JP2021530647A

JP2021530647A - エンジンブレーキおよびロストモーション排気バルブ開放を組み合わせたシステムおよび方法

Info

Publication number: JP2021530647A
Application number: JP2021502537A
Authority: JP
Inventors: バルトラッキ、ジャスティン、ディー．; エム．フェレイラ、デイビッド
Original assignee: ジェイコブスビークルシステムズ、インコーポレイテッド
Priority date: 2018-07-16
Filing date: 2019-07-16
Publication date: 2021-11-11
Anticipated expiration: 2039-07-16
Also published as: CN112424451B; BR112021000596A2; EP3824166A4; US20200018243A1; KR102542071B1; WO2020018601A1; WO2020018601A9; CN112424451A; JP7182687B2; KR20210019561A; EP3824166A1; US11156135B2

Abstract

内燃エンジンのための専用のブレーキおよびＥＥＶＯロストモーションバルブ作動システムの組み合わせは、１つ以上のシリンダのブレーキ事象およびＥＥＶＯ事象のためのサブシステムを提供する。様々な制御戦略は、ブレーキおよびＥＥＶＯ能力を利用して、後処理温度およびエンジン負荷を含む１つ以上のエンジンパラメータをモジュール化し得る。

Description

関連出願の相互参照および優先権の主張
本出願は、２０１８年７月１６日に出願された「ＳＹＳＴＥＭＳＡＮＤＭＥＴＨＯＤＳＦＯＲＣＯＭＢＩＮＥＤＥＮＧＩＮＥＢＲＡＫＩＮＧＡＮＤＬＯＳＴＭＯＴＩＯＮＥＸＨＡＵＳＴＶＡＬＶＥＯＰＥＮＩＮＧ」と題する米国仮特許出願第６２／６９８，７２７号に対する優先権を主張するものであり、その主題は、その全体が本明細書に組み込まれる。

本開示は、概して、内燃エンジン内の１つ以上のエンジンバルブを作動させるためのシステムおよび方法に関する。特に、本開示の実施形態は、エンジンブレーキおよびロストモーションを組み合わせた排気バルブ開放のためのシステムおよび方法に関する。

ヘビーデューティディーゼル（ＨＤＤ）エンジンなどの内燃エンジンは、当技術分野でよく知られており、輸送機関およびトラック輸送を含む多くの用途および産業において偏在的に利用されている。これらのエンジンは、エンジンシリンダが燃焼プロセスから動力を生成する正の動力の動作モードを容易にする、エンジンバルブ作動システムを利用する。標準的な燃焼サイクルと関連付けられた吸気バルブおよび排気バルブの作動運動は、典型的に、「主事象」運動と称される。主事象運動に加えて、既知のエンジンバルブ作動システムは、内燃エンジンが他のモードで動作すること、もしくは正の電力生成モードの変化を可能にする補助的なバルブ作動運動もしくは事象（例えば、排気ガス再循環（ＥＧＲ）、早期排気バルブ開放（ＥＥＶＯ）など）を、または内燃エンジンが、基本的に空気圧縮機として、燃料無供給状態で動作して、車両を減速する際に減速力を生じさせるエンジンブレーキを容易にし得る。さらにまた、エンジンブレーキを提供するために使用されるバルブ作動運動の変化（例えば、ブレーキガス再循環（ＢＧＲ）、ブリーダーブレーキなど）が知られている。

バルブ作動システムは、正の動力およびエンジンブレーキモードにおける内燃エンジンの動作を容易にするために、ロストモーション構成要素を含み得る。ロストモーション構成要素は、当技術分野で周知である。これらの装置は、典型的に、バルブ運動を変更するために、該装置の長さをコラプスもしくは変化させ得るか、またはバルブトレイン内の隣接する構成要素を係合／係合解除し得る要素を含む。ロストモーション装置は、回転カムなどの、固定プロファイルのバルブ作動運動源によって決定付けられる運動によって異なる、エンジンサイクル中の特定のバルブ作動運動を容易にし得る。ロストモーション装置は、主事象のバルブ運動に加えてまたはそれを変化させて事象を達成するために、そのような運動を選択的に「失わせ」得る、すなわち、バルブトレインを介して１つ以上のエンジンバルブに伝えさせない。既知のロストモーション装置は、バルブブリッジのコラプシングまたはロストモーションを含み、これは、バルブトレイン運動を、ブリッジが架かった２つのエンジンバルブに選択的に伝え得る。

概して、ＨＤＤエンジンは、例えば長い急な坂道を下っている間、エンジンにブレーキアクションを提供して車両を減速させるために、エンジンブレーキを有することが必要であり得る。さらに、ＨＤＤエンジンは、必要な排気ガス基準を満たすために、排気ガス制御を利用し得る。そのような排気ガス制御は、主排気バルブ事象を修正して（すなわち、正の動力生成を実装するために、それらのバルブ作動運動を排気バルブに適用して）、触媒の高効率な動作および後処理粒子フィルタの再生のために排気温度を調整する制御を含む、バルブ運動制御を利用し得る。この目的のためのＥＥＶＯ事象の使用は、周知である。排気バルブを早期に開放することは、燃焼ガスがシリンダ内で完全に膨張する前に、燃焼ガスを排気システムの中へ放出する。それによって、排気システム内のエネルギーが増加し、増加したエネルギーは、上記の排気ガス制御を提供する際に有益である。

ＥＥＶＯ事象または他の潜在的に有益なバルブ事象を達成するために、いわゆる可変バルブ作動（ＶＶＡ）システムが、当技術分野で知られている。例えば、いくつかのＶＶＡシステムは、単純に、排気の別様に固定された排気カムシャフトタイミングを前進させて、排気バルブを早期に開放し、排気温度を上昇させる。しかしながら、この手法は、排気バルブの閉鎖タイミングも修正し、これは、シリンダ内の残留排気ガスに悪影響を及ぼす。さらに、カムシャフトタイミングのそのような前進は、必然的に、同じカムシャフト上の全てのシリンダに影響を及ぼし、これは全ての場合において望ましくない場合がある。

追加的に、特定のエンジン構成は、既知のＶＶＡタイミングの前進手法に容易に適合可能でない。例えば、典型的に単一のカムシャフト上に吸気バルブおよび排気バルブを含むシングルオーバーヘッドカム（ＳＯＨＣ）エンジン（または、「カムインブロック」エンジン）は、吸気バルブおよび排気バルブの両方を固定されたタイミングに従って前進させる。既知のＶＶＡ手法をそのような構成に適用することは、吸気バルブの開放に関する潜在的なピストン隙間問題のため望ましくない。バルブタイミングの前進を独立して実施することを可能にするように理論的に適合され得るいくつかのエンジン構成（例えば、いわゆる「カムインカム」システム）が存在するが、これらのシステムは、複雑で、高価であり、かつ角度調整が制限される。さらにまた、他の既知のＶＶＡシステムは、エンジンサイクル内のほぼどこででも排気を開放するために使用することができる、油圧バルブトレインシステムおよび高速ソレノイドを採用し得る。そのようなシステムは、大きい柔軟性を示し、かつＥＥＶＯ事象を実装するために使用することができるが、同じく、それらは比較的複雑であり、かつ高コストである。

バルブブリッジのコラプスまたはロックなどのロストモーション装置（または他のバルブトレイン構成要素）は、それらの意図する目的に対して十分に動作するが、ＨＤＤおよび他のエンジンに必要とされるＥＥＶＯなどのエンジンブレーキおよび排気ガス制御機能をより容易にサポートするロストモーションおよびバルブトレイン構成を含む、それらに対する様々な改善を当技術分野で加えることが歓迎される。より具体的には、バルブブリッジのコラプスなどの、ロストモーションバルブトレイン構成要素の容易な組み立て、より低い製造コスト、ならびにより高い信頼性および耐久性の動作を提供する改善が、最新技術に寄与する。さらに、エンジンブレーキ、排気ガス、および他の動作パラメータに影響を及ぼすエンジンパラメータの制御を改善する、エンジン制御戦略を当技術分野で加えることが歓迎される。したがって、上述した欠点およびその他に対処するシステムおよび方法を提供することが有利である。

上述した課題に応じて、本開示は、エンジンブレーキおよびＥＥＶＯロストモーションを組み合わせたバルブ作動のためのシステムの様々な実施形態、ならびにエンジンブレーキおよびＥＥＶＯロストモーション能力を利用するためのエンジン制御装置システムおよび方法を提供する。

本開示の一態様によれば、少なくとも１つのシリンダおよび少なくとも１つのシリンダと関連付けられた少なくとも１つのそれぞれの排気バルブを有する内燃エンジンにおいて、少なくとも１つの排気バルブの運動を制御するためのシステムであって、主事象運動をそれぞれの少なくとも１つの排気バルブに提供するための、少なくとも１つのシリンダの各々と関連付けられた主事象運動源と、早期排気バルブ開放（ＥＥＶＯ）運動を関連付けられた少なくとも１つの排気バルブに提供するための、少なくとも１つのシリンダの各々と関連付けられたＥＥＶＯ運動源と、主事象運動およびＥＥＶＯ運動を関連付けられた少なくとも１つの排気バルブに伝えるための、少なくとも１つのシリンダの各々と関連付けられた主事象バルブトレインと、主事象バルブトレインのうちの少なくとも１つにおいて、第１の動作モードでＥＥＶＯ運動源からＥＥＶＯ運動を吸収するように適合され、かつ第２の動作モードでＥＥＶＯ運動源からＥＥＶＯ運動を伝えるように適合された、ＥＥＶＯロストモーション構成要素と、ブレーキ事象運動を関連付けられた少なくとも１つの排気バルブに提供するための少なくとも１つのシリンダの各々と関連付けられた、主事象運動源とは別個のブレーキ運動源と、ブレーキ運動源から関連付けられた少なくとも１つの排気バルブにブレーキ運動を伝えるための少なくとも１つのシリンダの各々と関連付けられた、主事象バルブトレインとは別個のブレーキ事象バルブトレインと、を備える、システムが提供される。

