DE10044486A1 - Axial valve position control for a hydraulic valve in a combustion engine, comprises using an electromagnet to control the valve piston between end positions. - Google Patents

Axial valve position control for a hydraulic valve in a combustion engine, comprises using an electromagnet to control the valve piston between end positions.

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DE10044486A1
DE10044486A1 DE10044486A DE10044486A DE10044486A1 DE 10044486 A1 DE10044486 A1 DE 10044486A1 DE 10044486 A DE10044486 A DE 10044486A DE 10044486 A DE10044486 A DE 10044486A DE 10044486 A1 DE10044486 A1 DE 10044486A1
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Abstract

A process for controlling the axial position of a hydraulic valve piston, esp a valve which feeds a cam shaft adjuster in a combustion engine, comprises contacting the valve piston with the armature of an electromagnet, to control it between its end positions. The valve position starts from a central location and reaches the end position with increasing current.

Description

Gebiet der ErfindungField of the Invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der axialen Lage des Ventilkolbens eines Hydraulikventils, insbesondere nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche 1, 2 und 3.The invention relates to a method and a device for regulating the axial position of the valve piston of a hydraulic valve, in particular according to the Preambles of independent claims 1, 2 and 3.

Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention

In der DE 197 45 234 A1 ist unter anderem ein Hydraulikventil beschrieben, dessen Ventilkolben durch Bestromung eines Elektromagneten zwischen sei­ nen Endpositionen kontinuierlich verstellt bzw. geregelt wird. Derartige Hy­ draulikventile dienen vorzugsweise der Lageregelung von Nockenwellenver­ stellern für Verbrennungsmotoren.DE 197 45 234 A1 describes, inter alia, a hydraulic valve whose valve piston is by energizing an electromagnet end positions are continuously adjusted or regulated. Such hy Draulic valves are preferably used to control the position of camshafts actuators for internal combustion engines.

Während etwa 90% der Betriebsdauer wird ein Nockenwellenversteller in sei­ ner Regellage, d. h. mit dem Ventilkolben nahe seiner Mittellage betrieben. Zum Halten des Ventilkolbens in seiner Mittellage muss der Elektromagnet mit einem Haltestrom bestromt werden. Dieser führt zu einer Verlustleistung (Pv = R × i2), die eine Aufheizung des Elektromagneten bewirkt. Dessen thermi­ sche Dauerfestigkeit bestimmt die bei höchster Umgebungstemperatur maximal zulässige Verlustleistung. Diese wiederum bestimmt Bauraum, Platz- und Mate­ rialbedarf sowie Gewicht und damit die Kosten des Elektromagneten sowie dessen Lebensdauer und Verfügbarkeit.During approximately 90% of the operating time, a camshaft adjuster is operated in its normal position, ie with the valve piston close to its central position. To hold the valve piston in its central position, the electromagnet must be supplied with a holding current. This leads to a power loss (Pv = R × i 2 ), which causes the electromagnet to heat up. Its thermal fatigue strength determines the maximum permissible power loss at the highest ambient temperature. This in turn determines the installation space, space and material requirements as well as weight and thus the costs of the electromagnet as well as its service life and availability.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektromagneten, durch des­ sen Bestromung die axiale Stellung des Ventilkolbens eines Hydraulikventils zwischen zwei Endpositionen kontinuierlich verstellt bzw. geregelt wird, so auszubilden, dass dessen Verlustleistung minimiert wird.The invention has for its object an electromagnet by Energizing the axial position of the valve piston of a hydraulic valve is continuously adjusted or regulated between two end positions, so train that its power loss is minimized.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Ansprüche 1, 2 und 3 gelöst.The object is achieved by the characterizing features of independent claims 1, 2 and 3 solved.

