JP2015513635A - 自動車バルブトレイン調整装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、軸方向にスライド可能に配置された少なくとも２つのカムエレメント（１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９）を含む少なくとも１つのカムシャフト（１０、１１）を備え、少なくとも２つのカムエレメント（１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９）のうちの少なくとも１つのカムエレメント（１３、１４、１７、１８）が、バルブリフトを有するゲートパス（２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７）及び気筒休止のためのゼロリフトを有するゲートパス（２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５）を備える自動車バルブトレイン調整装置に関する。少なくとも２つのカムエレメント（１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９）のうちの少なくとも１つの他のカムエレメント（１２、１５、１６、１９）が、第１バルブリフトを有するゲートパス（３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３）及び第２バルブリフトを有するゲートパス（４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１）を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の前段に記載の自動車バルブトレイン調整装置に関する。

軸方向にスライド可能に配置された少なくとも２つのカムエレメントを含む少なくとも１つのカムシャフトを有する自動車バルブトレイン調整装置は既に知られていて、その際、少なくとも２つのカムエレメントのうち少なくとも１つのカムエレメントが、バルブリフトを有するゲートパス及び気筒休止のためのゼロリフトを有するゲートパスを備える。

本発明は、殊に、特に有利な気筒休止を伴う自動車バルブトレイン調整装置を提供することを課題とする。この課題は、本発明により、請求項１記載の特徴により解決される。更なる形態は、従属請求項から明らかになる。

本発明は、軸方向にスライド可能に配置された少なくとも２つのカムエレメントを含む少なくとも１つのカムシャフトを備える自動車バルブトレイン調整装置に基づいており、少なくとも２つのカムエレメントのうち少なくとも１つのカムエレメントが、バルブリフトを有するゲートパス及び気筒休止のためのゼロリフトを有するゲートパスを備える。

少なくとも２つのカムエレメントのうち少なくとも１つの他のカムエレメントが、第１バルブリフトを有するゲートパス及び第２バルブリフトを有するゲートパスを備えることが提案される。このことにより、気筒休止のための更に燃焼されている気筒は、特定のバルブリフト特性によって気筒休止へと有利に調整されうる。
「カムシャフト」とは、特に、内燃機関の複数のバルブを作動するために設けられていて、かつバルブの作動のためにそれぞれ少なくとも１つのゲートパスを備えるシャフトと解釈すべきである。その際、カムシャフトがインテークカムシャフトとして構成されていて、更にインテークバルブを作動するために設けられていることも、カムシャフトがエグゾーストカムシャフトとして構成されていて、更にエグゾーストバルブを作動するために設けられていることも、考えられる。「カムエレメント」とは、殊に、カムシャフト上に回転不能に配置され、かつバルブの作動のために対応するバルブに直接又は間接的に少なくとも１つのリフトをもたらすために設けられているエレメントと解釈すべきである。「回転不能」とは、殊に、回転トルク及び／又は回転運動を変えずに伝達する接続と解釈すべきである。「軸方向」とは、殊に、カムエレメントの主回転軸に関する軸方向と解釈すべきである。その際、「軸方向にスライド可能」とは、殊に、カムシャフト上のカムエレメントが、カムエレメントの主回転軸に対して平行に、少なくとも２つの切替位置の間をスライド可能であることと解釈すべきである。「ゲートパス」とは、殊に、カムエレメントの円周上に延びるカムエレメントの範囲であると解釈すべきであり、この範囲が、バルブ作動のためのバルブリフト曲線を構成し、及び／又はバルブ作動を定義する。「ゼロリフト」とは、殊に、ゼロリフトで作動されるバルブが、カムエレメントが完全に回転する間、不変のバルブリフトを有し、その際、特に、バルブのバルブシート内にとどまり、かつゼロリフトが噛合っている全時間にわたりバルブの流れ断面を遮断し続けることと解釈すべきである。その際、ゼロリフトを有するゲートパスは、対応するカムエレメントが完全に回転する間、対応するバルブと非接触のままであり、このバルブに接触しない。ゼロリフトを有するカムエレメントが噛合っている間、対応するバルブは作動されないままである。その際、「バルブリフト」とは、殊に、カムエレメントのゲートパスにより引き起こされるバルブの運動と解釈すべきであり、バルブリフトにおいてバルブは特にそのバルブのバルブシートから持ち上がり、従って流れ断面を開放する。その際、「気筒休止」とは、殊に、作動の間、内燃機関の少なくとも１つの他の気筒がなおも燃焼されている一方、内燃機関の少なくとも１つの気筒が休止されていることと解釈すべきである。その際「第１バルブリフト及び第２バルブリフト」とは、殊に、互いに異なる２つのバルブリフトと解釈すべきである。その際、バルブリフトは、そのリフトの高さ及び／又はそのリフト曲線において異なっていてよく、及び／又は時間的にずれて開始しうる。

