JP2013527380A - 内燃機関のバルブ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図3
Description
従来、単一のカムプロフィルを有する単一のカムは、1または複数のバルブを操作する。こうした従来の構成よりも高度化した構成は、特定の1つまたは1組のバルブ用の、2またはそれ以上のカムプロフィルに従動する2またはそれ以上のロッカアームを採用する。前記高度化した構成において、特定の1つまたは1組のバルブ用の前記ロッカアームは、特別に最適化された性能特性を有する複数の異なるカムプロフィルに従動する。例えば、1つの特定のロッカアームと組み合わされたカムは、エンジンが低回転数状態にあるときのエンジンの性能を最適化するように設計されたプロフィルを有することができ、または代替的に、エンジンが高回転数状態にあるときのエンジンの性能を最適化するように設計されたプロフィルを有することができる。
前記カムプロフィルはまた、エンジンを高出力モードまたは高燃費モードで動作させるように設計することもできる。前述したような多重ロッカアームシステムは、エンジンの出力密度(kW/L)を増大するように用いられてきており、より小型化したエンジンであっても同程度の出力を作り出すこともできる。そのような1つの典型的な動弁装置は、同一出願人による米国特許第4,887,563号に記載されており、前記米国特許は、参照することにより、本明細書に明示的に組み込まれる。
前記2つのロッカアームの回転軸に平行な長手方向の軸を有する同期ピンは、前記2つのロッカアームを互いに連結でき、その連結を解除できる。このような構成により、前記特定の1つまたは1組のバルブは、1つのカムプロフィルに従動するように作動でき、またはカムプロフィルに一切従動しないように休止できる。そのような同期ピンを複数個用意して、油路を変更する際に供給される油圧によって、前記複数の同期ピンを複数組のロッカアーム内に押し入れたり、前記複数組のロッカアームから押し出したりする。前記複数の同期ピンは、油圧が小さいときの第1の位置と、油圧が大きいときの第2の位置とを含む2つの位置に制限される。
また、1つのエンジンにおいて、1つの特定のシリンダに用いる1または複数のエンジンバルブに対して、3またはそれ以上のバルブリフトパターンを望むのであれば、エンジンの性能を潜在的に下げてしまう複数の問題が発生する。例えば、適切なバルブリフトパターンを迅速に選択できることを保証するためには、高エンジン回転数の間は、すべてのロッカアームが連結されていなければならない。そのようなロッカアームからなる系の慣性重量は、大きくなり、好ましくない。
第1の隣接ロッカアームは、中央ロッカアームの第1の側に接して、ロッカシャフトに支持されて前記ロッカシャフトの周りで揺動する。第2の隣接ロッカアームは、中央ロッカアームの反対側である第2の側に接して、ロッカシャフトに支持されて前記ロッカシャフトの周りで揺動する。
本態様のバルブ制御装置は、中央ロッカアームの揺動運動を、第1の隣接ロッカアームおよび第2の隣接ロッカアームのうちの少なくとも1つと選択して同期させる二元同期ピンをさらに備える。前記二元同期ピンは、第1のカムに対応する第1の隣接ロッカアームの揺動運動が中央ロッカアームに伝達される第1の状態と、第2のカムに対応する第2の隣接ロッカアームの揺動運動が中央ロッカアームに伝達される第2の状態と、揺動運動が第1の隣接ロッカアームからも第2の隣接ロッカアームからも伝達されない第3の状態とを有する。
第1のロッカアームは、前記中央ロッカアームの第1の側に隣接して支持されて揺動し、少なくとも1つの第2のエンジンバルブに直線運動をさせる。第1のロッカアームの運動は、前記カム表面を有する前記カムによって決まる。
第2のロッカアームは、前記中央ロッカアームの反対側である第2の側に隣接して支持されて揺動し、少なくとも1つの第3のエンジンバルブに直線運動をさせる。第2のロッカアームの運動は、前記カム表面を有する前記カムによって決まる。
第1のロッカアームは、前記中央ロッカアームの第1の側に隣接して支持されて揺動し、少なくとも1つのエンジンバルブに直線運動をさせる。
第2のロッカアームは、前記中央ロッカアームの反対側である第2の側に隣接して支持されて揺動し、少なくとも1つのエンジンバルブに直線運動をさせる。
エンジンバルブは、中央ロッカアームの揺動運動によって従動する。前記2つの隣接ロッカアームの一方からの揺動運動は、同期ピンを介して前記中央ロッカアームに選択的に伝達される。前記2つの隣接ロッカアームの他方からの揺動運動は、前記同期ピンを介して前記中央ロッカアームに選択的に伝達される。
図2に最も良く示されているが、本明細書において動弁系としても参照されるバルブ制御装置10は、ロッカシャフト16に支持されてロッカシャフト16の周りで揺動し、エンジンバルブ12に直線運動をさせる中央ロッカアーム14を備える。つまり、中央ロッカアーム14が揺動運動することによって、エンジンバルブ12は、直線運動をして、バルブ開閉動作を行う。第1の隣接ロッカアーム18は、中央ロッカアーム14の第1の側14aに隣接してロッカシャフト16に支持されてロッカシャフト16の周りで揺動し、第2の隣接ロッカアーム20は、中央ロッカアーム14の反対側14bに隣接してロッカシャフト16に支持されてロッカシャフト16の周りで揺動する。
