转换阀和带有这种转换阀的内燃机以及用于转换阀的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于具有可调整的压缩比的内燃机的转换阀，以及一种根据权利要求14的前序部分所述的方法和一种根据权利要求18的前序部分所述的内燃机。
【背景技术】
[0002]图1显示了由文件DE 10 2010 016 037 A1已知的具有可调整的压缩比的内燃机在连杆的区域中的细节。如此在图1中显示了连杆10，其具有升程轴承眼(Hublagerauge) 11和连杆轴承眼12，其中，升程轴承眼11用于将连杆10连结到在图1中未示出的曲轴处而连杆轴承眼12用于将连杆10连结到在图1中未示出的内燃机的气缸活塞处。连杆10关联有偏心轮调整装置，其具有偏心轮体14和偏心轮杆15，16。偏心轮体14具有相对于连杆轴承眼12的中心17偏心地布置的带有中心18的活塞销孔，其中，活塞销孔容纳活塞销。偏心轮调整装置13用于调整有效的连杆长度leff，其中，活塞销孔的中心18与升程轴承眼11的中心19的距离可被理解为连杆长度。为了使偏心轮体14旋转并且由此为了改变有效连杆长度leff，偏心轮调整装置13的偏心轮杆15，16可移位。每个偏心轮杆15关联有活塞20或21，其在液压腔22或23中可移动来支承或引导。
[0003]在液压腔22，23中存在液压力，其作用到与偏心轮杆15，16相关联的活塞20或21上，其中，根据在液压腔22，23中的油量偏心轮杆能或不能移位。
[0004]通过内燃机的惯性力和负载力的作用来启动偏心轮调整装置13的调整，其在内燃机的工作冲程中作用到偏心轮调整装置13上。在工作冲程期间，作用到偏心轮调整装置13上的力的作用方向不断变化。调整运动通过以液压油加载的作用到偏心轮杆15，16上的活塞20，21来辅助，其中，活塞20，21防止由于作用到偏心轮调整装置13上的力的变化的作用方向偏心轮调整装置13回位。与活塞20，21共同作用的偏心轮杆15，16在两侧连结到偏心轮体14处。液压腔22和23 (活塞20，21在其中被引导)通过液压油管路24和25从升程轴承眼11出来可以液压油加载。止回阀26和27防止液压油从液压腔23和24流回到液压管路24和25中。在连杆10的孔28中容纳有转换阀29，其功能同样已由文件DE10 2010 016 037 A1已知，其中，转换阀29的转换位置确定液压腔22和23中的哪个以液压油来填充而液压腔22和23中的哪个被排空，其中，偏心轮调整装置13的调整方向或旋转方向取决于此。
[0005]在此，液压腔22和23通过流体管路30或31与容纳转换阀29的孔28接触。在图1中示意性地显示了转换阀29中的操纵元件32、弹簧元件33和控制活塞34，其中，转换阀29的这些结构元件的功能已由文件DE 10 2010 016 037 A1已知。
[0006]如上面所实施的那样，作用到在液压腔22，23中所引导的活塞20，21上的液压油从升程轴承眼11出发通过液压管路24和25被输送给液压腔22，23，其中，连杆10以升程轴承眼11于在图1中未示出的曲轴处作用成使得在曲轴、即其曲轴轴颈与升程轴承眼11之间布置有连杆轴瓦35。
[0007]根据文件DE 10 2010 016 037 A1，转换阀的控制活塞可由圆珠笔机构式的转换机构移位或转换，其中，除了操纵元件和弹簧元件之外，转换机构优选地具有构造为控制套的、固定的卡锁元件和构造为旋转套的旋转元件。弹簧元件、控制活塞、旋转元件和操纵元件在控制活塞的移位方向上观察全都先后定位。卡锁元件至少逐段地径向上在外部包围旋转元件和操纵元件。因此，转换阀具有相对长的结构形式。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供一种用于具有可调整的压缩比的内燃机的转换阀(其具有紧凑的结构形式)、一种用于转换阀的方法和一种具有这样的转换阀的内燃机。
