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Ein
elektromagnetischer Aktuator zur Betätigung eines Gaswechselventils
an einer Kolbenbrennkraftmaschine besteht im wesentlichen aus zwei
Elektromagneten, deren Polflächen
gegeneinander gerichtet und mit Abstand zueinander angeordnet sind.
Zwischen den beiden Elektromagneten ist ein Anker gegen die Kraft
von wenigstens einer Rückstellfeder
hin- und herbewegbar geführt,
so daß bei
entsprechend gesteuerter abwechselnder Bestromung der beiden Elektromagneten
das Gaswechselventil abwechselnd in die geöffnete und die geschlossene
Stellung geführt
wird.
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Die
Ansteuerung der Bestromung erfolgt in der Weise, daß der den
Anker in einer Endlage, beispielsweise der Schließlage des
Ventils haltende Elektromagnet, hier der Schließmagnet, abgeschaltet wird
und so durch die entsprechend vorgespannte Öffnerfeder der Anker von der
Polfläche
gelöst
und in Richtung auf die Polfläche
des anderen Magneten, hier des Öffnermagneten,
beschleunigt wird. Der Öffnermagnet
wird bestromt, so daß der
Anker beim Durchgang durch die Mittellage bei seiner Annäherung an
die Polfläche
des Öffnermagneten
sicher eingefangen und während
der vorgesehenen Öffnungszeit
an der Polfläche
gehalten wird. Hierbei wird die als Rückstellfeder dienende Ventilfeder
zusammengedrückt,
so daß nach
dem Abschalten der Bestromung am Öffnermagneten der Bewegungsablauf entsprechend
für die
Schließstellung
verläuft.
Die Elektromagneten sind gleich groß und auch hinsichtlich ihrer
Leistung gleich ausgelegt, wie dies beispielsweise aus
DE 197 14 496 A1 bekannt
ist. Außerdem
war es bisher üblich,
an einer Kolbenbrennkraftmaschine alle Gaswechselventile mit identischen
Aktuatoren zu bestücken.
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Es
hat sich nun herausgestellt, daß zum Öffnen der
Gasauslaßventile
eine höhere
elektrische Leistung aufzubringen ist als zum Öffnen der Gaseinlaßventile,
da beim Öffnen
der Gasauslaßventile
die Verluste aufgrund der auf das Ventil in Schließrichtung
wirksamen Druckdifferenzen zwischen Brennraum und Auslaßkanal mit
steigender Motorlast auszugleichen sind. Um diesen Anforderungen
gerecht zu werden, wurde in
DE 199 07 850 A1 vorgeschlagen, den Gasauslaßventilen
Aktuatoren zuzuordnen, bei denen die Polfläche der Elektromagneten größer ist
als die Polfläche
an den Elektromagneten der den Gaseinlaßventilen zugeordneten Aktuatoren.
Aber auch bei diesem Vorschlag wurde für die Aktuatoren das sogenannte "Gleichteileprinzip" beibehalten, d.h. jeder
Aktuator für
sich weist gleiche Elektromagneten mit gleicher Polfläche auf.
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Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Aktuator zu schaffen,
der den unterschiedlichen Anforderungen an aufzubringender Leistung sowohl
bei den Gaseinlaßventilen
als auch bei den Gasauslaßventilen
Rechnung trägt.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch
einen elektromagnetischen Aktuator zur Betätigung eines Gaswechselventils
an einer Kolbenbrennkraftmaschine gelöst, der einen Anker aufweist, der
gegen die Kraft von wenigstens einer Rückstellfeder zwischen den gegeneinander
gerichteten und mit Abstand zueinander angeordneten Polflächen von
zwei Elektromagneten hin- und herbewegbar geführt ist, die jeweils einen
mit einer Polfläche
versehenen Jochkörper
aufweisen, der zwei parallele, zur Polfläche offene Nuten aufweist,
die ein "Spulenfenster" definieren und in
die ein Spulenkörper
eingelegt ist, wobei die beiden Elektromagneten für unterschiedliche
Lastprofile ausgelegt sind.
