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Title:
INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND METHOD FOR OPERATING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/146230
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an internal combustion engine comprising: at least two cylinders (1, 2, 3, 4); a cylinder cut-out which is provided to cut-out a section of the cylinders (1, 2, 3, 4) during operation; a variable valve train (5) which is provided to set at least different control times and/or valve strokes for at least a section of the cylinders (1, 2, 3, 4); and comprising a control and/or regulating unit (6) which is provided to control the cylinder cut-out and the variable valve train (5), wherein the control and/or regulating unit (6) has at least an operating mode provided for a low-load operation, in which mode at least one of the cylinders (1, 2, 3, 4) is cut-out and in which control times and/or a valve stroke for at least one of the cylinders (1, 2, 3, 4) are adjusted, which times and stroke are provided for at least a part-load operation. The invention further relates to a method for operating such an internal combustion engine.

Inventors:
BOYDE JAN (DE)
FIMML WOLFGANG (AT)
ROTHMAIER ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/000199
Publication Date:
September 22, 2016
Filing Date:
February 05, 2016
Export Citation:
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Assignee:
MTU FRIEDRICHSHAFEN GMBH (DE)
International Classes:
F02D41/00; F02D13/06; F02D17/00
Domestic Patent References:
WO2006017870A22006-02-23
Foreign References:
DE102013213697A12015-01-15
DE102013213294A12015-01-08
DE2931256A11981-02-19
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Claims:
ANSPRÜCHE

1. Verbrennungsmotor mit zumindest zwei Zylindern (1 , 2, 3, 4), mit einer

Zylinderabschaltung, die dazu vorgesehen ist, einen Teil der Zylinder (1, 2, 3, 4) während eines Betriebs abzuschalten, mit einem variablen Ventiltrieb (5), der dazu vorgesehen ist, zumindest unterschiedliche Steuerzeiten und/oder Ventilhübe für zumindest einen Teil der Zylinder (1, 2, 3, 4) einzustellen, und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit (6), die zur Steuerung der

Zylinderabschaltung und des variablen Ventiltriebs (5) vorgesehen ist,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Steuer- und/oder Regeleinheit (6) zumindest einen für einen Niedriglastbetrieb vorgesehenen Betriebsmodus aufweist, in dem zumindest einer der Zylinder (1, 2, 3, 4) abgeschaltet ist und in dem für zumindest einen der Zylinder (1, 2, 3, 4) Steuerzeiten und/oder ein Ventilhub eingestellt sind, die zumindest für einen Teillastbetrieb vorgesehen sind.

2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Steuer- und/oder Regeleinheit (6) dazu vorgesehen ist, bei einer Umschaltung in den für den Niedriglastbetrieb vorgesehenen Betriebsmodus die Steuerzeit und/oder den Ventilhub des zumindest einen aktiven Zylinders (1, 2, 3, 4) in Richtung einer Steuerzeit und/oder eines Ventilhubs zu verstellen, die für einen Volllastbetrieb vorgesehen sind.

3. Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Steuerzeiten und/oder der Ventilhub, die für den zumindest einen aktiven Zylinder (1, 2, 3, 4) in dem Betriebsmodus eingestellt sind, für den Volllastbetrieb vorgesehen sind.

4. Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

in dem Betriebsmodus als Steuerzeit ein Einlassende eingestellt ist, das einem

Kurbelwellenwinkel von zumindest 470 Grad entspricht.

5. Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Steuer- und/oder Regeleinheit (6) dazu vorgesehen ist, aus einer angeforderten Motorleistung eine Anzahl der in dem Betriebsmodus abzuschaltenden Zylinder (1, 2, 3, 4) zu bestimmen.

6. Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors mit zumindest zwei Zylindern (1, 2, 3, 4), insbesondere eines Verbrennungsmotors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, in dem in einem Niedriglastbetrieb zumindest einer der Zylinder (1, 2, 3, 4) abgeschaltet wird und in dem für zumindest einen der Zylinder (1, 2, 3, 4) Steuerzeiten und/oder ein Ventilhub eingestellt werden, die zumindest für einen Teillastbetrieb vorgesehen sind.

