JP2018066382A - エンジン・バルブを作動させるための崩壊機構及び拡張機構を備える装置及びシステム - Google Patents
エンジン・バルブを作動させるための崩壊機構及び拡張機構を備える装置及びシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018066382A JP2018066382A JP2018018433A JP2018018433A JP2018066382A JP 2018066382 A JP2018066382 A JP 2018066382A JP 2018018433 A JP2018018433 A JP 2018018433A JP 2018018433 A JP2018018433 A JP 2018018433A JP 2018066382 A JP2018066382 A JP 2018066382A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fluid
- rocker arm
- valve
- motion
- source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
- F01L1/18—Rocking arms or levers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
- F01L1/22—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
- F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
【課題】崩壊機構及び拡張機構を備える装置を提供すること。【解決手段】少なくとも1つのエンジン・バルブを作動させるための装置及びシステムは、崩壊機構と拡張機構とを有するロッカー・アームを含む。ロッカー・アームは、排気ロッカー・アーム又は吸気ロッカー・アームとして構成され得る。崩壊機構は、ロッカー・アームの運動受け取り端部に配置され、主バルブ作動運動源から運動を受け取るように構成される。拡張機構は、ロッカー・アームに配置され、補助バルブ作動運動を少なくとも1つのエンジン・バルブへ伝達するように構成される。第1の実施例では、拡張機構が、ロッカー・アームのバルブ作動端部に配置されるのに対して、第2の実施例では、拡張機構が、ロッカー・アームの運動受け取り端部に配置される。第1及び第2の流体経路への流体の供給は、それぞれ拡張機構及び崩壊機構の動作を制御する。【選択図】図1
Description
本出願は、2013年12月5日に出願され、「INTEGRATED ROCKER SYSTEM」と題された米国仮特許出願第61/912,535号、及び2014年9月18日に出願され、「DOUBLE ROLLER ROCKER WITH LOBE DEACTIVATION AND AUXILIARY VALVE MOTION PICK−UP」と題された米国仮特許出願第62/052,100号の優先権を主張し、これらの出願の教示は、この参照によって本明細書に組み込まれる。
本開示は、一般に、内燃エンジンに関し、詳細には、エンジン・バルブを作動させるための装置及びシステムに関する。
内燃エンジンは、典型的には、機械的バルブ作動システム、電気的バルブ作動システム、又は油圧機械式バルブ作動システムを使用して、エンジン・バルブを作動させる。これらのシステムは、エンジンのクランク軸回転によって駆動されるカム軸、ロッカー・アーム及びプッシュロッドの組み合わせを含み得る。カム軸が使用されて、エンジン・バルブが作動させられる場合、バルブ作動のタイミングは、カム軸上のローブ(即ち、カム)の大きさ及び位置によって固定され得る。
カム軸の360度の回転ごとに、エンジンは、4つのストローク(即ち、膨張、排気、吸気、及び圧縮)から成るフル・サイクルを完了させる。吸気バルブと排気バルブとの双方は、膨張ストロークのほとんどの間、閉じられ、且つ、閉じられたままとなり得、ピストンは、シリンダ・ヘッドから離れていく(即ち、シリンダ・ヘッドとピストン・ヘッドとの間の体積が増加していく)。正出力動作の間、燃料は膨張ストロークの間に燃焼され、正出力がエンジンによって与えられる。膨張ストロークは下死点において終了し、この時、ピストンは方向を反転させ、排気バルブが主要排気イベントのために開かれ得る。ピストンが上方に移動し、シリンダから燃焼ガスを押し出すにつれて、カム軸上のローブは、主要排気イベントのために排気バルブを開くように同期され得る。
付加的な補助バルブ・イベントは、必須ではないが、望ましいことがあり、例えば、車両エンジン制動を提供するために、内燃エンジンを通過するガスの代替的な流れ制御を提供することが知られている。例えば、圧縮解放(CR:compression-release)エンジン制動、ブリーダ・エンジン制動、排気ガス再循環(EGR:exhaust gas recirculation)、ブレーキ・ガス再循環(BGR:brake gas recirculation)、又は他の補助バルブ・イベントのために排気バルブを作動させることが望ましいことがある。さらに、一般に、可変バルブ作動(VVA:variable valve actuation)イベントとして分類される、他の正出力バルブ運動、例えば、早期吸気バルブ開(EIVC:early intake valve opening)、遅延吸気バルブ閉(LIVC:late intake valve closing)、早期排気バルブ開(EEVO:early exhaust valve opening)なども、望ましいことがあるが、これらに限定されない。またさらに、エンジン・バルブが閉じられたままであり、燃料が所与のシリンダに提供されず、それによって、そのシリンダを正出力発生から効果的に除外するシリンダ停止(又は可変変位)は、比較的低い負荷条件下でエンジン動作効率を改善するために望ましいことがある。
バルブ・タイミングを調整し、所与の固定カム輪郭をリフトさせる1つの方法は、バルブとカムとの間のバルブ・トレイン・リンケージ内にロスト・モーション・デバイスを組み込むことであった。ロスト・モーションとは、可変長の機械的部品、油圧部品、又は他のリンケージ部品を用いて、固定カム輪郭によって決定付けられるバルブ運動を変更するための技術的解決策の一種に適用される用語である。ロスト・モーション・システムにおいて、カム・ローブは、エンジン動作条件の全範囲にわたって必要とされる最大ドゥエル(時間)及び最大リフト運動を提供し得る。その結果、可変長システムは、カムからバルブへ与えられる運動の一部又は全部を差し引き又は「失わせる(lost)」ために、開かれるべきバルブと最大運動を提供するカムとの中間にあるバルブ・トレイン・リンケージに含まれ得る。この可変長システム、又はロスト・モーション・システムは、完全に膨張される場合には、カム運動の全部をバルブに伝え、完全に収縮される場合には、カム運動をバルブに全く伝えず、又は最小限のカム運動をバルブに伝える。
そのような公知の従来のシステムは、特に、小型化されたエンジン、及び/又は、従来の圧縮解放エンジン制動で現在利用可能な制動力よりも大きい制動力を必要とするより重い負荷の場合に、所望のレベルのエンジン制動力を提供しないことがあり得る。第2の圧縮解法イベント(即ち、2ストローク・エンジン制動)を用いるエンジン制動バルブ運動は、エンジン制動から必要な制動力を提供し得ることが知られている。しかし、残念ながら、多くのエンジンは、上述された様々な補助バルブ・イベント、特に、2ストローク・エンジン制動に関連する補助バルブ・イベントを達成するために必要な構成要素を含むための十分な余地を有しない。そのような空間的問題を克服するために、そのような構成要素を、相対的に大きい(且つ、その結果として、高価な)オーバーヘッド・ハウジング内に組み込むことが可能である。
したがって、従来のシステムの制約を克服する、エンジン制動及び他の補助バルブ移動体制のための解決策を提供することが有利である。
本開示は、崩壊機構(collapsing mechanism)と拡張機構(extending mechanism)とを有するロッカー・アームに基づいて、少なくとも1つのエンジン・バルブを作動させるための装置及びシステムを説明する。ロッカー・アームは、排気ロッカー・アーム又は吸気ロッカー・アームとして構成され得る。崩壊機構は、ロッカー・アームの運動受け取り端部に配置され、主バルブ作動運動源から運動を受け取るように構成される。崩壊機構は、主バルブ作動運動源から主バルブ作動運動を受け取るための接触面を備え得る。拡張機構は、ロッカー・アームに配置され、補助バルブ作動運動を少なくとも1つのエンジン・バルブへ伝達するように構成される。第1の実施例では、拡張機構がロッカー・アームのバルブ作動端部に配置されるのに対して、第2の実施例では、拡張機構がロッカー・アームの運動受け取り端部に配置される。第1の流体経路は、拡張機構と連通し、第2の流体経路は、崩壊機構と連通する。第1及び第2の流体経路への流体の供給は、それぞれ拡張機構及び崩壊機構の動作を制御する。
第1の実施例において、拡張機構は、補助バルブ作動運動に従って、少なくとも1つのエンジン・バルブのうちの第1のエンジン・バルブのみを作動させるように構成され得るのに対して、ロッカー・アームのバルブ作動端部における主バルブ・アクチュエータは、主バルブ作動運動に従って、少なくとも1つのエンジン・バルブを作動させるように構成され得る。さらに、第1の実施例によれば、ロッカー・アームは、ロッカー・アームの運動受け取り端部に配置され、補助バルブ作動運動源から補助バルブ作動運動を受け取るための接触面を備える固定部材を備え得る。第2の実施例において、拡張機構は、補助バルブ作動運動源から補助バルブ作動運動を受け取るための接触面を備え得る。
第1の実施例又は第2の実施例のどちらにおいても、制御バルブは、第1の流体経路へ流体を供給及び停止し、制御バルブへの流体の源が除去される場合には、第1の流体経路から流体を排出するために提供され得る。また、制御バルブは、第2の流体経路へ流体を供給するために使用され得る。この供給は、第1の流体経路への流体の供給後になるように、時間を調整され(timed)又は段階付けられ(staged)得る。このようにして、単一の流体供給源は、制御バルブと共に使用されて、第1の流体経路と第2の流体経路との双方に供給する。或いは、第1及び第2の流体供給源は、それぞれ第1及び第2の流体経路へ流体を供給するために使用されてもよい。第1の実施例において、制御バルブは、固定部材の接触面へ流体を供給するようにも構成され得る。
