EP2009255B1 - Drosselventil für eine Brennkraftmaschine mit elektrohydraulischer Ventilsteuerung - Google Patents

Drosselventil für eine Brennkraftmaschine mit elektrohydraulischer Ventilsteuerung Download PDF

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EP2009255B1
EP2009255B1 EP08156892A EP08156892A EP2009255B1 EP 2009255 B1 EP2009255 B1 EP 2009255B1 EP 08156892 A EP08156892 A EP 08156892A EP 08156892 A EP08156892 A EP 08156892A EP 2009255 B1 EP2009255 B1 EP 2009255B1
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EP
European Patent Office
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valve
chamber
stop surface
section
cross
Prior art date
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EP08156892A
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French (fr)
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EP2009255A1 (de
Inventor
Calin Petru Itoafa
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • 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
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14—Tappets; Push rods
    • F01L1/16—Silencing impact; Reducing wear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic

Definitions

  • the invention relates to an electrohydraulic valve control system for the variable actuation of a gas exchange valve spring-loaded in the closing direction of an internal combustion engine, comprising a gas exchange valve far drive side with a hydraulic first chamber and a gas exchange valve close output side with a hydraulic second chamber which communicates hydraulically with the first chamber via a main flow path and a Maustrompfad, and having a fixedly inserted in the secondary flow path throttle valve with a hubbeweglich between a stationary extending from the first chamber first stop surface and a second chamber extending stationary second stop surface arranged valve body which releases a limited from the first stop surface inflow cross section when contacting the second stop surface and a limited by the second stop surface flow cross-section only partially obscured, so that the Hydraulikmi largely flow unthrottled into the second chamber can, and closes at investment on the first stop surface of the limited of this inflow cross section to a throttle cross-section.
  • While hydraulic valve brakes are known in various structural configurations in the prior art, serving as a hydraulic valve brake throttle valve of the type mentioned is considered from the considered generic US 5,577,468 out.
  • the throttle valve used there in the secondary flow path is the throttled emptying of the slave chamber in the final closing phase of the gas exchange valve by then both the main flow and the inflow cross section in the secondary flow path are closed except for a remaining throttle cross-section through which the hydraulic fluid can escape from the slave chamber.
  • the throttle valve allows in the initial opening phase of the gas exchange valve in favor of its high opening acceleration to a low-throttle and thus fast filling of the slave chamber by then the inflow cross-section is already open before opening the main flow path.
  • the central component of the proposed in the cited document throttle valve is designed as a plate valve body, wherein the throttle cross-section is formed either by a central bore through the plate or by a local bead on the surface thereof.
  • the indentation provided on the plate surface as an alternative to the bore has the disadvantage that the plate is always in the correct orientation, i. must be mounted with the indentation opposite to the encoder chamber-side stop surface, since the opposite surface of the plate with significantly larger indentations, which form the flow cross section to the slave chamber, is provided. Consequently, the hydraulic valve brake function would not be given in a faulty mounting of the plate also.
  • the throttle cross-section should be formed by one or more bead-like recesses in the encoder chamber side stop surface.
  • the invention is based on the idea, the throttle cross section not in the valve body itself, but on the encoder chamber side stop surface, i. on the first abutment surface on the part of the first chamber in the form of the bead-like, i. to arrange recessed recesses.
  • a significant advantage over the well known in the cited prior art bore in the plate is the significantly lower sensitivity of the moldings with regard to clogging or clogging with dirt particles, since the indentations also in contact with the valve body at the second chamber side chamber, i. when the inflow cross section is released through the then into the receiving chamber, i. in the second chamber entering hydraulic fluid are acted upon. Consequently, dirt particles that may accumulate during the final closing phase of the gas exchange valve in the recesses, be flushed out of the recesses during the subsequent opening phase of the gas exchange valve.
  • the throttle cross section formed in the geberhunt Schoen stop surface has over the known plate with throttle cross section on the surface especially the advantage that the valve body formed symmetrically and in the case of a plate with identical surfaces and consequently with arbitrary Orientation can be mounted.
  • the geometry of the valve body is freely selectable within wide limits, so that instead of the known plate, for example, a ball or a conical valve body can be used.
