DE19603592C1 - Ventilsteuerung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents
Ventilsteuerung für eine BrennkraftmaschineInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Ventilsteuerung für eine
Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Abgasrückführventil,
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Aus der Druckschrift DE 89 06 387 U1 ist eine magnetische
Ventilsteuerung bekannt geworden, die für eine
Faltenbalgpumpe vorgesehen ist, bei der in einem Gehäuse ein
elektrisch ansteuerbarer Drehmagnet vorgesehen ist, der seine
Drehbewegung auf eine Stellgliedanordnung überträgt. Die
Stellgliedanordnung weist eine mit dem Drehmagneten
verbundene Welle auf, die an dem Drehmagnet
gegenüberliegenden Ende eine exzentrisch gelagerte
Kurvenscheibe aufweist, um einen Faltenbalg bzw. Ventile
anzusteuern.
Eine derartige Anordnung weist jedoch den Nachteil auf, daß
eine bauraumaufwendige Anordnung erforderlich ist, da eine
rechtwinklige Anordnung zwischen Wellenachse und Ventilen
erforderlich ist, um die Rotationsbewegung der Welle in eine
Hubbewegung umsetzen zu können.
Desweiteren ist aus der DE-OS 43 42 318 A1 eine
Ventilsteuerung für einen Taumelscheibenkompressor bekannt
geworden, bei der eine Drehbewegung eines elektrisch
ansteuerbaren Drehmagneten in eine Hubbewegung eines
Ventilstößels umsetzbar ist.
Der Taumelscheibenkompressor weist eine Antriebswelle auf,
die eine Taumelscheibenkammer durchgreift und die durch eine
mit der Antriebswelle verbundene elektromagnetische Kupplung
gedreht wird. Die Welle ist mit einem Wandelmechanismus
versehen zur Wandlung der Drehbewegung der Welle in eine Hin-
und Herbewegung jedes der Kolben bzw. Ventile in einer
entsprechenden Zylinderbohrung, so daß abwechselnd ein
Ansaugtakt und ein Auslaßtakt in der Zylinderbohrung
ausgeführt werden. Aufgrund eines magnetischen Feldes, das
durch die elektrische Erregung des Elektromagneten erzeugt
wird, wird der Ventilkörper mit seinem Stößel magnetisch von
der Stirnseite der Welle angezogen. Dadurch kann der
Ventilkörper in eine offene Stellung gebracht werden. Bei
Aberregung des Elektromagneten wird der Ventilkörper aufgrund
einer Kraft, die durch einen Kühlmittelstrom, der von der
Taumelscheibenkammer in die Ansaugkammer fließt, in Richtung
Schließstellung bewegt.
Eine derartige Ventilsteuerung eines Drehmagneten, der eine
durch elektrische Erregung hervorgerufene Drehbewegung in
eine Hubbewegung des Ventilkörpers umsetzt, weist jedoch den
Nachteil auf, daß durch den frei in der Welle geführten
Stößel des Ventilkörpers eine nicht genau definierbare
Hubbewegung ansteuerbar ist. Insbesondere ist bei dieser
Ventilsteuerung erforderlich, daß durch einen sich ändernden
Druck während des Ansaugtaktes und des Auslaßtaktes eine
Öffnungs- und Schließbewegung des Ventilkörpers unterstützt
wird. Eine derartige Ansteuerung eines Ventilkörpers
ermöglicht entweder eine Öffnungs- oder eine Schließstellung
des Ventilkörpers, wobei definierte Einstellungen, die
zwischen einem Öffnungs- und Schließbereich liegen, nicht
eingestellt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Ventilsteuerung für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, bei
der eine von einem elektrischen Drehmagnet ansteuerbare
Drehbewegung in eine definierte Hubbewegung zur Steuerung
eines Ventiltellers einsetzbar ist, um somit eine
kontrollierte Zuströmung eines Mediums zu ermöglichen.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Durch den Einsatz einer Hubeinrichtung der
Stellgliedanordnung mit einer Kurvenbahn kann die von den
Drehmagneten in Abhängigkeit seiner Erregung eingeleitete
Drehbewegung in eine Hubbewegung umsetzbar sein, bei der in
Abhängigkeit einer Steigung der Kurvenbahn die Größe des
Hubes bestimmbar ist. Die Drehbewegung wird dabei zwangsweise
über die Kurvenbahn der Hubeinrichtung in eine Hubbewegung
umgesetzt, die unmittelbar einen Ventilteller betätigen kann.
