[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

EP3520125A1 - Elektromagnetisches stellsystem sowie betriebsverfahren - Google Patents

Elektromagnetisches stellsystem sowie betriebsverfahren

Info

Publication number
EP3520125A1
EP3520125A1 EP17771685.9A EP17771685A EP3520125A1 EP 3520125 A1 EP3520125 A1 EP 3520125A1 EP 17771685 A EP17771685 A EP 17771685A EP 3520125 A1 EP3520125 A1 EP 3520125A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coil
operating state
adjusting
control
induction signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP17771685.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3520125B1 (de
Inventor
Jörg BÜRSSNER
Peter Vincon
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.)
ETO Magnetic GmbH
Original Assignee
ETO Magnetic GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ETO Magnetic GmbH filed Critical ETO Magnetic GmbH
Publication of EP3520125A1 publication Critical patent/EP3520125A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3520125B1 publication Critical patent/EP3520125B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/064Circuit arrangements for actuating electromagnets
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1638Armatures not entering the winding
    • H01F7/1646Armatures or stationary parts of magnetic circuit having permanent magnet
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/081Magnetic constructions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/18Circuit arrangements for obtaining desired operating characteristics, e.g. for slow operation, for sequential energisation of windings, for high-speed energisation of windings
    • H01F7/1872Bistable or bidirectional current devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F2007/1669Armatures actuated by current pulse, e.g. bistable actuators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F2007/1684Armature position measurement using coils
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F2007/1692Electromagnets or actuators with two coils

