RU2774747C2

RU2774747C2 - Cam system with adjustable position

Info

Publication number: RU2774747C2
Application number: RU2018131299A
Authority: RU
Inventors: Штеффен ХИРШМАНН; Йенс Дитрих; Томас Малишевски
Original assignee: Ман Трак Энд Бас Аг
Priority date: 2017-09-01
Filing date: 2018-08-30
Publication date: 2022-06-22

Abstract

FIELD: engine building.

SUBSTANCE: invention can be used in internal combustion engines. Cam system (11) with an adjustable position for an internal combustion engine is proposed. Cam system (11) with an adjustable position includes camshaft (12) and a group of bases (14) for cams, with at least two cams (32, 34) each, wherein groups of bases (14) are mounted on camshaft (12) without the possibility of rotation, but with the possibility of displacement along the axis. Cam system (11) with an adjustable position includes a group of fluid-controlled actuators (27, 127, 227, 327, 427, 527), each of which is designed to displace along the axis one base (14) for cams of the group of bases (14). Cam system (11) with an adjustable position includes working fluid supply device (66) connected upstream by means of fluid to groups of actuators (27, 127, 227, 327, 427, 527) to actuate the group of actuators (27, 127, 227, 327, 427, 527). At least two actuators of the group of actuators (27, 127, 227, 327, 427, 527) are interconnected by fluid for simultaneous actuation.

EFFECT: possibility of simultaneous actuation of two actuators by supplying working fluid, reduction in labor intensity of control of a controlled valve drive.

15 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к системе кулачков с регулируемым положением для двигателя внутреннего сгорания.The invention relates to a variable position cam system for an internal combustion engine.

Двигатели внутреннего сгорания с клапанным газораспределением включают один или группу управляемых впускных и выпускных клапанов на каждый цилиндр. Регулируемые клапанные механизмы газораспределения обеспечивают гибкое управление клапанами, предполагающее изменение времени открытия, закрытия и/или хода клапана. Это позволяет адаптировать работу двигателя, например, к специфической нагрузке. Internal combustion engines with valve timing include one or a group of controlled intake and exhaust valves per cylinder. Variable valve trains provide flexible valve control by varying the opening, closing and/or stroke of the valve. This allows you to adapt the operation of the engine, for example, to a specific load.

Регулируемый клапанный привод может быть выполнен в виде системы кулачков с регулируемым положением. Система кулачков с регулируемым положением может включать в себя группу оснований для кулачков с группами кулачков. Основания для кулачков установлены на распределительном валу с возможностью смещения по оси, но без возможности вращения. Смещение по оси может осуществляться с помощью исполнительных элементов. Передаточное устройство, к примеру, коромысло, в зависимости от осевого положения основания создает кинематическую связь между одним из группы кулачков основания и по меньшей мере одним клапаном механизма газораспределения. Для изменения кривой хода по меньшей мере одного клапана механизма газораспределения основание для кулачков может быть смещено по оси, так что в зацепление с передаточным устройством входит другой кулачок. Пример системы кулачков с регулируемым положением раскрыт в WO 2004/083611 A1. The variable valve actuator may be in the form of a variable position cam system. The variable position cam system may include a cam base array with cam arrays. The bases for the cams are mounted on the camshaft with the possibility of displacement along the axis, but without the possibility of rotation. Axial displacement can be carried out using actuating elements. The transmission device, for example, a rocker arm, depending on the axial position of the base, creates a kinematic connection between one of the group of base cams and at least one valve of the gas distribution mechanism. To change the stroke curve of at least one valve of the timing mechanism, the base for the cams can be axially displaced so that another cam engages with the transmission device. An example of a variable position cam system is disclosed in WO 2004/083611 A1.

Из EP 0 798 451 A1 также известен клапанный привод с системой кулачков с регулируемым положением. Для перемещения кулачка с тремя расположенными рядом друг с другом профилями предусмотрен приводной элемент. В действие приводной элемент может приводиться пневматически.Also known from EP 0 798 451 A1 is a valve actuator with an adjustable cam system. A drive element is provided for moving the cam with three adjacent profiles. The actuating element can be pneumatically actuated.

Недостатком известных систем кулачков с регулируемым положением зачастую является трудоемкое управление исполнительными устройствами для перемещения оснований для кулачков или кулачков с несколькими профилями.A disadvantage of known variable position cam systems is often the cumbersome control of actuators for moving cam bases or cams with multiple profiles.

В DE 10 2010 025 099 A1 раскрыт регулируемый распределительный вал с по меньшей мере одним валом и по меньшей мере одним пакетом кулачков, включающим по меньшей мере два разных кулачка и/или профиля. Пакет кулачков выполнен с возможностью смещения по оси на валу. Внутри вала предусмотрен регулирующий элемент, выполненный с возможностью по меньшей мере осевого смещения относительно продольной оси вала. Регулирующий элемент механически соединен с пакетом кулачков через контактный элемент. Например, с регулирующим элементом могут быть механически соединены по меньшей мере два пакета кулачков.DE 10 2010 025 099 A1 discloses an adjustable camshaft with at least one shaft and at least one cam pack comprising at least two different cams and/or profiles. The cam pack is axially displaceable on the shaft. Inside the shaft, a regulating element is provided, made with the possibility of at least axial displacement relative to the longitudinal axis of the shaft. The control element is mechanically connected to the cam pack via a contact element. For example, at least two cam packs may be mechanically connected to the control element.

В основе данного изобретения лежит задача предусмотреть альтернативную или улучшенную систему кулачков с регулируемым положением, не имеющую недостатков известных согласно современному уровню развития технологий систем, в частности, упрощенное управление такой системы.The object of the present invention is to provide an alternative or improved variable position cam system that does not have the disadvantages of systems known in the state of the art, in particular the simplified control of such a system.

Поставленная задача решается созданием системы кулачков с регулируемым положением по независимому пункту формулы изобретения. Предпочтительные дополнительные варианты осуществления изобретения перечислены в зависимых пунктах формулы изобретения и в описании.The problem is solved by creating a system of cams with adjustable position according to an independent claim. Preferred additional embodiments of the invention are listed in the dependent claims and in the description.

Система кулачков с регулируемым положением предназначена для двигателя внутреннего сгорания. Система кулачков с регулируемым положением включает распределительный вал и группу оснований для кулачков, каждое из которых имеет по меньшей мере два кулачка. Группы оснований для кулачков установлены на распределительном валу без возможности вращения и с возможностью смещения по оси. Система кулачков с регулируемым положением включает группу управляемых рабочей средой исполнительных устройств, каждое из которых установлено для смещения одного основания для кулачков из группы оснований по оси. Система кулачков с регулируемым положением включает устройство подачи рабочей среды связанное текучей средой вверх по потоку к группе исполнительных устройств для приведения в действие группы исполнительных устройств. По меньшей мере два исполнительных устройства из группы исполнительных устройств связаны текучей средой для одновременного приведения в действие.The variable position cam system is designed for the internal combustion engine. The variable position cam system includes a camshaft and a set of cam bases each having at least two cams. The cam base groups are mounted on the camshaft without the possibility of rotation and with the possibility of displacement along the axis. The variable position cam system includes a group of media-controlled actuators, each of which is set to move one cam base of the group of bases along an axis. The position-adjustable cam system includes a fluid supply device fluidly coupled upstream to the actuator group to actuate the actuator group. At least two actuators from a group of actuators are fluidly coupled for simultaneous actuation.

Связь текучей средой между по меньшей мере двумя исполнительными устройствами позволяет одновременно приводить в действие два исполнительных устройства путем подачи рабочей среды. Это позволяет значительно уменьшить трудоемкость управления, так как не нужно приводить в действие каждое исполнительное устройство отдельно в определенный момент. Вместо этого приводится в действие, например, только один клапан, связанный текучей средой вверх по потоку относительно исполнительных устройств, в результате чего приводятся в действие исполнительные устройства. Fluid communication between at least two actuating devices makes it possible to simultaneously actuate two actuating devices by supplying a working medium. This can significantly reduce the complexity of control, since it is not necessary to actuate each actuating device separately at a certain moment. Instead, for example, only one valve is actuated, in fluid communication upstream of the actuators, thereby actuating the actuators.

