EP1144811B1 - Device for actuating a charge cycle valve - Google Patents

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EP1144811B1
EP1144811B1 EP00901531A EP00901531A EP1144811B1 EP 1144811 B1 EP1144811 B1 EP 1144811B1 EP 00901531 A EP00901531 A EP 00901531A EP 00901531 A EP00901531 A EP 00901531A EP 1144811 B1 EP1144811 B1 EP 1144811B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
spring
accordance
force
gas exchange
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00901531A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1144811A1 (en
Inventor
Fritz Kreitmann
Hagen MÜLLER
Alexander Von Gaisberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19956136A external-priority patent/DE19956136A1/en
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP1144811A1 publication Critical patent/EP1144811A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1144811B1 publication Critical patent/EP1144811B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
    • F01L1/22—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
    • F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means

Definitions

  • the invention relates to a device for actuating a Gas exchange valve according to the preamble of patent claim 1.
  • Electromagnetic actuators for actuating gas exchange valves usually have two solenoids, an opening magnet and a closing magnet, between the pole faces an armature arranged coaxially to a valve axis displaceable is.
  • the anchor acts directly or via an anchor tappet a valve stem of the gas exchange valve.
  • the principle of the mass oscillator is a preloaded spring mechanism on the anchor.
  • When not excited Magnets become the anchor through the valve springs in an equilibrium position held between the magnets.
  • the valve springs can work together on one side or each separately be arranged on both sides of the actuator.
  • the actuator is activated at startup, either the Closing magnet or the opening magnet for a short time overexcited or the armature with a start up routine at its resonant frequency stimulated to get out of equilibrium too become.
  • the closing magnet clamps in the opening direction acting valve spring further forward.
  • the closing magnet is turned off and the opening magnet is turned on.
  • the acting in the opening direction Valve spring accelerates the anchor over the equilibrium position out so that attracted by the opening magnet becomes.
  • the armature strikes the pole face of the opening magnet and is held by this.
  • the opening magnet is turned off and the closing magnet switched on.
  • the in closing direction acting valve spring accelerates the anchor over the equilibrium position out to the closing magnet.
  • the anchor is from the Attracted closing magnet, beats on the pole face of the Closing magnet on and is held by this.
  • Both Valve springs are biased so far that the anchor at de-energized solenoid to an approximately intermediate position between adjusts the pole faces of the solenoids and that simultaneously in or shortly before the closed position of the gas exchange valve a residual closing force from the lower valve spring acts on the gas exchange valve.
  • DE 19 647 305 C1 is an electromagnetic Actuator shown floating in a cylinder head is stored. He opens and closes a gas exchange valve, by moving its armature between two electromagnets is and thereby on a valve stem of the gas exchange valve acts.
  • a spring mechanism is between the actuator and the Valve disc arranged the gas exchange valve, wherein the upper opening spring on the actuator and the lower closing spring on the actuator Support cylinder head.
  • On the side facing away from the gas exchange valve Side is between one with the cylinder head connected cover plate and the actuator a clearance compensation element, which compensates for both positive and negative valve clearance.
  • the clearance compensation element has a piston in a cylinder on.
  • the piston separates a first, the gas exchange valve facing away, Internal combustion engine dependent controlled by a second, the gas exchange valve facing pressure chamber.
  • a check valve in the piston opens at overpressure in the first pressure chamber against the force of a retaining spring towards the second Pressure chamber.
  • the retaining spring is designed so that the check valve does not open when there is no game.
  • the gas exchange valve should always close safely. To this, too The clearance compensation element has the tendency to reach always to shorten slowly. This comes with a throttle point achieved by a defined play between the piston and the cylinder is formed. About the throttle point flows under load pressure medium from the second to the first pressure chamber. If the anchor no longer comes close enough to the closing magnet or creates a game between the anchor tappet and the Gas exchange valve, because the clearance compensation element too far must have a quick compensation in the opposite Direction, which with the opening Check valve is reached. The pressure in the second pressure chamber drops below that of the first pressure chamber, so that the check valve against the retaining spring opens and pressure medium from the first flows into the second pressure chamber until the game is balanced is. This process can be several working cycles of the valve take.
  • the iterative process with a fast and a slow one Compensation causes the gas exchange valve constantly moved in a range of optimal game setting. Becomes however, when the actuator is turned off, the armature will sag the valve springs to an equilibrium position between the magnets on. An average force of the valve springs acts via the actuator to the second pressure chamber. The pressure in the upper combustion engine-dependent controlled pressure chamber falls off and pressure medium flows through the throttle connections between the piston and the cylinder from the second pressure chamber. The Backlash element collapses and the actuator becomes upwards, shifted in the direction away from the gas exchange valve, whereby the equilibrium position of the valve springs adjusted becomes.
  • the piston is designed as an annular piston, is supported in the closing direction via a retaining ring on the valve stem and is slidably guided in the shell part, the same time serves as a cylinder of the second clearance compensation element.
  • the Ring piston separates a lower, on the gas exchange valve facing side pressure chamber from an upper, on the gas exchange valve side facing away from pantry.
  • the second clearance compensation element a Check valve on, over the pressure medium from the storage room via a breakthrough in the annular piston can flow to the pressure chamber.
  • the Check valve closes the breakthrough with a valve ball, with a preloaded helical compression spring in the direction Reservoir is pressed. Two more arranged in the pressure room Helical compression springs clamp the ring piston relative to Jacket part in front.
  • the safety valve is a check valve that has a second Breakthrough in the ring piston with a valve ball closes, the with a preloaded helical compression spring in the direction of the pressure chamber is pressed.
  • the helical compression spring is with regard to its biasing force designed so that the safety valve remains closed at forces that in a regular valve actuation occur. Should, however, in the valve operation due resonant vibrations or too high a lubricating oil pressure etc. inflating, i. a constant expansion of the second Compensatory elements would take place due to the constraint over the locking cam unacceptably high valve forces or pressures occur in the proposed embodiment can be reduced by opening the pressure relief valve. The same then applies if at a longer standstill of the internal combustion engine the first clearance compensation element empties has, and at the start before the second clearance compensation element the first clearance compensation element expands and thereby inadmissible high valve forces would arise.
  • the object of the invention is to provide a device for Actuation of gas exchange valves of an internal combustion engine with to create a compensation element that is characterized by an iterative Process with a fast and a slow compensation constantly is in a range of optimal setting, and this achieved as quickly as possible at the start of the engine.
  • the object is achieved by the features of the claim 1 solved, while advantageous embodiments and developments the invention are taken from the dependent claims can.
  • the compensation element retains at standstill the internal combustion engine his attitude at. This can be done happen that when stopping the engine, the compensation element mechanically, electrically or hydraulically blocked becomes.
  • a simple possibility is that the Outflow via the throttle point by means of a valve controllable is.
  • the valve may conveniently be a solenoid valve, in the de-energized state, the flow through the throttle point closes. It may depend on suitable operating parameters the internal combustion engine are driven, so that a drain from the pressure chamber only at certain periods of the actuation cycle the gas exchange valve is possible. Otherwise, will achieved in that the compensation element at standstill of Internal combustion engine is hydraulically blocked and thus its Retains setting.
  • the valve can be upstream or downstream of the throttle point to be ordered. If the throttle point by a Throttle gap formed between the piston and the cylinder, the valve is conveniently in a drain or return line arranged between the throttle gap and a the sealing ring surrounding the piston opens into the working cylinder.
  • An embodiment of the invention is based on the knowledge, that in devices for actuating gas exchange valves, the acting force on a compensating element during work cycles cyclically between a maximum and a minimum Value fluctuates, due to inertia forces, Pressure fluctuations in the cylinder head and in particular in devices, the at least one acting on the gas exchange valve Have valve spring, as well as by changing the clamping force over a work cycle.
  • These fluctuations only while the work games are being performed by the invention used, during the work cycles a defined leakage too reach and thus the tendency that the compensation element always slowly shortened or extended in special arrangements and that the compensation element at standstill of the internal combustion engine his attitude completely or at least almost unchanged.
  • a slow compensation of a desired iterative process in one direction is conveniently achieved with a high pressure valve.
  • About the high pressure valve flows during the work cycles throttled from a certain amount of pressure fluid by this cyclically opens at a defined force on the compensation element and closes at a defined force, the forces each greater than an average force and less than or equal to a maximum force the compensation element are.
  • a quick equalization of the iterative process in the opposite direction is achieved with a check valve. If the internal combustion engine is switched off, no cyclic fluctuations of the force occur on the compensation element.
  • the defined opening force of the high pressure valve in the region of a maximum force is not achieved or maintained only briefly in certain devices, for example in a device with a valve spring acting in the closing direction, in which the gas exchange valve stops in the open position. If the force acting on the compensating element at standstill of the internal combustion engine is less than the opening force, the high-pressure valve remains closed. Pressure fluid can not flow out of the pressure chamber sealed to the outside, whereby the compensating element retains its setting. If the acting force is greater than the opening force, only a small amount of pressure fluid flows until the closing force is reached and the high-pressure valve is closed. The adjustment of the compensation element is only slightly changed.
  • Electromagnetic gas exchange valve controls have an actuator, the one Opening magnet and a closing magnet has, between whose pole faces an armature is arranged coaxially displaceable and acts on a valve stem of the gas exchange valve. Further acts on the gas exchange valve, a spring mechanism with at least one acting in the opening direction and at least one in Closing direction biased valve spring.
  • the compensation element may be a clearance compensation element, a compensation element, adjustable with a valve spring preload is or another compensation element that is in the power flow an actuating element arranged on a gas exchange valve is.
  • An electromagnetic actuator 20 is in a recess 75th a cylinder head 25 is inserted, with a not closer shown cylinder head cover 26 is closed.
  • the actuator 20 actuates a gas exchange valve 7, with its valve stem 24 by means of a valve guide 27 in the cylinder head 25 is performed.
  • the actuator 20 has two solenoids, and although an upper closing magnet 22 and a lower opening magnet 21. Between the pole faces of the solenoids 21st and 22, an armature 23 moves over an armature tappet 28 acts on the valve stem 24 of the gas exchange valve 7.
  • a spring housing 29 is provided, in which a spring mechanism, consisting of two valve springs 10 and 11, is housed.
  • the upper valve spring 10 acts with one end on one with the Gas exchange valve 7 moved spring plate 30 in the opening direction 18 and is supported by the other end of the opening magnet 21 off.
  • the lower valve spring 11 acts with one end on a with the gas exchange valve 7 moving spring plate 31 in the closing direction 17 and is based on a spring rest at the other end 19 off.
  • the illustrations show the actuator 20 in the closed position, in which the closing magnet 22 is energized and the armature 23rd rests against the pole face of the closing magnet 22. simultaneously the gas exchange valve 7 is closed by its valve plate 32 is seated on a valve seat ring 33 in the cylinder head 25th is recessed and forms the opening of a gas exchange channel 34. If the closing magnet 22 is de-energized and the opening magnet 21 energized, the gas exchange valve 7 opens until the Anchor 23 abuts the pole face of the opening magnet 21. In order to the maximum opening stroke has been reached.
  • the compensation element 3 is over a cup 35 supplied with pressurized oil between the compensation element 3 and the armature plunger 28 is arranged with his side cheeks 36, the compensation element 3 partially surrounds and outward in an oil pressure fed, cylinder head fixed Guide 37 is guided over sliding friction.
  • the guide 37 is formed by a separate component 38.
  • the Component 38 is inserted in the cylinder head 25 and is supported via a collar 39 in the closing direction 17 on the opening magnet 21st and in the opening direction 18 at a step 40 in the cylinder head 25th from.
  • the component 38 has at its outer periphery a Pressure chamber 41, via which it via a channel 42 with a pressure connection 43 is connected. From the pressure chamber 41, a channel 44 leads to the guide 37 and opens into an annular groove 45. Shortly before and in the closed position of the gas exchange valve 7 is a forming Interior 46 between the cup 35 and the compensation element 3 via a channel 47 in the cup 35 with the Ring groove 45 connected.
  • the interior 46 is outwardly over a Seal 48 between the compensating element 3 and the cup 35th sealed.
  • the armature 23 with its armature plunger 28, the compensation element 3 and the gas exchange valve 7 can be rotationally symmetrical to be built in. Through the annular groove 45 is safe provided that the cup 35 regardless of the orientation the assembly is supplied with oil.
  • the pressure oil is then, if required, via a recess 49 on an inner cover page 67 of the cup 35 is supplied to the compensating element 3.
  • the feeder of pressurized oil over cups 35 is a mature and so with a few problems afflicted technology. It is possible, however Also, the pressure oil with or without cup 35 directly on the side a correspondingly executed compensation element or over the Supply armature plunger 28.
  • the Total length of the armature plunger 28, the compensation element 3 and be readjusted according to the valve stem 24.
  • a floating actuator 20 may be the lash adjuster basically also on the gas exchange valve 7 facing away Side of the closing magnet 22 and / or on the gas exchange valve 7 facing side of the opening magnet 21 is arranged his.
  • the occurring disturbance variables and a resulting clearance compensation through the compensation element 3, may cause the determined by the valve springs 10, 11 equilibrium position not with an energetic middle position between the pole faces matches or does not have a predetermined position and that one on the gas exchange valve 7 in the closed position acting residual closing force of the lower valve spring 11 changed becomes.
  • the device has a Compensation element 4, with which the spring support 19 of in Closing direction 17 acting valve spring 11 is displaceable and the acting in the closed position of the gas exchange valve 7 Residual clamping force constant and also to individual operating states is adjustable.
  • Fig. 2 shows a schematic diagram of the compensating element 3.
  • the Compensation element 3 has a by a piston 12 and a working cylinder 50 formed pressure chamber 1, with a Seal 14 between the piston 12 and the cylinder 50 after is sealed on the outside.
  • On the piston 12 of the anchor tappet acts 28 with a force 68 in the opening direction 18 and on the cylinder 50, the valve stem 24 acts with a force 69 in the closing direction 17th
  • the closing magnet 22 de-energized and energized the opening magnet 21, the Anchor 23 acts on the valve stem 24 in the opening direction 18th and thereby biases the valve spring acting in the closing direction 17 11 further ahead.
  • the force acting on the compensating element 3 force rises to a maximum value of 54.
  • Fig. 4 is about a Working cycle 62, a pressure 61 in the pressure chamber 1 is applied.
  • On designed as a high-pressure valve 5 valve of the compensating element 3 opens at a defined pressure in the pressure chamber 1 or at a defined force 8, which by a safety value 55 is greater than an average force 53 and less than one maximum force 54.
  • the high pressure valve 5, preferably as Conventional check valve is running controls the Flow through a throttle 52, in the flow direction before or can be arranged behind the high pressure valve 5. So can with the valve open 5 throttled a small amount of pressure medium drain, without a pressure curve 51 in the pressure chamber 1 is significantly affected.
  • the opening magnet 21 de-energized and the closing magnet 22 energized.
  • the in the opening direction 18 acting valve spring 10 is further biased and the valve spring 11 acting in the closing direction 17 is relaxed.
  • the force acting on the compensating element 3 force drops to a minimum value of 56, the so-called residual closing force.
  • the high pressure valve 5 closes at a defined Force 9, which is less than the maximum force 54 and around the safety value 55 is greater than the average force 53.
  • the residual closing force 56 opens Check valve 57 at a defined force 58, the smaller is as the average force 53.
  • Pressure medium can from the pressure port 43 flow into the pressure chamber 1, whereby the compensation element 3 stretch and balanced positive game can be.
  • the gas exchange valve 7 If the gas exchange valve 7 is opened again, closes the check valve 57 at a defined force 59, which is larger than the remaining closing force 56 and smaller than that mean force is 53.
  • a defined force 59 Over a wide range of the opening stroke and the closing stroke of the gas exchange valve 7 is the high pressure valve 5 and the check valve 57 tightly closed, in which the movement of the gas exchange valve 7 is not affected becomes.
  • the opening force 58 and the closing force 59 of the check valve 57 and the opening force 8 and the closing force 9 of the high pressure valve 5 same size. In principle, however, the opening forces be executed by the closing forces of different sizes.
  • a solenoid valve 70th trained valve can be used.
  • Fig. 3 shows a variant with such a solenoid valve 70.
  • a solenoid valve 70 forms a piston 73 with its collar 72 at its periphery to the working cylinder 50th towards a throttle gap 71 which outwardly through the seal 14th is sealed.
  • a reflux channel 74 in the working cylinder 50.
  • the pressure medium is in a Pressure sump, e.g. a lubricating oil sump, or in a pantry passed, from which the pressure chamber 1 is fed.
  • the solenoid valve 70 is dependent on suitable operating parameters arbitrarily controllable, so that the drain over the throttle gap 71 in time to certain phases of the duty cycle can be limited.
  • solenoid valve 70 When de-energized solenoid valve 70 is the drain blocked from the pressure chamber 1, so that the compensation element 3 is hydraulically blocked and thus during the Standstill of the internal combustion engine maintains its attitude.
  • the solenoid valve 70 can also be used in a corresponding manner Compensation device 4 used in place of a high pressure valve 6 become.
  • Fig. 5 shows an enlarged section of the compensating element 4 of Fig. 1.
  • the compensating element 4 has a through a piston 13 and a working cylinder 60 formed pressure chamber 2, with four seals 15, 16, 65, 66 between the Piston 13 and the cylinder 60 is sealed. Furthermore owns the compensation element 4, a high-pressure valve 6 and a check valve 64.
  • the spring seat 19 and the piston 13 are made in one piece, saving additional components can be.
  • the spring seat 19 and the piston 13 is U-shaped trained and is thus easily and well managed.
  • the force acting on the compensating element 4 force of the valve spring 11 fluctuates during the working cycles of the gas exchange valve 7 between a maximum force and a minimum force as on the compensating element 3. Will the gas exchange valve 7 opened, the force increases to a maximum value.
  • the High pressure valve opens at a defined force, the smaller is greater than the maximum force and a safety value is acting as a mean on the compensating element 4 Force. Pressure medium can thereby via the high pressure valve 6 and throttled via a high pressure valve 6 downstream throttle 63 flow away. If the gas exchange valve 7 is closed, the force on the compensating element decreases to a minimum Value off.
  • the high pressure valve 6 closes at a defined Force that is greater than the mean by a safety value Force.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen eines Gaswechselventils nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for actuating a Gas exchange valve according to the preamble of patent claim 1.

