DE102013103685A1

DE102013103685A1 - Changeover valve and internal combustion engine with such a changeover valve

Info

Publication number: DE102013103685A1
Application number: DE102013103685.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Paul
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2014-10-16
Anticipated expiration: 2033-04-13
Also published as: DE102013103685B4

Abstract

Umschaltventil (36) für einen Verbrennungsmotor, welcher ein einstellbares Verdichtungsverhältnis aufweist, nämlich zum Steuern eines Hydraulikölstroms insbesondere für eine Exzenter-Verstelleinrichtung des Verbrennungsmotors, mit einem Steuerkolben (41), welcher abhängig von seiner Schaltstellung den Hydraulikölstrom steuert, und mit einem kugelschreibermechanikartigen Schaltmechanismus für den Steuerkolben (41), wobei der Steuerkolben (41) durch den Schaltmechanismus abhängig von einem Hydrauliköldruck, der in einem ersten Druckraum (48) herrscht, entgegen einer Federkraft eines Federelement (44) des Schaltmechanismus, welche in einem zweiten Druckraum (49) positioniert ist, verlagerbar ist, wobei der zweite Druckraum (49) ebenso wie der erste Druckraum (48) mit Hydrauliköl befüllbar ist, wobei dann, wenn der zweite Druckraum (49) ebenso wie der erste Druckraum (48) mit Hydrauliköl befüllt ist, eine Verlagerung des Steuerkolbens (41) nicht möglich ist, wohingegen dann, wenn der zweite Druckraum (49) vom Hydrauliköl entleert ist, die Verlagerung des Steuerkolbens (41) möglich ist.Changeover valve (36) for an internal combustion engine, which has an adjustable compression ratio, namely for controlling a hydraulic oil flow, in particular for an eccentric adjustment device of the internal combustion engine, with a control piston (41), which controls the hydraulic oil flow depending on its switching position, and with a ballpoint pen mechanism-like switching mechanism for the control piston (41), the control piston (41) being actuated by the switching mechanism as a function of a hydraulic oil pressure which prevails in a first pressure chamber (48) against a spring force of a spring element (44) of the switching mechanism which is positioned in a second pressure chamber (49) is displaceable, wherein the second pressure chamber (49) as well as the first pressure chamber (48) can be filled with hydraulic oil, a displacement when the second pressure chamber (49) as well as the first pressure chamber (48) is filled with hydraulic oil of the control piston (41) is not possible, whereas if the second pressure chamber (49) is emptied of the hydraulic oil, the displacement of the control piston (41) is possible.

Description

Die Erfindung betrifft ein Umschaltventil für einen Verbrennungsmotor mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13. The invention relates to a switching valve for an internal combustion engine with an adjustable compression ratio according to the preamble of patent claim 1 and an internal combustion engine according to the preamble of claim 13.

1 zeigt ein aus der DE 10 2010 016 037 A1 bekanntes Detail eines Verbrennungsmotors mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis im Bereich einer Pleuelstange. So ist in 1 eine Pleuelstange 10 gezeigt, die über ein Hublagerauge 11 und ein Pleuellagerauge 12 verfügt, wobei das Hublagerauge 11 der Anbindung der Pleuelstange 10 an eine in 1 nicht gezeigte Kurbelwelle und das Pleuellagerauge 12 der Anbindung der Pleuelstange 10 an einen in 1 nicht gezeigten Zylinderkolben des Verbrennungsmotors dient. Der Pleuelstange 10 ist eine Exzenter-Verstelleinrichtung 13 zugeordnet, die einen Exzenterkörper 14 und Exzenterstangen 15, 16 aufweist. Der Exzenterkörper 14 weist eine exzentrisch zu einem Mittelpunkt 17 des Pleuellagerauges 12 angeordnete Kolbenbolzenbohrung mit einem Mittelpunkt 18 auf, wobei die Kolbenbolzenbohrung einen Kolbenbolzen aufnimmt. Die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 dient der Verstellung einer effektiven Pleuelstangenlänge l_eff, wobei als Pleuelstangenlänge der Abstand des Mittelpunkts 18 der Kolbenbolzenbohrung zu einem Mittelpunkt 19 des Hublagerauges 11 zu verstehen ist. Zur Verdrehung des Exzenterkörpers 14 und damit zur Veränderung der effektiven Pleuelstangenlänge l_eff sind die Exzenterstangen 15, 16 der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 verlagerbar. Jeder Exzenterstange 15 ist ein Kolben 20 bzw. 21 zugeordnet, der in einer Hydraulikkammer 22 bzw. 23 verschiebbar gelagert bzw. geführt ist. 1 shows one from the DE 10 2010 016 037 A1 known detail of an internal combustion engine with an adjustable compression ratio in the region of a connecting rod. So is in 1 a connecting rod 10 shown by a bung eye 11 and a connecting rod eye 12 has, with the Hub eye 11 the connection of the connecting rod 10 to an in 1 not shown crankshaft and the connecting rod eye 12 the connection of the connecting rod 10 to an in 1 Not shown cylinder piston of the engine is used. The connecting rod 10 is an eccentric adjusting device 13 associated with an eccentric body 14 and eccentric bars 15 . 16 having. The eccentric body 14 has an eccentric to a midpoint 17 of the connecting rod bearing eye 12 arranged piston pin bore with a center point 18 on, wherein the piston pin bore receives a piston pin. The eccentric adjusting device 13 is used to adjust an effective connecting rod length l _eff , where as the connecting rod length of the distance of the center point 18 the piston pin bore to a center point 19 of the stroke bearing eye 11 to understand. For rotation of the eccentric body 14 and thus to change the effective connecting rod length l _eff are the eccentric rods 15 . 16 the eccentric adjusting device 13 displaced. Every eccentric rod 15 is a piston 20 respectively. 21 assigned in a hydraulic chamber 22 respectively. 23 slidably mounted or guided.

In den Hydraulikkammern 22, 23 herrscht ein Hydraulikdruck, der auf die den Exzenterstangen 15, 16 zugeordneten Kolben 20 bzw. 21 einwirkt, wobei abhängig von der Ölmenge in den Hydraulikkammern 22, 23 die Verlagerung der Exzenterstangen 15, 16 möglich ist oder nicht möglich ist. In the hydraulic chambers 22 . 23 There is a hydraulic pressure on the eccentric rods 15 . 16 associated piston 20 respectively. 21 acting, depending on the amount of oil in the hydraulic chambers 22 . 23 the displacement of the eccentric rods 15 . 16 is possible or not possible.

