DE102006000134B4

DE102006000134B4 - Verdichtungszündkraftmaschine mit homogener Ladung

Info

Publication number: DE102006000134B4
Application number: DE102006000134A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kuzuyama
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2012-03-15
Anticipated expiration: 2026-03-25
Also published as: CN1837593A; KR20060103242A; JP2006266237A; CN1837593B; KR100804457B1; JP4434056B2; DE102006000134A1

Abstract

Verdichtungszündkraftmaschine mit homogener Ladung, die ein Luft/Kraftstoff-Gemisch verdichtet, das aus vermischtem Kraftstoff und Sauerstoff in einer Brennkammer (112) gebildet ist, wodurch eine Selbstzündung des Gemisches bewirkt wird, wobei die Kraftmaschine eine Gasrückhalteeinrichtung (45) aufweist, die ein Auslassen des verbrannten Gases während eines Auslasshubes zum Auslassen des verbrannten Gases aus der Brennkammer (112) stoppt, wodurch ein Teil des verbrannten Gases in der Brennkammer (112) verbleibt; dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmaschine des weiteren folgendes aufweist: eine Rückströmungseinrichtung (46), die eine Rückströmung eines Teils des verbrannten Gases, das aus der Brennkammer (112) während des Auslasshubes ausgelassen wurde, in die Brennkammer (112) während des nachfolgenden Einlasshubes bewirkt; eine Betriebszustandserfassungseinrichtung (43), die einen Betriebszustand der Kraftmaschine erfasst; und eine Steuereinrichtung (C), die wahlweise die Gasrückhalteeinrichtung (45) oder die Rückströmungseinrichtung (46) auf der Grundlage des Kraftmaschinenbetriebszustandes betätigt, der durch die Betriebszustandserfassungseinrichtung (43) erfasst wird; und der Kraftmaschinenbetriebszustand eine Kraftmaschinenlast...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verdichtungszündkraftmaschine mit homogener Ladung, die ein Luft/Kraftstoff-Gemisch verdichtet, das aus gemischtem Kraftstoff und Sauerstoff gebildet ist, wodurch eine Selbstzündung des Gemisches bewirkt wird.
Verfahren zum Mischen von verbranntem Gas mit Einlassgas sind zum Beispiel in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 11 264319 A , der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 2004 263642 A und der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 2004 293392 A offenbart. Die japanische Patentoffenlegungsschrift JP 11 264319 A offenbart eine interne EGR-Einrichtung, bei der die Öffnungszeitgebung eines Einlassventils und eines Auslassventils so überlappt werden, dass verbranntes Gas erneut in eine Brennkammer durch einen Auslassanschluss eingezogen wird. Die japanischen Patentoffenlegungsschriften JP 2004 263642 A und JP 2004 293392 A offenbaren jeweils eine interne EGR-Einrichtung und eine externe EGR-Einrichtung, bei der eine EGR-Leitung, die ein Auslasssystem und ein Einlasssystem verbindet, verbranntes Gas zu dem Einlasssystem zurückführt. Die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 2004 263642 A offenbarte Konfiguration kann zwischen der externen EGR und der internen EGR schalten. Die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 2004 293392 A offenbarte Konfiguration kann die externe EGR-Menge und die interne EGR-Menge vermehren und verringern.
Die Konfiguration gemäß der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 2004 263642 A zum Schalten zwischen der externen EGR und der internen EGR ist zum Reinigen von verbranntem Gas ausgelegt. Die Konfiguration gemäß der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 2004 293392 A zum Vermehren und Verringern der externen EGR-Menge und der internen EGR-Menge ist dazu ausgelegt, dass ein übermäßiges Verschlechtern des Verbrennungszustandes durch das verbrannte Gas der EGR verhindert wird. Andererseits ist die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift JP 11 264319 A offenbarte interne EGR zum Fördern einer Verdichtungszündung ausgelegt, indem die Wärme des erneut eingezogenen verbrannten Gases genutzt wird.
Um das verbrannte Gas mit dem Einlassgas zu mischen, kann ein Teil des verbrannten Gases in einer Brennkammer während des Auslasshubes gelassen werden. Die Wärme des verbrannten Gases, das in der Brennkammer gelassen wird, kann für die Verdichtungszündung genutzt werden. Wenn die Wärme des erneut eingezogenen verbrannten Gases für die Verdichtungszündung genutzt wird, wird ein Teil der Energie dadurch verloren, dass das verbrannte Gas in die Brennkammer eingezogen wird. Falls jedoch die Wärme des verbrannten Gases, das in der Brennkammer gelassen wird, für die Verdichtungszündung genutzt wird, dann wird weniger Energie verglichen mit jenem Fall verloren, wenn die Wärme des erneut eingezogenen verbrannten Gases genutzt wird. Falls nämlich die Wärme des verbrannten Gases für die Verdichtungszündung genutzt wird, dann ist es vorzuziehen, dass das verbrannte Gas in der Brennkammer gelassen wird.
In einem Bereich einer hohen Kraftmaschinenlast ist eine große Kraftstoffmenge (Luft/Kraftstoff-Gemisch) erforderlich. Wenn sich jedoch die Menge des verbleibenden Gases bei einer Saug-Kraftmaschine vermehrt, dann kann die Kraftstoffmenge verringert werden, die in eine Brennkammer eingezogen werden kann. Infolgedessen kann die Kraftstoffmenge nicht sichergestellt werden, die für eine hohe Kraftmaschinenlast erforderlich ist. Falls nämlich die Wärme des verbrannten Gases für die Verdichtungszündung genutzt wird, dann ist es vorzuziehen, dass das verbrannte Gas in der Brennkammer gelassen wird.
Die Druckschrift US 6 536 407 B1 offenbart eine Kraftmaschine, bei der durch Gasrückhaltung im Auslasstakt eine Temperaturerhöhung für eine Kompressionszündung erreicht wird.
Die Druckschrift US 6 178 933 B1 offenbart eine Kraftmaschine, bei der verbranntes Gas im Expansionstakt in einer Kammer eingeschlossen wird. Im Einlasstakt oder Kompressionstakt strömt dieses eingeschlossene Gas wieder in den Zylinderraum zurück.
Die Druckschrift US 6 968 825 B2 offenbart eine Kraftmaschine, bei der ein variabler Ventilzeitgebungsmechanismus zum Ändern der Drehphasen von Auslassnocken und Einlassnocken verwendet wird, und wobei eine Steuereinrichtung den variablen Ventilzeitgebungsmechanismus steuert.
Es ist dementsprechend die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Bereich zu erweitern, in dem eine Verdichtungszündkraftmaschine mit homogener Ladung durch Verdichtungszündung betrieben wird.
Diese Aufgabe ist durch eine Verdichtungszündkraftmaschine mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Eine Alternative der Verdichtungszündkraftmaschine ist in Anspruch 10 erläutert. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung verdichtet eine Verdichtungszündkraftmaschine mit homogener Ladung ein Luft/Kraftstoff-Gemisch, das aus gemischtem Kraftstoff und Sauerstoff in einer Brennkammer gebildet wird, wodurch eine Selbstzündung des Gemisches bewirkt wird. Eine Gasrückhalteeinrichtung stoppt das Auslassen des verbrannten Gases während eines Auslasshubes zum Auslassen des verbrannten Gases aus der Brennkammer, wodurch ein Teil des verbrannten Gases in der Brennkammer gelassen wird. Eine Rückströmungseinrichtung bewirkt eine Strömung eines Teils des verbrannten Gases, das aus der Brennkammer während des Auslasshubes ausgelassen wurde, zurück zu der Brennkammer während des nachfolgenden Einlasshubes.
Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, die anhand von Beispielen die Prinzipien der Erfindung darstellen.
Die Erfindung wird zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele zusammen mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei:
1A zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie IA-IA in der 2A, die eine Verdichtungszündkraftmaschine mit homogener Ladung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
1B zeigt eine Querschnittsansicht entlang einer Linie IB-IB in der 2A;
2A zeigt eine schematische Draufsicht der Verdichtungszündkraftmaschine mit homogener Ladung;
2B zeigt ein Zeitdiagramm einer Öffnungs- und Schließzeitgebung E1 eines Auslassventils 17 und einer Öffnungs- und Schließzeitgebung D1 von Einlassventilen 16A, 16B in einem ersten Bereich S1 in der 2E;
2C zeigt ein Zeitdiagramm einer Öffnungs- und Schließzeitgebung E2 des Auslassventils 17, einer Öffnungs- und Schließzeitgebung D2 der Einlassventile 16A, 16B und einer Öffnungs- und Schließzeitgebung E3 eines Auslass/Einlassventils 18 in dem zweiten und dem dritten Bereich S2, S3 in der 2E;
2D zeigt ein Zeitdiagramm einer Öffnungs- und Schließzeitgebung E4 des Auslassventils 17, einer Öffnungs- und Schließzeitgebung D3 der Einlassventile 16A, 16B und einer Öffnungs- und Schließzeitgebung E5 eines Auslass/Einlassventils 18 in einem vierten Bereich S4 in der 2E; und
2E zeigt ein Kennfeld des ersten bis vierten Bereiches S1 bis S4 auf der Grundlage einer Kraftmaschinenlast F und einer Kraftmaschinendrehzahl N.
Eine Verdichtungszündkraftmaschine mit homogener Ladung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 1A bis 2E beschrieben.
Wie dies in der 1A gezeigt ist, ist ein Zylinder 111 in einem Zylinderblock 11 ausgebildet. Ein Kolben 12 ist hin und her bewegbar in dem Zylinder 111 untergebracht. Der Kolben 12 definiert eine Brennkammer 112 in dem Zylinder 111, und er ist mit einer Kurbelwelle 14 durch eine Verbindungsstange 13 verbunden. Eine Hin- und Herbewegung des Kolbens 12 wird in eine Drehung der Kurbelwelle 14 durch die Verbindungsstange 13 umgewandelt. Auch wenn eine Vielzahl Zylinder linear entlang der axialen Richtung der Kurbelwelle 14 angeordnet ist, wird nachfolgend nur der Zylinder 111 beschrieben.
Ein Zylinderkopf 15 ist mit dem Zylinderblock 11 gekoppelt. Ein Paar Einlassanschlüsse 151A, 151B und ein Auslassanschluss 152 sind in dem Zylinderkopf 15 ausgebildet. Der Einlassanschluss 151A wird durch ein Einlassventil 16A geöffnet und geschlossen, das an dem Zylinderkopf 15 angebracht ist, und der Einlassanschluss 151B wird durch ein Einlassventil 16B geöffnet und geschlossen, das an dem Zylinderkopf 15 angebracht ist. Der Auslassanschluss 152, der als ein erster Auslassanschluss dient, wird durch ein Auslassventil 17 geöffnet und geschlossen, das als ein erstes Auslassventil dient, welches an dem Zylinderkopf 15 angebracht ist.
Eine Zündkerze 10 ist an einer Innenfläche des Zylinderkopfes 15 angebracht, die der Brennkammer 112 zugewandt ist. Die Zündkerze 10 erzeugt Funken in der Brennkammer 112. Die Zündkerze 10 zündet nämlich das Luft/Kraftstoff-Gemisch. Die Zündung durch die Zündkerze 10 wird durch einen Steuercomputer C gesteuert.
Eine Einlassnockenwelle 19 und eine Auslassnockenwelle 20 sind über dem Zylinderkopf 15 vorgesehen. Ein Paar erste Einlassnocken 21A sind an der Einlassnockenwelle 19 vorgesehen, und ein erster Überlappungsnocken 22 ist an der Auslassnockenwelle 20 vorgesehen. Wenn sich die Einlassnockenwelle 19 dreht, dann betätigen die ersten Einlassnocken 21A jeweils einen Einlassnockenhebel 23A, 23B. Dem entsprechend werden die Einlassventile 16A, 16B so betätigt, dass die Einlassanschlüsse 151A, 151B geöffnet und geschlossen werden. Die Einlassventile 16A, 16B werden synchron betätigt. Wenn sich die Auslassnockenwelle 20 dreht, dann betätigt der erste Überlappungsnocken 22 einen Auslassnockenhebel 24. Dem entsprechend wird das Auslassventil 17 so betätigt, dass der Auslassanschluss 152 geöffnet und geschlossen wird. Der Auslassanschluss 152 ist mit einem Auslasskanal 47 verbunden.
Wie dies in der 1B gezeigt ist, ist ein Auslass/Einlassanschluss 153, der als ein zweiter Auslassanschluss dient, in dem Zylinderkopf 15 ausgebildet. Der Auslass/Einlassanschluss 153 wird durch ein Auslass/Einlassventil 18 geöffnet und geschlossen, das als ein zweites Auslassventil dient, das an dem Zylinderkopf 15 angebracht ist. Ein zweiter Überlappungsnocken 25 ist an der Auslassnockenwelle 20 vorgesehen. Wenn sich die Auslassnockenwelle 20 dreht, dann betätigt der zweite Überlappungsnocken 25 einen Auslassnockenhebel 26. Dem entsprechend wird das Auslass/Einlassventil 18 so betätigt, dass der Auslass/Einlassanschluss 153 geöffnet und geschlossen wird.
Der Auslass/Einlassanschluss 153 ist mit einem Auslass/Einlasskanal 48 verbunden. Der Auslass/Einlasskanal 48 verschmilzt mit dem Auslasskanal 47. Ein erstes Drosselventil 49 ist in dem Auslass/Einlasskanal 48 vorgesehen. Der Öffnungsgrad des ersten Drosselventils 49 wird durch einen ersten Elektromotor 491 geändert. Der erste Elektromotor 491 wird durch den Steuercomputer C gesteuert.
Wie dies in der 2A gezeigt ist, ist ein Paar zweite Einlassnocken 21B an der Einlassnockenwelle 19 vorgesehen. Einlassnockenhebelmechanismen 50A, 50B befinden sich zwischen den zweiten Einlassnocken 21B und den Einlassventilen 16A, 16B. Wenn sich die Einlassnockenwelle 19 dreht, dann betätigen die zweiten Einlassnocken 21B jeweils einen der Einlassnockenhebelmechanismen 50A, 50B. Dem entsprechend werden die Einlassventile 16A, 16B so betätigt, dass die Einlassanschlüsse 151A, 151B geöffnet und geschlossen werden. Ein Einlasskanal 33 zweigt von den Einlassanschlüssen 151A, 151B ab und ist jeweils mit diesen verbunden.
