DE3532549A1 - Ventilsteuervorrichtung - Google Patents
VentilsteuervorrichtungInfo
- Publication number
- DE3532549A1 DE3532549A1 DE19853532549 DE3532549A DE3532549A1 DE 3532549 A1 DE3532549 A1 DE 3532549A1 DE 19853532549 DE19853532549 DE 19853532549 DE 3532549 A DE3532549 A DE 3532549A DE 3532549 A1 DE3532549 A1 DE 3532549A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- valve
- opening
- return spring
- stroke
- needle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
- F01L13/0031—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of tappet or pushrod length
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
- F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
- F01L9/11—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column
- F01L9/12—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column with a liquid chamber between a piston actuated by a cam and a piston acting on a valve stem
- F01L9/14—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column with a liquid chamber between a piston actuated by a cam and a piston acting on a valve stem the volume of the chamber being variable, e.g. for varying the lift or the timing of a valve
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
- F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
- F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
- F01L2001/34423—Details relating to the hydraulic feeding circuit
- F01L2001/34446—Fluid accumulators for the feeding circuit
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Description
Die Erfindung geht aus von einer Ventilsteuervorrichtung
zum Steuern der Schließ- und Öffnungszeit eines von einem
Ventilsteuernocken einer Nockenwelle über einen axial ver
schieblichen Ventilstößel betätigten Ventils in einer Hub
kolben-Brennkraftmaschine nach der Gattung des Anspruchs 1.
Bei einer bekannten Ventilsteuervorrichtung dieser Art
(DE-OS 31 35 650) wird spätestens mit Beginn des die
Ventilöffnung bewirkenden Hubs des Ventilsteuernockens
die Öffnung der Hubübertragungskammer abgesperrt, so daß
durch den Druck des Ventilsteuernockens auf die Hubüber
tragungskammer, an welcher auch entgegengesetzt der Ven
tilstößel unter der Kraft der Ventilschließfeder anliegt,
kein Druckmittel aus der Hubübertragungskammer austreten
kann. Dadurch wird die bei der Drehbewegung der Nocken
welle erzeugte Hubbewegung des Ventilsteuernockens voll
ständig auf den Ventilstößel übertragen, der seinerseits
das Ventilglied vom Ventilsitz abhebt und damit das Ven
til öffnet.
Die Schließung des Ventils erfolgt zu einem vorgegebenen
Zeitpunkt dadurch, daß die Öffnung der Hubübertragungs
kammer schlagartig freigegeben wird. Unter der Wirkung
des auf die Hubübertragungskammer einerseits drückenden
Ventilsteuernockens und andererseits drückenden Ventil
stößels strömt Druckmittel aus der Hubübertragungskam
mer aus, wodurch sich deren axiale Ausdehnung verklei
nert. Trotz weiterer Hubbewegung des Ventilsteuernok
kens in Richtung Ventilöffnung kann sich damit der Ven
tilstößel unter der Wirkung der Ventilschließfeder in
Richtung auf den Ventilsteuernocken zubewegen und da
durch das Ventil schließen. Der Hub des Ventilstößels
bzw. des Ventilgliedes über den Drehwinkel ϕ des Ventil
steuernockens ist in Fig. 2 dargestellt, wobei die Kur
ve I den Verlauf bei stets geschlossener Öffnung der
Hubübertragungskammer und Kurve II den Verlauf bei Frei
gabe der Öffnung der Hubübertragungskammer im Zeitpunkt
ϕ S II darstellt. Je nach Festlegung des Schließzeit
punktes ϕ S II kann somit die in den Zylinder angesaugte
Kraftstoffgemischmenge an den unterschiedlichen Bedarf
bei verschiedenen Betriebszuständen angepaßt werden.
Wie aus der Kurve II der Fig. 2 ersichtlich, tritt nach
Schließen des Ventils im Zeitpunkt ϕ S II eine relativ
lange Evakuierungsphase auf, in welcher sich bei ge
schlossenem Ventil der Kolben im Zylinder weiter nach
unten bewegt und damit einen Unterdruck im Zylinder er
zeugt. Durch diesen Unterdruck kühlt sich der Kraftstoff
relativ stark ab, der Kraftstoff verdampft schlecht und
die Folge ist eine schlechte Gemischaufbereitung. Die
schlechte Gemischaufbereitung ist wiederum Ursache für
einen hohen Kohlenwasserstoffanteil im Abgas. Zusätzlich
tritt durch die niedrigere Temperatur des Kraftstoffes
auch eine reduzierte Temperatur im Auspuff auf, wodurch
die Nachverbrennung des Abgases im Auspuff geringer wird
und damit der Kohlenwasserstoffanteil sich zusätzlich
erhöht. Bei Leerlauf bzw. im unteren Teillastbereich
macht sich durch die zusätzliche geringe Strömungsturbulenz
bei der Kraftstoffgemischansaugung und die kürzere Ventiloffenzeit die
se Verschlechterung der Gemischaufbereitung besonders bemerkbar.