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic control system, in particular a Ventiltriebverstellsystem for internal combustion engines, preferably in motor vehicles, according to the preamble of claim 1, comprising a bistable electromagnetic actuator with an adjustable along an adjustment between a retraction position and a Ausschubposition, at least partially permanent magnet means having, in particular supporting, Control element for interacting with a control partner, in particular a cam follower, wherein the permanent magnet means are adjustable by adjusting the adjusting element along the adjustment axis between a first and a second, axially spaced core region, and in the retraction position of the actuating element with a permanent magnetic holding force on the first core region and in hold the Ausschubposition of the actuating element with a permanent magnetic holding force to the second core region, in particular adhere , and with a first and a second coil means, which are controllable via drive means, and the drive means are the first and the second coil means controlled such that in a first operating state for adjusting the actuating element from the retraction position to
  • the first and the second core area serve as axial stops for the adjusting element, which then abuts the Verstellendpositionen to each core area.
  • the permanent magnet means are enclosed between two axially spaced pole discs, which then abut in the end positions directly on the respective core region.
  • the pole disks in particular have a mechanical protective function in the axial abutment of the actuating element for the generally brittle permanent magnet means.
  • the permanent magnet means are preferably magnetized in the axial direction.
  • Such electromagnetic control systems are used in particular for camshaft adjustment when the actuator is not automatically reset by rotation of the camshaft after the camshaft adjustment from the Ausschubposition in the retraction position.
  • the actuator In such Nockenverstellsystemen the actuator must be actively adjusted via the second coil means back to the retraction position.
  • the adjusting movement of the actuating element is monitored by a control element associated with the Hall sensor arranged in a region between the coil means.
  • camshaft adjusting systems described in the applicant's DE 102 40 774 B4 are known whose electromagnetic actuating device comprises only a single coil device with which the actuating element carrying permanent magnet means can be accelerated in the direction of its ejection position. The rear skewing takes place in such control systems by mechanical application of force to the actuating element via the camshaft. From DE 10 2004 030 779 A1 another, not generic electromagnetic control system with a single coil device is known.
  • This coil device serves as a sensor coil for the detection of an induction signal, which is generated by the mechanical remindvers notorious of the actuating element from the Ausschubposition in the retraction position in order to detect a malfunction of the valve lift back to the retraction position in the absence of induction signal can.
  • the known adjusting device is not suitable for use in control tasks in which no automatic,versander the actuator is given, since the actuator then stick with its permanent magnet means permanent magnet in the Ausschubposition. In addition, no malfunctioning with respect to the adjustment of the actuating element from the feed position to the Ausschubposition can be detected with the known control system.
  • Generic control systems are used in the context of automotive valve trains of internal combustion engines for switching cam followers, such as toggle levers, for actuating gas exchange valves with different valve lifts and / or valve timing or their temporary deactivation.
  • the present invention seeks to provide an improved control system, in particular for adjusting a cam follower as part of a valve train of a motor vehicle engine comprising a bistable electromagnetic actuator whose
  • Permanent magnet means exhibiting actuator with two coil devices active electromagnetically in two opposite axial directions is adjustable and also by extended diagnostic and monitoring options in terms of a proper adjustment of the control element is characterized. In a preferred embodiment, it should be possible to check adjusting movements of the adjusting element in both axial directions. It should be possible to dispense with the (additional) Hall sensor necessary in the prior art.
  • the object is to provide a correspondingly improved operating method for such an electromagnetic control system.
  • the second coil means evaluation means for detecting an adjustable by adjusting the adjusting element along the adjustment axis from the retraction position to the Ausschubposition induction signal, in particular an electrical voltage signal are assigned, and that the drive means are designed such that they switch the second coil means in the first operating state at least during a detection phase for detecting the induction signal, preferably during the entire first operating state, energized (de-energized), and / or that the first coil means evaluation for detecting an induction signal, in particular an electrical voltage signal, which can be generated by adjusting the adjusting element along the adjustment axis from the ejection position into the pull-in position Is, are assigned, and that the drive means are designed such that these switch the first coil means in the second operating state, at least during a detection phase for detecting the induction signal, preferably during the entire second operating state, de-energized (de-energized).
  • the drive means are designed such that these switch the first coil means in the second operating state, at least during a detection phase for detecting the induction signal,
  • the invention is based on the idea to control a generic electromagnetic control system or its bistable electromagnetic actuator such that in the first operating state (operating mode) in which the actuator is adjusted by energizing the first coil means from the retraction position to the Ausschubposition the second coil means as Sensor coil is used.
  • these evaluation means are associated with which an induction signal, in particular an electrical voltage signal is detectable, which is generated by electromagnetic induction, when the permanent magnet means having actuator is adjusted by energizing the first coil means axially along the adjustment axis of the retraction position to the Ausschubposition.
  • the second Coil means is connected so that it is at least temporarily de-energized during the first operating state, in particular during energization of the first coil means. It is particularly preferred if this de-energized state continues over the entire time duration of the first operating state, ie from the beginning of the energization of the first coil device until reaching the ejection position by the actuating element. During the de-energized period of time of the second coil device in the first operating state, this is thus not available for an electromagnetic application of force to the actuating element in support of its adjustment movement.
  • the embodiment of the invention described above it is now possible to monitor in a generic control system, (if at all) whether and / or whether timely within predetermined time limits, an adjustment of the control element from the pull-out position is carried out in the Ausschubposition.
  • an actuating system in addition to the above-described embodiment variant or functionality of an actuating system according to the invention, it is provided that, in particular, a monitoring of the actuating operation from the Ausschubposition back into the retraction position is realized by the second operating state (operating mode) of the first coil means previously explained Sensor coil functionality is assigned by this evaluation are assigned to detect an induction signal, in particular an electromagnetic voltage signal which is induced by the actuator in the first coil means when the actuator accelerated or adjusted by energizing the second coil means from the Ausschubposition in the direction of retraction position becomes.
  • the first coil device In order for the first coil device to be able to fulfill its sensor coil functionality, it is provided according to the invention that these are actuated by the actuation means at least temporarily during the second operating state, in particular while the second coil device is energized or is, is not energized. It is very particularly preferred if the first coil device is de-energized over the entire duration of the second operating state, ie from the beginning of the energization of the second coil device until reaching the retraction position by the control element.
  • the magnetically conductive actuating element has, at least in sections, permanent magnet means, which in turn are accommodated or arranged at least in sections, preferably completely between the two core regions, and are adjustable between the core regions.