В частности, по меньшей мере два кулачка оснований могут быть разными.In particular, the at least two base cams may be different.

Предпочтительно предусмотреть дополнительно группу передаточных устройств, например, качающихся рычагов или коромысел, которые в зависимости от осевого положения соответствующего основания обеспечивают кинематическую связь первого или второго кулачков соответствующего основания с по меньшей мере одним клапаном механизма газораспределения. Клапанами механизма газораспределения могут быть, например, впускные или выпускные клапаны. Передаточные устройства могут, в частности, включать копир, например, поворотный ролик, для воспроизведения профиля кулачка.It is preferable to provide additionally a group of transmission devices, for example, rocker arms or rocker arms, which, depending on the axial position of the corresponding base, provide a kinematic connection of the first or second cams of the corresponding base with at least one valve of the gas distribution mechanism. Valves of the gas distribution mechanism can be, for example, inlet or outlet valves. The transmission devices may in particular include a copier, for example a rotary roller, for reproducing the profile of the cam.

Предпочтительно, чтобы исполнительные устройства были выполнены одинаково.Preferably, the actuators are made in the same way.

Например, подвижные элементы исполнительных устройств могут входить в зацепление с рабочими участками оснований для кулачков для смещения оснований по оси.For example, the movable elements of the actuating devices can engage with the working areas of the bases for the Cams to move the bases along the axis.

К примеру, исполнительные устройства могут включать подвижные элементы, выполненные с возможностью перемещения в радиальном направлении относительно продольной оси распределительного вала или в осевом направлении относительно продольной оси распределительного вала для смещения по оси соответствующего основания для кулачков.For example, the actuators may include movable elements movable in a radial direction relative to the longitudinal axis of the camshaft or axially relative to the longitudinal axis of the camshaft to move along the axis of the corresponding base for the cams.

В одном из примеров осуществления изобретения по меньшей мере два исполнительных устройства связанные текучей средой с помощью группового распределительного клапана устройства подачи рабочей среды. В частности, рабочая среда может одновременно подаваться к по меньшей мере к двум связанным текучей средой исполнительным устройствам путем открытия группового распределительного клапана. Например, групповой распределительный клапан может быть связан текучей средой и предусмотрен вниз по потоку от компрессора или насоса и вверх по потоку от по меньшей мере двух исполнительных устройств. In one of the exemplary embodiments of the invention, at least two actuators are connected by a fluid medium using a group distribution valve of the working medium supply device. In particular, the working medium can be simultaneously supplied to at least two actuating devices connected by a fluid medium by opening a group distribution valve. For example, a group control valve may be in fluid communication and provided downstream of a compressor or pump and upstream of at least two actuators.

Также возможно дополнительно предусмотреть между групповым распределительным клапаном и исполнительными элементами исполнительных устройств связанные текучей средой клапаны для соответствующих исполнительных элементов. Это, в свою очередь, позволит при необходимости реализовать управление системой кулачков с регулируемым положением по отдельным исполнительным элементам. It is also possible to additionally provide between the group distribution valve and the actuating elements of the actuating devices fluidly connected valves for the respective actuating elements. This, in turn, will allow, if necessary, to implement control of the system of cams with adjustable position for individual actuators.

В предпочтительном примере осуществления изобретения предусмотрено несколько групп исполнительных устройств, каждая из которых включает в себя по меньшей мере два связанных текучей средой исполнительных устройства из группы исполнительных устройств. Объединение исполнительных устройств в группы позволяет управлять группами исполнительных устройств, что избавляет от необходимости управлять каждым исполнительным устройством отдельно.In a preferred embodiment of the invention, several actuator groups are provided, each of which includes at least two fluid-coupled actuators from the actuator group. Combining executive devices into groups allows you to manage groups of executive devices, which eliminates the need to manage each executive device separately.

В дополнительном варианте осуществления изобретения каждая из групп исполнительных устройств из нескольких исполнительных устройств содержит вниз по потоку от соответствующего группового распределительного клапана устройства подачи рабочей среды, выполненных с возможностью одновременной подачи рабочей среды к по меньшей мере двум связанным текучей средой исполнительным устройствам соответствующей группы исполнительных устройств посредствам соответствующего группового распределительного клапана. In an additional embodiment of the invention, each of the groups of actuating devices of several actuating devices contains, downstream from the corresponding group distribution valve, a working medium supply device, made with the possibility of simultaneously supplying the working medium to at least two fluid-coupled actuating devices of the corresponding group of actuating devices by means of corresponding group control valve.

Например, может содержаться первый исполнительный элемент первого исполнительного устройства и первый исполнительный элемент второго исполнительного устройства и необязательно – первый исполнительный элемент третьего исполнительного устройства в первой группе исполнительных устройств. Дополнительно может содержаться второй исполнительный элемент первого исполнительного устройства и второй исполнительный элемент второго исполнительного устройства и необязательно – второй исполнительный элемент третьего исполнительного устройства во второй группе исполнительных устройств. Далее может быть предусмотрен первый исполнительный элемент четвертого исполнительного устройства, первый исполнительный элемент пятого исполнительного устройства и необязательно – первый исполнительный элемент шестого исполнительного устройства в третьей группе исполнительных устройств. Кроме того, может содержаться второй исполнительный элемент четвертого исполнительного устройства, второй исполнительный элемент пятого исполнительного устройства и необязательно – второй исполнительный элемент шестого исполнительного устройства в четвертой группе исполнительных устройств.For example, the first actuator of the first actuator and the first actuator of the second actuator, and optionally the first actuator of the third actuator in the first group of actuators, may be included. Additionally, the second actuating element of the first actuating device and the second actuating element of the second actuating device and, optionally, the second actuating element of the third actuating device in the second group of actuating devices may be contained. Further, the first actuator of the fourth actuator, the first actuator of the fifth actuator, and optionally the first actuator of the sixth actuator in the third group of actuators can be provided. In addition, the second actuator of the fourth actuator, the second actuator of the fifth actuator, and optionally the second actuator of the sixth actuator in the fourth group of actuators may be included.

Предпочтительно, чтобы могли быть предусмотрены первый групповой распределительный клапан, связанный текучей средой вверх по потоку относительно первой группы исполнительных устройств, второй групповой распределительный клапан, связанный текучей средой вверх по потоку относительно второго исполнительного устройства, третий групповой распределительный клапан, связанный текучей средой вверх по потоку относительно третьей группы исполнительных устройств и/или четвертый групповой распределительный клапан, связанный текучей средой вверх по потоку относительно четвертой группы исполнительных устройств.Preferably, a first group control valve in fluid communication upstream of the first group of actuators, a second group control valve in fluid communication upstream of the second actuator, a third group control valve in fluid communication upstream can be provided. relative to the third group of actuating devices and/or a fourth group distributing valve connected by fluid upstream relative to the fourth group of actuating devices.

В другом примере осуществления изобретения групповые распределительные клапаны расположены параллельно друг другу. In another embodiment of the invention, group control valves are arranged parallel to each other.

В наиболее предпочтительном примере осуществления изобретения первый исполнительный элемент первого исполнительного устройства связанный текучей средой с первым исполнительным элементом второго исполнительного устройства. В качестве альтернативы или дополнительно второй исполнительный элемент первого исполнительного устройства связанный текучей средой со вторым исполнительным элементом второго исполнительного устройства. Связи позволяют одновременно приводить в действие первые и вторые исполнительные элементы.In the most preferred embodiment of the invention, the first actuating element of the first actuating device is fluidly connected to the first actuating element of the second actuating device. Alternatively or additionally, the second actuating element of the first actuating device is in fluid communication with the second actuating element of the second actuating device. Connections allow you to simultaneously actuate the first and second actuating elements.

