吸気弁閉鎖油圧アジャスタ
【課題】内燃エンジンにおいて、エンジンシリンダ弁がエンジンサイクル中の種々の時期に閉鎖することができるようにするための機構体を提供する。
【解決手段】本発明の機構体（40）は、油圧アクチュエータ（58）及び制御弁（60）を有し、制御弁は、ａ）シリンダ弁（18）が次第に大きく開かれている間、弁ロッカ（52）のピボット軸を拘束して移動できないようにし、ｂ）シリンダ弁が開かれた後にかかる拘束を解除してピボット軸が移動可能になって吸気弁を早期に閉じることができ、それにより早期ＩＶＣを提供するよう油圧アクチュエータを制御する。油圧スナッバ（64）が、油圧アキュムレータ（62）に対するスケジュール設定幾何学形態によってシリンダ弁の閉鎖運動を抑制する。
【解決手段】本発明の機構体（40）は、油圧アクチュエータ（58）及び制御弁（60）を有し、制御弁は、ａ）シリンダ弁（18）が次第に大きく開かれている間、弁ロッカ（52）のピボット軸を拘束して移動できないようにし、ｂ）シリンダ弁が開かれた後にかかる拘束を解除してピボット軸が移動可能になって吸気弁を早期に閉じることができ、それにより早期ＩＶＣを提供するよう油圧アクチュエータを制御する。油圧スナッバ（64）が、油圧アキュムレータ（62）に対するスケジュール設定幾何学形態によってシリンダ弁の閉鎖運動を抑制する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示内容、即ち本発明は、内燃エンジンに関し、特に、エンジンシリンダ弁の動作タイミング、特にシリンダ吸気弁の閉鎖タイミングを制御する機構体に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃エンジンにおいて段階的に行われる燃焼の制御は、ＥＧＲ（排気ガス再循環）方式、燃料噴射タイミング方式及びシリンダ冷却方式に利用されると有用である。しかしながら、較正が不良であると、望ましくないエンジン作動、例えばＥＧＲ率が高い範囲で失火（ミスファイヤ）が時々生じる場合がある。非一様なＥＧＲ分布又はシリンダ内冷却によっても、燃焼の段階的発生についてシリンダごとのばらつきが生じることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本出願人は、個々のエンジンシリンダごとに吸気弁閉時期（ＩＶＣ）の制御により多シリンダ（多気筒）型ディーゼルエンジンの良好な全体的制御を得ることができるということを確信している。燃焼段階的発生フィードバック、例えばシリンダ圧力又はイオン検出技術の存在により制御を一段と向上させることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示内容は、可変弁作動（ＶＶＡ）、特にシリンダ圧縮比を効果的に制御するための個々のエンジンシリンダ用の吸気弁の可変閉時期をもたらすよう個々のエンジンシリンダに利用できる機構体に関する。
【０００５】
本出願人は、ターボチャージャ（ターボ過給機）システム及びＥＧＲ制御と組み合わせた場合、リーンＮＯｘトラップ（ＬＮＴ）又はＳＣＲ（選択的触媒還元）触媒を収容した高価な後処理システムを用いる必要なくＮＯｘを制限するレベルまでエンジンにかかる負荷を軽減する必要なく、エンジン排気ガス中のＮＯｘを制限することができる。
【０００６】
本開示内容の概略的な態様は、内燃エンジンであって、吸気系統を有し、空気が吸気系統を通って少なくとも１つのエンジンシリンダに入り、空気は、エンジンシリンダ内においてエンジンを作動させるよう燃料の燃焼を支援し、排気系統を有し、シリンダ内燃焼の生成物が排気系統を通って排出されるようになっている内燃エンジンに関する。シリンダ弁が吸気系統及び排気系統と少なくとも１つのシリンダとの連通を制御する。
【０００７】
シリンダ弁のうちの１つは、弁座に着座するよう弁ばねによって付勢されて閉じられるが、移動可能な軸を中心に回動しシリンダ弁が次第に開くにつれて弁バネを圧縮する弁開放機構体のロッカによって次第に開かれる。
【０００８】
油圧アクチュエータが、１つのシリンダ弁がロッカによって次第に大きく開かれているときに移動可能な軸を油圧の作用でロックして移動できないようにし、１つのシリンダ弁が開いた状態で、弁ばねが次第に拡張すると同時に１つのシリンダ弁を弁座に向かって押し進めると共に移動可能な軸が移動できるよう移動可能な軸をロック解除する。
【０００９】
作動油圧力源が作動油を、第１の逆止弁を通って弁座に向かう１つのシリンダ弁の運動を抑制するよう配置された油圧スナッバの可変容積チャンバに送り出し、そして第２の逆止弁を通ってアクチュエータの可変容量チャンバに送り出し、次いでスナッバチャンバ及び制御弁の第１のポートと流体連通状態にある油圧アキュムレータに送り出し、制御弁は、アクチュエータチャンバと流体連通状態にある第２のポートを有する。
【００１０】
スナッバの可変容量チャンバは、抑制要素とスナッバ本体との協働によって構成され、抑制要素は、スナッバ本体に対して伸長したり引っ込んだりすることができる。
【００１１】
抑制要素とスナッバ本体は一緒になって、可変絞りを構成し、スナッバの可変容量チャンバは、可変絞りを介してアキュムレータ、作動油圧力源、及び制御弁の第１のポートと流体連通状態にあり、可変絞りは、抑制要素がスナッバ本体に対して伸長したり引っ込んだりすると、それぞれ縮小したり拡大したりする。
【００１２】
作動油源とアキュムレータは一緒になった状態で、弁開放機構体が１つのシリンダ弁を次第に大きく開いているとき、作動油をスナッバチャンバ内に押し込み、それにより抑制要素をスナッバ本体に対して伸長させるのに有効である。
【００１３】
弁開放機構体によって１つのシリンダ弁が次第に大きく開かれている間、制御弁は、１つのシリンダ弁を弁座から離脱させる前にアクチュエータチャンバ内に押し込まれた作動油がアクチュエータチャンバから逃げ出るのを阻止することによって、アクチュエータを油圧の作用でロックするよう第１のポートを第２のポートに対して閉じる。
【００１４】
１つのシリンダ弁が開いている状態で、制御弁は、第１のポートを第２のポートに対して開き、それにより、アクチュエータチャンバをアキュムレータに連通させることによってアクチュエータをロック解除し、その結果、弁ばねは、１つのシリンダ弁が弁ばねによって弁座に向かって押し進められたり１つのシリンダ弁が弁座に向かって動いているときに絞りが次第に拡大している状態で、抑制要素を引っ込めて作動油をスナッバチャンバから押し出してこれをアキュムレータ内に押し込むようにするスナッバとの相互作用によって１つのシリンダ弁が抑制されたりしているときに、作動油をアクチュエータチャンバから押し出してこれをアキュムレータに押し込むことができる。
【００１５】
本開示内容の別の一般的態様は、エンジンシリンダ弁と関連した機構体であって、エンジンシリンダ弁は、弁ばねによって付勢されて弁座に着座した状態で閉じられたりエンジンサイクル中、種々の時点でシリンダ弁に開放状態から閉鎖状態への作動能力を与える弁開放機構体の弁ロッカにより開かれたりするようになった機構体に関する。
【００１６】
この機構体は、可変容量チャンバを備えた油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータを、ａ）弁開放機構体が弁ロッカを作動させてシリンダ弁を次第に大きく開くと共に弁ばねを次第に強く圧縮している間、弁ロッカのピボット軸を拘束して移動できないようにし、ｂ）弁ばねが次第に伸長してシリンダ弁を弁座に着座した閉鎖状態に向かって動かしているときに、ピボット軸が移動できるようにするためにシリンダ弁が開かれた後、拘束を解除するよう制御する制御弁とを有する。
【００１７】
第１の逆止弁が作動油圧力源及び作動油圧力源と流体連通状態にある油圧アキュムレータからの作動油を導入してチャンバの容積を拡張することができると共に作動油がチャンバから逆流することができないようにする。
【００１８】
油圧スナッバが弁座に着座した閉鎖状態に向かうシリンダ弁の運動を抑制する可変容量チャンバを備える。
【００１９】
第２の逆止弁が作動油圧力源からの作動油がスナッバチャンバの容積を拡張することができるようにすると共に作動油がスナッバチャンバから逆流することができないようにする。
【００２０】
スナッバの可変容量チャンバは、抑制要素とスナッバ本体の協働によって構成され、抑制要素は、第２の逆止弁を通ってスナッバ内に導入された作動油によってスナッバ本体に対して伸長される。
【００２１】
抑制要素とスナッバ本体は協働して、可変絞りを構成し、スナッバチャンバは、可変絞りを介してアキュムレータと連通し、可変絞りは、抑制要素がスナッバ本体に対して引っ込んでいるときに変化する。
【００２２】
制御弁は、アクチュエータチャンバをアキュムレータに対して閉鎖することによりアクチュエータがピボット軸を拘束して移動できないようにする機能及びアクチュエータチャンバをアキュムレータに対して開放することによりアクチュエータが拘束を解除し、その結果、弁ばねがロッカを介して作用して作動油がアクチュエータチャンバから押し出してアキュムレータ内に押し込み、抑制要素とのシリンダ弁の相互作用により、抑制要素が次第に引っ込められるにつれて可変絞りによる作動油の流れの絞りが次第に大きくなる状態で、作動油をスナッバチャンバから押し出してこれをアキュムレータ内に押し込むことができるようにする機能を実行する。
【００２３】
本開示内容は又、弁ばねによって付勢されて弁座に着座した状態で閉じられ、エンジンサイクル中、弁開放機構体の弁ロッカを移動可能な軸を中心に回動させることにより開かれるエンジンシリンダ弁を作動させる方法であって、弁座に向かうエンジンシリンダ弁の閉鎖運動が油圧スナッバによって抑制されるようになっている方法に関する。
【００２４】
この方法は、第１の逆止弁を介してスナッバの可変容量チャンバを作動油圧力源に連通させてスナッバチャンバ内への作動油の流れを可能にすると共にスナッバチャンバからの逆流を不可能にするステップと、第２の逆止弁を介して油圧アクチュエータの可変容量チャンバを作動油圧力源と流体連通状態にある油圧アキュムレータに連通させて作動油がアクチュエータチャンバ内に流れることができるようにすると共にアクチュエータチャンバから逆流することができないようにするステップと、制御弁を介してアクチュエータチャンバを作動油圧力源、スナッバチャンバ、及びアキュムレータに連通させるステップと、制御弁を、ａ）弁開放機構体が弁ロッカを作動させてシリンダ弁を次第に大きく開くと共に弁ばねを次第に強く圧縮し、それによりシリンダ弁開放中、アクチュエータを油圧の作用でロックすることにより弁ロッカの移動可能な軸を拘束して移動できないようにし、ｂ）シリンダ弁を開いた後にアキュムレータ、作動油圧力源、及びスナッバチャンバに対してアクチュエータを開き、それにより弁ばねが次第に伸長して流体をアクチュエータチャンバから押し出してシリンダ弁を弁座に着座した閉鎖状態に向かって動かしているときに移動可能な軸が移動できるようにアクチュエータをロック解除することによって拘束を解除するよう選択的に作動させるステップと、シリンダ弁が弁座に向かう閉鎖運動中、スナッバと相互作用しているときに、弁ばねがシリンダ弁を弁座に向かって押し進めることによりスナッバがスナッバチャンバから押し出されている作動油の流れを次第に絞ることによって閉鎖運動を抑制するステップとを有する。
【００２５】
本開示内容の別の態様は、弁座に対するエンジンシリンダ弁の閉鎖運動を抑制する油圧スナッバに関する。
【００２６】
このスナッバは、抑制要素とスナッバ本体の協働によって構成される可変容量チャンバを有し、抑制要素は、スナッバ本体に対して直線的に変位可能であり、スナッバは、源ポートを更に有し、作動油圧力源からの作動油を源ポートを通って可変容量チャンバに送り出して抑制要素をスナッバ本体に対して直線伸長方向に油圧の作用で付勢することができ、スナッバは、ドレンポートを更に有し、シリンダ弁の閉鎖運動が抑制要素をスナッバ本体に対して直線引っ込み方向に押しやっているときに可変容量チャンバからの作動油をドレンポートから排出することができ、スナッバは、可変絞りを更に有し、抑制要素を直線引っ込み方向に変位させると、可変容量チャンバ内の作動油が可変絞りを通ってドレンポートまで押しやられる。
【００２７】
可変絞りは、抑制要素のテール側端部の中空円筒形壁部分を貫通して延び、抑制要素を直線引っ込み方向に変位させると、抑制要素のテール側端部の中空円筒形壁部分を包囲しているスナッバ本体の円筒形壁部分の内面に設けられたアンダーカットを横切って動くスケジュール設定孔幾何学的形態を有する。
【００２８】
本開示内容の別の態様は、ＶＶＡ（可変弁作動）機構体を有する内燃エンジンにおける早期ＩＶＣ（吸気弁閉時期）を利用する方法であって、ＶＶＡ機構体は、弁ばねによって付勢されて閉じられるシリンダ吸気弁を開放するようプッシュロッドの運動を伝達する手段としてのロッカのピボット軸の存在場所を制御する油圧アクチュエータ及びピボット軸の存在場所が早期ＩＶＣをもたらさない規定された場所から遠ざかって早期ＩＶＣをもたらす場所まで動くことができるようにしたり動くことができないようにしたりするためにアクチュエータを油圧的にロック解除したりロックしたりするよう選択的に開閉される選択的に動作可能な制御弁を有するような方法に関する。
【００２９】
この方法は、エンジンクランキング中に制御弁を開いて、ピボット軸が規定された場所から早期ＩＶＣをもたらす場所に動くようにする弁ばねの作用によって、幾分かの油及び同伴空気をアクチュエータから押し出して加圧油源と流体連通関係にあるアキュムレータ内に押し込む或る程度の早期ＩＶＣをもたらすステップと、吸気弁が閉じた後、制御弁を油がアキュムレータからアクチュエータに戻ってピボット軸を規定された場所に動かすことができるのに十分長く開放状態に保つステップとを有する。
【００３０】
