JP2000508740A - 排気ガス再循環時のエンジンブレーキング及び／又は排気 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 内燃機関の正動力時とリターディング操作時の両方に使われる可変タイミング排気ガス再循環を行う方法及び装置が開示されている。動作又はエネルギが、エンジン構成部品（１２０，５０）から得られ、潜在エネルギ（５００）として貯蔵される。貯蔵されたエネルギは、電子制御されるトリガ弁を有する弁アクチュエータ（３００）に選択的に適用される。弁アクチュエータ（３００）は独立した排気ガス再循環システム及び圧縮圧解放流体圧システムに応答するシリンダ（４０）のスレーブピストン（３００）とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 排気ガス再循環時のエンジンブレーキング及び／又は排気 発明の分野 本出願は、「内燃機関のエンジンブレーキング時に排気空気再循環を及び／又 は正動力操作時に排気ガス再循環を行う方法及び装置」なる名称の、１９７７年 ２月３日提出の、同時係属アメリカ特許出願第０８／７９４，６３５号の部分継 続出願である。それの明細書はここでは、参照により組入れられる。 本発明は、内燃機関の、エンジンプレーキングシステムについて及び正動力（ positive power）時のエンジン制御及び作動システムの分野に全般に関連する。 明細には、本発明は、内燃機関の、エンジンブレーキング時の排気空気再循環及 び／又は正動力操作時の排気ガス再循環、の利用の方法及び装置に関連する。本 発明は、エンジン排気の一部を再循環させ、エンジンの圧縮圧解放ブレーキング を高め及び／又は正動力時の排出物発生を制御する。 発明の背景 圧縮圧解放型エンジンリターダは本技術分野で公知である。エンジンリターダ は、火花点火型又は圧縮点火型、いずれかの内燃機関を一時的に空気圧縮機に変 えるように設計されている。圧縮圧解放リターダは、圧縮行程時のエンジンピス トンの上向き動作に対抗することによりエンジンの運動エネルギを減少させる。 ピストンがそれの圧縮上向行程で上方に動くと、シリンダ内に捕らえられている ガスが圧縮される。圧縮ガスはピストンの上向き動作に対抗する。ピストンがそ の行程の頂点に近づくと、排気弁が 開かれて圧縮ガスを「解放」する。圧力がシリンダから解放されたら、ピストン は圧縮ガスに蓄えられたエネルギを後の膨脹下向行程時に再び捕らえることはで きない。 そうすることにおいて、エンジンはリターディング力(遅延力;retarding powe r)を発現させ、車両をスローダウンさせる助けとなる。これにより、運転者の、 車両に対する制御が増加する。正しく設計され調節された圧縮圧解放型エンジン リターダは、正動力時にエンジンが発現させる力のかなりの部分となるリターデ ィング力を発現させることができる。このタイプの圧縮圧解放型リターダは一次 車両ホイールブレーキングシステムのブレーキング能力を補う。そうすることに おいて、これらのリターダは車両の一次ホイールブレーキングシステムの寿命を 著しく延ばすことができる。圧縮圧解放型エンジンリターディングシステムの基 本設計はCumminsのアメリカ特許第３，２２０，３９２号に開示されている。Cum mins特許に開示の圧縮圧解放型エンジンリターダは流体圧システムを用いて排気 弁の作動を制御し、圧縮圧解放イベントを行う。その流体圧制御システムはエン ジンの既存の弁作動システム、即ち、エンジンのロッカアームと係合する。 エンジンが正動力のもとに作動している時、圧縮圧解放リターダの流体圧制御 システムは弁制御システムから切り離されているので、圧縮圧解放イベントが起 きない。圧縮圧解放リターディングを望む場合、エンジンから燃料を奪い、圧縮 圧解放ブレーキの流体圧制御システムをエンジンの弁制御システムに係合する。 弁制御システムが圧縮圧解放リターダを駆動し、適時に圧縮圧解放イベントを生 み出す。 圧縮圧解放エンジンリターダの流体圧システムは典型的には多数の構成部品を 含む。リターディングを望む場合、典型的にはソレノイド弁を作動させてエンジ ンオイルを供給して圧縮圧解放エンジンリターダの流体圧回 路を満たす。マスタピストンが、典型的にはロッカアームで、エンジンの弁制御 システムに係合する。マスタピストンはスレーブピストンに流体接続される。ス レーブピストンはエンジンの排気弁に接続される。圧縮圧解放リターダが作動す ると、ロッカアームがマスタピストンを押圧する。マスタピストンの動作により スレーブピストンの作動が強制され、圧縮行程の端近くの地点で内燃機関の排気 弁を開く。 シリンダ内のガスを圧縮することで蓄えられるエネルギの多くは、後のエンジ ン膨脹行程時又は動力行程時に回収されない。替わりに、それはエンジンの排気 及びラジエータシステムを介して放散される。シリンダチャージを圧縮すること により発現したエネルギを放散することにより、圧縮圧解放型リターダは車両を スローダウンさせる。 典型的には、エンジンサイクルで圧縮圧解放型エンジンリターダをできるだけ 遅く開けるのが望ましい。このようにして、エンジンは大きな圧縮を発現させ、 圧縮圧解放リターダを介し、より多くのエネルギを放散させることができる。し かしながら、圧縮圧解放イベントで排気弁の開きを遅らせることは、重要なエン ジン構成部品への負荷を大幅に増加しかねない。 圧縮圧解放イベント時に排気弁を開けるのに必要な力は流体圧システムを介し プッシュチューブ及びカムシャフトを経て伝達し戻される。このことにより或る 種のエンジン構成部品に大きな力が掛かり得る。タイミングが十分に長く遅れれ ば、シリンダ内の圧力は、排気弁を正しく開く圧縮圧解放リターダの能力をはる かに越えて高くなり得る。 歴史的には、エンジン製造業者はエンジンの改変を最小限にすることを望んで きた。その結果、圧縮圧解放型リターダはもともと市販後製品として据付けられ た。従って、圧縮圧解放リターダは改変なしに、エンジンの既存のロッカアーム の動作を受け入れるように設計する必要があった。圧 縮圧解放イベントの所望時付近で動くロッカアームが、典型的には、圧縮圧解放 イベントを行う開始動作として選択された。所望の圧縮圧解放イベント時付近で 排気又は吸気のいずれかを受ける、別のシリンダの離れている排気又は吸気ロッ カアームが選ばれたことも多い。他の場合、圧縮イベントを受けているシリンダ と関連する燃料インジェクタカムが選ばれた。これらの設計選択には、しばしば 、ある程度の性能の妥協を必要とした。 圧縮圧解放リターダは市場で大きな且つ連続的な商業的成功を享受した。エン ジン製造業者は、圧縮圧解放型エンジンリターダを収容するために、且つ、その 性能及び効率を改良するために、エンジン設計を改変する意思を更に持ち続けて いる。エンジン製造業者は、圧縮圧解放リターディングを高めるエンジン構成部 品の他の改変を行う意思もますます持ってきている。 他方では、製造業者はエンジン効率を改良するためいろいろな新しいやり方を 利用し続けた。環境面、安全面、効率面での要望が過去３０年間に亘って圧縮圧 解放エンジンリターディングの技術を大いに後押ししてきた。これらの変更が多 数のエンジン改変となった。エンジンがより小さく、より燃料効率が良くなるに つれて、リターダ性能に対する要望もしばしば増加し、より厳重又は限られた条 件のもとでより多量のリターディング力を発生させる圧縮圧解放型エンジンリタ ーダが求められている。 エンジンリターディングのもう一つの方法は排気ブレーキングであり、それで は、排気システムに制限が課される。これにより排気システムの背圧が増加し、 排気行程でピストンがガスをシリンダ外に押し出すのをより困難にしている。 圧縮圧解放型リターダはエンジンの圧縮行程で作動し、排気型リターダは排気 行程で作動する。排気制限は、例えばバタフライ弁やギロチン弁等 の、いずれも本技術分野で公知である多数の手段のいずれかにより供給できる。 排気制限が行われると、排気マニホールドのガス圧が上がる。これにより、排気 行程でシリンダを出るガス流が減る。ピストンが排気行程で上方に動いてシリン ダを排気すると、ガス制限器がない場合に比べ高いマニホールド内圧を押圧する ことになる。この圧力がシリンダを押して車両のスローダウンを助ける。加えて 、排気マニホールドが高圧であることは、排気行程でガスのそれ程多くがシリン ダから外に出られないことになる。これにより、排気制限が使われない場合より 高い残余チャージが後の吸気行程で残ることになる。この高い残余シリンダチャ ージが圧縮を受ける。圧縮圧解放型リターダを排気ブレーキングとも組合わせて 使うと、高排気圧が、後の圧縮行程での圧縮圧解放型リターダの性能を高めるこ とができる。 多くのエンジンはターボチャージャも用い、吸気時にシリンダへと押し込まれ る空気量を増やし、性能を改良している。しかしながら、排気制限器を使うこと は、ターボチャージャ性能を損ね、エンジン吸気側に送給されるブースト空気量 を激減させる。この効果は圧縮圧解放型エンジンブレーキ性能を劇的に損ねる。 圧縮圧解放型エンジンリターダの市場が発展し成熟するにつれ、これらの多重 の要素は技術発展の方向を多数のゴールへ向けて押し進めてきた。ゴールとは、 圧縮圧解放リターダから高いリターディング力を獲得すること、場合によっては 、吸気システムを通してシリンダに送給され得る低い量及び嵩の空気で働くこと 、及び、吸気サイレンサ及び／又は排気サイレンサ、ターボチャージャ、及び／ 又は排気ブレーキを含む種々の並立又は補助設備の相互関係(場合によっては干 渉)。 エンジン製造業者は、圧縮圧解放型エンジンリターダの性能及び信頼性 を高め、操作パラメータを広くするエンジン設計改変をする意思を高めてもきた 。正動力時のエンジン効率を改良する種々の技術もエンジンに組入れてきた。例 えば、排気ガスの一部をエンジンを介して再循環させて排気ガスのより完全な燃 焼達成を試み、それにより、或る種の排出物を減らすことができる。吸気時に送 給される排気ガス量を増加させる種々の方法も探求されている。 排気ガス再循環システムは本発明以前に公知である。しかしながら、これらの システムは、大抵、排気ガス流の一部が排気マニホールドの下流の地点でエンジ ン吸気側の地点へと分岐されるものである。これらの技術は排出物制御で助けに はなるものの、配管や制御システム等の補助のハードウエアを必要とする。これ により、エンジンの費用や複雑性が増すことになる。 いすゞに譲渡された、内燃機関の排気ブレーキ装置というUenoの特開昭６３− ２５３３０（１９９８年２月）は、吸気時にシリンダに送給されるガス量を増や す方法を開示している。Uenoは、排気弁を作動させるカムに追加のローブ又はバ ンプを組入れている。Uenoは、排気ブレーキを組入れて、排気マニホールドの排 気ガス圧を増加させている。追加のカムローブは圧縮圧解放イベントを受けるシ リンダの排気弁を押圧して、吸気行程の端付近で開かせる。この時点で、吸気時 のシリンダ内のガス圧は排気マニホールド内の圧力に比べ低い。この開きにより 追加のガスが、高圧排気マニホールドから吸気時の低圧シリンダへと入り、後の 圧縮行程での圧縮圧解放リターダに得られるガス量を増加させる。 内燃機関の排気ブレーキング力増加方法についてのNeitzらのアメリカ特許第 ４，９８１，１１９号（１９９１年１月１日）は、排気弁を吸気行程の終りに短 く開いてシリンダへの空気チャージを増加させる方法を開示 している。これで、圧縮圧解放イベントから実現するリターディング力が増加す る。Neitz方法は排気ブレーキングとの組合わせでも実行される。 ４行程内燃機関のエンジンブレーキング方法及び装置についての、Gobertらの アメリカ特許第５，１４６，８９０号（１９９２年９月１５日）は更に別の、吸 気行程の終りと圧縮行程の始めで排気弁の作動を制御する方法を開示している。 圧縮時にシリンダ内に捕らえられるガス量を増加するため、ピストンが入口行程 後の下死点付近に位置する時に燃焼室と排気システムとの間に連通を確立する。 しかしながら、これらの方法はいずれも、圧縮圧解放型リターディングの或る 種の問題に対する解決とはなっていない。それらはいずれも少なくとも３つの基 本的制限を受ける。第１には、これらの先行方法がいずれもエンジンカムプロフ ィールの改変を必要とすることである。しかしながら、カムプロフィールの改変 は現実的ではない。従って、カムプロフィールの改変を要しないで圧縮圧解放リ ターディング時に排気再循環及び正動力時に排気ガス再循環を達成するシステム を持つことが望ましい。特に、弁トレインの運動力学的改変を要しないようなシ ステムを持つことが望ましい。 しかしながら、先行システムは余分のローブを用いている。このことにより、 リターダ設定へ組入れる余分なラッシュ（lash）を持つ圧縮圧解放リターダを運 転させる必要がある。この余分のラッシュを吸収する多数のシステムが現存する が、それらは複雑な流体圧システムで、典型的には、圧縮圧解放リターダ又はエ ンジンのいずれかに追加の部品を要する。従って、余分なローブ、余分なラッシ ュ、又は圧縮圧解放型リターダ又はエンジンに追加の部品を用いることなく、製 造したままのエンジンの既存のカムプロフィールを維持するのが望ましい。本発 明者らは、そうすることにより圧縮圧解放リターダ及び排気ガス再循環システム の安定性が高められ ると信ずる。 第２に、これら先行システムのいずれにも開示、教示又は提案されていないの が、吸気行程及び圧縮行程時に排気弁の作動を最適化し、エンジンの機械的限界 を越えることなく、圧縮圧解放イベントから最大可能なリターディング力を獲得 するやり方である。先行システムは典型的には、通常でない、動的又は運動学的 負荷を含んでいる。 第３に、圧縮圧解放リターダは典型的には定格出力で最適化・設定されている 。しかしながら、エンジンは必ずしも定格速度で運転されるわけではなく、しば しば、低速で運転される。定格速度に基づいて喧伝されるリターディング性能は 、低速運転時には典型的には達成できない。 従って、ブレーキングシステムを制御し、エンジン運転速度にそれらをより良 く合わせる方法を提供するのが望ましい。このことは、上で論じたのも含め、先 行方法では可能でない。排気弁の作動を制御して圧縮圧解放イベントの有効性を 高め、最適化する方法は大いに必要とされたままになっている。