Die Einlassnockenhebelmechanismen 50A, 50B übertragen eine Drehkraft von den zweiten Einlassnocken 21B zu den Einlassventilen 16A, 16B nur dann, wenn sie mit einem Hydraulikdruck versorgt werden. Die Einlassnockenhebelmechanismen 50A, 50B werden nämlich zwischen einem Betriebszustand und einem Nicht-Betriebszustand geschaltet. Wenn sie mit einem Hydraulikdruck versorgt werden, werden die Einlassnockenhebelmechanismen 50A, 50B zu dem Betriebszustand geschaltet und übertragen eine Drehkraft von den zweiten Einlassnocken 21B zu den Einlassventilen 16A, 16B. Wenn die Versorgung mit dem Hydraulikdruck gestoppt wird, dann werden die Einlassnockenhebelmechanismen 50A, 50B zu dem Nicht-Betriebszustand geschaltet, und sie übertragen keine Drehkraft von den zweiten Einlassnocken 21B zu den Einlassventilen 16A, 16B. Wenn die Einlassnockenhebelmechanismen 50A, 50B in dem Betriebszustand sind, dann bewegen sich die Einlassventile 16A, 16B gemäß dem Nockenprofil der zweiten Einlassnocken 21B hin und her, und sie öffnen und schließen den Einlassanschluss 151A, 151B. Wenn die Einlassnockenhebelmechanismen 50A, 50B in dem Nicht-Betriebszustand sind, dann sind die Einlassnockenhebel 23A, 23B in einem Betriebszustand und gelangen mit den ersten Einlassnocken 21A in Kontakt. In diesem Zustand bewegen sich die Einlassventile 16A, 16B gemäß dem Nockenprofil der ersten Einlassnocken 21A hin und her, und sie öffnen und schließen den Einlassanschluss 151A, 151B.
Ein Auslassnocken 27 und ein Auslass/Einlassnocken 28 sind an der Auslassnockenwelle 20 vorgesehen. Ein Auslassnockenhebelmechanismus 29 ist zwischen dem Auslassnocken 27 und dem Auslassventil 17 vorgesehen, und ein Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30 ist zwischen dem Auslass/Einlassnocken 28 und dem Auslass/Einlassventil 18 vorgesehen. Wenn sich die Auslassnockenwelle 20 dreht, dann betätigt der Auslassnocken 27 den Auslassnockenhebelmechanismus 29. Dem entsprechend wird das Auslassventil 17 so betätigt, dass der Auslassanschluss 152 geöffnet und geschlossen wird. Wenn sich die Auslassnockenwelle 20 dreht, dann betätigt der Auslass/Einlassnocken 28 den Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30. Dem entsprechend wird das Auslass/Einlassventil 18 so betätigt, dass der Auslass/Einlassanschluss 153 geöffnet und geschlossen wird.
Der Auslassnockenhebelmechanismus 29 überträgt eine Drehkraft von dem Auslassnocken 27 zu dem Auslassventil 17 nur dann, wenn er mit einem Hydraulikdruck versorgt wird. Der Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30 überträgt eine Drehkraft von dem Auslass/Einlassnocken 28 zu dem Auslass/Einlassventil 18 nur dann, wenn er mit einem Hydraulikdruck versorgt wird. Der Auslassnockenhebelmechanismus 29 wird nämlich zwischen einem Betriebszustand und einem Nicht-Betriebszustand geschaltet. Wenn er mit einem Hydraulikdruck versorgt wird, dann wird der Auslassnockenhebelmechanismus 29 zu dem Betriebszustand geschaltet, und er überträgt eine Drehkraft von dem Auslassnocken 27 zu dem Auslassventil 17. Wenn die Versorgung mit dem Hydraulikdruck gestoppt wird, dann wird der Auslassnockenhebelmechanismus 29 zu dem Nicht-Betriebszustand geschaltet, und er überträgt keine Drehkraft von dem Auslassnocken 27 zu dem Auslassventil 17. Der Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30 wird zwischen einem Betriebszustand und einem Nicht-Betriebszustand geschaltet. Wenn er mit einem Hydraulikdruck versorgt wird, wird der Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30 zu dem Betriebszustand geschaltet, und er überträgt eine Drehkraft von dem Auslass/Einlassnocken 28 zu dem Auslassventil 17. Wenn die Versorgung mit dem Hydraulikdruck gestoppt wird, dann wird der Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30 zu dem Nicht-Betriebszustand geschaltet, und er überträgt keine Drehkraft von dem Auslass/Einlassnocken 28 zu dem Auslassventil 17.
Wenn der Auslassnockenhebelmechanismus 29 in dem Betriebszustand ist, dann bewegt sich das Auslassventil 17 gemäß dem Nockenprofil des Auslassnockens 27 hin und her, und es öffnet und schließt den Auslassanschluss 152. Wenn der Auslassnockenhebelmechanismus 29 in dem Nicht-Betriebszustand ist, dann ist der Auslassnockenhebel 24 in einem Betriebszustand und gelangt mit dem ersten Überlappungsnocken 22 in Kontakt. In diesem Zustand bewegt sich das Auslassventil 17 gemäß dem Nockenprofil des ersten Überlappungsnockens 22 hin und her, und es öffnet und schließt den Auslassanschluss 152. Wenn der Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30 in dem Betriebszustand ist, dann bewegt sich das Auslass/Einlassventil 18 gemäß dem Nockenprofil des Auslass/Einlassnockens 28 hin und her, und es öffnet und schließt den Auslass/Einlassanschluss 153. Wenn der Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30 in dem Nicht-Betriebszustand ist, dann ist der Auslassnockenhebel 26 in einem Betriebszustand und gelangt mit dem zweiten Überlappungsnocken 25 in Kontakt. In diesem Zustand bewegt sich das Auslass/Einlassventil 18 gemäß dem Nockenprofil des zweiten Überlappungsnockens 25 hin und her, und es öffnet und schließt den Auslass/Einlassanschluss 153.
Der Auslassnockenhebelmechanismus 29 und der Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30 sind durch einen ersten Hydraulikdruckeinstellmechanismus 40 miteinander verbunden. Der erste Hydraulikdruckeinstellmechanismus 40 wird zwischen einem Betätigungszustand und einem Deaktivierungszustand geschaltet. Wenn er in dem Betätigungszustand ist, dann führt der erste Hydraulikdruckeinstellmechanismus 40 dem Auslassnockenhebelmechanismus 29 und dem Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30 einen Hydraulikdruck zu. Wenn er in dem Deaktivierungszustand ist, dann stoppt der erste Hydraulikdruckeinstellmechanismus 40 die Zufuhr des Hydraulikdruckes zu dem Auslassnockenhebelmechanismus 29 und dem Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30. Der erste Hydraulikdruckeinstellmechanismus 40 wird durch den Steuercomputer C gesteuert.
Ein herkömmlicher erster variabler Ventilzeitgebungsmechanismus 31 ist an einem Ende der Einlassnockenwelle 19 vorgesehen, und ein zweiter variabler Ventilzeitgebungsmechanismus 32 ist an einem Ende der Auslassnockenwelle 20 vorgesehen. Der erste variable Ventilzeitgebungsmechanismus 31 überträgt eine Drehkraft von der Kurbelwelle 14 zu der Einlassnockenwelle 19, und er kann die Drehphase der Einlassnockenwelle 19 hydraulisch ändern. Der zweite variable Ventilzeitgebungsmechanismus 32 übertragt eine Drehkraft von der Kurbelwelle 14 zu der Auslassnockenwelle 20, und er kann die Drehphase der Auslassnockenwelle 20 hydraulisch ändern.
Der erste variable Ventilzeitgebungsmechanismus 31 ist mit einem zweiten Hydraulikdruckeinstellmechanismus 41 verbunden, und der zweite variable Ventilzeitgebungsmechanismus 32 ist mit einem dritten Hydraulikdruckeinstellmechanismus 42 verbunden. Der zweite Hydraulikdruckeinstellmechanismus 41 definiert den Einstellzustand des ersten variablen Ventilzeitgebungsmechanismus 31, der die Drehphase der Einlassnockenwelle 19 einstellt, und der dritte Hydraulikdruckeinstellmechanismus 42 definiert den Einstellzustand des zweiten variablen Ventilzeitgebungsmechanismus 32, der die Drehphase der Auslassnockenwelle 20 einstellt. Der zweite Hydraulikdruckeinstellmechanismus 41 und der dritte Hydraulikdruckeinstellmechanismus 42 werden durch den Steuercomputer C gesteuert.
Wie dies in der 1A gezeigt ist, ist eine Einspritzdüse 34 mit dem Einlasskanal 33 verbunden, der mit den Einlassanschlüssen 151A, 151B verbunden ist. Die Einspritzdüse 34 ist mit einer Kraftstoffzuführungsquelle (nicht gezeigt) über eine Kraftstoffzuführungsleitung 35 und ein elektromagnetisches Durchsatzsteuerventil 36 verbunden. Der Kraftstoff ist Erdgas. Die Einspritzdüse 34 spritzt Kraftstoff in den Einlasskanal 33 ein. Das Durchsatzsteuerventil 36 wird durch den Steuercomputer C gesteuert.
Ein zweites Drosselventil 37 ist in einem Bereich des Einlasskanals 33 stromaufwärts von der Einspritzdüse 34 vorgesehen. Der Öffnungsgrad des zweiten Drosselventils 37 wird durch einen zweiten Elektromotor 371 geändert. Der zweite Elektromotor 371 wird durch den Steuercomputer C gesteuert. Das zweite Drosselventil 37 steuert die Einlassdurchsatzrate der Luft, die durch eine Luftreinigungsvorrichtung 39 in den Einlasskanal 33 eingezogen wird. Der Kraftstoff, der aus der Einspritzdüse 34 eingespritzt wird, wird mit der Luft gemischt, die in den Einlasskanal 33 eingezogen wird. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch wird in die Brennkammer 112 eingezogen, wenn die Einlassanschlüsse 151A, 151B während eines Hubes offen sind, bei dem sich der Kolben 12 von dem oberen Totpunkt zu dem unteren Totpunkt bewegt. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch in der Brennkammer 112 wird während eines Hubes verdichtet, bei dem sich der Kolben 12 von dem unteren Totpunkt zu dem oberen Totpunkt bewegt, falls der Auslassanschluss 152 und der Auslass/Einlassanschluss 153 geschlossen sind.
Der Öffnungsgrad des zweiten Drosselventils 37 wird durch eine Drosselöffnungsgraderfassungsvorrichtung 38 erfasst. Die Informationen bezüglich des Drosselöffnungsgrades, der durch die Drosselöffnungsgraderfassungsvorrichtung erfasst wird, werden zu dem Steuercomputer C gesendet.
Der Steuercomputer C ist mit einer Betriebszustandserfassungseinrichtung 43 und einer Kurbelwinkelerfassungsvorrichtung 44 verbunden und nimmt Signale von ihnen auf. Die Betriebszustandserfassungseinrichtung 43 gibt eine beabsichtigte Kraftmaschinenlast (Drosselöffnungsgrad bei diesem Ausführungsbeispiel) und die beabsichtigte Kraftmaschinendrehzahl in den Steuercomputer C ein. Der Steuercomputer C steuert den zweiten Elektromotor 371, das Durchsatzsteuerventil 36 und den ersten bis dritten Hydraulikdruckeinstellmechanismus 40 bis 42 sowie die Zündkerzen 10, so dass die Kraftmaschinenlast und die Kraftmaschinendrehzahl sich den Eingabewerten annähern. Der Steuercomputer C berechnet die Kraftmaschinendrehzahl auf der Grundlage der Informationen bezüglich des Kurbelwinkels, der durch die Kurbelwinkelerfassungsvorrichtung 44 erfasst wird.
Der Steuercomputer C speichert ein Kennfeld M, das in der graphischen Darstellung in der 2E gezeigt ist. Das Kennfeld M definiert die Beziehung zwischen der Kraftmaschinenlast und der Kraftmaschinendrehzahl. Ein erster bis vierter Bereich S1 bis S4 sind in dem Kennfeld M definiert. Der Steuercomputer C bestimmt, in welchem der Bereiche S1 bis S4 die Kombination der Kraftmaschinenlast F und der Kraftmaschinendrehzahl N ist [nachfolgend als festgelegte Kombination (F-N) bezeichnet].
Wenn die festgelegte Kombination (F-N) in dem ersten Bereich S1 ist, dann versetzt der Steuercomputer C den ersten Hydraulikdruckeinstellmechanismus 40 in den Deaktivierungszustand, und er steuert den ersten Elektromotor 491, um den Öffnungsgrad des ersten Drosselventils 49 zu maximieren. Wenn der erste Hydraulikdruckeinstellmechanismus 40 in den Deaktivierungszustand versetzt ist, dann sind die Einlassnockenhebelmechanismen 50A, 50B, der Auslassnockenhebelmechanismus 29 und der Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30 in dem Nicht-Betriebszustand. Wenn die Einlassnockenhebelmechanismen 50A, 50B in dem Nicht-Betriebszustand sind, dann sind die Einlassnockenhebel 23A, 23B in dem Betriebszustand. Wenn der Auslassnockenhebelmechanismus 29 in dem Nicht-Betriebszustand ist, dann ist der Auslassnockenhebel 24 in dem Betriebszustand. Wenn der Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30 in dem Nicht-Betriebszustand ist, dann ist der Auslassnockenhebel 26 in dem Betriebszustand. Wenn die Auslassnockenhebel 24, 26 in dem Betriebszustand sind, dann schließt das Auslassventil 17 den Auslassanschluss 152, und das Auslass/Einlassventil 18 schließt den Auslass/Einlassanschluss 153, bevor der Kolben 12 den oberen Totpunkt erreicht. Die Einlassnockenhebel 23A, 23B und die Auslassnockenhebel 24, 26 erzeugen nämlich eine negative Überlappung, bei der sich die Kurve E1 nicht mit der Kurve D1 überlappt. Wenn die festgelegte Kombination (F-N) insbesondere in dem ersten Bereich S1 ist, dann wird das Auslassen des verbrannten Gases aus der Brennkammer 112 während des Auslasshubes gestoppt, und ein Teil des verbrannten Gases verbleibt in der Brennkammer 112 bei dem nächsten Einlasshub. Der erste Bereich S1 ist als ein Bereich festgelegt, in dem ein Teil des verbrannten Gases vorzugsweise in der Brennkammer 112 bei dem nachfolgenden Einlasshub verbleibt, um so das Auftreten einer Verdichtungszündung des Gemisches aus Luft und Kraftstoff (Erdgas) zu ermöglichen.