本開示内容の細部を伴う上述の発明の概要は、本開示内容の一部をなす以下の図面を参照して以下の詳細な説明の項目に提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ディーゼルエンジンの一シリンダの全体図である。
【図２】４つのエンジンシリンダのバンク（列）の略図であり、本開示内容の機構体がエンジンシリンダの各々と関連している状態を示す図である。
【図３】シリンダ吸気弁が開いているときのエンジンシリンダ中の一時点におけるシリンダのうちの１つ及びその関連機構体の拡大図である。
【図４】図３に類似しているが、エンジンサイクル中の別の時点における略図である。
【図５】機構体それ自体の装置のうちの１つを示す部分縦断面図である。
【図６】図５の６‐６線矢視横断面図である。
【図７】エンジンサイクル中における機構体の作動の一態様を説明するのに有用なグラフ図である。
【図８】エンジンサイクル中における機構体の作動の別の態様を説明するのに有用なグラフ図である。
【図９】エンジンサイクル中における機構体の作動の別の態様を説明するのに有用なグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１は、自動車に動力を供給する内燃エンジン１０、例えばディーゼルエンジンの一部分を示している。
【００３３】
エンジン１０は、吸気系統１２を有し、給気がこの吸気系統を通ってエンジン１０の吸気マニホルド１４に送り出される。給気は、マニホルド１４から対応の吸気弁１８を経て各エンジンシリンダ１６に流入する。個々の燃料噴射装置２０がディーゼル燃料をエンジン作動に対して適正に調時された関係をなして（正しくタイミングが取られた関係をなして）個々のエンジンシリンダ内に噴射する。噴射された燃料は、シリンダ内の高温圧縮空気の存在下で燃焼してロッド２４によりクランクシャフト２６に連結されたピストン２２のパワーストローク（動力行程）を生じさせる。
【００３４】
エンジン１０は、エンジンシリンダ内における燃焼により生じた排気ガスをエンジンから運搬排出する排気系統２８を更に有している。排気ガスは、各シリンダからそれぞれの排気弁３０を経て出る。
【００３５】
各シリンダのところの常閉の吸気弁及び排気弁は、図中、吸気弁１８については参照符号３２で示されると共に排気弁３０については参照符号３４で示された機構体によってエンジンサイクル中、適当な時点で開閉される。
【００３６】
ディジタル処理機能を備えた電子エンジン制御モジュール（ＥＣＭ）３６がエンジン１０と関連している。ＥＣＭ３６は、種々の入力データ信号源からのデータをプログラムされたアルゴリズムに従って処理してエンジン１０の作動と関連した種々の機能の性能に用いられる信号に関する或る特定のデータを生じさせる１つ又は２つ以上のプロセッサを有する。
【００３７】
エンジン１０のターボ過給は、具体的には示されていないターボチャージャ（ターボ過給機）によって達成される。エンジン１０は、これ又具体的には示されていないＥＧＲシステムを更に有している。
【００３８】
図２は、各々がそれぞれ対応のエンジンシリンダのための４つの機構体４０を示している。各機構体の種々の装置の可動要素の図示の位置は、必ずしもエンジン作動中においてこれら可動要素が占める正確な位置である必要はないといえる。というのは、図２は、単に種々の装置を紹介すると共にこれらが各機構体内にどのように配置されているかを示すに過ぎないからである。機構体の可動要素の実際の作動については他の図と関連して後で説明する。理解されるべきこととして、シリンダは、特定の発火順序を備えているので、シリンダのエンジンサイクルは又、位相外れになり、それにより各機構体４０の可動要素の位置も又、他の機構体の可動要素の位置に対して位相外れになる。
【００３９】
各吸気弁１８は、シリンダヘッド４２に設けられている弁座に着座したりこれから離脱したりするヘッド１８Ｈを有する。ばね４４が、各ヘッド１８Ｈを付勢してこれをそれぞれの弁座に着座させ、それによりそれぞれのシリンダを吸気マニホルド１４に対して閉鎖する。
【００４０】
各吸気弁のための弁開放機構体４６が、カムシャフト５０に取り付けられたそれぞれのカム４８と、それぞれのロッカ５２とを有している。各ロッカ５２は、移動可能な軸５４を中心に回動することができ、各ロッカは、互いに反対側に位置した端部を有し、これら端部のうちの一方は、ロッカとそれぞれの吸気弁との間の相互作用箇所を提供し、他方の端部は、それぞれのカム４８により作動されるプッシュロッド５６の端部とのその相互作用箇所を提供する。
【００４１】
各機構体４０は、油圧アクチュエータ５８と、迅速作用制御弁６０と、アキュムレータ６２と、油圧スナッバ６４と、２つの逆止弁６６，６８とを有している。機構体４０によって用いられる作動油は、油レール７０からの油によって提供され、この油レールは、燃料噴射器の形式に応じて、燃料をシリンダ１６内に噴射する燃料噴射器２０に油を供給することも可能であり、この油レールは、ポンプ７２によって加圧油で満杯状態に保たれ、ポンプ７２は、油受７４からの油を、逆止弁７６を通って油レール中に圧送する。
【００４２】
アクチュエータ５８は、可変容量チャンバ７８を有し、可変容量チャンバ７８は、油をこのチャンバ内に導入するときに内部ピストン８０をアクチュエータの一端部に向かって押すことによって拡張する。ピストンロッド８２が、このピストンの一端部から突き出ていて、ピストン８０と一緒に動き、チャンバが拡張するにつれて次第に伸長する。ピストンロッド８２の遠位端部は、円筒形ピン８４によってロッカ５２にピン止めされ、円筒形ピンの長手方向軸は、軸５４と一致している。
【００４３】
アクチュエータチャンバ７８が、弁６０の１つのポート８６と連通している。弁６０の別のポート８８がアキュムレータ６２、油レール７０及びスナッバ６４の１つのポート９０と連通している。油レール７０からの油が、逆止弁６８を通ってスナッバ６４の別のポート９２に供給される。油レール７０からの油は、逆止弁６６を通ってアクチュエータチャンバ７８にも供給される。
【００４４】
弁６０は、ポート９０とポート９２との間の流れを阻止するようばね付勢状態で閉じられているが、この弁は、電気信号によって作動されると、流体がその２つのポート相互間で流れることができるよう弁を開く電気オペレータ６０Ａを有する。
【００４５】
図２は、閉鎖状態にある各シリンダ吸気弁１８、それぞれのカム４８のローブから外れた各プッシュロッド５６及び同一位置にある各機構体の可動部品を示しており、この図の記載は、上述の互いに異なる発火順序を反映していない。次に、図３及び図４を参照して図２に示されている位置から始まる１つのシリンダのための機構体４０の作動について説明する。
【００４６】
カムシャフト５０が図２の位置から反時計回りの方向に回ると、カム４８のローブは、プッシュロッド５６を上方に押し、それによりロッカ５２は、軸５４を中心に反時計回りに回動し、弁１８を離脱させ、このプロセスにおいてばね４４を更に圧縮する。この期間中、アクチュエータ５８は、閉鎖状態にある弁６０によって油圧の作用でロック状態に保たれ、それにより、チャンバ７８内に存在する油が逃げ出るのを阻止し、軸５４を拘束して移動できないようにし（即ち、軸５４をロックし）、その結果、ロッカ５２が第１種てことして働くようになる。アクチュエータ５８が油圧の作用でロックされていない場合、プッシュロッド５６の上方運動により、ロッカ５２は、第２種てことして働くようになる。というのは、先とは異なり、軸５４が拘束されていないので、ロッカ５２が弁１８とのその相互作用箇所を中心に回動し、それにより、軸５４に関する上方移動限度に達するまで軸５４を動かすからである。
【００４７】
アクチュエータ５８が油圧の作用でロック状態に保たれていて、ピン８４が移動できない限り、弁１８の開放は、専らカム４８によって制御される。というのは、軸５４の一方の側におけるロッカ５２の端部に対するばね４４の連続作用により、ロッカの反対側端部は、プッシュロッド５６の一端部に当接付勢状態に保たれてプッシュロッドの反対側の端部がカムに当たった状態に保たれるからである。このロック状態では、弁１８は、早期に開くことができない。
【００４８】
図３は、弁１８が実質的に完全に開いた状態を示している。早期閉鎖がＥＣＭ３６内に入っている特定のエンジン制御方式にとって適切である場合、各機構体４０は、ピン８４が移動できるようにすることによって各エンジンシリンダのための早期ＩＶＣをもたらす。弁１８が開いた状態では、早期ＩＶＣは、制御弁６０が開くようにするよう電気オペレータ６０Ａに対して働くＥＣＭ３６からの信号によって開始され、それによりアクチュエータ５８がロック解除されてピン８４が移動可能になる。ポート８６がポート８８に対して開かれている状態では、アクチュエータチャンバ７８内の油は、弁６０を通って押し出される。というのは、軸５４がアクチュエータのロック解除によりロック解除状態になるので、ロッカ５２が第２種てことして働くことができ、ばね４４は、プッシュロッド５６とのロッカの相互作用箇所を中心としてロッカを時計回りに回動させるからである。ロッカ５２がこのように回動されている状態で、ピストンロッド８２は、アクチュエータ５８内に引っ込むようになり、それにより、ピストン８０を押してチャンバ容積が収縮するにつれて油をチャンバ５８から押し出す。
【００４９】
アキュムレータ６２は、開放状態の弁６０を通ってチャンバ７８に対して直接連通されるので、油レール７０が油を受け入れる時点で備える機能がどのようなものであるかに関わらず、アクチュエータ５８から押し出されている油を即座に受け入れることができる。というのは、油レールも又、開放状態の弁６０を介してチャンバ７８に対して開いているからである。アキュムレータ６２によって受け入れられた流体は、以下に簡単に説明するように再使用可能状態になる。
【００５０】
図４は、上述のアクチュエータ５８のロック解除に起因して生じる早期ＩＶＣ後に着座して閉じられた弁１８を示しており、ピン８４は、図３に示されている位置から図４に符号８４′で示された位置までの距離９４にわたり上方に動いている。
【００５１】
弁１８が次のエンジンサイクル中、カム４８によってもう一度開かれる前に、ピン８４は、図４の位置８４′から図３の位置まで以下の仕方で戻る。
【００５２】
弁６０は、カム４８が引き続き回転しているときに開いたままである。アクチュエータ５８から押し出された油を貯蔵しているアキュムレータ６２は、その油を弁６０を通ってアクチュエータ５８内に押し込むことによりこの油を元に戻すよう機能し、それによりピン８４及びロッカ軸５４を図３の位置に動かす。というのは、プッシュロッド５６がカムローブから離れてプッシュロッドが下方に動くことができ、それによりアキュムレータが油をアクチュエータ内に押し込んでピストンロッド８２を伸長させることができるからである。プッシュロッドがカムローブからいったん完全に離れると、弁６０は、閉じられて軸５４が図３の位置にある状態でアクチュエータ５８を油圧の作用でロックする。
【００５３】
それにより、アキュムレータ６２は、油レール７０からの油の機構体による消費を最小限に抑えるだけでなく、油を迅速に取り込む機能を発揮することにより、アキュムレータは、弁６０が開いているときに迅速な早期ＩＶＣを可能にする。
【００５４】
スナッバポート９０も又、開放状態の弁６０を介してアクチュエータチャンバ７８に対して直接、連通されている間、スナッバ６４は、代表的には、弁１８の初期早期閉鎖に影響を及ぼさない。スナッバ６４は、図５及び図６を参照して詳細に説明するように、シリンダヘッド４２の弁座に着座した閉鎖状態に向かう弁１８の最終運動を抑制するよう機能する。
【００５５】
スナッバ６４は、抑制要素９８と本体１００との協働によって構成された可変容量チャンバ９６を有し、抑制要素は、このスナッバ本体に対して伸長したり引っ込んだりすることができる。抑制要素９８は、吸気弁１８と相互作用可能に本体１００から突き出たヘッド側端部１０２及び抑制要素９８が伸長したり引っ込んだりしているときに本体１００内に位置したままであるテール側端部１０４を有している。
【００５６】
スナッバ６４は、弁が弁座に近づいているときに弁１８の閉鎖運動を抑制するためにポート９０とポート９２との間における油の流れに対して絞りを提供する。絞りは、一般に、弁が弁座に次第に近づくにつれて大きくなるが、この絞りは、一様に増加するわけではない。絞りが変化する仕方は、テール側端部１０４の中空円筒形壁部分１０６を貫通して延びると共に抑制要素９８を次第に引っ込めると、中空円筒形壁部分１０６を包囲しているスナッバ本体１００の円筒形壁部分１１０の内面に設けられたアンダーカット１０８を横切って動くスケジュール設定孔幾何学的形態（scheduling aperture geometry）によって設定される。図示の実施形態では、スケジュール設定孔幾何学的形態は、４つの別々の貫通孔１１２，１１４Ａ，１１４Ｂ，１１６から成っている。
【００５７】
壁部分１０６は、ヘッド側端部１０２に対して閉じられており、その結果、スナッバチャンバ９６の下方部分を形成する容積部を包囲し、このスナッバチャンバの上方部分は、本体１００の壁部分１１０によって包囲されて頂端壁１１８によって閉じられている。ポート９２は、端壁１１８の頂部のところに位置し、端壁１１８に設けられた通路１２０を介してチャンバ９６に通じている。
【００５８】
アンダーカット１０８は、壁部分１１０周りに３６０°にわたって延び、このアンダーカットは、これら全体にわたって一定の軸方向寸法を有している。壁部分１１０に設けられた通路１２２がアンダーカット１０８をポート９０に連通させている。
【００５９】
４つの貫通孔は、各々が互いに円周方向にオフセットするパターンで配列され、貫通孔１１４Ａ，１１４Ｂは、互いに直径方向反対側に位置し、同一の開放面積を有している。貫通孔１１２は、貫通孔１１４Ａ，１１４Ｂよりもヘッド側端部１０２から遠くに位置し、貫通孔１１２は、貫通孔１１４Ａ，１１４Ｂの開放面積の合計よりも大きな開放面積を有している。図６は、貫通孔１１２から反時計回りの方向にオフセットした貫通孔１１４Ａ及び時計回りにオフセットした貫通孔１１４Ｂを示している。図５は、貫通孔１１６よりもヘッド側端部１０２から遠くに位置する貫通孔１１４Ａ，１１４Ｂを示しており、貫通孔１１４Ａ，１１４Ｂは各々、貫通孔１１６の開放面積よりも大きな開放面積を有している。図６は、貫通孔１１４Ａから反時計回りにオフセットした貫通孔１１６を示している。
