DE102008040459A1

DE102008040459A1 - Adjustment device of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102008040459A1
Application number: DE102008040459A
Authority: DE
Inventors: Frank Richter; Alexander Gross
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2010-01-21
Also published as: WO2010006871A1

Abstract

Verstellvorrichtung eines Verbrennungsmotors dessen Kompressionsverhältnisse über einen an einer Verstellwelle (27) der Verstellvorrichtung angeordneten Exzenter (28) verstellbar sind, wobei die Verstellvorrichtung von einem Verbrennungsmotor über ein Antriebselement (1) einer Antriebswelle (2) der Verstellvorrichtung antreibbar ist und trieblich zwischen dem Antriebselement (2) und dem Exzenter (27) ein Getriebe (25), eine schaltbare Kupplung und eine schaltbare Bremse angeordnet ist, wobei durch die Kupplung eine Verbindung zwischen dem Antriebselement (1) und der Antriebswelle (2) herstellbar ist und die Antriebswelle (2) durch die schaltbare Bremse festhaltbar ist, wobei die Verstellvorrichtung eine kombinierte Kupplungs- und Bremseinheit (24) aufweist, in welcher eine Kupplung mit einem ersten Teil (9) und einem zweiten schaltbaren Teil (12) und eine Bremse mit einem ersten Teil (18, 19) und einem zweiten schaltbaren Teil (12) angeordnet ist und der zweite Teil (12) der Kupplung und der Bremse aus einer für die Kupplung und die Bremse gemeinsamen Ankerscheibe (12) besteht, welche drehfest auf der Antriebswelle (2) angeordnet ist.Adjusting device of an internal combustion engine whose compression ratios are adjustable via an eccentric (28) arranged on an adjusting shaft (27) of the adjusting device, wherein the adjusting device can be driven by an internal combustion engine via a drive element (1) of a drive shaft (2) of the adjusting device and driven between the drive element ( 2) and the eccentric (27) a transmission (25), a switchable clutch and a switchable brake is arranged, wherein by the coupling a connection between the drive element (1) and the drive shaft (2) can be produced and the drive shaft (2) is holdable by the switchable brake, wherein the adjusting device comprises a combined clutch and brake unit (24), in which a clutch with a first part (9) and a second switchable part (12) and a brake with a first part (18, 19) and a second switchable part (12) is arranged and the second part (12) of the Kupplun g and the brake consists of a common for the clutch and the brake armature disc (12), which is non-rotatably mounted on the drive shaft (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung eines Verbrennungsmotors dessen Kompressionsverhältnisse veränderbar sind mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 9.The The invention relates to an adjusting device of an internal combustion engine whose compression ratios are changeable with the features of the preamble of claim 1 and a method for Operation of an internal combustion engine having the features of the claim 9th

Aus der DE 10 2005 020 270 A1 ist eine Verbrennungsmotors mit einer Vorrichtung zum Verändern des Kompressionsverhältnisse bekannt. Diese Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Antriebsvorrichtung für eine Verstellwelle über eine Kupplung mit der Kurbelwelle und über eine Bremseinrichtung mit dem Gehäuse in Wirkverbindung bringbar ist.From the DE 10 2005 020 270 A1 For example, an internal combustion engine with a device for changing the compression ratios is known. This device is characterized in that a drive device for an adjusting shaft via a coupling with the crankshaft and a brake device with the housing in operative connection can be brought.

Der Verbrennungsmotor weist ein Gehäuse auf, in dem sich der Kolben und die Kurbelwelle bewegen. Der Kolben wird durch die Gaskraft nach unten bewegt und über trägt diese Bewegung über eine Hauptpleuelstange und einen Querhebel auf die Kurbelwelle. Der Querhebel ist über eine Nebenpleuelstange an einem Exzenter abgestützt, der seinerseits auf einer Verstellwelle angeordnet ist.Of the Internal combustion engine has a housing in which the Move the piston and the crankshaft. The piston is powered by the gas moved down and over carries this movement over a main connecting rod and a cross lever on the crankshaft. The cross lever is on a Nebenpleuelstange at one Supported eccentric, which in turn on a Verstellwelle is arranged.