広範なエンジン 運転パラメータ及び条件に亘り機能を果たすことのできるシステムが大いに必要 である。特に、圧縮圧解放型リターダシステムを「調整」して、装置の定格速度 よりも低い運転速度での性能を最適化する必要が残されたままである。 圧縮時には排気弁を開けるのに比較的大きな力を加えねばならない。排気空気 （及び／又は排気ガス）再循環及び／又は圧縮圧解放ブレーキングのために排気 弁を開けるのに必要な力を供給する公知システムはいずれも、必要な力を、固定 したエンジンタイミングで作動されるエンジン構成部品から得ている。現在、ソ レノイドスイッチは必要な力を生み出すことができない。これが例え可能になっ たとしても、これらのスイッチは圧縮圧解放リターダでの使用を実現するには不 当にも大きく、あまりにも高価とな りそうである。上記したように、公知の流体圧システムは、弁を開け、エンジン 速度範囲に亘って圧縮圧解放リターディングを最適化することはできない。 圧縮圧解放イベントを開始するのに使われる動作が、同時に動くエンジン構成 部品から得られるので、流体圧システムは典型的には、圧縮圧解放イベントを作 動させる動作を得るために、開くべき排気弁から物理的に離れたエンジンの地点 を見る。例えば、排気弁を開ける正しい時間に動くロッカアームが、エンジンの 別のバンク上に、又はエンジンブロックの他端にしかないということがあり得る 。(関連する流体圧コンプライアンスを有する)流体圧回路の長さによっては、そ の動作を利用することが不可能ということがあり得る。もし、替わりに、当該排 気弁の付近に位置する別の構成部品を選べば、それが圧縮圧解放や排気ガス再循 環弁作動に使えない時間に動くということがあり得る。 本出願の譲受人は、得られた動作を改変できるシステムに関する多数の先行特 許の所有者であるが、これらのシステムはいずれも、エンジン速度範囲に亘って 十分な制御を提供し、これらの問題に打ち勝つものではない。リセットオートラ ッシュ機構を有するエンジンリターダについてのMeistrickのアメリカ特許第４ ，７０６，６２５号(１９８７年１１月１７日)、セルフクリッピングスレーブピ ストンについてのHuのアメリカ特許第５,１６１,５０１号(１９９２年１１月１ ０日)、エンジンプレーキタイミング制御機構についてのCusterのアメリカ特許 第５,１８６、１４１号(１９９３年２月１６日)、圧縮リリーフエンジンリター ダクリップ弁についてのHuのアメリカ特許第５、２０１、２９０号(１９９３年 ４月１３日)、弁動作改変器を備えた圧縮圧解放リターダについてのMeistrickの アメリカ特許第４，９４９，７５１号、及び、内燃機関についてのJoko のアメリカ特許第５，４０６，９１８号及び第５，４８５，８１９号、これらの 全てを、参照により、ここに組入れる。弁開の時間を進める弁ラッシュ調節シス テムが本発明より前に公知であるが、斯かるシステムは（ｉ）弁開を早くし、閉 を遅くしリフトを増やす、(ｉｉ)弁開を遅くし、閉を早くし、リフトを減らす、 に限られている。これらのラッシュ調節システムは弁開及び／又は閉の、又は弁 リフトの時間を独立して制御することができない。本出願人らは、これらの要素 が、排気空気再循環及び／又は排気ガス再循環及び圧縮圧解放ブレーキングの最 適弁開を得るのに有益であると信ずる。 更に又、先行技術ラッシュ調節システムは、エンジンが作動しているときに容 易に調節（又は全く調節）できない。この調節が容易であることが、エンジン作 動時に弁開、閉、リフトのタイミングを変えてエンジン速度範囲に亘ってエンジ ンプレーキングを最適化するために望まれる。 本発明は、他方、公知の先行装置では得られない多数の利益をシステムに提供 する。第１に、本発明は吸気行程下死点付近でのシリンダへの捕捉チャージを増 加させる。このチャージは後の圧縮行程時に保持され、圧縮圧解放リターディン グを高めることになる。第２に、排気又は排気ガスの通路は、本発明の方が、エ ンジン吸気部を介し排気ガスを再循環させるシステムよりもはるかに短い。本発 明での再循環は排気マニホールドから直接シリンダへと行われるのであって、別 個の再循環回路を介していない。他のものは、上記したようにこれを行っている 。又、排気ガス再循環は、本発明より前にはディーゼルエンジンで普通用いられ ていない。本発明者らは、本発明が、先行する方法及びシステムでは解決するこ とのできない多数の障害や問題に打ち勝つと信ずる。 発明の目的 従って、本発明の目的は、圧縮圧解放ブレーキング時に排気ガスを再循環させ る方法及び装置を提供することである。 本発明の別の目的は、正動力時に排気ガスを再循環させる方法及び装置を提供 することである。 本発明の追加の目的は、内燃機関の圧縮圧解放リターディング時及び／又は正 動力操作時の両方で排気ガス再循環を達成する方法及び装置を提供することであ る。 本発明の更に別の目的は、圧縮圧解放ブレーキング操作の排気ガス再循環イベ ントの大きさを最適化する方法及び装置を提供することである。 本発明の別の目的は、カムプロフィールの改変を要することなくエンジンの圧 縮圧解放リターディング及び／又は正動力操作時に排気ガスを再循環させる方法 及び装置を提供することである。 本発明の更なる目的は、シリンダチャージを増加させてリターディング力を改 良する方法及び装置を提供することである。 本発明の追加の目的は、排気ガスをエンジンシリンダへ再循環させることによ り排出物を制御する方法及び装置を提供することである。 本発明の別の目的は、排気ガス再循環時の弁開、弁閉及び／又は弁リフトのタ イミングを選択的に制御する方法及び装置を提供することである。 本発明の更に別の目的は、排気ガス再循環時の弁開、弁閉及び／又は弁リフト のタイミングを選択的に且つ独立して制御する方法及び装置を提供することであ る。 本発明の更に別の目的は、改良されたリターディング性能を達成する方法及び 装置を提供することである。 本発明の更に別の目的は、エンジン設計限度内で排気ガス温度を制御す る方法及び装置を提供することである。 本発明の更に別の目的は、エンジンの定格速度以外の操作速度での圧縮圧解放 リターダの操作を最適化する方法及び装置を提供することである。 本発明の更に別の目的は、圧縮圧解放リターダ据付け時に設定された速度以外 の速度での圧縮圧解放リターダの操作を最適化する方法及び装置を提供すること である。 本発明の更に別の目的は、圧縮圧解放リターダを手動でリセットすることなく 圧縮圧解放リターダの操作を最適化する方法及び装置を提供することである。 本発明の更に別の目的は、可変弁タイミングを達成する方法及び装置を提供す ることである。 本発明の更に別の目的は、正動力操作時の排気ガス再循環イベントのタイミン グを最適化する方法及び装置を提供することである。 本発明の更に別の目的は、正動力操作の排気ガス再循環イベントのタイミング を最適化して燃料節約及び排出物制御を改良する方法及び装置を提供することで ある。 本発明の更に別の目的は、正動力操作の排気ガス再循環イベントの大きさを最 適化する方法及び装置を提供することである。 本発明の更に別の目的は、圧縮圧解放ブレーキング操作の排気再循環イベント のタイミングを最適化する方法及び装置を提供することである。 本発明の更に別の目的は、排気ガス再循環を排気マニホールド圧力に同期させ る方法及び装置を提供することである。 本発明の更に別の目的は、排気マニホールド温度を関数として排気ガス再循環 を排気マニホールド圧力に同期させる方法及び装置を提供することである。 本発明の更に別の目的は、エンジン回転数（rpm）を関数として排気ガス再循 環を排気マニホールド圧力に同期させる方法及び装置を提供することである。 本発明の更に又別の目的は、排気ガス再循環回路及び／又は圧縮圧解放リター ダ作動システムから得られた力で排気弁を作動させるスレーブピストンを提供す ることである。 発明の要旨 本出願人らは、エンジンのシリンダと関連する弁を有する内燃機関の圧縮及び ／又は正動力解放ブレーキング操作時に排気ガス再循環を行う革新的で経済的な 方法及び装置を開発した。排気ガス再循環のエネルギを得るエンジン構成部品の 動作から独立して排気ガス再循環をシリンダに提供するシステムであって、エン ジン構成部品からの動作獲得手段と、前記動作獲得手段に連通して、前記得られ た動作を潜在エネルギとして貯蔵する貯蔵手段と、前記貯蔵手段と弁作動手段と の連通を提供して、前記貯蔵されたエネルギを前記弁作動手段へと選択的に解放 するエネルギ移し手段と、前記貯蔵手段から解放された前記エネルギに応答して 弁を開いて、排気ガス再循環をシリンダに提供する弁作動手段とからなる。 内燃機関において、本発明は、エンジンの弁を開き、排気ガス再循環をエンジ ンリターディング及び／又は正動力の両方に提供するシステムであり、エンジン 構成部品の動作に応答するマスタピストン手段と、マスタピストン手段の動作に 応答して、前記マスタピストンの動作から得られたエネルギを貯蔵するエネルギ 貯蔵手段と、前記エネルギ貯蔵手段に連通して、エンジン構成部品の動作から独 立して、前記貯蔵されたエネルギをスレーブピストン手段へと選択的に解放する トリガ弁手段と、前記弁作動手段に 連通して、前記貯蔵され、前記トリガ弁により解放されたエネルギに応答して弁 を開くスレーブピストン手段とからなる。 本発明は、内燃機関において、エンジンから得られるエネルギを利用してシリ ンダ弁を選択的に開くシステムであり、前記エンジンからのエネルギ入力を有し 、エネルギ出力を有する、エンジンからのエネルギ獲得手段と、エネルギ獲得手 段から受けたエネルギを貯蔵するエネルギ貯蔵手段であって、前記エネルギ獲得 手段のエネルギ出力に接続されたエネルギ入力を有し、エネルギ出力を有する、 貯蔵手段と、貯蔵手段に貯蔵されたエネルギを弁作動手段へ加えるのを制御する 制御手段であって、貯蔵手段のエネルギ出力に接続されたエネルギ入力を有し、 エネルギ出力を有する、制御手段と、制御手段を介して受けたエネルギを用いて シリンダ弁を開く開手段であって、制御手段に接続されたエネルギ入力を有し、 前記弁との接続を有する、開手段とからなり、エンジンから得られてシステムを 介して開手段へと移しされるエネルギを用いて弁を開くことができることからな る。 本発明は、正動力モード及びブレーキングモードで内燃機関を操作する方法に おいて、エンジン構成部品からエネルギを得、前記エネルギを一時的に貯蔵し、 前記エネルギをエンジン弁を開く手段へと選択的に適用して排気ガス再循環を行 う、という段階を介して排気ガス再循環を提供することからなる改良である。本 発明は、正動力操作時に改良された燃料節約及び排出物制御を提供する。 本発明は、排気ガス再循環及び圧縮圧解放ブレーキングをエンジンシリンダ内 に提供できる選択的に作動される排気弁を有する内燃機関での、排気弁アクチュ エータであり、頂壁及び側壁を有する流体密チャンバと、前記側壁に沿って前記 チャンバ内に摺動可能に配置された上下部を有し、該 上下部が相互に圧力を加える相互に係合可能な肩部を有する、二股ピストンと、 チャンバ頂壁とピストン上部との間の第１の空間に流体を提供するチャンバ頂壁 の第１のポートと、ピストン上部とピストン下部との間の第２の空間に流体を提 供するチャンバ側壁の第２のポートと、前記ピストン下部と前記チャンバの外部 に位置した前記排気弁との間で力を移す延長部材と、閉じられる前記排気弁に一 致した方向に前記ピストンを偏寄させるばね手段とからなり、前記第１の空間に 流体を提供することによりピストン上部、下部、延長部材を下方に動かし、それ により前記排気弁を開き、前記第２の空間に流体を提供することによりピストン 下部と延長部材を下方に動かし、それにより前記排気弁を開くことからなる。 上述の全般的な記述も以下に述べる詳細な記述も単に例示的なものであり、特 許請求される本発明を限定するものでないことを理解すべきである。ここに参照 することにより組入れられて本明細書の一部を構成する添付図面は本発明の或る 実施の形態を示すものであり、詳細な記述とともに本発明の原理を説明する役目 を持つ。 図面の簡単な説明 本発明を以下の図面に関連して記述する。その中で、同様の符号は同様の要素 を指し示している。 図１は、排気ガス再循環なしの正動力操作時の排気（Ｅ）及び吸気（Ｉ）弁の 弁動作を示すグラフである。 図２は、排気再循環なしの圧縮圧解放リターダ操作時の排気（Ｅ）及び吸気（ Ｉ）弁の弁動作を示すグラフである。 図３は、排気リターダ操作時の排気（Ｅ）及び吸気（Ｉ）弁の弁動作を示し、 弁浮動イベントを示す、グラフである。 図４は、組合わせの圧縮圧解放リターダ・排気リターダ操作時の排気(Ｅ)及び 吸気（Ｉ）弁の弁動作を示し、弁浮動イベントを示す、グラフである。 図５は、吸気マスタピストンを用いて排気ガス再循環を提供している、排気ガ ス再循環を有する正動力操作時の本発明の排気（Ｅ）及び吸気（Ｉ）弁の弁動作 を示す。 図６は、吸気マスタピストンを用いて排気ガス再循環を提供し、排気マスタピ ストン又は外部源を用いて圧縮圧解放リターディングイベントをトリガする、排 気ガス再循環を有する圧縮圧解放リターダ操作時の本発明の排気（Ｅ）及び吸気 （Ｉ）弁の弁動作を示す。 図７は、排気マスタピストンを用いて排気ガス再循環イベントをトリガする、 排気ガス再循環を有する正動力操作時の本発明の排気（Ｅ）及び吸気（Ｉ）弁の 弁動作を示す。 図８は、排気マスタピストンを用いて排気再循環イベントを提供し、排気又は 吸気マスタピストン又は外部源を用いて圧縮圧解放イベントを提供する、排気ガ ス再循環を有する圧縮圧解放リターディング操作時の本発明の排気（Ｅ）及び吸 気（Ｉ）弁の弁動作を示す。 図９は、本ガス再循環発明の好適な実施の形態及び排気弁を開いて圧縮圧解放 リターディングを達成する共通レール回路の概略図である。 図１０〜１２は、圧縮圧解放リターディングを達成する種々の操作モードでの 、図９の好適な実施の形態の遅延ピストンの断面図である。 図１３は、「オフ」位置にあるスレーブピストンを示す、図９の本発明の好適な 実施の形態のスレーブピストンサブアセンブリの断面図である。 図１４は、「オン」位置にあるスレーブピストンを示す、図９の本発明の好適な 実施の形態のスレーブピストンサブアセンブリの断面図である。 