DE102020119755B4 - Electromagnetic actuation system for a switching valve of a VCR piston or VCR connecting rod - Google Patents

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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/04Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/045Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable connecting rod length

Abstract

Schaltventil zur Betätigung eines VCR-Pleuels (100) oder eines VCR-Kolbens mit einem Ventilgehäuse (201, 401), mindestens einem hin- und her bewegbaren Anker (203.4, 403) mit einer ersten Spule (302), einer zweiten Spule (303) und einem Magnetkern (301), wobei das Schaltventil (200, 400) in einem ersten Schaltzustand eine Längenzunahme des VCR-Pleuels oder eine Erhöhung der Kompressionshöhe des VCR-Kolbens bewirkt, wobei das Schaltventil (200, 400) in einem zweiten Schaltzustand eine Längenabnahme des VCR-Pleuels eine Verkürzung der Kompressionshöhe des VCR-Kolbens bewirkt, wobei das Ventilgehäuse (201, 401) und der Anker (203.4, 403) an einem Pleuel oder an einem Kolben einer Brennkraftmaschine angeordnet sind, und das an dem Ventilgehäuse (201, 401) zwei angeordnete Permanentmagnete (207, 208) angeordnet sind, , welche den Anker (203.4, 403) bistabil entweder in einer ersten Schaltposition oder in einer zweiten Schaltposition halten.Switching valve for actuating a VCR connecting rod (100) or a VCR piston with a valve housing (201, 401), at least one armature (203.4, 403) that can be moved back and forth with a first coil (302), a second coil (303 ) and a magnetic core (301), wherein the switching valve (200, 400) causes an increase in length of the VCR connecting rod or an increase in the compression height of the VCR piston in a first switching state, wherein the switching valve (200, 400) in a second switching state A decrease in length of the VCR connecting rod causes a reduction in the compression height of the VCR piston, the valve housing (201, 401) and the armature (203.4, 403) being arranged on a connecting rod or on a piston of an internal combustion engine, and the valve housing (201 , 401) two arranged permanent magnets (207, 208) are arranged, which hold the armature (203.4, 403) bistable either in a first switching position or in a second switching position.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schalt- oder Wegeventil, das vorzugsweise zur Steuerung hydraulisch abgestützter längenvariabler Pleuel (VCR-Pleuel) oder Kolben mit variabler Kompressionshöhe (VCR-Kolben) eingesetzt wird.The invention relates to an electromagnetic switching or directional control valve which is preferably used to control hydraulically supported connecting rods with variable lengths (VCR connecting rods) or pistons with variable compression heights (VCR pistons).

Stand der TechnikState of the art

VCR-Pleuel mit hydraulischer Abstützung gehören zum Stand der Technik. Beispielsweise wird in der DE 10 2005 055199 B4 eine zweistufig längenvariable Pleuelstange beschrieben. Diese Pleuelstange weist im kleinen Pleuelauge einen Exzenter auf, der um einen bestimmten Winkel geschwenkt werden kann: Typischerweise beträgt der Schwenkwinkel ca. 60°. Über zwei Schubkurbelgetriebe ist die Exzenterverdrehung mit zwei Stützkolben kinematisch gekoppelt. Die Stützkolben bilden mit den Stützzylindern im Pleuelkörper Druckräume, die im Zusammenhang mit der Erfindung „Stützkammern“ genannt werden. Beide Stützkammern sind über jeweils ein Rückschlagventil mit einer Ölzuführungsnut im Pleuellager verbunden, d.h. Öl kann zu jeder Zeit in die Druckräume einströmen. Zusätzlich ist jeder Druckraum über eine eigene Leitung mit einem Schaltventil im Pleuel verbunden. Über diese auch als Ausflussleitung bezeichneten Fluidverbindungen kann je nach Schaltposition eines Wege- oder Schaltventils Öl aus den Druckräumen ausströmen.VCR connecting rods with hydraulic support are state of the art. For example, in the DE 10 2005 055199 B4 describes a two-stage variable-length connecting rod. This connecting rod has an eccentric in the small connecting rod eye that can be pivoted through a specific angle: the pivoting angle is typically around 60°. The eccentric rotation is kinematically coupled to two support pistons via two crank mechanisms. The support pistons form pressure chambers with the support cylinders in the connecting rod body, which are called "support chambers" in connection with the invention. Both support chambers are each connected to an oil supply groove in the connecting rod bearing via a non-return valve, ie oil can flow into the pressure chambers at any time. In addition, each pressure chamber is connected to a switching valve in the connecting rod via its own line. Depending on the switching position of a directional or switching valve, oil can flow out of the pressure chambers via these fluid connections, which are also referred to as outflow lines.

Das Schaltventil weist zwei Schaltpositionen auf. In der ersten Schaltposition ist die Ausflussleitung eines ersten Druckraumes geöffnet und die Ausflussleitung des zweiten Druckraums ist verschlossen. In der zweiten Schaltposition ist die Ausflussleitung des ersten Druckraumes geschlossen und die Ausflussleitung des zweiten Druckraums ist geöffnet. Geöffnet bedeutet entweder, dass die Ausflussleitung fluidisch mit der Umgebung, d.h. dem Kurbelraum verbunden wird (1. Alternative) oder, dass die Ausflussleitung fluidisch mit der Ölzuführungsnut im Pleuellager verbunden ist (2. Alternative). Dadurch wird die Funktion eines umschaltbaren Freilaufes realisiert. In den Figuren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels gemäß der zweiten Alternative erläutert.The switching valve has two switching positions. In the first switching position, the outflow line of a first pressure chamber is open and the outflow line of the second pressure chamber is closed. In the second switching position, the outflow line of the first pressure chamber is closed and the outflow line of the second pressure chamber is open. Open means either that the outflow line is fluidically connected to the environment, i.e. the crankcase (1st alternative) or that the outflow line is fluidically connected to the oil supply groove in the connecting rod bearing (2nd alternative). This implements the function of a switchable freewheel. In the figures, the invention is explained using an exemplary embodiment according to the second alternative.

Dadurch, dass das Schaltventil nur zwei Schaltpositionen annehmen kann, kann das VCR-Pleuel (d.h. wenn nicht grade eine Umschaltung erfolgt) auch nur zwei Längen einnehmen. Vor diesem Hintergrund wird in der DE 10 2005 055199 B4 von einer zweistufig längenvariablen Pleuelstange gesprochen. Das Schalt-oder Wegeventil ist an der Pleuelstange angeordnet und muss bei laufendem Motor geschaltet werden.Due to the fact that the shift valve can only assume two shift positions, the VCR connecting rod (ie if a shift is not currently taking place) can also only assume two lengths. Against this background, in the DE 10 2005 055199 B4 spoken of a two-stage variable-length connecting rod. The switching or directional control valve is located on the connecting rod and must be switched while the engine is running.

Zur Betätigung eines solchen Schaltventils sind unterschiedliche Lösungen bekannt.Various solutions are known for actuating such a switching valve.

In der DE 10 2005 055 199 B4 und der WO 2014/ 019 684 A1 werden mechanische Betätigungen des Schaltventils beschrieben. Neben mechanischen Betätigungen sind auch fluiddruckbetätigte Schaltventile bekannt. Der große Vorteil einer solchen hydraulischen Betätigung besteht darin, dass keine zusätzlichen mechanischen Teile im Motor verbaut werden müssen. In der DE 10 2009 048 172 A1 wird ein Kolben mit variabler Kompressionshöhe (VCR-Kolben) beschrieben dessen Druckräume mittels eines fluiddruckbetätigten Schaltventils verbunden bzw. verbindbar sind. Das Schaltventil ist im Kolbenbolzen angeordnet und umfasst einen fluiddruckbetätigten Ventilkolben. Durch Variation des an diesem Ventilkolben anliegenden Fluiddrucks wird die Stellung des Schaltventils beeinflusst.In the DE 10 2005 055 199 B4 and the WO 2014/019 684 A1 mechanical actuation of the switching valve is described. In addition to mechanical actuation, switching valves actuated by fluid pressure are also known. The great advantage of such a hydraulic actuation is that no additional mechanical parts have to be installed in the engine. In the DE 10 2009 048 172 A1 describes a piston with variable compression height (VCR piston) whose pressure chambers are connected or can be connected by means of a fluid pressure-actuated switching valve. The pilot valve is located in the wrist pin and includes a fluid pressure actuated spool. The position of the switching valve is influenced by varying the fluid pressure applied to this valve piston.

Die notwendige Variation des Öldrucks am Ventilkolben wird am einfachsten durch eine Variation des im Hauptölkanal der Hubkolbenmaschine herrschenden Öldrucks realisiert. Beispielsweise mittels einer Ölpumpe mit variablem Fördervolumen je Pumpenumdrehung. D. h. die ohnehin vorhandene Ölversorgung der Hubkolbenmaschine übernimmt eine weitere Funktion.The necessary variation of the oil pressure on the valve piston is most simply implemented by varying the oil pressure prevailing in the main oil duct of the reciprocating piston engine. For example, using an oil pump with a variable delivery volume per pump revolution. i.e. the already existing oil supply of the reciprocating engine takes on another function.

Alternativ kann in einer Kurbelwelle neben dem ohnehin vorhanden Schmierölsystem ein weiteres Fluidleitungssystem integriert werden, welches mit dem auf dem bewegten Bauteil (Pleuel oder Kolben) befindlichen Schaltventil in Fluidverbindung steht.Alternatively, in addition to the already existing lubricating oil system, a further fluid line system can be integrated in a crankshaft, which is in fluid connection with the switching valve located on the moving component (connecting rod or piston).

In der DE 10 2009 048 172 A1 wird eine solche Kurbelwelle beschrieben, welche ein zusätzliches Leitungssystem aufweist. Dieses als Steuerdrucksystem bezeichnete Leitungssystem verbindet ein in der Kurbelwelle angeordnetes Schaltventil mit Ölaustrittsöffnungen an jedem Hubzapfen. Die Pleuellagerschalen weisen jeweils Nuten auf, in welche diese Ölaustrittsöffnungen münden. Auf diese Weise wird eine Fluidverbindung über das Pleuellager hinweg geschaffen. Mittels des in der Kurbelwelle befindlichen Schaltventils kann der Öldruck im Steuerdrucksystem gezielt variiert werden. Im einfachsten Fall wird der Umgebungsdruck aufgeprägt oder der Versorgungsöldruck. An die Nuten in den Pleuellagern wird ein auf dem Pleuel befindliches fluidbetätigtes Schaltventil angeschlossen.In the DE 10 2009 048 172 A1 such a crankshaft is described, which has an additional line system. This line system, known as the control pressure system, connects a switching valve arranged in the crankshaft with oil outlet openings on each crank pin. The connecting rod bearing shells each have grooves into which these oil outlet openings open. In this way, a fluid connection is created across the connecting rod bearing. The oil pressure in the control pressure system can be specifically varied by means of the switching valve located in the crankshaft. In the simplest case, the ambient pressure is applied or the supply oil pressure. A fluid-operated switching valve located on the connecting rod is connected to the grooves in the connecting rod bearings.

Auf diese Weise kann das auf dem Pleuel befindliche Schaltventil (Hauptventil) durch das in der Kurbelwelle befindliche Schaltventil (Vorsteuerventil) betätigt werden. Ähnliche Lösungen sind das der WO 2015/ 055 582 A2 der EP 0 297 903 A2 und der US 2019/ 0 234 300 A1 bekannt.In this way, the switching valve (main valve) located on the connecting rod can be actuated by the switching valve (pilot valve) located in the crankshaft. Similar solutions are the WO 2015/055582 A2 the EP 0 297 903 A2 and the US 2019/0 234 300 A1 known.

Nachteile der bekannten Lösungen:

  • Alle bekannten mechanischen und hydraulischen Betätigungssysteme bewirken zwei Ventilschaltstellungen; Zwischenstellungen können nicht eingestellt werden. Zudem ist keine zylinderindividuelle Betätigung möglich. In Folge dessen können bei VCR-Pleueln und VCR-Kolben auch nur zwei stabile Schaltpositionen und damit Verdichtungsstufen eingestellt werden.
Disadvantages of the known solutions:
  • All known mechanical and hydraulic actuation systems bring about two valve switching positions; Intermediate positions cannot be set. In addition, no cylinder-specific actuation is possible. As a result, with VCR connecting rods and VCR pistons, only two stable switching positions and thus compression levels can be set.

Könnte man das Verdichtungsverhältnis jedes Zylinders individuell und stufenlos einstellen, lassen sich weitere Steigerungen des Wirkungsgrads erreichen. Oder anders formuliert: Das Potential einer variablen Verdichtung zur Steigerung des Wirkungsgrads einer Hubkolbenbrennkraftmaschine lässt sich durch nur zwei Schalstellungen nicht voll ausschöpfen.If the compression ratio of each cylinder could be adjusted individually and steplessly, further increases in efficiency could be achieved. Or to put it another way: The potential of variable compression to increase the efficiency of a reciprocating internal combustion engine cannot be fully exploited with just two switching positions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wegeventil bereitzustellen, das es erlaubt, ein hydraulisch abgestütztes VCR-Pleuel oder einen hydraulisch abgestützten VCR-Kolben so anzusteuern/zu betätigen, dass diese Zwischenstellungen zwischen den bislang möglichen zwei Schaltpositionen gehalten werden können, um somit eine kontinuierlich einstellbare Verdichtung zu realisieren.The object of the invention is to provide a directional valve that allows a hydraulically supported VCR connecting rod or a hydraulically supported VCR piston to be controlled/actuated in such a way that these intermediate positions can be held between the two switching positions that were previously possible, in order to thus achieve a to realize continuously adjustable compression.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein elektromagnetisch betätigtes Schaltventil gemäß Anspruch 1.This object is achieved according to the invention by an electromagnetically actuated switching valve according to claim 1.

Das Schaltventil weist zwei Schaltzustände auf. Ist der erste Schaltzustand aktiv, werden die Fluidanschlüsse eines VCR-Pleuels von dem erfindungsgemäßen Schaltventil so geschaltet, dass eine Längenzunahme des Pleuels erfolgt. Ist der zweite Schaltzustand aktiv, werden die Fluidanschlüsse eines VCR-Pleuels von dem erfindungsgemäßen Schaltventil so geschaltet, dass eine Längenabnahme des Pleuels erfolgt.The switching valve has two switching states. If the first switching state is active, the fluid connections of a VCR connecting rod are switched by the switching valve according to the invention in such a way that the length of the connecting rod increases. If the second switching state is active, the fluid connections of a VCR connecting rod are switched by the switching valve according to the invention in such a way that the length of the connecting rod decreases.

Durch die erfindungsgemäßen Mittel, welche bewirken, dass der Anker bistabil entweder seine erste oder zweite Schaltposition behält, ändert der Anker seine Schaltposition nicht, auch wenn er sich außerhalb des Einflussbereichs des Elektromagneten befindet. Die Bistabilität bedeutet, dass die Position des Ankers sich relativ zu dem Schaltventil bzw. dessen Ventilgehäuse nicht „von alleine“, sondern nur durch einen gezielten Steuer- oder Schaltvorgang ändert.Due to the means according to the invention, which cause the armature to remain bistable in either its first or second switching position, the armature does not change its switching position even if it is outside the area of influence of the electromagnet. The bistability means that the position of the armature relative to the switching valve or its valve housing does not change “on its own” but only as a result of a targeted control or switching process.

In manchen Fällen reicht es schon, wenn der Anker durch hydraulisches Kleben an dem Ventilgehäuse gehalten wird.In some cases it is sufficient if the armature is held on the valve housing by hydraulic gluing.

Durch dieses elektromagnetisch betätigte Schaltventil können sehr schnell und verschleißarm die beiden Schaltpositionen des Schaltventils angesteuert werden, so dass auch Zwischenstellungen in der Länge des schaltbaren Pleuels bzw. der Höhe des VCR-Kolbens eingestellt werden können.This electromagnetically actuated switching valve allows the two switching positions of the switching valve to be controlled very quickly and with little wear, so that intermediate positions in the length of the switchable connecting rod or the height of the VCR piston can also be set.