Description:
BESCHREIBUNG Verbrennungsmotor sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors. Es sind bereits Verbrennungsmotoren mit zumindest zwei Zylindern, mit einer

Zylinderabschaltung und mit einem variablen Ventiltrieb bekannt. Insbesondere

Verbrennungsmotoren, deren Ventiltrieb Steuerzeiten aufweist, die für einen Betrieb nach dem Miller-Zyklus vorgesehen sind, können in einem Niedriglastbetrieb einen unrunden Motorlauf aufweisen.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen Verbrennungsmotor mit einem konstruktiv einfachen Ventiltrieb, der in einem Niedriglastbetrieb eine hohe Laufruhe aufweist, sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 und ein

erfindungsgemäßes Verfahren entsprechend dem Anspruch 6 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Erfindung geht aus von einem Verbrennungsmotor mit zumindest zwei Zylindern, mit einer Zylinderabschaltung, die dazu vorgesehen ist, einen Teil der Zylinder während eines Betriebs abzuschalten, mit einem variablen Ventiltrieb, der dazu vorgesehen ist, zumindest

unterschiedliche Steuerzeiten und/oder Ventilhübe für zumindest einen Teil der Zylinder einzustellen, und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die zur Steuerung der

Zylinderabschaltung und des variablen Ventiltriebs vorgesehen ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest einen für einen

Niedriglastbetrieb vorgesehenen Betriebsmodus aufweist, in dem zumindest einer der Zylinder abgeschaltet ist und in dem für zumindest einen der Zylinder Steuerzeiten und/oder ein

Ventilhub eingestellt sind, die zumindest für einen Teillastbetrieb vorgesehen sind. Eine von dem Verbrennungsmotor abgegebene Motorleistung hängt von einer Zylinderleistung und einer Anzahl der aktiven Zylinder ab. Durch Abschaltung von einem Teil der Zylinder in dem

Niedriglastbetrieb können die restlichen Zylinder, soll die Motorleistung konstant gehalten werden, im Vergleich zu einem Betrieb mit allen Zylindern eine höhere Zylinderleistung abgeben. Insbesondere wenn auf eine Einstellung von für einen Niedriglastbetrieb vorgesehenen Steuerzeiten und/oder Ventilhüben verzichtet werden kann, kann eine gleichmäßige Befüllung der aktiven Zylinder mit einem Luft-Kraftstoffgemisch sichergestellt werden, ohne dass konstruktiv aufwendige Maßnahmen erforderlich sind. Ein variabler Ventiltrieb, der dazu vorgesehen ist, zumindest für einen Teillastbetrieb vorgesehene Steuerzeiten und/oder

Ventilhübe einzustellen, ist dabei konstruktiv einfach umzusetzen. Durch eine solche

Ausgestaltung kann somit ein Verbrennungsmotor mit einem konstruktiv einfachen Ventiltrieb bereitgestellt werden, der in einem Niedriglastbetrieb eine hohe Laufruhe aufweist. Unter einer „Zylinderabschaltung" wird insbesondere eine Vorrichtung verstanden, die dazu vorgesehen ist, eine Zündung eines Luft-Kraftstoffgemischs in einem Brennraum des zumindest einen Zylinders auszusetzen. Beispielsweise kann die Zylinderabschaltung dazu vorgesehen sein, eine

Einbringung von Kraftstoff in Brennräume des zumindest einen Zylinders abzuschalten, insbesondere wenn die Brennkraftmaschine eine Einspritzvorrichtung aufweist, die dazu vorgesehen ist, den Kraftstoff direkt in die Brennräume einzuspritzen. Alternativ oder zusätzlich ist es auch denkbar, dass die Zylinderabschaltung dazu vorgesehen ist, eine Befüllung des Brennraums des zumindest einen Zylinders mit einem zündfähigen Luft-Kraftstoffgemisch zu verhindern, beispielsweise durch Verstellung des variablen Ventiltriebs. Unter einer„Steuerzeit" wird insbesondere ein Einlassbeginn, ein Einlassende, ein Auslassbeginn oder ein Auslassende verstanden. Unter den„Steuerzeiten" für einen Zylinder werden der Einlassbeginn und das Einlassende eines Einlassventils des Zylinders sowie der Auslassbeginn und das Auslassende eines Auslassventils des Zylinders verstanden. Ein Zylinder kann mehrere Einlassventile und/oder mehrere Auslassventile aufweisen. Unter einem„Einlassbeginn" wird insbesondere ein Zeitpunkt verstanden, zu dem das Einlassventil oder, bei mehreren Einlassventilen, das erste Einlassventil öffnet. Unter einem„Einlassende" wird insbesondere ein Zeitpunkt verstanden, zu dem das Einlassventil oder, bei mehreren Einlassventilen, das letzte Einlassventil schließt. Unter einem„Auslassbeginn" wird insbesondere ein Zeitpunkt verstanden, zu dem das Auslassventil oder, bei mehreren Auslassventilen, das erste Auslassventil öffnet. Unter einem„Auslassende" wird insbesondere ein Zeitpunkt verstanden, zu dem das Auslassventil oder, bei mehreren Auslassventilen, das letzte Auslassventil schließt. Vorzugsweise sind die Steuerzeiten auf einen Kurbelwellenwinkel bezogen, wobei ein Kurbelwellenwinkel von 0 Grad einem Beginn des Arbeitszyklus des Zylinders entspricht. Die Arbeitszyklen unterschiedlicher Zylinder können gegeneinander phasenversetzt sein, wobei eine Phasenlage zwischen den Arbeitszyklen unterschiedlicher Zylinder insbesondere von einer Anzahl und einer Anordnung der Zylinder abhängt. Bezogen auf den Arbeitstakt können unterschiedliche Zylinder die gleichen