Der Verbrennungsmotor weist weiterhin zwei Nockenwellen auf, die durch ein Umschlingungsgetriebe von der Kurbelwelle angetrieben werden. Das Umschlingungsgetriebe treibt weiterhin ein Antriebselement an, das über eine schaltbare Kupplung und zwei Planetengetriebe mit der Verstellwelle verbunden ist. Ein eingangsseitiges Wellenstück des Planetengetriebes ist sowohl über die Kupplung mit dem Antriebselement als auch über eine Bremse mit dem Gehäuse verbindbar. Das zweistufige Planetengetriebe übersetzt die Umdrehung des Antriebselements in eine geringe Verdrehung der Verstellwelle.Of the Internal combustion engine also has two camshafts, which through a belt drive are driven by the crankshaft. The belt drive continues to drive a drive element, that via a shiftable clutch and two planetary gears is connected to the adjusting shaft. An input shaft piece of the planetary gear is using both the clutch the drive element as well as a brake with the housing connectable. The two-stage planetary gear translated the rotation of the drive element in a slight rotation of the Adjusting.

Der Exzenter bzw. die Verstellwelle ist im Gehäuse gelagert und verändert die Lage und/oder die Richtung des Verstellhebels durch seine Drehung. Das Verdichtungsverhältnis wird durch Drehen einer Verstellwelle und damit durch Drehen des Exzenters verändert. Mittels der Bremse wird die Verstellwelle in einer Position gehalten, um ein festes Kompressionsverhältnis zu erreichen.Of the Eccentric or the adjusting shaft is mounted in the housing and changes the position and / or the direction of the adjusting lever through his turn. The compression ratio is through Turning an adjusting shaft and thus changed by turning the eccentric. By means of the brake, the adjusting shaft is held in a position to achieve a fixed compression ratio.

Nachteilig bei dieser Verstellvorrichtung ist, dass die doppelten Planetengetriebe viel Platz in dem engen Motorraum in Anspruch nehmen. Eine ausgereifte Konstruktion, die die gesamte Verstellvorrichtung mit Kupplung und Bremse umfasst, ist noch nicht vorhanden.adversely in this adjustment is that the double planetary gear take up a lot of space in the narrow engine compartment. A mature Construction, the whole adjusting device with clutch and Brake includes, does not exist yet.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verstellvorrichtung eines Verbrennungsmotors dessen Kompressionsverhältnisse verstellbar sind bereit zustellen, wobei die Verstellvorrichtung einen geringen Bauraum in Anspruch nehmen soll. Weiter soll ein Verfahren zum Schalten einer Verstelleinheit vorgeschlagen werden.task The invention is an adjusting device of an internal combustion engine whose compression ratios are adjustable ready set, wherein the adjusting a small space to claim. Next is a method of switching an adjustment be proposed.

Diese Aufgabe wird wie in dem unabhängigen Patentanspruch 1 und Patentanspruch 9 angegeben gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.These Task is as in the independent claim 1 and Claim specified 9 solved. Advantageous developments emerge from the dependent claims.

Die Aufgabe wird gelöst ausgehend von einer aus dem Stand der Technik bekannte Verstellvorrichtung, bei welcher der Verbrennungsmotor über ein Antriebselement die Verstellvorrichtung antreibt. Trieblich zwischen einer Antriebswelle und einer Verstellwelle ist ein Getriebe, eine schaltbare Kupplung und eine schaltbare Bremse angeordnet. Bei geschlossener Kupplung bildet sich eine Verbindung zwischen dem Antriebselement und der Antriebswelle. Durch eine geschlossene Bremse wird die Antriebswelle festgehalten.The Task is solved starting from one of the state of Technically known adjusting device, wherein the internal combustion engine via a Drive element drives the adjusting device. Drive between a drive shaft and an adjusting shaft is a transmission, a switchable clutch and a switchable brake arranged. When closed Clutch forms a connection between the drive element and the drive shaft. By a closed brake, the drive shaft recorded.

