[go: up one dir, main page]

DE102011018397A1 - Method for operating an internal combustion engine and adjusting device for variably setting at least one compression ratio of such an internal combustion engine - Google Patents

Method for operating an internal combustion engine and adjusting device for variably setting at least one compression ratio of such an internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
DE102011018397A1
DE102011018397A1 DE201110018397 DE102011018397A DE102011018397A1 DE 102011018397 A1 DE102011018397 A1 DE 102011018397A1 DE 201110018397 DE201110018397 DE 201110018397 DE 102011018397 A DE102011018397 A DE 102011018397A DE 102011018397 A1 DE102011018397 A1 DE 102011018397A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
movement
transmission element
compression ratio
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201110018397
Other languages
German (de)
Inventor
Dipl.-Ing. Schröer Dietmar
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler AG filed Critical Daimler AG
Priority to DE201110018397 priority Critical patent/DE102011018397A1/en
Priority to PCT/EP2011/006211 priority patent/WO2012143028A1/en
Publication of DE102011018397A1 publication Critical patent/DE102011018397A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/04Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00Varying compression ratio
    • F02D15/02Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine (98), insbesondere einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine (98), mit wenigstens einem variabel einstellbaren Verdichtungsverhältnis, bei welchem zum Einstellen des Verdichtungsverhältnisses eine Bewegung wenigstens eines Übertragungselements (12, 44, 46, 48, 50, 52), über welches das Verdichtungsverhältnis einstellbar ist, in eine erste Bewegungsrichtung und/oder in eine zweite, der ersten Bewegungsrichtung entgegengesetzte Bewegungsrichtung mittels zumindest eines Stellglieds (24) bewirkt wird, mit dem Schritt: Schalten des als eine Bremseinrichtung (24) ausgebildeten Stellglieds (24) zum Bewirken der Bewegung des Übertragungselements (12, 44, 46, 48, 50, 52) in die erste oder die zweite Bewegungsrichtung von einem die Bewegung verhindernden und das Verdichtungsverhältnis zumindest im Wesentlichen haltenden Bremszustand in einen die Bewegung ermöglichende Freigabezustand, wenn eine Kraft und/oder ein Drehmoment zumindest mittelbar auf das Übertragungselement (12, 44, 46, 48, 50, 52) wirkt, welche eine Bewegung des Übertragungselements (12, 44, 46, 48, 50, 52) in die erste oder zweite Bewegungsrichtung zum Einstellen des Verdichtungsverhältnisses bewirkt, sowie eine Stelleinrichtung (42) zum variablen Einstellen wenigstens eines Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine (98).The invention relates to a method for operating an internal combustion engine (98), in particular a reciprocating piston internal combustion engine (98), with at least one variably adjustable compression ratio, in which a movement of at least one transmission element (12, 44, 46, 48, 50 , 52), by means of which the compression ratio can be set, in a first direction of movement and / or in a second direction of movement opposite to the first direction of movement by means of at least one actuator (24), with the step: switching of the brake device (24) Actuator (24) for effecting the movement of the transmission element (12, 44, 46, 48, 50, 52) in the first or the second direction of movement from a braking state which prevents the movement and at least substantially maintains the compression ratio into a release state which enables the movement, if a force and / o a torque acting at least indirectly on the transmission element (12, 44, 46, 48, 50, 52), which causes movement of the transmission element (12, 44, 46, 48, 50, 52) in the first or second direction of movement to set the Compression ratio causes, and an adjusting device (42) for variably setting at least one compression ratio of an internal combustion engine (98).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art sowie eine Stelleinrichtung zum variablen Einstellen wenigstens eines Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine der im Oberbegriff des Patentanspruchs 6 angegebenen Art.The invention relates to a method for operating an internal combustion engine specified in the preamble of claim 1. Art and an adjusting device for variably setting at least one compression ratio of an internal combustion engine specified in the preamble of claim 6. Art.

Die DE 196 27 145 C2 offenbart eine Kupplung mit einer Welle, einer zugehörigen Hohlwelle und mit einer zwischen beiden angeordneten Schlingfeder. Dabei ist vorgesehen, dass die Schlingfeder elektrisch betätigbar ist, wobei an der Schlingfeder Piezo-Elemente angebracht sind, oder wobei in der Schlingfeder Piezo-Elemente integriert sind, um eine Formänderung zum Öffnen oder Schließen der Schlingfeder elektrisch zu induzieren. Ebenso ist aus dieser Druckschrift eine Kupplung mit einer Antriebs- und einer Abtriebswelle bekannt, wobei die An- und/oder Abtriebswelle eine Beschichtung mit Piezo-Elementen aufweist, um durch Betätigen der Piezo-Elemente den Umfang der An- und/oder Abtriebswelle zu variieren.The DE 196 27 145 C2 discloses a coupling with a shaft, an associated hollow shaft and a coil spring arranged between them. It is provided that the wrap spring is electrically actuated, being mounted on the wrap spring piezoelectric elements, or being integrated in the wrap spring piezoelectric elements to induce a change in shape to open or close the wrap spring electrically. Likewise, a clutch with a drive and an output shaft is known from this publication, wherein the input and / or output shaft has a coating with piezo elements to vary by pressing the piezo elements, the scope of the input and / or output shaft ,

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine mit wenigstens einem variabel einstellbaren Verdichtungsverhältnis sowie eine Stelleinrichtung zum variablen Einstellen wenigstens eines Verdichtungsverhältnisses einer solchen Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen, durch welche ein besonders geringer Kraftstoffverbrauch der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht ist.It is the object of the present invention to provide a method for operating an internal combustion engine having at least one variably adjustable compression ratio and an adjusting device for variably setting at least one compression ratio of such an internal combustion engine, by means of which a particularly low fuel consumption of the internal combustion engine is made possible.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine mit wenigstens einem variabel einstellbaren Verdichtungsverhältnisses mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Stelleinrichtung zum variablen Einstellen wenigstens eines Verdichtungsverhältnisses einer solchen Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method for operating an internal combustion engine having at least one variably adjustable compression ratio with the features of patent claim 1 and by an adjusting device for variably setting at least one compression ratio of such an internal combustion engine having the features of patent claim 6. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.

Der erste Aspekt dieser Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens einem variabel einstellbaren Verdichtungsverhältnis, bei welchem zum Einstellen des Verdichtungsverhältnisses eine Bewegung wenigstens eines Übertragungselements bewirkt wird. Über das Übertragungselement ist das Verdichtungsverhältnis einstellbar. Das Übertragungselement, welches einer Stelleinrichtung zum Einstellen bzw. Verstellen des Verdichtungsverhältnisses zugeordnet ist, dient dazu, Kräfte und/oder Drehmomente zu übertragen, um so das Verdichtungsverhältnis einstellen bzw. verstellen zu können.The first aspect of this invention relates to a method of operating an internal combustion engine, in particular a reciprocating internal combustion engine, with at least one variably adjustable compression ratio, in which a movement of at least one transmission element is effected for adjusting the compression ratio. About the transmission element, the compression ratio is adjustable. The transmission element, which is assigned to an adjusting device for adjusting or adjusting the compression ratio, serves to transmit forces and / or torques so as to be able to adjust or adjust the compression ratio.

Bei dem Verfahren wird eine Bewegung des Übertragungselements in eine erste Bewegungsrichtung und/oder in eine zweite, der ersten Bewegungsrichtung entgegengesetzte Bewegungsrichtung mittels zumindest eines Stellglieds der Stelleinrichtung bewegt.In the method, a movement of the transmission element in a first direction of movement and / or in a second direction of movement opposite to the first direction of movement is moved by means of at least one actuator of the adjusting device.

Erfindungsgemäß wird als das Stellglied eine Bremseinrichtung verwendet. Die Bremseinrichtung wird dabei zum Bewirken der Bewegung des Übertragungselements in die erste oder die zweite Bewegungsrichtung von einem Bremszustand in einen Freigabezustand geschaltet. In dem Bremszustand ist die Bewegung des Übertragungselements verhindert, sodass das eingestellte Verdichtungsverhältnis zumindest im Wesentlichen konstant gehalten wird. In dem Freigabezustand ist das Übertragungselement freigegeben, sodass es zum Einstellen bzw. Verstellen des Verdichtungsverhältnisses beispielsweise relativ zu einem Lagerelement, an welchem das Übertragungselement relativ zu diesem bewegbar gelagert ist, bewegt werden kann.According to the invention, a braking device is used as the actuator. The braking device is thereby switched to effect the movement of the transmission element in the first or the second direction of movement from a braking state to a release state. In the braking state, the movement of the transmission element is prevented, so that the set compression ratio is kept at least substantially constant. In the release state, the transmission element is released, so that it can be moved to adjust the compression ratio, for example relative to a bearing element on which the transmission element is mounted relative to this movable.

Das Schalten der Bremseinrichtung von dem Bremszustand in den Freigabezustand erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dann, wenn eine Kraft und/oder ein Drehmoment zumindest mittelbar auf das Übertragungselement wirkt, wobei die Kraft und/oder das Drehmoment eine gewünschte Bewegung des Übertragungselements in die erste oder zweite Bewegungsrichtung zum Einstellen des Verdichtungsverhältnisses bewirkt. Bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ausschließlich die Bremseinrichtung als das Stellglied verwendet, um ausschließlich mittels der Bremseinrichtung ein Einstellen bzw. Verstellen des Verdichtungsverhältnisses zu bewirken.The switching of the braking device from the braking state to the release state takes place in the method according to the invention when a force and / or torque acts at least indirectly on the transmission element, wherein the force and / or the torque a desired movement of the transmission element in the first or second Direction of movement for adjusting the compression ratio causes. Preferably, in the method according to the invention, only the braking device is used as the actuator in order to effect adjustment or adjustment of the compression ratio exclusively by means of the braking device.

Bei der erfindungsgemäßen Stelleinrichtung ist somit eine zumindest im Wesentlichen passive Einstellung bzw. Verstellung des Verdichtungsverhältnisses realisiert. Dies bedeutet, dass zum Einstellen bzw. Verstellen des Verdichtungsverhältnisses das Übertragungselement nicht aktiv bewegt wird und dementsprechend keine Energie zum aktiven Bewegen des Übertragungselements aufgewendet werden muss. Vielmehr werden die ohnehin wirkenden Kräfte und/oder die ohnehin wirkenden Drehmomente, welche beispielsweise von den Massenkräften und von dem Brennraum aus auf die Stelleinrichtung, insbesondere das Übertragungselements wirken und welche zum Beispiel aus Beschleunigungsvorgängen der Triebwerksteile und aus Verbrennungsvorgängen in dem Brennraum resultieren, genutzt, sodass das Übertragungselement unter Ausnutzung dieser ohnehin vorhandenen und wirkenden Kräfte bzw. Drehmomente bewegt wird.In the adjusting device according to the invention thus an at least substantially passive adjustment or adjustment of the compression ratio is realized. This means that for setting or adjusting the compression ratio, the transmission element is not actively moved and, accordingly, no energy has to be expended for actively moving the transmission element. Rather, the already acting forces and / or the already acting torques, which act for example from the inertia forces and from the combustion chamber on the adjusting device, in particular the transmission element and which, for example, resulting from acceleration processes of the engine parts and combustion processes in the combustion chamber, so that the transmission element is moved taking advantage of these already existing and acting forces or torques.

Dabei ist die Bremseinrichtung lediglich mit Energie, beispielsweise elektrischem Strom, zu versorgen, um diese zwischen dem Freigabezustand und dem Bremszustand zu schalten. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Bremseinrichtung zum Schalten dieser von dem Bremszustand in dem Freigabezustand und/oder von dem Freigabezustand in den Bremszustand mit Energie versorgt wird. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Bremseinrichtung lediglich zum Schalten dieser vom Freigabezustand in den Bremszustand (nicht aber umgekehrt) oder lediglich zum Schalten dieser vom Bremszustand in den Freigabezustand (nicht jedoch umgekehrt) mit Energie versorgt wird. Diese Versorgung der Bremseinrichtung zum Bewirken der Bewegung des Übertragungselements ist im Vergleich zum Energieaufwand zum aktiven Bewegen des Übertragungselements in die erste oder zweite Bewegungsrichtung wesentlich geringer, sodass mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens das Verdichtungsverhältnis mit einem nur sehr geringen Energieaufwand eingestellt bzw. verstellt werden kann. Dies hält den Energiebedarf der Stelleinrichtung gering, was mit einem Kraftstoffverbrauch und damit geringen CO2-Emissionen der Verbrennungskraftmaschine einhergeht. In this case, the braking device is only to be supplied with energy, for example electrical current, in order to switch it between the release state and the braking state. In this case, it can be provided that the braking device is supplied with energy for switching it from the braking state in the release state and / or from the release state into the braking state. It is particularly preferably provided that the braking device is only supplied with energy for switching it from the release state into the braking state (but not vice versa) or only for switching it from the braking state into the release state (but not vice versa). This supply of braking device for effecting the movement of the transmission element is compared to the energy required for actively moving the transmission element in the first or second direction of movement substantially lower, so that by means of the inventive method, the compression ratio can be adjusted or adjusted with only a very small amount of energy. This keeps the energy requirement of the adjusting device low, which is associated with fuel consumption and thus low CO 2 emissions of the internal combustion engine.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sind somit weitere, zusätzliche und insbesondere Stellglieder zum aktiven Bewegen des Übertragungselements sowie Stellelemente nicht vorgesehen und nicht vonnöten, können aber gleichwohl vorhanden sein. So kann das Verdichtungsverhältnis mit einfachen Mitteln und mit einem sehr geringen Energiebedarf eingestellt bzw. verstellt werden. Ferner kann dadurch die Teileanzahl, das Gewicht, die Kosten und der Bauraumbedarf der Stelleinrichtung und damit der gesamten Verbrennungskraftmaschine gering gehalten werden. Dies führt insbesondere zur Vermeidung und/oder zur Lösung von Package-Problemen, insbesondere in einem platzkritischen Bereich wie einem Motorraum eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens.In the method according to the invention thus additional, and in particular actuators for actively moving the transmission element and adjusting elements are not provided and not required, but may nevertheless be present. Thus, the compression ratio can be adjusted or adjusted with simple means and with a very low energy requirement. Furthermore, this can be kept low, the number of parts, the weight, the cost and the space requirement of the adjusting device and thus the entire internal combustion engine. This leads in particular to the avoidance and / or the solution of package problems, in particular in a space-critical area such as an engine compartment of a motor vehicle, in particular of a passenger car.

