KR20180058225A - 로스트 모션 차동 밸브 가동 - Google Patents

로스트 모션 차동 밸브 가동 Download PDF

Info

Publication number
KR20180058225A
KR20180058225A KR1020187011285A KR20187011285A KR20180058225A KR 20180058225 A KR20180058225 A KR 20180058225A KR 1020187011285 A KR1020187011285 A KR 1020187011285A KR 20187011285 A KR20187011285 A KR 20187011285A KR 20180058225 A KR20180058225 A KR 20180058225A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
valve
master piston
piston
engine
accumulator
Prior art date
Application number
KR1020187011285A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102084480B1 (ko
Inventor
마크 엠. 위그스턴
토마스 피. 호웰
Original Assignee
자콥스 비히클 시스템즈, 인코포레이티드.
보르그워너 인코퍼레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 자콥스 비히클 시스템즈, 인코포레이티드., 보르그워너 인코퍼레이티드 filed Critical 자콥스 비히클 시스템즈, 인코포레이티드.
Publication of KR20180058225A publication Critical patent/KR20180058225A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102084480B1 publication Critical patent/KR102084480B1/ko

Links

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
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • F01L9/11—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column
    • F01L9/12—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column with a liquid chamber between a piston actuated by a cam and a piston acting on a valve stem
    • 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
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L1/053—Camshafts overhead 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
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/08—Shape of cams
    • 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
    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
    • F01L1/22—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
    • F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
    • 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
    • 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
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • 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
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • F01L9/11—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column
    • F01L9/12—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column with a liquid chamber between a piston actuated by a cam and a piston acting on a valve stem
    • F01L9/14—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic in which the action of a cam is being transmitted to a valve by a liquid column with a liquid chamber between a piston actuated by a cam and a piston acting on a valve stem the volume of the chamber being variable, e.g. for varying the lift or the timing of a valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/04—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation using engine as brake
    • 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
    • F01L1/20—Adjusting or compensating clearance
    • F01L1/22—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically
    • F01L1/24—Adjusting or compensating clearance automatically, e.g. mechanically by fluid means, e.g. hydraulically
    • F01L2001/2444—Details relating to the hydraulic feeding circuit, e.g. lifter oil manifold assembly [LOMA]
    • 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
    • F01L1/34—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/3442—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using hydraulic chambers with variable volume to transmit the rotating force
    • F01L2001/34423—Details relating to the hydraulic feeding circuit
    • F01L2001/34446—Fluid accumulators for the feeding circuit
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y02T10/18—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

동일 기능 유형의 제1 및 제2 엔진 밸브들을 갖는 실린더를 포함하는 엔진에서, 제1 및 제2 엔진 밸브들을 가동하기 위한 시스템은, 제1 및 제2 밸브 가동 모션들을 제1 및 제2 밸브 가동 모션 소스 중 각각의 소스들로부터 수용하는 제1 및 제2 마스터 피스톤들, 제1 엔진 밸브에 동작 가능하게 연결되고, 제1 밸브 가동 모션들을 적어도 제1 마스터 피스톤으로부터 유압식으로 수용하도록 구성된 제1 슬레이브 피스톤, 및 제2 엔진 밸브에 동작 가능하게 연결되고, 제2 밸브 가동 모션들을 제2 마스터 피스톤으로부터 유압식으로 수용하도록 구성된 제2 슬레이브 피스톤을 포함한다. 시스템은, 어큐뮬레이터, 및 제1 마스터 피스톤, 제1 슬레이브 피스톤, 및 어큐뮬레이터와 유압 연통하는 모드 셀렉터 밸브를 더 포함한다. 모드 셀렉터 밸브는 제1 마스터 피스톤을 어큐뮬레이터에 선택적으로 유압식으로 연결할 수 있다.

Description

로스트 모션 차동 밸브 가동
[0001] 본 출원은, "Differential Valve Lift Lost Motion Variable Valve Mechanisms"라는 명칭으로 2015년 9월 22일에 출원된 미국 가특허 출원 일련번호 제 62/222,201 호의 이익 향유를 주장한다.
[0002] 본 개시내용은 일반적으로, 내연 기관들(internal combustion engines)에 관한 것으로, 특히, 로스트 모션(lost motion) 컴포넌트들을 통합하는 엔진 밸브들의 차동 가동(differential actuation)을 위한 시스템들에 관한 것이다.
[0003] 내연 기관에서의 밸브 가동은, 엔진이 양의 동력(positive power)을 생성하는 것 뿐만 아니라, 엔진 제동(engine braking)을 생성하는 데에도 필요하다. 양의 동력 동안에, 흡기 밸브들은 연소를 위해 연료 및 공기를 실린더 내로 허용하기 위해 개방될 수 있고, 배기 밸브들은 연소 가스들이 실린더로부터 빠져나가는 것을 허용하기 위해 개방될 수 있다.
[0004] 양의 동력 및 엔진 제동 애플리케이션들 둘 모두의 경우에, 엔진 실린더 흡기 및 배기 밸브들은 엔진의 고정 윤곽 캠들(fixed profile cams)에 의해, 그리고 더 구체적으로, 캠들 각각의 일체 부분일 수 있는 하나 또는 그 초과의 고정 로브들(lobes)에 의해 개방되고 폐쇄될 수 있다. 고정 윤곽 캠들의 사용은, 상이한 엔진 속도들과 같은 다양한 엔진 동작 조건들(종종 VVA(variable valve actuation)로 지칭됨)에 대해서 밸브 개방/폐쇄 시간들 및 리프트를 최적화하는 데에 필요한 엔진 밸브 리프트(lift)의 양들 및/또는 타이밍을 조정하는 것을 어렵게 만든다.
[0005] 고정 캠 윤곽을 고려할 때, 밸브 타이밍 및 리프트를 조정하는 하나의 방법은, 밸브와 캠 사이의 밸브 트레인 링키지(valve train linkage)에 "로스트 모션" 디바이스를 통합하는 것이었다. 로스트 모션은, 캠 윤곽에 의해 지시되는 밸브 모션을 가변 길이 기계식, 유압식, 또는 다른 링키지 수단으로 수정하기 위한 기술적 해법들의 클래스에 적용되는 용어이다. VVA LM(lost motion) 시스템에서, 캠 로브는 전체 범위의 엔진 동작 조건들에 필요한 "최대"(가장 긴 드웰(dwell) 및 가장 큰 리프트) 모션을 제공할 수 있다. 이어서, 가변 길이 LM 시스템은, 캠에 의해 밸브에 전달되는 모션의 일부 또는 전부를 빼거나(subtract) 없애기(lose) 위해, 밸브 트레인 링키지, 개방될 밸브의 중간, 및 최대 모션을 제공하는 캠에 포함될 수 있다.
[0006] 불행히도, LM 시스템들은 많은 양상들에서 유익하지만, 또한 몇 가지 단점들이 있다. 예컨대, 많은 현재의 VVA LM 시스템들에서, 엔진의 각각의 밸브는 그 자체의 유압식 스위칭 컴포넌트들(예컨대, 소위 고속 솔레노이드 밸브) 및 연관된 전자 장치들을 요구하여, 부가되는 비용 및 복잡성을 초래한다.
[0007] 본 개시내용은, 상기-주목된 단점들을 극복하는, 엔진 밸브들을 가동하기 위한 시스템을 설명한다. 일 실시예에서, 동일 기능 유형의 제1 및 제2 엔진 밸브들을 갖는 실린더를 포함하는 엔진에서, 제1 및 제2 엔진 밸브들을 가동하기 위한 시스템은, 제1 밸브 가동 모션 소스로부터 제1 밸브 가동 모션들을 수용하는 제1 마스터(master) 피스톤, 및 제2 모션 소스로부터 제2 밸브 가동 모션들을 수용하는 제2 마스터 피스톤을 포함한다. 시스템은, 제1 엔진 밸브에 동작 가능하게(operatively) 연결되고 적어도 제1 마스터 피스톤으로부터 제1 밸브 가동 모션들을 유압식으로 수용하도록 구성되는 제1 슬레이브(slave) 피스톤을 더 포함한다. 부가적으로, 시스템은, 제2 엔진 밸브에 동작 가능하게 연결되고 적어도 제2 마스터 피스톤으로부터 제2 밸브 가동 모션들을 유압식으로 수용하도록 구성되는 제2 슬레이브 피스톤을 포함한다. 시스템은, 어큐뮬레이터(accumulator), 및 제1 마스터 피스톤, 제1 슬레이브 피스톤, 및 어큐뮬레이터와 유압 연통(hydraulic communication)하는 모드 셀렉터 밸브를 더 포함한다. 동작 시에, 모드 셀렉터 밸브는 제1 마스터 피스톤을 어큐뮬레이터에 선택적으로 유압식으로 연결할 수 있다.
