DE69839327T2

DE69839327T2 - Ventiltriebmechanismus in einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE69839327T2
Application number: DE69839327T
Authority: DE
Inventors: Hirotomi 4-1 Chuo 1-chome Wako-shi Nemoto; Tetsuya 4-1 Chuo 1-chome Wako-shi Ishiguro; Takeshi 4-1 Chuo 1-chome Wako-shi Gomi; Yuichi 4-1 Chuo 1-chome Wako-shi Shimasaki; Shigekazu 4-1 Chuo 1-chome Wako-shi Tanaka; Hidetoshi 4-1 Chuo 1-chome Wako-shi Ohishi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1997-10-29
Filing date: 1998-10-29
Publication date: 2009-04-09
Anticipated expiration: 2018-10-30
Also published as: EP1916392A2; CN1215793A; DE69812839T2; MY120554A; EP1300550A3; AU710716B2; ES2303842T3; EP0913557B1; US6138620A; AU8959098A; KR100311588B1; ES2196454T3; TW368548B; EP1300550A2; CN1092281C; EP0913557A2; EP1916392A3; EP0913557A3; KR19990037498A; DE69812839D1

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Ventilbetätigungssystem in einem Verbrennungsmotor und insbesondere ein solches Antriebssystem in einem Verbrennungsmotor, das einen elektrischen Aktuator enthält, der eine Kraftausübung in Ventilöffnungsrichtung auf ein Motorventil ermöglicht, das durch eine Feder in einer Ventilschließrichtung vorgespannt ist.
2. Beschreibung der relevanten Technik
Ein solches Ventilbetätigungssystem ist herkömmlich, zum Beispiel aus der japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 3-92520 oder dgl. bereits bekannt.
In dem obigen bekannten System wird jedoch das Motorventil nur durch den elektrischen Aktuator geöffnet und geschlossen. Aus diesem Grund kann die Betriebscharakteristik des Motorventils in Abhängigkeit von dem Betriebszustand des Motors geändert werden. Jedoch muss der Aktuator eine Antriebskraft entsprechend einem maximalen Hubbetrag des Motorventils aufbringen, was zu einer erhöhten Menge an elektrischer Energie führt, die in dem Aktuator verbraucht wird.
JP-A-60-164613 offenbart ein anderes bekanntes Ventilbetätigungssystem, das einen elektrischen Aktuator enthält.
Die EP-A-826 866 , als für Artikel 54 (3) und (4) EPÜ relevanter Stand der Technik, zeigt ein Ventilbetätigungssystem in einem Verbrennungsmotor, umfassend einen elektrischen Aktuator, der eine Kraftausübung in einer Ventilöffnungsrichtung auf ein Motorventil ermöglicht, das durch eine Feder in einer Ventilschließrichtung vorgespannt ist, worin der Aktuator mit einer von Komponenten eines Kraftübertragungsmittels verbunden ist, das in der Lage ist, eine Kraft, die von einem an einer Nockenwelle vorgesehenen Ventilbetätigungsnocken vorgesehen wird, auf ein Motorventil zu übertragen, so dass das Motorventil mit einem Hubbetrag angetrieben werden kann, der durch Addition eines Hubbetrags des Motorventils auf der Basis eines Nockenprofils des Ventilbetätigungsnockens und eines Hubbetrags des Motorventils auf der Basis des Betriebs des Aktuators erhalten wird. Dort sind die Komponenten des Kraftübertragungsmittels: ein Innenring, der um eine zur Nockenwelle parallele Achse herum drehbar ist; ein Außenring, der um die gleiche Achse wie die des Innenrings herum drehbar ist und den Innenring umgibt; sowie ein Träger, auf dem Planetenrotoren, die zwischen den Innen- und Außenringen angeordnet sind, um Achsen herum drehbar gelagert sind, welche parallel zur Achse der Innen- und Außenringe sind, wobei der Träger in betriebsmäßiger Zuordnung mit einer Umlaufbewegung der Planetenrotoren um den Innenring herum gedreht werden, wobei eine erste der Komponenten mit dem Motorventil verbunden ist, eine zweite der Komponenten mit dem Ventilbetätigungsnocken betriebsmäßig verbunden ist und der Aktuator mit einer dritten der Komponenten verbunden ist. Dort ist die Kraft des elektrischen Aktuators nicht unabhängig von der Kraft des Ventilbetätigungsnockens in der Ventilöffnungsrichtung.
Die EP 0 267 687 A offenbart ein Ventilbetätigungssystem in einem Verbrennungsmotor, worin ein Verbindungsumschaltmittel zwischen zwei ersten Kipphebeln, die mit jeweiligen Ventilen in Eingriff stehen, und einem zweiten Kipphebel, der dazwischen angeordnet ist, vorgesehen ist, um einem Hochdrehzahlventilbetätigungsnocken zu folgen, der an einer Nockenwelle vorgesehen ist, wobei das Verbindungsumschaltmittel in der Lage ist, zwischen einem Verbindungszustand, in dem die ersten Kipphebel mit den zweiten Kipphebeln verbunden sind, und einem Trennzustand, in dem die Verbindung zwischen den ersten und zweiten Kipphebeln gelöst ist, umzuschalten, und ein Steuermittel zum Steuern/Regeln des Betriebs des Verbindungsumschaltmittels, wobei das Steuermittel angeordnet ist, um seinen Steuermodus in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors zwischen einem ersten Steuermodus, in dem das Verbindungsumschaltmittel in den Trennzustand gebracht wird, und einem zweiten Steuermodus, in dem das Verbindungsumschaltmittel in den Verbindungszustand gebracht wird, umzuschalten.
Die EP 0 535 275 A offenbart ein Ventilbetätigungssystem mit hohlen Ventilstößeln. Indem in die Kammer des Ventilstößels von einer elektrischen Ölpumpe Öl gefördert wird, wird die Ventilhubdauer durch den von der Pumpe zugeführten Öldruckpegel verändert.
Zusammenfassung der Erfindung
Dementsprechend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ventilbetätigungssystem in einem Verbrennungsmotor anzugeben, worin die vom Aktuator verbrauchte Menge an elektrischem Strom reduziert werden kann.
Zur Lösung der obigen Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Ventilbetätigungssystem in einem Verbrennungsmotor gemäß Anspruch 1 angegeben.
Das System umfasst einen elektrischen Aktuator, der ermöglicht, dass eine Kraft in Ventilöffnungsrichtung auf ein Motorventil ausgeübt wird, das durch eine Feder in Ventilschließrichtung vorgespannt ist, worin der Aktuator mit einer von Komponenten eines Kraftübertragungsmittels verbunden ist, das in der Lage ist, eine Kraft, die durch einen von ersten und zweiten Ventilbetätigungsnocken, die an einer Nockenwelle vorgesehen sind, erzeugt wird, auf das Motorventil zu übertragen, so dass das Motorventil mit einem Hubbetrag angetrieben werden kann, der durch Addieren eines Hubbetrags des Motorventils basierend auf einem Nockenprofil des ersten oder zweiten Ventilbetätigungsnockens und eines Hubbetrags des Motorventils basierend auf dem Betrieb des Aktuators erhalten wird.
Mit dieser Anordnung wird ein Teil des Hubbetrags des Motorventils von einem der ersten und zweiten Ventilbetätigungsnocken aufgenommen. Daher kann die von dem Aktuator aufgenommene Ventilöffnungskraft klein sein im Vergleich zu einem System, in dem das Motorventil nur durch den Aktuator angetrieben wird, und daher kann auch die Menge an elektrischer Energie, die von dem Aktuator verbraucht sein wird, klein sein.
Die Komponenten des Kraftübertragungsmittels sind: ein Innenring, der um eine zur Nockenwelle parallele Achse herum drehbar ist; ein Außenring, der um dieselbe Achse wie der Innenring herum drehbar ist und den Innenring umgibt; und ein Träger, an dem Planetenrotoren, die zwischen den Innenund Außenringen angeordnet sind, zur Drehung um zu den Achsen der Innen- und Außenringe parallele Achsen herum drehbar gelagert sind, wobei der Träger in betriebsmäßiger Zuordnung zu einer Umlaufbewegung der Planetenrotoren um den Innenring herum gedreht wird, wobei eine erste der Komponenten mit dem Motorventil verbunden ist, eine zweite der Komponenten mit einem der ersten und zweiten Ventilbetätigungsnocken betriebsmäßig verbunden ist, und der Aktuator mit einer dritten der Komponenten verbunden ist.
Mit dieser Anordnung ist das Kraftübertragungsmittel in einer Planetengetriebebauart oder Planetenreib-Bauart aus den Innen- und Außenringen und dem Träger als den Komponenten ausgebildet. Die drei Komponenten sind mit dem Motorventil, einem der ersten und zweiten Ventilantriebsnocken bzw. dem Aktuator verbunden. Wenn daher die unabhängigen Kräfte von der Ventilantriebsnockenseite und der Aktuatorseite gleichzeitig auf das Kraftübertragungsmittel einwirken, können sie synergetisch auf das Motorventil übertragen werden, während die Entstehung eines Kollisionspunkts vermieden wird, um hierdurch für eine Größenreduktion des Kraftübertragungsmittels zu sorgen.
Die zweite der Komponenten des Kraftübertragungsmittels ist mit dem an der Nockenwelle vorgesehenen ersten Ventilbetätigungsnocken betriebsmäßig verbunden, und das Ventilbetätigungssystem enthält ferner ein Verbindungsumschaltmittel, das zwischen einer der ersten und zweiten Komponenten und einem Kipphebel vorgesehen ist, der um die gleiche Achse wie der Innenring herum drehbar ist, derart, dass er dem an der Nockenwelle vorgesehenen zweiten Ventilbetätigungsnocken folgt, wobei das Verbindungsumschaltmittel umschaltbar ist zwischen einem Verbindungszustand, in dem die eine der ersten und zweiten Komponenten mit dem Kipphebel verbunden ist, und einem Trennzustand, in dem die Verbindung zwischen der einen der ersten und zweiten Komponenten und dem Kipphebel gelöst ist, und ein Steuermittel zum Steuern/Regeln des Betriebs des Aktuators und des Verbindungsumschaltmittels, und wobei das Steuermittel angeordnet ist, um dessen Steuermodus in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors umzuschalten zwischen einem ersten Steuermodus, in dem der Aktuator in einem Betriebszustand ist und das Verbindungsumschaltmittel in den Trennzustand gebracht ist, und einem zweiten Steuermodus, in dem der Aktuator in einen Außerbetriebszustand gebracht ist und das Verbindungsumschaltmittel in den Verbindungszustand gebracht ist.
Wenn mit dieser Anordnung das Steuermittel den ersten Steuermodus wählt, werden die ersten und zweiten Komponenten der drei Komponenten, die das Kraftübertragungsmittel bilden, jeweils mit dem ersten Ventilbetätigungsnocken und dem Motorventil betriebsmäßig verbunden, und die dritte Komponente wird durch den Aktuator gedreht, sodass die Drehbewegung der zweiten Komponente einhergehend mit der Drehbewegung der ersten Komponente aufgrund der Drehung der Nockenwelle, d. h. die Betriebscharakteristik des Motorventils, hierdurch gesteuert wird. Somit kann die Betriebscharakteristik des Motorventils durch feine Ansteuerung der Drehbewegung der dritten Komponente durch den Aktuator fein gesteuert werden. Wenn das Steuermittel den zweiten Steuermodus wählt, wird die Drehbewegung der dritten Komponente durch den Aktuator aufgehoben, und dann wird die Ventilantriebskraft von dem ersten Ventilbetätigungsnocken durch das Kraftübertragungsmittel nicht übertragen. Jedoch ist der Kipphebel, der von dem zweiten Ventilbetätigungsnocken angetrieben wird, mit einem der ersten und zweiten Komponenten verbunden, und daher kann das Motorventil durch den zweiten Ventilbetätigungsnocken geöffnet und geschlossen werden. Daher wird in einem Betriebsbereich, in dem aufgrund des Betriebs des Aktuators ein Problem auftritt, das Motorventil von dem zweiten Ventilbetätigungsnocken angetrieben, durch Wahl des zweiten Steuermodus, wodurch es möglich gemacht wird, das Problem aufgrund des Betriebs des Aktuators zu vermeiden.