Wie bereits angedeutet, resultiert die Kraft und/oder das Drehmoment, die bzw. das zum Bewegen des Übertragungselements zum Einstellen bzw. Verstellen des Verdichtungsverhältnisses genutzt wird, beispielsweise aus Verbrennungen (s. o.), welche in dem Brennraum mit dem variabel einstellbaren Verdichtungsverhältnis ablaufen. Die Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine ausgebildet, welche den wenigstens einen Brennraum in Form eines Zylinders aufweist. In dem Zylinder ist ein Kolben translatorisch relativ zu dem Zylinder verschiebbar aufgenommen. Der Kolben ist mit einem Pleuel gelenkig gekoppelt, welches beispielsweise mit einem Querhebel der Stelleinrichtung gelenkig gekoppelt ist. Der Querhebel ist an einem Hubzapfen einer Kurbelwelle der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine relativ zu dem Hubzapfen drehbar gelagert. Der einerseits gelenkig mit dem Pleuel gekoppelte Querhebel ist andererseits zumindest mittelbar mit einer Verstellwelle als das Übertragungselement der Verstelleinrichtung gelenkig verbunden. Dazu ist beispielsweise ein Nebenpleuel vorgesehen, welches einerseits gelenkig mit dem Querhebel und andererseits gelenkig mit der Verstellwelle gekoppelt ist.As already indicated, the force and / or the torque used to move the transmission element for setting or adjusting the compression ratio results, for example, from burns (see above) which take place in the combustion chamber with the variably adjustable compression ratio. The internal combustion engine is designed for example as a reciprocating internal combustion engine, which has the at least one combustion chamber in the form of a cylinder. In the cylinder, a piston is translationally relative to the cylinder slidably received. The piston is pivotally coupled to a connecting rod, which is articulated, for example, with a transverse lever of the adjusting device. The transverse lever is rotatably mounted relative to the crank pin on a crank pin of a crankshaft of the reciprocating internal combustion engine. The one hand articulated coupled with the connecting rod transverse lever is on the other hand at least indirectly connected to an adjusting shaft as the transmission element of the adjusting articulated. For this purpose, for example, a Nebenpleuel is provided which is coupled on the one hand articulated to the transverse lever and on the other hand articulated with the adjusting.

Die Verstellwelle ist beispielsweise als Exzenterwelle ausgebildet und umfasst wenigstens einen Exzenter, an welchem das Nebenpleuel relativ zu dem Exzenter drehbar gelagert ist. Die Verstellwelle ist dabei um eine Drehachse relativ zu einem Gehäuseteil der Stelleinrichtung und/oder der Verbrennungskraftmaschine drehbar an dem Gehäuseteil gelagert. Ein Verdrehen der Verstellwelle um die Drehachse bewirkt ein Verdrehen des Querhebels relativ zu dem Hubzapfen, was wiederum eine translatorische Verschiebung des Kolbens in dem Zylinder relativ zu diesem bewirkt. Dadurch kann das Verdichtungsverhältnis eingestellt und bedarfsgerecht an thermodynamische Erfordernisse der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine angepasst werden.The adjusting shaft is formed for example as an eccentric shaft and comprises at least one eccentric on which the Nebenpleuel is rotatably mounted relative to the eccentric. The adjusting shaft is rotatably mounted on the housing part about an axis of rotation relative to a housing part of the adjusting device and / or the internal combustion engine. A rotation of the adjusting shaft about the axis of rotation causes a rotation of the transverse lever relative to the crank pin, which in turn causes a translational displacement of the piston in the cylinder relative thereto. As a result, the compression ratio can be adjusted and adapted as needed to thermodynamic requirements of the reciprocating internal combustion engine.

Daraus ist es ersichtlich, dass Kräfte insbesondere resultierend aus den Massenkräften und Verbrennungsvorgängen in dem Zylinder über den Kolben und das Pleuel sowie den Querhebel und das Nebenpleuel auf die Verstellwelle wirken können, die das Übertragungselement der Stelleinrichtung ist. Die Verstellwelle ist dabei zum Einstellen des Verdichtungsverhältnisses um ihre Drehachse in eine erste Drehrichtung als die erste Bewegungsrichtung, sowie in eine zweite Drehrichtung, der ersten Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung als die zweite Bewegungsrichtung drehbar.From this it can be seen that forces, in particular resulting from the inertial forces and combustion processes in the cylinder via the piston and the connecting rod and the transverse lever and the Nebenpleuel can act on the adjusting shaft, which is the transmission element of the adjusting device. The adjusting shaft is rotatable for adjusting the compression ratio about its axis of rotation in a first direction of rotation than the first direction of movement, and in a second direction of rotation, the first direction of rotation opposite direction of rotation as the second direction of movement.

Ist eine Verstellung des Verdichtungsverhältnisses von einem ersten auf einen dazu unterschiedlichen zweiten Wert vorgesehen, wobei der zweite Wert beispielsweise durch Drehen der Verstellwelle in die erste Drehrichtung einzustellen ist, und würde die auf die Verstellwelle wirkende Kraft und/oder das Drehmoment die Verstellwelle im Freigabezustand der Bremseinrichtung in diese erste Drehrichtung drehen, so wird die Bremseinrichtung von dem die Drehung der Verstellwelle um Ihre Drehachse relativ zu dem Gehäuseteil verhindernden Bremszustand in den Freigabezustand geschaltet, sodass die wirkende Kraft und/oder das wirkende Drehmoment die Verstellwelle auch tatsächlich in die erste Drehrichtung drehen kann. Dadurch wird die ohnehin wirkende Kraft und/oder das ohnehin wirkende Drehmoment genutzt, um die Verstellwelle zumindest im Wesentlichen passiv zu verdrehen, ohne die Verstellwelle aktiv mittels einer gesonderten Stelleinrichtung um ihre Drehachse zu drehen.If an adjustment of the compression ratio of a first to a different second value is provided, wherein the second value is set, for example by turning the adjusting shaft in the first direction of rotation, and the force acting on the adjusting shaft and / or torque would be the adjusting shaft in the release state of Turning brake device in this first direction of rotation, the brake device is switched from the rotation of the adjusting about its axis of rotation relative to the housing part preventing braking state in the release state, so that the acting force and / or the torque acting actually rotate the adjusting shaft in the first direction can. As a result, the already acting force and / or the already acting torque is used to at least substantially passively rotate the adjusting shaft, without actively rotating the adjusting shaft by means of a separate adjusting device about its axis of rotation.

Die Bremseinrichtung ermöglicht insbesondere das spielfreie Abstützen besonders hoher und insbesondere wechselnder Drehmomente, so dass das eingestellte Verdichtungsverhältnis auch gegen diese hohen Drehmomente gegen ein unerwünschtes Stellen infolge der hohen Drehmomente gesichert und zumindest im Wesentlichen konstant auf einem gewünschten Wert gehalten werden kann. Das spielfreie Halten und Fixieren des Übertragungselements, insbesondere der Verstellwelle, gewährleistet dabei einen besonders geräusch- und verschließarmen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine, was dem Fahrkomfort zugute kommt. The braking device allows in particular the backlash-free support particularly high and in particular changing torques, so that the set compression ratio can be secured against these high torques against undesirable points due to the high torque and kept at least substantially constant at a desired value. The play-free holding and fixing of the transmission element, in particular the adjusting shaft, thereby ensuring a particularly quiet operation and low-noise operation of the internal combustion engine, which benefits the ride comfort.

Bevorzugt ist die Bremseinrichtung elektrisch betätigbar. Dadurch ist sie besonders schnell, das heißt in besonders kurzer Zeit, zwischen dem Freigabezustand und dem Bremszustand umschaltbar. So kann eine besonders häufige Verstellung des Verdichtungsverhältnisses auch in einer besonders kurzen Zeitspanne bewirkt werden.Preferably, the braking device is electrically actuated. As a result, it is particularly fast, that is, in a particularly short time, switchable between the release state and the braking state. Thus, a particularly frequent adjustment of the compression ratio can also be effected in a particularly short period of time.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Bremseinrichtung wenigstens einen Piezo-Aktor, welcher beispielsweise einen Piezo-Stack mit Piezo-Elementen umfasst. Dadurch weist die Bremseinrichtung einen nur sehr geringen Bauraumbedarf sowie einen nur sehr geringen Energiebedarf auf, was den Bauraumbedarf und den Energiebedarf der gesamten Verbrennungskraftmaschine besonders gering hält. Der Piezo-Aktor weist ferner eine geringe Massenträgheit auf, weswegen der Piezo-Aktor besonders schnell, das heißt in einer besonders kurzen Zeit, zwischen dem Bremszustand und dem Freigabezustand umgeschaltet werden kann.In a particularly advantageous embodiment, the braking device comprises at least one piezo-actuator, which comprises, for example, a piezo-stack with piezo-elements. As a result, the braking device has only a very small space requirement and only a very low energy consumption, which keeps the space requirement and the energy consumption of the entire internal combustion engine particularly low. The piezoelectric actuator also has a low inertia, which is why the piezoelectric actuator can be switched particularly fast, that is, in a particularly short time, between the braking state and the release state.

Würde die auf das Übertragungselement, insbesondere die Verstellwelle, wirkende Kraft und/oder das entsprechende Drehmoment eine Bewegung des Übertragungselement in eine ungewünschte der Bewegungsrichtung bewirken, was mit einer Einstellung eines ungewünschten Verdichtungsverhältnisses beziehungsweise eines ungewünschten Werts des Verdichtungsverhältnisses einherginge, so wird die Bremseinrichtung in den Bremszustand geschaltet, das heißt die Bremseinrichtung wird geschlossen. Dadurch wird das Übertragungselement nicht in diese ungewünschte Bewegungsrichtung bewegt. Würde die Kraft beziehungsweise das Drehmoment eine Bewegung des Übertragungselements in eine gewünschte der Bewegungsrichtungen bewirken, so wird die Bremseinrichtung in den Freigabezustand geschaltet. Das heißt die Bremseinrichtung wird geöffnet, so dass die Kraft und/oder das Drehmoment das Übertragungselement in die gewünschte Bewegungsrichtung bewegen kann. Somit wird mittels der Bremseinrichtung die Bewegung in die gewünschte Bewegungsrichtung des Übertragungselements bewirkt oder verhindert.If the force acting on the transmission element, in particular the adjusting shaft, and / or the corresponding torque would cause the transmission element to move in an undesired direction of movement, which would be accompanied by an adjustment of an undesired compression ratio or an undesired value of the compression ratio, then the braking device is moved into the Switched brake state, that is, the braking device is closed. As a result, the transmission element is not moved in this undesired direction of movement. If the force or the torque would cause the transmission element to move in a desired direction of movement, then the braking device is switched to the release state. That is, the braking device is opened so that the force and / or the torque can move the transmission element in the desired direction of movement. Thus, the movement in the desired direction of movement of the transmission element is effected or prevented by means of the braking device.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die auf das Übertragungselement wirkenden Kräfte und/oder die Drehmomente mittels wenigstens einer Erfassungseinrichtung erfasst. Durch diese Erfassung kann ermittelt werden, ob die wirkende Kraft und/oder das Drehmoment das mittels der in den Bremszustand geschalteten Bremseinrichtung fixierte Übertragungselement in eine gewünschte oder in eine ungewünschte der Bewegungsrichtungen bewegen würde, wenn sich die Bremseinrichtung in dem Freigabezustand befände. Wird mittels der Erfassungseinrichtung erfasst, dass die Kraft und/oder das Drehmoment (s. o.) entsprechend wirkt und das Übertragungselement im Freigabezustand der Bremseinrichtung in die gewünschte Bewegungsrichtung bewegen würde, so wird die Bremseinrichtung in den Freigabezustand geschaltet, so dass die Kraft und/oder das Drehmoment (s. o.) das Übertragungselement auch tatsächlich in die gewünschte Bewegungsrichtung bewegt.In an advantageous embodiment of the invention, the forces acting on the transmission element and / or the torques are detected by means of at least one detection device. Through this detection, it can be determined whether the acting force and / or the torque would move the transmission element fixed by means of the braking device switched into the braking state into a desired or undesired one of the directions of movement when the braking device was in the release state. If it is detected by means of the detection device that the force and / or the torque (see above) acts and the transmission element would move in the release state of the braking device in the desired direction of movement, the braking device is switched to the release state, so that the force and / or Torque (see above) actually moves the transmission element in the desired direction of movement.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Bremseinrichtung während einer Zeitdauer, während welcher die die Bewegung in die erste oder zweite Bewegungsrichtung bewirkenden Kräfte und/oder Drehmomente mehrmals ihre Richtung ändern, mehrmals zwischen dem Bremszustand und dem Freigabezustand geschaltet. Mit anderen Worten wird die Bremseinrichtung für eine gewünschte Bewegung des Übertragungselements in eine gewünschte der Bewegungsrichtungen über einen gewünschten Bewegungsweg hinweg mehrmals, das heißt zumindest zweimal, geöffnet und entsprechend geschlossen. Dadurch kann das Verdichtungsverhältnis trotz der hohen Frequenz mit der die Kräfte und/oder Drehmomente ihre Richtung ändern und trotz der ihnen entgegenstehenden Massenträgheitsmomente der bewegten Übertragungselemente über einen beliebigen Verstellwinkel eingestellt werden. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit von einem Verhältnis der auf das Übertragungselement wirkenden Kraft und/oder des Drehmoments zur Massenträgheit des Übertragungselements, insbesondere zu dem Massenträgheitsmoment der Verstellwelle, die Bremseinrichtung für die Bewegung des Übertragungselements über den gewünschten Bewegungsweg hinweg, insbesondere für eine Bewegung der Verstellwelle um einen bestimmten Winkelbetrag um ihre Drehachse, mehrmals geöffnet und entsprechend geschlossen wird. Daraus resultiert beispielsweise eine stufenweise Bewegung des Übertragungselements in die gewünschte Bewegungsrichtung, wodurch das Übertragungselement sehr schonend für die Stelleinrichtung in die gewünschte Bewegungsrichtung bewegt wird.In a further advantageous embodiment of the invention, the braking device is repeatedly switched between the braking state and the release state during a period during which the forces and / or torques causing the movement in the first or second direction of movement repeatedly change direction. In other words, for a desired movement of the transmission element in a desired one of the directions of movement over a desired movement path, the braking device is opened several times, that is to say at least twice, and accordingly closed. As a result, the compression ratio, despite the high frequency with the forces and / or torques change their direction and despite the opposing mass moments of inertia of the moving transmission elements can be adjusted over any adjustment. In particular, it may be provided that depending on a ratio of the force acting on the transmission element and / or the torque to inertia of the transmission element, in particular to the moment of inertia of the adjusting, the braking device for the movement of the transmission element over the desired path of movement away, in particular for a movement of the adjusting by a certain angular amount about its axis of rotation, repeatedly opened and closed accordingly. As a result, for example, a stepwise movement of the transmission element in the desired direction of movement, whereby the transmission element is moved very gently for the adjusting device in the desired direction of movement.