Das Auslassventil 17, der erste Überlappungsnocken 22, der Auslassnockenhebel 24, der Auslassnockenhebelmechanismus 29 und der erste Hydraulikdruckeinstellmechanismus 40 bilden eine Gasrückhalteeinrichtung 45, die das Auslassen von verbranntem Gas aus der Brennkammer während des Auslasshubes stoppt, wobei ein Teil des verbrannten Gases in der Brennkammer 112 zurückgehalten wird. Der erste Hydraulikdruckeinstellmechanismus 40 dient als eine erste Schalteinrichtung und als eine zweite Schalteinrichtung. Der Auslassnockenhebelmechanismus 29 dient als ein erster Auslassnockenhebelmechanismus, der eine Drehung des Auslassnockens 27 in eine Hin- und Herbewegung des Auslassventils 17 umwandelt. Der Auslassnockenhebelmechanismus 24 dient als ein zweiter Auslassnockenhebelmechanismus, der eine Drehung des ersten Überlappungsnockens 22 in eine Hin- und Herbewegung des Auslassventils 17 umwandelt.
Eine Kurve E1 in der 2B stellt die Öffnungs- und Schließzeitgebung des Auslassventils dar, wenn der Auslassnockenhebelmechanismus 29 und der Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30 in dem Betriebszustand sind. Eine Kurve D1 stellt die Öffnungs- und Schließzeitgebung der Einlassventile 16A, 16B dar, wenn die Einlassnockenhebelmechanismen 50A, 50B in dem Betriebszustand sind. Die Ortskurve E1 an der horizontalen Achse, die den Kurbelwinkel darstellt, wird durch Steuern des Einstellzustandes des zweiten variablen Ventilzeitgebungsmechanismus definiert. Die Ortskurve D1 an der horizontalen Achse, die den Kurbelwinkel darstellt, wird durch Steuern des Einstellzustandes des ersten variablen Ventilzeitgebungsmechanismus 31 definiert.
Die Einlassventile 16A, 16B haben einen höheren Hub, wenn die Einlassnockenhebelmechanismen 50A, 50B in dem Betriebszustand sind, als wenn sie in dem Nicht-Betriebszustand sind. Außerdem hat das Auslassventil 17 einen höheren Hub (einen größeren Ventilöffnungsgrad), wenn der Auslassnockenhebelmechanismus 29 in dem Betriebszustand ist, als wenn er in dem Nicht-Betriebszustand ist, und das Auslass/Einlassventil 18 hat einen höheren Hub, wenn der Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30 in dem Betriebszustand ist, als wenn er in dem Nicht-Betriebszustand ist. Die Einlassventile 16A, 16B, das Auslassventil 17 und das Auslass/Einlassventil 18 haben nämlich jeweils einen höheren Hub, wenn der erste Hydraulikdruckeinstellmechanismus 40 betrieben wird, als wenn der Mechanismus 40 nicht betrieben wird. Wenn der erste Hydraulikdruckeinstellmechanismus 40 nicht betrieben wird, dann haben die Einlassventile 16A, 16B das Auslassventil 17 und das Auslass/Einlassventil 18 jeweils einen geringeren Hub (einen kleineren Ventilöffnungsgrad).
Ungeachtet dessen, ob der erste Hydraulikdruckeinstellmechanismus 40 betrieben oder nicht betrieben wird, hat das Auslass/Einlassventil 18 außerdem einen kleineren Hub als das Auslassventil 17, das den Auslassanschluss 152 zum Durchführen eines regulären Auslassens öffnet und schließt.
Wenn die festgelegte Kombination (F-N) in dem zweiten Bereich S2 ist, dann versetzt der Steuercomputer C den ersten Hydraulikdruckeinstellmechanismus 40 in den Betätigungszustand. Wenn der erste Hydraulikdruckeinstellmechanismus 40 in dem Betätigungszustand versetzt ist, dann sind die Einlassnockenhebelmechanismen 50A, 50B, der Auslassnockenhebelmechanismus 29 und der Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30 in dem Betriebszustand. Wenn die Einlassnockenhebelmechanismen 50A, 50B in dem Betriebszustand sind, dann sind die Einlassnockenhebel 23A, 23B in dem Nicht-Betriebszustand. Wenn der Auslassnockenhebelmechanismus 29 in dem Betriebszustand ist, dann ist der Auslassnockenhebel 24 in dem Nicht-Betriebszustand. Wenn der Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30 in dem Betriebszustand ist, dann ist der Auslassnockenhebel 26 in dem Nicht-Betriebszustand. Wenn die Auslassnockenhebel 24, 26 in dem Nicht-Betriebszustand sind, dann wird das Auslassventil 17 gemäß der Öffnungs- und Schließzeitgebung betätigt, die durch eine Kurve E2 in der 2C dargestellt ist, und das Auslass/Einlassventil 18 wird gemäß der Öffnungs- und Schließzeitgebung betätigt, die durch eine Kurve E3 in der 2C dargestellt ist. Wenn die festgelegte Kombination (F-N) in dem zweiten Bereich S2 ist, dann strömt nämlich ein Teil des verbrannten Gases, das aus der Brennkammer 112 durch den Auslassanschluss 152 während des Auslasshubes ausgelassen wird, zurück zu der Brennkammer 112 durch den Auslass/Einlassanschluss 153 bei dem nachfolgenden Einlasshub. Der zweite Bereich S2 ist als ein Bereich festgelegt, in dem ein Teil des verbrannten Gases, das durch den Auslassanschluss 152 ausgelassen wurde, vorzugsweise zu der Brennkammer 112 durch den Auslass/Einlassanschluss 153 bei dem Einlasshub zurückströmt, um so das Auftreten einer Verdichtungszündung des Gemisches aus Luft und Kraftstoff (Erdgas) zu ermöglichen.
Wenn die Einlassnockenhebel 23A, 23B in dem Nicht-Betriebszustand sind, dann werden die Einlassventile 16A, 16B gemäß der Öffnungs- und Schließzeitgebung betätigt, die durch eine Kurve D2 dargestellt ist. Die Ortskurven E2, E3 an der horizontalen Achse werden durch Steuern des Einstellzustandes des zweiten variablen Ventilzeitgebungsmechanismus 32 definiert, und die Ortskurve D2 an der horizontalen Achse wird durch Steuern des Einstellzustandes des ersten variablen Ventilzeitgebungsmechanismus 31 definiert.
Des weiteren steuert der Steuercomputer C den Öffnungsgrad des ersten Drosselventils 49 gemäß der Position der festgelegten Kombination (F-N) in dem zweiten Bereich S2. Der Steuercomputer C speichert nämlich ein Kennfeld, das die Beziehung einer Kombination (F-N) in dem zweiten Bereich S2 und dem Öffnungsgrad des ersten Drosselventils 49 definiert, und er steuert den ersten Elektromotor 491 derart, dass der Öffnungsgrad des ersten Drosselventils 49 der festgelegten Kombination (F-N) entspricht. Der Öffnungsgrad des ersten Drosselventils 49 an dem Kennfeld ermöglicht eine Rückströmung einer Menge eines verbrannten Gases, die der entsprechenden Kombination (F-N) entspricht.
Wenn das zweite Drosselventil 37 den Querschnittsbereich des Einlasskanals 33 reduziert, dann wird eine Druckdifferenz zwischen der Brennkammer 112 und dem Auslasskanal 47 erzeugt. Dies ermöglicht, dass das verbrannte Gas in die Brennkammer 112 zurückgedrängt wird. Dies erhöht die Temperatur des verbrannten Gases, das in die Brennkammer 112 zurückkehrt, und zwar aufgrund einer adiabatischen Verdichtung.
Das Auslass/Einlassventil 18, der Auslass/Einlassnocken 28, der Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30, der erste Hydraulikdruckeinstellmechanismus 40, das erste Drosselventil 49 und der erste Elektromotor 491 bilden eine Rückströmungseinrichtung 46, die eine Rückströmung des verbrannten Gases, das aus der Brennkammer 112 während des Auslasshubes ausgelassen wird, zu der Brennkammer 112 bei dem nachfolgenden Einlasshub bewirkt. Der Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30 dient als ein dritter Auslassnockenhebelmechanismus, und der Auslassnockenhebel 26 dient als ein vierter Auslassnockenhebelmechanismus.
Wenn die festgelegte Kombination (F-N) in dem dritten Bereich S3 ist, dann versetzt der Steuercomputer C den ersten Hydraulikdruckeinstellmechanismus 40 in den Betätigungszustand, und er betätigt die Zündkerze 10 in einer vorbestimmten Zeitgebung. Die Einlassventile 16A, 168, das Auslassventil 17 und das Auslass/Einlassventil 18 werden mit Öffnungs- und Schließzeitgebungen betätigt, die ähnlich den Zeitgebungen sind, die in der 2C gezeigt sind. Es strömt nämlich ein Teil des verbrannten Gases in die Brennkammer 112 durch den Auslass/Einlassanschluss 153 während des Einlasshubes zurück. Unter derartigen Betätigungszuständen des Auslassventils 17, des Auslass/Einlassventils 18 und der Einlassventile 16A, 16B wird ein Funken durch die Zündkerze 10 bewirkt. Das Steuerprogramm C hat nämlich eine Steuerfunktion zum Betätigen der Rückströmungseinrichtung 46 und zum Durchführen einer Zündunterstützung unter Verwendung der Zündkerze 10, die als eine Funkeneinrichtung dient, wodurch eine Durchführung einer homogenen Verdichtungszündung ermöglicht wird. Die Zündunterstützung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen von Funken in dem Luft/Kraftstoff-Gemisch, wodurch das einfache Zünden des Gemisches ermöglicht wird. Das Erzeugen der Funken in dem Gemisch soll leicht zündbare Substanzen in dem Gemisch erzeugen. Hauptsächlich ist die Zündunterstützung ein Verfahren zum Erzeugen von Funken in dem Gemisch, bevor dieses gezündet wird. Die durch die Zündunterstützung erzeugten Funken zünden das Gemisch nicht sofort. Der dritte Bereich S3 ist als ein Bereich festgelegt, in dem ein Teil des verbrannten Gases, das durch den Auslassanschluss 152 ausgelassen wurde, vorzugsweise in die Brennkammer 112 durch den Auslass/Einlassanschluss 153 bei dem Einlasshub zurückströmt, und die Zündkerze 10 bewirkt vorzugsweise einen Funken.
Wenn die festgelegte Kombination (F-N) von dem zweiten Bereich S2 zu dem vierten Bereich S4 über den dritten Bereich S3 verschoben wird, dann steuert der Steuercomputer C den ersten Elektromotor 491, um den Öffnungsgrad des ersten Drosselventils 49 zu verringern. Wenn die festgelegte Kombination (F-N) von dem vierten Bereich S4 zu dem zweiten Bereich S2 über den dritten Bereich S3 verschoben wird, dann steuert der Steuercomputer C den ersten Elektromotor 491, um den Öffnungsgrad des ersten Drosselventils 49 zu vergrößern. Wenn nämlich die festgelegte Kombination (F-N) von dem zweiten Bereich S2 zu dem vierten Bereich S4 über den dritten Bereich S3 verschoben wird, dann wird die Menge des verbrannten Gases, das in die Brennkammer 112 durch den Auslass/Einlassanschluss 153 zurückströmt, dementsprechend verringert. Wenn die festgelegte Kombination (F-N) im Gegensatz dazu von dem vierten Bereich S4 zu dem zweiten Bereich S2 über den dritten Bereich S3 verschoben wird, dann wird die Menge des verbrannten Gases vermehrt, das in die Brennkammer 112 durch den Auslass/Einlassanschluss 153 zurückströmt. Das erste Drosselventil 49 und der erste Elektromotor 491 bilden eine Rückströmungseinstelleinrichtung, die die Menge der Rückströmung des verbrannten Gases einstellt, das in die Brennkammer 112 durch den Auslass/Einlassanschluss 153 zurückströmt.
Wenn die festgelegte Kombination (F-N) in dem vierten Bereich S4 ist, dann versetzt der Steuercomputer C den ersten Hydraulikdruckeinstellmechanismus 40 in den Betätigungszustand, wodurch die Zündkerze 10 in einer vorbestimmten Zeitgebung einen Funken bewirkt, und er steuert den ersten Elektromotor 491, um den Öffnungsgrad des ersten Drosselventils 49 auf Null zu reduzieren. Die durch den Funken gezündete Verbrennung wird nämlich in dem vierten Bereich S4 durchgeführt. Das Auslassventil 17 wird gemäß der Öffnungs- und Schließzeitgebung betätigt, die durch eine Kurve E4 in der 2B dargestellt ist, und das Auslass/Einlassventil 18 wird gemäß der Öffnungs- und Schließzeitgebung betätigt, die durch eine Kurve E5 in der 2D dargestellt ist. Die Einlassventile 16A, 16B werden gemäß der Öffnungs- und Schließzeitgebung betätigt, die durch eine Kurve D3 dargestellt ist. Wenn die festgelegte Kombination (F-N) nämlich in dem vierten Bereich S4 ist, obwohl der Auslass/Einlassanschluss 153 für eine gewisse Zeitperiode während des Einlasshubes offen gehalten wird, ist die Menge des verbrannten Gases, das in die Brennkammer 112 durch den Auslass/Einlassanschluss 153 zurückströmt, so klein wie ein Niveau, das die durch Funken gezündete Verbrennung nicht nachteilig beeinträchtigt. Der vierte Bereich S4 ist als ein Bereich festgelegt, in dem es nicht vorzuziehen ist, dass kein verbranntes Gas in der Brennkammer 112 verbleibt oder in sie zurückströmt, und in dem die Zündkerze 10 einen Funken bewirkt.
Die Ortskurven E4, E5 an der horizontalen Achse werden durch Steuern des Einstellzustandes des zweiten variablen Ventilzeitgebungsmechanismus 32 definiert, und die Ortskurve D3 an der horizontalen Achse wird durch Steuern des Einstellzustandes des ersten variablen Ventilzeitgebungsmechanismus 31 definiert.
Wenn die festgelegte Kombination (F-N) zum Beispiel von einem Punkt P1 zu einem Punkt P2 in der 2E verschoben wird, dann übernimmt der Steuercomputer C diskret Kombinationen (F-N) auf einer Linie L1, die sich zwischen den Punkten P1 und P2 erstreckt (automatisches Festlegen), und er übernimmt schließlich die Kombination (F-N), die dem Punkt P2 entspricht. Wenn die festgelegte Kombination (F-N) im Gegensatz dazu von dem Punkt P2 zu dem Punkt P1 verschoben wird, dann übernimmt der Steuercomputer C diskret Kombinationen (F-N) auf der Linie L1 von dem Punkt P2 zu dem Punkt P1 (automatisches Festlegen), und er übernimmt schließlich die Kombination (F-N), die dem Punkt P1 entspricht. Wenn die festgelegte Kombination (F-N) in ähnlicher Weise von einem der Punkte P1 und P3 zu dem anderen verschoben wird, dann übernimmt der Steuercomputer C diskret Kombinationen (F-N) auf einer Linie L2, die sich zwischen den Punkten P1 und P3 erstreckt (automatisches Festlegen). Wenn festgelegte Kombination (F-N) außerdem von einem der Punkte P2 und P3 zu dem anderen verschoben wird, dann übernimmt der Steuercomputer C diskret Kombinationen (F-N) auf einer Linie L3, die sich zwischen den Punkten P2 und P3 erstreckt (automatisches Festlegen).
Das erste Ausführungsbeispiel hat die folgenden Vorteile.

