KR20070100292A - 신속히 기동하는 캠샤프트 페이서의 작동을 통한 밸브이벤트 단축 - Google Patents

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Abstract

하나 이상의 캠샤프트를 구비하는 엔진을 위한 VCT 시스템이, 하우징, 로터, 그리고 피제어 바이패스 밸브를 포함한다. 상기 피제어 바이패스는 챔버들 사이에 유체 소통을 제공한다. 상기 피제어 바이패스 밸브가 폐쇄되는 경우에, 상기 밸브는 챔버들 사이의 통로를 차단하며, 상기 밸브가 개방되는 경우에, 유체는 상기 진각 챔버와 지각 챔버 사이에 연장되는 통로를 유동하여, 상기 페이서가 피크 밸브 리프트 전에 완전 지각 위치로 신속히 구동되도록 허용하고, 그리고나서 이것은 상기 캠샤프트 토크, 오일 압력 또는 이들 양자의 조합이 상기 캠샤프트를 상기 밸브 이벤트의 폐쇄 또는 제로 리프트 중에 신속히 진각시키게끔 만든다.

Description

신속히 기동하는 캠샤프트 페이서의 작동을 통한 밸브 이벤트 단축{VALVE EVENT REDUCTION THROUGH OPERATION OF A FAST-ACTING CAMSHAFT PHASER}
본 발명은 밸브 이벤트 단축의 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 신속히 기동하는 캠 페이서의 작동을 통한 밸브 이벤트 단축에 관한 것이다.
기하학적 구조가 고정된(fixed geometry) 캠샤프트에 의해 구동되는 흡기 및 배기 밸브들을 구비하는 엔진에 있어서는, 가변 캠 타이밍(VCT) 페이서가 엔진의 운전을 개선시키는 데 유용하다. 대부분의 VCT 페이서들이 비교적 느린 구동 장치들이기 때문에, 그들 페이서가 캠샤프트를 진각 또는 지각시킬 수 있지만, 포지션 간의 변경을 위해서는, 엔진 크랭킹 속도에서 일지라도, 변경달성을 위해 다수의 엔진 사이클이 걸릴 것이다.
밸브 이벤트를 변경시키기 위해, 보다 구체적으로는, 유효 흡입 또는 배기 밸브 이벤트를 단축시키기 위해, 종래 기술에서는 다수의 방법들이 시행되어 왔는데, 예를 들어, US 5,297,507에는 캠샤프트의 각속도를 변경함으로써 밸브 이벤트를 단축시키는 방법이 기재되어 있다. 가변 이벤트 타이밍 기구는 플렉서블 로스트 모션 커플링(밸브 스프링)을 구동 휠과 캠샤프트 사이에 개재하여 두고 있다. 캠샤 프트를 정상적으로 개방시키고 조기에 폐쇄시키기 위해, 캠샤프트는 밸브의 개폐 중에 구동 휠과 실질적으로 같은 속도로 회전한다. 캠샤프트는 밸브 스프링에 의해 가속되어 구동 휠을 리드(lead)하고, 이렇게 하여 밸브 이벤트의 듀레이션을 단축시킨다. 캠샤프트를 늦게 개방시키고 정상적으로 폐쇄시키기 위해, 캠샤프트는 밸브 스프링에 의해 지각되어 구동 휠 뒤로 지체(lag)되고, 밸브의 폐쇄 중에, 캠샤프트는 구동 휠과 실질적으로 같은 속도로 회전하고, 이렇게 하여 밸브 이벤트의 듀레이션을 단축시킨다.
US 6,405,694에는, 밸브 타이밍 제어 수단의 밸브 오버랩을 사용치않고 배기 밸브의 밸브 폐쇄 타이밍을 진각측으로 제어하기 위한, 배기 밸브 진각-폐쇄(advanced-closing) 제어가 기재되어 있다. 두 번째의 실시형태에서는, 배기 밸브를 흡기 TDC의 진각측으로 폐쇄하기 위한 타이밍을 제어하기 위한 배기 밸브 진각-폐쇄 제어와, 상기 배기 밸브를 상기 TDC의 지각측으로 폐쇄하기 위한 타이밍을 제어하기 위한 배기 밸브 지각-폐쇄 제어 사이에 전환(changeover)이 이루어질 수 있다.
US 2003/0121484A1에는 로커 암의 선회(pivot) 위치를 변경시킴으로써, 연속 가변 밸브 타이밍, 리프트, 그리고 듀레이션을 변경하기 위한 방법이 기재되어 있다. 밸브 리프트가 증가하는 경우에, 오버랩 및 밸브 리프트 듀레이션이 증가한다. 체인 타이밍, 리프트 그리고 듀레이션은 연속적이고 엔진 속도의 함수이다.
SAE 기술 논문 No. 930825에는, 엔진의 흡입 사이클을 최적화하기 위해 이벤트 길이와 위상의 양자를 변경시키는 가변 이벤트 타이밍 시스템이 기재되어 있다. 기존의 캠샤프트를 구동 샤프트가 대체하고, 캠샤프트들 각각의 드라이브 술롯과 결합되는 페그(peg)를 통해 캠샤프트 각각을 구동하기 위한 본래의 드라이브 플랜지 구성을 사용한다. 구동 샤프트는 토크를 전달하고, 캠샤프트 중심선에 대해 드라이브 중심선으로부터 옵셋 이동된 그 자신의 베어링 하우징들 내에서 운동한다. 캠샤프트를 구동하기 위해 상기 옵셋 드라이브 샤프트를 적용함으로써, 가해지는 힘은 1회의(single) 캠 회전 중에 개별 캠샤프트를 가감속시키는 가변 속도의 것이 된다. 구동 샤프트와 캠샤프트의 관계를 조정함으로써, 밸브들이 늦게 개방되고 조기에 폐쇄되어, 흡기 밸브 듀레이션을 단축시킨다.
하나 이상의 캠샤프트를 구비하는 엔진을 위한 가변 캠 타이밍 시스템이 하우징, 로터, 그리고 피제어 바이패스를 포함한다. 상기 하우징은 구동력을 받아들이기 위한 외측 둘레 및 챔버들을 갖는다. 상기 로터는 상기 하우징 내에서 동축으로 위치된 캠샤프트에 결합된다. 상기 하우징 및 상기 로터는 상기 하우징내에서 진각 챔버와 지각 챔버로 챔버를 분리하는 하나 이상의 베인을 구획형성한다. 상기 베인(vane)은 상기 하우징과 상기 로터의 상대적인 각 위치를 이동(shift)시키기 위해 회전가능하다. 상기 피제어 바이패스(bypass)는 상기 챔버들 사이에 유체 소통을 제공한다. 상기 밸브가 폐쇄되는 경우에, 상기 밸브는 상기 챔버들 사이의 통로를 차단하고, 상기 밸브가 개방되는 경우에, 유체는 상기 진각 챔버와 상기 지각 챔버 사이에 연장되는 통로를 유동하여, 상기 페이서(phaser)가 피크 밸브 리프트 전에 완전 지각 위치로 신속히 구동될 수 있게 하고, 그리고나서 이것은 상기 밸브 이벤트 폐쇄 또는 제로 리프트 중에 상기 캠샤프트 토크가 상기 페이서를 신속히 진각시키게끔 만든다.
내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키기 위한 방법이 또한 개시된다. 제 1 단계에서는, 듀레이션, 크랭크샤프트에 대한 캠샤프트의 위상이 변경되어, 상기 밸브 개방의 듀레이션이 변경되고 상기 밸브는 제 1 센터에 도달한다. 제 2 단계에서는, 밸브 폐쇄 중에 상기 밸브가 제 2 센터에 도달할 때까지, 상기 페이서를 작동시킴으로써 상기 위상이 반대 방향으로 이동(shift)된다. 상기 위상은 연장되거나 단축될 수 있다.
도 1은, 밸브 타이밍 특성들을 보여주는 그래프.
도 2는, 엔진의 냉간-시동 크랭킹과 관련된 단계들의 흐름도.
도 3은, 엔진의 초기 냉간 운전과 관련된 단계들의 흐름도.
도 4는, 엔진의 열간 아이들(idle) 상태와 관련된 단계들의 흐름도.
도 5는, 엔진의 저속 부분-스로틀 상태와 관련된 단계들의 흐름도.
도 6은, 엔진의 상태들이 어떻게 연관되는지를 보여주는 흐름도.
도 7의(a)는, 폐쇄 위치에 있어서, 압력-기동형 밸브를 구비한 페이서를 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 7의(b)는, 개방 위치에 있어서, 압력-기동형 밸브를 구비한 페이서를 보여주는 도면.
도 8의(a)는, 폐쇄 위치에 있어서, 베인 내에 원심 밸브를 구비한 페이서를 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 8의(b)는, 개방 위치에 있어서, 베인 내에 원심 밸브를 구비한 페이서를 개략적으로 보여주는 도면.
도 9의(a)는, 널(null) 위치에 있어서, 고압 및 고응답을 갖는 페이서를 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 9의(b)는, 지각 위치에 있어서, 상기 페이서를 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 9의(c)는, 진각 위치에 있어서, 상기 페이서를 개략적으로 보여주는 도면.
도 10의(a)는, 베인의 외부에서 진각 및 지각 챔버들에 연결된 폐쇄 위치에 있는 원심 밸브를 구비한 페이서를 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 10의(b)는 베인의 외부에 진각 및 지각 챔버들에 연결된 개방 위치에 있는 원심 밸브를 구비한 페이서를 개략적으로 보여주는 도면.
