(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の、過給内燃機関（２８）の作動方法であって、
少なくともリーン燃焼モード（２３）のリーン範囲においては、内部排気ガス再循環と外部排気ガス再循環とが同時に実施され、
前記リーン範囲（２３）では、前記内燃機関の負荷及び／又は回転数が増加するに従って前記外部排気ガス再循環の排気ガス再循環率（２５）を上昇させ、
前記リーン範囲（２３）は、負荷及び／又は回転数の規定された範囲内だけで実施され、より高い負荷及び／又は回転数では、均質燃焼モード（２４）が実施され、
前記リーン範囲（２３）では、負荷及び／又は回転数の増加に伴って前記内部排気ガス再循環の排気ガス再循環率（２６）を同時に低下させ、
前記リーン範囲（２３）では、前記外部排気ガス再循環の排気ガス再循環率と前記内部排気ガス再循環の排気ガス再循環率とによって形成されている全排気ガス再循環率（２７）を負荷及び／又は回転数の増加に伴って低下させることを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記外部排気ガス再循環の前記排気ガス再循環率は、排気ガス再循環バルブ（４１）によってアクティブに調整される、及び／又は
前記内部排気ガス再循環の前記排気ガス再循環率は、給排気プロセスのダイナミクスによってパッシブに及び／又はアクティブに調整されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記内部排気ガス再循環は、前記内燃機関（２８）の各シリンダ（３０）の少なくとも１つのインレットバルブ（４３）を早期に開くことによって、及び／又は前記各シリンダ（３０）の少なくとも１つのアウトレットバルブ（４４）を遅れて閉めることによって実行され、及び／又は、
前記外部排気ガス再循環は、低圧排気ガス再循環ライン（４０）によって実施され、該ラインは、エグゾーストターボチャージャ（３６）のタービン（３７）の下流にある前記内燃機関（２８）の排気ガスシステム（３４）を、前記エグゾーストターボチャージャ（３６）のコンプレッサ（３８）の上流にある前記内燃機関（２８）のフレッシュエアシステム（３２）と流体的に接続することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
内燃機関（２８）のシリンダ（３０）から排気ガス（３５）を排出するための排気ガスシステム（３４）と、
フレッシュエア（３３）を前記シリンダ（３０）へ供給するためのフレッシュエアシステム（３２）と、
タービン（３７）が前記排気ガスシステム（３４）の中に配置されており、コンプレッサ（３８）が前記フレッシュエアシステム（３２）の中に配置されているエグゾーストターボチャージャ（３６）と、
前記タービン（３７）の下流にある前記排気ガスシステム（３４）と前記コンプレッサ（３８）の上流にある前記フレッシュエアシステム（３２）とを流体的に接続するための低圧排気ガス再循環ライン（４０）と、
前記シリンダ（３０）の排吸気プロセスを制御するための排吸気バルブ（４３、４４）と、
少なくとも層状給気燃焼モード（２３）の間に、前記各シリンダ（３０）の少なくとも１つのインレットバルブ（４３）を早期に開くことによって、及び／又は前記各シリンダ（３０）の少なくとも１つのアウトレットバルブ（４４）を遅れて閉めることによって内部排気ガス再循環が可能になるように形成されている、前記排吸気バルブ（４３、４４）を作動するためのバルブ機構（４５）と、を備え、前記バルブ機構（４５）が、前記アウトレットバルブ（４４）と前記インレットバルブ（４３）とを制御する複数のカム（４７、４９）を備える少なくとも１つのカムシャフト（４６、４８）を有し、それぞれのカム（４７、４９）のカム形状は、遅れて閉まるアウトレットバルブ（４４）及び／又は早期に開くインレットバルブ（４３）のバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線（６、８、１２、１５）が少なくとも４つの変曲点を有するように形成されている、自動車の過給内燃機関。
【請求項５】
前記低圧排気ガス再循環ライン（４０）を制御するために排気ガス再循環バルブ（４１）が設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の内燃機関。
【請求項６】
請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の前記方法に従って前記内燃機関（２８）を作動するため、制御装置（５０）が設けられていることを特徴とする、請求項４又は５に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動車の過給内燃機関の作動方法に関する。さらに、本発明は、特に自動車の過給内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
