DE19733140A1 - Verfahren zur Beeinflussung der Gemischbildung in Zylindern von Kolbenbrennkraftmaschinen durch Veränderung des Ventilhubs - Google Patents

Verfahren zur Beeinflussung der Gemischbildung in Zylindern von Kolbenbrennkraftmaschinen durch Veränderung des Ventilhubs

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Description

Kolbenbrennkraftmaschinen, die mit frei ansteuerbaren Gas­ wechselventilen betrieben werden, können selbst bei ottomoto­ rischen Arbeitsverfahren ohne Drosselklappe betrieben werden. Die Laststeuerung wird bei solchen Verfahren durch unter­ schiedliche Öffnungs- und Schließzeitpunkte der Gaswechsel­ ventile realisiert. Zur Intensivierung der Bewegung der ein­ strömenden Luft- oder Frischgasmenge ist die saugseitige Ge­ nerierung eines ausgeprägten Strömungsfeldes beim Betrieb der Kolbenbrennkraftmaschine im Bereich niedriger Druckzahlen und kleinen Lasten sinnvoll. Zusätzlich ergibt sich das Problem, daß bei hohen Drehzahlen die über die Betätigungsmittel mini­ mal erreichbaren Flugzeiten zu lang sind für einen Betrieb mit Kleinlasten, also bei kleinen Motormomenten. Hierzu bie­ tet sich als Lösung die Anpassung des Einlaßquerschnittes an.
Aus DE-A-196 10 468 ist nun ein Verfahren zur lastabhängigen Steuerung der Gaswechselventile an einer Kolbenbrennkraftma­ schine bekannt, bei dem im Teillastbetrieb jeweils zumindest für das Gaseinlaßventil eines Zylinders der Öffnungshub ver­ mindert wird, so daß ein geringerer Strömungsquerschnitt freigegeben wird. Durch die Verminderung des Öffnungshubes für den Teillastbetrieb gegenüber dem Öffnungshub der norma­ len Betriebsweise ergibt sich ein entsprechend verringerter Strömungsquerschnitt am Ventileintritt, so daß auch eine ent­ sprechend geringere Luft- oder Frischgasmenge angesaugt wird. Der geringere Strömungsquerschnitt im Einlaßbereich hat je­ doch eine höhere Strömungsgeschwindigkeit des eintretenden Gases zur Folge, so daß sich hieraus eine bessere im Zylinder einstellt, der zu einer besseren Gemischaufbereitung führt. Bei dem bekannten Verfahren wird die gewünschte Hubverminde­ rung durch eine entsprechende Ansteuerung der zur Betätigung der Gaswechselventile vorgesehenen elektromagnetischen Aktua­ toren bewirkt. Dies geschieht in der Weise, daß bei geschlos­ senem Gaseinlaßventil unmittelbar nach dem Abschalten des Haltestroms am Schließmagnet und beginnender Bewegung des Gaswechselventils in Öffnungsrichtung der Schließmagnet wie­ der bestromt wird, so daß das Gaswechselventil nach nur kur­ zem Hub wieder in die Schließstellung zurückbewegt wird. Bei diesem Verfahren ist ein Betrieb entweder nur im Teilhub oder nur im Vollhub möglich.
Aus DE-A-30 24 109 ist es bekannt, über einen Schaltmagneten die Öffnerfeder so weit zu entspannen, daß der Anker in Schließstellung des Gaswechselventils auch bei stromlos ge­ setztem Schließmagneten an der Polfläche des Schließmagneten anliegt. Hierdurch soll der Start der elektromagnetischen Ak­ tuatoren mit geringerem Energieaufwand ermöglicht werden, da beim Anlassen des Motors zunächst der Schließmagnet eines Gaswechselventils bestromt wird, anschließend die Öffnerfeder vorgespannt wird und dementsprechend für den Bewegungsbeginn beim Stromlossetzen des Schließmagneten die volle Federkraft der Öffnerfeder zur Beschleunigung des Ankers und damit des Gaswechselventils zur Verfügung steht. Eine Beeinflussung der Hubweite des Gaswechselventils ist mit diesem System nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das bei elektromagnetisch betätigten Gaswechselven­ tilen nicht nur einen wahlweisen Betrieb im Teilhub oder im Vollhub gestattet, sondern auch nach Einleitung der Ventilbe­ wegung den Übergang vom Teilhub auf den Vollhub ermöglicht.
