JPH11287111A

JPH11287111A - 内燃機関

Info

Publication number: JPH11287111A
Application number: JP3013099A
Authority: JP
Inventors: Bernd Taubitz; タウビッツベルント; Hans-Dieter Schray; シュライハンス−ディーター; Rainer Walter; ヴァルターライナー
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-02-07
Filing date: 1999-02-08
Publication date: 1999-10-19
Also published as: FR2774724A1; DE19804943A1

Abstract

(57)【要約】【課題】シリンダ内にガイドされた吸気通路と、シリ
ンダから外にガイドされたの排気通路とを有し、吸気通
路内に吸気横断面を制御する、少なくとも１つの吸気弁
が設けられ、前記排気通路内に排気横断面を制御する、
少なくとも１つの排気弁が設けられ、少なくとも１つの
吸気弁と少なくとも１つの排気弁とが、内燃機関のクラ
ンク軸によって駆動される少なくとも１つのカム軸によ
って、内燃機関の作業周期に関連して制御される形式の
内燃機関を改良して、相応に合わせられた弁制御時間に
よる絞り損失の減少装置を、存在する構造にできるだけ
簡単に組み込むことができるようなものを提供する。【解決手段】少なくとも１つの引張手段６の引張側７
と無負荷側９とに、それぞれ少なくとも１つの調節可能
な緊張装置２７が設けられており、該緊張装置２７が、
カム軸８とクランク軸２との間の回転数比が変えられる
ように制御可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関特に４サ
イクル内燃機関であって、少なくとも１つのシリンダ
と、該シリンダ内にガイドされた、制御可能な吸気横断
面を有する少なくとも１つの吸気通路と、シリンダから
外にガイドされた、制御可能な排気横断面を有する少な
くとも１つの排気通路とを有しており、吸気通路内に、
吸気横断面を制御する、少なくとも１つの吸気弁が設け
られており、排気通路内に、排気横断面を制御する、少
なくとも１つの排気弁が設けられており、少なくとも１
つの吸気弁と少なくとも１つの排気弁とが、内燃機関の
クランク軸によって駆動される少なくとも１つの引張手
段を介して少なくとも１つのカム軸によって、内燃機関
の作業周期に関連して制御される形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】公知の４サイクル内燃機関は、ガス交換
を制御するための弁駆動装置を有しており、この弁駆動
装置は、吸排気弁と、これらの弁を閉鎖する弁ばねと、
カム駆動装置と伝達部材とから成っている。一般的には
チェーン又はベルトを介してクランク軸によって駆動さ
れる１つ又は多数のカム軸は、従来形式の４サイクル内
燃機関においては、ガス交換を制御するための一定の吸
排気弁リフト曲線を有している。弁開放時点及び弁閉鎖
時点、弁開放時間及び弁ストロークは、各シリンダの各
作業周期において周期的に一定である。これらの弁制御
パラメータは、構造的に規定されたカム輪郭及びカム高
さによってあらかじめ与えられ、全需要出力における最
適なガス供給量とできるだけわずかな損失との間の、つ
まり、内燃機関の部分負荷運転中の良好なエンジン効率
とできるだけ少ない有害物質発生との間の妥協を形成す
る。しかしながらこのような妥協は不都合であって、良
好な最大出力を得ると同時に、部分負荷範囲内での良好
な効率が得られるようにしなければならない。高回転時
の高いエンジン出力は、各吸気周期においてできるだけ
大量の新鮮ガスが燃焼室内に流入するようにするため
に、長い弁開放時間も、また大きい弁ストロークも必要
とする。弁制御装置をこのように設計すると、低い回転
数及び部分負荷範囲内で絞り損失が生じるという欠点が
ある。何故ならば、内燃機関のこのような形式の運転の
ためには、特に吸気弁の開放時間及び弁ストロークが、
必要な吸気空気量のために長すぎるか若しくは大きすぎ
るからである。しかも燃焼室の正しい充填を調節するこ
とができるように、吸気管横断面はスロットルバルブに
よって減少され、これによってガス交換時に絞り損失が
生じる。この場合も、弁の重なり、つまり吸気弁が完全
に閉鎖される前の排気弁の開放が長くなり、これによっ
て掃気損失が生じ、多くの運転時点でシリンダ内に多す
ぎる残留ガス量が残ることになる。

