EP1137868A1 - Elektromagnetische oder elektrohydraulische ventilsteueranordnung - Google Patents

Elektromagnetische oder elektrohydraulische ventilsteueranordnung

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Publication number
EP1137868A1
EP1137868A1 EP00971321A EP00971321A EP1137868A1 EP 1137868 A1 EP1137868 A1 EP 1137868A1 EP 00971321 A EP00971321 A EP 00971321A EP 00971321 A EP00971321 A EP 00971321A EP 1137868 A1 EP1137868 A1 EP 1137868A1
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EP
European Patent Office
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valve control
arrangement according
control arrangement
cover
electronics
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EP00971321A
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EP1137868B1 (de
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Heinz Leiber
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Individual
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Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/245—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated at an angle with the cylinder axis

Definitions

  • Electromagnetic or electro-hydraulic valve control arrangement
  • the invention relates to an electromagnetic or electrohydraulic valve control arrangement with the features of the preamble of claim 1.
  • the actuators of an electromagnetic valve control arrangement are mounted on an actuator support which is seated on the cylinder head and which is flushed with cooling water.
  • this actuator bracket has a cover with cooling water.
  • the plug contacts are guided through this cover and connected to an electronic control unit.
  • WO 98/42957 from which the invention is based, describes an arrangement in which a plurality of actuators are arranged on a carrier, in particular in a box.
  • the attached electronics are cooled by the air of the intake pipe. Since the intake air corresponds approximately to the ambient temperature, the temperature level is favorable for the electronics.
  • the invention is based on the object of further improving the electromagnetic or electrohydraulic valve control arrangement with regard to the ambient temperature of the actuators.
  • an average temperature of approximately 50 ° is achieved in the actuator space, which means 20% less power loss.
  • the air flow can be generated artificially, e.g. B. with a fan and / or by air guide.
  • the intake air of the intake pipe is preferably used for cooling.
  • the actuator cover can also be connected to a separate cooler cooling circuit run can be connected.
  • a thermoelectrical cooler can also be used.
  • the arrangement according to the invention achieves a clear interface to the cylinder head.
  • the actuators can be delivered pre-tested and screwed to the cylinder head. Any number of actuators can be summarized, e.g. B. the actuators of a valve row can be combined. The number of connecting cables is kept small and only a small number of seals are used. The power loss of the actuators is dissipated to the cooler actuator cover via heat-conducting components
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment
  • Fig. 2 a slightly modified exemplary embodiment
  • Fig. 7 an exemplary embodiment with a cooled tub floor
  • Fig. 1 denotes a cylinder head, the upper part of which is designed as a trough 10.
  • two rows of valves 3 and 4 are arranged, that of electromagnetic actuators 5 and 6, or 7 and 8 are driven.
  • the actuator 5 drives the valve 3, the actuator 6 a further valve located behind it.
  • the actuators 5 and 6 etc. drive, for example, the intake valves, the actuators 7 and 8 the exhaust valves. All intake and all exhaust valves are mounted on brackets 9 and these brackets are screwed onto the cylinder head.
  • the tub 10 forms, with an actuator cover 11, a space 2 which is closed off from the outside and in which all the actuators are accommodated.
  • the trough 10 has thermal insulation 12 on the inside in order to keep heat output from the cylinder head 1 to the space 2 small.
  • a heat-insulating seal 13 is also inserted into the connection between the trough 10 and the cover 11.
  • the cover 11 borders on the air duct 14 and is flowed around by its relatively cool air or coolant, that is, cooled.
  • With the lid 11 are hot printing, z. B. in the form of thermally conductive bands 15 or a thermally conductive elastomer 16, the actuators connected to the cooled m the heat generated by the actuators
  • Control electronics 17, which is surrounded by a cover 18, are accommodated in a bulge of the cover 11.
  • Plug-in connection elements 19 can be pushed through this cover 18 and are pushed onto contact parts of the electronics 17.
  • Plug-in connection elements 19 are connected via short lines to the actuators 5 to 8 or to an ignition coil (or coils) 21 housed in the room, the placement of which in the protected room is advantageous with regard to temperature, humidity and dust.
  • Cooling ribs 20 are attached to the upper end of the cover 11, which protrude into the cooling channel 14 and thus prevent cooling. support.
  • An additional cooling duct 14 ⁇ through the head wind is provided on the top left.
  • the cylinder head can be flat and the cylinder head cover can rest directly on the cylinder head. This solution brings weight advantages.
  • the connector to the vehicle electrical system is located on the side and is not visible.
  • This connector has in networked systems, e.g. B. with CAN only a small number of connections, namely the bus connections and the power supply. This means that the wiring effort is very low and the cables can be stored very vibration-resistant.
  • the arrangement according to the invention has the advantage that the actuators can be built quite close to one another without being separated by boxes.