本開示の別の態様によれば、内燃エンジン内の１つ以上の排気バルブの動作を制御する方法であって、内燃エンジンが、主事象運動源と、早期排気バルブ開放（ＥＥＶＯ）運動源と、主事象運動およびＥＥＶＯ運動を１つ以上の排気バルブに伝えるための主事象バルブトレインと、主事象バルブトレイン内のバルブブリッジのＥＥＶＯロストモーション構成要素と、ブレーキ運動源から関連付けられた少なくとも１つの排気バルブにブレーキ運動を伝えるための、主事象運動源とは別個のブレーキ運動源、および主事象バルブトレインとは別個のブレーキ事象バルブトレインと、を備え、方法が、第１の動作モードで、ＥＥＶＯロストモーション構成要素を作動させて、ＥＥＶＯ運動源から運動を吸収することと、第２の動作モードで、ＥＥＶＯロストモーション構成要素を停止させて、ＥＥＶＯ運動源から１つ以上の排気バルブにＥＥＶＯ運動を伝えることと、を含む、方法が提供される。

１つの例示的な実装形態によれば、組み合わせたブレーキおよびＥＥＶＯロストモーションシステムは、概して、内燃エンジン内の１つ以上のシリンダの各々に割り当てられたブレーキサブシステムおよびＥＥＶＯロストモーションサブシステムを含み得る。各ＥＥＶＯロストモーションサブシステムは、一対の排気バルブに架かるバルブブリッジと、バルブブリッジおよび主事象排気ロッカーアームの境界面に配置された油圧作動のロストモーション要素と、を含み得る。主事象ロッカーアームを駆動するために使用されるカムは、主事象カムローブと、ＥＥＶＯ事象カムローブと、を含み得る。ロストモーション要素は、バルブブリッジのボア内に摺動可能に配置されたピストンを含み得る。ピストンは、ボアの外へ付勢され得、また、中央ブリッジボアに開いている内部チャンバと、スイベルフットアセンブリから受け取った加圧作動制御流体の流れを可能にするための開口部と、を含み得る。ブリッジは、制御流体の流れを防止する（および放出を容易にする）ためのチェックバルブを含み得る。バルブブリッジ内のピストンおよびボアは、ピストンが、主事象バルブトレイン内に提供されるラッシュ空間に実質的に等しい短い距離を摺動し得るように構成され得、その後に、ピストンは、ボアの底部と個体接触する。第１の動作モードでは、ピストンは、ピストンがボア内の着底する地点まで自由に摺動し、したがって、主事象運動を伝達しながら、ＥＥＶＯ事象運動を「失う」か、または吸収することが可能である。第２の動作モードでは、ピストンの内部チャンバは、内部チャンバの中にロックされ、かつチェックバルブを支持する作動流体が充填される。このモードでは、ＥＥＶＯ運動源によって提供されるＥＥＶＯ事象を含む、カムによって提供される全ての事象は、バルブブリッジを介して排気バルブに伝達される。エンジンサイクルの有利な時間にロストモーション要素をリセットするために、ＥＥＶＯロストモーションサブシステムのリセット機能が提供され得る。バルブブリッジの中へ延在するリセットピンは、バルブブリッジ内から作動制御流体を放出し、それによって、ロストモーション要素をコラプスさせて、排気バルブの遅い閉鎖を防止するように適合される。ブレーキサブシステムは、１つ以上のシリンダの各々のための専用のブレーキカムと、ブレーキロッカーアームと、他の構成要素と、を含み得る。ブレーキサブシステムの構成要素は、厳密には、ＥＥＶＯロストモーションサブシステムとは別に、ブレーキまたは他の補助バルブ作動運動を提供するための専用であり得る。組み合わせたブレーキおよびＥＥＶＯロストモーションシステムは、エンジンブレーキおよびＥＥＶＯ事象の両方のための能力を提供し、これらの能力は、コスト、製造の容易さ、ならびに内燃エンジン、特にＨＤＤエンジンに対する設置の容易さおよび適応性に関して有利である。

別の例示的な実装形態によれば、例示的なシステムの組み合わせたブレーキおよびＥＥＶＯロストモーションの能力を使用して、マルチシリンダ内燃エンジンの排気ガスおよび他の動作特徴に影響を及ぼすエンジンパラメータを制御するための有利な制御戦略が実施され得る。これらの制御戦略は、排気温度、後処理温度、エンジン負荷、エンジントルク、またはエンジン速度などのエンジンパラメータを制御または調整し得る。エンジンコントローラは、マルチシリンダエンジン内の少なくとも１つのシリンダの各々について、組み合わせたブレーキおよびＥＥＶＯシステムと通信可能に関連付けられ得、また、制御されるエンジンパラメータと関連付けられたセンサからの入力を受け取り得る。エンジンコントローラは、１つ以上のシリンダと関連付けられた１つ以上のＥＥＶＯ運動およびブレーキサブシステムを各々制御し得る、高速ソレノイドバルブなどの１つ以上の制御バルブを動作させ、制御し得る。制御バルブをシリンダにマッピングすることは、様々なレベルのエンジンの加熱または他のエンジンパラメータの制御を達成するために対称または非対称であり得る。制御戦略は、エンジン加熱または他のエンジンパラメータのより細かいレベル制御を達成するために、制御バルブおよび関連付けられたＥＥＶＯ装置のうちの１つ以上をデューティサイクルさせることに関与し得る。制御戦略はまた、選択シリンダに対するブレーキ起動、選択シリンダへの燃料供給の制御、選択されたシリンダと関連付けられたＥＧＲ機能に基づくＥＥＶＯの制限または起動、およびターボチャージャの過渡動作にも関与し得る。

別の例示的な実装形態によれば、組み合わせたブレーキおよびＥＥＶＯロストモーションシステムでは、シングルバルブブリッジブレーキが利用され得る。マスターピストンは、マスターピストン／スレーブピストン回路に作動流体が充填されていないときにＥＥＶＯ運動を失うように、十分なラッシュ空間を伴って構成される。この回路に作動流体が充填されると、中央ボアからのマスターピストンの延在がラッシュ空間を占有し、それによって、マスターピストンが主事象ロッカーのＥＥＶＯ運動を取り出すことを可能にする。マスターピストン／スレーブピストン回路は、スレーブピストンだけへのＥＥＶＯ運動を非ブレーキ排気バルブだけに伝えるために使用される。反応ポストアセンブリは、バルブブリッジを水平整列に維持するために提供され得る。リセットは、スレーブピストンボアと連通しているリセット孔の使用を通じて達成され得る。ＥＥＶＯ事象中に、リセット孔は、反応ポストによって閉じられた／覆われた状態を維持し、それによって、マスターピストンとスレーブピストンとの間に油圧ロックを維持する。主事象中にマスターピストンが中央ボア内で着底したときに、バルブブリッジが反応ポストと接触しなくなり、マスターピストン／スレーブピストンが迅速に退避することを可能にし、ＥＥＶＯ排気バルブの過度の延在および遅い閉鎖を防止する。

本開示の他の態様および利点は、以下の詳細な説明から当業者に明らかになり、上記の態様は、包括的または制限的であるとみなされるべきでない。上記の一般的な説明および以下の詳細な説明は、本開示の発明的態様の実施例を提供することを意図しており、決して、添付の特許請求の範囲で定義された範囲を制限または拘束するものと解釈されるべきでない。
上記および他の本発明の付随する利点および特徴は、全体を通して同じ参照番号が同じ要素を表す添付図面と共に、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。説明および実施形態は、本開示の態様に従う例示的な実施例を意図しており、また、本明細書に添付された特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に限定されることを意図していないことが理解されるであろう。以下の図の説明において、全ての図解は、別途注記のない限り、本開示の態様による実施例である特徴に関係する。

