(57)【要約】【課題】１本または数本のシリンダが作動停止した状態で回転する内燃エンジンを運転するための改良方法を提供すること。【解決手段】作動停止シリンダの少なくとも一つの排気バルブの合計開口時間を、シリンダが作動している時の同一バルブの開口時間と比較して長期化するステップであって、開口時間の長期化が、ピストンが第２端位置（ＢＤＣ）へ向かう方向に移動する第１エンジン行程中と、ピストンが第１端位置（ＴＤＣ）へ向かう方向に移動する連続した第２エンジン行程中と、の両方において、少なくとも一つの排気バルブが少なくとも部分的に開口するように実施され、第１エンジン行程が膨張行程に相当するとともに第２エンジン行程が排気行程に相当するステップを含むようにする。【選択図】図３
2009508040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジン（１０）の運転方法であって、該エンジン（１０）が、シリンダ（１２）の端部に配置された第１タイプの少なくとも一つのバルブである吸気バルブ（５）と第２タイプの少なくとも一つのバルブである排気バルブ（７）とを各々が有する複数のシリンダ（１２）を包含し、該シリンダ（１２）の各々がさらに、移動自在に中に配置されたピストン（２）を有し、該ピストン（２）が第１端位置（ＴＤＣ）と第２端位置（ＢＤＣ）との間での往復運動に適しており、該第１端位置（ＴＤＣ）が該下端位置（ＢＤＣ）よりも該バルブ（５，７）に近接して設けられ、
前記エンジン（１０）が、燃料の供給を減少することにより少なくとも１本のシリンダ（１２）の作動停止を可能にするのに適しており、
前記エンジン（１０）がさらに、前記吸気バルブ（５）及び／または前記排気バルブ（７）の開口時間を変化させるのに適しており、
作動停止シリンダ（１２）の少なくとも一つのバルブタイプ（５，７）の合計開口時間を、該シリンダが作動している時の同一バルブタイプ（５，７）の開口時間と比較して長期化するステップであって、該合計開口時間の該長期化が、前記ピストン（２）が第２端位置（ＢＤＣ）へ向かう方向に移動する第１エンジン行程中と、該ピストン（２）が第１端位置（ＴＤＣ）へ向かう方向に移動する連続した第２エンジン行程中の両方において、前記タイプの少なくとも一つのバルブ（５，７）が少なくとも部分的に開口するように実施されるステップと、
を包含することを特徴とする内燃エンジンの運転方法。
【請求項２】
作動停止シリンダ（１２）の少なくとも一つの吸気バルブ（５）の合計開口時間を長期化するステップであって、前記第１エンジン行程が吸気行程に相当するとともに前記第２エンジン行程が圧縮行程に相当するステップを包含することを特徴とする請求項１に記載の内燃エンジンの運転方法。
【請求項３】
作動停止シリンダ（１２）の吸気バルブ（５）の閉口時間を、該シリンダ（１２）が作動している時の前記吸気バルブ（５）の閉口時間と比較して遅延させるステップを包含することを特徴とする請求項２に記載の内燃エンジンの運転方法。
【請求項４】
第２エンジン行程中に少なくとも一つの吸気バルブ(５)を開口するステップを包含することを特徴とする請求項２または３に記載の内燃エンジンの運転方法。
【請求項５】
作動停止シリンダ（１２）の少なくとも一つの排気バルブ（７）の合計開口時間を長期化するステップであって、前記第１エンジン行程が膨張行程に相当するとともに前記第２エンジン行程が排気行程に相当するステップを包含することを特徴とする請求項１に記載の内燃エンジンの運転方法。
【請求項６】
作動停止シリンダ（１２）の前記排気バルブ（７）の開口時点を、該シリンダ（１２）が作動している時の該排気バルブ（７）の開口時点と比較して早期化するステップを包含することを特徴とする請求項５に記載の内燃エンジンの運転方法。
【請求項７】
前記第１エンジン行程中に少なくとも一つの排気バルブ（７）を開口するステップを包含することを特徴とする請求項５または６に記載の内燃エンジンの運転方法。
【請求項８】
該シリンダ（１２）の少なくとも一つが作動モードで運転されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の内燃エンジンの運転方法。
【請求項９】
少なくとも１本の作動シリンダ（１２）への燃料供給を増加するステップを包含することを特徴とする請求項８に記載の内燃エンジンの運転方法。
