DE102013210494A1

DE102013210494A1 - Umschalteinrichtungen für Schaltventile

Info

Publication number: DE102013210494A1
Application number: DE102013210494.4A
Authority: DE
Inventors: Christoph Ross; Klaus Daut
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-06-06
Filing date: 2013-06-06
Publication date: 2014-12-11
Anticipated expiration: 2033-06-07
Also published as: DE102013210494B4

Abstract

Umschalteinrichtungen (32) mit Schaltventilen (34), die innerhalb eines Steuerungssystems angeordnet sind, dienen jeweils gemeinsam mit einer Verstelleinrichtung (7) zur Veränderung eines Verdichtungsverhältnisses von Zylindereinheiten einer Hubkolbenbrennkraftmaschine. Dabei ist jede der Umschalteinrichtungen (32) gemeinsam mit dem Schaltventil (34) einer Zylindereinheit der Hubkolbenbrennkraftmaschine zugeordnet und wird gemeinsam mit einem Ventilschieber (35) des Schaltventils (34) abwechselnd in zwei unterschiedliche Schaltstellungen (A und B) bewegt. Jede der Umschalteinrichtungen (32) dient außerdem zur Fixierung des diesem zugeordneten Schaltventils (34) in einer dieser Schaltstellungen (A und B), wobei eine erste Schaltstellung (A) einer Position der Verstelleinrichtung (7) in einem niedrigen Verdichtungsverhältnis der Zylindereinheit und eine zweite Schaltstellung (B) einer Position der Verstelleinrichtung (7) in einem höheren Verdichtungsverhältnis der Zylindereinheit entspricht. Alle Umschalteinrichtungen (32) oder Schaltventile (34) sind mit einem gemeinsamen Betätigungsimpuls beaufschlagbar. Zur Korrektur von Fehlstellungen einzelner oder mehrerer Verstelleinrichtungen (7) sollen sich die Ansprechschwellen der einzelnen Umschalteinrichtungen (32) oder Schaltventile (34) voneinander unterscheiden und zueinander abgestuft sein, und es soll eine Steuerungseinrichtung vorgesehen sein, die beim Abweichen des Verdichtungsverhältnisses einzelner Zylindereinheiten von dem der übrigen Zylindereinheiten in einem Resetmodus den Betätigungsimpuls derart modifiziert, dass dieser einer der Ansprechschwellen entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft Umschalteinrichtungen mit Schaltventilen, die innerhalb eines Steuerungssystems angeordnet sind, wobei über die Schaltventile Verstelleinrichtungen zur Veränderung eines Verdichtungsverhältnisses von Zylindereinheiten einer Hubkolbenbrennkraftmaschine betätigt werden, wobei jede der Umschalteinrichtungen gemeinsam mit dem Schaltventil einer Zylindereinheit der Hubkolbenbrennkraftmaschine zugeordnet ist und sich gemeinsam mit einem Ventilschieber des Schaltventils abwechselnd in zwei unterschiedliche Schaltstellungen bewegt sowie das Schaltventil jeweils in einer dieser Schaltstellungen fixiert, wobei eine erste Schaltstellung einer Position der Verstelleinrichtung in einem niedrigen Verdichtungsverhältnis der Zylindereinheit und eine zweite Schaltstellung einer Position der Verstelleinrichtung in einem höheren Verdichtungsverhältnis der Zylindereinheit entspricht und wobei alle Umschalteinrichtungen oder Schaltventile mit einem gemeinsamen Betätigungsimpuls beaufschlagbar sind.
Des Weiteren betrifft die Erfindung Umschalteinrichtungen und mit diesen zusammenwirkende Schaltventile, welche als Einheiten zur Betätigung von Verstelleinrichtungen für eine Veränderung eines Verdichtungsverhältnisses einer Hubkolbenbrennkraftmaschine vorgesehen sind, wobei jede aus Umschalteinrichtung und Schaltventil bestehende Einheit vorgesehen ist, um einer Zylindereinheit der Hubkolbenbrennkraftmaschine zugeordnet zu werden, wobei die Einheit abwechselnd in zwei unterschiedliche Schaltstellungen bewegbar sowie jeweils in jeder dieser Schaltstellungen fixierbar ist, wobei eine erste Schaltstellung einer Position der Verstelleinrichtung in einem niedrigen Verdichtungsverhältnis der Zylindereinheit und eine zweite Schaltstellung einer Position der jeweiligen Verstelleinrichtung in einem höheren Verdichtungsverhältnis der Zylindereinheit entspricht und wobei alle Umschalteinrichtungen mit einem gemeinsamen Betätigungsimpuls beaufschlagbar sind.
Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zur Veränderung eines Verdichtungsverhältnisses einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, bei welcher mit Umschalteinrichtungen versehene Schaltventile vorgesehen sind, die jeweils jeder Zylindereinheit der Hubkolbenbrennkraftmaschine zugeordnet sind, wobei Ventilschieber von den Umschalteinrichtungen wahlweise nacheinander in zwei unterschiedliche Schaltstellungen bewegt sowie in diesen jeweils fixieren werden, wobei eine erste Schaltstellung einem Betrieb der Zylindereinheit mit niedrigem Verdichtungsverhältnis und eine zweite Schaltstellung einem Betrieb mit höherem Verdichtungsverhältnis entspricht und wobei alle Umschalteinrichtungen mit einem gemeinsamen Betätigungsimpuls beaufschlagt werden.
Gebiet der Erfindung
Mit dem Verdichtungsverhältnis einer Hubkolbenbrennkraftmaschine wird das Verhältnis des Volumens des gesamten Zylinderraumes zu dem des Kompressionsraumes angegeben. Durch eine Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses lässt sich der Wirkungsgrad der Hubkolbenbrennkraftmaschine steigern, und somit kann der Kraftstoffverbrauch reduziert werden. Bei fremdgezündeten Hubkolbenbrennkraftmaschinen nimmt allerdings mit der Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses im Volllastbetrieb die Klopfneigung zu, bei der es sich um eine unkontrollierte Selbstzündung des Kraftstoff-Luftgemisches handelt. Demgegenüber könnte das Verdichtungsverhältnis im Teillastbetrieb, in dem die Füllung geringer ist, zur Verbesserung des Teillastwirkungsgrades erhöht werden, ohne dass dadurch das Klopfen auftreten würde. Demzufolge ist es sinnvoll, die Hubkolbenbrennkraftmaschine im Teillastbetrieb mit relativ hohem Verdichtungsverhältnis und im Volllastbetrieb mit gegenüber diesem reduzierten Verdichtungsverhältnis zu betreiben. Diese Änderung des Verdichtungsverhältnisses ist außerdem besonders vorteilhaft für aufgeladene Hubkolbenbrennkraftmaschinen mit Fremdzündung, da bei diesen im Hinblick auf die Aufladung insgesamt ein niedriges Verdichtungsverhältnis vorgegeben wird. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, das Verdichtungsverhältnis in Abhängigkeit von weiteren Betriebsparametern der Hubkolbenbrennkraftmaschine zu verändern, wie z.B. Fahrzustände des Kraftfahrzeugs, Betriebspunkte der Brennkraftmaschine, Signalen eines Klopfsensors, Abgaswerten usw.
