EP1509685A1 - Hydraulisch betätigter, variabler ventiltrieb einer brennkraftmaschine - Google Patents

Hydraulisch betätigter, variabler ventiltrieb einer brennkraftmaschine

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EP1509685A1
EP1509685A1 EP03737957A EP03737957A EP1509685A1 EP 1509685 A1 EP1509685 A1 EP 1509685A1 EP 03737957 A EP03737957 A EP 03737957A EP 03737957 A EP03737957 A EP 03737957A EP 1509685 A1 EP1509685 A1 EP 1509685A1
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EP
European Patent Office
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path
valve
piston
guide
hydraulic fluid
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EP03737957A
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English (en)
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EP1509685B1 (de
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Dieter Schmidt
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IHO Holding GmbH and Co KG
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INA Schaeffler KG
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Publication of EP1509685B1 publication Critical patent/EP1509685B1/de
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • F01L9/11—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column
    • F01L9/12—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column with a liquid chamber between a piston actuated by a cam and a piston acting on a valve stem
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01L9/14—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column with a liquid chamber between a piston actuated by a cam and a piston acting on a valve stem the volume of the chamber being variable, e.g. for varying the lift or the timing of a valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/34423—Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34446—Fluid accumulators for the feeding circuit

Definitions

  • the invention relates to a hydraulically operated, variable valve train of an internal combustion engine, with a master piston contacted by a cam, a slave piston acting on a gas exchange valve, a variable pressure chamber positioned between the master and slave pistons, which can be changed by a path for supplying and optionally discharging the hydraulic medium is cut, which is acted upon by a switching means such as an electromagnet for influencing pressure on hydraulic medium, a path branching off from the path to a pressure accumulator, which pressure accumulator has a piston acted upon in the flow direction to the path by a spring means.
  • a switching means such as an electromagnet for influencing pressure on hydraulic medium
  • valve train is evident from EP 0 803 642, which is considered to be generic. Its pressure accumulator is installed vertically in a support for the valve train on the internal combustion engine. How adequately Knows, in such valve drives to achieve partial or zero strokes during a stroke phase of the corresponding cam hydraulic fluid is derived from the pressure chamber by an open electromagnetic switching means. A pressure accumulator largely takes up this hydraulic fluid and returns it to the pressure chamber when it is enlarged.
  • the object of the invention is therefore to provide a valve train of the aforementioned type in which the disadvantages cited are eliminated.
  • this object is achieved in that the path is connected to a hydraulic fluid reservoir, which consists of a pot-like element with a check valve arranged on its bottom facing the path, which opens in the direction of the path and in the direction of flow to one of a wall of the element covered interior closes, where, starting from a path side of the element, radially between the wall and a guide for the element, a desired passage is formed like a leakage gap for supplying the hydraulic medium from the path for accumulation in the interior.
  • a hydraulic fluid reservoir which consists of a pot-like element with a check valve arranged on its bottom facing the path, which opens in the direction of the path and in the direction of flow to one of a wall of the element covered interior closes, where, starting from a path side of the element, radially between the wall and a guide for the element, a desired passage is formed like a leakage gap for supplying the hydraulic medium from the path for accumulation in the interior.
  • the pressure and hydraulic fluid reservoir form separate units.
  • both are designed as one structural unit. This unit is advantageously positioned as close as possible to the pressure chamber.
  • the scope of the invention also includes a valve train in which at least one of the links mentioned in the main claim is present multiple times.
  • the specialist designs the interior of the element to be large enough to prevent air from being sucked into the pressure chamber under all circumstances. It is proposed that the storage volume be made at least 1.2 times as large as the volume that is displaced when the master piston is moved. Possibly. significantly larger volumes are also conceivable. It is also particularly advantageous if the piston of the pressure accumulator and the element of the hydraulic fluid accumulator run "connected in series" within a guide. The housing is therefore to be regarded as a guide, which in the prior art merely accommodates the piston of the pressure accumulator.
  • a helical spring or the like is advantageously used as the compression spring for the spring means, and further pressure-exerting means can also be provided.