Dadurch kann beispielsweise bei einem Abgasrückführventil
eine beliebige bzw. lastabhängige Stellung zwischen dem
Schließ- und Öffnungsbereich des Ventiltellers zu einem
Ventilsitz in einer Abgasrückführleitung einstellbar sein.
Bei einem konstant wirkenden Druck eines auf den Ventilteller
wirkenden Mediums tritt insbesondere unmittelbar vor einer
Schließstellung das Problem auf, daß die Ventilstange des
Ventiltellers zu schwingen beginnt, wodurch der Ventilteller
auf dem Ventilsitz aufsitzen kann und zu einer erheblichen
Geräuschbelästigung als auch zu Beschädigungen am Ventilsitz
führen kann. Durch die an der Hubeinrichtung angeordnete
zwangsweise Positionierung des Ventiltellers über die
Kurvenbahn kann ein derartiges Schwingungsverhalten
unterbunden sein.
Desweiteren weist die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer
Hubeinrichtung mit einer Kurvenbahn den Vorteil auf, daß die
Aufnahme von größeren Öffnungskräften und Schließkräften
ermöglicht ist. Durch die Zwangsführung der Kurvenbahn kann
in Abhängigkeit der Steigung ein relativ großer
Ventileintrittsdurchmesser öffenbar und schließbar sein, da
die auf den Ventilteller wirkenden Kräfte durch die
Kurvenbahn untersetzt werden können. Dadurch kann eine
Ventilsteuerung geschaffen sein, die ein sicheres Schließen
und Öffnen des Ventiltellers bei hohen Kräften ermöglicht.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist
vorgesehen, daß zwischen der Hubeinrichtung und einer
gehäusefesten Führung eine Axialführung der Hubeinrichtung
vorgesehen ist. Dadurch kann ermöglicht sein, daß die
Hubeinrichtung um eine Achse, um die der Drehmagnet ein Teil
der Stellgliedanordnung drehbar ansteuert, verdrehfest
aufgenommen werden, so daß die von dem Drehmagneten
erzwungene Drehbewegung über die Kurvenbahn auf die
Hubeinrichtung in eine Axialbewegung umsetzbar ist.
Vorteilhafterweise ist die Axialführung als Längsrillenlager
ausgebildet, so daß eine geringe Reibung für eine derartige
Stellgliedanordnung gegeben sein kann, die gleichzeitig die
Verdrehsicherung bilden kann.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
ist vorgesehen, daß die gewindeförmig ausgebildete Kurvenbahn
im Schließbereich eine sehr geringe Steigung aufweist, die
zum Öffnungsbereich in eine große Steigung übergeht. Dadurch
kann erzielt werden, daß die im Schließbereich auftretenden
hohen Kräfte überwindbar sind. Ebenfalls kann auch eine
Feineinstellung ermöglicht sein, bei der der Ventilteller nur
einen geringen Spalt zu einem Ventilsitz freigibt.