Bevorzugt hat der Ventilbetätigungsnocken ein Nockenprofil, das eine Hubcharakteristik liefert, welche unmittelbar vor dem Öffnen und Aufsitzen des Motorventils eine Pufferkurve beschreibt, und das System enthält ferner ein Steuermittel zum Ansteuern des Aktuators, wobei das Steuermittel angeordnet ist, um die Ausgabe einer Antriebskraft von dem Aktuator an das Kraftübertragungsmittel zumindest einen Moment unmittelbar vor dem Schließen und Aufsitzen des Motorventils innerhalb einer Zeitdauer, während das Motorventil offen ist, zu stoppen.
Mit der Anordnung wird zumindest einen Moment unmittelbar vor dem Schließen und Aufsitzen des Motorventils das Motorventil gemäß dem Nockenprofil des Ventilbetätigungsnockens sanft aufgesetzt. Daher kann verhindert werden, dass das Schlagen des Motorventils auftritt; es wird nicht notwendig, den Betrieb des Aktuators fein anzusteuern, um einen sanften Betrieb des Motorventils zu erzeugen, und die Steuerung des Betriebs des Aktuators kann vereinfacht werden.
Bevorzugt ist der Innenring mit dem Motorventil verbunden; einer des Trägers und des Außenrings ist betriebsmäßig mit dem Ventilbetätigungsnocken an der Nockenwelle zur Drehbewegung in Antwort auf die Rotation der Nockenwelle verbunden, und der Aktuator ist mit dem anderen des Trägers und des Außenrings verbunden. Mit dieser Anordnung ist der Betrag der Drehbewegung des mit der Nockenwelle betriebsmäßig verbundenen Trägers oder Innenrings kleiner als der Drehbewegungsbetrag des mit dem Motorventil betriebsmäßig verbundenen Innenrings. Daher kann die Größe des Ventilbetätigungsnockens auf einen merklich kleinen Wert, relativ zum Hubbetrag, gesetzt werden, der für das Motorventil erforderlich ist, das heißt den Betrag der Drehbewegung des Innenrings, wodurch die Last, die von dem Ventilbetätigungsnocken durch den Träger oder den Außenring erhalten wird, merklich reduziert werden kann, um zu einer Minderung der Ventilantriebslast beizutragen. Ferner kann ein Platz, der für die Rotation des Ventilbetätigungsnockens erforderlich ist, sowie ein Platz, der für den Betrieb des mit dem Ventilbetätigungsnocken betriebsmäßig verbundenen Teils des Trägers erforderlich ist, relativ reduziert werden, weil die Größe des Ventilbetätigungsnockens relativ reduziert ist. Daher kann die Ventilantriebskammer, in der das Ventilbetätigungssystem angeordnet ist, kompakt gemacht werden. Das Kraftübertragungsmittel kann kompakt angeordnet werden, um hierdurch für eine Größenreduktion des Ventilbetätigungssystems zu sorgen.
Bevorzugt ist der Träger mit dem Ventilbetätigungsnocken betriebsmäßig verbunden, und der Aktuator ist mit dem Außenring verbunden. Mit einer solchen Anordnung ist der Drehbewegungsbetrag des Trägers, der mit dem Ventilbetätigungsnocken betriebsmäßig verbunden ist, relativ zum Drehbewegungsbetrag des Innenrings, der mit dem Motorventil verbunden ist, kleiner als der Drehbewegungsbetrag des Außenrings in einem Fall, wo der Außenring betriebsmäßig mit dem Ventilbetätigungsnocken verbunden ist. Daher kann die Größe des Ventilbetätigungsnockens auf einen kleinsten Wert relativ zu dem Hubbetrag gesetzt werden, der für das Motorventil erforderlich ist, das heißt den Drehbewegungsbetrag des Innenrings, im Vergleich zu einem Fall, wo der Außen- oder Innenring des Kraftübertragungsmittels mit dem Ventilbetätigungsnockens betriebsmäßig verbunden ist, wodurch die Last, die von dem Ventilbetätigungsnocken durch den Träger aufgenommen wird, minimiert wird, um die Ventilantriebslast weiter zu mindern. Weil ferner der Ventilbetätigungsnocken kleiner bemessen ist, ist ein Platz, der für die Rotation des Ventilbetätigungsnocken erforderlich ist, sowie ein Platz, der für den Betrieb des mit dem Ventilbetätigungsnocken betriebsmäßig verbundenen Teils des Trägers erforderlich ist, relativ klein. Daher kann die Ventilantriebskammer, in der das Ventilbetätigungssystem angeordnet ist, noch kompakter gemacht werden. Ferner ist auch der durch den Aktuator verursachte Drehbewegungsbetrag des Außenrings relativ klein. Daher kann der Aktuator in der Größe relativ reduziert werden, was zu einer vereinfachten Struktur der Verbindung zwischen dem Außenring und dem Aktuator führt und auch zu einem erhöhten Freiheitsgrad in der Anordnung der Verbindungsteile des Außenrings und des Aktuators.
Bevorzugt ist das Kraftübertragungsmittel in Planetengetriebebauart ausgebildet, mit einem Sonnenrad, das der Innenring ist, einem Ringrad, das der Außenring ist, und dem Träger, an dem Planetenräder als die Planetenrotoren drehbar gelagert sind. Mit dieser Anordnung kann die Betriebscharakteristik des Motorventils durch die kämmenden Verbindungen der Komponenten, die das Kraftübertragungsmittel miteinander bilden, akkurat gesteuert werden.
Bevorzugt ist trägt eine Tragwelle zum drehbeweglichen Tragen des Innenrings vorgesehen, wobei die Tragwelle eine Achse hat, die parallel zu der Achse der Nockenwelle angeordnet, jedoch von dieser versetzt ist. Mit dieser Anordnung kann die Nockenwelle in einer einfachen Struktur ausgebildet werden, in der nur der Ventilbetätigungsnocken daran vorgesehen ist.
Bevorzugt ist der Träger integral mit einem Rollenhaltearm versehen, der sich an der Seite des Ventilbetätigungsnockens erstreckt. Eine Rolle ist an der Endspitze des Rollenhaltearms drehbar gelagert, um mit dem Ventilbetätigungsnocken in Rollkontakt zu kommen. Mit einer solchen Anordnung kann, durch integrale Ausbildung des Rollenhaltearms mit dem Träger, die Steifigkeit des Trägers selbst verbessert werden, und der Betrieb des Innen- und des Außenrings und der Planetenrotoren kann stabil ausgeführt werden, um hierdurch die Genauigkeit der Betriebscharakteristik des Motors zu verbessern. Zusätzlich sind der Ventilbetätigungsnocken und der Träger durch den Rollkontakt der Rolle betriebsmäßig miteinander verbunden, die an der Endspitze des Rollenhaltearms mit dem Ventilbetätigungsnocken verschwenkt wird, und daher kann der Reibwiderstand zwischen dem Ventilbetätigungsnocken und des Trägers reduziert werden.
Bevorzugt umfasst der Träger ein Paar von Trägerplatten, die an entgegengesetzten Seiten der Planetenrotoren angeordnet sind, und Wellen, die sich zwischen den Trägerplatten erstrecken, an denen die Planetenrotoren drehbar gelagert sind, wobei die Rolle länger ausgebildet ist als die gesamte Axiallänge des Planetenrotors und durch eine Rollenwelle drehbar gelagert ist, wobei die Rollenwelle ist an ihren entgegengesetzten Enden an einem Paar der Rollenhaltearme befestigt, die integral an den Trägerplatten vorgesehen sind, wobei Stufen zum Tragen des Außenrings zwischen den Innenflächen der Rollenhaltearme und den Innenflächen der Trägerplatten ausgebildet sind. Mit dieser Anordnung kann, ungeachtet dessen, dass die Rollenhaltearme integral an dem Träger vorgesehen sind, die Tragstruktur des Außenrings zur Drehung um einen Außenumfang des Trägers herum vereinfacht werden. Zusätzlich kann, durch Festlegen der axialen Länge der Rolle auf einen relativ großen Wert, die Kontaktfläche zwischen der Rolle und dem Ventilbetätigungsnocken auf einen relativ großen Wert erhöht werden, um den Reibwiderstand zwischen dem Ventilbetätigungsnocken und dem Träger weiter zu reduzieren.
Bevorzugt ist das Verbindungsumschaltmittel so angeordnet, dass der Verbindungszustand und der Trennzustand vom einen zum anderen gemäß einem Hydraulikdruck umgeschaltet wird. Das Steuermittel ist ausgebildet, um ein Signal auszugeben, das einen Befehl anzeigt, um nach Abschluss des Verbindungsbetriebs des Verbindungsumschaltmittels den elektrischen Aktuator In den Außerbetriebszustand zu bringen, wenn der Steuermodus von dem ersten Steuermodus zu dem zweiten Steuermodus umgeschaltet wird, und um ein Signal auszugeben, das einen Befehl anzeigt, um, nach Ausgabe eines Signals, das einen Befehl zum Bringen des Aktuators in den Betriebszustand anzeigt, das Verbindungsumschaltmittel in den Trennzustand zu bringen, wenn der Steuermodus von dem zweiten Steuermodus zu dem ersten Steuermodus umgeschaltet wird.
Wenn mit dieser Anordnung der Steuermodus von dem ersten Steuermodus zu dem zweiten Steuermodus umgeschaltet wird, wird der Aktuator In den Außerbetriebszustand gebracht nach Abschluss des Verbindungsbetriebs des hydraulischen Verbindungsumschaltmittels, dessen Verbindungsbetrieb, im Vergleich zum Betrieb des elektrischen Aktuators, zur Verspätung neigt. Daher ist es möglich, eine Betriebsstörung des Motorventils zu verhindern, weil der Aktuator in den Außerbetriebszustand gebracht wird, bevor der Antrieb des Motorventils durch den zweiten Ventilbetätigungsnocken gestartet wird. Wenn der Steuermodus von dem zweiten Steuermodus zu dem ersten Steuermodus umgeschaltet wird, wird der Aktuator in den Betriebszustand gebracht, bevor das Verbindungsumschaltmittel in den Trennzustand gebracht wird. Daher ist es möglich, eine Betriebsstörung des Motorventils zu verhindern, weil das Verbindungsumschaltmittel in den Trennzustand gebracht wird, bevor der Antrieb des Motorventils durch das Kraftübertragungsmittel und den Aktuator gestartet wird.
Bevorzugt ist das Steuermittel angeordnet, um in einem Niederdrehzahlbetriebsbereich der Maschine den zweiten Steuermodus zu wählen und um in einem Hochdrehzahlbetriebsbereich der Maschine den ersten Steuermodus zu wählen. Mit dieser Anordnung des zwölften Merkmals ist es möglich, den elektrischen Stromverbrauch einer Batterie durch den Aktuator in dem Niederdrehzahlbetriebsbereich des Motors zu vermeiden, in dem der Ladebetrag der Batterie relativ klein ist, um hierdurch zu verhindern, dass der Betrieb des Aktuators einen nachteiligen Einfluss auf die Batterie ausübt.
Bevorzugt ist das Steuermittel angeordnet, um in einem Niederdrehzahlbetriebsbereich der Maschine den ersten Steuermodus zu wählen und um in einem Höherdrehzahlbetriebsbereich der Maschine den zweiten Steuermodus zu wählen. Mit dieser Anordnung des dreizehnten Merkmals ist es möglich, sicherzustellen, dass das für den Aktuator erforderliche Ansprechverhalten dem Niederdrehzahlbetriebsbereich der Maschine entspricht. Daher ist es nicht notwendig, die Betriebsgeschwindigkeit des Aktuators zu erhöhen und die Größe des Aktuators zu reduzieren, was zu einer Reduktion des elektrischen Stromverbrauchs beitragen kann, wenn der Aktuator vom elektrischen Typ ist.
