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Title:
VALVE DRIVE DEVICE WITH SWITCHOVER DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/238316
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a valve drive device (8) for actuating valves (4) of an internal combustion engine (2), which valve drive device (8) has at least one rocker arm device (12) which is switched over with the aid of a switchover device (21).It is essential to the invention here that the switchover device (21) for the at least one rocker arm device (12) has at least two actuators (22) with in each case one switching element (27), a resetting means (28), a holding coil (29) and a switching coil (30), wherein the coils (29, 30) are controlled with the aid of a control unit (37) of the switchover device (21).Furthermore, it is essential to the invention that the control unit (37) has an associated switching coil output (38) for the respective switching coil (30) and a common holding coil output (39) for at least two of the holding coils (29).As a result, the switchover device (21) and therefore the valve drive device (8) can be configured more simply and less expensively. Furthermore, the invention relates to a switchover device (21) of this type and to a method for controlling a switchover device (21) of this type.

Inventors:
ALTHERR PATRICK (DE)
IHNE THORSTEN (DE)
LINDGREN MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/061766
Publication Date:
December 19, 2019
Filing Date:
May 08, 2019
Export Citation:
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Assignee:
MAHLE INT GMBH (DE)
International Classes:
F01L13/00; F01L1/18; F01L1/26
Foreign References:
US20170362970A12017-12-21
DE102015215123A12017-02-09
US20170114676A12017-04-27
DE102016210978A12017-12-21
Attorney, Agent or Firm:
BRP RENAUD UND PARTNER MBB (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Ventilantriebsvorrichtung (8) zum Betätigen von Ventilen (4) einer Brenn- kraftmaschine (2),

- mit zumindest einer Kipphebeleinrichtung (12), die mit einer Nockenwelle (9) der Ventilantriebsvorrichtung (8) zusammenwirkt, und im Betrieb zu- mindest ein Ventil (4) betätigt,

- mit einer Umschalteinrichtung (21 ) zum Umschalten der zumindest einen Kipphebeleinrichtung (12) zwischen einer ersten Position und einer zwei- ten Position, die zumindest zwei Aktuatoren (22) für die zumindest eine Kipphebeleinrichtung (12) aufweist,

- wobei der jeweilige Aktuator (22) aufweist:

• ein Schaltelement (27) zum Umschalten zumindest einer der wenigs- tens einen Kipphebeleinrichtungen (12) zwischen der ersten Position und der zweiten Position, das zwischen einer ersten Stellung (31 ) und einer zweiten Stellung (32) verstellbar ist,

• ein Rückstellmittel (28) zum Rückstellen des Schaltelements (27) mit einer Rückstellkraft in die zweite Stellung (32),

• eine Haltespule (29) zum Ausgleichen der Rückstellkraft des Rück- stellmittels (28),

• eine Schaltspule (30), die im Betrieb der Rückstellkraft entgegenwirkt, wobei Schaltspule (30) und Haltespule (29) im Betrieb das Schaltele- ment (27) in die erste Stellung (31 ) verstellen,

- wobei die Umschalteinrichtung (21 ) ein Steuergerät (37) zum Steuern der Aktuatoren (22) aufweist, das für die jeweilige Schaltspule (30) einen zu- gehörigen Schaltspulenausgang (38) zum individuellen Ansteuern der Schaltspulen (30) aufweist,

- wobei das Steuergerät (37) einen gemeinsamen Haltespulenausgang (39) für zumindest zwei der Haltespulen (29) zum gemeinsamen Ansteuern der Haltespulen (29) aufweist.

2. Ventilantriebsvorrichtung nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Rückstellmittel (28) zumindest einer der Aktuatoren (22) eine auf das Schaltelement (27) wirkende Feder (34) ist.

3. Ventilantriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

- dass für zumindest einen der Aktuatoren (22) eine zugehörige elektrische Leitung (43) vorgesehen ist, welche die Schaltspule (30) und die Haltespu- le (29) dieses Aktuators (22) elektrisch verbindet,

- dass in der Leitung (43) eine Diode (44) derart angeordnet ist, dass die Haltespule (29) beim Bestromen der Schaltspule (30) über die Leitung (43) bestromt und eine umgekehrte Bestromung gesperrt ist.

4. Ventilantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

- dass für zumindest einen der Aktuatoren (22) ein zugehöriger elektrischer Nebenzweig (47) vorgesehen ist, der über einen Knotenpunkt (49) in ei- nen elektrisch mit dem Haltespulenausgang (39) kontaktierten Hauptzweig (46) übergeht und welcher die Haltespule (29) somit mit dem Haltespulen- ausgang (39) des Steuergeräts (37) elektrisch verbindet,

- dass im Nebenzweig (47) eine Diode (48) derart angeordnet ist, dass sie beim Bestromen der Haltespule (29) eine Bestromung des Haltespulen- ausgangs (39) über den Nebenzweig (47) sperrt.

5. Umschalteinrichtung (21 ) einer Ventilantriebsvorrichtung (8) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, die für die zumindest eine Kipphebeleinrichtung (12) zu- mindest zwei zugehörige Aktuatoren (22) aufweist,

- wobei der jeweilige Aktuator (22) aufweist:

• ein Schaltelement (27) zum Umschalten zumindest einer der wenigs- tens einen Kipphebeleinrichtungen (12) zwischen der ersten Position und der zweiten Position, das zwischen einer ersten Stellung (31 ) und einer zweiten Stellung (32) verstellbar ist,

• ein Rückstellmittel (28) zum Rückstellen des Schaltelements (27) mit einer Rückstellkraft in die zweite Stellung (32),

• eine Haltespule (29) zum Ausgleichen der Rückstellkraft des Rück- stellmittels (28),

• eine Schaltspule (30), die im Betrieb der Rückstellkraft entgegenwirkt, wobei Schaltspule (30) und Haltespule (29) im Betrieb das Schaltele- ments (27) in die erste Stellung (31 ) verstellen,

- wobei die Umschalteinrichtung (21 ) zudem ein Steuergerät (37) zum

Steuern der Aktuatoren (22) aufweist, das für die jeweilige Schaltspule (30) einen zugehörigen Schaltspulenausgang (38) zum individuellen An- steuern der Schaltspulen (30) aufweist,

- wobei das Steuergerät (37) einen gemeinsamen Haltespulenausgang (39) für zumindest zwei der Haltespulen (29) zum gemeinsamen Ansteuern der Haltespulen (29) aufweist.