  • the cup-shaped body for the guide embodied in a further development of the invention can consist, for example, of a thin-walled, deep-drawn sheet metal material. Possibly. machining is also conceivable. It is envisaged, on the one hand, to design the guide for the common component from a separate component which projects beyond a support of the valve train. It is equally conceivable and envisaged, however, to form the guide itself by accommodating the carrier. This may reduce the number of components.
  • the check valve on the underside of the piston / base consists only of a ball which is held in the opening direction by a spring cap or the like.
  • no compression spring is proposed, which fixes the ball as a closing body on the passage of the piston or base when the pressure is equal.
  • the closing body can thus also be spring-loaded.
  • the ball valve instead of the ball valve, other valve types such as plate valves etc. can also be used. If the ball valve is not spring-loaded, it is clear that the ball immediately releases a sufficient cross-section at the passage at the lowest path-side negative pressure and thus the necessary amount of hydraulic fluid can flow from the interior into the pressure chamber.
  • the spring means for the closing body When using the spring means for the closing body, it is provided that the latter opens at a path-side negative pressure of approximately 0.01 to 0.5 bar. Thus, on the one hand, the aforementioned leakage is prevented, on the other hand, a sufficiently quick opening is guaranteed.
  • the structural unit does not have to be arranged parallel to the vertical.
  • An inclined, flat or overhead installation of the aforementioned unit is also conceivable.
  • Suitable ventilation lines must be arranged on the system to prevent an undesirable accumulation of air in the storage tank.
  • Figure 1 is a schematic view of the variable valve train
  • FIGS 2, 3 the pressure accumulator, which according to the invention from a
  • Figure 1 discloses a hydraulically operated, variable valve train 1 of an internal combustion engine. This has a master piston 3 acted upon by a cam 2, to which a pressure chamber 6 of variable volume is arranged in the stroke direction. The pressure chamber 6 is cut by a path 7 for the supply and optional discharge of the hydraulic medium. A slave piston 5 is arranged on the valve side, which acts directly on the gas exchange valve 4 in the stroke direction. An electromagnetic switching means 8, which cannot be explained in greater detail, communicates with the path 7, via which hydraulic medium can be derived from the pressure chamber 6.
  • FIG. 1 further shows that a secondary path 9 branches off from path 7. This leads to a piston 12 which is acted upon in the flow direction to the path 7 by a spring means 11.
  • this pressure accumulator 10 as already stated in the introduction to the description, the hydraulic medium is received, which flows out of the pressure chamber 6 when the switching means 8 is open to achieve partial or zero stroke at the gas exchange valve 4 and is returned when the master piston 3 moves upward.
  • the arrow visible at the bottom right of the figure in FIG. 1 stands for a supply of hydraulic medium, starting from a hydraulic medium pump.
  • path 7 is assigned a hydraulic fluid reservoir 13, which is shown in more detail in FIGS. 2, 3.
  • This forms a structural unit with the pressure accumulator 10 and is supplied via only one secondary path 9.
  • the entire structural unit is advantageously positioned as close as possible to the pressure chamber 6.
  • the piston 12 of the pressure accumulator 10 shown in FIG. 1 and the element 14 with the accumulator function are, as shown in FIGS. 2, 3, positioned within a thin-walled guide 20 with a base 24 remote from the path.
  • the component 10, 14 thus consists of a check valve 16 arranged on the bottom 15 with a closing body 30 designed as a ball, which in the direction of the path 7 by only one spring cap 32 is held. In this case, the closing body 30 bears against a passage 33 of the base 15 in the event of overpressure on the path side 19 and thus closes it.
  • a passage 21 is formed here as a leakage gap for supplying hydraulic fluid from the path 7 via the secondary path 9 into the interior 18.
  • the guide 20 has at least one outlet 34 for excess hydraulic medium in the region of its base 24.
  • a stop 28 for an end face 29 of the piston 12 is created in the region of the bottom 24. This is therefore on the side 22 facing away from the path 7.
  • the component 10, 14 finds a stop 27. This is designed here as a locking ring.