Die erfindungsgemäße Ventilsteuervorrichtung mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegen
über den Vorteil, daß bei gleicher in den Zylinder ein
strömenden Kraftstoffgemischmenge die Ventiloffenzeit
wesentlich vergrößert und damit der nach Schließen des
Ventils einsetzende Evakuierungshub im Zylinder beträcht
lich reduziert ist. Die eingangs geschilderten Probleme
der Kraftstoffabkühlung und schlechten Gemischaufberei
tung sind weitgehend gemildert und der Kohlenwasserstoff
anteil im Abgas dadurch beträchtlich reduziert. Dadurch,
daß der Kraftstoffgemischmenge bei längerer Ventilöff
nungszeit ein geringerer Eintrittsquerschnitt zur Ver
fügung steht, wird auch die Strömungsgeschwindigkeit
erhöht, wodurch die Gemischaufbereitung auch im Leer
lauf und im unteren Teillastbetrieb zusätzlich verbessert
wird.
Die längere Ventiloffenzeit zur Kraftstoffgemischfüllung
wird durch den mit Beginn des Ventilöffnungshub eingestell
ten Entlastungsquerschnitt in der Öffnung der Hubübertra
gungskammer erzielt, wodurch eine Teilmenge des Druck
mittels bereits während des die Ventilöffnung bewir
kenden Nockenshubs des Ventilsteuernockens abfließen
kann. Der sich dabei letztlich einstellende Staudruck
in der Hubübertragungskammer ist ausreichend, das Ven
til mit dem gewünschten Öffnungsverlauf längs des Dreh
winkels ϕ S III der Nockenwelle zu öffnen, wie er in
Fig. 2 als Kurve III dargestellt ist.
Durch die in den weiteren Ansprüchen angegebenen Maß
nahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse
rungen der im Anspruch 1 angegebenen Ventilsteuervor
richtung möglich.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt
sich dabei aus Anspruch 2, insbesondere in Verbindung
mit Anspruch 11. Die Beschränkung auf diesen Betriebs
bereich der Brennkraftmaschine ist zweckmäßig, da hier
eine maximale Reduzierung des Kohlenwasserstoffanteils
im Abgas erzielt wird. Im Vollastbereich ist wegen der
wesentlich höheren Strömungsturbulenz die Kraftstoff
gemischaufbereitung auch bei kurzen Ventilöffnungszei
ten bzw. längeren Evakuierungsphasen so gut, daß der
Kohlenwasserstoffanteil im Kraftstoff nur unwesentlich
zunimmt. Andererseits sind bei der erfindungsgemäßen
Verlängerung der Ventilöffnungszeit bei konstanter Kraft
stoffgemischfüllung durch den reduzierten Einlaßquer
schnitt des Ventils erhöhte Drosselverluste in Kauf zu
nehmen. Im Leerlauf und im unteren Teillastbetrieb ist
jedoch der absolute Kraftstoffverbrauch so niedrig, daß
dieser Einfluß nicht merkbar ist. Bei dem hohen Kraft
stoffverbrauch im Vollast- und oberen Teillastbereich
hingegen sind die Drosselverluste wesentlich und ihr
nachteiliger Einfluß auf den Kraftstoffverbrauch steht
in keiner vernüftigen Relation mehr zu dem relativ
geringen Gewinn an Kohlenwasserstoffreduzierung im
Abgas. Durch die erfindungsgemäße Umsteuerung der
Hubübertragungskammer-Öffnung auf Sperrung des Ent
lastungsquerschnittes im Vollast- und oberen Teillast
bereich werden diese Drosselverluste vermieden.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ergibt
sich auch aus Anspruch 12. Durch diese Maßnahmen wer
den unzulässige Schwankungen in der Kraftstoffgemisch
füllung der einzelnen Zylinder während der Ventilöff
nungsphase vermieden. Solche Schwankungen können auf
treten durch Toleranzen in den zur Steuerung der Hub
übertragungskammer-Öffnung benutzten Magnetventile
sowie durch Temperatureinflüsse. Durch die erfindungs
gemäße Korrektur des Schließzeitpunktes des Ventils
kann die Füllmenge im Mittel sehr genau konstant ge
halten werden.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung darge
stellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Be
schreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Ventilsteuervor
richtung für das Einlaßventil einer Hub
kolben-Brennkraftmaschine, in schemati
sierter Darstellung,
Fig. 2 ein Diagramm des Einlaßventil-Hubs in
Abhängigkeit von dem Drehwinkel eines
Ventilsteuernockens,
Fig. 3 einen Längsschnitt eines Magnetven
tils der Ventilsteuervorrichtung in
Fig. 1 in Verbindung mit einem Block
schaltbild einer Magnetventil-Ansteuerung,
Fig. 4 ein Diagramm des Verlaufs der Federkraft
über den Ventilnadelhub im Magnetventil
gemäß Fig. 3.
Die in Fig. 1 schematisiert dargestellte Ventilsteuer
vorrichtung für ein Einlaßventil 10 einer Brennkraftma
schine, hier eines Verbrennungsmotors, ist zwischen einem
ein Ventilglied 11 tragenden Ventilstößel 12 und einem
mit einer Nockenwelle 13 umlaufenden Ventilsteuernocken
14 angeordnet. Der Ventilstößel 12 ist in einem Ventil
gehäuse 15 axial verschieblich geführt und sitzt mit dem
Ventilglied 11 unter der Wirkung zweier Ventilschließ
federn 16, 17 auf einem Ventilsitz 18 im Ventilgehäuse 15
auf, der eine Ventileinlaßöffnung 19 umgibt.