【請求項１０】
前記エンジン（１０）がディーゼルエンジンであることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の内燃エンジンの運転方法。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の内燃エンジンの運転方法により運転されるのに適していることを特徴とする内燃エンジン（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１本または数本のシリンダが作動停止状態で回転する内燃エンジンを運転する方法に関連する。詳しく述べると本発明は、作動および作動停止の両方のシリンダが存在する状態で回転するディーゼルエンジンを運転する方法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
内燃エンジン排気ガス後処理システムは通常、ある温度間隔内で運転される必要がある。時折、排気ガス後処理システムが適切に機能するのには排気ガス温度が低すぎるようなエンジン運転条件が見られる。これは一般的に、ディーゼルエンジンの低負荷運転条件中に起こる問題である。
【０００３】
排気ガス温度を上昇させる方法の一つは、エンジン負荷を上昇させるため排気側か、シリンダへ流入する空気の量を減少させるため吸気側に配置されたガス制流器を使用することである。しかし、このアプローチはいくつかの短所を持っている。前者の場合には燃費の上昇につながり、後者の場合には少なくともディーゼルエンジンについては不点火につながって新たな部品が必要となる。
【０００４】
例えば特許文献１に記載されているように、低温始動および低負荷運転条件において排気ガス温度を上昇させる別の方法は、これらのシリンダへの燃料噴射を中断することにより１本または数本のシリンダを作動停止して、作動状態にあるシリンダに噴射される燃料の量を増加することである。このようにすると、作動シリンダの排気ガス温度が上昇する。あるシリンダが作動停止である時には、作動シリンダのバルブと同じようにバルブが操作されると、低温の空気がこのシリンダを吸気側から排気側へ流れる。このような低温のガスの流れは、排気ガス温度を低下させる。ゆえに、シリンダ作動停止の概念が使用される場合には、作動停止シリンダを介した低温ガス（空気）の流れを阻止するか、少なくとも減少させることが重要である。
【０００５】
ディーゼルエンジンについてのこの問題に対する従来の解決法は、作動停止シリンダの吸気バルブを、閉口されたままとなるように作動停止することである。「ロストモーション」タイプの可変バルブ動作と普通呼ばれる装置によってこの効果が得られる。その結果は、低温空気がシリンダへ流入すらできないので、シリンダの通過が防止されることである。この解決法の影響は、エンジンサイクル時間中、特に吸気行程の終了時・圧縮行程の開始時、および膨張行程の終了時（排気バルブ開口前）に、作動停止シリンダの圧力が非常に低くなるということである。この影響は、ピストンが下死点（ＢＤＣ）位置に比較的近い時には少なくとも、シリンダ圧力がクランクケースガス圧より低く、クランクケースガスが、クランクケースからシリンダへ伝達される危険が生じるという短所を持っている。シリンダへ流入した場合に、その後で排気ガス後処理システムへ噴射されて排気レベルの上昇および触媒コンバータの劣化を引き起こすオイルを、クランクケースガスは含有する。加えて、これはエンジンオイルの消費増加につながる。オイルをシリンダへ流入させる危険性は特に、クランクガスの流入を防止するのに適したピストンリングを通常は装備していないディーゼルエンジンについての問題である。
【０００６】
特許文献２は、すべてのシリンダが同時に作動停止となるいわゆる減速燃料遮断（ＤＦＳＯ）中にバルブひいては気流を制御するのにカムシャフトタイミングが使用されるオットーエンジンについて、空気の貫流を回避する別の変形例を開示している。しかし、上死点（ＴＤＣ）にピストンがあってバルブとピストンとの間に干渉が生じる時には、カムシャフトは通常、完全に、または少なくともかなりの程度にバルブを開口させるのと同じ程度の位相ではないので、この変形例は、ディーゼルエンジンへの適用が容易でない。ディーゼルエンジンでは、オットーエンジンよりはるかに高い圧縮比で機能すると、ＴＤＣにあるピストンより上の距離ははるかに短くなる。そのうえ、数本のシリンダが作動していると仮定された場合にこの原則をどのように適用すべきかについては、特許文献２から明白ではない。
