KR20230169369A - A valve actuating system comprising a prerocker arm valve train component and a series lost motion component disposed in a valve bridge. - Google Patents
A valve actuating system comprising a prerocker arm valve train component and a series lost motion component disposed in a valve bridge. Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230169369A KR20230169369A KR1020237039668A KR20237039668A KR20230169369A KR 20230169369 A KR20230169369 A KR 20230169369A KR 1020237039668 A KR1020237039668 A KR 1020237039668A KR 20237039668 A KR20237039668 A KR 20237039668A KR 20230169369 A KR20230169369 A KR 20230169369A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- valve
- motion
- valve actuation
- lost motion
- rocker arm
- Prior art date
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 title claims abstract description 283
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 171
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 57
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 18
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 10
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 7
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- KJFBVJALEQWJBS-XUXIUFHCSA-N maribavir Chemical compound CC(C)NC1=NC2=CC(Cl)=C(Cl)C=C2N1[C@H]1O[C@@H](CO)[C@H](O)[C@@H]1O KJFBVJALEQWJBS-XUXIUFHCSA-N 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0005—Deactivating valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
- F01L1/18—Rocking arms or levers
- F01L1/181—Centre pivot rocking arms
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/06—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for braking
- F01L13/065—Compression release engine retarders of the "Jacobs Manufacturing" type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/46—Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
- F01L2001/467—Lost motion springs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0005—Deactivating valves
- F01L2013/001—Deactivating cylinders
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L2013/10—Auxiliary actuators for variable valve timing
- F01L2013/105—Hydraulic motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2800/00—Methods of operation using a variable valve timing mechanism
- F01L2800/01—Starting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2800/00—Methods of operation using a variable valve timing mechanism
- F01L2800/02—Cold running
Abstract
밸브 작동 시스템은 밸브 작동 부하 경로를 통해 적어도 하나의 엔진 밸브를 작동시키기 위한 메인 밸브 작동 모션 및 보조 밸브 작동 모션을 제공하도록 구성되는 밸브 작동 모션 소스를 포함한다. 로스트 모션 삭감 메커니즘은 프리로커 암 밸브 트레인 컴포넌트에서 배열되며, 제1 디폴트 동작 상태에서, 적어도 메인 밸브 작동 모션을 전달하도록 구성되고, 제1 활성화된 상태에서, 메인 밸브 작동 모션 및 보조 밸브 작동 모션을 상실시키도록 구성된다. 추가적으로, 로스트 모션 추가 메커니즘이 밸브 브리지에서 배열되며, 제2 디폴트 동작 상태에서, 보조 밸브 작동 모션을 상실시키도록 구성되고, 제2 활성화된 상태에서, 보조 밸브 작동 모션을 전달하도록 구성되는데, 여기서 로스트 모션 추가 메커니즘은 밸브 작동 부하 경로에서 로스트 모션 삭감 메커니즘과 직렬 상태이다.The valve actuation system includes a valve actuation motion source configured to provide a main valve actuation motion and an auxiliary valve actuation motion for actuating at least one engine valve through a valve actuation load path. The lost motion reduction mechanism is arranged in the prerocker arm valve train component and, in a first default operating state, is configured to transmit at least the main valve operating motion and, in the first activated state, transmit the main valve operating motion and the auxiliary valve operating motion. It is designed to be lost. Additionally, a lost motion adding mechanism is arranged in the valve bridge, and is configured, in a second default operating state, to disable the auxiliary valve actuating motion and, in a second activated state, to transmit the auxiliary valve actuating motion, wherein: The motion adding mechanism is in series with the lost motion subtracting mechanism in the valve operating load path.
Description
본 개시는 일반적으로 밸브 작동 시스템에 관한 것으로, 특히, 밸브 작동 부하 경로를 따라 직렬인 로스트 모션 컴포넌트(lost motion component)를 포함하는 밸브 작동 시스템에 관한 것인데, 그 밸브 작동 시스템은 실린더 비활성화 및 보조 밸브 작동 둘 모두를 구현하기 위해 사용될 수도 있다.The present disclosure relates generally to valve actuation systems, and more particularly to a valve actuation system comprising a lost motion component in series along a valve actuation load path, the valve actuation system comprising a cylinder deactivator and an auxiliary valve. It can also be used to implement both operations.
내연 기관에서의 사용을 위한 밸브 작동 시스템은 기술 분야에서 널리 공지되어 있다. 내연 기관의 포지티브 동력 동작 동안, 그러한 밸브 작동 시스템은, 엔진이, 예를 들면, 차량을 동작시키기 위해 사용될 수도 있는 동력을 출력하도록, 연료의 연소와 연계하여, 소위 메인 밸브 작동 모션을 엔진 밸브에 제공하기 위해 사용된다. 대안적으로, 밸브 작동 시스템은 메인 밸브 작동 모션 외에 또는 그에 추가하여 소위 보조 밸브 작동 모션을 제공하도록 동작될 수도 있다. 밸브 작동 시스템은 주어진 엔진 실린더의 동작을 완전히 중지하는 방식으로, 즉, 실린더 비활성화로서 종종 지칭되는, 임의의 엔진 밸브 작동의 제거를 통해 메인 동작 모드에서 또는 보조 동작 모드에서 동작하지 않는 방식으로 또한 동작될 수도 있다. 기술 분야에서 추가로 공지되어 있는 바와 같이, 이들 다양한 동작 모드는 바람직한 이익을 제공하기 위해 조합될 수도 있다. 예를 들면, 대형(heavy duty) 디젤 트럭에 대한 미래의 배기 표준은 연비를 개선하고 배기 배출량을 감소시키는 기술을 필요로 한다. 둘 모두를 동시에 제공하는 선도적인 기술은 실린더 비활성화이다. 실린더 비활성화는 연료 소비를 감소시키고 개선된 후처리 배기 제어를 제공하는 온도를 증가시킨다는 것이 잘 문서화되어 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION Valve actuation systems for use in internal combustion engines are well known in the art. During positive power operation of an internal combustion engine, such a valve actuation system applies a so-called main valve actuation motion to the engine valves, in conjunction with combustion of fuel, such that the engine outputs power that may be used, for example, to operate the vehicle. It is used to provide Alternatively, the valve actuation system may be operated to provide so-called auxiliary valve actuation motion in addition to or in addition to the main valve actuation motion. The valve actuation system may also operate in a manner that completely stops the operation of a given engine cylinder, i.e., does not operate in the main mode of operation or in the auxiliary mode of operation through the elimination of any engine valve actuation, often referred to as cylinder deactivation. It could be. As is further known in the art, these various modes of operation may be combined to provide desirable benefits. For example, future emissions standards for heavy duty diesel trucks will require technologies that improve fuel efficiency and reduce exhaust emissions. The leading technology that provides both simultaneously is cylinder deactivation. It is well documented that cylinder deactivation reduces fuel consumption and increases temperatures providing improved aftertreatment exhaust control.
실린더 비활성화를 위한 공지된 시스템이 미국 특허 번호 제9,790,824호에 설명되어 있는데, 이 미국 특허는 밸브 브리지에 배치되는 유압 제어식 로스트 모션 메커니즘을 설명하며, 그 한 예는 '824 특허의 도 11에서 예시되고 본원에서 도 1로서 재현된다. 도 1에서 도시되는 바와 같이, 로스트 모션 메커니즘은 밸브 브리지(100)의 본체(110)에서 형성되는 보어(112)와 함께 배치되는 외부 플런저(120)를 포함한다. 웨지(180)의 형태의 잠금 엘리먼트(locking element)가 제공되는데, 그 웨지는 보어(112)를 정의하는 표면에서 형성되는 환형의 외부 리세스(172)와 맞물리도록 구성된다. (이 경우에서는, 도시되지 않는 로커 암을 통해) 내부 플런저(160)에 인가되는 유압 제어가 없는 경우, 내부 피스톤 스프링(144)은, 웨지(180)가 외부 플런저(120)에서 형성되는 개구 밖으로 확장되고, 그에 의해, 외부 리세스(172)와 맞물리고 외부 플런저(120)를 밸브 브리지 본체(110)를 기준으로 제 위치에서 효과적으로 잠그도록 하는 포지션으로, 내부 플런저(160)를 편향시킨다. 이 상태에서, 외부 플런저(120)를 통해 밸브 브리지에 인가되는 임의의 밸브 작동 모션(메인 모션이든 또는 보조 모션이든)은 밸브 브리지 본체(110)로 그리고 궁극적으로는 엔진 밸브(도시되지 않음)로 전달된다. 그러나, 내부 플런저(160)의 상단(top)에 대한 충분히 가압된 유압 유체의 제공은 내부 플런저(160)로 하여금 하방으로 슬라이딩하게 하여 웨지(180)가 외부 리세스(172)로부터 수축되어 분리되고 그에 의해, 밸브 브리지 본체(110)에 대해 외부 플런저(120)를 효과적으로 잠금 해제하고 외부 플런저(120)가, 로커 암을 향해 외부 플런저 스프링(146)에 의해 제공되는 편향에 종속되어, 보어(112) 내에서 자유롭게 슬라이딩하는 것이 허용된다. 이 상태에서, 외부 플런저(120)에 인가되는 임의의 밸브 작동 모션은 외부 플런저(120)로 하여금 보어(112) 내에서 왕복 운동하게 할 것이다. 이러한 방식으로, 그리고 보어(112) 내에서의 외부 플런저(120)의 이동이 임의의 인가된 밸브 작동 모션의 최대 범위보다 더 크다는 것을 가정하면, 그러한 밸브 작동 모션은 엔진 밸브로 전달되지 않으며 유효하게 상실되어 대응하는 실린더가 비활성화된다.A known system for cylinder deactivation is described in U.S. Patent No. 9,790,824, which describes a hydraulically controlled lost motion mechanism disposed in a valve bridge, an example of which is illustrated in Figure 11 of the '824 patent. Reproduced herein as Figure 1. As shown in FIG. 1 , the lost motion mechanism includes an
그러나, 실린더 비활성화의 한 가지 결점은, 엔진을 통과하는 공기량의 흐름이 감소되고, 따라서, 배기 시스템에서의 에너지를 또한 감소시킨다는 것이다. 냉간 시동으로부터의 차량 예열 동안, 촉매 온도를 효율적인 동작 온도까지 빠르게 상승시키기 위해 상승된 배기 온도를 갖는 것이 중요하다. 실린더 비활성화가 상승된 온도를 제공하지만, 공기량 흐름에서의 주목할 만한 감소는 빠른 예열에 대해서는 비효과적이다.However, one drawback of cylinder deactivation is that the flow of air mass through the engine is reduced, thus also reducing energy in the exhaust system. During vehicle warm-up from a cold start, it is important to have an elevated exhaust temperature to quickly raise the catalyst temperature to the efficient operating temperature. Although cylinder deactivation provides increased temperatures, the significant reduction in air mass flow makes it ineffective for rapid warm-up.
실린더 비활성화의 이러한 단점을 극복하고 빠른 예열을 제공하기 위해, 하나의 입증된 기술은 배기 밸브의 개방을 앞당겨 추가된 열 에너지를 배기 시스템으로 방출하는데, 조기 배기 밸브 개방(early exhaust valve opening; EEVO)으로서 지칭되며, 이것은 메인 밸브 이벤트 이외의 특정한 타입의 보조 밸브 작동 모션이다. 실제로, 그러한 시스템은 이 조기 개방 이벤트를 제공하기 위해 다르게는 메인 밸브 작동 동안 상실되는 밸브 작동 모션을 추가하는 원리에 기초한다. 조기 배기 개방 및 실린더 비활성화 성능 둘 모두를 결합하는 시스템은 예열 요건을 충족할 수 있고, 감소된 배기 및 개선된 연료 소비를 제공할 수 있다.To overcome these disadvantages of cylinder deactivation and provide rapid warm-up, one proven technique is to advance the opening of the exhaust valves to dissipate the added heat energy into the exhaust system, known as early exhaust valve opening (EEVO). This is a specific type of auxiliary valve actuation motion other than the main valve event. In practice, such systems are based on the principle of adding valve actuation motion that would otherwise be lost during main valve actuation to provide for this early opening event. Systems that combine both early exhaust opening and cylinder deactivation performance can meet preheating requirements and provide reduced emissions and improved fuel consumption.