  • the indentations have a substantially circular segment-shaped cross section with a depth of 0.03 mm to 0.09 mm and preferably from 0.05 mm to 0.07 mm.
  • this design of the indentations is particularly advantageous if the indentations are made without cutting by embossing.
  • the throttle valve should be formed as the valve body and a valve housing with the stop surfaces extending therein comprehensive unit.
  • the valve housing is formed in two parts with a valve carrier and a socket, wherein the socket is inserted in a receiving chamber-side hollow cylindrical recess of the valve carrier.
  • the encoder chamber-side abutment surface are formed by a bottom of the recess and the receiving chamber side abutment surface by a bottom facing annular end face of the socket.
  • the bush for axial positional fixation in the valve housing should be provided with a collar which bears against an end face of the valve carrier facing the slave chamber.
  • a sufficient flow cross-section for the inflowing into the receiving chamber hydraulic fluid can be produced particularly easily produced, if the valve body is formed as a flat plate and only partially covered when applied to the annular end face of the bushing limited by the annular end face flow cross-section.
  • the plate as a simple stamped part and on the other hand, the annular end face of the socket be made completely flat, so that despite the sealing effect in the contact region of these two parts required for a fast filling of the slave chamber flow cross section remains.
  • a preferred form of the plate substantially corresponds to a rectangle with opposite thereto adjacent circle segments.
  • FIG. 1 is an essential for the understanding of the invention section of an electro-hydraulic valve control 1 for the variable actuation of a spring-loaded in the closing direction gas exchange valve 2 disclosed.
  • the slave housing 5 serves for the longitudinally movable mounting of an elongate working piston 6 of an otherwise known hydraulic valve clearance compensation device 7, which contacts the shaft end of the gas exchange valve 2.
  • valve clearance compensation device 7 via a connected to the lubricant circuit of the engine supply bore 8 and a tap hole 9 in the actuator housing 3, an outer annular groove 10 and with this - not visible here - connected inner annular groove 11 in the slave housing 5 and a transverse bore 12 in the working piston 6.
  • a co-moving with the working piston 6 slave piston 13 is limited with its gas exchange valve 2 end face 14 a hydraulic slave chamber 15 whose volume in the closed position of the gas exchange valve 2 shown here only the interior of a - here not shown in section - throttle valve 16 corresponds.
  • the known to be located on the gas exchange valve near output side of the valve control 1 slave chamber 15 is connected via a main flow path 17 in the form of holes 18 in the slave housing 5 and a Maustrompfad 19 in the form of the throttle valve 16 and a recess 4 for receiving bore 4 in the actuator housing 3 to a on the Gas monventilfernen drive side of the valve control 1 extending donor chamber 21 connected.
  • This is visible here only in the form of an inlet bore 22 in the actuator housing 3 and an annular chamber 23 between the actuator housing 3 and the slave housing 5.
  • the throttle valve 16 is formed as a structural unit and comprises a two-part valve housing 24 with a valve carrier 25 and a bushing 26 which is inserted in a slave chamber side hollow cylindrical recess 27 of the valve carrier 25, and a valve body 28 formed here as a flat plate, in the flow direction of the hydraulic fluid between a receiving chamber-side stop surface 29 and a geberhunt principleen stop surface 30 is arranged to be movable.
  • the encoder chamber side abutment surface 30 are formed by a bottom 31 of the recess 27 and the receiving chamber side abutment surface 29 by a bottom 31 facing annular end face 32 of the bushing 26.
  • the sleeve 26 is provided with a collar 33 which rests against one of the slave chamber 15 facing end face 34 of the valve carrier 25.
  • the valve carrier 25 also has a radially outwardly directed collar 35, so that the throttle valve 16, as in FIG. 1 recognizable, between the gas exchange valve remote end face 36 of the slave housing 5 and a shoulder 37 of the receiving bore 4 can be clamped.
  • FIG. 2 illustrated abutment position of the plate 28, in which this abuts the receiving chamber-side abutment surface 29, a limited by the encoder chamber-side stop surface 30 inlet cross-section 38 is released.
  • the hydraulic fluid in this position of the plate 28 largely unthrottled to flow into the slave chamber 15 by the plate 28 only partially obscured by the annular end face 32 of the sleeve 26 flow cross-section 39.
