CN107882633B - 可变压缩比内燃机的连杆的液压转换阀的液压装置及连杆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有转换阀(9)的液压装置(10)，所述转换阀用于控制可变压缩比内燃机的连杆(1)的液压流体流，连杆具有调整有效连杆长度的偏心轮‑调整装置(3)。转换阀(9)具有可动的柱塞(17)，所述柱塞能选择性地转移到第一接通位置(S1)或者第二接通位置(S2)中，其中，在第一接通位置(S1)中，第一压力缸(4)的出口(11)与供流管道(8)连接，并且在第二接通位置(S2)中，第二压力缸(5)的出口(12)与供流管道(8)连接。在此，压力缸(4、5)这样连接，使得在第一接通位置(S1)中，液压流体能由第一压力缸(4)导向到第二压力缸(5)中。本发明还涉及一种转换阀(9)以及一种具有液压装置(10)的连杆(1)。

Description

可变压缩比内燃机的连杆的液压转换阀的液压装置及连杆

技术领域

本发明涉及一种具有转换阀的液压装置，所述转换阀用于控制可变压缩比的内燃机的连杆的液压流体流，所述连杆具有调整有效的连杆长度的偏心轮-调整装置。

背景技术

在内燃机中，高的压缩比对内燃机的效率产生积极的影响。压缩比通常理解为在压缩之前的整个汽缸空间与在压缩之后的剩余汽缸空间的比例。然而，在具有外源点火装置、具有固定压缩比的内燃机中，特别是在汽油机中，压缩比仅允许选择这样高的，使得在全负载运行时避免内燃机的所谓的“爆震”。然而，对于内燃机的出现频率高得多的部分负载范围、亦即在汽缸填充较少时，压缩比可以选择具有更高的值，而不发生“爆震”。若压缩比能可变地调节，则可改进内燃机的重要的部分负载区域。为了调整压缩比，例如已知具有可变的连杆长度的系统。

用于可变压缩比内燃机的、具有调整有效连杆长度的偏心轮-调整装置的连杆的液压装置例如由文献DE 102012020999A1已知。

发明内容

本发明的任务在于，提出一种经改善的、用于连杆的液压装置，所述连杆用于可变压缩比的内燃机、具有调整有效连杆长度的偏心轮-调整装置，所述液压装置具有稳定的运行特性。

另一个任务在于，提出一种具有这样的液压装置的、经改善的连杆。

上面提到的任务利用独立权利要求的特征解决。

本发明的有利的构造方案和优点由其它权利要求、说明书和附图得出。

按照本发明的一个方面，提出一种具有转换阀的液压装置，所述转换阀用于控制可变压缩比内燃机的连杆的液压流体流，所述连杆具有调整有效连杆长度的偏心轮-调整装置，其中，所述偏心轮-调整装置具有作为液压室的至少一个第一压力缸和第二压力缸，并且其中，设置有各一个用于将液压流体经由供流管道输送到压力缸中的入口并且设置有各一个用于将液压流体由压力缸导出的出口。转换阀具有可动的柱塞，所述柱塞能选择性地转移到第一接通位置或者第二接通位置中，其中，在所述第一接通位置中，第一压力缸的出口与供流管道连接，并且在所述第二接通位置中，第二压力缸的出口与供流管道连接。在此，所述压力缸分别配设有止回阀，该止回阀能实现液压流体到压力缸中的输送并且防止液压流体由压力缸导出。此外，压力缸这样连接，使得在第一接通位置中，液压流体能由第一压力缸导向到第二压力缸中。

在按照本发明的转换阀的第一工作接口上可以连接作为可调整连杆的液压支撑室的第一压力缸、例如在连杆的燃气力侧(GKS)的压力缸，并且在第二工作接口上可以连接作为液压支撑室的第二压力缸、例如在连杆的惯性力侧(MKS)的压力缸。相应的室通常被称为GKS室或者MKS室。

处于连杆中的、用作液压流体的机油的相对长的液压流体柱与转速有关的加速可以产生压差。所述压差既能以正压差也能以负压差产生作用，亦即所述液压流体柱可以这样加速，从而既促进又妨碍所述连杆的压力缸的液压室的排空和填充。所述效果主要在连杆的惯性力侧(MKS)上的压力缸中产生消极作用。液压流体柱的加速可以导致在MKS侧的止回阀上游和下游不再产生正压差，所述正压差使得液压流体可以被导向到MKS室中。因为所述室由于泄漏和其它效果总是失去液压流体，这引起偏心轮经由连杆的多次回转进而经由连杆的有效长度由低压缩比的位置(ε_low)向高压缩比的位置(ε_high)的阶梯式缓慢的调整，所述低压缩比的位置相当于转换阀的第一接通位置，所述高压缩比的位置相当于转换阀的第二接通位置。在此，将其称为所谓的偏移。这主要是在马达负载情况下以高的惯性力(在连杆上的牵引力和压力)和低的燃气力(在连杆上的压力)发生。连杆可能通过沿牵引方向的惯性力而朝向位置ε_high进行的调整无法由沿压力方向的惯性力和燃气力再次完全复位。

所述效果可以利用按照本发明的液压装置通过如下方式有利地避免，即，GKS室可以将在低圧缩比位置(ε_low)中容纳的液压流体直接并且非节流地导向到MKS室中。这种情况可以被促成，因为GKS室通过作用于连杆的燃气力和惯性力沿压力方向压入到MKS室中的液压流体的压力明显高于在连杆的轴瓦的液压供流接口的液压流体压力。由此，液压流体可以由GKS室压入到MKS室中。