EEVO를 제공하기 위한 밸브 작동 시스템은, 예컨대 미국 특허 번호 제6,450,144호에서 예시되는 액추에이터의 형태의 유압 제어식 로스트 모션 컴포넌트를 갖는 로커 암을 사용하여 제공될 수도 있는데, 그 한 예는 '824 특허의 도 19에서 예시되며 본원에서 도 2로서 재현된다. 이 시스템에서, 로커 암(200)은 로커 암(200)의 모션 전달 단부에서 배치되는 액추에이터 피스톤(210)을 가지고 제공된다. 액추에이터 피스톤(210)은, 액추에이터 피스톤(210)이 대응하는 엔진 밸브(또는 밸브 브리지)와 연속적으로 접촉하도록, 스프링(217)에 의해 보어 밖으로 편향된다. 액추에이터 피스톤 보어를 충전하기 위해 제어 통로(211)에 의해 유압 유체가 제공될 수 있도록 유압 통로(231, 236)가 제공된다. 이들 상황에서, 유압 유체는 체크 밸브(241) 덕택에 그리고 유압 통로(236)가 제어 통로(211)와 정렬되지 않는 한 보어에서 유지되며, 이 경우 액추에이터 피스톤(210)은 확장된 포지션에서 견고하게 유지되고 보어 내에서 왕복할 수 없다. 다른 한편으로, 보어가 유압 유체로 충전되지 않는 경우(또는 그러한 유체가 언급 통로(236, 211)의 정렬시 배기되는 경우), 액추에이터 피스톤(210)은 래시 조정 나사(lash adjusting screw; 204)에 의해 허용되는 범위까지 보어 내에서 자유롭게 왕복 운동할 수 있다. 그러한 시스템에서, 캠은 메인 및 보조 밸브 작동 모션 둘 모두를 제공하기 위한 캠 로브(cam lobe)를 포함한다. 메인 밸브 작동 동작에서, 액추에이터 피스톤(210)이 보어 내에서 왕복 운동할 수 있도록 액추에이터 피스톤(210)에 어떠한 유압 유체도 제공되지 않는다. 이 경우, 그 다음, 액추에이터 피스톤(210)의 보어 내로의 허용된 이동이 적어도 EEVO 로브에 의해 제공되는 최대 모션만큼 크지만, 그러나 메인 이벤트 로브에 의해 제공되는 최대 모션보다 더 작은 한, EEVO 로브에 의해 제공되는 임의의 밸브 작동 모션은 작동 피스톤(210)의 왕복 운동을 통해 상실될 것이지만, 그러나 메인 이벤트 밸브 작동은 작동 피스톤(210)으로 하여금 보어 내에서(또는 어떤 다른 표면과의 견고한 접촉을 통해) 저부(bottom)에 닿게 할 것이고, 그에 의해, 메인 이벤트 모션을 전달할 것이다. 다른 한편으로, 액추에이터 피스톤이 자신의 확장된 포지션에서 유압식으로 잠기는 경우, EEVO 모션은 상실되지 않고 엔진 밸브로 전달되지만, 액추에이터 보어의 포지션 기반의 배기(즉, 언급된 통로(236, 211)의 정렬을 통한 재설정)는 메인 밸브 이벤트 모션 동안 엔진 밸브의 과도한 확장을 방지한다.A valve actuation system for providing EEVO may be provided using a rocker arm with a hydraulically controlled lost motion component in the form of an actuator, for example as exemplified in U.S. Pat. No. 6,450,144, an example of which is shown in the figure in the '824 patent. 19 and reproduced herein as Figure 2. In this system, a
상기에서 설명되는 타입의 로스트 모션 기반의 실린더 비활성화 및 보조 밸브 작동 모션 시스템을 결합하여 소망되는 실린더 비활성화 및 EEVO 동작을 제공하는 것이 적어도 이론적으로 가능해야 한다. 그러나, 그러한 시스템을 단순히 직접적으로 결합하는 것이 소망되는 결과를 제공할 것이라는 것은 당연한 것이 아니다.It should be at least theoretically possible to combine a lost motion based cylinder deactivation and auxiliary valve actuation motion system of the type described above to provide the desired cylinder deactivation and EEVO operation. However, it is not a given that simply combining such systems directly will provide the desired results.
예를 들면, 상기에서 설명되는 바와 같이, EEVO 로스트 모션은 노말 메인 이벤트 리프트를 동일한 캠샤프트 상의 조기 상승된 부분과 결합한다. 이것의 한 예가 도 3에서 예시되어 있다. 도 3에서, 제1 곡선(310)은, 이상적인 버전의 메인 이벤트 밸브 리프트가, 이 예에서, 대략 14 밀리미터의 최대 리프트를 갖는다는 것을 예시한다. 제2 곡선(311)은 엔진 밸브에 의해 경험되는 바와 같은 통상적인 실제 주요 이벤트를 예시하는데, 이것은 캠에 의해 제공되는 임의의 EEVO 모션이 상실될 때, 예를 들면, 도 2의 상기에서 설명된 로커 암 액추에이터가 왕복 운동하는 것이 허용될 때 발생할 것이다. 상부의 파선의 곡선(312)은, EEVO 대응 캠(EEVO-capable cam)에 의해 제공되는 모든 밸브 작동 모션이 제공되는 경우, 예를 들면, 로커 암 액추에이터가 완전히 확장될 때, 이상적인 밸브 리프트를 예시한다. 도시되는 바와 같이, 이상적인 리프트(312)는 밸브 개방 동안, 실제로, 대략 2 밀리미터의 밸브 리프트(314)로 병진하는 대략 3 mm의 밸브 리프트의 EEVO 이벤트(313)를 포함한다. 도 3에서 예시되는 예는 또한 재설정의 발생을 도시하는데, 그에 의해, 액추에이터 피스톤은, 이 예에서는, 리프트의 대략 10 mm에서 붕괴되는 것(즉, 액추에이터 보어 내의 가두어진 유압 유체가 엔진 밸브의 이 사이클 동안 배출된다)이 허용되고, 그에 의해, 노말 리프트 메인 이벤트(311)가 발생하게 된다. (이상적인 리프트 프로파일(312)에 의해 예시되는 바와 같이) 이들 두 가지 리프트 이벤트의 조합은 대략 17 mm의 전체 행정(stroke)을 초래하고, 도 1에서 예시되는 로스트 모션 메커니즘에 의해 상실되고 있을 때, 외부 플런저(120)의 총 17 mm의 이동 전반에 걸쳐 외부 플런저(120)를 편향시키려고 시도하기 때문에, 외부 플런저 스프링(146)에 대해 상대적으로 높은 응력을 가할 것이다.For example, as described above, EEVO lost motion combines normal main event lift with an early raised portion on the same camshaft. An example of this is illustrated in Figure 3. In Figure 3, the
추가적인 예로서, 상기에서 설명되는 바와 같이 실린더 비활성화 동안, 로커 암을 밸브 작동 모션 소스(예를 들면, 캠)와 연속적으로 접촉하도록 편향시키기 위해 엔진 밸브 스프링에 의해 인가되는 일반적인 힘은 더 이상 제공되지 않는다는 것이 공지되어 있다. 외부 피스톤 플런저 스프링(146)이 외부 플런저(120)를 통해 로커 암을 향해 다시 약간의 힘을 제공하지만, 이 힘은 상대적으로 작고 필요에 따라 로커 암을 제어하기에는 불충분하다. 따라서, 예를 들면, 로커 암 위에 위치되는 스프링을 통해 캠을 향해 로커 암의 모션 수용 단부에 편향력을 인가하는 것에 의해, 로커 암을 캠과 접촉하게 편향시키기 위해 별개의 로커 암 편향 엘리먼트가 통상적으로 제공된다. (비활성화에도 불구하고 로커 암에 여전히 적용되는 밸브 작동 모션에 기인하여) 로커 암에 의해 제공되는 관성을 적절하게 제어하지 못하면, 로커 암과 캠 사이의 분리로 이어질 수 있고, 결국에는, 둘 사이에 손상을 주는 충격으로 이어질 수 있다. 마찬가지로, 다르게는 EEVO 동작이 필요로 되지 않을 때 상실되는 EEVO 밸브 작동 모션은 유사하게 제어되어야 하는 로커 암에 여전히 관성을 전달한다. 로커 암 편향 엘리먼트에 의한 그러한 동작에 대한 복잡하게 하는 요인은, 이들 동작 각각 - 실린더 비활성화 및 EEVO - 이 통상적으로 상당히 상이한 속도 범위에서 발생한다는 것이다.As a further example, during cylinder deactivation as described above, the normal force applied by the engine valve springs to bias the rocker arm into continuous contact with the valve actuating motion source (e.g., cam) is no longer provided. It is known that it does not. Although the outer
일반적으로, 실린더 비활성화는 대략 1800 rpm 이하의 엔진 속도에서 통상적으로 발생하며 로커 암 편향 엘리먼트는 로커 암과 캠 사이의 적절한 접촉을 보장하기 위해 이들 속도에서 충분한 힘을 제공하도록 구성된다. 다른 한편으로, 그렇지 않으면 로스트 EEVO 밸브 작동 모션은 심지어 높은 엔진 속도(예를 들면, 대략 2600 rpm)까지 존재할 것이다. 따라서, 결합된 실린더 비활성화 및 EEVO 동작의 이익을 획득하기 위해서, 로커 암 편향 엘리먼트는, EEVO 밸브 작동 모션이 로커 암에 여전히 인가될 수도 있는 더 높은 속도를 수용할 필요가 있을 것이다. 그들이 여전히 발생할 수도 있는 상대적으로 높은 속도에 기인하여, 로스트 EEVO 밸브 작동 모션에 대한 로커 암 제어는 로커 암 편향 엘리먼트에 의한 높은 힘의 인가를 필요로 한다. 그러나, 이것은 로커 암 편향 스프링이 자신의 가장 낮은 예압을 갖는 작은 밸브 리프트에서 발생한다. 다른 한편으로, 실린더 비활성화는 일반적으로 더 낮은 속도에서, 그리고 로커 암 편향 엘리먼트가 증가된 예압에 있는 더 높은 리프트 부분(메인 밸브 작동 모션) 전반에 걸쳐 발생한다. 그러나, (EEVO에 의해 필요로 되는 바와 같은) 가장 낮은 예압에서 높은 힘을 제공하는 것 및 (실린더 비활성화에 의해 필요로 되는 바와 같은) 전체 이동 동안 필요로 되는 응력을 견디는 것 둘 모두를 할 수 있는 로커 암 편향 엘리먼트를 제공하는 도전 과제는 극복하기 어렵다.In general, cylinder deactivation typically occurs at engine speeds below approximately 1800 rpm and the rocker arm biasing element is configured to provide sufficient force at these speeds to ensure proper contact between the rocker arm and the cam. On the other hand, otherwise lost EEVO valve actuation motion will exist even up to high engine speeds (e.g., approximately 2600 rpm). Therefore, to obtain the benefits of combined cylinder deactivation and EEVO operation, the rocker arm biasing element will need to accommodate the higher velocities at which EEVO valve actuation motion may still be applied to the rocker arm. Due to the relatively high speeds at which they may still occur, rocker arm control of the lost EEVO valve actuation motion requires application of high forces by the rocker arm biasing elements. However, this occurs at small valve lifts where the rocker arm biasing spring has its lowest preload. On the other hand, cylinder deactivation generally occurs at lower speeds and throughout the higher lift portion (main valve actuation motion) where the rocker arm biasing elements are at increased preload. However, it is capable of both providing high forces at the lowest preload (as required by EEVO) and withstanding the stresses required during the entire travel (as required by cylinder deactivation). The challenge of providing rocker arm biasing elements is difficult to overcome.
종래 기술의 해결책의 상기에서 언급된 단점은 본 개시에 따른 적어도 하나의 엔진 밸브를 작동시키기 위한 밸브 작동 시스템의 제공을 통해 해결된다. 특히, 밸브 작동 시스템은 밸브 작동 부하 경로를 통해 적어도 하나의 엔진 밸브를 작동시키기 위한 메인 밸브 작동 모션 및 보조 밸브 작동 모션을 제공하도록 구성되는 밸브 작동 모션 소스를 포함한다. 로스트 모션 삭감 메커니즘(lost motion subtracting mechanism)은 프리로커 암 밸브 트레인 컴포넌트(pre-rocker arm valve train component)에서 배열되며, 제1 디폴트 동작 상태에서, 적어도 메인 밸브 작동 모션을 전달하도록 구성되고, 제1 활성화된 상태에서, 메인 밸브 작동 모션 및 보조 밸브 작동 모션을 상실시키도록 구성된다. 추가적으로, 로스트 모션 추가 메커니즘이 밸브 브리지에서 배열되며, 제2 디폴트 동작 상태에서, 보조 밸브 작동 모션을 상실시키도록 구성되고, 제2 활성화된 상태에서, 보조 밸브 작동 모션을 전달하도록 구성되는데, 여기서 로스트 모션 추가 메커니즘은 밸브 작동 부하 경로에서 로스트 모션 삭감 메커니즘과 직렬 상태이다.The above-mentioned disadvantages of the prior art solutions are solved through the provision of a valve actuation system for actuating at least one engine valve according to the present disclosure. In particular, the valve actuation system includes a valve actuation motion source configured to provide a main valve actuation motion and an auxiliary valve actuation motion for actuating at least one engine valve through a valve actuation load path. A lost motion subtracting mechanism is arranged in the pre-rocker arm valve train component and is configured to, in a first default operating state, transmit at least the main valve actuation motion, the first In the activated state, it is configured to lose the main valve actuation motion and the auxiliary valve actuation motion. Additionally, a lost motion adding mechanism is arranged in the valve bridge, and is configured, in a second default operating state, to disable the auxiliary valve actuating motion and, in a second activated state, to transmit the auxiliary valve actuating motion, wherein: The motion adding mechanism is in series with the lost motion subtracting mechanism in the valve operating load path.
보조 밸브 작동 모션의 예는 조기 배기 밸브 개방 밸브 작동 모션(early exhaust valve opening valve actuation motion), 후기 흡기 밸브 폐쇄 밸브 작동 모션(late intake valve closing valve actuation motion) 또는 엔진 제동 밸브 작동 모션(engine braking valve actuation motion) 중 적어도 하나를 포함한다.Examples of auxiliary valve actuation motions include early exhaust valve opening valve actuation motion, late intake valve closing valve actuation motion, or engine braking valve actuation motion. actuation motion).
하나의 실시형태에서, 밸브 작동 시스템은 로스트 모션 삭감 메커니즘 및 로스트 모션 추가 메커니즘을 사용하여 내연 기관을 동작시키도록 구성되는 엔진 컨트롤러를 더 포함한다. 포지티브 동력 모드에서, 엔진 컨트롤러는 로스트 모션 삭감 메커니즘이 제1 디폴트 동작 상태에서 동작하도록 그리고 로스트 모션 추가 메커니즘이 제2 디폴트 동작 상태에서 동작하도록 제어한다. 비활성화된 모드에서, 엔진 컨트롤러는 로스트 모션 삭감 메커니즘이 제1 활성화된 동작 상태에서 동작하도록 그리고 로스트 모션 추가 메커니즘이 제2 디폴트 동작 상태에서 동작하도록 제어한다. 보조 모드에서, 엔진 컨트롤러는 로스트 모션 삭감 메커니즘이 제1 디폴트 동작 상태에서 동작하도록 그리고 로스트 모션 추가 메커니즘이 제2 활성화된 동작 상태에서 동작하도록 제어한다.In one embodiment, the valve actuation system further includes an engine controller configured to operate the internal combustion engine using a lost motion reduction mechanism and a lost motion addition mechanism. In the positive power mode, the engine controller controls the lost motion reduction mechanism to operate in a first default operating state and the lost motion adding mechanism to operate in a second default operating state. In the deactivated mode, the engine controller controls the lost motion reduction mechanism to operate in a first activated operating state and the lost motion adding mechanism to operate in a second default operating state. In the auxiliary mode, the engine controller controls the lost motion reduction mechanism to operate in a first default operating state and the lost motion adding mechanism to operate in a second activated operating state.
