DE19802738A1

DE19802738A1 - Variable control device for valve of internal combustion engine

Info

Publication number: DE19802738A1
Application number: DE1998102738
Authority: DE
Inventors: Paul Dipl Ing Breidenbach
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Deutschland Holdings GmbH
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 1998-01-26
Publication date: 1999-07-29

Abstract

The control device is for a valve (2) operated via a hydraulic play leveling element (8) from a tappet (4). The tappet is acted on by two camshafts, the angular position of which relative to each other can be adjusted. The camshafts act via a scanning roller pack (12) on a rocker (11). A stop body of segment-of-circle shape is fitted on the axis (13) of the roller pack as a stop to ensure constant play between the lift regions of the camshafts.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur variablen Steuerung eines Ventils einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.The invention relates to a device for variable Control of a valve according to an internal combustion engine the preamble of the claim.

Derartige Vorrichtungen sind mit DE 44 46 725 beschrie ben, wobei auch auf eine Ausführungsform verwiesen ist, bei der ein Abtastrollenpaket gegenüber einem Übertra gungsglied, z. B. einem Schlepphebel, auf einer Schwinge gelagert sein kann.Such devices are described with DE 44 46 725 ben, whereby reference is also made to an embodiment, where a scanner roll package versus a transfer supply member, e.g. B. a rocker arm on a swing arm can be stored.

Wenn ein solcher Schlepphebel zum Ausgleich des sich ver ändernden Ventilspiels in an sich bekannter Weise mittels eines hydraulischen Spielausgleichselementes auf das Ven til einwirkt, dann müssen Vorkehrungen getroffen werden, damit von diesem Spielausgleichselement das notwendige Spiel zwischen den Abtastrollen am Abtastrollenpaket und dem den Grundbereich der Nocken bildenden Grundkreis bei geschlossenem Ventil nicht zu Null gedrückt wird.If such a rocker arm to compensate for the ver changing valve clearance in a manner known per se a hydraulic lash adjuster on the Ven til acts, then precautions must be taken thus the necessary of this game compensation element Game between the scanning rollers on the scanning roller package and the base circle forming the base area of the cams closed valve is not pushed to zero.

Dazu ist in der vorgenannten Druckschrift vorgeschlagen, am Schlepphebel ein Anschlagelement vorzusehen, welches bei geschlossenem Ventil an einer Zylinderfläche der ei nen Nockenwelle anliegt und ein weiteres Verschwenken des Schlepphebels verhindert. Für eine Ausführung mit einem auf hydraulisch nachstellbaren Abstützeleinenten gelager ten Schlepphebel ist alternativ vorgeschlagen, anstelle des Anschlagelementes einen Gleitstein vorzusehen, wel cher sich am Übertragungsglied abstützt und im geschlos senen Zustand des Ventils an Zylinderflächen beider Nocken wellen anliegt.For this purpose, it is proposed in the aforementioned publication that to provide a stop element on the rocker arm, which with the valve closed on a cylindrical surface of the egg NEN camshaft is present and a further pivoting of the Rocker arm prevented. For a version with one mounted on hydraulically adjustable support elements ten rocker arm is alternatively suggested instead of the stop element to provide a sliding block, wel cher is supported on the transmission link and in the closed state of the valve on the cylinder surfaces of both cams waves are present.

Nachteilig ist bei einer derartigen Ausführung, daß das Ventilspiel von vielen Bauteilen und deren Toleranzen be stimmt wird und schon kleine Maßabweichungen nur eines Teils erheblichen Einfluß auf die angestrebte Ventilerhe bungskurve haben.The disadvantage of such an embodiment is that Valve clearance of many components and their tolerances is true and even small dimensional deviations only one Partly considerable influence on the desired valve series exercise curve.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei der be kannten gattungsgemäßen Vorrichtung auftretenden Mängel hinsichtlich des Einflusses der Toleranzen an den Teilen zur Sicherung des erforderlichen Spiels zwischen den Rol len des Abtastrollenpaketes und den Grundkreisen der Nocken wellen bei geschlossenem Ventil zu vermeiden.The invention is based, to be Known generic device defects regarding the influence of the tolerances on the parts to ensure the necessary play between the Rol len of the scanning roller package and the base circles of the cams to avoid waves when the valve is closed.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches.The invention solves this problem with the characterizing Features of the claim.