Steuerzeiten aufweisen. Unter„zumindest für einen Teillastbetrieb vorgesehen" wird in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden, dass die Steuerzeiten für einen Teillastbetrieb oder einen Betrieb mit einer höheren Leistungsabgabe vorgesehen sind. Unter einem

„Niedriglastbetrieb" wird insbesondere ein Betrieb des Verbrennungsmotors verstanden, in dem eine abgegebene und/oder angeforderte Motorleistung bei höchstens 20 % einer

Motornennleistung des Verbrennungsmotors liegt. Unter einem„Teillastbetrieb" wird insbesondere ein Betrieb des Verbrennungsmotors verstanden, in dem eine abgegebene und/oder angeforderte Motorleistung zwischen 20 % und 80 % einer Motornennleistung des

Verbrennungsmotors liegt. Unter einem„Volllastbetrieb" wird insbesondere ein Betrieb des Verbrennungsmotors verstanden, in dem eine abgegebene und/oder angeforderte Motorleistung bei zumindest 80 % einer Motornennleistung des Verbrennungsmotors liegt.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, bei einer Umschaltung in den für den Niedriglastbetrieb vorgesehenen Betriebsmodus die Steuerzeit und/oder den Ventilhub des zumindest einen aktiven Zylinders in Richtung einer Steuerzeit und/oder eines Ventilhubs zu verstellen, die für einen Volllastbetrieb vorgesehen sind. Dadurch kann die von den aktiven Zylindern abgegebene Zylinderleistung auf die abgegebene und/oder angeforderte Motorleistung angepasst werden. Insbesondere kann verhindert werden, dass bei einer Umschaltung von dem Teillastbetrieb in den Niedriglastbetrieb sich die abgegebene Motorleistung sprunghaft ändert. Unter einer„Verstellung der Steuerzeit in Richtung einer für einen Volllastbetrieb vorgesehenen Steuerzeit" wird dabei insbesondere eine Verstellung einer Ventilschließzeit des zumindest einen Einlassventils des entsprechenden Zylinders in Richtung Spät verstanden. Unter einer„Verstellung eines Ventilhubs in Richtung eines für einen

Volllastbetrieb vorgesehenen Ventilhubs" wird insbesondere eine Verstellung des Ventilhubs in Richtung eines größeren Ventilhubs verstanden. Bevorzugt sind die Steuerzeiten und/oder der Ventilhub, die für den zumindest einen aktiven Zylinder in dem Betriebsmodus eingestellt sind, für den Volllastbetrieb vorgesehen. Durch Einstellung von Steuerzeiten und/oder eines Ventilhubs, die für den Volllastbetrieb vorgesehen sind, kann mittels des zumindest einen Zylinders ein ruhiger Motorlauf realisiert werden, ohne dass der Verbrennungsmotor einen aufwendig konstruierten Ventiltrieb aufweisen muss, welcher eine exakte Einstellung einer geringen Befüllung der Zylinder ermöglicht. Durch eine solche Ausgestaltung kann somit ein Verbrennungsmotor mit einem konstruktiv einfachen Ventiltrieb bereitgestellt werden, der im Niedriglastbetrieb einen ruhigen Motorlauf aufweist. Unter einer „Befüllung der Zylinder" wird insbesondere eine Befüllung der Brennräume der Zylinder mit einem Luft-Kraftstoffgemisch verstanden, wobei durch Verstellung des Ventiltriebs

insbesondere eine Befüllung der Brennräume mit Brennluft verändert werden kann.