대응하는 방법이 또한 개시된다.A corresponding method is also disclosed.
본 개시에서 설명되는 특징은 첨부된 청구범위에서 상세하게 기술된다. 이들 특징 및 수반되는 이점은, 첨부의 도면과 연계하여 취해지는, 다음의 상세한 설명의 고려로부터 명백해질 것이다. 하나 이상의 실시형태는, 이제, 단지 예로서, 유사한 참조 번호가 유사한 엘리먼트를 나타내는 첨부의 도면을 참조하여 설명되는데, 첨부의 도면에서:
도 1은 종래 기술에 따라 실린더 비활성화를 제공하기에 적절한 로스트 모션 메커니즘을 예시한다;
도 2는 종래 기술에 따라 보조 밸브 작동을 제공하기에 적절한 로스트 모션 메커니즘을 예시한다;
도 3은 본 개시에 따른 EEVO 밸브 작동 모션의 한 예를 예시하는 그래프이다;
도 4 및 도 5는 본 개시에 따른 밸브 작동 시스템의 실시형태의 개략적인 예시이다;
도 6은 도 4의 실시형태에 따른 밸브 작동 시스템의 실시형태의 부분 단면도를 예시한다;
도 7은 도 6의 실시형태에 따른 재설정 로커 암의 분해도이다;
도 8 내지 도 11은, 도 6 내지 도 8의 실시형태에 따른 재설정 로커 암의 각각의 부분 상면도 및 측단면도이다;
도 12는 도 5의 실시형태에 따른 밸브 작동 시스템의 제1 실시형태의 부분 단면도이다;
도 13은 도 5의 실시형태에 따른 밸브 작동 시스템의 제2 실시형태의 부분 단면도이다;
도 14는 본 개시에 따른 내연 기관을 동작시키는 방법을 예시하는 플로우차트이다;
도 15는 도 4에서 그리고 본 개시에 따라 묘사되는 밸브 작동 시스템의 변형예에 따른 밸브 작동 시스템의 실시형태의 개략적인 예시이다;
도 16은 도 15의 실시형태에 따른 밸브 작동 시스템의 실시형태의 측면도이다;
도 17은 도 16에 따른 실시형태의 측단면도이다; 그리고
도 18은 더욱 상세하게 예시되는 도 17의 LM+ 메커니즘의 측단면도이다.The features described in this disclosure are set forth in detail in the appended claims. These features and accompanying advantages will become apparent from consideration of the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings. One or more embodiments are now described, by way of example only, with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals indicate like elements, in which:
1 illustrates a lost motion mechanism suitable for providing cylinder deactivation according to the prior art;
Figure 2 illustrates a lost motion mechanism suitable for providing auxiliary valve actuation according to the prior art;
3 is a graph illustrating an example of EEVO valve actuation motion according to the present disclosure;
4 and 5 are schematic illustrations of embodiments of a valve actuation system according to the present disclosure;
Figure 6 illustrates a partial cross-sectional view of an embodiment of a valve actuation system according to the embodiment of Figure 4;
Figure 7 is an exploded view of a reset rocker arm according to the embodiment of Figure 6;
Figures 8-11 are partial top and cross-sectional side views, respectively, of a reset rocker arm according to the embodiment of Figures 6-8;
Figure 12 is a partial cross-sectional view of a first embodiment of a valve actuation system according to the embodiment of Figure 5;
Figure 13 is a partial cross-sectional view of a second embodiment of the valve actuation system according to the embodiment of Figure 5;
14 is a flow chart illustrating a method of operating an internal combustion engine according to the present disclosure;
Figure 15 is a schematic illustration of an embodiment of a valve actuation system according to a variant of the valve actuation system depicted in Figure 4 and according to the present disclosure;
Figure 16 is a side view of an embodiment of a valve actuation system according to the embodiment of Figure 15;
Figure 17 is a side cross-sectional view of the embodiment according to Figure 16; and
Figure 18 is a side cross-sectional view of the LM+ mechanism of Figure 17 illustrated in more detail.
도 4는 본 개시에 따른 밸브 작동 시스템(400)을 개략적으로 예시한다. 특히, 밸브 작동 시스템(400)은 밸브 작동 부하 경로(406)를 통해 하나 이상의 엔진 밸브(404)에 대한 밸브 작동 모션(즉, 밸브 개방 및 폐쇄 모션)의 유일한 소스로서 기능하는 밸브 작동 모션 소스(402)를 포함한다. 하나 이상의 엔진 밸브(404)는 내연 기관의 실린더(405)와 관련된다. 기술 분야에서 공지되어 있는 바와 같이, 각각의 실린더(405)는 대응하는 엔진 밸브(들)(404)의 작동을 위해 그에 고유하게 대응하는 적어도 하나의 밸브 작동 모션 소스(402)를 통상적으로 구비한다. 게다가, 비록 단일의 실린더(405)만이 도 4에서 예시되지만, 내연 기관은 하나보다 더 많은 실린더를 포함할 수도 있고, 종종 그러하며, 본원에서 설명되는 밸브 작동 시스템은 주어진 내연 기관에 대한 임의의 수의 실린더에 적용 가능하다는 것이 인식된다.4 schematically illustrates a
밸브 작동 모션 소스(402)는 밸브 작동 모션을 제공할 수 있는 공지된 엘리먼트의 임의의 조합, 예컨대 캠을 포함할 수도 있다. 밸브 작동 모션 소스(110)는 배기 모션, 흡기 모션, 보조 모션, 또는 보조 모션과 함께 배기 또는 흡기 모션의 조합을 제공하는 데 전용될 수 있다. 예를 들면, 현재 바람직한 실시형태에서, 밸브 작동 모션 소스(402)는 메인 밸브 작동 모션(배기 또는 흡기) 및 적어도 하나의 보조 밸브 작동 모션을 제공하도록 구성되는 단일의 캠을 포함할 수 있다. 추가적인 예로서, 메인 밸브 작동 모션이 메인 배기 밸브 작동 모션을 포함하는 경우, 적어도 하나의 보조 밸브 작동 모션은 EEVO 밸브 이벤트 및/또는 압축 해제 엔진 제동 밸브 이벤트를 포함할 수 있다. 여전히 추가적인 예로서, 메인 밸브 작동 모션이 메인 흡기 밸브 작동 모션을 포함하는 경우, 적어도 하나의 보조 밸브 작동 모션은 후기 흡기 밸브 폐쇄(late intake valve closing; LIVC) 밸브 이벤트를 포함할 수도 있다. 메인 밸브 작동 모션과 함께 단일의 캠 상에서 결합될 수 있는 여전히 추가적인 타입의 보조 밸브 작동 모션이 기술 분야의 숙련된 자에게 공지되어 있을 수 있으며, 본 개시는 이와 관련하여 제한되지는 않는다.Valve
밸브 작동 부하 경로(406)는 밸브 작동 모션 소스(402)와 적어도 하나의 엔진 밸브(404) 사이에서 배치되며 밸브 작동 모션 소스(402)에 의해 제공되는 모션을 적어도 하나의 엔진 밸브(404)로 전달하기 위해 사용되는 임의의 하나 이상의 컴포넌트, 예를 들면, 태핏(tappet), 푸시로드(pushrod), 로커 암, 밸브 브리지, 자동 래시 조정기 등을 포함한다. 게다가, 도시되는 바와 같이, 밸브 작동 부하 경로(406)는 로스트 모션 추가(lost motion adding; LM+) 메커니즘(408) 및 로스트 모션 삭감(lost motion subtracting; LM-) 메커니즘(410)을 또한 포함한다. 본원에서 사용될 때, LM+ 메커니즘은, 메커니즘이 자신에게 인가되는 어떠한 보조 밸브 작동 모션도 전달하지 않으며 자신에게 인가되는 임의의 메인 밸브 작동 모션을 전달할 수도 있는 또는 전달하지 않을 수도 있는 상태(즉, 제어 입력이 선언되지 않는 경우)로 기본 설정되거나 또는 "일반적으로" 그 상태에 있는 메커니즘이다. 다른 한편으로, LM+ 메커니즘이 활성화된 상태에 있는 경우(즉, 제어 입력이 선언되는 경우), 메커니즘은 자신에게 인가되는 임의의 보조 밸브 작동 모션을 전달하며 또한 자신에게 인가되는 임의의 메인 밸브 작동 모션을 또한 전달한다. 더구나, 본원에서 사용될 때, LM- 메커니즘은, 메커니즘이 자신에게 인가되는 임의의 메인 밸브 작동 모션을 전달하며 자신에게 인가되는 임의의 보조 밸브 작동 모션을 전달할 수도 있는 또는 전달하지 않을 수도 있는 상태(즉, 제어 입력이 선언되지 않는 경우)로 기본 설정되거나 또는 "일반적으로" 그 상태에 있는 메커니즘이다. 다른 한편으로, LM- 메커니즘이 활성화된 상태에 있는 경우(즉, 제어 입력이 선언되는 경우), 메커니즘은, 메인 밸브 작동 모션이든 또는 보조 밸브 작동 모션이든 간에, 자신에게 인가되는 어떠한 밸브 작동 모션도 전달하지 않는다. 간단히 말해서, LM+ 메커니즘은, 활성화되는 경우, 자신의 디폴트 또는 정상 동작 상태를 기준으로 밸브 작동 모션을 추가할 수 있거나 또는 포함할 수 있고, 반면, LM- 메커니즘은, 활성화되는 경우, 자신의 디폴트 또는 정상 동작 상태를 기준으로 밸브 작동 모션을 삭감할 수 있거나 또는 상실할 수 있다.The valve
유압식, 공압식, 또는 전자기식으로 작동될 수도 있는 유압식 또는 기계식 기반의 로스트 모션 메커니즘을 비롯하여, LM+ 또는 LM- 메커니즘으로서 기능할 수 있는 다양한 타입의 로스트 모션 메커니즘이 기술 분야에서 널리 공지되어 있다. 예를 들면, 도 1에서 묘사되며 미국 특허 번호 제9,790,824호(그 교시는 이 참조에 의해 본원에 통합됨)에서 교시되는 로스트 모션 메커니즘은 유압식으로 제어되는 기계식 잠금 LM- 메커니즘의 한 예이다. 상기에서 설명되는 바와 같이, 내부 플런저(160)로의 유압 유체 입력이 없는 경우(즉, 디폴트 상태에서), 잠금 엘리먼트(180)는 외부 리세스(772)에서 수용되고, 그에 의해, 자신에게 인가되는 작동 모션이 전달되도록 외부 플런저(120)를 본체(120)에 "잠근다(locking)". 다른 한편으로, 유압 유체 입력이 내부 플런저(160)에 제공되는 경우(즉, 활성화된 상태에서), 잠금 엘리먼트(180)는 수축되는 것이 허용되고, 그에 의해, 자신에게 인가되는 작동 모션이 전달되지 않도록 또는 상실되도록 본체(120)로부터 외부 플런저(120)를 "잠금 해제한다(unlocking)". 다른 예로서, 도 2에서 묘사되며 미국 특허 번호 제6,450,144호(그 교시는 이 참조에 의해 본원에 통합됨)에서 교시되는 로스트 모션 메커니즘은 유압식으로 제어되는 유압식 기반의 LM+ 메커니즘의 한 예이다. 상기에서 설명되는 바와 같이, 통로(231, 236)로의 유압 유체 입력이 없는 경우(즉, 디폴트 상태에서), 액추에이터 피스톤(210)은, 액추에이터 피스톤(210)이 보어 내로 수축될 수 있는 최대 거리(액추에이터 피스톤 행정 길이)보다 크기가 더 작은 자신에게 인가되는 어떠한 작동 모션도 전달되지 않도록 또는 상실되지 않도록, 반면 액추에이터 피스톤 행정 길이보다 더 큰 자신에게 인가되는 임의의 작동 모션이 전달되도록, 자신의 보어 내에서 자유롭게 왕복 운동한다.Various types of lost motion mechanisms that can function as LM+ or LM- mechanisms are well known in the art, including hydraulically or mechanically based lost motion mechanisms that may also be hydraulically, pneumatically, or electromagnetically actuated. For example, the lost motion mechanism depicted in FIG. 1 and taught in U.S. Pat. No. 9,790,824 (the teachings of which are incorporated herein by this reference) is an example of a hydraulically controlled mechanical locking LM-mechanism. As described above, in the absence of hydraulic fluid input to the internal plunger 160 (i.e., in the default state), the locking