Die obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 bis 9 zeigen eine erste Ausführung, die durch die beigefügten Ansprüche nicht gedeckt ist, und worin
1 ist eine vertikale Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines Verbrennungsmotors;
2 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang Linie 2-2 in 1;
3 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang Linie 3-3 in 1;
4 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Anordnung eines Aktuators zeigt;
5 ist ein Diagramm einer Ventilöffnungshubcharakteristik für ein Einlassventil;
6 ist eine Schnittansicht, die eine Situation eines Betriebs des Aktuators beim Start des Öffnens des Einlassventils zeigt;
7 ist eine Schnittansicht, die eine Situation des Betriebs des Aktuators zeigt, wenn das Einlassventil in einem offenen Zustand gehalten wird;
8 ist eine Schnittansicht, die eine Situation des Betriebs des Aktuators zeigt, wenn das Einlassventil geschlossen ist;
9 ist eine Schnittansicht, die eine Situation des Betriebs des Aktuators zeigt, wenn das Einlassventil in einem geschlossenen Zustand gehalten wird;
10 ist eine schematische Schnittansicht einer einlassseitigen Ventilantriebsvorrichtung in einem geschlossenen Zustand eines Einlassventils gemäß einer zweiten Ausführung, die durch die beigefügten Ansprüche nicht gedeckt ist;
11–19 zeigen eine dritte Ausführung der vorliegenden Erfindung, worin
11 ist eine vertikale Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines Mehrzylindermotors;
12 ist eine Schnittansicht entlang Linie 12-12 in 11;
13 ist eine vergrößerte Schnitlansicht entlang Linie 13-13 in 12;
14 ist eine Schnitlansicht entlang Linie 14-14 in 12;
15 ist eine Schnittansicht entlang Linie 15-15 in 12;
16 ist eine Draufsicht entlang Linie 16-16 in 11, wobei ein Kopfdeckel weggelassen ist;
17 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung eines Steuersystems zeigt;
18 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerprozedur zeigt, wenn der Steuermodus von einem ersten Steuermodus zu einem zweiten Steuermodus umgeschaltet wird;
19 ist ein Flussdiagramm, das eine Steuerprozedur zeigt, wenn der Steuermodus von dem zweiten Steuermodus zu dem ersten Steuermodus umgeschaltet wird; und
20 ist eine Schnittansicht ähnlich 14, jedoch gemäß einer vierten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Detailbeschreibung der bevorzugten Ausführungen
Eine erste Ausführung wird nun in Bezug auf die 1 bis 9 beschrieben. Zuerst ist, in Bezug auf 1, eine Brennkammer 15 zwischen einer Oberseite eines Kolbens, der in einem Zylinderblock (nicht gezeigt) gleitend aufgenommen ist, und einem Zylinderkopf 14 definiert. Ein Paar von Einlassventilbohrungen 16 und ein Paar von Auslassventilbohrungen 17 sind in dem Zylinderkopf 14 so vorgesehen, dass sie sich in eine Deckfläche der Brennkammer 15 öffnen. Die Einlassventilbohrungen 16 stehen mit einer Einlassöffnung 18 in Verbindung und die Auslassventilbohrungen 17 stehen mit einer Auslassöffnung 19 in Verbindung.
Schäfte 20 von Einlassventilen VI als einem Paar von Motorventilen, die die Einlassventilbohrungen 16 öffnen und schließen können, sind in jeweiligen Führungsrohren 21 gleitend aufgenommen, die in dem Zylinderkopf 14 angebracht sind. Schraubenventilfedern 23 sind zwischen dem Zylinderkopf 14 und Haltern 22 angebracht, die an von den Führungsrohren 21 nach oben vorstehenden Oberenden der Schäfte 20 angebracht sind, um die Schäfte 20 zu umgeben, so dass die Einlassventile VI durch die Ventilfedern 23 in Richtung zum Schließen der Einlassventilbohrungen 16 vorgespannt sind. Schäfte 24 eines Paares von Auslassventilen VE, die die Auslassventilbohrungen 17 öffnen und schließen können, sind in jeweiligen Führungsrohren 25 gleitend aufgenommen, die in dem Zylinderkopf 14 angebracht sind. Schraubenventilfedern 27 sind zwischen Zylinderkopf 14 und Haltern 26 angebracht, die von den Führungsrohren 25 nach oben vorstehenden Enden der Schäfte 24 angebracht sind, um die Schäfte 24 zu umgeben, so dass die Auslassventile VE durch die Ventilfedern 17 in eine Richtung zum Schließen der Auslassventilbohrungen 17 vorgespannt sind.
Eine zur Achse einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) parallele Nockenwelle 28 ist drehbar zwischen den Einlassventilen VI und den Auslassventilen VE angeordnet, so dass sie tiefer angeordnet ist als die Oberenden der Einlassventile VI und die Oberenden der Auslassventile VE. Die Nockenwelle 28 ist mit der Kurbelwelle betriebsmäßig derart verbunden, dass sie in Bezug auf 1 In Gegenuhrzeigerrichtung mit einem Untersetzungsverhältnis von 1/2 gedreht wird. Ferner ist ein Ölbad 30 in einer Oberseite des Zylinderkopfes 14 definiert, und. die Nockenwelle 28 ist an einer Stelle angeordnet, an der ein einlassseitiger Ventilbetätigungsnocken 29I und ein auslassseitiger Ventilbetätigungsnocken 29E in Öl in dem Ölbad 30 untergetaucht werden können.
Eine einlassseitige Ventilantriebsvorrichtung 31I₁ ist zwischen den Einlassventilen VI und dem einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I der Nockenwelle 28 vorgesehen und ist in der Lage, die Rotationsbewegung der Nockenwelle 28 in die Öffnungs- und Schließbewegung des Einlassventils VI umzuwandeln. Eine auslassseitige Ventilantriebsvorrichtung 31E₁ ist zwischen den Auslassventilen VE und dem auslassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29E der Nockenwelle 28 vorgesehen und ist in der Lage, die Rotationsbewegung der Nockenwelle 28 in die Öffnungs- und Schließbewegung der Auslassventile VE umzuwandeln.
Die auslassseitige Ventilantriebsvorrichtung 31E₁ enthält eine Kipphebelwelle 32, die fest angeordnet ist und eine zur Nockenwelle 28 parallele Achse hat, sowie einen Kipphebel 33, der zwischen den Auslassventilen VE und dem auslassseitigem Ventilbetätigungsnocken 29E vorgesehen ist und an der Kipphebelwelle 32 drehbar gelagert ist. Ein Nockengleiter 34 ist am einen Ende des Kipphebels 33 vorgesehen, um in Kontakt mit dem auslassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29E zu kommen, und ein Paar von Einstellschrauben 35 ist in das andere Ende des Kipphebels 33 eingeschraubt, um in Kontakt mit den Oberenden der Auslassventile VE zu kommen, so dass die Ausfahr- und Einfahrpositionen reguliert werden können.
Die einlassseitige Ventilantriebsvorrichtung 31I₁ enthält ein Kraftübertragungsmittel 36 und einen elektrischen Aktuator 51₁ , der an einem Kopfdeckel 52 befestigt ist.
In Bezug auf die 2 und 3 ist das Kraftübertragungsmittel 36 zu einem Planetengetriebesystem ausgebildet und umfasst ein Sonnenrad 37 als Innenring, der an einer Tragwelle 41 gelagert ist, der in dem Zylinderkopf 41 um eine Achse der Tragwelle 41 herum drehbar gelagert ist, ein Ringrad 38 ist ein Außenring, der zur Drehung um dieselbe Achse wie das Sonnenrad 37 vorgesehen ist, um das Sonnenrad 37 zu umgeben, und einen Träger 39, an dem Planetenräder 40 als Planetenrotoren um eine Achse herum drehbar gelagert sind, die zu den Achsen des Sonnenrads 37 und des Ringrads 38 parallel ist, und der in betriebsmäßiger Zuordnung zu dem Umlauf der Planetenräder 40 um das Sonnenrad 37 herum gedreht wird.
Die Tragwelle 41 hast eine Achse, die zur Achse der Nockenwelle 28 parallel ist, und ist fest zwischen der Nockenwelle 28 und den Einlassventilen VI an einer Stelle angeordnet, die sich von der Achse der Nockenwelle 28 unterscheidet. In dem die Tragwelle 41 in der obigen Weise angeordnet wird, kann die einlassseitige Ventilantriebsvorrichtung 31I₁ leicht In einem üblichen Ventilbetätigungssystem angeordnet werden, das herkömmlich angeordnet wird, während vermieden wird, dass die Struktur zwischen der Nockenwelle 28 und den Einlassventilen VI verkompliziert wird.
Ein Paar von Verbindungsarmen 42 erstreckt zu den Einlassventilen VI an Stellen mit Abstand voneinander in tangentialer Richtung der Tragwelle 41, und hat Basisabschnitte 42a, die auf entgegengesetzte Seiten des Sonnenrads 37 aufgesetzt und dort gesichert sind, als erste der drei Komponenten: das Sonnenrad 37, das Ringrad 38 und der Träger 39, die das Kraftübertragungsmittel 36 darstellen. Einstellschrauben 43 sind in Endspitzen der Verbindungsarme 42 eingeschraubt, um in Kontakt mit Oberenden der Schäfte 20 in den Einlassventilen VI zu kommen, so dass deren Ausfahr- und Einfahrpositionen reguliert werden können. Somit ist das Sonnenrad 37 mit den Einlassventilen VI betriebsmäßig derart verbunden, dass das Einlassventil VI in Antwort auf die Drehbewegungen des Sonnenrads 37 geöffnet und geschlossen wird.
Der Träger 39 als zweite der das Kraftübertragungsmittel 36 darstellenden Komponenten enthält ein Paar ringförmiger Trägerplatten 39a, die drehbar an den Basisabschnitten 42a der Verbindungsarme 42 gelagert sind, eine Mehrzahl von z. B sechs Wellen 39b, die eine zur Achse der Tragwelle 41 parallele Achse haben und an ihren entgegengesetzten Enden an den Trägerplatten 39a gelagert sind. Die Planetenräder 40, die mit dem Außenumfang des Sonnenrads 37 und dem Innenumfang des Ringrads 38 kämmen, sind durch die Welle 39b drehbar gelagert, die an Stellen mit gleichmäßigem Abstand voneinander in der Umfangsrichtung der Tragwelle 41 angeordnet sind.
Die in dem Träger 39 enthaltenen Trägerplatten 39a sind integral mit Rollenhaltearmen 45 versehen, die an der Seite des einlassseitigen Ventilbetätigungsnockens 29I vorstehen. Eine Rolle 44, die länger ist als die gesamte axiale Länge der Planetenräder 40, ist an Endspitzen der Rollenhaltearme 45 gelagert. Die Rollenhaltearme 45 sind an der Seite der Nockenwelle 28 verlängert, um Stufen 46 zwischen den Innenflächen der Rollenhaltearme 45 und den Innenflächen der Trägerplatten 39a zu bilden. Eine Rollenwelle 47, die eine zur Achse der Tragwelle 41 parallele Achse hat, ist an ihren entgegengesetzten Enden an den Endspitzen der Rollenhaltearme 45 befestigt. Ein Nadellager 48 ist zwischen der Rollenwelle 47 und der Rolle 44 angeordnet, die In Rollkontakt mit dem einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I steht, mit einer Breite entlang der Achse der Nockenwelle 28, die größer ist als die gesamte axiale Länge der Rolle 44.
Somit ist der Träger 39 mit dem einlassseitigeh Ventilbetätigungsnocken 29I der Nockenwelle 28 betriebsmäßig derart verbunden, dass der Träger 39, in Antwort auf die Rotation der Nockenwelle 28, durch den einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I in Drehbewegung angetrieben wird.
Das Ringrad 38 als dritte der das Kraftübertragungsmittel 36 darstellenden drei Komponenten ist an dem Träger 39 drehbar gelagert. Das in zylinderförmige Ringrad 38 ist nämlich an seinen entgegengesetzten Enden an Außenumfangsrändern von Innenflächen der Trägerplatten 39a drehbar gelagert. Das Ringrad 38 ist an seinen entgegengesetzten Enden an den Stufen 36 drehbar gelagert, die zwischen den Trägerplatten 39a und den Rollehaltearmen 45 an Stellen ausgebildet sind, die den mit den Trägerplatten 39a verbundenen Rollenhaltearmen 45 entsprechen.
Das Ringrad 38 ist integral mit einem Steuerarm 49 versehen, der sich in Richtung orthogonal zur Achse der Tragwelle 41 erstreckt. Ein Aktuator 51₁ ist an dem Kopfdeckel 52 befestigt und hat einen Stößel 57, der mit dem Steuerarm 49 in im Wesentlichen orthogonaler Richtung in Kontakt ist.
