DE10112997A1 - Switching off internal combustion engine with electromagnetically actuated gas replacement valves involves setting end position of armature to correspond to open position - Google Patents

Switching off internal combustion engine with electromagnetically actuated gas replacement valves involves setting end position of armature to correspond to open position

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    • F02D17/04—Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling rendering engines inoperative or idling, e.g. caused by abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

The method involves setting the end position of an armature, which has a drive connection with the gas replacement valve, is driven to oscillated between separate electromagnets and is subject to diametrically opposite spring forces, to correspond to the open position. The armature is mechanically locked in the end position with the engine off.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren beim Abstellen einer Brennkraftmaschine mit elektromagnetisch betätigten Gaswechselventilen gemäss dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.The invention relates to a method when switching off an internal combustion engine Electromagnetically operated gas exchange valves according to the preamble of Pa claim 1.

Ein Verfahren zur Schließhalterung eines mit einem elektromagnetisch Aktuator betätigten Gaswechselorgans einer Brennkraftmaschine ist aus der DE 197 10 974 A1 bekannt. Gemäss der darin angegebenen Lehre werden die elektromagnetisch betätigten Gaswechselventile beim Abstellen der Brennkraftmaschine in ihrer Schließstellung gehalten. Dies führt eine Brems- bzw. Blockierwirkung im abgestell­ ten Zustand der Brennkraftmaschine herbei, so dass ein Bewegen des Fahrzeugs nicht ohne weiteres bzw. nur mit größerer Kraftanstrengung möglich ist.A method of holding a lock with an electromagnetic actuator actuated gas exchange member of an internal combustion engine is from DE 197 10 974 A1 known. According to the teaching given therein, they become electromagnetic actuated gas exchange valves when switching off the internal combustion engine in their Closed position maintained. This leads to a braking or blocking effect in the parked th state of the internal combustion engine, so that moving the vehicle is not easily possible or only with greater effort.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das o. g. Verfahren derart auszugestal­ ten, dass auch im abgestellten Zustand der Brennkraftmaschine eine Bewegung des Fahrzeugs ohne weiteres möglich ist.The object of the present invention is to achieve the above-mentioned. To design procedures in this way that even when the internal combustion engine is switched off, movement of the Vehicle is easily possible.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Dem­ gemäss werden die elektromagnetisch betätigten Gaswechselventile beim Abstellen der Brennkraftmaschine in ihrer Offenstellung gehalten. Dazu wird der in Öffnungs­ richtung des Gaswechselventils wirksame Elektromagnet beim Abstellen der Brennkraftmaschine bestromt oder bleibt bestromt, so dass der Anker in der Offenposition zunächst elektromagnetisch arretiert ist. Sodann erfolgt eine mechanische Arretie­ rung durch eine unmittelbar am Anker angreifende Sperreinrichtung.This object is achieved by the features specified in claim 1. the according to the electromagnetically operated gas exchange valves when turned off the internal combustion engine held in its open position. For this, the opening Direction of the gas exchange valve effective electromagnet when switching off the internal combustion engine  energized or remains energized so that the armature is in the open position is initially locked electromagnetically. Then there is a mechanical lock tion by a locking device that engages directly on the anchor.

Durch die erfindungsgemäße, elektromagnetisch bewirkte Positionierung des An­ kers in der Öffnungsstellung kann eine kleinbauende Einrichtung ohne mechanische Hebefunktion, wie beispielsweise in der DE-A 37 39 891 angegeben, erreicht wer­ den.Due to the electromagnetically caused positioning of the An kers in the open position can be a small device without mechanical Lifting function, as indicated for example in DE-A 37 39 891, achieved the.

Ein besonders günstiger Effekt bezüglich der Arretierung in Offenstellung ergibt sich durch die günstige Startposition bei einem späteren Starten der Brennkraftmaschi­ ne. Beim Betrieb der elektromagnetisch betätigten Gaswechselventile wird - wie aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt ist - der Anker durch die Bestro­ mung zweier beabstandeter Elektromagnete gegen die Kraft meist zweier Ventilfe­ dern hin- und herbewegt. Bei der Hin- und Herbewegung wird abwechselnd von den Ventilfedern Energie aufgenommen bzw. abgegeben. Die Aufnahme der Energie erfolgt durch Annäherung eines Ankers an eine Endstellung und gleichzeitige Komp­ rimierung der entsprechenden Feder. Das Höchstmass der Energie ist in einer End­ stellung in einer dann komprimierten Ventilfeder gespeichert. Diese Ventilfeder gibt die Energie dann wieder ab, wenn sich der Anker vom Elektromagneten löst und in entgegengesetzter Richtung beschleunigt wird. Dadurch ist ein Feder-Masse- Schwingungssystem definiert, das wesentlich zum normalen Betrieb des elektro­ magnetischen Aktuators beiträgt.A particularly favorable effect with regard to locking in the open position results due to the favorable starting position when starting the internal combustion engine later ne. When the electromagnetically operated gas exchange valves are operated - how is well known from the prior art - the anchor by the Bestro tion of two spaced electromagnets against the force of usually two valve loops moving back and forth. The back and forth movement alternates between the Valve springs absorb or release energy. The absorption of energy takes place by approaching an anchor to an end position and simultaneous comp Riming the corresponding spring. The maximum amount of energy is in one end position stored in a then compressed valve spring. This valve spring gives the energy is released again when the armature separates from the electromagnet and in opposite direction is accelerated. This makes a spring mass Vibration system that is essential for normal operation of the electro contributes magnetic actuator.