有害物質の排出削減及び／又は燃費削減のためには、排気ガス再循環システム（略してＥＧＲ）が一般的に知られている。排気ガス再循環率（略してＥＧＲ率）は、この場合、内燃機関の燃焼室に供給されるフレッシュエアに対して、再循環される排気ガスの割合を示しており、再循環される排気ガスと供給されるフレッシュエアとから成る混合気は、それぞれの燃焼室においてフレッシュガス又は給気を形成する。この場合、通常、ＥＧＲ率は内燃機関の負荷及び／又は回転数に応じて変化する。特に、アイドリング時又は部分負荷時には、例えば全負荷の場合よりも大きなＥＧＲ率が設定される。
【０００３】
排気ガス再循環システムは、外部の排気ガス再循環システムと内部の排気ガス再循環システムとに分けられる。従来の外部ＥＧＲの場合、排気ガスは、内燃機関の外部で排気ガスシステムから分岐され、内燃機関の外部でフレッシュエアシステムに供給される。従って、ＥＧＲは内燃機関の外部で行われ、その意味で外部のＥＧＲである。これに対して、内部ＥＧＲは、内燃機関の中又は内部で行われる。例えば、通常、ピストンエンジンとして形成されている内燃機関では各ピストンが作動ストロークを行った後に、例えばピストンの上死点における若干のシリンダ内の死容積によって、各シリンダ内に排気ガスが残留する可能性がある。シリンダ内に残留している排気ガス量は、吸排気バルブのバルブ閉時間によって変化させることができる。例えば、インレットバルブが閉まっているときにアウトレットバルブを通常よりも早く閉めると、シリンダ内の残留排気ガス量が増加する。この場合には、いわゆる中間圧縮が生じる。さらに、各インレットバルブを早期に、すなわち通常よりも早く開くことも可能であり、それによって排気ガスは、各シリンダからフレッシュエアシステムの方向に排出される。この排気ガスは、次の吸入ストロークの際に再び吸入されるため、フレッシュガス内の排気ガス量が上昇する。追加又は代替の方法として、アウトレットバルブを遅れて、すなわち通常よりも遅く閉じることも可能であり、それによってすでにシリンダから排出された排気ガスを、次の吸入ストロークの際に排気ガスシステムから、又は排気ガスシステムに割り当てられている内燃機関部分から再び吸入することができる。これまでに述べた措置は、内部ＥＧＲを実現するための代替又は追加の方法又は任意の組み合わせとして実施可能な措置である。
【０００４】
特許文献１から、層状給気モードの間、アウトレットバルブをガス交換の際に上死点の前で閉め、インレットバルブを上死点の後で開く、内燃機関の作動方法が知られている。これによって、排気ガスはガス交換プロセスの際に燃焼室に残され、層状給気モードの中で活用される。これは、各燃焼室内に排気ガスが残される、中間圧縮を伴う内部ＥＧＲの一例である。
【０００５】
特許文献２から、内部排気ガス再循環システムを備える内燃機関の作動方法が知られている。この場合、インレットバルブが２回開かれて、排気行程の間に排気ガスの一部がフレッシュガスダクト内に押し出され、この排気ガスは吸入行程の間に再び燃焼室に吸入される、及び／又はアウトレットバルブの第２の開閉によって、吸入行程の間に排気ガスダクト内に押し出された排気ガスが燃焼室に戻される。これは、各インレットバルブ又は各アウトレットバルブの追加の開プロセスによって、フレッシュエア側又は排気ガス側からの再吸入を伴う内部ＥＧＲの一例である。
【０００６】
さらに、上述したように、排気行程の際に、各アウトレットバルブの閉時点及び／又は各インレットバルブの開時点をずらして、各インレットバルブを早期に開くか、又は各アウトレットバルブを遅く閉めることによって、フレッシュエア側又は排気ガス側からの排気ガスの再吸入ができるようにすることも、基本的に可能である。
【０００７】
内部排気ガス再循環システムの利点は、外部排気ガス再循環システムと比較して、必要な取付けスペースが明らかに少ないことである。しかし、内部ＥＧＲにおいてＥＧＲ率を調整するための技術的コストは、外部ＥＧＲの場合よりも明らかに大きい。さらに、内部ＥＧＲには、内部で再循環する排気ガスが外部で再循環する排気ガスよりも明らかに高い温度を有しているという基本的な特性がある。というのも、外部ＥＧＲでは、再循環する排気ガスの冷却がラインの長さによって、また、一部は排気ガス再循環クーラー（略してＥＧＲクーラー）によっても常に冷却が行われるからである。このことは、低負荷及び中間負荷の場合は決定的な利点となる。なぜなら、このことによって、混合気形成と燃焼とが促進され、残留ガス適合性が向上するからである。しかし、負荷が高くなるとノッキング発生率が上昇する。
【０００８】