  • the guide 20 is accommodated in sections in the region of the path side 19 in a bore 25 of a carrier 26 of the valve drive 1.
  • a solution that is completely or at least largely integrated into the carrier 26 is also conceivable.
  • the compression spring 11 runs in the interior of the component 10, 14. This is supported on the path side on the floor 15 and acts on the side 22 facing away from the path 7 against a support 23.
  • FIG. 2 shows the component 10, 14 in its sunken state, such as it is reached after switching off the internal combustion engine. It can be seen that the closing body 30 is open since there is at least pressure equality between the path side and the interior 18.
  • Figure 3 discloses the component 10, 14 during the regular operation of the valve train 1 or immediately after the internal combustion engine has been switched off.
  • the space below the floor 15 has absorbed a quantity of hydraulic fluid which has been displaced from the pressure chamber 6, for example.
  • the closing body 30 of the check valve 16 is closed due to the high pressure in the aforementioned room.
  • a slight hydraulic The amount of medium is always conveyed into the interior 18 via the passage 21 designed as a leakage gap.
  • Excess hydraulic medium passes through outlet 34 into a reservoir or at least indirectly into the open. At the same time, due to the geodetically high outlet 34, any air that may be present can be discharged.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Vorgeschlagen ist ein hydraulisch betätigter, variabler Ventiltrieb (1) einer Brennkraftmaschine, mit einem von einem Nocken (2) kontaktierten Geberkolben (3), einem auf ein Gaswechselventil (4) einwirkenden Nehmerkolben (5), einer zwischen Geber- und Nehmerkolben (3, 5) positionierten Druckkammer (6) änderbaren Volumens, welche von einem Pfad (7) zur Zu- und wahlweisen Ableitung des Hydraulikmittels geschnitten ist, der von einem Schaltmittel (8) wie einem Elektromagneten zur Beeinflussung Drucks an Hydraulikmittel beaufschlagt ist, wobei von dem Pfad (7) ein Nebenpfad (9) zu einem Druckspeicher (10) abzweigt, welcher Druckspeicher (10) einen in Fliessrichtung zum Pfad (7) durch ein Federmittel (11) beaufschlagten Kolben (12) besitzt, wobei der Pfad (7) mit einem Hydraulikmittelspeicher (13) verbunden ist, der aus einem topfähnlichen Element (14) mit einem an dessen dem Pfad (7) zugewandten Boden (15) angeordneten Rückschlagventil (16) besteht, welches sich in Richtung zum Pfad (7) öffnet und in Fliessrichtung zu einem von einer Wand (17) des Elements (14) umfassten Innenraum (18) schliesst, wobei, ausgehend von einer Pfadseite (19) des Elements (14), radial zwischen der Wand (17) und einer Führung (20) für das Element (14), ein gewollter Durchlass (21) wie ein Leckspalt zur Zuleitung des Hydraulikmittels vom Pfad (7) zur Akkumulation in dem Innenraum (18) gebildet ist.Aufgrund dieser Ausbildung ist ein Ventiltrieb (1) geschaffen, bei dem ein Ansaugen von Luft in dessen Druckkammer (6) bei jeder Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine verhindert ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung
Hydraulisch betätigter, variabler Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen hydraulisch betätigten, variablen Ventiltrieb einer Brennkraftmaschine, mit einem von einem Nocken kontaktierten Geberkolben, einem auf ein Gaswechselventil einwirkenden Nehmerkolben, einer zwischen Geber- und Nehmerkolben positionierten Druckkammer änderbaren Volumens, welche von einem Pfad zur Zu- und wahlweisen Ableitung des Hydraulikmittels geschnitten ist, der von einem Schaltmittel wie einem Elektromagneten zur Beeinflussung Drucks an Hydraulikmittel beaufschlagt ist, wobei von dem Pfad ein Nebenpfad zu einem Druckspeicher abzweigt, welcher Druckspeicher einen in Fließrichtung zum Pfad durch ein Federmittel beaufschlagten Kolben besitzt.