更に、自動車バルブトレイン調整装置が、少なくとも１つの休止−作動状態で、ゼロリフトを有する少なくとも１つのカムエレメント及びより小さな出力に割り当てられているバルブリフトのうちの１つを有する少なくとも１つの他のカムエレメントを作動するために設けられている制御−及び／又は調節ユニットを備えることが提案される。このことにより、自動車バルブトレイン調整装置は、気筒休止の間に殊に有利に作動することができる。「制御−及び／又は調節ユニット」とは、殊に、少なくとも１つの制御装置を備えるユニットと解釈すべきである。「制御装置」とは、殊に、プロセッサユニットを備えかつ記憶ユニットを備える、並びに記憶ユニットにおいて記憶されるオペレーションプログラムを備えるユニットと解釈すべきである。原則的に、制御−及び／又は調節ユニットは、特に、殊にＣＡＮ−ＢｕｓシステムのようなＢｕｓシステムを介して互いに通信するよう設けられている、相互接続された複数の制御装置を備えうる。「設けられている」とは、殊に、特別にプログラムされ、設計され、及び／又は装備されていることと解釈すべきである。「休止−作動状態」とは、殊に、少なくとも１つの気筒が休止されている作動状態と解釈すべきである。その際、「ゼロリフトを有するカムエレメントを作動する」とは、殊に、ゼロリフトを有するゲートパスを備えるカムエレメントが対応するバルブと噛合っていることと解釈すべきである。

更に、カムシャフトがインテークカムシャフトとして構成されていることが提案される。このことにより、カムシャフトは、気筒休止にとって殊に有利に構成されうる。

更に、自動車バルブトレイン調整装置が、軸方向にスライド可能に配置された少なくとも２つのカムエレメントを含むエグゾーストカムシャフトとして構成された少なくとも１つのカムシャフトを備えることが提案され、その際、少なくとも２つのカムエレメントのうち少なくとも１つのカムエレメントは、バルブリフトを有するゲートパス及び気筒休止のためのゼロリフトを有するゲートパスを備える。このことにより、気筒休止が殊に有利に実施されうる。

更に、エグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフトの少なくとも２つのカムエレメントのうちの少なくとも１つの他のカムエレメントが、第１バルブリフトを有するゲートパス及び第２バルブリフトを有するゲートパスを備えることが提案される。このことにより、気筒休止の際に更に燃焼されている気筒に割り当てられている少なくとも１つの他のカムエレメントは、休止−作動状態において殊に有利に作動されうる。

更に、自動車バルブトレイン調整装置が、少なくとも１つの作動状態で、インテークカムシャフトとして構成されたカムシャフトの全てのカムエレメントを切り替え、かつエグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフトの休止されるべきカムエレメントのみを切り替えるために設けられた、制御−及び／又は調節ユニットを備えることが提案される。このことにより、気筒休止のためのカムエレメントを殊に容易に切り替えることができる。

この際、「休止されるべきカムエレメント」とは、殊に、気筒休止のためにゼロリフトを有するゲートパスを備え、かつ殊に気筒休止のために切替位置へと切り替えられるカムエレメントと解釈すべきであり、その切替位置において、ゼロリフトを有するゲートパスが対応するバルブと噛合う。

更に、自動車バルブトレイン調整装置が、少なくとも１つの作動状態で、インテークカムシャフトとして構成されたカムシャフト及びエグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフトの全てのカムエレメントを切り替えるために設けられた、制御−及び／又は調節ユニットを備えることが提案される。このことにより、エグゾーストカムシャフトのカムエレメントは、気筒休止のために殊に有利に切り替えられうる。

更に、制御−及び／又は調節ユニットが、少なくとも１つの作動状態で、エグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフトの少なくとも１つのカムエレメントをゼロリフトに切り替え、かつエグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフトの少なくとも１つのカムエレメントを、より小さな出力に割り当てられているバルブリフトのうちの１つに切り替えるために設けられていることが提案される。このことにより、内燃機関は、気筒休止の際に殊に有利に、かつ効果的に作動されうる。

更なる利点は、次に示す図面の説明から明らかである。図には、本発明の実施形態が示されている。図、説明及び特許請求の範囲は複数の特徴の組み合わせを含む。これらの特徴は、当業者に有効なものとして個々にも認められ、意義のある、更なる組合せへと統合されるであろう。