(1-1) Wenn ein Teil des verbrannten Gases, das durch den Auslassanschluss 152 ausgelassen wird, in die Brennkammer durch den Auslass/Einlassanschluss 153 während des Einlasshubes zurückströmt, dann wird der Hub des Auslass/Einlassventils 18 verringert, um die Rückströmungsrate des verbrannten Gases zu erhöhen, und der Öffnungsbereich des zweiten Drosselventils 37 wird reduziert, um eine Druckdifferenz zwischen der Brennkammer 112 und dem Auslasskanal 47 zu erzeugen. Dadurch beginnt eine adiabatische Verdichtung. Durch Reduzieren des Hubes des Auslass/Einlassventils 18 wird die Rückströmungsrate des verbrannten Gases erhöht, und die adiabatische Verdichtung wird gestartet. Dementsprechend wird die Temperatur des verbrannten Gases erhöht, das in die Brennkammer 112 zurückströmt. Falls die Menge des verbrannten Gases, das in der Brennkammer 112 während des Auslasshubes verbleibt, gleich der Menge des verbrannten Gases ist, das in die Brennkammer 112 zurückgeströmt ist, dann ist die Temperaturerhöhung, die durch das zurückgeströmte verbrannte Gas bewirkt wird, größer als die Temperaturerhöhung, die durch das verbleibende verbrannte Gas bewirkt wird. Da die Kraftmaschinenlast in dem zweiten Bereich S2 größer als in dem ersten Bereich S1 ist, muss die Kraftstoffeinspritzmenge vermehrt werden. Da die Rückströmung des verbrannten Gases die Temperatur des Luft/Kraftstoff-Gemisches erhöht, kann die EGR-Menge in dem zweiten Bereich S2 verglichen mit dem ersten Bereich S1 reduziert werden. Dementsprechend kann eine Menge des Luft/Kraftstoff-Gemisches in die Brennkammer 112 eingezogen werden, die in dem zweiten Bereich S2 größer als in dem ersten Bereich S1 ist. Die Rückströmungseinrichtung 46 erweitert nämlich den Bereich, in dem die Verdichtungszündkraftmaschine mit homogener Ladung durch eine Verbrennung mit Verdichtungszündung betrieben wird.
(1-2) Um den Energieverlust zu reduzieren, ist es vorzuziehen, die Gasrückhalteeinrichtung 45 zu betätigen, anstatt dass die Rückströmungseinrichtung 46 betätigt wird. Daher ist es möglich, die Gasrückhalteeinrichtung 45 in einem Bereich (in dem ersten Bereich) des Kraftmaschinenbetriebszustandes zu betätigen, in dem die Gasrückhalteeinrichtung 45 die Verbrennung mit Verdichtungszündung stabilisieren kann. Im Gegensatz dazu ist es in dem zweiten Bereich S2, in dem eine größere Kraftstoffmenge aufgrund einer hohen Kraftmaschinenlast verglichen mit dem ersten Bereich S1 eingespritzt werden muss, vorzuziehen, die Rückströmungseinrichtung 46 zu betätigen.