Bei einem Verfahren zur Betätigung eines elektromagnetischen Aktuators für ein Gaswechselventil an einer Kolbenbrennkraft­ maschine, der zwei mit Abstand zueinander angeordnete Elek­ tromagnete aufweist, die in Abhängigkeit eines von einer Mo­ torsteuerung vorgebbaren Arbeitstaktes taktweise bestromt werden und zwischen denen ein mit dem Gaswechselventil in Wirkverbindung stehender Anker entsprechend der Bestromung gegen die Kraft einer Öffnerfeder in die Schließstellung und gegen die Kraft einer Schließfeder in die Öffnungsstellung bewegbar geführt ist, wobei für den Normalhub des Gaswechsel­ ventils der Anker über die Federn im gleichen Abstand zu den Elektromagneten gehalten wird, wird nach dem Verfahren der Erfindung vorgeschlagen, daß zur Verminderung des Ventilhubes im Betrieb die Vorspannung einer der beiden Federn, vorzugs­ weise der Öffnerfeder über ein Stellmittel veränderbar ist, das über die Motorsteuerung angesteuert wird.
Bei dieser Verfahrensweise ergibt sich durch eine gezielte Verminderung der Vorspannung der Öffnerfeder und dementspre­ chend auch einer Änderung der Vorspannung der Öffnerfeder ei­ ne Verschiebung des Ankers in Richtung auf den Schließmagne­ ten. Die Vorspannung der Öffnerfeder wird hierbei so weit re­ duziert, daß bei stromlos gesetzten Elektromagneten der Anker seine durch die gegeneinander wirkenden Kräfte von Öffnerfe­ der und Schließfeder bedingte Gleichgewichtslage in einem kurzen Abstand von der Polfläche des Schließmagneten ein­ nimmt. Damit ist bei stromlos gesetzten Elektromagneten auch entsprechend dem Ankerabstand von der Polfläche des Schließ­ magneten die Ventilöffnung um ein entsprechendes, gegenüber dem Normalhub jedoch reduziertes Maß geöffnet. Wegen des ge­ ringen Ankerabstandes zur Polfläche des Schließmagneten ist es nun möglich, ausschließlich über eine entsprechend gesteu­ erte Bestromung des Schließmagneten das Gaswechselventil mit dem durch den geringen Ankerabstand vorgegebenen Teilhub zu betätigen. Wird der Schließmagnet stromlos gesetzt, dann wird der Anker und das damit verbundene Gaswechselventil über die Öffnerfeder in Öffnungsstellung bewegt, wobei die Gleichge­ wichtslage nur geringfügig überschwungen wird, so daß an­ schließend durch eine kurze Bestromung des Schließmagneten der Anker auf die neue Mittellager beruhigt wird. Das Ventil verbleibt stromlos in der Stellung "Ventil offen". Zum Ven­ tilschließen wird der Anker mit einem Schließerstrom wieder angezogen. Da nun über die Motorsteuerung der Zeittakt für die Bestromung des Schließmagneten vollvariabel gesteuert werden kann, besteht somit auch die Möglichkeit, das Gaswech­ selventil bei entsprechenden Vorgaben der Motorsteuerung in­ nerhalb der durch die Kolbenbewegung vorgegebenen Taktzeiten über beliebige Zeiten zu öffnen. Das Verfahren bietet zusätz­ lich den Vorteil, den Start des elektromagnetischen Aktuators mit geringstem Energieaufwand ohne vorherige Bestromung des Schließermagneten zu ermöglichen.