Das Abtastrollenpaket ist gegenüber dem Schlepphebel auf einer Schwinge gelagert und schwingt auf einer Kreisbahn von der Ventil-Geöffnet-Position zur Ventil-Geschlossen- Position und zurück. Auf der Schwinge ist auch der An schlagkörper gelagert. Er ist so ausgebildet, daß er sich in der Ventil-Geschlossen-Position gegen von Zylinderflä chen gebildete Anschlagkreise auf der Öffnungsnockenwelle und der Schließnockenwelle abstützt. Die Anschlagfläche des Anschlagkörpers ist im Querschnitt ein Kreissegment mit dem Mittelpunkt im Anlenkpunkt der Schwinge.The scanner roller package is opposite the rocker arm mounted on a rocker and swings on a circular path from the valve open position to the valve closed Position and back. The An is also on the swing arm impact bodies stored. He is trained to be in the valve-closed position against cylinder surface Chen formed stop circles on the opening camshaft and supports the camshaft. The stop surface the stop body is a circular segment in cross section with the center at the pivot point of the swing arm.

Das erforderliche Spiel zwischen dem Abtastrollenpaket und den Grundkreisen der Nockenwellen wird durch den Ab stand von der kreissegmentförmigen Anschlagfläche des An schlagkörpers zur Außenfläche der Rollen des Abtastrol lenpaketes bestimmt. Da die Teile, die diese beiden Flä chen bilden, gemeinsam auf der Schwinge gelagert sind, kann das erforderliche Spiel sehr genau eingehalten wer den.The required play between the scan roll package and the basic circles of the camshafts is determined by the Ab stood from the circular segment-shaped stop surface of the An impact body to the outer surface of the rollers of the Abtastrol lenpaketes determined. Since the parts that these two surfaces Chen form, are stored together on the swing arm, the required game can be followed very precisely the.

Während der Schwenkbewegung der Schwinge bei Null-Ventil hub bzw. beim Rückschwenken von der Schließposition des Ventils zur Öffnungsposition ändert sich der Abstand der Nockenwellen zum Anlenkpunkt der Schwinge nicht.During the swinging movement of the rocker at zero valve stroke or when swiveling back from the closed position of the The valve to the open position changes the distance of the No camshafts to the link point of the swing arm.

Die kreissegmentförmige Anschlagfläche des Anschlagkör pers hat jedoch nur dann Kontakt zu den beiden von den Zylinderflächen der Nockenwellen gebildeten Anschlagkrei sen, wenn der Abstand des Anlenkpunktes der Schwinge zu den Nockenwellen genau gleich groß ist. Damit die kreis segmentförmige Anschlagfläche auch bei den in der Praxis unvermeidlichen Toleranzen an den Anschlagkreisen beider Nockenwellen anliegt, ist der Anschlagkörper auf der Achse des Abtastrollenpaketes schwenkbar gelagert.The circular segment-shaped stop surface of the stop body However, pers only has contact with the two of them Cylinder surfaces of the camshafts formed stop circle sen when the distance of the pivot point of the rocker is exactly the same size as the camshafts. So that the circle segment-shaped stop surface also in practice inevitable tolerances on the contact circles of both Camshaft is applied, the stop body is on the Axis of the scanning roller package is pivoted.

Die Schwenkbewegung wird teils von der auf die Schwinge einwirkenden Feder und teils von dem Öffnungsbereich bzw. dem Schließbereich der Nockenkonturen der Nockenwellen gegen die Kraft der Schwingen-Feder bewirkt. Die Rollen bahnen des Abtastrollenpaketes berühren die jeweiligen Anschlagkreise nicht. Die Umkehrlagen der Schwenkbewegung werden von den Erhebungsbereichen der Nockenwellen be stimmt.The swivel movement is partly from the to the swing arm acting spring and partly from the opening area or the closing area of the cam contours of the camshafts against the force of the swing spring. The roles tracks of the scanning roller package touch the respective one Impact circles not. The reversal of the swivel movement are from the survey areas of the camshafts Right.

Das erforderliche Spiel zwischen der auf dem Abtastrol lenpaket befindlichen Öffnungsrollen und dem Grundbereich der Öffnungsnockenwelle bzw. einer Schließrolle und dem Grundbereich der Schließnockenwelle wird somit nur vom Abstand der kreissegmentförmigen Anschlagfläche von der Außenfläche der Rollen des Abtastrollenpaketes abhängig. Alle anderen Toleranzen, z. B. Lagetoleranzen der Nocken wellen und der Schlepphebellagerung, haben nur sehr ge ringe und für die Praxis vernachlässigbare Wirkung auf die angestrebte Ventilerhebungskurve.The required play between that on the sampling roll opening package and the basic area the opening camshaft or a closing roller and the The basic area of the locking camshaft is therefore only from Distance of the segmental stop surface from the Depending on the outer surface of the rollers of the scanning roller package. All other tolerances, e.g. B. Position tolerances of the cams shafts and the rocker arm bearing, have only very ge rings and negligible effect in practice the desired valve lift curve.

