Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2014 010 974.7 vom 29. Juli 2014 in Anspruch, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme zum Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung gehört.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Hubkolbenbrennkraft- maschine mit VCR (Variable Compression Rate), eine VCR- Hubkolbenbrennkraftmaschine und Computerprogrammittel dafür. VCR-Hubkolbenbrennkraftmaschinen sind vorteilhaft, da sich das Verdichtungsverhältnis, d . h . der im oberen Totpunkt des Kolbens sich einstellende Abstand zum Zylinderkopf verändern lässt. Aus DE-A- 10 2005 055 199 geht ein VCR-Verstellmechanismus hervor, der am oberen Pleuellager eine Kolbenbolzenverstellung mit hydraulischer Abstützung aufweist. Dadurch kann die effektive Länge des Pleuels je nach Anforderung unterschiedlich eingestellt werden .

Eine Hubkolbenmaschine in Gestalt einer Brennkraftmaschine mit einem kenn- feldgesteuerten, variablen Verdichtungsverhältnis ist aus der DE-A- 10 2004 031 288 bekannt. Diese Druckschrift lehrt, das Verdichtungsverhältnis insbesondere durch eine Optimierungsstrategie einzustellen, mittels der Betriebszu- stände wie z. B. eine gleichmäßige Verbrennung und ähnliches verbessert werden sollen . Ausgestaltungen einer Hubkolbenmaschine, insbesondere einer Brennkraftmaschine mit einem variablem Verdichtungsverhältnis sind in den Patentanmeldungen DE-A- 102 55 299, DE-A- 198 41 381 und in DE-C-37 35 914 beschrieben . DE-A- 102 55 299 beschreibt z. B. ein Pleuel mit veränderbarer wirksamer Pleuel länge zur Veränderung des Verd ichtungsverhältnisses einer Hubkol ben ^¬ maschine. H ierbei wird mittels eines am Pleuel gelagerten Exzenters der Ab ^¬ stand des Kolbens zum Pleuel verändert. DE-A- 198 41 381 beschreibt einen Exzenter an einer Kurbel, wobei mittels des Exzenters der Kurbelrad ius und damit das Verd ichtungsverhältnis verändert werden kann . Des Weiteren geht aus DE-C-37 35 914 eine Vorrichtung zum Verstel len des Zyl inderkopfes einer Brennkraftmaschine zur Änderung des Verdichtungsverhältnisses hervor.

Aufgabe der vorl iegenden Erfind ung ist es, den Betrieb einer H ubkol benbren n- kraftmaschine mit einstel lbarem Verd ichtungsverhältnis weiter zu verbessern .

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 16, mit einer VCR- Hubkolbenverbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 19 und mit Programmcodemittel zur Implemen- tierung in einem Steuergerät mit den Merkmalen des Anspruchs 20. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den nachfolgenden U nteransprüchen wie auch aus der nachfolgenden Beschreibu ng näher hervor. Einzelne Merkmale aus einzel nen Ausgestaltungen können ebenso miteinander verknü pft werden wie auch verschiedene nachfolgende Ausgestaltun- gen untereinander verknüpft werden können . Insbesondere sol len die jeweiligen unabhäng igen Ansprüche nicht als Beschränkung der jeweiligen zu bea nspruchenden Gegenstände der Erfind ung aufgefasst werden . Es können zur besseren Präzisierung ein oder mehrere Merkmale jeweils ergänzt aber auch weggelassen bzw. ersetzt werden, um die Erfind ung näher zu definieren .

Es wird ein Verfahren zum Betrieb einer Hubkolbenbrennkraftmaschine mit VCR, vorzugsweise d urch Veränderung der effektiven Länge eines Pleuels ei ^¬ nes Zylinders vorgeschlagen, wobei das Verd ichtungsverhältnis zumindest während des Betriebs der H ubkol benverbrenn ungskraftmasch ine geändert und hierbei mit zumindest einer weiteren Motorenkomponente abgestimmt wird .

Durch die Abstimmung mit einer weiteren Motorenkomponente gelingt es, die Änderung des Verdichtungsverhältnisses nicht nur z. B. von mindestens einem ersten Soll-Betriebsparameter wie z. B. der Lastanforderung an die Hubkol- benbrennkraftmaschine durch den Bediener bzw. Fahrer abhängig zu machen. Vielmehr kann diese Lastanforderung wie auch z. B. ein aktueller Betriebs- punkt in eine Strategie zur Einstellung der variablen Verdichtung eingehen. Darüber hinaus wird nunmehr aber auch das jeweilige Betriebsverhalten von z. B. Abgasreinigungskomponenten oder sonstigen Motorkomponenten berücksichtigt. Die Änderung des Verdichtungsverhältnisses kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vollvariabel d. h. stufenlos erfolgen. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Verdichtungsverhältnis in diskreten Schritten änderbar ist. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht z. B. vor, dass in einem ersten Bereich eine vollvariable Verstellung des Verdichtungsverhältnis- ses gegeben ist, hingegen in einem zweiten Bereich nur eine Veränderung des Verdichtungsverhältnisses in diskreten Schritten möglich ist.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist beispielweise vorgesehen, dass die Verstellung eines ersten zu einem zweiten Verdichtungsverhältnis kenn- feldbasiert und/oder modellbasiert ermittelt und umgesetzt wird. So kann gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass eine Motorkomponente selbst modellbasiert abgebildet ist. Auch kann beispielwiese das Verhalten einer Motorkomponente, z. B. einer Abgasreinigungskomponente in unterschiedlichen Betriebspunkten abgebildet werden. So kann das jeweilige, zu berücksichtigende und in die Verstellung des Verdichtungsverhältnisses eingehende Betriebsverhalten einer oder mehrerer Motorkomponenten zu einer Erhöhung oder auch zu einem Absenken des Verdichtungsverhältnisses und/oder zu einer Veränderung der Umschaltschwelle führen, ab der in Abhängigkeit von der Größe der z. B. Lastanforderung das Verdichtungsverhältnisses geändert wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, dass eine kennfeldbasierte und/oder modellbasierte Umschaltung in Abhängigkeit von dem Betriebszustand einer Abgasrückführung, abgekürzt AGR erfolgt. Hierbei kann nicht nur eine externe AGR, insbesondere nicht nur eine gekühlte AGR berücksichtigt werden. Vielmehr kann auch eine interne AGR hierbei Berücksichtigung finden. Eine Möglichkeit besteht beispielwiese darin, eine Vorgehensweise hinsichtlich einer modellbasierten Zylinderfüllungserfassung für eine Brennkraftmaschine vorzusehen. Hierzu wird beispielhaft auf den Inhalt der DE-A-10 2014000 397 verwiesen. Aus dieser geht hervor, wie z. B. auch eine interne AGR im Rahmen der Modellbildung eingehen kann, wobei diese Modellbildung bei der VCR- Verstellung z. B. erfindungsgemäß einsetzbar ist. Der Inhalt dieser Druckschrift wird hiermit durch Bezugnahme zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht z. B. vor, dass eine externe Abgasrückführung vorgenommen wird, wobei ein Parameter charakterisierend diese Abgasrückführung ermittelt und über ein Steuergerät ausgewertet wird, wobei mittels der externen Abgasrückführung eine Kühlung des Kraftstoff-Luft- Gemisches im Zylinder erfolgt, mit der bei Vergrößerung der Lastanforderung eine Erhöhung einer Verdichtung auch eine Verschiebung des Umschaltpunkts von höheren zu niedrigeren Verdichtung in einem Kennfeld einhergeht.