Ist der Bewegungsweg, insbesondere der Winkelbetrag, sehr gering, so kann vorgesehen sein, dass die Bremseinrichtung lediglich während eines Teilzeitbereichs einer Zeitspanne geöffnet und in den Freigabezustand geschaltet wird, während der die Kraft und/oder das Drehmoment die Bewegung des Übertragungselements in die gewünschte Bewegungsrichtung bewirkt beziehungsweise bewirken würde. Die restliche Zeitspanne, während der die Kraft und/oder das Drehmoment die Bewegung des Übertragungselements in die gewünschte Bewegungsrichtung bewirkt beziehungsweise bewirken würde, ist die Bremseinrichtung geschlossen. Das heißt, sie befindet sich in ihrem Bremszustand. Dies bedeutet, dass das Übertragungselement mittels der Kraft und/oder des Drehmoments einen besonders hohen Bewegungsweg bewegt werden könnte. Da jedoch ein dazu kleinerer Bewegungsweg zum Einstellen eines gewünschten Verdichtungsverhältnisses gewünscht und vorgesehen ist, wird die Bremseinrichtung lediglich während des Teilzeitbereichs der gesamten Zeitspanne geöffnet. Dadurch kann das Verdichtungsverhältnis besonders präzise und bedarfsgerecht eingestellt beziehungsweise verstellt werden.If the movement path, in particular the angle amount, is very small, it can be provided that the braking device only during a part-time range of a period of time is opened and switched to the release state, during which the force and / or the torque would cause or cause the movement of the transmission element in the desired direction of movement. The remaining period of time during which the force and / or the torque would or would cause the movement of the transmission element in the desired direction of movement, the braking device is closed. That is, it is in its braking state. This means that the transmission element could be moved by means of the force and / or the torque a particularly high path of movement. However, since a smaller moving path for setting a desired compression ratio is desired and provided, the braking means is opened only during the part-time area of the entire period. As a result, the compression ratio can be adjusted or adjusted particularly precisely and as needed.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird zum Abbremsen des Übertragungselements die Bremseinrichtung zumindest vorübergehend nach einer Bewegung des Übertragungselements in die erste Bewegungsrichtung in dem Freigabezustand gehalten, wenn die Kraft und/oder das Drehmoment nach dem Bewirken der Bewegung in die erste Bewegungsrichtung der Bewegung in die erste Bewegungsrichtung entgegenwirkt. Mit anderen Worten kann die Bremseinrichtung auch geöffnet werden für eine Zeitspanne, indem die Kraft und/oder das Drehmoment das Übertragungselement in die gewünschte Bewegungsrichtung bewegt sowie für eine Zeitspanne, indem die Kraft und/oder das Drehmoment eine Bewegung des Übertragungselements in die dieser Bewegungsrichtung entgegengesetzte Bewegungsrichtung bewirkt. Mit wieder anderen Worten wird die Bremseinrichtung somit über einen Vorzeichenwechsel der Kraft und/oder des Drehmoments hinweg in dem Freigabezustand gehalten. Dies kann dazu genutzt werden, um das in beispielsweise die erste Bewegungsrichtung beschleunigte Übertragungselement durch die wechselnde Kraft und/oder das wechselnde Drehmoment abzubremsen, ohne zum Abbremsen des Übertragungselements die Bremseinrichtung in Wirkverbindung, insbesondere Wirkkontakt, mit dem Übertragungselement zu schalten beziehungsweise zu verbringen.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the braking device is held at least temporarily after movement of the transmission element in the first direction of movement in the release state for braking the transmission element, if the force and / or the torque after the movement in the first direction of movement in counteracts the first direction of movement. In other words, the braking device can also be opened for a period of time in which the force and / or the torque moves the transmission element in the desired direction of movement and for a period of time in which the force and / or the torque causes the transmission element to move in the direction opposite to this direction of movement Direction of movement causes. In other words, the braking device is thus held over a change in sign of the force and / or torque away in the release state. This can be used to decelerate in example the first direction of movement accelerated transmission element by the changing force and / or the alternating torque without the braking device in operative connection, in particular active contact, to switch with the transmission element or to spend for braking the transmission element.

Vorteilhafterweise wird die Bremseinrichtung dann in den Bremszustand geschaltet, wenn die Geschwindigkeit des Übertragungselements bei dessen Bewegung in eine der Bewegungsrichtungen einen vorgebbaren Schwellenwert unterschreitet, insbesondere wenn die Geschwindigkeit des Übertragungselements, insbesondere die Drehgeschwindigkeit der Verstellwelle, zumindest im Wesentlichen Null oder in einem Nahbereich zu Null liegt. Dadurch kann der Verschleiß des Übertragungselements und damit der gesamten Stelleinrichtung geringgehalten werden.Advantageously, the braking device is then switched to the braking state when the speed of the transmission element in its movement in one of the directions of movement falls below a predefinable threshold value, in particular if the speed of the transmission element, in particular the rotational speed of the adjusting, at least substantially zero or in a vicinity to zero lies. As a result, the wear of the transmission element and thus the entire adjusting device can be kept low.

Vorteilhafterweise sind zum exakten Steuern und/oder Regeln der Bremseinrichtung und damit zum exakten Bewegen des Übertragungselements zeitliche Verläufe der insbesondere wechselnden Kraft- und/oder des insbesondere wechselnden Drehmoments zumindest im Wesentlichen im gesamten Kennfeld der Verbrennungskraftmaschine bekannt. Ergänzend oder alternativ ist es möglich, die Stellung des Übertragungselements entlang seiner Bewegungsachse, Bewegungsbahn und/oder dergleichen, insbesondere die Drehstellung der Verstellwelle um ihre Drehachse, und damit auch die Geschwindigkeit des Übertragungselements bzw. die Drehgeschwindigkeit der Verstellwelle präzise und zeitlich hoch aufgelöst zu ermitteln und zu erfassen. Dazu wird beispielsweise wenigstens ein Drehwinkelgeber verwendet. Die zeitlichen Verläufe der Kraft und/oder des Drehmoments können berechnet, insbesondere simuliert und/oder bei der Entwicklung und/oder Herstellung der Verbrennungskraftmaschine an einem Prüfstand ermittelt, werden.Advantageously, for precise control and / or regulation of the braking device and thus for exact movement of the transmission element temporal courses of the particular changing force and / or the particular changing torque at least substantially known in the entire map of the internal combustion engine. Additionally or alternatively, it is possible to determine the position of the transmission element along its axis of motion, trajectory and / or the like, in particular the rotational position of the adjusting about its axis of rotation, and thus the speed of the transmission element or the rotational speed of the adjusting precisely and with high temporal resolution and capture. For this purpose, for example, at least one rotary encoder is used. The time profiles of the force and / or the torque can be calculated, in particular simulated and / or determined during the development and / or production of the internal combustion engine on a test bench.

Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft eine Stelleinrichtung zum variablen Einstellen wenigstens eines Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine. Die Stelleinrichtung umfasst wenigstens ein Stellglied, mittels welchem zum variablen Einstellen des Verdichtungsverhältnisses eine Bewegung wenigstens eines Übertragungselements, über welches das Verdichtungsverhältnis einstellbar ist, der Stelleinrichtung in eine erste Bewegungsrichtung und/oder in eine zweite, der ersten Bewegungsrichtung entgegengesetzte Bewegungsrichtung bewirkbar ist.The second aspect of the invention relates to an adjusting device for variably setting at least one compression ratio of an internal combustion engine, in particular a reciprocating internal combustion engine. The adjusting device comprises at least one actuator, by means of which, for the variable setting of the compression ratio, a movement of at least one transmission element, via which the compression ratio is adjustable, the adjusting device in a first direction of movement and / or in a second, the first direction of movement opposite direction of movement is effected.

Erfindungsgemäß ist das Stellglied als eine Bremseinrichtung ausgebildet. Zum Bewirken der Bewegung des Übertragungselements in die erste oder die zweite Bewegungsrichtung ist die Bremseinrichtung von einem die Bewegung verhindernden und das Verdichtungsverhältnis zumindest im Wesentlichen haltenden Bremszustand in einen in die Bewegung ermöglichenden Freigabezustand schaltbar, wenn eine Kraft und/oder ein Drehmoment zumindest mittelbar auf das Übertragungselement wird, die bzw. das eine Bewegung des Übertragungselement in die gewünschte erste oder zweite Bewegungsrichtung zum Einstellen des Verdichtungsverhältnisses bewirkt. Vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.According to the invention, the actuator is designed as a braking device. For effecting the movement of the transmission element in the first or the second direction of movement, the braking device is switchable from a braking state preventing and at least substantially maintaining the compression ratio into a release state enabling the movement, if a force and / or a torque is at least indirectly on the Transmission element which causes a movement of the transmission element in the desired first or second direction of movement for adjusting the compression ratio. Advantageous embodiments of the first aspect of the invention are to be regarded as advantageous embodiments of the second aspect of the invention and vice versa.

Dadurch ermöglicht die Stelleinrichtung die Nutzung der ohnehin wirkenden Kräfte und/oder der ohnehin wirkenden Drehmomente zum Einstellen bzw. Verstellen des Verdichtungsverhältnisses, ohne das Übertragungselement aktiv zu bewegen. Das Übertragungselement wird bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine vielmehr passiv bewegt. Mit anderen Worten wird eine passive Bewegung des Übertragungselements zugelassen, indem die Bremseinrichtung in den Freigabezustand schaltbar ist. So kann das Verdichtungsverhältnis bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskraftmaschine mit einem nur sehr geringen Energieaufwand eingestellt bzw. verstellt werden, was den Kraftstoffverbrauch sowie die CO2-Emissionen der Verbrennungskraftmaschine geringhält. As a result, the adjusting device allows the use of the already acting forces and / or the already acting torques for adjusting or adjusting the compression ratio, without actively moving the transmission element. The transmission element is rather passively moved in the internal combustion engine according to the invention. In other words, a passive movement of the transmission element is allowed by the braking device is switched to the release state. Thus, the compression ratio can be adjusted or adjusted in the internal combustion engine according to the invention with only a very small amount of energy, which keeps low fuel consumption and CO 2 emissions of the internal combustion engine.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch nach neuen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and combinations of features shown below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively indicated combination but also according to new combinations or alone, without the scope of the invention to leave.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 eine schematische Perspektivansicht einer Lagerungsanordnung einer Welle an einem Lagerelement, bei welcher die Welle über zwei Lagerteile um eine Drehachse relativ zu den Lagerteilen drehbar an dem Lagerelement gelagert ist, wobei ein Stellglied vorgesehen ist, mittels welchem zum Fixieren der Welle, relativ zu den Lagerteilen eine Relativbewegung zwischen den Lagerteilen bewirkbar ist; 1 a schematic perspective view of a bearing assembly of a shaft on a bearing element, in which the shaft is rotatably mounted on two bearing parts about an axis of rotation relative to the bearing parts on the bearing element, wherein an actuator is provided, by means of which for fixing the shaft, relative to the bearing parts a Relative movement between the bearing parts is effected;

2 eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform der Lagerungsanordnung gemäß 1; 2 a schematic perspective view of another embodiment of the storage arrangement according to 1 ;

3 eine schematische Vorderansicht der Lagerungsanordnung gemäß 2; 3 a schematic front view of the storage arrangement according to 2 ;

4 eine schematische Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform der Lagerungsanordnung gemäß den 1 bis 3; 4 a schematic perspective view of another embodiment of the storage arrangement according to the 1 to 3 ;

5 ausschnittsweise eine schematische und teilweise geschnittene Ansicht einer Stelleinrichtung zum zylinderindividuellen Einstellen von Verdichtungsverhältnissen einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine; 5 a detail of a schematic and partially sectioned view of an adjusting device for adjusting the cylinder individual compression ratios of a reciprocating internal combustion engine;

6 drei Schaubilder zur Veranschaulichung eines Verfahrens zum Einstellen der Verdichtungsverhältnisse der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine mit der Stelleinrichtung gemäß der 1 bis 5; und 6 three diagrams for illustrating a method for adjusting the compression ratios of the reciprocating internal combustion engine with the adjusting device according to the 1 to 5 ; and

7 drei Schaubilder zur Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform des Verfahren gemäß der 1 bis 5; 7 three diagrams illustrating a further embodiment of the method according to the 1 to 5 ;

8 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine mit einer alternativen Ausführungsform der Steileinrichtung, welche die Lagerungsanordnung gemäß 1 umfasst; und 8th a schematic perspective view of a reciprocating internal combustion engine with an alternative embodiment of the steepening device, which the storage arrangement according to 1 includes; and

9 ausschnittsweise eine schematische Perspektivansicht der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine gemäß 8 mit der Stelleinrichtung, welche die Lagerungsanordnung gemäß den 2 und 3 aufweist. 9 a schematic perspective view of the reciprocating internal combustion engine according to FIG 8th with the adjusting device, which the storage arrangement according to 2 and 3 having.