【００６０】
スナッバ本体１００の底端部は、開口部１２４を有し、ヘッド側端部１０２は、この開口部を貫通して突き出ている。油圧の存在下において、ばね１２６が抑制要素９８を付勢し、抑制要素の肩１２８が開口部１２４を包囲している本体のリップ１３０に押し付けられてヘッド側端部１０２の最大突出距離を設定している。この状態では、チャンバ９６は、貫通孔１１２を介してのみアンダーカット１０８に対して開かれている。
【００６１】
抑制要素９８に上向きの力を及ぼす弁１８が存在しない場合、レール７０内の油の存在により、油は、逆止弁６８を通ってスナッバチャンバ９６内に流れ、それにより肩１２８がリップ１３０に当接するまで抑制要素９８を伸長させる。この状態では、スナッバ６４は、弁がいったん要素９８と相互作用するのに十分動くと、いつでも弁１８の閉鎖運動を抑制する状態にある。抑制は、早期ＩＶＣが用いられるかどうかにかかわらず起こる。
【００６２】
抑制要素９８が完全に伸長された状態では、弁ばね４４により抑制要素に及ぼされる弁１８の上方運動により、この弁が戻るようになり、それによりこのプロセス中においてチャンバ９６の容積を収縮させる。容積のこの収縮により、油は、先ず最初に貫通孔１１２を通り、そして貫通孔１１４Ａ，１１４Ｂ，１１６を次々に通り、抑制要素が次第に引っ込められるにつれて、貫通孔のスケジュール設定幾何学的形態に起因して流れに対する絞りが次第に大きくなる。アキュムレータ６２がポート９０に対して直接通じているので、アキュムレータは、スナッバから強制的に排出されている油を即座に受け入れることができる。
【００６３】
その結果、弁の閉鎖運動は、弁座に対する実質的に一定のランディング（着座）速度を保証する仕方で抑制される。というのは、貫通孔１１６は、弁の最終移動分が再着座状態に近づく間及び符号１３２で示された距離にわたって移動した後に弁が最終的に再び着座するときに油を通すことができる唯一の貫通孔だからである。
【００６４】
図７は、抑制要素９８の直線変位の関数としてアンダーカット１０８に対して提供されるスナッバスケジュール設定幾何学的形態の開放面積、即ちポート９０，９２相互間の絞りの関係を表すトレース１３３を含むグラフプロットを示している。水平軸（横軸）は、抑制要素の変位量又はストロークを表し、垂直軸（縦軸）は、アンダーカット１０８に提供されるスケジュール設定幾何学的形態の対応の開放面積を表している。グラフプロットは、寸法決めではなく、標準化されている。トレース１３３は、「ゼロ」で始まり、水平軸に沿って「１」で終わる。トレース１３３は、その始まりのところに、貫通孔１１６の開放面積に対応した「非ゼロ」値を有する。トレース１３３は、その終わりのところに、肩１２８がリップ１３０に当接している状態に対応した値「１」を有する。本質的にエンジン速度とは独立した一定の吸気弁ランディング速度は、貫通孔１１６をこれがランディング前の弁の最終移動分の間にアンダーカット１０８と位置が合うスケジュール設定幾何学的形態の唯一の貫通孔であるように配置することによって達成される。このように、弁は、ランディング速度がエンジン速度範囲全体を通じて実質的に一定である間、公差の可変蓄積範囲内で且つ弁持続時間指令の下で適切に引っ込むことができる。抑制要素９８は、弁ランディングランプを超えて且つそれ故に抑制要素が弁閉鎖運動と相互作用することができる長い期間にわたって比較的長いストロークを有することができるので、結果的に生じる短い相互作用時間の間に生じる恐れのある作用効果、例えば一定の応力、圧力変動及び／又は騒音を軽減し又は回避することができる。
【００６５】
図８は、スナッバチャンバ９６内における圧力に対するアキュムレータ６２の作用効果を示している。アキュムレータが存在しない状態では、第１のトレース１３４は、弁１８が開かれると、油レール７０がチャンバ９６の次第に拡張する容積を満足させることができないということを示している。というのは、符号１３６で示されたエンジンサイクルの部分中、部分真空がチャンバ９６内に引かれ、即ちキャビテーションが生じるからである。アキュムレータ６２は、抑制要素９８が次第に伸長するにつれて絞りが次第に小さくなるスナッバの可変絞りを介して追加の油源をチャンバ９６に提供することによってキャビテーションを軽減する。トレース１３８は、スナッバチャンバ内に引かれる真空が存在しないことを示している。
【００６６】
図９は、早期ＩＶＣありのエンジンサイクル及び早期ＩＶＣなしのエンジンサイクルの一部分をグラフ表示している。トレース１４０は、アクチュエータ５８を油圧の作用でロック状態に保つことにより早期ＩＶＣなしで生じる弁運動を示している。トレース１４２は、早期ＩＶＣを生じさせるよう制御弁６０が開いている状態を示している。制御弁６０の開放に応答して、トレース１４４は、弁１８が早期に閉じ始め、早期ＩＶＣなしの場合よりも早期に再び着座して閉鎖状態になることを示している。弁６０は、弁１８を再び着座させた後にのみ閉じてアクチュエータ５８を再びロックするようになっている。トレース１４５は、肩１２８が完全伸長状態でリップ１３０に当接するまで吸気弁が開いているときに抑制要素９８が伸長している状態を示している。
【００６７】
機構体４０をエンジン動弁装置（バルブトレーン）と関連可能な「ボルトオン（bolt-on ）」ユニットとして製作するのが良い。迅速作用弁６０とアクチュエータ５８は、閉鎖指令に応答して吸気弁の閉鎖を迅速に開始させるよう相互作用する。
【００６８】
軸５４が移動可能であることにより、機構体４０は、ａ）ＩＶＣ調節指令が存在しない場合に油圧リフタとしての機能と、ｂ）それぞれのアクチュエータ５８、迅速作用弁６０及びスナッバ６４の幾何学的形態によって定められる速度でそれぞれの吸気弁を閉鎖する引っ込み要素としての機能の両方を実行することができる。吸気弁のランディング速度は、弁６０に適用される制御アルゴリズム及び面積が一定のランディング速度を規定し、「遅い」穴、即ち貫通孔１１６が吸気弁をあらゆる条件下において着座させることができるようにするユニークなスケジュール設定面積幾何学的形態という特徴を有する特定のスナッバ設計のうちの一方又はこれらの組み合わせによって設定され又は制御される。
【００６９】
アキュムレータ６２がアクチュエータ５８からの油を受け取ってこの油のうちの少なくとも何割かをエンジンサイクル中の適当な時点でスナッバ６４に迅速に送り出すことができるので、抑制要素９８は、比較的長い直線ストロークを有し、図８にトレース１３４によって例示されているキャビテーションを回避することができる。アキュムレータは、アクチュエータ５８と油レール７０の両方に連通されるので、機構体４０は、迅速作用弁６０に適した速度で動作しながら各エンジンサイクル中、「新たな」油を比較的僅かしか使用しない。
【００７０】
エンジン１０が或る期間にわたり作動停止される場合、幾分かの漏れが生じる場合があり、その結果、幾分かの圧力が失われると共にアクチュエータ５８を含む機構体４０の油圧系に気泡が生じる。機構体の性能に対するかかる気泡の作用効果を軽減し又は実際には完全に回避するため、機構体及びエンジンは、エンジンがそれ自体の動力下で作動を始める前に、特定の仕方で作動される。
【００７１】
エンジンがクランキングされているとき、空気をアクチュエータ５８からパージする目的で迅速作用弁６０を対応のエンジンシリンダにとってサイクルの適当なクランク角度で開いて或る程度の早期ＩＶＣで引き起こす。弁６０の開放により、アクチュエータ５８がロック解除され、その結果、ロッカ５２に作用しているばね４４の力が幾分かの油及びこの油が含んでいる場合のある同伴空気をアクチュエータ５８から押し出してアキュムレータ６２及び／又は油レール７０内に押し込む。吸気弁１８が閉じた後でも、迅速作用弁６０は、閉じられる前に、アキュムレータ６２が弁６０を通って油を戻してアキュムレータ５８内に押し込むことができ、それによりピン８４が図３の位置に戻るようになるのに十分長く開いたままである。エンジンクランキング中におけるこのプロセスの続行により、失われた圧力が取り戻され、気泡がなくなる。空気パージの目的のための早期ＩＶＣの程度は、エンジンを始動させる性能を損なわないよう制御される。
【００７２】
エンジンがいったん始動し、そして加速してそれ自体の動力下でアイドリングすると、アクチュエータ５８の空気パージを続行させるのに、迅速作用弁６０を特定のシリンダについてエンジンサイクル中、早期に開いてアイドリング速度がクランキング速度よりも高くなるようにするのが良い。或る程度の期間の経過後、機構体４０の空気パージ方式が終了し、機構体４０は、特定のエンジン作動条件にとって適当なＥＣＭ３６内における１つ又は複数の他の可変弁作動（ＶＶＡ）方式がどのようなものであれ、これによって制御される。
【符号の説明】
【００７３】
１０ エンジン
１２ 吸気系統
１４ 吸気マニホルド
１６ エンジンシリンダ
１８ 吸気弁
２０ 燃料噴射装置
２２ ピストン
２４ ピストンロッド
２６ クランクシャフト
２８ 排気系統
３０ 排気弁
３６ 電子エンジン制御モジュール（ＥＣＭ）
４６ 弁開放機構体
４８ カム
５０ カムシャフト
５２ ロッカ
５４ 移動可能な軸
５６ プッシュロッド
５８ 油圧アクチュエータ
６０ 迅速作用制御弁
６２ アキュムレータ
６４ 油圧スナッバ
６６，６８ 逆止弁
【技術分野】
【０００１】
本開示内容、即ち本発明は、内燃エンジンに関し、特に、エンジンシリンダ弁の動作タイミング、特にシリンダ吸気弁の閉鎖タイミングを制御する機構体に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃エンジンにおいて段階的に行われる燃焼の制御は、ＥＧＲ（排気ガス再循環）方式、燃料噴射タイミング方式及びシリンダ冷却方式に利用されると有用である。しかしながら、較正が不良であると、望ましくないエンジン作動、例えばＥＧＲ率が高い範囲で失火（ミスファイヤ）が時々生じる場合がある。非一様なＥＧＲ分布又はシリンダ内冷却によっても、燃焼の段階的発生についてシリンダごとのばらつきが生じることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本出願人は、個々のエンジンシリンダごとに吸気弁閉時期（ＩＶＣ）の制御により多シリンダ（多気筒）型ディーゼルエンジンの良好な全体的制御を得ることができるということを確信している。燃焼段階的発生フィードバック、例えばシリンダ圧力又はイオン検出技術の存在により制御を一段と向上させることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示内容は、可変弁作動（ＶＶＡ）、特にシリンダ圧縮比を効果的に制御するための個々のエンジンシリンダ用の吸気弁の可変閉時期をもたらすよう個々のエンジンシリンダに利用できる機構体に関する。
【０００５】
本出願人は、ターボチャージャ（ターボ過給機）システム及びＥＧＲ制御と組み合わせた場合、リーンＮＯｘトラップ（ＬＮＴ）又はＳＣＲ（選択的触媒還元）触媒を収容した高価な後処理システムを用いる必要なくＮＯｘを制限するレベルまでエンジンにかかる負荷を軽減する必要なく、エンジン排気ガス中のＮＯｘを制限することができる。
【０００６】
本開示内容の概略的な態様は、内燃エンジンであって、吸気系統を有し、空気が吸気系統を通って少なくとも１つのエンジンシリンダに入り、空気は、エンジンシリンダ内においてエンジンを作動させるよう燃料の燃焼を支援し、排気系統を有し、シリンダ内燃焼の生成物が排気系統を通って排出されるようになっている内燃エンジンに関する。シリンダ弁が吸気系統及び排気系統と少なくとも１つのシリンダとの連通を制御する。
【０００７】
シリンダ弁のうちの１つは、弁座に着座するよう弁ばねによって付勢されて閉じられるが、移動可能な軸を中心に回動しシリンダ弁が次第に開くにつれて弁バネを圧縮する弁開放機構体のロッカによって次第に開かれる。
【０００８】
油圧アクチュエータが、１つのシリンダ弁がロッカによって次第に大きく開かれているときに移動可能な軸を油圧の作用でロックして移動できないようにし、１つのシリンダ弁が開いた状態で、弁ばねが次第に拡張すると同時に１つのシリンダ弁を弁座に向かって押し進めると共に移動可能な軸が移動できるよう移動可能な軸をロック解除する。
【０００９】
作動油圧力源が作動油を、第１の逆止弁を通って弁座に向かう１つのシリンダ弁の運動を抑制するよう配置された油圧スナッバの可変容積チャンバに送り出し、そして第２の逆止弁を通ってアクチュエータの可変容量チャンバに送り出し、次いでスナッバチャンバ及び制御弁の第１のポートと流体連通状態にある油圧アキュムレータに送り出し、制御弁は、アクチュエータチャンバと流体連通状態にある第２のポートを有する。
【００１０】
スナッバの可変容量チャンバは、抑制要素とスナッバ本体との協働によって構成され、抑制要素は、スナッバ本体に対して伸長したり引っ込んだりすることができる。
【００１１】
抑制要素とスナッバ本体は一緒になって、可変絞りを構成し、スナッバの可変容量チャンバは、可変絞りを介してアキュムレータ、作動油圧力源、及び制御弁の第１のポートと流体連通状態にあり、可変絞りは、抑制要素がスナッバ本体に対して伸長したり引っ込んだりすると、それぞれ縮小したり拡大したりする。
【００１２】
作動油源とアキュムレータは一緒になった状態で、弁開放機構体が１つのシリンダ弁を次第に大きく開いているとき、作動油をスナッバチャンバ内に押し込み、それにより抑制要素をスナッバ本体に対して伸長させるのに有効である。
【００１３】
弁開放機構体によって１つのシリンダ弁が次第に大きく開かれている間、制御弁は、１つのシリンダ弁を弁座から離脱させる前にアクチュエータチャンバ内に押し込まれた作動油がアクチュエータチャンバから逃げ出るのを阻止することによって、アクチュエータを油圧の作用でロックするよう第１のポートを第２のポートに対して閉じる。