除了连杆的偏心轮-调整装置在位置ε_low中的位置稳定性、亦即连杆在回转之后又处于其最终位置ε_low中之外，也可以通过回转、或者连杆的刚性提高所述位置稳定性。即，在回转期间总是存在偏心杠杆的运动，因为液压流体柱也具有一定的灵活性并且因此总是使支撑柱塞在已填充的室中以一定的程度沉入。如果连杆直至回转结束再次完全复位，则被称为“位置稳定”。然而，在偏心轮或者杠杆结构组件的角度变化时，在各个支撑柱塞复位时可能撞击室底部，这对使用寿命产生消极影响。由于所述原因，偏心轮-调整装置的调整速度可以通过在液压管道中的节流位置限制。以压力加载的预张紧的MKS液压流体柱有利地比未预张紧的液压流体柱下沉程度低。较低程度的沉入意味着较少的杠杆运动，由此可以改善在位置ε_low中的位置稳定性。

由GKS室利用节流位置朝向液压供流接口的液压导向是有利的，因为GKS室和MKS室通常具有不同的尺寸，亦即较大的GKS室的、未被MKS室吸收的体积差必须朝向液压供流接口排出。通过两个支撑柱塞经由杠杆结构组件的强制连接，仅需要对在位置ε_low中朝向液压供流接口导向的体积流量差进行节流，以便限制GKS柱塞的调整速度，因为MKS室不能容纳GKS室提供的所有液压流体。在此，节流位置有利地起到下述作用，即在MKS止回阀上游构建压力并且因此能可靠地填充MKS室。MKS室在某种程度上预张紧。在此，节流位置有利地设置在出口的分岔点和液压供流接口之间，在该分岔点处第一压力缸的出口分岔到第二压力缸的入口和供流管道中。

为此有利的是，仅需要两个止回阀。不必设置其它止回阀。

在位置ε_high中MKS侧节流地供以液压流体。

转换阀不仅可以设计为机械致动的而且可以设计为液压致动的并且可以设置在连杆中的任意位置处。两个压力缸的体积也可以选择为相同的。

因此，在连杆的高压缩比ε_high的位置中可以有利地通过转换阀关闭GKS室的出口。液压流体可以流动经过配设给GKS室的止回阀。在此，止回阀这样设置，使得液压流体流仅可能是沿填充方向的。因此，可以向GKS室输送液压流体。

MKS室的出口通过转换阀打开。液压流体流被导向经过节流位置。液压流体流沿两个流动方向都是可能的。经由配设给MKS室的止回阀，液压流体流可以仅沿填充方向进行。液压流体流通过在入口中的节流位置朝向MKS室导向。由此，液压流体可以由MKS室导出，MKS室可以排空。

在连杆的低压缩比(ε_low)的位置中可以通过转换阀打开GKS室的出口。液压流体流可以非节流地朝向配设给MKS室的止回阀流动。朝向连杆轴瓦的剩余液压流体流可以被导向经过适当设置的节流位置。液压流体可以流动经过配设给GKS室的止回阀。在此，止回阀这样设置，使得液压流体流仅可能是沿填充方向的。由此，GKS室可以排空。

GKS室的出口通过转换阀关闭。液压流体可以流动经过配设给MKS室的止回阀。在此，止回阀这样设置，使得液压流体流仅可能是沿填充方向的。以这种方式可以填充MKS室。

因此，利用按照本发明的具有转换阀的液压装置可以实现连杆的稳定的转换特性和位置稳定的运行特性，所述转换阀用于控制可变压缩比内燃机连杆的液压流体流，所述连杆具有调整有效连杆长度的偏心轮-调整装置。

在另一种有利的构造方案中，在GKS室的出口中可以取消朝向液压供流接口的连接，从而整个液压流体流由GKS室直接并且非节流地朝向MKS室导向。

至少配设给MKS室的止回阀可以有利地集成在转换阀的分接头中。节流位置也可以在液压管道中、例如通过在液压管道中的渐缩部集成在分接头中。液压装置的所需的结构空间能够以这种方式尽可能紧凑地构造。

按照一种有利的构造方案，在第二接通位置中，液压流体能由第二压力缸导向到第一压力缸。因此，来自MKS室的液压流体、例如机油可以有利地用于填充GKM室，从而所需的液压流体不必完全由液压供流接口、例如连杆的轴瓦引入。

按照一种有利的构造方案，第二压力缸的出口可以具有至少一个节流位置。在用于高压缩比ε_high的位置中，液压流体流能以这种方式朝向GKS室节流地导向，由此，可以实现连杆的稳定的转换特性。

按照一种有利的构造方案，在供流管道和第二压力缸的入口之间可以设置有节流位置。在用于低圧缩比ε_low的位置中，液压流体流朝向液压供流接口分岔的部分被导向经过所述节流位置，从而对于MKS室的填充有利地使用液压流体流由GKS室流出的、较大的部分。

按照一种有利的构造方案，用于由第一压力缸填充第二压力缸的液压连接可以构造为非节流的。也特别有利的是，用于填充第二压力缸的液压连接不具有节流位置，从而由GKS室填充MKS室可以尽可能有效地进行。因此，可以实现MKS室的尽可能快速的填充。

按照一种有利的构造方案，转换阀、节流位置和/或至少一个所述止回阀可以集成在封闭的液压模块中。至少所述配设给MKS室的止回阀、转换阀和/或节流位置可以集成在独立的液压模块中，该液压模块可以作为整体装配到连杆中。由此，可以有利地简化连杆加工。

按照一种有利的构造方案，至少一个所述节流位置可以集成到转换阀中。节流位置可以有利地在液压管道中、例如通过在液压管道中的渐缩部集成在转换阀的分接头中亦或集成在阀体中。液压装置的所需的结构空间能够以这种方式尽可能紧凑地构造。

按照一种有利的构造方案，至少一个所述止回阀和/或至少一个节流位置可以集成到转换阀中。至少配设给MKS室的止回阀可以有利地集成在分接头或者转换阀的阀体中。节流位置也可以在液压管道中、例如通过在液压管道中的渐缩部集成在分接头或者阀体中。液压装置的所需的结构空间能够以这种方式尽可能紧凑地构造。

