DE10003928A1 - Electromagnetic actuator to operate gas change valve of internal combustion engine; has electromagnets and spring mechanism to adjust valve connected to armature between two end positions - Google Patents

Abstract

The actuator has electromagnets (6,7) to move a gas change valve (5) connected to an armature (8) between two end positions. A spring mechanism acts on the gas change valve. The armature is between the end positions when the spring mechanism is in its balanced state. Permanent magnets (27a,b,28a,b) act on the gas change valve in at least one end position area and act against the electromagnets drawing the armature into the end positions.

Description

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Aktuator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electromagnetic actuator the preamble of claim 1.

Elektromagnetische Aktuatoren zum Betätigen von Gaswechselven­ tilen besitzen in der Regel eine elektromagnetische Einheit mit zwei Elektromagneten, einem Öffnungsmagneten und einem Schließmagneten, zwischen deren Polflächen ein Anker koaxial zu einer Ventilachse verschiebbar angeordnet ist. Der Anker wirkt direkt oder über einen Ankerschaft auf einen Ventil­ schaft des Gaswechselventils. Bei Aktuatoren nach dem Prinzip des Massenschwingers wirkt ein vorgespannter Federmechanismus auf den Anker. Als Federmechanismus dienen meist zwei vorge­ spannte Ventilfedern, von denen eine obere Ventilfeder das Gaswechselventil in Öffnungsrichtung und eine untere Ventilfe­ der das Gaswechselventil in Schließrichtung belastet. Bei nicht erregten Elektromagneten wird der Anker durch die Ven­ tilfedern in einer Gleichgewichtslage zwischen den Polflächen gehalten. Die Ventilfedern können gemeinsam auf einer Seite oder jeweils getrennt voneinander auf beiden Seiten der Elek­ tromagnete angeordnet sein.Electromagnetic actuators for actuating gas exchange valves generally have an electromagnetic unit with two electromagnets, an opening magnet and one Closing magnets, between their pole faces an armature coaxial is arranged displaceably to a valve axis. The anchor acts directly or via an anchor shaft on a valve shaft of the gas exchange valve. For actuators based on the principle a preloaded spring mechanism acts on the mass oscillator on the anchor. Usually two are used as spring mechanism tensioned valve springs, one of which is an upper valve spring Gas exchange valve in the opening direction and a lower Ventilfe which loads the gas exchange valve in the closing direction. At the armature is deenergized by the Ven tilfedern in an equilibrium position between the pole faces held. The valve springs can be together on one side or separately on both sides of the elec tromagnets can be arranged.

In geschlossener Stellung des Gaswechselventils liegt der An­ ker an der Polfläche des bestromten Schließmagneten an und wird von diesem gehalten. Der Schließmagnet spannt die in Öff­ nungsrichtung wirkende Ventilfeder weiter vor. Um das Gaswechselventil zu öffnen, wird der Schließmagnet ausgeschaltet und der Öffnungsmagnet eingeschaltet. Die in Öffnungsrichtung wir­ kende Ventilfeder beschleunigt den Anker über die Gleichge­ wichtslage hinaus, so daß dieser von dem Öffnungsmagneten an­ gezogen wird. Der Anker schlägt auf die Polfläche des Öff­ nungsmagneten auf und wird von diesem gehalten. Um das Gas­ wechselventil 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 Pol­ fläche des Schließmagneten auf und wird von diesem gehalten.The switch is in the closed position of the gas exchange valve ker on the pole face of the energized closing magnet and is held by this. The closing magnet clamps the opening magnet Valve spring acting direction further forward. To the gas exchange valve  to open, the closing magnet is switched off and the opening magnet is switched on. The opening direction we The valve spring accelerates the armature over the equilibrium weight position so that this from the opening magnet is pulled. The anchor strikes the pole face of the public Magnet on and is held by this. To the gas To close the shuttle valve again, the opening magnet switched off and the closing magnet switched on. In the Valve spring acting in the closing direction accelerates the armature beyond the equilibrium position to the closing magnet. The Anchor is attracted by the closing magnet, strikes the pole surface of the closing magnet and is held by this.

Um beim Start der Brennkraftmaschine den Anker aus der Gleich­ gewichtslage anzuziehen, wird entweder der Schließmagnet oder der Öffnungsmagnet kurzzeitig übererregt oder der Anker mit einer Anschwingroutine mit seiner Resonanzfrequenz in Schwin­ gung versetzt.To get the anchor out of the same when starting the internal combustion engine to attract weight, either the closing magnet or the opening magnet temporarily overexcited or the armature with a start-up routine with its resonance frequency in Schwin move.

Aus der DE 35 00 530 A1 ist ein gattungsbildender Aktuator be­ kannt. Der Aktuator besitzt zwei Elektromagnete mit jeweils einer Erregerspule. Jedem Elektromagnet ist ein Permanentma­ gnet zugeordnet. Die Elektromagnete und die Permanentmagnete wirken auf einen Anker, der zwischen Polflächen der Elektroma­ gnete axial verschiebbar angeordnet und mit einem Ventilschaft fest verbunden ist. Auf den Anker und damit auf das Gaswech­ selventil drücken in entgegengesetzter Richtung zwei Ventilfe­ dern. Die Permanentmagnete halten den Anker in den Endlagen bzw. in einer Schließstellung und in einer Öffnungsstellung. Die Haltekraft der Permanentmagnete wird zur Auslösung der Ventilbewegung durch Erregung des zugeordneten Elektromagneten aufgehoben, und zwar durch ein dem Magnetfeld des Permanentma­ gneten entgegengerichtetes magnetisches Gleichfeld, so daß der Anker und damit das Gaswechselventil unter der Wirkung der je­ weils vorgespannten Feder sowie der Anzugskraft des jeweils anderen Permanentmagneten in die andere Endlage überführt wird.DE 35 00 530 A1 describes a generic actuator knows. The actuator has two electromagnets each an excitation coil. Every electromagnet is a permanent magnet gnet assigned. The electromagnets and the permanent magnets act on an anchor between the pole faces of the electroma gnete arranged axially displaceable and with a valve stem is firmly connected. On the anchor and thus on the gas exchange Selventil press two valve feeds in the opposite direction other. The permanent magnets hold the armature in the end positions or in a closed position and in an open position. The holding force of the permanent magnets is used to trigger the Valve movement by energizing the associated electromagnet canceled, namely by a magnetic field of the permanentma opposed magnetic direct field, so that the  Anchor and thus the gas exchange valve under the effect of ever because biased spring and the tightening force of each other permanent magnets in the other end position becomes.