[0008] 일 실시예에서, 시스템은, 제1 슬레이브 피스톤이 유압 통로를 통해 제2 마스터 피스톤으로부터 제2 밸브 가동 모션들을 유압식으로 수용하도록, 제2 마스터 피스톤과 제1 슬레이브 피스톤 사이에 유압 통로를 더 포함한다. 이 실시예에서, 모드 셀렉터 밸브는 제1 마스터 피스톤을 제1 슬레이브 피스톤에 선택적으로 유압식으로 연결할 수 있거나, 제1 마스터 피스톤 및 제2 마스터 피스톤을 어큐뮬레이터에 선택적으로 유압식으로 연결할 수 있다.
[0009] 다른 실시예에서, 모드 셀렉터 밸브는 유압 통로와 유압 연통하고, 시스템은, 유압 통로 내에 제2 마스터 피스톤과 모드 셀렉터 밸브 사이에 배치되고 추가적으로 어큐뮬레이터와 유압 연통하는 2-방향 밸브를 더 포함한다. 이 실시예에서, 2-방향 밸브는 제2 마스터 피스톤과 모드 셀렉터 밸브를 선택적으로 유압식으로 연결할 수 있거나, 제2 마스터 피스톤과 어큐뮬레이터를 선택적으로 유압식으로 연결할 수 있다. 이 실시예에서, 제1 모션 소스에 의해 제공되는 제1 밸브 가동 모션들은, 제2 밸브 가동 모션 소스에 의해 제공되는 제2 밸브 가동 모션들보다 더 적은 피크(peak) 밸브 리프트를 제공할 수 있다. 대안적으로 또는 부가적으로, 이 실시예에서, 제1 모션 소스에 의해 제공되는 제1 밸브 가동 모션들은, 제2 밸브 가동 모션 소스에 의해 제공되는 제2 밸브 가동 모션들보다 더 짧은 지속 기간으로 이루어질 수 있다.
[0010] 또다른 실시예에서, 제1 마스터 피스톤은, 유출 포트(spill port)를 갖는 제1 마스터 피스톤 보어(bore)에 배치되고, 모드 셀렉터 밸브는 유출 포트를 어큐뮬레이터에 선택적으로 유압식으로 연결할 수 있거나, 어큐뮬레이터를 제1 마스터 피스톤 및 유출 포트로부터 선택적으로 유압식으로 격리시킬 수 있다.
[0011] 또다른 실시예에서, 제1 슬레이브 피스톤은, 유출 포트를 갖는 제1 슬레이브 피스톤 보어에 배치되고, 모드 셀렉터 밸브는 유출 포트를 어큐뮬레이터에 선택적으로 유압식으로 연결할 수 있거나, 어큐뮬레이터를 제1 마스터 피스톤 및 유출 포트로부터 선택적으로 유압식으로 격리시킬 수 있다.
[0012] 더 추가적인 실시예들에서, 시스템은 제1 마스터 피스톤을 비활성화된 포지션에 선택적으로 잠금(lock) 및 잠금해제(unlock)하도록 구성된 잠금부를 포함할 수 있고 그리고/또는 시스템은, 제1 및 제2 슬레이브 피스톤들 각각에 대해, 슬레이브 피스톤에 동작 가능하게 연결되는 자동 래시 조정기(automatic lash adjuster)를 포함할 수 있다.
[0013] 본 개시내용에서 설명되는 특징들은 첨부된 청구항들에서 상세하게 설명된다. 이러한 특징들 및 부수적인 장점들은, 첨부된 도면들과 관련하여 취해진, 이하의 상세한 설명의 고려로부터 명백해질 것이다. 이제 하나 또는 그 초과의 실시예들이, 첨부한 도면들을 참조하여 오직 예로서만 설명되며, 동일한 참조 번호들은 동일한 엘리먼트들을 나타낸다.
[0014] 도 1은, 본 개시내용의 제1 실시예에 따른, 제1 및 제2 엔진 밸브들을 가동하기 위한 모드 셀렉터 밸브를 포함하는 시스템의 개략적인 부분 횡단면 블록도이고;
[0015] 도 2 내지 도 4는, 도 1의 시스템의 제1 실시예에 따른, 3-포트, 3-포지션 스풀(spool) 밸브로서 구현되는 모드 셀렉터 밸브의 개략적인 예시들이며;
[0016] 도 5는, 도 1의 시스템의 제1 실시예에 따라 달성될 수 있는 제1 및 제2 엔진 밸브들 둘 모두를 위한 밸브 리프트들의 예들을 예시하고;
[0017] 도 6은, 본 개시내용의 제2 실시예에 따른, 제1 및 제2 엔진 밸브들을 가동하기 위한 모드 셀렉터 밸브를 포함하는 시스템의 개략적인 부분 횡단면 블록도이며;
[0018] 도 7 내지 도 9는, 도 6의 시스템의 제2 실시예에 따른, 3-포트, 3-포지션 스풀 밸브로서 구현되는 모드 셀렉터 밸브의 개략적인 예시들이고;
[0019] 도 10은, 도 6의 시스템의 제2 실시예에 따라 달성될 수 있는 밸브 리프트들의 예들을 예시하고, 여기서, 제1 엔진 밸브에 대한 밸브 리프트들은 도 10의 왼쪽에 도시되며, 제2 엔진 밸브에 대한 밸브 리프트들은 도 10의 오른쪽에 도시되고;
[0020] 도 11은, 본 개시내용의 제3 실시예에 따른, 제1 및 제2 엔진 밸브들을 가동하기 위한 모드 셀렉터 밸브를 포함하는 시스템의 개략적인 부분 횡단면 블록도이고;
[0021] 도 12은, 도 11의 시스템의 제1 실시예에 따라 달성될 수 있는 밸브 리프트들의 예들을 예시하고, 여기서, 제1 엔진 밸브에 대한 밸브 리프트들은 도 12의 왼쪽에 도시되며, 제2 엔진 밸브에 대한 밸브 리프트들은 도 12의 오른쪽에 도시되고;
[0022] 도 13은, 본 개시내용의 제4 실시예에 따른, 제1 및 제2 엔진 밸브들을 가동하기 위한 모드 셀렉터 밸브를 포함하는 시스템의 개략적인 부분 횡단면 블록도이고;
[0023] 도 14 내지 도 16은, 도 13의 시스템의 제4 실시예에 따른, 4-포트, 3-포지션 스풀 밸브로서 구현되는 모드 셀렉터 밸브의 개략적인 예시들이며;
[0024] 도 17은, 도 13의 시스템의 제4 실시예에 따라 달성될 수 있는 밸브 리프트들의 예들을 예시하고, 여기서, 제1 엔진 밸브에 대한 밸브 리프트들은 도 17의 왼쪽에 도시되며, 제2 엔진 밸브에 대한 밸브 리프트들은 도 17의 오른쪽에 도시되고;
[0025] 도 18 및 도 19는, 도 13의 시스템의 제4 실시예의 변형들에 따라 달성될 수 있는 밸브 리프트들의 예들을 예시하고, 여기서, 제1 엔진 밸브에 대한 밸브 리프트들은 도 18 및 도 19의 왼쪽에 도시되며, 제2 엔진 밸브에 대한 밸브 리프트들은 도 18 및 도 19의 오른쪽에 도시되고; 그리고
[0026] 도 20은, 본 개시내용의 일 실시예에 따른 잠금 기구의 개략적인 횡단면도이다.