Die Lösung dieser Aufgabe beruht auf der Erkenntnis, dass die Kupplung und die Bremse nie gleichzeitig in Eingriff sind, da die Kupplung geschlossen ist, um eine Veränderung der Kompressionsverhältnisse zu ermöglichen und die Bremse geschlossen ist, um ein eingestelltes Kompressionsverhältnis konstant zu halten. Somit wird eine Verstellvorrichtung mit einer kombinierten Kupplungs- und Bremseinheit vorgeschlagen, welche eine Kupplung mit einem ersten, mit dem Antriebelement fest angeordneten Kupplungsteil und einem zweiten schaltbaren Kupplungsteil und eine Bremse mit einem ersten gehäusefesten Teil und einem zweiten schaltbaren Teil aufweist. Der zweite bewegliche Teil der Kupplung und der Bremse besteht aus einer für die Kupplung und die Bremse gemeinsamen Ankerscheibe, welche drehfest mit der Antriebswelle verbunden ist.The Solution to this problem is based on the knowledge that the The clutch and the brake are never engaged at the same time as the Clutch is closed to a change in the compression ratios to allow and the brake is closed to a set Keep compression ratio constant. Thus, a Adjustment device with a combined clutch and brake unit proposed which a coupling with a first, with the drive element fixedly arranged coupling part and a second switchable coupling part and a brake with a first housing fixed part and having a second switchable part. The second moving part The clutch and the brake consists of one for the clutch and the brake common armature disc, which rotatably with the Drive shaft is connected.

Dadurch dass die eine Ankerscheibe gleichzeitig als Kupplung und Bremse wirkt, wird ein platzsparender Schaltmechanismus dargestellt und somit nimmt die ganze Verstellvorrichtung wenig Bauraum in Anspruch.Thereby that one anchor plate at the same time as a clutch and brake acts, a space-saving switching mechanism is shown and Thus, the whole adjustment takes up little space to complete.

In einer bevorzugten Lösung der Erfindung wird die Kupplungs-Bremseinheit elektromagnetisch geschaltet. Dabei ist die Ankerscheibe aus einem magnetischen Material ausgebildet und je ein Elektromagnet ist der Kupplung und der Bremse zugeordnet. Die Elektromagnete weisen je einen Elektromagnetkörper und eine Spule auf. Durch eine Bestromung einer Spule wird die zugehörige Kupplung bzw. Bremse aktiviert, wodurch die Ankerscheibe zur Kupplung bzw. Bremse hingezogen wird und die Kupplung bzw. Bremse geschlossen wird. Bei der Schließung die Kupplung bzw. Bremse führt die Ankerscheibe somit eine kurze Hubbewegung aus.In A preferred solution of the invention is the clutch-brake unit switched electromagnetically. The armature disc is made of a magnetic Material is formed and an electromagnet is the clutch and assigned to the brake. The electromagnets each have an electromagnetic body and a coil on. By energizing a coil is the associated Clutch or brake activated, causing the armature disc to clutch or brake is pulled and the clutch or brake is closed becomes. When closing the clutch or brake leads the armature disc thus a short stroke movement.

Der zweite Teil der Kupplung bzw. Bremse weist zumindest einen zur Ankerscheibe korrespondierenden Reibbelag auf.The second part of the clutch or brake has at least one corresponding to the armature disc friction lining.

Es wird vorgeschlagen, dass die Ankerscheibe derart an der Getriebeeingangswelle angeordnet ist, dass sie axial schiebbar ist und zwischen zwei Rückstellfedern angeordnet ist, beispielsweise zwischen zwei Spiralfedern. Die Rückstellfedern wirken je mit einer gegeneinander wirkenden Federkraft an der Ankerscheibe und bewirken folglich die Ankerscheibe in ihrer Neutralposition. Somit wird die Ankerscheibe bei nicht beaufschlagten Elektromagneten in ihrer Neutralposition einstellen bzw. gehalten. Die Neutralposition der Ankerscheibe ist annährend in die Mitte zwischen einem Kupplungseingriff und einem Bremseingriff. Somit ist die Kupplungs-Bremseinheit immer schnell ansprechbar. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Kompressionsverhältnis sich automatisch zu einem niedrigen Kompressionsverhältnis rückstellt. Durch den Gasdruck im Zylinder des Motors, wirkt das gesamte System rückwirkend und stellt der Exzenter auf seine Startposition zurück.It It is suggested that the armature disk on the transmission input shaft is arranged so that it is axially slidable and between two return springs is arranged, for example, between two coil springs. The return springs each act with an opposing spring force on the armature disk and thus cause the armature disc in its neutral position. Thus, the armature disc is not acted upon electromagnet set or held in their neutral position. The neutral position the armature disk is approximately in the middle between one Clutch engagement and a brake intervention. Thus, the clutch-brake unit always responsive. Another advantage is that the compression ratio automatically resets to a low compression ratio. Due to the gas pressure in the cylinder of the engine, the entire system works retroactively and sets the eccentric to its starting position back.