Ferner ist aus der DE 197 12 293 A1 ein Aktuator mit zwei Elektromagneten bekannt, wobei nur einem der Elektromagnete ein Permanentmagnet zugeordnet ist. Die Elektromagnete sind in Reihe oder parallel zueinander angeordnet. Bei unbestromten Elektromagneten liegt ein Anker an dem Elektromagneten an, dem der Permanentmagnet zugeordnet ist. Werden die Elektromagnete bestromt, wird die Anziehungskraft des Permanentmagneten durch den Elektromagneten neutralisiert, dem der Permanentmagnet zu­ geordnet ist. Der zweite Elektromagnet zieht den Anker an sei­ ne Polfläche an. Wird der Strom durch die Elektromagnete abge­ schaltet, zieht der Permanentmagnet den Anker zurück in seine Ausgangslage.Furthermore, DE 197 12 293 A1 describes an actuator with two Electromagnets known, only one of the electromagnets a permanent magnet is assigned. The electromagnets are in Arranged in series or parallel to each other. With de-energized Electromagnet is an anchor on the electromagnet, the the permanent magnet is assigned. Become the electromagnet energized, the attraction of the permanent magnet is by neutralizes the electromagnet to which the permanent magnet applies is ordered. The second electromagnet pulls the armature ne pole face. If the current through the electromagnets abge switches, the permanent magnet pulls the armature back into its Starting position.

Um ein sicheres Öffnen und Schließen des Gaswechselventils zu erreichen, muß zum einen der Anker in seinen Endstellungen si­ cher gefangen werden können. Hierfür sind die Ventilfedern und die Magnete so aufeinander abzustimmen, daß die Anziehungs­ kräfte der Magnete, die entgegenwirkenden Spannkräfte der Ven­ tilfedern im Bereich der Endstellungen übersteigen. Um eine große Auftreffgeschwindigkeit und ein Abprallen sicher zu ver­ meiden und einen geringen Verschleiß und Energieaufwand zu er­ reichen, sollten die Anziehungskräfte der Magnete die Spann­ kräfte jedoch nur im begrenzten Maße übersteigen.To ensure safe opening and closing of the gas exchange valve the anchor must reach its end positions can be caught. The valve springs and to match the magnets so that the attraction forces of the magnets, the counteracting clamping forces of the Ven tilfedern in the area of the end positions. To one high impact speed and a ricochet reliably ver avoid and low wear and energy consumption should be enough, the attractive forces of the magnets the clamping however, only exceed forces to a limited extent.

Zum anderen muß das Gaswechselventil sicher gegen einen Gas­ druck in einem Zylinder geöffnet werden können. Hierfür ist insbesondere zu Beginn des Öffnungshubs eine große Kraft er­ forderlich, wodurch bei den gattungsbildenden Aktuatoren zumindest eine in Öffnungsrichtung wirkende Ventilfeder mit ei­ ner hohen Federsteifigkeit verwendet werden muß. Die auf den Anker wirkende Anziehungskraft des Magneten nimmt kurz vor der Endstellung stark zu, im Gegensatz zur Federkraft, die bei ge­ wöhnlich verwendeten Ventilfedern nahezu linear ansteigt. Auf­ grund der gewünschten, gering größeren Anziehungskraft des Ma­ gneten ergibt sich dadurch nur ein besonders kleiner Bereich bzw. eine kleine Strecke vor der Endstellung, in der die An­ ziehungskraft des Magneten die Spannkraft der Ventilfeder übersteigt und der Anker sicher gefangen wird. Die Elektroma­ gnete sind dadurch besonders exakt anzusteuern und durch den sehr kleinen Bereich vor dem anziehenden Magneten, in dem die Anziehungskraft die Spannkraft übersteigt, kann das Flugver­ halten und insbesondere die Geschwindigkeit des Ankers über den Elektromagneten nur begrenzt geregelt werden.On the other hand, the gas exchange valve must be safe against a gas pressure can be opened in a cylinder. For this is especially at the beginning of the opening stroke, he is a great force required, which at least in the generic actuators  a valve spring acting in the opening direction with egg ner high spring stiffness must be used. The on the The magnet's attraction force increases shortly before End position strong, in contrast to the spring force, which at ge valve springs usually used increases almost linearly. On due to the desired, slightly greater attraction of the Ma As a result, there is only a particularly small area or a short distance before the end position, in which the An pulling force of the magnet the tension force of the valve spring exceeds and the anchor is caught safely. The electroma gnete can thus be controlled particularly precisely and by the very small area in front of the attractive magnet in which the Attractiveness exceeds the tension force, the Flugver hold and especially the speed of the anchor over the electromagnets are only regulated to a limited extent.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsbil­ denden Aktuator weiterzuentwickeln und insbesondere die Regel­ barkeit zu verbessern und den Energiebedarf zu reduzieren. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.The invention has for its object a generic further develop the actuator and in particular the rule improve availability and reduce energy consumption. she is according to the invention by the features of claim 1 solved. Further refinements can be found in the lower sub sayings.

Die Erfindung geht aus von einem elektromagnetischen Aktuator zur Betätigung eines Gaswechselventils einer Brennkraftmaschi­ ne mit einer elektromagnetischen Einheit, über die ein mit dem Gaswechselventil in Wirkverbindung stehender Anker zwischen zwei Endstellungen verstellbar ist, und mit einem auf das Gas­ wechselventil und/oder den Aktuator wirkenden Federmechanis­ mus, in dessen Gleichgewichtslage sich der Anker zwischen den Endstellungen befindet. Ferner besitzt der Aktuator zumindest einen in wenigstens einem Bereich einer Endstellung auf das Gaswechselventil wirkenden Permanentmagneten. The invention is based on an electromagnetic actuator for actuating a gas exchange valve of an internal combustion engine ne with an electromagnetic unit, via which one with the Gas exchange valve in active connection between anchor two end positions are adjustable, and one on the gas shuttle valve and / or the spring mechanism acting on the actuator mus, in the equilibrium position the anchor between the End positions. Furthermore, the actuator has at least one in at least one area of an end position on the Gas exchange valve acting permanent magnet.  