Elektromagnetische Aktuatoren zum Betätigen von Gaswechselventilen besitzen in der Regel zwei Schaltmagnete, einen Öffnungsmagneten und einen Schließmagneten, zwischen deren Polflächen ein Anker koaxial zu einer Ventilachse verschiebbar angeordnet ist. Der Anker wirkt direkt oder über einen Ankerstößel auf einen Ventilschaft des Gaswechselventils. Bei Aktuatoren nach dem Prinzip des Massenschwingers wirkt ein vorgespannter Federmechanismus auf den Anker. Als Federmechanismus dienen meist zwei vorgespannte Ventilfedern, von denen eine obere Ventilfeder das Gaswechselventil in Öffnungsrichtung und eine untere Ventilfeder in Schließrichtung belastet. Bei nicht erregten Magneten wird der Anker durch die Ventilfedern in einer Gleichgewichtslage zwischen den Magneten gehalten. Die Ventilfedern können gemeinsam auf einer Seite oder jeweils getrennt voneinander auf beiden Seiten des Aktuators angeordnet sein.Electromagnetic actuators for actuating gas exchange valves usually have two solenoids, an opening magnet and a closing magnet, between the pole faces an armature arranged coaxially to a valve axis displaceable is. The anchor acts directly or via an anchor tappet a valve stem of the gas exchange valve. For actuators after The principle of the mass oscillator is a preloaded spring mechanism on the anchor. Serve as a spring mechanism mostly two preloaded valve springs, one of which is an upper valve spring the gas exchange valve in the opening direction and a lower Valve spring loaded in the closing direction. When not excited Magnets become the anchor through the valve springs in an equilibrium position held between the magnets. The valve springs can work together on one side or each separately be arranged on both sides of the actuator.