Die Verstellung der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wird durch Einwirken von Massen- und Lastkräften des Verbrennungsmotors initiiert, die bei einem Arbeitstakt des Verbrennungsmotors auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wirken. Während eines Arbeitstakts verändern sich die Wirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wirkenden Kräfte ständig. Die Verstellbewegung wird durch die mit Hydrauliköl beaufschlagten Kolben 20, 21, die auf die Exzenterstangen 15, 16 einwirken, unterstützt, wobei die Kolben 20, 21 ein Rückstellen der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 aufgrund variierender Kraftwirkungsrichtungen der auf die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wirkenden Kräfte verhindern. Die Exzenterstangen 15, 16, die mit den Kolben 20, 21 zusammenwirken, sind beidseitig an den Exzenterkörper 14 angebunden. Die Hydraulikkammern 22 und 23, in welchen die Kolben 20, 21 geführt sind, sind über Hydraulikölleitungen 24 und 25 von dem Hublagerauge 11 aus mit Hydrauliköl beaufschlagbar. Rückschlagventile 26 und 27 verhindern ein Rückfließen des Hydrauliköls aus den Hydraulikkammern 23 und 24 zurück in die Hydraulikleitungen 24 und 25. In einer Bohrung 28 der Pleuelstange 10 ist ein Umschaltventil 29 aufgenommen, dessen Funktion ebenfalls bereits aus der DE 10 2010 016 037 A1 bekannt ist, wobei die Schaltstellung des Umschaltventils 29 bestimmt, welche der Hydraulikkammern 22 und 23 mit Hydrauliköl befüllt und welche der Hydraulikkammern 22 und 23 entleert wird, wobei hiervon die Verstellrichtung bzw. Verdrehrichtung der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 abhängt. The adjustment of the eccentric adjustment 13 is initiated by the action of mass and load forces of the internal combustion engine, which in a power stroke of the internal combustion engine to the eccentric adjusting device 13 Act. During a work cycle, the directions of action of the change on the eccentric adjustment 13 acting forces constantly. The adjustment is made by the acted upon with hydraulic oil piston 20 . 21 on the eccentric rods 15 . 16 act, supported, the pistons 20 . 21 a reset of the eccentric adjusting device 13 due to varying force action directions of the eccentric adjusting device 13 prevent acting forces. The eccentric rods 15 . 16 that with the pistons 20 . 21 interact, are on both sides of the eccentric body 14 tethered. The hydraulic chambers 22 and 23 in which the pistons 20 . 21 are guided over hydraulic oil lines 24 and 25 from the eye bearing eye 11 from acted upon with hydraulic oil. check valves 26 and 27 prevent backflow of the hydraulic oil from the hydraulic chambers 23 and 24 back into the hydraulic lines 24 and 25 , In a hole 28 the connecting rod 10 is a switching valve 29 recorded, whose function also already from the DE 10 2010 016 037 A1 is known, wherein the switching position of the switching valve 29 determines which of the hydraulic chambers 22 and 23 filled with hydraulic oil and which of the hydraulic chambers 22 and 23 is emptied, of which the adjustment direction or direction of rotation of the eccentric adjustment 13 depends.

Die Hydraulikkammern 22 und 23 stehen dabei über Fluidleitungen 30 bzw. 31 mit der Bohrung 28 in Kontakt, welche das Umschaltventil 29 aufnimmt. Vom Umschaltventil 29 sind in 1 ein Betätigungselement 32, ein Federelement 33 und ein Steuerkolben 34 schematisiert gezeigt. The hydraulic chambers 22 and 23 stand thereby over fluid lines 30 respectively. 31 with the hole 28 in contact, which is the switching valve 29 receives. From the changeover valve 29 are in 1 an actuator 32 , a spring element 33 and a control piston 34 shown schematically.

Wie oben ausgeführt, wird das Hydrauliköl, welches auf die in den Hydraulikkammern 22, 23 geführten Kolben 20, 21 einwirkt, den Hydraulikkammern 22, 23 ausgehend vom Hublagerauge 11 über Hydraulikleitungen 24 und 25 zugeführt, wobei die Pleuelstange 10 derart mit dem Hublagerauge 11 an der in 1 nicht gezeigten Kurbelwelle angreift, dass zwischen der Kurbelwelle, nämlich einem Kurbelwellenlagerzapfen derselben, und dem Hublagerauge 11 eine Pleuellagerschale 35 angeordnet ist. As stated above, the hydraulic oil applied to the hydraulic chambers 22 . 23 guided piston 20 . 21 acts, the hydraulic chambers 22 . 23 starting from the bearing eye 11 via hydraulic lines 24 and 25 fed, the connecting rod 10 in such a way with the eye bearing eye 11 at the in 1 not shown crankshaft attacks that between the crankshaft, namely a crankshaft journal thereof, and the eye bearing eye 11 a connecting rod bearing shell 35 is arranged.

Nach der DE 10 2010 016 037 A1 ist der Steuerkolben des Umschaltventils von einem kugelschreibermechanikartigen Schaltmechanismus verlagerbar bzw. schaltbar, wobei der Schaltmechanismus neben dem Betätigungselement und dem Federelement vorzugsweise ein als Steuerhülse ausgebildetes, feststehendes Rastierelement und ein als Verdrehhülse ausgebildetes Verdrehelement aufweist. Das Federelement, der Steuerkolben, das Verdrehelement und das Betätigungselement sind in Verlagerungsrichtung des Steuerkolbens gesehen alle hintereinander positioniert. Das Rastierelement umgibt das Verdrehelement und das Betätigungselement zumindest abschnittsweise radial außen. Das Betätigungselement begrenzt einen Druckraum, wobei in diesem Druckraum zum Verlagern des Betätigungselements und damit zum Verlagern sowie Schalten des Steuerkolbens des Umschaltventils ein Betätigungsdruck bzw. Betätigungsimpuls einstellbar ist. Das Federelement, welches dem Verlagern des Steuerkolbens entgegenwirkt, ist in einem weiteren Druckraum angeordnet, der vom Steuerkolben des Umschaltventils begrenzt ist. After DE 10 2010 016 037 A1 the control piston of the changeover valve is displaceable or switchable by a ball-point mechanism-like switching mechanism, the switching mechanism preferably having, in addition to the actuating element and the spring element, a fixed detent element designed as a control sleeve and a torsion element designed as a torsion sleeve. The spring element, the control piston, the torsion element and the actuating element are all positioned one behind the other in the direction of displacement of the control piston. The Rastierelement surrounds the torsion and the actuator at least partially radially outward. The actuating element limits a pressure chamber, wherein in this pressure chamber for displacing the actuating element and thus for displacing and switching the control piston of the changeover valve, an actuating pressure or actuating pulse is adjustable. The spring element, which counteracts the displacement of the control piston, is arranged in a further pressure chamber which is delimited by the control piston of the changeover valve.

Nach dem Stand der Technik besteht die Gefahr, dass nach Bereitstellen eines Betätigungsimpulses, der zum Schalten der Umschaltventile benötigt wird, einige Umschaltventile des Verbrennungsmotors schalten während andere Umschaltventile des Verbrennungsmotors nicht schalten, da zum Beispiel der Betätigungsimpuls nicht gleichförmig an allen Umschaltventilen ankommt. Solche Fehlschaltungen im Bereich der Umschaltventile des Verbrennungsmotors können dazu führen, dass an einigen Zylindern ein relativ hohes Verdichtungsverhältnis und an anderen Zylindern ein relativ niedriges Verdichtungsverhältnis eingestellt ist. Dies gilt es zu vermeiden. According to the prior art, there is the danger that after providing an actuating pulse, which is required for switching the changeover valves, some switching valves of the internal combustion engine switch while other switching valves of the internal combustion engine do not switch, for example because the actuating pulse does not arrive uniformly at all changeover valves. Such malfunctions in the area of the switching valves of the internal combustion engine can lead to a relatively high compression ratio being set at some cylinders and a relatively low compression ratio at other cylinders. This should be avoided.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Umschaltventil für einen Verbrennungsmotor mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis, mit Hilfe dessen derartige Fehlschaltungen vermieden bzw. behoben werden können, und einen Verbrennungsmotor mit einem solchen Umschaltventil zu schaffen. The object of the invention is to provide a switching valve for an internal combustion engine with adjustable compression ratio, by means of which such faulty circuits can be avoided or eliminated, and to provide an internal combustion engine with such a changeover valve.

Diese Aufgabe wird durch ein Umschaltventil gemäß Patentanspruch 1 gelöst. This object is achieved by a switching valve according to claim 1.