Es wird vorgeschlagen, daß eine Permanentmagnetanordnung im Bereich der Endstellung entgegen die den Anker in die Endstel­ lung ziehende elektromagnetische Einheit wirkt. Die elektroma­ gnetische Einheit besitzt in der Regel zwei Elektromagnete, und zwar einen in Schließrichtung und einen in Öffnungsrich­ tung mit einer Anziehungskraft auf den Anker wirkenden Elek­ tromagneten, kann jedoch auch nur aus einem Elektromagneten bestehen. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß ein Permanentmagnet wie der entsprechende Elektromagnet kurz vor der Endlage eine stark ansteigende Wirkung auf den Anker be­ sitzt. Ist die Wirkung der Permanentmagnetanordnung der Wir­ kung des entsprechenden Elektromagneten entgegengerichtet, kann der starke Anstieg der Anziehungskraft des Elektromagne­ ten im Bereich der Endstellung ausgeglichen werden. Der Be­ reich bzw. eine Strecke vor dem anziehenden Elektromagneten, in der die Anziehungskraft des Elektromagneten die Summe der entgegenwirkenden Kräfte übersteigt und der Anker sicher ge­ fangen wird, kann groß ausgeführt und dadurch die Regelbarkeit verbessert werden, ohne daß in der Endstellung die Anziehungs­ kraft im Verhältnis zur entgegenwirkenden Kraft vergrößert werden muß.It is proposed that a permanent magnet arrangement in the Area of the end position opposite the anchor in the end position pulling electromagnetic unit acts. The Elektroma The magnetic unit usually has two electromagnets, one in the closing direction and one in the opening direction device with an attractive force acting on the armature tromagneten, but can only be made from an electromagnet consist. The invention is based on the knowledge that a Permanent magnet like the corresponding electromagnet just before the end position be a strongly increasing effect on the anchor sits. The effect of the permanent magnet arrangement is the we the opposite direction of the corresponding electromagnet, may be the sharp rise in the attraction of electromagne ten in the area of the end position. The Be rich or a stretch in front of the attracting electromagnet, in which the attraction of the electromagnet is the sum of the counteracting forces and the anchor is safe ge catch can be carried out large and thus the controllability can be improved without the attraction in the end position force increased in relation to the counteracting force must become.

Eine vorteilhafte Permanentmagnetanordnung wirkt im Bereich der Endstellung auf die gleiche Weise und in dieselbe Richtung wie der Federmechanismus als ein Umschwingmechanismus für das Stellorgan bzw. für den Aktuator. Eine Kraft der Permanentma­ gnetanordnung und eine Kraft des Federmechanismus addieren sich zu einer resultierenden, dem Elektromagneten entgegenwir­ kenden Kraft auf. Dadurch entsteht ein wirksamer Umschwingme­ chanismus, der sich aus zwei gleichsinnig wirkenden Teilsyste­ men, nämlich des Federmechanismus und der Permanentmagne­ tanordnung zusammensetzt. Dadurch kann eine kostengünstige Ventilfeder mit geringen Abmessungen, einer kleinen Federsteifigkeit und einer geringen Nichtlinearität eingesetzt werden. Bei einer geeigneten Auslegung von Ventilfeder, Permanentma­ gnetanordnung und Elektromagnet kann insbesondere zu Beginn eines Öffnungshubs eine große Kraft in Öffnungsrichtung und damit ein besonders sicheres Öffnen des Gaswechselventils ge­ gen einen Gasdruck in einem Zylinder erreicht werden. Durch die Wahl und Abstimmung von Ventilfedern, Permanentmagne­ tanordnung und Elektromagnet ergibt sich ein zusätzlicher Op­ timierungsspielraum, insbesondere kann der erfindungsgemäße Effekt mit einem Federmechanismus verstärkt werden, der zumin­ dest in Schließrichtung ab seiner Gleichgewichtslage eine pro­ gressiv ansteigende Federkennlinie aufweist. Ferner kann der Energieaufwand des Aktuators reduziert werden. Eine mögliche Ausführung einer solchen Permanentmagnetanordnung besteht aus zwei abstoßend wirkenden Permanentmagneten, von denen einer an einem ruhenden Teil des Aktuators (z. B. einem Elektromagne­ ten) und einer an einem bewegten Teil des Aktuators (z. B. ei­ nem Anker) angeordnet ist. Ein weiterer Vorteil einer solchen Permanentmagnetanordnung ist, daß ein Kleben bzw. Aneinander­ haften der Permanentmagnete in jedem Fall vermieden werden kann.An advantageous permanent magnet arrangement acts in the area the end position in the same way and in the same direction like the spring mechanism as a swing mechanism for that Actuator or for the actuator. A force of the permanentma gnet arrangement and add a force of the spring mechanism to a resulting one, which counteracts the electromagnet power. This creates an effective swing chanism, which is made up of two subsystems working in the same direction men, namely the spring mechanism and the permanent magnet arrangement. This can be an inexpensive Valve spring with small dimensions and a small spring stiffness  and a low non-linearity can be used. With a suitable design of valve spring, permanentma Magnetic arrangement and electromagnet can be used especially at the beginning an opening stroke a large force in the opening direction and thus a particularly safe opening of the gas exchange valve ge gas pressure in a cylinder can be reached. By the choice and coordination of valve springs, permanent magnet t arrangement and electromagnet results in an additional op Timing scope, in particular, the invention Effect can be reinforced with a spring mechanism that at at least in the closing direction from its equilibrium position one per has a gressively increasing spring characteristic. Furthermore, the Energy expenditure of the actuator can be reduced. A possible Execution of such a permanent magnet arrangement consists of two repulsive permanent magnets, one of which is on a stationary part of the actuator (e.g. an electromagnet ten) and one on a moving part of the actuator (e.g. ei an anchor) is arranged. Another advantage of such Permanent magnet arrangement is that sticking or to each other sticking of the permanent magnets can be avoided in any case can.