図１５は、排気弁を作動させて圧縮圧解放リターディングを達成する、 スレーブピストン圧縮圧解放行程を示す、図９のスレーブピストンサブアセンブ リの断面図である。 図１６は、図１４の装置の操作の行過ぎ（overtravel）モードでのスレーブピ ストン圧縮圧解放行程を示す、図９のスレーブピストンサブアセンブリの断面図 である。 図１７は、排気弁を作動させて排気ガス再循環を達成する、スレーブピストン 排気ガス再循環行程を示す、図９のスレーブピストンサブアセンブリの断面図で ある。 図１８は、図１４の装置の行過ぎモードでのスレーブピストン排気ガス再循環 行程を示す、図９のスレーブピストンサブアセンブリの断面図である。 図１９は、１-５-３-６-２-４点火順を有する、典型的な、インライン６シリ ンダ、４サイクルエンジンについての本発明の好適な実施の形態の、操作概略図 であり、図２０及び２１は操作テーブルである。 図２２は、図９に示された３方向トリガでなくて２方向トリガを用いる、図９ の装置の代替の実施の形態である。 図２３〜２５は、排気弁を開いて排気ガス再循環を達成する種々の操作モード での、本発明の代替の実施の形態による遅延ピストンの断面図である。 図２６は、代替の圧縮圧解放システムを用いる、本発明の代替の実施の形態の 概略図である。 図２７〜２９は、代替の圧縮圧解放システムを用いる、本発明の代替の実施の 形態のトリガ弁サブアセンブリを有する遅延ピストンアセンブリの概略図であり 、それぞれ「オフ」位置、トリガ点、及び全移行位置にあるトリガ弁を示す。 図３０は、「オフ」位置にあるスレーブピストンを示す、本発明のスレーブピス トンサブアセンブリの代替の実施の形態の断面図である。 図３１は、スレーブピストン圧縮圧解放行程を示す、図９のスレーブピストン サブアセンブリの代替の実施の形態の断面図である。 図３２は、行過ぎモードでのスレーブピストン圧縮圧解放行程を示す、図９の スレーブピストンサブアセンブリの代替の実施の形態の断面図である。 図３３は、排気弁を作動させて排気ガス再循環を達成する排気ガス再循環行程 を示す、本発明のスレーブピストンサブアセンブリの代替の実施の形態の断面図 である。 図３４は、行過ぎモードでの排気ガス再循環行程を示す、本発明のスレーブピ ストンサブアセンブリの代替の実施の形態の断面図である。 図３５〜３８は、圧縮時のシリンダで得ることができるシリンダチャージへの 再循環イベントの衝突を示す、排気マニホールド圧力を排気ガス再循環イベント のタイミングと相互関連させグラフである。そして、 図３９は、操作パラメータを改変することにより本発明の利点を探求しつつも 、エンジン設計制限内にとどまる、本発明の好適な実施の形態により発現される 力のグラフである。 好適な実施の形態の詳細な説明 説明のため、本発明を６シリンダインラインエンジンでの使用に関して記述す る。本発明の好適な実施の形態に関し、その例を図９にシステム１０として示す 。システム１０は、シリンダ毎に１つ又はそれ以上のシリンダ４０と少なくとも １つの排気弁３０とを有する内燃ディーゼルエンジン２０に使うことができる。 排気弁３０はカム又は排気ロッカアーム５０に より作動される。ここに具現化しているように、システム１０は排気ガス再循環 手段２００と圧縮圧解放リターディング手段１００とを含む。 予備的な事柄として、本発明者らは排気空気再循環（exhaust air recirculat ion）と排気ガス再循環（exhaust gas recirculation）とを区別している。排気 ガス再循環は本分野では排気ガスをシリンダに送給し戻す方法を言及するのに通 常用いられている。しかしながら、本発明者らは、「排気空気再循環」という用 語と「排気ガス再循環」という用語とに区別を付けており、排気空気再循環では 特に、排気ガスがマニホールドを出る前に、典型的には圧縮圧解放ブレーキング 時に排気ガスをシリンダに移し戻すことに言及し、排気ガス再循環はより一般的 な用語として、排気ガスを循環させる、典型的には正動力時の方法に言及してい る。「排気ガス再循環」という用語が産業上で一般的に使われているので、便宜上 、本明細書ではその語を使うこととする。 好適な実施の形態において、本発明のシステム１０は、シリンダ４０の弁３０ を作動させる２つの本質的に独立したサブシステム、圧縮圧解放リターディング 手段１００と、排気ガス再循環手段２００とを含む。これらの２つのサブシステ ムは、スレーブピストン３００と連通・協働して、弁３０を作動させる。圧縮圧 解放リターディング手段１００と排気ガス再循環手段２００は別々の操作回路か らなり、スレーブピストン３００と連通・協働して、弁３０を作動させる。サブ システム１００と２００は同じ弁を操作してもよい。しかしながら、サブシステ ム１００と２００を用いて別々の弁３０を操作することも本発明の範囲内である と考えられる。このようにして、本発明は、圧縮圧解放リターディング時の排気 ガス再循環と、正動力時の排気ガス再循環とを行うのに必要なエネルギ又は動作 を供給することができる。この形状及び構成により２つのサブシステムを別々 に且つ互いに独立して、又、排気ガス再循環及び圧縮圧解放イベントのエネルギ 又は動作を得ているエンジン構成部品の動作から独立して、操作できる。これに より、正動力時の排気ガス再循環並びに圧縮圧解放ブレーキング操作時の排気ガ ス再循環を達成できる。これは、又、回転数（ｒｐｍ）や温度等のエンジンパラ メータに応じた排気ガス再循環及び圧縮圧解放の選択的タイミングを可能とする 。 排気ガス再循環時、流れは排気マニホールドからシリンダ４０へと反転する。 この空気流の制御は結果としてのマスチャージに本質的に影響し、それが吸気及 び／又は早期圧縮時にシリンダ４０に送給される。このマスターチャージこそ、 後のエンジン圧縮行程時に圧縮圧解放リターダで利用できるようになったときに 、圧縮圧解放エンジンリターダから得ることのできるリターディング力を本質的 に決定するものである。 排気ガス再循環イベント時に排気弁を開くタイミング及び大きさを制御するこ とにより、本発明の多数の利点を達成できる。第１に、シリンダ内に捕らえられ て圧縮圧解放イベントで利用できるチャージ量を増やすこと、又は少なくとも制 御することができる。第２に、エンジンの温度等の操作パラメータを設計限界内 に保持することができる。第３に、作動されている排気弁の開きのタイミングと 大きさを変えることにより排気ガス再循環を達成してガスと再循環ガスとの最適 混合を得、循環される排気ガス量を制御できる。 さて、エンジンの種々の操作条件での弁動作を示す図１〜８を参照する。図１ は、１回の全エンジンサイクル（即ち、クランク軸の２回の全回転）を通しての エンジンの吸気（「I」）及び排気（「E」）弁の動作を示す。排気弁リフトは図１〜 ８の各々で示され、エンジン弁トレインの影響下での排気弁リフトが文字Ｅで示 されている。同様に、エンジン弁トレインの影響 下での吸気弁リフトが文字Ｉで示されている。弁フロート、圧縮圧解放リターダ 、排気ガス再循環により作動する排気弁のリフトが添付図面に示されている。図 ２は、本発明の排気ガス再循環なしで圧縮圧解放リターダを用いた場合の排気弁 及び吸気弁の動作を示している。図３及び図４は、排気リターダを単独（図３） 若しくは圧縮圧解放リターダとの組合わせ（図４）で用いた場合の排気弁動作を 示している。 図５〜８は、本発明のシステム及び方法の、操作の１モードを示す。図５は、 本発明の排気ガス再循環を有する正動作時の弁動作を示す。図５に示すごとく、 排気弁を開いて排気ガス再循環を達成するのに必要な動作は、エンジンの吸気弁 トレインに協働するマスタピストンから得られる。排気ガス再循環弁リフトが、 図５に示した点でトリガされる。図６は、本発明の排気ガス再循環システム及び 方法を備えた圧縮圧解放リターダを使うことにより生じる弁動作を示す。しかし ながら、排気ガス再循環イベントのタイミングは、本発明の利点を利用するため に変えている。図５の場合と同様、図６に示したシステムは、吸気弁トレイン動 作を用いて排気弁リフトをトリガし、排気ガス再循環を達成する。しかしながら 、そのトリガのタイミングは遅延させてエンジンタイミングサイクル時の排気ガ ス再循環イベントの位置を動かす。圧縮圧解放ブレーキングを達成するための排 気弁動作は、別のシリンダの排気弁トレインにより又は外部トリガによりトリガ される。 独立したトリガを用いる本発明は、排気ガス再循環弁リフトの開始点、全リフ トの大きさ及び終了点の変更ができる。これにより、システムには、シリンダへ の空気流及びガス流のはるかに大きな制御が提供される。図７は、本発明の排気 ガス再循環を備えた正動力時の弁動作を示す。図７は、少なくとも少しは本発明 を用いることにより得られる適応性を示す。排気 ガス再循環イベントが吸気行程の後半で起きることが望まれる図５とは反対に、 場合によっては排気ガス再循環イベントをエンジンサイクルの早期の点に進める ことが望まれる。図７は、排気ガス再循環イベントのタイミングを変えることで 本発明に可能な適応性を示している。排気弁が、吸気弁トレインに連通するマス タピストンによりトリガされる図５とは対照的に、図７に示した実施の形態は排 気弁トレインに連通するマスタピストンを用いている。排気弁トリガにより、シ ステムは排気ガス再循環イベントのタイミングを、吸気トレインを用いて実行で きるよりも早いサイクルの時点に進めることができる． 図８は、本発明の排気ガス再循環を有する圧縮圧解放リターダを用いた弁動作 を示している。図７の場合のように、作動されて排気ガス再循環を達成する排気 弁は排気弁トレインと連通するマスタピストンにより達成される。図８は、吸気 トリガではなくて排気を用いることにより排気ガス再循環イベントのタイミング を進めることに加えて、タイミングを遅延させて図８に示した排気ガス再循環イ ベントを達成することもできることを示している。 図９は本発明のシステム１０を示している。 図１０〜１２は、本発明の排気ガス再循環手段２００の遅延ピストンサブアセ ンブリ７００を示す。 図１３〜１８は、本好適な実施の形態、スレーブピストンサブアセンブリ３０ ０の断面図である。 図１９は、１-５-３-６-２-４点火順を有する、典型的なインライン６シリン ダ、４サイクルエンジンについての本発明の好適な実施の形態の操作概略図であ り、図２０と２１は操作テーブルである。図１９〜２１は、圧縮圧解放リターデ ィング時と排気ガス再循環時の６シリンダのスレーブピ ストンとマスタピストンとの関係を示す。 図３５〜３８は、本発明の排気ガス再循環を達成するための排気マニホールド 圧力と排気弁リフトのタイミングとの相互関係を示す。エンジン性能に関して望 まれる結果に応じて、排気ガス再循環を達成する排気弁リフトのタイミングを変 えることができる。排気ガス再循環開始のタイミングに応じて、排気マニホール ド圧力の大きさを変えることを利用してシリンダへの排気ガス流を制御できる。 エンジンサイクルの種々の時点での排気マニホールド圧力プロフィールに応じて 、排気ガス再循環リフトのタイミングを進めたり遅らせたりすることにより多少 の排気ガスを吸気時のシリンダへと流入させることができる。図３５〜３８は、 排気弁リフトのタイミングを変えることによるマニホールド圧力プロフィールの 種々の点での相互関係を示す。 図３９は、種々の操作速度で本発明から得ることのできる力を示すグラフであ る。特に、図３９は、弁トレイン構成部品限界を越えることなく且つ弁トレイン 運動力学の変更を要することなく、いかにして本発明を改変して、一貫して高リ ターディング性能を達成するのに用いることができるかを示している。図３９は 、種々の回転数（ｒｐｍ）レベルでの種々のシステム操作状態の性能を示してい る。ラインＡは、本発明の排気ガス再循環を有する排気リターダとの組合わせで の圧縮圧解放リターダ走行の相対性能を示す。この形状で発生する力は、低回転 数（ｒｐｍ）レベルでも比較的高い。ｒｐｍ値が増加することができると、排気 温度はエンジン操作限度を越える。 ラインＢは、これらのエンジン限界に適応した、ラインＡと同様の構造の改変 例を示す。排気リターダ構成部品のオリフィスを変えて大きめのオリフィスを、 即ち、低めの排気マニホールド圧力を提供する。ブレーキン グシステムにより発現する全体の力を損ないつつ排気ガス圧力を低減させること により、システムはエンジン製造者設計限度内に維持できる。 ラインＣは、排気制限はないが、排気ガス再循環を組入れたブレーキングシス テムの性能を示している。ここでも、同じ回転数（ｒｐｍ）でのリターディング 力が低減されているが、低減により、リターディングシステムはエンジン製造者 の設計限度内に留まりつつも、排気ガス再循環のない同等システムよりもはるか に高い力を発現させて、高回転数（ｒｐｍ）で操作し続けることができる。 図３９は、いかにして本発明のブレーキングシステムの操作により低回転数（ ｒｐｍ）レベルでのリターディング性能向上が提供され、しかも、本発明により 発現されるリターディング力を種々のエンジン速度でオペレータが必要とするも のに合わせる適応性が提供されるかを示している。 本発明の範囲又は精神から逸脱することなく種々の改変・変更を本発明の構成 及び形状の範囲内で行うことができるのは当業者には明らかであろう。例えば、 上述の全般的記述では、トリガシステムを変えて、排気弁の作動をトリガするの に用いられる動作を得、排気ガス再循環を所望のタイミングに応じて吸気弁又は 排気弁のいずれかから達成することができる。更に又、トリガシステムは複数の 排気弁の作動を同時にトリガできる。加えて、弁リフトの開、閉、及び大きさを 全て変えることができる。又、特定の回転数（ｒｐｍ）レベルに係わるリターデ ィングシステム、並びにそれらの微調節を全て変更して所望レベルのリターディ ングを達成することができ、又特定の回転数（ｒｐｍ）でのリターディングのレ ベルを最適化することができる。その結果は、エンジンが正動力生み出しモード にあるときに燃料節約や排出物制御の質が改善されることである。従って、本発 明は、添付の請求項及びそれらの同等物の範囲内であれば、本発明の変更 での改変を包含すると考えられる。さて、本発明のシステム１０及び種々のサブ システムの好適な実施の形態及びその他の代替の実施の形態について更に詳細に 言及する。 特に図９に示したような本発明の好適な実施の形態の特徴について、本発明は ４つの要素を含むことができる。