DE3939003A1 - Hydraulische ventilsteuervorrichtung fuer brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Ven­ tilsteuervorrichtung für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Grundsätzlich muß ein derartiges elektrohydraulisch gesteuertes Motorventil verschiedenen Forderungen genügen. Einerseits ist im Bereich des Zylinderkopfes einer Brennkraftmaschine wenig freier Raum vorhanden, so daß alle dort vorhan­ denen Bauteile möglichst geringe Abmessungen aufwei­ sen sollen. Andererseits handelt es sich hier auch um einen verhältnismäßig heißwerdenden Bereich, was bei der Konstruktion und Gestaltung vor allem der beweg­ lichen Teile berücksichtigt werden muß. Entscheidend für die Qualität der Steuerung wiederum ist, daß das bei der Steuerung hin und her geschobene Ölvolumen möglichst klein ist, da sich die hin und her gescho­ bene Ölmenge aufgrund der Querschnittssteuerung auf die Qualität der Präzision der Steuerung auswirkt oder auch die Kompressibilität des Steueröls, die natürlich besonders nachteilig bei größeren Ölmengen ist. Anders ist es bei Teilen, die eine Fehlerquelle darstellen können, wie beispielsweise die Magnetven­ tile, deren Anzahl möglichst kleingehalten werden sollte, das heißt, es ist ein Bemühen, möglichst meh­ rere Motorventileinheiten über nur ein Magnetventil zu steuern.

