JP4567188B2

JP4567188B2 - 圧縮力解放式ブレーキを備えた油圧式隙間調整装置

Info

Publication number: JP4567188B2
Application number: JP2000542564A
Authority: JP
Inventors: ブレスナーン、トマス、ジェイ; スワンボン、ブルース、エヌ; ウスコ、ジェームズ、エヌ
Original assignee: 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
Priority date: 1998-04-03
Filing date: 1999-04-02
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2019-04-02
Also published as: KR20010042444A; EP1068432A2; JP2002510770A; WO1999051864A3; WO1999051864A2

Description

【０００１】
（関連特許出願の相互参照）
本発明は、１９９８年４月３日付け出願された先行特許出願第６０／０８０６０６号に係わり、該特許出願の優先権を主張する。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は一般に、圧縮力解放式減速装置を有するディーゼル・エンジンに使用される油圧式隙間調整組立体に関する。特に、本発明は正動力運転時にエンジンが油圧式隙間調整装置によって望ましくない隙間を無くし、また圧縮力解放式減速装置による運転時に油圧式隙間調整装置を不能化させるシステムに関する。
【０００３】
（発明の背景）
今日、大負荷ディーゼル・エンジンにおける油圧式隙間調整装置の使用は、実現していないか、良くても限られた使用でしかない。しかしながら技術の進歩、および油圧機械式バルブ制御装置を備えたカムのない油圧式オーバーヘッド・エンジンや空運動装置の研究により、油圧式隙間調整装置はその他の注目されるいずれの機構よりも先に標準的な装備になると考えられる。今日、路上の大半のガソリン自動車においては、油圧式隙間調整装置は標準的な構成部材であり、この工業にとって信頼できるものになっている。エンジン・ブレーキを備えたエンジンの排気ロッカー・アームに油圧式隙間調整装置を使用しても作動しない。油圧式隙間調整装置に対する一定のオイル流量は、制動作動時に油圧式隙間調整装置のプランジャーをその組立体から外方へ突出させることになり、エンジン・サイクルの終了時にバルブが座面に密着しない状態を生じる。大負荷ディーゼル・エンジンに追加される共通使用される装置は圧縮力解放減速装置である。この装置は運転モードで１以上の排気バルブを作動させる。
【０００４】
（発明の目的）
本発明の目的は、圧縮力解放減速装置を有するディーゼル・エンジンに油圧式隙間調整装置を備えることである。
【０００５】
本発明の他の目的は、正動力運転時に望ましくない隙間を無くすために、油圧式隙間調整装置をディーゼル・エンジンに備えることである。
【０００６】
本発明の他の目的は、圧縮力解放減速運転時に不能化できる油圧式隙間調整装置をディーゼル・エンジンに備えることである。
【０００７】
本発明の他の目的は、正動力運転時にバルブ・タイミングの変更を可能にするために油圧式隙間調整装置をエンジンに備えることである。
【０００８】
本発明の他の目的は、正動力運転時にバルブ・リフトの変更を可能にするために油圧式隙間調整装置をエンジンに備えることである。
【０００９】
本発明の他の目的は、正動力運転時の排気放出物を改善するために油圧式隙間調整装置をディーゼル・エンジンに備えることである。
【００１０】
（発明の概要）
本発明は、圧縮力解放式減速装置を備えたディーゼル・エンジンに使用されるシステムに関する。このシステムは、吸気ロッカー・アームおよび排気ロッカー・アームの少なくとも一方に配置される油圧式隙間調整装置を含む。ロッカー・アームはロッカー・シャフトに枢動可能に取付けられる。ロッカー・シャフトは吸気ロッカー・アームおよび排気ロッカー・アームの油圧式隙間調整装置を作動させるための作動流体を供給するために、吸気ロッカー・アームおよび排気ロッカー・アームのための各々の通路を含む。ソレノイドバルブの作動を制御するために制御組立体が備えられる。この制御組立体は、正動力運転時に調整装置を作動させ、また圧縮力解放減速運転時に調整装置を消勢させるようにソレノイドバルブを制御する。さらに、制御組立体の作動は正動力運転時にバルブ・タイミングを調整するように調整装置を作動させる。