【０００７】
以上から、特にディーゼルエンジンに関して、内燃エンジンの作動停止シリンダでの気流の阻止を改良する必要性があるということになる。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６６６８５４６号明細書（ＵＳ６６６８５４６）
【特許文献２】米国特許第６１６１５２１号明細書（ＵＳ６１６１５２１）
【特許文献３】国際公開第２００４／００５６７７号パンフレット（ＷＯ２００４／００５６７７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、１本または数本のシリンダが作動停止した状態で回転する内燃エンジンを運転するための改良方法を提供することである。この目的は、請求項１に含まれる技術的特徴によって達成される。従属請求項は、本発明の好適な実施例、別の発展形、変形例を含む。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、内燃エンジンを運転するための方法に関連し、かかるエンジンは、シリンダの端部に配置された第１タイプの少なくとも一つのバルブである吸気バルブと、第２タイプの少なくとも一つのバルブである排気バルブと、を各々が有する複数のシリンダを含み、シリンダの各々は、その内部に移動自在に配置されたピストンをさらに有し、かかるピストンは第１端位置と第２端位置との間での往復運動に適しており、第１端位置は下端位置よりもバルブに近接して設けられ、かかるエンジンが、燃料の供給を減少することにより少なくとも１本のシリンダの作動停止を可能にするのに適しており、かかるエンジンがさらに、給気バルブおよび／または排気バルブの可変開口時間を可能にするのに適している。本発明は、作動停止シリンダの少なくとも一つのバルブタイプの合計開口時間を、シリンダが作動している時の同一バルブタイプの開口時間と比較して長期化するステップを方法が包含し、合計開口時間の長期化は、ピストンが第２端位置へ向かう方向に移動する第１エンジン行程と、ピストンが第１端位置へ向かう方向に移動する連続した第２エンジン行程の両方においてかかるタイプの少なくとも一つのバルブが少なくとも部分的に開口するように実施される。
【００１１】
こうして、同一のバルブまたは少なくとも同タイプのバルブが二つの連続したエンジン行程中に開口し、その結果、第１行程中にシリンダへ流入したガスまたは空気が、流入時と同じように第２行程中にシリンダから流出することになる。こうして、低温空気は作動停止シリンダを通過しない。さらに、第１エンジン行程は吸気行程と膨張行程のいずれかに相当する。従来、「ロストモーション」タイプの従来の解決法では吸気バルブが閉口状態のままであるので、そしてこの行程中に排気バルブは通常閉口しているので、作動停止シリンダのバルブは第１エンジン行程中に閉口している。対照的に、本発明の方法によれば、この第１エンジン行程中、少なくとも一つのバルブが開口している。ゆえに、本発明の方法による長所は、第１エンジン行程中にバルブ閉口状態でシリンダに生じる低圧を改善するのに、何の操作も必要ないということである。これは、本発明による運転を行うエンジンをより効率的にする。さらなる長所は、第１エンジン行程の終了時に非常に低いシリンダ圧が見られる状況を回避して、クランクケースからシリンダへオイルが流入する危険性を排除することである。
【００１２】
本発明の好適な第一実施例では、作動停止シリンダの少なくとも一つの吸気バルブの合計開口時間を長期化するステップを方法が包含し、第１エンジン行程は吸気行程に相当するとともに第２エンジン行程は圧縮行程に相当する。好ましくは、作動停止シリンダの吸気バルブの閉口時間を、シリンダが作動している時の吸気バルブの閉口時間と比較して遅延させることにより、または第２エンジン行程中に少なくとも一つの吸気バルブを開口することにより、これが達成されることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に挙げる本発明の説明では、図を参照にする。
