具有可液压操作的控制装置和可电磁操作的切换阀的长度可调的连杆,往复活塞式发动机和车辆的制作方法

文档序号:17294588发布日期:2019-04-03 04:16阅读:98来源:国知局
具有可液压操作的控制装置和可电磁操作的切换阀的长度可调的连杆,往复活塞式发动机和车辆的制作方法

本发明涉及一种用于往复活塞式发动机、特别是用于往复活塞式内燃机的长度可调的连杆,其中,该连杆具有长度调节装置,借助该长度调节装置能够调节连杆的有效长度。

此外,本发明还涉及一种具有根据本发明的连杆的往复活塞式发动机、特别是这样的构造为往复活塞式内燃机的往复活塞式发动机,以及一种具有这样的往复活塞式发动机的车辆。



背景技术:

通常将在往复活塞式发动机中连接该往复活塞式发动机的曲轴与活塞的杆状连接元件称为连杆。在此,连杆用于将动力活塞(kraftkolben)或工作活塞的直线运动、特别是活塞的线性振动轴向运动转换为曲轴的圆形运动或者反过来将曲轴的圆形运动转换为活塞的直线运动。

一般将构造为用于在往复活塞式发动机中借助连杆将一个或多个活塞的线性振动运动、亦即平移运动转换为旋转运动或者反过来将旋转运动转换为平移运动的轴理解为本发明意义上的曲轴。

为了与活塞和曲轴连接,连杆通常在其两个端部区域中分别具有一个连杆孔、优选一个较小的连杆孔和一个较大的连杆孔。

活塞在较小的连杆孔上可以借助活塞销紧固在连杆上。连杆可经由较大的连杆孔与曲轴连接,其中,在较大的连杆孔中通常设置有构造为滑动轴承的连杆轴承,该连杆轴承利用液压介质、特别是利用往复活塞式发动机的发动机油进行润滑。

在此,连杆分别围绕一根旋转轴线可旋转地围绕曲轴和活塞销支承,其中,两根旋转轴线之间的间距限定有效连杆长度或实际(effektiv)连杆长度。通过改变有效连杆长度、特别是通过对有效连杆长度的调节,可以在往复活塞式发动机中改变压缩比,这是因为有效连杆长度的改变导致活塞运动的上止点的移动。

长度可调的连杆特别是在压缩比可变的往复活塞式发动机中用于调节压缩比。通过改变有效连杆长度来改变压缩比基本上由现有技术、例如由de102012020999a1、wo2015/055582a2、pct/ep2016/064193以及由奥地利专利申请a50720/2015、a50723/2015、a50724/2015、a50725/2015和a50930/2015和de102016080306已知,其中,上述公开文献示出了长度可调的连杆的各种不同方案。

在de102012020999a1中说明的长度可调的连杆具有设置在较小的连杆孔中的凸轮,其中,为了对该凸轮进行调节在连杆体(pleuelstangenschaft)之外设置有两个液压缸,利用来自往复活塞式发动机的发动机油为这些液压缸供应液压介质。为了对两个液压缸进行控制和由此为了对连杆的长度进行调节,设置有控制装置,借助该控制装置可以分别为两个液压缸加载液压介质,使得产生所期望的长度变化。

由wo2015/055582a2公知了一种长度可调的连杆,其具有液压式长度调节装置,其中,连杆分为第一连杆区段和第二连杆区段,其中,两个连杆区段能够沿着连杆的纵轴线彼此相对地、特别是可伸缩的收缩或伸出移动,并且两个连杆区段中的一个连杆区段构成液压缸而另一个连杆区段则构成附属的液压活塞。为了对长度调节装置进行控制,设置有可液压操作的控制装置,该控制装置设置有垂直于曲轴轴线在连杆的纵向中心平面中可轴向移动的、单向作用的调节活塞作为调节元件。该调节活塞在连杆于往复活塞式发动机中的功能使用状态中能够借助在附属的往复活塞式发动机中存在的发动机油压克服借助弹簧产生的复位力从第一调节位置轴向移动到第二调节位置,其中,根据该调节活塞的调节位置释放或封锁液压式长度调节装置的一个或多个液压流入口或者流出口。经由复位弹簧的弹簧刚性可以调节:应该从多大的发动机油压起使得调节活塞从第一调节位置移动到第二调节位置中。

同样由pct/ep2016/064193公知了一种分为第一连杆区段和第二连杆区段的长度可调的连杆,该连杆具有液压式长度调节装置和可液压操作的、用于控制长度调节装置的控制装置。在pct/ep2016/064193中说明的控制装置具有第一阀和第二阀,这些阀分别具有一个设置在阀腔中的阀体,其中,各阀体能够分别通过复位力压靠到阀座上。在此,第一阀的第一阀腔与第一液压通道流通连接或者流体连通地连接,并且第二阀的第二阀腔与第二液压通道流通连接或者流体连通地连接。两个阀的阀体经由至少在第一位置与第二位置之间可移动的连接装置相互作用连接,所述连接装置与双向作用的调节活塞固定连接,其中,第一阀体在连接装置的第一位置中而第二阀体在连接装置的第二位置中能够分别通过所述连接装置克服复位力而脱离配置的第一阀座或者第二阀座上,使得相应的第一阀腔或者第二阀腔能够与液压介质供应通道流通连接。相应在连接装置的其它位置中,第一阀体贴靠在第一阀座上或者第二阀体贴靠在第二阀座上,因而封锁了通向液压介质供应室的流通连接。控制装置的调节活塞根据存在的发动机油压而占据第一调节位置或第二调节位置。这就是说,根据往复活塞式发动机的存在的发动机油压调节有效连杆长度和由此调节压缩比。

a50720/2015、a50723/2015、a50724/2015、a50725/2015和a50930/2015同样分别公开了长度可调的连杆,其分为第一连杆区段和第二连杆区段。然而,在a50720/2015、a50723/2015、a50724/2015、a50725/2015和a50930/2015中说明的长度可调的连杆分别具有一个机械式长度调节装置,该机械式长度调节装置分别具有一个带有主轴和主轴螺母的主轴传动机构、特别是丝杠传动机构或者滚珠丝杠传动机构,其中,主轴与主轴螺母的相对旋转实现连杆的长度调节。为了对长度调节进行控制,在这些连杆中还分别设置有一个可液压操作的控制装置,根据往复活塞式发动机的存在的发动机油压进行对该控制装置的操作。

特别是上述公开文献中说明的长度可调的连杆(在这些连杆中借助在往复活塞式发动机中存在的发动机油压进行对控制装置的液压操作)的缺点是:油压一般与曲轴的转速相关。

为了解决这个问题,例如de102016080306提出:在连杆中附加地设置机械式操作装置,该机械式操作装置能够通过在曲轴箱中引导的滑槽引导装置或类似构件被操作并且构造为用于对控制装置进行液压操作。通过这种方式能够与发动机油压无关地操作控制装置。机械式操作装置首先仅仅具有有限的灵活性。其次,特别是在曲轴箱侧必要的构件需要结构空间,该结构空间并不是在任何情况下都可供使用。



技术实现要素:

在这个背景下,本发明的目的因此是:提供一种用于往复活塞式发动机的可选的长度可调的连杆。特别是目的是:提供一种改进的长度可调的连杆,该连杆优选能够实现更加灵活的长度调节并且该连杆几乎不需要额外的结构空间。另外,本发明的目的是:提供一种可选的往复活塞式发动机、特别是一种改进的往复活塞式发动机,以及一种可选的具有往复活塞式发动机的特别是改进的车辆。

根据本发明,这些目的通过独立权利要求的教导得以实现。本发明的优选的改进方案是从属权利要求的主题并且在下文中得到详细阐述。权利要求的字句属于说明书的内容。

根据本发明的长度可调的连杆具有:可液压操作的和至少在两个控制状态之间可切换的控制装置,该控制装置用于控制长度调节装置;以及可电磁操作的液压切换阀,该液压切换阀用于对控制装置进行液压操作。也就是说,切换阀具有控制阀的功能或者用作控制阀,该控制阀用于控制或者操作控制装置。

通过附加的可电磁操作的切换阀,为了在附属的往复活塞式发动机中对连杆长度进行调节仅还需要一个液压介质压力水平和由此特别是仅还需要一个发动机油压水平。此外,可电磁操作的液压切换阀能够实现与往复活塞式发动机的液压介质压力水平、特别是与往复活塞式发动机中存在的发动机油压水平无关地和由此几乎与往复活塞式发动机的运行状态无关地操作控制装置。

特别是在液压式长度调节装置的情况中与具有仅一个电磁切换阀或者仅一个用于控制长度调节的可电磁操作的控制装置的长度可调的连杆相比,可液压操作的控制装置与用于液压操作控制装置的可电磁操作的液压切换阀的组合使用具有的优点是:能够实现可电磁操作的切换阀的特别简单的构造设计,这是因为不必再将切换阀设计用于液压式长度调节装置中出现的液压压力,所述液压压力可能绝对>1500bar。在根据本发明的长度可调的连杆的液压系统的相应构造设计中,只须为这些压力设计可液压操作的控制装置,然而这在通常并不构成问题。

为了对相应可液压操作的控制装置进行控制,特别是为了对两个不同的有效连杆长度进行调节,根据本发明优选还仅需要一个液压介质压力水平,也就是说,仅一个发动机油压水平。在此,所述控制尤其是还对油压与曲轴转速的或者与该油压其它波动的可能相关性不敏感。

另外,通过这种方式使得有效连杆长度的改变和由此压缩比的改变与往复活塞式发动机的运行状态或者运行状态的一定变化不相关。由此能够灵活地利用由长度调节获得的优点。

本发明意义上的往复活塞式发动机是一种机器,利用该机器能够将活塞的直线往复运动转换为轴的旋转运动或者反过来将轴的旋转运动转换为活塞的直线往复运动。

在根据本发明的长度可调的连杆的一种有益的构造设计中,连杆具有第一连杆区段和第二连杆区段,其中,两个连杆区段为了对有效连杆长度进行调节优选相对彼此可运动、特别是沿着所述连杆的纵轴线。特别优选地,两个连杆区段在此能够相对可伸缩地轴向移动、特别是这两个连杆区段能够可伸缩地收缩或者伸出移动。

若所述两个连杆区段沿着连杆的纵轴线相对彼此可运动、特别是相对彼此可轴向移动,那么有效连杆长度的改变还导致绝对连杆长度的改变,其中,所述绝对连杆长度理解为下述的连杆长度,整个连杆沿着该连杆的纵轴线在该连杆长度上延伸,而连杆的有效长度则仅仅理解为在较小连杆孔中的旋转轴线与较大的连杆孔中的旋转轴线之间的间距。