【００１４】
１つのシリンダ弁が開いている状態で、制御弁は、第１のポートを第２のポートに対して開き、それにより、アクチュエータチャンバをアキュムレータに連通させることによってアクチュエータをロック解除し、その結果、弁ばねは、１つのシリンダ弁が弁ばねによって弁座に向かって押し進められたり１つのシリンダ弁が弁座に向かって動いているときに絞りが次第に拡大している状態で、抑制要素を引っ込めて作動油をスナッバチャンバから押し出してこれをアキュムレータ内に押し込むようにするスナッバとの相互作用によって１つのシリンダ弁が抑制されたりしているときに、作動油をアクチュエータチャンバから押し出してこれをアキュムレータに押し込むことができる。
【００１５】
本開示内容の別の一般的態様は、エンジンシリンダ弁と関連した機構体であって、エンジンシリンダ弁は、弁ばねによって付勢されて弁座に着座した状態で閉じられたりエンジンサイクル中、種々の時点でシリンダ弁に開放状態から閉鎖状態への作動能力を与える弁開放機構体の弁ロッカにより開かれたりするようになった機構体に関する。
【００１６】
この機構体は、可変容量チャンバを備えた油圧アクチュエータと、油圧アクチュエータを、ａ）弁開放機構体が弁ロッカを作動させてシリンダ弁を次第に大きく開くと共に弁ばねを次第に強く圧縮している間、弁ロッカのピボット軸を拘束して移動できないようにし、ｂ）弁ばねが次第に伸長してシリンダ弁を弁座に着座した閉鎖状態に向かって動かしているときに、ピボット軸が移動できるようにするためにシリンダ弁が開かれた後、拘束を解除するよう制御する制御弁とを有する。
【００１７】
第１の逆止弁が作動油圧力源及び作動油圧力源と流体連通状態にある油圧アキュムレータからの作動油を導入してチャンバの容積を拡張することができると共に作動油がチャンバから逆流することができないようにする。
【００１８】
油圧スナッバが弁座に着座した閉鎖状態に向かうシリンダ弁の運動を抑制する可変容量チャンバを備える。
【００１９】
第２の逆止弁が作動油圧力源からの作動油がスナッバチャンバの容積を拡張することができるようにすると共に作動油がスナッバチャンバから逆流することができないようにする。
【００２０】
スナッバの可変容量チャンバは、抑制要素とスナッバ本体の協働によって構成され、抑制要素は、第２の逆止弁を通ってスナッバ内に導入された作動油によってスナッバ本体に対して伸長される。
【００２１】
抑制要素とスナッバ本体は協働して、可変絞りを構成し、スナッバチャンバは、可変絞りを介してアキュムレータと連通し、可変絞りは、抑制要素がスナッバ本体に対して引っ込んでいるときに変化する。
【００２２】
制御弁は、アクチュエータチャンバをアキュムレータに対して閉鎖することによりアクチュエータがピボット軸を拘束して移動できないようにする機能及びアクチュエータチャンバをアキュムレータに対して開放することによりアクチュエータが拘束を解除し、その結果、弁ばねがロッカを介して作用して作動油がアクチュエータチャンバから押し出してアキュムレータ内に押し込み、抑制要素とのシリンダ弁の相互作用により、抑制要素が次第に引っ込められるにつれて可変絞りによる作動油の流れの絞りが次第に大きくなる状態で、作動油をスナッバチャンバから押し出してこれをアキュムレータ内に押し込むことができるようにする機能を実行する。
【００２３】
本開示内容は又、弁ばねによって付勢されて弁座に着座した状態で閉じられ、エンジンサイクル中、弁開放機構体の弁ロッカを移動可能な軸を中心に回動させることにより開かれるエンジンシリンダ弁を作動させる方法であって、弁座に向かうエンジンシリンダ弁の閉鎖運動が油圧スナッバによって抑制されるようになっている方法に関する。
【００２４】
この方法は、第１の逆止弁を介してスナッバの可変容量チャンバを作動油圧力源に連通させてスナッバチャンバ内への作動油の流れを可能にすると共にスナッバチャンバからの逆流を不可能にするステップと、第２の逆止弁を介して油圧アクチュエータの可変容量チャンバを作動油圧力源と流体連通状態にある油圧アキュムレータに連通させて作動油がアクチュエータチャンバ内に流れることができるようにすると共にアクチュエータチャンバから逆流することができないようにするステップと、制御弁を介してアクチュエータチャンバを作動油圧力源、スナッバチャンバ、及びアキュムレータに連通させるステップと、制御弁を、ａ）弁開放機構体が弁ロッカを作動させてシリンダ弁を次第に大きく開くと共に弁ばねを次第に強く圧縮し、それによりシリンダ弁開放中、アクチュエータを油圧の作用でロックすることにより弁ロッカの移動可能な軸を拘束して移動できないようにし、ｂ）シリンダ弁を開いた後にアキュムレータ、作動油圧力源、及びスナッバチャンバに対してアクチュエータを開き、それにより弁ばねが次第に伸長して流体をアクチュエータチャンバから押し出してシリンダ弁を弁座に着座した閉鎖状態に向かって動かしているときに移動可能な軸が移動できるようにアクチュエータをロック解除することによって拘束を解除するよう選択的に作動させるステップと、シリンダ弁が弁座に向かう閉鎖運動中、スナッバと相互作用しているときに、弁ばねがシリンダ弁を弁座に向かって押し進めることによりスナッバがスナッバチャンバから押し出されている作動油の流れを次第に絞ることによって閉鎖運動を抑制するステップとを有する。
【００２５】
本開示内容の別の態様は、弁座に対するエンジンシリンダ弁の閉鎖運動を抑制する油圧スナッバに関する。
【００２６】
このスナッバは、抑制要素とスナッバ本体の協働によって構成される可変容量チャンバを有し、抑制要素は、スナッバ本体に対して直線的に変位可能であり、スナッバは、源ポートを更に有し、作動油圧力源からの作動油を源ポートを通って可変容量チャンバに送り出して抑制要素をスナッバ本体に対して直線伸長方向に油圧の作用で付勢することができ、スナッバは、ドレンポートを更に有し、シリンダ弁の閉鎖運動が抑制要素をスナッバ本体に対して直線引っ込み方向に押しやっているときに可変容量チャンバからの作動油をドレンポートから排出することができ、スナッバは、可変絞りを更に有し、抑制要素を直線引っ込み方向に変位させると、可変容量チャンバ内の作動油が可変絞りを通ってドレンポートまで押しやられる。
【００２７】
可変絞りは、抑制要素のテール側端部の中空円筒形壁部分を貫通して延び、抑制要素を直線引っ込み方向に変位させると、抑制要素のテール側端部の中空円筒形壁部分を包囲しているスナッバ本体の円筒形壁部分の内面に設けられたアンダーカットを横切って動くスケジュール設定孔幾何学的形態を有する。
【００２８】
本開示内容の別の態様は、ＶＶＡ（可変弁作動）機構体を有する内燃エンジンにおける早期ＩＶＣ（吸気弁閉時期）を利用する方法であって、ＶＶＡ機構体は、弁ばねによって付勢されて閉じられるシリンダ吸気弁を開放するようプッシュロッドの運動を伝達する手段としてのロッカのピボット軸の存在場所を制御する油圧アクチュエータ及びピボット軸の存在場所が早期ＩＶＣをもたらさない規定された場所から遠ざかって早期ＩＶＣをもたらす場所まで動くことができるようにしたり動くことができないようにしたりするためにアクチュエータを油圧的にロック解除したりロックしたりするよう選択的に開閉される選択的に動作可能な制御弁を有するような方法に関する。
【００２９】
この方法は、エンジンクランキング中に制御弁を開いて、ピボット軸が規定された場所から早期ＩＶＣをもたらす場所に動くようにする弁ばねの作用によって、幾分かの油及び同伴空気をアクチュエータから押し出して加圧油源と流体連通関係にあるアキュムレータ内に押し込む或る程度の早期ＩＶＣをもたらすステップと、吸気弁が閉じた後、制御弁を油がアキュムレータからアクチュエータに戻ってピボット軸を規定された場所に動かすことができるのに十分長く開放状態に保つステップとを有する。
【００３０】
本開示内容の細部を伴う上述の発明の概要は、本開示内容の一部をなす以下の図面を参照して以下の詳細な説明の項目に提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ディーゼルエンジンの一シリンダの全体図である。
【図２】４つのエンジンシリンダのバンク（列）の略図であり、本開示内容の機構体がエンジンシリンダの各々と関連している状態を示す図である。
【図３】シリンダ吸気弁が開いているときのエンジンシリンダ中の一時点におけるシリンダのうちの１つ及びその関連機構体の拡大図である。
【図４】図３に類似しているが、エンジンサイクル中の別の時点における略図である。
【図５】機構体それ自体の装置のうちの１つを示す部分縦断面図である。
【図６】図５の６‐６線矢視横断面図である。
【図７】エンジンサイクル中における機構体の作動の一態様を説明するのに有用なグラフ図である。
【図８】エンジンサイクル中における機構体の作動の別の態様を説明するのに有用なグラフ図である。
【図９】エンジンサイクル中における機構体の作動の別の態様を説明するのに有用なグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１は、自動車に動力を供給する内燃エンジン１０、例えばディーゼルエンジンの一部分を示している。
【００３３】
エンジン１０は、吸気系統１２を有し、給気がこの吸気系統を通ってエンジン１０の吸気マニホルド１４に送り出される。給気は、マニホルド１４から対応の吸気弁１８を経て各エンジンシリンダ１６に流入する。個々の燃料噴射装置２０がディーゼル燃料をエンジン作動に対して適正に調時された関係をなして（正しくタイミングが取られた関係をなして）個々のエンジンシリンダ内に噴射する。噴射された燃料は、シリンダ内の高温圧縮空気の存在下で燃焼してロッド２４によりクランクシャフト２６に連結されたピストン２２のパワーストローク（動力行程）を生じさせる。
【００３４】
エンジン１０は、エンジンシリンダ内における燃焼により生じた排気ガスをエンジンから運搬排出する排気系統２８を更に有している。排気ガスは、各シリンダからそれぞれの排気弁３０を経て出る。
【００３５】
各シリンダのところの常閉の吸気弁及び排気弁は、図中、吸気弁１８については参照符号３２で示されると共に排気弁３０については参照符号３４で示された機構体によってエンジンサイクル中、適当な時点で開閉される。
【００３６】
ディジタル処理機能を備えた電子エンジン制御モジュール（ＥＣＭ）３６がエンジン１０と関連している。ＥＣＭ３６は、種々の入力データ信号源からのデータをプログラムされたアルゴリズムに従って処理してエンジン１０の作動と関連した種々の機能の性能に用いられる信号に関する或る特定のデータを生じさせる１つ又は２つ以上のプロセッサを有する。
【００３７】
エンジン１０のターボ過給は、具体的には示されていないターボチャージャ（ターボ過給機）によって達成される。エンジン１０は、これ又具体的には示されていないＥＧＲシステムを更に有している。
【００３８】
図２は、各々がそれぞれ対応のエンジンシリンダのための４つの機構体４０を示している。各機構体の種々の装置の可動要素の図示の位置は、必ずしもエンジン作動中においてこれら可動要素が占める正確な位置である必要はないといえる。というのは、図２は、単に種々の装置を紹介すると共にこれらが各機構体内にどのように配置されているかを示すに過ぎないからである。機構体の可動要素の実際の作動については他の図と関連して後で説明する。理解されるべきこととして、シリンダは、特定の発火順序を備えているので、シリンダのエンジンサイクルは又、位相外れになり、それにより各機構体４０の可動要素の位置も又、他の機構体の可動要素の位置に対して位相外れになる。
【００３９】
各吸気弁１８は、シリンダヘッド４２に設けられている弁座に着座したりこれから離脱したりするヘッド１８Ｈを有する。ばね４４が、各ヘッド１８Ｈを付勢してこれをそれぞれの弁座に着座させ、それによりそれぞれのシリンダを吸気マニホルド１４に対して閉鎖する。
【００４０】
各吸気弁のための弁開放機構体４６が、カムシャフト５０に取り付けられたそれぞれのカム４８と、それぞれのロッカ５２とを有している。各ロッカ５２は、移動可能な軸５４を中心に回動することができ、各ロッカは、互いに反対側に位置した端部を有し、これら端部のうちの一方は、ロッカとそれぞれの吸気弁との間の相互作用箇所を提供し、他方の端部は、それぞれのカム４８により作動されるプッシュロッド５６の端部とのその相互作用箇所を提供する。
【００４１】
各機構体４０は、油圧アクチュエータ５８と、迅速作用制御弁６０と、アキュムレータ６２と、油圧スナッバ６４と、２つの逆止弁６６，６８とを有している。機構体４０によって用いられる作動油は、油レール７０からの油によって提供され、この油レールは、燃料噴射器の形式に応じて、燃料をシリンダ１６内に噴射する燃料噴射器２０に油を供給することも可能であり、この油レールは、ポンプ７２によって加圧油で満杯状態に保たれ、ポンプ７２は、油受７４からの油を、逆止弁７６を通って油レール中に圧送する。
【００４２】
アクチュエータ５８は、可変容量チャンバ７８を有し、可変容量チャンバ７８は、油をこのチャンバ内に導入するときに内部ピストン８０をアクチュエータの一端部に向かって押すことによって拡張する。ピストンロッド８２が、このピストンの一端部から突き出ていて、ピストン８０と一緒に動き、チャンバが拡張するにつれて次第に伸長する。ピストンロッド８２の遠位端部は、円筒形ピン８４によってロッカ５２にピン止めされ、円筒形ピンの長手方向軸は、軸５４と一致している。
【００４３】
アクチュエータチャンバ７８が、弁６０の１つのポート８６と連通している。弁６０の別のポート８８がアキュムレータ６２、油レール７０及びスナッバ６４の１つのポート９０と連通している。油レール７０からの油が、逆止弁６８を通ってスナッバ６４の別のポート９２に供給される。油レール７０からの油は、逆止弁６６を通ってアクチュエータチャンバ７８にも供給される。
【００４４】