【００１４】
図１は、ディーゼルエンジンの形の内燃エンジン１０の概略図である。エンジン１０は、吸気マニホルド１３と排気マニホルド１４とともに６本のピストンシリンダ１２を有するエンジンブロック１１を包含する。エンジンからの排気ガスは、排気ライン１５を介してターボチャージャユニット１６のタービンロータ１７へ送られる。タービンシャフト１８は、吸気ライン２０により流入空気を圧縮し中間冷却器２１を介して吸気マニホルド１３へ送るターボチャージャユニット１６のコンプレッサホイール１９を駆動する。燃料は、燃料噴射器９（図２参照）を介して各シリンダ１２へ送られる。ターボチャージャユニット１６を通過した排気ガスは、排気ライン２２により、先の排気ガス後処理装置２３へと案内される。さらにエンジン１０は、パイプライン３１を介して、エンジン１０の吸気側へ排気ガスをいわゆるＥＧＲガスとして戻すためのシステムを有する。このラインは、ＥＧＲバルブ３２とＥＧＲ冷却器３３とを包含する。例えば制御プログラムを含むエンジン制御ユニット（不図示）は、入力データを参照してエンジンを制御するため、燃料噴射システムおよびＥＧＲバルブ３２などの様々なエンジン装置と、さらに、例えばエンジン速度およびアクセルペダルの位置を判断するためのいくつかのセンサ（不図示）に接続されている。図は６気筒エンジンを示しているが、他のシリンダ形態に関連して本発明が使用されてもよい。
【００１５】
図２は、図１によるエンジン１０のシリンダ１２の１本を概略図で示す。ピストン２はシリンダ１２に往復自在に取り付けられ、接続ロッド６がピストン２をクランクシャフト８に接続している。ピストン２はピストンリング３を備える。シリンダ１２は、吸気をシリンダ１２へ流入させるための吸気バルブ５と、燃焼生成物をシリンダ１２から流出させるための排気バルブ７とを備える。シリンダ１２の上部には燃料噴射器９が配置されている。
【００１６】
シリンダの通常作動中のバルブ５，７の動作は、カムシャフト（不図示）の動作による従来の機械的方法で制御される。代替例として、バルブが電子工学的に制御されてもよい。さらに後述する可変バルブ作動を達成するため、例えば、より複雑な機械的システム、油圧装置と組み合わされた従来の機械的システム、または電子工学的に制御されるアクチュエータを使用してもよい。有益なシステムの例が、特許文献３に記載されている。
【００１７】
図１および２に図示されたもののような４行程内燃エンジンの従来の動作を、以下の主な方法について説明する。
【００１８】
I．吸気行程（クランクシャフト角０〜１８０°）：ピストン２は、第１上端位置（上死点ＴＤＣ）からクランクシャフト８へ向かって下方に、第２下端位置（下死点ＢＤＣ）へ移動する。この行程の間、空気がシリンダ１２へ流入するように、吸気バルブ５は開口し排気バルブ７は閉口する。
【００１９】
II．圧縮行程（クランクシャフト角１８０〜３６０°）：ピストン２はＢＤＣからＴＤＣへ移動し、空気を圧縮するため両バルブ５，７は閉口している。
【００２０】
III．膨張行程（クランクシャフト角３６０〜５４０°）：バルブ５，７は閉口したままである。ピストン２がＴＤＣへ接近すると、燃料が噴射される。燃料と圧縮空気との間の燃焼反応が、ピストン２をＢＤＣへ強制移動する。
【００２１】
IV．排気行程（クランクシャフト角５４０〜７２０°）：排気ガスがシリンダ１２から排気されるように、排気バルブ７が開口したままでピストン２がＢＤＣからＴＤＣへ移動する。
【００２２】
作動停止シリンダについて言及する際には、吸気、圧縮、膨張、排気行程の語は完全には適切とは言えない。それにもかかわらず、これらの語は作動停止シリンダの動作を説明するのにも好都合であり、作動シリンダの動作に相当する行程として解釈されるべきである。
【００２３】
