DE19712054A1

DE19712054A1 - Verbrennungsmotor E9

Info

Publication number: DE19712054A1
Application number: DE19712054A
Authority: DE
Inventors: Heinz Leiber
Original assignee: BRAUNEWELL MARKUS 40667 MEERBUSCH DE
Current assignee: LSP Innovative Automotive Systems GmbH
Priority date: 1997-03-24
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 1998-10-01

Description

Stand der Technik

Es ist z. B. aus der EP 03557938 B1 bekannt, einen entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgebildeten Antrieb für die Betätigung eines Ventils eines Verbrennungsmotors zu nutzen. Es wird als bekannt unterstellt, daß man bei einem Motor mit derartiger Ventilbetätigung eine ruhende Hochspannungsverteilung mit Einzelfunken-Mehrfachfunkenzündspule oder Einzelfunkenspulen z. B. mit der Zündkerze kombiniert einsetzt, wie sie z. B. aus dem Bosch Taschenbuch Seite 439 ff bekannt ist.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 verringert gegenüber dem Stand der Technik Kosten und Gewicht. Das Gewicht pro Zündspule beträgt ca. 250 g, d. h. bei 4 Zylindern können 1000 g Gewicht eingespart werden. Die Tatsache, daß bei der Erfindung mindestens zwei Magnetsysteme pro Zylinder verwendet werden, kann mit geringem Aufwand eine Doppelzündung realisiert werden mit Vorteilen für die Verbrennung. Diese ist aus Gewichts- und Kostengründen wenig verbreitet. Es ist keine getrennte Befestigung der Zündspule notwendig. Es wird nur eine kurze Zündleitung benötigt. Ein Teil der elektrischen Anschlüsse kann mitbenutzt werden.

Figurenbeschreibung

Anhand der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit getrennten Erregerspulen;

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Doppelnutzung der Erregerspule.

In Fig. 1 ist ein elektromagnetischer Antrieb für ein Ventil 1 eines Verbrennungsmotors gezeigt, der zwei zweipolige Elektromagnete 2 und 3 mit lamellierten Eisenkernen 4 und 5 und Erregerspulen 6 und 7 aufweist. Zwischen den Polen der Elektromagnete ist ein Anker 8 angeordnet, der mittels eines um die Achse 9 drehbaren Stabs 10 federgelagert ist. An den Anker 8 ist eine Betätigungsstange 11 angelenkt, die bei Erregung des Elektromagneten 2 das Ventil 1 gegen die Kraft einer Feder 12 öffnet. Die Federkraft der Feder 12 und die Voreinstellung der Federkraft des Drehstabs 10 sind so aufeinander abgestimmt, daß der Anker 8 bei nicht erregten Elektromagneten in die ausgezogen gezeichnete Stellung gestellt wird. Es ist ein mechanisches Rastsystem mit einer Rastrolle 13 vorgesehen, die in den Endstellungen des Ankers 8 unter- bzw. oberhalb eines Teils 14 des Ankers 8 einrastet, und dann den Anker in der Endstellung ohne Erregung eines Elektromagneten festhält.

In Fig. 1 ist strichpunktiert die Stellung (8') des Ankers 8 nach Erregung des Elektromagneten 3 und Einrasten der Rastrolle 13' unter das Teil 14' des Ankers gezeigt.

Die Rastung wird durch einen gesonderten nicht gezeigten Rastelektromagneten bei Umsteuerung des Ventils rechtzeitig entrastet.

Auf den lamellierten Kern 4 des Elektromagneten 3 sind auch die Primär- 15 und Sekundärwicklungen 16 einer Einzelfunkenzündspule aufgebracht; der Eisenkern 5 wird also doppelt genutzt. Die Sekundärwicklung 16 ist mit einer Zündkerze 17 verbunden. Der Niederspannungsanschluß für die Zündspule ist mit 18 bezeichnet.

Die Fig. 2 der Zeichnung unterscheidet sich von Fig. 1 nur dadurch, daß die Erregerspule 7 für den Elektromagneten 3 weggelassen wurde und nunmehr die Primärwicklung 15 der Zündspule auch als Erregerspule für den Elektromagneten 3 genutzt wird. Die Ansteuerung für die beiden Anwendungen erfolgt mit unterschiedlichen Stromstärken, und zwar ist die Stromstärke für die Zündspule niedriger. Eine gegenseitige Störung der Aggregate ist nicht zu befürchten, weil in der Raststellung ohne Betätigung des Rastmagneten keine Ventilbetätigung erfolgt. Für die beschriebene Kombination wird vorzugsweise das Magnetsystem des Auslaßventiles vorgeschlagen.

Als Aussteuerverfahren können bewahrte Verfahren eingesetzt werden, z. B. eine Zeitsteuerung oder auch eine Stromregelung, um die Kriterien Zündspannung, Zündzeitpunkt und Zündenergie zu erhalten.

Die im Anspruch 1 erwähnte einsetzbare Mehrfachfunkenzündspule kann für zwei oder mehrere Zylinder zum Einsatz kommen.

Wird entsprechend Fig. 2 nur eine Wicklung für beide Anwendungen benutzt, wobei für die Ventilbetätigung ein Impuls größerer Amplitude als für die Zündung verwendet wird, so kann man eine Zündung durch diesen Impuls dadurch vermeiden, daß man den Impuls in Stufen abbaut, also die Rückflanke des Impulses langsamer im Mittel abfallen läßt. Dies hat keinerlei negative Auswirkung auf die Ventilbetätigung. Jedoch wird die die Größe der Sekundärspannung der Zündspule bestimmende Feldänderung (dΦ/dt) der Rückflanke verkleinert, so daß die Sekundärspannung nicht zur Zündung ausreicht.

Claims

1. Verbrennungsmotor mit einem elektromagnetischem Antrieb für die Ventilbetätigung, bei dem pro Ventil zwei Elektromagnete vorgesehen sind, deren Polflächen zumindest teilweise einander zugewandt sind und mit einem zwischen diesen Polflächen hin- und herbewegbarem Anker, der bei abgeschalteten Magneten durch Federkräfte in eine Zwischenstellung gebracht und dort gehalten und bei Einschaltung eines der Elektromagneten in die Nähe der Polflächen des entsprechenden Elektromagneten gebracht wird, wobei der Anker mit dem anzutreibendem Ventil in Wirkverbindung steht, wobei weiterhin die Kerne der Elektromagneten lamelliert sind und wobei der Verbrennungsmotor eine ruhende Hochspannungsverteilung mit Einzelfunkenzündspulen oder Mehrfachfunkenzündspulen aufweist, deren Primär- und Sekundärwicklung auf einem lamellierten Kern aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß der lamellierte Eisenkern (5) eines Elektromagnets (3) des Antriebs auch als Kern der Zündspule (18) verwendet wird.

2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung des Elektromagneten als Erregerwicklung (Primärwicklung) der Zündspule dient (Fig. 2).

3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung des Elektromagneten für die beiden Einsatzarten mit unterschiedlichen Stromstärken angesteuert wird.

4. Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückflanke des für den Ventilantrieb eingekoppelten Impulses verlangsamt abgebaut wird.

5. Verbrennungsmotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückflanke in Stufen abgebaut wird.