[0027] 이제 도 1을 참조하면, 제1 실시예에 따른, 제1 및 제2 엔진 밸브들(102, 104)을 가동하기 위한 시스템(100)은, 제1 마스터 피스톤 조립체(M1), 제2 마스터 피스톤 조립체(M2), 제1 슬레이브 피스톤 조립체(S1), 및 제2 슬레이브 피스톤 조립체(S2)를 포함한다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 엔진 밸브들(102, 104) 둘 모두는 단일 엔진 실린더(도시되지 않음)와 연관되고, 엔진 밸브들 둘 모두는 동일 기능 유형으로 구성되는데, 즉, 이들은, 하나 또는 그 초과의 실린더들이, 본원에서 설명되는 VVA 시스템들을 포함할 수 있는 하나 초과의 엔진 실린더로 구성될 수 있는 내연 기관의 동작 측면에서 동일한 기능을 수행한다. 예컨대, 제1 및 제2 엔진 밸브들 둘 모두는 흡기 밸브들일 수 있거나, 둘 모두는 배기 밸브들일 수 있다. 일 실시예에서, 제1 마스터 피스톤 조립체(M1)는, 제1 마스터 피스톤 보어(108)에 슬라이딩 가능하게(slidably) 배치되는 제1 마스터 피스톤(106)을 포함할 수 있고, 제2 마스터 피스톤 조립체(M2)는, 제2 마스터 피스톤 보어(112)에 슬라이딩 가능하게 배치되는 제2 마스터 피스톤(110)을 포함할 수 있다. 유사하게, 제1 슬레이브 피스톤 조립체(S1)는, 제1 슬레이브 피스톤 보어(116)에 슬라이딩 가능하게 배치되는 제1 슬레이브 피스톤(114)을 포함할 수 있고, 제2 슬레이브 피스톤 조립체(S2)는, 제2 슬레이브 피스톤 보어(120)에 슬라이딩 가능하게 배치되는 제2 슬레이브 피스톤(118)을 포함할 수 있다. 제1 마스터 피스톤(106)은 제1 밸브 가동 모션 소스(107)로부터 제1 밸브 가동 모션들을 수용하도록 구성되고, 제2 마스터 피스톤(110)은 제2 밸브 가동 모션 소스(111)로부터 제2 밸브 가동 모션들을 수용하도록 구성된다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 마스터 피스톤들(106, 110) 둘 모두는, 그들의 각각의 제1 및 제2 모션 소스들(107, 111)과 접촉하도록 편향된다(biased). 예시된 실시예에서, 제1 및 제2 밸브 가동 모션 소스들(107, 111)은, 마스터 피스톤들의 이동을 유도하는 다양한 캠 로브들을 갖는 회전식 캠들로서 예시된다. 그러나, 본 개시내용은 이러한 점에서 제한되지 않는다는 것이 주목되는데, 이는, 제1 및 제2 밸브 가동 모션 소스들(107, 111)은, 당업자에게 잘-알려진 다른 컴포넌트들을 사용하여 구현될 수 있기 때문이다.
[0028] 더 도시된 바와 같이, 제1 슬레이브 피스톤(114)은 제1 엔진 밸브(102)에 동작 가능하게 연결되는 한편, 제2 슬레이브 피스톤(118)은 제2 엔진 밸브(104)에 동작 가능하게 연결된다. 이러한 방식으로, 시스템(100)은 이하에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 제1 및 제2 엔진 밸브들(102, 104)의 개별 가동을 허용한다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 슬레이브 피스톤들(114, 118) 각각은 자동 래시 조정기(121)(하나만 도시됨)에 선택적으로 연결될 수 있다. 당업계에 알려진 바와 같이, 그러한 자동 래시 조정기(121)는 슬레이브 피스톤들(114, 118)과 그들의 각각의 엔진 밸브들(102, 104) 사이의 임의의 래시 공간을 감소시키거나 실질적으로 제거할 수 있는 범위에서 유익하다. 적합한 자동 래시 조정기(121)는 당업자에게 잘 알려져 있다.
[0029] 도 1의 실시예에서, 제1 마스터 피스톤 조립체(M1)는 제1 유압 통로(122)를 통해 제1 슬레이브 피스톤 조립체(S1)와 유압 연통하고, 제2 마스터 피스톤 조립체(M2)는 제2 유압 통로(124)를 통해 제2 슬레이브 피스톤 조립체(S2)와 유압 연통한다. 부가적으로, 제2 마스터 피스톤 조립체(M2)는 또한, 제3 유압 통로(126)를 통해 제1 슬레이브 피스톤 조립체(S1)와 유압 연통한다. 더 도시된 바와 같이, 엔진 오일과 같은(그러나 이에 제한되지 않음) 유압 유체가, 체크 밸브(130)를 통해 저압 오일 공급부(128)(예컨대, 오일 펌프)에 의해, 제1, 제2 및 제3 유압 통로(122-126)뿐만 아니라 제1 마스터 피스톤 보어(108), 제2 마스터 피스톤 보어(112), 제1 슬레이브 피스톤 보어(116), 및 제2 슬레이브 피스톤 보어(120)에 제공될 수 있다. 잘 알려진 유압 유체 원리들에 따라, 유체 통로들(122-126) 및 피스톤 보어들(108, 112, 116, 120)이 유압 유체로 충전될 때, 유압 유체의 비압축성은 마스터 피스톤들(106, 110)에 가해지는 밸브 가동 모션들이, 이하에서 더 상세하게 설명될 바와 같이 슬레이브 피스톤들(114, 118)에 전달되고 슬레이브 피스톤들(114, 118)에 의해 수용되는 것을 허용한다.
[0030] 시스템(100)은, 제1 마스터 피스톤(106), 제1 슬레이브 피스톤(114), 및 어큐뮬레이터(134)와 유체 연통하는 모드 셀렉터 밸브(132)를 더 포함한다. 일 실시예에서, 어큐뮬레이터(134)는 다양한 유압 통로들 및/또는 피스톤 보어들로부터, 매우 가압된 유압 유체를 수용하도록 구성된다. 특히, 어큐뮬레이터(134)의 용적은 제1 및 제2 마스터 피스톤들(106, 112)에 의해 변위될 수 있는 실질적으로 모든 유압 유체를 수용하기에 충분하다. 어큐뮬레이터(134)로 지향되거나 어큐뮬레이터(134)로부터의 유압 유체가 또한 오일 공급부(128)를 향해 유동하는 것을 방지하기 위해, 어큐뮬레이터(134)와 오일 공급부(128) 사이에 부가적인 1-방향 밸브(131)가 제공된다. 더 도시되는 바와 같이, 모드 셀렉터 밸브(132)는, 모드 셀렉터 밸브(132)의 동작을 제어하는 제어기(136)에 동작 가능하게 연결된다. 일 실시예에서, 제어기(136)는, 예컨대, ECU(engine control unit)에 구체화되는 바와 같이, 저장된 명령들을 실행할 수 있는 적절한 프로세싱 디바이스, 예컨대, 마이크로 프로세서, 마이크로 제어기, 디지털 신호 프로세서, 보조-프로세서(co-processor) 등 또는 이들의 조합들, 또는 프로그램 가능한 논리 어레이들 등을 포함할 수 있다. 모드 셀렉터 밸브(132)의 구현에 따라, 제어기(136)는 모드 셀렉터 밸브(132)의 동작을 제어하는 데에 사용되는 다른 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예컨대, 이하에 설명되는 다양한 실시예들에서, 모드 셀렉터 밸브(132)는 다중-포트, 3-포지션 스풀 밸브로서 구현된다. 결과적으로, 제어기(136)는 스풀 밸브의 구성을 제어하는 데에 사용되는 전기적으로-제어되는 액츄에이터를 더 포함할 수 있다. 대안적으로, 모드 셀렉터 밸브는 또한, 유압 유체를 적절한 위치로 지향시키기 위해 정확한 포핏 밸브(poppet valve)를 선택하는 시퀀스가 활성화되는 일련의 포핏형 밸브들로 구성될 수 있다. 또다른 대안에서, 모드 셀렉터 밸브(132)는, 활성화되어야 할 적절한 유동 통로들을 활성화하는 상이한 포트들을 연결하도록 원형 밸브의 회전 포지션이 동작하는 각도 유동 밸브(angular flow valve)를 포함할 수 있다. 당업자는, 본 개시내용이, 모드 셀렉터 밸브(132)의 특정 구현에 의해 제한되지 않는다는 것을 이해할 것이다.