在根据本发明的长度可调的连杆的另一种有益的构造设计中,通过改变控制装置的控制状态能够实现连杆的长度调节,其中,优选通过将切换阀从第一切换状态切换到第二切换状态能够实现对控制装置的操作。

构造为可电磁操作的液压阀的切换阀为此与可液压操作的控制装置相互液压地作用连接。切换阀或者控制阀在此特别是构造为如下地控制流向控制装置和离开这个控制装置的液压流,即,根据切换阀的切换状态调节所述控制装置的所期望的控制状态。控制装置此外与长度调节装置作用连接,特别是如下地作用连接,即,通过对控制装置的操作、特别是通过特别是借助切换阀或者控制阀将控制装置从第一控制状态切换到第二控制状态,能够实现有效连杆长度的改变。

在根据本发明的长度可调的连杆的另一种有益的构造设计中,能够对切换阀进行感应操作并且优选进行电动切换,其中,连杆为了对切换阀进行感应操作而优选具有感应装置,并且切换阀特别是与所述感应装置已电连接或者能够电连接。换言之,也就是说优选借助设置在连杆中的感应装置可产生电流或者电压,借助该电流或电压可对切换阀进行切换,其中,优选在存在第一电状态时、亦即在存在第一电压或者第一电流时切换阀被切换到第一切换状态或者占据第一切换状态,并且优选在存在第二电状态时、亦即在存在第二电压或者在第二电流时切换阀被切换到第二切换状态或者占据第二切换状态。

优选地,连杆中的感应装置在此构造为:借助适当的优选设置在曲轴箱中的或者与曲轴箱固定在一起的特别是可切换的磁力装置在连杆的在功能上安装在往复活塞式发动机中的安装状态中能够在切换阀中感应产生特别是用于对该切换阀进行操作的电流。

为了详细说明怎样能够例如构成这样的感应装置并将其设置在连杆中,怎样能够例如构成与曲轴箱固定在一起的磁力装置和如何能够将所述感应装置与切换阀电联接以及关于切换阀和感应装置在连杆中的设置,参见本申请人的a50390/2016以及pct/ep2016/069093,这些文献详细说明了如何能够对电磁切换阀进行电动切换并进行感应式操作。

在根据本发明的长度可调的连杆的另一种有益的构造设计中,控制装置具有至少一个可液压操作的调节元件,所述调节元件至少在第一调节位置与第二调节位置之间可移动地设置在液压工作腔中。优选地在此,调节元件在控制装置的第一控制状态中位于第一调节位置中而在控制装置的第二控制状态中位于第二调节位置中。

在另一种有益的构造设计中,根据本发明的长度可调的连杆具有液压介质输入管道以及排放口。

可以在本发明的意义中的液压介质输入管道中特别是利用往复活塞式发动机中存在的发动机油压输送液压介质。

本发明意义中的排放口理解为连杆中的液压管道和流出口,借助它们可将液压介质从连杆中排出,从而在与所述排放口连接的液压部件中实现降低压力。排放口例如可以通过连杆中的孔构成,利用该孔可将液压介质排出到曲轴室中。然而排放口例如也可通过控制装置和/或切换阀中的开口构成,其中,液压介质能够从这些开口中特别是流出到曲轴室中。

在根据本发明的长度可调的连杆的另一种有益的构造设计中,控制装置具有至少一个滑动件(滑阀)或者构造为滑动件(滑阀),其中,该滑阀和/或滑动件优选是具有可轴向移动的调节活塞的轴向滑动件(滑阀)或者是具有围绕轴线可旋转地支承的旋转活塞的旋转滑动件(滑阀)。

所述滑动件(滑阀)特别是可以构造为线性滑动件(滑阀),该线性滑动件(滑阀)具有可轴向移动的调节元件、特别是可轴向移动的调节活塞,或者构造为旋转滑动件(滑阀),该旋转滑动件(滑阀)具有围绕轴线可旋转地支承的调节元件、特别是旋转活塞。滑阀作为这样的滑动件基本上是众所周知的,其中,例如特别是在de102016080306、a50720/2015、a50723/2015中和在a50725/2015中说明的可液压操作的滑动件(滑阀)在基本构造方面适合于用于对根据本发明的长度可调的连杆进行控制的控制装置,对于关于滑动件(滑阀)的更加详细的信息明确参阅上述文献。

在根据本发明的长度可调的连杆的另一种有益的构造设计中,控制装置、特别是滑阀具有至少一个单向作用的调节元件、优选单向作用的液压活塞,该液压活塞特别是能够在控制装置的液压工作腔中轴向移动,并且优选地,控制装置的液压工作腔构造为单向作用的液压缸。

当将具有至少如下程度的液压工作压力的液压介质引入液压工作腔中,即调节元件由于工作腔中存在的工作压力之故特别是从第一调节位置移动到第二调节位置中时,对一个单向作用的液压缸进行操作,该液压缸具有作为本发明意义上的调节元件的单向作用的调节元件。

通过使液压工作腔排液、就是说通过降低液压工作腔中的压力,调节元件重新运动回其原始位置中。为了在液压工作腔排液时对调节元件回移进行辅助,可以附加地设置复位装置、例如复位弹簧。经由复位弹簧的弹簧刚性能够确定液压执行器的动作性能、特别是需克服的压力阈值(druckschwelle)。

为了对具有单向作用的调节元件的可液压操作的控制装置进行液压操作、特别是为了对具有单向作用的调节元件的滑阀进行液压操作,根据本发明的长度可调的连杆优选构造为:在切换阀的第一切换状态中控制装置的液压工作腔与液压介质输入管道流体连通地连接并且在所述切换阀的第二切换状态中进行排液,其中,所述液压工作腔为此优选与连杆的排放口流体连通地连接。

在根据本发明的特别是用于对具有单向作用的调节元件的控制装置进行液压操作的长度可调的连杆的另一种有益的构造设计中,切换阀具有至少三个液压接口,该切换阀优选构造为两位三通换向阀、特别是构造为三位三通换向阀,特别是切换阀的第一液压接口与液压介质输入管道已流体连通地连接或者能够流体连通地连接,并且优选该切换阀的第二液压接口与排放口已流体连通地连接或者能够流体连通地连接,并且特别是该切换阀的第三液压接口与控制装置的液压工作腔已流体连通地连接或者能够流体连通地连接、特别是经由第一操作管道。

此外,切换阀优选构造为:该切换阀的第一液压接口在该切换阀的第一切换状态中与该切换阀的第三液压接口流体连通地连接,使得在切换阀的第一切换状态中经由第一液压接口输送给切换阀的液压介质能够经由第三液压接口特别是输送给控制装置的液压工作腔,并且特别是能够引起控制装置的调节元件从第一调节位置移入第二调节位置。

反之,在所述切换阀的第二切换状态中优选该切换阀的第三液压接口与该切换阀的第二液压接口流体连通地连接、并且因此特别是与排放口连接,由此优选能够将液压介质从控制装置的液压工作腔中排出并且特别是能够降低控制装置的液压工作腔中存在的液压工作压力,由此优选能够引起控制装置的调节元件从第二调节位置移入第一调节位置。

如果所述切换阀构造为三位三通换向阀,那么优选在该切换阀的第三切换状态中不仅第一液压接口与第二液压接口之间的液压连接、而且与第三液压接口的液压连接都相应分离,也就是说,通过所述切换阀使得流向控制装置的液压工作腔的和从中流出的液压介质流被切断。这能够实现对控制装置和由此对长度调节装置的“锁定”和由此能够实现对当前有效连杆长度的固定或者锁定,这是因为液压介质既不能流入控制装置的液压工作腔中,液压介质也不能从控制装置的液压工作腔中排出或者流出。

借助上述构造的切换阀,能够在第一切换状态中经由液压介质输入管道给控制装置的液压工作腔供应液压介质和/或施加液压工作压力,并且该液压工作腔在切换阀的第二切换状态中进行排液、特别是借助液压工作腔与排放口之间的流体连通的连接。

优选地,控制装置相应地具有至少一个液压接口,所述液压接口特别是与第一操作管道和优选与控制装置的液压工作腔已流体连通地连接或者能够流体连通地连接。

此外,根据本发明的长度可调的连杆的控制装置优选构造成并且特别是与长度调节装置共同作用成或者与该长度调节装置作用连接成,使得在切换阀的第一切换状态中控制装置占据第一控制状态中并且产生第一有效连杆长度,并且在切换阀的第二切换状态中控制装置占据第二控制状态中并且产生第二有效连杆长度。

在根据本发明的长度可调的连杆的可选的有益构造设计中,控制装置、特别是滑阀具有至少一个双向作用的调节元件,所述调节元件优选是双向作用的(线性)液压活塞或者是双向作用的旋转活塞,并且所述双向作用的调节元件特别是将控制装置的附属的液压工作腔分为第一控制压力腔和第二控制压力腔。

根据两个控制压力腔之间的压差,调节装置移入第一调节位置中或者第二调节位置中,就是说,控制装置根据该控制装置的两个控制压力腔之间存在的压差而优选占据第一控制状态或者第二控制状态。

在有些情况中有益的是:调节元件构造为双向作用的线性液压活塞并且特别是在控制装置的液压工作腔中可轴向移动,其中,所述控制装置的液压工作腔优选构造为双向作用的(线性)液压缸。

然而在有些情况中也可以是有益的是:调节元件构造为双向作用的旋转活塞,该旋转活塞优选围绕轴线可旋转地支承在控制装置的液压工作腔中,其中,所述控制装置的液压工作腔特别是至少构造为双向作用的旋转(液压)缸。

在有些情况中会是适宜的是:在根据本发明的长度可调的连杆中,特别是在控制装置中设置有多个串接的旋转滑动件,这些旋转滑动件如下地设置并且如下地相互作用连接,即,它们的旋转角相加。例如在a50720/2015中对这样的控制装置进行了详细说明,该控制装置具有多个串接的旋转滑动件,这些旋转滑动件分别具有至少一个双向作用的、相对旋转缸(drehzylinder)可旋转地支承的旋转活塞。

如果根据本发明的长度可调的连杆的控制装置具有旋转滑动件、也就是说具有至少一个旋转活塞作为调节元件的控制装置,那么在有些情况中会是特别适宜的是:旋转滑动件的旋转轴线与连杆的纵轴线平行地延伸、特别是与该纵轴线重合。而在其它情况中会是有益的是:旋转滑动件(滑阀)的旋转轴线特别是垂直于连杆的纵轴线延伸。