Bei einer alternativen Variante der Erfindung ist die Ankerscheibe ortsfest an der Getriebeeingangswelle angeordnet und derart ausgebildet, dass die Ankerscheibe in ihrer Axialrichtung federnd ist. Bei einer Bestromung einer der beiden Elektromagneten wird der federnde Teil der Ankerscheibe ausfedern bzw. ausbiegen und die Kupplung bzw. die Bremse wird geschlossen. Bei einem Ausschalten des Elektromagnetes federt die Ankerscheibe wieder in ihre aufrechte Neutralposition zurück. Somit werden keine Rückstellfedern benötigt. Des Weiteren führt die Ankerscheibe keine Hubbewegung aus, wodurch die für eine Hubbewegung notwendige Gleitfläche entfällt. Die eventuelle nicht lineare Bewegung der Reibbeläge der Ankerscheibe wird durch die Anordnung der Reibbeläge kompensiert, da die Reibbeläge derart angeordnet sind, dass sie trotz einer eventuell bogenförmigen Bewegung der Reibbeläge, parallel zu den gegenüberliegenden Reibbelägen der Kupplung bzw. der Bremse zum Eingriff kommt.at an alternative variant of the invention, the anchor plate is stationary arranged on the transmission input shaft and designed such that the armature disk is resilient in its axial direction. At a The energizing of one of the two electromagnets becomes the springy part the pressure plate spring or bend out and the clutch or the brake is closed. When switching off the electromagnet the armature disc springs back into its upright neutral position back. Thus, no return springs are needed. Furthermore, the armature disc does not perform any lifting movement, whereby the sliding surface necessary for a lifting movement eliminated. The possible non-linear movement of the friction linings The armature disk is characterized by the arrangement of the friction linings compensated, since the friction linings are arranged such that despite a possibly arcuate movement of the Friction linings, parallel to the opposite Friction linings of the clutch or the brake is engaged.

In einer vorteilhaften Variante der Verstellvorrichtung ist das Getriebe zwischen der Antriebswelle und des Exzenters als ein Stirnradgetriebe ausgebildet. Somit werden mit weniger Platzbedarf gleiche Übersetzungsverhältnisse erreicht als mit zwei Planetengetrieben.In an advantageous variant of the adjusting device is the transmission between the drive shaft and the eccentric as a spur gear educated. Thus, with less space required equal ratios achieved as with two planetary gears.

Im Gehäuse der Kupplungs-Bremseinheit sind die Magnetkörper angeordnet. Vorzugsweise ist das Antriebselement und die Antriebswelle im Magnetkörper und/oder in einem anderen gehäusefesten Bauteil gelagert.in the Housing of the clutch-brake unit are the magnetic body arranged. Preferably, the drive element and the drive shaft in the magnetic body and / or in another housing-fixed component stored.

Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Antriebselement auf einer Hohlwelle angeordnet ist, bzw. als eine Hohlwelle ausgebildet ist und zumindest eine Lagerung zu einem gehäusefesten Teil aufweist und die Antriebswelle in der Hohlwelle angeordnet ist und zusätzlich in ihr gelagert ist.Of Furthermore, it is proposed that the drive element on a Hollow shaft is arranged, or is designed as a hollow shaft and at least one storage to a housing-fixed part and the drive shaft is arranged in the hollow shaft and additionally stored in it.

