特許 6034498 弁作動機構及びかかる弁作動機構を備えた自動車

(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】6034498

(24)【登録日】2016年11月4日

(45)【発行日】2016年11月30日

(54)【発明の名称】弁作動機構及びかかる弁作動機構を備えた自動車

(51)【国際特許分類】

   F01L 13/06 20060101AFI20161121BHJP

   F02D 13/04 20060101ALI20161121BHJP

【ＦＩ】

   F01L13/06 Z

   F02D13/04 Z

【請求項の数】21

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2015-532515(P2015-532515)

(86)(22)【出願日】2012年9月25日

(65)【公表番号】特表2015-529781(P2015-529781A)

(43)【公表日】2015年10月8日

(86)【国際出願番号】IB2012002412

(87)【国際公開番号】WO2014049388

(87)【国際公開日】20140403

【審査請求日】2015年3月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】506273102

【氏名又は名称】ルノー・トラックス

(74)【代理人】

【識別番号】100098729

【弁理士】

【氏名又は名称】重信 和男

(74)【代理人】

【識別番号】100163212

【弁理士】

【氏名又は名称】溝渕 良一

(74)【代理人】

【識別番号】100148161

【弁理士】

【氏名又は名称】秋庭 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100156535

【弁理士】

【氏名又は名称】堅田 多恵子

(74)【代理人】

【識別番号】100195833

【弁理士】

【氏名又は名称】林 道広

(74)【代理人】

【識別番号】100116757

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 英雄

(74)【代理人】

【識別番号】100123216

【弁理士】

【氏名又は名称】高木 祐一

(72)【発明者】

【氏名】レ フォレスティエ，ロマン

【審査官】 櫻田 正紀

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００７−５３７３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２３３１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６４５０１４４（ＵＳ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｌ １３／００ − １３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動車の内燃エンジン（Ｅ）用の弁作動機構（Ｓ）であって、前記弁作動機構は、少なくとも１つのロッカー（９）であって、ピストンチャンバ（１０１）内の流体圧力上昇の作用下で前記ロッカー（９）の前記ピストンチャンバ（１０１）内でエンジン動作機能が停止している第１位置から前記エンジン動作機能が実行される第２位置まで移動可能な前記ロッカー（９）の起動ピストン（９５）を介して、シリンダ弁を開放するための開放アクチュエータ（７）の少なくとも一部分に弁開放力（Ｆ９）を発揮するように構成され、前記ロッカー（９）の流体供給回路（９１１）と前記ピストンチャンバ（１０１）の間の双方向の流体流を可能にする開放状態と、前記ピストンチャンバ（１０１）から前記流体供給回路（９１１）への流体流を遮断してその第２位置にある前記起動ピストン（９５）を遮断する遮断状態とを有する制御遮断弁（９７）を備えたロッカーを備えており、
その開放状態及び遮断状態間の前記遮断弁（９７）の制御は、前記ピストンチャンバ（１０１）内の流体圧力によって、前記ピストンチャンバ（１０１）内の流体圧力にさらされる前記遮断弁（９７）の弁部材（９７Ａ）に発揮された力（ＦＰ）の作用により実行され、
前記弁部材（９７Ａ）は、少なくとも前記弁部材（９７Ａ）が前記遮断弁を通る双方向の流体流を許容する第１位置にある時、流体圧力によって前記弁部材（９７Ａ）に生じる力（ＦＰ）が前記遮断弁を通る前記流体供給回路（９１１）への流体流を遮断する第２位置に向けて前記弁部材（９７Ａ）を移動させることになるように流体圧力にさらされ、
前記弁部材（９７Ａ）は、前記弁部材（９７Ａ）の位置に応じて前記主流体供給ダクト（９１２）と選択的に流体接続又は流体非接続される少なくとも１つの連通通路（９７Ａ４，９７Ａ１２，９７Ａ３４）を備えており、前記弁部材（９７Ａ）がその第１位置にある時、流体及び／又は流体圧力は前記少なくとも１つの連通通路を通って前記主流体供給ダクト（９１２）及び前記ピストンチャンバ（１０１）間で循環し伝達される、弁作動機構。

【請求項2】

前記制御遮断弁（９７）は、前記遮断弁の状態と、前記ピストンチャンバ（１０１）から前記流体供給回路（９１１）への有効流体流の両方を制御する、単一の一体型可動弁部材（９７Ａ）を備える、請求項１に記載の弁作動機構。

【請求項3】

流体圧力にさらされる前記弁部材（９７Ａ）の表面の面積は、少なくとも前記弁部材（９７Ａ）が第１位置にある時、流体圧力によって前記弁部材（９７Ａ）に生じる力（ＦＰ）が前記弁部材（９７Ａ）をその第２位置に向けて移動させることになるように寸法設定される、請求項１に記載の弁作動機構。

【請求項4】

前記弁部材（９７Ａ）は、弁チャンバ（９７０）内で移動可能であって、該弁チャンバ（９７０）は、前記起動ピストン（９５）の前記ピストンチャンバ（１０１）と、前記流体供給回路（９１１）を前記遮断弁（９７）に流体的に連結する主流体供給ダクト（９１２）とに流体連通する、請求項１乃至３のいずれかに記載の弁作動機構。

【請求項5】

前記弁部材（９７Ａ）の前記第１位置は、前記主流体供給ダクト（９１２）が前記ピストンチャンバ（１０１）と流体接続される前記制御遮断弁（９７）の前記開放状態に対応し、前記弁部材（９７Ａ）の前記第２位置は、前記主流体供給ダクト（９１２）及び前記ピストンチャンバ（１０１）が流体分離される前記制御遮断弁（９７）の前記遮断状態に対応する、請求項４に記載の弁作動機構。

【請求項6】

前記弁部材（９７Ａ）は、前記弁チャンバ（９７０）内に、永続的に前記ピストンチャンバ（１０１）と同じ圧力となるように前記ピストンチャンバ（１０１）に永続的に流体接続された流体圧力区画（９７Ｂ）を画定する、請求項４又は５に記載の弁作動機構。

【請求項7】

前記弁チャンバ（９７０）及び前記弁部材（９７Ａ）は、前記流体圧力区画（９７Ｂ）内で流体圧力にさらされる前記弁部材（９７Ａ）の表面の面積が、少なくとも前記弁部材（９７Ａ）が前記第１位置にある時、流体圧力によって前記弁部材（９７Ａ）に生じる力（ＦＰ）が前記弁部材（９７Ａ）をその第２位置に移動させることになるように寸法設定されるように設計される、請求項６に記載の弁作動機構。

【請求項8】

前記弁部材（９７Ａ）がその第２位置にある時、前記流体圧力区画（９７Ｂ）及び前記ピストンチャンバ（１０１）は前記主流体供給ダクト（９１２）から流体分離される、請求項６又は７に記載の弁作動機構。

【請求項9】

前記弁部材（９７Ａ）がその第２位置にある時、前記主流体供給ダクト（９１２）内の流体圧力は、前記主流体供給ダクト（９１２）内の流体圧力の作用によって前記弁部材（９７Ａ）に生じる力が前記弁部材（９７Ａ）の実質的な移動を引き起こすことにはならないように、前記弁部材（９７Ａ）の移動に対して略垂直な前記弁部材（９７Ａ）の表面に印加される、請求項４乃至８のいずれかに記載の弁作動機構。

【請求項10】

前記弁チャンバ（９７０）及び前記弁部材（９７Ａ）は弁座を画定し、そこでは、前記弁チャンバ及び前記弁部材（９７Ａ）が前記主流体供給ダクト（９１２）から前記ピストンチャンバ（１０１）及び前記流体圧力区画（９７Ｂ）を流体分離するように前記弁部材（９７Ａ）の前記第２位置において互いに接触し、前記弁部材（９７Ａ）がその第１位置にある時は、前記弁部材（９７Ａ）及び前記弁チャンバ（９７０）が前記ピストンチャンバ（１０１）及び前記流体圧力区画（９７Ｂ）及び前記主流体供給ダクト（９１２）間の流体連通を可能にするように前記弁座において離隔される、請求項６乃至８のいずれかに記載の弁作動機構。