本開示において説明される特徴は、添付の特許請求の範囲において詳細に述べられる。これらの特徴は、添付の図面と併せて、下記の詳細な説明を検討すれば、明らかとなるであろう。同様の参照符号が同様の要素を表す添付の図面を参照しつつ、1つ又は複数の実施例が、あくまでも実例として、ここで説明される。
図1は、本開示の第1の実施例に係る、エンジン・バルブを作動させるための装置102及びシステム100の概略ブロック図を例示する。具体的には、システム100は、ロッカー・アーム102と、主バルブ作動運動源104と、補助バルブ作動運動源106と、少なくとも1つのエンジン・バルブ108と、1つ又は複数の流体供給源110とを含み得る。本明細書において、「主(primary)」という記述語は、いわゆる主要事象のエンジン・バルブ運動、即ち、正出力生成中に使用されるバルブ運動に関する本開示の特徴を指すのに対して、「補助(auxiliary)」という記述語は、補助エンジン・バルブ運動、即ち、正出力生成以外のエンジン動作(例えば、エンジン制動)中に使用されるバルブ運動、又は正出力生成に加えてのエンジン動作(例えば、内部EGR)中に使用されるバルブ運動に関する本開示の特徴を指す。排気ロッカー・アーム又は吸気ロッカー・アームとして構成され得るロッカー・アーム102は、運動受け取り端部112とバルブ作動端部114とを備え、それぞれの端部112、114は、ロッカー・アーム102が往復運動する軸の両側に従って定義されている。当技術分野で知られているように、ロッカー・アーム102は、主バルブ作動運動源104及び/又は補助バルブ作動運動源106から運動受け取り端部112において受け取られるバルブ運動に従って往復運動し、そのような受け取られたバルブ運動を、バルブ作動端部114を介して、1つ又は複数のエンジン・バルブ108へ伝達する。
バルブ作動運動源104、106は、当技術分野において知られているような所望のエンジン・バルブ運動を提供するために使用される任意のタイプの運動源を備え得る。例えば、1つの実施例において、バルブ作動運動源104、106は、1つ又は複数のオーバーヘッド・カム軸上に存在するカムを備え得る。或いは、バルブ作動運動源104、106は、オーバーヘッド・バルブ構成の場合におけるように、プッシュロッドを備えてもよい。いずれにせよ、少なくとも1つのエンジン・バルブ108は、典型的には、バルブを閉位置に付勢するための適切なバルブ・スプリングを有するポペット・タイプ・バルブである。当技術分野で知られているように、バルブ・ブリッジは、単一のロッカー・アームを通じた複数のエンジン・バルブへのバルブ運動の適用を制御するために採用され得る。流体供給源110は、下記に説明されるように、拡張機構及び崩壊機構をそれぞれ第1の流体通路120及び第2の流体通路122を通じて空気圧又は油圧で制御するために使用され得る任意の適切な流体を含み得る。ある実施例において、流体供給源110は、低圧エンジン・オイルの1つ又は複数の源を備え得る。図1に例示されるように、流体供給源110は、ロッカー・アーム102の外部に存在してもよく、又は、随意的に、流体供給源110’は、ロッカー・アーム内部の構成要素を含んでもよく、この実例は、下記でさらに詳細に説明される。
第1の実施例のロッカー・アーム102は、ロッカー・アーム102のバルブ作動端部114に配置される拡張機構116と、ロッカー・アーム102の運動受け取り端部112に配置される崩壊機構118とを備える。一般に、拡張機構116及び崩壊機構118は、配備されない場合には収縮状態を維持し、若しくは収縮状態をとり、又は、拡張される場合には当該機構を通じて入力運動を伝えず、また、反対に、配備される場合には拡張状態を維持することが可能なデバイスであって、デバイスの拡張状態の間はバルブ作動運動を伝達することがさらに可能であるデバイスを備える。図1にさらに示されるように、第1の流体通路120は、流体供給源110、110’と拡張機構116との間に流体連通して提供され、第2の流体通路122は、流体供給源110、110’と崩壊機構118との間に流体連通して提供される。ある実施例において、拡張機構116及び崩壊機構118は、同様の動作が可能であるが、反対の手法で制御される。つまり、1つの状態(例えば、正出力生成)において、崩壊機構118は、その拡張状態又はロック状態になるように制御され、拡張機構116は、その収縮状態になるように制御される。別の状態(例えば、エンジン制動動作)において、崩壊機構118は、収縮(崩壊又はアンロック)状態をとるように制御され、拡張機構116は、その拡張状態を維持するように制御される。このように、拡張機構116及び崩壊機構118は、所望の動作状態、例えば、正出力又はエンジン制動に応じて、様々なバルブ作動運動がロッカー・アーム102を介して失われること又は伝達されることを可能にする。
図示されるように、拡張機構116は、バルブ作動運動を少なくとも1つのエンジン・バルブ108へ伝達するように構成される。より具体的には、また、下記に説明される様々な実例においてさらに例示されるように、拡張機構116は、補助バルブ作動運動源106から得られる補助バルブ作動運動を少なくとも1つのエンジン・バルブ108へ伝達するように構成される。1つの実施例において、拡張機構116は、例えば、エンジン・バルブのうちの1つと係合する摺動ピンを有するバルブ・ブリッジの場合のように、少なくとも1つのエンジン・バルブ108のうちの第1のエンジン・バルブのみへ補助バルブ作動運動を伝達するように構成される。
図1にさらに示されるように、崩壊機構118は、主バルブ作動運動源104から主バルブ作動運動を受け取るように構成される。ある実施例において、崩壊機構は、主バルブ作動運動源104からの運動を受け取るための接触面を備える。本明細書において、接触面は、そのような運動を受け取るために使用される任意の手段を含み得る。例えば、主バルブ作動運動源104が、オーバーヘッド・カム軸上のカムによって具現化される場合、崩壊機構118の接触面は、運動を直接受け取るように構成された崩壊機構のカム・ローラ、タペット、又は面を含み得る。或いは、主バルブ作動運動源104が、プッシュロッドである場合、接触面は、ボール実装例又はソケット実装例を含み得る。本開示は、崩壊部材118によって採用される接触面の特定の構成によって限定されるものではない。
図1にさらに例示されるように、第1の実施例におけるロッカー・アーム102は、運動受け取り端部112に配置され、補助バルブ作動運動源106から補助バルブ作動運動を受け取るように構成された固定部材124を備える。固定部材124は、拡張又は収縮することができない、即ち、固く形成されているという点で、崩壊機構118とは異なる。下記の実例に例示されるように、固定部材124は、崩壊部材118が拡張される場合に、補助バルブ作動運動源106からの運動を受け取ることはできないが、崩壊部材118が収縮(崩壊又はアンロック)される場合には、補助バルブ作動運動源106からの運動を受け取ることができるように構成され得る。崩壊部材118と同様に、固定部材124は、補助バルブ作動運動を受け取るための接触面を備え、この接触面は、上述された形態のうちのいずれかを同様に取り得る。繰り返しになるが、本開示は、固定部材124によって採用される接触面の特定の構成によって限定されるものではない。
図1をさらに参照すると、ロッカー・アーム102は、ロッカー・アーム102のバルブ作動端部114において主バルブ・アクチュエータ126も備える。主バルブ・アクチュエータ126は、主バルブ作動運動を少なくとも1つのエンジン・バルブ108へ伝達するように構成される。例えば、主バルブ・アクチュエータ126は、バルブ・ブリッジに接触するように構成された、いわゆるエレファント・フット又はeフットを備え得る。さらに、主バルブ・アクチュエータ126は、当技術分野で知られているように、ラッシュ調整ねじなどを備えてもよい。
最後に、図1に例示される、拡張機構116、崩壊機構118、固定部材124及び主バルブ・アクチュエータ126の特定の順序は、必須要件として意図されるものではないことに留意されたい。例えば、主バルブ・アクチュエータ126は、ロッカー・アーム102の中心に対して、拡張機構116よりも遠位に位置する必要はない。
図2は、本開示の第2の実施例に係る、エンジン・バルブを作動させるための装置202及びシステム200の概略ブロック図を例示する。システム200は、いくつかの留意すべき例外を除いて、図2に例示されるシステム100と本質的に同じである。具体的には、システム200は、ロッカー・アーム202と、主バルブ作動運動源104と、補助バルブ作動運動源106と、少なくとも1つのエンジン・バルブ108と、1つ又は複数の流体供給源110、110’とを含み得る。しかしながら、この第2の実施例においては、崩壊機構118と拡張機構216との双方が、ロッカー・アーム202の運動受け取り端部112に存在する。その結果として、固定部材124は、第2の実施例に含まれない。この場合には、主バルブ・アクチュエータ124が、主バルブ作動運動だけでなく、補助バルブ作動運動も伝達するために使用される。
この第2の実施例において、拡張機構216は、補助バルブ作動運動源106から補助バルブ作動運動を受け取るように構成される。この実施例において、拡張機構216は、補助バルブ作動運動を受け取るための接触面をさらに備え、この接触面は、上述された形態のうちのいずれかを同様に取り得る。繰り返しになるが、本開示は、拡張機構216によって採用される接触面の特定の構成によって限定されるものではない。さらに、この第2の実施例において、第1の流体通路220は、流体供給源110、110’と拡張機構216との間に流体連通して提供され、それによって、拡張機構216の動作の制御を可能にする。繰り返しになるが、図2に例示される、拡張機構216及び崩壊機構118の特定の順序は、必須要件として意図されるものではない。例えば、拡張機構216は、ロッカー・アーム202の中心に対して、崩壊機構118よりも遠位に位置する必要はない。