Es sind aus dem Stand der Technik Verstelleinrichtungen bekannt, bei denen zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses entweder die Lage eines Zylinderkopfes oder eines Kolbens bzw. Kolbenbodens der Hubkolbenbrennkraftmaschine gegenüber der Kurbelwelle verändert wird. Die Lage des Zylinderkopfes kann beispielsweise dadurch verändert werden, dass dieser an einem ortsfesten Kurbelgehäuseabschnitt angelenkt ist, so dass der Zylinderkopf um dieses Kipplager, das parallel zur Kurbelwellenachse verläuft, kippen kann. Die Lage des Kolbenbodens kann dadurch verändert werden, dass der Kolben zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein den Kolbenboden aufweisendes Kolbenoberteil gegenüber dem mit dem Pleuel verbundenen Kolbenunterteil verschiebbar ist. Bei Lösungen, bei welchen die Lage des Kolbens zur Kurbelwelle veränderbar ist, steht das Pleuel über einen verstellbaren Exzenter, in welchem ein Kolbenbolzenlager und ein Kolbenbolzen angeordnet sind, mit dem Kolben in Verbindung. Es besteht generell auch die Möglichkeit, einen verstellbaren Exzenter kurbelwellenseitig am Pleuel vorzusehen, wobei dieser Exzenter das Pleuellager umgibt. Dabei wäre allerdings Voraussetzung, dass dieser Exzenter genauso wie das Pleuellagerauge des Pleuels zur Montage und Demontage auf dem Pleuellagerzapfen der Kurbelwelle teilbar ist.
Eine Einrichtung der im Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche 1, 2 und 8 beschriebenen Gattung ist aus der DE 10 2010 016 037 A1 bekannt.
Dabei ist die Verstelleinrichtung zur Veränderung eines Verdichtungsverhältnisses einer Hubkolbenbrennkraftmaschine innerhalb eines jeden Pleuels angeordnet und besteht aus einem Exzenter, der zwischen einem Pleuellagerauge des Pleuels und dem Pleuellager angeordnet ist. Dieser Exzenter weist zwei radial vorstehende Laschen auf, an denen über Kolbenstangen zwei Stellkolben zur Verstellung des Exzenters für eine Lage des Kolbens mit hohem Verdichtungsverhältnis oder eine Lage mit niedrigem Verdichtungsverhältnis angreifen. Die beiden Stellkolben werden dabei abwechselnd an ihren Stirnflächen mit Motoröl aus dem Pleuellager beaufschlagt. Die Verstellung erfolgt allerdings durch die Einwirkung von Massen- und Lastkräften der Hubkolbenbrennkraftmaschine, die bei einem Arbeitstakt des Verbrennungsmotors auf die Exzentereinrichtung wirken. Über ein Schaltventil, das mittels einer Umschalteinrichtung betätigt wird, kann wahlweise einer der beiden den Verstellkolben zugeordneten Druckräume in einer angehobenen Stellung des Verstellkolbens gesperrt oder zum Ölsumpf hin entleert werden. Die Umschalteinrichtung, die zum Verstellen des Schaltventils und zu dessen Arretierung in einer der beiden Schaltstellungen dient, ist als Kugelschreibermechanik ausgebildet und kann in einer ersten oder in einer zweiten Raststellung einrasten. Jede dieser Einrastpositionen der Kugelschreibermechanik der Umschalteinrichtung entspricht einer Position des Schaltventils, in welcher der Exzenter in Richtung eines hohen oder eines niedrigen Verdichtungsverhältnisses bewegt wird. Die entsprechende Bewegung der Kugelschreibermechanik in diese beiden Schaltstellungen erfolgt nacheinander, wobei ein entsprechender Betätigungsimpuls hydraulisch auf eine Stirnfläche der Kugelschreibermechanik übertragen wird. Als entsprechendes Druckmittel dient das Motoröl, das der Umschalteinrichtung aus dem Pleuellager zugeführt wird, wobei für die Betätigung der Umschalteinrichtung der Druck des Motoröls variiert wird.
Wenn ein derartiges System in einer mehrzylindrigen Hubkolbenbrennkraftmaschine verwendet wird, so müssen beispielsweise bei einer Ausbildung mit sechs Zylindern sechs Umschalteinrichtungen derart betätigt werden, dass die Verstelleinrichtungen eine synchrone Verstellung vornehmen. Dabei kann es aber leider zu unterschiedlichen Schaltstellungen der Umschalteinrichtungen und somit zu voneinander abweichenden Positionen der Verstelleinrichtungen kommen. In diesem Fall arbeitet dann beispielsweise eine Zylindereinheit der Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einem hohen Verdichtungsverhältnis, während die übrigen Zylindereinheiten mit einem niedrigen Verdichtungsverhältnis betrieben werden. Derartige Fehlstellungen können zum einen unmittelbar nach der Erstmontage der Einrichtung in der Hubkolbenbrennkraftmaschine zustande kommen, oder sie entstehen durch Fehlschaltungen der Umschalteinrichtung oder des Schaltventils. Soll nun dieser Fehler behoben werden, d. h., soll die gesamte Einrichtung synchronisiert werden, so muss zumindest das Pleuel, welches eine Fehlschaltung aufweist, vom Pleuellagerzapfen gelöst werden, und es muss dann diese Fehlstellung der entsprechenden Verstelleinrichtung an der aus der Umschalteinrichtung und dem Schaltventil bestehenden Einheit korrigiert werden.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Umschalteinrichtungen mit Schaltventilen, welche zur Betätigung einer Verstelleinrichtung zur Veränderung eines Verdichtungsverhältnisses einer Hubkolbenbrennkraftmaschine vorgesehen sind, und ein entsprechendes Steuerungssystem derart auszubilden, dass eventuelle Fehlschaltungen der Verstelleinrichtungen einzelner Pleuel selbsttätig korrigiert werden können.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird, ausgehend vom jeweiligen Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 8, in Verbindung mit deren kennzeichnenden Merkmalen gelöst.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 sollen sich die Ansprechschwellen der einzelnen Umschalteinrichtungen voneinander unterscheiden und zueinander abgestuft sein, und es soll eine Steuereinrichtung vorgesehen sein, die beim Abweichen des Verdichtungsverhältnisses einzelner Zylindereinheiten von dem der übrigen Zylindereinheiten in einem Resetmodus den Betätigungsimpuls derart modifiziert, dass dieser einer der Ansprechschwellen entspricht. Erreicht demzufolge der Betätigungsimpuls die niedrigste Ansprechschwelle, so wird nur die Umschalteinrichtung mit dieser Ansprechschwelle betätigt, wohingegen die übrigen Umschalteinrichtungen unbetätigt bleiben. Wenn also in der Zylindereinheit, der diese Umschalteinrichtung zugeordnet ist, eine Fehlschaltung aufgetreten ist, so wird durch den ordnet ist, eine Fehlschaltung aufgetreten ist, so wird durch den Betätigungsimpuls für diese Zylindereinheit ein Resetmodus ausgelöst, der zur Angleichung der Stellung dieser Verstelleinrichtung an die Verstelleinrichtungen der übrigen Zylindereinheiten führt.
