(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシリンダとクランクシャフトを備える内燃機関の動作を制御する方法であって、前記方法は、
前記複数のシリンダの１つのシリンダへの燃料の供給を停止して、前記１つのシリンダから前記燃料が除去されるための所定時間を待機するステップと、
前記所定時間の後、前記１つのシリンダの主吸気バルブ事象を無効にするステップと、前記主吸気バルブ事象を無効にするステップに続いて、前記１つのシリンダの主排気バルブ事象を無効にするステップとを含む、前記１つのシリンダの主バルブ事象を無効にするステップと、
前記所定時間の後、前記１つのシリンダのエンジン・ブレーキ・バルブ事象を有効にするステップと
を含み、
前記エンジン・ブレーキ・バルブ事象は、前記クランクシャフトの２回転ごとに２回の圧縮解放バルブ事象を含む２サイクル・エンジン・ブレーキを実行する、
方法。
【請求項２】
前記主吸気バルブ事象を無効にするステップが、少なくとも１つの吸気バルブに動作的に接続される主吸気ロッカー・アームに液圧流体を供給するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記主吸気ロッカー・アームに前記液圧流体を供給するステップが、前記主吸気ロッカー・アームと前記少なくとも１つの吸気バルブに動作的に接続する空動きアセンブリに前記液圧流体を供給するステップをさらに含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記空動きアセンブリに前記液圧流体を供給するステップが、前記主吸気ロッカー・アームと前記少なくとも１つの吸気バルブに動作的に接続する吸気バルブ・ブリッジに前記液圧流体を供給するステップをさらに含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記主排気バルブ事象を無効にするステップが、少なくとも１つの排気バルブに動作的に接続される主排気ロッカー・アームに液圧流体を供給するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記主排気ロッカー・アームに前記液圧流体を供給するステップが、前記主排気ロッカー・アームと前記少なくとも１つの排気バルブに動作的に接続する空動きアセンブリに前記液圧流体を供給するステップをさらに含む請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記空動きアセンブリに前記液圧流体を供給するステップが、前記主排気ロッカー・アームと前記少なくとも１つの排気バルブに動作的に接続する排気バルブ・ブリッジに前記液圧流体を供給するステップをさらに含む請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記エンジン・ブレーキ・バルブ事象を有効にするステップは、前記主排気バルブ事象を無効にするのと実質的に同時にエンジン・ブレーキ排気バルブ事象を有効にするステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記エンジン・ブレーキ・バルブ事象を有効にするステップは、エンジン・ブレーキ排気バルブ事象を有効にするために、エンジン・ブレーキ排気ロッカー・アームに液圧流体を供給するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記エンジン・ブレーキ・バルブ事象を有効にするステップは、少なくとも２回の圧縮解放バルブ事象と少なくとも１回のブレーキ・ガス再循環（ＢＧＲ）バルブ事象を含むエンジン・ブレーキ排気バルブ事象を有効にするステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
エンジン・ブレーキ動作から正出力動作に移行する場合、前記エンジン・ブレーキ・バルブ事象を無効にするステップと、
エンジン・ブレーキ動作から正出力動作に移行する場合、前記主バルブ事象を有効にするステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
複数のシリンダとクランクシャフトを含む内燃機関においてエンジン・ブレーキを実行する方法であって、前記方法は、
前記複数のシリンダの１つのシリンダの主バルブ事象を無効にするステップと、
前記１つのシリンダの少なくとも１つの排気バルブを介して、前記クランクシャフトの２回転ごとに、第一の圧縮解放バルブ事象と第二の圧縮解放バルブ事象を実行するステップと、
前記少なくとも１つの排気バルブを介して、前記クランクシャフトの２回転ごとに、少なくとも１回のブレーキ・ガス再循環（ＢＧＲ）バルブ事象に着手するステップと
を含む方法。
【請求項１３】
前記主バルブ事象を無効にするステップが、主吸気バルブ事象と主排気バルブ事象を無効にするステップをさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１回のＢＧＲバルブ事象に着手するステップが、前記第一の圧縮解放バルブ事象と前記第二の圧縮解放バルブ事象の間にＢＧＲバルブ事象に着手するステップをさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１回のＢＧＲバルブ事象に着手するステップが、前記第二の圧縮解放バルブ事象の後にＢＧＲバルブ事象に着手するステップをさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記少なくとも１回のＢＧＲバルブ事象に着手するステップが、前記第一の圧縮解放バルブ事象と前記第二の圧縮解放バルブ事象の間に第一のＢＧＲバルブ事象に着手し、前記第二の圧縮解放バルブ事象の後に第二のＢＧＲバルブ事象に着手するステップをさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記第一のＢＧＲバルブ事象の間のバルブ・リフトが、前記第二のＢＧＲバルブ事象の間のバルブ・リフトに対して増大する請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記１つのシリンダの少なくとも１つの吸気バルブを介して、前記第一の圧縮解放バルブ事象と前記第二の圧縮解放バルブ事象の間に吸気バルブ事象に着手するステップをさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
少なくとも１つの吸気バルブを介して、前記第二の圧縮解放バルブ事象の後に吸気バルブ事象に着手するステップをさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも１つの吸気バルブを介して、前記第一の圧縮解放バルブ事象と前記第二の圧縮解放バルブ事象の間に第一の吸気バルブ事象に着手し、前記少なくとも１つの吸気バルブを介して、前記第二の圧縮解放バルブ事象の後に第二の吸気バルブ事象に着手するステップをさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
複数のシリンダを含む内燃機関においてエンジン・ブレーキを実行する方法であって、前記方法は、
前記複数のシリンダの１つのシリンダの主吸気バルブ事象と主排気バルブ事象を無効にするステップと、
前記１つのシリンダの少なくとも１つの排気バルブを介して、前記１つのシリンダの第一の圧縮行程と第一の正出力行程の間に第一の圧縮解放バルブ事象を実行するステップと、
前記少なくとも１つの排気バルブを介して、前記１つのシリンダの前記第一の正出力行程と第一の排気行程の間に第一のブレーキ・ガス再循環（ＢＧＲ）バルブ事象を実行するステップと、
前記少なくとも１つの排気バルブを介して、前記１つのシリンダの前記第一の排気行程と第一の吸気行程の間に第二の圧縮解放バルブ事象を実行するステップと
を含み
前記第一のＢＧＲバルブ事象の間のバルブ・リフトは、前記少なくとも１つの排気バルブを常に開放するのに充分である
方法。
【請求項２２】
前記少なくとも１つの排気バルブを介して、前記１つのシリンダの前記第一の吸気行程と第二の圧縮行程の間に第二のＢＧＲバルブ事象を実行するステップをさらに含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも１つの吸気バルブを介して、前記第一の吸気行程と前記第二の圧縮行程の間に第二の吸気バルブ事象を実行するステップをさらに含む請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第二の吸気バルブ事象は、前記第二のＢＧＲバルブ事象の前に着手される請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
エンジン・ブレーキ・ロッカー・アームと前記少なくとも１つの排気バルブの間のラッシュ空間を占めるステップを含む、前記１つのシリンダのエンジン・ブレーキ排気バルブ事象を有効にするステップをさらに含み、
前記第一のＢＧＲバルブ事象の間の前記バルブ・リフトが、前記エンジン・ブレーキ・ロッカー・アームと前記少なくとも１つの排気バルブの間の前記ラッシュ空間より大きい請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
前記第二のＢＧＲバルブ事象の間のバルブ・リフトが、前記エンジン・ブレーキ・ロッカー・アームと前記少なくとも１つの排気バルブの間の前記ラッシュ空間より小さい請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記１つのシリンダの少なくとも１つの吸気バルブを介して、前記第一の正出力行程と前記第一の排気行程の間に第一の吸気バルブ事象を実行するステップをさらに含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
前記第一の吸気バルブ事象が、前記第一のＢＧＲバルブ事象の前に着手される請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
複数のシリンダを含む内燃機関において使用するためのバルブ・ブリッジであって、前記バルブ・ブリッジは、
前記複数のシリンダの１つのシリンダの２つのバルブの間に延びるように配置されたバルブ・ブリッジ本体であって、前記２つのバルブの間の位置において、前記バルブ・ブリッジ本体の厚さを貫通して完全に延びる中心開口を有するバルブ・ブリッジ本体と、
前記中心開口の中に配置され、前記バルブ・ブリッジにバルブ作動の動きを与えるバルブ・トレイン要素と流体連通するように構成された空動きアセンブリと
を含むバルブ・ブリッジ。
【請求項３０】
エンジン・ブレーキ事象が、空動きピストンアセンブリを介して、前記２つのバルブの第一のバルブに与えられ、４エンジン行程ごとに少なくとも２つの圧縮解放事象を含む請求項２９に記載のバルブ・ブリッジ。
【請求項３１】
前記空動きピストンアセンブリは、液圧によって動作される請求項３０に記載のバルブ・ブリッジ。
【請求項３２】
前記空動きアセンブリは、液圧によって動作される請求項２９に記載のバルブ・ブリッジ。
【請求項３３】
前記２つのバルブは、２つの排気バルブである請求項２９に記載のバルブ・ブリッジ。
【請求項３４】
前記２つのバルブは、２つの吸気バルブである請求項２９に記載のバルブ・ブリッジ。
【請求項３５】
前記バルブ・ブリッジ本体が、内部に配置される摺動ピンを有する側部開口をさらに含み、前記側部開口と前記摺動ピンが、前記２つのバルブの第一のバルブに位置合わせするように配置される請求項２９に記載のバルブ・ブリッジ。
【請求項３６】
前記中心開口が、その側壁に形成された第一の凹部を有し、前記空動きアセンブリが、
前記中心開口の中に摺動可能に配置され、内孔を有する外側プランジャであって、前記外側プランジャの側壁を貫通して延び、前記内孔と連通する側部開口をさらに有する外側プランジャと、
前記内孔に摺動可能に配置され、第二の凹部を有する内側プランジャと、
前記外側プランジャの前記側部開口に配置されるロック素子と
を含み、
前記第一の凹部、前記外側プランジャの前記側部開口、及び前記第二の凹部が位置合わせされることによって、前記ロック素子が前記第二の凹部と係合することが可能となって、前記外側プランジャが前記中心開口の中で自由に動くことができ、
前記第一の凹部と前記外側プランジャの前記側部開口が位置合わせされるが、前記第二の凹部が位置合わせされないことによって、前記ロック素子と前記第一の凹部とが係合して、前記中心開口の中で前記外側プランジャの動きが制限される
請求項２９に記載のバルブ・ブリッジ。
【請求項３７】
前記ロック素子はボールである請求項３６に記載のバルブ・ブリッジ。
【請求項３８】
エンジン・ブレーキのための装置であって、前記装置は、
第一の液圧通路を含む排気ローカー・アームと、
前記排気ロッカー・アームと動作的に接続し、スイベルフットに結合するネジを含む調整ネジアセンブリであって、前記第一の液圧通路と流体連通する第二の液圧通路をさらに含む調整ネジアセンブリと、
前記調整ネジアセンブリと２つの排気バルブに動作的に接続する請求項２９のバルブ・ブリッジであって、前記バルブ・ブリッジの前記空動きアセンブリが、前記調整ネジアセンブリと流体連通するように配置され、前記空動きアセンブリが、前記第二の液圧流路を介して受けた液圧流体で満たされた場合に、前記調整ネジアセンブリを介して前記排気ロッカー・アームから受ける動きを逸失するようにさらに配置されるバルブ・ブリッジと、
第三の液圧通路と、前記第三の液圧通路と流体連通する空動きピストンアセンブリとを含むエンジン・ブレーキ・ロッカー・アームであって、前記空動きピストンアセンブリが、前記第三の液圧通路を介して受けた液圧流体で満たされた場合に、前記２つの排気バルブの第一の排気バルブを作動するように配置されるエンジン・ブレーキ・ロッカー・アームと
を含み、
主排気バルブ事象が、前記空動きアセンブリによって逸失され、エンジン・ブレーキ事象が、前記空動きピストンアセンブリを介して前記第一の排気バルブに与えられ、前記エンジン・ブレーキ事象が、４エンジン行程ごとに少なくとも２つの圧縮解放事象を含む
装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、内燃機関の１つ又は複数のエンジン・バルブを作動させるためのシステム及び方法に関する。特に、本発明は、空動き（ｌｏｓｔ ｍｏｔｉｏｎ）システムを含むバルブ作動のためのシステム及び方法に関する。本発明の実施例は、内燃機関の正出力動作中及びエンジン・ブレーキ動作中に使用され得る。
【０００２】
本発明はまた、一般に、圧縮解放型及びブリーダ・ブレーキ型の両方の内燃機関のためのエンジン・ブレーキの分野に関する。
【背景技術】
【０００３】
内燃機関におけるバルブ作動は、そのエンジンが正出力を生成するために必要とされ、また、補助バルブ事象を生成するために使用され得る。正出力中、燃料及び空気を燃焼用シリンダに取り入れることができるように吸気バルブが開放されてもよい。燃焼ガスをシリンダから逃がすことができるように１つ又は複数の排気バルブが開放されてもよい。排ガス再循環（ＥＧＲ）において排気を改善するため、正出力中の様々な時間に、吸気バルブ、排気バルブ、及び／又は、補助バルブが開放されてもよい。
【０００４】
エンジン・バルブ作動は、エンジンが正出力を生成するために使用されていないときには、エンジン・ブレーキ及びブレーキ・ガス再循環（ＢＧＲ）を生成するために使用され得る。エンジン・ブレーキ中、少なくとも一時的にエンジンを空気圧縮機へ変換するために、１つ又は複数の排気バルブが選択的に開放されてもよい。そうすることにより、エンジンは制動馬力（ｒｅｔａｒｄｉｎｇ ｈｏｒｓｅｐｏｗｅｒ）を生み出して車両を減速させる手助けをする。これにより、車両全体にわたって制御の改善を操作者に与え、車両の常用ブレーキの摩耗をかなり減らすことができる。
【０００５】
エンジン・バルブは、圧縮解放ブレーキ及び／又はブリーダ・ブレーキ（ｂｌｅｅｄｅｒ ｂｒａｋｉｎｇ）を生成するために作動され得る。圧縮解放型エンジン・ブレーキ又は制動機（ｒｅｔａｒｄｅｒ）の動作はよく知られている。ピストンがその圧縮行程中に上方へ移動するにつれて、シリンダ内に捕集されるガスが圧縮される。圧縮されたガスは、ピストンの上方への動きに対抗する。エンジン・ブレーキ動作中、ピストンが上死点（ＴＤＣ）に近づくにつれて、少なくとも１つの排気バルブが開かれて、シリンダ内の圧縮ガスが排気マニホールドへ解放され、それにより、圧縮ガスに蓄えられるエネルギーがその後の膨張降下行程時にエンジンに戻されることが防止される。そうすることにより、エンジンは制動出力（ｒｅｔａｒｄｉｎｇ ｐｏｗｅｒ）を生み出して、車両の減速を助ける。従来技術の圧縮解放エンジン・ブレーキの一例が、参照することにより本明細書に組み込まれるＣｕｍｍｉｎｓの特許文献１の開示によって提供される。
【０００６】
ブリーダ型エンジン・ブレーキの動作も長年にわたって知られてきた。エンジン・ブレーキ中、通常の排気バルブ・リフトに加えて、排気バルブが、残りのエンジン・サイクルの全体にわたって（全サイクル・ブリーダ・ブレーキ）若しくはサイクルの一部にわたって（部分サイクル・ブリーダ・ブレーキ）連続して僅かに開状態に保持される場合がある。部分サイクル・ブリーダ・ブレーキと全サイクル・ブリーダ・ブレーキとの主な相違点は、部分サイクル・ブリーダ・ブレーキが吸気行程の大部分にわたって排気バルブ・リフトを有さないという点である。ブリーダ型エンジン・ブレーキを利用するシステム及び方法の一例は、参照することにより本明細書に組み込まれる特許文献２の開示によって提供される。
【０００７】
ブレーキ・ガス再循環（ＢＧＲ）の基本原理もよく知られている。エンジン・ブレーキ中、エンジンは、エンジン・シリンダから排気マニホールド及び更に大きい排気システムへとガスを排気する。ＢＧＲ動作は、これらの排ガスの一部がシリンダピストンの吸気行程中及び／又は膨張行程中にエンジン・シリンダへと逆流できるようにする。具体的には、ＢＧＲは、エンジン・シリンダ・ピストンが吸気行程及び／又は膨張行程の終わりにおいて下死点付近にあるときに排気バルブを開放することにより達成することができる。エンジン・シリンダ内へのガスのこの再循環をエンジン・ブレーキ・サイクル中に使用して、大きな利益がもたらされる可能性がある。
【０００８】
多くの内燃機関において、エンジンの吸気バルブ及び排気バルブは、固定プロファイルのカムによって、より具体的には、複数のカムのそれぞれの一体部分であってもよい１つ又は複数の固定ローブ或いはバンプによって開閉され得る。吸気バルブと排気バルブのタイミング及びリフトを変えることができれば、性能の向上、燃費の向上、排ガス放出の低減、及び、良好な車両操作性などの利点が得られる場合がある。しかしながら、固定プロファイルのカムの使用は、様々なエンジン動作条件に関してエンジン・バルブ・リフトのタイミング及び／又は量を最適化するべくそれらを調整することを困難にする可能性がある。
【０００９】
固定カムのプロファイルを考えると、バルブのタイミング及びリフトを調整する１つの方法は、バルブとカムとの間のバルブ・トレイン・リンクに「空動き」装置を設けることであった。空動きとは、カムのプロファイルによって排斥されたバルブの動きを、可変長の機械的、液圧的、又は、他のリンクのアセンブリを用いて変更するための技術的解決策の部類に適用される用語である。空動きシステムにおいて、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「最大の」（最長ドウェル及び最大リフト）動きを与えることができる。この場合、カムによってバルブに与えられる動きの一部又は全てを差し引く、或いは失わせるために、可変長システムが、開放されるべきバルブと最大の動きを与えるカムとの中間のバルブ・トレイン・リンクに含まれてもよい。
【００１０】
一部の空動きシステムは、高速で動作する場合があり、また、エンジン・サイクルごとにエンジン・バルブの開放時間及び／又は閉塞時間を変えることができる場合もある。そのようなシステムは、本明細書中では、可変バルブ作動（ＶＶＡ）システムと称される。ＶＶＡシステムは液圧空動きシステムであっても、又は電磁システムであってもよい。既知のＶＶＡシステムの一例は、参照することにより本明細書に組み込まれる特許文献３に開示される。
【００１１】
エンジン・バルブのタイミングがカム位相シフトを使用して変えられてもよい。カム位相シフタは、カム・ローブがエンジンのクランク角に対して、ロッカー・アームなどのバルブ・トレイン要素を作動させる時間を変える。既知のカム位相シフト・システムの一例は、参照することにより本明細書に組み込まれる特許文献４に開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第３，２２０，３９２号明細書
【特許文献２】米国特許第６，５９４，９９６号明細書
【特許文献３】米国特許第６，５１０，８２４号明細書
【特許文献４】米国特許第５，９３４，２６３号明細書
【特許文献５】米国特許第３，８０９，０３３号明細書
【特許文献６】米国特許第６，４２２，１８６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
コスト、実装、及び、サイズは、エンジン・バルブ作動システムの望ましさをしばしば決定し得るファクタである。既存のエンジンに付加され得る更なるシステムは、しばしば法外な費用がかかり、それらの大きいサイズに起因して更なる空間要件を有する場合がある。既存のエンジン・ブレーキ・システムは、高コスト又は更なる実装を回避する場合があるが、これらのシステムのサイズ及び更なる構成要素の数は、しばしば、信頼性の低下とサイズに伴う困難性をもたらす場合がある。したがって、多くの場合、低コストで、高い性能及び信頼性を与え得るが、空間又は実装の難題を与えない一体型のエンジン・バルブ作動システムを提供することが望ましい。
【００１４】
本発明のシステム及び方法の実施例は、正出力、エンジン・ブレーキ・バルブ事象、及び／又は、ＢＧＲバルブ事象のためのバルブ作動を必要とするエンジンにおいて特に有益となり得る。本発明の一部の実施例は、必ずしも全ての実施例ではないが、空動きシステムだけを利用して、及び／又は、カム位相シフト・システムと、二次的な空動きシステムと、可変バルブ作動システムとの組合せで、エンジン・バルブを選択的に作動させるためのシステム及び方法を提供し得る。本発明の一部の実施例は、必ずしも全ての実施例ではないが、エンジン・ブレーキ動作中のエンジンの性能及び効率を向上させることができる。本発明の実施例の更なる利点は、以下の明細書で部分的に説明され、一部においては、本明細書から及び／又は発明の実施から当業者に明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前述した課題に対応して、出願人は、正出力動作及びエンジン・ブレーキ動作のための１つ又は複数のエンジン・バルブを作動させるための革新的なシステムを開発し、このシステムは、２つの排気バルブと、２つの排気バルブ間で延びる排気バルブ・ブリッジであって、貫通して延びる中心開口、中心開口に沿って形成される凹部、及び第１の端部を貫通して延びる側部開口を有する、排気バルブ・ブリッジと、排気バルブ・ブリッジ側部開口内に配置され、前記２つの排気バルブのうちの一方と接触する排気側摺動ピンと、排気バルブ・ブリッジ中心開口内に摺動可能に配置される排気側外側プランジャであって、排気側外側プランジャ側壁及び底壁を画定する内孔、並びに排気側外側プランジャ側壁を貫通して延びる側部開口を有する、排気側外側プランジャと、排気側外側プランジャ内孔内に摺動可能に配置され、凹部が内部に形成された排気側内側プランジャと、排気側内側プランジャと排気側外側プランジャ底壁との間に配置される排気側内側プランジャ・スプリングと、排気側外側プランジャ底壁の下側に配置される排気側外側プランジャ・スプリングと、外側プランジャ側部開口内に配置される排気側ウェッジ・ローラ又はボールと、排気側外側プランジャの上側に配置され、排気側外側プランジャ内孔に液圧流体を供給するための手段を含む主排気ロッカー・アームと、前記２つの排気バルブのうちの一方を作動させるための手段であって、排気側摺動ピンと接触して作動させるための手段とを備える。
【００１６】
出願人は、革新的なシステムをさらに開発し、このシステムは、２つの吸気バルブと、２つの吸気バルブ間で延びる吸気バルブ・ブリッジであって、貫通して延びる中心開口、中心開口に沿って形成される凹部、及び第１の端部を貫通して延びる側部開口を有する、吸気バルブ・ブリッジと、吸気バルブ・ブリッジ側部開口内に配置され、前記２つの吸気バルブのうちの一方と接触する吸気側摺動ピンと、吸気バルブ・ブリッジ中心開口内に摺動可能に配置される吸気側外側プランジャであって、吸気側外側プランジャ側壁及び底壁を画定する内孔、並びに吸気側外側プランジャ側壁を貫通して延びる側部開口を有する、吸気側外側プランジャと、吸気側外側プランジャ内孔内に摺動可能に配置され、凹部が内部に形成された吸気側内側プランジャと、吸気側内側プランジャと吸気側外側プランジャ底壁との間に配置される吸気側内側プランジャ・スプリングと、吸気側外側プランジャ底壁の下側に配置される吸気側外側プランジャ・スプリングと、吸気側外側プランジャ側部開口内に配置される吸気側ウェッジ・ローラ又はボールと、吸気側外側プランジャの上側に配置され、吸気側外側プランジャ内孔に液圧流体を供給するための手段を含む主吸気ロッカー・アームと、前記２つの吸気バルブのうちの一方を作動させるための手段であって、吸気側摺動ピンと接触して作動させるための手段とを備える。
【００１７】
前述した概括的な説明及び以下の詳細な説明はいずれも、単なる典型的で説明的なものにすぎず、特許請求の範囲に記載される本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【００１８】
この発明の理解に役立つように、ここで、同様の参照符号が同様の要素を示す添付図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施例に従って構成されるバルブ作動システムの斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施例に従って構成される主ロッカー・アーム及びロッキング・バルブ・ブリッジの概略断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例に従って構成されるエンジン・ブレーキ・ロッカー・アームの概略断面図である。
【図４】本発明の別の実施例に係る別のエンジン・ブレーキ・バルブ作動手段の概略図である。
【図５】本発明の実施例によって与えられる２サイクル・エンジン・ブレーキ動作モード中の排気バルブ作動及び吸気バルブ作動を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例によって与えられる２サイクル・エンジン・ブレーキ動作モード中の排気バルブ作動を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例によって与えられる故障動作モード中の排気バルブ作動を示すグラフである。
【図８】本発明の実施例によって与えられる２サイクル・エンジン・ブレーキ動作モード中の排気バルブ作動及び吸気バルブ作動を示すグラフである。
【図９】本発明の実施例によって与えられる２サイクル圧縮解放／部分ブリーダ・エンジン・ブレーキ動作モード中の排気バルブ作動及び吸気バルブ作動を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
ここで、その実例が添付図面に示される本発明のシステム及び方法の実施例を詳しく参照する。本発明の実施例は、１つ又は複数のエンジン・バルブを作動させるシステム及び方法を含む。
【００２１】
本発明の第１の実施例がバルブ作動システム１０として図１に示されている。バルブ作動システム１０は、主排気ロッカー・アーム２００と、エンジン・ブレーキを与えるために排気バルブを作動させるための手段１００と、主吸気ロッカー・アーム４００と、エンジン・ブレーキを与えるために吸気バルブを作動させるための手段３００とを含むことが可能である。図１に示される好ましい実施例において、エンジン・ブレーキを与えるために排気バルブを作動させるための手段１００は、同じ参照符号により示されるエンジン・ブレーキ排気ロッカー・アームであり、また、エンジン・ブレーキを与えるために吸気バルブを作動させるための手段３００は、同じ参照符号により示されるエンジン・ブレーキ吸気ロッカー・アームである。ロッカー・アーム１００、２００、３００、４００は、液圧流体をロッカー・アームのうちの１つ又は複数に供給するための１つ又は複数の通路５１０、５２０を含む１つ又は複数のロッカーシャフト５００を中心に回動してもよい。
【００２２】
主排気ロッカー・アーム２００は、排気バルブ・ブリッジ６００の中心部と接触する遠位端２３０を含んでもよく、また、主吸気ロッカー・アーム４００は、吸気バルブ・ブリッジ７００の中心部と接触する遠位端４２０を含んでもよい。エンジン・ブレーキ排気ロッカー・アーム１００は、排気バルブ・ブリッジ６００に設けられる摺動ピン６５０と接触する遠位端１２０を含んでもよく、また、エンジン・ブレーキ吸気ロッカー・アーム３００は、吸気バルブ・ブリッジ７００に設けられる摺動ピン７５０と接触する遠位端３２０を含んでもよい。排気バルブ・ブリッジ６００は２つの排気バルブ・アセンブリ８００を作動させるために使用されてもよく、また、吸気バルブ・ブリッジ７００は２つの吸気バルブ・アセンブリ９００を作動させるために使用されてもよい。各ロッカー・アーム１００、２００、３００、４００は、それらのそれぞれの遠位端と反対側にあってカム又はプッシュ・チューブと接触するための手段を含む端部を含んでもよい。そのような手段は、例えばカム・ローラを備えてもよい。
【００２３】
ロッカー・アーム１００、２００、３００、４００を作動させるカム（後述する）はそれぞれ、ロッカー・アームに対して回動動作を与えるための基礎円部及び１つ又は複数のバンプ又はローブを含んでもよい。主排気ロッカー・アーム２００は、エンジン・シリンダのための排気行程中に排気バルブを選択的に開放することが可能な主排気バンプを含むカムによって駆動され、また、主吸気ロッカー・アーム４００は、エンジン・シリンダのための吸気行程中に吸気バルブを選択的に開放することが可能な主吸気バンプを含むカムによって駆動される。
【００２４】
図２は、主排気ロッカー・アーム２００及び主吸気ロッカー・アーム４００、並びに、排気バルブ・ブリッジ６００及び吸気バルブ・ブリッジ７００の構成要素を断面で示している。主排気ロッカー・アーム２００及び排気バルブ・ブリッジ６００を参照することとし、これは、主吸気ロッカー・アーム４００及び吸気バルブ・ブリッジ７００が同じ構造を有してもよく、したがって、別々に説明する必要がないことが分かるからである。
【００２５】
図２を参照すると、主排気ロッカー・アーム２００は、ロッカーシャフト２１０に回動可能に取付け可能であり、それにより、ロッカー・アームがロッカーシャフト２１０を中心に回転するようになっている。従動子２２０が、主排気ロッカー・アーム２００の一端部に配置されるとともに、ロッカー・アームとカム２６０との間の接触点として作用して要素間の低摩擦相互作用を促すことが可能である。カム２６０は、単一の主排気バンプ２６２を含んでもよく、又は、吸気側のために、主吸気バンプを含んでもよい。本発明の１つの実施例では、図２に示されるように、従動子２２０がローラ従動子２２０を備えることが可能である。カム２６０と接触するようになっている従動子の他の実施例も本発明の範囲内及び趣旨内に入ると十分見なされる。随意的なカム位相シフト・システム２６５がカム２６０に対して動作可能に接続されてもよい。
【００２６】
液圧流体が、ソレノイド液圧制御バルブ（図示せず）の制御下で液圧流体源（図示せず）からロッカー・アーム２００に供給され得る。液圧流体は、ロッカーシャフト２１０に形成される通路５１０を通じて、ロッカー・アーム２００内に形成される液圧通路２１５へと流れてもよい。図２に示されるロッカーシャフト２１０及びロッカー・アーム２００の液圧通路の配置は、単なる例示目的にすぎない。液圧流体をロッカー・アーム２００を通じて排気バルブ・ブリッジ６００に供給するための他の液圧配置も本発明の範囲内及び趣旨内に入ると十分見なされる。
【００２７】
調整ネジアセンブリがロッカー・アーム２００の第２の端部２３０に配置され得る。調整ネジアセンブリは、ロッカー・アーム２００を貫通して延びてラッシュ調整をもたらすことができるネジ２３２と、ネジ２３２を所定位置でロックできるネジ付きナット２３４とを備えてもよい。ロッカー通路２１５と連通する液圧通路２３５がネジ２３２に形成されてもよい。スイベルフット２４０がネジ２３２の一端部に配置されてもよい。本発明の１つの実施例では、スイベルフット２４０を潤滑するために低圧油がロッカー・アーム２００に供給され得る。
【００２８】
スイベルフット２４０は、排気バルブ・ブリッジ６００と接触してもよい。排気バルブ・ブリッジ６００は、該バルブ・ブリッジを貫通して延びる中心開口７１２とバルブ・ブリッジの第１の端部を貫通して延びる側部開口７１４とを有するバルブ・ブリッジ本体７１０を含むことが可能である。側部開口７１４は、第１の排気バルブ８１０のバルブステムと接触する摺動ピン６５０を受けることが可能である。第２の排気バルブ８２０のバルブステムが排気バルブ・ブリッジの他端部と接触してもよい。
【００２９】
排気バルブ・ブリッジ６００の中心開口７１２は、外側プランジャ７２０、キャップ７３０、内側プランジャ７６０、内側プランジャ・スプリング７４４、外側プランジャ・スプリング７４６、及び、１つ又は複数のウェッジ・ローラ又はボール７４０を含む空動きアセンブリを受けることが可能である。外側プランジャ７２０は、内孔２２と、ウェッジ・ローラ又はボール７４０を受けるために外側プランジャ壁を貫通して延びる側部開口とを含んでもよい。内側プランジャ７６０は、内側プランジャが押し下げられるときに１つ又は複数のウェッジ・ローラ又はボール７４０を強固に受けるように形成される１つ又は複数の凹部７６２を含んでもよい。バルブ・ブリッジ７００の中心開口７１２も、ローラ又はボールが外側プランジャ７２０と排気バルブ・ブリッジとを図示のように一緒にロックできるようにする態様で１つ又は複数のウェッジ・ローラ又はボール７４０を受けるための１つ又は複数の凹部７７０を含んでもよい。外側プランジャ・スプリング７４６は、外側プランジャ７４０を中心開口７１２内で上方へ付勢してもよい。内側プランジャ・スプリング７４４は、内側プランジャ７６０を外側プランジャ孔７２２内で上方へ付勢してもよい。
【００３０】
液圧流体がソレノイド制御バルブから通路５１０、２１５、２３５を通じて外側プランジャ７２０へと選択的に供給されてもよい。そのような液圧流体の供給は、内側プランジャ７６０を内側プランジャ・スプリング７４４の付勢に抗して下方へ移動させてもよい。内側プランジャ７６０が十分に下方へ移動されるときに、内側プランジャの１つ又は複数の凹部７６２が１つ又は複数のウェッジ・ローラ又はボール７４０と位置合わせして該ウェッジ・ローラ又はボール７４０を受けてもよく、それにより、外側プランジャ７２０が排気バルブ・ブリッジ本体７１０から分離され又はロック解除されてもよい。結果として、この「ロック解除」状態中、主排気ロッカー・アーム２００によりキャップ７３０に加えられるバルブ作動の動きは、排気バルブ８１０、８２０を作動させるために排気バルブ・ブリッジ本体７１０を下方へ移動させない。代わりに、この下方への動きは、外側プランジャ７２０を、外側プランジャ・スプリング７４６の付勢に抗して排気バルブ・ブリッジ本体７１０の中心開口７１２内で下方へ摺動させる。
【００３１】
図１及び図３を参照すると、エンジン・ブレーキ排気ロッカー・アーム１００及びエンジン・ブレーキ吸気ロッカー・アーム３００は、参照することにより本明細書に組み込まれる特許文献５及び特許文献６に示されるロッカー・アームに設けられる空動き要素などの空動き要素を含んでもよい。エンジン・ブレーキ排気ロッカー・アーム１００及びエンジン・ブレーキ吸気ロッカー・アーム３００はそれぞれ選択的に伸長可能なアクチュエータピストン１３２を有してもよく、該アクチュエータピストンは、伸張可能なアクチュエータピストンとエンジン・ブレーキ排気ロッカー・アーム及びエンジン・ブレーキ吸気ロッカー・アームのそれぞれの下側に位置するバルブ・ブリッジ６００、７００に設けられる摺動ピン６５０、７５０との間のラッシュ空間１０４を占めてもよい。
【００３２】
図３を参照すると、ロッカー・アーム１００、３００は同じ構成部を有してもよく、したがって、説明を簡単にするため、排気側エンジン・ブレーキ・ロッカー・アーム１００の要素を参照する。
【００３３】
ロッカー・アーム１００の第１の端部は、カム１４０と接触するカム・ローブ従動子１１１を含むことが可能である。カム１４０は、圧縮解放、ブレーキ・ガス再循環、排ガス再循環、及び／又は、部分ブリーダバルブ作動を排気側エンジン・ブレーキ・ロッカー・アーム１００に与えるために１つ又は複数のバンプ１４２、１４４、１４６、１４８を有してもよい。吸気側エンジン・ブレーキ・ロッカー・アーム３００と接触する場合には、カム１４０は、１つ、２つ、又は、それ以上の吸気事象を吸気バルブに与えるために１つ、２つ、又は、それ以上のバンプを有してもよい。エンジン・ブレーキ・ロッカー・アーム１００、３００は、カム１４０から得られる動きを伝えて、少なくとも１つのエンジン・バルブをそれぞれ対応する摺動ピン６５０、７５０を介して動作させてもよい。
【００３４】
排気側エンジン・ブレーキ・ロッカー・アーム１００は、液圧流体通路５１０、５２０、１２１を含むロッカーシャフト５００に回動可能に配置され得る。液圧通路１２１は、液圧流体通路５２０をロッカー・アーム１００内に設けられるポートと接続してもよい。排気側エンジン・ブレーキ・ロッカー・アーム１００（及び吸気側エンジン・ブレーキ・ロッカー・アーム３００）は、ソレノイド液圧制御バルブ（図示せず）の制御下でロッカーシャフト通路５２０、１２１を通じて液圧流体を受けてもよい。ソレノイド制御バルブがロッカーシャフト５００又は他の場所に位置されてもよいと考えられる。
【００３５】
エンジン・ブレーキ・ロッカー・アーム１００は制御バルブ１１５を含むことが可能である。制御バルブ１１５は、ロッカーシャフト通路１２１から液圧流体を受けてもよく、ロッカー・アーム１００を貫通して空動きピストンアセンブリ１１３へと延びる流体通路１１４と連通する。制御バルブ１１５は、制御バルブ孔内に摺動可能に配置されてもよく、通路１２１から通路１１４への液圧流体流れのみを許容する内部チェックバルブを含んでもよい。制御バルブ１１５の構造及び位置は、本発明の意図される範囲から逸脱することなく変えられてもよい。例えば、別の実施例では、制御バルブの長手方向軸がロッカーシャフト５００の長手方向軸とほぼ一直線に合わせられるように制御バルブ１１５が約９０°回転されてもよいと考えられる。
【００３６】
エンジン・ブレーキ・ロッカー・アーム１００の第２の端部は、ラッシュネジとロックナットとを含むラッシュ調整アセンブリ１１２を含むことが可能である。ロッカー・アーム１００の第２の端部は、ラッシュ調整アセンブリ１１２の下側に空動きピストンアセンブリ１１３を含んでもよい。空動きピストンアセンブリ１１３は、ロッカー・アーム１００のヘッドに設けられる孔１３１内に摺動可能に配置されるアクチュエータピストン１３２を含んでもよい。孔１３１は流体通路１１４と連通する。アクチュエータピストン１３２は、アクチュエータピストンと摺動ピン６５０との間にラッシュ空間を形成するためにスプリング１３３によって上方へ付勢されてもよい。空動きピストンアセンブリ１１３の構造は、本発明の意図される範囲から逸脱することなく変えられてもよい。
【００３７】
通路１２１から制御バルブ１１５に液圧流体を付与すると、図３に示されるように、制御バルブがその上側のスプリングの付勢に抗して上方へ変位し、それにより、液圧流体は、通路１１４を通じて空動きピストンアセンブリ１１３に流れることが可能になる。制御バルブ１１５に組み込まれるチェックバルブは、液圧流体の通路１１４から通路１２１への逆流を防止する。液圧流体の圧力がアクチュエータピストン１３１に印加されると、アクチュエータピストンは、スプリング１３３の付勢に抗して下方へ移動して、アクチュエータピストンと摺動ピン６５０との間の任意のラッシュ空間を占めてもよい。これにより、カム・バンプ１４２、１４４、１４６、及び／又は、１４８からエンジン・ブレーキ・ロッカー・アーム１００に与えられるバルブ作動の動きが、摺動ピン６５０及びその下側の排気バルブ８１０に伝えられてもよい。ソレノイド制御バルブ（図示せず）の制御を受けて通路１２１内で液圧が減少されると、制御バルブ１１５がその上側のスプリングの影響下でその孔内へと引き込まれてもよい。その結果、通路１１４及び孔１３１内の液圧が制御バルブ１１５の上端を通り過ぎてロッカー・アーム１００の外側に放出されてもよい。これにより、スプリング１３３がアクチュエータピストン１３２を上方へ押し進め、それにより、アクチュエータピストンと摺動ピン６５０との間にラッシュ空間１０４が再び形成される。このようにして、排気及び吸気のエンジン・ブレーキ・ロッカー・アーム１００、３００は、バルブ作動の動きを、摺動ピン６５０、７５０に対して、したがってこれらの摺動ピンの下側に配置されるエンジン・バルブに対して選択的に与えてもよい。
【００３８】
図４を参照すると、本発明の他の別の実施例では、エンジン・ブレーキを与えるために排気バルブを作動させるための手段１００、及び／又は、エンジン・ブレーキを与えるために吸気バルブを作動させるための手段３００が、アクチュエータピストン１０２を含む非液圧システムを限定することなく含めて、任意の空動きシステム、又は、任意の可変バルブ作動システムによって与えられてもよいと考えられる。前述したように、アクチュエータピストン１０２と下側に位置する摺動ピン６５０／７５０との間にラッシュ空間１０４が設けられてもよい。空動き又は可変バルブ作動システム１００／３００は、エンジン・バルブを選択的に作動できることで知られる任意のタイプのものであってもよい。
【００３９】
ここで、エンジン・ブレーキ・ロッカー・アーム１００の動作について説明する。正出力中、液圧流体を通路１２１へ選択的に供給するソレノイド液圧制御バルブが閉じられる。したがって、液圧流体は、通路１２１からロッカー・アーム１００に流れず、空動きピストンアセンブリ１１３に供給されない。空動きピストンアセンブリ１１３は図３に示される引き込み位置のままである。この位置において、空動きピストンアセンブリ１１３と摺動ピン６５０／７５０との間にラッシュ空間１０４が維持され得る。
【００４０】
エンジン・ブレーキ中、液圧流体をロッカーシャフトの通路１２１に供給するためにソレノイド液圧制御バルブが駆動され得る。流体通路１２１内の液圧流体の存在により、制御バルブ１１５が図示のように上方へ移動し、それにより、液圧流体が通路１１４を通じて空動きピストンアセンブリ１１３に流れる。これにより、空動きピストン１３２が下方へ伸びるとともに所定位置でロックしてラッシュ空間１０４を占め、その結果、ロッカー・アーム１００が１つ又は複数のカム・バンプ１４２、１４４、１４６、１４８から得る全ての動きが、摺動ピン６５０／７５０及び下側に位置するエンジン・バルブに伝えられる。
【００４１】
図２、図３、及び図５を参照すると、第１の方法実施例では、正出力動作及びエンジン・ブレーキ動作を与えるためにシステム１０が以下のように動作され得る。正出力動作（ブレーキオフ）中、液圧流体の圧力は、最初に、主排気ロッカー・アーム２００内で減少され又は排除され、次に、燃料がシリンダに供給される前に主吸気ロッカー・アーム４００内で減少され又は排除される。結果として、内側プランジャ７６０が内側プランジャ・スプリング７４４によってそれらの最上位置へ付勢され、それにより、内側プランジャの下部が１つ又は複数のウェッジ・ローラ又はボール７４０をバルブ・ブリッジ本体７１０の壁に設けられる凹部７７０内に押し込む。これにより、図２に示されるように外側プランジャ７２０とバルブ・ブリッジ本体７１０とが互いに「ロック」される。それにより、主排気ロッカー・アーム及び主吸気ロッカー・アーム２００、４００を介して外側プランジャ７２０に加えられる主排気バルブ作動及び主吸気バルブ作動がバルブ・ブリッジ本体７１０に伝えられ、それにより、主排気バルブ事象及び主吸気バルブ事象のために吸気エンジン・バルブ及び排気エンジン・バルブが作動される。
【００４２】
この時間中、エンジン・ブレーキ排気ロッカー・アーム１００及びエンジン・ブレーキ吸気ロッカー・アーム３００（又は、エンジン・ブレーキを与えるために排気バルブを作動させるための手段１００及びエンジン・ブレーキを与えるために吸気バルブを作動させるための手段３００）には、減少された液圧流体圧力が与えられ又は液圧流体圧力が与えられず、そのため、前記各ロッカー・アーム又は手段とそれらの下側に配置される摺動ピン６５０、７５０との間にラッシュ空間１０４が維持される。結果として、エンジン・ブレーキ排気ロッカー・アーム又は手段１００も、エンジン・ブレーキ吸気ロッカー・アーム又は手段３００も、摺動ピン６５０、７５０又はこれらの摺動ピンの下側に配置されるエンジン・バルブ８１０、９１０に対して、バルブ作動の動きを全く与えない。
【００４３】
エンジン・ブレーキ動作中、エンジン・シリンダへの燃料供給を停止して、シリンダから燃料が除去されるための所定の時間だけ待機した後、増大された液圧流体圧力が各ロッカー・アーム又は手段１００、２００、３００、４００に与えられる。液圧流体の圧力は、最初に、主吸気ロッカー・アーム４００及びエンジン・ブレーキ吸気ロッカー・アーム又は手段３００に加えられ、その後、主排気ロッカー・アーム２００及びエンジン・ブレーキ排気ロッカー・アーム又は手段１００に加えられる。
【００４４】
主吸気ロッカー・アーム４００及び主排気ロッカー・アーム２００に液圧流体を付与すると、内側プランジャ７６０が下方へ並進し、それにより、１つ又は複数のウェッジ・ローラ又はボール７４０が凹部７６２内に移動できる。これにより、内側プランジャ７６０がバルブ・ブリッジ本体７１０から「ロック解除する」ことが可能になる。結果として、外側プランジャがスプリング７４６の付勢に抗して中心開口７１２内へ摺動するため、外側プランジャ７２０に加えられる主排気バルブ作動及び主吸気バルブ作動が失われる。これにより、主排気バルブ事象及び主吸気バルブ事象が「失われる」ことになる。
【００４５】
エンジン・ブレーキ排気ロッカー・アーム１００（又は、エンジン・ブレーキを与えるために排気バルブを作動させるための手段１００）及びエンジン・ブレーキ吸気ロッカー・アーム３００（又は、エンジン・ブレーキを与えるために吸気バルブを作動させるための手段３００）への液圧流体の付与のそれぞれにより、アクチュエータピストン１３２は、下方へ伸長して、これらのロッカー・アーム又は手段とこれらの下側に配置される摺動ピン６５０、７５０との間の任意のラッシュ空間１０４を占める。結果として、エンジン・ブレーキ排気ロッカー・アーム又は手段１００及びエンジン・ブレーキ吸気ロッカー・アーム又は手段３００に加えられるエンジン・ブレーキ・バルブ作動が摺動ピン６５０、７５０及びそれらの下側のエンジン・バルブに伝えられる。
【００４６】
図５は、前述したように動作される、主排気ロッカー・アーム２００、エンジン・ブレーキを与えるために排気バルブを作動させるための手段１００、主吸気ロッカー・アーム４００、及び、エンジン・ブレーキを与えるために吸気バルブを作動させるための手段３００を含むバルブ作動システム１０を使用して与えられ得る吸気バルブ作動及び排気バルブ作動を示している。主排気ロッカー・アーム２００は主排気事象９２３を与えるために使用されてもよく、また、主吸気ロッカー・アーム４００は、正出力動作中に主吸気事象９３２を与えるために使用されてもよい。
【００４７】
エンジン・ブレーキ動作中、エンジン・ブレーキを与えるために排気バルブを作動させるための手段１００は、標準的なＢＧＲバルブ事象９２４、増大リフトＢＧＲバルブ事象９２２、及び、２つの圧縮解放バルブ事象９２０を与えてもよい。エンジン・ブレーキを与えるために吸気バルブを作動させるための手段３００は、エンジン・ブレーキのためのシリンダへ更なる空気を供給する２つの吸気バルブ事象９３０を与えてもよい。結果として、システム１０は、全２サイクル圧縮解放エンジン・ブレーキを与えてもよい。
【００４８】
引き続いて図５を参照すると、第１の別の手法では、システム１０は、エンジン・ブレーキを与えるために吸気バルブを作動させるための手段３００としての機能を果たすべく可変バルブ作動システムを使用する結果として、２つの吸気バルブ事象９３０のうちの一方のみ又は他方のみを与えてもよい。可変バルブ作動システム３００は、吸気バルブ事象９３０の一方のみ又は他方のみ若しくは両方を選択的に与えるために使用されてもよい。そのような吸気バルブ事象の一方のみが与えられる場合には、１．５サイクル圧縮解放エンジン・ブレーキが生じる。
【００４９】
他の別の手法では、システム１０は、エンジン・ブレーキを与えるために排気バルブを作動させるための手段１００としての機能を果たすべく可変バルブ作動システムを使用する結果として、２つの圧縮解放バルブ事象９２０のうちの一方のみ又は他方のみを与えても、及び／又は、ＢＧＲバルブ事象９２２、９２４のうちの１つ、２つを与え若しくはいずれも与えなくてもよい。可変バルブ作動システム１００は、圧縮解放バルブ事象９２０のうちの一方のみ又は他方のみ若しくは両方を選択的に与えるため、及び／又は、ＢＧＲバルブ事象９２２、９２４のいずれも与えず、１つ又は２つを選択的に与えるために使用されてもよい。システム１０がこのようにして構成されると、システム１０は、ＢＧＲを伴って又は伴うことなく４サイクル又は２サイクル圧縮解放エンジン・ブレーキを選択的に与えてもよい。
【００５０】
エンジン・ブレーキを与えるために排気バルブを作動させるための手段１００を駆動させるカムに高さが増大した対応するカム・ローブ・バンプを有することにより与えられる増大リフトＢＧＲバルブ事象９２２を含める重要性が、図６及び図７により示されている。図３、図４、及び図６を参照すると、増大リフトＢＧＲバルブ事象９２２を生成するカム・バンプの高さは、エンジン・ブレーキを与えるために排気バルブを作動させるための手段１００と摺動ピン６５０との間に設けられるラッシュ空間の大きさを超える。高さ又はリフトのこの増大は、事象９２０、９２４と比べた図６の事象９２２から明らかである。システム１０を使用する正出力動作の再実施中、排気バルブ・ブリッジ６００が外側プランジャ７２０をロックできないことが想定でき、それにより、通常、主排気事象９２４の損失がもたらされ、その結果、深刻なエンジン損傷が引き起こされる可能性がある。図７を参照すると、増大リフトＢＧＲバルブ事象９２２を含めることにより、主排気事象９２４が故障に起因して失われれば、増大リフトＢＲＧバルブ事象９２２が、通常予期される主排気バルブ事象９２４が生じるはずであったときとほぼ同時期にシリンダから排ガスを逃がすことを可能にし、別の形で生じることもあり得るエンジン損傷を防止する。
【００５１】