도 4에서 추가로 묘사되는 바와 같이, 엔진 컨트롤러(420)가 제공될 수도 있고 LM+ 및 LM- 메커니즘(408, 410)에 동작 가능하게 연결될 수도 있다. 엔진 컨트롤러(420)는 LM+ 및 LM- 메커니즘(408, 410)의 동작을 제어하기 위한, 즉, 상기에서 설명되는 바와 같이 그들 각각의 디폴트 동작 상태와 활성화된 동작 상태 사이를 스위칭하기 위한 임의의 전자식, 기계식, 유압식, 전기 유압식, 또는 다른 타입의 제어 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들면, 엔진 컨트롤러(420)는, 기술 분야에서 공지되어 있는 바와 같이, 하기에서 설명되는 것들을 비롯하여, 마이크로프로세서 및 필요한 제어 기능을 구현하기 위해 사용되는 실행 가능 명령어를 저장하는 대응하는 메모리에 의해 구현될 수 있다. 엔진 컨트롤러(130)의 다른 기능적으로 동등한 구현예, 예를 들면, 적절한 프로그래밍된 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit; ASIC) 또는 기타가 동일하게 활용될 수 있다는 것이 인식된다. 게다가, 엔진 컨트롤러(420)는 엔진 컨트롤러(420)가 LM+ 및 LM- 메커니즘(408, 410)의 동작 상태에 대한 제어를 실현하는 것을 허용하는, 엔진 컨트롤러(420) 및 LM+ 및 LM- 메커니즘(408, 410)의 중간에 있는 주변장치 디바이스를 포함할 수 있다. 예를 들면, LM+ 및 LM- 메커니즘(408, 410) 둘 모두가 유압 제어식 메커니즘인 경우(즉, 입력에 대한 유압 유체의 부재 또는 인가에 응답함), 그러한 주변 장치 디바이스는, 기술 분야에서 공지되어 있는 바와 같이, 적절한 솔레노이드를 포함할 수 있다.As further depicted in FIG. 4 , an
도 4에서 예시되는 시스템(400)에서, LM+ 메커니즘(408)은 밸브 작동 부하 경로(406)를 따라 LM- 메커니즘(410)보다 밸브 작동 모션 소스에 더 가깝게 배열된다. 그러한 시스템의 한 예는 도 6 내지 도 12를 참조하여 하기에서 더욱 상세하게 설명된다. 그러나, 이것은 필수는 아니다. 예를 들면, 도 5 및 도 15는 도 4와 비교하여 유사한 참조 번호가 유사한 엘리먼트를 가리키는 밸브 작동 시스템(400', 1500)을 예시하는데, 여기서 LM- 메커니즘(410, 410')은 LM+ 메커니즘(408, 408')보다 밸브 작동 모션 소스(402)에 더 가깝게 배열된다. 도 5의 시스템의 예는 도 12 및 도 13을 참조하여 하기에서 더욱 상세하게 설명되고, 도 15의 시스템의 한 예는 도 16 내지 도 18을 참조하여 하기에서 더욱 상세하게 설명된다.In the
도 4를 다시 참조하면, LM+ 메커니즘(408)은 LM+ 메커니즘(408)의 모든 동작 상태에서 밸브 작동 부하 경로(406)를 따라 LM- 메커니즘(410)과 직렬이다. 즉, LM+ 메커니즘(408)이 상기에서 설명되는 바와 같이 자신의 디폴트 상태에 있든 또는 자신의 활성화된 상태에 있든 간에, 밸브 작동 모션 소스(402)에 의해 제공되는 임의의 메인 밸브 작동 모션은 LM+ 메커니즘(408)에 의해 LM- 메커니즘(410)으로 전달된다. 그러나, 다시 한번, LM+ 메커니즘(408)이 LM+ 메커니즘(408)의 동작 상태의 함수로서 LM- 메커니즘(410)과 직렬로 또는 비직렬로 예시되는 도 5에서 예시되는 바와 같이, 이것은 필수는 아니다. 이 경우, LM+ 메커니즘(408)이 자신의 디폴트 동작 상태에 있는 경우, 즉, 그것이 자신에게 인가되는 임의의 보조 밸브 작동 모션을 상실시키도록 제어되는 경우, LM+ 메커니즘(408)은 LM- 메커니즘(410)에 의해 전달되는 메인 밸브 작동 모션을 전달하는 역할을 하지 않으며; 이것은 LM- 메커니즘(410)과 엔진 밸브(들)(404) 사이의 실선 화살표에 의해 예시된다. 실제로, 이 상태에서, LM+ 메커니즘(408)은 도 5에서 묘사되는 바와 같이 밸브 작동 부하 경로(406)로부터 제거된다. 다른 한편으로, LM+ 메커니즘(408)이 자신의 활성화된 동작 상태에 있는 경우, 즉, 그것이 자신에게 인가되는 임의의 보조 밸브 작동 모션을 전달하도록 제어되는 경우, LM+ 메커니즘(408)은 LM- 메커니즘(410)으로부터 수신되는 메인 밸브 작동 모션 및 보조 밸브 작동 모션 둘 모두의 전달에 참가하고, 그에 의해, LM+ 메커니즘(408)을 효과적으로 그들과 직렬로 배치하며; 이것은 LM- 메커니즘(410)과 LM+ 메커니즘(408), 그리고 LM+ 메커니즘(408)과 엔진 밸브(들)(404) 사이의 파선의 화살표에 의해 예시된다.Referring back to Figure 4,
도 4 및 도 5의 밸브 작동 시스템(400, 400')은, 모든 밸브 작동 모션을 엔진 밸브(들)(404)에 제공하는 단일의 밸브 작동 모션 소스(402)를 갖는 시스템의 포지티브 동력 모드, 비활성화된 모드 또는 보조 모드에서, 실린더(405), 및 결과적으로 내연 기관의 동작을 용이하게 한다. 이것은 도 14에서 예시되는 방법을 참조하여 추가로 설명된다. 블록(1402)에서, LM+ 및 LM- 메커니즘은, 상기에서 설명되는 바와 같이, 밸브 작동 부하 경로에서 배열된다. 특히, LM- 메커니즘은, 제1 디폴트 동작 상태에서, 자신에게 인가되는 적어도 메인 밸브 작동 모션을 전달하도록 구성되고 그리고, 제1 활성화된 상태에서, 자신에게 인가되는 임의의 메인 밸브 작동 모션 및 보조 밸브 작동 모션을 상실시키도록 구성된다. 추가적으로, LM+ 메커니즘은, 제2 디폴트 동작 상태에서, 자신에게 인가되는 임의의 보조 밸브 작동 모션을 상실시키도록 구성되고 그리고, 제2 활성화된 상태에서, 보조 밸브 작동 모션을 전달하도록 구성되는데, 여기서 LM+ 메커니즘은 적어도 제2 활성화된 상태 동안 밸브 작동 부하 경로에서 LM- 메커니즘과 직렬 상태이다.The
단계(1402)에서 밸브 작동 시스템을 제공한 이후, 프로세싱은 블록(1406-1410) 중 임의의 블록에서 진행되는데, 여기서 엔진은 LM+ 및 LM- 메커니즘의 동작 상태의 제어에 기초하여 포지티브 동력 모드, 비활성화된 모드 또는 보조 모드에서 각각 동작된다. 따라서, 블록(1406)에서, 엔진을 포지티브 동력 모드에서 동작시키기 위해, LM- 메커니즘은 제1 디폴트 동작 상태에 놓이고 LM+ 메커니즘은 제2 디폴트 동작 상태에 놓인다. 그 다음, 이 모드에서, LM+ 메커니즘은 어떠한 보조 밸브 작동 모션도 전달하지 않을 것이지만, 그러나, LM- 메커니즘에 의해 전달되는 (LM+ 메커니즘이 도 4에서와 같이 배열되는지 또는 도 5에서와 같이 배열되는지의 여부에 따른) 임의의 메인 밸브 작동 모션을 전달할 수 있다. 이 구성의 순 효과는, 포지티브 동력 동작에 대해 필요로 되는 바와 같이, 메인 밸브 작동 모션만이 엔진 밸브(들)로 전달된다는 것이다.After providing the valve actuation system at
블록(1408)에서, 비활성화된 모드에서 엔진을 동작시키기 위해, LM- 메커니즘은 자신의 제1 활성화된 동작 상태에 놓이고 로스트 모션 추가 메커니즘은 제2 디폴트 동작 상태에 있다. 그 다음, 이 모드에서, LM- 메커니즘은 자신에게 인가되는 어떠한 밸브 작동 모션도 전달하지 않을 것이다. 결과적으로, 대응하는 실린더는, 어떠한 밸브 작동 모션도 엔진 밸브(들)에 전달되지 않을 정도까지 비활성화될 것이다. LM- 메커니즘의 이러한 작동을 고려하면, LM+ 메커니즘의 동작 상태는 엔진 밸브(들)에 대해 어떠한 영향도 끼치지 않을 것이다. 그러나, 현재 바람직한 실시형태에서, 비활성화된 모드 동작 동안, LM+ 메커니즘은 자신의 제2 디폴트 동작 상태에 놓이게 된다.At
블록(1410)에서, 엔진을 보조 모드에서 동작시키기 위해, LM- 메커니즘은 자신의 제1 디폴트 동작 상태에 배치되고 LM+ 메커니즘은 자신의 제2 활성화된 동작 상태에 배치된다. 그 다음, 이 모드에서, LM+ 메커니즘은 LM- 메커니즘에 의해 전달되는 임의의 보조 밸브 작동 모션 및 임의의 메인 밸브 작동 모션을 전달할 것이다. 이 구성의 순 효과는, 메인 밸브 작동 모션 및 보조 밸브 작동 모션 둘 모두가 엔진 밸브(들)로 전달되고, 그에 의해, 특정한 보조 밸브 작동 모션, 예를 들면, EEVO, LIVC, 압축 해제 엔진 제동 등에 의해 제공되는 어떤 보조 동작이든 제공한다는 것이다.At
단계(1406-1410)에서 제공되는 다양한 모드 중 임의의 것 사이의 엔진의 동작은, 블록(1412)에 의해 예시되는 바와 같이, 엔진이 작동하는 한 계속될 수 있다.Operation of the engine between any of the various modes provided in steps 1406-1410 may continue as long as the engine is running, as illustrated by
도 6은 도 4의 실시형태에 따른 밸브 작동 시스템(600)의 부분 단면도를 예시한다. 특히, 시스템(600)은 로커 암(604)의 모션 수용 단부(606)에서 로커 암(604)에 동작 가능하게 연결되는 캠의 형태의 밸브 작동 모션 소스(602)를 포함한다. 고정된 표면(622)에 대해 반응하는 로커 암 편향 엘리먼트(620)(예를 들면, 스프링)는 로커 암(604)을 밸브 작동 모션 소스(602)와 접촉하게 편향시키는 것을 돕기 위해 제공될 수 있다. 기술 분야에서 공지되어 있는 바와 같이, 로커 암(604)은 로커 샤프트(도시되지 않음)를 중심으로 회전 왕복 운동하고, 그에 의해, 로커 암(604)의 모션 전달 단부(608)를 통해, 밸브 작동 모션 소스에 의해 제공되는 밸브 작동 모션을 밸브 브리지(610)에 전달한다. 결국에는, 밸브 브리지(610)는 한 쌍의 엔진 밸브(612, 614)에 동작 가능하게 연결된다. 추가로 도시되는 바와 같이, 밸브 브리지(610)는 상기의 도 1에서 예시되고 설명되는 타입의 LM- 메커니즘(616)(잠금 피스톤)을 포함하고, 반면, 로커 암(604)은 도 2와 관련하여 상기에서 예시되고 설명되는 것과 실질적으로 유사한 타입의 LM+ 메커니즘(618)(액추에이터)을 포함한다.FIG. 6 illustrates a partial cross-sectional view of a
LM+ 메커니즘(618)의 세부 사항은 로커 암(604) 내에 배열되는 다른 컴포넌트와 함께 도 7에 추가적으로 예시되어 있다. LM+ 메커니즘(618)은, 액추에이터 피스톤(702)이 래시 조정 나사(704) 상에 슬라이딩 가능하게 배열되도록 리테이너(703)에 부착되는 액추에이터 피스톤(702)을 포함한다. LM+ 메커니즘(618)의 추가적인 세부 사항은 하기의 도 9를 참조하여 설명된다. 도 9에 가장 잘 도시되는 바와 같이, 래시 조정 나사(704)는, LM+ 메커니즘(618)이 액추에이터 피스톤 보어(710)의 하부 부분에서 배열되도록 액추에이터 피스톤 보어(710)에 나사식으로 고정된다. 래시 조정 나사(704)를 그것의 사용 중 원하는 래시 설정으로 고정시키기 위해 잠금 너트(704)가 제공된다.Details of the
도 7은, 로커 암(604)의 상단 및 저부(도시되지 않음) 상에서 개구를 포함하는 재설정 어셈블리 보어(724) 내에서 배열되는 재설정 어셈블리(712)를 또한 예시한다. 재설정 어셈블리(712)는 재설정 어셈블리 보어(724) 내에서 슬라이딩 가능하게 배열되는 재설정 피스톤(714)을 포함한다. 재설정 피스톤 스프링(715)은 재설정 피스톤(714) 위에 배열되고 재설정 피스톤 스프링(716)의 하부 단부(lower end)는 c 클립(718) 또는 다른 적절한 컴포넌트를 사용하여 재설정 피스톤(714)에 고정된다. 리셋 피스톤 스프링(716)의 상부 단부(upper end)에서 와셔(720)가 배열된다. 재설정 어셈블리(712)는, 기술 분야에서 공지되어 있는 바와 같이, 스프링 클립(722)에 의해 재설정 어셈블리 보어(724) 내에서 유지된다. 도 10 및 도 11과 관련하여 하기에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 재설정 피스톤 스프링(716)은, 재설정 피스톤(714)이 고정된 표면(도 7에서 도시되지 않음)과 접촉할 수 있도록 재설정 어셈블리 보어(724)의 하부 개구 밖으로 재설정 피스톤(714)을 편향시킨다. 로커 암(604)이 왕복 운동함에 따라, 재설정 피스톤(714)은 로커 암(604)의 회전에 의해 영향을 받는 제어 가능한 방식으로 재설정 어셈블리 보어(724) 내에서 슬라이딩된다. 특히, 로커 암(604)의 원하는 포지션에서, 재설정 피스톤(714)은, 하기에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, LM+ 메커니즘(618)의 재설정을 실현하기 위해 재설정 피스톤에서 형성되는 환형 채널(715)이 재설정 통로(802)(도 8)와 위치 맞춤되도록 구성될 수 있다.7 also illustrates a
도 7은 체크 밸브(732)를 수용하는 로커 암(604)에서 형성되는 상부 유압 통로(730)를 추가적으로 예시한다. 하기에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 상부 유압 통로(730)는 LM+ 메커니즘(618)의 동작을 제어하기 위해 액추에이터 피스톤 보어(710)에 유압 유체(로커 샤프트에서 형성되는 적절한 공급 통로에 의해 제공됨, 도시되지 않음)를 제공한다. 체크 밸브(732)의 설치에 후속하여 상부 유압 통로(730)의 유체 기밀 밀봉(fluid-tight seal)을 보장하기 위해, 나사형 플러그(734) 또는 유사한 디바이스가 활용될 수 있다. 추가적으로, 완전성을 위해, 도 7은 기술 분야에서 공지되어 있는 바와 같이 로커 샤프트 개구(742) 내에 그리고 로커 샤프트 위에 삽입될 수 있는 로커 암 부싱(740)을 또한 예시한다. 추가적으로, 캠 종동자(cam follower; 744)가 적절한 개구(748) 내에 배열되는 캠 종동자 액슬(cam follower axle; 746)에 장착될 수 있다.7 further illustrates an upper
