DE69108684T2

DE69108684T2 - Einlass-, Auslassventilsteuervorrichtung für Brennkraftmaschinen.

Info

Publication number: DE69108684T2
Application number: DE69108684T
Authority: DE
Inventors: Seiji Suga; Katsuhiko Uchida
Original assignee: Atsugi Unisia Corp; Unisia Jecs Corp
Current assignee: Hitachi Unisia Automotive Ltd
Priority date: 1990-11-26
Filing date: 1991-11-26
Publication date: 1995-08-17
Anticipated expiration: 2011-11-27
Also published as: US5209193A; EP0488156B1; JPH04191406A; EP0488156A1; DE69108684D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die erfindungsgemäße Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuervorrichtung für Brennkraftmaschinen kann variabel die Einlaß- und/oder Auslaßsteuerung in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Maschine regeln, z.B. von der Motorlast oder der Motordrehzahl.
Es sind bereits verschiedene Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuervorrichtungen für Brennkraftmaschinen vorgeschlagen worden, um eine optimale Funktion in Abhängigkeit von Betriebszustand der Maschine zu erreichen.
Wie allgemein bekannt ist, wird die Ventilsteuerung so eingestellt, daß eine optimale Maschinenfunktion erzielt wird, jedoch ist die vorgegebene Ventilsteuerung nicht für alle Betriebsbedingungen geeignet. Wenn beispielsweise die Maschine in einem niedrigen Drehzahlbereich arbeitet, wird mit einer früheren Einlaßventileinstellung ein höheres Drehmoment erzielt als mit der vorgegebenen Ventileinstellung.
Eine derartige herkömmliche Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuervorrichtung für Brennkraftmaschinen geht aus den US- Patentschriften 4.231.330 und 4.535.731 hervor. Bei diesen bekannten Ventilsteuervorrichtungen wird ein Zahnkranz drehbar von einer Zahnringanordnung am Vorderende einer Nockenwelle gehalten. Die Zahnringanordnung enthält einen Zahnring mit einem inneren gezahnten Bereich, der in einen anderen gezahnten Bereich am Vorderende der Nockenwelle eingreift, und einen äußeren gezahnten Bereich, der in einen inneren gezahnten Bereich an der inneren Umfangswand des Zahnkranzes eingreift. Auf diese Weise ist der Zahnring drehbar zwischen dem Zahnkranz und der Nockenwelle in Eingriff. Der Zahnring ist normalerweise in Axialrichtung der Nockenwelle durch eine Rückholfeder, wie etwa einer Schraubenfeder, vorgespannt. Wenigstens eine der beiden ineinandergreifenden Zahnpaarungen ist schraubenförmig. Dies führt dazu, daß eine axiale Verschiebebewegung des Zahnringes relativ zu der Nockenwelle eine Drehung der Nockenwelle um den Zahnkranz bewirkt und deshalb der Phasenwinkel zwischen der Nockenwelle und dem Zahnkranz (und infolgedessen der Phasenwinkel zwischen der Nockenwelle und der Motorkurbelwelle) relativ verändert wird. Der Zahnring bewegt sich, sobald eine der beiden auf ihn einwirkenden entgegengesetzten Kräfte, nämlich die Vorspannkraft der genannten Feder oder der von der Ölpumpe auf den Zahnring übertragene Öldruck, die andere Kraft übersteigt. Bei dieser bekannten Ventilsteuervorrichtung dient jedoch ein den Zahnring betätigender Hydraulikkreislauf zum Ausüben eines regelbaren Öldrucks auf eine Druckkammer, die an dem einen Ende des Zahnringes gebildet ist, und zusätzlich zum Zuführen von Motorschmieröl zum Schmieren der rotierenden Gleitflächen zwischen einem Zylinderkopf, einem Lagerteil und einer von dem Zylinderkopf und dein Lagerteil drehbar gelagerten Nockenwelle. Somit dient üblicherweise ein einziger Hydraulikkreislauf dazu, die axiale Gleitbewegung des Zahnringes zu bewirken und die Gleitflächen zwischen der Nockenwelle, dem Zylinderkopf und dem Lagerteil zu schmieren.
