WO2020079030A1 - Ventiltrieb für eine verbrennungskraftmaschine eines kraftfahrzeugs, sowie verfahren zum betreiben eines solchen ventiltriebs - Google Patents

Ventiltrieb für eine verbrennungskraftmaschine eines kraftfahrzeugs, sowie verfahren zum betreiben eines solchen ventiltriebs Download PDF

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WO2020079030A1
WO2020079030A1 PCT/EP2019/078015 EP2019078015W WO2020079030A1 WO 2020079030 A1 WO2020079030 A1 WO 2020079030A1 EP 2019078015 W EP2019078015 W EP 2019078015W WO 2020079030 A1 WO2020079030 A1 WO 2020079030A1
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combustion chamber
assigned
rocker arm
hydraulic fluid
internal combustion
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PCT/EP2019/078015
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Marc Oliver Wagner
Josef Astner
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Daimler Ag
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    • F01L13/06—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for braking
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • Valve train for an internal combustion engine of a motor vehicle and method for operating such a valve train
  • the invention relates to a valve train for an internal combustion engine
  • Motor vehicle in particular a motor vehicle, according to the preamble of
  • Valve drives of this type and methods of operating such valve drives for internal combustion engines of motor vehicles, in particular motor vehicles, are already well known from the general state of the art and in particular from the production of series vehicles.
  • the valve train has at least one rocker arm which is assigned to a first combustion chamber of the internal combustion engine. At least one gas exchange valve assigned to the first combustion chamber can be actuated via the rocker arm.
  • the valve train also has an actuating device which is assigned to a second combustion chamber of the internal combustion engine which is different from the first combustion chamber and is provided in addition to the first combustion chamber.
  • the internal combustion engine is designed as a reciprocating piston engine or as a reciprocating piston internal combustion engine, so that the combustion chambers are designed as cylinders.
  • the actuating device is designed as a hydraulic actuating device, that is to say as a hydraulically actuated or operable actuating device, by means of which the second device is supplied by supplying the actuating device with hydraulic fluid
  • Combustion chamber can be switched between a firing operation for a fired operation and a braking operation for an engine braking operation of the internal combustion engine. In other words, to stop the fired operation of the
  • the internal combustion engine is set to fire the second combustion chamber.
  • the fired operation is, for example, a so-called normal operation, with combustion processes taking place within the framework of the fired operation, at least in the second combustion chamber, in particular in the combustion chambers respective fuel-air mixtures are burned.
  • This exhaust gas comprises combustion products that result from the respective
  • Braking operation of the second combustion chamber is set, so that at least the second
  • Combustion chamber is operated in the braking mode. During engine braking operation, combustion processes do not take place, at least in the second combustion chamber, in particular in the combustion chambers, so that none occur at least in the second combustion chamber during engine braking operation or during braking operation
  • Engine brake operation no combustion products, but for example at least or only air.
  • the braking operation and the firing operation of the second combustion chamber differ in particular with regard to the actuation of the gas exchange valve.
  • the gas exchange valve is actuated with different opening and closing times and valve strokes in the braking mode and the lighting mode.
  • the gas exchange valve is actuated during the braking operation in such a way that a decompression brake is implemented, so that the aforementioned one
  • Engine brake is designed as an engine decompression brake.
  • compressed gas is discharged from the combustion chamber unused by means of the aforementioned piston, in that the gas exchange valve is actuated, in particular opened, by means of the associated rocker arm.
  • Unused discharge means that the compression energy contained in the compressed gas is not used to move the piston from its top dead center to its bottom dead center.
  • the internal combustion engine has to perform compression work to compress the gas in the combustion chamber, this compression work - since the compressed gas is released unused from the combustion chamber - not being used to move the piston from its top dead center to its bottom dead center. This will make the
  • Internal combustion engine in particular an output shaft of the internal combustion engine, for example a crankshaft, is braked, whereby for example, wheels of the motor vehicle and thus the motor vehicle as a whole are braked.
  • the gas exchange valve is designed in particular as an outlet valve. Such a valve train is particularly useful in commercial vehicles,
  • EP 2 598 727 B1 discloses a valve train for actuating at least one gas exchange valve of an internal combustion engine.
  • DE 10 2008 050 171 A1 discloses a valve drive device, in particular for an internal combustion engine, with at least one first
  • Valve actuation unit which has a hydraulic actuator unit, and with at least one second valve actuation unit, which has a switching unit for controlling at least a part of the actuator unit of the first valve actuation unit.
  • the object of the present invention is to further develop a valve train and a method of the type mentioned at the outset in such a way that particularly advantageous operation can be implemented.
  • the supply of the hydraulic fluid to the actuating device assigned to the second combustion chamber can be adjusted by means of the rocker arm assigned to the first combustion chamber.
  • the rocker arm which is not assigned to the second combustion chamber, but rather to the first combustion chamber, is used as an actuating or valve element in order to supply the actuating device, which is not associated with the first combustion chamber, but the second combustion chamber, with the Adjust hydraulic fluid, that is, influence it.
  • Engine brake operation is activated or deactivated, avoiding excessive loads on the valve train.
  • the actuating device Since the second combustion chamber can be switched between the firing mode and the braking mode by means of the actuating device by supplying the actuating device with the hydraulic fluid, that is to say actuating or operating it, the actuating device is designed as a hydraulically actuatable or operable actuating device, that is to say as a hydraulic actuating device.
  • the engine brake operation or the fired operation is thus hydraulically activated or deactivated, so that an engine brake of the internal combustion engine that can be implemented by the brake operation or the engine brake operation is implemented as a hydraulic one
  • Engine brake that is designed as a hydraulic engine brake system.
  • the invention is based in particular on the knowledge that today's
  • Internal combustion engine of commercial vehicles can be achieved or realized by connecting a hydraulic pressure.
  • This hydraulic pressure is provided by the hydraulic fluid, for example in the form of an oil.
  • the pressure or the hydraulic fluid is released via a valve device, for example in the form of an electrical switching valve, this valve device, for example, being different from and additionally to the rocker arm
  • provided valve device can be.
  • actuating devices which are also referred to as hydraulic units, are provided, the actuating devices being assigned to respective combustion chambers that differ from one another.
  • the hydraulic units are supplied with the hydraulic fluid or the hydraulic units fill at least essentially simultaneously.
  • the hydraulic units have, for example, respective ones
  • hydraulic actuating pistons that are extended to activate the engine brake. This extension of the hydraulic actuating piston is carried out by the
  • Hydraulic fluid causes. Because of the fact that the hydraulic units are supplied with the hydraulic fluid at least substantially simultaneously thus fill at least substantially simultaneously with the hydraulic fluid or due to the fact that the supply of the hydraulic units with the hydraulic fluid is started at least substantially simultaneously and, for example, due to manufacturing-related tolerance positions of components of the hydraulic units, the hydraulic actuating pistons are related to different positions to the respective upper ignition dead center (ZOT) of the respectively assigned combustion chamber in, for example, a cylinder
  • ZOT ignition dead center
  • Actuating pistons are not fully extended at the start of the valve lift required for engine braking, so that the required valve lift for engine braking is not achieved at the beginning of engine braking, which leads to particularly high combustion chamber pressures, in particular cylinder pressures, and thus to high loads which act on the valve train , can come. This is all the more relevant since future systems will no longer just extend a hydraulic one
  • Actuating pistons per combustion chamber, in particular cylinders, will be required, but if necessary additionally provide the hydraulic shutdown of a further component or possibly even a corresponding process not only on an exhaust side but also on an intake side of the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine can be switched to braking operation in a specific or predefinable crank angle window, in particular its own crank circuit, as a result of which excessively high transient loads acting on the valve train can be avoided when switching between the firing operation and the braking operation.
  • This can now be achieved by means of the valve train according to the invention in a particularly simple, inexpensive and inexpensive manner.
  • the invention is also based on the knowledge that it is usually provided that the hydraulic fluid for actuating the respective actuating device is at least substantially removed directly from a channel and supplied to the plurality of actuating devices. However, this can result in the different positions of the actuating pistons mentioned above. This can now be avoided, since it is provided according to the invention to supply the actuating device assigned to the second combustion chamber with the hydraulic fluid via the rocker arm assigned to the first combustion chamber.
  • the hydraulic fluid in particular in the form of oil, is first led to the rocker arm, which is not, for example, the second combustion chamber, the actuating device of which is to be supplied with hydraulic fluid, but the first combustion chamber assigned.
  • the rocker arm by means of which the supply of the actuating device with the hydraulic fluid can be adjusted, is not assigned to the same combustion chamber to which the actuating device to be supplied with the hydraulic fluid is assigned, but rather the actuating device to be supplied with the hydraulic fluid and the rocker arm different combustion chambers, in particular cylinders, assigned to each other.
  • This enables a particularly advantageous and, in particular, low-load operation of the valve train to be implemented.
  • the rocker arm is pivotably arranged on a rocker arm axis, so that the rocker arm is pivotable relative to the rocker arm axis.
  • the rocker arm axis has at least two of the
  • Hydraulic fluid through which line elements can flow, via which the hydraulic fluid provided by a source can be guided to the actuating device.
  • the rocker arm between at least one is a fluid connection between the
  • Line element interrupting the first pivot position and at least one releasing the fluidic connection between the line elements
  • Pivotal position pivotable relative to the rocker arm axis This means that the line elements in the first pivot position of the rocker arm are fluidly separated from one another by means of the rocker arm, so that the hydraulic fluid cannot flow, for example, from one of the first line elements into the second line element.
  • the first line element is arranged, for example, upstream of the second line element, the second line element being arranged upstream of the actuating device and thus between the actuating device and the first line element.
  • the hydraulic fluid cannot flow to the actuating device, so that the actuating device cannot be supplied with hydraulic fluid.
  • Hydraulic fluid are guided or flow to the actuating device, whereby the actuating device is supplied with the hydraulic fluid.
  • crank angle region in which the actuating device can be supplied with the hydraulic fluid, in order to thereby, for example, switch the second combustion chamber from the firing mode to the braking mode or vice versa.
  • a further embodiment is characterized in that at least one cam is assigned to the rocker arm, which cam has a base circle area in which the rocker arm is not actuated by the cam, and at least one raised area for actuating the rocker arm compared to the base circle area, at least in the basic circle area does not release the fluidic connection between the line elements.
  • the rocker arm is in the base circle area and thus on the base circle of the cam, then the hydraulic fluid is for further flow, in particular from the first
  • the base circle area is assigned to the first swivel positions.
  • Elevation area of the rocker arm releases the fluidic connection. If, for example, the rocker arm carries out its pivoting movement, in particular its second pivoting positions, the pivoting movement of the rocker arm being effected by means of the cam and in particular by means of at least part of the elevation region, the rocker arm gives the second, for example in the form of an oil channel
  • Pipe element to the actuating device also referred to as an engine brake unit, so that the actuating device can be filled with the hydraulic fluid.
  • an ignition sequence is provided, according to or in which respective ignition processes for igniting respective fuel-air mixtures take place in succession in the combustion chambers, the second combustion chamber following the first combustion chamber based on this ignition sequence. This means that during the fired operation of the internal combustion engine, the second Combustion chamber is ignited in time after the first combustion chamber or the ignition process in the first combustion chamber takes place in time before the ignition process in the second combustion chamber. It was found that the supply of
  • Actuating device with the hydraulic fluid can be adapted in a particularly simple manner in a particularly advantageous manner to the respective operations or states of the combustion chambers, so that particularly low-stress operation of the valve train can be represented.
  • valve device in particular in the form of an electrical switching valve, is used, for example the line elements being able to be supplied with the hydraulic fluid via the valve device.
  • the first line element is between the second
  • the hydraulic fluid provided by the source can be supplied via the valve device.
  • the valve device releases the supply of the line elements with the hydraulic fluid, so that, for example, the hydraulic fluid provided by the source can initially flow into the first line element. If, for example, the rocker arm then releases the fluidic connection between the line elements, then the
  • Hydraulic fluid flow from the first line element into the second line element and then to the actuating device.
  • the control of the valve device takes place in such a way that the hydraulic pressure provided by the hydraulic fluid and, for example, in the form of an oil pressure, takes place or occurs or is released at one of, for example, three possible crank angle times for three cylinders, so that at that point in time, that due to a hydraulic scheme the supply, in particular filling, of one of the three hydraulic units per cylinder happens, the hydraulic pressure is also present and thus a period of time during which, for example, a rocker arm of a second cylinder releases the fluidic connection between the line elements, and thus for example an actuating device of a first cylinder can be supplied with the hydraulic fluid provided by the source, is sufficient to completely or completely actuate the actuating device to be supplied with the hydraulic fluid sufficient with
  • the valve train has at least one second rocker arm assigned to the second combustion chamber of the internal combustion engine, via which at least one second gas exchange valve assigned to the second combustion chamber can be actuated.
  • the second gas exchange valve is an outlet valve.
  • the valve train further comprises a third one, for example as a cylinder
  • Actuating device by means of which the third combustion chamber between a firing operation for the fired operation and a braking operation for the engine braking operation by supplying the second actuating device with hydraulic fluid
  • the actuating device with respect to the respectively assigned combustion chamber can also be easily transferred to the second gas exchange valve and the second actuating device with respect to the respectively assigned combustion chamber and vice versa.
  • crank angle-synchronous supply of the respective actuating device with hydraulic fluid can be implemented, so that a
  • Engine braking system can be implemented.
  • at least substantially simultaneous filling or supplying of the actuating device designed as hydraulic units with hydraulic fluid it is possible in the valve train according to the invention to supply the respective actuating device with hydraulic fluid individually, in particular combustion chamber or cylinder-individually, thereby avoiding excessive loads can be.
  • Actuating devices that is to say always one, or at most one, related to the first actuating device and the second actuating device Actuating devices is supplied with the hydraulic fluid, while the respective other actuating device is not supplied with the hydraulic fluid.
  • Combustion chamber of the internal combustion engine assigned third rocker arm via which at least one third gas exchange valve assigned to the third combustion chamber can be actuated.
  • a third actuating device assigned to the first combustion chamber of the internal combustion engine is provided, by means of which, by supplying the third actuating device with hydraulic fluid, the first combustion chamber between a firing operation for the fired operation and a braking operation for the
  • Supply of the third actuating device assigned to the first combustion chamber with the hydraulic fluid can be adjusted by means of the third rocker arm assigned to the third combustion chamber.
  • the previous and following explanations regarding the first or second actuating device and the first or second rocker arm with respect to the respectively assigned combustion chamber are also readily applicable to the third
  • Combustion chamber or cylinder-specific supply of the control devices with the hydraulic fluid can be represented.
  • a valve train is the one in the preamble of
  • Hydraulic fluid is adjustable by means of the rocker arm assigned to the wide combustion chamber.