図示された実施形態において、前記複数のカムは、第1のカム24の第1のカムプロフィルによって第1の隣接ロッカアーム18をロッカシャフト16周りに揺動可能に従動させる第1のカム24と、第2のカム26の第2のカムプロフィルによって第2の隣接ロッカアーム20をロッカシャフト16周りに揺動可能に従動させる第2のカム26とを備える。第3のカム28は、第3のカム28の第3のカムプロフィルによって中央ロッカアーム14をロッカシャフト16周りに揺動可能に従動させることができるが、従動させなくてもよい。
そのため、第1の隣接ロッカアーム18の運動は、第1のカムプロフィルを有する第1のカム24によって決まり、第2の隣接ロッカアーム20の運動は、第2のカムプロフィルを有する第2のカム26によって決まる。第3のカム28を備えている場合、中央ロッカアーム14の運動は通常、第3のカムプロフィルを有する第3のカムによって決まる。
中央ロッカアーム14はエンジンバルブ12の上方の位置にまで延在している。図示するように、タペットねじ30は、中央ロッカアーム14の端部を貫通することで、エンジンバルブ12の上端と当接することができる。リテーナ32は、エンジンバルブ12の上端に取り付けることができる。エンジンバルブ12は通常、リテーナ32とエンジン本体(図示せず)の一部との間に配置されているバルブスプリング34によって閉弁方向に(すなわち、図1においては上方へ)付勢されている。
エンジンバルブ12は、開弁方向に(すなわち、図1においては下方へ)エンジンバルブ12を駆動して、バルブスプリング34の付勢に抗して中央ロッカアーム14によって開位置に移動する。当業者には、既知であり理解されることであるが、カム24,26,28の各々との滑り接触の際に、ロッカアーム14,18,20を付勢または保持するための複数のリフタ(図示せず)を採用してもよいし、および/または、カム24,26,28と滑らかに当接するために、ロッカアーム14,18,20に接する複数のローラ36(図3)を備えてもよい。
選択的結合部と代替的に呼ぶこともできる二元同期ピン組立部38および二元同期ピン40は、第1のカム24に対応する第1の隣接ロッカアーム18の揺動運動が中央ロッカアーム14に伝達される第1の状態を有する。前記第1の状態において、二元同期ピン組立部38は、第1の隣接ロッカアーム18と中央ロッカアーム14との間に架設していることで第1の隣接ロッカアーム18の揺動運動を中央ロッカアーム14に伝達する。
二元同期ピン組立部38および二元同期ピン40はまた、第2のカム26に対応する第2の隣接ロッカアーム20の揺動運動が、第2の隣接ロッカアーム20と中央ロッカアーム14との間に架設している二元同期ピン組立部38によって中央ロッカアーム14に伝達され、第2の隣接ロッカアーム20からの揺動運動を中央ロッカアーム14に伝達する第2の状態を有する。
二元同期ピン組立部38および二元同期ピン40はまた、第1の隣接ロッカアーム18からの揺動運動も第2の隣接ロッカアーム20からの揺動運動も伝達しない第3の状態を有することもできるが、任意的である。
ボア42は、ロッカシャフト16(およびカムシャフト22)と略平行となる方向に向いている軸44を有し、ボア42内の二元同期ピン40が軸44に沿って動くことで、中央ロッカアーム14は、第1の隣接ロッカアーム18に連結して第1の隣接ロッカアーム18との同期揺動運動と、第2の隣接ロッカアーム20に連結して第2の隣接ロッカアーム20との同期揺動運動とを選択して行う。
第1の補助ピン50は、第1の補助ピン50が第1の部分54の内部かつ中央ロッカアーム14内に画成されているボア42の第3の部分58の中に入ることで、第1の隣接ロッカアーム18と中央ロッカアーム14との間の運動を互いに同期させる作動位置または架設位置(図4(A)および図5(A))と、第1の補助ピン50が第1の部分54の中に入っているが第3の部分58からは排除されている非作動位置(図4(B)、図4(C)、図5(B)および図5(C))との間で移動可能である。
同様にして、第2の補助ピン52は、第2の補助ピン52が第2の部分56の内部かつ第3の部分58の中に入ることで、第2の隣接ロッカアーム20と中央ロッカアーム14との間の運動を互いに同期させる作動位置または架設位置(図4(B)および図5(B))と、第2の補助ピン52が第2の部分56の中に入っているが第3の部分58からは排除されている非作動位置(図4(A)、図4(C)、図5(A)および図5(C))との間で移動可能である。
二元同期ピン40が第1の状態(図4(A)および図5(A))をとっており、第1の補助ピン50が第3の部分の中へ延在できるとき(そしてロッカアーム14,18の間に架設できるとき)、および、二元同期ピン40が第2の状態(図4(B)および図5(B))をとっており、第2の補助ピン52が第3の部分58の中へ延在できるとき(そしてロッカアーム18,20の間に架設できるとき)、二元同期ピン40の軸方向長さは、第3の部分58の軸方向長さよりも短い(図4(A)、図5(A)、および図4(B)、図5(B))。