  • the permanent magnet means are disc-shaped and arranged on or on a plunger or tappet portion of the adjusting element, which may be formed in one or more parts and, as will be explained later, in particular exclusively, the second core region axially interspersed with an engaging portion, in particular an end portion to cooperate with a control partner, in particular a camshaft follower, in particular to switch this in the context of a valve train of a motor vehicle engine, for example, to operate at least one gas exchange valve with different valve strokes and / or different timing or its Zeitweiser deactivation.
  • a plunger or tappet portion of the adjusting element which may be formed in one or more parts and, as will be explained later, in particular exclusively, the second core region axially interspersed with an engaging portion, in particular an end portion to cooperate with a control partner, in particular a camshaft follower, in particular to switch this in the context of a valve train of a motor vehicle engine, for example, to operate at least one gas exchange valve with different valve strokes and / or different timing
  • the evaluation or detection of the induction signal of the on-board diagnosis of engine control systems used to monitor the valve lift adjustment with functional verification.
  • it can be detected with the system according to the invention whether a requested or controlled adjusting movement of the actuating element was successful axially in the direction of the ejection position and / or axially in the direction of the retraction position, i.
  • the evaluation means and / or the control means know the actual or current position of the control element and can take this into account accordingly.
  • the evaluation means emit a corresponding error signal in response to an absence of an induction signal and / or a time-delayed induction signal, which characterizes an adjustment movement which has not taken place or which has been delayed and / or the evaluation means store a corresponding one error information.
  • the evaluation means may be designed to output a corresponding acknowledgment signal in response to a, in particular timely, received induction signal and / or to store a corresponding acknowledgment information.
  • control means are designed to output a renewed drive signal to the first or second coil device in response to a lack of an induction signal to adjust the actuator after not successful adjusting movement in the desired axial direction or to drive again in this direction ,
  • the adjusting device of the actuating system it is preferred, in particular with regard to cam follower switching tasks, when the actuating element is arranged axially passing through the second core region with a tappet section.
  • a corresponding passage opening in particular through-bore, is preferably provided in the second core area for this purpose.
  • the adjusting element it is particularly expedient for the adjusting element to penetrate axially only the second core region, but not for the first core region, which in that respect preferably then has no axial passage opening.
  • Such an adjusting device is characterized in that the adjusting element penetrates only one end of a housing of the adjusting device.
  • the actuator is associated with a control partner in the context of the system, in particular a cam follower, which is characterized in that no or at least no sufficient mechanical restoring force is exerted by this for adjusting the actuating element from the Ausschubposition in the retraction position or exercisable.
  • the first coil means in particular by the provision of a larger number of windings, is dimensioned more powerful than the second coil means, as in particular the adjustment of the Retraction position in the Ausschubposition is time-critical, while the remindvers republic can take a longer period of time.
  • the evaluation means in particular the two embodiments executed at the outset for detecting an induction signal for adjusting both in the one and in the other axial means and the drive means for the coil means of a common logic unit, in particular a motor control are formed.
  • FIG. 1 is a highly schematic representation of a preferred embodiment of an electromagnetic actuating system according to the invention.
  • electromagnetic control system 1 in the present example, a Ventiltriebverstellsystem for internal combustion engines, especially in motor vehicles, shown.
  • the electromagnetic actuating system 1 comprises a bistable, electromagnetic actuating device 2 with an actuating element 3 which can be displaced along an adjustment axis V between an illustrated retraction position E and an axially displaced ejection position A.
  • the actuating element 3 comprises a magnetically conductive plunger section 4 which carries axially magnetized permanent magnet means 5, which are arranged axially between two magnetically conductive, preferably metallic pole disks 6, 7. In the retracted position E, the actuating element 3 is shown with a held by the permanent magnet means 5 permanent magnetic holding force to a first core region 8.
  • the permanent magnet means 5 are located within a magnetic flux-conducting actuator housing 15, via which the two, preferably mutually produced by the two coil devices 10, 1 1 magnetic flux circuits are closed.
  • the actuating element 3 adheres via a permanent magnetic adhesive force of the permanent magnet means 5 in an analogous manner to a second core region 9, which is axially spaced from the first core region 8.
  • the core regions 8, 9 simultaneously form axial stops for the adjusting element 3, in that the pole disks 6, 7 rest in the corresponding position on the respective core region 8, 9.
  • the adjusting device 2 comprises a first coil device 10, which in the present case surrounds the first core region 8 radially outside.
  • the adjusting device 2 comprises a further axially spaced, second coil device 1 1, which surrounds the second core region 9.
  • the two coil devices 1 0, 1 1 are associated with control means 12, as well as later to be explained evaluation means 13, wherein control means 12 and evaluation means 13 are formed by common logic means 14.
  • the control means 12 control the first coil device 10 with a drive signal (electrical energization), on the basis of which the first coil device 10 generates a magnetic field which counteracts the permanent magnetic magnetic field.
  • the first coil device 10 generates a counterforce to the permanent-magnetic holding or adhesive force of the permanent magnet means 5 by the drive signal, as a result of which Permanent magnet means 5 and the actuator 3 are repelled from the first core portion 8 in the direction of Ausschubposition A, causing the actuator 3 moves into its Ausschubposition A and thus the plunger section 4 is axially moved further out of the Stellvoriquessgephase 15 to a Stellpartner, not shown , in the present case cooperate by way of example a cam follower in a conventional manner.
  • the actuating element 3 for this purpose passes through a central passage opening 16 in the second core area 9 - the first core area 8 is closed or has no passage opening 16.
  • the control means 12 switch during this first operating state, the second coil means 1 1, which is designed less powerful than the first coil means 1 0 de-energized.
  • the second coil device 1 1 has the function of a sensor coil in which an induction signal, in the present case an electrical voltage is induced by the previously described adjusting movement from the retraction position E to the Ausschubposition A.
  • This is detected by the evaluation means 13 and further processed, in particular in cooperation with the control means 12. In this way it is possible to monitor the Ausschubvorgang or actuation process for actuating the control partner. It is thus detectable whether the desired or controlled adjusting movement of the actuating element 3 actually takes place or has taken place.
  • a second operating state the control element 3 located in the ejection position A is moved back into the retracted position E shown.
  • the control means 12 control the second coil means 1 1 with a drive signal which exerts a repulsive counterforce to the permanent magnetic holding force on the control element 3, whereby this from the second core region 9 in Direction towards the first core area 8 is repelled.
  • the control means 12, the first coil means 1 0 energized, which thereby has the functionality of a sensor coil and detects an induction signal, which by the axial adjustment movement of the control element 3 with its permanent magnet means 5 in the winding of the first coil means 10 in the form of an electrical Voltage is induced.
  • This induction signal in the present case an electrical voltage signal, is detected by the evaluation means 13 and, preferably, further processed together with the control means 12. In this way it is possible to monitor an adjusting movement of the adjusting element 3 from the Ausschubposition A back to the retraction position E.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Stellsystem (1), insbesondere Ventiltriebverstellsystem für Verbrennungsmotoren, umfassend eine bistabile elektromagnetische Stellvorrichtung (2) mit einem entlang einer Verstellachse (A) zwischen einer Einzugsposition (E) und einer Ausschubposition (A) verstellbaren, zumindest abschnittsweise Permanentmagnetmittel (5) aufweisenden Stellelement (3) zum Zusammenwirken mit einem Stellpartner.