Die 1 zeigt eine Lagerungsanordnung 10 einer Welle 12 an einem Lagerelement 14, bei welcher die Welle 12 um eine Drehachse 16 relativ zu dem Lagerelement 14 drehbar an diesem gelagert ist. Dazu umfasst das Lagerelement 14 ein Gestell 18, insbesondere ein Maschinengestell. Das Gestell 18 ist beispielsweise ein Gehäuseteil eines Gehäuses einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, in welchem die Welle 12 zumindest bereichsweise aufgenommen ist.The 1 shows a storage arrangement 10 a wave 12 on a bearing element 14 in which the shaft 12 around a rotation axis 16 relative to the bearing element 14 is rotatably mounted on this. This includes the bearing element 14 a frame 18 , in particular a machine frame. The frame 18 For example, is a housing part of a housing of a reciprocating internal combustion engine, in which the shaft 12 at least partially included.

Das Lagerelement 14 umfasst ferner einen Lagerdeckel 20, welcher mittels Spannschrauben 22 mit dem Gestell 18 verschraubt ist. Durch das Gestell 18 ist ein erster Teil einer Lageraufnahme, einer Lagerbohrung, für die Welle 12 gebildet. Durch den Lagerdeckel 20 ist ein zweiter Teil der Lageraufnahme für die Welle 12 gebildet. Durch das Lagerelement 14 ist somit ein geteiltes, insbesondere zweigeteiltes, Lager für die Welle 12 gebildet, durch welches die Welle 12 an dem Lagerelement 14 gelagert ist. Die Welle 12 ist dabei zumindest bereichsweise in der Lageraufnahme und in verspanntem Zustand des Gestells 18 mit dem Lagerdeckel 20 so eng in der Lageraufnahme eingespannt, dass ein maximal vorgesehenes Moment, welches auf die Welle 12 wirkt, gerade noch gehalten werden kann, ohne dass sich die Welle 12 relativ zu dem Lagerelement um ihre Drehachse 16 dreht. Dabei ist ein übliches Untermaß für einen Presssitz z. B. 1/1000 des Durchmessers der Lageraufnahme. Eine dazu notwendige Vorspannkraft kann dabei durch die Spannschrauben 22 aufgebracht werden.The bearing element 14 also includes a bearing cap 20 , which by means of clamping screws 22 with the frame 18 is screwed. Through the frame 18 is a first part of a bearing mount, a bearing bore, for the shaft 12 educated. Through the bearing cap 20 is a second part of the bearing support for the shaft 12 educated. Through the bearing element 14 is thus a split, especially two-part, bearing for the shaft 12 formed by which the shaft 12 on the bearing element 14 is stored. The wave 12 is at least partially in the bearing support and in the clamped state of the frame 18 with the bearing cap 20 clamped so tightly in the bearing seat, that a maximum moment, which is on the shaft 12 acts, just can still be held without the shaft 12 relative to the bearing element about its axis of rotation 16 rotates. Here is a common undersize for a press fit z. B. 1/1000 of the diameter of the bearing receiver. A necessary biasing force can be achieved by the clamping screws 22 be applied.

Zwischen dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 sind Piezo-Stacks 24 mit jeweiligen Piezo-Elementen angeordnet und mittels der Spannschrauben 22 eingespannt. Wird an die Piezo-Stacks 24 eine entsprechende elektrische Spannung angelegt, so dehnen sich die Piezo-Stacks 24 zumindest in Richtung des Gestells 18 und/oder in Richtung des Lagerdeckels 20 und somit senkrecht zur Teilung des Lagers aus und stellen eine Lagerluft von etwa der üblichen Größe eines Gleitlagers ein, wobei es sich beispielsweise um ca. 1/1000 des Durchmessers des Lagers handelt.Between the frame 18 and the bearing cap 20 are piezo stacks 24 arranged with respective piezo elements and by means of the clamping screws 22 clamped. Is sent to the Piezo Stacks 24 applied a corresponding electrical voltage, so expand the piezo stacks 24 at least in Direction of the frame 18 and / or in the direction of the bearing cap 20 and thus perpendicular to the pitch of the bearing and set a bearing clearance of about the usual size of a sliding bearing, which is, for example, about 1/1000 of the diameter of the bearing.

Mit anderen Worten, ist an die Piezo-Stacks 24 keine elektrische Spannung angelegt, so ist die Welle 12 mittels der Spannschrauben 22 zwischen dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 geklemmt und relativ zu diesen fixiert, sodass sich die Welle 12 nicht um ihre Drehachse 16 relativ zu dem Gestell 18 und zu dem Lagerdeckel 20 drehen kann. Dieses Klemmen ist dabei auf das maximal auftretende und auf die Welle 12 während eines Betriebs der Verbrennungskraftmaschine wirkende Drehmoment abgestimmt, sodass durch das Klemmen dieses Moment abgestützt werden kann und dieses Moment die Welle nicht um die Drehachse 16 relativ zu dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 verdrehen kann.In other words, it's the Piezo Stacks 24 no electrical voltage applied, so is the wave 12 by means of the clamping screws 22 between the frame 18 and the bearing cap 20 clamped and fixed relative to these, so that the shaft 12 not about its axis of rotation 16 relative to the frame 18 and to the bearing cap 20 can turn. This clamping is on the maximum occurring and on the shaft 12 during an operation of the internal combustion engine acting torque matched so that by clamping this moment can be supported and this moment the shaft is not about the axis of rotation 16 relative to the frame 18 and the bearing cap 20 can twist.

Wird an die Piezo-Stacks 24 eine elektrische Spannung angelegt, so wird dadurch eine Relativbewegung zwischen dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 bewirkt. Dabei bewegen sich das Gestell 18 und der Lagerdeckel 20 relativ zueinander voneinander weg. Dadurch wird das Klemmen der Welle zwischen dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 verringert oder gar vollständig aufgehoben, sodass die Welle 12 um ihre Drehachse 16 relativ zu dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 gedreht werden kann. Ist die Welle 12 in eine gewünschte Drehstellung um ihre Drehachse 16 relativ zu dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 gedreht, so wird das Anlegen der elektrischen Spannung an die Piezo-Stacks 24 aufgehoben. Dies bewirkt eine Relativbewegung des Gestells 18 und des Lagerdeckels 20 aufeinander zu, beispielsweise aufgrund von elastischer Rückfederung des Gestells 18 und des Lagerdeckels 20 infolge der Verschraubung mittels den Spannschrauben 20, sodass die Welle 12 zwischen dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 geklemmt und somit relativ zu dem Lagerelement 14 fixiert wird.Is sent to the Piezo Stacks 24 applied an electrical voltage, so it is a relative movement between the frame 18 and the bearing cap 20 causes. The frame is moving 18 and the bearing cap 20 away from each other. This will clamp the shaft between the frame 18 and the bearing cap 20 reduced or even completely lifted, so the shaft 12 around its axis of rotation 16 relative to the frame 18 and the bearing cap 20 can be turned. Is the wave 12 in a desired rotational position about its axis of rotation 16 relative to the frame 18 and the bearing cap 20 rotated, so the application of the electrical voltage to the piezo stacks 24 canceled. This causes a relative movement of the frame 18 and the bearing cap 20 towards each other, for example due to elastic resilience of the frame 18 and the bearing cap 20 as a result of the screw connection by means of the clamping screws 20 so the wave 12 between the frame 18 and the bearing cap 20 clamped and thus relative to the bearing element 14 is fixed.

Dadurch ist eine besonders schnell zu schaltende und zumindest im Wesentlichen spielfreie Klemmbremse geschaffen, mittels welcher die Welle schnell, das heißt in kurzer Zeit, relativ zu dem Lagerelement 14 fixiert oder entsprechend freigegeben werden kann. Durch Modulieren der elektrischen Spannung kann somit ein schnelles Lösen und Abbremsen der Welle 12 erreicht werden, wie es beispielsweise bis mindestens in den kHz-Bereich hinein erfolgen kann.Thereby, a particularly fast to switching and at least substantially backlash-free clamping brake is provided, by means of which the shaft quickly, that is in a short time, relative to the bearing element 14 fixed or can be released accordingly. By modulating the electrical voltage can thus be a quick release and braking of the shaft 12 be achieved, as it can be done, for example, to at least in the kHz range.

Ebenso möglich ist eine Umkehrung des bezüglich der 1 geschilderten Wirkprinzips der Klemmbremse bei der Lagerungsanordnung 10 möglich. Dabei ist die Welle 12 in einem unbestromten Zustand der Piezo-Stacks 24, in welchem an die Piezo-Stacks 24 somit keine elektrische Spannung angelegt wird, freigegeben und um ihre Drehachse 16 relativ zum Lagerelement 14 drehbar. Durch Anlegen der elektrischen Spannung an die Piezo-Stacks ist die Welle relativ zu dem Lagerelement 14 fixiert und geklemmt. Mit anderen Worten, wird an die Piezo-Stacks 24 eine elektrische Spannung angelegt, was als Bestromen bezeichnet wird, so werden das Gestell 18 und der Lagerdeckel 20 relativ zueinander aufeinander zu (nicht voneinander weg) bewegt, wodurch die Welle 12 geklemmt und fixiert wird. Wird das Bestromen aufgehoben, so wird dadurch eine Relativbewegung des Gestells 18 zu dem Lagerdeckel 20 bewirkt, bei welcher das Gestell 18 und der Lagerdeckel 20 beispielsweise aufgrund von elastischer Rückfederung sich relativ zueinander voneinander wegbewegen, was mit dem Freigeben der Welle 12 einhergeht.Equally possible is a reversal of the respect 1 described operating principle of the clamping brake in the storage arrangement 10 possible. Here is the wave 12 in a de-energized state of the piezo stacks 24 , in which the piezo stacks 24 thus no electrical voltage is applied, released and about its axis of rotation 16 relative to the bearing element 14 rotatable. By applying the electrical voltage to the piezo stacks, the shaft is relative to the bearing element 14 fixed and clamped. In other words, gets to the piezo stacks 24 applied an electrical voltage, which is called energizing, so the frame 18 and the bearing cap 20 moved relative to each other (not away from each other), causing the shaft 12 clamped and fixed. If the Bestromen repealed, so this is a relative movement of the frame 18 to the bearing cap 20 causes, at which the frame 18 and the bearing cap 20 for example, due to elastic springback move away from each other relative to each other, resulting in the release of the shaft 12 accompanied.

Die 2 und 3 zeigen eine alternative Ausführungsform der Lagerungsanordnung 10 gemäß 1. Wie den 2 und 3 zu entnehmen ist, ist ein einstückiger Lagerring 26 vorgesehen, über welchen die Welle 12 an dem Lagerelement 14 gelagert ist. Der einstückige Lagerring 26 umfasst ein erstes Lagerteil 28 und einstückig mit dem ersten Lagerteil 28 ausgebildetes zweites Lagerteil 30, welche über einen Schlitz 32 des Lagerrings 26 voneinander beabstandet sind.The 2 and 3 show an alternative embodiment of the storage arrangement 10 according to 1 , Like that 2 and 3 it can be seen, is a one-piece bearing ring 26 provided over which the shaft 12 on the bearing element 14 is stored. The one-piece bearing ring 26 includes a first bearing part 28 and integral with the first bearing part 28 trained second bearing part 30 which has a slot 32 of the bearing ring 26 spaced apart from each other.

Der Lagerring 26 weist Verbindungsflansche 34 auf, über welche er mittels Flanschschrauben 36 an dem Gestell 18 angeschraubt und so gehalten ist.The bearing ring 26 has connecting flanges 34 on, over which he by means of flange bolts 36 on the frame 18 screwed on and held so.

In dem Schlitz 32 und somit zwischen dem ersten Lagerteil 28 und dem zweiten Lagerteil 30 ist ein Piezo-Stack 24 mit Piezo-Elementen angeordnet. Die Lagerteile 28 und 30 sind mittels einer Spannschraube 22 über den Piezo-Stack 24 miteinander verspannt, sodass der Piezo-Stack 24 zwischen den Lagerteilen 28 und 30 geklemmt ist. Mittels der Spannschraube 22 sind die Lagerteile 28 und 30 miteinander verspannt, sodass die Welle 12 in unbestromtem Zustand des Piezo-Stacks 24 zwischen den Lagerteilen 28 und 30 geklemmt ist und sich nicht relativ zum Lagerelement 14 und relativ zum Lagerring 26 um die Drehachse 16 drehen kann.In the slot 32 and thus between the first bearing part 28 and the second bearing part 30 is a piezo stack 24 arranged with piezo elements. The bearing parts 28 and 30 are by means of a clamping screw 22 over the piezo stack 24 clamped together, so the piezo stack 24 between the bearing parts 28 and 30 is clamped. By means of the clamping screw 22 are the bearing parts 28 and 30 clamped together, so the shaft 12 in the de-energized state of the piezo stack 24 between the bearing parts 28 and 30 is clamped and not relative to the bearing element 14 and relative to the bearing ring 26 around the axis of rotation 16 can turn.

Analog zu dem zur Lagerungsanordnung 10 gemäß 1 Geschildertem wird die Welle 12 durch Bestromen des Piezo-Stacks 24 freigegeben, da durch Anlegen der elektrischen Spannung an den Piezo-Stacks 24 die Lagerteile 28 und 30 relativ zueinander voneinander wegbewegt werden, sodass sich der Spalt 32 vergrößert und die Klemmung der Welle 12 verringert oder aufgehoben wird. Wird die Bestromung beendet, so wird dadurch ein Aufeinanderzubewegen der Lagerteile 28 und 30 beispielsweise aufgrund von elastischer Rückfederung infolge ihrer Verspannung mittels der Spannschraube 22 bewirkt, wodurch die Welle 12 geklemmt und relativ zu dem Lagerelement 14 und dem Lagerring 26 fixiert wird.Analogous to the storage arrangement 10 according to 1 The wave becomes portrayed 12 by energizing the piezo stack 24 released, as by applying the electrical voltage to the piezo stacks 24 the bearing parts 28 and 30 relative to each other are moved away from each other, so that the gap 32 enlarged and the clamping of the shaft 12 reduced or canceled. If the current supply is terminated, this will cause the bearing parts to move towards one another 28 and 30 for example due to elastic springback due to their tension by means of the clamping screw 22 causes, causing the shaft 12 clamped and relative to the bearing element 14 and the bearing ring 26 is fixed.