  • the rocker arm which is not assigned to the first combustion chamber but to the second combustion chamber, is used as an actuating or valve element to supply the actuating device, which is not assigned to the second combustion chamber, but the first combustion chamber, with the
  • Adjust hydraulic fluid that is, influence it.
  • Hydraulic fluid is set by means of the rocker arm assigned to the first combustion chamber.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a portion of an inventive
  • Fig. 2 is a diagram illustrating the valve train and one
  • Fig. 3 shows a further diagram to illustrate the valve train
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a valve train, designated overall by 10, for an internal combustion engine of a motor vehicle, in particular a motor vehicle, which can be seen in detail in FIG. 1.
  • the motor vehicle is designed as a commercial vehicle, in particular as a commercial vehicle.
  • Internal combustion engine is a reciprocating piston engine, in particular as
  • Reciprocating internal combustion engine formed, and comprises a first Combustion chamber in the form of a first cylinder 12, a second combustion chamber in the form of a second cylinder 14 and a third combustion chamber in the form of a third cylinder 16. From FIG. 1 it can be seen that the respective cylinders 12, 14, 16 are replaced by respective ones
  • Cylinder walls 18 are each at least partially limited.
  • a piston 20, 22 or 24 is accommodated in a translationally movable manner in the respective cylinder 12, 14 or 16.
  • the respective pistons 20, 22 and 24 can translate back and forth between bottom dead center (UT) and top dead center (OT).
  • the cylinders 12, 14 and 16 are, for example, by a cylinder housing
  • the internal combustion engine also has, for example, an output shaft designed as a crankshaft, which is rotatably mounted on a housing element of the internal combustion engine and is thus rotatable about an axis of rotation relative to the housing element.
  • an output shaft designed as a crankshaft
  • the housing element is the housing element
  • the housing element can be integrally formed with the cylinder housing.
  • the housing element can be integrally formed with the cylinder housing.
  • Cylinder housing and the housing element are designed as separately formed and interconnected components.
  • the respective pistons 20, 22 and 24 are connected in an articulated manner to the crankshaft via respective connecting rods 26, so that the translatory movements of the pistons 20, 22 and 24 into a rotational one
  • engine brake operation of the internal combustion engine and thus an engine brake can be implemented by means of the valve train 10, so that the internal combustion engine acts as an engine brake
  • the engine brake is also called
  • Engine braking system referred to, the engine brake or that
  • Engine brake system is designed as a hydraulic engine brake or as a hydraulic engine brake system.
  • the internal combustion engine can thus be switched between engine braking and fired operation. During fired operation, cylinders 12, 14 and 16 run respectively
  • Internal combustion engine designed as a diesel engine, so that the respective fuel-air mixture is ignited by self-ignition and subsequently burned.
  • the internal combustion engine is designed, for example, as a four-stroke engine, so that one work cycle of the internal combustion engine is exactly two complete
  • the combustion of the respective fuel-air mixture produces an exhaust gas in the fired operation, which comprises combustion products which result from the combustion of the respective fuel-air mixture.
  • the exhaust gas is pushed out of the respective cylinder 12, 14 or 16 by means of the respective piston 20, 22 or 24.
  • the respective cylinder 12, 14 or 16 is assigned at least one outlet duct (not recognizable in FIG. 1), via which the exhaust gas can be removed from the respective cylinder 12, 14 or 16.
  • the respective outlet duct not recognizable in FIG. 1
  • the outlet channel is a respective outlet valve 28, 30 or 32
  • Exhaust valve 28 the cylinder 12, the exhaust valve 30 the cylinder 14 and that
  • Exhaust valve 32 is assigned to the cylinder 16.
  • the respective outlet valve 28, 30 or 32 can be moved, in particular translationally, between a respective closed position and at least one respective open position. In the closed position, the respective outlet valve 28, 30 or 32 blocks the associated outlet channel. In the open position, however, the respective exhaust valve 28, 30 or 32 releases the respective associated exhaust port, so that the exhaust gas can then flow from the respective cylinder 12, 14 or 16 into the respective exhaust port.
  • the exhaust ports and the associated exhaust valves 28, 30 and 32 are received in a cylinder head, not shown.
  • the Cylinder head analogous to the exhaust ports and exhaust valves 28, 30 and 32 corresponding intake ports and intake valves.
  • the cylinders 12, 14 and 16 are assigned to a common first cylinder bank of the internal combustion engine or by the first
  • the internal combustion engine can have, for example, a second cylinder bank, which is provided in addition to the first cylinder bank and through which at least three further combustion chambers of the internal combustion engine, not shown in FIG. 1, are formed. So that is
  • Internal combustion engine for example, designed as a six-cylinder engine.
  • the third cylinder 16 follows the first cylinder 12, for example, the second cylinder 14 following the third cylinder 16. If, for example, the first cylinder 12 is designated by 1, the second cylinder 14 by 2 and the third cylinder 16 by 3, the firing order is based on cylinders 12, 14 and 16 of the first
  • Cylinder bank as follows: 1 -3-2. After a complete first run of the
  • the firing order then follows again for a second pass through the firing order of the third cylinder 16 (3) on the first cylinder 12 (1) and the second cylinder 14 (2) on the third cylinder 16 (3).
  • valve train 10 has a first rocker arm 34 assigned to the first cylinder 12 and thus to the first exhaust valve 28, via which the first exhaust valve 28 assigned to the first cylinder 12 can be actuated, that is to say from the
  • valve train 10 comprises a second rocker arm 36 assigned to the second cylinder 14 and thus to the second exhaust valve 30, via which the second exhaust valve 30 assigned to the second cylinder 14 can be actuated, that is to say it can be moved from the closed position into the open position.
  • valve train 10 has a third rocker arm 38 assigned to the third cylinder 16 and thus to the third exhaust valve 32, via which the third exhaust valve 32 assigned to the third cylinder 16 can be actuated, that is to say can be moved from the closed position into the open position.
  • a respective cam is assigned to the respective rocker arm 34, 36 or 38 for fired operation, by means of which the respective rocker arm 34, 36 or 38 can be actuated and thereby
  • the respective cam is pivotable so that the respective outlet valve 28, 30 or 32 via the respective associated rocker arm 34, 36 or 38 by means of the respective assigned cam is actuated.
  • the respective cam is arranged, for example, on a camshaft and rotatably connected to the camshaft, which can be driven by the output shaft, in particular via a drive system.
  • the respective cam has, for example, a respective base circle area having a respective base circle of the cam and at least one elevation area in particular adjoining the base circle area for actuating the respective rocker arm 34, 36 or 38.
  • the respective rocker arm 34, 36 or 38 is not actuated by the respective cam, so that in the base circle area of the respective cam, the respective outlet valve is actuated by the respective cam or by the respective rocker arm 34, 36 or 38 28, 30 and 32 are omitted.
  • the respective outlet valve 28, 30 or 32 executes a stroke, which is also referred to as a valve stroke or outlet stroke.
  • a respective actuating device 40, 42 or 44 which is shown particularly schematically in FIG. 1, is assigned to the respective cylinder 12, 14 or 16. It can be seen from FIG. 1 that the actuating device 40 is assigned to the cylinder 12, the actuating device 42 to the cylinder 14 and the actuating device 44 to the cylinder 16.
  • the respectively assigned cylinder 12, 14 or 16 is provided by supplying the respective actuating device 40, 42 or 44 with a hydraulic fluid between a firing operation for the fired operation and a braking operation for the
  • Engine brake operation of the internal combustion engine switchable. If, for example, the cylinders 12, 14 or 16 are each operated in the braking mode in which the respective braking mode is activated or set by the respective actuating device 40, 42 or 44, the internal combustion engine is thereby operated in the engine braking mode. As a result, an engine brake is set or the internal combustion engine functions as an engine brake.
  • combustion processes taking place in the cylinders 12, 14 and 16 are omitted, so that during the Engine braking operation or no combustion processes in the cylinders 12, 14 and 16 during the respective braking operation.
  • the actuators 40, 42 and 44 switch over from the cams for the fired operation to cams for one
  • the exhaust valves 28, 30 and 32 are no longer actuated by the cams for the fired operation via the respective exhaust rocker arms 34, 36 and 38, but by cams for the braking operation.
  • the exhaust rocker arms 34, 36 and 38 perform a pivoting movement, but the exhaust valves 28, 30 and 32 each only perform a valve lift according to the cams for the braking operation.
  • the valve lift in braking operation can, for example, be carried out by anyone
  • Cylinder 12, 14 and 16 associated brake rocker arm are transmitted. A detailed description of such devices is dispensed with, since they are sufficiently known from the prior art.
  • the respective adjusting device 40, 42 or 44 is used to operate the respective one
  • Firing operation of the respective cylinder 12, 14 or 16 is set, wherein during the firing operation - as described above - combustion processes take place in the cylinders 12, 14 or 16.
  • Hydraulic fluid is supplied in order to switch between the firing mode and the braking mode of the respective cylinder 12, 14 or 16, in particular to switch from the firing mode to the braking mode, the respective actuating device 40, 42 or 44 is a hydraulic actuating device 40, 42 or 44, that is formed as a hydraulically actuated or operable actuating device 40, 42 and 44, the respective
  • Actuator 40, 42 and 44 is also referred to as a hydraulic unit.
  • the hydraulic fluid is, for example, oil which, for example, comes from a source, in particular a pump for conveying the
  • Hydraulic fluid is provided.
  • a pressure, that is to say a hydraulic pressure, of the hydraulic fluid can be brought about or set by means of the source, so that the hydraulic fluid has a pressure, that is to say a hydraulic pressure.
  • the respective adjusting device 40, 42 or 44 can be actuated by means of this hydraulic pressure, so that with the aid of the hydraulic pressure, for example, can be switched between the respective firing mode and the respective braking mode.
  • the three cylinders 12, 14 and 16 of the first cylinder bank and the further three cylinders of the second cylinder bank can be put into the respective braking mode separately from one another.
  • the previous and following explanations for the cylinders 12, 14 and 16 can also be easily transferred to the other, further cylinders and vice versa.
  • valve drive 10 In order to be able to realize a particularly advantageous and in particular low-load operation of the valve drive 10, it is provided in the valve drive 10 that the supply to the actuating device 42 assigned to the second cylinder 14 can be adjusted by means of the rocker arm 34 assigned to the first cylinder 12. Furthermore, the
  • Hydraulic fluid by means of the second assigned to the second cylinder 14
  • Rocker arm 36 adjustable.
  • the supply of the actuating device 40 assigned to the first cylinder 12 with the hydraulic fluid can be adjusted by means of the third rocker arm 38 assigned to the third cylinder 16.
  • rocker arms 34, 36 and 38 are, for example, on a rocker arm axis
  • At least four line elements 46, 48, 50 and 52 for example, run in the rocker arm axis, which - as in FIG Fig. 1 is illustrated by arrows - can be flowed through by the hydraulic fluid.
  • the arrows shown in FIG. 1 illustrate a respective flow direction in which the hydraulic fluid, in particular from the source, can flow through the line elements 46, 48, 50 and 52, in particular to the respective actuating devices 40, 42 and 44.
  • Hydraulic fluid is supplied again by the braking operation in the
  • Firing mode switched No hydraulic fluid flows from the source through the line elements 46, 48, 50 and 52 to the respective actuating devices 40, 42 and 44 and the arrows of the flow direction shown in FIG. 1 are reversed.
  • the hydraulic fluid does not flow back to the source, but emerges from the Actuators 40, 42 and 44 and transitions between the line elements 46, 48, 50 and 52.
  • the switch from the braking mode to the fired mode takes place one after the other, as does the switching from the lighting mode to the braking mode, so that the actuating devices 40, 42 and 44 are not switched off at the same time or are no longer supplied with hydraulic fluid, as a result of which undesirable conditions, such as incomplete, for example retracted
  • Actuators 40, 42 and 44 can be avoided.
  • the valve train 10 further comprises a valve device 54, which is designed, for example, as a switching valve, in particular as an electrical switching valve.
  • a valve device 54 which is designed, for example, as a switching valve, in particular as an electrical switching valve.
  • the line element 46 is upstream of the valve train 10
  • Line elements 48, 50 and 52 are arranged, the line elements 48, 50 and 52 being able to be supplied with the hydraulic fluid provided by the source via the line element 46.
  • the valve device 54 is arranged between the line element 46 and the source, so that the line element 46 can be supplied with the hydraulic fluid via the valve device 54.
  • the valve device 54 is adjustable, in particular electrically, between at least one closed position and at least one open position. In the closed position, the line element 46 is fluidly separated from the source by means of the valve device 54, so that no hydraulic fluid can flow into the line element 46 from the source. In the open position, however, the
  • Valve device 54 clears the line element 46 so that the hydraulic fluid provided by the source can then flow into the line element 46 from the source.
  • a sufficient hydraulic pressure of the hydraulic fluid is thus initially set, for example, by means of the source, in particular by means of the pump, in particular while the valve device 54 is still in the closed position. If the valve device 54 is then opened, the hydraulic fluid having the pressure can flow into the line element 46 and flow through the line element 46.
  • the rocker arm 34 is relative to the rocker arm axis between a plurality of first pivot positions interrupting a fluidic connection between the line elements 46 and 48 and a plurality of the fluidic connection between the
  • Line elements 46 and 48 releasing second pivot positions pivotable relative to the rocker arm axis. If the rocker arm 34 releases the fluidic connection between the line elements 46 and 48, then the hydraulic pressure can hydraulic fluid comprising flow from the line element 46 into the line element 48 and flow through the line element 48, so that the hydraulic fluid is guided by means of the line element 48 to the actuating device 42.
  • Actuator 42 is thus on the line elements 48 and 46 and on the
  • Valve device 54 supplied with the hydraulic fluid, in particular filled. The same can be transferred to the actuating device 44, the rocker arm 36 and the line elements 46 and 50 and to the actuating device 40, the rocker arm 38 and the line elements 46 and 52.
  • the rocker arm 36 can also be pivoted relative to the rocker arm axis between a plurality of first swivel positions which interrupt a fluidic connection between the line elements 46 and 50 and a plurality of second swivel positions which release the fluidic connection between the line elements 46 and 50. If the rocker arm 36 thus releases the fluidic connection between the line elements 46 and 50, the hydraulic fluid can flow from the line element 46 into the line element 50, as a result of which the
  • Actuator 44 can be supplied with the hydraulic fluid, in particular filled.
  • the rocker arm 38 is, for example, between a plurality of first pivot positions which interrupt a fluidic connection between the line elements 46 and 52 and a plurality of the fluidic connection between the
  • Line elements 46 and 52 releasing second pivot positions pivotable relative to the rocker arm axis. If the rocker arm 38 thus releases the fluidic connection between the line elements 46 and 52, the hydraulic fluid can flow from the line element 46 into the line element 52 and from there to the line element 52
  • Flow actuator 40 whereby the actuator 40 is supplied with the hydraulic fluid, in particular filled.