図１は、第１の実施形態における本発明による自動車バルブトレイン調整装置を示す。

自動車バルブトレイン調整装置は、詳述されていない自動車用内燃機関の一部である。内燃機関は詳述されていない自動車の一部であり、詳述されていない４つの気筒を備える。原則的に、意義のあるものとして当業者に認められている他の数の気筒を備えることも考えられる。内燃機関は、それぞれの気筒のために、詳述されていないインテークバルブとして構成された２つのバルブ及び詳述されていないエグゾーストバルブとして構成された２つのバルブをそれぞれ備える。原則的に、内燃機関が、それぞれの気筒のために１つのみのインテークバルブと１つのみのエグゾーストバルブとを備えるか、又は当業者に有効なものとして認められている他の数のインテーク−及び／又はエグゾーストバルブを備えることも考えられる。自動車バルブトレイン調整装置は、インテークカムシャフトとして構成され、インテークバルブとして構成されたバルブの作動のために設けられているカムシャフト１０と、エグゾーストカムシャフトとして構成され、エグゾーストバルブとして構成されたバルブの作動のために設けられているカムシャフト１１とを備える。カムシャフト１０、１１は内燃機関のシリンダーヘッドに回転可能に設置されている。

インテークカムシャフトとして構成されたカムシャフト１０は、軸方向にスライド可能に配置された４つのカムエレメント１２、１３、１４、１５を含む。カムエレメント１２、１３、１４、１５は、詳述されていない形状結合を介して、インテークカムシャフトとして構成されたカムシャフト１０と回転不能に連結されている。カムシャフト１０の回転軸に対して平行に伸びる軸方向に、カムエレメント１２、１３、１４、１５は２つの切替位置の間をスライド可能である。原則的に、当業者に意義あるものとして認められている他の方法で、カムエレメント１２、１３、１４、１５がカムシャフト１０と連結していることも考えられる。第１カムエレメント１２は、第１気筒及びインテークバルブとして構成された対応するバルブに割り当てられている。第２カムエレメント１３は、第２気筒及びインテークバルブとして構成された対応するバルブに割り当てられている。第３カムエレメント１４は、第３気筒及びインテークバルブとして構成された対応するバルブに割り当てられている。第４カムエレメント１５は、第４気筒及びインテークバルブとして構成された対応するバルブに割り当てられている。

軸方向にスライド可能なカムエレメント１２、１３、１４、１５は、インテークバルブとして構成された気筒の２つのバルブそれぞれの作動及びバルブリフトの調整のために設けられている。このために、カムエレメント１２、１３、１４、１５は、インテークバルブとして構成されたそれぞれのバルブのためにそれぞれ２つのゲートパス２０、２１、２２、２３、２８、２９、３０、３１、３６、３７、３８、３９、４４、４５、４６、４７を備える。カムエレメント１２、１３、１４、１５は、それぞれ、２つの第１ゲートパス２０、２１、２２、２３、３６、３７、３８、３９と、２つの第２ゲートパス２８、２９、３０、３１、４４、４５、４６、４７を備える。第１ゲートパス２０、２１、２２、２３、３６、３７、３８、３９と、第２ゲートパス２８、２９、３０、３１、４４、４５、４６、４７は、それぞれ、インテークバルブとして構成された気筒の同じバルブにそれぞれ割り当てられ、異なるバルブリフト及びリフト特性を有する。インテークバルブとして構成されたそれぞれの気筒の同じバルブにそれぞれ割り当てられている第１ゲートパス２０、２１、２２、２３、３６、３７、３８、３９及び第２ゲートパス２８、２９、３０、３１、４４、４５、４６、４７は、それぞれのカムエレメント１２、１３、１４、１５上にそれぞれ隣接して配置されている。インテークカムシャフトとして構成されたカムシャフト１０の全てのカムエレメント１２、１３、１４、１５の第１ゲートパス２０、２１、２２、２３、３６、３７、３８、３９は、第１バルブリフトを有する。その際、カムエレメント１２、１３、１４、１５の第１ゲートパス２０、２１、２２、２３、３６、３７、３８、３９によって引き起こされる第１バルブリフトは等しく構成されている。カムエレメント１２、１３、１４、１５の第１ゲートパス２０、２１、２２、２３、３６、３７、３８、３９によって引き起こされる第１バルブリフトは、時系列のみ互いに異なる。第１カムエレメント１２及び第４カムエレメント１５の第２ゲートパス４４、４５、４６、４７は、第２バルブリフトを有する。その際、第１カムエレメント１２及び第４カムエレメント１５の第２ゲートパス４４、４５、４６、４７によって引き起こされる第２バルブリフトは等しく構成されている。第１カムエレメント１２及び第４カムエレメント１５の第２ゲートパス４４、４５、４６、４７によって引き起こされる第２バルブリフトは、時系列のみ互いに異なる。第２カムエレメント１３及び第３カムエレメント１４の第２ゲートパス２８、２９、３０、３１は、気筒休止のためのゼロリフトを有する。第２及び第３カムエレメント１３、１４の第２ゲートパス２８、２９、３０、３１は、カムエレメント１３、１４が完全に回転する間、インテークバルブとして構成されたバルブの作動を生じない。第２及び第３カムエレメント１３、１４の第２ゲートパス２８、２９、３０、３１は、第１ゲートパス２０、２１、２２、２３、３６、３７、３８、３９より短いカムシャフト１０の主回転軸からの最大距離を有する。第２及び第３カムエレメント１３、１４の第２ゲートパス２８、２９、３０、３１は、対応するカムエレメント１３、１４が完全に回転する間、インテークバルブとして構成され割り当てられたバルブと接触しない。第２及び第３カムエレメント１３、１４の第２ゲートパス２８、２９、３０、３１は、インテークバルブとして構成されたバルブを作動させないので、このことにより、対応する気筒は燃料−空気混合気で満たされず、従って点火されえない。第２及び第３カムエレメント１３、１４の第２ゲートパス２８、２９、３０、３１が噛合っている間、対応する気筒は休止し、かつ駆動トルクを生じない。原則的に、第２及び第３カムエレメント１３、１４の第２ゲートパス２８、２９、３０、３１がインテークバルブとして構成された対応するバルブに接触するが、バルブをそのバルブシートから持ち上げないことも考えられる。

