用于根据供应压力来调节连杆的有效长度的设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于调节针对内燃机（1）的连杆（6.1、6.2、6.3）的有效长度的设备，该设备包括：至少一个长度可调节的连杆（6.1、6.2、6.3），连杆可以锁定在至少两个长度位置中；至少一个第一油泵（20），用于至少一个长度可调节的连杆（6.1、6.2、6.3）的油供应；和控制单元（100），控制单元在连杆（6.1、6.2、6.3）的油供应压力改变时提供在连杆（6.1、6.2、6.3）的长度位置之间的切换。本发明专利技术的任务是在连杆（6.1、6.2、6.3）的长度位置之间的切换时缩短切换时间。为此根据本发明专利技术设置的是，设置至少一个第二油泵（21），第二油泵在需要时为了至少一个长度可调节的连杆（6.1、6.2、6.3）的油供应可以接通，或者承担至少一个长度可调节的连杆（6.1、6.2、6.3）的油供应，并且第二油泵（21）在接通连杆（6.1、6.2、6.3）的油供应的时间点或在承担连杆（6.1、6.2、6.3）的油供应的时间点已经以确定的运输流进行运输。本发明专利技术此外还涉及用于运行调节连杆（6.1、6.2、6.3）的有效长度用的设备的方法。

Equipment for adjusting the effective length of the connecting rod according to the supply pressure