对于可轴向移动的调节元件通常有益的是:这些调节元件如下地设置在连杆中,即,其移动轴线垂直于连杆的纵轴线延伸并且特别是在该连杆的纵向中心平面中延伸。

在具有至少一个双向作用的调节元件的控制装置中,在切换阀的第一切换状态中,优选液压介质输入管道与控制装置的第一控制压力腔流体连通地连接并且第二控制压力腔进行排液,其中,该第二控制压力腔为此优选与排放口流体连通地连接。与此相反,在切换阀的第二切换状态中,液压介质输入管道优选与第二控制压力腔流体连通地连接并且第一控制压力腔进行排液,该第一控制压力腔优选为此与排放口流体连通地连接。

为此,切换阀优选构造为转换阀,借助该转换阀可选择地将第一控制压力腔或第二控制压力腔与液压介质输入管道流体连通地连接并且能够使相应另一个控制压力腔进行排液、特别是能够将其与排放口连接。

为了对控制装置的调节元件进行操作,切换阀优选经由第一操作管道与第一控制压力腔流体连通地连接并且经由第二操作管道与第二控制压力腔流体连通地连接。

在根据本发明的特别是用于对具有双向作用的调节元件的控制装置进行液压操作的长度可调的连杆的另一种有益的构造设计中,切换阀具有至少四个液压接口,其中,该切换阀优选构造为两位四通换向阀、特别是构造为三位四通换向阀。在此,特别是切换阀的第一液压接口与连杆的液压介质输入管道已流体连通地连接或者能够与该液压介质输入管道流体连通地连接。优选地,切换阀的第二液压接口与排放口已流体连通地连接或者能够与该排放口流体连通地连接。优选地,切换阀的第三液压接口与控制装置的第一控制压力腔已流体连通地连接或者能够与该控制压力腔连接、特别是经由第一操作管道,并且切换阀的第四液压接口优选与控制装置的第二控制压力腔已流体连通地连接或者能够与该控制压力腔流体连通地连接、特别是经由第二操作管道。

在此,优选切换阀构造为:该切换阀的第一液压接口在该切换阀的第一切换状态中与该切换阀的第三液压接口流体连通地连接,并且该切换阀的第二液压接口与该切换阀的第四液压接口流体连通地连接,从而特别是能够将液压介质经由液压介质输入管道输送给第一控制压力腔并且能够将液压介质从第二控制压力腔中经由切换阀特别是排出到排放口中。

在切换阀的第二切换状态中,优选该切换阀的第一液压接口与该切换阀的第四液压接口流体连通地连接,并且该切换阀的第二液压接口与该切换阀的第三液压接口流体连通地连接,从而特别是能够经由液压介质输入管道为第二控制压力腔供应液压介质并且将液压介质从第一控制压力腔中经由切换阀和排放口排出、特别是排出到曲轴室中。

如果切换阀构造为三位四通换向阀,优选该切换阀的第一液压接口和第二液压接口在该切换阀的第三切换状态中分别与该切换阀的第三液压接口和第四液压接口分离、也就是说既阻止了流向控制压力腔的液压介质流,也阻止了来自控制压力腔的液压介质流。由此可将当前经调节的连杆长度固定,就是说,切换阀的优选可能的第三切换状态特别是能够实现对控制装置的锁定和由此对长度调节装置的锁定和由此对当前的有效连杆长度的固定。

根据本发明的长度可调的连杆的切换阀在此在结构上能够通过大不相同的方式构成。然而,在本申请人的pct/ep2016/069094中说明的构造设计已经证明为是特别有益的,特别是有益于对具有至少一个双向作用的调节元件的控制装置进行液压操作。在此通过明确引用,使pct/ep2016/069094的内容也成为本申请的内容。特别是电磁切换阀的实施方式及其设置和连接根据本发明可以如在所述pct/ep2016/069094中说明的那样。

在有些情况中会是有益的是:控制装置具有一个以上液压工作腔和一个以上可液压操作的调节元件、特别是一个以上双向作用的调节元件。在此,优选每个液压工作腔配置有一个调节元件,其中,特别是每个调节元件将附属的液压工作腔分为第一控制压力腔和第二控制压力腔。

在此,各调节元件优选构造和设置为同向作用的并且特别是机械式相互强制联接为一个调节元件组。在此,优选在切换阀的第一切换状态中,液压介质输入管道与至少一个第一控制压力腔、特别是与全部第一控制压力腔流体连通地连接,其中,第二控制压力腔优选通过如下方式进行排液,即,所述第二控制压力腔与排放管道流体连通地连接。

在切换阀的第二切换状态中,优选第一控制压力腔与排放口流体连通地连接并且至少一个第二控制压力腔与液压介质输入管道流体连通地连接,特别是全部第二控制压力腔优选在切换阀的第二切换状态中与液压介质输入管道连接。

在这种情况中,切换阀和/或控制装置优选为每个液压工作腔、特别是为每个控制压力腔具有至少一个液压接口,特别是每个液压工作腔、优选每个控制压力腔经由控制装置的附属的液压接口、至少一个附属的操作管道和经由切换阀的附属的液压接口与切换阀已流体连通地连接或者能够流体连通地连接,并且优选分别借助切换阀能够与液压介质输入管道流体连通地连接和/或能够进行排液,并且为此特别是可以分别与排放口流体连通地连接。

优选地,切换阀特别是构造为:液压介质输入管道在切换阀的第一切换状态中与第一操作管道流体连通地连接并且排放口与第二操作管道流体连通地连接,并且在第二切换状态中,所述液压介质输入管道与第二操作管道流体连通地连接而第一操作管道与排放口流体连通地连接。

在根据本发明的长度可调的连杆的另一种有益的构造设计中,长度调节装置具有液压缸,该液压缸具有第一压力腔和第二压力腔,其中,第一压力腔和第二压力腔通过液压活塞相互分离,其中,两个连杆区段之一与液压缸连接而两个连杆区段中的另一个连杆区段与液压活塞连接,其中,连杆的液压介质输入管道和排放口能够分别与第一压力腔和/或第二压力腔流体连通地连接。

原则上可以通过任意方式设计连杆的长度调节装置。然而优选地,长度调节装置构造为:两个连杆区段之一构造为引导体、特别是构造为液压缸,并且另一个连杆区段构造为在引导体中可移动的活塞元件、特别是构造为双向作用的液压活塞,其中,特别是在活塞元件的第一端侧与引导体之间撑开(aufspannen)第一压力腔而在所述活塞元件的第二端侧与引导主体(führungskader)之间撑开第二压力腔,其中,优选至少一个第一液压通道通入第一压力腔中并且优选至少一个第二液压通道通入第二压力腔中,所述液压通道分别与控制装置流体连通地连接。利用如此构成的连杆能够通过特别简单的方式实现长度可调的连杆、特别是简单的液压式长度调节装置。

在第一压力腔与第二压力腔之间存在充分压差的情况下,能够实现连杆的长度调节,其中控制装置构造为用于对第一压力腔与第二压力腔之间的压差进行控制。

在根据本发明的长度可调的连杆的另一种有益的构造设计中,在控制装置的第一控制状态中和/或在切换阀的第一切换状态中阻止了液压介质从第一压力腔的回流并且第二压力腔进行排液,并且在控制装置的第二控制状态中和/或在切换阀的第二切换状态中阻止了从第二压力腔的回流并且第一压力腔进行排液。

在根据本发明的长度可调的连杆的另一种有益的构造设计中,在控制装置的第一控制状态中和/或在切换阀的第一切换状态中液压介质输入管道与第一压力腔流体连通地连接并且第二压力腔与排放口流体连通地连接,并且在控制装置的第二控制状态中和/或在切换阀的第二切换状态中液压介质输入管道与第二压力腔流体连通地连接并且第一压力腔与排放口流体连通地连接。

例如在wo2015/055582a1、pct/ep2016/064193中以及在de102016080306中详细说明了一种长度可调的连杆,其具有这样的液压式长度调节装置,该液压式长度调节装置具有包括第一压力腔和第二压力腔的液压缸,对于长度调节装置的作用原理的进一步描述以及关于适于对这样的长度调节装置进行控制的控制装置的基本作用原理参阅所述文献。

根据在两个压力腔的哪一个压力腔中存在较高的压力或者两个压力腔的哪一个压力腔进行排液,只要长度调节装置未借助控制装置锁定或者闭锁,连杆的两个连杆区段就能够在该连杆的往复运动期间通过外力可伸缩地收缩移动或者伸出移动,使得有效连杆长度发生改变,特别是直到达到有效连杆长度的最大改变为止。

如在wo2015/055582a2和pct/ep2016/064193中说明的长度调节装置中那样,优选在控制装置的第一控制状态中,液压介质输入管道经由控制装置和至少一个供油管道与长度调节装置的第一压力腔流体连通地连接,并且第二压力腔经由至少一个回流管道和控制装置与排放口流通连接或者说流体连通地连接。而在控制装置的第二控制状态中,相应地优选长度调节装置的第二压力腔经由控制装置和至少一个供油管道与该长度调节装置的第二压力腔流体连通地连接,并且第一压力腔经由控制装置和至少一个回流管与排放口流体连通地连接。

这就是说,特别是为了调节连杆的长度,经由液压介质输入管道将液压介质输送给长度调节装置的一个压力腔,其中,另一个压力腔进行排液,从而实现所期望的连杆长度改变。

优选地,长度调节装置和控制装置在此如在wo2015/05582和pct/ep2016/064193说明的长度调节装置中那样构造为:由于在连杆的上升冲程中作用到连杆上的外力,经由液压介质输入管道将液压介质吸入长度调节装置的相应与这个液压介质输入管道流体连通地连接的压力腔中并且经由在下行冲程期间的点火过程之后作用到连杆上的外力使长度调节装置的另一个压力腔排液,其中,优选经由与这个压力腔流体连通地连接的排放口将液压介质排出曲轴室。

连杆的在控制装置与长度调节装置的第一压力腔或者第二压力腔之间的供油管道和回流管道在此能够如在wo2015/055582a1说明的长度可调的连杆中那样为所述长度调节装置的每个压力腔构造为独立的,或者如在pct/ep2016/064193说明的长度可调的连杆中那样相应通过共同的液压通道构成。

