DE4342430C1 - Device for monitoring different valve lift heights of an inlet and exhaust valve - Google Patents
Device for monitoring different valve lift heights of an inlet and exhaust valveInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle unterschiedlicher Ventilhubhöhen eines Gaswechselventils gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device for controlling different valve lift heights Gas exchange valve according to the preamble of claim 1.
Bekannt ist eine Ventilhubüberwachungseinrichtung gemäß DE-PS 32 35 225, welche mittels Detektoren bei Überschreiten eines maximal zulässigen Ventilhubes, z. B. durch einen Ventilfederbruch verursacht, optische und/oder akustische Signale durch eine Alarmeinrichtung auslöst und wahlweise gleichzeitig über eine nachgeschaltete Einrichtung die Brennkraftmaschine abschaltet. Als Ventilhubdetektoren sind vorzugsweise mechanisch betätigte Schalter eingesetzt, die bei Überschreiten des zulässigen Maßes der Ventilhubhöhe über ein Auslöseteil geschaltet werden. Darüber hinaus können auch induktiv oder kapazitiv oder elektrooptisch aktivierbare Schalter als Ventilhubdetektoren eingesetzt werden. Diese genannten Detektoren haben den Nachteil, daß sie einen relativ groß umbauten Raum benötigen und bei einem Ventilfederbruch ebenfalls beschädigt werden können. Des weiteren sind diese Detektoren nur zur Signalisierung von mechanischen Brüchen angebracht.A valve stroke monitoring device according to DE-PS 32 35 225 is known, which means Detectors when a maximum permissible valve stroke is exceeded, e.g. B. by a Valve spring breakage causes visual and / or acoustic signals by an alarm device triggers and optionally at the same time a downstream device Shuts down internal combustion engine. The valve lift detectors are preferably mechanical actuated switches used when the permissible dimension of the valve lift height is exceeded can be switched via a trigger part. In addition, inductive or Capacitive or electro-optically activated switches are used as valve lift detectors become. These detectors have the disadvantage that they are relatively large need space and be damaged if the valve spring breaks can. Furthermore, these detectors are only for signaling mechanical ones Breaks attached.
Aufgabe der Erfindung ist es, die unterschiedlichen Höhen des Ventilhubes eines Gaswechselventils, insbesondere eines Einlaßventils, welches mittels eines schaltbaren Tassenstößels und dieser wiederum über zwei mit unterschiedlichen Hubhöhen versehenen Nocken einer Nockenwelle mit einem großen und kleinen Ventilhub betätigbar ist, zu kontrollieren und Fehlleistungen zu signalisieren. Dabei soll jedem Ventil auf kleinstem Raum, also auch bei Brennkraftmaschinen, deren Zylinder der einen Reihe gegenüber den Zylindern der anderen Reihe in Längsrichtung der Maschine versetzt angeordnet sind, ein Meßort zugeordnet werden.The object of the invention is to determine the different heights of the valve lift of a gas exchange valve, in particular an inlet valve which by means of a switchable tappet and this in turn via two cams with different lifting heights Camshaft with a large and small valve lift can be actuated, checked and To signal failures. Each valve should be in the smallest of spaces, including internal combustion engines Cylinders of one row in relation to the cylinders of the other row in the longitudinal direction of the Machine are arranged offset, a measuring location can be assigned.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1.
Dabei ist der Hall-Geber im Zylinderkopf neben dem schaltbaren Tassenstößel, der Ventilfeder oder dem Ventilfederteller oder auch in einem anderen Teil des Zylinderkopfes angebracht. Here is the Hall sensor in the cylinder head next to the switchable tappet, the valve spring or the valve spring plate or in another part of the Cylinder head attached.
Dabei ist der Magnet, welcher durch sein magnetisches Feld das elektrische Feld des Hall-Gebers beeinflußt, entweder getrennt von diesem oder verbunden mit diesem angeordnet, so daß stets ein Halleffekt vorhanden ist.Here is the magnet, which through its magnetic field is the electric field of the Hall encoder affected, either separately from or connected to this arranged so that there is always a reverb effect.