拡張機構116、216及び崩壊機構118の(それぞれ第1の流体通路120、220及び第2の流体通路122を介した)制御された収縮又は拡張を通じて、主バルブ作動運動源104と補助バルブ作動運動源106との双方からの運動は、ロッカー・アーム102、202によって、少なくとも1つのエンジン・バルブ108へ選択的に失われ又は伝達され得る。バルブ作動運動のそのような選択的な伝達の実例は、図14及び図15に例示される。具体的には、図14及び図15は、正出力生成モード(図14)において、及び2ストローク・エンジン制動とBGRとの組み合わせモード(図15)において動作する場合の、排気バルブへのバルブ・リフトの選択的な適用を例示する。図14と図15との双方において、カム輪郭/バルブ運動は、クランク軸回転の角度で表される横軸に沿って描かれる。慣例に従って、上死点ピストン位置が、0度及び360度において発生し、下死点ピストン位置が、180度及び540(−180)度において発生する状態で、クランク軸の完全な2回転は、−180度から540度まで例示される。さらに慣例に沿うと、−180度から0度までのクランク軸回転は、圧縮フェーズに対応する。0度から180度までの回転は、出力フェーズ又は拡張フェーズに対応する。180度から360度までの回転は、排気フェーズに対応する。360度から540度(−180度)までの回転は、吸気フェーズに対応する。
この文脈において、図14は、当技術分野で知られているように、主に排気フェーズ中に発生する主排気バルブ・リフト1402を例示する。上述された第1及び第2の実施例に従って、主バルブ作動運動源104によって提供される主排気バルブ・リフト1402は、崩壊機構118が拡張状態又はロック状態にある場合に発生する(即ち、ロッカー・アーム102、202を介して排気バルブ108へ伝達される)。補助バルブ作動運動源106の輪郭は、図14に例示されており、この実例では、2つの圧縮解放エンジン制動ローブ1404、1406(これによって、2ストローク・エンジン制動を提供する)と、2つのBGRローブ1408、1410とを含む。しかしながら、これらの補助運動は、拡張機構116、216が収縮状態又はアンロック状態に維持されることに起因して、排気バルブ108へ伝達されない(即ち、補助運動は失われる)。対照的に、図15は、点線によって示されるごとく、主排気バルブ・リフト1402が失われるように、崩壊機構118が収縮状態又はアンロック状態に維持される条件を例示する。同時に、拡張機構116は、補助バルブ作動運動源106によって提供される運動1404、1406、1408、1410が、圧縮解放バルブ運動1504、1506及びBGRバルブ運動1508、1510として伝達されるように、拡張状態又はロック状態に維持される。図14及び図15は、本開示に沿ったバルブ・リフトの特定の実例を例示するが、多様な主バルブ運動及び補助バルブ運動が本教示に従って実装され得ることを当業者は認識するであろう。
図1の第1の実施例及び図2の第2の実施例の様々な実装例は、図3〜図12に関して、下記に説明される。
図3及び図4は、それぞれ図1の第1の実施例に係るロッカー・アーム302の実装例の上面斜視図及び底面斜視図を例示する。図1と同様に、ロッカー・アーム302は、運動受け取り端部112と、バルブ作動端部114とを有する。ロッカー・アーム302は、当該ロッカー・アーム302内に形成されたロッカー・アーム・シャフト・ボア330を有し、このボアは、ロッカー・アーム・シャフト502(図5)を受け取るように構成される。ロッカー・アーム・シャフト・ボア330の寸法は、ロッカー・アーム302がロッカー・アーム・シャフト502の周りを往復回転するように選択される。1つ又は複数の流体供給ポート(図示せず)が、ロッカー・アーム・シャフト・ボア330を定義する内面上に形成され、ロッカー・アーム・シャフト502に形成される1つ又は複数の流体チャネルによって提供されるエンジン・オイルなどの流体を受け取るように設置される。
ロッカー・アーム102の運動受け取り端部104は、主バルブ作動運動源と補助バルブ作動運動源(図示せず)との双方からのバルブ作動運動を、それぞれの接触面から受け取るように構成される。例示される実施例において、主バルブ作動運動源104及び補助バルブ作動運動源106が、オーバーヘッド・カム軸上に存在するカムを備える場合と同様に、接触面は、主カム・ローラ332及び補助カム・ローラ334によって具現化される。例示される実施例において、主カム・ローラ332は、崩壊機構318に取り付けられるのに対して、補助カム・ローラ334は、固定部材324に取り付けられる。図示されるように、カム・ローラ332、334は、それらのそれぞれの構成要素にカム・ローラ軸を介して取り付けられ得る。しかしながら、当業者によって認識されるように、また、上記したように、カム・ローラ332、334は、例えば、オーバーヘッド・カムと接触するように構成されたタペットを用いて置換されてもよい。別の代替案では、主バルブ作動運動源104及び補助バルブ作動運動源106がプッシュロッドを備える場合のように、ローラは、ボール実装例又はソケット実装例によって置換されてもよい。繰り返しになるが、本開示は、この点について限定されない。
図示されるように、崩壊機構318は、ボアが形成されたロッカー・アーム302から横方向に伸長するボスを備え得る。崩壊機構318のボア内には、崩壊ピストン319が配置される。ある実施例において、崩壊ピストン319は、ウェッジ・ロッキング機構の外部プランジャとして実装され得る。そのようなウェッジ・ロッキング機構は、2014年7月15日に出願され、「Lost Motion Valve Actuation Systems With Locking Elements Including Wedge Locking Elements」と題された同時係属中の米国特許出願第14/331,982号(「’982出願」)において説明されており、この出願の教示は、この参照によって本明細書に組み込まれる。上記米国特許出願において説明されるように、本開示に適用可能なウェッジ・ロッキング機構の実施例は、外部プランジャの側開口に配置される1つ又は複数のウェッジを備え、筐体に形成された外部凹部に係合するように構成される。流体作動がない場合、外部プランジャ内に配置された内部プランジャへ与えられるばね付勢は、1つ又は複数のウェッジが外部プランジャから半径方向に突出させられ、筐体の外部凹部と係合するようにロックされるようにし、それによって、筐体に対して外部プランジャをロックする。内部プランジャに対して与えられるばね付勢を上回るのに十分な、内部プランジャに対する作動流体の適用は、1つ又は複数のウェッジが筐体の外部凹部から離脱することを可能にし、それによって、筐体に対する外部プランジャの移動を可能にする。
本開示の文脈において、崩壊ピストン319が、’982出願の外部プランジャとして実装される場合、第2の流体通路122における流体の不在(図示せず)は、崩壊ピストン319が崩壊機構318のボスに対してロックされることを可能にする。反対に、第2の流体通路122への流体の供給は、ウェッジ・ロッキング機構をアンロックさせ、それによって、ボスに対する崩壊ピストン319の移動を可能にする。即ち、崩壊ピストン319は、アンロックされ、崩壊ピストン319に対するいかなる運動も失われる。
また別の実装例においては、2013年9月24日に出願され、「Integrated Lost Motion Rocker Brake With Automatic Reset」と題された同時係属中の米国特許出願第14/035,707号(「’707出願」)において説明されるロッキング機構の様々な実施例が、崩壊機構318を実装するために使用されてもよく、この出願の教示は、この参照によって本明細書に組み込まれる。この場合、崩壊ピストン319は、上記米国特許出願において教示されるアクチュエータ・ピストンによって実装され得る。このアクチュエータ・ピストンは、ばねにより付勢され、流体作動されるロッキング・ピストンと係合する。作動流体がロッキング・ピストンに適用されないある位置において、ロッキング・ピストンは、アクチュエータ・ピストンが(ばねの付勢の下で)ロッキング・ピストンに形成された凹部内に入れられるように、アクチュエータ・ピストンに対して一直線にされ、それによって、アクチュエータ・ピストンに、その筐体に対する収縮位置をとらせる。反対に、作動流体の適用は、アクチュエータ・ピストンが凹部から離され、その筐体に対する拡張位置にロックされるように、ロッキング・ピストンの変換を引き起こす。
したがって、本開示の文脈において、崩壊ピストン319が、’707出願のアクチュエータ・ピストンとして実装される場合、第2の流体通路122における流体の不在は、崩壊ピストン319が崩壊機構318のボスからアンロックされることを可能にする。反対に、第2の流体通路122への流体の供給は、ロッキング機構をロックさせ、それによって、ボスに対する崩壊ピストン319の移動を防止する。’982出願及び’707出願によって教示されるそれぞれのロッキング機構の制御は、反対になることに留意されたい。’982出願のロッキング・デバイスに対する制御流体の適用は、ロッキング・デバイスをアンロックさせ、制御流体の不在は、ロッキング・デバイスをロックさせるのに対して、’707出願のロッキング・デバイスに対する制御流体の適用は、ロッキング・デバイスをロックさせ、制御流体の不在は、ロッキング・デバイスをアンロックさせる。
図3及び図4にさらに示されるように、主バルブ・アクチュエータ326は、ロッカー・アーム302のバルブ作動端部114に沿って、拡張機構316よりも相対的に遠位に位置する。例示される実施例において、主バルブ・アクチュエータ326は、ラッシュ調整ナットを含む、いわゆる「エレファント・フット」(eフット)スクリュー・アセンブリ340を備える。当業者は、主バルブ・アクチュエータ326が、バルブ作動運動を1つ又は複数のエンジン・バルブに結合するための他の周知の機構を使用して実装され得ることを認識するであろう。崩壊機構318と同じように、拡張機構316は、バルブ作動端部114に形成され、ピストン762(図4及び図7)が配置されるボアが形成されたボスを備えてもよい。拡張機構316の実装例は、拡張機構316が断面で例示される図7に例示される。図7に示されるように、拡張機構316は、ボア760に配備されるラッシュ調整スクリュー763を備える。ピストン762は、ラッシュ調整スクリュー763の端部及びボア760の開口端に設置される。ばね764は、図示されるように、スクリュー763とピストン762に取り付けられたリング766との間のその配備に基づいて、ピストン762をボア760内へ付勢する。ボア760は、さらに、第1の流体通路712と流体連通する。第1の流体通路712によってボア760へ流体が供給されない場合、ばね764の付勢は、ピストン762にボア760内で収縮位置をとらせる。反対に、流体が第1の流体通路712及びボア760へ適用される場合、ばね764の力は、克服され、ピストン762が、ボア760外へ伸長する。