그러나, 도 2의 액추에이터 피스톤(210)과는 달리, 그리고 도 9에 가장 잘 예시되는 바와 같이, LM+ 메커니즘(618)의 액추에이터 피스톤(702)은, 유압 유체가 액추에이터 피스톤(702)을 통해 LM- 메커니즘(616)에 공급되는 것을 허용하는 유압 통로(904, 906)를 포함한다. 도 9에서 도시되는 바와 같이, 로커 암(604)에서 형성되는 하부 유압 통로(908)는 로커 샤프트(도시되지 않음)의 공급 채널로부터 유압 유체를 수용하고 유압 유체를 액추에이터 피스톤 보어(710)의 하부 부분으로 라우팅한다. 액추에이터 피스톤(702)은, 액추에이터 피스톤(702)의 전체 행정에 전반에 걸쳐 유압 공급 통로(908)와 위치 맞춤되는, 그것의 측벽 표면에서 형성되는 환형 채널(910)을 포함한다. 결국에는, 환형 채널(910)은 액추에이터 피스톤(702)에서 형성되는 수평 통로(904) 및 수직 통로(906)와 연통한다. 수직 통로(906)는 LM- 메커니즘(616)으로의 유압 유체의 통로를 위한 개구가 내부에 형성된 스위블(706)로 유압 유체를 안내한다. 이러한 방식으로, 유압 유체는 LM- 메커니즘(616)에 대한 제어 입력으로서 선택적으로 공급될 수 있다.However, unlike the
상기에서 설명되는 바와 같이, 그리고 도 9에서 추가로 도시되는 바와 같이, LM+ 메커니즘(618)은 액추에이터 피스톤 보어(710) 안으로 확장되는 래시 조정 나사(704)를 포함한다. 액추에이터 피스톤 스프링(918)은 래시 조정 나사(704)와 액추에이터 피스톤(702) 사이에서 배치되고 래시 조정 나사(704)에서 형성되는 숄더(920)의 하부 표면에 접하며, 그에 의해, 액추에이터 피스톤(702)을 액추에이터 피스톤 보어(710) 밖으로 편향시킨다. 이 실시형태에서, 액추에이터 피스톤(702)은 적절한 나사 결합을 통해, 래시 조정 나사 숄더(920)의 상부 표면과 맞물리는 리테이너(703)에 고정되고, 그에 의해, 하기에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 액추에이터 피스톤(702)의 외향 행정(outward stroke)을 제한한다.As described above and further shown in FIG. 9 , the
도 8 및 도 9는 액추에이터 피스톤(702) 위의 액추에이터 피스톤 보어(710)에 (예를 들면, 도시되지 않은 고속 솔레노이드를 통해) 유압 유체를 선택적으로 공급하기 위해 로커 암(604)에서 형성되는 상부 유압 통로(730)를 추가적으로 예시한다(도 9의 가상선). (도 8에서, LM+ 메커니즘(618) 및 재설정 어셈블리(712)를 형성하는 다양한 컴포넌트는, 예시의 용이성을 위해, 도시되지 않는다는 것을 유의한다.) 체크 밸브(732)는, 액추에이터 피스톤 보어(710)로부터 다시 상부 유압 통로(730)에 공급하는 공급 통로로의 유압 유체의 역방향 흐름을 방지하기 위해, 상부 유압 통로(730)의 확장된 부분(730')에서 제공된다. 이러한 방식으로, 그리고 하기에서 설명되는 바와 같이 LM+ 메커니즘(618)의 재설정이 없으면, 유압 유체의 가두어진 부피가 액추에이터 피스톤(702)을 확장된(활성화된) 상태에서 유지하도록, 액추에이터 피스톤 보어(710)의 고압 챔버가 체크 밸브(732)와 액추에이터 피스톤(702) 사이에서 형성될 수 있다.8 and 9 show an upper section formed in the
도 3과 관련하여 상기에서 설명되는 바와 같이, 단일의 밸브 작동 모션 소스가 메인 및 보조 밸브 작동 모션 둘 모두를 제공하는 밸브 작동 시스템은 결합된 보조 및 메인 밸브 작동 모션 동안 엔진 밸브(들)의 과도한 확장을 방지하기 위해 재설정하는 능력을 필요로 할 수 있다. 도 6 내지 도 11에서 예시되는 실시형태의 맥락에서, 가두어진 부피의 유압 유체의 배출 및 액추에이터 피스톤(702)의 재설정은 재설정 어셈블리(712)의 동작을 통해 제공된다. 도 8에서 가장 잘 도시되는 바와 같이, 액추에이터 피스톤(702)과 함께 고압 챔버를 형성하는 작동 피스톤 보어(710)의 부분, 및 재설정 피스톤 보어(804)와 유체 연통하는 재설정 통로(802)가 제공된다. 재설정 피스톤(714)은, 실질적으로, 재설정 피스톤 스프링(716)의 편향 하에서 로커 암(604)의 저부 밖으로 확장되는 단부를 구비하는 스풀 밸브이다. 도 10 및 도 11에서 예시되는 실시형태에서, 재설정 피스톤(714)은 충분한 길이를 가지며 재설정 피스톤 스프링(716)은, 재설정 피스톤(714)이 로커 암(604)의 모든 포지션 전반에 걸쳐 고정된 접촉 표면(1002)과 연속적으로 접촉하는 것을 보장하기에 충분한 행정을 갖는다.As described above with respect to FIG. 3 , a valve actuation system in which a single source of valve actuation motion provides both main and auxiliary valve actuation motion can be used to reduce excessive pressure on the engine valve(s) during the combined auxiliary and main valve actuation motion. May require the ability to reset to prevent expansion. In the context of the embodiment illustrated in FIGS. 6-11 , discharge of the trapped volume of hydraulic fluid and resetting of the
도 10에서 도시되는 바와 같이, 로커 암(604)은 캠(602)에 대해 베이스 원에 있다(즉, 캠(602)을 향해 최대 범위로 회전됨). 이 상태뿐만 아니라 (예를 들면, 도 3에서 도시되는 재설정 높이 아래의) 상대적으로 낮은 리프트에서, 재설정 피스톤(714)의 외경이 재설정 통로(802)와의 연통을 밀봉하고, 그에 의해, 유체(제공되는 경우)의 포획된 부피를 액추에이터 피스톤 보어(710)에서 유지하도록, 환형 채널(715)은 재설정 통로(802)(도 10 및 도 11에서 도시되는 바와 같이 상부 유압 통로(730) 뒤에 숨겨짐)와 정렬되지 않는다. 도 11에서 도시되는 바와 같이 로커 암(604)이 더 높은 밸브 리프트에서(예를 들면, 도 3에서 도시되는 재설정 높이 이상에서) 회전할 때, 재설정 피스톤(714)은 고정된 표면(1002)과의 접촉 포인트를 중심으로 선회하고 재설정 피스톤 보어(804)에 대해 슬라이딩하여 환형 채널(715)이 재설정 통로(802)와 위치 맞춤하고 그에 의해, 포획된 유압 유체가 환형 채널(715)을 통해 재설정 피스톤(714)에서 형성되는 반경 방향 구멍(1004) 안으로 흐르는 것 및 재설정 피스톤(714)에서 형성되는 축 방향 통로(1006)(가상선으로 도시됨)의 상단을 통해 배출되는 것을 허용한다. 도 10에서와 같이, 로커 암(604)이 높은 리프트 이벤트에 후속하여 다시 한 번 뒤로 회전함에 따라, 재설정 피스톤(714)은 자신의 보어(804) 내에서 병진하고 재설정 통로(802)를 다시 한 번 밀봉하고, 그에 의해, 액추에이터 피스톤 보어(710)의 재충전을 허용한다.As shown in FIG. 10 ,
상기에서 언급되는 바와 같이, 도 6 내지 도 11에서 예시되는 재설정 어셈블리(712)는 고정된 접촉 표면(1002)과 일정한 접촉을 유지하도록 구성된다. 그러나, 이것이 필수는 아니라 것이 인식된다. 예를 들면, 재설정 어셈블리는 필요한 재설정 높이가 달성되는 경우에만 고정된 표면과 접촉하는 포핏 타입 밸브(poppet-type valve)를 대신 포함할 수 있다.As mentioned above, reset
앞서 언급되는 바와 같이, 로커 암 편향 엘리먼트(620)는 로커 암(604)을 캠(602)과 접촉하게 편향시키는 것을 돕기 위해 제공될 수 있다. 개시된 시스템(600)의 특징은, 개별적으로는, 로커 암 편향 엘리먼트(620)도 또는 액추에이터 피스톤 스프링(918)도 실질적으로 모든 동작 조건 전반에 걸쳐 캠(602)과 접촉하게 로커 암(604)을 편향시키기에 충분한 힘을 개별적으로 제공하도록 구성되지는 않는다는 것이다. 그러나, 로커 암 편향 엘리먼트(620) 및 액추에이터 피스톤 스프링(918)은, 이 실시형태에서, 로커 암(604)에 대한 실질적으로 모든 동작 조건 전반에 걸쳐 이 목적을 위해 조합하여 작동하도록 선택된다. 예를 들면, 로커 암(604)을 캠(602) 쪽으로 편향시키는 것을 돕기 위해, 액추에이터 피스톤 스프링(918)은 높은 힘을, 잠재적인 고속 동작에 기인하여 그것이 가장 필요로 되는 상대적으로 낮은 리프트 밸브 작동 모션(예를 들면, EEVO, LIVC 등) 동안에만 제공한다. 제어되지 않는 경우, 액추에이터 피스톤 스프링(918)에 의해 인가되는 편향력은 액추에이터 피스톤(702)으로 하여금 상당한 힘을 가지고 LM- 메커니즘(616)에 대해 밀게 할 수 있다. LM- 메커니즘(616)이 도 1을 참조하여 설명되는 것과 같은 기계적 잠금 메커니즘인 경우, 그러한 힘은 확장 및 수축되는 잠금 엘리먼트(180)의 능력을 방해할 만큼 충분히 강할 수 있으며, 그에 의해 LM- 메커니즘(616)의 잠금 및 잠금 해제를 방지할 수 있다. 액추에이터 피스톤(702)에 대해 래시 조정 나사 숄더(920)에 의해 부과되는 이동 제한은 LM- 메커니즘(616)에 대한 그러한 과도한 부하를 방지하고, 그에 의해, 잠금 엘리먼트(180)가 필요에 따라 자유롭게 확장/수축되는 것을 허용하는 일반적으로 제공된 래시 공간을 LM- 메커니즘(616) 내에서 보존한다.As previously mentioned, a rocker
추가적으로, 액추에이터 피스톤 스프링(918)에 의한 액추에이터 피스톤(702)의 확장은, 상대적으로 작지만, 그럼에도 불구하고 외부 플런저 스프링(146)이 견뎌야 할 범위 응력(range stress)을 감소시킨다. 결국에는, 액추에이터 피스톤 스프링(918)은, 낮은 리프트, 잠재적으로 고속 밸브 작동 모션에 대해 특별히 필요로 되는 높은 힘을 제공하는 높은 힘의 낮은 이동 스프링(travel spring)일 수 있다. 액추에이터 피스톤 스프링(918) 및 외부 플런저 스프링(146)에 의한 이러한 부담 공유는 또한 로커 암 편향 엘리먼트(620)가 높은 예압을 제공할 필요성을 경감할 수 있고, 로커 암 편향 엘리먼트(620)의 설계가 비활성화된 상태 동작 동안 발생하는 메인 밸브 작동 모션에 대한 더 낮은 속도, 더 높은 리프트 부분에 집중되는 것을 허용하는데, 이것은 덜 엄격한 설계 제약이다.Additionally, the expansion of the
도 12는 도 5의 실시형태에 따른 밸브 작동 시스템(1200)의 부분 단면도를 예시한다. 이 시스템(600)에서, 밸브 작동 모션 소스는 푸시 튜브(1202)를 통해 로커 암(1204)의 모션 수신 단부(1206)에서 동작 가능하게 연결되는 캠(도시되지 않음) 및 상기의 도 1에서 예시되고 설명되는 타입의 개재하는 LM- 메커니즘(1216)을 포함한다. 도 6 내지 도 11에서 예시되는 실시형태에서와 같이, 로커 암(1204)은 로커 샤프트(도시되지 않음)를 중심으로 회전 왕복 운동하고, 그에 의해, 밸브 작동 모션 소스에 의해 제공되는 밸브 작동 모션을, 로커 암(1204)의 모션 전달 단부(1208)를 통해, 밸브 브리지(1210)로 전달한다. 결국에는, 밸브 브리지(1210)는 한 쌍의 엔진 밸브(1212, 1214)에 동작 가능하게 연결된다. 추가로 도시되는 바와 같이, 로커 암(1204)은 도 2와 관련하여 상기에서 예시되고 설명되는 것과 실질적으로 유사한 타입의 LM+ 메커니즘(1218)을 포함한다. 이 경우, 볼 조인트(1220) 및 로커 샤프트 및 로커 암(1204)에서 형성되는 적절한 통로를 통해 유압 유체가 LM- 메커니즘(1216)으로 제공된다. 유사하게, 로커 샤프트 및 로커 암(1204)에서 형성되는 적절한 통로를 통해 유압 유체가 LM+ 메커니즘(1218)에 제공된다. 그러나, 이 구현예에서, 이전 실시형태의 체크 밸브(732)는 액추에이터 피스톤을 확장된 상태로 유지하는 데 필요한 유압 잠금을 확립하기 위해 제어 밸브(1222)에 의해 대체된다. 도 12의 실시형태는 적절한 브리지 핀(1224)을 통해 단일의 엔진 밸브(1214)와만 상호 작용하는 LM+ 메커니즘(1218)의 배열에 의해 추가로 특성지어진다.FIG. 12 illustrates a partial cross-sectional view of
이 실시형태에서, LM- 메커니즘(1216)은, 푸시로드(1202)가 캠과 접촉하게 편향되도록 그리고 로커 암이 엔진 밸브(1212, 1214)의 방향에서 편향되도록, 푸시로드(1202)에 대해 잠금 메커니즘의 외부 플런저를 바깥쪽으로 편향시키기 위한 상대적으로 강한 스프링을 포함한다. 이 구현예에서, LM- 메커니즘(1216)의 외부 플런저는 엔진 동작 동안 이동이 제한되지는 않는다(LM- 메커니즘(1216)에 대해 이동 제한을 부과하는 것이 조립을 용이하게 하는 엔진 어셈블리와는 대조적임).In this embodiment, the LM-