(ｉ)エンジンからのエネルギ又は動作獲得手段 １２０、その接続先は（ｉｉ）エネルギ貯蔵手段５００であり、それが接続でき るのは（ｉｉｉ）貯蔵されたエネルギの適用制御手段４００であり、それが接続 できるのは（ｉｖ）貯蔵されたエネルギでの弁動作作動手段３００である。 エンジンからのエネルギ獲得手段１２０は、エンジン２０からの運動、熱、又 は電気エネルギを後での使用のために貯蔵できる形のエネルギへと変換できる装 置ならなんでもよい。例えば、エネルギ獲得手段１２０は、エンジン部品（例え ば、カム、プッシュチューブ、ロッカアーム等）の動きを機械的、流体機械的、 又は流体圧力及び／又は運動、又は電気力にでも変えるいかなる装置をも含むこ とができる。 エネルギ貯蔵手段５００は、エネルギ獲得手段１２０により受けた形のエネル ギを貯蔵できるいかなる装置をも含むことができる。エネルギ獲得手段１２０か ら受けたエネルギが機械的力又は流体圧力の形である場合、エネルギ貯蔵手段５ ００は、流体圧流体の圧力チャンバ、又はプレナムであってよい。受けたエネル ギが電気力の形である場合、エネルギ貯蔵手段は電池、モータ付きフライホイー ル等の電気力を蓄えられる装置であってよい。 貯蔵されたエネルギの適用制御手段４００は、エネルギ貯蔵手段５００から解 放されるエネルギのタイミング及び／又は量を制御できる装置ならなんでもよい 。エネルギが流体圧力の形の場合、制御手段４００はソレノ イド制御トリガ弁とすることができる。エネルギが電気の場合、制御手段は、選 択的な間隔で開閉され且つ制御手段から送られる電気信号がエンジン弁を開くの に必要な電圧及び電流を有することを確実にする回路を含む、電気制御された回 路とすることができる。 弁動作作動手段３００は、エネルギ貯蔵手段５００から受けたエネルギを利用 してエンジン弁３０を開くことができる電気的、機械的、又は流体圧手段とする ことができる。弁動作作動手段３００は単一のエンジン弁３０を開くことに限定 されず、むしろ、多弁作動は本発明の範囲内であると考えられる。 本発明の範囲又は精神から逸脱することなく、本発明の構成・形状の種々の改 変・変更が当業者には明らかであろう。例えば、エネルギ獲得手段１２０及び貯 蔵されたエネルギの適用制御手段４００は同一又は異なる構成とすることができ る。図９に示した実施の形態では、エネルギ獲得手段１２０及び貯蔵されたエネ ルギの適用制御手段４００は別個のユニットである。しかしながら、エネルギ１ ２０獲得手段と貯蔵されたエネルギの適用制御手段４００は接続して一体ユニッ トを形成でき、本発明の範囲内にあると考えられる。図９に示した、貯蔵された エネルギの適用制御手段４００は電子制御されるが、手段を機械的に制御するこ とも考えられる。重要なのは、それら各々の機能を独立した時間に行うようそれ らを構成することである。例えば、手段１２０と４００は以下の構成又はそれら の組合わせのいずれかとすることができる。吸気弁トレイン(ロッカアーム、プ ッシュチューブ、カム、流体圧タペット等の構成部品)、排気弁トレイン(ロッカ アーム、プッシュチューブ、カム、流体圧タペット等の構成部品)、専用カム、 インジェクタトレイン(ロッカアーム、プッシュチューブ、カム、流体圧タペッ ト等の構成部品)、外部源、又はその他の、適宜エネルギ源を 提供する適宜のエンジン構成部品。本発明者らはこれら２つの手段１２０及び４ ００について相異なる構成を用いるのが好ましいと現在信じているが、独立した 時間にトリガできればいかなる適宜手段も本発明の一部と見なせる。発明者らの ユニークなシステムは完全に適応性があり、従って、固定した時間でのトリガも 本発明の範囲内であると考えられる。 図９に示した本発明の好適な実施の形態では、圧縮圧解放手段１００は圧縮行 程時のシリンダ４０の排気弁３０を作動させる「共通レール」システムである。 (ここで具現化されているように、本発明の圧縮圧解放手段１００は、代りに、 従来の「ジェークブレーキ」(Jake Brake)リターダ等の本技術分野で公知の標準 の圧縮圧解放エンジンリターダとすることができる。)本発明の好適な実施の形 態では、圧縮圧解放手段１００は、エネルギ獲得手段１２０と、弁作動手段３０ ０と、移し手段（transfer means）とを含む。 ここで具現化されているように、エネルギ獲得手段１２０は動作又はエネルギ のいずれかの形での入力を供給することにより、移し手段と協働する。移し手段 は弁作動手段３００と協働して、弁３０を開く。 図９に示すように、移し手段は貯蔵手段５００と、トリガ弁手段４００と、制 御手段６００とからなってよい。移し手段は、貯蔵手段５００、トリガ弁手段４ ００及びスレーブピストン３００を相互接続する、導管３１２その他の通路も含 むことができる。本発明の好適な実施の形態では、エネルギ獲得手段１２０はマ スタピストンである。好適な実施の形態では、スイッチ手段１１０は低圧ソレノ イド弁である。貯蔵手段５００はプレナムであってよい。作動される時、ソレノ イド１１０は圧縮圧解放手段１００を流体圧流体で満たす。いったん満たされれ ば、圧縮圧解放手段１００がマスタピストン１２０により排気ロッカアーム５０ から動作を得る。明 細には、マスタピストン１２０がプレナム５００へと流体圧流体を送り出す。制 御手段６００からの信号を受けると、トリガ弁４００は流体圧流体をプレナム５ ００からスレーブピストン３００へと解放する。遅延ピストン４５０はプレナム ５００とトリガ弁４００との間に設けることができる。スレーブピストン３００ は、次いで、シリンダ４０の圧縮行程の上死点付近で弁３０を開いて、圧縮圧解 放ブレーキングを行う。制御手段６００は、最適弁開及び閉時間が、回転数(ｒ ｐｍ)、温度等や制御手段６００への入力等の種々のエンジンパラメータに応じ て提供されるようプログラムできる。 図９に示したような本発明の好適な実施の形態では、排気ガス再循環手段２０ ０はシリンダ４０の排気弁３０を作動させるシステムである。圧縮圧解放イベン トは圧縮上死点付近で起きるが、それとは異なり、排気ガス再循環イベントは吸 気時に又は圧縮行程の開始時に起きる。 図９に示したような本発明の好適な実施の形態では、排気ガス再循環手段２０ ０は、エネルギ獲得手段２２０、スレーブピストン３００及び移し手段を含む。 ここで具現化されているように、エネルギ獲得手段２２０は動作及びエネルギの 形で入力を供給することにより、移し手段と協働する。移し手段はスレーブピス トン３００と協働して、弁３０を開く。 図９に示したように、移し手段は、エネルギ貯蔵手段７００、トリガ弁（例え ば、高速ソレノイド）８００、及び制御手段６００からなる。本発明の好適な実 施の形態において、エネルギ獲得手段２２０はマスタピストンである。スイッチ 手段２１０は低圧ソレノイド弁である。エネルギ貯蔵手段７００は、遅延ピスト ンサブアセンブリである。高速ソレノイド弁８００は３方向トリガ弁である。作 動されると、ソレノイド２１０は排気ガス再循環手段２００を流体圧流体で満た す。いったん満たされれば、排気 ガス再循環手段２００がマスタピストン２２０によりエネルギをカム又は弁トレ イン６０から得る。明細には、マスタピストン２２０が流体圧流体を遅延ピスト ンサブアセンブリ７００へと送り出す。制御手段６００から信号を受けると、ト リガ弁８００は流体圧流体を遅延ピストンサブアセンブリ７００からスレーブピ ストン３００へと解放する。スレーブピストン３００は、次いで、シリンダ４０ の吸気時又は圧縮行程早期に弁３０を開いて、シリンダ４０内に排気ガス再循環 を提供する。 続けて、添付図面で示されている実施の形態に関し、図１０〜１２は本発明の エネルギ貯蔵手段７００の好適な実施の形態の断面図を示す。本発明の好適な実 施の形態では、エネルギ貯蔵手段７００は遅延ピストンサブアセンブリであり、 エネルギ貯蔵手段７７０、保持器手段７１２、及びピストン手段７３０からなる 。図１０は、「オフ」位置での遅延ピストンサブアセンブリ７００を示す。その位 置では、ピストン手段７３０はエネルギ貯蔵手段７７０に係合してはいるが、負 荷されておらず、遅延ピストンサブアセンブリ７００の体７０１内に形成された 協働キャビティ７０３内を左に動いた状態である。 ピストン手段７３０がチャージされるにつれて、マスタピストン２２０からの 流体圧流体が遅延ピストン体７０１内に形成されたポート７５０に入れられる。 ポート７５１が遅延ピストンサブアセンブリ７００を３方向トリガ弁８００に接 続する。図１１に示すように、高圧の流体圧流体がピストン手段７３０の端に衝 突してそれを右へ押圧する。遅延ピストンサブアセンブリ７００内に形成された キャビティ７０３がポート７５０を介して高圧流体圧流体で満たされるにつれて 、流体圧流体もピストン手段７３０に形成された中央開口７３２を進む。連続し て高圧流体圧流体を加えることで、ピストン手段７３０は、保持プレート７４０ 、エネルギ貯蔵手段 ７７０の圧縮ばね７７１,７７２を押圧する。流体圧流体の流れがマスタピスト ン２２０の走行端で止まるまでばね７７１,７７２の圧縮が続く。開口７３４は 中央開口７３２と連通している。この構成により、遅延ピストンサブアセンブリ ７００へと過剰量の流体圧流体を送り込んだ場合(例えば、図１２に示した、一 時的に貯蔵された流体圧流体を電子トリガで解放し損ねた場合)の行過ぎ保護が 提供される。高圧流体圧流体がピストン手段７３０を右に押圧するとき、中央開 口７３２が高圧流体圧流体を開口７３４に入れる。しかしながら、開口７３４は ピストン手段７３０が走行する遅延ピストン体７０１の壁により塞がれている。 ピストン手段７３０が十分な距離を走行して開口７３４が遅延ピストン体７０１ 内部に形成された肩部７０２から外れると、開口７３４は高圧流体圧流体をキャ ビティ７０４内へ流し出し、ピストン手段７３０の行過ぎに対し保護する。従っ て、システムを損傷から保護する。 エネルギ貯蔵手段７７０が圧縮ばね７７１及び７７２に限定されないことが当 業者には明らかであろう。むしろ、流体圧流体、ガス、機械的平ばねその他の圧 縮可能な材料を含む（これらに限定はされないが）他のエネルギ貯蔵手段を、エ ネルギを一時的に貯蔵でき解放できるならば、考えられる。更に又、エネルギ貯 蔵手段又は遅延ピストンサブアセンブリ７００は上記したばね込めアセンブリに 限定されない。エネルギを貯蔵及び解放できる流体圧流体又はガスを利用する機 械的装置、電子装置その他の装置（これらに限定はされないが）を含む他のエネ ルギ貯蔵手段が本発明の範囲内と考えられる。従って、本発明は、添付の請求項 及びそれらの同等物の範囲内にあれば、本発明の全ての改変・変更を包含すると 、意図される。 図１３〜１８は、本発明のスレーブピストンサブアセンブリ３００の好適な実 施の形態を示す。本発明のスレーブピストンサブアセンブリ３００ の好適な実施の形態は、スレーブピストンハウジング３５０、内スレーブピスト ン３６０、外スレーブピストン３７０、内部リリーフ弁ピン３８０、及び内部リ リーフ弁ばね３９０を含む。図１３は「オフ」位置での、即ち、スレーブピスト ンサブアセンブリ３００が導管３２２を介し排気ガス再循環手段２００によって 若しくは導管３１２を介し圧縮圧解放リターディング手段１００によってのいず れかで作動されていないときのスレーブピストンサブアセンブリ３００を示して いる。「オフ」位置では、内外スレーブピストン３６０，３７０は少なくとも１つ のばね３６８及び／又は３６９及びばね３６７により上方へ、スレーブピストン ハウジング３５０のキャビティ３５５へと偏寄される。低圧流体圧流体が圧縮圧 解放リターディング手段１００から導管３１２を介して供給される。内部リリー フ弁ばね３９０が内部リリーフ弁ピン３８０を外スレーブピストン３７０の下側 に偏寄して、外スレーブピストン３７０内に形成されたリリーフ弁開口３７１を 覆う。 圧縮圧解放リターディング行程の始めに、図１５に示すように、高圧流体圧流 体が導管３１２を介し外スレーブピストン３７０の頂面３７２へと供給される。 高圧流体圧流体が外スレーブピストン３７０を押圧して下方へ動かし、内スレー ブピストン３６０に当接し、スレーブピストンアセンブリ３００全体をキャビテ ィ３５５を介し下方向へ押圧する。その下方移行の道筋で、プランジャ３４０は 外スレーブピストン３７０とともに移行し、図１５に示すようにリリーフ弁開口 ３７１を塞ぐ。 本発明の好適な実施の形態において、スレーブピストンサブアセンブリ３００ は図１６に示すような行過ぎ防止手段も有する。プランジャ３４０は外スレーブ ピストン３７０とともに下方に移行するが、プランジャ３４０は限られた行程を 有している。ひとたび外スレーブピストン３７０がプ ランジャ３４０の行程よりも大きな距離にわたってキャビティ３５５を介し下方 に移行したならば、プランジャ３４０は外スレーブピストン３７０の頂面３７２ に形成されたリリーフ弁開口３７１を塞がなくなる。リリーフ弁開口３７１が塞 がれないため、高圧流体圧流体はリリーフ弁開口３７１を通って走行し、内部リ リーフ弁ばね３９０に打ち勝って内部リリーフ弁ピン３８０を外スレーブピスト ン３７０下側から離れる方向に押圧する。高圧流体圧流体は次いで、高圧流体圧 流体をキャビティ３５５から内部リリーフ弁及び開口３６５，３７５及び導管３ １２を通し、そして排気ガス再循環手段２００を介してエンジン潤滑油システム へと排出することにより、内スレーブピストン３６０の内側中央開口３６１を通 り、開口３４５を通って走行する。上記した行過ぎ手段が、内スレーブピストン ３６０が圧縮圧解放時に過剰な距離、下方へと駆動されるのを防ぐ。従って、シ ステムを、圧縮圧解放時に流体圧流体が制御されないまま過供給されることから 保護する。 本発明の好適な実施の形態において、内スレーブピストン３６０は排気ガス再 循環手段２００の影響の下での行過ぎ防止手段も含む。ここで具現化されている ように、高圧流体圧流体は排気ガス再循環システム２００から導管３２２へと供 給される。導管３２２は外スレーブピストン３７０の開口３７５と連通し、高圧 の、流体圧流体をスレーブピストン３６０へと本発明の排気ガス再循環手段２０ ０から開口３６５及び中央開口３６１を介して内スレーブピストン３６０へと入 れる。排気ガス再循環行程時に、外スレーブピストン３７０はキャビティ３５５ の頂部内に配される。