カムエレメント１２、１３、１４、１５の第１切替位置において、第１ゲートパス２０、２１、２２、２３、３６、３７、３８、３９は、インテークバルブとして構成された対応するバルブを作動する。これらのカムエレメントの第２切替位置において、第１カムエレメント１２及び第４カムエレメント１５の第２ゲートパス４４、４５、４６、４７が、インテークバルブとして構成された対応するバルブを第２バルブリフトで作動する一方、第２カムエレメント１３及び第３カムエレメント１４は、ゼロリフトを有するゲートパス２８、２９、３０、３１に噛合い、従ってインテークバルブとして構成された対応するバルブを作動しないままである。インテークバルブとして構成された気筒のバルブのバルブリフトを調整するために、対応するカムエレメント１２、１３、１４、１５は、一方の切替位置から他方の切替位置へと切り替えられる。

隣接して配置されている、インテークカムシャフトとして構成されたカムシャフト１０のカムエレメント１２、１３、１４、１５のうちの２つは、それぞれ、一緒に切り替えられるべきカムエレメントグループ５３、５４として構成されている。第１気筒に割り当てられている第１カムエレメント１２及び第２気筒に割り当てられている第２カムエレメント１３は、一緒に切り替えられるべき第１カムエレメントグループ５３を構成する。第３気筒に割り当てられている第３カムエレメント１４及び第４気筒に割り当てられている第４カムエレメント１５は、一緒に切り替えられるべき第２カムエレメントグループ５４を構成する。カムエレメントグループ５３、５４のうちの一方のカムエレメント１２、１３、１４、１５は、それぞれ、互いに独立して別々の個別部品として構成されている。カムエレメントグループ５３、５４のカムエレメント１２、１３、１４、１５は、切替工程の間にそれぞれ一緒に切り替えられる。２つのカムエレメントグループ５３、５４は、互いに独立して切り替え可能である。第１カムエレメント１２及び第２カムエレメント１３により形成されている第１カムエレメントグループ５３と、第３カムエレメント１４及び第４カムエレメント１５により形成されている第２カムエレメントグループ５４は、互いに独立して切り替え可能である。

自動車バルブトレイン調整装置は、インテークカムシャフトとして構成されたカムシャフト１０に割り当てられている２つのアクチュエータ装置５５、５６を含む。アクチュエータ装置５５、５６は、それぞれ、インテークカムシャフトとして構成されたカムシャフト１０のカムエレメントグループ５３、５４のうちの一方に割り当てられている。アクチュエータ装置５５、５６は、切替工程の間、その割り当てられたカムエレメントグループ５３、５４のカムエレメント１２、１３、１４、１５に互いに連結する。第１アクチュエータ装置５５は、第１カムエレメントグループ５３に割り当てられていて、かつ第１カムエレメント１２及び第２カムエレメント１３を切り替えるために設けられている。第２アクチュエータ装置５６は、第２カムエレメントグループ５４に割り当てられていて、かつ第３カムエレメント１４及び第４カムエレメント１５を切り替えるために設けられている。

