特許 5656148 オイル制御バルブ及びバルブトレインの内部のオイルフローを制御する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5656148

(24)【登録日】2014年12月5日

(45)【発行日】2015年1月21日

(54)【発明の名称】オイル制御バルブ及びバルブトレインの内部のオイルフローを制御する方法

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/42 20060101AFI20141225BHJP

【ＦＩ】

   F16K31/42 B

【請求項の数】10

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2011-520156(P2011-520156)

(86)(22)【出願日】2009年7月22日

(65)【公表番号】特表2012-506974(P2012-506974A)

(43)【公表日】2012年3月22日

(86)【国際出願番号】US2009051372

(87)【国際公開番号】WO2010011727

(87)【国際公開日】20100128

【審査請求日】2012年7月20日

(31)【優先権主張番号】61/082,575

(32)【優先日】2008年7月22日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】12/507,153

(32)【優先日】2009年7月22日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】390033020

【氏名又は名称】イートン コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＥＡＴＯＮ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ

(74)【代理人】

【識別番号】100068618

【弁理士】

【氏名又は名称】萼 経夫

(74)【代理人】

【識別番号】100104145

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 嘉夫

(74)【代理人】

【識別番号】100109690

【弁理士】

【氏名又は名称】小野塚 薫

(74)【代理人】

【識別番号】100135035

【弁理士】

【氏名又は名称】田上 明夫

(74)【代理人】

【識別番号】100131266

【弁理士】

【氏名又は名称】▲高▼ 昌宏

(72)【発明者】

【氏名】ケラー，ロバート，ディー

(72)【発明者】

【氏名】ベネカー，ゲリット ヴィ

(72)【発明者】

【氏名】デイトン，ロバート，エー

【審査官】 石井 孝明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−２９３６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５６−０４１３０９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００６−０４９１０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／０６０６９６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ ３１／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

オイル制御バルブ（２０）は、
ハウジング（４０）と、壁（４８）と、ダイアフラム（５２）と、バルブ部材（５０）と、ソレノイドバルブ（２２）とを備え、
ハウジング（４０）は、第１チャンバ（４２）、第２チャンバ（４４）及び第３チャンバ（３２）を形成し、
壁（４８）は、ハウジング（４０）の壁でありかつ第１チャンバ（４２）と第２チャンバ（４４）との間に配置されかつオリフィス（４６）を形成し、
ダイアフラム（５２）は、ハウジング（４０）に装着されかつ第２チャンバ（４４）と第３チャンバ（３２）との間に壁を形成し、
バルブ部材（５０）は、ダイアフラム（５２）に装着されかつバルブ部材（５０）はオリフィス（４６）を介して延在し、かつ、第１チャンバ（４２）、第２チャンバ（４４）及び第３チャンバ（３２）の少なくとも一つの内部の圧力の変化に基づいて、オリフィス（４６）に対し移動可能とされ、
ソレノイドバルブ（２２）は、第１チャンバ（４２）及び第３チャンバ（３２）に流体接続されており、
流体が第１圧力で第１チャンバ（４２）に入り、かつ、第２圧力で第２チャンバ（４４）から流れ、
ソレノイドバルブ（２２）が、第１チャンバ（４２）を第３チャンバ（３２）から流体非接続にするとき、第１、第２、第３チャンバのうちの第３チャンバ（３２）のみを排出ギャラリに流体接続することを特徴とするオイル制御バルブ（２０）。

【請求項2】

ハウジング（４０）の壁（４８）はオリフィス（４６）において角度付きのエッジを形成し、かつ該角度付きのエッジはバルブ部材（５０）の弁座を形成することを特徴とする請求項１に記載のオイル制御バルブ（２０）。

【請求項3】

バルブ部材（５０）は、ソレノイドバルブ（２２）が第１チャンバ（４２）と第３チャンバ（３２）とを流体接続すると、前記弁座に対し第１位置にあり、かつソレノイドバルブ（２２）が第１チャンバ（４２）を第３チャンバ（３２）から流体非接続にすると、前記弁座に対し第２位置にあることを特徴とする請求項２に記載のオイル制御バルブ（２０）。