低圧流体圧流体のみが、導管３２２を介してキャビティ３ ５５へと供給され、外スレーブピストン３７０がキャビティ３５５上部内の位置 にとどまることができる。高圧の流体圧流体は本発明の排気ガス再循環手段２０ ０から 導管３２２を介して供給される。ここで具現化されているように、外スレーブピ ストン３７０は周に、開口３７５に連通する環状溝３７４を有する。導管３２２ により入れられた高圧の流体圧流体が環状溝３７４及び開口３７５，３６５で中 央開口３６１に連通して内スレーブピストン３６０に作用する。 高圧の流体圧流体が導管３２２、環状溝３７４及び開口３７５を介して内スレ ーブピストン３６０に送給されると、内スレーブピストン３６０が外スレーブピ ストン３７０内を下方に動く。高圧の流体圧流体が内スレーブピストン３６０の 内部に入れられると、それは図１７に示すように内スレーブピストン３６０上部 と外スレーブピストン３７０下側との間の空間に拡がる。内スレーブピストン３ ６０が外スレーブピストン３７０内を下方に摺動すると、内部リリーフ弁ばね３ ９０が内部リリーフ弁ピン３８０を外スレーブピストン３７０の下側に対して偏 寄させ、内部リリーフ弁開口３７１を塞ぐ。 外スレーブピストン３７０がそうであったように、内スレーブピストン３６６ も本発明の実施の形態で行過ぎ制限手段を含む。外スレーブピストン３７０の下 面にリリーフ溝３７７が形成されている。内スレーブピストン３６０が外スレー ブピストン３７０を介して下方に動くと、内スレーブピストン３６０の環状溝３ ６４が外スレーブピストン３７０下面に刻設されたリリーフ溝３７７の高さに到 達し、図１８に示すように、内スレーブピストン３６０と外スレーブピストン３ ７０との間の空間とばね３６８，３６９の配したスレーブピストンサブアセンブ リ３００内域との連通を開く。いったん内スレーブピストン３６０が十分な距離 下方に移行して外スレーブピストン３７０の溝３７７上部に到達したら、連通が 開かれて、高圧の流体圧流体を導管３１２から内スレーブピストン３６０内部を 介して 排出させることができ、従って、内スレーブピストン３６０の行過ぎを防ぐ。 本発明のスレーブピストンアセンブリ３００の好適な実施の形態において、ス レーブピストンアセンブリ３００は多ラッシュ設定を提供する手段を含む。第１ のラッシュ設定が図１３に示されており、隙間３０２が内スレーブピストン３６ ０下面とアクチュエータピン３０Ａとの間にある。第１のラッシュ設定は内外の スレーブピストン３６０，３７０がハウジング３５０内を共に移行する圧縮圧解 放リターディング操作時に用いられる。第２のラッシュ設定は排気ガス再循環時 に提供される。内スレーブピストン３６０は表面３６６を有する。低圧流体圧流 体が溝３７４と開口３６５，３７５、溝３６４と中央開口３６１とを介して内ス レーブピストン３６０に入ると、内スレーブピストン３６０がばね３６７の偏寄 に打ち勝って下方に動かされる。図１４に示すように表面３６６はワッシャ３０ １に接して内スレーブピストン３６０とアクチュエータピン３０Aとの間の隙間 ３０２を減じるか、又は閉じる。隙間又はラッシュ３０３は上スレーブピストン ３７０と内スレーブピストン３６０との間に確立される。隙間３０２の閉止量は 隙間３０２と３０３との相違の結果である。閉止量は隙間３０２と隙間３０３と の間の差に等しく、決してゼロより小さくならない。 上記したスレーブピストンサブアセンブリ３００は単一の弁３０の操作に関し て記述されている。しかしながら、多弁の同様な操作も本発明の範囲内であると 考えられる。例えば、内スレーブピストン３６０の下部は、多弁と係合して操作 できる股状アセンブリとすることができる。 本発明が、スレーブピストンサブアセンブリの好適な実施の形態に関し圧縮ば ねの使用に限定されるものでないことは当業者には明らかであろう。むしろ、流 体圧流体、ガス、機械的な平ばねその他の圧縮可能な材料を含 む他のばね装置（それらに限定されるのではない）に置き換え得る。 本発明の範囲又は精神から逸脱することなく種々の修飾及び改変を本発明に対 して行うことができるのは当業者には明らかであろう。例えば、サブシステム１ ００は、「ジェークブレーキ(Jake Brake)」の商標で販売されているタイプの従 来の圧縮圧解放リターダ、若しくは、本開示に記述されている改良された方法及 び装置、又は圧縮圧解放ブレーキングを達成できるその他システムを用いること ができる。サブシステム２００は改変して、機械的、電子的、磁気的、流体圧的 、空気圧的又は、その他のエネルギ伝達及び貯蔵手段を用いることができる。 図９に示しているように本発明の好適な実施の形態では、サブシステム１００ ，２００が単一のシステム内に組入れられる。しかしながら、サブシステム１０ ０，２００は別個とすることができる。更に又、サブシステム１００，２００の 両方が存在することは必須ではない。本開示では本発明の好適な実施の形態に焦 点が当てられているが、本発明はそれに限定されない。これらのサブシステム各 々を内燃機関に別々に又は単独で提供できると考えられる。これらの組合わせや 改変の各々が本発明の一部と見なされる。従って、本発明は、添付の請求項及び それらの同等物の範囲内に入る本発明の改変及び変更を包含する、と意図される 。 さて、本発明を種々の操作モードに明細に関連して、以下により詳細に記述す る。 圧縮圧解放リターディングを備えた排気ガス再循環 圧縮圧解放ブレーキング時に提供される本発明の好適な実施の形態の操作を更 に詳細に説明する。シリンダへの燃料供給が中断され、圧縮圧解放リターダ手段 １００が作動される。 図９に示した如く、排気ガス再循環は低圧ソレノイド弁２１０を作動させるこ とにより始められる。流体圧流体が排気ガス再循環手段２００を満たし、マスタ ピストン２２０がロッカアーム６０の動作に応答して流体圧流体をエネルギ貯蔵 手段又は遅延ピストンサブアセンブリ７００へと送り出せる。上記したように圧 力が遅延ピストンサブアセンブリ７００に確立する。制御手段６００から信号を 受けると、トリガ弁８００が流体圧流体を遅延ピストンサブアセンブリ７００か らスレーブピストン３００へと解放する。次いで、スレーブピストン３００は吸 気行程時に又は圧縮行程の始めに弁３０を開けて排気ガス再循環を行う。制御手 段６００は次いで弁８００を閉じ、それにより弁３０が圧縮行程の十分早期に閉 じられて、十分なシリンダチャージを発現させて圧縮圧解放ブレーキングを行う 。 圧縮圧解放ブレーキングは低圧ソレノイド弁１１０を作動することにより作動 される。ソレノイド１１０が流体圧流体を圧縮圧解放リターディング手段１００ へと入れ、圧縮圧解放リターディング手段１００を流体圧流体で満たす。いった ん流体圧流体で満たされたら、圧縮圧解放手段１１０はエネルギを排気ロッカア ーム５０からマスタピストン１２０により得る。マスタピストン１２０が排気ロ ッカアーム５０の動作に従動・応答し、それにより流体圧流体をエネルギ貯蔵手 段又はプレナム５００へと送り出す。この時点で、トリガ弁４００が閉じられ、 プレナム５００に圧力が形成できる。プレナム５００は、システムを流体圧的に オン・オフに切替えることができるダンプ制御弁５０１も備えている。エネルギ 貯蔵手段又はプレナム５００は操作圧力を急速に達成する。制御手段６００から 信号を受けると、トリガ弁４００は流体圧流体をプレナム５００から高圧導管３ １２を介してハウジング３５０へと解放する。スレーブピストン３００はハウジ ング３５０内に取付けられている。トリガ４００からの流体圧流体のチ ャージを受けると、スレーブピストン３００は移動し、弁３０をシリンダ４０内 へと押圧する。これにより弁３０はシリンダ４０の圧縮行程の上死点付近で開か れる。この開きが圧縮圧解放リターディングイベントを行う。 圧縮圧解放リターディングに先行する排気ガス再循環イベントの結果として、 シリンダには他の場合に得られるよりも高い圧縮が発現する。弁３０の開・閉タ イミング及び開きの大きさは各々制御手段６００により制御できる。正動力時よ りも圧縮圧解放リターディングの場合に、排気マニホールドの排気ガス背圧変動 に異なり且つはるかに強力なパターンがある。排気ガス再循環イベントのタイミ ングと大きさはこれらの差を利用するよう改変できる。これについては、以下で 、これらの違いを最も良く利用する組合わせブレーキングに関して、更に詳細に 説明する。 本発明が現在の好適な実施の形態に限定されないことは当業者には明らかであ ろう。例えば、本発明の好適な実施の形態は、「共通レール」システムに関して記 述してきた。標準ジェークプレーキ(流体圧)やその他の種々公知な圧縮圧解放リ ターダ(アメリカ特許第３，２２０，３９２号で教示の原理に基づく)、電子制御 される共通レール(アメリカ特許第４，７０６，６２４号に開示されたような、 機械的にではなく電子的に解放されるエネルギ貯蔵)、専用カム、又はその他の 適宜な圧縮圧解放リターディング作動システム等の、他の圧縮圧解放リターディ ングシステムも使用できる。従って、本発明は、添付の請求項及びそれらの同等 物の範囲内の全ての改変及び変更を包含すると、意図される。 組合わせブレーキングを有する排気ガス再循環 図９に示されたような本発明の好適な実施の形態において、排気ガス再循環が 、排気リターダ及び圧縮圧解放リターダの両方を用いる組合わせブレーキングで 提供される。この操作モードでも、シリンダへの燃料供給が 中断される。圧縮圧解放リターディング手段１００と排気リターダ９００の両方 が作動される。 上記したように、排気ガス再循環は低圧ソレノイド弁２１０を作動させること により始められる。流体圧流体が排気ガス再循環手段２００を満たし、マスタピ ストン２２０はロッカアーム６０の動作に応答して、流体圧流体を遅延ピストン サブアセンブリ７００へと送り出すことができる。上記したように圧力が遅延ピ ストンサブアセンブリ７００に確立する。制御手段６００から信号を受けると、 高速ソレノイド弁８００が遅延ピストンサブアセンブリ７００からスレーブピス トン３００へと流体圧流体を解放する。スレーブピストン３００は次いで弁３０ を吸気行程時に、又は圧縮行程の始めに開いて排気ガス再循環を行う。制御手段 ６００は次いで弁３０をその圧縮行程の十分早期に閉じて十分なシリンダチャー ジを発現させ圧縮圧解放ブレーキングを行い及び／又は排気マニホールドの圧力 を選択的に制御する。 しかしながら、排気ブレーキの操作は組合わせブレーキング時の排気ガス再循 環イベントに大きく影響を及ぼし得る。明細には、排気ブレーキは排気マニホー ルド内に捕らえられた排気ガスの圧力を著しく増加させ得る。その結果、排気ガ ス再循環イベント時の排気マニホールドとシリンダ圧力の差が著しく大きくなる 。他の場合よりも多くの排気ガスが、排気ブレーキなしに排気ガス再循環時のシ リンダに入る。 更に、排気ガス再循環時の排気マニホールドからの背圧の一部のシリンダへの 解放が典型的には排気マニホールド背圧を下げ、排気ブレーキの有効性を減じる 。この排気マニホールド圧力の低下が排気マニホールドの圧力プロフィールをも 改変する。 圧縮圧解放ブレーキングは上記したように作動される。本発明によれば、 どのようなタイプの圧縮圧解放リターダも使用できる。例えば、図面はジェーコ ブス（Jacobs）リターダを示す。ソレノイド１１０が流体圧流体を入れて圧縮圧 解放リターディング手段１００を満たす。マスタピストン１２０がロッカアーム ５０の動作に応答して、流体圧流体をエネルギ貯蔵手段即ちプレナム５００へと 送り出す。制御手段６００から信号を受けると、トリガ弁４００は流体圧流体を プレナム５００からスレーブピストンサブアセンブリ３００へと解放し、弁３０ を圧縮上死点付近で開く。排気ブレーキが排気マニホールド圧力を増加させる結 果、圧縮圧解放に先行する排気ガス再循環イベントが、シリンダに入れられる空 気の嵩を増やす。これにより、シリンダには他の場合に起きるよりも高い圧縮が 発現する。 弁３０の開・閉のタイミング及び開きの大きは制御手段６００により各々制御 できる。組合わせブレーキングで、排気マニホールドの排気ガス背圧に高レベル の、異なるパターンがある。排気再循環イベントのタイミング及び大きはこれら の違いを利用するよう改変できる。 本発明が本好適な実施の形態に限定されないことは当業者には明らかであろう 。例えば、本発明の圧縮圧解放構成部品の好適な実施の形態は、「共通レール」シ ステムに関して記述してきた。標準ジェークプレーキ(流体圧)、その他の種々の 公知圧縮圧解放リターダ(アメリカ特許第３，２２０，３９２号で教示の原理に 基づく)、電子制御される共通レール(アメリカ特許第４，７０６，６２４号に開 示の、機械的にではなく電子的に解放さるエネルギ貯蔵)、専用カム、その他の 適宜の圧縮圧解放リターディング作動システム、等の他の圧縮圧解放リターディ ングシステムも使用できる。排気リターダ構成部品は、バタフライ弁、スライド ゲート（ギロチン）弁、ターボチャージャ(標準、可変形状、他)、パイパス弁、 ウエストゲート流れ制御装置、又はその他の排気ガスを制限できる装置を含む、 種々の排気 リストリクタ装置のいずれてもよい。排気背圧制御は可変でも固定でもよい。排 気リストリクタは排気マニホールド圧力を変えるのに用いることができる。これ により、再循環のタイミング及び程度、並びに他の操作パラメータ（温度等）に ついての追加の制御を提供できる。従って、本発明は、添付の請求項及びそれら の同等物の範囲内のあらゆる改変及び変更を包含すると、意図される。 正動力時の排気ガス再循環 排気ガス再循環がエンジンの正動力操作時に提供される本発明の好適な実施の 形態の操作を以下詳細に説明する。大抵の点で、排気ガス再循環のための本発明 の排気ガス再循環サブシステムの操作はリターディングシステムのそれと本質的 に同じである。正動力時には、全てのリターダシステムの作動が止められ、エン ジンは燃料供給される。 図９に関し、排気ガス再循環は低圧ソレノイド弁２１０を作動させることによ り始められる。低圧ソレノイド２１０は流体圧流体をチェック弁２１２を介して 入れ、それが排気ガス再循環手段２００を満たす。マスタピストン２２０がロッ カアーム６０の動きに従動し、流体圧流体を高圧導管２１４を介して送り出す。 マスタピストン２２０は流体圧流体を遅延ピストンサブアセンブリ７００へと送 り出す。