Wird der Aktuator beim Start aktiviert, wird entweder der Schließmagnet oder der Öffnungsmagnet kurzzeitig übererregt oder der Anker mit einer Anschwingroutine mit seiner Resonanzfrequenz angeregt, um aus der Gleichgewichtslage angezogen zu werden. In geschlossener Stellung des Gaswechselventils liegt der Anker an der Polfläche des erregten Schließmagneten an und wird von diesem gehalten. Der Schließmagnet spannt die in Öffnungsrichtung wirkende Ventilfeder weiter vor. Um das Gaswechselventil zu öffnen, wird der Schließmagnet ausgeschaltet und der Öffnungsmagnet eingeschaltet. Die in Öffnungsrichtung wirkende Ventilfeder beschleunigt den Anker über die Gleichgewichtslage hinaus, so daß dieser von dem Öffnungsmagneten angezogen wird. Der Anker schlägt an die Polfläche des Öffnungsmagneten an und wird von dieser festgehalten. Um das Gaswechselventil wieder zu schließen, wird der Öffnungsmagnet ausgeschaltet und der Schließmagnet eingeschaltet. Die in Schließrichtung wirkende Ventilfeder beschleunigt den Anker über die Gleichgewichtslage hinaus zum Schließmagneten. Der Anker wird vom Schließmagneten angezogen, schlägt auf die Polfläche des Schließmagneten auf und wird von diesem festgehalten. Beide Ventilfedern sind soweit vorgespannt, daß sich der Anker bei stromlosen Schaltmagneten auf eine annähernd mittlere Lage zwischen den Polflächen der Schaltmagnete einstellt und daß gleichzeitig in bzw. kurz vor der Schließstellung des Gaswechselventils eine Restschließkraft von der unteren Ventilfeder auf das Gaswechselventil wirkt.If the actuator is activated at startup, either the Closing magnet or the opening magnet for a short time overexcited or the armature with a start up routine at its resonant frequency stimulated to get out of equilibrium too become. In the closed position of the gas exchange valve is the armature on the pole face of the energized closing magnet and is held by this. The closing magnet clamps in the opening direction acting valve spring further forward. To the gas exchange valve to open, the closing magnet is turned off and the opening magnet is turned on. The acting in the opening direction Valve spring accelerates the anchor over the equilibrium position out so that attracted by the opening magnet becomes. The armature strikes the pole face of the opening magnet and is held by this. To the gas exchange valve to close again, the opening magnet is turned off and the closing magnet switched on. The in closing direction acting valve spring accelerates the anchor over the equilibrium position out to the closing magnet. The anchor is from the Attracted closing magnet, beats on the pole face of the Closing magnet on and is held by this. Both Valve springs are biased so far that the anchor at de-energized solenoid to an approximately intermediate position between adjusts the pole faces of the solenoids and that simultaneously in or shortly before the closed position of the gas exchange valve a residual closing force from the lower valve spring acts on the gas exchange valve.

Von Beginn an nicht berücksichtigte oder sich über der Zeit verändernde Größen, wie beispielsweise Fertigungstoleranzen einzelner Bauteile, Wärmedehnungen unterschiedlicher Materialien, durch Fertigungstoleranzen differierende Federsteifigkeiten der oberen und der unteren Ventilfeder, sowie Setzerscheinungen durch Alterung der Ventilfedern usw., können dazu führen, daß die durch die Ventilfedern bestimmte Gleichgewichtslage nicht mit einer energetischen Mittenlage zwischen den Polflächen übereinstimmt bzw. nicht eine vorbestimmte Position aufweist. Ferner können derartige Größen und Verschleiß an den Ventilsitzen dazu führen, daß der Anker an der Polfläche des Schließmagneten nicht mit einer konstanten Schließkraft anliegt oder bereits anliegt, bevor das Gaswechselventil vollständig schließt. Heiße Brenngase, die über nicht dicht schließende Ventile abströmen, zerstören die Ventilsitze. Andererseits ist es durch unterschiedliche Wärmedehnungen möglich, daß der Anker bei geschlossenem Gaswechselventil nicht mehr vollständig an der Polfläche des Schließmagneten zum Anliegen kommt, so daß der Energiebedarf des Schließmagneten stark zunimmt. Ferner ist mit diesem Vorgang in der Regel ein reduzierter Öffnungshub des Gaswechselventils verbunden, so daß die Drosselverluste beim Ladungswechsel zunehmen und sich der Wirkungsgrad verschlechtert.Not taken into account from the beginning or over time changing sizes, such as manufacturing tolerances individual components, thermal expansion of different materials, by manufacturing tolerances differing spring stiffnesses the upper and the lower valve spring, as well as settling phenomena by aging the valve springs, etc., can do so lead, that determined by the valve springs equilibrium position not with an energetic midway between the pole faces coincide or not a predetermined position having. Furthermore, such sizes and wear on the valve seats cause the anchor to the pole face of the closing magnet not with a constant closing force is present or already present before the gas exchange valve completely closes. Hot fuel gases that do not close tightly Valves flow out, destroying the valve seats. on the other hand it is possible by different thermal expansions that the anchor is no longer complete when the gas exchange valve is closed on the pole face of the closing magnet for concern comes, so that the energy demand of the closing magnet increases greatly. Furthermore, this process is usually a reduced Opening stroke of the gas exchange valve connected so that the Throttle losses increase when the charge and the efficiency deteriorated.

Bei Gaswechselventilen, die über eine Nockenwelle betätigt werden, können Wärmedehnungen, Sitzringeinschlag, Setzerscheinungen durch Alterung der Ventilfeder usw., ebenfalls dazu führen, daß das Gaswechselventil nicht vollständig schließt.For gas exchange valves that are actuated via a camshaft, can heat expansion, seat ring impact, subsidence due to aging of the valve spring etc., also cause that the gas exchange valve does not close completely.

In einer älteren Anmeldung, DE 19 647 305 C1, ist ein elektromagnetischer Aktuator dargestellt, der schwimmend in einem Zylinderkopf gelagert ist. Er öffnet und schließt ein Gaswechselventil, indem sein Anker zwischen zwei Elektromagneten bewegt wird und dabei auf einen Ventilschaft des Gaswechselventils wirkt. Ein Federmechanismus ist zwischen dem Aktuator und dem Ventilteller des Gaswechselventils angeordnet, wobei sich die obere Öffnungsfeder am Aktuator und die untere Schließfeder am Zylinderkopf abstützen. Auf der dem Gaswechselventil abgewandten Seite befindet sich zwischen einer mit dem Zylinderkopf verbundenen Deckplatte und dem Aktuator ein Spielausgleichselement, das sowohl positives als auch negatives Ventilspiel ausgleicht.In an earlier application, DE 19 647 305 C1, is an electromagnetic Actuator shown floating in a cylinder head is stored. He opens and closes a gas exchange valve, by moving its armature between two electromagnets is and thereby on a valve stem of the gas exchange valve acts. A spring mechanism is between the actuator and the Valve disc arranged the gas exchange valve, wherein the upper opening spring on the actuator and the lower closing spring on the actuator Support cylinder head. On the side facing away from the gas exchange valve Side is between one with the cylinder head connected cover plate and the actuator a clearance compensation element, which compensates for both positive and negative valve clearance.

Das Spielausgleichselement weist einen Kolben in einem Zylinder auf. Der Kolben trennt einen ersten, dem Gaswechselventil abgewandten, brennkraftmaschinenabhängig gesteuerten von einem zweiten, dem Gaswechselventil zugewandten Druckraum. Ein Rückschlagventil im Kolben öffnet bei Überdruck im ersten Druckraum entgegen der Kraft einer Rückhaltefeder in Richtung zum zweiten Druckraum. Die Rückhaltefeder ist so ausgelegt, daß das Rückschlagventil nicht öffnet, wenn kein Spiel vorhanden ist.The clearance compensation element has a piston in a cylinder on. The piston separates a first, the gas exchange valve facing away, Internal combustion engine dependent controlled by a second, the gas exchange valve facing pressure chamber. A check valve in the piston opens at overpressure in the first pressure chamber against the force of a retaining spring towards the second Pressure chamber. The retaining spring is designed so that the check valve does not open when there is no game.

Das Gaswechselventil sollte stets sicher schließen. Um dies zu erreichen, besitzt das Spielausgleichselement die Tendenz sich stets langsam zu verkürzen. Dies wird mit einer Drosselstelle erreicht, die durch ein definiertes Spiel zwischen dem Kolben und dem Zylinder gebildet ist. Über die Drosselstelle fließt bei Belastung Druckmittel vom zweiten in den ersten Druckraum. Kommt der Anker nicht mehr ausreichend nahe an den Schließmagneten bzw. entsteht ein Spiel zwischen dem Ankerstößel und dem Gaswechselventil, weil sich das Spielausgleichselement zu weit verkürzt hat, muß ein schneller Ausgleich in die entgegengesetzte Richtung stattfinden, welches mit dem sich öffnenden Rückschlagventil erreicht wird. Der Druck im zweiten Druckraum sinkt unter den des ersten Druckraums, so daß das Rückschlagventil gegen die Rückhaltefeder öffnet und Druckmedium vom ersten in den zweiten Druckraum strömt, bis das Spiel ausgeglichen ist. Dieser Vorgang kann mehrere Arbeitsspiele des Ventils dauern.The gas exchange valve should always close safely. To this, too The clearance compensation element has the tendency to reach always to shorten slowly. This comes with a throttle point achieved by a defined play between the piston and the cylinder is formed. About the throttle point flows under load pressure medium from the second to the first pressure chamber. If the anchor no longer comes close enough to the closing magnet or creates a game between the anchor tappet and the Gas exchange valve, because the clearance compensation element too far must have a quick compensation in the opposite Direction, which with the opening Check valve is reached. The pressure in the second pressure chamber drops below that of the first pressure chamber, so that the check valve against the retaining spring opens and pressure medium from the first flows into the second pressure chamber until the game is balanced is. This process can be several working cycles of the valve take.