Description

Elektromagnetisches Stellsystem sowie Betriebs verfahren
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Stellsystem, insbesondere ein Ventiltriebverstellsystem für Verbrennungsmotoren, bevorzugt in Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , umfassend eine bistabile elektromagnetische Stellvorrichtung mit einem entlang einer Verstellachse zwischen einer Einzugsposition und einer Ausschubposition verstellbaren, zumindest abschnittsweise Permanentmagnetmittel aufweisenden, insbesondere tragenden, Stellelement zum Zusammenwirken mit einem Stellpartner, insbesondere einem Nockenfolger, wobei die Permanentmagnetmittel durch Verstellen des Stellelementes entlang der Verstellachse zwischen einem ersten und einem zweiten, axial voneinander beabstandeten Kernbereich verstellbar sind, und in der Einzugsposition des Stellelementes mit einer permanentmagnetischen Haltekraft am ersten Kernbereich und in der Ausschubposition des Stellelementes mit einer permanentmagnetischen Haltekraft an dem zweiten Kernbereich halten, insbesondere haften, und mit einer ersten und einer zweiten Spuleneinrichtung, die über Ansteuermittel ansteuerbar sind, und die Ansteuermittel die erste und die zweite Spuleneinrichtung derart ansteuernd ausgebildet sind, dass in einem ersten Betriebszustand zum Verstellen des Stellelementes aus der Einzugsposition in die Ausschubposition die erste Spuleneinrichtung als Reaktion auf ein elektrisches Ansteuersignal der Ansteuermittel eine der Haltekraft der Permanentmagnetmittel entgegenwirkende, die Permanentmagnetmittel abstoßende und von dem ersten Kernbereich lösende Gegenkraft erzeugt und in einem zweiten Betriebszustand zum Verstellen des Stellelements aus der Ausschubposition in die Einzugsposition und die zweite Spuleneinrichtung als Reaktion auf ein elektrisches Ansteuersignal der Ansteuermittel eine der Haltekraft der Permanentmagnetmittel entgegenwirkende, die Permanentmagnetmittel abstoßende und von dem zweiten Kernbereich lösende Gegenkraft erzeugt. Vorzugsweise dienen der erste und der zweite Kernbereich als Axialanschläge für das Stellelement, welches dann den Verstellendpositionen an jeweils einem Kernbereich anliegt. Bevorzugt sind die Permanentmagnetmittel zwischen zwei axial beabstandeten Polscheiben eingefasst, die dann in den Endpositionen unmittelbar am jeweiligen Kernbereich anliegen. Die Polscheiben haben dabei insbesondere eine mechanische Schutzfunktion beim axialen Anschlagen des Stellelements für die in der Regel spröden Permanentmagnetmittel. Die Permanentmagnetmittel sind bevorzugt in axialer Richtung magnetisiert.
Solche elektromagnetischen Stellsysteme werden insbesondere dann zur Nockenwellenverstellung eingesetzt, wenn das Stellelement durch Rotation der Nockenwelle nicht automatisch nach erfolgter Nockenwellenverstellung aus der Ausschubposition in die Einzugsposition zurückverstellt wird. Bei derartigen Nockenverstellsystemen muss das Stellelement über die zweite Spuleneinrichtung aktiv zurück in die Einzugsposition verstellt werden. Bei einem derartigen gattungsgemäßen Stellsystem wird die Verstellbewegung des Stellelementes von einem dem Stellelement zugeordneten, in einem Bereich zwischen den Spuleneinrichtungen angeordneten Hall-Sensor überwacht.
Neben den zuvor erläuterten elektromagnetischen Stellsystemen sind beispielsweise in der DE 102 40 774 B4 der Anmelderin beschriebene Nockenwellenverstellsysteme bekannt, deren elektromagnetische Stellvorrichtung nur eine einzige Spuleneinrichtung umfasst, mit der das Permanentmagnetmittel tragende Stellelement in Richtung seiner Ausschubposition beschleunigbar ist. Die Rückversteilung erfolgt bei derartigen Stellsystemen durch mechanische Kraftbeaufschlagung des Stellelementes über die Nockenwelle. Aus der DE 10 2004 030 779 A1 ist ein weiteres, nicht gattungsgemäßes elektromagnetisches Stellsystem mit einer einzigen Spuleneinrichtung bekannt. Diese Spuleneinrichtung dient als Sensorspule zur Detektion eines Induktionssignals, welches erzeugt wird durch die mechanische Rückversteilung des Stellelementes aus der Ausschubposition in die Einzugsposition, um eine Fehlfunktionalität der Ventilhubverstellung zurück in die Einzugsposition bei ausbleibendem Induktionssignal detektieren zu können. Die bekannte Stellvorrichtung ist nicht für den Einsatz bei Stellaufgaben geeignet, bei denen keine automatische Rückversteilung des Stellelementes gegeben ist, da das Stellelement dann mit seinen Permanentmagnetmitteln permanentmagnetisch in der Ausschubposition haften bleibt. Darüber hinaus können mit dem bekannten Stellsystem keine Fehlfunktionalitäten in Bezug auf das Verstellen des Stellelementes von der Einzugsposition in die Ausschubposition detektiert werden.
Gattungsgemäße Stellsysteme werden im Rahmen von Kfz-Ventiltrieben von Verbrennungsmotoren zum Schalten von Nockenfolgern, wie Kniehebeln, zur Betätigung von Gaswechselventilen mit unterschiedlichen Ventilhüben und/oder Ventilsteuerzeiten oder zu deren zeitweiser Deaktivierung eingesetzt.
Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Stellsystem, insbesondere zum Verstellen eines Nockenfolgers als Bestandteil eines Ventiltriebes eines Kfz- Verbrennungsmotors anzugeben, das eine bistabile elektromagnetische Stellvorrichtung umfasst, deren
Permanentmagnetmittel aufweisendes Stellelement mit zwei Spuleneinrichtungen aktiv elektromagnetisch in zwei einander entgegengesetzte Axialrichtungen verstellbar ist und sich zudem durch erweiterte Diagnose- bzw. Überwachungsmöglichkeiten im Hinblick auf eine ordnungsgemäße Verstellbewegung des Stellelementes auszeichnet. In einer bevorzugten Ausführungsform soll es möglich sein Verstellbewegungen des Verstellelementes in beide Axialrichtungen zu prüfen. Dabei soll auf den im Stand der Technik notwendigen (zusätzlichen) Hall-Sensor verzichtet werden können.
Ferner besteht die Aufgabe darin, ein entsprechend verbessertes Betriebsverfahren für ein solches elektromagnetisches Stellsystem anzugeben.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des elektromagnetischen Stellsystems mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, d.h. bei einem gattungsgemäßen Stellsystem dadurch, dass der zweiten Spuleneinrichtung Auswertemittel zum Detektieren eines durch Verstellen des Stellelementes entlang der Verstellachse von der Einzugsposition in die Ausschubposition erzeugbares Induktionssignals, insbesondere eines elektrischen Spannungssignals, zugeordnet sind, und dass die Ansteuermittel derart ausgebildet sind, dass diese die zweite Spuleneinrichtung im ersten Betriebszustand zumindest während einer Detektionsphase zum Detektieren des Induktionssignals, bevorzugt während des gesamten ersten Betriebszustandes, unbestromt (stromlos) schalten, und/oder dass der ersten Spuleneinrichtung Auswertemittel zum Detektieren eines durch Verstellen des Stellelementes entlang der Verstellachse von der Ausschubposition in die Einzugsposition erzeugbares Induktionssignals, insbesondere eines elektrischen Spannungssignals, zugeordnet sind, und dass die Ansteuermittel derart ausgebildet sind, dass diese die erste Spuleneinrichtung im zweiten Betriebszustand zumindest während einer Detektionsphase zum Detektieren des Induktionssignals, bevorzugt während des gesamten zweiten Betriebszustandes, unbestromt (stromlos) schalten. Ganz besonders bevorzugt handelt es sich bei den der zweiten Spuleneinrichtung und den der ersten Spuleneinrichtung zugeordneten Auswertemittel um gemeinsame Auswertemittel.