[0031] 시스템(100)의 동작은, 모드 셀렉터 밸브(132)가, 3개의 포트들(어큐뮬레이터, M1, 및 S1/M2) 및 단일 랜드(land)(202)를 갖는 스풀 밸브로서 구현되는 도 2 내지 도 4의 개략적인 예시들을 참조하여 더 설명되는 바와 같이, 모드 셀렉터 밸브(132)의 동작을 통해 제어된다. 특히, 도 2에 예시된 제1 모드에서, 스풀 밸브의 랜드(202)는, 어큐뮬레이터(132)로 이어지는 포트를 막고 동시에, 제1 마스터 피스톤 조립체(M1) 및 제1 슬레이브 피스톤 조립체(S1)/제2 마스터 피스톤 조립체(M2)로 이어지는 그러한 포트들 사이에 유압 연통을 제공하도록 포지셔닝된다. 이 모드에서, 제1, 제2, 및 제3 유압 통로들(122, 124, 126)은 모두, 서로 유체 연통하고 그리고 그 외에는, 체크 밸브(130) 및 모드 셀렉터 밸브(132)에 의해 어큐뮬레이터(134)로부터 격리된다. 결과적으로, 제1 및 제2 밸브 가동 모션 소스들(107, 111)에 의해 제공되는 동등한 리프트 윤곽들을 가정하면, 제1 및 제2 엔진 밸브들(102, 104) 둘 모두는, 도 5에 예시된 최대 리프트 곡선(502)에 따라 그들의 각각의 슬레이브 피스톤들(114, 118)에 의해 가동되는데, 즉, 제1 및 제2 엔진 밸브들 둘 모두는, 제1 및 제2 마스터 피스톤들(106, 110)의 변위에 의해 제공되는 최대 리프트들에 의해 지시되는 리프트들을 경험할 것이다.
[0032] 도 3에 예시된 제2 모드에서, 스풀 밸브의 랜드(202)는, 제1 슬레이브 피스톤 조립체(S1)/제2 마스터 피스톤 조립체(M2)로 이어지는 포트를 유압식으로 격리시키고 동시에, 제1 마스터 피스톤 조립체(M1) 및 어큐뮬레이터(134)로 이어지는 그러한 포트들 사이에 유압 연통을 제공하도록 포지셔닝된다. 이 모드에서, 제1 및 제2 슬레이브 피스톤들(114, 118)은 모두, 오직 제2 마스터 피스톤(110)과만 유체 연통하고 그리고 그 외에는, 체크 밸브(130) 및 모드 셀렉터 밸브(132)에 의해 어큐뮬레이터(134)로부터 격리된다. 부가적으로, 제1 마스터 피스톤(106)은 어큐뮬레이터(134)와 유압 연통한다. 결과적으로, 제1 마스터 피스톤(106)에 의해 변위되는 임의의 유압 유체는 제1 슬레이브 피스톤(114) 대신에 어큐뮬레이터(134)로 라우팅된다(routed). 그러면, 사실상, 제1 마스터 피스톤(106)에 가해진 제1 밸브 가동 모션들은 어큐뮬레이터(134)에 대해 손실된다. 게다가, 제1 및 제2 엔진 밸브들(102, 104) 둘 모두는, 오직, 제2 마스터 피스톤(110)에 의해 전달되는 제2 밸브 가동 모션들만을 따라, 밸브들의 각각의 슬레이브 피스톤들(114, 118)에 의해 가동된다. 제2 마스터 피스톤(110)에 의해 변위되는 용적은 이제 제1 및 제2 슬레이브 피스톤 조립체들(S1, S2)에 의해 공유되기 때문에(그리고, 제1 및 제2 슬레이브 피스톤 보어들(116, 120)의 동등한 보어 용적들을 더 가정하면), 밸브들(102, 104)은, 도 5에 예시된 감소된 리프트 곡선(504)에 따라, 밸브들의 각각의 슬레이브 피스톤들(114, 118)에 의해 가동된다.
[0033] 도 4에 예시된 제3 모드에서, 스풀 밸브의 랜드(202)는, 어큐뮬레이터(134), 제1 마스터 피스톤 조립체(M1) 및 제1 슬레이브 피스톤 조립체(S1)/제2 마스터 피스톤 조립체(M2)로 이어지는 그러한 포트들 사이에 유압 연통을 제공하도록 포지셔닝된다. 이 모드에서, 제1 및 제2 마스터 피스톤들(106, 110) 및 제1 및 제2 슬레이브 피스톤들(114, 118)은 모두 어큐뮬레이터(134)와 유체 연통한다. 결과적으로, 제1 마스터 피스톤(106) 및 제2 마스터 피스톤 둘 모두에 의해 변위되는 임의의 유압 유체는 슬레이브 피스톤들(114, 118) 대신에 어큐뮬레이터(134)로 라우팅된다. 그러면, 사실상, 제1 및 제2 마스터 피스톤들(106, 110)에 가해진 제1 및 제2 밸브 가동 모션들은 어큐뮬레이터(134)에 대해 손실된다. 결과적으로, 밸브들(102, 104)에는, 도 5에 예시된 제로(zero) 리프트 곡선(506)에 따라, 밸브들의 각각의 슬레이브 피스톤들(114, 118)에 의해 어떠한 리프트도 제공되지 않는다.
[0034] 이제 도 6을 참조하면, 제2 실시예에 따른 시스템(600)은, 이하에서 설명되는 예외들과 함께, 도 1에 관해 상기 설명된 바와 같은, 실질적으로 동일한 제1 마스터 피스톤 조립체(M1), 제2 마스터 피스톤 조립체(M2), 제1 슬레이브 피스톤 조립체(S1), 및 제2 슬레이브 피스톤 조립체(S2)를 포함하는 것으로 예시된다. 도 6의 시스템(600)에서, 제2 마스터 피스톤 조립체(M2)와 제2 슬레이브 피스톤 조립체(S2) 사이의 유압 통로는 체크 밸브(602)에 의해 시스템(600)의 나머지로부터 유압식으로 격리된다. 결과적으로, 제2 엔진 밸브(104)에 의해 경험되는 밸브 리프트는, 모든 경우들에서, 제2 마스터 피스톤(110)의 변위에 의해 제공되는 최대 리프트에 의해서만 지시된다. 이는, 제2 엔진 밸브의 밸브 리프트들(도 10의 우측)이 최대 리프트 곡선(1002)에 따르는 도 10에 예시된다.
[0035] 도 6에 더 도시된 바와 같이, 제1 마스터 피스톤 조립체(M1)와 제1 슬레이브 피스톤 조립체(S1) 사이의 유압 통로는 다른 체크 밸브(604)에 의해 유압식으로 격리된다. 부가적으로, 제1 마스터 피스톤 보어(108)에는, 제1 마스터 피스톤 보어(108)의 폐쇄 단부와, 제1 마스터 피스톤(106)이 제1 마스터 피스톤 보어(108) 밖으로 완전히 연장되는 그 지점 사이에 포지셔닝된 유출 포트(606)가 제공된다. 모드 셀렉터 밸브(608)(제어기(136)에 의해 다시 한번 동작됨)는 유출 포트(606), 제1 마스터 피스톤(106), 및 어큐뮬레이터(134)와 유체 연통한다.
[0036] 시스템(600)의 동작은, 모드 셀렉터 밸브(608)가, 3개의 포트들(어큐뮬레이터, M1, 및 유출) 및 제1 및 제2 랜드들(702, 704)을 갖는 스풀 밸브로서 구현되는 도 7 내지 도 9의 개략적인 예시들을 참조하여 더 설명되는 바와 같이, 모드 셀렉터 밸브(608)의 동작을 통해 제어된다. 특히, 도 7에 예시된 제1 모드에서, 스풀 밸브의 제1 및 제2 랜드들(702, 704)은, 어큐뮬레이터(132)로 이어지는 포트가 막히고 그러면서 또한 동시에, 유출 포트(606)와 제1 마스터 피스톤 조립체(M1)로 이어지는 그러한 포트들을 유압식으로 격리시키도록 포지셔닝된다. 이 모드에서, 제1 마스터 피스톤(106)은 제1 슬레이브 피스톤(114)과 유압 연통하고, 유출 포트(606)의 임의의 영향이 제거된다. 결과적으로, 제1 엔진 밸브(102)는, 도 10에 예시된 최대 리프트 곡선(1004)에 따라, 그 슬레이브 피스톤(114)에 의해 가동되는데, 즉, 제1 엔진 밸브는 제1 마스터 피스톤(106)의 변위에 의해 제공되는 최대 리프트들에 의해 지시되는 리프트들을 경험할 것이다. 도 10에 예시된 바와 같이, 최대 리프트 곡선들(1002, 1004)은 동일한 최대 리프트를 달성하고 동일한 지속기간을 갖는다는 것이 주목된다. 그러나, 실제로, 이는 요건들은 아니며, 즉, 각각의 밸브에 대한 최대 리프트 곡선들(1002, 1004)은 상이한 최대 리프트들 및/또는 상이한 지속기간들을 가질 수 있다.