第１アクチュエータ装置５５及び第２アクチュエータ装置５６は、同じ構造に構成されている。アクチュエータ５５、５６は、それぞれ、図示されたガイドパス５７を有する。アクチュエータ装置５５、５６はアクチュエータを含む。アクチュエータは、それぞれ、切替ピンとして構成された切替エレメントを含む。切替エレメントは、切替工程の間、アクチュエータ装置５５、５６の対応するガイドパス５７中へ噛合う。アクチュエータ装置５５、５６は、それぞれ、まずカムエレメント１２、１４を一方の切替位置から他方の切替位置へと切り替え、次いで、対応するカムエレメントグループ５３、５４の他方のカムエレメント１３、１５を一方の切替位置から他方の切替位置へと切り替える。

エグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフト１１は、同様に、軸方向にスライド可能に配置された４つのカムエレメント１６、１７、１８、１９を含む。カムエレメント１６、１７、１８、１９は、詳述されていない形状結合を介して、エグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフト１１と回転不能に連結されている。カムシャフト１１の回転軸に対して平行に伸びる軸方向に、カムエレメント１６、１７、１８、１９は２つの切替位置の間をスライド可能である。原則的に、当業者に意義あるものとして認められている他の方法で、カムエレメント１６、１７、１８、１９がカムシャフト１１と連結されることも考えられる。第１カムエレメント１６は、第１気筒及びエグゾーストバルブとして構成された対応するバルブに割り当てられている。第２カムエレメント１７は、第２気筒及びエグゾーストバルブとして構成された対応するバルブに割り当てられている。第３カムエレメント１８は、第３気筒及びエグゾーストバルブとして構成された対応するバルブに割り当てられている。第４カムエレメント１９は、第４気筒及びエグゾーストバルブとして構成された対応するバルブに割り当てられている。

軸方向にスライド可能なカムエレメント１６、１７、１８、１９は、エグゾーストバルブとして構成された気筒の２つのバルブそれぞれの作動及びバルブリフトの調整のために設けられている。このために、カムエレメント１６、１７、１８、１９は、エグゾーストバルブとして構成されたそれぞれのバルブのためにそれぞれ２つのゲートパス２４、２５、２６、２７、３２、３３、３４、３５、４０、４１、４２、４３、４８、４９、５０、５１を備える。カムエレメント１６、１７、１８、１９は、それぞれ、２つの第１ゲートパス２４、２５、２６、２７、４０、４１、４２、４３と、２つの第２ゲートパス３２、３３、３４、３５、４８、４９、５０、５１を備える。第１ゲートパス２４、２５、２６、２７、４０、４１、４２、４３と、第２ゲートパス３２、３３、３４、３５、４８、４９、５０、５１は、それぞれ、エグゾーストバルブとして構成された気筒の同じバルブにそれぞれ割当られ、異なるバルブリフト及びリフト特性を有する。それぞれの気筒の同じバルブにそれぞれ割り当てられている第１ゲートパス２４、２５、２６、２７、４０、４１、４２、４３及び第２ゲートパス３２、３３、３４、３５、４８、４９、５０、５１は、それぞれのカムエレメント１６、１７、１８、１９上にそれぞれ隣接して配置されている。全てのカムエレメントの第１ゲートパス２４、２５、２６、２７、４０、４１、４２、４３は、第１バルブリフトを有する。その際、カムエレメント１６、１７、１８、１９の第１ゲートパス２４、２５、２６、２７、４０、４１、４２、４３によって引き起こされる第１バルブリフトは等しく構成されている。カムエレメント１６、１７、１８、１９の第１ゲートパス２４、２５、２６、２７、４０、４１、４２、４３によって引き起こされる第１バルブリフトは、時系列のみ互いに異なる。第１カムエレメント１６及び第４カムエレメント１９の第２ゲートパス４８、４９、５０、５１は、第２バルブリフトを有する。その際、第１カムエレメント１６及び第４カムエレメント１９の第２ゲートパス４８、４９、５０、５１によって引き起こされる第２バルブリフトは等しく構成されている。第１カムエレメント１６及び第４カムエレメント１９の第２ゲートパス４８、４９、５０、５１によって引き起こされる第２バルブリフトは、時系列のみ互いに異なる。第２カムエレメント１７及び第３カムエレメント１８の第２ゲートパス３２、３３、３４、３５は、気筒休止のためのゼロリフトを有する。第２及び第３カムエレメント１７、１８の第２ゲートパス３２、３３、３４、３５は、カムエレメント１７、１８が完全に回転する間、エグゾーストバルブとして構成されたバルブの駆動を生じない。第２及び第３カムエレメント１７、１８の第２ゲートパス３２、３３、３４、３５は、第１ゲートパス２４、２５、２６、２７、４０、４１、４２、４３より短いカムシャフト１１の主回転軸からの最大距離を有する。第２及び第３カムエレメント１７、１８の第２ゲートパス３２、３３、３４、３５は、対応するカムエレメント１７、１８が完全に回転する間、エグゾーストバルブとして構成され割り当てられたバルブと接触しない。第２及び第３カムエレメント１７、１８の第２ゲートパス３２、３３、３４、３５は、エグゾーストバルブとして構成されたバルブを駆動しないので、このことにより、エグゾーストバルブとして構成されたバルブを介して、対応する気筒からガスが出ることはできない。第２及び第３カムエレメント１７、１８の第２ゲートパス３２、３３、３４、３５が噛合っている間、対応する気筒は休止し、かつ駆動トルクを生じない。原則的に、第２及び第３カムエレメント１７、１８の第２ゲートパス３２、３３、３４、３５がエグゾーストバルブとして構成された対応するバルブに接触するが、バルブをそのバルブシートから持ち上げないことも考えられる。