Lediglich eine deutliche Abweichung des Drehpunktes der Schwinge vom Mittelpunkt der kreissegmentförmigen An schlagfläche zeigt einen Einfluß auf den Ventilhub. Um diesen möglichst klein zu halten, sollte die Schwinge lang und der Schwenkwinkel nicht zu groß gewählt werden.Only a clear deviation of the pivot point of the Swing from the center of the circular segment shape The impact surface shows an influence on the valve stroke. Around The swingarm should keep this as small as possible long and the swivel angle should not be too large.

Nach dem Zusammenbau der Vorrichtung drückt das hydrauli sche Ventilspielausgleichselement auf dem Ventilschaft die Anschlagfläche immer, und zwar unabhängig von beste henden Toleranzen, gegen die Zylinderflächen der beiden Nockenwellen, und das richtige Spiel zwischen den Rollen des Abtastrollenpaketes und den Grundbereichen der Nocken wellen stellt sich automatisch ein.After assembling the device, the hydrauli presses valve clearance compensation element on the valve stem the stop surface always, regardless of the best tolerances against the cylindrical surfaces of the two Camshafts, and the right play between the rollers of the scanning roller package and the basic areas of the cams waves appear automatically.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an hand einer Zeichnung näher beschrieben. Die einzige Figur zeigt eine schematisierte Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.An embodiment of the invention is below hand described in more detail a drawing. The only figure shows a schematic view of an inventive Contraption.

Im Zylinderkopf 1 einer Brennkraftmaschine ist ein varia bel, d. h. mit veränderbarem Hub und veränderbarer Öff nungszeit, steuerbares Ventil 2 angeordnet. Das Ventil 2 wird von einer Ventilfeder 3 in Schließlage gehalten. Zur Betätigung des Ventils 2 entgegen der Kraft der Ventilfe der 3 ist im Zylinderkopf 1 ein gabelförmiger Schlepphe bel 4 vorgesehen, der mit seiner breiten Lagerseite 5 auf Kugelköpfen 6 schwenkbar abgestützt ist und mit seiner Betätigungsseite 7 vermittels eines hydraulischen Spiel ausgleichselementes 8 auf das Ventil 2 einwirkt. Das Spielausgleichselement 8 wird über eine Bohrung 9 mit Öl versorgt.In the cylinder head 1 of an internal combustion engine, a variable valve, that is, with a variable stroke and variable opening time, controllable valve 2 is arranged. The valve 2 is held in the closed position by a valve spring 3 . To actuate the valve 2 against the force of the Ventilfe the 3 , a fork-shaped Schlepphe bel 4 is provided in the cylinder head 1 , which is pivotally supported with its wide bearing side 5 on ball heads 6 and with its actuating side 7 by means of a hydraulic play compensation element 8 on the valve 2 acts. The play compensation element 8 is supplied with oil via a bore 9 .