弁６０は、ポート９０とポート９２との間の流れを阻止するようばね付勢状態で閉じられているが、この弁は、電気信号によって作動されると、流体がその２つのポート相互間で流れることができるよう弁を開く電気オペレータ６０Ａを有する。
【００４５】
図２は、閉鎖状態にある各シリンダ吸気弁１８、それぞれのカム４８のローブから外れた各プッシュロッド５６及び同一位置にある各機構体の可動部品を示しており、この図の記載は、上述の互いに異なる発火順序を反映していない。次に、図３及び図４を参照して図２に示されている位置から始まる１つのシリンダのための機構体４０の作動について説明する。
【００４６】
カムシャフト５０が図２の位置から反時計回りの方向に回ると、カム４８のローブは、プッシュロッド５６を上方に押し、それによりロッカ５２は、軸５４を中心に反時計回りに回動し、弁１８を離脱させ、このプロセスにおいてばね４４を更に圧縮する。この期間中、アクチュエータ５８は、閉鎖状態にある弁６０によって油圧の作用でロック状態に保たれ、それにより、チャンバ７８内に存在する油が逃げ出るのを阻止し、軸５４を拘束して移動できないようにし（即ち、軸５４をロックし）、その結果、ロッカ５２が第１種てことして働くようになる。アクチュエータ５８が油圧の作用でロックされていない場合、プッシュロッド５６の上方運動により、ロッカ５２は、第２種てことして働くようになる。というのは、先とは異なり、軸５４が拘束されていないので、ロッカ５２が弁１８とのその相互作用箇所を中心に回動し、それにより、軸５４に関する上方移動限度に達するまで軸５４を動かすからである。
【００４７】
アクチュエータ５８が油圧の作用でロック状態に保たれていて、ピン８４が移動できない限り、弁１８の開放は、専らカム４８によって制御される。というのは、軸５４の一方の側におけるロッカ５２の端部に対するばね４４の連続作用により、ロッカの反対側端部は、プッシュロッド５６の一端部に当接付勢状態に保たれてプッシュロッドの反対側の端部がカムに当たった状態に保たれるからである。このロック状態では、弁１８は、早期に開くことができない。
【００４８】
図３は、弁１８が実質的に完全に開いた状態を示している。早期閉鎖がＥＣＭ３６内に入っている特定のエンジン制御方式にとって適切である場合、各機構体４０は、ピン８４が移動できるようにすることによって各エンジンシリンダのための早期ＩＶＣをもたらす。弁１８が開いた状態では、早期ＩＶＣは、制御弁６０が開くようにするよう電気オペレータ６０Ａに対して働くＥＣＭ３６からの信号によって開始され、それによりアクチュエータ５８がロック解除されてピン８４が移動可能になる。ポート８６がポート８８に対して開かれている状態では、アクチュエータチャンバ７８内の油は、弁６０を通って押し出される。というのは、軸５４がアクチュエータのロック解除によりロック解除状態になるので、ロッカ５２が第２種てことして働くことができ、ばね４４は、プッシュロッド５６とのロッカの相互作用箇所を中心としてロッカを時計回りに回動させるからである。ロッカ５２がこのように回動されている状態で、ピストンロッド８２は、アクチュエータ５８内に引っ込むようになり、それにより、ピストン８０を押してチャンバ容積が収縮するにつれて油をチャンバ５８から押し出す。
【００４９】
アキュムレータ６２は、開放状態の弁６０を通ってチャンバ７８に対して直接連通されるので、油レール７０が油を受け入れる時点で備える機能がどのようなものであるかに関わらず、アクチュエータ５８から押し出されている油を即座に受け入れることができる。というのは、油レールも又、開放状態の弁６０を介してチャンバ７８に対して開いているからである。アキュムレータ６２によって受け入れられた流体は、以下に簡単に説明するように再使用可能状態になる。
【００５０】
図４は、上述のアクチュエータ５８のロック解除に起因して生じる早期ＩＶＣ後に着座して閉じられた弁１８を示しており、ピン８４は、図３に示されている位置から図４に符号８４′で示された位置までの距離９４にわたり上方に動いている。
【００５１】
弁１８が次のエンジンサイクル中、カム４８によってもう一度開かれる前に、ピン８４は、図４の位置８４′から図３の位置まで以下の仕方で戻る。
【００５２】
弁６０は、カム４８が引き続き回転しているときに開いたままである。アクチュエータ５８から押し出された油を貯蔵しているアキュムレータ６２は、その油を弁６０を通ってアクチュエータ５８内に押し込むことによりこの油を元に戻すよう機能し、それによりピン８４及びロッカ軸５４を図３の位置に動かす。というのは、プッシュロッド５６がカムローブから離れてプッシュロッドが下方に動くことができ、それによりアキュムレータが油をアクチュエータ内に押し込んでピストンロッド８２を伸長させることができるからである。プッシュロッドがカムローブからいったん完全に離れると、弁６０は、閉じられて軸５４が図３の位置にある状態でアクチュエータ５８を油圧の作用でロックする。
【００５３】
それにより、アキュムレータ６２は、油レール７０からの油の機構体による消費を最小限に抑えるだけでなく、油を迅速に取り込む機能を発揮することにより、アキュムレータは、弁６０が開いているときに迅速な早期ＩＶＣを可能にする。
【００５４】
スナッバポート９０も又、開放状態の弁６０を介してアクチュエータチャンバ７８に対して直接、連通されている間、スナッバ６４は、代表的には、弁１８の初期早期閉鎖に影響を及ぼさない。スナッバ６４は、図５及び図６を参照して詳細に説明するように、シリンダヘッド４２の弁座に着座した閉鎖状態に向かう弁１８の最終運動を抑制するよう機能する。
【００５５】
スナッバ６４は、抑制要素９８と本体１００との協働によって構成された可変容量チャンバ９６を有し、抑制要素は、このスナッバ本体に対して伸長したり引っ込んだりすることができる。抑制要素９８は、吸気弁１８と相互作用可能に本体１００から突き出たヘッド側端部１０２及び抑制要素９８が伸長したり引っ込んだりしているときに本体１００内に位置したままであるテール側端部１０４を有している。
【００５６】
スナッバ６４は、弁が弁座に近づいているときに弁１８の閉鎖運動を抑制するためにポート９０とポート９２との間における油の流れに対して絞りを提供する。絞りは、一般に、弁が弁座に次第に近づくにつれて大きくなるが、この絞りは、一様に増加するわけではない。絞りが変化する仕方は、テール側端部１０４の中空円筒形壁部分１０６を貫通して延びると共に抑制要素９８を次第に引っ込めると、中空円筒形壁部分１０６を包囲しているスナッバ本体１００の円筒形壁部分１１０の内面に設けられたアンダーカット１０８を横切って動くスケジュール設定孔幾何学的形態（scheduling aperture geometry）によって設定される。図示の実施形態では、スケジュール設定孔幾何学的形態は、４つの別々の貫通孔１１２，１１４Ａ，１１４Ｂ，１１６から成っている。
【００５７】
壁部分１０６は、ヘッド側端部１０２に対して閉じられており、その結果、スナッバチャンバ９６の下方部分を形成する容積部を包囲し、このスナッバチャンバの上方部分は、本体１００の壁部分１１０によって包囲されて頂端壁１１８によって閉じられている。ポート９２は、端壁１１８の頂部のところに位置し、端壁１１８に設けられた通路１２０を介してチャンバ９６に通じている。
【００５８】
アンダーカット１０８は、壁部分１１０周りに３６０°にわたって延び、このアンダーカットは、これら全体にわたって一定の軸方向寸法を有している。壁部分１１０に設けられた通路１２２がアンダーカット１０８をポート９０に連通させている。
【００５９】
４つの貫通孔は、各々が互いに円周方向にオフセットするパターンで配列され、貫通孔１１４Ａ，１１４Ｂは、互いに直径方向反対側に位置し、同一の開放面積を有している。貫通孔１１２は、貫通孔１１４Ａ，１１４Ｂよりもヘッド側端部１０２から遠くに位置し、貫通孔１１２は、貫通孔１１４Ａ，１１４Ｂの開放面積の合計よりも大きな開放面積を有している。図６は、貫通孔１１２から反時計回りの方向にオフセットした貫通孔１１４Ａ及び時計回りにオフセットした貫通孔１１４Ｂを示している。図５は、貫通孔１１６よりもヘッド側端部１０２から遠くに位置する貫通孔１１４Ａ，１１４Ｂを示しており、貫通孔１１４Ａ，１１４Ｂは各々、貫通孔１１６の開放面積よりも大きな開放面積を有している。図６は、貫通孔１１４Ａから反時計回りにオフセットした貫通孔１１６を示している。
【００６０】
スナッバ本体１００の底端部は、開口部１２４を有し、ヘッド側端部１０２は、この開口部を貫通して突き出ている。油圧の存在下において、ばね１２６が抑制要素９８を付勢し、抑制要素の肩１２８が開口部１２４を包囲している本体のリップ１３０に押し付けられてヘッド側端部１０２の最大突出距離を設定している。この状態では、チャンバ９６は、貫通孔１１２を介してのみアンダーカット１０８に対して開かれている。
【００６１】
抑制要素９８に上向きの力を及ぼす弁１８が存在しない場合、レール７０内の油の存在により、油は、逆止弁６８を通ってスナッバチャンバ９６内に流れ、それにより肩１２８がリップ１３０に当接するまで抑制要素９８を伸長させる。この状態では、スナッバ６４は、弁がいったん要素９８と相互作用するのに十分動くと、いつでも弁１８の閉鎖運動を抑制する状態にある。抑制は、早期ＩＶＣが用いられるかどうかにかかわらず起こる。
【００６２】
抑制要素９８が完全に伸長された状態では、弁ばね４４により抑制要素に及ぼされる弁１８の上方運動により、この弁が戻るようになり、それによりこのプロセス中においてチャンバ９６の容積を収縮させる。容積のこの収縮により、油は、先ず最初に貫通孔１１２を通り、そして貫通孔１１４Ａ，１１４Ｂ，１１６を次々に通り、抑制要素が次第に引っ込められるにつれて、貫通孔のスケジュール設定幾何学的形態に起因して流れに対する絞りが次第に大きくなる。アキュムレータ６２がポート９０に対して直接通じているので、アキュムレータは、スナッバから強制的に排出されている油を即座に受け入れることができる。
【００６３】
その結果、弁の閉鎖運動は、弁座に対する実質的に一定のランディング（着座）速度を保証する仕方で抑制される。というのは、貫通孔１１６は、弁の最終移動分が再着座状態に近づく間及び符号１３２で示された距離にわたって移動した後に弁が最終的に再び着座するときに油を通すことができる唯一の貫通孔だからである。
【００６４】
図７は、抑制要素９８の直線変位の関数としてアンダーカット１０８に対して提供されるスナッバスケジュール設定幾何学的形態の開放面積、即ちポート９０，９２相互間の絞りの関係を表すトレース１３３を含むグラフプロットを示している。水平軸（横軸）は、抑制要素の変位量又はストロークを表し、垂直軸（縦軸）は、アンダーカット１０８に提供されるスケジュール設定幾何学的形態の対応の開放面積を表している。グラフプロットは、寸法決めではなく、標準化されている。トレース１３３は、「ゼロ」で始まり、水平軸に沿って「１」で終わる。トレース１３３は、その始まりのところに、貫通孔１１６の開放面積に対応した「非ゼロ」値を有する。トレース１３３は、その終わりのところに、肩１２８がリップ１３０に当接している状態に対応した値「１」を有する。本質的にエンジン速度とは独立した一定の吸気弁ランディング速度は、貫通孔１１６をこれがランディング前の弁の最終移動分の間にアンダーカット１０８と位置が合うスケジュール設定幾何学的形態の唯一の貫通孔であるように配置することによって達成される。このように、弁は、ランディング速度がエンジン速度範囲全体を通じて実質的に一定である間、公差の可変蓄積範囲内で且つ弁持続時間指令の下で適切に引っ込むことができる。抑制要素９８は、弁ランディングランプを超えて且つそれ故に抑制要素が弁閉鎖運動と相互作用することができる長い期間にわたって比較的長いストロークを有することができるので、結果的に生じる短い相互作用時間の間に生じる恐れのある作用効果、例えば一定の応力、圧力変動及び／又は騒音を軽減し又は回避することができる。
【００６５】
図８は、スナッバチャンバ９６内における圧力に対するアキュムレータ６２の作用効果を示している。アキュムレータが存在しない状態では、第１のトレース１３４は、弁１８が開かれると、油レール７０がチャンバ９６の次第に拡張する容積を満足させることができないということを示している。というのは、符号１３６で示されたエンジンサイクルの部分中、部分真空がチャンバ９６内に引かれ、即ちキャビテーションが生じるからである。アキュムレータ６２は、抑制要素９８が次第に伸長するにつれて絞りが次第に小さくなるスナッバの可変絞りを介して追加の油源をチャンバ９６に提供することによってキャビテーションを軽減する。トレース１３８は、スナッバチャンバ内に引かれる真空が存在しないことを示している。
【００６６】
図９は、早期ＩＶＣありのエンジンサイクル及び早期ＩＶＣなしのエンジンサイクルの一部分をグラフ表示している。トレース１４０は、アクチュエータ５８を油圧の作用でロック状態に保つことにより早期ＩＶＣなしで生じる弁運動を示している。トレース１４２は、早期ＩＶＣを生じさせるよう制御弁６０が開いている状態を示している。制御弁６０の開放に応答して、トレース１４４は、弁１８が早期に閉じ始め、早期ＩＶＣなしの場合よりも早期に再び着座して閉鎖状態になることを示している。弁６０は、弁１８を再び着座させた後にのみ閉じてアクチュエータ５８を再びロックするようになっている。トレース１４５は、肩１２８が完全伸長状態でリップ１３０に当接するまで吸気弁が開いているときに抑制要素９８が伸長している状態を示している。
【００６７】
機構体４０をエンジン動弁装置（バルブトレーン）と関連可能な「ボルトオン（bolt-on ）」ユニットとして製作するのが良い。迅速作用弁６０とアクチュエータ５８は、閉鎖指令に応答して吸気弁の閉鎖を迅速に開始させるよう相互作用する。
【００６８】