カムエレメント１６、１７、１８、１９の第１切替位置において、対応するカムエレメント１６、１７、１８、１９の第１ゲートパス２４、２５、２６、２７、４０、４１、４２、４３は、エグゾーストバルブとして構成された対応するバルブを作動する。カムエレメント１６、１７、１８、１９の第２切替位置において、第１カムエレメント１６及び第４カムエレメント１９の第２ゲートパス４８、４９、５０、５１が、エグゾーストバルブとして構成された対応するバルブを第２バルブリフトで作動する一方、第２カムエレメント１７及び第３カムエレメント１８は、ゼロリフトを有するゲートパス３２、３３、３４、３５に噛合い、従ってエグゾーストバルブとして構成された対応するバルブを作動しないままとなる。エグゾーストバルブとして構成された気筒のバルブのバルブリフトを調整するために、対応するカムエレメント１６、１７、１８、１９は、一方の切替位置から他方の切替位置へと切り替えられる。

隣接して配置されている、エグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフト１１のカムエレメント１６、１７、１８、１９のうちの２つは、それぞれ、一緒に切り替わるべきカムエレメントグループ５８、５９として構成されている。第１気筒に割り当てられている第１カムエレメント１６及び第２気筒に割り当てられている第２カムエレメント１７は、一緒に切り替わるべき第１カムエレメントグループ５８を構成する。第３気筒に割り当てられている第３カムエレメント１８及び第４気筒に割り当てられている第４カムエレメント１９は、一緒に切り替わるべき第２カムエレメントグループ５９を構成する。エグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフト１１のカムエレメントグループ５８、５９のうちのうちの一方のカムエレメント１６、１７、１８、１９は、それぞれ、互いに独立して別々の個別部品として構成されている。エグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフト１１のカムエレメントグループ５８、５９のカムエレメント１６、１７、１８、１９は、切替工程の間にそれぞれ一緒に切り替えられる。エグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフト１１の２つのカムエレメントグループ５８、５９は、互いに独立して切り替え可能である。第１カムエレメント１６及び第２カムエレメント１７により構成されている第１カムエレメントグループ５８と、第３カムエレメント１８及び第４カムエレメント１９により構成されている第２カムエレメントグループ５９は、互いに独立して切り替え可能である。

自動車バルブトレイン調整装置は、エグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフト１１に割り当てられている２つのアクチュエータ装置６０、６１を含む。アクチュエータ装置６０、６１は、それぞれ、エグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフト１１のカムエレメントグループ５８、５９のうちの一方に割り当てられている。アクチュエータ装置６０、６１は、切替工程の間、その割り当てられたカムエレメントグループ５８、５９のカムエレメント１６、１７、１８、１９に互いに連結する。第１アクチュエータ装置６０は、第１カムエレメントグループ５８に割り当てられていて、かつ第１カムエレメント１６及び第２カムエレメント１７を切り替えるために設けられている。第２アクチュエータ装置６１は、第２カムエレメントグループ５９に割り当てられていて、かつ第３カムエレメント１８及び第４カムエレメント１９を切り替えるために設けられている。

エグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフト１１の第１アクチュエータ装置６０及び第２アクチュエータ装置６１は、インテークカムシャフトとして構成されたカムシャフト１０のアクチュエータ装置５５、５６と同じ構造に構成されている。アクチュエータ６０、６１は、それぞれ、図示されたガイドパス６２を備える。アクチュエータ装置６０、６１はアクチュエータを含む。アクチュエータは、それぞれ、切替ピンとして構成された切替エレメントを含む。切替エレメントは、切替工程の間、アクチュエータ装置６０、６１の対応するガイドパス６２中へ噛合う。アクチュエータ装置６０、６１は、それぞれ、まずカムエレメント１６、１８を一方の切替位置から他方の切替位置へと切り替え、次いで、対応するカムエレメントグループ５８、５９の他方のカムエレメント１７、１９を一方の切替位置から他方の切替位置へと切り替える。