在此,可将液压介质直接、也就是说特别是在绕开切换阀的情况下经由液压介质输入管道输送给控制装置,和/或经由或者穿过切换阀,其中,控制装置为了直接输送液压介质优选直接经由液压介质输入管道特别是与连杆的较大的连杆孔中的连杆轴承流体连通地连接。

特别是在具有双向作用的调节元件的控制装置的情况中,优选不是经由切换阀、而是经过切换阀旁边输送液压介质,该液压介质供应给长度调节装置的第一压力腔和第二压力腔。

优选经由切换阀只输送对控制装置进行液压操作或者控制所需的液压介质部分,然而特别是不输送用于供应长度调节装置的两个压力腔所需的液压介质部分。由此可特别简单地设计可电磁操作的切换阀,这是因为不必将该切换阀设计用于在长度调节装置的压力腔中出现的高液压压力,所述液压压力可能绝对>1200bar、在有些情况中也>1500bar。那么只需将控制装置设计用于在长度调节装置的压力腔中存在的液压压力,然而这在可液压操作的控制装置中通常不构成问题。

如果在根据本发明的连杆中控制装置如在de102016080306说明的长度可调的连杆中那样构造为具有两个浮球提升阀(kugel-hubventil)的线性滑阀的话,那么有益的是:控制装置也如在所述de102016080306中说明的那样相应地设置,以避免通过在连杆的往复运动期间出现的惯性力和加速力产生的负面影响、特别是非预期打开或者关闭提升阀。

在此,切换阀在根据本发明的长度可调的连杆中可以要么设置在连杆中的较大的连杆孔上部,要么如在de102016080306说明的操作设备中那样在连杆的下端部处设置在较大的连杆孔下部并且相应地经由类似构造的操作管道与控制装置流体连通地连接。

然而已经证实为有益的是,将切换阀如控制装置那样同样设置在较大的连杆孔上部、特别是在连杆的纵向中心平面内的凹部中、优选柱形孔中、优选在垂直于曲轴轴线和/或垂直于连杆的纵轴线延伸的孔中。

在根据本发明的长度可调的连杆的另一种有益的构造设计中,控制装置、特别是滑阀具有至少一个双向作用的调节元件,该控制装置总共具有至少四个液压接口,其中,优选该控制装置的第一液压接口与第一控制压力腔流体连通地连接,并且优选该控制装置的第二液压接口与第二控制压力腔流体连通地连接。优选第三液压接口与连杆的或者长度调节装置的第一压力腔已流体连通地连接或者能够流体连通地连接,并且优选控制装置的第四液压接口与长度调节装置的第二压力腔已流体连通地连接或者能够流体连通地连接。

这就是说优选地,经由控制装置的第一和第二液压接口、借助切换阀能够对该控制装置进行液压控制、特别是液压操作。优选经由第三液压接口能够控制液压介质流向或者流出长度调节装置的第一压力腔,并且特别是经由第四液压接口能够控制液压介质流向或者流出长度调节装置的第二压力腔。

为了对控制装置进行液压控制或者为了对控制装置进行液压操作,优选该控制装置的第一液压接口和第二液压接口分别经由一个附属的操作管道与切换阀流体连通地连接,其中,优选所述第一液压接口和所述第二液压接口能够与液压介质输入管道和/或排放口连接。

在根据本发明的长度可调的连杆的另一种有益的构造设计中,控制装置、特别是滑阀总共具有至少六个液压接口,其中,该控制装置的第五液压接口和优选该控制装置的第六液压接口特别是分别与液压介质输入管道流体连通地连接。由此可将长度调节所需的液压介质直接输送给控制装置,而不必经由切换阀或者穿过切换阀输送。因此特别是在连杆的适当的构造设计中能够实现长度调节装置的压力腔的更快填充和排液并且由此实现有效连杆长度的更快调节。

在根据本发明的长度可调的连杆的另一种有益的构造设计中,控制装置具有轴向滑阀,该轴向滑阀具有第一阀和第二阀,这些阀各具有一个设置在阀腔中的阀体,其中,所述阀体分别能够通过复位力向一个阀座,其中,第一阀的第一阀腔与第一液压通道流通连接而第二阀的第二阀腔与第二液压通道流通连接,并且阀体经由至少在第一位置与第二位置之间可移动的连接装置相互作用连接,并且在连接装置的第一位置中第一阀体而在连接装置的第二位置中第二阀体能够通过所述连接装置分别克服复位力而脱离配置的第一或者第二阀座并且相应的第一或者第二阀腔能够与液压介质输入管道流体连通地连接,并且分别在所述连接装置的另一个位置中第一阀体靠置在第一阀座上或者第二阀体靠置在第二阀座上并阻止与液压介质输入管道的流通连接。

这就是说,在根据本发明的长度可调的连杆的另一种有益的构造设计中,控制装置如在pct/ep2016/064193中说明的那样构造,然而优选不同之处在于:该控制装置的可轴向移动的双向作用的调节活塞借助经由切换阀输送给两个控制压力腔之一的液压介质和另一个控制压力腔的相应排液而能够从第一调节位置轴向移动到第二调节位置中,特别是特别有益的是:与存在的发动机油压不相关。

为此在根据本发明的长度可调的连杆中,控制装置优选要么没有复位弹簧,要么特别是将复位弹簧的弹簧刚性选择为:即使在往复活塞式发动机运行中存在的发动机油压可能最低的情况下也能够借助切换阀操作控制装置。这就是说,控制装置在这一点上优选构造为如de102016080306说明的控制装置那样。

在此,第一液压通道和/或第二液压通道优选根据控制装置的控制状态既用作供油管道也用作回流管道,其中,第一液压通道优选与长度调节装置的第一压力腔已流体连通地连接或者能够流体连通地连接,并且第二液压通道优选与长度调节装置的第二压力腔已流体连通地连接或者能够流体连通地连接。

在此,优选连接装置具有至少在第一位置与第二位置之间可移动的连接元件、特别是连接杆,其中,第一阀体与第二阀体经由该连接元件相互作用连接,并且该连接元件优选与在液压工作腔中可轴向移动的双向作用的调节活塞固定连接,特别是使得它跟随所述调节活塞的轴向移动,所述调节活塞将控制装置的液压工作腔分为第一控制压力腔和第二控制压力腔。

优选地,阀体和连接装置是分离的构件、特别是阀体和连接元件,其中,连接装置、特别是连接元件在第一位置中与第二阀体相应间隔开而在第二位置中与第一阀体相应间隔开。

在根据本发明的长度可调的连杆的可选的有益的构造设计中,控制装置、特别是滑阀具有在液压工作腔中可轴向移动的单向作用的调节活塞,其中,控制装置总共具有至少六个液压接口。在此优选地,控制装置的液压接口中的三个液压接口分别构成阀输入端并且优选所述液压接口中的三个液压接口分别构成阀输出端。

在此优选地,控制装置的第一阀输出端特别是经由至少一个供油管道与长度调节装置的第一压力腔已流体连通地连接或者能够流体连通地连接,控制装置的第二阀输出端优选与长度调节装置的第二压力腔已流体连通地连接或者能够与其连接、特别是经由至少一个供油管道,并且控制装置的第三阀输出端优选与排放口流体连通地连接或者能够与其连接。

此外,控制装置的第一阀输入端优选与长度调节装置的第一压力腔流体连通地连接或者能够与其连接、特别是经由至少一个回流管道,控制装置的第二阀输入端优选与长度调节装置的第二压力腔连接或者能够与其流体连通地连接、特别是经由至少一个回流管道,并且控制装置的第三阀输入端优选与液压介质输入管道流体连通地连接或者能够与其连接。

由此还能够利用具有单向作用的调节元件的控制装置通过简单的方式实现灵活的、几乎与往复活塞式发动机的运行状态、特别是存在的油压无关的、利用液压式长度调节装置的长度调节,其中,液压介质输入管道还利用这个控制装置在该控制装置的第一控制状态中与长度调节装置的第一压力腔流体连通地连接,而第二压力腔则进行排液,并且在第二切换状态中相应地反过来,第一压力腔进行排液而长度调节装置的第二压力腔与液压介质输入管道流体连通地连接。

在wo2015/055582a1中对这样的控制装置进行了详细说明。在用于对控制装置进行液压操作的可电磁操作的液压切换阀的根据本发明的应用中,在此也可以省略复位弹簧或者优选应该将该复位弹簧构造为、特别是应该将其弹簧刚性选择为,即使在往复活塞式发动机中的油压低的情况下、特别是在油压可能最低的情况下也能够操作控制装置。

此外,在根据本发明的连杆的另一种有益的构造设计中,控制装置的第三阀输入端与该控制装置的液压工作腔已流体连通地连接或者能够流体连通地连接,其中,该控制装置的第三阀输入端优选经由切换阀与液压介质输入管道已流体连通地连接或者能够流体连通地连接、特别是经由第一操作管道。

在根据本发明的长度可调的连杆的另一种有益的构造设计中,液压介质输入管道借助旁通管道与长度调节装置的第一压力腔和/或第二压力腔已流体连通地连接或者能够流体连通地连接、优选附加地在绕开控制装置的情况下。由此可以在连杆长度改变时实现长度调节装置的需填充的相应压力腔的更快填充,由此能够更快地实现所期望的有效连杆长度。

在根据本发明的长度可调的连杆的另一种有益的构造设计中,液压介质输入管道在此分别经由止回阀与长度调节装置的第一压力腔和/或第二压力腔已流体连通地连接或者能够流体连通地连接。在此,优选设置有至少一个止回阀、特别是至少在每个旁通管道和/或供油管道中。在此,用作回流管道的管道或者管道区段优选不具有止回阀。否则就不能进行排液了。

由此可以通过简单的方式分别保证为长度调节装置的压力腔充分供应或者快速填充液压介质并且同时阻止从相应压力腔的回流。这通常是必要的,这是因为在大多数情况中连杆在每个工作冲程中通过出现的外力导致的长度变化不足以将相应压力腔完全填充或者将另一个压力腔完全排空,也就是说,特别是需要经过多个工作冲程的再吸入(nachsaugen)。为了能够分别实现再吸入液压介质而且还阻止从压力腔的回流,优选设置有止回阀,这是因为这些止回阀能够通过简单的方式分别实现再吸入液压介质而同时防止液压介质从相应压力腔的回流。

