DE19706106A1 - Valve device of an internal combustion engine - Google Patents

Valve device of an internal combustion engine

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DE19706106A1
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Wolfgang Dr Clemens
Klaus Ludwig
Richard Wimmer
Achim Koch
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Siemens AG
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Abstract

The invention relates to a valve device (2) comprising electromagnetic actuation means (8) for lifting (h) a valve (3). Also provided are measuring means (12) having a magnetic field-producing element (4) connected to a valve stem (3b') and a magnetic field-sensitive sensor (5). The sensor has a layer system with a magneto-resistive effect (GMR).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventileinrichtung eines Verbrennungsmotors mit Betätigungsmitteln zu einer Hubbewe­ gung eines Ventils, das einen Ventilteller und einen sich in Bewegungsrichtung des Ventils erstreckenden Ventilschaft auf­ weist. Eine entsprechende Ventileinrichtung geht z. B. aus dem Buch von H. Grohe: "Otto- und Dieselmotoren", 9. Auflage, 1990, Vogel-Buchverlag Würzburg (DE), Seiten 124 bis 131 her­ vor.The invention relates to a valve device Internal combustion engine with actuating means for a lifting movement supply of a valve, which has a valve disk and a Direction of movement of the valve extending valve stem points. A corresponding valve device goes z. B. from the Book by H. Grohe: "Otto and Diesel engines", 9th edition, 1990, Vogel-Buchverlag Würzburg (DE), pages 124 to 131 in front.

In bekannten Verbrennungsmotoren sind die im allgemeinen als Ventiltrieb bezeichneten Betätigungsmittel zur Bewegung der einzelnen Ventile rein mechanisch ausgelegt. Dabei wird die Hubbewegung eines Ventils z. B. dadurch erreicht, daß eine den Ventilteller des Ventils in einer Sollposition an einem Ven­ tilsitz haltende Ventilfeder mittels eines an dem Ventil­ schaft angreifenden Kipphebels zusammengedrückt wird, wobei der Kipphebel über eine Stoßstange mit einem Stößel von einer Nockenwelle aus betätigt wird (vgl. die vorgenannte Veröf­ fentlichung).In known internal combustion engines, they are generally called Valve train designated actuating means for moving the individual valves designed purely mechanically. The Stroke movement of a valve z. B. achieved in that the Valve plate of the valve in a target position on a Ven Valve spring holding the seat by means of a on the valve shaft engaging rocker arm is compressed, wherein the rocker arm over a bumper with a plunger of one Camshaft is actuated from (see the aforementioned Verf publication).

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Ventileinrich­ tung mit den eingangs genannten Merkmalen dahingehend aus zu­ gestalten, daß eine gesteuerte Einstellung des Ventilhubs er­ möglicht ist, ohne daß es einer Nockenwelle bedarf.The object of the present invention is the Ventileinrich tion with the above-mentioned characteristics shape that he controlled setting of the valve lift is possible without the need for a camshaft.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Betätigungsmittel elektro-mechanisch gestaltet sind und daß Meßmittel zur kontaktlosen Bestimmung der Stellposition des Ventils vorgesehen sind, welche ein mit dem Ventilschaft ver­ bundenes Element zur Erzeugung eines vorbestimmten Magnetfel­ des sowie mindestens einen magnetfeldempfindlichen Sensor enthalten, der ein einen erhöhten magnetoresistiven Effekt zeigendes Schichtensystem mit einer Meßschicht zur Erfassung des Magnetfeldes aufweist, wobei das magnetfelderzeugende Element relativ zu dem magnetfeldempfindlichen Sensor derart zu führen ist, daß die auf die Meßschicht auftreffenden Kom­ ponenten des Magnetfeldes mit einer Bezugsachse in der Meß­ schichtebene einen mittleren Winkel einschließen, der eindeu­ tig mit der jeweiligen Position des magnetfeldempfindlichen Sensors relativ zu dem magnetfelderzeugenden Element korre­ liert ist.This object is achieved in that the Actuators are designed electro-mechanical and that Measuring equipment for contactless determination of the position of the Valve are provided, which ver with the valve stem bound element for generating a predetermined magnetic field des and at least one magnetic field sensitive sensor  contain an increased magnetoresistive effect layer system with a measuring layer for detection of the magnetic field, the magnetic field generating Element relative to the magnetic field sensitive sensor to lead is that the Com components of the magnetic field with a reference axis in the measurement include a middle angle, the same with the respective position of the magnetic field sensitive Sensor relative to the magnetic field generating element correct is.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß die Li­ nearbewegung des Ventilschaftes und damit des mit ihm starr verbundenen magnetfelderzeugenden Elementes mittels des be­ sonderen, an sich bekannten magnetoresistiven Schichtensy­ stems trotz kritischer Meßbedingungen kontaktlos zu messen ist. Da es sich nämlich um die Ein-/ und Auslaßventile eines Verbrennungsmotors handelt, ist es am Ort des Sensors sehr heiß, wobei typische Umgebungstemperaturen von etwa 150°C herrschen. Darüber hinaus kann der Ventilschaft sich drehen und außerdem auch leicht kippen. Ferner muß der Hub, der ty­ pischerweise +/- 4 mm beträgt, auf etwa 1/100 mm genau gemes­ sen werden, um eine effektive Ventilsteuerung zu ermöglichen. Es wurde erkannt, daß sich Sensoren mit einem an sich bekann­ ten, einen erhöhten magnetoresistiven Effekt zeigenden Schichtensystem unter den genannten erschwerten Bedingungen einsetzen lassen. Der magnetoresistive Effekt derartiger Schichtensysteme ist isotrop.The invention is based on the consideration that the Li Near movement of the valve stem and thus the rigid with it connected magnetic field generating element by means of the be special, known magnetoresistive layer system Stems to measure contactless despite critical measurement conditions is. Since it is namely the intake and exhaust valves one Combustion engine, it is very much at the location of the sensor hot, with typical ambient temperatures of around 150 ° C to rule. In addition, the valve stem can rotate and also tilt slightly. Furthermore, the stroke, the ty is typically +/- 4 mm, measured to within 1/100 mm to enable effective valve control. It was recognized that sensors knew themselves with one ten, showing an increased magnetoresistive effect Layer system under the mentioned difficult conditions let insert. The magnetoresistive effect of such Layer systems is isotropic.