【請求項4】

第２圧力が第１圧力よりも低くかつ第１チャンバ（４２）と第２チャンバ（４４）との間の圧力差が弁座の方向に向いた第１方向にバルブ部材（５０）を付勢することを特徴とする請求項２に記載のオイル制御バルブ（２０）。

【請求項5】

オイル制御バルブ（２０）はさらに、バルブ部材（５０）を前記弁座から遠ざかる第２の方向に付勢するために、第３チャンバ（３２）の内部に配置されたスプリング（５８）をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載のオイル制御バルブ（２０）。

【請求項6】

第２圧力は、ソレノイドバルブ（２２）が第１チャンバ（４２）と第３チャンバ（３２）とを流体接続すると、第１レベルにあり、かつ、ソレノイドバルブ（２２）が第１チャンバ（４２）と第３チャンバ（３２）とを流体非接続にすると、第１レベルよりも低い第２レベルにあることを特徴とする請求項４に記載のオイル制御バルブ（２０）。

【請求項7】

バルブ部材（５０）はダンパーを備えたハウジング（４０）に接続されることを特徴とする請求項１に記載のオイル制御バルブ（２０）。

【請求項8】

流体リザーバ（１２）から制御弁（２０）に流体をポンプ引きし、
流体が第１圧力の制御バルブ（２０）に入り、かつ、第２圧力の制御バルブ（２０）から流れるように、制御バルブ（２０）を通る流量を変化させ、
流体を制御バルブ（２０）からバルブトレインの少なくとも一つのエンジン部品（１６A）に向け、かつ、該少なくとも一つのエンジン部品（１６A）は、第２圧力に基づき第１位置から第２位置に流体駆動される、バルブトレインの内部のオイルフローを制御する方法であって、
制御バルブ（２０）は、
ハウジング（４０）と、壁（４８）と、ダイアフラム（５２）と、バルブ部材（５０）と、ソレノイドバルブ（２２）とを備え、
ハウジング（４０）は、第１チャンバ（４２）、第２チャンバ（４４）及び第３チャンバ（３２）を形成し、
壁（４８）は、ハウジング（４０）の壁でありかつ第１チャンバ（４２）と第２チャンバ（４４）との間に配置されかつオリフィス（４６）を形成し、
ダイアフラム（５２）は、ハウジング（４０）に装着されかつ第２チャンバ（４４）と第３チャンバ（３２）との間に壁を形成し、
バルブ部材（５０）は、ダイアフラム（５２）に装着されかつバルブ部材（５０）はオリフィス（４６）を介して延在し、かつ、第１チャンバ（４２）、第２チャンバ（４４）及び第３チャンバ（３２）の少なくとも一つの内部の圧力の変化に基づいて、オリフィス（４６）に対し移動可能とされ、
ソレノイドバルブ（２２）は、第１チャンバ（４２）及び第３チャンバ（３２）に流体接続されており、
ハウジング（４０）の壁（４８）はオリフィス（４６）において角度付きのエッジを形成し、かつ該角度付きのエッジはバルブ部材（５０）の弁座を形成し、
制御バルブ（２０）を通る流量を変化させることは、
第１チャンバ（４２）と第２チャンバ（４４）との間に配置されている弁座に対しバルブ部材（５０）を移動させることによって、制御バルブ（２０）の内部の流体を第１圧力の第１チャンバから第２圧力の第２チャンバに向けることと、
ソレノイドバルブ（２２）を起動させ、第１チャンバ（４２）と第３チャンバ（３２）とを流体接続し、バルブ部材（５０）を前記弁座から離れるように第１方向に移動させて、第２圧力を第１レベルに増加させ、前記少なくとも一つのエンジン部品（１６A）を第１位置に駆動させるために、第１レベルに第２圧力を増加させるように制御バルブ（２０）を通る流量を増加させることと、
第２圧力が第１レベルよりも低い第２レベルにありかつ第１位置に少なくとも一つのエンジン部品（１６A）を維持するのに十分なように、制御バルブ（２０）を通る流量を維持することと、
ソレノイドバルブ（２２）を停止させ、第１チャンバ（４２）を第３チャンバ（３２）から流体非接続にし、バルブ部材（５０）を前記弁座に向かうように第２方向に移動させて第２圧力を第３レベルに減少させ、前記少なくとも一つのエンジン部品（１６A）を第２位置に駆動させるために、第２圧力を第３レベルに減少させるように制御弁（２０）を通る流量を減少することと、
第２圧力は、第２レベルよりも低い第４レベルにあるが、第３レベルよりも高く、かつ前記少なくとも一つのエンジン部品（１６A）を第２位置で維持するのに十分なように制御弁（２０）を通る流量を維持することと、を含み、
ソレノイドバルブ（２２）を停止させ、第１チャンバ（４２）を第３チャンバ（３２）から流体非接続にするとき、第１、第２、第３チャンバのうちの第３チャンバ（３２）のみが、流体リザーバ（１２）に連通する排出ギャラリに流体接続されることを特徴とするバルブトレインの内部のオイルフローを制御する方法。