Bei einer bekannten hydraulischen Ventilsteuervor­ richtung der gattungsgemäßen Art (DE-OS 35 11 820) wird über das Magnetventil ein Steuerschieber gesteu­ ert, der die Verbindung zwischen Druckraum und Spei­ cherraum steuert. Das Magnetventil ist nahe dem Steu­ erschieber angeordnet, wobei konstruktionsbedingt der Magnet des Magnetventils verhältnismäßig weit vom Motorventil entfernt ist. Dies führt zu verhältnis­ mäßig langen Kanälen und einem entsprechend großen Hydraulikvolumen zwischen Speicherraum und Druckraum.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße hydraulische Ventilsteuervor­ richtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Haupt­ anspruchs weist demgegenüber den Vorteil auf, daß der für die Nockenkolbenfeder im Druckraum vorgesehene und insofern schädliche Raum als Speicherkolbenraum verwendet wird, daß also die Abmessungen der Ventil­ steuereinheit durch die Integration des Speicherkol­ bens nicht vergrößert werden müssen, und daß die Hydraulikkanäle zwischen den einzelnen Steuerräumen innerhalb der Ventilsteuereinheit minimiert sind. Ein Extraplatz im Bereich des Motorkopfes für den Spei­ cher ist also nicht mehr erforderlich. Die Steuerung des Druckkanals zwischen Druckraum und Speicherraum kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, maßgebend ist, daß diese Steuerung mittelbar oder unmittelbar hydraulisch vorgenommen ist. Die Zuführung dieser Hydraulik muß radial erfolgen, da der Nockenkolben während des Betriebs axial verschoben wird und eine radiale Führung braucht, die hier für die Zuführung der Steuerhydraulik nutzbar ist, indem die Führung über ein entsprechendes Nutensystem in Mantelfläche und Bohrung überbrückbar ist. Ein weiterer Vorteil besteht in den Einsparungen bei der Teileherstellung. Da es sich bei dem Nockenkolben und dem Speicherkol­ ben um Drehteile handelt, die in entsprechenden Prä­ zisionsbohrungen geführt sind, ist es somit ausrei­ chend, nur noch eine diesbezügliche Präzisionsbohrung im Motorkopf vorzusehen, hingegen die andere Bohrung im Nockenkolben beispielsweise als Automatendrehteil herzustellen.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht in einem über ein Motorkenngrößen verarbeitendes elektroni­ sches Steuergerät angesteuertes Magnetventil zur Steuerung der Druckleitung. Mit einem derartigen Magnetventil können die erforderlich hohen Frequenzen bei der Steuerung ohne Probleme erzielt werden. Vor allem können über ein elektronisches Steuergerät alle denkbaren für die Zeitsteuerung der Motorventile interessanten Kenngrößen verarbeitet werden. Grund­ sätzlich ist jedoch denkbar, daß die Steuerung der Druckleitung über mechanische oder hydromechanische Mittel erfolgt, wobei als Kern der Erfindung der Speicherkolben im als Hohlkolben ausgebildeten Nockenkolben angeordnet ist.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung steuert der Speicherkolben als bewegliches Ventilglied des Steuerventils die Verbindung zwischen dem Druckkanal und dem Speicherraum, wobei eine Steu­ erleitung für Hydrauliköl unter bestimmtem Steuer­ druck radial dem Nockenkolben zugeführt in den Spei­ cherraum mündet, welche gegebenenfalls magnetventil­ gesteuert ist und wobei die durch die Speicherfeder am Speicherkolben angreifende Federkraft größer ist als die durch den Steuerdruck am Speicherkolben an­ greifende Steuerkraft jedoch geringer ist als die Betätigungskraft des Speicherkolbens, die dann er­ zeugt wird, wenn die Stirnfläche des Speicherkolbens durch den Arbeitsdruck vom Druckraum her beaufschlagt wird, wenn der Ventilstößel durch den Antriebsnocken in Öffnungsrichtung betätigt wird. Sobald sich also aufgrund des Steuerdrucks über die Steuerleitung zu­ geführt im Speicherraum ein Steuerdruck aufgebaut hat, hebt der Speicherkolben von seinem Sitz ab, so daß, sofern gerade die Ventilsteuereinheit durch den Antriebsnocken betätigt wird, Hydrauliköl unter Arbeitsdruck in den Speicherraum strömt und den Spei­ cherkolben verschiebt, so daß der ebenfalls den Druckraum begrenzende Ventilkolben in seiner Lage verharrt bzw. wieder in seine Ausgangslage verscho­ ben wird, in der das Motorventil wieder geschlossen ist. Die einerseits durch den Nockenkolben und ande­ rerseits durch den Ventilkolben dabei verdrängte Hydraulikölmenge wird über den Druckkanal in den Speicherraum verdrängt. Sobald dann entsprechend der Saughubflanke des Antriebsnockens der Saughub des Nockenkolbens beginnt, strömt das Hydrauliköl aus dem Speicherraum zurück in den Druckraum, bis der Spei­ cherkolben wieder auf seinem Ventilsitz aufliegt. Die Aufsteuerung des Speicherkolbenventils kann entweder aufgrund klarer Druckverhältnisse erzielt werden, aber auch aufgrund eines Druckstoßes, in dem durch plötzliches Zuleiten des Steuerdrucks über die Steuerleitung der Speicherkolben nur geringfügig von seinem Sitz abhebt, um danach durch den Arbeitsdruck weiterverschoben zu werden. Ist gerade kein Arbeits­ druck vorhanden, weil der Antriebsnocken gerade nicht wirksam ist, so wird der Speicherkolben aufgrund der Speicherfeder sofort wieder auf seinen Sitz gescho­ ben.