【請求項11】

前記弁部材（９７Ａ）をその第１位置に向けて付勢する弾性手段（９７Ｄ）を備える、請求項２乃至１０のいずれかに記載の弁作動機構。

【請求項12】

前記弁部材（９７Ａ）は、流体圧力が該弁部材（９７Ａ）に発揮した力（ＦＰ）が弾性手段（９７Ｄ）の発揮する力（Ｆ９７Ｄ）を超えた時、その第１位置からその第２位置へと移動する、請求項１１に記載の弁作動機構。

【請求項13】

前記弁部材（９７Ａ）は、前記弁チャンバ（９７０）の対応する内面と接触することによって前記弁チャンバ（９７０）内で前記弁部材が案内される周面を備えており、前記主流体供給ダクト（９１２）が前記内面に到達し、前記弁部材（９７Ａ）は、前記連通通路（９７Ａ４）と流体連通する容積を形成する周溝（９７Ａ２）を備えており、前記弁部材（９７Ａ）がその第１位置にある時は、前記周溝（９７Ａ２）は前記主流体供給ダクト（９１２）と流体連通し、前記弁部材（９７Ａ）がその第２位置にある時は、前記周溝（９７Ａ２）は前記弁チャンバ（９７０）の内壁面（９７２）に対向する、請求項１に記載の弁作動機構。

【請求項14】

前記連通通路は、前記弁部材（９７Ａ）の長手方向軸（Ｘ９７）に沿って前記弁部材（９７Ａ）を通って延在するダクト（９７Ａ４）であって、前記連通ダクト（９７Ａ４）の周囲に分配された複数のダクト（９７Ａ５）のおかげで前記周溝（９７Ａ２）と流体連通する、請求項１３に記載の弁作動機構。

【請求項15】

前記弁部材（９７Ａ）は、前記弁部材（９７Ａ）の外周面（９７Ａ１）に設けられた複数の連通溝（９７Ａ２）を備える、請求項１に記載の弁作動機構。

【請求項16】

前記弁部材（９７Ａ）は、前記弁部材（９７Ａ）がその第２位置にある時、前記主流体供給ダクト（９１２）に接続された少なくとも１つのポート（９１４）に突出するように構成された少なくとも１つの突出部材（９７Ａ１３）を備える、請求項１５に記載の弁作動機構。

【請求項17】

前記弁部材（９７Ａ）の外面（９７Ａ１）は、前記弁部材（９７Ａ）がその第１位置にある時は前記主流体供給ダクト（９１２）に対向し、前記弁部材（９７Ａ）がその第２位置にある時は前記弁チャンバ（９７０）の内壁（９７２）に対向するスロット（９７Ａ３４）を備える、請求項１に記載の弁作動機構。

【請求項18】

前記弁部材は、前記弁チャンバ（９７０）の長手方向軸（Ｘ９７）に沿って並進（Ａ１，Ａ２）するように構成されたスプール（９７Ａ）である、請求項２乃至１７のいずれかに記載の弁作動機構。

【請求項19】

− 排気弁機構であって、
＊前記起動ピストン（９５）が、その第２位置にある時に排気ガス再循環機能を起動するか、或いは
＊前記起動ピストン（９５）が、その第２位置にある時、エンジンブレーキ機能を起動する、前記排気弁作動機構である、請求項１乃至１８のいずれかに記載の弁作動機構。

【請求項20】

前記ロッカーはカムシャフト（２）によって動かされ、前記起動ピストン（９５）の前記第２位置において、前記ロッカー（９）のカムフォロア（９３）は、エンジン運転機能を実行するように前記カムシャフト（２）のカム（２２）の少なくとも１つの補助弁リフトセクタ（２２１，２２２）を追従するように構成される、請求項１乃至１９のいずれかに記載の弁作動機構。

【請求項21】

請求項１乃至２０のいずれかに記載の弁作動機構（Ｓ）を備えた、トラック等の、自動車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車の内燃エンジン用の弁作動機構に関する。本発明はまた、かかる弁作動機構を備えたトラック等の自動車に関する。

【背景技術】

【0002】

トラック等の自動車は、例えば、摩擦ブレーキパッドの摩耗を削減すると共に、特に下り坂での摩擦ブレーキの過熱を防止するために、エンジンブレーキシステムに依存して減速することが多い。エンジンのシリンダに存在するガスの量に２つの異なる段階で作用させることによってエンジンブレーキを行うことが知られている。第１段階では、ピストンが下死点付近にある時、ピストンが高レベルへと移動する時にピストンを減速するようにシリンダのチャンバに排気ガスを噴射する。これは、少なくとも排気マニホルドに接続された弁を僅かに開放しながら、排気ガスが排気管から、従って大気圧よりも高い一定の圧力で放出されるのを防ぐことによって行われる。第２段階では、ピストンによって圧縮されたガスが、圧縮ガスの体積膨張の影響下でのピストンの加速を防止するために、ピストンがその上死点位置又はその付近にある時にシリンダのチャンバから放出される。これは、シリンダからガスを放出するように弁を僅かに開放することによって行われる。ほとんどの場合、エンジンブレーキ機能のために開放される弁（単数又は複数）は主排気弁である。そのようなエンジンブレーキシステムは、特許文献１に記載されている。

【0003】

エンジンブレーキ弁リフトとも呼ばれる、これらのエンジンブレーキ弁移動を行うために、エンジンは、各シリンダに対して、弁に作用してそれらを開閉するロッカーを備えている。ロッカーは、弁を上昇（開放）させる少なくとも１つのリフトセクタを有する回転カムに作用される。弁が排気弁又は吸気弁でもある場合、対応するカムは、主弁リフトバンプ及び補助弁リフトバンプとも呼ばれる、主弁リフトセクタ及び１つ又は複数の補助弁リフトセクタを備えることになる。エンジンブレーキが必要な時、ロッカーのカムフォロア面は、カムフォロアが補助弁リフトセクタと相互に作用する時に弁のブレーキ移動が得られるように、ロッカーを移動させるカムシャフトのカムと密接して移動する。エンジンの正常動作状態では、弁はこれらの移動を行うべきではなく、ロッカーのローラーは、カムフォロアが補助弁リフトセクタと相互に作用しないように、カムから僅かに離れて保持される。ローラーとカムの間の距離又はクリアランスによって、エンジンブレーキ機能専用の１つ又は複数の小さな補助リフトセクタではなく、確実にカムの、主排気事象専用の大きな主リフトセクタのみが排気弁を開放させるようになる。このクリアランスは、エンジンブレーキが必要な時はロッカーの起動ピストンを移動させてローラーとカムとを密接させることによって抑えられ、カムのエンジンブレーキ専用のリフトセクタも弁を開放させるようになっている。そのような弁作動機構を有するエンジンブレーキシステムは、特許文献２に記載されている。

【0004】

エンジンブレーキシステムは、一般的に、ピストンに隣接するチャンバ内の加圧制御流体圧力を案内して起動ピストンをその初期位置からエンジンブレーキ作動位置に移動させるための制御弁を備えている。制御弁は、エンジンブレーキ機能を起動するか否かを制御する。この制御弁は、エンジンブレーキ機能が必要な限り、例えば２〜５バールの圧力で、各ロッカーに向けて加圧制御流体を流すが、それは通常は数秒又は数十秒続くものであり、その間、エンジン及びカムシャフトは数百又は数千回転もすることになる。

