(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの点火カム（１１）及び少なくとも１つのブレーキカム（１２）を伴う少なくとも１つの吸気カム群を有する少なくとも１つの吸気カムシャフト（１０）と、点火モードにおいて少なくとも１つの吸気バルブ（１４、１５）の操作のために備えられ、前記点火カム（１１）に割り当てられた少なくとも１つの吸気カムフォロア（１３）と、ブレーキモードにおいて前記少なくとも１つの吸気バルブ（１４、１５）の操作のために備えられ、前記ブレーキカム（１２）に割り当てられたブレーキ吸気カムフォロア（１６）と、前記吸気カムシャフト（１０）のトルクを点火モードとブレーキモードとの間で切り替えるための力に変換するために備えられ、前記吸気カムシャフト（１０）に割り当てられた切替装置（１７）と、前記少なくとも１つの吸気バルブ（１４、１５）を操作するためにそれぞれロッカアーム軸（２３、２４）周りに枢動可能である、吸気カムフォロア（１３）とブレーキ吸気カムフォロア（１６）の１つをそれぞれ有する少なくとも２つのロッカアーム（２１、２２）とを備えるエンジンブレーキ装置であって、
前記吸気カムシャフト（１０）に割り当てられた前記切替装置（１７）は、点火モードに割り当てられた第１の終端位置とブレーキモードに割り当てられた第２の終端位置とを有し、前記ロッカアーム軸（２３、２４）を固定するロッカアーム軸受（２５）を有し、該ロッカアーム軸受（２５）は、前記吸気カムシャフト（１０）のトルクを用いて前記２つの終端位置間で切り替えられるために備えられている、エンジンブレーキ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンブレーキ装置であって、
前記吸気カムシャフト（１０）に割り当てられた前記切替装置（１７）は、前記吸気カムシャフト（１０）に接続された、回転不能であるが軸方向に移動可能な少なくとも１つのスライド部材（１８）と、少なくとも１つのスライドトラック（１９、２０）とを有し、該スライドトラックは、前記吸気カムシャフト（１０）の回転動作を前記スライド部材（１８）の直線切替動作に変換するために備えられていることを特徴とする、エンジンブレーキ装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のエンジンブレーキ装置であって、
前記吸気カム群の前記少なくとも１つのブレーキカム（１２）は、少なくとも２つの吸気リフト（２６、２７）を有することを特徴とする、エンジンブレーキ装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンジンブレーキ装置であって、
前記ブレーキカム（１２）に割り当てられた前記ブレーキ吸気カムフォロア（１６）を有するブレーキロッカアーム（２２）が、前記点火カム（１１）に割り当てられた前記吸気カムフォロア（１３）を有する前記ロッカアーム（２１）を操作するために備えられていることを特徴とする、エンジンブレーキ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のエンジンブレーキ装置であって、
少なくとも１つの点火カム（２９）及び少なくとも１つのブレーキカム（３０、３１）を伴う少なくとも１つの排気カム群を有する少なくとも１つの排気カムシャフト（２８）と、点火モードにおいて少なくとも１つの排気バルブ（３３、３４）の操作のために備えられ、前記点火カム（２９）に割り当てられた少なくとも１つの排気カムフォロア（３２）と、ブレーキモードにおいて前記少なくとも１つの排気バルブ（３３、３４）の操作のために備えられ、前記ブレーキカム（３０、３１）に割り当てられたブレーキ排気カムフォロア（３５、３６）と、点火モードとブレーキモードとの間で切り替えるために前記排気カムシャフト（２８）のトルクを動力に変換するために備えられ、該排気カムシャフト（２８）に割り当てられた切替装置（３７）とを特徴とする、エンジンブレーキ装置。
【請求項６】
請求項５に記載のエンジンブレーキ装置であって、
前記排気カムシャフト（２８）に割り当てられた前記切替装置（３７）及び前記吸気カムシャフト（１０）に割り当てられた前記切替装置（１７）は、互いに独立に制御可能であることを特徴とする、エンジンブレーキ装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のエンジンブレーキ装置であって、
少なくとも１つの別のブレーキ排気カムフォロア（３５、３６）を特徴とし、前記少なくとも１つの排気カム群は、少なくとも１つの別の排気カム（３０、３１）を有し、前記別のブレーキ排気カムフォロア（３５、３６）は、少なくとも１つの別の排気バルブ（３３、３４）の操作のためにブレーキモードにおいて前記別の排気カム（３０、３１）に割り当てられていることを特徴とする、エンジンブレーキ装置。
【請求項８】
請求項７に記載のエンジンブレーキ装置であって、
前記排気カム群の前記少なくとも２つのブレーキカム（３０、３１）は、互いに異なる排気カム曲線を有することを特徴とする、エンジンブレーキ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、特に商用車の内燃機関用エンジンブレーキ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１から既に、少なくとも１つの点火カム及び少なくとも１つのブレーキカムを伴う少なくとも１つのカム群を有するカムシャフトと、点火モードにおいて少なくとも１つのガス交換バルブの操作のために備えられ、点火カムに割り当てられた少なくとも１つのカムフォロアと、ブレーキモードにおいて少なくとも１つの吸気バルブの操作のために備えられ、ブレーキカムに割り当てられたカムフォロアと、点火モードとブレーキモードとの間で切り替えるために備えられた切替装置とを備えるエンジンブレーキ装置が公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】欧州特許第２  １９１  １０６  Ｂ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、特に、高いエンジンブレーキ性能を有する費用対効果の高いエンジンブレーキ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本課題は、請求項１に対応する実施形態によって解決される。本発明の発展形態は、従属請求項から明らかになる。
【０００６】
本発明により、エンジンブレーキ装置は、少なくとも１つの点火カム及び少なくとも１つのブレーキカムを伴う少なくとも１つの吸気カム群を有する少なくとも１つの吸気カムシャフトと、点火モードにおいて少なくとも１つの吸気バルブの操作のために備えられ、点火カムに割り当てられた少なくとも１つの吸気カムフォロアと、ブレーキモードにおいて少なくとも１つの吸気バルブの操作のために備えられ、ブレーキカムに割り当てられた少なくとも１つのブレーキ吸気カムフォロアと、点火モードとブレーキモードとの間で切り替えるために吸気カムシャフトのトルクを動力に変換するために備えられ、吸気カムシャフトに割り当てられた切替装置とを備える。それによって、吸気カムシャフトのトルク及び／又は回転動作は、少なくとも１つの吸気バルブを点火モードに対して又はブレーキモードに対して選択的に操作するために利用することができ、これによって、安価かつコンパクトに、エンジンブレーキ装置の少なくとも１つの排気バルブのブレーキモードに追加して、少なくとも１つの吸気バルブをブレーキモードで操作することができ、それによってエンジンブレーキ性能を高めることができる。そのようにしてブレーキモードにおいて、例えば、４ストロークエンジンでは１サイクル内で２回の吸気ストロークが実現され、これによって、４ストロークエンジンの減速圧縮仕事は、吸気された燃焼空気の圧縮及びその後のこの空気が利用されない圧縮解放によって、サイクルごとに高めることができる。少なくとも１つの吸気バルブの操作の切替のために吸気カムシャフトのトルク及び／又は回転動作を利用することによって、切替のための動力を、例えば、油圧の形式で供給するアクチュエータ技術を使用しないことができ、これによって、吸気バルブの操作の切替のために吸気カムシャフトのトルク及び／又は回転動作を切替用に直接利用することができる。それによって、基本的に追加のドラグトルクを生じる追加のアクチュエータを使用しないことができ、これによって、そのようなエンジンブレーキ装置を有する内燃機関の効率を高めることができる。それによって、特に、内燃機関の燃料消費を低下させることができる。