Hintergrund der Erfindung
Ein derartiger Ventiltrieb geht aus der als gattungsbildend betrachteten EP 0 803 642 hervor. Dessen Druckspeicher ist hier senkrecht in einen Träger für den Ventiltrieb auf der Brennkraftmaschine eingebaut. Wie hinreichend be- kannt, wird bei derartigen Ventiltrieben zur Erreichung von Teil- oder Nullhüben während einer Hubphase des entsprechenden Nockens Hydraulikmittel aus der Druckkammer durch ein geöffnetes elektromagnetisches Schaltmittel abgeleitet. Ein Druckspeicher nimmt dieses Hydraulikmittel größtenteils auf und gibt es der Druckkammer bei deren Vergrößerung wieder zurück.
Insbesondere nachdem die Brennkraftmaschine abgestellt wurde ist bei Wiederbefeuerung festzustellen, dass der Kolben des Druckspeichers aufgrund der Kraft des diesen beaufschlagenden Federmittels und wegen der nicht zu ver- meidenden Leckagen an Hydraulikmittel bis an seinen unteren Anschlag absinkt. Einige der Nocken der Brennkraftmaschine stehen dabei in Hubposition. Dies bedeutet, dass der Geberkolben relativ weit in die Druckkammer verfahren ist, wobei das entsprechende Gaswechselventil geschlossen bleibt. Bei einer ersten Umdrehung des entsprechenden Nockens folgt der anliegende Geberkolben diesem in den Grundkreis hinein. Hierdurch vergrößert sich das Volumen der Druckkammer und es besteht Gefahr, dass Luft bzw. Luft-Öl- Schaum in die Druckkammer angesaugt wird, da der Druckspeicher quasi leer ist und gleichzeitig eine Hydraulikmittelpumpe noch nicht bzw. in noch nicht ausreichender Quantität Hydraulikmittel fördert. Somit kann es zu einer massi- ven Funktionsstörung am Ventiltrieb kommen.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Ventiltrieb der vorgenannten Art zu schaffen, bei welchem die zitierten Nachteile beseitigt sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Pfad mit einem Hydraulikmittelspeicher verbunden ist, der aus einem topfähnlichen Element mit einem an dessen dem Pfad zugewandten Boden angeordneten Rückschlagventil besteht, welches sich in Richtung zum Pfad öffnet und in Fließrichtung zu einem von einer Wand des Elements umfassten Innenraum schließt, wobei, ausgehend von einer Pfadseite des Elements, radial zwischen der Wand und einer Führung für das Element, ein gewollter Durchlaß wie ein Leckspalt zur Zuleitung des Hydraulikmittels vom Pfad zur Akkumulation in dem Innenraum gebildet ist.
Somit sind die eingangs beschriebenen Nachteile mit einfachen Mitteln beseitigt, da ein auslaufsicherer Hydraulikmittelspeicher zur Verfügung steht, der, nachdem die Brennkraftmaschine abgestellt und wieder befeuert wurde, sofort eine ausreichende Quantität an Hydraulikmittel garantiert. Hierdurch ist die Druckkammer des Ventiltriebs von der ersten Nockenumdrehung an komplett mit Hydraulikmittel versorgt und es wird keine Luft angesaugt. Wie gesagt tritt dieses Problem im Stand der Technik insbesondere bei den Ventilen auf, deren Nocken und somit Geberkolben auf Hub stehen.
Denkbar und vorgesehen ist es zwar, dass der Druck- und Hydraulikmittelspeicher separate Einheiten bilden. Insbesondere ist es jedoch vorgesehen, beide als eine Baueinheit auszubilden. Vorteilhafterweise wird diese Baueinheit so nah wie möglich an der Druckkammer positioniert.
Selbstverständlich ist vom Schutzbereich der Erfindung auch ein Ventiltrieb eingeschlossen, bei welchem zumindest eines der im Hauptanspruch genannten Glieder mehrfach vorhanden ist.
Anstelle des Leckspalts zur Zuleitung des Hydraulikmittels in den Innenraum des Elements erschließen sich dem Fachmann noch weitere Durchlässe wie Bypässe, Leitungen, Bohrungen, Kanäle etc.