軸５４が移動可能であることにより、機構体４０は、ａ）ＩＶＣ調節指令が存在しない場合に油圧リフタとしての機能と、ｂ）それぞれのアクチュエータ５８、迅速作用弁６０及びスナッバ６４の幾何学的形態によって定められる速度でそれぞれの吸気弁を閉鎖する引っ込み要素としての機能の両方を実行することができる。吸気弁のランディング速度は、弁６０に適用される制御アルゴリズム及び面積が一定のランディング速度を規定し、「遅い」穴、即ち貫通孔１１６が吸気弁をあらゆる条件下において着座させることができるようにするユニークなスケジュール設定面積幾何学的形態という特徴を有する特定のスナッバ設計のうちの一方又はこれらの組み合わせによって設定され又は制御される。
【００６９】
アキュムレータ６２がアクチュエータ５８からの油を受け取ってこの油のうちの少なくとも何割かをエンジンサイクル中の適当な時点でスナッバ６４に迅速に送り出すことができるので、抑制要素９８は、比較的長い直線ストロークを有し、図８にトレース１３４によって例示されているキャビテーションを回避することができる。アキュムレータは、アクチュエータ５８と油レール７０の両方に連通されるので、機構体４０は、迅速作用弁６０に適した速度で動作しながら各エンジンサイクル中、「新たな」油を比較的僅かしか使用しない。
【００７０】
エンジン１０が或る期間にわたり作動停止される場合、幾分かの漏れが生じる場合があり、その結果、幾分かの圧力が失われると共にアクチュエータ５８を含む機構体４０の油圧系に気泡が生じる。機構体の性能に対するかかる気泡の作用効果を軽減し又は実際には完全に回避するため、機構体及びエンジンは、エンジンがそれ自体の動力下で作動を始める前に、特定の仕方で作動される。
【００７１】
エンジンがクランキングされているとき、空気をアクチュエータ５８からパージする目的で迅速作用弁６０を対応のエンジンシリンダにとってサイクルの適当なクランク角度で開いて或る程度の早期ＩＶＣで引き起こす。弁６０の開放により、アクチュエータ５８がロック解除され、その結果、ロッカ５２に作用しているばね４４の力が幾分かの油及びこの油が含んでいる場合のある同伴空気をアクチュエータ５８から押し出してアキュムレータ６２及び／又は油レール７０内に押し込む。吸気弁１８が閉じた後でも、迅速作用弁６０は、閉じられる前に、アキュムレータ６２が弁６０を通って油を戻してアキュムレータ５８内に押し込むことができ、それによりピン８４が図３の位置に戻るようになるのに十分長く開いたままである。エンジンクランキング中におけるこのプロセスの続行により、失われた圧力が取り戻され、気泡がなくなる。空気パージの目的のための早期ＩＶＣの程度は、エンジンを始動させる性能を損なわないよう制御される。
【００７２】
エンジンがいったん始動し、そして加速してそれ自体の動力下でアイドリングすると、アクチュエータ５８の空気パージを続行させるのに、迅速作用弁６０を特定のシリンダについてエンジンサイクル中、早期に開いてアイドリング速度がクランキング速度よりも高くなるようにするのが良い。或る程度の期間の経過後、機構体４０の空気パージ方式が終了し、機構体４０は、特定のエンジン作動条件にとって適当なＥＣＭ３６内における１つ又は複数の他の可変弁作動（ＶＶＡ）方式がどのようなものであれ、これによって制御される。
【符号の説明】
【００７３】
１０ エンジン
１２ 吸気系統
１４ 吸気マニホルド
１６ エンジンシリンダ
１８ 吸気弁
２０ 燃料噴射装置
２２ ピストン
２４ ピストンロッド
２６ クランクシャフト
２８ 排気系統
３０ 排気弁
３６ 電子エンジン制御モジュール（ＥＣＭ）
４６ 弁開放機構体
４８ カム
５０ カムシャフト
５２ ロッカ
５４ 移動可能な軸
５６ プッシュロッド
５８ 油圧アクチュエータ
６０ 迅速作用制御弁
６２ アキュムレータ
６４ 油圧スナッバ
６６，６８ 逆止弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジンであって、
吸気系統を有し、空気が前記吸気系統を通って少なくとも１つのエンジンシリンダに入り、前記空気は、前記エンジンシリンダ内において前記エンジンを作動させるよう燃料の燃焼を支援し、
排気系統を有し、シリンダ内燃焼の生成物が前記排気系統を通って排出され、
前記吸気系統及び前記排気系統と前記少なくとも１つのシリンダとの連通を制御するシリンダ弁を有し、前記シリンダ弁のうちの１つは、弁座に着座するよう弁ばねによって付勢されて閉じられるが、弁開放機構体のロッカが移動可能な軸を中心に回動して前記弁ばねを次第に強く圧縮することによって次第に大きく開かれ、
前記１つのシリンダ弁が前記ロッカによって次第に大きく開かれているときに前記移動可能な軸を油圧の作用でロックして移動できないようにし、前記１つのシリンダ弁が開いた状態で、前記弁ばねが次第に拡張すると同時に前記１つのシリンダ弁を前記弁座に向かって押し進めると共に前記移動可能な軸が移動できるよう前記移動可能な軸をロック解除する油圧アクチュエータを有し、
作動油を、第１の逆止弁を通って前記弁座に向かう前記１つのシリンダ弁の運動を抑制するよう配置された油圧スナッバの可変容積チャンバに送り出し、そして第２の逆止弁を通って前記アクチュエータの可変容量チャンバに送り出し、次いで前記スナッバチャンバ及び制御弁の第１のポートと流体連通状態にある油圧アキュムレータに送り出す作動油圧力源を有し、前記制御弁は、前記アクチュエータチャンバと流体連通状態にある第２のポートを有し、
前記スナッバの前記可変容量チャンバは、抑制要素とスナッバ本体との協働によって構成され、前記抑制要素は、前記スナッバ本体に対して伸長したり引っ込んだりすることができ、
前記抑制要素と前記スナッバ本体は一緒になって、可変絞りを構成し、前記スナッバの前記可変容量チャンバは、前記可変絞りを介して前記アキュムレータ、前記作動油圧力源、及び前記制御弁の前記第１のポートと流体連通状態にあり、前記可変絞りは、前記抑制要素が前記スナッバ本体に対して伸長したり引っ込んだりすると、それぞれ縮小したり拡大したりし、
前記作動油源と前記アキュムレータは一緒になった状態で、前記弁開放機構体が前記１つのシリンダ弁を次第に大きく開いているとき、作動油を前記スナッバチャンバ内に押し込み、それにより前記抑制要素を前記スナッバ本体に対して伸長させるのに有効であり、
前記弁開放機構体によって前記１つのシリンダ弁が次第に大きく開かれている間、前記制御弁は、前記１つのシリンダ弁を前記弁座から離脱させる前に前記アクチュエータチャンバ内に押し込まれた作動油が前記アクチュエータチャンバから逃げ出るのを阻止することによって、前記アクチュエータを油圧の作用でロックするよう前記第１のポートを前記第２のポートに対して閉じ、
前記１つのシリンダ弁が開いている状態で、前記制御弁は、前記第１のポートを前記第２のポートに対して開き、それにより、前記アクチュエータチャンバを前記アキュムレータに連通させることによって前記アクチュエータをロック解除し、その結果、前記弁ばねは、前記１つのシリンダ弁が前記弁ばねによって前記弁座に向かって押し進められたり前記１つのシリンダ弁が前記弁座に向かって動いているときに絞りが次第に拡大している状態で、前記抑制要素を引っ込めて作動油を前記スナッバチャンバから押し出してこれを前記アキュムレータ内に押し込むようにする前記スナッバとの相互作用によって前記１つのシリンダ弁が抑制されたりしているときに、作動油を前記アクチュエータチャンバから押し出してこれを前記アキュムレータに押し込むことができる、
ことを特徴とする内燃エンジン。
【請求項２】
前記１つのシリンダ弁は、前記吸気系統を前記シリンダのうちのそれぞれ１つに連通させる吸気弁を有する、
請求項１記載の内燃エンジン。
【請求項３】
前記移動可能な軸は、円筒形ピンの長手方向中心軸から成り、前記ロッカと前記アクチュエータのピストンロッドは、前記円筒形ピンによって互いに作動的に結合されている、
請求項２記載の内燃エンジン。
【請求項４】
前記ロッカは、前記ピンの各側に配置された互いに反対側の端部を有し、前記互いに反対側の端部のうちの一方は、前記ロッカと前記吸気弁との相互作用箇所を提供し、前記互いに反対側の端部の他方は、前記エンジンのカムシャフトに設けられたカムにより作動されるプッシュロッドの端部との相互作用箇所を提供する、
請求項３記載の内燃エンジン。
【請求項５】
前記作動油圧力源は、油レールを有し、前記油レールは、第３の逆止弁を通って油を前記油レール内に圧送するポンプによって加圧油で充填状態に保たれる、
請求項２記載の内燃エンジン。
【請求項６】
前記抑制要素は、前記吸気弁と相互作用するよう前記スナッバ本体から突き出たヘッド側端部及び前記抑制要素が伸長したり引っ込んだりしているときに前記スナッバ本体内に位置したままであるテール側端部を有し、前記可変絞りは、スケジュール設定孔幾何学的形態の協働によって構成され、前記スケジュール設定孔幾何学的形態は、前記抑制要素の前記テール側端部の中空円筒形壁部分を貫通して延び、前記スケジュール設定孔幾何学的形態は、前記抑制要素が次第に引っ込められているときに前記抑制要素の前記テール側端部の前記円筒形壁部分を包囲した前記スナッバ本体の円筒形壁部分の内面に設けられたアンダーカットを横切って動く、
請求項５記載の内燃エンジン。
【請求項７】
前記抑制要素の前記テール側端部の前記中空円筒形壁部分は、前記抑制要素の前記ヘッド側端部と反対側に位置した状態でこれに対して閉じられると共に前記スナッバ本体に設けられた貫通路を経て前記作動油圧力源と流体連通状態にあり、前記アンダーカットは、前記抑制要素が次第に引っ込められているときに作動油が前記スケジュール設定孔幾何学的形態を通って前記抑制要素の前記テール側端部の前記中空内側壁部分から押し出され、前記抑制要素が次第に伸長されているときに作動油が前記スケジュール設定孔幾何学的形態を通って前記スナッバチャンバに入るよう前記アキュムレータと連通状態にある、
請求項６記載の内燃エンジン。
【請求項８】
前記アンダーカットは、前記スナッバ本体の前記円筒形壁部分周りに３６０°にわたって延びている、
請求項７記載の内燃エンジン。
【請求項９】
前記アンダーカットは、前記スナッバ本体の前記円筒形壁部分全体にわたって一定の軸方向寸法を有する、
請求項８記載の内燃エンジン。
【請求項１０】
前記スケジュール設定孔幾何学的形態は、多数個の別々の貫通孔から成る、
請求項９記載の内燃エンジン。
【請求項１１】
前記多数個の別々の貫通孔は、第１の貫通孔が第２の貫通孔に対して円周方向と軸方向の両方にオフセットしたパターンをなして配列されている、
請求項１０記載の内燃エンジン。
【請求項１２】
前記第１の貫通孔は、前記第２の貫通孔よりも前記抑制要素の前記ヘッド側端部から遠くに位置し、前記第１の貫通孔は又、前記第２の貫通孔の開放面積よりも大きな開放面積を有する、
請求項１１記載の内燃エンジン。
【請求項１３】
前記第２の貫通孔は、再着座状態に近づく前記吸気弁の最終移動分の間及び前記吸気弁が最終的に再着座したときに前記アンダーカットに対面する、
請求項１２記載の内燃エンジン。
【請求項１４】
前記第２の貫通孔は、再着座状態に近づく前記吸気弁の最終移動分の間及び前記吸気弁が最終的に再着座したときに前記アンダーカットに対面する唯一の貫通孔である、
請求項１３記載の内燃エンジン。
【請求項１５】
前記スナッバは、前記スナッバ本体に対する前記抑制要素の伸長を制限する停止部を有する、
請求項６記載の内燃エンジン。
【請求項１６】
前記制御弁は、前記第１のポートと前記第２のポートとの間の開閉を制御するよう電気によって選択的に付勢される電気オペレータを有する、
請求項１記載の内燃エンジン。
【請求項１７】
エンジンシリンダ弁と関連した機構体であって、前記エンジンシリンダ弁は、弁ばねによって付勢されて弁座に着座した状態で閉じられたりエンジンサイクル中、種々の時点で前記シリンダ弁に開放状態から閉鎖状態への作動能力を与える弁開放機構体の弁ロッカにより開かれたりし、前記機構体は、
可変容量チャンバを備えた油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータを、ａ）前記弁開放機構体が前記弁ロッカを作動させて前記シリンダ弁を次第に大きく開くと共に前記弁ばねを次第に強く圧縮している間、前記弁ロッカのピボット軸を拘束して移動できないようにし、ｂ）前記弁ばねが次第に伸長して前記シリンダ弁を前記弁座に着座した閉鎖状態に向かって動かしているときに、前記ピボット軸が移動できるようにするために前記シリンダ弁が開かれた後、前記拘束を解除するよう制御する制御弁と、
作動油圧力源及び前記作動油圧力源と流体連通状態にある油圧アキュムレータからの作動油を導入して前記チャンバの容積を拡張することができると共に作動油が前記チャンバから逆流することができないようにする第１の逆止弁と、
前記弁座に着座した閉鎖状態に向かう前記シリンダ弁の運動を抑制する可変容量チャンバを備えた油圧スナッバと、
前記作動油圧力源からの作動油が前記スナッバチャンバの容積を拡張することができるようにすると共に作動油が前記スナッバチャンバから逆流することができないようにする第２の逆止弁とを有し、
前記スナッバの前記可変容量チャンバは、抑制要素とスナッバ本体の協働によって構成され、前記抑制要素は、前記第２の逆止弁を通って前記スナッバ内に導入された作動油によって前記スナッバ本体に対して伸長され、
前記抑制要素と前記スナッバ本体は協働して、可変絞りを構成し、前記スナッバチャンバは、前記可変絞りを介して前記アキュムレータと連通し、前記可変絞りは、前記抑制要素が前記スナッバ本体に対して引っ込んでいるときに変化し、
前記制御弁は、前記アクチュエータチャンバを前記アキュムレータに対して閉鎖することにより前記アクチュエータが前記ピボット軸を拘束して移動できないようにする機能及び前記アクチュエータチャンバを前記アキュムレータに対して開放することにより前記アクチュエータが前記拘束を解除し、その結果、前記弁ばねが前記ロッカを介して作用して作動油が前記アクチュエータチャンバから押し出して前記アキュムレータ内に押し込み、前記抑制要素との前記シリンダ弁の相互作用により、前記抑制要素が次第に引っ込められるにつれて前記可変絞りによる前記作動油の流れの絞りが次第に大きくなる状態で、作動油を前記スナッバチャンバから押し出してこれを前記アキュムレータ内に押し込むことができるようにする機能を実行する、