Die Ventilsteuervorrichtung weist ein auf das Ventilge
häuse 15 aufgesetztes Gehäuse 20 auf, in welchem eine
Gehäusekammer 21 so eingebracht ist, daß sie mit einer
die koaxialen Ventilschließfedern 16, 17 umschließenden
Federkammer 22 im Ventilgehäuse 15 im wesentlichen fluch
tet. In die Gehäusekammer 21 ist von unten her ein Ge
häuseblock 23 eingeschoben, der eine zentrale, axial durch
gehende Gehäusebohrung 24 aufweist. In der Gehäusebohrung
24 ist ein mit dem Ventilstößel 12 verbundener Ventil
kolben 25 und ein darüber angeordneter Kolbenteil 26
eines Nockenkolbens 27 axial verschiebbar. Der Nocken
kolben 27 wird von einer am Gehäuseblock 23 sich abstüt
zenden Rückstellfeder 28 an den Ventilsteuernocken 14
angepreßt. Der Kolbenteil 26 ist entweder mit dem tas
senförmigen Nockenkolben 27 fest verbunden oder wird
wie hier über die gleiche Rückstellfeder 28 stets an
den Nockenkolben 27 angelegt gehalten.
Der Ventilkolben 25 und der Kolbenteil 26 begrenzen
eine mit einem Druckmittel, hier Öl, gefüllte Hub
übertragungskammer 29, deren zwischen Nockenkolben 27
und Kolbenteil 26 wirksame axiale Länge durch Relativ
bewegung der Kolben zueinander verändert werden kann.
Die Hubübertragungskammer 29 steht über eine Leitung 30
einerseits mit einem Federspeicher 31 und andererseits
mit einem Vorratsbehälter 32 in Verbindung, wobei zwi
schen Leitung 30 und Vorratsbehälter 32 noch ein Rück
schlagventil 33 und eine Förderpumpe 34 eingeschaltet
ist. Über die Leitung 30 kann das in der Hubübertragungs
kammer 29 vorhandene Ölvolumen in den Federspeicher 31
geschoben werden und umgekehrt. Leckverluste im Ölvo
lumen werden über die Förderpumpe 34 und das Rückschlag
ventil 33 aus dem Vorratsbehälter 32 ersetzt. Zum Steuern
des Ölvolumens und damit der axialen Ausdehnung der Hub
übertragungskammer 29 ist in der Leitung 30 ein Magnet
ventil 35 angeordnet. Das Magnetventil 35 ist noch durch
eine Bypaßleitung 36 überbrückt, in welcher ein Rückschlag
ventil 37 derart angeordnet ist, daß Öl aus dem Federspei
cher 31 unter Umgehung des Magnetventils 35 in die Hub
übertragungskammer 29 strömen kann.
Das Magnetventil 35 ist im Längsschnitt in Fig. 3 zu
sehen. Das Magnetventil 35 ist mit seinem Ventilein
laß 38 an dem mit der Hubübertragungskammer 29 verbun
denen Leitungsabschnitt und mit seinem Ventilauslaß 39
an dem mit dem Federspeicher 31 verbundenen Leitungsab
schnitt der Leitung 30 angeschlossen. Ventileinlaß 38
und Ventilauslaß 39 sind über eine Durchflußöffnung 40
verbunden, deren Öffnungsquerschnitt von einer Ventil
nadel 41 gesteuert wird. Die Ventilnadel 41 ist mit
einem Anker 42 eines Elektromagneten 43 verbunden und
in einer Axialbohrung 44 verschieblich geführt. An dem
von der Durchflußöffnung 40 abgekehrten Ende der Ven
tilnadel 41 greift an einem dort vorhandenen, mit der
Ventilnadel 41 einstückigen Ringflansch 45 eine Rück
stellfeder 46 an, die bei unerregtem Elektromagneten 43
die Ventilnadel 41 in der Ventiloffenstellung hält. Die
Federcharakteristik der Rückstellfeder 46, die eine
geringe Vorspannung aufweist, ist in Fig. 4 als Kurve a
dargestellt. An dem der Durchflußöffnung 40 zugekehrten
Ende trägt die Ventilnadel 41 eine Ausnehmung 47, in wel
che eine auf einer Führungsstange 48 verschiebliche Muf
fe 49 hineinragt. Die Muffe 49 stützt sich unter Wirkung
einer zweiten Rückstellfeder 50 an einem Anschlag 51 ab,
der so angeordnet ist, daß die Ventilnadel 41 einen Ver
schiebeweg s 1 zurücklegen muß, bevor der Grund der Aus
nehmung 47 mit der Muffe 49 in Berührung kommt. Der Ge
samthub der Ventilnadel 41 von ihrer Offenstellung bei
unerregtem Elektromagneten 43 bis in ihre Schließstellung,
in welcher sich ihre Stirnseite auf einen die Durchfluß
öffnung 40 umgebenden Ventilsitz 52 aufpreßt, ist in
Fig. 3 und 4 mit s ges bezeichnet. Die Federcharakteri
stik der zweiten Rückstellfeder 50 ist in Fig. 4 mit b
gekennzeichnet. Die zweite Rückstellfeder 50 ist eben
falls vorgespannt, ihre Vorspannkraft jedoch, wie aus
Fig. 4 ersichtlich, ist wesentlich größer als die der
ersten Rückstellfeder 46.