In der Betriebsart "großer Ventilhub" erkennt der Hall-Geber den Bezugspunkt, beispielsweise eine vorbestimmte Windung der Ventilfeder oder die Kante des haubenförmigen Ventilfedertellers. Hall-Geber und Magnet bilden eine Einheit, so daß beim Vorbeistreichen der Federwindung oder des Federtellers sich das Magnetfeld ändert und den Hall-Geber beeinflußt.In the "large valve lift" operating mode, the Hall sensor recognizes the reference point, for example one predetermined turn of the valve spring or the edge of the hood-shaped valve spring plate. Hall sensor and magnet form a unit, so that when the Spring turn or the spring plate changes the magnetic field and the Hall encoder affected.
In einer anderen Ausführungsform erkennt der Hall-Geber durch eine Öffnung (Bohrung) in der Tasse die relative Lage des Innenstößels zur Tasse. Bei der Betriebsart "großer Ventilhub" wird die Bohrung in der Tasse erkannt, während beim eingeschalteten "kleinen Ventilhub" das Verdecken der Bohrung durch den Stößel, welcher den Magneten trägt, ein Signal am Hall-Geber auslöst.In another embodiment, the Hall sensor recognizes through an opening (hole) in the Cup the relative position of the inner tappet to the cup. In the operating mode "large valve lift" the hole in the cup is recognized, while the "small valve lift" is switched on, the covering the bore through the plunger, which carries the magnet, sends a signal to the Hall sensor triggers.
Diese Aussagen werden immer zum Zeitpunkt der jeweiligen maximalen Ventilerhebung, also mit der Lage der Nockenwelle synchron getaktet, getroffen. Somit ist erkennbar, ob der wirkliche Hub dem vorgegebenen Zustand entspricht.These statements are always made at the time of the maximum valve lift synchronized with the position of the camshaft, hit. This shows whether the actual stroke corresponds to the given state.
Treten Abweichungen auf, lösen diese sofort oder nach einem vorbestimmten Zeitraum ein Signal aus, welches z. B. akustisch oder optisch angezeigt wird und in die Motorsteuerung Änderungsbefehle eingibt.If there are deviations, they will be redeemed immediately or after a predetermined period of time Signal out which z. B. is displayed acoustically or optically and in the engine control change commands enters.
An Hand von Zeichnungen soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to drawings.
Es zeigenShow it
Fig. 1-3 einen Hall-Geber in Wirkverbindung mit einem Tassenstößel, Fig. 1-3 a Hall transducer in operative connection with a tappet,
Fig. 4-6 einen Hall-Geber in Wirkverbindung mit einer Ventilfeder, Fig. 4-6 a Hall encoder operatively connected to a valve spring,
Fig. 7-9 einen Hall-Geber in Wirkverbindung mit einem Ventilfederteller, Fig. 7-9 a Hall transducer in operative connection with a valve spring plate,
Fig. 10 einen Hall-Geber in Wirkverbindung mit einem Tassenstößel. Fig. 10 shows a Hall sensor in operative connection with a tappet.
Fig. 1 zeigt die ungleich großen Nocken 2 und 3 der Nockenwelle 1 in der Berührungsstellung des gemeinsamen Grundnockenkreises mit dem zweistufig schaltbaren Tassenstößel 4. Dieser wiederum stützt sich auf den Ventilschaft des Ventils 11 ab, welches in dieser Figur geschlossen ist, so daß die zwischen dem Federteller 9 und dem Zylinderkopf 12 eingebrachte Ventilfeder 8 entspannt ist. Dabei sind die Tasse 5 und der Innenstößel 6 mittels einer Sperrvorrichtung (nicht dargestellt) sowohl ver- als auch entriegelbar. Eine Verriegelung von Tasse 5 und Innenstößel 6 erfolgt jedoch stets, wenn erforderlich, in dieser Berührungsstellung zwischen dem gemeinsamen Grundnockenkreis der beiden Nocken 2 und 3 und dem Tassenstößel 4. Fig. 1 shows the unequal cams 2 and 3 of the camshaft 1 in the contact position of the common basic cam circuit with the two-stage switchable tappet 4th This in turn is supported on the valve stem of the valve 11 , which is closed in this figure, so that the valve spring 8 inserted between the spring plate 9 and the cylinder head 12 is relaxed. The cup 5 and the inner tappet 6 can be both locked and unlocked by means of a locking device (not shown). A locking of the cup 5 and the inner tappet 6 always takes place, if necessary, in this contact position between the common basic cam circle of the two cams 2 and 3 and the cup tappet 4 .