【０００３】弁リフト曲線が可変であるか又は、吸気リ
フト曲線から排気リフト曲線への位相のずれが可能であ
る種々異なるシステムが公知である。これによって、全
負荷曲線における内燃機関のトルク並びに残留ガス量に
肯定的な影響を与えることができる。弁リフト曲線の影
響の変化パラメータとして、基本的に弁ストローク、弁
開放時点及び弁開放時間が提供される。特に絞り損失を
減少させるために、吸気弁の閉鎖時点に影響を与えるこ
とが知られている。

【０００４】例えば吸気弁の可変なストロークを、吸気
開放時間の無段階の位相のずれと組み合わせることが知
られている。このために、付加的な偏心体軸が設けられ
ており、この偏心体軸は、例えば電動機によって調節さ
れる。

【０００５】さらに、弁ストロークを変えるためのシス
テムを開放時間と密に関連させることが知られている。
この場合、付加的な第２の吸気カム軸が使用されてお
り、この吸気カム軸は、既に存在する第１のカム軸と同
じ回転数で回転する。特別な伝動装置は、電動機を介し
て２つのカム軸の互いの回転を可能にする。弁ストロー
ク及び弁制御時間を変えるためのシステムも公知であっ
て、このシステムは、カム軸の軸方向で可変なカム輪郭
を介して実現される。この場合、それぞれの吸気弁又は
排気弁を制御する個別の各カムは、カム軸の軸方向で可
変なカム輪郭を有している。これによって、内燃機関の
運転中におけるカム軸の軸方向の調節によって、弁スト
ローク時間及び弁制御時間が変えられる。このような形
式の構造的に比較的高価な解決策では、付加的な構成部
によってシリンダヘッドにおいて費用のかかる修正が必
要とされるという点が欠点である。

【０００６】また、付加的な弁によって吸気弁の直前で
絞り損失を減少させるシステムが公知である。例えば吸
気管内に組み込まれた回転スライダが提案されている。
この場合空気は中空のローラを貫流して、スリットを通
って吸気通路内に達する。ローラは、ベルトを介して吸
気カム軸によって駆動され、ひいては付加的に調節可能
緊張部材によって位相配置内で可変である。その結果、
同様に絞り損失の減少が得られる。シリンダヘッド構造
を変える必要がなく、吸気通路の小さい容積が尚小さい
負圧を有していて、この負圧が、噴射された燃料量の良
好な混合気形成のために配慮する。しかしながらこのよ
うなシステムでは可変性が限定されているという欠点が
ある。

【０００７】さらにまた、内燃機関の吸排気弁の電動機
式の制御装置が公知である。この場合、弁は、クランク
軸によって駆動される１つ又は複数の機械的なカム軸を
介して操作されるのではなく、それぞれ各弁に配属され
た固有の電動機を介して操作される。このような電動機
は、そのモータ軸上でそれぞれ１つの固有のカム軸を有
していて、このカム軸が弁を公知の形式で制御するよう
になっている。このような簡単な構成においては、弁ス
トロークが可変ではない。しかしながら弁制御時間は必
要に応じて、エンジン回転数もまた内燃機関の種々異な
る運転パラメータも考慮するように、電動機を制御する
ことによって、別の範囲内で変えることができる。しか
しながらこのシステムにおいては、シリンダヘッド内に
組み込まれた多数の電動機によって、構造コストが付加
的に非常に高価であるという点が欠点である。これらの
電動機は生じる力が強いことに基づいて弱く設計するこ
とができない。さらにまた、妨害を受けにくい比較的高
価なセンサが必要である。何故ならば、弁を間違って制
御すると、弁頭がピストンヘッドに接触し、ひいてはエ
ンジンが損傷を受けることになるからである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、相応に合わせられた弁制御時間による絞り損失の減
少装置を、存在する構造にできるだけ簡単に組み込むこ
とができるような、内燃機関を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明によれば、少なくとも１つの引張手段の引張側と無負
荷側とに、それぞれ少なくとも１つの調節可能な緊張装
置が設けられており、該緊張装置が、カム軸とクランク
軸との間の回転数比が変えられるように制御可能であ
る。