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale auch als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale auch als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, ein gattungsgemäßes elektromagnetisches Stellsystem bzw. dessen bistabile elektromagnetische Stellvorrichtung derart anzusteuern, dass in dem ersten Betriebszustand (Betriebsmodus), in welchem das Stellelement durch Bestromen der ersten Spuleneinrichtung von der Einzugposition in die Ausschubposition verstellt wird die zweite Spuleneinrichtung als Sensorspule genutzt wird. Zu diesem Zweck sind dieser Auswertemittel zugeordnet, mit denen ein Induktionssignal, insbesondere ein elektrisches Spannungssignal detektierbar ist, welches durch elektromagnetische Induktion erzeugt wird, wenn das Permanentmagnetmittel aufweisende Stellelement durch Bestromen der ersten Spuleneinrichtung axial entlang der Verstellachse von der Einzugsposition in die Ausschubposition verstellt wird. Damit die zweite Spuleneinrichtung die Sensorspulenfunktion erfüllen kann ist weiter vorgesehen, dass die zweite Spuleneinrichtung so beschaltet ist, dass diese zumindest zeitweise während des ersten Betriebszustandes, insbesondere während einer Bestromung der ersten Spuleneinrichtung unbestromt ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn dieser unbestromte Zustand über die gesamte Zeitdauer des ersten Betriebszustandes anhält, also von Beginn der Bestromung der ersten Spuleneinrichtung bis zum Erreichen der Ausschubposition durch das Stellelement. Während der unbestromten Zeitspanne der zweiten Spuleneinrichtung im ersten Betriebszustand steht diese somit nicht für eine elektromagnetische Kraftbeaufschlagung des Stellelementes zur Unterstützung seiner Verstellbewegung zur Verfügung. Durch die zuvor beschriebene Ausführungsvariante der Erfindung ist es erstmals möglich, bei einem gattungsgemäßen Stellsystem zu überwachen, (überhaupt) ob und/oder ob rechtzeitig innerhalb vorgegebener Zeitgrenzen, eine Verstellung des Stellelementes von der Auszugsposition in die Ausschubposition erfolgt ist.
Alternativ oder bevorzugt zusätzlich zu der zuvor beschriebenen Ausführungsvariante bzw. Funktionalität eines erfindungsgemäßen Stellsystems ist vorgesehen, dass, insbesondere auch, eine Überwachung des Stellvorgangs von der Ausschubposition zurück in die Einzugsposition realisiert ist, indem im zweiten Betriebszustand (Betriebsmodus) der ersten Spuleneinrichtung die zuvor erläuterte Sensorspulenfunktionalität zukommt, indem dieser Auswertemittel zugeordnet sind, um ein Induktionssignal, insbesondere ein elektromagnetisches Spannungssignal zu detektieren, welches von dem Stellelement in der ersten Spuleneinrichtung induziert wird, wenn das Stellelement durch Bestromen der zweiten Spuleneinrichtung aus der Ausschubposition in Richtung der Einzugsposition beschleunigt bzw. verstellt wird. Damit die erste Spuleneinrichtung ihre Sensorspulenfunktionalität erfüllen kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass diese von den Ansteuermitteln zumindest zeitweise während des zweiten Betriebszustandes, insbesondere während die zweite Spuleneinrichtung bestromt ist bzw. wird, unbestromt ist. Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn die erste Spuleneinrichtung über die gesamte Zeitdauer des zweiten Betriebszustandes unbestromt ist, also von Beginn der Bestromung der zweiten Spuleneinrichtung an bis zum Erreichen der Einzugsposition durch das Stellelement.
Bei Realisierung der ersten Ausführungsvariante ist also eine Überwachung der Verstellbewegung während des ersten Betriebszustandes, also im Hinblick auf ein Verstellen des Stellelementes von der Einzugsposition in die Ausschubposition möglich und gemäß der zweiten Variante in die entgegengesetzte Richtung. Wie bereits angedeutet ist eine Ausführungsform der Erfindung besonders bevorzugt, in der beide Funktionalitäten gemeinsam (zeitlich nach einander) realisiert sind. Wie eingangs bereits erläutert weist das magnetisch leitende Stellelement zumindest abschnittsweise Permanentmagnetmittel auf, die wiederum zumindest abschnittsweise, vorzugsweise vollständig zwischen den beiden Kernbereichen aufgenommen bzw. angeordnet und zwischen den Kernbereichen verstellbar sind. Bevorzugt sind die Permanentmagnetmittel scheibenförmig ausgebildet und auf oder an einem Stößel bzw. Stößelabschnitt des Stellelementes angeordnet, welcher ein- oder mehrteilig ausgebildet sein kann und, wie später noch erläutert werden wird, insbesondere ausschließlich, den zweiten Kernbereich axial durchsetzt um mit einem Eingriffsabschnitt, insbesondere einem Endabschnitt mit einem Stellpartner, insbesondere einem Nockenwellenfolger zusammenzuwirken, insbesondere um diesen im Rahmen eines Ventiltriebes eines Kfz- Verbrennungsmotors beispielsweise zur Betätigung wenigstens eines Gaswechselventils mit unterschiedlichen Ventilhüben und/oder unterschiedlichen Steuerzeiten oder zu dessen Zeitweiser Deaktivierung zu schalten. Das erfindungsgemäße Stellsystem sowie das erfindungsgemäße
Verfahren ermöglichen den Verzicht auf den bei gattungsgemäßen
Stellsystemen zwingend zum Einsatz kommenden zusätzlichen Hall- Sensor zur Überwachung der Stellfunktionalität.
Im Hinblick auf die konkrete Auswertung bzw. Verarbeitung eines erhaltenen, nicht erhaltenen oder verzögert erhaltenen Induktionssignals gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Insbesondere dient die Auswertung bzw. Erfassung des Induktionssignals der On-Board- Diagnose von Motorsteuersystemen zur Überwachung der Ventilhubverstellung mit Funktionsüberprüfung. Mit anderen Worten ist mit dem erfindungsgemäßen System erfassbar, ob eine angeforderte bzw. angesteuerte Verstellbewegung des Stellelementes axial in Richtung Ausschubposition und/oder axial in Richtung Einzugsposition erfolgreich war, d.h. beispielsweise überhaupt und/oder rechtzeitig erfolgt ist. Insbesondere kennen die Auswertemittel und/oder die Steuermittel die tatsächliche bzw. aktuelle Position des Stellelementes und können diese entsprechend berücksichtigen.
In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Auswertemittel als Reaktion auf ein Ausbleiben eines Induktionssignals und/oder auf ein zeitlich verzögertes Induktionssignal ein entsprechendes Fehlersignal ausgeben, welches eine nicht erfolgte oder eine verzögert erfolgte Verstellbewegung charakterisiert und/oder die Auswertemittel speichern eine entsprechende Fehlerinformation. Zusätzlich oder alternativ können die Auswertemittel als Reaktion auf ein, insbesondere zeitgerecht, erhaltenes Induktionssignal ein entsprechendes Quittiersignal ausgebend ausgebildet sein und/oder eine entsprechende Quittierinformation speichern. Denkbar ist auch eine Ausführungsform, bei der die Steuermittel ausgebildet sind als Reaktion auf ein Ausbleiben eines Induktionssignals ein erneutes Ansteuersignal an die erste oder zweite Spuleneinrichtung auszugeben, um das Stellelement nach nicht erfolgter Stellbewegung in die gewünschte Axialrichtung zu verstellen bzw. nochmals in diese Richtung anzusteuern.