Der iterative Prozeß mit einem schnellen und mit einem langsamen Ausgleich, bewirkt, daß sich das Gaswechselventil ständig in einem Bereich einer optimalen Spieleinstellung bewegt. Wird jedoch der Aktuator abgeschaltet, stellt sich der Anker durch die Ventilfedern auf eine Gleichgewichtslage zwischen den Magneten ein. Dabei wirkt eine mittlere Kraft der Ventilfedern über den Aktuator auf den zweiten Druckraum. Der Druck im oberen brennkraftmaschinenabhängig gesteuerten Druckraum fällt ab und Druckmittel fließt über die Drosselverbindungen zwischen dem Kolben und dem Zylinder aus dem zweiten Druckraum ab. Das Spielausgleichselement sinkt zusammen und der Aktuator wird nach oben, in die vom Gaswechselventil abgewandte Richtung verschoben, wodurch die Gleichgewichtslage der Ventilfedern verstellt wird. Nach einem erneuten Start des Aktuators muß der zweite Druckraum des Spielausgleichselements befüllt, der Aktuator in Richtung des Gaswechselventils verschoben und die Gleichgewichtslage der Ventilfedern auf ihren korrekten Wert eingestellt werden. Dieser Vorgang kann mehrere Arbeitsspiele des Gaswechselventils dauern und kann insbesondere zu Geräuschen, einem unnötigen Verschleiß und zu einem zusätzlichen Energieaufwand führen.The iterative process with a fast and a slow one Compensation, causes the gas exchange valve constantly moved in a range of optimal game setting. Becomes however, when the actuator is turned off, the armature will sag the valve springs to an equilibrium position between the magnets on. An average force of the valve springs acts via the actuator to the second pressure chamber. The pressure in the upper combustion engine-dependent controlled pressure chamber falls off and pressure medium flows through the throttle connections between the piston and the cylinder from the second pressure chamber. The Backlash element collapses and the actuator becomes upwards, shifted in the direction away from the gas exchange valve, whereby the equilibrium position of the valve springs adjusted becomes. After a restart of the actuator of the second pressure chamber of the lash adjuster filled, the actuator moved in the direction of the gas exchange valve and the Balance position of the valve springs to their correct value be set. This process can be several work cycles take the gas exchange valve and can in particular to noise, an unnecessary wear and an additional Energy expenditure lead.

Aus der DE 41 09 666 A1 ist eine desmodromische Steuerung eines Gaswechselventils bekannt, bei der ein Öffnungsnocken und ein Schließnocken über einen Tassenstößel auf einen Ventilschaft wirken. In dem Tassenstößel sind zwei Spielausgleichselemente angeordnet, und zwar ein oberes, dem Gaswechselventil abgewandtes und ein unteres, dem Gaswechselventil zugewandtes Spielausgleichselement. Das obere Spielausgleichselement hält mit einer Kolben-Zylinder-Einheit ein Bodenteil des Tassenstößels auf dem Öffnungsnocken und stützt sich dabei mit dem Zylinder in Öffnungsrichtung auf dem Ventilschaft und mit dem Kolben in Schließrichtung am Bodenteil ab. Das zweite Spielausgleichselement hält mit einer zweiten Kolben-Zylinder-Einheit ein Mantelteil des Tassenstößels auf einem vom Schließnocken angetriebenen Arm. Der Kolben ist als Ringkolben ausgeführt, stützt sich in Schließrichtung über einen Sicherungsring am Ventilschaft ab und ist verschiebbar in dem Mantelteil geführt, das gleichzeitig als Zylinder des zweiten Spielausgleichselements dient. Der Ringkolben trennt einen unteren, auf der dem Gaswechselventil zugewandten Seite angeordneten Druckraum von einem oberen, auf der dem Gaswechselventil abgewandten Seite angeordneten Vorratsraum. Ferner weist das zweite Spielausgleichselement: ein Rückschlagventil auf, über das Druckmittel vom Vorratsraum über einen Durchbruch im Ringkolben zum Druckraum fließen kann. Das Rückschlagventil verschließt den Durchbruch mit einer Ventilkugel, die mit einer vorgespannten Schraubendruckfeder in Richtung Vorratsraum gedrückt wird. Zwei weitere im Druckraum angeordnete Schraubendruckfedern spannen den Ringkolben relativ zum Mantelteil vor.From DE 41 09 666 A1 is a desmodromic control of a Gas exchange valve known in which an opening cam and a Lock cam over a tappet on a valve stem Act. In the bucket tappet are two clearance compensation elements arranged, and that an upper, the gas exchange valve facing away and a lower, the gas exchange valve facing clearance compensation element. The upper lash adjuster stops with one Piston-cylinder unit a bottom part of the bucket tappet on the Opening cam and supports itself with the cylinder in the opening direction on the valve stem and with the piston in Closing direction on the bottom part. The second clearance compensation element holds with a second piston-cylinder unit a shell part of the bucket tappet on a driven by the closing cam Poor. The piston is designed as an annular piston, is supported in the closing direction via a retaining ring on the valve stem and is slidably guided in the shell part, the same time serves as a cylinder of the second clearance compensation element. Of the Ring piston separates a lower, on the gas exchange valve facing side pressure chamber from an upper, on the gas exchange valve side facing away from pantry. Furthermore, the second clearance compensation element: a Check valve on, over the pressure medium from the storage room via a breakthrough in the annular piston can flow to the pressure chamber. The Check valve closes the breakthrough with a valve ball, with a preloaded helical compression spring in the direction Reservoir is pressed. Two more arranged in the pressure room Helical compression springs clamp the ring piston relative to Jacket part in front.

Neben den zwei Spielausgleichselementen ist im Tassenstößel ein Überdruckventil bzw. ein Sicherheitsventil angeordnet. Das Sicherheitsventil ist ein Rückschlagventil, das einen zweiten Durchbruch im Ringkolben mit einer Ventilkugel verschließt, die mit einer vorgespannten Schraubendruckfeder in Richtung Druckraum gedrückt wird. Die Schraubendruckfeder ist hinsichtlich ihrer Vorspannkraft so ausgeführt, daß das Sicherheitsventil bei Kräften geschlossen bleibt, die bei einer regulären Ventilbetätigung auftreten. Sollte jedoch im Ventilbetrieb aufgrund von Resonanzschwingungen oder eines zu hohen Schmieröldrucks etc. ein Aufpumpen, d.h. ein ständiges Ausdehnen des zweiten Spielausgleichselements erfolgen, würden aufgrund der Zwangssteuerung über den Schließnocken unzulässig hohe Ventilkräfte bzw. -drücke auftreten, die bei der vorgeschlagenen Ausführung durch Öffnen des Überdruckventils abgebaut werden können. Gleiches gilt dann, wenn bei einem längeren Stillstand der Brennkraftmaschine sich das erste Spielausgleichselement entleert hat, und sich beim Start das zweite Spielausgleichselement vor dem ersten Spielausgleichselement ausdehnt und dadurch unzulässig hohe Ventilkräfte entstehen würden.In addition to the two clearance compensation elements is in the bucket tappet Relief valve or a safety valve arranged. The safety valve is a check valve that has a second Breakthrough in the ring piston with a valve ball closes, the with a preloaded helical compression spring in the direction of the pressure chamber is pressed. The helical compression spring is with regard to its biasing force designed so that the safety valve remains closed at forces that in a regular valve actuation occur. Should, however, in the valve operation due resonant vibrations or too high a lubricating oil pressure etc. inflating, i. a constant expansion of the second Compensatory elements would take place due to the constraint over the locking cam unacceptably high valve forces or pressures occur in the proposed embodiment can be reduced by opening the pressure relief valve. The same then applies if at a longer standstill of the internal combustion engine the first clearance compensation element empties has, and at the start before the second clearance compensation element the first clearance compensation element expands and thereby inadmissible high valve forces would arise.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Betätigen von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit einem Ausgleichselement zu schaffen, das durch einen iterativen Prozeß mit einem schnellen und einem langsamen Ausgleich ständig in einem Bereich einer optimalen Einstellung ist, und diese beim Start der Brennkraftmaschine möglichst schnell erreicht. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.The object of the invention is to provide a device for Actuation of gas exchange valves of an internal combustion engine with to create a compensation element that is characterized by an iterative Process with a fast and a slow compensation constantly is in a range of optimal setting, and this achieved as quickly as possible at the start of the engine. The object is achieved by the features of the claim 1 solved, while advantageous embodiments and developments the invention are taken from the dependent claims can.