当技術分野で知られているように、低圧流体の適用は、ピストン762をそのボア760の外へ伸長させるのには十分であっても、ロッカー・アーム302に対して適用されるバルブ作動力に耐えるのには十分ではない。しかしながら、当技術分野で知られているように、制御バルブ336は、流体を第1の流体通路712及びボア760に油圧でロックするために採用されてもよく、それによって、ピストン762も、ロッカー・アーム302に対して適用されるバルブ作動力に耐えるのに十分な角度にロックする。制御バルブ336が、流体を第1の流体通路712へ供給することを支援する限りにおいて、制御バルブ336は、流体供給源110’の内部部品としてみなされ得る。図3に最も良く示されるように、制御バルブ筐体132は、ロッカー・アーム302の縦軸に対して横方向に(transversely)一直線にされ得るが、これは必須要件ではない。下記により詳細に説明されるように、制御バルブ336は、拡張機構316を形成するボアと流体連通する油圧回路内への油圧流体の流れを規制するために使用されるチェック・バルブを内包する。制御バルブ336のさらなる議論は、図8〜図10に関して、下記に提供される。
上述されたように、拡張機構316は、制御バルブ336と共に動作するアクチュエータ・ピストン762として実装され得る。しかしながら、これは必須要件ではないことが理解される。実際に、崩壊機構318に関して上述された様々なロッキング機構は、拡張機構316を実装するために等しく採用され得る。前述されたロッキング機構の利点は、ロッキング機構が低圧流体の適用(又は除去)のみに基づいてロック状態を達成することができ、それによって、制御バルブ336によって提供される高圧流体回路の必要性を排除することである。
ここで、図5及び図6を参照すると、ロッカー・アーム302の動作を例示する、図3及び図4の実装例の側面図が示されている。具体的には、ロッカー・アーム302は、例示される実施例において、第1の流体供給源726aと第2の流体供給源726bとを含むロッカー・アーム・シャフト502上に搭載される。拡張機構316及び崩壊機構318の動作を制御するための第1の流体供給源726a、第2の流体供給源726bの使用は、図7に関して、下記でさらに説明される。さらに図示されるように、ロッカー・アーム302は、主バルブ・アクチュエータ324を介してバルブ・ブリッジ508に接触するように構成される。バルブ・ブリッジ508は、第1のエンジン・バルブ512と第2のエンジン・バルブ514との双方に接触する。バルブ・ブリッジ508は、第1のエンジン・バルブ512と拡張機構316のピストン762との双方と一直線にされた摺動ピン510をさらに備える。
図5は、正出力生成中のロッカー・アーム302の動作を例示する。その結果として、崩壊ピストン309は、主カム・ローラ332が主バルブ作動運動源(即ち、主カム(図示せず))と接触するように、完全に伸長された位置で例示されるのに対して、固定部材324の端部における補助カム・ローラ334は、補助バルブ作動運動源(即ち、補助カム(図示せず))から離れて維持される。同時に、拡張機構316のピストン762は、ラッシュ空間516がピストン762と摺動ピン510との間に維持されるように、その完全に収縮された位置において維持される。結果として、固定部材324(及び、その結果として、ロッカー・アーム302)は、補助バルブ作動運動源からいかなるバルブ作動運動も受け取らないのに対して、崩壊機構318(及び、その結果として、ロッカー・アーム302)は、主バルブ作動運動源からバルブ作動運動を受け取る。ピストン762と摺動ピン510との間に維持されるラッシュ空間を前提とすると、ロッカー・アーム302へ与えられる主バルブ作動運動は、主バルブ・アクチュエータ324及びバルブ・ブリッジ508を介してのみ、第1及び第2のエンジン・バルブ512、514へ伝えられる。
しかしながら、補助動作モード(即ち、正出力生成以外)中のロッカー・アームの動作中に、図6に例示されるように、崩壊ピストン309(図示せず)は、崩壊機構318内へ収縮することを可能にされ、主バルブ作動運動源からの全ての運動がロッカー・アーム302に対して失われるという結果になる。同時に、拡張機構316のピストン762は、ピストン762が摺動ピン510に接触するように、その伸長された位置にロックされる。その結果として、ラッシュ空間616が、主バルブ・アクチュエータ324とバルブ・ブリッジ508との間に形成される。ピストン762と摺動ピン510との間のこの接触も、補助カム・ローラ332が補助バルブ作動運動源と接触した状態に維持されるように、ロッカー・アーム302を(図6において時計回りに)回転させる。結果として、固定部材324(及び、その結果として、ロッカー・アーム302)は、補助バルブ作動運動源からバルブ作動運動を受け取るのに対して、主バルブ作動運動源からのバルブ作動運動は、上記されたように失われる。この場合、ロッカー・アーム302に対して与えられる補助バルブ作動運動は、拡張機構316のピストン762及び摺動ピン510を介して第1のエンジン・バルブ512のみへ伝えられる。主バルブ・アクチュエータ324とバルブ・ブリッジ508との間に維持されるラッシュ空間616を前提とすると、補助バルブ作動運動は、バルブ・ブリッジ508へ、その結果として、第2のエンジン・バルブ514へ伝えられない。
図5及び図6の実施例においては、第1の流体供給726a及び第2の流体供給726bが提供される。ここで、図7を参照しつつ、第1の流体供給726a及び第2の流体供給726bの使用がさらに説明される。具体的には、第1の流体供給726a及び第2の流体供給726bは、それぞれ拡張機構316及び崩壊機構318の独立した制御部として使用され得る。図7に例示される実施例においては、上述されたように、拡張機構316が、制御バルブ336と共に動作するアクチュエータ・ピストン762を備えるのに対して、崩壊機構318は、’982出願において説明されるタイプのウェッジ・ロッキング機構を備える。したがって、図示されるように、制御バルブ336は、第1の流体通路712を介してボア760と流体連通するのに対して、崩壊機構318は、第2の流体通路714と流体連通する。第1の流体供給通路728は、第1の流体供給源726aと制御バルブ336との間の流体連通を提供するのに対して、第2の流体通路714は、第2の流体供給源726bと直接流体連通する。第1の流体通路712と第2の流体通路714との間の差異(即ち、制御バルブ336を通じて連通するか、又はそれらのそれぞれの流体供給源726a、726bと直接連通するか)は、拡張機構316のアクチュエータ・ピストン実施例が制御バルブ336の下流に提供されるような高圧回路を必要とするという事実を反映する。
図7に示されるように、第1の流体供給源726a及び第2の流体供給源726bを通じた流体の提供は、例えば、それぞれのソレノイド740a、740bによって、それぞれ制御される。ソレノイド740a、740bの各々は、エンジン・オイルなどの共通低圧流体源750に接続される。当技術分野で知られているように、ソレノイド740a、740bは、(エンジン・コントローラなどの適切なプロセッサ等(図示せず)を介して)電子的に別個に制御されて、共通流体源750からの流体がロッカー・アーム・シャフト502の第1の流体供給源726a及び第2の流体供給源726bのそれぞれへ流れることを可能にする。したがって、拡張機構316及び崩壊機構318の実装例に関する上記の仮定を前提とすると、流体が、第1の流体供給源726a又は第2の流体供給源726bのどちらかによって供給されない場合、拡張機構316は、その収縮状態に維持され、崩壊機構318は、その拡張状態にロックされる。流体が、第1のソレノイド740aによって、第1の流体供給源726aを通じて流れることを可能にされる場合、拡張機構316は、(制御バルブ336の動作を介して)その拡張状態にロックされる。独立して、流体が、第2のソレノイド740bによって、第2の流体供給源726bを通じて流れることを可能にされる場合、拡張機構316は、アンロックされ、それによって、崩壊ピストン319が収縮状態をとることを可能にする。繰り返しになるが、上記のように、流体供給源726a、726bの制御感覚(即ち、流体の不在=拡張状態、流体の存在=収縮状態、逆の場合も同じ)は、拡張機構316と崩壊機構318との双方の特定の実装例の機能であり、これは、設計上の選択事項として選択され得る。
ある実施例において、崩壊機構318の作動を開始すること(即ち、そのアンロック状態又は収縮状態をとること)に先立って、又は、少なくとも崩壊機構318の作動を開始するまでに、拡張機構316の作動を開始し(即ち、その拡張状態をとり)、それによって、排気バルブの場合に、例えば、正出力生成からエンジン制動への遷移中にシリンダへの燃料を完全に遮断する前に、全てのバルブ開口運動を失うリスクを回避することが望ましいことがあり得る。例えば、図14及び図15を参照すると、増大リフトBGRバルブ運動1410、1510の存在は、そのような「フェイル・セーフの」排気バルブ開口を確実にする。図7の文脈において、必要とされるタイミングは、独立して制御されるソレノイド740a、740bに基づいて、即ち、流体の流れを可能にするために第2のソレノイド740bを制御することに先立って、少なくともいくらかの期間、流体の流れを可能にするために第1のソレノイド740aを制御することによって、達成され得る。ただし、図8及び図9に関してさらに例示される実施例において、制御バルブ336は、単一の切り替え(即ち、1つのソレノイド等によって制御される)流体供給に従って動作させられてもよく、それでもなお、本明細書に記載される所望のタイミングを達成する。この実施例においては、第2の流体供給源726bに直接結合されるのではなく、第2の流体通路714は、下記に説明されるように、制御バルブ336と流体連通する。その結果、図8及び図9に例示される実装例の利点は、単一の流体供給源のみを使用して、拡張機構316及び崩壊機構318の所望の制御が可能になることである。