按照一种有利的构造方案，压力缸的入口和出口分别在共同的管道中通入到压力缸中。压力缸的入口和出口能够合并。入口例如可以有利地经由止回阀由共同的管道分岔。以这种方式能够优化液压装置的所需的结构空间并且连杆尽可能构造为结构空间优化的。

按照一种有利的构造方案，可动的柱塞可以构造为分接元件。可动的柱塞可以有利地经由在柱塞中适当构造的孔连接在转换阀的阀体中的工作接口和/或供流接口并且因此作为分接元件工作。分接元件可以经由适当的定位部占据转换阀的不同的接通位置，从而转换阀的接口可以可靠地连接。

按照本发明的另一方面，提出一种用于液压装置的转换阀，该转换阀包括至少一个阀体和可动的柱塞，该柱塞能选择性地转移到第一接通位置或者第二接通位置中。在此，在第一接通位置中，至少一个第一工作接口与第一供流接口连接，并且在第二接通位置中，至少一个第二工作接口与第二供流接口连接。

在按照本发明的转换阀的第一工作接口上可以连接作为可调整连杆的液压支撑室的第一压力缸、例如在连杆的燃气力侧(GKS)的压力缸，并且在第二工作接口上可以连接作为液压支撑室的第二压力缸、例如在连杆的惯性力侧(MKS)的压力缸。

按照一种有利的构造方案，液压流体管道在工作接口和供流接口之间可以具有至少一个节流位置。节流位置可以有利地在液压管道中、例如通过在液压管道中的渐缩部集成在转换阀的分接元件中亦或集成在阀体中。液压装置的所需的结构空间能够以这种方式尽可能紧凑地构造。

按照一种有利的构造方案，液压流体管道在工作接口和供流接口之间可以具有至少一个止回阀和/或至少一个节流位置。

在转换阀中可以有利地设置有止回阀，该止回阀能实现所属的压力缸的排空和液压流体到另一个压力缸中的导入。止回阀可以有利地直接设置在转换阀的分接元件中。

分接元件例如能够可移动地设置在阀壳体的孔中并且能选择性地转移到第一接通位置或者第二接通位置中，其中，在第一接通位置中，第一压力缸的出口与转换阀连接，并且在第二接通位置中，第二压力缸的出口与转换阀连接。在此，按照本发明，来自第一压力缸的出口的液压流体在转换阀的第一接通位置中可以由转换阀的第一工作接口经由转换阀导向至第二工作接口，并且因此用于填充第二压力缸。借以有利地避免液压流体必须经由转换阀的、通入到至油箱的供流管道中的供流接口导回，并且避免液压流体仅可以经由来自油箱的供流接口输送至第二压力缸。

因此，在转换阀的第一接通位置中例如可以有利地将液压流体由连杆的GKS室经由第一工作接口并且进一步经由打开的止回阀导出到分接元件的开口中，并且经由第二工作接口输送给连杆的MKS室。反之，朝向GKS室封阻止回阀，从而封阻MKS室以防排空。以这种方式可以快速填充MKS室。

按照本发明的另一方面，提出一种用于可变压缩比内燃机的连杆，所述连杆具有调整有效连杆长度的偏心轮-调整装置，其中，所述偏心轮-调整装置具有至少一个第一压力缸和第二压力缸，并且其中，不仅设置有各一个用于将液压流体经由供流管道输送到压力缸中的入口而且设置有各一个用于将液压流体由压力缸导出的出口。

连杆可以有利地包括至少一个转换阀，其中，所述转换阀具有可动的柱塞、特别是分接元件，该分接元件能选择性地转移到第一接通位置或者第二接通位置中，其中，在第一接通位置中，第一压力缸的出口与供流管道连接，并且在第二接通位置中，第二压力缸的出口与供流接口连接。压力缸分别配设有止回阀，该止回阀能实现液压流体到压力缸中的输送并且防止液压流体由压力缸导出。在此，所述压力缸这样连接，使得在所述第一接通位置中液压流体能由第一压力缸导向到第二压力缸中。

利用转换阀能够有利地实现由GKS室的体积直接可靠地填充MKS室。也避免：连杆在确定的运行条件下将其位置由低圧缩比位置不期望地改变到高压缩比位置中。当内燃机在转速较高时刚好会发生的是，在内燃机被拖拽的情况下MKS室不再能可靠地经由在MKS室上游的止回阀由液压流体的供流管道填充，因为在转速提高时惯性力和压力总是不利于止回阀的打开。MKS室可以通过泄漏排空，但是由于止回阀不打开而不再被填充。在GKS室上游的止回阀不处于所述条件下，从而GKS室缓慢地填充。由于缺乏燃气力，仅惯性力还起作用，GKS室不再排空。

通过具有集成的止回阀的转换阀可以回避所述情况，因为按照本发明，MKS室可以直接由GKS室的液压流体体积填充。在此，止回阀有利地阻止MKS室的流体经由止回阀再次返回到GKS室排空。

分接元件例如能可移动地设置在阀壳体的孔中并且能选择性地转移到第一接通位置或者第二接通位置中，其中，在第一接通位置中，第一压力缸的出口与转换阀连接，并且在第二接通位置中，第二压力缸的出口与转换阀连接。在此按照本发明，在转换阀的第一接通位置中，来自第一压力缸的出口的液压流体可以由转换阀的第一工作接口经由止回阀导向至第二工作接口并且因此用于填充第二压力缸。借以有利地避免液压流体必须经由转换阀的、通入到至油箱的供流管道中的供流接口导回，并且避免液压流体仅可以经由来自油箱的供流接口输送至第二压力缸。