エンジンブレーキおよびＥＥＶＯロストモーションを組み合わせたシステムの描画図である。ＥＥＶＯロストモーションサブシステムの例示的な構成要素の断面図である。図２のＥＥＶＯロストモーションサブシステム構成要素と共に使用され得る、例示的な代替のロストモーションバルブブリッジの断面図である。ＥＥＶＯロストモーションサブシステムの作動モードのグラフ図である。図２に示すようなＥＥＶＯロストモーションサブシステムと組み合わせて使用され得る、エンジンブレーキサブシステムの描画図である。図５のエンジンブレーキサブシステムの断面図である。エンジンシリンダと関連付けられた１つ以上の排気バルブ上で動作するエンジンブレーキおよびロストモーションを組み合わせたシステムのための制御構成要素の概略図である。エンジンブレーキおよびロストモーションを組み合わせたシステムのための油圧制御構成要素および油圧回路の概略ブロック図である。エンジンブレーキおよびＥＥＶＯロストモーションを組み合わせたシステムを使用してエンジンパラメータの制御を実装するためのエンジン環境の概略図である。ＥＥＶＯロストモーションサブシステム内のＥＥＶＯ構成要素の選択的な起動を使用する、エンジン温度／熱レベル制御システムの概略図である。ＥＥＶＯロストモーションサブシステム内のＥＥＶＯ構成要素の選択的な起動を使用する、エンジン温度／熱レベル制御システムの概略図である。ＥＥＶＯロストモーションサブシステム内のＥＥＶＯ構成要素の選択的な起動を使用する、エンジン温度／熱レベル制御システムの概略図である。ＥＥＶＯロストモーションサブシステム内のＥＥＶＯ構成要素の選択的な起動のために制御バルブの非対称的な割り当てを使用する、エンジン温度／熱レベル制御システムの概略図である。ＥＥＶＯロストモーションサブシステム内のＥＥＶＯ構成要素の選択的な起動のために制御バルブの非対称的な割り当てを使用する、エンジン温度／熱レベル制御システムの概略図である。ＥＥＶＯロストモーションサブシステム内のＥＥＶＯ構成要素の選択的な起動のために制御バルブの非対称的な割り当てを使用する、別のエンジン温度／熱レベル制御システムの概略図である。ＥＥＶＯロストモーションサブシステム内のＥＥＶＯ構成要素の選択的な起動のために制御バルブの非対称的な割り当てを使用する、別のエンジン温度／熱レベル制御システムの概略図である。ＥＥＶＯロストモーションサブシステム内のＥＥＶＯ構成要素の起動のために制御バルブのデューティサイクルを使用する、エンジン温度／熱レベル制御システムの概略図である。ＥＥＶＯロストモーションサブシステム内のＥＥＶＯ構成要素の起動のために制御バルブのデューティサイクルを使用する、エンジン温度／熱レベル制御システムの概略図である。ＥＥＶＯロストモーションサブシステム内のＥＥＶＯ構成要素の起動のために制御バルブのデューティサイクルを使用する、エンジン温度／熱レベル制御システムの概略図である。組み合わせたブレーキおよびＥＥＶＯロストモーションシステムを使用する、エンジンパラメータ制御のための処理工程のフロー図である。組み合わせたブレーキおよびＥＥＶＯロストモーションシステムのシングルバルブブリッジブレーキの図的記述である。図１５のシングルバルブブリッジブレーキの断面図である。その態様が図１５および図１６のシステムで使用され得るシングルバルブブリッジブレーキの断面図である。

上記の従来技術、およびその他の欠点は、本開示の態様を通して対処され、本開示は、エンジンブレーキを内燃エンジン内の排気バルブに提供するためのエンジンブレーキサブシステム、および主事象排気バルブ作動のロストモーションの修正を提供してＥＥＶＯ事象を加えるためのＥＥＶＯロストモーション運動サブシステムを組み合わせて一体化するシステムを提供する。特に、図１に例示するように、本発明のシステムは、米国特許第７，９０５，２０８号（「２０８号特許」）に記載されている種類のロストモーションバルブブリッジアセンブリの態様、ならびに米国特許第８，８５１，０４８号（「０４８号特許」）に記載されている種類の専用のブレーキロッカーアームの態様を利用し得る。これらの特許文献の各々の主題および開示は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。

図１〜図６は、本開示の態様による、例示的な組み合わせたブレーキおよびＥＥＶＯロストモーションシステムの態様を例示する。図１に示すように、例示的な組み合わせたブレーキおよびＥＥＶＯロストモーションシステム１００は、概して、ブレーキサブシステム３００と、ＥＥＶＯロストモーションサブシステム２００と、を備え得る。本開示から、シングルエンジンシリンダの文脈で説明する図１〜図６の実施例に例示する構成要素は、マルチシリンダ内燃エンジンの１つ以上の他のシリンダにわたって全体的または部分的に複製され得ることが理解されるであろう。そのような場合では、「ブレーキサブシステム」という用語は、ブレーキ制御構成要素の全てをマルチシリンダにわたって指し得る。同様に、そのような場合での「ＥＥＶＯロストモーションサブシステム」という用語は、ＥＥＶＯ制御構成要素の全てをマルチシリンダ全体にわたって指し得る。

図２および図３は、本開示の態様を達成するのに好適なロッカーアームおよびカムの例示的な詳細を例示する。これらの図に例示するバルブブリッジ構成は、本開示の態様に従って利用され得る、例示的な関連付けられたロストモーション要素を例示するために提供されることが当業者によって理解されるであろう。これらの図に例示するバルブブリッジは、本明細書でさらに説明されるブレーキ機能を提供するブリッジピン（３８０；図１）を含むように修正され得ることがさらに理解されるであろう。ＥＥＶＯロストモーションサブシステム２００は、一対の排気バルブに架かるバルブブリッジ２１０を含み得、追加的に、バルブブリッジ２１０および主事象排気ロッカーアーム２３０の境界面に配置された油圧作動のロストモーション要素２２０を備える。バルブブリッジ２１０の反対側でロッカーアーム２３０の端部に係合するばね２６２に係合し、それを保持し得るばね棒２６０または同様の装置は、主事象排気ロッカーアーム２３０を運動源２５０、すなわち回転カムと接触させるように付勢するために提供され得る。使用され得る代替的なロッカー付勢構成を有する例示的な環境を例示する図２を追加的に参照すると、主事象ロッカーアーム２３０を駆動するために使用されるカム２５０は、主事象カムローブ２５２などの主事象運動源と、ＥＥＶＯカムローブ２５４などのＥＥＶＯ事象運動源と、を備え得る。これらの運動源は、ロッカーアーム２３０上のカムローラに係合し得、これは、ロッカーアーム２３０内の制御流体経路を構成するロッカー通路２３８を介して制御流体をロストモーション要素２２０に供給するための１つ以上の作動流体チャネルまたは通路２３７をその中に有するロッカーシャフト２３５に枢動可能に装着される。

図２に示すアセンブリの代わりに使用され得るロストモーションアセンブリの断面を例示する図３を追加的に参照すると、ロストモーション要素２２０は、バルブブリッジ２１０の中央に位置付けられたボア２１２内に摺動可能に配置されたピストン２２１を備え得る。ピストンは、ばねなどの好適な弾性要素を介してボア２１２から付勢され得る。ピストンは、通路２４２を有し、ロッカーアーム２３０から延在するスイベルフットアセンブリ２４０から受け取った加圧作動制御流体の流れを可能にするために、中央ボアに開口した内部チャンバ２２２および開口部２２３を備える。ブリッジ２１０は、ブリッジ２１０および内部チャンバ２２２からの制御流体の流れを防止する（および放出を容易にする）ように適合されたチェックバルブ２１４を含み得る。バルブブリッジのピストン２２１およびボア２１２は、ピストン２２１が、主事象バルブトレインに提供されるラッシュ空間２２９に実質的に等しい短い距離を摺動し得るように構成され、その後に、ピストンは、ボア２１２の底部と固体接触する。ピストン内部チャンバ２２２に供給される油圧は、ピストン２２１を延在させ、スイベルフットアセンブリ２４０に対して上向きの力を印加する。チェックバルブ（ボール）２１４は、図２に関して上で説明した接触ポスト２９０およびリセットピン２１９によって提供される機能と同様に、チェックバルブをバルブブリッジの所望の位置で離座させるように動作するリセットピン（図示せず）によって作用され得る。

したがって、第１の動作モードでは、ピストン２２１の内部チャンバ２２２およびボア２１２に作動流体が充填されていない場合、ピストンは、ピストンがボア２１２内の着底地点までボア内を自由に摺動する。ピストン／ボアによって提供されるラッシュ空間が、他の場合ではＥＥＶＯ事象によってカム２５０に提供される最大運動に実質的に等しくなるように選択することによって、ピストン２２１は、この動作モードでＥＥＶＯ事象運動を「失う」または吸収することが可能である。しかしながら、カム２５０上の主事象ローブ２５２は、ラッシュ空間２２９よりも大きい運動を提供するので、ボア２１２内のピストン２２１の着底は、バルブブリッジ２１０を介して排気主事象を排気バルブに伝えることが可能である。一方で、第２の動作モードでは、ピストン２２１の内部チャンバ２２２には、チェックバルブ２１４によって（通常の漏出を除いて）内部チャンバおよびボア内にロックされる作動流体が充填される。結果として、ピストン２２１は、このモードでボア２１２から完全に延在し、したがって、ＥＥＶＯ事象を含む、カムによって提供された全ての事象が、バルブブリッジ２１０を介して排気バルブに伝達される。認識されるように、本開示の態様によれば、ＥＥＶＯロストモーションサブシステムの油圧充填が運動を主事象運動に加えてＥＥＶＯ動作を達成し得る、付加運動システムが提供される。

図４は、２つの上記の動作モードによる排気バルブリフトのグラフ図である。特に、第１のモードでは、下部曲線４３０によって表されるバルブリフトプロファイルが排気バルブ（複数可）に適用され、初期ＥＥＶＯリフトプロファイル４３２が、主事象リフトプロファイル４３４に先行する。認識されるように、ＥＥＶＯリフトプロファイルが水平軸の下側にあることによって、ＥＥＶＯ事象は、ロストモーション要素２２０（図１および図３）によって提供されるラッシュ空間２２９の存在により失われる。第２のモードでは、上部曲線４４０によって表されるバルブリフトプロファイルが排気バルブ（複数可）に適用され、初期ＥＥＶＯリフトプロファイル４４２が主事象リフトプロファイル４４４に先行する。この第２のモードでは、ＥＥＶＯ事象は、ラッシュ空間２２９がロストモーション要素２２０（図１および図３）の作動（すなわち、油圧充填）によって除去されるときに加えられ、その結果、ＥＥＶＯ事象４４２を含む、上部曲線４４０によって表される排気バルブリフトが、排気バルブ（複数可）に適用される。