Wenn beispielsweise die Ölzufuhr zu der Druckkammer bei geringer Motorbelastung unterbrochen ist, steht eine geringe Menge an Arbeitsfluid zur Verfügung, um kontinuierlich Schmieröl zu den rotierenden Gleitflächen zwischen der Nockenwelle und dem Lagerteil zuzuführen. Bei dem vorstehend genannten Aufbau der üblichen Ventilsteuervorrichtung bleibt der niedrige Fluiddruck ständig in dem hydraulischen Kreislauf zurück und führt dazu, daß das Arbeitsfluid in der Druckkammer nicht gleichmäßig und schnell abgegeben wird, und deshalb ist keine schnelle Axialgleitbewegung des Zahnringes möglich, wenn die Ölzufuhr zu der Druckkammer unterbrochen ist. Infolgedessen weist die bekannte Ventilsteuervorrichtung ein langsames Reaktionsverhalten bezüglich einer Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuerung auf, die von einer variablen Ventilsteuerungsvorrichtung erfolgt.
EP-A-245791, die als nächstkommender Stand der Technik anzusehen ist, zeigt eine Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuervorrichtung, bei der ein erster und ein zweiter Hydraulikkreislauf voneinander getrennt sind. Der eine dieser Hydraulikkreisläufe dient zum Betätigen der Phasenwinkel-Einstellvorrichtung, der andere Hydraulikkreislauf wird zum Schmieren der gleitenden Flächen in dem Lagerteil und der Nockenwelle verwendet.
EP-A-469334, die einen Stand der Technik gemäß Artikel 54 (3) EPÜ bildet, zeigt eine Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuervorrichtung, bei der die Zu- und Abflußleitung und die Schmierölleitung beide im Zylinderkopf angeordnet sind. Die Schmierölleitung enthält wenigstens zwei Ölführungen jeweils an beiden Seiten der Zu- und Abflußleitung in Axialrichtung der Nockenwelle, um die Schmierwirkung zu verbessern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die ein schnelles Reaktionsverhalten der Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuerung aufweist, insbesondere wenn der Betriebszustand der Maschine von hoher Belastung auf niedrige Belastung wechselt, und die die Schmierwirkung verbessern kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst; die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Erfindungsgemäß ist ein Ventilsteuerungssystem vorgesehen, mit dem die Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuerung in Abhängigkeit von dem Betriebszustand der Maschine variabel erfolgen kann, und insbesondere eine derartige variable Steuervorrichtung mit zwei getrennten hydraulischen Kreisläufen, nämlich einem ersten hydraulischen Kreislauf zum aktiven Steuern einer Phasenwinkel-Einstellvorrichtung durch Fluiddruck für die Einstellsteuerung, und einem zweiten hydraulischen Kreislauf zum Schmieren der Gleitflächen zwischen einem Lagerteil und einer Nockenwelle, wobei das Reaktionsverhalten der Ventilsteuerung in beiden Richtungen der späteren oder früheren Ventilbetätigung verbessert wird, d.h. auch dann, wenn der Fluiddruck von der Druckkammer weggenommen wird.
Weiterhin schafft die Erfindung ein Ventilsteuerungssystem, mit dem Schmieröl sowohl bei einer Druckabsenkung als auch bei einer Druckzunahme in der Druckkammer ausreichend an alle Gleitflächen gebracht werden kann. Um dieses zusätzliche Ziel zu erreichen, sind bei dem erfindungsgemäßen Ventilsteuersystem eine im ersten Hydraulikkreislauf enthaltene Zu- und Abflußleitung für das Fluid und eine im zweiten Hydraulikkreislauf enthaltene Schmierölleitung in dem Zylinderkopf angeordnet, und die Schmierölleitung enthält wenigstens zwei Ölführungen, die jeweils an beiden Seiten der Zuund Abflußleitung für das Fluid angeordnet sind, um eine Verschlechterung der Schmierung zu verhindern, wenn das Arbeitsfluid durch die Zu- und Abflußleitung für das Öl abgelassen wird.