  • the respective actuating device 40, 42 or 44 By supplying or filling the respective actuating device 40, 42 or 44 with the hydraulic fluid, for example, a respective hydraulic actuating piston of the respective
  • Actuating device 40, 42 or 44 extended in order to thereby switch, for example, from the respective lighting operation to the respective braking operation.
  • Hydraulic fluid can control the crank angle synchronously
  • FIG. 2 shows a diagram on the abscissa of which 56 degrees crank angle and thus rotational positions of the crankshaft are plotted.
  • the valve stroke is plotted in millimeters on ordinate 58.
  • a dashed curve 60 entered in the diagram shown in FIG. 2 illustrates the valve lift of the respective exhaust valve 28, 30 or 32 during fired operation, that is to say during the respective one
  • Solid curve 62 illustrates the respective valve lift of the respective exhaust valve 28, 30 or 32 during engine braking operation, that is to say during the respective braking operation.
  • Engine braking mode that is to say switching from the firing mode to the braking mode, a valve lift of the respective exhaust valve 28, 30 or 32 illustrated by the course 60 in the fired mode is switched off, and a valve lift of the respective one illustrated by the course 62
  • crank angle range between approximately 45 degrees crank angle and approximately 300 degrees crank angle is suitable for this purpose, since in this crank angle range both also as
  • Elevation curves designated curves 60 and 62 are at a valve lift of zero and zero millimeters, respectively. Switching, for example, from the respective firing mode to the respective braking mode is thus possible without the respective outlet valve 28, 30 or 32 having to be moved and without undesirably high valve attachment speeds occurring.
  • the gas exchange (TDC) is zero degrees crank angle.
  • the hydraulic fluid or its pressure for example in the form of pressure oil. It has been found that the hydraulic fluid for the switching described can be controlled at the correct point in time of the respective actuating device 40, 42 or 44 if the respective movement of the respective rocker arm 34, 36 or 38, respectively, which acts as an outlet rocker arm in order to control the pressure Sequence of firing subsequent cylinders 16, 14 and 12 of the same cylinder bank is used. This can be seen from a course 64.
  • the course 60 illustrates the
  • Valve stroke of the exhaust valve 28 the curve 64 illustrating the valve stroke of the exhaust valve 32 of the cylinder 16 following the ignition sequence of the cylinder 12.
  • the rocker arm 38 For Supply of the actuating device 40 with the hydraulic fluid is thus used for the rocker arm 38, since the cylinder 16, to which the rocker arm 38 is assigned, follows the cylinder 12, to which the actuating device 40 is assigned, in the firing order.
  • the rocker arm 36 is used to supply the actuating device 44 with the hydraulic fluid, since the cylinder 14, to which the rocker arm 36 is assigned, follows the cylinder 16, to which the actuating device 44 is assigned, in the firing sequence.
  • the rocker arm 34 is used to supply the actuating device 42 with the hydraulic fluid, since the cylinder 12, to which the rocker arm 34 is assigned, follows the cylinder 14, to which the actuating device 42 is assigned, in the firing order.
  • preceding cylinders 14, 12 and 16 of the same cylinder bank are used to control the respective actuators 40, 42 and 44, respectively.
  • the rocker arm 36 is thus used to supply the actuating device 40 with the hydraulic fluid, since the cylinder 14, to which the rocker arm 36 is assigned, precedes the cylinder 12, to which the actuating device 40 is assigned, in the firing order.
  • the rocker arm 34 is used to supply the actuating device 44 with the hydraulic fluid, since the cylinder 12 to which the rocker arm 34 is assigned precedes the cylinder 16 to which the actuating device 44 is assigned in the firing order.
  • the firing order of the following or preceding rocker arm depends on the intended elevation area or on the design of the elevation areas of the cam for braking operation.
  • the limit value of the corresponding valve stroke being, for example, four millimeters, remains
  • FIG. 3 shows a diagram on the abscissa of which 68 degrees crank angle are plotted, the ordinate 70 of the diagram shown in FIG. 3 plotting the valve lift in millimeters or the respective corresponding pivoting movements of the rocker arms 34, 36 and 38.
  • a curve 72 entered in the diagram shown in FIG. 3 illustrates, for example, the movement of the rocker arm 34, with, for example, a curve 74 entered in the diagram shown in FIG.
  • Movement of the rocker arm 38 and a course 76 illustrates the movement of the rocker arm 36.
  • the order of movement of the rocker arms 34, 36 and 38 corresponds to the firing order: 1 -3-2.
  • the courses 72, 74 and 76 of a cylinder bank are each offset by a crank angle of 240 degrees, which is known to correspond to twice the firing interval of an in-line six-cylinder internal combustion engine with the firing sequence 1 -5-3-6-2-4 .
  • the courses 72, 74 and 76 do not overlap, so that for each course 72, 74 and 76 at most exactly one of the adjusting devices 40, 42 and 44 is supplied with the hydraulic fluid.
  • the hydraulic fluid is always guided to the actuating device 40, 42 or 44 of the cylinder 12, 14 or 16, the actuating device 40, 42 or 44 of which is next to be supplied with the hydraulic fluid and thereby to be activated, and the hydraulic fluid does not become - as is conventional is provided - divided simultaneously between all actuators 40, 42 and 44 of a cylinder bank.
  • the actuating device 40, 42 or 44 of the cylinder 12, 14 or 16 the actuating device 40, 42 or 44 of which is next to be supplied with the hydraulic fluid and thereby to be activated, and the hydraulic fluid does not become - as is conventional is provided - divided simultaneously between all actuators 40, 42 and 44 of a cylinder bank.
  • intervals B in which none of the actuating devices 40, 42 and 44 with the hydraulic fluid is supplied because, for example, during the intervals B, the respective rocker arm 34, 36 or 38 is not actuated beyond the pivoting movement of the rocker arm 34, 36 or 38 corresponding to an exhaust valve stroke in the fired operation of 4 mm.
  • the supply of the line element 46 with the hydraulic fluid via the valve device 54 is preferably controlled or regulated in such a way that at the end of the release the fluidic connection between the line elements 46 and 48 or 46 and 50 or 46 and 52 there is still no pressure oil or hydraulic fluid, but at the start of the release of the fluidic connection the full hydraulic pressure is present.
  • Valve device 54 preferably such that this takes into account a switch-on delay time of the valve device 54 and a delay time of the build-up of the hydraulic pressure in the line element 46 which can be supplied with the hydraulic fluid via the valve device 54, in particular depending on the engine speed, oil pressure, oil viscosity and / or temperature and / or others, if applicable
  • Engine brake that is for switching from the engine brake mode to the fired mode.
  • the respective rocker arm 34 or 36 or 38 executes a pivoting movement which, in fired operation, exceeds an exhaust valve stroke, the respective rocker arm 34, 36 or 38 releases the respective fluidic connection.
  • the respective fluidic connection is released, for example, by a groove in one
  • the groove is preferably arranged in such a way that the groove always has a fluidic connection to the respective downstream of the line element 46
  • Has line element 48 or 50 or 52 a fluid connection of the groove to the line element, however, can be blocked and released by means of the respective rocker arm 34, 36 or 38.
  • the connection of the groove to the line element 46 is interrupted or blocked by means of the respective rocker arm 34, 36 or 38, while the respective rocker arm 34, 36 or 38 runs in the base circle region and thus on the base circle of the cam. Then, when the respective cam causes a pivoting movement of the respective rocker arm 34, 36 or 38 and preferably when the pivoting movement exceeds an angle that one in fired operation
  • Exhaust valve stroke corresponds to a predeterminable value of, for example, four millimeters, the connection between the groove and the line element 46 is released, so that the line element 46 is then fluidly connected to the respective line element 48, 50 or 52 via the respective groove.
  • the line elements 46, 48, 50 and 52 which are designed, for example, as oil channels, are preferably designed such that the respective inflows and outflows of the respective line elements 48, 50 and 52 are oriented upward, in particular in the vehicle vertical direction, so that they are under the influence of gravity do not run empty. This is particularly advantageous because a total volume that is different in size for activating the actuating devices 40, 42 and 44 or for activating hydraulic elements of the actuating devices 40, 42 and 44.
  • the largest total volume is, for example, that of the actuating device 42, which is supplied with the hydraulic fluid via the rocker arm 34.
  • a further embodiment can provide that for each individual cylinder 12, 14 or 16 or for the respective individual actuating device 40, 42 or 44, a respective, individual retention time is provided in order to differentiate between those to be filled

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb (10) für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem einem ersten Brennraum (12) der Verbrennungskraftmaschine zugeordneten Kipphebel (34), über welchen wenigstens ein dem ersten Brennraum (12) zugeordnetes Gaswechselventil (28) betätigbar ist, und mit einer einem zweiten Brennraum (14) der Verbrennungskraftmaschine zugeordneten Stelleinrichtung (42), mittels welcher durch Versorgen der Stelleinrichtung (42) mit Hydraulikflüssigkeit der zweite Brennraum (14) zwischen einem Befeuerungsbetrieb für einen befeuerten Betrieb und einem Bremsbetrieb für einen Motorbremsbetrieb der Verbrennungskraftmaschine umschaltbar ist, wobei die Versorgung der dem zweiten Brennraum (14) zugeordneten Stelleinrichtung (42) mit der Hydraulikflüssigkeit mittels des dem ersten Brennraum (12) zugeordneten Kipphebels (34) einstellbar ist.

Description

Ventiltrieb für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Ventiltriebs
Die Erfindung betrifft einen Ventiltrieb für eine Verbrennungskraftmaschine eines
Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß dem Oberbegriff von
Patentanspruch 1 und dem Oberbegriff von Patentanspruch 10 sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Ventiltriebs gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 1 .
Derartige Ventiltriebe sowie Verfahren zum Betreiben von solchen Ventiltrieben für Verbrennungskraftmaschinen von Kraftfahrzeugen, insbesondere Kraftwagen, sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Der Ventiltrieb weist wenigstens einen Kipphebel auf, welcher einem ersten Brennraum der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet ist. Über den Kipphebel ist wenigstens ein dem ersten Brennraum zugeordnetes Gaswechselventil betätigbar. Der Ventiltrieb weist ferner eine Stelleinrichtung auf, welche einem von dem ersten Brennraum unterschiedlichen, zusätzlich zu dem ersten Brennraum vorgesehenen zweiten Brennraum der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet ist. Beispielsweise ist die Verbrennungskraftmaschine als Hubkolbenmaschine beziehungsweise als Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine ausgebildet, sodass die Brennräume als Zylinder ausgebildet sind. Die Stelleinrichtung ist dabei als hydraulische Stelleinrichtung, das heißt als hydraulisch betätigbare beziehungsweise betreibbare Stelleinrichtung ausgebildet, mittels welcher durch Versorgen der Stelleinrichtung mit Hydraulikflüssigkeit der zweite
Brennraum zwischen einem Befeuerungsbetrieb für einen befeuerten Betrieb und einem Bremsbetrieb für einen Motorbremsbetrieb der Verbrennungskraftmaschine umschaltbar ist. Mit anderen Worten, zum Einstellen des befeuerten Betriebs der
Verbrennungskraftmaschine wird der Befeuerungsbetrieb des zweiten Brennraums eingestellt. Der befeuerte Betrieb ist beispielsweise ein so genannter Normalbetrieb, wobei im Rahmen des befeuerten Betriebs zumindest in dem zweiten Brennraum, insbesondere in den Brennräumen, Verbrennungsvorgänge ablaufen, in deren Rahmen jeweilige Kraftstoff-Luft-Gemische verbrannt werden. Daraus resultiert Abgas, welches beispielsweise mittels eines Kolbens aus dem jeweiligen Brennraum ausgeschoben wird. Dieses Abgas umfasst dabei Verbrennungsprodukte, welche aus der jeweiligen
Verbrennung des jeweiligen Kraftstoff-Luft-Gemisches resultieren.
Um jedoch den Motorbremsbetrieb und somit eine durch die Verbrennungskraftmaschine realisierte beziehungsweise realisierbare Motorbremse einzustellen, wird der
Bremsbetrieb des zweiten Brennraums eingestellt, sodass zumindest der zweite
Brennraum in dem Bremsbetrieb betrieben wird. Während des Motorbremsbetriebs unterbleiben zumindest in dem zweiten Brennraum, insbesondere in den Brennräumen, Verbrennungsvorgänge, sodass während des Motorbremsbetriebs beziehungsweise während des Bremsbetriebs zumindest im zweiten Brennraum keine
Verbrennungsvorgänge ablaufen. Dabei umfasst das Abgas während des
Motorbremsbetriebs keine Verbrennungsprodukte, sondern beispielsweise zumindest oder ausschließlich Luft. Der Bremsbetrieb und der Befeuerungsbetrieb des zweiten Brennraums unterscheiden sich dabei insbesondere hinsichtlich der Betätigung des Gaswechselventils. Insbesondere wird dabei das Gaswechselventil im Bremsbetrieb und Befeuerungsbetrieb jeweils mit unterschiedlichen Öffnungs- und Schließzeitpunkte und Ventilhüben betätigt.
Derartige Motorbremsbetriebe beziehungsweise Motorbremsen und deren jeweilige Funktion sind aus dem allgemeinen Stand der Technik hinlänglich bekannt.
Beispielsweise wird das Gaswechselventil während des Bremsbetriebs derart betätigt, dass eine Dekompressionsbremse realisiert wird, sodass die zuvor genannte
Motorbremse als Motor-Dekompressionsbremse ausgebildet ist. Wie hinlänglich bekannt ist, wird im Rahmen einer solchen Dekompressionsbremse im Brennraum mittels des zuvor genannten Kolbens verdichtetes Gas ungenutzt aus dem Brennraum entlassen, indem das Gaswechselventil mittels des zugehörigen Kipphebels entsprechend betätigt, insbesondere geöffnet, wird. Unter dem ungenutzten Entlassen ist zu verstehen, dass im verdichteten Gas enthaltende Verdichtungsenergie nicht genutzt wird, um den Kolben aus seinem oberen Totpunkt in seinen unteren Totpunkt zu bewegen. Somit muss die Verbrennungskraftmaschine Verdichtungsarbeit zum Verdichten des Gases in dem Brennraum leisten, wobei diese Verdichtungsarbeit - da das verdichtete Gas ungenutzt aus dem Brennraum entlassen wird - nicht genutzt wird, um den Kolben aus seinem oberen Totpunkt in seinen unteren Totpunkt zu bewegen. Dadurch wird die
Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eine beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine, abgebremst, wodurch beispielsweise Räder des Kraftfahrzeugs und somit das Kraftfahrzeug insgesamt abgebremst werden. Dabei ist das Gaswechselventil insbesondere als Auslassventil ausgebildet. Ein solcher Ventiltrieb kommt insbesondere bei Nutzfahrzeugen,
insbesondere beim Nutzkraftwagen, zum Einsatz. Des Weiteren offenbart die EP 2 598 727 B1 einen Ventiltrieb zum Betätigen wenigstens eines Gaswechselventils einer Verbrennungskraftmaschine.