Beim Starten der Brennkraftmaschine müssen nun die Anker normalerweise aus ihrer einer Mittelstellung entsprechenden Ruhestellung in eine Endstellung gegen die Vorspannung einer entsprechenden Feder verschoben werden. Dies erfordert im Vergleich zum normalen Betrieb eine ungleich höhere Energie, da nicht auf die Mit­ wirkung einer vorher gespannten Ventilfeder zurückgegriffen werden kann und erst die beim normalen Betrieb in den Ventilfedern gespeicherten Energien einzubringen ist. Diese Anfangsenergie kann jedoch nicht durch den Betrieb eines Generators bereitgestellt werden, da die Brennkraftmaschine in diesem Zustand noch nicht in Betrieb ist. Vielmehr ist diese Energie aus einem Energiespeicher (Batterie) aufzu­ bringen. Gerade bei kalten Umgebungstemperaturen ist dies jedoch problematisch, da zum einen aufgrund von Viskositätszunahmen bei kalten Temperaturen der an­ fängliche Betrieb eines solchen Aktuators energieaufwendiger ist und zum anderen die Batterien gerade bei kalten Temperaturen an Leistungsfähigkeit verlieren. Aus diesem Grund ist es von Vorteil, wenn bereits beim Abstellen einer Brennkraftma­ schine die vorhandenen Energien "gespeichert" werden, um sie dann beim Starten wieder abzurufen. Diese Speicherung geschieht durch das Arretieren der Ventile in einer Öffnungsstellung, wodurch eine Ventilfeder komprimiert bleibt. Wird die Brennkraftmaschine dann wieder gestartet, so kann durch Lösen der Arretierung die in der Öffnerfeder gespeicherte Energie wieder freigesetzt werden, wodurch man diesen Betrag der Energie nicht mehr in das System einbringen muss.When starting the internal combustion engine, the armatures must now normally be off their rest position corresponding to a middle position into an end position the bias of a corresponding spring can be shifted. This requires in In comparison to normal operation an incomparably higher energy, because not on the Mit effect of a previously tensioned valve spring can be used and only to bring in the energy stored in the valve springs during normal operation is. However, this initial energy cannot be generated by operating a generator are provided since the internal combustion engine is not yet in this state Operation is. Rather, this energy is to be consumed from an energy store (battery) bring. However, this is problematic especially in cold ambient temperatures,  on the one hand because of viscosity increases at cold temperatures operation of such an actuator is more energy-intensive and secondly the batteries lose their performance especially in cold temperatures. Out For this reason, it is advantageous if already when switching off an internal combustion engine The existing energies seem to be "stored" so that they can be used when starting retrieve again. This storage is done by locking the valves in an open position, whereby a valve spring remains compressed. Will the Internal combustion engine then started again, by releasing the lock energy stored in the opening spring can be released again, whereby one no longer has to bring this amount of energy into the system.

Insgesamt ermöglicht die vorliegende Erfindung daher zum einen recht unproblema­ tisch den Start einer Brennkraftmaschine mit elektromagnetisch betätigten Gas­ wechselventilen. Andererseits kann ein mit einer solchen Brennkraftmaschine aus­ gestattetes Fahrzeug auch in ruhendem Zustand bewegt werden.Overall, the present invention therefore makes it quite unproblematic table the start of an internal combustion engine with electromagnetically actuated gas changing valves. On the other hand, one can use such an internal combustion engine allowed vehicle to be moved even when at rest.

Vorzugsweise findet das erfindungsgemäße Verfahren bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine in der Weise Anwendung, dass beim Abstellen der Brennkraft­ maschine sämtliche ein- und auslassseitigen Gaswechselorgane in ihre Offenstel­ lung gebracht und arretiert werden.The method according to the invention is preferably used in a multi-cylinder process Internal combustion engine application in such a way that when turning off the internal combustion engine machine all the gas exchange elements on the inlet and outlet sides in their open positions brought and locked.

Im folgenden ist das erfindungsgemäße Verfahren näher beschrieben. Bei einem oben genannten Verfahren wird von einem mit dem Gaswechselventil antriebsfest verbundenen und von diametral wirksamen Federkräften bzw. Federn beaufschlag­ ten Ankern zwischen beabstandet angeordneten ansteuerbaren Elektromagneten ausgegangen, zwischen denen der Anker bei üblichem Betrieb der Brennkraftma­ schine oszillierend angetrieben wird.The process according to the invention is described in more detail below. At a The above-mentioned method is drive-proof with the gas exchange valve connected and acted upon by diametrically effective spring forces or springs th armature between spaced controllable electromagnets assumed between which the armature during normal operation of the internal combustion engine machine is driven oscillating.