  • the plate 28 has a shape corresponding to a rectangle with opposite thereto adjoining and flush with the annular end face 32 flush circle segments.
  • FIG. 3 illustrated bottom view of the valve carrier 25 is formed by the bottom 31 of the recess 27 formed geberhunt worne stop surface 30 with two diametrically opposite bead-like indentations 40.
  • FIG. 4 As can be seen, in the case of the voltage applied to the encoder chamber side abutment surface 30 plate 28 of the inflow cross section 38 is closed in the valve carrier 25 to a throttle cross section formed by the indentations 40. This state occurs at closing gas exchange valve 2, wherein the hydraulic means located in the slave chamber 15 is initially mainly displaced via the bores 18 in the slave housing 5 and then, when the holes 18 are closed by the slave piston 13, only by the indentations 40 in the Donor chamber 21 can escape with a corresponding delay of the gas exchange valve 2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Ventilsteuerung zur variablen Betätigung eines in Schließrichtung federkraftbeaufschlagten Gaswechselventils einer Brennkraftmaschine, aufweisend eine gaswechselventilferne Antriebsseite mit einer hydraulischen ersten Kammer und eine gaswechselventilnahe Abtriebsseite mit einer hydraulischen zweiten Kammer, die über einen Hauptstrompfad und einen Nebenstrompfad hydraulisch mit der ersten Kammer kommuniziert, und aufweisend ein ortsfest im Nebenstrompfad eingesetztes Drosselventil mit einem hubbeweglich zwischen einer ortsfest seitens der ersten Kammer verlaufenden ersten Anschlagfläche und einer ortsfest seitens der zweiten Kammer verlaufenden zweiten Anschlagfläche angeordneten Ventilkörper, der bei Anlage an der zweiten Anschlagfläche einen von der ersten Anschlagfläche begrenzten Zuflussquerschnitt freigibt und einen von der zweiten Anschlagfläche begrenzten Durchflussquerschnitt nur teilweise verdeckt, so dass das Hydraulikmittel weitgehend ungedrosselt in die zweite Kammer einströmen kann, und der bei Anlage an der ersten Anschlagfläche den von dieser begrenzten Zuflussquerschnitt bis auf einen Drosselquerschnitt verschließt.
    • Hintergrund der Erfindung
  • Bei elektrohydraulischen Ventilsteuerungen kommen zur Erzeugung akustisch und mechanisch akzeptabler Aufsetzgeschwindigkeiten der Gaswechselventile in der Regel sogenannte hydraulische Ventilbremsen zum Einsatz. Diese basieren auf dem Prinzip, dass in der finalen Schließphase des durch Federkraft beaufschlagten Gaswechselventils das aus der Nehmerkammer zu verdrängende Hydraulikmittelvolumen nur noch vergleichsweise langsam über einen definierten Drosselquerschnitt in Richtung der Geberkammer entweichen kann. Dementsprechend wird das Gaswechselventil kurz vor Erreichen des Ventilsitzes auf eine vergleichsweise kleine Aufsetzgeschwindigkeit abgebremst.
  • Während hydraulische Ventilbremsen in diversen konstruktiven Ausgestaltungen im Stand der Technik bekannt sind, geht ein als hydraulische Ventilbremse dienendes Drosselventil der eingangs genannten Art aus der als gattungsbildend betrachteten US 5,577,468 hervor. Das dort im Nebenstrompfad eingesetzte Drosselventil dient der gedrosselten Entleerung der Nehmerkammer in der finalen Schließphase des Gaswechselventils, indem dann sowohl der Hauptstromfahrt als auch der Zuflussquerschnitt im Nebenstrompfad bis auf einen verbleibenden Drosselquerschnitt verschlossen sind, über welchen das Hydraulikmittel aus der Nehmerkammer entweichen kann. Demgegenüber lässt das Drosselventil in der initialen Öffnungsphase des Gaswechselventils zugunsten dessen hoher Öffnungsbeschleunigung eine drosselarme und somit schnelle Befüllung der Nehmerkammer zu, indem dann der Zuflussquerschnitt bereits vor dem Öffnen des Hauptstrompfades geöffnet ist. Zentrales Bauteil des in der zitierten Druckschrift vorgeschlagenen Drosselventils ist ein als Platte ausgebildeter Ventilkörper, wobei der Drosselquerschnitt entweder durch eine zentrale Bohrung durch die Platte oder durch eine lokale Sicke an deren Oberfläche gebildet ist.