Im Hinblick auf die Ausgestaltung der Stellvorrichtung des erfindungsgemäßen Stellsystems ist es, insbesondere im Hinblick auf Nockenfolgerschaltaufgaben bevorzugt, wenn das Stellelement den zweiten Kernbereich mit einem Stößelabschnitt axial durchsetzend angeordnet ist. Bevorzugt ist im zweiten Kernbereich hierzu eine entsprechende Durchgangsöffnung, insbesondere Durchgangsbohrung, vorgesehen. Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn das Stellelement ausschließlich den zweiten Kernbereich axial durchsetzt, nicht jedoch den ersten Kernbereich, der insoweit dann bevorzugt keine axiale Durchgangsöffnung aufweist. Eine derartige Stellvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement nur einends ein Gehäuse der Stellvorrichtung durchsetzt.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn dem Stellelement im Rahmen des Systems ein Stellpartner zugeordnet ist, insbesondere ein Nockenfolger, der sich dadurch auszeichnet, dass von diesem keine oder zumindest keine ausreichende mechanische Rückstellkraft zum Verstellen des Stellelementes von der Ausschubposition in die Einzugsposition ausgeübt wird bzw. ausübbar ist.
Insbesondere für eine Ventiltriebverstellung ist es vorteilhaft, wenn die erste Spuleneinrichtung insbesondere durch das Vorsehen einer größeren Anzahl von Wicklungen, leistungsstärker dimensioniert ist als die zweite Spuleneinrichtung, da insbesondere die Verstellbewegung von der Einzugsposition in die Ausschubposition zeitkritisch ist, während die Rückversteilung eine längere Zeitspanne in Anspruch nehmen kann.
Im Hinblick auf die Realisierung der Auswertemittel hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Auswertemittel, insbesondere beider eingangs ausgeführter Ausführungsvarianten zum Detektieren eines Induktionssignals zum Verstellen sowohl in die eine als auch in die andere Axialeinrichtung sowie die Ansteuermittel für die Spuleneinrichtungen von einer gemeinsamen Logikeinheit, insbesondere einer Motorsteuerung gebildet sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung.
Diese zeigt in der einzigen Fig. 1 eine stark schematisierte Darstellung einer bevorzugten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen elektromagnetischen Stellsystems. In Fig. 1 ist stark schematisiert ein bevorzugtes, nach dem Konzept der Erfindung ausgebildetes elektromagnetisches Stellsystem 1 , vorliegend beispielhaft ein Ventiltriebverstellsystem für Verbrennungsmotoren, insbesondere in Kraftfahrzeugen, gezeigt. Das elektromagnetische Stellsystem 1 umfasst eine bistabile, elektromagnetische Stellvorrichtung 2 mit einem entlang einer Verstellachse V zwischen einer dargestellten Einzugsposition E und einer axial davon beabstandeten Ausschubposition A verstellbaren Stellelement 3. Das Stellelement 3 umfasst einen magnetisch leitenden Stößelabschnitt 4, welcher axial magnetisierte Permanentmagnetmittel 5 trägt, die axial zwischen zwei magnetisch leitenden, hier bevorzugt metallischen Polscheiben 6, 7 angeordnet sind. In der dargestellten Einzugsposition E wird das Stellelement 3 mit einer von den Permanentmagnetmitteln 5 erzeugten permanentmagnetischen Haltekraft an einem ersten Kernbereich 8 gehalten.
Die Permanentmagnetmittel 5 befinden sich innerhalb eines den magnetischen Fluss leitenden Stellvorrichtungsgehäuse 15, über welches die beiden, vorzugsweise wechselseitig von den beiden Spuleneinrichtungen 10, 1 1 erzeugten magnetischen Flusskreisläufe geschlossen werden. In der Ausschubposition A, die axial von der Einschubposition E beabstandet ist, haftet das Stellelement 3 über eine permanentmagnetische Haftkraft der Permanentmagnetmittel 5 in analoger Weise an einem zweiten Kernbereich 9, der axial von dem ersten Kernbereich 8 beabstandet ist. Die Kernbereiche 8, 9 bilden gleichzeitig Axialanschläge für das Stellelement 3, indem die Polscheiben 6, 7 in der entsprechenden Position an dem jeweiligen Kernbereich 8, 9 anliegen.
Ferner umfasst die Stellvorrichtung 2 eine erste Spuleneinrichtung 1 0, die vorliegend den ersten Kernbereich 8 radial au ßen umgibt. Zudem umfasst die Stellvorrichtung 2 eine weitere axial beabstandete, zweite Spuleneinrichtung 1 1 , die den zweiten Kernbereich 9 umschließt. Den beiden Spuleneinrichtungen 1 0, 1 1 sind Steuermittel 12 zugeordnet, sowie später noch zu erläuternde Auswertemittel 13, wobei Steuermittel 12 und Auswertemittel 13 von gemeinsamen Logikmitteln 14 gebildet sind. In einem ersten Betriebszustand steuern die Steuermittel 12 die erste Spuleneinrichtung 10 mit einem Ansteuersignal (elektrische Bestromung) an, auf Basis dessen die erste Spuleneinrichtung 10 ein Magnetfeld erzeugt, welches dem permanentmagnetischen Magnetfeld entgegenwirkt. Anders ausgedrückt erzeugt die erste Spuleneinrichtung 1 0 durch das Ansteuersignal eine Gegenkraft zur permanentmagnetischen Halte- bzw. Haftkraft der Permanentmagnetmittel 5, wodurch die Permanentmagnetmittel 5 bzw. das Stellelement 3 von dem ersten Kernbereich 8 in Richtung der Ausschubposition A abgestoßen werden, wodurch sich das Stellelement 3 in seine Ausschubposition A bewegt und somit der Stößelabschnitt 4 axial weiter aus dem Stellvorrichtungsgehäuse 15 herausbewegt wird, um mit einem nicht gezeigten Stellpartner, vorliegend beispielhaft einem Nockenfolger in an sich bekannter Weise zusammenzuwirken.
Zu erkennen ist, dass das Stellelement 3 hierzu eine zentrische Durchgangsöffnung 16 in dem zweiten Kernbereich 9 durchsetzt - der erste Kernbereich 8 ist geschlossen bzw. weist keine Durchgangsöffnung 16 auf. Die Steuermittel 12 schalten während dieses ersten Betriebszustandes die zweite Spuleneinrichtung 1 1 , welche leistungsschwächer ausgelegt ist als die erste Spuleneinrichtung 1 0 stromlos. Während dieser Zeit hat die zweite Spuleneinrichtung 1 1 die Funktion einer Sensorspule, in welcher durch die zuvor erläuterte Verstellbewegung aus der Einzugsposition E in die Ausschubposition A ein Induktionssignal, vorliegend eine elektrische Spannung induziert wird. Diese wird von den Auswertemitteln 13 erfasst und, insbesondere im Zusammenspiel mit den Steuermitteln 12 weiterverarbeitet. Auf diese Weise ist es möglich den Ausschubvorgang bzw. Betätigungsvorgang zum Betätigen des Stellpartners zu überwachen. Es ist also erfassbar, ob die gewollte bzw. angesteuerte Verstellbewegung des Stellelementes 3 tatsächlich stattfindet bzw. stattgefunden hat.
In einem zweiten Betriebszustand wird das sich in der Ausschubpostion A befindliche Stellelement 3 zurück in die dargestellte Einzugsposition E verstellt. Zu diesem Zweck steuern die Steuermittel 12 die zweite Spuleneinrichtung 1 1 mit einem Ansteuersignal an, welches eine abstoßende Gegenkraft zur permanentmagnetischen Haltekraft auf das Stellelement 3 ausübt, wodurch dieses von dem zweiten Kernbereich 9 in Richtung hin zum ersten Kernbereich 8 abgestoßen wird. Während dieses zweiten Betriebszustandes schalten die Steuermittel 12 die erste Spuleneinrichtung 1 0 stromlos, die dadurch die Funktionalität einer Sensorspule aufweist und ein Induktionssignal erfasst, welches durch die axiale Verstellbewegung des Stellelementes 3 mit seinen Permanentmagnetmitteln 5 in der Wicklung der ersten Spuleneinrichtung 10 in Form einer elektrischen Spannung induziert wird. Dieses Induktionssignal, vorliegend ein elektrisches Spannungssignal wird von den Auswertemitteln 13 detektiert und, bevorzugt gemeinsam mit den Steuermitteln 12 weiterverarbeitet. Auf diese Weise ist es möglich, eine Verstellbewegung des Stellelementes 3 von der Ausschubposition A zurück in die Einzugsposition E zu überwachen.
Bezugszeichen
1 elektromagnetisches Stellsystem
2 bistabile, elektromagnetische Stellvorrichtung 3 Stellelement
4 Stößelabschnitt des Stellelementes
5 Permanentmagnetmittel des Stellelementes
6 Polscheibe des Stellelementes
7 Polscheibe des Stellelementes
8 erster Kernbereich
9 zweiter Kernbereich
10 erste Spuleneinrichtung
1 1 zweite Spuleneinrichtung
12 Steuermittel
13 Auswertemittel
14 Logikmittel
15 Stellvorrichtungsgehäuse
16 Durchgangsöffnung
E Einzugsposition
A Ausschubposition
V Verstellachse