Dadurch lässt sich das Verdichtungsverhältnis der Brennkraftmaschine stufenlos regeln. Außerdem kann für jeden Zylinder bzw. für jeden Kolben einer Brennkraftmaschine das Verdichtungsverhältnis individuell eingestellt und geregelt werden. Dadurch kann beispielsweise ein thermisch hochbelasteter Zylinder, der zum Klingeln neigt, mit einem geringeren Verdichtungsverhältnis betrieben werden als andere Zylinder, die nicht zum Klingeln neigen.As a result, the compression ratio of the internal combustion engine can be continuously regulated. In addition, the compression ratio can be set and controlled individually for each cylinder or for each piston of an internal combustion engine. As a result, for example, a thermally highly stressed cylinder that tends to ring can be operated with a lower compression ratio than other cylinders that do not tend to ring.

Das erfindungsgemäß betätigte Schaltventil ist einfach aufgebaut, die elektromagnetische Betätigung mit Hilfe eines Elektromagneten, der die erste Spule, die zweite Spule und den Magnetkern umfasst, sind ortsfest an dem an einem Strukturteil der Brennkraftmaschine (Kurbelgehäuse, Ölwanne, etc.) befestigt. Daher ist die Bestromung des Elektromagneten auch bei laufender Brennkraftmaschine ohne weiteres möglich. Lediglich das Wegeventil sowie der Anker ist an dem Pleuel angeordnet und macht infolgedessen die im Wesentlichen kreisförmige Bewegung des großen Pleuelauges während des Betriebs der Brennkraftmaschine mit.The switching valve actuated according to the invention has a simple structure, the electromagnetic actuation using an electromagnet, which comprises the first coil, the second coil and the magnetic core, are fixed in place on a structural part of the internal combustion engine (crankcase, oil pan, etc.). It is therefore easily possible to energize the electromagnet even when the internal combustion engine is running. Only the directional control valve and the armature are arranged on the connecting rod and consequently participate in the essentially circular movement of the large connecting rod eye during operation of the internal combustion engine.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen 3/2-Wege- oder Schaltventils oder 4/2-Wege- oder Schaltventils (mit zwei Schaltpositionen) ist es möglich, eine ausreichend genaue Regelung der Länge des VCR-Pleuels bzw. der Kompressionshöhe des VCR-Kolbens in jeder beliebigen (Zwischen-)Stellung zwischen den Endpositionen „maximal lang“ und „maximal kurz“ zu realisieren. Die Schaltzeiten des erfindungsgemäßen Schaltventils sind so kurz, dass bei den üblichen Betriebsdrehzahlen einer Brennkraftmaschine eine Zwei-Punkt-Regelung der Länge eines VCR-Pleuels bzw. der Höhe eines VCR-Kolbens möglich ist. Die Regelung der Länge des VCR-Pleuels bzw. der Höhe des VCR-Kolbens erfordert einen Vergleich zwischen dem Istwert der Regelgröße (Länge des VCR-Pleuels, bzw. Höhe des VCR-Kolbens) mit dem Sollwert der Regelgröße.With the help of the 3/2-way or switching valve or 4/2-way or switching valve (with two switching positions) according to the invention, it is possible to control the length of the VCR connecting rod or the compression height of the VCR piston in each with sufficient precision any (intermediate) position between the end positions "maximum long" and "maximum short". The switching times of the switching valve according to the invention are so short that a two-point control of the length of a VCR connecting rod or the height of a VCR piston is possible at the usual operating speeds of an internal combustion engine. Controlling the length of the VCR connecting rod or the height of the VCR piston requires a comparison between the actual value of the controlled variable (length of the VCR connecting rod or height of the VCR piston) and the setpoint of the controlled variable.

Der Istwert wird vorzugsweise mit Hilfe des aus der DE 10 2006 033 062 A1 bekannten Verfahrens ermittelt. Vorzugsweise wird dieses Verfahren in einer elektronischen Motorsteuerung (ECU = electronic control unit) implementiert, so dass der Istwert der Regelgröße in der ECU als berechnete Größe vorliegt. Der Sollwert wird vorzugsweise in der ECU über Kennfelder oder über Algorithmen abhängig von der momentanen Fahrsituation bestimmt. Liegt der Istwert über dem Sollwert, d.h. ist die Ist-Pleuellänge (Ist-Wert) größer als die Soll-Pleuellänge (Soll-Wert), dann muss das Schaltventil derart betätigt werden, dass eine Verkürzung des VCR-Pleuels initiiert wird.The actual value is preferably using the from the DE 10 2006 033 062 A1 known method determined. This method is preferably implemented in an electronic engine control unit (ECU=electronic control unit), so that the actual value of the controlled variable is available in the ECU as a calculated variable. The target value is preferably determined in the ECU using characteristic maps or algorithms depending on the current driving situation. If the actual value is above the target value, ie if the actual connecting rod length (actual value) is greater than the target connecting rod length (target value), then the switching valve must be actuated in such a way that a shortening of the VCR connecting rod is initiated.

Liegt der Ist-Wert unter dem Soll-Wert, d.h. ist die Ist-Länge kleiner als die Soll-Länge, dann muss das Schaltventil derart betätigt werden, dass eine Verlängerung des VCR-Pleuels initiiert wird.If the actual value is below the target value, ie the actual length is less than the target length, then the switching valve must be actuated in such a way that an extension of the VCR connecting rod is initiated.

Bei dem in DE 10 2006 033 062 A1 beschriebenen Verfahren wird der Istwert der Pleuellänge an jedem Zylinder einmal je Kurbelwellenumdrehung aktualisiert. Somit braucht der Zwei-Punkt-Regler je Zylinder auch nur einmal je Kurbelwellenumdrehung einen Soll-Ist-Wertvergleich durchzuführen. Dementsprechend muss an dem erfindungsgemäßen Schaltventil nur einmal je Kurbelwellen-Umdrehung ein Stelleingriff vorgenommen werden. Ein Stelleingriff ist in diesem Falle ein Wechsel der Schaltposition des auf dem VCR-Pleuel befindlichen Schaltventils.At the in DE 10 2006 033 062 A1 In the method described, the actual value of the connecting rod length on each cylinder is updated once per crankshaft revolution. The two-point controller therefore only needs to carry out a setpoint/actual value comparison for each cylinder once per crankshaft revolution. Accordingly, an adjustment intervention has to be carried out on the switching valve according to the invention only once per crankshaft revolution. In this case, an adjustment intervention is a change in the switching position of the switching valve located on the VCR connecting rod.

Das erfindungsgemäße elektromagnetisch betätigte Schaltventil befindet sich auf einem bewegten Motorteil, z.B. einem Pleuel oder einem Kolben. Es kann ausreichend „schnell“ von einer Schaltposition in die andere Schaltposition umgeschaltet werden. „Schnell“ soll heißen, dass die Betätigungszeit kleiner ist als die Dauer einer Kurbelwellenumdrehung. Bei einer Maximaldrehzahl von 6000 min-1 beträgt die Dauer einer Umdrehung 0,01 Sekunden. Der Stelleingriff erfolgt mit Hilfe eines ortsfest installierten (d. h. z. B. am Kurbelgehäuse oder der Ölwanne) Elektromagneten.The electromagnetically actuated switching valve according to the invention is located on a moving engine part, for example a connecting rod or a piston. It can be switched from one switch position to the other switch position sufficiently “quickly”. "Fast" means that the actuation time is less than the duration of a crankshaft revolution. At a maximum speed of 6000 rpm, one revolution takes 0.01 seconds. The adjustment intervention takes place with the help of a stationary installed (ie, for example, on the crankcase or the oil pan) electromagnet.

Das erfindungsgemäße Schaltventil kann nur dann geschaltet werden, wenn sich das am Pleuel angeordnete Ventilgehäuse und der daran befestigte Anker im Einflussbereich des ortsfest installierten Elektromagneten befindet. Das kann zum Beispiel immer dann der Fall sein, wenn sich der Kolben im Unteren Totpunkt (UT) befindet.The switching valve according to the invention can only be switched when the valve housing arranged on the connecting rod and the armature attached thereto are in the area of influence of the stationary installed electromagnet. This can always be the case, for example, when the piston is at bottom dead center (BDC).

Das ist mindestens einmal je Kurbelwellenumdrehung der Fall; so dass bei dem erfindungsgemäßen Wegeventil einmal je Kurbelwellenumdrehung ein Stelleingriff vorgenommen werden kann. Ein Stelleingriff ist in diesem Falle ein Wechsel der Schaltposition des auf dem VCR-Pleuel befindlichen Schaltventils. Die maximale Schaltfrequenz des erfindungsgemäßen Schaltventils muss daher nicht höher als die Motordrehfrequenz sein. Diese Anforderung erfüllt das erfindungsgemäße Schaltventil.This is the case at least once per crankshaft revolution; so that in the directional control valve according to the invention once per crankshaft revolution an adjustment can be made. In this case, an adjustment intervention is a change in the switching position of the switching valve located on the VCR connecting rod. The maximum switching frequency of the switching valve according to the invention therefore does not have to be higher than the rotational frequency of the engine. This requirement is met by the switching valve according to the invention.

Bei einer Zwei-Punkt-Regelung befindet sich das VCR-Pleuel entweder im Schaltzustand „Länge vergrößern“ oder „Länge verringern“. VCR-Pleuel und VCR-Kolben mit hydraulischer Abstützung weisen hydraulische Widerstände auf, vorzugsweise realisiert durch Blenden, um die Verstellgeschwindigkeiten in die jeweiligen Richtungen zu begrenzen. Diese Begrenzungen sind für den sicheren Betrieb erforderlich.With a two-point control, the VCR connecting rod is either in the "increase length" or "reduce length" switching state. VCR connecting rods and VCR pistons with hydraulic support have hydraulic resistances, preferably implemented by orifices, in order to limit the adjustment speeds in the respective directions. These limitations are required for safe operation.

Bei derzeitig realisierten VCR-Pleueln gemäß der DE 10 2005 055 199 B4 sind die Blendendurchmesser so bemessen, dass die Verstellung von „maximal lang“ nach „maximal kurz“ mindestens 0,4 Sekunden dauert.With currently realized VCR connecting rods according to the DE 10 2005 055 199 B4 the aperture diameters are dimensioned in such a way that the adjustment from "maximum long" to "maximum short" takes at least 0.4 seconds.

Eine Vergrößerung der Brems- oder Drosselwirkung der in dem VCR-Pleuel vorhandenen Drosseln oder Blenden und in Folge dessen auch eine Verringerung der Verstellgeschwindigkeit des VCR-Pleuels bzw. des VCR-Kolbens ist konstruktiv immer möglich. Durch den Drossel- oder Blendendurchmesser lässt sich somit nicht nur die Zeit für eine Verstellung von Anschlag zu Anschlag beeinflussen, sondern auch der Verstellweg innerhalb einer Kurbelwellenumdrehung.An increase in the braking or throttling effect of the chokes or orifices present in the VCR connecting rod and, as a result, also a reduction in the adjustment speed of the VCR connecting rod or the VCR piston is always possible in terms of design. The throttle or orifice diameter can therefore not only influence the time for an adjustment from stop to stop, but also the adjustment path within one crankshaft revolution.

Wenn bei einem Umschaltvorgang von hoher Verdichtung auf niedrige Verdichtung bei einer Drehzahl von 2000 min-1 und bei Saugvolllast zwölf Kurbelwellenumdrehungen benötigt werden, dann ist näherungsweise im Mittel davon auszugehen, dass innerhalb einer Umdrehung 1/12 des Verstellwegs durchlaufen wird.If twelve crankshaft revolutions are required to switch from high compression to low compression at a speed of 2000 rpm and at full suction load, then it can be assumed that on average 1/12 of the adjustment path is covered within one revolution.

Wird nun das Schaltventil für die Dauer einer Umdrehung auf „Länge verringern“ geschaltet und bei der nächsten Umdrehung auf „Länge vergrößern“ geschaltet, dann schwingt der Ist-Wert der Pleuellänge etwa um den halben Betrag dieses Verstellwegs je Kurbelwellenumdrehung, also um 1/24 des Gesamt-Verstellwegs um den Sollwert herum. Diese kleine Regelabweichung um den Soll-Wert hat keine negativen Auswirkungen auf den Betrieb der Brennkraftmaschine.If the switching valve is now switched to "reduce length" for the duration of one revolution and switched to "increase length" for the next revolution, then the actual value of the connecting rod length oscillates by about half the amount of this adjustment path per crankshaft revolution, i.e. by 1/24 of the total adjustment path around the setpoint. This small control deviation from the target value has no negative effects on the operation of the internal combustion engine.

Die Mittel, welche, den Anker bistabil entweder in einer ersten Schaltposition oder in einer zweiten Schaltposition halten, können zwei an dem Ventilgehäuse angeordnete Permanentmagnete, und/oder ein oder mehrere bistabile Federelemente und/oder ein oder mehrere Federelemente umfassen.The means which hold the armature bistable either in a first switching position or in a second switching position can comprise two permanent magnets arranged on the valve housing and/or one or more bistable spring elements and/or one or more spring elements.

In anderen Fällen wird die Bistabilität mittels elastischer Teile wie z.B. Blatt- oder Schraubenfedern erreicht. Konstruktive Lösungen sind bekannt z.B. bei bistabilen Relais oder bei elektrischen Kippschaltern in Wohngebäuden. Es können aber auch Permanentmagnete eingesetzt werden, um die gewünschte Bistabilität zu erreichen.In other cases, the bistability is achieved using elastic parts such as leaf or coil springs. Constructive solutions are known, e.g. for bistable relays or for electrical toggle switches in residential buildings. However, permanent magnets can also be used in order to achieve the desired bistability.

Erfindungsgemäß kann der Schaltzustand des Schaltventils direkt mit der Schaltposition des Ankers gekoppelt sein. Eine direkte Kopplung kann dadurch realisiert werden, dass der Anker mechanisch mit beweglichen Teilen des Hauptschaltventils kinematisch zwangsgekoppelt ist. Der Anker kann auch einen Teil des Hauptschaltventils bilden. Er kann z.B. als Ventilschieber ausgeführt werden.According to the invention, the switching state of the switching valve can be coupled directly to the switching position of the armature. A direct coupling can be realized in that the armature is kinematically positively coupled mechanically to moving parts of the main switching valve. The armature can also form part of the main switching valve. It can be designed as a valve slide, for example.

Der Schaltzustand des Schaltventils kann auch mittelbar, insbesondere durch ein Vorsteuerventil, mit der Schaltposition des Ankers gekoppelt sein.The switching state of the switching valve can also be coupled indirectly, in particular by a pilot valve, to the switching position of the armature.

Dann umfasst das erfindungsgemäße Schaltventil zur Steuerung der besagten Fluidanschlüsse eines VCR-Pleuels ein Hauptschaltventil zum Öffnen, zum Verschließen oder zum Verbinden von Fluidleitungen; es ist somit ein Teilsystem des erfindungsgemäßen Schaltventils. Das Hauptschaltventil kann als hydraulisches Ventil in Schieberbauweise, in Drehschieberbauweise oder in Sitzbauweise ausgeführt sein.Then the switching valve according to the invention for controlling said fluid connections of a VCR connecting rod comprises a main switching valve for opening, for closing or for connecting fluid lines; it is thus a subsystem of the switching valve according to the invention. The main switching valve can be designed as a hydraulic valve in a slide design, in a rotary slide design or in a seat design.

Das Hauptschaltventil weist vorzugsweise eine 3/2-Wegeventilfunktion auf, wie in DE 10 2005 055 199 B4 beschrieben. Alternativ ist auch eine 4/2-Wegeventilfunktion möglich.The main switching valve preferably has a 3/2-way valve function, as shown in DE 10 2005 055 199 B4 described. Alternatively, a 4/2-way valve function is also possible.