Wie bei der Lagerungsanordnung 10 gemäß 1 ist auch bei der Lagerungsanordnung 10 gemäß den 2 und 3 eine Umkehrung dieses geschilderten Wirkprinzips möglich, sodass durch Bestromen des Piezo-Stacks 24 ein Aufeinanderzubewegen der Lagerteil 28 und 30 und somit ein Klemmen der Welle 12 bewirkt wird. Durch Aufheben der Bestromung wird eine Relativbewegung zwischen den Lagerteilen 28 und 30 bewirkt, durch welche sich die Lagerteile 28 und 30 voneinander wegbewegen, was mit dem Freigeben der Welle 12 einhergeht.As with the storage arrangement 10 according to 1 is also in the storage arrangement 10 according to the 2 and 3 a reversal of this described principle of action possible, so by energizing the piezo stack 24 a Aufeinanderzubewegen the bearing part 28 and 30 and thus jamming of the shaft 12 is effected. By canceling the energization is a relative movement between the bearing parts 28 and 30 causes, through which the bearing parts 28 and 30 Move away from each other, what with the release of the wave 12 accompanied.

Bei dem Lagerring 12 handelt es sich somit um einen Bremsflansch, mittels welchem die Welle relativ zu dem Lagerelement 14 fixierbar und freigebbar ist. Wie insbesondere der 3 zu entnehmen ist, weisen die Verbindungsflansche 34 Aussparungen 38 auf, welche eine zumindest im Wesentlichen freie Beweglichkeit in Richtung des Öffnens und Schließens der Bremse ermöglichen. Das Mitdrehen des gesamten Bremsflansches wird jedoch verhindert.At the bearing ring 12 it is thus a brake flange, by means of which the shaft relative to the bearing element 14 can be fixed and released. How the particular 3 can be seen, have the connecting flanges 34 recesses 38 which allow at least substantially free mobility in the direction of opening and closing the brake. The co-rotation of the entire brake flange is prevented.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass eine mehrfache Teilung des Lagers ebenso möglich ist, bei welcher das Lager also in mehr als zwei Teile geteilt ist. Vorteilhafterweise sind Oberflächen des Lagers, an welchem die Welle 12 gelagert ist, derart beschaffen, dass die Oberflächen ein Abbremsen und das Klemmen der Welle 12 auch über eine hohe Lebensdauer hinweg verschleißarm ertragen können. Vorteilhafterweise sind auch die Spannschrauben 22 derart ausgestaltet, dass sie häufige Relativbewegungen zwischen dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 bzw. zwischen den Lagerteilen 28 und 30 zumindest im Wesentlichen schadfrei ertragen können. Das Klemmen der Welle kann auch ergänzend oder alternativ dazu genutzt werden, eine axiale Bewegung der Welle 12 relativ zu dem Lagerelement 14 zu vermeiden. Dies bedeutet, dass durch Klemmen der Welle zwischen dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 bzw. zwischen den Lagerteilen 28 und 30 nicht nur eine Drehung der Welle 12 um ihre Drehachse 16 relativ zu dem Lagerelement 14 sondern auch eine axiale Bewegung der Welle 12 entlang ihrer Drehachse 16 verhindert werden kann.At this point it should be noted that a multiple division of the bearing is also possible, in which the bearing is therefore divided into more than two parts. Advantageously, surfaces of the bearing, on which the shaft 12 is stored, such that the surfaces a deceleration and the clamping of the shaft 12 can withstand wear over a long service life. Advantageously, the clamping screws are 22 designed such that they frequent relative movements between the frame 18 and the bearing cap 20 or between the bearing parts 28 and 30 can endure at least essentially harmless. The clamping of the shaft can also be used in addition or alternatively, an axial movement of the shaft 12 relative to the bearing element 14 to avoid. This means that by clamping the shaft between the frame 18 and the bearing cap 20 or between the bearing parts 28 and 30 not just a rotation of the shaft 12 around its axis of rotation 16 relative to the bearing element 14 but also an axial movement of the shaft 12 along its axis of rotation 16 can be prevented.

Anstelle der Piezo-Stacks 24 sind auch anderweitige Stellglieder wie beispielsweise elektromagnetisch betätigbare Aktoren verwendbar.Instead of the Piezo Stacks 24 are also other actuators such as electromagnetically actuated actuators used.

Die 4 zeigt eine alternative Ausführungsform der Lagerungsanordnung 10 gemäß den 1 bis 3. Es ist ein Piezo-Stack 24 sowie ein Verstärkungselement 40 vorgesehen, über welche das Gestell 18 und der Lagerdeckel 20 mittels der Spannschrauben 22 miteinander verspannt sind. Bei dieser Ausführungsform der Lagerungsanordnung 10 wird das Lager durch die Spannschrauben 22 in seine übliche Form gebracht. Durch Bestromen des Piezo-Stacks wird das Lager zusätzlich verspannt, sodass das Lagerspiel zu Null wird und eine Bremswirkung erzielt wird. Dies bedeutet, dass durch Bestromen des Piezo-Stacks (Anlegen der elektrischen Spannung) die Welle 12 an dem Lagerelement 14 fixiert wird, sodass sich die Welle 12 nicht um ihre Drehachse 16 relativ zu dem Lagerelement 14 drehen und auch nicht relativ zu diesem axial bewegen kann.The 4 shows an alternative embodiment of the storage arrangement 10 according to the 1 to 3 , It's a piezo stack 24 and a reinforcing element 40 provided over which the frame 18 and the bearing cap 20 by means of the clamping screws 22 clamped together. In this embodiment of the storage arrangement 10 The bearing is through the clamping screws 22 brought into its usual form. By energizing the piezo stack, the bearing is additionally braced, so that the bearing clearance is zero and a braking effect is achieved. This means that by energizing the piezo stack (applying the electrical voltage) the shaft 12 on the bearing element 14 is fixed, so that the shaft 12 not about its axis of rotation 16 relative to the bearing element 14 turn and also can not move relative to this axially.

Das Verstärkungselement 40, welches beispielsweise zumindest im Wesentlichen aus Stahl gebildet ist, leitet eine von dem Piezo-Stack 24 wirkende Kraft gezielt auf das Lager.The reinforcing element 40 , which is formed, for example at least substantially steel, passes one of the piezo stack 24 acting force targeted to the camp.

Bei den Lagerungsanordnungen 10 gemäß den 1 bis 4 ist es ebenso möglich, einzelne, den jeweiligen Spannschrauben 22 zugeordnete Piezo-Stacks zu verwenden, an welchen jeweilige Schraubenköpfe der Spannschrauben 22 abgestützt sind. Dadurch kann durch Bestromen und Aufheben der Bestromung eine jeweilige Längenveränderung der jeweiligen Spannschraube 22 bewirkt werden, wodurch entsprechende Relativbewegungen zwischen dem Gestell 18 und dem Lagerdeckel 20 bzw. zwischen den Lagerteilen 28 und 30 zum Klemmen bzw. Freigeben der Welle 12 bewirkt werden können.In the storage arrangements 10 according to the 1 to 4 It is also possible, individual, the respective clamping screws 22 assigned to use piezo stacks, to which respective screw heads of the clamping screws 22 are supported. As a result, by energizing and canceling the energization a respective change in length of the respective clamping screw 22 causes corresponding relative movements between the frame 18 and the bearing cap 20 or between the bearing parts 28 and 30 for clamping or releasing the shaft 12 can be effected.

Die 5 zeigt eine Stelleinrichtung 42 für eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine, mittels welcher Verdichtungsverhältnisse der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine unabhängig voneinander variabel einstellbar sind. Die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine weist beispielsweise vier Zylinder auf, welche jeweils ein variabel einstellares Verdichtungsverhältnis aufweisen. Dies bedeutet, dass jedes einzelne Verdichtungsverhältnis der jeweiligen Zylinder variabel und unabhängig von den jeweiligen anderen Verdichtungsverhältnissen der andern Zylinder eingestellt werden kann. Dies bedeutet, dass die Verdichtungsverhältnisse zylinderindividuell einstellbar bzw. verstellbar und an thermodynamische Erfordernisse des entsprechenden Zylinders anpassbar sind. Dadurch kann beispielsweise ein erster der Zylinder mit einem ersten Verdichtungsverhältnis betrieben werden, welches sich von einem zweiten Verdichtungsverhältnis eines zweiten der Zylinder unterscheidet.The 5 shows an adjusting device 42 for a reciprocating internal combustion engine, by means of which compression ratios of the reciprocating internal combustion engine are independently adjustable variably. The reciprocating internal combustion engine, for example, has four cylinders, each having a variably settable compression ratio. This means that each individual compression ratio of the respective cylinders can be adjusted variably and independently of the respective other compression ratios of the other cylinders. This means that the compression ratios are individually adjustable or adjustable in terms of cylinder and can be adapted to thermodynamic requirements of the corresponding cylinder. As a result, for example, a first of the cylinders can be operated with a first compression ratio which differs from a second compression ratio of a second one of the cylinders.

Zur Darstellung der zylinderindividuellen Einstellbarkeit bzw. Verstellbarkeit der Verdichtungsverhältnisse umfasst die Stelleinrichtung 42 eine Stellwelle 44, welche vier Teilwellen 46, 48, 50 und 52 umfasst. Die Teilwelle 46 ist dabei einem ersten der Zylinder zugeordnet, während die Teilwelle 48 einem zweiten der Zylinder zugeordnet ist. Dementsprechend ist die Teilwelle 50 einem dritten der Zylinder zugeordnet, während die Teilwelle 52 dem vierten Zylinder der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine zugeordnet ist.To illustrate the cylinder-individual adjustability or adjustability of the compression ratios, the adjusting device comprises 42 a control shaft 44 , which are four partial waves 46 . 48 . 50 and 52 includes. The partial wave 46 is a first of the Cylinder allocated during the partial wave 48 associated with a second of the cylinders. Accordingly, the partial wave 50 assigned to a third of the cylinder, while the part shaft 52 associated with the fourth cylinder of the reciprocating internal combustion engine.

Die Teilwellen 46, 48, 50 und 52 sind dabei um jeweilige Drehachsen 54 relativ zu einem Kurbelgehäuse 56 der Hubkolben- Verbrennungskraftmaschine drehbar an dem Kurbelgehäuse 56 gelagert. Das Kurbelgehäuse 56 umfasst dabei Lagerdeckel 58, 60, 62, 64 und 66, durch welche im Zusammenwirken mit entsprechenden Gehäuseteilen des Kurbelgehäuses 56 eine Lagergasse 68 gebildet ist, an welcher die Stellwelle 44 gelagert ist. Wie der 5 zu entnehmen ist, sind die Drehachsen 54 dabei koaxial zueinander angeordnet.The partial waves 46 . 48 . 50 and 52 are here about respective axes of rotation 54 relative to a crankcase 56 the reciprocating internal combustion engine rotatably mounted on the crankcase 56 stored. The crankcase 56 includes bearing caps 58 . 60 . 62 . 64 and 66 , through which in cooperation with corresponding housing parts of the crankcase 56 a warehouse lane 68 is formed, on which the actuating shaft 44 is stored. Again 5 it can be seen, are the axes of rotation 54 while arranged coaxially with each other.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass es ohne Weiteres möglich ist, die anhand der 5 gezeigte Stelleinrichtung 42 analog auf Hubkolben-Verbrennungskraftmaschinen anzuwenden, welche eine von vier unterschiedliche Anzahl an Zylindern aufweisen. Dabei korrespondiert die Anzahl der Teilwellen 46, 48, 50 und 52 mit der Anzahl an Zylindern. Mit anderen Worten umfasst die Stelleinrichtung 42 zumindest so viele Teilwellen 46, 48, 50 und 52 wie die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine Zylinder umfasst.It should be noted at this point that it is easily possible to use the 5 shown adjusting device 42 apply analogously to reciprocating internal combustion engines, which have one of four different numbers of cylinders. The number of partial waves corresponds 46 . 48 . 50 and 52 with the number of cylinders. In other words, the adjusting device comprises 42 at least as many partial waves 46 . 48 . 50 and 52 as the reciprocating internal combustion engine cylinder comprises.

Die Lagerdeckel 58, 60, 62, 64 und 66 sind beispielsweise durch einen jeweiligen Lagerdeckel wie der Lagerdeckel 20 der Lagerungsanordnung 10 gemäß den 1 bis 4 ausgebildet. Dabei sind die Lagerdeckel 58, 60, 62, 64 und 66 beispielsweise mittels Spannschrauben 22 mit den Gehäuseteilen des Kurbelgehäuses 56 zur Ausbildung der Lagergasse 68 verbunden, sodass die Gehäuseteile des Kurbelgehäuses 56 beispielsweise analog zu dem Gestell 18 der Lagerungsanordnung 10 gemäß den 1 bis 4 gegeben sind.The bearing caps 58 . 60 . 62 . 64 and 66 are for example by a respective bearing cap as the bearing cap 20 the storage arrangement 10 according to the 1 to 4 educated. Here are the bearing caps 58 . 60 . 62 . 64 and 66 for example by means of clamping screws 22 with the housing parts of the crankcase 56 for the training of the camp gate 68 connected so that the housing parts of the crankcase 56 for example, analogous to the frame 18 the storage arrangement 10 according to the 1 to 4 given are.