Claims

Patentansprüche
1 . Elektromagnetisches Stellsystem (1 ), insbesondere Ventiltnebverstellsystem für Verbrennungsmotoren, umfassend eine bistabile elektromagnetische Stellvorrichtung (2) mit einem entlang einer Verstellachse (A) zwischen einer Einzugsposition (E) und einer Ausschubposition (A) verstellbaren, zumindest abschnittsweise Permanentmagnetmittel (5) aufweisenden Stellelement (3) zum Zusammenwirken mit einem Stellpartner, wobei die Permanentmagnetmittel (5) durch Verstellen des Stellelementes (3) entlang der Verstellachse (V) zwischen einem ersten und einem zweiten, axial voneinander beabstandeten Kernbereich (8, 9) verstellbar sind, und in der Einzugsposition (E) des Stellelementes (3) mit einer permanentmagnetischen Haltekraft am ersten Kernbereich (8) und in der Ausschubposition (A) des Stellelementes (3) mit einer permanentmagnetischen Haltekraft an dem zweiten Kernbereich (9) halten, und mit einer ersten und einer zweiten Spuleneinrichtung die über Ansteuermittel ansteuerbar sind und die Ansteuermittel die erste und die zweite Spuleneinrichtung (10, 1 1 ) derart ansteuernd ausgebildet sind, dass in einem ersten Betriebszustand zum Verstellen des Stellelementes (3) aus der Einzugsposition (E) in die Ausschubposition (A) die erste Spuleneinrichtung (10) als Reaktion auf ein elektrisches Ansteuersignal der Ansteuermittel eine der Haltekraft der Permanentmagnetmittel (5) entgegenwirkende, die Permanentmagnetmittel (5) abstoßende und von dem ersten Kernbereich (8) lösende Gegenkraft erzeugt und in einem zweiten Betriebszustand zum Verstellen des Stellelementes (3) aus der Ausschubposition (A) in die Einzugsposition (E) die zweite Spuleneinrichtung (1 1 ) als Reaktion auf ein elektrisches Ansteuersignal der Ansteuermittel eine der Haltekraft der Permanentmagnetmittel (5) entgegenwirkende, die Permanentmagnetmittel (5) abstoßende und von dem zweiten Kernbereich (9) lösende Gegenkraft erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass der zweiten Spuleneinrichtung (1 1 ) Auswertemittel (13) zum Detektieren eines durch Verstellen des Stellelementes (3) entlang der Verstellachse (V) von der Einzugsposition (E) in die Ausschubposition (A) erzeugbares Induktionssignals zugeordnet sind, und dass die Ansteuermittel derart ausgebildet sind, dass diese die zweite Spuleneinrichtung (1 1 ) im ersten Betriebszustand zumindest während einer Detektionsphase zum Detektieren des Induktionssignals, bevorzugt während des gesamten ersten Betriebszustandes, unbestromt schalten,
und/oder
dass der ersten Spuleneinrichtung (10) Auswertemittel (13) zum Detektieren eines durch Verstellen des Stellelementes (3) entlang der Verstellachse (V) von der Ausschubposition (A) in die Einzugsposition (E) erzeugbares Induktionssignals zugeordnet sind, und dass die Ansteuermittel derart ausgebildet sind, dass diese die erste Spuleneinrichtung (10) im zweiten Betriebszustand zumindest während einer Detektionsphase zum Detektieren des Induktionssignals, bevorzugt während des gesamten zweiten Betriebszustandes, unbestromt schalten.
Elektromagnetisches Stellsystem nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswertemittel (13) als Reaktion auf ein Ausbleiben eines Induktionssignals und/oder als Reaktion auf ein zeitlich verzögertes Induktionssignal ein Fehlersignal ausgebend und/oder eine Fehlerinformation speichernd ausgebildet sind und/oder dass die Auswertemittel als Reaktion auf ein, insbesondere rechtzeitiges, Induktionssignal ein Quittiersignal ausgebend und/oder oder eine Quittierinformation speichernd ausgebildet sind.
Elektromagnetisches Stellsystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuermittel (12) als Reaktion auf ein Ausbleiben eines Induktionssignals ein erneutes Ansteuersignal an die erste oder zweite Spuleneinrichtung (10, 1 1 ) ausgebend ausgebildet sind.
Elektromagnetisches Stellsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Stellelement (3), vorzugsweise ausschließlich, den zweiten Kernbereich (9) mit einem Stößelabschnitt (4) axial durchsetzend angeordnet ist.
Elektromagnetisches Stellsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Stellelement (3) mit einem Stellpartner, insbesondere einem Nockenfolger, zusammenwirkend angeordnet ist, der keine mechanische Rückstellkraft zum Verstellen des Stellelementes (3) von der Ausschubposition (A) in die Einzugsposition (E) ausübend ausgebildet und angeordnet ist.
Elektromagnetisches Stellsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spuleneinrichtung (10) bei betragsmäßig gleicher Bestromung ein stärkeres Magnetfeld erzeugend ausgebildet ist als die zweite Spuleneinrichtung (1 1 ).
Elektromagnetisches Stellsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Permanentmagnetmittel (5), zumindest abschnittsweise, bevorzugt vollständig, axial zwischen den axial beabstandeten Spuleneinrichtungen (10, 1 1 ), insbesondere mit Axialabstand zu diesen, angeordnet sind.
Elektromagnetisches Stellsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswertemittel (13) und die Ansteuermittel von einer gemeinsamen Logikmittel insbesondere einer Motorsteuerung, gebildet sind.
Verfahren zum Betreiben eines elektromagnetischen Stellsystems (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem ersten Betriebszustand die Ansteuermittel die erste Spuleneinrichtung (10) mit einem Ansteuersignal beaufschlagen und dadurch das Stellelement (3) von der Einzugsposition (E) in die Ausschubposition (A) verstellt wird, und dass während dieser Verstellbewegung mit den der zweiten Spuleneinrichtung (1 1 ) zugeordneten Auswertemitteln (13) ein durch das Verstellen des Stellelementes (3) in der zweiten Spuleneinrichtung (1 1 ) erzeugtes Induktionssignals detektiert wird, und dass die Ansteuermittel die zweite Spuleneinrichtung (1 1 ) in dem ersten Betriebszustand zumindest während einer Detektionsphase zum Detektieren des Induktionssignals, bevorzugt während des gesamten ersten Betriebszustandes, unbestromt schalten,
und/oder
dass in dem zweiten Betriebszustand die Ansteuermittel die zweite Spuleneinrichtung (1 1 ) mit einem Ansteuersignal beaufschlagen und dadurch das Stellelement (3) von der Ausschubposition (A) in die Einzugsposition (E) verstellt wird, und dass während dieser Verstellbewegung mit den der ersten Spuleneinrichtung (10) zugeordneten Auswertemitteln (13) ein durch das Verstellen des Stellelementes (3) in der ersten Spuleneinrichtung (10) erzeugtes Induktionssignals detektiert wird, und dass die Ansteuermittel die erste Spuleneinrichtung (10) in dem zweiten Betriebszustand zumindest während einer Detektionsphase zum Detektieren des Induktionssignals, bevorzugt während des gesamten ersten Betriebszustandes, unbestromt schalten.
Verwendung eines elektromagnetischen Stellsystems (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zum Verstellen eines Nockenfolgers eines Ventiltriebs eines Verbrennungsmotors, insbesondere in einem Kraftfahrzeug.
EP17771685.9A 2016-09-27 2017-09-06 Elektromagnetisches stellsystem sowie betriebsverfahren Active EP3520125B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016118254.0A DE102016118254A1 (de) 2016-09-27 2016-09-27 Elektromagnetisches Stellsystem sowie Betriebsverfahren
PCT/EP2017/072323 WO2018059890A1 (de) 2016-09-27 2017-09-06 Elektromagnetisches stellsystem sowie betriebsverfahren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3520125A1 true EP3520125A1 (de) 2019-08-07
EP3520125B1 EP3520125B1 (de) 2021-04-21