Zur Vermeidung einer platz- und bauraumaufwendigen Ausgestaltung der Betäti­ gungseinrichtung des Gaswechselorgans wird vorgeschlagen, dass der in Öffnungs­ richtung des Gaswechselventils wirksame Elektromagnet beim Abstellen der Brenn­ kraftmaschine bestromt wird bzw. bleibt, und zwar zur elektromagnetisch bewirkten Anordnung des Ankers in einer der Öffnungsstellung des Gaswechselventils entsprechenden Position, in der der Anker mittels einer unmittelbar an ihm gesteuert angreifenden mechanischen Sperreinrichtung arretiert wird.To avoid a space-consuming and space-consuming configuration of the actuators supply device of the gas exchange organ is proposed that the opening Direction of the gas exchange valve effective electromagnet when turning off the combustion the engine is or remains energized, specifically for the electromagnetic effect Arrangement of the armature in a position corresponding to the open position of the gas exchange valve  Position in which the anchor is controlled by means of a directly on it attacking mechanical locking device is locked.

Vorzugsweise erfolgt die Arretierung mit einem dem Anker untergreifenden Sperr­ element, wofür vorteilhaft ein elektromagnetisch gesteuerter Sperrbolzen verwendet wird.The locking is preferably carried out with a lock engaging under the anchor element for which an electromagnetically controlled locking pin is advantageously used becomes.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Abstellen einer Brennkraftmaschine mit elektromagnetisch betätigten Gaswechselventilen können insbesondere bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine sämtliche ein- und auslassseitigen Gaswech­ selorgane elektromagnetisch in Schließstellung gebracht und mechanisch durch elektromagnetisch gesteuerte Sperrbolzen arretiert werden. Beim Starten der Brennkraftmaschine werden dann die Öffnermagnete wieder bestromt und der Sperrbolzen zurückgezogen. Sodann kann durch einen normalen Betrieb der Elekt­ romagnete eines jeden Gaswechselventils sofort in einen regulären Betrieb überge­ gangen werden, ohne dass es besonderer Maßnahmen für Anschwingvorgänge bedarf.With the inventive method for switching off an internal combustion engine Electromagnetically actuated gas exchange valves can be used in particular with a Multi-cylinder internal combustion engine all gas and intake side Selorgane brought electromagnetically into the closed position and mechanically by Electromagnetically controlled locking bolts can be locked. When starting the Internal combustion engine then the opening magnets are energized again and the Locking bolt withdrawn. Then, through normal operation of the elec Romagnete of each gas exchange valve immediately into a regular operation be taken without there being any special measures for start-up processes requirement.

Claims (4)

1. Verfahren beim Abstellen einer Brennkraftmaschine mit elektromagnetisch betätigten Gaswechselventilen, bei dem ein mit dem Gaswechselventil an­ triebsfest verbundener, von diametral wirksamen Federkräften beaufschlagter Anker zwischen beabstandet angeordneten, ansteuerbaren Elektromagneten oszillierend angetrieben wird, der in einer Endstellung des Gaswechselventils wirksame Elektromagnet beim Abstellen der Brennkraftmaschine bestromt wird bzw. bleibt zur Anordnung des Ankers in einer der Endstellung des Gas­ wechselventils entsprechenden Position, und der Anker beim Abstellen der Brennkraftmaschine in der Endstellung mechanisch arretiert wird, wobei eine unmittelbar am Anker gesteuert angreifende Sperreinrichtung verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Endstellung der vollkommenen Offenstellung entspricht.1. A method when switching off an internal combustion engine with electromagnetically actuated gas exchange valves, in which an armature which is connected to the gas exchange valve in a drive-connected manner and is acted upon by diametrically effective spring forces is oscillated between controllable electromagnets which are arranged at a distance, and the electromagnet is effective when the internal combustion engine is switched off when the gas exchange valve is in an end position is energized or remains for the arrangement of the armature in a position corresponding to the end position of the gas exchange valve, and the armature is mechanically locked in the end position when the internal combustion engine is switched off, a locking device acting directly on the armature being used, characterized in that the end position corresponds to the complete open position. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierung mit einem dem Anker untergrei­ fenden Sperrelement erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the locking device with an under the anchor fenden locking element. 3. Verfahren Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Sperrelement ein elektromagnetisch ge­ steuerter Sperrbolzen dient. 3. The method of claim 1 or 2, characterized in that an electromagnetic ge as a blocking element controlled locking pin is used.   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine beim Abstellen sämtliche ein- und auslassseitigen Gaswechselorgane in Of­ fenstellung gebracht und arretiert werden.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that in a multi-cylinder internal combustion engine when switching off all gas exchange elements in the inlet and outlet position and locked.
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