Es wird vorgeschlagen, dass in dem Betriebsmodus als Steuerzeit ein Einlassende eingestellt ist, das einem Kurbelwellenwinkel von zumindest 470 Grad entspricht. Dadurch kann eine hohe Befüllung der aktiven Zylinder erreicht werden, wodurch der ruhige Motorlauf einfach realisiert werden kann. Je höher eine Befüllung der Zylinder ist, desto geringer ist eine Auswirkung von Schwankungen in der Befüllung. Durch eine Einstellung solcher Einlassventilschließzeiten wird - bezogen auf den Niedriglastbetrieb, in dem alle Zylinder aktiv sind - eine besonders hohe Befüllung der Zylinder erreicht.

Zudem wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, aus einer angeforderten Motorleistung eine Anzahl der in dem Betriebsmodus abzuschaltenden Zylinder zu bestimmen. Dadurch kann erreicht werden, dass der erste Teil der Zylinder mit einer Zylinderleistung betrieben werden kann, die zumindest dem Teillastbetrieb entspricht, während die abgegebene Motorleistung der angeforderten Motorleistung entspricht. Insbesondere ein Leerlauf kann dadurch besonders gut realisiert werden.

Ferner wird ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors mit zumindest zwei

Zylindern, insbesondere eines erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors, vorgeschlagen, in dem in einem Niedriglastbetrieb zumindest einer der Zylinder abgeschaltet wird und für zumindest einen der Zylinder Steuerzeiten und/oder ein Ventilhub eingestellt werden, die zumindest für einen Teillastbetrieb vorgesehen sind.

Weitere Ausführungsvarianten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt schematisiert einen Verbrennungsmotor 27. Der Verbrennungsmotor umfasst mehrere Zylinder 1, 2, 3, 4, welche jeweils einen Brennraum 7, 8, 9, 10 zur Verbrennung eines Luft-Kraftstoffgemischs und einen in dem Brennraum 7, 8, 9, 10 geführten Kolben 11, 12, 13, 14 aufweisen. Die Zylinder 1, 2, 3, 4 umfassen jeweils ein oder mehrere Einlassventile 15, 16, 17, 18 sowie ein oder mehrere Auslassventile 19, 20, 21, 22. Die Einlassventile 15, 16, 17, 18 sind für eine Zufuhr von Brennluft zu den Brennräumen 7, 8, 9, 10 der Zylinder 1, 2, 3, 4 vorgesehen. Über die Auslassventile 19, 20, 21, 22 wird ein Abgas, welches durch Verbrennung eines Luft- Kraftstoffgemischs in den Brennräumen 7, 8, 9, 10 entsteht, einem Abgassystem 23 zugeführt.

Der Verbrennungsmotor kann beispielsweise als ein Gasmotor oder als ein Dieselmotor, insbesondere als ein Dieselmotor zur Verwendung in schweren Landfahrzeugen, in

Schienenfahrzeugen oder in Wasserfahrzeugen, ausgebildet sein. In einer Ausgestaltung als Dieselmotor umfasst der Verbrennungsmotor vorzugsweise eine Einspritzvorrichtung 24 mit je zumindest einem Injektor je Zylinder 1, 2, 3, 4. Zur Vereinfachung in Fig. 1 ist lediglich einer der Injektoren mit dem Bezugszeichen der Einspritzvorrichtung 24 versehen. Die Injektoren sind dazu vorgesehen, einen Kraftstoff oder ein Zündgemisch in die Brennräume 7, 8, 9, 10 der Zylinder 1, 2, 3, 4 einzubringen. Der Kraftstoff oder das Zündgemisch wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel direkt in den jeweiligen Brennraum 7, 8, 9, 10 eingespritzt. Durch

Kompression wird das Luft-Kraftstoffgemisch in dem jeweiligen Brennraum 7, 8, 9, 10 gezündet. Alternativ, insbesondere bei einer Ausgestaltung als Gasmotor, kann der Kraftstoff auch mit der Brennluft vermischt werden, bevor die Brennluft den Brennräumen 7, 8, 9, 10 zugeführt wird. Es ist auch denkbar, dass der Verbrennungsmotor eine Zündvorrichtung zur Zündung des Luft-Kraftstoffgemischs aufweist.