В одном из вариантов осуществления изобретения каждое из группы исполнительных устройств включает первый исполнительный элемент, выполненный с возможностью перемещения соответствующего основания для кулачков в первом направлении и второй исполнительный элемент, выполненный с возможностью перемещения соответствующего основания для кулачков во втором направлении, противоположном первому. Первое и второе направления могут, в частности, продолжаться параллельно продольной оси распределительного вала.In one of the embodiments of the invention, each of the group of actuators includes a first actuator configured to move the corresponding cam base in the first direction and a second actuator configured to move the corresponding cam base in the second direction opposite to the first. The first and second directions may in particular extend parallel to the longitudinal axis of the camshaft.

В частности, соответствующие первые исполнительные элементы могут быть по меньшей мере частично связаны между собой текучей средой и/или соответствующие первые исполнительные элементы могут быть по меньшей мере частично связаны между собой текучей средой.In particular, the respective first actuating elements can be at least partially connected to each other by a fluid medium and/or the respective first actuating elements can be at least partially connected to each other by a fluid medium.

В другом варианте осуществления изобретения группа исполнительных устройств приводится в действие гидравлически или пневматически. Исполнительные устройства могут быть, например, подключены к уже имеющейся гидравлической или пневматической системе транспортного средства.In another embodiment of the invention, the group of actuators is hydraulically or pneumatically actuated. The actuators can, for example, be connected to an existing hydraulic or pneumatic system of the vehicle.

В одном из примеров осуществления изобретения система кулачков с регулируемым положением дополнительно включает в себя датчик положения, выполненные с возможностью определения положения поворота распределительного вала, датчик двигателя внутреннего сгорания, выполненный с возможностью регистрации рабочих параметров двигателя внутреннего сгорания и/или пользовательский интерфейс для ввода данных пользователем. Система кулачков с регулируемым положением дополнительно включает блок управления, предназначенный для управления устройством подачи рабочей среды к группам исполнительных устройств на основании полученных данных о положении поворота, рабочих параметрах и/или введенных пользователем значений. Использование положения поворота распределительного вала обеспечивает приведение в действие исполнительных устройств так, что, например, подвижные элементы исполнительных устройств полностью входят в зацепление до смещения соответствующего основания для кулачков. Перемещение основания для кулачков может быть инициировано, например, по полученным рабочим параметрам, к примеру, по нагрузке на двигатель внутреннего сгорания или по введенным пользователем данным.In one exemplary embodiment of the invention, the variable position cam system further includes a position sensor configured to detect a camshaft rotation position, an internal combustion engine sensor configured to record operating parameters of the internal combustion engine, and/or a user interface for user input. . The variable position cam system further includes a control unit for controlling the device for supplying the working medium to the groups of actuating devices based on the obtained data on the position of rotation, operating parameters and/or values entered by the user. The use of the camshaft rotation position ensures that the actuators are actuated such that, for example, the movable elements of the actuators are fully engaged before the corresponding cam base is displaced. The movement of the cam base can be triggered, for example, based on received operating parameters, such as load on an internal combustion engine, or user-entered data.

Термин «блок управления» относится к электронным устройствам, которые в зависимости от конструкции могут выполнять функции управления и/или регулирования.The term "control unit" refers to electronic devices which, depending on their design, can perform control and/or regulation functions.

В другом примере осуществления изобретения блок управления выполнен с возможностью избирательного приведения в действие групповых распределительных клапанов на основании полученных данных о положении поворота, рабочих параметрах и/или введенных пользователем значений. In another exemplary embodiment of the invention, the control unit is configured to selectively actuate the group control valves based on the obtained data on the position of rotation, operating parameters and/or values entered by the user.

В одном из вариантов осуществления изобретения исполнительные элементы группы исполнительных устройств включают в каждом случае камеру для управляющей среды и задвигаемый и выдвигаемый элемент, в частности, штифт, кинематически связанный с камерой для управляющей среды. В результате подачи рабочей среды в камеру для управляющей среды задвигаемый и выдвигаемый элемент выдвигается для перемещения соответствующего основания для кулачков. Тем самым, может быть реализован конструктивно простой исполнительный элемент, управляемый рабочей средой.In one of the embodiments of the invention, the actuating elements of the group of actuating devices include in each case a chamber for the control medium and a retractable and retractable element, in particular a pin kinematically connected to the chamber for the control medium. As a result of supplying the operating medium to the control medium chamber, the retractable and retractable element extends to move the respective cam base. In this way, a structurally simple actuating element controlled by the operating environment can be realized.

В дополнительном варианте осуществления изобретения рабочей средой является сжимаемый газ, в частности, воздух и заполненная сжимаемым газом камера действует при задвигании задвигаемого и выдвигаемого элемента как пневматическая пружина. Это может предотвратить удары и, тем самым, преждевременный износ исполнительного элемента. Эффект пневматической пружины создается за счет сжатия и выпуска сжимаемого газа.In a further embodiment of the invention, the working medium is a compressible gas, in particular air, and the chamber filled with the compressible gas acts as a pneumatic spring when the retractable and retractable element is retracted. This can prevent impacts and thus premature wear of the actuator. The air spring effect is created by compressing and releasing the compressible gas.

В другом варианте осуществления изобретения задвигаемый и выдвигаемый элемент входит в зацепление с рабочим участком основания для кулачков для смещения основания для кулачков. Управляющая среда подается в камеру (в частности, в результате соответствующего открытия соответствующего группового распределительного клапана) так, что задвигаемый и выдвигаемый элемент соприкасается с поверхностью наружного диаметра основания для кулачков, прежде чем задвигаемый и выдвигаемый элемент входит в зацепление с рабочим участком. Иными словами, управляемые рабочей средой исполнительные устройства позволяют подвижным элементам проходить по рабочим участкам без кулачков, прежде чем подвижные элементы в итоге войдут в зацепление с рабочими участками. Это значительно снижает трудоемкость управления исполнительным устройством, так как увеличивается временной промежуток для приведения в действие исполнительных устройств. In another embodiment of the invention, the retractable and retractable element engages with the working area of the cam base to displace the cam base. The control medium is supplied to the chamber (in particular as a result of the corresponding opening of the corresponding group control valve) so that the retractable and retractable element comes into contact with the outer diameter surface of the cam base, before the retractable and retractable element engages with the working area. In other words, media-controlled actuators allow the moving elements to pass through the work areas without cams before the moving elements eventually engage with the work areas. This significantly reduces the complexity of controlling the actuator, as the time interval for actuating the actuators increases.

В одном из вариантов осуществления изобретения на задвигаемый и выдвигаемый элемент в задвинутом состоянии воздействует предварительное усилие упругого элемента. Это позволяет возвращать задвигаемый и выдвигаемый элемент в исходное положение.In one of the embodiments of the invention, the retractable and retractable element in the retracted state is affected by the preload of the elastic element. This allows you to return the retractable and retractable element to its original position.

В другом варианте осуществления изобретения камера для управляющей среды в задвинутом состоянии задвигаемого и выдвигаемого элемента выполнена в форме кольцевой камеры. Это позволяет обеспечивать малую зону контакта между донной поверхностью камеры для управляющей среды и задвигаемым и выдвигаемым элементом. В частности, управляющая среда может напрямую воздействовать на задвигаемый и выдвигаемый элемент и/или между донной поверхностью и задвигаемым и выдвигаемым элементом присутствует малая сила адгезии.In another embodiment of the invention, the chamber for the control medium in the retracted state of the retractable and retractable element is in the form of an annular chamber. This allows for a small area of contact between the bottom surface of the control fluid chamber and the retractable and retractable element. In particular, the control medium can act directly on the retractable and retractable element and/or there is a low adhesive force between the bottom surface and the retractable and retractable element.