Zur Lösung dieser und weiterer Aufgaben weist eine Einlaßund/oder Auslaßventilsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine ein drehendes Teil auf, das in Antriebsverbindung mit der Kurbelwelle der Maschine steht, ferner eine Nockenwelle, die von einem an einem Zylinderkopf angebrachten Lager drehbar gehalten ist und auf die Drehkraft von dem drehenden Teil übertragen wird, eine Phasenwinkel-Einstelleinrichtung zum Einstellen eines relativen Phasenwinkels zwischen dem drehenden Teil und der Nockenwelle, einen ersten hydraulischen Kreislauf zur Antriebssteuerung der Phasenwinkel-Einstelleinrichtung mittels eines vom Betriebszustand der Maschine abhängigen Fluiddruckes, einen zweiten hydraulischen Kreislauf zum Schmieren der Gleitflächen zwischen dem Lager und der Nockenwelle, wobei der erste und der zweite hydraulische Kreislauf voneinander getrennt sind, und ein mit dem ersten hydraulischen Kreislauf verbundenes Wegeventil zum Umschalten der Richtung des durch den ersten hydraulischen Kreislauf strömenden Arbeitsfluids. Der erste hydraulische Kreislauf enthält eine Zu- und Abflußleitung, die sowohl zum Zuführen wie zum Ableiten von Öl dient. Die Zu- und Abflußleitung ist im Zylinderkopf angeordnet. Das Wegeventil steht davor mit der Zu- und Abflußleitung und dahinter mit einer Druckguelle für das Arbeitsfluid in Verbindung. Das Wegeventil ist vorzugsweise als Zweiwegeventil mit drei Anschlüssen ausgebildet, von denen ein erster Anschluß mit der Zu- und Abflußleitung, ein zweiter Anschluß mit der Fluiddruckquelle und ein dritter Anschluß mit einer an die Motorölwanne angeschlossenen Ölauslaßleitung verbunden ist. Die zu dem ersten hydraulischen Kreislauf gehörende Zu- und Abflußleitung und eine zu dem zweiten hydraulischen Kreislauf gehörende Schmierlölleitung liegen nebeneinander in dem Zylinderkopf. Das Wegeventil ist so angeordnet, daß es nur in der Zu- und Abflußleitung liegt.
Die Phasenwinkel-Einstelleinrichtung kann einen zwischen dem drehenden Teil und der Nockenwelle angeordneten Zahnring enthalten. Der Zahnring besitzt an seiner inneren und äußeren Umfangsf läche einen inneren und einen äußeren gezahnten Bereich. Der innere und der äußere gezahnte Bereich sind mit einem an der äußeren Umfangsfläche der Nockenwelle ausgebildeten äußeren gezahnten Bereich bzw. mit einem an der inneren Umfangsfläche des drehenden Teils ausgebildeten inneren gezahnten Bereich in Eingriff. Wenigstens einer der beiden ineinandergreifenden gezahnten Bereiche ist schraubenförmig ausgebildet, um eine Gleitbewegung des Zahnringes in der Axialrichtung der Nockenwelle zu erzielen und den relativen Phasenwinkel zwischen dem drehenden Teil und der Nockenwelle dahingehend zu ändern, daß eine Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuerung der Maschine erfolgt.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Fig. 1 ist ein Längsschnitt zur Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuervorrichtung für Brennkraftmaschinen. Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
In Fig. 1 ist das erfindungsgemäße Prinzip an einer Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine dargestellt.