Der Verbrennungsmotor ist als ein Schnellläufer ausgebildet. In dem dargestellten

Ausführungsbeispiel weist der Verbrennungsmotor eine Leerlaufdrehzahl von ca. 600 U/min auf. Eine Maximaldrehzahl beträgt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ca. 2200 U/min. Jeder Brennraum 7, 8, 9, 10 des Verbrennungsmotors weist ein Zylindervolumen von 4,77 1 auf. Eine Zylindernennleistung des Verbrennungsmotors beträgt ca. 150 kW. Je nach Bauart kann der Verbrennungsmotor zwischen 8 und 20 Zylinder aufweisen. Der Verbrennungsmotor ist damit für eine Motornennleistung zwischen 1200 kW und 3000 kW vorgesehen. Alternativ kann der Verbrennungsmotor aber auch andere Motordaten aufweisen. Die Motornennleistung, die der Verbrennungsmotor aufweist, entspricht einer Motorleistung von 100 %. Die Motornennleistung des Verbrennungsmotors ist typischerweise als eine Herstellangabe ausgebildet. In einem realen Betrieb kann die von dem Verbrennungsmotor abgegebene Motorleistung zumindest kurzzeitig größer sein als die Motornennleistung. Zur Betätigung der Einlassventile 15, 16, 17, 18 und der Auslassventile 19, 20, 21, 22 umfasst der dargestellte Verbrennungsmotor einen variablen Ventiltrieb 5 mit zumindest einer

Nockenwelle 25, welche in dem dargestellten Ausführungsbeispiel zur Vereinfachung der Zeichnung als kombinierte Ein- und Auslassnockenwelle dargestellt ist. Alternativ ist es auch denkbar, für die Einlassventile 15, 16, 17, 18 und die Auslassventile 19, 20, 21, 22 getrennte Nockenwellen vorzusehen. Grundsätzlich kann der Ventiltrieb 5 beliebig ausgestaltet sein.

Die Nockenwelle 25 umfasst zur Betätigung der Einlassventile 15, 16, 17, 18 und der

Auslassventile 19, 20, 21, 22 eine Mehrzahl von Nocken. Jedem der Nocken ist genau eines der Einlassventile 15, 16, 17, 18 oder eines der Auslassventile 19, 20, 21, 22 zugeordnet. Die Nocken weisen Nockenkurven auf, welche die Steuerzeiten und die Ventilhübe der

Einlassventile 15, 16, 17, 18 und der Auslassventile 19, 20, 21, 22 festlegen. Die Nocken, die die Einlassventile 15, 16, 17, 18 betätigen, legen einen Einlassbeginn und ein Einlassende für den jeweiligen Zylinder 1, 2, 3, 4 fest. Die Nocken, die die Auslassventile 19, 20, 21, 22 betätigen, legen einen Auslassbeginn und ein Auslassende für den jeweiligen Zylinder 1, 2, 3, 4 fest.

Zur Verstellung der Steuerzeiten, der Ventilhübe und/oder der Ventilspreizungen ist der

Ventiltrieb 5 variabel ausgestaltet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der variable Ventiltrieb 5 eine Verstelleinheit 26, welche dazu vorgesehen ist, die Steuerzeiten und die Ventilhübe der Einlassventile 15, 16, 17, 18 und der Auslassventile 19, 20, 21 , 22 zu verändern. Der Ventiltrieb 5 ist vollvariabel ausgebildet. Die Verstelleinheit 26 umfasst in dem dargestellten Ausführungsbeispiel je Einlassventil 15, 16, 17, 18 einen Aktor und je

Auslassventil 19, 20, 21, 22 einen Aktor, wobei in Fig. 1 zur Vereinfachung lediglich einer der Aktoren mit dem Bezugszeichen der Verstelleinheit 26 versehen wurde. Die Verstelleinheit 26 ist dazu vorgesehen, die Steuerzeiten und den Ventilhub der Einlassventile 15, 16, 17, 18 und der Auslassventile 19, 20, 21, 22 einzeln zu verstellen. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Verstelleinheit 26 dazu vorgesehen ist, Steuerzeiten und Ventilhübe mehrerer Einlassventile 15, 16, 17, 18 und/oder mehrerer Auslassventile 19, 20, 21, 22 gemeinsam zu verstellen.