[0037] 도 8에 예시된 제2 모드에서, 스풀 밸브의 제1 및 제2 랜드들(202)은, 유출 포트(606) 및 어큐뮬레이터(134)로 이어지는 포트들이 서로 유압 연통하면서 동시에, 제1 마스터 피스톤 조립체(M1)로 이어지는 포트를 유압식으로 격리하도록 포지셔닝된다. 결과적으로, 제1 마스터 피스톤(106)이 그에 가해지는 제1 밸브 가동 모션들에 따라 그 보어(108) 내로 슬라이딩하기 시작할 때, 이에 의해 변위되는 임의의 유압 유체는 초기에 유출 포트(606)를 통해 유동하고, 제1 슬레이브 피스톤(114) 대신에 어큐뮬레이터(134)로 라우팅되는데, 즉, 제1 엔진 밸브는 제로 리프트를 경험한다. 그러면, 사실상, 제1 마스터 피스톤(106)에 가해진 제1 밸브 가동 모션들의 초기 단계들(phases)은 어큐뮬레이터(134)에 대해 손실된다. 제1 마스터 피스톤(106)은 그 보어(108) 내에서 계속 슬라이딩하기 때문에, 제1 마스터 피스톤(106)은 결국 유출 포트(606)를 막고, 이에 의해, 어큐뮬레이터(134)로의 유압 유체의 임의의 유동을 중단시킨다. 제1 마스터 피스톤 조립체(M1)가 또한, 어큐뮬레이터(134)로부터 유압식으로 격리되기 때문에, 이제 제1 마스터 피스톤(106)에 의한 유압 유체의 연속된 변위는 제1 슬레이브 피스톤(114) 및 제1 엔진 밸브(102)의 이동을 유도한다. 결과적으로, 제1 엔진 밸브(102)는, 도 10에 도시된 바와 같은 감소된 리프트 및 감소된 지속기간(늦은 밸브 개방 및 조기 밸브 폐쇄) 곡선(1006)에 따라 가동된다. 제1 마스터 피스톤 보어(108)의 극단들 사이에서 유출 포트(606)의 위치의 선택은 감소된 리프트 및 감소된 지속기간 리프트 곡선(1006)을 효과적으로 지시하고; 유출 포트(606)가 제1 마스터 피스톤 보어(108)의 폐쇄 단부에 가까울수록, 최대 리프트가 더 감소될 것이고 리프트(1006)의 지속기간이 더 짧아질 것이다.
[0038] 도 9에 예시된 제3 모드에서, 스풀 밸브의 제1 및 제2 랜드들(202)은, 제1 마스터 피스톤 조립체(M1) 및 어큐뮬레이터(134)로 이어지는 포트들이 서로 유압 연통하면서 동시에, 유출 포트(606)로 이어지는 포트를 유압식으로 격리하도록 포지셔닝된다. 이 모드에서, 제1 마스터 피스톤(106)은 어큐뮬레이터(134)와 유체 연통한다. 결과적으로, 제1 마스터 피스톤(106)에 의해 변위되는 임의의 유압 유체는 제1 슬레이브 피스톤(114) 대신에 어큐뮬레이터(134)로 라우팅된다(routed). 그러면, 사실상, 제1 마스터 피스톤(106)에 가해진 제1 밸브 가동 모션들은 어큐뮬레이터(134)에 대해 손실된다. 결과적으로, 제1 엔진 밸브(102)에는, 도 10에 예시된 제로 리프트 곡선(1008)에 따라, 밸브의 슬레이브 피스톤(114)에 의해 어떠한 리프트도 제공되지 않는다.
[0039] 이제 도 11을 참조하면, 제3 실시예에 따른 시스템(1100)은, 이하에서 설명되는 예외들과 함께, 도 1 및 도 6에 관해 상기 설명된 바와 같은, 실질적으로 동일한 제1 마스터 피스톤 조립체(M1), 제2 마스터 피스톤 조립체(M2), 제1 슬레이브 피스톤 조립체(S1), 및 제2 슬레이브 피스톤 조립체(S2)를 포함하는 것으로 예시된다. 도 11의 시스템(1100)에서, 제2 마스터 피스톤 조립체(M2)와 제2 슬레이브 피스톤 조립체(S2) 사이의 유압 통로는 체크 밸브(602)에 의해 시스템(1100)의 나머지로부터 다시 한번 유압식으로 격리된다. 결과적으로, 제2 엔진 밸브(104)에 의해 경험되는 밸브 리프트는, 모든 경우들에서, 제2 마스터 피스톤(110)의 변위에 의해 제공되는 최대 리프트에 의해서만 지시된다. 이는, 제2 엔진 밸브의 밸브 리프트들(도 12의 우측)이 최대 리프트 곡선(1202)에 따르는 도 12에 예시된다.
[0040] 도 11에 더 도시된 바와 같이, 제1 마스터 피스톤 조립체(M1)와 제1 슬레이브 피스톤 조립체(S1) 사이의 유압 통로는 다른 체크 밸브(604)에 의해 유압식으로 격리된다. 부가적으로, 제1 슬레이브 피스톤 보어(116)에는, 제1 슬레이브 피스톤 보어(116)의 폐쇄 단부와, 제1 슬레이브 피스톤(114)이 제1 슬레이브 피스톤 보어(116) 밖으로 완전히 연장되는 그 지점 사이에 포지셔닝된 유출 포트(1102)가 제공된다. 모드 셀렉터 밸브(1104)(제어기(136)에 의해 다시 한번 동작됨)는 유출 포트(1102), 제1 마스터 피스톤(106), 및 어큐뮬레이터(134)와 유체 연통한다.
[0041] 도 6의 시스템(600)과 동등하게, 시스템(1100)의 동작은, 모드 셀렉터 밸브(1104)가, 3개의 포트들(어큐뮬레이터, M1, 및 유출) 및 제1 및 제2 랜드들(702, 704)을 갖는 스풀 밸브로서 구현되는 도 7 내지 도 9의 개략적인 예시들을 참조하여 더 설명되는 바와 같이, 모드 셀렉터 밸브(1104)의 동작을 통해 제어된다. 특히, 도 7에 예시된 제1 모드에서, 스풀 밸브의 제1 및 제2 랜드들(702, 704)은, 어큐뮬레이터(132)로 이어지는 포트가 막히고 그러면서 또한 동시에, 유출 포트(1102)와 제1 마스터 피스톤 조립체(M1)로 이어지는 그러한 포트들을 유압식으로 격리시키도록 포지셔닝된다. 이 모드에서, 제1 마스터 피스톤(106)은 제1 슬레이브 피스톤(114)과 유압 연통하고, 유출 포트(1102)의 임의의 영향이 제거된다. 결과적으로, 제1 엔진 밸브(102)는, 도 12에 예시된 최대 리프트 곡선(1204)에 따라, 그 슬레이브 피스톤(114)에 의해 가동되는데, 즉, 제1 엔진 밸브는 제1 마스터 피스톤(106)의 변위에 의해 제공되는 최대 리프트들에 의해 지시되는 리프트들을 경험할 것이다. 도 12에 예시된 바와 같이, 최대 리프트 곡선들(1202, 1204)은 동일한 최대 리프트를 달성하고 동일한 지속기간을 갖는다는 것이 다시 한번 주목된다. 그러나, 실제로, 이는 요건들은 아니며, 즉, 각각의 밸브에 대한 최대 리프트 곡선들(1202, 1204)은 상이한 최대 리프트들 및/또는 상이한 지속기간들을 가질 수 있다.