Um eine Verstelleinheit der oben genannten Art zu schalten, ist ein Verfahren vorgeschlagen, bei welchem die Ankerscheibe in einen Eingriff mit dem zweiten Kupplungsteil gebracht wird durch Zuschalten eines ersten Elektromagnets, und die Ankerscheibe in einen Eingriff mit dem zweiten Teil der Bremse gebracht wird, indem der erste Elektromagnet weggeschaltet wird und ein zweiter Elektromagnet zugeschaltet wird.Around to switch an adjustment of the above type is a Proposed method in which the armature disk in an engagement is brought to the second coupling part by connecting a first electromagnet, and the armature disk into engagement with the second part of the brake is brought by the first electromagnet is switched off and a second solenoid is switched on.

Weitere Vorteile der Erfindung und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus einem unter Bezugnahme auf die Zeichnungen prinzipmäßig beschriebenem Ausführungsbeispiel. Es zeigen:Further Advantages of the invention and advantageous developments arise a principle with reference to the drawings described embodiment. Show it:

1 eine prinzipmäßig dargestellte Verstelleinheit 1 an adjusting unit shown in principle

2 eine prinzipmäßig dargestellte Kupplungs-Bremseinheit 2 a coupling brake unit shown in principle

3 eine prinzipmäßig dargestellte Variante der Kupplungs-Bremseinheit 3 a variant of the clutch brake unit shown in principle

4 eine prinzipmäßig dargestellte Variante der Verstelleinheit 4 a variant of the adjustment shown in principle

In 1 ist eine erfindungsgemäße Verstellvorrichtung zur Veränderung der Kompressionsverhältnisse eines Verbrennungsmotors prinzipmäßig dargestellt. Die Verstellvorrichtung umfasst eine Kupplungs-Bremseinheit 24 und ein Getriebe 25. Die Kupplungs-Bremseinheit 24 weist auf der in 1 dargestellten linken Seite ein Antriebselement 1 und auf ihre gegenüberliegende Seite eine Antriebswelle 2 auf, wobei die Antriebswelle 2 als Eingangswelle für das Getriebe 25 wirkt. In die Kupplungs-Bremseinheit 24 ist eine Kupplung und eine Bremse vorhanden, bei geschlossener Kupplung ist das Antriebselement 1 mit der Antriebswelle 2 verbunden und bei geschlossener Bremse ist die Antriebswelle 2 festgehalten.In 1 an adjusting device according to the invention for changing the compression ratios of an internal combustion engine is shown in principle. The adjusting device comprises a clutch-brake unit 24 and a gearbox 25 , The clutch brake unit 24 points to the in 1 shown left side a drive element 1 and on its opposite side a drive shaft 2 on, with the drive shaft 2 as an input shaft for the transmission 25 acts. Into the clutch brake unit 24 there is a clutch and a brake, with the clutch engaged, the drive element 1 with the drive shaft 2 connected and with the brake is the drive shaft 2 recorded.

Bei geschlossener Kupplung wird eine Drehung auf die Antriebswelle 1 im Getriebe 25 eingeleitet und über eine Vorgelegewelle 26 zu einer Verstellwelle 27 und somit zu einem Exzenter 28 weitergeleitet. Der Exzenter 28 wird dabei eine Verstellung die Kompressionsverhältnisse des Verbrennungsmotors nach bekanntem Prinzip bewirken. Bei geschlossener Bremse wird der Exzenter 28 in der aktuellen Position gehalten.When the clutch is closed, a rotation on the drive shaft 1 in the transmission 25 initiated and via a counter-wave 26 to an adjusting shaft 27 and thus to an eccentric 28 forwarded. The eccentric 28 In this case, an adjustment will cause the compression ratios of the internal combustion engine according to a known principle. When the brake is closed, the eccentric 28 held in the current position.