Nach der Erfindung behält das Ausgleichselement beim Stillstand der Brennkraftmaschine seine Einstellung bei. Dies kann dadurch geschehen, daß beim Stillsetzen der Brennkraftmaschine das Ausgleichselement mechanisch, elektrisch oder hydraulisch blokkiert wird. Eine einfache Möglichkeit besteht darin, daß der Abfluß über die Drosselstelle mittels eines Ventils steuerbar ist. Das Ventil kann zweckmäßigerweise ein Magnetventil sein, das im stromlosen Zustand den Durchfluß durch die Drosselstelle schließt. Es kann abhängig von geeigneten Betriebsparametern der Brennkraftmaschine angesteuert werden, so daß ein Abfluß aus dem Druckraum nur zu bestimmten Zeitabschnitten des Betätigungszyklus des Gaswechselventils möglich ist. Im übrigen wird dadurch erreicht, daß das Ausgleichselement beim Stillstand der Brennkraftmaschine hydraulisch blockiert ist und somit seine Einstellung beibehält.According to the invention, the compensation element retains at standstill the internal combustion engine his attitude at. This can be done happen that when stopping the engine, the compensation element mechanically, electrically or hydraulically blocked becomes. A simple possibility is that the Outflow via the throttle point by means of a valve controllable is. The valve may conveniently be a solenoid valve, in the de-energized state, the flow through the throttle point closes. It may depend on suitable operating parameters the internal combustion engine are driven, so that a drain from the pressure chamber only at certain periods of the actuation cycle the gas exchange valve is possible. Otherwise, will achieved in that the compensation element at standstill of Internal combustion engine is hydraulically blocked and thus its Retains setting.

Das Ventil kann in Strömungsrichtung vor oder hinter der Drosselstelle angeordnet werden. Wird die Drosselstelle durch einen Drosselspalt zwischen dem Kolben und dem Zylinder gebildet, wird das Ventil zweckmäßigerweise in einer Abfluß- bzw. Rückflußleitung angeordnet, die zwischen dem Drosselspalt und einem den Kolben umgebenden Dichtring in den Arbeitszylinder mündet.The valve can be upstream or downstream of the throttle point to be ordered. If the throttle point by a Throttle gap formed between the piston and the cylinder, the valve is conveniently in a drain or return line arranged between the throttle gap and a the sealing ring surrounding the piston opens into the working cylinder.

Eine Ausgestaltung der Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei Vorrichtungen zum Betätigen von Gaswechselventilen, die wirkende Kraft auf ein Ausgleichselement während der Arbeitsspiele zyklisch zwischen einem maximalen und einem minimalen Wert schwankt, und zwar bedingt durch Massenträgheitskräfte, Druckschwankungen im Zylinderkopf und insbesondere bei Vorrichtungen, die zumindest eine auf das Gaswechselventil wirkende Ventilfeder aufweisen, sowie durch die Veränderung der Spannkraft über einen Arbeitszyklus. Diese Schwankungen, die nur während der Arbeitsspiele auftreten, werden von der Erfindung genutzt, während der Arbeitsspiele eine definierte Leckage zu erreichen und damit die Tendenz, daß sich das Ausgleichselement stets langsam verkürzt oder in besonderen Anordnungen verlängert und daß das Ausgleichselement bei Stillstand der Brennkraftmaschine seine Einstellung vollständig oder zumindest nahezu unverändert beibehält.An embodiment of the invention is based on the knowledge, that in devices for actuating gas exchange valves, the acting force on a compensating element during work cycles cyclically between a maximum and a minimum Value fluctuates, due to inertia forces, Pressure fluctuations in the cylinder head and in particular in devices, the at least one acting on the gas exchange valve Have valve spring, as well as by changing the clamping force over a work cycle. These fluctuations only while the work games are being performed by the invention used, during the work cycles a defined leakage too reach and thus the tendency that the compensation element always slowly shortened or extended in special arrangements and that the compensation element at standstill of the internal combustion engine his attitude completely or at least almost unchanged.

Ein langsamer Ausgleich eines gewünschten iterativen Prozesses in eine Richtung wird zweckmäßigerweise mit einem Hochdruckventil erreicht. Über das Hochdruckventil fließt während der Arbeitsspiele eine bestimmte Menge an Druckmittel gedrosselt ab, indem dieses zyklisch bei einer definierten Kraft auf das Ausgleichselement öffnet und bei einer definierten Kraft schließt, wobei die Kräfte jeweils größer als eine mittlere Kraft und kleiner oder gleich einer maximalen Kraft auf das Ausgleichselement sind.
Ein schneller Ausgleich des iterativen Prozesses in die entgegengesetzte Richtung wird mit einem Rückschlagventil erreicht. Wird die Brennkraftmaschine abgeschaltet, treten keine zyklischen Schwankungen der Kraft auf das Ausgleichselement auf. Die definierte Öffnungskraft des Hochdruckventils im Bereich einer maximalen Kraft wird nicht erreicht bzw. bei bestimmten Vorrichtungen nur kurz beibehalten, beispielsweise bei einer Vorrichtung mit einer in Schließrichtung wirkenden Ventilfeder, bei der das Gaswechselventil in Öffnungsstellung stehenbleibt. Ist die auf das Ausgleichselement wirkende Kraft bei Stillstand der Brennkraftmaschine kleiner als die Öffnungskraft bleibt das Hochdruckventil geschlossen. Druckmittel kann aus dem nach außen dicht verschlossenen Druckraum nicht abfließen, wodurch das Ausgleichselement seine Einstellung beibehält. Ist die wirkende Kraft größer als die Öffnungskraft, fließt nur eine geringe Menge an Druckmittel ab, bis die Schließkraft erreicht und das Hochdruckventil geschlossen wird. Die Einstellung des Ausgleichselements wird nur geringfügig verändert.A slow compensation of a desired iterative process in one direction is conveniently achieved with a high pressure valve. About the high pressure valve flows during the work cycles throttled from a certain amount of pressure fluid by this cyclically opens at a defined force on the compensation element and closes at a defined force, the forces each greater than an average force and less than or equal to a maximum force the compensation element are.
A quick equalization of the iterative process in the opposite direction is achieved with a check valve. If the internal combustion engine is switched off, no cyclic fluctuations of the force occur on the compensation element. The defined opening force of the high pressure valve in the region of a maximum force is not achieved or maintained only briefly in certain devices, for example in a device with a valve spring acting in the closing direction, in which the gas exchange valve stops in the open position. If the force acting on the compensating element at standstill of the internal combustion engine is less than the opening force, the high-pressure valve remains closed. Pressure fluid can not flow out of the pressure chamber sealed to the outside, whereby the compensating element retains its setting. If the acting force is greater than the opening force, only a small amount of pressure fluid flows until the closing force is reached and the high-pressure valve is closed. The adjustment of the compensation element is only slightly changed.

Die erfindungsgemäße Lösung kann bei verschiedenen Arten von Vorrichtungen zum Betätigen eines Gaswechselventils eingesetzt werden, wie bei Vorrichtungen mit einem Öffnungsnocken und mit einem Schließnocken, die keine Ventilfeder aufweisen, bei Vorrichtungen mit einem Öffnungsnocken und mit einer in Schließrichtung wirkenden Ventilfeder usw. Besonders vorteilhaft wird die erfindungsgemäße Lösung jedoch bei elektromagnetischen Gaswechselventilsteuerungen eingesetzt. Elektromagnetische Gaswechselventilsteuerungen weisen einen Aktuator auf, der einen Öffnungsmagneten und einen Schließmagneten besitzt, zwischen deren Polflächen ein Anker koaxial verschiebbar angeordnet ist und auf einen Ventilschaft des Gaswechselventils wirkt. Ferner wirkt auf das Gaswechselventil ein Federmechanismus mit zumindest einer in Öffnungsrichtung wirkenden und zumindest einer in Schließrichtung wirkenden vorgespannten Ventilfeder. Wird der Aktuator mit der Brennkraftmaschine abgeschaltet, stellt sich der Anker auf eine Gleichgewichtslage der Ventilfedern zwischen den Polflächen der Magnete ein. In dieser Stellung wirkt eine Kraft auf das Ausgleichselement, die kleiner ist als die Öffnungskraft des Hochdruckventils und größer ist als die Öffnungskraft des Rückschlagventils, so daß aus dem dicht verschlossenen Druckraum kein Druckmittel abfließt und die Einstellung des Ausgleichselements bei Stillstand der Brennkraftmaschine beibehalten wird. Eine gleiche Wirkung kann durch das elektrisch ansteuerbare Magnetventil erzielt werden.The solution according to the invention can be used in various types of Used devices for actuating a gas exchange valve be as with devices with an opening cam and with a closing cam, which have no valve spring, in devices with an opening cam and with one in the closing direction acting valve spring, etc. is particularly advantageous However, the solution according to the invention in electromagnetic gas exchange valve controls used. Electromagnetic gas exchange valve controls have an actuator, the one Opening magnet and a closing magnet has, between whose pole faces an armature is arranged coaxially displaceable and acts on a valve stem of the gas exchange valve. Further acts on the gas exchange valve, a spring mechanism with at least one acting in the opening direction and at least one in Closing direction biased valve spring. Will the Actuator switched off with the internal combustion engine, it turns the anchor to an equilibrium position of the valve springs between the pole faces of the magnets. In this position one acts Force on the compensation element that is smaller than the opening force of the high pressure valve and is greater than the opening force the check valve, so that from the sealed Pressure chamber no pressure fluid drains and the setting of the compensation element at standstill of the internal combustion engine is maintained. A similar effect can be achieved by the electrically controllable solenoid valve can be achieved.

Das Ausgleichselement kann ein Spielausgleichselement, ein Ausgleichselement, mit dem eine Ventilfedervorspannung einstellbar ist oder ein sonstiges Ausgleichselement sein, das im Kraftfluß eines Betätigungselements auf ein Gaswechselventil angeordnet ist.The compensation element may be a clearance compensation element, a compensation element, adjustable with a valve spring preload is or another compensation element that is in the power flow an actuating element arranged on a gas exchange valve is.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawing, embodiments of the invention shown. The description and the claims contain numerous features in combination. The expert will be the Expediently consider features individually and to meaningful summarize further combinations.