さらに、内部ＥＧＲでは、内部ＥＧＲを形成するための技術的装置（例えばバルブ機構の変動性における特殊なカム形状など）がそれぞれの作動ポイントに最適に適合できず、むしろ妥協によって特性マップ全体を考慮する必要のあることが問題点として判明した。この結果、最大のＥＧＲ適合性が全ての作動ポイントで最適に活用されないおそれが生じる。近年の内燃機関は、中間の負荷／回転数範囲までリーン燃焼（ラムダ値＞１）で作動し、全負荷までの高負荷範囲では化学量論的に（ラムダ値＝１）均質な燃焼で作動する。リーンな燃焼モード範囲又はリーン範囲においても、燃焼室の燃焼プロセスとして、いわゆる「層状給気モード」が用いられ、この場合、各燃焼室では、特に燃料の直噴システムと関連して、燃焼プロセスの直前に各燃焼室の給気に空燃比の不均質な配分が発生する。この場合、特に、外部点火式内燃機関のために、それぞれの点火装置の中心部分でより高いラムダ値が設定されるように設けられており、ラムダ値は中心部分からの距離が増加するに従って減少する。この場合、各燃焼室内には、異なるラムダ値をもつ空間の層が発生する。例えば、中心部分にはリッチな混合気が存在し、中心部分を取り囲む中間部分にはリーンな混合気が主に存在することができる。その中間部分を取り囲むその他の周辺部には、燃料がないように設定することができる。層状燃焼モードと均質燃焼モード間における、リーン範囲の移行部では、内燃機関が、均質リーン燃焼モード又は均質層状燃焼モードにおいて引き続きリーン燃焼で作動することができる。均質リーン燃焼モードでは、内燃機関が均質なリーン混合気によって作動し、この均質な混合気は点火装置によって着火可能である。均質層状燃焼モードでは、燃焼室が均質なリーン混合気で満たされており、このリーン混合気は、点火しやすい、各点火装置部分のよりリッチな層状給気によって点火される。例えば窒素酸化物の排出量増加を引き起こすおそれのある燃焼プロセスの過熱を防止するためには、特に、その種の層状給気燃焼モード、均質リーン燃焼モード及び均質層状モードのリーン範囲において、最適に設定されたＥＧＲ率が重要である。
【０００９】
この種のリーン燃焼モードは、特に、内燃機関のアイドリングモード又は部分負荷モード状態に適している。高負荷範囲及び全負荷範囲において、内燃機関は化学量論的均質燃焼（ラムダ値＝１）で作動し、この場合、ノッキングを防止するために、冷却される外部ＥＧＲを設けることもできる。有利には、冷却される外部ＥＧＲによって燃焼室の温度低下が可能となり、内燃機関の構成部品を過熱から保護することができるため、燃焼室の温度制御のために混合気をリッチにすることが省略可能となり、燃費及び排出量において利点が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００８０５３２４３号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００９０３４７６３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、冒頭に述べた種類の作動方法又は関係する内燃機関について、とりわけ、ＥＧＲ率及びフレッシュガスの温度を内燃機関の各作動ポイントに適合させることができることを特徴とする、改善された実施態様を示すという課題に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題は、本発明に基づき、独立請求項の対象によって解決される。好ましい実施形態は、従属請求項の対象である。
【００１３】
本発明は、少なくともリーン燃焼モードのリーン範囲において、内部ＥＧＲと外部ＥＧＲとを同時に実施するという一般的な考え方に基づいており、リーン範囲では、内燃機関の負荷及び／又は回転数が増加するに従って外部ＥＧＲのＥＧＲ率を上昇させる。外部ＥＧＲ率の上昇により、各燃焼室に供給されるフレッシュガス内の排気ガス量が増加することによって、内部ＥＧＲによって実現可能な各燃焼室内の排気ガス量はこれに対応して自動的に低下する。外部ＥＧＲの可制御性により、ＥＧＲ率は、内燃機関の様々な作動ポイントにより良く適合することができる。
【００１４】
この場合、特に有利であるのは、負荷及び／又は回転数の増加に伴って、内部ＥＧＲのＥＧＲ率をリーン範囲において同時に低下させるという実施形態である。該当する措置、例えば排吸気バルブの制御時間の変化などによって、内部ＥＧＲ率を変更することができる。負荷及び／又は回転数が増加して内部ＥＧＲ率が低下することにより、内燃機関の多様な作動ポイントへのＥＧＲの適合性が改善される。
【００１５】
この場合、特に有利であるのは、リーン範囲において、外部ＥＧＲ率と内部ＥＧＲ率との合計によって形成される全ＥＧＲ率を負荷及び／又は回転数の増加に伴って低下させるという実施形態である。
【００１６】
従って、特に有利であるのは、負荷及び／又は回転数の増加に伴って、外部ＥＧＲ率が上昇する度合いよりも内部ＥＧＲ率の低下する度合いがより大きくなるため、全体として望ましい全ＥＧＲ率の低下が生じるという実施形態である。
【００１７】
さらに、外部ＥＧＲ率は、リーン範囲の負荷及び／又は回転数の全範囲にわたって内部ＥＧＲ率よりも小さくなるように設定することができる。
【００１８】
その他の実施形態では、負荷及び／又は回転数の規定された範囲内だけにリーン範囲を設けることができ、一方で、より高い負荷及び／又は回転数では、ＥＧＲの有無にかかわらず実現可能な均質燃焼モードが実施される。