Das gestufte System der Ansprechschwellen der einzelnen Umschalteinrichtungen bewirkt, dass bei einer Verstärkung des Betätigungsimpulses zunächst zwei, dann drei und schließlich sämtliche Umschalteinrichtungen betätigt werden. Die Synchronisierung einzelner oder mehrerer Umschalteinrichtungen an die Position der übrigen Umschalteinrichtungen im Resetmodus kann durch eine entsprechende Modifizierung des Betätigungsimpulses in einzelnen oder mehreren Schritten erfolgen. Diese Beaufschlagung der Umschalteinrichtungen mit dem stärksten Betätigungsimpuls findet im Übrigen auch im normalen Betrieb der Hubkolbenbrennkraftmaschine ohne Fehlschaltung einzelner Zylindereinheiten und somit außerhalb des Resetmodus statt, um alle Zylindereinheiten von einem Verdichtungsverhältnis auf das andere umzuschalten.
Bei erfindungsgemäßen Einheiten, die jeweils aus Umschalteinrichtungen und Schaltventilen bestehen und von denen jede einer Zylindereinheit einer Hubkolbenbrennkraftmaschine zugeordnet werden kann, sollen sich die Ansprechschwellen der einzelnen Einheiten voneinander unterscheiden und zueinander abgestuft sein und die Einheiten sollen ausgebildet sein, um über eine Steuereinrichtung beim Abweichen des Verdichtungsverhältnisses einzelner Zylindereinheiten von dem der übrigen Zylindereinheiten in einem Resetmodus modifizierten Betätigungsimpulsen beaufschlagt zu werden, wobei diese Betätigungsimpulse jeweils auf eine der unterschiedlichen Ansprechschwellen abgestimmt sind. Im Rahmen einer Serienfertigung einer Hubkolbenbrennkraftmaschine sind demnach entsprechende unterschiedlich eingestellte oder ausgebildete Einheiten bereitzustellen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Betätigungsimpuls als ein auf die Umschalteinrichtungen übertragener hydraulischer Betätigungsdruck ausgebildet ist, der im Resetmodus verändert wird. Dieser Betätigungsdruck wirkt dabei auf Stellelemente sämtlicher Umschalteinrichtungen, so dass durch unterschiedliche Betätigungsdrücke die jeweilige Umschaltfunktion an einer oder mehreren Umschalteinrichtungen ausgelöst wird. Auf diese Weise können beispielsweise bei einer Hubkolbenbrennkraftmaschine mit vier Zylindereinheiten als Ansprechschwellen der erste Zylinder bei 4 bar, die Gruppe aus dem ersten und zweiten Zylinder bei 8 bar, die Gruppe aus dem ersten, zweiten und dritten Zylinder bei 12 bar sowie sämtliche Zylinder eins bis vier bei 16 bar ansprechen. In diesem Fall wird der von einer Druckquelle gelieferte Betätigungsdruck derart variiert, dass dieser jeweils einem der vorgenannten Werte entspricht.
Weiterhin sollen die Umschalteinrichtungen Schaltelemente aufweisen, die zumindest mittelbar über den hydraulischen Betätigungsdruck an einer Betätigungsfläche beaufschlagt und entgegen der Kraft einer Feder jeweils in eine Lage bewegt werden, in der eine Umschaltung in die jeweils andere Schaltstellung des Ventilschiebers erfolgt, wobei die den einzelnen Umschalteinrichtungen zugeordneten Federn unterschiedliche Druckgradienten aufweisen. Eine entsprechende Betätigungsfläche, die erfindungsgemäß mit unterschiedlichen Betätigungsdrücken beaufschlagt wird, kann dabei an einem Schaltelement der Umschalteinrichtung oder am Ventilschieber vorgesehen sein. Im ersten Fall erfolgt eine entsprechende Druckbeaufschlagung an einer Betätigungsfläche des entsprechenden Schaltelements der Umschalteinrichtung. Dieses Schaltelement wird durch eine kurzzeitige Druckbeaufschlagung in Form eines Betätigungsimpulses nacheinander in jeweils eine seiner beiden Schaltstellungen bewegt und verstellt den Ventilschieber in entsprechende Schaltstellungen, in diesen es diesen anschließend hält.
Alternativ dazu kann die Druckbeaufschlagung an einer Stirnfläche des Ventilschiebers erfolgen, wobei dieser sich an dem entsprechenden Schaltelement der Umschalteinrichtung abstützt, so dass nach jedem Betätigungsimpuls vom Schaltelement der Umschalteinrichtung jeweils nacheinander eine der beiden Positionen eingenommen wird. Erfindungsgemäß sollen dabei den einzelnen Umschalteinrichtungen Federn mit unterschiedlichen Druckgradienten zusortiert werden, so dass der jeweilige Umschaltvorgang erst dann ausgelöst wird, wenn eine Beaufschlagung der aus Umschalteinrichtung und Ventilschieber bestehenden Einheit mit einem entsprechenden Druck erfolgt.