Wenn der Kraftmaschinenbetriebszustand in einem Zustand ist, der zum Betätigen der Gasrückhalteeinrichtung 45 geeignet ist [das heißt wenn die festgelegte Kombination (F-N) in dem ersten Bereich S1 ist], dann wählt der Steuercomputer C die Gasrückhalteeinrichtung 45 aus und betätigt diese. Wenn der Kraftmaschinenbetriebszustand in einem Zustand ist, der zum Betätigen der Rückströmungseinrichtung 46 geeignet ist [das heißt wenn die festgelegte Kombination (F-N) in dem zweiten Bereich S2 ist], dann wählt der Steuercomputer C die Rückströmungseinrichtung 46 aus und betätigt diese. Der erste Bereich S1 und der zweite Bereich S2 grenzen aneinander an. Wenn die festgelegte Kombination (F-N) von dem ersten Bereich S1 zu dem zweiten Bereich S2 verschoben wird, dann stoppt der Steuercomputer C die Betätigung der Gasrückhalteeinrichtung 45, und er startet eine Betätigung der Rückströmungseinrichtung 46. Wenn die festgelegte Kombination (F-N) im Gegensatz dazu von dem zweiten Bereich S2 zu dem ersten Bereich S1 verschoben wird, dann stoppt der Steuercomputer C eine Betätigung der Rückströmungseinrichtung 46, und er startet eine Betätigung der Gasrückhalteeinrichtung 45. Ein derartiges Schalten der Betätigung erweitert den Bereich, in dem eine Verdichtungszündkraftmaschine mit homogener Ladung durch Verdichtungszündung betrieben wird, während der Energieverlust reduziert wird.