Desweiteren weist diese Ausgestaltung den Vorteil auf, daß
bei einer Öffnungsbewegung im Endbereich eine schnelle
Stellbewegung des Ventiltellers gegeben sein kann, so daß die
entsprechenden Lastverhältnisse schnell einstellbar und
regelbar sind. Desweiteren kann vorgesehen sein, daß die
Steigung der Kurvenbahn an Geometrien der zu schließenden
Querschnitte anpaßbar ist, so daß einerseits die
erforderlichen Kräfte, insbesondere für die Schließbewegung,
übertragen werden können, und andererseits die
Stellgeschwindigkeiten des Ventiltellers größtmöglich sind.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
ist vorgesehen, daß die mit der Hubeinrichtung verbundene
Ventilstange in der gehäusefesten Führung anordenbar ist und
zwischen dem Ventilteller und dem gegenüberliegenden Ende der
Führung eine Ventilschaftdichtung aufweist. Dadurch können
keine Schmutz- und Rußpartikel zwischen die Ventilstange und
das Führungselement gelangen, wodurch eine hohe Lebensdauer
einer derartigen Ventilanordnung gegeben sein kann.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
ist vorgesehen, daß der Drehmagnet in unbestromtem Zustand
mit einem Federelement in einer Schließstellung anordenbar
ist. Dadurch ist eine Ventilsteuerung geschaffen, die den
hohen Sicherheitsanforderungen entspricht, so daß
beispielsweise bei dem Einsatz der Ventilsteuerung in einem
Abgasrückführventil vermieden werden kann, daß bei einem zu
großen Restringspalt am Ventilsitz das Abgasrückführrohr
glühen und zu einer Bauteilzerstörung führen kann.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
ist vorgesehen, daß ein magnetischer Stromkreis zur
Ansteuerung des Drehmagnetes mit einer Temperaturkompensation
und eines weiteren Widerstandes vorgesehen ist. Dafür ist
eine Stromregelung vorgesehen, bei der der Drehmagnet und
beispielsweise eine Parallelschaltung eines NTC-Widerstandes
und eines weiteren Widerstandes in Reihe geschalten sind,
wobei dadurch unabhängig von Temperaturschwankungen, die
durch Erregung der Spule des Drehmagnetes hervorgerufen
werden können, der Gesamtwiderstand gleich bleiben kann.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
ist vorgesehen, daß der Drehmagnet mit einem Positionsgeber
koppelbar und eine Hubstellung und/oder eine
Drehwinkelstellung erkennbar ist. Dadurch kann eine
Rückmeldung über die eingestellte Hubstellung und/oder
Drehwinkelstellung erfolgen, so daß beispielsweise ein
Motormanagement die für die Überwachung und Steuerung der
Stellgliedanordnung erforderlichen Daten erhalten kann und
gegebenenfalls neue Signale für eine Nachregelung oder
Neueinstellung auf den momentanen Lastzustand aussenden kann.
Die Erfassung der Drehwinkelstellung weist den Vorteil auf,
daß dadurch eine bessere Auflösung der erfaßbaren Werte
möglich ist.
In den weiteren Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
In der Zeichnung und der nachfolgenden Beschreibung ist ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Vollquerschnitt eines
Abgasrückführventils mit einer
erfindungsgemäßen Ventilsteuerung und
Fig. 2 einen schematischen Vollquerschnitt einer
alternativen Ausführungsform zu Fig. 1.
In Fig. 1 ist ein Vollquerschnitt eines Abgasrückführventils
11 für eine Brennkraftmaschine dargestellt, die beispielhaft
eine erfindungsgemäße Ventilsteuerung aufweist. In einem
Gehäuse 12 ist ein Drehmagnet 13 angeordnet, der einen Stator
15 des Drehmagneten 13 mit zwei kreissegmentförmigen
Spulenkörper aufweist. Rotationssymmetrisch um eine
Längsmittelachse 14 des Abgasrückführventils 11 ist ein Rotor
16 des Drehmagneten 13 mit Dauermagneten 17 vorgesehen, die
auf einer in der Längsmittelachse 14 liegenden Welle 18
drehbar aufgenommen ist. Die Welle 18 weist an einem oberen
Gehäuseabschnitt ein Lager 19 und ein dem Drehmagnet 13
zugeordnetes Lager 21 auf. Zwischen einer oberen Gehäusewand
und dem Rotor 16 ist in dem Gehäuse 12 eine Rückstellfeder 22
vorgesehen, die mit einem Ende gehäusefest verbunden ist und
mit einem anderen Ende drehfest zum Rotor 16 angeordnet ist.
Die Rückstellfeder 22 ist als Schraubenfeder ausgebildet,
wodurch ein Flacheinbau gegeben sein kann.
An einem in dem Lager 21 gelagerten Ende der Welle 18
schließt sich eine Stellgliedanordnung 23 an.