【００１９】
外部ＥＧＲ率は、例えばＥＧＲバルブによってアクティブに調整することができる。このことにより、比較的少ない経費でも、比較的精密な調整が可能となる。例えば、外部ＥＧＲは、低圧排気ガス再循環ライン（略してＮＤ‐ＥＧＲライン）によって実施することができ、このラインは、エグゾーストターボチャージャのタービンの下流にある内燃機関の排気ガスシステムを、エグゾーストターボチャージャのコンプレッサの上流にある内燃機関のフレッシュエアシステムと流体的に接続する。
【００２０】
内部ＥＧＲ率は、例えば給排気プロセスのダイナミクスによってパッシブに、及び／又はアクティブに調整することができる。給排気プロセスのダイナミクスは、使用可能な時間枠及びその時に生じている圧力によって特定され、これらは内燃機関の作動状態に左右されるため内部ＥＧＲに作用する。内部ＥＧＲのアクティブな調整は、例えば、内燃機関の各シリンダの少なくとも１つのインレットバルブを早期に開くことによって、及び／又は各シリンダの少なくとも１つのアウトレットバルブを遅れて閉めることによって実行することができる。
【００２１】
特に、内部ＥＧＲは、早期に開く各インレットバルブ及び／又は遅れて閉じる各アウトレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線が、少なくとも４つの変曲点を有していることによって実現することができる。この場合、特に、ピストンの上死点部分における各バルブのバルブリフトを、バルブリフト最大値と比べて低くなるように設定することができる。追加又は代替の方法として、早期に開くインレットバルブ及び／又は遅れて閉じるアウトレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線は水平域を有することができる。代替の方法として、早期に開くインレットバルブ及び／又は遅れて閉じるアウトレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線は２つの極大間にある極小値を有することができる。
【００２２】
ここに提案されている作動方法を実現できる過給内燃機関は、内燃機関のシリンダから排気ガスを排出するための排気ガスシステムと、シリンダへフレッシュエアを供給するためのフレッシュエアシステムと、タービンが排気ガスシステム内に配置され、コンプレッサがフレッシュエアシステム内に配置されているエグゾーストターボチャージャと、タービンの下流にある排気ガスシステムをコンプレッサの上流にあるフレッシュエアシステムに流体的に接続するためのＮＤ‐ＥＧＲラインと、シリンダの排吸気プロセスを制御するための排吸気バルブと、この排吸気バルブを作動するためのバルブ機構と、を含んでいる。この場合、内部ＥＧＲを実現するために、バルブ機構は、少なくともリーン範囲において、各シリンダの少なくとも１つのインレットバルブを早期に開くことによって、及び／又は各シリンダの少なくとも１つのアウトレットバルブを遅れて閉めることによって内部ＥＧＲが可能になるように形成されている。従って、ここに提案されている過給内燃機関は、外部ＥＧＲと調整可能な内部ＥＧＲとの組み合わせである。
【００２３】
好ましくは、外部ＥＧＲ率を調整できるようにするため、ＮＤＲ‐ＥＧＲラインを制御するＥＧＲバルブが設けられている。
【００２４】
さらに、内燃機関を作動するための制御装置を設けることができ、この制御装置によって、本発明に基づく、前述の作動用法を実施することができる。
【００２５】
特に有利な実施形態に従って、このバルブ機構には、アウトレットバルブとインレットバルブとを制御する複数のカムを備えるカムシャフトを装備することができ、各カムのカム形状は、遅れて閉まるアウトレットバルブ及び／又は早期に開くインレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線が少なくとも４つの変曲点を有するように形成されている。
【００２６】
このバルブ機構は、内部ＥＧＲ率を変更する排吸気バルブの閉時間をずらすことができるようにするため、特に調整可能に形成することが可能である。
【００２７】
本発明のその他の重要な特徴及び利点は、従属請求項、図、及びそれらの図に基づく関連する説明に示されている。
【００２８】
前述した特徴及び以下に説明する特徴は、それぞれに示された特徴の組合せだけではなく、本発明の範囲から出ることなく、その他の組合せ又は単独でも適用可能であることは自明である。
【００２９】
本発明の有利な実施例がそれらの図の中に簡単に示されており、以下の説明においてその実施例を詳細に述べる。この場合、同一又は同様の構成部品又は機能の同じ構成部品には同一の記号が付されている。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】アウトレットバルブが遅れて閉まるアウトレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線である。