Die Erregerwicklung 53 des Elektromagneten 43 ist an einem
Umschalter 54 angeschlossen. Der Umschalter 54 weist drei
Schaltstellungen auf. In den beiden äußeren Schaltstellun
gen wird die Erregerwicklung 53 an eine Gleichspan
nungsquelle 55 angeschlossen, wobei durch die unter
schiedlich bemessenen Widerstände 56, 57 der Elektro
magnet 43 einmal vollerregt und einmal teilerregt
wird. Die Teilerregung ist dabei so bemessen, daß
die Ventilnadel 41 denVerschiebeweg s 1 entgegen der
Federkraft der ersten Rückstellfeder 46 zurückzulegen
vermag, jedoch nicht die Federkraft der zweiten Rück
stellfeder 50 überwinden kann. Die Vollerregung ist
so bemessen, daß die Ventilnadel den Gesamthub s ges
entgegen der Rückstellkraft beider Rückstellfedern
46, 50 zurücklegt. Das Magnetventil 35 ist druckausge
glichen ausgebildet, d.h. daß bei Druckaufbau oder
-abbau beidseitig der Durchflußöffnung 40 keine zusätz
lichen Ventilschließ- oder Öffnungskräfte auf die Ven
tilnadel 41 wirken. Dieser Druckausgleich wird statisch
durch gleiche Durchmesser der Ventilnadel 41 am Ventil
sitz 52 einerseits und an der die Ventilnadel 41 in der
Axialbohrung 44 abdichtenden Dichtkante 63 andererseits
und dynamisch durch eine entsprechende Geometrie des
Ventilsitzes 52 und des mit diesem zusammenwirkenden Teils
der Ventilnadel 41 erzielt.
Sowohl der Zeitpunkt der Einschaltung des Elektromagneten
43 als auch die Einschaltung der Teil- oder Vollerre
gung des Elektromagneten 43 wird von einem Steuergerät
58 gesteuert, das in Abhängigkeit zweier Steuersignale
Voll- oder Teilerregung des Elektromagneten 43 vorgibt.
Das Steuergerät 58 arbeitet in der Weise, daß im Leer
lauf und im unteren Teillastbereich jeweils Teilerregung
und bei Vollast oder im oberen Teillastbereich jeweils
Vollerregung des Elektromagneten 43 im Zeitpunkt der
Einschaltung vorliegt. Die Steuersignale hierzu werden
von zwei Sensoren 59, 60 gewonnen, wobei der Lastsensor 59
die Stellung des Fahrpedals 61 und der Drehzahlsensor
60 die Drehzahl des Verbrennungsmotors erfaßt. Der
Zeitpunkt der Einschaltung der Teil- bzw. Voller
regung ist abhängig von der Drehstellung des Ventil
steuernockens 13, während der Zeitpunkt der Abschal
tung in Abhängigkeit von der erforderlichen Kraftstoff
gemisch-Füllmenge eingestellt wird. Um Schwankungen in
der Füllmenge infolge von Toleranzen im Magnetventilhub
sowie infolge von Temperatureinflüssen zu vermeiden,
wird aus der Drehzahl des Verbrennungsmotors mittels
eines an sich bekannten Laufruhe-Meßgerätes 62 dessen
Laufruhe erfaßt und aus dem Soll-Istvergleich ein Steuer
signal zur Korrektur des Abschaltzeitpunktes dem Steuer
gerät 58 zugeführt.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Ventilsteuervorrich
tung ist wie folgt:
Bei Drehung des Ventilsteuernockens 14 mit der Nocken
welle 13 bewegt sich der Nockenkolben 27 nach unten. Mit
Beginn dieser Bewegung wird durch das Steuergerät der
Umschalter 54 angesteuert und die Erregerwicklung 53 an
die Gleichspannungsquelle 55 angeschlossen. Befindet sich
der Motor im Vollast- oder oberen Teillastbereich, so
wird das Magnetventil 35 voll erregt und geht durch Ver
schließen der Durchflußöffnung 40 durch die Ventilnadel
41 in seine Sperrstellung über. Die Hubübertragungskam
mer 29 ist damit abgesperrt, so daß bei der einsetzenden
Axialverschiebung des Kolbenteils 26 des Nockenkolbens 27
kein Öl aus der Hubübertragungskammer 29 austreten kann.
Die Hubbewegung des Nockenkolbens 24 wird damit über das
in der Hubübertragungskammer 29 vorhandene Ölpolster auf
den Ventilkolben 25 übertragen, der damit den gleichen
Hubweg zurücklegt wie der Kolbenteil 26. Die Hubbewegung
des Ventilkolbens 25 verursacht eine gleiche Hubbe
wegung des Ventilstößels 12 und damit des Ventilglieds
11 des Einlaßventils 10. Der Hub des Einlaßventils 10 ist
in Fig. 2 in Kurve I und II dargestellt. I entspricht
dabei dem Einlaßventilhub für den Fall, daß die Hub
übertragungskammer 29 während des gesamten Nockenhubs
des Ventilsteuernockens 14 geschlossen bleibt. Bei ge
öffnetem Einlaßventil, also vom Ventilsitz 18 abgeho
benem Ventilglied 11, strömt Kraftstoffgemisch in den
nicht dargestellten Zylinder des Verbrennungsmotors
ein.