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Damit
ist die vorteilhafte Möglichkeit
gegeben, für
Kolbenbrennkraftmaschinen mit wechselnden Lastanforderungen, beispielsweise
für Fahrzeugantriebe,
elektromagnetische Aktuatoren zur Betätigung der Gaswechselventile
zu konzipieren, die die bei einem Fahrzeug zur Verfügung stehende begrenzte
elektrische Energieversorgung berücksichtigen. So wird der Öffnermagnet
an einem elektromagnetischen Aktuator zur Betätigung eines Gasauslaßventils
hinsichtlich seines Lastprofils so ausgelegt, daß die vom Aktuator maximal
aufzubringende Leistung durch die begrenzt zur Verfügung stehende
elektrische Energie auch aufgebracht werden kann. Von Bedeutung
ist hierbei außerdem
die durch die zur Verfügung
stehenden elektrischen Schaltelemente vorgegebene Begrenzung der
Stromhöhe bzw.
eine Optimierung des Energiebedarfs. Bei einem Gasauslaßventil
ist es dagegen jedoch für
den Schließvorgang
nicht erforderlich, die gleiche elektrische Energie einzuspeisen,
so daß erfindungsgemäß der Schließmagnet
an einem derartigen Aktuator auf ein entsprechend geringeres Lastprofil
ausgelegt werden kann.
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Die
Verwendung elektromagnetischer Aktuatoren zur Betätigung der
Gaswechselventile ermöglicht
es auch bei Kolbenbrennkraftmaschinen, die wenigstens zwei Gaseinlaßventile
aufweisen, im Teillastbetrieb nur ein Gaseinlaßventil zu betätigen und
das andere während
des Teillastbetriebes geschlossen zu halten. Bei Kolbenbrennkraftmaschinen,
bei denen der Kraftstoff in den Gaseinlaßkanal eingespritzt wird, ergeben
sich hierbei nachteilige Kraftstoffansammlungen im Teilkanal des
geschlossen gehaltenen Gaseinlaßventils.
Um diese Nachteile zu vermeiden, wird das an sich geschlossen zu haltende
Gaseinlaßventil
während
der Ansaugphase des betreffenden Zylinders kurzfristig mit einem
sogenannten "Minihub" geöffnet, so
daß das
im Teilkanal dieses Gaseinlaßventils
befindliche Kraftstoff-Luftgemisch mit in den Zylinder eingesaugt
wird, so daß sich
praktisch keine nachteiligen Kraftstoffablagerungen auf dem Ventil
bilden können.
Um diesen "Minihub" durchführen zu
können,
ist es erforderlich, nach dem Abschalten der Bestromung des Schließmagneten
diesen sofort wieder zu bestromen, wobei auf den Anker eine große Magnetkraft
wirken muß, um
die zu diesem Zeitpunkt große
Kraft der Öffnerfeder
zu überwinden
und den Anker wieder an der Polfläche zur Anla ge zu bringen und
dort unter Bestromung mit dem üblicherweise
niedrigen und zudem getakteten Haltestrom zu halten. Auch für diesen
Einsatzfall bietet die erfindungsgemäße Lösung einen großen Vorteil,
da für
den Aktuator zur Betätigung des
Gaseinlaßventils
der Schließmagnet
entsprechend für
ein hohes Lastprofil ausgelegt werden kann, während der Öffnermagnet entsprechend für ein geringeres
Lastprofil auszulegen ist. Auch hierbei gilt für die Auslegung des Lastprofils
für den
Schließmagneten
die vorstehend erläuterte
Begrenzung hinsichtlich der zur Verfügung stehenden elektrischen Energie
bzw. eines optimierten Energiebedarfs.