図8は、上述された拡張機構316及び崩壊機構318へ段階的な又は時間が調整された流体供給を提供するために単一の流体供給源が使用される実施例に係る制御バルブ336の断面図である。例示されるように、制御バルブ336は、チェック・バルブ・ボール802とチェック・バルブ・スプリング804とを有するチェック・バルブを含む。チェック・バルブ・ボール802は、保持リングを用いて固定されるチェック・バルブ・シート806と接触するように、チェック・バルブ・スプリング804によって付勢される。さらに図示されるように、チェック・バルブは、第1の流体供給通路728と流体連通する。例示される実施例において、チェック・バルブは、制御バルブ・ボス800に形成された制御バルブ・ボア812内にそれ自体が配置される制御バルブ・ピストン810内に存在する。制御バルブ・スプリング820も、制御バルブ・ボア812内に配置され、それによって、制御バルブ・ピストン810を休止位置へ(即ち、図8の左側に向かって)付勢する。ワッシャ及び保持リングは、制御バルブ・ピストン810の反対側に提供されて、制御バルブ・スプリング820を制御バルブ・ボア812内に保持し、また、下記に説明されるように、油圧流体が制御バルブ筐体800から漏れ出るための通路を提供する。
第1の流体供給通路728内に流体が存在する場合、第1の流体供給通路728内の流体は、チェック・バルブ・スプリング804の付勢を上回るように十分に加圧され、チェック・バルブ・ボール802を台座806から変位させ、それによって、制御バルブ・ピストン810に形成された横ボア814内へ、その後、同様に制御バルブ・ピストン810に形成された第1の外周環状チャネル816内へ、流体が流れることを可能にする。同時に、流体供給経路808内の流体の存在は、制御バルブ・ピストン810が制御バルブ・スプリング820によって提供される付勢を上回ることを引き起こし、それによって、第1の環状チャネル816が、制御バルブ・ボア812を定義する内壁に形成された第2の外周環状チャネル818との流体連通を確立し始めるように、制御バルブ・ピストン810が変位(図8の右側に向かって)することを可能にする。いったん第1の環状チャネル816と第2の環状チャネル818との間で流体連通が開始されると、流体は、第1の流体通路712内へ自由に流れることができ、それによって、第1の流体通路712を充填する。第1の流体通路712は、図示されるように、第2の環状チャネル818と流体連通する。
その休止位置にある間に、またさらに、第1の環状チャネル816及び第2の環状チャネル818が流体連通を最初に開始する場合に、制御バルブ・ピストン810は、第1の流体供給通路728と第2の流体通路714’との間の流体連通を阻止する。第1の流体供給通路728からの流体の圧力下で、制御バルブ・ピストン810は変位し続け、制御バルブ・ピストン810が変位するにつれて、後縁822は、最終的には、第2の流体通路714’の開口を通過し始め、それによって、第1の流体供給通路728と第2の流体通路714’との間の流体連通を提供する。その結果として、第2の流体通路714’は、第1の流体通路712が流体により充填され始めた後に、流体により充填され始める。図9は、制御バルブ・ピストン810がハード・ストップに到達し、もはや変位することができない時の位置を例示する。この時、第1の環状チャネル816と第2の環状チャネル818とは、実質的に一直線になり、後縁822は、もはや第2の流体通路714’にいかなる障害も提供しない。当業者であれば認識するように、後縁822の構成及び流入する加圧された流体に対する制御バルブ・スプリング820の強度が、第1の流体通路712内への流体の流れの開始と、第2の流体通路714’内への流体の流れの開始との間の期間を決定する。
いったん第1の流体通路712及び第2の流体通路714’が満たされると、チェック・バルブ・ボール802の圧力勾配は均一になり、それによって、チェック・バルブ・ボール802が再収容される(reseat)ことを可能にし、油圧流体が第1の流体通路712から漏れ出ることを実質的に防止する。流体の相対的な非圧縮率を仮定すると、充填された第1の流体通路712は、いまや満たされたボア760との組み合わせにおいて、(例えば、補助バルブ作動運動源106によって提供されるような)ロッカー・アーム302に対して適用される運動が、アクチュエータ・ピストン762を通じて摺動ピン510へ伝えられるように、制御バルブ・ピストン810とアクチュエータ・ピストン762との間の堅固な接続を本質的に形成する。同時に、第2の流体通路714’内の流体は、第1の流体供給通路728のより低い圧力に留まる。崩壊機構318が、’982出願において説明されるタイプのウェッジ・ロッキング機構を備えると仮定すると、第2の流体通路714’内の低圧流体の存在は、ウェッジ・ロッキング機構をアンロックし、それによって、崩壊ピストン319が収縮することを可能にする。
図8及び図9は、(制御バルブ336へ提供される流体が、例えば、エンジン・オイルを含む場合に)固定部材324へ潤滑を提供するために、どのように制御バルブ336が利用され得るかをさらに例示する。図示されるように、第2の流体通路714’から分岐する付加的な流体経路780が提供され得る。この付加的な流体経路780は、固定部材324の接触面とさらに連通する。このようにして、必要な場合にのみ、即ち、固定部材324の接触面が補助バルブ作動運動源と接触させられるように、第2の流体通路714の充填が崩壊機構318を崩壊又はアンロックさせる場合に、所望の潤滑が接触面へ提供される。
いずれにせよ、加圧流体の供給が、第1の流体供給通路728から除去される場合、制御バルブ・ピストン810に与えられる圧力の減少は、制御バルブ・スプリング820が制御バルブ・ピストン810をその休止位置へ戻すように再度付勢することを可能にする。次に、これは、制御バルブ・ピストン810の小径部分826を第2の環状チャネル818と一直線にし、それによって、第1の流体通路712内の油圧流体が、制御バルブ・ボア812の開口端から解放されることを可能にする。第1の流体通路712の減圧は、制御バルブ・ピストン810とアクチュエータ・ピストン762との間の油圧ロックを解除し、それによって、アクチュエータ・ピストン762がその収縮位置を再度とることを可能にする。制御バルブ・ピストン810の後縁822が、第2の流体通路714’を再度塞ぐにつれて、第1の流体供給通路728の加圧流体は、もはや第2の流体通路714’内へ流れることができなくなる。ある実施例において、第2の流体通路714’が接続される崩壊機構718内の漏れ経路の存在は、第2の流体通路714’にいまや捕捉された流体が、制御バルブ・ピストン810によって提供される第1の流体通路712の急速な減圧と比較して、よりゆっくりと流出することを可能にする。流体が、第2の流体通路714’から漏れ出るにつれて、第2の流体通路714’内の流体圧力は、最終的には、崩壊機構718におけるウェッジ・ロッキング機構がそれ自体を再ロックする閾値を下回り、それによって、崩壊ピストン319をその拡張位置に維持する。上述されたように、この条件において、拡張された崩壊機構318と収縮された拡張機構316との組み合わせは、(例えば、主バルブ作動運動源104によって提供されるような)ロッカー・アームに対して適用される運動が、主バルブ・アクチュエータ324を通じてバルブ・ブリッジ508へ伝えられることを可能にする。
図8及び図9の実施例によって実装される流体提供タイミングの代替案においては、拡張機構316の作動を開始すること(即ち、その拡張状態をとること)に先立って、又は少なくとも拡張機構316の作動を開始するまでに、崩壊機構318の作動を開始する(即ち、そのアンロック状態又は収縮状態をとる)ことが望ましいことがあり得る。この目的のための制御バルブ336の実例は、同様の参照符号が同様の構成要素を指す図10に例示される。しかしながら、この実装例において、第2の流体通路714’は、第1の流体通路712の充填に先立って、流体で充填されるように構成される。より具体的には、流体が、第1の流体供給通路728によって導入されるにつれて、(チェック・バルブ・スプリング804の付勢が上回られて、チェック・バルブ・ボール802が台座806から変位することが可能になると仮定しても)流体が第1の流体通路712内へ流れることを可能にするのに十分なだけ制御バルブ・ピストン810が変位することに先立って、第2の流体通路714’’の充填が発生する。繰り返しになるが、制御バルブ・ピストン810の構成(即ち、第1の流体通路712の充填に先立って必要とされる変位の量)及び制御バルブ・スプリング820の相対的な剛性は、第1の流体経路の充填と第2の流体経路の充填との間に所望の遅延度合を提供するように選択され得る。
ここで、図11〜図13を参照すると、図2の第2の実施例に係る実装例が例示されている。図11は、同様の構造を有する排気ロッカー・アーム1102及び吸気ロッカー・アーム1103を例示する。図示されるように、ロッカー・アーム1102、1103の双方は、上記に説明された技法に従って流体をロッカー・アーム1102、1103へ供給するように構成されるロッカー・アーム・シャフト1120上に存在する。さらに、排気ロッカー・アーム1102の構成要素のみを参照すると、例示される実施例におけるロッカー・アーム1102、1103の双方は、ロッカー・アーム1102、1103の運動受け取り端部112上に拡張機構1116と崩壊機構1118とを備える。またさらに、主バルブ作動運動源1104及び補助バルブ作動運動源1106は、カム軸上のカムとして例示される。その結果として、拡張機構1116及び崩壊機構1118は、それぞれカム・ローラ1132、1134の形をした接触面を備える。繰り返しになるが、拡張機構1116及び崩壊機構1118によって使用される接触面の特定の形は、バルブ作動運動源1104、1106の対応する形によって決定される。図11〜図13の構成の利点は、ロッカー・アーム1102、1103の相対的な小ささが、排気ロッカー・アーム実装例及び吸気ロッカー・アーム実装例の各々についての2つのロッカーのための適当な空間を通常は有しないエンジン構成において、ロッカー・アーム1102、1103の使用を容易にすることである。