因此，在转换阀的第一接通位置中例如可以有利地将液压流体由连杆的GKS室经由第一工作接口并且进一步经由打开的止回阀导出到分接元件的开口中，并且经由第二工作接口输送给连杆的MKS室。反之，朝向GKS室封阻止回阀，从而防止MKS室排空。以这种方式可以快速填充MKS室。

同时，当GKS室的体积大于MKS室的体积时，剩余的液压流体可以经由供流接口朝向供流管道节流地导出。

在此，经由转换阀的第二工作接口输送液压流体可以有利地节流地进行，以便实现偏心轮-调整装置的稳定的功能。第二工作接口的节流也能以符合目的的方式在转换阀之后才进行。

反之，在转换阀的第二接通位置中朝向GKS室封阻止回阀，从而来自MKS室的液压流体不能直接导向到连杆的GKS室中，而是仅节流地导出到转换阀的供流接口中、进而导出到连杆的供流管道中。接着，GKS室仅能通过由液压供流接口经由供流管道补充的液压流体进行填充。

在转换阀与偏心轮-调整装置接通时，第一接通位置相当于连杆的低圧缩比的位置ε_low，而第二接通位置相当于连杆的高压缩比的位置ε_high。

按照一种有利的构造方案，至少一个所述止回阀可以具有至少一个关闭元件，该关闭元件构造为弹性的环带并且在阀体的周向上至少部分地包围阀体。关闭元件有利地设置为环带、例如设置为弹性的板带，所述板带可以在其周面上在某一位置处切缝，从而所述板带可以径向向外扩开或者向内挤压。这样的弹性的板带具有充分的固有应力，以便通过弹簧应力关闭优选在圆柱形阀体周面上的开口。于是，关闭元件可以通过充分高的液压压力沿贯通方向开放流体路径，而沿反方向，通过施加至关闭元件的液压压力封阻流体路径。止回阀的功能能以这种方式简单并且成本有利地实施。由于关闭元件和弹簧元件在一个构件中实现，无需额外的部件。通过选择适当的弹性的板带作为环带，可以调整打开关闭元件所需的压力、例如经由板厚度调整。这样的环带作为关闭元件也是相当节省空间的，从而实现止回阀的紧凑结构型式。这样的止回阀在其功能方面是耐用的，可靠性高并且使用寿命长。所述关闭元件由于其紧凑的布置结构而简单地装配并且能以简单的方式集成到连杆中。

附图说明

由以下附图说明得出其它优点。在附图中示意性地示出本发明的实施例。附图、说明书和权利要求书包含很多特征的组合。对于这些特征，本领域技术人员也符合目的地单独考虑并概括出合理的其它各种组合。