【請求項9】

さらに、第１チャンバ（４２）と第２チャンバ（４４）との間の圧力変化に起因するバルブ部材（５０）の振動を減衰することを特徴とする請求項８に記載の方法。

【請求項10】

第２圧力が前記少なくとも一つのエンジン部品（１６A）を第１位置に維持するための第２レベルにあるように制御バルブ（２０）を通る流量を維持することがさらに、通常は係合されているラッシュアクチュエータを非係合位置に維持することを含み、かつ、第２圧力が前記少なくとも一つのエンジン部品を第２位置に維持するための第４レベルにあるように制御バルブ（２０）を通過する流量を維持することがさらに、前記通常は係合されているラッシュアクチュエータを係合の位置に維持することを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バルブトレインのオイル制御システム、さらに詳細にはバルブトレインによるオイルの消費を減少させるための構成及び方法に関する。

【0002】

[関連する出願に対するクロスリファレンス]
この出願は、２００８年７月２２日に出願された米国仮出願６１／０８２,５７５の利益を得、かつ、当該出願の全体は、参照することによってここに組み込まれる。

【背景技術】

【0003】

エンジン用の油圧制御システムは、様々なエンジン部品にオイルを供給し、かつ、加圧下にあるオイルを制御するためのオイル制御バルブも含む。このオイル制御バルブは、例えばエンジンのバルブトレインシステムの、スイッチングリフタ、スイッチングロッカーアーム及びスイッチングラッシュアジャスタの、ラッチピンを切り替えるために使用される。バルブ駆動方法は、限られないがバルブ動作の停止することや可変バルブをリフトするシステムを含む。

【0004】

バルブリフターは、エンジンの排気バルブ及び吸気バルブを開閉することを制御するカムの動き伝達させるエンジン部品である。ラッシュアジャスタ及びロッカーアームは、またエンジンの排気バルブ及び吸気バルブにおけるリフトプロファイルを変更するために使用可能である。バルブリフトを変更することに加え、可変バルブ駆動システムがエンジンバルブを選択的に起動又は停止させたりすることが可能である。エンジンバルブは、エンジンのパワーの要求が減少されると、エンジンのいくつかのシリンダの動作を無効にするために停止されるか又はロックアウトされる。シリンダを停止することにより、エンジンの燃料効率は向上しうる。