図12及び図13をさらに参照すると、排気ロッカー・アーム1102の部分断面図が示されている。具体的には、拡張機構1116は、’982出願において説明されるタイプのウェッジ・ロッキング機構を備えるが、このウェッジ・ロッキング機構において、第1の流体経路(図示せず)によって提供されるロッキング/アンロッキング機能は逆になる。つまり、流体が、第1の流体経路を通じて内部プランジャ1244の上部へ適用される場合、内部プランジャ1244の大径部分は、外部プランジャ1246(これは、図示されるように、カム・ローラ1134を支持する)によって維持されるウェッジ1240を、ロッカー・アーム1102に形成された対応する凹部1242内へ入れ込み、それによって、外部プランジャを拡張位置にロックする。この拡張位置において、補助カム・ローラ1134は、補助バルブ作動運動源1106と接触した状態に維持される。しかしながら、図13に例示されるように、流体が、第1の供給経路から除去され、その結果として、内部プランジャ1244の上部から除去される場合、内部プランジャ1244の小径部分がウェッジ1240を外部プランジャ1246内へ収縮させることを可能にするように、内部プランジャは、ばねによって上方へ付勢され、それによって、凹部1242から離脱する。このようにアンロックされると、外部プランジャは、いまや自由に収縮することができ、それにより、補助カム・ローラ1134は、もはや補助バルブ作動運動源1106と接触した状態に維持されない。
図11〜図13の実施例において、崩壊機構1118は、代わりに、上述されたような制御バルブ/アクチュエータ・ピストンの組み合わせを使用して実装されてもよい。このようにして、第2の流体経路(図示せず)の充填は、崩壊機構1118が拡張され、油圧でロックされるという結果をもたらす。ただし、繰り返しになるが、これは必須要件ではなく、崩壊機構1118も、拡張機構1116と同様の手法で実装され得る。
図12及び図13は、ロッカー・アーム1102に組み込まれる油圧ラッシュ・アジャスタ(HLA:hydraulic lash adjuster)の使用をさらに例示する。具体的には、図示されるように、HLAは、ロッカー・アーム1102のバルブ作動端に組み込まれる。ただし、HLAのための油圧供給接続は例示されていない。当技術分野で知られているように、HLAは、ラッシュ空間の自動調整を可能にし、それによって、ラッシュ空間を手動で調整する必要性を排除する。そのようなHLAは、少なくとも図12及び図13に描かれる手法で、図1の第1の実施例及び図2の第2の実施例のどちらかと共に使用され得る。
特定の好適な実施例が図示及び説明されてきたが、当業者は、本教示から逸脱することなく、変更及び変形が行われ得ることを認識するであろう。例えば、上記の開示は、2つの主要な動作モード、即ち、拡張機構及び崩壊機構の相対的な状態が常に互いに反対になる、つまり、一方が拡張される場合には、他方が収縮される、正出力生成及びエンジン制動に着目している。しかしながら、拡張機構と崩壊機構との双方を同じ状態に維持することが望ましいことがあり得る場合が存在する。例えば、シリンダの停止においては、シリンダを正出力生成又はエンジン制動のどちらからも完全に除去することが望ましい。この目的のために、拡張機構と崩壊機構との双方が、収縮状態又はアンロック状態に維持される場合、主バルブ作動運動と補助バルブ作動運動との双方を失わせることが可能である。反対に、拡張機構と崩壊機構との双方が、拡張状態又はロック状態に維持される場合、主バルブ作動運動と補助バルブ作動運動とが互いに衝突したり、又はバルブを過度に開かせたりしないならば、その主バルブ作動運動と補助バルブ作動運動との双方を伝達することが可能である。それ故に、上述された教示のありとあらゆる変形、バリエーション又は均等物は、上記に開示され、且つ、本願において特許請求される、基礎となる原理の範囲内に収まる。
Claims (21)
- エンジン・シリンダと関連付けられる少なくとも1つのエンジン・バルブを作動させるための装置であって、
前記少なくとも1つのバルブを作動させるために往復運動するように構成され、運動受け取り端部を有するロッカー・アームと、
前記ロッカー・アームの前記運動受け取り端部の中に配置され、主バルブ作動運動源からの運動を受け取るように構成された崩壊機構であって、前記崩壊機構は、前記ロッカー・アームの中に形成された第1のボアの中に摺動可能に配置された第1のピストンを備える、崩壊機構と、
前記ロッカー・アームの中に配置され、補助バルブ作動運動を前記少なくとも1つのエンジン・バルブへ伝達するように構成された拡張機構であって、前記拡張機構は、前記ロッカー・アームの中に形成された第2のボアの中に摺動可能に配置された第2のピストンを備える、拡張機構と、
前記拡張機構と連通する第1の流体経路であって、前記第1の流体経路への流体の供給が、前記拡張機構の動作を制御する、前記第1の流体経路と、
前記崩壊機構と連通する第2の流体経路であって、前記第2の流体経路への流体の供給が、前記崩壊機構の動作を制御する、前記第2の流体経路と、
を備える、装置。 - 前記拡張機構が、前記ロッカー・アームのバルブ作動端部に配置される、請求項1に記載の装置。
- 前記エンジン・シリンダと関連付けられる2つのエンジン・バルブが、前記ロッカー・アームからのバルブ作動運動を受け取るように構成され、前記拡張機構が、前記2つのエンジン・バルブのうちの第1のエンジン・バルブのみを作動させるように構成される、請求項2に記載の装置。
- 前記ロッカー・アームが、前記ロッカー・アームの前記運動受け取り端部に固定部材をさらに備え、前記固定部材が、補助バルブ作動運動源からの運動を受け取るように構成された接触面を備える、請求項2に記載の装置。
- 前記ロッカー・アームに配置される制御バルブであって、前記第1の流体経路へ流体を供給及び停止し、前記制御バルブへの流体の源が除去される場合に、前記第1の流体経路から流体を排出するように構成された制御バルブ
をさらに備える、請求項4に記載の装置。 - 前記制御バルブが、前記接触面に流体を供給するようにさらに構成される、請求項5に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのエンジン・バルブを作動させるためのシステムであって、
請求項4に記載の装置と、
前記主バルブ作動運動源と、
前記補助バルブ作動運動源と
を備える、システム。 - 前記拡張機構が、前記ロッカー・アームの前記運動受け取り端部に配置され、補助バルブ作動運動源からの運動を受け取るように構成される、請求項1に記載の装置。
- 前記拡張機構が、前記補助バルブ作動運動源からの前記運動を受け取るように構成された接触面を備える、請求項8に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのエンジン・バルブを作動させるためのシステムであって、
請求項8に記載の装置と、
前記主バルブ作動運動源と、
前記補助バルブ作動運動源と
を備える、システム。 - 前記崩壊機構が、前記主バルブ作動運動源からの前記運動を受け取るための接触面を備える、請求項1に記載の装置。
- 前記ロッカー・アームに配置される制御バルブであって、前記第1の流体経路へ流体を供給及び停止し、前記制御バルブへの流体の源が除去される場合に、前記第1の流体経路から流体を排出するように構成された制御バルブ
をさらに備える、請求項1に記載の装置。 - 前記制御バルブが、前記第1の流体経路及び前記第2の流体経路へ流体を供給するようにさらに構成される、請求項12に記載の装置。
- 前記制御バルブが、前記第1の流体経路へ流体を供給した後に、前記第2の流体経路へ流体を供給するようにさらに構成される、請求項13に記載の装置。
- 前記制御バルブが、前記第2の流体経路へ流体を供給した後に、前記第1の流体経路へ流体を供給するようにさらに構成される、請求項13に記載の装置。
- 前記ロッカー・アームが、ロッカー・アーム・シャフトを受け取るように構成され、前記ロッカー・アームが、前記ロッカー・アーム・シャフトにおける流体供給源と前記制御バルブとの間に流体連通を提供する流体供給経路をさらに備える、請求項12に記載の装置。
- 前記ロッカー・アームが、ロッカー・アーム・シャフトを受け取るように構成され、前記ロッカー・アームが、前記ロッカー・アーム・シャフトにおける第1の流体供給源と前記制御バルブとの間に流体連通を提供する第1の流体供給経路をさらに備え、
前記第2の流体経路が、前記ロッカー・アーム・シャフトにおける第2の供給源と流体連通する、
請求項12に記載の装置。 - 前記ロッカー・アームが、主バルブ作動運動を前記少なくとも1つのバルブへ伝達するように構成された前記ロッカー・アームの前記バルブ作動端部に主バルブ・アクチュエータをさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 前記ロッカー・アームが、排気ロッカー・アームである、請求項1に記載の装置。
- 前記ロッカー・アームが、吸気ロッカー・アームである、請求項1に記載の装置。
- 前記ロッカー・アームのバルブ作動端部に配置される油圧ラッシュ・アジャスタをさらに備える、請求項1に記載の装置。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201361912535P | 2013-12-05 | 2013-12-05 | |
US61/912,535 | 2013-12-05 | ||
US201462052100P | 2014-09-18 | 2014-09-18 | |
US62/052,100 | 2014-09-18 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016524099A Division JP2016533452A (ja) | 2013-12-05 | 2014-12-05 | エンジン・バルブを作動させるための崩壊機構及び拡張機構を備える装置及びシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018066382A true JP2018066382A (ja) | 2018-04-26 |
Family
ID=53270654
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016524099A Pending JP2016533452A (ja) | 2013-12-05 | 2014-12-05 | エンジン・バルブを作動させるための崩壊機構及び拡張機構を備える装置及びシステム |
JP2018018433A Pending JP2018066382A (ja) | 2013-12-05 | 2018-02-05 | エンジン・バルブを作動させるための崩壊機構及び拡張機構を備える装置及びシステム |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016524099A Pending JP2016533452A (ja) | 2013-12-05 | 2014-12-05 | エンジン・バルブを作動させるための崩壊機構及び拡張機構を備える装置及びシステム |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9512746B2 (ja) |