Dadurch, dass gemäß Verfahrensanspruch 1 die Lageregelung des Ankers von dessen stromloser, mittlerer Regellage ausgehend in Richtung seiner Endposi­ tionen mit steigender Bestromung erfolgt und der Nockenwellenversteller wäh­ rend etwa 90% seiner Betriebsdauer mit der mittleren Regellage des Elektro­ magneten betrieben wird, halbiert sich dessen Verlustleistung in etwa. Dies führt bei konventioneller Auslegung des Elektromagneten zu einer Tempera­ turabsenkung, wodurch dessen Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit steigen. Bei einer Auslegung auf maximal zulässige Betriebstemperatur sinken Bauauf­ wand, Volumen, Gewicht und Kosten des Elektromagneten.The fact that, according to method claim 1, the position control of the armature from its currentless, medium control position in the direction of its end positions takes place with increasing current and the camshaft adjuster is operated during approximately 90% of its operating time with the medium control position of the electromagnet, its power loss is halved in approximately. With conventional design of the electromagnet, this leads to a temperature reduction, which increases its availability and reliability. When designed for the maximum permissible operating temperature, the construction costs, volume, weight and cost of the electromagnet decrease.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 weist einen ersten Elektromagneten mit zwei hintereinander angeordneten, gegenpoligen Magnetspulen und einen von zwei entgegengerichteten Druckfedern in unbe­ stromter Mittellage gehaltenen ersten Anker auf. Die beiden gegenpoligen Ma­ gnetspulen werden einzeln bestromt und bewegen dadurch den ersten Anker gegen die Federkraft einer der entgegengerichteten Druckfedern in Richtung Endposition.The device for performing the method according to claim 1 has one first electromagnet with two oppositely arranged poles Magnetic coils and one of two opposing compression springs in unbe first anchor held upstream. The two opposite poles solenoids are energized individually and thereby move the first anchor  against the spring force of one of the opposing compression springs in the direction End position.

Der zweite unabhängige Vorrichtungsanspruch zur Durchführung des Verfah­ rens nach Anspruch 1 beschreibt einen zweiten Elektromagneten, mit einer umpolbaren Magnetspule und einem in Reihe angeordneten Dauermagneten sowie einen zweiten Anker, der von der Magnetkraft des Dauermagneten und der dieser entgegenwirkenden Federkraft einer zweiten Druckfeder in der un­ bestromten Mittellage gehalten ist. Durch Bestromen der umpolbaren Magnet­ spule in wechselnder Stromrichtung wird das Magnetfeld des Dauermagneten verstärkt oder geschwächt und so der zweite Anker mit oder gegen die Feder­ kraft der zweiten Druckfeder in Richtung seiner beiden Endpositionen bewegt.The second independent device claim to perform the procedure rens according to claim 1 describes a second electromagnet, with a reversible magnetic coil and a permanent magnet arranged in series and a second armature, which is dependent on the magnetic force of the permanent magnet and the counteracting spring force of a second compression spring in the un energized middle layer is held. By energizing the reversible magnet coil in alternating current direction becomes the magnetic field of the permanent magnet strengthened or weakened and so the second anchor with or against the spring moved by force of the second compression spring in the direction of its two end positions.

Weil die Magnetspulen Polkerne mit Ansätzen in Konusform aufweisen, besit­ zen die Magnetspulen eine annähernd lineare Kraft-Hub-Kennlinie.Because the magnetic coils have pole cores with lugs in the form of a cone the solenoids have an almost linear force-stroke characteristic.

Eine kostengünstige Lösung besteht darin, dass die Anker mit den Ventilkolben einteilig ausgebildet sind. Das gleiche gilt auch dafür, dass die gegenpoligen Magnetspulen und die entgegenwirkenden Druckfedern sowie die Anker jeweils gleich ausgebildet sind.An inexpensive solution is that the armature with the valve piston are formed in one piece. The same also applies to the fact that the opposite polarity Solenoid coils and the counteracting compression springs as well as the armature each are equally trained.

Vorteilhaft ist, dass die unbestromte Regellage des Ventilkolbens durch unter­ schiedliche Vorspannung der entgegenwirkenden Druckfedern geringfügig au­ ßermittig ist. Auf diese Weise ist der stromlose Arbeitspunkt leicht über die hydraulische Mittellage des Ventilkolbens hinaus verschoben. Der dadurch bedingte geringe Ölstrom dient dem Ausgleich von Ölzuführungs- und Ver­ stellerleckagen.It is advantageous that the de-energized control position of the valve piston through different preload of the counteracting compression springs slightly is mediocre. In this way, the currentless working point is slightly above the hydraulic center position of the valve piston moved out. The result conditional low oil flow serves to balance oil supply and Ver actuator leaks.