(1-3) Das Zünden durch die Zündkerze 10 ist in einem Kraftmaschinenbetriebszustand wirksam, in dem eine stabile Verbrennung mit Verdichtungszündung auch dann nicht erreicht werden kann, wenn die Rückströmungseinrichtung 46 betätigt wird [das heißt wenn die festgelegte Kombination (F-N) entweder in dem dritten oder in dem vierten Bereich S3, S4 ist].
(1-4) Die Temperatur des verbrannten Gases ist im Falle einer Funkenzündungsverbrennung unter Verwendung der Zündkerze 10 höher als im Falle einer Verbrennung mit Verdichtungszündung. Falls der Verbrennungszustand direkt von der Verbrennung mit Verdichtungszündung, die durch Betätigen der Rückströmungseinrichtung 46 durchgeführt wird, zu der Funkenzündungsverbrennung verschoben wird, die durch den Funken der Zündkerze 10 bewirkt wird, dann tritt daher wahrscheinlich eine Fehlzündung auf. Falls der Verbrennungszustand im Gegensatz dazu direkt von der Funkenzündungsverbrennung, die durch den Funken der Zündkerze 10 bewirkt wird, zu der Verbrennung mit Verdichtungszündung verschoben wird, die durch Betätigen der Rückströmungseinrichtung 46 durchgeführt wird, dann wird eine intensive Verbrennung mit Verdichtungszündung ausgeführt, wodurch wahrscheinlich Geräusche erzeugt werden.

Wenn von einer der Betätigungssteuerung für die Rückströmungseinrichtung 46 bei S2 und der Zündsteuerung für die Zündkerze 10 bei S4 zu der anderen geschaltet wird, führt der Steuercomputer C vorübergehend die Steuerung bei S3 aus, bei der der Steuercomputer C gleichzeitig sowohl die Rückströmungseinrichtung 46 als auch die Zündkerze 10 betätigt. Derartige gleichzeitige Betätigungen sind wirksam, Fehlzündungen und Geräusche zu verhindern, die das direkte Verschieben zwischen der Funkenzündungsverbrennung unter Verwendung der Zündkerze 10 und der Verbrennung mit Verdichtungszündung unter Verwendung der Rückströmungseinrichtung 46 begleiten.

(1-5) Wenn sich die festgelegte Kombination (F-N) über den dritten Bereich S3 bewegt, wenn von dem zweiten Bereich S2 zu dem vierten Bereich S4 geschaltet wird, steuert der Steuercomputer C den ersten Elektromotor 491, um den Öffnungsgrad des ersten Drosselventils 49 zu verringern. Wenn sich nämlich die festgelegte Kombination (F-N) über den dritten Bereich S3 bewegt, wenn von dem zweiten Bereich S2 zu dem vierten Bereich S4 gewechselt wird, dann wird die Menge des verbrannten Gases dementsprechend verringert, das in die Brennkammer 112 zurückströmt. Wenn sich im Gegensatz dazu die festgelegte Kombination (F-N) über den dritten Bereich S3 bewegt, wenn von dem vierten Bereich S4 zu dem zweiten Bereich S2 gewechselt wird, steuert der Steuercomputer C den ersten Elektromotor 491, um den Öffnungsgrad des ersten Drosselventils 49 zu erhöhen. Wenn sich nämlich die festgelegte Kombination (F-N) über den dritten Bereich S3 bewegt, wenn von dem vierten Bereich S4 zu dem zweiten Bereich S2 gewechselt wird, dann wird dementsprechend die Menge des verbrannten Gases vermehrt, die in die Brennkammer 112 zurückströmt. Eine derartige Vermehrung und Verringerung der Rückströmungsmenge des verbrannten Gases ist dazu wirksam, das Auftreten von Fehlzündungen und die Erzeugung von Geräuschen zuverlässig zu verhindern.
(1-6) Der Steuercomputer C steuert das erste Drosselventil 49 gemäß der Position der festgelegten Kombination (F-N) in dem zweiten Bereich S2. Der Steuercomputer C steuert nämlich den ersten Elektromotor 491 derart, dass eine geeignete Menge des verbrannten Gases gemäß der Position der festgelegten Kombination (F-N) in dem zweiten Bereich S2 zurückströmt. Die Rückströmungsmengeneinstelleinrichtung, die durch das erste Drosselventil 49 und den ersten Elektromotor 491 gebildet wird, ist dazu geeignet, eine Rückströmung einer geeigneten Menge des verbrannten Gases gemäß der Position der festgelegten Kombination (F-N) in dem zweiten Bereich S2 zu ermöglichen.

Für den Durchschnittsfachmann ist es offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung in vielen anderen spezifischen Ausführungsformen ausgeführt werden kann, ohne dass der Umfang der Erfindung verlassen wird, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist. Insbesondere ist klar, dass die Erfindung in den folgenden Ausführungsformen ausgeführt werden kann.