Diese Stellgliedanordnung 23 weist ein topfförmiges
Antriebselement 27 auf, das drehfest mit einem in dem Lager
21 angeordneten Ende der Welle 18 verbunden ist. Das
Antriebselement 27 weist an seinem freien gemäß Fig. 1 nach
unten weisenden Ende ein Ringelement 28 auf, das drehfest zu
dem Antriebselement 27 in einer dafür vorgesehenen Aufnahme
angeordnet ist. In dem Ringelement 28 sind drei Kugeln 29
vorteilhafterweise gleichmäßig über den Umfang verteilt
angeordnet. Das Ringelement 28 weist Ausnehmungen auf, die
die Kugeln 29 ortsfest zu dem Ringelement 28 festlegen. In
den Aufnahmen sind die Kugeln 29 frei drehbar angeordnet.
Das Antriebselement 27 umgreift zumindest bereichsweise eine
Hubeinrichtung 31 mit einer Mantelfläche 32, die eine
Kurvenbahn 33 aufweist. In dieser Kurvenbahn 33 laufen die
Kugeln 29. Dadurch ist die Hubeinrichtung 31 zwangsweise mit
dem Antriebselement 27 verbunden. Damit bei einer über das
Antriebselement 27 eingeleiteten Drehbewegung eine
Hubbewegung erzielt werden kann, weist die Hubeinrichtung 31
einen Führungsabschnitt 34 auf, der mit einer gehäusefesten
Führung 36 eine Axialführung 35 bildet. Somit ist die
Hubeinrichtung 31 drehfest zur Führung 36 anordenbar, wobei
die Führung 36 ebenfalls in der Längsmittelachse 14 liegt.
Der Führungsabschnitt 34 der Hubeinrichtung 31 ist durch
Längsrillen gebildet, in denen wiederum Kugeln 37 anordenbar
sind. Diese Kugeln 37 werden von der Führung 36 wiederum
ortsfest in einem käfigartigen Ringelement 38 aufgenommen.
Diese Kugeln 37 können ebenfalls gleichmäßig über den Umfang
verteilt anordenbar sein. Vorteilhafterweise werden hierfür
Kugelelemente von Kugellagern oder dergleichen verwendet.
In einem Bereich nahe der Längsmittelachse 14 weist die
Hubeinrichtung 31 eine nutenförmig umlaufende Vertiefung 39
auf, in der zur Hubeinrichtung 31 weisende freie Enden 41 der
Führung 36 anordenbar sind. Durch die nutenförmige Vertiefung
39 ist eine Schulter ausgebildet, die an den freien Enden 41
der Führung 36 anliegt und eine Hubbewegung nach unten
begrenzt. Gleichzeitig weist die Ausgestaltung der
nutenförmigen Vertiefung 39 den Vorteil auf, daß ein Bund 42
zu einer Bohrung 43 in der Längsmittelachse 14 der
Hubeinrichtung 31 ausgebildet ist, in der eine Ventilstange
24 anordenbar ist. Dadurch kann eine bessere Aufnahme und
Führung der Ventilstange 24 gegeben sein.
Die Führung 36 ist im Querschnitt gesehen Y-förmig
ausgebildet und weist den freien Enden 41 gegenüberliegend
eine Ventilführung 44 auf.
Am Ende der Ventilstange 24 ist ein Ventilteller 26
angeordnet. Der Ventilteller 26 ist in einem Ventilsitz 46
angeordnet, der in einem Dom 47 eines Abgasrückführeintritts
48 eingebracht ist. An den Abgasrückführeintritt 48 schließt
sich eine nicht dargestellte Abgasrückführleitung an.
Zwischen dem Ventilteller 26 und der Ventilführung 44 ist
eine Ventilschaftabdichtung 49 vorgesehen, die als Faltenbalg
ausgebildet ist. Dadurch kann die Führung 36 frei von Schmutz
gehalten werden. Alternativ kann auch eine konventionelle
Ventilschaftabdichtung vorgesehen sein.