Es ist erforderlich, dass das Ventilgehäuse aus nicht magnetischem Material, vorzugsweise aus austenitischem Stahl besteht. Dadurch kann sich der Ma­ gnetkreis trotz des magnetisierbaren Ventilkolbens nicht über das Ventilgehäu­ se schließen. It is required that the valve body is made of non-magnetic material, preferably consists of austenitic steel. This allows the Ma gnetkreis despite the magnetizable valve piston not over the valve housing se close.  

Es ist von Vorteil, wenn die Magnetspulen in Regellage ("unbestromte" Lage) des Ankers eine geringe Bestromung, beispielsweise von 0,15 Ampere, auf­ weisen. Das Verhältnis Kraft/Strom ist für geringe Ströme nicht linear. Um die­ sen Effekt im Falle eines Betriebs des Magneten mit einfachem Regler zu eli­ minieren, werden die gegengepolten Magnetspulen auch für den Betrieb des Nockenwellenverstellers in geregelter Position mit einem geringen Strom be­ aufschlagt. Hierdurch wird während des Betriebs des Hydraulikventils nur der annähernd lineare Bereich der Kraft-Strom-Kennlinie genutzt.It is advantageous if the solenoid coils are in the normal position ("de-energized" position) the armature has a low current, for example of 0.15 amperes point. The force / current ratio is not linear for low currents. To the Effect in case of operation of the magnet with a simple regulator min, the reverse polarity solenoids are also used to operate the Camshaft adjuster in a controlled position with a low current hits. As a result, only the almost linear range of the force-current characteristic curve used.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, dass zwischen den gegenpoligen Magnetspulen eine gemeinsame Jochscheibe mit einer Füh­ rungsbohrung vorgesehen ist, die als radiale Führung des ersten Ankers dient. Die Jochscheibe schließt den Magnetkreis und dient gleichzeitig der radialen Ankerlagerung, während der mit dem Anker verbundene Ventilkolben im Ven­ tilgehäuse geführt ist. Es ist aber auch möglich den Anker anderweitig, bei­ spielsweise über Kugellager oder dergleichen, zu führen.An advantageous embodiment of the invention is that between the opposite pole solenoids a common yoke with a Füh approximately bore is provided, which serves as a radial guide of the first anchor. The yoke disk closes the magnetic circuit and simultaneously serves the radial one Anchor bearing, while the valve piston connected to the anchor in Ven til housing is guided. But it is also possible to use the anchor elsewhere play about ball bearings or the like.

Für die Verschleißfestigkeit von Anker und Jochscheibe ist es vorteilhaft, wenn die Führungsbohrung eine reibungsmindernde (z. B. durch eine Zinn- oder Nickel-PTFE-Beschichtung) und/oder eine verschleißfeste (z. B. nitrierte) Ober­ fläche aufweist. Eine Schmiernut in der Führungsbohrung kann für einen Ölvor­ rat in der Führungsbohrung sorgen, um immer flüssige Reibung zu gewährlei­ sten.For the wear resistance of the armature and yoke plate, it is advantageous if the guide bore is a friction reducing (e.g. through a tin or Nickel-PTFE coating) and / or a wear-resistant (e.g. nitrided) shell has area. A lubrication groove in the guide hole can be used for an oil Provide advice in the guide hole to ensure fluid friction at all times most.

Die Verwendung von magnetischen Folien anstelle des Dauermagneten ver­ mindert den Platzbedarf des Elektromagneten.The use of magnetic foils instead of the permanent magnet ver reduces the space requirement of the electromagnet.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen Ausführungsbei­ spiele der Erfindung schematisch dargestellt sind. Further features of the invention emerge from the patent claims following description and the drawings, in which Ausführungsbei games of the invention are shown schematically.  

Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher er­ läutert. In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention is described in more detail below using exemplary embodiments purifies. In the accompanying drawings:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Hydraulikventil mit einem er­ sten Elektromagneten, der zwei gegenpolige Magnetspulen aufweist; Figure 1 is a longitudinal section through a hydraulic valve with a he most electromagnet, which has two opposite pole solenoids.