Zur Realisierung einer kontinuierlichen Verstellung der Länge eines VCR-Pleuels oder der Höhe eines VCR-Kolbens muss das Hauptschaltventil mit einer wesentlich höheren Frequenz hin- und her geschaltet werden als es bei einer 2-stufigen Verstellung zwischen zwei Endlagen nötig ist.In order to achieve a continuous adjustment of the length of a VCR connecting rod or the height of a VCR piston, the main switching valve must be switched back and forth at a significantly higher frequency than is necessary for a 2-stage adjustment between two end positions.

Betätigt wird das Hauptschaltventil von einem Vorsteuerventil. Bei dieser Konfiguration ist der Anker Teil des Vorsteuerventils und wird durch den Elektromagneten betätigt. The main switching valve is actuated by a pilot valve. In this configuration, the armature is part of the pilot valve and is actuated by the solenoid.

An jedem Pleuel der Brennkraftmaschine sind ein Schaltventil samt Anker angeordnet und führen während des Betriebs der Brennkraftmaschine eine gemeinsame Bewegung aus.A switching valve and armature are arranged on each connecting rod of the internal combustion engine and carry out a common movement during operation of the internal combustion engine.

Der Elektromagnet, welcher den Anker betätigt, ist demgegenüber ortsfest, zum Beispiel am Kurbelgehäuse oder der Ölwanne befestigt; d. h. er macht die oben erwähnte Bewegung nicht mit. Bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle kommen das Schaltventil und der Anker einmal und nur für sehr kurze Zeit in den Einflussbereich des Elektromagneten. Innerhalb dieser sehr kurzen Zeit muss der Schaltvorgang erfolgen. Das erfordert einen leichtgängigen und wenig trägen Anker.The electromagnet, which actuates the armature, is stationary, on the other hand, for example attached to the crankcase or the oil pan; i.e. H. he does not participate in the movement mentioned above. With every revolution of the crankshaft, the switching valve and the armature come into the sphere of influence of the electromagnet once and only for a very short time. The switching process must take place within this very short time. This requires a smooth-running and little sluggish anchor.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung umfasst das erfindungsgemäße Schaltventil (also die gesamte Baugruppe) ein Ventilgehäuse. Im Ventilgehäuse oder in unmittelbarer Nähe des Ventilgehäuses ist ein Anker beweglich gelagert.In an advantageous development of the invention, the switching valve according to the invention (ie the entire assembly) includes a valve housing. An armature is movably mounted in the valve housing or in the immediate vicinity of the valve housing.

In den Ansprüchen 5 bis 7 werden vorteilhafte Ausgestaltungen des Schaltventils beansprucht.Claims 5 to 7 claim advantageous configurations of the switching valve.

Das Überführen des Ankers von einer stabilen Position in die jeweils andere erfolgt erfindungsgemäß durch einen Elektromagneten mit zwei Spulen. Durch Bestromung der ersten Spule kann der Anker in seine erste Schaltposition überführt werden. Durch Bestromung der zweiten Spule kann der Anker in seine zweite Schaltposition überführt werden.According to the invention, the armature is moved from one stable position to the other by an electromagnet with two coils. By energizing the first coil, the armature can be transferred to its first switching position. By energizing the second coil, the armature can be transferred to its second switching position.

Die besagte Kopplung kann aber auch hydraulisch erfolgen, wie bei Servoventilen. Hierbei wird das bewegte Bauteil des Hauptschaltventils (Ventilschieber im Falle eines Hauptschaltventils in Schieberbauweise) durch Variation eines oder zweier Fluiddrücke betätigt. Der Ventilschieber bildet an seinen Stirnflächen zwei Druckräume aus. Abhängig von den auf die Stirnflächen des Ventilschiebers wirkenden Drücken, bzw., den Druckdifferenzen entsteht eine resultierende hydraulische Kraft, die den Ventilschieber in eine seiner beiden Schaltpositionen bewegt und dort hält.Said coupling can, however, also take place hydraulically, as in the case of servo valves. Here, the moving component of the main switching valve (valve spool in the case of a main switching valve in spool design) is actuated by varying one or two fluid pressures. The valve slide forms two pressure chambers on its end faces. Depending on the pressures acting on the end faces of the valve spool, or the pressure differences, a resultant hydraulic force is generated, which moves the valve spool into one of its two switching positions and holds it there.

Zum Verlagern des Ventilschiebers von einer Schaltposition in die andere Schaltposition gibt es drei Möglichkeiten.

  1. 1. Möglichkeit: Dem ersten Druckraum wird ein erster Steuerdruck pst1 aufgeprägt. Dem zweiten Druckraum wird ein zweiter Steuerdruck pst2 aufgeprägt. Ist pst2 größer als pst1, nimmt der Ventilschieber aufgrund der daraus resultierenden Druckkräfte seine erste Schaltposition ein. Ist pst1 größer als pst2, nimmt der Ventilschieber aufgrund der dann resultierenden Druckkräfte seine zweite Schaltposition ein.
  2. 2. Möglichkeit: Dem ersten Druckraum wird ein Steuerdruck pst aufgeprägt. Der zweite Druckraum ist dauernd mit der Umgebung verbunden, so dass in ihm der Umgebungsdruck herrscht. Zusätzlich wirkt an dieser zweiten Stirnfläche noch eine Federkraft. Ist pst kleiner als ein erster Druckgrenzwert, befindet sich der Ventilschieber in seiner ersten Position. Übersteigt der Druck pst einen zweiten Druckgrenzwert, wird die Federkraft überwunden und der Ventilschieber nimmt seine zweite Schaltposition ein.
  3. 3. Möglichkeit: Dem ersten Druckraum wird ein Steuerdruck pst aufgeprägt. Der zweite Druckraum ist dauernd mit dem Ölversorgungssystem (Motoröldruck) verbunden, so dass ihm der Motoröldruck aufgeprägt wird. Zusätzlich wirkt an der ersten Stirnfläche noch eine Federdruckkraft. Ist der Steuerdruck pst geringer als ein ersten Druckgrenzwert, befindet sich der Ventilschieber in seiner ersten Position. Übersteigt der Steuerdruck pst einen zweiten Druckgrenzwert, nimmt der Ventilschieber seine zweite Position ein.
There are three options for shifting the valve slide from one switch position to the other switch position.
  1. 1st possibility: A first control pressure p st1 is applied to the first pressure chamber. A second control pressure p st2 is applied to the second pressure chamber. If p st2 is greater than p st1 , the valve spool assumes its first switching position due to the resulting compressive forces. If p st1 is greater than p st2 , the valve spool assumes its second switching position due to the resulting compressive forces.
  2. 2nd possibility: A control pressure p st is applied to the first pressure chamber. The second pressure chamber is permanently connected to the environment, so that the ambient pressure prevails in it. In addition, a spring force acts on this second end face. If p st is less than a first pressure limit, the valve slide is in its first position. If the pressure p st exceeds a second pressure limit value, the spring force is overcome and the valve slide assumes its second switching position.
  3. 3rd possibility: A control pressure p st is applied to the first pressure chamber. The second pressure chamber is permanently connected to the oil supply system (engine oil pressure), so that the engine oil pressure is applied to it. In addition, a spring pressure force acts on the first end face. If the control pressure p st is lower than a first pressure limit value, the valve slide is in its first position. If the control pressure p st exceeds a second pressure limit value, the valve spool assumes its second position.

Durch die zusätzlichen Federn kann eine Fail-Safe-Stellung dargestellt werden, d.h. diese Position nimmt der Ventilschieber ein, wenn in beiden Druckräumen der Öldruck auf Umgebungsdruck abfällt, z.B. beim Start der Brennkraftmaschine, bis die Ölpumpe einen ausreichenden Öldruck aufgebaut hat.The additional springs can be used to represent a fail-safe position, ie the valve slide assumes this position when the oil pressure in both pressure chambers has reached ambient pressure drops, for example when starting the engine, until the oil pump has built up sufficient oil pressure.

Zur Einstellung oder Variation der genannten Steuerdrücke pst, pst1 und/oder pst2 dient das bereits erwähnt Vorsteuerventil. Dieses Vorsteuerventil ist ebenfalls ein Schaltventil mit zwei Schaltstellungen.The already mentioned pilot valve is used to set or vary the mentioned control pressures p st , p st1 and/or p st2 . This pilot valve is also a switching valve with two switching positions.

Das Vorsteuerventil ist mit dem Anker des Elektromagneten gekoppelt. Diese Kopplung kann dadurch realisiert werden, dass der Anker mechanisch mit beweglichen Teilen des Vorsteuerventils kinematisch zwangsgekoppelt ist. Der Anker kann auch einen Teil des Vorsteuerventils bilden. Er kann z.B. als Ventilschieber ausgeführt werden.The pilot valve is coupled to the armature of the electromagnet. This coupling can be realized in that the armature is kinematically positively coupled mechanically to moving parts of the pilot control valve. The armature can also form part of the pilot valve. It can be designed as a valve slide, for example.

Zur Realisierung der Möglichkeit 1 (Zum Verlagern des Ventilschiebers des Hauptschaltventils) muss das Vorsteuerventil eine 4/2-Wegeventilfunktion oder eine 3/2-Wegeventilfunktion aufweisen. Bei den Möglichkeiten 2 und 3 muss das Vorsteuerventil eine 3/2-Wegeventilfunktion aufweisen.To implement option 1 (to move the valve slide of the main switching valve), the pilot valve must have a 4/2-way valve function or a 3/2-way valve function. With options 2 and 3, the pilot valve must have a 3/2-way valve function.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der Anker einen länglichen Mittelteil auf, an dessen Enden eine erste Schließfläche und eine zweite Schließfläche angeformt sind, die über den Mittelteil hinausragen.In an advantageous embodiment of the invention, the armature has an elongate central part, at the ends of which a first closing surface and a second closing surface are formed, which protrude beyond the central part.

Das Ventilgehäuse ist zwischen der ersten Schließfläche und der zweiten Schließfläche des Ankers angeordnet. Die erste Ausflussleitung des Ventilgehäuses ist der ersten Schließfläche des Ankers gegenüberliegend angeordnet und die zweite Ausflussleitung ist der zweiten Schließfläche gegenüberliegend angeordnet.The valve housing is arranged between the first closing surface and the second closing surface of the armature. The first outflow conduit of the valve body is located opposite the first closing surface of the armature and the second outflow conduit is located opposite the second closing surface.

Dies bedeutet, dass durch eine kurze Bewegung des Ankers in Richtung von dessen Längsachse entweder die erste Schließfläche des Ankers die erste Ausflussleitung des Ventilgehäuses verschließt oder, eine entgegengesetzte Bewegung des Ankers vorausgesetzt, die zweite Schließfläche des Ankers die zweite Ausflussleitung des Ventilgehäuses verschließt.This means that by a short movement of the armature in the direction of its longitudinal axis, either the first closing surface of the armature closes the first outflow line of the valve housing or, assuming an opposite movement of the armature, the second closing surface of the armature closes the second outflow line of the valve housing.

Der Hub des Ankers kann sehr klein sein, er kann beispielsweise einen Millimeter oder sogar weniger betragen. Unteranderem wegen dieser kurzen Hubbewegung des Ankers und der Unterstützung der Hubbwegung durch die im Ventilgehäuse eingelassenen Permanentmagnete sind sehr schnelle Schaltbewegungen möglich. Sie erlauben eine ausreichend genaue Regelung der Länge des VCR-Pleuels bzw. der Höhe eines VCR-Kolbens, auch in Zwischenstellungen zwischen den konstruktiv vorgegebenen Endstellungen eines VCR-Pleuels bzw. eines VCR-Kolbens.The stroke of the armature can be very small, for example it can be a millimeter or even less. Very fast switching movements are possible, among other things because of this short stroke movement of the armature and the support of the stroke movement by the permanent magnets embedded in the valve housing. They allow the length of the VCR connecting rod or the height of a VCR piston to be regulated with sufficient precision, even in intermediate positions between the design-specified end positions of a VCR connecting rod or a VCR piston.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist der Magnetkern des Elektromagneten einen ersten Axialflussleitkern, einen zweiten Axialflussleitkern und einen Verbindungskern auf, wobei die erste Spule um den ersten Axialflussleitkern gewickelt ist und die zweite Spule um den zweiten Axialflussleitkern gewickelt ist. Der Anker ist zwischen einen die erste Spule überragenden Teil des ersten Axialflussleitkerns und einem die zweite Spule überragenden Teil des zweiten Axialflussleitkerns hin- und herbewegbar angeordnet.In a further advantageous embodiment of the invention, the magnetic core of the electromagnet has a first axial flux conducting core, a second axial flux conducting core and a connecting core, the first coil being wound around the first axial flux conducting core and the second coil being wound around the second axial flux conducting core. The armature is arranged such that it can move back and forth between a part of the first axial flux conducting core that projects beyond the first coil and a part of the second axial flux conducting core that projects beyond the second coil.

Dies bedeutet, dass immer dann, wenn sich der am Pleuel angeordnete Anker durch den zwischen den beiden Axialflussleitkernen gebildeten Raum hindurchbewegt, kann der Anker entweder von der ersten Spule oder der zweiten Spule in eine seiner beiden Schaltpositionen bewegt werden.This means that whenever the armature arranged on the connecting rod moves through the space formed between the two axial flux conducting cores, the armature can be moved into one of its two switching positions by either the first coil or the second coil.

Auf diese Weise wird entweder die erste Ausflussleitung oder die zweite Ausflussleitung im Ventilgehäuse verschlossen. Wenn die erste Spule bestromt wird, bewegt sich der Anker in Richtung der ersten Spule und infolgedessen wird die zweite Ausflussleitung im Ventilgehäuse verschlossen. Wenn die zweite Spule bestromt wird, bewegt sich der Anker in Richtung der zweiten Spule bzw. des zweiten Axialflussleitkerns und die erste Ausflussleitung im Ventilgehäuse wird verschlossen.In this way, either the first outflow line or the second outflow line is closed in the valve housing. When the first coil is energized, the armature moves towards the first coil and as a result the second outflow line in the valve body is closed. When the second coil is energized, the armature moves toward the second coil or axial flux conducting core, and the first outflow conduit in the valve body is closed.

Es kann weiter vorgesehen sein, dass der Magnetkern einen rippenförmigen Radialflussleitkern aufweist, und wobei dieser Radialflussleitkern zwischen erstem Axialflussleitkern und zweitem Axialflussleitkern angeordnet ist. Dadurch ergibt sich in dem Moment in dem sich der Anker zwischen erstem Axialflussleitkern und zweitem Axialflussleitkern befindet, ein geschlossener magnetischer Kreis mit durch den Magnetkern und den Anker mit nur sehr kleinen Luftspalten. Dadurch wird die an einer der Spulen angelegte Spannung sehr effektiv in eine auf den Anker wirkende elektromagnetische Kraft umgesetzt.It can further be provided that the magnet core has a rib-shaped radial flux conducting core, and this radial flux conducting core is arranged between the first axial flux conducting core and the second axial flux conducting core. This results in the moment when the armature is located between the first axial flux conducting core and the second axial flux conducting core, a closed magnetic circuit with only very small air gaps through the magnetic core and the armature. As a result, the voltage applied to one of the coils is converted very effectively into an electromagnetic force acting on the armature.

Dadurch reicht ein kleiner Impuls von einer der Spulen aus, um den Anker aus seiner derzeitigen Schaltposition in die andere Schaltposition zu bringen. Wie bereits erwähnt, ändert sich damit auch die Schaltposition des erfindungsgemäßen Schaltventils. Dadurch liegt der Anker, mit der Schließfläche an dem ersten oder zweiten Permanentmagneten an. Dadurch wird die Ausflussleitung neben dem entsprechenden Permanentmagneten dauerhaft verschlossen.As a result, a small pulse from one of the coils is sufficient to move the armature from its current switching position to the other switching position. As already mentioned, this also changes the switching position of the switching valve according to the invention. As a result, the armature rests with the closing surface on the first or second permanent magnet. As a result, the outflow line is permanently closed next to the corresponding permanent magnet.