Erfindungsgemäß ist der zweite Druckraum ebenso wie der erste Druckraum mit Hydrauliköl befüllbar, wobei dann, wenn der zweite Druckraum ebenso wie der erste Druckraum mit Hydrauliköl befüllt ist, eine Verlagerung des Steuerkolbens nicht möglich ist, wohingegen dann, wenn der zweite Druckraum vom Hydrauliköl entleert ist, die Verlagerung des Steuerkolbens möglich ist. Mit einem solchen Umschaltventil können Fehlschaltungen am jeweiligen Umschaltventil vermieden bzw. behoben werden. According to the second pressure chamber as well as the first pressure chamber with hydraulic oil can be filled, wherein when the second pressure chamber as well as the first pressure chamber is filled with hydraulic oil, a displacement of the control piston is not possible, whereas, when the second pressure chamber is emptied of hydraulic oil Displacement of the control piston is possible. With such a changeover valve, faulty switching at the respective changeover valve can be avoided or eliminated.

Vorzugsweise ist der zweite Druckraum über einen Zulauf befüllbar und über einen Ablauf entleerbar, wobei die Befüllung oder Entleerung des zweiten Druckraums motordrehzahlabhängig ist. Preferably, the second pressure chamber can be filled via an inlet and emptied via a drain, wherein the filling or emptying of the second pressure chamber is engine speed-dependent.

Dann, wenn die Motordrehzahl kleiner als ein Grenzwert ist, ist der zweite Druckraum stärker befüllbar, wohingegen dann, wenn die Motordrehzahl größer als der Grenzwert ist, der zweite Druckraum stärker entleerbar ist. Das Befüllen des zweiten Druckraums kann auch bei Motorstillstand bzw. einer Motodrehzahl von Null erfolgen. Hierdurch ist es möglich, in einem definierten Motordrehzahlbereich die Schaltstellungen der Umschaltventile derart zu synchronisieren, dass alle Umschaltventile gleiche Schaltstellungen einnehmen. Then, when the engine speed is less than a threshold, the second pressure space is more fillable, whereas when the engine speed is greater than the threshold, the second pressure space is more drainable. The filling of the second pressure chamber can also be done at engine standstill or a motor speed of zero. This makes it possible to synchronize the switching positions of the changeover valves in a defined engine speed range such that all changeover valves occupy the same shift positions.

Vorzugsweise ist dem Ablauf des Umschaltventils ein Ablaufventil zugeordnet, welches dann, wenn die Motordrehzahl kleiner als der Grenzwert ist, motordrehzahlabhängig und automatisch schließt, und welches dann, wenn die Motordrehzahl größer als der Grenzwert ist, motordrehzahlabhängig und automatisch öffnet. Der Steuerkolben des Umschaltventils gibt in einer ersten Schaltstellung des Umschaltventils den Zulauf des Umschaltventils motordrehzahlunabhängig freigibt und verschließt in einer zweiten Schaltstellung des Umschaltventils den Zulauf motordrehzahlunabhängig. Diese Ausgestaltung ist einfach und daher bevorzugt. Preferably, the drain of the switching valve is associated with a drain valve which, when the engine speed is less than the limit, engine speed dependent and automatically closes, and which, when the engine speed is greater than the limit, engine speed dependent and automatically opens. The control piston of the changeover valve is in a first switching position of the changeover valve, the supply of the changeover valve engine speed independent releases and closes in a second switching position of the changeover valve, the intake engine speed independent. This embodiment is simple and therefore preferred.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung begrenzt der Steuerkolben den ersten Druckraum und den zweiten Druckraum, wobei der Steuerkolben den ersten Druckraum vom zweiten Druckraum trennt. Ein Betätigungselement des Schaltmechanismus ist gegenüber dem ersten Druckraum durch den Steuerkolben abgeschirmt. Ein Rastierelement des Schaltmechanismus erstreckt sich sowohl im Bereich des ersten Druckraums als auch im Bereich des zweiten Druckraums. Ein Verdrehelement des Schaltmechanismus ist gegenüber dem ersten Druckraum durch den Steuerkolben abgeschirmt. Diese Ausgestaltung ermöglicht bei einer kompakten Bauform des Umschaltventils die Vermeidung bzw. Behebung von Fehlschaltungen am jeweiligen Umschaltventil. According to an advantageous development of the control piston limits the first pressure chamber and the second pressure chamber, wherein the control piston separates the first pressure chamber from the second pressure chamber. An actuating element of the switching mechanism is shielded from the first pressure chamber by the control piston. A Rastierelement of the switching mechanism extends both in the region of the first pressure chamber and in the region of the second pressure chamber. A rotating element of the switching mechanism is shielded from the first pressure chamber by the control piston. This configuration allows for a compact design of the changeover valve, the prevention or elimination of faulty circuits on the respective changeover valve.

Der Verbrennungsmotor ist in Patentanspruch 13 definiert. The internal combustion engine is defined in claim 13.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt: Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing:

1 ein Detail eines aus dem Stand der Technik bekannten Verbrennungsmotors mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis; 1 a detail of a known from the prior art internal combustion engine with adjustable compression ratio;

2 einen ersten Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Umschaltventil in einer ersten Schaltstellung desselben, in welcher dasselbe nicht schaltbar ist; 2 a first cross section through an inventive switching valve in a first switching position thereof, in which the same is not switchable;

3 einen zweiten Querschnitt durch das erfindungsgemäße Umschaltventil in der ersten Schaltstellung desselben, in welcher dasselbe schaltbar ist; 3 a second cross section thereof through the switching valve according to the invention in the first switching position, in which the same is switchable;

4 einen Querschnitt durch das erfindungsgemäße Umschaltventil in einer zweiten Schaltstellung desselben, in welcher dasselbe schaltbar ist; 4 a cross section thereof through the changeover valve according to the invention in a second switching position, in which the same is switchable;

5 das Umschaltventil zusammen mit Hydraulikkammern, die mit Exzenterstangen zusammenwirken, in der Schaltstellung der 2; 5 the changeover valve together with hydraulic chambers, which interact with eccentric rods, in the switching position of 2 ;

6 das Umschaltventil zusammen mit Hydraulikkammern, die mit Exzenterstangen zusammenwirken, in der Schaltstellung der 4; 6 the changeover valve together with hydraulic chambers, which interact with eccentric rods, in the switching position of 4 ;

7 ein erfindungsgemäßes Umschaltventil von außen in einer perspektivischen Ansicht; und 7 an inventive switching valve from the outside in a perspective view; and

8 einen Querschnitt durch 8. 8th a cross section through 8th ,

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis und ein Umschaltventil für einen solchen Verbrennungsmotor mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis. Der Aufbau eines Verbrennungsmotors mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis ist dem Fachmann geläufig und wurde unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. The invention relates to an internal combustion engine with an adjustable compression ratio and a switching valve for such an internal combustion engine with an adjustable compression ratio. The construction of an internal combustion engine with adjustable compression ratio is familiar to the expert and has been described with reference to 1 described.