Fig. 1a einen Schnitt A-A durch einen geschlitzten Polkern; FIG. 1a is a section AA through a slotted pole core;

Fig. 2 einen Längsschnitt gemäß Fig. 1, jedoch mit einem zweiten Elektromagneten, der einen Dauermagneten und eine um­ polbare Magnetspule aufweist; FIG. 2 shows a longitudinal section according to FIG. 1, but with a second electromagnet which has a permanent magnet and a magnet coil which can be poled;

Fig. 3 ein Spulenstrom-Magnetkraft-Diagramm; Fig. 3, a coil current solenoid force diagram;

Fig. 4 ein Federweg-Federkraft-Diagramm für die entgegenwirken­ den Druckfedern; Figure 4 is a travel-spring force diagram for counteracting the compression springs.

Fig. 5 ein Ventildurchfluss-Diagramm. Fig. 5 is a valve flow chart.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein Hydraulikventil 1, das in seiner un­ bestromten Regellage dargestellt ist. Es weist ein Ventilgehäuse 2 mit einem Ventilkolben 3 und einem ersten Elektromagneten 4 mit einem ersten Anker 5 auf. Fig. 1 shows a longitudinal section through a hydraulic valve 1 , which is shown in its un-energized control position. It has a valve housing 2 with a valve piston 3 and a first electromagnet 4 with a first armature 5 .

Am Ventilgehäuse 2 sind ein Druckanschluß P und zwei Kammeranschlüsse A und B vorgesehen. Der Druckanschluß P ist mit einer nicht dargestellten Druckquelle, in der Regel der Schmierölpumpe des Verbrennungsmotors, ver­ bunden, die Kammeranschlüsse A und B mit entsprechenden Kammern des ebenfalls nicht dargestellten Nockenwellenverstellers. A pressure connection P and two chamber connections A and B are provided on the valve housing 2 . The pressure port P is with a pressure source, not shown, usually the lubricating oil pump of the internal combustion engine, a related party, the chamber connections A and B with corresponding chambers of the camshaft adjuster, also not shown.

Das Ventilgehäuse 2 weist eine koaxiale Führungsbohrung 6 auf, in der der Ventilkolben 3 dichtend geführt ist. Jeder der Anschlüsse P, A, B weist eine äußere Ringnut 7 und die Anschlüsse A und B eine innere Ringnut 8 auf, die durch radiale Verbindungsbohrungen 9 miteinander verbunden sind. Die Kan­ ten zwischen den inneren Ringnuten 8 und der Führungsbohrung 6 bilden die Steuerkanten, die von den Steuerzylindern 10 des Ventilkolbens 3 beherrscht werden. Dieser weist eine Mittenbohrung 11 und zwei Querbohrungen 12 auf, die zu einem Tankanschluß T führen.The valve housing 2 has a coaxial guide bore 6 , in which the valve piston 3 is sealingly guided. Each of the connections P, A, B has an outer annular groove 7 and the connections A and B an inner annular groove 8 , which are connected to one another by radial connecting bores 9 . The Kan th between the inner annular grooves 8 and the guide bore 6 form the control edges, which are controlled by the control cylinders 10 of the valve piston 3 . This has a central bore 11 and two transverse bores 12 which lead to a tank connection T.

Der erste Elektromagnet 4 weist zwei in Reihe angeordnete, gegengepolte Magnetspulen 13, 13' mit je einem Polkern 14, 14' an deren freien Enden und einer gemeinsamen Jochscheibe 15 zwischen beiden auf. Die Magnetspulen 13, 13' sind von einer Hülse 16 umschlossen, die an einem Ende mit einem Stromanschluß 17 verbördelt und am anderen Ende über einen Preßsitz und einen Runddichtring 18 mit dem Ventilgehäuse 2 öldicht verbunden ist.The first electromagnet 4 has two oppositely polarized magnet coils 13 , 13 'arranged in series, each with a pole core 14 , 14 ' at their free ends and a common yoke disk 15 between the two. The solenoid coils 13 , 13 'are enclosed by a sleeve 16 which is crimped at one end to a power connection 17 and at the other end is connected to the valve housing 2 in an oil-tight manner by means of a press fit and an O-ring 18 .

