JP2010535981A - ガス交換弁作動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、特に内燃機関用のガス交換弁作動装置であって、点火カムシャフト変位装置（１１）によってクランクシャフト（１２）に対して相変位可能である少なくとも１つの点火カムシャフト（１０）と、少なくとも１つのブレーキカム（１４）および少なくとも１つの減圧ガス交換弁（１５）を備える減圧ブレーキ装置（１３）とを備える、ガス交換弁作動装置に関する。本発明では、ガス交換弁作動装置が変位装置（１６）を有し、この変位装置が、減圧ガス交換弁作動時点を調節するために設けられることが提案される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、請求項１の前段部に記載されているガス交換弁作動装置に関する。

点火カムシャフト変位装置によってクランクシャフトに対して相変位可能な少なくとも１つの点火カムシャフトと、少なくとも１つのブレーキカムおよび少なくとも１つの減圧ガス交換弁を備える減圧ブレーキ装置と、を備えるガス交換弁作動装置が公知となっている。

本発明の課題は、様々な運転状態で最大の減圧ブレーキ率（減圧ブレーキ性能）を有する減圧ブレーキ装置を提供することである。

本発明によると、この課題は、請求項１の特徴によって解決される。ここで、本発明のさらなる構成は従属請求項から明らかとなる。

本発明は、特に内燃機関のためのガス交換弁作動装置（バルブトレイン作動装置）であって、点火カムシャフト変位装置によってクランクシャフトに対して相変位可能な少なくとも１つの点火カムシャフトと、少なくとも１つのブレーキカムおよび少なくとも１つの減圧ガス交換弁を備える減圧ブレーキ装置とを備える、ガス交換弁作動装置に基づく。ガス交換弁作動装置が変位装置を備え、この変位装置が減圧ガス交換弁作動時点を調節するために設けられることが提案される。「減圧ガス交換弁作動時点」とは、特に、クランクシャフトに関する時点、とくにクランクシャフトに関連する位相時点であると理解される。この減圧ガス交換弁作動時点において、減圧ガス交換弁が減圧ブレーキ装置によって作動および開放される。ここで、減圧ガス交換弁は、ガス排出弁と一体的に、またはマルチピースとして構成されることができる。「ために設けられている」という言葉は、特に、配備、設計および／またはプログラミングされることと理解される。調節可能なガス交換弁作動時点によって、様々な運転状態で最大のブレーキ率を有する減圧ブレーキ装置を簡単に提供することができる。

さらに、ブレーキカムが点火カムシャフトに設けられることが提案される。これによって、特に簡単で経済的に製造可能な、調節可能なガス交換作動時点を有する減圧ブレーキ装置を提供することができる。基本的に、ブレーキカムをブレーキカムシャフトに設けることも考えられ得る。

クランクシャフトと点火カムシャフトとの間の相変位を調節するために変位装置を設ける場合には、減圧ガス交換弁作動時点を特に簡単に調節することができる。この減圧ガス交換弁作動時点において、点火カムシャフト上に設けられているブレーキカムが減圧ガス交換弁を作動する。

さらに、変位装置が少なくとも部分的に点火カムシャフト変位装置と一体的に構成されていることが有利である。これによって、材料、部材およびコストを節約して、減圧ブレーキ装置を特にコンパクトに構成することができる。

さらに、減圧ガス交換弁作動時点を調節するために設けられている制御ユニットが提案される。制御ユニットによって、減圧ブレーキ装置を、様々な運転状態に対して特に柔軟に適合させることができる。

有利には、制御ユニットは、減圧ガス交換弁作動時点をクランクシャフトの回転数に依存して調節するために設けられている。これによって、運転状態に適合されたブレーキ率を調節することができる。とりわけ、内燃機関の回転数に対応しているクランクシャフトの回転数に依存した調節によって、過度に高いシリンダ圧力を防ぐことができる。基本的には、当業者によって意義あるものと思われるさらなるまたは代替的なパラメータに依存して調節すること、たとえば、負荷状態または運転者の望みに依存して調節することが可能である。