前述したシステム１０のうちの１つ又は複数を使用して達成され得るバルブ作動の別の組が図８によって示される。図８を参照すると、排気バルブ作動９２０、９２２、９２４を与えるために使用されるシステムは前述したシステムと同じであり、また、主排気ロッカー・アーム２００及びエンジン・ブレーキ排気ロッカー・アーム１００（図３）又はエンジン・ブレーキを与えるために排気バルブを作動させるための手段１００（図４）を作動させる態様も同じである。主吸気ロッカー・アーム４００及びそれを動作させる態様も同様に先の実施例と同じである。
【００５２】
引き続いて図８を参照すると、吸気バルブ事象９３４及び／又は９３６のうちの一方、又は、他方、若しくは、両方は、３つの別の構成のうちの１つを使用して与えられてもよい。第１の別の手法において、エンジン・ブレーキを与えるために吸気バルブを作動させるための手段３００は、ロッカー・アームとして設けられていようとそれ以外として設けられていようと、システム１０から排除されてもよい。図２を更に参照すると、手段３００の代わりに、主吸気ロッカー・アーム４００を駆動させるカム２６０に作用するように随意的なカム位相シフト・システム２６５が設けられてもよい。カム位相シフト・システム２６５は、エンジンのクランク角に対するカム２６０の位相を選択的に変更してもよい。結果として、図２、８を参照すると、吸気バルブ事象９３４が主吸気カム・バンプ２６２から生成されてもよい。吸気バルブ事象９３４は、それが通常起こり得るよりも遅く起こるように「シフト」されてもよい。具体的には、吸気バルブ事象９３４は、第２の圧縮解放バルブ事象９２０を妨げないように遅らされてもよい。吸気バルブ事象９３６は、カム位相シフト・システム２６５が利用されるときには与えられなくてもよく、それにより、１．５サイクル圧縮解放エンジン・ブレーキがもたらされる。
【００５３】
カム位相シフト・システム２６５を含むシステム１０を使用する圧縮解放エンジン・ブレーキの実施は以下のように行なわれてもよい。最初に、対象のエンジン・シリンダへの燃料が遮断され、燃料がシリンダから除去し得るように所定の遅延が与えられる。次に、カム位相シフト・システム２６５が駆動され、主吸気バルブ事象のタイミングが遅らされる。最後に、排気側ソレノイド液圧制御バルブ（図示せず）を駆動して、主排気ロッカー・アーム２００及びエンジン・ブレーキを与えるために排気バルブを作動させるための手段１００へ液圧流体を供給してもよい。これにより、排気バルブ・ブリッジ本体７１０が外側プランジャ７２０からロック解除されて主排気バルブ事象を無効にしてもよい。エンジン・ブレーキを与えるために排気バルブを作動させるための手段１００への液圧流体の供給は、前述したように、１つ又は複数の圧縮解放事象及び１つ又は複数のＢＧＲ事象を含めて、エンジン・ブレーキ排気バルブ事象を生成してもよい。この順序は、エンジン・ブレーキ動作モードを発端として元の正出力動作へと移行するように逆にされてもよい。
【００５４】
図４及び図８を参照すると、第２及び第３の別の手法では、吸気バルブ事象９３４及び／又は９３６のうちの一方、若しくは、他方、又は、両方が、エンジン・ブレーキを与えるために吸気バルブを作動させるための手段３００としての機能を果たすべく空動きシステム又は可変バルブ作動システムを使用することによって与えられてもよい。空動きシステムは両方の吸気バルブ事象９３４、９３６を選択的に与えてもよく、一方、可変バルブ作動システムは吸気バルブ事象９３４、９３６のうちの一方、若しくは、他方、又は、両方を選択的に与えてもよい。
【００５５】
液圧空動きシステム又は液圧可変バルブ作動システムを含むシステム１０を使用する圧縮解放エンジン・ブレーキの実施は以下のように行なわれてもよい。最初に、対象のエンジン・シリンダへの燃料が遮断され、燃料がシリンダから除去し得るように所定の遅延が与えられる。次に、吸気側ソレノイド液圧制御バルブを駆動して、液圧流体を主吸気ロッカー・アーム４００及び吸気バルブ・ブリッジ７００に供給してもよい。これにより、吸気バルブ・ブリッジ本体７１０が外側プランジャ７２０からロック解除されて主吸気バルブ事象を無効にしてもよい。最後に、排気側ソレノイド液圧制御バルブを駆動して、主排気ロッカー・アーム２００及びエンジン・ブレーキを与えるために排気バルブを作動させるための手段１００へ液圧流体を供給してもよい。これにより、排気バルブ・ブリッジ本体７１０が外側プランジャ７２０からロック解除されて主排気バルブ事象を無効にしてもよい。エンジン・ブレーキを与えるために排気バルブを作動させるための手段１００への液圧流体の供給は、前述したように、１つ又は複数の圧縮解放バルブ事象９２０及び１つ又は複数のＢＧＲバルブ事象９２２、９２４を含めて、所望のエンジン・ブレーキ排気バルブ事象を生成してもよい。この順序は、エンジン・ブレーキ動作モードを発端として元の正出力動作へと移行するように逆にされてもよい。
【００５６】
前述した方法に代わる他の手法が図９により示される。図９において、図示の全てのバルブ作動は、前述したものと同じであり、１つを除いて、前述したシステム１０のうちのいずれかを使用して与えられてもよい。部分ブリーダ排気バルブ事象９２６（図９）がＢＧＲバルブ事象９２２及び圧縮解放バルブ事象９２０（図５及び図８）に取って代わる。これは、さもなければＢＧＲバルブ事象９２２及び圧縮解放バルブ事象９２０を生成する２つのカム・バンプの代わりに部分ブリーダ・カム・バンプを排気カムに含めることによって達成されてもよい。
【００５７】
また、システム１０を使用して得られるエンジン・ブレーキ・レベルを変えるために、前述した実施例のうちのいずれかが、可変ジオメトリ・ターボチャージャ、可変排気スロットル、可変吸気スロットル、及び／又は、外部排ガス再循環システムの使用と組み合わされてもよいことも理解される。また、エンジン・ブレーキ・レベルは、１つ又は複数のバルブ作動システム１０を１つのエンジンで互いにグループ化して単一のソレノイド液圧制御バルブの制御下で液圧流体を受けることによって変えられてもよい。例えば、６気筒エンジンでは、２つの吸気及び／又は排気バルブ作動システム１０から成る３つの組がそれぞれ、３つの別個のソレノイド液圧制御バルブの制御下にあってもよい。そのような場合、エンジン・ブレーキの可変レベルは、ソレノイド液圧制御バルブを選択的に駆動させて液圧流体を吸気及び／又は排気バルブ作動システム１０に供給することにより２つ、４つ、又は、６つの全てのエンジン・シリンダでエンジン・ブレーキを生成することによって与えられてもよい。
【００５８】
当業者であれば分かるように、本発明の範囲又は趣旨から逸脱することなく、本発明の変形及び改良をなすことができる。例えば、エンジン・ブレーキを与えるために排気バルブを作動させるための手段１００及びエンジン・ブレーキを与えるために吸気バルブを作動させるための手段３００が、他の用途において、非エンジン・ブレーキ・バルブ作動を与えてもよい。また、エンジン・ブレーキを与えるために排気バルブを作動させるための手段１００及びエンジン・ブレーキを与えるために吸気バルブを作動させるための手段３００を与えるために示される装置が、図３及び図４に示される装置以外の装置によって与えられてもよい。
【図１】
0006030058.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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