An dieser Stelle sei der Vollständigkeit halber nochmals ausgeführt, dass ein Verbrennungsmotor mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis mindestens einen, vorzugsweise mehrere, Zylinder aufweist. Jeder Zylinder verfügt über einen Kolben, der über eine Pleuelstange 10 an eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors gekoppelt ist. Jede Pleuelstange 10 verfügt an einem Ende über ein Pleuellagerauge 12 und an einem gegenüberliegenden Ende über ein Hublagerauge 11. Die jeweilige Pleuelstange 10 greift mit ihrem Hublagerauge derart an einem Kurbelwellenlagerzapfen der Kurbelwelle an, dass zwischen dem Kurbelwellenlagerzapfen und dem Hublagerauge eine Pleuellagerschale 35 positioniert ist, wobei sich zwischen der jeweiligen Pleuellagerschale 35 und dem jeweiligen Kurbelwellenlagerzapfen ein Schmierölfilm aufbauen kann. For the sake of completeness, it should again be stated at this point that an internal combustion engine having an adjustable compression ratio has at least one, preferably a plurality of cylinders. Each cylinder has a piston, which has a connecting rod 10 is coupled to a crankshaft of the internal combustion engine. Every connecting rod 10 has a connecting rod eye at one end 12 and at an opposite end via a Bublagerauge 11 , The respective connecting rod 10 engages with its Hublagerauge so on a crankshaft journal of the crankshaft, that between the crankshaft journal and the Hublagerauge a connecting rod bearing shell 35 is positioned, being between the respective connecting rod bearing shell 35 and the respective crankshaft journal can build up a lubricating oil film.

Ein Verbrennungsmotor mit einstellbarem Verdichtungsverhältnis weist im Bereich jedes Pleuels 10 eine Exzenter-Verstelleinrichtung 13 zur Verstellung der effektiven Pleuelstangenlänge der jeweiligen Pleuelstange 10 auf. Die Exzenter-Verstelleinrichtung 13 weist Exzenterstangen 15, 16 auf, die abhängig von einem in mit dem den Exzenterstangen 15, 16 zusammenwirkenden Hydraulikkammern 22, 23 herrschenden Hydraulikdruck zur Einstellung des Verdichtungsverhältnisses verlagerbar sind. Diese mit den Exzenterstangen 15, 16 zusammenwirkenden Hydraulikkammern 22, 23 sind ausgehend vom Hublagerauge 11 über Hydraulikölleitungen 24, 25 der jeweiligen Pleuelstange 10 mit Hydrauliköl versorgbar. Die Verstellung der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 wird durch Einwirken von Massen- und Lastkräften des Verbrennungsmotors initiiert. In einer Bohrung 28 der Pleuelstange 10 ist ein Umschaltventil 36 aufgenommen, wobei die Schaltstellung des Umschaltventils bestimmt, welche der Hydraulikkammern 22, 23 mit Hydrauliköl befüllt und welche der Hydraulikkammern 22, 23 entleert wird, wobei hiervon die Verstellrichtung bzw. Verdrehrichtung der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 abhängt. An internal combustion engine with adjustable compression ratio points in the area of each connecting rod 10 an eccentric adjustment 13 for adjusting the effective connecting rod length of the respective connecting rod 10 on. The eccentric adjusting device 13 has eccentric bars 15 . 16 depending on one in with the eccentric rods 15 . 16 cooperating hydraulic chambers 22 . 23 prevailing hydraulic pressure for adjusting the compression ratio are displaced. This with the eccentric rods 15 . 16 cooperating hydraulic chambers 22 . 23 are starting from the hub bearing eye 11 over hydraulic oil lines 24 . 25 the respective connecting rod 10 supplied with hydraulic oil. The adjustment of the eccentric adjustment 13 is initiated by the action of mass and load forces of the internal combustion engine. In a hole 28 the connecting rod 10 is a switching valve 36 recorded, wherein the switching position of the switching valve determines which of the hydraulic chambers 22 . 23 filled with hydraulic oil and which of the hydraulic chambers 22 . 23 is emptied, of which the adjustment direction or direction of rotation of the eccentric adjustment 13 depends.

Die Hydraulikkammern 22, 23 stehen über Fluidleitungen 30, 31 mit der Bohrung 28 in Kontakt, welche das Umschaltventil 36 aufnimmt. The hydraulic chambers 22 . 23 are above fluid lines 30 . 31 with the hole 28 in contact, which is the switching valve 36 receives.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft Details des Umschaltventils 36, mit Hilfe derer Fehlschaltungen am jeweiligen Umschaltventil 36 vermieden bzw. behoben werden können. The present invention relates to details of the switching valve 36 , with the help of these errors on the respective changeover valve 36 can be avoided or eliminated.

2 bis 4 zeigen Querschnitte durch ein erfindungsgemäßes Umschaltventil 36 für einen Verbrennungsmotor mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis, wobei im Bereich jeder Pleuelstange 10 ein derartiges Umschaltventil 36 verbaut ist, um den Hydraulikdruck in den Hydraulikkammern 22, 23, die mit den Exzenterstangen 15, 16 der Exzenter-Verstelleinrichtung 13 zusammenwirken, einzustellen. 2 to 4 show cross sections through an inventive switching valve 36 for an internal combustion engine with an adjustable compression ratio, wherein in the region of each connecting rod 10 such a switching valve 36 is installed to the hydraulic pressure in the hydraulic chambers 22 . 23 that with the eccentric rods 15 . 16 the eccentric adjusting device 13 interact, adjust.

5 und 6 zeigen stark schematisiert ein Hydraulikschema für das erfindungsgemäße Umschaltventil 36 in Kombination mit den Hydraulikkammern 22 und 23, um zu verdeutlichen, dass abhängig von der Schaltstellung des Umschaltventils 36 eine der Hydraulikkammern 22, 23 mit Hydrauliköl befüllt und die andere der Hydraulikkammern 23, 22 entleert werden kann. 5 and 6 show a highly schematic hydraulic scheme for the switching valve according to the invention 36 in combination with the hydraulic chambers 22 and 23 to clarify that depending on the switching position of the switching valve 36 one of the hydraulic chambers 22 . 23 filled with hydraulic oil and the other of the hydraulic chambers 23 . 22 can be emptied.

In der in 2, 3 und 5 gezeigten ersten Schaltstellung des Umschaltventils 36 sind die Anschlüsse A und A* des Umschaltventils 36 kurzgeschlossen bzw. gekoppelt, sodass demnach die Fluidleitung 31, die mit der Hydraulikkammer 23 zusammenwirkt und an dem Anschluss A angreift, durch die kurzgeschlossenen Anschlüsse A und A* an eine Fluidleitung 37 gekoppelt ist, um so die mit der Exzenterstange 15 zusammenwirkende Hydraulikkammer 23 im Sinne des Pfeils 38 über die kurzgeschlossenen Anschlüsse A und A* des Umschaltventils 36 zu entleeren. In der Fluidleitung 37 herrscht Motoröldruck. In the in 2 . 3 and 5 shown first switching position of the switching valve 36 are the ports A and A * of the changeover valve 36 shorted or coupled, so therefore the fluid line 31 connected to the hydraulic chamber 23 cooperates and acts on the port A, through the shorted ports A and A * to a fluid line 37 coupled with the eccentric rod 15 cooperating hydraulic chamber 23 in the sense of the arrow 38 via the short-circuited connections A and A * of the changeover valve 36 to empty. In the fluid line 37 there is engine oil pressure.

In der in 2, 3 und 5 gezeigten ersten Schaltstellung des Umschaltventils 36 sind hingegen die Anschlüsse B und B* des Umschaltventils 36 voneinander getrennt, sodass über die Fluidleitung 30 der Hydraulikkammer 22 aus der Hydraulikkammer 22 kein Hydrauliköl abströmen kann. In der in 2, 3 und 5 gezeigten ersten Schaltstellung des Umschaltventils 36 wird demnach eine Entleerung der mit der Exzenterstange 16 zusammenwirkenden Hydraulikkammer 22 verhindert. In the in 2 . 3 and 5 shown first switching position of the switching valve 36 on the other hand are the connections B and B * of the switching valve 36 separated so that via the fluid line 30 the hydraulic chamber 22 from the hydraulic chamber 22 no hydraulic oil can escape. In the in 2 . 3 and 5 shown first switching position of the switching valve 36 Therefore, an emptying of the eccentric rod 16 cooperating hydraulic chamber 22 prevented.