2 zeigt eine Kupplungs-Bremseinheit 24 einer erfindungsgemäßen Verstellvorrichtung in einem Gehäuse 23. Ein Antriebselement 1 ist auf einer Antriebswelle 2 mittels der Lager 3, 4 gelagert. Das Antriebselement 1 weist eine weitere Lagerung 5 zwischen dem Antriebselement 1 und einem ersten gehäusefesten Elektromagnetkörper 6 auf und die Antriebswelle 2 ist zusätzlich auf einem zweiten gehäusefesten Elektromagnetkörper 7 mittels des Lagers 8 gelagert. 2 shows a clutch-brake unit 24 an adjusting device according to the invention in a housing 23 , A drive element 1 is on a drive shaft 2 by means of bearings 3 . 4 stored. The driving element 1 has another storage 5 between the drive element 1 and a first housing-fixed electromagnetic body 6 on and the drive shaft 2 is additionally on a second housing-fixed solenoid body 7 by means of the warehouse 8th stored.

Die Kupplung der Kupplungs-Bremseinheit 24 ist aus einem ersten und einem zweiten Kupplungsteil 9, 12 ausgebildet. Der erste Kupplungsteil 9 weist auf seiner in der 2 rechten axialen Seite Reibbeläge 10, 11 auf und ist auf dem Antriebelement 1 ortsfest angeordnet. Drehfest mit der Antriebswelle 2 ist eine Ankerscheibe 12 aus einem magnetischen Material schiebbar, beispielsweise mittels einer Keilwellen-Verbindung, angeordnet. Die Ankerscheibe 12 stellt das zweite Kupplungsteil dar und weist auf seiner radialen Fläche gegen den ersten Kupplungsteil 9 Reibbeläge 13, 14 auf. Durch eine Strombeauf schlagung einer Spule 15 wird die Ankerscheibe 12 gegen die Elektromagnetkörper 6 gezogen und somit wird die Kupplung geschlossen und eine Drehung des Antriebselements 1 kann zu einer Verstellung des Exzenters 28 übertragen werden und eine Erhöhung des Kompressionsverhältnis wird erreicht.The clutch of the clutch-brake unit 24 is made of a first and a second coupling part 9 . 12 educated. The first coupling part 9 points to his in the 2 right axial side friction linings 10 . 11 on and is on the drive element 1 fixedly arranged. Rotationally fixed to the drive shaft 2 is an anchor disc 12 made of a magnetic material slidably, for example by means of a splined connection arranged. The anchor disc 12 represents the second coupling part and has on its radial surface against the first coupling part 9 friction linings 13 . 14 on. By a Strombeauf suppression of a coil 15 becomes the anchor plate 12 against the electromagnetic body 6 pulled and thus the clutch is closed and a rotation of the drive element 1 can cause an adjustment of the eccentric 28 be transferred and an increase in the compression ratio is achieved.

Der erste Teil der Bremse bildet sich aus zwei gehäusefeste Reibbeläge 18, 19 aus, beispielsweise sind die Reibbeläge 18, 19 direkt am Magnetkörper 7 angeordnet. Die Ankerscheibe 12 wirkt als zweite Teil der Bremse und weist somit auf seiner in der 2 rechten axialen Seite zwei Reibbeläge 16, 17 auf. Durch eine Strombeaufschlagung einer im Magnetkörper 7 angeordneten Spule 20 werden die Reibbeläge 16, 17 der Ankerscheibe 12 mit den gehäusefesten Reibbeläge 18, 19 in Eingriff kommen, somit ist der Exzenter 28 durch die Bremse in seiner aktuellen Position festgehalten und das Kompressionsverhältnis wird somit konstant gehalten.The first part of the brake is formed by two housing-resistant friction linings 18 . 19 off, for example, the friction linings 18 . 19 directly on the magnetic body 7 arranged. The anchor disc 12 acts as a second part of the brake and thus points to his in the 2 right axial side two friction linings 16 . 17 on. By applying a current in the magnetic body 7 arranged coil 20 become the friction linings 16 . 17 the anchor plate 12 with the housing-fixed friction linings 18 . 19 engage, so is the eccentric 28 held in its current position by the brake and the compression ratio is thus kept constant.