Ein oder mehrere einzelne Permanentmagnete einer Permanentma­ gnetanordnung können an verschiedenen Stellen ruhend und/oder an einem sich mit dem Gaswechselventil bewegenden Bauteil an­ geordnet sein und auf verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Bauteile wirken. In einer Ausgestaltung wird vor­ geschlagen, daß eine Permanentmagnetanordnung nicht am Elek­ tromagneten oder am Anker angeordnet ist und damit eine zu­ sätzliche Komponente des Stellorgans bildet. Dabei ist minde­ stens ein Permanentmagnet beweglich angeordnet und mit dem be­ weglichen Stellmechanismus verbunden. Der Permanentmagnet wirkt auf mindestens ein weiteres, vom Anker getrenntes, ruhendes Bauteil. Die Permanentmagnetanordnung kann axial oder radial versetzt vom Ankerelement auf verschiedene Weise kon­ struktiv angeordnet und ausgeführt werden. Ein Anschlagen des Permanentmagneten gegen ein weiteres Bauteil bzw. ein Auf­ schlagen eines Bauteils auf dem Permanentmagneten kann durch geeignete konstruktive Maßnamen vermieden und ein dadurch be­ dingter Verschleiß des Permanentmagneten sicher verhindert werden. Das Anschlagen und Kleben der Permanentmagnete kann bei dieser Anordnung beispielsweise dadurch verhindert werden, daß der Abstand zwischen Bauteil und bewegten Permanentmagne­ ten größer als der Abstand zwischen Elektromagnet und Anker gewählt wird. Das zusätzliche Bauteil kann von einem dem be­ weglichen Permanentmagneten entgegengerichteten Permanentma­ gneten oder von einem Bauteil gebildet sein, daß von einem Elektromagneten entsprechend gepolt ist. Vorteilhafterweise sind die Permanentmagnete bei dieser Anordnung mit geeigneten Fassungen versehen oder an geeigneten Aufnahmeelementen befe­ stigt.One or more individual permanent magnets of a permanent magnet gnet arrangement can be dormant and / or at various points on a component moving with the gas exchange valve orderly and on different, the expert as meaningful appearing components work. In one embodiment, before struck that a permanent magnet arrangement not on the elec tromagneten or arranged on the armature and thus one too forms an additional component of the actuator. Thereby is least a permanent magnet arranged movably and with the be movable adjusting mechanism connected. The permanent magnet acts on at least one other, at rest, separated from the anchor  Component. The permanent magnet arrangement can be axial or radially offset from the anchor element in various ways structurally arranged and executed. A striking the Permanent magnets against another component or an opening can hit a component on the permanent magnet suitable constructive measures avoided and a be excessive wear of the permanent magnet is reliably prevented become. The striking and gluing of the permanent magnets can can be prevented with this arrangement, for example, that the distance between the component and the moving permanent magnet ten greater than the distance between the electromagnet and armature is chosen. The additional component can be one of the be moving permanent magnet opposite permanentma gneten or be formed by a component that of a Electromagnet is polarized accordingly. Advantageously are the permanent magnets in this arrangement with suitable Provide sockets or attach suitable mounting elements increases.

Um zusätzliche Bauteile und insbesondere zusätzlichen Bauraum zu vermeiden bzw. möglichst gering zu halten, wirkt die Perma­ nentmagnetanordnung vorteilhaft auf den Anker. Dabei kann ein Permanentmagnet am Anker und/oder am Elektromagneten befestigt sein. Vorteilhaft ist eine Anordnung mit einem Permanentmagne­ ten am Elektromagneten und einem gegenüberliegenden Permanent­ magneten am Anker, die abstoßend aufeinander wirken. Dabei sind die Permanentmagnete so angeordnet, daß sie der Wirkung des Elektromagneten während der Annäherung des Ankers entge­ genwirken.For additional components and in particular additional installation space to avoid or to keep it as low as possible, the Perma works nentmagnetanordnung advantageous on the armature. A can Permanent magnet attached to the armature and / or the electromagnet his. An arrangement with a permanent magnet is advantageous ten on the electromagnet and an opposite permanent magnets on the anchor that repel each other. there the permanent magnets are arranged so that they have the effect of the electromagnet during the approach of the armature counteract.

Es kann jeweils eine Permanentmagnetanordnung dem in Öffnungs­ richtung wirkenden Aktuatorelement und/oder dem in Schließ­ richtung wirkenden Aktuatorelement zugeordnet werden. Die in Öffnungs- oder Schließrichtung wirkenden Permanentmagnetanord­ nungen können gleich oder unterschiedlich ausgelegt werden. Werden der Schließ- und Öffnungsrichtung jeweils eine Perma­ nentmagnetanordnung zugeordnet, kann vorteilhaft eine weitge­ hend symmetrische Einheit geschaffen werden. Der Einstellauf­ wand kann klein gehalten und es können mehrere gleiche Bautei­ le verwendet werden, beispielsweise zwei gleiche, entgegenge­ setzt wirkende Ventilfedern usw.A permanent magnet arrangement can be opened in each case direction acting actuator element and / or in the closing direction acting actuator element are assigned. In the  Permanent magnet arrangement acting in the opening or closing direction can be interpreted identically or differently. Become a perma of the closing and opening directions Assigned magnet magnet arrangement, can advantageously a Weitge creating symmetrical unity. The setting up Wall can be kept small and there can be several identical components le are used, for example two of the same, opposite sets acting valve springs etc.

In einer weiteren Anordnung ist jedoch der Permanentmagnet im Bereich des Elektromagneten angeordnet und besitzt ein dem Elektromagneten entgegengerichtetes Magnetfeld, das auf den vom Elektromagneten gepolten Anker abstoßend wirkt. Der Perma­ nentmagnet kann einstückig ausgeführt und Bauteile, Bauraum und Montageaufwand können eingespart werden. Ferner ist ein sich mit dem Gaswechselventil bewegender Permanentmagnet ver­ meidbar.In a further arrangement, however, the permanent magnet is in the Area of the electromagnet arranged and has a Electromagnets opposing magnetic field that on the armature polarized by the electromagnet is repulsive. The Perma nentmagnet can be made in one piece and components, installation space and assembly effort can be saved. Furthermore, a permanent magnet moving with the gas exchange valve avoidable.

Wird die erfindungsgemäße Wirkung des Permanentmagneten da­ durch erreicht, daß dieser während der Annäherungsphase des Ankers an den Elektromagneten ein dem Elektromagneten entge­ gengerichtetes Magnetfeld besitzt, das auf den vom Elektroma­ gneten gepolten Anker abstoßend wirkt, kann vorteilhaft er­ reicht werden, daß der Permanentmagnet im Bereich der Endstel­ lung bei aktiviertem Elektromagneten abstoßend auf den Anker wirkt und bei unbestromtem Elektromagneten anziehend auf den Anker wirkt.Will the effect of the permanent magnet according to the invention achieved by this during the approximation phase of The armature on the electromagnets counter the electromagnet has a directed magnetic field that is based on the electroma gneten poled anchor repels, he can be advantageous be enough that the permanent magnet in the area of the final position with the electromagnet activated repels the armature acts and attracts the electromagnet when it is not energized Anchor works.