Der Schließvorgang des Einlaßventils 10 wird entsprechend
der gewünschten Kraftgemisch-Füllmenge im Zeitpunkt ϕ s II,
d.h. in dem Zeitpunkt, in dem sich der Ventilsteuernocken
14 um den Drehwinkel ϕ s II gedreht hat, durch Abschalten
der Magneterregung des Magnetventils 35 eingeleitet, was
durch ein entsprechendes Steuersignal vom Steuergerät
58 an den Umschalter 54 bewirkt wird. Mit Abschalten des
Erregerstroms öffnet das Magnetventil 35, da die Ventil
nadel 41 durch die beiden Rückstellfedern 46, 50 in ihre
Offenstellung überführt wird. Über die nunmehr geöffnete
Durchflußöffnung 40 im Magnetventil 35 kann unter der
Wirkung der beiden Ventilschließfedern 16, 17 des Einlaß
ventils 10 sich der Ventilkolben 25 unter Ausschieben
von Öl aus der Hubübertragungskammer 29 nach oben bewe
gen. Das Ventilglied 11 setzt sich auf den Ventilsitz 18
auf, und das Einlaßventil 10 ist geschlossen. Der Hub des
Einlaßventils ist in Fig. 2 durch die Kurve II darge
stellt. Hat sich nach entsprechender Drehung des Ventil
steuernockens 14 der Nockenkolben 27 wieder in seine in
Fig. 1 dargestellte Grundstellung zurückbewegt, so strömt
nunmehr das Öl aus dem Federspeicher 31 über das geöff
nete Magnetventil 35 und über die Bypaßleitung 36 in die
Hubübertragungskammer 29 zurück.
Über die Sensoren 59, 60 werden dem Steuergerät 58
Steuersignale zugeführt, die den Betriebszustand
Leerlauf bzw. unterer Teillastbereich des Motors anzei
gen. In diesem Fall wird mit Einsetzen der von dem
Ventilsteuernocken 14 hervorgerufenen Hubbewegung des
Nockenkolbens 27 der Umschalter 54 derart eingeschal
tet, daß der Elektromagnet 43 des Magnetventils 35 nur
teilerregt ist. Diese Teilerregung ist so bemessen, daß
die Ventilnadel 41 nur den Verschiebeweg s 1 zurücklegt
und damit einen reduzierten Querschnitt der Durchfluß
öffnung 40 einstellt. Durch die Abwärtsbewegung des
Kolbenteils 26 auf den Ventilkolben 25 zu wird infolge
des nur teilgeschlossenen Magnetventils 35 Öl aus der
Hubübertragungskammer 29 in den Federspeicher 31 ab
fließen. Die zwischen Kolbenteil 26 und Nockenkolben 27
wirksame Axiallänge des Hubübertragungsraums 29 verrin
gert sich. Der sich schließlich einstellende Staudruck
bewirkt eine Verschiebung des Ventilkolbens 25, damit
eine Verschiebung des Ventilstößels 12 und letztlich
eine Verschiebung des Ventilgliedes 11, dessen Verlauf
durch die Kurve III in Fig. 2 charakterisiert ist. Wie
deutlich zu erkennen ist, verläuft die Öffnungsbewegung
des Einlaßventils sehr viel langsamer. Im Zeitpunkt ϕ s III
ist eine Kraftgemischmenge in den Zylinder des
Motors eingeströmt, die entsprechend den Betriebs
bedingungen bemessen ist. Wiederum gibt nun
mehr im Zeitpunkt ϕ s III das Steuergerät 58 ein Abschalt
signal an den Umschalter 54, so daß das Magnetventil 35
wie beschrieben abgeschaltet wird und das Einlaßventil 10
wie beschrieben schließt. In Fig. 2 ist zum Vergleich
strichliniert noch eine Kurve III′ für den Hub des Ein
laßventils eingezeichnet, bei welcher der zeitliche Öff
nungsquerschnitt des Einlaßventils 10 identisch dem des
zeitlichen Einlaßquerschnittes bei einem Hubverlauf
gemäß Kurve III ist. In beiden Fällen strömt in den
Zylinder des Verbrennungsmotors die gleiche Kraftstoff
gemischmenge ein. Bei dem Hubverlauf nach Kurve III′
ist das Magnetventil 35 wie im Vollastbetrieb während
der Hubbewegung des Ventilsteuernockens 14 geschlossen.
Zur Erzielung der gleichen Zylinderfüllung muß bei dem
Hubverlauf gemäß Kurve III′ das Magnetventil 35 zum
Zeitpunkt ϕ ′ s III geöffnet werden. Wie aus diesem Ver
gleich deutlich wird, wird durch die erfindungsgemäße
Einstellung eines Entlastungsquerschnittes für die
Hubübertragungskammer 29 während des die Ventilöffnung
bewirkenden Hubs des Ventilsteuernockens 14 durch das
Magnetventil 35 eine wesentlich längere Öffnungszeit
des Einlaßventils 10 erreicht, wodurch die der Schließung
des Einlaßventils 10 folgende Evakuierungsphase im Zylin
der mit ihren eingangs geschilderten Nachteilen beträcht
lich verkürzt wird.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungs
beispiel beschränkt. So kann auf die zweite Rückstell
feder 50 verzichtet werden, wenn der Hub des Elektro
magneten 43 und damit der Verschiebeweg der Ventilnadel
41 über den Erregerstrom für die Erregerwicklung 53 des Elek
tromagneten 43 stufenlos einstellbar ist.