  • only one electronics needs to be installed for a cylinder head, which means fewer cables and connectors.
  • the cylinder or actuator cover is flowed around by the engine compartment air and, particularly at higher driving speeds, has a considerably lower temperature than the cooling water, so that a lower temperature is generated in the actuator chamber than in the cylinder head.
  • the resulting heat loss from the actuators is dissipated as described above. It is possible to isolate the heat-conducting tape in order to prevent heat from being released into the room.
  • By integrating the ignition coil in a dry room it can be designed with less effort in the insulation. Above all, connection cables can be saved.
  • an insulating plastic tub 23 is placed on the cylinder head 22 in FIG. 2. This saves weight and smooth processing surfaces.
  • the tub 23 and the lid 24 are formed obliquely, which is indicated by the line 24.
  • the plugs 25 are also inserted obliquely here. This avoids a collision with the body during disassembly, especially with V-engines. In the case of V engines, this results in assembly in an approximately vertical direction.
  • This training is also with a mounted on the cylinder head pan made of metal, for. For example, aluminum is possible, which can be warm and soundproofed compared to the cylinder head (e.g. by soundproofing structures or small contact surfaces with air as insulation).
  • Fig. 3 shows a case of assembly or repair
  • Central screw 30 which is arranged in the center of gravity of the cylinder head, and which makes it possible to attach or remove the cover centrally with only one screw. In order for this to happen in both directions, the central screw 30 is provided with a collar 32 which acts on stops 33 in the cover in both directions. The central screw 30 is sealed by a seal 34 so that no water can penetrate.
  • the actuator cover 31 has such a design that the center piece 35 is centered on a threaded centering shaft 38 screwed into the cylinder head. In order to this does not give off unnecessary heat to the room 36, there is also the possibility of heat insulation 37 of this centering extension.
  • FIG. 4 shows an embodiment of the actuator cover 31 in which the upper part 39 (eg a shaft) is flowed through by cooling air or cooling liquid.
  • Fig. 5 shows the use of a thermoelectric generator or cooling element 40, the z. B. based on Peltier effect.
  • the cover bears the reference number 52.
  • the electronics 53 can be pivoted about an axis 55 here. Between the cover 52 and the bottom of the electronics 53 damping members 56 are arranged, which are connected here to the cover 52.
  • part of the cooling channel, for. B. of the intake pipe So-called vibrating metal rubbers are preferably used for damping, ie rubber buffers with metal plates attached at the top and bottom, so that after pivoting in, a screw connection 57 between electronics 54 and cover 52 is possible. To pivot out, the screw 57 is turned out.
  • the screw head hits the projection 53a of the electromotive housing and supports the swinging out of the electronics.
  • the damping members 56 can thus is that they simultaneously seal the space under the electronics floor to the outside.
  • a seal 56a can also be formed between the trough 50 and the cover 52 as vibration isolation and thus also for noise attenuation.
  • the actuators 51 are preferably connected to the actuator support 51a via a spacer plate 51b, in order to achieve a tolerance comparison with the valve stem head or the valve actuation.
  • the trough itself can also serve as the actuator support 51c, as shown on the left in FIG. 6.
  • the connector housing 62 can also be floatingly supported on the actuator 51 via a support element 64. This is centered when the electronics 53 are pivoted in via resilient tabs 63a of the male connector 63 and locked in place via a wedge-shaped groove on the housing 62. As a result, there is no relative movement between the connector 62 and the male connector with the connector pm 58 in the event of impact loads.
  • plugs 58 and sockets 59 are shown.
  • the sockets are held in a socket housing 60 (only shown for one socket).
  • damping elements 61 can be used for fastening the socket housing 60.
  • the arrangement of the plug connections 58, 59 results in that they come into engagement one after the other when the housing is pivoted, or are separated one after the other, which requires less effort, in particular when bringing into engagement.
  • the arrangement described has direct contact between electronics and actuators with short cable lengths and few contacts. Compared to the conventional connection of actuators with the electronics via a cable harness, this saves considerable costs and there is less failure of the contacts.
  • the electronics are dampened against peak accelerations. There is a simple seal.
  • the trough 66 is also the support for the actuators 67 at the same time.
  • the cover is designated 65 here.
  • the actuator blocks 67 comprise left and right actuators for separate valves located one behind the other.
  • An actuator is schematically shown in the left actuator block, which actuator consists of the electromagnets 68 and 69 and a pivotably mounted armature 73.
  • the armature acts on the stem 70 of a valve via an actuating part 74.
  • the stem 70 is pressed upwards by a valve spring 71, which acts on the plate 72.
  • the counter spring can be formed by a torsion bar acting in the armature bearing.
  • the actuator blocks are screwed onto the bottom of the tub 66.
  • the trough is screwed onto the cylinder head 82 by screws 81.
  • Both the cover 65 and the trough 66 have cooling fins 84 which are surrounded by cooling agent and ensure good heat dissipation.
