DE10240523A1 - Freie Elektrohydraulische-Ventilsteuerung für Brennkraftmaschinen - Google Patents

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Abstract

Die Abbildung zeigt eine freie elektrohydraulische Ventilsteuerung (1). In dem Öl-Druckraum (22) können die Stößel (10, 25, 35, 36), die in den jeweils zugehörigen Laufbuchen (11...n) laufen, durch die jeweils zugehörigen Magnetspulen (9...n) in einer bevorzugten Ausführungsform durch logische Verknüpfungen in ganzer vorgegebener Länge in den Öl-Druckraum (22) eintauchen und so z. B. das Ventil (19) nach aktuellen motorischen Bedingungen in jeweiligen Millimeter-Schritten von 1 mm bis zu 11 mm heben oder senken. Hierzu kann z. B. der Stößel (10) 1 mm Ventilhub, der Stößel (25) 2 mm Ventilhub, der Stößel (35) 3 mm Ventilhub und der Stößel (36) 5 mm Ventilhub auslösen. Um auch kleinere Zwischenschritte als 1 mm zu realisieren, kann z. B. der Stößel (4) bei völligem Eintauchen einen Ventilhub von 0,1 mm bis zu 0,9 mm auslösen. Es ist aber auch denkbar, dass alle Stößel oder zumindest ein Stößel ganz und teilweise in den Öl-Druckraum (22) eingefahren werden können, um einen noch differenzierteren Ventilhub zu erhalten.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine freie Elektrohydraulische-Ventilsteuerung für Brennkraftmaschinen nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
  • Freie Ventilsteuerungen werden in verschiedenen Ausführungsformen hergestellt.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art vorzuschlagen, mit der die vorgegebenen Aktionen erfüllt werden können, wobei vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung durch die von diesem Anspruch abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet sind.
  • Die Anordnung unterscheidet sich von den Eingangs genannten Arten vorrangig von bisherigen Technologien dadurch, dass hydraulische Verluste die Funktionen der Ventilsteuerung nicht funktionsentscheidend beeinflussen und dass insbesondere gegenüber freien elektromagnetischen Ventilsteuerungen wesentlich weniger elektrische Energie benötigt wird, so dass die Bereitstellung von Hilfsenergie in einem noch sinnvollen Verhältnis zur Gesamtenergiebilanz steht.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass alle sich ändernden und auf das Ventil bzw. den Ventilschaft einwirkenden direkten hydraulischen oder hydraulisch transformierten Kräfte in einer zentralen und axialkonzentrisch platzierten Oel-Druckkammer oder auch einer davon abweichenden Richtung verlaufen und durch Einbringung elektromagnetisch betätigter Stößel mit unterschiedlichen Durchmessern und unterschiedlichen Volumina das Ventil je nach aktuellen motorischer Anforderung durch logische Verknüpfungen der in den Oel-Druckraum eingetauchten Stößel das Ventil nun mehr oder weniger weit in Form des vorgegebenen Ventilhubes öffnet oder schließt.
    •
  • In folgendem wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit zwei Zeichnungen beschrieben.
  • Dabei zeigt:
  • 1 eine vereinfachte Schnittzeichnung der freien Ventilsteuerung (1) in Vorderansicht. In den Oel-Druckraum (22) können die Stößel (10,25,35,36) , die in den jeweils zugehörigen Laufbuchen (11...n) laufen, durch die jeweils zugehörigen Magnetspulen (9...n) in einer bevorzugten Ausführungsform durch logische Verknüpfungen in ganzer vorgegebener Länge in den Oel-Druckraum (22) eintauchen und so z. B. das Ventil (19) nach aktuellen motorischen Bedingungen in jeweiligen Millimeter-Schritten von 1 mm bis zu 1 1 mm zu heben oder zu senken. Hierzu kann z. B. der Stößel (10) 1 mm Ventilhub , der Stößel (25) 2 mm Ventilhub , der Stößel (35) 3 mm Ventilhub und der Stößel (36) 5 mm Ventilhub auslösen. Um auch kleinere Zwischenschritte als 1 mm zu realisieren, kann z. B. der Stößel (4) bei völligem Eintauchen einen Ventilhub von 0,1 mm bis zu 0,9 mm auslösen. Es ist aber auch denkbar, dass alle Stößel bzw. einzelne Stößel nur teilweise in den Oel-Druckraum (22) eingefahren werden können, um einen noch differenzierteren Ventilhub zu erhalten. Über das Richtungsventil (12) kann eine an den motorischen Oelkreislauf angeschlossene Druckpumpe den Oel-Druckraum (22) mit einem solchen positivem Druck versehen, das die Ventilfedern eine für die hydraulische Gesamtbilanz optimale Vorspannung erhalten. Hierzu kann der Oel-Druckraum (22) auch einen Drucksensor aufweisen. Soll nur eine Anbindung an den Motoroelkreislauf vorhanden sein, so kann dies über das Richtungsventil (23) geschehen, wobei dann das Richtungsventil (12) ersatzlos entfällt.