具体的には、作動油圧源60からの作動油を、概略的に図示されている油路62に沿って、第1の補助ピン50と、第1の部分54を画成している第1の隣接ロッカアーム18の端面64との間にある第1の隣接ロッカアーム18の第1の部分54の内部に押し流すことで、第1の補助ピン50を第3の部分58の内部へ動かし、よって、二元同期ピン組立部38および二元同期ピン40を図4(A)に示す第1の状態に変更する。
作動油圧源60は、概略的に図示されている油路66に沿って、第2の補助ピン52と、第2の部分56を画成している第2の隣接ロッカアーム20の端面68との間にある第2の隣接ロッカアーム20の第2の部分56の内部に作動油を押し流すことで、第2の補助ピン52を第3の部分58の内部へ動かし、よって、二元同期ピン組立部38および二元同期ピン40を図4(B)に示す第2の状態に変更する。
第1の二元同期ピン部材80は、外側軸方向面80aおよび内側軸方向面80bを有しており、第2の二元同期ピン部材82は、外側軸方向面82aおよび内側軸方向面82bを有している。外側軸方向面80aは、ボアの軸方向端部64に対向しており、外側軸方向面82aは、ボアの軸方向端部68に対向している。内側軸方向面80bおよび内側軸方向面82bは、互いに対向している。
作動油を第1の部分54の内部に押し流して第1の補助ピン50を第3の部分58の内部へ動かすことができるとき、および、作動油を第2の部分56の内部に押し流して第2の補助ピン52を第3の部分58の内部へ動かすことができるとき、第1の二元同期ピン部材80および第2の二元同期ピン部材82は互いに係合する。
作動油圧源60は、油路84を介して第3の部分58の内部に、具体的には第1の二元同期ピン部材80および第2の二元同期ピン部材82の間に作動油を押し流して、第1の二元同期ピン部材80と第2の二元同期ピン部材82とを互いに離隔させることで、二元同期ピン40の軸方向長さを大きくし、二元同期ピン組立部38および二元同期ピン40を第3の状態に変更することができる(図4(C))。具体的には、油路84を経由させた作動油を、第1の二元同期ピン部材80の内側軸方向面80bと第2の二元同期ピン部材82の内側軸方向面82bとの間に供給して、第1の二元同期ピン部材と第2の二元同期ピン部材とを互いに軸方向に離隔させるように動かす。
図示するように、具体的には、油路84は、作動油圧源60からの作動油を中央ロッカアーム14内に、かつ、第3の部分58周りに画成されている円周溝86の内部に供給することができる。円周溝86によって、例えば、油用の開口部が、油路84などの油路を、第1の二元同期ピン部材80および第2の二元同期ピン部材82の間の第3の部分58に接続することで生じ得る、二元同期ピン40の外周面に悪影響を与えるバリの発生する可能性を、無くしたり、または低減したりするという利点がある。
図示するように、第1の二元同期ピン部材80および第2の二元同期ピン部材82は、スロット186の中にキー部分184を入れるため、径方向に関して互いに動かない、または、互いにかみ合う。また、キーおよびスロット構造によって、二元同期ピン40が図4(C)の伸張状態にあるときに、第1の二元同期ピン部材80のキー部分184の末端部184aと、第2の二元同期ピン部材82の内側軸方向面82bとの間には隙間が一切生じない。
より具体的には、図6をさらに参照すると、第1のエンジン機構またはタイプ110は、第1の隣接ロッカアーム18を低回転数ロッカとして採用し、第2の隣接ロッカアーム20を高回転数ロッカとして採用し、真ん中にある中央ロッカアーム14は停止または休止させる。第1のエンジン機構110において、第1の隣接ロッカアーム18に対応する第1のカム24の第1のカムプロフィルは、エンジンの始動およびエンジンの低回転数動作のうちの少なくとも1つの間でのエンジンの性能を最適化するように構成されている。
同様に、第2の隣接ロッカアーム20に対応する第2のカム26の第2のカムプロフィルは、エンジンの高回転数動作中のエンジンの性能を最適化するように構成されている。中央ロッカアーム14は、カムシャフト22に固定されているカム(例:カム28)を有する必要は無く、代わりに、中央ロッカアーム14は、休止のままでよい。
第2の隣接ロッカアーム20の揺動運動が中央ロッカアーム14に伝達される第2の状態は、第2の隣接ロッカアーム20と位置が合っている第2のカム26のカムプロフィルによって中央ロッカアーム14を従動させる。
第1の隣接ロッカアーム18または第2の隣接ロッカアーム20のいずれからも中央ロッカアーム14に揺動運動が伝達されることが無い第3の状態はカムシャフト22の回転が中央ロッカアーム14の揺動運動に変換されない休止状態とすることができ、エンジンバルブ12に直線運動をさせないようにする。
このような構成によって、第1の状態および第2の状態は、エンジン動作の複数の異なる回転数領域に対して特製のバルブの開閉タイミングを提供できる。