如例如在pct/ep2016/064193说明的控制装置中的情况那样,也可以将止回阀设置在控制装置内部。

在根据本发明的长度可调的连杆的可选的然而同样有益的构造设计中,长度调节装置具有主轴传动机构、优选丝杠传动机构和/或滚珠丝杠传动机构,所述主轴传动机构具有主轴螺母和主轴,其中,两个连杆区段之一与主轴螺母机械式联接;并且另一个连杆区段与主轴联接,在该主轴与主轴螺母之间的相对旋转实现对有效连杆长度的调节。

在根据本发明的长度可调的连杆的另一种有益的构造设计中,长度调节装置具有自锁的丝杠传动机构,该丝杠传动机构具有丝杠和丝杠螺母,优选地,可液压操作的控制装置构造为执行装置或者是执行装置的组成部分,并且优选通过借助切换阀操作控制装置,能够通过控制装置实现丝杠与丝杠螺母之间的相对旋转,也就是说,在这种情况中优选可以主动通过控制装置引起或者实现丝杠传动机构的相对运动,而不是如在前述液压式长度调节装置中那样通过在工作冲程期间作用到连杆上的外力引起。

在a50720/2015、a50723/2015以及a50724/2015中详细说明了具有长度调节装置的长度可调的连杆如何能够以有益的方式构造为执行装置或者执行装置的组成部分,所述长度调节装置具有包括自锁的丝杠和可液压操作的控制装置的丝杠传动机构。

在a50724/2015中,在具有丝杠传动机构(该丝杠传动机构具有第一主轴和第一主轴螺母和可液压操作的控制装置)的长度可调的连杆中使用单向作用的线性活塞,该线性活塞能够沿着连杆纵轴线在液压工作腔中轴向移动。在此,液压工作腔面向较大的连杆孔,调节活塞的背向液压工作腔的端部构造为第二主轴传动机构的非自锁的第二主轴并且与第二主轴螺母啮合,其中,该第二主轴螺母与第一主轴螺母不可相对扭转地连接,使得控制装置的线性活塞的轴向移动导致第二主轴螺母的转动并且因此还导致第一主轴螺母的转动。第一主轴螺母的转动又导致第一主轴的转动并且由此导致两个连杆区段的伸出移动或者收缩移动并且因此实现有效连杆长度的调节。

在a50724/2015说明的连杆中,控制装置的线性活塞能够依赖存在的液压介质压力克服复位弹簧的复位力沿着连杆的纵轴线轴向移动,其中,当存在的油压足以克服复位弹簧的复位力时,线性活塞向上、亦即向着较小的连杆孔运动并产生第一连杆长度。若存在的油压不足,则复位弹簧的复位力将活塞向下压,由此产生第二连杆长度。

这种长度调节机构也能够以有益的方式应用在根据本发明的长度可调的连杆中。然而,在根据本发明的长度可调的连杆中能够经由根据本发明设置在根据本发明的连杆中的可电磁操作的液压切换阀来操作控制装置,而不是经由两个不同的油压水平,这是特别有益的。

为此,控制装置的液压工作腔优选经由切换阀而与液压介质输入管道或者排放口流体连通地连接。此外,优选省略复位弹簧或者复位弹簧具有的所选的弹簧刚性小到借助切换阀在往复活塞式发动机的许多运行状态中、优选在往复活塞式发动机的全部运行状态中通过将切换阀从第一切换状态切换到第二切换状态能够对线性活塞进行液压操作、特别是能够使线性活塞从第一调节位置轴向移动到第二调节位置,其中,液压工作腔在第一切换状态中优选与液压介质输入管道流体连通地连接并且优选在第二切换状态中进行排液。

相应地,在a50720/2015和a50723/2015中说明的长度调节机构也可应用在根据本发明的连杆中,其中,根据本发明设置的、可电磁操作的切换阀为了对控制装置进行液压操作优选设置在连杆轴承与控制装置之间的液压流中、特别是在用于使液压介质从较大的连杆轴承流出的取出开口与控制装置的液压工作腔或者控制压力腔之间的液压流中,使得能够几乎与存在的液压介质压力无关地调节连杆长度。

在具有自锁的丝杠传动机构的根据本发明的长度可调的连杆的上述有益的构造设计中,优选在连杆的往复运动的几乎无轴向力的阶段中进行长度调节,这是因为构造为自锁的丝杠传动机构在负荷下导致将经调节的连杆长度锁定或者固定,否则将需要过高的执行力用于调节连杆长度。若在无负荷状态中不操作控制装置,那么调节元件也不运动,就是说,不主动调节连杆长度,因而当前的连杆长度保持经调节的状态。

在根据本发明的具有丝杠传动机构和/或滚珠丝杠传动机构的长度可调的连杆的一种可选的有益构造设计中,主轴传动机构构造为非自锁的丝杠传动机构,其中,控制装置构造为可液压操作的锁定装置或者是锁定装置的组成部分,优选能够通过操作控制装置实现连杆长度的锁定、锁定解除和/或改变。

在a50725/2015以及a50930/2015中详细说明了一种长度可调的连杆,其具有带非自锁的丝杠传动机构的长度调节装置,在这些连杆中至少借助可液压操作的控制装置能够阻止丝杠传动机构的主轴与主轴螺母的相对旋转并且因此固定经调节的连杆长度或者将长度调节装置锁定。

在前述具有非自锁的丝杠的长度调节装置中,借助在连杆的往复运动期间作用到连杆上的外力能够实现连杆长度的调节,其中,作用的外力原则上在上升冲程中引起两个连杆区段的伸出移动并且在下行冲程中引起压缩或者收缩移动。为了对长度调节进行控制,至少借助控制装置根据所期望的长度变化、也就是说根据是否希望有效连杆长度增加或减少可以将主轴传动机构的相应旋转方向锁定或者释放。

为此,a50725/2015说明的长度可调的连杆具有两个轴向沿着连杆的纵轴线相继错开设置的空转轮,这些空转轮分别与丝杠传动机构的主轴螺母不可相对扭转地连接,其中,第一空转轮允许主轴螺母沿着第一方向转动而阻止沿着相反的第二方向转动,而第二空转轮相应相反地阻止主轴螺母沿着第一方向转动而允许沿着相反的第二方向转动。

在一种实施方式中,在丝杠传动机构的下端部上,一销向下突出,该销与控制装置的沿着连杆纵轴线可轴向移动的、单向作用的调节活塞的活塞端部共同构成形状锁合连接,使得主轴的旋转运动能够传递到调节活塞上和反过来。

在此,调节活塞能够轴向沿着这个销移动并且在其外侧上沿着周向具有至少一个形状锁合元件,所述形状锁合元件在仅仅一个空转轮的轴向高度上沿着连杆的纵轴线延伸,使得调节活塞在该调节活塞的第一调节位置中与第一空转轮共同作用,并且在第二调节位置中与第二空转轮共同作用。由于丝杠传动机构构造为非自锁的,在连杆的往复运动期间出现的力原则上导致两个连杆区段收缩移动或者伸出并且由此导致主轴与螺母的相对旋转。

根据与主轴不可相对扭转地连接的销经由哪个空转轮-沿着这个方向被阻止的空转轮还是沿着这个方向自由运动的空转轮-在调节活塞上与螺母联接,连杆长度发生改变或者相反不变,这是因为否则通过空转轮阻止长度变化。经由控制装置的液压工作腔中存在的液压压力可以对调节活塞的调节位置和由此对长度调节进行控制。

由a50930/2015还公知了一种类似的长度调节装置,在该长度调节装置中,该长度调节装置具有非自锁的滚珠丝杠传动机构,借助该滚珠丝杠传动机构可以减少长度调节装置内部的摩擦。

在a50725/2015详细说明的第二实施方式中,空转轮分别通过特殊构成的衬套以及与该衬套共同作用的、可径向向外移动的销轴构成,其中,每个销轴能够分别借助根据存在的油压可液压操作的调节元件而径向向外移动,使得该销轴与衬套嵌接并且配置给衬套的旋转方向被锁定,或者可将所述销轴径向向内拉入,使得该销轴不与衬套嵌接并且附属的旋转方向被释放。

相应地,如前述具有自锁的丝杠传动机构的长度调节机构那样,a50725/2015和a50930/2015说明的长度调节机构也可应用在根据本发明的连杆中,其中,为此根据本发明设置的可电磁操作的切换阀为了对控制装置进行液压操作优选同样设置在连杆轴承与控制装置之间的液压流中、特别是用于使液压介质从较大连杆轴承流出的取出开口与控制装置的液压工作腔或者控制压力腔之间的液压流中并且在必要时省略现有的复位装置或者如前述那样进行适配,使得能够几乎与存在的液压介质压力无关地调节连杆长度。

然而,已经证明为特别有益的是:特别是将具有至少一个作为锁定装置的旋转滑动件的控制装置、这就是说具有至少一个旋转活塞的控制装置与具有非自锁的丝杠传动机构的长度调节装置组合使用,其中,旋转滑动件优选具有至少两个液压工作腔和因此总共至少四个控制压力腔,所述液压工作腔分别具有至少一个双向作用的旋转活塞。在此,两个双向作用的旋转活塞优选机械地连接为、特别是强制联接为一个共同的调节元件组,使得第一旋转活塞的旋转运动还强制性引起第二旋转活塞的旋转运动、特别是围绕相同的旋转角。

旋转滑动件、特别是调节元件组在此如在a50720/2015说明的长度可调的连杆中那样,根据是主轴螺母还是主轴可旋转地支承在连杆中而与主轴螺母或者主轴优选不可相对扭转地连接,其中,调节元件组特别是与可旋转地支承的丝杠传动机构元件连接。

在此,旋转滑动件的旋转轴线优选平行于连杆的纵轴线定向并且特别是与该纵轴线重合。在此,旋转滑动件的每个液压工作腔优选通过一个附属的、双向作用的旋转活塞分为第一控制压力腔和第二控制压力腔,其中,优选第一控制压力腔分别经由第一操作管道与切换阀流体连通地连接而第二控制压力腔经由第二操作管道与切换阀流体连通地连接。

在此,根据本发明设置的可电磁操作的切换阀优选为每个控制压力腔具有液压接口以及优选切换阀经由其与液压介质已流体连通地连接或者能够流体连通地连接的液压接口和切换阀经由其与排放口已流体连通地连接或者能够流体连通地连接的液压接口。

在此优选地,切换阀构造为用于在第一切换状态中分别将第一控制压力腔与液压介质输入管道流体连通地连接并使第二控制压力腔排液,并且在第二切换状态中使第一控制压力腔排液并将第二控制压力腔与液压介质输入管道流体连通地连接。