Ist ausschließlich dem in Schließrichtung wirkenden Elektroma­ gneten ein Permanentmagnet zugeordnet oder zumindest ein stär­ kerer Permanentmagnet als dem in Öffnungsrichtung wirkenden Elektromagneten, verschiebt der Permanentmagnet das Gaswech­ selventil in Schließrichtung. Durch nur einen Permanentmagneten können die zuvor ausgeführten erfindungsgemäßen Vorteile erreicht werden, und zwar insbesondere eine große Öffnungs­ kraft zu Beginn des Öffnungshubs, und zudem kann Energie beim Start bzw. beim Anschwingen des Aktuators eingespart werden.Is only the electroma acting in the closing direction gnet assigned a permanent magnet or at least a strong kerer permanent magnet than the one acting in the opening direction Electromagnets, the permanent magnet shifts the gas exchange Sel valve in the closing direction. With just one permanent magnet  can the advantages according to the invention previously explained can be achieved, in particular a large opening force at the beginning of the opening stroke, and moreover energy can Start or when the actuator starts to vibrate.

Ist die Anziehungskraft des Permanentmagneten stärker als die Spannkraft der in Öffnungsrichtung wirkenden Ventilfeder, kann vorteilhaft der Permanentmagnet dazu genutzt werden, das Gas­ wechselventil bei unbestromten Elektromagneten in seiner Schließstellung zu halten. Der Aktuator kann dadurch günstig ohne Anschwingroutine gestartet werden. Ferner sind im ge­ schlossenen Zustand des Gaswechselventils Ventilteller, Ven­ tilsitz und Zylinder vorteilhaft vor äußeren Einflüssen ge­ schützt, wie beispielsweise vor Kondenswasser. Die erfindungs­ gemäßen Permanentmagnetanordnungen können sowohl für lineare als auch für rotatorische Aktuatoranforderungen eingesetzt werden.Is the attraction of the permanent magnet stronger than that Clamping force of the valve spring acting in the opening direction can the permanent magnet can be used to advantage, the gas changeover valve with de-energized electromagnets in its Hold closed position. The actuator can be cheap can be started without starting routine. Furthermore, in ge closed state of the gas exchange valve valve plate, Ven valve seat and cylinder advantageous against external influences protects, such as from condensation. The fiction According permanent magnet arrangements can be used both for linear as well as used for rotary actuator requirements become.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbe­ schreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Er­ findung dargestellt. Die Darstellungen in den Zeichnungen be­ ziehen sich beispielhaft auf lineare Aktuatoren. Sie können jedoch auf einfache Weise auf rotatorische Aktuatoren übertra­ gen werden. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahl­ reiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages result from the following drawing spelling. In the drawing, embodiments of the He shown. The representations in the drawings be are examples of linear actuators. You can however, it can be easily transferred to rotary actuators be. The description and claims contain numbers rich features in combination. Those skilled in the art will understand the features expediently also look at individually and make sense summarize other combinations.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Aktuator im Längsschnitt, Fig. 1 an actuator according to the invention in longitudinal section;

Fig. 2 ein Diagramm, in dem über einem Hub eines Gaswechsel­ ventils Kräfte aufgetragen sind, die auf einen Anker des Aktuators aus Fig. 1 wirken, Fig. 2 is a diagram in which are plotted over a stroke of a gas exchange valve forces acting on an armature of the actuator of FIG. 1,

Fig. 3 eine Variante eines Aktuators nach Fig. 1 mit nur einem Permanentmagneten und Fig. 3 shows a variant of an actuator according to Fig. 1 with only one permanent magnet and

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Variante nach Fig. 1 mit axial versetzt angeordneten Permanentmagneten. Fig. 4 is a schematic representation of a variant of FIG. 1 with axially offset permanent magnets.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mit einem in einem Kurbelgehäuse 1 geführten Hubkolben 2 und einem am Kurbelgehäuse 1 abschließenden Zylin­ derkopf 3. Im Zylinderkopf 3 ist in einem Arbeitsraum 4 ein Ventiltrieb mit einem erfindungsgemäßen elektromagnetischen Aktuator zum Betätigen eines Gaswechselventils 5 angeordnet. Der Aktuator besitzt eine elektromagnetische Einheit mit einem ersten, in Öffnungsrichtung 14 mit einer Zugkraft wirkenden Elektromagneten 6 und einem zweiten, in Schließrichtung 16 mit einer Zugkraft wirkenden Elektromagneten 7, zwischen denen ein Anker 8 koaxial verschiebbar angeordnet ist. Der Anker 8 wirkt über einen in einer Ankerschaftführung 9 geführten Ankerschaft 10 und über ein hydraulisches Spielausgleichselement 11 auf einen Ventilschaft 12, der in einer Schaftführung 13 im Zylin­ derkopf 3 geführt ist. Ferner wirkt auf den Ventilschaft 12 ein Federmechanismus mit einer oberen, in Öffnungsrichtung 14 wirkenden Ventilfeder 15 und einer unteren, in Schließrichtung 16 wirkenden Ventilfeder 17. Die in Öffnungsrichtung 14 wir­ kende Ventilfeder 15 ist auf der dem Gaswechselventil 5 abge­ wandten Seite des in Schließrichtung 16 wirkenden Elektroma­ gneten 7 angeordnet, stützt sich an einem Deckel 18 ab und wirkt über eine Federauflage 19 auf einen Federschaft 20, der über eine Schaftführung 21 im Elektromagneten 7 geführt ist und mit einer Stirnseite 22 auf eine Stirnseite 23 des Anker­ schafts 10 wirkt. Die in Schließrichtung 16 wirkende Ventilfe­ der 17 ist in einem Federraum 24 auf der dem Gaswechselventil 5 zugewandten Seite des in Öffnungsrichtung 14 wirkenden Elek­ tromagneten 6 angeordnet, stützt sich über einen Ring 25 am Zylinderkopf 3 ab und wirkt über eine Federauflage 26 in Schließrichtung 16 auf den Ventilschaft 12. Fig. 1 shows a section of an internal combustion engine of a motor vehicle with a guided in a crankcase 1 reciprocating piston 2 and a final on the crankcase 1 Zylin derkopf 3rd In the cylinder head 3 , a valve train with an electromagnetic actuator according to the invention for actuating a gas exchange valve 5 is arranged in a working space 4 . The actuator has an electromagnetic unit with a first electromagnet 6 acting in the opening direction 14 with a tensile force and a second electromagnet 7 acting in the closing direction 16 with a tensile force, between which an armature 8 is arranged coaxially. The armature 8 acts on a guided in an armature stem guide 9 and the armature shaft 10 via a hydraulic play compensation element 11 on a valve stem 12 The head in a shaft guide 13 in Zylin is guided. 3 Furthermore, a spring mechanism acts on the valve stem 12 with an upper valve spring 15 acting in the opening direction 14 and a lower valve spring 17 acting in the closing direction 16 . The valve spring 15 in the opening direction 14 is arranged on the side of the gas exchange valve 5 facing the electroma acting in the closing direction 16 electroma 7 , is supported on a cover 18 and acts via a spring support 19 on a spring shaft 20 which has a shaft guide 21 is guided in the electromagnet 7 and with an end face 22 on an end face 23 of the armature shaft 10 acts. The acting in the closing direction 16 Ventilfe 17 is arranged in a spring chamber 24 on the gas exchange valve 5 facing side in the opening direction 14 acting electromagnet 6 , is supported by a ring 25 on the cylinder head 3 and acts on a spring support 26 in the closing direction 16 the valve stem 12 .