特に、切替用の動力を直接供給する対応するアクチュエータを使用しないことによって、複数のかつ／又は複雑なアクチュエータを減らすこともでき、これによって、特に安価な形態を達成することができる。それによって、高いエンジンブレーキ性能を有する安価なエンジンブレーキ装置を供給することができ、かつ／又は、このエンジンブレーキ装置を有する内燃機関の燃料消費を削減することができる。その際、「吸気カム群」は、吸気カムシャフトが有する、内燃機関の作動シリンダに対して備えられた全ての吸気カムを含む、吸気カムの一群であると理解されたい。「点火モード」は、この関連において特に、少なくとも１つの作動シリンダの点火モードに対する少なくとも１つの吸気バルブの制御であり、このモードでは、少なくとも１つの作動シリンダ内での圧縮仕事が特に駆動のために利用されることと理解されたい。「ブレーキモード」は、この関連において特に、少なくとも１つの作動シリンダのブレーキモードに対する少なくとも１つの吸気バルブの制御であり、このモードでは、少なくとも１つの作動シリンダ内での圧縮仕事がブレーキのために利用されることと理解されたい。その際、点火モードとブレーキモードとは、特に、少なくとも１つの吸気バルブの制御時間で区別される。「吸気カムシャフトに割り当てられた切替装置」は、この関連において特に、少なくとも１つの吸気バルブの点火モードとブレーキモードとの間で切り替えるために備えられた機構であると理解されたい。「備えられる」は、特に、特別に構成、設計、具備、及び／又は配置されることであると理解されたい。
【０００７】
吸気カムシャフトに割り当てられた切替装置が、吸気カムシャフトに接続された、回転不能であるが軸方向に移動可能な少なくとも１つのスライド部材を少なくとも１つのスライドトラックと共に有すること、が更に提案され、このスライドトラックは、吸気カムシャフトの回転動作をスライド部材の直線切替動作に変換するために備えられている。それによって、吸気カムシャフトの回転動作及びそれと同時にトルクは、２つの切替位置の間でスライド部材の切替のために容易に利用することができる。その場合、スライド部材の機械的切替は、少なくとも１つの吸気バルブの点火モードとブレーキモードとの間での切替に変換することができ、これによって、機械的コンポーネントのみを有する切替装置を実現することができる。その場合、切替の始動のために必要なアクチュエータは、簡単な電気的又は電磁気的アクチュエータの形式で実施することができる。
【０００８】
好ましくは、エンジンブレーキ装置は、吸気カムシャフトに割り当てられた切替装置のスライド部材に対して位置固定的に配置され、少なくとも１つの切替ピンを有するアクチュエータを備え、この切替ピンは、少なくとも１つのスライドトラックと係合させて、吸気カムシャフトの回転動作をスライド部材の直線切替動作に変換するために備えられている。それによって、アクチュエータは、容易かつ安価に形成することができる。特に、アクチュエータは、切替ピンを切替スライドと係合させるためだけに備える必要がある。そのために必要な切替力は、アクチュエータが、例えば、吸気カムフォロアに直接作用して点火モードとブレーキモードとの間で直接切り替える場合に必要な保持力よりも基本的に小さい。その際、アクチュエータは、少なくとも１つの吸気バルブの点火モードとブレーキモードとの間での切替のためだけに電源を入れる必要がある。少なくとも１つの吸気バルブの点火モード又はブレーキモードを切り替えたまま保つために、ブレーキモード中及び／又は点火モード中に継続的に起動しておく必要があるアクチュエータは、なくすことができる。
【０００９】
エンジンブレーキ装置が、少なくとも１つの吸気バルブの操作のためにそれぞれロッカアーム軸周りに枢動可能な、吸気カムフォロアの１つをそれぞれ有する少なくとも２つのロッカアームを含むこと、が加えて提案され、吸気カムシャフトに割り当てられた切替装置は、ロッカアーム軸に固定されたロッカアーム軸受を有し、このロッカアーム軸受は、点火モードに割り当てられた第１の終端位置及びブレーキモードに割り当てられた第２のブレーキ終端位置を有する。それによって、少なくとも１つの吸気バルブの点火モードとブレーキモードとの間の切替は、吸気カムシャフトに割り当てられた切替装置が追加のアクチュエータを必要とせずに、機械的方法で容易に実現することができ、これによって、簡易かつ堅牢な切替装置を実現することができる。そのような形態によって、少なくとも１つの吸気バルブの点火モード又はブレーキモードが切り替えられるかどうかをロッカアーム軸受の終端位置が確定すること、を更に達成でき、これによって、切替のためにロッカアーム軸受を一方の終端位置から他方の終端位置に切り替えるだけでよい。その際、「ロッカアーム軸受」は、特に、少なくとも１つの吸気バルブを操作するためのロッカアーム用の軸受であり、この軸受は、少なくとも１つの吸気バルブの操作時に、ロッカアームに作用する操作力を受容して誘導するために備えられていると理解されたい。第１の終端位置と第２の終端位置との間で切り替え可能なロッカアーム軸受にロッカアームを接続することによって、一方のロッカアームの終端位置又はもう一方の終端位置それぞれに向かって吸気カムシャフトと作用接続にあることが達成でき、これによって、少なくとも１つの吸気バルブの点火モードとブレーキモードとの間で容易に切り替えることができる。
【００１０】
好ましくは、ロッカアーム軸受は、吸気カムシャフトのトルクを用いて２つの終端位置の間で切り替えられるために備えられている。それによって、吸気カムシャフトのトルクを有利に利用することができ、これによって、高い効率を達成できる。好ましくは、その際、少なくとも１つの吸気バルブの操作においてロッカアームに作用する操作力は、一方の終端位置から他方の終端位置への切替のために利用することができるトルクが作用するように、ロッカアーム軸受に誘導される。
【００１１】
有利には、吸気カムシャフトに割り当てられた切替装置は、少なくとも１つのばね張力荷重した係止部材を備え、この係止部材は、ロッカアーム軸受を２つの終端位置で固定するために備えられている。それによって、少なくとも１つの吸気バルブの点火モード及びブレーキモードにおいて、ロッカアーム軸受に作用する操作力は、そのために常にアクチュエータを起動しておく必要なしに、保持することができる。
【００１２】
吸気カムシャフトに割り当てられた切替装置が少なくとも１つの可動に支承された係合輪郭部材を備えること、が更に提案され、この係合輪郭部材に対してロッカアーム軸受の少なくとも１つの係止部材が保持されている。係合輪郭部材を可動に支承することによって、ロッカアーム軸受をその終端位置に固定することは、容易に解決することができる。同時に、係合輪郭部材を解放するために必要な力は、ロッカアーム軸受の固定用の係止部材によって保持することができる力よりも基本的により小さく減らすことができる。それによって、同時にロッカアーム軸受の固定を容易に解放することができる一方で、ロッカアーム軸受は、係止部材を介して大きな操作力に対抗して固定することができる。
【００１３】
吸気カムシャフトに割り当てられた切替装置の係合輪郭部材が少なくとも２つの係合位置を有し、スライド部材が、少なくとも１つの係合輪郭部材を係合位置から係合位置間の少なくとも中間位置に枢動するために備えられている場合に、更に有利である。それによって、吸気カムシャフトのトルク及び回転動作を、ロッカアーム軸受の固定を解除するために使用することができ、これによって、少なくとも１つの吸気バルブの点火モードとブレーキモードとの間での全切替は、吸気カムシャフトのトルク及び回転動作によってもたらされ、エンジンブレーキ装置のアクチュエータは、切替を行うためだけに備えられている。
【００１４】
吸気カムシャフトに割り当てられた切替装置のスライド部材が２つの切替位置及び操作ピンを有すること、が加えて提案され、切替ピンは、第１の切替位置において少なくとも１つの係合輪郭部材を第１の係合位置から中間位置へ切り替え、第２の切替位置において第２の係合位置から中間位置へ切り替えるために備えられている。それによって、スライド部材は、特に、係合輪郭部材と機械的に結合することができ、これによって特に、係合輪郭部材の切替は、画定された吸気カムシャフトの場合に行われることを達成でき、これによって、全切替は、吸気カム群のブレーキカム及び／又は点火カムの吸気カム曲線に適合させることができる。
【００１５】
高いエンジンブレーキ性能を提供するために、吸気カム群の少なくとも１つのブレーキカムが少なくとも２つの吸気リフトを有する場合に特に有利であり、これによって、少なくとも１つの吸気バルブは、吸気カムシャフトの１回転中に空気吸入のために少なくとも２回操作することができる。