6. Verfahren zum Steuern einer Umschalteinrichtung (21 ) nach Anspruch 5, wobei die Haltespulen (29) von zumindest zwei der Aktuatoren (22) gemein- sam über den Haltespulenausgang (39) des Steuergeräts (37) und die Schaltspulen (30) separat über den jeweils zugehörigen Schaltspulenaus- gang (38) des Steuergeräts (37) bestromt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Schaltelemente (27) sequentiell, insbesondere entlang einer Zünd- folge zugehöriger Zylinder (3) einer Brenn kraftmasch ine (2), in die erste Stel lung (31 ) und/oder in die zweite Stellung (32) verstellt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass zum sequentiellen Verstellen der Schaltelemente (27) in die jeweilige erste Stellung (31 ):

- die Haltespulen (29) über den gemeinsamen Haltespulenausgang (39) bestromt werden,

- die Schaltspulen (30) gemäß der gewünschten Sequenz zeitversetzt bestromt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass zum sequentiellen Verstellen der Schaltelemente (27) in die jeweilige zweite Stellung (32):

- die Bestromung der Haltespulen (29) über den gemeinsamen Haltespu- lenausgang (39) eingestellt wird,

- die Bestromung der Schaltspulen (30) gemäß der gewünschten Sequenz zeitversetzt eingestellt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass zum sequentiellen Verstellen der Schaltelemente (27) in die jeweilige zweite Stellung (32): - die Haltespulen (29) über den Haltespulenausgang (39) in zeitlichen Ab- ständen bestromt werden,

- die Bestromung der Schaltspulen (30) gemäß der gewünschten Sequenz zeitversetzt eingestellt wird,

- die Bestromung der bestromten Schaltspulen (30) in den Bestromungs- phasen der Haltespulen (29) unterbrochen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Einstellen der Bestromung der jeweiligen Schaltspule (30) in einer über den Haltespulenausgang (39) bestromungsfreien Phase der Haltespu- len (29) erfolgt.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Bestromung der Haltespulen (29) über den Haltespulenausgang (39) in zeitlichen Abständen durch eine periodische Bestromung erfolgt.

*****

Description:
Ventilantriebsvorrichtung mit Umschalteinrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilantriebsvorrichtung zum Betätigen von Ventilen einer Brennkraftmaschine, die hierzu Kipphebeleinrichtungen aufweist, welche mit einer Nockenwelle der Ventilantriebsvorrichtung Zusammenwirken. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Umschalteinrichtung der Ventilantriebsvorrich- tung zum Umschalten der Kipphebeleinrichtungen sowie ein Verfahren zum Steu- ern der Umschalteinrichtung.

Gattungsgemäße Ventilantriebsvorrichtungen weisen zum Betätigen von Ventilen einer Brennkraftmaschine, welche als Einlassventile und Auslassventile ausgestal- tet sein können, Kipphebeleinrichtungen auf, die jeweils einen Ventilhebel aufwei- sen, mit dem zumindest ein Ventil der Brennkraftmaschine betätigt wird. Die jewei- lige Kipphebeleinrichtung wirkt dabei mit einer Nockenwelle der Ventilantriebsvor- richtung zusammen. Vorstellbar ist es, die jeweilige Kipphebeleinrichtung mit ei- nem Nockenfolger zu versehen, der mit einem Nockenkörper der Nockenwelle zusammenwirkt, um den zugehörigen Kipphebel und somit das zugehörige Ventil zu betätigen. Vorstellbar ist es zudem, den Nockenfolger und den Kipphebel wahlweise miteinander zu koppeln und voneinander zu entkoppeln, um einen ver- besserten und/oder variableren Betrieb der Brennkraftmaschine zu ermöglichen. Hierzu ist es wünschenswert, die jeweilige Kipphebeleinrichtung zwischen ent- sprechenden Schaltzuständen zu schalten. Zu diesem Zweck kann prinzipiell eine Umschalteinrichtung zum Einsatz kommen.

Derartige Umschalteinrichtungen sind üblicherweise hydraulisch betrieben, so dass sie eines erhöhten Konstruktionsaufwands bedürfen.

Prinzipiell ist es auch vorstellbar, die Umschalteinrichtung mit Aktuatoren zu ver- sehen, welche elektromagnetisch betrieben sein können. Dies fordert den Einsatz entsprechender Elektronik, insbesondere Steuergeräte, die wiederum einen auf- wändigen Aufbau der Ventilantriebsvorrichtung zur Folge haben.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit der Aufgabe, für eine Ventil- antriebsvorrichtung der vorstehend genannten Art sowie für eine Umschalteinrich- tung einer solchen Ventilantriebsvorrichtung und für ein Verfahren zum Steuern einer solchen Umschalteinrichtung verbesserte oder zumindest alternative Ausfüh- rungsformen anzugeben, die sich insbesondere durch einen vereinfachten und/oder kostengünstigen Aufbau auszeichnen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängi- gen Ansprüche.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Umschalt- einrichtung einer Ventilantriebsvorrichtung zum Umschalten von zumindest einer Kipphebeleinrichtung zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position der Ventilantriebsvorrichtung mit Aktuatoren zu versehen, welche magnetische Schaltelemente aufweisen, die mit Hilfe von Spulen verstellt werden, wobei diese Spulen durch ein Steuergerät der Umschalteinrichtung gesteuert werden. Das Steuergerät weist dabei für eine erste Art von Spulen einen gemeinsamen Aus- gang und für eine zweite Art der Spulen jeweils einen zugehörigen Ausgang auf. Das Verstellen des Schaltelements mittels der Spulen erlaubt ein vereinfachtes und präzises Umschalten der wenigstens einen Kipphebeleinrichtung. Der ge- meinsame Ausgang der Spulen erster Art führt zudem zu einer erheblichen Ver- einfachung des Steuergeräts, insbesondere zu einer erheblichen Reduzierung der Ausgänge am Steuergerät, so dass die Ventilantriebsvorrichtung, insbesondere die Umschalteinrichtung, vereinfacht konstruiert ist und/oder kostengünstiger reali siert werden kann. Dem Erfindungsgedanken entsprechend weist die Ventilan- triebsvorrichtung wenigstens eine Kipphebeleinrichtung auf, wobei die jeweilige Kipphebeleinrichtung mit einer Nockenwelle der Ventilantriebsvorrichtung zusam- menwirkt, um im Betrieb zumindest ein Ventil einer zugehörigen Brenn kraftma- schine zu betätigen. Die Umschalteinrichtung weist zum Umschalten der wenigs- tens einen Kipphebeleinrichtung zwischen der ersten Position und der zweiten Position wenigstens zwei Aktuatoren auf. Der jeweilige Aktuator weist ein Schalt- element zum Umschalten der wenigstens einen Kipphebeleinrichtung auf, das zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung verstellbar ist. Der je- weilige Aktuator weist zudem ein Rückstellmittel zum Rückstellen bzw. Verstellen des Schaltelements mit einer Rückstellkraft in die zweite Stellung auf. Zudem weist der jeweilige Aktuator eine Haltespule und eine Schaltspule auf. Die Halte- spule dient dem Ausgleich der Rückstellkraft des Rückstellmittels. Das heißt, dass die Haltespule im Betrieb die Rückstellkraft des Rückstellmittels ausgleicht, derart, dass das Schaltelement im Betrieb der Haltespule in Position gehalten wird. Die Schaltspule dient dem Verstellen des Schaltelements in die erste Stellung, wobei die Schaltspule im Betrieb der Rückstellkraft des Rückstellmittels entgegenwirkt und zusammen mit der Haltespule das Schaltelement in die erste Stellung ver- stellt. Die Spulen der Aktuatoren werden mit Hilfe des Steuergeräts der Umschalt- einrichtung gesteuert, wobei das Steuergerät für die jeweilige Schaltspule einen zugehörigen Schaltspulenausgang aufweist. Über den jeweiligen Schaltspulen- ausgang des Steuergeräts wird also eine zugehörige Schaltspule gesteuert, ins- besondere bestromt, so dass die Schaltspulen individuell bzw. unabhängig vonei- nander angesteuert, insbesondere bestromt, werden können. Das Steuergerät weist zudem für zumindest zwei der Haltespulen einen gemeinsamen Haltespu- lenausgang auf, so dass diese Haltespulen über den gemeinsamen Haltespulen- ausgang gemeinsam gesteuert, insbesondere bestromt werden. Hierdurch wird die Anzahl der benötigten Haltespulenausgänge erheblich reduziert, wobei die Aktuatoren trotzdem individuell verstellbar sind. Dies ist besonders vorteilhaft, da die Ausgänge an einem Steuergerät in der Regel begrenzt oder zu reduzieren sind. Bevorzugt ist für alle Haltespulen ein einziger Haltespulenausgang am Steu- ergerät vorgesehen. Dies führt zu einer weiteren Vereinfachung des Aufbaus des Steuergeräts und somit der Umschalteinrichtung und der Ventilantriebsvorrich- tung.