Jedem Elektromagnet 6, 7 ist ein Permanentmagnet 27a, 28a und jeder einem Elektromagneten gegenüberliegenden Seite des An­ kers 8 ist ein Permanentmagnet 27b, 28b zugeordnet. Die Perma­ nentmagnete 27a und 27b stoßen sich ab. Gleiches gilt für die Permanentmagnete 28a und 28b. Die Permanentmagnete 27a, 27b, 28a, 28b sind beispielsweise ringförmig und konzentrisch zur Längsachse des Aktuators angeordnet. Bei nicht erregten Elek­ tromagneten 6, 7 wird der Anker 8 durch die Ventilfedern 15, 17 in einer Gleichgewichtslage 47 zwischen den Polflächen der Elektromagnete 6, 7 gehalten (Fig. 2). Die Permanentmagne­ tanordnungen 27a, 27b und 28a, 28b wirken jeweils mit einer gleichen Kraft auf den Anker 8, wodurch deren Wirkungen sich gegenseitig aufheben. Um beim Start der Brennkraftmaschine den Anker 8 aus der Gleichgewichtslage 47 anzuziehen, wird entwe­ der der in Schließrichtung 16 oder der in Öffnungsrichtung 14 wirkende Elektromagnet 6, 7 kurzzeitig übererregt oder der An­ ker 8 mit einer Anschwingroutine mit seiner Resonanzfrequenz in Schwingung versetzt.Each electromagnet 6 , 7 is a permanent magnet 27 a, 28 a and each opposite an electromagnet side of the core 8 is assigned a permanent magnet 27 b, 28 b. The permanent magnets 27 a and 27 b repel each other. The same applies to the permanent magnets 28 a and 28 b. The permanent magnets 27 a, 27 b, 28 a, 28 b are arranged, for example, in a ring and concentrically to the longitudinal axis of the actuator. When the electromagnets 6 , 7 are not excited, the armature 8 is held by the valve springs 15 , 17 in an equilibrium position 47 between the pole faces of the electromagnets 6 , 7 ( FIG. 2). The permanent magnet arrangements 27 a, 27 b and 28 a, 28 b each act with an equal force on the armature 8 , whereby their effects cancel each other out. In order to attract the armature 8 from the equilibrium position 47 when the internal combustion engine is entwe of the closing direction 16 of acting in the opening direction 14, the electromagnet or 6, 7 a short time over-excited or offset the on ker 8 with a Anschwingroutine at its resonant frequency to vibrate.

In geschlossener Stellung liegt der Anker 8 an der Polfläche des mit einer Zugkraft in Schließrichtung 16 wirkenden Elek­ tromagneten 7 an und wird von diesem gehalten. Der Elektroma­ gnet 7 spannt die in Öffnungsrichtung 14 wirkende Ventilfeder 15 weiter vor. Gleichzeitig wird dadurch die maximale, abstoßende Kraft zwischen den Permantmagneten 27a und 27b erreicht. Aufgrund des großen Luftspalts ist in dieser Stellung die Wir­ kung der Permanentmagnetanordnung 28a, 28b gering. Das Gas­ wechselventil 5 verschließt mit seinem Ventilteller 33 einen Auslaßkanal 34 an einem Ventilsitzring 35. Um das Gaswechsel­ ventil 5 zu öffnen, wird der in Schließrichtung 16 wirkende Elektromagnet 7 ausgeschaltet und der in Öffnungsrichtung 14 wirkende Elektromagnet 6 eingeschaltet. Die in Öffnungsrich­ tung 14 wirkende Ventilfeder 15 und die ebenfalls in Öffnungs­ richtung wirkende Permanentmagnetanordnung 27a, 27b beschleu­ nigen den Anker 8 über die Gleichgewichtslage 47 hinaus, so daß dieser von dem in Öffnungsrichtung 14 wirkenden Elektroma­ gneten 6 angezogen wird. Der Anker 8 schlägt auf die Polfläche des Elektromagneten 6 auf und wird von diesem gehalten. Das Gaswechselventil 5 ist geöffnet und in einem Auslaßtakt kann Abgas über den Kolben 2 in den Auslaßkanal 34 ausgeschoben werden. Um das Gaswechselventil 5 wieder zu schließen, wird der Elektromagnet 6 ausgeschaltet und der in Schließrichtung 16 wirkende Elektromagnet 7 eingeschaltet. Die in Schließrich­ tung 16 wirkende Ventilfeder 17 und die ebenfalls in Schließ­ richtung wirkende Permanentmagnetanordnung 28a, 28b beschleu­ nigen den Anker 8 über die Gleichgewichtslage 47 hinaus zum Elektromagneten 7. Der Anker 8 wird vom in Schließrichtung 16 wirkenden Elektromagneten 7 angezogen, schlägt auf die Polflä­ che des Elektromagneten 7 auf und wird von diesem gehalten.In the closed position, the armature 8 lies on the pole face of the electromagnet 7 acting with a tensile force in the closing direction 16 and is held by it. The electroma gnet 7 further biases the valve spring 15 acting in the opening direction 14 . At the same time, the maximum repulsive force between the permanent magnets 27 a and 27 b is achieved. Due to the large air gap, the effect of the permanent magnet arrangement 28 a, 28 b is low in this position. The gas exchange valve 5 closes with its valve plate 33 an outlet channel 34 on a valve seat ring 35th In order to open the gas exchange valve 5 , the electromagnet 7 acting in the closing direction 16 is switched off and the electromagnet 6 acting in the opening direction 14 is switched on. The valve spring 15 acting in the opening direction 14 and the permanent magnet arrangement 27 a, 27 b also acting in the opening direction accelerate the armature 8 beyond the equilibrium position 47 , so that it is attracted by the electroma acting in the opening direction 14 electromagnet 6 . The armature 8 strikes the pole face of the electromagnet 6 and is held by it. The gas exchange valve 5 is open and exhaust gas can be pushed out into the outlet channel 34 via the piston 2 in one exhaust cycle. In order to close the gas exchange valve 5 again, the electromagnet 6 is switched off and the electromagnet 7 acting in the closing direction 16 is switched on. The valve spring 17 acting in the closing direction 16 and the permanent magnet arrangement 28 a, 28 b also acting in the closing direction accelerate the armature 8 beyond the equilibrium position 47 to the electromagnet 7 . The armature 8 is attracted by the electromagnet 7 acting in the closing direction 16 , strikes the pole surface of the electromagnet 7 and is held by it.