  • Obwohl die Drosselcharakteristik einer kleinen und insbesondere kurzen Bohrung einer Blende mit idealerweise viskositätsunabhängiger Drosselung recht nahe kommt, besteht aufgrund des kleinen Drosselquerschnitts stets das erhöhte Risiko eines Zusetzens oder Verstopfens der Bohrung mit Schmutzpartikeln im Hydraulikmittel und dementsprechend eines Ausfalls der hydraulischen Ventilbremsfunktion.
  • Die zu der Bohrung alternativ vorgesehene Einformung auf der Plattenoberfläche weist den Nachteil auf, dass die Platte stets mit der richtigen Orientierung, d.h. mit der Einformung gegenüberliegend zur geberkammerseitigen Anschlagfläche, montiert werden muss, da die gegenüberliegende Oberfläche der Platte mit deutlich größeren Einformungen, die den Durchflussquerschnitt zur Nehmerkammer bilden, versehen ist. Folglich wäre die hydraulische Ventilbremsfunktion bei einer Fehlmontage der Platte ebenfalls nicht gegeben.
  • Aus der US 6,769,385 B1 geht eine elektrohydraulische Ventilsteuerung mit einem ortsfest im Nebenstrompfad eingesetzten Rückschlagventil hervor. Dieses umfasst einen Ventilkörper, der hubbeweglich zwischen einer ortsfesten ersten Anschlagfläche seitens der Geberkammer, d.h. seitens der ersten Kammer und einer ortsfesten zweiten Anschlagfläche seitens der Nehmerkammer, d.h. seitens der zweiten Kammer angeordnet ist. Der an der ersten Anschlagfläche dichtend anliegende Ventilkörper gibt bei Anlage an der zweiten Anschlagfläche einen von der ersten Anschlagfläche begrenzten Zuflussquerschnitt frei und verdeckt einen von der zweiten Anschlagfläche begrenzten Durchflussquerschnitt nur teilweise, so dass das Hydraulikmittel weitgehend ungedrosselt in die Nehmerkammer einströmen kann.
    • Aufgabe der Erfindung
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektrohydraulische Ventilsteuerung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass die genannten Nachteile mit einfachen Mitteln beseitigt sind. Demnach soll einerseits die Funktion des Drosselventils als hydraulische Ventilbremse innerhalb der für Brennkraftmaschinen üblichen Lebensdauererwartung zuverlässig eingehalten werden können und andererseits die Herstellung des Drosselventils unter Großserienbedingungen kostengünstig und hinsichtlich einer Fehlmontage des Ventilkörpers robust sein.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind. Demnach soll der Drosselquerschnitt durch eine oder mehrere sickenartige Einformungen in der geberkammerseitigen Anschlagfläche gebildet sein. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, den Drosselquerschnitt nicht im Ventilkörper selbst, sondern auf der geberkammerseitigen Anschlagfläche, d.h. auf der ersten Anschlagfläche seitens der ersten Kammer in Form der sickenartigen, d.h. zurückspringenden Einformungen anzuordnen.
  • Ein wesentlicher Vorteil gegenüber der aus dem zitierten Stand der Technik bekannten Bohrung in der Platte besteht in der deutlich geringeren Empfindlichkeit der Einformungen hinsichtlich eines Zusetzens oder Verstopfens mit Schmutzpartikeln, da die Einformungen auch bei Anlage des Ventilkörpers an der nehmerkammerseitigen zweiten Anschlagfläche, d.h. bei freigegebenem Zuflussquerschnitt durch das dann in die Nehmerkammer, d.h. in die zweite Kammer eintretende Hydraulikmittel strömungsbeaufschlagt sind. Folglich können Schmutzpartikel, die sich eventuell während der finalen Schließphase des Gaswechselventils in den Einformungen ablagern, während der darauf folgenden Öffnungsphase des Gaswechselventils wieder aus den Einformungen ausgespült werden.