Anders ausgedrückt: Es ist nicht erforderlich, eine der beiden Spulen permanent zu bestromen. Außerdem ist es nicht erforderlich, dass sich der Anker dauerhaft in dem Magnetfeld der ersten oder der zweiten Spule befindet. Auch wenn an beiden Spulen keine Spannung anliegt, hält der Anker seine Schaltposition bei. Somit ist das erfindungsgemäße Schaltventil ein bistabiles Schaltventil mit sehr kurzen Schaltzeiten.In other words: It is not necessary to permanently energize one of the two coils. In addition, it is not necessary for the armature to be permanently in the magnetic field of the first or second coil. Even if on both When there is no voltage applied to the coils, the armature maintains its switching position. Thus, the switching valve according to the invention is a bistable switching valve with very short switching times.

Um eine Positionierung des Ankers bei im Betrieb auftretenden Fliehkräften standhalten zu können und gleichzeitig eine möglichst gute Leichtgängigkeit des Ankers in Richtung seiner Längsachse zu ermöglichen, ist der Anker an der ersten Schließfläche und der zweiten Schließfläche jeweils über ein biegeweiches Band an dem Ventilgehäuse befestigt.In order to be able to withstand positioning of the armature in the event of centrifugal forces occurring during operation and at the same time to enable the armature to move as easily as possible in the direction of its longitudinal axis, the armature is fastened to the valve housing on the first closing surface and the second closing surface via a flexible strip.

Das Band ist in Richtung des Verstellwegs des Ankers (in der Regel in Richtung der Längsachse des Ankers biegeweich. Dieses Band kann einstückig mit dem Anker ausgebildet sein und wird bezüglich seiner mechanischen Eigenschaften letztendlich über die Querschnittabmessungen und seine Länge konstruktiv eingestellt.The band is flexible in the direction of the adjustment path of the armature (usually in the direction of the longitudinal axis of the armature. This band can be made in one piece with the armature and its mechanical properties are ultimately adjusted constructively via the cross-sectional dimensions and its length.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung weist das Ventilgehäuse einen Einlass und eine Aufnahmebohrung auf, in der ein Ventilschieber bewegbar aufgenommen ist.In a further advantageous embodiment, the valve housing has an inlet and a receiving bore in which a valve slide is movably received.

Der Einlass im Ventilgehäuse mündet in die Aufnahmebohrung, und der Ventilschieber hat in vorteilhafter Ausgestaltung an seinem Außendurchmesser eine Nut, die so bemessen ist, dass gänzlich unabhängig von der Position des Ventilschiebers in der Aufnahmebohrung - eine hydraulische Verbindung zwischen Einlass und der Nut besteht.The inlet in the valve housing opens into the receiving bore, and in an advantageous embodiment the valve slide has a groove on its outside diameter, which is dimensioned such that there is a hydraulic connection between the inlet and the groove, completely independent of the position of the valve slide in the receiving bore.

Dadurch ist die Versorgung des im Inneren des Ventilgehäuses mit Öl aus dem Einlass unabhängig von der Position des Ventilschiebers möglich.This allows the inside of the valve body to be supplied with oil from the inlet regardless of the position of the valve spool.

Um eine möglichst einfache und effektive Steuerung der beiden Stützzylinder in dem VCR-Pleuel bzw. einem VCR-Kolben zu ermöglichen, ist in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Ventilschieber einen ersten Druckraum und einen zweiten Druckraum begrenzt. Der erste Druckraum ist über eine erste Drosselbohrung mit der Nut hydraulisch verbunden, der zweite Druckraum ist über eine zweite Drosselbohrung mit der Nut hydraulisch verbunden, und die erste Ausflussleitung mündet in den ersten Druckraum und die zweite Ausflussleitung mündet in den zweiten Druckraum. In order to enable the simplest and most effective control of the two support cylinders in the VCR connecting rod or a VCR piston, a further advantageous embodiment of the invention provides that the valve slide delimits a first pressure chamber and a second pressure chamber. The first pressure chamber is hydraulically connected to the groove via a first throttle bore, the second pressure chamber is hydraulically connected to the groove via a second throttle bore, and the first outflow line opens into the first pressure chamber and the second outflow line opens out into the second pressure chamber.

Diese Ausgestaltung ermöglich es, durch Verschließen bzw. Öffnen einer der Ausflussleitungen gezielt die Drücke im ersten Druckraum und im zweiten Druckraum zu verändern, so dass sich eine resultierende hydraulische Kraft einstellt, die den Ventilschieber in eine erste Schaltposition bzw. eine zweite Schaltposition bringt.This configuration makes it possible to change the pressures in the first pressure chamber and in the second pressure chamber in a targeted manner by closing or opening one of the outflow lines, so that a resultant hydraulic force is set that brings the valve slide into a first switching position or a second switching position.

In dieser Schaltposition ist dann jeweils ein Anschluss des Schaltventils mit dem Eingang des Ventilgehäuses bzw. der Ölversorgungsnut hydraulisch verbunden, so dass einer der beiden Stützzylinder in dem Pleuel oder in dem VCR-Kolben mit dem Einlass bzw. der Ölversorgungsnut hydraulisch verbunden wird. Dadurch kann Öl aus dem entsprechenden Stützzylinder ausströmen. In Folge dessen dreht sich der Exzenter des VCR-Pleuels in an sich bekannter Weise.In this switching position, one connection of the switching valve is then hydraulically connected to the inlet of the valve housing or the oil supply groove, so that one of the two support cylinders in the connecting rod or in the VCR piston is hydraulically connected to the inlet or the oil supply groove. This allows oil to flow out of the corresponding support cylinder. As a result, the eccentric of the VCR connecting rod rotates in a manner known per se.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den nachfolgenden Figuren, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous configurations of the invention can be found in the following figures, their description and the patent claims.

Figurenlistecharacter list

Es zeigen:

  • 1 eine Frontansicht eines Systems bestehend aus einem VCR-Pleuel und einem elektromagnetischen Aktuator;
  • 1a eine Ansicht von unten des VCR-Pleuels aus 1,
  • 2 eine erste Schnittansicht des Systems aus 1 entlang der Linie B - B;
  • 3 eine zweite Schnittansicht des Systems aus 1 entlang der Linie A-A, ohne den oberen Teil des VCR-Pleuels;
  • 4 eine perspektivische Ansicht des elektromagnetischen Aktuators aus 1;
  • 5 eine perspektivische Ansicht des Schaltventils des VCR-Pleuels;
  • 6 eine erste Schnittansicht des Schaltventils entlang der Linie A-A;
  • 7 zeigt zweite Schnittansicht des Schaltventils entlang der Linie B-B;
  • 8 eine dritte Schnittansicht des Schaltventils entlang der Linie C-C;
  • 9 eine vierte Schnittansicht des Schaltventils entlang der Linie D-D und
  • 10 eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des pilotbetätigten Schaltventils.
Show it:
  • 1 a front view of a system consisting of a VCR connecting rod and an electromagnetic actuator;
  • 1a a bottom view of the VCR connecting rod 1 ,
  • 2 a first sectional view of the system 1 along line B - B;
  • 3 a second sectional view of the system 1 along line AA, excluding the upper part of the VCR connecting rod;
  • 4 Figure 12 shows a perspective view of the electromagnetic actuator 1 ;
  • 5 a perspective view of the switching valve of the VCR connecting rod;
  • 6 a first sectional view of the switching valve along the line AA;
  • 7 shows a second sectional view of the switching valve along the line BB;
  • 8th a third sectional view of the switching valve along the line CC;
  • 9 a fourth sectional view of the switching valve along the line DD and
  • 10 another advantageous embodiment of the pilot-actuated switching valve.

Die Erfindung wird anhand von zwei vorteilhaften konstruktiven Ausgestaltungen anhand der 1 bis 10 illustriert und beschrieben. Das eigentliche Schalt- oder Wegeventil befindet sich an einem bewegten Motorteil (z. B. Pleuel, Kolben). Es wird durch einen Elektromagneten, der ortsfest montiert ist (z. B. am Kurbelgehäuse oder der Ölwanne) berührungslos betätigt. Die Erfindung wird exemplarisch für ein VCR-Pleuel beschrieben.The invention is based on two advantageous structural configurations based on the 1 until 10 illustrated and described. The actual switching or directional control valve is located on a moving engine part (e.g. connecting rod, piston). It is actuated contact-free by an electromagnet that is installed in a fixed location (e.g. on the crankcase or the oil pan). The invention is described as an example for a VCR connecting rod.

Das Schaltventil weist ein bewegliches Abgriffselement auf, welches den magnetischen Fluss leitet. Dieses bewegliche Element bewirkt eine Änderung der Schaltposition des Schaltventils.The switching valve has a movable pick-up element, which conducts the magnetic flux. This movable element causes a change in the switching position of the switching valve.

Das VCR-Pleuel 100 ist mit einem Schaltventil 200 versehen. Dieses Schaltventil 200 wird vorzugsweise, wie in 1 dargestellt, mit dem Pleuelunterteil 102 verschraubt. The VCR connecting rod 100 is provided with a shift valve 200 . This switching valve 200 is preferably, as in 1 shown, screwed to the lower part 102 of the connecting rod.

Alternativ zu einer Anschraublösung kann das Schaltventil auch in das Pleuelunterteil direkt integriert werden.As an alternative to a screw-on solution, the switching valve can also be integrated directly into the lower part of the connecting rod.

Unterhalb der Kurbelwelle (nicht dargestellt) befindet sich ein Elektromagnet 300. Dieser Elektromagnet 300 ist fest mit der stationären Motorstruktur verbunden. Beispielsweise kann der Elektromagnet mit den Hauptlagerdeckeln (nicht dargestellt) oder mit dem Zylinderkurbelgehäuse (nicht dargestellt) verbunden sein. Auch ist es möglich, den Elektromagnet 300 an der Ölwanne oder einem anderen Strukturteil zu befestigen.An electromagnet 300 is located below the crankshaft (not shown). This electromagnet 300 is firmly connected to the stationary engine structure. For example, the electromagnet can be connected to the main bearing caps (not shown) or to the crankcase (not shown). It is also possible to attach the electromagnet 300 to the oil pan or another structural part.

Das in 1 dargestellte VCR-Pleuel 100 befindet sich in der tiefstmöglichen Lage (Im Unteren Totpunkt „UT“), d.h. der Hubzapfen der Kurbelwelle (nicht dargestellt) steht genau unter dem Hauptlagerzapfen.This in 1 The VCR connecting rod 100 shown is in the lowest possible position (bottom dead center "UT"), ie the crank pin of the crankshaft (not shown) is exactly below the main bearing journal.

Auf den konstruktiven Aufbau des VCR-Pleuels 100 wird hier nicht näher eingegangen. VCR-Pleuel gehören zum Stand der Technik. Details dazu finden sich in der Schrift DE 102005055199 B4 , auf die hiermit Bezug genommen wird. Es wird nachfolgend lediglich auf die Fluidschnittstellen zwischen dem VCR-Pleuel 100 und dem Schaltventil 200 detailliert eingegangen.The construction of the VCR connecting rod 100 is not discussed in detail here. VCR connecting rods are state of the art. Details can be found in the Scriptures DE 102005055199 B4 , which is hereby incorporated by reference. Only the fluid interfaces between the VCR connecting rod 100 and the switching valve 200 are discussed in detail below.

1a zeigt eine Ansicht auf das VCR-Pleuel 100 von unten. ohne Schaltventil 200, um den Blick auf die Fluidschnittstellen zu ermöglichen. 1a FIG. 12 shows a bottom view of the VCR connecting rod 100. FIG. without switching valve 200 to enable a view of the fluid interfaces.

Das Pleuelunterteil 102 weist eine Flanschfläche 102.3 auf. Diese Flanschfläche 102.3 wird durch eine Ausnehmung 102.8 in zwei Flanschbereiche unterteilt. Diese Ausnehmung 102.8 hat lediglich fertigungstechnische Vorteile und hat für die Beschreibung dieser Erfindung keine weitere Bedeutung. Zwecks Befestigung des Schaltventils weist jeder Flanschbereich eine Gewindebohrung 102.7 auf. Einer der beiden Flanschbereiche wird von zwei Fluidleitungen durchdrungen. Diese Durchdringungen stellen die Hochdruckanschlüsse des VCR-Pleuels 100 dar. Der erste Hochdruckanschluss 102.4 ist der Anschluss für den „MKS-Stützzylinder“ des VCR-Pleuels 100. Der zweite Hochdruckanschluss 102.5 ist der Anschluss für den „GKS-Stützzylinder. Durch Befüllen und Entleeren der Stützzylinder werden die zu den Stützzylindern gehörigen Stützkolben bewegt. Über zwei Schubkurbelgetriebe sind die Stützkolben mit einem Exzenter im kleinen Pleuelauge gekoppelt und bewirken durch eine Verdrehung des Exzenters die Längenverstellung der Pleuelstange, wie dies in der DE 10 200505 5199 B4 im Detail beschrieben wird. Die Abkürzungen „MKS“ und „GKS“ stehen für „Massenkraftseite“ und „Gaskraftseite“.The connecting rod lower part 102 has a flange surface 102.3. This flange surface 102.3 is divided into two flange areas by a recess 102.8. This recess 102.8 only has advantages in terms of manufacturing technology and has no further significance for the description of this invention. Each flange area has a threaded hole 102.7 for the purpose of fastening the switching valve. One of the two flange areas is penetrated by two fluid lines. These penetrations represent the high-pressure connections of the VCR connecting rod 100. The first high-pressure connection 102.4 is the connection for the “MKS support cylinder” of the VCR connecting rod 100. The second high-pressure connection 102.5 is the connection for the “GKS support cylinder. The supporting pistons belonging to the supporting cylinders are moved by filling and emptying the supporting cylinders. The support pistons are coupled to an eccentric in the small connecting rod eye via two slider-crank gears and, by twisting the eccentric, cause the length of the connecting rod to be adjusted, as shown in Fig DE 10 200505 5199 B4 is described in detail. The abbreviations "MKS" and "GKS" stand for "mass force side" and "gas force side".

Die Ausnehmung 102.8 wird von einer dritten Fluidleitung 102.6 durchdrungen. Diese dritte Fluidleitung 102.6 ist ein Versorgungsanschluss. Über ihn wird das erfindungsgemäße Schaltventil 200 an den Ölkreislauf der Brennkraftmaschine angeschlossen. Die Steuerung des aus den Stützzylindern ausströmenden Öls erfolgt durch das erfindungsgemäße Schaltventil 200 und wird zum Versorgungsanschluss 102.6 geleitet.The recess 102.8 is penetrated by a third fluid line 102.6. This third fluid line 102.6 is a supply connection. The switching valve 200 according to the invention is connected to the oil circuit of the internal combustion engine via it. The oil flowing out of the support cylinders is controlled by the switching valve 200 according to the invention and is routed to the supply connection 102.6.

Der Versorgungsanschluss 102.6 ist bei diesem Ausführungsbeispiel fluidisch mit einer Versorgungsnut 103.1 in der unteren Lagerschale 103 des VCR-Pleuels 100 verbunden, wie in 2 und 3 zu sehen ist.In this exemplary embodiment, the supply connection 102.6 is fluidically connected to a supply groove 103.1 in the lower bearing shell 103 of the VCR connecting rod 100, as in FIG 2 and 3 you can see.

Für die hier dargestellte konstruktive Ausgestaltung, erfolgt die Fluidverbindung vom Anschluss „Versorgung“ 102.6 zum Schaltventil 200 über eine Ölübergabehülse 205.For the structural design shown here, the fluid connection from the “supply” port 102.6 to the switching valve 200 is via an oil transfer sleeve 205.

In der 2 sind das Pleuel 100 und das damit verbundene Schaltventil 200 in einer Position dargestellt (z. B. im UT), in der sie sich im Einflussbereich eines ortsfesten Elektromagneten 300 befinden. Dies ist nur einmal pro Kurbelwellenumdrehung der Fall. Nur in dieser Position kann das Schaltventil 200 mit Hilfe des Elektromagneten 300 betätigt/geschaltet werden. Die Betätigung wird weiter unten näher erläutert.In the 2 the connecting rod 100 and the switching valve 200 connected thereto are shown in a position (e.g. in BDC) in which they are in the area of influence of a stationary electromagnet 300 . This only happens once per crankshaft revolution. The switching valve 200 can only be actuated/switched with the aid of the electromagnet 300 in this position. The actuation is explained in more detail below.