Der Abgasrückführeintritt 48 ragt mit seinem Dom 47 in einen
Ansaugkanal 51 eines Saugsystems der Brennkraftmaschine, über
die Frischluft der Brennkraftmaschine zuführbar ist. Der Dom
47 ragt in etwa bis zur Mittelachse des Ansaugkanales 51.
Dies weist den Vorteil auf, daß kurze Mischstrecken gegeben
sind, wodurch eine gleichmäßige Abgasverteilung in dem
Frischluftstrom gegeben sein kann.
Die Kurvenbahn 33 der Hubeinrichtung 31 ist zur Aufnahme der
Kugeln 29 im Querschnitt gesehen rund ausgebildet. Alternativ
können hier weitere Geometrien vorgesehen sein, wie
beispielsweise eine trapezförmige Nut einer Kurvenbahn. Die
Kurvenbahn 31 weist bei einer Schließstellung 52 des
Ventiltellers 26 in Richtung auf eine Öffnungsstellung 53
zunächst eine relativ kleine Steigung auf. Dadurch wird bei
einem gewissen Betrag eines Drehwinkels nur eine geringe
Hubbewegung durchgeführt. Dadurch lassen sich relativ große
Kräfte bewältigen. Gleichzeitig kann vor allem ein Hubweg von
weniger als 1 mm regelbar sein. Dies beruht darauf, daß ein
Schwingen der Ventilstange durch die zwangsweise Umsetzung
der Drehbewegung in eine Hubbewegung durch die
Stellgliedanordnung 23 unterbunden ist.
Die Kurvenbahn 33 ist derart ausgelegt, daß keine
Selbsthemmung auftritt, so daß kein zu hohes Lösemoment
überwunden werden muß. Diese flache Steigung weist
desweiteren den Vorteil auf, daß beispielsweise bei einem
Vollastbetrieb der Brennkraftmaschine, bei der der
Ventilteller 26 geschlossen ist, den hohen Drücken der
Abgasrückführung, die beispielsweise 4 bis 5 bar betragen
können, standgehalten werden kann. Die Kurvenbahn 33 kann
vorteilhafterweise auch in diesem Endbereich eine lediglich
sehr geringe Steigung aufweisen, so daß mit Sicherheit eine
Aufdrücken des Ventiltellers 26 ausgeschlossen ist.
Gleichzeitig wirkt die Rückstellfeder 22 über die Welle 18
auf die Hubeinrichtung 31, so daß diese den Ventilteller 26
in einer Schließstellung 52 hält. Dies ist auch bei einem
unbestromten Zustand des Drehmagneten 13 gegeben.
Die Kurvenbahn 33 der Hubeinrichtung 31 kann desweiteren
mehrgängig ausgeführt werden. Darüber hinaus können ebenso
anstelle der Kugeln 29 weitere Gleitelemente vorgesehen sein,
die eine zwangsweise Führung der Hubeinrichtung 31 in dem
Antriebselement 27 ermöglichen. Die Steigung der Kurvenbahn
33 ist dabei derart ausgelegt, daß der erforderliche
Maximalhub bei einer noch möglichen Drehbewegung erreichbar
ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß bei einem
Drehwinkel von bis zu 170°, insbesondere bis 90°, eine
Hubbewegung von bis zu 10 mm erfolgen kann. Die Hubstrecke
ist dabei in Relation vom Querschnitt des
Abgasrückführeintritts 48 und des Querschnitts bei komplett
geöffnetem Ventil auszulegen. Dabei ist zu berücksichtigen,
daß das Antriebselement 27 zwischen einer Oberkante der
Hubeinrichtung 31 und einem topfförmigen Boden des
Antriebselements 27 einen für die Hubstrecke 54
erforderlichen Freiraum aufweist.