  • Der in der geberkammerseitigen Anschlagfläche gebildete Drosselquerschnitt weist gegenüber der bekannten Platte mit Drosselquerschnitt auf deren Oberfläche vor allem den Vorteil auf, dass der Ventilkörper symmetrisch und im Falle einer Platte mit identischen Oberflächen ausgebildet und folglich mit beliebiger Orientierung montiert werden kann. Dabei ist die Geometrie des Ventilkörpers in weiten Grenzen frei wählbar, so dass anstelle der bekannten Platte beispielsweise auch eine Kugel oder ein kegelförmiger Ventilkörper einsetzbar ist.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Einformungen einen im wesentlichen kreissegmentförmigen Querschnitt mit einer Tiefe von 0,03 mm bis 0,09 mm und vorzugsweise von 0,05 mm bis 0,07 mm aufweisen. Im Hinblick auf hohe Werkzeugstandzeiten ist diese Gestaltung der Einformungen insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Einformungen spanlos durch Prägen hergestellt sind.
  • Außerdem soll das Drosselventil als den Ventilkörper und ein Ventilgehäuse mit den darin verlaufenden Anschlagflächen umfassende Baueinheit ausgebildet sein. Wie es auch an einem später erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung deutlich wird, kann es erforderlich sein, das Drosselventil als Hochpräzisionsteil separat zu einer gaswechselventilseitigen Nehmereinheit zu fertigen und als Baueinheit in die Brennkraftmaschine zu montieren. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist das Ventilgehäuse zweiteilig mit einem Ventilträger und einer Buchse ausgebildet, wobei die Buchse in einer nehmerkammerseitigen hohlzylindrischen Ausnehmung des Ventilträgers eingesetzt ist. Dabei sind die geberkammerseitige Anschlagfläche durch einen Boden der Ausnehmung und die nehmerkammerseitige Anschlagfläche durch eine dem Boden zugewandte Ringstirnfläche der Buchse gebildet.
  • Ferner soll die Buchse zur axialen Lagefixierung im Ventilgehäuse mit einem Bund, der an einer der Nehmerkammer zugewandten Stirnfläche des Ventilträgers anliegt, versehen sein.
  • Ein ausreichender Durchflussquerschnitt für das in die Nehmerkammer einströmende Hydraulikmittel kann fertigungstechnisch besonders einfach dadurch erzeugt werden, wenn der Ventilkörper als ebene Platte ausgebildet ist und bei Anlage an der Ringstirnfläche der Buchse den von der Ringstirnfläche begrenzten Durchflussquerschnitt nur teilweise verdeckt. Mit anderen Worten können einerseits die Platte als einfaches Stanzteil und andererseits die Ringstirnfläche der Buchse vollständig eben ausgeführt sein, so dass trotz der Dichtwirkung im Kontaktbereich dieser beiden Teile der für ein schnelles Befüllen der Nehmerkammer erforderliche Durchflussquerschnitt verbleibt. Dabei entspricht eine bevorzugte Form der Platte im wesentlichen einem Rechteck mit sich gegenüberliegend daran anschließenden Kreissegmenten.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:
    • Figur 1
    einen für die Erläuterung der Erfindung hilfreichen Längsschnitt durch die Nehmerseite einer elektrohydraulischen Ventilsteuerung;
    Figur 2
    einen Längsschnitt durch ein als Baueinheit ausgeführtes Drossel- ventil, wobei der Ventilkörper an der nehmerkammerseitigen An- schlagfläche anliegt;
    Figur 3
    eine Untersicht des Ventilgehäuses gemäß Figur 2;
    Figur 4
    das Drosselventil gemäß Figur 2, wobei der Ventilkörper an der ge- berkammerseitigen Anschlagfläche anliegt und
    Figur 5
    eine perspektivische Ansicht des Ventilkörpers und einer Buchse als Teil der Baueinheit gemäß Figur 2.
    Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
  • In Figur 1 ist ein für das Verständnis der Erfindung wesentlicher Ausschnitt einer elektrohydraulischen Ventilsteuerung 1 zur variablen Betätigung eines in Schließrichtung federkraftbeaufschlagten Gaswechselventils 2 offenbart. Dargestellt ist ein in einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine montiertes Aktuatorgehäuse 3 mit einer Aufnahmebohrung 4, in die ein Nehmergehäuse 5 eingeschraubt ist. Das Nehmergehäuse 5 dient zur längsbeweglichen Lagerung eines langgestreckten Arbeitskolbens 6 einer ansonsten bekannten hydraulischen Ventilspielausgleichsvorrichtung 7, die das Schaftende des Gaswechselventils 2 kontaktiert. Die Hydraulikmittelversorgung der Ventilspielausgleichsvorrichtung 7 erfolgt über eine an den Schmiermittelkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossene Versorgungsbohrung 8 und eine Stichbohrung 9 im Aktuatorgehäuse 3, eine äußere Ringnut 10 und eine mit dieser - hier nicht sichtbar - verbundene innere Ringnut 11 im Nehmergehäuse 5 sowie eine Querbohrung 12 im Arbeitskolben 6. Ein mit dem Arbeitskolben 6 mitbewegter Nehmerkolben 13 begrenzt mit seiner dem Gaswechselventil 2 abgewandten Stirnseite 14 eine hydraulische Nehmerkammer 15, deren Volumen in der hier dargestellten geschlossenen Position des Gaswechselventils 2 lediglich dem Innenraum eines - hier nicht im Schnitt dargestellten - Drosselventils 16 entspricht.
  • Die bekanntermaßen auf der gaswechselventilnahen Abtriebsseite der Ventilsteuerung 1 befindliche Nehmerkammer 15 ist über einen Hauptstrompfad 17 in Form von Bohrungen 18 im Nehmergehäuse 5 sowie über einen Nebenstrompfad 19 in Form des Drosselventils 16 und einer zur Aufnahmebohrung 4 exzentrischen Ausnehmung 20 im Aktuatorgehäuse 3 an eine auf der gaswechselventilfernen Antriebsseite der Ventilsteuerung 1 verlaufende Geberkammer 21 angeschlossen. Diese ist hier nur in Form einer Zulaufbohrung 22 im Aktuatorgehäuse 3 und einer Ringkammer 23 zwischen dem Aktuatorgehäuse 3 und dem Nehmergehäuse 5 sichtbar.
  • Das im Nebenstrompfad ortsfest eingesetzte Drosselventil 16 dient als hydraulische Ventilbremse, indem es das Gaswechselventil 2 in dessen finaler Schließphase, d.h. kurz vor Erreichen seiner geschlossenen Stellung auf eine nach akustischen und mechanischen Kriterien vorgegebene Aufsetzgeschwindigkeit abbremst. Die finale Schließphase beginnt zu dem Zeitpunkt, wenn die Bohrungen 18 im Nehmergehäuse 5 gerade durch den zurückkehrenden Nehmerkolben 13 verschlossen werden und folglich das Hydraulikmittel nur noch über das Drosselventil 16 aus der Nehmerkammer 15 entweichen kann.
  • Gemäß den Figuren 2, 3 und 5 ist das Drosselventil 16 als Baueinheit ausgebildet und umfasst ein zweiteiliges Ventilgehäuse 24 mit einem Ventilträger 25 und einer Buchse 26, die in einer nehmerkammerseitigen hohlzylindrischen Ausnehmung 27 des Ventilträgers 25 eingesetzt ist, sowie einen hier als ebene Platte ausgebildeten Ventilkörper 28, der in Stromrichtung des Hydraulikmittels zwischen einer nehmerkammerseitigen Anschlagfläche 29 und einer geberkammerseitigen Anschlagfläche 30 hubbeweglich angeordnet ist. Dabei sind die geberkammerseitige Anschlagfläche 30 durch einen Boden 31 der Ausnehmung 27 und die nehmerkammerseitige Anschlagfläche 29 durch eine dem Boden 31 zugewandte Ringstirnfläche 32 der Buchse 26 gebildet. Ferner ist die Buchse 26 mit einem Bund 33 versehen, der an einer der Nehmerkammer 15 zugewandten Stirnfläche 34 des Ventilträgers 25 anliegt. Der Ventilträger 25 weist ebenfalls einen radial auswärts gerichteten Bund 35 auf, so dass das Drosselventil 16, wie in Figur 1 erkennbar, zwischen der gaswechselventilfernen Stirnseite 36 des Nehmergehäuses 5 und einer Schulter 37 der Aufnahmebohrung 4 eingespannt werden kann.