Die Ventilantriebsvorrichtung weist vorzugsweise zumindest zwei derartige Kipp- hebeleinrichtungen auf, wobei der jeweiligen Kipphebeleinrichtung ein derartiger Aktuator zugeordnet ist. Das heißt, dass für die jeweilige Kipphebeleinrichtung ein zugehöriger Aktuator vorgesehen ist, der die zugehörige Kipphebeleinrichtung zwischen der ersten und zweiten Position verstellt.

Bevorzugt sind alle Spulen der Aktuatoren, das heißt alle Haltespulen und alle Schaltspulen, elektrisch gemeinsam versorgt. Insbesondere können alle Spulen mit einer gemeinsamen elektrischen Phase, beispielsweise einer positiven Phase, elektrisch kontaktiert sein. Vorliegend werden dabei elektrische Stromflüsse im technischen Sinne, also von der positiven Phase zur negativen Phase, angege- ben. Das Bestromen der Spulen erfolgt hierbei über das Steuergerät und somit über die Schaltspulenausgänge und den Haltespulenausgang des Steuergeräts. Hierzu kann das Steuergerät beispielsweise pulsweitenmodulierte Signale ausge- ben. Vorstellbar sind auch Schaltbrücken, beispielsweise Halbbrücken oder Voll brücken.

Das Schaltelement ist zweckmäßig derart ausgestaltet, dass die mit den Spulen erzeugten magnetischen Felder darauf einwirken und es entsprechend verstellen. Hierzu kann das Schaltelement zumindest teilweise magnetisch oder an einem Magneten fixiert sein.

Das Steuergerät kann ein Bestandteil der Ventilantriebsvorrichtung sein. Beim Steuergerät kann sich auch um ein gemeinsames Steuergerät eines zugehörigen Systems handeln, das neben der Ventilantriebsvorrichtung auch die Brennkraft- maschine umfasst. Das Steuergerät kann also zur gemeinsamen Steuerung der Ventilantriebsvorrichtung und der Brennkraftmaschine, insbesondere als Motor- steuergerät, ausgestaltet sein.

Die jeweilige Kipphebeleinrichtung weist zweckmäßig zumindest einen Ventilhebel auf, mit dem das zugehörige Ventil betätigt wird. Mit der Umschalteinrichtung er- folgt vorteilhaft ein Umschalten der Kipphebeleinrichtung zwischen der ersten und der zweiten Position derart, dass die Kipphebeleinrichtung das zugehörige Ventil betätigt oder nicht betätigt. Vorstellbar ist es auch, mit der Umschalteinrichtung ein Umschalten der Kipphebeleinrichtung derart zu realisieren, dass das Ventil an un- terschiedlichen Nockenfolgern und/oder Nockenkörpern gekoppelt wird, so dass eine unterschiedliche Betätigung des Ventils erfolgt. Dementsprechend kann in der ersten Stellung des zugehörigen Schaltelements ein Zusammenwirken des Schaltelements mit der Kipphebeleinrichtung derart erfolgen, dass ein entspre- chendes Schalten der Kipphebeleinrichtung erfolgt. Die zweite Schaltstellung kann eine Neutralstellung des Schaltelements sein, in der kein Zusammenwirken des Schaltelements mit der Kipphebeleinrichtung erfolgt. Denkbar sind auch Ausfüh- rungsformen, bei denen in der zweiten Stellung des Schaltelements ein anderes Schalten der Kipphebeleinrichtung erfolgt. Bevorzugt ist das Zusammenwirken des Schaltelements mit der Kipphebeleinrichtung mechanisch. Insbesondere kann die Kipphebeleinrichtung zumindest einen Stift aufweisen, welcher mit dem Schalt- element zum Umschalten der Kipphebeleinrichtung zusammenwirkt, insbesondere am Schaltelement anschlägt.

Die Haltespule des jeweiligen Aktuators dient, wie vorstehend erwähnt, dem Zweck, das Schaltelement im Betrieb der Haltespule in Position zu halten. Dem- entsprechend wirkt die von der Haltespule im Betrieb auf das Schaltelement wir- kende Kraft der Rückstellkraft des Rückstellmittels entgegen, gleicht diese insbe- sondere aus. Zweckmäßig wirkt auch die Schaltspule der Rückstellkraft des Rück- stellmittels entgegen, wobei die Schaltspule im Betrieb, das heißt beim Bestro- men, zusammen mit der Haltespule das Verstellen des zugehörigen Schaltele- ments in die erste Stellung zur Folge hat. Hierzu ist die von der Schaltspule im Betrieb auf das Schaltelement wirkende Kraft vorzugsweise zumindest so groß wie die Rückstellkraft, vorzugsweise größer als die Rückstellkraft.

Das Schaltelement kann prinzipiell beliebig ausgestaltet sein. Vorstellbar ist es, das Schaltelement als eine Schaltstange auszugestalten, welche zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung linear bzw. translatorisch verstellt wird.

Bevorzugte Varianten sehen vor, dass das Rückstellmittel ein mechanisch wirken- des ist. Hierdurch kann die Umschalteinrichtung und somit die Ventilantriebsvor- richtung einfach und kostengünstig realisiert werden.

Bei bevorzugten Ausführungsformen ist zumindest eines der Rückstellmittel, be- sonders bevorzugt das jeweilige Rückstellmittel, eine Feder, welche auf die Schaltstange einwirkt. Hierzu kann an der Schaltstange ein Anker und dergleichen angebracht sein.

Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen bei zumindest einer der Aktuatoren eine elektrische Leitung zwischen der Schaltspule und der Haltespule vorgesehen ist. In der Leitung ist eine Diode angeordnet, derart, dass sie beim Bestromen der Schaltspule eine Bestromung der Haltespule über die Leitung zulässt und eine umgekehrte Bestromung, das heißt eine Bestromung der Schaltspule über die Lei- tung wenn die Haltespule bestromt ist, sperrt. Die Diode sperrt hierzu den elektri- schen Strom, abhängig von der elektrischen Kontaktierungen der Haltespule und der Schaltspule mit elektrischen Phasen, in einer Richtung und lässt den elektri schen Strom in die entgegengesetzte Richtung durch. In der Folge wird die Halte- spule beim Bestromen der Schaltspule ebenfalls bestromt, so dass auch die Hal- tespule über die zugehörige Schaltspule selektiv bestrombar ist. Zudem erfolgt, insbesondere wenn auch die Haltespule über den Haltespulenausgang bestromt wird, eine Unterstützung der Schaltspule derart, dass eine verstärkte resultierende Kraft entgegen der Rückstellkraft wirkt, erfolgt. Hierdurch kann insbesondere ein schnelleres Verstellen des Schaltelements zwischen der zweiten Stellung und der ersten Stellung und/oder umgekehrt erfolgen.