Например, задвигаемый и выдвигаемый элемент может включать в себя цапфу, продолжающуюся в направлении к донной поверхности камеры для управляющей среды. В качестве альтернативы или дополнительно донная поверхность камеры для управляющей среды может дополнительно включать цапфу, продолжающуюся в направлении к задвигаемому и выдвигаемому элементу.For example, the retractable and retractable member may include a trunnion extending towards the bottom surface of the control fluid chamber. Alternatively or additionally, the bottom surface of the control fluid chamber may further include a trunnion extending towards the retractable and retractable member.

В другом варианте осуществления изобретения камера для управляющей среды герметизируется относительно окружающего пространства исполнительного устройства уплотнением, в частности, кольцом круглого сечения. Это позволяет предотвратить проникновение масляного тумана в камеру для управляющей среды.In another embodiment of the invention, the control medium chamber is sealed against the surrounding area of the actuating device with a seal, in particular with an O-ring. This prevents oil mist from entering the control fluid chamber.

Изобретение также относится к транспортному средству, в частности, к транспортному средству хозяйственного назначения (например, микроавтобусу или грузовому автомобилю) с системой кулачков с регулируемым положением согласно приведенному здесь описанию. Предпочтительно, чтобы устройство подачи рабочей среды включало емкость для сжатого воздуха транспортного средства и/или чтобы устройство подачи рабочей среды было интегрировано в пневматическую систему транспортного средства.The invention also relates to a vehicle, in particular to a utility vehicle (eg a minibus or truck) with a variable position cam system as described herein. Preferably, the working medium supply device includes a container for compressed air of the vehicle and/or that the working medium supply device is integrated into the pneumatic system of the vehicle.

Описанные выше предпочтительные варианты осуществления и признаки изобретения можно комбинировать друг с другом в любом сочетании. Другие детали и преимущества данного изобретения описываются ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи. На них показаны:The preferred embodiments and features of the invention described above can be combined with each other in any combination. Other details and advantages of this invention are described below with reference to the accompanying drawings. They show:

Фиг. 1 Вид в перспективе примерного регулируемого клапанного привода;Fig. 1 A perspective view of an exemplary variable valve actuator;

Фиг. 2 Вид распределительного вала в продольном разрезе; Fig. 2 View of the camshaft in longitudinal section;

Фиг. 3 Схематический вид в разрезе примерного исполнительного элемента;Fig. 3 Schematic sectional view of an exemplary actuator;

Фиг. 4 Другой схематический вид в разрезе примерного исполнительного элемента;Fig. 4 Another schematic sectional view of an exemplary actuator;

Фиг. 5 Другой схематический вид в разрезе примерного исполнительного элемента; иFig. 5 Another schematic sectional view of an exemplary actuator; and

Фиг. 6 Схематическое изображение системы кулачков с регулируемым положением.Fig. 6 Schematic representation of the variable position cam system.

Изображенные на фигурах варианты осуществления изобретения совпадают по меньшей мере частично, так что аналогичные или идентичные детали обозначены одинаковыми номерами позиций и в качестве пояснений к ним даются ссылки на описание других вариантов осуществления либо, соответственно, на другие фигуры во избежание повторений. The embodiments of the invention depicted in the figures coincide at least partially, so that similar or identical parts are designated by the same reference numbers and, as explanations, reference is made to the description of other embodiments or, accordingly, to other figures in order to avoid repetition.

На фиг. 1 показан регулируемый клапанный привод 10. Регулируемый клапанный привод 10 может являться частью транспортного средства, в частности, транспортного средства хозяйственного назначения, с двигателем внутреннего сгорания. Транспортным средством хозяйственного назначения может быть, к примеру, грузовой автомобиль или микроавтобус. In FIG. 1 shows a variable valve actuator 10. The variable valve actuator 10 may be part of a vehicle, in particular a utility vehicle, with an internal combustion engine. A commercial vehicle can be, for example, a truck or minibus.

Регулируемый клапанный привод 10 включает в себя один распределительный вал 12 и одно основание 14 для кулачков. Дополнительно регулируемый клапанный привод 10 включает в себя передаточное устройство 16, а также первый и второй клапаны 20 и 22 механизма газораспределения. Кроме того, регулируемый клапанный привод 10 включает в себя первый исполнительный элемент 24 и второй исполнительный элемент 26. Первый исполнительный элемент 24 и второй исполнительный элемент 26 образуют исполнительное устройство 27. В других вариантах осуществления изобретения исполнительное устройство может включать в себя, например, только один исполнительный элемент или группу исполнительных элементов, предусмотренных в одном общем корпусе. Variable valve actuator 10 includes one camshaft 12 and one cam base 14. The additional variable valve actuator 10 includes a transmission device 16 as well as first and second valves 20 and 22 of the gas distribution mechanism. In addition, variable valve actuator 10 includes a first actuator 24 and a second actuator 26. The first actuator 24 and the second actuator 26 form an actuator 27. In other embodiments of the invention, the actuator may include, for example, only one an actuating element or a group of actuating elements provided in one common housing.

Основание 14 для кулачков, распределительный вал 12, а также исполнительное устройство 27 образуют систему 11 кулачков с регулируемым положением. Система 11 кулачков с регулируемым положением включает в себя группу оснований 14 для кулачков и исполнительных устройств для группы цилиндров двигателя внутреннего сгорания. Далее представлен пример конструкции системы кулачков с регулируемым положением для одного основания 14 для кулачков и одного исполнительного устройства 27 для одного цилиндра двигателя внутреннего сгорания, как показано на фиг. 1 и 2.The cam base 14, the camshaft 12 and the actuator 27 form an adjustable cam system 11. The variable position cam system 11 includes a group of bases 14 for cams and actuators for a group of cylinders of an internal combustion engine. The following is an example of a variable position cam system design for one cam base 14 and one actuator 27 for one cylinder of an internal combustion engine as shown in FIG. 1 and 2.

Распределительный вал 12 может представлять собой впускной распределительный вал, выпускной распределительный вал или распределительный вал смешанного типа, который приводит в действие как впускные, так и выпускные клапаны. Распределительный вал 12 может быть частью системы газораспределения с двумя распределительными валами (не изображено детально), которая дополнительно включает в себя другой распределительный вал (не изображен). Распределительный вал 12 является верхним распределительным валом. В других формах исполнения распределительный вал 12 также может быть нижним распределительным валом.The camshaft 12 may be an intake camshaft, an exhaust camshaft, or a mixed camshaft that drives both the intake and exhaust valves. The camshaft 12 may be part of a dual camshaft timing system (not shown in detail) that further includes another camshaft (not shown). Camshaft 12 is the overhead camshaft. In other embodiments, the camshaft 12 may also be an overhead camshaft.

На распределительном валу 12 без возможности вращения расположено основание 14 для кулачков. Основание 14 для кулачков дополнительно имеет возможность осевого смещения вдоль продольной оси распределительного вала 12. Основание 14 для кулачков может смещаться по оси между первым упором 28 и вторым упором 30.On the camshaft 12 without the possibility of rotation is the base 14 for the cams. The cam base 14 is further axially displaceable along the longitudinal axis of the camshaft 12. The cam base 14 is axially movable between the first stop 28 and the second stop 30.