优选在此,在第一切换状态中特别是借助设置在切换阀与控制装置之间的止回阀来阻止液压介质从至少一个第一控制压力腔的回流,其中,所述止回阀优选设置在第一操作管道之一中。此外,优选相应地在切换阀的第二切换状态中特别是借助设置在切换阀与控制装置之间的止回阀来阻止从至少一个第二控制压力腔的液压介质回流,其中,所述止回阀优选设置在第二操作管道之一中。

通过阻止液压介质从相应控制压力腔中的至少一个控制压力腔的回流,可以防止调节元件组的旋转运动和由此防止与该调节元件组不可相对扭转地连接的丝杠传动机构元件的旋转运动,由此将当前的连杆长度固定或者将长度调节装置锁定。

通过操作控制装置、特别是通过特别是借助根据本发明设置的可电磁操作的切换阀将控制装置从第一控制状态切换到第二控制状态,解除对长度调节装置的锁定并且可以实现在相应第一控制压力腔与附属的第二控制压力腔之间的压力比的反转。因此能够实现附属的旋转活塞围绕旋转轴线的旋转运动和由此能够实现调节元件组的旋转运动以及与该调节元件组不可相对扭转地连接的丝杠传动机构元件的旋转运动,直到旋转活塞在其液压工作腔内部到达止挡为止或者直到实现最大或者最小的有效连杆长度为止。

在根据本发明的长度可调的连杆的另一种有益的构造设计中,控制装置具有一个以上液压工作腔和一个以上可液压操作的调节元件、优选一个以上双向作用的调节元件、特别是一个以上双向作用的旋转活塞,其中,特别是每个液压工作腔配置有一个调节元件,其中,特别是每个调节元件将附属的液压工作腔分为第一控制压力腔和第二控制压力腔。在此,优选至少一个第一控制压力腔和至少一个第二控制压力腔、特别是共同的液压工作腔的两个控制压力腔分别经由一个用于阻止从控制压力腔回流的止回阀与切换阀已流体连通地连接或者能够流体连通地连接。

根据本发明的具有至少一个长度可调的连杆的往复活塞式发动机、特别是根据本发明的往复活塞式内燃机具有根据本发明的长度可调的连杆。

根据本发明的具有往复活塞式发动机、特别是具有往复活塞式内燃机的车辆具有根据本发明的往复活塞式发动机,该往复活塞式发动机具有至少一个根据本发明构造的长度可调的连杆。

这些另外的特征和优点由权利要求和由说明书以及附图产生,其中各个特征能够分别单独地或者多项特征以子组合(unterkombination)的形式在本发明的构造设计中得以实现并且能够构成有益的以及本身具有保护能力的实施方式,只要该实施方式在技术上是有意义的,同样为该实施方式申请权利保护。

附图说明

下面借助多个在附图中示意性示出的、非限制性的实施例详细阐述本发明,其中,由所说明的实施例结合相应的附图获得另外的特征和优点。其中示出:

图1为根据本发明的长度可调的连杆的第一实施例的原理图;

图2为用于根据本发明的连杆的可电磁操作的切换阀的第二实施例;

图3为用于根据本发明的连杆的可电磁操作的切换阀的第二实施例;

图4为图1所示根据本发明的连杆的液压系统的原理图;

图5为根据本发明的连杆的第二实施例的液压系统的原理图,所述连杆具有液压式长度调节装置;

图6a为根据本发明的连杆的第三实施例的液压系统在第一控制状态中的原理图,所述连杆具有液压式长度调节装置;

图6b为图6a所示的液压系统在第二控制状态中;

图7a为根据本发明的连杆的第四实施例的原理图,所述连杆具有带丝杠传动机构的机械式长度调节装置;

图7b为构造为旋转滑动件的控制装置的俯视图,该控制装置用于锁定图7a所示的根据本发明的连杆的长度调节装置;

图8a为图7a所示的根据本发明的连杆的液压系统在第一控制状态中的示意图;

图8b为图8a所示的液压系统在第二控制状态中的示意图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的长度可调的连杆7的第一实施例的原理图,该连杆用于此处未示出的往复活塞式发动机。为了与往复活塞式发动机的活塞连接,在连杆7的上端部处设置有较小的连杆孔4并且为了与该往复活塞式发动机的曲轴连接,在下端部处设置有较大的连杆孔5。

根据本发明,连杆7具有长度调节装置8,借助该长度调节装置可对连杆的有效长度l进行调节。为了对长度调节装置8进行控制,设置有可液压操作的和至少在两个控制状态之间可切换的控制装置12以及可电磁操作的液压切换阀9,该液压切换阀用于对所述控制装置进行液压操作。

借助可电磁操作的液压切换阀9可以操作控制装置12。特别是可以通过借助切换阀9对控制装置的液压操作来将控制装置12从第一控制状态切换到第二控制状态,其中,通过改变控制装置12的控制状态能够引起连杆7的长度调节。在此,通过将切换阀9从第一切换状态切换到第二切换状态可以实现对控制装置12的操作。

为了能够实现连杆7的长度调节,在图1所示出的实施例中连杆7是分开的并且具有第一连杆区段7a和第二连杆区段7b,其中,两个连杆区段7a和7b为了对有效连杆长度l进行调节而能够沿着连杆7的纵轴线a相对彼此运动。特别是第一连杆端部7a和第二连杆端部7b在此能够可伸缩地收缩移动或者伸出移动,其中,上部连杆区段7b引导到下部连杆区段7a中。

第一旋转轴线(往复活塞式发动机的活塞借助在此未示出的活塞销围绕该第一旋转轴线可旋转地支承在较小的连杆孔4中)与第二旋转轴线(连杆7利用较大的连杆孔5能够围绕该第二旋转轴线可旋转地连接在曲轴上)之间的间距限定连杆7的有效长度或者实际长度,其中,在这个根据本发明的连杆7中有效连杆长度l的改变还导致绝对连杆长度的改变。

通过改变有效连杆长度l、特别是通过调节该有效连杆长度l,能够在往复活塞式发动机中、特别是在往复活塞式内燃机中改变压缩比,这是因为通过调节有效连杆长度l使活塞运动的上止点移动。

图2示意性示出一种切换阀9的基本构造,该切换阀构造为用于对根据本发明的长度可调的连杆7的控制装置进行液压操作,其中,图2示出的可电磁操作的切换阀9特别是构造为用于利用至少一个双向作用的调节元件对控制装置12进行液压操作,正如例如在图1中示出的根据本发明的连杆7的控制装置那样。

用于利用双向作用的调节元件对控制装置进行液压操作的可电磁操作的切换阀9的图2示出的实施例具有第一液压接口1、第二液压接口2/3以及第三液压接口hd1和第四液压接口hd2并且构造为三位四通换向阀。

在这种情况中,第一液压接口1用作阀输入端或者入口,第二液压接口2/3用作阀输出端或者用作第二和第三出口。第三液压接口hd1和第四液压接口hd2分别用作用于对控制装置进行控制或者操作的切换接口hd1、hd2,其中,经由这两个切换接口hd1和hd2能够对控制装置进行液压操作。

为了进行电磁操作,切换阀9具有第一线圈13和第二线圈14,其中,每个线圈此外配置有一个复位装置21或者22,以便能够在线圈13或者14未通电流的状态中相应保证一个限定的切换状态。

若给第一线圈13通电流,就将切换阀切换到第二切换状态中,在该第二切换状态中第一液压接口1与第四液压接口hd2、即第二切换接口hd2流体连通地连接,并且在该第二切换状态中第三液压接口hd1、即第一切换接口hd1与第二液压接口2/3、亦即与出口2、3流体连通地连接。

当给第二线圈14通电流时,相应地将切换阀9切换到第一切换状态中,在该第一切换状态中第一液压接口1与第一切换接口hd1流体连通地连接,并且在该第一切换状态中第二切换接口hd2与第二液压接口、特别是与出口2或者3流体连通地连接。

为了产生电动切换可电磁操作的切换阀9所需的电流,图1所示的根据本发明的连杆7具有在图1中未示出的感应装置88,借助该感应装置通过与设置在附属的往复活塞式内燃机的曲轴箱中的磁力装置89共同作用能够产生操作切换阀9所需的电流或者相应所需的电压。

特别是如果根据本发明的连杆的控制装置具有仅一个单向作用的调节元件,那么为了对控制装置进行操作,也可使用两位三通或者三位三通换向阀90,如其在图3中示例性和示意性示出的那样来代替可电磁操作的两位四通或者三位四通换向阀9。

图3所示的可电磁操作的切换阀90总共具有仅三个液压接口、特别是仅一个第一切换接口hd1,其中,在该切换阀90的第一切换状态中,第一液压接口1与第一切换输出端hd1流体连通地连接而在第二切换状态中与出口2、3连接。

图4示意性和示例性示出液压系统,该液压系统用于对图1所示的根据本发明的长度可调的连杆7的长度进行调节,其中,连杆7具有液压式长度调节装置8,该液压式长度调节装置具有液压活塞8b和液压缸8a,其中,液压活塞8b与上部连杆区段7b固定连接,而长度调节装置8的液压缸8a与下部连杆区段7a固定连接。

在此,长度调节装置8的液压活塞8b构造为双向作用的液压活塞8b并且将该长度调节装置8的液压缸8a分为第一压力腔d1和第二压力腔d2,也就是说,分为第一液压工作腔d1和第二液压工作腔d2。

因此根据液压活塞8b在液压缸8a内部的位置获得有效连杆长度l,其中,液压活塞8b在液压缸8a中的位置取决于长度调节装置8的第一压力腔d1与第二压力腔d2之间存在的压差。

为了对长度调节装置8的两个压力腔d1、d2中的压差进行控制,设置有控制装置12,借助图2所示的可电磁操作的切换阀9能够对该控制装置进行液压操作。

在此,第一液压接口1、也就是说入口1与连杆7的液压介质输入管道10流体连通地连接,可电磁操作的切换阀9经由该液压介质输入管道能够获得液压操作控制装置12所需的液压介质,其中,作为液压介质使用用于对往复活塞式发动机进行润滑的油,该油特别是可取自连杆轴承。因此可经由液压介质输入管道10和切换阀9将液压介质输送给控制装置12并且经由该控制装置相应输送给长度调节装置8的两个压力腔d1、d2之一。

第二液压接口、也就是说切换阀9的出口2/3与连杆的排放口11连接,从而能够将液压介质排出和特别是能够降低长度调节装置的两个压力腔中的相应一个压力腔d1或者d2中的液压压力。