Erfindungsgemäß wirkt die Permanentmagnetanordnung 27a, 27b im Bereich der Schließstellung 48 entgegen dem anziehenden Elek­ tromagneten 7 und die Permanentmagnetanordnung 28a, 28b im Be­ reich der Öffnungsstellung 49 entgegen dem anziehenden Elek­ tromagneten 6 jeweils abstoßend auf den Anker 8. Die Perma­ nentmagnete 27, 28 besitzt jeweils ein den Elektromagneten 6, 7 entgegengerichtetes Magnetfeld, das auf den von den Elektro­ magneten 7 gepolten Anker 8 abstoßend wirkt.According to the invention, the permanent magnet arrangement 27 a, 27 b acts in the area of the closed position 48 against the attractive electromagnet 7 and the permanent magnet arrangement 28 a, 28 b in the region of the open position 49 against the attractive electromagnet 6 each repels the armature 8 . The permanent magnets 27 , 28 each have a magnet field 6 , 7 opposite magnetic field, which repels the armature 8 which is polarized by the electric magnets 7 .

Aus Fig. 2 ist zu erkennen, daß die Permanentmagnete 27, 28 wie die Elektromagnete 6, 7 kurz vor den Endstellungen 48, 49 jeweils eine stark ansteigende Wirkung auf den Anker 8 besit­ zen. Durch die entgegengesetzten Wirkungen bzw. Kräfte 43, 44 der Permanentmagnete 27, 28 wird ein starker Anstieg der An­ ziehungskräfte 37, 38 der Elektromagnete 6, 7 ausgeglichen. Die Kräfte 43, 44 der Permanentmagnetanordnungen 27a, 27b bzw. 28a, 28b wirken jeweils im Bereich der Endstellungen 48, 49 in dieselbe Richtung wie der Federmechanismus und addieren sich mit diesen zu resultierenden, den Elektromagneten 6, 7 entge­ genwirkenden Kräften 39, 40 auf. Bereiche bzw. Strecken 36 vor den jeweiligen Endstellungen 48, 49, in denen die Anziehungs­ kräfte 37, 38 der Elektromagnete 6, 7 die entgegenwirkenden Kräfte 39, 40 übersteigen und der Anker 8 sicher gefangen wird, können groß ausgeführt und es kann die Regelbarkeit ver­ bessert werden, ohne daß die Anziehungskräfte 37, 38 im Ver­ hältnis zu den entgegenwirkenden Kräften 39, 40 in den End­ stellungen 48, 49 vergrößert werden müssen. Mit kostengünsti­ gen Ventilfedern 15, 17 mit jeweils kleinen Federsteifigkeiten und nahezu linearen Federkennlinien 41, 42 wird insbesondere zu Beginn des Öffnungshubs eine große Kraft 39 in Öffnungs­ richtung 14 und damit ein besonders sicheres Öffnen des Gas­ wechselventils 5 erreicht. Zum Vergleich sind Federkennlinien 45, 46 in Fig. 2 gestrichelt dargestellt, mit denen eine gleich große Öffnungskraft in der Endstellungen 48 erreicht werden kann. Um zu vermeiden, daß die Permanentmagnete 27a, 27b, 28a, 28b durch das Aufschlagen des Ankers 8 auf den Pol­ flächen der Elektromagnete 6, 7 verschlissen werden, sind die­ se mit einem axialen Abstand zu den Polflächen in Nuten angeordnet. Dadurch wird zusätzlich die mögliche Klebwirkung bei abgeschalteten Elektromagneten vermindert.From Fig. 2 it can be seen that the permanent magnets 27 , 28 as the electromagnets 6 , 7 shortly before the end positions 48 , 49 each have a strongly increasing effect on the armature 8 zen. By the opposite effects or forces 43 , 44 of the permanent magnets 27 , 28 , a strong increase in the attraction forces 37 , 38 of the electromagnets 6 , 7 is compensated. The forces 43 , 44 of the permanent magnet arrangements 27 a, 27 b and 28 a, 28 b each act in the area of the end positions 48 , 49 in the same direction as the spring mechanism and add up with these resulting forces opposing the electromagnets 6 , 7 39 , 40 on. Areas or distances 36 in front of the respective end positions 48 , 49 , in which the forces of attraction 37 , 38 of the electromagnets 6 , 7 exceed the opposing forces 39 , 40 and the armature 8 is safely caught, can be large and the controllability can ver be improved without the attractive forces 37 , 38 in relation to the opposing forces 39 , 40 in the end positions 48 , 49 must be increased. With kostengünsti gen valve springs 15, 17 each having small spring stiffness and almost linear spring characteristic curves 41, 42, a large force is 39 especially at the beginning of the opening stroke direction in the opening 14, and thus a particularly safe opening of the gas exchange valve 5 reaches. For comparison, spring characteristics 45 , 46 are shown in broken lines in FIG. 2, with which an equally large opening force in the end positions 48 can be achieved. In order to avoid that the permanent magnets 27 a, 27 b, 28 a, 28 b are worn by the striking of the armature 8 on the pole surfaces of the electromagnets 6 , 7 , they are arranged with an axial distance to the pole faces in grooves. This also reduces the possible adhesive effect when the electromagnet is switched off.