Основание 14 для кулачков имеет два кулачка 32 и 34, которые расположены со смещением друг относительно друга в продольном направлении на основании 14 и на распределительном валу 12. Первый кулачок 32 и второй кулачок 34 располагаются в средней части основания 14 для кулачков. Первый кулачок 32 и второй кулачок 34 примыкают друг к другу. Первый кулачок 32 и второй кулачок 34 выполнены по-разному, так что они могут формировать разные кривые хода клапанов 20, 22 механизма газораспределения. Первый кулачок 32 может быть, к примеру, тормозным кулачком для выпускного клапана, а второй кулачок 34 может быть обычным кулачком. В других вариантах осуществления изобретения основания для кулачков могут включать в себя другое количество кулачков, могут иметь другое расположение кулачков и/или кулачки могут иметь другие профили.The cam base 14 has two cams 32 and 34 which are longitudinally offset from each other on the base 14 and on the camshaft 12. The first cam 32 and the second cam 34 are located in the middle portion of the cam base 14. The first cam 32 and the second cam 34 are adjacent to each other. The first cam 32 and the second cam 34 are made differently so that they can form different stroke curves of the valves 20, 22 of the gas distribution mechanism. The first cam 32 may be, for example, a brake cam for an exhaust valve, and the second cam 34 may be a conventional cam. In other embodiments, the cam bases may include a different number of cams, may have a different cam arrangement, and/or the cams may have different profiles.

К тому же, основание 14 для кулачков включает первый участок 38 без кулачков и второй участок 40 без кулачков. Первый участок 38 без кулачков и второй участок 40 без кулачков расположены на противоположных концах основания 14 для кулачков. На первом участке 38 без кулачков в форме спирали вокруг продольной оси основания 14 для кулачков проходит первый рабочий участок (кулиса переключения) 42. На втором участке 40 без кулачков в форме спирали вокруг продольной оси основания 14 для кулачков проходит второй рабочий участок (кулиса переключения) 44.In addition, the cam base 14 includes a first camless portion 38 and a second camless portion 40. The first camless portion 38 and the second camless portion 40 are located at opposite ends of the cam base 14 . In the first section 38 without cams in the form of a spiral around the longitudinal axis of the base 14 for the cams, the first working section (switching gate) 42 passes. 44.

Для перемещения основания 14 для кулачков между упорами 28 и 30 исполнительные элементы 24 и 26 с выдвижными элементами (на фиг. 1 и 2 подробно не изображены) могут избирательно входить в зацепление с рабочими участками 42, 44. Исполнительные элементы 24, 26 могут быть одинаковыми. В частности, первый исполнительный элемент 24 может избирательно входить в зацепление с первым рабочим участком 42 для смещения основания 14 для кулачков из первого осевого положения во второе осевое положение. В первом осевом положении основание 14 для кулачков прилегает ко второму упору 30. Во втором осевом положении основание 14 для кулачков прилегает к первому упору 28. На фиг. 1 основание 14 для кулачков изображено в первом осевом положении. Второй исполнительный элемент 26, в свою очередь, может избирательно входить в зацепление со вторым рабочим участком 44. При этом основание 14 для кулачков перемещается из второго осевого положения в первое осевое положение. To move the base 14 for the cams between the stops 28 and 30, the actuating elements 24 and 26 with sliding elements (not shown in detail in Figs. 1 and 2) can selectively engage with the working sections 42, 44. The actuating elements 24, 26 can be the same . In particular, the first actuating element 24 can selectively engage with the first working section 42 to move the cam base 14 from the first axial position to the second axial position. In the first axial position, the cam base 14 bears against the second stop 30. In the second axial position, the cam base 14 bears against the first stop 28. FIG. 1, the cam base 14 is shown in a first axial position. The second actuating element 26, in turn, can selectively engage with the second working section 44. In this case, the base 14 for the Cams is moved from the second axial position to the first axial position.

Процесс смещения инициируется за счет неподвижного крепления выдвинутой части соответствующего исполнительного элемента 24, 26 относительно осевого направления распределительного вала 12. В результате подвижное основание 14 для кулачков перемещается вдоль распределительного вала 12 благодаря спиральной форме рабочих участков 42, 44, когда выдвинутая часть входит в зацепление с соответствующим рабочим участком 42, 44. В конце процесса смещения подвижная часть соответствующего исполнительного элемента 24, 26 направляется в противоположную от соответствующего рабочего участка 42, 44 сторону выхода и, тем самым, задвигается. Подвижная часть соответствующего исполнительного элемента 24, 26 выходит из зацепления с соответствующим рабочим участком 42, 44. The displacement process is initiated by the fixed attachment of the extended part of the respective actuating element 24, 26 relative to the axial direction of the camshaft 12. As a result, the movable cam base 14 moves along the camshaft 12 due to the helical shape of the working sections 42, 44 when the extended part engages with the corresponding working section 42, 44. At the end of the shifting process, the movable part of the respective actuating element 24, 26 is directed to the outlet side opposite to the corresponding working section 42, 44 and thereby retracts. The movable part of the corresponding actuating element 24, 26 disengages from the corresponding working section 42, 44.

Передаточное устройство 16 устанавливает кинематическую связь между основанием 14 для кулачков и клапанами 20, 22 механизма газораспределения. Клапаны 20, 22 механизма газораспределения приводятся в действие (открываются), когда первый кулачок 32 или второй кулачок 34 нажимают на передаточное устройство 16 и двигает его вниз. The transmission device 16 establishes a kinematic connection between the cam base 14 and the valves 20, 22 of the gas distribution mechanism. Valves 20, 22 of the gas distribution mechanism are actuated (opened) when the first cam 32 or the second cam 34 presses on the transmission device 16 and moves it down.

Если основание 14 для кулачков находится в первом осевом положении, то передаточное устройство 16 устанавливает кинематическую связь между первым кулачком 32 и клапанами 20, 22 механизма газораспределения. Иными словами, передаточное устройство 16 в первом осевом положении основания 14 для кулачков не находится в кинематической связи между вторым кулачком 34 и клапанами 20, 22 механизма газораспределения. Клапаны 20, 22 механизма газораспределения приводятся в действие контуром первого кулачка 32. Во втором осевом положении основания 14 для кулачков передаточное устройство 16 находится в кинематической связи между вторым кулачком 34 и клапанами 20, 22 механизма газораспределения, которые приводятся в действие контуром второго кулачка 34.If the cam base 14 is in the first axial position, then the transmission device 16 establishes a kinematic relationship between the first cam 32 and the valves 20, 22 of the gas distribution mechanism. In other words, the transmission device 16 in the first axial position of the cam base 14 is not in kinematic communication between the second cam 34 and the valves 20, 22 of the gas distribution mechanism. The valves 20, 22 of the gas distribution mechanism are actuated by the circuit of the first cam 32. In the second axial position of the base 14 for the cams, the transmission device 16 is in kinematic communication between the second Cam 34 and the valves 20, 22 of the gas distribution mechanism, which are driven by the circuit of the second Cam 34.

В показанной форме исполнения передаточное устройство 16 имеет вид качающегося рычага. В других формах исполнения передаточное устройство 16 может иметь вид коромысла или толкателя. В некоторых формах исполнения передаточное устройство 16 может иметь разные формы рабочего органа толкателя, например, форму вращающегося ролика.In the embodiment shown, the transmission device 16 is in the form of a rocker arm. In other embodiments, the transfer device 16 may be in the form of a rocker arm or pusher. In some embodiments, the transfer device 16 may have different forms of the pusher working body, for example, the form of a rotating roller.

На фиг. 2 изображен стопор 46. Стопор 46 включает упругий элемент 48 и фиксирующий элемент 50. Упругий элемент 48 находится в глухом отверстии в распределительном валу 12. Упругий элемент 48 прижимает фиксирующий элемент 50 к основанию 14 для кулачков. По внутренней поверхности окружности основания 14 для кулачков расположены первое и второе углубления 52 и 54. Для фиксации основания 14 для кулачков фиксирующий элемент 50 вдавливается, например, в первое углубление 52, когда основание 14 для кулачков находится в первом осевом положении. Во втором осевом положении основания 14 для кулачков фиксирующий элемент 50 вдавливается во второе углубление 54. In FIG. 2 shows a stopper 46. The stopper 46 includes a resilient member 48 and a locking member 50. The resilient member 48 resides in a blind hole in the camshaft 12. The resilient member 48 presses the locking member 50 against the cam base 14. On the inner surface of the circumference of the base 14 for the cams are the first and second recesses 52 and 54. To fix the base 14 for the cams, the locking element 50 is pressed into the first recess 52, for example, when the base 14 for the cams is in the first axial position. In the second axial position of the cam base 14, the locking element 50 is pressed into the second recess 54.