  • the gaps between the electromagnets 68 and 69 and the trough 66 or the cover 65 are filled by elastic, heat-conducting elements 75 and 76 in order to ensure good heat transfer to these to ensure cooled parts.
  • Good heat dissipation is particularly important for the opening magnet 68 of the exhaust valve, since it has to cope with the gas forces. Compared to the closing magnet, 10 times the power loss can occur.
  • the trough 66 contains cooling channels 77 through which either air or another coolant flows. You can e.g. B. be connected to a cooling device 78 with a circulating pump 79. This relatively large effort can be worthwhile, since it can greatly reduce the electrical power as a result of smaller coil resistances, which corresponds to a fuel saving of a few percent.
  • the electronics 83 are mounted on the cover 65 cooled via the suction channel. This is connected to the actuators 67 via a plug 85. It also has cooling fins 84 which are cooled by coolant flowing through the cooling channel 85. This cooling circuit can also operate other electrical control units that are attached to the engine.
  • the assembly of all actuators in a tub has great advantages for the preliminary check and the adjustment of the arrangement.
  • the entire unit can be assembled and pre-tested on the cylinder block.

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Abstract

Es wird eine elektromagnetische oder elektrohydraulische Ventilsteueranordnung beschrieben, bei der oberhalb des Zylinderkopfs ein abgeschlossener Raum (2) gebildet ist, in dem die auf Träger montierten Aktuatoren wenigstens eines Teils der Ein- und Auslaßventile untergebracht sind, und der nach außen durch einen Deckel (11) abgeschlossen ist, der wenigstens teilweise von einem Kühlmittel mit niedrigerem Temperaturniveau als Motoröl oder Motorkühlwasser, z.B. der Ansaugluft des Ansaugrohrs umströmt wird.

Description

Elektromagnetische oder elektrohydraulische Ventilsteueranordnung
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische oder elektrohydraulische Ventilsteueranordnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
In der DE 197 560501 AI sind die Aktuatoren einer elektromagnetischen Ventilsteueranordnung auf einem Aktuatortrager montiert, der auf dem Zylinderkopf aufsitzt und welcher von Kuhlwasser durchspult ist. Zusätzlich besitzt dieser Aktuatortrager einen vom Kuhlwasser durchsetzten Deckel. Durch diesen Deckel werden die Steckkontakte gefuhrt und mit einem elektronischen Steuergerat verbunden. Bei dieser Losung sind sowohl die Aktuatoren als auch das elektronisches Steuergerat auf dem Temperaturniveau des Kuhlwassers, also im Bereich 80 bis 100 Grad, was ein sehr hohes Temperaturniveau bedeutet. Diese Kühlkörper bedeuten einen nicht geringen zusätzlichen Aufwand, bringen auch Gewicht und erhohen die Baugroße.
In der WO 98/42957, von der die Erfindung ausgeht wird eine Anordnung beschrieben, bei der mehrere Aktuatoren auf einem Trager, insbesondere in einem Kasten angeordnet sind. Die aufgesetzte Elektronik wird durch die Luft des Ansaugrohrs gekühlt. Da die angesaugte Luft ungefähr der Umgebungstemperatur entspricht, ist hier das Temperaturniveau für die Elektronik gunstig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die elektromagnetische, bzw. die elektrohydraulische Ventilsteueranordnung weiter hinsichtlich der Umgebungstemperatur der Aktuatoren zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 ge- lost.
In den folgenden Absatzen wird von elektromagnetischen Ventilsteueranordnungen ausgegangen. Die dort beschriebenen Unterbπngungsmoglichkeiten und Maßnahmen zur Kühlung gelten m gleicher Weise auch für elektrohydraulische Ventilsteueranordnungen .
Durch die Merkmale des Anspruchs 1 und die Weiterbildungen der Unteranspruche wird im Aktuatorenraum eine mittlere Temperatur von ca. 50° erreicht, was 20% weniger Verlustleistung bedeutet. Der Luftstrom kann künstlich erzeugt werden, z. B. mit einen Ventilator und/oder durch Luftleitmittel . Vorzugsweise wird jedoch die Ansaugluft des Ansaugrohrs zur Kühlung ausgenutzt. Es kann der Ak- tuatordeckel auch an einen getrennten kuhleren Kuhlkreis- lauf angeschlossen werden. Auch kann zusätzlich ein ther- moelektπscher Kuhler eingesetzt werden.