Mit einem solchen magnetoresistiven Schichtensystem, das ins­ besondere auch eine sich periodisch wiederholende Schichten­ folge aufweisen kann, ist außerdem vorteilhaft eine solche Steuerung der elektromagnetischen Betätigungsmittel der er­ findungsgemäßen Ventileinrichtung zu realisieren, daß ein hartes Anschlagen des Ventils in seiner Auf- und/oder Zuposi­ tion vermieden wird. Außerdem läßt sich die Steuerung so vor­ nehmen, daß dabei der Verbrauch an elektrischer Energie ins­ besondere der Betätigungsmittel auf ein verhältnismäßig ge­ ringes Maß begrenzt bleibt.With such a magnetoresistive layer system that ins especially a periodically repeating strata may also have such a consequence Control of the electromagnetic actuators of the inventive valve device to realize that a hard striking of the valve in its opening and / or closing  tion is avoided. The control can also be done in this way take that the consumption of electrical energy ins special of the actuating means on a relatively ge ring dimension remains limited.

Ferner ist unter Verwendung des besonderen magnetoresistiven Schichtensystems vorteilhaft eine Temperaturkompensation mög­ lich. Außerdem wird vorteilhaft mit dem Schichtensystem im wesentlichen nur die Richtung eines Streufeldes gemessen, so daß die Kennlinie des Sensors nicht stark von dem Abstand des Schaftes zum Sensor abhängig ist. Es wird hier nur die Steil­ heit der Kennlinie leicht beeinflußt. Darüber hinaus sind keine zusätzlichen flußführenden Elemente nötig, die genau positioniert werden müßten und die magnetische Hysteresen verursachen könnten. Das Signal des Sensors ist analog und frequenzunabhängig, so daß die Auflösung des Hubweges im we­ sentlichen nur von einer auswertenden Elektronik abhängt. Der Signalhub der besonderen Sensoren beträgt typischerweise 3% des Grundwiderstandes und ist somit deutlich höher als z. B. von Hallsensoren oder anisotropen magnetoresistiven Sensoren unter vergleichbaren Bedingungen. Dies begünstigt auch das Signal/Rauschverhältnis bei der Auswertung des Sensorsignals.Furthermore, using the special magnetoresistive Layer system advantageously a temperature compensation possible Lich. It is also advantageous with the layer system in essentially measured only the direction of a stray field, so that the characteristic curve of the sensor is not very dependent on the distance of the Shaft is dependent on the sensor. It only gets steep here the characteristic is slightly influenced. Beyond that no additional flux guiding elements needed, exactly would have to be positioned and the magnetic hysteresis could cause. The signal from the sensor is analog and frequency independent, so that the resolution of the stroke in the we only depends on an evaluating electronics. Of the Signal swing of the special sensors is typically 3% of the basic resistance and is therefore significantly higher than z. B. Hall sensors or anisotropic magnetoresistive sensors under comparable conditions. This also favors that Signal / noise ratio when evaluating the sensor signal.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Ventilein­ richtung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.Advantageous embodiments of the valves according to the invention direction emerge from the dependent claims.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend auf die schematische Zeichnung Bezug genommen, in deren Fig. 1 eine Ventileinrichtung nach der Erfindung veranschaulicht ist. Fig. 2 zeigt in einem Diagramm das Meßsignal eines Sen­ sors einer solchen Ventileinrichtung. Aus den Fig. 3 bis 5 geht eine besondere Ausführungsform von Betätigungsmitteln einer erfindungsgemäßen Ventileinrichtung in Fig. 1 entspre­ chender Darstellung hervor. In den Fig. 6 und 7 sind spe­ zielle Gestaltungen von magnetfelderzeugenden Elementen einer solchen Ventileinrichtung angedeutet. Dabei sind in den Figu­ ren sich entsprechende Teile jeweils mit denselben Bezugszei­ chen versehen.To further explain the invention, reference is made below to the schematic drawing, in which FIG. 1 illustrates a valve device according to the invention. Fig. 2 shows a diagram of the measurement signal of a sensor of such a valve device. From Figs. 3 to 5, a particular embodiment is of actuating means of a valve device according to the invention in Fig. 1 entspre chender representation forth. In Figs. 6 and 7 spe cial configurations are indicated by magnetic field generating elements of such a valve device. Corresponding parts are each provided with the same reference numerals in the figures.

Die erfindungsgemäße, in Fig. 1 allgemein mit 2 bezeichnete und im Längsschnitt dargestellte Ventileinrichtung weist Meß­ mittel 12 zur kontaktlosen Bestimmung der Stellposition eines Ventils 3 auf, mit denen ein von der Stellposition abhängiges elektrisches Signal zu erzeugen ist, welches mit einer nach­ geschalteten Elektronik weiterverarbeitet wird. Erfindungsge­ mäß sollen als signalerzeugende Mittel jeweils mindestens ein besonderes magnetfelderzeugendes Element 4 und mindestens ein besonderer magnetfeldempfindlicher Sensor 5 vorgesehen sein.Valve means according to the invention, in Fig. 1, indicated generally at 2 and shown in longitudinal section, comprises measuring means 12 for the contactless determination of the actuating position of a valve 3, with which a dependent on the manipulated position electrical signal to be generated which is further processed with a to connected electronics becomes. According to the invention, at least one special magnetic field-generating element 4 and at least one special magnetic field-sensitive sensor 5 are to be provided as signal-generating means.

Diesem Sensor ist eine in der Figur nicht dargestellte signalauswertende Elektronik zugeordnet. Er soll ein Dünn­ schichtensystem aufweisen, das einen erhöhten magnetoresisti­ ven Effekt, der vielfach als "Giant Magneto Resistance" (GMR)-Effekt bezeichnet wird, zeigt. Entsprechende Dünn­ schichtensysteme sind an sich bekannt (vgl. z. B. WO 94/17426, WO 94/15223, EP 0 483 373 A oder die DE-A-Schriften 42 32 244 oder 42 43 357). Ihr magnetoresistiver Effekt Mr soll minde­ stens 3% betragen. Im allgemeinen wird der magnetoresistive Effekt Mr bekannter GMR-Dünnschichtensysteme wie folgt defi­ niert:
This sensor is assigned signal-evaluating electronics, not shown in the figure. It is said to have a thin-layer system which exhibits an increased magnetoresistive effect, which is often referred to as the "Giant Magneto Resistance" (GMR) effect. Corresponding thin-layer systems are known per se (cf., for example, WO 94/17426, WO 94/15223, EP 0 483 373 A or DE-A documents 42 32 244 or 42 43 357). Their magnetoresistive effect M r should be at least 3%. In general, the magnetoresistive effect M r of known GMR thin-film systems is defined as follows:

Mr = ΔR/R (0) = [R(0) - R(B)]/R(0).M r = ΔR / R (0) = [R (0) - R (B)] / R (0).