第2のエンジン機構112において、二元同期ピン40によって、第1の隣接ロッカアーム18および第2の隣接ロッカアーム20のいずれも、中央ロッカアーム14に連結していないとき、中央ロッカアーム14は、第3のカム28の低回転数用カムプロフィルに従動する。二元同期ピン40によって、第2の隣接ロッカアーム20が中央ロッカアーム14に連結しているとき、中央ロッカアーム14、および結果的にエンジンバルブ12は、第2のカム26の高回転数用カムプロフィルに従動する。二元同期ピン40によって、第1の隣接ロッカアーム18が中央ロッカアーム14に連結しているとき、中央ロッカアーム14、および結果的にエンジンバルブ12は、第3のカム28の低回転数用カムプロフィルおよび第1のカム24の遅れ閉弁用カムプロフィルに従動する。この例によって、第2のエンジン機構112では、中央ロッカアーム14およびエンジンバルブ12が、第3のカム28の低回転数用カムプロフィルと第1のカム24の遅れ閉弁用カムプロフィルとを兼ねた複合型のカムプロフィルに従動することができるのは当然である。
図4(A)〜図4(C)に示すように、二元同期ピン40の最大の軸方向長さは、第1の隣接ロッカアーム18内にある、隣接する第1の補助ピン50の位置と、第2の隣接ロッカアーム20内にある、隣接する第2の補助ピン52の位置とによって制限される。二元同期ピン40が十分に加圧されたときに、二元同期ピン40が外側の第1の補助ピン50および第2の補助ピン52と接触する面が、ロッカアーム14,18,20が独立して動作できる任意のロッカアームハウジング(例:第1の隣接ロッカアーム18または第2の隣接ロッカアーム20)を構成することがないように、第1の隣接ロッカアーム18内に画成されている第1の補助ピン50の寸法と、ボアの一部(つまり、第1の部分)54の寸法と、第2の隣接ロッカアーム20内で画成されている第2の補助ピン52の寸法と、ボアの一部(つまり、第2の部分)56の寸法と、が定められる。
対照的に、二元同期ピン40の係合時の軸方向長さは、ロッカアーム14の幅およびボア42の第3の部分58の幅(軸方向長さ)よりも短い。したがって、作動油圧源60からの加圧された作動油が油路62に沿って第1の補助ピン50と端面64との間にある第1の部分54に向かうとき、第1の補助ピン50は、第3の部分58の内部へと移動できるとともに、二元同期ピン40の外側面88が、中央ロッカアーム14と第2の隣接ロッカアーム20とを区切る面と面一となる位置へ、二元同期ピン40を動かす(図4(A)および図7A)。
同様に、加圧された作動油が第2の補助ピン52と端面68との間にある第2の部分58の内部へ向かうとき、第2の補助ピン52は、第3の部分58の内部へと移動できるとともに、係合した二元同期ピン40は、二元同期ピン40の外側面88が、中央ロッカアーム14と第1の隣接ロッカアーム18とを区切る面と面一となるように移動できる(図4(B)および図7B)。
図9(A)〜図9(C)は、第1の二元同期ピン部材80,第2の二元同期ピン部材82がはめ込みピン部材380,382に置き換えられた伸縮構造を有する他の二元同期ピン340を示す。図9(A)〜図9(C)の二元同期ピン340は、はめ込みピン部材382が、径方向外側に向かう段差となるフランジ386を含むことを除けば、図8(A)〜図8(C)の二元同期ピンと同様である。
図10(A)〜図10(C)は、同一かつ別体の2つのピン部材480,482を備える、さらに他の代替的な二元同期ピン440を示す。二元同期ピン440のピン部材480,482の機能は、ピン部材480,482間の重なりが存在しないことを除けば、二元同期ピン40,140,240,340のピン部材の機能と同様である。
軸方向伸張状態にあるときの二元同期ピン540の運動は、概念的に図示された線562,564,566を介して作動油を供給することによって制御できる。もし、二元同期ピン540を第1の隣接ロッカアーム518の内部に入り込ませたいならば、線564および/または線566を介して、加圧された作動油を供給することで、伸張した二元同期ピン540が第1の隣接ロッカアーム518の内部へ移動することを確実にすることができる。
同様に、二元同期ピン540を第2の隣接ロッカアーム520の内部に移動させたいのであれば、線562および/または線564を介して、加圧された作動油を供給することで、伸張状態にある二元同期ピン540が第2の隣接ロッカアーム520の内部へ移動することを確実にすることができる。
中央ロッカアーム202の運動は、カム表面またはカム表面上に画成されたプロフィルを有するカム210によって決めることができる。具体的には、本実施形態において、中央ロッカアーム202の揺動運動は、エンジンバルブ206および208に直線運動をさせ、エンジンバルブ206および208の開閉を実現する。
特に、本実施形態に示すように、前記少なくとも1つの第1のエンジンバルブは、少なくとも2つのエンジンバルブであり、具体的には、エンジンバルブ206および208である。また、前記少なくとも1つの第2のエンジンバルブは、単一のエンジンバルブ(つまり、エンジンバルブ216)であり、前記少なくとも1つの第3のエンジンバルブは、単一のエンジンバルブ(つまり、エンジンバルブ218)である。