Alternativ dazu können sämtliche Umschalteinrichtungen oder Schaltventile, die in einem entsprechenden Steuersystem einer Hubkolbenbrennkraftmaschine verwendet werden, mit gleichen Federn versehen sein, wenn sich die Betätigungsflächen der einzelnen Ventilschieber hinsichtlich ihrer Größe voneinander unterscheiden. Dieser Größenunterschied der Betätigungsflächen führt ebenfalls dazu, dass die einzelnen Umschalteinrichtungen oder Ventilschieber der Schaltventile auf unterschiedliche Drücke ansprechen. Zu diesem Zweck müssen folglich unterschiedlich dimensionierte Bauelemente hergestellt werden, was eventuell den Fertigungsaufwand erhöht.
Weiterhin soll jeder Zylindereinheit ein Klopfsensor zugeordnet sein, der ein Klopfsignal auf die Steuereinrichtung überträgt. Eine Auswertesoftware kann dann über den Kurbelwellensensor ermitteln, an welcher Zylindereinheit eine Fehlschaltung auftritt. Alternativ dazu besteht auch die Möglichkeit, jeder Zylindereinheit im Kurbelgehäuse der Hubkolbenbrennkraftmaschine einen Wegsensor zuzuordnen, der die Position des jeweiligen Kolbens im unteren Totpunkt ermittelt. Daraus kann dann abgeleitet werden, welche Positionen die jeweiligen Kolben und somit die Verstelleinrichtungen einnehmen.
Außerdem ist es zweckmäßig, die einzelnen jeweils aus einer Umschalteinrichtung und einem Schaltventil bestehenden Einheiten derart auszubilden, dass das jeweilige Schaltelement der entsprechenden Umschalteinrichtung gemeinsam axial verschiebbar mit dem Ventilschieber in einem Ventilgehäuse oder in einer Aufnahmebohrung eines Pleuels angeordnet ist. Das Schaltventil kann dabei beispielsweise als 4/2-Wegeventil ausgebildet sein, das in seinen beiden Schaltstellungen jeweils einen von zwei Druckräumen einer Einrichtung zur Betätigung der Verstelleinrichtung drucklos zur Ölwanne öffnet.
Die einzelnen Umschalteinrichtungen können als Druckschalter ausgebildet sein, wobei dieser Druckschalter ein axial verschiebbares Schaltelement aufweist, welches bei jeder Druckbetätigung zwischen zwei Positionen hin- und hergeschaltet wird. Nach einer entsprechenden Druckbetätigung, die einem Betätigungsimpuls entspricht, verbleibt das axial verschiebbare Schaltelement in dieser Position bis eine neue Druckbetätigung erfolgt. In diesem Zusammenhang besteht die Möglichkeit, den Druckschalter mit einer Kugelschreibermechanik zu versehen, die mit einer Druckhülse, einer Steuerhülse, einem Führungselement und einem Federelement versehen ist. Dabei weisen diese Bauelemente jeweils Längsnuten mit zwischen diesen liegenden Stegen auf, und die Stege sind stirnseitig mit schräg verlaufenden Abstützflächen versehen. Die Druckhülse bewegt die mit dem Ventilschieber zusammenwirkende Steuerhülse axial und verdreht sie dabei, so dass die Steuerhülse in unterschiedlichen axialen Stellungen am Führungselement positioniert wird.
Weiterhin kann die Verstelleinrichtung zur Veränderung eines Verdichtungsverhältnisses jeweils als Exzenter ausgebildet sein, das ein Kolbenbolzenlager aufnimmt, wobei die Lage des Exzenters über zumindest einen im Pleuel angeordneten Stellkolben in zwei Stellungen veränderbar ist und wobei der zumindest eine Stellkolben durch das von der Umschalteinrichtung beherrschte Schaltventil betätigt wird. Vorzugsweise können zwei Stellkolben vorgesehen sein, die unmittelbar in Aufnahmebohrungen des Pleuels eingesetzt sind. Jeder der Stellkolben bildet somit ein Bauelement eines einfach wirkenden Hydraulikzylinders, wobei die jeweiligen Druckräume, wie bereits zuvor erläutert, wahlweise über das 4/2-Wegeventil zum Tank hin entleert werden sollen.
Schließlich wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe auch im Rahmen eines Verfahrens zum Betrieb einer Vorrichtung zur Veränderung eines Verdichtungsverhältnisses einer Hubkolbenbrennkraftmaschine dadurch gelöst, dass die einzelnen Umschalteinrichtungen mit unterschiedlichen, sich voneinander unterscheidenden Ansprechschwellen, die zueinander abgestuft sind, versehen sind, dass eine Steuereinrichtung eine Fehlstellung der Verstelleinrichtungen einer oder mehrerer Zylindereinheiten gegenüber der Stellung der Verstelleinheiten der übrigen Zylindereinheiten erfasst, dass aufgrund dessen in einem Resetmodus der Betätigungsimpuls derart modifiziert wird, dass dieser einer der Ansprechschwellen der Umschalteinrichtung entspricht und dass die Stellung der zumindest einen Vorrichtung, die eine Fehlstellung aufweist, durch einen oder mehrere Schaltvorgänge der zumindest einem Umschaltrichtung an die Stellung der übrigen Vorrichtungen angepasst wird.
Dabei sollen weiterhin die Umschalteinrichtungen mit einem variablen Schmiermitteldruck aus einem jeder Zylindereinheit zugeordneten Pleuellager beaufschlagt werden, wobei das Druckniveau der einzelnen Schmiermitteldrücke jeweils auf die Ansprechschwelle eine der Umschalteinrichtungen abgestimmt ist, so dass beim niedrigsten Druckniveau nur eine Umschalteinrichtung, beim nächsthöheren Druckniveau zwei Umschalteinrichtungen und schließlich beim höchsten Druckniveau sämtliche Umschalteinrichtungen betätigt werden. Zur Bereitstellung unterschiedlicher Schmiermitteldrücke kann die Schmiermittelpumpe verstellbar sein, so dass sich deren Fördervolumen verändern lässt, um den Schmiermitteldruck bis über das Pleuellager zugeführten Motoröls zu variieren. Der den Umschalteinrichtungen oder dem Ventilschieber des Schaltventils zugeführte Betätigungsdruck kann alternativ dazu auch mittels eines verstellbaren Druckregelventils eingestellt werden.