Selbstverständlich gestaltet der Fachmann den Innenraum des Elements so groß, dass unter allen Umständen ein Nachsaugen von Luft in die Druckkam- mer verhindert wird. Vorgeschlagen ist, das Speichervolumen mindestens 1 ,2- fach so groß wie das Volumen zu gestalten, das bei einer Hubbewegung des Geberkolbens verdrängt wird. Ggf. sind auch deutlich größere Volumina denkbar. Ebenfalls besonders vorteilhaft ist es, wenn der Kolben des Druckspeichers und das Element des Hydraulikmittelspeichers „hintereinander geschaltet" innerhalb einer Führung verlaufen. Als Führung ist somit das Gehäuse anzuse- hen, was im Stand der Technik lediglich den Kolben des Druckspeichers aufnimmt.
Als Druckfeder für das Federmittel wird vorteilhafterweise eine Schraubenfeder o. ä. angewendet, wobei auch weitere druckausübende Mittel vorgesehen sein können.
Der in Fortbildung der Erfindung ausgeführte tassenförmige Körper für die Führung kann beispielsweise aus einem dünnwandigen, tiefgezogenen Blechwerkstoff bestehen. Ggf. ist auch eine spanende Bearbeitung denkbar. Vorgesehen ist es einerseits, die Führung für das gemeinsame Bauteil wie gesagt aus einem separaten und über einen Träger des Ventiltriebs hinausstehenden Bauteil auszubilden. Denkbar und vorgesehen ist es jedoch gleichermaßen, die Führung durch eine Aufnahme des Trägers selbst zu bilden. Dies verringert ggf. den Bauteileaufwand.
Gemäß einer weiteren Fortbildung der Erfindung besteht das Rückschlagventil an einer Unterseite des Kolbens/Bodens lediglich aus einer Kugel, welche in Öffnetrichtung durch ein Federkäppchen o. ä. gehalten ist. Somit wird keine Druckfeder vorgeschlagen, welche die Kugel als Schließkörper am Durchlaß des Kolbens bzw. Bodens bei Druckgleichheit fixiert.
Da es jedoch bei bestimmen konstruktiven Ausbildungen zum Auslaufen des Gesamtsystems bei Stillstand der Brennkraftmaschine kommen kann, kann es auch vorteilhaft sein, bei Druckgleichheit den Innenraum des Elements an ei- nem Auslaufen zu hindern. Somit kann auch der Schließkörper federbelastet sein. Anstelle des Kugelventils können auch andere Ventilarten wie Plattenventile etc. Verwendung finden. Sofern das Kugelventil nicht federbelastet wird, ist klar, dass beim geringsten pfadseitigen Unterdruck die Kugel sofort einen ausreichenden Querschnitt am Durchlaß freigibt und somit die notwendige Menge an Hydraulikmittel aus dem Innenraum in die Druckkammer fließen kann.
Bei Verwendung des Federmittels für den Schließkörper ist es vorgesehen, dass dieser bei einem pfadseitigen Unterdruck von etwa 0,01 bis 0,5 bar öffnet. Somit ist zwar einerseits das vorgenannte Auslaufen verhindert aber anderer- seits ein ausreichend schnelles Öffnen garantiert.
Selbstverständlich muss die Baueinheit nicht parallel zur Lotrechten angeordnet sein. Denkbar ist auch ein Schräg-, Flach- oder Überkopfeinbau der vorgenannten Einheit. Ggf. müssen geeignete Entlüftungsleitungen am System an- geordnet werden, um ein unerwünschtes Anhäufen von Luft im Speicher zu verhindern.