Wenn weder die Kupplung noch die Bremse aktiv sind, wird die Ankerscheibe 12 in ihrer Neutralposition durch die Rückstellfedern 20, 21 positioniert. Die Neutralposition entspricht einer Position annährend in der Mitte zwischen dem Kupplungs- und dem Bremseingriff. Wenn sich die Ankerscheibe 12 in ihrer Neutralposition befindet, wird das Kompressionsverhältnis sich automatisch zu einem niedrigeren Kompressionsverhältnis rückstellen. Durch den Gasdruck im Zylinder des Motors wirkt das gesamte System rückwirkend und stellt den Exzenter in seine Startposition zurück und somit wird das Kompressionsverhältnis wieder herruntergesetzt.When neither the clutch nor the brake is active, the armature disc becomes 12 in its neutral position by the return springs 20 . 21 positioned. The neutral position corresponds to a position approximately midway between the clutch and the brake engagement. When the armature disk 12 In its neutral position, the compression ratio will automatically reset to a lower compression ratio. Due to the gas pressure in the cylinder of the engine, the entire system acts retroactively and returns the eccentric to its starting position and thus the compression ratio is re herruntergesetzt.

An dem Ende der Antriebswelle 2 ist das Antriebsrad des Getriebes 25 vorgesehen. Wenn die Ankerscheibe 12 mit dem zweiten Kupplungsteil 9 in Eingriff ist, wird eine Drehung des Antriebselements 1 auf die Antriebswelle 2 und weiter in das Getriebe 25 eingeleitet. Das Getriebe 25 übersetzt die Drehung der Antriebswelle in zwei Stufen über die Vorgelegewelle 26 und weiter zur Verstellwelle 27 bzw. zum Exzenter 28 derart, dass mehrerer Umdrehungen der Antriebswelle 2 nur eine kleinere Winkelverstellung des Exzenters 28 bewirken.At the end of the drive shaft 2 is the drive wheel of the gearbox 25 intended. If the anchor plate 12 with the second coupling part 9 is engaged, a rotation of the drive element 1 on the drive shaft 2 and further into the transmission 25 initiated. The gear 25 translates the rotation of the drive shaft in two stages via the countershaft 26 and on to the adjusting shaft 27 or to the eccentric 28 such that several revolutions of the drive shaft 2 only a smaller angle adjustment of the eccentric 28 cause.

In 3 ist eine Variante der Kupplungs-Bremseinheit dargestellt. Die Ankerscheibe 12 ist ortsfest an der Antriebswelle 2 angeordnet. Um einen Eingriff des jeweiligen Reibbelag 13, 17 der Ankerscheibe mit dem korrespondierenden Reibbelag 11, 18 der Kupplung bzw. Bremse zu gewährleisten, ist ein Bereich 29 der Ankerscheibe 12 federnd ausgebildet. Des Weiteren ist der Bereich 30 der Ankerscheibe 12 aus einem magnetischen Material ausbildet. Durch eine Strombeaufschlagung einer der Spulen 15, 20 wird der entsprechende Reibbelag 13, 17 der Ankerscheibe 12 gegen den zugeordneten Reibbelag 11, 18 der Kupplung bzw. Bremse gezogen, wobei die Bewegung durch ein Ausfedern des Bereichs 29 gewährleistet wird.In 3 a variant of the clutch-brake unit is shown. The anchor disc 12 is stationary on the drive shaft 2 arranged. To engage the respective friction lining 13 . 17 the armature disc with the corresponding friction lining 11 . 18 To ensure the clutch or brake is an area 29 the anchor plate 12 resilient. Furthermore, the area 30 the anchor plate 12 formed of a magnetic material. By applying a current to one of the coils 15 . 20 becomes the corresponding friction lining 13 . 17 the anchor plate 12 against the associated friction lining 11 . 18 pulled the clutch or brake, the movement by rebounding of the range 29 is guaranteed.

In 4 ist eine Variante der Verstelleinheit dargestellt, bei welcher das Antriebsrad des Getriebes 25 auf der gleichen Seite als das Eingangselement 1 der Kupplungs-Bremseinheit angeordnet ist.In 4 a variant of the adjusting unit is shown, in which the drive wheel of the transmission 25 on the same page as the input element 1 the clutch brake unit is arranged.