Claims (12)
1. Ventilsteuervorrichtung zum Steuern der Schließ-
und Öffnungszeit eines von einem Ventilsteuernocken
einer Nockenwelle über einen axial verschieblichen
Ventilstößel betätigten Ventils in einer Hubkolben-
Brennkraftmaschine, mit einer zwischen dem Ventil
steuernocken und dem Ventilstößel angeordneten,
druckmittelgefüllten Hubübertragungskammer, die
zur Änderung ihrer zwischen Ventilsteuernocken
und Ventilstößel wirksamen Axialausdehnung eine
steuerbare Öffnung zum Ablassen und Zuführen von
Druckmittel ausweist, dadurch gekenn
zeichnet, daß mit Beginn des die Ventilöff
nung bewirkenden Hubs des Ventilsteuernockens (14)
die Öffnung (40) auf einen Entlastungsquerschnitt
derart eingestellt ist, daß bis zum Schließzeit
punkt des Ventils (10) bereits eine Druckmittelteil
menge aus der Hubübertragungskammer (29) auszuströ
men vermag.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Einstellung des
Entlastungsquerschnittes der Öffnung (40) nur im
Leerlauf- und unteren Teillastbetrieb der Brenn
kraftmaschine erfolgt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Öffnung von
einer Durchflußöffnung (40) eines elektromagneti
schen Steuerventils (35) gebildet ist, das in einer
mit der Hubübertragungskammer (29) verbundenen Druck
mittelleitung (30) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Steuerventil (35)
einen die Durchflußöffnung (40) umgebenden Ventil
sitz (52) und eine mit dem Ventilsitz (52) zum Ein
stellen des Entlastungsquerschnittes zusammenwirken
de Ventilnadel (41) aufweist und daß die Ventilna
del (41) mit dem Anker (42) eines Elektromagneten
(43) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß an der Ventilnadel (41)
eine Rückstellfeder (46) angreift, die bei unerreg
tem Elektromagneten (43) die Ventilnadel (41) in ihrer
den vollen Querschnitt der Durchflußöffnung (40) frei
gebenden Ventiloffenstellung hält.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß mit der Ventilnadel (41)
eine nach einem vorgegebenen Verschiebeweg (s 1) der
Ventilnadel (41) aus der Ventiloffenstellung wirksam
werdende zweite Rückstellfeder (50) in Verbindung steht,
deren Wirkrichtung mit der der ersten Rückstell
feder (46) gleichgerichtet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die zweite
Rückstellfeder (50) eine steilere Federcharak
teristik aufweist als die erste Rückstellfeder
(46) und vorgespannt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verschiebe
weg (s 1) der Ventilnadel (41) bis zum Wirksam
werden der zweiten Rückstellfeder (50) so bemessen
ist, daß vor deren Ansprechen die Durchflußöffnung
(40) auf den Entlastungsquerschnitt eingestellt ist,
und daß an dem Elektromagneten (43) eine die Rück
stellkraft der ersten Rückstellfeder (46) überwin
dende Teilerregung anlegbar ist.
9. Vorrichtung nach einem Ansprüche 6-8, da
durch gekennzeichnet, daß zwi
schen der Stirnseite der Ventilnadel (41) und dem
Ventilsitz (52) eine axial verschiebbare Muffe (49)
angeordnet ist, die sich unter der Wirkung der zwei
ten Rückstellfeder (50) an einem Anschlag (51) abstützt,
der derart angeordnet ist, daß bei in der Ventiloffen
stellung befindliche Ventilnadel (41) die Muffe (49)
mit Abstand vor der Ventilnadel (41) in deren Verschiebe
weg liegt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3-9, da
durch gekennzeichnet, daß das
Steuerventil (35) druckausgeglichen ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-10,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Umschalter (54) zum Umschalten des Elek
tromagneten (43) von Teil- auf Vollerregung und
umgekehrt vorgesehen ist, und daß der Umschalter
(54) in Abhängigkeit von einem vorzugsweise am
Fahrpedal (61) des Fahrzeugs abgenommenen Last
signal und der Motordrehzahl gesteuert ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schließzeitpunkt des Ventils (10) in
Abhängigkeit von der Laufruhe der Brennkraftma
schine korrigierbar ist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853532549 DE3532549A1 (de) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | Ventilsteuervorrichtung |
US06/875,318 US4765288A (en) | 1985-09-12 | 1986-06-16 | Valve control arrangement |
JP61214209A JPS6263107A (ja) | 1985-09-12 | 1986-09-12 | 弁制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853532549 DE3532549A1 (de) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | Ventilsteuervorrichtung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3532549A1 true DE3532549A1 (de) | 1987-03-19 |
DE3532549C2 DE3532549C2 (de) | 1992-11-26 |
Family
ID=6280774
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853532549 Granted DE3532549A1 (de) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | Ventilsteuervorrichtung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4765288A (de) |