Außerdem ist aus der DE 10 2008 050 171 A1 eine Ventiltriebvorrichtung, insbesondere für eine Brennkraftmaschine, bekannt, mit zumindest einer ersten
Ventilbetätigungseinheit, die eine hydraulische Aktuatoreinheit aufweist, und mit zumindest einer zweiten Ventilbetätigungseinheit, die eine Schalteinheit zur Steuerung von zumindest einem Teil der Aktuatoreinheit der ersten Ventilbetätigungseinheit aufweist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Ventiltrieb und ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhafter Betrieb realisierbar ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Ventiltrieb mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
Um einen Ventiltrieb der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass ein besonders vorteilhafter Ventiltrieb realisiert werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Versorgung der dem zweiten Brennraum zugeordneten Stelleinrichtung mit der Hydraulikflüssigkeit mittels des dem ersten Brennraum zugeordneten Kipphebels einstellbar ist. Mit anderen Worten wird der Kipphebel, welcher nicht etwa dem zweiten Brennraum, sondern dem ersten Brennraum zugeordnet ist, als Stell- beziehungsweise Ventilelement genutzt, um die Versorgung der Stelleinrichtung, welche nicht etwa dem ersten Brennraum, sondern dem zweiten Brennraum zugeordnet ist, mit der Hydraulikflüssigkeit einzustellen, das heißt zu beeinflussen. Hierdurch können ungünstige Zeitpunkte, zu denen beispielsweise der zweite Brennraum von dem Befeuerungsbetrieb auf den Bremsbetrieb beziehungsweise die Verbrennungskraftmaschine insgesamt von dem befeuerten Betrieb auf den
Motorbremsbetrieb oder vom Motorbremsbetrieb in den befeuerten Betrieb umgeschaltet wird, vermieden werden, sodass übermäßige, auf den Ventiltrieb wirkende Belastungen vermieden werden können. Mit anderen Worten ist es bei dem erfindungsgemäßen Ventiltrieb auf einfache, gewichts- und kostengünstige Weise möglich, unvorteilhafte Situationen beziehungsweise Zeitpunkte, in beziehungsweise zu denen der
Motorbremsbetrieb aktiviert bzw. deaktiviert wird, zu vermeiden, wodurch übermäßige Belastungen des Ventiltriebs vermieden werden.
Da der zweite Brennraum mittels der Stelleinrichtung zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb umgeschaltet werden kann, indem die Stelleinrichtung mit der Hydraulikflüssigkeit versorgt, das heißt betätigt beziehungsweise betrieben wird, ist die Stelleinrichtung als hydraulisch betätigbare beziehungsweise betreibbare Stelleinrichtung, das heißt als hydraulische Stelleinrichtung ausgebildet. Somit wird der Motorbremsbetrieb beziehungsweise der befeuerte Betrieb hydraulisch aktiviert beziehungsweise deaktiviert, sodass eine durch den Bremsbetrieb beziehungsweise den Motorbremsbetrieb realisierbare Motorbremse der Verbrennungskraftmaschine als hydraulische
Motorbremse, das heißt als hydraulisches Motorbremssystem ausgestaltet ist.
Der Erfindung liegt dabei insbesondere die Erkenntnis zugrunde, das heutige,
herkömmliche hydraulische Motorbremssysteme, insbesondere von
Verbrennungskraftmaschine von Nutzkraftwagen, über Zuschaltung eines hydraulischen Drucks erzielt beziehungsweise realisiert werden. Dieser hydraulische Druck wird dabei von der beispielsweise als Öl ausgebildeten Hydraulikflüssigkeit bereitgestellt. Der Druck beziehungsweise die Hydraulikflüssigkeit wird über eine beispielsweise als elektrisches Schaltventil ausgebildete Ventileinrichtung freigegeben, wobei diese Ventileinrichtung beispielsweise eine vom dem Kipphebel unterschiedliche und zusätzlich dazu
vorgesehene Ventileinrichtung sein kann.
Üblicherweise sind mehrere Stelleinrichtungen, welche auch als hydraulische Einheiten bezeichnet werden, vorgesehen, wobei die Stelleinrichtungen jeweiligen, voneinander unterschiedlichen Brennräumen zugeordnet sind. Durch das Freigeben des hydraulischen Drucks werden die hydraulischen Einheiten mit der Hydraulikflüssigkeit versorgt beziehungsweise die hydraulischen Einheiten füllen sich zumindest im Wesentlichen gleichzeitig. Die hydraulischen Einheiten weisen dabei beispielsweise jeweilige
hydraulische Betätigungskolben auf, die zur Aktivierung der Motorbremse ausgefahren werden. Dieses Ausfahren der hydraulischen Betätigungskolben wird durch das
Versorgen beziehungsweise Füllen der hydraulischen Einheiten mit der
Hydraulikflüssigkeit bewirkt. Aufgrund dessen, dass die hydraulischen Einheiten zumindest im Wesentlichen gleichzeitig mit der Hydraulikflüssigkeit versorgt werden und sich somit zumindest im Wesentlichen gleichzeitig mit der Hydraulikflüssigkeit füllen beziehungsweise aufgrund dessen, dass mit der Versorgung der hydraulischen Einheiten mit der Hydraulikflüssigkeit zumindest im Wesentlichen gleichzeitig begonnen wird und aufgrund von beispielsweise fertigungsbedingten Toleranzlagen von Bauteilen der hydraulischen Einheiten werden die hydraulischen Betätigungskolben zu jeweils unterschiedlichen Positionen bezogen auf den jeweiligen oberen Zündtotpunkt (ZOT), des jeweils zugeordneten, beispielsweise als Zylinder ausgebildeten Brennraums in
Bewegung gesetzt. Als Folge davon können Situationen auftreten, in denen die
Betätigungskolben zu Beginn des für den Motorbremsbetrieb notwendigen Ventilhubs nicht vollständig ausgefahren sind, sodass zu Beginn des Motorbremsbetriebs der notwendige Ventilhub für den Motorbremsbetrieb nicht erreicht wird, wodurch es zu besonders hohen Brennraumdrücken, insbesondere Zylinderdrücken, und somit zu hohen Belastungen, die auf den Ventiltrieb wirken, kommen kann. Dies ist umso relevanter, als zukünftige Systeme nicht mehr nur das Ausfahren eines hydraulischen
Betätigungskolbens je Brennraum, insbesondere Zylinder, erfordern werden, sondern gegebenenfalls zusätzlich das hydraulische Abschalten einer weiteren Komponente oder gegebenenfalls sogar einen entsprechenden Vorgang nicht nur auf einer Auslassseite, sondern auch auf einer Einlassseite der Verbrennungskraftmaschine vorsehen.
Vor diesem Hintergrund ist es wünschenswert, dass jeder Brennraum der
Verbrennungskraftmaschine gezielt in einem bestimmten beziehungsweise vorgebbaren Kurbelwinkelfenster, insbesondere seines eigenen Kurbelkreises, in den Bremsbetrieb überführt werden kann, wodurch übermäßig hohe, auf den Ventiltrieb wirkende transiente Lasten beim Umschalten zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb vermieden werden können. Dies kann nun mittels des erfindungsgemäßen Ventiltriebs auf besonders einfache, kosten- und gewichtsgünstige Weise realisiert werden.
Der Erfindung liegt ferner die Erkenntnis zugrunde, dass es üblicherweise vorgesehen ist, die Hydraulikflüssigkeit zum Betätigen der jeweiligen Stelleinrichtung zumindest im Wesentlichen direkt aus einem Kanal zu entnehmen und den mehreren Stelleinrichtungen zuzuführen. Daraus können jedoch die oben genannten unterschiedlichen Positionen der Betätigungskolben resultieren. Dies kann nun vermieden werden, da es erfindungsgemäß vorgesehen ist, die dem zweiten Brennraum zugeordnete Stelleinrichtung über den dem ersten Brennraum zugeordneten Kipphebel mit der Hydraulikflüssigkeit zu versorgen. Somit wird beispielsweise die insbesondere als Öl ausgebildete Hydraulikflüssigkeit zunächst zu dem Kipphebel geführt, welche nicht etwa dem zweiten Brennraum, dessen Stelleinrichtung mit Hydraulikflüssigkeit zu versorgen ist, sondern dem ersten Brennraum zugeordnet ist. Mit anderen Worten ist der Kipphebel, mittels welchem die Versorgung der Stelleinrichtung mit der Hydraulikflüssigkeit einstellbar ist, nicht etwa dem gleichen Brennraum zugeordnet, welchem auch die mit der Hydraulikflüssigkeit zu versorgende Stelleinrichtung zugeordnet ist, sondern die mit der Hydraulikflüssigkeit zu versorgenden Stelleinrichtung und der Kipphebel sind voneinander unterschiedlichen Brennräumen, insbesondere Zylindern, zugeordnet. Hierdurch kann ein besonders vorteilhafter und insbesondere belastungsarmer Betrieb des Ventiltriebs realisiert werden.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist der Kipphebel verschwenkbar auf einer Kipphebelachse angeordnet, sodass der Kipphebel relativ zu der Kipphebelachse verschwenkbar ist. Die Kipphebelachse weist dabei wenigstens zwei von der
Hydraulikflüssigkeit durchströmbare Leitungselemente auf, über welche die von einer Quelle bereitgestellte Hydraulikflüssigkeit zu der Stelleinrichtung führbar ist. Dabei ist der Kipphebel zwischen wenigstens einer eine fluidische Verbindung zwischen den
Leitungselementen unterbrechenden ersten Schwenkstellung und wenigstens einer die fluidische Verbindung zwischen den Leitungselementen freigebenden zweiten
Schwenkstellung relativ zu der Kipphebelachse verschwenkbar. Dies bedeutet, dass die Leitungselemente in der ersten Schwenkstellung des Kipphebels mittels des Kipphebels fluidisch voneinander getrennt sind, sodass die Hydraulikflüssigkeit beispielsweise nicht aus einem der ersten Leitungselemente in das zweite Leitungselement strömen kann. Bezogen auf eine Strömungsrichtung der Hydraulikflüssigkeit durch die Leitungselemente ist das erste Leitungselement beispielsweise stromauf des zweiten Leitungselements angeordnet, wobei das zweite Leitungselement stromauf der Stelleinrichtung und somit zwischen der Stelleinrichtung und dem ersten Leitungselement angeordnet ist. Somit kann in der ersten Schwenkstellung des Kipphebels die Hydraulikflüssigkeit nicht zu der Stelleinrichtung strömen, sodass die Stelleinrichtung nicht mit Hydraulikflüssigkeit versorgt werden kann.
In der zweiten Schwenkstellung jedoch gibt der Kipphebel die fluidische Verbindung zwischen den Leitungselementen frei, sodass die Hydraulikflüssigkeit von dem ersten Leitungselement in das zweite Leitungselement strömen und das zweite Leitungselement durchströmen kann. Von dem zweiten Leitungselement kann dann die
Hydraulikflüssigkeit zu der Stelleinrichtung geführt werden beziehungsweise strömen, wodurch die Stelleinrichtung mit der Hydraulikflüssigkeit versorgt wird.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Kipphebel in einem eine Mehrzahl von ersten Schwenkstellungen des Kipphebels umfassenden ersten Schwenkbereich des Kipphebels die fluidische Verbindung zwischen den Leitungselementen unterbricht und in einem eine Mehrzahl von von den ersten
Schwenkstellungen unterschiedlichen zweiten Schwenkstellungen des Kipphebels umfassenden und von dem ersten Schwenkbereich unterschiedlichen zweiten
Schwenkbereich des Kipphebels die fluidische Verbindung zwischen den
Leitungselementen freigibt. Dadurch kann ein besonders vorteilhafter Bereich, insbesondere Kurbelwinkelbereich, geschaffen werden, in welchem die Stelleinrichtung mit der Hydraulikflüssigkeit versorgt werden kann, um dadurch beispielsweise den zweiten Brennraum von dem Befeuerungsbetrieb in den Bremsbetrieb umzuschalten beziehungsweise umgekehrt.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass dem Kipphebel wenigstens ein Nocken zugeordnet ist, welcher einen Grundkreisbereich, in welchem eine durch den Nocken bewirkte Betätigung des Kipphebels unterbleibt, und wenigstens einen gegenüber dem Grundkreisbereich erhabenen Erhebungsbereich zum Betätigen des Kipphebels aufweist, wobei zumindest in dem Grundkreisbereich das Freigeben der fluidischen Verbindung zwischen den Leitungselementen unterbleibt. Mit anderen Worten, ist der Kipphebel in dem Grundkreisbereich und somit auf dem Grundkreis des Nockens, so ist die Hydraulikflüssigkeit für einen Weiterfluss, insbesondere von dem ersten
Leitungselement in das zweite Leitungselement und insbesondere weiter zu der
Stelleinrichtung, mittels des Kipphebels gesperrt. Der Grundkreisbereich ist den ersten Schwenkstellungen zugeordnet.
Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass zumindest in einem Teil des
Erhebungsbereichs der Kipphebel die fluidische Verbindung freigibt. Führt somit beispielsweise der Kipphebel seine Schwenkbewegung aus, insbesondere seine zweiten Schwenkstellungen, aus, wobei die Schwenkbewegung des Kipphebels mittels des Nockens und insbesondere mittels zumindest eines Teils des Erhebungsbereichs bewirkt wird, so gibt der Kipphebel das beispielsweise als Ölkanal ausgebildete zweite
Leitungselement zu der auch als Motorbremseinheit bezeichneten Stelleinrichtung frei, sodass die Stelleinrichtung mit der Hydraulikflüssigkeit befüllt werden kann.
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn eine Zündreihenfolge vorgesehen ist, gemäß beziehungsweise in welcher jeweilige Zündvorgänge zum Zünden jeweiliger Kraftstoff-Luft-Gemische in den Brennräumen nacheinander erfolgen, wobei bezogen auf diese Zündreihenfolge der zweite Brennraum dem ersten Brennraum folgt. Dies bedeutet, dass während des befeuerten Betriebs der Verbrennungskraftmaschine der zweite Brennraum zeitlich nach dem ersten Brennraum gezündet wird beziehungsweise der Zündvorgang in dem ersten Brennraum zeitlich vor dem Zündvorgang in dem zweiten Brennraum erfolgt. Es wurde gefunden, dass sich dadurch die Versorgung der
Stelleinrichtung mit der Hydraulikflüssigkeit auf besonders einfache Weise besonders vorteilhaft an jeweilige Betriebe beziehungsweise Zustände der Brennräume anpassen lässt, sodass ein besonders belastungsarmer Betrieb des Ventiltriebs dargestellt werden kann.