Die jeweilige Leitung und die zugehörige Diode erlauben zudem eine Bestromung der zugehörigen Haltespule in der Art einer logischen Oder-Verknüpfung dahinhe- gend, dass die jeweilige Haltespule dann bestromt ist, wenn die Bestromung über den Haltespulenausgang erfolgt oder wenn die zugehörige Schaltspule bestromt ist.

Als vorteilhaft erweisen sich hierbei Ausführungsformen, bei denen die Leitung zwischen den Eingängen der jeweiligen Spule verläuft. Das heißt insbesondere, dass sich die Diode außerhalb der Spulen befindet.

Bei vorteilhaften Varianten ist zwischen zumindest einem der Haltespulen und dem Haltespulenausgang des Steuergeräts, bevorzugt zwischen der jeweiligen Haltespule und dem Haltespulenausgang, eine Diode angeordnet, derart, dass beim Bestromen der Haltespule eine Bestromung des Haltespulenausgangs über die Haltespule gesperrt ist. Somit wird insbesondere ein gegenseitiges Beeinflus- sen bzw. Stören der Haltespulen verhindert oder zumindest reduziert. Insbesonde- re wird der Einfluss der Haltespule auf andere Haltespulen verhindert oder zumin- dest begrenzt, wenn die Haltespule über die vorstehend genannte Leitung bestromt wird, wenn die zugehörige Schaltspule bestromt ist. Dies Anordnung der jeweiligen Diode kann dadurch realisiert sein, dass die jeweilige Haltespule mit einer elektrischen Leitung, nachfolgend Nebenzweig genannt, elektrisch kontak- tiert ist, wobei der jeweilige Nebenzweig über einen zugehörigen Knotenpunkt, beispielsweise eine Klemme, in einen Hauptzweig übergeht, der elektrisch leitend und mit dem Haltespulenausgang elektrisch verbunden ist. Die Diode der jeweili- gen Haltespule, nachfolgend auch Nebenzweigdiode genannt, ist dabei im zuge- hörigen Nebenzweig entsprechend angeordnet. Zweckmäßig ist die jeweilige Kipphebeleinrichtung und somit der zugehörige Ak- tuator einem Zylinder der Brennkraftmaschine zugeordnet.

Selbstverständlich können mit der jeweiligen Kipphebeleinrichtung auch zumindest zwei Ventile der Brennkraftmaschine betätigt werden.

Vorteilhaft ist hierbei das Betätigen der Ventile und somit das Umschalten der Kipphebeleinrichtungen an die vorgegebene Zündreihenfolge der Zylinder ange- passt. Dementsprechend werden die Schaltelemente sequentiell in die erste Stel- lung und/oder in die zweite Stellung verstellt.

Das sequentielle Verstellen der Schaltelemente in die jeweilige erste Stellung er- folgt vorzugsweise derart, dass die Haltespulen über den gemeinsamen Haltespu- lenausgang des Steuergeräts bestromt werden, wogegen die Schaltspulen gemäß der gewünschten Sequenz zeitversetzt bestromt werden. Das zeitversetzte

Bestromen der Schaltspulen führt zu einem Verstellen des jeweils zugehörigen Schaltelements in die erste Stellung, so dass die Schaltelemente entsprechend der gewünschten Sequenz zeitversetzt in die erste Stellung verstellt werden. So- mit ist, trotz der reduzierten Anzahl von Haltespulenausgängen, ein einfaches und sequentielles Verstellen der Schaltelemente in die erste Stellung möglich.

Die sequentielle Verstellung der Schaltelemente in die zweite Stellung erfolgt vor- teilhaft dadurch, dass die Bestromung der Haltespulen eingestellt, das heißt abge- brochen, wird. Demgegenüber wird die Bestromung der Schaltspulen gemäß der gewünschten Sequenz zeitlich versetzt eingestellt. Nach dem Einstellen der Bestromung der Haltespulen wird also das jeweilige Schaltelement durch die zu- gehörige Schaltspule in Position gehalten, bis die zugehörige Schaltspule nicht mehr bestromt wird oder nicht mehr ausreichend bestromt wird, so dass die Rück- stellkraft des Rückstellmittels das Schaltelement in die zweite Stellung verstellt. Dies ermöglicht, trotz der reduzierten Anzahl von Haltespulenausgängen, ein ein- faches und sequentielles Verstellen der Schaltelemente in die zweite Stellung.

Alternativ kann das sequentielle Verstellen der Schaltelemente in die zweite Stel- lung derart erfolgen, dass die Haltespulen in zeitlichen Abständen bestromt wer- den und die Bestromung der Schaltspulen gemäß der gewünschten Sequenz zeit- lich versetzt eingestellt wird, wobei die Bestromung der bestromten Schaltspulen in den Bestromungsphasen der Haltespulen unterbrochen wird. Das heißt, dass für Schaltelemente, welche noch nicht in die zweite Stellung verstellt werden sol- len, abwechselnd eine Bestromung der Haltespule und der Schaltspule erfolgt, um das Schaltelement in Position, insbesondere in der ersten Stellung, zu halten. Hierdurch wird die Gesamtbestromungsdauer der Schaltspulen und der Haltespu- len reduziert, so dass diese jeweils weniger belastet werden. Hierdurch kann ins- besondere die Lebensdauer der Spulen verlängert werden.

Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen das Einstellen der Bestromung der jeweiligen Schaltspule in einer bestromungsfreien Phase der Haltespule erfolgt. Dies vereinfacht das Verstellen des Schaltelements in die zweite Stellung.

Vorteilhaft erfolgt das Bestromen der Haltespulen in den zeitlichen Abständen pe- riodisch. Dies erlaubt ein vereinfachtes Steuern der Spulen.

Es versteht sich, dass neben der Ventilantriebsvorrichtung auch die Umschaltein- richtung als solche zum Umfang dieser Erfindung gehört. Ebenso versteht es sich, dass ein Verfahren zum Steuern einer solchen Umschalteinrichtung, bei dem die Haltespulen von zumindest zwei der Aktuatoren gemeinsam über einen gemein- samen Haltespulenausgang des Steuergeräts und die Schaltspulen jeweils über zugehörige Schaltspulenausgänge des Steuergeräts bestromt werden, zum Um- fang dieser Erfindung gehört. Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Un- teransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschrei- bung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, son- dern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen darge- stellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Kompo- nenten beziehen.

Es zeigen, jeweils schematisch

Fig. 1 eine stark vereinfachte Darstellung eines Brennkraftmaschinensys- tems mit einer Brennkraftmaschine,

Fig. 2 eine isometrische Ansicht einer Ventilantriebsvorrichtung des Brenn- kraftmaschinensystems mit einer Nockenwelle und einer Kipphebe- leinrichtung,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Aktuator einer Umschalteinrichtung in einer ersten Stellung,

Fig. 4 die Ansicht aus Fig. 3 in einer zweiten Stellung des Aktuators,

Fig. 5 eine schaltplanartige Darstellung der Umschalteinrichtung, Fig. 6 eine Schaltlogik der Umschalteinrichtung,

Fig. 7 die Schaltlogik bei einem anderen Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 eine schaltplanartige Darstellung der Umschalteinrichtung bei einem anderen Ausführungsbeispiel,

Fig. 9 eine Schaltlogik zum Schalten der Umschalteinrichtung aus Fig. 8,

Fig. 10 die Schaltlogik zum Schalten der Umschalteinrichtung aus Fig. 8 bei einem anderen Ausführungsbeispiel,

Fig. 11 eine Wahrheitstabelle.