Da über die Motorsteuerung unmittelbar auf die Vorspannung der Federn, vorzugsweise der Öffnerfeder, eingewirkt werden kann, ist es auch möglich, während eines Ventilhubes, d. h. nach dem Ablösen des Ankers vom Schließmagneten bei noch ein­ gestellter Teilhub-Gleichgewichtslage die Vorspannung der Fe­ dern, vorzugsweise die Vorspannung der Öffnerfeder, zu erhö­ hen und die Gleichgewichtslage für den Anker in die Normalpo­ sition zwischen den beiden Elektromagneten zu verschieben, so daß mit Bestromung des Öffnermagnetens nach einer kurzzeiti­ gen Teilhubstellung mit beginnender Ventilöffnung anschlie­ ßend dann der volle Ventilhub bewirkt wird. In dieser ersten Phase mit geringer Hubbewegung strömt dann das Kraftstoff- Luft-Gemisch mit hoher Strömungsgeschwindigkeit über den ver­ ringerten Ventilquerschnitt in den Brennraum. Die Gemischauf­ bereitung und Gemischhomogenisierung wird hierbei positiv un­ terstützt. Dadurch, daß während der selben Öffnungsphase des Ventils auf vollen Ventilhub umgeschaltet wird, der für das optimale Füllen des Brennraums mit Frischgemisch sorgt, ist es möglich, die notwendige Ladungsmenge zur Darstellung eines gewünschten Lastpunktes zu gewährleisten. Es ist auch mög­ lich, für einen Ansaugtakt das Gaseinlaßventil in Teilhub­ stellung wenigstens zweimal zu betätigen, so daß die benötig­ te Frischgasmenge mit hoher Strömungsgeschwindigkeit in zwei Teilmengen in den Zylinder einströmen kann.
Während es grundsätzlich möglich ist, die Schließfeder mit einem entsprechenden Stellmittel zu verbinden, ist es vor al­ lem wegen der leichteren Zugänglichkeit zweckmäßig, die Ver­ änderung der Vorspannung über das Stellmittel durch Verschie­ ben des Fußpunktes der Öffnerfeder zu bewirken.
In vorteilhafter weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verschiebung des Stellmittels in seine Position "Normalhub" durch eine von außen einleitbare Kraft­ wirkung erfolgt. Das Stellmittel wird zweckmäßig zumindest in dieser Position verriegelt. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Teilhubstellung die Grundstellung für den Aktuator bildet und ohne zusätzlichen Energiebedarf aufrechterhalten werden kann, daß andererseits der Normalbetrieb mit vollem Ventilhub durch die Einleitung einer Kraft durch das Stell­ mittel bewirkt wird. Hierbei kann das Stellmittel durch die Kraft allein in dieser Normalhubstellung gehalten werden, wie dies beispielsweise über elektromagnetische Stellmittel be­ wirkt werden kann. Zweckmäßig ist es jedoch, wenn das Stell­ mittel hierbei in der Normalhubstellung verriegelt wird, so daß über die Verriegelung eine definierte Positionierung des Stellmittels und damit eine exakte Einstellung des Feder­ gleichgewichtes und damit eine exakte Einstellung des Ventil­ hubes gegeben ist. Eine mehrstufige Arretierung ermöglicht entsprechend die Einstellung abgestufter Teilhube mit unter­ schiedlichen Öffnungsquerschnitten.
Die Einleitung der Kraftwirkung auf das Stellmittel kann in einer Ausgestaltung der Erfindung über ein strömungsfähiges Druckmedium aufgebracht werden. Ein strömungsfähiges Druckme­ dium steht beispielsweise über die Druckmittelversorgung der Brennkraftmaschine zur Verfügung, so daß über entsprechende Schaltventile das Druckmedium zu- und abgeschaltet werden kann. Der Vorteil des elektromagnetischen oder aber auch der hydraulischen oder pneumatischen Einwirkung auf das Stellmit­ tel besteht darin, daß die zugehörigen Schaltelemente eben­ falls über die Motorsteuerung angesteuert werden können, so daß entsprechend den vorgegebenen Arbeitstakten die Kraftwir­ kung auf das Stellmittel während eines Ventilhubes veränder­ bar aufgebracht werden kann.