JP (1) | JPS6263107A (de) |
DE (1) | DE3532549A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3716947C1 (de) * | 1987-05-20 | 1988-03-03 | Bayerische Motoren Werke Ag | Ladungswechsel-Verfahren fuer eine 4-Takt-Hubkolben-Brennkraftmaschine |
WO1990003500A1 (en) * | 1988-09-22 | 1990-04-05 | Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. | High pressure, fast response, pressure balanced, solenoid control valve |
US5193496A (en) * | 1991-02-12 | 1993-03-16 | Volkswagen Ag | Variable action arrangement for a lift valve |
EP0803642A1 (de) | 1996-04-24 | 1997-10-29 | C.R.F. Società Consortile per Azioni | Brennkraftmaschine mit verstellbarem Ventilantrieb |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01134018A (ja) * | 1987-11-19 | 1989-05-26 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の動弁装置 |
JPH01134013A (ja) * | 1987-11-19 | 1989-05-26 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の動弁制御方法および装置 |
DE3815668A1 (de) * | 1988-05-07 | 1989-11-16 | Bosch Gmbh Robert | Ventilsteuervorrichtung mit magnetventil fuer brennkraftmaschinen |
JPH086568B2 (ja) * | 1989-04-13 | 1996-01-24 | 日産自動車株式会社 | エンジンの弁作動制御装置 |
US5103779A (en) * | 1989-04-18 | 1992-04-14 | Hare Sr Nicholas S | Electro-rheological valve control mechanism |
US4977867A (en) * | 1989-08-28 | 1990-12-18 | Rhoads Jack L | Self-adjusting variable duration hydraulic lifter |
US5002022A (en) * | 1989-08-30 | 1991-03-26 | Cummins Engine Company, Inc. | Valve control system with a variable timing hydraulic link |
DE3929072A1 (de) * | 1989-09-01 | 1991-03-07 | Bosch Gmbh Robert | Ventilsteuervorrichtung mit magnetventil fuer brennkraftmaschinen |
US4982706A (en) * | 1989-09-01 | 1991-01-08 | Robert Bosch Gmbh | Valve control apparatus having a magnet valve for internal combustion engines |
JPH086571B2 (ja) * | 1989-09-08 | 1996-01-24 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の動弁装置 |
US4930465A (en) * | 1989-10-03 | 1990-06-05 | Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. | Solenoid control of engine valves with accumulator pressure recovery |
DE3939002A1 (de) * | 1989-11-25 | 1991-05-29 | Bosch Gmbh Robert | Hydraulische ventilsteuervorrichtung fuer eine mehrzylinder-brennkraftmaschine |
DE3939065A1 (de) * | 1989-11-25 | 1991-05-29 | Bosch Gmbh Robert | Hydraulische ventilsteuervorrichtung fuer brennkraftmaschinen |
JPH03260344A (ja) * | 1990-03-08 | 1991-11-20 | Honda Motor Co Ltd | 内燃エンジンの制御方法 |
US5140953A (en) * | 1991-01-15 | 1992-08-25 | Fogelberg Henrik C | Dual displacement and expansion charge limited regenerative cam engine |
US5247913A (en) * | 1992-11-30 | 1993-09-28 | John Manolis | Variable valve for internal combustion engine |
WO1995033919A1 (en) * | 1994-06-02 | 1995-12-14 | Christos Valasopoylos | Piston internal combustion engine variable action valve lifter system |
US5647318A (en) * | 1994-07-29 | 1997-07-15 | Caterpillar Inc. | Engine compression braking apparatus and method |
US5540201A (en) * | 1994-07-29 | 1996-07-30 | Caterpillar Inc. | Engine compression braking apparatus and method |
US5526784A (en) * | 1994-08-04 | 1996-06-18 | Caterpillar Inc. | Simultaneous exhaust valve opening braking system |
WO1999023378A1 (en) * | 1997-11-04 | 1999-05-14 | Diesel Engine Retarders, Inc. | Lost motion valve actuation system |
DE19831515A1 (de) * | 1998-07-14 | 2000-01-20 | Bayerische Motoren Werke Ag | Betriebsverfahren für eine Fahrzeugkraftmaschine |
ITTO20010271A1 (it) | 2001-03-23 | 2002-09-23 | Fiat Ricerche | Perfezionamenti ai motori a combustione interna con sistema idraulicoper l'azionamento variabile delle valvole del motore. |
US6814409B2 (en) | 2001-04-12 | 2004-11-09 | A-Dec, Inc. | Hydraulic drive system |
JP4106201B2 (ja) * | 2001-06-21 | 2008-06-25 | 株式会社日立製作所 | エンジンの可変バルブ装置 |
ITTO20010660A1 (it) * | 2001-07-06 | 2003-01-06 | Fiat Ricerche | Motore diesel pluricilindrico con azionamento variabile delle valvole. |
DE102008049181A1 (de) * | 2008-09-26 | 2010-04-01 | Schaeffler Kg | Elektrohydraulische Ventilsteuerung |
EP2204566B1 (de) * | 2008-12-29 | 2011-06-29 | Fiat Group Automobiles S.p.A. | Adaptives Steuersystem des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses einer Brennkraftmaschine mit einem variablen Ventilsteuerungssystem |
KR20120017982A (ko) * | 2010-08-20 | 2012-02-29 | 현대자동차주식회사 | 전기-유압 가변 밸브 리프트 장치 |
US9631526B2 (en) * | 2014-09-17 | 2017-04-25 | Fca Us Llc | Engine variable valve lift system having integrated hydraulic fluid retention |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3135650A1 (de) * | 1981-09-09 | 1983-03-17 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | "ventilsteuerung fuer hubkolben-brennkraftmaschinen mit mechanisch-hydraulischen bewegungsuebertragungsmitteln" |