Ein Brennkraftmaschinensystem 1 umfasst eine Brennkraftmaschine 2, wie sie in Figur 1 gezeigt ist. Die Brennkraftmaschine 2 weist zumindest einen, vorzugswei- se mehrere, Zylinder 3 auf, wobei die gezeigte Brennkraftmaschine 2 rein bei spielhaft sechs solche Zylinder 3 aufweist. Im jeweiligen Zylinder 3 ist ein nicht gezeigter Kolben hubverstellbar aufgenommen. Dem jeweiligen Zylinder 3 ist zu- mindest ein Ventil 4, vorzugsweise zumindest zwei Ventile 4, zugewiesen, wobei in Figur 1 dem jeweiligen Zylinder 3 rein beispielhaft zwei Ventile 4, nämlich ein Einlassventil 5 zum Einlassen von Luft bzw. eines Kraftstoff-Luft-Gemischs in den Zylinder 3 und ein Auslassventil 6 zum Auslassen von Abgas aus dem Zylinder 3, zugewiesen ist.

Zum Betätigen der Ventile 4 weist das Brenn kraftmaschinensystem 1 eine

Ventilantriebsvorrichtung 8 auf, wie sie beispielsweise in Figur 2 gezeigt ist. Die Ventilantriebsvorrichtung 8 umfasst eine Nockenwelle 9, die mehrere

Nockenkörper 11 aufweist. Im gezeigten Beispiel sind auf einem Wellenkörper 10 der Nockenwelle 9 drehfest zwei erste Nockenkörper 11 ' und axial benachbart zwei zweite Nockenkörper 11 " angeordnet. Des Weiteren umfasst die

Ventilantriebsvorrichtung 1 wenigstens eine Kipphebeleinrichtung 12, wobei in Figur 2 eine einzelne Kipphebeleinrichtung 12 gezeigt ist, die vorzugsweise einem der Zylinder 3 der Brennkraftmaschine 2 zugeordnet ist. Die Kipphebeleinrichtung 12 umfasst einen Nockenfolger 19, der im gezeigten Beispiel einen Bolzenkörper 20 aufweist. Der Nockenfolger 19 weist zudem zwei drehbare Laufrollen 17 auf. Der Nockenfolger 19 ist an einem Kipp- oder Nockenhebel 15 angebracht, mittels welchem Ventile 4 der Brennkraftmaschine 2 angesteuert werden können. Die beiden Laufrollen 17 und der Bolzenkörper 20 sind relativ zum Nockenhebel 15 entlang einer axialen Richtung A zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position verstellbar (vgl. Pfeil P1 ). Die Formulierungen„axial“ und“entlang der axialen Richtung A“ werden im vorliegenden Zusammenhang äquivalent verwendet. In der in Figur 1 gezeigten ersten Position sind die beiden Laufrollen 17 des Nockenfolgers 19 mit den ersten Nockenkörpern 11 ' antriebsverbunden. In der zweiten Position sind die beiden Laufrollen 17 des Nockenfolgers 19 mit den zweiten Nockenkörpern 11 " antriebsverbunden. In Varianten des Beispiels kann auch eine andere Anzahl an ersten und zweiten Nockenkörpern 11 ', 11 " vorgesehen sein. In einer vereinfachten Variante kann jeweils nur genau ein erster Nockenkörper 11 ' und genau ein zweiter Nockenkörper 11" vorgesehen sein.

Die Kipphebeleinrichtung 12 umfasst ferner zumindest einen verstellbaren Stift 24 auf. Die gezeigte Kipphebeleinrichtung 12 umfasst einen verstellbaren ersten Stift 24', der zum axialen Verstellen des Nockenfolgers 19 von der ersten in die zweite Position mit einer an der Nockenwelle 9 vorgesehenen ersten Kulissenführung 26' zusammenwirkt. Ebenso umfasst die Kipphebeleinrichtung 12 einen verstellbaren zweiten Stift 24", der zum Verstellen des Nockenfolgers 19 von der zweiten in die erste Position mit einer an der Nockenwelle 9 vorgesehenen zweiten

Kulissenführung 26" zusammenwirkt. Die beiden Stifte 24', 24" sind am Bolzenkörper 20 des Nockenfolgers 19 ange- ordnet. Sowohl der erste Stift 24' als auch der zweite Stift 24" ist jeweils zwischen einer Aktivstellung, in welcher der Stift 24', 24" mit der zugehörigen Kulissenfüh- rung 26', 26" zusammenwirkt, und einer Inaktivstellung, in welcher dieses Zusam- menwirken aufgehoben ist, verstellbar. Im Beispielszenario sind die beiden Stifte 24', 24" hierfür entlang einer Verstellrichtung V senkrecht zur axialen Richtung A verstellbar (vgl. Pfeil P2). In der Schaltposition greift der jeweilige Stift 24', 24" in die zugehörige Kulissenführung 26', 26" ein. In der Inaktivposition ist der jeweilige Stift 24', 24" im Abstand zur zugehörigen Kulissenführung 26', 26" angeordnet.

Der jeweilige Stifte 24', 24" wird mit einer Umschalteinrichtung 21 von der Inaktivs- tellung in die Aktivstellung verstellt, die somit die Kipphebeleinrichtung 12 von der ersten Position in die zweite Position und/oder umgekehrt verstellt.

Die Umschalteinrichtung 21 weist zumindest zwei Aktuatoren 22 auf, wobei mit den zumindest zwei Aktuatoren 22 ein Umschalten zumindest einer Kipphebelein- richtung 12 erfolgt. Vorzugsweise ist dem jeweiligen Zylinder 3 der Brennkraftma- schine 2 bzw. der Kipphebeleinrichtung 12 des jeweiligen Zylinders 3 jeweils we- nigstens ein Aktuator 22 zugeordnet. Besonders bevorzugt ist dem jeweiligen Ven- til 4 der Brennkraftmaschine 2 eine Kipphebeleinrichtung 12 und ein Aktuator 22 zum Schalten der Kipphebeleinrichtung 12 zugeordnet, wobei die ersten Nocken- körper 11 ' und die zweiten Nockenkörper 11 " unterschiedliche ausgebildet sind, insbesondere unterschiedliche Profile aufweisen, so dass das jeweilige Ventil 4 in der ersten Position und in der zweiten Position der zugehörigen Kipphebeleinrich- tung 12 unterschiedliche betätigt wird.