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于根据供应压力来调节连杆的有效长度的设备
本专利技术涉及一种用于调节针对内燃机的连杆的有效长度的设备，该设备包括：至少一个长度可调节的连杆，连杆可以锁定在至少两个不同的长度位置中；至少一个第一油泵，用于连杆的油供应；和控制单元，控制单元在连杆的油供应压力改变时提供在连杆的长度位置之间的切换。本专利技术此外还涉及用于运行这种设备的方法。
技术介绍
内燃机、尤其是汽油机的热效率ηTH与压缩比ε、即压缩之前的总体积与压缩体积的比（ε=(行程体积Vh+压缩体积VC)/压缩体积VC）有关。随着压缩比的升高，热效率也增加。热效率通过压缩比的增加是递减的，然而在当前常见的值（ε=10-14）的范围内还相对强地形成。在实践中，压缩比不能够任意地升高。例如，太高的压缩比在汽油机中导致爆燃。在此，混合物由于在压缩时的压力和温度升高而自己点燃，并且没有通过点火火花点燃。提前的燃烧不仅导致不安静的运行，而且还可以导致马达的构件损坏。从爆燃开始发生的压缩比此外与马达的运行点（转速n、温度T、节流阀盖位置等）有关。在部分负载区域中，更高的压缩是可能的。因此存在使压缩比匹配于相应的运行点的追求。为此存在不同的研发方案，其中改变曲轴的曲柄销或马达活塞的活塞销的位置，或者改变连杆的有效长度。在此，存在用于连续和不连续地调节构件的解决方案。连续的调节能够实现CO2排放和消耗基于针对每个运行点可调节的压缩比的最佳的减小。与之相对，具有两个构造为调节运动的端部止挡部的阶段的不连续的调节能够实现设计上的和运行技术上的优点，并且与常规的曲轴传动相比仍然能够实现在消耗和CO2排放中的明显的节约。这种VCR连杆（可变压缩比）例如由WO2015/05558282A2已知。根据WO2015/055582A2，压缩比通过改变连杆长度调节。连杆长度影响压缩体积。行程体积通过曲轴轴颈的位置和缸孔预设。与连杆的长的长度相比，在其他方面相同的几何尺寸（曲轴、缸头、阀控制器等）情况下，连杆的短的长度因此导致更小的压缩比。在已知的设备中，连杆长度液压地在两个位置之间改变。整个连杆多件式地实施，其中通过伸缩机构实现长度改变。连杆包含双重作用的液压缸。很小的连杆孔（活塞销）与活塞杆连接（可伸缩的杆部分），在活塞杆上布置有活塞。活塞轴向可移动地在缸中引导，缸布置在具有大的连杆孔的连杆部分（曲轴轴颈）中。活塞将缸分离为两个腔（上和下压力腔）。两个腔通过止回阀（RSV1和RSV2）被供应马达油。如果连杆在长的位置中，那么没有油位于上压力腔中。相反地，下压力腔完全被油填充。在运行期间，连杆基于气体力和质量力交替被负载以拉力和压力。在长位置中，拉力通过活塞与上止挡部的机械接触被接收。连杆长度由此不改变。作用的压力通过活塞面传输至被填充以油的下腔。因为该腔的止回阀阻止油回流，所以油压升高。连杆的长度不改变。连杆沿该方向液压地被封锁。在短位置中情况相反。下腔是空的，上腔被油填充。拉力导致上腔内的压力升高。压力通过机械止挡部接收。连杆的长度可以两阶段地调节，其方法是，两个腔中的一个腔被排空。在此，两个入口止回阀（RSV1和RSV2）中的各一个通过配属的回流通道（RL1和RL2）跨接。通过回流通道可以使油流出。那么相应的止回阀丧失其作用。油供应通过连杆轴承的润滑实现。为此，从曲轴轴颈通过连杆轴承到连杆的油引导是需要的。切换通过在充分利用作用在连杆上的质量力和气体力的情况下适当排空两个压力腔之一来实现，其中相应另一压力腔通过入口止回阀被供应油，并且液压地被封锁。两个回流通道通过控制阀打开和关闭，其中总是刚好一个回流通道打开，另一回流通道关闭。用于切换两个回流通道的促动器液压地通过马达油泵的供应压力受操控。马达油泵的供应压力通过马达油泵的转速受调节。因此，供应压力的压力改变非常缓慢地进行，并且不能够实现短的切换时间。由此，VCR系统的效率受到限制。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务在于提供一种上述的设备，利用该设备能够实现短的切换时间来实现连杆的有效长度的长度改变。为此根据本专利技术设置的是，设置至少一个第二油泵，其在需要时可以接通，用于至少一个长度可调节的连杆的油供应，或者承担至少一个长度可调节的连杆的油供应，并且其中第二油泵在接通连杆的油供应的时间点或在承担连杆的油供应的时间点以确定的运输流进行运输。用于连杆的油供应的第二油泵的接通或通过第二油泵承担油供应因此导致油供应压力立即的提高，并且因此导致连杆的有效长度立即的长度调节。由此实现必需的短的切换时间。这导致改进的废气值和成本降低。此外，在快速切换时，更少的干扰参量起作用，由此，更快速的信号传送是可能的，这又正面地影响完整的调节，并且因此最后也影响整个行驶特性。为了实现尽可能短的切换时间，根据本专利技术可以设置的是，第二油泵的确定的运输流大于零，并且优选是第二油泵的最大的运输流的至少50%。在本专利技术的变型方案中，第一油泵和第二油泵可以构造为两件式的泵。两个泵因此布置在一个壳体中，由此能够实现空间节约。在另外的变型方案中可以设置的是，沿流动方向在第一和第二油泵的后方布置有第一过压阀。通过该过压阀能够实现防止在切换过程中、即在接通第二油泵时的过压峰值。在又一另外的实施方式中可以设置的是，油泵在设备运行时持续运输。当第二油泵没有朝第一油泵接通时，第二油泵以有利的方式循环地运输，并且将来自油箱的马达油泵送回油箱。因此，第二油泵处于持续运行中，并且在朝第一油泵接通时立即提供调节出的运输流，由此产生立即的压力升高，并且实现连杆的两个长度位置之间的快速的切换。但也可以设置的是，第二油泵仅可以在需要时激活。由此，没有出现通过第二油泵的持续运行导致的功率损失。在该变型方案中，控制单元可以构造为，其预测连杆的长度位置之间的切换过程，并且在切换过程之前激活第二油泵，从而在切换的时间点实现确定的运输功率。由此也实现期望的短的切换时间，用于连杆的长度位置之间的切换并且因此用于改变压缩比。有利地，控制单元可以具有预测算法，其通过内燃机的马达特征值的外插来确定第二油泵的接通时间点。由此可以确保的是，第二油泵在朝第一油泵接通时以确定的运输功率运输，并且因此实现期望的短的切换时间。在又一另外的实施方式中可以设置的是，沿流动方向在第一和第二油泵后方设置了至少一个可接通的第二过压阀。通过该第二过压阀可以在设备中调节出另外的压力水平，从而当连杆相应构造时，可以调节出连杆的另外的长度位置。如果连杆相应构造，那么通过另外的过压阀能够实现另外的压力水平和因此连杆的另外的长度位置。有利地，第二过压阀可以借助换向阀接通。由此能够实现简单的设计方案。在又一另外的实施方式中可以设置的是，连杆具有伸缩机构，其具有至少一个在缸中引导的活塞。借助该伸缩机构能够实现连杆朝期望的长度位置的简单的长度调节。在特别简单的设计方案中可以设置的是，第一和第二油泵根据挤压原理工作。那么两个油泵可以构造为齿轮泵、活塞泵或蜗杆泵。泵具有必需的陡的特征曲线和简单的设计方案。在同时短的切换时间的情况下的构件的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于调节针对内燃机（1）的连杆（6.1、6.2、6.3）的有效长度的设备，所述设备包括：至少一个长度能调节的连杆（6.1、6.2、6.3），所述连杆能够锁定在至少两个不同的长度位置中；至少一个第一油泵（20），用于所述至少一个长度能调节的连杆（6.1、6.2、6.3）的油供应；和控制单元（100），所述控制单元在所述连杆（6.1、6.2、6.3）的油供应压力改变时提供在所述连杆（6.1、6.2、6.3）的长度位置之间的切换，其特征在于，设置至少一个第二油泵（21），所述第二油泵在需要时能够接通，用于所述至少一个长度能调节的连杆（6.1、6.2、6.3）的油供应，或者承担所述至少一个长度能调节的连杆（6.1、6.2、6.3）的油供应，并且利用所述第二油泵（21）至少在接通油供应的时间点或在承担油供应的时间点已经能够运输确定的运输流（V2）。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170410 DE 102017107703.01.用于调节针对内燃机（1）的连杆（6.1、6.2、6.3）的有效长度的设备，所述设备包括：至少一个长度能调节的连杆（6.1、6.2、6.3），所述连杆能够锁定在至少两个不同的长度位置中；至少一个第一油泵（20），用于所述至少一个长度能调节的连杆（6.1、6.2、6.3）的油供应；和控制单元（100），所述控制单元在所述连杆（6.1、6.2、6.3）的油供应压力改变时提供在所述连杆（6.1、6.2、6.3）的长度位置之间的切换，其特征在于，设置至少一个第二油泵（21），所述第二油泵在需要时能够接通，用于所述至少一个长度能调节的连杆（6.1、6.2、6.3）的油供应，或者承担所述至少一个长度能调节的连杆（6.1、6.2、6.3）的油供应，并且利用所述第二油泵（21）至少在接通油供应的时间点或在承担油供应的时间点已经能够运输确定的运输流（V2）。