切换阀9的第三液压接口hd1、也就是说第一切换接口hd1在图4所示的液压系统中在此经由第一操作管道b1与控制装置12的第一液压接口h1连接,并且所述切换阀9的第四液压接口hd2、也就是说第二切换接口hd2经由第二操作管道b2与控制装置12的第二液压接口h2连接。

因此,根据可电磁操作的切换阀9的切换状态,要么控制装置12的第一液压接口h1经由第一操作管道b1与液压介质输入管道10或者与排放口11流体连通地连接,要么第二液压接口h2经由第二操作管道b2与排放口11或液压介质输入管道10流体连通地连接。

根据控制装置12的两个液压接口中的哪一个液压接口h1或者h2与连杆7的液压介质输入管道10(液压介质以一定的压力在该液压介质输入管道中引导)流体连通地连接,并由此根据可电磁操作的切换阀9的切换状态,在控制装置12的液压工作腔(该液压工作腔通过双向作用的线性活塞26被分为第一控制压力腔sd1和第二控制压力腔sd2)中产生两个控制压力腔sd1与sd2之间的压差,由此所述线性活塞26不是向右运动到第一调节位置中,就是如在此示出的那样向左运动到第二调节位置中。

在这种控制装置12中,调节活塞26与连接杆25固定连接,该连接杆用作在第一浮球提升阀(kugel-hubventil)v1与第二浮球提升阀v2之间的连接装置,并且该连接杆构造为用于克服由复位弹簧23、24施加的复位力从两个阀中的相应一个阀v1或者v2中使附属的阀体vk1或者vk2脱离阀座。在此将连接杆25的长度确定为,使得分别只有一个阀体vk1或者vk2能够脱离阀座,从而分别通过附属的复位弹簧23或者24将另一个阀体vk1或者vk2压靠到阀座上。

如果借助连接杆25将阀体vk1或者vk2推离阀座,那么液压介质由于在工作冲程期间作用到连杆7上的外力之故经由液压通道hk1或者hk2从长度调节装置8的与附属的阀v1或者v2流体连通地连接的压力腔d1或者d2中被压出,其中,液压介质经由两个液压接口之一h1或者h2和附属的操作管道b1或者b2并且通过可电磁操作的切换阀9经由出口2、3流向排放口11。由此使相应压力腔d1或者d2中的压力降低,也就是说,使相应的压力腔d1或者d2排液并且液压活塞8b和液压缸8a相对彼此移动。

通过在此产生的抽吸作用,同时将液压介质经由液压介质输入管道10穿过切换阀9、经由附属的操作管道b2或者b1通过另一个浮球提升阀v2或者v1吸入到另一个未排液的压力腔d2或者d1中,其中,抽吸作用大得足以能够克服复位弹簧24、23的将阀体vk2和vk1分别压靠到阀座上的复位力。

由于液压介质不能回流或者受到封锁,所以压力腔d2或者d1随着每个冲程渐渐地充满,而从另一个压力腔d1或者d2中将液压介质渐渐地排出。有效连杆长度l渐渐地发生改变,直到达到最终连杆长度为止。

图4示出了可电磁操作的切换阀处于第三切换状态中,在该第三切换状态中既不能继续将液压介质经由液压介质输入管道10输送到两个压力腔d1、d2的任一个压力腔中,也不能将液压介质向排放口11排出,因而长度调节装置8锁定在其当前的调节位置中或者经调节的连杆长度l被固定。

图5示出了根据本发明的长度可调的连杆的另外的实施例的液压系统,其具有液压式长度调节装置8,该液压系统与借助图4所说明的液压系统相似,然而与其不同地具有构造不同的控制装置112,该控制装置总共具有六个液压接口h1至h6,特别是附加地具有第五液压接口h5和第六液压接口h6,这些液压接口分别直接与液压介质输入管道10流体连通地连接。

由此可将供应长度调节装置8的两个压力腔d1和d2所需的液压介质经过切换阀9旁边引向控制装置112,而经由液压介质输入管道10输送给切换阀9的液压介质则只仍用于供给两个控制压力腔sd1和sd2。

在此,第五液压接口h5和第六液压接口h6特别是在流体流动方面与控制装置112的液压工作腔、特别是与该控制装置112的两个控制压力腔sd1和sd2分离。

这个液压系统具有的优点是:切换阀9与长度调节装置8在液压方面是分开的,因而在所述长度调节装置8中产生的能够达到绝对>1200bar或者部分还>1500bar的压力不作用到可电磁操作的切换阀9上,由此该可电磁操作的切换阀9可构造的特别简单。

图6a和6b示出根据本发明的长度可调的连杆的液压系统的另外的实施例,其具有液压式长度调节装置8和图5所示的控制装置112以及图2所示的可电磁操作的切换阀9。

与图5示出的液压系统不同,长度调节装置8的第一压力腔d1和该长度调节装置8的第二压力腔d2附加地分别经由一个旁通管道by和相应一个止回阀阀rs直接与液压介质输入管道10流体连通地连接。此外,与电磁切换阀9的前述变型实施方案不同,这个切换阀9具有两个出口2和3,而不是具有仅一个出口。

在此,构造为入口的第一液压接口1与液压介质输入管道10流体连通地连接。第一出口2和第二出口3分别与排放口11流体连通地连接。第一切换接口hd1经由第一操作管道b1流体连通地与控制装置112的第一控制压力腔sd1流体连通地连接,并且第二切换接口hd2经由第二操作管道b2与第二控制压力腔sd2流体连通地连接。

图6a示出液压系统在控制装置112的第一控制状态中或者说在可电磁操作的切换阀9的第一切换状态中,在该第一控制状态或者说第一切换状态中,第一液压接口1流体连通与第三液压接口hd1、亦即第一切换接口hd1流体连通地连接,从而将液压介质经由液压介质输入管道10穿过切换阀9经由第一操作管道b1引入到控制装置12的第一控制压力腔sd1中,而控制装置12的第二控制压力腔sd2经由第二操作管道b2、第二切换接口hd2和切换阀9的出口3排液,使得液压介质能够从第二控制压力腔sd2流入排放口11。

因此在控制装置112的双向作用的调节活塞26上存在第一控制压力腔sd1与第二控制压力腔sd2之间的压差,调节活塞26由此在控制装置12的液压工作腔中向右移入第一调节位置中。因此与调节活塞26固定连接的连接元件25(该连接元件在这种情况中构造为连接杆25)也在示图中向右移动。由此使右侧阀v2的阀体克服复位弹簧的力而脱离阀座。由于在连杆的往复运动期间的大的作用力之故而在第二压力腔d2中处于高压下的液压介质由此经由第二液压通道hk2、穿过右侧阀v2流入液压介质输入管道10中,因此使长度调节装置8的第二压力腔d2中的压力下降。特别是阀体脱离右侧阀2导致:与长度调节装置的液压活塞8b固定连接的上部连杆区段7b在连杆向上运动中能够畅通无阻地向上运动,这是因为在长度调节装置8的第二压力腔d2中不能形成将液压活塞8b保持在下部的足够的压力和因此不能形成阻力。因此通过阀体脱离右侧阀v2的阀座,在一定程度上允许长度调节装置的液压活塞8b向上移动并且由此实现对连杆长度直到较大的有效连杆长度为止的调节。

在长度调节装置8的液压缸8a中的第一压力腔d1中同时产生抽吸作用,其导致经由第一液压通道hk1将液压介质吸入长度调节装置8的第一压力腔d1中,在一方面经由旁通管道by和止回阀rs并且另一方面经由控制装置112的左侧阀v1(如果弹簧23的复位力未选得过大)吸入液压介质。

通过旁通管道by中的止回阀rs以及通过起止回阀作用的左侧的浮球提升阀v1阻止了液压介质从第一压力腔的回流,从而防止了液压活塞8b和由此上部连杆区段7b在连杆的下行冲程中向下运动。

在接下来的上升冲程中,可将液压介质重新吸入第一压力腔d1中,使得长度调节装置8的第一压力腔d1随着每个另外的冲程越来越满,直到连杆达到其最大有效连杆长度为止。

若现在例如通过如下方式电动操作电磁切换阀9,即,借助存在于连杆中的感应装置88产生相应的电流,该电流被传递给切换阀9,从而将切换阀9从图6a所示的第一切换状态切换到图6b所示的第二切换状态,在该第二切换状态中,与液压介质输入管道10连接的入口1现在与第四液压接口hd2、亦即第二切换接口hd2流体连通地连接,而第一切换接口hd1则与排放口11连接,那么因此给控制装置112的第二控制压力腔sd2填充液压介质并且使该控制装置112的第一控制压力腔sd1排液。因此使调节活塞26向左运动,使得与该调节活塞26固定连接的连接杆25同样向左运动。

这使得由复位弹簧24将控制装置12的右侧阀v2的阀体重新压靠到阀座上并阻止了液压介质从长度调节装置8的第二压力腔d2中回流。由于止回阀rs之故,同样没有液压介质能够经由附属的旁通管道by从长度调节装置8的第二压力腔d2中流出。

由于连接杆25使左侧阀v1的阀体脱离阀座,使得液压介质能够从长度调节装置8的第一压力腔d1中通过控制装置112、特别是通过第一阀v1流出到液压介质输入管道10中,所以长度调节装置8的第一压力腔d1同时得到排液。

因为在第一压力腔d1中直到排液、也就是说直到切换阀9切换为止存在的压力由于作用的外力之故而比液压介质输入管道10中的压力大得多,所以液压介质从第一压力腔d1中流出到液压介质输入管道10并且绝对没有液压介质从液压介质输入管道10中流入第一压力腔d1,即使在发动机油压高的情况下。

长度调节装置8的第一压力腔d1的排液导致:液压活塞8b在连杆的下行冲程中、特别是在点火过程之后由于作用力之故在长度调节装置8的液压缸8a中能够向下移动,由此将到那时为止第一压力腔d1中存在的液压介质从该第一压力腔d1中经由第一液压通道、旁通管道by以及经由左侧阀v1排出到液压介质输入管道10中。