チェック弁２１６は流体が遅延ピストンサブアセンブリ７００から逆流 するのを防ぐ。 遅延ピストンサブアセンブリ７００は高圧導管７２０によりトリガ弁８００に 接続される。この時点で、トリガ弁８００は閉じられる。これにより流体圧流体 が遅延ピストンサブアセンブリ７００に捕らえられる。流体圧力が遅延ピストン サブアセンブリ７００内に確立する。 制御手段６００から信号を受けると、トリガ弁８００が流体圧流体を遅 延ピストンサブアセンブリ７００から高圧導管３２２を介しハウジング３５０へ 解放する。スレーブピストンサブアセンブリ３００がハウジング３５０に取付け られている。スレーブピストンサブアセンブリ３００は次いで弁３０を吸気行程 時に開かせて排気ガス再循環を行う。制御手段６００は次いでトリガ弁８００を 閉じ、それにより弁３０が十分早期に閉じてシリンダの通常の圧縮及び力操作が できる。これにより、排気ガスの一部がシリンダに再循環して排気ガス再循環の 排出物制御の改良及び他の利点を得ることができる。 本発明が現在の好適な実施の形態に限定されないことは当業者には明らかであ ろう。本発明の好適な実施の形態が図９に関して記述されてきた。本発明は以上 で論じた如きいかような型の圧縮圧解放又は排気リターディングとともに、又は それなしで使うことができる。 排気ガス再循環イベントタイミングの最適化 図３５〜３７は、３つの例の排気ガス再循環イベントａ、ｂ、ｃ(異なる時間 での)、及び図３８に示した圧縮圧解放ブレーキングイベントｄとに相関した、 組合わせブレーキング時の圧力プロフィール１６００の形跡を示す。３つの排気 ガス再循環イベントａ、ｂ、ｃは、図３５〜３７に示すように単一排気ガス再循 環イベントの３つの潜在タイミングを表す。イベントｂが標準タイミングを表す とすると、イベントａは弁作動の前進を表し、イベントｃは弁作動の遅れを表す 。図３５〜３７に関し、イベントａはイベントｂよりも低いマニホールド圧力イ ベント時に起きる。他方、イベントｃはイベントｂよりも高いマニホールド圧力 イベント時に起きる。この例では、排気ガス再循環イベントのタイミングと大き さを変更して(イベントａについては前進させ、又、イベントｃについては遅ら せ)排気マ ニホールド圧力プロフィールを利用できる。 例えば、高いリターディング力が必要ならば、排気ガス再循環イベント、例え ばイベントｃ、を遅延させ及び／又はその大きさを増加させることにより、より 多くのガスを再循環させることができる。これによりシステムは後のクランク角 度時間に高い排気マニホールド圧力を得ることができる。これにより圧縮圧解放 リターダの操作が改良され、ブレーキが他の場合よりも高いリターディング力を 発現できる。同様に、エンジン操作状態が所定の排気温度レベルを越えて操業し ている場合、イベントａへと進めることにより、より少ない排気ガスを循環させ ればエンジンを冷却して最適燃焼を達成する助けとなるであろう。 又、リターディング力を下げる必要がある場合、排気ガス再循環イベントの始 まり及び終わりを進めること及び／又はその大きさを減らすことにより、より少 ないガスを循環させることができる。これによりシステムは早期のクランク角度 時間に低排気マニホールド圧力を利用できる。これにより圧縮圧解放リターダの 性能が減じ、ブレーキが他の場合よりも低いリターディング力を発現できる。 各イベントａ、ｂ、ｃのためにシリンダへと再循環させられるガスの嵩は、各 イベントa、b、cの弁の開閉に応じてマニホールド圧力プロット１６００での領 域に比例する。図３８から明らかなように、弁作動を進めるとイベントａになり 得、図３７の領域１６０２に相当し、弁作動を遅らせるとイベントｃになり得、 図３５の領域１６０６に相当する。領域１６０６は領域１６０４より大きく、領 域１６０４は領域１６０２より大きいので、弁作動の時間を進めると循環ガス量 が減り、弁作動の時間を遅らせると循環ガス量が増加することが示されていると いえる。その結果、吸気ガスと再循環ガスとの最適混合が達成し得る。システム ２００は排気ガス再 循環イベントの存続期間を可変にもできる。曲線１６００の領域は、トリガ弁８ ００により制御される排気弁３０の開き期間を関数として増減できる。 図５〜８に関して、排気ガス再循環イベントのタイミングはエンジンの操作モ ードに応答して、即ち、エンジンが正動力モードにいるか、あるいは又、エンジ ンブレーキングモードにいるかに応答して変えることができる。正動力時、排気 ガス再循環イベントは完全に主吸気イベントのタイミング内で行われる点までへ も選択的に前進させることができる。エンジンブレーキング時、排気ガス再循環 イベントは遅らせてガス再循環と吸気イベントとの間の重複を減らすことができ る。この重複を減らすことは、排気ガス再循環によりもたらされるシリンダへの ガス量チャージの増加となる。 本発明の範囲及び精神を逸脱することなく、排気ガス再循環弁開イベントの開 閉及び大きさの制御に種々の改変及び修正をし得ることは当業者には明らかであ ろう。図３５〜３８に関して上記した例は示した特定のプロフィールに関連して いる。圧力ピークを排気ガス再循環イベントに先行させれば、逆の関係が得られ る。同様に、プロフィールが比較的不規則でも、相当する開閉及び大きさの調節 を行うことができる。 本発明の要素の構成及び機能の、他の改変は上述している。追加の修正及び改 変は当業者には明らかであろう。従って、本発明は、添付した請求項及びそれら の同等物の範囲内にある本発明の全ての改変及び修正を包含すると、意図される 。 代替の実施の形態 添付図面に示した実施の形態について続けるが、図２２は、排気ガス再 循環手段２００の代替の実施の形態を示す概略図である。排気ガス再循環手段２ ００は、２方向トリガ弁アセンブリ８０００と改変したエネルギ貯蔵手段７００ ０とを用いる。 図２３〜２５は、本発明のエネルギ貯蔵手段７０００の、代替の実施の形態の 断面図を示す。本発明の代替の実施の形態では、エネルギ貯蔵手段７０００は、 エネルギ貯蔵手段７７０と、保持器手段７１２と、ピストン手段７３０とからな る遅延ピストンサブアセンブリである。図２３は、「オフ」位置での遅延ピストン サブアセンブリ７０００を示している。その位置では、ピストン手段７３０はエ ネルギ貯蔵手段７７０に係合しているが、それによって負荷されておらず、遅延 ピストンサブアセンブリ７０００の体７０１内に形成された協働するキャビティ ７０３内を左に動かされた状態である。 本発明の代替の実施の形態では、ピストン手段７３０は、２端の中間の周に環 状溝７３５が形成されている。溝７３５により、流体圧流体はピストン手段の片 側の体７０１の開口７６０から、ピストン手段７３０の体に形成された環状溝７ ３５を介して遅延ピストンサブアセンブリ７０００の他側の流体圧流体導管７６ １に連通できる。 ピストン手段７３０がチャージされると、流体圧流体が遅延ピストンサブアセ ンブリ体７０１に形成されたポート７５０に入れられる。図２４にしめすように 高圧の流体圧流体がピストン手段７３０の端に衝突して、それを右に押圧する。 遅延ピストンサブアセンブリ７０００に形成されたキャビティ７０３がポート７ ５０を介し高圧流体圧流体で満たされると、流体圧流体はピストン手段７３０に 形成された中央開口７３２にも通る。続けて高圧流体圧流体を加えると、ピスト ン手段７３０が保持プレート７４０とエネルギ貯蔵手段７７０の圧縮ばね７７１ ，７７２を押圧する。マス タピストン２２０が流体圧流体の供給をやめるまで、ばね７７１，７７２の圧縮 が続く。 ２方向トリガ弁アセンブリ８０００が開いて、流体圧流体流をスレーブピスト ンサブアセンブリ３００へと流して排気弁３０を開けると、ピストン手段７３０ は図２に示した位置へと左へ動き始める。溝７３５が開口７６０，７６１と連通 し始めると、流体圧流体が開口７６０，７６１を流れて、流体圧流体をソレノイ ド弁２１０の方へと流し、それによりスレーブピストン３００が後退して弁３０ を閉じることができる。 高圧流体圧流体がピストン手段７３０を右へ押圧すると、中央開口７３２によ り高圧流体圧流体は開口７３４に入る。しかしながら、開口７３４はピストン手 段７３０が移行する遅延ピストンサブアセンブリ体７０１の壁により塞がれてい る。図２５に示すように、ピストン手段７３０が十分な距離、移行して開口７３ ４が遅延ピストンサブアセンブリ体７０１内部に形成された肩部７０２から外れ ると、開口７３４により高圧流体圧流体がキャビティ７０４へと流れ出し、ピス トン手段７３０を行過ぎから保護する。 図２６は、組合わされた遅延ピストンサブアセンブリトリガピストン手段アセ ンブリ４７０を有する本発明による圧縮圧解放リターディング手段１００の代替 の実施の形態を示す。図２７〜２９は、それぞれ、オフ位置、トリガ点位置及び 完全移行位置を含む種々の操作モードでの遅延ピストンサブアセンブリトリガ弁 アセンブリ４７０を示す。遅延ピストンサブアセンブリトリガ弁アセンブリ４７ ０は、弁アセンブリ４７０をスレーブピストンサブアセンブリ３００に流体接続 するポート４７１を含む。ポート４７２は弁アセンブリ４７０をマスタピストン １２０に流体接続する。ポート４７３は弁アセンブリをプレナム５００に流体接 続する。弁アセンブリ ４７０は、ばね偏寄したプランジャ４７５を有するキャビティ４７４を含む。プ ランジャ４７５は、一端に弁４７６を有するキャビティ４７５１を含む。弁４７ ６は、ばね４７６１と、ピストン４７６２及びばね偏寄したアセンブリ４７６３ と、ピストン４７６２を囲む保持手段４７６４とを含む。オフ位置では、図２７ に示すように、ピストン４７６２は蓋４７７の開口４７７１を塞いで、スレーブ ピストンサブアセンブリ３００とマスタピストン１２０との連通を閉塞する。オ フ位置では、ピストン４７６２の端がプランジャ４７５のキャビティ４７５１の 端に当接する。 エネルギ獲得手段１２０により送り出される流体圧流体がポート４７２を介し て入ってキャビティ４７４２を満たすと、プランジャ４７５が図２８に示すよう に左へ動かされる。キャビティ４７８１の下部がピストン４７６２の端部４７６ ５に接触すると、ピストン４７６２は開口４７７１から離れる方向に動き始める 。圧力がキャビティ４７４２内で増加し続けると、ばね偏寄したアセンブリ４７ ６３がピストン４７６２を図２９に示した位置へと偏寄させる。プランジャ４７ ５が次いで流体圧流体をスレーブピストン３００に押し込んで弁３０を開ける。 プランジャ４７５は次いで図２７に示した位置へと戻る。この時点で、流体圧流 体はもはやスレーブピストン３００に送り出されていない。そこで、流体圧流体 の流れが反転し、スレーブピストン３００を後退させ、弁３０を閉じることがで きる。流体圧流体はスレーブピストン３００からポート４７１を介してキャビテ ィ４７４２へと流れ、そこでは、流体圧流体がエネルギ獲得手段１２０により再 び送り出されるまで、弁４７６がチェック弁として機能することにより流体圧流 体がスレーブピストン３００へと逆流するのを防ぐ。 図３０〜３４は、本発明のスレーブピストンサブアセンブリ３０００の代替の 実施の形態を示す。本発明のスレーブピストンサブアセンブリ３０ ００の代替の実施の形態は、スレーブピストンハウジング３８０と、内スレーブ ピストン３６０と、外スレーブピストン３７０と、内部リリーフ弁３８０と、内 部リリーフ弁ばね３９０とを含む。図３０は、「オフ」位置での、即ち、スレーブ ピストンサブアセンブリ３０００が導管３２２を介し排気ガス再循環手段２００ によって又は導管３１２を介し圧縮圧解放リターディング手段１００によって作 動されていない場合の、スレーブピストンサブアセンブリ３０００を示す。「オ フ」位置では、内外スレーブピストン３６０，３７０は、少なくとも１つのばね ３６８，３６９によって上方に、スレーブピストンハウジング３５０のキャビテ ィ３８５内へと偏寄される。低圧流体圧流体は導管３１２を介し圧縮圧解放リタ ーディング手段１００から供給される。内部リリーフ弁ばね３９０は内部リリー フ弁ピン３８０を外スレーブピストンサブアセンブリ３７０の下側に偏寄させ、 外スレーブピストンサブアセンブリ３７０に形成されたリリーフ弁開口３７１を 塞ぐ。 圧縮圧解放リターディング行程の始めでは、図３１に示すごとく、高圧流体圧 流体が導管３１２を介して外スレーブピストン３７０の頂面３７２へと供給され る。高圧流体圧流体は外スレーブピストン３７０を押圧して下方へと動かし、内 スレーブピストン３６０を当接させ、スレーブピストンアセンブリ３０００全体 をキャビティ３５５を介して下方へと押圧する。その下方への移行の道筋で、プ ランジャ３４０は外スレーブピストンサブアセンブリ３７０とともに移行し、図 ３１に示すようにリリーフ弁開口３７１を塞ぐ。 本発明の代替の実施の形態では、スレーブピストンサブアセンブリ３０００も 行過ぎ防止手段を有する。プランジャ３４０は外スレーブピストン３７０で下方 に走行するが、プランジャ３４０は限られた行程を有する。 いったん外スレーブピストン３７０がキャビティ３５５を通してプランジャ３４ ０の行程以上の距離下方に走行したら、図３２に示すようにプランジャ３４０が 外スレーブピストンサブアセンブリ３７０の頂面３７２に形成されたリリーフ弁 開口３７１を塞がなくなる。リリーフ弁開口３７１が塞がれないので、高圧流体 圧流体がリリーフ弁開口３７１に通り、内部リリーフ弁ばね３９０に打ち勝って 内部リリーフ弁ピン３８０を外スレーブピストン３７０下側から離れる方向に押 圧する。高圧流体圧流体は次いで、高圧流体圧流体をキャビティ３５５から内部 リリーフ弁及び開口３６５及び３７５を介して排出させることにより、内スレー ブピストン３６０の内部中央開口３６１を介してそして開口３６５を通る。上記 した行過ぎ手段は外スレーブピストン３７０が超過な距離下方に駆動されるのを 防ぐ。 本発明の代替の実施の形態において、内スレーブピストン３６０は排気ガス再 循環手段２００の影響下で過走行を防ぐ手段も含む。ここで具現化されているよ うに、高圧流体圧流体は排気ガス再循環システム２００から導管３２２へと供給 される。導管３２２は外スレーブピストン３７０の開口３７５と連通して、高圧 の流体圧流体を本発明の排気ガス再循環手段２００から内スレーブピストン３６ ０へと入れる。排気ガス再循環行程時、外スレーブピストン３７０はキャビティ ３５５の頂部に配する。