Die Figuren 3 und 4 zeigen jeweils einen Schnitt durch einen der Aktuatoren 22, wobei die Aktuatoren 22 vorzugsweise identisch ausgebildet sind. Der jeweilige Aktuator 22 weist ein magnetisches Schaltelement 27 auf, welches zum Umschal- ten der zugehörigen Kipphebeleinrichtung 12 mit zumindest einem der Stifte 24zusammenwirkt. Im Beispiel der Figur 2 wirkt das dargestellte Schaltelement 27 mit beiden Stiften 24', 24" zusammen. Der Aktuator 22 weist zudem ein Rück- stellmittel 28, eine Haltespule 29 sowie eine Schaltspule 30 auf. Das Schaltele- ment 27 ist zwischen einer in Figur 3 gezeigten ersten Stellung 31 und einer in Figur 4 gezeigten zweiten Stellung 32 axial verstellbar. Das Schaltelement 27 kann dabei in der ersten Stellung 31 mit einem der Stifte 24 und in der zweiten Stellung 32 mit einem anderen der Stifte 24 Zusammenwirken, wobei dieses Zu- sammenwirken in einem Anschlägen des Stifts 24 an das Schaltelement 27 be- steht, so dass der Stift 24 in die Aktivstellung verstellt wird und mit der zugehöri- gen Kulissenführung 26', 26" zusammenwirkt. Im in Figur 2 gezeigten Beispiel wirkt das Schaltelement 17 in der gezeigten zweiten Stellung 32 mit dem zweiten Stift 24" und in der ersten Stellung 31 mit dem ersten Stift 24' zusammen. In einer Variante wirkt das Schaltelement 27 lediglich in der ersten Stellung 31 mit einem zugehörigen Stift 24 zusammen und befindet sich in der zweiten Stellung 32 in einer Neutralposition, in der kein Zusammenwirken und somit kein Umschalten der Kipphebeleinrichtung 12 erfolgt. Im gezeigten Beispiel ist das Schaltelement 27 als eine zylinderförmige Schaltstange 33 ausgebildet, welche linear bzw. translato- risch zwischen der ersten Stellung 31 und der zweiten Stellung 32 verstellbar ist. Das Rückstellelement 28, welches vorliegend als eine Feder 34 ausgebildet ist, wirkt mit einer Rückstellkraft derart auf das Schaltelement 27 ein, dass das Rück- stellmittel 28 das Schaltelement 27 mit der Rückstellkraft in die zweite Stellung 32 verstellt. Mit der Haltespule 29 erfolgt im Betrieb, das heißt beim Bestromen der Haltespule 29, ein Ausgleich der Rückstellkraft des Rückstellmittels 28, derart, dass das Schaltelement 27 in Position gehalten wird. Die Haltespule 29 wirkt also der Rückstellkraft entgegen. Mit der Schaltspule 30 wird das Schaltelement 27 in die erste Stellung 31 verstellt. Die Schaltspule 30 wirkt also im Betrieb, das heißt beim Bestromen, insbesondere gemeinsam mit der Haltespule 29, auf das Schalt- element 27 ein und überwindet die Rückstellkraft des Rückstellelements 28, um das Schaltelement 27 in die erste Stellung 31 zu verstellen. Werden die Spulen 29, 30 nicht bestromt oder unterschreitet die Bestromung einen vorgegebenen Wert, derart, dass die von den Spulen 29, 30 auf das magnetische Schaltelement 27 wirkende magnetische Gesamtkraft kleiner ist als die Rückstellkraft des Rück- stellelements 27, wird das Schaltelement 27 also in die zweite Stellung 32 ver- stellt.

In den gezeigten Beispielen weist der Aktuator 22 einen dosenartigen Zylinderkör- per 35 auf, durch den das Schaltelement 27 verstellbar geführt ist, wobei das Schaltelement 27 in der ersten Stellung 31 und der zweiten Stellung 32 unter- schiedlich weit aus gegenüberliegenden Seiten des Zylinderkörpers 35 heraus- ragt. Das Rückstellelement 28 sowie die Spulen 29, 30 sind innerhalb des Zylin- derkörpers 35 angeordnet. Das Rückstellelement 28 liegt innenseitig am Zylinder- körper 35 sowie an einem am Schaltelement 27 fixierten oder einstückig damit ausgebildeten Anker 36 an, um mit der Rückstellkraft auf das Schaltelement 27 einzuwirken. Die Spulen 29, 30 sind entlang des Schaltelements 27 zueinander beabstandet und endseitig des Zylinderkörpers 35 angeordnet, wobei sie das Schaltelement 27 umgeben.

Entsprechend Figur 5 sind sämtliche Spulen 29, 30 mit einer gemeinsamen Ver- sorgungsspannung elektrisch versorgt. Im gezeigten Beispiel erfolgt dies durch das Verbinden aller Spulen 29, 30 mit einer elektrisch positiven Phase. Dabei sind vorliegend die Stromrichtungen im technischen Sinne angegeben, so dass die elektrischen Stromrichtungen der technischen Stromrichtung entsprechen. Die Umschalteinrichtung 21 weist neben den Aktuatoren 22, welche in Figur 5 lediglich mit ihrer jeweiligen Flaltespule 29 und Schaltspule 30 dargestellt sind, ein Steuer- gerät 37 zum Steuern der Spulen 29, 30 der Aktuatoren 22 auf. Das Steuergerät 37 kann auch zum Steuern anderer Bestandteile des Brennkraftmaschinensystem 1 zum Einsatz kommen, insbesondere ein Motorsteuergerät sein. Mit dem Steuer- gerät 37 erfolgt ein Ansteuern der Spulen 29, 30, derart, dass diese bestromt wer- den. Flierzu kann das Steuergerät 37 beispielsweise pulsweitenmodulierte Signale ausgeben. Das Steuergerät 37 weist für die jeweilige Schaltspule 30 einen zugehörigen Schaltspulenausgang 38 auf, mit dem die Schaltspulen 30 jeweils unabhängig voneinander bzw. individuell angesteuert werden können. Im gezeigten Beispiel ist für den jeweiligen Zylinder 3 ein zugehöriger Aktuator 22 vorgesehen. Für die in Figur 1 gezeigte Brennkraftmaschine 2 mit den sechs Zylindern 3 sind also insge- samt sechs Aktuatoren 22 vorgesehen, die jeweils eine Schaltspule 30 aufweisen. Dementsprechend sind am Steuergerät 37 sechs Schaltspulenausgänge 38 vor- gesehen, die jeweils mit einem der Schaltspulen 30 elektrisch kontaktiert sind. Demgegenüber weist das Steuergerät 37 lediglich einen Flaltespulenausgang 39 auf, mit dem alle der Flaltespulen 29 dieser Aktuatoren 22 gemeinsam angesteuert werden. Dementsprechend ist der Flaltespulenausgang 39 gleichzeitig elektrisch mit allen Flaltespulen 29 kontaktiert.

Das Steuergerät steuert die Aktuatoren 22 und somit die Spulen 29, 30 gemäß der in Figur 6 oder der in Figur 7 dargestellten Schaltlogik, wobei das Steuergerät 37 hierzu entsprechend ausgestaltet ist.

In den Figuren 6 und 7 ist in der ersten Spalte durch römische Zahlen eine Num- merierung der insgesamt sechs Zylinder 3 angegeben. Dem jeweiligen Zylinder 3 ist, wie vorstehend beschrieben, ein Aktuator 22 und somit eine Schaltspule 30 und eine Flaltespule 29 zugeordnet, wobei in der zweiten Spalte der Schaltlogik für den jeweiligen Zylinder 3 die zugehörige Schaltspule 30 durch den Buchstaben„S“ und die zugehörige Flaltespule 29 durch den Buchstaben„Fl“ symbolisiert ist. Die nachfolgenden Spalten der Schaltlogik geben einen zeitlichen Ablauf an, wobei die Spalten jeweils eine gleiche Zeiteinheit einschließen. Ist das entsprechende Feld in der Spalte für die jeweilige Schaltspule 30, angedeutet durch den Buchstaben „S“, gefüllt bzw. schraffiert dargestellt, bedeutet dies, dass die Schaltspule 30 in der angegebenen Zeiteinheit bestromt wird. Analoges gilt für die Felder, welche den Flaltespulen 29, jeweils symbolisiert durch den Buchstaben„Fl“, zugeordnet sind. Leere Felder bedeuten demgegenüber, dass keine Bestromung der entspre- chenden Spule 29, 30 erfolgt.