In Bezug auf 4 enthält der Aktuator 51₁ ein zylinderförmiges Gehäuse 53, einen Elektromagneten 54, der fest im einen Ende des Gehäuses 53 angeordnet ist, einen Kolben 56, der in dem Gehäuse 53 dem Elektromagneten 54 gegenüber liegt, einen Stößel 57, der axial beweglich angeordnet ist, um durch einen Mittelabschnitt des Elektromagneten 54 und das Gehäuse 53 vorzustehen und der an seinem Basisende mit dem Kolben 56 verbunden ist, sowie eine Rückstellfeder 58, die zwischen dem Gehäuse 53 und einem Federaufnahmeabschnitt 57a angebracht ist, der an eine Endspitze des Stößels 57 außerhalb des Gehäuses 53 befestigt ist. Der Aktuator 51₁ ist mit einem Kopfdeckel 52 derart befestigt, dass die Endspitze des Stößels 57 gegen den Steuerarm 49 des Ringrads 39 in Anlage gebracht werden kann. Ferner ist die Federlast der Rückstellfeder 58 auf einen extrem kleinen Wert gesetzt, im Vergleich zur Federlast der Ventilfeder 23.
Mit diesem Aktuator 51₁ wird der Stößel 57 axial bewegt zwischen einer Position, in der der Kolben 56 an den Elektromagneten 54 angezogen wird, und einer Position, in der der Kolben 56 von dem anderen geschlossenen Ende des Gehäuses 53 aufgenommen wird, und die Endspitze des Stößels 57 steht normalerweise, unter der Wirkung der Rückstellfeder 58, in Kontakt mit dem Steuerarm 49.
Der Betrieb des Aktuators 51₁ wird durch ein Steuermittel 60₁ gesteuert. Während des Betriebs der Einlassventile VI in der Schließrichtung innerhalb einer Periode, während die Einlassventile VI offen sind, stoppt das Steuermittel 60₁ die elektrische Stromzufuhr zu dem Elektromagneten 54, um die Antriebskraftausgabe von dem Aktuator 51₁ auf den Steuerarm 49 des Kraftübertragungsmittels 36 zu stoppen.
Die Hubcharakteristik des Einlassventils VI ist, wie in 5 gezeigt, abhängig von der Kraft, die von dem Aktuator 51₁ in das Kraftübertragungsmittel 36 eingegeben wird, und der Kraft, die von dem einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I in das Kraftübertragungsmittel 36 eingegeben wird.
In 5 hat der einlassseitige Ventilbetätigungsnocken 28I ein Nockenprofil, wie es mit der strichpunktierten Linie gezeigt ist, wenn die Einlassventile VI allein durch den einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I geöffnet und geschlossen werden. Dieses Nockenprofil liefert eine Hubcharakteristik, in der eine sanfte Pufferkurve C₁ am Start des Betriebs der Einlassventile VI beschrieben wird und eine sanfte Pufferkurve C₂ unmittelbar vor dem Schließen und Aufsitzen der Einlassventile VI beschrieben wird.
Der Aktuator 51₁ kann die Öffnung der Einlassventile VI zum Zeitpunkt t₁ starten, dass es dann, wenn die Einlassventile VI geöffnet werden, unabhängig vom Ventilöffnungsstartzeitpunkt, der durch den einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I bestimmt ist, und wie in 6 gezeigt, wird der Elektromagnet 54 dann erregt, um den Kolben 56 anzuziehen. Somit wird das Sonnenrad 37 gedreht, in dem der Steuerarm 49 des Ringrads 38 durch den Stößels 57 gedrückt wird, um hierdurch die Einlassventile VI in einer Öffnungsrichtung anzutreiben. Wenn auf diese Weise die Rollenhaltearme 45 von dem einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I durch die Rolle 44 gedrückt werden, wird die Kraft von dem Aktuator 51₁ und die Kraft von dem einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I synergetisch auf das Sonnenrad 37 ausgeübt, wodurch die Einlassventile VI um einen Gesamthubbetrag angehoben werden, der durch Addition eines Hubbetrags, der mit dem Betätigungsbetrag des Aktuators 51₁ einhergeht, und eines Hubbetrags, der durch den einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I erhalten wird. Wenn somit der maximale Hubbetrag des Einlassventils VI zum Beispiel 8 mm beträgt, kann der Aktuator 51₁ zum Beispiel 7 mm aufnehmen und kann der einlassseitige Ventilbetätigungsnocken 29I zum Beispiel 1 mm aufnehmen.
Nach einem Zeitpunkt t₂, wenn der Hubbetrag des Einlassventils VI maximal wird, wird der Kolben 56 an dem Elektromagneten 54 angezogen belassen, wie in 7 gezeigt. Wenn die Erregung des Elektromagneten 54 zum Zeitpunkt t₃ gestoppt wird, beginnt das Verschließen der Einlassventile VI durch die Federkraft der Ventilfeder 23, und der Aktuator 51₁ bewirkt, dass der Stößel 57 von dem Steuerarm 59 gedrückt wird, wie in 8 gezeigt, wodurch der Kolben 56 in einen Zustand gebracht wird, in dem er an dem anderen geschlossenen Ende des Gehäuses 53 anliegt. Somit zeigen, nach einem Zeitpunkt t₄ unmittelbar vor dem Schließen und Aufsitzen der Einlassventile VI, die Einlassventile VI eine Hubcharakteristik, die durch das Nockenprofil der einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I bestimmt ist, und werden gemäß der Pufferkurve C₂ langsam geschlossen und aufgesetzt.
Nach dem Schließen und Aufsitzen der Einlassventile VI verbleibt der Stößel 57 des Aktuators 51₁ in Anlage an dem Steuerarm 49 unter der Wirkung der Federkraft der Rückstellfeder 58. Jedoch kann die Rückstellfeder 58 den Betrieb der Einlassventile VI nicht stören, weil die Federlast der Rückstellfeder 58 auf einen ausreichend kleinen Wert gesetzt ist, um kein Problem zu verursachen, im Vergleich zur Federlast der Ventilfeder 23.
Nachfolgend wird der Betrieb der ersten Ausführung beschrieben. Da der einlassseitige Ventilbetätigungsnocken 29I einen Teil des Hubbetrags des Einlassventils VI aufnimmt, kann die von dem Aktuator 51₁ übernommene Ventilantriebskraft klein sein, im Vergleich zu einem System, das so ausgebildet ist, dass die Einlassventile VI nur durch den Aktuator 51₁ geöffnet und geschlossen werden. Daher ist auch die von dem Aktuator 51₁ verbrauchte elektrische Strommenge klein und daher kann die Größe des Aktuators 51₁ reduziert werden.
Ferner kann die Betriebscharakteristik durch zeitliche Steuerung des Betriebs des Aktuators 51₁ geändert werden.
Wenn der Aktuator 51₁ fehlerhaft wird, können die Einlassventile VI nur durch den einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I angetrieben werden. Wenn der Zusammenbruch des Aktuators 51₁ berücksichtigt wird, kann ein Nockenprofil des einlassseitigen Ventilbetätigungsnockens 29I so eingerichtet werden, dass eine Hubcharakteristik, die 5 mit der doppelpunktierten Linie gezeigt ist, eine höhere bergförmige Kurve bildet. Wenn dieses Profil eingerichtet ist, kann der Antrieb der Einlassventile VI trotz des Zusammenbruchs des Aktuators 51₁ sichergestellt werden.
Das Kraftübertragungsmittel 36 ist zwischen dem einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I und den Einlassventilen VI vorgesehen, und der Aktuator 51₁ ist mit einer der Komponenten des Kraftübertragungsmittel 36, zum Beispiel dem Ringrad 38, verbunden. Das Kraftübertragungsmittel 36 ist vom Planetengetriebetyp, und wenn daher die Kräfte von dem einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I und dem Aktuator 51₁ , die voneinander unabhängig sind, gleichzeitig auf das Kraftübertragungsmittel 36 ausgeübt wird, können beide Kräfte synergetisch auf die Einlassventile VI übertragen werden, während die Entstehung eines Kollisionspunkts vermieden wird.
Da ferner, das Kraftübertragungsmittel 36 vom Planetengetriebetyp ist, das das Sonnenrad 37, das Ringrad 38 und den Träger 39 aufweist, die jeweils zur Drehung um dieselbe Achse angeordnet sind, kann das Kraftübertragungsmittel 36 kompakt gemacht werden, und somit kann die Größe der einlassseitigen Ventilantriebsvorrichtung 31I₁ reduziert werden. Ferner kann die Betriebscharakteristik der Einlassventile VI durch die kämmende Verbindung der das Kraftübertragungsmittel 36 darstellenden Komponenten 37, 38 und 39 miteinander akkurat gesteuert werden. Da ferner das Ringrad 38, die Planetenräder 40 und der Träger 39 zwischen dem Paar von Verbindungsarmen 45 angeordnet sind, die jeweils mit den Einlassventilen VI verbunden sind, kann das Kraftübertragungsmittel noch kompakter gemacht werden.
In diesem Kraftübertragungsmittel 36 ist der Drehbetrag des Trägers 29I merklich kleiner als der Drehbetrag des Sonnenrads 37; der Träger 39 ist mit dem einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I der Nockenwelle 28 betriebsmäßig verbunden, und das Sonnenrad 37 ist mit den Einassventilen VI betriebsmäßig verbunden. Daher kann die Größe des einlassseitigen Ventilbetätigungsnockens 29I relativ zum Hubbetrag, der für die Einlassventile VI erforderlich ist, das heißt, der Drehbetrag des Sonnenrads 37, merklich reduziert werden. Somit kann die Last, die durch den Träger 39 von dem einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I aufgenommen wird, relativ gesenkt werden, um zur Minderung der Ventilantriebslast beizutragen. Da ferner die Rolle 44, die an den Rollehaltearmen 45 des Trägers 39 gelagert ist, mit dem einJassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I in Rollkontakt steht, kann die Ventilantriebslast weiter gemindert werden. Weil ferner der einlassseitige Ventilbetätigungsnocken 29I relativ klein ist, sind ein Platz, der für die Rotation des Ventilbetätigungsnocken 29I erforderlich ist, und ein Platz, der für den Betrieb des mit dem Träger 39 integralen Paars von Rollenhaltearmen 45 erforderlich ist, relativ klein. Daher kann eine Ventilantriebskammer, In der die einlassseitige Ventilantriebsvorrichtung 31I₁ angeordnet ist, kompakt gemacht werden.
Da die einlassseitigen und die auslassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I und 29E in dem Öl in dem Ölbad 30 eingetaucht werden, die in der Oberseite des Zylinderkopfs 14 definiert ist, kann das Kraftübertragungsmittel 36 ausreichend geschmiert werden, in dem das Öl durch die einlassseitigen und die auslassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I und 29E nach oben mitgenommen wird. In diesem Fall kann das Öl, das durch die einlassseitigen und die auslassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I und 29E nach oben mitgenommen wird, effektiv zu dem Kraftübertragungsmittel 36 verspritzt werden, um das Kraftübertragungsmittel 36 effektiv zu schmieren.
Ferner ist die das Kraftübertragungsmittel 36 tragende Tragwelle 41 parallel zu der Nockenwelle 28 an einer Stelle angeordnet, die von der Achse der Nockenwelle 28 versetzt ist, und die Nockenwelle 28 kann zu einer einfachen Struktur geformt werden, in der nur die Ventilbetätigungsnocken 29I und 29E daran vorgesehen sind, wie beim herkömmlichen Ventilbetätigungssystem. Da zusätzlich das Paar von Rollenhaltearmen 45, die sich an der Seite des einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I erstrecken, integral an dem Träger 39 vorgesehen sind, kann die Steifigkeit des Trägers 39 selbst verbessert werden, und kann der stabile Betrieb des Ringrads 38 und des Planetenrads 40 ausgeführt werden, um die Genauigkeit der Betriebscharakteristik der Einlassventile VI zu verbessern.