低圧の流体圧流体のみが導管３１２を介してキャビティ ３５５へと供給され、外スレーブピストン３７０はキャビティ３５５の上部に留 まることができる。高圧の、流体圧流体は、本発明の排気ガス再循環手段２００ から導管３２２を介して供給される。ここで具現化されているように、外スレー ブピストン３７０は周に形成されて開口３７５と連通する環状溝３７４を有する 。導管３２２により入れられた高圧の流体圧流体が環状溝３７４及び開口３７５ と連通して内スレーブピストン３６０に衝突する。 高圧の流体圧流体が内スレーブピストン３６０へと導管３２２、環状溝３７４ 及び開口３７５を介して送給されると、内スレーブピストン３６０は外スレーブ ピストン３７０内を下方に移動する。高圧の流体圧流体が内スレーブピストン３ ６０の内部に入れられると、内スレーブピストン３６０の上部が外スレーブピス トン３７０の下側から離れる方向へ下方へと動く。内スレーブピストン３４０が 外スレーブピストン３７０内を下方に摺動するとき、内部リリーフ弁ばね３９０ が内部リリーフ弁ピン３８０を外スレーブピストン３７０の下側に偏寄させ、内 部リリーフ弁開口３７１を塞ぐ。 外スレーブピストン３７０と同様に、内スレーブピストン３６０も本発明の代 替の実施の形態において行過ぎ制限手段を含む。外スレーブピストン３７０の下 面には複数の溝３７６が形成されている。内スレーブピストン３６０も周に、開 口３６５と連通する環状溝３６４を有する。内スレーブピストン３６０が外スレ ーブピストン３７０を介して下方へ動くと、内スレーブピストン３６０の環状溝 ３６４が、外スレーブピストン３７０の下面に刻設された溝３７６の底部の高さ に届き、内スレーブピストン３６０と外スレーブピストン３７０との間の空間と ばね３６８及び３６９の配したスレーブピストンサブアセンブリ３０００の内部 域との間に連通を開く。いったん内スレーブピストン３６０の下肩部が十分な距 離下方に移行して外スレーブピストン３７０の下面に刻設された溝３７６の上側 基部に到達したら、高圧の流体圧流体を導管３２２から内スレーブピストン３６ ０の内部を介し開口３６５を介して排出させることができる連通が開かれ、従っ て、内スレーブピストン３６０の行過ぎを防ぐ。 種々の修飾及び改変を本発明の構成及び形状内で、本発明の範囲と精神を逸脱 することなく成し得ることは当業者には明らかであろう。いくつか の変更例が上述の本文で論じられてきた。他のものも当業者には明らかであろう 。例えば、開示の実施の形態のいくつかはインライン６シリンダエンジンに関し て記述されてきた。シリンダの数(１、４、８、１０又はその他の数のシリンダ) 、形状(Ｖ型、ストレート他)、吸気(通常又は過給)、冷却（空気又は水）その他 の基本エンジンパラメータは全て変えることができる。 例えば（アメリカ特許第４,４２４,７９０号及び第５,５４９,０９５号に記述 されたような）ミラーサイクルを用いる等の、エンジンピストン圧縮行程の制御 は公知である。全ての修正及び改変を含む本発明は、ミラーサイクル又はミラー サイクルエンジンでの使用を意図すると考えられる。 更に又、エネルギ獲得手段１２０及び貯蔵されたエネルギの適用制御手段４０ ０は、圧縮圧解放リターダと関連して使われるスレーブピストンサブアセンブリ 、吸気弁トレイン(ロッカアーム、プッシュチューブ、カム、流体圧タペット、 又は他の構成部品)、排気弁トレイン(ロッカアーム、プッシュチューブ、カム、 流体圧タペット、又は他の構成部品)、専用カム、インジェクタトレイン(ロッカ アーム、プッシュチューブ、カム、流体圧タペット、又は他の構成部品)、外部 源、又は適宜のエネルギ源を提供する他の適宜エンジン構成部品等、多数の構造 物のいずれか又はそれらの組合わせとすることができる。本発明者らはこれら２ つの手段１２０及び４００に相異なる構成を用いるのが好ましいと現在信じてい るが、独立した時間にトリガできれば適宜の手段も本発明の一部と見なされる。 従って、本発明は、添付の請求項及びそれらの同等物の範囲内にありさえすれば 本発明の全ての変更及び修飾も包含すると意図される。 加えて、本発明は単一の弁に関して記述してきたが、本発明に一致して適宜数 の弁をシリンダ内で開けることができる。本発明は、添付の請求項 及びそれらの同等物の範囲内にありさえすれば本発明の全ての変更及び修飾も包 含すると意図される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０Ｊ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＢＲ，ＪＰ，ＫＲ，Ｍ Ｘ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 少なくとも１つのシリンダと、エンジンのシリンダに関連した弁とを有す る、内燃機関において エンジン構成部品からのエネルギ獲得手段と、 前記エネルギ獲得手段と連通して、得られたエネルギを潜在エネルギとして貯 蔵する貯蔵手段と、 前記貯蔵手段と弁作動手段との連通を提供して、貯蔵されたエネルギを前記弁 作動手段へと選択的に解放するエネルギ移し手段と、 前記貯蔵手段から解放された前記エネルギに応答して少なくとも１つの弁を開 き、排気ガス再循環をシリンダへ提供する弁作動手段とからなる、排気ガス再循 環のエネルギが得られるエンジン構成部品の動作とは独立して排気ガス再循環を シリンダへ提供するシステム。 ２． 排気ガス再循環を達成するためにエンジンへの燃料供給が中断される間に 前記排気ガス再循環が起きる、請求項１のシステム。 ３． エンジンへの燃料供給が連続している間に前記排気ガス再循環が起きる、 請求項１のシステム。 ４． 圧縮圧解放リターディングを提供する手段から更になり、前記排気ガス再 循環が圧縮圧解放リターディングとの組合わせで行われる、請求項２のシステム 。 ５． 同手段が前記システムと前記圧縮圧解放手段とからなる、請求項４のシス テム。 ６． 排気ブレーキングを提供する手段から更になり、前記排気ガス再循環が排 気ブレーキングとの組合わせで行われる、請求項２のシステム。 ７． 圧縮圧解放リターディング提供手段から更になり、前記排気ガス再循環と 排気ブレーキングが圧縮圧解放リターディングとの組合わせで行わ れる、請求項６のシステム。 ８． 前記エネルギ移し手段が、排気ガス再循環イベントと圧縮圧解放リターデ ィングイベントとからなる群から選択される１つ又はそれ以上の弁イベントの最 適弁作動タイミングを決める制御手段から更になり、前記１つ又はそれ以上の弁 イベントが前記制御手段からの信号に応じて行われる、請求項１のシステム。 ９． 前記エネルギ移し手段が、排気ガス再循環イベントと圧縮圧解放リターデ ィングイベントとからなる群から選択される１つ又はそれ以上の弁イベントの最 適弁リフトを決める制御手段から更になり、前記１つ又はそれ以上の弁イベント が前記制御手段からの信号に応じて行われる、請求項１のシステム。 １０． エンジン構成部品が前記シリンダの吸気弁と関連している、請求項１の システム。 １１． エンジン構成部品が前記シリンダの排気弁と関連している、請求項１の システム。 １２． エンジン構成部品がカムである、請求項１のシステム。 １３． エンジン構成部品がロッカアームである、請求項１のシステム。 １４． 前記システムが可変タイミング排気ガス再循環を提供する、請求項１の システム。 １５． 前記エネルギ移し手段が、前記少なくとも１つの弁を開く弁作動手段へ の貯蔵されたエネルギの解放を制御して可変タイミング排気ガス再循環を提供す る、制御手段を含む、請求項１４のシステム。 １６． 少なくとも１つのシリンダとエンジンのシリンダに関連した１つの弁と を有する内燃機関において、 シリンダ圧縮行程の頂点付近で少なくとも１つの弁を開いて、圧縮圧解 放リターディングを行う圧縮圧解放手段と、 少なくとも１つの弁を開いて、排気ガスをシリンダヘ再循環させる排気ガス再 循環手段と、 前記圧縮圧解放手段及び前記排気ガス再循環手段と協働して少なくとも１つの 弁を開く弁作動手段とからなる、 エンジン構成部品の動作から独立して排気ガス再循環をシリンダへ提供するシス テム。 １７． エンジンが正動力生み出しモードにあるときに、システムが燃料節約向 上を提供する、請求項１６のシステム。 １８． エンジンが正動力生み出しモードにあるときに、システムが排出物制御 の質を改良する、請求項１６のシステム。 １９． 更に、第２の弁と第２の弁作動手段とからなり、前記圧縮圧解放手段が 前記弁のうちの一方を作動させ、前記排気ガス再循環手段が前記弁のうちの他方 を作動させる、請求項１６のシステム。 ２０． エンジンが正動力生み出しモードにあるときに、前記圧縮圧解放手段が 非作動にされる、請求項１６のシステム。 ２１． 排気ガス再循環と圧縮圧解放リターディングが排気ブレーキングとの組 合わせで行われる、請求項１６のシステム。 ２２． エンジンがブレーキングモードにあるとき前記圧縮圧解放手段が非作動 にされる、前記排気ガス再循環が排気ブレーキングとの組合わせで行われる、請 求項１６のシステム。 ２３． 前記システムが可変タイミング排気ガス再循環を提供する、請求項１６ のシステム。 ２４． 内燃機関において、 エンジン構成部品の動作に応答するマスタピストン手段と、 マスタピストン手段の動作に応答して、前記エンジン構成部品の動作から得ら れるエネルギを貯蔵するエネルギ貯蔵手段と、 前記エネルギ貯蔵手段に連通し、貯蔵されたエネルギをエンジン構成部品の動 作とは独立して選択的に解放するトリガ弁手段と、 前記トリガ弁手段と連通し、貯蔵されていて前記トリガ弁手段により解放され たエネルギに応答して少なくとも１つの弁を開くスレーブピストン手段とからな り、 前記トリガ弁手段が、エンジン構成部品の動作とは独立して、貯蔵されたエネ ルギを前記スレーブピストン手段へと解放することからなる、エンジンの少なく とも１つの弁を開いて排気ガス再循環を正動力とエンジンリターディングとの両 方に提供するシステム。 ２５． 少なくとも１つの弁を開くことにより、エンジンサイクル毎の排気ガス 再循環イベントを提供する、請求項２４のシステム。 ２６． 少なくとも１つの弁を開くことにより、エンジンサイクル毎の圧縮圧解 放リターディングイベントを提供する、請求項２４のシステム。 ２７． 少なくとも１つの弁を開くことにより、エンジンサイクル毎の排気ガス 再循環イベント及び圧縮圧解放イベントの少なくとも１つを提供する、請求項２ ４のシステム。 ２８． 前記システムが可変タイミング排気ガス再循環を提供する、請求項２４ のシステム。 ２９．内燃機関において、 エンジン構成部品の動作に応答する第１のマスタピストン手段からなる、エン ジンリターディングを行う圧縮圧解放手段と、 前記マスタピストン手段と連通して、前記マスタピストンの動作から得られた エネルギを貯蔵するプレナム手段と、 前記プレナムと連通して、前記貯蔵されたエネルギを選択的に解放する第１の トリガ弁手段と、 エンジン構成部品の動作に応答する第２のマスタピストン手段からなる、排気 ガス再循環手段と、 前記第２のマスタピストン手段と連通して、前記第２のマスタピストン手段の 動作から得られるエネルギを貯蔵する遅延ピストン手段と、 前記遅延ピストンと連通して前記遅延ピストン手段からの前記貯蔵されたエネ ルギを選択的に解放する第２のトリガ弁手段と、 前記第１及び第２のトリガ弁と連通して、貯蔵されたエネルギの解放に応じて 少なくとも１つの弁を開くスレーブピストン手段とからなり、 前記少なくとも１つの弁が、前記第１のトリガ弁により解放された前記貯蔵さ れたエネルギに応じて開いて、圧縮圧解放リターディングイベントとなり、前記 少なくとも１つの弁が、前記第２のトリガ弁により解放された前記貯蔵されたエ ネルギに応じて開いて、排気ガス再循環イベントとなる、 正動力とエンジンリターディングとの両方において排気ガス再循環を選択的に提 供するシステム。 ３０． 前記第１及び第２のトリガ弁手段が電子制御される、請求項２９のシス テム。 ３１． 前記第１のトリガ弁手段が、前記プレナム手段と前記スレーブピストン 手段とからなる群のいずれか２つの間の連通を選択的に提供する多方向トリガ弁 からなる、請求項２９のシステム。 ３２． 前記第２のトリガ弁手段が、前記第２のマスタピストン手段と前記遅延 ピストン手段と前記スレーブピストン手段とからなる群のいずれか２つの間の連 通を選択的に提供する多方向トリガ弁からなる、請求項２９ のシステム。 ３３． 内燃機関において、 前記エンジンからのエネルギ入力を有し、エネルギ出力を有する、エンジンか らのエネルギ獲得手段と、 エネルギ獲得手段から得られたエネルギを貯蔵するエネルギ貯蔵手段であって 、前記エネルギ獲得手段のエネルギ出力に接続されたエネルギ入力を有し、エネ ルギ出力を有する、エネルギ貯蔵手段と、 貯蔵手段に貯蔵されたエネルギの弁作動手段への適用を制御する手段であって 、貯蔵手段のエネルギ出力に接続されたエネルギ入力を有し、エネルギ出力を有 する、制御手段と、 制御手段から受けたエネルギを用いて少なくとも１つのシリンダ弁を開く手段 であって、制御手段に接続されたエネルギ入力を有し、前記少なくとも１つの弁 との接続を有する開手段とからなり、 前記少なくとも１つの弁を、エンジンから得られシステムを介して開手段へと 移しされたエネルギを用いて開くことができる、 エンジンから得られるエネルギを利用して少なくとも１つのシリンダ弁を選択的 に開くシステム。 ３４． 前記エネルギ獲得手段が、エンジン構成部品の動作を流体圧力へと変換 する流体圧ピストンからなる、請求項３３のシステム。 ３５． 前記エネルギ貯蔵手段が、流体圧流体を圧力下で貯蔵するプレナムから なる、請求項３３のシステム。 ３６． 前記エネルギ適用制御手段が、電子制御された流体圧弁からなる、請求 項３５のシステム。 ３７． 前記シリンダ弁開手段が、流体圧力を前記少なくとも１つの弁を開くの に使われる直線動作へと変換する流体圧作動のスレーブピストンか らなる、請求項３６のシステム。 ３８． 前記エネルギが電気エネルギである、請求項３３のシステム。 ３９． 前記エネルギが機械的エネルギである、請求項３３のシステム。 ４０． 