Die Einwirkung auf das Stellmittel kann auch mechanisch auf­ gebracht werden, beispielsweise über Stellexzenter oder ähn­ liches. Hierbei ist es jedoch nicht mehr ohne weiteres mög­ lich, den Ventiltrieb in seiner Umschaltung zwischen Teilhub und Normalhub vollvariabel anzusteuern. Eine Umschaltung zwi­ schen den beiden Extremeinstellungen ist bei geschlossenem Ventil ebenfalls möglich.
Bei einer Veränderung der Vorspannung durch Verschiebung des Fußpunktes der Öffnerfeder kann in weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Verschiebung des Stellmittels als der Position "Normalhub" in die Position "Teilhub" durch die Kraftwirkung der Schließfeder erfolgen. Dies hat den Vor­ teil, daß keine zusätzliche Stellkraft für die Verstellung aus dem "Normalhub" in den "Teilhub" erforderlich ist.
Die Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen näher er­ läutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen elektromagnetischen Aktuator mit Gaswechselventil in Normalhubstellung,
Fig. 2 den elektromagnetischen Aktuator mit Gaswechselventil in Teilhubstellung,
Fig. 3 den Hubverlauf des Gaswechselventils in Abhängigkeit von der Zeit bei Teilhubstellung und bei Normalhubstellung,
Fig. 4 den Hubverlauf des Gaswechselventils bei einer kombinierten Ansteuerung "Teilhub- Normalhub".
In Fig. 1 ist schematisch ein elektromagnetischer Aktuator 1 zur Betätigung eines Gaswechselventils 2 dargestellt.
Das Gaswechselventil 2 ist mit einer Schließfeder 3 verbun­ den, die sich auf dem Zylinderkopf 4 abstützt und über einen Ventilfederteller 5 das Gaswechselventil in Schließrichtung mit ihrer Kraftwirkung beaufschlagt.
Der zur Betätigung des Gaswechselventils 2 vorgesehene elek­ tromagnetische Aktuator 1 weist zwei Elektromagneten 6 und 7 auf, wobei der Elektromagnet 6 als Schließmagnet und der Elektromagnet 7 als Öffnermagnet dienen. Zwischen den beiden mit Abstand zueinander angeordneten Elektromagneten 6 und 7 ist ein mit einer Führungsstange 8 verbundener Anker 9 hin- und herverschiebbar gelagert, der mit seinem einen Ende 10 auf das Ende 11 des Schaftes des Gaswechselventils 2 einwirkt und dessen anderes Ende 12 über eine Öffnerfeder 13 sich auf ein Stellmittel 14 abstützt, über das der Fußpunkt 15 der Öffnerfeder 13 geschoben werden kann.
Im Normalbetrieb ist die Anordnung so getroffen, daß bei stromlos gesetzten Elektromagneten 6, 7 sich der Anker 9 in einer durch die Auslegung der beiden Federn 3 und 13 vorgege­ benen Mittellage zwischen den beiden Elektromagneten 6, 7 be­ findet, und zwar mit gleichem Abstand zu den beiden Elektro­ magneten 6, 7. Bei einer abwechselnden Bestromung der beiden Elektromagneten 6, 7 kann sich so der Anker 9 und damit das Gaswechselventil 2 zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung hin- und herbewegen.