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Nockenkolben für seine radiale Führung und axiale Verschiebbarkeit in einer Bohrung des Motorge­ häusekopfes angeordnet und hülsenförmig ausgebildet mit einem im mittleren Bereich vorhandenen Zwischen­ boden, in welchem der Druckkanal und/oder die Steuer­ leitung verlaufen, wobei in dem dem Antriebsnocken zugewandten und durch eine Kappe verschlossenen Hül­ senabschnitt der Speicherkolben axial verschiebbar und radial dichtend angeordnet ist, der mit seiner der Speicherfeder abgewandten Stirnseite gemeinsam mit dem Zwischenboden den Speicherraum begrenzt, wo­ bei einerseits der Kappe der Antriebsnocken und ande­ rerseits desselben die Speicherfeder angreift und wo­ bei in dem dem Motorventil zugewandten Hülsenab­ schnitt ebenfalls radial dichtend und mit dem Zwischenboden den Druckraum begrenzend der Ventilkol­ ben angeordnet ist. Auf diese Weise ist ein Präzi­ sionsteil vorhanden, das einerseits nach außen radial dichtet und andererseits in den Hohlräumen ebenfalls radial dichtet, nämlich einerseits zum Speicherkolben und andererseits zum Ventilkolben hin. Abgesehen da­ von, daß ein solches Bauteil relativ gut als Automa­ tendrehteil und damit billig herstellbar ist, kann es auch einfach und schnell montiert bzw. ausgetauscht werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in der Steuerleitung vorzugsweise in deren Verlauf im Zwischenboden ein zum Speicherraum hin öffnendes Rückschlagventil angeordnet. Obwohl auch eine Schiebersteuerung denkbar wäre, wird durch das Rückschlagventil ein Rückströmen von Hydraulik­ flüssigkeit in die Steuerleitung vermieden und es wird vor allem verhindert, daß unter Arbeitsdruck in den Speicherraum strömendes Hydrauliköl von dort in die Steuerleitung abströmt. Selbst wenn statt dem Rückschlagventil eine Schiebersteuerung oder eine Drossel vorhanden wäre, müßten in die Steuerleitung abströmende Mengen wieder ersetzt werden, um jeweils bei Antriebsbeginn des Nockenkolbens die gleiche Aus­ gangsfüllsituation zu haben.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in der den Nockenkolben aufnehmenden Bohrung des Gehäusekopfes eine Ringnut vorhanden, die mit der Steuerleitung verbunden ist, wobei nach einer speziellen Ausgestaltung diese Ringnut über einen Entlastungskanal mit dem Speicherraum verbunden ist, wobei die Mündung dieses Entlastungskanals nach Zu­ rücklegen eines Vorhubes des Nockenkolbens bei seinem Druckhub gesperrt wird, während in der Ausgangslage des Nockenkolbens die Mündung des Entlastungskanals aufgesteuert ist. Hierdurch wird vorteilhafter­ weise erreicht, daß in der Ausgangslage des Nocken­ kolbens im Speicherraum vorhandene Restmengen, die ein Aufsetzen des Speicherkolbens auf seinen Sitz verhindern, über diesen Entlastungskanal und die Ringnut zurück in die Steuerleitung abfließen können. Dies setzt allerdings voraus, daß die Steuerleitung zu diesem Zeitpunkt druckentlastet ist oder einen Druck aufweist, der niedriger ist als der Steuer­ druck. Außerdem dient dieser Entlastungskanal auch als Auffüllkanal, um die gleiche Ausgangssituation vor Beginn eines neuen Druckhubes bei der Ventil­ steuereinheit zu erzielen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der die Speicherfeder aufnehmende und durch die Kappe verschlossene Speicherfederraum luft­ dicht verschlossen, so daß das eingeschlossene Luft­ volumen als Dämpfungspolster dient.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist im Bereich um den Ventilsitz des Spei­ cherkolbens eine Ringnut in der Innenbohrung des Nockenkolbens vorhanden, die durch den Speicherkolben begrenzt ist und die durch den Druckkanal mit dem Druckraum verbunden ist. Aufgrund der dadurch gegebe­ nen Kürze des Druckkanals sind auch Druckverluste bzw. Steuerbeeinträchtigungen bei hoher Drehzahl bei­ spielsweise durch die Drosselwirkung gering.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Flüssigkeitsquelle für das Hydrau­ liköl (Motoröl) vorhanden, die über ein Drucksteuer­ ventil einen über die Steuerleitung zugeführten Steu­ erdruck erzeugt, und wobei durch das Magnetventil eine Rücklaufleitung aufsteuerbar ist, wodurch der Steuerdruck abgebaut wird. Sobald also das Magnetven­ til geschlossen wird, kann sich der Steuerdruck auf­ bauen und den Speicherkolben leicht vom Sitz abheben, so daß, sofern diese Ventilsteuereinheit gerade durch den Antriebsnocken betätigt wird, sich der Arbeits­ druck aus dem Druckraum in den Speicherraum übertra­ gen kann, wobei Hydrauliköl aus dem Druckraum in den Speicherraum strömt. In den Zwischenzeiten, in denen die Rücklaufleitung durch das Magnetventil aufgesteu­ ert ist, kann beispielsweise über den Entlastungs­ kanal Hydrauliköl aus dem Speicherraum zurück zum Öl­ behälter strömen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in der Steuerleitung ein Magnetventil vorhanden, das bei Bedarf aufgesteuert wird und Hydrauliköl unter Steuerdruck zur Motorventileinheit strömen läßt. Dieses Magnetventil ist vorzugsweise stromlos geöffnet, während jenes in der Rücklauflei­ tung stromlos geschlossen ist.