Hierbei sind R(B) der elektrische Widerstand im Magnetfeld mit einer Induktion B und R(0) der Widerstand bei fehlendem Magnetfeld. Entsprechende Dünnschichtensysteme weisen eine Meßschicht auf, mit der das von dem magnetfelderzeugenden Element hervorgerufene Magnetfeld H erfaßt wird. Dieses Ma­ gnetfeld soll so aussehen, daß die von dem Schichtensystem des magnetfeldempfindlichen Sensors 5 erfaßten Magnetfeldkom­ ponenten Hk bei einer relativen Verschiebung des magnetfel­ derzeugenden Elementes 4 bezüglich des ortsfest angeordneten magnetfeldempfindlichen Sensors 5 unter sich stetig ändernden Winkeln bezüglich der Meßschicht des Schichtensystems ausge­ richtet sind. Besonders geeignet ist deshalb ein Magnetfeld H, das in einer Meßschichtebene zumindest weitgehend dem ei­ nes stabförmigen Permanentmagneten entspricht. Deshalb wird zweckmäßigerweise ein entsprechender Permanentmagnet als ma­ gnetfelderzeugendes Element verwendet. Das magnetfelderzeu­ gende Element ist dann relativ zu dem magnetfeldempfindlichen Sensor 5 so beweglich, daß die auf die Meßschicht des Sensors auftreffenden Komponenten Hk des Magnetfeldes mit einer Be­ zugsrichtung oder -achse b in der Meßschichtebene einen mitt­ leren Winkel α einschließen, der eindeutig mit der jeweiligen Position des Ventils korreliert ist. Dabei wird von der Tat­ sache ausgegangen, daß der erhöhte magnetoresistive Effekt (GMR) im wesentlichen nur eine Abhängigkeit von dem Winkel der Meßschicht bezüglich der Magnetfeldkomponenten und nicht von der Magnetfeldstärke zeigt.Here R (B) is the electrical resistance in the magnetic field with an induction B and R (0) the resistance in the absence of a magnetic field. Corresponding thin-layer systems have a measuring layer with which the magnetic field H caused by the magnetic field-generating element is detected. This Ma gnetfeld should look such that the Magnetfeldkom components H k detected by the layer system of the magnetic field-sensitive sensor 5 with a relative displacement of the magnetic field-generating element 4 with respect to the fixedly arranged magnetic field-sensitive sensor 5 are aligned at constantly changing angles with respect to the measuring layer of the layer system . A magnetic field H is therefore particularly suitable, which at least largely corresponds to the rod-shaped permanent magnet in a measuring layer plane. Therefore, a corresponding permanent magnet is expediently used as a magnetic field generating element. The magnetic field-generating element is then movable relative to the magnetic field-sensitive sensor 5 so that the components H k of the magnetic field impinging on the measuring layer of the sensor with a reference direction or axis b include a mean angle α in the measuring layer plane, which is clearly associated with the respective position of the valve is correlated. The fact that the increased magnetoresistive effect (GMR) essentially only shows a dependence on the angle of the measuring layer with respect to the magnetic field components and not on the magnetic field strength is assumed.

Besonders vorteilhaft wird für die erfindungsgemäße Venti­ leinrichtung ein magnetoresistives Schichtensystem vorgese­ hen, das magnetische Schichten mit unterschiedlicher Koerzi­ tivfeldstärke aufweist, die gegenseitig magnetisch entkoppelt sind (vgl. z. B. auch EP 0 498 344 A). Die Magnetisierungs­ richtungen der beiden Schichten sind dabei ohne Einwirkung eines äußeren Magnetfeldes im allgemeinen antiparallel ausge­ richtet. Bei einem solchen Schichtensystem kann die magne­ tisch härtere, vielfach auch als Biasschicht bezeichnete Schicht oder ein entsprechendes Schichtensubsystem ins­ besondere als sogenannter künstlicher Antiferromagnet (vgl. die genannte WO 94/15223) ausgeführt sein. Für die nachfol­ gend beschriebenen Ventileinrichtungen nach der Erfindung sei eine Ausführungsform eines solchen Schichtensystems mit min­ destens einem künstlichen Antiferromagneten zugrundegelegt. Für entsprechende Schichtensysteme wird der magnetoresistive Effekt auch folgendermaßen definiert:
A magnetoresistive layer system is particularly advantageous for the valve device according to the invention, which has magnetic layers with different coercive field strengths that are mutually magnetically decoupled (cf., for example, also EP 0 498 344 A). The magnetization directions of the two layers are generally aligned antiparallel without the action of an external magnetic field. In such a layer system, the magnetically harder layer, often referred to as a bias layer, or a corresponding layer subsystem, in particular as a so-called artificial antiferromagnet (cf. the aforementioned WO 94/15223). For the valve devices according to the invention described below, an embodiment of such a layer system with at least one artificial antiferromagnet is taken as a basis. For corresponding layer systems, the magnetoresistive effect is also defined as follows:

Mr = ΔR/Rp = (Rap - Rp)/Rp.M r = ΔR / R p = (R ap - R p ) / R p .

Dabei ist mit Rp der Widerstand des Schichtensystems bezeich­ net, der sich ergibt, wenn die Richtung eines externen Ma­ gnetfeldes parallel zu einer vorbestimmten Bezugsrichtung ge­ richtet ist. Diese Bezugsrichtung des Schichtensystems ist dabei durch die Magnetisierungsrichtung der magnetisch härte­ ren Schicht bzw. eines entsprechenden Schichtensubsystems festgelegt und in der Fig. 1 mit b bezeichnet. Bei dem Wi­ derstand Rab handelt es sich um den Widerstand des Schichten­ systems, der sich bei einer Ausrichtung des externen Magnet­ feldes antiparallel zu der vorgenannten Bezugsrichtung er­ gibt.R p denotes the resistance of the layer system which results when the direction of an external magnetic field is directed parallel to a predetermined reference direction. This reference direction of the layer system is determined by the direction of magnetization of the magnetically hard layer or a corresponding layer subsystem and is designated by b in FIG. 1. Wherein Wi resistor R from If it is the resistance of the layer system, at an orientation of the external magnetic field is anti-parallel to the aforementioned reference direction he is.

Selbstverständlich kann auch das für einen Sensor 5 vorzuse­ hende Schichtensystem mit einem erhöhten magnetoresistiven Effekt in an sich bekannter Weise eine periodische Wiederho­ lung der Schichtenfolge von magnetisch über mindestens eine Zwischenschicht gekoppelten oder entkoppelten magnetischen Schichten mit gleicher oder verschiedener Koerzitivfeldstärke aufweisen.Of course, the layer system to be provided for a sensor 5 with an increased magnetoresistive effect in a manner known per se can have a periodic repetition of the layer sequence of magnetic layers magnetically coupled or decoupled via at least one intermediate layer with the same or different coercive field strength.