In der Schließstellung wird der Anker 9 vom bestromten Schließmagneten 6 an dessen Polfläche gehalten. Wird zum Öff­ nen des Gaswechselventils der Schließmagnet 6 stromlos ge­ setzt, dann wird durch die Kraftwirkung der Öffnerfeder 13 der Anker 9 zusammen mit dem Gaswechselventil 2 in Richtung auf den Öffnermagneten 7 bewegt und überschwingt hierbei die in Fig. 1 dargestellte Mittellage. Wird in dieser Phase der Öffnermagnet 7 bestromt, dann wird der Anker 9 von dem sich aufbauenden Magnetfeld des Öffnermagneten 7 "gefangen" und an seiner Polfläche zur Anlage gebracht und während der Dauer der Bestromung des Öffnermagneten 7 an dieser gehalten. Zum Schließen des Gaswechselventils 2 läuft der vorstehend be­ schriebene Bewegungsvorgang in umgekehrter Reihenfolge ab. Der Takt der Bestromung wird durch die hier nicht näher dar­ gestellte Motorsteuerung vorgegeben. Der Gesamthub des Gas­ wechselventils ist durch das Zweifache des Abstandes a zwi­ schen dem Anker 9 und dem stromlos gesetzten Elektromagne­ ten 6 bzw. Elektromagneten 7 vorgegeben.
Wird nun über das Stellmittel 14 der Fußpunkt 15 der Schließ­ feder 13 in Richtung des Pfeiles 16 verschoben, so verschiebt sich bei stromlos gesetzten Elektromagneten 6, 7 für den An­ ker 9 die Gleichgewichtslage in Richtung auf den Schließma­ gneten 6. Das Maß der Fußpunktverschiebung wird hierbei so vorgenommen, daß in der Gleichgewichtslage der Anker einen geringen Abstand b von der Polfläche des Schließmagneten 6 einnimmt. Der Abstand b ist hierbei entsprechend dem vorgese­ hen Teilhub bemessen.
Für den Betrieb im Teilhub reicht es nun aus, wenn über die Motorsteuerung nur der Schließmagnet 6 entsprechend dem vor­ gebenen Arbeitstakt bestromt und stromlosgesetzt wird, so daß der Anker 9 sich praktisch nur um das Maß b hin- und herbe­ wegt und entsprechend auch nur um dieses geringe Maß das Gas­ wechselventil 2 geöffnet wird. Der Öffnermagnet 7 wird bei dieser Betriebsweise stromlos gehalten.
In Fig. 3 ist mit der Kurve a der anhand von Fig. 1 beschrie­ bene Normalhub des Gaswechselventils über einen Arbeitstakt dargestellt.
Fig. 3 zeigt ferner mit der Kurve b den in der Positionierung gem. Fig. 2 möglichen Teilhub des Gaswechselventils 2 eben­ falls über einen vollen Arbeitstakt.
Im Vergleich dazu ist in Fig. 3 mit der Kurve c der Hubver­ lauf des Gaswechselventils angedeutet, wie er über ein rein elektromagnetisches Verfahren möglich ist. Hierzu wird bei einer Ankerstellung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, un­ mittelbar nach dem Lösen des Ankers 9 vom Schließmagneten 6 dieser wieder kurz bestromt, so daß der Anker schon nach kur­ zer Bewegungszeit sich wieder beruhigt und in Öffnerstellung hält. Aus dem Vergleich der Kurven b und c ist ersichtlich, daß es mit der vorstehend beschriebenen Verfahrensweise mög­ lich ist, definierte Öffnungsquerschnitte auch bei Teilhubbe­ trieb zu gewährleisten, wobei es durchaus möglich ist, wäh­ rend eines Arbeitstaktes im Teilhubbetrieb das Ventil wenig­ stens zweimal durch eine entsprechende Bestromung des Schließmagneten 6 zu öffnen und zu schließen.
Man kann nun das Stellmittel 14 mit einer "statischen" Kraft­ wirkung beaufschlagen, die den Fußpunkt 15 der Schließfeder 13 über mehrere Arbeitstakte in der einen oder anderen Hub­ stellung hält, wobei die Kraftwirkung auf das Stellmittel ebenfalls über die Motorsteuerung angesteuert wird.