Anhand der 7 und 8 werden Aufbau und Schaltfunktion des Schaltventils 200 erläutert. Das Schaltventil 200 weist ein Ventilgehäuse 201 und einen Ventilschieber 204 auf (siehe 7 und 8). Der Ventilschieber 204 ist in einer Aufnahmebohrung 201.1 axial verschiebbarer geführt. Die Bewegungsrichtung des Ventilschiebers 204 ist vorzugsweise parallel zur Drehachse der Kurbelwelle. Der Ventilschieber 204 weist an seiner Zylindermantelfläche eine umlaufende Nut 204.1 auf.Based on 7 and 8th structure and switching function of the switching valve 200 are explained. The switching valve 200 has a valve housing 201 and a valve spool 204 (see FIG 7 and 8th ). The valve slide 204 is guided in an axially displaceable manner in a receiving bore 201.1. The direction of movement of the valve spool 204 is preferably parallel to the axis of rotation of the crankshaft. The valve spool 204 has a peripheral groove 204.1 on its cylinder jacket surface.

Die Nut 204.1 ist so beschaffen, dass sie in jeder möglichen Position des Ventilschiebers 204 mit der Bohrung 201.2 in Fluidverbindung steht, wie in 7 zu sehen.The groove 204.1 is designed in such a way that it is in fluid communication with the bore 201.2 in every possible position of the valve spool 204, as in FIG 7 to see.

Auf diese Weise herrscht in der Nut 204.1 zu jedem Zeitpunkt näherungsweise dasselbe Druckniveau wie in der Versorgungsnut 103.1. Da die Versorgungsnut 103.1 von der Ölpumpe der Hubkolbenmaschine mit Öl versorgt wird, entspricht der Öldruck in der Versorgungsnut 103.1 und in der Nut 204.1 in etwa dem Förderdruck der Ölpumpe.In this way, approximately the same pressure level prevails in the groove 204.1 at all times as in the supply groove 103.1. Since the supply groove 103.1 from the oil pump of the reciprocating piston machine is supplied with oil, the oil pressure in the supply groove 103.1 and in the groove 204.1 roughly corresponds to the delivery pressure of the oil pump.

Die Aufnahmebohrung 201.1 wird von zwei weiteren Bohrungen durchdrungen, wie in 8 zu sehen. Die erste dieser Bohrungen ist die Steuerbohrung 201.3. Die zweite dieser Bohrungen ist die Steuerbohrung 201.4. In der in 8 dargestellten Lage des Ventilschiebers 204 steht die Nut 204.1 in Fluidverbindung mit der Steuerbohrung 201.4, welche mit dem zweiten Anschluss 201.6 (siehe 5) verbunden ist. Auf diese Weise steht der Anschluss „GKS-Stütz-Zylinder“ 102.5 (siehe 2) des VCR-Pleuels 100 mit dem Anschluss „Versorgung“ 102.6 des VCR-Pleuels 100 in Fluidverbindung.The location hole 201.1 is penetrated by two other holes, as in 8th to see. The first of these holes is the control hole 201.3. The second of these holes is the control hole 201.4. in the in 8th In the illustrated position of the valve slide 204, the groove 204.1 is in fluid connection with the control bore 201.4, which is connected to the second port 201.6 (see 5 ) connected is. In this way, the "GKS support cylinder" connection 102.5 (see 2 ) of the VCR connecting rod 100 with the connection "supply" 102.6 of the VCR connecting rod 100 in fluid connection.

Die Steuerbohrung 201.3 ist in dieser Schaltposition verschlossen (siehe 8). Damit ist auch der Anschluss „MKS-Stützzylinder“ 102.4 des VCR-Pleuels verschlossen.The control bore 201.3 is closed in this switch position (see 8th ). This also closes the "MKS support cylinder" connection 102.4 of the VCR connecting rod.

Wenn der Ventilschieber 204 seine andere Position einnimmt (d.h. in 8 maximal nach rechts verschoben), steht die Nut 204.1 in Fluidverbindung mit der Steuerbohrung 201.3, welche mit dem ersten Anschluss 201.5 (siehe 5) verbunden ist. Dann ist der Anschluss „MKS-Stützzylinder“ 102.4 mit dem Anschluss „Versorgung“ 102.6 des VCR-Pleuels 100 in Fluidverbindung und der Anschluss „GKS-Stützzylinder“ 102.5 ist verschlossen.When the valve spool 204 assumes its other position (i.e. in 8th shifted to the right as much as possible), the groove 204.1 is in fluid connection with the control bore 201.3, which is connected to the first connection 201.5 (see 5 ) connected is. Then the “MKS support cylinder” connection 102.4 is in fluid connection with the “supply” connection 102.6 of the VCR connecting rod 100 and the “GKS support cylinder” connection 102.5 is closed.

Vorzugsweise sind die beiden Steuerbohrungen 201.3 und 201.4 so positioniert, dass die Nut 204.1 des Ventilschiebers 204 zu keinem Zeitpunkt eine direkte Verbindung zwischen diesen beiden Steuerbohrungen 201.3 und 201.4 herstellen kann. D.h. in einer Mittelstellung des Ventilschiebers 204 sind beide Steuerbohrungen 201.3 und 201.4 verschlossen.The two control bores 201.3 and 201.4 are preferably positioned in such a way that the groove 204.1 of the valve slide 204 cannot establish a direct connection between these two control bores 201.3 and 201.4 at any time. That is, when the valve slide 204 is in a central position, both control bores 201.3 and 201.4 are closed.

Anhand der 7 wird nun die Betätigung des Ventilschiebers 204 erläutert. Die Betätigung erfolgt hydraulisch, d.h. durch Verändern der an den Stirnflächen des Ventilschiebers 204 wirksamen Fluiddrücke.Based on 7 the operation of the valve spool 204 will now be explained. The actuation takes place hydraulically, ie by changing the fluid pressures acting on the end faces of the valve slide 204 .

Das Ventilgehäuse 201 ist bei diesem Ausführungsbeispiel von einem Verschlusskasten 202 umgeben. Die Funktion dieses Verschlusskastens 202 ist es, die Aufnahmebohrung 201.1 stirnseitig zu verschließen. Es wäre auch möglich, den Verschlusskasten 202 durch Verschlussschrauben (nicht dargestellt) zu ersetzen. Auf diese Weise werden ein erster Druckraum 1 und ein zweiter Druckraum 2 ausgebildet. Der erste Druckraum 1 steht über eine erste Drosselbohrung 204.2 im Ventilschieber 204 mit der umlaufenden Nut 204.1 in Fluidverbindung. Der zweite Druckraum 2 steht über eine zweite Drosselbohrung 204.3 mit der umlaufenden Nut 204.1 in Fluidverbindung.The valve housing 201 is surrounded by a closure box 202 in this exemplary embodiment. The function of this locking box 202 is to close the receiving bore 201.1 at the end. It would also be possible to replace the locking box 202 with locking screws (not shown). In this way, a first pressure chamber 1 and a second pressure chamber 2 are formed. The first pressure chamber 1 is in fluid communication with the circumferential groove 204.1 via a first throttle bore 204.2 in the valve slide 204. The second pressure chamber 2 is in fluid communication with the circumferential groove 204.1 via a second throttle bore 204.3.

Ist der im zweiten (rechts in 7) Druckraum 2 herrschende Druck größer als der Druck im ersten (links in 7) Druckraum 1, wirkt die auf den Ventilschieber 204 resultierende Kraft nach links, d.h. der Ventilschieber 204 wird an die linke Anschlagfläche 202.1 gedrückt.Is the one in the second (right in 7 ) Pressure chamber 2 prevailing pressure is greater than the pressure in the first (on the left in 7 ) Pressure chamber 1, the force resulting on the valve slide 204 acts to the left, ie the valve slide 204 is pressed against the left stop surface 202.1.

Ist der im ersten (linken) Druckraum 1 herrschende Druck größer als der Druck im zweiten (rechten) Druckraum 2, so wirkt die resultierende Kraft nach rechts, d.h. der Ventilschieber 204 wird an die rechte Anschlagfläche 202.2 gedrückt.If the pressure in the first (left) pressure chamber 1 is greater than the pressure in the second (right) pressure chamber 2, the resulting force acts to the right, i.e. the valve slide 204 is pressed against the right stop surface 202.2.

Die Veränderung der Fluiddrücke in den Druckräumen 1, 2 erfolgt durch wechselseitiges Verschließen der Ausflussleitungen 201.7, 201.8 aus diesen Druckräumen 2 und 2. An den ersten Druckraum 1 ist eine erste Ausflussleitung 201.7 angeschlossen. An den zweiten Druckraum 2 ist eine zweite Ausflussleitung 201.8 angeschlossen.The fluid pressures in the pressure chambers 1, 2 are changed by the alternate closing of the outflow lines 201.7, 201.8 from these pressure chambers 2 and 2. A first outflow line 201.7 is connected to the first pressure chamber 1. A second outflow line 201.8 is connected to the second pressure chamber 2.

Das Ventilgehäuse 201 und der Verschlusskasten 202 sind von einem als geschlossenen Rahmen ausgestalteten Abgriffselement 203 umgeben. Dieses rahmenartige Abgriffselement 203 weist wie in 7 sichtbar, Bereiche mit stark unterschiedlicher Wandstärke auf.The valve housing 201 and the closure box 202 are surrounded by a tapping element 203 designed as a closed frame. This frame-like pick-off element 203 has, as in 7 visible, areas with greatly differing wall thicknesses.

Der untere Bereich des Abgriffselements 203 weist die größte Wandstärke auf. Dieser Umfangsabschnitt des Abgriffselements wird als Ankerbereich 203.4 oder kurz als Anker bezeichnet. Direkt an diesen Ankerbereich 203.4 anschließend sind Schließflächen ausgebildet. Links des Ankers 203.4 ist eine erste Schließfläche 203.1 ausgebildet. Rechts des Ankers 203.4 ist eine zweite Schließfläche 203.2 ausgebildet.The lower area of the tapping element 203 has the greatest wall thickness. This peripheral section of the pick-up element is referred to as the anchor area 203.4, or anchor for short. Closing surfaces are formed directly adjoining this anchor region 203.4. A first closing surface 203.1 is formed to the left of the armature 203.4. A second closing surface 203.2 is formed to the right of the armature 203.4.

Oberhalb der ersten Schließfläche 203.1 verjüngt sich der Querschnitt des Abgriffselements 203 zu einem ersten Band 203.5. Oberhalb der zweiten Schließfläche 203.2 verjüngt sich der Querschnitt des Abgriffselements 203 zu einem zweiten Band 203.6. Im oberen Bereich des Abgriffselements 203 weitet sich der Querschnitt wieder auf zum Einspannbereich 203.7.Above the first closing surface 203.1, the cross section of the pick-off element 203 tapers to form a first band 203.5. Above the second closing surface 203.2, the cross section of the pick-off element 203 tapers to form a second band 203.6. In the upper area of the pick-off element 203, the cross section widens again to the clamping area 203.7.

Dieser Einspannbereich 203.7 greift formschlüssig in entsprechende Ausnehmungen im Ventilgehäuse 201 und im Verschlusskasten 202. Auf diese Weise wird das Abgriffselement 203 formschlüssig im Schaltventil 200 positioniert. Die Bänder 203.5 und 203.6 sind so beschaffen, dass sie durch Ihre Längssteifigkeit im Stande sind, sämtliche in der Schnittebene A-A auf den Ankerbereich 203.4 wirkende Kräfte ohne nennenswerte Verformung abzuleiten. Gleichzeitig weisen die Bänder eine geringstmögliche Biegesteifigkeit aus, um normal zur Schnittebene A-A wirkenden Kräften möglichst geringe Rückstellkräfte entgegenzusetzen. Dadurch wird der Einfluss der Bänder 203.5 und 203.6 auf den Anker minimiert.This clamping area 203.7 engages in a form-fitting manner in corresponding recesses in the valve housing 201 and in the closure box 202. In this way, the pickup element 203 is positioned in the switching valve 200 in a form-fitting manner. The strips 203.5 and 203.6 are designed in such a way that their longitudinal rigidity enables them to dissipate all the forces acting on the anchor area 203.4 in the section plane AA without significant deformation. At the same time, the bands have a slight possible flexural rigidity in order to oppose the lowest possible restoring forces to forces acting normal to the section plane AA. This minimizes the influence of the ligaments 203.5 and 203.6 on the anchor.

Dadurch entsteht eine Lagerung beziehungsweise Aufhängung des Ankers 203.4, die weitestgehend so arbeitet, als wären zwischen dem Einspannbereich 203.7 und dem Anker 203.4 reibungsfreie Gelenke angebracht.This results in a bearing or suspension of the armature 203.4, which largely works as if friction-free joints were attached between the clamping area 203.7 and the armature 203.4.

Das Abgriffselement 203 ist aus einem ferromagnetischen Material gefertigt, wenn es aus einem Stück gefertigt wird.The pick-off element 203 is made of a ferromagnetic material if it is made in one piece.

Im Ventilgehäuse 201 sind Permanentmagnete 207, 208 eingelassen, wie in 9 zu sehen. Ein erster Permanentmagnet 207 übt auf die erste Schließfläche 203.1 eine Anziehungskraft aus. Ein zweiter Permanentmagnet 208 übt auf die zweite Schließfläche 203.2 eine Anziehungskraft aus.Permanent magnets 207, 208 are embedded in the valve housing 201, as in 9 to see. A first permanent magnet 207 exerts an attractive force on the first closing surface 203.1. A second permanent magnet 208 exerts an attractive force on the second closing surface 203.2.

In allen Figuren (mit Ausnahme der 10) ist das Abgriffselement 203 jeweils in der Neutralstellung dargestellt. Diese Neutralstellung stellt einen labilen Gleichgewichtszustand dar. Die von den Permanentmagneten 207, 208 auf den Anker 203.4 ausgeübten Magnetkräfte heben sich gegenseitig auf.In all figures (except the 10 ) the tapping element 203 is shown in the neutral position. This neutral position represents an unstable state of equilibrium. The magnetic forces exerted by the permanent magnets 207, 208 on the armature 203.4 cancel each other out.

Kleinste normal(senkrecht) zur Ebene A-A auf den Anker 203.4 einwirkende Kräfte bewirken eine Bewegung des Ankers 203.4 in Richtung des ersten oder des zweiten Axialflussleitkerns 301.1, 301.2. Sobald eine der beiden Schließflächen 203.1 oder 203.2 des Abgriffselements 203 an dem Ventilgehäuse 201 und einem der bevorzugt flächenbündig in das Ventilgehäuse 201 eingelassenen (optionalen) Permanentmagnete 207 oder 208 anliegt, wird eine der beiden Ausflussleitungen 201.7 oder 201.8 verschlossen ist. Kurz gesagt: Wenn der Anker 203.4 sich in der 2 oder der 7 nach links bewegt, dann wird die Ausflussleitung auf der rechten Seite des Ventilgehäuses 201 verschlossen; und umgekehrt.The smallest forces acting on the armature 203.4 normal (perpendicular) to the plane AA cause a movement of the armature 203.4 in the direction of the first or the second axial flux conducting core 301.1, 301.2. As soon as one of the two closing surfaces 203.1 or 203.2 of the tapping element 203 is in contact with the valve housing 201 and one of the (optional) permanent magnets 207 or 208, which are preferably embedded flush in the valve housing 201, one of the two outflow lines 201.7 or 201.8 is closed. In short: When the anchor 203.4 is in the 2 or the 7 moved to the left, then the outflow line on the right side of the valve body 201 is closed; and vice versa.