Ein prinzipieller Aufbau einer entsprechenden Ventileinrich­ tung eines Verbrennungsmotors ist aus Fig. 1 ersichtlich. Bei dem Verbrennungsmotor kann es sich um eine beliebige Brennkraftmaschine, z. B. um einen Otto- oder Dieselmotor han­ deln, bei der die erfindungsgemäße Ventileinrichtung einen mit dem Ventil steuerbaren Zugang zu einem Verbrennungsraum ermöglicht. Folglich liegen das magnetfelderzeugende Element 4 und der mindestens eine magnetfeldempfindliche Sensor 5 im allgemeinen auf erhöhter Umgebungstemperatur, beispielsweise auf einem Temperaturniveau von über 100°C. In Fig. 1 sind ferner bezeichnet ein Ventilteller und ein Ventilschaft des längs einer Achse A beweglichen Ventils 3 mit 3a bzw. 3b, ein Ventilsitzring mit 6, eine Ventilschaftführung mit 7 sowie elektromechanische Betätigungsmittel zur Bewegung des Ventils mit 8. Diese auch als Ventilaktuator bezeichneten Betäti­ gungsmittel weisen gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Ventilfeder 8a auf, die sich auf ihrer einen Seite an einem Motorblockteil 9 abstützt, in welchem ein von dem Ven­ til absperrbarer Ein- oder Auslaßkanal 10 für ein Gasgemisch bzw. für ein Abgas verläuft. Auf der gegenüberliegenden Seite stützt sich die Ventilfeder 8a an einem Ventilfederteller 8b ab. Zum Zusammendrücken der Ventilfeder 8a und damit zum Öff­ nen des Ventils sind ferner die Betätigungsmittel 8 mit einem den Ventilschaft 3b umschließenden Hubmagneten 8c versehen. Im erregten Zustand zieht dann der Hubmagnet ein mit dem Ven­ tilschaft starr verbundenes, beispielsweise tellerförmiges Hubelement 8d an. Dieses Hubelement besteht deshalb aus einem ferromagnetischen Material, während der Ventilschaft zumin­ dest im Bereich des Hubmagneten 8c nicht-magnetisch ist. Das Ventil 3 ist somit elektro-mechanisch zu betätigen.A basic structure of a corresponding Ventileinrich device of an internal combustion engine can be seen from Fig. 1. The internal combustion engine can be any internal combustion engine, e.g. B. to a gasoline or diesel engine, in which the valve device according to the invention enables access to a combustion chamber that can be controlled by the valve. Consequently, the magnetic field generating element 4 and the at least one magnetic field sensitive sensor 5 are generally at an elevated ambient temperature, for example at a temperature level of over 100 ° C. In FIG. 1 are also referred to a valve disc and a valve stem of along an axis A movable valve 3 3 a and 3 b, a valve seat ring with 6, a valve stem guide with 7 and electro-mechanical actuation means to move the valve 8. This also referred to as a valve actuator Actuate supply have, according to the embodiment shown, a valve spring 8 a, which is supported on one side on an engine block part 9 , in which a shut-off from the Ven til inlet or outlet channel 10 for a gas mixture or for a Exhaust gas runs. On the opposite side, the valve spring 8 a is supported on a valve spring plate 8 b. For compressing the valve spring 8 a and thus for opening the valve, the actuating means 8 are also provided with a lifting magnet 8 c enclosing the valve stem 3 b. In the excited state, the solenoid then pulls a rigidly connected to the valve shaft, for example plate-shaped lifting element 8 d. This lifting element therefore consists of a ferromagnetic material, while the valve stem is non-magnetic at least in the area of the lifting magnet 8 c. The valve 3 can thus be actuated electromechanically.

Wie ferner aus Fig. 1 hervorgeht, wird der GMR-Sensor 5 zu einer kontaktlosen Erfassung und Steuerung der Ventilposition bei der durch einen Doppelpfeil veranschaulichten Hubbewegung h des Ventils eingesetzt. Hierzu ist auf der dem Ventilteller 3a abgewandten Seite des Ventilschaftes 3b an einem Teilstück 3b' dieses Schaftes außerhalb des Magnetfeldbereichs des Hub­ magneten 8c das magnetfelderzeugende Element 4 vorzugsweise in Form eines Permanentmagneten befestigt oder in dieses Teilstück integriert. Bei dem dargestellten Ausführungsbei­ spiel ist der Permanentmagnet so angeordnet, daß die durch einen Nordpol Np und einen Südpol Sp veranschaulichte Magne­ tisierung dieses Magneten in Richtung der Achse A bzw. der Hubbewegung h des Ventils weist. Insbesondere sollte der Per­ manentmagnet eine zumindest weitgehend zylindrische oder hohlzylindrische Form haben, damit eine Verdrehung des Ven­ tils praktisch keinen Einfluß auf das von dem Magneten er­ zeugte Streufeld hat. Von diesem Streufeld ist in der Figur eine auf die Meßschicht des GMR-Sensors 5 auftreffende Kompo­ nente mittels einer mit Hk bezeichneten gepfeilten Linie ver­ anschaulicht.As can further be seen from FIG. 1, the GMR sensor 5 is used for contactless detection and control of the valve position during the stroke movement h of the valve illustrated by a double arrow. For this purpose, on the side facing away from the valve plate 3 a of the valve stem 3 b on a portion 3 b 'of this stem outside the magnetic field region of the lifting magnet 8 c, the magnetic field generating element 4 is preferably attached in the form of a permanent magnet or integrated into this portion. In the illustrated game Ausführungsbei the permanent magnet is arranged so that the magnetization illustrated by a north pole Np and a south pole Sp points this magnet in the direction of the axis A or the stroke movement h of the valve. In particular, the permanent magnet should have an at least largely cylindrical or hollow cylindrical shape, so that rotation of the valve has practically no influence on the stray field generated by the magnet. From this stray field in the figure, a component striking the measuring layer of the GMR sensor 5 is illustrated by means of an arrowed line denoted by H k .

Bei der Hubbewegung h des Permanentmagneten trifft dann diese Streufeldkomponente Hk unter unterschiedlichen Winkeln α auf die Meßschicht des GMR-Sensors 5 auf. Der Winkel α ist dabei definiert durch die Richtung der Magnetfeldkomponente Hk be­ züglich einer Bezugsachse b in der Meßschichtebene. Diese Be­ zugsachse steht gemäß dem gewählten Ausführungsbeispiel senk­ recht auf der Achse A. Wegen der bekannten cosα-Abhängigkeit von GMR-Sensoren (vgl. z. B. WO 94/17426) ergibt sich dann bei dem gezeigten Aufbau eine zumindest weitgehend lineare Wider­ standsänderung des Sensors in Abhängigkeit von der Auslenkung des Permanentmagneten aus einer vorgegebenen Nullage.During the stroke movement h of the permanent magnet, this stray field component H k strikes the measuring layer of the GMR sensor 5 at different angles α. The angle α is defined by the direction of the magnetic field component H k with respect to a reference axis b in the measuring layer plane. This reference axis is perpendicular to axis A according to the selected exemplary embodiment. Because of the known cosα dependency on GMR sensors (cf., for example, WO 94/17426), the structure shown shows an at least largely linear resistance change of the sensor as a function of the deflection of the permanent magnet from a predetermined zero position.