[0042] 도 8에 예시된 제2 모드에서, 스풀 밸브의 제1 및 제2 랜드들(202)은, 유출 포트(1102) 및 어큐뮬레이터(134)로 이어지는 포트들이 서로 유압 연통하면서 동시에, 제1 마스터 피스톤 조립체(M1)로 이어지는 포트를 유압식으로 격리하도록 포지셔닝된다. 결과적으로, 제1 마스터 피스톤(106)으로부터 수용되는 제1 밸브 가동 모션들에 따라 제1 슬레이브 피스톤(114)이 그 보어(116) 밖으로 슬라이딩하기 시작할 때, 유사하게, 제1 엔진 밸브(102)는 제1 밸브 가동 모션들에 따라 가동된다. 제1 슬레이브 피스톤(114)이 유출 포트(1102)를 막는 한, 유출 포트(1102) 및 어큐뮬레이터(134) 둘 모두는, 제1 엔진 밸브(102)에 가해지는 밸브 가동 모션들에 대해 영향을 미치지 않는다. 제1 슬레이브 피스톤(114)이 그 보어(116) 내에서 슬라이딩을 계속함에 따라, 제1 슬레이브 피스톤(114)은 결국 유출 포트(1102)를 막는 것을 중단하고, 이로써, 유출 포트(1102)로부터, 제1 슬레이브 피스톤(114)보다는 어큐뮬레이터(134)로의 유압 유체의 유동을 허용한다. 결과적으로, 유출 포트(1102)가 막히지-않은 상태로 유지되는 한, 제1 슬레이브 피스톤(114)의 제1 슬레이브 피스톤 보어(116) 내로의 추가적인 전진은 중단될 것이고, 제1 슬레이브 피스톤(114)을 그 포지션에 효과적으로 유지시킨다. 그러면, 사실상, 제1 슬레이브 피스톤이 유출 포트(1102)를 지나서 전진하는 지점과 피크 리프트 사이에서 제1 슬레이브 피스톤(114)에 가해지는 제1 밸브 가동 모션들의 부분은 부분적으로 어큐뮬레이터(134)에 대해 손실된다. 제1 슬레이브 가동 모션들의 피크 리프트 지점 이후에, 즉, 제1 마스터 피스톤이 그 보어 밖으로 다시 한번 연장될 때, 제1 슬레이브 피스톤(114)은 제1 슬레이브 피스톤 보어(116) 내로 다시 한번 되돌아 슬라이딩할 것이고 이로써 제1 엔진 밸브(102)가 완전히 폐쇄될 때까지 제1 엔진 밸브(102)를 폐쇄한다. 제1 슬레이브 피스톤(114)은 제1 밸브 가동 모션들의 피크 리프트에 따라 절대로 완전히 전진되지 않기 때문에, 제1 엔진 밸브(102)는, 도 12에 도시된 바와 같은 감소된 리프트 및 감소된 지속기간(조기 밸브 폐쇄) 곡선(1206)에 의해 예시된 바와 같이, 효과적으로 조기에 폐쇄될 것이다.
[0043] 도 9에 예시된 제3 모드에서, 스풀 밸브의 제1 및 제2 랜드들(202)은, 제1 마스터 피스톤 조립체(M1) 및 어큐뮬레이터(134)로 이어지는 포트들이 서로 유압 연통하면서 동시에, 유출 포트(1102)로 이어지는 포트를 유압식으로 격리하도록 포지셔닝된다. 이 모드에서, 제1 마스터 피스톤(106)은 어큐뮬레이터(134)와 유체 연통한다. 결과적으로, 제1 마스터 피스톤(106)에 의해 변위되는 임의의 유압 유체는 제1 슬레이브 피스톤(114) 대신에 어큐뮬레이터(134)로 라우팅된다(routed). 그러면, 사실상, 제1 마스터 피스톤(106)에 가해진 제1 밸브 가동 모션들은 어큐뮬레이터(134)에 대해 손실된다. 결과적으로, 제1 엔진 밸브(102)에는, 도 12에 예시된 제로 리프트 곡선(1208)에 따라, 밸브의 슬레이브 피스톤(114)에 의해 어떠한 리프트도 제공되지 않는다.
[0044] 이제 도 13을 참조하면, 제4 실시예에 따른 시스템(1300)은, 이하에서 설명되는 예외들과 함께, 도 1, 도 6 및 도 11에 관해 상기 설명된 바와 같은, 실질적으로 동일한 제1 마스터 피스톤 조립체(M1), 제2 마스터 피스톤 조립체(M2), 제1 슬레이브 피스톤 조립체(S1), 및 제2 슬레이브 피스톤 조립체(S2)를 포함하는 것으로 예시된다. 도 13의 시스템(1300)에서, 제1, 제2, 및 제3 유압 통로들(122-126)은 제1 실시예의 시스템(100)과 유사하게 제공된다. 그러나, 이 실시예에서, 모드 셀렉터 밸브(1302)는 제3 유압 통로(126)와 유체 연통하게 제공되고, 그리고 추가적으로, 2-방향 밸브(1304)가 제3 유압 통로(126)에, 제2 마스터 피스톤 조립체(M2)와 모드 셀렉터 밸브(1302) 사이에 배치된다. 도시된 바와 같이, 제어기(136)의 제어 하에서 동작하는 모드 셀렉터 밸브(1302)는 제1 마스터 피스톤 조립체(M1), 어큐뮬레이터(134), 제3 유압 통로(126), 및 제1 슬레이브 피스톤 조립체(S1)와 유체 연통한다. 또한 제어기(136)의 제어 하에서 동작하는 2-방향 밸브(1304)는, 제3 유압 통로(126), 어큐뮬레이터(134), 및 모드 셀렉터 밸브(1302)와 유체 연통한다. 일반적으로, 2-방향 밸브는, 2개의 상태들 사이에서 신속하게 스위칭할 수 있는 임의의 밸브를 포함할 수 있고, 그러한 밸브의 예는, 당업자에게 알려진 바와 같은 소위 HSSV(high speed solenoid valve)를 포함한다. 예컨대, 일 구현에서, 2-방향 밸브는, HSSV가 제3 유압 통로(126)와 모드 셀렉터 밸브(1302) 사이에 유체 연통을 제공하면서 동시에 어큐뮬레이터(134)를 유압식으로 격리시키는 제1 상태와, HSSV가 다시, 제3 유압 통로(126)와 모드 셀렉터 밸브(1302) 사이에 유체 연통을 제공하면서 또한 어큐뮬레이터(134)와의 유체 연통도 제공하는 제2 상태에서 스위칭하도록 구성된 HSSV를 포함한다. 일 실시예에서, 2-방향 밸브(1304)는, 도 13에 예시된 컴포넌트들 및 유압 통로들을 충전하는 데에 필요한 유압 유체를 제공할 수 있다. 대안적으로, 점선들에 의해 예시된 바와 같이, 컴포넌트들 및 유압 통로들에 공급하기 위해, 내부에 배치된 체크 밸브를 갖는 바이패스(bypass) 유압 통로(127)가 제공될 수 있다.
[0045] 시스템(1300)의 동작은, 각각, 4개의 포트들(어큐뮬레이터, M1, S1, 및 2-방향 스위치) 및 제1 및 제2 랜드들(1402, 1404)을 갖는 스풀 밸브로서 모드 셀렉터 밸브(1302)가 구현되는 도 14 내지 도 16의 개략적인 예시들을 참조하여 더 설명되는 바와 같이, 2-방향 밸브(1304) 및 모드 셀렉터 밸브(1302)의 동작을 통해 제어된다. 특히, 도 14에 예시된 제1 모드에서, 스풀 밸브의 제1 랜드(1402)는, 어큐뮬레이터(132)로 이어지는 포트를 막고 동시에, 제1 마스터 피스톤 조립체(M1), 제1 슬레이브 피스톤 조립체(S1), 및 2-방향 밸브(1304)로 이어지는 그러한 포트들 사이에 유압 연통을 제공하도록 포지셔닝된다. 동시에, 2-방향 밸브(1304)는 제1 상태, 즉, 제3 유압 통로(126)와 모드 셀렉터 밸브(1302) 사이에 유압 연통을 제공하도록 제어된다. 이 모드에서, 제1, 제2, 및 제3 유압 통로들(122, 124, 126)은 모두, 서로 유체 연통하고 그리고 그 외에는, 2-방향 밸브(1304) 및 모드 셀렉터 밸브(1302)에 의해 어큐뮬레이터(134)로부터 격리된다. 결과적으로, 제1 및 제2 밸브 가동 모션 소스들(107, 111)에 의해 제공되는 동등한 리프트 윤곽들을 가정하면, 제1 및 제2 엔진 밸브들(102, 104) 둘 모두는, 도 17에 예시된 최대 리프트 곡선들(1702)에 따라 그들의 각각의 슬레이브 피스톤들(114, 118)에 의해 가동되는데, 즉, 제1 및 제2 엔진 밸브들 둘 모두는, 제1 및 제2 마스터 피스톤들(106, 110)의 변위에 의해 제공되는 최대 리프트들에 의해 지시되는 리프트들을 경험할 것이다.