Durch die dauernd wirkende Magnetkraft der Permanentmagneten 207, 208 bleibt der Verformungszustand des Abgriffselements 203, bzw. die Position des Ankers 203.4 erhalten, auch wenn keine äußeren Kräfte auf den Anker 203.4 mehr wirksam sind. Die Bänder 203.5 und 203.6 sind in Längsrichtung des Anker 203.4 so weich, so dass sie diese Bewegungen des Ankers 203.4 nicht behindern und keine nennenswerte Rückstellkraft in Richtung der neutralen Mittellage auf den Anker 203.4 ausüben. Auf diese Weise wird eine bistabile Schaltfunktion realisiert.Due to the continuously acting magnetic force of the permanent magnets 207, 208, the state of deformation of the pick-up element 203 or the position of the armature 203.4 is retained, even if no external forces are acting on the armature 203.4. The bands 203.5 and 203.6 are so soft in the longitudinal direction of the armature 203.4 that they do not impede these movements of the armature 203.4 and do not exert any significant restoring force on the armature 203.4 in the direction of the neutral central position. In this way, a bistable switching function is implemented.

Durch das wechselseitige Verschließen der Ausflussleitungen werden die Fluiddrücke in den Druckräumen 1, 2 gezielt verändert. Wenn die erste Ausflussleitung 201.7 verschlossen ist, strömt über der ersten Drosselbohrung 204.2 kein Öl mehr in den ersten Druckraum 1 und die Druckdifferenz zwischen der Nut 204.1 und dem ersten Druckraum 1 ist gleich null. Infolge dessen nimmt der Druck im ersten Druckraum 1 den in der Versorgungsnut 103.1 herrschenden Fluiddruck an. Aus dem zweiten Druckraum 2 kann Öl durch die geöffnete Ausflussleitung 201.8 in den Kurbelraum, d.h. in die Umgebung ausströmen.The fluid pressures in the pressure chambers 1, 2 are changed in a targeted manner by the mutual closing of the outflow lines. When the first outflow line 201.7 is closed, oil no longer flows into the first pressure chamber 1 via the first throttle bore 204.2, and the pressure difference between the groove 204.1 and the first pressure chamber 1 is equal to zero. As a result, the pressure in the first pressure chamber 1 assumes the fluid pressure prevailing in the supply groove 103.1. Oil can flow out of the second pressure chamber 2 through the open outflow line 201.8 into the crank chamber, i.e. into the environment.

Infolge der Strömung durch die zweite Drosselbohrung 204.3 baut sich über der zweiten Drosselbohrung 204.3 eine Druckdifferenz auf, so dass der Druck im zweiten Druckraum 2 geringer ist als der Druck im ersten Druckraum 1.As a result of the flow through the second throttle bore 204.3, a pressure difference builds up across the second throttle bore 204.3, so that the pressure in the second pressure chamber 2 is lower than the pressure in the first pressure chamber 1.

Infolge dessen entsteht eine (in 7) nach rechts gerichtete resultierende Kraft, welche eine Bewegung des Ventilschiebers 204 hin zum rechten Anschlag 202.2 bewirkt.As a result, a (in 7 ) resulting force directed to the right, which causes a movement of the valve slide 204 towards the right-hand stop 202.2.

Wenn die zweite Ausflussleitung (201.8) verschlossen ist, wird der Ventilschieber 204 entsprechend an den linken Anschlag 202.1 gedrückt. Vorzugsweise ist der hydraulische Widerstand der Drosselbohrungen 204.1, 204.2 größer als der hydraulische Widerstand der Ausflussleitungen 201.7, 201.8. Im Idealfall ist der hydraulische Widerstand der Ausflussleitung 201.7 bzw. 201.8. gegenüber dem hydraulischen Widerstand der korrespondierenden Drosselbohrung 204.1 bzw. 204.2 zu vernachlässigen, denn dann stellt sich in dem geöffneten Druckraum 1 bzw. 2 nahezu Umgebungsdruck ein und die resultierende Kraft wird maximal.When the second outflow line (201.8) is closed, the valve slide 204 is pressed against the left stop 202.1 accordingly. The hydraulic resistance of the throttle bores 204.1, 204.2 is preferably greater than the hydraulic resistance of the outflow lines 201.7, 201.8. In the ideal case, the hydraulic resistance of the outflow line is 201.7 or 201.8. compared to the hydraulic resistance of the corresponding throttle bore 204.1 or 204.2, because then there is almost ambient pressure in the open pressure chamber 1 or 2 and the resulting force is maximum.

Bei der Bemessung der Drosselbohrungen 204.1 bzw. 204.2 muss eine Kompromisslösung gefunden werden. Die Drosselbohrungen 204.1 bzw. 204.2 dürfen nicht zu groß ausgeführt werden, um ein unzulässig hohen permanenten Ölvolumenstrom aus der Versorgungsnut 103.1 zu vermeiden. Andererseits müssen die Drosselbohrungen 204.1 bzw. 204.2 groß genug bemessen werden, um ein zügiges Befüllen des jeweiligen Druckraums 1 bzw. 2 und damit ein zügiges Bewegen des Ventilschiebers 204 zu bewirken. A compromise solution must be found when dimensioning the throttle bores 204.1 or 204.2. The throttle bores 204.1 and 204.2 must not be too large in order to avoid an inadmissibly high permanent oil volume flow from the supply groove 103.1. On the other hand, the throttle bores 204.1 and 204.2 must be dimensioned large enough to cause rapid filling of the respective pressure chamber 1 and 2 and thus rapid movement of the valve slide 204.

Der Strömungsquerschnitt der Ausflussleitungen 201.7 bzw. 201.8 vor allem direkt am Austritt aus dem Ventilgehäuse 201 darf auch nicht zu groß gewählt werden, denn sonst wird die Haltekraft sehr groß, die von dem Permanentmagneten 207 bzw. 208 aufgebracht werden muss. Diese hohe Haltekraft müsste dann im Falle einer Umschaltung von außen durch den Elektromagneten 300 (siehe 2, 3 und 4) überwunden werden.The flow cross-section of the outflow lines 201.7 or 201.8, especially directly at the exit from the valve housing 201, must not be too large, otherwise the holding force that has to be applied by the permanent magnet 207 or 208 will be very large. In the event of an external switchover, this high holding force would have to be compensated by the electromagnet 300 (see 2 , 3 and 4 ) to be overcome.

Zwecks Minimierung der Größe und des Leistungsbedarfs des Elektromagneten 300 ist es wünschenswert, mit einer möglichst niedrigen Haltekraft auszukommen. In einem Auslegungsbeispiel wird ein Durchmesser der Drosselbohrungen 204.1 bzw. 204.2 von 0,5 mm und ein Durchmesser der Ausflussleitungen 201.7 bzw. 201.8 von 1,0 mm vorgeschlagen. Unter Annahme eines maximal zu erwartenden relativen Öldrucks in der Versorgungsnut 103.1 von 10 bar, ergibt sich eine erforderliche Haltekraft von 0,78 N.In order to minimize the size and power requirements of the electromagnet 300, it is desirable to use as little holding force as possible. In a design example, a diameter of 0.5 mm for the throttle bores 204.1 or 204.2 and a diameter of 1.0 mm for the outflow lines 201.7 or 201.8 is proposed. Assuming a maximum relative oil pressure to be expected in the supply groove 103.1 of 10 bar, the required holding force is 0.78 N.

Anhand der 2,3 und 4 wird die elektromagnetische Betätigung des Abgriffselements 203 und damit des Schaltventils 200 erläutert.Based on 2 , 3 and 4 the electromagnetic actuation of the tapping element 203 and thus of the switching valve 200 is explained.

Zunächst zeigt 4 den Aufbau des stationär in der Hubkolbenbrennkraftmaschine angeordneten Elektromagneten 300. Dieser besteht aus einem Magnetkern 301, einer ersten Spule 302 und einer zweiten Spule 303.First shows 4 the structure of the stationary arranged in the reciprocating internal combustion engine electromagnet 300. This consists of a magnetic core 301, a first coil 302 and a second coil 303.

Der Magnetkern 301 weist vier Bereiche auf. Dies sind ein erster Axialflussleitkern 301.1, ein zweiter Axialflussleitkern 301.2, ein Radialflussleitkern 301.3 und einen Verbindungskern 301.4.The magnetic core 301 has four areas. These are a first axial flux conducting core 301.1, a second axial flux conducting core 301.2, a radial flux conducting core 301.3 and a connecting core 301.4.

In 2 ist eine gestrichelte Linie 3 eingezeichnet, zur Abgrenzung der genannten Bereiche 301.1 bis 301.4 des Magnetkerns 301. Der Magnetkern 301 kann aus einem Stück gefertigt werden. Alternativ kann er aus verschiedenen Teilen zusammengesetzt werden, die zum Beispiel mittels Schraub-; Kleb- oder Schweißverbindungen zusammengehalten werden.In 2 a dashed line 3 is drawn in to delimit said areas 301.1 to 301.4 of magnetic core 301. Magnetic core 301 can be manufactured in one piece. Alternatively, it can be composed of different parts, for example by means of screw; Bonded or welded joints are held together.

Der Magnetkern 301 muss aus einem gut magnetisch leitenden Material gefertigt werden. Die erste Spule 302 umschließt den ersten Axialflussleitkern 301.1. Die zweite Spule 303 umschließt den zweiten Axialflussleitkern 301.2. Die radiale Flussaustrittsfläche 301.3.1 (Siehe 4) des Radialflussleitkerns 301.3 ist so ausgeformt, dass sich ein konstanter minimaler radialer Abstand zwischen dieser radialen Flussaustrittsfläche 301.3.1 und der radialen Flussaustrittsfläche 203.4.1 des Ankers 203.4 ergibt, wenn der Anker 203.4 am Magnetkern 301 vorbeigeführt wird.The magnet core 301 must be made of a material with good magnetic conductivity. The first coil 302 encloses the first axial flux conducting core 301.1. The second coil 303 encloses the second axial flux conducting core 301.2. The radial flow exit surface 301.3.1 (See 4 ) of the radial flux conducting core 301.3 is shaped in such a way that there is a constant minimum radial distance between this radial flux outlet surface 301.3.1 and the radial flux outlet surface 203.4.1 of the armature 203.4 when the armature 203.4 is guided past the magnet core 301.

Vorzugsweise ist die in 3 zu sehende Schnittkontur der Flussaustrittsfläche 203.4.1 nicht eben, sondern abgerundet oder angefast. Auf diese Weise kann ein kleiner radialer Luftspalt 4 (zwischen 203.4.1 und 301.3.1 realisiert werden.Preferably the in 3 The section contour of the flow outlet surface 203.4.1 that can be seen is not flat, but rounded or chamfered. In this way, a small radial air gap 4 (between 203.4.1 and 301.3.1 can be realized.

Die oberen Stirnflächen 301.1.1 und 301.2.1 der beiden Axialflussleitkerne 301.1 und 301.2 werden vorzugsweise so konturiert, dass die axialen Flussaustrittsflächen 203.4.2 und 203.4.3 des Ankers 203.4 in axialer Richtung vollumfänglich von den axialen Flussaustrittsflächen 301.1.2 und 301.2.1 der Axialflussleitkerne 301.1 und 301.2 verdeckt werden. Dies wird in guter Näherung dadurch erreicht, indem die Stirnflächen 301.1.1 und 301.2.1 jeweils einen konstanten radialen Abstand zur radialen Flussaustrittsfläche 301.3.1 aufweisen.The upper end faces 301.1.1 and 301.2.1 of the two axial flux guide cores 301.1 and 301.2 are preferably contoured in such a way that the axial flux outlet faces 203.4.2 and 203.4.3 of the armature 203.4 in the axial direction completely separate from the axial flux outlet faces 301.1.2 and 301.2.1 of the axial flow guide cores 301.1 and 301.2 are covered. To a good approximation, this is achieved in that the end faces 301.1.1 and 301.2.1 each have a constant radial distance from the radial flow outlet face 301.3.1.

Zur Erzielung größtmöglicher magnetischer Betätigungskräfte, sollten die Luftspalte so gering wie möglich bemessen werden. In erster Linie bestimmen die erreichbaren Fertigungs- und Montagetoleranzen die Luftspalthöhen.In order to achieve the greatest possible magnetic actuating forces, the air gaps should be dimensioned as small as possible. The achievable manufacturing and assembly tolerances primarily determine the air gap heights.

Der radiale Luftspalt 4 ist unabhängig von der Schaltposition des Ankers 203.4. Bei entsprechender Einengung der Toleranzen wird hier eine Nominalspalthöhe von 1 mm empfohlen. Die Höhen der axialen Luftspalte 5 und 6 (siehe 2) sind hingegen abhängig von der Schaltposition des Ankers 203.4. Hier wird ebenfalls eine Nominalspalthöhe bei angezogenem Anker 203.4 von 1 mm empfohlen.The radial air gap 4 is independent of the switching position of the armature 203.4. If the tolerances are narrowed accordingly, a nominal gap height of 1 mm is recommended here. The heights of the axial air gaps 5 and 6 (see 2 ) are dependent on the switching position of the armature 203.4. Here, too, a nominal gap height of 1 mm is recommended when the armature 203.4 is tightened.

Zu Beginn des Ankeranzugsvorganges ist die als Initialluftspalthöhe bezeichnete axiale Spalthöhe um den Hub des Ankers 203.4 größer. Der Hub des Ankers 203.4, d.h. der Ankerweg zwischen den mechanischen Anschlägen sollte so gering wie möglich gewählt werden, um sicherzustellen, dass der Ankerhub innerhalb eines Durchlaufs sicher vollständig vollzogen werden kann. Auf der anderen Seite müssen die sich vor den Ausflussleitungen 201.7 und 201.8 ergebenden Öffnungsweiten 7 und 8 so groß sein, dass keine nennenswerten Ausflusswiderstände entstehen können.At the beginning of the armature attraction process, the axial gap height, referred to as the initial air gap height, is larger by the stroke of the armature 203.4. The stroke of the armature 203.4, i.e. the armature travel between the mechanical stops, should be selected to be as small as possible to ensure that the armature stroke can be safely completed in one run. On the other hand, the opening widths 7 and 8 in front of the outflow lines 201.7 and 201.8 must be so large that no outflow resistance worth mentioning can arise.

Die Öffnungsweiten sind in 7 zu sehen. Die Öffnungsweiten bei geöffneten Ausflussleitungen entsprechen jeweils dem Ankerhub. Für den Ankerhub wird ein Wert von 0,3 mm empfohlen.The opening widths are in 7 to see. The opening widths when the discharge lines are open correspond to the armature lift. A value of 0.3 mm is recommended for the armature stroke.

In 2 sind die Hauptflusslinienverläufe eingezeichnet. Wird die erste Spule 302 bestromt, so wird sich der Hauptflusslinienverlauf 9 einstellen. Die Flusslinien müssen den radialen Luftspalt 4 und den axialen Luftspalt 5 durchfluten. Eine magnetische Durchflutung bewirkt auf die flussleitenden Teile stets eine Kraft, welche auf ein Verringern der Luftspalthöhen hinwirkt.In 2 the main flow lines are drawn. If the first coil 302 is energized, the course of the main flux line 9 will be established. The flux lines must flow through the radial air gap 4 and the axial air gap 5. Magnetic flux always causes a force on the flux-conducting parts, which tends to reduce the height of the air gap.

Der Anker 203.4 ist in axialer Richtung beweglich und wird somit zum jeweils durchfluteten Axialflussleitkern hingezogen. Wenn die erste Spule 302 bestromt ist und die zweite Spule 303 unbestromt ist, dann wird der Anker 203.4 (in 2 und 7) nach links gezogen. Wenn die zweite Spule 303 bestromt ist und die erste Spule 302 unbestromt ist, dann wird der Anker 203.4 (in 2 und 7) nach rechts gezogen.The armature 203.4 can be moved in the axial direction and is thus attracted to the axial flux guide core through which the current flows. If the first coil 302 is energized and the second coil 303 is de-energized, then the armature 203.4 (in 2 and 7 ) pulled to the left. If the second coil 303 is energized and the first coil 302 is de-energized, then the armature 203.4 (in 2 and 7 ) dragged to the right.