Da zusätzlich die Rolle 44 an den Rollenhaltearmen 45 gelagert ist, um In Rollkontakt mit dem einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I zu kommen, kann der Reibwiderstand zwischen einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I und dem Träger 39 reduziert werden. Ferner ist der Träger 39 gebildet aus dem Paar von Trägerplatten 39a, die an entgegengesetzten Seiten der Planetenräder 40 angeordnet sind, und den Wellen 39b, die so vorgesehen sind, dass sie sich zwischen den Trägerplatten 39a erstrecken, und an denen die Planetenräder 40 drehbar gelagert sind. Die entgegengesetzten Enden der Rollenwelle 47, an der die Rolle 44, die länger ist, als die axiale Gesamtlänge der Planetenräder 40, drehbar gelagert ist, sind an den Rollehaltearmen 45 befestigt, und das Ringrad 48 tragenden Stufen 46 sind zwischen den Innenflächen der Rollenhaltearme 45 und den Innenflächen der Trägerplatten 39a ausgebildet. Da kann die Struktur, in der das Ringrad 38 an dem Außenumfang des Trägers 39 drehbar gelagert ist, nicht nur einfach konstruiert werden, sondern es kann auch, weil die axiale Länge der Rolle relativ groß ist, die Kontaktfläche zwischen der Rolle 44 und dem einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I relativ groß sein, wodurch der Reibwiderstand zwischen dem einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I und dem Träger 39 weiter reduziert werden kann.
Ferner hat der einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I das Nockenprofil, das die Hubcharakteristik bereitstellt, in der die sanften Pufferkurven C₁ und C₂ am Öffnungsbeginn der Einlassventile VI und unmittelbar vor dem Schließen und Aufsitzen der Einlassventile VI beschrieben werden, wenn die Einlassventile VI geöffnet und geschlossen werden. Das Steuermittel 60₁ steuert den Aktuator 51₁ derart, dass die Ausgabe der Antriebskraft an das Kraftübertragungsmittel 36, zumindest unmittelbar vor dem Schließen und Aufsitzen der Einlassventile VI, während des Betriebs der Einlassventile VI in der Schließrichtung, innerhalb der Periode gestoppt wird, während die Einlassventile VI offen sind. Daher werden unmittelbar vor dem Schließen und Aufsitzen der Einlassventile VI, die Einlassventile VI gemäß dem Nockenprofil des einlassseitigen Ventilbetätigungsnockens 29I sanft aufgesetzt, wodurch das Auftreten von Springen der Einlassventile VI verhindert werden kann. Somit ist es nicht notwendig, den Betrieb des Aktuators 51₁ durch das Steuermittel 60₁ fein zu steuern, um für einen sanften Betrieb der Einlassventile VI zu sorgen, wodurch die Betriebssteuerung des Aktuators 51₁ vereinfacht werden kann.
10 ist eine vereinfachte vertikale Schnittansicht einer einlassseitigen Ventilantriebsvorrichtung im geschlossenen Ventilzustand gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung, worin solche Teile oder Komponenten, die jenen in der ersten Ausführung entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Die einlassseitige Ventilantriebsvorrichtung enthält ein Kraftübertragungsmittet 36, das zwischen dem einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I an einer Nockenwelle 28 und einem Einlassventil VI vorgesehen ist, sowie einen elektrischen Aktuator 51₂ , der mit einem Steuerarm 49 verbunden ist, der an einen Ringrad 38 des Kraftübertragungsmittels 36 vorgesehen ist.
Der Aktuator 51₂ enthält ein zylinderförmiges Gehäuse 53, einen ersten Elektromagneten 54, der fest in einem Ende des Gehäuses angeordnet ist, einen zweiten Elektromagneten 55, der fest in dem anderen Ende des Gehäuses 53 angeordnet ist, einen Kolben 56, der in dem Gehäuse 54 zwischen beiden Elektromagneten 54 und 55 untergebracht ist, einen axial beweglichen Stößel 57, der so vorgesehen ist, dass er sich durch einen mittleren Abschnitt des ersten Elektromagneten 54 und das Gehäuse 53 erstreckt und an seinem Basisende mit dem Kolben 56 verbunden ist, und eine Rückstellfeder 58, die zwischen dem Gehäuse 53 und einem Federaufnahmeabschnitt 57a angebracht ist, der an einer Endspitze des Stößels 57 außerhalb des Gehäuses 53 befestigt ist.
In diesem Aktuator 51₂ werden der Kolben 56 und somit der Stößel 57 durch das Umschalten der Erregung und Entregung der ersten und zweiten Elektromagneten 54 und 55 hin- und herbewegt. Das Steuermittel 60₁ (siehe 1) erregt den ersten Elektromagneten 54 und entregt den zweiten Elektromagneten 55, wenn das Einlassventil VI in einer Öffnungsrichtung angetrieben wird, und erregt den zweiten Elektromagneten 55 und entregt den ersten Elektromagneten 54, wenn das Einlassventil VI in einer Schließrichtung angetrieben wird. Wenn das Einlassventil VI in einem geschlossenen Zustand ist, bleibt der Kolben 56 an dem zweiten Elektromagneten 55 angezogen, wie in 7 gezeigt, und es wird ein Spalt zwischen der Endspitze des Stößels 57 und dem Steuerarm 49 erzeugt, wodurch die Federkraft der Rückstellfeder 58 nicht auf das Kraftübertragungsmittel 36 einwirken kann.
In der zweiten Ausführung bleibt der zweite Elektromagnet 55 in dem geschlossenen Zustand des Einlassventils VI erregt, und daher ist die Menge an verbrauchtem elektrischen Strom ein wenig größer als in der ersten Ausführung, wobei aber der Aktuator 51₂ und der einlassseitige Ventilbetätigungsnocken 29I miteinander zusammenwirken, um das Einlassventil VI zu öffnen. Daher kann die Menge des in dem Aktuator 51₁ verbrauchten elektrischen Stroms gesenkt werden, um für eine Größenreduktion des Aktuators 51₂ zu sorgen, im Vergleich zu einem System, das so konstruiert ist, dass die Einlassventile VI allein durch den Aktuator 51₂ geöffnet und geschlossen werden.
Eine dritte Ausführung der vorliegenden Erfindung wird nun in Bezug auf die 11 bis 19 beschrieben. Zuerst in Bezug auf die 11 und 12 sind Tragabschnitte 14a an einen Zylinderkopf 14 an entgegengesetzten Seiten einer Brennkammer 15 in jedem der Zylinder vorgesehen, und die Nockenwelle 28 ist zwischen den Tragabschnitten 14a und an den Tragabschnitten befestigten Haltern drehbar gelagert. Die Kipphebelwelle 32 ist durch die Wellenhalter 66 fest gelagert.
Eine auslassseitige Ventilantriebsvorrichtung 31E₂ enthält ein Paar von Kipphebeln 33, die an der Kipphebelwelle 32 entsprechend den Auslassventilen VI gelagert sind. An der Kipphebelwelle 32 angebracht sind ein zylindrischer Abstandshalter 67, um den Abstand zwischen den beiden auslassseitigen Kipphebeln 33 einzuhalten, und ein zylindrischer Abstandshalter 68, um den Abstand zwischen den auslassseitigen Kipphebeln 33 und den Wellenhaltern 66 einzuhalten.
In Bezug auf die 13 und 14 enthält eine einlassseitige Ventilantriebsvorrichtung 31I₂ ein Kraftübertragungsmittel 36 vom Planetengetriebetyp für jeden der Zylinder. Das Kraftübertragungsmittel 36 hat ein Sonnenrad 37, das an einer Tragwelle 41 drehbar gelagert ist, die fest zwischen der Nockenwelle 28 und den Einlassventilen VI angeordnet ist und eine zur Nockenwelle 28 parallele Achse hat. Die Tragwelle 41 ist an den die Kipphebelwelle 32 tragenden Wellenhaltern 66 fest gelagert.
Das Sonnenrad 37, das eine der drei Komponenten ist, die das Kraftübertragungsmittel 36 bilden, das heißt, das Sonnenrad 37, das Ringrad 38 und der Träger 39, ist integral mit zylindrischen Abschnitten 69 und 70 versehen, die an entgegengesetzten Seiten des Sonnenrads 37 verlaufen, um die Tragwelle 41 zu umgeben. Zylindrische Abstandshalter 71 und 72 sind an der Tragwelle 41 zwischen Außenenden der zylindrischen Abschnitte 69 und 70 und den Wellenhaltern 66 angebracht.
Basisabschnitte 73a eines Paars von Verbindungsarmen 73, die sich zu den Einlassventilen VI hin erstrecken, sind auf die Außenenden der mit dem Sonnenrad 37 integralen zylindrischen Abschnitte 69 und 70 aufgesetzt und daran gesichert. Einstellschrauben 35 sind in Endspitzen der Verbindungsarme 73 eingeschraubt, um mit Oberenden der Schäfte 20 der Einlassventile VI in Kontakt zu kommen, so dass deren ausgefahrene und eingefahrene Positionen reguliert werden können. So ist das Sonnenrad 37 betriebsmäßig mit den Einlassventilen VI derart verbunden, dass die Einlassventile VI in Antwort auf die Drehung des Sonnenrads 37 geöffnet und geschlossen werden.
Der Träger 39, der einer der das Kraftübertragungsmittel 36 darstellenden Komponente ist, enthält ein Paar ringförmiger Trägerplatten 39a, die an zylindrischen Abschnitten 69 und 70 des Sonnenrads 37 drehbar gelagert sind, sowie eine Mehrzahl von zum Beispiel sechs Wellen 39b, die jeweils an entgegengesetzten Enden an den Trägerplatten 39a gelagert sind. Planetenräder 40, die mit einem Außenumfang des Sonnenrads 37 und einem Innenumfang des Ringrads 38 kämmen, sind an den Wellen 39b drehbar gelagert, die mit gleichmäßigen Abständen voneinander angeordneten Stellen in Umfangsrichtung der Tragwelle 41 angeordnet sind.
Eine Rolle 44 ist an Endspitzen von Rollenhaltearmen 45 gelagert, die integral an dem in den Trägern 39 enthaltenen Trägerplatten 39a vorgesehen sind. Die Rolle 44 steht mit dem ersten einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I₁ in Rollkontakt, der an der Nockenwelle 28 vorgesehen ist.
Somit ist der Träger 39 betriebsmäßig mit dem ersten einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I₁ der Nockenwelle 28 verbunden, so dass der Träger 39 in Antwort auf die Rotation der Nockenwelle 28 durch den ersten einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I₁ in einer Drehbewegung angetrieben wird.
Das Ringrad 38, das ein restliches der drei das Kraftübertragungsmittel 36 bildenden Komponenten ist, ist an dem Träger 39 drehbar gelagert.
Auch in Bezug auf 15, steht ein Nockengleiter 75, der integral an dem einlassseitigen Kipphebel 74 vorgesehen ist, in Gleitkontakt mit einem zweiten einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I₂ , der an der Nockenwelle 28 vorgesehen ist. Der einlassseitige Kipphebel 74 ist an dem zylindrischen Abschnitt 70 des Sonnenrads 37 derart drehbar gelagert, dass er zwischen einem des Paars von dem Träger 39 enthaltenen Trägerplatten 39a und dem Basisabschnitt 73a eines der Verbindungsarme 73 eingeklemmt ist. Der einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I₁ hat ein Nockenprofil, das einem Niederdrehzahlbetriebsbereich der Maschine entspricht, während der zweite einlassseitige Ventilbetätigungsnocken 29I₂ ein Nockenprofil hat, das einem Höherdrehzahlbetriebsbereich der Maschine entspricht. Das Ringrad 38, das die eine Verbleibende der das Kraftübertragungsmittel 36 darstellenden Komponenten ist, wird von dem Träger 39 drehbar getragen.
Ein hydraulisches Verbindungsumschaltmittel 76 ist zwischen dem einlassseitigen Kipphebel 74 und dem Basisabschnitt 73a des einen Verbindungsarms 73 vorgesehen und ist in der Lage, die Verbindung und Trennung zwischen dem Kipphebel 74 und dem einen Verbindungsarm 73, das heißt dem Sonnenrad 37, umzuschalten.