图中示例性地：

图1以示意性视图示出在用于高的压缩比的第二接通位置中的按照本发明的液压装置；

图2示出图1的、在用于低的压缩比的第一接通位置中的液压装置；

图3示出按照本发明的另一个实施例的、在第二接通位置中的液压装置；

图4示出图3的、在第一接通位置中的液压装置；

图5示出按照本发明的另一个实施例的、在第二接通位置中的液压装置；

图6示出图5的、在第一接通位置中的液压装置；

图7示出按照本发明的另一个实施例的、在用于低的压缩比的第一接通位置中的液压装置；

图8示出按照本发明的另一个实施例的、在用于低的压缩比的第一接通位置中的液压装置；

图9为标有剖面D-D、F-F和G-G的侧视图，示出按照本发明的、在用于高的压缩比的位置中的连杆；

图10为图9中连杆的纵剖面F-F，其中标出了待放大的局部W；

图11为图9中的连杆纵剖面G-G；

图12为连杆的前视图，其中标出了剖面C-C和E-E；

图13为图12中连杆的纵剖面C-C，其中标出了待放大的局部X；

图14为图12中连杆的纵剖面E-E，其中标出了待放大的局部Y；

图15为图16中连杆的纵剖面A-A，其中标出了剖面B-B；

图16为图15中连杆的纵剖面B-B，其中标出了剖面A-A；

图17为图13的连杆的放大的局部X；

图18为图14的连杆的放大的局部Y；

图19以等轴测图示出按照图9的连杆；

图20为图9中连杆的横截面D-D，其中标出了待放大的局部Z；

图21为图20中的连杆的放大的局部Z；

图22为图10中的连杆的放大的局部W；

图23以侧视图示出按照本发明的、在用于低的压缩比的位置中的连杆，其中标出了剖面D-D、F-F和G-G；

图24为图23中连杆的纵剖面F-F，其中标出了待放大的局部W；

图25为图23中连杆的纵剖面G-G；

图26为按照本发明连杆的前视图，其中标出了剖面C-C和E-E的；

图27为图26中连杆的纵剖面C-C，其中标出了待放大的局部X的；

图28为图26中连杆的纵剖面E-E，其中标出了待放大的局部Y的；

图29为图30中连杆的纵剖面A-A，其中标出了剖面B-B示出；

图30为图29中连杆的纵剖面B-B，其中标出了剖面A-A；

图31示出了图27中的连杆的放大的局部X；

图32示出了图28中的连杆的放大的局部Y；

图33以等轴测图示出连杆；

图34为图23中连杆的横截面D-D，其中标出了待放大的局部Z；

图35示出了图34中的连杆的放大的局部Z；

图36示出了图24中的连杆的放大的局部W；

图37以等轴测图示出按照本发明的止回阀；

图38以绕纵轴线转过90°的等轴测图示出图37的止回阀；

图39以侧视图示出图37的止回阀；

图40以绕纵轴线转过90°的侧视图示出止回阀；

图41以绕纵轴线转过180°的侧视图示出了止回阀，其中标出了剖面A-A和B-B；

图42为图41中止回阀的纵剖面A-A；

图43为图41中止回阀的横截面B-B，以及

图44以俯视图示出止回阀。

具体实施方式

在附图中，相同的或者相同类型的组件以相同的附图标记表示。附图仅示出示例并且不应理解为限制性的。

由图1至图8得出按照本发明的液压装置10的实施例。在这些图中仅示意性地示出连杆1，在该连杆中有利地应用按照本发明的液压装置10。

图1图示出在用于高的压缩比ε_high的第二接通位置S2中的按照本发明的液压装置10。

液压装置10包括转换阀9，所述转换阀用于控制可变压缩比内燃机的连杆1的液压流体流，所述连杆具有调整有效连杆长度的偏心轮-调整装置3，所述偏心轮-调整装置3具有作为液压室的第一压力缸4和第二压力缸5，其中，不仅设置有各一个用于将液压流体经由供流管道8输送到压力缸4、5中的入口6、7而且设置有各一个用于将液压流体由压力缸4、5导出的出口11、12。所述转换阀9具有可动的柱塞17，所述柱塞能选择性地转移到第一接通位置S1或者第二接通位置S2中，其中，在所述第一接通位置S1中第一压力缸4的出口11与供流管道8连接并且在所述第二接通位置S2中第二压力缸5的出口12与供流管道8连接。

在此，压力缸4是在连杆1的燃气力侧(GKS)上的液压室，而压力缸5是在连杆1的惯性力侧(MKS)上的液压室。

压力缸4、5分别配设有止回阀18、19，该止回阀能实现将液压流体输送到压力缸4、5中并且防止液压流体由压力缸4、5导出。压力缸4、5的入口6、7和出口11、12分别在共同的管道中通入到压力缸4、5中。在本发明的背景下有利的是，仅需要两个止回阀18、19。不必设置其它止回阀。

所述转换阀9包括阀体64和可动的柱塞17，所述柱塞能选择性地转移到第一接通位置S1或者第二接通位置S2中，其中，在所述第一接通位置S1中至少一个第一工作接口46与第一供流接口50连接并且在所述第二接通位置S2中至少一个第二工作接口48与第二供流接口52连接。转换阀9的可动的柱塞17构造为分接元件。在此，在工作接口46、48和供流接口50、52之间的液压流体管道可以具有至少一个止回阀18、19和/或至少一个节流位置21、26。

在第一接通位置S1中，第一出口11与供流管道8连接，并且在第二接通位置S2中，第二出口12与供流管道8连接。在此，室4、5这样连接，使得液压流体可以直接地并且非节流地由处于ε_low的位置中的GKS室4导向到MKS室5中。

GKS室4的出口11与分接元件17的第一工作接口46连接，而入口6在带有液压供流接口P的轴瓦25和止回阀18之间与第二供流接口52连接。MKS室5的出口12与第二工作接口48连接并且入口7与第一供流接口50连接。在工作接口46、48和供流接口50、52之间的连接方式通过分接元件17的内部的管道引导方式、按照分接元件17的进而是转换阀9的接通位置S1、S2确定。

在第二接通位置S2中液压流体能由第二压力缸5导向到第一压力缸4中。第二压力缸5的出口12有利地具有节流位置26。

GKS室4的出口11通过转换阀9关闭。液压流体可以流动经过在入口6中的止回阀18，这通过液压流20表明。在此，止回阀18这样设置，使得液压流20仅可能是沿填充方向的。GKS室4以液压流体填充。

MKS室5的出口12通过转换阀9打开。在此，体积流被导向经过节流位置26。液压流沿两个流动方向22、23都是可能的。

液压流体可以流动经过止回阀19。在此，止回阀19这样设置，使得液压流22仅可能是沿填充方向的。体积流被导向经过节流阀/节流板21。MKS室5排空。

图2示出在用于低的压缩比ε_low的第一接通位置S1中的图1的液压装置10。在此，压力缸4、5这样连接，使得在所述第一接通位置S1中液压流体能由第一压力缸4导向到第二压力缸5中。用于由第一压力缸4填充第二压力缸5的液压连接构造为非节流的。然而，在供流管道8和第二压力缸5的入口7之间设置有节流位置21。

GKS室4的出口11通过转换阀9打开，如通过液压流24表明的那样。体积流可以非节流地朝向MKS室5的止回阀19流动。朝向轴瓦25的剩余的体积流被导向经过节流位置21。如由图2可看出的那样，节流位置21设置在出口11的分岔点67和液压供流接口P之间，以便液压流体可以非节流地流动到MSK室5中。GKS室4的出口11在分岔点67处分岔到MKS室5的入口7和供流管道8中。