【0005】

エンジンオイル制御バルブは、エンジンの効率を最大化しかつエンジンの耐久性を増加させる最小の応答時間で動作させなければならない。ラッチピンのスイッチングのための応答時間は、ラッチピンの起動応答時間及び停止応答時間を含む。可変バルブ駆動システムでは、バルブ駆動のための制限時間枠は、臨界的にし、かつ、最小化されなければならない。さらに、システム内部の流量及び圧力がバルブを駆動するための温度及びエンジン速度により変化するので、すべてのシステムの部品へのオイル流量は同様にして影響を受ける。

【発明の概要】

【0006】

油圧制御システムは、エンジンバルブトレインのオイル消費を減少させるために提供される。油圧制御システムは、リザーバから少なくとも1つのエンジン部品にオイルをポンプ引きするための、オイルリザーバと、このオイルリザーバに流体接続されたオイルポンプとを含む。

【0007】

オイル制御バルブはオイルリザーバに流体接続され、かつ、オイルポンプは第1チャンバ、第2チャンバ及び第3チャンバを形成するハウジングを含む。ハウジングの壁は、第1チャンバと第2チャンバとの間に配置される。壁は弁座を形成するために角度付きエッジを持つオリフィスを形成する。ダイアフラムはハウジングに装着され、かつ第２チャンバと第３チャンバとの間に壁を形成する。ポペットはダイアフラムに装着される。ポペットはオリフィスを介して延びており、かつ第1チャンバ、第2チャンバ及び第３チャンバの内部の圧力の変化に基づき弁座に対し移動することが可能である。さらに、ソレノイドバルブは、第１チャンバと第３チャンバとを選択的に流体接続する。

【0008】

バルブトレインの内部のオイルフローを制御する方法は、流体が第１圧力で制御バルブに入りかつ第２圧力で制御バルブから流れるように、流体リザーバから制御バルブに流体をポンプ引きし、かつ制御バルブを通る流量を変更することを含む。制御バルブからの流体は、バルブトレインの少なくとも１つのエンジン部品に向けられる。エンジン部品は、制御バルブから第２圧力に基づき第１位置から第２位置に流体駆動される。

【0009】

制御バルブを通る流量を変更することは、制御バルブを通る流量を増加させエンジン部品を、第1位置に駆動させる第１レベルに第２圧力を増加させることを含む。エンジン部品の駆動後に制御バルブを通る流量は、第２圧力が第１圧力未満の第２レベルにあり、かつ第1位置のエンジン部品を維持するのに十分なように維持される。エンジン部品を第２位置に駆動させるために、それから、制御バルブを通る流量が減少され、第２圧力を第３レベルに減少させる。そのとき、制御バルブを通る流量は、第２圧力が第２レベル未満の第４レベルにあり、かつ第２位置の少なくとも１つのエンジン部品を維持するのに十分なように維持される。

【0010】

本発明の上記の特徴、利点その他の特徴、利点は、添付の図面に関連して引用されるときにの発明を実施するための、後述の最良の形態の説明から直ぐに明らかである。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、油圧制御システムの概念図である。

【図2】図２は、図１の油圧制御システムのための、供給制御ギャラリの内部の圧力対時間のプロットである。

【図3】図３は、図１及び２の油圧制御システムを用いた用途のための可変フローバルブの概念的な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

同様の参照番号は複数の図面を通じて同一又は同様な要素を指すが、図１を参照すると、油圧制御システム１０が示されている。油圧制御システム１０は、オイルリザーバ１２及びオイルポンプ１４を含む。オイルポンプ１４は、オイルリザーバ１２からのオイルを様々なエンジン部品１６にポンプ引きする。エンジン部品１６は、係合位置と非係合位置との間で、少なくとも1つのエンジン部品１６Ａの駆動のためのラッチピン１８を含む少なくとも1つのエンジン部品１６Ａを含む。少なくとも1つのエンジン部品１６Ａは、ラッシュアジャスタ、バルブリフタ又はロッカアームであることが可能であろう。下記の実施形態は、１つのラッチピン１８を参照しているが、複数のラッチピン１８が一度に駆動されるようにしてもよい。エンジン部品１６はまた、ベアリングのような他のバルブトレインの部品を含む。