前記少なくとも1つの第1のエンジンバルブ、前記少なくとも1つの第2のエンジンバルブ、前記少なくとも1つの第3のエンジンバルブの各々に用いるエンジンバルブの数は、本実施形態に描写した数と異なってもよいことは、当業者によって理解されるであろう。また、図示された実施形態において、エンジンバルブ206、208は吸気バルブであり、エンジンバルブ216,220は排気バルブであるが、必要では無い。
ロッカアーム236は、カム230と位置が合っており、カム230によって駆動し、ロッカアーム238は、カム232と位置が合っており、カム232によって駆動する。カム230およびカム232は、お互いのカム表面またはカムプロフィル、および/またはカム210のカム表面またはカムプロフィルと相対的に異なるカム表面またはカムプロフィルを有してもよい。
同期ピン組立部240は、ロッカアーム236と中央ロッカアーム202との間を選択して架設しており、ロッカアーム236からの揺動運動を中央ロッカアーム202に伝達し、ロッカアーム238と中央ロッカアーム202との間を選択して架設しており、ロッカアーム238からの揺動運動を中央ロッカアーム202に伝達する。同期ピン組立部240は、本明細書ですでに説明した同期ピン組立部の1つ(例:同期ピン組立部40)と同一または類似するものでよく、よって、より詳細な説明は省略する。
ロッカアーム242および244に各々結合する同期ピン組立部246,248が提供されることで、ロッカアーム242からの揺動運動を選択してロッカアーム212へ伝達することを行い、および/または、ロッカアーム244からの揺動運動を選択してロッカアーム218へ伝達することを行う。カム228およびカム234は、お互いに同一のまたは異なるカム表面またはカムプロフィルを有してもよいし、および/またはカム210のカム表面またはカムプロフィルと異なるカム表面またはカムプロフィルを有してもよいが、このことは必要ではない。
同期ピン組立部248は、ロッカアーム218,244の各々の内部にまで少なくとも部分的に画成されているボア252の中に入っている。同期ピン組立部248は、ロッカアーム244および218との間を選択して架設しており、ロッカアーム244からの揺動運動をロッカアーム218に伝達する。
前記した揺動運動がロッカアーム212,218の一方または両方に伝達されると、バルブ218,220の各々は、対応するカム228および/または234によって駆動される。
同期ピン組立部246,248は、同期ピン組立部240と同様にしてもよいが、2つだけのロッカアームを互いに選択して連結しているので単純化されることは、当業者であれば理解および認識されるであろう。
12 エンジンバルブ
14 中央ロッカアーム(ロッカアーム)
16 ロッカシャフト
18 第1の隣接ロッカアーム(ロッカアーム、隣接ロッカアーム)
20 第2の隣接ロッカアーム(ロッカアーム、隣接ロッカアーム)
22 カムシャフト
24 第1のカム(カム)
26 第2のカム(カム)
28 第3のカム(カム)
38 二元同期ピン組立部
40 二元同期ピン(同期ピン)
42 ボア
50 第1の補助ピン
52 第2の補助ピン
54 第1の部分
56 第2の部分
58 第3の部分
60 作動油圧源
80 第1の二元同期ピン部材(二元同期ピン部材)
82 第2の二元同期ピン部材(二元同期ピン部材)
83 ピン部材(第1の二元同期ピン部材、第2の二元同期ピン部材)
90 基部
92 脚部
280,282 はめ込みピン部材(第1の二元同期ピン部材、第2の二元同期ピン部材)
200 バルブ制御装置
202 中央ロッカアーム
206,208 エンジンバルブ(第1のエンジンバルブ)
210 カム
212 第1のロッカアーム(ロッカアーム)
216 エンジンバルブ(第2のエンジンバルブ)
218 第2のロッカアーム(ロッカアーム)
220 エンジンバルブ(第3のエンジンバルブ)
230 カム(第1のカム)
232 カム(第2のカム)
236 ロッカアーム(第1のロッカアーム)
238 ロッカアーム(第2のロッカアーム)
240 同期ピン組立部
242 ボア
Claims (30)
- エンジンバルブの開閉動作を制御する内燃機関のバルブ制御装置であって、前記バルブ制御装置は、
ロッカシャフトに支持されて前記ロッカシャフトの周りで揺動し、揺動運動によって前記エンジンバルブに直線運動をさせて前記エンジンバルブの開閉動作を実現する中央ロッカアームと、
前記ロッカシャフトに支持されて前記ロッカシャフトの周りで揺動し、前記中央ロッカアームの第1の側に接する第1の隣接ロッカアームと、
前記ロッカシャフトに支持されて前記ロッカシャフトの周りで揺動し、前記中央ロッカアームの反対側である第2の側に接する第2の隣接ロッカアームと、
エンジンの回転に同期して回転するように駆動する複数のカムと、
前記中央ロッカアームの揺動運動を、前記第1の隣接ロッカアームおよび第2の隣接ロッカアームのうちの少なくとも1つと選択して同期させる二元同期ピンと、を備え、
前記複数のカムは、
第1のカムプロフィルによって前記ロッカシャフト周りに前記第1の隣接ロッカアームを揺動可能に従動させる第1のカムと、