Um eine möglichst hohe magnetische Betätigungskraft zu erhalten ist idealerweise nur der Anker 203.4 aus magnetisch leitendem Material gefertigt. Das Ventilgehäuse 201, der Verschlusskasten 202, der Ventilschieber 204 und nach Möglichkeit auch die Befestigungsschrauben 206 sind aus magnetisch nichtleitendem Material gefertigt, z.B. aus einem rostfreien Stahl 1.4301 oder 1.4401.In order to obtain the highest possible magnetic actuation force, ideally only the armature 203.4 is made of magnetically conductive material. The valve housing 201, the closure box 202, the valve slide 204 and, if possible, also the fastening screws 206 are made of magnetically non-conductive material, for example stainless steel 1.4301 or 1.4401.

In der dargestellten Ausführungsform bildet das Abgriffselement 203 einen geschlossenen Rahmen. Dies ist für die Ausbildung einer magnetischen Betätigungskraft unvorteilhaft, da sich in dem geschlossenen Rahmen ein (magnetischer) Nebenfluss einstellen wird. Allerdings weisen die Bänder 203.5 und 203.6 geringe Querschnittsflächen auf, so dass dieser (magnetische) Nebenfluss gegenüber dem Hauptfluss klein ist. Dieser Nebenfluss kann unterbunden werden, indem der Einspannbereich 203.7 unterbrochen wird.In the embodiment shown, the pick-off element 203 forms a closed frame. This is disadvantageous for the formation of a magnetic actuating force, since a (magnetic) secondary flux will appear in the closed frame. However, the bands 203.5 and 203.6 have small cross-sectional areas, so that this (magnetic) secondary flux is small compared to the main flux. This secondary flow can be prevented by interrupting the clamping area 203.7.

Zudem muss dann zwischen dem Abgriffselement 203 und dem Pleuelunterteil 102 ein magnetisch nichtleitendes Element eingebracht werden, um diese beiden magnetisch leitenden Teile auf Abstand zu halten.In addition, a magnetically non-conductive element must then be introduced between the pick-up element 203 and the lower part 102 of the connecting rod in order to keep these two magnetically conductive parts at a distance.

Die Bestromung der Spulen 302, 303 wird bei einem Betätigungsvorgang vorzugsweise begonnen bevor der Anker 203.4 in den Einflussbereich des Elektromagneten gelangt. Somit ist die Durchflutung schon rechtzeitig aufgebaut.The energization of the coils 302, 303 is preferably started during an actuation process before the armature 203.4 reaches the area of influence of the electromagnet. Thus, the flooding is built up in good time.

Um Kabellängen einzusparen und die Zahl der Kontaktierungen zu verringern, wird jeweils der Wicklungsanfang einer Spule 302, 303 mit einem elektrisch leitenden Motorstrukturteil verbunden. Somit benötigt jede Zylindereinheit nur noch zwei elektrische Verbindungen zu einem außerhalb des Kurbelraums befindlichen Steuergerätes mit entsprechenden Endstufen.In order to save cable lengths and to reduce the number of contacts, the beginning of the winding of a coil 302, 303 is connected to an electrically conductive motor structure part. This means that each cylinder unit only needs two electrical connections to a control unit with corresponding output stages located outside the crankcase.

In der 10 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schaltventils 400 dargestellt. Die Darstellung ist analog zur 7. Beide Ausführungsbeispiele weisen ein fluiddruckbetätigtes Hauptschaltventil in Schieberbauweise auf, wobei der Ventilschieber bei beiden Ausführungsbeispielen zwei Druckräume begrenzt. Die Ausführungsbeispiele unterscheiden sich in der Art der Vorsteuerung (d.h. wie die beiden Steuerdrücke pst1 und pst2 eingestellt werden) und in der Führung des Ankers 203.4. Beim ersten Ausführungsbeispiel weist das Vorsteuerventil eine 3/2-Wegeventilfunktion auf. Beim zweiten Ausführungsbeispiel weist das Vorsteuerventil eine 4/2-Wegeventilfunktion auf.In the 10 a further exemplary embodiment of a switching valve 400 according to the invention is shown. The representation is analogous to 7 . Both exemplary embodiments have a fluid-pressure-actuated main switching valve of spool design, with the valve spool delimiting two pressure chambers in both exemplary embodiments. The exemplary embodiments differ in the type of pilot control (ie how the two control pressures p st1 and p st2 are set) and in the way the armature 203.4 is guided. In the first exemplary embodiment, the pilot valve has a 3/2-way valve function. In the second exemplary embodiment, the pilot valve has a 4/2-way valve function.

Das Schaltventil 400 weist ein Ventilgehäuse 401 und einen Ventilschieber 404 auf. An den Stirnseiten des Ventilschiebers 404 werden Druckräume 410 und 411 ausgebildet. Diese Druckräume können wechselseitig über den Versorgungsanschluss 401.2 mit Versorgungsöl und dessen Druck beaufschlagt werden.The switching valve 400 has a valve housing 401 and a valve spool 404 . Pressure chambers 410 and 411 are formed on the end faces of the valve slide 404 . Supply oil and its pressure can be applied to these pressure chambers alternately via supply port 401.2.

In der in 10 dargestellten Schaltposition ist der Druckraum 411 mit dem Versorgungsanschluss 401.2 über die Tasche 403.4 fluidisch verbunden und der Druckraum 410 ist gegen die Umgebung kurzgeschlossen; d. h im Druckraum 411 herrscht der von einer Ölpumpe bereitgestellte (Über-)Druck; während in dem Druckraum 410 Umgebungsdruck herrscht. Somit ist eine (in 10 nach links gerichtete) hydraulische Kraft auf den Ventilschieber 404 wirksam. Der Ventilschieber 404 wird an seinen linken Anschlag gedrückt.in the in 10 shown switching position, the pressure chamber 411 is fluidically connected to the supply connection 401.2 via the pocket 403.4 and the pressure chamber 410 is short-circuited to the environment; i.e. h the (excess) pressure provided by an oil pump prevails in the pressure chamber 411; while ambient pressure prevails in the pressure chamber 410 . Thus, a (in 10 to the left) hydraulic force on the valve spool 404 effective. The valve spool 404 is pushed to its left stop.

Das Abgriffselement 403 (nachfolgend auch als Anker 403 bezeichnet) des zweiten Ausführungsbeispiels weist eine erste Austrittsöffung 403.2 auf, welche die erste Ausflussleitung 401.7 des Ventilgehäuses 401 gegen Umgebung freigeben bzw. mit der Umgebung verbinden kann.The pick-up element 403 (hereinafter also referred to as armature 403) of the second exemplary embodiment has a first outlet opening 403.2, which can release the first outflow line 401.7 of the valve housing 401 to the environment or connect it to the environment.

Eine zweite Austrittsöffnung 403.3 kann die zweite Ausflussleitung 401.8 des Ventilgehäuses 401 gegen Umgebung freigeben bzw. mit der Umgebung verbinden.A second outlet opening 403.3 can release the second outflow line 401.8 of the valve housing 401 to the environment or connect it to the environment.

Der Anker 403 ist aus einem ferromagnetischen Material gefertigt und fungiert wie in der ersten Ausgestaltung des Schaltventils als Teil eines magnetischen Kreises. Zur Endlagenarretierung des Ankers 403 werden vorzugsweise Permanentmagnete eingesetzt, analog zu der in 9 für die erste Ausgestaltung des Schaltventils vorgeschlagen.The armature 403 is made of a ferromagnetic material and functions as part of a magnetic circuit as in the first embodiment of the switching valve. Permanent magnets are preferably used to lock the armature 403 in the end position, analogous to that in 9 proposed for the first embodiment of the switching valve.

Das Ventilgehäuse 401 weist eine (ebene) Dichtfläche 401.9 auf, welche vorzugsweise durch Planschleifen erzeugt wird. Der Anker 403 weist eine ebenfalls plane Dichtfläche 403.1 auf, die ebenfalls vorzugsweise durch Planschleifen erzeugt wird.The valve housing 401 has a (flat) sealing surface 401.9, which is preferably produced by surface grinding. The armature 403 also has a flat sealing surface 403.1, which is also preferably produced by flat grinding.

Ein Haltebügel 402 ist mit dem Ventilgehäuse 401 verschraubt oder auf andere Weise lösbar verbunden, wobei die Verschraubung in 10 nicht erkennbar ist. Der Haltebügel 402 weist eine Gleitfläche 402.1 auf. Die Gleitfläche 402.1 bildet zusammen mit der Dichtfläche 401.9 des Ventilgehäuses 401 eine Linearführung aus, welche den Anker 403 in vertikaler Richtung und in Richtung normal zur Zeichnungsansicht führt.A retaining clip 402 is screwed to the valve housing 401 or connected detachably in some other way, with the screw connection in 10 is not recognizable. The retaining bracket 402 has a sliding surface 402.1. The sliding surface 402.1, together with the sealing surface 401.9 of the valve housing 401, forms a linear guide which guides the armature 403 in the vertical direction and in the direction normal to the drawing view.

Der Querschnitt der tunnelartigen, prismatischen Linearführung ist bevorzugt rechteckig.The cross section of the tunnel-like, prismatic linear guide is preferably rectangular.

Die Passung zwischen Abgriffselement 403 und Linearführung sollte ein möglichst geringes Spiel in vertikaler Richtung aufweisen, um eine hinreichende Abdichtung zum Ventilgehäuse 401 zu gewährleisten. Andererseits muss die Passung hinreichend „leichtgängig“ ausgeführt werden, damit der Anker 403 mittels kleiner elektromagnetischer Betätigungskräfte von einer Schaltposition in die andere Schaltposition gebracht werden kann.The fit between pick-off element 403 and linear guide should have as little play as possible in the vertical direction in order to ensure adequate sealing with valve housing 401 guarantee. On the other hand, the fit must be sufficiently “smooth” so that the armature 403 can be moved from one switch position to the other switch position by means of small electromagnetic actuating forces.

Der Anker 403 nimmt die in der 10 nicht dargestellte andere Schaltposition ein, wenn die andere der beiden Spulen bestromt wird; analog zu dem ersten Ausführungsbeispiel.The anchor 403 takes in the 10 not shown other switching position when the other of the two coils is energized; analogous to the first embodiment.

Dann bewegt sich der Anker 403 in der 10 nach links, so dass der Druckraum 410 über die Tasche 403.4 mit dem Versorgungsanschluss 401.2 fluidisch verbunden ist und der Druckraum 411 gegen die Umgebung kurzgeschlossen ist; d. h im Druckraum 410 herrscht der von einer Ölpumpe bereitgestellte (Über-)Druck; während in dem Druckraum 411 Umgebungsdruck herrscht. Die auf den Ventilschieber 404 wirkende resultierende Kraft ist in 10 nach rechts gerichtet, so dass der Ventilschieber 404 an seinen rechten Anschlag gedrückt wird.Then the anchor 403 moves in the 10 to the left, so that the pressure chamber 410 is fluidically connected to the supply connection 401.2 via the pocket 403.4 and the pressure chamber 411 is short-circuited to the environment; i.e. h the (excess) pressure provided by an oil pump prevails in the pressure chamber 410; while ambient pressure prevails in the pressure chamber 411 . The resultant force acting on valve spool 404 is in 10 directed to the right, so that the valve spool 404 is pressed to its right stop.

Diese Ausführungsform baut noch kompakter; unter anderem weil das Abgriffselement 403 auf den Anker reduziert ist und letztendlich ein Stab ist, an dessen Enden zwei Endanschläge 403.5 und 403.6 ausgebildet sind, die den Weg des Ankers 403 begrenzen.This embodiment is even more compact; among other things, because the pick-off element 403 is reduced to the armature and is ultimately a rod, at the ends of which two end stops 403.5 and 403.6 are formed, which limit the travel of the armature 403.

Bezugszeichenlistereference list

(die Zahl nach der Bezeichnung gibt an, in welcher Figur das jeweilige Bezugszeichen erstmal zu finden ist)

1
erster Druckraum 7
2
zweiter Druckraum 7
3
Trennebene Kernbereiche 2
4
radialer Luftspalt 3
5
erster axialer Luftspalt 2
6
zweiter axialer Luftspalt 2
7
erste Öffnungsweite 7
8
zweite Öffnungsweite 7
9
erster Flusslinienverlauf 2
10
zweiter Flusslinienverlauf 2
100
VCR-Pleuel-Baugruppe
101
Pleueloberteil 1
102
Pleuelunterteil 1
102.1
Versorgungsnut 3
102.2
Versrgungsbohrung 3
102.3
Flanschfläche la
102.4
Anschluss „MKS-Stützzylinder“ la
102.5
Anschluss „GKS-Stützzylinder“ la
102.6
Anschluss „Versorgung“ la
102.7
Befestigungsgewindebohrung la
102.8
Ausnehmung la
103
Lagerschale unten 3
103.1
Versorgungsnut 3
103.2
Öffnung 3
200
Schaltventil-Baugruppe
201
Ventilgehäuse 5
201.1
Aufnahmebohrung 7
201.2
Einlass/Bohrung 7
201.3
teuerbohrung („MKS-Stützzylinder“) 8
201.4
Steuerbohrung („GKS-Stützzylinder“) 8
201.5
erster Anschluss („MKS-Stützzylinder“) 5
201.6
zweiter Anschluss („GKS-Stützzylinder“) 5
201.7
erste Ausflussleitung 7
201.8
zweite Ausflussleitung 7
202
Verschlusskasten 5
202.1
erster Anschlag 7
202.2
zweiter Anschlag 7
203
Abgriffselement 5
203.1
erste Schließfläche 7
203.2
zweite Schließfläche 7
203.4
Ankerbereich 7
203.4.1
radiale Flussaustrittsfläche 3
203.4.2
erste axiale Flussaustrittsfläche 7
203.4.3
zweite axiale Flussaustrittsfläche 7
203.5
erstes Band 7
203.6
zweites Band 7
203.7
Einspannbereich 7
204
Ventilschieber 6
204.1
Nut 8
204.2
erste Drosselbohrung 7
204.3
zweite Drosselbohrung 7
205
Ölübergabehülse 2
206
Schraube 6
207
Erster Dauer- oder Permanentmagnet 9
208
Zweiter Dauer- oder Permanentmagnet 9
300
Elektromagnet-Baugruppe
301
Magnetkern 4
301.1
erster Axialflussleitkern 4
301.1.1
obere Stirnfläche 2
301.1.2
axiale Flussaustrittsfläche 4
301.2
zweiter Axialflussleitkern 4
301.2.1
obere Stirnfläche 2
301.2.2
axiale Flussaustrittsfläche 4
301.3
Radialflussleitkern 4
301.3.1
radiale Flussaustrittsfläche 3
301.4
Verbindungskern 4
302
Erste Spule 4
303
Zweite Spule 4
400
Schaltventil-Baugruppe, zweite Ausführungsform 10
401
Ventilgehäuse 10
401.1
Aufnahmebohrung 10
401.2
Versorgungsanschluss 10
401.7
erste Ausflussleitung 10
401.8
zweite Ausflussleitung 10
401.9
Dichtfläche 10
402
Haltebügel 10
402.1
Gleitfläche 10
403
Abgriffselement 10
403.1
Dichtfläche 10
403.2
erste (Austritts-)Öffnung 10
403.3
zweite (Austritts-)Öffnung 10
403.4
Tasche 10
403.5
Endanschlag 10
403.6
Endanschlag 10
404
Ventilschieber
404.1
Nut 10
410
erster Druckraum 10
411
zweiter Druckraum 10
(the number after the designation indicates in which figure the respective reference number can be found first)
1
first pressure room 7
2
second pressure chamber 7
3
Separation level core areas 2
4
radial air gap 3
5
first axial air gap 2
6
second axial air gap 2
7
first opening width 7
8th
second opening width 7
9
first flow line course 2
10
second flow line course 2
100
VCR connecting rod assembly
101
upper part of connecting rod 1
102
Connecting rod lower part 1
102.1
Supply groove 3
102.2
supply hole 3
102.3
flange surface la
102.4
"MKS support cylinder" connection la
102.5
Connection "GKS support cylinder" la
102.6
"Supply" connection la
102.7
Threaded mounting hole la
102.8
recess la
103
Bearing shell below 3
103.1
Supply groove 3
103.2
opening 3
200
Shift Valve Assembly
201
valve body 5
201.1
Mounting hole 7
201.2
Inlet/Hole 7
201.3
expensive bore (“MKS support cylinder”) 8
201.4
Control hole ("GKS support cylinder") 8
201.5
first connection ("MKS support cylinder") 5
201.6
second connection ("GKS support cylinder") 5
201.7
first outflow line 7
201.8
second outflow line 7
202
lock box 5
202.1
first stop 7
202.2
second stop 7
203
pick-up element 5
203.1
first closing surface 7
203.2
second closing surface 7
203.4
anchor area 7
203.4.1
radial flow exit surface 3
203.4.2
first axial flow exit surface 7
203.4.3
second axial flow exit surface 7
203.5
first volume 7
203.6
second volume 7
203.7
Clamping area 7
204
Valve spool 6
204.1
slot 8
204.2
first throttle hole 7
204.3
second throttle hole 7
205
Oil transfer sleeve 2
206
screw 6
207
First permanent or permanent magnet 9
208
Second permanent or permanent magnet 9
300
electromagnet assembly
301
Magnetic core 4
301.1
first axial flux guide core 4
301.1.1
upper face 2
301.1.2
axial flow exit surface 4
301.2
second axial flux guide core 4
301.2.1
upper face 2
301.2.2
axial flow exit surface 4
301.3
Radial flux conduction core 4
301.3.1
radial flow exit surface 3
301.4
connection core 4
302
First coil 4
303
Second coil 4
400
Shift valve assembly, second embodiment 10
401
valve body 10
401.1
Mounting hole 10
401.2
Supply connection 10
401.7
first outflow pipe 10
401.8
second outflow line 10
401.9
sealing surface 10
402
bracket 10
402.1
sliding surface 10
403
pick-up element 10
403.1
sealing surface 10
403.2
first (exit) opening 10
403.3
second (exit) opening 10
403.4
bag 10
403.5
end stop 10
403.6
end stop 10
404
valve spool
404.1
slot 10
410
first pressure chamber 10
411
second pressure chamber 10