Darüber hinaus befindet sich in der Tasse 5 eine Öffnung in Form einer Bohrung 5.1, am Innenstößel 6 ist ein Magnet 7 angebracht und im Zylinderkopf 12 ist ein Hall-Geber 10 zur Kontrolle der Ventilhubhöhe angeordnet.In addition, there is an opening in the cup 5 in the form of a bore 5.1 , a magnet 7 is attached to the inner plunger 6 and a Hall sensor 10 is arranged in the cylinder head 12 to control the valve lift height.
Fig. 2 stellt die Betriebsart großer Ventilhub dar, dabei verriegelt eine nicht dargestellte Sperrvorrichtung die Tasse 5 mit dem Innenstößel 6, so daß beide keine gegensätzliche Bewegungsrichtung einschlagen, sondern beide gemeinsam, ausgelöst von den Nocken 2 der Nockenwelle 1, den großen Hub des Ventils 11 herbeiführen. Dabei löst der Hall- Geber 10 keinen Impuls aus, weil er durch den Magneten 7 über die Bohrung 5.1 nicht gestört werden kann, da der Magnet 7 nicht in der gleichen Flucht von Hall-Geber 10 und Bohrung 5.1 liegt, sondern von der Zylinderwandung der Tasse 5 verdeckt wird. Fig. 2 shows the operating mode large valve lift, thereby locking a locking device, not shown, the cup 5 with the inner tappet 6 , so that neither of them take opposite directions of movement, but both together, triggered by the cam 2 of the camshaft 1 , the large stroke of the valve 11 bring about. The Hall sensor 10 does not trigger a pulse because it cannot be disturbed by the magnet 7 through the bore 5.1 , since the magnet 7 is not in the same alignment of the Hall sensor 10 and bore 5.1 , but from the cylinder wall Cup 5 is covered.
Fig. 3 zeigt die Betriebsart kleiner Ventilhub. Dabei sind Tasse 5 und Innenstößel 6 entriegelt, so daß bei Auslösung der kleinen Ventilhubhöhe der Hall-Geber 10 über die Bohrung 5.1 vom Magneten 7 beeinflußt wird und somit einen Kontroll-Impuls auslöst, welcher eine optische und/oder akustische oder andere Anzeige verursacht. Fig. 3 shows the operating mode small valve lift. The cup 5 and the inner tappet 6 are unlocked so that when the small valve lift height is triggered, the Hall sensor 10 is influenced by the magnet 7 through the bore 5.1 and thus triggers a control pulse which causes an optical and / or acoustic or other display.
Dadurch, daß der Nocken 3 über den Innenstößel 6 den kleinen Hub des Ventils 11 herbeiführt und parallel dazu über den Nocken 2 die Tasse 5 zwangsläufig einen großen Leerhub absolviert, treffen sich Hall-Geber 10, Tassen-Bohrung 5.1 und Magnet 7 auf gleicher Höhe, der Magnet 7 beeinflußt somit den Hallgeber 10.The fact that the cam 3 brings about the small stroke of the valve 11 via the inner tappet 6 and, in parallel therewith, the cup 5 inevitably completes a large idle stroke via the cam 2 , Hall sensor 10 , cup bore 5.1 and magnet 7 meet at the same height , the magnet 7 thus influences the Hall sensor 10 .
In Fig. 10 ist die Ausführungsform gezeigt, in welcher der Hall-Geber 10 direkt mit dem Magneten 7 verbunden ist und in Wirkverbindung mit einem Tassenstößel 4 steht. Dabei ist die Betriebsart großer Ventilhub dargestellt, d. h., der Innenstößel 6 ist mit der Tasse 5 mittels einer nicht dargestellten Sperrvorrichtung verriegelt, so daß der Kraftverlauf von dem Nocken 2 der Nockenwelle 1 über die Tasse 5 und den Stößel 6 zum Ventil 11 erfolgt und somit das Ventil 11 einen großen Hub durchführt. Dabei erreicht die Bohrung 5.1 den Lagepunkt des mit dem Magneten 7 versehenen Hall-Gebers 10, dieser reagiert auf die Bohrung 5.1 und löst ein Signal aus.In Fig. 10, the embodiment is shown in which the tone wheel 10 is connected directly to the magnet 7 and is in operative connection with a cup tappet 4. The operating mode large valve lift is shown, that is, the inner tappet 6 is locked to the cup 5 by means of a locking device, not shown, so that the force profile from the cam 2 of the camshaft 1 via the cup 5 and the tappet 6 to the valve 11 takes place and thus the valve 11 performs a large stroke. The bore 5.1 reaches the position of the Hall sensor 10 provided with the magnet 7 , which reacts to the bore 5.1 and triggers a signal.