【図２】インレットバルブが早期に開くインレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線である。
【図３】内部ＥＧＲと外部ＥＧＲのＥＧＲ率‐負荷曲線である。
【図４】過給内燃機関を線図の形で示した原理図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１に従って、内部ＥＧＲは、アウトレットバルブを遅れて閉めることによって実現することができる。内部ＥＧＲのこのバリエーションを明確化するため、グラフ１では、縦座標又はｙ軸２に各バルブのバルブリフトが示され、横座標又はｘ軸３にクランクシャフトアングルが示されている。クランクシャフトアングル１８０°〜３６０°の間では、主として排気行程ＩＶが行われ、一方、クランクシャフトアングル３６０°〜５４０°の間では、吸入行程Ｉが行われる。さらに、グラフ１では、標準のカム形状によるアウトレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線４が示されている。さらに、グラフ１には、標準のカム形状によるインレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線５、並びに水平域７を備えるアウトレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線６、並びに２つの極大値９、９´の間に配置されている極小値１０を備えるアウトレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線８が示されている。水平域７又は２つの極大値９、９´間に配置されている極小値１０のいずれかを備える、アウトレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線６、８の場合、このバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線６、８は、２つの変曲点を備えるバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線４、５と比べると、２つの追加の変曲点があるため、４つの変曲点を備えている。そのようなバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線６、８を備えるアウトレットバルブは、従来のアウトレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線４に従って継続的に閉じられているのではなく、バルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線８の場合、最初の閉後に再び多少大きく開かれることによって、バルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線８に極小値１０が両方の極大値９、９´の間に生じる。バルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線６の場合は、部分的に閉じられたアウトレットバルブが規定のバルブリフトレベル１１に保たれることにより、アウトレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線６の水平域７が生じる。
【００３２】
アウトレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線６、８の両方のバリエーションは、アウトレットバルブの従来のバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線４と比べて、アウトレットバルブが遅れて閉じられることにより、この場合、排気ガスシステムから排気ガスが再吸入されることによって、内部ＥＧＲの形態が実現される。
【００３３】
図２には内部ＥＧＲの別の形態が示されている。標準のカム形状によるアウトレットバルブ又はインレットバルブの従来のバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線４、５の他に、さらに、２つの極大値１３、１３´の間に配置されている極小値１４を備えるインレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線１２、並びに水平域１６を備えるインレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線１５が示されている。この場合、インレットバルブ開の間に、バルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線１２では、インレットバルブが部分的に閉まることによって、インレットバルブの開動作が中断されるため、両方の極大値１３、１３´間に配置されている極小値１４は、バルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線１２の曲線に生じる。バルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線１５の場合、部分的に開かれたインレットバルブが規定のバルブリフトレベル１７に維持されるため、水平域１６はバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線１５の曲線に生じる。