【００１０】

【発明の効果】請求項１の特徴に記載した本発明の構成
によれば、簡単な形式で、弁開放時点及び弁閉鎖時点及
びひいては弁開放時間も、また内燃機関の各吸排気弁の
開閉速度も、互いに独立して影響を与え、制御すること
ができるという利点が得られる。少なくとも１つのカム
軸を駆動する引張手段のための制御可能な緊張装置によ
って、４サイクル内燃機関において通常形式で、カム軸
回転数の半分の回転数で回転するカム軸の、クランク軸
に対する相対的な回転を変えることができ、ひいては弁
開放パラメータに効果的に影響を与えることができる。
このような形式のダイナミックに変えることができる弁
制御によって、このような形式の任意の、吸排気弁のた
めの多数の弁開放曲線が実現できる。多数のカム軸を備
えた内燃機関においては、このれらのカム軸は、各カム
軸の回転運動に独立して影響を与えることができるよう
にするために、それぞれ別個の引張手段並びに、この引
張手段を独立して制御する緊張装置を備えている。しか
しながらまた、同様に、例えば２つのカム軸を１つの共
通の引張手段を介して駆動する際に、この引張手段のた
めに１つの緊張装置を設けることも可能である。この緊
張装置は、共通の引張手段を介して２つのカム軸に同じ
影響を与えることができる。

【００１１】さらにまた、リニア式(lineare）の調節部
材として構成された緊張装置の制御を、既に存在する特
性フィールドに関連したエンジン電子制御装置（Motron
ic）で行えば有利である。このために、有利には回転数
センサがカム軸に直接設けられている。この回転数セン
サは、エンジン電子制御装置の実時間・信号処理を可能
にする。リニア式の調節装置の制御は、有利にはデジタ
ル技術で例えばＰＩＤ特性曲線によって実現できる。何
故ならば、このような形式で、内燃機関の制御装置内に
存在するマイクロコントローラがすべての制御機能を行
うからである。従って、弁開放制御は、制御のために、
内燃機関の制御装置の付加的な構成部材を必要としな
い。

【００１２】さらにまた、弁ストロークを制御するため
の弁開放時間のダイナミックに可変な弁制御が、適当な
弁ストローク制御装置によって補助されるようになって
いれば、有利である。これによって、内燃機関の燃焼経
過に影響を与える可能性が著しく拡大される。しかも、
弁ストローク制御は、吸気弁の完全な閉鎖を含んでお
り、これによって、吸気量を制御するために従来必要で
あったスロットルバルブは、完全に省くことができる。
何故ならば、この機能は吸気弁によって行われるからで
ある。

【００１３】本発明のその他の有利な実施例は、従属請
求項に記載されている。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に本発明の図面を用いて詳しく
説明する。