Das Verbindungsumschaltmittel 76 enthält einen Verbindungskolben 77, der in dem Basisabschnitt 73a des einen Verbindungsarms 73 gleitend aufgenommen ist, so dass er in den einlassseitigen Kipphebel 74 eingesetzt werden kann, ein unten geschlossenes zylindrisches Sperrelement 78, das gleitend in dem einlassseitigen Kipphebel 74 zur Bewegung mit dem Verbindungskolben 77 aufgenommen ist, und eine Rückstellfeder 79, die zwischen dem Sperrelement 78 und dem einlassseitigen Kipphebel 74 angebracht ist, um eine Federkraft zu erzeugen, um das Sperrelement 78 zu dem Verbindungskolben 77 hin vorzuspannen.
Eine erste unten geschlossene Gleitbohrung 80 in dem Basisabschnitt 73a des einen Verbindungsarms 73 vorgesehen, wobei ihre Achse parallel zur Achse der Tragwelle 41 ist, und öffnet sich zu dem einlassseitigen Kipphebel 74. Der Verbindungskolben 77 ist in der ersten Gleitbohrung 80 gleitend aufgenommen, um eine Hydraulikdruckkammer 81 zwischen dem Kolben 77 und einem geschlossenen Ende der ersten Gleitbohrung 80 zu bilden.
Eine zweite Gleitbohrung 82, die den gleichen Durchmesser, wie die erste Gleitbohrung 80 hat, und eine Durchmesser-kleinere offene Bohrung 83 sind in dem einlassseitigen Kipphebel 74 so vorgesehen, dass sich zwischen entgegengesetzten Enden des einlassseitigen Kipphebels 74 erstrecken und Achsen haben, die zu der Achse der Tragwelle 41 parallel sind. Die offene Bohrung 83 ist koaxial mit der zweiten Gleitbohrung 82 verbunden, mit einer dazwischen ausgebildeten Ringstufe. Das Sperrelement 78, dessen geschlossenes Ende in Gleitkontakt mit dem Verbindungskolben 77 steht, ist mit der zweiten Gleitbohrung 82 gleitend aufgenommen. Ferner ist die Rückstellfeder 79 unter Kompression zwischen dem Sperrelement 78 und der Stufe zwischen der zweiten Gleitbohrung 82 und der offenen Bohrung 83 angebracht.
Ein Ölkanal 84 ist koaxial in der Tragwelle 41 vorgesehen, und ein Verbindungskanal 85 ist in dem zylindrischen Abschnitt des Sonnenrads 37 und dem Basisabschnitt 73a des Verbindungsarms 73 vorgesehen, um die Verbindung zwischen dem Ölkanal 84 und der Hydraulikdruckkammer 81, trotz der Drehbewegung des Sonnenrads 37, zu gestatten.
Eine Hydraulikdruckwelle ist mit dem Ölkanal 84 durch ein Steuerventilmittel 86 verbunden, und Arbeitsöl, dessen Hydraulikdruck durch das Steuerventilmittel auf höhere und niedrigere Pegel verändert werden kann, wird dem Ölkanal 84 und der Hydraulikdruckkammer 81 zugeführt. Ein Drucksensor 88 zum Erfassen des Hydraulikdrucks, der auf einen vorbestimmten Druck erhöht wurde, ist dem Ölkanal 84 stromab des Steuerventilmittels 86 hinzugefügt.
Wenn in diesem Verbindungsumschaltmittel 76 der Hydraulikdruck in der der Hydraulikdruckkammer 81 niedriger ist, liegen Gleitflächen des Verbindungskolbens 77 und des Sperrelements 78 zwischen dem Basisabschnitt 73a des Verbindungsarms 73 und des einlassseitigen Kipphebels 74, wodurch eine relative Drehung des Verbindungsarms 73, das heißt, des Sonnenarms 37, und des einlassseitigen Kipphebels 74 ermöglicht wird. Wenn jedoch der Hydraulikdruck in der Hydraulikdruckkammer 81 auf einen höheren Pegel angehoben wird, wird ein Abschnitt des Verbindungskolbens 77 in die zweite Gleitbohrung 82 eingesetzt, während das Sperrelement 78 gegen die Federkraft der Rückstellfedern 79 gedrückt wird, wodurch der Basisabschnitt 73a des Verbindungsarms 73 und der einlassseitige Kipphebel 74 durch den Verbindungskolben 77 miteinander verbunden und somit gemeinsam miteinander gedreht werden. Der Drucksensor 88 erfasst, dass der Verbindungsvorgang des Verbindungsumschaltmittels 76 abgeschlossen worden ist, da der Hydraulikdruck in der Hydraulikdruckkammer 81 auf den höheren Pegel angestiegen ist.
Ein Steuerarm 49 ist integral in dem Ringrad 38 des Kraftübertragungsmittels 36 so vorgesehen, dass er von dem Ringrad 38. nach außen ragt, und ein elektrischer Aktuator 51₁ oder 51₂ ist mit dem Steuerarm 49 verbunden.
Ein Aktuatorhalter 90 ist an einem Gehäuse 53 des Aktuators 51₁ gesichert. Der Aktuatorhalter 90 ist an einem Paar von Wellenhaltern 66 angebracht, die an dem Tragabschnitt 14a des Zylinderkopfs 14 an entgegengesetzten Seiten der Brennkammer 15 in jedem der Zylinder befestigt sind, um die Kipphebelwelle 32 und die Tragwelle 41 fest zu lagern und um die Nockenwelle 28 zwischen den Tragabschnitten 14a drehbar zu lagern. Eine Endspitze des Stößels 57 des Aktuators 51₁ steht mit dem Steuerarm 49 in Kontakt.
Auch in Bezug auf 16 ist der Aktuatorhalter 90 so angebracht, dass er sich zwischen dem Paar von Wellenhaltern 66 erstreckt, die an entgegengesetzten Seiten der Brennkammer 15 angeordnet sind. Der Aktuatorhalter 90 ist mit einem Ende an dem der Zylinderkopf 14 durch einen Bolzen 91 zusammen mit dem Ende (an der Seite der Einlassventile VI) des Wellenhalters 66 befestigt, der in einer Seite in der Anordnungsrichtung der Zylinder angeordnet ist, und ist auch mit dem anderen Ende an dem Zylinderkopf 14 durch einen Bolzen 92 zusammen mit dem Ende (an der Seite der Auslassventile VE) des Wellenhalters 66 befestigt, der an der anderen Seite in der Anordnungsrichtung der Zylinder angeordnet ist.
Somit ist der Aktuatorhalter 90 an beiden Wellenhaltern 66 befestigt, um einen spitzen Winkel mit der Anordnungsrichtung der Zylinder zu bilden. Andererseits ist ein seitlich und nach oben ragendes Einsetzrohr 93 an seinem Unterende an dem Zylinderkopf 14 zwischen beiden auslassseitigen Kipphebeln 33 in der auslassseitigen Ventilantriebsvorrichtung 31E₂ gesichert, so dass eine Zündkerze, die in den Zylinderkopf 14 eingeschraubt ist, so dass sie zu einem Mittelabschnitt der Brennkammer 15 weist, in das Einsetzrohr 93 eingesetzt werden. Eine bogenförmige Kerbe 90a ist in dem Aktuatorhalter 90 vorgesehen, um die Behinderung des Vorgangs zum Einsetzen und Entfernen der Zündkerie in und aus dem Einsatzrohr 93 zu verändern.
Ein zylindrischer Deckelabschnitt 95 ist integral an dem oberen Abschnitt eines Kopfdeckels 52' vorgesehen, der an dem Zylinderkopf 14 befestigt ist, und ein oberer Abschnitt des Gehäuses 53 des Aktuators 51₁ , ist in den Deckelabschnitt 95 eingesetzt, wobei die entgegengesetzten Enden des Aktuatorhalters 90 an den Wellen haltern 66 befestigt sind.
Unter besonderem Bezug auf 15 ist ein elastisches Vorspannmittel 96 an einer Unterseite des Aktuatorhalters 90 an einer Stelle über dem einlassseitigen Kipphebel 74 angebracht, um eine Vorspannkraft zu erzeugen, um einen normalen Kontakt des Nockengleiters 75 des einlassseitigen Kipphebels 74 mit dem zweiten einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I₂ zu gestatten. Das elastische Vorspannmittel 96 enthält ein zylindrisches Führungsrohr 97, das an seinem Oberende an der Unterseite des Aktuatorhalters 90 gesichert ist und sich vertikal erstreckt, einen Kolben 98, der in dem Führungsrohr 97 gleitend aufgenommen ist, sowie eine Feder 99, die in dem Führungsrohr 97 untergebracht ist, um eine Federkraft zum Abwärtsspannen des Kolbens 98 zu erzeugen. Ein Unterende des Stößels 98a, der sich von dem Kolben 98 abwärts erstreckt, steht mit der Oberseite des einlassseitigen Kipphebels 74 in Kontakt.
In Bezug auf 17 steuert ein Steuermittel 60₂ den Betrieb des Aktuators 51₁ und des Verbindungsumschaltmittels 76, das heißt, den Betrieb des SteueNentilmittels 86, das in der Lage ist, den Hydraulikdruck in der Hydraulikdruckkammer 81 von einem der höheren und niedrigeren Pegel zum anderen zu verändern. In das Steuermittel 60₂ eingegeben werden (1) ein Erfassungswert, der durch einen Drehzahlsensor 100 zum Erfassen einer Drehzahl der Maschine erzeugt wird, und (2) ein Erfassungswert, der durch den Drucksensor 88 zum Erfassen des Abschlusses des Verbindungsvorgangs des Verbindungsumschaltmittels 76 erzeugt wird. Somit steuert das Steuermittel 60₂ den Betrieb des Aktuators 51₁ und des Ventilsteuermittels 86 auf der Basis der Erfassungswerte des Drucksensors 88 und des Drehzahlsensors 100.
Das Steuermittel 60₂ steuert den Aktuator 51₁ und das Verbindungsumschaltmittel 76 in einem Zustand, in dem es umgeschaltet worden ist zwischen einem ersten Steuermodus, in dem das Verbindungsumschaltmittel 76 in einen Trennzustand gebracht ist, in einem Niederdrehzahlbetriebsbereich der Maschine, und einem zweiten Steuermodus, in dem der Aktuator 51₁ in einen Außerbetriebszustand gebracht ist und gleichzeitig das Verbindungsumschaltmittel 76 in einen Verbindungszustand gebracht ist, in einem Höherdrehzahlbetriebsbereich der Maschine. Wenn der Modus des Steuermittels 60₂ von dem ersten Steuermodus zu einem zweiten Steuermodus umgeschaltet worden ist, steuert das Steuermittel 60₂ den Aktuator 51₁ und das Verbindungsumschaltmittel 76 gemäß einer in 18 gezeigten Prozedur.
In Schritt S1 in 18 wird bestimmt, ob die von dem Drehzahlsensor 100 erfasste Drehzahl NE der Maschine eine erste vorbestimmte Drehzahl N1, zum Beispiel 3.100 UpM überschreitet. Wenn NE > N1, wird in Schritt S2 das folgende Signal ausgegeben: ein Signal, das einen Befehl anzeigt, um den Verbindungsbetrieb des Verbindungsumschaltmittels 76 vorzusehen, das heißt, ein Signal, das einen Befehl anzeigt, um das SteueNentilmittel 76 zum Steuern des Hydraulikdrucks in dem Ölkanal 84 zu betreiben.
In Schritt S3 wird bestimmt, ob der Drucksensor 88 den höheren Hydraulikdruck erfasst hat, das heißt, ob der Verbindungsbetrieb des Verbindungsumschaltmittels 76 im Wesentlichen abgeschlossen wurde. Wenn bestimmt wird, dass der Verbindungsbetrieb abgeschlossen wurde, wird der Betrieb des Aktuators 51₁ in Schritt S4 gestoppt. Das Steuermittel 60₂ stoppt nämlich den Betrieb des Aktuators 51₁ nach Abschluss des Verbindungsbetriebs des hydraulischen Umschaltmittels 76, dessen Umschaltvorgang im Vergleich zum Betrieb des elektrischen Aktuators 51₁ , zur Verspätung neigt.