도 11의(a)는, 널 위치에서 스풀의 랜드(land)들 사이에 통로들 또는 바이패스를 갖는 캠 토크 기동형 페이서를 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 11의(b)는, 진각 위치에서 스풀의 랜드들 사이에 통로들 또는 바이패스를 갖는 캠 토크 기동형 페이서를 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 11의(c)는, 지각 위치에서 스풀의 랜드들 사이에 통로들 또는 바이패스를 갖는 캠 토크 기동형 페이서를 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 11의(d)는, 밸브 이벤트 듀레이션 단축 위치에서 스풀의 랜드들 사이에 통로들 또는 바이패스를 갖는 캠 토크 기동형 페이서를 개략적으로 보여주는 도면.
도 12의(a)는, 널 위치에서 스풀의 랜드들 사이에 통로들 또는 바이패스를 갖는 오일 압력 기동형 페이서를 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 12의(b)는, 진각 위치에서 스풀의 랜드들 사이에 통로들 또는 바이패스를 갖는 오일 압력 기동형 페이서를 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 12의(c)는, 지각 위치에서 스풀의 랜드들 사이에 통로들 또는 바이패스를 갖는 오일 압력 기동형 페이서를 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 12의(d)는, 밸브 이벤트 듀레이션 단축 위치에서 스풀의 랜드들 사이에 통로들 또는 바이패스를 갖는 오일 압력 기동형 페이서를 개략적으로 보여주는 도면.
도 13의(a)는, 널 위치에서 스풀의 랜드들 사이에 통로들 또는 바이패스를 갖는 토션 어시스트 페이서(torsion assist phaser)를 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 13의(b)는, 진각 위치에서 스풀의 랜드들 사이에 통로들 또는 바이패스를 갖는 토션 어시스트 페이서를 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 13의(c)는, 지각 위치에서 스풀의 랜드들 사이에 통로들 또는 바이패스를 갖는 토션 어시스트 페이서를 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 13의(d)는, 밸브 이벤트 듀레이션 단축 위치에서 스풀의 랜드들 사이에 통로들 또는 바이패스를 갖는 토션 어시스트 페이서를 개략적으로 보여주는 도면.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 가변 캠 타이밍(VCT) 페이서를 사용하여 밸브 이벤트 듀레이션(duration)을 단축하기 위한 단계들이 개시되어 있는데, 상기 가변 캠 타이밍 페이서는 충분히 신속히 구동될 수 있어서, 그 캠샤프트가 피크(peak) 밸브 리프트 전에 완전 지각 위치로 설정되고, 그리고나서 이것은 상기 캠샤프트 토크, 오일 압력 또는 이들 양자의 조합이 상기 밸브 이벤트의 폐쇄 중에 상기 캠샤프트를 신속히 진각시키게끔 만든다. 그러므로, 도 1에 도시된 바와 같이, 단축 된 밸브 이벤트 곡선(대쉬 라인, 돗트 라인으로 도시됨)이 결과로서 나타나고, 하나의 밸브 이벤트 내에서, 그 밸브의 개방은 지각되고 그 폐쇄는 진각된다.
밸브 이벤트에 아무런 변경을 가하지 않는다면, 밸브의 전형적인 개방 및 폐쇄는 실선으로 나타낸 정상 밸브 이벤트 곡선으로 나타내어진다. 만일, 상기 밸브의 개방이 진각된다면, 상기 밸브는, 점선으로 표시된 바와 같이, 상기 정상 커브보다 조기에 개방되고 상기 정상 커브에 앞서서 폐쇄된다. 만일, 상기 밸브의 개방이 지각된다면, 상기 밸브는, 대쉬 라인으로 표시된 바와 같이, 상기 정상 커브보다 늦게 개방되고, 상기 정상 커브 후에 폐쇄된다. 본 발명의 방법으로부터 얻은 단축된 밸브 이벤트 커브는, 대쉬, 돗트 라인으로 표시되며 밸브를 개방하는 지각 밸브 이벤트 커브와 밸브를 폐쇄시키는 진각 밸브 이벤트의 조합이다. 단축된 밸브 이벤트 커브에 의해 나타내어진 바와 같이, 상기 밸브 이벤트의 듀레이션은 정상 밸브 이벤트, 단축된 밸브 이벤트, 또는 진각 밸브 이벤트보다 현저히 짧다.
도 6은, 엔진 상태와 그 상태들 간의 관계를 보여준다. 제 1 엔진 상태는 냉간-시동 크랭킹(100)이다. 이 상태는 엔진이 날씨가 추울 때 시동되어 회전하려는 경우에 발생한다. 엔진이 시동된 후, 그 엔진은 초기 냉간 운전(200)에 있으며, 이것은 제 1의 수개의 점화 엔진 사이클을 포함한다. 엔진이 얼마간 운전된 후에, 엔진은 열간 아이들(idle) 상태(300)에 있다. 이 상태에서, 엔진은 액상의 연료 액적(droplet)을 기화시키기에 충분하리 만큼 가열되어 있지만 속도에 있어서의 증가는 없다. 다음으로, 엔진은 저속 부분-스로틀 상태(400)에 있으며, 이 상태는 그 엔진의 최고 속도에 도달할 때까지 속도에 있어서의 증가 중에 그 엔진에 적용되 며, 밸브 이벤트 단축이 완수될 수 있다.
도 2 내지 도 5는 상기 밸브 이벤트 듀레이션을 단축하는데 필요한 엔진 상태들 각각의 개별 단계를 보여준다. 도 2는 냉간-시동 크랭킹(100) 중에 밸브 이벤트 듀레이션을 단축하는 단계를 보여준다. 종래 페이서의 냉간 시동 크랭킹 중에는, 지각된 흡기 밸브 개방으로부터의 개선된 혼합 조정(preperation)의 이익과 지각된 흡기 폐쇄로부터의 감소된 압축비에 기인한 연소 품질의 악화 사이에서 타협이 발생한다. 본 발명에 있어서는, 적어도 제 1의 몇몇 크랭킹 및 점화 사이클에 대하여 배기(emission) 이익이 존재한다. 엔진이 냉간-시동 크랭킹 상태(100)에 있는 경우의 첫 번째 단계는, 흡기 밸브 개방(IVO)을 그 페이서의 최대 한계까지 지각시킴으로써 그 흡기 밸브 개방이 상사점(TDC) 후에 일어나도록 하는 것이다. 이것은 밸브가 개방되었을 때, 흡기 밸브 시트를 지나 이동하는 높은 에어 속도의 기간(period)을 허용하고, 피스톤 속도가 증가하며 그 결과로써 엔진 부품들이 지나치게 차가워서 액상의 연료 액적을 열적으로 기화시키지 못하는 경우에 연료-공기 혼합의 개선을 가져오고, 제 1 점화 엔진 사이클 중에 탄화 수소 배기에 있어서의 개선을 낳는다. 동일한 엔진 사이클 동안에, 밸브의 폐쇄가 하사점(BDC) 가까이 있게끔, 상기 흡기 밸브 폐쇄(IVC)가 진각된다. 밸브를 하사점 가까이에서 폐쇄함으로써, 유효 압축비의 상당부분이 가능한 한 유지되고, 이것은 그것이 점화에 앞서서 피크 혼합 온도를 최대화하기 때문에 연소를 돕는다. 만일, 엔진이 배기 캠 페이서를 구비하는 경우에, 상기 배기 밸브 개방은 지각된다. 이것은 밸브 오버랩을 더욱 단축시킬 것이고, 그러므로 연소 가스분(burned gas fraction)이 연료/공기 혼합물의 연소성에 조력한다. 상기 배기 밸브의 폐쇄도 또한 진각될 필요가 있다. 만일, 엔진이 초기 냉간 운전으로 이행할 만큼 충분히 따뜻해 가열되지 않았다면, 도 2에 나타낸 단계들이 반복된다.
도 3은, 상기 엔진의 초기 냉간 운전(200) 중에, 밸브 이벤트 듀레이션을 단축하기 위한 단계들을 보여준다. 첫 번째 단계는, 흡기 밸브를 통한 그 흡기 포트내로의 공기/연료 혼합물의 운동에 기인하여 충진물의 블로백(blowback) 또는 역류(back flow)를 촉진시키기 위해, 그 흡기 밸브 개방을 부분적으로 진각시키는 것이다. 흡기 밸브 폐쇄도 또한 부분적으로 진각될 것이다. 상기 엔진이 배기 캠 페이서를 구비하고 있다고 가정하면, 배기 밸브 폐쇄가 진각된다. 이전 사이클로부터의 연소 가스분을 포함하는 충진물의 블로백을 촉진시킴으로써, 상기 흡기 밸브의 가열 및 상기 연료/공기 혼합물의 기화가 증대된다. 만일, 액상의 연료 액적을 열적으로 기화시킬 만큼 상기 엔진이 충분히 가열되지 않았다면, 도 3에 도시된 단계들이 반복된다.