Beispielsweise kann die Verstelleinheit 26 einen Nockenwellensteller zur Verstellung einer Phasenlage der Nockenwelle 25 aufweisen. Grundsätzlich kann der Ventiltrieb 5 auch andere Ausführungsformen aufweisen. Insbesondere sind unterschiedliche mechanische, elektrische, pneumatische und/oder hydraulische Ausgestaltungen des variablen Ventiltriebs 5 denkbar. In dem dargestellten Ausführungsbespiel ist der variable Ventiltrieb 5 für eine

Ventilhubumschaltung vorgesehen. Die Aktoren sind dazu vorgesehen, eine Kopplung zwischen der Nockenwelle 25 und dem entsprechenden Einlassventil 15, 16, 17, 18 oder Auslassventil 19, 20, 21, 22 zu verändern. Die Aktoren umfassen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils einen Geberzylinder, der in Wirkverbindung mit der Nockenwelle 25 steht, einen

Nehmerzylinder, welcher in Wirkverbindung mit dem Einlassventil 15, 16, 17, 18 oder

Auslassventil 19, 20, 21, 22 steht, und eine Hydraulikkammer, über welche eine Bewegung des Nehmerzylinders an den Geberzylinder weitergegeben wird. Weiter umfasst jeder der Aktoren wenigstens ein Steuerventil, über das eine Betriebsmittelmenge innerhalb der Hydraulikkammer verändert werden kann. Der Ventilhub wird durch Veränderung der Betriebsmittelmenge verstellt. In Abhängigkeit von einer Einstellung der Betriebsmittelmenge wird die Nockenkurve vollständig oder lediglich teilweise in einen Ventilhub umgesetzt. Zudem können die

Nehmerzylinder von den Geberzylindern entkoppelt werden, wodurch das entsprechende Einlassventil 15, 16, 17, 18 oder Auslassventil 19, 20, 21, 22 von den zugeordneten Nocken entkoppelt wird. Durch Ansteuerung der Aktoren sind die Steuerzeiten und die Ventilhübe für die unterschiedlichen Zylinder 1, 2, 3, 4 getrennt voneinander verstellbar.

Der Verbrennungsmotor weist weiter eine Zylinderabschaltung auf, die dazu vorgesehen ist, während eines Betriebs einen Teil der Zylinder 1, 2, 3, 4 abzuschalten. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Zylinderabschaltung durch den variablen Ventiltrieb 5 ausgebildet. Zur Abschaltung von einem der Zylinder 1, 2, 3, 4 werden das dem Zylinder 1, 2, 3, 4

zugeordnete Einlassventil 15, 16, 17, 18 und das dem Zylinder 1, 2, 3, 4 zugeordnete

Auslassventil 19, 20, 21, 22 von der Nockenwelle 25 entkoppelt. Gleichzeitig wird der dem Zylinder 1, 2, 3, 4 zugeordnete Injektor abgeschaltet.

Der Verbrennungsmotor weist eine Steuer- und Regeleinheit 6 auf, die zur Steuerung des variablen Ventiltriebs 5 und der Zylinderabschaltung vorgesehen ist. Die Steuer- und

Regeleinheit 6 ist dazu vorgesehen, in Abhängigkeit von Betriebsparametern des

Verbrennungsmotors die Aktoren der Verstelleinheit 26 anzusteuern. Um die Steuerzeiten und Ventilhübe unterschiedlicher Zylinder 1 , 2, 3, 4 unabhängig voneinander verstellen zu können, sind die Aktoren einzeln an die Steuer- und Regeleinheit 6 angebunden. Die Zylinder 1, 2, 3, 4 sind einzeln abschaltbar. Der Verbrennungsmotor weist einen Niedriglastbetrieb, einen Teillastbetrieb und einen

Volllastbetrieb auf. Der Niedriglastbetrieb, der Teillastbetrieb und der Volllastbetrieb

unterscheiden sich durch die von dem Verbrennungsmotor abgegebene Motorleistung. In dem Niedriglastbetrieb beträgt die von dem Verbrennungsmotor abgegebene Motorleistung höchstens 20 % bezogen auf die Motornennleistung. In dem Teillastbetrieb liegt die von dem