Durch die erfmdungsgemaße Anordnung wird eine klare Schnittstelle zum Zylinderkopf erreicht. Die Aktuatoren können vorgepruft angeliefert und mit dem Zylinderkopf verschraubt werden. Es können beliebige Zahlen von Aktuatoren zusammengefaßt werden, z. B. können jeweils die Aktuatoren einer Ventilreihe zusammengefaßt werden. Die Anzahl der Verbindungskabel wird klein gehalten und es wird nur eine geringe Zahl von Dichtungen gebraucht. Die Verlustleistung der Aktuatoren wird über wärmeleitende Komponenten zum kuhleren Aktuatordeckel abgeführt
Anhand der Zeichnungen werden Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung naher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1: ein erstes Ausfuhrungsbeispiel
Fig. 2: ein etwas abgewandeltes Ausfuhrungsbeispiel
Fig. 3 - 5: weitere Abwandlungen
Fig. 6: ein Ausfuhrungsbeispiel mit ver- schwenkbarer Elektronik
Fig. 7: ein Ausfuhrungsbeispiel mit gekühltem Wannenboden
In Fig. 1 ist mit 1 ein Zylinderkopf bezeichnet, dessen oberes Teil als Wanne 10 ausgebildet ist. Im Zylinderkopf 1 sind zwei Reihen von Ventilen 3 und 4 angeordnet, die von elektromagnetischen Aktuatoren 5 und 6, bzw. 7 und 8 angetrieben werden. Der Aktuator 5 treibt das Ventil 3 an, der Aktuator 6 ein dahinter liegendes weiteres Ventil. Die Aktuatoren 5 und 6 usw. treiben, z.B. die Einlaßventile an, die Aktuatoren 7 und 8 die Auslaßventile. Alle Einlaß- und alle Auslaßventile sind auf Tragern 9 montiert und diese Trager sind auf dem Zylinderkopf angeschraubt .
Die Wanne 10 bildet mit einem Aktuatordeckel 11 einen nach außen abgeschlossen Raum 2, in dem alle Aktuatoren untergebracht sind. Die Wanne 10 weist innen eine Wärmeisolierung 12 auf, um eine Wärmeabgabe des Zylinderkopfs 1 an den Raum 2 klein zu halten. Auch m die Verbindung zwischen der Wanne 10 und dem Deckel 11 ist eine warme- lsolierende Dichtung 13 eingefugt. Am oberen Ende grenzt der Deckel 11 an den Luftleitkanal 14 an und wird von dessen relativ kuhler Luft oder Kuhlmittel umströmt, also gekühlt. Mit dem Deckel 11 sind über Warmebrucken, z. B. in Form von wärmeleitenden Bandern 15 oder von einem wärmeleitenden Elastomer 16 die Aktuatoren verbunden, die die m den Aktuatoren erzeugte Warme an den gekühlten
Deckel abfuhren. In einer Ausbuchtung des Deckels 11 ist eine Steuerelektronik 17 untergebracht, die von einer Abdeckung 18 umgeben ist. Durch diese Abdeckung 18 sind Steckverbindungselemente 19 durchsteckbar, die auf Kon- taktteile der Elektronik 17 aufgeschoben werden. Die
Steckverbindungselemente 19 sind über kurze Leitungen mit den Aktuatoren 5 bis 8, bzw. mit einer im Raum untergebrachten Zündspule (oder Spulen) 21 verbunden, deren Unterbringung in dem geschützten Raum hinsichtlich Tempera- tur, Feuchte und Staub vorteilhaft ist. Am oberen Ende des Deckels 11 sind Kuhlrippen 20 angebracht, die in den Kuhlkanal 14 hinein ragen und somit die Kühlung unter- stutzen. Oben links ist eine Zusatzkuhlkanal 14 Λ durch den Fahrtwind vorgesehen.
Alternativ hierzu kann der Zylinderkopf eben ausgebildet sein und der Zylinderkopfdeckel direkt auf dem Zylmder- köpf aufliegen. Diese Losung bringt Gewichtsvorteile .
Der Anschlußstecker zum Bordnetz ist seitlich angeordnet und nicht sichtbar. Dieser Stecker besitzt bei vernetzten Systemen, z. B. mit CAN nur eine geringe Anzahl von Anschlüssen, nämlich die Busanschlusse und die Stromversor- gung. Damit ist der Verkabelungsaufwand sehr gering und die Kabel können sehr gut vibrationsfest gelagert werden.
Die erfmdungsgemaße Anordnung hat den Vorteil, daß die Aktuatoren ziemlich dicht aneinander gebaut werden können, ohne daß sie durch Kasten getrennt sind. Außerdem braucht für einen Zylinderkopf nur eine Elektronik eingebaut werden, was weniger Leitungen und Steckverbindungen beinhaltet. Der Zylinder- bzw. Aktuatordeckel wird von der Motorraummnenluft umströmt und diese besitzt, insbesondere bei höheren Fahrgeschwindigkeiten eine erheblich niedrigere Temperatur als das Kuhlwasser, so daß im Ak- tuatorraum eine niedrigere Temperatur entsteht als im Zy- lmderkopf. Die entstehende Verlustwarme der Aktuatoren wird, wie oben beschrieben, abgeführt. Es besteht die Möglichkeit das wärmeleitende Band zu isolieren, um zu verhindern, daß von diesem Warme an den Raum abgegeben wird. Durch die Integration der Zündspule in einem Trok- kenraum, kann diese weniger aufwendig in der Isolation gestaltet werden. Vor allen Dingen sind Anschlußkabel einsparbar. Außerdem bestehen sehr kurze Ansteuerwege zu Leistungsendstufen, so daß mit geringen elektromagnetischen Störungen zu rechnen ist. Bei Reparaturen oder Wechsel der Zündkerzen, was heute sehr selten oder erst nach großen Laufzeiten, zum Beispiel 100.000km vorkommt, muß der Aktuatordeckel entfernt werden. Dazu muß gegebenenfalls das wärmeleitende Band abgeschraubt werden.