Family

ID=59930320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP17771685.9A Active EP3520125B1 (de) 2016-09-27 2017-09-06 Elektromagnetisches stellsystem sowie betriebsverfahren

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10910137B2 (de)
EP (1) EP3520125B1 (de)
CN (1) CN109791828B (de)
DE (1) DE102016118254A1 (de)
WO (1) WO2018059890A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016118254A1 (de) 2016-09-27 2018-03-29 Eto Magnetic Gmbh Elektromagnetisches Stellsystem sowie Betriebsverfahren
DE102018209397A1 (de) * 2018-06-13 2019-12-19 Mahle International Gmbh Ventilantriebsvorrichtung mit Umschalteinrichtung
CN111564277A (zh) * 2020-06-24 2020-08-21 上海虹昱轨道交通科技发展有限公司 一种节能型双稳式永磁保持电磁铁

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB958501A (en) * 1959-07-03 1964-05-21 Philips Electrical Ind Ltd Improvements in electromagnetic devices in which a body is moved between two stable end positions
US5203172A (en) * 1990-05-17 1993-04-20 Simpson Alvin B Electromagnetically powered hydraulic engine
DE19518056B4 (de) * 1995-05-17 2005-04-07 Fev Motorentechnik Gmbh Einrichtung zur Steuerung der Ankerbewegung einer elektromagnetischen Schaltanordnung und Verfahren zur Ansteuerung
DE10141764A1 (de) * 2000-10-20 2002-06-27 Micro Epsilon Messtechnik Vorrichtung und Verfahren zur Detektion der Position eines Objekts
DE20114466U1 (de) 2001-09-01 2002-01-03 Eto Magnetic Kg Elektromagnetische Stellvorrichtung
DE20203718U1 (de) 2002-03-07 2002-07-04 Eto Magnetic Kg Elektromagnetische Stellvorrichtung
DE102004030779A1 (de) 2004-06-25 2006-01-19 Audi Ag Verfahren zur Diagnose der Funktionalität einer Ventilhubverstellung einer Brennkraftmaschine
DE102011103169B4 (de) * 2011-06-01 2017-03-02 Gerhard Kirstein Elektromagnetischer Antrieb, Antriebsanlage und deren Verwendung
DE102011081893B3 (de) * 2011-08-31 2012-11-15 Siemens Aktiengesellschaft Magnetischer Aktor und Verfahren zu dessen Betrieb
DE102016118254A1 (de) 2016-09-27 2018-03-29 Eto Magnetic Gmbh Elektromagnetisches Stellsystem sowie Betriebsverfahren

Also Published As

Publication number Publication date
US20200032681A1 (en) 2020-01-30
WO2018059890A1 (de) 2018-04-05
EP3520125B1 (de) 2021-04-21
US10910137B2 (en) 2021-02-02
CN109791828A (zh) 2019-05-21
DE102016118254A1 (de) 2018-03-29
CN109791828B (zh) 2021-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3652030B1 (de) Bistabiles magnetventil für ein hydraulisches bremssystem und verfahren zur ansteuerung eines solchen ventils
DE102012208781B4 (de) Variable Spulenansteuerung zur Nutzung von Remanenzen bei der Ansteuerung von Solenoidaktoren mit beschleunigtem Magnetkraftabbau
DE102009049009B4 (de) Aktuator für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102009010949A1 (de) Elektromagnetische Stellvorrichtung
DE102014113500A1 (de) Bistabile elektromagnetische Aktorvorrichtung
EP2568204B1 (de) Magnetventil und Verfahren zur Steuerung des Magnetventils
EP3520125A1 (de) Elektromagnetisches stellsystem sowie betriebsverfahren
EP3161839A1 (de) Elektromagnetische nockenwellenverstelleinrichtung
EP3121495B2 (de) Elektromagnetisch betätigtes schaltventil
DE102010043262A1 (de) Vorrichtung zum Betätigen eines Verriegelungsmechanismus, insbesondere zum Betätigen einer Parksperreinrichtung
DE102011016895A1 (de) Verfahren zur Bestimmung des Verschleißzustandes eines elektromagnetischen Aktors während dessen Betriebs
EP2649720B1 (de) Schaltungsanordnung für eine elektrische maschine, verfahren einer schaltungsanordnung, startvorrichtung
DE102013102241A1 (de) Elektromagnetische Stellvorrichtung, insbesondere zur Nockenwellenverstellung einer Brennkraftmaschine
DE102014117702A1 (de) Elektro-Aktuator
DE102011011857A1 (de) Haltebremse
EP2306472A2 (de) Aktuator für eine Verbrennungskraftmaschine
DE102009047050A1 (de) System mit einer elektrischen Energiequelle und einem Aktuator, Steuergerät für das System und Verfahren zum Betreiben des Systems
EP3791038B1 (de) Antriebsvorrichtung für eine tür
DE102008029570A1 (de) Elektromagnetische Verriegelungseinrichtung
DE102014202428A1 (de) Elektrohydraulisches Schaltventil und Verfahren zum geräuscharmen Ansteuern eines solchen
EP3625809A1 (de) Verfahren zum umschalten eines magnetventils
WO2019201833A1 (de) Monostabile aktuatorvorrichtung
DE102014216274A1 (de) Aktuator mit zumindest einer stabilen Schaltlage
WO2019025294A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum aktivieren eines motorbremsbetriebs eines verbrennungsmotors
DE102019118860A1 (de) Elektromagnetische Stellvorrichtung mit aktivem Rückholhub

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20190425

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ETO MAGNETIC GMBH

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20201119

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502017010154

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1385503

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20210515

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20210421

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210721

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210722

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210821

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210823

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210721

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R097

Ref document number: 502017010154

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20220124

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20210930

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20210906

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210821

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210906

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210906

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210906

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210930

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210930

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210930

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20210930

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20170906

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 1385503

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20220906

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220906

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 502017010154

Country of ref document: DE

Representative=s name: PATENT- UND RECHTSANWALTSKANZLEI DAUB, DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20210421

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20240919

Year of fee payment: 8