Nach einer weiteren für mehrzylindrige Brennkraft­ maschinen vorgesehene Ausgestaltung der Erfindung, bei der zu jedem der Ventilsteuereinheiten eine Steuerleitung führt, sind mehrere solche Steuerlei­ tungen jeweils von nur einem Magnetventil gesteuert, wobei bei deren durch die Motornockenwelle mit An­ triebsnocken bewirkten Antrieb keine zeitliche Über­ schneidungen der Öffnungshübe stattfinden.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfin­ dung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgen­ den näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen Längs­ schnitt durch die Ventilsteuervorrichtung eines Motoreinlaßventils mit Teilschnitt durch das zugehö­ rige Motorauslaßventil und den zur Steuerung des Ein­ laßventils gehörenden Hydraulikschaltplan und

Fig. 2 ein Steuerdiagramm der hydraulischen Motorventil­ steuerung für einen 4-Zylinder-Motor.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

Bei der in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellten hydraulischen Ventilsteuervorrichtung ist zwischen einem einen Ventilteller 1 tragenden Ventilschaft 2 und einem mit einer Nockenwelle 3 umlaufenden An­ triebsnocken 4 ein steuerbarer hydraulischer Ventil­ stößel 5 angeordnet. Der Ventilschaft ist in einer Lagerbuchse 6 des Motorkopfes 7 axial verschiebbar geführt. Durch eine Schließfeder B wird der Ventil­ teller 1 auf einen Ventilsitz 9 gepreßt, wobei sich die Schließfeder 8 einerseits an einem Flansch der Lagerbuchse 6 und andererseits an einem Federteller 11 abstützt, der am Ende des Ventilschaftes 2 be­ festigt ist. Im Motorventilkopf 7 ist außer diesem beschriebenen Einlaßventil ein Auslaßventil 12 ange­ ordnet, das im Prinzip ähnlich aufgebaut ist, also auch durch einen hier nicht dargestellten Antriebs­ nocken betätigt wird, allerdings mit dem Unterschied, daß der dazwischen angeordnete Ventilstößel nicht steuerbar ist.

Der Ventilstößel 5 weist einen hülsenförmigen Nocken­ kolben 13 auf, der in einer Führungsbohrung 14 des Motorkopfes 7 axial verschiebbar gelagert ist, und in seinem mittleren Bereich einen Zwischenboden 15 auf­ weist. Durch diesen Zwischenboden 15 wird der Nocken­ kolben 13 in zwei Hülsenabschnitte aufgeteilt. In dem einen Hülsenabschnitt 16 arbeitet radial dichtend und axial verschiebbar ein Ventilkolben 17, der über den Federteller 11 gestülpt abschnittsweise die Schließ­ feder 8 überdeckt und der andererseits mit seiner Stirnseite einen auch von dem Zwischenboden 15 be­ grenzten Druckraum 18 begrenzt.

In dem anderen Hülsenabschnitt 19, dessen innerer Durchmesser geringer ist als der des Hülsenabschnitts 16, ist radial dichtend und axial verschiebbar ein Speicherkolben 21 vorhanden, der durch eine Speicher­ feder 22 belastet mit seiner kreisförmigen Stirnring­ kante 23 mit einem am Zwischenboden 15 angeordneten konischen Ventilsitz 24 zusammenwirkt. Zwischen der Stirnfläche des Speicherkolbens 21 und der dieser zu­ gewandten Seite des Zwischenbodens 15 ist ein Spei­ cherraum 25 vorhanden, der durch die Stirnring­ kante 23 bzw. den Ventilsitz 24 von einer Ringnut 26 getrennt ist, die in der Innenwand des Hülsenab­ schnitts 19 vorgesehen ist. Die Speicherfeder 22 stützt sich einerseits am Boden des Speicherkolbens 21 ab und andererseits an einer Kappe 27 durch die der Hülsenabschnitt 19 des Nockenkolbens 13 luftdicht beispielsweise durch Einrollen verschlossen ist und an dem auf der der Speicherfeder 22 abgewandten Seite der Antriebsnocken 4 angreift.