11: Antriebselementdriving element
22: Antriebswelledrive shaft
33: Lagerungstorage
44: Lagerungstorage
55: Lagerungstorage
66: ElektromagnetkörperSolenoid body
77: ElektromagnetkörperSolenoid body
88th: Lagerungstorage
99: erste Kupplungsteilfirst coupling part
1010: Reibbelagfriction lining
1111: Reibbelagfriction lining
1212: Ankerscheibearmature disc
1313: Reibbelagfriction lining
1414: Reibbelagfriction lining
1515: SpuleKitchen sink
1616: Reibbelagfriction lining
1717: Reibbelagfriction lining
1818: Reibbelagfriction lining
1919: Reibbelagfriction lining
2020: SpuleKitchen sink
2121: RückstellfederReturn spring
2222: RückstellfederReturn spring
2323: Gehäusecasing
2424: Kupplungs-BremseinheitClutch brake unit
2525: Getriebetransmission
2626: VorgelegewelleCountershaft
2727: Verstellwelleadjusting
2828: Exzentereccentric
2929: federnde Bereichspringy Area
3030: Bereich mit magnetischem MaterialArea with magnetic material

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102005020270 A1 [0002]

Claims

Adjustment device of an internal combustion engine whose compression ratios via a on an adjusting shaft ( 27 ) of the adjusting device arranged eccentric ( 28 ) are adjustable, wherein the adjusting device of an internal combustion engine via a drive element ( 1 ) a drive shaft ( 2 ) of the adjusting device is drivable and driving between the drive element ( 2 ) and the eccentric ( 27 ) a gearbox ( 25 ), a switchable clutch and a switchable brake is arranged, wherein by the coupling a connection between the drive element ( 1 ) and the drive shaft ( 2 ) and the drive shaft ( 2 ) is holdable by the switchable brake, characterized in that the adjusting device a combined clutch and brake unit ( 24 ), in which a coupling with a first part ( 9 ) and a second switchable part ( 12 ) and a brake with a first part ( 18 . 19 ) and a second switchable part ( 12 ) and the second part ( 12 ) of the clutch and the brake from a common for the clutch and the brake armature disc ( 12 ), which rotatably on the drive shaft ( 2 ) is arranged.

Adjusting device according to claim 1, characterized in that the armature disc ( 12 ) is formed of a magnetic material and the clutch and the brake is assigned to each one electromagnet and the electromagnets each at least one electromagnet body ( 6 . 7 ) and a coil ( 15 . 20 ).

Adjusting device according to claim 1 or 2, characterized in that the first coupling part ( 9 ) and the first part of the brake at least one friction lining ( 10 . 11 . 18 . 19 ) and that corresponding friction linings on the armature disk ( 13 . 14 . 16 . 17 ) are arranged.

Adjusting device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the armature disc ( 12 ) axially slidable on the drive shaft ( 2 ) is arranged and at least one return spring ( 21 . 22 ) on one of the axial sides of the armature disk ( 12 ) is arranged that the armature disc ( 12 ) by the return springs ( 21 . 22 ) in a neutral position.

Adjusting device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the armature disc ( 12 ) fixed to the drive shaft ( 2 ) is arranged and is formed so that it is resilient in its axial direction.

Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission ( 25 ) is designed as a spur gear.

Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that a first and a second magnetic body in a housing ( 23 ) are arranged stationary, wherein the drive element ( 1 ) and the drive shaft ( 2 ) are mounted in the magnetic body and / or another housing-fixed component.

Adjusting device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive element ( 1 ) is arranged on a hollow shaft or is designed as a hollow shaft and on the drive element ( 1 ) has at least one bearing to a housing-fixed component and the drive shaft ( 2 ) is arranged and stored in the hollow shaft.

Method for switching an adjusting unit, in which an armature disk ( 12 ) as a link between a drive element ( 1 ) and a wave ( 2 ) or a wave ( 2 ) and a brake is provided and via the armature disc ( 12 ) upon engagement with a clutch rotation to the shaft ( 2 ) is transferable and when engaged with the brake, the shaft ( 2 ), characterized in that around the armature disc ( 12 ) in engagement with the clutch to bring a first solenoid is switched on and the armature disc ( 12 ) in engagement with the brake to move a second solenoid is switched on.