LM+ 메커니즘(1218)의 구성, 특히 안쪽으로 튀어오르는(inwardly sprung) 액추에이터 피스톤을 고려하면, LM+ 메커니즘(1218)이 자신의 디폴트 상태에 있을 때 액추에이터 피스톤과 브리지 핀 사이에서 갭이 제공된다. 결과적으로, 이 디폴트 상태 동안, LM+ 메커니즘(1218)은, 도 5와 관련하여 상기에서 설명되는 바와 같이, 모션 부하 경로를 따라 LM- 메커니즘(1216)과 직렬 상태가 아니다. 게다가, 디폴트 상태 동안 갭의 존재에도 불구하고, 상기에서 설명되는 바와 같이 외부 플런저 피스톤 스프링의 강도를 고려하면 액추에이터 피스톤은 완전히 확장될 수 없을 것이다. 이 경우, 그 다음, 액추에이터 피스톤은, 메인 모션 밸브 이벤트가 발생할 때까지 완전히 확장될 수 없고, 그에 의해, 액추에이터 피스톤과 브리지 핀(1224) 사이에 완전한 확장을 허용할 만큼 충분한 갭을 생성한다. 그러나, 확장된(활성화된) 상태에 있을 때, 액추에이터 피스톤은 자신에게 인가되는 보조 밸브 작동 모션뿐만 아니라, 또한, 자신에게 인가되는 메인 밸브 작동 모션을 자신의 대응하는 엔진 밸브(1214)에 전달할 것이다. 이 경우, LM+ 메커니즘(1218)은 도 5와 관련하여 상기에서 설명되는 바와 같이 액추에이터 피스톤의 활성화된 상태 동안 LM- 메커니즘(1216)과 직렬로 배치된다.Considering the configuration of the
도 13은 도 5의 실시형태에 따른 밸브 작동 시스템(1300)의 부분 단면도를 예시한다. 특히, 도 13에서 예시되는 실시형태는, 구형 조인트(spherical joint; 1220)가 바깥쪽으로 편향되고, 이동이 제한된, 슬라이딩 핀(1320)으로 대체된다는 점을 제외하면, 도 12의 실시형태와 실질적으로 동일하다. 이 경우, LM- 메커니즘(1216)의 외부 플런저 스프링은 바람직하게는 (예를 들면, 베이스 원 상에서) 제로의 또는 낮은 밸브 리프트 동안 낮은 예압을 가지고 설계되고, 비활성화된 모드 동작 동안 메인 밸브 작동 모션에 대한 로커 암(1204)의 모션의 전체 범위를 제어하기 위한 피크 힘을 얻는 데 필요한 스프링 상수(spring rate)를 갖는다.FIG. 13 illustrates a partial cross-sectional view of
다른 한편으로, 슬라이딩 핀(1320)을 바깥쪽으로 편향시키기 위해 사용되는 슬라이딩 핀 스프링(1322)은 상대적으로 높은 예압 및 단행정(short stroke)을 가지고 구성된다(상기에서 논의되는 액추에이터 피스톤 스프링(918)과 실질적으로 유사함). 슬라이딩 피스톤(1320)이 보어 내에서 슬라이딩할 수 있기 때문에, 슬라이딩 피스톤(1320)은, 슬라이딩 피스톤(1320)의 전체 행정 전반에 걸쳐 유체 공급 통로와의 환형 채널(1334)의 위치 맞춤이 로커 암(1204)과 LM- 메커니즘(1216) 사이의 지속적인 유체 연통을 보장하도록, 환형 채널(1334) 및 그와 정렬되는 반경 방향 개구(1336)를 포함한다. 추가적으로, 행정 조정 나사(stroke adjustment screw; 1338)는 LM- 메커니즘(1216)을 향해 슬라이딩 핀(1320)의 보어 밖으로의 이동을 제한하도록 기능한다. 상기의 액추에이터 피스톤(702)에 적용되는 이동 제한 성능과 관련하여 설명되는 바와 같이, 행정 조정 나사(1338)는 슬라이딩 핀 스프링(1322)의 전체 힘이 LM- 메커니즘(1216)에 인가되는 것을 방지하는데, 그렇지 않으면, 과부하가 걸릴 것이고, 잠재적으로 그 동작을 방해할 것이다. 행정 조정 나사(1338)에 의해 제공되는 행정, 즉 LM+ 메커니즘의 디폴트 동작 상태 동안 그것에 의해 상실되어야만 하는 모션과 동일한 행정을 적절하게 선택하는 것에 의해, LM- 메커니즘(1216) 내의 잠금 엘리먼트에 제공되는 래시는, 앞서 설명되는 바와 같이, 그 적절한 동작을 보장하도록 선택될 수도 있다. 사실상, 그 다음, 슬라이딩 핀(1320), 슬라이딩 핀 스프링(1322) 및 행정 조정 나사(1338)의 어셈블리는 이 실시형태에서 LM+ 메커니즘의 일부를 구성한다.On the other hand, the sliding
상기에서 기술되는 바와 같이, LM+ 및 LM- 메커니즘 내에서 필요에 따라 이동이 제한되면서 바깥쪽으로 튀어오르는(outwardly sprung)(확장) 및 안쪽으로 튀어오르는(수축) 엘리먼트의 다양한 특정한 조합이 제공될 수 있다. 더 일반적으로, 하나의 구현예에서, LM- 메커니즘(더 구체적으로, 엘리먼트 또는 그 컴포넌트)은 확장된 포지션으로 편향될 수도 있고, LM+ 메커니즘(다시, 더 구체적으로, 엘리먼트 또는 그 컴포넌트)은 수축된 포지션으로 편향될 수 있다. 이 경우, LM- 메커니즘의 확장된 포지션은 이동이 제한될 수 있다. 임의의 주어진 실시형태의 다른 구현예에서, LM- 메커니즘은 제1 힘에 의해 확장된 포지션으로 편향될 수 있고, LM+ 메커니즘은 제2 힘에 의해 또한 확장된 포지션으로 편향될 수 있다. 이 경우, 제1 편향력은 제2 편향력보다 더 큰 것이 바람직하다. 추가적으로, 다시 한 번, LM- 메커니즘의 확장된 포지션은 이동이 제한될 수 있다. 또 다른 구현예에서, LM- 메커니즘은 확장된 포지션으로 편향될 수 있고, LM+ 메커니즘도 또한 확장된 포지션으로 편향될 수 있다. 그러나, 이 경우, LM+ 메커니즘의 확장된 포지션은 이동이 제한된다. 이 구현예에서, LM+ 메커니즘의 이동을 제한하는 것의 가능한 이익은 캠 베이스 원 상에 있는 동안 밸브트레인에 대한 제로 부하를 허용하여 부싱 마모를 감소시키는 것이다.As described above, various specific combinations of outwardly sprung (expand) and inwardly sprung (retract) elements may be provided within the LM+ and LM- mechanisms, with movement limited as required. . More generally, in one implementation, an LM- mechanism (again, more specifically, an element or component thereof) may be biased toward an expanded position, and an LM+ mechanism (again, more specifically, an element or component thereof) may be biased toward a collapsed position. It can be biased by position. In this case, the extended position of the LM-mechanism may have limited movement. In another implementation of any given embodiment, the LM- mechanism may be biased to the extended position by a first force and the LM+ mechanism may also be biased to the extended position by a second force. In this case, it is preferable that the first deflection force is larger than the second deflection force. Additionally, once again, the extended position of the LM-mechanism may result in limited movement. In another implementation, the LM- mechanism may be biased toward the extended position, and the LM+ mechanism may also be biased toward the extended position. However, in this case, the extended position of the LM+ mechanism has limited movement. In this implementation, a possible benefit of limiting the movement of the LM+ mechanism is to allow zero load on the valvetrain while on the cam base circle, thereby reducing bushing wear.
도 4와 관련하여 상기에서 언급되는 바와 같이, 그리고 도 4와 비교하여 유사한 참조 번호가 유사한 엘리먼트를 가리키는 도 15와 관련하여 도시되는 바와 같이, LM- 메커니즘(410')이 밸브 작동 모션 경로(406)를 따라 LM- 메커니즘(408')보다 밸브 작동 모션 소스(402)에 더 가깝게 배열되는 시스템(1500)이 제공될 수 있다. 그러나, 도 5의 시스템(400')과는 달리, 도 15에서 도시되는 LM+ 메커니즘(408')은, LM+ 메커니즘(408')이 LM- 메커니즘(410')에 의해 전달되는 메인 밸브 작동 모션을 전달하는 역할을 항상 하고 밸브 작동 부하 경로(406)로부터 결코 제거되지 않도록, LM+ 메커니즘(408')의 동작 상태(디폴트 또는 활성화됨)에 관계없이 LM- 메커니즘(410')과 항상 직렬이다.As mentioned above in relation to FIG. 4 and as shown in relation to FIG. 15 where like reference numerals refer to similar elements in comparison to FIG. 4 , the LM-
특히, LM+ 메커니즘(408')이 그것의 디폴트 동작 상태에 있는 경우, LM+ 메커니즘(408')은 임의의 보조 밸브 작동 모션을 상실시키도록, 그러나 밸브 작동 모션 소스(402) 및 LM- 메커니즘(408')에 의해 자신에게 인가되는 메인 밸브 작동 모션을 전달하도록 구성된다. 다른 한편으로, LM+ 메커니즘(408')이 활성화된 동작 상태에 있을 때, 즉, 자신에게 인가되는 임의의 보조 밸브 작동 모션을 전달하도록 제어될 때, LM+ 메커니즘(408')은, 밸브 작동 소스(402) 및 LM- 메커니즘(410')으로부터 수신되는 메인 밸브 작동 모션 및 보조 밸브 작동 모션 둘 모두의 전달에 참가한다. 이렇게 구성된 밸브 작동 시스템(1500)은, 모든 밸브 작동 모션을 엔진 밸브(들)(404)에 제공하는 단일의 밸브 작동 모션 소스(102)를 갖는 시스템의 포지티브 동력 모드, 비활성화된 모드 또는 보조 모드(예를 들면, 엔진 제동)에서 실린더(405)의, 결과적으로 내연 기관의 동작을 용이하게 한다. 즉, 시스템(1500)은 도 14를 참조하여 예시되며 상기에서 설명되는 바와 같은 방법을 구현할 수 있다. 그러나, 이 경우, 블록(1402)에서 LM- 및 LM+ 메커니즘의 제공은, 각각, 하기에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 프리로커 밸브 트레인 컴포넌트(pre-rocker valve train component) 및 밸브 브리지에서 발생한다.In particular, when the
도 16 내지 도 18은 도 15의 실시형태에 따른 밸브 작동 시스템(1600)을 예시한다. 이 실시형태에서, 밸브 작동 시스템(1600)은 프리로커 암 밸브 트레인 컴포넌트 내에 또는 그 상에 배치되는 LM- 메커니즘(1602) 및 밸브 브리지에 배치되는 LM+ 메커니즘(1604)을 포함한다. 본원에서 사용될 때, 프리로커 암 밸브 트레인 컴포넌트는, 밸브 트레인 내에서, 밸브 작동 모션 소스(예를 들면, 캠; 도시되지 않음)와 로커 암(1620) 사이에서 배치되는 임의의 밸브 트레인 컴포넌트를 포함할 수 있다. 예를 들면, 이것은 푸시로드, 태핏, 롤러 종동자 등과 같은 기술 분야에 공지되어 있는 디바이스를 포함할 수 있다. 도 16 및 도 17에서 예시되는 예에서, 프리로커 암 밸브 트레인 컴포넌트는 푸시로드(1610)를 포함하는데, 이것은, 결국에는, 푸시로드(1610)와 캠(도시되지 않음) 사이에서 접촉을 확립하는 롤러 종동자(1612)에 동작 가능하게 연결된다. 이 실시형태에서, LM- 메커니즘(1602)은, LM- 메커니즘(1602)이 푸시로드(1610) 및 로커 암(1620) 둘 모두와 동작 가능하게 연결되도록, 푸시로드(1610)의 상부 단부 상에서 장착된다. 추가로 이 예에서, 로커 암(1620)은 로커 샤프트(도시되지 않음) 상에서의 왕복 운동하는 움직임을 위해 그 상에 장착된다. 결국에는, 로커 암(1620)은 LM+ 메커니즘(1604)이 전개되는 밸브 브리지(1630)에 동작 가능하게 연결된다. 종래의 내연 기관과 조화되어, 밸브 브리지(1630)는 대응하는 밸브 스프링(1646, 1648)에 의해 폐쇄된 포지션으로 편향되는 두 개 이상의 엔진 밸브(1642, 1644)(흡기 또는 배기 밸브)에 연결되어 동작한다. 도 16은, 하기에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, LM- 메커니즘(1602)의 상부 단부와 접촉하는 고정된 반응 표면(1650)을 추가적으로 예시한다.Figures 16-18 illustrate a