第2のカムプロフィルによって前記ロッカシャフト周りに前記第2の隣接ロッカアームを揺動可能に従動させる第2のカムと、を含み、
前記二元同期ピンは、
前記第1のカムに対応する前記第1の隣接ロッカアームの揺動運動が前記中央ロッカアームに伝達される第1の状態と、
前記第2のカムに対応する前記第2の隣接ロッカアームの揺動運動が前記中央ロッカアームに伝達される第2の状態と、
前記第1の隣接ロッカアームからも前記第2の隣接ロッカアームからも揺動運動が伝達されない第3の状態と、を有する
ことを特徴とするバルブ制御装置。 - 前記第1のカムおよび前記第2のカムが固定されているカムシャフト、をさらに備え、
前記カムシャフトは、前記エンジンによって回転可能に駆動し、前記エンジンに同期して前記第1のカムおよび前記第2のカムを回転させ、
前記第1のカムと前記第1の隣接ロッカアームとの当接によって前記カムシャフトの回転運動を前記第1の隣接ロッカアームの揺動運動に変換し、前記第2のカムと前記第2の隣接ロッカアームとの当接によって前記カムシャフトの回転運動を前記第2の隣接ロッカアームの揺動運動に変換する
ことを特徴とする請求項1に記載のバルブ制御装置。 - 前記第3の状態は、
前記カムシャフトの回転が前記中央ロッカアームの揺動運動に変換されない休止状態であり、前記エンジンバルブに直線運動をさせない
ことを特徴とする請求項1に記載のバルブ制御装置。 - 前記第2のカムプロフィルは、
前記エンジンの高回転数動作の間での前記エンジンの性能を最適化する
ことを特徴とする請求項1に記載のバルブ制御装置。 - 前記第1のカムプロフィルは、
エンジンの始動および前記エンジンの低回転数動作のうちの少なくとも1つの間での前記エンジンの性能を最適化する
ことを特徴とする請求項4に記載のバルブ制御装置。 - 前記複数のカムは、
前記二元同期ピンが前記第3の状態にあるときに、第3のカムプロフィルによって前記ロッカシャフト周りに前記中央ロッカアームを揺動可能に従動させる第3のカム、をさらに備える
ことを特徴とする請求項1に記載のバルブ制御装置。 - 前記中央ロッカアームの運動は、
前記二元同期ピンが前記第1の状態にあるときには、前記第1のカムプロフィルおよび前記第3のカムプロフィルのうちの少なくとも1つに対応しており、
前記二元同期ピンが前記第2の状態にあるときには、前記第2のカムプロフィルおよび前記第3のカムプロフィルのうちの少なくとも1つに対応している
ことを特徴とする請求項6に記載のバルブ制御装置。 - 前記二元同期ピンは、
前記中央ロッカアーム、前記第1の隣接ロッカアーム、および前記第2の隣接ロッカアームの内部に画成されているボアの内部に移動可能に配置されており、
前記中央ロッカアームを、前記第1の隣接ロッカアームまたは前記第2の隣接ロッカアームいずれかに選択的に連結する
ことを特徴とする請求項1に記載のバルブ制御装置。 - 前記二元同期ピンは、軸方向長さが可変である
ことを特徴とする請求項8に記載のバルブ制御装置。 - 前記ボアは、前記ロッカシャフトと略平行となる方向に向いている軸を有し、
前記ボア内の前記二元同期ピンが前記軸に沿って動くことで、前記中央ロッカアームは、前記第1の隣接ロッカアームに連結して前記第1の隣接ロッカアームとの同期揺動運動と、前記第2の隣接ロッカアームに連結して前記第2の隣接ロッカアームとの同期揺動運動とを選択して行う
ことを特徴とする請求項8に記載のバルブ制御装置。 - 前記第1の隣接ロッカアーム内で画成されている前記ボアの第1の部分の中に入っている第1の補助ピンと、
前記第2の隣接ロッカアーム内で画成されている前記ボアの第2の部分の内部に受容されている第2の補助ピンと、をさらに備え、
前記第1の補助ピンは、
前記第1の補助ピンが前記第1の部分の内部かつ前記中央ロッカアーム内に画成されている前記ボアの第3の部分の中に入ることで、前記第1の隣接ロッカアームと前記中央ロッカアームとの間の運動を互いに同期させる作動位置と、前記第1の補助ピンが前記第1の部分の中に入っているが前記第3の部分からは排除されている非作動位置との間で移動可能であり、
前記第2の補助ピンは、
前記第2の補助ピンが前記第2の部分の内部かつ前記第3の部分の内部に中に入ることで、前記第2の隣接ロッカアームと前記中央ロッカアームとの間の運動を互いに同期させる作動位置と、前記第2の補助ピンが前記第2の部分の中に入っているが前記第3の部分からは排除されている非作動位置との間で移動可能である
ことを特徴とする請求項8に記載のバルブ制御装置。 - 前記二元同期ピンは、前記第1の補助ピンおよび前記第2の補助ピンの間に配置されており、かつ、前記中央ロッカアームを貫通して画成されている前記ボアの前記第3の部分の中に入っており、
前記二元同期ピンが前記第3の状態をとっており、前記第1の補助ピンが前記第1の部分から前記第3の部分の内部へ突き出ることも、前記第2の補助ピンが前記第2部分から前記第3の部分の内部へ突き出ることもできないとき、前記二元同期ピンの軸方向長さは、前記第3の部分の軸方向長さと一致し、