【0005】

一部の既知のシステムは、ロッカー内に、ピストンチャンバから流体供給回路の方向の流体流を効果的に遮断する標準ボール逆止弁からなる制御遮断弁と、ボール逆止弁のボールをその座部から押しのける位置に向かってバネ付勢される状態切り替えピストンとを備えている。このことにより、遮断弁は全体として開放状態になる。一定の圧力が制御弁によって送られると、圧力が状態切り替えピストンを後退位置まで押し、それによってボール逆止弁が従来通りに作動する。その時、遮断弁は全体として遮断状態になる。状態切り替えピストンはボール弁の上流に位置し、ボール弁が閉鎖すると、制御弁によって送られた圧力であって、ピストンチャンバ内の圧力とは異なってもよい圧力によって制御されるようになっている。そのようなシステムは、非常に複雑なデザインの遮断弁を必要とする。

【0006】

特許文献３では、ピストンがそのエンジンブレーキ作動位置にある時にチャンバからの流体流を防止又は制限するために様々なデザインの制御遮断弁が提供されている。この遮断弁は、遮断弁に通じる流体回路の上流部分から来る制御圧力を用いて永続的に制御される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】国際公開第９０／０９５１４号

【特許文献2】国際公開第９１／０８３８１号

【特許文献3】米国特許第６，４５０，１４４号明細書

【発明の概要】

【0008】

本発明の目的は、遮断弁のデザインが単純な、自動車用の新たな弁作動機構を提案することである。

【0009】

このために、本発明は、自動車の内燃エンジン用の弁作動機構に関し、該弁作動機構は、少なくとも１つのロッカーであって、ピストンチャンバ内の流体圧力上昇の作用下で該ロッカーの該ピストンチャンバ内でエンジン運転機能が停止している第１位置から該エンジン運転機能が実行される第２位置まで移動可能な該ロッカーの起動ピストンを介して、シリンダ弁を開放するための開放アクチュエータの少なくとも一部分に弁開放力を発揮するように構成され、該ロッカーの流体供給回路と該ピストンチャンバの間の双方向の流体流を可能にする開放状態と、該ピストンチャンバから該流体供給回路への流体流を遮断してその第２位置にある該起動ピストンを遮断する遮断状態とを有する制御遮断弁を備えたロッカーを備えており、その開放状態及び遮断状態間の該遮断弁の制御は、該ピストンチャンバ内の流体圧力によって、該ピストンチャンバ内の流体圧力にさらされる該遮断弁の弁部材に発揮された力の作用により実行される。

【0010】

有利ではあるが強制的ではない本発明の更なる態様によれば、そのような弁作動機構は以下の特徴のうちの１つ又は複数を組み込むことができる。

【0011】

− 該制御遮断弁は、該遮断弁の状態と、該ピストンチャンバから該流体供給回路への有効流体流の両方を制御する、単一の一体型可動弁部材を備える。

【0012】

− 該弁部材は、少なくとも該弁部材が該遮断弁を通る双方向の流体流を許容する第１位置にある時、流体圧力によって該弁部材に生じる力が該遮断弁を通る該流体供給回路への流体流を遮断する第２位置に向けて該弁部材を移動させることになるように流体圧力にさらされる。

【0013】

− 流体圧力にさらされる弁部材の表面の面積は、少なくとも弁部材が第１位置にある時、流体圧力によって該弁部材に生じる力が該弁部材をその第２位置に向けて移動させることになるように寸法設定される。

【0014】

− 該弁部材は、該起動ピストンの該チャンバ及び主流体供給ダクトと流体連通する弁チャンバ内で移動可能である。

【0015】

− 該弁部材の該第１位置は、該主流体供給ダクトが該ピストンチャンバと流体接続される該制御遮断弁の該開放状態に対応し、該弁部材の該第２位置は、該主流体供給ダクト及び該ピストンチャンバが流体分離される該制御遮断弁の該遮断状態に対応する。

【0016】

− 該弁部材は、該弁チャンバ内に、永続的に該ピストンチャンバと同じ圧力となるように該ピストンチャンバに永続的に流体接続された流体圧力区画を画定する。

【0017】

− 該弁チャンバ及び該弁部材は、該流体圧力区画内で流体圧力にさらされる該弁部材の表面の面積が、少なくとも該弁部材が該第１位置にある時、流体圧力によって該弁部材に生じる力が該弁部材をその第２位置に移動させることになるように寸法設定されるように設計される。

【0018】

− 該弁部材がその第２位置にある時、該流体圧力区画及び該ピストンチャンバは該主流体供給ダクトから流体分離される。

【0019】

− 該弁部材がその第２位置にある時、該主流体供給ダクト内の流体圧力は、該主供給ダクト内の流体圧力の作用によって該弁部材に生じる力が該弁部材の実質的な移動を引き起こすことにはならないように、該弁部材の移動に対して略垂直な該弁部材の表面に印加される。

【0020】

− 該弁チャンバ及び該弁部材は弁座を画定し、そこでは、該弁チャンバ及び該弁部材が該主流体供給ダクトから該ピストンチャンバ及び該流体圧力区画を流体分離するように該弁部材の該第２位置において互いに接触するのに対して、該弁部材がその第１位置にある時、該弁部材及び該弁チャンバが該ピストンチャンバ及び該流体圧力区画及び該主流体供給ダクト間の流体連通を可能にするように該弁座において離隔される。

【0021】

− 該弁作動機構は、該弁部材をその第１位置に向けて付勢する弾性手段を備える。

【0022】

− 該弁部材をその第１位置に付勢する手段は、該弁部材の移動方向に沿って力を発揮するスプリングを備える。

【0023】

− 該弁部材は、流体圧力がスプールに発揮した力が該スプリングの発揮する力を超えた時、その第１位置からその第２位置へと移動する。

【0024】

− 該弁部材は、該弁部材の位置に応じて該主流体供給ダクトと選択的に流体接続又は流体非接続される少なくとも１つの連通通路を備えており、該弁部材がその第１位置にある時、流体及び／又は流体圧力は該少なくとも１つの連通通路を通って該主流体供給ダクト及び該ピストンチャンバ間で循環／伝達される。

【0025】

− 該弁部材は、該弁チャンバの対応する内面と接触することによって該弁チャンバ内で該弁部材が案内される周面を備えており、該主流体供給ダクトが該内面に到達し、該弁部材は、該連通通路と流体連通する容積を形成する周溝を備えており、該弁部材がその第１位置にある時は、該周溝は該主流体供給ダクトと流体連通し、該弁部材がその第２位置にある時は、該周溝は該弁チャンバの内壁面に対向する。

【0026】

− 該連通通路は、該弁部材の長手方向軸に沿って該弁部材を通って延在するダクトであって、該連通ダクトの周囲に分配された複数のダクトのおかげで該周溝と流体連通する。

【0027】

− 該弁部材は、該弁部材の外周面に設けられた複数の連通溝を備える。

【0028】

− 該弁部材は、該弁部材がその第２位置にある時、該主流体供給ダクトに接続された少なくとも１つのポートに突出するように構成された少なくとも１つの突出部材を備える。

【0029】

− 該弁部材の外面は、該弁部材がその第１位置にある時は該主流体供給ダクトに対向し、該弁部材がその第２位置にある時は該弁チャンバの内壁に対向するスロットを備える。

【0030】

− 該連通通路は、該弁部材の長手方向軸に沿って該弁部材を通って延在するダクトであって、該弁部材がその第２位置にある時、該弁チャンバの表面から突出する突出部材が該連通ダクトに突出する。

【0031】

− 該弁部材は、該弁チャンバの長手方向軸に沿って並進するように構成されたスプールである。

【0032】

− 該ロッカーはカムシャフトによって動かされ、該起動ピストンの該第２位置において、該ロッカーのカムフォロアは、該エンジン運転機能を実行するように該カムシャフトのカムの少なくとも１つの補助弁リフトセクタを追従するように構成される。