【００１５】図１には、図示していない内燃機関のクラ
ンク軸２を介してのカム軸８の駆動装置の概略的な側面
図が示されている。クランク軸２は、端面側で駆動ホイ
ール（クランク軸ホイール）４を有しており、この駆動
ホイール４は、引張手段６を介して、カム軸８に相対回
動不能（つまり一緒に回転する）に結合された駆動ホイ
ール（カム軸ホイール）１０を駆動する。上側に存在す
る、つまりシリンダヘッド内で弁の高さ位置に配置され
たカム軸８は、図示の実施例では多数の軸受３０有利に
は滑り軸受を介して内燃機関のシリンダヘッド内に支承
されている。カム軸８は、多数のカム３１，３２，３３
及び３４を有しており、これらのカムは、直接的に又
は、適当な公知の（図示していない）枢着装置及び／又
はレバー装置を介して、内燃機関の吸排気弁３５，３
６，３７及び３８を内燃機関の作業周期に関連して制御
する。図示の実施例では、例えば４つの弁だけが示され
ている。しかしながら内燃機関は各シリンダ毎に少なく
とも１つの吸気弁と１つの排気弁とを有している。カム
３１，３２，３３及び３４は、それぞれ非円形の有利に
は半楕円形の輪郭形状を有していて、弁ストローク及び
弁制御時間に関連して構造的に不変に規定されている。
カム軸８とクランク軸２との位相に関連して正しい作用
結合を行うための引張手段６は、リンクチェーン又はピ
ンチェーン、Ｖベルト又は歯付きベルトであってよい。
図１にはさらに、互いに向き合う２つの緊張ローラ１
４、１６が示されており、これらの緊張ローラは、エン
ジンケーシング２２に固定されたリニア式の調節部材１
８及び２０を介して、引張手段６に向かって押しつけら
れる。これらのリニア式の調節部材１８及び２０は、こ
れらの調節部材に回転可能に支承された緊張ローラ１４
及び１６によって、引張手段６を永久的に緊張するよう
に配慮し、相応の逆転制御において、カム軸８がそれぞ
れ回転する際に、吸排気弁の弁開放時間を延長するか短
縮するか又はずらすかに応じて、カム軸８を加速するか
又は制動する。図示の実施例では１つのカム軸８だけし
か示されていないが、各シリンダ列のためにそれぞれ多
数のカム軸が設けられている公知の多気筒４サイクル内
燃機関においては、各カム軸８を駆動する引張手段６に
少なくとも２つのリニア式の調節部材１８及び２９を設
けてもよい。従って、列状にいわゆるＶ形又はボクサー
形に配置されたシリンダ（各シリンダ列の吸気弁及び排
気弁を制御するためにそれぞれ１つの固有のカム軸を有
している）を備えた内燃機関においては、それぞれ２つ
のリニア式の調節部材１８及び２０によってカム軸回転
に相応の影響を与えることによって、吸気弁でも排気弁
でも弁開放時間の十分な変化が実現される。