In Fig. 3 ist ein alternativer Aktuator mit nur einem Perma­ nentmagneten 29 dargestellt, der dem in Schließrichtung 16 wirkenden Elektromagneten 7 zugeordnet ist. Im wesentlichen gleichbleibende Bauteile sind in den dargestellten Ausfüh­ rungsbeispielen grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Bezüglich der grundlegenden Funktionsweise kann auf die Beschreibung zu dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 verwie­ sen werden. Der Permanentmagnet 27 besitzt ein dem in Schließ­ richtung 16 wirkenden Elektromagneten 7 entgegengerichtetes Magnetfeld und wirkt bei aktiviertem Elektromagneten 7 absto­ ßend auf den vom Elektromagneten 7 entsprechend gepolten Anker 8 und bei unbestromten Elektromagneten 6, 7 anziehend auf den Anker 8. Bei unbestromten Elektromagneten 6, 7 wird der Anker 8 bzw. das Gaswechselventil 5 durch den Permanentmagneten 29 in seiner Schließstellung 48 gehalten.In Fig. 3, an alternative actuator with only one permanent magnet 29 is shown, which is associated with the acting in the closing direction 16 electromagnet 7 . Substantially constant components are basically numbered with the same reference numerals in the illustrated exemplary embodiments. With regard to the basic mode of operation, reference can be made to the description of the exemplary embodiment in FIG. 1. The permanent magnet 27 has a magnetic field acting in the closing direction 16 electromagnet 7 and acts when the electromagnet 7 is activated repulsively on the armature 8 which is appropriately polarized by the electromagnet 7 and when the electromagnets 6 , 7 are deenergized, attracting the armature 8 . When the electromagnets 6 , 7 are not energized, the armature 8 or the gas exchange valve 5 is held in its closed position 48 by the permanent magnet 29 .

In Fig. 4 ist schematisch ein Aktuator dargestellt, bei dem ein Permanentmagnet 30 auf Bauteile 31, 32 wirkt, die getrennt vom Anker 8 ausgeführt sind. Dargestellt ist das Beispiel ei­ ner axial zum Ankerelement versetzten Permanentmagnetanord­ nung. Die Bauteile 31, 32 werden von Permanentmagneten gebil­ det, die ortsfest, axial versetzt zu den Elektromagneten 6, 7 angeordnet sind. Der Permanentmagnet 30 ist auf dem Feder­ schaft 20 befestigt und folgt bzw. unterstützt die axiale Be­ wegung des Gaswechselventils 5 und wirkt auf die Bauteile 31 32 abstoßend. Die Bauteile 31, 32 besitzen einen größeren axialen Abstand als die Elektromagnete 6, 7, wodurch ein Auf­ schlagen und Kleben des Permanentmagneten 30 auf den Bauteilen 31, 32 und ein dadurch bedingter Verschleiß des Permanentma­ gneten 30 und der Bauteile 31, 32 vermieden wird.An actuator is shown schematically in FIG. 4, in which a permanent magnet 30 acts on components 31 , 32 which are designed separately from the armature 8 . The example of a permanent magnet arrangement axially offset from the armature element is shown. The components 31 , 32 are formed by permanent magnets, which are arranged stationary, axially offset from the electromagnets 6 , 7 . The permanent magnet 30 is attached to the spring shaft 20 and follows or supports the axial movement of the gas exchange valve 5 and acts repellent to the components 31 32. The components 31 , 32 have a larger axial distance than the electromagnets 6 , 7 , thereby hitting and sticking the permanent magnet 30 on the components 31 , 32 and the consequent wear of the permanent magnets 30 and the components 31 , 32 is avoided.

Claims (7)

1. Elektromagnetischer Aktuator zur Betätigung eines Gaswech­ selventils einer Brennkraftmaschine mit einer elektromagneti­ schen Einheit, über die ein mit dem Gaswechselventil in Wirk­ verbindung stehender Anker zwischen zwei Endstellungen ver­ stellbar ist, und mit einem auf das Gaswechselventil wirkenden Federmechanismus, in dessen Gleichgewichtslage sich der Anker zwischen den Endstellungen befindet, und mit zumindest einem in wenigstens einem Bereich einer Endstellung auf das Gaswech­ selventil wirkenden Permanentmagneten, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (27a, 27b, 28a, 28b, 29, 30) im Be­ reich der Endstellung (48, 49) entgegen die den Anker (8) in die Endstellung (48, 49) ziehende elektromagnetische Einheit (6, 7) wirkt.1. Electromagnetic actuator for actuating a gas exchange selventils of an internal combustion engine with an electromagnetic unit, via which an arm with the gas exchange valve in operative connection armature is adjustable between two end positions, and with a spring mechanism acting on the gas exchange valve, in the equilibrium position of the armature located between the end positions, and with at least one permanent magnet acting on the gas exchange valve in at least one region of an end position, characterized in that the permanent magnet ( 27 a, 27 b, 28 a, 28 b, 29 , 30 ) is rich in the end position ( 48 , 49 ) acts against the electromagnetic unit ( 6 , 7 ) pulling the armature ( 8 ) into the end position ( 48 , 49 ). 2. Elektromagnetischer Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (30) auf zumindest ein vom Anker (8) getrenntes Bauteil (31, 32) wirkt.2. Electromagnetic actuator according to claim 1, characterized in that the permanent magnet ( 30 ) acts on at least one component ( 31 , 32 ) separate from the armature ( 8 ). 3. Elektromagnetischer Aktuator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (27a, 28a, 29) auf den Anker (8) wirkt. 3. Electromagnetic actuator according to claim 1, characterized in that the permanent magnet ( 27 a, 28 a, 29 ) acts on the armature ( 8 ). 4. Elektromagnetischer Aktuator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (27a, 28a, 29) bei unbestromter elek­ tromagnetischer Einheit (6, 7) anziehend auf den Anker (8) wirkt.4. Electromagnetic actuator according to claim 3, characterized in that the permanent magnet ( 27 a, 28 a, 29 ) with de-energized elec tromagnetic unit ( 6 , 7 ) acts attractively on the armature ( 8 ). 5. Elektromagnetischer Aktuator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (29) bei unbestromter elektromagneti­ scher Einheit (6, 7) das Gaswechselventil (5) in Schließrich­ tung (16) verschiebt.5. Electromagnetic actuator according to claim 4, characterized in that the permanent magnet ( 29 ) with de-energized electromagnetic shear unit ( 6 , 7 ), the gas exchange valve ( 5 ) in the closing direction ( 16 ) moves. 6. Elektromagnetischer Aktuator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (29) bei unbestromter elektromagneti­ scher Einheit (6, 7) das Gaswechselventil (5) in seiner Schließstellung (48) hält.6. Electromagnetic actuator according to claim 5, characterized in that the permanent magnet ( 29 ) with de-energized electromagnetic shear unit ( 6 , 7 ) holds the gas exchange valve ( 5 ) in its closed position ( 48 ). 7. Elektromagnetischer Aktuator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Federmechanismus zumindest in Schließrichtung (16) ab seiner Gleichgewichtslage eine progressiv ansteigende Feder­ kennlinie aufweist.7. Electromagnetic actuator according to one of the preceding claims, characterized in that the spring mechanism has a progressively increasing spring characteristic at least in the closing direction ( 16 ) from its equilibrium position.