DE19922971A1 - Verfahren zur Inbetriebnahme eines elektromagnetischen Aktuators zur Betätigung eines Gaswechselventils an einer Kolbenbrennkraftmaschine - Google Patents
Verfahren zur Inbetriebnahme eines elektromagnetischen Aktuators zur Betätigung eines Gaswechselventils an einer KolbenbrennkraftmaschineInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inbetriebnahme eines elektromagnetischen Aktuators zur Betätigung eines Gaswechselventils an einer Kolbenbrennkraftmaschine, der zwei mit Abstand zueinander angeordnete Elektromagnete aufweist, zwischen denen ein mit dem Gaswechselventil in Verbindung stehender Anker gegen die Kraft von wenigstens einer Rückstellfeder jeweils aus seiner Mittellage zur Anlage an einer Polfläche eines der Elektromagneten hin und her bewegbar geführt ist, wobei über eine Motorsteuerung die Elektromagneten abwechselnd mit einem Fangstrom beaufschlagt werden, dessen Höhe in Abhängigkeit der über eine Sensorik erfaßten Annäherung des Ankers an zumindest eine Polfläche geregelt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß für die Magnete eine Referenztemperatur erfaßt wird und daß bei Normaltemperaturniveau der Anker durch wechselnde Bestromung der Elektromagneten in der Resonanzfrequenz angeschwungen und an einer vorgebbaren Polfläche, vorzugsweise der Schließerseite, zur Anlage gebracht oder bei einem bestehenden Niedrigtemperaturniveau einer der Elektromagneten, vorzugsweise der Schließmagnet, mit einem hohen Stromimpuls beaufschlagt wird.
Description
Ein elektromagnetischer Aktuator zur Betätigung eines Gas
wechselventils an einer Kolbenbrennkraftmaschine besteht im
wesentlichen aus zwei mit Abstand zueinander angeordneten
Elektromagneten, deren Polflächen einander zugekehrt sind und
zwischen denen ein mit dem zu betätigenden Gaswechselventil
verbundener Anker gegen die Kraft von Rückstellfedern hin und
her bewegbar geführt ist. Die Anordnung ist hierbei so ge
troffen, daß in der Ruhelage der Anker sich in seiner Mittel
lage zwischen den beiden Polflächen befindet. Bei der abwech
selnden Bestromung der beiden Elektromagneten gelangt der An
ker jeweils gegen die Kraft einer Rückstellfeder an der
Polfläche des jeweils bestromten und damit fangenden Elektro
magneten zur Anlage. Wird an dem jeweils haltenden Elektroma
gneten der Haltestrom abgeschaltet, dann wird der Anker durch
die Kraft der Rückstellfeder in Richtung auf den anderen
Elektromagneten beschleunigt, der während der Ankerbewegung
mit einem Fangstrom beaufschlagt wird, so daß nach dem Über
schwingen über die Mittellage der Anker gegen die Kraft der
dem jetzt fangenden Elektromagneten zugeordneten Rückstellfe
der zur Anlage kommt. Einer der Elektromagneten dient hierbei
als Schließmagnet, durch den das Gaswechselventil gegen die
Kraft der Öffnerfeder in einer Schließstellung gehalten wird,
während der andere Elektromagnet als Öffnermagnet dient,
durch den das Gaswechselventil über der Anker gegen die Kraft
der zugeordneten Schließfeder in Öffnungsstellung gehalten
wird.
Zur Inbetriebnahme eines derartigen elektromagneten Aktuators
erfolgt die wechselnde Bestromung der beiden Elektromagneten
im Takte deraus den Systemdaten bekannten Resonanzfrequenz
des aus den Rückstellfedern sowie dem Anker und dem Gaswech
selventil als Masse gebildeten Feder-Masse-Systems. Die Be
stromung in der Resonanzfrequenz erfolgt hierbei solange, bis
der Anker an einem der Elektromagneten zur Anlage kommt.
Durch entsprechende Vorgaben in der Motorsteuerung, die die
Bestromung der beiden Elektromagneten steuert, kann hierbei
erreicht werden, daß der Anschwingvorgang in der Weise been
det wird, daß der Anker an einem vorgegebenen Elektromagneten
zur Anlage gekommen ist. Dies ist in der Regel der Schließma
gnet. Bei einer mehrzylindrigen Kolbenbrennkraftmaschine wer
den auf diese Weise die Gaswechselventile der einzelnen Zy
linder oder auch von Gruppen von Zylindern durch Anschwingen
in die Schließstellung gebracht, so daß zum Starten der Kol
benbrennkraftmaschine in der vorgegebenen Zünd- und Ar
beitstaktfolge die Betätigung der einzelnen Gaswechselventile
aus der Schließstellung heraus erfolgen kann.