【００１６】図２の平面図には、クランク軸２によるカ
ム軸８の端面側の駆動部における、引張手段６の配置が
概略的に示されている。図１に示したものと同じ部分に
は、同じ符号が記されており、繰り返しの説明はされて
いない。また、端面側で内燃機関のクランク軸（図示せ
ず）に相対回動不能に結合された駆動ホイール４と、図
示していないカム軸の端面側に結合された相対回動不能
に結合された駆動ホイール１０と、回転運動を伝達する
ために必要な引張手段６（チェーン又はベルトであって
よい）とが示されている。駆動ホイール１０の有効直径
は、駆動ホイール４の有効直径の２倍である。何故なら
ば、４サイクルエンジンにおいては、弁はクランク軸の
それぞれ２回転毎に操作され、それに応じて、少なくと
も１つのカム軸がクランク軸の回転数の半分の回転数で
回転しなければならないからである。さらにまた、自由
回転可能な２つの緊張ローラ１４及び１６が示されてお
り、これらの緊張ローラ１４，１６は、２つのリニア式
の調節部材１８及び２０を介してエンジンケーシング２
２で支えられていて、引張手段を支持しかつこの引張手
段に張力を加えて、カム軸ホイール（駆動ホイール）１
０がクランク軸ホイール（駆動ホイール）４に対してや
や回転可能であるようになっている。クランク軸及びカ
ム軸の回転方向は、矢印２４によって示されている。内
燃機関の吸排気弁の正確な制御時間を正確に維持するた
めに、２つのリニア式の調節部材１８及び２０を正しく
制御することが重要である。高回転数においては、摩擦
及びひいては、弁駆動措置全体の効率損失が増大するの
で、２つのリニア式の調節部材１８及び２０を著しく弾
性的に構成して、緊張ローラ１４を引張手段６の引張側
７に押しつけるリニア式の調節部材１８の押しつけ力が
次第に強くなるようにし、また緊張ローラ１６を引張手
段６の無負荷側９に押しつけるリニア式の調節部材２０
の押しつけ力が次第に弱くなるようにして、弁制御時間
のずれが得られるようにするとよい。リニア式の調節部
材１８及び２０の調節は、１回転内でカム軸８を短時間
加速し、それによって回転方向（矢印２４で示されてい
る）で回転せしめられ、この際に、引張側７が緊張ロー
ラ１４及びリニア式の調節部材１８によって強く押し込
まれる。それと同時に無負荷側９は、緊張ローラ１６に
及びリニア式の調節部材２０（相応の経路だけフレキシ
ブルでなければならない）を押し戻すので、引張手段６
は常に完全に緊張維持される。逆の制御によって、つま
りリニア式の調節部材２０を退出走行させ、リニア式の
調節部材１８を侵入走行させることによって、カム軸８
は所定の程度だけ短縮され、それによってカム軸８はそ
の回転方向とは逆方向に回転せしめられる。この加速及
び減速の過程は、カム軸の１回転中に複数回繰り返され
る。何故ならば、４気筒内燃機関においては、シリンダ
毎にそれぞれ２つだけの弁と上側に位置する１つのカム
軸とによって、８つの吸排気弁を前記形式で制御しなけ
ればならないからである。シリンダ毎に多数の弁が設け
られている場合には、相応にカム軸の回転毎に相応の多
数の制御周期が必要である。

【００１７】公知の内燃機関の高回転数においては、リ
ニア式の駆動部材１８及び２０の制御の高い発動性(Dyn
amik）が必要であるので、これらの調節部材１８，２０
は有利には所属の制御エレクトロニクスによって制御さ
れる。弁開放カムの特性曲線は、例えば中央のエンジン
制御装置に記憶された目標値特性フィールドから取り出
される。この目標値特性フィールドは、内燃機関の種々
異なる運転パラメータ例えばクランク軸回転数、負荷、
温度その他から取り出すことができる。各内燃機関のた
めに、このような形式の個別の目標値特性フィールドが
規定され、最適化される。カム軸８の回転速度の実際の
値は、適当な角度増分システム(Winkelinkrementsyste
m）によって、例えば誘導式センサシステム又はホール
センサシステム(Hallgebersystem）と連絡して永久的に
実時間で取り出される。

【００１８】有利にはそれぞれ１つの固有のカム軸を備
えた吸排気弁を制御するために、各シリンダ列毎に２つ
のカム軸が設けられている場合、これらのカム軸は、共
通の引張手段を介して内燃機関のクランク軸によって駆
動される。この場合、選択的に、弁制御時間の変化を、
２つのリニア式の調節部材１８，２０によって行うこと
ができる。何故ならば、引張手段結合を介して２つのカ
ム軸は常に同じ位相で回転するからである。各カム軸を
固有の対応する引張手段によって駆動する際に、それに
応じて各カム軸にはそれぞれ１つの固有の緊張装置が配
属され、この緊張装置は、すべての吸気弁及びすべての
排気弁の制御時間を互いに独立して変化させることがで
きる。しかしながら、全制御装置をさらにより簡単に構
成するために、吸気弁の制御時間だけに影響を与え、排
気制御時間を不変に維持すれば有利である。何故なら
ば、吸気制御時間に影響を与えると、良好な部分負荷効
率を得るために比較的大きい効果が得られると同時に、
良好な全負荷特性も得られるからである。

【００１９】リニア式の調節部材１８，２０の制御は、
種々異なる形式で行うことができる。例えば液圧液体と
してエンジンオイルを用いて液圧式及び／又は電気液圧
式に操作することができる。同様に、永久的な又は電磁
石式の操作も可能である。さらにまた例えば電気式のリ
ニアモータを使用することも可能である。