Verbrennungsmotor abgegebene Motorleistung zwischen 20 % und 80 % bezogen auf die Motornennleistung. In dem Volllastbetrieb liegt die abgegebene Motorleistung bei zumindest 80 % bezogen auf die Motornennleistung. Analog weisen die aktiven Zylinder 1, 2, 3, 4 eine Zylinderleistung auf, die bezogen auf die Zylindernennleistung angegeben werden kann. Sind sämtliche Zylinder 1, 2, 3, 4 des

Verbrennungsmotors aktiv, entspricht die Zylinderleistung der Motorleistung. Ist ein Teil der Zylinder 1, 2, 3, 4 abgeschaltet, ist die Zylinderleistung der einzelnen aktiven Zylinder 1, 2, 3, 4 größer als die Motorleistung, wobei die Zylinderleistung in Prozent der Zylindernennleistung angegeben ist und die Motorleistung in Prozent der Motornennleistung angegeben ist.

Die Steuer- und Regeleinheit 6 weist einen für den Niedriglastbetrieb vorgesehenen

Betriebsmodus auf, in dem zumindest einer der Zylinder 1, 2, 3, 4 abgeschaltet ist und in dem gleichzeitig für zumindest einen der aktiven Zylinder 1, 2, 3, 4 Steuerzeiten und ein Ventilhub eingestellt sind, die zumindest für den Teillastbetrieb vorgesehen sind. In dem Niedriglastbetrieb liegt die Motorleistung bei höchstens 20 % der Motornennleistung. Die aktiven Zylinder 1, 2, 3, 4 weisen in dem Betriebsmodus eine Zylinderleistung auf, die zumindest 20 % der

Zylindernennleistung beträgt. Die Steuerzeiten und die Ventilhübe, die für die aktiven Zylinder 1, 2, 3, 4 in dem

Betriebsmodus eingestellt sind, entsprechen den Steuerzeiten und den Ventilhüben, die auch bei einem Teillastbetrieb oder einem Volllastbetrieb für die Zylinder 1, 2, 3, 4 eingestellt sind. Der dargestellte variable Ventiltrieb 5 ist zu einer kontinuierlichen Verstellung der Steuerzeiten und der Ventilhübe vorgesehen. Ändert sich während eines Betriebs die abgegebene Motorleistung, werden die Steuerzeiten und/oder die Ventilhübe entsprechend verstellt.

Die Steuer- und Regeleinheit 6 ist dazu vorgesehen, bei einer Umschaltung in den für den Niedriglastbetrieb vorgesehenen Betriebsmodus die Steuerzeit und den Ventilhub des zumindest einen aktiven Zylinders 1, 2, 3, 4 in Richtung einer Steuerzeit und eines Ventilhubs zu verstellen, die für einen Volllastbetrieb vorgesehen sind. Die Verstellung der Steuerzeiten und des

Ventilhubs erfolgt zeitgleich mit der Abschaltung von einem Teil der Zylinder 1, 2, 3, 4. Die Zylinder 1, 2, 3, 4 der Brennkraftmaschine sind damit in zwei Gruppen unterteilbar. Die Zylinder 1, 2, 3, 4 der ersten Gruppe sind in dem für den Niedriglastbetrieb vorgesehenen Betriebsmodus abgeschaltet. Die Zylinder 1, 2, 3, 4 der zweiten Gruppe stellen in dem für den Niedriglastbetrieb vorgesehenen Betriebsmodus eine Zylinderleistung bereit, die einem Teillastbetrieb oder einem Volllastbetrieb entspricht.

Wird in dem Volllastbetrieb oder dem Teillastbetrieb die Motorleistung reduziert, werden zunächst die Steuerzeiten und die Ventilhübe in Richtung von Steuerzeiten und Ventilhüben, die für eine kleinere Motorleistung vorgesehen sind, verstellt. Bei einer Reduzierung der

Motorleistung wird beispielsweise das Einlassende in Richtung Früh verstellt, um eine Befüllung der Zylinder 1, 2, 3, 4 mit Brennluft zu verringern. Gleichzeitig wird eine Menge des

eingebrachten Kraftstoffs reduziert.