図３は、上述した従来のエンジン動作中の吸気バルブ５および排気バルブ７の動作と、本発明によるエンジンの動作中の吸気バルブ５および排気バルブ７の動作の例を、概略図で示す。ｘ軸はクランクシャフト角を度数で示し、ｙ軸はバルブリフトをｍｍで示す。ｙ軸の上部は吸気バルブ５を指し、ｙ軸の下部は排気バルブ７を指す。バルブリフトは、バルブがどれほど開口しているかを示すものであり、例えばバルブリフトがゼロである場合、バルブは閉口していることに注意すること。ローマ数字I〜IVは、上述した四つのエンジン行程を指す。実線５１，７１は、内燃エンジンの通常運転中の、吸気バルブ５と排気バルブ７の動作にそれぞれ相当する。ゆえにこれらの実線５１，７１は、作動している時のシリンダ１２ばかりでなく、作動停止シリンダがある状態またはない状態でエンジンが運転しているかどうかに関係なく、内燃エンジンの作動シリンダの通常バルブ動作を表す。
【００２４】
さて図３の上部を参照すると、点線５２は、本発明の第一実施例により運転されている内燃エンジンの作動停止シリンダの吸気バルブ５の動作に相当する。点線５２は、バルブ動作が通常の状況とは異なる場合にのみ示される。図３の上部から分かるように、吸気バルブ５は吸気行程中には通常動作により開口して、圧縮行程の大部分ではバルブリフトがおよそ４ｍｍの状態で開口したままとなる。圧縮行程の終了時にピストン２がＴＤＣに接近するまで、吸気バルブ５が閉口することはない。こうして、吸気バルブ５の閉口は作動シリンダと比較して遅延する。図３の上部から分かるように、３６０°に及ぶクランクシャフト角間隔に対応する時間、吸気バルブ５は開口しており、この時間は、ピストン２が下端位置（ＢＤＣ）にあるクランクシャフト角が１８０°の時点を含む。こうして、ピストン２がクランクシャフト８へと移動する第１エンジン行程である吸気行程Iの間と、ピストン２がクランクシャフト８から離間する連続した第２エンジン行程である圧縮行程IIの間の両方で、吸気バルブ５は開口している。
【００２５】
再び図３の上部を参照すると、点線５２’は、本発明の第一実施例の変形例による運転を行っている内燃エンジンにおいて作動停止シリンダの吸気バルブ５の動作に相当する。点線５２’は、バルブ動作が通常の状況と異なる場合にのみ示される。図３の上部から分かるように、吸気行程中には、通常動作にしたがって吸気バルブ５は開閉するが、圧縮行程中にはおよそ４ｍｍのバルブリフトまで再び開口する。およそ４ｍｍのバルブリフトでは、２本の点線５２，５２’は一致する。こうして、圧縮行程の終了時にピストン２がＴＤＣに接近するまで、吸気バルブ５が再び閉口することはない。この場合にも、ピストン２がクランクシャフト８へと移動する第１エンジン行程である吸気行程Iと、ピストン２がクランクシャフト８から離間する連続した第２エンジン行程である圧縮行程IIの両方で、吸気バルブ５が開口する。
【００２６】
このように吸気バルブ５を遅延して閉口させるか後でさらに開口させることの結果は、吸気行程中に作動停止シリンダ１２へ流入した空気が自由に流出でき、次の圧縮工程中には開口した吸気バルブ５を介してシリンダ１２から流出することである。吸気バルブ５は次の二つの行程、つまり膨張および排気行程では閉口しているので、低温空気がシリンダを通過して、シリンダの下流で排気ガスと混合されてこれを冷却することはない。吸気バルブ５が閉口したままである「ロストモーション」タイプの従来の解決法と比較した、吸気と圧縮の両行程で吸気バルブ５を開口させることの長所は、吸気行程中に吸気バルブ５が閉口した状態でシリンダ１２に生じる低圧を改善するための操作が必要ないことである。これは、本発明による運転を行うエンジンをより効率的にする。さらなる長所は、吸気行程の終了時と圧縮行程の開始時に非常に低いシリンダ圧が見られる状況を回避して、これらの行程中にクランクケースからシリンダへオイルが流入する危険性を排除することである。
【００２７】
さて図３の下部を参照すると、点線７２は、本発明の第二実施例による運転を行う内燃エンジンの作動停止シリンダの排気バルブ７の動作に対応する。上記のように、点線７２はバルブ動作が通常の状況と異なる場合のみに示される。図３の下部から分かるように、排気バルブ７は膨張行程の開始時にはすでに開口している。その後、バルブリフトがおよそ４ｍｍである膨張行程中には開口したままであり、次に排気行程では従来通りに開口したままとなる。こうして、圧縮行程と膨張行程との間の３６０°でピストン２がＴＤＣを離れた直後に排気バルブ７が開口する。こうして、排気バルブ７の開口は作動シリンダと比較して早期化される。図３の下部から分かるように、ほぼ３６０°のクランクシャフト角間隔に相当する時間、排気バルブ７は開口し、この時間は、ピストンが下端位置（ＢＤＣ）にあるクランクシャフト角が５４０°の時点を含む。こうして、ピストン２がクランクシャフト８へ移動する第１エンジン行程である膨張行程IIIと、ピストン２がクランクシャフト８から離間する連続した第２エンジン行程である排気行程IVの両方において、排気バルブ７は開口する。