In der in 4 und 6 gezeigten zweiten Schaltstellung des Umschaltventils 36 sind hingegen die Anschlüsse A und A* des Schaltventils 36 getrennt und die Anschlüsse B und B* des Schaltventils 36 sind kurzgeschlossen bzw. verbunden, sodass sich die Druckverhältnisse an den Hydraulikkammern 22 und 23 umkehren. In der zweiten Schaltstellung des Umschaltventils 36 kann demnach die Hydraulikkammer 22 im Sinne des Pfeils 39 über die Fluidleitung 30, die bei kurzgeschlossenen Anschlüssen B und B* des Umschaltventils 36 mit der Fluidleitung 40 gekoppelt ist, entleert werden, wohingegen über die Fluidleitung 31 der Hydraulikkammer 23 kein Hydrauliköl abfließen kann. In der Fluidleitung 40 herrscht wiederum Motoröldruck. In the in 4 and 6 shown second switching position of the changeover valve 36 on the other hand are the connections A and A * of the switching valve 36 disconnected and the connections B and B * of the switching valve 36 are short-circuited or connected, so that the pressure conditions on the hydraulic chambers 22 and 23 turning back. In the second switching position of the switching valve 36 can therefore the hydraulic chamber 22 in the sense of the arrow 39 over the fluid line 30 , with short-circuited connections B and B * of the changeover valve 36 with the fluid line 40 coupled, are discharged, whereas via the fluid line 31 the hydraulic chamber 23 no hydraulic oil can drain. In the fluid line 40 In turn, engine oil pressure prevails.

Das Umschaltventil 36 umfasst einen Steuerkolben 41, der die Schaltstellung des Schaltventils 36 bestimmt, wobei der Steuerkolben 41 des Schaltventils 36 in der ersten Schaltstellung des Umschaltventils 36 der 2, 3 und 5 die Anschlüsse A und A* des Schaltventils 36 verbindet bzw. kurzschließt und die Anschlüsse B und B* des Schaltventils 36 voneinander trennt, wohingegen der Steuerkolben 41 des Schaltventils 36 in der zweiten Schaltstellung des Umschaltventils 36 die Anschlüsse A und A* des Schaltventils 36 voneinander trennt und die Anschlüsse B und B* des Schaltventils 36 miteinander verbindet bzw. kurzschließt. The changeover valve 36 includes a control piston 41 , the switching position of the switching valve 36 determined, wherein the control piston 41 the switching valve 36 in the first switching position of the switching valve 36 of the 2 . 3 and 5 the connections A and A * of the switching valve 36 connects or short circuits and the ports B and B * of the switching valve 36 separates, whereas the control piston 41 the switching valve 36 in the second switching position of the changeover valve 36 the connections A and A * of the switching valve 36 separates from each other and the connections B and B * of the switching valve 36 interconnects or short circuits.

Die Verlagerung bzw. Schaltung des Steuerkolbens 41 des Umschaltventils 36 erfolgt mit Hilfe eines kugelschreibermechanikartigen Schaltmechanismus des Umschaltventils 36, wobei dieser Schaltmechanismus im gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel des Umschaltventils 36 ein verlagerbares Betätigungselement 42, ein feststehendes Rastierelement 43, ein als Rückstellelement dienendes Federelement 44 und ein verlagerbares und verdrehbares Verdrehelement 45 aufweist. Das Betätigungselement 42 umfasst einen Druckkranz 46 und eine Druckfeder 47. The displacement or circuit of the control piston 41 the changeover valve 36 takes place by means of a ballpoint pen mechanism-like switching mechanism of the switching valve 36 , This switching mechanism in the illustrated preferred embodiment of the switching valve 36 a displaceable actuator 42 , a fixed Rastierelement 43 , A serving as a return spring element 44 and a displaceable and rotatable torsion element 45 having. The actuator 42 includes a pressure ring 46 and a compression spring 47 ,

Der Steuerkolben 41 des Umschaltventils 36 ist abhängig von einem Hydrauliköldruck, der in einem ersten Druckraum 48 des Umschaltventils 36 herrscht, entgegen einer von dem Federelement 44 bereitgestellten Federkraft verlagerbar, wobei das Federelement 44 vorzugsweise in einem zweiten Druckraum 49 angeordnet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel steht der erste Druckraum 48 über die Fluidleitungen 37, 40 mit den Anschlüssen A* und B* in Wirkverbindung. Der zweite Druckraum 49 ist vom ersten Druckraum 48 über den Steuerkolben 41 getrennt. Beim erfindungsgemäßen Umschaltventil 36 ist nicht nur der erste Druckraum 48 mit Hydrauliköl befüllbar, sondern auch der zweite Druckraum 49, in welchem vorzugsweise das Federelement 44 positioniert ist. Das Federelement 44 muss nicht zwingend im zweiten Druckraum 49 positioniert sein. The control piston 41 the changeover valve 36 depends on a hydraulic oil pressure in a first pressure chamber 48 the changeover valve 36 prevails, against one of the spring element 44 provided spring force displaced, wherein the spring element 44 preferably in a second pressure chamber 49 is arranged. In the embodiment shown, the first pressure chamber 48 over the fluid lines 37 . 40 with the connections A * and B * in operative connection. The second pressure chamber 49 is from the first pressure room 48 over the control piston 41 separated. When switching valve according to the invention 36 is not only the first pressure chamber 48 filled with hydraulic oil, but also the second pressure chamber 49 in which preferably the spring element 44 is positioned. The spring element 44 does not necessarily have to be in the second pressure chamber 49 be positioned.

Dann, wenn sowohl der zweite Druckraum 49 als auch der erste Druckraum 48 beide mit Hydrauliköl befüllt sind, ist eine Verlagerung des Steuerkolbens 41 des Umschaltventils 36 und damit ein Schalten des Umschaltventils 36 nicht möglich. Dann hingegen, wenn der zweite Druckraum 49, in welchem das Federelement 44 positioniert ist, vom Hydrauliköl entleert ist, ist die Verlagerung des Steuerkolbens 41 bei Aufbauen eines entsprechenden Druckimpulses im ersten Druckraum 48 damit ein Schalten des Umschaltventils 36 möglich. Then, if both the second pressure chamber 49 as well as the first pressure room 48 both are filled with hydraulic oil, is a displacement of the control piston 41 the changeover valve 36 and thus a switching of the switching valve 36 not possible. Then, on the other hand, if the second pressure chamber 49 in which the spring element 44 is positioned, is emptied of hydraulic oil, is the displacement of the control piston 41 when building up a corresponding pressure pulse in the first pressure chamber 48 thus switching the switching valve 36 possible.