Bei der Umschaltung von dem Teillastbetrieb in den Niedriglastbetrieb wird zumindest einer der Zylinder 1, 2, 3, 4 abgeschaltet. Gleichzeitig wird das Einlassende der aktiven Zylinder 1, 2, 3, 4 in Richtung Spät verstellt, um die Befüllung der Zylinder 1, 2, 3, 4 zu erhöhen. Die Menge des eingebrachten Kraftstoffs wird erhöht. Die Zylinderleistung der Zylinder 1, 2, 3, 4, die in dem Niedriglastbetrieb aktiv ist, erhöht sich bei der Umschaltung von dem Teillastbetrieb in den Niedriglastbetrieb. Die von den aktiven Zylindern 1, 2, 3, 4 abgegebene Zylinderleistung kompensiert dabei die fehlende Zylinderleistung der abgeschalteten Zylinder 1, 2, 3, 4.

Die Steuerzeiten und der Ventilhub, die für den oder die aktiven Zylinder 1, 2, 3, 4 in dem für den Niedriglastbetrieb vorgesehenen Betriebsmodus eingestellt sind, sind für den Volllastbetrieb vorgesehen. Die Zylinderleistung der aktiven Zylinder 1, 2, 3, 4 beträgt in dem Teillastbetrieb zumindest 80 % der Zylindernennleistung. Die für den Volllastbetrieb vorgesehenen Steuerzeiten unterscheiden sich insbesondere durch das Einlassende von den für den Teillastbetrieb vorgesehenen Steuerzeiten. Zusätzlich können sich die Steuerzeiten auch durch den

Einlassbeginn, den Auslassbeginn oder das Auslassende unterscheiden. Der Ventiltrieb 5 ist insbesondere dazu vorgesehen, lediglich die für den Teillastbetrieb und den Volllastbetrieb vorgesehenen Steuerzeiten und Ventilhübe einzustellen, vorzugsweise aufgrund einer

entsprechenden Ausgestaltung der Verstelleinheit 26 und/oder einer entsprechenden

Programmierung der Steuer- und Regel einheit 6. In dem für den Niedriglastbetrieb vorgesehenen Betriebsmodus ist als Steuerzeit ein Einlassende eingestellt, das einem Kurbelwellenwinkel von zumindest 470 Grad entspricht. Vorzugsweise entspricht das Einlassende einem Kurbelwellenwinkel zwischen 480 Grad und 490 Grad. Die Einlassventile 15, 16, 17, 18 schließen, bevor der Kolben 11, 12, 13, 14 des entsprechenden Zylinders 1, 2, 3, 4 einen unteren Totpunkt durchläuft. Der Verbrennungsmotor ist für einen Betrieb nach einem Miller-Zyklus vorgesehen. Der untere Totpunkt, vor dem die Einlassventile 15, 16, 17, 18 schließen, entspricht dabei einem Kurbelwellenwinkel von 540 Grad.

In dem Teillastbetrieb ist als Steuerzeit ein Einlassende eingestellt, das typischerweise einem Kurbelwellenwinkel zwischen 450 Grad und 460 Grad entspricht. Die Umschaltung in den

Niedriglastbetrieb erfolgt vorzugsweise, wenn das Einlassende einem Kurbelwellenwinkel von 450 Grad entspricht. Steuerzeiten, bei denen das Einlassende einem Kurbelwellenwinkel kleiner als 450 Grad entspricht, werden vermieden. Es ist lediglich eine Einstellung von Steuerzeiten vorgesehen, bei denen das Einlassende einem Kurbelwellenwinkel zwischen 450 Grad und 490 Grad entspricht.

Die Steuer- und Regeleinheit 6 ist dazu vorgesehen, aus einer angeforderten Motorleistung eine Anzahl der in dem Betriebsmodus abzuschaltenden Zylinder 1, 2, 3, 4 zu bestimmen. Die Anzahl der abgeschalteten Zylinder 1, 2, 3, 4 hängt dabei insbesondere von der Anzahl der Zylinder 1, 2, 3, 4 insgesamt ab. Weitere Daten, insbesondere Daten der Verbrennungsmaschine, können in eine Bestimmung der Anzahl der abzuschaltenden Zylinder 1, 2, 3, 4 eingehen. Die Steuer- und Regeleinheit 6 ist dazu vorgesehen, zumindest so viele Zylinder 1, 2, 3, 4 abzuschalten, dass die Zylinderleistung der verbleibenden Zylinder 1, 2, 3, 4 zumindest 50 % der Zylindernennleistung beträgt. Es ist auch denkbar, dass in der Steuer- und Regeleinheit 6 andere Kriterien hinterlegt sind.