[0046] 이 제1 모드 동안, 2-방향 밸브(1304)가 제2 상태, 즉, 제3 유압 통로(126), 모드 셀렉터 밸브(1302), 및 어큐뮬레이터(134)를 유압식으로 연결하도록 동작하게 제어된다면, 제2 마스터 피스톤(110)과 제2 슬레이브 피스톤(118) 사이 및 제1 마스터 피스톤(106)과 제2 슬레이브 피스톤(114) 사이의 가압된 유체는 어큐뮬레이터(134)를 향해 배출될 것이다. 결과적으로, 그들의 대응하는 밸브 스프링들(도시되지 않음)의 영향 하에서, 제1 및 제2 엔진 밸브들(102, 104)은, 도 17의 곡선들(1704)에 의해 예시되는 바와 같이 급속히 폐쇄될 것이다. 제1 및 제2 밸브 가동 모션들 동안 사실상 임의의 지점에서 2-방향 밸브(1304)가 이러한 방식으로 제어될 수 있고, 이로써, 제1 및 제2 엔진 밸브들(102, 104)의 폐쇄 시간에 대한 상당한 정도의 제어를 허용다는 사실을 예시하기 위해, 다수의 급속한 밸브 폐쇄 곡선들(1704)이 도 17에 예시된다.
[0047] 도 15에 예시된 제2 모드에서, 스풀 밸브의 제1 랜드(1402)는, 2-방향 밸브(1304)로 이어지는 포트를 유압식으로 격리시키도록 포지셔닝되고, 스풀 밸브의 제2 랜드(1404)는, 어큐뮬레이터(134)로 이어지는 포트를 유압식으로 격리시키도록 포지셔닝된다. 게다가, 제1 및 제2 랜드들(1402, 1404)의 포지셔닝은 제1 마스터 피스톤 조립체(M1) 및 제1 슬레이브 피스톤 조립체(S1)로 이어지는 그러한 포트들 사이에 유압 연통을 제공한다. 동시에, 2-방향 밸브(1304)는 제1 상태, 즉, 제3 유압 통로(126)와 모드 셀렉터 밸브(1302) 사이에 유압 연통을 제공하도록 제어된다. 이 모드에서, 제1 슬레이브 피스톤(114)은 제1 마스터 피스톤(106)과 유체 연통하고 그리고 그 외에는, 모드 셀렉터 밸브(1302)에 의해 어큐뮬레이터(134) 및 제3 유압 통로(126)로부터 격리된다. 결과적으로, 제1 엔진 밸브(102)는, 도 17에 예시된 최대 리프트 곡선(1702)에 따라, 그 대응하는 제1 슬레이브 피스톤(114)에 의해 가동되는데, 즉, 제1 엔진 밸브는 제1 마스터 피스톤(106)의 변위에 의해 제공되는 최대 리프트들에 의해 지시되는 리프트들을 경험할 것이다. 동시에, 모드 셀렉터 밸브(1302) 및 2-방향 밸브(1304)의 구성은 유사하게, 제2 마스터 피스톤(110)과 제2 슬레이브 피스톤(118) 사이의 유압 연결을 제1 유압 통로(122) 및 어큐뮬레이터(134)로부터 격리시킨다. 결과적으로, 제2 엔진 밸브(104)는, 도 17에 예시된 최대 리프트 곡선(1702)에 따라, 그 대응하는 제2 슬레이브 피스톤(118)에 의해 가동되는데, 즉, 제2 엔진 밸브는 제2 마스터 피스톤(110)의 변위에 의해 제공되는 최대 리프트들에 의해 지시되는 리프트들을 경험할 것이다.
[0048] 이 제2 모드 동안, 2-방향 밸브(1304)가 제2 상태, 즉, 제3 유압 통로(126), 모드 셀렉터 밸브(1302), 및 어큐뮬레이터(134)를 유압식으로 연결하도록 동작하게 제어된다면, 오직, 제2 마스터 피스톤(110)과 제2 슬레이브 피스톤(118) 사이의 가압된 유체만이 어큐뮬레이터(134)를 향해 배출될 것이다. 결과적으로, 그 대응하는 밸브 스프링(도시되지 않음)의 영향 하에서, 제2 엔진 밸브(104)는, 도 17의 우측 상의 급속한 폐쇄 곡선들(1704)에 의해 예시되는 바와 같이 급속히 폐쇄될 것이다. 다시 한번, 제2 밸브 가동 모션 동안 사실상 임의의 지점에서 2-방향 밸브(1304)가 이러한 방식으로 제어될 수 있고, 이로써, 제2 엔진 밸브(104)의 폐쇄 시간에 대한 상당한 정도의 제어를 허용다는 사실을 예시하기 위해, 다수의 급속한 밸브 폐쇄 곡선들(1704)이 도 17의 우측에 예시된다. 모드 셀렉터 밸브(1302)의 동작에 의한 2-방향 밸브(1304)로부터의 제1 유압 통로(122)의 계속된 격리 때문에, 급속한 폐쇄 곡선들(1704)은 이 제2 모드에서 제1 엔진 밸브(102)에 의해 경험되지 않는다는 것을 주목한다.
[0049] 도 16에 예시된 제3 모드에서, 스풀 밸브의 제2 랜드(1402)는, 어큐뮬레이터(134) 및 제1 마스터 피스톤 조립체(M1)로 이어지는 그러한 포트들 사이에 유압 연통을 제공하면서 동시에, 제1 슬레이브 피스톤 조립체(S1) 및 2-방향 밸브(1304)로 이어지는 그러한 포트들을 유압식으로 격리시키도록 포지셔닝된다. 동시에, 2-방향 밸브(1304)는 제1 상태, 즉, 제3 유압 통로(126)와 모드 셀렉터 밸브(1302) 사이에 유압 연통을 제공하도록 제어된다. 이 모드에서, 제1 마스터 피스톤(106)은 어큐뮬레이터(134)와 유체 연통한다. 결과적으로, 제1 마스터 피스톤(106)에 의해 변위되는 임의의 유압 유체는 제1 슬레이브 피스톤(114) 대신에 어큐뮬레이터(134)로 라우팅된다(routed). 그러면, 사실상, 제1 마스터 피스톤(106)에 가해진 제1 밸브 가동 모션들은 어큐뮬레이터(134)에 대해 손실된다. 결과적으로, 제1 엔진 밸브(102)에는, 도 17에 예시된 제로 리프트 곡선(1706)에 따라, 그 각각의 슬레이브 피스톤(114)에 의해 어떠한 리프트도 제공되지 않는다. 동시에, 모드 셀렉터 밸브(1302) 및 2-방향 밸브(1304)의 구성은, 제2 마스터 피스톤(110)과 제2 슬레이브 피스톤(118) 사이의 유압 연결을 제1 유압 통로(122) 및 어큐뮬레이터(134)로부터 격리시킨다. 결과적으로, 제2 엔진 밸브(104)는, 도 17에 예시된 최대 리프트 곡선(1702)에 따라, 그 대응하는 제2 슬레이브 피스톤(118)에 의해 가동되는데, 즉, 제2 엔진 밸브는 제2 마스터 피스톤(110)의 변위에 의해 제공되는 최대 리프트들에 의해 지시되는 리프트들을 경험할 것이다.
[0050] 이 제3 모드 동안, 2-방향 밸브(1304)가 제2 상태, 즉, 제3 유압 통로(126), 모드 셀렉터 밸브(1302), 및 어큐뮬레이터(134)를 유압식으로 연결하도록 동작하게 제어된다면, 오직, 제2 마스터 피스톤(110)과 제2 슬레이브 피스톤(118) 사이의 가압된 유체만이 어큐뮬레이터(134)를 향해 배출될 것이다. 결과적으로, 그 대응하는 밸브 스프링(도시되지 않음)의 영향 하에서, 제2 엔진 밸브(104)는, 도 17의 우측 상의 급속한 폐쇄 곡선들(1704)에 의해 예시되는 바와 같이 급속히 폐쇄될 것이다. 다시 한번, 제2 밸브 가동 모션 동안 사실상 임의의 지점에서 2-방향 밸브(1304)가 이러한 방식으로 제어될 수 있고, 이로써, 제2 엔진 밸브(104)의 폐쇄 시간에 대한 상당한 정도의 제어를 허용다는 사실을 예시하기 위해, 다수의 급속한 밸브 폐쇄 곡선들(1704)이 도 17의 우측에 예시된다. 모드 셀렉터 밸브(1302)의 동작에 의한 2-방향 밸브(1304)로부터의 제1 유압 통로(122)의 계속된 격리 때문에, 제1 엔진 밸브(102)는 상기 설명된 바와 같은 제로 리프트 곡선(1706)을 계속 경험한다는 것을 주목한다.