EP (1) | EP3077633B1 (ja) |
JP (2) | JP2016533452A (ja) |
KR (1) | KR101683446B1 (ja) |
CN (1) | CN105579674B (ja) |
BR (1) | BR112016012779B1 (ja) |
WO (1) | WO2015085206A1 (ja) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BR112017005254B1 (pt) | 2014-09-18 | 2022-11-16 | Jacobs Vehicle Systems, Inc | Aparelho para acionar pelo menos uma das duas ou mais válvulas de motor em um motor de combustão interna e sistema para acionar as duas ou mais válvulas de motor |
GB2543413A (en) * | 2016-09-21 | 2017-04-19 | Daimler Ag | Valve actuating apparatus for an internal combustion engine |
DE102016015459A1 (de) | 2016-12-22 | 2018-06-28 | Daimler Ag | Ventiltrieb für eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs |
AT519946B1 (de) * | 2017-05-08 | 2019-07-15 | MAN TRUCK & BUS OESTERREICH GesmbH | Ventiltriebhebel |
DE102017118852A1 (de) * | 2017-08-18 | 2019-02-21 | Man Truck & Bus Ag | Kraftübertragungsvorrichtung für variablen Ventiltrieb |
JP2019056321A (ja) * | 2017-09-21 | 2019-04-11 | 日野自動車株式会社 | 圧縮圧開放型エンジンブレーキ |
US10677111B2 (en) * | 2017-09-27 | 2020-06-09 | Ford Global Technologies, Llc | Variable displacement engine including different cam lobe profiles |
KR102426808B1 (ko) * | 2018-03-07 | 2022-07-27 | 자콥스 비히클 시스템즈, 인코포레이티드. | 로커 암 제어 시스템들 |
JP2021520466A (ja) * | 2018-04-04 | 2021-08-19 | パックブレイク カンパニー | 作動ソレノイドバルブを有するロストモーション排気ロッカーエンジンブレーキシステム及び動作方法 |
US11208921B2 (en) | 2018-12-06 | 2021-12-28 | Jacobs Vehicle Systems, Inc. | Finger follower for lobe switching and single source lost motion |
DE112020000513T5 (de) * | 2019-02-25 | 2021-10-07 | Eaton Intelligent Power Limited | Doppelmodus-kipphebeleinheit |
WO2020240479A1 (en) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | Jacobs Vehicles Systems, Inc. | Finger follower for lobe switching and single source lost motion |
CN114051556B (zh) * | 2019-08-05 | 2024-03-08 | 雅各布斯车辆***公司 | 具有次级气门事件的组合正功率和汽缸停缸操作 |
EP4073358A4 (en) * | 2019-12-13 | 2024-01-10 | Jacobs Vehicle Systems, Inc. | VALVE ACTUATION SYSTEM INCLUDING IN-SERIES LOST-MOTION COMPONENTS FOR USE IN CYLINDER DEACTIVATION AND AUXILIARY VALVE OPERATIONS |
US11519307B2 (en) * | 2019-12-13 | 2022-12-06 | Jacobs Vehicle Systems, Inc. | Valve actuation system comprising in-series lost motion components deployed in a pre-rocker arm valve train component and valve bridge |
US11619147B2 (en) | 2019-12-13 | 2023-04-04 | Jacobs Vehicle Systems, Inc. | Valve actuation system comprising parallel lost motion components deployed in a rocker arm and valve bridge |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57182205U (ja) * | 1981-05-15 | 1982-11-18 | ||
JPS5943912A (ja) * | 1982-09-03 | 1984-03-12 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の動弁装置 |
JPS5977018A (ja) * | 1982-10-23 | 1984-05-02 | Isuzu Motors Ltd | 内燃機関の動弁装置 |
JP2013536347A (ja) * | 2010-07-27 | 2013-09-19 | ジェイコブス ビークル システムズ、インコーポレイテッド | エンジン・ブレーキと正出力エンジン併用の空動きバルブ作動システム |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3809033A (en) * | 1972-07-11 | 1974-05-07 | Jacobs Mfg Co | Rocker arm engine brake system |
US4656976A (en) | 1984-04-01 | 1987-04-14 | Rhoads Gary E | Hydraulic rocker arm |
JPH086572B2 (ja) * | 1990-12-28 | 1996-01-24 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の動弁装置 |
SE501193C2 (sv) | 1993-04-27 | 1994-12-05 | Volvo Ab | Avgasventilmekanism i en förbränningsmotor |
JPH06299822A (ja) * | 1994-03-23 | 1994-10-25 | Mitsubishi Motors Corp | 可変バルブタイミング機構 |
DE69611916T2 (de) | 1995-08-08 | 2001-06-21 | Diesel Engine Retarders,Inc. | Ein motorbremssystem durch dekompression für eine brennkraftmaschine |
US6000374A (en) | 1997-12-23 | 1999-12-14 | Diesel Engine Retarders, Inc. | Multi-cycle, engine braking with positive power valve actuation control system and process for using the same |
JP3764595B2 (ja) | 1998-12-24 | 2006-04-12 | 株式会社日立製作所 | エンジン補助ブレーキ装置 |
US6293238B1 (en) | 1999-04-07 | 2001-09-25 | Caterpillar Inc. | Rocker arm and rocker arm assembly for engines |
EP1222374B1 (en) | 1999-09-10 | 2010-01-27 | Diesel Engine Retarders, Inc. | Lost motion rocker arm system with integrated compression brake |
US6394067B1 (en) | 1999-09-17 | 2002-05-28 | Diesel Engine Retardersk, Inc. | Apparatus and method to supply oil, and activate rocker brake for multi-cylinder retarding |
US6253730B1 (en) | 2000-01-14 | 2001-07-03 | Cummins Engine Company, Inc. | Engine compression braking system with integral rocker lever and reset valve |
SE523849C2 (sv) * | 2001-10-11 | 2004-05-25 | Volvo Lastvagnar Ab | Avgasventilmekanism i förbränningsmotor |