이제 도 17 및 도 18을 참조하면, 도 16의 실시형태의 추가적인 세부 사항이 예시되고 설명된다. 상기에서 언급되는 바와 같이, 푸시로드(1610)는 그 상에 장착되는 LM- 메커니즘(1602)을 구비한다. 이 실시형태에서, LM- 메커니즘(1602)은, 하우징(1702)의 베이스 벽(1703)으로부터 멀어지게 확장되는 스터드(1704)와 푸시로드(1610)의 내경(1705) 사이의 간섭 끼워맞춤(interference fit) 또는 나사식 결합을 통해 푸시로드(1610) 상에 장착되는 하우징(1702)을 포함한다. 대안적으로, 하우징(1702)은 푸시로드(1610)의 일부로서 일체로 형성될 수도 있거나 또는 푸시로드(1610)는 하우징(1702)의 베이스 벽(1703)의 외부 상에서 형성되는 리셉터클(receptacle) 안으로 삽입될 수도 있다. 폐쇄된 하우징 보어(1706)가 하우징(1702)에서 형성되고 외부 플런저(1708), 내부 플런저(1712), 내부 플런저 스프링 리테이너(1714), 내부 플런저 스프링(1716), 외부 플런저 스프링(1709), 및 이 실시형태에서는 웨지(wedge)로서 예시되는 하나 이상의 잠금 엘리먼트(1718)를 수용하도록 구성된다. 하우징 보어(1706) 내에서 그리고 베이스 벽(1703)과 외부 플런저(1708) 사이에서 배치되는 외부 플런저 스프링(1709)은 외부 플런저(1708)를 (도 17에서 예시되는 바와 같이) 하우징 보어(1706) 내에서 상방으로 편향시킨다. 내부 플런저(1712)는 외부 플런저(1708)에서 형성되는 내부 보어(1710) 내에서 배치된다. 내부 플런저 스프링 리테이너(1714)(이것은 내부 보어(1710)의 하부 단부에 부착되어 폐쇄함)와 내부 플런저(1712) 사이에서 배치되는 내부 플런저 스프링(1716)은 내부 플런저(1712)를 내부 보어(1710) 내에서 상방으로 편향시킨다. 내부 플런저(1712)의 상방 이동은 내부 보어(1710)의 상부 단부에서 형성되는 정지부 표면(stop surface; 1726)에 의해 제한된다. 외부 플런저(1708)는 웨지(1718)가 배치되는 외부 플런저(1708)의 측벽을 통해 확장되는 개구를 포함하는데, 그 웨지(1718)는 하우징 보어(1706)를 정의하는 표면에서 형성되는 환형 외부 리세스(1720)와 맞물리도록 구성된다.Referring now to Figures 17 and 18, additional details of the embodiment of Figure 16 are illustrated and described. As mentioned above,
내부 보어(1710)의 상부 단부에 있는 개구를 통해 내부 플런저(1712)에 적용되는 유압 제어가 없는 경우, 즉, 도 17에서 예시되는 바와 같은 LM- 메커니즘(1602)의 디폴트 상태에서, 내부 피스톤 스프링(1716)은, 웨지(1718)가 외부 플런저(1708)에서 형성되는 개구 밖으로 확장되고, 그에 의해, 외부 리세스(1720)와 맞물리고 외부 플런저(1708)를 하우징(1702)을 기준으로 제 위치에서 효과적으로 잠그는 포지션으로, 내부 플런저(1712)를 편향시킨다. 이러한 디폴트 상태에서, 푸시 튜브(1610)에 인가되는 임의의 밸브 작동 모션(메인 모션이든 또는 보조 모션이든 간에)은, 외부 플런저(1708)가 하우징(1702)을 기준으로 하는 포지션에 효과적으로 잠궈지는 것의 덕분에, LM- 메커니즘(1602)에 의해 전달된다. 그러나, 내부 플런저(1712)의 상단에 대한 충분히 가압된 유압 유체의 제공은, 웨지(1718)가 외부 리세스(1720)로부터 수축되어 분리되는 것, 그에 의해, 하우징(1720)에 대해 외부 플런저(1708)를 효과적으로 잠금 해제하고 외부 플런저(1708)가, 외부 플런저 스프링(1709)에 의해 제공되는 편향에 종속되어, 하우징 보어(1706) 내에서 자유롭게 슬라이딩하는 것이 허용되도록, 내부 플런저(1712)로 하여금 하방으로 슬라이딩하게 한다. 이러한 활성화된 상태에서, 푸시로드(1610)에 의해 하우징(1702)에 인가되는 임의의 밸브 작동 모션은, 외부 플런저(1708)가 정지 상태에서 유지되는 동안, 푸시로드(1610) 및 하우징(1702)으로 하여금 인가된 작동 모션에 따라 왕복 운동하게 할 것이다. 이러한 방식으로, 그리고 하우징 보어(1706) 내에서의 외부 플런저(1708)의 이동이 임의의 인가된 밸브 작동 모션의 최대 범위보다 더 크다는 것을 가정하면, 그러한 밸브 작동 모션은 엔진 밸브로 전달되지 않으며 대응하는 실린더가 비활성화되도록 효과적으로 상실된다.In the absence of hydraulic control applied to the
추가로 예시된 실시형태에서, 편향 스프링(1722)은, 하우징(1702)의 외부 표면 상에서 형성되고 그로부터 반경 방향으로 멀어지게 확장되는 플랜지(1724)와 고정된 접촉 표면(1650) 사이에서 그리고 그들과 접촉하게 배치된다. 도시되는 바와 같이, 고정된 접촉 표면(1650)은, 편향 스프링(1722)의 상부 단부와 여전히 결합하면서, 외부 플런저(1708)까지의 통로가, 로커 암(1620) 상에 배치되는 래시 조정 나사(1730)와 접촉하는 것을 허용하도록 구성된다. 편향 스프링(1722)은, 푸시로드(1610) 및 LM- 메커니즘(1602)이 푸시로드(1610)에 인가되는 밸브 작동 모션에 따라 왕복 운동할 때, 그들의 관성을 관리하도록, 그리고 푸시로드(1610)가 (이 예에서는 롤러 종동자(1612)를 통해) 밸브 작동 모션 소스와의 접촉을 유지하는 것을 보장하도록 제공된다. 이 목적을 위한 고정된 접촉 표면(1650)의 사용은, 편향 스프링(1722)에 의해 인가되는 상대적으로 큰 편향이 (로커 암(1620)을 통해) LM+ 메커니즘(1604)에 또한 인가되는 것 및 그 동작을 방해하는 것을 방지할 수 있다. 대조적으로, 외부 플런저 스프링(1709)은 로커 암(1620)/래시 조정 나사(1730)와 접촉하게 외부 플런저(1708)를 편향시키기에 충분한 상대적으로 가벼운 스프링이지만 그러나, 다시 한번, LM+ 메커니즘(1604)의 동작을 방해할 만큼 강하지는 않다.In a further illustrated embodiment, the
기술 분야에서 공지되어 있는 바와 같이, 로커 샤프트(도시되지 않음)는 로커 암(1620)에서 형성되는 유압 통로(1736, 1738)에 가압된 유압 유체를 공급하기 위한 채널을 구비할 수도 있다. 기술 분야에서 추가로 공지되어 있는 바와 같이, 그러한 유압 유체의 공급은 컨트롤러(420)의 감독 하에서 적절한 솔레노이드(도시되지 않음)의 사용을 통해 제어될 수도 있다. 유압 통로(1736, 1738)는 유압 유체를 LM- 메커니즘(1602) 및 LM+ 메커니즘(1604) 중 각각의 메커니즘으로 라우팅한다. 각각의 통로(1736, 1738)를 통한 유압 유체의 흐름을 선택적으로 제어하는 것에 의해, LM- 및 LM- 메커니즘(1602, 1604)의 각각의 디폴트/활성화된 상태가 마찬가지로 제어될 수도 있다.As is known in the art, the rocker shaft (not shown) may have channels for supplying pressurized hydraulic fluid to
이 목적을 위해, 로커 암(1620)은, 제1 유체 통로(1734)가 내부에 형성되고 볼 조인트(1732)에서 종단되는 기술 분야에서 공지되어 있는 바와 같은 래시 조정 나사(1730)를 갖추고 있다. 볼 조인트(1732)는, 제1 유체 통로(1734)와 내부 보어(1710) 사이의 유체 연통이 밸브 작동 시스템(1600)의 모든 동작 전반에 걸쳐 제공되도록, 외부 플런저(1708)의 상보적으로 구성된 상부 표면과 맞물리도록 형성된다. 제1 유압 통로(1736)는, 유압 유체가 상기에서 설명되는 바와 같이 LM- 메커니즘(1602)에 대한 제어 입력으로서 선택적으로 제공될 수도 있도록, 제1 유체 통로(1734)와 유체 연통한다.For this purpose, the
유사하게, 로커 암(1620)은, 이 예에서, 제2 유체 통로(1740)가 내부에 형성되고 제2 유압 통로(1738)와 연통하는 볼 조인트(1742)를 갖추고 있다. 볼 조인트(1742)는, 제1 유체 통로(1740)와 LM+ 메커니즘(1604) 사이에서 유체 연통이 연속적으로 제공되도록, 개구(1746)가 내부에 형성된 스위블 또는 e 풋(e-foot; 1744)에 결합된다. 다시 한번, 이러한 연속적인 유체 연통은 상기에서 설명되는 바와 같이 유압 유체가 LM+ 메커니즘(1604)에 대한 제어 입력으로서 선택적으로 제공되는 것을 허용한다.Similarly,
LM+ 메커니즘(1604)의 추가적인 세부 사항이 도 18과 관련하여 추가적으로 예시된다. 특히, LM+ 메커니즘(1604)은 밸브 브리지(1630)의 폐쇄된 중앙에 형성된 보어(1804)에서 배치되는 로스트 모션 피스톤(1802)을 포함한다. 로스트 모션 피스톤(1802)은 제1 유체 통로(1740)/개구(1746)와 로스트 모션 피스톤(1802)에서 형성되는 내부 보어(1813) 사이에 유체 연통을 제공하는 피스톤 개구(1803)를 포함한다. 로스트 모션 피스톤(1802)은 체크 디스크(또는 볼)(1802), 체크 스프링(1808), 체크 스프링 리테이너(1810) 및 보어(1813) 내에 배치되는 리테이너 클립(1812)을 포함하는 체크 밸브 어셈블리를 더 포함한다. 리테이너 클립(1812)은, 체크 스프링(1808)이 체크 디스크(1806)를 로스트 모션 피스톤(1802)의 상부 벽과 접촉하게 연속적으로 편향시키고 그에 의해, 제1 유체 통로(1740)로부터 제공되는 충분히 가압된 유압 유체가 없는 경우에 제1 유체 통로(1740)를 보어(1813)로부터 밀봉하도록, 체크 스프링 리테이너(1810)를 보어(1813) 내에서 고정된 포지션에서 유지한다. 로스트 모션 피스톤(1802)은 보어(1804) 내에 배치되는 피스톤 스프링(1814)에 의해 보어(1804) 밖으로 그리고 스위블(1744)과 접촉하게 편향되고, 그에 의해, 로스트 모션 피스톤(1802)과 스위블(1744) 사이의 연속적인 접촉을, 따라서, 연속적인 유체 연통을 보장한다.Additional details of the
기술 분야에서 공지되어 있는 바와 같이, 로스트 모션 피스톤(1802)은, 적어도, 로커 암(1620)에 의해 자신에게 인가되는 임의의 보조 밸브 작동 모션만큼 큰 거리(로스트 모션 래시)를 이동하도록 구성된다. 따라서, 유압 유체가 로스트 모션 피스톤(1802) 및 그 체크 밸브 어셈블리에 제공되지 않을 때, 로스트 모션 피스톤(1802)은 외부 플런저(1708)를 통해 외부 플런저 스프링(1709)에 의해 로커 암(1620)에 인가되는 편향의 영향 하에서 보어(1804) 안으로 수축될 것이고 그 내에서 저부에 이를 것이고, 밸브 작동 모션이 로스트 모션 피스톤(1802)에 인가될 때 보어(1804) 내에서 저부에 이른 상태로 유지될 것이다. 로스트 모션 피스톤(1802)의 이동의 양이 적어도 자신에게 인가되는 임의의 보조 밸브 작동 모션만큼 크기 때문에, 그러한 보조 밸브 작동 모션은 이러한 상황에서 상실될 것이고, 반면, 더 큰 밸브 작동 모션, 예컨대 메인 이벤트 밸브 작동은 로스트 모션 피스톤(1802)을 통해 밸브 브리지(1630)로 전달될 것이다.As is known in the art, lost
그러나, 충분히 가압된 유압 유체가 체크 밸브 어셈블리를 통해 로스트 모션 피스톤(1802)에 제공되는 경우, 유압 유체는 체크 디스크(1806)를 지나 로스트 모션 피스톤(1802) 아래의 보어(1804) 안으로 흐를 것이다. 기술 분야에서 공지되어 있는 바와 같이, 이것은 로스트 모션 피스톤(1802) 후방에서 상대적으로 비압축성인 유압 유체의 가두어진 부피를 확립할 것이고, 그에 의해, 로스트 모션 피스톤(1802)으로 하여금 보어(1804) 밖으로 확장하게 하고 밸브 작동 모션이 자신에게 인가되는 동안 자신의 확장된 상태를 유지하게 할 것이다. 결과적으로, 로스트 모션 피스톤(1802)에 인가되는 임의의 밸브 작동 모션(메인 및 보조 밸브 작동 모션 둘 모두)은 밸브 브리지(1630)로 전달될 것이다.However, if sufficiently pressurized hydraulic fluid is provided to the lost
상기에서 언급되는 바와 같이, 도 16 내지 도 18에서 예시되는 실시형태는 LM- 메커니즘을 포함하도록 구성되는 프리로커 암 밸브 트레인 컴포넌트로서 푸시로드의 사용에 기초한다. 그러나, 상기에서 추가로 언급되는 바와 같이, 프리로커 암 밸브 트레인 컴포넌트는 다른 밸브 트레인 컴포넌트를 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들면, 일 실시형태에서, LM- 메커니즘, 예컨대 상기에서 설명된 잠금 메커니즘은 캠 종동부, 리프터 또는 유사한 컴포넌트에서 구현될 수 있다. 이 경우, 잠금 메커니즘을 제어하는 데 필요한 유압 유체는 푸시로드에서 형성되는 적절한 통로를 통해 또는 기술 분야의 숙련된 자에게 공지되어 있는 다른 유압 유체 공급 기술을 사용하여 제공될 수 있다.As mentioned above, the embodiment illustrated in Figures 16-18 is based on the use of a pushrod as a pre-rocker arm valve train component configured to include an LM-mechanism. However, as further noted above, the prerocker arm valve train component may be implemented using other valve train components. For example, in one embodiment, the LM-mechanism, such as the locking mechanism described above, may be implemented in a cam follower, lifter or similar component. In this case, the hydraulic fluid required to control the locking mechanism can be provided through suitable passages formed in the pushrod or using other hydraulic fluid supply techniques known to those skilled in the art.