Auch kann nach der Erfindung bzw. einer Weiterbildung derselben vorgesehen sein, dass eine externe AGR-Kühlung miteingeht. So kann z. B. die Nutzung einer externen AGR-Kühlung eine höhere Verdichtung ermöglichen, wodurch wieder im Kennfeld oder aber im Modell ein Umschaltpunkt zur Änderung des Verdichtungsverhältnisses verschoben werden kann, insbesondere hin zu einer größeren Lastanforderung. Die Abgasrückführungsrate wird vorzugsweise über die Lambda-Sonde oder aber über eine Modellbildung ermittelt. Weiterhin kann bei einer Variante der Erfindung vorgesehen sein, dass zum Start der Hubkolbenverbrennungskraftmaschine zur Erzeugung eines schnelle ^¬ ren Aufheizens eines Katalysators oder einer anderen Abgasbehandlungskom- ponente eine niedrigere Verdichtung eingestellt wird, wobei bei Erreichen einer Mindesttemperatur der Abgasbehandlungskomponente die Verdichtung erhöht wird, wenn dies z. B. durch die Lastanforderung angezeigt ist. Auf diese Weise kann z. B. der Anteil der HC niedrig gehalten werden, ebenso wie die Entste- hung von NOx. Die Absenkung der Verdichtung wird jedoch z. B. dadurch begrenzt, dass ein Auftreffen einer Einspritzung in den Zylinder nicht auf den Kolben direkt auftreffen soll .

Auch kann bei einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Umschaltschwelle bezüglich der Initiierung der Verdichtungsänderung bei kühlender AGR erfolgt. Wie dargestellt, kann z. B. bei einer nach dem Diesel- Prinzip arbeitenden VCR-Hubkolbenverbrennungskraftmaschine in einer Aufheizphase keine AGR vorgenommen werden und das Verdichtungsverhältnis niedrig gehalten bzw. gegebenenfalls sogar direkt nach dem Start abgesenkt wird . Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass eine Absenkung des eingestellten Verdichtungsverhältnisses z. B. für eine Desulfatisierung bei z. B. einem NOx-Speicherkatalysator vorgenommen wird. Auch besteht die Möglichkeit, das in einem Fettbetrieb mit einem variablen Verdichtungsverhältnis der Betreib vorgenommen wird, z. B. um NOx-Spitzen abzufedern. So kann z. B. bei einer Vorhersage von zu hohen NOx-Werten die Verdichtung abgesenkt und dadurch eine zu starke NOx-Erzeugung vermieden werden. Auch besteht die Möglichkeit, dass in dem Modell bzw. in dem jeweiligen Kennfeld zusätzlich eine Wassereinspritzung in dem Ansaugtrakt Berücksichtigung finden kann. Die Wassereinspritzung kann vorgenommen werden, um eine weitere Absen- kung von NOx-Werten zu erzielen, insbesondere dann, wenn eine weitere Absenkung des Verdichtungsverhältnisses nicht möglich ist bzw. nicht den angestrebten Erfolg haben wird.

Weiterhin ist beispielsweise vorgesehen, dass eine bewusste Verschlechterung eines Wirkungsgrads in Kauf genommen wird, z. B. in Bezug auf einen Partikelfilterreaktor. Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass bei einer Umschaltung zwischen verschiedenen Kennfeldern, die verschiedenen Verdichtungen zugeordnet sind, das Soll-Drehmoment gleich gehalten wird, und zwar vorzugsweise derart, dass bei einer fremdgezündeten Hubkolben- brennkraftmaschine eine Einstellung einer höheren Verdichtung einher geht mit einer Verschiebung von zumindest einer Einspritzung in Richtung spät oder aber bei einer selbstzündenden Hubkolbenbrennkraftmaschine eine Einstellung einer niedrigeren Verdichtung einher geht mit einer Verschiebung von zumindest einer Einspritzung in Richtung früh im Kennfeld, zu dem umgeschaltet wird .

Vorzugsweise weist das Verfahren unterschiedliche Parameter als Soll-Werte auf. Bevorzugt ist es, dass der Sollwert für den Ladedruck, der Sollwert für den Einspritzdruck und der Sollwert für eine Abgasrückführung ebenfalls einer Anpassung bei einem Umschalten von einem ersten zu einem zweiten Kennfeld unterliegen.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Umschaltschwellen zum Umschalten von einem Kennfeld einer Motorsteuerung zu einem ande- ren Kennfeld der Motorsteuerung bei einer Änderung des Verdichtungsverhältnisses geändert werden.

Z. B. kann vorgesehen sein, dass eine Zylinderabschaltung mit einer Änderung des Verdichtungsverhältnisses eines befeuerten Zylinders vorgesehen wird, wobei die Umschaltschwelle von einem Kennfeld zu einem anderen Kennfeld bei dem befeuerten Zylinder zur Anpassung an ein geändertes Wirkungsoptimum geändert wird.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Verdichtungsverhältnis eines nicht- befeuerten Zylinders mit der Zylinderabschaltung verringert wird.

Auch kann vorgesehen sein, dass ein Verdichtungsverhältnis eines nichtbefeu- erten Zylinders mit der Zylinderabschaltung erhöht wird.

Eine Ausgestaltung sieht z. B. vor, dass ein oder zwei Zylinder abgeschaltet werden. So kann z. B. bei einer 3-Zylinder-VCR-Hubkolbenverbrennungskraft- maschine ein einzelner Zylinder abgeschaltet werden, wohingegen z. B. bei einer 4-Zyinder-VCR-Hubkolbenverbrennungskraftmaschine zwei Zylinder ab ^¬ geschaltet werden. Dadurch kann es zu einer Verschiebung eines Wirkungsoptimums kommen, so dass dadurch bedingt beispielweise eine Umschaltschwel ^¬ le zur Änderung der Verdichtung bei zumindest einem der beiden befeuerten Zylinder geändert wird. Bevorzugt wird hierbei eine Korrelation zwischen dem inneren Zylinderdruck und dem einzustellenden Verdichtungsverhältnis genutzt. Eine Ausgestaltung sieht beispielweise vor, dass ein abgeschalteter Zylinder auf ein niedrigeres Verdichtungsverhältnis gestellt wird, insbesondere um z. B. Wandverluste zu minimieren. Auch besteht die Möglichkeit, dass das Verdichtungsverhältnis bei einem der nichtbefeuerten Zylinder erhöht wird. Z. B. kann dadurch das Schwingungsverhalten des Systems beeinflusst werde. Bevorzugt wird das Verdichtungsverhältnis bei zwei nichtbefeuerten Zylindern so verändert, insbesondere unterschiedlich verändert, dass in Abhängigkeit von Drehzahl und Last ein Aufschwingen im System vermieden wird. Hierzu kann z. B. zumindest ein Strömungssensor eingesetzt werden, der z. B. die Geschwindigkeit eines vorbeiströmenden Fluids aufnehmen kann. Auch ein Drucksensor kann zum Einsatz kommen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine Änderung des Verdichtungsverhältnisses zur Spitzendruckregelung eingesetzt wird. So kann bei einer Regelung des Spitzendrucks vorsehen sein, dass bei einer hohen Last das Verdichtungsverhältnis abgesenkt wird, was erlaubt, den Spitzendruck ab ^¬ zusenken. Für eine derartige Regelung ist vorzugsweise jedem Zylinder ein Drucksensor zugeordnet. Eine Änderung des Verdichtungsverhältnisses kann z. B. mit einem Brennraumdruckmodell bestimmt werden.

Auch kann vorgesehen sein, dass die Änderung des Verdichtungsverhältnisses zur Klopfregelung eingesetzt wird.

Eine weitere Ausbildung des Verfahrens sieht vor, dass die Qualität, insbesondere die Zündfähigkeit des Kraftstoffs bestimmt wird, wobei eine Anpassung eines Kennfelds in Abhängigkeit von der ermittelten Kraftstoffqualität erfolgt, wobei die Umschaltschwelle für ein Umschalten von einem Verdichtungsverhältnis zu einem anderen Verdichtungsverhältnis geändert wird . Vorzugsweise bestimmt also die Kraftstoffqualität den Umschaltpunkt zur Veränderung des Verdichtungsverhältnisses.

Wiederum kann vorgesehen sein, dass eine Zündzeitpunktänderung über eine Änderung des Verdichtungsverhältnisses vorgenommen wird, wobei die Zündzeitpunktänderung vorzugsweise zumindest im nächsten Zyklus nach Änderung des Verdichtungsverhältnisses wirksam wird.

Insbesondere kann das Verfahren im Zusammenhang mit dieser Vorgehensweise aber auch unabhängig davon vorsehen, dass eine Umschaltschwellenänderung bezüglich einer Änderung des Verdichtungsverhältnisses bei einer Wassereinspritzung erfolgt.