In den Fig. 4 bis 6 ist das Zusammenwirken des Hall-Gebers 10 mit einer Federwindung 8.1 von der Ventilfeder 8 dargestellt. Dabei ist der Hall-Geber 10 direkt mit dem Magneten verbunden, so daß bei Annähern bzw. bei Gegenüberstehen der vorbestimmten Federwindung 8.1 zum Hall-Geber 10 dessen Spannung (Hallspannung) geändert ist. In Figs. 4 to 6, the interaction of the Hall generator 10 is shown with a spring coil 8.1 of the valve spring 8. The Hall sensor 10 is connected directly to the magnet, so that the voltage (Hall voltage) of the Hall sensor 10 is changed when the predetermined spring winding 8.1 approaches or faces the predetermined spring winding 8.1 .
Fig. 4 zeigt analog zu Fig. 1 die Ausgangsstellung der Nockenwelle 1 zum Tassenstößel 4. Dabei berührt der Tassenstößel 4 den gemeinsamen Grundnockenkreis der beiden ungleich großen Nocken 2 und 3 der Nockenwelle 1. In Fig. 5 ist die Tasse 5 mit dem Innenstößel 6 mittels einer nicht dargestellten Sperrvorrichtung verriegelt, so daß der große Ventilhub erfolgt, die Federwindung 8.1 passiert den Hall-Geber 10 und dieser löst einen Impuls aus. Hingegen sind in Fig. 6 Tasse 5 und Innenstößel 6 entriegelt und über den Nocken 3 wird der kleine Ventilhub ausgeführt, die Federwindung 8.1 erreicht nicht die Höhe des Hall- Gebers 10.1 FIG. 4 is analogous to FIG. 1 the initial position of the camshaft to the tappets 4. The tappet 4 touches the common basic cam circle of the two unequal cams 2 and 3 of the camshaft 1 . In Fig. 5, the cup 5 is locked with the inner plunger 6 by means of a locking device, not shown, so that the large valve lift takes place, the spring winding 8.1 passes the Hall sensor 10 and this triggers a pulse. In contrast, cup 5 and inner tappet 6 are unlocked in FIG. 6 and the small valve lift is carried out via cam 3 , spring coil 8.1 does not reach the height of Hall sensor 10 .
In den Fig. 7 bis 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel in Form eines haubenförmigen mit einem ringförmigen Magneten 7 bestückten Ventilfederteller 9 dargestellt. Dabei zeigt Fig. 8, wie durch die Vollführung des großen Hubes der Magnet 7 am Ventilfederteller 9 den Hall- Geber 10 passiert und somit einen Impuls abgibt. Die beiden Fig. 7 und 9 sind mit den Fig. 4 und 6 vergleichbar.In Figs. 7 to 9 a further embodiment in the form of a dome-shaped fitted with an annular magnet 7 valve spring plate 9 is shown. Here, FIG. 8, as the tone wheel and passes through the accomplishment of the large stroke of the magnet 7 on the valve spring plate 9 10 thus emits a pulse. The two FIGS. 7 and 9 are comparable to FIGS. 4 and 6.
Die Beispiele ließen sich noch fortsetzen, so wäre z. B. denkbar, daß der Magnet 7 auch am Ventilschaft des Ventils 11 angebracht ist, oder der Hall-Geber 10 gepaart mit dem Magneten 7 als Gegenpol zum Ventilfederteller 9 angeordnet ist.The examples could still be continued. B. conceivable that the magnet 7 is also attached to the valve stem of the valve 11 , or the Hall sensor 10 paired with the magnet 7 is arranged as the opposite pole to the valve spring plate 9 .
Claims (8)
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- 1993-12-11 DE DE19934342430 patent/DE4342430C1/en not_active Expired - Fee Related
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