도 4는, 상기 엔진의 열간 아이들(300) 중에 밸브 이벤트 듀레이션을 단축시키기 위한 단계들을 보여준다. 첫 번째 단계는, 흡기 밸브 개방(IVO)을 그 페이서의 최대 한계까지 지각시킴으로써 그 흡기 밸브 개방이 상사점(TDC) 후에 일어나도록 하는 것이다. 만일, 흡기 밸브 개방(IVO)이 상사점에서 또는 상사점 가까이에서 일어난다면, 흡기 밸브 폐쇄(IVC)는 그 밸브의 폐쇄가 하사점(BDC) 가까이에 있도록 진각된다. 상기 흡기 밸브 개방은 지각시키고, 상기 흡기 밸브 폐쇄는 진각시킴으로써, 연소 안정성 및 펌핑 손실에 기인한 연료 소모가 개선된다. 만일, 상기 엔 진이 배기 캠 페이서를 구비하는 경우에, 그 배기 밸브 개방은 지각된다. 다음으로, 상기 배기 밸브 폐쇄는 진각된다. 지각된 배기 밸브 개방 및 진각된 배기 밸브 폐쇄의 조합은 증가된 연료 절약과, 양호한 연소 안정성으로 이끌어지는 연소된 가스분의 최소화를 제공한다. 만일, 상기 엔진이 여전히 아이들로 있다면, 도 4에 도시된 단계들이 반복되고, 만일, 그렇지 않다면, 상기 엔진은 저속 부분-스로틀 상태로 진행한다.
도 5는, 상기 엔진의 저속 부분-스로틀(400) 상태 중에 밸브 이벤트 듀레이션을 단축하기 위한 단계들을 보여준다. 상기 엔진의 저속 부분-스로틀 상태는 상기 밸브 이벤트 듀레이션의 단축의 최고 속도가 달성될 때까지 적용되는데, 왜냐하면 그것은 상기 페이서 및 상기 캠샤프트의 응답의 동력학(dynamics)에 의해 제한되기 때문이다. 첫 번째로, 흡기 밸브 개방이 상사점(TDC) 후에 일어나도록 상기 페이서의 최대 한계까지 흡기 밸브 개방이 지각된다. 동일한 엔진 사이클 중에, 밸브의 폐쇄가 하사점(BDC) 가까이에 있도록, 상기 흡기 밸브 폐쇄(IVC)는 진각된다. 일단, 상기 흡기 밸브 폐쇄(IVC)가 하사점(BDC)에서 또는 하사점 가까이에서 일어난다면, 배기 밸브 개방은 지각된다. 배기 밸브 폐쇄도 또한 지각됨으로써, 밸브 오버랩을 증가시키고, 이것은 배기 가스 비율(ratio) 또는 하이 연소 가스분을 증가시키고, 탄화수소 방출을 줄이고 연료 소모를 개선한다.
밸브 이벤트 듀레이션을 단축하기 위한 상기 단계들은 도 7의(a) 내지 도 13의(d)에 도시된 페이서들에 대해 적용되고 이들에 의해 실시될 수 있다. 도 7의(a) 내지 도 13의(d)에 도시된 가변 캠 타이밍 페이서들은, 피크 밸브 리프트 전에 캠 샤프트가 완전 지각 위치로 이동되고, 밸브 이벤트 폐쇄 또는 제로 리프트 중에, 캠샤프트 토크, 오일 압력 또는 이들 양자의 조합이 상기 캠샤프트를 신속히 진각시키게끔 충분히 신속히 구동될 수 있다.
도 7의(a)는, 폐쇄 위치에서 베인(506) 내에 압력 기동형 밸브를 구비하는 널(null) 위치에 있는 캠 토크 기동형 페이서를 개략적으로 보여준다. 종래의 캠 토크 기동형 페이서(CTA)에서는, 여닫히는 엔진 밸브들의 힘에 의해 발생된 캠샤프트(530)에서의 토크 리버설(reversal)이 베인(506)을 이동시킨다. CTA 시스템의 제어 밸브(536)는, 소망하는 운동 방향에 따라서, 유체가 진각 챔버(502)로부터 지각 챔버(504)로 유동하거나 또는 이와 반대로 유동하도록 허용함으로써, 페이서에 있는 베인(506)을 이동가능하게 한다. 캠 토쇼날(cam torsional)들이 상기 페이서(미도시)를 진각 및 지각시키기 위해 사용된다. 널 위치에서, 상기 베인은 위치 고정된다. 필요할 때, 메이크업(makeup) 유체가 상기 페이서에 공급된다.
도 7의(a) 및 도 7의(b)는 널 위치에 있는 페이서들을 보여준다. 가압된 공급원(source)으로부터의 유체가 라인(518), 체크 밸브(520)를 거쳐서 메이크업 유체만을 갖는 스풀 밸브 또는 제어 밸브(536)로 공급된다. 스풀 밸브(536)는 외부적으로 설치될 수도 있고 내부적으로 설치될 수도 있으며, 랜드(509a, 509b)를 갖는 스풀(509)을 수용하기 위한 슬리브(524) 그리고 편향 스프링(biasing spring)(522)을 포함한다. ECU(501)에 의해 피제어 액츄에이터(503)가 슬리브(524) 내의 스풀(509)을 이동시킨다. 스풀 밸브(536)로부터, 유체가 공급 라인(516)으로 들어가고, 이것은 진각 라인(512)과 지각 라인(513)으로 분기(分岐) 및 인도되어 체크 밸 브(514, 515)를 거쳐 챔버(502, 504)로 들어간다.
스프링(528)에 의해 편향된 피스톤(526)을 포함하는 압력 기동형 밸브가 베인(506)의 축방향 보어(532) 내에 수용된다. 베인(506)은 진각 챔버(502)로부터 지각 챔버(504)까지 베인(506)을 가로질러 연장형성되는 통로(534)도 포함하며, 축방향 보어(532)는 챔버(502, 504)들 사이에서 통로(534)에 연결된다. 압력 기동형 밸브는 가압된 공급원에 연결된 on/off 솔레노이드 밸브(510)에 의해 제공된다. 상기 압력 기동형 밸브의 제어는 스풀 밸브(509) 제어 및 베인(506) 자체의 위치와 독립적이다. 압력 기동형 밸브가 폐쇄되면, on/off 솔레노이드 밸브(510)로부터 라인(508)을 통해 베인(506)에 있는 축방향 보어(532)로 아무런 유체도 제공되지 않는다. 또한, 압력 기동형 밸브의 피스톤(526)은 통로(534)를 차단하고 유체가 진각 챔버(502)와 지각 챔버(504) 사이에서 통로(534)를 통해 이동하는 것을 방지한다.
도 7의(b)는, 개방 위치에 있는 압력-기동형 밸브를 구비하는 페이서를 개략적으로 보여준다. 압력 기동형 밸브를 개방하기 위해서, on/off 솔레노이드(510)는 라인(508)을 통해서 베인(506)의 축방향 보어(532)로 유체를 공급한다. 상기 유체의 압력은 스프링(528)의 힘보다 더 커서 피스톤(526)이 후퇴하여, 통로(534)를 거쳐 진각 챔버(502)와 지각 챔버(504) 사이에서 유체소통을 허용한다. 진각 챔버(502)와 지각 챔버(504) 사이에 유체소통이 허용되는 경우에, 밸브 개방 전에 음의 캠 토크에 의해 캠샤프트(530)가 지각되고, 유체는 지각 챔버(504)로부터 진각 챔버(502)로 유동가능하게 된다. 피크 밸브 리프트 후에, 캠 로브(cam lobe)(도시되지 않음)에 작용하는 밸브 스프링에 기인하는 양의 캠 토크가 상기 밸브 이벤트 의 절반을 폐쇄하는 중에 상기 캠을 진각시키고 유체는 진각 챔버(502)로부터 지각 챔버(504)로 다시 유동한다. 환언하면, 피크 밸브 리프트에 앞서서 캠샤프트가 완전 지각 위치로 이동되기에 충분히 신속하게 상기 페이서가 구동되고, 그리고나서 이것은 상기 밸브 이벤트 폐쇄 또는 제로 리프트 중에 캠샤프트 토크가 캠샤프트를 신속히 진각시키게끔 만든다.
상기 압력-기동형 밸브는 또한 오일 압력 기동형 페이서 및 토션 어시스트 페이서의 베인에 부가될 수도 있다.
도 8의(a)는, 폐쇄 위치에서 베인(606)에 원심 밸브를 갖춘 널 위치에서의 캠 토크 기동형 페이서를 개략적으로 보여준다. 종래의 캠 토크 기동형 페이서(CTA)에서는, 여닫히는 엔진 밸브의 힘에 의해 야기되는 캠샤프트(630)에서의 토크 리버설이 베인(606)들을 운동시킨다. CTA 시스템에서의 제어 밸브는, 소망하는 운동 방향에 따라서, 유체가 진각 챔버(602)로부터 지각 챔버(604)로 또는 이와 반대로 유동하도록 허용함으로써, 페이서에 있는 베인(606)의 운동을 허용한다. 캠 토셔날들은 상기 페이서(도시되지 않음)를 진각 및 지각시키는데 사용된다. 널 위치에서, 상기 베인은 위치가 고정된다. 메이크업(makeup) 유체가 필요할 때 상기 페이서에 공급된다.
도 8의(a) 및 도 8의(b)는 널 위치에 있는 페이서들을 보여준다. 가압된 공급원으로부터의 유체가 라인(618), 체크 밸브(620)를 거쳐서 메이크업 유체만을 갖는 스풀 밸브 또는 제어 밸브(636)로 공급된다. 스풀 밸브(636)는 외부적으로 설치될 수도 있고 내부적으로 설치될 수도 있으며, 랜드(609a, 609b)를 갖는 스풀(609) 을 수용하기 위한 슬리브(624) 그리고 편향 스프링(biasing spring)을 포함한다. ECU(601)에 의해 피제어 액츄에이터(603)가 슬리브(624) 내의 스풀(609)을 운동시킨다. 스풀 밸브(636)로부터, 유체가 공급 라인(616)으로 들어가고, 이것은 진각 라인(612)과 지각 라인(613)으로 분기 및 인도되어 체크 밸브(614, 615)를 거쳐 챔버(602, 604)로 들어간다.