Im Rahmen des Verfahrens können weiterhin Klopfsensoren und ein Kurbelwellensensor vorgesehen sein, über die eine Fehlstellung einer der Verstelleinrichtungen ermittelt wird, wobei dieses Signal dem Motorsteuergerät zugeführt wird und wobei mittels einer Auswertungssoftware festgestellt wird, an welcher Zylindereinheit die entsprechende Verstellvorrichtung eine Fehlstellung einnimmt, woraufhin dann durch eine Verstellung des Fördervolumens der Schmiermittelpumpe oder durch das verstellbare Druckregelventil das Druckniveau des Betätigungsdruckes entsprechend verstellt wird. Je nachdem, ob bei einer einzelnen Zylindereinheit oder bei mehreren Zylindereinheiten eine Fehlstellung vorliegt, können im Rahmen des Resetmodus eine oder mehrere Schaltungen erforderlich sein, um diese Zylindereinheiten zu den übrigen Zylindereinheiten zu synchronisieren. Eine entsprechende Logik ist dabei in der Auswertungssoftware hinterlegt, um für jeden Einzelfall eine sinnvolle Abfolge von Schaltvorgängen herbeizuführen.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination von Merkmalen des jeweiligen unabhängigen Patentanspruchs 1, 2 oder 13 mit den von diesen abhängigen Patentansprüchen beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, soweit sie aus den Patentansprüchen, den Vorteilsangaben zu den Patentansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele oder zumindest aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Patentansprüche auf die Zeichnung durch entsprechende Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Patentansprüche nicht beschränken.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der ein Ausführungsbeispiel vereinfacht dargestellt ist. Es zeigen:
1 ein Pleuel einer Hubkolbenbrennkraftmaschine mit einer Verstelleinrichtung zur Veränderung eines Verdichtungsverhältnisses in einer Zylindereinheit, welcher dieses Pleuel zugeordnet ist,
1a ein Druckregelventil zur Änderung eines hydraulischen Betätigungsdrucks an den Umschalteinrichtungen, die den Pleuels einer Hubkolbenbrennkraftmaschine zugeordnet sind,
2 ein Diagramm für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit vier Zylindereinheiten, auf dem der Betätigungsdruck für jede Zylindereinheit angegeben ist, bei welchem an der entsprechenden Umschalteinrichtung bzw. am Schaltventil ein Schaltvorgang ausgelöst wird,
3 einen Verfahrensablauf bei einer Umschaltung der Verstelleinrichtungen der Hubkolbenbrennkraftmaschine, bei der die Betätigungsdrücke gemäß 2 ausgebildet sind und eine normale Umschaltung vom Schaltzustand A auf den Schaltzustand B erfolgt,
4 ein Ablauf einer Schaltung im Resetmodus, wobei am Zylinder I eine Fehlfunktion aufgetreten ist,
5 eine Schaltung im Resetmodus, wobei am Zylinder IV eine Fehlfunktion aufgetreten ist,
6 eine Schaltung im Resetmodus, wobei eine Fehlstellung am Zylinder II ermittelt wurde und
7 eine Schaltung im Resetmodus, wobei eine Fehlstellung am Zylinder III ermittelt wurde.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
In der 1 ist mit 1 ein Pleuel einer Hubkolbenbrennkraftmaschine bezeichnet, das ein Pleuellagerauge 2 zur Anordnung des Pleuels auf einem Kurbelzapfen einer nicht näher dargestellten Kurbelwelle aufweist. Das Pleuellagerauge 2 wird dabei durch das Pleuel 1 und einen Lagerdeckel 3 gebildet. Von dem Pleuellagerauge 2 führt ein Pleuelschaft 4 zu einem Pleuelauge 5, welches ein Kolbenbolzenlager 6 aufnimmt. Dieses Kolbenbolzenlager 6 dient zur Aufnahme eines nicht näher dargestellten Kolbenbolzens, an dem ein Kolben einer entsprechenden Zylindereinheit fixiert ist, wobei letztere Elemente ebenfalls nicht dargestellt sind.
Wie aus der 1 hervorgeht, ist im Bereich des Pleuelauges 5 eine Verstelleinrichtung 7 zur Veränderung eines Verdichtungsverhältnisses der Zylindereinheit, in welcher dieses Pleuel 1 verwendet wird, vorgesehen. Zu diesem Zweck ist das Pleuelauge 5 mit einem größeren Innendurchmesser ausgebildet, und es nimmt einen Exzenter 8 auf, wobei der Exzenter 8 das Kolbenbolzenlager 6 exzentrisch aufnimmt. Weiterhin weist der Exzenter 8 Laschen 9 und 10 auf, an denen über Gelenke 11 und 12 Kolbenstangen 13 und 10 auf, an denen über Gelenke 11 und 12 Kolbenstangen 13 und 14 angreifen. Die Kolbenstange 13 ist an ihrem vom Gelenk 10 abgewandten Ende über ein weiteres Gelenk 15 mit einem Stellkolben 16 verbunden. Dieser Stellkolben 16 ist in einer Zylinderbohrung 17 längsverschiebbar geführt, wobei die Zylinderbohrung 17 im Pleuelschaft 4 vorgesehen ist. Der Stellkolben 16 und die Zylinderbohrung 17 begrenzen einen Druckraum 18.
Die andere Kolbenstange 14, die über das Gelenk 12 an der Lasche 10 befestigt ist, weist an ihrem anderen Ende ein Gelenk 19 auf, an welchem ein Stellkolben 20 geführt ist, der in einer Zylinderbohrung 21 dichtend geführt ist, so dass ein Druckraum 22 gebildet wird.
In der Darstellung nach der 1 befindet sich die Verstelleinrichtung 7 in einer Position, in welcher zwischen einem Mittelpunkt 23 des Pleuellagerauges 2 und einem Mittelpunkt 24 des Kolbenbolzenlagers ein größter Abstand geschaffen wird. In dieser Stellung der Verstelleinrichtung 7 würde die entsprechende Zylindereinheit, in welcher das Pleuel 1 verwendet wird, mit dem höchsten Verdichtungsverhältnis betrieben werden. Wie weiterhin aus der Darstellung hervorgeht, befindet sich die Kolbenstange 13 in ihrer am weitesten aus der Zylinderbohrung 17 herausgeschobenen Stellung, während die Kolbenstange 14 vollständig in die Zylinderbohrung 21 eingefahren ist.