Claims (11)
상기 밸브 작동 부하 경로를 통해 상기 적어도 하나의 엔진 밸브를 작동시키기 위해 메인 밸브 작동 모션 및 보조 밸브 작동 모션을 제공하도록 구성되는 단일의 캠;
상기 프리로커 암 밸브 트레인 컴포넌트에서 배열되며, 제1 디폴트 동작 상태에서, 적어도 상기 메인 밸브 작동 모션을 전달하도록 구성되고, 제1 활성화된 상태에서, 상기 메인 밸브 작동 모션 및 상기 보조 밸브 작동 모션을 상실시키도록 구성되는 로스트 모션 삭감 메커니즘(lost motion subtracting mechanism); 및
상기 밸브 브리지에서 배열되며, 제2 디폴트 동작 상태에서, 상기 보조 밸브 작동 모션을 상실시키도록 구성되고, 제2 활성화된 상태에서, 상기 보조 밸브 작동 모션을 전달하도록 구성되는 로스트 모션 추가 메커니즘 - 상기 로스트 모션 추가 메커니즘은 상기 밸브 작동 부하 경로에서 상기 로스트 모션 삭감 메커니즘과 직렬로 배열됨 - 을 포함하는, 내연 기관에서의 사용을 위한 밸브 작동 시스템.a valve bridge operably connected to a cylinder, at least one engine valve and a rocker arm associated with the cylinder, and a pre-rocker arm valve train component operably connected to the rocker arm. A valve actuation system for use in an internal combustion engine comprising a valve actuation load path that:
a single cam configured to provide a main valve actuation motion and an auxiliary valve actuation motion to actuate the at least one engine valve through the valve actuation load path;
arranged in the pre-rocker arm valve train component, and configured to, in a first default operating state, transmit at least the main valve actuating motion, and in a first activated state, lose the main valve actuating motion and the auxiliary valve actuating motion. a lost motion subtracting mechanism configured to; and
a lost motion adding mechanism arranged in the valve bridge, configured to, in a second default operating state, lose the auxiliary valve actuating motion and, in a second activated state, to transmit the auxiliary valve actuating motion - the lost A valve actuating system for use in an internal combustion engine, comprising: a motion adding mechanism arranged in series with the lost motion reducing mechanism in the valve actuating load path.
상기 로스트 모션 삭감 메커니즘 및 상기 로스트 모션 추가 메커니즘을 사용하여, 상기 내연 기관을:
상기 로스트 모션 삭감 메커니즘이 상기 제1 디폴트 동작 상태에 있고 상기 로스트 모션 추가 메커니즘이 상기 제2 디폴트 동작 상태에 있는 포지티브 동력 모드, 또는
상기 로스트 모션 삭감 메커니즘이 상기 제1 활성화된 동작 상태에 있고 상기 로스트 모션 추가 메커니즘이 상기 제2 디폴트 동작 상태에 있는 비활성화된 모드, 또는
상기 로스트 모션 삭감 메커니즘이 상기 제1 디폴트 동작 상태에 있고 상기 로스트 모션 추가 메커니즘이 상기 제2 활성화된 동작 상태에 있는 보조 모드
에서 동작시키도록 구성되는 엔진 컨트롤러를 더 포함하는, 내연 기관에서의 사용을 위한 밸브 작동 시스템.According to paragraph 1,
Using the lost motion reduction mechanism and the lost motion addition mechanism, the internal combustion engine:
a positive power mode in which the lost motion reduction mechanism is in the first default operating state and the lost motion adding mechanism is in the second default operating state; or
a deactivated mode in which the lost motion reduction mechanism is in the first activated operating state and the lost motion adding mechanism is in the second default operating state; or
A secondary mode in which the lost motion reduction mechanism is in the first default operating state and the lost motion adding mechanism is in the second activated operating state.
A valve actuation system for use in an internal combustion engine, further comprising an engine controller configured to operate in.
상기 보조 밸브 작동 모션은 조기 배기 밸브 개방 밸브 작동 모션(early exhaust valve opening valve actuation motion), 후기 흡기 밸브 폐쇄 밸브 작동 모션(late intake valve closing valve actuation motion) 또는 엔진 제동 밸브 작동 모션(engine braking valve actuation motion) 중 적어도 하나인, 내연 기관에서의 사용을 위한 밸브 작동 시스템.According to paragraph 1,
The auxiliary valve actuation motion may be an early exhaust valve opening valve actuation motion, a late intake valve closing valve actuation motion, or an engine braking valve actuation. A valve actuating system for use in an internal combustion engine, which is at least one of:
상기 로스트 모션 삭감 메커니즘은 유압 제어식 기계적 잠금 메커니즘인, 내연 기관에서의 사용을 위한 밸브 작동 시스템.According to paragraph 1,
A valve actuation system for use in an internal combustion engine, wherein the lost motion reduction mechanism is a hydraulically controlled mechanical locking mechanism.
상기 로스트 모션 추가 메커니즘은 유압 제어식 액추에이터인, 내연 기관에서의 사용을 위한 밸브 작동 시스템.According to paragraph 1,
A valve actuating system for use in an internal combustion engine, wherein the lost motion adding mechanism is a hydraulically controlled actuator.
상기 로스트 모션 추가 메커니즘은 상기 유압 제어식 액추에이터에 유압 유체를 제공하는 유압 제어식 체크 밸브를 더 포함하는, 내연 기관에서의 사용을 위한 밸브 작동 시스템.According to clause 5,
wherein the lost motion addition mechanism further comprises a hydraulically controlled check valve providing hydraulic fluid to the hydraulically controlled actuator.
상기 프리로커 암 컴포넌트를 상기 단일의 캠 쪽으로 편향시키도록 구성되는 제1 스프링을 더 포함하는, 내연 기관에서의 사용을 위한 밸브 작동 시스템.According to paragraph 1,
A valve actuation system for use in an internal combustion engine, further comprising a first spring configured to bias the free rocker arm component toward the single cam.
상기 프리로커 암 컴포넌트는 푸시로드(pushrod)를 포함하고 상기 제1 스프링은 상기 푸시로드에 동작 가능하게 연결되는, 내연 기관에서의 사용을 위한 밸브 작동 시스템.In clause 7,
A valve actuation system for use in an internal combustion engine, wherein the free rocker arm component includes a pushrod and the first spring is operably connected to the pushrod.
상기 로커 암을 상기 단일의 캠 쪽으로 편향시키도록 구성되는 제2 스프링을 더 포함하는, 내연 기관에서의 사용을 위한 밸브 작동 시스템.According to paragraph 1,
A valve actuation system for use in an internal combustion engine, further comprising a second spring configured to bias the rocker arm toward the single cam.
상기 제2 스프링은 상기 로스트 모션 추가 메커니즘에서 배치되는, 내연 기관에서의 사용을 위한 밸브 작동 시스템.In clause 7,
The valve actuating system for use in an internal combustion engine, wherein the second spring is disposed in the lost motion addition mechanism.
상기 프리로커 암 밸브 트레인 컴포넌트에서 배열되며, 제1 디폴트 동작 상태에서, 적어도 상기 메인 밸브 작동 모션을 전달하도록 구성되고, 제1 활성화된 상태에서, 상기 메인 밸브 작동 모션 및 상기 보조 밸브 작동 모션을 상실시키도록 구성되는 로스트 모션 삭감 메커니즘을 제공하는 단계;
상기 밸브 브리지에서 배열되며, 제2 디폴트 동작 상태에서, 상기 보조 밸브 작동 모션을 상실시키도록 구성되고, 제2 활성화된 상태에서, 상기 보조 밸브 작동 모션을 전달하도록 구성되는 로스트 모션 추가 메커니즘 - 상기 로스트 모션 추가 메커니즘은 상기 밸브 작동 부하 경로에서 상기 로스트 모션 삭감 메커니즘과 직렬로 배열됨 - 을 제공하는 단계; 및
상기 내연 기관을:
상기 로스트 모션 삭감 메커니즘이 상기 제1 디폴트 동작 상태에 있고 상기 로스트 모션 추가 메커니즘이 상기 제2 디폴트 동작 상태에 있는 포지티브 동력 모드, 또는
상기 로스트 모션 삭감 메커니즘이 상기 제1 활성화된 동작 상태에 있고 상기 로스트 모션 추가 메커니즘이 상기 제2 디폴트 동작 상태에 있는 비활성화된 모드, 또는
상기 로스트 모션 삭감 메커니즘이 상기 제1 디폴트 동작 상태에 있고 상기 로스트 모션 추가 메커니즘이 상기 제2 활성화된 동작 상태에 있는 보조 모드
에서 동작시키는 단계를 포함하는, 내연 기관을 동작시키는 방법.a valve actuation load path comprising a cylinder and at least one engine valve associated with the cylinder, the valve bridge operably connected to a rocker arm and a pre-rocker arm valve train component operably connected to the rocker arm. A method of operating an internal combustion engine further comprising a single cam configured to provide a main valve actuating motion and an auxiliary valve actuating motion for actuating the at least one engine valve, comprising:
arranged in the pre-rocker arm valve train component, and configured to, in a first default operating state, transmit at least the main valve actuating motion, and in a first activated state, lose the main valve actuating motion and the auxiliary valve actuating motion. providing a lost motion reduction mechanism configured to:
a lost motion adding mechanism arranged in the valve bridge, configured to, in a second default operating state, lose the auxiliary valve actuating motion and, in a second activated state, to transmit the auxiliary valve actuating motion - the lost providing a motion adding mechanism arranged in series with the lost motion reducing mechanism in the valve actuating load path; and
The above internal combustion engine:
a positive power mode in which the lost motion reduction mechanism is in the first default operating state and the lost motion adding mechanism is in the second default operating state; or
a deactivated mode in which the lost motion reduction mechanism is in the first activated operating state and the lost motion adding mechanism is in the second default operating state; or
A secondary mode in which the lost motion reduction mechanism is in the first default operating state and the lost motion adding mechanism is in the second activated operating state.
A method of operating an internal combustion engine, comprising the step of operating in .
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202163202255P | 2021-06-03 | 2021-06-03 | |
US63/202,255 | 2021-06-03 | ||
PCT/IB2022/055218 WO2022254408A1 (en) | 2021-06-03 | 2022-06-03 | Valve actuation system comprising in-series lost motion components deployed in a pre-rocker arm valve train component and valve bridge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230169369A true KR20230169369A (en) | 2023-12-15 |
Family
ID=84322836
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020237039668A KR20230169369A (en) | 2021-06-03 | 2022-06-03 | A valve actuating system comprising a prerocker arm valve train component and a series lost motion component disposed in a valve bridge. |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4348013A1 (en) |
KR (1) | KR20230169369A (en) |
CN (1) | CN117321291A (en) |
BR (1) | BR112023023770A2 (en) |
WO (1) | WO2022254408A1 (en) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2937043B2 (en) * | 1994-12-07 | 1999-08-23 | 三菱自動車工業株式会社 | Engine valve opening and closing control device |
JPH09317421A (en) * | 1996-05-31 | 1997-12-09 | Jidosha Buhin Kogyo Kk | Engine brake device |
US10711662B2 (en) * | 2014-09-04 | 2020-07-14 | Jacobs Vehicle Systems, Inc. | System comprising a pumping assembly operatively connected to a valve actuation motion source or valve train component |
CN112469887B (en) * | 2018-07-13 | 2023-02-03 | 伊顿智能动力有限公司 | Type II valvetrain for enabling variable valve actuation |
CN112424451B (en) * | 2018-07-16 | 2022-07-26 | 雅各布斯车辆系统公司 | System and method for combined engine braking and lost motion exhaust valve opening |
US11686224B2 (en) * | 2019-06-20 | 2023-06-27 | Eaton Intelligent Power Limited | Cylinder deactivation and engine brake mechanism for type III center pivot valvetrains |
-
2022
- 2022-06-03 BR BR112023023770A patent/BR112023023770A2/en unknown
- 2022-06-03 KR KR1020237039668A patent/KR20230169369A/en unknown
- 2022-06-03 EP EP22815484.5A patent/EP4348013A1/en active Pending
- 2022-06-03 WO PCT/IB2022/055218 patent/WO2022254408A1/en active Application Filing
- 2022-06-03 CN CN202280035092.XA patent/CN117321291A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117321291A (en) | 2023-12-29 |
BR112023023770A2 (en) | 2024-02-20 |
WO2022254408A1 (en) | 2022-12-08 |
EP4348013A1 (en) | 2024-04-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111386387B (en) | Clearance adjustment in a lost motion engine system | |
US7263956B2 (en) | Valve lifter assembly for selectively deactivating a cylinder | |
US6732687B2 (en) | Lash adjuster with locking balls deactivation | |
US11181012B2 (en) | Valve actuation system comprising two rocker arms and a collapsing mechanism | |
US20090078225A1 (en) | Switchable rocker arm | |
US20210372297A1 (en) | Rocker arm assembly with valve bridge | |
JP3865771B2 (en) | Valve control mechanism | |
US7225776B2 (en) | Valvetrain with two-step switchable rocker and deactivating stationary lash adjuster | |
CN113167145B (en) | Valve actuation system including at least two rocker arms and a one-way coupling mechanism | |
US11619147B2 (en) | Valve actuation system comprising parallel lost motion components deployed in a rocker arm and valve bridge | |
US11519307B2 (en) | Valve actuation system comprising in-series lost motion components deployed in a pre-rocker arm valve train component and valve bridge | |
KR102645207B1 (en) | Lash adjuster control in engine valve actuation systems | |
CN114901929B (en) | Valve actuation system including tandem lost motion components for cylinder deactivation and auxiliary valve actuation | |
CN113167137B (en) | Rocker arm assembly for engine braking | |
KR20230169369A (en) | A valve actuating system comprising a prerocker arm valve train component and a series lost motion component disposed in a valve bridge. | |
WO2024033745A1 (en) | Valve actuation system comprising parallel lost motion components deployed in a rocker arm and valve bridge | |
US11619149B2 (en) | Compact engine brake with pressure-control reset | |
US20230407773A1 (en) | Self-contained compression brake control module for integrated rocker arm engine braking and methods | |
US20230167754A1 (en) | Rocker arm assembly | |
CN115516191A (en) | Valve actuation system including lost motion and high lift transfer components in the primary motion load path |