스프링(628)에 의해 편향되는 피스톤(626)을 포함하는 원심 밸브가 베인(606)의 축방향 보어(632)에 수용된다. 베인(606)은 진각 챔버(602)로부터 지각 챔버(604)까지 베인(606)을 가로질러 연장형성되는 통로(634)도 포함하며, 축방향 보어(632)는 챔버(602, 604)들 사이에서 통로(634)에 연결된다. 화살표 F로 표시된 원심력이 스프링(628)을 편향시킬 만큼 충분히 크기 때문에, 상기 원심 밸브는 높은 엔진 속도 중에 폐쇄 상태로 유지된다. 상기 원심 밸브가 폐쇄되면, 피스톤(626)이 통로(634)를 차단하여, 통로(634)를 통해 진각 챔버(602)와 지각 챔버(604) 사이에서 유체가 이동하는 것을 방지한다.
상기 원심 밸브는, 낮은 엔진 속도 중에 개방되어 있는데, 그 이유는 도 8의(b)에 도시된 바와 같이, 원심력이 스프링(628)의 편향력보다 크지 않기 때문이다. 상기 원심 밸브가 개방 위치에 있으면, 통로(634)를 통해 진각 챔버(602)와 지각 챔버(604) 사이에 유체가 소통할 수 있다. 진각 챔버(602)와 지각 챔버(604) 사이에 유체 소통이 가능한 경우에, 캠샤프트(630)는 밸브 개방 전에 음의 캠 토크에 의해 지각되고, 유체는, 지각 챔버(604)로부터 진각 챔버(602)로 유동이 허용된다. 피크 밸브 리프트 후에, 캠 로브(도시되지 않음)에 작용하는 밸브 스프링에 기인하 여 양의 캠 토크가 밸브 이벤트의 절반을 폐쇄하는 중에 캠을 진각시키고, 유체는 진각 챔버(602)로부터 지각 챔버(604)로 다시 유동한다. 환언하면, 피크 밸브 리프트에 앞서서 캠샤프트가 완전 지각 위치로 이동되기에 충분히 신속하게 상기 페이서가 구동되고, 그리고나서 이것은 상기 밸브 이벤트 폐쇄 또는 제로 리프트 중에 캠샤프트 토크가 상기 페이서를 신속히 진각시키게끔 만든다. 스풀(609)의 위치는, 원심 밸브가 개방되어 있는가 또는 폐쇄되어있는가와 무관하다.
상기 원심 밸브는 또한 오일 압력 기동형 페이서와 토션 어시스트 페이서의 베인에 부가될 수도 있다.
도 9의(a) 내지 도 9의(c)는, 널 위치, 지각 위치 그리고 진각 위치에 있는 극고압, 고응답(high response), 오일 압력 기동형 페이서를 보여준다. 상기 페이서의 고압 및 고응답은, 캠샤프트가 피크 밸브 리프트 전에 완전 지각 위치로 이동하도록 상기 페이서가 충분히 신속하게 구동될 수 있게 하고, 그리고나서, 이는 상기 캠샤프트 토크가 밸브 이벤트 폐쇄 또는 제로 리프트 중에 상기 캠샤프트를 신속히 진각시키게끔 만든다. 오일 압력 기동형 페이서들에서는, 엔진 오일 압력이 진각 챔버 또는 지각 챔버에 적용되어 베인을 운동시킨다. 제어 밸브(721)는 외부적으로 또는 내부적으로 장착되며, EUC(도시되지 않음)에 의해 제어되어, 스프링(722)의 힘에 대항하여 슬리브(724) 내에서 랜드(709a, 709b)를 구비한 스풀(709)를 운동시키는 액츄에이터(703)를 포함한다. 매우 가압된, 고응답 펌프로부터의 유체가 공급 라인(718)에 의해 제어 밸브로 공급된다. 널 위치의 경우에, 도 9의(a)에 도시된 바와 같이, 스풀 랜드(709a, 709b)는 진각 챔버 및 지각 챔 버(702, 704)로의 라인(714, 715, 716, 717)을 차단한다.
상기 페이서가 지각 위치에 있는 경우에, 도 9의(b)에 도시된 바와 같이, 스풀 밸브(721)로부터의 유체는 지각 라인(713)으로 그리고 지각 챔버(704)로 인도되는 라인(717)으로 들어간다. 지각 챔버(704)가 충진됨에 따라서, 베인(706)이 왼쪽(도면에서 보았을 때)으로 이동하여, 진각 챔버(702)에 있는 유체가 진각 라인(712)에 의해 라인(714)로 그리고 라인(719)를 통해 섬프(sump)로 나가도록 한다. 라인(715) 및 섬프로의 라인(720)은 스풀 랜드(709b)에 의해 차단된다. 라인(716)은 스풀 랜드(709a)에 의해 차단된다.
상기 페이서가 진각 위치에 있는 경우에, 도 9의(c)에 도시된 바와 같이, 스풀 밸브(721)로부터의 유체는 진각 라인(712)으로 통하는 라인(716)으로 들어가서 진각 챔버(702)로 들어간다. 진각 챔버(702)가 충진됨에 따라서, 베인(706)이 오른쪽(도면에서 보았을 때)으로 이동하여, 지각 챔버(704)에 있는 유체가 지각 라인(713)에 의해 라인(715)로 그리고 라인(720)를 통해 섬프로 나가도록 한다. 라인(714) 및 섬프로의 라인(719)은 스풀 랜드(709a)에 의해 차단된다. 라인(717)은 스풀 랜드(709b)에 의해 차단된다.
택일적으로, 체크 밸브가 공급 라인(718)에 부가될 수 있다.
도 10의(a)는, 널 위치에 있는 캠 토크 기동형 페이서를 개략적으로 보여주는데, 하우징(850)내에 위치되거나 또는 페이서의 외부에 위치되는 원심 밸브는 폐쇄 위치에 있다. 종래의 캠 토크 기동형 페이서(CTA)에서는, 개폐되는 엔진 밸브의 힘에 의해 야기되는 캠샤프트(830)에서의 토크 리버설이 베인(806)을 운동시킨다. CTA 시스템에서의 제어 밸브는, 소망하는 운동 방향에 따라서, 진각 챔버(802)로부터 지각 챔버(804)로 또는 이와 반대로 유체 유동을 허용함으로써 페이서에 있는 베인(806)을 이동시킨다. 캠 토셔날들은 상기 페이서(도시되지 않음)를 진각 및 지각시키기 위해 사용된다. 널 위치에서, 베인은 위치가 고정된다. 메이크업 유체가 필요할 때 상기 페이서에 공급된다.
도 10의(a) 및 도 10의(b)는 널 위치에 있는 페이서를 보여준다. 가압된 공급원으로부터의 유체가 라인(818)으로 공급되어 체크 밸브(820)를 통해 메이크업 유체만이 있는 스풀 밸브(836)로 공급된다. 스풀 밸브(836)는 외부적으로 또는 내부적으로 장착되며 랜드(809a, 809b)를 구비하는 스풀(809)을 수용하기 위한 슬리브(824)와, 편향 스프링(822)을 포함한다. ECU(801)에 의해 피제어 액츄에이터(803)가 슬리브(824) 내에서 스풀(809)을 운동시킨다. 스풀 밸브(836)로부터, 유체가 공급 라인(816)으로 들어가고, 분기 되어 체크 밸브(814, 815)를 거쳐 진각 라인(812)과 지각 라인(813)으로 인도되고 챔버(802, 804)들로 인도된다.
스프링(828)에 의해 편향된 피스톤(826)을 포함하는 원심 밸브는 하우징(850)내의 보어(832)에 수용되거나 또는 페이서의 외부에 있다. 통로 또는 바이패스(834)가 원심 밸브로부터 진각 챔버(802)로 연장되고 또한 상기 밸브로부터 지각 챔버(804)로 연장된다. 화살표 F로 표시된 원심력이 스프링(828)을 편향시킬 만큼 충분히 크기 때문에, 고 엔진 속도 중에 상기 원심 밸브가 폐쇄 상태를 유지한다. 원심 밸브가 폐쇄되면, 피스톤(826)이 통로(834)를 차단하여 진각 챔버(802)와 지각 챔버(804) 사이에 통로(834)를 통해 유체가 이동하는 것을 방지한다.
도 10의(b)에 도시된 바와 같이, 원심력(F)가 스프링(828)의 편향력보다 크지않기 때문에, 저 엔진 속도 중에 상기 원심 밸브가 개방 상태를 유지한다. 원심 밸브가 개방 위치에 있으면, 진각 챔버(802)와 지각 챔버(804) 사이에 통로(834)를 통해 유체가 소통될 수 있다. 진각 챔버(802)와 지각 챔버(804) 사이에 유체 소통이 가능한 경우에, 캠샤프트(830)는 밸브 개방에 앞서서 음의 캠 토크에 의해 지각되고, 유체는 지각 챔버(804)로부터 진각 챔버(802)로 유동이 허용된다. 피크 밸브 리프트 후에, 캠 로브(도시되지 않음)에 작용하는 밸브 스프링에 기인한 양의 캠 토크가, 밸브 이벤트의 절반을 폐쇄하는 중에 그 캠을 진각시키고, 유체는 진각 챔버(802)로부터 다시 지각 챔버(804)로 유동한다. 환언하면, 피크 밸브 리프트에 앞서서 캠샤프트가 완전 지각 위치로 이동되기에 충분히 신속하게 상기 페이서가 구동되고, 그리고나서 이것은 상기 밸브 이벤트 폐쇄 또는 제로 리프트 중에 캠샤프트 토크가 캠샤프트를 신속히 진각시키게끔 만든다. 스풀(809)의 위치는 원심 밸브가 개방되어있는가 또는 폐쇄되어있는가와 무관하다.