Die Jochscheibe 15 weist eine nitrierte oder mit Zinn bzw. Nickel-PTFE be­ schichtete Gleitbohrung 19 auf, die zur Führung des mit dem Ventilkolben 3 einstückig ausgebildeten ersten Ankers 5 dient. Dieser ist durch zwei gleiche, aber unterschiedlich vorgespannte und entgegenwirkende erste Druckfedern 20, 20' axial beaufschlagt, die sich auf den ersten Polkernen 14, 14' abstützen. Die kostengünstige, einteilige Ausbildung von Ventilkolben 3 und Anker 5 hat einen magnetischen Ventilkolben 3 zur Folge. Damit sich der Magnetkreis nicht über den magnetisierbaren Ventilkolben 3 und das Ventilgehäuse 2 schließt, ist dieses aus nicht magnetisierbaren, austenitischen Stahl hergestellt. Dieser weist gegenüber dem ebenfalls geeigneten Leichtmetall einen die Dichtheit fördernden geringeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf.The yoke plate 15 has a nitrided or be coated with tin or nickel-PTFE sliding bore 19 which serves to guide the first armature 5 formed in one piece with the valve piston 3 . This is axially acted upon by two identical, but differently preloaded and counteracting first compression springs 20 , 20 ', which are supported on the first pole cores 14 , 14 '. The inexpensive, one-piece design of valve piston 3 and armature 5 results in a magnetic valve piston 3 . So that the magnetic circuit does not close via the magnetizable valve piston 3 and the valve housing 2 , this is made of non-magnetizable, austenitic steel. Compared to the likewise suitable light metal, this has a lower thermal expansion coefficient which promotes tightness.

Am ventilkolbennahen Ende des ersten Ankers 5 ist eine Ankernut 21 vorgese­ hen, auf deren Schulter 22 sich die erste Druckfeder 20' abstützt. Die Montage des ventilgehäusenahen ersten Polkerns 14' erfordert, wie aus Fig. 1a her­ vorgeht, einen Montageschlitz 23 in denselben. At the valve piston near the end of the first armature 5 , an armature groove 21 is provided, on the shoulder 22 of which the first compression spring 20 'is supported. The assembly of the first pole core 14 'close to the valve housing requires, as shown in FIG. 1a, an assembly slot 23 in the same.

In Fig. 2 ist ein alternatives Hydraulikventil 1' ebenfalls in stromloser Regella­ ge dargestellt, dass sich vom Hydraulikventil 1 durch einen geänderten, zwei­ ten Elektromagneten 24 unterscheidet. Dieser weist eine einzige, umpolbare Magnetspule 25 auf, die mit einem Dauermagneten 26 in Reihe geschaltet ist, der am ventilgehäusenahen Ende der umpolbaren Magnetspule 25 auf dem Ventilgehäuse 2 stehend angeordnet ist. Der zweite Anker 29 wird auf seiner ventilgehäusenahen Seite von einer zweiten Druckfeder 27 beaufschlagt, die im Gleichgewicht mit den jeweiligen Magnetkräften steht. Der ventilgehäusena­ he zweite Polkern 28' benötigt ebenfalls einen Montageschlitz.In Fig. 2, an alternative hydraulic valve 1 'is also shown in de-energized Regella that differs from hydraulic valve 1 by a modified, two-th electromagnet 24 . This has a single, reversible magnet coil 25 , which is connected in series with a permanent magnet 26 , which is arranged standing on the valve housing 2 at the end of the reversible magnet coil 25 near the valve housing. The second armature 29 is acted upon on its side near the valve housing by a second compression spring 27 which is in equilibrium with the respective magnetic forces. The valve housing second pole core 28 'also requires an assembly slot.

Das Hydraulikventil 1 funktioniert folgendermaßen:Hydraulic valve 1 works as follows:

In der sogenannten unbestromten Regellage sind beide Magnetspulen 13, 13' mit einem annähernd gleichen, geringen aber gegengerichteten Strom be­ stromt. Das hat, wie Fig. 3 zeigt, zur Folge, dass für den Regelbetrieb der annähernd lineare Bereich der Kraft-Strom-Kennlinie zur Verfügung steht, wo­ durch ein einfacher Regler verwendbar ist.In the so-called de-energized control position, both solenoids 13 , 13 'are supplied with an approximately the same, low but opposite current. As a result, as shown in FIG. 3, the approximately linear range of the force-current characteristic is available for the control operation, where a simple controller can be used.