Zur Regelung der Bestromung, insbesondere zur Reduzierung des
Fangstroms kurz vor Auftreffen des Ankers auf die Polfläche
des jeweils fangenden Elektromagneten, wird über eine Senso
rik die Annäherung erfaßt. Dies kann in der Weise erfolgen,
daß bei Erreichen einer vorgegebenen Position des Ankers in
bezug zur Polfläche ein entsprechendes Steuersignal abgegeben
wird oder aber der zurückgelegte Weg erfaßt wird und ggf.
hieraus abgeleitet, die Geschwindigkeit erfaßt wird, oder
auch die Geschwindigkeit unmittelbar erfaßt wird. Diese Werte
der Annäherung können dann über die Motorsteuerung dazu be
nutzt werden, den Fangstrom so zu reduzieren, daß der Anker
mit einer nur geringfügig über "Null" liegenden Geschwindig
keit auf die Polfläche, d. h. sanft auftrifft, so daß der be
treffende Elektromagnet nur noch mit dem geringen Haltestrom
zu beaufschlagen ist.
Dieses normale Anschwingverfahren und auch der normale Be
trieb sind jedoch dann nicht mehr möglich, wenn an der Kol
benbrennkraftmaschine, insbesondere am elektromagnetischen
Aktuator ein niedriges Temperaturniveau vorliegt, durch das
beispielsweise die Zähigkeit des Schmieröls spürbar erhöht
ist und/oder durch temperaturbedingte Materialkonstruktionen
vorhandene Passungen für die Führungen der bewegten Teile des
Feder-Masse-Systems sich nachteilig im Sinne einer Erhöhung
der Reibung verändert haben. Ein niedriges Temperaturniveau
im Sinne der Erfindung ergibt sich beispielsweise bei einer
Temperatur von etwa 0°C.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde eine einwand
freie Inbetriebnahme sowie einen einwandfreien Betrieb eines
elektromagnetischen Aktuators zu bewirken.
Diese Aufgabe wird entsprechend einer ausgestaltung der Er
findung dadurch gelöst, daß für die Elektromagnete eine Refe
renztemperatur erfaßt wird und daß bei Normaltemperaturniveau
der Anker durch wechselnde Bestromung der Elektromagneten in
der Resonanzfrequenz angeschwungen und an einer vorgebbaren
Polfläche, vorzugsweise der Polfläche des Schließmagneten,
zur Anlage gebracht wird, oder bei bestehendem Niedrigtempe
raturniveau einer der Elektromagneten, vorzugsweise der
Schließmagnet, mit einem hohen Stromimpuls beaufschlagt wird.
Als Referenztemperatur kann die Kühlwasser- oder Öltemperatur
der Kolbenbrennkraftmaschine vorgegeben werden oder auch un
mittelbar die Spulentemperatur gemessen werden. Damit ist es
möglich, bei der Inbetriebnahme zwei unterschiedliche Start
strategien anzuwenden, nämlich das Anschwingen bei Normaltem
peratur oder das mit verhältnismäßig hohem Energieaufwand er
folgende unmittelbar Anziehen des Ankers an die Polfläche ei
nes Elektromagneten bei Niedrigtemperaturniveau.
Um den hohen Stromverbrauch bei der Kaltstartstrategie zu mi
nimieren, ist in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgese
hen, daß die Höhe des Hochstromimpulses in Abhängigkeit von
der Höhe der Referenztemperatur vorgegeben wird. Dies hat den
Vorteil, daß in einem Zwischenbereich zwischen Niedrigtempe
raturniveau und Normaltemperaturniveau, in dem noch nach der
Kaltstartstrategie die Bestromung gesteuert wird, nicht nur
der Stromverbrauch reduziert wird, sondern auch bereits die
hohe Aufprallenergie reduziert werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
zur Reduzierung der Aufprallenergie die Stromhöhe des mit dem
Hochstromimpuls beaufschlagten Elektromagneten in Abhängig
keit von der Annäherung des Ankers an die Polfläche erfolgt.