In Fig. 2 ist im Gegensatz zu Fig. 1 auf den Zylinderkopf 22 eine isolierende Kunststoffwanne 23 aufgesetzt. Dies bringt Gewichtsersparnis und glatte Bearbeitungsflachen. Außerdem ist in diesem Ausfuhrungsbeispiel die Wanne 23 und der Deckel 24 schräg ausgebildet, was durch die Linie 24 angedeutet ist. Auch die Stecker 25 sind hier schräg eingeführt. Hierdurch wird bei Demontage, insbesondere bei V-Motoren eine Kollision mit der Karosserie vermieden. Bei V-Motoren ergibt sich dabei eine Montage in etwa vertikaler Richtung. Diese Ausbildung ist auch bei einer auf den Zylinderkopf aufgesetzten Wanne aus Metall, z. B. Aluminium möglich, die gegenüber dem Zylinderkopf warme- und schallisoliert sein kann(z. B. durch schallisolieren- de Strukturen oder kleine Auflageflachen mit Luft als Isolierung) .
Fig. 3 zeigt für den Montage- oder Reparaturfall eine
Zentralschraube 30, die im Krafteschwerpunkt des Zylinderkopfes angeordnet ist, und die es ermöglicht zentral nur mit einer Schraube den Deckel zu befestigen oder auch zu demontieren. Damit dies in beiden Richtungen geschieht ist die Zentralschraube 30 mit einem Bund 32 versehen, der in beiden Richtungen auf Anschlage 33 im Deckel wirkt. Die Zentralschraube 30 ist durch eine Dichtung 34 abgedichtet, damit kein Wasser eindringen kann. Der Aktuatordeckel 31 hat eine derartige Ausbildung, daß sich das Mittelstuck 35 auf einem im Zylinderkopf eingeschraubten Zentrierschaft 38 mit Gewinde zentriert. Damit dieses nicht unnötige Warme an den Raum 36 abgibt, besteht ebenfalls die Möglichkeit der Warmeisolation 37 dieses Zentrierfortsatzes.
Fig. 4 zeigt eine Ausfuhrung des Aktuatordeckels 31, bei der das Oberteil 39 (, z. B. ein Schacht) von Kuhlluft oder Kuhlflussigkeit durchströmt wird. Hierbei ist der Schacht 39, z. B. aufgeklebt.
Fig. 5 zeigt den Einsatz eines thermoelektrischen Generators oder auch Kuhlelements 40, das z. B. auf Peltieref- fekt basiert.
Bei der Erfindung ist es möglich im Aktuatordeckel zusätzliche Kanäle vorzusehen, in die Fahrtwind oder Kuhlluft über elektromotorisch oder motorisch angetriebene Geblase eingeleitet werden.
In Fig. 6, die weitgehend der Fig. 5 entspricht sind die m der Wanne 50 untergebrachten Aktuatoren mit 51 bezeichnet. Der Deckel tragt das Bezugszeichen 52. Die Elektronik 53 ist hier um eine Achse 55 schwenkbar. Zwischen dem Deckel 52 und dem Boden der Elektronik 53 sind Dampfungsglieder 56 angeordnet, die hier mit dem Deckel 52 verbunden sind. Mit 54 ist ein Teil des Kuhlkanals, z. B. des Ansaugrohrs bezeichnet. Es werden vorzugsweise sogenannte Schwingmetallgummis zur Dampfung verwendet, d. h. Gummipuffer mit oben und unten befestigten Metallplat- ten, so daß nach dem Einschwenken eine Verschraubung 57 zwischen Elektronik 54 und Deckel 52 möglich ist. Zum Ausschwenken wird die Schraube 57 heraus gedreht. Der Schraubenkopf trifft dabei auf den Vorsprung 53a des Elektromkgehauses und unterstutzt dabei das Ausschwenken der Elektronik. Die Dampfungsglieder 56 können so ausge- bildet sein, daß sie gleichzeitig den Raum unter dem Elektronikboden nach außen abdichten.
Man kann auch eine Dichtung 56a zwischen Wanne 50 und Deckel 52 als Schwingungsisolation und damit auch zur Ge- rauschdampfung ausbilden.