Wie am besten 2 bis 4 entnommen werden kann, ist der zweite Druckraum 49 des Umschaltventils 36, der vom ersten Druckraum 48 des Umschaltventils 36 permanent durch den Steuerkolben 41 getrennt ist, über einen Zulauf 50 mit Hydrauliköl befüllbar und über einen Ablauf 51 entleerbar, wobei an den Zulauf 50 eine Fluidleitung 52 gekoppelt ist, in welcher dasselbe Druckniveau des Motoröldrucks herrscht wie in den Fluidleitungen 37 und 40 und damit im ersten Druckraum 48. How best 2 to 4 can be taken, is the second pressure chamber 49 the changeover valve 36 , the first pressure chamber 48 the changeover valve 36 permanently through the control piston 41 is disconnected, via an inlet 50 filled with hydraulic oil and a drain 51 emptied, taking to the inlet 50 a fluid line 52 is coupled, in which the same pressure level of the engine oil pressure prevails as in the fluid lines 37 and 40 and thus in the first pressure chamber 48 ,

Das Befüllen und Entleeren des zweiten Druckraums 49, in welchem das Federelement 44 angeordnet ist und der durch den Steuerkolben 41 permanent vom ersten Druckraum 48 getrennt ist, erfolgt motordrehzahlabhängig. The filling and emptying of the second pressure chamber 49 in which the spring element 44 is arranged and by the control piston 41 permanently from the first pressure chamber 48 is disconnected, takes place engine speed dependent.

So ist dann, wenn die Motordrehzahl kleiner als ein Grenzwert ist, der zweite Druckraum 49 stärker mit Hydrauliköl befüllbar, wohingegen dann, wenn die Motordrehzahl größer als ein Grenzwert ist, der zweite Druckraum 49 stärker entleerbar ist. Thus, when the engine speed is less than a threshold, the second pressure space 49 more filled with hydraulic oil, whereas, when the engine speed is greater than a limit, the second pressure chamber 49 is more emptying.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird dies dadurch gewährleistet, dass dem Ablauf 51 ein Ablaufventil 53 zugeordnet ist, welches dann, wenn die Motordrehzahl größer als der Grenzwert ist, automatisch schließt, und welches dann, wenn die Motordrehzahl größer als der Grenzwert ist, automatisch öffnet. In the embodiment shown, this is ensured by the fact that the process 51 a drain valve 53 which automatically closes when the engine speed is greater than the threshold and which automatically opens when the engine speed is greater than the threshold.

Gemäß 2 bis 6 umfasst das Absperrventil 53 eine exzentrisch drehbar gelagerte Absperrscheibe, die sich automatisch abhängig von der Motordrehzahl und damit fliehkraftabhängig verlagert und so automatisch abhängig von der Motordrehzahl den Ablauf 51 freigibt oder sperrt. In 2 und 4 ist der Ablauf 51 von der Absperrscheibe verschlossen, wohingegen in 3 der Ablauf 51 von der Absperrscheibe freigegeben ist. According to 2 to 6 includes the shut-off valve 53 an eccentrically rotatably mounted shut-off disc, which automatically shifts depending on the engine speed and thus dependent on the centrifugal force and so automatically depending on the engine speed the process 51 releases or locks. In 2 and 4 is the process 51 closed by the shut-off disk, whereas in 3 the sequence 51 is released from the shut-off disc.

Einem Vergleich der 2 bis 4 kann weiterhin entnommen werden, dass der Steuerkolben 41 in den 2 und 3 gezeigten Schaltstellungen des Umschaltventils 36, in welcher die Anschlüsse A und A* kurzgeschlossen sind, den Zulauf 50 im zweiten Druckraum 49 freigibt, wohingegen in der zweiten Schaltstellung des Umschaltventils 36 der 4, in welcher dasselbe die Anschlüsse B und B* kurzschließt, der Steuerkolben 41 den Zulauf 50 zum zweiten Druckraum 49 verschließt. Die Schaltstellungen des Umschaltventils 36 sind an sich motordrehzahlunabhängig. A comparison of 2 to 4 can be further found that the control piston 41 in the 2 and 3 shown switching positions of the switching valve 36 , in which the terminals A and A * are short-circuited, the inlet 50 in the second pressure chamber 49 releases, whereas in the second switching position of the switching valve 36 of the 4 in which it short circuits the ports B and B *, the spool 41 the inlet 50 to the second pressure chamber 49 closes. The switching positions of the changeover valve 36 are independent of engine speed.

In Abhängigkeit der Motordrehzahl des Verbrennungsmotors sowie in Abhängigkeit der Schaltstellung des Umschaltventils 36 ist demnach der zweite Druckraum 49, der vom ersten Druckraum 48 getrennt ist und in welchem das Federelement 44 aufgenommen ist, mit Hydrauliköl befüllbar. Depending on the engine speed of the internal combustion engine and in dependence on the switching position of the changeover valve 36 is therefore the second pressure chamber 49 , the first pressure chamber 48 is separated and in which the spring element 44 is absorbed, filled with hydraulic oil.

Dann, wenn bei kleinen Motordrehzahlen des Verbrennungsmotors der Ablauf 51 des zweiten Druckraums 49 des Umschaltventils 36 verschlossen ist und weiterhin in der ersten Schaltstellung des Umschaltventils 36 der Zulauf 50 vom Steuerkolben 41 freigegeben ist, kann sich im zweiten Druckraum 49 der identische Hydraulikdruck aufbauen wie im ersten Druckraum 48, sodass dann eine Betätigung bzw. ein Umschalten des Umschaltventils 36 nicht mehr möglich ist. Then, if at low engine speeds of the engine, the process 51 of the second pressure chamber 49 the changeover valve 36 is closed and continue in the first switching position of the switching valve 36 the inlet 50 from the control piston 41 is released, can be in the second pressure chamber 49 build up the identical hydraulic pressure as in the first pressure chamber 48 , so then an operation or a switching of the switching valve 36 is no longer possible.

Ist hingegen bei hohen Motordrehzahlen des Verbrennungsmotors der Ablauf 51 geöffnet oder gemäß 4 der Zulauf 50 verschlossen, so kann sich im zweiten Druckraum 49 des Umschaltventils 36 kein entsprechender Hydraulikdruck aufbauen, sodass dann bei Aufbringen bzw. Anliegen eines Betätigungsimpulses im ersten Druckraum 48 das Umschaltventil 36 geschaltet werden kann, nämlich durch Verlagerung des Steuerkolbens 41. If, however, at high engine speeds of the internal combustion engine, the process 51 open or according to 4 the inlet 50 closed, so may in the second pressure chamber 49 the changeover valve 36 build up no corresponding hydraulic pressure, so then when applying or concerns an actuating pulse in the first pressure chamber 48 the changeover valve 36 can be switched, namely by displacement of the control piston 41 ,

Sollte demnach an einem Verbrennungsmotor die Situation auftreten, dass die Umschaltventile 36 einiger Zylinder eine andere Schaltposition einnehmen als die Umschaltventile anderer Zylinder, so können alle Umschaltventile 36 bei relativ geringen Motordrehzahlen, insbesondere im Motorstillstand oder im Leerlauf des Verbrennungsmotors, synchronisiert werden. So können nämlich bei kleinen Motordrehzahlen nur diejenigen Umschaltventile 36 geschaltet werden, welche die Schaltposition der 4 einnehmen. Solche Umschaltventile 36 hingegen, welche bei kleinen Motordrehzahlen die Schaltposition der 2 einnehmen, können nicht geschaltet werden. Should therefore occur in an internal combustion engine, the situation that the switching valves 36 Some cylinders take a different shift position than the switching valves of other cylinders, so can all changeover valves 36 be synchronized at relatively low engine speeds, especially in engine standstill or idling of the engine. Thus, at low engine speeds, only those switching valves can 36 be switched, which the switching position of 4 taking. Such changeover valves 36 however, which at low engine speeds, the switching position of 2 can not be switched.