원심 밸브는 오일 압력 기동형 페이서 또는 토션 어시스트 페이서의 하우징안 또는 외부에 부가될 수 있다.
도 11의(a) 내지 도 11의(d)는, 피크 밸브 리프트 전에 완전 지각 위치로의 캠샤프트의 신속한 구동을 허용하고, 그리고나서, 캠샤프트 토크가 밸브 이벤트의 절반을 폐쇄하는 중에 상기 캠샤프트를 신속히 진각시키게끔 함으로써, 연장된 스풀 위치, 또는 밸브 이벤트를 단축시키는 밸브 이벤트 듀레이션 단축(VEDR) 위치를 갖는, 캠 토크 기동형 페이서를 개략적으로 보여준다. 하우징, 로터, 베인 그리고 스풀 밸브에 대한 구동 수단은 도시되지 않았다.
도 11의(a)는, 널 위치에 있는 페이서를 보여준다. 널 위치에서는, 스풀 랜드(909a)와 스풀 랜드(909b) 각각에 의해, 유체가 진각 챔버(902)와 지각 챔버(904) 안에서 밖으로 유동하는 것이 방지된다. 종래의 캠 토크 기동형 페이서에서는, 개폐되는 엔진 밸브의 힘에 의해 야기되는 캠샤프트에서의 토크 리버설이 베인을 운동시킨다. CTA 시스템에서의 제어 밸브(936)는, 소망하는 운동 방향에 따라서, 진각 챔버(902)로부터 지각 챔버(904)로의 유체 유동을 허용하거나 또는 이와 반대로 유동하도록 허용함으로써 페이서에 있는 베인을 운동시킨다. 상기 페이서(도시되지 않음)를 진각 및 지각시키기 위해 캠 토셔날들이 사용된다. 널 위치에서, 상기 베인은 위치가 고정된다. 메이크업 유체는, 필요할 때 상기 페이서에 공급된다.
도 11의(d)에 도시된 VEDR 위치에서, 페이서는 피크 밸브 리프트 전에 완전 지각 위치로 이동되고, 그리고나서 이것은, 유체의 유동에 의해 나타나는 스풀 위치를 이동시킬 필요가 없이, 밸브 이벤트 폐쇄 또는 제로 리프트 중에, 캠샤프트 토크가 그 캠샤프트를 신속히 진각시키게끔 만든다.
페이서의 지각을 위해서는, 유체가 진각 챔버(902)로부터 라인(912)을 통해 스풀 밸브(926)로 이동한다. 유체는 두 개의 서로 다른 경로(route)에 의해 지각 챔버(904)로 유동할 수 있다. 하나의 경로에서는, 유체가 라인(916)으로 들어가서 체크 밸브(915)를 거쳐 라인(913)으로 들어간 후 지각 챔버(904)로 들어간다. 다른 하나의 경로에서는, 유체가 일련의 통로들 또는 스풀 바이패스(911) 안으로 이동하 고, 이것은 유체를 라인(913)으로 라우팅(routing)하여 지각 챔버(904)로 연결한다. 스풀 바이패스(911)는, 제 1 랜드(909a)와 제 2 랜드(909b) 사이에 구획형성(defined)된 스풀 바디(909c)로부터 제 2 스풀 랜드(909b)까지 연장된다. 스풀 바이패스(911)는 스풀 바디(909c)의 중앙을 따르면서 스풀 바디(909c)의 전체 둘레로 연장되는 제 1 스풀 바이패스부(911a)를 포함한다. 제 1 스풀 바이패스부(911a)는, 그 제 1 스풀 바이패스부(911a)로부터 제 2 랜드(909b)에 있는 제 3 바이패스부(911c)까지 연장되는 제 2 스풀 바이패스부(911b)와 유체소통한다. 제 3 스풀 바이패스부(911c)는 제 2 스풀 랜드(909b)의 전체 둘레로 연장된다. 유체는, 제 3 스풀 바이패스부(911c)로부터 라인(913)으로 그리고 지각 챔버(904)로 유동한다.
그러면, 상기 페이서가 신속하게 진각 위치로 구동된다. 유체는 두 개의 서로 다른 경로에 의해 진각 챔버(902)로 유동할 수 있다. 하나의 경로에서는, 유체가 지각 챔버(904)를 나와서 라인(913)을 거쳐 제 3 스풀 바이패스부(911c)로 유동한다. 유체는 제 3 스풀 바이패스부(911c)로부터 제 2 스풀 바이패스부(911b)로 그리고 제 1 스풀 바이패스부(911a)로 이동한다. 제 1 스풀 바이패스부(911a)로부터, 유체가 라인(916)으로 이동하고, 체크 밸브(914)를 통해 라인(912)으로 이동하여 진각 챔버(902)로 이동한다. 다른 하나의 경로에서는, 유체가 제 3 스풀 바이패스부(911c)를 통해 제 2 스풀 바이패스부(911b)로 이동하여 제 1 스풀 바이패스부(911a)로 이동한다. 제 1 스풀 바이패스부(911a)로부터, 유체는 라인(912)으로 이동하여 진각 챔버(902)로 이동한다.
도 11의(b)에서, 도시된 진각 위치는 스풀 바이패스(911)로부터 유체를 받아 들이지 않는다. 종래의 캠 토크 기동형 페이서에서와 같이, 스풀 랜드(909a)는 유체가 라인(912)으로부터 빠져나오는 것을 차단하고, 라인(913) 및 라인(916)은 개방되도록 스풀이 위치된다. 캠샤프트 토크는 지각 챔버(904) 내의 유체를 진각 챔버(902)내로 이동시켜 진각 챔버(902)를 가압한다. 지각 챔버(904)를 나오는 유체는 라인(913)을 통과하여 랜드(909a)와 랜드(909b) 사이의 스풀 밸브(936)으로 들어간다. 스풀 밸브로부터, 유체가 라인(916)으로 들어가고 개방된 체크 밸브(914)를 통해 이동하여 라인(912)로 들어가고 진각 챔버(902)로 들어간다.
도 11의(c)는 지각 위치를 보여주는데, 이 지각 위치도 또한 스풀 바이패스(911)로부터 유체를 받아들이지 않는다. 종래의 캠 토크 기동형 페이서에서와 같이, 스풀 랜드(909b)는 유체가 라인(913)으로부터 빠져나오는 것을 차단하고, 라인(912) 및 라인(916)은 개방되도록 스풀이 위치된다. 캠샤프트 토크는 진각 챔버(902) 내의 유체를 지각 챔버(904)내로 이동시켜 지각 챔버(904)를 가압한다. 진각 챔버(902)를 나오는 유체는 라인(912)을 통과하여 스풀 랜드(909a)와 스풀 랜드(909b) 사이의 스풀 밸브(936)으로 들어간다. 스풀 밸브로부터, 유체가 라인(916)으로 들어가고 개방된 체크 밸브(915)를 통해 이동하여 라인(913)로 들어가고 지각 챔버(904)로 들어간다.
가압된 유체 공급원에 연결된 공급 라인(937)에 의해, 메이크업 오일이 상기 페이서에 공급된다.
도 12의(a) 내지 도 12의(d)는, 피크 밸브 리프트 전에 완전 지각 위치로의 캠샤프트의 신속한 구동을 허용하고, 그리고나서, 오일 압력이 밸브 이벤트의 절반 을 폐쇄하는 중에 상기 캠샤프트를 신속히 진각시키게끔 함으로써, 연장된 스풀 위치, 또는 밸브 이벤트를 단축시키는 밸브 이벤트 듀레이션 단축(VEDR) 위치를 갖는, 오일 압력 기동형 페이서를 개략적으로 보여준다. 하우징, 로터, 베인 그리고 스풀 밸브에 대한 구동 수단은 도시되지 않았다.
도 12의(a)는 널 위치에 있는 페이서를 보여준다. 이 널 위치에서는, 유체가, 스풀 랜드(709b) 및 스풀 랜드(709c) 각각에 의해, 진각 챔버(702) 및 지각 챔버(704) 안에서 밖으로 유동하는 것이 방지된다. 종래의 오일 압력 기동형 페이서에서는, 가압된 공급원으로부터의 유체가 베인을 운동시키기 위해 사용된다.
도 12의(d)에 도시된 VEDR 위치에서, 페이서는 피크 밸브 리프트 전에 완전 지각 위치로 이동되고, 그리고나서 이것은, 유체의 유동에 의해 나타나는 스풀 위치를 이동시킬 필요가 없이, 밸브 이벤트 폐쇄 또는 제로 리프트 중에, 오일 압력이 그 캠샤프트를 신속히 진각시키게끔 만든다.