На фиг. 3–5 пример исполнительного элемента 24 изображен более подробно. На фиг. 3 показан исполнительный элемент 24 в исходном положении (в задвинутом состоянии). На фиг. 4 показан исполнительный элемент 24 при выполнении рабочего хода (в выдвинутом состоянии). На фиг. 5 показан исполнительный элемент 24 при возврате в исходное положение (при задвигании). In FIG. 3-5, an example of the actuating element 24 is shown in more detail. In FIG. 3 shows the actuating element 24 in its rest position (retracted state). In FIG. 4 shows the actuating element 24 during the execution of the stroke (in the extended state). In FIG. 5 shows the actuating element 24 when returning to its original position (when retracting).

Исполнительный элемент 24 приводится в действие рабочей средой. В частности, исполнительный элемент 24 представляет собой элемент с пневматическим или гидравлическим приводом. Предпочтительно, чтобы исполнительный элемент 24 приводился в действие пневматически, так как это может быть выгодным в плане нечувствительности к температуре и достижимой скорости.The executive element 24 is driven by the working environment. In particular, the actuating element 24 is a pneumatically or hydraulically actuated element. Preferably, actuator 24 is pneumatically actuated, as this can be advantageous in terms of temperature insensitivity and achievable speed.

Исполнительный элемент 24 включает в себя подвижный штифт (поршень) 56, упругий элемент 58, камеру 60 для управляющей среды и канал 62 для подачи управляющей среды.The actuating element 24 includes a movable pin (piston) 56, an elastic element 58, a chamber 60 for the control medium and a channel 62 for supplying the control medium.

Через канал 62 управляющая среда, например, воздух или рабочая жидкость, может подаваться в камеру 60 для управляющей среды. Подача управляющей среды в камеру 60 приводит к выдвиганию штифта 56 из камеры 60. Выдвинутый штифт 56 может входить в зацепление с рабочим участком 42 для смещения основания 14 для кулачков по оси. Through the channel 62, the control medium, such as air or working fluid, can be supplied to the chamber 60 for the control medium. The supply of control fluid to chamber 60 causes pin 56 to be extended out of chamber 60. The extended pin 56 may engage portion 42 to move cam base 14 axially.

Штифт 56 и камера 60 для управляющей среды могут быть выполнены так, что камера 60 со штифтом в задвинутом состоянии образует кольцевую камеру. Например, штифт 56 может включать в себя цапфу, как показано на фиг. 3–5. Кольцевая форма камеры создает условия, в которых управляющая среда воздействует на штифт 56 уже в начале процесса приведения в действие. Тем самым, за счет подачи управляющей среды в камеру 60 смещение штифта 56 может начинаться напрямую. Из-за небольшого размера зоны контакта между штифтом 56 и донной поверхностью камеры 60 для начала перемещения штифта 56 приходится преодолевать лишь небольшие силы адгезии.The pin 56 and the control medium chamber 60 can be configured such that the chamber 60 with the pin in the retracted state forms an annular chamber. For example, pin 56 may include a trunnion as shown in FIG. 3–5. The annular shape of the chamber creates conditions in which the control medium acts on the pin 56 already at the beginning of the actuation process. Thus, by supplying the control medium to the chamber 60, the displacement of the pin 56 can be started directly. Due to the small size of the contact zone between the pin 56 and the bottom surface of the chamber 60, only small adhesion forces have to be overcome to start moving the pin 56.

Приведение в действие исполнительного элемента 24 за счет воздействия рабочей среды позволяет штифту 56 проходить через участок 38 без кулачков (см. фиг. 1) до зацепления с рабочим участком 42 (см. фиг. 1). При этом поверхность наружного диаметра участка 38 без кулачков соприкасается со штифтом 56 и препятствует дальнейшему выдвиганию штифта 56. Как только начинается рабочий участок 42, штифт 56 может входить с этим участком 42 в зацепление. Благодаря этому может быть значительно снижена трудоемкость управления исполнительным элементом 24 по сравнению с системами, требующими точного по времени выдвигания и вхождения в зацепление штифта исполнительного элемента. Это может быть характерно, например, для исполнительных элементов с электромагнитным приводом.Actuation of the actuating element 24 due to the action of the working environment allows the pin 56 to pass through the section 38 without cams (see Fig. 1) before engaging with the working section 42 (see Fig. 1). In this case, the outer diameter surface of the section 38 without cams is in contact with the pin 56 and prevents further extension of the pin 56. As soon as the working section 42 begins, the pin 56 can be engaged with this section 42. Due to this, the laboriousness of operating the actuator 24 can be significantly reduced compared to systems requiring precisely timed extension and engagement of the actuator pin. This can be typical, for example, for actuating elements with an electromagnetic drive.

В конце процесса перемещения основания 14 наклонная часть рабочего участка 42 надавливает на штифт 56 в направлении камеры 60 для управляющей среды. Поскольку в качестве управляющей среды используется сжимаемая среда, при задвигании штифта 56 происходит ее сжатие и вытеснение. Тем самым, находящаяся внутри камеры 60 рабочая среда в процессе задвигания штифта 56 действует как пневматическая пружина. Упругий элемент 58 приводит к полному возврату штифта 56 в исходное положение (в задвинутое состояние).At the end of the process of moving the base 14, the inclined part of the working section 42 presses the pin 56 in the direction of the chamber 60 for the control medium. Since a compressible medium is used as a control medium, when the pin 56 is pushed in, it is compressed and displaced. The working medium inside the chamber 60 thus acts as a pneumatic spring during the pushing in of the pin 56 . The elastic element 58 causes the pin 56 to fully return to its original position (retracted state).

Для предотвращения проникновения, например, масляного тумана в камеру 60 может быть предусмотрено уплотнение 64, например, уплотнительное кольцо. Дополнительно камера 60 для управляющей среды может включать в себя вентиляционный канал (не изображен).A seal 64, such as an O-ring, may be provided to prevent penetration of, for example, oil mist into chamber 60. Additionally, the control environment chamber 60 may include a ventilation duct (not shown).

Далее на примере фиг. 6 описывается, как применение управляемых рабочей средой исполнительных устройств может упростить управление системой 11 кулачков с регулируемым положением. В частности, группы исполнительных устройств могут быть приведены в действие одновременно, что позволит отказаться от трудоемкого электроселективного управления. Это может значительно снизить трудоемкость управления.Further, using the example of Fig. 6 describes how the use of media controlled actuators can simplify the control of the 11 variable position cam system. In particular, groups of actuating devices can be actuated simultaneously, which will make it possible to dispense with time-consuming electroselective control. This can greatly reduce the labor intensity of management.

Система 11 кулачков с регулируемым положением включает в себя первое исполнительное устройство 27, второе исполнительное устройство 127, третье исполнительное устройство 227, четвертое исполнительное устройство 327, пятое исполнительное устройство 427 и шестое исполнительное устройство 527. Исполнительные устройства со второго по шестое 127, 227, 327, 427, 527 могут быть выполнены как исполнительное устройство 27. В частности, каждое из исполнительных устройств со второго по шестое 127, 227, 327, 427, 527 могут включать в себя по два исполнительных элемента 124, 126; 224, 226; 324; 326; 424, 426 и 524, 526 для перемещения соответствующего основания для кулачков (не изображено). Исполнительные элементы 26, 124, 126, 224, 226, 324, 326, 424, 426, 524 и 526 могут быть выполнены так, как описанный исполнительный элемент 24, изображенный на фиг. 3–5.The variable position cam system 11 includes a first actuator 27, a second actuator 127, a third actuator 227, a fourth actuator 327, a fifth actuator 427, and a sixth actuator 527. Second to sixth actuators 127, 227, 327 , 427, 527 may be implemented as an actuator 27. In particular, each of the second to sixth actuators 127, 227, 327, 427, 527 may include two actuators 124, 126; 224, 226; 324; 326; 424, 426 and 524, 526 to move the corresponding cam base (not shown). The actuators 26, 124, 126, 224, 226, 324, 326, 424, 426, 524 and 526 may be configured as the actuator 24 described in FIG. 3–5.