Für eine Wassereinspritzung ist bevorzugt vorgesehen, dass Kondensat von einem Wärmetauscher und/oder einer Klimaanlage zur Wassereinspritzung genutzt wird . Beispielsweise kann ein Tank vorgesehen sein, in dem das Kondensat gesammelt wird und bei Bedarf eingespritzt werden kann. Auch kann der Tank z. B. von außen zugänglich sein und auch von Außen mit geeigneter Flüssigkeit befüllt werden. Beispielweise kann ein Modell implementiert werden, welches in der Lage ist, die entstehende und/oder verbrauchte Kondensatmenge, die eingespritzt wurde, zu berücksichtigen. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, dass der Betriebszustand eines Abgasrückführungssystems und/oder eines Abgasnachbehandlungssystems für die Einstellung des Verdichtungsverhältnisses berück- sichtigt wird.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass dann, wenn das Abgasrückführungssystem und/oder das Abgasnachbehandlungssystem aufgrund niedri- ger Temperaturen noch nicht betriebsbereit ist, das Verdichtungsverhältnis so eingestellt wird, dass niedrigste Rohemissionen gebildet werden, wohingegen vorzugsweise bei ausreichender Temperatur, insbesondere optimalen Betriebsbedingungen des Abgasnachbehandlungssystems, das Verdichtungsverhältnis vorzugsweise hin zu einem geringeren Kraftstoffverbrauch verstellt wird .

Beispielweise kann in die Verstellung des Verdichtungsverhältnisses ein Modell eines NOX-Speicherkatalysators eingehen. Hierbei kann dessen Effizienz in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsparametern eingehen. Insbesondere kann so seine Temperaturabhängigkeit erfasst und daran ausgerichtet das Verdichtungsverhältnis von zumindest einem oder mehreren, aber auch allen Zylindern eingestellt werden. Bei einem Dieselmotor kann, z. B. solange ein SCR-Katalysator nicht arbeitet, was z. B. in einer Aufheizphase der Fall ist, das Verdichtungsverhältnis abgesenkt werden. Des Weiteren besteht die Möglich- keit, dass der Kraftstoffverbrauch bzw. der Verbrauch an Zusatzstoffen wie AdBlue in eine Modellberechnung hinsichtlich des einzustellenden Verdichtungsverhältnisses miteingeht. Auch kann vorgesehen sein, dass z. B. hinsichtlich eines Auffüllens eines Ammoniakspeichers hierfür das Verdichtungsverhältnis abgesenkt wird.

Gemäß einer weiteren Überlegung erlaubt es die Berücksichtigung z. B. der Umgebungstemperatur des jeweiligen Taupunktes, der Feuchtekurve, aber auch der Temperatur von Komponenten wie beispielweis der AGR, der oder den Katalysatoren, Speichern, Verdichtern ein gezieltes Einstellen des Verdich- tungsverhältnisses, entweder ein Absenken oder ein Anheben des Verdichtungsverhältnisses vorzusehen, z. B. zum Verhindern des Entstehens von Kondensat, welches ansonsten z. B. zu Schädigungen führen könnte, z. B. durch Tropfenschlag in einem Verdichter. Dass Verdichtungsverhältnis wird z. B. dann wieder erhöht, wenn die Gefahr der ungewollten Kondensatbildung nicht mehr gegeben ist, insbesondere wenn zumindest eine Temperatur erreicht wurde, die z. B. das Verdampfen von Kondensat ermöglicht. Eine Ausgestal- tung sieht z. B. vor, dass für die Zeit, für die eine externe AGR noch nicht aktivierbar ist (, da z. B. die Gefahr einer Taupunktunterschreitung mit einhergehender Kondensatbildung besteht), das Verdichtungsverhältnis erhöht wird bzw. hoch bleibt. Wenn ein Oxidationskatalysator seine Betriebstemperatur erreicht hat, kann auf ein niedrigeres Verdichtungsverhältnis umgestellt wer- den. Dabei kommt es dann eventuell zur Bildung von mehr HC, CO, die aber durch den Oxidationskatalysator dann abgearbeitet werden können.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass für einen ersten Zeitraum, bei dem eine externe Abgasrückführung noch nicht durchgeführt wird, insbeson- dere für den Zeitraum zu niedrigerer Temperatur einer Abgasreinigungsanlage, das Verdichtungsverhältnis hoch ist, hingegen mit Erreichen einer ausreichenden Temperatur der Abgasreinigungsanlage das Verdichtungsverhältnis abge ^¬ senkt wird. Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere Zylinder der Hubkolbenverbrennungskraftmaschine unterschiedlich zueinander hinsichtlich ihrer jeweiligen Verdichtungsverhältnisse umgeschaltet werden, vorzugsweise zur Nutzung eines der Zylinder als Verdichter- oder Expandierzylinder in einem Abgaswärmenutzungssystem.

Ein weiterer Gedanke der Erfindung sieht z. B. vor, dass eine Betriebsartumstellung, vorzugsweise aus einem HCCI-Betrieb in einen SI-Betrieb oder um ^¬ gekehrt, einhergeht mit einer Änderung des Verdichtungsverhältnisses, wobei vor der Betriebsartumstellung das Verdichtungsverhältnis abgesenkt und im Anschluss an die Betriebsartumstellung das Verdichtungsverhältnis wieder er ^¬ höht wird. Auf diese Weise kann z. B. den hohen Temperaturen der Abgase und damit einer Klopfgefährdung Rechnung getragen werden, die z. B. ent- sprechend in einem Modell oder einem Kennfeld abgebildet sein können

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass neben einer Zylinderabschaltung auch andere Komponenten miteingehen, z. B. Regeneratoren zur Energierückge- winnung, oder auch ein Start-Stopp-System. So kann über ein Kennfeld bzw. ein Modell eine Unterscheidung stattfinden, ob ein Fahrzeug nur kurzfristig hält oder aber langfristiger abgestellt worden ist. In Abhängigkeit davon kann z. B. das jeweilige Verdichtungsverhältnis eingestellt werden. So kann gemäß einer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass nach dem Abstellen des Fahrzeugs ein Vorglühen notwendig ist. Hierfür wird das Verdichtungsverhältnis abgesenkt. Auch kann beim Abstellen des Fahrzeugs ein Nachglühen vorgesehen sein. Hierbei kann die Temperatur z. B. der Umgebung miteingehen. Ist diese beispielweise nicht geringer als ein Grenzwert, z. B. -20°C, wird das Verdichtungsverhältnis abgesenkt. Ist hingegen die Temperatur, insbesondere die Umgebungstemperatur niedriger, wird das Verdichtungsverhältnis erhöht. Zusätzlich kann ein variabler Ventiltrieb modellhaft abgebildet sein und hierbei wie auch bei den anderen Gegebenheiten Berücksichtigung finden. Das Fahrzeug kann z. B. ein System vorsehen, das genügend Energie gespeichert hat, so dass das Verdichtungsverhältnis auch noch nach dem Abstellen des Fahr- zeugs verändert werden kann. Dieses ist beispielsweise mit einem Öldruckspeicher möglich. Dadurch kann z. B. sicher zwischen einer Start-Stopp- Situation und einem Abstellen des Fahrzeugs unterschieden werden.

Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung wird eine VCR- Hubkolbenverbrennungskraftmaschine mit einem einstellbaren Verdichtungs ^¬ verhältnis vorgeschlagen, wobei ein oder mehrere der oben wie auch noch nachfolgend beschriebenen Verfahren implementiert sind. Die VCR- Hubkolbenverbrennungskraftmaschine kann z. B. so, wie am Anfang schon im Stand der Technik beschreiben, aufgebaut sein, z. B. mit Stützzylindern, über die ein Verstellgestänge für einen Exzenter abgestützt wird. Bevorzugt münden zwei erste Steuerleitungen jeweils in den Boden des jeweiligen Stützzylinders, so dass ein Medium in den wie auch aus dem Stützzylinder über diese Zu- bzw. Abflussleitungen strömen kann. Hierzu kann die VCR-Kolbenmaschine beispielsweise ausgestaltet sein, wie es jeweils beispielweise aus DE-A-10 2005055 199, DE-A-10 2011 056298, DE-A-10 2012014917, DE-A-102011 108 790, DE-A-10 2010 061 360, DE-A-10 2010 061 359, DE-A-10 2010 061 361 und/oder DE-A-10 2008 005 467 hervorgeht, auf die im Rahmen der Offenbarung hinsichtlich des möglichen Aufbaus des Pleuels mit exzentrischer Verstellung des Verdichtungskolbens, des Verstellmechanismus und der Stütz ^¬ zylinder bzw. Stützkolben und deren Betätigung hingewiesen wird und deren Inhalte hiermit zum Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung gehören.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die VCR- Kolbenmaschine einen Schalter aufweist, der in Verbindung mit einer zweiten Steuerleitung des Stützzylinders steht, wobei mittels des Schalters die zweite Steuerleitung offen oder geschlossen wird. Dieser Schalter ist bevorzugt Be- standteil des Verstellmechanismus und insbesondere bevorzugt am bzw. im Pleuel angeordnet. Gemäß einer Ausgestaltung ist der Schalter in der Lage, den Zufluss bzw. Abfluss des Mediums, insbesondere von Öl der Kolbenma ^¬ schine, in den bzw. aus dem jeweiligen Stützzylinder zu ermöglichen bzw. zu unterbinden. Bevorzugt wird als Schalterein Mehr-Wege-Ventil eingesetzt, wo- rüber z. B. gleichzeitig mehrere Steuerleitungen geschaltet werden können. Das Ventilsystem kann beispielweise ein 3/2-, ein 3/3-, ein 4/2 oder auch ein 4/3-Wegeventil umfassen, insbesondere ein Ventilsystem, wie es aus DE-A-10 2012 020 999 hervorgeht, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme zum Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung gehört. So kann z. B. ein einziger Schalter vorgesehen sein, der je nach Position dafür Sorge trägt, dass das Medium in den jeweiligen Stützzylindern ein- oder aus diesem abfließt. Insbesondere ist der Schalter in der Lage, eine Zwischenstellung des exzentrisch verstellbaren Verdichtungskolbens durch Aktivierung oder Deaktivierung einer Steuerleitung zu erzielen, die, in diesem Fall seitlich in einen der Stützzylinder münden sollten.

Bevorzugt ist vorgesehen, wenn die VCR- Kolbenmaschine eine Steuereinheit vorgesehen hat, die jeweils ein Öffnen und ein Schließen von jeweils erster und zumindest zweiter Steuerleitung koordiniert, um verschiedene Verdichtungsverhältnisse einzustellen. Die DE-A-10 2012 014 918 wie auch DE-A-10 2012 020 999 sind VCR- Systeme bzw. Aktuierungseinheiten für VCE-Systeme beschrieben. Auf diese beiden Anmeldungen wird bezüglich des Pleuels, seiner Funktion mit dem verstellbaren Verdichtungskolben, bezüglich des Verstellsystems wie auch der Aktuierungseinheit im Rahmen der Offenbarung der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wodurch die Inhalte dieser Schriften zum Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung gehören.

Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung, der mit der vorgeschlagenen VCR-Kolbenmaschine wie auch unabhängig davon einsetzbar ist, wird ein Ver- fahren zum Betrieb einer VCR-Kolbenmaschine vorgeschlagen, wobei eine Hubverstellung des Verdichtungskolbens mittels eines Verstellmechanismus des Pleuels erfolgt, wobei der Lagerzapfen des Verdichtungskolbens exzent ^¬ risch verstellt wird und ein Stützkolben des Verstellmechanismus in einem Stützzylinder beim Verfahren eine seitlich in den Stützzylinder mündende Steuerleitung öffnet oder verschließt. Diesbezüglich wird auf die PCT- Anmeldung PCT/EP2015/057474 der Anmelderin vom 7. April 2015 verwiesen, aus der bevorzugte VCR-Hubkolbenverbrennungskraftmaschinen wie auch weitere Betriebsverfahren hervorgehen und deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme zum Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung gehört.

Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass die Kurbelwelle exzentrisch gelagert und darüber das Verdichtungsverhältnis veränderbar ist. Derartiges geht beispielweise aus der DE-A-10 2009 043 505 hervor, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme zum Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung ge- hört und auf die im Umfang der Offenbarung diesbezüglich vollumfänglich verwiesen wird. Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung werden auch Programmcodemittel zur Implementierung in einem Steuergerät vorgeschlagen, vorzugsweis in einem Motorsteuergerät einer VCR-Hubkolbenverbrennungskraftmaschine wie oben und auch wie nachfolgend beschrieben, wobei die Programmcodemit- tel bei Nutzung ein oder mehrere Verfahren wie oben und wie nachfolgend noch beschrieben, umsetzen.

Grundsätzlich gilt, dass sich das Verdichtungsverhältnis einer Hubkolbenbrenn- kraftmaschine gleichzeitig für sämtliche Zylinder oder für sämtliche Zylinder einer Zylinderbank einstellen lässt oder für die einzelnen Zylinder der Hubkol- benbrennkraftmaschine einstellen lässt, und zwar in sämtlichen zuvor genannten Fällen entweder aktiv oder passiv. Hierbei wird bevorzugt die Geometrie einer Triebwerkskomponente wie beispielsweise die Pleuellänge, der Kurbel ^¬ wellenradius, die Lagerung der Kurbelwelle und/oder die Lagerung des Ver- dichtungskolbens am Pleuel und damit die effektive Pleuellänge verändert. Be ^¬ vorzugt erfolgt dies hydraulisch, d.h. unter Einsatz eines Mediums. Hier eignet sich vor allem als Medium das Motoröl. Die aktive Verstellung bedeutet, dass durch Einwirken von externen Verstell kräften auf den Verstellmechanismus eine Verstellung der betreffenden Triebwerkskomponente erzielt wird. Die pas- sive Verstellung besagt, dass auf die Triebwerkskomponente beim Betrieb der Verbrennungskraftmaschine wirkende Kräfte wie die Gasdruckkräfte und die Massenkräfte ausgenutzt werden, um eine Verstellung der Triebwerkskompo ^¬ nente zu bewirken. Bei der passiven Verstellung kommt es also aufgrund der Ausnutzung dieser Kräfte zu einer automatischen Verstellung der Triebwerks- komponente, während bei der aktiven Verstellung von außen, d.h. zusätzlich zu den zuvor genannten wirkenden Kräften oder unabhängig von diesen noch weitere Verstell kräfte eingebracht werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den nachfol- genden Figuren angegeben. Die daraus hervorgehenden jeweiligen Merkmale sind jedoch nicht auf einzelne Figuren oder Ausgestaltungen beschränkt. Vielmehr können ein oder mehrere Merkmale davon mit anderen Merkmalen aus der obigen Beschreibung zusätzlich zu Weiterbildungen kombiniert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Ausschnitt aus einer Verbrennungskraftmaschine in Form eines schematisch dargestellten Pleuels als 3-Punkt-Pleuel, welches drei verschiedene Verdichtungen ermöglicht;

Fig. 2 und Fig. 3

zeigen eine mechanische Umschaltung, um die verschiedenen Schalt- zustände und damit Verdichtungszustände am 3-Punkt-Pleuel aus Fig.

1 einstellen zu können,

Fig. 4 zeigt in schematischer Ansicht eine weitere Ausgestaltung eines 3- Punkt-Pleuels mit nach unten abgehenden Steuerkanälen,

Fig. 5 einen ersten Zustand als Endzustand "shigh",

Fig. 6 eine mittlere Verdichtungsstellung "smid", Fig. 7 eine Verdichtungsstellung "slow",

Fig. 8 nochmals in vergrößerter Darstellung die Fig. 6 mit einer Zwischenverdichtung "smid", Fig. 9 bis Fig. 11

die bei der dargestellten Ausführungsform mit zwei Steuerkanälen am Boden und einer einzelnen Steuerleitung seitlich einmündend am Massekraftzylinder MK möglichen, realisierbaren Schalt-Reihenfolgen, und

Fig. 12 bis Fig. 14

beispielhaft eine mögliche Verschaltung. Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Kolbenmaschine in Form einer Verbrennungskraftmaschine mit variabler effektiver Länge des Pleuels be ^¬ schrieben . Die nachfolgenden einzelnen Merkmale sind jedoch damit nicht auf eine Verbrennungskraftmaschine mit einem solchen VCR-System beschränkt, sondern können auch bei einer anderen Kolbenmaschinenart und bei anders arbeitenden VCR-Systemen zum Einsatz kommen .