【００２０】クランク軸２に対するカム軸８の相対回転
運動を、引張手段の引張側７で若しくは無負荷側９で２
つのリニア式の緊張装置１８及び２０によって行う代わ
りに、電動機駆動される調節部材によって選択的に行っ
てもよい。このために有利な形式で電動機がエンジンケ
ーシングに固定されており、この電動機はそのモータ軸
がそれぞれ遠心体円板を駆動するようになっている。こ
の遠心体円板に、引張手段６を可変に緊張するためのそ
れぞれ１つの緊張ローラ１４及び１６が支承して取り付
けられている。サーボモータとして働く電動機を互いに
駆動する駆動装置は、前記リニア式の調節部材１８及び
２０と同じ機能を満たす。

【００２１】図３のａ乃至図３のｄには、各吸排気弁の
それぞれの弁リフト曲線が質的な形状で示されており、
これによって、可変な弁制御装置の種々異なる制御特性
が明らかである。図面の水平軸線には、それぞれ時間ｔ
が記載されており、鉛直軸線５７にはそれぞれその最大
値が不変である弁ストロークＨ_ｖが示されている。付加
的に、図３のａ乃至図３のｄには、鉛直方向に延びる一
点鎖線の線５６が示されており、この線５６は、通常の
曲線４０の最大弁ストロークＨｖの時点ｔ_４並びに、こ
の時点ｔ_４に対する、通常の曲線４０に対して変化した
曲線４２，４４，４６，４８のずれとを明確にするため
のものである。図３のａ乃至図３のｄの鉛直な軸線５７
は、同時に早期に得られる弁開放時間ｔ_０の限界値を示
している。さらにまた、図３のａ乃至図３のｄに記載さ
れた鉛直方向に延びる一点鎖線で示した線５８は、最も
遅い弁閉鎖時点ｔ_７を示している。

【００２２】図３のａは、弁有利には吸気弁の開放時間
に亘る弁ストロークＨ_ｖを示している。リニア式の調節
部材１８，２０によって調節されていない通常の曲線４
０は、弁制御時間の従来の設定に相当する。この弁は、
時点ｔ_７で開放し、時点ｔ_４でその最大弁ストロークＨ
_ｖに達し、時点ｔ_６で閉鎖する。同じ図面には、圧縮さ
れた曲線４２が示されており、この曲線４２は有利には
内燃機関の部分負荷領域のために使用される。曲線４２
は、カム軸ホイール（駆動ホイール）１０が弁の開放運
動時に調節部材１８，２０によってやや減速されること
によって、実現される。時点ｔ_４つまり最大弁ストロー
クＨ_ｖの時点から、カム軸は、弁が迅速に閉鎖しそれに
よって全体的に短縮された弁開放時間が実現されるよう
に加速される。

【００２３】図３のｂには左側にずらされた曲線４４が
示されており、この曲線４４では、この曲線４４におい
て弁は通常の曲線４０に対して全体的に早期に開放し
（ｔ_０）、その最大ストロークが早期に得られ、再び早
期に閉鎖する（ｔ_５）。この曲線４４は、リニア式の調
節部材１８及び２０が弁の全開放中に、つまり時点ｔ_０
から時点ｔ_５まで、カム軸ホイール１０がクランク軸ホ
イール４に対して加速されることによって、実現され
る。

【００２４】図３のｃにはさらに、右側にずらされた曲
線４６が示されており、この曲線４６においては、弁は
通常の曲線４０に対して全体的に遅れて開放し
（ｔ_３）、その最大ストロークは遅れて得られ、また遅
れて閉鎖する（ｔ_７）。この曲線４６は、リニア式の調
節部材１８及び２０が弁の全開放中に、つまり時点ｔ_３
から時点ｔ_７まで、カム軸ホイール１０がクランク軸ホ
イール４に対して遅れることによって、実現される。

【００２５】図３のｄには、多数の曲線群５０，５２，
５４が示されており、これらの曲線群は、弁開放時間の
調節の可能性を示している。さらに、最大に拡開された
曲線４８が示されており、この曲線４８は、全負荷運転
中の内燃機関において弁開放時間の限界値を示してい
る。曲線４８においては、弁は時点ｔ_０で既に開放し、
時点ｔ_４でその最大ストロークを得て、時点ｔ_７で閉鎖
する。曲線群５０は、共通の開放時点ｔ０と、常の曲線
４０に対して弁ストロークＨ_ｖの左側にずらされた最大
値と、種々異なる閉鎖時点とを有する種々異なる弁開放
特性を示している。これに対して曲線群５２は、共通の
閉鎖時点ｔ_７と、通常の曲線４０に対して右方向にずら
された弁ストロークＨ_ｖの最大値と、種々異なる開放時
点とを有する種々異なる弁開放特性を示している。また
曲線群５４は、共通の頂点ｔ_４を備えているが、異なる
弁開放時点及び弁閉鎖時点を有する、広がった曲線又は
圧縮された曲線を示している。

【図面の簡単な説明】

【図１】内燃機関のクランク軸に亘る、カム軸の駆動装
置の概略図である。

【図２】クランク軸の引張手段に亘る、カム軸の端面側
の駆動装置の平面図である。

【図３】ａは吸気及び排気弁の開放時間に亘る弁ストロ
ークを示す線図、ｂは早められた弁開放時間を有するず
らされた曲線を示す線図、ｃは遅くされた弁開放時間を
有するずらされた曲線を示す線図、ｄは弁開放時間調節
のすべての可能性を曲線群で示す線図である。

【符号の説明】

２クランク軸、４駆動ホイール（クランク軸ホイ
ール）、６引張手段、７引張側、８カム
軸、９無負荷側、１０駆動ホイール（カム軸ホ
イール）、１２電気機械、１３ケーシング、
１４，１６緊張ローラ、１８，２０コイルばね、
２２エンジンケーシング、２４矢印、３０
軸受、３１，３２，３３，３４カム、３５，３
６，３７，３８吸排気弁、４０通常の曲線、４
２，４４，４６，４８曲線、５０，５２，５４曲
線群、５６一点鎖線で示した線、５７鉛直な軸
線、５８一点鎖線で示した線

フロントページの続き (72)発明者ハンス−ディーターシュライドイツ連邦共和国マルクグレーニンゲンエンツシュトラーセ 12 (72)発明者ライナーヴァルタードイツ連邦共和国プライデルスハイムルートヴィッヒ−ホーファー−シュトラーセ２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関特に４サイクル内燃機関であっ
て、少なくとも１つのシリンダと、該シリンダ内にガイ
ドされた、制御可能な吸気横断面を有する少なくとも１
つの吸気通路と、シリンダから外にガイドされた、制御
可能な排気横断面を有する少なくとも１つの排気通路と
を有しており、吸気通路内に、吸気横断面を制御する、
少なくとも１つの吸気弁が設けられており、排気通路内
に、排気横断面を制御する、少なくとも１つの排気弁が
設けられており、少なくとも１つの吸気弁と少なくとも
１つの排気弁とが、内燃機関のクランク軸によって少な
くとも１つの引張手段を介して駆動される少なくとも１
つのカム軸によって、内燃機関の作業周期に関連して制
御される形式のものにおいて、少なくとも１つの引張手段（６）の引張側（７）と無負
荷側（９）とに、それぞれ少なくとも１つの調節可能な
緊張装置（２７）が設けられており、該緊張装置（２
７）が、カム軸（８）とクランク軸（２）との間の回転
数比が変えられるように制御可能であることを特徴とす
る、内燃機関。
【請求項２】少なくとも２つの緊張装置（２７）は、
回転するカム軸（８）が内燃機関の作業周期及び種々異
なる運転パラメータに関連して周期的に制動されるか又
は加速されるように、互いに制御可能である、請求項１
記載の内燃機関。
【請求項３】少なくとも２つの調節可能な緊張装置
（２７）は、引張手段（６）の引張側（７）が強く変向
されこれに対して引張手段（６）の無負荷側（９）が弱
く変向されるか又はこれと逆の動作が行われるように、
互いに制御可能であって、この際に、クランク軸（２）
のそれぞれの回転数において引張手段（６）が引張側
（７）でもまた無負荷側（９）でも完全に緊張されてい
る、請求項２記載の内燃機関。
【請求項４】少なくとも２つの制御可能な緊張装置
（２７）が内燃機関のケーシング（２２）で支えられて
いて、引張手段（６）の引張側（７）及び無負荷側
（９）で、引張手段（６）と一緒に回転する、自由回転
可能に支承されたそれぞれ少なくとも１つの緊張ローラ
（１４，１６）を有している、請求項３記載の内燃機
関。
【請求項５】少なくとも２つの制御可能な緊張装置
（２７）が、それぞれリニア式の調節部材（１８，２
０）として構成されていて、これらの調節部材（１８，
２０）はその一端部がケーシング（２２）に固定されて
いて、他端部が、引張手段（６）に押しつけられる緊張
ローラ（１４，１６）を備えている、請求項４記載の内
燃機関。
【請求項６】リニア式の調節部材（１８，２０）が液
圧式及び／又は電気液圧式に操作可能である、請求項５
記載の内燃機関。
【請求項７】リニア式の調節部材（１８，２０）が、
空圧式に操作可能である、請求項５記載の内燃機関。
【請求項８】リニア式の調節部材（１８，２０）が電
磁石式に操作可能である、請求項５記載の内燃機関。
【請求項９】リニア式の調節部材（１８，２０）がそ
れぞれ１つのリニアモータを介して電動機式に操作可能
である、請求項５記載の内燃機関。
【請求項１０】少なくとも１つのシリンダの少なくと
も１つの吸気弁及び少なくとも１つの排気弁に、それぞ
れ１つの固有の吸気カム軸若しくは排気カム軸が配属さ
れている、請求項１から９までのいずれか１項記載の内
燃機関。
【請求項１１】吸気カム軸及び排気カム軸が、引張手
段（６）を介してカム軸（２）によって共通に駆動され
る、請求項１０記載の内燃機関。
【請求項１２】吸気カム軸及び排気カム軸が、それぞ
れ１つの別個の引張手段（６）を介してクランク軸
（２）によって駆動される、請求項１０記載の内燃機
関。
【請求項１３】吸気カム軸及び排気カム軸を駆動する
引張手段（６）が、クランク軸（２）に対する引張手段
の回転数比に影響を与えるそれぞれ１つのリニア式の調
節部材（１８，２０）を備えている、請求項１２記載の
内燃機関。
【請求項１４】少なくとも２つのリニア式の調節部材
（１８，２０）の制御が、内燃機関の種々異なる運転パ
ラメータに関連してエンジン電子制御装置を介して行わ
れる、請求項１から１３までのいずれか１項記載の内燃
機関。
【請求項１５】少なくとも２つのリニア式の調節部材
（１８，２０）の制御が、ＰＩＤ特性を有するデジタル
式の調整器を介して行われる、請求項１から１４までの
いずれか１項記載の内燃機関。
【請求項１６】弁開放時間に影響を与えるための少な
くとも２つのリニア式の調節部材（１８，２０）の制御
が、内燃機関の吸気弁及び／又は排気弁の制御と組み合
わされている、請求項１から１５までのいずれか１項記
載の内燃機関。
【請求項１７】吸気弁の弁ストローク（Ｈ_ｖ）が、内
燃機関の作業周期とは無関係に周期的に及び／又は永久
的にゼロまで減少可能である、請求項１６記載の内燃機
関。
【請求項１８】内燃機関に供給された燃焼ガスの量が
もっぱら吸気弁の制御を介して行われる、請求項１７記
載の内燃機関。