Obwohl die in 2 bis 4 gezeigte Ausgestaltung der Erfindung, in welcher der Ablauf 51 motordrehzahlabhängig geöffnet bzw. verschlossen wird, bevorzugt ist, ist es im Unterschied zum gezeigten Ausführungsbeispiel auch möglich, dem Zulauf 50 ein Zulaufventil zuzuordnen, welches motordrehzahlabhängig ein Befüllen des zweiten Druckraums 49 ermöglicht, nämlich derart, dass dann, wenn die Motordrehzahl kleiner als ein Grenzwert ist, das Zulaufventil automatisch öffnet, und dann, wenn die Motordrehzahl größer als der Grenzwert ist, das Zulaufventil automatisch schließt. In dieser Variante kann der Steuerkolben 41 derart ausgeführt sein, dass derselbe in einer Schaltstellung den Ablauf 51 freigibt und in einer anderen Schaltstellung den Ablauf 51 verschließt. Es ist jedoch auch in dieser Variante bevorzugt, über den Steuerkolben 41 den Zulauf in Abhängigkeit von der Schaltstellung desselben zu öffnen bzw. zu verschließen. Although the in 2 to 4 shown embodiment of the invention, in which the process 51 engine speed is opened or closed, it is preferred, it is in contrast to the embodiment shown also possible to the inlet 50 to assign an inlet valve, which engine speed dependent filling the second pressure chamber 49 such that, when the engine speed is less than a threshold, the intake valve opens automatically, and when the engine speed is greater than the threshold, the supply valve automatically closes. In this variant, the control piston 41 be executed such that the same in a switching position the process 51 releases and in another switch position the process 51 closes. However, it is also preferred in this variant, via the control piston 41 to open or close the inlet depending on the switching position of the same.

Wie oben ausgeführt, trennt im gezeigten Ausführungsbeispiel der Steuerkolben 41 des Umschaltventils 36 den ersten Druckraum 48 vom zweiten Druckraum 49, wobei der Steuerkolben 41 des Umschaltventils 36 mit den Bauelementen des kugelschreibermechanikartigen Umschaltmechanismus des Umschaltventils 36 verschachtelt ausgeführt ist. As stated above, separates the control piston in the illustrated embodiment 41 the changeover valve 36 the first pressure room 48 from the second pressure chamber 49 , wherein the control piston 41 the changeover valve 36 with the components of the ballpoint pen mechanism-like switching mechanism of the switching valve 36 is nested.

So umgibt gemäß 2 bis 4 der Steuerkolben 41 radial außen das feststehende Rastierelement 43 abschnittsweise, wobei das Rastierelement 43 gegenüber dem Steuerkolben 41 vorsteht und zwischen einem Deckel 54 und einem Boden 55 eines Ventilgehäuses 56 verspannt ist. So surround according to 2 to 4 the control piston 41 radially outside the fixed Rastierelement 43 in sections, wherein the Rastierelement 43 opposite the control piston 41 protrudes and between a lid 54 and a floor 55 a valve housing 56 is tense.

Das feststehende Rastierelement 43 erstreckt sich ferner durch das Betätigungselement 42 sowie durch das Verdrehelement 45 hindurch, sodass demnach sowohl das Betätigungselement 42 als das Verdrehelement 45 das feststehende Rastierelement 43 radial außen zumindest abschnittsweise konzentrisch umgeben. The fixed locking element 43 further extends through the actuator 42 and by the torsion element 45 through, so therefore both the actuator 42 as the twisting element 45 the fixed Rastierelement 43 radially outwardly at least partially concentrically surrounded.

Das als Rückstellelement dienende Federelement 44 ragt in eine Nut des Steuerkolbens 41 hinein. Das Betätigungselement 42, nämlich sowohl der Druckkranz 46 als auch die Druckfeder 47 desselben, und das Federelement 44 sind über den Steuerkolben 41 vom ersten Druckraum 48 getrennt, sodass ausschließlich der Steuerkolben 41 von einem im ersten Druckraum 48 aufgebauten Hydrauliköldruck beaufschlagt ist. Die Druckfeder 47 des Betätigungselements 42 drückt den Druckkranz 46 desselben öldruckunabhängig, also unabhängig von dem Hydraulikdruck in dem ersten Druckraum 48, gegen das Verdrehelement 45. The serving as a return element spring element 44 protrudes into a groove of the control piston 41 into it. The actuator 42 , namely both the pressure ring 46 as well as the compression spring 47 the same, and the spring element 44 are over the spool 41 from the first pressure room 48 separated so that only the control piston 41 from one in the first pressure room 48 constructed hydraulic oil pressure is applied. The compression spring 47 of the actuating element 42 presses the pressure ring 46 the same oil pressure independent, ie independent of the hydraulic pressure in the first pressure chamber 48 , against the twisting element 45 ,

Dann, wenn in dem in 3 und 4 gezeigten Zustand des Umschaltventils 36, in welchem dasselbe schaltbar ist, im ersten Druckraum 48 ein Betätigungsimpuls aufgebracht wird, wird der Steuerkolben 41 aus den in 3 und 4 gezeigten Positionen heraus nach links bewegt, und zwar entgegen der Federkraft des Federelements 44, wobei hierbei auch das Betätigungselement 42 und das Verdrehelement 45 nach links bewegt wird. Das Verdrehelement 45, nämlich in 2 bis 3 nicht sichtbare Vorsprünge desselben, werden hierbei aus Nuten des Rastierelements 43 herausbewegt, sodass dann anschließend eine Verdrehung des Verdrehelements 45 relativ zum Rastierelement 43 möglich ist. Then, when in the 3 and 4 shown state of the switching valve 36 , in which the same is switchable, in the first pressure chamber 48 an actuating pulse is applied, the control piston 41 from the in 3 and 4 shown positions moved to the left, against the spring force of the spring element 44 , in which case also the actuating element 42 and the torsion element 45 is moved to the left. The twisting element 45 , namely in 2 to 3 not visible projections of the same, in this case of grooves of the Rastierelements 43 moved out, so then then a rotation of the torsion element 45 relative to the Rastierelement 43 is possible.

Diese Verdrehbewegung wird durch schräg verlaufende Kanten der Vorsprünge des Verdrehelements 45 und des Rastierelements 43 initiiert, die in Folge der Federkraft des Federelements 44 gegeneinander gedrückt sind. This twisting movement is caused by inclined edges of the projections of the torsion element 45 and the Rastierelements 43 initiated as a result of the spring force of the spring element 44 pressed against each other.

Dann, wenn die Vorsprünge des Verdrehelements 45 zuvor in relativ langen Nuten des Rastierelements 43 eingeführt waren, greifen dieselben nach einer Verdrehung anschließend in relativ kurze Nuten des Rastierelements 43 ein. Dann, wenn dieselben zuvor in relativ kurze Nuten des Rastierelements 43 eingeführt waren, greifen dieselben nach entsprechender Verdrehung des Verdrehelements 45 anschließend in relativ lange Nuten des Rastierelements 43 ein, um so die Umschaltung am Schaltventil 36 zwischen den Schaltpositionen der 3 und 4 vorzunehmen. Then, when the projections of the torsion element 45 previously in relatively long grooves of the Rastierelements 43 were introduced, then grab the same after a rotation in relatively short grooves of Rastierelements 43 one. Then, if the same previously in relatively short grooves of the Rastierelements 43 were introduced, they grip after appropriate rotation of the torsion element 45 then in relatively long grooves of the Rastierelements 43 so as to switch over at the switching valve 36 between the switching positions of 3 and 4 make.