ことを特徴とする機構体。
【請求項１８】
前記抑制要素は、前記吸気弁と相互作用するよう前記スナッバ本体から突き出たヘッド側端部及び前記抑制要素が伸長したり引っ込んだりしているときに前記スナッバ本体内に位置したままであるテール側端部を有し、前記可変絞りは、スケジュール設定孔幾何学的形態の協働によって構成され、前記スケジュール設定孔幾何学的形態は、前記抑制要素の前記テール側端部の中空円筒形壁部分を貫通して延び、前記スケジュール設定孔幾何学的形態は、前記抑制要素が次第に引っ込められているときに前記抑制要素の前記テール側端部の前記円筒形壁部分を包囲した前記スナッバ本体の円筒形壁部分の内面に設けられたアンダーカットを横切って動く、
請求項１７記載の機構体。
【請求項１９】
前記抑制要素の前記テール側端部の前記中空円筒形壁部分は、前記抑制要素の前記ヘッド側端部と反対側に位置した状態でこれに対して閉じられると共に前記スナッバ本体に設けられた貫通路を経て前記作動油圧力源と流体連通状態にあり、前記アンダーカットは、前記抑制要素が次第に引っ込められているとき、前記スケジュール設定孔幾何学的形態が前記アンダーカットを横切って動きながら作動油が前記スケジュール設定孔幾何学的形態を通って前記抑制要素の前記テール側端部の前記中空内側壁部分から押し出されるよう前記アキュムレータと連通状態にある、
請求項１８記載の機構体。
【請求項２０】
前記アンダーカットは、前記スナッバ本体の前記円筒形壁部分周りに３６０°にわたって延び、前記アンダーカットは、前記スナッバ本体の前記円筒形壁部分全体にわたって一定の軸方向寸法を有し、前記スケジュール設定孔幾何学的形態は、多数個の別々の貫通孔から成る、
請求項１９記載の機構体。
【請求項２１】
前記多数個の別々の貫通孔は、第１の貫通孔が第２の貫通孔に対して円周方向と軸方向の両方にオフセットしたパターンをなして配列され、前記第１の貫通孔は、前記第２の貫通孔よりも前記抑制要素の前記ヘッド側端部から遠くに位置し、前記第１の貫通孔は又、前記第２の貫通孔の開放面積よりも大きな開放面積を有する、
請求項２０記載の機構体。
【請求項２２】
前記第２の貫通孔は、前記抑制要素を完全に引っ込めたときに前記アンダーカットに対面する唯一の貫通孔である、
請求項２１記載の機構体。
【請求項２３】
前記制御弁は、電気アクチュエータを有し、前記電気アクチュエータは、前記制御弁の機能を制御するよう電気により選択的に付勢される、
請求項１７記載の機構体。
【請求項２４】
弁ばねによって付勢されて弁座に着座した状態で閉じられ、エンジンサイクル中、弁開放機構体の弁ロッカを移動可能な軸を中心に回動させることにより開かれるエンジンシリンダ弁を作動させる方法であって、前記弁座に向かう前記エンジンシリンダ弁の閉鎖運動は、油圧スナッバによって抑制される、方法において、
第１の逆止弁を介して前記スナッバの可変容量チャンバを作動油圧力源に連通させて前記スナッバチャンバ内への作動油の流れを可能にすると共に前記スナッバチャンバからの逆流を不可能にするステップと、
第２の逆止弁を介して油圧アクチュエータの可変容量チャンバを前記作動油圧力源と流体連通状態にある油圧アキュムレータに連通させて作動油が前記アクチュエータチャンバ内に流れることができるようにすると共に前記アクチュエータチャンバから逆流することができないようにするステップと、
制御弁を介して前記アクチュエータチャンバを前記作動油圧力源、前記スナッバチャンバ、及び前記アキュムレータに連通させるステップと、
前記制御弁を、ａ）前記弁開放機構体が前記弁ロッカを作動させて前記シリンダ弁を次第に大きく開くと共に前記弁ばねを次第に強く圧縮し、それによりシリンダ弁開放中、前記アクチュエータを油圧の作用でロックすることにより前記弁ロッカの前記移動可能な軸を拘束して移動できないようにし、ｂ）前記シリンダ弁を開いた後に前記アキュムレータ、前記作動油圧力源、及び前記スナッバチャンバに対して前記アクチュエータを開き、それにより前記弁ばねが次第に伸長して流体を前記アクチュエータチャンバから押し出して前記シリンダ弁を前記弁座に着座した閉鎖状態に向かって動かしているときに前記移動可能な軸が移動できるように前記アクチュエータをロック解除することによって前記拘束を解除するよう選択的に作動させるステップと、
前記シリンダ弁が前記弁座に向かう閉鎖運動中、前記スナッバと相互作用しているときに、前記弁ばねが前記シリンダ弁を前記弁座に向かって押し進めることにより前記スナッバが前記スナッバチャンバから押し出されている作動油の流れを次第に絞ることによって前記閉鎖運動を抑制するステップとを有する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２５】
弁座に対するエンジンシリンダ弁の閉鎖運動を抑制する油圧スナッバであって、抑制要素とスナッバ本体の協働によって構成される可変容量チャンバを有し、前記抑制要素は、前記スナッバ本体に対して直線的に変位可能であり、
源ポートを有し、作動油圧力源からの作動油を前記源ポートを通って前記可変容量チャンバに送り出して前記抑制要素を前記スナッバ本体に対して直線伸長方向に油圧の作用で付勢することができ、
ドレンポートを有し、前記シリンダ弁の閉鎖運動が前記抑制要素を前記スナッバ本体に対して直線引っ込み方向に押しやっているときに前記可変容量チャンバからの作動油を前記ドレンポートから排出することができ、
可変絞りを有し、前記抑制要素を前記直線引っ込み方向に変位させると、前記可変容量チャンバ内の作動油が前記可変絞りを通って前記ドレンポートまで押しやられ、
前記可変絞りは、前記抑制要素のテール側端部の中空円筒形壁部分を貫通して延び、前記抑制要素を前記直線引っ込み方向に変位させると、前記抑制要素の前記テール側端部の前記中空円筒形壁部分を包囲している前記スナッバ本体の円筒形壁部分の内面に設けられたアンダーカットを横切って動くスケジュール設定孔幾何学的形態を有する、
ことを特徴とするスナッバ。
【請求項２６】
前記アンダーカットは、前記スナッバ本体の前記円筒形壁部分周りに３６０°にわたって延び、前記アンダーカットは、前記スナッバ本体の前記円筒形壁部分全体にわたって一定の軸方向寸法を有し、前記スケジュール設定孔幾何学的形態は、多数個の別々の貫通孔から成る、
請求項２５記載のスナッバ。
【請求項２７】
前記多数個の別々の貫通孔は、第１の貫通孔が第２の貫通孔に対して円周方向と軸方向の両方にオフセットしたパターンをなして配列され、前記第１の貫通孔は、前記第２の貫通孔よりも前記抑制要素の前記ヘッド側端部から遠くに位置し、前記第１の貫通孔は又、前記第２の貫通孔の開放面積よりも大きな開放面積を有する、
請求項２６記載のスナッバ。
【請求項２８】
前記第２の貫通孔は、前記抑制要素を完全に直線的に引っ込めたときに前記アンダーカットに対面する唯一の貫通孔である、
請求項２７記載のスナッバ。
【請求項２９】
ＶＶＡ（可変弁作動）機構体を有する内燃エンジンにおける早期ＩＶＣ（吸気弁閉時期）を利用する方法であって、前記ＶＶＡ機構体は、弁ばねによって付勢されて閉じられるシリンダ吸気弁を開放するようプッシュロッドの運動を伝達する手段としてのロッカのピボット軸の存在場所を制御する油圧アクチュエータ及び前記ピボット軸の存在場所が早期ＩＶＣをもたらさない規定された場所から遠ざかって早期ＩＶＣをもたらす場所まで動くことができるようにしたり動くことができないようにしたりするために前記アクチュエータを油圧的にロック解除したりロックしたりするよう選択的に開閉される選択的に動作可能な制御弁を有し、前記方法は、
エンジンクランキング中に前記制御弁を開いて、前記ピボット軸が前記規定された場所から早期ＩＶＣをもたらす場所に動くようにする前記弁ばねの作用によって、幾分かの油及び同伴空気をアクチュエータから押し出して加圧油源と流体連通関係にあるアキュムレータ内に押し込む或る程度の早期ＩＶＣをもたらすステップと、
吸気弁が閉じた後、前記制御弁を油が前記アキュムレータから前記アクチュエータに戻って前記ピボット軸を前記規定された場所に動かすことができるのに十分長く開放状態に保つステップとを有する、
ことを特徴とする方法。
【請求項１】
内燃エンジンであって、
吸気系統を有し、空気が前記吸気系統を通って少なくとも１つのエンジンシリンダに入り、前記空気は、前記エンジンシリンダ内において前記エンジンを作動させるよう燃料の燃焼を支援し、
排気系統を有し、シリンダ内燃焼の生成物が前記排気系統を通って排出され、
前記吸気系統及び前記排気系統と前記少なくとも１つのシリンダとの連通を制御するシリンダ弁を有し、前記シリンダ弁のうちの１つは、弁座に着座するよう弁ばねによって付勢されて閉じられるが、弁開放機構体のロッカが移動可能な軸を中心に回動して前記弁ばねを次第に強く圧縮することによって次第に大きく開かれ、
前記１つのシリンダ弁が前記ロッカによって次第に大きく開かれているときに前記移動可能な軸を油圧の作用でロックして移動できないようにし、前記１つのシリンダ弁が開いた状態で、前記弁ばねが次第に拡張すると同時に前記１つのシリンダ弁を前記弁座に向かって押し進めると共に前記移動可能な軸が移動できるよう前記移動可能な軸をロック解除する油圧アクチュエータを有し、
作動油を、第１の逆止弁を通って前記弁座に向かう前記１つのシリンダ弁の運動を抑制するよう配置された油圧スナッバの可変容積チャンバに送り出し、そして第２の逆止弁を通って前記アクチュエータの可変容量チャンバに送り出し、次いで前記スナッバチャンバ及び制御弁の第１のポートと流体連通状態にある油圧アキュムレータに送り出す作動油圧力源を有し、前記制御弁は、前記アクチュエータチャンバと流体連通状態にある第２のポートを有し、
前記スナッバの前記可変容量チャンバは、抑制要素とスナッバ本体との協働によって構成され、前記抑制要素は、前記スナッバ本体に対して伸長したり引っ込んだりすることができ、
前記抑制要素と前記スナッバ本体は一緒になって、可変絞りを構成し、前記スナッバの前記可変容量チャンバは、前記可変絞りを介して前記アキュムレータ、前記作動油圧力源、及び前記制御弁の前記第１のポートと流体連通状態にあり、前記可変絞りは、前記抑制要素が前記スナッバ本体に対して伸長したり引っ込んだりすると、それぞれ縮小したり拡大したりし、
前記作動油源と前記アキュムレータは一緒になった状態で、前記弁開放機構体が前記１つのシリンダ弁を次第に大きく開いているとき、作動油を前記スナッバチャンバ内に押し込み、それにより前記抑制要素を前記スナッバ本体に対して伸長させるのに有効であり、
前記弁開放機構体によって前記１つのシリンダ弁が次第に大きく開かれている間、前記制御弁は、前記１つのシリンダ弁を前記弁座から離脱させる前に前記アクチュエータチャンバ内に押し込まれた作動油が前記アクチュエータチャンバから逃げ出るのを阻止することによって、前記アクチュエータを油圧の作用でロックするよう前記第１のポートを前記第２のポートに対して閉じ、
前記１つのシリンダ弁が開いている状態で、前記制御弁は、前記第１のポートを前記第２のポートに対して開き、それにより、前記アクチュエータチャンバを前記アキュムレータに連通させることによって前記アクチュエータをロック解除し、その結果、前記弁ばねは、前記１つのシリンダ弁が前記弁ばねによって前記弁座に向かって押し進められたり前記１つのシリンダ弁が前記弁座に向かって動いているときに絞りが次第に拡大している状態で、前記抑制要素を引っ込めて作動油を前記スナッバチャンバから押し出してこれを前記アキュムレータ内に押し込むようにする前記スナッバとの相互作用によって前記１つのシリンダ弁が抑制されたりしているときに、作動油を前記アクチュエータチャンバから押し出してこれを前記アキュムレータに押し込むことができる、
ことを特徴とする内燃エンジン。
【請求項２】
前記１つのシリンダ弁は、前記吸気系統を前記シリンダのうちのそれぞれ１つに連通させる吸気弁を有する、
請求項１記載の内燃エンジン。
【請求項３】
前記移動可能な軸は、円筒形ピンの長手方向中心軸から成り、前記ロッカと前記アクチュエータのピストンロッドは、前記円筒形ピンによって互いに作動的に結合されている、
請求項２記載の内燃エンジン。
【請求項４】
前記ロッカは、前記ピンの各側に配置された互いに反対側の端部を有し、前記互いに反対側の端部のうちの一方は、前記ロッカと前記吸気弁との相互作用箇所を提供し、前記互いに反対側の端部の他方は、前記エンジンのカムシャフトに設けられたカムにより作動されるプッシュロッドの端部との相互作用箇所を提供する、
請求項３記載の内燃エンジン。
【請求項５】
前記作動油圧力源は、油レールを有し、前記油レールは、第３の逆止弁を通って油を前記油レール内に圧送するポンプによって加圧油で充填状態に保たれる、
請求項２記載の内燃エンジン。
【請求項６】
前記抑制要素は、前記吸気弁と相互作用するよう前記スナッバ本体から突き出たヘッド側端部及び前記抑制要素が伸長したり引っ込んだりしているときに前記スナッバ本体内に位置したままであるテール側端部を有し、前記可変絞りは、スケジュール設定孔幾何学的形態の協働によって構成され、前記スケジュール設定孔幾何学的形態は、前記抑制要素の前記テール側端部の中空円筒形壁部分を貫通して延び、前記スケジュール設定孔幾何学的形態は、前記抑制要素が次第に引っ込められているときに前記抑制要素の前記テール側端部の前記円筒形壁部分を包囲した前記スナッバ本体の円筒形壁部分の内面に設けられたアンダーカットを横切って動く、
請求項５記載の内燃エンジン。
【請求項７】
前記抑制要素の前記テール側端部の前記中空円筒形壁部分は、前記抑制要素の前記ヘッド側端部と反対側に位置した状態でこれに対して閉じられると共に前記スナッバ本体に設けられた貫通路を経て前記作動油圧力源と流体連通状態にあり、前記アンダーカットは、前記抑制要素が次第に引っ込められているときに作動油が前記スケジュール設定孔幾何学的形態を通って前記抑制要素の前記テール側端部の前記中空内側壁部分から押し出され、前記抑制要素が次第に伸長されているときに作動油が前記スケジュール設定孔幾何学的形態を通って前記スナッバチャンバに入るよう前記アキュムレータと連通状態にある、