상기 페이서를 지각시킴에 관해서, 유체는 진각 챔버(702)로부터 라인(712)을 거쳐 라인(716)으로 이동한다. 라인(716)으로부터, 유체는, 유체를 라인(717)으로 라우팅하여 지각 챔버(704)로 라우팅하는 일련의 통로들 또는 스풀 바이패스(725)로 들어간다. 스풀 바이패스(725)는, 제 2 랜드(709b)와 제 3 랜드(709c) 사이에 구획형성(defined)된 스풀 바디(709d)로부터 제 2 스풀 랜드(709b)까지 연장된다. 스풀 바이패스(725)는, 제 2 랜드(709b)와 제 3 랜드(709c) 사이에 구획형성(defined)된 스풀 바디(709c)의 중앙을 따르면서 스풀 바디(709d)의 전체 둘레로 연장되는 제 1 스풀 바이패스부(725a)를 포함한다. 제 1 스풀 바이패스부(725a)는, 그 제 1 스풀 바이패스부(725a)로부터 제 2 랜드(709b)에 있는 제 3 바이패스부(725c)까지 연장되는 제 2 스풀 바이패스부(725b)와 유체소통한다. 제 3 스풀 바이패스부(725c)는 제 2 스풀 랜드(709b)의 전체 둘레로 연장된다. 유체는, 제 3 스풀 바이패스부(725c)로부터 라인(717)으로 그리고 지각 챔버(704)로 유동한다. 유체는 또한 가압된 공급원으로부터 라인(718)을 통해 공급된다.
그러면, 상기 페이서가 신속하게 진각 위치로 구동된다. 유체는 지각 챔버(704)를 나와 라인(713)을 거쳐 라인(717) 그리고 스풀 밸브(721)로 이동한다. 라인(717)로부터 유체는 일련의 통로들 또는 스풀 바이패스(725)로 들어가고, 이것은 유체를 라인(716)으로 라우팅하여 진각 챔버(702)로 라우팅한다. 유체는 제 3 스풀 바이패스부(725c)로부터 제 2 스풀 바이패스부(725b)로, 그리고 제 1 스풀 바이패스부(725a)로 이동한다. 제 1 스풀 바이패스부(725a)로부터, 유체는 라인(716)으로 들어가서 진각 챔버(702)로 들어간다. 스풀 랜드(709a)는, 유체가 라인(714)으로부터 스풀 밸브(721)로 들어가서 라인(719)을 거쳐 섬프로 배출되는 것을 차단하고, 또한 스풀 랜드(709c)는, 유체가 라인(715)으로부터 스풀 밸브(721)로 출입하여 라인(720)을 통해 섬프로 배출되는 것을 차단한다. 유체는 또한 가압된 공급원으로부터 라인(718)을 통해 공급된다.
도 12의(b)에서, 도시된 진각 위치는 제 3 스풀 바이패스부(725c)로부터 유체를 받아들이지 않는다. 대신에, 유체는 가압된 공급원으로부터 라인(718)을 통해 스풀 밸브로 공급된다. 스풀 밸브에서, 유체는 제 1 스풀 바이패스부를 통해 라인(716)과 라인(712)으로, 그리고 진각 챔버(702)로 이동한다. 지각 챔버(704)에 있는 유체는 그 챔버를 나와서 라인(713)과 라인(715)을 통해 스풀 밸브(721)로 이동하고, 그리고나서 섬프로 이어지는 라인(720)으로 이동한다. 스풀 랜드(709b)는, 유체가 라인(714)으로부터 스풀 밸브(721)로 출입하여 라인(719)을 통해 섬프로 배출되는 것을 차단하고, 또한 스풀 랜드(709c)는, 유체가 라인(717)으로부터 스풀 밸브(721)로 출입하는 것을 차단한다.
도 12의(c)는 지각 위치에 있는 오일 압력 기동형 페이서를 보여준다. 공급 라인(718)으로부터의 유체가 스풀 밸브(721)로 들어가서 스풀 바이패스(725)의 제 1 부분을 통해 라인(717)으로 이동하고나서, 지각 챔버(704)로 이어지는 라인(713)으로 이동한다. 진각 챔버(702)로부터의 유체는 그 챔버를 나와서 라인(712) 및 라인(714)을 통해 스풀 밸브(721)로 간다. 스풀 밸브(721)에 있는 유체는, 제 1 랜드(709a)와 제 2 랜드(709b) 사이에 있는 스풀 바디(709d)로서 규정된 배기 바이패스(735a)의 제 1 부분을 통해 이동한다. 상기 배기 바이패스 제 1 부분은 중앙을 거쳐 연장되어 스풀 랜드(709a)의 단부로 이어지는 배기 바이패스 제 2 부분과 유체소통한다. 유체는 배기 바이패스 제 1 부분(735a)을 통해 라인(719)과 섬프로 이동하거나 또는 대기로 이어지는 배기 바이패스 제 2 부분(735b)을 통해 이동한다. 스풀 랜드(709b)는 유체가 라인(716)으로 출입하는 것을 차단하고, 스풀 랜드(709c)는 유체가 라인(715)으로 출입하거나 또는 라인(720)을 통해 섬프로 배기되는 것을 차단한다.
도 13의(a) 내지 도 13의(d)는, 피크 밸브 리프트 전에 완전 지각 위치로의 캠샤프트의 신속한 구동을 허용하고, 그리고나서, 캠샤프트 토크 및 오일 압력 양 자의 조합이 밸브 이벤트의 절반을 폐쇄하는 중에 상기 캠샤프트를 신속히 진각시키게끔 함으로써, 연장된 스풀 위치, 또는 밸브 이벤트를 단축시키는 밸브 이벤트 듀레이션 단축(VEDR) 위치를 갖는, 토션 어시스트 페이서를 개략적으로 보여준다. 하우징, 로터, 베인 그리고 스풀 밸브에 대한 구동 수단은 도시되지 않았다.
도 13의(a)는 널 위치에 있는 페이서를 보여준다. 이 널 위치에서는, 유체가, 스풀 랜드(709b) 및 스풀 랜드(709c) 각각에 의해, 진각 챔버(702) 및 지각 챔버(704) 안에서 밖으로 유동하는 것이 방지된다. 종래의 토션 어시스트 페이서에서는, 가압된 공급원으로부터의 유체와 인렛(inlet) 체크 밸브(1001)가 베인을 운동시키기 위해 사용된다.
도 13의(d)에 도시된 VEDR 위치에서, 페이서는 피크 밸브 리프트 전에 완전 지각 위치로 이동되고, 그리고나서 이것은, 유체의 유동에 의해 나타나는 스풀 위치를 이동시킬 필요가 없이, 밸브 이벤트 폐쇄 또는 제로 리프트 중에, 캠샤프트 토크 및 오일 압력 양자가, 그 캠샤프트를 신속히 진각시키게끔 만든다.
상기 페이서를 지각시킴에 관해서, 유체는 진각 챔버(702)로부터 라인(712)을 거쳐 라인(716)으로 이동한다. 라인(716)으로부터, 유체는, 유체를 라인(717)으로 라우팅하여 지각 챔버(704)로 라우팅하는 일련의 통로들 또는 스풀 바이패스(725)로 들어간다. 스풀 바이패스(725)는, 제 2 랜드(709b)와 제 3 랜드(709c) 사이에 구획형성(defined)된 스풀 바디(709d)로부터 제 2 스풀 랜드(709b)까지 연장된다. 스풀 바이패스(725)는, 제 2 랜드(709b)와 제 3 랜드(709c) 사이에 구획형성(defined)된 스풀 바디(709c)의 중앙을 따르면서 스풀 바디(709d)의 전체 둘레로 연장되는 제 1 스풀 바이패스부(725a)를 포함한다. 제 1 스풀 바이패스부(725a)는, 그 제 1 스풀 바이패스부(725a)로부터 제 2 랜드(709b)에 있는 제 3 바이패스부(725c)까지 연장되는 제 2 스풀 바이패스부(725b)와 유체소통한다. 제 3 스풀 바이패스부(725c)는 제 2 스풀 랜드(709b)의 전체 둘레로 연장된다. 유체는, 제 3 스풀 바이패스부(725c)로부터 라인(717)으로 그리고 지각 챔버(704)로 유동한다. 유체는 또한 가압된 공급원으로부터 인렛 체크 밸브(1001)와 라인(718)을 통해 공급된다.
그러면, 상기 페이서가 신속하게 진각 위치로 구동된다. 유체는 지각 챔버(704)를 나와 라인(713)을 거쳐 라인(717) 그리고 스풀 밸브(721)로 이동한다. 라인(717)로부터 유체는 일련의 통로들 또는 스풀 바이패스(725)로 들어가고, 이것은 유체를 라인(716)으로 라우팅하여 진각 챔버(702)로 라우팅한다. 유체는 제 3 스풀 바이패스부(725c)로부터 제 2 스풀 바이패스부(725b)로, 그리고 제 1 스풀 바이패스부(725a)로 이동한다. 제 1 스풀 바이패스부(725a)로부터, 유체는 라인(716)으로 들어가서 진각 챔버(702)로 들어간다. 스풀 랜드(709a)는, 유체가 라인(714)으로부터 스풀 밸브(721)로 들어가서 라인(719)을 거쳐 섬프로 배출되는 것을 차단하고, 또한 스풀 랜드(709c)는, 유체가 라인(715)으로부터 스풀 밸브(721)로 출입하여 라인(720)을 통해 섬프로 배출되는 것을 차단한다. 유체는 또한 가압된 공급원으로부터 인렛 체크 밸브(1001)와 라인(718)을 통해 공급된다.
도 13의(b)에서, 도시된 진각 위치는 제 3 스풀 바이패스부(725c)로부터 유체를 받아들이지 않는다. 대신에, 유체는 가압된 공급원으로부터 인렛 체크 밸 브(1001)와 라인(718)을 통해 스풀 밸브(721)로 공급된다. 스풀 밸브에서, 유체는 제 1 스풀 바이패스부를 통해 라인(716)과 라인(712)으로, 그리고 진각 챔버(702)로 이동한다. 지각 챔버(704)에 있는 유체는 그 챔버를 나와서 라인(713)과 라인(715)을 통해 스풀 밸브(721)로 이동하고, 그리고나서 섬프로 이어지는 라인(720)으로 이동한다. 스풀 랜드(709b)는, 유체가 라인(714)으로부터 스풀 밸브(721)로 출입하여 라인(719)을 통해 섬프로 배출되는 것을 차단하고, 또한 스풀 랜드(709c)는, 유체가 라인(717)으로부터 스풀 밸브(721)로 출입하는 것을 차단한다.
도 13의(c)는 지각 위치에 있는 토션 어시스트 페이서를 보여준다. 인렛 체크 밸브(1001)와 공급 라인(718)으로부터의 유체가 스풀 밸브(721)로 들어가서 스풀 바이패스(725)의 제 1 부분을 통해 라인(717)으로 이동하고나서, 지각 챔버(704)로 이어지는 라인(713)으로 이동한다. 진각 챔버(702)로부터의 유체는 그 챔버를 나와서 라인(712) 및 라인(714)을 통해 스풀 밸브(721)로 간다. 스풀 밸브(721)에 있는 유체는, 제 1 랜드(709a)와 제 2 랜드(709b) 사이에 있는 스풀 바디(709d)로서 규정된 배기 바이패스(735a)의 제 1 부분을 통해 이동한다. 상기 배기 바이패스 제 1 부분(735a)은 중앙을 거쳐 연장되어 스풀 랜드(709a)의 단부로 이어지는 배기 바이패스 제 2 부분(735b)과 유체소통한다. 유체는 배기 바이패스 제 1 부분(735a)을 통해 라인(719)과 섬프로 이동하거나 또는 대기로 이어지는 배기 바이패스 제 2 부분(735b)을 통해 이동한다. 스풀 랜드(709b)는 유체가 라인(716)으로 출입하는 것을 차단하고, 스풀 랜드(709c)는 유체가 라인(715)으로 출 입하거나 또는 라인(720)을 통해 섬프로 배기되는 것을 차단한다.
대안적으로, 돗트 라인, 대쉬 라인으로 도 1에 도시된 바와 같이, 밸브의 개방을 진각시키고 그 밸브의 폐쇄를 지각시킴으로써 밸브 이벤트를 연장시킬 수 있다. 또한, 냉간-시동 크랭킹 중에, 흡기 밸브 개방이 진각될 것이고, 그 흡기 밸브 폐쇄가 지각될 것이다. 초기 냉간 운전 중에, 흡기 밸브 개방은 부분적으로 지각된다. 열간 아이들 중에, 흡기 밸브 개방은 진각될 것이고, 그 흡기 밸브 폐쇄는 지각될 것이다. 저속 부분-스로틀 중에, 흡기 밸브 개방은 진각될 것이고, 그 흡기 밸브 폐쇄는 지각될 것이다.
도 7의(a) 내지 도 13의(d)에 도시된 모든 페이서들이 밸브 이벤트를 늘이거나 또는 연장하기 위해 사용될 수 있다.
그러므로, 여기 설명된 본 발명의 실시예들은, 본 발명의 원리를 적용시킨 예시일 뿐임을 이해해야 한다. 본 명세서에서 도해된 실시예들의 세부사항에 대한 언급은, 그들 스스로가 본 발명에 본질적인 것으로서 여겨지는 특징들을 보여주는 본 청구항의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
본 발명에 따르면, 신속히 기동하는 캠 페이서의 작동을 통하여 밸브 이벤트를 단축시킬 수 있다.

Claims (34)

  1. 하나 이상의 캠샤프트를 구비하는 내연 기관을 위한 가변 캠 타이밍 페이서로서,
    구동력을 받아들이기 위한 외측 둘레 및, 챔버들을 구비하는 하우징과,
    상기 하우징내에서 동축상에 위치된 캠샤프트에 결합되는 로터로서, 상기 하우징 및 로터는 상기 하우징내에서 진각(advance) 챔버와 지각(retard) 챔버로 챔버를 분리하는 하나 이상의 베인을 구획형성(defining)하고, 상기 베인은 상기 하우징과 상기 로터의 상대적인 각 위치를 이동(shifting)시키기 위해 회전가능한, 로터와,
    상기 진각 챔버와 지각 챔버 사이에 유체 소통을 제공하는 피제어 바이패스 밸브를 포함하고,
    상기 피제어 바이패스 밸브가 폐쇄되는 경우에, 상기 피제어 바이패스 밸브는 상기 진각 챔버와 상기 지각 챔버 사이의 통로를 차단하고, 상기 피제어 바이패스 밸브가 개방되는 경우에, 유체는 상기 진각 챔버로부터 상기 지각 챔버로 연장되는 통로를 통해 유동해서, 상기 페이서 및 상기 캠샤프트는 밸브 개방 중에 밸브가 피크 리프트에 도달하기 전에 제 1 위치로 이동되며, 캠샤프트 토크, 오일 압력 또는 캠샤프트 토크와 오일 압력의 조합이 상기 페이서 및 상기 캠샤프트를, 상기 밸브가 제로 리프트에 도달하기 전에, 신속히 제 2 위치로 이동시키는,
    하나 이상의 캠샤프트를 구비하는 내연 기관을 위한 가변 캠 타이밍 페이서.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 피제어 바이패스 밸브는, 상기 진각 챔버로부터 상기 지각 챔버로 연장되는 통로와, 또한 피스톤 및 스프링을 포함하는 반경방향 보어내에 수용되는 밸브를 포함하는,
    하나 이상의 캠샤프트를 구비하는 내연 기관을 위한 가변 캠 타이밍 페이서.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 밸브에 유체를 공급하기 위한 가압된 공급 라인을 더 포함하며, 유체가 상기 가압된 공급 라인을 통해 상기 밸브로 공급되는 경우에, 상기 밸브는 개방되는,
    하나 이상의 캠샤프트를 구비하는 내연 기관을 위한 가변 캠 타이밍 페이서.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 밸브의 스프링의 스프링력은 소정 속도에서 상기 밸브가 개방되게끔 선정되는,
    하나 이상의 캠샤프트를 구비하는 내연 기관을 위한 가변 캠 타이밍 페이서.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 피제어 바이패스 밸브는 상기 베인 내에 있는,
    하나 이상의 캠샤프트를 구비하는 내연 기관을 위한 가변 캠 타이밍 페이서.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 피제어 바이패스 밸브는 상기 하우징 내에 있는,
    하나 이상의 캠샤프트를 구비하는 내연 기관을 위한 가변 캠 타이밍 페이서.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 위치는 완전 지각 위치이고, 상기 제 2 위치는 완전 진각 위치인,
    하나 이상의 캠샤프트를 구비하는 내연 기관을 위한 가변 캠 타이밍 페이서.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 페이서는 캠 토크 기동형 페이서, 토션 어시스트 페이서, 또는 오일 압력 기동형 페이서인,
    하나 이상의 캠샤프트를 구비하는 내연 기관을 위한 가변 캠 타이밍 페이서.