DE3300763A1 (de) * | 1983-01-12 | 1984-07-12 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg | Hydraulische einrichtung zum betaetigen von gaswechselventilen |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2587538A (en) * | 1946-02-13 | 1952-02-26 | Seaman Henry | Solenoid valve |
DE2208183A1 (de) * | 1972-02-22 | 1973-08-30 | Bosch Gmbh Robert | Magnetventil |
US3788597A (en) * | 1972-05-31 | 1974-01-29 | Yukon Kogyo Co Ltd | Electromagnetic flow controlling valve |
JPS54121314A (en) * | 1978-03-13 | 1979-09-20 | Toyota Motor Corp | Valve lift varying mechanism for internal combustion engine |
US4206728A (en) * | 1978-05-01 | 1980-06-10 | General Motors Corporation | Hydraulic valve actuator system |
US4307208A (en) * | 1980-01-04 | 1981-12-22 | Ford Motor Company | Composition with latent reactive catalyst |
DE3004396A1 (de) * | 1980-02-07 | 1981-08-13 | Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag, 7000 Stuttgart | Ventilsteuerung fuer brennkraftmaschinen |
JPS58119908A (ja) * | 1982-01-12 | 1983-07-16 | Toyota Motor Corp | 可変バルブタイミング装置 |
JPS5987218A (ja) * | 1982-11-09 | 1984-05-19 | Aisin Seiki Co Ltd | 可変気筒エンジン用油圧リフタシステム |
JPS59110307A (ja) * | 1982-12-14 | 1984-06-26 | 三菱電機株式会社 | ガス絶縁母線 |
JPS59183014A (ja) * | 1983-03-31 | 1984-10-18 | Nissan Motor Co Ltd | 油圧式弁駆動装置 |
JPS59229013A (ja) * | 1983-06-09 | 1984-12-22 | Nissan Motor Co Ltd | 油圧式弁駆動装置 |
-
1985
- 1985-09-12 DE DE19853532549 patent/DE3532549A1/de active Granted
-
1986
- 1986-06-16 US US06/875,318 patent/US4765288A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-09-12 JP JP61214209A patent/JPS6263107A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3135650A1 (de) * | 1981-09-09 | 1983-03-17 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | "ventilsteuerung fuer hubkolben-brennkraftmaschinen mit mechanisch-hydraulischen bewegungsuebertragungsmitteln" |
DE3300763A1 (de) * | 1983-01-12 | 1984-07-12 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg | Hydraulische einrichtung zum betaetigen von gaswechselventilen |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3716947C1 (de) * | 1987-05-20 | 1988-03-03 | Bayerische Motoren Werke Ag | Ladungswechsel-Verfahren fuer eine 4-Takt-Hubkolben-Brennkraftmaschine |
WO1990003500A1 (en) * | 1988-09-22 | 1990-04-05 | Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. | High pressure, fast response, pressure balanced, solenoid control valve |
US5193496A (en) * | 1991-02-12 | 1993-03-16 | Volkswagen Ag | Variable action arrangement for a lift valve |
EP0803642A1 (de) | 1996-04-24 | 1997-10-29 | C.R.F. Società Consortile per Azioni | Brennkraftmaschine mit verstellbarem Ventilantrieb |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6263107A (ja) | 1987-03-19 |
US4765288A (en) | 1988-08-23 |
DE3532549C2 (de) | 1992-11-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3532549C2 (de) | ||
EP1042608B1 (de) | Kraftstoffversorgungsanlage einer brennkraftmaschine | |
EP1042607B1 (de) | Kraftstoffversorgungsanlage einer brennkraftmaschine | |
EP0455762B1 (de) | Elektrohydraulische ventilsteuervorrichtung für brennkraftmaschinen | |
EP0341440B1 (de) | Ventilsteuervorrichtung mit Magnetventil für Brennkraftmaschinen | |
DE3929134C2 (de) | ||
EP0840009A2 (de) | Hochdruckpumpe | |
DE1933489A1 (de) | Brennstoff-Einspritzventil mit elektromagnetischer Betaetigung | |
EP0564610B1 (de) | Hydraulische steuereinrichtung | |
WO2003042509A1 (de) | Vorrichtung zur steuerung mindestens eines gaswechselventils | |
DE3632299C2 (de) | ||
DE1919969C2 (de) | Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen | |
DE10049698A1 (de) | Schalteinrichtung zum Schalten von Ein/Auslaßventilen für Verbrennungskraftmaschinen | |
DE2931944C2 (de) | ||
EP0075856A2 (de) | Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen | |
EP0309501B1 (de) | Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen | |
DE2503345C2 (de) | Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen | |
DE69607230T2 (de) | Kraftstoffeinspritzpumpensteuerung | |
DE3247584C2 (de) | Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen | |
DE2713805A1 (de) | Steuereinrichtung fuer diesel-einspritzbrennkraftmaschinen | |
DE3334617C2 (de) | ||
DE3428176C2 (de) | Kraftstoffeinspritzpumpe für Brennkraftmaschinen | |
DE3511492A1 (de) | Kraftstoffeinspritzvorrichtung fuer brennkraftmaschinen | |
DE3008070C2 (de) | ||
EP0346607A2 (de) | Hydraulische Steuereinrichtung insbesondere für Kraftstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |