JPH11287112A - 内燃機関 - Google Patents

内燃機関

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JPH11287112A
JPH11287112A JP3012999A JP3012999A JPH11287112A JP H11287112 A JPH11287112 A JP H11287112A JP 3012999 A JP3012999 A JP 3012999A JP 3012999 A JP3012999 A JP 3012999A JP H11287112 A JPH11287112 A JP H11287112A
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internal combustion
combustion engine
valve
camshaft
electric machine
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JP3012999A
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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
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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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つのカム軸（８）が電気機
械（１２）と作用接続されていて、該電気機械（１２）
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、前記吸気通路内
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、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・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つのカム軸が電気機械と作用
接続されていて、該電気機械が、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】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。引張手段例えば歯付きベルトを介して、クランク
軸によって駆動される、弁制御のための少なくとも１つ
のカム軸を、発電機モードでもまた電動機モードでも駆
動可能な電気機械に作用接続したことによって、４サイ
クル内燃機関において通常形式でクランク軸の半分の回
転数で回転するカム軸の回転を、クランク軸に対して相
対的に変えることができ、それによって弁開放パラメー
タに効果的に影響を与えることができる。このような形
式で、吸排気弁のための任意の多数の弁開放曲線が実現
される。さらにまた、多数のカム軸を備えた内燃機関に
おいて、各カム軸の回転運動にそれぞれ独立して影響を
与えることができるようにするために、前記カム軸はそ
れぞれ固有の電気機械と作用接続している。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、１つの電気機械だけを設
けることも可能である。この１つの電気機械は、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、電気機械の制御を、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
（Motronic）によって行えば有利である。このために、
回転数センサを電気機械に直接的に又は、この電気機械
と作用接続しているカム軸に設けると有利である。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。電気機械の制御は、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、弁開放時間を本発明に従って
ダイナミックに制御するために、弁ストロークの制御が
適当な弁ストローク制御によって行われるようにする
と、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
スロット部バルブは、完全に省くことができる。何故な
らば、この機能な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１４
が示されており、これらの緊張ローラは、図示していな
いばねを介してエンジンケーシング２２に支えられてい
る。このばね支持された緊張ローラ１４は、引張手段６
を永久的に緊張するために働く。さらに、カム軸８の端
面側の端部に相対回動不能（一緒に回転するように）に
結合された電気機械１２が示されており、この電気機械
１２はのケーシング１３は、エンジンケーシング２２に
堅固に結合されている。この電気機械１２は、無負荷回
転でつまりカム軸８の回転運動にさらに影響を与えるこ
となしにカム軸と一緒に回転するが、電動機モードでも
また発電機モードでも駆動され、相応に制御することに
よって、吸気弁又は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よって、各１回転毎にカム軸８
の加速又は制動を可能にする。図示の実施例では、内燃
機関の１つのカム軸８だけが示されている。しかしなが
ら、各シリンダ列に多数のカム軸が設けられている公知
の多気筒４サイクル内燃機関が、各カム軸において、少
なくとも１つのこのような形式の電気機械１２を備えて
いてもよい。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１つ
の電気機械１２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、コイルばね１８
及び２０を介してエンジンケーシング２２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応力を加え
て、カム軸ホイール（駆動ホイール）１０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。緊張ローラ１４及び１６を支持す
るためのコイルばねの代わりに、同様に別の手段例えば
板ばね、ゴム部材又はこれと類似の手段も可能である。
クランク軸及びカム軸の回転は矢印２４で示されてい
る。内燃機関の吸気弁及び排気弁の正しい制御時間を正
確に維持するために、２つのばね１８及び２０のばね力
を十分に寸法設計する必要がある。高回転数において
は、摩擦及びひいては弁駆動装置全体の効率損失が増大
するので、２つのばね１８及び２０を著しく柔軟に設計
することによって、緊張ローラ１４を引張手段６の引張
側７に向かって押しつけるばね１８が次第に圧縮され、
緊張ローラ１６を引張手段６の無負荷側９に押しつける
ばね２０の圧縮が次第に弱まり、弁制御時間のずれが生
じる。従って、引張手段６を正しく緊張するためのばね
１８及び２０は、少なくとも、電気機械１２の無負荷運
転時に引張手段６の引張側７と無負荷側９とが同じ強さ
で緊張されるか若しくは圧縮されるようなばね力を有し
ていなければならない。電気機械１２の電動機運転にお
いては、カム軸８は１回転内で短時間加速され、ひいて
は回転方向（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に対して緊張さ
れ、ばね１８のばね力が緊張される。それと同時に、無
負荷側９は、緊張ローラ１６及びばね２０のばね力によ
って強く圧縮される。電気機械１２の発電機的な運転
時、及び可変な電気的負荷が加えられる場合には、カム
軸８は所定の程度減速され、ひいてはその回転方向とは
逆方向に回転せしめられ、この際に、無負荷側９が強く
緊張され、引張側７がさらに圧縮される。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】電気機械１２としては例えば、機械式又は
電気式の整流を有する直流電動機を使用することができ
る。カム軸８の加速と共に、カム軸８の回転運動の減速
も可能でなければならず、しかも、公知の内燃機関の高
回転数においては、電気機械１２の制御の高い発動性(D