Die leicht unterschiedliche Vorspannung der ersten Druckfedern 20, 20' hat, wie aus Fig. 4 hervorgeht, zur Folge, dass die unbestromte Mittellage von Anker 5 bzw. Ventilkolben 3 geringfügig außermittig liegt. Dadurch fließt gemäß Fig. 5, die den Durchfluss Q über dem Ankerhub s zeigt, ein geringer Ölstrom, der zum Ausgleich der Leckage an der Ölzuführung zum Versteller und in dem­ selben sowie zur Kompensation der Schleppmomente des Ventiltriebs dient.As can be seen in FIG. 4, the slightly different preload of the first compression springs 20 , 20 'means that the de-energized central position of armature 5 or valve piston 3 is slightly off-center. As a result, according to FIG. 5, which shows the flow Q over the armature stroke s, a small oil flow flows, which serves to compensate for the leakage in the oil supply to and in the adjuster and to compensate for the drag moments of the valve train.

Während jede der beiden Magnetspulen 13, 13' des ersten Elektromagneten 4 zur Bestreichung des Regelbereichs beiderseits der Mittellage einzeln und mit unterschiedlichem, aber jeweils gleichbleibend gepoltem Strom beaufschlagt wirde, wird die einzige, umpolbare Magnetspule 25 des zweiten Elektroma­ gneten 24 von Fig. 2 abwechselnd mit unterschiedlich gepoltem Strom betrie­ ben. Dabei überlagern sich das Magnetfeld des Dauermagneten mit den Ma­ gnetfeldern der unterschiedlich gepolten Magnetspule 25, was zu einer Stär­ kung oder Schwächung des Dauermagnetfeldes und dessen Magnetkraft führt. While each of the two solenoids 13 , 13 'of the first electromagnet 4 is applied individually and with different but constantly polarized current to cover the control range on both sides of the central position, the only reversible solenoid 25 of the second electroma is used alternately 24 from FIG. 2 Operate with differently polarized current. The magnetic field of the permanent magnet overlaps with the magnetic fields of the differently polarized magnet coil 25 , which leads to a strengthening or weakening of the permanent magnetic field and its magnetic force.

Dadurch wird die zweite Druckfeder 27 mehr oder weniger vorgespannt und der Regelbereich des Ventilkolbens 3 zwischen den Endpositionen durchfahren.As a result, the second compression spring 27 is more or less pretensioned and the control range of the valve piston 3 is traversed between the end positions.

Die stromlose Regellage im Bereich der Mittellage des Ventilkolbens 3 deckt erfahrungsgemäß ca. 90% der Betriebszustände des Nockenwellenverstellers ab, während mit den bestromten, in Richtung Endpositionen gerichteten Re­ gellagen die restlichen 10% aller Betriebszustände bestritten werden. Das führt zu einer drastischen Verringerung von Stromverbrauch und Verlustlei­ stung bei beiden Ausführungen. Je nach Auslegung der Magnetspulen kann dieser Gewinn eine deutliche Temperatursenkung der Magnetspulen 13, 13' und 25 oder eine Verringerung von deren Bauvolumen, Baugewicht und Bau­ kosten zur Folge haben. Experience has shown that the de-energized control position in the area of the central position of the valve piston 3 covers approx. 90% of the operating states of the camshaft adjuster, while the current control positions directed towards the end positions cover the remaining 10% of all operating states. This leads to a drastic reduction in power consumption and power loss in both versions. Depending on the design of the solenoid coils, this gain can result in a significant reduction in the temperature of the solenoid coils 13 , 13 'and 25 or in a reduction in their volume, weight and cost.