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Mit
der vorliegenden Erfindung wird das sogenannte "Gleichteileprinzip", d.h. der identische Aufbau der Aktuatoren
für die
Gaseinlaßseite
und der Aktuatoren für
die Gasauslaßseite,
noch um einen weiteren Schritt verlassen, und zwar dadurch, daß an einem
Aktuator entsprechend den Anforderungen an den Öffnungs- und den Schließvorgang
unterschiedlich ausgelegte Elektromagneten vorgesehen sind.
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Gemäß einer
erfindungsgemäßen Ausgestaltung
ist vorgesehen, daß die
unterschiedlichen Lastprofile dadurch verwirklicht werden, daß die Polflächen der
beiden Elektromagneten unterschiedlich groß sind. Hierbei besteht die
Möglichkeit,
bei der Bemessung der Polflächen
der Jochkörper
das Verhältnis
von Breite zu Länge
zu variieren, so daß hierüber auch
Vorgaben des zur Verfügung
stehenden Bauraums mit berücksichtigt
werden können.
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In
weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die unterschiedlichen Lastprofile
dadurch verwirklicht werden, daß die
beiden Elektromagneten unterschiedliche Geometrien der "Spulenfenster" aufweisen. Wenn
beispielsweise aus Gründen
des vorhandenen Bauraumes die Polfläche für den Elektromagneten mit höherem Lastprofil
nicht vergrößert werden
kann, ist es möglich,
durch eine Veränderung des
sogenannten "Spulenfensters" das höhere Lastprofil
zu erfüllen.
Dies kann bei spielsweise durch eine Veränderung der Tiefe der Nuten
und/oder eine Veränderung
der Breite der Nuten verwirklicht werden. Eine Veränderung
der Nutenbreite hat gleichzeitig eine Veränderung der Polfläche zur
Folge, so daß bei gleichbleibender
Nuttiefe durch eine Erhöhung
der Nutbreite am Elektromagneten mit dem geringeren Lastprofil eine
entsprechende Reduzierung der Polfläche erreicht werden kann.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Anforderungen
an ein unterschiedliches Lastprofil durch Spulen mit unterschiedlicher
Windungszahl und/oder unterschiedlichem Leiterquerschnitt erfüllt werden.
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Durch
eine Kombination in der Bemessung der Geometrie des "Spulenfensters" und in der Auslegung
der Spulen hinsichtlich Windungszahl und Leiterquerschnitt ergibt
sich somit die Möglichkeit,
an einem Aktuator zwei Elektromagneten mit unterschiedlichem Lastprofil
darzustellen, die in ihrem elektrischen Verhalten, insbesondere
in ihrer Stromaufnahme, im wesentlichen gleich sind, so daß trotz dieser
Unterschiede bei beiden Elektromagneten die sogenannten "elektro-dynamischen" Eigenschaften gleich
bzw. individuell angepaßt
sind, was für
die Steuerung der Bestromung der Elektromagneten besonders vorteilhaft
ist.
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Die
Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen von Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine Schnittdarstellung
eines elektromagnetischen Aktuators zur Betätigung eines Gasauslaßventils;
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2 eine Schnittdarstellung
eines elektromagnetischen Aktuators zur Betätigung eines Gaseinlaßventils;
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3 eine perspektivische Darstellung
eines Jochkörpers
für einen
Elektromagneten,
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4 einen Aktuator für ein Gasauslaßventil bei
Erreichen der Schließstellung,
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5 den Aktuator gem. 4 bei Erreichen der Öffnungsstellung.
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Der
in 1 schematisch im
Schnitt dargestellte elektromagnetische Aktuator zur Betätigung eines
Gasauslaßventils
AV besteht im wesentlichen aus einem Öffnermagneten 1 und
einem Schließmagneten 2,
deren Polflächen 1.1 und 2.1 gegeneinander
gerichtet und mit Abstand zueinander angeordnet sind. Zwischen den
beiden Polflächen 1.1 und 2.1 ist ein
Anker 3 über
einen Ankerbolzen 4 hin- und herbewegbar geführt. Der
Ankerbolzen 4 stützt
sich hierbei auf dem Schaft 5 des Gasauslaßventils
AV ab, der mit einem Federteller 6 versehen ist, über den
sich eine in Schließrichtung
(Pfeil 8) auf das Gasauslaßventil AV wirkende, als Schließfeder 7 dienende
Ventilfeder abstützt.