【0033】

本発明はまた、上記したように弁作動機構を備えたトラック等の自動車にも関する。

【図面の簡単な説明】

【0034】

次に、本発明を例示的実施例として添付図面に関して説明する。

【図1】本発明の第１実施形態に従った弁作動機構の部分断面図である。

【図2】図１の弁作動機構の一部分の断面図である。

【図3】図２の線ＩＩＩに沿った拡大断面図である。

【図4】図１〜３の弁作動機構に属するスプールの断面斜視図である。

【図5】図１〜３の弁作動機構の一部分の斜視図であり、該機構のロッカーが幽霊線で示されている。

【図6】本発明の第２実施形態に従った弁作動機構に属する遮断弁の開放構成の概略断面図である。

【図7】図６の遮断弁の遮断構成の断面図である。

【図8】本発明の第３実施形態に従った弁作動機構に属する遮断弁の開放構成の概略断面図である。

【図9】図８の遮断弁の遮断構成の断面図である。

【図10】本発明の第４実施形態に従った弁作動機構に属する遮断弁の開放構成の概略断面図である。

【図11】図１０の遮断弁の遮断構成の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

図１に示す弁作動機構Ｓは、長手方向軸Ｘ２の周囲で回転可能なカムシャフト２を備えている。カムシャフト２は複数のカム２２を備えており、その各々は、弁作動機構Ｓが組み込まれている、トラック等の不図示の自動車の、内燃エンジンＥの１つのシリンダの各弁を移動させるためのものである。各々のカムは、１つ又は複数の「バンプ」、即ち、弁リフトセクタを備えるカム輪郭を有しており、このカム輪郭は、カムの基円半径よりも軸Ｘ２に対してより大きな偏心率を示す。図１は、エンジンの１つのシリンダに対応する弁作動機構Ｓの一部分を示している。

【0036】

本実施形態では、エンジンＥの各々のシリンダが２つの排気弁４及び５を備えている。弁４及び５は、それぞれのスプリング４１及び５１によってそれらの閉位置に向けて付勢される。各々の弁４及び５は、開放又は上昇するように開口軸４又はＸ５に沿って並進して移動可能である。より正確には、弁４及び５の並進によってシリンダの燃焼チャンバと排気マニホルドの間の通路が開放する。弁４及び５は、弁開放アクチュエータを形成し、軸Ｘ４及びＸ５に対して略垂直に延在する弁ブリッジ７に接続される。弁４及び５は、図に部分的に示されており、それらの各ステムのみが見えている。

【0037】

各々のシリンダに関して、カムシャフト２及び弁ブリッジ７間の移動の伝達は、本実施例では対応するカムシャフトの軸Ｘ２と平行なロッカー回転軸Ｘ９１を画定するロッカーシャフト９１に関して回転可能なロッカー９によって実行される。１つのロッカー９のみが図に示されている。各々のロッカー９は、カムフォロアとして作用し、カム２２と協動するローラー９３を備えている。ローラー９３は、シャフト９１に対してロッカー９の片側に位置している。各々のロッカー９は、シャフト９１に対してローラー９３の反対側に、例えば単に弁ステムと接触することによって、弁４及び５に接続された弁ブリッジ７に弁開放力を発揮するように構成された起動ピストン９５を備えている。

【0038】

弁Ｘ４，Ｘ５によって画定された平面は、ロッカー９の回転軸Ｘ９１に対して垂直である。本実施例では、弁５は弁４よりもロッカー回転軸Ｖ９１から更に離れているが、その他の構成も可能である。また、ロッカー９は、排気弁のうちの１つと直接接触してもよく、その場合、弁開放アクチュエータは例えば弁ステム自体によって形成してもよい。

【0039】

カムシャフト２の回転は、ローラーがカムの弁リフトセクタにぶつかった時、ローラー９３を介して回転運動Ｒ１をロッカー９に伝達し、この回転運動が、軸Ｘ４及びＸ５と平行の軸Ｘ７に沿って、起動ピストン９５を介した弁ブリッジ７の並進運動を誘発する。一方ではカム２２の主弁リフトセクタとローラー９３の間、他方ではピストン９５と弁ブリッジ７の間の協動によって、内燃エンジンＥの対応する動作段階の間、弁４及び５の排気開口が生じる。ロッカーは、別の回転運動を有するため、カム輪郭に応じて、弁閉鎖位置及び弁開放位置の間で回転することができる。このことにより、本実施形態では、ロッカー９はカムシャフトによって直接駆動される。本発明のその他の実施形態では、ロッカーは、伝達機構を介して、カムシャフトによって間接的に駆動してもよく、別のタイプのアクチュエータ、例えば油圧式又は空気圧式アクチュエータによって駆動してもよい。本発明は、ロッカーが２つの排気弁を駆動するが、ロッカーの起動ピストンはそれらの２つの弁のうちの１つのみを駆動してその弁のみの開放を実行する、いわゆる単一弁ブレーキ構成に関連して組み込むこともできる。

【0040】

図１〜５の実施形態では、ロッカーシャフト９１は中空であり、弁作動機構Ｓの不図示の流体圧力源から来る流体回路を収容するダクト９１１を画定する。ロッカー９は、それ自体、制御遮断弁９７を介して、ピストン９５によって部分的に区切られた、ロッカー９のピストンチャンバ１０１にダクト９１１を接続する内部流体回路を備えている。起動ピストン９５は、ロッカー９の穴９４内に収容され、穴９４及びピストン９５によって区切られたチャンバ１０１に関して、ピストン９５の長手方向軸に対応する並進軸Ｘ９５に沿って移動するように構成される。主供給ダクト９１２は、ロッカー９内に配設され、ダクト９１１を制御遮断弁９７に流体接続する。ダクト９１３は、制御遮断弁９７をピストンチャンバ１０１に流体接続する。

【0041】

エンジンＥが正常運転モードにあると、ダクト９１１に送られる圧力は低レベル、例えば大気圧である。エンジンＥがエンジンブレーキモードに切り替わると、不図示のエンジンブレーキ制御弁が、例えばほぼ３バール程度の高い圧力レベルの加圧流体をダクト９１１及び９１２に送り、ピストンチャンバ１０１への遮断弁９７を通る加圧流体の流れを引き起こす。チャンバ１０１内の圧力上昇は、ピストン９５が全体的又は部分的にチャンバ１０１内に押し戻される、即ち、後退する第１位置から、ピストン９５が部分的にピストンチャンバ１０１から出る、即ち、伸長する第２位置への、ロッカー９に対して外側へのピストン９５の並進運動を、それが弁ブリッジ７に当接するまで誘発する。好ましくは、制御流体は、油等の略非圧縮性流体である。

【0042】

カム２２は、本実施形態において、ローラー９３と協動するように構成された２つの補助弁リフトセクタを備えている。これらのセクタは、ロッカー９のローラー９３によって追従されると、カムシャフト２の各回転でロッカー９の２つの更なる旋回運動を誘発する。補助リフトセクタは、通常、弁の限られたリフトのみを生じさせるように設計されており、弁を通って多くのガスを流れさせるようには意図されていない。一般的に、補助弁リフトセクタによって生じるリフトは、最大弁リフト値の３０パーセント未満である。ピストン９５が伸長位置にある時、それらの旋回運動は、上記で簡単に説明したように、エンジンＥの運転中、２つの正確な瞬間にエンジンブレーキ機能を実行するようにピストン９５によって弁４及び５の２つの開放運動に変換される。それらの弁の開放の目的及び効果は周知であり、更に後述することはない。別の実施形態によれば、カム２２は、主排気弁の開放に加えて、カムシャフト２の各回転で弁４及び５のうちの１つのみの開放を実行する１つの補助弁リフトセクタのみを備えてもよい。