In Fig. 2 ist in einem Diagramm eine Kennlinie des Sensors bei einer Anordnung gemäß Fig. 1 wiedergegeben. Diese Kenn­ linie zeigt die Abhängigkeit eines in Ordinatenrichtung auf­ getragenen Sensorsignals S (in willkürlichen Einheiten) von dem Ventilhub bzw. der Hubbewegung h. Dabei ist auf der Ab­ szisse die bei der Hubbewegung sich ergebende Auslenkung in Ordinatenrichtung aufgetragenen aus einer Bezugslage (in willkürlichen Einheiten) angegeben. Hierbei ist ausgenutzt, daß ein GMR-Sensor im wesentlichen empfindlich auf die Rich­ tung des externen Magnetfeldes relativ zu einer intrinsischen Bezugsachse ist, nicht aber auf die Feldstärke des externen Feldes (solange sich die Feldstärke in einem bestimmten Be­ reich befindet). Diese Abhängigkeit zeigt sich in einem cosi­ nusförmigen Verlauf des Sensorwiderstandes als Funktion des Winkels des externen Feldes zur Bezugsachse. Bei der Auf- und Abbewegung des Ventils mit dem Permanentmagneten dreht sich die Richtung des Streufeldes des Magneten an der Sensorposi­ tion; somit ändert sich auch die Kennlinie des Sensors, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Über einen bestimmten Bereich der Hubbewegung ist diese Kennlinie linear. Dieser lineare Be­ reich hängt ab von der Länge des Magneten sowie vom Abstand des Sensors zur Achse des Ventilschaftes. Um eine möglichst symmetrische Kennlinie zu erhalten, sollte der Sensor vor­ zugsweise so angeordnet sein, daß er sich bei einer Mittella­ ge des Ventils (im halbgeöffneten Zustand) im wesentlichen auf der Höhe der Mitte M des Magneten befindet. Ein solcher Fall ist der Kennlinie der Fig. 2 zugrundegelegt. FIG. 2 shows a characteristic curve of the sensor in an arrangement according to FIG. 1 in a diagram. This characteristic line shows the dependence of a sensor signal S (in arbitrary units) carried in the ordinate direction on the valve lift or the stroke movement h. The deflection in the ordinate direction resulting from the lifting movement is plotted from a reference position (in arbitrary units) on the abscissa. This takes advantage of the fact that a GMR sensor is essentially sensitive to the direction of the external magnetic field relative to an intrinsic reference axis, but not to the field strength of the external field (as long as the field strength is in a certain range). This dependence is shown in a cosine-shaped course of the sensor resistance as a function of the angle of the external field to the reference axis. When the valve with the permanent magnet moves up and down, the direction of the stray field of the magnet rotates at the sensor position; thus the characteristic curve of the sensor also changes, as shown in FIG. 2. This characteristic is linear over a certain range of the stroke movement. This linear loading range depends on the length of the magnet and the distance from the sensor to the axis of the valve stem. In order to obtain the most symmetrical characteristic possible, the sensor should preferably be arranged in such a way that it is located at a middle position of the valve (in the half-open state) essentially at the level of the center M of the magnet. Such a case is the basis of the characteristic curve of FIG. 2.

Abweichend von der in Fig. 1 dargestellten Anordnungsmög­ lichkeit von Permanentmagnet (magnetfelderzeugendem Element) 4 und Sensor 5, wonach die magnetfeldempfindliche Meßschicht des Sensors in einer Ebene liegt, deren Normale senkrecht be­ züglich der Achse A des Magneten verläuft, kann der Sensor auch so montiert werden, daß die Ebene seiner magnetfeldemp­ findlichen Meßschicht eine Normale besitzt, die parallel zur Achse A verläuft. Darüber hinaus können auch mehrere entspre­ chende Sensoren vorgesehen sein, die auch bezüglich der Achse A verschieden ausgerichtet sein können. So ist z. B. eine An­ ordnung mehrerer Sensoren auf einer gedachten, konzentrisch die Achse A umschließenden Mantelfläche eines fiktiven Zylin­ ders möglich. Insbesondere lassen sich zwei diametral auf ei­ ner derartigen gedachten Mantelfläche angeordnete Sensoren vorsehen. Außerdem kann mit mehreren Sensoren vorteilhaft ei­ ne Brückenschaltung aufgebracht sein. Damit läßt sich unter Einsatz weiterer elektronischer Schaltungsmittel eine Tempe­ raturkompensation des Meßsignals erreichen, da die Sensorei­ genschaften einen zumindest weitgehend linearen Temperatur­ verlauf haben.Deviating from the Anordnungsmög option shown in Fig. 1 of permanent magnet (magnetic field-generating element) 4 and sensor 5 , after which the magnetic field-sensitive measuring layer of the sensor lies in a plane whose normal is perpendicular to the axis A of the magnet, the sensor can also be mounted in this way be that the plane of its magnetic field sensitive measuring layer has a normal which is parallel to the axis A. In addition, several corre sponding sensors can also be provided, which can also be oriented differently with respect to the axis A. So z. B. An arrangement of several sensors on an imaginary, concentrically enclosing the axis A lateral surface of a fictitious Zylin possible. In particular, two sensors arranged diametrically on such an imaginary lateral surface can be provided. In addition, ei ne bridge circuit can advantageously be applied with several sensors. This allows a temperature compensation of the measurement signal to be achieved using other electronic circuit means, since the sensor properties have an at least largely linear temperature profile.

Bei den Ausführungsformen mit Bezugsrichtung b und Sensorebe­ ne des Sensors 5 vorzugsweise senkrecht zur Ventilachse A können gegebenenfalls auch leichte Abweichungen von der 90°- Ausrichtung, d. h. leichte Verkippungen, toleriert werden. In the embodiments with reference direction b and sensor level ne of the sensor 5, preferably perpendicular to the valve axis A, slight deviations from the 90 ° orientation, ie slight tilting, may also be tolerated.

Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wurde davon ausgegangen, daß es sich bei der Ventilfeder 8a um eine auf Druck beanspruchte Feder handelt, die zum Öffnen des Ven­ tils 3 mittels des Hubmagneten 8c weiter zusammenzudrücken ist. Selbstverständlich sind auch andere Betätigungsmittel zum Öffnen und Schließen des Ventils ebenso geeignet. So kön­ nen z. B. auch Zugfedern vorgesehen werden, die mittels eines Hubmagneten weiter auseinandergezogen werden. D.h., unter ei­ nem Hubmagnet und einem Hubelement der erfindungsgemäßen Ven­ tileinrichtung wird jede Art von Mitteln verstanden, mit de­ ren Hilfe die Federlänge zu ändern ist, um das Ventil zu öff­ nen oder zu schließen. Gegebenenfalls kann bei den Betäti­ gungsmitteln 8 der erfindungsgemäßen Ventileinrichtung auch auf eine Ventilfeder völlig verzichtet sein und deren Funk­ tion durch einen weiteren Hubmagneten mit Hubelement ausgeübt werden. Es ist dann auch möglich, zum Öffnen und Schließen des Ventils dessen Hubbewegung h mittels eines einzigen Hub­ magneten mit entsprechendem Hubelement zu vollziehen.According to the embodiment shown in Fig. 1, it was assumed that it is in the valve spring 8 a is a spring stressed, which is to open the valve 3 Ven by means of the solenoid 8 c further compress. Of course, other actuating means for opening and closing the valve are also suitable. So z. B. also tension springs are provided, which are pulled apart further by means of a solenoid. That is, by a lifting magnet and a lifting element of the valve device according to the invention, any type of means is understood by means of which the spring length is to be changed in order to open or close the valve. If necessary, in the actuating means 8 of the valve device according to the invention, a valve spring can also be completely dispensed with and its function can be exercised by a further lifting magnet with a lifting element. It is then also possible to open and close the valve, its lifting movement h by means of a single lifting magnet with a corresponding lifting element.

In den Fig. 3 bis 5 ist eine besondere Ausführungsform von Betätigungsmitteln 15 zum Öffnen und Schließen eines Ventils 3 bei offenem Ventil (Fig. 3) bzw. bei halboffenem, in einer Gleichgewichtsposition befindlichem Ventil (Fig. 4) bzw. bei geschlossenem Ventil jeweils als Längsschnitt veranschau­ licht. Die Betätigungsmittel weisen hier zwei Hubmagnete 16 und 17 auf, wobei der untere, dem Ventilteller 3a zugewandte Magnet 16 zum Öffnen des Ventils und der obere Magnet 17 zum Schließen des Ventils dienen. Mittels zweier Ventilfedern 18 und 19 unterhalb des unteren Magneten 16 bzw. oberhalb des oberen Magneten 17 wird ein mit einem Ventilschaft 3b verbun­ denes, ringscheibenförmiges Hubelement 8d bei fehlender oder gleich starker Erregung der Magnete 16 und 17 zweckmäßiger­ weise in einer Gleichgewichtsposition gehalten, wobei sich dann das Ventil 3 im halbgeöffneten Zustand befindet (vgl. Fig. 4). Die Erregung der Magnete wird über in der Figur nicht dargestellte Meßmittel (12) mit dem besonderen magneto­ resistiven Schichtensystem ihres mindestens einen Sensors ge­ steuert. In der Figur ist ferner ein den Ventilschaft 3b um­ schließendes hydraulisches Zentrierelement 20 angeordnet, das zu einer exakten Führung des Ventils bei der Hubbewegung dient.In FIGS. 3 to 5, a particular embodiment of actuating means 15 is for opening and closing a valve 3 with the valve open (Fig. 3) or semi-open box situated in an equilibrium position valve (Fig. 4) or with the valve closed, respectively illustrated as a longitudinal section. The actuating means here have two solenoids 16 and 17 , the lower magnet 16 facing the valve plate 3 a serving to open the valve and the upper magnet 17 serving to close the valve. By means of two valve springs 18 and 19 below the lower magnet 16 and above the upper magnet 17 , an annular disk-shaped lifting element 8 d connected to a valve stem 3 b is expediently held in an equilibrium position in the absence of or equal excitation of the magnets 16 and 17 , the valve 3 then being in the half-open state (see FIG. 4). The excitation of the magnets is controlled by measuring means ( 12 ) (not shown) with the special magnetoresistive layer system of their at least one sensor. In the figure is also a valve stem 3 b disposed about closing hydraulic centering element 20, which serves for the exact guidance of the valve during the lifting movement.

Selbstverständlich können die Meßmittel 12 gemäß Fig. 1 ins­ besondere unter dem Gesichtspunkt eines kompakten Aufbaus und einer begrenzten Ausdehnung des Ventilschaftes auch an ande­ rer Stelle des Ventilschaftes angeordnet werden. In Fig. 6 ist als Längsschnitt eine Ausführungsform angedeutet, bei der ein als magnetfelderzeugendes Element 22 dienender hohlzylin­ drischer Permanentmagnet um einen Ventilteller 19a einer Ven­ tilfeder 19 angeordnet ist, bei der es sich beispielsweise um die in den Fig. 3 bis 5 gezeigte obere Ventilfeder 19 han­ deln kann. Der Permanentmagnet 22 weist wiederum vorteilhaft eine in axiale Richtung weisende, bezüglich der Ventilachse A rotationssymmetrische Magnetisierung auf. Die Fig. 6 zeigt ferner eine Halterung 23 mit einem magnetfeldempfindlichen Sensor 5, dessen Bezugsrichtung b senkrecht zur Magnetisie­ rungsrichtung des magnetfelderzeugenden Elementes verläuft.Of course, the measuring means 12 according to FIG. 1 can also be arranged at another location of the valve stem, in particular from the point of view of a compact construction and a limited expansion of the valve stem. In Fig. 6, an embodiment is indicated as a longitudinal section, in which a serving as a magnetic field-generating element 22 hollow cylin drical permanent magnet is arranged around a valve plate 19 a of a valve spring 19, which is, for example, the upper shown in FIGS. 3 to 5 Valve spring 19 can handle. The permanent magnet 22 in turn advantageously has a magnetization pointing in the axial direction and rotationally symmetrical with respect to the valve axis A. Fig. 6 also shows a holder 23 with a magnetic field sensitive sensor 5 , the reference direction b perpendicular to the magnetization direction of the magnetic field generating element.