BezugszahlenlisteList of reference numbers

11

Hydraulikventil
Hydraulic valve

11

' alternatives Hydraulikventil
'' alternative hydraulic valve

22nd

Ventilgehäuse
Valve body

33rd

Ventilkolben
Valve piston

44

erster Elektromagnet
first electromagnet

55

erster Anker
first anchor

66

Führungsbohrung
Pilot hole

77

äußere Ringnut
outer ring groove

88th

innere Ringnut
inner ring groove

99

Verbindungsbohrung
Connecting hole

99

' Steuerzylinder
'' Control cylinder

1111

Mittenbohrung
Center hole

1212th

Querbohrung
Cross hole

1313

, ,

1313

' gegenpolige Magnetspulen
'' opposite pole solenoids

1414

, ,

1414

' erste Polkerne
'' first pole cores

1515

Jochscheibe
Yoke washer

1616

Hülse
Sleeve

1717th

Stromanschluß
Power connection

1818th

Runddichtring
O-ring

1919th

Gleitbohrung
Sliding hole

2020th

, ,

2020th

' entgegenwirkende Druckfedern
'' counteracting compression springs

2121

Ankernut
Anchor groove

2222

Schulter
shoulder

2323

Montageschlitz
Mounting slot

2424th

zweiter Elektromagnet
second electromagnet

2525th

umpolbare Magnetspule
reversible solenoid

2626

Dauermagnet
Permanent magnet

2727

zweite Druckfeder
second compression spring

2828

, ,

2828

' zweite Polkerne
'' second pole cores

2929

zweiter Anker
second anchor

Claims (12)