【００１１】
このシステムは、エンジン制動を容易にするために自体のカム突起または通常のエンジン・ブレーキを有する制動ロッカー・アーム組立体も含む。
【００１２】
本発明は、エンジン・シリンダの少なくとも１つの排気バルブおよび少なくとも１つの吸気バルブを作動させる改良された組立体に関する。この組立体はロッカー・シャフトと、エンジン・シリンダの少なくとも１つの吸気バルブを作動させるためにロッカー・シャフトに枢動可能に取付けられた吸気ロッカー・アームと、エンジン・シリンダの少なくとも１つの排気バルブを作動させるためにロッカー・シャフトに枢動可能に取付けられた排気ロッカー・アームとを含む。改良された組立体は、少なくとも１つの吸気ロッカー・アームと少なくとも１つの吸気バルブとの間、および排気ロッカー・アームと少なくとも１つの排気バルブとの間の隙間を調整する隙間調整組立体を含む。この改良は、隙間調整組立体を作動させるために、その隙間調整組立体にエネルギーを供給するエネルギー供給組立体をさらに含む。改良された組立体は、所定のエンジン運転条件に応答して供給組立体の作動を制御する制御組立体をさらに含む。
【００１３】
隙間調整組立体は、吸気ロッカー・アーム上に配置されて、隙間調整組立体が吸気ロッカー・アームと少なくとも１つの吸気バルブとの間の隙間を調整するようになされ得る。隙間調整組立体は、排気ロッカー・アーム上に配置されて、隙間調整組立体が排気ロッカー・アームと少なくとも１つの排気バルブとの間の隙間を調整するようになされ得る。最後に、改良されたこの組立体は、排気ロッカー・アームと少なくとも１つの排気バルブとの間、および吸気ロッカー・アームと少なくとも１つの吸気バルブとの間の隙間を調整するために、一対の隙間調整組立体を含む。
【００１４】
隙間調整組立体を作動させるために、エネルギー供給組立体は隙間調整組立体に作動流体を供給する。エネルギー供給組立体は、隙間調整組立体に作動流体を供給する流体通路と、その流体通路内の作動流体の流れを制御する組立体とを含む。エネルギー供給組立体は、ロッカー・シャフト上に配置される。
【００１５】
制御組立体は、正動力運転時に隙間調整組立体にエネルギーを供給するように供給手段を作動させる。制御組立体は、エンジン制動運転時に隙間調整組立体を消勢するように供給手段を作動させる。制御組立体は、所定のエンジン運転条件を制御組立体が検出した後、隙間調整組立体を消勢させるように供給組立体を作動させる。制御組立体は、少なくとも１つの排気バルブおよび少なくとも１つの吸気バルブのバルブ・タイミングを改善するように隙間調整組立体を作動させるために供給組立体を作動できる。さらに制御組立体は、少なくとも１つの排気バルブおよび少なくとも１つの吸気バルブの少なくとも一方のバルブ・リフトを改善するように隙間調整組立体を作動させるために供給組立体を作動できる。さらにまた、制御組立体は少なくとも１つの排気バルブおよび少なくとも１つの吸気バルブのオーバーラップを改善するように隙間調整組立体を作動させるために供給手段を作動できる。
【００１６】
本発明は図面に関して説明される。図面では、同じ符号は同じ部材を示している。
【００１７】
（好ましい実施例の詳細な説明）
図１はディーゼル・エンジンの少なくとも１つのシリンダに使用されるロッカー・アーム組立体１０を示す。１つのロッカー・アーム組立体１０が図解のためにのみ示されている。別のロッカー・アーム組立体１０がシリンダに組付けられた少なくとも１つの排気バルブおよび少なくとも１つの吸気バルブを作動させるために備えられることは理解されねばならない。ロッカー・アーム組立体１０はロッカー・シャフト２００に枢動可能に取付けられた枢動ロッカー・アーム１００を含む。ロッカー・アーム組立体１０はロッカー・アーム１００に取付けられた油圧式隙間調整装置３００をさらに含む。ロッカー・アーム組立体１０は油圧式隙間調整装置３００の作動を制御する少なくとも１つのバルブ４００をさらに含む。バルブ４００の作動は制御組立体５００で制御される。
【００１８】
ロッカー・シャフト２００は少なくとも２つの通路を内部に有する。第１の通路２１０は例えば作動流体のような潤滑剤をバルブ列の可動部材へ供給する。第２の通路２２０はロッカー・アーム１００上に配置された油圧式隙間調整装置３００へ作動流体を供給する。
【００１９】
ロッカー・アーム１００は第１の端部１１０および第２の端部１２０を含む。油圧式隙間調整装置３００は図２に示されるように、ロッカー・アーム１００の第１の端部１１０のキャビティ１１１内に配置される。通路１３０はロッカー・アーム１００の第１の端部１１０のキャビティ１１１からロッカー・アーム１００の内部を延在し、油圧式隙間調整装置３００を第２の通路２２０と流体連通する。ロッカー・アーム１００の第２の端部１２０は従動組立体１２１を含む。従動組立体１２１はカム突起組立体６００の形状に従動する。
【００２０】
油圧式隙間調整装置３００をここで説明する。この隙間調整装置３００は、図２に示されるようにロッカー・アーム１００の第１の端部１１０のキャビティ１１１内に取付けられる。隙間調整装置３００は内側プランジャー３１０および外側プランジャー３２０を含む。外側プランジャー３２０はキャビティ１１１内を滑動するように受入れられる。内側プランジャー３１０は外側プランジャー３２０内を滑動するように受入れられる。
【００２１】
作動において、作動流体は通路１３０からキャビティ１１１内へ流れる。内側プランジャー３１０内のチェック・バルブ３１１は下方へ向けて押圧され、キャビティ３１２への流体の流れを可能にして、キャビティ３１２は流体で満たされる。キャビティ３１２の下端に位置する第２のチェック・バルブ３１３が下方へ押圧され、内側ピストン（プランジャー）３１０の下端と外側ピストン（プランジャー）３２０の上端との間に形成されたキャビティ３３０内へ流体が流れる。キャビティ３３０が流体で満たされると、外側ピストン３２０は伸長位置へと下方へ移動し、クロスヘッド・ピン７００に係合する。これによりクロスヘッド・ピン７００は少なくとも１つのバルブ７１０を作動させることが可能となる。外側ピストン３２０の下方への移動は、表面３２１がキャビティ１１１の面１１２に係合することで制限される。
【００２２】
制御組立体５００は油圧式隙間調整組立体３００へ作動流体を供給するためにバルブ４００の作動を制御する。制御組立体５００はエンジンの制御組立体に一体構成されることができる。この代わりに、制御組立体５００は別個の制御組立体とすることもできる。バルブ４００は常開３路ソレノイド・バルブであるのが好ましい。制御組立体５００はエンジン運転速度、燃料のオン／オフ・モード、クラッチの係合、および各種の正動力の運転条件を検出して、バルブを減らす必要性を認識する。
【００２３】
ロッカー・アーム組立体１０の作動を説明する。正動力運転時には、作動流体はロッカー・シャフト２００の通路２１０を通って流れ、ロッカー・アーム・ブッシュ、従動組立体１２１およびバルブ列を含むがそれらに限定されることなく潤滑を行う。制御組立体５００はバルブ４００を作動させ、作動流体を第２の通路２２０に通して通路１３０へ供給し、油圧式隙間調整組立体３００を作動させる。油圧式隙間調整組立体３００は望ましくないあらゆる隙間を無くす。これは特定エンジン運転速度に対して最適化されているバルブ・タイミング・モードでエンジンが運転されることを可能にする。
【００２４】
エンジン制動が活用されるとき、制御組立体５００はバルブ４００を作動して油圧式隙間調整組立体３００への作動流体の流れを消勢させる。キャビティ１１１および通路１３０内の流体はドレンされ、これにより内側プランジャー３１０および外側プランジャー３２０は収縮位置に復帰される。これにより、ここで示されるエンジン制動ロッカー・アームが作動され、エンジン制動時に少なくとも１つの排気バルブを作動させることができる。
【００２５】
正動力運転時にバルブ・オーバーラップの変更の必要性を制御組立体５００が判定したならば、制御組立体５００はロッカー・シャフト２００のバルブ４００を作動でき、油圧式隙間調整装置３００を収縮させてバルブ・タイミングを変化させ、図３に示すようにオーバーラップおよびバルブ・リフトを変化させる。付加的なバルブにより排気および吸気は別々に作動され、排気バルブおよび吸気バルブのタイミングだけを設定した条件から変化させることができる。
【００２６】
本発明はその特定な実施例に関して説明されたが、多くの代替例、変更例および変形例が当業者に明白となるであろう。したがって、本明細書に記載した本発明の好ましい実施例は図解のためのものであり、制限を与えるものではない。さまざまな変更が特許請求の範囲に記載された本発明の精神および範囲から逸脱することなくなし得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による油圧式隙間調整システムの概略図である。
【図２】本発明による油圧式隙間調整システムの分割した概略図である。
【図３】本発明によって変更されたバルブ・タイミングを示すグラフである。