Hierdurch wird erreicht, daß auch beim Kaltstartbetrieb trotz
des hohen Stromimpulses und der damit verbundenen hohen Ma
gnetkraft, die den Anker mit sehr hoher Bewegungsgeschwindig
keit in Richtung auf die Polfläche bewegt, durch eine Redu
zierung der Stromhöhe des über eine gewisse Schaltzeit anste
henden Stromimpulses bei der Annäherung bereits reduziert
werden kann, so daß die Rückstellkraft der Rückstellfeder
stärker wirksam wird und der Anker sanft auftrifft. Das Ver
fahren kann auch in der Weise modifiziert werden, daß die
Zeitdauer des Stromimpulses in Abhängigkeit von der Annähe
rung des Ankers geschaltet wird, d. h. der anstehende Hoch
stromimpuls wird noch vor dem Auftreffen des Ankers auf der
Polfläche abgeschaltet, wobei aufgrund der Weg- und/oder Ge
schwindigkeitsinformationen der Sensorik dieser Zeitpunkt
festlegbar ist.
In einer weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß bei Erfassung eines Niedrigtemperaturniveaus wenigstens
einem Elektromagneten des elektromagnetischen Aktuators Hei
zenergie zugeführt wird. Die Heizenergie kann durch Beauf
schlagung des Elektromagneten mit einem Heizstrom erfolgen.
Bei der Beaufschlagung mit einem Gleichstrom als Heizstrom
sind jedoch hohe Ohmsche Verluste hinzunehmen. Zweckmäßig ist
es daher, wenn als Heizstrom ein hochfrequenter Wechselstrom
verwendet wird, um so über Wirbelströme Verluste in Magnet
joch, Anker und den Führungsbolzen zu erzeugen. Die Wirbel
ströme heizen die Anordnung auf. Zweckmäßig ist es hierbei,
wenn die beiden Elektromagneten wechselseitig mit Heizstrom
beaufschlagt werden, um so zu einer gleichmäßigen Beheizung
beider Elektromagneten zu gelangen und lokale Überhitzungen
zu vermeiden.
In anderer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
Heizenergie durch wechselnde Bestromung der beiden Elektroma
gneten bei gleichzeitiger geringer Ankerbewegung erfolgt. Bei
dieser Verfahrensweise wird durch eine wechselnde Bestromung
der Magneten der Anker zu kleinen Bewegungen veranlaßt, so
daß aufgrund der Reibung in den Führungen eine Erwärmung
stattfindet. Die Bestromung kann, muß aber nicht in der Reso
nanzfrequenz erfolgen.
Bei einem Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des An
spruchs 1, insbesondere aber auch für das erfindungsgemäße
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8 ist ferner vorgesehen,
daß wenigstens einer der Elektromagneten mit einem Strom in
Form eines Startimpulses beaufschlagt wird und in Abhängig
keit der hierbei vom Sensor erfaßten Anfangsbewegungen des
Ankers die anschließende Bestromung der Elektromagneten ent
weder für die normale Anschwingbestromung gesteuert wird oder
aber der Strom für den Kaltstartbetrieb durch Beaufschlagung
der Elektromagneten mit Heizenergie und/oder hohem Stromim
puls oder mit Heizstrom und anschließender Anschwingbestro
mung erfolgt. Durch dieses Verfahren wird an dem elektroma
gneten Aktuator über die Motorsteuerung ein "Schwingtest"
durchgeführt, d. h. es kann auch ohne eine Temperaturerfas
sung über die Motorsteuerung die Bestromung in der normalen
Anschwingbestromung oder aber in der Hochimpulsbestromung
ggf. unter Zufuhr von Heizenergie oder aber auch durch Behei
zung und anschließendes Anschwingen eine Kaltstartstrategie
durchgeführt werden.