ynamik）が必要であるので、この電気機械は有利には４
象限・調節器(Vier-Quadrant-Steller）つまり最終段・
Ｈ・ブリッジ(Endstufen-H-Bruecke）を介して所属の制
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(Winkelinkrementsystem）によって、誘導式
センサシステム又はホールセンサシステム(Hallgebersy
stem）と連絡して永久的に実時間で取り出される。
【００１８】カム軸８と電気機械１２の軸とを直接接続
する他に、電気機械１２の軸は、変向を介して及び／又
は中間伝動装置を介してカム軸８に作用接続するように
してもよい。これによって、内燃機関のシリンダヘッド
内の限定的なスペース比において、電気機械を位置決め
するための構造的な一体性が得られる。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、弁制御
時間の変化を、同じ位相で制御される２つの電気機械に
よって又は１つだけの電気機械によって選択的に行うこ
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つの固有の電気機械が
配属され、この電気機械は、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】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Ｈｖ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ｔ４並びに、こ
の時点ｔ４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ｔ０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ｔ７を示している。
【００２０】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Ｈｖを示している。無負荷回転する
つまり調節作用していない電気機械１２における通常の
曲線４０は、弁制御時間の従来の設定に相当する。この
弁は、時点ｔ７で開放し、時点ｔ４でその最大弁ストロ
ークＨｖに達し、時点ｔ６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
開放運動時に電気機械１２によってやや減速されること
によって、実現される。時点ｔ４と、最大弁ストローク
Ｈｖ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。
【００２１】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
（ｔ０）、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（ｔ５）。この曲線４４は、電気機械１２
が弁の全開放中に、つまり時点ｔ０から時点ｔ５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。
【００２２】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
（ｔ３）、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（ｔ７）。この曲線４６は、電気機械１２
が弁の全開放中に、つまり時点ｔ３から時点ｔ７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。
【００２３】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ｔ０で既に開放し、
時点ｔ４でその最大ストロークを得て、時点ｔ７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Ｈｖ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ｔ７と、通常の曲線４０に対して右側にずらさ
れた弁ストロークＨｖ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ｔ４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 (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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、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つのカム軸（８）が電気機械（１２）と作
    用接続されていて、該電気機械（１２）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。
  2. 【請求項２】 少なくとも１つのカム軸（８）が、電気
    機械（１２）と作用接続していて、該電気機械（１２）
    が、内燃機関の作業周期及び種々異なる運転パラメータ
    に応じて回転するカム軸（８）を周期的に制動又は加速
    するようになっている、請求項１記載の内燃機関。
  3. 【請求項３】 少なくとも１つのカム軸（８）が、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つの緊張装置を備えた引張手段（６）を
    介して、内燃機関のクランク軸（２）によって行われ
    る、請求項２記載の内燃機関。
  4. 【請求項４】 少なくとも１つのカム軸（８）を駆動す
    る引張手段（６）が、引張側（７）及び無負荷側（９）
    でそれぞれ少なくとも１つのばね負荷された、自由回転
    可能に支承された緊張ローラ（１４，１６）を有してお
    り、この場合ばね力が、クランク軸（２）のそれぞれの
    回転数において及び無負荷回転する電気機械（１２）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３記載の内
    燃機関。
  5. 【請求項５】 少なくとも１つのシリンダのそれぞれ少
    なくとも１つの排気弁と少なくとも１つの吸気弁とに、
    固有の吸排気カム軸が配属されている、請求項１から４
    までのいずれか１項記載の内燃機関。
  6. 【請求項６】 吸排気カム軸が、それぞれその、クラン
    ク軸（２）に対する回転数比に影響を与える電気機械
    （１２）に作用接続されている、請求項５記載の内燃機
    関。
  7. 【請求項７】 少なくとも１つの電気機械（１２）の軸
    が、この電気機械に配属されたカム軸（８）に相対回動
    不能に結合されている、請求項１から６までのいずれか
    １項記載の内燃機関。
  8. 【請求項８】 少なくとも１つの電気機械（１２）が、
    伝動装置を介して、この電気機械（１２）に配属された
    カム軸（８）に作用接続されている、請求項１から６ま
    でのいずれか１項記載の内燃機関。
  9. 【請求項９】 少なくとも１つの電気機械（１２）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８までのいずれか１項記載の内燃機関。
  10. 【請求項１０】 少なくとも１つの電気機械（１２）が
    デジタル式のＰＩＤ調整器を介して制御される、請求項
    １から９までのいずれか１項記載の内燃機関。
  11. 【請求項１１】 弁開放時間に影響を与えるための少な
    くとも１つの電気機械（１２）の制御が、内燃機関の吸
    気弁及び／又は排気弁の弁ストロークの制御と組み合わ
    されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載
    の内燃機関。
  12. 【請求項１２】 吸気弁の弁ストローク（Ｈｖ）が、内
    燃機関の作業周期とは永久的に無関係にゼロまで減少さ
    れる、請求項１１記載の内燃機関。
  13. 【請求項１３】 吸気弁が、内燃機関の吸い込まれた全
    空気量を測定するためのスロットルバルブの機能を行
    う、請求項１２記載の内燃機関。
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