Die Aktuatoren 51 werden in der rechten Zeichnungshalfte vorzugsweise über eine Distanzplatte 51b mit dem Aktuatortrager 51a verbunden, um damit einen Toleranzab- gleich zum Ventilschaftkopf oder der Ventilbetatigung zu erreichen.
Als Aktuatortrager 51c kann auch die Wanne selbst dienen, wie in Fig. 6 links gezeigt.
Alternativ kann auch das Steckergehause 62 schwimmend über ein Tragerelement 64 am Aktuator 51 gelagert sein. Dieses wird beim Einschwenken der Elektronik 53 über federnde Lappen 63a der Messerleiste 63 zentriert und verrastet über eine keilförmige Nut am Gehäuse 62. Dadurch findet bei Stoßbelastungen keine Relativbewegung zwischen dem Stecker 62 und der Messerleiste mit dem Steckerpm 58 statt.
In der Zeichnung sind zwei Stecker 58 und Buchsen 59 gezeigt. Die Buchsen sind m einem Buchsengehause 60 (nur für eine Buchse gezeigt) gehaltert. Auch hier können Dampfungsglieder 61 für die Befestigung des Buchsengehau- ses 60 verwendet werden. Durch die Anordnung der Steckverbindungen 58, 59 ergibt sich, daß sie beim Schwenken des Gehäuses nacheinander in Eingriff treten, bzw. nacheinander getrennt werden, was insbesondere beim m Eingriff bringen einen geringeren Kraftaufwand erfordert. Die beschriebenen Anordnung weist eine direkte Kontaktie- rung zwischen Elektronik und Aktuatoren mit kurzen Leitungslangen und wenigen Kontakten auf. Damit wird im Vergleich zur konventionellen Verbindung von Aktuatoren mit der Elektronik über einen Kabelbaum erheblich Kosten eingespart und es kommt zu weniger Ausfallen an den Kontaktierungen. Die Elektronik ist gegenüber Spitzenbeschleunigungen gedampft. Es ist eine einfache Abdichtung vorhanden .
Beim Ausfuhrungsbeispiel der Fig. 7 ist die Wanne 66 ebenfalls gleichzeitig Trager der Aktuatoren 67. Der Dek- kel ist hier mit 65 bezeichnet. Die Aktuatorblocke 67 umfassen, wie schon bei den vorhergehenden Figuren, linke und rechte Aktuatoren für getrennte, hintereinander lie- gende Ventile. Im linken Aktuatorblock ist ein Aktuator schematisch eingezeichnet, der aus den Elektromagneten 68 und 69 und einem schwenkbar gelagerten Anker 73 besteht. Der Anker wirkt über ein Betatigungsteil 74 auf den Schaft 70 eines Ventils ein. Der Schaft 70 wird durch ei- ne Ventilfeder 71, die auf den Teller 72 einwirkt, nach oben gedruckt. Die Gegenfeder kann durch einen im Ankerlager angreifenden Drehstab gebildet sein. Die Aktuatorblocke sind auf dem Boden der Wanne 66 aufgeschraubt. Die Wanne ist durch Schrauben 81 auf den Zylinderkopf 82 auf- geschraubt.
Sowohl der Deckel 65, als auch die Wanne 66 weisen Kuhlrippen 84 auf, die von Kuhlmittel umströmt werden und für eine gute Warmeabfuhr sorgen. Die Spalte zwischen den Elektromagneten 68 und 69 und der Wanne 66, bzw. dem Dek- kel 65 sind durch elastische wärmeleitende Elemente 75 und 76 ausgefüllt, um eine gute Wärmeübertragung auf die- se gekühlten Teile zu gewährleisten. Eine gute Wärmeableitung ist insbesondere für den Öffnungsmagneten 68 des Auslaßventils von Bedeutung, da dieser die Gaskräfte bewältigen muß. Gegenüber dem Schließmagneten kann hier die 10-fache Verlustleistung auftreten.
Die Wanne 66 enthält Kühlkanäle 77, die entweder von Luft oder einem andern Kühlmittel durchströmt werden. Sie können z. B. an eine Kühleinrichtung 78 mit einer Umwälzpumpe 79 angeschlossen sein. Dieser relativ große Aufwand kann lohnend sein, da dadurch die elektrische Leistung in Folge kleinerer Spulenwiderstände stark abgesenkt werden kann, was einer Kraftstoffeinsparung von einigen Prozent entspricht .
Auf dem über den Absaugkanal gekühlten Deckel 65 ist die Elektronik 83 montiert. Diese ist über einen Stecker 85 mit den Aktuatoren 67 verbunden. Auch sie weist Kühlrippen 84 auf, die durch, durch den Kühlkanal 85 fließendes Kühlmittel, gekühlt werden. Dieser Kühlkreislauf kann noch andere elektrische Steuergeräte, die am Motor ange- baut sind, bedienen.