【００３４】
インレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線１２、１５に関して、両方のバリエーションは、インレットバルブの早期の開を引き起こすことにより、ここでは、内部ＥＧＲの別の形態、すなわちフレッシュエアシステム内への排気ガスの排出が実現し、このフレッシュエアシステムは、排出された排気ガスを次の吸入行程Ｉにおいてフレッシュエアと一緒に吸入する。
【００３５】
図１及び２で説明されている内部ＥＧＲのための両方法は、互いに組み合わせることもできる。特に、内部ＥＧＲを実施するための本方法は、カムシャフトのカムの形状によって実現することができ、これらのカム形状は、インレット及びアウトレットバルブに割り当てられている。
【００３６】
図３では、グラフ１８の縦座標又はｙ軸１９にＥＧＲ率が示され、横座標又はｘ軸２０に内燃機関の負荷が示されている。負荷の代わりに、内燃機関の回転数を用いることもできる。同様に横座標２０に、内燃機関の負荷及び／又は回転数と相関関係がある比較数値を横座標２０にすることもできる。
【００３７】
グラフ１８には、垂直な境界線２１及び２２があり、これらは負荷範囲２３又は回転数範囲２３の下方の境界２１と上方の境界２２とを規定し、この範囲では層状給気モード、均質リーン燃焼モード又は均質層状モードなどのリーン燃焼モードが実施される。範囲２３の上方の境界２２は、同時に、均質燃焼モードが実施される範囲２４の下方の境界を形成する。リーン燃焼モードは範囲２３の範囲内で行われるため、以下では、リーン燃焼モードを伴うリーン範囲も２３で示す。これと同様のことが、従って以下でも２４で示される均質燃焼モードの範囲にも該当する。
【００３８】
少なくともリーン範囲２３においては、排気ガス再循環が実施される。この場合、曲線２５は、外部ＥＧＲを表している。曲線２６は、内部ＥＧＲを表している。さらに、曲線２７は、全ＥＧＲ、すなわち内部ＥＧＲ２６と外部ＥＧＲ２５との合計を表している。この場合、曲線２５、２６、２７は、それぞれ、内燃機関の負荷又は回転数に応じたＥＧＲ率の経過を示している。従って、以下では、曲線２５、２６、２７がそれらに関連するＥＧＲ率と同義であるため、外部ＥＧＲ率を２５、内部ＥＧＲ率を２６、全ＥＧＲ率を２７で示す。
【００３９】
外部ＥＧＲ率２５が、負荷及び／又は回転数の上昇に伴って増加していることは明らかである。さらに、内部ＥＧＲ２６は、負荷又は回転数が上昇するに従って低下している。この場合、内部ＥＧＲ２６の低下する度合いは、外部ＥＧＲ２５の上昇する度合いよりも大きくなるように設定されているため、全ＥＧＲ率２７も負荷及び／又は回転数の上昇に伴って低下する。この例では、ＥＧＲ率２５、２６、２７は直線的に変化している。同様に、その他の正比例も設けることができる。
【００４０】
図４では、内燃機関２８が複数のシリンダ３０を備えるエンジンブロック２９を含み、これらのシリンダにはそれぞれ燃焼室３１と、シリンダ内でストローク調整可能なピストン（ここでは図示されていない）とが含まれている。この場合、内燃機関２８はピストンエンジンである。この内燃機関２８は、その他にフレッシュエアシステム３２を含み、このシステムにより、矢印で示されているフレッシュエア３３をシリンダ３０に供給することができる。さらに、この内燃機関２８には排気ガスシステム３４も含まれ、このシステムによって、矢印で示されている排気ガス３５をシリンダ３０から排出することができる。内燃機関２８は過給式であるため、エグゾーストターボチャージャ３６を備えており、このエグゾーストターボチャージャにはタービン３７とコンプレッサ３８とが含まれている。タービン３７は排気ガスシステム３４の中に配置されており、コンプレッサ３８はフレッシュエアシステム３２の中に配置されている。共通のシャフト３９により、タービン３７のタービンホイール（図示されていない）とコンプレッサ３８のコンプレッサホイール（図示されていない）とが接続されている。
【００４１】
この内燃機関２８には、さらに、低圧排気ガス再循環ライン４０（以下、ＮＤ−ＥＧＲライン４０と呼ぶ）が装備され、このラインは、タービン３７の下流にある排気ガスシステム３４と、コンプレッサ３８の上流にあるフレッシュエアシステム３２とを流体的に接続する。フレッシュエアシステム３２と排気ガスシステム３４との接続は、エグゾーストターボチャージャ３６に関して低圧側で行われる。ＮＤ‐ＥＧＲライン４０には、排気ガス再循環バルブ４１が配置されており、このバルブは、以下にＥＧＲバルブ４１とも呼ばれる。さらに、最適には、ＮＤ‐ＥＧＲライン４０の中に排気ガス再循環クーラー４２が配置されており、このクーラーは、以下にＥＧＲクーラー４２と示されることもある。