クランクシャフトの回転数に依存して調節する場合、特に、ブレーキカムシャフト作動時点を、クランクシャフトの回転数が低くなるにつれて、上死点の方向に移動させることが提案される。「上死点」とは、特に、クランクシャフトの位置であると理解される。その位置において、クランクシャフトに固定されているピストンの移動方向が変化される。または、その位置はピストンの位置であると理解される。この位置において、シリンダ内に含まれているガスのシリンダによる圧縮が最大になる。このような調節によって、回転数が低い運転状態においても、最大のブレーキモーメントを提供することができる。

閉止状態にあるガス交換弁作動装置を示す図である。 クランクシャフトの上死点で開放された状態のガス交換弁作動装置を示す図である。

さらなる有利な特徴が以下の図面の記載から明らかになる。図面では、本発明の一実施形態が記載されている。明細書および特許請求の範囲は、組み合わせられた多数の特徴を備える。当業者は、目的に応じてこれらの特徴を個別に検討して、さらなる意義のある組み合わせにまとめるであろう。

図１は、内燃機関用のガス交換弁作動装置の断面図を示す。このガス交換弁作動装置は、点火カムシャフト変位装置１１によってクランクシャフト１２に対して位相変位可能になっている点火カムシャフト１０を備える。ガス交換弁作動装置においては、減圧ブレーキ装置１３が設けられている。この減圧ブレーキ装置は、ブレーキカム１４および減圧ガス交換弁１５を有する。最大のブレーキ率を達成できるようにするために、ガス交換弁作動装置は、変位装置１６を備える。この変位装置によって、減圧ブレーキガス交換作動時点を調整することができる。この減圧ブレーキガス交換作動時点において、減圧ガス交換弁１５が開放される。

減圧ブレーキ装置１３のブレーキカム１４は、点火カムシャフト１０に設けられている。ブレーキ傾動レバー１８に設けられているブレーキカムフォロワ１７を介して、ブレーキカム１４は、ブレーキ傾動レバー１８に接続されている。ブレーキカムフォロワ１７は、ブレーキカム１４の動きに従う。これによって、ブレーキ傾動レバー１８は、旋回運動を行う。減圧ブレーキ装置１３が作動されるブレーキ運転において、ブレーキ傾動レバー１８は、適切な装置２７によって、減圧ガス交換弁１５が開放される（図２）。

さらなる傾動レバー２６によって、点火運転用の排ガス排出弁も形成する減圧ガス交換弁１５が、排出カム１９に接続される。傾動レバー２６は、カムフォロワ２５を介して、排出カム１９の動きに従う。排出カム１９および傾動レバー２６によって、特に、点火運転中に、その時には排ガス排出弁を形成する減圧ガス交換弁１５が開放される。

減圧ガス交換作動時点を調節するための変位装置１６は、ブレーキカム１４が点火カムシャフト１０に設けられているため、有利には、点火カムシャフト変位装置１１と一体的に形成されている。

特にブレーキ運転中には、シリンダ２０内に含まれているガス２４が、ピストン２１の動きによって圧縮され、圧力が蓄積される。減圧ガス交換弁１５が閉止されたままになっていると達成される、シリンダ２０内に含まれるガス２４の最大に蓄積された圧力は、特にクランクシャフト１２の回転数が増加するにつれて増加する。クランクシャフト１２の回転数は、特に、内燃機関の回転数に対応する。ガス２４の圧縮のために消費されるエネルギーは、特に、シリンダ２０内に蓄積された圧力に依存する。減圧ガス交換弁１５の開放によって、消費されたエネルギーは、特に熱エネルギーとして排出され、それによってブレーキ作用が生じる。