Fig . 1 zeigt einen Ausschnitt einer Verbrennungskraftmaschine in Form eines Pleuels. Eine bereits existierende zweistufig Variante eines längenvariablen Pleuels ist um mindestens eine weitere Stufe erweitert. Fig . 1 zeigt eine Aus ^¬ gestaltung, mittels der eine Änderung des Verd ichtungsverhältnisses bei einer Kolbenmaschine 1 in Form einer H ubkol benverbrennungskraftmaschine ermög ^¬ licht ist. Im Folgenden werden für gleiche Bauteile die g leichen Bezugszeichen verwendet. Das Pleuel 17 weist ein g roßes Pleuel lagerauge 3 und ein kleines Pleuel lagerauge 2 auf. In dem kleinen Pleuel lagerauge 2 ist wiederum ein Ex ^¬ zenter 5 angeord net, der d rehbar gelagert ist. Der Exzenter 5 weist eine Bohrung 18 zur Aufnahme eines Kol benbolzens auf. An seiner U mfangsfläche weist der Exzenter 5 eine Verzahnung 19 auf. M it d ieser Verzahnung 19 ist der Ex- zenter 5 mechanisch d urch Formschluss mit einem Hebelsystem 20 verbunden, das als Abstützmechanik und vorzugsweise auch als Rücklaufsperre wirkt. Das Hebelsystem 20 weist ein formschl üssig mit dem Exzenter 5 verbundenes Verstel lelement 6 und einen ersten Hebel 21 sowie einen zweiten Hebel 22 auf. Ü ber das Verstellelement 6 sind die beiden Hebel 21 , 22 fest miteinander ge- koppelt. Ü ber die Verzahnung 19 wiederum sind die Hebel 21 , 22 somit auch d rehfest mit dem Exzenter 5 verbunden . Das Verstel lelement 6 ist in einer Ausnehmung 23 im Pleuel 17 angeord net. Aus Fig . 1 ist weiterhin zu entnehmen, dass das Verstel lelement 6 in der Ausnehmung 23 axial geführt ist. Ferner weist das Hebelsystem 20 Verbind ungsgelenke 24 am Verstel lelement 6 auf. Ü ber die Verbind ungsgelenke 24 sind Kolbenstangen 25 angelenkt. Im Pleuel 17 wiederum sind Stützzyl inderbohrungen 26 angeordnet. In d iesen sind Stützkolben 27 geführt, an denen die Kolbenstangen 25 angelenkt sind . Durch diese Anordnung stehen gegensinnige Hübe der beiden Stützkolben in direkter Beziehung zu einem Verdrehwinkel des Exzenters 5. Die Stützzylinderbohrungen 26 im Pleuel 17 sind durch Rückschlagventile 28 zum großen Pleuellagerauge 3 hin verschlossen, so dass jeweils ein Arbeitsraum 29 gebil- det wird. Der Arbeitsraum kann somit als Dämpfungsvolumen wie auch als Ab- stützung im Falle einer Rücklaufsperre dienen. Im großen Pleuellagerauge 3 sind Pleuellagerschalen 30 angeordnet. Die Pleuellagerschalen 30 sind mit Durchbrüchen 30.1 versehen. Da die Lagerschalen 30 mit einer umlaufenden Nut versehen sind, die in Verbindung mit einer Ölversorgung über die Kurbel- welle steht, liegt in der Nut zu jedem Zeitpunkt ein Öldruck an. Dieser Öldruck überträgt sich zu jedem Zeitpunkt auf die Rückschlagventile 28. Diese öffnen sich bzw. sind verschlossen in Abhängigkeit von dem im Arbeitsraum 29 vorliegenden Arbeitsdruck. Der genaue Bewegungsablauf mit beim Ändern des Verdichtungsverhältnisses von groß nach klein und umgekehrt geht im Übrigen näher aus den oben angeführten Druckschriften hervor, insbesondere z. B. aus der DE-A-10 2005 055 199. Daneben besteht auch die Möglichkeit, dass an Stelle einer Schaltung über den Arbeitsdruck auch eine Gesamtschaltung von Steuerleitungen und Steuerkanälen durch z. B. einen Schalter ermöglicht wird. Die Funktionsweise des Pleuels 17 zur Einstellung eines anderen Verdichtungs ^¬ verhältnisses wird beispielhaft im Folgenden am Beispiel einer Einstellung eines niedrigen Verdichtungsverhältnisses erläutert. In mindestens einem der beiden Stützzylinder, dem ersten Stützzylinder 31.1 bzw. dem zweiten Stützzylinder 31.2, wird durch mindestens eine zusätzliche Steuerleitung 32 z. B. in Form eines Kanals, welcher nicht am Boden des Stützzylinders angebracht ist, eine weitere Sperrstufe und damit eine weitere Verdichtungsstufe des Verbren ^¬ nungsmotors eingeführt. Die im Hubbereich des zweiten Stützzylinders 31.2 angeordnete Steuerleitung 32 kann z. B. mit einem veränderlichen Widerstand gesteuert werden. Die Steuerkanäle 33.1, 33.2 am Boden der beiden Stützzy- linder sind bei geöffneter Steuerleitung 32 im Hubbereich des einen Stützzylinders geschlossen. Hierzu wird auf den Inhalt der DE-A-10 2011 108 790 ver ^¬ wiesen, deren Inhalt hiermit zur Offenbarung dieser Patentanmeldung gehört. Die geöffnete Steuerleitung 32 bewirkt ein Abfließen des Öls aus dem zweiten Stützzylinder 31.2, bis die Steuerleitung 32 von einer Steuerkante, welche vorzugsweise der unteren Kante des Stützkolbens entspricht, verschlossen wird. Durch Verschließen der Steuerleitung 32 im Hubbereich des Stützzylin- ders sind beide Stützzylinder 31.1, 31.2 verschlossen und gesperrt. Zusätzliche Verdichtungsstufen können durch weitere, analog gestaltete Steuerleitungen im Hubbereich der Stützzylinder, vorzugweise im zweiten Stützzylinder 31.2 erreicht werden. Das Sperren der jeweiligen Steuerkanäle 33.1, 33.2 bzw. der Steuerleitung 32 bzw. von mehreren Steuerleitungen wird vorzugs- weise mittels eines Schalters 34 realisiert.

Ein Vorteil der vorgeschlagenen Lösung ergibt sich aus der Möglichkeit, eine aufwendige Regelung des Systems mittels Aktuatoren vermeiden zu können. Vielmehr kann die vorgeschlagene Lösung dazu genutzt werden, wirkende Kräfte und Momente am System ausnutzen zu können, wie nachfolgend ver ^¬ deutlicht wird. Der in Exzentrizitäts-Richtung weisende, bezogen auf die Darstellung in Fig. 1 linke Stützzylinder übernimmt die Abstützung der aus den Gaskräften resultierenden Momenten, der andere Stützzylinder äquivalent die Abstützung der Massenkräfte. Nachfolgend werden die beiden Seiten des Pleuels daher "GKS" (Gaskraftseite) und "MKS" (Massenkraftseite) genannt. Beide Stützzylinder können bei Bedarf vom Hublager mit Öl gefüllt werden, ein jedem Stützzylinder zugeordnetes Rückschlagventil verhindert ein Abfließen des Öls. Über z. B. ein 3/2-Wege Schaltventil lässt sich wahlweise die GKS bzw. die MKS öffnen. Diese Kombination aus Rückschlagventilen und Schalt- ventilen bildet einen hydraulischen Freilauf, dessen Laufrichtung wählbar ist. Im Falle der gewählten Stellung eines hohen Verdichtungsverhältnisses "s_high", stützen sich die auf den Exzenter mathematisch positiv wirkenden Momente auf der Ölsäule der GKS ab. Die aus den Massenkräften herrührenden mathematisch negativ wirkenden Momente werden in dieser Stellung über einen direkten, metallischen Kontakt des MKS-Stützkolbens auf das Pleuel übertragen. In der Stellung eines niedrigen Verdichtungsverhältnisses "sjow" sind die Verhältnisse vertauscht. Ein positiver Nebeneffekt für die Stellung "ε_Ιονν" ist, dass die in dieser Stellung üblicherweise höheren Gaskräfte sich nun nicht mehr auf der Ölsäule abstützen und so der Öldruck in dem Stützzylinder auf einem niedrigeren Niveau bleibt. Mit dieser Konstruktion lässt sich also ein Pleuel realisieren, dass zwei stabile effektive Längeneinstellungen ein- nehmen kann (2-Punkt-Pleuel) .