Aufgrund des Austritts für Hydraulikmittel im Boden der Führung wird garantiert, dass im befüllten Zustand des Innenraums überschüssiges Hydraulikmit- tel, welches ständig aufgrund der Förderung der Hydraulikmittelpumpe und der dem System immanenten Leckagen anfällt, abgeführt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht des variablen Ventiltriebs und
Figuren 2, 3 den Druckspeicher, welcher erfindungsgemäß aus einer
Baueinheit mit dem Hydraulikmittelspeicher hergestellt ist. Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Figur 1 offenbart einen hydraulisch betätigten, variablen Ventiltrieb 1 einer Brennkraftmaschine. Dieser hat einen von einem Nocken 2 beaufschlagter Ge- berkolben 3, dem in Hubrichtung eine Druckkammer 6 änderbaren Volumens nachgeordnet ist. Die Druckkammer 6 ist von einem Pfad 7 zur Zu- und wahlweisen Ableitung des Hydraulikmittels geschnitten. Auf der Ventilseite ist ein Nehmerkolben 5 angeordnet, der unmittelbar auf das Gaswechselventil 4 im Hubsinn einwirkt. Mit dem Pfad 7 kommuniziert ein nicht näher zu erläuterndes, elektromagnetisches Schaltmittel 8, über das Hydraulikmittel aus der Druckkammer 6 abgeleitet werden kann.
Des weiteren zeigt Figur 1 , dass von dem Pfad 7 ein Nebenpfad 9 abzweigt. Dieser führt zu einem Kolben 12, welcher in Fließrichtung zum Pfad 7 durch ein Federmittel 11 beaufschlagt ist. In diesem Druckspeicher 10 wird, wie beschreibungseinleitend schon dargelegt, das Hydraulikmittel aufgenommen, welches bei geöffnetem Schaltmittel 8 zur Erzielung von Teil- oder Nullhub am Gaswechselventil 4 aus der Druckkammer 6 strömt und bei Aufwärtsbewegung des Geberkolbens 3 wieder zurückgegeben wird.
Der am rechten unteren Bildrand der Figur 1 ersichtliche Pfeil steht für eine Zuleitung an Hydraulikmittel, ausgehend von einer Hydraulikmittelpumpe.
Erfindungsgemäß ist dem Pfad 7 ein Hydraulikmittelspeicher 13 zugeordnet, welcher aus den Figuren 2, 3 näher hervorgeht. Dieser bildet mit dem Druckspeicher 10 eine Baueinheit und ist über lediglich den einen Nebenpfad 9 versorgt. Vorteilhafterweise ist die gesamte Baueinheit so nah wie möglich an der Druckkammer 6 positioniert. Der aus Figur 1 ersichtliche Kolben 12 des Druckspeichers 10 und das Element 14 mit der Speicherfunktion sind, wie die Figu- ren 2, 3 zeigen, innerhalb einer dünnwandigen Führung 20 mit einem pfadfernen Boden 24 positioniert. Das Bauteil 10, 14 besteht somit aus einem am Boden 15 angeordneten Rückschlagventil 16 mit einem als Kugel ausgebildeten Schließkörper 30, welcher in Richtung zum Pfad 7 durch lediglich ein Feder- käppchen 32 gehalten ist. Dabei liegt der Schließkörper 30 bei Überdruck an der Pfadseite 19 an einem Durchlaß 33 des Bodens 15 an und verschließt diesen somit.
Radial zwischen einer Wand 17 des Elements 14 und der Führung 20 ist ein hier als Leckspalt ausgebildeter Durchlaß 21 zur Zuleitung von Hydraulikmittel vom Pfad 7 über den Nebenpfad 9 in den Innenraum 18 gebildet. Gleichzeitig hat die Führung 20 im Bereich ihres Bodens 24 wenigstens einen Austritt 34 für überschüssiges Hydraulikmittel.
Des weiteren ist im Bereich des Bodens 24 ein Anschlag 28 für eine Stirnseite 29 des Kolbens 12 geschaffen. Dieser liegt somit an der dem Pfad 7 abgewandten Seite 22. An der Pfadseite 19 hingegen findet das Bauteil 10, 14 einen Anschlag 27. Dieser ist hier als Sicherungsring ausgebildet.
Wie der Fachmann sich den Figuren 2, 3 entnehmen kann, ist die Führung 20 im Bereich der Pfadseite 19 abschnittsweise in einer Bohrung 25 eines Trägers 26 des Ventiltriebs 1 aufgenommen. Denkbar ist jedoch auch eine in den Träger 26 vollkommen oder zumindest größtenteils integrierte Lösung.