Die Montage aller Aktuatoren in einer Wanne hat große Vorteile für die Vorprüfung und die Justage der Anordnung. Die gesamte Einheit kann fertig montiert und vorgeprüft auf den Zylinderblock aufgesetzt werden.

Claims

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Patentansprüche
1) Elektromagnetische oder elektrohydraulische Ventilsteueranordnung für einen Verbrennungsmotor, bei der vorzugsweise mehrere elektromagnetische Aktuatoren (5 bis 8) auf einem gemeinsamen Träger befestigt sind, der seinerseits mit dem Zylinderkopf (1) verbunden ist und bei der ein Kühlmittel zum Einsatz kommt, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Zylinderkopfs (1) ein abgeschlossener Raum (2) gebildet ist, in dem die Aktuatoren (5 bis 8) von wenigstens einem Teil der Ein- und Auslaßventile (3, 4) untergebracht sind, daß dieser Raum (2) nach außen durch einen Deckel (11) abgeschlossen ist, der wenigstens teilweise von einem Kühlmittel mit niedrigerem Temperaturniveau als Motoröl oder Motorkühlwasser umströmt wird.
2) Ventilsteueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum gegenüber dem Zylinderkopf (1) wärmeisoliert ist (Isolierung 12) .
3) Ventilsteueranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkopf (1) oben als Wanne (10) ausgebildet ist und daß diese Wanne (10) gegebenenfalls wärmeisoliert ist. 4) Ventilsteueranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Zylinderkopf (1) eine Wanne (23) aufgesetzt ist und daß auf diese der Deckel (11) aufgesetzt ist.
5) Ventilsteueranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne aus Metall ist und gegebenenfalls gegenüber dem Zylinderkopf isoliert ist.
6) Ventilsteueranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (23) und/oder der Deckel mit Kuhlrippen versehen ist, die von Kuhlmittel umströmt sind.
7) Ventilsteueranordnung einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Beruhrungsstelle von Deckel (11) und Zylinderkopf (1) eine Warmeiso- lation angebracht ist.
8) Ventilsteueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Aktuatoren (5 bis 8) und dem Deckel (11) und/oder der Wanne wärmeleitende Verbindungen (15, 16; 75, 76) vorgese- hen sind.
9) Ventilsteueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (11) und/oder die Wanne wenigstens einen Kuhlschacht
(14 λ) aufweist, durch den Kuhlmittel geleitet wird.
10) Ventilsteueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß im Deckel (11) ein Kuhlelement, insbesondere ein thermoelektrischer Generator (40) untergebracht ist.
11) Ventilsteueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronik (17) für die Aktuatoren (5 bis 8) am Deckel (11) befestigt ist.
12) Ventilsteueranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronik (17) an einer Stelle des Deckels (11) befestigt ist, die von Kuhlmit- tel umströmt wird.
13) Ventilsteueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (11) wenigstens eine, insbesondere mehrere m den Kuhlmittelkanal, insbesondere das Ansaugrohr (14) hinein ragende Kuhlrippen (20) aufweist.
14) Ventilsteueranordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronik
(17) dem Raum (2) zugewandt eine Abdeckung (18) aufweist, durch die Steckverbinder (19) zwischen Elek- tronik (17) und Aktuatoren (5 bis 8) durchgeführt sind.
15) Ventilsteueranordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Zündspulen (21) m dem Raum (2) untergebracht ist
16) Ventilsteueranordnung nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet daß die Elektronik (17) für die Zündspule (21) in die Elektronik (17) der Aktuatoren (5 bis 8) integriert ist und daß ein Steckverbinder zwischen Elektronik (17) und Zündspule (21) durch die Abdeckung hindurch vorgesehen ist.
17) Ventilsteueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß im Krafteschwerpunkt des Zylinderkopfs (31) eine Zentralschraube (30) zur Befestigung des Zylinderkopfdeckeis (31) angeordnet
18) Ventilsteueranordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektronik
(54) um eine Achse (55) schwenkbar ist.
19) Ventilsteueranordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckverbindungen (58, 59) zwischen Elektronik (54) und Aktuatoren (51) derart angeordnet sind, daß bei der Schwenkbewegung der
Elektronik (54) in ihre Sollposition die Steckver- bmdungsteile (58, 59) wenigstens teilweise nacheinander zusammengefugt werden.
20) Ventilsteueranordnung nach Anspruch 19, dadurch ge- kennzeichnet, daß die aktuatorseitigen Steckverbindungsteile (59) in einem oder mehreren Steckergehausen (60) befestigt sind.
21) Ventilsteueranordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das/die Steckergehause (60) mit dem Aktuator (51) über Dampfungsglieder (61) verbunden sind.