Fig. 1 zeigt den vorderen Teil einer Nockenwelle 1 zum Öffnen und Schließen eines (nicht dargestellten) Einlaß- und/oder Auslaßventils. Wie aus Fig. 1 deutlich ersichtlich, wird die Nockenwelle von einem Zylinderkopf 2 und einem Lager 3 drehbar gehalten. Die Bezugsziffer 7 bezeichnet ein im wesentlichen zylindrisches Zahnriemenrad mit einer von einem Zahnriemen zum Übertragen von Drehkraft von einem Motor (nicht dargestellt) angetriebenen Zahnriemenscheibe. Das Zahnriemenrad 7 und die Nockenwelle 1 sind koaxial zueinander angeordnet. Das Zahnriemenrad 7 weist zusätzlich zu der Zahnriemenscheibe einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt 8 auf. Der zylindrische Abschnitt 8 enthält an seiner inneren Umfangsfläche einen relativ langen Innenzahnbereich. Das Zahnriemenrad 7 ist durch einen Vorderdeckel 10, der am Vorderende 8a einer im wesentlichen ringförmigen Nabe mit Bolzen 11 befestigt ist, hermetisch wasserdicht verschlossen. Eine Buchse 4 mit einem Außenzahnbereich ist fest an der äußeren Umfangsfläche des Vorderendes 1a der Nockenwelle 1 mittels eines Bolzens 6 befestigt, der in einen mit einem Gewinde versehenen Bereich eingeschraubt ist. Zwischen dem Zahnriemenrad 7 und der Buchse 4 ist eine Zahnringanordnung 12 vorgesehen. Die Zahnringanordnung 12 besteht aus einem Zahnringteil mit einem ersten und einem zweiten Zahnringelement 13 und 14, mehreren Verbindungsstiften 15 und einer ringförmigen Gummihülse oder mehreren Schraubenfedern 16. Das erste und das zweite Zahnringelement 13 und 14 sind so ausgebildet, daß sie einen relativ langen Zahnring mit einem Innen- und einem Außenzahnbereich 12a und 12b in zwei Zahnringelemente unterteilen. Die Innen- und Außenzahnbereiche 12a und 12b sind mit dem Außenzahnbereich der Buchse 4 bzw. dem Innenzahnbereich des Zahnriemenrades 7 in Eingriff. Wenigstens eine der ineinandergreifenden Zahnpaarungen ist zum Erzeugen einer axialen Gleitbewegung des Zahnringes relativ zu der Nockenwelle 1 schraubenförmig ausgebildet. Die axial vorwärts gerichtete Bewegung (gemäß Fig. 1) des Zahnringes 12 wird durch eine innere Schulter des Innenumfangs des Zahnriemenrades 7 in der Weise begrenzt, daß das Vorderende des ersten Zahnringelementes 13 an der inneren Schulter des Rades 7 anstößt. Andererseits wird die axial rückwärts gerichtete Bewegung des Zahnringes 12 durch das Vorderende eines im wesentlichen ringförmigen Rückhalters 9 begrenzt, der am hinteren Ende des Rades 7 durch Verstemmen befestigt ist. Die innere Umfangsfläche des Rades 7, die äußere Umfangsfläche der Buchse 4 und die vordere Endfläche des ersten Zahnringelementes 13 bilden eine ringförmige Druckkammer 17 zum Einleiten von Arbeitsfluid, das aus einer Ölwanne (nicht dargestellt) durch eine Motorölpumpe 20 zugeleitet wird.
Ein Antriebsmechanismus für die vorstehend beschriebene Zahnringanordnung 12 enthält einen Hydraukkreislauf 18 zum Zu- und Ableiten des Arbeitsfluids von der Ölwanne zu der Druckkammer 17, einen zwischen dem zweiten Zahnringelement 14 und dem Rückhalter 9 angeordneten Kompressionsring 19, um die Zahnringanordnung 12 normalerweise in einer Richtung axial nach vorn (gemäß Fig. 1) vorzuspannen, und ein noch im einzelnen zu beschreibendes Wegeventil 26.
Der Hydraulikkreislauf 18 enthält einen in den vorderen drehbaren Abschnitt der Nockenwelle 1 gebohrten radial verlaufenden Fluiddurchlaß 21, einen den Zylinderkopf durchsetzenden und in den radialen Durchlaß 21 mündenden Fluiddurchlaß 22, eine zwischen dem Vorderende der Buchse 4 und der Innenwand des Vorderdeckels 10 gebildete Fluidkammer 23 und einen durch die Fluidkammer 23 mit der Druckkammer verbundenen, axial verlaufenden Fluiddurchlaß 24. Der axiale Fluiddurchlaß 24 ist außerdem durch eine axial verlaufende zentrische Bohrung des Bolzens 6 mit dem radialen Fluiddurchlaß 21 verbunden.