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Auf
der anderen Seite ist der Anker 3 über einen Federbolzen 9 auf
einer Öffnerfeder 10 abgestützt, die
in ihrer Kraftwirkung der Schließfeder 7 entgegengerichtet
ist. Die Federn 7 und 10 sind so vorgespannt,
daß sich
der Anker 3 in einer Ruhestellung zwischen den beiden Polflächen 1.1 und 2.1 befindet,
wobei in der Regel eine Mittellage vorgesehen ist. Die Ruhelage
des Ankers 3 kann über
ein der Öffnerfeder 10 zugeordnetes
Stellelement 11, beispielsweise in Form einer Schraubkappe,
eingestellt werden.
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Der Öffnermagnet 1 weist
einen geblechten Jochkörper 12.1 auf,
der mit einer Spule 13.1 versehen ist. Der Schließmagnet 2 weist
einen Jochkörper 12.2 auf,
der mit einer Spule 13.2 versehen ist.
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Wie
in der Zeichnung angedeutet, sind die beiden Jochkörper 12.1 und 12.2 als
sogenannte "geblechte" Jochkörper ausgebildet,
d.h. aus einer Vielzahl dünner
Bleche aus einem elektromagnetisch weichen Material zusammengefügt. Die
Jochkörper können aber
auch aus einem anderen Material hergestellt sein, beispielsweise
aus einem entsprechend "weichmagnetisch" eingestellten Sintermaterial,
das so zusammengesetzt ist, daß die
Ausbildung von Wirbelströmen
beim jeweiligen Ummagnetisieren weitgehend unterbunden wird.
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Die
beiden Jochkörper
mit ihren Spulen sind jeweils in einem Gehäuse 14 bzw. 15 fixiert,
das aus einem nichtmagnetisierbaren Material besteht, beispielsweise
aus Aluminium. Die beiden Gehäuse 14 und 15 sind über einen
zwischengeschalteten Distanzrahmen 16, der den Bewegungsraum
des Ankers 3 umschließt,
fest miteinander verbunden. Der so gebildete Aktuator ist insgesamt
mit dem hier nur angedeuteten Zylinderkopf 17 der Kolbenbrennkraftmaschine
fest verbunden.
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Die
beiden Gehäuseteile 14 und 15 weisen an
einer Seite Ausnehmungen auf, in die Anschlußelement 18 bzw. 19 herausgeführt sind, über die
die Spulen 13 mit einer steuerbaren Stromversorgung verbunden
werden können.
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Der
in 2 dargestellte Aktuator
zur Betätigung
eines Gaseinlaßventils
EV ist entsprechend aufgebaut, so daß gleiche Bauteile mit gleichen
Bezugszeichen versehen sind. Zwischen beiden Ausführungsformen
bestehen jedoch Unterschiede. Bei der Ausführungsform gem. 1 ist der Öffnermagnet 1 für ein gegenüber dem
Schließmagneten 2 größeres Lastprofil
ausgelegt. Dies ist dadurch kenntlich gemacht, daß der Jochkörper 12.1 des Öffnermagneten 1 größer dargestellt
ist als der Jochkörper 12.2 des Öffnermagneten 2.
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Bei
der Ausführungsform
des zur Betätigung eines
Gaseinlaßventils
vorgesehenen Aktuators gem. 2 ist
der Schließmagnet 2 für ein gegenüber dem Öffnermagneten 1 größeres Last profil
ausgelegt, was durch eine entsprechend größere Darstellung des Jochkörpers 12.2 des
Schließmagneten 2 im
Vergleich zum Jochkörper 12.1 des Öffnermagneten 1 dargestellt
ist.