液压流体可以流动经过GKS室4的止回阀18。在此，止回阀18这样设置，使得液压流20仅可能是沿填充方向的。GKS室4排空。

MKS室5的出口12通过转换阀9关闭。

液压流体可以流动经过MKS室5的止回阀19。在此，止回阀这样设置，使得液压流22仅可能是沿填充方向的。MKS室5以液压流体填充。

转换阀9可以如在连杆1的所描述的实施例中那样机械地致动，然而在本发明的背景下也可设想使用液压操纵的阀门(液压阀)。

利用按照本发明的液压装置10，可以有利地确保、特别是在马达转速高时确保连杆1的偏心轮-调整装置在低压缩比ε_low的位置中的位置稳定性。

处于连杆1的压力缸4、5中的相对长的液压流体柱与转速有关的加速产生压差。所述压差不仅能以正压差也能以负压差产生作用，亦即所述液压流体柱可以这样加速，从而既促进又妨碍所述室4、5的排空和填充。所述效果主要在MKS侧上产生消极作用。液压流体柱的加速可以导致止回阀19在MKS侧上游和下游不再产生正压差，所述正压差使得液压流体可以被导向到MKS室5中。因为室4、5由于泄漏和其它效果总是失去液压流体，这导致偏心轮经由多次回转而阶梯式缓慢地调整，进而经由连杆的有效长度由位置ε_low向ε_high的所谓偏移。这主要是在马达负载情况下以高的惯性力(在连杆1上的牵引力和压力)和低的燃气力(在连杆1上的压力)发生。连杆1可能通过沿牵引方向的惯性力而朝向位置ε_high进行的调整无法由沿压力方向的惯性力和燃气力再次完全复位。所述效果利用按照本发明的液压装置10阻止。如上面已经描述的那样，这通过如下方式进行，即，GKS室4在位置ε_low中将其容纳的液压流体直接并且非节流地导向到MKS室5中。GKS室4将液压流体通过作用于连杆1上的燃气力和沿压力方向作用的惯性力导向到MKS室5中，所述液压流体在大多马达工作点中具有的压力明显高于在轴瓦25的液压供流接口P中的液压压力。由此，液压流体可以由GKS室4被挤压到MKS室5中并且MKS室5被液压地加预负荷。

除了在位置ε_low中的整体位置稳定性、亦即连杆1在回转之后又处于其最终位置ε_low中之外，也通过所述回转或者连杆1的刚性提高位置稳定性。

在回转期间总是存在杠杆运动，因为液压流体柱也具有一定的灵活性并且因此总是使支撑柱塞在已填充的室4、5中以一定的程度沉入。如果连杆1直至回转结束再次完全复位，则被称为“位置稳定”。然而，仍不期望偏心轮/杠杆结构组件的角度变化，因为在各个支撑柱塞复位时可能撞击室底部。为此，调整速度可以有利地通过节流位置21、26的节流孔限制。以压力加载的预张紧的MKS液压流体柱比未预张紧的液压流体柱下沉程度低。较低程度的沉入意味着较少的杠杆运动并且因此可以改善在位置ε_low中的位置稳定性。

由GKS室4利用节流位置21朝向轴瓦25的液压导向是有利的，因为室4、5具有不同的尺寸，亦即较大的GKS室4的、未被MKS室5吸收的体积差可以朝向轴瓦25排出，因为否则GKS室4总是被填充并且偏心轮-调整装置总是与接通无关地达到位置ε_high中。因此，在轴瓦25的液压供流接口P上游并且进而也在止回阀19上游形成液压压力。通过两个支撑柱塞(GKS柱塞和MKS柱塞)经由杠杆结构组件的强制连接，在位置ε_low中有利地节流朝向轴瓦25流动的体积流量差，以便限制GKS柱塞的调整速度，因为MKS室5不能容纳GKS室4提供的液压流体的整个体积。因此，如上面描述的那样设置在分岔点67和液压供流接口P之间的节流位置21引起GKS柱塞的制动，由此，在MKS室5的止回阀19上游产生相应的压力并且所述MKS室可以在第一接通位置S1中可靠地被填充。

图3示出在第二接通位置S2中的按照本发明的另一个实施例的液压装置10，而图4示出在第一接通位置S1中的图3的液压装置10。在该实施例中，作为GKS室的压力缸4和作为MKS室的压力缸5具有相同的调整体积。在此，可以省去由GKS室4借助于节流位置21至轴瓦25的连接。GKS室4将液压流体的整个体积非节流地导向到MKS室5中。MKS室5不再具有经由轴瓦25与液压供流接口P的直接和永久的连接。

在图5中示出在第二接通位置S2中的按照本发明的另一个实施例的液压装置10并且在图6中示出在第一接通位置S1中的该液压装置。压力缸4、5如在图1和图2中的第一实施例中的那样具有GKS室4和MKS室5的不同的调整体积。然而，转换阀9、节流位置21、26以及MKS室5的止回阀19在该实施例中集成在封闭的并且独立的液压模块27中。液压模块27能以简单的方式装配到连杆1中，从而也可以简化连杆1的加工。也可以选择性地仅将转换阀9、节流位置21、26和/或至少一个所述止回阀18、19集成在封闭的液压模块27中。

图7示出在用于低压缩比ε_low的位置的第一接通位置S1中的按照本发明的另一个实施例的液压装置10。在该实施例中，其中一个所述节流位置21集成到转换阀9的分接元件17中。GKS室4的出口11通入到分接元件17的第一工作接口46中，在第一接通位置S1中，液压流体由所述出口经由止回阀19导向到MKS室5中并且经由节流位置21导向到轴瓦25中。MKS室5的出口12通过分接元件17封阻。

图8示出在用于低压缩比ε_low的位置的第一接通位置S1中的按照本发明的另一个实施例的液压装置10，在该液压装置中其中一个所述止回阀19和其中一个所述节流位置21集成到转换阀9的分接元件17中。在该实施例中，GKS室4的出口11也通入到分接元件17的第一工作接口46中，在第一接通位置S1中，液压流体由所述出口经由止回阀19导向到MKS室5中并且经由节流位置21导向到轴瓦25中。入口7和出口12作为唯一的液压管道引导到MKS室中，从而MKS室的填充在任意情况下经由节流位置26进行。在此，第二工作接口48和第一供流接口50合并。

由图9至图36得出具有相应的转换阀9的按照本发明的连杆1的具体的实施方式。图9至图22示出在高压缩比ε_high的位置中的转换阀9和连杆1，图23至图36示出在低圧缩比ε_low的位置中的转换阀和连杆。

图9以侧视图的形式示出在用于高压缩比ε_high的位置中的按照本发明的连杆1，其中标出了剖面D-D、F-F、G-G。两个纵剖面F-F和G-G在图10或者图11中示出。图12以前视图的形式示出连杆1，标出了剖面C-C和E-E，所述剖面在图13或者图14中示出。图15和图16示出其它纵剖面A-A或者B-B。