Вверх по потоку относительно управляемых рабочей средой исполнительных устройств 27, 127, 227, 327, 427, 527 предусмотрено устройство 66 подачи рабочей среды, связанное с ними текучей средой. Устройство 66 подачи рабочей среды выполнено, например, в виде пневматического устройства. Устройство 66 подачи рабочей среды включает в себя компрессор 68, напорный резервуар 70 и четыре групповых распределительных клапана 72, 74, 76 и 78.Upstream relative to the fluid-controlled actuators 27, 127, 227, 327, 427, 527, a working fluid supply device 66 is provided in fluid communication with them. The device 66 for supplying the working medium is made, for example, in the form of a pneumatic device. The working medium supply device 66 includes a compressor 68, a pressure tank 70 and four group distribution valves 72, 74, 76 and 78.

Компрессор 68 подает рабочую среду в напорный резервуар 70, где она накапливается. Например, компрессор 68 может подавать в напорный резервуар 70 воздух. Напорным резервуаром 70 может быть емкость для сжатого воздуха транспортного средства хозяйственного назначения, снабжающая, например, другие пневматические устройства транспортного средства сжатым воздухом. Уровень давления может быть, например, в диапазоне 8–12 бар. Compressor 68 delivers working fluid to pressure tank 70 where it is stored. For example, compressor 68 may supply pressure tank 70 with air. The pressure tank 70 may be a compressed air tank of a utility vehicle, supplying, for example, other pneumatic devices of the vehicle with compressed air. The pressure level can be, for example, in the range of 8-12 bar.

Компрессором 68 и четырьмя групповыми распределительными клапанами 72, 74, 76 и 78 управляет блок 80 управления. Блок 80 управления соединен с датчиком 82 положения, датчиком 84 двигателя внутреннего сгорания и пользовательским интерфейсом 86. Датчик 82 положения регистрирует положение распределительного вала 12 (см. фиг. 1). Датчик 84 двигателя внутреннего сгорания регистрирует по меньшей мере один рабочий параметр двигателя внутреннего сгорания, например, параметр, отражающий нагрузку на двигатель. Пользовательский интерфейс 86 позволяет пользователю вводить данные в блок 80 управления. Блок 80 управляет работой компрессора 68 и групповыми распределительными клапанами 72, 74, 46 и 78 на основании сигналов, полученных от датчика 82 положения, датчика 84 двигателя внутреннего сгорания и пользовательского интерфейса 86.The compressor 68 and four group distribution valves 72, 74, 76 and 78 are controlled by the control unit 80. The control unit 80 is connected to a position sensor 82, an internal combustion engine sensor 84, and a user interface 86. The position sensor 82 detects the position of the camshaft 12 (see FIG. 1). The sensor 84 of the internal combustion engine registers at least one operating parameter of the internal combustion engine, for example, a parameter indicative of the load on the engine. The user interface 86 allows the user to enter data into the control unit 80 . Unit 80 controls compressor 68 and group control valves 72, 74, 46, and 78 based on signals received from position sensor 82, combustion engine sensor 84, and user interface 86.

Групповые распределительные клапаны 72, 74, 76 и 78 предусмотрены вниз по потоку относительно компрессора 68 и напорного резервуара 70. Первый групповой распределительный клапан 72 предусмотрен вверх по потоку относительно исполнительных элементов 24, 124, 224 и связанный с ними текучей средой. Второй групповой распределительный клапан 74 предусмотрен вверх по потоку относительно исполнительных элементов 26, 126, 226 и связанный с ними текучей средой. Третий групповой распределительный клапан 76 предусмотрен вверх по потоку относительно исполнительных элементов 324, 424, 524 и связанный с ними текучей средой. Четвертый групповой распределительный клапан 78 предусмотрен вверх по потоку относительно исполнительных элементов 326, 426, 526 и связанный с ними текучей средой. Тем самым, групповые распределительные клапаны 72, 74, 76 и 78 частично связывают исполнительные устройства 27, 127, 227, 327, 427 и 527. Таким образом, например, для приведения в действие исполнительных элементов 24, 124, 224 блок 80 управления должен открыть только первый групповой распределительный клапан 72Group control valves 72, 74, 76 and 78 are provided downstream of the compressor 68 and pressure tank 70. The first group control valve 72 is provided upstream of the actuators 24, 124, 224 and associated fluid. The second group distribution valve 74 is provided upstream relative to the actuating elements 26, 126, 226 and associated with the fluid. A third group control valve 76 is provided upstream of the actuators 324, 424, 524 and in fluid communication with them. A fourth group control valve 78 is provided upstream of the actuators 326, 426, 526 and in fluid communication with them. Thus, group control valves 72, 74, 76 and 78 partially connect the actuators 27, 127, 227, 327, 427 and 527. Thus, for example, to actuate the actuators 24, 124, 224, the control unit 80 must open only the first group control valve 72

В данном варианте осуществления изобретения исполнительные элементы 24, 26, 124, 126, 224, 226, 324, 326, 424 и 426 разделены групповыми распределительными клапанами 72, 74, 76 и 78 на четыре группы для их совместного приведения в действие. В пределах одной группы исполнительные элементы связаны текучей средой. В других вариантах осуществления изобретения может быть предусмотрено больше или меньше групп с, соответственно, большим или меньшим количеством исполнительных элементов для снижения трудоемкости управления системой кулачков с регулируемым положением.In this embodiment, the actuators 24, 26, 124, 126, 224, 226, 324, 326, 424 and 426 are divided into four groups by group control valves 72, 74, 76 and 78 for their joint actuation. Within one group, the actuating elements are connected by a fluid medium. In other embodiments of the invention, more or fewer groups with correspondingly more or fewer actuators may be provided to reduce the complexity of operating the variable position cam system.

Данное изобретение не ограничивается предпочтительными примерами осуществления, которые были описаны выше. Более того, возможно множество вариантов и модификаций, в которых также будет использована идея данного изобретения, и поэтому такие варианты будут входить в пределы правовой охраны. В частности, данное изобретение претендует на защиту предмета и признаков из зависимых пунктов формулы изобретения вне зависимости от отсылки к соответствующим пунктам формулы. В частности, признаки из зависимых пунктов формулы изобретения изначально описываются также независимо от признаков, касающихся наличия и конфигурации устройства подачи рабочей среды и связи текучей средой по меньшей мере двух исполнительных устройств по независимому пункту 1 формулы изобретения.The present invention is not limited to the preferred embodiments that have been described above. Moreover, many variations and modifications are possible in which the idea of this invention will also be used, and therefore such variations will be within the scope of legal protection. In particular, the present invention claims to protect the subject matter and features of the dependent claims, regardless of reference to the respective claims. In particular, the features of the dependent claims are also initially described independently of the features relating to the presence and configuration of the working medium supply device and the fluid communication of at least two actuating devices according to the independent claim 1.