Zwischen den Gabeln des Schlepphebels 4 ist auf einer Schwingenachse 10 eine Schwinge 11 schwenkbar gelagert. Die Schwinge 11 trägt an ihrem freien Ende ein aus mehre ren gleich großen Rollen bestehendes Abtastrollenpaket 12, dessen Achse 13 parallel zur Schwingenachse 10 ver läuft. Oberhalb des Schlepphebels 4 sind eine Öffnungs nockenwelle 14 und eine Schließnockenwellen 15 angeord net. Die Öffnungsnockenwelle 14 weist einen Öffnungsnocken- Erhebungsbereich 16 auf. Die Schließnockenwelle 15 hat einen Schließnocken-Erhebungsbereich 17. Eine an der Schwinge 11 angreifende Feder 18 hält das Abtastrollenpa ket 12 in Kraftschluß mit dem Erhebungsbereich 16 der Öffnungsnockenwelle 14. Auf der Achse 13 am freien Ende der Schwinge 11 ist ein sichelförmiger Anschlagkörper 19 schwenkbar gelagert. Der Anschlagkörper 19 weist eine kreisbogenförmige Anschlagfläche 20 auf, deren Mittel punkt im Zentrum der Schwingenachse 10 liegt. Die An schlagfläche 20 des Anschlagkörpers 19 liegt bei ge schlossenem Ventil 2 und bei mit Öldruck beaufschlagtem Spielausgleichselement 8 an einer Zylinderfläche 21 der Öffnungsnockenwelle 14 sowie an einer Zylinderfläche 22 der Schließnockenwelle 15 an. Die grundsätzliche Funkti onsweise einer solchen Vorrichtung geht aus der gattungs bildenden älteren Druckschrift DE 44 46 725 hervor. Mit der vorliegenden Erfindung gelingt es, die Funktionssi cherheit einer solchen Vorrichtung zu verbessern. Es kann trotz des Bestrebens des Spielausgleichselementes 8, das Spiel zwischen den Erhebungsbereichen 15, 16 der beiden Nockenwellen 13, 14 und dem Abtastrollenpaket 12 auf Null zu drücken, ein für die Funktion erforderliches gleich bleibendes Spiel sichergestellt werden. Dieses erforder liche Spiel stellt sich beim Betrieb der Brennkraftma schine selbsttätig ein. Die bei der Fertigung auftreten den unvermeidbaren Toleranzen der Bauteile selbst und de ren Lage zueinander werden dabei ausgeglichen, so daß keine störenden Einflüsse durch solche Toleranzen auf die Funktion der Vorrichtung eintreten.Between the forks of the rocker arm 4 , a rocker 11 is pivotally mounted on a rocker arm 10 . At its free end, the rocker 11 carries a scanning roller package 12 consisting of several rollers of the same size, the axis 13 of which runs parallel to the rocker axis 10 . Above the rocker arm 4 , an opening camshaft 14 and a closing camshafts 15 are net angeord. The opening camshaft 14 has an opening cam elevation region 16 . The closing camshaft 15 has a closing cam elevation area 17 . A spring 18 engaging the rocker 11 holds the scanning roller assembly 12 in frictional engagement with the elevation region 16 of the opening camshaft 14 . On the axis 13 at the free end of the rocker 11 , a crescent-shaped stop body 19 is pivotally mounted. The stop body 19 has an arcuate stop surface 20 , the center point of which is in the center of the swing arm axis 10 . At the striking surface 20 of the stop body 19 lies with the valve 2 closed and with the oil pressure-compensated play compensation element 8 on a cylindrical surface 21 of the opening camshaft 14 and on a cylindrical surface 22 of the closing camshaft 15 . The basic function of such a device is evident from the generic older publication DE 44 46 725. With the present invention it is possible to improve the functional safety of such a device. It can press 12 to zero despite the aim of the play compensation element 8, the clearance between the mountain portions 15, 16 of the two camshafts 13, 14 and the Abtastrollenpaket, a required for the function consistent match can be ensured. This required play occurs automatically when the internal combustion engine is operating. The inevitable tolerances in the manufacture of the components themselves and the position of each other are compensated for during manufacture, so that there are no disruptive influences from such tolerances on the function of the device.

Claims

Device for the variable control of a valve of an internal combustion engine with a rocker arm acting on the valve, a valve clearance compensation element between rocker arm and valve, a scanning roller package pivotally supported by a rocker arm on the rocker arm for scanning the cam contours of two camshafts rotating at the same speed in the manner of an adder, a device to change the phase position between the camshafts to change the stroke and / or opening duration of the valve, the cam contour of the camshaft designed as an opening camshaft having a basic region and an elevation region which merge into one another via an opening region and the cam contour of the other configured as a closing camshaft Camshaft has a base area and an elevation area, which merge into one another via a closing area, a valve spring holding the valve in the closed position, one on the Swing arm acting spring, which holds the scanning roller package in contact with the cam contour of the opening camshaft and with a stop connected to the rocker arm, which is supported on at least one cylinder surface of one of the camshafts when the valve is not actuated, characterized in that the stop is supported by a stop body ( 19 ) is formed, which is attached to the rocker roller package ( 12 ) carrying rocker ( 11 ) pivotally about the center of the scanner roller pack ( 12 ) and has a stop surface ( 20 ) which, as a segment of a circle with the center at the steering point of the rocker ( 11 ) is formed and when the valve ( 2 ) is closed on cylinder surfaces ( 21 , 22 ) of both camshafts ( 14 , 15 ).