2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二油泵（21）的确定的运输流（V2）大于0，并且优选是所述第二油泵（21）的最大的运输流的至少50%。


3.根据权利要求1或2中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一油泵（20）和所述第二油泵（21）构造为两件式的油泵。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，沿流动方向在所述第一油泵（20）和所述第二油泵（21）的后方布置有第一过压阀（26）。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，利用所述第二油泵（21）在所述设备运行时能够对运输流进行持续运输。


6.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其特征在于，所述第二油泵（21）仅在需要时能够激活。


7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述控制单元（100）构造为，其预测在所述连杆（6.1、6.2、6.3）的长度位置之间的切换过程，并且在所述切换过程之前激活所述第二油泵（21），从而在切换的时间点实现所述第二油泵（21）的确定的运输功率。


8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述控制单元（100）具有预测算法，利用所述预测算法通过所述内燃机（1）的马达特征值的外插来确定所述第二油泵（21）的接通时间点。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的设备，其特征在于，沿流动方向在所述第一油泵（20）和所述第二油泵（21）后方设置了至少一个能接通的第二过压阀（28），其中优选地，所述第二过压阀（28）能够借助换向阀（27）接通。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的设备，其特征在于，所述连杆（6.1、6.2、6.3...

【专利技术属性】
技术研发人员：R贝格尔，A克罗巴特，H佐格尔，M黑勒，
申请(专利权)人：伊威斯发动机系统有限责任两合公司，AVL利斯特有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE