JP7004817B2 - ロスト・モーション機関系におけるラッシ調整 - Google Patents

Description

本開示は一般に、内燃機関における弁を作動させるためのシステムに関する。より詳細には、本開示は、ロスト・モーション構成要素及び特徴をラッシ調整のために利用する、機関弁作動システムに関する。

内燃機関は、動作中の１つ又は複数の燃焼室への典型的には燃料及び空気である可燃成分の流れを制御するために、弁作動システムを必要とする。そのようなシステムは、機関動作中の吸気弁及び排気弁のモーション及びタイミングを制御する。正動力モード（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｍｏｄｅ）では、燃焼のために燃料及び空気がシリンダに入ることを可能にするように吸気弁が開かれ、続いて、燃焼生成物がシリンダから脱出することを可能にするために、排気弁が開かれる。この動作は、典型的には、機関の「正動力」動作と呼ばれ、正動力動作中に弁に適用されるモーションは、典型的には、「主事象」弁作動モーションと呼ばれる。機関制動（動力吸収）をもたらすモーションなどの補助的な弁作動モーションは、機関弁のうちの１つ又は複数に付与される「補助」事象を使用して遂行され得る。

主事象正動力モードの動作中の弁運動は、典型的には、モーション源としての１つ又は複数の回転カムによって制御される。弁列内に配置されたカム従動子、押棒、ロッカ・アーム、及び他の要素が、カム表面から弁へのモーションの直接伝達を提供する。弁ブリッジの使用は、単一の上流弁列から複数の弁にモーションを付与する。補助事象の場合、補助事象弁運動を促進するために、「ロスト・モーション」デバイスが弁列において利用され得る。ロスト・モーション・デバイスは、さもなければそれぞれのカム表面だけによる作動の結果として生じるであろうモーションと比較して弁モーションが修正される、技術的解決法の類を示す。ロスト・モーション・デバイスは、弁の主事象動作に加えて又はその代わりとして補助事象の選択的な発生を促進するためにその長さ、剛性、又は圧縮性が変更され且つ制御されるデバイスを含み得る。

ラッシ調整特徴は、典型的には、弁列構成要素間の過度のクリアランスであるラッシの排除を促進するために弁作動システム上に設けられるものであり、そのような過度のクリアランスは、過度の雑音、振動、衝撃力、及び摩耗をもたらし得る。例えば、制動事象中、相当なラッシが、機関弁列に導入され得る。典型的には液圧式ラッシ調整装置（ＨＬＡ：ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｌａｓｈ ａｄｊｕｓｔｅｒ）であるラッシ調整装置は、典型的には弁列が低負荷を受けるか又は負荷を受けないときである弁サイクルの１つの部分中にラッシ除去モードにおいて液圧下で拡張し、次いで典型的には例えば主事象作動中に弁列が高負荷下にあるときである弁サイクルの別の部分中の液圧式に「ロックされた」又は圧縮不能なモードを取るように協働する機械的構成要素を含み得る。ＨＬＡの使用に関連する１つの問題は、ＨＬＡが除去モードにおいて過度に伸長することが許容されて過剰伸長位置において液圧式にロックされることになるときに起こり得る、ＨＬＡの過剰伸長又は「ジャッキング」の防止である。これは、過剰な弁列力及び他の望ましくない影響をもたらし得る。したがって、従来技術では、ＨＬＡへの適切な負荷を維持することによりジャッキングを防止するために、又はＨＬＡの伸長を制限するために、方策がとられてきた。

ラッシ調整を伴う従来技術の弁作動システムは、米国特許第９，６１１，７６７号及び米国特許出願公開第２０１５／０３５４４１８号で説明されているようなシステムを含む。これらの文献双方の主題は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。そのようなシステムは、支点弁ブリッジ構成において弁列構成要素に組み入れられ得るラッシ調整特徴を提供する。そのようなシステムでは、ロスト・モーション構成要素は、典型的にはＨＬＡと同じ負荷経路内に位置している。これらのシステムは、補助モーションのための専用のカムを利用する弁作動システムのために開発されたものであり、また、そのような弁作動システムに特に適している。しかし、専用の補助カムではなくロスト・モーション・カムを利用するシステムなどの他のタイプの弁作動システムへのそれらの適用は、ＨＬＡジャッキングの防止に関する複雑さをもたらす場合がある。

補助モーションを付与するために専用のカムを利用する専用カム補助モーション・システムとは対照的に、ロスト・モーション・カム・システムは、典型的には、それぞれの主事象及び１つ又は複数の補助事象のためのモーションを付与するために、同じカム・ローブ上に異なるプロファイルのリフト区間を有する少なくとも１つのカムを使用する。これらの異なるプロファイルのリフト区間は、弁列内に配置されたピストン又はアクチュエータなどの独立したロスト・モーション機構を使用して、作動又は非作動とされる。例示的な補助事象は、機関制動、早期排気弁開口（ＥＥＶＯ：ｅａｒｌｙ ｅｘｈａｕｓｔ ｖａｌｖｅ ｏｐｅｎｉｎｇ）又は後期吸気弁閉口（ＬＩＶＣ：ｌａｔｅ ｉｎｔａｋｅ ｖａｌｖｅ ｃｌｏｓｉｎｇ）リフト事象を含み、且つ、弁セット（即ち、それぞれのシリンダに対する２つの排気弁）における１つ又は複数の弁に付与され得る。ロスト・モーション制動システムなどのロスト・モーション補助弁リフトシステムは、主事象モーションにおいて２つの機関弁を作動させるために、ロスト・モーション・カムに関連付けられた単一のロッカと、ロッカに関連付けられた弁ブリッジとを用い得る。弁のうちの一方での補助弁リフト又は制動モーションは、補助弁リフト・アクチュエータ又は制動アクチュエータによって促進され、このアクチュエータは、ロッカ内に収容されることが可能であり、且つ、ブリッジ内に配置されて弁に関連する独立したモーションを提供するブリッジ・ピンにより弁に補助モーション又は制動モーションを選択的に付与することができる、ロスト・モーション・デバイスである。補助弁リフト又は制動アクチュエータは、機関制動などの補助事象が望まれたときにロスト・モーション・カム上の補助若しくは制動事象リフト・プロファイル区間又はローブが補助モーション又は制動モーションのみをもたらすように、選択的に作動及び非作動とされる。

上記で説明されたシステムなどの従来技術のシステムのロスト・モーション・カム環境への適用は、動作を最適に支援するのであれば、複数の検討事項を考慮しなければならない。例えば、主事象及び補助（制動）弁モーションの両方に対して、しばしば機内弁アクチュエータを伴ってロスト・モーション・カム及び単一ロッカを利用するシステムでは、ロッカと支点ブリッジとの間の相互作用（即ち、支点比及びロッカ比）は、主事象と補助事象とで異なり得る。さらに、一次（主事象）モーションは、二次（補助又は制動）モーションのリフト事象よりも高いリフト事象である。これの状況を考えると、従来技術のシステムにおけるような同じ負荷経路上でのＨＬＡ及びロスト・モーション組立体の使用は、それらの構成要素の相互作用に関する複雑さをもたらし得る。より具体的には、より高いリフト事象は、後続の二次モーションに適した許容限度を超えるＨＬＡの伸長をもたらして、ＨＬＡを、補助事象中の不適切な弁モーションのリスクを高めるジャッキングした又はポンプ・アウトした状態にする可能性がある。反対に、単一の弁を動作させる補助モーション事象中、ＨＬＡは、主事象負荷経路内の間隙を除去するように伸長し得る。この伸長は、後続の主事象モーション中に不適切な弁モーションをもたらし得る。従来技術のシステムは、ピストンが伸長し過ぎないことを保証するために、ＨＬＡピストン行程にリミッタを設けてきた。しかし、これは、適切なリフトが達成されることを保証するために、補助弁モーション・システムに対してラッシが設定されることを必要とする。

したがって、従来技術における上述の欠点及び他の欠点に対処するシステムを提供することが有利であろう。

米国特許第９，６１１，７６７号 米国特許出願公開第２０１５／０３５４４１８号

前述の問題に応えて、本開示は、ロスト・モーション制動システムのためのラッシ調整特徴及びロスト・モーション特徴を含む弁作動システムの様々な実施例を提供する。より具体的には、本開示は、ＨＬＡがラッシ調整装置加負荷組立体（ｌａｓｈ ａｄｊｕｓｔｅｒ ｌｏａｄｉｎｇ ａｓｓｅｍｂｌｙ）を備え、そのどちらもロスト・モーション組立体とは別の負荷経路内に配置される、システムを提供する。このようにして、制動弁への作動負荷は、ラッシ調整装置加負荷組立体から切り離される。したがって、ＨＬＡへの付勢力、したがってＨＬＡジャッキングのリスクは、ロスト・モーション組立体の影響を伴わずに、負荷組立体によって制御され得る。したがって、システムは、ＨＬＡ動作を促進すること、及び、ロスト・モーション・カム機関制動システムにおけるＨＬＡジャッキングのリスクの低減を提供する。

１つの態様によれば、内燃機関における２つ以上の機関弁のうちの少なくとも１つを作動させるためのシステムが、２つ以上の機関弁に動作的に関連付けられた弁ブリッジと、第１の負荷経路を通じてモーション源から弁ブリッジにモーションを伝えるためのロッカ・アームと、第２の負荷経路を通じてモーション源から２つ以上の機関弁のうちの１つにモーションを伝えるためのロスト・モーション弁アクチュエータと、第１の負荷経路内に配置されたラッシ調整装置と、ラッシ調整装置に負荷を与えるために第１の負荷経路内に配置されたラッシ調整装置加負荷組立体と、を備え得る。ラッシ調整装置及びラッシ調整装置加負荷組立体は、弁アクチュエータ及び制動弁の直接負荷とは別である負荷経路内に配置される。

別の態様によれば、内燃機関における２つ以上の機関弁のうちの少なくとも１つを作動させるためのシステムが、ラッシ調整装置への適切な圧縮力を維持し且つ制動弁の直接負荷から切り離されている、ラッシ調整装置加負荷組立体を含む。ラッシ調整装置加負荷組立体は、ラッシ調整装置伸長方向とは反対の方向にばね付勢される、行程被制限ピストン（ｓｔｒｏｋｅ－ｌｉｍｉｔｅｄ ｐｉｓｔｏｎ）などの行程被制限構成要素であり得る。ラッシ調整装置加負荷組立体は、主事象及び補助事象動作中のラッシ調整装置のジャッキングを防止するために、十分な圧縮力を印加する。

別の態様によれば、ラッシ調整装置及びラッシ調整装置加負荷組立体は、弁ブリッジ内に収容され得る。ロッカ・アームは、ボール又はスイベル取付けされた「像の足（ｅｌｅｐｈａｎｔ－ｆｏｏｔ）」又は「ｅ－フット」を有してロッカ・アームから延在する調整ねじを含むことができ、この「象の足」又は「ｅ－フット」は、ブリッジ取付けされたＨＬＡの基部に係合する。調整ねじ及びｅ－フット内の流体通路は、ＨＬＡに液圧流体を提供する。ラッシ調整装置加負荷組立体は、弁ブリッジ内のボア内に収容されたピストンなどの行程被制限構成要素を含み得る。ピストンは、ラッシ調整装置を収容するための内部ボアを含み得る。ピストンは、ラッシ調整装置をｅ－フットに対して付勢し、且つ、主事象及び補助事象動作中のラッシ調整装置への圧縮力を維持する。

別の態様によれば、ラッシ調整装置加負荷組立体は、補助事象モーションがラッシ調整装置加負荷組立体によって吸収されて弁ブリッジ又は機関弁には運ばれないように、ロスト・モーション特徴を備え得る。

本開示の他の態様及び利点は、以下の詳細な説明から当業者には明らかになるであろう。また、上記の態様は、網羅的なもの又は限定的なものと見なされるべきではない。前述の一般説明及び以下の詳細な説明は、本開示の発明性のある態様の実例を提供することを意図するものであり、決して添付の特許請求の範囲において定められる範囲を限定又は制限するものと解釈されるべきではない。

本発明の上記その他の付随する利点及び特徴は、全体にわたって同様の参照番号が同様の要素を表わす添付の図面と併せ、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。説明及び実施例は、本開示の態様による説明に役立つ実例として意図されたものであって、本明細書に添付された特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を限定することを意図するものではないことが、理解されるであろう。

本開示の態様による弁作動システムの概略ブロック図である。 本開示及び図１のシステムによる弁作動システムの概略的で例示的な実装の図である。 ロスト・モーション・カム・プロファイルのグラフ図である。 図１及び２のそれと比較して修正された構成におけるラッシ調整装置及びラッシ調整装置加負荷構成要素の別の実装の詳細を示す断面図である。 図４Ａと比較して修正された構成におけるラッシ調整装置及びラッシ調整装置加負荷構成要素のさらに別の実装の詳細を示す断面図である。 本開示のさらなる態様による弁作動システムの概略ブロック図である。 本開示及び図５のシステムによる弁作動システムの概略的で例示的な実装の図である。

本開示の態様による例示的な弁作動システムにおける構成要素の機能性が最初に大まかに説明され、次いで、より詳細な例示的実装の説明が続く。これらの一般説明及び実例説明は、本開示に反映される本発明に関して説明に役立つものであって網羅的又は限定的なものではないことが意図されている。

図１は、本開示の態様による弁作動システム１００の概略ブロック図である。弁作動モーション源１０４が、主事象モーション源構成要素１０４．１、及び、補助事象モーション源構成要素１０４．２を含み得る。例えば、弁作動モーション源１０４は、カム、及びカム・シャフト駆動構成要素を備え得る。主事象モーション源構成要素１０４．１は、主事象カム・ローブをカム上に備えることができ、補助事象モーション源構成要素１０４．２は、１つ又は複数の補助モーション・カム・ローブ若しくはロスト・モーション・カム・ローブをカム上に備えることができる。

モーション源１０４．１及び１０４．２からのモーションは、弁列１０２に伝達され、この弁列１０２は、主事象モーション弁列構成要素１０２．１、及び、補助事象モーション弁列構成要素１０２．２を備え得る。弁列モーション構成要素１０２．１及び１０２．２は共通の要素を備え得ることが認識されるであろう。例えば、主事象モーション弁列構成要素１０２．１及び補助事象モーション弁列構成要素１０２．２は、共通のカム従動子及び共通のロッカ・アームを利用し得る。主事象弁列構成要素１０２．１は、液圧式ラッシ調整装置であり得るラッシ調整装置１０２．１１を含み得る。

ラッシ調整装置１０２．１１は、主事象モーション弁列構成要素１０２．１のうちの１つの中に配置されてもよく、この場合、その構成要素は、ラッシ調整装置のためのハウジングとして機能し得る。ロスト・モーション組立体１０２．２１が、補助事象モーション弁列構成要素１０２．２内に含まれてもよく、この場合、その構成要素は、ロスト・モーション組立体のためのハウジングとして機能し得る。

弁列１０２及びその構成要素は、機関弁１０８．１及び１０８．２にモーションを付与し得る弁ブリッジ１０６と協働する。本開示の一態様によれば、ラッシ調整装置加負荷構成要素１０６．１が、弁ブリッジ１０６内に収容され、且つ、ラッシ調整装置を負荷状態に（即ち、ラッシ調整装置の伸長方向に対抗する力により）維持するようにラッシ調整装置１０２．１１と協働し得る。弁ブリッジ１０６はまた、補助モーション・ブリッジ構成要素１０６．２を収容することができ、この補助モーション・ブリッジ構成要素１０６．２は、弁ブリッジ１０６にモーションを付与することなくロスト・モーション組立体１０２．２１から制動機関弁１０８．２へのモーションの伝達を可能にする構成要素であり得る。

図２は、図１の機能ブロック図に一致する実装における弁作動システム２００の概略図である。弁作動モーション源は、主事象ローブ２１２並びに補助事象ローブ２１４及び２１６を含むロスト・モーション・カム２１０であり得る。補助事象は、圧縮解放（ＣＲ：ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｒｅｌｅａｓｅ）制動などの制動事象、ＥＥＶＯ、ＬＩＶＣ、又は排気再循環（ＥＧＲ：ｅｘｈａｕｓｔ ｇａｓ ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）を含み得るが、これらに限られない。さらに図３を参照すると、ロスト・モーション・カムのさらなる詳細が示されている。ロスト・モーション・カムの例示的なプロファイルは、主事象ローブ・プロファイル３１２、並びに補助事象ローブ・プロファイル３１４及び３１６を含み得る。対応するモーションは、ロスト・モーション・カム２１０の各完全回転中にロッカ・アーム２２０に伝達される。そのようなモーションは、主事象及び補助事象中に機関弁に所望のモーションの効果を及ぼすために、さらに説明されるように、他の弁列構成要素にさらに選択的に伝達され得る。

ロッカ・アーム２２０が、カム従動子２２２を含み、且つ、ロッカ・アーム・ジャーナル２２４を貫通して延在するロッカ・アーム軸（図示せず）の周りで枢動又は回転運動するように取り付けられる。ロッカ・アーム２２０は、機内弁アクチュエータ２４０を収容するための第１のボア２２６と、ＨＬＡ２５０を収容するための第２のボア２２８とを含み得る。当業者であれば認識するように、ロッカ・アーム２２０は、典型的には、ロッカ・アーム・ジャーナル２２４の内部表面から第２のボア２２８及びＨＬＡへの加圧された液圧流体の一定の供給を実現するために、流体通路２２９（概略的に表わされている）を内部に含む。ベント２３０が、ピストン・ボア２２８からの液圧流体の流出を実現し得る。液圧流体は、典型的には、ロッカ・アーム軸（図示せず）を介して供給される。当技術分野において知られているように、ＨＬＡは、ラッシ調整モードと、液圧式に「ロックされた」モードとを受動的に取ることができ、ラッシ調整モードでは、ＨＬＡは、拡張して弁列におけるラッシを除去するように、ロッカ・アーム内のポート式通路を通じて加圧液圧流体でいっぱいになり、液圧式に「ロックされた」モードでは、ＨＬＡは、液圧式に孤立され、ＨＬＡ内の液圧流体は、流出を検証され、したがって、圧縮不能であり、本質的に固形成分として機能する。ＨＬＡは、ピボット２５２、及び協働する軸受台又はフット２５４を支持することができ、フット２５４は、ピボット２５２に対して枢動又は回転することができ、したがって、弁ブリッジ２６０の枢動運動をある程度まで実現する。

本開示の発明性のある態様によるこの実装では、ＨＬＡは、弁ブリッジ２６０のボア２６２内に配置された行程被制限ピストン２７０の形態をしたラッシ調整装置加負荷構成要素によって提供される行程被制限圧縮力を受ける。ラッシ調整装置加負荷構成要素の行程は、ＨＬＡを圧縮する形で付勢されるが、ＨＬＡの過度の圧縮を防ぐために、行程リミッタ２７６によって制限されもする。圧縮ばね２７２が、ピストン２７０の内部ボア２７４内に配置され、且つ、その端壁２７５に係合する。圧縮ばね２７２の反対側の端部が、弁ブリッジ・ボア２６２の底壁２６３に係合し、したがって、ピストン２７０に対する押上げ力を提供する。弁ブリッジ２６０に固定されたスナップ・リング又は止め輪であり得る行程リミッタ２７６は、ピストン２７０の肩２７７に係合してその上向きの移動を妨げることができ、したがって、弁ブリッジ２６０に対するピストン２７０の上方向の運動を制限することができる。

主事象弁モーションは、モーション源（ロスト・モーション・カム）２１０から２つの機関弁２８０、２８２まで第１の負荷経路に沿って伝えられ得る。より詳細には、第１の負荷経路は、カム従動子２２２、ロッカ・アーム２２０、ＨＬＡ２５０、及び弁ブリッジ２６０によって画定され得る。したがって、モーション源から機関弁までの第１の負荷経路は、ピボット２５２及び軸受台２５４を含めて、カム従動子２２２、ロッカ・アーム２２０、及びＨＬＡから成る弁列構成要素を含み得る。

制動モーションなどの補助モーションは、機内弁アクチュエータ２４０を含む第２の負荷経路を介して、機関弁のうちの一方２８２に付与され得る。この場合ではブリッジ・ピン２６６の形態である補助モーション・ブリッジ構成要素が、弁ブリッジ２６０のモーションとは別に、機内弁アクチュエータ２４０から制動弁２８２へのモーションの伝達を実現し得る。機内弁アクチュエータ２４０は、 ロスト・モーション・カム組立体又はロスト・モーション・デバイスであり、これは、機関制動などの補助事象の効果を及ぼすために、機関サイクル中に適切なタイミングでスイッチング液圧通路２２７を介して選択的に液圧式に作動及び非作動とされ得る。スイッチング液圧通路２２７は、典型的には軸上に取り付けられた複数の弁ロッカに液圧流体を提供するロッカ軸内の軸方向に延在する通路（図示せず）から、ピストン・ボア２２６に液圧流体を提供する。作動状態では、機内弁アクチュエータ２４０を形成するピストン２４２が、対応するピストン・ボア２２６の外へ伸長されて、圧縮不能な又は固形化した伸長状態に維持され、したがって、モーションを伝達し得る。非作動状態では、機内弁アクチュエータのアクチュエータ・ピストン２４２は、そのボア２２６内へ後退することが可能とされ、それにより、ロッカ・アームからの任意の伝達されたモーションを失い、したがって、圧縮可能状態又はモーション吸収状態になることができる。認識されるように、この実装では、モーション源から制動弁２８２までの第２の負荷経路は、補助事象モーション弁列構成要素（カム従動子２２２、ロッカ・アーム２２０、機内弁アクチュエータ２４０）によって、また、ブリッジ・ピン２６６によって画定される。

認識されるように、本開示の発明性のある態様によれば、上記で説明された実装は、ラッシ調整される主事象弁作動及び補助事象（制動）弁作動に対して、別々の負荷経路を提供する。動作にあたって、機関制動が行われているときに、機内弁アクチュエータ２４０は、機内弁２８２のみにモーションを付与するように伸長するが、ロッカ・アーム２２０は実質的にそれと同時にロスト・モーション・カム上の補助ローブのうちの一方によって付与されるモーションを有することが、認識される。ロッカがカムの内側の基礎円から補助ローブによって画定される基礎円に進むにつれて、ロッカ２２０は、機内弁アクチュエータよりもロッカ・アーム・ピボット（ロッカ・アーム軸の中心）からさらに遠くに配置されているＨＬＡにおいて、より大きな行程をもたらす。したがって、ラッシ調整装置加負荷構成要素（行程被制限ブリッジ・ピストン２７０）は、ＨＬＡに対する圧縮負荷を生じさせて、機内弁アクチュエータ２４０からの力の下で動くブリッジ・ピン２６６の下降運動と関連してブリッジ２６０の機内側（図２における右側）が下向きに枢動するときに、いかなる過剰伸長又はジャッキングをも防止する。

図２に示されるように、ピストン２７０の底面と弁ブリッジ・ボアの底壁２６３との間には、クリアランスが存在する。このクリアランスは、ピストン・ラッシ調整装置加負荷構成要素に対するロスト・モーション移動距離２７９を画定する。ロスト・モーション移動距離は、ロッカ・アーム２２０の補助事象モーションが「失われ」て結果的に弁ブリッジ２６０並びに機関弁２８０及び２８２の不要なモーションをもたらさないことを保証するように、選択され得る。つまり、制動事象では、弁２８２は、機内弁アクチュエータを介して伝えられるカム２１０内の制動ローブからのモーションの下で作動されることになり、一方で、ロッカ・アーム２２０及びＨＬＡのモーションは、行程被制限ピストン２７０を介して「失われ」、ピストン２７０が弁ブリッジ・ボアの底壁２６３に底をつけて主事象モーションのための弁ブリッジのモーション及び両方の弁の開口をもたらすまで、弁ブリッジ又は機関弁２８０には伝えられない。ロスト・モーション間隙は、さもなければ補助事象カム・リフト・プロファイルからもたらされるであろうモーションを「失う」が主事象モーションは失わないように、設計される。

図４Ａは、本開示の態様によるラッシ調整装置加負荷構成要素及びＨＬＡのための代替的な構成を示す。この実装では、行程被制限ピストンの特徴は、（図２におけるように）弁ブリッジにではなく、ロッカ・アームに組み入れられる。この構成は、ラッシ調整装置が配置されるのと同じ負荷経路を介して弁制動モーションが達成されることを可能にし、したがって、弁制動モーションを促進するための独立した弁アクチュエータ（機内弁アクチュエータ）の必要性をなくすために使用され得る。この点で、ラッシ調整装置が配置される負荷経路（第１の負荷経路）、及び、補助弁モーション・アクチュエータが配置される負荷経路（第２の負荷経路）は、同一である。ロッカ・アーム４２０が、行程被制限ピストン４７０を受け入れるためのボア４２８を含むことができ、ピストン４７０は、その中でＨＬＡを支持するためのＨＬＡ受入ボア４７１を含む。移動リミッタ４７６が、ピストン４７０の（下方向への）移動を制限する。圧縮ばね４７２が、ロッカ・アーム・ボア４２８内に配置され、且つ、一方の端部ではピストン４７０上の肩４７７に係合し、他方の端部では底ボア壁４２９に係合して、ピボット４５２及び軸受台４５４によって係合されるブリッジ（図示せず）に対抗するＨＬＡへの圧縮力を提供する。図２に示された構成におけるように、ピストン４７０は、ボア４２８及び底壁４２９を含むチャンバ４３０を画定するように、また、ロスト・モーション移動距離４７９を提供することにより第１の負荷経路を介した補助弁事象の伝達を防ぐように、構成される。ピストン４７０は、ロッカ・アーム４２０内の一定な（連続的な）供給通路４２１からＨＬＡ受入ボア４７１及びＨＬＡへの液圧流体の流れを可能にする、アニュラス４７２を含み得る。スイッチング流体供給通路４２４が、制御弁４２５の制御下でボア４２８に流体を提供し得る。ＨＬＡからの流体流は、ピストン４７０とボア４２８との間の緊密なクリアランスにより、ボア４２９から流れることを妨げられ得る。ベント４７３が、ピストン４７０内に設けられてもよく、また、ＨＬＡへの一方向流を促進するために、逆止め弁４７４がベント４７３内に設けられてもよい。動作にあたって、補助モーション弁の作動が望ましい場合、液圧流体制御弁４２５は、液圧（オイル）をチャンバ４３０に提供し、ラッシ調整装置加負荷組立体（ピストン４７０）を伸長させてそれを伸長位置にロックし、それにより弁制動モーションを開始するように、切り替えられ得る。制御弁４２５がオフに切り替えられた場合、ラッシ調整装置逆止め弁は、「オフ」位置を示し、チャンバ４３０は、ブレーキが非作動とされることを可能にするために、ベント４７２及び逆止め弁４７４を介した流体の通過によって通気することができる。認識されるように、この構成は、ラッシ調整装置が配置される同じ負荷経路を介して制動モーションが行われることを可能にする。これは、補助弁モーションを達成するために、上記で説明された機内弁アクチュエータなどの独立した（別の）弁アクチュエータの必要性をなくすために使用され得る。

図４Ｂは、本開示の態様による、ラッシ調整装置加負荷構成要素及びＨＬＡの代替的な構成を示す。この実装では、行程被制限ピストンの特徴は、（図２におけるように）弁ブリッジにではなく、ロッカ・アームに組み入れられる。この構成は、ラッシ調整装置が配置される第２の負荷経路を介して弁制動モーションが達成されることを可能にし、したがって、弁制動モーションを促進するために独立した弁アクチュエータ（上記で説明されたような機内弁アクチュエータ）を利用する実装において使用され得る。ロッカ・アーム４２０が、行程被制限ピストン４７０を受け入れるためのボア４２８を含むことができ、ピストン４７０は、その中でＨＬＡを支持するためのＨＬＡ受入ボア４７１を含む。移動リミッタ４７６が、ピストン４７０の（下方向への）移動を制限する。圧縮ばね４７２が、ロッカ・アーム・ボア４２８内に配置され、且つ、一方の端部ではピストン４７０上の肩４７７に係合し、他方の端部では底ボア壁４２９に係合して、ピボット４５２及び軸受台によって係合されるブリッジ（図示せず）に対抗するＨＬＡへの圧縮力を提供する。図２に示された構成におけるように、ピストン４７０は、ボア４２８及び底壁４２９を含むチャンバ４３０を画定するように、また、ロスト・モーション移動距離４７９を提供することにより第１の負荷経路を介した補助弁事象の伝達を防ぐように、構成され得る。ピストン４７０は、ロッカ・アーム４２０内の一定な（連続的な）供給通路４２１からＨＬＡ受入ボア４７１及びＨＬＡへの液圧流体の供給を可能にする、アニュラス４７２を含み得る。ＨＬＡからの流体流は、ピストン４７０とボア４２８との間の緊密なクリアランスにより、ボア４２９から流れることを妨げられ得る。動作にあたって、液圧流体は、連続的な供給通路４２１及びアニュラス４７２を介して、ラッシ調整装置に供給される。チャンバ４３０は、液圧流体を少しも含まなくてよく、即ち、空気によって占められてよい。ベント４２７が、空気を外側環境に放出し得る。ラッシ調整装置からの空気は、ベント４７３を介してチャンバ４３０へ出て行く。認識されるように、この構成は、補助弁モーションを達成するために上記で説明された機内弁アクチュエータなどの独立した（別の）弁アクチュエータが利用されることを排除する機関環境において利用され得る。

当業者によって認識されるように、図２及び４Ｂに関連して上記で説明された実施例は、主事象モーション源とは別の補助モーション源により少なくとも１つの弁に補助モーションが適用される環境で使用され得る。例えば、専用のロッカ・アーム若しくはボルト・オン・マスタ・スレーブ・ブレーキ、又は必ずしもロスト・モーション主事象モーション源ではない任意の補助モーション源により補助モーションが促進される補助モーション・システムにおいて。主事象ロッカ・アームのモーションは、圧縮ばね（例えば、図２中の２７４、又は図４Ｂ中の４７２）がそれらの事象中には少なくとも部分的に圧縮されたままであるが正動力事象において又は補助リフト事象中にリフトが提供されるポイントまで完全に圧縮されないように、補助モーション事象とタイミングを合わせられ得る。これは、主事象モーションによりラッシ調整装置に予め負荷をかけることにより、任意の補助モーション事象中のラッシ調整装置の伸長を防止する。

図５は、本開示のさらなる態様による弁作動システム５００の概略ブロック図である。このシステムは、図１に関連して上記で説明されたシステムに似ている。しかし、いくつかの違いが、ラッシ調整装置の場所に関係する。より具体的には、ラッシ調整装置５０６．３は、ラッシ調整装置加負荷構成要素５０６．１と一緒に弁ブリッジ５０６内に配置され得る。弁作動モーション源５０４は、主事象モーション源構成要素５０４．１、及び補助事象モーション源構成要素５０４．２を含み得る。モーション源５０４．１及び５０４．２からのモーションは、弁列５０２に伝達され、この弁列５０２は、主事象モーション弁列構成要素５０２．１、及び補助事象モーション弁列構成要素５０２．２を備え得る。これらの構成要素のセットは、単一のロッカ・アームなどの共通の要素を含み得る。ロスト・モーション組立体５０２．２１が、補助事象モーション弁列構成要素５０２．２内に含まれてもよく、この場合、この構成要素は、ロスト・モーション組立体のためのハウジングとして機能し得る。

弁列構成要素は、弁ブリッジ５０６及び／又はその構成要素にモーションを伝える。ラッシ調整装置５０６．３及びラッシ調整装置加負荷構成要素５０６．１が、弁ブリッジ５０６内に配置され得る。補助モーション・ブリッジ構成要素５０６．２が一構成要素として弁ブリッジ５０６に提供されてもよく、また、補助モーション・ブリッジ・構成要素５０６．２は、例えば、弁ブリッジ５０６にモーションを付与することなしにロスト・モーション組立体５０２．２１から制動機関弁５０８．２へのモーションの伝達を可能にするブリッジ・ピンを含み得る。本開示の態様によれば、ラッシ調整装置加負荷構成要素５０６．１が、ラッシ調整装置５０６．３を負荷状態に（即ち、ラッシ調整装置の伸長方向に対抗する力により）維持するように機能する。

図６は、図５の機能ブロック図に一致する実装における弁作動システム６００の概略図である。ロッカ・アーム６２０は、ロスト・モーション・カム６１０によって駆動され、且つ、機内弁アクチュエータ６４０を含み、この機内弁アクチュエータ６４０は、制動弁６８２にモーションを付与するために、ブリッジ・ピン６６６と協働する。ロッカ・アーム６２０はまた、その端部から延在し且つスイベル又はボールを有する、据え付けの（固体の）延長されたピボット６５２を含む。ピボット６５２は、さらに説明されるように、ＨＬＡ／ブリッジ組立体にモーションを付与するために、ＨＬＡ基部６５５に係合するｅ－フット軸受台６５４と協働する。液圧流体通路６２２が、ジャーナルから機内弁アクチュエータ６４０及びＨＬＡ６５０などの液圧作動構成要素まで、ピボット６５２、軸受台６５４、及びロッカ・アームを貫通して延在する。

行程被制限ピストン６７０が、弁ブリッジ６６０内のボア６６２内に取り付けられる。肩６７７が、ブリッジ６６０に固定された移動リミッタ６７６に係合するように、ピストンの上部表面上に設けられ得る。ピストン６７０はまた、ＨＬＡの構成要素を収容するように構成された内側環状壁６７８を含む。環状壁６７８はまた、ピストンを上方向に付勢するための圧縮ばね６７２を部分的に収容する環状凹部６８０を画定する。圧縮ばね６７２は、ブリッジ・ボア６６２の底壁６６３と、ピストン６７０の環状凹部６８０内に画定された上部壁とに係合する。クリアランス６７９を有するロスト・モーション間隙が、ピストン６７０の底端部とブリッジ・ボア底壁６６３との間に画定される。

動作にあたって、機関の主事象（正動力）モーション中、ロッカ・アーム６２０は、ロスト・モーション・カム６１０からピボット６５２、軸受台６５４、及びＨＬＡ６５０を介して弁ブリッジに主事象モーションを付与する。ばねピストン６７０及び関連する構成要素を含むブリッジ配置されたラッシ調整装置加負荷構成要素に与えられる一定の圧縮力は、ＨＬＡ６５０の過剰伸長又は「ジャッキング」が起こらないことを保証するように動作する。補助モーション中、制動動作が行われているとき又は有効であるとき、ロッカ・アーム６２０からのモーションは、作動された機内弁アクチュエータ６４０を通じて、ブリッジ・ピン６６６及び制動弁６８２に伝達される。ロッカ・アームのモーションは、ロッカ比並びに機内アクチュエータ及びロッカ・アーム６２０上の支点６５２のそれぞれの場所により、機内弁アクチュエータによって行われる行程よりも大きなＨＬＡの変位又は行程をもたらす。このより大きな行程は、ＨＬＡに逆って作用する行程被制限ピストン６７０からの圧縮力をもたらし、それにより過剰伸長を防ぐ。ＨＬＡ取付構成のロスト・モーション機能は、ピストン６７０とブリッジ・ボア底壁６６３との間のクリアランス６７９により、ロッカ・アームの補助モーションを弁ブリッジ６６０、したがって機関弁６８０及び６８２から「隠す」ように動作し、弁６８２は制動作用に従った運動をなおも受けることが、理解される。

本実装は、特定の例示的な実施例を参照して説明されたが、特許請求の範囲に記載された本発明のより広い精神及び範囲から逸脱することなくそれらの実施例に様々な修正及び変更がなされ得ることは明らかであろう。したがって、本明細書及び図面は、限定的な意味ではなく、説明に役立つものと見なされるべきである。

Claims (20)

1. 内燃機関における２つ以上の機関弁のうちの少なくとも１つを作動させるための装置であって、
   前記２つ以上の機関弁に動作的に関連付けられた弁ブリッジと、
   モーション源から第１の負荷経路を通じて前記弁ブリッジにモーションを伝達するためのロッカ・アームと、
   前記モーション源から第２の負荷経路を通じて前記２つ以上の機関弁のうちの１つにモーションを伝達するための弁アクチュエータと、
   前記第１の負荷経路内に配置されたラッシ調整装置と、
   前記第１の負荷経路内に配置され、前記弁アクチュエータが１つの前記機関弁にモーションを伝達するときに、前記ラッシ調整装置の過剰伸長を防止するようにされたラッシ調整装置加負荷組立体と、
   を備える、装置。
2. 前記ラッシ調整装置が、前記ロッカ・アーム内に配置される液圧式ラッシ調整装置である、請求項１に記載の装置。
3. 前記ラッシ調整装置加負荷組立体が、前記弁ブリッジ内に配置されたピストンであって、前記ラッシ調整装置を圧縮する方向に付勢されるピストンを備える、請求項２に記載の装置。
4. 前記ラッシ調整装置加負荷組立体が、ピストンと、前記ラッシ調整装置を圧縮する方向に前記ピストンを付勢するための付勢要素と、前記ピストンの行程を制限するための行程リミッタと、を備える、請求項１に記載の装置。
5. 前記ラッシ調整装置加負荷組立体が、前記ロッカ・アーム内のボア上に配置されたピストンと、前記ラッシ調整装置を圧縮する方向に前記ピストンを付勢するための付勢要素と、を備える、請求項２に記載の装置。
6. 前記ラッシ調整装置が、前記弁ブリッジ内のボア内に配置される、請求項１に記載の装置。
7. 前記ラッシ調整装置加負荷組立体が、前記ラッシ調整装置を圧縮する方向にピストンを付勢するために、前記弁ブリッジ内の前記ボア内に配置されたピストンを備える、請求項６に記載の装置。
8. 前記モーション源が、ロスト・モーション・カム・ローブの主事象部分と、同じロスト・モーション・カム・ローブの補助事象部分とを有するロスト・モーション・カム・ローブである、請求項１に記載の装置。
9. 前記ロスト・モーション・カム・ローブの前記主事象部分が、一次モーション源となり、同じロスト・モーション・カム・ローブの前記補助事象部分が、ａｕｘモーション源となる、請求項８に記載の装置。
10. 前記弁アクチュエータが、ロスト・モーション・デバイスである、請求項１に記載の装置。
11. 前記ロッカ・アームのためのロッカ軸をさらに備え、前記弁アクチュエータが、前記ラッシ調整装置よりも前記ロッカ軸に接近して配置される、請求項１０に記載の装置。
12. 前記ラッシ調整装置が、前記ロッカ・アーム内に収容される、請求項１に記載の装置。
13. 前記ラッシ調整装置加負荷組立体が、前記弁ブリッジ内に収容される、請求項１２に記載の装置。
14. 前記ラッシ調整装置が、前記弁ブリッジ内に収容される、請求項１に記載の装置。
15. 前記ラッシ調整装置加負荷組立体が、前記弁ブリッジ内に収容される、請求項１４に記載の装置。
16. 前記ラッシ調整装置加負荷組立体が、ロスト・モーション・デバイスである、請求項１に記載の装置。
17. 前記ラッシ調整装置加負荷組立体が、行程被制限ピストンを含む、請求項１に記載の装置。
18. 前記第１の負荷経路及び前記第２の負荷経路が、同一の広がりを持ち、前記ラッシ調整装置及び弁アクチュエータが、同一の負荷経路内に配置される、請求項１に記載の装置。
19. 内燃機関における２つ以上の機関弁のうちの少なくとも１つを作動させるための装置であって、
    １つ又は複数の機関弁に動作的に関連付けられ、且つ、モーション源から１つ又は複数の機関弁にモーションを伝達するように構成された、ロッカ・アームと、
    前記ロッカ・アーム内に配置されたラッシ調整装置と、
    前記ロッカ・アーム内に配置され、且つ、前記ラッシ調整装置に圧縮負荷を印加するように構成された、ラッシ調整装置加負荷組立体と、
    を備え、
    前記ラッシ調整装置加負荷組立体が、ロスト・モーションを可能にするように適合され、
    前記ラッシ調整装置加負荷組立体が、前記モーション源上の補助リフト・プロファイルを有効にするために、選択的に伸長状態にロックされ得る、
    装置。
20. 内燃機関における２つ以上の機関弁のうちの少なくとも１つを作動させるための装置であって、
    前記２つ以上の機関弁に動作的に関連付けられた弁ブリッジと、
    モーション源から第１の負荷経路を通じて前記弁ブリッジにモーションを伝達するためのロッカ・アームと、
    前記モーション源から第２の負荷経路を通じて前記２つ以上の機関弁のうちの１つにモーションを伝達するための弁アクチュエータと、
    前記第１の負荷経路内に配置されたラッシ調整装置であって、前記第１の負荷経路内のラッシを除去するために、自動的に拡張するようにされたラッシ調整装置と、
    前記ラッシ調整装置の過剰伸長を防止するように、前記ラッシ調整装置に負荷を与えるために前記第１の負荷経路内に配置されたラッシ調整装置加負荷組立体と、
    を備える、装置。
    

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