In der Führungsbohrung 14 ist im Bereich des Zwischenbodens 15 eine Steuerringnut 28 vorgesehen, die von einer Steuerleitung 29 gekreuzt ist, welche in den Speicherraum 25 mündet. In dem Abschnitt der Steuerleitung 29, der zwischen der Steuerringnut 28 und dem Speicherraum 25 liegt, ist ein zum Speicher­ raum 25 hin öffnendes Rückschlagventil 31 vorhanden. Außerdem verläuft im Zwischenboden 15 eine die Ring­ nut 26 mit dem Druckraum 18 verbindender Druckkanal 32. Ferner ist im Zwischenboden ein Entlastungskanal 33 vorhanden, der die Ringnut 28 mit dem Speicherraum 25 verbindet und der nach Zurücklegung eines bestimm­ ten Hubes des Nockenkolbens 13 von der Ringnut 28 ge­ trennt wird, so daß in der dargestellten Ausgangs­ stellung diese Verbindung zwischen Speicherraum 25 und Steuerleitung 29 besteht, hingegen nach Beginn des Druckhubes des Nockenkolbens 13 unterbrochen ist.

Die dargestellte Ventilsteuervorrichtung wird über die Steuerleitung 29 von einem hier nur als Schalt­ plan dargestellten Hydrauliksystem versorgt mit einer Förderpumpe 34, die aus einem Ölbehälter 35 das Hydrau­ liköl ansaugt und den Steuerleitungen 29 zuführt, die jeweils zu den einzelnen hydraulisch gesteuerten Ven­ tilstößeln 5 führt, deren Zahl der Motorzylinderzahl entspricht. Der Steuerdruck in der Steuerleitung 29 wird über ein Drucksteuerventil 36 gesteuert. Von der Steuerleitung 29 zweigt eine Rücklaufleitung 37 ab, die zurück zum Ölbehälter 35 führt und in der ein 2/2-Magnetventil 38 angeordnet ist, welches stromlos geschlossen ist. Die Steuerleitung 29 zweigt sich zweimal nacheinander auf, wobei nach der ersten Auf­ zweigung in den weiterführenden Leitungen jeweils ein 2/2-Magnetventil 39, 40 angeordnet ist, das jeweils stromlos geöffnet ist und von denen durch das eine Magnetventil 39 die Ventilstößel der Motorzylinder I und IV hingegen durch das andere Magnetventil 40 die Ventilstößel der Motorzylinder II und III gleichzei­ tig gesteuert werden, wie es anhand Fig. 2 weiter unten näher beschrieben ist.

Die in Fig. 1 beschriebene Motorventilsteuerung arbeitet wie folgt: Solange der Speicherkolben 21 mit seiner Stirnringkante 23 auf dem Ventilsitz 24 auf­ liegt, d. h. solange keine Verbindung zwischen dem Druckraum 18 und dem Speicherraum 25 über den Druck­ kanal 32 möglich ist, wirkt der hydraulische Ventil­ stößel als starres Element, so daß die durch den An­ triebsnocken 4 erzeugte Hubbewegung des Nockenkolbens 13 unmittelbar auf den Ventilschaft 2 und damit auf den Ventilteller 1 übertragen wird. Dadurch, daß das im Druckraum 18 eingeschlossene Hydraulikölvolumen quasi imkompressibel ist, wird der Ventilkolben 17 synchron mit dem Nockenkolben 13 betätigt, und zwar in beiden Hubrichtungen. Für diesen ungesteuerten Betrieb sind die beiden Magnetventile 39, 40 erregt, also in Sperrstellung. Die gesamte von der Förderpumpe 34 geförderte Hydraulikölmenge strömt über das Druck­ halteventil 36 zurück zum Ölbehälter 35.