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Im
Rahmen der Auslegung unterschiedlicher Lastprofile für die beiden
Elektromagneten ist es ferner möglich,
jeweils auch die den Polflächen
zugekehrten Flächen
des Ankers 3 entsprechend an die Polflächengröße anzupassen. Dies ist in 2 dargestellt, in der für den Anker 3 die
der größeren Polfläche 2.1 zugekehrte
Ankerfläche
größer ist
als die der kleineren Polfläche 1.1 zugekehrten
Ankerfläche. Dies
kann beispielsweise durch eine Abschrägung der Seitenkanten des Ankers
vorgenommen werden, wie dies in 2 dargestellt
ist.
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Damit
ist für
die Ausführungsform
gem. 1 die Möglichkeit
gegeben, bei gleicher Bestromung der beiden Magneten für den Öffnungsvorgang eine
höhere
Magnetkraft zur Verfügung
zu stellen. Zum Öffnen
des Gasauslaßventils
wird zunächst
am Schließmagneten 2 der
Strom abgeschaltet, so daß die Öffnerfeder 10 den
Anker 3 in Öffnungsrichtung bewegt.
Da aufgrund der Auslegung für
ein höheres Lastprofil
der Öffnermagnet 1 bei
Bestromung eine höhere
Fernwirkung aufweist, kann bei entsprechend frühzeitiger Bestromung zusätzlich zur
Rückstellkraft der Öffnerfeder 10 auf
den Anker 3 entsprechend frühzeitig eine magnetische Kraftwirkung
ausgeübt werden,
so daß die
beim Öffnungsvorgang
entstehenden Gaskräfte
schneller überwunden
werden können
und so eine schnellere, vollständige Öffnung des
Strömungsquerschnitts
erzielt werden kann.
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Bei
der in 2 dargestellten,
zur Betätigung
eines Gaseinlaßventils
vorgesehenen Ausführungsform
ist der Schließmagnet 2 für ein entsprechend
höheres
Lastprofil ausgelegt. Damit ist die Möglichkeit gegeben, ein geschlossenes
Gaseinlaßventil
nur mit einem sogenannten "Minihub" kurzzeitig zu öffnen. Hierzu
wird nach dem Abschalten der Bestromung des Schließmagneten 2 und
dem beispielsweise durch einen Wegsensor detek tierten Lösen des
Ankers 3 von der Polfläche 2.1 der
Schließmagnet 2 wieder
bestromt, so daß der
Anker 3 schon nach einem geringen Lösen von der Polfläche 2.1 wieder
an diese zurückgeführt bzw.
in einem definierten Abstand gehalten wird und das zugehörige Gaseinlaßventil
nach diesem geringen Öffnungshub wieder
geschlossen wird. Auch hier liegt der besondere Vorteil darin, daß die in
der Schließstellung
hohe Federkraft der Öffnerfeder 10 mit
einer entsprechend großen
Magnetkraft überwunden
werden kann, ohne daß die
zur Verfügung
stehende, insbesondere durch die maximale bzw. verbrauchsbedingte
Stromhöhe begrenzte
elektrische Energie überschritten
werden muß.
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In 3 ist schematisch ein "geblechter" Jochkörper 12 dargestellt,
und zwar in einer Ausrichtung, wie er für einen Öffnermagneten 1 eingesetzt würde, also
mit nach oben gerichteter Polfläche 1.1. Wie
aus 3 zu ersehen ist,
weist der Jochkörper 12 zwei
parallele Nuten 20 auf, in die, wie hier schematisch durch
eine Strich-Punkt-Linie dargestellt, die Spule 13 eingelegt
ist. Die Nuten 20 sind hierbei quer zur Ausrichtung der
den Jochkörper 12 bildenden Einzelbleche
ausgerichtet.
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Der
Jochkörper 12 wird
im wesentlichen definiert durch seine Länge L in Längsrichtung der Nuten 20 und
seine Breite B quer zum Verlauf der Nuten 20.