Es zeigt:

Fig. 1
einen schematischen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
Fig. 2
eine Prinzipskizze eines Ausgleichselements,
Fig. 3
eine Variante zu einem Ausgleichselement nach Fig. 2,
Fig. 4
einen Druckverlauf in einem Druckraum eines Ausgleichselements und
Fig. 5
eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts IV in Fig. 1.
It shows:
Fig. 1
a schematic partial section through a device according to the invention,
Fig. 2
a schematic diagram of a compensating element,
Fig. 3
a variant of a compensation element according to Fig. 2,
Fig. 4
a pressure curve in a pressure chamber of a compensating element and
Fig. 5
an enlarged view of the section IV in Fig. 1st

Ein elektromagnetischer Aktuator 20 ist in eine Ausnehmung 75 eines Zylinderkopfs 25 eingelassen, die mit einem nicht näher dargestellten Zylinderkopfdeckel 26 verschlossen ist. Der Aktuator 20 betätigt ein Gaswechselventil 7, das mit seinem Ventilschaft 24 mittels einer Ventilführung 27 in dem Zylinderkopf 25 geführt ist. Der Aktuator 20 besitzt zwei Schaltmagnete, und zwar einen oberen Schließmagneten 22 und einen unteren Öffnungsmagneten 21. Zwischen den Polflächen der Schaltmagnete 21 und 22 bewegt sich ein Anker 23, der über einen Ankerstößel 28 auf den Ventilschaft 24 des Gaswechselventils 7 wirkt.An electromagnetic actuator 20 is in a recess 75th a cylinder head 25 is inserted, with a not closer shown cylinder head cover 26 is closed. The actuator 20 actuates a gas exchange valve 7, with its valve stem 24 by means of a valve guide 27 in the cylinder head 25 is performed. The actuator 20 has two solenoids, and although an upper closing magnet 22 and a lower opening magnet 21. Between the pole faces of the solenoids 21st and 22, an armature 23 moves over an armature tappet 28 acts on the valve stem 24 of the gas exchange valve 7.

Zwischen dem Öffnungsmagneten 21 und dem Gaswechselventil 7 ist ein Federgehäuse 29 vorgesehen, in dem ein Federmechanismus, bestehend aus zwei Ventilfedern 10 und 11, untergebracht ist. Between the opening magnet 21 and the gas exchange valve 7 is a spring housing 29 is provided, in which a spring mechanism, consisting of two valve springs 10 and 11, is housed.

Die obere Ventilfeder 10 wirkt mit einem Ende auf einen mit dem Gaswechselventil 7 bewegten Federteller 30 in Öffnungsrichtung 18 und stützt sich mit dem anderen Ende an dem Öffnungsmagneten 21 ab. Die untere Ventilfeder 11 wirkt mit einem Ende auf einen mit dem Gaswechselventil 7 bewegten Federteller 31 in Schließrichtung 17 und stützt sich am anderen Ende auf einer Federauflage 19 ab.The upper valve spring 10 acts with one end on one with the Gas exchange valve 7 moved spring plate 30 in the opening direction 18 and is supported by the other end of the opening magnet 21 off. The lower valve spring 11 acts with one end on a with the gas exchange valve 7 moving spring plate 31 in the closing direction 17 and is based on a spring rest at the other end 19 off.

Die Darstellungen zeigen den Aktuator 20 in der Schließstellung, in der der Schließmagnet 22 bestromt ist und der Anker 23 an der Polfläche des Schließmagneten 22 anliegt. Gleichzeitig ist das Gaswechselventil 7 geschlossen, indem sein Ventilteller 32 auf einen Ventilsitzring 33 aufsitzt, der im Zylinderkopf 25 eingelassen ist und die Öffnung eines Gaswechselkanals 34 bildet. Wird der Schließmagnet 22 stromlos geschaltet und der Öffnungsmagnet 21 bestromt, öffnet das Gaswechselventil 7, bis der Anker 23 an der Polfläche des Öffnungsmagneten 21 anliegt. Damit ist der maximale Öffnungshub erreicht.The illustrations show the actuator 20 in the closed position, in which the closing magnet 22 is energized and the armature 23rd rests against the pole face of the closing magnet 22. simultaneously the gas exchange valve 7 is closed by its valve plate 32 is seated on a valve seat ring 33 in the cylinder head 25th is recessed and forms the opening of a gas exchange channel 34. If the closing magnet 22 is de-energized and the opening magnet 21 energized, the gas exchange valve 7 opens until the Anchor 23 abuts the pole face of the opening magnet 21. In order to the maximum opening stroke has been reached.

Von Beginn an nicht berücksichtigte oder sich über die Zeit verändernde Größen, wie beispielsweise Fertigungstoleranzen einzelner Bauteile, Verschleiß an dem Ventilsitzring 33 usw., können dazu führen, daß der Anker 23 an der Polfläche des Schließmagneten 22 anliegt bevor der Ventilteller 32 am Ventilsitzring 33 zum anliegen kommt, wodurch das Gaswechselventil 7 nicht vollständig schließt, daß zwar das Gaswechselventil 7 vollständig schließt, jedoch der Anker 23 nicht an der Polfläche des Schließmagneten 22 zum anliegen kommt, oder daß Spiel zwischen dem Ankerstößel 28 und dem Ventilschaft 24 auftritt. Um dies zu vermeiden, ist zwischen dem Ankerstößel 28 und dem Ventilschaft 24 ein Ausgleichselement 3 angeordnet, das als Spielausgleichselement dient. Das Ausgleichselement 3 wird über eine Tasse 35 mit Drucköl versorgt, die zwischen dem Ausgleichselement 3 und dem Ankerstößel 28 angeordnet ist, mit seinen Seitenwangen 36 das Ausgleichselement 3 teilweise umgibt und nach außen in einer öldruckgespeisten, zylinderkopffesten Führung 37 über Gleitreibung geführt ist.Not taken into account from the beginning or over time changing sizes, such as manufacturing tolerances individual components, wear on the valve seat ring 33, etc., can cause the armature 23 at the pole face of the Closing magnet 22 is present before the valve plate 32 on the valve seat ring 33 comes to lie, whereby the gas exchange valve. 7 does not completely close, that although the gas exchange valve. 7 completely closes, but the armature 23 is not on the pole face the closing magnet 22 comes to rest, or that game occurs between the armature plunger 28 and the valve stem 24. To avoid this, is between the armature plunger 28 and the Valve stem 24, a compensation element 3 is arranged, as Play compensation element is used. The compensation element 3 is over a cup 35 supplied with pressurized oil between the compensation element 3 and the armature plunger 28 is arranged with his side cheeks 36, the compensation element 3 partially surrounds and outward in an oil pressure fed, cylinder head fixed Guide 37 is guided over sliding friction.

Die Führung 37 ist von einem separaten Bauteil 38 gebildet. Das Bauteil 38 ist im Zylinderkopf 25 eingesetzt und stützt sich über einen Bund 39 in Schließrichtung 17 am Öffnungsmagneten 21 und in Öffnungsrichtung 18 an einer Stufe 40 im Zylinderkopf 25 ab. Das Bauteil 38 besitzt an seinem äußeren Umfang einen Druckraum 41, über den es über einen Kanal 42 mit einem Druckanschluß 43 verbunden ist. Vom Druckraum 41 führt ein Kanal 44 zur Führung 37 und mündet in einer Ringnut 45. Kurz vor und in der Schließstellung des Gaswechselventils 7 ist ein sich bildender Innenraum 46 zwischen der Tasse 35 und dem Ausgleichselement 3 über einen Kanal 47 in der Tasse 35 mit der Ringnut 45 verbunden. Der Innenraum 46 ist nach außen über eine Dichtung 48 zwischen dem Ausgleichselement 3 und der Tasse 35 abgedichtet. Der Anker 23 mit seinem Ankerstößel 28, das Ausgleichselement 3 und das Gaswechselventil 7 können rotationssymmetrisch eingebaut werden. Durch die Ringnut 45 ist sicher gestellt, daß die Tasse 35 unabhängig von der Ausrichtung bei der Montage mit Öl versorgt wird. Das Drucköl wird dann, wenn erforderlich, über eine Ausnehmung 49 an einer inneren Deckseite 67 der Tasse 35 dem Ausgleichselement 3 zugeführt. Die Zuführung von Drucköl über Tassen 35 ist eine ausgereifte und damit mit wenigen Problemen behaftete Technik. Möglich ist jedoch auch, das Drucköl mit oder ohne Tasse 35 direkt seitlich einem entsprechend ausgeführten Ausgleichselement oder über den Ankerstößel 28 zuzuführen.The guide 37 is formed by a separate component 38. The Component 38 is inserted in the cylinder head 25 and is supported via a collar 39 in the closing direction 17 on the opening magnet 21st and in the opening direction 18 at a step 40 in the cylinder head 25th from. The component 38 has at its outer periphery a Pressure chamber 41, via which it via a channel 42 with a pressure connection 43 is connected. From the pressure chamber 41, a channel 44 leads to the guide 37 and opens into an annular groove 45. Shortly before and in the closed position of the gas exchange valve 7 is a forming Interior 46 between the cup 35 and the compensation element 3 via a channel 47 in the cup 35 with the Ring groove 45 connected. The interior 46 is outwardly over a Seal 48 between the compensating element 3 and the cup 35th sealed. The armature 23 with its armature plunger 28, the compensation element 3 and the gas exchange valve 7 can be rotationally symmetrical to be built in. Through the annular groove 45 is safe provided that the cup 35 regardless of the orientation the assembly is supplied with oil. The pressure oil is then, if required, via a recess 49 on an inner cover page 67 of the cup 35 is supplied to the compensating element 3. The feeder of pressurized oil over cups 35 is a mature and so with a few problems afflicted technology. It is possible, however Also, the pressure oil with or without cup 35 directly on the side a correspondingly executed compensation element or over the Supply armature plunger 28.