Dementsprechend werden gemäß Figur 6 in einer ersten Schaltphase 40 die Schaltelemente 27 aller Aktuatoren 22 in die jeweilige erste Stellung 31 verstellt. Da in der Brennkraftmaschine 2 eine Zündfolge vorliegt, werden die Aktuatoren 22 entsprechend dieser Zündfolge sequentiell, das heißt zeitversetzt, verstellt. Flierzu wird ein Steuersignal aus dem Haltespulenausgang 39 ausgegeben, so dass sämtliche Haltespulen 29 bestromt werden. Dies ist durch die schraffierten Felder aller Haltespulen 29 in der gesamten ersten Schaltphase 40 dargestellt. Demge- genüber werden die Schaltspulen 30 zeitversetzt angesteuert und somit bestromt. Im Beispiel des ersten Zylinders 3, symbolisiert durch I, erfolgt also ein Bestromen der Schaltspule 30, wobei die Schaltspule 30 und die Haltespule 29 jeweils ein magnetisches Feld erzeugen, die gemeinsam die Rückstellkraft des Rückstellele- ments 28 überwinden, derart, dass das zugehörige Schaltelement 27 in die erste Stellung 31 verstellt wird. Beim Erreichen der ersten Stellung 31 wird die Ansteue- rung und somit die Bestromung der Schaltspule 30 des zugehörigen Aktuators 22 eingestellt, so dass die nachfolgenden Felder leer bzw. unschraffiert sind. Das Bestromen der Haltespule 29 führt dazu, dass das Schaltelement 27 dieses Aktua- tors 22 in der ersten Stellung 31 verbleibt. Analog hierzu werden die Schaltspulen 30 der anderen Aktuatoren 22 zeitversetzt bestromt, um das jeweils zugehörige Schaltelement 27 zeitversetzt und somit sequentiell in die erste Stellung 31 zu verstellen. In Figur 6 ist dabei angenommen, dass zunächst das dem ersten Zylin- der zugehörige Schaltelement 27 in die erste Stellung 31 verstellt wird. Dem fol- gen das dem fünften Zylinder 3 zugeordnete Schaltelement 27, gefolgt von dem dritten Zylinder 3, dem sechsten Zylinder 3, dem zweiten Zylinder 3 und dem vier- ten Zylinder 3 zugeordnete Schaltelement 27. Beim Abschluss der ersten Schalt- phase 40 befinden sich also alle Schaltelemente 27 aller Aktuatoren 22 in der ers- ten Stellung 31. Zum sequentiellen Verstellen der Schaltelemente 27 in die jeweils zugehörige zweite Stellung 32 entsprechend der Zündfolge der Zylinder 3 werden die Aktua- toren 22 und somit die zugehörigen Spulen 29, 30 in einer zweiten Schaltphase 41 angesteuert. In der zweiten Schaltphase 41 wird das Ansteuern bzw. Bestromen der Haltespulen 29 eingestellt. Zudem wird die Ansteuerung und somit Bestro- mung der Schaltspulen 30 entsprechend der gewünschten Sequenz zeitversetzt eingestellt bzw. werden die Schaltspulen 30 gemäß der gewünschten Sequenz unterschiedlich lang bestromt. Hierbei wirkt das von der jeweiligen Schaltspule 40 erzeugte magnetische Feld der Rückstellkraft des Rückstellelements 28 entgegen und ist zumindest so groß wie die Rückstellkraft, so dass das zugehörige Schalt- element 27 zumindest in Position gehalten wird. Wird die Ansteuerung der jeweili- gen Schaltspule 30 eingestellt, verstellt die Rückstellkraft des Rückstellelements 28 das zugehörige Schaltelement 27 in die zweite Stellung 32. Im gezeigten Bei- spiel ist dabei zwischen der ersten Schaltphase 40 und der zweiten Schaltphase 41 eine Zwischenphase 42 vorgesehen, in der keine der Schaltspulen 30, jedoch alle Haltespulen 29 angesteuert und somit bestromt werden, um das jeweils zuge- hörige Schaltelement 27 in der ersten Stellung 31 zu halten.

Figur 7 zeigt eine alternative Schaltlogik zum Steuern der Umschalteinrichtung 21 aus Figur 5. Bei diesem Ausführungsbeispiel entsprechen die erste Schaltphase 40 und die Zwischenphase 42 dem in Figur 6 gezeigten Beispiel. Das sequentielle Verstellen der Schaltelemente 27 in die jeweils zugehörige zweite Stellung 32 in der zweiten Schaltphase 41 erfolgt demgegenüber durch eine zeitlich unterbro- chene, im gezeigten Beispiel periodische, Ansteuerung und somit Bestromung der Haltespulen 29. Die Ansteuerung und somit Bestromung der Schaltspulen 30 wird, wie in Figur 6, gemäß der gewünschten Sequenz zeitlich versetzt eingestellt, die Bestromung der bestromten Schaltspulen 30 wird jedoch in den Bestromungspha- sen der Haltespulen 29 unterbrochen. Das heißt, dass für diejenigen Aktuatoren 22, deren Schaltelemente 27 noch nicht in die zweite Stellung 32 verstellt werden sollen, abwechselnd eine Bestromung der zugehörigen Schaltspule 30 und der Haltespulen 29 erfolgt. Sobald keine der Spulen 29, 30 des jeweiligen Aktuators 22 angesteuert bzw. bestromt wird, wird das zugehörige Schaltelement 27 in die zweite Stellung 32 verstellt. Dies führt zu einer Reduzierung der Gesamtbestro- mungsdauer der Schaltspulen 30 und der Haltespulen 29 und somit einer redu- zierten Belastung der Spulen 29, 30.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Umschalteinrichtung 21 ist in Figur 8 gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Figur 6 gezeigten Bei- spiel dadurch, dass für den jeweiligen Aktuator 22 eine elektrische Leitung 43 vor- gesehen ist, die die Schaltspule 30 dieses Aktuators 22 mit der Haltespule 29 des Aktuators 22 elektrisch kontaktiert. Die Leitung 43 verläuft dabei außerhalb der Spulen 29, 30. In der jeweiligen Leitung 43 ist eine Diode 44 angeordnet, derart, dass die Diode 44 beim Bestromen der Schaltspule 30 eine Bestromung der Hal- tespule 29 über die Leitung 43 zulässt und eine umgekehrte Bestromung, das heißt eine Bestromung der Schaltspule 30 über die Leitung 43, wenn die Haltespu- le 29 bestromt ist, sperrt. Im gezeigten Bespiel erlaubt die Diode 44 einen techni- schen elektrischen Stromfluss von der Schaltspule 30 zu der des zugehörigen Ak- tuators 22 und sperrt diesen in umgekehrter Richtung. Wird also die jeweilige Schaltspule 30 angesteuert bzw. bestromt, führt dies dazu, dass auch die zugehö- rige Haltespule 29 angesteuert bzw. bestromt wird, so dass bei Bestromung der Schaltspule 30 die zugehörige Haltespule 29 immer mit bestromt wird. Somit er- folgt über die zugehörige Schaltspule 30 ein selektives Ansteuern bzw. Bestromen der jeweiligen Haltespule 29. Ist die Haltespule 29 bereits über den Haltespulen- ausgang 39 des Steuergeräts 37 angesteuert und somit bestromt, werden somit die Steuersignale und folglich die Bestromungen überlagert. Bevorzugt ist dabei das Ansteuerungssignal der jeweiligen Schaltspule 30 gegenüber dem Ansteue- rungssignal der Haltespulen 29 dominant, so dass an den Haltespulen 29 eine Dauerbestromung anliegen kann, welche beim Bestromen der jeweils zugehörigen Schaltspule 30 zu einem zylinderselektiven zusätzlichen Bestromen der jeweiligen Haltespule 29 führt. Hierdurch wird die jeweilige Haltespule 29 immer unterstüt- zend zur zugehörigen Schaltspule 30 eingesetzt. Resultierend daraus kann das Schalten zwischen der ersten Stellung 31 und der zweiten Stellung 32 der zugehö- rigen Schaltelemente 27 schneller erfolgen, so dass die erste Schaltphase 40 und die zweite Schaltphase 41 insgesamt schneller durchgeführt werden können. Dies führt darüber hinaus zu einer verkürzten Dauer der Bestromung der Spulen 29, 30. Dies ist auch in den in Figuren 9 und 10 gezeigten Schaltlogiken der Umschaltein- richtung 21 aus Figur 8 sichtbar. Dabei entspricht die in Figur 9 gezeigte Schaltlo- gik der in Figur 6 gezeigten Schaltlogik, jedoch für die Schalteinrichtung aus Figur 8. Zu erkennen ist, dass die Ansteuerung und somit das Bestromen der jeweiligen Schaltspule 30, symbolisiert durch den Buchstaben„S“, zu einer zusätzlichen An- steuerung bzw. Bestromung der zugehörigen Flaltespule 29, symbolisiert durch den Buchstaben„Fl“ führt, so dass die entsprechenden Felder mit einer anderen Füllung bzw. Schraffur dargestellt sind. Dies führt dazu, dass die Schaltphase 40 in Figur 9 gegenüber der Schaltphase 40 in Figur 6 deutlich kürzer dauert und so- mit schneller erfolgt.