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Die
Abmessungen der Nuten 20 werden bestimmt durch ihre Tiefe
T und ihre Breite C, wobei der durch die Breite C und die Tiefe
T begrenzte Querschnitt einer Nut 20 zugleich die Abmessungen
eines sogenannten "Spulenfensters" 21 vorgibt.
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Durch
eine entsprechende Festlegung des Verhältnisses von Länge L zu
Breite B kann im wesentlichen die Größe einer Polfläche 1.1 bzw. 2.1 bei einem
vorgegebenen "Spulenfenster" 21 festgelegt werden.
Die Polfläche
ist andererseits wiederum veränderbar
bei vorgegebenem Verhältnis
L/B durch eine ent sprechende Veränderung
der Abmessungen der Nuten 20 hinsichtlich ihrer Tiefe T
und ihrer Breite c.
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Die
Abmessungen des "Spulenfensters" 21 haben
zugleich Einfluß auf
die Größe der Spule,
wobei auch hier die Möglichkeit
besteht, bei gleichem Leitergesamtquerschnitt und gleicher Windungszahl einer
Spule und bei vorgegebenen Abmessungen von L und B über eine
Veränderung
der Tiefe T und der Breite C wiederum die Polfläche zu variieren.
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Eine
weitere Variationsmöglichkeit
ist in Verbindung mit entsprechenden Änderungen der Abmessungen der
Nuten 20 über
Veränderungen
in der Windungszahl und/oder dem Leitergesamtquerschnitt möglich. Bei
der Bemessung der Spule hinsichtlich Windungszahl und Leitergesamtquerschnitt ergibt
sich dann auch noch die Möglichkeit,
das elektro-dynamische Verhalten im Hinblick auf die abwechselnde
Bestromung zu optimieren.
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Dadurch,
daß das
bisher übliche "Gleichteileprinzip" für derartige
elektromagnetische Aktuatoren aufgegeben wird, ist es möglich, unter
Berücksichtigung
des Anwendungsfalls "Gasauslaßventil" einerseits und "Gaseinlaßventil" andererseits Aktuatoren
zu schaffen, bei denen jeweils die beiden Elektromagneten nicht
mehr identisch sind und die Elektromagneten auf ein vorgegebenes
Lastprofil ausgelegt sind. Entscheidend für die Festlegung ist immer der
Magnet für
das jeweils größte Lastprofil,
d.h. bei Gasauslaßventilen
der Öffnermagnet
und bei Gaseinlaßventilen
der Schließmagnet.
Der jeweils zugehörige
andere Magnet kann dann unter Berücksichtigung der für den gesetzten
Anwendungsfall aufzubringenden Last entsprechend auch für ein kleineres Lastprofil
ausgelegt werden.
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Da
die bisher nach dem "Gleichteileprinzip" aufgebauten Aktuatoren
jeweils für
das größte Lastprofil
ausgelegt waren, besteht mit der erfindungsgemäßen Lösung die Möglichkeit, die Elektromagneten, die
bei der Betätigung
jeweils eine geringere Last aufzubringen haben, entsprechend kleiner
auszulegen und so für
den Aktuator insgesamt das Gewicht und auch die abgenommene elektrische
Leistung zu reduzieren.
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Ein
weiterer Vorteil besteht darin, daß über die Dimensionierung des "Spulenfensters" 21 und/oder über die
Dimensionierung der Spule 13 hinsichtlich Windungszahl
und Gesamtleiterquerschnitt die maximal notwendige Stromhöhe begrenzt
werden kann und so an die zur Verfügung stehende bzw. zugelassene
Leistung der Stromversorgung, aber auch an die Schaltleistung der
vorhandenen Schaltelemente optimal anzupassen.
