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 VentilhubsInfo
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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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ID=7837581
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