Ein elektromagnetisches Dreiwegeventil 26 liegt in dem Fluiddurchlaß 22, um wahlweise eine Verbindung zwischen dem Fluiddurchlaß 22 und dem Auslaß der als Druckquelle für das Arbeitsfluid dienenden Ölpumpe 20 oder eine Verbindung zwischen dem Fluiddurchlaß 22 und einer Ölauslaßleitung 25 herzustellen. Der radiale Fluiddurchlaß 21 steht eingangsseitig in Verbindung mit der Ölpumpe 20, und zwar durch einen ringförmigen Öldurchlaß zwischen der äußeren Umfangsfläche des vorderen drehbaren Abschnittes der Nockenwelle 1 und die halbkreisförmig gekrümmten Flächen des Zylinderkopfes 2 und des Lagers 3 sowie eine Hauptölleitung. Das elektromagnetische Ventil 26 wird von einer Steuerung 27 betätigt, die den Betriebszustand der Maschine auf der Grundlage von Ausgangssignalen verschiedener Sensoren bestimmt, wie etwa einem Kurbelwinkel-Sensor zum Feststellen des Kurbelwinkels der Motorkurbelwelle, und einem Luftströmungsmesser zum Bestimmen der Menge der durch den Luftfilter eingeführten Einlaßluft. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird ein Wegeventil mit drei Anschlüssen und zwei Schaltstellungen als elektromagnetisches Dreiwegeventil 26 gemäß Fig.1 eingesetzt.
In der erfindungsgemäßen Ventilsteuerung ist in dem Zylinderkopf 2 ein Paar von Hydraulikkreisläufen 28 und 29 in der Weise ausgebildet, daß sie an den Fluiddurchlaß 22 im wesentlichen angrenzen, um die Gleitflächen zwischen der Nockenwelle 1, dem Zylinderkopf 2 und dem Lager 3 zu schmieren. Dabei ist zu betonen, daß die in das Ölschmierungssystem der Maschine einbezogenen Hydraulikkreisläufe 28 und 29 unabhängig von dem in das Ventilsteuersystem einbezogenen Hydraulikkreislauf 18 sind. Die beiden Hydraulikkreisläufe 28 und 29 stehen eingangsseitig durch die Hauptölleitung mit der Ölpumpe 20 in Verbindung und enden ausgangsseitig nicht über das elektromagnetische Ventil 26, sondern in einer kleinen Öffnung, die zwischen der äußeren Umfangsfläche der Nockenwelle 1 und den halbkreisförmig gekrümmten inneren Umfangsflächen des Zylinderkopfes 2 und des Lagers 3 gebildet ist.
Eine Schraubenfeder 30 liegt zwischen der Innenwand des Vorderdeckels 10 und einem Bund 6a des Bolzens 6, um normalerweise das Zahnriemenrad 7 nach links (s. Fig. 1) vorzuspannen, wodurch der Rückhalter 9 und das rechte Ende der Buchse 4 aneinandergedrückt werden. Hierdurch wird ein geeigneter Reibungswiderstand zwischen dem Rückhalter 9 und der Buchse 4 erzeugt. Wie allgemein bekannt ist, rotiert die Nockenwelle 1 nicht ständig gleichmäßig in Übereinstimmung mit dem Zahnriemenrad 7, sondern neigt infolge von Änderungen in der von der Motorkurbelwelle übertragenen Drehkraft oder von den Ventilfedern (nicht dargestellt) erzeugten Reaktionskräften dazu, sich schnell entweder in der normalen oder der entgegengesetzten Drehrichtung gegenüber dem Zahnriemenrad 7 mit einer verhältnismäßig großen Beschleunigung oder Änderungen in der Drehgeschwindigkeit zu drehen. Wie eingangs erläutert, verursachen solche Drehkraftänderungen in der Nockenwelle Geräusche, die auf dem Spiel zwischen den beiden Zahnpaarungen am inneren und äußeren Umfang des Zahnringes 12 und dem inneren Umfang des Zahnriemenrades 7 und dem äußeren Umfang der Buchse 4 beruhen. Der genannte Reibungswiderstand setzt ein solches Geräusch herab, indem ein derartig schneller Drehkraftwechsel in der Nockenwelle gegenüber dem Zahnriemenrad durch den Reibungswiderstand unterdrückt wird.
Die erfindungsgemaße Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuervorrichtung für Brennkraftmaschinen arbeitet in der folgenden Weise.