(1) Die Orte der Kurve E3 an der horizontalen Achse in der 2C werden durch Steuern des Einstellzustandes des zweiten variablen Ventilzeitgebungsmechanismus 32 geändert. Durch Ändern des Ortes der Kurve E3 hinsichtlich der Kurve D2 entlang der Richtung der horizontalen Achse kann die Rückströmungsmenge des verbrannten Gases geändert werden. Daher kann die Rückströmungsmenge des verbrannten Gases dadurch geändert werden, dass die Ortskurve E3 hinsichtlich der Kurve 02 entlang der Richtung der horizontalen Achse geändert wird.
(2) Es können separate Hydraulikdruckeinstellmechanismen für den Auslassnockenhebelmechanismus 29 und den Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30 vorgesehen sein. In diesem Fall wird zum Reduzieren der Rückströmungsmenge der verbrannten Gase auf Null nur der Hydraulikdruckeinstellmechanismus für den Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30 in den Deaktivierungszustand versetzt. Dementsprechend wird eine Drehung des zweiten Überlappungsnockens 25 zu dem Auslass/Einlassventil 18 übertragen, und der Auslass/Einlassanschluss 153 wird während des Auslasshubes geöffnet. Wenn die Rückströmungsmenge des verbrannten Gases nämlich auf Null reduziert wird, dann dient der Auslass/Einlassanschluss 153 als ein Auslassanschluss.
(3) Einer des ersten Überlappungsnockens 22 und des zweiten Überlappungsnockens 25 kann weggelassen werden.
(4) Die Ortskurve D2 und die Ortskurve E3 können miteinander vertauscht werden. Wenn in diesem Fall die Kurve E3 bei dem Einlasshub ist, kann das verbrannte Gas zurückströmen.
(5) Das erste Drosselventil 49 und der erste Elektromotor 491 können weggelassen werden. In diesem Fall soll zum Vermehren oder Verringern der Rückströmungsmenge des verbrannten Gases der Einstellzustand des zweiten variablen Ventilzeitgebungsmechanismus 32 so gesteuert werden, dass der Überlappungsbereich des Bereiches im Inneren der Kurve E5 (ein Bereich, der durch die horizontale Achse und die Kurve E5 definiert ist) und des Bereiches im Inneren der Kurve D3 (ein Bereich, der durch die horizontale Achse und die Kurve D3 definiert ist) in der 2D geändert wird.
(6) Es kann eingerichtet werden, dass die Rückströmungsmenge des verbrannten Gases dadurch eingestellt wird, dass der Unterdruck in der Brennkammer 112 durch Ändern des Öffnungsgrades des zweiten Drosselventils 37 eingestellt wird.
(7) Ein Auslassventil zum Einstellen des Auslassdruckes kann in einem Bereich des Auslasskanals 47 vorgesehen sein, der stromabwärts von jenem Punkt ist, an dem der Auslass/Einlasskanal 48 mit dem Auslasskanal 47 verschmilzt. Wenn der Auslassdruck erhöht wird, dann wird eine stärkere Wirkung der adiabatischen Verdichtung des verbrannten Gases erzielt, das aus dem Auslass/Einlassanschluss 153 in die Brennkammer 112 zurückströmt. Dementsprechend erhöht dies die Rate, mit der sich die Temperatur des Luft/Kraftstoffgemisches vor der Verbrennung erhöht.
(8) Es kann eingerichtet werden, dass die Drehung des ersten Überlappungsnockens 22 zu dem Auslassventil 17 über den Auslassnockenhebelmechanismus 29 übertragen wird, und dass die Drehung des zweiten Überlappungsnockens 25 zu dem Auslass/Einlassventil 18 über den Auslass/Einlassnockenhebelmechanismus 30 übertragen wird. In diesem Fall wird die Drehung des Auslassnockens 27 zu dem Auslassventil 17 über den Auslassnockenhebel 24 übertragen, und die Drehung des Auslass/Einlassnockens 28 wird zu dem Auslass/Einlassventil 18 über den Auslassnockenhebel 26 übertragen.
(9) Es kann eingerichtet werden, dass die Drehung der ersten Einlassnocken 21A zu den Einlassventilen 16A, 16B über die Einlassnockenhebelmechanismen 50A, 50B übertragen wird, und dass die Drehung der zweiten Einlassnocken 21B zu den Einlassventilen 16A, 16B über die Einlassnockenhebel 23A, 23B übertragen wird.
(10) Ein Kraftstoff außer Erdgas kann bei der Verdichtungszündkraftmaschine mit homogener Ladung verwendet werden. Zum Beispiel kann Benzin, Propangas, Methanol, Dimethylether oder Wasserstoff verwendet werden.
(11) Zerstäubter flüssiger Kraftstoff kann für die Verdichtungszündkraftmaschine mit homogener Ladung verwendet werden.
(12) Kraftstoff kann in die Brennkammer während des Einlasshubes eingespritzt werden, um den Kraftstoff mit Luft zu vermischen.
(13) Die vorliegende Erfindung kann auf eine Verdichtungszündkraftmaschine mit homogener Ladung angewendet werden, die einen einzigen Zylinder aufweist.
(14) Die Einlassventile 16A, 16B, das Auslassventil 17 oder das Auslass/Einlassventil 18 kann durch eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung oder durch eine hydraulische Betätigungseinrichtung betätigt werden.
(15) Der Auslass/Einlassanschluss 153 und das Auslass/Einlassventil 18 können weggelassen werden, und das Auslassventil 17 kann durch eine elektromagnetische Betätigungseinrichtung oder durch eine hydraulische Betätigungseinrichtung betätigt werden. In diesem Fall wird der Auslassanschluss 152 dazu verwendet, eine Rückströmung des verbrannten Gases zu ermöglichen. Anders gesagt dient der Auslassanschluss 152 als ein Auslass/Einlassanschluss.
(16) Außer einer stationären Bauart kann die vorliegende Erfindung auf eine Verdichtungszündkraftmaschine mit homogener Ladung für ein Fahrzeug verwendet werden. In diesem Fall wird ein Sensor zum Erfassen des Niederdrückungsgrades eines Beschleunigungspedals oder ein Sensor zum Erfassen des Öffnungsgrades eines Drosselventils als die Betriebszustandserfassungseinrichtung verwendet.
(17) Ein zweistufiger Auslassnocken kann als eine Rückströmungseinrichtung verwendet werden. In diesem Fall wird das Auslassventil während des Auslasshubes und des Einlasshubes so geöffnet, dass das verbrannte Gas wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zurückströmen kann.

Daher dienen die gegenwärtigen Beispiele und Ausführungsbeispiele der Darstellung und nicht der Einschränkung, und die Erfindung ist nicht auf die hierbei angegebenen Einzelheiten beschränkt, sondern sie kann innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche abgewandelt werden.
Die Verdichtungszündkraftmaschine mit homogener Ladung verdichtet ein Luft/Kraftstoff-Gemisch, das aus vermischtem Kraftstoff und Sauerstoff in einer Brennkammer 12 gebildet ist, wodurch eine Selbstzündung des Gemisches bewirkt wird. Eine Gasrückhalteeinrichtung 45 stoppt ein Auslassen des verbrannten Gases während eines Auslasshubes zum Auslassen des verbrannten Gases aus der Brennkammer 112, wodurch ein Teil des verbrannten Gases in der Brennkammer 112 verbleibt. Eine Rückströmungseinrichtung 46 bewirkt eine Rückströmung eines Teils des verbrannten Gases, das aus der Brennkammer 112 während des Auslasshubes ausgelassen wurde, in die Brennkammer 112 während des nachfolgenden Einlasshubes. Somit wird der Bereich erweitert, in dem die Verdichtungszündkraftmaschine mit homogener Ladung durch die Verdichtungszündung betrieben wird.