Die Druckräume 18 und 22 werden zu diesem Zweck mit unter Druck stehendem Schmiermittel aus dem Pleuellagerauge 2 versorgt, wobei dieses Schmiermittel mittels einer verstellbaren Ölpumpe 25 aus einer Ölwanne 26 über eine Ölgalerie 27 durch die nicht dargestellte Kurbelwelle hindurch dem nicht dargestellten Pleuellager und schließlich einer Druckleitung 28 zugeführt wird. Diese Druckleitung 28 ist verzweigt in zwei Druckkanäle 29 und 30, die jeweils zu dem Druckraum 18 bzw. dem Druckraum 22 führen, und in eine Steuerleitung 31, die eine Umschalteinrichtung 32 stirnseitig beaufschlagt. Diese Umschalteinrichtung 32 bildet eine Einheit 33 mit einem Schaltventil 34, welches als 4/2-Wegeventil ausgebildet ist.
Die Umschalteinrichtung soll dabei als Druckschalter ausgebildet sein, mit dem eine Flip-Flop-Schaltung ausgeführt werden kann. Hierfür eignet sich beispielsweise eine Kugelschreibermechanik, die unter anderem Gegenstand der DE 10 2010 016 037 A1 ist. In der vorliegenden Darstellung ist ein Ventilschieber 35 des Schaltventils 34 an seiner von dem Anschluss der Steuerleitung 31 an die Umschalteinrichtung 32 abgewandten Ende durch eine als Druckfeder ausgebildete Feder 36 federbelastet. Gemäß der vorliegenden Erfindung sollen die entsprechenden Pleuels 1 unterschiedlicher Zylindereinheiten mit Federn 36 ausgerüstet werden, die sich jeweils hinsichtlich ihres Druckgradienten voneinander unterscheiden. Alternativ dazu wird gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, eine Betätigungsfläche 37 der Umschalteinrichtung 32 hinsichtlich ihrer Größe zu variieren, so dass bei identischer Auslegung der Federn 36 sämtlicher Zylindereinheiten die über das Druckmittel auf die Umschalteinrichtung 32 übertragene Kraft von Zylindereinheit zu Zylindereinheit verändert werden kann. Mittels der verstellbaren Ölpumpe 25 wird außerdem der Druck in der Steuerleitung 31 derart variiert, dass der für eine Betätigung der Umschalteinrichtung 32 erforderliche Druckimpuls geliefert wird.
Wie weiterhin der 1 entnommen werden kann, steuert das Schaltventil 34 die Stellkolben 16 und 20 dadurch in eine andere Lage, dass das in dem jeweiligen Druckraum 18 oder 22 vorhandene Öl über Rücklaufleitungen 38 und 39 jeweils in die Ölwanne 26 abgeleitet werden kann.
In der 1a ist als alternative Lösung zu der bereits erläuterten Verwendung einer verstellbaren Ölpumpe 25 ein verstellbares Druckregelventil 40 dargestellt. In diesem Fall kann auf eine Verstellung des Fördervolumens der Ölpumpe 25 verzichtet werden.
In der 2 ist beispielhaft für eine Hubkolbenbrennkraftmaschine mit vier Zylindern I, II, III und IV dargestellt, wie die Ansprechschwellen der vier Pleuels ausgelegt werden können. In diesem Fall wird der mit I angegebene erste Zylinder eine Umschalteinrichtung aufweisen, die bei einem Betätigungsdruck p₁ eine Umschaltung des Schaltventils vornimmt. Für die Zylindereinheit II würde der Druck p₂ eingestellt werden. Dabei ist in der Klammer angegeben, dass beim Erreichen dieses Betätigungsdrucks natürlich an beiden Zylindereinheiten I und II eine Umschaltung des Schaltventils erfolgen wird.
Für die Zylindereinheit III gilt ein eingestellter Betätigungsdruck p₃, während für die Zylindereinheit IV mittels der entsprechenden Feder ein Betätigungsdruck p_max eingestellt ist. Wird der Betätigungsdruck p₃ erreicht, so führt das zu einer Umschaltung der Schaltventile der Zylindereinheiten I, II und III. Schließlich wird beim Erreichen des Betätigungsdruckes p_max eine Umschaltung an sämtlichen Umschalteinrichtungen und somit an sämtlichen Schaltventilen durchgeführt. Mittels der im Zusammenhang mit der 1 erläuterten verstellbaren Ölpumpe 25 oder mittels des verstellbaren Druckregelventils 40 werden in der Steuerleitung 31 Betätigungsimpulse hervorgerufen, die jeweils auf die angegebenen Betätigungsdrücke p₁ bis p_max abgestimmt sind. Soll eine normale Umschaltung sämtlicher Ventile von einer Schaltstellung A in eine Schaltstellung B vorgenommen werden, so wird generell der Betätigungsimpuls auf p_max eingestellt.
In der 3 ist eine entsprechende Umschaltprozedur mit Schaltstellungen A und B der Umschalteinrichtungen und der Schaltventile dargestellt, wobei ersichtlich ist, dass alle Zylindereinheiten I bis IV zunächst durch einen Betätigungsdruck p_max von der Schaltstellung A in die Schaltstellung B umgeschaltet werden und dass dann nach einer wiederholten Druckbeaufschlagung mit p_max wieder eine Umschaltung von der Schaltstellung B in die Schaltstellung A erfolgt. Hierbei handelt es sich um einen Schaltvorgang des Steuerungssystems, bei dem keine Fehlstellungen einzelner Zylindereinheiten vorliegen.
In den nachfolgenden 4 bis 7 soll anhand des gleichen Schemas erläutert werden, wie das Steuerungssystem Fehlstellungen einzelner Zylindereinheiten beseitigt und somit die Zylindereinheiten durch Verstellung in eine Grundposition synchronisiert.
Nach der 4 ist an der Verstelleinrichtung der Zylindereinheit I eine Fehlstellung aufgetreten. Das führt dazu, dass von der Ölpumpe 25 oder dem verstellbaren Druckregelventil 40 ein Druckimpuls mit dem Betätigungsdruck p₁ geliefert wird. Da die Zylindereinheit I auf diesen Betätigungsdruck p₁ eingerichtet ist, wird nur die Umschalteinrichtung dieser Zylindereinheit I betätigt, so dass deren Verstellung in eine Grundposition gemäß Schaltstellung A erfolgt.
In der 5 ist eine Fehlstellung der Zylindereinheit IV aufgetreten, was dazu führt, dass der Betätigungsdruck auf p₃ eingestellt wird, so dass die Verstelleinrichtung der Zylindereinheiten I, II und III aus der Schaltstellung A in die Schaltstellung B überführt werden, so dass die Stellungen sämtlicher Zylindereinheiten synchronisiert sind.