Sobald mindestens eines der Magnetventile 39, 40 die dar­ gestellte Aufsteuerstellung einnimmt, wirkt über die Steuerleitung 29 der Hydrauliköldruck auch im Spei­ cherraum 25 und bewirkt ein leichtes Abheben des Speicherkolbens 21 vom Ventilsitz 24, so daß aus der Ringnut 26 Hydrauliköl aus dem Druckraum 18 in den Speicherraum 25 strömen kann. Immer dann, wenn im Druckraum 18 aufgrund eines durch den Arbeitsnocken 4 bewirkten Druckhubes des Nockenkolbens 13, der vor allem durch die Kraft der Schließfeder bewirkte Arbeitsdruck herrscht, überwindet dieser sehr schnell die Kraft der Speicherfeder 22 und verschiebt den Speicherkolben 21. Aufgrund dieses Kurzschlusses zwischen Druckraum 18 und Speicherraum 25 wird der Ventilkolben 17 nicht verschoben, sondern bleibt in der dargestellten Lage, in der das Einlaßventil mit Ventilteller 1 gesperrt ist. Wenn diese Aufsteuerung der Steuerleitung 29 zu einem Zeitpunkt erfolgt, zu dem der Nockenkolben 13 bereits einen gewissen Hub zurückgelegt hat und entsprechend den Ventilkolben mit Einlaßventil verschoben hat, dann bewirkt dieses plötzliche Einstellen des Steuerdruckes in der Steu­ erleitung 29 ein entsprechendes Abheben des Speicher­ kolbens 21 von seinem Ventilsitz 24, wonach der Öff­ nungshub des Einlaßventils unterbrochen wird bzw. das Einlaßventil trotz Fortsetzung des Druckhubs des Nockenkolbens 13 wieder geschlossen wird. Das hierbei aus dem Druckraum 18 verdrängte Hydrauliköl strömt in den Speicherraum 25. Während des darauffolgenden Saughubes des Nockenkolbens 13 strömt dann das Hydrauliköl aus dem Speicherraum 25 nach und nach in den Druckraum 18, bis das Speicherventil aus Spei­ cherkolben 21 und Ventilsitz 24 wieder geschlossen ist. Über den Entlastungskanal 33 können Übermengen zurück abgeführt werden, so daß in jedem Fall gewähr­ leistet ist, daß der Speicherkolben 21 auf seinem Sitz aufliegt, bevor ein neuer Arbeitszyklus beginnt. Durch das Rückschlagventil 31 wird ein Rückströmen von Flüssigkeit unter Speicherdruck - gegebenenfalls Arbeitsdruck - in die Steuerleitung 29 unterbunden.

In dem in Fig. 2 dargestellten Diagramm ist über den Drehwinkel in °Nockenwelle (Abzisse) der Hub der Motorventile bzw. Magnetventile h (Ordinate) darge­ stellt. Bei der Ordinatendarstellung handelt es sich eigentlich um sieben übereinander dargestellte Dia­ gramme, wobei die oberen vier Diagramme mit I bis IV den Ventilstößeln der entsprechenden Motorzylinder zugeordnet sind und zwar von oben gesehen in der Zündfolge zuerst I, dann III, dann IV und zuletzt II, bevor wieder der Ventilstößel von I betätigt wird. Das unterste Diagramm entspricht dann dem Magnetven­ til 38, das darüber dem Magnetventil 40 und das Diagramm darüber dem Magnetventil 39.