【0013】

少なくとも1つのエンジン部品１６Ａの内部のラッチピン１８の係合及び非係合は、下に述べられるように油圧制御システム１０によって駆動される。例えば、少なくとも一つのエンジン部品１６Ａはラッシュアジャスタである。このラッシュアジャスタは当業者に知られているように、エンジンの吸気バルブと排気バルブのためのリフト特性を変える。オイルポンプ１４からのオイルは、オイル制御バルブアセンブリ２０を介してオイルリザーバ１２に戻る前に、少なくとも1つのエンジン部品１６Ａを含むエンジン部品まで通過する。

【0014】

オイル制御バルブアセンブリ２０は、ソレノイドバルブ２２及び可変フローバルブ２４を含む。オイル制御バルブアセンブリ２０は、制御ギャラリ２８の内部の圧力を変更するために、オイル供給ギャラリ２６から制御ギャラリ２８までの流量を変更する。制御ギャラリ２８の内部の圧力の変更は、ラッチピン１８を係合又は非係合にするであろう。制御ギャラリ２８からのオイルフローはさらに、オイルリザーバ１２に戻る前にその他のエンジン部品に流れる。

【0015】

図1及び２を参照し、オイル制御システム１０を動作させる方法がさらに詳細に説明される。オイルが第1圧力Ｐ₁で供給ギャラリ２６から可変フローバルブ２４に入る。オイルフローは、可変フローバルブ２４を介して第2圧力Ｐ₂の制御ギャラリ２８へ向けられている。制御ギャラリ２８の第２圧力Ｐ₂は、エンジン部品１６を潤滑するために十分な圧力である。エンジン部品１６の潤滑性能と確認性能のための実施例の維持圧力は、制御ギャラリ２８の内部で５〜１２psiである。オイルがＰ₂でエンジン部品１６に入るので、可変フローバルブ２４は、可変フローバルブ２４の内部の圧力バランスのつり合う状態を達成しようとすることにより、フローを増加又は減少させる。

【0016】

ソレノイドバルブ２２は電磁コイル２３を含む。ソレノイドバルブ２２のための電磁コイル２３が励磁されると、ソレノイドバルブ２２へのバイパス３０が開かれる。供給ギャラリ２６からのオイルは、可変フローバルブ２４の内部でソレノイドバルブ２２を介してチャンバ３２に流れる。チャンバ３２の増加した内部の圧力は、可変フローバルブ２４の内部の圧力がバランスのつり合いを大きく付勢しかつ供給ギャラリ２６から制御ギャラリ２８への流量を増加するために、可変フローバルブ２４を調整する。制御ギャラリ２８への流量の突然の増加は、制御ギャラリ２８の内部の圧力を増加させ、その結果、ラッチピン１８の駆動に作用する十分な圧力を得る。ラッチピン１８の駆動は、第１位置から第２位置にラッチピン１８を移動させる。図示されている実施形態では、ラッチピン１８は、通常は係合されているピンであり、そして、第１位置から第２位置へのラッチピン１８の駆動が係合位置から非係合位置に上記ピンを移動させる。図示されている実施形態のためのラッチピン１８の非係合圧力Ｐ_DISの実施例は、１５〜２０psiである。これは、図２の鎖線によって示されている。供給ギャラリ２６からの制御ギャラリ２８への流量の突然の増加に起因して、制御ギャラリ２８の圧力Ｐ₂は、ラッチピン１８が非係合圧力Ｐ_DISにされた後、この実施形態では係合位置である第1レベルまで良好に増加するであろう。制御ギャラリ２８の内部の圧力増加の量は、図２においてＰ₂の傾斜部によって図示されている。圧力の過剰上昇は、非係合の圧力Ｐ_DISまでの上昇のため、制御ギャラリ２８のために費やされる時間を減少させる。すなわち、圧力増加（Ｐ２の傾斜）の量がより険しくなるにつれ、より迅速に非係合圧力Ｐ_DISに到達しかつより迅速にラッチピン１８を駆動させる。このようにして、ラッチピン１８を駆動する移動時間が減少される。