同时,由于在长度调节装置8的第二压力腔d2中产生的抽吸作用之故,经由液压介质输入管道10、经由右侧阀v2以及经由旁通管道by和第二液压通道hk2吸入液压介质。

由于通过第二阀v2的压在阀座上的阀体以及通过止回阀rs阻止了从第二压力腔d2的回流,所以只要第二压力腔d2中的压力足够大,就将液压活塞8b保持在其位置中。

在接下来的冲程中,只要第二压力腔d2还未完全充满,就再次吸入液压介质,使得液压活塞8b和因此第二连杆区段7b不断向下运动,直到达到连杆的最小有效长度l为止。

在借助图4、5、6a和6b示范性示出的控制装置12中,调节活塞垂直于连杆7的纵轴线a可轴向移动地设置在连杆的纵向中心平面中,并且控制装置的阀v1和v2的阀体vk1、vk2的往复运动轴线(hubachse)与调节活塞26的移动方向重合。为了避免在连杆往复直线运动期间由于出现的加速度而产生的惯性力导致阀体vk2、vk2脱离阀座,阀v1和v2的往复运动轴线也可设置为垂直于调节活塞26的移动轴线、特别是平行于曲轴的纵轴线。与此相关地在本申请人的pct/ep2016/064193中以及在de102016080306中对控制装置12和112的有益的布局可能性进行了详细说明。

图7a示出了根据本发明的连杆70的另外的实施例,其具有可选的长度调节装置80,该长度调节装置具有另外实施例的控制装置212以及可电磁操作的切换阀9,该切换阀9构造为如在图2中所示出的一样。为了更好地理解,在图7b中示出了控制装置212的俯视图。

在根据本发明的连杆70的这种实施例中,控制装置也用于控制长度调节装置80并且可电磁操作的液压切换阀9也用于液压操作控制装置212。这种根据本发明的连杆70也具有第一连杆区段70a以及第二连杆区段70b,其中,两个连杆区段70a和70b同样能够沿着连杆70的纵轴线a相对彼此轴向移动和特别是能够可伸缩地收缩或者伸出移动。连杆70同样具有用于借助活塞销紧固活塞的较小的连杆孔4以及用于将连杆70与往复活塞式发动机的曲轴连接的较大的连杆孔5。

然而与前述实施例不同,长度调节装置80不是液压式长度调节装置、而是机械式长度调节装置80,该机械式长度调节装置具有丝杠传动机构。在此,第二连杆区段70b构成不可相对扭转地、然而可轴向移动地支承在第一连杆区段70a中的主轴螺母,并且第一连杆区段70a与丝杠81联接,该丝杠经由轴向轴承82可旋转地、然而轴向固定地支承在第一连杆区段70a中。在由第二连杆区段70b构成的主轴螺母与丝杠81之间的相对旋转实现对有效连杆长度l的调节。

长度调节装置80的丝杠传动机构在此构造为非自锁的丝杠传动机构,因而原则上只要在丝杠81与主轴螺母70b之间的相对旋转未被阻止,借助在往复运动期间作用到连杆70上的力就能够实现对连杆70的长度调节。

丝杠81经由形状锁合栓(formschlusszapfen)83与可液压操作的、构造为旋转滑动件的控制装置212的可旋转部分不可相对扭转地作用连接,其中,所述形状锁合栓83特别是与旋转滑动件或者说控制装置212的双向作用的旋转活塞86连接,该旋转活塞机械式强制联接成一个调节元件组。旋转滑动件212或者说控制装置212在此具有外侧的不可相对扭转地支承在第一连杆区段70a中的外侧旋转滑动件部分87,该外侧旋转滑动件部分构成旋转缸并且两个机械式相互强制联接成一个共同的调节元件组的旋转活塞86可旋转地支承在该外侧旋转滑动件部分中。

旋转缸87在此具有两个液压工作腔,这两个液压工作腔分别通过两个双向作用的旋转活塞86之一分为第一控制压力腔sd1和第二控制压力腔sd2,其中,可经由一个液压接口hx给这些控制压力腔sd1、sd2中的每个控制压力腔填充液压介质或者可经由所述液压接口hx进行排液。在此,第一控制压力腔sd1分别经由附属的液压接口hx和第一操作管道b1(在此只示意性示出了其中一个)与电磁的液压切换阀9流体连通地连接。第二控制压力腔sd2相应地分别经由第二操作管道b2(在此同样只示意性地示出了其中一个)与电磁切换阀9流体连通地连接。

如在前面说明的实施例中那样,电磁切换阀9构造为用于在第一切换状态中将第一控制压力腔sd1特别是经由第一操作管道b1而与液压介质输入管道10流体连通地连接并且同时使第二控制压力腔sd2特别是经由第二操作管道b2进行排液,其中在此未示出排放口。

若分别在一个共同的液压工作腔的第一控制压力腔sd1与附属的第二控制压力腔sd2之间存在一个压差,那么旋转活塞86能够围绕旋转轴线旋转,该旋转轴线在这个实施例中与连杆70的纵轴线重合并且在图7b中垂直于绘图平面延伸。

至少一个第一控制压力腔sd1和一个第二控制压力腔sd2能够经由连接在电磁切换阀9之后的止回阀rs(参见图8a和8b)与液压介质输入管道10流体连通地连接,因而能够阻止从控制压力腔sd1或者sd2的回流。由此能够根据同样的原理将旋转滑动件212的旋转活塞86或者整个调节元件组锁定在其位置中,如前面说明的液压式长度调节装置8的液压活塞8b那样。

如果通过阻止液压介质从两个与旋转活塞86毗邻的控制压力腔sd1或者sd2之一回流阻止了所述旋转活塞86的运动,那么由于控制装置212经由形状锁合栓83的不可相对扭转的形状锁合连接之故也阻止了丝杠81的旋转运动并且因此阻止了长度调节。

可电磁操作的、用于控制旋转滑动件212(其具有多个液压工作腔和多个双向作用的调节元件86)的液压切换阀9原则上构造为如借助图2说明的电磁切换阀9一样并且特别是具有构造为入口1的第一液压接口1以及构造为出口2或者3的至少一个第二和优选一个第三液压接口以及至少一个第一切换接口hd1和第二切换接口hd2。特别是为每个控制压力腔sd1、sd2设置有一个相应的切换接口hd1、hd2,其中,优选每个切换接口hd1或者hd2经由一个附属的操作管道b1、b2而与附属的控制压力腔sd1或者sd2流体连通地连接。

至少一个第一控制压力腔sd1和第二控制压力腔sd2、特别是一个共同的液压工作腔的两个控制压力腔sd1和sd2在此为了阻止液压介质回流而分别经由一个止回阀rs与电磁切换阀9流体连通地连接。

如在前述实施例中那样,构成电磁阀入口的第一液压接口1优选与液压介质输入管道10流体连通地连接,并且可电磁操作的切换阀的第二液压接口或者出口2、3与排放口流体连通地连接。

图8a和8b为了更好的理解而以示意图示出了图7a所示出的根据本发明的连杆70的液压系统,其中,图8a示出了液压系统在控制装置212的第一控制状态中或者在切换阀9的第一切换状态中,而图8b则示出了在第二状态中。

在图8a所示出的第一状态中,与液压介质输入管道10流体连通地连接的第一液压接口1或者入口1分别与下述液压接口流体连通地连接,这些液压接口构成第一切换接口hd1并且这些液压接口经由第一操作管道b1与第一控制压力腔sd1流体连通地连接,使得在这个切换状态中给所述第一控制压力腔sd1填充液压介质。

电磁切换阀9的构成第二切换接口hd2的液压接口相应地与排放口11流体连通地连接,使得第二控制压力腔sd2得以排液,所述液压接口经由第二操作管道b2与第二控制压力腔sd2流体连通地连接。

如在前述的根据本发明的长度可调的连杆7的前述液压式长度调节装置8中那样,由此能够实现具有两个旋转活塞86的调节元件组沿着逆时针方向的旋转运动,因此可将液压介质吸入第一控制压力腔sd1中并且能够相应地经由排放口11将液压介质从第二控制压力腔sd2中排出,直到控制压力腔sd1相应完全填满并且达到附属的有效连杆长度l为止。

在液压系统的第二控制状态或者切换状态中(参见图8b),第一控制压力腔sd1相应地经由可电磁操作的切换阀9与排放口11流体连通地连接并且所述第一控制压力腔sd1与液压介质输入管道10流体连通地连接。相应地能够实现旋转活塞86沿着顺时针方向的旋转运动,其中,在每个工作冲程中将液压介质吸入第二控制压力腔sd2中,直到这些第二控制压力腔完全填满为止,并且将液压介质从第一控制压力腔sd1排出到排放口11中,直到达到相应的有效连杆长度l为止,这在旋转活塞86相应位于旋转缸87的止挡上或者止挡在第二连杆区段70b上时是这样的情况。

当然所述实施方式的许多其它变型是可能的,而不脱离权利要求的内容。

通过使用可电磁操作的液压切换阀,能够几乎与存在的液压介质压力水平无关地和由此特别是与往复活塞式发动机的运行状态无关地操作可液压操作的控制装置,由此可以在连杆的长度调节中实现更大的灵活性并且由此能够实现压缩比与往复活塞式发动机、特别是往复活塞式内燃机的运行状态无关的独立变化。

附图标记列表

1切换阀的第一液压接口/入口

2切换阀的第二液压接口/第一出口

3切换阀的第二液压接口/第二出口

4较小的连杆孔

5较大的连杆孔

7、70根据本发明的长度可调的连杆

7a、70a第一连杆区段

7b、70b第二连杆区段

8、80长度调节装置

8a长度调节装置的液压缸

8b长度调节装置的液压活塞

9、90可电磁操作的切换阀

10液压介质输入管道

11排放口

12、112、212控制装置

13第一线圈

14第二线圈

21第一复位装置

22第二复位装置

23控制装置的第一阀的复位弹簧

24控制装置的第二阀的复位弹簧

25控制装置的连接杆

26双向作用的线性活塞

81丝杠

82轴向轴承

83形状锁合栓

86旋转活塞

87旋转缸

88感应装置

89磁力装置

a连杆的纵轴线

b1第一操作管道

b2第二操作管道

by旁通管道

d1长度调节装置的第一压力腔

d2长度调节装置的第二压力腔

h1控制装置的第一液压接口

h2控制装置的第二液压接口

h3控制装置的第三液压接口

h4控制装置的第四液压接口

h5控制装置的第五液压接口

h6控制装置的第六液压接口

hd1切换阀的第三液压接口/第一切换接口

hd2切换阀的第四液压接口/第二切换接口

hk1第一液压通道

hk2第二液压通道

hx控制装置的第x液压接口

l有效连杆长度

rs止回阀

sd1控制装置的第一控制压力腔

sd2控制装置的第二控制压力腔

v1控制装置的第一阀

v2控制装置的第二阀

vk1控制装置的第一阀的阀体

vk2控制装置的第二阀的阀体

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