【００２８】
再び図３の下部を参照すると、点線７２’は、本発明の第二実施例の変形例による運転を行う内燃エンジンにおける作動停止シリンダの排気バルブ７の動作に対応する。上記のように、点線７２は、バルブ動作が通常の状況とは異なる場合のみに示される。図３の下部から分かるように、２本の点線７２，７２’の左側は一致しており、この場合にも、膨張行程の開始時、つまり圧縮行程と膨張行程との間の３６０°でピストン２がＴＤＣを離れる時点には、排気バルブ７はすでに開口していることを意味する。しかし、およそ４ｍｍのバルブリフト後には、この変形例では、膨張行程の後半ステップ中に排気バルブ７は再び閉口し、この時、排気バルブ７は従来通りに作動する、つまり排気行程中に開口する。この場合にも、ピストン２がクランクシャフト８へと移動する第１エンジン行程である膨張行程IIIと、ピストン２がクランクシャフト８から離間する連続した第２エンジン行程である排気行程IVの両方において排気バルブ７が開口する。
【００２９】
このように排気バルブ７を早期に開口するか後で再び開口することの結果は、膨張行程中に排気ガスの一部が、開口した排気バルブ７を介してシリンダ１２へ流入できることである。次の行程の排気行程では、この部分のガスが流入時と同じようにシリンダ１２から流出する。膨張行程中のみで排気バルブ７が開口する通常の場合と比較した、膨張および排気行程の両方において排気バルブ７を開口したままにすることの長所は、膨張行程中に排気バルブ７が閉じた状態においてシリンダで発生する低圧を改善する操作が必要ないことである。吸気バルブ５に関して上述したことと同じく、これは本発明による運転を行うエンジンをより効率的にする。さらなる長所は、膨張行程の終了時に非常に低いシリンダ圧が見られる状況を回避して、このステップでクランクケースからシリンダへオイルを流入させる危険性を排除することである。
【００３０】
上述した本発明の実施例および変形例に共通するのは、バルブ、つまり吸気バルブ５と排気バルブ７のいずれかが、ピストン２がクランクシャフト８へ向かうつまりバルブ５，７から離間する方向に移動する第１エンジン行程中と、ピストン２がクランクシャフト８から離間するつまりバルブ５，７へ向かう方向に移動する連続した第２エンジン行程つまり第１エンジン行程の直後のエンジン行程の両方で開口することである。さらなる共通特徴は、バルブ、つまり吸気バルブ５と排気バルブ７のいずれかの合計開口時間が、シリンダ１２が作動している時つまりシリンダ１２の通常動作中のバルブの開口時間と比較して長期化されていることである。
【００３１】
上述したように吸気バルブ５の動作を変化させる進歩性を持つ方法は、原則として、排気バルブ７の動作に関係なく適用される。しかし、シリンダ１２へ流入する低温空気の量を最小に維持することを保証するため、少なくとも圧縮工程中には、排気バルブ７が閉口したままであることが好ましく、これは排気バルブ７の通常動作中の場合にも当てはまる。逆に、上述した排気バルブ７の動作を変化させる進歩性を持つ方法は、原則として、吸気バルブ５の動作に関係なく適用される。吸気バルブ５の動作が、作動シリンダ１２の通常動作に従って、つまり図２の実線５１に従って実行される場合には、シリンダ１２を流れる気流に関しては、膨張行程ですでに排気バルブ７を開口する意味はない。しかし、このような場合には、排気バルブ７を介してシリンダ１２から流出する空気の温度は、前のエンジン行程での圧縮のために上昇している。この圧縮の熱は、排気ガスの温度を上昇させるのに使用される。他方、吸気バルブ５が閉口したままである場合には、排気バルブ７の動作を変化させる進歩性のある方法について上述した長所が達成される。
【００３２】
しかし、最も好都合な効果は、吸気バルブ５と排気バルブ７の両方の動作を変化させる進歩性を持つ方法を組み合わせることにより得られる。こうして、気流、効率、差圧に関する上述した長所のすべてが実行される。図３から分かるように、吸気バルブ５と排気バルブ７とは原則的に同時に開口することはなく、これは低温空気が排気側へ流入する危険性を減らす。