エンジンサイクルの有利な時間にリセットロストモーション要素をリセットするために、ＥＥＶＯロストモーションサブシステムのリセット機能が提供され得る。図４に示すように、ロストモーション要素２２０がＥＥＶＯおよび主事象期間にわたって延在した状態を維持している場合、主事象は、排気バルブを遅く閉鎖するようにするが、これは望ましくない場合がある。これに対処するために、図１および図２を参照すると、ＥＥＶＯロストモーションサブシステム２００は、シリンダヘッドまたはエンジンブロックから延在するリセット接触ポスト２９０と、バルブブリッジ２１０内に延在し、かつバルブブリッジ２１０内から作動制御流体を放出し、それによってロストモーション要素２２０をコラプスさせるように適合されたリセットピン２１９と、を備え得る。この動作は、２０８号特許に記載されているものと同様であり得る。第２のモードでは、主事象バルブ作動運動がバルブブリッジ２１０を下方へ移動させたときに、リセットピン２１９がリセット接触ポスト２９０と接触する。ブリッジ２１０を下方へ移動させ続けると、リセット接触ポスト２９０がリセットピン２１９を離座させ得、それによって、内部チャンバ／中央ボア２１２の油圧ロックされた流体が流出することを可能にし、さらに、ピストン２２１が着底するまで再度ボア２１２内を移動することを可能にする。この様式では、図４を参照すると、主事象リフトプロファイル４４４は、リセットプロファイル４４６に、次いで下部曲線４３０に移行し、主事象の相は、効果的に、図４に示す上部曲線４４０から下部曲線４３０に効果的にシフトし、それによって、排気バルブ（複数可）を早期に開放するが、遅い閉鎖を防止することを可能にする。

図１を再度参照し、図５および図６を追加的に参照すると、本開示の態様によれば、組み合わせたブレーキおよびＥＥＶＯロストモーションシステム１００は、ブレーキサブシステム３００を含み得、これは、専用のブレーキ事象運動源（すなわち、ブレーキカム）３５０と、および１つ以上のシリンダの各々に対してブレーキロッカーアーム３３０（および他の構成要素）を含むバルブトレインと、を含み得る。ブレーキロッカーアーム３３０は、専用のブレーキロッカーアームとも称され、別個のバルブ作動運動源、例えばブレーキカム３５０からバルブ作動運動を受け取り得、これは、ＥＥＶＯロストモーションカム２５０（図１および図２）とは別個であり、また、圧縮解放エンジンブレーキバルブ作動運動などのブレーキまたは他の補助バルブ作動運動を１つ以上の排気バルブに提供する目的に対してのみの専用である。主事象ロッカーアーム２３０（図１および図２）のように、ブレーキロッカーアーム３３０は、ばね棒２６０および専用の付勢ばね３６２または同様の装置によって、そのバルブ作動運動源と接触するように付勢され得る。

’０４８号特許で説明するように、ブレーキロッカーアーム３３０は、ロッカーアーム３３０のノーズ部に、すなわち、ロッカーアーム３３０の運動付与端部に、油圧制御のアクチュエータピストンアセンブリ３７０を含み得る。一実施形態では、アクチュエータは、ブレーキロッカーアーム３３０内のボア３３２と、ボア内に配置され、かつ付勢されているピストン３７２と、を含み得る。ボアは、ロッカーアーム３３０内に形成された通路３３８を介して作動流体を受け取るように構成される。追加的に、制御バルブ３４０は、ロッカーアーム３３０内に提供されて、通路およびボアで作動流体を供給およびロックし得るか、または通路／ボア内の作動流体を放出してそこへのさらなる供給を防止し得る。補助バルブの作動が望まれていない場合は、いかなる作動流体もアクチュエータに提供されず、それによって、ピストン３７２がボアの内に後退することを可能にする。一方で、補助またはブレーキバルブの作動が望まれる場合は、作動流体がアクチュエータ３７０に提供され、それによって、ピストン３７２がボアから延在することを可能にする。

図１、図５、および図６にさらに示すように、ブレーキロッカーアーム３３０は、バルブブリッジ２１０内に配置され、かつ排気バルブのうちの１つと位置合わせされたブレーキ作動またはブリッジピン３８０に接触するように位置決めされる。したがって、アクチュエータ３７０が延在していない場合は、ブレーキロッカーに適用される任意の運動が、ピストンとブリッジピン３８０との間に提供されたラッシュ空間によって失われる。一方で、アクチュエータ３７０が延在している（および油圧で延在位置にロックされている）場合は、ピストン３７２が、ブリッジピン２９０と接触し、よって、ブレーキロッカーアーム３３０によって受け取る運動が、ブリッジピン２９０および排気バルブに伝達される。

このようにして構成されると、図１に示すシステムは、特にＨＤＤエンジンにおいて、エンジンブレーキおよびＥＥＶＯ事象を提供するために、比較的単純で安価な解決策を提供する。

図１のシステムは、他の場合ではそのようなシステムを制御するための柔軟性を制限し得る固定ＥＥＶＯバルブリフトプロファイルに依存し得るが、本開示の態様に従って提供するエンジン制御プロセスは、１つ以上のエンジンパラメータを制御する際の柔軟性を提供するために利用される得ることに留意されたい。例えば、低エンジン負荷では、より高いエンジン負荷と比較して、所望の温度出力を達成するために早期のＥＥＶＯタイミングを有することが望ましくなり得る。一方で、比較的より高いエンジン負荷の期間中に早期のタイミングで実装されたＥＥＶＯ事象は、過度な温度および燃料消費をもたらし得る。効率的な動作範囲を広げるために、図１に示すシステムは、早期のタイミングおよび温度管理に対するモジュール式制御戦略を用いて構成することができる。下で説明するように、モジュール式制御戦略は、最適な燃料消費のために必要な場合に、ＥＥＶＯ動作をシリンダに適用し、すなわち、全数よりも少ないシリンダを作動させて、ＥＥＶＯを提供することができる。

本開示の態様によれば、内燃エンジンの有利な制御戦略を実装するために、上で説明したようなシステムによって提供される組み合わせたブレーキおよびＥＥＶＯロストモーション能力が使用され得る。図７は、エンジンシリンダの断面図を含み、また、本明細書で開示する組み合わせたブレーキおよびＥＥＶＯロストモーションシステムを使用して制御戦略を実装するために好適な制御構成要素を示す、概略ブロック図である。

図８は、上で説明したエンジンブレーキ機構およびＥＥＶＯロストモーション機構を使用してブレーキおよびＥＥＶＯロストモーションバルブ事象を作動させるための、例示的な油圧システムの概略ブロック図である。制御流体供給源８００は、エンジンブレーキ機構作動油圧回路８１０およびＥＥＶＯロストモーション作動油圧回路８２０に供給し得る。これらの回路は、上で説明したロッカーシャフト通路、ロッカーアーム通路、ならびに他の流体導管、通路、および経路を使用して実装され得る。高速のソレノイドバルブを含み得るエンジンブレーキ作動バルブ８１２は、その作動のために、排気バルブブレーキ機構８１４への流れを制御し得る。流体は、排気バルブエンジンブレーキ機構８１４を通って流れた後に、流体供給源８００に戻る。ＥＥＶＯロストモーション作動バルブ８２２は、排気バルブＥＥＶＯロストモーション機構８２４への流れを制御し得る。流体は、排気バルブＥＥＶＯロストモーション機構８２４を通って流れた後に、流体供給源８００に戻る。本開示から理解されるように、油圧システムは、マルチシリンダエンジン環境で、各シリンダまたはシリンダのサブセットについて複製され得る。理解されるように、バルブ８１２および８２２の機能は、例えば別々に制御されるソレノイドバルブで、別々に制御される。さらに、下で説明するように、エンジンブレーキ作動バルブ８１２およびＥＥＶＯロストモーション作動バルブは、各シリンダのためのそれぞれのバルブとして提供され得るか、または２つ以上のシリンダでの事象を制御する単一のバルブとして提供され得る。