Die Lagerdeckel 60, 62, 64 und 66 sind dabei mit wenigstens einem jeweiligen Piezo-Stack 24 versehen, mittels welchem eine jeweilige Relativbewegung des korrespondierenden Lagerdeckels 60, 62, 64 und 66 relativ zu dem zugehörigen Gehäuseteil des Kurbelgehäuses 56 analog zu den Piezo-Stacks 24 der Lagerungsanordnung 10 gemäß den 1 bis 4 bewirkbar ist. Dadurch können die Teilwellen 46, 48, 50 und 52 individuell und unabhängig von den jeweils anderen Teilwellen 46, 48, 50 und 52 geklemmt und somit fixiert oder freigegeben werden. Dadurch ist bei der Stelleinrichtung 42 die anhand der 1 bis 4 geschilderte schnelle, spielfreie und kompakte Klemmbremse realisiert, sodass das jeweils eingestellte, zylinderindividuelle Verdichtungsverhältnis zumindest im Wesentlichen auf einen konstanten Wert über eine gewisse Zeitdauer hinweg gehalten werden kann. Da jeder der Teilwellen 46, 48, 50 und 52 wenigstens ein eigener Piezo-Stack 24 zugeordnet ist und somit jede der Teilwellen 46, 48, 50 und 52 individuell freigegeben oder fixiert werden kann, kann somit eine Einstellung bzw. Verstellung des Verdichtungsverhältnisses für jeden der Zylinder der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine individuell vorgenommen werden.The bearing caps 60 . 62 . 64 and 66 are doing so with at least one respective piezo stack 24 provided by means of which a respective relative movement of the corresponding bearing cap 60 . 62 . 64 and 66 relative to the associated housing part of the crankcase 56 analogous to the piezo stacks 24 the storage arrangement 10 according to the 1 to 4 is feasible. This allows the partial waves 46 . 48 . 50 and 52 individually and independently of the other sub-waves 46 . 48 . 50 and 52 clamped and thus fixed or released. This is the adjusting device 42 the basis of the 1 to 4 described rapid, zero backlash and compact clamping brake realized so that each set, cylinder-specific compression ratio can be maintained at least substantially to a constant value over a certain period of time away. Because each of the partial waves 46 . 48 . 50 and 52 at least a separate piezo stack 24 is assigned and thus each of the partial waves 46 . 48 . 50 and 52 can be individually released or fixed, thus adjustment or adjustment of the compression ratio can be made individually for each of the cylinders of the reciprocating internal combustion engine.

Die Teilwellen 46, 48 und 50 weisen jeweils eine Lageraufnahme 70, 72 und 74 auf, in welchen die jeweilig folgende Teilwelle 48, 50 und 52 bereichsweise aufgenommen ist. Dies bedeutet, dass somit die Teilwellen 46, 48 50 und 52 zumindest teilweise gegenseitig gelagert sind, was den Bauraumbedarf, das Gewicht, die Teileanzahl und die Kosten der Stelleinrichtung 42 gering hält. Die einerseits gegenseitig gelagerten Teile 46, 48, 50 und 52 sind andererseits durch die Klemmbremse gelagert, mittels welcher die Teilwellen 48, 50, 52 und 54 relativ zu den Lagerdeckeln 58, 60, 62 und 64 und zu den korrespondierenden Gehäuseteilen fixierbar oder freigebbar sind. Der Lagerdeckel 58 ist dabei nicht mit einem Piezo-Stack 24 versehen, da der Piezo-Stack 24 des Lagerdeckels 60 zu der Teilwelle 46 korrespondiert und dieser ausreicht, um die Teilwelle 46 relativ zu den Lagerdeckeln 58 und 60 und zu den korrespondierenden Gehäuseteilen des Kurbelgehäuses 56 zu fixieren.The partial waves 46 . 48 and 50 each have a bearing receiver 70 . 72 and 74 on, in which the respective following partial wave 48 . 50 and 52 partially recorded. This means that thus the partial waves 46 . 48 50 and 52 at least partially mutually supported, what the space requirement, the weight, the number of parts and the cost of the actuator 42 keeps low. On the one hand, mutually supported parts 46 . 48 . 50 and 52 on the other hand are supported by the clamping brake, by means of which the partial waves 48 . 50 . 52 and 54 relative to the bearing caps 58 . 60 . 62 and 64 and can be fixed or released to the corresponding housing parts. The bearing cap 58 is not with a piezo stack 24 provided because the piezo stack 24 of the bearing cap 60 to the partial wave 46 corresponds and this is sufficient to the partial wave 46 relative to the bearing caps 58 and 60 and to the corresponding housing parts of the crankcase 56 to fix.

Die 6 und 7 zeigen jeweilige Diagramme 76, 78 und 80, anhand welchen ein Verfahren zum zylinderindividuellen Einstellen bzw. Verstellen der Verdichtungsverhältnisse der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine gemäß 5 veranschaulicht ist. Auf den Abszissen 82 der Diagramme 76, 78 und 80 ist der Kurbelwinkel einer Kurbelwelle der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine in Grad Kurbelwinkel gemäß einem Richtungspfeil 84 ansteigend aufgetragen. Die Kurbelwelle ist dabei mittelbar mit den in den Zylindern aufgenommenen Kolben gelenkig gekoppelt und dient dazu, die translatorischen Bewegungen der Kolben in den Zylindern relativ zu diesen in eine rotatorische Bewegung der Kurbelwelle umzuwandeln.The 6 and 7 show respective diagrams 76 . 78 and 80 , on the basis of which a method for cylinder-specific adjustment or adjustment of the compression ratios of the reciprocating internal combustion engine according to 5 is illustrated. On the abscissa 82 the diagrams 76 . 78 and 80 is the crank angle of a crankshaft of the reciprocating internal combustion engine in degrees crank angle according to a directional arrow 84 applied in ascending order. The crankshaft is indirectly coupled with the piston received in the cylinders and serves to convert the translational movements of the pistons in the cylinders relative to these in a rotational movement of the crankshaft.

Auf der Ordinate 85 des Diagramms 76 ist der Drehwinkel der Stellwelle 44 oder einer der Teilwellen 46, 48, 50 oder 52 gemäß einem Richtungspfeil 86 ansteigend aufgetragen, welcher stellvertretend für die Drehwinkel aller Teilwellen 46, 48, 50 und 52 angesehen werden kann. In dem Diagramm 76 ist ein Verlauf 88 eingetragen. Anhand des Verlaufs 88 ist erkennbar, dass die Stellwelle 44 bzw. die entsprechende Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 über dem ansteigenden Kurbelwinkel um ihre Drehachse 54 zu verdrehen ist, um so den zugehörigen Kolben in dem Zylinder relativ zu diesem zu verschieben und so das korrespondierende Verdichtungsverhältnis des entsprechenden Zylinders einzustellen. Wie dem Verlauf 88 ferner zu entnehmen ist, erfolgt dabei die Verdrehung der entsprechenden Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 um ihre zugehörige Drehachse 54 stufenweise. Dies resultiert daraus, dass der zugehörige Piezo-Stack 24 und entsprechend die durch diesen realisierte Klemmbremse abwechselnd die Stellwelle 44 bzw. die korrespondierende Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 freigibt und fixiert. Dies ist anhand eines Verlaufs 90 in dem Diagramm 78 zu erkennen. Auf der Ordinate 92 des Diagramms 78 ist mit B ein Bremszustand des zugehörigen Piezo-Stacks 24 bezeichnet, während mit F ein Freigabezustand des Piezo-Stacks 24 bezeichnet ist.On the ordinate 85 of the diagram 76 is the angle of rotation of the control shaft 44 or one of the partial waves 46 . 48 . 50 or 52 according to a directional arrow 86 plotted, which represents the rotation angle of all partial waves 46 . 48 . 50 and 52 can be viewed. In the diagram 76 is a course 88 entered. Based on the course 88 it can be seen that the control shaft 44 or the corresponding partial wave 46 . 48 . 50 or 52 above the rising crank angle about its axis of rotation 54 is to be rotated, so as to shift the associated piston in the cylinder relative to this and so adjust the corresponding compression ratio of the corresponding cylinder. Like the course 88 it can also be seen, takes place the Twist the corresponding part shaft 46 . 48 . 50 or 52 around its associated axis of rotation 54 gradually. This results from the fact that the associated piezo stack 24 and according to the realized by this clamping brake alternately the control shaft 44 or the corresponding partial wave 46 . 48 . 50 or 52 releases and fixes. This is based on a history 90 in the diagram 78 to recognize. On the ordinate 92 of the diagram 78 with B is a braking state of the associated piezo stack 24 while with F a release state of the piezo stack 24 is designated.

Befindet sich der Piezo-Stack 24 und damit die durch diesen realisierte Klemmbremse in dem Freigabezustand F, so kann sich die Stellwelle 44 bzw. die zugehörige Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 um ihre Drehachse 54 drehen. Befindet sich der Piezo-Stack 24 und damit die durch diesen realisierte Klemmbremse in dem Bremszustand B, so ist die Stellwelle 44 bzw. die zugehörige Teilwelle 46, 48, 50, 52 zwischen dem entsprechenden Lagerdeckel 58, 60, 62, 64 oder 66 und dem zugehörigen Gehäuseteil des Kuppelgehäuses 56 geklemmt und somit fixiert, sodass sie sich nicht um ihre Drehachse 54 drehen kann.Is the piezo stack located? 24 and thus the clamping brake realized by this in the release state F, so can the control shaft 44 or the associated partial wave 46 . 48 . 50 or 52 around its axis of rotation 54 rotate. Is the piezo stack located? 24 and thus realized by this clamping brake in the braking state B, so is the control shaft 44 or the associated partial wave 46 . 48 . 50 . 52 between the corresponding bearing cap 58 . 60 . 62 . 64 or 66 and the associated housing part of the dome housing 56 clamped and thus fixed, so they are not around their axis of rotation 54 can turn.

Das Verdrehen der Stellwelle 44 bzw. der Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 um ihre zugehörige Drehachse 54 erfolgt dabei zumindest im Wesentlichen passiv unter Ausnutzung von Kräften und/oder Drehmomenten, welche aus Verbrennungsvorgängen in dem zugehörigen Zylinder resultieren und welche ausgehend von diesem Zylinder über den Kolben auf die Stellwelle 44 bzw. die entsprechende Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 wirken. Befindet sich der Piezo-Stack 24 in dem Freigabezustand F, so können diese über eine gewisse Zeitspanne bzw. über einen gewissen Grad Kurbelwinkel der Kurbelwelle wirkenden Kräfte und/oder Drehmomente die Teilwelle 46, 48, 50 und 52 verdrehen. Ein aktives Aufbringen und Aufwenden von Stellkräften und/oder Drehmomenten, beispielsweise durch einen aktiven Aktor zum Einstellen bzw. Verstellen eines Verdichtungsverhältnisses ist nicht vorgesehen und nicht vonnöten. Dies hält den Energieaufwand der Stelleinrichtung 42 gering, sodass die zugehörige Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine mit einem geringen Kraftstoffverbrauch und geringen CO2-Emissionen betrieben werden kann.The rotation of the control shaft 44 or the partial wave 46 . 48 . 50 or 52 around its associated axis of rotation 54 takes place at least substantially passively taking advantage of forces and / or torques resulting from combustion processes in the associated cylinder and which starting from this cylinder via the piston on the control shaft 44 or the corresponding partial wave 46 . 48 . 50 or 52 Act. Is the piezo stack located? 24 in the release state F, these forces and / or torques acting over a certain period of time or over a certain degree of crank angle of the crankshaft can cause the partial shaft 46 . 48 . 50 and 52 twist. An active application and expenditure of restoring forces and / or torques, for example by an active actuator for setting or adjusting a compression ratio is not provided and not needed. This keeps the energy consumption of the adjusting device 42 low, so that the associated reciprocating internal combustion engine can be operated with low fuel consumption and low CO 2 emissions.

In dem Diagramm 80 ist ein Verlauf 94 eingetragen, welcher ein auf die Stellwelle 44 bzw. die entsprechende Teilwelle 46, 48, 50 und/oder 52 wirkendes Drehmoment charakterisiert. Auf der Ordinate 96 sind dabei der Werte des Drehmoments aufgetragen, wobei die Ordinate 96 durch den Wert Null für das Drehmoment in einem positiven Bereich P und in einen negativen Bereich N aufgeteilt ist. Daraus ist es ersichtlich, dass es sich bei dem Drehmoment um ein wechselndes Drehmoments handelt, welches positiv (positiver Bereich P) und negativ (negativer Bereich N) sein kann und entsprechend auf die Stellwelle 44 bzw. die zugehörige Teilwelle 46, 48, 50 und 52 wirkt. Dies bedeutet, dass auf die Stellwelle 44 bzw. die Teilwellen 46, 48, 50 und 52 während des Betriebs der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine Wechselmomente wirken, die es gestatten, die Verdichtungsverhältnisse rein und durch einen zeitlich zumindest im Wesentlichen genau festgelegten Bremseingriff bzw. durch die Bremseingriffe zu realisieren.In the diagram 80 is a course 94 registered, which one on the control shaft 44 or the corresponding partial wave 46 . 48 . 50 and or 52 acting torque characterized. On the ordinate 96 In this case, the values of the torque are plotted, with the ordinate 96 is divided by the value zero for the torque in a positive range P and in a negative range N. From this it can be seen that the torque is an alternating torque which can be positive (positive range P) and negative (negative range N) and correspondingly to the control shaft 44 or the associated partial wave 46 . 48 . 50 and 52 acts. This means that on the control shaft 44 or the partial waves 46 . 48 . 50 and 52 During the operation of the reciprocating internal combustion engine change moments act, which make it possible to realize the compression ratios purely and by a temporally at least substantially precisely defined braking intervention or by the braking interventions.