Список номеров позицийItem number list

10 - Регулируемый клапанный привод10 - Adjustable valve drive

11 - Система кулачков с регулируемым положением11 - Variable cam system

12 - Распределительный вал12 - Camshaft

14 - Основание для кулачков14 - Cam base

16 - Передаточное устройство (качающийся рычаг)16 - Transmission device (oscillating arm)

20 - Первый клапан механизма газораспределения20 - The first valve of the gas distribution mechanism

22 - Второй клапан механизма газораспределения22 - The second valve of the gas distribution mechanism

24 - Первый исполнительный элемент24 - First actuating element

26 - Второй исполнительный элемент26 - Second actuating element

27 - Первое исполнительное устройство27 - First actuator

28 - Первый упор28 - First stop

30 - Второй упор30 - Second stop

32 - Первый кулачок32 - First cam

34 - Второй кулачок34 - Second cam

38 - Первый участок без кулачков38 - First section without cams

40 - Второй участок без кулачков40 - Second section without cams

42 - Первый рабочий участок42 - First working area

44 - Второй рабочий участок44 - Second working area

46 - Стопор46 - Stopper

48 - Упругий элемент48 - Elastic element

50 - Фиксирующий элемент50 - Fixing element

52 - Первое углубление52 - First deepening

54 - Второе углубление54 - Second recess

56 - Штифт (задвигаемый и выдвигаемый элемент)56 - Pin (retractable and retractable element)

58 - Упругий элемент58 - Elastic element

60 - Камера для управляющей среды60 - Camera for control environment

62 - Канал для подачи управляющей среды62 - Channel for supplying the control medium

64 - Уплотнение64 - Seal

66 - Устройство подачи рабочей среды66 - Device for supplying the working medium

68 - Компрессор68 - Compressor

70 - Напорный резервуар (емкость для сжатого воздуха)70 - Pressure tank (tank for compressed air)

72 - Первый групповой распределительный клапан72 - First group distribution valve

74 - Второй групповой распределительный клапан74 - Second group distribution valve

76 - Третий групповой распределительный клапан76 - Third group distribution valve

78 - Четвертый групповой распределительный клапан78 - Fourth group distribution valve

80 - Блок управления80 - Control unit

82 - Датчик положения82 - Position sensor

84 - Датчик двигателя внутреннего сгорания84 - Internal combustion engine sensor

86 - Пользовательский интерфейс86 - User Interface

124 - Первый исполнительный элемент124 - The first actuating element

126 - Второй исполнительный элемент126 - Second actuating element

127 - Второе исполнительное устройство127 - Second actuator

224 - Первый исполнительный элемент224 - The first actuating element

226 - Второй исполнительный элемент226 - Second actuating element

227 - Третье исполнительное устройство227 - Third actuator

324 - Первый исполнительный элемент324 - The first actuating element

326 - Второй исполнительный элемент326 - Second actuating element

327 - Четвертое исполнительное устройство327 - Fourth actuator

424 - Первый исполнительный элемент424 - First actuating element

426 - Второй исполнительный элемент426 - Second actuator

427 - Пятое исполнительное устройство427 - Fifth actuator

524 - Первый исполнительный элемент524 - First actuating element

526 - Второй исполнительный элемент526 - Second actuator

527 - Шестое исполнительное устройство527 - Sixth actuator

Claims

1. System (11) of cams with adjustable position for an internal combustion engine, including

camshaft (12);

a group of bases (14) for cams with at least two cams (32, 34) each, and the group of bases (14) is mounted on the camshaft (12) without the possibility of rotation, but with the possibility of displacement along the axis;

a group of actuators (27, 127, 227, 327, 427, 527) controlled by the working environment, each of which is set to shift one base (14) along the axis for cams from the group of bases (14); and

a device (66) for supplying a working medium, connected by a fluid upstream with groups of actuators (27, 127, 227, 327, 427, 527) to actuate a group of actuators (27, 127, 227, 327, 427, 527 ), and:

at least two actuators from a group of actuators (27, 127, 227, 327, 427, 527) are fluidly coupled to actuate simultaneously.

2. The system (11) of the cams with adjustable position according to claim 1, in which

at least two actuators are connected to each other by a fluid medium using one group distribution valve (72, 74, 76, 78) of the working medium supply device (66) and, in particular, by opening the group distribution valve (72, 74, 76 , 78), made with the possibility of supplying the working medium to the actuators (27, 127) associated with the fluid medium.

3. The system (11) of the cams with adjustable position according to claim 1 or 2, which contains groups of actuators, each of which includes at least two actuators connected by a fluid medium from the group of actuators (27, 127, 227, 327 , 427, 527).

4. The system (11) of the cams with an adjustable position according to claim 3, in which each of the groups of actuators is located downstream from the corresponding group distribution valve (72, 74, 76, 78) of the device (66) for supplying the working medium with the possibility of simultaneous supplying a working medium to at least two actuators connected by a fluid medium of the corresponding group of actuators by opening the corresponding group distribution valve (72, 74, 76, 78).

5. The variable position cam system (11) of claim 4, wherein the group control valves (72, 74, 76, 78) are parallel to each other.

6. The system (11) of the cams with adjustable position according to one of the previous paragraphs, in which

the first actuating element (24) of the first actuating device (27) is connected to the first actuating element (124) of the second actuating device (127) by fluid and/or

the second actuating element (26) of the first actuating device (27) is connected with the second actuating element (216) of the second actuating device (127) by a fluid medium.

7. The system (11) of cams with adjustable position according to one of the previous paragraphs, in which each of the group of actuators (27, 127, 227, 327, 427, 527) contains the first actuator (24, 124, 224, 324, 424 , 524) to displace the corresponding base (14) for the cams in one direction and the second actuating element (26, 126, 226, 326, 426, 526) to displace the corresponding base (14) for the cams in another direction, opposite to the first one.

8. The variable position cam system (11) according to one of the preceding claims, wherein the group of actuators (27, 127, 227, 327, 427, 527) is actuated hydraulically or pneumatically.

9. The system (11) of the cams with adjustable position according to one of the previous paragraphs, further comprising

a position sensor (82) configured to determine the rotation position of the camshaft (12), an internal combustion engine sensor (84) configured to register the operating parameters of the internal combustion engine, and/or a user interface (86) for user input and

control unit (80) for controlling the device (66) for supplying the working medium to the group of actuating devices (27, 127, 227, 327, 427, 527) based on the obtained data on the position of rotation, operating parameters and/or values entered by the user.

10. The system (11) of the cams with adjustable position according to claim 9, in which the control unit (80) is configured to selectively actuate the group control valves (72, 74, 76, 78) based on the obtained data on the position of rotation, operating parameters and/or user-entered values.

11. The system (11) of cams with adjustable position according to one of the previous paragraphs, in which each actuating element of the group of actuating devices (27, 127, 227, 327, 427, 527) contains a chamber (60) for the control medium and a retractable and retractable element (56), in particular a pin kinematically connected with the chamber (60) for the control medium, and the retractable and retractable element (56) is extended under the action of the medium supplied to the chamber (60) to move the corresponding base (14) for the cams.

12. The system (11) of the cams with adjustable position according to claim 11, in which the working medium is a compressible gas, in particular air, and in which the chamber (60) filled with a compressible gas acts as a pneumatic spring when the retractable and retractable element (56) is retracted .

13. The system (11) of the cams with an adjustable position according to claim 11 or 12, in which, in order to shift the base (14) for the cams, the retractable and retractable element (56) engages with the working area (42, 44) of the base (14) for cams; and

the control fluid is supplied to the chamber (60) so that the retractable and retractable element (56) comes into contact with the outer diameter surface of the base (14) for the cams, before the retractable and retractable element (56) engages with the working area (42, 44) .

14. System (11) cams with adjustable position according to one of paragraphs. 11–13, in which

the retractable and retractable element (56) returns to the retracted position by prestressing the elastic element (58); and/or

the chamber (60) for the control medium in the retracted state of the retractable and retractable element (56) has the form of an annular chamber; and/or

the chamber (60) for the control medium is sealed against the surrounding space of the actuating device (27) by a seal (64), in particular by an O-ring.

15. A vehicle, in particular a utility vehicle, with the variable position cam system (11) according to one of the previous paragraphs, in which the working medium supply device (66) includes a vehicle compressed air container (70).