Im Inneren des Bauteils 10, 14 verläuft die Druckfeder 11. Diese stützt sich pfadseitig am Boden 15 ab und wirkt an der dem Pfad 7 abgewandten Seite 22 gegen eine Abstützung 23. Figur 2 zeigt das Bauteil 10, 14 in seinem abgesunkenen Zustand, so wie er nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine erreicht wird. Zu erkennen ist, dass der Schließkörper 30 geöffnet ist, da zumindest Druckgleichheit zwischen der Pfadseite und dem Innenraum 18 herrscht.
Figur 3 offenbart das Bauteil 10, 14 während des regulären Betriebs des Ventiltriebs 1 bzw. unmittelbar nach dem Abstellen der Brennkraftmaschine. Dabei hat der unterhalb vom Boden 15 liegende Raum eine Hydraulikmittelmenge aufgenommen, welche beispielsweise aus der Druckkammer 6 verdrängt wurde. Der Schließkörper 30 des Rückschlagventils 16 ist aufgrund des Hochdrucks in dem vorgenannten Raum geschlossen. Eine geringfügige Hydraulik- mittelmenge wird dabei stets über den als Leckspalt ausgebildeten Durchlaß 21 in den Innenraum 18 gefördert. Überschüssiges Hydraulikmittel gelangt, wie genannt, über den Austritt 34 in ein Reservoir bzw. zumindest mittelbar ins Freie. Gleichzeitig kann aufgrund des geodätisch hochliegenden Austritts 34 ggf. vorhandene Luft abgeleitet werden.
Ist die Brennkraftmaschine abgestellt und der in Figur 1 gezeigte Nocken 2 steht auf Hub, wobei dann der Geberkolben 3 axial weitestgehend in die Druckkammer 6 ragt, ist das ursprünglich aus der Druckkammer 6 in den Druckspeicher 10 geleitete Hydraulikmittel nach und nach durch Leckagen und über die Kraft des Federmittels 11 verdrängt. Somit steht normalerweise, wie schon mehrfach genannt, diese Hydraulikmittelmenge nicht mehr bei einer Wiederbefeuerung der Brennkraftmaschine zum sofortigen Befüllen der Druckkammer 6 bei der nach oben gerichteten Bewegung des Geberkolbens 3 zur Verfügung. Da jedoch die notwendige Hydraulikmittelmenge im Innenraum 18 akkumuliert wurde, wird diese sofort mit der beginnenden Aufwärtsbewegung des Geberkolbens 3 über das ausreichend geöffnete Rückschlagventil 16, den Nebenpfad 9 und den Pfad 7 in die Druckkammer 6 geleitet. Somit ist mit diesen einfachen Mitteln wirkungsvoll ein Ansaugen von Luft in die Druckkammer 6 nach Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine verhindert. Der Ventiltrieb und somit die Brennkraftmaschine läuft von Anfang an störungsfrei.