Wie dem Diagramm zu Magnetventil 38 entnehmbar ist, ist das Magnetventil 38 mit Unterbrechungen stets geöffnet. Diese Unterbrechungen fallen gerade in Öffnungszeitabschnitte der Magnetventile 39 und 40. Wirken kann der Steuerdruck aus der Steuerleitung 29 jedoch immer nur dann, wenn das Magnetventil 38 ge­ sperrt ist und eines der Magnetventile 39 oder 40 ge­ öffnet ist. Auswirken kann sich diese Steuersitua­ tion, also Steuerdruck in der Steuerleitung 29, ohne­ hin nur dann, wenn der gerade angesteuerte Ventil­ stößel 5 über den Antriebsnocken 4 betätigt wird, so daß sich im Druckraum 18 der für die Steuerwirkung erforderliche Arbeitsdruck einstellen kann. Abgesehen davon, daß ohnehin nur das Ventil gesteuert werden kann, das gerade über den Antriebsnocken 4 betätigt wird. Dadurch, daß beispielsweise durch das Magnet­ ventil 39 die zum Motorventil I und IV führende Steuerleitung 29 gleichzeitig betätigt wird, gibt es keine Überschneidung mit den Ventilstößeln III und II, für die zu jenem Zeitpunkt das Magnetventil 40 gesperrt ist. Der jeweilige Zeitpunkt, ab dem die Steuerung einsetzen soll, also ab dem der Druckhub unterbrochen werden soll, hängt von der Überdeckung des Diagramms 38 mit einem der Diagramme 39 und 40 zusammen, wobei die Zeitpunkte über das elektronische Steuergerät in Abhängigkeit von Motorkenngrößen ein­ stellbar sind.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprü­ chen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Bezugszahlenliste

 1 Ventilteller
 2 Ventilschaft
 3 Nockenwelle
 4 Antriebsnocken
 5 hydr. Ventilstößel
 6 Lagerbuchse
 7 Motorkopf
 8 Schließfeder
 9 Ventilsitz
10 
11 Federteller
12 Auslaßventil
13 Nockenkolben
14 Führungsbohrung
15 Zwischenboden
16 Hülsenabschnitt v. 13
17 Ventilkolben
18 Druckraum
19 Hülsenabschnitt v. 13
20 
21 Speicherkolben
22 Speicherfeder
23 Stirnringkante
24 Ventilsitz
25 Speicherraum
26 Ringnut
27 Kappe
28 Steuerringnut
29 Steuerleitung
30 
31 Rückschlagventil
32 Druckkanal
33 Entlastungskanal
34 Förderpumpe
35 Ölbehälter
36 Drucksteuerventil
37 Rücklaufleitung
38 2/2-Motorventil
39 2/2-Motorventil
40 2/2-Motorventil

Claims (12)

1. Hydraulische Ventilsteuervorrichtung für Brenn­ kraftmaschinen

• - mit einem durch den Antriebsnocken einer Motornockenwelle über einen Ventilstößel axial angetriebenen Motorventil
• - mit einem die wirksame Länge des Ventilstößels bestimmenden mit Hydrauliköl gefüllten Druck­ raum änderbaren Volumens, der einerseits durch einen vom Antriebsnocken betätigten Nockenkol­ ben und andererseits durch einen auf den Ven­ tilschaft wirkenden Ventilkolben begrenzt ist, mit einem über einen Druckkanal mit dem Druck­ raum verbindbaren und einen federbelasteten stirnseitig einen Speicherraum begrenzenden Speicherkolben aufweisenden Flüssigkeitsspei­ cher und
• - mit Steuerung des Druckkanals in Abhängigkeit von Motorkenngrößen durch ein Steuerventil, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsspeicher mit Speicherkol­ ben (21), Speicherfeder (22) und Speicherraum (25), in dem als Hohlkolben ausgebildeten Nockenkolben (13) angeordnet ist
• - daß die Steuerung des Steuerventils (21-24) über hydraulische Mittel erfolgt, die radial zum Nockenkolben (13) zugeführt werden, und
• - daß der Speicherraum (25) zwischen dem Kolben­ boden (15) des Nockenkolbens (13) und dem des Speicherkolbens (21) vorhanden ist.

2. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 1, ge­ kennzeichnet durch ein über ein Motorkenngrößen verarbeitendes elektroni­ sches Steuergerät angesteuertes Magnetventil (39, 40) zur Steuerung des Druckkanals (32).

3. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Speicherkolben (21) als bewegliches Ventilglied des Steuerventils die Verbindung zwischen dem Druckkanal (32) und dem Speicher­ raum (25) steuert,
• - daß eine Steuerleitung (29) für Hydrauliköl unter bestimmtem Steuerdruck radial dem Nockenkolben (13) zugeführt in den Speicher­ raum (25) mündet, welche gegebenenfalls magnetventilgesteuert ist und
• - daß die durch die Speicherfeder (22) am Spei­ cherkolben (21) angreifende Federkraft kleiner ist als die durch den Steuerdruck am Speicher­ kolben (21) angreifende Steuerkraft geringer ist als die Betätigungskraft des Speicherkol­ bens (21), die dann erzeugt wird, wenn die Stirnfläche des Speicherkolbens (21) durch den Arbeitsdruck vom Druckraum (25) her beauf­ schlagt wird, solange der Ventilstößel (5) durch den Antriebsnocken (4) in Öffnungsrich­ tung betätigt wird.

4. Ventilsteuervorrichtung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Nockenkolben (13) radial geführt und axial verschiebbar in einer Führungsbohrung (14) des Gehäusekopfes (7) angeordnet und hülsenförmig ausgebildet ist, mit einem im mittleren Bereich vorhandenen Zwischenboden (15), in welchem der Druckkanal (32) und die Steuerleitung (29) verlaufen,
• - daß in dem dem Antriebsnocken (4) zugewandten und durch eine Kappe (27) verschlossenen Hülsenabschnitt (19) der Speicherkolben (21) axial verschiebbar und radial dichtend ange­ ordnet ist, welcher mit seiner der Speicher­ feder (22) abgewandten Stirnseite gemeinsam mit dem Zwischenboden (15) den Speicherraum (25) begrenzt,
• - daß einerseits an der Kappe (27) der Antriebs­ nocken (4) und andererseits die Speicherfeder (22) angreift, und
• - daß in dem dem Motorventil (I, II) zugewandten Hülsenabschnitt (16) ebenfalls radial dichtend und axial verschiebbar mit dem Zwischenboden (15) den Druckraum (18) begrenzend der Ventil­ kolben (17) angeordnet ist.

5. Ventilsteuervorrichtung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Steuerleitung (29) gegebenenfalls im Zwischenboden (15) ein zum Speicherraum (25) hin öffnendes Rückschlagventil (31) angeordnet ist.

6. Ventilsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß in der den Nockenkolben (13) aufneh­ menden Führungsbohrung (14) des Gehäusekopfes (7) eine Steuerringnut (28) vorhanden ist, die mit der Steuerleitung (29) verbunden ist.

7. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Steuerringnut (28) über einen Entlastungskanal (33) mit dem Speicherraum (25) verbunden ist, und daß die Mündung des Entlastungskanals (33) durch die Begrenzung der Steuerringnut (28) ge­ steuert nach Zurücklegen eines Vorhubes des Nockenkolbens (13) bei dessen Druckhub gesperrt wird, hingegen in der Ausgangslage des Nocken­ kolbens aufgesteuert ist.

8. Ventilsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß der Speicherfederraum luftdicht ver­ schlossen ist.

9. Ventilsteuervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß im Bereich um den Ventilsitz (24) des Speicherkolbens (21) eine Ringnut (26) in der Innenbohrung des Nockenkolbens (13) vorhanden ist, die durch den Speicherkolben (21) begrenzt ist und die durch den Druckkanal (32) mit dem Druckraum (18) verbunden ist.

10. Ventilsteuervorrichtung nach einem der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Flüssigkeitsquelle (34) für Hydrauliköl vorhanden ist, die über ein Drucksteuerventil (36) einen über die Steuerlei­ tung (29) zuführbaren Steuerdruck erzeugt und daß durch ein Magnetventil (38) eine Rücklauf­ leitung (37) aufsteuerbar ist, durch die der Steuerdruck abbaubar ist.

11. Ventilsteuervorrichtung nach Anspruch 10, da­ durch gekennzeichnet, daß in der Steuerleitung (29) ein Magnetventil vorhan­ den ist, das bei Bedarf aufsteuerbar ist.

12. Ventilsteuervorrichtung für eine mehrzylindrige Brennkraftmaschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zu jedem der Ventilsteuereinheiten (Ventilstößel 5) eine Steuerleitung (29) führt, und daß mehrere solche Steuerleitungen (29) jeweils nur von einem Magnetventil (39, 40) gesteuert werden.