自動車バルブトレイン調整装置は、制御−及び調節ユニット５２を備える。制御−及び調節ユニット５２は、インテークカムシャフトとして構成されたカムシャフト１０に割り当てられたアクチュエータ装置５５、５６と、エグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフト１１に割り当てられたアクチュエータ装置６０、６１を切り替えるために設けられている。制御−及び調節ユニット５２の作動によって、インテークカムシャフトとして構成されたカムシャフト１０のカムエレメント１２、１３、１４、１５及びエグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフト１１のカムエレメント１６、１７、１８、１９が切り替えられうる。

制御−及び調節ユニット５２は、休止−作動状態を有する。休止−作動状態は、気筒休止のために設けられている。休止−作動状態において、制御−及び調節ユニット５２は、インテークカムシャフトとして構成されたカムシャフト１０の、ゼロリフトを有するゲートパス２８、２９、３０、３１を備えるカムエレメント１３、１４をゼロリフトで作動し、かつインテークカムシャフトとして構成されたカムシャフト１０の他のカムエレメント１２、１５を第２バルブリフトで作動するために設けられている。その際、ゼロリフトを有さないカムエレメント１２、１５を作動する第２バルブリフトは、より小さな出力に割り当てられている。対応するカムエレメント１２、１５が第２バルブリフトで作動される場合に対応する気筒に提供されうる出力は、対応するカムエレメント１２、１５が第１バルブリフトで作動される場合に気筒に提供されうる出力よりも小さい。そのために、制御−及び調節ユニット５２は、インテークカムシャフトとして構成されたカムシャフト１０の全てのカムエレメント１２、１３、１４、１５が第１ゲートパス２０、２１、２２、２３、３６、３７、３８、３９に噛合っていて、従って第１バルブリフトで作動される通常−作動状態から出発して、休止−作動状態の切替のために、アクチュエータ装置５５、５６を用いて、インプットカムシャフトとして構成されたカムシャフト１０の全てのカムエレメント１２、１３、１４、１５を、第１切替位置から、カムエレメント１２、１３、１４、１５がそれぞれ第２ゲートパス２８、２９、３０、３１、４４、４５、４６、４７に噛合っている第２切替位置へと切り替える。

制御−及び調節ユニット５２は、休止−作動状態への切替のために、エグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフト１１の全てのカムエレメント１６、１７、１８、１９を同様に切り替えるために設けられている。制御−及び調節ユニットは、エグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフト１１の第２及び第３カムエレメント１７、１８をゼロリフトへと切り替え、かつエグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフト１１の第１及び第４カムエレメント１６、１９をより小さな出力に割り当てられている第２バルブリフトへと切り替えるために設けられている。その際、制御−及び調節ユニット５２は、アクチュエータ装置６０、６１を用いて、全てのカムエレメント１６、１７、１８、１９を第２切替位置へと切り替える。このことにより、第２カムエレメント１７及び第３カムエレメント１８は、エグゾーストバルブとして構成された対応するバルブをゼロリフトで作動し、このことにより、対応するバルブは作動されないままである。第１カムエレメント１６及び第４カムエレメント１９は、エグゾーストバルブとして構成された対応するバルブを第２バルブリフトで作動する。

原則的に、ゼロリフトを有するゲートパス３２、３３、３４、３５を備える、エグゾーストシャフトとして構成されたカムシャフト１１のカムエレメント１７、１８のみが切替可能に構成され、かつ気筒休止のために切り替えられることも考えられる。その際、第１カムエレメント１６及び第４カムエレメント１９が第１ゲートパス４０、４１、４２、４３のみを備えることも考えられる。その際、図１に点線で示したように、この場合に組み合わされてカムエレメントグループになるであろう第２カムエレメント１７及び第３カムエレメント１８を、第１切替位置と第２切替位置との間で切り替える１つのみのアクチュエータが必要となるであろう。制御−及び調節ユニット５２は、この場合休止−作動状態への切替のために、ゼロリフトを有するゲートパスを備える、エグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフト１１のカムエレメント１７、１８だけを切り替えるために設けられている。制御−及び調節ユニット５２は、この場合、休止−作動状態の切替のために、エグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフト１１の第２カムエレメント１７及び第３カムエレメント１８のみを第１切替位置から第２切替位置へと切り替える。この際、エグゾーストカムシャフトとして構成されたカムシャフト１１の第１カムエレメント１６及び第４カムエレメント１９は切り替わらない。インテークカムシャフトとして構成されたカムシャフト１０のカムエレメント１２、１３、１４、１５の切替は、上記のようなままである。制御−及び調節ユニット５２は、休止−作動状態の切替のために、インテークカムシャフトとして構成されたカムシャフト１０の全てのカムエレメント１２、１３、１４、１５を第１切替位置から第２切替位置へと切り替える。