1. Verfahren zur Regelung der axialen Lage des Ventilkolbens eines Hydrau­ likventils, das vorzugsweise der Beaufschlagung des Nockenwellenver­ stellers eines Verbrennungsmotors dient, wobei der Ventilkolben in Wirk­ verbindung mit einem Anker eines Elektromagneten steht, durch dessen entsprechende Bestromung der Ventilkolben zwischen seinen Endpositio­ nen kontinuierlich verstellt bzw. geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Lageregelung des Ventilkolbens (3) von einer stromlosen, mittle­ ren Regellage ausgeht und in Richtung seiner Endpositionen mit steigen­ der Bestromung erfolgt.1. A method for controlling the axial position of the valve piston of a hydraulic lik valve, which is preferably used to act upon the Nockenwellenver adjuster of an internal combustion engine, the valve piston being in operative connection with an armature of an electromagnet, through the corresponding energization of which the valve piston is continuously adjusted between its end positions or is regulated, characterized in that the position control of the valve piston ( 3 ) is based on a currentless, central control position and takes place in the direction of its end positions with increasing current. 2. Vorrichtung zur Regelung der axialen Lage des Ventilkolbens eines Hy­ draulikventils, das vorzugsweise der Beaufschlagung eines Nockenwellen­ verstellers eines Verbrennungsmotors dient, wobei der Ventilkolben in Wirkverbindung mit einem Anker eines Elektromagneten steht, durch des­ sen entsprechende Bestromung der Ventilkolben zwischen seinen Endpo­ sitionen kontinuierlich verstellbar bzw. regelbar ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet als erster Elektromagnet (4) zwei hintereinander angeordnete Magnetspulen (13, 13') mit einem ersten Anker (5) aufweist, der von zwei entgegenwirkenden, ersten Druckfedern (20, 20') in unbe­ stromter Mittelstellung gehalten ist. 2. Device for controlling the axial position of the valve piston of a hy draulic valve, which is preferably used to act on a camshaft adjuster of an internal combustion engine, the valve piston being in operative connection with an armature of an electromagnet, through the appropriate energization of the valve piston between its end positions, continuously adjustable or can be regulated, in particular for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the electromagnet as the first electromagnet ( 4 ) has two magnet coils ( 13 , 13 ') arranged one behind the other with a first armature ( 5 ) which is operated by two counteracting first compression springs ( 20 , 20 ') is held in the non-energized middle position. 3. Vorrichtung zur Regelung der axialen Lage des Ventilkolbens eines Hy­ draulikventils, das vorzugsweise der Beaufschlagung eines Nockenwellen­ verstellers eines Verbrennungsmotors dient, wobei der Ventilkolben in Wirkverbindung mit einem Anker eines Elektromagneten steht, durch des­ sen entsprechende Bestromung der Ventilkolben zwischen seinen Endpo­ sitionen kontinuierlich verstellbar bzw. regelbar ist, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet als zweiter Elektromagnet (24) eine umpolbaren Magnetspule (25) mit einem in Reihe angeordneten Dauermagneten (26) und einem zweiten Anker (29) aufweist, der von der Magnetkraft des Dau­ ermagneten (26) und der dieser entgegenwirkenden Federkraft einer zweiten Druckfeder (27) in der unbestromten Mittellage gehalten ist.3. Device for regulating the axial position of the valve piston of a hydraulic valve, which is preferably used to act on a camshaft adjuster of an internal combustion engine, the valve piston being in operative connection with an armature of an electromagnet, through the appropriate energization of the valve piston between its end positions, continuously adjustable or can be regulated, in particular for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the electromagnet as second electromagnet ( 24 ) has a reversible magnet coil ( 25 ) with a permanent magnet ( 26 ) arranged in series and a second armature ( 29 ), the magnet of the permanent magnet ( 26 ) and the counteracting spring force of a second compression spring ( 27 ) is held in the de-energized central position. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetspulen (13, 13', 25) Polkerne (14, 14', 28, 28') mit Ansätzen in Ko­ nusform aufweisen.4. The device according to claim 2 and 3, characterized in that the magnetic coils ( 13 , 13 ', 25 ) have pole cores ( 14 , 14 ', 28 , 28 ') with approaches in Ko nusform. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anker (5, 29) mit dem Ventilkolben (3) einteilig ausgebildet sind.5. The device according to claim 4, characterized in that the armature ( 5 , 29 ) with the valve piston ( 3 ) are integrally formed. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ma­ gnetspulen (13, 13') und die entgegenwirkenden Druckfedern (20, 20') so­ wie die Anker (5, 29) jeweils gleich ausgebildet sind.6. The device according to claim 5, characterized in that the magnetic coils ( 13 , 13 ') and the counteracting compression springs ( 20 , 20 ') and the armature ( 5 , 29 ) are each of the same design. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die unbe­ stromte Regellage des Ventilkolbens (3) durch unterschiedliche Vorspan­ nung der entgegenwirkenden Druckfedern (20, 20') geringfügig außermittig ist.7. The device according to claim 6, characterized in that the non-energized control position of the valve piston ( 3 ) is slightly off-center due to different preload of the counteracting compression springs ( 20 , 20 '). 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil­ gehäuse (2) aus nichtmagnetischem Material, vorzugsweise aus austeniti­ schem Stahl besteht. 8. The device according to claim 7, characterized in that the valve housing ( 2 ) consists of non-magnetic material, preferably austenitic steel. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ma­ gnetspulen (13, 13', 25) in Regellage ("unbestromte" Lage) des Ankers (5, 29) eine geringe Bestromung, beispielsweise von 0,15 Ampere, aufweisen.9. The device according to claim 8, characterized in that the magnetic coils ( 13 , 13 ', 25 ) in the normal position ("de-energized" position) of the armature ( 5 , 29 ) have a low current, for example of 0.15 amps. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den gegenpoligen Magnetspulen (13, 13') eine gemeinsame Jochscheibe (15) mit einer Führungsbohrung (6) vorgesehen ist, die als radiale Führung des ersten Ankers (5) dient.10. The device according to claim 9, characterized in that a common yoke plate ( 15 ) with a guide bore ( 6 ) is provided between the opposite-pole solenoids ( 13 , 13 '), which serves as a radial guide of the first armature ( 5 ). 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Füh­ rungsbohrung (6) eine reibungsmindernde und/oder verschleißfeste Ober­ fläche aufweist, beispielsweise durch eine Zinn- oder Nickel-PTFE-Be­ schichtung oder durch Nitrieren.11. The device according to claim 10, characterized in that the Füh approximately bore ( 6 ) has a friction-reducing and / or wear-resistant upper surface, for example by a tin or nickel-PTFE coating or by nitriding. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle des massiven Dauermagneten (26) magnetische Folien vorgesehen sind.12. The apparatus according to claim 11, characterized in that instead of the solid permanent magnet ( 26 ) magnetic foils are provided.
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