【００３３】
本発明は、燃料の供給を減少させることにより少なくとも一つのシリンダの作動停止を可能にするのに適するとともに、吸気バルブおよび／または排気バルブの開口時間を変化させるのに適した内燃エンジンにより実行される。バルブ動作および可変バルブ作動は、例えば電子アクチュエータ、機械的システム、油圧装置を伴う組合せシステムを用いて制御される。少なくとも本発明による吸気バルブを制御するのに使用される装置の例が、特許文献３に開示されている。開示されている装置は、異なる動作モードの間を切り替えるため吸気行程中に吸気バルブ閉口を変化させるのに使用される油圧回路を包含する。圧縮行程中のある時点まで作動停止シリンダの吸気バルブの閉口を遅延させることによりバルブが開口している時間を長期化するように、この装置が変形されてもよい。
【００３４】
図３には、進歩性を持つ方法が、４ｍｍのバルブリフトで例示されている。さらに、点線５２，７２から分かるように、およそ１８０°での長期化バルブ開口時間により本発明が例示され、各タイプのバルブについておよそ３６０°、つまり二つのエンジン行程にわたる合計開口時間となっている。またさらに、点線５２’，７２’から分かるように、およそ９０°において後で、または前もって開口する発明が例示されている。これらの図は、あるエンジンに適当な数字として挙げられたものに過ぎず、いかなる類の発明の限定としても解釈されるべきでない。本発明の好適な影響は重要であり、多くの場合は、図３に示されたものより低いバルブリフトと短い開口時間で充分である。本文の情報によって当該技術の熟練者は、特定のエンジンに適したバルブリフトおよび開口時間を検査によって得ることが可能であろう。第１パラメータであるバルブリフトについては、シリンダへの、またはシリンダからの充分なガスの流れを得るために超えるべき閾値が一般的に存在する。この閾値はおよそ１ｍｍでよい。第２パラメータであるバルブ開口時間については、好都合な影響は、上述したように適切なエンジン行程中にバルブが開口している限り、主として開口の持続時間とともに増大する。
【００３５】
本発明は上述した実施例に限定されず、請求項の範囲内において様々に変形することができる。例えば、シリンダ１２は、二つ以上の吸気バルブ５および／または二つ以上の排気バルブ７を包含してもよい。本発明の長所を達成するには、一つの吸気バルブ５および／または排気バルブ７が本発明に従って制御されることで充分である。上述した進歩性を持つ方法に従って特定のバルブセットの組合せが作動するように、類似のタイプのバルブセットを協働させることも可能である。例えば、一つの吸気バルブ５が吸気工程中に開口し、別の吸気バルブ５が後で圧縮工程中に開口してもよい。
【００３６】
本発明は、排気ガス温度を上昇させる、または少なくとも排気ガスの低温化を軽減することを主目的とする、低負荷状況におけるディーゼルエンジンの作動停止シリンダの動作を中心とし、通常の作動モードでは１本または数本のシリンダが作動停止され、１本または数本のシリンダが燃料供給を増量して作動する。このような場合に、進歩性を持つ方法は好ましくは次のステップの一つまたはいくつかを包含する。エンジン負荷の表示を判断するステップと、排気ガス温度の表示を判断するステップと、シリンダへの燃料供給を減少させて作動停止させるステップと、作動シリンダへの燃料供給を増加させるステップ。しかしオットーエンジンのＤＦＳＯ中など、他の状況に本発明が適用されてもよい。
【００３７】
さらに本発明は、ある数のシリンダまたはその一部が作動停止する状況に限定されるわけではない。しかし、エンジン振動を回避するなど他の理由から、特定のエンジンにおいてある数のシリンダを作動停止することが好都合である。例えば、６本のシリンダを備えるエンジンでは通常、１本でなく３本のシリンダを作動停止すると好都合である。このようなエンジンが二つのシリンダバンクに分割される場合、これらのバンクの一方を作動停止に使用し、このバンクのみを進歩性を持つ方法に適応させてもよい。
【００３８】
本発明の基本的な考えは、非常に低いシリンダ圧を回避するか、少なくとも低圧の発生数を減少させるのと同時に、シリンダを介して排気ガス後処理システムへ低温ガス（空気）が運ばれるのを回避するように、二つの連続したエンジン行程の各々で作動停止シリンダのバルブを少なくとも部分的に開口することである。