Bei einem Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des An
spruchs 1, insbesondere aber bei Verfahren gemäß den Ansprü
chen 1 bis 9, ist erfindungsgemäß weiterhin vorgesehen, daß
durch die Motorsteuerung ein als fangender Magnet bestromter
Elektromagnet mit einem Hochstromimpuls beaufschlagt wird,
wenn über die Sensorik aus der Ankerbewegung ein Umkehren des
Ankers vor Erreichen der Polfläche erfaßt wird. Dieser Stör
fall kann sowohl bei der Inbetriebnahme erfolgen als auch im
laufenden Betrieb erfolgen, wenn durch stochastische äußere
Einflüsse die dem jeweils fangenden Elektromagneten zugeführ
te elektrische Energie nicht ausreicht, den herannahenden An
ker bis zur Anlage an die Polfläche zu führen, so daß der An
ker noch vor dem Auftreffen auf die Polfläche durch die Kraft
der Rückstellfeder wieder in die Mittellage zurückgeführt
würde. Da dieser Vorgang über die Sensorik erfaßt werden kann
und zwar nicht nur aus dem Zeitpunkt der Ankerumkehr vor dem
Auftreffen, sondern bereits aus den von der Sensorik erfaßten
Weg- bzw. Geschwindigkeitsdaten von der Motorsteuerung "vor
hergesehen" werden kann, ergibt sich so die Möglichkeit,
durch die sofortige Aufschaltung eines Hochstromimpulses den
Anker zur Anlage an die Polfläche zu "zwingen", so daß dann
der Anker wieder im Normalbetrieb bewegt werden kann.
Bei einem Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des An
spruchs 1, insbesondere aber bei dem erfindungsgemäßen Ver
fahren entsprechend den Ansprüchen 1 bis 10, kann es auch für
die normale Anschwingbestromung zweckmäßig sein, wenn in Ab
hängigkeit der über den Sensor erfaßten Weg- und/oder Ge
schwindigkeitswerte der Annäherung die Anpassung der Stromhö
he bei der Bestromung im Anschwingbetrieb erfolgt. Dies hat
den Vorteil, daß auch im normalen Startbetrieb, beispielswei
se bei noch warmem Motor, eine energetisch optimale Bestrom
ung der Spulen der beiden Elektromagneten erzielt wird. Bis
her mußten die hierfür erforderlichen Parameter für den
Start, wie beispielsweise die Stromhöhe und die Anzahl der
wechselseitigen Bestromungsvorgänge von vorgegebenen Motorbe
triebsparametern vor dem Ventilstart angepaßt werden, bei
spielsweise über entsprechende Kennfelder. Nach dem erfin
dungsgemäßen Verfahren kann hier unmittelbar bei der Inbe
triebnahme die erforderliche Stromhöhe beim Anschwingen auf
geschaltet werden.
Aufgrund der vorhandenen Sensorik ist es auch möglich, fest
zustellen, ob eine Spule an einem Elektromagneten defekt ist.
Beim Startbetrieb im normalen Anschwingverfahren läßt sich
dies dadurch feststellen, daß die von der Sensorik erfaßte
Bewegung bei der Annäherung an den defekten Elektromagneten
nicht den vorgegebenen Werten entspricht. Beim Hochimpulsver
fahren läßt sich dies beispielsweise für die Schließerseite
dadurch feststellen, daß das entsprechende Signal über die
Sensorik an die Motorsteuerung nicht erfolgt. Ist in diesem
Falle die Spule des Öffnermagneten defekt, so läßt sich dies
wiederum über die Sensorik aufgrund der Werteerfassung bei
der Annäherung des Ankers an den Öffnermagneten erfassen, da
diese im Falle eines Defektes ein zu spätes Durchlaufen eines
vorgegebenen Meßpunktes und/oder eine zu geringe Geschwindig
keit im Annäherungsbereich anzeigt. Damit ist es dann mög
lich, über eine entsprechende Steuerstrategie, beispielsweise
den elektromagnetischen Aktuator mit dem defekten Elektroma
gneten so anzusteuern, daß beispielsweise bei einem defekten
Öffnermagneten der noch intakte Schließmagnet so angesteuert
wird, daß unter der Kraft der Rückstellfeder das betreffende
Gaswechselventil teilweise öffnet und beispielsweise nach der
durch die Rückstellfeder erzwungenen Bewegungsumkehr durch
einen entsprechend hohen Stromimpuls der Anker wieder in
Schließstellung zurückgeführt wird.
Diese Verfahrensweise kann auch dann angewendet werden, wenn
im Rahmen der vorstehend beschriebenen Startstrategie über
die Sensorik in der Motorsteuerung erfaßt wird, daß bei
"normaler Bestromung" der Fangvorgang an der falschen Seite
des magnetischen Aktuators erfolgen würde. In diesem Fall
wird auf der "falschen" Seite die Höhe des Stromes herunter
geregelt, so daß der Anker von diesem Elektromagneten nicht
gefangen wird sondern erst nach erneutem Durchlaufen seiner
Mittellage an der anderen, d. h. der "richtigen" Seite mit
geregelter Bestromung gefangen wird.