制御ユニット２２によって、クランクシャフト１２と点火カムシャフト１０との間の相角度によって、減圧ガス交換弁作動時点が調節される。この減圧ガス交換弁作動時点において、減圧ガス交換弁１５が開放される。シリンダ２０内に蓄積された圧力は、だんだん低くなっていくか、または、最大許容シリンダ圧力と同じである。位相角度を調節するために、点火カムシャフト１０は、変位装置１６によってクランクシャフト１２に対して回転される。

高い回転数の場合、シリンダ２０内の圧力は、低い回転数の場合と比べて迅速に蓄積される。蓄積された圧力は高い回転数の場合には低い回転数の場合よりも大きいため、シリンダ２０内に蓄積された圧力は特に高い回転数の場合には最大許容シリンダ圧力を上回る可能性がある。これを防ぐために、特に高い回転数の場合には、減圧ガス交換弁１５は、上死点２３に到達する前に開放される。

低い回転数の場合には、シリンダ２０内の圧力はゆっくりと蓄積され、最大許容シリンダ圧力にはより後になってようやく到達する。最大のブレーキ率を達成するために、制御ユニット２２は、減圧ガス交換弁作動時点を、回転数がだんだん低くなるにつれて、上死点２３の方向に変位させる。極めて低い回転数の場合、シリンダ２０内に含まれるガス２４の最大蓄積圧力は、最大許容シリンダ圧力以下であり続ける。シリンダ２０内に蓄積された圧力が最大に達して最大ブレーキ率が達成されることができると、減圧ガス交換弁１５は上死点２３で開放される。小さなブレーキ率で十分な場合は、基本的に、減圧ガス交換弁１５は、より早い時点で開放することもできる。

Claims (8)

1. 内燃機関のためのガス交換弁作動装置であって、
   点火カムシャフト変位装置（１１）によってクランクシャフト（１２）に対して相変位可能である、少なくとも１つの点火カムシャフトと、
   少なくとも１つのブレーキカム（１４）および少なくとも１つの減圧ガス交換弁（１５）を備える、減圧ブレーキ装置と、を備え、
   減圧ガス交換弁作動時点を調節するために変位装置（１６）が設けられていることを特徴とする、ガス交換弁作動装置。
2. 請求項１に記載のガス交換弁作動装置であって、
   ブレーキカム（１４）が点火カムシャフト（１０）に設けられていることを特徴とする、ガス交換弁作動装置。
3. 請求項２に記載のガス交換弁作動装置であって、
   変位装置（１６）は、クランクシャフト（１２）と点火カムシャフト（１０）との間の相変位を調節するために設けられていることを特徴とする、ガス交換弁作動装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス交換弁作動装置であって、
   変位装置（１６）が、点火カムシャフト変位装置（１１）と少なくとも部分的に一体的に構成されていることを特徴とする、ガス交換弁作動装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のガス交換弁作動装置であって、
   制御ユニット（２２）が、減圧ガス交換弁作動時点を調節するために設けられていることを特徴とする、ガス交換弁作動装置。
6. 請求項５に記載のガス交換弁作動装置であって、
   制御ユニット（２２）が、減圧ガス交換弁作動時点をクランクシャフト（１２）の回転数に依存して調節することを特徴とする、ガス交換弁作動装置。
7. 内燃機関のための請求項１〜６のいずれか１項に記載のガス交換弁作動装置のための方法であって、
   ガス交換弁作動装置は、ガス点火カムシャフト変位装置（１１）によってクランクシャフト（１２）に対して相変位可能である少なくとも１つの点火カムシャフト（１０）と、
   少なくともブレーキカム（１４）および少なくとも減圧ガス交換弁（１５）を備える減圧ガスブレーキ装置（１３）と、を備え、
   クランクシャフト（１２）の回転数に依存してガス交換弁作動時点が調節されることを特徴とする方法。
8. 請求項７に記載の方法において、
   ブレーキカムシャフト作動時点は、回転数が低くなるにつれて、クランクシャフト（１２）によって上死点（２３）の方向に移動されることを特徴とする、方法。

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