【0017】

ラッチピン１８が一たん非係合にされると、制御ギャラリ２８の高めの圧力Ｐ₂を維持する供給ギャラリ２６から制御ギャラリ２８への増加された流量は必ずしも必要がない。この高めの圧力はエンジン部品１６を通過しかつリザーバ１２に戻るオイルフローを増加させ、そして、このことがエンジン効率を減少させる。しかし、制御ギャラリ２８の圧力Ｐ２は、普通に係合されたラッチピン１８が、この実施形態では非係合位置である第２位置に維持されるようにラッチピン１８のために係合圧力Ｐ_DISを超えて維持されなければならない。制御ギャラリ２８の圧力Ｐ₂が増加するので、可変フローバルブ２４は、減少された負荷下のスプリング５８と、ダイアフラム５２に対するチャンバ３２内の圧力と、ダイアフラム５２に対するチャンバ２４内の圧力と、の間のつり合う力を再設定する。圧力はさらに、第１チャンバ４２及び第２チャンバ４４からポペット５０に作用する。供給ギャラリ２６から制御ギャラリ２８の流量は、第２レベルの制御ギャラリの圧力Ｐ₂によって安定する。流量は、ソレノイドバルブ２２がオフにされかつバイパス３０が閉鎖されるときの流量よりも多い。しかし、可変フローバルブ２４はまた、第2レベルの制御ギャラリ２８の圧力Ｐ₂が第２位置でラッチピン１８を維持するのに要求される圧力をほんの僅かに超えるように流量を安定させる。図示された実施形態では、制御ギャラリ２８は約３０psiの圧力下にあり、かつ、ラッチピン１８のための第２位置を維持するための圧力は２５psiの圧力下にある。この圧力を作り出す流量は、ピン１８を、この実施形態では係合位置である、第１位置に戻すときまで維持されうる。可変フローバルブ２４は、制御ギャラリ２８への流量を、より低い流量に安定させる。その結果、制御ギャラリ２８でより低い圧力を得ることになる。それゆえに、ラッチピン１８が第２位置に移動完了後であって、ラッチピン１８が第１位置に戻される前に、エンジン部品１６のオイル消費を減少させながら、すべてのエンジン部品１６を通過するオイルフローが減少させられる。

【0018】

ラッチピン１８を一たん再係合させると、ソレノイドバルブ２２の磁気コイル２３は非励磁にされる。ソレノイドバルブ２２は排出位置に切り換わる。供給ギャラリ２６からチャンバ３２へのバイパス３０が閉じられる。しかし、このとき、チャンバ３２は、ソレノイドバルブ２２を介して排出ギャラリ３４に向けて開かれる。チャンバ３２の内部のオイルは、オイルリザーバ１２に戻って排出する。チャンバ３２の内部の突然の圧力損失は、可変バルブ２４の内部の力のつり合いを生じさせて、ポペット５０を第２チャンバ４４及び制御ギャラリ２８までのフローを遮断する弁座４６の方へ付勢する。このようにして、制御ギャラリ２８の内部の圧力は第３レベルに落ちる。ラッチピン１８が非係合とされるときと同様に、制御ギャラリ２８の圧力変化はラッチピン１８を移動させるのに必要なすべてのものよりも多い。そして、ラッチピン１８を再係合するための駆動時間が減少される。さらに、前に、可変フローバルブ２４は制御ギャラリ２８の内部の圧力Ｐ₂をピン１８の非係合圧力Ｐ_DISよりほんの僅かに超えるように維持させていたので、駆動時間をさらに減少させるラッチピン１８の係合圧力Ｐ_ENGは迅速に到達される。