Wenn der zweite Steuermodus zu dem ersten Steuermodus geändert wird, steuert das Steuermittel 60₂ den Aktuator 51₁ und das Verbindungsumschaltmittel 76, gemäß einer in 19 gezeigten Prozedur. In Schritt S11 wird bestimmt, ob die von dem Drehzahlsensor 100 erfasste Drehzahl NE der Maschine kleiner ist, als die erste vorbestimmte Drehzahl N1. Wenn NE < N1, wird der Aktuator 51₁ in Schritt S12 betätigt, und dann wird in Schritt S13 bestimmt, ob die Drehzahl NE der Maschine kleiner ist als die zweite vorbestimmte Drehzahl N2, die zuvor als ein Wert bestimmt wurde, der kleiner ist als die erste vorbestimmte Drehzahl N1, zum Beispiel 2.900 UpM. Wenn NE < N2, geht der Prozess zu Schritt S14 weiter, an welchem Punkt ein Signal ausgegeben wird, das euren Befehl anzeigt, um das Verbindungsumschaltmittel in den Trennzustand zu bringen.
Wenn daher der zweite Steuermodus zu dem ersten Steuermodus geändert wird, wird zuerst der Betrieb des Aktuators 51₁ gestartet, und danach wird der Betrieb des Verbindungsumschaltmittels 76 in den Trennzustand gestartet.
Darüber hinaus wird die zweite vorbestimmte Drehzahl N2, die ein Kriterium zur Bestimmung der Änderung des zweiten Steuermodus zu dem ersten Steuermodus ist, kleiner gesetzt als die erste vorbestimmte Drehzahl N1, die ein Kriterium zur Bestimmung der Änderung des ersten Steuermodus zu dem zweiten Steuermodus ist, um hierdurch eine Hysterese vorzusehen. Somit lässt sich verhindern, dass bei der Steuerung des Umschaltens zwischen den ersten und zweiten Modi ein Pendeln erzeugt wird.
Mit der dritten Ausführung wird in der einlassseitigen Ventilantriebsvorrichtung 31I₁ das Verbindungsumschaltmittel 76 in den Trennzustand gebracht und wird der Aktuator 51₁ betätigt, indem der erste Steuermodus durch das Steuermittel 60₂ in dem Niederdrehzahlbetriebsbereich der Maschine gewählt wird, und wird das Ringrad 38 des Kraftübertragungsmittels 36 durch den Aktuator 51₁ angetrieben, wodurch die Betriebscharakteristik der Einlassventile VI fein gesteuert werden kann.
In dem höheren Drehzahlbetriebsbereich der Maschine wird das Verbindungsumschaltmittel 76 in den Verbindungszustand gebracht und wird der Betrieb des Aktuators 51₁ gestoppt, in dem durch das Steuermittel 60₂ der zweite Steuermodus gewählt wird. Dies bewirkt, dass das Sonnenrad 37 zusammen mit dem einlassseitigen Kipphebel 74 verschwenkt wird, der durch den zweiten einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I₁ zur Schwenkbewegung angetrieben wird, um hierdurch die Einlassventile VI mit der Betriebscharakteristik entsprechend dem Nockenprofil des zweiten einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I₂ zu öffnen und zu schließen.
Auf diese Weise kann im Niederdrehzahlbetriebsbereich der Maschine die Betriebscharakteristik der Einlassventile durch Verwendung des Kraftübertragungsmittels 36 und des Aktuators 51₁ geändert werden, und m dem höheren Drehzahlbetriebsbereich der Maschine werden die Einlassventile VI mit der Betriebscharakteristik angetrieben, die durch den zweiten einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I₂ bestimmt wird. Somit kann das für den Aktuator 51₁ erforderliche Ansprechverhalten ein solches sem, das dem Niederdrehzahlbetriebsbereich der Maschine entspricht, wodurch eine Größenreduktion des Aktuators 51₁ erzielt werden kann und eine Minderung der elektrischen Stromverbrauchsmenge erzielt werden kann. Im Höherdrehzahlbetriebsbereich der Maschine, in dem das Ansprechverhalten des Aktuators 51₁ zu bedenken ist, werden nämlich die Einlassventile VI durch den zweiten einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I₂ angetrieben, in dem auf diese Weise der zweite Steuermodus ausgewählt wird, wodurch es möglich ist, das Entstehen eines Problems aufgrund des Betriebs des Aktuators 51₁ zu vermeiden.
Wenn darüber hinaus der erste Steuermodus zu dem zweiten Steuermodus geändert wird, wird der elektrische Aktuator 51₁ in den Außerbetriebszustand gebracht, nachdem durch den Drucksensor 88 erfasst worden ist, dass der Verbindungsvorgang des Verbindungsumschaltmittels 76 abgeschlossen wurde. Daher wird, nach Abschluss des Verbindungsvorgangs des hydraulischen Verbindungsumschaltmittels 76, dessen Schaltbetrieb im Vergleich zum Betrieb des Aktuators 51₁ zur Verspätung neigt, der Aktuator 51₁ in den Außerbetriebszustand gebracht. Auf diese Weise ist es möglich, eine Betriebsstörung der Einlassventile VI zu verhindern, weil der Aktuator 51₁ in den Außerbetriebszustand gebracht wird, bevor der Antrieb der Einlassventile VI durch den zweiten einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I₂ gestartet wird. Wenn andererseits der zweite Steuermodus zu dem ersten Steuermodus geändert wird, wird das Verbindungsumschaltmittel 76 in den Trennzustand gebracht, nachdem das Signal ausgegeben wurde, das den Befehl anzeigt, um den Aktuator 51₁ in den Betriebszustand zu bringen. Daher wird der Aktuator 51₁ in den Betriebszustand gebracht, bevor das Verbindungsumschaltmittel 76 in den Trennzustand gebracht wird, und auf diese Weise ist es möglich, eine Betriebsstörung der Einlassventile VI zu verhindern, weil das Verbindungsumschaltmittel 76 in den Trennzustand gebracht wird, bevor der Antrieb der Einlassventile VI durch den ersten einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I₁ , das Kraftübertragungsmittel 36 und den Aktuator 51₁ gestartet wird.
Da zusätzlich der Aktuator 51₁ an den Wellenhaltern 66 angebracht ist, die an dem Zylinderkopf 14 befestigt sind, wobei die Kipphebelwelle 32 und die Tragwelle 41 daran fest gelagert sind, kann die Montagesteifigkeit des Aktuators 51₁ verbessert werden, im Vergleich zu einem Fall, wo der Aktuator an dem Kopfdeckel angebracht ist, und kann die Position des Aktuators 51₁ relativ zu dem Kraftübertragungsmittel 36 nicht versetzt werden, wenn der Kopfdeckel 52' angebracht oder entfernt wird. Auf diese Weise ist es leicht, den Kopfdeckel 52' anzubringen und zu entfernen.
Der Aktuatorhalter 90 ist fest so angebracht, dass sie sich zwischen den Wellenhaltern 66 erstreckt, die an den entgegengesetzten Seiten der Brennkammer 15 angeordnet sind, und der Aktuatorhalter 90 und die Schwellenhalter 66 sind an den Zylinderkopf 14 durch gemeinsame Bolzen 91 und 92 befestigt. Daher kann die Steifigkeit der Wellenhalter 66 erhöht werden, und der Aktuator 51₁ kann an den Wellenhaltern 66 in einer kompakten Struktur mit einer reduzierten Teilezahl angebracht werden.
Ferner ist der Aktuatorhalter 90 mit einem Ende an dem Zylinderkopf 14 durch den Bolzen 91 zusammen mit dem Ende (an der Seite der Einlassventile VI) des Wellenhalters 66 befestigt, der an einer Seite jeder der Zylinder angeordnet ist, und mit dem anderen Ende an dem Zylinderkopf 14 durch den Bolzen zusammen mit dem Ende (an den Seiten der Auslassventile VE) des Wellenhalters 66, der an der anderen Seite jedes Zylinders angeordnet ist. Daher ist der Aktuatorhalter 90 an den Wellenhaltern 66 durch eine minimale Anzahl von, das heißt zwei, Bolzen 91 und 92 angebracht, und der Aktuator 51₁ kann an den Wellenhaltern 66 in einer kompakten Struktur angebracht werden, in der der Montage- und Entfernungsvorgang leicht ist.
20 ist eine vierte Ausführung der vorliegenden Erfindung, wonn solche Abschnitte oder Komponenten, die jenen in der ersten Ausführung entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.
Einlassventile VI (siehe die dritte Ausführung) sind mit einem Sonnenrad 37 eines Kraftübertragungsmittels 36' verbunden, und ein Aktuator 51₁ (siehe die dritte Ausführung) ist mit einem Ringrad 38 betriebsmäßig verbunden. Ein erster einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I₁ (siehe dritte Ausführung) ist mit emem Träger 39' betriebsmäßig verbunden.
Der Träger 39' enthält ein Paar ringförmiger Trägerplatten 101 und 102, sowie eine Mehrzahl von Wellen 39b, die an entgegengesetzten Enden der Trägerplatten gelagert sind. An den Wellen 39b sind Planetenräder 40 drehbar gelagert.
Darüber hinaus ist em Verbindungsumschaltmittel 76' zwischen einem einlassseitigen Kipphebel 74' oder emem zweiten einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I₂ (siehe die dritte Ausführung) folgend bewegt wird, und einer Trägerplatte 102 für den Träger 39' vorgesehen.
Das Verbindungsumschaltmittel 76' enthält einen Verbindungskolben 77, der in dem einlassseitigen Kipphebel 74' gleitend aufgenommen ist, so dass er in die Trägerplatte 102 eingesetzt werden, ein unten geschlossenes zylindrisches Sperrelement 78, das in der Trägerplatte 102 zur Bewegung zusammen mit dem Verbindungskolben 77 gleitend aufgenommen ist, sowie eine Rückstellfeder 79, die zwischen dem Sperrelement 78 und der Trägerplatte 102 angebracht ist, um eine Federkraft zum Vorspannen des Sperrelements 78 zu dem Verbindungskolben 77 hin zu erzeugen.
Eine erste unten geschlossene Gleitbohrung 103 ist in dem einlassseitigen Kipphebel 74' vorgesehen, wobei seine Achse parallel zur Achse der Tragwelle 41 ist und sich zu der Trägerplatte 102 hin öffnet. Der Verbindungskolben 77 ist in der ersten Gleitbohrung 103 gleitend aufgenommen, um eine Hydraulikdruckkammer 104 zwischen dem Verbindungskolben 77 und einem geschlossenen Ende der ersten Gleitbohrung 103 zu definieren.
Die Trägerplatte 102 ist auch mit einer zweiten unten geschlossenen Gleitbohrung 105 versehen, die den gleichen Durchmesser wie die erste Gleitbohrung 102 hat, sowie einer offenen Bohrung 106, die zu einem geschlossenen Ende der zweiten Gleitbohrung 105 führt. Das Sperrelement 78, dessen geschlossenes Ende in Gleitkontakt mit dem Verbindungskolben 77 steht, ist in der zweiten Gleitbohrung 105 gleitend aufgenommen. Ferner ist die Rückstellfeder 79 unter Kompression zwischen dem geschlossenen Ende der zweiten Gleitbohrung 105 und dem Sperrelement 78 angebracht.
In dem einlassseitigen Kipphebel 74', einem zylindrischen Abschnitt 70 des Sonnenrads 37 und der Tragwelle 41 ist ein Verbindungskanal 106 vorgesehen, um zu ermöglichen, dass der Ölkanal 84 In der Tragwelle 41 mit der Hydraulikdruckkammer 104, trotz der Drehbewegung des einlassseitigen Kipphebels 74', in Verbindung steht.
Auch in der vierten Ausführung wird in einem Niederdrehzahlbetriebsbereich der Maschine das Verbindungsumschaltmittel 76' in seinen Trennzustand gebracht, und in einem Höherdrehzahlbetriebsbereich der Maschine wird das Verbindungsumschaltmittel 76' in seinen Verbindungszustand gebracht.
Wenn das Verbindungsumschaltmittel 76' in dem Verbindungszustand ist, wird der Träger 39' zusammen mit dem einlassseitigen Kipphebel 74' verschwenkt, der durch den zweiten einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I₂ zur Schwenkbewegung angetrieben wird. In diesem Fall wird das Ringrad 38 zur Drehbewegung durch den Aktuator 51₁ angetrieben, der in dem Außerbetriebszustand ist (siehe die dritte Ausführung). Daher wird das Sonnenrad 37 durch den Träger 39' gedreht, der zusammen mit dem einlassseitigen Kipphebel 74' verschwenkt wird, und die Einlassventile VI werden mit einer Betriebscharakteristik entsprechend dem Nockenprofil des zweiten einlassseitigen Ventilbetätigungsnocken 29I₂ geöffnet und geschlossen.