Es ist nun auch möglich, das Stellmittel 14 über die Motor­ steuerung mit einer "dynamischen" Kraftwirkung zu beaufschla­ gen, so daß nach einem Öffnungsbeginn aus der in Fig. 2 dar­ gestellten Teilhubstellung heraus noch während des Hubes der Fußpunkt 15 in Richtung auf den Normalhub verschoben wird und entsprechend auch der Öffnermagnet 7 bestromt wird, so daß zum Ende des Arbeitstaktes für den betreffenden Zylinder das Gaswechselventil voll geöffnet ist. Dieser Vorgang ist in Fig. 4 mit der Kurve d dargestellt. Wird noch zu Beginn der Öffnungsbewegung das Stellmittel 14 in seiner in der in Fig. 2 dargestellten Gleichgewichtslage gehalten, was in Fig. 4 durch die Linie I gekennzeichnet ist, und wird unmittelbar nach Beginn des Öffnungshubes das Stellmittel 14 mit Kraft­ wirkung beaufschlagt, so wird schließlich die volle Venti­ löffnung erreicht, wie sie bei der in Fig. 1 dargestellten Stellung des Stellmittels mit der entsprechenden Gleichge­ wichtslage in der Mittelstellung gegeben ist, was in Fig. 4 durch die Linie II angedeutet ist. Der Anker 9 liegt in der voll geöffneten Stellung an der Polfläche des Öffnermagne­ ten 7, was in Fig. 4 durch die Linie III angedeutet ist. Nach dem Stromlossetzen des Öffnermagneten 7 und einer entspre­ chenden Bestromung des Schließmagneten 6 schwingt der Anker 9 in seine Schließstellung zurück und kommt am Schließmagne­ ten 6 zur Anlage, was in Fig. 4 durch die Linie IV angedeutet ist.
Soll nun dieser "Teilhub-Normalhub"-Betrieb über mehrere Ar­ beitszyklen des betreffenden Zylinders fortgeführt werden, so wird unmittelbar nach dem Schließen des Gaswechselventils das Stellmittel aus der in Fig. 1 dargestellten Position in die in Fig. 2 dargestellte Position zurückgesetzt, so daß beim nächsten Arbeitstakt der gleiche Bewegungsablauf bewerkstel­ ligt werden kann.
Entsprechend kann auch zur Einleitung des Schließvorganges mit dem Stromlossetzen des Öffnermagneten 7 das Stellmittel 14 zurückgesetzt werden, so daß eine entsprechend veränderte Schließkurve gegeben ist.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Stellmittel 14 als hydraulisches oder pneumatisches Element ausgebildet. Die Öffnerfeder 13 stützt sich hierbei auf einem Kolben 14.1 ab, der in einem Zylinder 14.2 geführt ist und der über ein Druckmittel (hydraulisch oder pneumatisch) be­ aufschlagt werden kann und dementsprechend entweder die in Fig. 1 oder die in Fig. 2 dargestellte Position des Kolbens 14.1 und damit die Position des Kolbens 15 eingestellt werden kann.
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel mit hydrauli­ scher oder pneumatischer Druckbeaufschlagung ist eine Verrie­ gelung für den Kolben 14.1 vorgesehen, die beispielsweise in Form von einer oder mehreren kolbenförmigen, hier als Kugeln dargestellten Arretierungen 17 ausgebildet sein kann, die ebenfalls von dem Druckmittel beaufschlagbar sind und die in entsprechende Ausnehmungen in der Wandung des Kolbens 14.1 eingreifen.
Wird der Kolben 14.1 in der in Fig. 2 dargestellten Stellung mit dem Druckmittel beaufschlagt, so bewegt er sich in die in Fig. 1 dargestellte Stellung, wobei dann die Arretierungskör­ per 17 automatisch eingreifen und den Kolben verriegeln. Wird dieses System drucklos gesetzt, so kann die Öffnerfeder 6 un­ terstützt durch die Schließfeder 3, den Kolben 14.1 wieder in seine in Fig. 2 dargestellte Ausgangsstellung zurückschieben, so daß eine zusätzliche gesteuerte Krafteinleitung von außen nicht erforderlich ist.