Als "falsche" Seite ist im Normalfall die Öffnerseite ge
meint, da meist das Gaswechselventil aus der geschlossenen
Position gestartet werden muß. In Sonderfällen, beispielwei
se, wenn im Kaltstartfall ein leichtes Drehen der Kurbelwelle
möglich werden soll, kann auch die Öffnerseite die "richtige"
Seite sein.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in einer schematischen
Zeichnung ein über eine Motorsteuerung ansteuerbarer elektro
magnetischer Aktuator zur Betätigung eines Gaswechselventils
dargestellt.
Ein elektromagnetischer Aktuator 1 zur Betätigung eines Gas
wechselventils 2 besteht im wesentlichen aus einem Schließma
gneten 3 und einem Öffnermagneten 4, die im Abstand zueinan
der angeordnet sind und zwischen denen ein Anker 5 gegen die
Kraft von Rückstellfedern, nämlich einer Öffnerfeder 7 und
einer Schließfeder 8 hin und her bewegbar geführt ist. In der
Zeichnung ist die Anordnung in Schließstellung dargestellt
und zwar in der "klassischen" Anordnung der Öffnerfeder und
der Schließfeder. Bei dieser Anordnung wirkt die Schließfeder
8 unmittelbar über einen mit dem Schaft 2.1 des Gaswechsel
ventils 2 verbundenen Federteller 2.2 ein. Die Führungsstange
11 des elektromagnetischen Aktuators ist vom Schaft 2.1 ge
trennt, in der Regel ist hier in der Schließstellung ein
Spalt in Form des sogenannten Ventilspiels VS vorhanden. Die
Öffnerfeder 7 stützt sich wiederum auf einem Federteller 11.1
an der Führungsstange 11 ab, so daß in der Mittellage unter
der gegeneinandergerichteten Wirkung von Öffnerfeder 7 und
Schließfeder 8 die Führungsstange 11 sich auf dem Schaft 2.1
des Gaswechselventils 2 abstützt.
Es ist auch möglich, an der Stelle der Öffnerfeder 7 nur eine
einzige Rückstellfeder vorzusehen, die so ausgelegt ist, daß
sie jeweils beim Überschwingen des Ankers 5 über die Mittel
lage eine entsprechende Rückstellkraft aufbaut. Eine geson
derte Schließfeder 8 entfällt damit. Bei einer derartigen An
ordnung muß allerdings die Führungsstange 11 mit dem
Schaft 2.1 des Gaswechselventils über ein entsprechendes Kop
pelelement verbunden sein, das die Hin- und Herbwegung des
Ankers in gleicher Weise auf das Gaswechselventil 2 über
trägt.
Die Schließfeder 8 und die Öffnerfeder 7 sind in der Regel so
ausgelegt, daß in Ruhestellung, d. h. bei nichtbestromten
Elektromagneten der Anker 5 sich in der Mittellage befindet.
Aus dieser Mittellage heraus muß dann entsprechend dem vorbe
schriebenen Verfahren zur Inbetriebnahme der zugehörigen Kol
benbrennkraftmaschine der elektromagnetische Aktuator 2 mit
seinem Gaswechselventil 2 gestartet werden.
Die Elektromagneten 3 und 4 des Aktuators 1 werden über eine
elektronische Motorsteuerung 9 entsprechend den vorgegebenen
Steuerprogrammen und in Abhängigkeit von den der Motorsteue
rung zugeführten Betriebsdaten, wie Drehzahl, Temperatur etc.
angesteuert.
Dem Aktuator 1 ist ein Sensor 10 zugeordnet, der die Erfas
sung der Aktuatorfunktionen ermöglicht. Der Sensor 10 ist
hier schematisch dargestellt. Je nach der Auslegung des Sen
sors kann beispielsweise der Weg des Ankers 5 erfaßt werden,
so daß die jeweilige Ankerposition der Motorsteuerung 9 über
mittelt werden kann. In der Motorsteuerung 9 kann dann über
entsprechende Rechenoperationen ggf. auch die Ankergeschwin
digkeit ermittelt werden, so daß in Abhängigkeit von der An
kerposition und/oder in Abhängigkeit von der Ankergeschwin
digkeit die Bestromung der beiden Elektromagneten 3, 4 ge
steuert werden kann.