  • In der in Figur 2 dargestellten Anschlagsposition der Platte 28, bei welcher diese an der nehmerkammerseitigen Anschlagfläche 29 anliegt, wird ein von der geberkammerseitigen Anschlagfläche 30 begrenzter Zuflussquerschnitt 38 freigegeben. Wie es in Verbindung mit der perspektivischen Darstellung der Platte 28 und der Buchse 26 in Figur 5 erkennbar ist, kann das Hydraulikmittel in dieser Stellung der Platte 28 weitgehend ungedrosselt in die Nehmerkammer 15 einströmen, indem die Platte 28 einen von der Ringstirnfläche 32 der Buchse 26 begrenzten Durchflussquerschnitt 39 nur teilweise verdeckt. Hierzu weist die Platte 28 eine Formgebung entsprechend einem Rechteck mit sich gegenüberliegend daran anschließenden und mit der Ringstirnfläche 32 bündig abschließenden Kreissegmenten auf.
  • In der in Figur 3 dargestellten Untersicht auf den Ventilträger 25 ist die durch den Boden 31 der Ausnehmung 27 gebildete geberkammerseitige Anschlagfläche 30 mit zwei diametral gegenüberliegenden sickenartigen Einformungen 40 zu erkennen. Wie aus Figur 4 hervorgeht, wird im Falle der an der geberkammerseitigen Anschlagfläche 30 anliegenden Platte 28 der Zuflussquerschnitt 38 im Ventilträger 25 bis auf einen durch die Einformungen 40 gebildeten Drosselquerschnitt verschlossen. Dieser Zustand tritt bei schließendem Gaswechselventil 2 auf, wobei das in der Nehmerkammer 15 befindliche Hydraulikmittel zunächst hauptsächlich über die Bohrungen 18 im Nehmergehäuse 5 verdrängt wird und anschließend, wenn die Bohrungen 18 durch den Nehmerkolben 13 verschlossen sind, nur noch durch die Einformungen 40 in die Geberkammer 21 bei entsprechender Verzögerung des Gaswechselventils 2 entweichen kann.
  • Die spanlos durch Prägen des Ventilträgers 25 hergestellten Einformungen 40 weisen im Hinblick auf eine hohe Standzeit des Prägewerkzeugs einen im wesentlichen kreissegmentförmigen Querschnitt mit einer Tiefe von lediglich 0,05mm bis 0,07mm auf. In Abhängigkeit der erwünschten Verzögerungscharakteristik des Gaswechselventils 2 kann der den Einformungen 40 entsprechende Drosselquerschnitt abweichend von dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel des Drosselventils 16 auch durch lediglich eine oder mehr als zwei Einformungen 40 gebildet sein, die ggf. auch einen nicht kreissegmentförmigen Querschnitt und/oder eine von dem angegebenen Bereich deutlich abweichende Tiefe aufweisen.