【００１６】
コスト節約のために、ブレーキカムに割り当てられたブレーキ吸気カムフォロアを有するブレーキロッカアームが、点火カムに割り当てられた吸気カムフォロアを有するロッカアームを操作するために備えられている場合に、特に有利である。それによって、少なくとも１つの吸気バルブは、ブレーキカムに割り当てられたブレーキ吸気カムフォロアを有するブレーキロッカアームによって、点火カムに割り当てられた吸気カムフォロアを有するロッカアームを介して操作することができ、これによって、構成の複雑さを最小化ことができる。
【００１７】
エンジンブレーキ装置が、少なくとも１つの点火カム及び少なくとも１つのブレーキカムを伴う少なくとも１つの排気カム群を有する少なくとも１つの排気カムシャフトと、点火モードにおける少なくとも１つの排気バルブの操作のために備えられ、点火カムに割り当てられた少なくとも１つの排気カムフォロアと、ブレーキモードにおける少なくとも１つの排気バルブの操作のために備えられ、ブレーキカムに割り当てられたブレーキ排気カムフォロアと、点火モードとブレーキモードとの間で切り替えるために排気カムシャフトのトルクを動力に変換するために備えられ、吸気カムシャフトに割り当てられた切替装置と、を有する場合に更に有利である。それによって、排気カムシャフトのトルク及び／又は回転動作は、少なくとも１つの排気バルブを点火モードに対して又はブレーキモードに対して任意選択的に操作するために利用することができ、これによって、圧縮空気を作動シリンダ内で利用せずに圧縮解放するために、エンジンブレーキ性能の提供に関して、安価かつコンパクトに、少なくとも１つの排気バルブのブレーキモードを作動させることができる。排気カムシャフトに割り当てられた切替装置は、好ましくは、吸気カムシャフトに割り当てられた切替装置と同様に形成されている。有利には、排気カムシャフトに割り当てられた切替装置の操作は、吸気カムシャフトに割り当てられた切替装置の操作と類似して行われる。少なくとも１つの排気バルブの操作及び／又は少なくとも１つの排気バルブのブレーキモード及び点火モードの実現は、好ましくは、少なくとも１つの吸気バルブに関する場合と類似して行われる。少なくとも１つの吸気バルブ及び少なくとも１つの排気バルブは、有利には、点火動作及びブレーキ動作において動作可能な少なくとも１つの作動シリンダに割り当てられている。少なくとも１つの作動シリンダの点火動作において、好ましくは、少なくとも１つの吸気バルブ及び少なくとも１つの排気バルブはそれぞれ、それらの点火モードにおいて操作される。少なくとも１つの作動シリンダのブレーキモードにおいて、好ましくは、少なくとも１つの吸気バルブ及び少なくとも１つの排気バルブはそれぞれ、それらのブレーキモードにおいて操作される。しかし基本的には、少なくとも１つの作動シリンダのブレーキモードにおいて、少なくとも１つの排気バルブは、そのブレーキモードにおいて操作され、少なくとも１つの吸気バルブは、その点火モードにおいて操作されることが考えられる。その際、「排気カム群」は、排気カムシャフトが有する、内燃機関の作動シリンダに対して備えられた全ての排気カムを含む、排気カムの一群であると理解されたい。「点火モード」は、この関連において特に、少なくとも１つの作動シリンダの点火動作に対する少なくとも１つの排気バルブの制御であり、このモードでは、少なくとも１つの作動シリンダ内での圧縮仕事が特に駆動のために利用されることと理解されたい。「ブレーキモード」は、この関連において特に、少なくとも１つの作動シリンダのブレーキ動作に対する少なくとも１つの排気バルブの制御であり、このモードでは、少なくとも１つの作動シリンダ内での圧縮仕事がブレーキのために利用されることと理解されたい。その際、点火モードとブレーキモードとは、特に、少なくとも１つの排気バルブの制御時間で区別される。「排気カムシャフトに割り当てられた切替装置」は、この関連において特に、少なくとも１つの排気バルブの点火モードとブレーキモードとの間で切り替えるために備えられた機構であると理解されたい。
【００１８】
有利な実施形態において、排気カムシャフトに割り当てられた切替装置及び吸気カムシャフトに割り当てられた切替装置は、互いに独立に制御可能であり、これによって、少なくとも１つの作動シリンダのブレーキ動作は、ブレーキモードにおける少なくとも１つの排気バルブ及び少なくとも１つの吸気バルブの操作によって、又は少なくとも１つの排気バルブの操作によってのみ、任意選択的に調整することができる。ブレーキモードにおける少なくとも１つの作動シリンダのブレーキ動作に対する少なくとも１つの排気バルブ及び少なくとも１つの吸気バルブの操作、又は、少なくとも１つの作動シリンダのブレーキモードに対する少なくとも１つの排気バルブのみの操作は、基本的に少なくとも１つのパラメータ、例えば、自動車速度及び／又は路面の負勾配などの、特に少なくとも１つの走行状態パラメータ及び／又は路面状態パラメータに応じてもよく、好ましくは、制御装置及び／又は調節装置を用いて切替装置の適切な操作によって調整することができる。
【００１９】
エンジンブレーキ装置が少なくとも１つの別のブレーキ排気カムフォロアを含むこと、が更に提案され、少なくとも１つの排気カム群は、少なくとも１つの別のブレーキカムを有し、別のブレーキ排気カムフォロアは、ブレーキモードにおいて別の排気バルブを操作するために別のブレーキカムに割り当てられている。それによって、少なくとも２つの排気バルブは、互いに独立に操作することができ、これによって、排気バルブの操作は、有利には、例えば、大きな開口断面又は少ない負荷などの特定の要求に適合することができる。
【００２０】
排気カム群の少なくとも２つのブレーキカムが互いに異なる排気カム曲線を有すること、が更に提案される。それによって、排気バルブの操作は、互いに異なってもよく、これによって、排気バルブの操作を互いに適合させることができる。
【００２１】
別の発明概念として、少なくとも１つの第１の吸気カム及び少なくとも１つの第２の吸気カムを伴う少なくとも１つの吸気カム群を有する少なくとも１つの吸気カムシャフトと、第１のモードにおける少なくとも１つの吸気バルブの操作のために備えられ、第１の吸気カムに割り当てられた少なくとも１つの吸気カムフォロアと、第２のモードにおける少なくとも１つの吸気バルブの操作のために備えられ、第２の吸気カムに割り当てられた少なくとも１つの吸気カムフォロアと、第１のモードと第２のモードとの間で切り替えるために備えられ、吸気カムシャフトに割り当てられた切替装置と、を有するバルブトレイン装置が提案され、吸気カムシャフトに割り当てられた切替装置は、吸気カムシャフトのトルクを第１のモードと第２のモードとの間で切り替えるための動力に変換するために備えられている。バルブトレイン装置が、少なくとも１つの第１の排気カム及び少なくとも１つの第２の排気カムを有する少なくとも１つの排気カム群を伴う少なくとも１つの排気カムシャフトと、第１のモードにおける少なくとも１つの排気バルブの操作のために備えられ、第１の排気カムに割り当てられた少なくとも１つの排気カムフォロアと、第２のモードにおける少なくとも１つの排気バルブの操作のために備えられ、第２の排気カムに割り当てられた少なくとも１つの排気カムフォロアと、第１のモードと第２のモードとの間で切り替えるために備えられ、排気カムシャフトに割り当てられた切替装置を備える場合、更に有利であり、排気カムシャフトに割り当てられた切替装置は、排気カムシャフトのトルクを第１のモードと第２のモードとの間で切り替えるための動力に変換するために備えられている。その際、別の可能な実施形態は、特に従属請求項に対応する。
【００２２】
基本的に、切替装置はまた、別のバルブ操作と関連して使用することもできる。例えば、切替装置は、点火モードとブレーキモードとの間での切替の代わりに、部分負荷モードと全負荷モードとの間での切替のためにも備えることができる。同様に、切替装置を点火モードと圧縮解放モードとの間での切替のために、例えば、内燃機関の始動時及び停止時に快適性を向上させるために、備えることが考えられる。有利には、切替装置を用いた点火モードと圧縮解放モードとの間の切替において、内燃機関の停止時又は運転中止時に、圧縮解放モードは、調整されたまま保持することができ、その結果、内燃機関の再始動時に、切替装置は、圧縮解放モードに既に切り替えられており、内燃機関の快適な始動は、遅延することなく可能となる。切替装置をシリンダの停止のために備えることが更に考えられ、その結果、少なくとも１つの作動シリンダの停止のために、この少なくとも１つの作動シリンダに割り当てられた全てのガス交換バルブは、操作されないまま保持される。
【００２３】
その他の利点は以下の図面の説明から明らかになる。図には本発明の実施形態が示されている。図、図面の説明、及び請求項には、多数の特徴が組み合わされて含まれている。当業者は、これらの特徴を便宜上単独の特徴と見なし、又は有意義な別の組み合わせに統合するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一体化されたエンジンブレーキ装置を有するバルブトレイン装置を備える内燃機関の部分斜視図である。
【図２】バルブトレイン装置の斜視図である。
【図３】バルブトレイン装置の別の斜視図である。
【図４】バルブトレイン装置の前面図である。
【図５】点火モードで作動されたバルブトレイン装置を図７の切断線ＡＡに沿って横断する断面図である。
【図６】ブレーキモードで作動された図７の切断線ＡＡに沿った断面図である。
【図７】バルブトレイン装置の側面図である。
【図８】バルブトレイン装置の排気カムシャフトを横断する縦方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１〜図８に、商用車の内燃機関の部分を示した。内燃機関は、バルブトレイン及び内燃機関用に一体化されたエンジンブレーキ装置を有するバルブトレイン装置を示す。バルブトレイン装置は、吸気カムシャフト１０を有する吸気側及び排気カムシャフト２８を有する排気側を含み、カムシャフトはそれぞれ、点火モード及びブレーキモードに対して備えられている。吸気カムシャフト１０は、内燃機関の作動シリンダ（詳細に図示せず）用の吸気バルブ１４、１５を操作するために備えられている。排気カムシャフト２８は、内燃機関の作動シリンダ（詳細に図示せず）用の排気バルブ３３、３４を操作するために備えられている。作動シリンダは、吸気カムシャフト１０及び排気カムシャフト２８の点火モードに設定される点火動作において、及び、吸気カムシャフト１０及び排気カムシャフト２８のブレーキモードに設定されるブレーキ動作において動作可能である。点火モードにおいて、クランクシャフトは、作動シリンダ内の燃焼過程に基づいて駆動され、ブレーキ動作において、作動シリンダ内の圧縮空気の使用されない圧縮に基づいて減速される。内燃機関は、４ストロークエンジンとして構成されている。
【００２６】
図示された実施形態において、内燃機関は、作動シリンダごとに２つの吸気バルブ１４、１５及び２つの排気バルブ３３、３４を含む。吸気カムシャフト１０は、作動シリンダごとに、２つの吸気バルブ１４、１５を操作するための吸気カム群を含み、排気カムシャフト２８は、作動シリンダごとに、２つの排気バルブ３３、３４を操作するための排気カム群を含む。実施形態において、吸気カム群の１つのみ及び排気カム群の１つのみを示した。別の作動シリンダの吸気バルブの操作のために備えられた別の吸気カム群（詳細に図示せず）は、同様に構成されている。別の作動シリンダの排気バルブの操作のために備えられた別の排気カム群（詳細に図示せず）は、同様に構成されている。以下で、最初に吸気側を、次いで排気側を記載する。
【００２７】
吸気カム群は、点火モードにおいて吸気バルブ１４、１５を開放するために備えられた第１の点火カム１１、及び、ブレーキモードにおいて吸気バルブ１４、１５を開放するために備えられた第２のブレーキカム１２を含む。点火カム１１及びブレーキカム１２は、異なる吸気カム曲線を有する。点火カム１１の吸気カム曲線は、燃料混合気を作動シリンダ内に吸気するために対応する作動シリンダ内でピストンを上死点から下死点に動作させる間、吸気バルブ１４、１５を開放するために特に備えられた、吸気リフト３８を有する。ブレーキカム１２のブレーキ吸気カム曲線は、燃料混合気を作動シリンダ内に吸気するために対応する作動シリンダ内でピストンを上死点から下死点に動作させる間、吸気バルブ１４、１５を開放するためにそれぞれ特に備えられた、２つの吸気リフト２６、２７を有する。ブレーキカム１２のブレーキ吸気カム曲線は、燃料混合気を作動シリンダ内に２回吸気するために吸気カムシャフト１０が１回転する間に吸気バルブ１４、１５を２回開放するために原理上備えられている。特に図４〜図６において、ブレーキカム１２の吸気リフト２６、２７及び点火カム１１の吸気リフト３８が良好に認識できる。
【００２８】
吸気バルブ１４、１５を操作するために、一体化されたエンジンブレーキ装置を有するバルブトレイン装置は、吸気バルブ１４、１５の点火モードに対して備えられた第１の吸気カムフォロア１３と、吸気バルブ１４、１５のブレーキモードに対して備えられた第２のブレーキ吸気カムフォロア１６とを含む。その際、点火モードに対して備えられた吸気カムフォロア１３は、点火カム１１との作用接続のためだけに備えられている。その際、ブレーキモードに対して備えられたブレーキ吸気カムフォロア１６は、ブレーキカム１２との作用接続のためだけに備えられている。
【００２９】
吸気バルブ１４、１５の点火モードと吸気バルブ１４、１５のブレーキモードとの間での切替のために、エンジンブレーキ装置は、２つの吸気バルブ１４、１５の操作の間で点火カム１１によって、かつ、２つの吸気バルブ１４、１５の操作の間でブレーキカム１２によって切り替えるために備えられ、吸気カムシャフト１０に割り当てられた切替装置１７を含む。その際、吸気カムシャフト１０に割り当てられた切替装置１７は、割り当てられた吸気カムフォロア１３による点火カム１１の吸気カム曲線のタップと、割り当てられたブレーキ吸気カムフォロア１６によるブレーキカム１２のブレーキ吸気カム曲線のタップとの間で往復して切り替えるために備えられている。吸気カムシャフト１０に割り当てられた切替装置１７は、作動シリンダの吸気バルブ１４、１５の操作の切替のためだけに備えられている。別の作動シリンダに対して、エンジンブレーキ装置は、基本的に、吸気カムシャフト１０に割り当てられ、同様に構成された切替装置を有し、これらの切替装置は、少なくとも部分的に互いに結合することができる。
【００３０】
エンジンブレーキ装置は、第１のロッカアーム２１及び第２のブレーキロッカアーム２２を有する、吸気カム群に割り当てられた２つのロッカアームを含む。ロッカアーム２１は、吸気バルブ１４、１５の点火モードに対して備えられ、吸気カム群の点火カム１１との作用接続のために備えられた吸気カムフォロア１３を有する。ブレーキロッカアーム２２は、吸気バルブ１４、１５のブレーキモードに対して備えられ、吸気カム群のブレーキカム１２との作用接続のために備えられたブレーキ吸気カムフォロア１６を有する。吸気バルブ１４、１５の点火モードに対して備えられたロッカアーム２１は、２つの吸気バルブ１４、１５に作用する。吸気バルブ１４、１５のブレーキモードに対して備えられたブレーキロッカアーム２２は、図示された実施形態において、２つの吸気バルブ１４、１５に作用し、基本的に、吸気バルブ１４、１５の１つのみに作用してもよい。ロッカアーム２１及びブレーキロッカアーム２２はそれぞれ、ローラロッカアームとして構成されている。
【００３１】
図１〜図８に示された実施形態において、ブレーキカム１２に割り当てられたブレーキ吸気カムフォロア１６を有するブレーキロッカアーム２２は、点火カム１１に割り当てられた吸気カムフォロア１３を有するロッカアーム２１を操作するために備えられている。そのために、ブレーキカム１２に割り当てられたブレーキ吸気カムフォロア１６を有するブレーキロッカアーム２２は、吸気バルブ１４、１５のブレーキモードにおいて、点火カム１１に割り当てられた吸気カムフォロア１３を有するロッカアーム２１に直接結合されている。ブレーキロッカアーム２２は、ブレーキモードにおいてロッカアーム２１に直接接触している。吸気バルブ１４、１５の点火モードにおいて、吸気カムフォロア１３は、点火カム１１と作用接続しており、ブレーキ吸気カムフォロア１６は、ブレーキカム１２及びロッカアーム２１から作動可能に分離されている。吸気バルブ１４、１５のブレーキモードにおいて、吸気カムフォロア１３は、点火カム１１から作動可能に分離されており、ブレーキ吸気カムフォロア１６は、ブレーキカム１２及びロッカアーム２１と作用接続されている。点火カム１１に割り当てられた吸気カムフォロア１３を有するロッカアーム２１は、点火モードにおいてかつブレーキモードにおいて吸気バルブ１４、１５に作動可能に接続されている。ブレーキカム１２に割り当てられたブレーキ吸気カムフォロア１６を有するブレーキロッカアーム２２は、点火モードにおいて吸気バルブ１４、１５から作動可能に分離され、ブレーキモードにおいてロッカアーム２１を介して吸気バルブ１４、１５に作動可能に接続されている。ロッカアーム２１及びブレーキロッカアーム２２は、点火モードにおいて動作技術上互いに分離され、ブレーキモードにおいて動作技術上互いに接続されている。
【００３２】
吸気カムシャフト１０に割り当てられた切替装置１７は、吸気カムシャフト１０のトルクを点火モードとブレーキモードとの間での切替のための動力に変換するために備えられている。バルブトレイン装置の制御装置及び調整装置（詳細に図示せず）を用いた制御のために、吸気カムシャフト１０に割り当てられた切替装置１７は、点火モードとブレーキモードとの間の切替を始動することができる電磁アクチュエータ３９を含む。点火モードとブレーキモードとの間の切替を始動するためだけに備えられたアクチュエータ３９に至るまで、吸気カムシャフト１０に割り当てられた切替装置１７は、完全に機械的に形成されている。
【００３３】
吸気カムシャフト１０に割り当てられた切替装置１７は、吸気カムシャフト１０と接続された、回転不能であるが軸方向に移動可能なスライド部材１８を含む。スライド部材１８は、吸気バルブ１４、１５の点火モードからブレーキモードに切り替えるために備えられた第１のスライドトラック１９と、吸気バルブ１４、１５のブレーキモードから点火モードに切り替えるために備えられた第２のスライドトラック２０とを有する。スライドトラック１９、２０は、スライド部材１８上で互いに適切な角度で離間されている。スライドトラック１９、２０はそれぞれ、その機能に対応する角度範囲を有する。その際、スライドトラック１９、２０は、図示していないが、それぞれ係合セグメント、切替セグメント、及び分離セグメントを有する。周辺方向に向けられた係合セグメントは、それぞれ増大してゆくスライドトラック深さを有する。実質的に一定のスライドトラック深さを有する切替セグメントは、軸方向コンポーネントを有する。分離セグメントは、それぞれ減少してゆくスライドトラック深さを有する。
【００３４】
特に、スライドトラック１９、２０の切替セグメントは、吸気カムシャフト１０の回転動作を、吸気カムシャフト１０の回転軸４０に関してスライド部材１８の軸方向の切替動作に変換するために備えられている。その際、スライドトラック１９、２０を用いて始動できる切替動作は、反対の方向に向けられている、すなわち、一方のスライドトラック１９は、スライド部材１８を第１の方向に切り替えるために備えられているのに対して、第２のスライドトラック２０は、スライド部材１８を反対向きの第２の方向に切り替えるために備えられている。スライド部材１８は、２つの別々の切替位置を有し、この切替位置の間で、スライド部材は、スライドトラック１９、２０を用いて切り替えることができる。示した実施形態において、スライドトラック１９によって始動された切替動作は、点火モードからブレーキモードに切り替え、また対応して、スライドトラック２０の切替動作は、ブレーキモードから点火モードに切り替える。
【００３５】
吸気バルブ１４、１５の点火モードとブレーキモードとの間の切替を始動するために備えられたアクチュエータ３９は、吸気カムシャフト１０によって回転可能に配置されているスライド部材１８に対して固定して配置されている。バルブトレイン装置は、アクチュエータ３９が固定接続されているハウジング４１を有する。吸気バルブ１４、１５の点火モードとブレーキモードとの間の切替を始動するために備えられたアクチュエータ３９は、伸展状態においてスライド部材１８のそれぞれのスライドトラック１９、２０に強制的に案内されて係合する切替ピン４２を含む。切替を始動するために、切替ピン４２は伸展される。続いて、切替ピン４２は、対応する係合セグメントを介して対応するスライドトラック１９、２０と係合する。吸気カムシャフト１０の別の回転動作では、スライド部材１８は、切替セグメントを通って移動し、切替のための軸方向の力は、吸気カムシャフト１０に作用するトルクから発生し、切替ピン４２を介して保持される。続いて、切替ピン４２は、分離セグメントを通って再び挿入される。その際、両方向への切替は同様に起こる。その際、切替ピン４２は、一方のスライドトラック１９、２０からの分離後、他方のスライドトラック２０、１９に続いて切り替える場合に、強制的に案内されて係合するために備えられている。
【００３６】
吸気カムシャフト１０並びに吸気カムフォロア１３及びブレーキ吸気カムフォロア１６の間の作用接続の切替のために、吸気カムシャフト１０に割り当てられた切替装置１７は、点火モードに割り当てられた第１の終端位置及びブレーキモードに割り当てられた第２のブレーキ終端位置を有するロッカアーム軸受２５を有する。ロッカアーム軸受２５は、特にロッカアーム２１及びロッカアーム２２を支承するために使用され、それぞれロッカアーム２１に対してロッカアーム軸２３を、ブレーキロッカアーム２２に対してブレーキロッカアーム軸２４を固定し、この軸周りに対応するロッカアーム２１、２２はそれぞれ、枢動可能に支承されている（図５及び図６を参照）。
【００３７】
ロッカアーム軸受２５は、ロッカアーム２１及びブレーキロッカアーム２２がそれぞれ支承されている軸受部材４３を含む。軸受部材４３自体は、枢動可能に支承されている。その周りに軸受部材４３が枢動可能な軸受軸４４は、ロッカアーム軸２３に対してかつブレーキロッカアーム軸２４に対して離間して平行に配置されている。軸受部材４３は、バルブトレイン装置のハウジング４１に対向して支承されている。
【００３８】
軸受部材４３は、Ｕ型ブリッジ形状に構成され、軸受部材４３の、吸気カムシャフト１０の回転軸４０と平行に向いている端部４５、４６は、軸受軸４４周りに支承するために使用され、ロッカアーム２１、２２は、軸受部材４３の、吸気カムシャフト１０に実質的に平行に延びる部分と接続している。軸受部材４３の端部４５、４６は、ハウジング４１の軸受部４７、４８内に収容されている。
【００３９】
軸受部材４３の軸受軸４４は、吸気カムシャフト１０の回転軸４０に対して離間して平行に向けられている（図２〜図６を参照）。第１の終端位置において、吸気バルブ１４、１５の点火モードに対して備えられた吸気カムフォロア１３は、点火カム１１と恒常的に接触している（図４及び図５）。それに対して、吸気バルブ１４、１５のブレーキモードに対して備えられたブレーキ吸気カムフォロア１６は、ブレーキカム１２から取り外されており、これによって、ブレーキカム１２は、作用せずにブレーキ吸気カムフォロア１６の下を通過する（図４及び図５）。第２の終端位置において、反対に、吸気バルブ１４、１５のブレーキモードに対して備えられたブレーキ吸気カムフォロア１６は、ブレーキカム１２と恒常的に接触している一方で、吸気バルブ１４、１５の点火モードに対して備えられた吸気カムフォロア１３は、点火カム１１から取り外されており、これによって、点火カム１１は、作用せずに吸気カムフォロア１３の下を通過する（図２及び図６）。
【００４０】
ロッカアーム軸受２５は、吸気カムシャフト１０の回転動作を用いて切り替えるために備えられている。軸受部材４３が第１の終端位置において切り替えられる場合、吸気バルブ１４、１５の操作時に、第２の終端位置の方向に向けられた力は、基本的に点火カム１１によって軸受部材４３に作用する（図５）。軸受部材４３が第２の終端位置において切り替えられる場合、吸気バルブ１４、１５の操作時に、第１の終端位置の方向に向けられた力は、基本的にブレーキカム１２によって軸受部材４３に作用する（図６）。
【００４１】
２つの終端位置の間での切替のために利用される、軸受部材４３に作用する力は、点火モード及びブレーキモードにおいて、吸気カムシャフト１０を用いて吸気バルブ１４、１５に及ぼされる操作力から生じる。軸受部材４３は、この操作力を保持する。その周りにそれぞれロッカアーム２１及びブレーキロッカアーム２２が軸受部材４３に対して枢動可能に支承されているロッカアーム軸２３及びブレーキロッカアーム軸２４を互いに離間することによって、吸気バルブ１４、１５が操作されるロッカアーム２１、２２の状況に応じて、異なる力が軸受部材４３に作用する。その際、軸受部材４３の軸受軸４４は、ロッカアーム軸２３とブレーキロッカアーム軸２４との間に作動可能に配置されている。ロッカアーム２１が操作される場合、ブレーキロッカアーム２２が操作される場合にブレーキロッカアーム２２の操作力から生じる、軸受部材４３に作用するトルクと同様に、ロッカアーム２１の操作力から、軸受部材４３の軸受軸４４に関して対向する方向に向けられた、軸受部材４３に作用するトルクが生じる。操作力はそれぞれ、吸気カムシャフト１０のトルクから生じ、軸受部材４３上のトルクは、再び操作力から生じるため、ロッカアーム軸受２５は、吸気カムシャフト１０の回転動作を用いて切り替えられる。
【００４２】
ロッカアーム軸受２５を固定するために、吸気カムシャフト１０に割り当てられた切替装置１７は、ロッカアーム軸受２５を２つの終端位置で固定するために備えられたばね荷重係止部材４９を有する。係止部材４９は、軸受部材４３に対して軸方向に可動に支承されている。吸気カムシャフト１０に割り当てられた切替装置１７は、軸受部材４３と係止部材４９との間に配置されているばね部材５０を有する。
【００４３】
係止部材４９との作用接続のために、吸気カムシャフト１０に割り当てられた切替装置１７は、対向して係止部材４９が支持されている係合輪郭部材５１を含む。係止部材４９とのポジティブロック接続のために、係合輪郭部材５１は、第１のストッパ５２とブレーキストッパ５３との間に第１のくぼみ５４及び第２のブレーキくぼみ５５を伴う係合輪郭を有する。くぼみ５４とブレーキくぼみ５５との間に、リフト５６がある。点火モードにおいて第１の終端位置に割り当てられた第１のくぼみ５４は、第１のストッパ５２とリフト５６との間にある。ブレーキモードにおいて第２のブレーキ終端位置に割り当てられた第２のブレーキくぼみ５５は、ブレーキストッパ５３とリフト５６との間にある。くぼみ５４及びブレーキくぼみ５５は、係止部材４９及び係合輪郭部材５１が互いにポジティブロック接続されている２つの係合位置を画定する。
【００４４】
軸受部材４３の枢動動作は、ロッカアーム軸受２５の２つの終端位置を画定する２つの機械的ストッパ５２、５３によって制限されている。ブレーキモードにおける第２の終端位置から点火モードにおける第１の終端位置への軸受部材４３の枢動動作において、ブレーキストッパ５３が軸受部材４３に密着し、かつ、ストッパ５２が係止部材４９に密着することによって、ストッパ５２、５３は、軸受部材４３の枢動動作を制限する。それに応じて、ここでストッパ５２が軸受部材４３に密着し、かつ、ブレーキストッパ５３が係止部材４９に密着することによって、ストッパ５２、５３は、点火モードにおける第１の終端位置からブレーキモードにおける第２の終端位置への軸受部材４３の枢動動作を制限する。係止部材４９は、軸受部材４３と動作技術的に接続されている。一方の終端位置から他方の終端位置への軸受部材４３の移動において、係止部材４９は、一方のくぼみ５４、５５からリフト５６を越えて他方のくぼみ５５、５４へ移動する。終端位置において、係止部材４９及び係合輪郭部材５１は、軸受部材４３を吸気バルブ１４、１５の操作時に作用するトルクに対して固定する。その際、係止部材４９と軸受部材４３との間で支持されたばね部材５０が提供するばね力は、吸気バルブ１４、１５の操作力から生じるトルクをリフト５６に対抗して保持するために十分に大きく、その結果、係止部材４９は、一方のくぼみ５４、５５からそれぞれ他方のくぼみ５５、５４へと移動しない。
【００４５】
係止部材４９をその係合位置から解放するために、係合輪郭部材５１は、可動に支承されている。係合輪郭部材５１は、係合輪郭のリフト５６の領域にある軸受軸５７を有する。図示された実施形態において、係合輪郭部材５１用の軸受軸５７は、２つのくぼみ５４、５５の間にリフト５６を有する、すなわち、係合輪郭は、部分的に軸受軸５７によって形成される。軸受部材４３が一方の終端位置から他方の終端装置に移動する場合、係止部材４９の仮想中心線は、係合輪郭部材５１の軸受軸５７を越えて枢動する。それによって、軸受軸５７は、ロッカアーム軸受２５の終端位置を画定する２つのくぼみ５４、５５の間に位置する。
【００４６】
可動に支承された係合輪郭部材５１は、点火モードに割り当てられた第１の係合位置（図４及び図５）と、ブレーキモードに割り当てられた第２のブレーキ係合位置（図６）との間で枢動可能である。係合輪郭部材５１の第１の係合位置において、軸受部材４３は、点火モードにおけるその第１の終端位置にあり、係止部材４９は、係合輪郭の第１のくぼみ５４に係合する。係合輪郭部材５１の第２のブレーキ係合位置において、軸受部材４３は、ブレーキモードにおけるその第２の終端位置にあり、係止部材４９は、係合輪郭の第２のブレーキくぼみ５５に係合する。係合位置において、係止部材４９の係合輪郭部材５１用のくぼみ５４、５５のそれぞれ１つは、大域的最小点を形成し、吸気バルブ１４、１５に対する操作力が軸受部材４３を介して吸気カムシャフト１０に対して保持される場合、係止部材４９は、大域的最小点に到達する。
【００４７】
係合輪郭部材５１が切り替えられる係合位置に応じて、ロッカアーム２１、２２用の軸受部材４３は、吸気バルブ１４、１５の次の操作時に係合位置に対応する終端位置に切り替わることとなる。点火モードとブレーキモードとの間の切替は、係合輪郭部材５１を一方の係合位置から他方の係合位置へ枢動することによって行われる。
【００４８】
スライド部材１８は、係合輪郭部材５１を係合位置から係合位置間の中間位置へ枢動するために備えられている。スライド部材１８及び係合輪郭部材５１は、機械的に互いに結合されている。吸気カムシャフト１０から軸方向に突出しているスライド部材１８は、軸方向に移動可能に吸気カムシャフト１０内に収容された切替ロッド５９と接続されている。吸気カムシャフト１０内に収容された切替ロッド５９は、図２において破線で表示されている。スライド部材１８及び切替ロッド５９は、切替ピン４２のスライドトラック１９、２０の１つへの係合時に、吸気カムシャフト１０の回転軸４０に沿って軸方向に移動する。細長スリット６１を通って吸気カムシャフト１０から半径方向に突出している操作ピン６０が切替ロッド５９内に収容されている。操作ピン６０は、その細長スリット６１での切替ロッド５９の軸方向の移動により、したがって同時に、吸気カムシャフト１０の回転軸４０に沿って移動する。操作ピン６０は、吸気カムシャフト１０に付随するトルクを係合輪郭部材５１に伝達し、トルクを用いて係合輪郭部材５１を枢動させるために備えられている。切替ロッド５９と接続されたスライド部材１８は、吸気カムシャフト１０を伴う適切な係合装置６２を有し、その結果、ブレーキモード又は点火モードに関する吸気カムシャフト１０内の切替ロッド５９の対応する位置は、保持することができる。
【００４９】
係合輪郭部材５１は、係止部材４９と吸気カムシャフト１０との間に空間的広がりをもって配置されている。係合輪郭部材は、係止部材４９に面した、係合輪郭を形成する側面を有する。加えて、係合輪郭部材は、吸気カムシャフト１０に面した、吸気カムシャフト１０のトルクを用いて枢動するために操作輪郭を形成する側面を有する。操作輪郭は、吸気カムシャフト１０の回転軸４０に沿って互いに離間されている２つのトラック６３、６４を有する。スライド部材１８を切り替える切替位置に応じて、操作ピン６０は、操作輪郭の一方のトラック６３から他方のトラック６４に係合する。スライド部材１８が軸方向に移動可能である分の経路は、係合輪郭部材５１の操作輪郭を有するトラック６３、６４間の距離に相当する。
【００５０】
吸気カムシャフト１０の回転軸４０周りの操作ピン６０の回転動作に関して、トラック６３、６４は、傾斜トラックとして形成されている。係合輪郭部材５１の操作輪郭は、操作ピン６０に作用する吸気カムシャフト１０のトルクを係合輪郭部材５１に作用するトルクに変換して、係合輪郭部材５１をその軸受軸５７周りに枢動させるために備えられている。係合輪郭部材５１の操作輪郭と作用接続している操作ピン６０は、スライド部材１８の第１の切替位置において係合輪郭部材５１を点火モードの第１の係合位置から中間位置に切り替えるために備えられている。そのために、切替ピン４２は、スライドトラック１９と係合し、操作ピン６０は、トラック６３からトラック６４に移動する。スライド部材１８の第２の切替位置において、係合輪郭部材５１は、ブレーキモードの第２の係合位置から中間位置に切り替わる。そのために、切替ピン４２は、スライドトラック２０と係合し、操作ピン６０は、トラック６４からトラック６３に移動する。したがって、それぞれの場合において、操作ピン６０は、係合輪郭部材５１を中間位置に切り替えるためだけに備えられている。
【００５１】
中間位置は、図示された実施形態において、２つの係合位置間の中央位置として形成されている。係合輪郭部材５１が中央位置に枢動される場合、係止部材４９は、係合輪郭内に移動する。その際、係止部材４９は、係合輪郭の範囲内で対応するくぼみ５４、５５からリフト５６に移動する。同時に係合輪郭部材５１が枢動されるため、中間位置は、一定しない位置を生じる。吸気カムシャフト１０の回転及びトルクから生じる吸気バルブ１４、１５への操作力が、吸気バルブ１４、１５の次の操作時に軸受部材４３を介して吸気カムシャフト１０に対抗して保持される場合、係止部材４９は、中間位置から次いで他方の係合位置に案内される。
【００５２】
したがって、吸気バルブ１４、１５の点火モードとブレーキモードとの間の切替は、２段階で行われる。第１の段階では、吸気カムシャフト１０のトルク及び回転動作は、スライド部材１８、係合輪郭部材５１、及び係止部材４９を介して軸受部材４３に伝達され、係止部材４９が対応する係合位置から中間位置に移動することをもたらす。第２の段階では、吸気カムシャフト１０のトルク及び回転動作は、対応するロッカアーム２１、２２を介して伝達され、係止部材４９が中間位置から対応する係合位置に移動することをもたらす。
【００５３】
図示された実施形態において、吸気カムシャフト１０に割り当てられた切替装置１７は、スライド部材１８を用いて同様に切り替えられる第２の係止部材６５及び第２の係合輪郭部材６６を含む。そのために、スライド部材１８は、第２の係合輪郭部材６６と作用接続するために備えられた第２の操作ピン６７及びばね部材（詳細に図示せず）を有する。２つの係合輪郭部材５１、６６は、同時に作用する。
【００５４】
排気カム群は、点火モードにおいて排気バルブ３３、３４を開放するために備えられた点火カム２９、並びに、ブレーキモードにおいて一方の排気バルブ３４を開放するために備えられた第１のブレーキカム３０、及び、ブレーキモードにおいて他方の排気バルブ３３を開放するために備えられた第２のブレーキカム３１を含む。点火カム２９及び第１のブレーキカム３０だけでなく、点火カム２９及び第２のブレーキカム３１もまた、異なる排気カム曲線を有する。点火カム２９の排気カム曲線は、燃焼後の排気ガスを作動シリンダから排出するために対応する作動シリンダ内でピストンを下死点から上死点に動作させる間、排気バルブ３３、３４を開放するために特に備えられた、排気リフトを有する。ブレーキカム３０、３１の排気カム曲線は、それぞれ原理上、対応する作動シリンダ内でピストンを下死点から上死点に動作させた後で、その際、圧縮空気又は燃料混合気を作動シリンダから排出し、それによって、利用しないようにするために、ブレーキカムに割り当てられた排気バルブ３３、３４を開放するために備えられている。
【００５５】
排気カム群の２つのブレーキカム３０、３１は、互いに異なる排気カム曲線を有し、その結果、排気バルブ３３、３４は、ブレーキモードにおいて互いに異なる制御時間又は開放時間を有する。その際、排気カム曲線は、圧縮空気又は燃料混合気を利用せずに作動シリンダから排出するために、排気バルブ３３、３４が交互に開放されるように形成されている。ブレーキカム３０、３１の排気カム曲線のそのように異なる形成によって、排気バルブ３３、３４は、排気カムシャフト２８の１回転の間にそれぞれ一度操作され、それにより開放され、作動シリンダは、排気カムシャフト２８の回転中に合計２回開放される。それによって、排気バルブ３３、３４の負荷は、ブレーキモードにおいて低減され、これによって、排気バルブ３３、３４の耐用年数は、向上する。基本的に、ブレーキカム３０、３１の排気カム曲線の異なる形成は、当業者に適切と思われる方法で最も異なるように、例えば、一方の排気バルブ３３は、ブレーキモードにおいて圧縮空気を利用せずに排気するために毎回操作され、他方の排気バルブ３４は、２回ごとにのみ操作されるように行われ、その結果、一方の排気バルブ３３は、特に排気カムシャフト２８の１回転の間に２回操作され、他方の排気バルブ３４は、１回のみ操作される。ブレーキカム３０、３１の排気カム曲線が同一の排気カム曲線を有することが更に基本的に考えられ、これによって、大きな開口部断面が実現でき、したがって、ブレーキモードにおいて作動シリンダからの圧縮空気の速やかな排出が実現できる。
【００５６】
吸気カムシャフト１０のブレーキモード及び排気カムシャフト２８のブレーキモードを調整することによって、エンジンブレーキ装置は、２ストロークエンジンブレーキとして構成されている。吸気バルブ１４、１５のブレーキモードによって、吸気カムシャフト及び排気カムシャフト１０、２８が１回転する間に、燃料混合気は、作動シリンダ内に２回吸気され、排気バルブ３３、３４のブレーキモードによって、吸気された燃料混合気の圧縮は、２回使用されないままとなる。もちろん、エンジンブレーキ装置はまた、４ストロークエンジンブレーキとして実施することもできる。そのために特に、排気バルブ３３、３４のブレーキモードのみが調整され、吸気バルブ１４、１５のブレーキモードの調整は行われない。その際、ブレーキカム３０、３１の排気カム曲線は、特に同一である。基本的に、排気カム群のブレーキカム３０、３１の１つは、使用しなくてもよい。
【００５７】
排気バルブ３３、３４を操作するために、一体化されたエンジンブレーキ装置を有するバルブトレイン装置は、排気バルブ３３、３４の点火モードに対して備えられた排気カムフォロア３２と、排気バルブ３３、３４のブレーキモードに対して備えられた２つのブレーキ排気カムフォロア３５、３６とを含む。その際、排気バルブ３３、３４の点火モードに対して備えられた排気カムフォロア３２は、点火カム１１との作用接続のためだけに備えられている。その際、排気バルブ３３、３４のブレーキモードに対して備えられたブレーキ排気カムフォロア３５は、第１のブレーキカム３０との作用接続のためだけに備えられている。その際、排気バルブ３３、３４のブレーキモードに対して備えられたブレーキ排気カムフォロア３６は、第２のブレーキカム３１との作用接続のためだけに備えられている。排気バルブ３３、３４のブレーキモードに対して備えられたブレーキ排気カムフォロア３５、３６は、それぞれ排気バルブ３３、３４の操作のためだけに備えられている。
【００５８】
排気バルブ３３、３４の点火モードとブレーキモードとの間での切替のために、エンジンブレーキ装置は、２つの排気バルブ３３、３４の操作の間に点火カム２９によって、及び、２つの排気バルブ３３、３４の操作の間にブレーキカム３０、３１によって切り替えるために備えられ、吸気カムシャフト２８に割り当てられた切替装置３７を含む。その際、排気カムシャフト２８に割り当てられた切替装置３７は、割り当てられた吸気カムフォロア３２による点火カム２９の排気カム曲線のタップと、それぞれ割り当てられたブレーキ排気カムフォロア３５、３６によるブレーキカム３０、３１の排気カム曲線のタップとの間で往復して切り替えるために備えられている。排気カムシャフト２８に割り当てられた切替装置３７は、作動シリンダの排気バルブ３３、３４の操作の切替のためだけに備えられている。別の作動シリンダに対して、エンジンブレーキ装置は、基本的に、排気カムシャフト２８に割り当てられ、同様に構成された切替装置を有し、これらの切替装置は、少なくとも部分的に互いに結合することができる。
【００５９】
バルブトレイン装置は、排気カム群に割り当てられた３つのロッカアーム６８、６９、７０を含む。１つのロッカアーム６８は、排気バルブ３３、３４の点火モードに対して備えられ、排気カム群の点火カム２９との作用接続のために備えられた排気カムフォロア３２を有する。２つの別のブレーキロッカアーム６９、７０は、排気バルブ３３、３４のブレーキモードに対して備えられている。ブレーキロッカアーム６９は、排気カム群のブレーキカム３１と作用接続するために備えられたブレーキ排気カムフォロア３６を有する。ブレーキロッカアーム７０は、排気カム群のブレーキカム３０と作用接続するために備えられたブレーキ排気カムフォロア３５を有する。点火モードに対して備えられたロッカアーム６８は、２つの排気バルブ３３、３４に作用する。ブレーキモードに対して備えられたブレーキロッカアーム６９、７０は、図示された実施形態において、それぞれ排気バルブ３３、３４の１つのみに作用する。ブレーキモードにおいて、ブレーキロッカアーム６９は、排気バルブ３３に作用し、ブレーキロッカアーム７０は、排気バルブ３４に作用する。ブレーキロッカアーム６９は、ブレーキモードにおいてロッカアーム６８内に支承された長手方向に移動可能な調整部材７１を介して排気バルブ３３に作用する。ブレーキロッカアーム７０は、ブレーキモードにおいてロッカアーム６８内に支承された長手方向に移動可能な調整部材７２を介して排気バルブ３４に作用する。３つのロッカアーム６８、６９、７０は、動作技術上互いに分離されている。排気バルブ３３、３４の点火モードにおいて、排気カムシャフト２８は、ロッカアーム６８を操作する一方で、ブレーキロッカアーム６９、７０は、排気カムシャフト２８から分離されている。排気バルブ３３、３４のブレーキモードにおいて、排気カムシャフト２８は、ブレーキロッカアーム６９、７０を操作する一方で、ロッカアーム６８は、排気カムシャフト２８から分離されている。基本的に、バルブトレイン装置は、ブレーキモードに対してブレーキロッカアーム６９、７０の１つのみを有し、このブレーキロッカアームは、ブレーキモードにおいて排気バルブ３３、３４の１つのみに作用するか、又は、特に吸気側と同様に２つの排気バルブ３３、３４に作用する。
【００６０】