Wenn die Maschine unter hoher Last arbeitet, wird das von der genannten Steuerung 27 erzeugte Signal an eine Erregerspule des elektromagnetischen Ventils 26 ausgegeben, was dazu führt, daß das Magnetventil 26 von der Steuerung aktiviert wird. Das Ventil 26 sperrt deshalb die Verbindung zwischen dem Fluiddurchlaß 22 und dem Fluidauslaß 25 und stellt die Verbindung zwischen dem Fluiddurchlaß 22 und der Hauptölleitung her. Hierdurch wird das unter Druck befindliche Arbeitsfluid von der Ölpumpe 20 nacheinander durch die Hauptölleitung, das elektromagnetische Ventil 26, den Fluiddurchlaß 22, den radialen Fluiddurchlaß 21, den axialen Fluiddurchlaß 24 und die Fluidkammer 23 zu der Druckkammer 17 geleitet. Da infolgedessen der Druck in der Druckkammer 17 erhöht wird, wird der Zahnring 12 gegen die von der Feder 19 ausgeübte Kraft nach rechts (s. Fig. 1) bewegt, was dazu führt, daß der Phasenwinkel zwischen dem Zahnriemenrad 7 und der Nockenwelle 1 in einen vorgegebenen Phasenwinkel abgeändert wird, der einem optimalen Phasenwinkel bei der Bedingung einer hohen Maschinenbelastung entspricht. Bei dieser Bedingung werden der Öffnungs- und der Schließzeitpunkt des Einlaßventils gegenüber der Kolbenstellung in dem Zylinder vorverlegt und führen dadurch zu einem hohen Verbrennungswirkungsgrad.
Wenn andererseits der Betriebzustand der Maschine von hoher zu niedriger Belastung wechselt, wird das elektromagnetische Ventil beim Ausbleiben des Steuersignals von der Steuerung 27 deaktiviert. Fig. 1 zeigt die AUS-Stellung des elektromagnetischen Ventils 26. Das als Zweistellungs-Ventil mit drei Anschlüssen ausgebildete Ventil 26 sperrt die Verbindung zwischen dem Fluiddurchlaß 22 und der Hauptölleitung und stellt die Verbindung zwischen dem Fluiddurchlaß 22 und dem Fluidauslaß 25 her. Hierdurch wird das in der Druckkammer 17 befindliche Arbeitsfluid nacheinander durch die Fluidkammer 23, den axialen Fluiddurchlaß 24, den radialen Fluiddurchlaß 21, den Fluiddurchlaß 22 und den Fluidauslaß 25 abgelassen. Da infolgedessen der Fluiddruck in der Druckkammer 17 schnell abgesenkt wird, geht der Zahnring 12 unter der Wirkung der Feder 19 nach links zurück und wird in die äußerste linke Stellung gebracht. Damit wird der relative Phasenwinkel zwischen dem Zahnriemenrad 7 und der Nockenwelle 1 auf einen vorbestimmten Phasenwinkel gebracht, bei dem die Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuerung relativ zu dem Kurbelwinkel eingestellt wird. Bei dieser Bedingung werden der Öffnungs- und der Schließzeitpunkt des Einlaßventils insgesamt gegenüber der Kolbenstellung in dem Zylinder verzögert und damit ein hoher Füllunsgrad des durch das Einlaßventil in die Verbrennungskammer der Maschine eingeleiteten Brennstoff-Luftgemisches aufgrund der Trägheit der Fluidmasse der eingeleiteten Mischung erzielt. Auf diese Weise erfolgt die Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuerung variabel in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Maschine. Da beim Übergang von einer hohen Maschinenbelastung zu einer niedrigen Maschinenbelastung das Arbeitsfluid in der Druckkammer 17 schnell und gleichmäßig durch den vorgenannten Fluidauslaßweg abgelassen wird, kann die Ventilsteuerung mit einer hohen Reaktionsgeschwindigkeit erfolgen.
Außerdem wird kontinuierlich Schmieröl von der Ölpumpe 20 durch die Hydraulikkreisläufe 28 und 29, die beide von dem Hydraulikkreislauf 18 getrennt sind, zu der kleinen Öffnung zwischen der äußeren Umtangsfläche der Nockenwelle 1 und den halbkreisförmigen inneren Umfangsflächen des Zylinderkopfes 2 und des Lagers 3 gefördert. Dies führt zu einer gleichbleibenden ausreichenden Schmierung und verhindert zuverlässig ein Heißlaufen des drehgelagerten Abschnittes der Nockenwelle 1.
Darüber hinaus wird das Arbeitsfluid in der Druckkammer 17 unmittelbar über den vorgenannten Fluidweg in die Ölwanne zurückgeleitet, wodurch verhindert wird, daß das Arbeitsfluid sich mit dem in dem Zylinderkopf 2 enthaltenen Durchblasgas mischt. Damit wird ein hoher Wirkungsgrad in der Emissionsregelung erzielt.