  • Liste der Bezugszahlen
    • 1
    Ventilsteuerung
    2
    Gaswechselventil
    3
    Aktuatorgehäuse
    4
    Aufnahmebohrung
    5
    Nehmergehäuse
    6
    Arbeitskolben
    7
    Ventilspielausgleichsvorrichtung
    8
    Versorgungsbohrung
    9
    Stichbohrung
    10
    äußere Ringnut
    11
    innere Ringnut
    12
    Querbohrung
    13
    Nehmerkolben
    14
    Stirnseite des Nehmerkolbens
    15
    Nehmerkammer
    16
    Drosselventil
    17
    Hauptstrompfad
    18
    Bohrung
    19
    Nebenstrompfad
    20
    exzentrische Ausnehmung
    21
    Geberkammer
    22
    Zulaufbohrung
    23
    Ringkammer
    24
    Ventilgehäuse
    25
    Ventilträger
    26
    Buchse
    27
    hohlzylindrische Ausnehmung
    28
    Ventilkörper / Platte
    29
    nehmerkammerseitige Anschlagfläche
    30
    geberkammerseitige Anschlagfläche
    31
    Boden der hohlzylindrischen Ausnehmung
    32
    Ringstirnfläche der Buchse
    33
    Bund der Buchse
    34
    Stirnfläche des Ventilträgers
    35
    Bund des Ventilträgers
    36
    gaswechselventilferne Stirnseite des Nehmergehäuses
    37
    Schulter der Aufnahmebohrung
    38
    Zuflussquerschnitt
    39
    Durchflussquerschnitt
    40
    Einformung

Claims (8)

  1. Elektrohydraulische Ventilsteuerung (1) zur variablen Betätigung eines in Schließrichtung federkraftbeaufschlagten Gaswechselventils (2) einer Brennkraftmaschine, aufweisend eine gaswechselventilferne Antriebsseite mit einer hydraulischen ersten Kammer (21) und eine gaswechselventilnahe Abtriebsseite mit einer hydraulischen zweiten Kammer (15), die über einen Hauptstrompfad (17) und einen Nebenstrompfad (19) hydraulisch mit der ersten Kammer (21) kommuniziert, und aufweisend ein ortsfest im Nebenstrompfad (19) eingesetztes Drosselventil (16) mit einem hubbeweglich zwischen einer ortsfest seitens der ersten Kammer (21) verlaufenden ersten Anschlagfläche (30) und einer ortsfest seitens der zweiten Kammer (15) verlaufenden zweiten Anschlagfläche (29) angeordneten Ventilkörper (28), der bei Anlage an der zweiten Anschlagfläche (29) einen von der ersten Anschlagfläche (30) begrenzten Zuflussquerschnitt (38) freigibt und einen von der zweiten Anschlagfläche (29) begrenzten Durchflussquerschnitt (39) nur teilweise verdeckt, so dass das Hydraulikmittel weitgehend ungedrosselt in die zweite Kammer (15) einströmen kann, und der bei Anlage an der ersten Anschlagfläche (30) den von dieser begrenzten Zuflussquerschnitt (38) bis auf einen Drosselquerschnitt verschließt, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselquerschnitt durch eine oder mehrere sickenartige Einformungen (40) in der ersten Anschlagfläche (30) gebildet ist.
  2. Elektrohydraulische Ventilsteuerung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einformungen (40) einen im wesentlichen kreissegmentförmigen Querschnitt mit einer Tiefe von 0,03 mm bis 0,09 mm und vorzugsweise von 0,05 mm bis 0,07 mm aufweisen.
  3. Elektrohydraulische Ventilsteuerung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselventil (16) als den Ventilkörper (28) und ein Ventilgehäuse (24) mit den darin verlaufenden Anschlagflächen (29, 30) umfassende Baueinheit ausgebildet ist.
  4. Elektrohydraulische Ventilsteuerung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einformungen (40) spanlos durch Prägen des Ventilgehäuses (24) hergestellt sind.
  5. Elektrohydraulische Ventilsteuerung (1) nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein zweiteiliges Ventilgehäuse (24) mit einem Ventilträger (25) und einer Buchse (26), die in einer seitens der zweiten Kammer (15) verlaufenden hohlzylindrischen Ausnehmung (27) des Ventilträgers (25) eingesetzt ist, wobei die erste Anschlagfläche (30) durch einen Boden (31) der Ausnehmung (27) und die zweite Anschlagfläche (29) durch eine dem Boden (31) zugewandte Ringstirnfläche (32) der Buchse (26) gebildet sind.
  6. Elektrohydraulische Ventilsteuerung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (26) mit einem Bund (33), der an einer der zweiten Kammer (15) zugewandten Stirnfläche (34) des Ventilträgers (25) anliegt, versehen ist.
  7. Elektrohydraulische Ventilsteuerung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (28) als ebene Platte ausgebildet ist und bei Anlage an der Ringstirnfläche (32) der Buchse (26) den von der Ringstirnfläche (32) begrenzten Durchflussquerschnitt (39) nur teilweise verdeckt.
  8. Elektrohydraulische Ventilsteuerung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Platte (28) im wesentlichen einem Rechteck mit sich gegenüberliegend daran anschließenden Kreissegmenten entspricht.
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