Entsprechendes gilt für die in Figur 10 gezeigte Schaltlogik, die der in Figur 7 ge- zeigten Schaltlogik, jedoch für die in Figur 8 gezeigten Umschalteinrichtung 21 entspricht. Auch hier sind sowohl die erste Schaltphase 40 als auch die zweite Schaltphase 41 verkürzt. Insbesondere wird in der zweiten Schaltphase 41 die jeweilige Flaltespule 29 auch beim Einstellen der Ansteuerung über den Flaltespu- lenausgang 39 bestromt, wenn eine Bestromung der zugehörigen Schaltspule 30 vorliegt.

Beim in Figur 8 gezeigten Beispiel sind die Flaltespulen 29 über einen gemeinsa- men elektrischen Flauptzweig 46 elektrisch mit dem Flaltespulenausgang 39 ver- bunden. Vom Flauptzweig 46 zweigt für die jeweilige Flaltespule 29 von einem zu- gehörigen Knotenpunkt 49 eine elektrische Leitung 47, nachfolgend Nebenzweig 47 genannt, ab und führt zur zugehörigen Flaltespule 29. Im Beispiel der Figur 8 ist im jeweiligen Nebenzweig 47 eine Diode 48, nachfolgend auch Nebenzweigdiode 48 genannt, angeordnet. Die jeweilige Nebenzweigdiode 48 sperrt beim Bestro- men der Haltespule 29 eine Bestromung des Hauptzweigs 46 und des Haltespu- lenausgangs 39 über den Nebenzweig 47. In der Folge wird der Einfluss der je- weiligen Haltespule 29 auf die anderen Haltespulen 29 verhindert oder zumindest reduziert. Insbesondere ist somit verhindert, dass beim Bestromen einer Haltespu- le 29 über die zugehörigen Schaltspule 30 auch andere Haltespulen 29 bestromt werden.

Die jeweilige Haltespule 29 ist somit im Sinne einer logischen Oder-Verknüpfung bestromt, nämlich wenn sie über den Haltespulenausgang 39 bestromt ist oder wenn die zugehörige Schaltspule 30 bestromt ist. Dies wird in Figur 11 anhand einer Wahrheitstabelle erläutert. Die erste Spalte der Wahrheitstabelle steht sym- bolisch für den Schaltspulenausgang 38 einer der Aktuatoren 22, während die zweite Spalte symbolisch für den Haltespulenausgang 39 der Haltespulen 29 steht. Die dritte Spalte steht für den Bestromungszustand der Schaltspule 30 des Aktuators 22 und die vierte Spalte für den Bestromungszustand der Haltespule 29 des Aktuators 22. In der obersten Zeile sind demnach links ein Symbol für den Schaltspulenausgang 38, recht darauf folgend ein Symbol für den Schaltspulen- ausgang 39, recht darauf folgend "S" für Schaltspule 30 und Ή" für Haltespule 29 eingetragen. In den drauffolgenden Zeilen bedeutet die Zahl "0" im Fall der Aus- gänge 38, 39, dass diese nicht zum Ansteuern zum Einsatz kommen, wogegen die Zahl "1 " bedeutet, dass ein Ansteuern der zugehörigen Spule 29, 30 erfolgt. Im Fall der Spulen 29, 30 bedeutet "0", dass die Spule 29, 30 nicht bestromt ist, wo gegen "1" bedeutet, dass die Spule 29, 30 bestromt ist. Beispielsweise ist in der zweiten Zeile in allen Feldern "0" eingetragen. Das bedeutet, dass weder der Schaltspulenausgang 38 die zugehörige Schaltspule 30 noch der Haltespulenaus- gang 39 die Haltespulen 29 ansteuert und somit bestromt. Folglich sind weder die Schaltspule 30 noch die Haltespule 29 bestromt. Sind nur die Haltespulen 29 über den Haltespulenausgang 39 angesteuert und bestromt, ist nur die Haltespule 29 bestromt, wie der dritten Zeile entnommen werden kann. Erfolgt demgegenüber nur eine Ansteuerung über den Schaltspulenausgang 38, führt dies, wie der vier- ten Zeile entnommen werden kann, dazu, dass die Schaltspule 30 und, über die Leitung 43, auch die Haltespule 29 dieses Aktuators 22 bestromt sind. Wenn, ent- sprechend der untersten Zeile, sowohl der Schaltspulenausgang 38 als auch der Haltespulenausgang 39 zum Ansteuern eingesetzt werden, sind die Schaltspule 30 und die Haltespulen 29 bestromt.

In den gezeigten Figuren sind alle Spulen 29, 30 elektrisch mit einer elektrisch positiven Phase verbunden. Selbstverständlich kann ein analoger Aufbau auch realisiert werden, wenn alle Spulen 29, 30 mit einer elektrisch negativen Phase elektrisch kontaktierten sind. Hierzu können beispielsweise die Dioden 44, 45 in umgekehrter Weise in der jeweils zugehörigen Leitung 43, 46 angeordnet sein.

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