7 und 8 zeigen eine weitere Variante des Umschaltventils 36, die sich von der in 2 bis 6 gezeigten Variante dadurch unterscheidet, dass der Ventilkörper des Ablaufventils 53 auf andere Art und Weise ausgeführt ist. So ist in 8 gezeigt, dass der Ventilkörper des Ablaufventils 53 von einer zylinderförmigen Scheibe bereitgestellt ist, die in einer Nut 57 im Deckel 54 geführt ist und sich in Abhängigkeit der Motordrehzahl in dieser Nut 57 selbsttätig zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung für den Ablauf 51 des Umschaltventils 36 verlagert. 7 and 8th show a further variant of the switching valve 36 that differ from the in 2 to 6 shown variant characterized in that the valve body of the drain valve 53 is executed in other ways. So is in 8th shown that the valve body of the drain valve 53 is provided by a cylindrical disc which is in a groove 57 in the lid 54 is guided and depending on the engine speed in this groove 57 automatically between a closed position and an open position for the process 51 the changeover valve 36 relocated.

Es sei darauf hingewiesen, dass es nicht erforderlich ist, dass der Ablauf 51 bei geringen Motordrehzahlen über das Ablaufventil 53 vollständig abgedichtet ist. Eine Drosselwirkung des Ablaufs 51 muss lediglich so groß sein, dass bei dem Aufbringen eines Betätigungsimpulses im ersten Druckraum 48 und bei geöffnetem Zulauf 50 sich dieser Impuls auch im zweiten Druckraum 49 aufbauen kann, um dann ein Betätigen des Umschaltventils 36 zu vermeiden. It should be noted that it is not necessary that the expiration 51 at low engine speeds via the drain valve 53 completely sealed. A throttle effect of the process 51 only has to be so large that when applying an actuating pulse in the first pressure chamber 48 and with open inlet 50 this impulse also in the second pressure chamber 49 then to actuate the switching valve 36 to avoid.

In den gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispielen ist das Umschaltventil 36 patronenartig in Form einer vorgefertigten Ventileinheit ausgeführt, sodass das Umschaltventil 36 lediglich in die entsprechende Ausnehmung 28 im Pleuel 10 eingesetzt bzw. eingepresst werden muss. Dabei sind gemäß 7 in eine zylindrische Wand des Ventilgehäuses 56 des Umschaltventils 36 Ausnehmungen eingebracht, die eine Kommunikation der Anschlüsse A, A*, B, B* sowie des Zulaufs 50 mit den Fluidleitungen 30, 31, 52, 37, 40 ermöglichen. Der Ablauf 51 ist in den Deckel 54 des Ventilgehäuses 56 eingebracht. In the illustrated preferred embodiments, the switching valve is 36 Cartridge-like executed in the form of a prefabricated valve unit, so that the switching valve 36 only in the corresponding recess 28 in the connecting rod 10 must be used or pressed. Here are according to 7 in a cylindrical wall of the valve housing 56 the changeover valve 36 Recesses introduced, the communication of the connections A, A *, B, B * and the inlet 50 with the fluid lines 30 . 31 . 52 . 37 . 40 enable. The sequence 51 is in the lid 54 of the valve housing 56 brought in.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010016037 A1 [0002, 0004, 0007]

Claims

Switching valve for an internal combustion engine, which has an adjustable compression ratio, namely for controlling a hydraulic oil flow, in particular for an eccentric adjusting device of the internal combustion engine, with a control piston ( 41 ), which controls the hydraulic oil flow depending on its switching position, and with a ballpoint pen mechanism-like switching mechanism for the control piston ( 41 ), wherein the control piston ( 41 ) by the switching mechanism depending on a hydraulic oil pressure in a first pressure chamber ( 48 ) prevails, against a spring force of a spring element ( 44 ) of the switching mechanism is displaceable, and wherein the control piston ( 41 ) the first pressure chamber ( 48 ) from a second pressure chamber ( 49 ), characterized in that the second pressure chamber ( 49 ) as well as the first pressure chamber ( 48 ) is filled with hydraulic oil, wherein when the second pressure chamber ( 49 ) as well as the first pressure chamber ( 48 ) is filled with hydraulic oil, a displacement of the control piston ( 41 ) is not possible, whereas when the second pressure chamber ( 49 ) is drained from the hydraulic oil, the displacement of the control piston ( 41 ) is possible.

Switching valve according to claim 1, characterized in that the second pressure chamber ( 49 ) via an inlet ( 50 ) and via a drain ( 51 ) is emptied, wherein the filling or emptying of the second pressure chamber ( 49 ) is engine speed dependent.

Change-over valve according to claim 1 or 2, characterized in that, when the engine speed is less than a limit value, the second pressure chamber ( 49 ), whereas, when the engine speed is greater than the limit, the second pressure space ( 49 ) is more emptying.

Switching valve according to claim 2 and 3, characterized in that the sequence ( 51 ) a drain valve ( 53 ), which automatically closes when the engine speed is less than the threshold, and which automatically opens when the engine speed is greater than the threshold.

Switching valve according to one of claims 2 to 4, characterized in that the control piston ( 41 ) in a first switching position the inlet ( 50 ) and in a second switching position the inlet ( 50 ) closes.

Change-over valve according to claim 2 and 3, characterized in that the inlet is associated with an inlet valve which, when the engine speed is less than the limit, automatically opens, and which, when the engine speed is greater than the limit, automatically closes.

Changeover valve according to one of claims 2 to 3 and 6, characterized in that the control piston releases the drain or inlet in a first switching position and closes the drain in a second switching position.

Changeover valve according to one of claims 2 to 3 and 6, characterized in that the control piston releases the inlet or inlet in a first switching position and closes the inlet in a second switching position.

Change-over valve according to one of claims 1 to 8, characterized in that the control piston ( 41 ) the first pressure chamber ( 48 ) and the second pressure chamber ( 49 ), wherein the control piston ( 49 ) the first pressure chamber ( 48 ) from the second pressure chamber ( 49 ) separates.

Switching valve according to one of claims 1 to 9, characterized in that the switching mechanism is an actuating element ( 42 ), wherein the actuating element ( 42 ) relative to the first pressure chamber ( 48 ) by the control piston ( 41 ) is shielded.

Switching valve according to one of claims 1 to 10, characterized in that the switching mechanism is a Rastierelement ( 43 ), wherein the Rastierelement ( 43 ) both in the region of the first pressure chamber ( 48 ) as well as in the area of the second pressure chamber ( 49 ).

Change-over valve according to one of claims 1 to 11, characterized in that the switching mechanism comprises a torsion element ( 45 ), which relative to the first pressure chamber by the control piston ( 41 ) is shielded.

Internal combustion engine, which has an adjustable compression ratio, with at least one cylinder and with a crankshaft, on which at least one connecting rod ( 10 ), wherein the or each connecting rod ( 10 ) a bung eye ( 11 ) for connecting the same to the crankshaft, a connecting rod eye ( 12 ) for connecting the same to a piston of a cylinder and an eccentric adjusting device ( 13 ) for adjusting an effective connecting rod length, wherein the respective eccentric adjusting device ( 13 ) Eccentric rods ( 15 . 16 ), which of a cooperating with the eccentric hydraulic chambers ( 22 . 23 ) prevailing hydraulic pressure are applied, and wherein the in the hydraulic chambers ( 22 . 23 ) prevailing hydraulic pressure via a switching valve ( 36 ) is adjustable, characterized in that the switching valve ( 36 ) of the respective Connecting rod ( 10 ) is designed according to one of claims 1 to 12.