Claims

ロッカー・シャフトと、エンジン・シリンダの少なくとも１つの吸気バルブを作動させるためにロッカー・シャフトに枢動可能に取付けられた吸気ロッカー・アームと、エンジン・シリンダの少なくとも１つの排気バルブを作動させるためにロッカー・シャフトに枢動可能に取付けられた排気ロッカー・アームとを含み、エンジン・シリンダにおける少なくとも１つの排気バルブおよび少なくとも１つの吸気バルブを作動させる圧縮力開放式ブレーキを備えた油圧式隙間調整装置であって、
少なくとも１つの吸気ロッカー・アームと少なくとも１つの吸気バルブとの間、および排気ロッカー・アームと少なくとも１つの排気バルブとの間の隙間を調整する隙間調整手段であって、排気ロッカー・アームおよび吸気ロッカー・アームの一方のキャビティに滑動可能に受入れられた外側プランジャー、および前記外側プランジャーの外側プランジャー・キャビティ内に滑動可能に受入れられた内側プランジャーを含んで成る前記隙間調整手段と、
前記隙間調整手段を作動させるために前記隙間調整手段に作動流体を供給する装置にして、この装置は前記隙間調整手段に作動流体を供給するための流体通路を含む、前記装置と、
所定のエンジン運転条件に応答して前記作動流体を供給する装置の作動を制御する制御手段とを含み、
圧縮力開放によるエンジン制動運転時に、前記制御手段が前記作動流体を供給する装置の前記隙間調整手段への作動流体の供給を停止させることを特徴とする圧縮力開放式ブレーキを備えた油圧式隙間調整装置。
前記隙間調整手段が吸気ロッカー・アーム上に配置され、前記隙間調整手段が前記吸気ロッカー・アームと前記少なくとも１つの吸気バルブとの間の隙間を調整する請求項１に記載された、圧縮力開放式ブレーキを備えた油圧式隙間調整装置。
前記隙間調整手段が排気ロッカー・アーム上に配置され、前記隙間調整手段が前記排気ロッカー・アームと前記少なくとも１つの排気バルブとの間の隙間を調整する請求項１に記載された、圧縮力開放式ブレーキを備えた油圧式隙間調整装置。
排気ロッカー・アームと少なくとも１つの排気バルブとの間、および吸気ロッカー・アームと少なくとも１つの吸気バルブとの間の隙間を調整するために、前記組立体が一対の前記調整手段を含む請求項１に記載された、圧縮力開放式ブレーキを備えた油圧式隙間調整装置。
前記作動流体を供給する装置が、ロッカー・シャフト上に配置された請求項１に記載された、圧縮力開放式ブレーキを備えた油圧式隙間調整装置。
正動力運転時に、前記隙間調整手段に作動流体を供給するように前記制御手段が前記作動流体を供給する装置を作動させる請求項１に記載された、圧縮力開放式ブレーキを備えた油圧式隙間調整装置。
所定のエンジン運転条件を前記制御手段が検出した後、前記制御手段が前記作動流体を供給する装置の前記隙間調整手段への作動流体の供給を停止させる請求項１に記載された、圧縮力開放式ブレーキを備えた油圧式隙間調整装置。
前記隙間調整手段が前記少なくとも１つの排気バルブおよび前記少なくとも１つの吸気バルブのバルブ・タイミングを改善するように前記制御手段が前記作動流体を供給する装置を作動させ得る請求項７に記載された、圧縮力開放式ブレーキを備えた油圧式隙間調整装置。
前記隙間調整手段が前記少なくとも１つの排気バルブおよび前記少なくとも１つの吸気バルブの少なくとも一方のバルブリフトを改善するように前記制御手段が前記作動流体を供給する装置を作動させ得る請求項７に記載された、圧縮力開放式ブレーキを備えた油圧式隙間調整装置。
前記隙間調整手段が前記少なくとも１つの排気バルブおよび前記少なくとも１つの吸気バルブの開放時間のオーバーラップを改善するように前記制御手段が前記作動流体を供給する装置を作動させ得る請求項７に記載された、圧縮力開放式ブレーキを備えた油圧式隙間調整装置。
前記隙間調整手段が前記内側プランジャーに形成された内側プランジャー・キャビティをさらに含み、前記内側プランジャー・キャビティが前記外側プランジャー・キャビティと選択的に流体連通される請求項１に記載された、圧縮力開放式ブレーキを備えた油圧式隙間調整装置。
外側プランジャー・キャビティと内側プランジャー・キャビティとの間を選択的に流体連通するために、前記内側プランジャー・キャビティ内に配置されたバルブ組立体を前記隙間調整手段がさらに含む請求項１１に記載された、圧縮力開放式ブレーキを備えた油圧式隙間調整装置。
前記内側プランジャーが前記内側プランジャー・キャビティに作動流体が入ることを許容するようにした開口を含む請求項１１に記載された、圧縮力開放式ブレーキを備えた油圧式隙間調整装置。
前記内側プランジャーの開口と連通したチェック・バルブ組立体をさらに含む請求項１３に記載された、圧縮力開放式ブレーキを備えた油圧式隙間調整装置。