Durch eine Längenänderung des Ausgleichselements 3 kann die Gesamtlänge von dem Ankerstößel 28, dem Ausgleichselement 3 und dem Ventilschaft 24 entsprechend nachgeregelt werden. Bei einem schwimmend gelagerten Aktuator 20 kann das Spielausgleichselement grundsätzlich auch auf der dem Gaswechselventil 7 abgewandten Seite des Schließmagneten 22 und/oder auf der dem Gaswechselventil 7 zugewandten Seite des Öffnungsmagneten 21 angeordnet sein.By a change in length of the compensating element 3, the Total length of the armature plunger 28, the compensation element 3 and be readjusted according to the valve stem 24. At a floating actuator 20 may be the lash adjuster basically also on the gas exchange valve 7 facing away Side of the closing magnet 22 and / or on the gas exchange valve 7 facing side of the opening magnet 21 is arranged his.

Die auftretenden Störgrößen und ein dadurch bedingter Spielausgleich durch das Ausgleichselement 3, können dazu führen, daß die durch die Ventilfedern 10, 11 bestimmte Gleichgewichtslage nicht mit einer energetischen Mittenlage zwischen den Polflächen übereinstimmt bzw. nicht eine vorbestimmte Position aufweist und daß eine auf das Gaswechselventil 7 in Schließstellung wirkende Restschließkraft der unteren Ventilfeder 11 verändert wird. Um dies zu vermeiden, besitzt die Vorrichtung ein Ausgleichselement 4, mit dem die Federauflage 19 der in Schließrichtung 17 wirkenden Ventilfeder 11 verschiebbar ist und die in der Schließstellung des Gaswechselventils 7 wirkende Restschließkraft konstant und auch auf einzelne Betriebszustände einstellbar ist.The occurring disturbance variables and a resulting clearance compensation through the compensation element 3, may cause the determined by the valve springs 10, 11 equilibrium position not with an energetic middle position between the pole faces matches or does not have a predetermined position and that one on the gas exchange valve 7 in the closed position acting residual closing force of the lower valve spring 11 changed becomes. To avoid this, the device has a Compensation element 4, with which the spring support 19 of in Closing direction 17 acting valve spring 11 is displaceable and the acting in the closed position of the gas exchange valve 7 Residual clamping force constant and also to individual operating states is adjustable.

Fig. 2 zeigt eine Prinzipskizze des Ausgleichselements 3. Das Ausgleichselement 3 besitzt einen durch einen Kolben 12 und einen Arbeitszylinder 50 gebildeten Druckraum 1, der mit einer Dichtung 14 zwischen dem Kolben 12 und dem Zylinder 50 nach außen abgedichtet ist. Auf den Kolben 12 wirkt der Ankerstößel 28 mit einer Kraft 68 in Öffnungsrichtung 18 und auf den Zylinder 50 wirkt der Ventilschaft 24 mit einer Kraft 69 in Schließrichtung 17.Fig. 2 shows a schematic diagram of the compensating element 3. The Compensation element 3 has a by a piston 12 and a working cylinder 50 formed pressure chamber 1, with a Seal 14 between the piston 12 and the cylinder 50 after is sealed on the outside. On the piston 12 of the anchor tappet acts 28 with a force 68 in the opening direction 18 and on the cylinder 50, the valve stem 24 acts with a force 69 in the closing direction 17th

Um das Gaswechselventil 7 zu öffnen, wird der Schließmagnet 22 stromlos geschaltet und der Öffnungsmagnet 21 bestromt, der Anker 23 wirkt auf den Ventilschaft 24 in Öffnungsrichtung 18 und spannt dabei die in Schließrichtung 17 wirkende Ventilfeder 11 weiter vor. Die auf das Ausgleichselement 3 wirkende Kraft steigt auf einen maximalen Wert 54 an. In Fig. 4 ist über ein Arbeitsspiel 62 ein Druck 61 im Druckraum 1 aufgetragen. Ein als Hochdruckventil 5 ausgebildetes Ventil des Ausgleichselements 3 öffnet bei einem definierten Druck im Druckraum 1 bzw. bei einer definierten Kraft 8, die um einen Sicherheitswert 55 größer ist als eine mittlere Kraft 53 und kleiner ist als eine maximale Kraft 54. Das Hochdruckventil 5, das vorzugsweise als konventionelles Rückschlagventil ausgeführt ist, steuert den Durchfluß durch eine Drossel 52, die in Strömungsrichtung vor oder hinter dem Hochdruckventil 5 angeordnet sein kann. So kann bei geöffnetem Ventil 5 eine geringe Menge an Druckmittel gedrosselt abfließen, ohne daß ein Druckverlauf 51 in dem Druckraum 1 wesentlich beeinflußt wird.In order to open the gas exchange valve 7, the closing magnet 22 de-energized and energized the opening magnet 21, the Anchor 23 acts on the valve stem 24 in the opening direction 18th and thereby biases the valve spring acting in the closing direction 17 11 further ahead. The force acting on the compensating element 3 force rises to a maximum value of 54. In Fig. 4 is about a Working cycle 62, a pressure 61 in the pressure chamber 1 is applied. On designed as a high-pressure valve 5 valve of the compensating element 3 opens at a defined pressure in the pressure chamber 1 or at a defined force 8, which by a safety value 55 is greater than an average force 53 and less than one maximum force 54. The high pressure valve 5, preferably as Conventional check valve is running controls the Flow through a throttle 52, in the flow direction before or can be arranged behind the high pressure valve 5. So can with the valve open 5 throttled a small amount of pressure medium drain, without a pressure curve 51 in the pressure chamber 1 is significantly affected.

Um das Gaswechselventil 7 zu schließen, wird der Öffnungsmagnet 21 stromlos geschaltet und der Schließmagnet 22 bestromt. Die in Öffnungsrichtung 18 wirkende Ventilfeder 10 wird weiter vorgespannt und die in Schließrichtung 17 wirkende Ventilfeder 11 wird entspannt. Die auf das Ausgleichselement 3 wirkende Kraft sinkt auf einen minimalen Wert 56 ab, auf die sogenannte Restschließkraft. Das Hochdruckventil 5 schließt bei einer definierten Kraft 9, die kleiner als die maximale Kraft 54 und um den Sicherheitswert 55 größer als die mittlere Kraft 53 ist. Kurz bevor die Restschließkraft 56 erreicht ist, öffnet ein Rückschlagventil 57 bei einer definierten Kraft 58, die kleiner ist als die mittlere Kraft 53. Druckmittel kann vom Druckanschluß 43 in den Druckraum 1 nachfließen, wodurch sich das Ausgleichselement 3 ausdehnen und positives Spiel ausgeglichen werden kann. Wird das Gaswechselventil 7 wieder geöffnet, schließt das Rückschlagventil 57 bei einer definierten Kraft 59, die größer als die Restschließkraft 56 und kleiner als die mittlere Kraft 53 ist. Über einen weiten Bereich des Öffnungshubs und des Schließhubs des Gaswechselventils 7 ist das Hochdruckventil 5 und das Rückschlagventil 57 dicht verschlossen, in dem die Bewegung des Gaswechselventils 7 nicht beeinträchtigt wird. Während der Arbeitsspiele des Gaswechselventils 7 wird eine definierte Leckage und damit die Möglichkeit einer optimalen Einstellung erreicht. Vorteilhaft sind die Öffnungskraft 58 und die Schließkraft 59 des Rückschlagventils 57 und die Öffnungskraft 8 und die Schließkraft 9 des Hochdruckventils 5 gleich groß. Grundsätzlich können jedoch die Öffnungskräfte von den Schließkräften unterschiedlich groß ausgeführt werden.To close the gas exchange valve 7, the opening magnet 21 de-energized and the closing magnet 22 energized. The in the opening direction 18 acting valve spring 10 is further biased and the valve spring 11 acting in the closing direction 17 is relaxed. The force acting on the compensating element 3 force drops to a minimum value of 56, the so-called residual closing force. The high pressure valve 5 closes at a defined Force 9, which is less than the maximum force 54 and around the safety value 55 is greater than the average force 53. Just before the residual closing force 56 is reached, opens Check valve 57 at a defined force 58, the smaller is as the average force 53. Pressure medium can from the pressure port 43 flow into the pressure chamber 1, whereby the compensation element 3 stretch and balanced positive game can be. If the gas exchange valve 7 is opened again, closes the check valve 57 at a defined force 59, which is larger than the remaining closing force 56 and smaller than that mean force is 53. Over a wide range of the opening stroke and the closing stroke of the gas exchange valve 7 is the high pressure valve 5 and the check valve 57 tightly closed, in which the movement of the gas exchange valve 7 is not affected becomes. During the work cycles of the gas exchange valve 7 is a defined leakage and thus the possibility of a achieved optimal setting. Advantageous are the opening force 58 and the closing force 59 of the check valve 57 and the opening force 8 and the closing force 9 of the high pressure valve 5 same size. In principle, however, the opening forces be executed by the closing forces of different sizes.

Bei abgeschaltetem Aktuator 20 bzw. bei abgeschalteter Brennkraftmaschine stellt sich der Anker 23 auf eine Gleichgewichtslage der Ventilfedern 10, 11 zwischen den Polflächen der Magnete 21 und 22 ein. Auf das Ausgleichselement 3 wirkt die mittlere Kraft 53, bei der das Hochdruckventil 5 und das Rückschlagventil 57 geschlossen sind. Aus dem Druckraum 1 fließt kein Druckmittel und die Einstellung des Ausgleichselements 3 wird beibehalten.When the actuator 20 is switched off or when the internal combustion engine is switched off the armature 23 is in an equilibrium position the valve springs 10, 11 between the pole faces of the magnets 21 and 22. On the compensation element 3, the middle acts Force 53, in which the high pressure valve 5 and the check valve 57 are closed. From the pressure chamber 1 flows no Pressure medium and the adjustment of the compensating element 3 is maintained.