【００３９】
本発明の別の実施例では、吸気行程および／または圧縮行程の間に排気バルブ７が開口して、膨張行程および／または排気行程の間に吸気バルブ５が開口するように、作動停止シリンダ１２のバルブ開口の順序が逆転する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明が適用される内燃エンジンの様子を概略図で示す。
【図２】図１による内燃エンジンの詳細を概略図で示す。
【図３】従来のエンジン運転中と、本発明の第一および第二実施例によるエンジン運転中の吸気バルブと排気バルブの動作を概略図で示す。
【図１】
2009508040.tif 000003
【図２】
2009508040.tif 000004
【図３】
2009508040.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成19年6月29日(2007.6.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス温度を上昇させるための内燃エンジン（１０）の運転方法であって、前記エンジン（１０）は、シリンダ（１２）の端部に配置された第１タイプの少なくとも一つのバルブである吸気バルブ（５）と、第２タイプの少なくとも一つのバルブである排気バルブ（７）と、を各々が有する複数のシリンダ（１２）を含み、該シリンダ（１２）の各々が、その内部に移動自在に配置されたピストン（２）をさらに有し、該ピストン（２）が第１端位置（ＴＤＣ）と第２端位置（ＢＤＣ）との間での往復運動に適しており、該第１端位置（ＴＤＣ）が該下端位置（ＢＤＣ）よりも該バルブ（５，７）に近接して設けられ、
前記エンジン（１０）が、燃料の供給を減少することにより少なくとも１本のシリンダ（１２）の作動停止を可能にするのに適しており、
かつ前記エンジン（１０）が、前記排気バルブ（７）の少なくとも一つの開口時間を変化させるのに適しており、
少なくとも１本の作動シリンダ（１２）への燃料供給を増加するステップと、
作動停止シリンダ（１２）の少なくとも一つの排気バルブ（７）の合計開口時間を、該シリンダが作動している時の同一バルブの開口時間と比較して長期化するステップであって、前記開口時間の長期化が、前記ピストン（２）が第２端位置（ＢＤＣ）へ向かう方向に移動する第１エンジン行程中と、該ピストン（２）が第１端位置（ＴＤＣ）へ向かう方向に移動する連続した第２エンジン行程中と、の両方において、少なくとも一つの排気バルブ（７）が少なくとも部分的に開口するように実施され、前記第１エンジン行程が膨張行程に相当するとともに前記第２エンジン行程が排気行程に相当するステップと、
を含むことを特徴とする内燃エンジンの運転方法。
【請求項２】
作動停止シリンダ（１２）の前記排気バルブ（７）の開口時点を、該シリンダ（１２）が作動している時の該排気バルブ（７）の開口時点と比較して早期化したステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の内燃エンジンの運転方法。
【請求項３】
前記第１エンジン行程中に少なくとも一つの排気バルブ（７）を開口するステップを含むことを特徴とする請求項２に記載の内燃エンジンの運転方法。
【請求項４】
作動停止シリンダ（１２）の少なくとも一つの吸気バルブ（５）の合計開口時間を長期化するステップであって、前記第１エンジン行程が吸気行程に相当するとともに前記第２エンジン行程が圧縮行程に相当するステップであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の内燃エンジンの運転方法。
【請求項５】
前記エンジン（１０）がディーゼルエンジンであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の内燃エンジンの運転方法。
【国際調査報告】
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2009508040.tif 000008
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