Claims (18)

Schaltventil zur Betätigung eines VCR-Pleuels (100) oder eines VCR-Kolbens mit einem Ventilgehäuse (201, 401), mindestens einem hin- und her bewegbaren Anker (203.4, 403) mit einer ersten Spule (302), einer zweiten Spule (303) und einem Magnetkern (301), wobei das Schaltventil (200, 400) in einem ersten Schaltzustand eine Längenzunahme des VCR-Pleuels oder eine Erhöhung der Kompressionshöhe des VCR-Kolbens bewirkt, wobei das Schaltventil (200, 400) in einem zweiten Schaltzustand eine Längenabnahme des VCR-Pleuels eine Verkürzung der Kompressionshöhe des VCR-Kolbens bewirkt, wobei das Ventilgehäuse (201, 401) und der Anker (203.4, 403) an einem Pleuel oder an einem Kolben einer Brennkraftmaschine angeordnet sind, und das an dem Ventilgehäuse (201, 401) zwei angeordnete Permanentmagnete (207, 208) angeordnet sind, , welche den Anker (203.4, 403) bistabil entweder in einer ersten Schaltposition oder in einer zweiten Schaltposition halten.Switching valve for actuating a VCR connecting rod (100) or a VCR piston with a valve housing (201, 401), at least one armature (203.4, 403) that can be moved back and forth with a first coil (302), a second coil (303 ) and a magnetic core (301), wherein the switching valve (200, 400) causes an increase in length of the VCR connecting rod or an increase in the compression height of the VCR piston in a first switching state, wherein the switching valve (200, 400) in a second switching state A decrease in length of the VCR connecting rod causes a reduction in the compression height of the VCR piston, the valve housing (201, 401) and the armature (203.4, 403) being arranged on a connecting rod or on a piston of an internal combustion engine, and the valve housing (201 , 401) two arranged permanent magnets (207, 208) are arranged, which hold the armature (203.4, 403) bistable either in a first switching position or in a second switching position. Schaltventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltzustand des Schaltventils (200, 400) direkt mit der Schaltposition des Ankers (203.4, 403) gekoppelt ist.switching valve after claim 1 , characterized in that the switching state of the switching valve (200, 400) is coupled directly to the switching position of the armature (203.4, 403). Schaltventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltzustand des Schaltventils (200, 400) mittelbar mit der Schaltposition des Ankers (203.4, 403) gekoppelt ist.switching valve after claim 1 or 2 , characterized in that the switching state of the switching valve (200, 400) is coupled indirectly to the switching position of the armature (203.4, 403). Schaltventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (201, 401) mindestens erste Ausflussleitung (201.7, 401.7) und zweite Ausflussleitung (201.8, 401.8) aufweist, dass der Anker (203.4, 403) bei Bestromung der ersten Spule (302) die erste Schaltposition einnimmt, wobei der Anker (203.4, 403) bei Bestromung der zweiten Spule (303) die zweite Schaltposition einnimmt, und wobei in dem Ventilgehäuse (201, 401) neben der ersten Ausflussleitung (201.7, 401.7) ein erster Permanentmagnet (207) und neben der zweiten Ausflussleitung (201.8, 401.8) ein zweiter Permanentmagnet (208) angeordnet sind, welche den Anker (203.4, 403) in der ersten oder zweiten Schaltposition halten.switching valve after claim 3 , characterized in that the valve housing (201, 401) has at least a first outflow line (201.7, 401.7) and a second outflow line (201.8, 401.8), that the armature (203.4, 403) assumes the first switching position when the first coil (302) is energized , wherein the armature (203.4, 403) assumes the second switching position when the second coil (303) is energized, and wherein a first permanent magnet (207) and next to the second outflow line (201.8, 401.8) a second permanent magnet (208) are arranged, which hold the armature (203.4, 403) in the first or second switching position. Schaltventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (203.4) einen länglichen Mittelteil aufweist, an dessen Enden eine erste Schließfläche (203.1) und eine zweite Schließfläche (203.2) angeformt sind, die über den Mittelteil hinausragen, dass das Ventilgehäuse (201) zwischen der ersten Schließfläche (203.1) und der zweiten Schließfläche (203.2) des Ankers (203.4) angeordnet ist, dass die erste Ausflussleitung (201.7) der ersten Schließfläche (203.1) gegenüberliegend angeordnet ist, und dass die zweite Ausflussleitung (201.8) der zweiten Schließfläche (203.2) gegenüberliegend angeordnet ist.switching valve after claim 4 , characterized in that the armature (203.4) has an elongated middle part, at the ends of which a first closing surface (203.1) and a second closing surface (203.2) are formed, which project beyond the middle part, that the valve housing (201) between the first closing surface (203.1) and the second closing surface (203.2) of the armature (203.4), that the first outflow line (201.7) is arranged opposite the first closing surface (203.1), and that the second outflow line (201.8) is opposite the second closing surface (203.2). is arranged. Schaltventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Anker (403) eine Tasche (403.4) ausgebildet ist, dass die Tasche (403.4) in der ersten Schaltposition des Ankers (403) die erste Ausflussleitung (401.7) mit einem Einlass (401.2) hydraulisch verbindet, dass die Tasche (403.4) in der zweiten Schaltposition des Ankers (403) die zweite Ausflussleitung (401.8) mit dem Einlass (401.2) hydraulisch verbindet, dass in der ersten Schaltposition des Ankers (403) die zweite Ausflussleitung (401.8) mit der Umgebung verbunden ist, und dass in der zweiten Schaltposition des Ankers (403) die erste Ausflussleitung (401.7) mit der Umgebung verbunden ist.switching valve after claim 4 , characterized in that a pocket (403.4) is formed in the armature (403), that the pocket (403.4) in the first switching position of the armature (403) hydraulically connects the first outflow line (401.7) to an inlet (401.2), that the pocket (403.4) in the second switching position of the armature (403) hydraulically connects the second outflow line (401.8) to the inlet (401.2), that in the first switching position of the armature (403) the second outflow line (401.8) is connected to the environment , and that in the second switching position of the armature (403), the first outflow line (401.7) is connected to the environment. Schaltventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an den Enden des Ankers (403) Endanschläge (403.5, 403.6) angeformt sind, die über den Anker (403) hinausragen, und dass der Anker (403) eine Dichtfläche (403.1), eine erste Öffnung (403.2) und eine zweite Öffnung (403.3) aufweist.switching valve after claim 6 , characterized in that at the ends of the armature (403) end stops (403.5, 403.6) are formed, which protrude beyond the armature (403), and that the armature (403) has a sealing surface (403.1), a first opening (403.2) and a second opening (403.3). Schaltventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkern (301) einen ersten Axialflussleitkern (301.1), einen zweiten Axialflussleitkern (301.2) und einen Verbindungskern (301.4) aufweist, dass die erste Spule (302) um den ersten Axialflussleitkern (301.1) gewickelt ist, dass die zweite Spule (303) um den zweiten Axialflussleitkern (301.2) gewickelt ist, und dass der Anker (203.4, 403) zwischen einem die erste Spule (302) überragenden Teil des ersten Axialflussleitkerns (301.1) und einem die zweite Spule (303) überragenden Teil des zweiten Axialflussleitkerns (301.2) hin- und herbewegbar angeordnet ist.Switching valve according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic core (301) has a first axial flux conducting core (301.1), a second axial flux conducting core (301.2) and a connecting core (301.4), that the first coil (302) around the first axial flux conducting core (301.1 ) is wound, that the second coil (303) is wound around the second axial flux conducting core (301.2), and that the armature (203.4, 403) projects beyond the first coil (302) part of the first axial flux conducting core (301.1) and the second Coil (303) superior part of the second Axialfluxleitkern (301.2) is arranged back and forth. Schaltventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkern (301) einen rippenförmigen Radialflussleitkern (301.3) aufweist, und dass der Radialflussleitkern (301.3) zwischen erstem Axialflussleitkern (301.1) und zweitem Axialflussleitkern (301.2) angeordnet ist.switching valve after claim 8 , characterized in that the magnetic core (301) has a rib-shaped radial flux conducting core (301.3), and that the radial flux conducting core (301.3) is arranged between the first axial flux conducting core (301.1) and the second axial flux conducting core (301.2). Schaltventil nach einem der Ansprüche 8 oder 9 sofern er auf Anspruch 5 rückbezogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (203.4) bei bestromter erster Spule (302) in Richtung des ersten Axialflussleitkerns (301.1) gezogen wird, so dass die zweite Schließfläche (203.2) die zweite Ausflussleitung (201.8) verschließt.Switching valve according to one of Claims 8 or 9 provided he is up claim 5 is backward-related, characterized in that the armature (203.4) is pulled in the direction of the first axial flux conducting core (301.1) when the first coil (302) is energized, so that the second closing surface (203.2) closes the second outflow line (201.8). Schaltventil nach einem der Ansprüche 8 oder 9 sofern er auf Anspruch 5 rückbezogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (203.4) bei bestromter zweiter Spule (303) in Richtung des zweiten Axialflussleitkerns (301.2) gezogen wird, so dass die erste Schließfläche (203.1) die erste Ausflussleitung (201.7) verschließt.Switching valve according to one of Claims 8 or 9 provided he is up claim 5 is backward-related, characterized in that the armature (203.4) is pulled in the direction of the second axial flux conducting core (301.2) when the second coil (303) is energized, so that the first closing surface (203.1) closes the first outflow line (201.7). Schaltventil nach einem der Ansprüche 8 bis 11, sofern er auf einen der Ansprüche 1 bis 5 rückbezogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (203.4) durch zwei Bänder (203.5, 203.6) in seiner Position zwischen erstem Axialflussleitkern (301.1) und zweitem Axialflussleitkern (301.2) beweglich gehalten wird.Switching valve according to one of Claims 8 until 11 , provided he clicks on one of the Claims 1 until 5 is retracted, characterized in that the armature (203.4) is movably held in its position between the first axial flux conducting core (301.1) and the second axial flux conducting core (301.2) by two straps (203.5, 203.6). Schaltventil nach einem der Ansprüche 8 bis 12, sofern auf Anspruch 6 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (403) durch eine Linearführung in seiner Position zwischen erstem Axialflussleitkern (301.1) und zweitem Axialflussleitkern (301.2) beweglich gehalten wird.Switching valve according to one of Claims 8 until 12 , provided on claim 6 related, characterized in that the armature (403) is movably held in its position between the first axial flux conducting core (301.1) and the second axial flux conducting core (301.2) by a linear guide. Schaltventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (201, 401) einen Einlass (201.2, 401.2) und eine Aufnahmebohrung (201.1, 401.1) aufweist, in der ein Ventilschieber (204, 404) bewegbar aufgenommen ist.Switching valve according to one of the preceding claims, characterized in that the valve housing (201, 401) has an inlet (201.2, 401.2) and a receiving bore (201.1, 401.1) in which a valve slide (204, 404) is movably received. Schaltventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (201.2, 401.2) in die Aufnahmebohrung (201.1, 401.1) mündet, dass der Ventilschieber (204, 404) an seinem Außendurchmesser eine Nut (204.1, 404.1) aufweist, die so bemessen ist, dass - unabhängig von der Position des Ventilschiebers (204, 404) in der Aufnahmebohrung (201.1. 410.1) - eine hydraulische Verbindung zwischen Einlass (201.2, 401.2) und der Nut (204.1, 404.1) besteht.switching valve after Claim 14 , characterized in that the inlet (201.2, 401.2) opens into the receiving bore (201.1, 401.1), that the valve slide (204, 404) has a groove (204.1, 404.1) on its outer diameter, which is dimensioned such that - independently from the position of the valve slide (204, 404) in the receiving bore (201.1. 410.1) - there is a hydraulic connection between the inlet (201.2, 401.2) and the groove (204.1, 404.1). Schaltventil nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschieber (204, 404) einen ersten Druckraum (1, 410) und einen zweiten Druckraum (2,411) begrenzt, dass der erste Druckraum (1,410) über eine erste Drosselbohrung (204.2) oder Tasche 403.4) mit der Nut (204.1, 404.1) hydraulisch verbunden ist, dass der zweite Druckraum (2, 411) über eine zweite Drosselbohrung (204.3) oder Tasche (403.4) mit der Nut (204.1, 404.1) hydraulisch verbunden ist, dass die erste Ausflussleitung (201.7, 401.7) in den ersten Druckraum (1, 410) mündet, und dass die zweite Ausflussleitung (201.8, 401.8) in den zweiten Druckraum (2, 411) mündet.switching valve after Claim 14 or 15 , characterized in that the valve slide (204, 404) delimits a first pressure chamber (1, 410) and a second pressure chamber (2,411), that the first pressure chamber (1,410) has a first throttle bore (204.2) or pocket 403.4) with the groove (204.1, 404.1) is hydraulically connected, that the second pressure chamber (2, 411) is hydraulically connected to the groove (204.1, 404.1) via a second throttle bore (204.3) or pocket (403.4), that the first outflow line (201.7, 401.7 ) opens into the first pressure chamber (1, 410), and that the second outflow line (201.8, 401.8) opens into the second pressure chamber (2, 411). Schaltventil nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ventilgehäuse (201) ein erster Anschluss und ein zweiter Anschluss vorhanden sind, dass der erste Anschluss und der zweite Anschluss in die Aufnahmebohrung (201.1, 401.1) münden.Switching valve according to one of Claims 14 until 16 , characterized in that a first connection and a second connection are present in the valve housing (201), that the first connection and the second connection open into the receiving bore (201.1, 401.1). Schaltventil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Position des Ventilschiebers (204, 404) in der Aufnahmebohrung (201.1, 401.1) eine hydraulische Verbindung entweder zwischen dem Einlass (201.2, 401.2) und dem ersten Anschluss oder zwischen dem Einlass (201.2) und dem zweiten Anschluss besteht.switching valve after Claim 17 , characterized in that depending on the position of the valve slide (204, 404) in the receiving bore (201.1, 401.1) a hydraulic connection either between the inlet (201.2, 401.2) and the first port or between the inlet (201.2) and the second port.
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