【００４２】
シリンダ３０の排吸気プロセスを制御するため、排吸気バルブ、すなわちインレットバルブ４３及びアウトレットバルブ４４が設けられている。この場合、各シリンダ３０には、少なくとも１つのインレットバルブ４３及び少なくとも１つのアウトレットバルブ４４が割り当てられている。さらに、排吸気バルブ４３、４４を作動するバルブ機構４５が設けられている。バルブ機構４５は、インレットバルブ４３について、インレットバルブ４３を作動するインレットカム４７付きインレットカムシャフト４６を有することができ、アウトレットバルブ４４を制御するために、バルブ機構４５はアウトレットカムシャフト４８を有することができ、このシャフトは、アウトレットバルブ４４を作動するアウトレットカム４９を支持している。
【００４３】
さらに制御装置５０が設けられており、この制御装置は、適切な方法で、例えばＥＧＲバルブ４１に接続されている。さらに、この制御装置５０は調整装置５１に接続することができ、この調整装置は、例えばインレットバルブ４３及び／又はアウトレットバルブ４４の開時間及び／又は閉時間を変化させるために、バルブ機構４５を調整することができる。
【００４４】
内部ＥＧＲ率２６を変化させるため、制御装置５０は調整装置５１と相互作用することができる。この場合、内部ＥＧＲ率２６は、好ましくは、図１及び２に関して詳しく説明されているバリエーションに従って実施することができる。
【００４５】
外部ＥＧＲ率２５を変更するため、制御装置５０はＥＧＲバルブ４１を適切に制御することができる。
【００４６】
図４の例では、排気ガスシステム３４内には、少なくとも１つの触媒コンバータ５２が配置されている。さらに、フレッシュエアシステム３２にはスロットルバルブ５３が配置されており、スロットルバルブ５３は、このバルブを作動させるため、同様に制御装置５０に接続することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１      グラフ
２      バルブリフト
３      クランクシャフトアングル
４      アウトレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線
５      インレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線
６      アウトレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線
７      水平域
８      アウトレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線
９、９´極大値
１０    極小値
１１    バルブリフトレベル
１２    インレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線
１３、１３´極大値
１４    極小値
１５    インレットバルブのバルブリフト‐クランクシャフトアングル曲線
１６    水平域
１７    バルブリフトレベル
ＩＶ    排気行程
Ｉ      吸入行程
１８    グラフ
１９    ＥＧＲ率
２０    内燃機関の負荷
２１    下方の境界線
２２    上方の境界線
２３    範囲
２４    範囲
２５    外部ＥＧＲ率の経過曲線
２６    内部ＥＧＲ率の経過曲線
２７    全ＥＧＲ率の経過曲線
２８    内燃機関
２９    エンジンブロック
３０    シリンダ
３１    燃焼室
３２    フレッシュエアシステム
３３    フレッシュエア
３４    排気ガスシステム
３５    排気ガス
３６    エグゾーストターボチャージャ
３７    タービン
３８    コンプレッサ
３９    シャフト
４０    低圧排気ガス再循環ライン
４１    排気ガス再循環バルブ
４２    排気ガス再循環クーラー
４３    インレットバルブ
４４    アウトレットバルブ
４５    バルブ機構
４６    インレットカムシャフト
４７    インレットカム
４８    アウトレットカムシャフト
４９    アウトレットカム
５０    制御装置
５１    調整装置
５２    触媒コンバータ
５３    スロットルバルブ
【図１】
0005557959.tif 000002
【図２】
0005557959.tif 000003
【図３】
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【図４】
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