[0009]提出一种具有权利要求1的特征的用于内燃机的转换阀、以及一种具有权利要求14的特征的用于转换阀的方法和一种具有权利要求18的特征的内燃机。从接下来的说明书、附图中以及从权利要求中得到有利的特征、设计方案和改进方案，其中，一设计方案中的各个特征不限于此。而是一个设计方案中的一个或多个特征可与另一设计方案中的一个或多个特征结合成另外的设计方案。独立权利要求1，14和18的表达方式在其所表示的形式中仅用作待要求保护的对象的表达方式的第一方案。因此，表达方式的一个或多个特征可被交换以及省略，但是同样也可被附加地补充。根据特殊的实施例所列举的特征也可被普遍化或同样被应用在其它实施例、尤其运用中。
[0010]本发明涉及一种用于具有可调整的压缩比的内燃机的转换阀，即用于控制尤其用于偏心轮调整装置的液压油流，其具有可由圆珠笔机构式的转换机构移动的控制活塞。控制活塞根据其转换位置控制液压油流。此外，转换机构包括至少一个操纵元件和卡锁元件。控制活塞和转换机构的操纵元件以及卡锁元件至少彼此交织成使得它们在控制活塞的移位方向上观察至少逐段地同心地相叠地来实施。由此可缩短转换阀的结构形式并且相应地实现转换阀的更紧凑的结构形式。
[0011]优选地，控制活塞至少逐段地径向上在外部同心地包围操纵元件和卡锁元件。在优选的设计方案中，操纵元件至少逐段地径向上在外部同心地包围卡锁元件。这对于提供转换阀的紧凑的结构形式是有利的。
[0012]根据优选的改进方案，转换机构的用作回位元件的弹簧元件至少逐段地径向上在外部同心地包围操纵元件和卡锁元件。由此可进一步缩短转换阀的结构形式并且相应地实现转换阀的还更紧凑的结构形式。
[0013]优选地，弹簧元件延伸到控制活塞的环绕的槽中并且支撑在控制活塞处。
[0014]优选的是，弹簧元件径向上在外部至少逐段地同心地包围槽的径向上在内部的限制壁，并且槽的径向上在外部的限制壁径向上在外部至少逐段地同心地包围弹簧元件。
[0015]根据优选的改进方案，转换机构的旋转元件在控制活塞的移位方向上观察定位在操纵元件之前或之后。有利地，控制活塞至少逐段地径向上在外部同心地包围旋转元件。在优选的实施形式中，旋转元件至少逐段地径向上在外部同心地包围卡锁元件。这也对于提供转换阀的紧凑的结构形式是有利的。
[0016]优选的是，操纵元件压靠旋转元件或旋转元件压靠操纵元件。
[0017]优选地，旋转元件通过操纵元件可平移移位，其中，如果旋转元件的至少一个突起从卡锁元件的槽中运动出来，那么旋转元件可相对于卡锁元件旋转。
[0018]在优选的实施形式中，控制活塞在第一转换位置中使第一端子连接且使第二端子分离，而在第二转换位置中控制活塞使第一端子分离且使第二端子连接，即这样使得在第一转换位置中与第一端子中的一个相联结的、引导至偏心轮调整装置的第一液压腔的流体管路和与第一端子中的另一个相联结的流体管路相联结用于排空第一液压腔，并且在第二转换位置中与第二端子中的一个相联结的、引导至偏心轮调整装置的第二液压腔的流体管路和与第二端子中的另一个相联结的流体管路相联结用于排空第二液压腔。在此，端子中的一个(通过其相应的液压腔可排空)由压力腔提供。在压力腔中为了操纵操纵元件可建立压力脉冲，从而实现相应的液压腔排空到用于操纵操纵元件的压力腔中。
[0019]优选的是，两个端子(通过其液压腔可排空)与用于操纵操纵元件的压力腔相连接，从而分别抵抗在压力腔中存在的油压力实现这两个液压腔中的每个的排空。
[0020]根据本发明的另一构思(其可独立地或者还与上面以及接下来所说明的设计方案结合地相联系)，提出一种用于内燃机的转换阀，该转换阀用于具有可调整的压缩比的内燃机，即用于控制液压油流尤其用于偏心轮调整装置，其具有可由圆珠笔机构式的转换机构移动的控制活塞(37)，其中，控制活塞(37)根据其转换位置控制液压油流，并且其中，转换机构包括至少一个操纵元件(38)和卡锁元件(39)，其特征在于，控制活塞(37)在第一转换位置中使第一端子(A，A*)连接而使第二端子(B，B*)分离，并且控制活塞(37)在第二转换位置中使第一端子(A，A*)分离而使第二端子(B，B*)连接，即这样使得在第一转换位置中与