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Für das Fangen
des Ankers 3 für
das Gasauslaßventil
in seiner Schließstellung
und für
das Gaseinlaßventil
in seiner Öffnungsstellung
ist ein deutlich geringeres Lastprofil erforderlich, so daß für die Schließmagneten
an den Aktuatoren für
Gasauslaßventile
und für
die Öffnermagneten
an den Aktuatoren für
Gaseinlaßventile
im Hinblick auf ihr Lastprofil kleiner ausgelegte Elektromagneten
eingesetzt werden können.
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Dies
ist in einer 3 entsprechenden
Ansichtsrichtung in 4 und 5 für einen Aktuator zur Betätigung eines
Gasauslaßventils
dargestellt. 4 zeigt
hierbei den Aktuator kurz vor der Anlage des Ankers 3 am
Schließmagneten 2. 5 zeigt den Aktuator kurz
vor der Anlage des Ankers 3 am Öffnermagneten 1.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist die Querschnittsfläche
der Spulenfenster 21 bzw. der Spulen 13 bei beiden
Elektromagneten gleich. Der Unterschied besteht jedoch in den Abmessungen
T und C.
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Bei
gleichen Abmessungen B und L (3) der
beiden Jochkörper 12.1 und 12.2 und
gleicher Windungszahl und gleichen Leiterquerschnitten der beiden
Spulen 13.1 und 13.2 ergibt sich schon allein durch
diese Maßnahme
eine deutliche Änderung
der jeweils wirksamen Polfläche.
Die Polfläche 1.1 ist hierbei
größer als
die Polfläche 2.1.
Dementsprechend ist auch das erfüllbare
Lastprofil beim Schließmagneten 2 geringer
als beim Öffnermagneten 1,
wie aus einem Vergleich mit 5 ersichtlich
ist. Die Unterschiede im erfüllbaren
Lastprofil sind schematisch durch die unterschiedliche Zahl und
Dichte der "Magnetlinien" angedeutet.
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Bei
einem Aktuator für
ein Gaseinlaßventil sind
die Elektromagnete entsprechend anders anzuordnen, d. h. der Schließmagnet 2 wird
für ein
größeres Lastprofil
ausgelegt als der Öffnermagnet 1.
Damit ist es beispielsweise möglich,
den Anker 3 mit geringem Abstand zur Polfläche 2.1 in
einer Schwebestellung zu halten, da eine größere magnetische Energie zur
Verfügung
steht.
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Wird
bei gleichen Abmessungen B und L Cs gegenüber Co vergrößert und
Ts gegenüber
To reduziert, bei gleicher Querschnittsfläche des
Spulenfensters, dann kann auch die Höhe Hs des
Jochkörpers 12.2 gegenüber der
Höhe Ho des Jochkörpers 12.1 reduziert
werden. Damit ergibt sich eine Reduzierung der Gesamtbauhöhe um Ho – Hs = ΔH.
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Es
ist nun aus diesem schematischen Bemessungsbeispiel erkennbar, daß in gleicher
Weise auch die Abmessungen B und L der Jochkörper und/oder die Windungszahl
und/oder der Leiterquerschnitt der Spulen jeweils zur Auslegung
des Lastprofils verändert
werden können.
Damit ist neben der Darstellung eines vorgegebenen Lastprofils auch eine
Anpassungsmöglichkeit
in bezug auf den Bauraum, d. h. eine Optimierung des "packaging" möglich.
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Aus
der vorstehenden Darlegung der Gestaltungs- und Anpassungsmöglichkeiten
läßt sich
auch ablesen, daß ausgehend
von einem maximal möglichen,
bzw. maximal zulässigen
Lastprofil über
die möglichen
Variationen in der Bemessung der Elektromagneten auch die äußeren Abmessungen
eines derartigen Aktuators beeinflußbar sind, so daß auch vorhandene
Bauraumbeschränkungen
berücksichtigt
werden können.
Hierbei können
an einer Brennkraftmaschine hinsichtlich der Lastprofile ihrer Elektromagneten
die Aktuatoren der Gaseinlaßseite
wiederum unterschiedlich zu den Aktuatoren der Gasauslaßseite ausgelegt
sein.