図９を追加的に参照すると、内燃エンジン６００は、本開示の態様による、上で説明したブレーキおよびＥＥＶＯ能力を使用してエンジンパラメータを制御または調整するために利用され得る、いくつかの他のエンジンサポートサブシステムおよび構成要素に動作可能に接続されて示されている。内燃エンジン９００は、複数のシリンダ９０２と、吸気マニホールド９０４と、排気マニホールド９０６と、を含み得る。排気マニホールド９０６は、ＥＧＲ能力を有しない排気マニホールドセクション９５１を有する前方シリンダ１〜３、およびＥＧＲ能力を提供する排気マニホールドセクション９５２を有する後方シリンダ４〜６に分けられ得る。ＥＧＲ機能を有するエンジンシリンダは、本明細書で論じる制御プロセスにおけるエンジンパラメータ制御の根拠を提供し得る。図９はまた、エンジンブレーキサブシステム１２００およびＥＥＶＯロストモーションサブシステム１３００も概略的に示し、これらの各々は、１つ以上のバルブを作動させて、例えばエンジンブレーキバルブ作動およびＥＥＶＯ事象を制御するためのソレノイドまたは作動バルブ構成要素８１２、８２２（図８）への、コントローラ７００によって提供される信号に従ってエンジンブレーキおよびＥＥＶＯロストモーションを達成するための、上で説明した構成要素を備え得る。排気システム９３０は、排気スロットルまたは排気ブレーキサブシステム９３２と、ターボチャージャ９３４と、を備え得る。当技術分野で知られているように、ターボチャージャ９３４は、圧縮機９３８に動作可能に接続されたタービン９３６を備え得、排気マニホールド９０６によって出力された排気ガス（黒矢印で示す）がタービン９３６を回転させ、それが次に、圧縮器９３８を駆動する。ターボチャージャ９３４は、コントローラ７００の制御下でターボチャージャジオメトリの変化を可能にする可変ジオメトリターボチャージャ（ＶＧＴ）であり得る。ジオメトリの変化は、空気流を指向するための可変ベーン（すなわち、摺動または回転ベーン）、ならびに／または空気流を指向するための固定ベーンおよび空気流を変化させるための摺動ハウジングを有する可変ノズルを含み得る。さらに、ターボチャージャ９３４は、排気ガスをタービン９３６から離れて、直接排気システム９３０の中へ分流するために使用され得る、（内部または外部の）ウェイストゲートを含み得る。排気ブレーキサブシステム９３２は、いくつかの市販の排気ブレーキのうちのいずれかを備え得る。排気システム９３０はまた、排気ガスをエンジン吸気孔に再循環させるための排気ガス再循環（ＥＧＲ）システム９０９も備え得る。ＥＧＲバルブ９０７は、コントローラ７００に動作可能に接続され得、また、本開示の態様に従ってＥＧＲの制御を達成するために、コントローラ７００に応じて調整され得る。集合的に、排気マニホールド９０６、ターボチャージャタービン９３６、排気システム９３０、およびＥＧＲシステム９０９は、排気流路を構成し得る。排気温度センサ９５４は、排気流路内に配置され得る。ウェイストゲート９５０は、排気マニホールド９０６から排気流路へのターボチャージャタービン９３６のバイパスを提供し得る。

図９にさらに示すように、コントローラ７００が提供され得、該コントローラは、図９の参照符号「Ａ」で示す接続点およびその他を介して、ブレーキサブシステム１２００、ＥＥＶＯロストモーションサブシステム１３００、ならびに例として吸気スロットル９０１、ＥＧＲバルブ９０７、吸気マニホールドブローオフバルブ９０３、ターボチャージャ９３４、およびエンジン排気温度センサ９５４を含む、他のエンジンサブシステムおよび構成要素に、動作可能に接続され得る。円で囲まれた参照符号「Ａ」は、動作的および通信的な接続を表す。一実施形態では、コントローラ７００と上記の構成要素との接続は、信号を生成する排気マニホールド内のセンサなどの感知要素からコントローラ７００に、上で説明したブレーキおよびシステムのＥＥＶＯ能力を使用してエンジンパラメータの制御および調整を提供するための信号を伝えるように構成され得る。実際には、図６には示していないが、様々な構成要素への接続は、コントローラ７００からの信号に応じてそれぞれの構成要素を制御するために使用される、様々な制御要素（例えば、限定されないが、一体化されたまたは外部のリニアまたはロータリアクチュエータ、油圧制御バルブなど）に対するものであり得る。このようにして、コントローラ７００は、これらの構成要素およびサブシステムの動作を制御する。

例示される実施形態では、コントローラ７００は、記憶構成要素またはメモリ７０４に結合されたプロセッサまたは処理装置７０２を備え得る。次に、メモリ７０４は、記憶した実行可能命令およびデータを備え、これらは、エンジンパラメータ管理モジュール７０６および／またはバルブ作動シーケンスモジュール７０８を含み得る。一実施形態では、プロセッサ７０２は、記憶した命令を実行することおよび記憶したデータに対して動作することが可能な、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、コプロセッサ、もしくは同類のもののうちの１つ以上、またはこれらの組み合わせを備え得る。同様に、メモリ７０２は、限定されないがランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）またはリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）を含む揮発性または不揮発性メモリなどの、１つ以上の装置を備え得る。図９に示す種類のプロセッサおよび記憶装置の配設は、当業者に周知である。一実施形態では、本明細書で説明する処理技術は、プロセッサ７０２によって実行／動作されるメモリ７０４内の実行可能命令およびデータの組み合わせとして実装される。一例として、コントローラ７００は、当技術分野で知られているように、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）または同類のものを使用して実装され得る。

コントローラ７００は、本明細書で説明する技術を実装するための１つの形態として説明してきたが、当業者は、他の機能的に同等な技術が採用され得ることを認識するであろう。例えば、当技術分野で知られているように、実行可能命令を介して実装される機能のうちのいくつかまたは全てはまた、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラム可能論理アレイ、状態機械などのファームウェアおよび／またはハードウエア装置を使用して実装され得る。さらに、コントローラ７００の他の実装形態は、示しているよりも多いまたは少ない数の構成要素を含み得る。同じく、当業者は、このようにして使用され得る多数の変形例を認識するであろう。さらにまた、単一のコントローラ７００を図９に示しているが、そのような処理装置の組み合わせを、互いに併せてまたは独立して動作させて、本開示の教示を実装するように構成され得ることが理解される。

上で説明したＥＥＶＯシステム能力を利用するそのようなモジュール式制御戦略の一実施例を、図１０．１、図１０．２、および図１０．３を参照して示す。これらの実施例では、６シリンダエンジンにおいて主事象ロッカーアームへの作動流体の流れを制御するために、２つの別個の高速ソレノイドが提供されると想定している。具体的には、第１のソレノイド８１２．１は、図１０．２の３つ（１／２）のシリンダ、例えば１〜３と記されたシリンダの各々と関連付けられたＥＥＶＯロストモーション構成要素に適用される作動流体を制御し、一方で、第２のソレノイド８１２．１は、図１０．２の他方の半分のシリンダ、例えば４〜６と記されたシリンダの各々と関連付けられたＥＥＶＯロストモーション構成要素に適用される作動流体を制御する。図１０．２に示すように、第１のソレノイドを使用して、シリンダ１〜３だけ（「Ｘ」マークによって示す）のＥＥＶＯ事象を作動させて、第１のレベルの熱を排気システムに提供することができる。代替的に、第１および第２の両方のソレノイドを、６つの全てのシリンダのＥＥＶＯを作動させ、それによって、第２のより高いレベルの熱を排気システムに提供することができる。デューティサイクル単位で第１および第２の熱レベルを交互させることによって、図１０．２に例示する戦略に従って、さらに細かいレベルの制御が提供され得る。例えば、時間の５０％にわたる第１のソレノイドだけの作動と、時間の他方の５０％にわたる第１および第２の両方のソレノイドの作動とを連続的に切り換えることによって、第１および第２の加熱レベルの間の平均加熱レベルが達成され得る。

図１０．３を参照して例示する制御戦略では、第１および第２のソレノイドが図１０．１で説明するように展開されると想定している。しかしながら、この実施形態では、シリンダ間のＥＥＶＯ事象は、非対称であり、例えば、シリンダ４〜６のＥＥＶＯ事象は、シリンダ１〜３のＥＥＶＯ事象と比較して、早期の開放、したがってより長いＥＥＶＯ事象を提供する。したがって、第１の加熱レベルを提供するために、第１のソレノイドだけを作動させ、それによって、シリンダ１〜３にＥＥＶＯ事象を生じさせる。第２のより高い加熱レベルは、シリンダ４〜６の早期のＥＥＶＯ事象が採用されるように、第２のソレノイドだけを作動させることによって提供される。最後に、第３のさらに高い加熱レベルは、６つ全てのシリンダがそれらのそれぞれのＥＥＶＯ事象を経験するように、第１および第２の両方のソレノイドを作動させることによって提供される。

図１０．３に例示する戦略を利用して、様々なエンジン負荷条件に適応させることができる。例えば、早期排気バルブ開放が、低負荷条件だけで作動するいくつかのシリンダ（例えば、図１０．３のシリンダ４〜６）に適用され得る。これらのシリンダは、急速ウォームアップ戦略、または場合により、非常に高い熱出力を必要とするディーゼル微粒子フィルタ（ＤＰＦ）再生戦略を達成するために、上死点（ＴＤＣ）に近いタイミングを必要とし得る。一方で、より高い負荷および速度での非常に早期の排気開放による動作は、排気バルブへの過剰な温度およびバルブトレインハードウェアへの可能な過剰負荷について問題を生じさせ得る。したがって、閾値を超えて負荷が増加したときに、早期にタイミングされたシリンダのＥＥＶＯ事象を停止させることができ、必要に応じて、より高い負荷範囲を調整するために、より遅いＥＥＶＯを有する他方のシリンダ（例えば、図１０．３のシリンダ１〜３）が使用され得る。