前記二元同期ピンが前記第1の状態をとっており、前記第1の補助ピンが前記第3の部分の中へ延在できるとき、および、前記二元同期ピンが前記第2の状態をとっており、前記第2の補助ピンが前記第3の部分の内部へ延在できるとき、前記二元同期ピンの前記軸方向長さは、前記第3の部分の前記軸方向長さよりも短い
ことを特徴とする請求項11に記載のバルブ制御装置。 - 加圧された作動油が、前記第1の補助ピンと、前記第2の補助ピンと、前記二元同期ピンとを選択的に動かすことで、前記二元同期ピンを、前記第1の状態、前記第2の状態、前記第3の状態のうちの1つに変更し、
前記作動油を、前記第1の補助ピンと、前記第1の部分を画成している前記第1の隣接ロッカアームの端面との間にある前記第1の部分の内部に押し流すことで、前記第1の補助ピンを前記第3の部分の内部へ動かし、前記二元同期ピンを前記第1の状態に変更し、
前記作動油を、前記第2の補助ピンと、前記第2の部分を画成している前記第2の隣接ロッカアームの端面との間にある前記第2の部分の内部に押し流すことで、前記第2の補助ピンを前記第3の部分の内部へ動かし、前記二元同期ピンを前記第2の状態に変更する
ことを特徴とする請求項12に記載のバルブ制御装置。 - 前記二元同期ピンは、
前記第1の補助ピンに隣接する第1の二元同期ピン部材と、
前記第2の補助ピンに隣接する第2の二元同期ピン部材と、を備え、
前記作動油を前記第1の部分の内部に押し流して前記第1の補助ピンを前記第3の部分の内部へ動かすことができるとき、および、前記作動油を前記第2の部分の内部に押し流して前記第2の補助ピンを前記第3の部分の内部へ動かすことができるとき、前記第1の二元同期ピン部材および前記第2の二元同期ピン部材は互いに係合し、
前記第1の二元同期ピン部材および前記第2の二元同期ピン部材の間にある前記第3の部分の内部に前記作動油を押し流し、前記第1の二元同期ピン部材と前記第2の二元同期ピン部材とを互いに離隔させることで、前記二元同期ピンの軸方向長さを大きくし、前記二元同期ピンを前記第3の状態に変更する
ことを特徴とする請求項13に記載のバルブ制御装置。 - 前記二元同期ピンは、
第1の二元同期ピン部材と、
第2の二元同期ピン部材と、を備え、
前記第1の二元同期ピン部材および前記第2の二元同期ピン部材の両方は、前記中央ロッカアーム、前記第1の隣接ロッカアーム、および前記第2の隣接ロッカアーム内で画成されているボアの内部に移動可能に配置されており、
前記二元同期ピンが前記第1の状態および前記第2の状態のいずれかにあるとき、前記第1の二元同期ピン部材および前記第2の二元同期ピン部材は互いに係合し、
前記二元同期ピンが前記第3の状態にあるとき、前記第1の二元同期ピン部材および前記第2の二元同期ピン部材は互いに離れるように移動して、前記第1の隣接ロッカアームおよび前記第2の隣接ロッカアームのどちらか一方から前記中央ロッカアームへの揺動運動の伝達ができないようにする
ことを特徴とする請求項1に記載のバルブ制御装置。 - 前記第1の二元同期ピン部材および前記第2の二元同期ピン部材は、複数の脚部を有する基部を備え、
前記第1の二元同期ピン部材の前記脚部は、前記第2の二元同期ピン部材の前記脚部に向かって延在しており、
前記第2の二元同期ピン部材の前記脚部は、前記第1の二元同期ピン部材の前記脚部に向かって延在しており、
前記第1の二元同期ピン部材および前記第2の二元同期ピン部材は、互いに径方向に関して動かない
ことを特徴とする請求項15に記載のバルブ制御装置。 - 前記第1の二元同期ピン部材および前記第2の二元同期ピン部材の一方は、前記第1の二元同期ピン部材および前記第2の二元同期ピン部材の他方の摺動部内に伸縮自在に入っている延在部を有する
ことを特徴とする請求項15に記載のバルブ制御装置。 - 前記二元同期ピンは、
第1の二元同期ピン部材と、
第2の二元同期ピン部材と、を備え、
前記第1の二元同期ピン部材および前記第2の二元同期ピン部材の両方は、前記中央ロッカアーム、前記第1の隣接ロッカアーム、および前記第2の隣接ロッカアーム内で画成されているボアの内部で、相対的に互いに軸方向に移動可能となっており、
前記第1の二元同期ピン部材および前記第2の二元同期ピン部材の各々は、前記ボアの軸方向端部の各々に対向している外側軸方向面と、互いに対向している内側軸方向面とを有しており、
前記第1の二元同期ピン部材の前記内側軸方向面および前記第2の二元同期ピン部材の前記内側軸方向面の間に作動油を供給して、第1の二元同期ピン部材と第2の二元同期ピン部材とを互いに軸方向に離隔させる
ことを特徴とする請求項1に記載のバルブ制御装置。 - 前記二元同期ピンが前記第1の状態にあるとき、前記第1の二元同期ピン部材が前記第1の隣接ロッカアームの内部に延在しており、
前記二元同期ピンが前記第2の状態にあるとき、前記第2の二元同期ピン部材が前記第2の隣接ロッカアームの内部に延在しており、
前記二元同期ピンが前記第3の状態にあるとき、前記第1の二元同期ピン部材が前記第1の隣接ロッカアームの内部に延在せず、前記第2の二元同期ピン部材が前記第2の隣接ロッカアームの内部に延在しない
ことを特徴とする請求項18に記載のバルブ制御装置。 - エンジンバルブの開閉動作を制御する内燃機関のバルブ制御装置であって、前記バルブ制御装置は、