正動力モードとブレーキングモードで内燃機関を操作する方法において 、 エンジン構成部品からエネルギを得、 該エネルギを一時的に貯蔵し、 前記エネルギを、少なくとも１つのエンジン弁を開く手段へ選択的に適用して 、可変タイミング排気ガス再循環を行うという、 諸段階を経て排気ガス再循環を提供する改良。 ４１． 第２のエンジン構成部品からエネルギを得、 該エネルギを一時的に貯蔵し、 前記エネルギを、少なくとも１つのエンジン弁を開く手段へと選択的に適用し て、圧縮圧解放リターディングを行うという、 諸段階を経て前記排気ガス再循環との組合わせで圧縮圧解放リターディングを提 供することから更になる請求項４０の方法。 ４２． 前記排気ガス再循環及び前記圧縮圧解放リターディングとの組合わせで 排気ブレーキングを提供することから更になる、請求項４１の方法。 ４３． 前記排気ガス再循環との組合わせで排気ブレーキングを提供することか ら更になる、請求項４０の方法。 ４４． エンジンシリンダ内で可変タイミング排気ガス再循環と圧縮圧解放ブレ ーキングとを提供することができる選択的に作動される排気弁を有する内燃機関 において、 頂壁と側壁とを有する流体密チャンバと、 前記側壁に沿って前記チャンバ内に摺動可能に配される上下部を有し、 該上下部が相互に圧力を加える相互に係合可能な肩部を有する、二股ピストンと 、 チャンバ頂壁とピストン上部との間の第１の空間に流体を提供する、チャンバ 頂壁の第１のポートと、 ピストン上部とピストン下部との間の第２の空間に流体を提供する、チャンバ 側壁の第２のポートと、 前記ピストン下部と前記チャンバの外部に位置した前記排気弁との間で力を移 す延長部材と、 閉じられる前記排気弁と一致する方向に前記ピストンを偏寄するばね手段とか らなり、 前記第１の空間内に流体を提供することにより、ピストン上部、下部、延長部 材が下方に動いて、それにより前記排気弁を開き、前記第２の空間内に流体を提 供することによりピストン下部と延長部材が下方に動いてそれにより前記排気弁 を開くことからなる、 排気弁アクチュエータ。 ４５． 第２のポートと第２の空間との間に流体を提供する前記ピストン上部内 の通路から更になる、請求項４４の排気弁アクチュエータ。 ４６． 前記ピストン下部が、前記ピストン上部の中空内部内で摺動可能である 、請求項４４の排気弁アクチュエータ。 ４７． ピストンにより達成可能なチャンバ内最上位置を調節する手段から更に なる、請求項４４の排気弁アクチュエータ。 ４８． 前記第１のポートが圧縮圧解放流体圧システムに接続され、前記第２の ポートが排気ガス再循環流体圧システムに接続される、請求項４４の排気弁アク チュエータ。 ４９． 少なくとも１つのシリンダと、エンジンのシリンダに関連した１ つの弁とを有する内燃機関において、 エンジン構成部品からのエネルギ獲得手段と、 前記エネルギ獲得手段と連通して、潜在エネルギとして前記得られたエネルギ を貯蔵する貯蔵手段と、 トリガ弁手段を含み、前記貯蔵手段と弁作動手段との連通を提供し、貯蔵され たエネルギを前記弁作動手段に選択的に解放する、エネルギ移し手段と、 前記貯蔵手段から解放された前記エネルギに応じて少なくとも１つの弁を開き 、シリンダへ排気ガス再循環を提供する、弁作動手段とからなる、少なくとも１ つのシリンダへ排気ガス再循環を提供するシステム。 ５０． 排気ガス再循環を達成するためにエンジンへの燃料供給が中断される間 に、前記排気ガス再循環が起きる、請求項４９のシステム。 ５１． 排気ガス再循環を達成するためにエンジンへの燃料供給が中断される間 に、前記排気ガス再循環が起きる、請求項４９のシステム。 ５２． 圧縮圧解放リターディングを提供する手段から更になり、前記排気ガス 再循環が圧縮圧解放リターディングとの組合わせで行われる、請求項５０のシス テム。 ５３． 排気ブレーキングを提供する手段から更になり、前記排気ガス再循環が 排気ブレーキングとの組合わせで行われる、請求項５０のシステム。 ５４． 圧縮圧解放リターディングを提供する手段から更になり、前記排気ガス 再循環と排気ブレーキングが圧縮圧解放リターディングとの組合わせで行われる 、請求項５３のシステム。 ５５． 前記エネルギ移し手段が、排気ガス再循環イベントと圧縮圧解放リター ディングイベントとからなる群から選択される１つ又はそれ以上の弁イベントの 最適弁作動タイミングを決める制御手段から更になり、 前記１つ又はそれ以上の弁イベントが前記制御手段からの信号に応答して行わ れる、請求項５０のシステム。 ５６． 前記エネルギ移し手段が、排気ガス再循環イベントと圧縮圧解放リター ディングイベントとからなる群から選択された１つ又はそれ以上の弁イベントの 最適弁リフトを決める制御手段から更になり、 前記１つ又はそれ以上の弁イベントが前記制御手段からの信号に応じて行われ る、請求項５０のシステム。 ５７． 少なくとも１つのシリンダと、エンジンのシリンダに関連した１つの弁 とを有する内燃機関において、 シリンダ圧縮行程の頂部付近で前記少なくとも１つの弁を開いて、圧縮圧解放 リターディングを行う圧縮圧解放手段と、 前記少なくとも１つの弁を開いて、排気ガスをシリンダに再循環させる排気ガ ス再循環手段と、 前記圧縮圧解放手段及び前記排気ガス再循環手段と協働して、前記少なくとも １つの弁を開く弁作動手段とからなる、少なくとも１つのシリンダに排気ガス再 循環を提供するシステム。 ５８． 更に、第２の弁と第２の弁作動手段とからなり、前記圧縮圧解放手段が 前記弁の一方を作動させ、前記排気ガス再循環手段が前記弁の他方を作動させる 、請求項５７のシステム。 ５９． エンジンが正動力生み出しモードにあるときに、前記圧縮圧解放手段が 非作動にされる、請求項５７のシステム。 ６０． 排気ガス再循環と圧縮圧解放リターディングが排気ブレーキングとの組 合わせで行われる、請求項５７のシステム。 ６１． エンジンがブレーキングモードにあるときに前記圧縮圧解放手段が非作 動にされ、前記排気ガス再循環が排気ブレーキングとの組合わせで 行われる、請求項５７のシステム。 ６２． 内燃機関において、 エンジン構成部品の動作に応答するマスタピストン手段と、 マスタピストン手段の動作に応答して、前記エンジン構成部品の動作から得ら れたエネルギを貯蔵するエネルギ貯蔵手段と、 前記エネルギ貯蔵手段と連通して、前記貯蔵されたエネルギを選択的に解放す るトリガ弁手段と、 前記弁作動手段と連通して、前記トリガ弁手段により解放された前記貯蔵され たエネルギに応じて当該少なくとも１つの弁を開くスレーブピストン手段とから なり、 前記トリガ弁手段が前記貯蔵されたエネルギを前記スレーブピストン手段に解 放することからなる、 エンジンの少なくとも１つの弁を開いて、排気ガス再循環を正動力とエンジンリ ターディングとの両方に提供するシステム。 ６３． 前記少なくとも１つの弁を開くことにより、エンジンサイクル毎の排気 ガス再循環イベントを提供する、請求項６２のシステム。 ６４． 前記少なくとも１つの弁を開くことにより、エンジンサイクル毎の圧縮 圧解放リターディングイベントを提供する、請求項６２のシステム。 ６５． 前記少なくとも１つの弁を開くことにより、エンジンサイクル毎の排気 ガス又は排気ガス再循環イベント及び圧縮圧解放イベントを提供する、請求項６ ２のシステム。 ６６． 少なくとも１つのシリンダと、エンジンのシリンダに関連した１つの弁 とを有する内燃機関において、 エンジン構成部品からのエネルギ獲得手段と、 前記エネルギ獲得手段と弁作動手段との間の連通を提供して、前記エネ ルギ獲得手段から前記弁作動手段へとエネルギを選択的に移す、エネルギ移し手 段と、 前記エネルギ移し手段に応じて前記少なくとも１つの弁を開いて、排気ガス再 循環をシリンダに提供する弁作動手段とからなる、 排気ガス再循環のエネルギが得られるエンジン構成部品の動作とは独立して排気 ガス再循環をシリンダへ提供するシステム。 ６７． 排気ガス再循環を達成するためにエンジンへの燃料供給が中断される間 に前記排気ガス再循環が起きる、請求項６６のシステム。 ６８． 更に、圧縮圧解放リターディングを提供する手段からなり、前記排気ガ ス再循環が圧縮圧解放リターディングとの組合わせで行われる、請求項６７のシ ステム。 ６９． 更に、排気ブレーキングを提供する手段からなり、前記排気ガス再循環 が排気ブレーキングとの組合わせで行われる、請求項６７のシステム。 ７０． 更に、圧縮圧解放リターディングを提供する手段からなり、前記排気ガ ス再循環と排気ブレーキングが圧縮圧解放リターディングとの組合わせで行われ る、請求項６９のシステム。 ７１． 前記エネルギ移し手段が更に、排気ガス再循環イベントと、排気ガス再 循環イベントと、圧縮圧解放リターディングイベントとからなる群から選択され た１つ又はそれ以上の弁イベントの最適弁作動タイミングを決める制御手段から なり、 前記１つ又はそれ以上の弁イベントが前記制御手段から信号に応答して行われ ることからなる、請求項６６のシステム。 ７２． 前記エネルギ移し手段が更に、排気ガス再循環イベントと、排気ガス再 循環イベントと、圧縮圧解放リターディングイベントとからなる群 から選択された１つ又はそれ以上の弁イベントの最適弁リフトを決める制御手段 からなり、 前記１つ又はそれ以上の弁イベントが前記制御手段からの信号に応答して行わ れることからなる、請求項６６のシステム。 ７３． 少なくとも１つのシリンダと、エンジンのシリンダに関連した１つの弁 とを有する内燃機関において、 エンジン構成部品からのエネルギ獲得手段と、 前記エネルギ獲得手段に応答して前記少なくとも１つの弁を開いて、排気ガス 再循環をシリンダに提供する弁作動手段と、 前記エネルギ獲得手段と前記弁作動手段との間の連通を提供し、前記エネルギ 獲得手段から前記弁作動手段へとエネルギを選択的に移すエネルギ移し手段とか らなる、 エンジン構成部品の動作に応答して排気ガス再循環をシリンダに提供するシステ ム。 ７４． 内燃機関において、 エンジン構成部品の動作に応答する第１のマスタピストン手段からなる、エン ジンリターディングを行う圧縮圧解放手段と、 前記第１のマスタピストン手段に連通して、前記第１のマスタピストン手段か らエネルギを選択的に解放するトリガ弁手段と、 エンジン構成部品の動作に応答する第２のマスタピストン手段からなる、排気 ガス再循環手段と、 前記トリガ弁手段及び前記第２のマスタピストン手段に連通して、当該少なく とも１つの弁を開くスレーブピストン手段とからなり、 前記少なくとも１つの弁が前記トリガ弁手段により解放されたエネルギに応答 して開いて、圧縮圧解放リターディングイベントとなり、前記少な くとも１つの弁が前記第２のマスタピストン手段により解放されたエネルギに応 答して開いて、排気ガス再循環イベントとなる、 エンジンの少なくとも１つの弁を開いて、可変タイミング排気ガス再循環を正動 力とエンジンリターディングの両方に選択的に提供するシステム。 ７５． 前記トリガ弁手段が電子制御される、請求項７４のシステム。 ７６． 内燃機関において、 前記エンジンからのエネルギ入力を有し、エネルギ出力を有する、エンジンか らのエネルギ獲得手段と、 弁作動手段へのエネルギ適用を制御する手段であって、エネルギ入力とエネル ギ出力とを有する制御手段と、 制御手段を介して受けたエネルギを用いて少なくとも１つのシリンダ弁を開く 手段であって、制御手段に接続されたエネルギ入力を有し、前記少なくとも１つ の弁との接続を有する開手段とからなり、 エンジンから得られシステムを介して開手段へと移しされたエネルギを用いて 前記少なくとも１つの弁を開くことができることからなる、 エンジンから得られるエネルギを利用して少なくとも１つのシリンダ弁を選択的 に開くシステム。 ７７． 前記シリンダ弁を開く手段が、流体圧力を前記少なくとも１つの弁を開 くのに用いる直線動作へと変換する、流体圧作動されるスレーブピストンからな る、請求項７３のシステム。 ７８． 正動力モード及びブレーキングモードで内燃機関を操作する方法におい て、 エンジン構成部品からエネルギを得、 前記エネルギを、少なくとも１つのエンジン弁を開く手段へと選択的に適用し て排気ガス再循環を行う という諸段階を通して排気ガス再循環を提供することからなる改良。 ７９． 第２のエンジン構成部品からエネルギを得、 前記エネルギを、少なくとも１つのエンジン弁を開く手段へ選択的に適用して 圧縮圧解放リターディングを行う、 という諸段階を通して前記排気ガス再循環との組合わせで圧縮圧解放リターディ ングを提供することからなる請求項７８の方法。 ８０． 前記排気ガス再循環及び前記圧縮圧解放リターディングとの組合わせで 排気ブレーキングを提供することから更になる、請求項７９の方法。 ８１． 前記排気ガス再循環との組合わせで排気ブレーキングを提供することか ら更になる、請求項８０の方法。 ８２． 頂壁及び側壁を有する流体密チャンバと、 前記チャンバ内に摺動可能に配した上下部を有し、該上下部が相互に圧力を加 える相互に係合可能な肩部を有する、ツーピースピストンと、 前記チャンバ頂壁と前記ピストン上部との間の第１の空間に流体を提供するよ う構成された前記チャンバ頂壁の第１のポートと、 前記ピストン上部と前記ピストン下部との間の第２の空間に流体を提供するよ う構成された前記チャンバ側壁の第２のポートと、 前記チャンバの外部に位置した弁の閉位置に対応する方向へ前記ツーピースピ ストンを偏寄させるばね手段とからなり、 前記第１の空間に流体を提供することにより前記ピストン上部と前記ピストン 下部が動いて前記弁を開き、前記第２の空間に流体を提供することにより前記ピ ストン下部が動いて前記弁を開くことからなる、弁アクチュエータ。 ８３． 前記ピストン下部と前記弁との間で力を移す延長部材から更になり、前 記第１の空間内に流体を提供することにより前記ピストン上部、前 記下部及び前記延長部材を動かして前記弁を開き、前記第２の空間内に流体を提 供することにより前記ピストン下部及び前記延長部材を動かして前記弁を開くこ とからなる、請求項８２による弁アクチュエータ。 ８４． 前記第２のポートと前記第２の空間との流体接続を提供する前記ピスト ン上部内の通路から更になる、請求項８２の排気弁アクチュエータ。 ８５． 前記ピストン下部が前記ピストン上部の中空内部を摺動可能である、請 求項８２の排気弁アクチュエータ。 ８６． 前記ツーピースピストンにより達成し得るチャンバ内最上位置を調節す る手段から更になる、請求項８２の排気弁アクチュエータ。