用于可变压缩比内燃机的连杆1具有连杆主体2和调整有效连杆长度的偏心轮-调整装置3，该偏心轮-调整装置具有其中一个在图1至图8中描述的液压装置10。偏心轮-调整装置3具有第一压力缸4(GKS室)和第二压力缸5(MKS室)。不仅设置有各一个用于将液压流体经由供流管道8输送到压力缸4、5中的入口6、7而且也设置有各一个用于将液压流体由压力缸4、5导出的出口11、12。

按照示出的有利的实施方式，偏心轮-调整装置3可以具有两个分别带有一个柱塞13、14的压力缸4、5，所述柱塞在压力缸孔中可移动地引导并且与支撑杆15、16连接。

连杆1包括转换阀9，该转换阀具有可动的柱塞17、特别是分接元件，该分接元件能选择性地转移到第一接通位置S1或者第二接通位置S2中。在此，在第一接通位置S1中，第一压力缸4的出口11与供流管道8连接，并且在第二接通位置S2中，第二压力缸5的出口12与供流管道8连接。压力缸4、5分别配设有止回阀18、19，该止回阀能实现液压流体到压力缸4、5中的输送并且防止液压流体由压力缸4、5导出。压力缸4、5这样连接，使得在所述第一接通位置S1中，液压流体能由第一压力缸4导向到第二压力缸5中。

比如像在图10和图11中可看出的那样，转换阀9以及两个止回阀18、19在连杆盖28中设置在轴瓦25下方并且利用液压管道经由轴瓦25与压力缸4、5和液压供流接口连接。然而，转换阀9原则上可以设置在连杆中每个任意位置处。

图17和图18为图13或图14中的连杆1穿过两个止回阀19、18的纵剖面，示出了放大局部X和Y。在止回阀18、19下游均可看出转换阀9的分接元件17，所述分接元件由连杆盖28伸出。在剖面中可分别看出切开的液压管道54，所述液压管道用于将液压流体导入至止回阀18、19或者由所述止回阀导出。至少一个在图37至图44中详细示出的止回阀18、19可以有利地具有至少一个关闭元件30(见图42)，所述关闭元件构造为弹性的环带并且在阀体的周向上至少部分地包围阀体44。

图19以等轴测图示出按照图9的连杆1。在此，在轴瓦25内部在连杆盖28的区域中可看出在轴瓦25的内部周面上的凹槽56，该凹槽设置用于偏心轮-调整装置3经由止回阀18、19和/或转换阀9的液压供流。

图20为图9中连杆1的横截面D-D，标出了待放大的局部Z在，该放大的局部在图21中示出。

在图21中的横截面中可看出液压管道58、60，所述液压管道可以通过止回阀18、19或者转换阀9相互连接和/或接通。为此，在阀体64中引导的分接元件17具有横孔62、63，所述横孔可以根据接通位置S1、S2引起液压管道58、60的通行。分接元件17可以为了实现接通位置S1、S2沿分接元件的纵轴线在阀体64中引导。在高压缩比ε_high的位置中，借助于分接元件17的孔62接通液压管道58，同时封阻液压管道60。为此，图22示出了图10中的连杆的纵剖面，为放大了的局部W，在该纵剖面中可看出在分接元件17中的孔62，该孔用于液压管道58的通行。

在图21和图22中也可看出节流位置26作为在液压管道58中的狭窄位置实现。

图23以侧视图示出在用于低压缩比ε_low的位置中的按照本发明的连杆1，其中标出了剖面D-D、F-F和G-G。两个纵剖面F-F和G-G在图24或者图25中示出。图26以前视图的形式示出了连杆1，其中标出了剖面C-C和E-E，所述剖面在图27或者图28中示出。图29和图30示出其它纵剖面A-A或者B-B。

图31和图32为图13或图14中的连杆1穿过两个止回阀19、18的相应的纵剖面，示出了放大的局部X和Y。

在图33中以等轴测图示出连杆1。图34为图23中连杆1的横截面D-D，标出了待放大局部Z，该放大的局部在图35中示出。在低圧缩比ε_low的位置中借助于分接元件17的孔63接通液压管道60，同时封阻液压管道58。

为此，图36示出了一纵剖面，为在图24中的连杆的放大的局部W，在该纵剖面中可看出液压管道58通过分接元件17封阻。

图37至图44以不同的视图和剖面中示出了止回阀18。图37以等轴测图示出止回阀18，而在图38中的止回阀18以绕纵轴线L转过90°的等轴测图示出，在图39中以侧视图表示，以及在图40中以绕纵轴线L转过90°的侧视图示出。图41以绕纵轴线L转过180°的侧视图示出止回阀18,其中标出了剖面A-A和B-B，该止回阀的纵剖面A-A在图42中示出以及纵剖面B-B在图43中示出。图44示出止回阀18的俯视图。

止回阀18具有带有流体路径66的阀体44，该流体路径通过在按照图42、图43的纵剖面A-A中的箭头表明。液压流体通过径向孔40进入在阀体44内部的中央孔36中并且又可以通过其它径向孔34离开阀体44。孔34能借助于关闭元件30打开和关闭。如可看出的那样，规定关闭元件30为环带，该关闭元件关闭在阀体44中的一个或多个孔34并且该关闭元件在阀体的周向上至少部分地包围阀体44。环带例如可以作为弹性的板带实现。在通过环带预先给定压力的情况下，环带径向向外打开并且允许液压流进入连杆1的未示出的液压管道中。中央孔36利用堵头42关闭。

环带的端部在该实施例中不搭接。因此，为了固定环带的位置而设置有栓32，该栓设置在环带的环带切口的两个端部之间，从而能可靠地排除环带的扭转。环带的轴向位置固定通过阀体44的凹槽38的环绕的凸肩实现，在该凹槽中设置环带。

阀壳体44例如可以压入到连杆1的连杆主体2和/或连杆盖28中。备选地，也可以设定与连杆主体2和/或连杆盖28的螺纹连接。

Claims (19)