１０、１１ カムシャフト
１２〜１９ カムエレメント
２０〜５１ ゲートパス
５２ 制御−及び／又は調節ユニット
５３、５４ カムエレメントグループ
５５、５６ アクチュエータ装置
５７ ガイドパス
５８、５９ カムエレメントグループ
６０、６１ アクチュエータ装置
６２ ガイドパス

Claims (10)

1. 軸方向にスライド可能に配置された少なくとも２つのカムエレメント（１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９）を含む少なくとも１つのカムシャフト（１０、１１）を備え、前記少なくとも２つのカムエレメント（１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９）のうちの少なくとも１つのカムエレメント（１３、１４、１７、１８）が、バルブリフトを有するゲートパス（２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７）及び気筒休止のためのゼロリフトを有するゲートパス（２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５）を備える、自動車バルブトレイン調整装置であって、
   前記少なくとも２つのカムエレメント（１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９）のうちの少なくとも１つの他のカムエレメント（１２、１５、１６、１９）が、第１バルブリフトを有するゲートパス（３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３）及び第２バルブリフトを有するゲートパス（４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１）を備えることを特徴とする、自動車バルブトレイン調整装置。
2. 少なくとも１つの休止−作動状態で、ゼロリフトを有する少なくとも１つのカムエレメント（１３、１４、１７、１８）及びより小さな出力に割り当てられている前記バルブリフトのうちの１つを有する前記少なくとも１つの他のカムエレメント（１２、１５、１６、１９）を作動するために設けられている制御−及び／又は調節ユニット（５２）を特徴とする、請求項１に記載の自動車バルブトレイン調整装置。
3. 前記カムシャフト（１０）がインテークカムシャフトとして構成されることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の自動車バルブトレイン調整装置。
4. 軸方向にスライド可能に配置された少なくとも２つのカムエレメント（１６、１７、１８、１９）を含み、前記少なくとも２つのカムエレメント（１６、１７、１８、１９）のうち少なくとも１つのカムエレメント（１７、１８）がバルブリフトを有するゲートパス（２４、２５、２６、２７）及び気筒休止のためのゼロリフトを有するゲートパス（３２、３３、３４、３５）を備える、エグゾーストカムシャフトとして構成された少なくとも１つのカムシャフト（１１）を特徴とする、請求項３に記載の自動車バルブトレイン調整装置。
5. エグゾーストカムシャフトとして構成された前記カムシャフト（１１）の前記少なくとも２つのカムエレメント（１６、１７、１８、１９）のうちの前記少なくとも１つの他のカムエレメント（１６、１９）が、第１バルブリフトを有するゲートパス（４０、４１、４２、４３）及び第２バルブリフトを有するゲートパス（４８、４９、５０、５１）を備えることを特徴とする、請求項４に記載の自動車バルブトレイン調整装置。
6. 少なくとも１つの作動状態で、インテークカムシャフトとして構成された前記カムシャフト（１０）の全てのカムエレメント（１２、１３、１４、１５）を切り替え、かつエグゾーストカムシャフトとして構成された前記カムシャフト（１１）の休止されるカムエレメント（１７、１８）のみを切り替えるために設けられている制御−及び／又は調節ユニット（５２）を特徴とする、請求項４に記載の自動車バルブトレイン調整装置。
7. 少なくとも１つの作動状態で、インテークカムシャフトとして構成された前記カムシャフト（１０）及びエグゾーストカムシャフトとして構成された前記カムシャフト（１１）の全てのカムエレメント（１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９）を切り替えるために設けられている制御−及び／又は調節ユニット（５２）を特徴とする、請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載の自動車バルブトレイン調整装置。
8. 少なくとも１つの作動状態で、エグゾーストカムシャフトとして構成された前記カムシャフト（１１）の少なくとも１つのカムエレメント（１７、１８）をゼロリフトへと切り替え、かつエグゾーストカムシャフトとして構成された前記カムシャフト（１１）の少なくとも１つのカムエレメント（１６、１９）をより小さな出力に割り当てられている前記バルブリフトのうちの１つへと切り替えるために設けられている前記制御−及び／又は調節ユニット（５２）を特徴とする、請求項５に記載の自動車バルブトレイン調整装置。
9. 請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の自動車バルブトレイン調整装置を備える内燃機関。
10. 請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の自動車バルブトレイン調整装置を用いる方法。

Images