【0043】

図１に示すように、ピストン９５がその後退した第１位置にある時、ローラー９３は、エンジンブレーキ作動クリアランスによってカム２２の補助弁リフトセクタに対してオフセットしており、カムシャフト２が軸Ｘ２の周囲で回転した時、カム２２がローラー９３と接触しないか、又はピストン９５が弁ブリッジ７と接触しないようになっている。補助弁リフトセクタによって誘発されたロッカーの回転は、起動ピストン９５弁ブリッジ７間又はローラー９３又はカム２２間のクリアランスを補うには制限が多過ぎるので、クリアランスは、補助弁リフトセクタが弁４及び５を開放させることができないようになっている。反対に、主弁リフトセクタは、両弁を開放させるのに十分なその軸の周囲のロッカー９の変位を生じさせる。

【0044】

図３に示すようにピストン９５をその伸長した第２位置に移動させることによって、ロッカー９はシャフト９１の長手方向軸Ｘ９１の周囲を旋回する。従って、作動クリアランスが抑制され、ローラー９３がカム２２の補助弁リフトセクタと接触する一方で、起動ピストン９５が同時に弁ブリッジ７と接触又は疑似接触することで、ローラー９３が補助弁リフトのいずれか１つによって作用した時にエンジンブレーキ動作を実施することができる。

【0045】

制御遮断弁９７は、本実施例では、中央長手方向軸Ｘ９７に中心がある円筒穴である、弁チャンバ９７０を備えている。弁チャンバ９７０は、円筒内壁面９７２を画定する。弁チャンバ９７０は、片側がロッカー９の外側に開口しているが、反対側が軸Ｘ９７に垂直な横断壁面９７４によって閉鎖している。弁チャンバ９７０は、起動ピストン９５のチャンバ１０１及び主流体供給ダクト９１２と流体連通している。

【0046】

遮断弁９７はまた、弁チャンバ９７０内で移動可能な弁部材９７Ａを備えている。弁部材９７Ａは、主流体供給ダクト９１２がピストンチャンバ１０１に流体接続される、遮断弁９７の開放状態に対応する第１位置と、主流体供給ダクト９１２及びピストンチャンバ１０１が流体分離される、遮断弁９７の遮断状態に対応する第２位置の間で移動可能である。

【0047】

図示の実施形態では、弁部材９７Ａは、複数の部品からなっていてもよいが、そのような部品が１つの単一の一体型構造物として働くように組み付けられ、部品間の実質的又は機能的な運動がないという意味において、単一の一体型可動弁部材からなっている。

【0048】

図示の実施形態では、弁部材９７Ａは剛性である。弁部材９７Ａは、弁チャンバ９７０の形状に対応する略円筒形状を有するスプールの形態であり、その外側円筒周面９７Ａ１は、接触面に沿った流体流を実質的に防ぐのに十分なほど密接した摺動組み付けで、弁チャンバ９７０の内側円筒壁面９７２と摺動接触している。このことにより、スプール９７Ａは、軸Ｘ９７に沿って弁チャンバ９７０内に直線的に移動することができる。そのため、制御遮断弁９７は、図示の実施例では、直線摺動スプール弁の形態である。しかし、本発明を鑑み、制御遮断弁は、他の形態をとってもよく、例えば回転スプール弁の形態であってもよい。

【0049】

図１に示す第１実施形態では、ダクト９１１を制御遮断弁９７に流体接続するダクト９１２は、軸Ｘ９７に沿った弁チャンバ９７０のほぼ中間領域で、弁チャンバ９７０の円筒内壁面に入る。遮断弁９７をピストンチャンバ１０１に流体接続するダクト９１３は、弁チャンバ９７０の開口端に対向する弁チャンバ９７０の横断面９７４の近傍で開口している。横断壁面９７４と弁部材９７Ａの間で弁チャンバ９７０内に画定される体積は、永続的にピストンチャンバ１０１と同じ圧力となるように、ダクト９１３を介してピストンチャンバ１０１に永続的に流体接続された圧力区画９７Ｂを形成する。

【0050】

上記のように、スプール９７Ａは、図２に示す、流体がダクト９１２からダクト９１３へ両方向に循環することができる第１開放位置と、図３に示す、流体が遮断弁９７によって遮断される第２遮断位置の間で、少なくともピストンチャンバ１０１から主供給ダクト９１２の方向に、移動可能である。

【0051】

本発明の好適な実施形態によれば、弁部材９７Ａは、少なくとも弁部材９７Ａが遮断弁を通る双方向の流体流を許容するその第１位置にある時、流体圧力によって弁部材９７Ａに生じる力ＦＰが遮断弁９７を通る流体供給回路９１１への流体流を遮断するその第２位置に向けて弁部材９７Ａを移動させることになるように流体圧力にさらされる。

【0052】

本発明のこの第１実施形態では、スプール９７Ａは、その外面９７Ａ１上に、図２に示す弁部材９７０の第１位置において、弁チャンバ９７０内のダクト９１２の開口に対向する周溝９７Ａ２を備えている。有利には、溝９７Ａ２は、スプール９７Ａをその軸Ｘ９７の周囲に正確に配向する必要がないようにスプール９７Ａの全周に延びてもよい。流体圧力区画９７Ｂは、例えばスプール９７Ａの軸Ｘ９７に沿って延在する連通ダクト９７Ａ４によって溝９７Ａ２に流体接続される。流体圧力区画９７Ｂは、ロッカー９の横断面９７４及びスプール９７Ａの環状面９７Ａ３の間に延在する。環状面９７Ａ３は、連通ダクト９７Ａ４の出口の周囲に延在する。連通ダクト９７Ａ４は、スプール９７Ａ内に設けられた少なくとも１つのダクト９７Ａ５によって溝９７Ａ２に流体接続される。有利には、スプール９７Ａは、軸Ｘ９７から半径方向に延在し、連通ダクト９７Ａ４の周囲に十字形に分配された４つのダクト９７Ａ５を備えている。

【0053】

流体圧力にさらされる弁部材９７Ａの表面の面積は、少なくとも弁部材９７Ａが第１位置にある時、流体圧力によって弁部材９７Ａに生じる力ＦＰが弁部材（９７Ａ）をその第２位置に向けて移動させることになるように寸法設定される。本実施形態では、流体圧力は、チャンバ１０１，流体圧力区画９７Ｂ，溝９７Ａ２，連通ダクト９７Ａ４及びダクト９７Ａ５の隣接する体積によって形成される全体的な流体圧力領域内で作用する。しかしながら、以下で説明するように、流体圧力によって弁部材９７Ａに生じる効果は、主に流体圧力区画９７Ｂ内の圧力の効果である。

【0054】

遮断弁９７が開放した時、スプール９７Ａは周壁９７Ａ６の縁部９７Ａ６１が横断面９７４に当接する位置にある。この位置では、流体は、溝９７Ａ２，ダクト９７Ａ５，連通ダクト９７Ａ４，流体圧力区画９７Ｂ及び開口部９７Ａ７を介してダクト９１２からダクト９１３に移行することができる。そのため、スプール９７Ａは、スプール９７Ａの位置に応じて主流体供給ダクト９１２と選択的に流体接続又は流体非接続される、連通ダクト９７Ａ４及び９７Ａ５の少なくとも１つの連通通路を備えており、スプールがその第１位置にある時、流体及び／又は流体圧力は、スプール９７Ａ上に配設された該少なくとも１つの連通通路を通って主流体供給ダクト９１２及びピストンチャンバ１０１間で循環／伝達される。

【0055】

スプールは、弁チャンバ９７０の開口端の側に位置するその端部９７Ａ８では、流体圧力にさらされない。スプール９７Ａは、その端部９７Ａ８に、軸Ｘ９７の周囲に延在するスリーブ９７Ａ９を備えている。遮断弁９７は、組み付け目的で軸Ｘ９７に沿ってロッカー９にねじ込まれるストップリング９７Ｃを更に備えている。スプリング９７Ｄは、初期設定で、エンジンブレーキが起動していない限り、即ち、主流体供給ダクト９１２によって送られた流体が、低圧、例えば絶対圧力２バール以下である限り、スプール９７Ａをその第１開放位置に保持するように、端部９７Ａ８及びストップリング９７Ｃの間に取り付けられる。

【0056】

遮断弁９７の遮断状態では、スプール９７Ａは、その第１位置に対して軸Ｘ９７に沿ってオフセットされたその第２位置にあって、弁チャンバ９７０内のダクト９１２の開口がスプール９７Ａの外面９７Ａ１に対向するようになっている。図３に示すこの位置では、溝９７Ａ２が内壁９７２に対向している。そのため、流体は、ダクト９１２からダクト９１３へも、ダクト９１３からダクト９１２へも移行することができない。その結果、スプール９７Ａがその第２位置にある時、流体圧力区画９７Ｂ及びピストンチャンバ１０１は、主流体供給ダクト９１２から流体分離される。また、この第１実施形態では、スプール９７Ａがその第２位置にある時、主流体供給ダクト９１２内の流体圧力は、主供給ダクト９１２内の流体圧力の作用によってスプールに生じる力ＦＰがスプール９７Ａの実質的な移動を生じさせることにはならないように、スプール９７Ａの表面、ここでは、スプール９７Ａの移動に対して略垂直なスプール９７Ａの外面９７Ａ１に印加される。

【0057】

上記を考慮すると、弁チャンバ９７０及びスプール９７Ａは弁座を画定し、そこでは、弁チャンバ９７０及びスプール９７Ａが主流体供給ダクト９１２からピストンチャンバ１０１及び流体圧力区画９７Ｂを流体分離するようにスプール９７Ａの第２位置において互いに接触し、スプールがその第１位置にある時、スプール９７Ａ及び弁チャンバ９７０がピストンチャンバ１０１及び流体圧力区画９７Ｂ及び主流体供給ダクト９１２間の流体連通を可能にするように弁座において離隔されると言える。

【0058】

弁座に対して、ロッカー９内、即ち、流体圧力源の側に燃料流体回路の上流部分と、ピストンチャンバ１０１の側に下流部分を画定することが可能である。

【0059】

この第１実施例では、弁座は、チャンバ９７０の内側円筒壁面９７２における主供給ダクト９１２の出口、及びスプールの外側円筒面９７Ａ１の対応する部分とで形成される。そのため、弁座は、スプール移動が弁座を通る流体の一般的な流れ方向に対して略垂直となるように、スプール９７Ａの移動方向に対して略平行な要素によって形成される。この構成では、主供給ダクト９１２内の流体圧力の作用によってスプール９７Ａに生じる力がスプール９７Ａの実質的な移動を生じさせることにはならない。

【0060】

エンジンブレーキ弁リフトを実行する必要がある時は、例えば３バールの制御圧力で流体がダクト９１１からロッカー９に送られたことの結果として、エンジンブレーキが起動する。この時、図２に示すように、起動ピストン９５はその内側第１位置にあると考えられ、遮断弁９７は開放していると考えられる。

【0061】

流体がダクト９１２に流れ始めると、流体は前述したようにスプール９７Ａを通り、その後ダクト９１３を通って、ピストンチャンバ１０１へと流れ込む。ピストン９５は、流体圧力の作用下でピストンチャンバ１０１から外側に移動し始める。流体がダクト９１２から弁チャンバ９７０に更に流れ込むにつれて、流体圧力区画９７Ｂ内の流体圧力が上昇し、特に一旦起動ピストンがその外側第２位置に達する。弁チャンバ９７０及びスプール９７Ａは、流体圧力区画９７Ｂ内の流体圧力にさらされるスプール９７Ａの表面の面積が、流体圧力によってスプールに生じる力がスプール９７Ａをその第２位置に向けて移動させることになるように寸法設定されるように設計される。図示の実施形態では、流体圧力区画９７Ｂ内の流体によって生じた圧力の力ＦＰは、ダクト９７Ａ５及び連通ダクト９７Ａ４間の交差点に位置する表面９７Ａ３，縁部９７Ａ６１及び円形面９７Ａ４１に発揮される。これらの表面に流体圧力が発揮されることで、スプール９７Ａがその第２位置に向けて移動することになる。ダクト９７Ａ５の上部内面の流体圧力の作用は、スプール９７Ａのその第１位置に向けての移動を生じさせることになるが、ダクト９７Ａ５の下部内面への流体圧力の作用によって相殺される。この時、スプール９７Ａは、スプリング９７Ｄが発揮した力Ｆ９７Ｄによってその開放位置に保持される。圧力区画９７Ｂ内の圧力の上昇は、力９７Ｄに対して軸Ｘ９７に沿って発揮される、スプール９７Ａに発揮された流体圧力の力ＦＰが次第に力Ｆ９７Ｄを相殺することを意味している。力ＦＰがＦ９７Ｄを超えると、流体圧力が制御圧力に達した時点で、図２の矢印Ａ１で示すように、スプール９７Ａが軸Ｘ９７に沿ってその第２位置に到達する。

【0062】

流体が弁チャンバ９７０に更に入るにつれて、スプール９７Ａは、その遮断位置に到達するまで矢印Ａ１に沿って移動し続け、そこでは、制御圧力の流体が前述のように弁チャンバ９７０内に入ることが防がれる。図３に示すこの構成では、ピストン９５はその外側位置にあって、エンジンブレーキ弁リフトを実行することができ、遮断弁９７はその遮断状態にあって、流体がピストンチャンバ１０１からダクト９１２へ出ることが防がれる。そのため、起動ピストン９５はその内側第１位置に向けて移動することができない。

【0063】

ロッカー９の回転Ｒ１が弁リフトの始まる角度に達すると、ロッカー９の回転は、スプリング４１及び５１が弁ブリッジ７に発揮する抵抗力の作用に逆らう。この力は、ピストンチャンバ１０１内の流体圧力を急に上昇させ、ロッカー９内で圧力波を生じさせる。その結果、過度の圧力が流体圧力区画９７Ｂ内で発生し、スプール９７Ａを矢印Ａ１に沿って更に下方に移動させる。これにより、スリーブ９７Ａ９がストップリング９７Ｃに当接する当接位置にスプール９７Ａを移動させることによって遮断弁９７の閉鎖を更に「ロック」することが可能になる。ピストンチャンバ１０１内の圧力は、スプリング４１及び５１が発揮した力によって更に上昇する。この時、弁４及び５はエンジンブレーキ機能を実行するためにリフトされる。

【0064】

これらのリフトが終了すると、弁４及び５は閉鎖し、スプリング４１及び５１は弁ブリッジ７、従って起動ピストン９５に対するそれらの作用を解放する。そして、ピストンチャンバ１０１内の流体圧力は制御圧力にほぼ等しい値まで降下する。しかし、本システムは、流体区画から若干の流体の漏れが発生する可能性があるように構成されている。遮断弁９７がその遮断状態にある時に弁チャンバ９７０とロッカー９の外部の間で発生する可能性があるその漏れのため、圧力区画９７Ｂ内の圧力が制御圧力以下の値に降下する。そのような漏れは、溝９７Ａ２及びスリーブ９７Ａ９間に構成される領域内で、内壁９７２及び外面９７Ａ１の間で発生する可能性があり、且つ／又は起動ピストン９５及びその穴９４の間で発生する可能性がある。好ましくは、この漏れは、排気弁スプリング４１，５１が発揮する弁の開放力を起動ピストンが受ける、流体圧力が高レベルにある時に基本的に発生する。この大きな力が止まると、漏れによって、スプリングの力Ｆ９７Ｄを受けてスプール９７Ａに発揮される力の不均衡が発生する。そのため、圧力が閾値レベル以下に下がった後、スプール９７Ａは、スプリング９７Ｄの作用下で、図３の矢印Ａ２で示すように、その第１位置、即ち、その開放位置に向けて移動し始める。遮断弁９７の開放は、ダクト９１２が再び溝９７Ａ２に対向するまで続く。ロッカー９内の流体回路は、スプール９７Ａを横断面９７４との当接状態に戻すことができる。この時、弁ブリッジ７が起動ピストン９５に力を更に発揮すると、流体はピストンチャンバ１０１，ダクト９１３及び弁チャンバ９７０からダクト９１２へと流れ始めることになり、起動ピストン９５の後退を生じさせることになる。一方で、起動ピストン９５及び弁ブリッジ７がそれ以上接触しない場合、主流体供給ダクト９１２内の圧力は、起動ピストン９５のその第２最外位置への伸長を再び生じさせることが可能になる。そして、次のエンジンブレーキ弁リフサイクルトを行うことができる。弁座の下流の流体漏れは、主弁リフトと補助弁リフト間の遮断弁９７の自動短時間再開のおかげでサイクルごとに自動的に補償される。

【0065】

遮断弁９７のその開放状態から遮断状態への切り替えの制御は、専ら、ピストンチャンバ１０１内の圧力と同じ、流体圧力区画９７Ｂ内の流体圧力によって発揮された力ＦＰの作用によって、即ち、弁座の下流の流体圧力の作用によって得られる。より詳細には、ピストンチャンバ１０１内の圧力、即ち、ロッカー９内の流体回路の下流部分の圧力は、遮断弁９７をその遮断状態に切り替える唯一の駆動要因である。従来の技術システムでは、遮断弁の閉鎖は弁座の上流の圧力によって駆動され、弁座の上流の圧力によって制御された弁座の上流に位置するピストンが弁の閉鎖を可能にするという事実によるものである。

【0066】

また、遮断弁９７がその遮断状態にある時、弁の切り替えを制御する弁部材９７Ａは、流体圧力区画内の流体圧力のみにさらされる。流体圧力区画内の流体圧力は、ピストンチャンバ１０１内の流体圧力と永続的に同じ圧力であると考えられる。

【0067】

遮断弁９７の開放は、弁座の下流側の圧力が遮断弁９７の幾何学的形状及びスプリングの発揮する力Ｆ９７Ｄによって決まる所定の圧力閾値以下に下がった時にスプリング９７Ｄによってもたらされる。スプール９７Ａに対する流体圧力の力ＦＰの増加及び減少によって、ダクト９１２及びダクト９１３間の流体通路が開閉する。

【0068】

遮断弁９７の幾何学的形状により、ロッカー９の流体入口及び出口と同じ回路を使用することが可能になる。言い換えると、流体は、ダクト９１２から遮断弁９７を介してピストンチャンバ１０１に運ばれ、更にダクト９１２によって遮断弁９７を介してピストンチャンバ１０１からパージされる。これにより、単純な流体構造が提供される。

【0069】

後述するその他の実施形態と同様に本実施形態では、弁部材９７Ａは単一の一体型弁部材であり、その位置が、ピストンチャンバ１０１内の圧力に応じて、弁の状態、即ち、弁が開放状態であるか遮断状態であるかを制御すると共に、弁座をその第２位置に圧迫するという点で、チャンバ１０１から流体供給回路９１１への有効流体流を制御する。

【0070】

更に、遮断弁９７は、単一の特別に製造された部品、即ち、スプール９７Ａのみをスプリング９７Ａと共に使用して、ロッカー９内の流体回路の開閉を制御する。これにより、システムの単純性が更に向上する。また、制御遮断弁９７は二方弁であり、即ち、２つの入口・出口ポートのみを有する。

【0071】

制御遮断弁の第２，第３及び第４実施形態は、それぞれ図６，８及び１０に開放状態で示され、それぞれ図７，９及び１１に遮断状態で示されている。第１実施形態の要素と同様の要素は、同じ参照符号を有し、同様に機能する。第１実施形態との主な違いのみを以下に記載する。

【0072】

図６及び７に示す第２実施形態では、スプール９７Ａは、軸Ｘ９７に沿って延在する略管状形状を有しており、同じく軸Ｘ９７に沿って延在する中心孔９７Ａ１０を備えている。弁チャンバ９７０もまた、ロッカー９の円筒内面によって半径方向外側に、且つ中心極９７６によって半径方向内側に区切られた管状形状を有する。スプール９７Ａは、中心孔９７Ａ１０によって受容される中心極９７６に沿って取り付けられる。スプール９７Ａは、中心極９７Ａ１０の異なる直径の２つの部分を離隔する内側横断ショルダ９７Ａ１１を備えている。流体は、中心極９７６の周囲に分配された入口ポート９１４を通ってダクト９１２から弁チャンバ９７０に入る。第１実施形態とは違って、入口ポートはチャンバ９７０の横断上流壁面に配設される。弁チャンバ９７０の反対側、即ち、弁の下流側で、出口ポート９１５が横断下流壁に配設され、中心極９７６の周囲に分配されて、ダクト９１３及びピストンチャンバ１０１に向かう流体流を許容する。

【0073】

その円筒外面９７Ａ１に、スプール９７Ａは、軸Ｘ９７に略平行であり、遮断弁９７を通って、ポート９１４から流体区画９７Ｂへ、及びその反対に流体流を許容する、１つ又は複数の連通溝９７Ａ１２を備えている。

【0074】

図６に示すその第１位置では、スプール９７Ａは、ショルダ９７Ａ１１と中心極９７６のショルダ９７９の間に取り付けられたスプリング９７Ｄによって、入口ポート９１４の側で、ストップ９７７に対してバネ付勢される。スプリング９７Ｄは、好ましくは油がなく、有利には大気に排気することができる区画内に受容される。その開放位置では、流体は連通溝９７Ａ１２を介して入口ポート９１４から出口ポート９１５に移行することができる。スプール９７Ａの開放位置は、入口ポート９１４が配設されるチャンバ９７０の横断壁に対向するスプール９７Ａの横断面から突出する突出フィンガ９７Ａ１３が軸Ｘ９７に沿って入口ポート９１４から軸方向にオフセットされていることを示している。

【0075】

制御遮断弁のこの第２実施形態では、突出フィンガ９７Ａ１３及び対応する入口ポート９１４は弁座を形成し、この弁座は、スプール９７Ａの移動が弁座を通る流体の全体的な流れ方向に対して略平行となるように、スプール９７Ａの移動方向に対して略垂直な要素によって形成されていることがわかる。この構成では第１実施形態とは違って、主供給ダクト９１２内の流体圧力の作用によってスプール９７Ａに生じる力が、遮断弁９７の開放状態に対応するその第１位置に向かうスプール９７Ａの移動を生じさせることになる。そのため、本実施形態では、制御遮断弁９７の容易な閉鎖を可能にするように、主流体供給ダクトの入口９１４の表面積を最小化することが必要である。そのためには、遮断弁９７がその遮断状態にある時、突出フィンガ９７Ａ１３の上流の流体の圧力によって生じる可能性がある力は、スプリングと弁座の上流の流体圧力とによって発揮される力と比べて僅かにならなければならない。好ましくは、弁部材９７Ａの第２位置では、弁座の上流の流体圧力にさらされる弁部材９７Ａの相当する断面は、流体圧力区画９７Ｂ内の流体圧力にさらされる弁部材９７Ａの相当する断面の１５％未満でなければならない。

【0076】

遮断弁９７のその開放状態から遮断状態への切り替えは、第１実施形態と同様に達成される。弁座の下流の流体区画９７Ｂ内の流体圧力の上昇により、スプール９７Ａに生じる力ＦＰが発揮されて、スプール９７Ａをその第２位置に向けて移動させることになる。生じた流体圧力の力ＦＰがスプリング力９７Ｄを超えると、スプール９７Ａは、矢印Ａ１で示すように、突出フィンガ９７Ａ１３が入口ポート９１４に戻る流体の流れを防止する、図７の構成に向けて移動する。

【0077】

本実施形態では、スプール９７Ａの溝は、主流体供給ダクト９１２とピストンチャンバ１０１の間、より詳細には、弁部材の上流側とスプールの下流側の間の流体及び／又は流体圧力の流れを可能にする。そのため、溝は、第１実施形態の連通ダクト９７Ａ４の溝と同様の機能を有しているが、スプールの内側ではなくスプールの外面に形成される。

【0078】

次のステップは、第１実施形態と同じである。

【0079】

図８及び９に示す本発明の第３実施形態では、弁チャンバ９７０は、軸Ｘ９７を中心とする第１前方円筒部分と、大径を有し、同じくＸ９７を中心とする第２後方円筒部分９８８とを備えている。流体圧力源に接続される主流体供給ダクト９１２は、基本的にスプール９７Ａの移動に対して平行の、弁チャンバ９７０の第１部分の円筒内壁面９７２に開口している。ピストンチャンバ１０１に接続されるダクト９１３は、第１部分の横断前面９９０に開口し、軸Ｘ９７に沿って、弁チャンバ９７０の部分９８８に位置する横断後面９７４に対向している。

【0080】

スプール９７Ａは、横断後面９７４と横断前面９９０の間に軸方向に移動するように弁チャンバ９７０内に位置しており、内面９７２に対して略流体密封で取り付けられた、外面９７Ａ１を支える第１前方部分９７Ａ３０と、弁チャンバ９７０の大径部分９８８を区切る内面９９２に対して略流体密封で取り付けられた、大径を有する第２後方部分９７Ａ３２とを備えている。第２部分９７Ａ３２は、後方に回転し、横断後面９７４に対向する横断環状面９７Ａ３を支えている。スプール９７Ａは、端から端に延在して、出口ポートの近傍の流体圧力区画９７Ｂの前方部分を、スプールの後方横断面９７Ａ３と弁チャンバ９７０の横断後面９７４とによって区切られる流体圧力区画の後方部分に流体接続する連通ダクト９７Ａ４を備えている。

【0081】

スプール９７Ａは、部分９７Ａ３０に設けられた１つ又は複数のスロット、即ち環状外側切欠き９７Ａ３４を備えており、スプール９７Ａが図８に示すその第１位置にある時、ダクト９１２からダクト９１３に流体を流すことができる。スプール９７Ａは、スプール９７Ａと前方横断面９９０の間に取り付けられたスプリング９７Ｄによってその開放位置に向けて後方に付勢される。好ましくは、図８に示すように、スプールの後方横断面９７Ａ３と弁チャンバ９７０の横断後面９７４が互いに接触しないように、ストップが設けられる。

【0082】

流体圧力区画９７Ｂ内の流体圧力にさらされるスプール９７Ａの表面の面積は、流体圧力によってスプール９７Ａに生じる力がそれをその第２遮断位置に向けて移動させるように寸法設定される。弁チャンバ９７０は、その後方部分９８８内だがスプール９７Ａの後方部分９７Ａ３２の前方に、流体圧力にさらされない区画９８９を備えている。この区画９８９は、好ましくは、区画９８９を本機構の外側に接続するダクト９９４のおかげで、図に示すように、大気圧にさらされる。

【0083】

遮断弁９７は第１実施形態と同様に機能する。エンジンブレーキが必要な時は、弁チャンバ９７０内の流体はダクト９１２からスロット又は切欠き９７Ａ３４を通る圧力を制御するように設定される。環状面９７Ａ３にかかる流体圧力は上昇し、スプール９７Ｄは、ダクト９１２が外面９７Ａ１に対向するまで上方に移動し始める。この時、遮断弁９７は、図９に示すようにその遮断状態にあり、ダクト９１３からダクト９１２に戻る流体の流れは防止される。本実施形態では、弁座は、チャンバの壁９７２にあるダクト９１２の出口と、弁部材９７Ａの外側円筒壁９７Ａ１の対向部分とを備えている。

【0084】

遮断弁９７の動作の次のステップは、第１実施形態と同様に行われる。

【0085】

図１０及び１１に示す本発明の第４実施形態では、円筒状弁チャンバ９７０は、後方横断面９８６を有する小径の円筒状後方部分９８０を備えている。主流体供給ダクト９１２は、小径後方部分９８０の内側円筒壁９８２に開口している。

【0086】

本実施形態では、スプール９７Ａは、第１実施形態と同様の円筒形状を有し、チャンバの後方部分９８０に略流体密封状態で摺動するように構成された小径の円筒状後方部分９７Ａ１５を更に備えている。スプールの後方部分９７Ａ１５は、円筒状周面９７Ａ１６を有する。

【0087】

部分９８０に対して弁チャンバ９７０の前方側で、ピストンチャンバ１０１に接続するダクト９１３は前方横断面９７４に開口している。

【0088】

このことにより、遮断弁９７の流体圧力区画９７Ｂは、スプール９７Ａの前方の第１領域９７８と、スプールの後方部分９７Ａ１５の後方の第２領域９８４とを備えている。これらの２つの領域は、スプール９７Ａ中に設けられ、軸Ｘ９７に沿って延在する連通ダクト９７Ａ１７によって流体接続される。

【0089】

図８及び９の実施形態と同様に、弁チャンバは、チャンバの主要部分内だが、スプールの主要部分の後方に、流体圧力にはさらされず、好ましくは例えばダクト９９４のおかげで大気圧にさらされる区画９８７を備えている。

【0090】

図１０に示すその開放位置では、スプール９７Ａの後方部分９７Ａ１５は、流体がスプール９７Ａを通ってダクト９１２から連通ダクト９７Ａ１７に、そしてダクト９１３に移行することができるように、部分９８０内のダクト９１２の開口に対して軸Ｘ９７に沿ってオフセットされる。弁チャンバ９７０内で圧力が上昇すると、流体圧力の力ＦＰは、スプール９７Ａを図１１に示すその閉鎖位置に向けて移動させることになる。この構成では、ダクト９１２の開口端は周面９７Ａ１６によって遮断され、ダクト９１２から連通ダクト９７Ａ１７に移行する流体を防止する。

【0091】

ダクト９１２の端部と周面９７Ａ１６の組み合わせによって、図８及び９の実施形態で説明した弁座と同様、即ち、スプール９７Ａの移動に対して垂直の弁座を形成する。

【0092】

本発明の変形例によれば、ピストン９５は、内部排気ガス再循環機能等の異なるエンジン動作機能を起動又は起動停止するように構成してもよい。この機能は、吸気行程中に排気弁の開放を可能にする。排気ガスの制御量を燃焼プロセスに戻すことによって、ピーク燃焼温度が低下する。これにより、窒素酸化物（ＮＯｘ）の形成が減少することになる。

【0093】

本発明の不図示の実施形態によれば、弁作動機構Ｓは、シリンダの燃焼チャンバと吸気マニホルド間の通路を解放するように構成された２つの吸気弁を移動させるための吸気弁作動機構であってよい。この場合、起動ピストンは、専門家には既知であり、以下で更に説明しない初期又は後期のミラーサイクル（アトキンソン）に基づいて吸気機能を起動又は起動停止するように構成してもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】