Bewirkt beispielsweise das Drehmoment in dem positiven Bereich P ein Drehen der Stellwelle 44 bzw. der entsprechenden Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 in eine erste Drehrichtung, was mit einer gewünschten Einstellung bzw. Verstellung des zugehörigen Verdichtungsverhältnisses einhergeht, und wirkt das positive Drehmoment aktuell auf die Stellwelle 44 bzw. die Teilwelle 46, 48, 50 oder 52, so wird dann die Klemmbremse gelöst, so dass das positive Drehmoment die Stellwelle 44 bzw. die Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 gewünscht verdreht. Ist demgegenüber eine Drehung der Stellwelle 44 bzw. der Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 in eine zweite, der ersten Drehrichtung entgegengesetzte Drehrichtung erwünscht, und wirkt jedoch das positive Drehmoment (was eine Bewegung der Stellwelle 44 bzw. der Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 in die erste Drehrichtung bewirken würde), so wird die Klemmbremse geschlossen, so dass die Stellwelle 44 bzw. die Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 fixiert wird und sich nicht drehen kann. Wechselt das Drehmoment dann ins Negative (in den negativen Bereich N) und bewirkt somit das Drehen der Stellwelle 44 bzw. der Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 in die gewünschte, zweite Bewegungsrichtung, so wird die Stellwelle 44 bzw. die Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 freigegeben (Freigabezustand F), sodass das negative Drehmoment die Stellwelle 44 bzw. die Teilwelle 46, 48, 50 oder 52 gewünschterweise in die zweite Drehrichtung dreht und sodass das Verdichtungsverhältnis gewünscht eingestellt werden kann.For example, causes the torque in the positive region P, a rotation of the actuating shaft 44 or the corresponding partial wave 46 . 48 . 50 or 52 in a first direction of rotation, which is accompanied by a desired adjustment or adjustment of the associated compression ratio, and the positive torque is currently acting on the control shaft 44 or the partial wave 46 . 48 . 50 or 52 , then the clamping brake is released, so that the positive torque of the control shaft 44 or the partial wave 46 . 48 . 50 or 52 desired twisted. In contrast, a rotation of the actuating shaft 44 or the partial wave 46 . 48 . 50 or 52 in a second, the first rotational direction opposite direction of rotation desired, but acts the positive torque (which is a movement of the actuating shaft 44 or the partial wave 46 . 48 . 50 or 52 would cause in the first direction of rotation), the clamping brake is closed, so that the actuating shaft 44 or the partial wave 46 . 48 . 50 or 52 is fixed and can not turn. The torque then changes to the negative (in the negative range N) and thus causes the rotation of the actuating shaft 44 or the partial wave 46 . 48 . 50 or 52 in the desired, second direction of movement, so is the control shaft 44 or the partial wave 46 . 48 . 50 or 52 released (enable state F), so that the negative torque is the actuating shaft 44 or the partial wave 46 . 48 . 50 or 52 desirably rotates in the second direction of rotation and so that the compression ratio can be set as desired.

Die Stelleinrichtung 42 umfasst somit passive Stellglieder, welche als Bremseinrichtungen in Form der Klemmbremse bzw. der Klemmbremsen ausgebildet sind. D. h., das eine eigentliche Stellenergie zum Einstellen bzw. Verstellen der Verdichtungsverhältnisse nicht aktiv aufzuwenden ist und vielmehr zumindest im Wesentlichen direkt den Brennräumen bzw. einem Kurbeltrieb mit den Kolben und der Kurbelwelle entnommen wird. Es wird lediglich eine Energie, insbesondere elektrischer Strom, zum Versorgen der Piezo-Stacks 24 mit der elektrischen Spannung benötigt. Diese Energie ist jedoch besonders gering.The adjusting device 42 thus comprises passive actuators, which are designed as brake devices in the form of the clamping brake or the clamping brakes. D. h., Is that an actual job energy for adjusting or adjusting the compression ratios is not actively spend and rather at least substantially directly from the combustion chambers or a crank mechanism with the piston and the crankshaft is removed. There is only one energy, especially electric power, to power the piezo stacks 24 needed with the electrical voltage. However, this energy is particularly low.

Die Piezo-Stacks 24 sind weiterhin insofern vorteilhaft, dass sie nur geringe Massenträgheiten aufweisen und somit sehr schnell zwischen den jeweiligen Freigabezuständen F und den jeweiligen Bremszuständen B schaltbar sind. So können die Verdichtungsverhältnisse in einer kurzen Zeit verstellt und bedarfsgerecht eingestellt werden.The piezo stacks 24 are also advantageous in that they only low inertias have and thus very quickly between the respective release states F and the respective braking conditions B are switchable. Thus, the compression ratios can be adjusted in a short time and adjusted as needed.

Die 6 zeigt, wie geschildert, eine Drehung der Stellwelle 44 bzw. der Teilwellen 46, 48, 50 und 52 bzw. einer der Teilwellen 46, 48, 50 und 52 unabhängig von den anderen Teilwellen 46, 48, 50 und 52 in eine, beispielsweise die erste, Drehrichtung. Die 7 zeigt eine Drehung der Stellwelle 44 bzw. der Teilwellen 46, 48, 50 und 52 bzw. einer der Teilwellen 46, 48, 50 und 52 zunächst in die erste und zeitlich anschließend in die der ersten Drehrichtung entgegengesetzte zweite Drehrichtung.The 6 shows, as described, a rotation of the actuating shaft 44 or the partial waves 46 . 48 . 50 and 52 or one of the partial waves 46 . 48 . 50 and 52 independent of the other partial waves 46 . 48 . 50 and 52 in one, for example the first, direction of rotation. The 7 shows a rotation of the control shaft 44 or the partial waves 46 . 48 . 50 and 52 or one of the partial waves 46 . 48 . 50 and 52 first in the first and then subsequently in the first direction of rotation opposite second direction of rotation.

Die 8 zeigt eine Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine 98, welche eine Mehrzahl von, beispielsweise vier, Brennräumen in Form von Zylindern aufweist. Die Zylinder weisen dabei ein jeweiliges Verdichtungsverhältnis auf, das gemeinsam, d. h. gleichzeitig und somit abhängig voneinander variabel einstellbar ist.The 8th shows a reciprocating internal combustion engine 98 which has a plurality of, for example four, combustion chambers in the form of cylinders. The cylinders have a respective compression ratio, which is jointly, ie simultaneously and thus dependent on each other variably adjustable.

Dazu umfasst die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine 98 eine Stelleinrichtung 42, welche sich dahingehend von der Stelleinrichtung 42 gemäß 5 unterscheidet, dass die Stellwelle 44 einstückig ausgebildet ist. Die Stellwelle 44 ist dabei um die Drehachse 54 relativ zu einem Kurbelgehäuse 56 der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine 98 drehbar an diesem gelagert. Zum Lagern der Stellwelle 44 ist die Lagerungsanordnung 10 gemäß 1 vorgesehen, wobei das Gestell 18 durch das Kurbelgehäuse 56 gebildet ist.This includes the reciprocating internal combustion engine 98 an adjusting device 42 , Which are to the effect of the actuator 42 according to 5 differentiates that the adjusting shaft 44 is integrally formed. The control shaft 44 is about the axis of rotation 54 relative to a crankcase 56 the reciprocating internal combustion engine 98 rotatably mounted on this. For storing the control shaft 44 is the storage arrangement 10 according to 1 provided, with the frame 18 through the crankcase 56 is formed.

Die einstückige Stellwelle 44 ist als Exzenterwelle ausgebildet, welche eine Mehrzahl von Exzenterzapfen umfasst. Die Anzahl der Exzenterzapfen korrespondiert dabei zur Anzahl der Zylinder der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine 98. Durch Drehen der Stellwelle 44 um ihre Drehachse 54 relativ zum Kurbelgehäuse 56 werden die Verdichtungsverhältnisse der Zylinder gemeinsam eingestellt und verstellt, wodurch die Verdichtungsverhältnisse an thermodynamische Erfordernisse der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine 98 angepasst werden können. Die Stellwelle 44 ist dabei die Welle 12 der Lagerungsanordnung gemäß 1 bzw. umgekehrt.The one-piece control shaft 44 is formed as an eccentric shaft, which comprises a plurality of eccentric pins. The number of eccentric pins corresponds to the number of cylinders of the reciprocating internal combustion engine 98 , By turning the control shaft 44 around its axis of rotation 54 relative to the crankcase 56 the compression ratios of the cylinders are adjusted and adjusted together, whereby the compression ratios of thermodynamic requirements of the reciprocating internal combustion engine 98 can be adjusted. The control shaft 44 is the wave 12 the storage arrangement according to 1 or vice versa.

An den Exzenterzapfen der Stellwelle 44 sind jeweilige Nebenpleuel relativ zu den jeweiligen Exzenterzapfen drehbar gelagert. Die einerseits an den Exzenterzapfen gelagerten Nebenpleuel sind andererseits mit einem jeweiligen Querhebel gelenkig gekoppelt. Die Querhebel wiederum sind an jeweiligen Hubzapfen einer Kurbelwelle der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine 98 relativ zu den Zapfen drehbar gelagert. Die einerseits mit den Nebenpleueln gelenkig gekoppelten Querhebel sind andererseits gelenkig mit jeweiligen Pleuel eines Kurbeltriebs gelenkig gekoppelt, wobei die Pleuel ihrerseits gelenkig mit jeweiligen Kolben gelenkig gekoppelt sind. Die Kolben sind in den jeweiligen Zylindern translatorisch relativ zu den Zylindern verschiebbar aufgenommen.At the eccentric pin of the control shaft 44 each Nebenpleuel are rotatably mounted relative to the respective eccentric pin. On the other hand, the auxiliary connecting rods mounted on the eccentric pin are on the other hand articulatedly coupled to a respective transverse lever. The transverse levers in turn are at respective crank pin of a crankshaft of the reciprocating internal combustion engine 98 rotatably mounted relative to the pin. On the other hand, the cross levers articulated on the one hand with the secondary connecting rods are on the other hand articulatedly coupled to respective connecting rods of a crank drive, the connecting rods in turn being articulatedly coupled to respective pistons. The pistons are translationally received relative to the cylinders in the respective cylinders.

Der Kurbeltrieb umfasst auch eine in der 8 nicht dargestellte Kurbelwelle der Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine 98, wobei die Kurbelwelle eine Mehrzahl von Hubzapfen aufweist, an denen die Querhebel relativ zu den Hubzapfen drehbar gelagert sind. Dadurch können die translatorischen Bewegungen der Kolben in den Zylindern relativ zu diesen in eine rotatorische Bewegung der Kurbelwelle umgewandelt werden.The crank mechanism also includes one in the 8th not shown crankshaft of the reciprocating internal combustion engine 98 wherein the crankshaft has a plurality of crank pins on which the transverse levers are rotatably mounted relative to the crank pin. Thereby, the translational movements of the pistons in the cylinders can be converted relative to these in a rotational movement of the crankshaft.

Ein Verdrehen der Stellwelle 44 (Welle 12) um die Drehachse 54 (Drehachse 16) bewirkt ein Verdrehen der Querhebel relativ zu den Kurbelzapfen, was wiederum eine Verschiebung der Kolben in den Zylindern relativ zu diesen bewirkt. So können die Verdichtungsverhältnisse der Zylinder variabel eingestellt werden.A rotation of the control shaft 44 (Wave 12 ) about the axis of rotation 54 (Axis of rotation 16 ) causes the transverse levers to rotate relative to the crankpins, which in turn causes a displacement of the pistons in the cylinders relative thereto. Thus, the compression ratios of the cylinder can be variably adjusted.

Das Verdrehen der Kurbelwelle 44 um die Drehachse 54 erfolgt dabei ausschließlich passiv unter Ausnutzung von Kräften und/oder Drehmomenten, die von den Zylindern her über die Kolben und somit vom Kurbeltrieb her auf die Stellwelle 44 wirken. Es ist nicht vorgesehen, die Stellwelle 44 aktiv, beispielsweise mittels eines Elektromotors oder dergleichen Aktor, um die Drehachse 54 zu drehen.The twisting of the crankshaft 44 around the axis of rotation 54 takes place exclusively passive taking advantage of forces and / or torques, the forth from the cylinders forth on the piston and thus from the crank mechanism forth on the control shaft 44 Act. It is not intended, the control shaft 44 active, for example by means of an electric motor or the like actuator to the axis of rotation 54 to turn.

Zur Darstellung dieser passiven Verdrehung der Stellwelle 44 und damit dieser passiven Einstellung der Verdichtungsverhältnisse wird die durch die Lagerungsanordnung 10 gebildete Klemmbremse dann geöffnet, wenn die von den Zylindern auf die Stellwelle 44 wirkenden Kräfte und/oder Drehmomente ein Verdrehung der Stellwelle 44 um ihre Drehachse 54 in eine gewünschte erste Bewegungsrichtung bewirken würden bzw. bewirken. Die Klemmbremse wird geschlossen bzw. geschlossen gehalten, wenn die von den Zylindern her auf die Stellwelle 44 wirkenden Kräfte und/oder Drehmomente eine Verdrehung der Stellwelle 44 in eine zweite, der ersten Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung bewirken würden bzw. bewirken. Mit anderen Worten wird die Klemmbremse bedarfsgerecht nur dann geöffnet, wenn die Drehmomente und/oder die Kräfte aus den Zylindern eine gewünschte Bewegung der Stellwelle 44 auch tatsächlich bewirken. So wird mittels der Klemmbremse eine bedarfsgerechte Bewegung der Stellwelle 44 bewirkt und das Verdichtungsverhältnis präzise und mit einem sehr geringen Energieaufwand eingestellt bzw. verstellt.To illustrate this passive rotation of the control shaft 44 and thus this passive adjustment of the compression ratios is the result of the storage arrangement 10 formed clamping brake then opened when the of the cylinders on the control shaft 44 acting forces and / or torques a rotation of the actuating shaft 44 around its axis of rotation 54 would cause or effect in a desired first direction of movement. The clamping brake is kept closed or closed, when the forth of the cylinders forth on the control shaft 44 acting forces and / or torques a rotation of the control shaft 44 would cause or cause in a second, opposite to the first direction of rotation. In other words, the clamping brake is opened as needed only when the torques and / or the forces from the cylinders a desired movement of the actuating shaft 44 actually effect. Thus, by means of the clamping brake a demand-driven movement of the actuating shaft 44 causes and sets the compression ratio precisely and with a very low energy consumption or adjusted.