Beispielsweise ist es vorgesehen, dass die zuvor genannte, insbesondere als elektrisches Schaltventil ausgebildete Ventileinrichtung zum Einsatz kommt, wobei beispielsweise die Leitungselemente über die Ventileinrichtung mit der Hydraulikflüssigkeit versorgbar sind. Dabei ist beispielsweise das erste Leitungselement zwischen dem zweiten
Leitungselement und der Ventileinrichtung angeordnet, sodass dem ersten
Leitungselement beziehungsweise den Leitungselementen insgesamt die von der Quelle bereitgestellte Hydraulikflüssigkeit über die Ventileinrichtung zugeführt werden kann. Beispielsweise durch eine Ansteuerung der Ventileinrichtung gibt die Ventileinrichtung die Versorgung der Leitungselemente mit der Hydraulikflüssigkeit frei, sodass dann beispielsweise die von der Quelle bereitgestellte Hydraulikflüssigkeit zunächst in das erste Leitungselement strömen kann. Gibt dann beispielsweise der Kipphebel die fluidische Verbindung zwischen den Leitungselementen frei, so kann dann die
beispielsweise zunächst in dem ersten Leitungselement aufgenommene
Hydraulikflüssigkeit von dem ersten Leitungselement in das zweite Leitungselement und dann zu der Stelleinrichtung strömen.
Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Ansteuerung der Ventileinrichtung so erfolgt, dass der von der Hydraulikflüssigkeit bereitgestellte und beispielsweise als Öldruck ausgebildete hydraulische Druck zu einem von beispielsweise drei möglichen Kurbelwinkelzeitpunkten für drei Zylinder stattfindet beziehungsweise auftritt oder freigegeben wird, sodass zu dem Zeitpunkt, zu dem aufgrund eines hydraulischen Schemas die Versorgung, insbesondere Befüllung, einer der drei hydraulischen Einheiten pro Zylinder geschieht, auch der hydraulische Druck vorhanden ist und somit eine Zeitspanne, während welcher beispielsweise ein Kipphebel eines zweiten Zylinders die fluidische Verbindung zwischen den Leitungselementen freigibt, und somit beispielsweise eine Stelleinrichtung eines ersten Zylinders mit der von der Quelle bereitgestellten Hydraulikflüssigkeit versorgt werden kann, ausreicht, um die mit der Hydraulikflüssigkeit zu versorgende Stelleinrichtung vollständig beziehungsweise hinreichend mit
Hydraulikflüssigkeit zu befüllen beziehungsweise zu versorgen, insbesondere derart, dass der zuvor genannte hydraulische Betätigungskolben der Stelleinrichtung hinreichend beziehungsweise vollständig bewegt, insbesondere ausgefahren, wird.
Zur Realisierung eines besonders vorteilhaften und effektiven Motorbremsbetriebs ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Ventiltrieb wenigstens einen dem zweiten Brennraum der Verbrennungskraftmaschine zugeordneten zweiten Kipphebel aufweist, über welchen wenigstens ein dem zweiten Brennraum zugeordnetes zweites Gaswechselventil betätigbar ist. Beispielsweise ist das zweite Gaswechselventil ein Auslassventil.
Der Ventiltrieb umfasst ferner eine einen dritten, beispielsweise als Zylinder
ausgebildeten Brennraum der Verbrennungskraftmaschine zugeordnete zweite
Stelleinrichtung, mittels welcher durch Versorgen der zweiten Stelleinrichtung mit Hydraulikflüssigkeit der dritte Brennraum zwischen einem Befeuerungsbetrieb für den befeuerten Betrieb und einem Bremsbetrieb für den Motorbremsbetrieb der
Verbrennungskraftmaschine umschaltbar ist. Dabei ist die Versorgung der dem dritten Brennraum zugeordneten zweiten Stelleinrichtung mit Hydraulikflüssigkeit mittels des dem zweiten Brennraum zugeordneten zweiten Kipphebels einstellbar. Die vorherigen und folgenden Ausführungen zum ersten Gaswechselventil und zur ersten
Stelleinrichtung bezüglich des jeweils zugeordneten Brennraums können ohne weiteres auch auf das zweite Gaswechselventil und die zweite Stelleinrichtung bezüglich des jeweils zugeordneten Brennraums übertragen werden und umgekehrt.
Bei dieser Ausführungsform ist eine kurbelwinkelsynchrone Versorgung der jeweiligen Stelleinrichtung mit Hydraulikflüssigkeit realisierbar, sodass sich eine
kurbelwinkelsynchrone Ansteuerung beziehungsweise Aktivierung des
Motorbremssystems realisieren lässt. Im Gegensatz zu dem zuvor beschriebenen, zumindest im Wesentlichen gleichzeitigen Befüllen beziehungsweise Versorgen der als hydraulische Einheiten ausgebildeten Stelleinrichtung mit Hydraulikflüssigkeit ist es bei dem erfindungsgemäßen Ventiltrieb möglich, die jeweilige Stelleinrichtung individuell, insbesondere brennraum- beziehungsweise zylinderindividuell, mit Hydraulikflüssigkeit zu versorgen, wodurch übermäßige Belastungen vermieden werden können.
Insbesondere ist es vorzugsweise vorgesehen, dass bezogen auf die zwei
Stelleinrichtungen, das heißt bezogen auf die erste Stelleinrichtung und die zweite Stelleinrichtung stets genau eine, beziehungsweise höchstens eine, der Stelleinrichtungen mit der Hydraulikflüssigkeit versorgt wird, während eine Versorgung der jeweils anderen Stelleinrichtung mit der Hydraulikflüssigkeit unterbleibt.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich durch wenigstens einen dem dritten
Brennraum der Verbrennungskraftmaschine zugeordneten dritten Kipphebel aus, über welchen wenigstens ein dem dritten Brennraum zugeordnetes drittes Gaswechselventil betätigbar ist. Außerdem ist eine dem ersten Brennraum der Verbrennungskraftmaschine zugeordnete dritte Stelleinrichtung vorgesehen, mittels welcher durch Versorgen der dritten Stelleinrichtung mit Hydraulikflüssigkeit der erste Brennraum zwischen einem Befeuerungsbetrieb für den befeuerten Betrieb und einem Bremsbetrieb für den
Motorbremsbetrieb der Verbrennungskraftmaschine umschaltbar ist. Dabei ist die
Versorgung der dem ersten Brennraum zugeordneten dritten Stelleinrichtung mit der Hydraulikflüssigkeit mittels des dem dritten Brennraum zugeordneten dritten Kipphebels einstellbar. Die vorherigen und folgenden Ausführungen zur ersten beziehungsweise zweiten Stelleinrichtung und zum ersten beziehungsweise zweiten Kipphebel bezüglich des jeweils zugeordneten Brennraums sind ohne weiteres auch auf die dritte
Stelleinrichtung und den dritten Kipphebel bezüglich des zugeordneten Brennraums übertragbar und umgekehrt, sodass eine besonders vorteilhafte, insbesondere
brennraum- beziehungsweise zylinderindividuelle Versorgung der Stelleinrichtungen mit der Hydraulikflüssigkeit darstellbar ist. Insbesondere ist es vorzugsweise vorgesehen, dass bezogen auf die drei Stelleinrichtungen stets genau eine, beziehungsweise höchstens eine, der Stelleinrichtungen mit der Hydraulikflüssigkeit versorgt wird, während beispielsweise eine Versorgung der jeweils anderen zwei Stelleinrichtungen mit der Hydraulikflüssigkeit unterbleibt.
In einer alternativen Ausführung ist ein Ventiltrieb der im Oberbegriff des
Patentanspruchs 10 angegebenen Art derart erfindungsgemäß weiterentwickelt, dass die Versorgung der dem ersten Brennraum zugeordneten Stelleinrichtung mit der
Hydraulikflüssigkeit mittels des dem weiten Brennraum zugeordneten Kipphebels einstellbar ist. Mit anderen Worten wird der Kipphebel, welcher nicht etwa dem ersten Brennraum, sondern dem zweiten Brennraum zugeordnet ist, als Stell- beziehungsweise Ventilelement genutzt, um die Versorgung der Stelleinrichtung, welche nicht etwa dem zweiten Brennraum, sondern dem ersten Brennraum zugeordnet ist, mit der
Hydraulikflüssigkeit einzustellen, das heißt zu beeinflussen.
Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass sich ein besonders vorteilhafter, insbesondere belastungsarmer, Betrieb des Ventiltriebs darstellen lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Versorgung der dem zweiten Brennraum zugeordneten Stelleinrichtung mit der
Hydraulikflüssigkeit mittels des dem ersten Brennraum zugeordneten Kipphebels eingestellt wird. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Ventiltriebs sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen und umgekehrt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und
Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen
Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Die Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 ausschnittsweise eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen
Ventiltriebs;
Fig. 2 ein Diagramm zum Veranschaulichen des Ventiltriebs und eines
erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben des Ventiltriebs; und
Fig. 3 ein weiteres Diagramm zum Veranschaulichen des Ventiltriebs und des
Verfahrens.
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen im Ganzen mit 10 bezeichneten Ventiltrieb für eine in Fig. 1 ausschnittsweise erkennbare Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens. Beispielsweise ist der Kraftwagen als Nutzfahrzeug, insbesondere als Nutzkraftwagen, ausgebildet. Die
Verbrennungskraftmaschine ist dabei als Hubkolbenmaschine, insbesondere als
Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, ausgebildet, und umfasst einen ersten Brennraum in Form eines ersten Zylinders 12, einen zweiten Brennraum in Form eines zweiten Zylinders 14 und einen dritten Brennraum in Form eines dritten Zylinders 16. Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass die jeweiligen Zylinder 12, 14, 16 durch jeweiligen
Zylinderwände 18 jeweils zumindest teilweise begrenzt sind. Ferner ist in dem jeweiligen Zylinder 12, 14 beziehungsweise 16 ein Kolben 20, 22 beziehungsweise 24 translatorisch bewegbar aufgenommen. Der jeweiligen Kolben 20, 22 beziehungsweise 24 kann sich zwischen einem unteren Totpunkt (UT) und einem oberen Totpunkt (OT) translatorisch hin- und her bewegen.
Die Zylinder 12, 14 und 16 sind beispielsweise durch ein Zylindergehäuse der
Verbrennungskraftmaschine gebildet. Die Verbrennungskraftmaschine weist ferner eine beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildete Abtriebswelle auf, welche drehbar an einem Gehäuseelement der Verbrennungskraftmaschine gelagert und somit um eine Drehachse relativ zu dem Gehäuseelement drehbar ist. Dabei ist das Gehäuseelement
beispielsweise als Kurbelgehäuse ausgebildet, wobei das Gehäuseelement einstückig mit dem Zylindergehäuse ausgebildet sein kann. Alternativ ist es denkbar, dass das
Zylindergehäuse und das Gehäuseelement als separat voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Bauelemente ausgebildet sind. Dabei sind die jeweiligen Kolben 20, 22 und 24 über jeweilige Pleuel 26 gelenkig mit der Kurbelwelle verbunden, sodass die translatorischen Bewegungen der Kolben 20, 22 und 24 in eine rotatorische
Bewegung der Kurbelwelle um ihre Drehachse umgewandelt werden können.
Wie im Folgenden noch genauer erläutert wird, kann mittels des Ventiltriebs 10 ein Motorbremsbetrieb der Verbrennungskraftmaschine und somit eine Motorbremse realisiert werden, sodass die Verbrennungskraftmaschine als Motorbremse zum
Abbremsen des Kraftfahrzeugs fungieren kann. Die Motorbremse wird auch als
Motorbremssystem bezeichnet, wobei die Motorbremse beziehungsweise das
Motorbremssystem als hydraulische Motorbremse beziehungsweise als hydraulisches Motorbremssystem ausgebildet ist. Die Verbrennungskraftmaschine kann somit zwischen dem Motorbremsbetrieb und einem befeuerten Betrieb umgeschaltet werden. Während des befeuerten Betriebs laufen in den Zylindern 12, 14 und 16 jeweilige
Verbrennungsvorgänge an, in deren Rahmen jeweilige Kraftstoff-Luft-Gemische in den Zylindern 12, 14 und 16 gezündet und verbrannt werden. Beispielsweise ist die
Verbrennungskraftmaschine als Dieselmotor ausgebildet, so dass das jeweilige Kraftstoff- Luft-Gemisch durch Selbstzündung gezündet und in der Folge verbrannt wird. Die Verbrennungskraftmaschine ist dabei beispielsweise als Vier-Takt-Motor ausgebildet, so dass ein Arbeitsspiel der Verbrennungskraftmaschine genau zwei vollständige
Umdrehungen der Kurbelwelle und somit 720 Grad Kurbelwinkel (°KW) umfasst.
Innerhalb eines solchen Arbeitsspiels bewegt sich der jeweilige Kolben 20, 22
beziehungsweise 24 genau zwei Mal in den unteren Totpunkt und zwei Mal in seinen oberen Totpunkt, wobei innerhalb eines solchen Arbeitsspiels genau ein
Verbrennungsvorgang in den jeweiligen Zylinder 12, 14 beziehungsweise 16 abläuft.
Somit erfolgt innerhalb eines Arbeitsspiels der Verbrennungskraftmaschine genau eine Zündung beziehungsweise genau ein Zündvorgang in dem jeweiligen Zylinder 12, 14 beziehungsweise 16, wobei im Rahmen des jeweiligen Zündvorgangs das jeweilige Kraftstoff-Luft-Gemisch verbrannt wird. Dabei ist eine Zündreihenfolge vorgesehen, in beziehungsweise gemäß welcher die Zündvorgänge in den Zylinder 12, 14 und 16 während des befeuerten Betriebs in einer bestimmten Reihenfolge durchgeführt werden. Die Zylinder 12, 14 beziehungsweise 16 weisen eine bestimmte Zündreihenfolge, welche auch als Zündfolge bezeichnet wird.
Durch das Verbrennen des jeweiligen Kraftstoff-Luft-Gemisches entsteht im befeuerten Betrieb ein Abgas, welches Verbrennungsprodukte umfasst, die aus der Verbrennung des jeweiligen Kraftstoff-Luft-Gemisches resultieren. Dabei wird, insbesondere während des befeuerten Betriebs, das Abgas mittels des jeweiligen Kolbens 20, 22 beziehungsweise 24 aus dem jeweiligen Zylinder 12, 14 beziehungsweise 16 ausgeschoben.