図１１．１および図１１．２を参照して例示する制御戦略では、第１のソレノイド８１２．１および第２のソレノイド８１２．２が再度提供されると想定している。しかしながら、この実施形態では、それぞれのソレノイドによって制御されるシリンダの分布は、非対称である。例示される実施例では、第１のソレノイドが２つのシリンダ（シリンダ１および２）だけを制御し、一方で、第２のソレノイドが４つのシリンダ（シリンダ３〜６）を制御する。したがって、比較的に低い加熱レベルを提供するために、第１のソレノイドだけを作動させ、それによって、シリンダ１および２だけにＥＥＶＯ事象を生じさせる。中間の加熱レベルでは、第２のソレノイドだけを作動させ、それによって、第１の加熱レベルと比較して２倍の数のシリンダ、すなわちシリンダ３〜６にＥＥＶＯ事象を生じさせる。同じく、第３のさらに高い加熱レベルは、６つ全てのシリンダがそれらのそれぞれのＥＥＶＯ事象を経験するように、第１および第２の両方のソレノイドを作動させることによって提供される。上で説明したような「非対称」戦略はまた、例えば、シリンダがソレノイドの間で非対称的に分布され、シリンダ間のＥＥＶＯ事象が同等にならないように組み合わせられ得ることに留意されたい。追加的に、上で説明した加熱レベル間のデューティサイクルの使用を採用して、中間レベルの加熱を達成することができる。

さらに別の制御戦略を、図１２．１および図１２．２に例示し、３つのソレノイドがソレノイド間に非対称のシリンダ分布を備え、すなわち、第１のソレノイドがシリンダ１だけを制御し、第２のソレノイドが、シリンダ２および３を制御し、第３のソレノイドが、シリンダ４〜６を制御する。このようにして、ＥＥＶＯ事象が１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、または６つのシリンダに選択的に提供されるように、最高で６つの異なるレベルの加熱が、３つの異なるソレノイドを単独でまたは互いに組み合わせて選択的に作動させることによって提供され得る。同じく、６つの例示する加熱レベル間のデューティサイクルの使用を採用して、排気システムに提供される加熱のさらに細かい制御が達成され得る。

図１０．１〜図１０．３、図１１．１〜図１１．２、および図１２．１〜図１２．２を参照しての上で説明した制御戦略は、例えば図１３．１に例示するように、別々の個々のＥＥＶＯ制御を、エンジン内の各シリンダに提供される点まで拡張することができ、それぞれの制御バルブ８１２．１〜６が各シリンダに提供される。そのような文脈では、他のシリンダよりも高温の任意の１つ以上のシリンダの動作を防止するために、所望の加熱レベルを提供するためのデューティサイクルの概念を、個々のシリンダのレベルに拡張することができる。この実施例を図１３．２に例示し、シリンダは、エンジンサイクル単位で連続的に交互するパターンで作動させて、モジュール式様式でＥＥＶＯ熱出力を提供する。この実施形態では、いずれのシリンダも連続的に作動しないように、５０％のシリンダデューティサイクルが提供される（例えば、偶数のエンジンサイクルのシリンダ２、４、および６、ならびに奇数のエンジンサイクルのシリンダ１、３、および５）。この様式でシリンダのオンおよびオフを連続的にサイクルさせることは、シリンダが、他よりも高い温度で動作することを防止することができ、かつ必要に応じて熱を提供しながらエンジンの熱出力をバランスさせることができる。

別のデューティサイクルの実施例を図１３．３に提供し、２５％のシリンダデューティサイクルが提供される。この実施例では、シリンダ２および６は、エンジンサイクルｎのＥＥＶＯ事象のために作動され、シリンダ３は、エンジンサイクルｎ＋１のＥＥＶＯのために作動され、シリンダ４は、エンジンサイクルｎ＋２のＥＥＶＯ事象のために作動され、シリンダ１および５は、エンジンサイクルｎ＋３のＥＥＶＯ事象のために作動される。このようにして、どのシリンダも、２５％を超える時間にわたってＥＥＶＯ事象を実装しない。

上で説明した制御戦略の実施形態のいずれかを使用することで、特定の加熱レベルに対するエンジンの様々な速度／負荷条件の所定のマッピングが、コントローラまたはＥＣＵ７００（図９）に提供され得る。本開示から、速度または負荷（例えば、排気温度）とは異なる、またはそれに加えて、エンジンパラメータをこの目的のために採用することができることが認識されるであろう。次いで、ＥＣＵへのセンサ入力を監視し、エンジンの特定の動作状態を判定して、該当する場合に、排気システムに適用するべき最善の加熱レベルを決定することができる。

所与のシリンダのＥＥＶＯ動作中に、早期の開放排気によって、エネルギーを排気システムに逃がすことを可能にする。このエネルギーは、他の場合ではシリンダにトルクを提供する。１つ以上のシリンダが、上で説明した制御戦略のいずれかに従って、ＥＥＶＯ動作に移行するとき、システムは、追加的な燃料をＥＥＶＯシリンダに提供して同等のトルク出力を維持することが望ましくなり得る。例えば、コントローラは、燃料噴射対トルク要求およびエンジン速度の追加的なマップに基づいて、サイクル単位かつシリンダ単位で、燃料をＥＥＶＯシリンダに提供することができる。したがって、そのようなＥＥＶＯマップは、全数よりも少ないシリンダへのＥＥＶＯモード動作中になめらかな動力出力を送達しながら、任意のトルク損失を補償することができる。そのようなトルク移行戦略をさらに補完するために、ＥＥＶＯを進行様式で適用して、全数よりも少ないシリンダを一度に作動させて、いくつかのエンジンサイクルにわたって無ＥＥＶＯから全ＥＥＶＯに進行させて、トルク移行をさらになめらかにし得る。

外部ＥＧＲシステムを有するいくつかのエンジンでは、ＥＧＲガス流は、エンジンの半分またはいくつかのシリンダだけから回収される。冷えているＥＧＲシステムに関しては、この加えられた熱がＥＧＲ冷却器に過剰な熱によって過負荷をかけ得るので、ＥＧＲ動作に寄与するそれらのシリンダにＥＥＶＯ動作を提供することが望ましくしない場合がある。それでも、ＥＧＲループにＥＥＶＯモードで接続されていないそれらのシリンダだけを動作させることは、いくつかの場合では有益であり得る。一方で、他の状況は、ＥＧＲループに含まれるそれらのシリンダへのＥＥＶＯ動作から利益をもたらし得る。例えば、エンジン冷却剤の迅速なウォームアップのために、いくつかの場合では、ＥＧＲループへの熱出力を増加させることが望ましくなり得る。したがって、ＥＥＶＯによる動作は、ＥＧＲループに接続されたそれらのシリンダだけに対して望ましくなり得る。冷えていないＥＧＲシステムに関しては、これらのシリンダをＥＥＶＯモードで稼働させるためにウォームアップするがことが有利であり得る。

他の場合にＥＥＶＯ事象単独で提供することができるよりもさらに高いレベルのエネルギーを排気システムに提供することが望ましい状況が存在し得る。可能な最も極端な排気温度で動作するために、エンジンは、負トルクを生成するためにエンジンブレーキ動作を提供するいくつかのシリンダ、および正の動力を生成する他のシリンダ、ならびに正の動力シリンダにＥＥＶＯバルブ運動を提供する少なくとも１つのシリンダによって動作し得る。これは、エンジンウォームアップのための、もしくは静止負荷または低負荷の間の排気後処理再生のための最も極端な熱出力を提供する。

また、ＥＥＶＯ動作を使用して、正の動力の過渡応答を改善することも予想される。すなわち、追加的な排気エネルギーは、エンジンのターボチャージャに動力を供給して、より多くのブースト圧力を提供し、かつこのブースト圧力を低エンジン速度で提供することができる。このシナリオでは、少なくとも１つのシリンダを作動させて、低いブースト圧力からより高いブースト圧力への過渡応答中にＥＥＶＯバルブ運動を提供することができる。所望のブースト圧力を達成した後に、ＥＥＶＯのために作動させたそれらのシリンダを停止させて（すなわち、ＥＥＶＯ事象を中断して）、最適な燃料経済性を可能にすることができる。

図１４は、本開示の態様による、エンジンブレーキおよびＥＥＶＯを組み合わせたロストモーションシステムを使用してエンジンパラメータを制御または調整するための、ＥＣＵ７００（図９）によって提供され得る例示的な処理１４００を例示する。１４０２で、好適なセンサによって監視され得る後処理（すなわち、排気／触媒）温度、エンジン負荷、エンジン速度、または任意の他の動作パラメータを含み得る、１つ以上のエンジンパラメータの変化について確認を行う。エンジンパラメータが許容可能なまたは所望の範囲内にある場合、処理は、１４０４で分岐して１４０２の確認機能に戻り得る。パラメータが許容可能な範囲内にない場合、プロセスは、いくつかの制御機能を続け得、該制御機能は、破線で示し、それらが処理の一部として代替的にまたは任意の組み合わせで利用され得ることを表す。例えば、１４０６で、処理は、上で説明したように、エンジンパラメータを許容可能な範囲内に戻すために、選択的なシリンダＥＥＶＯ作動を使用してエンジンパラメータを調整し得る。１４０８で、処理は、上で説明したように、ＥＥＶＯデューティサイクルを使用してエンジンパラメータを調整し得る。１４１０で、処理は、１つ以上のシリンダと関連付けられたブレーキ事象サブシステム（複数可）を制御して、選択的なシリンダブレーキを実装することによって、エンジンパラメータを調整し得る。１４１２で、処理は、上で説明したように、追加的な燃料を選択シリンダに提供して、トルクを維持し得る。１４１４で、処理は、ＥＥＶＯ事象を、ＥＧＲ機能に関与していないシリンダに制限し得る。１４１６で、処理は、ＥＧＲ機能に関係しているシリンダだけにＥＥＶＯ事象を作動させ得る。１４１８で、処理は、低から高へのターボチャージャブースト圧力過渡期間中にＥＥＶＯを作動させ得る。

図１６に例示するエンジンブレーキサブシステムの構成要素に代替例として、いわゆるシングルバルブブリッジブレーキ構成が採用され得、その一実施例を図１５〜図１７に例示する。下で説明する差異を除いて、図１〜図６のシステムおよび図１５〜図１７のシステムは、実質的に同じ様態で動作され得る。シングルバルブブリッジブレーキの態様を利用する実施形態では、ブレーキロッカーアーム３３０およびブリッジピン３８０は、依然として図１〜図６に関して上で説明したように提供され得る。しかしながら、シングルバルブブリッジブレーキの実施形態では、主事象ロッカーアームおよび他の（非ブレーキ）排気バルブと協働するバルブブリッジのその一部分は、米国特許出願公開第２０１００３１９６５７号（「６５７号公開」）に記載されているブリッジの特徴を有するブリッジと置き換えられ得、その開示および主題は、参照により全体が本明細書に組み込まれる。’６５７号公開に記載されているように、および図１７に示すように、そのようなバルブ作動システムは、エンジンバルブの作動を容易にする、バルブブリッジ１７１０と、ブラケットまたは固定部材１７６０と、を含み得る。ロッカーアーム１７００は、その端部に象足状部１７４０を含み得る。ロッカー通路１７０２は、ロッカーシャフトから、象足状部１７４０と関連付けられた調整ねじアセンブリの通路まで延在し得る。ロッカーばね１７０４は、ロッカーアーム１７００および象足状部１７４０を、マスターピストン１７２０を通してバルブブリッジ１７１０と接触するように下方へ付勢し得る。ロッカーばね１７０４によってロッカーアーム１７００に及ぼされる付勢力は、バルブトレイン構成要素によって、任意の「無追従」を防止するのに十分な大きさであり得るが、ロッカーシャフト内の低圧作動流体源によってマスターピストン１７２０に及ぼされる力未満であり得る。この配設の付勢ばねは、ＥＥＶＯが停止したときに、ロッカーをカムシャフトから外し得る。付勢ばねはまた、ロッカーアームの反対側に配置して、それをカムシャフトに向かって付勢し得る。エンジンブレーキバルブトレインが、カムに向かって付勢する付勢配設を必要とする構成では、同様の（カムに向かう）付勢方向を有するＥＥＶＯロストモーションバルブトレイン上の同様の付勢配設を提供することが好ましくなり得る。これはまた、油圧構成要素（すなわち、ロストモーション構成要素、ブリッジアクチュエータピストン）への油の流れが付勢ばねの力によって対抗されないので、システム応答性の利点も提供し得る。その結果、象足状部１７４０は、マスターピストン１７２０を通してバルブブリッジ１７１０と接触するように付勢され得る。マスターピストン１７２０は、バルブブリッジ１７１０の中央に位置付けられたマスターピストンボア内に摺動可能に配置され得る。スレーブピストン１７３０は、第１のエンジンバルブの上に位置付けられたスレーブピストンボア内に摺動可能に配置され得る。ブリッジ通路１７１２は、バルブブリッジ１７１０の内部を通って延在し、かつマスターピストンボアとスレーブピストンボアとの間の流体連通を提供し得る。第１のチェックバルブ１７２２は、マスターピストン１７２０とスレーブピストン１７３０との間に延在する油圧回路内に配置され得る。ブリード孔１７１８は、スレーブピストンボアの上端部からバルブブリッジ１７１０の外面まで延在し得る。スレーブピストン１７３０は、作動流体がスレーブピストンに対して作用することを可能にするために、中空の内部空間を含み得る。ばねは、スレーブピストンを排気ロッカーの象足状部に向かって、かつスレーブピストンボアの外へ付勢するために、スレーブピストン１７３０の中空の内部空間に配置され得る。このロストモーション構成は、上で説明した構成を含む、任意のロッカー付勢構成と共に適用され得ることが認識されるであろう。ブレーキ負荷ねじは、他の場合ではエンジンまたはエンジン室に接続されるブラケットまたは固定部材１７６０によって、適所に保持され得る。ブリード孔１７１８領域内のバルブブリッジ１７１０の上面は、ブレーキ負荷ねじを着座させるように適合され得、よって、そのように着座したときに、作動流体がブリード孔１７１８を通して排出されることが阻止される。ブレーキ負荷ねじの嵌合面およびバルブブリッジ１７１０は、十分な流体密封シールをそれらの間に提供するように特別に仕上げられ得る、または成形され得ることが認識される。

以下、図１５および図１６を参照すると、上で説明した特許公開の態様を利用する、本開示の態様によるシングルバルブブリッジブレーキの実施形態では、バルブブリッジ１５１０の中央ボア内に配置されたピストン１５２０は、マスター／スレーブピストン配設のマスターピストンとしての役割を果たす。マスターピストン１５２０を収容するボアは、バルブブリッジ内の油圧通路１５１２を介してＥＥＶＯ排気バルブ１５５０（すなわち、ブレーキロッカーアームおよびブリッジピンと関連付けられていない排気バルブ）と位置合わせされて形成されたスレーブピストンボア１５１４に接続される。スレーブピストン１５３０は、スレーブピストンボア１５１４内に配置され、かつＥＥＶＯ排気バルブ１５５０に動作可能に接続される。

図１〜図６に記載されている実施形態のように、図１５〜図１６の実施形態のマスターピストン１５２０は、マスターピストン／スレーブピストン回路に作動流体が充填されていないときにＥＥＶＯ運動を失うように、十分なラッシュ空間１５２９を伴って構成される。しかしながら、この回路に作動流体が充填されると、中央ボアからのマスターピストン１５２０の延在がラッシュ空間２２９を占有し、それによって、マスターピストン１５２０が、主事象ロッカー１５００のＥＥＶＯ運動を取り出すことを可能にする。しかしながら、この場合、マスターピストン／スレーブピストン回路を使用して、ＥＥＶＯ運動をスレーブピストンだけに、したがって、非ブレーキ排気バルブだけに伝える。図１５〜図１６に示すように、バルブブリッジ１５１０の水平位置合わせを維持する（すなわち、バルブブリッジ１５１０の回転を防止する）ために、エンジンブロックまたはシリンダヘッドに固定された、応答ポストアセンブリ１５６０が提供され得る。追加的に、この実施形態では、リセットは、図１〜図６の実施形態のようなリセットピンの使用を通してではなく、スレーブピストンボア１５１４と連通しているリセット孔１５１８を使用して達成される。ＥＥＶＯ事象中に、リセット孔１５１８は、反応ポスト１５６２によって、およびバルブブリッジ１５１０と反応ポスト１５６２との相互作用によって閉鎖された／覆われた状態を維持し、それによって、マスターピストン１５２０とスレーブピストン１５３０との油圧ロックを維持する。主事象中にマスターピストン１５２０が中央ボア内で着底したときに、バルブブリッジ１５１０が反応ポスト１５６２と接触しなくなり、それによって、リセット孔１５１８を露出させ、マスターピストン／スレーブピストン油圧回路の迅速な排出を可能にする。次に、これがスレーブピストンをそのボア１５１４の中へ後退させ、それによって、ＥＥＶＯ排気バルブ１５５０の過度の延在および遅い閉鎖を防止する。

本開示の別の態様によれば、ＥＥＶＯ動作は、シリンダの停止と組み合わせて使用して、停止していないシリンダにより高い排気温度を提供し得る。当技術分野で知られているように、エンジンは、（燃料がシリンダに提供されず、バルブが作動していない）停止状態であるいくつかのシリンダ動作、および正の動力状態で動作するいくつかのシリンダに分けられ得る。この停止戦略は、燃料消費を改善し、かつ排気温度を上昇させる。しかしながら、いくつかの動作条件では、この戦略は、十分な熱出力を提供しない場合がある。これらの状況では、ＥＥＶＯ動作は、正の動力生成を提供するシリンダによって、熱生成をさらに補うことができる。そのような場合、例えば、エンジンシリンダのサブセットは、（上で説明したような）ＥＥＶＯバルブ作動、コラプシングバルブブリッジ、および専用のロッカーブレーキを提供しない、排気主事象ロッカーアームを備え得る。同様のコラプシングバルブブリッジは、エンジン吸気バルブに提供され得る。これらのシリンダについて、コラプシングバルブブリッジの作動（またはロック解除）は、全てのバルブ作動運動がバルブに適用されることを防止し、すなわち、最も高いバルブリフトレベルであってもバルブブリッジの中央ボア内のピストンが着底することを可能せず、シリンダを停止させる。しかしながら、他のエンジンシリンダは、ＥＥＶＯ動作がこれらのシリンダに適用され得るように、上で説明したようなＥＥＶＯシステムを備え得る。本開示の態様は、全てのエンジンシリンダに専用のロッカーブレーキが存在することを可能にし、したがって、これらのシリンダを通してエンジンブレーキを適用することを依然として可能にする。追加的に、本明細書では、シリンダの停止を実装するための１つの計画を説明しているが、シリンダの停止を提供するための実質的にあらゆる技術が採用され得ることが認識されるであろう。他のシリンダが停止している間に、ＥＥＶＯ動作を正の動力シリンダに加えることによって、排気温度がさらに上昇され得る。さらに、そのようなＥＥＶＯ動作を使用して、全数よりも少ないシリンダが、全ての燃焼シリンダに合致するターボチャージャのための十分な空気を流し得ない場合に、作動シリンダへのターボチャージャ応答を改善させることができる。さらにまた、低減させた数のシリンダでのＥＥＶＯ動作は、過渡応答を補助し得、また、他の場合では部分的に停止させたときに不十分な空気流となる低質量流および高ブーストレベルでの動作を可能にし得る。

本実装形態は、特定の例示的な実施形態を参照して説明してきたが、特許請求の範囲に記載されているようなより幅の広い本発明の趣旨および範囲を逸脱しない範囲で、様々な修正および変更がこれらの実施形態に行われ得ることが明らかになるであろう。したがって、明細書および図面は、限定的ではなく例示的なものであるとみなされるべきである。

Claims

少なくとも１つのシリンダおよび前記少なくとも１つのシリンダと関連付けられた少なくとも１つのそれぞれの排気バルブを有する内燃エンジンにおいて、前記少なくとも１つの排気バルブの運動を制御するためのシステムであって、
主事象運動を前記それぞれの少なくとも１つの排気バルブに提供するための、前記少なくとも１つのシリンダの各々と関連付けられた主事象運動源と、
早期排気バルブ開放（ＥＥＶＯ）運動を前記関連付けられた少なくとも１つの排気バルブに提供するための、前記少なくとも１つのシリンダの各々と関連付けられたＥＥＶＯ運動源と、
主事象運動およびＥＥＶＯ運動を前記関連付けられた少なくとも１つの排気バルブに伝えるための、前記少なくとも１つのシリンダの各々と関連付けられた主事象バルブトレインと、
前記主事象バルブトレインのうちの少なくとも１つにあり、および第１の動作モードで前記ＥＥＶＯ運動源からＥＥＶＯ運動を吸収するように適合され、かつ第２の動作モードで前記ＥＥＶＯ運動源からＥＥＶＯ運動を伝えるように適合された、ＥＥＶＯロストモーション構成要素と、
ブレーキ事象運動を前記関連付けられた少なくとも１つの排気バルブに提供するための前記少なくとも１つのシリンダの各々と関連付けられた、前記主事象運動源とは別個のブレーキ運動源と、
前記ブレーキ運動源から前記関連付けられた少なくとも１つの排気バルブにブレーキ運動を伝えるための前記少なくとも１つのシリンダの各々と関連付けられた、前記主事象バルブトレインとは別個のブレーキ事象バルブトレインと、を備える、システム。
前記ＥＥＶＯロストモーション構成要素が、バルブブリッジと、前記バルブブリッジ内に摺動可能に配置されたピストンと、を備える、請求項１に記載のシステム。
前記主事象運動源および前記ＥＥＶＯ運動源が、単一のカムに画定されたそれぞれのローブを備える、請求項１に記載のシステム。
前記ＥＥＶＯロストモーション構成要素が、前記ロストモーション構成要素によって吸収され得る運動の範囲を制限するラッシュ空間を画定し、前記ラッシュ空間が、前記ＥＥＶＯ運動源によって画定された前記主事象バルブトレインの運動に実質的に等しい、請求項１に記載のシステム。
前記ＥＥＶＯロストモーション構成要素が、前記少なくとも１つのバルブの主事象運動の間に、前記ＥＥＶＯロストモーション構成要素を前記第２の動作モードから前記第１の動作モードにリセットするための、リセット構成要素を含む、請求項１に記載のシステム。
前記ＥＥＶＯ運動源のうちの少なくとも２つが、異なるＥＥＶＯ事象プロファイルを画定する、請求項１に記載のシステム。
前記ＥＥＶＯロストモーション構成要素の動作を制御するためのコントローラをさらに備え、前記コントローラが、プロセッサと、前記プロセッサによって実行される命令を記憶するためのメモリと、を含み、前記命令が、少なくとも１つの感知したエンジンパラメータに基づいて、前記ＥＥＶＯロストモーション構成要素のうちの少なくとも１つを起動させるための論理を提供する、請求項１に記載のシステム。
少なくとも２つのＥＥＶＯ制御バルブをさらに備え、前記少なくとも２つのＥＥＶＯ制御バルブの各々が、前記ＥＥＶＯのロストモーション構成要素の少なくともそれぞれ１つと関連付けられ、前記命令が、
前記少なくとも２つのＥＥＶＯ制御バルブのうちの第１の１つを起動させて、第１のレベルのエンジン後処理加熱を達成するための論理、および
前記少なくとも２つのＥＥＶＯ制御バルブのうちの第２の１つを起動させて、第２のレベルのエンジン後処理加熱を達成するための論理を提供する、請求項７に記載のシステム。
前記ＥＥＶＯロストモーション構成要素のそれぞれ１つと関連付けられた少なくとも１つのＥＥＶＯ制御バルブをさらに備え、前記命令が、
前記少なくとも１つのＥＥＶＯ制御バルブをデューティサイクルさせて、所望のレベルのエンジン後処理加熱を達成するための論理を提供する、請求項７に記載のシステム。
前記ＥＥＶＯ運動源のうちの少なくとも２つが、そこに画定された異なるＥＥＶＯ事象プロファイルを有し、前記システムが、ＥＥＶＯロストモーション構成要素の各々を制御するためのそれぞれのＥＥＶＯ制御バルブをさらに備え、エンジン負荷が所定の閾値を超えて増加したときに、前記命令が、前記ＥＥＶＯ制御バルブのうちの少なくとも１つを動作させて、それぞれのＥＥＶＯロストモーション構成要素を停止させるための論理を提供する、請求項７に記載のシステム。
少なくとも２つのＥＥＶＯ制御バルブをさらに備え、前記少なくとも２つのＥＥＶＯ制御バルブのうちの第１の１つが、第１の数のシリンダのためにＥＥＶＯロストモーション構成要素を制御し、前記少なくとも２つのＥＥＶＯ制御バルブのうちの第２の１つが、第２の数のシリンダのためにＥＥＶＯロストモーション構成要素を制御するように適合され、前記第１の数が、前記第２の数とは異なる、請求項７に記載のシステム。
前記感知したエンジンパラメータが、エンジン速度、エンジン負荷、エンジン排気温度、排気ガス再循環温度、ターボブーストレベル、および後処理温度からなる群から選択される、請求項７に記載のシステム。
前記命令が、感知したエンジンパラメータに基づいて、前記シリンダのうちの少なくとも１つへの燃料を増加させるための論理を提供する、請求項７に記載のシステム。
内燃エンジン内の１つ以上の排気バルブの動作を制御する方法であって、前記内燃エンジンが、主事象運動源と、
早期排気バルブ開放（ＥＥＶＯ）運動源と、
主事象運動およびＥＥＶＯ運動を前記１つ以上の排気バルブに伝えるための主事象バルブトレインと、
前記主事象バルブトレイン内のバルブブリッジのＥＥＶＯロストモーション構成要素と、
ブレーキ運動源から前記関連付けられた少なくとも１つの排気バルブにブレーキ運動を伝えるための、前記主事象運動源とは別個の前記ブレーキ運動源、および前記主事象バルブトレインとは別個のブレーキ事象バルブトレインと、を備え、前記方法が、
停止させる動作モードで、前記ＥＥＶＯロストモーション構成要素を動作させて、前記ＥＥＶＯ運動源から運動を吸収することと、
作動させる動作モードで、前記ＥＥＶＯロストモーション構成要素を動作させて、前記ＥＥＶＯ運動源から前記１つ以上の排気バルブに運動を伝えることと、を含む、方法。
前記作動させる動作モードで前記ＥＥＶＯロストモーション構成要素を動作させる前記工程が、少なくとも１つの感知したエンジンパラメータに基づく、請求項１４に記載の方法。
前記感知したエンジンパラメータが、エンジン速度、エンジン負荷、エンジン排気温度、排気ガス再循環温度、後処理温度、および油温度からなる群から選択される、請求項１５に記載の方法。
第１の一組の前記少なくとも１つのＥＥＶＯロストモーション構成要素と関連付けられた少なくとも２つのＥＥＶＯ制御バルブのうちの第１の１つを作動させて、第１のレベルのエンジン後処理加熱を達成することと、
第２の一組の前記少なくとも１つのＥＥＶＯロストモーション構成要素と関連付けられた前記少なくとも２つのＥＥＶＯ制御バルブのうちの第２の１つを作動させて、第２のレベルのエンジン後処理加熱を達成することと、をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
エンジンサイクル中に、前記ＥＥＶＯロストモーション構成要素のうちの少なくとも１つと関連付けられた少なくとも１つのＥＥＶＯ制御バルブをデューティサイクルさせることをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
エンジン負荷が所定の閾値を超えて増加したこと応じて、前記ＥＥＶＯロストモーション構成要素のうちの少なくとも１つを停止させることをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
第１の一組の前記少なくとも１つのＥＥＶＯロストモーション構成要素と関連付けられた第１の一組のエンジンシリンダのＥＥＶＯ事象を制御することと、第２の一組の前記少なくとも１つのＥＥＶＯロストモーション構成要素と関連付けられた第２の一組のエンジンシリンダのＥＥＶＯ事象を制御することと、をさらに含み、前記第１の一組のシリンダの数が、前記第２の一組のシリンダとは異なる、請求項１４に記載の方法。