【0019】

ラッチピン１８が一たん係合されることを許容したため、可変フローバルブ２４は、増加された負荷下のスプリング５８と、第３チャンバ３２における低めの圧力がダイアフラム５２に対抗する作用と、第２チャンバ４４の圧力Ｐ₂がさらにダイアフラム５２に対抗する作用と間で、つり合う力を再設定する。圧力はまた、第1チャンバ４２及び第２チャンバ４４からポペット５０に作用している。流量は、エンジンの性能を維持しかつエンジン部品１６に注油するのに十分な圧力を維持する第４レベルで安定する。上述のように、図２に示された実施形態では、流量の一例は制御ギャラリ２８の内部の圧力Ｐ₂は約１０psiである。

【0020】

上記の実施形態は、オイル制御バルブ２０と一たん非係合になりうるが、通常は係合されているラッチピン１８を備えた少なくとも一つのエンジン部品１６Ａを持つように記載されている。しかし、少なくとも１つのエンジン部品１６Ａはオイル制御バルブ２０と係合されるが、通常は係合されていないピン１８でもよい。当業者は、その構成のために使用されるエンジン及びオイル制御システム１０に基づいた少なくとも一つのエンジン部品１６Ａ及びラッチピン１８のために適当な構成を知るであろう。

【0021】

図３を参照すると、可変フローバルブ２４の実施形態が示されている。可変フローバルブ２４は、第１チャンバ４２と第２チャンバ４４とを形成するハウジング４０を含む。オリフィス４６は壁４８によって形成される。壁４８は第１チャンバ４２を第２チャンバ４４から分離する。オイルは、第１圧力P₁で供給ギャラリ２６から第１チャンバ４２に入り、かつ、オリフィスを介して第２圧力P₂で制御ギャラリ２８に接続される第２チャンバ４４に流れる。示された実施形態では、オリフィス４６は、ポペット５０のための座部として作用する壁４８によって形成される角度付きエッジを持つ。弁座を形成するためのオリフィス４６用の他の構成もまた利用される。例えば壁４８であり、これは、平坦でよく或いは弁座を形成するために形づくられる他の形状でもよい。当業者は、可変フローバルブ２４の応用や仕様が付与された弁座のための適当な構造を知るであろう。

【0022】

ポペット５０はダイアフラム５２に装着される。ダイアフラム５２は第２チャンバ４４と第３チャンバ３２との間に配置される。ダイアフラム５２は、第３チャンバ３２から第２チャンバ４４を密閉し、かつ、ポペット５０を軸Ａに沿って移動させることを許容する。ダンパー５６は，ポペット５０の対向端部に配置されかつ第１チャンバ４２、第２チャンバ４４及び第３チャンバ３２の間の圧力の変化の結果として起こるであろうポペット５０の振動を減衰する。示されている実施形態では、ダンパー５６は流体ダンパー５６として示されている。しかし、当業者に知られているような他の型のダンパーが使用可能である。スプリング５８は、第３チャンバ３２に配置されかつポペット５０を図３に示されているような中立の開位置に向けて付勢する。ダイアフラム５２に固定されかつダイアフラム５２を保護する支持体６０に作用する。

【0023】

上述のように、図１及び２を参照すると、供給ギャラリ２６からの流体は第１チャンバ４２に入り、かつ、オリフィス４６を介して第２チャンバ４４に流れる。そのとき、その流体は、フロー制御バルブ２４を介して制御ギャラリ２８に出て行く。ソレノイドバルブ２２ための電磁コイル２３が励磁されると、バイパス３０が開かれかつ流体も供給ギャラリ２６から、第１チャンバ４２を介してバイパス３０に流れ、かつ、ソレノイドバルブ２２を介して第３チャンバ３２に流れる。第３チャンバ３２の内部の圧力は増加し、かつ、第２チャンバ４４と第３チャンバ３２の間に結果として得られる圧力差が力がつり合う式を非バランスにしかつダイアフラム５２において付勢力を作り出す。それゆえに、第３チャンバ３２に流れるオイルは、ダイアフラムに撓ませる力をかけ、かつ、より大きな幅までオリフィス４６を開けるために軸Ａに沿って軸方向にポペット５０を移動し、かつ、第１チャンバ４２から第２チャンバ４４への流量を増加させる。このようにして、ソレノイドバルブ２２が起動されると、供給ギャラリ２６から制御ギャラリ２８までのフローが増加される。さらに、ソレノイドバルブ２２の内部で弁座（不図示）よりもオリフィス４６はその直径が大きいので、より小さな磁気コイル２３は、ソレノイドバルブを励磁させるのに十分である。その結果、磁気コイル２３により必要とされる銅の量、ソレノイドバルブ２２への電流、及びソレノイドバルブ２２を開けるのに必要とされるオイルの圧力の量を減少させる。オリフィス４６の寸法は、制御ギャラリ２８に対する流体が増加された流量を許容するので、この寸法はまた、ラッチピン１８の動作の比率を増加させ、かつ制御ギャラリ２８に対し、より少ない流量を持つシステム上の、オイル制御システム１０におけるP_DISからP_ENGまでの圧力上昇（P₂の傾斜部）を増加させる。

【0024】

流体の初期のフローが第３チャンバ３２に入った後、ダイアフラム５２に与えられる力はバランスを取るであろう。可変バルブ２４は、ソレノイドバルブ２２が励磁されないときよりも、第１チャンバ４２から第２チャンバ４４への増加されたフローを許容する点で安定化するであろう。つり合う点における圧力の増加は、力のつり合いの式に基づく。力のつり合いの式は、スプリング５８の力＋（ダイアフラム５２の面積に第３チャンバ３２の内部の圧力を乗算した値−オリフィス４６の面積に制御ギャラリ２８の圧力P₂を乗算した値）である。これは、オリフィス４６の面積に供給ギャラリ２６の圧力P₁を乗算したことによる力にダイアフラム５２の面積に制御ギャラリ２８の圧力P₂を乗算したことによる力を加えたものに等しい。
これは、次の力のつり合い式によって表現される。
F（スプリング58）＋F（（ダイアフラム52の面積）×P（チャンバ32））−F（（オリフィス46の面積）×P₂）＝F（（オリフィス４６の面積）×P₁）＋F（（ダイアフラム５２の面積）×P₂）

【0025】

ソレノイドバルブが非励磁にされると、バイパス３０は第３チャンバ３２から流体非接続にされる。第３チャンバ３２の内部の流体は、排出ギャラリ３４（図１に図示されている）を介してオイルリザーバ１２に向けて流出する。第３チャンバ３２から出るオイルのフローは、オリフィス４６を通過するフローを減少させて軸Aに沿って軸方向にポペット５０を移動させるために、第３チャンバ３２の内部の流体圧力及び第２チャンバ４４の内部の圧力P₂を減少させる。ダイアフラム５２の両面における特別なデルタ圧力と、力のつり合い式の非バランス状態に起因して、ポペットは瞬時にオリフィス４６を閉鎖するだろう。第２チャンバ４４における圧力P₂が下降するにつれて、ポペットが、力のつり合い式がつり合う状態に戻るまで、再度開き始める。スプリング５８は、第１チャンバ４２における流体圧力P₁を、オリフィス４６が閉鎖したままに維持されることを妨げる。以前より減少された量だが、流体は第１チャンバ４２から第２チャンバ４４に流れ続ける。ポペット５０はさらに図３に示された位置にあるが、このポペット５０はエンジン部品１６に注油することが必要とされる最小圧力P₂を維持するのに十分な量で、流体を制御ギャラリ２８へと流すことを許容する。

【0026】

本発明を実施するための最良の形態が詳細に述べられてきたが、この発明に関係する技術に精通する者は、添付の請求の範囲内で、発明を実行する代替の設計や実施形態を理解するであろう。

【図1】

【図2】

【図3】