1.具有转换阀(9)的液压装置(10)，所述转换阀用于控制可变压缩比内燃机的连杆(1)的液压流体流，所述连杆具有调整有效连杆长度的偏心轮-调整装置(3)，

其中，所述偏心轮-调整装置(3)具有作为液压室的至少一个第一压力缸(4)和第二压力缸(5)，并且其中，不仅设置有各一个用于将液压流体经由供流管道(8)输送到压力缸(4、5)中的入口(6、7)而且设置有各一个用于将液压流体由压力缸(4、5)导出的出口(11、12)，

其中，所述转换阀(9)具有可动的柱塞(17)，所述柱塞能选择性地转移到第一接通位置(S1)或者第二接通位置(S2)中，其中，在所述第一接通位置(S1)中，第一压力缸(4)的出口(11)与供流管道(8)连接，并且在第二接通位置(S2)中，第二压力缸(5)的出口(12)与供流管道(8)连接，其中，所述压力缸(4、5)分别配设有止回阀(18、19)，所述止回阀能实现液压流体到压力缸(4、5)中的输送并且防止液压流体由压力缸(4、5)导出，其中，所述压力缸(4、5)这样连接，使得在所述第一接通位置(S1)中，液压流体能由第一压力缸(4)导向到第二压力缸(5)中，

其中，在所述供流管道(8)和第二压力缸(5)的入口(7)之间布置有第一节流位置(21)，通过所述第一节流位置在所述第二压力缸(5)的止回阀(19)前方产生压力，使得在第一接通位置(S1)中能够填充该第二压力缸。

2.根据权利要求1所述的液压装置，其中，在所述第二接通位置(S2)中，液压流体能由第二压力缸(5)导向到第一压力缸(4)中。

3.根据权利要求1或2所述的液压装置，其中，所述第二压力缸(5)的出口(12)具有至少一个第二节流位置(26)。

4.根据权利要求1或2所述的液压装置，其中，所述压力缸(4、5)分别配设有唯一的止回阀(18、19)。

5.根据权利要求1或2所述的液压装置，其中，所述第一节流位置(21)设置在第一压力缸(4)的出口(11)的分岔点(67)和液压供流接口(P)之间。

6.根据权利要求1或2所述的液压装置，其中，用于由第一压力缸(4)填充第二压力缸(5)的液压连接构造为非节流的。

7.根据权利要求5所述的液压装置，其中，所述转换阀(9)、所述第一节流位置(21)和/或至少一个所述止回阀(18、19)集成在封闭的液压模块(27)中。

8.根据权利要求1所述的液压装置，其中，至少一个所述第一节流位置(21)集成到转换阀(9)中。

9.根据权利要求3所述的液压装置，其中，所述第二节流位置(26)集成到转换阀(9)中。

10.根据权利要求1所述的液压装置，其中，至少一个所述止回阀(18、19)和/或至少一个所述第一节流位置(21)集成到转换阀(9)中。

11.根据权利要求3所述的液压装置，其中，至少一个所述止回阀(18、19)和/或所述第二节流位置(26)集成到转换阀(9)中。

12.根据权利要求1或2所述的液压装置，其中，压力缸(4、5)的入口(6、7)和出口(11、12)分别在共同的管道中通入到压力缸(4、5)中。

13.根据权利要求1或2所述的液压装置，其中，所述可动的柱塞(17)构造为分接元件。

14.用于根据上述权利要求1至13之一所述的液压装置(10)的转换阀(9)，所述转换阀包括至少一个阀体(64)和可动的柱塞(17)，所述柱塞能选择性地转移到第一接通位置(S1)或者第二接通位置(S2)中，其中，在所述第一接通位置(S1)中，至少一个第一工作接口(46)与第一供流接口(50)连接，并且在所述第二接通位置(S2)中，至少一个第二工作接口(48)与第二供流接口(52)连接。

15.根据权利要求14所述的转换阀，其中，液压流体管道在工作接口(46、48)和供流接口(50、52)之间具有至少一个节流位置。

16.根据权利要求14或15所述的转换阀，其中，液压流体管道在工作接口(46、48)和供流接口(50、52)之间具有至少一个止回阀(18、19)和/或至少一个节流位置。

17.用于可变压缩比内燃机的、具有调整有效连杆长度的偏心轮-调整装置(3)的连杆(1)，所述连杆具有根据权利要求1至13之一所述的液压装置(10)，其中，所述偏心轮-调整装置(3)具有至少一个第一压力缸(4)和第二压力缸(5)，并且其中，不仅设置有各一个用于将液压流体经由供流管道(8)输送到压力缸(4、5)中的入口(6、7)而且设置有各一个用于将液压流体由压力缸(4、5)导出的出口(11、12)。

18.根据权利要求17所述的连杆，所述连杆具有至少一个转换阀(9)，

其中，所述转换阀(9)具有被构造为分接元件的可动的柱塞(17)，所述分接元件能选择性地转移到第一接通位置(S1)或者第二接通位置(S2)中，其中，在所述第一接通位置(S1)中，第一压力缸(4)的出口(11)与供流管道(8)连接，并且在第二接通位置(S2)中，第二压力缸(5)的出口(12)与供流管道(8)连接，其中，所述压力缸(4、5)分别配设有止回阀(18、19)，所述止回阀能实现液压流体到压力缸(4、5)中的输送并且防止液压流体由压力缸(4、5)导出，其中，所述压力缸(4、5)这样连接，使得在所述第一接通位置(S1)中，液压流体能由第一压力缸(4)导向到第二压力缸(5)中。

19.根据权利要求18所述的连杆，其中，至少一个所述止回阀(18、19)具有至少一个关闭元件(30)，所述关闭元件构造为弹性的环带并且在阀体的周向上至少部分地包围阀体(44)。

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