Für ein 3-Punkt-Pleuel bzw. Mehrpunkt-Pleuel sind entsprechend der zusätzlich einstellbaren Verdichtungsverhältnisse auch zusätzliche Zwischenstellungen notwendig . Die Summe aus Zwischenstellungen und Endstellungen muss der Anzahl der Verdichtungsstufen bzw. -Verhältnisse und damit der Anzahl der Steuerleitungen 32 und Steuerkanäle 33.1, 33.2 entsprechen, wobei der Schalter 34, vorzugsweis ein mechanische Schalter, in jeder der Stellungen genau einen Steuerkanal 33.1, 33.2 bzw. Steuerleitung 32 entweder selber freigeben oder über ein Ventil öffnen muss und die anderen Steuerkanäle 33.1, 33.2 bzw. Steuerleitungen 32 verschließen soll .

In Fig . l ist schematisch auch eine Motorsteuerung ECU dargestellt, die in Verbindung steht mit verschiedenen Sensoren wie Luftmassensensoren, Lambda- sonde oder Temperatursensor, z. B. bei einer Abgasreinigungsvorrichtung wie einem NOx-Speicherkatalysator. In der ECU laufen die Informationen so zusammen, dass entweder mittels hinterlegter Kennfelder und/oder d urch ein oder mehrere Modelle die insbesondere oben beschriebenen Verfahren umgesetzt und das entsprechende Verdichtungsverhältnis eingestellt werden kann, wobei die jeweiligen weiteren Komponenten insbesondere des Motors und des Abgasstrangs mitberücksichtigt werden

Das Sperren der jeweiligen Steuerkanäle bzw. Steuerleitungen kann beispielsweise durch einen im bzw. am Pleuel angeordneten mechanischen Schalter 34 erfolgen, wie es beispielhaft aus der Fig . 2 hervorgeht, wobei in Fig . 3 der me- chanische Schalter beispielhaft vergrößert dargestellt ist. Der mechanische Schalter 34 kann dabei den in DE-A- 10 2005 055 199 gezeigten und in DE-A- 10 2012 014 918 beschriebenen Funktionsweisen weitestgehend entspre- chend . Bei jeder Kurbelumdrehung bewegt sich der Schalter 34 in Richtung des Pfeils 33 zwischen zwei Rampen 36 eines U-förmigen Kurvenscheibenele- ments 35 hindurch . Durch seitliches Verschieben des Kurvenscheibenelements 35 in eine der beiden Richtungen des Doppelpfeils 37 gelangt der Schalter 34 in Kontakt mit einer der Rampen 36 und wird in eine der beiden Richtungen gemäß Doppelpfeil 38 verschoben Zur Realisierung einer Zwischenstellung sollte die "innere" Breite des Kurvenscheibenelements 35, d . h . der Abstand der beiden Rampen 36 nur wenig größer als die Länge des mechanischen Schalters 34 gewählt werden . Die innere Breite des Kurvenscheibenelements 35 muss mindestens so groß gewählt werden, dass ein Verkanten oder Verklemmen des mechanischen Schalters 34 im Kurvenscheibenelement 35 verhindert wird, aber darf maximal so breit gewählt werden, dass der mechanische Schalter 34 in der gewünschten Zwischenstellung und nicht in der nächsten Zwischenoder Endstellung einrastet. Grundsätzlich kann die Rast in der Zwischenstel- lung des mechanischen Schalters 34 aber auch über andere Mechanismen erreicht werden . So ist beispielsweise eine Blockierung der Verstellung in einer Zwischenstellung denkbar, welche nach Beendigung der Verstellung sich selbstständig wieder entsperrt und eine weitere Verstellung freigibt. Diese Blockierung kann beispielsweise durch Flieh- oder Beschleunigungskräfte ausge- löst werden . Bei Stillstand des mechanischen Schalters 34 in der Zwischenstellung wird die Blockierung dann aufgrund der fehlenden treibenden Flieh- oder Beschleunigungskraft wieder gelöst.

Alternativ zur mechanischen Aktuierung des mechanischen Schalters 34 mit einem Kurvenscheibenelement 35 sind auch hydraulische Schalter, die beispielsweise über Druckpulse gesteuert werden, sowie jede andere Art von Schalter denkbar, solange sie die oben beschriebene notwendige Anzahl an Schaltstellungen zur Verfügung stellen können . Fig . 4 zeigt beispielhaft in vereinfachter, schematischer Darstellung eine weitere mögliche Ausgestaltung eines Pleuels mit verstellbaren Verdichtungsverhältnis. Wie dargestellt, sind hierbei die Steuerleitung 32 wiederum seitlich und die Steuerkanäle 33.1, 33.2 der jeweiligen Stützzylinder nach unten vom Boden der Stützzylinder wegführend angeordnet. Die übrigen Bezugszeichen bezeichnen prinzipiell gleiche oder ähnliche Baukomponenten, wie sie auch aus Fig. 1 hervorgehen.

Im Folgenden wird eine Ablauffolge der Verschiebung der jeweiligen Stützzylinder in schematischer Darstellung näher erläutert.

Fig. 5 zeigt einen ersten Zustand als Endzustand "shigh" aufgrund einer An- schlagsituation in einem der beiden Stützzylinder, wobei ein hohes Verdichtungsverhältnis eingestellt ist. Die schematische Darstellung zeigt einen vollständig hydraulisch gesperrten Gaskraftzylinder GK, wobei ein jeweils nicht näher dargestellter Steuerkanal am Boden des Gaskraftzylinders GK wie auch am Boden des Massenkraftzylinders MK gesperrt ist. Die Befüllung mit Öl des Gaskraftzylinders GK ist schraffiert angedeutet. Weiterhin ist eine seitlich abgehende Steuerleitung des Massenkraftzylinders MK durch den zugehörigen Kolben gesperrt.

Fig. 6 zeigt eine mittlere Verdichtungsstellung "smid" an. Diese wird erreicht, indem beim Massenkraftzylinder und Gaskraftzylinder deren beide Kanäle am Boden des Massenkraft- und Gaskraftzylinders gesperrt sind, hingegen die seitlich einmündende Steuerleitung gerade vollständig geschlossen ist. Dadurch kann bis auf die Höhe der Einmündung der Steuerleitung das schraffiert dargestellte Öl einströmen und ein Ölpolster bilden.

Fig. 7 zeigt eine weitere Endstellung, nämlich eine Verdichtungsstellung "slow". Hierbei liegt ein vollständig hydraulisch gesperrter Massenkraftzylinder MK vor, bei dem die Steuerleitung wie auch der in den Boden mündende Steuerkanal des Massenkraftzylinders gesperrt sind. Somit stellen Fig. 5 bis Fig. 7 den Ab- lauf dar, der bei der Verstellung von einer Endstellung in die andere Endstellung unter Berücksichtigung von zumindest einer Zwischenstellung möglich ist, die beispielweise mittig wie auch außermittig zu den jeweiligen Endstellungen angeordnet sein kann.

Fig. 8 zeigt nochmals in vergrößerter Darstellung die Fig. 6 mit einer Zwischenverdichtung "smid", um eine Besonderheit aufzeigen zu können, die je nach Ausgestaltung auftreten kann. Während die beiden in dem Boden des jeweiligen Steuerzylinders einmündenden Steuerkanäle gesperrt sind, ist die seitlich einmündende Steuerleitung des Massenkraftzylinders MK geöffnet. Eine Sperrung der Steuerleitung des Massenkraftzylinders MK erfolgt durch Verschließen des Steuerkanals mittels der dargestellten Kolbenkante. Oberhalb der Einmündung der Steuerleitung kann die Kolbenkante in dem Massenkraft- zylinder MK hingegen jedoch die Steuerleitung nicht absperren. Dadurch wird zwar ein„Aufpumpen" des im Massenkraftzylinders MK enthaltenen, schraffiert angedeuteten Ölpolsters vermieden. Es kommt aber zu einem„Absacken" aufgrund einer wenn auch geringen Leckage durch die wirkende Belastung der Gaskraft im Gaskraftzylinder GK. Dadurch wird die Steuerleitung wieder teilweise frei gegeben, da die Kolbenkante im Massenkraftzylinder MK sich bei diesem Absacken entsprechend der kinematischen Bedingungen anhebt. Durch das Anheben des Kolbens im Massenkraftzylinders MK strömt Öl nach, z. B. durch den Steuerkanal im Boden. Im Massenkraftzylinder MK wird sodann während der Gaskraftwirkung angesogenes Öl durch die durch den angehobe ^¬ nen Kolben geöffnete Steuerleitung aufgrund der Massenkraft wieder abgeführt, und die Steuerleitung wird durch das Absinken des Kolbens wieder versperrt. Auf diese Weise wird das in den Massekraftzylinder zugeflossene Öl wieder abgeleitet. Innerhalb eines Zyklus pendelt somit der Exzenter, über den die beiden Kolben von Massekraftzylinder und Gaskraftzylinder miteinander verbunden sind, um eine Stellung, z. B. eine Mittelstellung.

Fig. 9, 10 und 11 zeigen die bei der dargestellten Ausführungsform mit zwei Steuerkanälen am Boden und einer einzelnen Steuerleitung seitlich einmün- dend am Massekraftzylinder MK möglichen, realisierbaren Schalt-Reihenfolgen. Bei dieser Ausgestaltung, bei der am Gaskraftzylinder GK keine seitlich einmündende Steuerleitung vorliegt, ist eine Verstellung wie folgt möglich: a) Verstellung von "slow" nach "smid" und von "smid" nach "shigh" b) Verstellung von "slow" nach "shigh" ohne "smid" c) Verstellung von "shigh" nach "slow"

Eine Verstellung von "shigh" nach "smid" ist bei der vorgestellten Ausführungsform so ohne weiteres hingegen nicht möglich. Dies liegt an den vorgenannten Schaltzuständen, die vorgesehen sind, nämlich

"slow":

vollständig hydraulisch gesperrter Massenkraftzylinder, beide Leitungen, nämlich Steuerleitung und Steuerkanal des Massenkraftzylinders sind gesperrt

"smid":

teilweise hydraulisch gesperrter Massenkraftzylinder, beide im Boden einmündende Kanäle von Massenkraft- und Gaskraftzylinder gesperrt "shigh":

vollständig hydraulisch gesperrter Gaskraftzylinder, Steuerleitung des Massenkraftzylinders und Steuerkanal des Gaskraftzylinders gesperrt; die Steuerlei ^¬ tung des Massenkraftzylinders sollte ggf. vom Kolben verschlossen werden, muss aber spätestens beim Umschalten komplett gesperrt werden, um Ansau- gen von Luft zu vermeiden.

Die jeweiligen Schaltstellungen zu den jeweiligen Verdichtungseinstellungen aus Fig. 9 bis Fig. 11 sind gemäß einer möglichen Verschaltung beispielhaft in den Fig. 12 bis 14 dargestellt. Hierbei sind die jeweiligen Steuerkanäle, die in den Boden von Massekraftzylinder und Gaskraftzylinder münden, als Kanal MK bzw. Kanal GK mit Ortsangebe „unten" angegeben. Die Steuerleitung wiederum wird als Kanal MK Zwischenstellung bezeichnet. Durch die jeweils einge- nommene Pfeilposition wird der jeweilige Schaltungszustand angezeigt: Das Symbol "T" zeigt eine Sperrposition an, wobei das T für Trennen steht, ein Pfeil hingegen zeigt die Möglichkeit des Durchflusses an . Der Vorteil dieser Art der Verschaltung ist, dass eine sehr einfache Schaltung genutzt werden kann. So kann mittels eines mechanischen Schalters ein derartiges Schaltbild umgesetzt werden . Der Schalter wird z. B. nur longitudinal bewegt. Auch mittels eines rotatorisch bewegten Schalters ist eine derartige Verschaltung umsetzbar. Weitere beispielhafte Ausgestaltungen können auch folgende Möglichkeiten vorsehen :

Eine Aktuierung für eine dritte Schaltstellung sieht beispielweise vor, einen Anschlag des Schalters zu verschieben . Das Verschieben kann z. B. durch den Schaltvorgang zuvor bewirkt werden oder aber durch eine Aktuierungseinheit. Es besteht die Möglichkeit, zwei Schalterstellungen so zu gestalten, dass statt drei Schalterstellungen nur zwei Stellungen übrig bleiben, welche aber abhängig von der Schaltrichtung drei Schaltzustände ermöglichen .

Ein sequentielles Schalten des Schalters erlaubt z. B. die Nutzung eines Dreh- Schalters. Auch erlaubt ein sequentielles Schalten des Schalters, eine Mittelstellung über eine mechanische Einrastung darzustellen, welche z. B. ein weiteres Abfließen von Öl durch einen Steuerkanal verhindert.

Des Weiteren besteht die Möglichkeit, Ansaugen von Luft vorzugsweise schal- tungstechnisch zu verhindern . Möglicherweise kann z. B. eine Luftzufuhr über eine Steuerleitung erfolgen, nämlich dann, wenn diese unbeabsichtigt Luft aufnimmt. Derart unkontrolliert eindringende Luft kann eine Störung im System bewirken . Um dem entgegenzuwirken, kann einerseits ein Luftablass vorgesehen sein . Vorzugsweise wird hierzu im System eine Sammelstelle konstruktiv vorgesehen, an der sich Luft, insbesondere auch mitgeschleppte Luftbläschen ansammeln . Über die Sammelstelle kann sodann durch z. B. eine Ventilschaltung die gesammelte Luft abgelassen werden . Auch kann vorgesehen sein, dass eine sonstige Entlüftung vorhanden ist, über die Luft aus dem System entweichen kann. Alternativ aber auch ergänzend kann vorgesehen sein, das Eindringen von Luft in das System zu vermeiden, bevorzugt konstruktiv zu verhindern, beispielswiese durch ein Ventil zu verhindern. Z. B. kann hierfür in der Steuerleitung ein Rückschlagventil vorgesehen sein. Vorzugsweise ist das Rückschlagventil in eine obige Schaltung integriert. Dann besteht mit einem derartigen Schalter die Möglichkeit, sowohl die Verschaltung der Steuerleitung zu bewirken als auch das Ansaugen von Luft zu vermeiden. Die aufgezeigten Ausführungen zeigen nur beispielhaft verschiedene Möglichkeiten auf, ohne aber andere Ausgestaltungen dadurch auszuschließen.

Die Erfindung lässt sich ferner alternativ durch eine der nachfolgend genannten Merkmalsgruppen umschreiben, wobei die Merkmalsgruppen beliebig mit- einander kombinierbar sind und auch einzelne Merkmale einer Merkmalsgrup ^¬ pe mit ein oder mehreren Merkmalen einer oder mehrerer anderer Merkmalsgruppen und/oder einer oder mehrerer der zuvor beschriebenen Ausgestaltungen kombinierbar sind. 1. Verfahren zum Betrieb einer Hubkolbenverbrennungskraftmaschine ins ^¬ besondere mit einer Verstellung einer effektiven Länge eines Pleuels eines Zylinders, wobei das darüber verstellbare Verdichtungsverhältnis zumin ^¬ dest während des Betriebs der Hubkolbenverbrennungskraftmaschine ge ^¬ ändert und hierbei mit zumindest dem aktuellen Betriebszustand einer weiteren Motorenkomponente abgestimmt wird.