Hierzu ist dem jeweiligen Zylinder 12, 14 beziehungsweise 16 wenigstens ein in Fig. 1 nicht erkennbarer Auslasskanal zugeordnet, über welchen das Abgas aus dem jeweiligen Zylinder 12, 14 beziehungsweise 16 abgeführt werden kann. Dem jeweiligen
Auslasskanal ist ein jeweiliges, als Auslassventil 28, 30 beziehungsweise 32
ausgebildetes Gaswechselventil zugeordnet. Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass das
Auslassventil 28 dem Zylinder 12, das Auslassventil 30 dem Zylinder 14 und das
Auslassventil 32 dem Zylinder 16 zugeordnet ist. Das jeweilige Auslassventil 28, 30 beziehungsweise 32 ist zwischen einer jeweiligen Schließstellung und wenigstens einer jeweiligen Offenstellung, insbesondere translatorisch, bewegbar. In der Schließstellung versperrt das jeweilige Auslassventil 28, 30 beziehungsweise 32 den jeweils zugehörigen Auslasskanal. In der Offenstellung jedoch gibt das jeweilige Auslassventil 28, 30 beziehungsweise 32 den jeweils zugehörigen Auslasskanal frei, so dass dann das Abgas aus dem jeweiligen Zylinder 12, 14 beziehungsweise 16 in den jeweiligen Auslasskanal strömen kann. Die Auslasskanäle und die zugeordneten Auslassventil 28, 30 und 32 sind in einem nicht dargestellten Zylinderkopf aufgenommen. Bekanntermaßen weist der Zylinderkopf analog zu den Auslasskanälen und den Auslassventilen 28, 30 und 32 entsprechende Einlasskanäle und Einlassventile auf.
Beispielsweise sind die Zylinder 12, 14 und 16 einer gemeinsamen ersten Zylinderbank der Verbrennungskraftmaschine zugeordnet beziehungsweise durch die erste
Zylinderbank gebildet. Dabei kann die Verbrennungskraftmaschine beispielsweise eine zusätzlich zur ersten Zylinderbank vorgesehene, zweite Zylinderbank aufweisen, durch welche wenigstens drei weitere, in Fig. 1 nicht gezeigte und als Zylinder ausgebildete Brennräume der Verbrennungskraftmaschine gebildet sind. Somit ist die
Verbrennungskraftmaschine beispielsweise als Sechs-Zylinder-Motor ausgebildet.
Bezogen auf die zuvor genannte Zündreihenfolge beziehungsweise in der
Zündreihenfolge folgt beispielsweise der dritte Zylinder 16 dem ersten Zylinder 12, wobei der zweite Zylinder 14 dem dritten Zylinder 16 folgt. Wird somit beispielsweise der erste Zylinder 12 mit 1 , der zweite Zylinder 14 mit 2 und der dritte Zylinder 16 mit 3 bezeichnet, so lautet die Zündreihenfolge bezogen auf die Zylinder 12, 14 und 16 der ersten
Zylinderbank wie folgt: 1 -3-2. Nach einem vollständigen ersten Durchlauf der
Zündreihenfolge folgt dann wieder für einen zweiten Durchlauf der Zündreihenfolge der dritte Zylinder 16 (3) auf den ersten Zylinder 12 (1 ) und der zweite Zylinder 14 (2) auf den dritten Zylinder 16 (3).
Des Weiteren weist der Ventiltrieb 10 einen dem ersten Zylinder 12 und somit dem ersten Auslassventil 28 zugeordneten ersten Kipphebel 34 auf, über welchen das dem ersten Zylinder 12 zugeordnete erste Auslassventil 28 betätigbar, das heißt aus der
Schließstellung in die Offenstellung bewegbar, ist. Außerdem umfasst der Ventiltrieb 10 einen dem zweiten Zylinder 14 und somit dem zweiten Auslassventil 30 zugeordneten zweiten Kipphebel 36, über welchen das dem zweiten Zylinder 14 zugeordnete zweite Auslassventil 30 betätigbar, das heißt aus der Schließstellung in die Offenstellung bewegbar, ist. Des Weiteren weist der Ventiltrieb 10 einen dem dritten Zylinder 16 und somit dem dritten Auslassventil 32 zugeordneten dritten Kipphebel 38 auf, über welchen das den dritten Zylinder 16 zugeordnete dritte Auslassventil 32 betätigbar, das heißt aus der Schließstellung in die Offenstellung bewegbar, ist.
Dem jeweiligen Kipphebel 34, 36 beziehungsweise 38 ist beispielsweise ein jeweiliger, in Fig. 1 nicht dargestellter Nocken für den befeuerten Betrieb zugeordnet, mittels welchem der jeweilige Kipphebel 34, 36 beziehungsweise 38 betätigbar und dadurch
verschwenkbar ist, so dass das jeweilige Auslassventil 28, 30 beziehungsweise 32 über den jeweils zugehörigen Kipphebel 34, 36 beziehungsweise 38 mittels des jeweils zugeordneten Nockens betätigbar ist. Der jeweilige Nocken ist beispielsweise auf einer Nockenwelle angeordnet und drehtest mit der Nockenwelle verbunden, welche von der Abtriebswelle, insbesondere über ein Antriebssystem, antreibbar ist. Dabei weist der jeweilige Nocken beispielsweise einen jeweiligen, einen jeweiligen Grundkreis des Nockens aufweisenden Grundkreisbereich und wenigstens einen sich insbesondere an den Grundkreisbereich anschließenden Erhebungsbereich zum Betätigen des jeweiligen Kipphebels 34, 36 beziehungsweise 38 auf. In dem jeweiligen Grundkreisbereich unterbleibt beispielsweise ein durch den jeweiligen Nocken bewirktes Betätigen des jeweiligen Kipphebels 34, 36 beziehungsweise 38, so dass in dem Grundkreisbereich des jeweiligen Nockens ein durch den jeweiligen Nocken beziehungsweise durch den jeweiligen Kipphebel 34, 36 beziehungsweise 38 bewirktes Betätigen des jeweiligen Auslassventils 28, 30 beziehungsweise 32 unterbleibt.
In dem jeweiligen Erhebungsbereich jedoch werden der jeweilige Kipphebel 34, 36 beziehungsweise 38 und somit das jeweils zugeordnete Auslassventil 28, 30
beziehungsweise 32 betätigt. Im Rahmen seiner jeweiligen Betätigung, das heißt im Rahmen seiner Bewegung aus der Schließstellung in die beziehungsweise in Richtung der Offenstellung führt das jeweilige Auslassventil 28, 30 beziehungsweise 32 einen Hub aus, welcher auch als Ventilhub oder Auslasshub bezeichnet wird.
Außerdem ist dem jeweiligen Zylinder 12, 14 beziehungsweise 16 eine jeweilige, in Fig. 1 besonders schematisch dargestellte Stelleinrichtung 40, 42 beziehungsweise 44 zugeordnet. Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass die Stelleinrichtung 40 dem Zylinder 12, die Stelleinrichtung 42 dem Zylinder 14 und die Stelleinrichtung 44 dem Zylinder 16 zugeordnet ist. Mittels der jeweiligen Stelleinrichtung 40, 42 beziehungsweise 44 ist der jeweils zugeordnete Zylinder 12, 14 beziehungsweise 16 durch Versorgen der jeweiligen Stelleinrichtung 40, 42 beziehungsweise 44 mit einer Hydraulikflüssigkeit zwischen einem Befeuerungsbetrieb für den befeuerten Betrieb und einem Bremsbetrieb für den
Motorbremsbetrieb der Verbrennungskraftmaschine umschaltbar. Werden somit beispielsweise die Zylinder 12, 14 beziehungsweise 16 jeweils in dem Bremsbetrieb betrieben, in dem der jeweilige Bremsbetrieb durch die jeweilige Stelleinrichtung 40, 42 beziehungsweise 44 aktiviert beziehungsweise eingestellt ist, so wird dadurch die Verbrennungskraftmaschine in dem Motorbremsbetrieb betrieben. Dadurch ist eine Motorbremse eingestellt beziehungsweise die Verbrennungskraftmaschine fungiert als Motorbremse. Während des Motorbremsbetriebs unterbleiben beispielsweise in den Zylinder 12, 14 und 16 ablaufende Verbrennungsvorgänge, so dass während des Motorbremsbetriebs beziehungsweise während des jeweiligen Bremsbetriebs keine Verbrennungsvorgänge in den Zylindern 12, 14 und 16 ablaufen.
Im Bremsbetrieb erfolgt mittels der Stelleinrichtungen 40, 42 beziehungsweise 44 ein Umschalten von den Nocken für den befeuerten Betrieb auf Nocken für einen
Bremsbetrieb. Dabei werden die Auslassventile 28, 30 und 32 nicht mehr über die jeweiligen Auslasskipphebel 34, 36 und 38 von den Nocken für den befeuerten Betrieb betätigt, sondern von Nocken für den Bremsbetrieb. Hierbei führen die Auslasskipphebel 34, 36 und 38 zwar eine Schwenkbewegung aus, wobei die Auslassventile 28, 30 und 32 allerdings jeweils lediglich einen Ventilhub gemäß der Nocken für den Bremsbetrieb ausführen. Der Ventilhub im Bremsbetrieb kann beispielsweise über einen, jedem
Zylinder 12, 14 und 16 zugeordneten Bremskipphebel übertragen werden. Auf eine detaillierte Beschreibung derartiger Vorrichtungen wird verzichtet, da diese aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt sind.
Um die Verbrennungskraftmaschine in dem befeuerten Betrieb zu betreiben, wird mittels der jeweiligen Stelleinrichtung 40, 42 beziehungsweise 44 der jeweilige
Befeuerungsbetrieb des jeweiligen Zylinders 12, 14 beziehungsweise 16 eingestellt, wobei während des Befeuerungsbetriebs - wie zuvor beschrieben - Verbrennungsvorgänge in den Zylindern 12, 14 beziehungsweise 16 ablaufen.
Da die jeweilige Stelleinrichtung 40, 42 beziehungsweise 44 mit der genannten
Hydraulikflüssigkeit versorgt wird, um zwischen dem Befeuerungsbetrieb und dem Bremsbetrieb des jeweiligen Zylinders 12, 14 beziehungsweise 16 umzuschalten, insbesondere von dem Befeuerungsbetrieb auf den Bremsbetrieb umzuschalten, ist die jeweilige Stelleinrichtung 40, 42 beziehungsweise 44 als hydraulische Stelleinrichtung 40, 42 beziehungsweise 44, das heißt als hydraulisch betätigbare beziehungsweise betreibbare Stelleinrichtung 40, 42 und 44 ausgebildet, wobei die jeweilige
Stelleinrichtung 40, 42 beziehungsweise 44 auch als hydraulische Einheit bezeichnet wird. Bei der Hydraulikflüssigkeit handelt es sich beispielsweise um Öl, welches beispielsweise von einer Quelle, insbesondere einer Pumpe zum Fördern der
Hydraulikflüssigkeit, bereitgestellt wird. Insbesondere kann mittels der Quelle ein Druck, das heißt ein hydraulischer Druck, der Hydraulikflüssigkeit bewirkt beziehungsweise eingestellt werden, so dass die Hydraulikflüssigkeit einen Druck, das heißt einen hydraulischen Druck, aufweist. Mittels dieses hydraulischen Drucks kann die jeweilige Stelleinrichtung 40, 42 beziehungsweise 44 betätigt werden, so dass mit Hilfe des hydraulischen Drucks beispielsweise zwischen dem jeweiligen Befeuerungsbetrieb und dem jeweiligen Bremsbetrieb umgeschaltet werden kann.
Insbesondere ist es bei der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen, dass die drei Zylinder 12, 14 und 16 der ersten Zylinderbank und die weiteren drei Zylinder der zweiten Zylinderbank getrennt voneinander in den jeweiligen Bremsbetrieb versetzt werden können. Somit können beispielsweise die vorigen und folgenden Ausführungen zu den Zylindern 12, 14 und 16 ohne weiteres auch auf die anderen, weiteren Zylinder übertragen werden und umgekehrt.
Um nun einen besonders vorteilhaften und insbesondere belastungsarmen Betrieb des Ventiltriebs 10 realisieren zu können, ist es bei dem Ventiltrieb 10 vorgesehen, dass die Versorgung der dem zweiten Zylinder 14 zugeordneten Stelleinrichtung 42 mittels des dem ersten Zylinder 12 zugeordneten Kipphebels 34 einstellbar ist. Ferner ist die
Versorgung der den dritten Zylinder 16 zugeordneten Stelleinrichtung 44 mit der
Hydraulikflüssigkeit mittels des dem zweiten Zylinder 14 zugeordneten zweiten
Kipphebels 36 einstellbar. Außerdem ist die Versorgung der dem ersten Zylinder 12 zugeordneten Stelleinrichtung 40 mit der Hydraulikflüssigkeit mittels des den dritten Zylinder 16 zugeordneten dritten Kipphebels 38 einstellbar.
Die Kipphebel 34, 36 und 38 sind beispielsweise auf einer Kipphebelachse
verschwenkbar angeordnet und können somit relativ zu der Kipphebelachse verschwenkt werden, insbesondere infolge einer durch den jeweiligen Nocken bewirkten Betätigung des jeweiligen Kipphebels 34, 36 beziehungsweise 38. In der Kipphebelachse verlaufen beispielsweise wenigstens vier Leitungselemente 46, 48, 50 und 52, welche - wie in Fig. 1 durch Pfeile veranschaulicht ist - von der Hydraulikflüssigkeit durchströmbar sind. Dabei veranschaulichen die in Fig. 1 gezeigten Pfeile eine jeweilige Strömungsrichtung, in die die Hydraulikflüssigkeit, insbesondere von der Quelle, durch die Leitungselemente 46, 48, 50 und 52, insbesondere zu den jeweiligen Stelleinrichtungen 40, 42 und 44, strömen kann.
Wird die jeweilige Stelleinrichtung 40, 42 beziehungsweise 44 nicht mehr mit der
Hydraulikflüssigkeit versorgt, wird wieder von dem Bremsbetrieb in den
Befeuerungsbetrieb umgeschaltet. Dabei strömt keine Hydraulikflüssigkeit von der Quelle durch die Leitungselemente 46, 48, 50 und 52 zu den jeweiligen Stelleinrichtungen 40, 42 und 44 und die in Fig. 1 gezeigte Pfeile der Strömungsrichtung kehren sich um. Dabei strömt die Hydraulikflüssigkeit nicht zurück zur Quelle, sondern tritt aus den Stelleinrichtungen 40, 42 und 44 und Übergängen zwischen den Leitungselementen 46, 48, 50 und 52 aus. Vorteilhafterweise erfolgt das Umschalten vom Bremsbetrieb in den befeuerten Betrieb ebenso nacheinander wie das Umschalten vom Befeuerungsbetrieb in den Bremsbetrieb, so dass die Stelleinrichtungen 40, 42 und 44 nicht gleichzeitig abgeschaltet, beziehungsweise nicht mehr mit Hydraulikflüssigkeit versorgt werden, wodurch unerwünschte Zustände, wie zum Beispiel unvollständig eingefahrene
Stelleinrichtungen 40, 42 und 44, vermieden werden können.
Dabei umfasst der Ventiltrieb 10 ferner eine Ventileinrichtung 54, welche beispielsweise als Schaltventil, insbesondere als elektrisches Schaltventil, ausgebildet ist. Bezogen auf die zuvor genannte Strömungsrichtung ist das Leitungselement 46 stromauf der
Leitungselemente 48, 50 und 52 angeordnet, wobei die Leitungselemente 48, 50 und 52 über das Leitungselement 46 mit der von der Quelle bereitgestellten Hydraulikflüssigkeit versorgbar sind. Dabei ist beispielsweise bezogen auf die Strömungsrichtung der von der Quelle zu den Stelleinrichtungen 40, 42 und 44 strömenden Hydraulikflüssigkeit die Ventileinrichtung 54 zwischen dem Leitungselement 46 und der Quelle angeordnet, so dass das Leitungselement 46 über die Ventileinrichtung 54 mit der Hydraulikflüssigkeit versorgt werden kann. Insbesondere ist die Ventileinrichtung 54, insbesondere elektrisch, zwischen wenigstens einer Schließstellung und wenigstens einer Offenstellung verstellbar. In der Schließstellung ist das Leitungselement 46 mittels der Ventileinrichtung 54 fluidisch von der Quelle getrennt, so dass keine Hydraulikflüssigkeit von der Quelle in das Leitungselement 46 strömen kann. In der Offenstellung jedoch gibt die
Ventileinrichtung 54 das Leitungselement 46 frei, so dass dann die von der Quelle bereitgestellte Hydraulikflüssigkeit von der Quelle in das Leitungselement 46 einströmen kann. Somit wird beispielsweise zunächst mittels der Quelle, insbesondere mittels der Pumpe, ein hinreichender hydraulischer Druck der Hydraulikflüssigkeit eingestellt, insbesondere während die Ventileinrichtung 54 sich noch in der Schließstellung befindet. Wird dann die Ventileinrichtung 54 geöffnet, so kann die den Druck aufweisenden Hydraulikflüssigkeit in das Leitungselement 46 einströmen und das Leitungselement 46 durchströmen.
Der Kipphebel 34 ist dabei relativ zu der Kipphebelachse zwischen mehreren, eine fluidische Verbindung zwischen den Leitungselementen 46 und 48 unterbrechenden ersten Schwenkstellungen und mehreren die fluidische Verbindung zwischen den
Leitungselementen 46 und 48 freigebenden zweiten Schwenkstellungen relativ zu der Kipphebelachse verschwenkbar. Gibt der Kipphebel 34 die fluidische Verbindung zwischen den Leitungselementen 46 und 48 frei, so kann die den hydraulischen Druck aufweisende Hydraulikflüssigkeit von dem Leitungselement 46 in das Leitungselement 48 strömen und das Leitungselement 48 durchströmen, so dass die Hydraulikflüssigkeit mittels des Leitungselements 48 zu der Stelleinrichtung 42 geführt wird. Die
Stelleinrichtung 42 wird somit über die Leitungselemente 48 und 46 und über die
Ventileinrichtung 54 mit der Hydraulikflüssigkeit versorgt, insbesondere befüllt. Analoges kann auf die Stelleinrichtung 44, den Kipphebel 36 und die Leitungselemente 46 und 50 sowie auf die Stelleinrichtung 40, den Kipphebel 38 und die Leitungselemente 46 und 52 übertragen werden. Somit ist beispielsweise auch der Kipphebel 36 zwischen mehreren eine fluidische Verbindung zwischen den Leitungselementen 46 und 50 unterbrechenden ersten Schwenkstellungen und mehreren die fluidische Verbindung zwischen den Leitungselementen 46 und 50 freigebenden zweiten Schwenkstellungen relativ zu der Kipphebelachse verschwenkbar. Gibt somit der Kipphebel 36 die fluidische Verbindung zwischen dem Leitungselementen 46 und 50 frei, so kann die Hydraulikflüssigkeit aus dem Leitungselement 46 in das Leitungselement 50 strömen, wodurch die
Stelleinrichtung 44 mit der Hydraulikflüssigkeit versorgt, insbesondere befüllt, werden kann.
Demzufolge ist beispielsweise der Kipphebel 38 zwischen mehreren eine fluidische Verbindung zwischen den Leitungselementen 46 und 52 unterbrechenden ersten Schwenkstellungen und mehreren die fluidische Verbindung zwischen den
Leitungselementen 46 und 52 freigebenden zweiten Schwenkstellungen relativ zu der Kipphebelachse verschwenkbar. Gibt somit der Kipphebel 38 die fluidische Verbindung zwischen den Leitungselementen 46 und 52 frei, so kann die Hydraulikflüssigkeit aus dem Leitungselement 46 in das Leitungselement 52 und von diesem zu der
Stelleinrichtung 40 strömen, wodurch die Stelleinrichtung 40 mit der Hydraulikflüssigkeit versorgt, insbesondere befüllt, wird. Durch Versorgen beziehungsweise Befüllen der jeweiligen Stelleinrichtung 40, 42 beziehungsweise 44 mit der Hydraulikflüssigkeit wird beispielsweise ein jeweiliger, hydraulischer Betätigungskolben der jeweiligen
Stelleinrichtung 40, 42 beziehungsweise 44 ausgefahren, um dadurch beispielsweise von dem jeweiligen Befeuerungsbetrieb in den jeweiligen Bremsbetrieb umzuschalten. Durch die beschriebene Versorgung der Stelleinrichtungen 40, 42 und 44 mit der
Hydraulikflüssigkeit kann eine kurbelwinkelsynchrone Ansteuerung des
Motorbremssystems realisiert werden, wobei unerwünschte und ungünstige Situationen, welche zu übermäßigen Belastungen des Ventiltriebs 10 führen könnten, vermieden werden können. Der Ventiltrieb 10, insbesondere dessen Funktion, sowie ein Verfahren zum Betreiben des Ventiltriebs 10 werden im Folgenden anhand von Fig. 2 und 3 veranschaulicht. Fig. 2 zeigt ein Diagramm, auf dessen Abszisse 56 Grad Kurbelwinkel und somit Drehstellungen der Kurbelwelle aufgetragen sind. Auf der Ordinate 58 ist der Ventilhub in Millimeter aufgetragen. Ein in das in Fig. 2 gezeigte Diagramm eingetragener gestrichelter Verlauf 60 veranschaulicht den Ventilhub des jeweiligen Auslassventils 28, 30 beziehungsweise 32 während des befeuerten Betriebs, das heißt während des jeweiligen
Befeuerungsbetriebs. Ein in das in Fig. 2 gezeigte Diagramm eingetragener,
durchgezogener Verlauf 62 veranschaulicht den jeweiligen Ventilhub des jeweiligen Auslassventils 28, 30 beziehungsweise 32 während des Motorbremsbetriebs, das heißt während des jeweiligen Bremsbetriebs. Um von dem befeuerten Betrieb in den
Motorbremsbetrieb, das heißt von dem Befeuerungsbetrieb in den Bremsbetrieb umzuschalten, wird eine durch den Verlauf 60 im befeuerten Betrieb veranschaulichte Ventilerhebung des jeweiligen Auslassventils 28, 30 beziehungsweise 32 abgeschaltet, und eine durch den Verlauf 62 veranschaulichte Ventilerhebung des jeweiligen
Auslassventils 28, 30 beziehungsweise 32 wird eingeschaltet. Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, eignet sich hierfür der Kurbelwinkelbereich zwischen circa 45 Grad Kurbelwinkel und circa 300 Grad Kurbelwinkel, da in diesem Kurbelwinkelbereich beide auch als
Erhebungskurven bezeichneten Verläufe 60 und 62 bei einem Ventilhub von Null beziehungsweise Null Millimetern liegen. Ein Umschalten beispielsweise von dem jeweiligen Befeuerungsbetrieb in den jeweiligen Bremsbetrieb ist somit möglich, ohne dass das jeweilige Auslassventil 28, 30 beziehungsweise 32 bewegt werden muss und ohne, dass unerwünscht hohe Ventilaufsetzgeschwindigkeiten auftreten. Dabei liegt beispielsweise der Gaswechsel (OT) bei Null Grad Kurbelwinkel.
Zum Abschalten der durch den Verlauf 60 veranschaulichten Ventilerhebung und zum Einschalten der durch den Verlauf 62 veranschaulichten Ventilerhebung wird die beispielsweise als Drucköl ausgebildete Hydraulikflüssigkeit beziehungsweise deren Druck genutzt. Es wurde gefunden, dass die Hydraulikflüssigkeit zum beschriebenen Umschalten dann zum richtigen Zeitpunkt der jeweiligen Stelleinrichtung 40, 42 beziehungsweise 44 zugesteuert werden kann, wenn zur Zusteuerung des Drucks die jeweilige Bewegung des jeweiligen, als Auslasskipphebel fungierenden Kipphebels 34, 36 beziehungsweise 38 des jeweils in der Zündreihenfolge nachfolgenden Zylinders 16, 14 beziehungsweise 12 der gleichen Zylinderbank genutzt wird. Dies ist anhand eines Verlaufs 64 erkennbar. Somit veranschaulicht beispielsweise der Verlauf 60 den
Ventilhub des Auslassventils 28, wobei der Verlauf 64 den Ventilhub des Auslassventils 32 des in der Zündfolge auf den Zylinder 12 folgenden Zylinder 16 veranschaulicht. Zur Versorgung der Stelleinrichtung 40 mit der Hydraulikflüssigkeit wird somit der Kipphebel 38 genutzt, da der Zylinder 16, dem der Kipphebel 38 zugeordnet ist, dem Zylinder 12, dem die Stelleinrichtung 40 zugeordnet ist, in der Zündfolge folgt. Ferner wird zur Versorgung der Stelleinrichtung 44 mit der Hydraulikflüssigkeit der Kipphebel 36 genutzt, da der Zylinder 14, dem der Kipphebel 36 zugeordnet ist, dem Zylinder 16, dem die Stelleinrichtung 44 zugeordnet ist, in der Zündfolge folgt. Ferner wird zur Versorgung der Stelleinrichtung 42 mit der Hydraulikflüssigkeit der Kipphebel 34 genutzt, da der Zylinder 12, dem der Kipphebel 34 zugeordnet ist, dem Zylinder 14, dem die Stelleinrichtung 42 zugeordnet ist, in der Zündfolge folgt.
Es ist auch eine alternative Zusteuerung der Hydraulikflüssigkeit zu den jeweiligen Stelleinrichtungen 40, 42 beziehungsweise 44 in der vorliegenden Zündreihe 12, 16 beziehungsweise 14 denkbar, wobei im Bremsbetrieb in der Zündreihenfolge
vorangehende Zylinder 14, 12 beziehungsweise 16 der gleichen Zylinderbank benutzt werden, um die jeweiligen Stelleinrichtungen 40, 42 beziehungsweise 44 zu steuern. Zur Versorgung der Stelleinrichtung 40 mit der Hydraulikflüssigkeit wird somit der Kipphebel 36 genutzt, da der Zylinder 14, dem der Kipphebel 36 zugeordnet ist, dem Zylinder 12, dem die Stelleinrichtung 40 zugeordnet ist, in der Zündfolge vorangeht. Ferner wird zur Versorgung der Stelleinrichtung 44 mit der Hydraulikflüssigkeit der Kipphebel 34 genutzt, da der Zylinder 12, dem der Kipphebel 34 zugeordnet ist, dem Zylinder 16, dem die Stelleinrichtung 44 zugeordnet ist, in der Zündfolge vorangeht. Ferner wird zur
Versorgung der Stelleinrichtung 42 mit der Hydraulikflüssigkeit der Kipphebel 38 genutzt, da der Zylinder 16, dem der Kipphebel 38 zugeordnet ist, dem Zylinder 14, dem die Stelleinrichtung 42 zugeordnet ist, in der Zündfolge vorangeht. Eine Auswahl einer in der Zündreihenfolge zu steuernden Kipphebels im Bremsbetrieb mit einem in der
Zündreihenfolge folgenden oder vorangehenden Kipphebel hängt vom vorgesehenen Erhebungsbereich bzw. von der Ausgestaltung der Erhebungsbereiche des Nockens für den Bremsbetrieb ab.
Solange eine Schwenkbewegung der jeweilige Kipphebel 34, 36 beziehungsweise 38, einen unterhalb eines vorgebbaren Grenzwerts liegenden korrespondierendem Ventilhub des jeweiligen Auslassventils 28, 30 beziehungsweise 32 bewirkt, wobei der Grenzwert des korrespondierenden Ventilhubs beispielsweise vier Millimeter ist, bleibt die
Versorgung der jeweiligen Stelleinrichtung 40, 42 beziehungsweise 44 mit
Hydraulikflüssigkeit mittels des jeweiligen Kipphebels 34, 36 beziehungsweise 38 versperrt. Sobald sich der jeweilige Kipphebel 34, 36 beziehungsweise 38 derart bewegt bzw. verschwenkt wird, dass der korrespondierende Ventilhub des jeweiligen Auslassventils 28, 30 beziehungsweise 32 den vorgebbaren Grenzwert von
beispielsweise vier Millimeter überschreitet, werden beispielsweise, wie in Fig. 2 durch einen Verlauf 66 veranschaulicht ist, von dem jeweiligen Kipphebel 34, 36
beziehungsweise 38 ein von der Hydraulikflüssigkeit durchströmbarer Querschnitt und somit die zuvor genannte fluidische Verbindung freigegeben.
Fig. 3 zeigt ein Diagramm, auf dessen Abszisse 68 Grad Kurbelwinkel aufgetragen sind, wobei auf der Ordinate 70 des in Fig. 3 gezeigten Diagramms der Ventilhub in Millimeter beziehungsweise die jeweiligen korrespondierende Schenkbewegungen der Kipphebel 34, 36 und 38 aufgetragen sind. Ein in das in Fig. 3 gezeigte Diagramm eingetragener Verlauf 72 veranschaulicht beispielsweise die Bewegung des Kipphebels 34, wobei beispielsweise ein das in Fig. 3 gezeigte Diagramm eingetragener Verlauf 74 die
Bewegung des Kipphebels 38 und ein Verlauf 76 die Bewegung des Kipphebels 36 veranschaulicht. Die Reihenfolge der Bewegung der Kipphebel 34, 36 beziehungsweise 38 entspricht der Zündreihenfolge: 1 -3-2. Wie aus dem Diagramm entnehmbar sind die Verläufe 72, 74 beziehungsweise 76 einer Zylinderbank zueinander jeweils um 240 Grad Kurbelwinkel versetzt, was bekanntermaßen dem doppelten Zündabstand einer Reihen- Sechs-Zylinder Brennkraftmaschine mit der Zündfolge 1 -5-3-6-2-4 entspricht. Wie in anhand von Fig. 3 einfach zu erkennen ist, überschneiden sich die Verläufe 72, 74 beziehungsweise 76 nicht, so dass zu jedem Verlauf 72, 74 beziehungsweise 76 maximal genau eine der Stelleinrichtungen 40, 42 und 44 mit der Hydraulikflüssigkeit versorgt wird. Somit wird die Hydraulikflüssigkeit stets zu der Stelleinrichtung 40, 42 beziehungsweise 44 des Zylinders 12, 14 beziehungsweise 16 geführt, dessen Stelleinrichtung 40, 42 beziehungsweise 44 als nächstes mit der Hydraulikflüssigkeit versorgt und dadurch aktiviert werden soll, und die Hydraulikflüssigkeit wird nicht - wie es herkömmlicherweise vorgesehen ist - gleichzeitig zwischen allen Stelleinrichtungen 40, 42 und 44 einer Zylinderbank aufgeteilt. Wie ebenfalls aus Fig. 3 erkennbar ist, existieren zwischen Intervallen A, in denen die jeweilige Stelleinrichtung 40, 42 beziehungsweise 44 mit der Hydraulikflüssigkeit versorgt und dadurch befüllt werden kann, Intervalle B, in denen keine der Stelleinrichtungen 40, 42 und 44 mit der Hydraulikflüssigkeit versorgt wird, da beispielsweise während der Intervalle B eine Betätigung des jeweiligen Kipphebels 34, 36 beziehungsweise 38 über den einem Auslassventilhub im befeuerten Betrieb von 4mm entsprechenden Schwenkbewegung der Kipphebel 34, 36 beziehungsweise 38 hinaus unterbleibt.
Vorzugsweise wird die Versorgung des Leitungselements 46 mit der Hydraulikflüssigkeit über die Ventileinrichtung 54 derart gesteuert oder geregelt, dass zum Ende der Freigabe der fluidischen Verbindung zwischen den Leitungselementen 46 und 48 beziehungsweise 46 und 50 beziehungsweise 46 und 52 noch kein Drucköl beziehungsweise noch keine Hydraulikflüssigkeit ansteht, zu Beginn der Freigabe der fluidischen Verbindung jedoch aber der volle hydraulische Druck ansteht. Somit erfolgt eine Ansteuerung der
Ventileinrichtung 54 vorzugsweise derart, dass dies unter Berücksichtigung von einer Einschaltverzugszeit der Ventileinrichtung 54 und einer Verzugszeit des Aufbaus des hydraulischen Drucks in dem über die Ventileinrichtung 54 mit der Hydraulikflüssigkeit versorgbaren Leitungselement 46, insbesondere in Abhängigkeit von Motordrehzahl, Öldruck, Ölviskosität und/oder Temperatur und/oder gegebenenfalls anderen
physikalischen Größen gegeben ist. Gleiches gilt auch für das Deaktivieren der
Motorbremse, das heißt für das Umschalten von dem Motorbremsbetrieb in den befeuerten Betrieb.
Mit anderen Worten, führt beispielsweise der jeweilige Kipphebel 34 beziehungsweise 36 beziehungsweise 38 eine Schwenkbewegung aus, die im befeuerten Betrieb einem Auslassventilhub einen bestimmten Wert überschreitet, so gibt der jeweilige Kipphebel 34, 36 beziehungsweise 38 die jeweilige fluidische Verbindung frei. Das Freigeben der jeweiligen fluidischen Verbindung erfolgt beispielsweise durch eine Nut in einer
Lagerbüchse, über welcher der jeweilige Kipphebel 34, 36 beziehungsweise 38 verschwenkbar beziehungsweise drehbar an der Kipphebelachse gelagert ist.
Vorzugsweise ist die Nut derart angeordnet, dass die Nut stets eine fluidische Verbindung mit dem jeweiligen, jeweils stromab des Leitungselements 46 angeordneten
Leitungselement 48 beziehungsweise 50 beziehungsweise 52 hat, eine fluidische Verbindung der Nut zum Leitungselement jedoch mittels des jeweiligen Kipphebels 34, 36 beziehungsweise 38 sperrbar und freigebbar ist. Insbesondere ist die Verbindung der Nut mit dem Leitungselement 46 mittels des jeweiligen Kipphebels 34, 36 beziehungsweise 38 unterbrochen beziehungsweise versperrt, während der jeweilige Kipphebel 34, 36 beziehungsweise 38 in dem Grundkreisbereich und somit auf dem Grundkreis des Nockens läuft. Dann, wenn der jeweilige Nocken eine Schwenkbewegung des jeweiligen Kipphebels 34, 36 beziehungsweise 38 bewirkt und vorzugsweise dann, wenn die Schwenkbewegung einen Winkel übersteigt, der im befeuerten Betrieb einem
Auslassvenitlhub von einen vorgebbaren Wert von beispielsweise vier Millimetern entspricht, wird die Verbindung zwischen der Nut und dem Leitungselement 46 freigegeben, so dass dann das Leitungselement 46 über die jeweilige Nut mit dem jeweiligen Leitungselement 48, 50 beziehungsweise 52 fluidisch verbunden ist. Vorzugsweise werden die beispielsweise als Ölkanäle ausgebildeten Leitungselemente 46, 48, 50 und 52 derart ausgeführt, dass jeweilige Zu- und Abflüsse der jeweiligen Leitungselemente 48, 50 und 52, insbesondere in Fahrzeughochrichtung, nach oben ausgerichtet sind, so dass sie unter dem Einfluss der Schwerkraft nicht leerlaufen. Dies ist insbesondere daher vorteilhaft, da ein Gesamtvolumen, dass zur Aktivierung der Stelleinrichtungen 40, 42 und 44 beziehungsweise zur Aktivierung von hydraulischen Elementen der Stelleinrichtungen 40, 42 und 44 unterschiedlich groß ist. Das größte Gesamtvolumen ist beispielsweise das der Stelleinrichtung 42, die über den Kipphebel 34 mit der Hydraulikflüssigkeit versorgt wird. Eine weitere Ausführungsform kann vorsehen, dass für jeden einzelnen Zylinder 12, 14 beziehungsweise 16 beziehungsweise für die jeweilige einzelne Stelleinrichtung 40, 42 beziehungsweise 44 eine jeweilige, individuelle Vorhaltezeit vorgesehen wird, um die Unterschiede in den zu befüllenden
Gesamtvolumen zu kompensieren.
Bezugszeichenliste
Ventiltrieb
Zylinder
Zylinder
Zylinder
Zylinderwand
Kolben
Kolben
Kolben
Pleuel
Auslassventil
Auslassventil
Auslassventil
Kipphebel
Kipphebel
Kipphebel
Stelleinrichtung
Stelleinrichtung
Stelleinrichtung
Leitungselement
Leitungselement
Leitungselement
Leitungselement
Ventileinrichtung
Abszesse
Ordinate
Verlauf
Verlauf
Verlauf
Verlauf 68 Abszesse
70 Ordinate
72 Verlauf
74 Verlauf
76 Verlauf
A Intervall
B Intervall

Claims

Patentansprüche
1 . Ventiltrieb (10) für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit
wenigstens einem einem ersten Brennraum (12) der Verbrennungskraftmaschine zugeordneten Kipphebel (34), über welchen wenigstens ein dem ersten Brennraum (12) zugeordnetes Gaswechselventil (28) betätigbar ist, und mit einer einem zweiten Brennraum (14) der Verbrennungskraftmaschine zugeordneten Stelleinrichtung (42), mittels welcher durch Versorgen der Stelleinrichtung (42) mit
Hydraulikflüssigkeit der zweite Brennraum (14) zwischen einem Befeuerungsbetrieb für einen befeuerten Betrieb und einem Bremsbetrieb für einen Motorbremsbetrieb der Verbrennungskraftmaschine umschaltbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Versorgung der dem zweiten Brennraum (14) zugeordneten Stelleinrichtung (42) mit der Hydraulikflüssigkeit mittels des dem ersten Brennraum (12)
zugeordneten Kipphebels (34) einstellbar ist.
2. Ventiltrieb (10) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kipphebel (34) verschwenkbar auf einer Kipphebelachse angeordnet ist, welche wenigstens zwei von der Hydraulikflüssigkeit durchströmbare Leitungselemente (46, 48) aufweist, über welche die von einer Quelle bereitgestellte Hydraulikflüssigkeit zu der Stelleinrichtung (42) führbar ist, wobei der Kipphebel (34) zwischen wenigstens einer eine fluidische Verbindung zwischen den Leitungselementen (46, 48) unterbrechenden ersten Schwenkstellung und wenigstens einer die fluidische Verbindung zwischen den Leitungselementen (46, 48) freigebenden zweiten Schwenkstellung relativ zu der Kipphebelachse verschwenkbar ist.
3. Ventiltrieb (10) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kipphebel (34) in einem eine Mehrzahl von ersten Schwenkstellungen des Kipphebels (34) umfassenden ersten Schwenkbereich des Kipphebels (34) die fluidische Verbindung zwischen den Leitungselementen (46, 48) unterbricht und in einem eine Mehrzahl von den ersten Schwenkstellungen unterschiedlichen zweiten Schwenkstellungen des Kipphebels (34) umfassenden und von dem ersten Schwenkbereich unterschiedlichen zweiten Schwenkbereich des Kipphebels (34) die fluidische Verbindung zwischen den Leitungselementen (46, 48) freigibt.
4. Ventiltrieb (10) nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
dem Kipphebel (34) wenigstens ein Nocken zugeordnet ist, welcher einen
Grundkreisbereich, in welchem eine durch den Nocken bewirkte Betätigung des Kipphebels (34) unterbleibt, und wenigstens einen gegenüber dem
Grundkreisbereich erhabenen Erhebungsbereich zum Betätigen des Kipphebels (34) aufweist, wobei zumindest in dem Grundkreisbereich das Freigeben der fluidischen Verbindung zwischen den Leitungselementen (46, 48) unterbleibt und den ersten Schwenkstellungen zugeordnet ist.
5. Ventiltrieb (10) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest in einem Teil des Erhebungsbereichs der Kipphebel die fluidische Verbindung freigibt und den zweiten Schwenkstellungen zugeordnet ist.
6. Ventiltrieb (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Zündreihenfolge vorgesehen ist, in welcher jeweilige Zündvorgänge zum Zünden jeweiliger Kraftstoff-Luft-Gemische in den Brennräumen (12, 14) nacheinander erfolgen, wobei bezogen auf die Zündreihenfolge der erste
Brennraum (12) dem zweiten Brennraum (14) folgt.
7. Ventiltrieb (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch: - wenigstens einen dem zweiten Brennraum (14) der Verbrennungskraftmaschine zugeordneten zweiten Kipphebel (36), über welchen wenigstens ein dem zweiten Brennraum (14) zugeordnetes zweites Gaswechselventil (30) betätigbar ist; und
- eine einem dritten Brennraum (16) der Verbrennungskraftmaschine
zugeordneten zweiten Stelleinrichtung (44), mittels welcher durch Versorgen der zweiten Stelleinrichtung (44) mit Hydraulikflüssigkeit der dritte Brennraum (16) zwischen einem Befeuerungsbetrieb für den befeuerten Betrieb und einem Bremsbetrieb für den Motorbremsbetrieb der Verbrennungskraftmaschine umschaltbar ist, wobei die Versorgung der dem dritten Brennraum (16) zugeordneten zweiten Stelleinrichtung (44) mit der Hydraulikflüssigkeit mittels des dem zweiten Brennraum (14) zugeordneten zweiten Kipphebels (36) einstellbar ist.
8. Ventiltrieb (10) nach Anspruch 7,
gekennzeichnet durch:
- wenigstens einen dem dritten Brennraum (16) der Verbrennungskraftmaschine zugeordneten dritten Kipphebel (38), über welchen wenigstens ein dem dritten Brennraum (16) zugeordnetes drittes Gaswechselventil (32) betätigbar ist; und
- einer dem ersten Brennraum (12) der Verbrennungskraftmaschine zugeordneten dritten Stelleinrichtung (40), mittels welcher durch Versorgen der dritten
Stelleinrichtung (40) mit Hydraulikflüssigkeit der erste Brennraum (12) zwischen einem Befeuerungsbetrieb für den befeuerten Betrieb und einem Bremsbetrieb für den Motorbremsbetrieb der Verbrennungskraftmaschine umschaltbar ist, wobei die Versorgung der dem ersten Brennraum (12) zugeordneten dritten Stelleinrichtung (40) mit der Hydraulikflüssigkeit mittels des dem dritten
Brennraum (16) zugeordneten dritten Kipphebels (38) einstellbar ist.
9. Ventiltrieb (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Ventileinrichtung (54) das Leitungselement (46) mit der Hydraulikflüssigkeit derart gesteuert oder geregelt, dass zum Ende der Freigabe der fluidischen Verbindung zwischen den Leitungselementen (46) und (48) noch keine
Hydraulikflüssigkeit ansteht und zu Beginn der Freigabe der fluidischen Verbindung zwischen den Leitungselementen (46) und (48) jedoch aber der volle hydraulische Druck ansteht.
10. Ventiltrieb (10) für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem einem zweiten Brennraum (14) der Verbrennungskraftmaschine zugeordneten Kipphebel (36), über welchen wenigstens ein dem zweiten
Brennraum (14) zugeordnetes Gaswechselventil (30) betätigbar ist, und mit einer einem ersten Brennraum (12) der Verbrennungskraftmaschine zugeordneten Stelleinrichtung (40), mittels welcher durch Versorgen der Stelleinrichtung (40) mit Hydraulikflüssigkeit der erste Brennraum (12) zwischen einem Befeuerungsbetrieb für einen befeuerten Betrieb und einem Bremsbetrieb für einen Motorbremsbetrieb der Verbrennungskraftmaschine umschaltbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Versorgung der dem ersten Brennraum (12) zugeordneten Stelleinrichtung (40) mit der Hydraulikflüssigkeit mittels des dem zweiten Brennraum (14) zugeordneten Kipphebels (36) einstellbar ist.
1 1. Verfahren zum Betreiben eines Ventiltriebs (10) für eine
Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit wenigstens einem einem ersten Brennraum (12) der Verbrennungskraftmaschine zugeordneten Kipphebel (34), über welchen wenigstens ein dem ersten Brennraum (12) zugeordnetes Gaswechselventil (28) betätigbar ist, und mit einer einem zweiten Brennraum (14) der Verbrennungskraftmaschine zugeordneten Stelleinrichtung (42), mittels welcher durch Versorgen der Stelleinrichtung (42) mit Hydraulikflüssigkeit der zweite Brennraum (14) zwischen einem Befeuerungsbetrieb für einen befeuerten Betrieb und einem Bremsbetrieb für einen Motorbremsbetrieb der
Verbrennungskraftmaschine umgeschaltet wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Versorgung der dem zweiten Brennraum (14) zugeordneten Stelleinrichtung (42) mit der Hydraulikflüssigkeit mittels des dem ersten Brennraum (12)
zugeordneten Kipphebels (34) eingestellt wird.
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