Der Sensor 10 muß nicht zwangsläufig, wie dargestellt, dem
Anker 5 seitlich zugeordnet sein, sondern es ist auch mög
lich, entsprechende Sensoren im Bereich der Polfläche der je
weiligen Elektromagneten anzuordnen oder aber auch, wie mit
dem Sensor 10.1, einer mit dem Anker 5 in Verbindung stehen
den Taststange 11.1 zuzuordnen.
Der in der schematischen Zeichnung dargestellte Sensor 10
ist, wie vorstehend bereits ausgeführt, nicht in seiner geo
metrischen Position dargestellt. Der Sensor 10 ist Teil der
Gesamtsensorik der Motorsteuerung. Hierzu gehört auch im Zu
sammenhang mit dem vorstehend erläuterten erfindungsgemäßen
Verfahren eine Temperaturerfassung, die je nach Verfahrens
konzept die Temperaturlage an einem der beiden Elektromagne
ten erfaßt oder aber auch eine ohnehin von der Motorsteuerung
erfaßte Temperaturlage für das erfindungsgemäße Verfahren mit
verwertet, so beispielsweise die Erfassung der Kühlwassertem
peratur und/oder der Öltemperatur. Dieser Teil der Sensorik
ist in der Zeichnung nicht dargestellt sondern lediglich über
den Meßeingang T in der Motorsteurung 9 neben den Erfassungen
der übrigen, steuerungsrelevanten Betriebsparametern, wie
beispielsweise die Kurbelwellendrehzahl, angedeutet.
Die Motorsteuerung 9 weist ferner entsprechende Mittel zur
Erfassung des Stroms und der Spannung für den jeweiligen
Elektromagneten 3 und 4 sowie zur Veränderung des Stromver
laufs und des Spannungsverlaufs auf. Über die Motorsteuerung
9 kann dann in Abhängigkeit von vorgebbaren Betriebsprogram
men, ggf. gestützt auf entsprechende Kennfelder, der Aktuator
1 des Gaswechselventils 2 vollvariabel angesteuert werden, so
beispielsweise hinsichtlich des Beginns und des Endes der
Öffnungszeiten. Auch Ansteuerungen hinsichtlich der Höhe des
Öffnungshubes oder auch der Zahl der Öffnungshübe während ei
ner Schließzeit sind steuerbar.
Claims (11)
1. Verfahren zur Inbetriebnahme eines elektromagnetischen Ak
tuators zur Betätigung eines Gaswechselventils an einer Kol
benbrennkraftmaschine, der zwei mit Abstand zueinander ange
ordnete Elektromagnete aufweist, zwischen denen ein mit dem
Gaswechselventil in Verbindung stehender Anker gegen die
Kraft von wenigstens einer Rückstellfeder jeweils aus seiner
Mittellage zur Anlage an einer Polfläche eines der Elektroma
gneten hin und her bewegbar geführt ist, wobei über eine Mo
torsteuerung die Elektromagneten abwechselnd mit einem Fang
strom beaufschlagt werden, dessen Höhe in Abhängigkeit der
über eine Sensorik erfaßten Annäherung des Ankers an zumin
dest eine Polfläche geregelt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß für die Magnete eine Referenztemepratur erfaßt wird und
daß bei Normaltemperaturniveau der Anker durch wechselnde Be
stromung der Elektromagneten in der Resonanzfrequenz ange
schwungen und an einer vorgebbaren Polfläche, vorzugsweise
der Schließerseite, zur Anlage gebracht oder bei einem beste
henden Niedrigtemperaturniveau einer der Elektromagneten,
vorzugsweise der Schließmagnet, mit einem hohen Stromimpuls
beaufschlagt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Höhe des Stromimpulses in Abhängigkeit von der Höhe der Refe
renztemperatur vorgegeben wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß zur Reduzierung der Aufprallenergie die
Stromhöhe für den Stromimpuls in Abhängigkeit von der Annähe
rung des Ankers an die Polfläche des Magneten erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß bei Erfassung eines Niedrigtemperaturni
veaus wenigstens einem Elektromagneten Heizenergie zugeführt
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Heizenergie durch Beaufschlagung wenig
stens eines Elektromagneten mit einem Heizstrom zugeführt
wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß als Heizstrom ein hochfrequenter Wechsel
strom verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Elektromagneten abwechselnd mit Heiz
strom beaufschlagt werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Heizenergie durch wechselnde Bestromung
der Elektromagneten bei gleichzeitiger geringer Ankerbewegung
erfolgt.