In einer alternativen Ausführung der vorliegenden Erfindung kann der zweite Steuermodus, in dem der Aktuator 51₁ oder 51₂ in den Außerbetriebszustand gebracht ist und das Verbindungsumschaltmittel 76 oder 76' In den Verbindungszustand gebracht ist, in dem Niederdrehzahlbetriebsbereich der Maschine ausgewählt werden. Der zweite Steuermodus, in dem der Aktuator 51₁ oder 51₂ im Betrieb ist und das Verbindungsumschaltmittel 76 oder 76' in den Trennzustand gebracht ist, kann in dem Höherdrehzahlbetriebsbereich der Maschine ausgewählt werden. Wenn der Steuermodus in der obigen Weise gewählt wird, ist es möglich zu vermeiden, dass der elektrische Strom einer Batterie durch den Aktuator 51₁ oder 51₂ in dem Niederdrehzahlbetriebsbereich der Maschine verbraucht wird, in dem der Ladebetrag der Batterie reduziert ist, und es ist möglich zu verhindern, dass ein nachteiliger Einfluss auf die Batterie aufgrund des Betriebs des Aktuators 51₁ oder 51₂ ausgeübt wird.
In den oben beschriebenen Ausführungen wurde auf der Basis des Erfassungswerts, der durch den Drucksensor 88 zum Erfassen des Hydraulikdrucks bereitgestellt wird, bestimmt, dass der Verbindungsbetrieb des hydraulischen Verbindungsumschaltmittels 76 oder 76' abgeschlossen worden ist. Jedoch kann der Abschluss des Verbindungsbetriebs des Verbindungsumschaltmitlels 76 oder 76' auch auf der Basis des Ablaufs einer vorbestimmten Zeit nach der Ausgabe eines Signals, das den Befehl zum Erzeugen des Verbindungsbetriebs des Verbindungsumschaltmittels 76 oder 76' anzeigt, bestimmt werden. Alternativ kann der Abschluss des Verbindungsbetriebs des Verbindungsumschaltmittels 76 oder 76' bestimmt werden, in dem der Betrieb des Verbindungskolbens 77 oder des Sperrelements 78 in dem Verbindungsumschaltmittel 76 oder 76' direkt erfasst wird.
In einer weiteren alternativen Ausführung der vorliegenden Erfindung kann ein Kraftübertragungsmittel vom Planetenreibtyp (ein Traktionsantrieb) verwendet werden, wie es in den japanischen Patentanmeldungen Nr. 5-33840 , 5-79450 , 5157149 , 6-34005 und 6-66360 offenbart ist. Die vorliegende Erfindung ist auf ein Auslassventil als einem Motorventil anwendbar.
Obwohl die Ausführungen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben worden sind, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungen beschränkt ist, und verschiedene konstruktive Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom in den Ansprüchen definierten Umfang der Erfindung abzuweichen.

Claims

Ventilbetätigungssystem in einem Verbrennungsmotor, umfassend: einen elektrischen Aktuator (51₁ , 52₂ ) der ermöglicht, dass eine Kraft in Ventilöffnungsrichtung auf ein Motorventil (VI) ausgeübt wird, das durch eine Feder (23) in Ventilschließrichtung vorgespannt ist, worin der Aktuator mit einer von Komponenten eines Kraftübertragungsmittels (36) verbunden ist, das in der Lage ist, eine Kraft, die durch einen von ersten und zweiten Ventilbetätigungsnocken (29I₁ , 29I₂ ), die an einer Nockenwelle (28) vorgesehen sind, erzeugt wird, auf das Motorventil (VI) zu übertragen, so dass das Motorventil (VI) mit einem Hubbetrag angetrieben werden kann, der durch Addieren eines Hubbetrags des Motorventils (VI) basierend auf einem Nockenprofil des ersten oder zweiten Ventilbetätigungsnockens (29I₁ , 29I₂ ) und eines Hubbetrags des Motorventils (VI) basierend auf dem Betrieb des Aktuators (51₁ , 52₂ ) erhalten wird, worin die Komponenten des Kraftübertragungsmittels (36) sind: ein Innenring (37), der um eine zur Nockenwelle (28) parallele Achse herum drehbar ist; ein Außenring (38), der um die gleiche Achse wie der Innenring (37) herum drehbar ist und den Innenring (37) umgibt; sowie ein Träger (39), an dem Planetenrotoren (40), die zwischen den Innen- und Außenringen (37, 38) angeordnet sind, um Achsen herum drehbar gelagert sind, die parallel zur Achse der Innen- und Außenringe (37, 38) sind, wobei der Träger (39) in betriebsmäßiger Zuordnung zu einer Umlaufbewegung der Planetenrotoren (40) um den Innenring (37) herum gedreht wird, wobei eine erste (37) der Komponenten mit dem Motorventil (VI) verbunden ist, eine zweite (39) der Komponenten mit einem der ersten und zweiten Ventilbetätigungsnocken (29I₁ , 29I₂ ) betriebsmäßig verbunden ist, und der Aktuator mit einer dritten (38) der Komponenten verbunden ist, und worin die zweite (39) der Komponenten des Kraftübertragungsmittels (36) mit dem an der Nockenwelle (28) vorgesehenen ersten Ventilbetätigungsnocken (29I₁ ) betriebsmäßig verbunden ist, und das Ventilbetätigungssystem ferner ein Verbindungsumschaltmittel (76) enthält, das zwischen einer der ersten und zweiten Komponenten und einem Kipphebel (74) vorgesehen ist, der um die gleiche Achse wie der Innenring (37) herum drehbar ist, derart, dass er dem an der Nockenwelle (28) vorgesehenen zweiten Ventilbetätigungsnocken (29I₂ ) folgt, wobei das Verbindungsumschaltmittel umschaltbar ist zwischen einem Verbindungszustand, in dem die eine der ersten und zweiten Komponenten mit dem Kipphebel (74) verbunden ist, und einem Trennzustand, in dem die Verbindung zwischen der einen der ersten und zweiten Komponenten und dem Kipphebel (74) gelöst ist, und ein Steuermittel (60₂ ) zum Steuern/Regeln des Betriebs des Aktuators (51₁ , 52₂ ) und des Verbindungsumschaltmittels (76), und wobei das Steuermittel (60₂ ) angeordnet ist, um dessen Steuermodus in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Motors umzuschalten zwischen einem ersten Steuermodus, in dem der Aktuator (51₁ , 52₂ ) in einem Betriebszustand ist und das Verbindungsumschaltmittel (76) in den Trennzustand gebracht ist, und einem zweiten Steuermodus, in dem der Aktuator (51₁ , 52₂ ) in einen Außerbetriebszustand gebracht ist und das Verbindungsumschaltmittel (76) in den Verbindungszustand gebracht ist.
Ventilbetätigungssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, worin der eine Ventilbetätigungsnocken (29I₁ , 29I₂ ) ein Nockenprofil hat, das eine Hubcharakteristik vorsieht, die eine Pufferkurve (C2) unmittelbar vor dem Schließen und Aufsitzen des Motorventils beschreibt, und das System ferner ein Steuermittel (60₁ , 60₂ ) zum Steu ern/Regeln des Aktuators enthält, wobei das Steuermittel angeordnet ist, um die Ausgabe einer Antriebskraft von dem Aktuator (51₁ , 52₂ ) zu dem Kraftübertragungsmittel (36) zumindest einen Moment unmittelbar vor dem Schließen und Aufsitzen des Motorventils innerhalb einer Periode, während das Motorventil offen ist, zu stoppen.
Ventilbetätigungssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, worin der Innenring (37) mit dem Motorventil (VI) verbunden ist; wobei einer (39) des Trägers und des Außenrings mit dem einen Ventilbetätigungsnocken (29I₁ , 29I₂ ) an der Nockenwelle (28) zur Drehbewegung in Antwort auf die Drehung der Nockenwelle betriebsmäßig verbunden ist und der Aktuator (51₁ , 52₂ ) mit dem anderen (38) des Trägers und des Außenrings verbunden ist.
Ventilbetätigungssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, worin der Träger (39) mit dem einen Ventilbetätigungsnocken (29I₁ , 29I₂ ) betriebsmäßig verbunden ist und der Aktuator (51₁ ) mit dem Außenring (38) verbunden ist.
Ventilbetätigungssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, worin das Kraftübertragungsmittel als ein Planetengetriebe ausgebildet ist, das ein Sonnenrad (37) aufweist, welches der Innenring ist, ein Ringrad (38), welches der Außenring ist, und einen Träger, an dem die Planetenräder (40) als die Planetenrotoren drehbar gelagert sind.
Ventilbetätigungssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, das ferner eine Tragwelle (41) zum drehbeweglichen Tragen des Innenrings enthält, wobei die Tragwelle eine Achse aufweist, die parallel zur Achse der Nockenwelle, aber von dieser versetzt angeordnet ist.
Ventilbetätigungssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, worin der Träger (39) integral mit einem Rollenhaltearm (45) versehen ist, der sich seitens des einen Ventilbetätigungsnockens erstreckt, wobei eine Rolle (44) am Außenende des Rollenhaltearms gelagert ist, um mit dem einen Ventilbetätigungsnocken in Rollkontakt zu kommen.
Ventilbetätigungssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 7, worin der Träger (39) ein Paar von Trägerplatten (39a, 39a) aufweist, die an entgegengesetzten Seiten der Planetenrotoren (40) angeordnet sind, sowie Wellen (39b, 39b), die vorgesehen sind, um sich zwischen den Trägerplatten zu erstrecken, und an denen die Planetenrotoren drehbar gelagert sind, und wobei die Rolle (44) länger ausgebildet ist als die gesamte axiale Länge des Planetenrotors (40) und an einer Rollenwelle (47) drehbar gelagert ist, wobei die Rollenwelle an ihren entgegengesetzten Enden in einem Paar der Rollenhaltearme (45, 45) befestigt ist, welche an den Trägerplatten (39a, 39a) integral vorgesehen sind, wobei Stufen (46) zum Tragen des Außenrings (38) zwischen Innenoberflächen der Rollenhaltearme und Innenoberflächen der Trägerplatten ausgebildet sind.
Ventilbetätigungssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, worin das Verbindungsumschaltmittel (76) derart angeordnet ist, dass es entsprechend einem Hydraulikdruck zwischen dem Verbindungszustand und dem Trennzustand umschaltbar ist, und das Steuermittel (60₂ ) ausgebildet ist, um ein Signal auszugeben, das einen Befehl anzeigt, um nach Abschluss des Verbindungsbetriebs des Verbindungsumschaltmittels (76) den elektrischen Aktuator (51₁ , 52₂ ) in den Außenbetriebszustand zu bringen, wenn der Steuermodus vom ersten Steuermodus zum zweiten Steuermodus umgeschaltet wird, und um eine Signal auszugeben, das einen Befehl angibt, das Verbindungsumschaltmittel (76) in den Trennzustand zu bringen, nachdem ein Signal ausgegeben wurde, das einen Befehl angibt, den Aktuator (51₁ , 52₂ ) in den Betriebszustand zu bringen, wenn der Steuermodus vom zweiten Steuermodus zum ersten Steuermodus umgeschaltet wird.
Ventilbetätigungssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 9, worin das Steuermittel (60₂ ) angeordnet ist, um den zweiten Steuermodus in einem Niederdrehzahlbetriebsbereich des Motors auszuwählen, und den ersten Steuermodus in einem Hochdrehzahlbetriebsbereich des Motors auszuwählen.
Ventilbetätigungssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, worin das Steuermittel (60₂ ) angeordnet ist, um den ersten Steuermodus in einem Niederdrehzahlbetriebsbereich des Motors auszuwählen und den zweiten Steuermodus in einem Hochdrehzahlbetriebsbereich des Motors auszuwählen.
Ventilbetätigungssystem in einem Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft, die von dem elektrischen Aktuator (51₁ , 52₂ ) auf das Motorventil zu übertragen ist, im Hochdrehzahlbetriebsbereich des Motors unterbrochen wird.