Claims

Verdichtungszündkraftmaschine mit homogener Ladung, die ein Luft/Kraftstoff-Gemisch verdichtet, das aus vermischtem Kraftstoff und Sauerstoff in einer Brennkammer (112) gebildet ist, wodurch eine Selbstzündung des Gemisches bewirkt wird, wobei die Kraftmaschine eine Gasrückhalteeinrichtung (45) aufweist, die ein Auslassen des verbrannten Gases während eines Auslasshubes zum Auslassen des verbrannten Gases aus der Brennkammer (112) stoppt, wodurch ein Teil des verbrannten Gases in der Brennkammer (112) verbleibt; dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmaschine des weiteren folgendes aufweist: eine Rückströmungseinrichtung (46), die eine Rückströmung eines Teils des verbrannten Gases, das aus der Brennkammer (112) während des Auslasshubes ausgelassen wurde, in die Brennkammer (112) während des nachfolgenden Einlasshubes bewirkt; eine Betriebszustandserfassungseinrichtung (43), die einen Betriebszustand der Kraftmaschine erfasst; und eine Steuereinrichtung (C), die wahlweise die Gasrückhalteeinrichtung (45) oder die Rückströmungseinrichtung (46) auf der Grundlage des Kraftmaschinenbetriebszustandes betätigt, der durch die Betriebszustandserfassungseinrichtung (43) erfasst wird; und der Kraftmaschinenbetriebszustand eine Kraftmaschinenlast berücksichtigt, wobei ein Kraftmaschinenlastbereich, in dem die Rückströmungseinrichtung (46) betätigt wird, höher ist als ein Kraftmaschinenlastbereich, in dem die Gasrückhalteeinrichtung (45) betätigt wird.
Kraftmaschine gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch: eine Funkeneinrichtung (10), die das Luft/Kraftstoffgemisch in der Brennkammer (112) mittels einer Funkenzündung zündet.
Kraftmaschine gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (C) folgendes aufweist: eine Steuerfunktion zum Betätigen der Funkeneinrichtung (10); eine Steuerfunktion zum wahlweisen Betätigen der Rückströmungseinrichtung (45) oder der Funkeneinrichtung (10) auf der Grundlage des Kraftmaschinenbetriebszustandes, der durch die Betriebszustandserfassungseinrichtung (43) erfasst wird; und eine Steuerfunktion zum Betätigen der Rückströmungseinrichtung (46) und zum Durchführen einer Zündunterstützung unter Verwendung der Funkeneinrichtung (10), wenn von einer der Betätigungen, d. h. der Betätigung der Rückströmungseinrichtung (46) und der Betätigung der Funkeneinrichtung (10), zu der anderen geschaltet wird.
Kraftmaschine gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückströmungseinrichtung (46) eine Rückströmungsmengeneinstelleinrichtung (49, 491) aufweist, die die Menge des verbrannten Gases einstellt, die in die Brennkammer (112) zurückströmt.
Kraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen ersten Auslassanschluss (152) und einen zweiten Auslassanschluss (153) zum Auslassen von verbranntem Gas aus der Brennkammer (112), und ein erstes Auslassventil (17) und ein zweites Auslassventil (18), die mit einem vorbestimmten Hub betätigt werden, um den ersten bzw. den zweiten Auslassanschluss (152, 153) zu öffnen und zu schließen, wobei die Rückströmungseinrichtung (46) den zweiten Auslassanschluss (153) und das zweite Auslassventil (18) aufweist, und wobei der Hub des zweiten Auslassventils (18) kleiner ist als der Hub des ersten Auslassventils (17).
Kraftmaschine gemäß Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Einlassanschluss (151A, 151B) zum Einziehen eines Luft/Kraftstoff-Gemisches in die Brennkammer (112), ein Einlassventil (16A, 16B) zum Öffnen und zum Schließen des Einlassanschlusses (151A, 151B), einen Auslassnocken (27), einen ersten Auslassnockenhebelmechanismus (29) zum Umwandeln einer Drehung des Auslassnockens (27) in eine Hin- und Herbewegung des ersten Auslassventils (17), einen ersten Überlappungsnocken (22), einen zweiten Auslassnockenhebelmechanismus (24) zum Umwandeln einer Drehung des ersten Überlappungsnockens (22) in eine Hin- und Herbewegung des ersten Auslassventils (17) und eine erste Schalteinrichtung (40), die einen von dem ersten Auslassnockenhebelmechanismus (29) und dem zweiten Auslassnockenhebelmechanismus (24) in einen Betriebszustand versetzt, wobei, wenn der erste Auslassnockenhebel (29) in dem Betriebszustand ist, sich die Öffnungsperiode des Einlassanschlusses (151A, 151B) und die Öffnungsperiode des ersten Auslassanschlusses (152) überlappen können, und wobei, wenn der zweite Auslassnockenhebel (24) in dem Betriebszustand ist, sich die Öffnungsperiode des Einlassanschlusses (151A, 151B) und die Öffnungsperiode des ersten Auslassanschlusses (152) nicht überlappen, und wobei die erste Schalteinrichtung (40), wenn sie einen Teil der Gasrückhalteeinrichtung (45) bildet, den ersten Auslassnockenhebelmechanismus (29) in einen Nicht-Betriebszustand versetzt und den zweiten Auslassnockenhebelmechanismus (24) in einen Betriebszustand versetzt, wodurch der erste Auslassanschluss (152) während des Auslasshubes der Kraftmaschine geschlossen wird.
Kraftmaschine gemäß Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Auslass/Einlassnocken (28), einen dritten Auslassnockenhebelmechanismus (30) zum Umwandeln einer Drehung des Auslass/Einlassnockens (28) in eine Hin- und Herbewegung des zweiten Auslassventils (18), einen zweiten Überlappungsnocken (25), einen vierten Auslassnockenhebelmechanismus (26) zum Umwandeln einer Drehung des zweiten Überlappungsnockens (25) in eine Hin- und Herbewegung des zweiten Auslassventils (18) und eine zweite Schalteinrichtung (40), die einen von dem dritten Auslassnockenhebelmechanismus (30) und den vierten Auslassnockenhebelmechanismus (26) in einen Betriebszustand versetzt, wobei, wenn der dritte Auslassnockenhebel (30) in dem Betriebszustand ist, sich die Öffnungsperiode des Einlassanschlusses (151A, 151B) und die Öffnungsperiode des zweiten Auslassanschlusses (153) überlappen können, und wobei, wenn der vierte Auslassnockenhebel (26) in dem Betriebszustand ist, sich die Öffnungsperiode des Einlassanschlusses (151A, 151B) und die Öffnungsperiode des zweiten Auslassanschlusses (153) nicht überlappen, und wobei die zweite Schalteinrichtung (40), wenn sie einen Teil der Rückströmungseinrichtung (46) bildet, den dritten Auslassnockenhebelmechanismus (30) in einen Betriebszustand versetzt, wodurch der zweite Auslassanschluss (153) zumindest für einen Teil des Einlasshubes der Kraftmaschine geöffnet wird.
Kraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch: einen variablen Ventilzeitgebungsmechanismus (32) zum Ändern von Drehphasen des Auslassnockens (27) und des Auslass/Einlassnockens (28), wobei die Steuereinrichtung (C) den variablen Ventilzeitgebungsmechanismus (32) steuert.
Kraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen Auslassanschluss (152, 153) zum Auslassen von verbranntem Gas aus der Brennkammer (112) und ein Auslassventil (17, 18) zum Öffnen und zum Schließen des Auslassanschlusses (152, 153), wobei die Gasrückhalteeinrichtung (45) den Auslassanschluss (152, 153) während des Auslasshubes der Kraftmaschine schließt, und wobei die Rückströmungseinrichtung (46) den Auslassanschluss (153) zumindest für einen Teil des Einlasshubes der Kraftmaschine öffnet.
Verdichtungszündkraftmaschine mit homogener Ladung, die ein Luft/Kraftstoff-Gemisch verdichtet, das aus vermischtem Kraftstoff und Sauerstoff in einer Brennkammer (112) gebildet ist, wodurch eine Selbstzündung des Gemisches bewirkt wird, wobei die Kraftmaschine eine Gasrückhalteeinrichtung (45) aufweist, die ein Auslassen des verbrannten Gases während eines Auslasshubes zum Auslassen des verbrannten Gases aus der Brennkammer (112) stoppt, wodurch ein Teil des verbrannten Gases in der Brennkammer (112) verbleibt; dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmaschine des weiteren folgendes aufweist: eine Rückströmungseinrichtung (46), die eine Rückströmung eines Teils des verbrannten Gases, das aus der Brennkammer (112) während des Auslasshubes ausgelassen wurde, in die Brennkammer (112) während des nachfolgenden Einlasshubes bewirkt; eine Funkeneinrichtung (10), die das Luft/Kraftstoffgemisch in der Brennkammer (112) mittels einer Funkenzündung zündet; eine Betriebszustandserfassungseinrichtung (43), die einen Betriebszustand der Kraftmaschine erfasst; und eine Steuereinrichtung (C), die wahlweise die Gasrückhalteeinrichtung (45) oder die Rückströmungseinrichtung (46) auf der Grundlage des Kraftmaschinenbetriebszustandes betätigt, der durch die Betriebszustandserfassungseinrichtung (43) erfasst wird; wobei die Steuereinrichtung (C) folgendes aufweist: eine Steuerfunktion zum Betätigen der Funkeneinrichtung (10); eine Steuerfunktion zum wahlweisen Betätigen der Rückströmungseinrichtung (45) oder der Funkeneinrichtung (10) auf der Grundlage des Kraftmaschinenbetriebszustandes, der durch die Betriebszustandserfassungseinrichtung (43) erfasst wird; und eine Steuerfunktion zum gleichzeitigen Betätigen der Rückströmungseinrichtung (46) und Durchführen einer Zündunterstützung unter Verwendung der Funkeneinrichtung (10), wenn von einer der Betätigungen, d. h. der Betätigung der Rückströmungseinrichtung (46) und der Betätigung der Funkeneinrichtung (10), zu der anderen geschaltet wird.
Kraftmaschine gemäß Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (C) ein Kennfeld (M) aufweist, das dem Kraftmaschinenbetriebszustand entspricht, wobei das Kennfeld (M) aufweist: einen Bereich (S1), in dem die Gasrückhalteeinrichtung (45) aktiviert wird, die das Auslassen des verbrannten Gases aus der Brennkammer (112) während des Auslasshubes stoppt; einen Bereich (S2), in dem die Rückströmungseinrichtung (46) aktiviert wird, die die Rückströmung während des nachfolgenden Einlasshubes bewirkt; einen Bereich (S4), in dem die Funkeneinrichtung (10) aktiviert wird, die das Luft/Kraftstoffgemisch zündet; und einen Bereich (S3), in dem sowohl die Rückströmungseinrichtung (46) als auch die Funkeneinrichtung (10) aktiviert werden; wobei der Bereich (S3), in dem sowohl die Rückströmungseinrichtung (46) als auch die Funkeneinrichtung (10) aktiviert werden, zwischen dem Bereich (S2), in dem die Rückströmungseinrichtung (46) aktiviert wird, und dem Bereich (S4) sitzt, in dem die Funkeneinrichtung (10) aktiviert wird.
Kraftmaschine gemäß Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, dass wenn von dem Bereich (S2), in dem die Rückströmungseinrichtung (46) aktiviert wird, zu dem Bereich (S4), in dem die Funkeneinrichtung (10) aktiviert wird, über den Bereich (S3), in dem sowohl die Rückströmungseinrichtung (46) als auch die Funkeneinrichtung (10) aktiviert werden, geschaltet wird, die Steuereinrichtung (C) die Menge an verbranntem Gas verringert, die zu der Brennkammer (12) zurückströmt; wenn von dem Bereich (S4), in dem die Funkeneinrichtung (10) aktiviert wird, zu dem Bereich (S2), in dem die Rückströmungseinrichtung (46) aktiviert wird, über den Bereich (S3), in dem sowohl die Rückströmungseinrichtung (46) als auch die Funkeneinrichtung (10) aktiviert werden, geschaltet wird, die Steuereinrichtung (C) die Menge an verbranntem Gas erhöht, die zu der Brennkammer (12) zurückströmt.