  9. 내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법으로서,
    a) 밸브가 제 1 센터에 도달할 때까지 밸브 개방 중에 상기 페이서를 작동시켜 상기 위상을 변경함으로써 밸브 개방의 듀레이션(duration)을 변경시키는 단계와,
    b) 상기 밸브가 제 2 센터에 도달할 때까지 밸브 폐쇄 중에 상기 페이서를 작동시켜 반대 방향으로 상기 위상을 이동(shifting)시키는 단계를 포함하는,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 듀레이션은 단축되며, 또한 상기 제 1 센터는 상사점이고 상기 제 2 센터는 하사점인,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 밸브는 흡기 밸브이며, 냉간-시동 크랭킹 중에, 흡기 밸브 개방은 지각되고 흡기 밸브 폐쇄는 진각되는,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 밸브는 흡기 밸브이며, 초기 냉간 운전 중에, 흡기 밸브 개방이 부분적으로 진각되는,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 밸브는 흡기 밸브이며, 열간 아이들(idle) 상태 중에, 흡기 밸브 개방은 지각되고, 흡기 밸브 폐쇄는 진각되는,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 밸브는 흡기 밸브이며, 저속 부분-스로틀 중에, 흡기 밸브 개방은 지각되고, 흡기 밸브 폐쇄는 진각되는,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  15. 제 10항에 있어서, 상기 밸브는 배기 매니폴드(manifold) 밸브이며, 냉간-시동 크랭킹 중에, 배기 밸브 개방은 지각되고 배기 밸브 폐쇄는 진각되는,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 밸브는 배기 매니폴드 밸브이며, 열간 아이들 상태에서, 배기 밸브 개방은 지각되고, 배기 밸브 폐쇄는 진각되는,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  17. 제 10항에 있어서,
    상기 밸브는 배기 매니폴드 밸브이며, 저속 부분-스로틀 중에, 배기 밸브 개방은 지각되는,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭트 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  18. 제 9항에 있어서, 상기 듀레이션은 연장되고 또한 상기 제 1 센터는 하사점이며 상기 제 2 센터는 상사점인,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 밸브는 흡기 밸브이며, 냉간-시동 크랭킹 중에, 흡기 밸브 개방은 진각되고, 흡기 밸브 폐쇄는 지각되는,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 밸브는 흡기 밸브이며, 초기 냉간 운전 중에, 흡기 밸브 개방은 부분적으로 지각되는,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  21. 제 18항에 있어서, 상기 밸브는 흡기 밸브이며, 열간 아이들 중에, 흡기 밸브 개방은 진각되고, 흡기 밸브 폐쇄는 지각되는,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  22. 제 18항에 있어서,
    상기 밸브는 흡기 밸브이며, 저속 부분-스로틀 중에, 흡기 밸브 개방은 진각되고, 흡기 밸브 폐쇄는 지각되는,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  23. 제 9항에 있어서,
    상기 페이서는,
    구동력을 받아들이기 위한 외측 둘레 및, 챔버들을 구비하는 하우징과,
    상기 하우징내에서 동축상에 위치된 캠샤프트에 결합되는 로터로서, 상기 하우징 및 로터는, 상기 하우징내에서 진각 챔버와 지각 챔버로 챔버를 분리하는 하나 이상의 베인을 구획형성(defining)하고, 상기 베인은 상기 하우징과 상기 로터의 상대적인 각 위치를 이동(shifting)시키기 위해 회전가능한, 로터와,
    상기 진각 챔버와 지각 챔버 사이에 유체 소통을 제공하는 피제어 바이패스 밸브를 포함하고,
    상기 피제어 바이패스 밸브가 폐쇄되는 경우에, 상기 제어 바이패스 밸브는 상기 진각 챔버와 상기 지각 챔버 사이의 통로를 차단하고, 상기 피제어 바이패스 밸브가 개방되는 경우에, 유체는 상기 진각 챔버로부터 상기 지각 챔버로 연장되는 통로를 통해 유동해서, 상기 페이서 및 상기 캠샤프트는 밸브 개방 중에 밸브가 피크 리프트에 도달하기 전에 제 1 위치로 이동되며, 캠샤프트 토크, 오일 압력 또는 캠샤프트 토크와 오일 압력의 조합이 상기 페이서 및 상기 캠샤프트를, 상기 밸브가 제로 리프트에 도달하기 전에, 신속히 제 2 위치로 이동시키는,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 피제어 바이패스 밸브는, 상기 진각 챔버로부터 상기 지각 챔버로 연장되는 통로와, 또한 피스톤 및 스프링을 포함하는 반경방향 보어내에 수용되는 밸브를 포함하는,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  25. 제 24항에 있어서,
    상기 밸브에 유체를 공급하기 위한 가압된 공급 라인을 더 포함하며, 유체가 상기 가압된 공급 라인을 통해 상기 밸브로 공급되는 경우에, 상기 밸브는 개방되는,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  26. 제 24항에 있어서,
    상기 밸브의 스프링의 스프링력은 소정 속도에서 상기 밸브가 개방되게끔 선정되는,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  27. 제 23항에 있어서,
    상기 피제어 바이패스 밸브는 상기 베인 내에 있는,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  28. 제 23항에 있어서,
    상기 피제어 바이패스 밸브는 상기 하우징 내에 있는,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  29. 제 23항에 있어서,
    상기 제 1 위치는 완전 지각 위치이고, 상기 제 2 위치는 완전 진각 위치인,
    내연 기관용 가변 캠 타이밍 페이서를 가지고 크랭크 샤프트에 대한 캠샤프트의 위상을 변경시키는 방법.
  30. 하나 이상의 캠샤프트를 구비하는 내연 기관을 위한 가변 캠 타이밍 페이서로서,
    구동력을 받아들이기 위한 외측 둘레를 구비하는 하우징과,
    상기 하우징내에서 동축상에 위치된 캠샤프트에 결합되는 로터로서, 상기 하우징 및 로터는, 상기 하우징내에서 진각 챔버와 지각 챔버로 챔버를 분리하는 하나 이상의 베인을 구획형성(defining)하고, 상기 베인은 상기 하우징과 상기 로터 의 상대적인 각 위치를 이동(shifting)시키기 위해 회전가능한, 로터와,
    상기 하우징에 대한 상기 로터의 상대적인 각 위치를 이동시키기 위해 상기 진각 챔버 또는 상기 지각 챔버로의 유체 유동을 선택적으로 조작(directing)하고 또한 유체 역류(reverse fluid flow)를 차단하기 위한 위상 제어 밸브로서, 상기 로터의 보어내에 습동가능하게 수용된 스풀 바디를 따라 이격된 복수의 랜드를 구비하는 스풀 및 스풀 바이패스를 포함하는 위상 제어 밸브를 포함하고,
    상기 스풀 바이패스는, 상기 스풀 바디의 둘레 주위에서 제 1 랜드와 제 2 랜드 사이에 상기 스풀 바디상의 제 1 스풀 바이패스부와, 제 2 바이패스부를 통해 상기 제 1 스풀 바이패스부와 유체 소통하는 상기 제 2 랜드 둘레 주위의 제 3 스풀 바이패스부를 포함하고,
    상기 스풀이 상기 로터내의 보어에 대해 연장된 스풀 위치로 이동하는 경우에, 상기 지각 챔버를 출입하여 유동하는 유체가 상기 스풀 바이패스를 통과하여, 상기 페이서 및 상기 캠샤프트는 밸브가 피크 리프트에 도달하기 전에 밸브 개방 중에 완전 지각 위치로 이동되며, 상기 캠샤프트 토크는 밸브가 제로 리프트에 도달하기 전에 상기 페이서와 상기 캠샤프트를 완전 진각 위치로 신속하게 이동시키는,
    하나 이상의 캠샤프트를 구비하는 내연 기관을 위한 가변 캠 타이밍 페이서.
  31. 제 30항에 있어서,
    상기 진각 챔버와 상기 지각 챔버에 메이크업(makeup) 유체를 공급하기 위 한, 가압된 유체 공급원에 연결되는 통로를 더 포함하는,
    하나 이상의 캠샤프트를 구비하는 내연 기관을 위한 가변 캠 타이밍 페이서.
  32. 하나 이상의 캠샤프트를 구비하는 내연 기관을 위한 가변 캠 타이밍 페이서로서,
    구동력을 받아들이기 위한 외측 둘레 및, 챔버들을 구비하는 하우징과,
    상기 하우징내에서 동축상에 위치된 캠샤프트에 결합되는 로터로서, 상기 하우징 및 로터는, 상기 하우징내에서 진각 챔버와 지각 챔버로 챔버를 분리하는 하나 이상의 베인을 구획형성(defining)하고, 상기 베인은 상기 하우징과 상기 로터의 상대적인 각 위치를 이동(shifting)시키기 위해 회전가능한 로터와,
    상기 하우징에 대한 상기 로터의 상대적인 각 위치를 이동시키기 위해, 가압된 유체 공급원으로부터의 유체 유동을 선택적으로 조작(directing)하기 위한, 위상 제어 밸브를 포함하며,
    상기 위상 제어 밸브는, 상기 로터의 보어내에 습동가능하게 수용된 스풀 바디를 따라 이격된 복수의 랜드를 구비하는 스풀과,
    상기 스풀 바디의 둘레 주위에서 제 2 랜드와 제 3 랜드 사이에 상기 스풀 바디상의 제 1 스풀 바이패스부와, 제 2 바이패스부를 통해 상기 제 1 스풀 바이패스부와 유체 소통하는 상기 제 3 랜드 둘레 주위의 제 3 스풀 바이패스부를 포함하는 스풀 바이패스와,
    배기 스풀 바이패스로서, 상기 스풀 바디의 둘레 주위에서 제 1 랜드와 제 2 랜드 사이에 상기 스풀 바디상의 제 1 배기 스풀 바이패스부 및, 상기 제 1 배기 스풀 바이패스부로부터 대기로 벤트되는 상기 스풀의 일단부로 연장되는, 상기 제 1 배기 스풀 바이패스부와 유체 소통하는 제 2 배기 스풀 바이패스부를 포함하는, 배기 스풀 바이패스를 포함하고,
    상기 스풀이 상기 로터내의 보어에 대해 연장된 스풀 위치로 이동하는 경우에, 상기 진각 챔버를 출입하여 유동하는 유체가 상기 스풀 바이패스를 통과하여, 상기 페이서 및 상기 캠샤프트는 밸브가 피크 리프트에 도달하기 전에 밸브 개방 중에 완전 지각 위치로 이동되며, 상기 캠샤프트 토크는 밸브가 제로 리프트에 도달하기 전에 상기 페이서와 상기 캠샤프트를 완전 진각 위치로 신속하게 이동시키는,
    하나 이상의 캠샤프트를 구비하는 내연 기관을 위한 가변 캠 타이밍 페이서.
  33. 제 32항에 있어서,
    상기 스풀이 지각 위치로 이동하는 경우에, 유체는 상기 진각 챔버로부터, 상기 제 1 배기 스풀 바이패스를 통해서는 섬프로 이어지는 라인으로 빠져나가고, 제 2 배기 스풀 바이패스를 통해서는 대기로 빠져나가는,
    하나 이상의 캠샤프트를 구비하는 내연 기관을 위한 가변 캠 타이밍 페이서.
  34. 제 32항에 있어서,
    유체가 상기 위상 제어 밸브로만 유동할 수 있도록 허용하는 체크 밸브를 상 기 위상 제어 밸브와 가압된 유체 공급원 사이에 더 포함하는,
    하나 이상의 캠샤프트를 구비하는 내연 기관을 위한 가변 캠 타이밍 페이서.
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