Das Abgasrückführventil 11 arbeitet folgendermaßen: Der
Ventilteller 26 wird durch die Rückstellfeder 22 in der
Schließstellung 52 im Ventilsitz 46 gehalten. Bei Ansteuerung
des Abgasrückführventils 11, beispielsweise im Leerlauf der
Brennkraftmaschine, ist der Ventilteller 26 in eine
Öffnungsstellung 53 überführbar. Der Drehmagnet 13 wird dabei
bestromt. Durch die elektrische Erregung der Spulen wird ein
magnetisches Feld erzeugt, das dem Dauermagneten 17 eine
Drehung aufzwingt. Diese wird über die Welle 18 auf das
Antriebselement 27 übertragen, wodurch die Hubeinrichtung 31
aufgrund der Kurvenbahn 33 und der Axialführung 35 eine
entsprechende Hubstrecke 54 zurücklegt. Sobald die
Brennkraftmaschine mit einer höheren Last betrieben wird,
wird der Ventilteller 26 in eine Schließbewegung übergeführt.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Abgasrückführventils
11 weist desweiteren den Vorteil auf, daß durch die
Verwendung eines Drehmagneten 13 eine geringe Bauhöhe
gegenüber Hubmagneten aus bereits bekannten Ventilsteuerungen
für Abgasrückführventile erreichbar ist. Desweiteren können
kleinere wirksame Hebelarme mit günstigerem Schwerpunkt
gewählt werden, wodurch eine geringere Schwingungsbelastung
vorliegen kann.
Alternativ kann bei der zu Fig. 1 beschriebenen
Ausführungsform vorgesehen sein, daß die Anordnung von
Kurvenbahn 33 und Axialführung 35 miteinander vertauscht
sind, so daß eine innenliegende Kurvenbahn 33 und eine
außenliegende Axialführung 35 an der Hubeinrichtung 31
vorgesehen sein kann.
In Fig. 2 ist eine alternative Ausführungsform im
Vollquerschnitt zu Fig. 1 dargestellt. Im folgenden wird nur
auf die Abweichungen gegenüber der Ausführungsform in Fig. 1
eingegangen. Das Abgasrückführventil 11 weist als
Axialführung 35 ein Längsrillenlager auf, das mit der
Ventilstange 24 zusammenwirkt. Dieses Längsrillenlager 35 ist
gehäusefest angeordnet. Durch den Einsatz eines
Längsrillenlagers kann die Hubeinrichtung 31 über die
Ventilstange 24 drehfest zu dem Gehäuse 12 anordenbar sein,
wodurch eine einfachere Ausgestaltung der Hubeinrichtung 31
gegeben ist. Durch den Einsatz des Längsrillenlagers 35 kann
die Geometrie der Hubeinrichtung 31 stark vereinfacht sein,
wie im Vergleich zur Hubeinrichtung in Fig. 1 deutlich wird.
Ebenso kann eine Reduzierung der Lagerstellen gegeben sein.
Desweiteren kann vorteilhafterweise eine Änderung von einer
Gleitreibung in eine Rollreibung erfolgen, wodurch eine
leichtgängige Anordnung geschaffen werden kann. Die übrigen
Bauteile sind analog zur Ausführungsform in Fig. 1
ausgebildet.
Die Hubeinrichtung 31 ist vorteilhafterweise aus Kunststoff
als Spritzgußteil ausgestaltet.
Eine derartige Ausgestaltung mit einem elektrischen
Drehmagneten und einer erfindungsgemäßen Stellgliedanordnung,
welche eine Drehbewegung in eine Hubbewegung umwandelt, kann
für weitere Anwendungen einsetzbar sein. So kann die
erfindungsgemäße Stellgliedanordnung z. B. anstelle einer
Druckdose (bei einem selbstregelnden Abgasturbolader) oder
anstelle einer Unterdruckdose (bei einem kennfeldgeregelten
Abgasturbolader) für eine Waste-Gate-Ansteuerung oder für
eine Ansteuerung von VTG-Ladern zur Einstellung der
Schaufelstellung von variablen Leitgittern in Turboladern
vorgesehen sein.
Für eine weitere Ausgestaltung der Erfindung kann der
Drehmagnet 13 auch umgepolt werden, wodurch ein Schließen des
Ventiltellers 26 ermöglicht ist. Die Schließbewegung wird
durch die Federkraft der Rückstellfeder 22 unterstützt.
Die Betätigung des Ventils 11 erfolgt über das Tastverhältnis
einer Magnetspule 55, wobei für eine geringe Öffnung des
Ventils 11 ein kleines Tastverhältnis und für eine größere
Öffnung des Ventils 11 eine großes Tastverhältnis aus der
Elektronik angegeben wird.