支持されて揺動し、少なくとも1つの第1のエンジンバルブに直線運動をさせる中央ロッカアームであって、前記中央ロッカアームの運動がカム表面を有するカムによって決まる中央ロッカアームと、
前記中央ロッカアームの第1の側に隣接して支持されて揺動し、少なくとも1つの第2のエンジンバルブに直線運動をさせる第1のロッカアームであって、前記第1のロッカアームの運動が前記カム表面を有する前記カムによって決まる第1のロッカアームと、
前記中央ロッカアームの反対側である第2の側に隣接して支持されて揺動し、少なくとも1つの第3のエンジンバルブに直線運動をさせる第2のロッカアームであって、前記第2のロッカアームの運動が前記カム表面を有する前記カムによって決まる第2のロッカアームと、を備える
ことを特徴とするバルブ制御装置。 - 前記少なくとも1つの第1のエンジンバルブは、1または複数の吸気バルブ、もしくは、1または複数の排気バルブであり、
前記少なくとも1つの第2のエンジンバルブおよび前記少なくとも1つの第3のエンジンバルブは、前記1または複数の吸気バルブの残り、もしくは、前記1または複数の排気バルブの残りである
ことを特徴とする請求項20に記載のバルブ制御装置。 - 前記少なくとも1つの第1のエンジンバルブは、少なくとも2つのエンジンバルブである
ことを特徴とする請求項21に記載のバルブ制御装置。 - 前記少なくとも1つの第1のエンジンバルブは、1または複数の排気バルブであり、
前記少なくとも1つの第2のエンジンバルブおよび前記少なくとも1つの第3のエンジンバルブは、複数の吸気バルブである
ことを特徴とする請求項21に記載のバルブ制御装置。 - 前記中央ロッカアームのカム従動部は、前記第1のロッカアームおよび前記第2のロッカアームの間で密集して多層化する
ことを特徴とする請求項20に記載のバルブ制御装置。 - エンジンバルブの開閉動作を制御する内燃機関のバルブ制御装置であって、
支持されて揺動し、少なくとも1つのエンジンバルブに直線運動をさせる中央ロッカアームと、
前記中央ロッカアームの第1の側に隣接して支持されて揺動し、前記少なくとも1つのエンジンバルブに直線運動をさせる第1のロッカアームと、
前記中央ロッカアームの反対側である第2の側に隣接して支持されて揺動し、前記少なくとも1つのエンジンバルブに直線運動をさせる第2のロッカアームと、を備える
ことを特徴とするバルブ制御装置。 - 前記第1のロッカアームおよび前記第2のロッカアームの1つまたは両方の揺動運動を選択して前記中央ロッカアームに伝達する同期ピン組立部、をさらに備え、
前記第2のロッカアームの運動は、第2のカムプロフィルを有する第2のカムによって決まり、前記第1のロッカアームの運動は、第1のカムプロフィルを有する第1のカムによって決まり、
前記同期ピン組立部は、前記中央ロッカアームを貫通して画成され、かつ、前記第1のロッカアームおよび前記第2のロッカアームの各々の内部にまで少なくとも部分的に画成されているボアの中に入っており、
前記同期ピン組立部は、前記第1のロッカアームと前記中央ロッカアームとの間を選択して架設しており、前記第1のロッカアームからの揺動運動を前記中央ロッカアームに伝達し、前記第2のロッカアームと前記中央ロッカアームとの間を選択して架設しており、前記第2のロッカアームからの揺動運動を前記中央ロッカアームに伝達する
ことを特徴とする請求項25に記載のバルブ制御装置。 - 前記同期ピン組立部は、
軸方向長さが可変である二元同期ピンと、
前記二元同期ピンの両側に配置されている1対の補助ピンと、を備え、
前記第1の隣接ロッカアームと前記中央ロッカアームとの間に架設し、前記第2の隣接ロッカアームと前記中央ロッカアームとの間に架設し、または、前記第1の隣接ロッカアームと前記中央ロッカアームとの間にも前記第2の隣接ロッカアームと前記中央ロッカアームとの間にも架設しない
ことを特徴とする請求項26に記載のバルブ制御装置。 - 前記中央ロッカアーム、前記第1の隣接ロッカアーム、および前記第2の隣接ロッカアームの各々の運動は、単一のカムによって決まる
ことを特徴とする請求項25に記載のバルブ制御装置。 - 前記中央ロッカアームのカム従動部は、前記第1のロッカアームのカム従動部および前記第2のロッカアームのカム従動部の間で密集して多層化する
ことを特徴とする請求項28に記載のバルブ制御装置。 - 内燃機関内のエンジンバルブの複数のロッカアームと同期する方法であって、
2つの隣接ロッカアームが両側に配置されている中央ロッカアームが、前記エンジンバルブに直線運動をさせるステップと、
前記中央ロッカアームの揺動運動によって前記エンジンバルブを従動させるステップと、
前記2つの隣接ロッカアームのうちの一方からの揺動運動を、同期ピンを介して前記中央ロッカアームに選択的に伝達するステップと、
前記2つの隣接ロッカアームのうちの他方からの揺動運動を、前記同期ピンを介して前記中央ロッカアームに選択的に伝達するステップと、を備える
ことを特徴とする方法。
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