Die 9 zeigt die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine 98 gemäß 8, wobei die Stellwelle 44 mittels der Lagerungsanordnung 10 gemäß den 2 und 3 an dem Kurbelgehäuse 56 gelagert ist. Im Übrigen trifft das zur Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine 98 gemäß 8 geschilderte auf die Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine 98 gemäß 9 analog zu. The 9 shows the reciprocating internal combustion engine 98 according to 8th , where the control shaft 44 by means of the storage arrangement 10 according to the 2 and 3 on the crankcase 56 is stored. Incidentally, this applies to the reciprocating internal combustion engine 98 according to 8th described on the reciprocating internal combustion engine 98 according to 9 analogous to.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Lagerungsanordnungbearing assembly
1212
Wellewave
1414
Lagerelementbearing element
1616
Drehachseaxis of rotation
1818
Gestellframe
2020
Lagerdeckelbearing cap
2222
Spannschraubeclamping screw
2424
Piezo-StackPiezo stack
2626
Lagerringbearing ring
2828
Erstes LagerteilFirst bearing part
3030
Zweites LagerteilSecond bearing part
3232
Schlitzslot
3434
Verbindungsflanschconnecting flange
3636
FlanschschraubeFlange
3838
Aussparungrecess
4040
Verstärkungselementreinforcing element
4242
Stelleinrichtungsetting device
4444
Stellwelleactuating shaft
4646
Teilwellepartial wave
4848
Teilwellepartial wave
5050
Teilwellepartial wave
5252
Teilwellepartial wave
5454
Drehachseaxis of rotation
5656
Kurbelgehäusecrankcase
5858
Lagerdeckelbearing cap
6060
LagedeckelLocation cover
6262
Lagerdeckelbearing cap
6464
Lagerdeckelbearing cap
6666
Lagerdeckelbearing cap
6868
LagergasseLagergasse
7070
Lageraufnahmebearing seat
7272
Lageraufnahmebearing seat
7474
Lageraufnahmebearing seat
7676
Diagrammdiagram
7878
Diagrammdiagram
8080
Diagrammdiagram
8282
Abszisseabscissa
8484
Richtungspfeilarrow
8585
Ordinateordinate
8686
Richtungspfeilarrow
8888
Verlaufcourse
9090
Verlaufcourse
9292
Ordinateordinate
9494
Verlaufcourse
9696
Ordinateordinate
BB
Bremszustandbraking state
FF
Freigabezustandenable state
NN
negativer Bereichnegative area
PP
positiver Bereichpositive area

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19627145 C2 [0002] DE 19627145 C2 [0002]

Claims (6)

Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine (98), insbesondere einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine (98), mit wenigstens einem variabel einstellbaren Verdichtungsverhältnis, bei welchem zum Einstellen des Verdichtungsverhältnisses eine Bewegung wenigstens eines Übertragungselements (12, 44, 46, 48, 50, 52), über welches das Verdichtungsverhältnis einstellbar ist, in eine erste Bewegungsrichtung und/oder in eine zweite, der ersten Bewegungsrichtung entgegengesetzte Bewegungsrichtung mittels zumindest eines Stellglieds (24) bewirkt wird, gekennzeichnet durch den Schritt: – Schalten des als eine Bremseinrichtung (24) ausgebildeten Stellglieds (24) zum Bewirken der Bewegung des Übertragungselements (12, 44, 46, 48, 50, 52) in die erste oder die zweite Bewegungsrichtung von einem die Bewegung verhindernden und das Verdichtungsverhältnis zumindest im Wesentlichen haltenden Bremszustand in einen die Bewegung ermöglichende Freigabezustand, wenn eine Kraft und/oder ein Drehmoment zumindest mittelbar auf das Übertragungselement (12, 44, 46, 48, 50, 52) wirkt, welche eine Bewegung des Übertragungselements (12, 44, 46, 48, 50, 52) in die erste oder zweite Bewegungsrichtung zum Einstellen des Verdichtungsverhältnisses bewirkt.Method for operating an internal combustion engine ( 98 ), in particular a reciprocating internal combustion engine ( 98 ), with at least one variably adjustable compression ratio, in which, for setting the compression ratio, a movement of at least one transmission element ( 12 . 44 . 46 . 48 . 50 . 52 ), via which the compression ratio is adjustable, in a first direction of movement and / or in a second, the first direction of movement opposite direction of movement by means of at least one actuator ( 24 ), characterized by the step: - switching the as a braking device ( 24 ) formed actuator ( 24 ) for effecting the movement of the transmission element ( 12 . 44 . 46 . 48 . 50 . 52 ) in the first or the second direction of movement of a movement preventing and the compression ratio at least substantially holding braking state in a movement enabling release state when a force and / or torque at least indirectly on the transmission element ( 12 . 44 . 46 . 48 . 50 . 52 ), which causes a movement of the transmission element ( 12 . 44 . 46 . 48 . 50 . 52 ) in the first or second direction of movement for adjusting the compression ratio. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf das Übertragungselement (12, 44, 46, 48, 50, 52) wirkende Kraft und/oder das Drehmoment mittels wenigstens einer Erfassungseinrichtung erfasst wird.A method according to claim 1, characterized in that on the transmission element ( 12 . 44 . 46 . 48 . 50 . 52 ) acting force and / or the torque is detected by means of at least one detection device. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (24) während einer Zeitdauer, während welcher die die Bewegung in die erste oder zweite Bewegungsrichtung bewirkende Kraft und/oder Drehmoment wirkt, mehrmals zwischen dem Bremszustand und dem Freigabezustand geschaltet wird.Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that the braking device ( 24 ) is switched a plurality of times between the braking state and the release state during a period of time during which the force and / or torque causing the movement in the first or second direction of movement acts. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abbremsen des Übertragungselements (12, 44, 46, 48, 50, 52) die Bremseinrichtung (24) zumindest vorübergehend nach einer Bewegung des Übertragungselements (12, 44, 46, 48, 50, 52) in die erste Bewegungsrichtung in dem Freigabezustand gehalten wird, wenn die Kraft und/oder das Drehmoment nach dem Bewirken der Bewegung in die erste Bewegungsrichtung der Bewegung in die erste Bewegungsrichtung entgegenwirkt.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for braking the transmission element ( 12 . 44 . 46 . 48 . 50 . 52 ) the braking device ( 24 ) at least temporarily after a movement of the transmission element ( 12 . 44 . 46 . 48 . 50 . 52 ) is maintained in the first direction of movement in the release state when the force and / or the torque counteracts the movement in the first direction of movement after effecting the movement in the first direction of movement. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (24) erst dann von dem Freigabezustand in den Bremszustand geschaltet wird, wenn die Geschwindigkeit des Übertragungselements (12, 44, 46, 48, 50, 52) in eine der Bewegungsrichtungen einen vorgebbaren Schwellenwert unterschreitet.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the braking device ( 24 ) is switched from the release state to the brake state only when the speed of the transmission element ( 12 . 44 . 46 . 48 . 50 . 52 ) in one of the directions of movement falls below a predefinable threshold value. Stelleinrichtung (42) zum variablen Einstellen wenigstens eines Verdichtungsverhältnisses einer Verbrennungskraftmaschine (98), insbesondere einer Hubkolben-Verbrennungskraftmaschine (98), mit wenigstens einem Stellglied (24), mittels welchem zum variablen Einstellen des Verdichtungsverhältnisses eine Bewegung wenigstens eines Übertragungselements (12, 44, 46, 48, 50, 52), über welches das Verdichtungsverhältnis einstellbar ist, der Stelleinrichtung (42) in eine erste Bewegungsrichtung und/oder in eine zweite, der ersten Bewegungsrichtung entgegengesetzte Bewegungsrichtung bewirkbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das als eine Bremseinrichtung (24) ausgebildete Stellglied (24) zum Bewirken der Bewegung des Übertragungselements (12, 44, 46, 48, 50, 52) in die erste oder die zweite Bewegungsrichtung von einem die Bewegung verhindernden und das Verdichtungsverhältnis zumindest im Wesentlichen haltenden Bremszustand in einen die Bewegung ermöglichenden Freigabezustand schaltbar ist, wenn eine Kraft und/oder ein Drehmoment zumindest mittelbar auf das Übertragungselement (12, 44, 46, 48, 50, 52) wirkt, welche eine Bewegung des Übertragungselements (12, 44, 46, 48, 50, 52) in die erste oder zweite Bewegungsrichtung zum Einstellen des Verdichtungsverhältnisses bewirkt.Adjusting device ( 42 ) for variably setting at least one compression ratio of an internal combustion engine ( 98 ), in particular a reciprocating internal combustion engine ( 98 ), with at least one actuator ( 24 ), by means of which, for variably setting the compression ratio, a movement of at least one transmission element ( 12 . 44 . 46 . 48 . 50 . 52 ), via which the compression ratio is adjustable, the adjusting device ( 42 ) in a first direction of movement and / or in a second, the first direction of movement opposite direction of movement is effected, characterized in that as a braking device ( 24 ) trained actuator ( 24 ) for effecting the movement of the transmission element ( 12 . 44 . 46 . 48 . 50 . 52 ) in the first or the second direction of movement of a movement preventing and the compression ratio at least substantially holding braking state in a movement enabling release state is switchable when a force and / or torque at least indirectly on the transmission element ( 12 . 44 . 46 . 48 . 50 . 52 ), which causes a movement of the transmission element ( 12 . 44 . 46 . 48 . 50 . 52 ) in the first or second direction of movement for adjusting the compression ratio.
DE201110018397 2011-04-21 2011-04-21 Method for operating an internal combustion engine and adjusting device for variably setting at least one compression ratio of such an internal combustion engine Withdrawn DE102011018397A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110018397 DE102011018397A1 (en) 2011-04-21 2011-04-21 Method for operating an internal combustion engine and adjusting device for variably setting at least one compression ratio of such an internal combustion engine
PCT/EP2011/006211 WO2012143028A1 (en) 2011-04-21 2011-12-09 Adjusting device for variably adjusting at least one compression ratio of an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110018397 DE102011018397A1 (en) 2011-04-21 2011-04-21 Method for operating an internal combustion engine and adjusting device for variably setting at least one compression ratio of such an internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011018397A1 true DE102011018397A1 (en) 2012-10-25

Family

ID=45218651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201110018397 Withdrawn DE102011018397A1 (en) 2011-04-21 2011-04-21 Method for operating an internal combustion engine and adjusting device for variably setting at least one compression ratio of such an internal combustion engine

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102011018397A1 (en)
WO (1) WO2012143028A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19627145C2 (en) 1996-07-05 2003-05-28 Andreas Hilker clutch

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6622669B1 (en) * 2000-10-18 2003-09-23 Ford Global Technologies, Llc Hydraulic circuit having accumulator for unlocking variable compression ratio connecting rod locking mechanisms-II
JP3879385B2 (en) * 2000-10-31 2007-02-14 日産自動車株式会社 Variable compression ratio mechanism of internal combustion engine
DE102005020270A1 (en) * 2005-04-30 2006-11-09 Daimlerchrysler Ag Internal combustion engine with variable compression ratio
JP4816410B2 (en) * 2006-10-30 2011-11-16 日産自動車株式会社 Engine compression ratio control device and compression ratio control method
DE102008040459A1 (en) * 2008-07-16 2010-01-21 Zf Friedrichshafen Ag Adjustment device of an internal combustion engine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19627145C2 (en) 1996-07-05 2003-05-28 Andreas Hilker clutch

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012143028A1 (en) 2012-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007025549B4 (en) Method and apparatus for reducing rotational irregularities of the crankshaft of a reciprocating internal combustion engine
DE102011116952A1 (en) Multi-joint crank drive of an internal combustion engine and method for operating a multi-joint crank drive
DE102013005837B3 (en) Combustion engine for vehicle, has two shafts propelled by crankshaft, where combustion is disrupted during first compression while operations analogous to non-switched cylinder is carried-out in second compression
DE102018124697A1 (en) VCR reciprocating engine
DE102016213483A1 (en) Device for compensating free mass forces of a reciprocating internal combustion engine
DE102011017202A1 (en) An adjusting device for variably setting a compression ratio of an internal combustion engine
DE102011018397A1 (en) Method for operating an internal combustion engine and adjusting device for variably setting at least one compression ratio of such an internal combustion engine
DE102016212064A1 (en) Device for changing a compression ratio of a reciprocating internal combustion engine
DE102012019376A1 (en) Reciprocating engine, in particular for a motor vehicle
DE102018204597B4 (en) Valve drive for an internal combustion engine and a corresponding internal combustion engine
DE102011018396A1 (en) Internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, and method for operating such an internal combustion engine
DE102020006867A1 (en) Internal combustion engine for a motor vehicle and method for starting such an internal combustion engine
DE102011018398A1 (en) An actuator for variably setting at least a compression ratio of an internal combustion engine
DE102011017229A1 (en) Method for verifying adjusting device for variable adjustment of compression ratio of e.g. diesel engine of passenger car, involves determining state of adjusting device, and verifying device if engine is in unused operating mode
AT522071B1 (en) System and method for setting an effective length of an adjustable-length connecting rod
DE102015211226A1 (en) Arrangement and method for driving an adjusting shaft
DE102014015879B3 (en) Method for operating an internal combustion engine and corresponding internal combustion engine
DE102010032434A1 (en) Method for operating a reciprocating piston engine
DE102010032490A1 (en) Reciprocating piston engine, in particular for a motor vehicle, and method for operating such a reciprocating piston engine
DE102013101324A1 (en) Powertrain for combustion engine-driven motor vehicle, has piezoelectric actuators for actuating rotor of flywheel relative to shaft along rotational movement direction or opposite direction to rotational movement direction
DE102011017181A1 (en) Method for operating actuating device for variable adjustment of compression ratio of reciprocating piston-internal combustion engine of motor vehicle, involves adjusting compression ratio from certain value to another value
DE102008005467A1 (en) Reciprocating piston engine has eccentrically stored and adjusted crankshaft and detection device of one or multiple effective eccentric moments
DE102011017214A1 (en) Method for starting internal combustion engine of motor vehicle i.e. passenger car, involves moving adjustable piston relative to internal combustion chamber by using positioning device before starting internal combustion engine
DE102015215198A1 (en) Hubvariabler valve drive for an internal combustion engine
EP1900957B1 (en) Assembly for actuating a clutch

Legal Events

Date Code Title Description
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination