(57)【要約】本発明は、少なくとも１つのカムシャフトと、このカムシャフト上に互いに回転角度がずらされて配設された、例えばタペット等のような相応のカム追従要素を介在させて内燃機関の吸気又は排気弁と協働するカムと、並びにカムシャフトに配設された、クランクシャフトに対してカムシャフトの位置もしくは回転位置が変更可能であるカムシャフトアジャスタとを有する内燃機関のバルブタイミングを変更するための方法に関する。ａ）バルブ開放時間を短縮するために、バルブリフトの間にカムシャフトの調整が「遅角」の方向に行なわれるのに対し、これに続く該当するカムの基礎円位相内で、カムシャフトの調整が「進角」の方向に行なわれるか、又はｂ）バルブ開放時間を延長するために、バルブリフトの間にカムシャフトの調整が「進角」の方向に行なわれるのに対し、これに続く該当するカムの基礎円位相内で、調整が「遅角」の方向に行なわれることが提案される。  本発明による調整方法によって、カムシャフトの角度位置調整以外に、バルブリフトカーブへの影響も置換することができる。
2006509949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのカムシャフトと、このカムシャフト上に互いに回転角度がずらされて配設された、例えばタペット等のような相応のカム追従要素を介在させて内燃機関の吸気又は排気弁と協働するカムと、並びにカムシャフトに配設された、クランクシャフトに対してカムシャフトの位置もしくは回転位置が変更可能であるカムシャフトアジャスタとを有する内燃機関のバルブタイミングを変更するための方法において、
ａ）バルブ開放時間を短縮するために、バルブリフトの間にカムシャフトの調整が「遅角」の方向に行なわれるのに対し、これに続く該当するカムの基礎円位相内で、カムシャフトの調整が「進角」の方向に行なわれるか、又は
ｂ）バルブ開放時間を延長するために、バルブリフトの間にカムシャフトの調整が「進角」の方向に行なわれるのに対し、これに続く該当するカムの基礎円位相内で、調整が「遅角」の方向に行なわれることを特徴とする方法。
【請求項２】
シリンダバンク毎に対称の点火順序を有する２列の６気筒エンジンにおいて使用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】
バルブリフトの切換えをするための装置を備えている内燃機関において使用されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の内燃機関のバルブタイミングを変更するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の吸気もしくは排気弁のバルブタイミングを変更するために、カムシャフトの調整によって排気側カムシャフトに対して吸気側カムシャフトの位置を変更することが公知である。これにより、吸気弁の開放及び閉鎖時間は、２つの吸気側バルブタイミングとバルブオーバーラップによって一定の回転数範囲内で適合されるのに対し、バルブ開放時間とバルブリフトは、変更されないままである（例えば特許文献１を参照のこと）。更に、従来技術から可変のバルブギヤが公知であり、このバルブギヤの場合、バルブ開放時間もバルブ開放横断面もエンジンの運転状態に適合される。そして、例えば特許文献２からは、切替え可能なタペットによってバルブリフトが２段階に調整可能である内燃機関の可変のバルブギヤが公知である。この装置は、排気弁の吸気及び排気時間を調整するための装置によって補完され、これにより、特にシリンダの充填は、大きな回転数範囲にわたって改善することができる。
【特許文献１】独国特許第３８  ７６  ７６２号明細書
【特許文献２】独国特許第１９６  ０６  ０５４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、バルブタイミングの調整以外に、バルブリフトカーブを吸気又は排気の方向に「ずらす」ことによって「進角」もしくは「遅角」に開いてバルブ開放時間の変更も達成可能であるように、カムシャフトアジャスタの機能性を拡大することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴によって解決される。
【０００５】
バルブ開放時間を短縮するために、本発明によれば、バルブリフトの間にカムシャフトの調整が「遅角」の方向に行なわれるのに対し、これに続く該当するカムの基礎円位相内で、カムシャフトの調整もしくは補正が「進角」の方向に行なわれることが提案される。カム形状によって設定されているバルブ開放時間を延長するために、バルブリフトの間にカムシャフトの調整が「進角」の方向に行なわれるのに対し、これに続く該当するカムの基礎円位相内で、カムシャフトの調整もしくは補正が「遅角」の方向に行なわれることが提案される。この措置によって、有利なやり方でバルブ開放時間が調整可能であり、従って、カムシャフトアジャスタの使用によってのみ、さもなければ可変のバルブギヤシステムを使用する場合にしか可能でない機能性が得られる。
【０００６】
下位の請求項に記載された特徴によって、本発明の有利な発展構成が可能である。
【０００７】
本発明によるバルブタイミングを変更するための方法は、特に、シリンダバンク毎に対称の点火順序を有する２列の６気筒エンジンにおいて適している。何故なら、ここでは、カムシャフト上でのバルブリフト及び基礎円位相の一様な分割が存在するからである。
【０００８】
更に、本発明による調整方法は、特に、バルブリフトの切換えが行なわれる可変のバルブギヤとの組み合わせのために適している。何故なら、例えば特許文献２に図示された２段階のバルブリフトの切換えの場合には、バルブリフトが小さい場合、該当するカムの基礎円位相が特に長いからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施例を、以下の説明及び図面で詳細に説明する。
【００１０】
図１は、内燃機関の吸気側のバルブリフト並びにカムシャフトの角速度が図示されているグラフを示す。
【００１１】
本発明による調整方法を、以下で、その吸気側の両方のカムシャフトが、カムシャフトアジャスタ並びに２段階のバルブリフトの切換え装置を備えている６気筒水平対向エンジンを基にして説明する。この様式の内燃機関は、ポルシェ社の場合、「バリオカムプラスシステム」を有する９９６モデルシリーズの下で公知であり、従って、この可変のバルブギヤの構造及び機能方式は、詳細に説明しない。油圧により操作可能なカムシャフトアジャスタによって、吸気側のバルブタイミングは連続的に変更可能であるのに対し、２段階のバルブリフト切換え装置によれば、グラフに図示されているように、小さなカムによってバルブリフトカーブＡと大きなカムによってバルブリフトカーブＢとが置換可能である。バルブタイミング並びにバルブリフトは、例えば負荷又は回転数のような内燃機関の運転パラメータに依存して制御される。バルブギヤの異なった運転モードが内燃機関の回転数及び負荷に依存して課されるバルブギヤの可能な切換え特性領域は、例えば特許文献２に図示及び記載されている。内燃機関の排気側カムシャフトもしくはクランクシャフトに対する吸気側カムシャフトの連続的な回転角調整が行なわれている間は、バルブリフトカーブが、全体的に「進角」又は「遅角」の方向にずらされるに過ぎない。カムシャフトの角速度は、本来の調整工程に至るまで、グラフの点線の直線Ｃにより図示されているように一定である。
【００１２】
以下で、バルブ開放時間の短縮もしくは延長をするための本発明による調整方法を、カムシャフトアジャスタを使って詳細に説明する。この方法は、「小さいカム」の基礎円位相が特に長いので、特に内燃機関が小さいバルブリフトで運転される場合に適している。
【００１３】
１．バルブリフトカーブの短縮
ここでは、バルブリフトの間に吸気側カムシャフトの調整が、「遅角」の方向に値Δφだけ行なわれるのに対し、これに続く基礎円内では、カムシャフトの回転角位置のリセットもしくは補正が「進角」の方向に好ましくは値φだけ行なわれる。この工程は、バルブ開放時間が、内燃機関の該当する運転状態のために、バルブカムによって設けられている「標準」のバルブ開放時間に対して縮小されるべきである間繰り返される。従って、グラフに図示されたバルブ開放カーブＤが発生可能である。バルブ開放カーブに対応して、カーブＥで、カムシャフトの角速度が図示されており、これから、バルブリフトの間にカムシャフトの正の加速が「遅角」の方向に行なわれるのに対し、該当するカムの基礎円位相内で、リセットすることによりカムシャフトの負の加速が「進角」の方向に行なわれることが明らかである。
【００１４】
２．バルブリフトカーブの延長
この場合、カムシャフトの調整が「進角」の方向に値Δφだけバルブリフトの間に行なわれるのに対し、基礎円内で、カムシャフトは「遅角」の方向に好ましくは値Δφだけ再び補正される。
【００１５】
提案される調整方法は、同じカム形状との別のバルブリフト形状の置換を可能にする。バルブリフトカーブへの影響は、特に、カムシャフトアジャスタによって高い調整速度が置換可能である場合に著しい。このため、特に、従来技術から公知の電気制御可能なカムシャフトアジャスタも適当である。前記の調整方法は、既に冒頭で述べたように、この実施形に限定されることなく、特に２列の６気筒エンジンのために適している。何故なら、例えばポルシェの水平対向エンジンにおいて使用される点火順序１−６−２−４−３−５が、シリンダバンク毎の点火順序において対称を発生可能であり、従って、カムシャフトでのバルブリフト及び基礎円位相の一様な分割が保証されているからである。この調整方法は、同様に内燃機関の排気側にも使用可能であり、その際、排気側カムシャフトは、この場合、相応のカムシャフトアジャスタも備えている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】内燃機関の吸気側のバルブリフト並びにカムシャフトの角速度が図示されているグラフを示す。
【図１】
2006509949.tif 000003
【国際調査報告】
2006509949.tif 000004
2006509949.tif 000005
2006509949.tif 000006
2006509949.tif 000007
2006509949.tif 000008
2006509949.tif 000009