Claims (19)
1. Ventilsteuerung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere
für ein Abgasrückführventil, mit einem elektrisch
ansteuerbaren Drehmagneten (13), mit einer
Stellgliedanordnung (23), die von einem Drehmagneten (13)
antreibbar ist, und die mit einem an einer Ventilstange
(24) führbaren Ventilteller (26) verbindbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß zwangsweise mit einer eine Kurvenbahn
(33) aufweisenden Hubeinrichtung (31) der
Stellgliedanordnung (23) eine durch den Drehmagneten (13)
ansteuerbare Drehbewegung in eine Hubbewegung des
Ventiltellers (26) umsetzbar ist.
2. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Hubeinrichtung (31) und einer
gehäusefesten Führung (36) eine Axialführung (35) der
Hubeinrichtung (31) vorgesehen ist.
3. Ventilsteuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Axialführung (35) als Längsrillenlager
ausgebildet ist.
4. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgliedanordnung (23)
ein Antriebselement (27) aufweist, das mit einer von dem
Drehmagneten (13) in Rotation überführbaren Welle (18)
drehfest verbunden ist und die Rotation auf die
Kurvenbahn (33) übertragbar ist.
5. Ventilsteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß das Antriebselement (27) als topfförmiger Träger
ausgebildet ist, der zumindest teilweise die Kurvenbahn
(33) umgreift.
6. Ventilsteuerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Antriebselement (27) in einem Ringelement (28)
ortsfest zu dem Antriebselement (27) angeordnete
Führungselemente (29) aufweist, die in Wirkverbindung mit
der Kurvenbahn (33) anordenbar sind.
7. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Antriebselement (27) zumindest
einen Gewindeabschnitt aufweist, der zu einer Kurvenbahn
(33) der Hubeinrichtung (31) anordenbar ist.
Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kurvenbahn (33) gewindeförmig ausgebildet ist.
9. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kurvenbahn (33) mehrgängig ausgebildet ist.
10. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kurvenbahn (33) im Schließbereich eine geringe
Steigung aufweist, die in eine größere Steigung zum
Öffnungsbereich hin überführbar ist.
11. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (31) eine
Ventilstange (24) aufweist, die in einer Führung (44)
axial bewegbar gelagert ist.
12. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Führung (44) und dem an einer
Ventilstange (24) angeordneten Ventilteller (26) eine
Ventilschaftdichtung (49) anordenbar ist.
13. Ventilsteuerung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilschaftabdichtung (49) als Faltenbalg
ausgebildet ist.
14. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit des
Drehwinkels und des maximalen Hubweges die Steigung
und/oder der Durchmesser der Hubeinrichtung (31) anpaßbar
ist.
15. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Drehmagnet (13) ein
Drehwinkel bis zu 170° ansteuerbar ist, und diese
Drehbewegung in Abhängigkeit vom Querschnitt eines
Abgasrückführeintritts (48) und dem Querschnitt eines
komplett geöffneten Ventils (11) ansteuerbar ist, wobei
vorzugsweise eine Hubbewegung mit einer Hubstrecke (54)
von bis zu 10 mm vorgesehen ist.
16. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehmagnet (13) durch Umpolung einen
Dauermagneten (17) rechts- oder linksdrehend ansteuert.
17. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehmagnet (13) in unbestromtem Zustand mit einer
Rückstellfeder (22) in einer Schließstellung (52)
anordenbar ist.
18. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Drehmagnet (13) mit einem magnetischen Stromkreis
ansteuerbar ist, der eine mit dem Drehmagnet (13) in
Reihe geschalteten Parallelschaltung eines NTC-Widerstandes
und eines weiteren Widerstandes aufweist.
19. Ventilsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hubeinrichtung (31) zumindest ein das Spiel der
Kurvenbahn (33) ausgleichendes Ausgleichselement
aufweist.
20. Ventilsteuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilsteuerung zur
Regelung einer Schaufelstellung eines Abgasturboladers
verwendet wird.
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