22) Ventilsteueranordnung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das/die Steckergehause (60) am Ak- tuator (51) oder einem Tragerelement (64) schwimmend gelagert ist/sind und in die Messerleiste (63) der Elektronik (53) einrastet.
23) Ventilsteueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und 11 bis 21, dadurch daß die Elektronik (54) unter Zwischenschaltung von Dampfungsgliedern (56) mit dem Deckel (52) verbunden ist.
24) Ventilsteueranordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Dampfungsglieder Schwmgme- tallgummis (56) sind.
25) Ventilsteueranordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingmetallgummis (56) die Abdichtung des für die Steckverbindungen (58, 59) offenen Deckels (52) nach außen übernehmen.
26) Ventilsteueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
25, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdichtung (56a) zwischen Deckel (52) und Wanne (50) vorgesehen ist, und daß diese als Schwingungsisolation ausgebildet ist.
27) Ventilsteueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
26, dadurch gekennzeichnet, daß der Aktuator (51) über eine Distanzplatte (51b) mit dem Aktuatortrager
(51a) oder dem Zylinderkopf verbunden ist.
28) Ventilsteueranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (51c) selbst der Aktuatortrager ist. 29) Ventilsteueranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis
28, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Wanne (66) Kuhlkanale (77) aufweist, die von Kuhlmittel durchströmt sind.
30) Ventilsteueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis
29, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuhlkanale (77) mit einer Kuhleinrichtung (78) verbunden sind, deren Kuhlmittel die Kuhlkanale durchströmt.
31) Ventilsteueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktuatoren (67) in der Wanne (66) gut wärmeleitend eingebettet sind dadurch, daß die Wanne mit einem großen Teil der Oberflache der Aktuatoren (67) m wärmeleitender Verbindung steht.
32) Ventilsteueranordnung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuhleinrichtung (78) auch zur Kühlung weiterer Steuergerate dient.
33) Ventilsteueranordnung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktuato- ren (67) auf einem Trager (9) montiert sind.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2818308B1 (fr) * 2000-12-15 2003-07-04 Peugeot Citroen Automobiles Sa Moteur thermique a soupapes a commande electromagnetique
JP3780886B2 (ja) 2001-09-07 2006-05-31 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のバルブ駆動装置
FR2970371B1 (fr) * 2010-12-22 2016-11-11 Valeo Systemes De Controle Moteur Amelioration de l'etancheite d'un dispositif electromecanique et actionneur beneficiant de cette amelioration.
FR2969698B1 (fr) * 2010-12-22 2015-08-21 Valeo Sys Controle Moteur Sas Systeme de motorisation et actionneur electromagnetique a refroidissement ameliore.
FR3040431B1 (fr) * 2015-08-26 2019-06-07 Psa Automobiles Sa. Systeme de refroidissement d'un actionneur electromagnetique pour une soupape d'un moteur a combustion interne
FR3040430B1 (fr) * 2015-08-26 2017-08-25 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de montage d'un actionneur electromagnetique de soupape et d'un circuit d'huile de refroidissement
FR3047271A1 (fr) * 2016-01-28 2017-08-04 Peugeot Citroen Automobiles Sa Moteur a combustion interne a actionneur electromagnetique refroidi
DE102019123721B4 (de) * 2019-09-04 2021-09-30 Man Energy Solutions Se Kipphebeldeckel mit Zündkerzenkontaktierung für eine Brennkraftmaschine

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2063158A1 (de) * 1970-12-22 1972-06-29 Dittrich, Josef, 7501 Hohenwettersbach Nockenwellenloser Viertaktmotor
GB1524029A (en) * 1975-10-27 1978-09-06 Vartanian K Y Internal combustion engine valve operating mechanism
EP0705183B1 (de) * 1993-06-26 1997-03-05 Robert Bosch Gmbh Anbausteuergerät
US5753383A (en) * 1996-12-02 1998-05-19 Cargnelli; Joseph Hybrid self-contained heating and electrical power supply process incorporating a hydrogen fuel cell, a thermoelectric generator and a catalytic burner
US5961097A (en) 1996-12-17 1999-10-05 Caterpillar Inc. Electromagnetically actuated valve with thermal compensation
DE19741569A1 (de) * 1997-09-20 1999-03-25 Heinz Leiber Verbrennungsmotor
US6262498B1 (en) 1997-03-24 2001-07-17 Heinz Leiber Electromagnetic drive mechanism
JP3111922B2 (ja) * 1997-04-02 2000-11-27 トヨタ自動車株式会社 電磁弁を備えた内燃機関のシリンダヘッド構造
DE59808408D1 (de) * 1997-04-16 2003-06-26 Siemens Ag Ventilsteuergerät
DE29712502U1 (de) * 1997-07-15 1997-09-18 FEV Motorentechnik GmbH & Co. KG, 52078 Aachen Elektromagnetischer Aktuator mit Gehäuse

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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