9. Verfahren zur Inbetriebnahme eines elektromagnetischen Ak
tuators zur Betätigung eines Gaswechselventils an einer Kol
benbrennkraftmaschine, der zwei mit Abstand zueinander ange
ordnete Elektromagneten aufweist, zwischen denen ein mit dem
Gaswechselventil in Verbindung stehender Anker gegen die
Kraft von wenigstens einer Rückstellfeder jeweils aus seiner
Mittellage zur Anlage an einer Polfläche eines der Elektroma
gneten hin und her bewegbar geführt ist, wobei über eine Mo
torsteuerung die Elektromagneten abwechselnd mit einem Fang
strom beaufschlagt werden, dessen Höhe in Abhängigkeit der
über eine Sensorik erfaßten Annäherung des Ankers an zumin
dest eine Polfläche geregelt wird, insbesondere nach einem
der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens
einer der Elektromagneten mit einem Strom in Form eines Star
timpulses beaufschlagt wird und in Abhängigkeit der hierbei
vom Sensor erfaßten Anfangsbewegung des Ankers die anschlie
ßende Bestromung der Elektromagneten entweder in der normalen
Anschwingbestromung gesteuert wird oder aber der Strom für
den Kaltstartbetrieb durch Beaufschlagung der Elektromagneten
mit Heizenergie und/oder einem Stromimpuls oder mit Heizstrom
und anschließender Anschwingbestromung erfolgt.
10. Verfahren zur Inbetriebnahme eines elektromagnetischen
Aktuators zur Betätigung eines Gaswechselventils an einer
Kolbenbrennkraftmaschine, der zwei mit Abstand zueinander an
geordnete Elektromagneten aufweist, zwischen denen ein mit
dem Gaswechselventil in Verbindung stehender Anker gegen die
Kraft von wenigstens einer Rückstellfeder jeweils aus seiner
Mittellage zur Anlage an einer Polfläche eines der Elektroma
gneten hin und her bewegbar geführt ist, wobei über eine Mo
torsteuerung die Elektromagneten abwechselnd mit einem Fang
strom beaufschlagt werden, dessen Höhe in Abhängigkeit der
über eine Sensorik erfaßten Annäherung des Ankers an zumin
dest eine Polfläche geregelt wird, insbesondere nach einem
der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch die
Motorsteuerung ein als fangender Magnet bestromter Elektroma
gnet mit einem Hochstromimpuls beaufschlagt wird, wenn der
Sensor aus der Ankerbewegung ein Umkehren des Ankers vor Er
reichen der Polfläche erfaßt.
11. Verfahren zur Inbetriebnahme eines elektromagnetischen
Aktuators zur Betätigung eines Gaswechselventils an einer
Kolbenbrennkraftmaschine, der zwei mit Abstand zueinander an
geordnete Elektromagneten aufweist, zwischen denen ein mit
dem Gaswechselventil in Verbindung stehender Anker gegen die
Kraft von wenigstens einer Rückstellfeder jeweils aus seiner
Mittellage zur Anlage an einer Polfläche eines der Elektroma
gneten hin und her bewegbar geführt ist, wobei über eine Mo
torsteuerung die Elektromagneten abwechselnd mit einem Fang
strom beaufschlagt werden, dessen Höhe in Abhängigkeit der
über eine Sensorik erfaßten Annäherung des Ankers an zumin
dest eine Polfläche geregelt wird, insbesondere nach einem
der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die An
passung der Stromhöhe bei der Bestromung im Anschwingbetrieb
in Abhängigkeit der über den Sensor erfaßten Weg- und/oder
Geschwindigkeistwerte erfolgt.
Priority Applications (6)
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DE19922971A DE19922971A1 (de) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | Verfahren zur Inbetriebnahme eines elektromagnetischen Aktuators zur Betätigung eines Gaswechselventils an einer Kolbenbrennkraftmaschine |
AT00109582T ATE222322T1 (de) | 1999-05-19 | 2000-05-05 | Verfahren zur inbetriebnahme eines elektromagnetischen aktuators zur betätigung eines gaswechselventils an einer kolbenbrennkraftmaschine |
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