In der 6 befindet sich die Zylindereinheit II in einer Fehlstellung, woraufhin eine Synchronisierung dieser Zylindereinheit II in zwei Schritten erfolgt. Zunächst wird der Betätigungsdruck auf p₂ eingestellt, wodurch die Verstelleinrichtung für die Zylindereinheit I von A nach B umgeschaltet wird und die Zylindereinheit II von B nach A schaltet. In einem weiteren Schritt wird ein Betätigungsdruck p₁ geliefert, so dass nur noch die Zylindereinheit I von B nach A umgeschaltet wird.
Schließlich zeigt die 7 eine Fehlstellung der Zylindereinheit III, woraufhin ebenfalls eine Synchronisierung in zwei Schritten erfolgt. Zunächst wird ein Betätigungsdruck p₃ über die Steuerleitung auf die Umschalteinrichtungen übertragen, so dass die Zylindereinheiten I und II von der Schaltstellung A nach B umgeschaltet werden und dass die Zylindereinheit III von B nach A wechselt. Anschließend wird der Betätigungsdruck auf p₂ eingestellt, so dass die Zylindereinheiten I und II von B nach A schalten und folglich alle Zylindereinheiten I bis IV synchronisiert sind.
Bezugszeichenliste

1: Pleuel
2: Pleuellagerauge
3: Lagerdeckel
4: Pleuelschaft
5: Pleuelauge
6: Kolbenbolzenlager
7: Verstelleinrichtung
8: Exzenter
9: Lasche
10: Lasche
11: Gelenk
12: Gelenk
13: Kolbenstange
14: Kolbenstange
15: Gelenk
16: Stellkolben
17: Zylinderbohrung
18: Druckraum
19: Gelenk
20: Stellkolben
21: Zylinderbohrung
22: Druckraum
23: Mittelpunkt
24: Mittelpunkt
25: verstellbare Ölpumpe
26: Ölwanne
27: Ölgalerie
28: Druckleitung
29: Druckkanal
30: Druckkanal
31: Steuerleitung
32: Umschalteinrichtung
33: Einheit
34: Schaltventil
35: Ventilschieber
36: Feder
37: Betätigungsfläche
38: Rücklaufleitung
39: Rücklaufleitung
40: Verstellbares Druckregelventil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010016037 A1 [0006, 0040]

Claims

Umschalteinrichtungen (32) mit Schaltventilen (34), die innerhalb eines Steuerungssystems angeordnet sind, wobei über die Schaltventile (34) Verstelleinrichtungen (7) zur Veränderung eines Verdichtungsverhältnisses von Zylindereinheiten einer Hubkolbenbrennkraftmaschine betätigt werden, wobei jede der Umschalteinrichtungen (32) gemeinsam mit dem Schaltventil (34) einer Zylindereinheit der Hubkolbenbrennkraftmaschine zugeordnet ist und sich gemeinsam mit einem Ventilschieber (35) des Schaltventils (34) abwechselnd in zwei unterschiedliche Schaltstellungen (A und B) bewegt sowie das Schaltventil (34) jeweils in einer dieser Schaltstellungen (A und B) fixiert, wobei eine erste Schaltstellung (A) einer Position der Verstelleinrichtung (7) in einem niedrigen Verdichtungsverhältnis der Zylindereinheit und eine zweite Schaltstellung (B) einer Position der Verstelleinrichtung (7) in einem höheren Verdichtungsverhältnis der Zylindereinheit entspricht und wobei alle Umschalteinrichtungen (32) oder Schaltventile (34) mit einem gemeinsamen Betätigungsimpuls beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ansprechschwellen der einzelnen Umschalteinrichtungen (32) oder Schaltventile (34) voneinander unterscheiden und zueinander abgestuft sind und dass eine Steuerungseinrichtung vorgesehen ist, die beim Abweichen des Verdichtungsverhältnisses einzelner Zylindereinheiten von dem der übrigen Zylindereinheiten in einem Resetmodus den Betätigungsimpuls derart modifiziert, dass dieser einer der Ansprechschwellen entspricht.
Umschalteinrichtungen (32) und mit diesen zusammenwirkende Schaltventile (34), welche als Einheiten (33) zur Betätigung von Verstelleinrichtungen (7) für eine Veränderung eines Verdichtungsverhältnisses einer Hubkolbenbrennkraftmaschine vorgesehen sind, wobei jede aus Umschalteinrichtung (32) und Schaltventil (34) bestehende Einheit (33) vorgesehen ist, um einer Zylindereinheit der Hubkolbenbrennkraftmaschine zugeordnet zu werden, wobei die Einheit (33) abwechselnd in zwei unterschiedliche Schaltstellungen (A und B) bewegbar sowie jeweils in jeder dieser Schaltstellungen (A oder B) fixierbar ist, wobei eine erste Schaltstellung (A) einer Position der Verstelleinrichtung in einem niedrigen Verdichtungsverhältnis der Zylindereinheit und eine zweite Schaltstellung (B) einer Position der jeweiligen Verstelleinrichtung (7) in einem höheren Verdichtungsverhältnis der Zylindereinheit entspricht und wobei alle Umschalteinrichtungen (32) mit einem gemeinsamen Betätigungsimpuls beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ansprechschwellen der einzelnen Einheiten (33) voneinander unterscheiden und zueinander abgestuft sind und dass die Einheiten (33) ausgebildet sind, um in einem Resetmodus, in welchem sie beim Abweichen des Verdichtungsverhältnisses einzelner Zylindereinheiten von dem der übrigen Zylindereinheiten ansteuerbar sind, über eine Steuerungseinrichtung mit modifizierten Betätigungsimpulsen beaufschlagt zu werden, wobei die Betätigungsimpulse jeweils auf eine der unterschiedlichen Ansprechschwellen abgestimmt sind.
Umschalteinrichtungen nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungsimpuls als ein auf die Umschalteinrichtungen übertragener hydraulischer Betätigungsdruck ausgebildet ist, der im Resetmodus verändert wird.
Umschalteinrichtungen nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtungen (32) Schaltelemente aufweisen, die zumindest mittelbar über den hydraulischen Betätigungsdruck beaufschlagt und entgegen der Kraft einer Feder (36) jeweils in eine Lage bewegt werden, in der eine Umschaltung in die jeweils andere Schaltstellung (A oder B) des Ventilschiebers (35) erfolgt, wobei die den einzelnen Umschalteinrichtungen (32) zugeordneten Federn (36) unterschiedliche Druckgradienten aufweisen.