Claims (5)

  1. Freie Ventilsteuerung, dadurch gekennzeichnet, dass der axialkonzentrisch zur Achse des Ventilschaftes (20) platzierte Oel-Druckraum (22) an seinem oberen Ende die Stößel (4,10,25,35,36...n) mit unterschiedlichen Durchmessern und den strömungsgünstig geformten Stößelenden (16...n) aufweist und weiter die Endanschläge (6...n) , die Druckfedern (7...n) und die Leckölleitungen (8...n) aufweist, wobei die Stößel (10...n) in den jeweils zugehörigen Laufbuchsen (11...n) axialkonzentrisch zur Achse des Ventilschaftes (20) laufen bzw. in einem davon abweichenden Winkel in den Oel-Druckraum (22) hineinragen und durch die jeweils zugehörigen Magnetspulen (9...n) nach aktuellen motorischen Anforderungen einzeln oder in logisch verknüpften Teilmengen in den Oel-Druckraum (22) volumenverdrängend in ganzer Funktionslänge oder Teilen davon eingefahren werden können und den Kolben (14) mit kraft- oder formschlüssig daran anhängendem Ventilschaft (20) das Ventil (19) den motorischen Bedingungen entsprechend mehr oder weniger weit öffnen oder schließen kann, wobei durch das Richtungsventil (12) der positive Druck im Oel-Druckraum (22) durch eine zusätzliche oder die vorhandene Motoroeldruckpumpe auf ein sinnvolles zur Vorspannungserzeugung gegenüber dem Druck der Ventilfedern dienendes konstantes Druck-Niveau gebracht werden kann und hierzu an den Motoroelkreislauf angeschlossen sein kann oder auch ein Anschluss an den Motoroelkreislauf über das Richtungsventil (23) gegeben ist, wobei das Richtungsventil (12) mit Oeldruckeinrichtung dann entfallen kann.
  2. Freie Ventilsteuerung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass weniger oder mehr als fünf Magnetspulen pro Oel-Druckraum (22) zum Einsatz kommen.
  3. Freie Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oel-Druckraum (22) einen Druckmesser aufweist.
  4. Freie Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in einer bevorzugten Ausführungsform der Stößel (10) einen Ventilhub von 1 mm, der Stößel (25) einen Ventilhub von 2 mm, der Stößel (35) einen Ventilhub von 3 mm, der Stößel (36) einen Ventilhub von 5 mm und der Stößel (4) einen Ventilhub zwischen 0,1 mm bis zu 0,9 mm in jeweils total ausgefahrenem Zustand bewirkt..
  5. Freie Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in axialer Richtung über optische Fenster und optische Leiter ein Messlaser in den Oel-Druckraum (22) geführt wird, der das darin befindliche Oel optisch durchdringt und am Kolbenboden (21) reflektiert wird, so dass der aktuelle Hub des Ventils (19) gemessen werden kann.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2013112128A1 (en) * 2012-01-23 2013-08-01 Fmc Technologies, Inc. Force multiplying solenoid valve
CN111576585A (zh) * 2020-06-18 2020-08-25 栾圣永 一种电磁控制自动排水装置

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US9371934B2 (en) 2012-01-23 2016-06-21 Fmc Technologies, Inc. Force multiplying solenoid valve
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