請求項６記載の内燃エンジン。
【請求項８】
前記アンダーカットは、前記スナッバ本体の前記円筒形壁部分周りに３６０°にわたって延びている、
請求項７記載の内燃エンジン。
【請求項９】
前記アンダーカットは、前記スナッバ本体の前記円筒形壁部分全体にわたって一定の軸方向寸法を有する、
請求項８記載の内燃エンジン。
【請求項１０】
前記スケジュール設定孔幾何学的形態は、多数個の別々の貫通孔から成る、
請求項９記載の内燃エンジン。
【請求項１１】
前記多数個の別々の貫通孔は、第１の貫通孔が第２の貫通孔に対して円周方向と軸方向の両方にオフセットしたパターンをなして配列されている、
請求項１０記載の内燃エンジン。
【請求項１２】
前記第１の貫通孔は、前記第２の貫通孔よりも前記抑制要素の前記ヘッド側端部から遠くに位置し、前記第１の貫通孔は又、前記第２の貫通孔の開放面積よりも大きな開放面積を有する、
請求項１１記載の内燃エンジン。
【請求項１３】
前記第２の貫通孔は、再着座状態に近づく前記吸気弁の最終移動分の間及び前記吸気弁が最終的に再着座したときに前記アンダーカットに対面する、
請求項１２記載の内燃エンジン。
【請求項１４】
前記第２の貫通孔は、再着座状態に近づく前記吸気弁の最終移動分の間及び前記吸気弁が最終的に再着座したときに前記アンダーカットに対面する唯一の貫通孔である、
請求項１３記載の内燃エンジン。
【請求項１５】
前記スナッバは、前記スナッバ本体に対する前記抑制要素の伸長を制限する停止部を有する、
請求項６記載の内燃エンジン。
【請求項１６】
前記制御弁は、前記第１のポートと前記第２のポートとの間の開閉を制御するよう電気によって選択的に付勢される電気オペレータを有する、
請求項１記載の内燃エンジン。
【請求項１７】
エンジンシリンダ弁と関連した機構体であって、前記エンジンシリンダ弁は、弁ばねによって付勢されて弁座に着座した状態で閉じられたりエンジンサイクル中、種々の時点で前記シリンダ弁に開放状態から閉鎖状態への作動能力を与える弁開放機構体の弁ロッカにより開かれたりし、前記機構体は、
可変容量チャンバを備えた油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータを、ａ）前記弁開放機構体が前記弁ロッカを作動させて前記シリンダ弁を次第に大きく開くと共に前記弁ばねを次第に強く圧縮している間、前記弁ロッカのピボット軸を拘束して移動できないようにし、ｂ）前記弁ばねが次第に伸長して前記シリンダ弁を前記弁座に着座した閉鎖状態に向かって動かしているときに、前記ピボット軸が移動できるようにするために前記シリンダ弁が開かれた後、前記拘束を解除するよう制御する制御弁と、
作動油圧力源及び前記作動油圧力源と流体連通状態にある油圧アキュムレータからの作動油を導入して前記チャンバの容積を拡張することができると共に作動油が前記チャンバから逆流することができないようにする第１の逆止弁と、
前記弁座に着座した閉鎖状態に向かう前記シリンダ弁の運動を抑制する可変容量チャンバを備えた油圧スナッバと、
前記作動油圧力源からの作動油が前記スナッバチャンバの容積を拡張することができるようにすると共に作動油が前記スナッバチャンバから逆流することができないようにする第２の逆止弁とを有し、
前記スナッバの前記可変容量チャンバは、抑制要素とスナッバ本体の協働によって構成され、前記抑制要素は、前記第２の逆止弁を通って前記スナッバ内に導入された作動油によって前記スナッバ本体に対して伸長され、
前記抑制要素と前記スナッバ本体は協働して、可変絞りを構成し、前記スナッバチャンバは、前記可変絞りを介して前記アキュムレータと連通し、前記可変絞りは、前記抑制要素が前記スナッバ本体に対して引っ込んでいるときに変化し、
前記制御弁は、前記アクチュエータチャンバを前記アキュムレータに対して閉鎖することにより前記アクチュエータが前記ピボット軸を拘束して移動できないようにする機能及び前記アクチュエータチャンバを前記アキュムレータに対して開放することにより前記アクチュエータが前記拘束を解除し、その結果、前記弁ばねが前記ロッカを介して作用して作動油が前記アクチュエータチャンバから押し出して前記アキュムレータ内に押し込み、前記抑制要素との前記シリンダ弁の相互作用により、前記抑制要素が次第に引っ込められるにつれて前記可変絞りによる前記作動油の流れの絞りが次第に大きくなる状態で、作動油を前記スナッバチャンバから押し出してこれを前記アキュムレータ内に押し込むことができるようにする機能を実行する、
ことを特徴とする機構体。
【請求項１８】
前記抑制要素は、前記吸気弁と相互作用するよう前記スナッバ本体から突き出たヘッド側端部及び前記抑制要素が伸長したり引っ込んだりしているときに前記スナッバ本体内に位置したままであるテール側端部を有し、前記可変絞りは、スケジュール設定孔幾何学的形態の協働によって構成され、前記スケジュール設定孔幾何学的形態は、前記抑制要素の前記テール側端部の中空円筒形壁部分を貫通して延び、前記スケジュール設定孔幾何学的形態は、前記抑制要素が次第に引っ込められているときに前記抑制要素の前記テール側端部の前記円筒形壁部分を包囲した前記スナッバ本体の円筒形壁部分の内面に設けられたアンダーカットを横切って動く、
請求項１７記載の機構体。
【請求項１９】
前記抑制要素の前記テール側端部の前記中空円筒形壁部分は、前記抑制要素の前記ヘッド側端部と反対側に位置した状態でこれに対して閉じられると共に前記スナッバ本体に設けられた貫通路を経て前記作動油圧力源と流体連通状態にあり、前記アンダーカットは、前記抑制要素が次第に引っ込められているとき、前記スケジュール設定孔幾何学的形態が前記アンダーカットを横切って動きながら作動油が前記スケジュール設定孔幾何学的形態を通って前記抑制要素の前記テール側端部の前記中空内側壁部分から押し出されるよう前記アキュムレータと連通状態にある、
請求項１８記載の機構体。
【請求項２０】
前記アンダーカットは、前記スナッバ本体の前記円筒形壁部分周りに３６０°にわたって延び、前記アンダーカットは、前記スナッバ本体の前記円筒形壁部分全体にわたって一定の軸方向寸法を有し、前記スケジュール設定孔幾何学的形態は、多数個の別々の貫通孔から成る、
請求項１９記載の機構体。
【請求項２１】
前記多数個の別々の貫通孔は、第１の貫通孔が第２の貫通孔に対して円周方向と軸方向の両方にオフセットしたパターンをなして配列され、前記第１の貫通孔は、前記第２の貫通孔よりも前記抑制要素の前記ヘッド側端部から遠くに位置し、前記第１の貫通孔は又、前記第２の貫通孔の開放面積よりも大きな開放面積を有する、
請求項２０記載の機構体。
【請求項２２】
前記第２の貫通孔は、前記抑制要素を完全に引っ込めたときに前記アンダーカットに対面する唯一の貫通孔である、
請求項２１記載の機構体。
【請求項２３】
前記制御弁は、電気アクチュエータを有し、前記電気アクチュエータは、前記制御弁の機能を制御するよう電気により選択的に付勢される、
請求項１７記載の機構体。
【請求項２４】
弁ばねによって付勢されて弁座に着座した状態で閉じられ、エンジンサイクル中、弁開放機構体の弁ロッカを移動可能な軸を中心に回動させることにより開かれるエンジンシリンダ弁を作動させる方法であって、前記弁座に向かう前記エンジンシリンダ弁の閉鎖運動は、油圧スナッバによって抑制される、方法において、
第１の逆止弁を介して前記スナッバの可変容量チャンバを作動油圧力源に連通させて前記スナッバチャンバ内への作動油の流れを可能にすると共に前記スナッバチャンバからの逆流を不可能にするステップと、
第２の逆止弁を介して油圧アクチュエータの可変容量チャンバを前記作動油圧力源と流体連通状態にある油圧アキュムレータに連通させて作動油が前記アクチュエータチャンバ内に流れることができるようにすると共に前記アクチュエータチャンバから逆流することができないようにするステップと、
制御弁を介して前記アクチュエータチャンバを前記作動油圧力源、前記スナッバチャンバ、及び前記アキュムレータに連通させるステップと、
前記制御弁を、ａ）前記弁開放機構体が前記弁ロッカを作動させて前記シリンダ弁を次第に大きく開くと共に前記弁ばねを次第に強く圧縮し、それによりシリンダ弁開放中、前記アクチュエータを油圧の作用でロックすることにより前記弁ロッカの前記移動可能な軸を拘束して移動できないようにし、ｂ）前記シリンダ弁を開いた後に前記アキュムレータ、前記作動油圧力源、及び前記スナッバチャンバに対して前記アクチュエータを開き、それにより前記弁ばねが次第に伸長して流体を前記アクチュエータチャンバから押し出して前記シリンダ弁を前記弁座に着座した閉鎖状態に向かって動かしているときに前記移動可能な軸が移動できるように前記アクチュエータをロック解除することによって前記拘束を解除するよう選択的に作動させるステップと、
前記シリンダ弁が前記弁座に向かう閉鎖運動中、前記スナッバと相互作用しているときに、前記弁ばねが前記シリンダ弁を前記弁座に向かって押し進めることにより前記スナッバが前記スナッバチャンバから押し出されている作動油の流れを次第に絞ることによって前記閉鎖運動を抑制するステップとを有する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２５】
弁座に対するエンジンシリンダ弁の閉鎖運動を抑制する油圧スナッバであって、抑制要素とスナッバ本体の協働によって構成される可変容量チャンバを有し、前記抑制要素は、前記スナッバ本体に対して直線的に変位可能であり、
源ポートを有し、作動油圧力源からの作動油を前記源ポートを通って前記可変容量チャンバに送り出して前記抑制要素を前記スナッバ本体に対して直線伸長方向に油圧の作用で付勢することができ、
ドレンポートを有し、前記シリンダ弁の閉鎖運動が前記抑制要素を前記スナッバ本体に対して直線引っ込み方向に押しやっているときに前記可変容量チャンバからの作動油を前記ドレンポートから排出することができ、
可変絞りを有し、前記抑制要素を前記直線引っ込み方向に変位させると、前記可変容量チャンバ内の作動油が前記可変絞りを通って前記ドレンポートまで押しやられ、
前記可変絞りは、前記抑制要素のテール側端部の中空円筒形壁部分を貫通して延び、前記抑制要素を前記直線引っ込み方向に変位させると、前記抑制要素の前記テール側端部の前記中空円筒形壁部分を包囲している前記スナッバ本体の円筒形壁部分の内面に設けられたアンダーカットを横切って動くスケジュール設定孔幾何学的形態を有する、
ことを特徴とするスナッバ。
【請求項２６】
前記アンダーカットは、前記スナッバ本体の前記円筒形壁部分周りに３６０°にわたって延び、前記アンダーカットは、前記スナッバ本体の前記円筒形壁部分全体にわたって一定の軸方向寸法を有し、前記スケジュール設定孔幾何学的形態は、多数個の別々の貫通孔から成る、
請求項２５記載のスナッバ。
【請求項２７】
前記多数個の別々の貫通孔は、第１の貫通孔が第２の貫通孔に対して円周方向と軸方向の両方にオフセットしたパターンをなして配列され、前記第１の貫通孔は、前記第２の貫通孔よりも前記抑制要素の前記ヘッド側端部から遠くに位置し、前記第１の貫通孔は又、前記第２の貫通孔の開放面積よりも大きな開放面積を有する、
請求項２６記載のスナッバ。
【請求項２８】
前記第２の貫通孔は、前記抑制要素を完全に直線的に引っ込めたときに前記アンダーカットに対面する唯一の貫通孔である、
請求項２７記載のスナッバ。
【請求項２９】
ＶＶＡ（可変弁作動）機構体を有する内燃エンジンにおける早期ＩＶＣ（吸気弁閉時期）を利用する方法であって、前記ＶＶＡ機構体は、弁ばねによって付勢されて閉じられるシリンダ吸気弁を開放するようプッシュロッドの運動を伝達する手段としてのロッカのピボット軸の存在場所を制御する油圧アクチュエータ及び前記ピボット軸の存在場所が早期ＩＶＣをもたらさない規定された場所から遠ざかって早期ＩＶＣをもたらす場所まで動くことができるようにしたり動くことができないようにしたりするために前記アクチュエータを油圧的にロック解除したりロックしたりするよう選択的に開閉される選択的に動作可能な制御弁を有し、前記方法は、
エンジンクランキング中に前記制御弁を開いて、前記ピボット軸が前記規定された場所から早期ＩＶＣをもたらす場所に動くようにする前記弁ばねの作用によって、幾分かの油及び同伴空気をアクチュエータから押し出して加圧油源と流体連通関係にあるアキュムレータ内に押し込む或る程度の早期ＩＶＣをもたらすステップと、
吸気弁が閉じた後、前記制御弁を油が前記アキュムレータから前記アクチュエータに戻って前記ピボット軸を前記規定された場所に動かすことができるのに十分長く開放状態に保つステップとを有する、
ことを特徴とする方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−３８５２６（Ｐ２０１１−３８５２６Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２０１０−１９４８６３（Ｐ２０１０−１９４８６３）
【出願日】平成２２年８月１３日（２０１０．８．１３）
【出願人】（５０１４０２９４７）インターナショナル エンジン インテレクチュアル プロパティー カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー (69)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９４８６３（Ｐ２０１０−１９４８６３）
【出願日】平成２２年８月１３日（２０１０．８．１３）
【出願人】（５０１４０２９４７）インターナショナル エンジン インテレクチュアル プロパティー カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー (69)
【Ｆターム（参考）】
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