Claims

1. Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit:

einem drehenden Teil (7), das in Antriebsverbindung mit der Kurbelwelle der Maschine steht;

einer Nockenwelle (1), die von einem an dem Zylinderkopf (2) der Brennkraftmaschine angebrachten Lager (3) drehbar gehalten ist und auf die Drehkraft von dem drehenden Teil (7) übertragen wird;

einer Phasenwinkel-Einstelleinrichtung zum Einstellen eines relativen Phasenwinkels zwischen dem drehenden Teil und der Nockenwelle (1);

einem ersten hydraulischen Kreislauf (18) zur Antriebssteuerung der Phasenwinkel-Einstelleinrichtung mittels eines vom Betriebszustand der Maschine abhängigen Fluiddruckes;

einem zweiten hydraulischen Kreislauf (28, 29) zum Schmieren der Gleitflächen zwischen dem Lager (3) und der Nockenwelle (1), wobei der erste und der zweite hydraulische Kreislauf (18: 28, 29) voneinander getrennt sind;

einem mit dem ersten hydraulischen Kreislauf (18) verbundenen Wegeventil (26) zum Umschalten der Richtung des durch den ersten hydraulischen Kreislauf (18) strömenden Arbeitsfluids; und

einer in dem ersten hydraulischen Kreislauf (18) enthaltenen Zu- und Abflußleitung (22), die sowohl zum Zuführen wie zum Ableiten von Öl dient sowie einer in dem zweiten hydraulischen Kreislauf (28, 29) enthaltenen Schmierölleitung; dadurch gekennzeichnet, daß

sowohl die Zu- und Abflußleitung als auch die Schmierölleitung in dem Zylinderkopf (2) angeordnet sind, und

die Schmierölleitung zwei Ölführungen (28, 29) aufweist, die zu beiden Seiten der Zu- und Abflußleitung (22) und an die Zu- und Abflußleitung (22) angrenzend angeordnet sind, um die Schmierwirkung zu verbessern.

2. Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (26) auslaßseitig mit der Zu- und Abflußleitung (22) und einlaßseitig mit einer Druckquelle (20) für Arbeitsfluid in Verbindung steht, und daß das Wegeventil als Zweiwegeventil mit drei Anschlüssen ausgebildet ist, von denen ein erster Anschluß mit der Zu- und Abflußleitung (22), ein zweiter Anschluß mit der Fluiddruckguelle und ein dritter Anschluß mit einer an die Motorölwanne angeschlossenen Ölauslaßleitung verbunden ist.

3. Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Abflußleitung (22) und die beiden Ölführungen (28, 29) parallel zueinander in dem Zylinderkopf angeordnet sind, und daß das Wegeventil so angeordnet ist, daß es nur in der Zu- und Abflußleitung (22) liegt.

4. Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenwinkel-Einstelleinrichtung einen zwischen dem drehenden Teil (7) und der Nockenwelle (1) angeordneten Zahnring (12) aufweist.

5. Einlaß- und/oder Auslaßventilsteuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnring (12) an seiner inneren und äußeren Umfangsfläche einen inneren und einen äußeren gezahnten Bereich aufweist, wobei der innere und der äußere gezahnte Bereich mit einem an der äußeren Umfangsfläche der Nockenwelle (1) ausgebildeten äußeren gezahnten Bereich bzw. mit einem an der inneren Umfangsfläche des drehenden Teils (7) ausgebildeten inneren gezahnten Bereich in Eingriff sind und wenigstens einer der beiden ineinandergreifenden gezahnten Bereiche schraubenförmig ausgebildet ist, um eine Gleitbewegung des Zahnringes (12) in der Axialrichtung der Nockenwelle zu erzielen und einen relativen Phasenwinkel zwischen dem drehenden Teil und der Nockenwelle (1) dahingehend zu ändern, daß eine Einlaßund/oder Auslaßventilsteuerung der Maschine erfolgt.