Anstelle des Hochdruckventils 5 kann ein als Magnetventil 70 ausgebildetes Ventil verwendet werden. Fig. 3 zeigt eine Variante mit einem solchen Magnetventil 70. Dabei bildet ein Kolben 73 mit seinem Bund 72 an seinem Umfang zum Arbeitszylinder 50 hin einen Drosselspalt 71, der nach außen durch die Dichtung 14 abgedichtet ist. Zwischen dem Drosselspalt 71 und der Dichtung 14 mündet ein Rückflußkanal 74 in den Arbeitszylinder 50. Über den Drosselspalt 71 kann daher nur Druckmittel abfließen, wenn das Magnetventil 70 geöffnet ist. Das Druckmittel wird in einen Druckmittelsumpf, z.B. einen Schmierölsumpf, oder in eine Vorratskammer geleitet, aus der der Druckraum 1 gespeist wird.Instead of the high-pressure valve 5 may be a solenoid valve 70th trained valve can be used. Fig. 3 shows a variant with such a solenoid valve 70. In this case forms a piston 73 with its collar 72 at its periphery to the working cylinder 50th towards a throttle gap 71 which outwardly through the seal 14th is sealed. Between the throttle gap 71 and the seal 14 opens a reflux channel 74 in the working cylinder 50. About Therefore, only the pressure medium can flow out of the throttle gap 71 when the solenoid valve 70 is open. The pressure medium is in a Pressure sump, e.g. a lubricating oil sump, or in a pantry passed, from which the pressure chamber 1 is fed.

Das Magnetventil 70 ist in Abhängigkeit von geeigneten Betriebsparametern beliebig ansteuerbar, so daß der Abfluß über den Drosselspalt 71 zeitlich auf bestimmte Phasen des Arbeitszyklus begrenzt werden kann. Bei stromlosem Magnetventil 70 ist der Abfluß aus dem Druckraum 1 gesperrt, so daß das Ausgleichselement 3 hydraulisch blockiert ist und somit während des Stillstands der Brennkraftmaschine seine Einstellung beibehält. Das Magnetventil 70 kann in entsprechender Weise auch bei einer Ausgleichsvorrichtung 4 anstelle eines Hochdruckventils 6 verwendet werden.The solenoid valve 70 is dependent on suitable operating parameters arbitrarily controllable, so that the drain over the throttle gap 71 in time to certain phases of the duty cycle can be limited. When de-energized solenoid valve 70 is the drain blocked from the pressure chamber 1, so that the compensation element 3 is hydraulically blocked and thus during the Standstill of the internal combustion engine maintains its attitude. The solenoid valve 70 can also be used in a corresponding manner Compensation device 4 used in place of a high pressure valve 6 become.

Fig. 5 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Ausgleichselements 4 aus Fig. 1. Das Ausgleichselement 4 besitzt einen durch einen Kolben 13 und einen Arbeitszylinder 60 gebildeten Druckraum 2, der mit vier Dichtungen 15, 16, 65, 66 zwischen dem Kolben 13 und dem Zylinder 60 abgedichtet ist. Ferner besitzt das Ausgleichselement 4 ein Hochdruckventil 6 und ein Rückschlagventil 64. Die Federauflage 19 und der Kolben 13 sind einstückig ausgeführt, wodurch zusätzliche Bauteile eingespart werden können. Die Federauflage 19 bzw. der Kolben 13 ist U-förmig ausgebildet und ist dadurch leicht und gut geführt.Fig. 5 shows an enlarged section of the compensating element 4 of Fig. 1. The compensating element 4 has a through a piston 13 and a working cylinder 60 formed pressure chamber 2, with four seals 15, 16, 65, 66 between the Piston 13 and the cylinder 60 is sealed. Furthermore owns the compensation element 4, a high-pressure valve 6 and a check valve 64. The spring seat 19 and the piston 13 are made in one piece, saving additional components can be. The spring seat 19 and the piston 13 is U-shaped trained and is thus easily and well managed.

Die auf das Ausgleichselement 4 wirkende Kraft von der Ventilfeder 11 schwankt während der Arbeitsspiele des Gaswechselventils 7 zwischen einer maximalen Kraft und einer minimalen Kraft wie auf das Ausgleichselement 3. Wird das Gaswechselventil 7 geöffnet, steigt die Kraft auf einen maximalen Wert an. Das Hochdruckventil öffnet bei einer definierten Kraft, die kleiner ist als die maximale Kraft und um einen Sicherheitswert größer ist als eine mittlere auf das Ausgleichselement 4 wirkende Kraft. Druckmittel kann dadurch über das Hochdruckventil 6 und über eine dem Hochdruckventil 6 nachgeschaltete Drossel 63 gedrosselt abfließen. Wird das Gaswechselventil 7 geschlossen, sinkt die Kraft auf das Ausgleichselement auf einen minimalen Wert ab. Das Hochdruckventil 6 schließt bei einer definierten Kraft, die um einen Sicherheitswert größer ist als die mittlere Kraft. Wird ein definierter Wert, und zwar eine vorgegebene Restschließkraft unterschritten, öffnet das Rückschlagventil 64. Druckmittel fließt aus einem nicht näher dargestellten Druckanschluß in den Druckraum 2 nach, bis sich die vorgegebene Restschließkraft einstellt und das Rückschlagventil 64 wieder schließt. Wie beim Ausgleichselement 3, wird während der Arbeitsspiele des Gaswechselventils 7 eine definierte Leckage und damit die Möglichkeit einer optimalen Einstellung der Ventilfedervorspannung, der Gleichgewichtslage und der Restschließkraft erreicht. Bei abgeschaltetem Aktuator 20 ist das Hochdruckventil 6 und das Rückschlagventil 64 dicht verschlossen. Aus dem Druckraum 2 fließt kein Druckmittel ab, die Einstellung des Ausgleichselements 4 wird beibehalten und die Brennkraftmaschine kann mit der Einstellung wieder gestartet werden, die beim Stillsetzen vorlag.The force acting on the compensating element 4 force of the valve spring 11 fluctuates during the working cycles of the gas exchange valve 7 between a maximum force and a minimum force as on the compensating element 3. Will the gas exchange valve 7 opened, the force increases to a maximum value. The High pressure valve opens at a defined force, the smaller is greater than the maximum force and a safety value is acting as a mean on the compensating element 4 Force. Pressure medium can thereby via the high pressure valve 6 and throttled via a high pressure valve 6 downstream throttle 63 flow away. If the gas exchange valve 7 is closed, the force on the compensating element decreases to a minimum Value off. The high pressure valve 6 closes at a defined Force that is greater than the mean by a safety value Force. Will be a defined value, a given Lowering residual closing force, opens the check valve 64. pressure fluid flows from a non-illustrated Pressure connection in the pressure chamber 2 after, until the predetermined Restschließkraft adjusts and the check valve 64 again closes. As with the compensation element 3, is during the work games the gas exchange valve 7 a defined leakage and so that the possibility of an optimal adjustment of the valve spring preload, the equilibrium position and the residual closing force reached. When the actuator 20 is off, the high pressure valve 6 and the check valve 64 sealed. From the Pressure chamber 2 no pressure fluid flows off, the setting of the Compensating element 4 is maintained and the internal combustion engine can be restarted with the setting that was set at Shutdown was present.

Claims (11)

  1. Device for operating a gas-change valve for an internal combustion engine with at least one equalization element that has a surge chamber that is connected by means of a check valve to a storage space and, with a restrictor via which pressure medium can flow out of the surge chamber during the working cycle, characterized in that the equalization element (3, 4) substantially maintains its setting when the internal combustion engine is idle.
  2. Device in accordance with claim 1, characterized in that the outflow via the restrictor (52, 63, 71) can be controlled by means of a valve (5, 6, 70).
  3. Device in accordance with claim 2, characterized in that a solenoid valve is provided, as a valve, that closes in the currentless state of flow through the restrictor (52, 63, 71).
  4. Device in accordance with claim 2, characterized in that the equalization element (3, 4) is disposed on the gas-change valve in the flux of force of an actuating element (20) and the surge chamber (1, 2) is sealed on the outside, and that the equalization element (3, 4) has a high-pressure valve (5, 6), as valve, via which pressure medium flows off partially throttled during the normal working cycle of the gas-change valve (7), in that the high-pressure valve (5, 6) opens on a cyclic basis when there is a certain force on the equalization element (3, 4), and closes at a certain force (9) that, in each case, is greater than an average force (53) and in each case is slightly lower than or equal to a maximum force (54) on the equalization element (3, 4).
  5. Device in accordance with one of the preceding claims, characterized in that at least one valve spring (10, 11) acts on the gas-change valve (7).
  6. Device in accordance with one of claims 2 to 5, characterized in that the surge chamber (1, 2) is sealed, towards the side of the piston (12, 13), with seals (14, 15, 16, 65, 66) between the piston (12, 13) and the cylinder (50, 60).
  7. Device in accordance with one of the foregoing claims, characterized in that the high-pressure valve (5, 6) is a ball valve functioning as a check valve.
  8. Device in accordance with one of the foregoing claims, characterized in that the equalization element (3) is a play-compensation element.
  9. Device in accordance with one of claims 1 to 4, characterized in that the device has at least one valve spring (11) that acts in the direction of closure (17) on the gas-change valve (7) and rests, in the direction of opening (18), on a spring pad (19) whereby the spring pad (19) can be displaced with the equalization element (4) and the tensioning on the valve spring (11) can thereby be adjusted.
  10. Device in accordance with claim 6, characterized in that the spring pads (19) are constructed as a single piece with a piston (13) of the equalization element (4).
  11. Device in accordance with one of the foregoing claims, characterized in that the gas-change valve (7) is operated by an electromagnetic actuator (21) that has an opening magnet (21) and a closing magnet (22), between the polar surfaces of which a stay (23) is disposed such that it can move coaxially in relation to the gas-change valve (7) that acts on a valve shaft (24), and with a spring mechanism that has a prestressed valve spring (10), that acts in the direction of opening (18), and an initially tensioned valve spring (11) that acts in the direction of closing (17).
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