US7140333B2 (en) | 2002-11-12 | 2006-11-28 | Volvo Lastvagnar Ab | Apparatus for an internal combustion engine |
US6854442B2 (en) | 2002-12-02 | 2005-02-15 | Caterpillar Inc | Rotary valve for controlling a fuel injector and engine compression release brake actuator and engine using same |
US7007650B2 (en) | 2003-10-31 | 2006-03-07 | Caterpillar Inc | Engine valve actuation system |
WO2005107418A2 (en) * | 2004-05-06 | 2005-11-17 | Jacobs Vehicle Systems, Inc. | Primary and offset actuator rocker arms for engine valve actuation |
JP5094884B2 (ja) | 2007-03-16 | 2012-12-12 | ジェイコブス ビークル システムズ、インコーポレイテッド | 関節式ロッカー・アームとロッカー・シャフトを装着したハウジングとを有するエンジン・ブレーキ |
WO2009002234A1 (en) | 2007-06-26 | 2008-12-31 | Volvo Lastvagnar Ab | Exhaust valve mechanism for an internal combustion engine |
KR101047658B1 (ko) | 2009-07-31 | 2011-07-07 | 기아자동차주식회사 | 엔진브레이크 모듈 |
KR101143559B1 (ko) * | 2009-09-25 | 2012-05-24 | 기아자동차주식회사 | 오일유로 통합형 엔진브레이크 장치 |
CN102562214B (zh) | 2010-12-21 | 2014-10-29 | 上海尤顺汽车部件有限公司 | 用于产生发动机的辅助气门运动的复合摇臂装置 |
CN102787880B (zh) | 2011-05-18 | 2014-11-26 | 上海尤顺汽车部件有限公司 | 一种带主副活塞的摇臂制动方法和装置 |
BR112013029941B1 (pt) | 2011-05-26 | 2021-06-01 | Jacobs Vehicle Systems, Inc. | Sistema e método para acionar as primeira e segunda válvulas de motor |
JP5757914B2 (ja) * | 2012-05-21 | 2015-08-05 | 株式会社オティックス | ラッシュアジャスタ付きロッカアーム |
US9016249B2 (en) | 2012-09-24 | 2015-04-28 | Jacobs Vehicle Systems, Inc. | Integrated lost motion rocker brake with automatic reset |
US9068478B2 (en) * | 2013-02-25 | 2015-06-30 | Jacobs Vehicle Systems, Inc. | Apparatus and system comprising integrated master-slave pistons for actuating engine valves |
BR112015020402B1 (pt) * | 2013-02-26 | 2022-05-03 | Jacobs Vehicle Systems, Inc | Aparelho para atuar uma primeira válvula de motor associada a um cilindro de um motor de combustão interna e sistema compreendendo o aparelho |
-
2014
- 2014-12-05 US US14/561,908 patent/US9512746B2/en active Active
- 2014-12-05 EP EP14867132.4A patent/EP3077633B1/en active Active
- 2014-12-05 CN CN201480053397.9A patent/CN105579674B/zh active Active
- 2014-12-05 WO PCT/US2014/068854 patent/WO2015085206A1/en active Application Filing
- 2014-12-05 KR KR1020167014312A patent/KR101683446B1/ko active IP Right Grant
- 2014-12-05 JP JP2016524099A patent/JP2016533452A/ja active Pending
- 2014-12-05 BR BR112016012779-0A patent/BR112016012779B1/pt active IP Right Grant
-
2018
- 2018-02-05 JP JP2018018433A patent/JP2018066382A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57182205U (ja) * | 1981-05-15 | 1982-11-18 | ||
JPS5943912A (ja) * | 1982-09-03 | 1984-03-12 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の動弁装置 |
JPS5977018A (ja) * | 1982-10-23 | 1984-05-02 | Isuzu Motors Ltd | 内燃機関の動弁装置 |
JP2013536347A (ja) * | 2010-07-27 | 2013-09-19 | ジェイコブス ビークル システムズ、インコーポレイテッド | エンジン・ブレーキと正出力エンジン併用の空動きバルブ作動システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150159521A1 (en) | 2015-06-11 |
CN105579674B (zh) | 2018-04-13 |
EP3077633A1 (en) | 2016-10-12 |
KR101683446B1 (ko) | 2016-12-07 |
US9512746B2 (en) | 2016-12-06 |
JP2016533452A (ja) | 2016-10-27 |
EP3077633B1 (en) | 2019-06-05 |
BR112016012779B1 (pt) | 2021-12-07 |
KR20160078474A (ko) | 2016-07-04 |
EP3077633A4 (en) | 2017-07-19 |
WO2015085206A1 (en) | 2015-06-11 |
BR112016012779A2 (pt) | 2017-08-08 |
CN105579674A (zh) | 2016-05-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2018066382A (ja) | エンジン・バルブを作動させるための崩壊機構及び拡張機構を備える装置及びシステム | |
JP6110901B2 (ja) | ウェッジ・ロック要素を含むロック要素を備えるロスト・モーション・バルブ作動システム | |
JP6109345B2 (ja) | 機関の弁を作動させるための統合型マスタースレーブピストン | |
JP6030058B2 (ja) | エンジン・ブレーキと正出力エンジン併用の空動きバルブ作動システム | |
US10830159B2 (en) | Valve-actuating device for varying the valve lift | |
CN106715842B (zh) | 与包括液压间隙调整器的阀机件使用的阀桥中的空动组件 | |
US11181012B2 (en) | Valve actuation system comprising two rocker arms and a collapsing mechanism | |
JP2014515456A (ja) | エンジン・バルブを作動させるための主要ロッカ・アーム/補助ロッカ・アーム・アセンブリ | |
KR20150135152A (ko) | 메인 밸브 이벤트의 불능 및/또는 인접한 로커 암의 커플링을 이용하는 보조 밸브 모션 | |
KR102546520B1 (ko) | 적어도 2개의 로커 암 및 일방향 커플링 메커니즘을 포함하는 밸브 작동 시스템 | |
KR102645207B1 (ko) | 엔진 밸브 구동 시스템에서의 래시 조절기 제어 | |
US20210317760A1 (en) | Valve train assembly | |
KR102681272B1 (ko) | 실린더 비활성화 및 보조 밸브 작동에 사용하기 위한 직렬 로스트 모션 구성요소들을 포함하는 밸브 작동 시스템 | |
KR20220105673A (ko) | 실린더 비활성화 및 보조 밸브 작동에 사용하기 위한 직렬 로스트 모션 구성요소들을 포함하는 밸브 작동 시스템 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180205 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190104 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20181227 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20190723 |