排気カムシャフト２８に割り当てられた切替装置３７は、排気カムシャフト２８のトルクを排気バルブ３３、３４の点火モードとブレーキモードとの間での切替のための動力に変換するために備えられている。制御装置及び調整装置（詳細に図示せず）を用いた制御のために、排気カムシャフト２８に割り当てられた切替装置３７は、点火モードとブレーキモードとの間の切替を始動することができる電磁アクチュエータ７３を含む。点火モードとブレーキモードとの間の切替を始動するためだけに備えられたアクチュエータ７３に至るまで、排気カムシャフト２８に割り当てられた切替装置３７は、完全に機械的に構成されている。
【００６１】
排気カムシャフト２８に割り当てられた切替装置３７及び吸気カムシャフト１０に割り当てられた切替装置１７は、互いに独立かつ個別に制御可能である。制御装置及び調整装置（詳細に図示せず）は、排気バルブ３３、３４の点火モードとブレーキモードとの間での切替と、吸気バルブ１４、１５の点火モードとブレーキモードとの間での切替とを、互いに個別に始動するために備えられている。切替の始動のために、制御装置及び調整装置（詳細に図示せず）は、対応するアクチュエータ３９、７３を制御する。
【００６２】
排気カムシャフト２８に割り当てられた切替装置３７及び吸気カムシャフト１０に割り当てられた切替装置１７は、類似して互いに対向して形成されている。更に、特に点火モードとブレーキモードとの間での切替のために備えられた機構及び／又は部品は、吸気バルブ１４、１５に対して及び排気バルブ３３、３４に対して類似している。したがって、排気カムシャフト２８に割り当てられた切替装置３７、及び切替のために備えられた部品又は部材は、単に簡潔に記載されている。類似した構成によって、記載及び／又は図に由来する特徴及び機能は、吸気側から排気側に又は排気側から吸気側に伝達することができる。
【００６３】
排気カムシャフト２８に割り当てられた切替装置３７は、点火モードからブレーキモードへの切替のために備えられた２つのスライドトラックを伴う、排気カムシャフト２８と接続された回転不能であるが軸方向に移動可能なスライド部材７４を含む。スライド部材１８、７４は、互いに対向して同様に構成されているため、スライド部材７４の説明に関してスライド部材１８の説明が参照される。
【００６４】
アクチュエータ７３は、伸展された状態でスライド部材７４のそれぞれのスライドトラックと係合する切替ピン７５を含む。アクチュエータ３９、７３は、互いに対向して同様に構成されているため、アクチュエータ７３の説明に関してアクチュエータ３９の説明が参照される。
【００６５】
排気カムシャフト２８と排気カムフォロア３２、３５、３６との間の作用接続の切替のために、排気カムシャフト２８に割り当てられた切替装置３７は、点火モードに割り当てられた第１の終端位置及びブレーキモードに割り当てられた第２の終端位置を有するロッカアーム軸受７６を有する。ロッカアーム軸受７６は、特にロッカアーム６８、６９、７０の支承のために使用され、ロッカアーム６８、６９、７０それぞれに対してロッカアーム軸を固定し、このロッカアーム軸周りに、対応するロッカアーム６８、６９、７０は、枢動可能に支承されている。ブレーキモードに割り当てられたブレーキロッカアーム６９、７０は、同一のロッカアーム軸を有する。ロッカアーム軸受７６は、ロッカアーム６８、６９、７０が支承されている軸受部材７７を含む。軸受部材７７は、終端部を有し、この終端部は、排気カムシャフト２８の回転軸７８に対して平行に向いており、その周りに軸受部材７７が枢動可能である軸受軸７９周りで支承するために使用される。
【００６６】
軸受部材７７の軸受軸７９は、排気カムシャフト２８の回転軸７８に対して離間して平行に向けられている。その周りに軸受部材４３が枢動可能である軸受軸４４、その周りに軸受部材７７が枢動可能である軸受軸７９、吸気カムシャフト１０の回転軸４０、及び排気カムシャフト２８の回転軸７８は、互いに離間されて平行に配置されている。ロッカアーム軸受７６の第１の終端位置において、点火モードに対して備えられた排気カムフォロア３２は、点火カム２９と恒常的に接触している。それに対して、ブレーキモードに対して備えられたブレーキ排気カムフォロア３５、３６は、ブレーキカム３０、３１から取り外されており、これによって、ブレーキカム３０、３１は、作用せずに対応するブレーキ排気カムフォロア３５、３６の下を通過する（図４及び図５）。ロッカアーム軸受７６第２の終端位置において、反対に、ブレーキモードに対して備えられたブレーキ排気カムフォロア３５、３６は、対応するブレーキカム３０、３１と恒常的に接触している一方で、点火モードに対して備えられた排気カムフォロア３２は、点火カム２９から取り外されており、これによって、点火カム２９は、作用せずに排気カムフォロア３２の下を通過する（図３及び図６）。ロッカアーム軸受７６は、排気カムシャフト２８の回転動作を用いて切り替えるために備えられている。軸受部材７７の軸受軸７９は、点火モードに割り当てられたロッカアーム６８のロッカアーム軸とブレーキモードに割り当てられたブレーキロッカアーム６９、７０のロッカアーム軸との間に作動可能に配置されている。ロッカアーム軸受７６を固定するために、排気カムシャフト２８に割り当てられた切替装置３７は、ロッカアーム軸受７６を２つの終端位置で固定するために備えられたばね荷重係止部材８０を有する。ロッカアーム軸受２５、７６は、互いに対向して同様に構成されているため、ロッカアーム軸受７６の説明に関してロッカアーム軸受２５の説明が参照される。
【００６７】
係止部材８０との作用接続のために、排気カムシャフト２８に割り当てられた切替装置３７は、対向して係止部材８０が支持されている係合輪郭部材８１を含む。係合輪郭部材８１は、その周りで係合輪郭部材８１が枢動可能である軸受軸８２を有する。係合輪郭部材５１、８１は、互いに対向して同様に構成されているため、係合輪郭部材８１の説明に関して係合輪郭部材５１の説明が参照される。
【００６８】
排気カムシャフト２８から軸方向に突出しているスライド部材７４は、軸方向に移動可能に排気カムシャフト２８内に収容された切替ロッド８３と接続されている（図８を参照）。スライド部材７４及び切替ロッド８３は、切替ピン７５の係合時に一緒に、排気カムシャフト２８の回転軸７８に沿ったスライド部材７４のスライドトラックの１つへ軸方向に移動する。切替ロッド８３内に、細長スリット８５を通って排気カムシャフト２８から径方向に突出している操作ピン８４が収容されている（図７を参照）。操作ピン８４は、その細長スリット８５での切替ロッド８３の軸方向の移動により、したがって同時に、排気カムシャフト２８の回転軸７８に沿って移動する。操作ピン８４は、排気カムシャフト２８に付随するトルクを係合輪郭部材８１に伝達し、トルクを用いて係合輪郭部材８１をその軸受軸８２周りに枢動させるために備えられている。切替ロッド８３と接続されたスライド部材７４は、排気カムシャフト２８を伴う適切な係合装置８６を有し、その結果、ブレーキモード又は点火モードに関する吸気カムシャフト２８内の切替ロッド８３の対応する位置は、保持することができる。
【００６９】
係合輪郭部材８１は、排気カムシャフト２８に面した、排気カムシャフト２８のトルクを用いて枢動するために操作輪郭を形成する側面を有する。操作輪郭は、排気カムシャフト２８の回転軸７８に沿って互いに離間されている２つのトラック８７、８８を有する。スライド部材７４を切り替える切替位置に応じて、操作ピン８４は、操作輪郭の一方のトラック８７から他方のトラック８８に係合する。スライド部材７４が軸方向に移動可能である分の経路は、係合輪郭部材８１の操作輪郭を有するトラック８７、８８間の距離に相当する。排気カムシャフト２８の回転軸７８周りの操作ピン８４の回転動作に関して、トラック８７、８８は、傾斜トラックとして形成されている。係合輪郭部材８１の操作輪郭は、操作ピン８４に作用する排気カムシャフト２８のトルクを係合輪郭部材８１に作用するトルクに変換して、係合輪郭部材８１をその軸受軸８２周りに枢動させるために備えられている。
【００７０】
図示された実施形態において、排気カムシャフト２８に割り当てられた切替装置３７は、スライド部材７４を用いて同様に切り替えられる第２の係止部材８９及び第２の係合輪郭部材９０を含む。そのために、スライド部材７４は、第２の係合輪郭部材９０と作用接続するために備えられた第２の操作ピン９１を有する。２つの係合輪郭部材８１、９０は、同時に作用する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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