Umschalteinrichtungen nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventile (34) jeweils einen Ventilschieber (35) aufweisen, wobei die Ventilschieber (35) an einer Betätigungsfläche mit dem hydraulischen Betätigungsdruck beaufschlagt und entgegen der Kraft einer Feder (36) jeweils in eine Lage bewegt werden, in der eine Arretierung des Ventilschiebers (35) in seiner jeweils anderen Schaltstellung (A oder B) erfolgt, wobei die den einzelnen Schaltventilen (34) zugeordneten Federn (36) unterschiedliche Druckgradienten aufweisen.
Umschalteinrichtungen nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltventile (34) jeweils einen Ventilschieber (35) aufweisen, wobei die Ventilschieber (35) an einer Betätigungsfläche mit dem hydraulischen Betätigungsdruck beaufschlagt und entgegen der Kraft einer Feder (36) jeweils in eine Lage bewegt werden, in der eine Arretierung des Ventilschiebers (35) in seiner jeweils anderen Schaltstellung (A oder B) erfolgt, wobei sich die Betätigungsflächen der einzelnen Ventilschieber (37) hinsichtlich ihrer Größe voneinander unterscheiden.
Umschalteinrichtungen nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtungen (32) Schaltelemente aufweisen, die zumindest mittelbar über den hydraulischen Betätigungsdruck an einer Betätigungsfläche (37) beaufschlagt und entgegen der Kraft einer Feder (36) jeweils in eine Lage bewegt werden, in der eine Umschaltung in die jeweils andere Schaltstellung des Ventilschiebers (35) erfolgt, wobei sich die Betätigungsflächen (37) der einzelnen Umschalteinrichtungen (32) hinsichtlich ihrer Größe voneinander unterscheiden.
Umschalteinrichtungen nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Zylindereinheit ein Klopfsensor zugeordnet ist, der ein Klopfsignal auf die Steuereinrichtung überträgt.
Umschalteinrichtungen nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Umschalteinrichtungen (32) gemeinsam axial verschiebbar mit dem Ventilschieber (35) in einem Ventilgehäuse oder in einer Aufnahmebohrung eines Pleuels angeordnet ist.
Umschalteinrichtungen nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede der Umschalteinrichtungen (32) als Druckschalter ausgebildet ist, dessen axial verschiebbares Schaltelement bei jeder Druckbetätigung zwischen zwei Positionen hin- und hergeschaltet wird.
Umschalteinrichtungen nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckschalter eine Kugelschreibermechanik aufweist, die mit einer Druckhülse, einer Steuerhülse, einem Führungselement und einem Federelement versehen ist, die jeweils Längsnuten mit schräg verlaufenden Abstützflächen aufweisen, wobei die Druckhülse die mit dem Ventilschieber zusammenwirkende Steuerhülse axial bewegt und verdreht, so dass diese in unterschiedlichen axialen Stellungen am Führungselement positioniert wird.
Umschalteinrichtungen nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtungen (7) zur Veränderung eines Verdichtungsverhältnisses jeweils als ein Kolbenbolzenlager (6) aufnehmender Exzenter (8) ausgebildet sind, wobei die Lage des Exzenters (8) über zumindest einen im Pleuel (1) angeordneten Stellkolben (16, 20) in zwei Stellungen veränderbar ist und wobei der zumindest eine Stellkolben (16, 20) durch das von der Umschalteinrichtung (32) beherrschte Schaltventil (34) betätigt wird.
Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zur Veränderung eines Verdichtungsverhältnisses einer Hubkolbenbrennkraftmaschine, bei welcher mit Umschalteinrichtungen (32) versehene Schaltventile (34) vorgesehen sind, die jeweils jeder Zylindereinheit der Hubkolbenbrennkraftmaschine zugeordnet sind, wobei Ventilschieber (35) von den Umschalteinrichtungen (32) wahlweise nacheinander in zwei unterschiedliche Schaltstellungen (A oder B) bewegt sowie in diesen jeweils fixieren werden, wobei eine erste Schaltstellung (A) einem Betrieb der Zylindereinheit mit niedrigem Verdichtungsverhältnis und eine zweite Schaltstellung (B) einem Betrieb mit höherem Verdichtungsverhältnis entspricht und wobei alle Umschalteinrichtungen (32) mit einem gemeinsamen Betätigungsimpuls beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Umschalteinrichtungen (32) mit unterschiedlichen, sich voneinander unterscheidenden Ansprechschwellen, die zueinander abgestuft sind, versehen sind, dass eine Steuereinrichtung eine Fehlstellung von Verstelleinrichtungen (7) einer oder mehrerer Zylindereinheiten gegenüber der Stellung der Verstelleinheiten (7) der übrigen Zylindereinheiten erfasst, dass auf Grund dessen in einem Resetmodus der Betätigungsimpuls derart modifiziert wird, dass dieser einer der Ansprechschwellen der Umschalteinrichtungen (32) entspricht und dass die Stellung der zumindest einen Verstelleinrichtung (7), die eine Fehlstellung aufweist, durch einen oder mehrere Schaltvorgänge der zumindest einen Umschalteinrichtung (32) an die Stellung der übrigen Verstelleinrichtungen (7) angepasst wird.
Verfahren nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschalteinrichtungen (32) mit einem variablen Schmiermitteldruck aus einem jeder Zylindereinheit zugeordneten Pleuellager beaufschlagt werden, wobei das Druckniveau der einzelnen Schmiermitteldrücke jeweils auf die Ansprechschwelle eine der Umschalteinrichtungen (32) abgestimmt ist, so dass beim niedrigsten Druckniveau nur eine Umschalteinrichtung (32), beim nächst höheren Druckniveau zwei Umschalteinrichtungen (32) und schließlich beim höchsten Druckniveau sämtliche Umschalteinrichtungen (32) betätigt werden.
Verfahren nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass über einen Klopfsensor und einen Kurbelwellensensor eine Fehlstellung einer der Verstelleinrichtungen (7) ermittelt wird, dass dieses Signal einem Motorsteuergerät zuführt, wobei mittels einer Auswertungssoftware festgestellt wird, an welcher Zylindereinheit die Verstelleinrichtung (7) eine Fehlstellung einnimmt, woraufhin durch eine Verstellung des Fördervolumens einer Schmiermittelpumpe (25) oder einer Verstellung eines Druckregelventils (40) das Druckniveau des Schmiermitteldruckes entsprechend verstellt wird.