Liste der Bezugszahlen
Ventiltrieb 21 Durchlaß
Nocken 22 Seite
Geberkolben 23 Abstützung
Gaswechselventil 24 Boden
Nehmerkolben 25 Bohrung
Druckkammer 26 Träger
Pfad 27 Anschlag
Schaltmittel 28 Anschlag
Nebenpfad 29 Stirnseite
Druckspeicher 30 Schließkörper
Federmittel 31 Unterseite
Kolben 32 Federkäppchen
Hydraulikmittelspeicher 33 Durchlaß
Element 34 Austritt
Boden
Rückschlagventil
Wand
Innenraum
Pfadseite
Führung

Claims

Patentansprüche
Hydraulisch betätigter, variabler Ventiltrieb (1 ) einer Brennkraftmaschine, mit einem von einem Nocken (2) kontaktierten Geberkolben (3), einem auf ein Gaswechselventil (4) einwirkenden Nehmerkolben (5), einer zwischen Geber- und Nehmerkolben (3, 5) positionierten Druckkammer (6) änderbaren Volumens, welche von einem Pfad (7) zur Zu- und wahlweisen Ablei- tung des Hydraulikmittels geschnitten ist, der von einem Schaltmittel (8) wie einem Elektromagneten zur Beeinflussung Drucks an Hydraulikmittel beaufschlagt ist, wobei von dem Pfad (7) ein Nebenpfad (9) zu einem Druckspeicher (10) abzweigt, welcher Druckspeicher (10) einen in Fließrichtung zum Pfad (7) durch ein Federmittel (11 ) beaufschlagten Kolben (12) besitzt, da- durch gekennzeichnet, daß der Pfad (7) mit einem Hydraulikmittelspeicher
(13) verbunden ist, der aus einem topfähnlichen Element (14) mit einem an dessen dem Pfad (7) zugewandten Boden (15) angeordneten Rückschlagventil (16) besteht, welches sich in Richtung zum Pfad (7) öffnet und in Fließrichtung zu einem von einer Wand (17) des Elements (14) umfaßten Innenraum (18) schließt, wobei, ausgehend von einer Pfadseite (19) des
Elements (14), radial zwischen der Wand (17) und einer Führung (20) für das Element (14), ein gewollter Durchlaß (21 ) wie ein Leckspalt zur Zuleitung des Hydraulikmittels vom Pfad (7) zur Akkumulation in dem Innenraum (18) gebildet ist.
2. Ventiltrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Druck- und Hydraulikmittelspeicher (10, 13) eine Baueinheit mit lediglich einem Nebenpfad (9) bilden.
3. Ventiltrieb nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (12) des Druckspeichers (10) und das Element (14) des Hydraulikmittelspeichers (13) durch ein Bauteil gebildet sind, wobei in dem Inneren (18) des Bauteils (10, 14) das als zumindest eine Druckfeder ausgebildete Fe- dermittel (11 ) verläuft, welches pfadseitig gegen den Kolben (12) / Boden
(15) wirkt und an einer dem Pfad (7) abgewandten Seite (22) an einer Abstützung (23) anliegt.
4. Ventiltrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (20) für das Bauteil (12, 14) aus einem tassenähnlichen Körper besteht, dessen Boden (24) an der dem Pfad (7) abgewandten Seite (22) positioniert ist, wobei die Führung (20) pfadseitig zumindest abschnittsweise in einer Bohrung (25) eines Trägers (26) für den Ventiltrieb (1) auf der Brennkraft- maschine eingebaut ist.
5. Ventiltrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (20) an deren Pfadseite (19) einen Anschlag (27) wie einen Sicherungsring als Wegbegrenzung für das Bauteil (12, 14) hat, wobei auf der dem Pfad (7) abgewandten Seite (22) wahlweise ein weiterer Anschlag (28) für eine Stirnseite (29) des Bauteils (12, 14) gebildet ist, welcher im Bereich des Bodens (24) der Führung (20) verläuft.
6. Ventiltrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine unmittelbare Führung (20) für das Bauteil (12, 14) durch eine zumindest überwie- gend in einem Träger (26) für den Ventiltrieb (1) angeordnete Bohrung gebildet ist.
7. Ventiltrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schließkörper (30) des Rückschlagventils (16) an einer Unterseite (31 ) des Kolbens (12) / Bodens (15) angeordnet und lediglich durch ein Federkäppchen (32) vor einem Durchlaß (33) zum Innenraum (18) fixiert ist.
8. Ventiltrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schließkörper (30) des Rückschlagventils (16) an einer Unterseite (31 ) des Kolbens (12) / Bodens (15) angeordnet und durch eine Druckfeder an einen Durchlaß (33) zum Innenraum (18) gedrückt ist.
9. Ventiltrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (16) bei einem pfadseitigen Unterdruck von 0,01 - 0,5 bar öffnet.
lO.Ventiltrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (24) der Führung (20) zumindest einen Austritt (34) für Hydraulikmittel hat.
l l .Ventiltrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum (18) ein Volumen an Hydraulikmittel einschließbar ist, daß zumindest dem 1 ,2-fachen des bei einer Hubbewegung des Geberkolbens (3) verdrängten Volumens entspricht.
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