Bei den den Fig. 1 und 6 zugrundegelegten Ausführungsfor­ men von erfindungsgemäßen Ventileinrichtungen wurde davon ausgegangen, daß der verwendete Magnet als magnetfelderzeu­ gendes Element 4 bzw. 22 axial magnetisiert ist. Eine derar­ tige Ausrichtung der Magnetisierung ist jedoch nicht unbe­ dingt erforderlich. So kann auch ein magnetfelderzeugendes Element mit radialer Magnetisierung vorgesehen werden. Wich­ tig ist dabei wiederum, daß immer die Bezugsachse b des ma­ gnetfeldempfindlichen Sensors zumindest weitgehend senkrecht zur Magnetisierungsrichtung verläuft. Ein entsprechendes Aus­ führungsbeispiel ist in Fig. 7 angedeutet. Die dort gezeig­ ten Meßmittel 25 einer erfindungsgemäßen Ventileinrichtung unterscheiden sich von der Ausführungsform 21 nach Fig. 6 im wesentlichen nur darin, daß das magnetfelderzeugende Element 26 in Form eines hohlzylindrischen Permanentmagneten in ra­ dialer Richtung magnetisiert ist. Auch in diesem Fall ist die Magnetisierung rotationssymmetrisch bezüglich der Ventilachse A. Der zugeordnete magnetfeldempfindliche Sensor 27 weist dann eine Bezugsrichtung bzw. -achse b, die zumindest annä­ hernd in axialer Richtung liegt, also senkrecht auf der Ma­ gnetisierungsrichtung des Elementes 26 steht. Eine derartige Ausführungsform der Meßmittel 25 hat insbesondere folgende Vorteile:In the FIGS. 1 and 6 underlying embodiments of valve devices according to the invention, it was assumed that the magnet used as a magnetic field generating element 4 or 22 is axially magnetized. Such alignment of the magnetization is not absolutely necessary, however. A magnetic field generating element with radial magnetization can also be provided. It is important that the reference axis b of the magnetic field-sensitive sensor always runs at least largely perpendicular to the direction of magnetization. A corresponding exemplary embodiment is indicated in FIG. 7. The there shown th measuring means 25 of a valve device according to the invention differ from the embodiment 21 of FIG. 6 essentially only in that the magnetic field generating element 26 is magnetized in the form of a hollow cylindrical permanent magnet in ra dialer direction. In this case too, the magnetization is rotationally symmetrical with respect to the valve axis A. The associated magnetic field-sensitive sensor 27 then has a reference direction or axis b which is at least approximately in the axial direction, that is to say perpendicular to the direction of magnetization of the element 26 . Such an embodiment of the measuring means 25 has the following advantages in particular:

Während sich für einen axial magnetisierten Permanentmagneten wie z. B. gemäß Fig. 1 eine besonders homogene Feldstärkever­ teilung ergibt, weist dieser Magnet jedoch eine verhältnismä­ ßig große axiale Länge auf, die im allgemeinen größer als die Hubbewegung h ist. Der Materialbedarf für einen derartigen Magneten ist dementsprechend groß. Demgegenüber können Perma­ nentmagnete mit radialer Magnetisierung wie z. B. der Magnet 26 nach Fig. 7 in axialer Richtung deutlich kürzer als die Hubbewegung h ausgeführt sein. Es ergibt sich so eine ent­ sprechende Materialersparnis. Außerdem läßt sich dann der Sensor 27 besonders gut in ein für die Meß- und Betätigungs­ mittel erforderliches Gehäuse integrieren.While for an axially magnetized permanent magnet such. As shown in FIG. 1, a particularly homogeneous distribution Ever field strength, but has this magnet to a verhältnismä SSIG large axial length which is generally greater than the stroke h. The material requirement for such a magnet is accordingly large. In contrast, Perma nentmagnete with radial magnetization such. B. the magnet 26 of FIG. 7 in the axial direction can be significantly shorter than the stroke movement h. This results in a corresponding saving in material. In addition, the sensor 27 can then be integrated particularly well into a housing required for the measuring and actuating means.

Falls bei einer erfindungsgemäßen Ventileinrichtung eine Ver­ drehung der Ventilachse A unterbunden werden kann, lassen sich auch Ausführungsformen von magnetfelderzeugenden Elemen­ ten vorsehen, bei denen eine rotationssymmetrische Magneti­ sierung nicht gegeben ist. So kann dann z. B. bei einer Aus­ führungsform der Meßmittel 25 nach Fig. 7 der hohlzylindri­ sche Permanentmagnet 26 durch einen Stabmagneten mit radialer Stabachse ersetzt werden, dessen einer Magnetpol dem Sensor 27 zugewandt ist. If a rotation of the valve axis A can be prevented in a valve device according to the invention, embodiments of magnetic field-generating elements can also be provided in which a rotationally symmetrical magnetization is not provided. So z. B. in an imple mentation form of the measuring means 25 according to FIG. 7, the hohlzylindri cal permanent magnet 26 can be replaced by a bar magnet with a radial bar axis, one magnetic pole of which faces the sensor 27 .

Sollte bei erfindungsgemäßen Ventileinrichtungen insbesondere unter dem Gesichtspunkt einer kompakten Bauweise der magnet­ feldempfindliche Sensor im Bereich von magnetischen Störfel­ dern, die z. B. von einem Hubmagneten der Betätigungsmittel erzeugt werden, anzuordnen sein, so können zur Störfeldver­ minderung selbstverständlich auch magnetische Abschirmmittel vorgesehen werden.Should in particular in the valve devices according to the invention from the point of view of a compact design, the magnet field-sensitive sensor in the range of magnetic interference fields the z. B. from a solenoid of the actuating means be generated, to be arranged, so for interference field ver reduction, of course, also magnetic shielding agents be provided.

Die den in den Fig. 1, 6 und 7 dargestellten Ventilein­ richtungen nach der Erfindung weisen jeweils als magnetfeld­ erzeugendes Element 4 bzw. 22 bzw. 26 einen Permanentmagneten auf. Die von diesen Magneten erzeugten Magnetfelder können aber ebenso gut auch von Elektromagneten hervorgerufen wer­ den.The the Ventilein shown in Figs. 1, 6 and 7 devices of the invention each have a magnetic field-generating element 4 or 22 or 26 a permanent magnet. The magnetic fields generated by these magnets can just as well be caused by electromagnets.

Claims (13)

1. Ventileinrichtung eines Verbrennungsmotors mit Betäti­ gungsmitteln zu einer Hubbewegung eines Ventils, das einen Ventilteller und einen sich in Bewegungsrichtung des Ventils erstreckenden Ventilschaft aufweist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Betätigungsmittel (8, 15) elektromechanisch ausgestaltet sind und daß Meßmittel (12, 21, 25) zu einer kontaktlosen Bestimmung der Stellposition des Ventils (3) vorgesehen sind, welche ein mit dem Ventil­ schaft (3b') verbundenes Element (4, 22, 26) zur Erzeugung eines vorbestimmten Magnetfeldes (H) sowie mindestens einen magnetfeldempfindlichen Sensor (5, 27) enthalten, der ein ei­ nen erhöhten magnetoresistiven Effekt zeigendes Schichtensy­ stem mit einer Meßschicht zur Erfassung des Magnetfeldes (H) aufweist, wobei das magnetfelderzeugende Element (4, 22, 26) relativ zu dem magnetfeldempfindlichen Sensor (5, 27) derart zu führen ist, daß die auf die Meßschicht auftreffenden Kom­ ponenten (Hk) des Magnetfeldes mit einer Bezugsachse (b) in der Meßschichtebene einen mittleren Winkel (α) einschließen, der eindeutig mit der jeweiligen Position des magnetfeldemp­ findlichen Sensors (5, 27) relativ zu dem magnetfelderzeugen­ den Element (4, 22, 26) korreliert ist.1. Valve device of an internal combustion engine with actuation supply means for a stroke movement of a valve having a valve plate and a valve stem extending in the direction of movement of the valve, characterized in that the actuating means ( 8 , 15 ) are designed electromechanically and that measuring means ( 12 , 21 , 25 ) for a contactless determination of the position of the valve ( 3 ) are provided, which are connected to the valve stem ( 3 b ') element ( 4 , 22 , 26 ) for generating a predetermined magnetic field (H) and at least one magnetic field sensitive sensor ( 5 , 27 ), which has an increased magnetoresistive effect layer system with a measuring layer for detecting the magnetic field (H), the magnetic field generating element ( 4 , 22 , 26 ) relative to the magnetic field sensitive sensor ( 5 , 27 ) is to be conducted such that the components (H k ) of the magnetic field impinging on the measuring layer s include a mean axis (α) with a reference axis (b) in the measuring layer plane, which is clearly correlated with the respective position of the sensor sensitive to magnetic fields ( 5 , 27 ) relative to the magnetic field generating element ( 4 , 22 , 26 ). 2. Ventileinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das magnetfelderzeugende Ele­ ment (4, 22) vorzugsweise durch einen Permanentmagneten ge­ bildet ist.2. Valve device according to claim 1, characterized in that the magnetic field-generating element ( 4 , 22 ) is preferably formed by a permanent magnet GE. 3. Ventileinrichtung nach Anspruch 2, gekenn­ zeichnet durch einen Permanentmagneten als magnet­ felderzeugendem Element (4, 22), dessen Magnetisierung zumin­ dest annähernd in Richtung der Achse (A) des Ventilschaftes (3b, 3b') verläuft. 3. Valve device according to claim 2, characterized by a permanent magnet as a magnetic field-generating element ( 4 , 22 ), the magnetization of which extends at least approximately in the direction of the axis (A) of the valve stem ( 3 b, 3 b '). 4. Ventileinrichtung nach Anspruch 2, gekenn­ zeichnet durch einen Permanentmagneten als magnet­ felderzeugendem Element (26), dessen Magnetisierung zumindest annähernd senkrecht zur Achse (A) des Ventilschaftes (3b, 3b') gerichtet ist.4. Valve device according to claim 2, characterized by a permanent magnet as a magnetic field-generating element ( 26 ), the magnetization of which is directed at least approximately perpendicular to the axis (A) of the valve stem ( 3 b, 3 b '). 5. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch einen Permanentmagneten als magnetfelderzeugendem Element (4, 22, 26) mit einer zu­ mindest weitgehend zylinderförmigen oder hohlzylinderförmigen Gestalt.5. Valve device according to one of claims 2 to 4, characterized by a permanent magnet as a magnetic field-generating element ( 4 , 22 , 26 ) with an at least largely cylindrical or hollow cylindrical shape. 6. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Anordnung des minde­ stens einen magnetfeldempfindlichen Sensors (5, 27) derart, daß die Normale auf der Ebene seiner Meßschicht zumindest an­ nähernd senkrecht zu einer magnetischen Achse (A) des magnet­ felderzeugenden Elementes (4, 22, 26) ausgerichtet ist.6. Valve device according to one of claims 1 to 5, characterized by an arrangement of at least one magnetic field-sensitive sensor ( 5 , 27 ) such that the normal at the level of its measuring layer at least approximately perpendicular to a magnetic axis (A) of the magnetic field-generating Element ( 4 , 22 , 26 ) is aligned. 7. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Anordnung des minde­ stens einen magnetfeldempfindlichen Sensors derart, daß die Normale auf der Ebene seiner Meßschicht zumindest annähernd parallel zu einer magnetischen Achse (A) des magnetfelderzeu­ genden Elementes ausgerichtet ist.7. Valve device according to one of claims 1 to 5, characterized by an arrangement of the minde least a magnetic field sensitive sensor such that the Normal at least approximately at the level of its measuring layer parallel to a magnetic axis (A) of the magnetic field element is aligned. 8. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Anordnung des minde­ stens einen magnetfeldempfindlichen Sensors (5) derart, daß er sich bei einer Mittellage des Ventils (3) zwischen geöff­ netem und geschlossenem Zustand zumindest annähernd auf der Höhe der magnetischen Mitte (M) des magnetfelderzeugenden Elementes (4, 22) befindet. 8. Valve device according to one of claims 1 to 7, characterized by an arrangement of at least one magnetic field sensitive sensor ( 5 ) such that it is at least approximately at the level of the magnetic at a central position of the valve ( 3 ) between the open and closed state Center (M) of the magnetic field generating element ( 4 , 22 ) is located. 9. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Betä­ tigungsmittel (8) eine Ventilfeder (8a) enthalten, deren axiale Länge mittels eines auf ein ferromagnetisches Hubele­ ment (8d) des Ventilschaftes (3b) magnetisch einwirkenden Hubmagneten (8c) zu ändern ist.9. Valve device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the actuating means ( 8 ) contain a valve spring ( 8 a), the axial length of which by means of a ferromagnetic Hubele element ( 8 d) of the valve stem ( 3 b) magnetically acting solenoid ( 8 c) is to be changed. 10. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Betä­ tigungsmittel (15) zwei Hubmagnete (16, 17) mit zugeordneten Ventilfedern (18 bzw. 19) enthalten, mittels derer sich das Ventil (3) bei fehlender oder gleicher Erregung der Magnete (16, 17) in einem halboffenen Zustand befindet.10. Valve device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the actuating means ( 15 ) contain two lifting magnets ( 16 , 17 ) with associated valve springs ( 18 or 19 ), by means of which the valve ( 3 ) in the absence or same excitation of the magnets ( 16 , 17 ) is in a semi-open state. 11. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch mehrere Sensoren. 11. Valve device according to one of claims 1 to 10, characterized by several sensors. 12. Ventileinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sensoren zu einer Brückenschaltung zusammengeschaltet sind.12. Valve device according to claim 11, characterized characterized in that several sensors to one Bridge circuit are interconnected. 13. Ventileinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch mindestens einen Sensor (5, 27) mit einem Schichtensystem, das magnetische Schichten mit unterschiedlicher Koerzitivfeldstärke aufweist.13. Valve device according to one of claims 1 to 12, characterized by at least one sensor ( 5 , 27 ) with a layer system which has magnetic layers with different coercive field strengths.
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