2. Verfahren nach Ziffer 1, wobei das Verdichtungsverhältnis in Abhängigkeit von der Aktivierung einer AGR kennfeldbasiert oder modellbasiert verändert wird.

3. Verfahren nach Ziffer 1 oder 2, wobei eine externe Abgasrückführung vorgenommen wird, wobei ein Parameter charakterisierend diese Abgas- rückführung ermittelt und über ein Steuergerät ausgewertet wird, wobei eine Kühlung der externen Abgasrückführung erfolgt, mit der eine Erhöhung einer Verdichtung wie auch eine Verschiebung eines Umschaltpunkts zu einer niedrigeren Verdichtung in einem Kennfeld hin zu einer höheren Last einhergeht. Verfahren nach einer der Ziffern 1 bis 3, wobei zur Erzeugung eines schnelleren Aufheizens eines Katalysators der Hubkolbenverbrennungs- kraftmaschine eine niedrigere Verdichtung eingestellt wird, wobei ab Erreichen einer Mindesttemperatur des Katalysators die Verdichtung falls erforderlich höher einstellbar ist. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ziffern, wobei bei einer Um- schaltung zwischen verschiedenen Kennfeldern, die verschiedenen Verdichtungen zugeordnet sind, das Soll-Drehmoment gleich gehalten wird, vorzugsweise derart, dass bei einer fremdgezündeten Hubkolbenbrenn- kraftmaschine eine Einstellung einer höheren Verdichtung einhergeht mit der Verschiebung der Einspritzung für den mindestens einen Zylinder in Richtung spät oder aber bei einer selbstzündenden Hubkolbenbrenn- kraftmaschine eine Einstellung einer niedrigeren Verdichtung einhergeht mit der Verschiebung der Einspritzung für zumindest einen Zylinder in Richtung früh bezogen auf dasjenige Kennfeld, auf das umgeschaltet wird . Verfahren nach Ziffer 5, wobei ein Sollwert eines Ladedrucks, ein Sollwert eines Einspritzdrucks und ein Sollwert einer Abgasrückführung ebenfalls einer Anpassung bei einem Umschalten von einem ersten zu einem zweiten Kennfeld unterliegen. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ziffern, wobei ein oder mehrere Umschaltschwellen zum Umschalten von einem Kennfeld einer Motor- Steuerung zu einem anderen Kennfeld der Motorsteuerung bei einer Änderung des Verdichtungsverhältnisses geändert werden. Verfahren nach Ziffer 7, wobei eine Zylinderabschaltung mit einer Änderung des Verdichtungsverhältnisses eines befeuerten Zylinders vorgesehen wird, wobei eine Umschaltschwelle von einem Kennfeld zum anderen Kennfeld bei dem befeuerten Zylinder zur Anpassung an ein geändertes Wirkungsoptimum geändert wird. Verfahren nach Ziffer 7 oder 8 , wobei ein Verdichtungsverhältnis eines nichtbefeuerten Zylinders mit der Zylinderabschaltung verringert wird. Verfahren nach Ziffer 7 oder 8, wobei ein Verdichtungsverhältnis eines nichtbefeuerten Zylinders mit der Zylinderabschaltung erhöht wird . Verfahren nach einer der vorhergehenden Ziffern, wobei eine Änderung des Verdichtungsverhältnisses zur Spitzendruckregelung eingesetzt wird. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ziffern, wobei eine Änderung des Verdichtungsverhältnisses zur Klopfregelung eingesetzt wird. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ziffern, woebi eine Kraftstoffqualität bestimmt wird, wobei eine Anpassung eines Kennfelds in Abhängigkeit von der bestimmten Kraftstoffqualität erfolgt, wobei eine Umschaltschwelle für ein Umschalten von einem Verdichtungsverhältnis zu einem anderen Verdichtungsverhältnis geändert wird. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ziffern, wobei eine Zündzeitpunktänderung über eine Änderung des Verdichtungsverhältnisses vorgenommen wird, wobei die Zündzeitpunktänderung zumindest im nächsten Zyklus nach Änderung des Verdichtungsverhältnisses wirksam wird. 15. Verfahren vorzugsweise nach einer der vorhergehenden Ziffern, wobei bei einer Wassereinspritzung die U mschaltschwellen für Veränderungen des Verd ichtungsverhältnisses von Kennfeld zu Kennfeld unterschiedl ich sind .

Verfahren nach Ziffer 15, wobei ein Kondensat von einem Wärmetauscher und/oder einer Klimaanlage zur Wassereinspritzung genutzt wird .

Verfahren nach einer der vorhergehenden Ziffern, wobei der Betriebszustand eines Abgasrückführungssystems und/oder eines Abgasnachbe ^¬ hand lungssystems für die Einstell ung und/oder Veränderung des Verdichtungsverhältnisses berücksichtigt wird .

18. Verfahren nach Ziffer 17, wobei wenn das Abgasrückführungssystem und/oder das Abgasnachbehandl ungssystem aufgrund niedriger Tempe- raturen noch n icht betriebsbereit ist, das Verd ichtungsverhältnis so eingestel lt wird, dass n ied rigste Rohemissionen gebildet werden, wohingegen zur Erziel ung eines geringeren Kraftstoffverbauchs das Verd ichtungs ^¬ verhältnis vorzugsweise bei ausreichender Temperatur und/oder bei Erreichen der jeweils vom aktuel len Betriebszustand der Hubkolbenver- brennu ngskraftmaschine abhängigen Nenn- Betriebsbedingungen des Abgasnachbehandl ungssystems verstellt wird .

19. Verfahren nach Ziffer 17 oder 18, wobei für einen ersten Zeitraum, bei dem eine externe Abgasrückführung noch nicht durchgeführt wird , insbe- sondere während eines Zeitraums einer zu nied rigen Temperatu r einer

Abgasreinig ungsanlage, die Verd ichtung hoch ist, h ingegen mit Erreichen einer ausreichenden Temperatu r der Abgasreinig ungsanlage die Verd ichtung abgesenkt wird . 20. Verfahren nach einer der vorhergehenden Ziffern, wobei mehrere Zylinder der Hubkol benverbren nungskraftmaschine unterschiedl ich zueinander hinsichtlich ihrer jeweil igen Verd ichtung umgeschaltet werden, Vorzugs- weise zur Nutzung eines der Zylinder als Verdichter- oder Expandierzylinder in einem Abgaswärmenutzungssystem.

Verfahren nach einer der vorhergehenden Ziffern, wobei eine Betriebsartumstellung, vorzugsweise aus einem HCCI-Betrieb in einen SI-Betrieb oder umgekehrt, einhergeht mit einer Änderung des einstellbaren Verdichtungsverhältnisses, wobei vor der Betriebsartumstellung das Verdichtungsverhältnis abgesenkt und im Anschluss an die Betriebsartumstellung das Verdichtungsverhältnis wieder erhöht wird .

VCR-Hubkolbenverbrennungskraftmaschine mit einem einstellbaren Verdichtungsverhältnis, wobei ein oder mehrere Verfahren nach einer der vorhergehenden Ziffern implementiert sind.

Programmcodemittel zur Implementierung in einem Steuergerät, vorzugsweise einem Motorsteuergerät einer VCR-Hubkolbenverbrennungs- kraftmaschine nach Anspruch 22, wobei die Programmcodemittel bei Nutzung ein oder mehrere Verfahren nach einem der Ziffern 1 bis 21 umsetzen.

B EZUGSZE IC H E N LISTE

1 Kolbenmaschine

2 kleines Pleuellagerauge

3 großes Pleuellagerauge

5 Exzenter

6 Verstellelement

17 Pleuel

18 Bohrung

19 Verzahnung

20 Hebelsystem

21 Hebel

22 Hebel

23 Ausnehmung

24 Verbindungsgelenke

25 Kolbenstangen

26 Stützzylinderbohrungen

27 Stützkolben

28 Rückschlagventil

29 Arbeitsraum

30 Pleuellagerschale

30.1 Durchbruch

31.1 erster Stützzylinder

31.2 zweiter Stützzylinder

32 Steuerleitung

33.1 Steuerkanal

33.2 Steuerkanal

34 Schalter

35 Kurvenscheibenelement

36 Rampen

37 Doppelpfeil

38 Doppelpfeil