Das vorstehend beschriebene System läßt sich auch noch da­ durch modifizieren, daß die Druckbeaufschlagung für den Kol­ ben 14.1 einerseits und die Verriegelung 17 andererseits un­ abhängig angesteuert werden, so daß der Kolben 14.1 bei der Anordnung von entsprechenden zusätzlichen Rastpunkten auch in mehreren Zwischenstellung zwischen den beiden hier darge­ stellten Betriebsstellungen gehalten werden kann.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Kraftwirkung auf das Stellmittel 14 nicht nur hydraulisch bzw. pneumatisch be­ tätigbar ist, sondern daß hier auch eine mechanische oder elektromagnetische Krafteinwirkung vorgesehen werden kann.
In Fig. 1 und Fig. 2 ist das System in gleicher Höhenstellung nebeneinander dargestellt, so daß die unterschiedlichen Ab­ stände und Höhenlagen aus der Gegenüberstellung ersichtlich sind. Der Unterschied der Höhenlage beträgt beim Ventilfeder­ teller 5 und beim Federteller für die Öffnerfeder 13 a-b. Der Unterschied in der Höhenlage für den Kolben 14.1 beträgt ent­ sprechend 2 × (a-b).

Claims (9)

1. Verfahren zur Betätigung eines elektromagnetischen Aktua­ tors für ein Gaswechselventil an einer Kolbenbrennkraftma­ schine, der zwei mit Abstand zueinander angeordnete Elektro­ magnete aufweist, die in Abhängigkeit eines von einer Motor­ steuerung vorgebbaren Arbeitstaktes taktweise bestromt werden und zwischen denen ein mit dem Gaswechselventil in Wirkver­ bindung stehender Anker entsprechend der Bestromung gegen die Kraft einer Öffnerfeder in Schließstellung und gegen die Kraft einer Schließfeder in Öffnungsstellung bewegbar geführt ist, wobei für den Normalhub des Gaswechselventils der Anker über die Federn im gleichen Abstand zu den Elektromagneten gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verminderung des Ventilhubes im Betrieb die Vorspannung einer der beiden Federn, vorzugsweise der Öffnerfeder, über ein Stellmittel veränderbar ist, das über die Motorsteuerung angesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Vorspannung über das Stellmittel durch Ver­ schiebung des Fußpunktes der Öffnerfeder erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Stellmittels in seine Position "Normalhub" durch eine von außen einleitbare Kraftwirkung er­ folgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kraftwirkung über ein strömungsfähiges Druckmedium auf das Stellmittel aufgebracht wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kraftwirkung mechanisch auf das Stell­ mittel aufgebracht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Stellmittel zumindest in seiner Positi­ on "Normalhub" verriegelt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verschiebung des Stellmittels in seine Position "Teilhub" durch Aufhebung der Kraftwirkung auf das Stellmittel durch die Kraftwirkung der Schließfeder erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Betätigung des Gaswechselventils in der Teilhubposition nur der Schließmagnet über die Motorsteuerung bestromt wird und der Öffnermagnet stromlos bleibt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Veränderung der Strömungsbedingungen für die über das Gaswechselventil in den Zylinder einströmen­ den Gase der Bewegungsbeginn beim Ventilöffnen in der Teil­ hubposition eingeleitet wird und danach in der weiteren Bewe­ gung das Stellmittel in die Normalhubposition verschoben wird und anschließend wieder in die Teilhubposition zurückgestellt wird.
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JP10206861A JPH11101111A (ja) 1997-07-31 1998-07-22 弁のストロークを可変してピストン内燃機関のシリンダ内での混合物形成に影響を与える方法
US09/126,726 US5996539A (en) 1997-07-31 1998-07-31 Method for affecting the mixture formation in cylinders of piston-type internal combustion engines by varying the valve strokes

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2804716A1 (fr) * 2000-02-07 2001-08-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de commande de l'ouverture d'une soupape d'echappement pour un moteur a distribution electromecanique
DE19838929C2 (de) * 1998-08-27 2003-01-30 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung zum Betätigen eines Gaswechselventils mit einem elektromagnetischen Aktuator

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19843174C2 (de) * 1998-09-21 2000-08-17 Siemens Ag Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine
JP4047468B2 (ja) * 1998-11-26 2008-02-13 本田技研工業株式会社 内燃機関の電磁石駆動弁
DE10019744A1 (de) * 2000-04-20 2001-10-25 Fev Motorentech Gmbh Verfahren zur Beeinflussung von Gemischbildung und Ladungsbewegung in einem Zylinder einer fremdgezündeten Kolbenbrennkraftmaschine
JP2002147260A (ja) * 2000-11-14 2002-05-22 Honda Motor Co Ltd 電磁バルブ制御装置
JP4281246B2 (ja) * 2000-12-21 2009-06-17 トヨタ自動車株式会社 機関バルブの駆動制御装置
JP2003065461A (ja) * 2001-08-24 2003-03-05 Toyota Motor Corp 電磁駆動弁の制御装置
US6997146B2 (en) * 2002-05-22 2006-02-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Start control method and apparatus for solenoid-operated valves of internal combustion engine
US7591237B2 (en) * 2006-02-03 2009-09-22 Lgd Technology, Llc Electromechanical variable valve actuator with a spring controller
DE102011084834A1 (de) * 2011-10-20 2013-04-25 Ford Global Technologies, Llc Brennkraftmaschine mit mehreren Auslaßöffnungen je Zylinder und Ladungswechselverfahren für eine derartige Brennkraftmaschine

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3024109A1 (de) * 1980-06-27 1982-01-21 Pischinger, Franz, Prof. Dipl.-Ing. Dr.Techn., 5100 Aachen Elektromagnetisch arbeitende stelleinrichtung
DE3513105A1 (de) * 1985-04-12 1986-10-16 Fleck, Andreas, 2000 Hamburg Elektromagnetische stelleinrichtung fuer gaswechselventile
DE3513106A1 (de) * 1985-04-12 1986-10-16 Fleck, Andreas, 2000 Hamburg Elektromagnetisch arbeitende stelleinrichtung
DE3513109A1 (de) * 1985-04-12 1986-10-16 Fleck, Andreas, 2000 Hamburg Elektromagnetisch arbeitende stellvorrichtung
US4777915A (en) * 1986-12-22 1988-10-18 General Motors Corporation Variable lift electromagnetic valve actuator system
DE3920976A1 (de) * 1989-06-27 1991-01-03 Fev Motorentech Gmbh & Co Kg Elektromagnetisch arbeitende stelleinrichtung
JPH07301105A (ja) * 1994-05-06 1995-11-14 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の動弁装置
US5636601A (en) * 1994-06-15 1997-06-10 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Energization control method, and electromagnetic control system in electromagnetic driving device
JP3106890B2 (ja) * 1995-01-11 2000-11-06 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の弁駆動装置
DE19610468B4 (de) * 1995-08-08 2008-04-24 Fev Motorentechnik Gmbh Verfahren zur lastabhängigen Steuerung der Gaswechselventile an einer Kolbenbrennkraftmaschine
US5647311A (en) * 1996-11-12 1997-07-15 Ford Global Technologies, Inc. Electromechanically actuated valve with multiple lifts and soft landing

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19838929C2 (de) * 1998-08-27 2003-01-30 Daimler Chrysler Ag Vorrichtung zum Betätigen eines Gaswechselventils mit einem elektromagnetischen Aktuator
FR2804716A1 (fr) * 2000-02-07 2001-08-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de commande de l'ouverture d'une soupape d'echappement pour un moteur a distribution electromecanique
EP1138884A1 (de) 2000-02-07 2001-10-04 Peugeot Citroen Automobiles SA Verfahren zum Voröffnen eines Auslassventils für einen Motor mit einem elektromechanischen Ventilmechanismus

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JPH11101111A (ja) 1999-04-13
US5996539A (en) 1999-12-07

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