[0051] 도 17에 가장 잘 예시된 바와 같이, 위의 시스템(1300)의 동작의 설명은, 제1 및 제2 밸브 가동 모션 소스들(107, 111)이 최대 밸브 리프트 및 밸브 리프트 지속기간 측면에서 동등하다는 것, 즉, 그들의 최대 리프트 곡선들이 동일하다는 것을 가정한다. 그러나, 이는 필요 조건은 아니다. 예컨대, 도 13에 도시된 제4 실시예의 제1 변형에서, 제1 밸브 가동 모션 소스(107)는, 제2 밸브 가동 모션 소스(111)와 동일한 밸브 리프트 지속기간을 갖지만 또한, 제2 밸브 가동 모션 소스(111)보다 더 적은 최대 밸브 리프트를 갖는 것이 가정된다. 이 제1 변형에서 그리고 시스템(1300)의 제1 모드에서, 제1 및 제2 엔진 밸브들 둘 모두는, 제1 조합된 리프트 곡선(1802)에 의해 예시되는 바와 같은 제1 및 제2 밸브 가동 모션들의 조합을 경험할 것이다. 다시 한번, 이 제1 모드에서, 2-방향 밸브(1304)의 동작은, 제1 및 제2 엔진 밸브들(102, 104) 둘 모두가, 도 18에 도시된 바와 같은 급속한 밸브 폐쇄 곡선들(1704)로 신속하게 스위칭하게 할 수 있다. 이 제1 변형에서 그리고 시스템(1300)의 제2 모드에서, 제1 엔진 밸브(102)는 오직, 도 18의 더 낮은 리프트 곡선(1804)에 의해 예시되는 바와 같은 제1 밸브 가동 모션들의 더 낮은 최대 리프트만을 경험할 것이다. 동시에, 제2 엔진 밸브(104)는, 도 18에 도시된 최대 리프트 곡선(1702)에 의해 예시되는 바와 같은 제2 밸브 가동 모션들의 더 큰 최대 리프트를 경험할 것이다. 다시 한번, 이 제2 모드에서, 2-방향 밸브(1304)의 동작은, 오직 제2 엔진 밸브(102)만이, 도 18의 우측에 도시된 급속한 밸브 폐쇄 곡선(1704)으로 신속하게 스위칭하게 할 수 있다. 최종적으로, 이 제1 변형에서 그리고 시스템(1300)의 제3 모드에서, 제1 엔진 밸브는 오직 도 18의 제로 리프트 곡선(1706)만을 경험할 것이고, 반면에 제2 엔진 밸브는 제2 모드에 관하여 상기 설명된 바와 같은 동일한 밸브 리프트들(급속한 밸브 폐쇄 곡선들(1702)을 포함)을 다시 한번 경험할 것이다.
[0052] 도 19는, 제1 밸브 가동 모션 소스(107)가, 제2 밸브 가동 모션 소스(111)보다 더 짧은 밸브 리프트 지속기간(즉, 더 조기에 밸브 폐쇄)뿐만 아니라, 제2 밸브 가동 모션 소스(111)보다 더 적은 최대 밸브 리프트를 갖는 것이 가정되는, 도 13에 도시된 제4 실시예의 제2 변형을 예시한다. 이 제2 변형에서 그리고 시스템(1300)의 제1 모드에서, 제1 및 제2 엔진 밸브들 둘 모두는, 제2 조합된 리프트 곡선(1902)에 의해 예시되는 바와 같은 제1 및 제2 밸브 가동 모션들의 조합을 경험할 것이다. 다시 한번, 이 제1 모드에서, 2-방향 밸브(1304)의 동작은, 제1 및 제2 엔진 밸브들(102, 104) 둘 모두가, 도 19에 도시된 바와 같은 급속한 밸브 폐쇄 곡선들(1704)로 신속하게 스위칭하게 할 수 있다. 이 제2 변형에서 그리고 시스템(1300)의 제2 모드에서, 제1 엔진 밸브(102)는 오직, 도 19의 더 짧은 지속기간, 더 낮은 리프트 곡선(1904)에 의해 예시되는 바와 같은 제1 밸브 가동 모션들의 더 짧은 지속기간, 더 낮은 최대 리프트만을 경험할 것이다. 동시에, 제2 엔진 밸브(104)는, 도 19에 도시된 최대 리프트 곡선(1702)에 의해 예시되는 바와 같은 제2 밸브 가동 모션들의 더 큰 지속기간 및 최대 리프트를 경험할 것이다. 다시 한번, 이 제2 모드에서, 2-방향 밸브(1304)의 동작은, 오직 제2 엔진 밸브(102)만이, 도 19의 우측에 도시된 급속한 밸브 폐쇄 곡선(1704)으로 신속하게 스위칭하게 할 수 있다. 최종적으로, 이 제2 변형에서 그리고 시스템(1300)의 제3 모드에서, 제1 엔진 밸브는 오직 도 19의 제로 리프트 곡선(1706)만을 경험할 것이고, 반면에 제2 엔진 밸브는 제2 모드에 관하여 상기 설명된 바와 같은 동일한 밸브 리프트들(급속한 밸브 폐쇄 곡선들(1702)을 포함)을 다시 한번 경험할 것이다.
[0053] 최종적으로, 상기 설명된 시스템들(100, 600, 1100, 1300) 모두는, 제1 밸브 가동 모션들이 손실될 수 있는 동작 모드들을 포함한다는 것이 주목된다. 이러한 예들에서, 제1 밸브 가동 모션 소스(107)에 의한 제1 마스터 피스톤(106)의 계속된 가동은, 제1 밸브 가동 모션 소스(107)에 의한 제1 마스터 피스톤(106)의 가동을 방지하는 잠금 기구의 제공을 통해 회피될 수 있는 펌핑 손실들로 이어진다. 이것의 예는, 수정된 제1 마스터 피스톤 조립체(M1')가 잠금 기구(2000)를 포함하는 도 20에 예시된다. 이 예에서, 제1 마스터 피스톤(106')은 멈춤쇠(detent; 2002)를 포함하고, 제1 마스터 피스톤 보어(108')는, 예시된 바와 같이, 횡방향 보어(2004)를 포함하도록 수정된다. 횡방향 피스톤(2006)은 횡방향 보어(2004)에 슬라이딩 가능하게 배치된다. 도시된 실시예에서, 횡방향 피스톤(2004)은 스프링(2008)에 의해 횡방향 보어(2004)의 밖으로의 방향으로 편향되는데, 즉, 이는 비-잠금 포지션 내로 편향된다. 잠금 기구(2000)를 가동하는 것이 바람직할 때, 횡방향 피스톤(2004)은, 예컨대, (도시되지 않은 유압 통로를 통해) 유압 유체의, 횡방향 보어(2004)의 개방 단부, 즉, 편향 스프링(2008) 반대쪽에 대한 적용을 통해 가동될 수 있다. 가해진 유압 유체가, 편향 스프링(2008)을 극복하기에 충분한 압력을 갖는다고 가정하면, 횡방향 피스톤(2006)은 횡방향 보어(2004)에서 병진이동(즉, 도 20에 예시된 바와 같이 오른쪽으로)할 것이고 제1 마스터 피스톤(106')과 접촉하게 될 것이다. 일 실시예에서, 제1 마스터 피스톤 보어(108') 내로 연장되는 횡방향 피스톤(2006)의 단부는, 제1 마스터 피스톤(106')의 이동 방향에 대해 경사진 표면(2010)을 갖도록 형성된다. 이러한 방식에서, 횡방향 피스톤(2006)의 경사진 표면(2010)과 제1 마스터 피스톤(106') 사이의 접촉은, 제1 마스터 피스톤(106')이 횡방향 피스톤(2006)을 변위시키고, 제1 마스터 피스톤 보어(108') 내로의 그 이동을 계속하는 것을 허용할 것이다. 제1 마스터 피스톤(106')이 제1 마스터 피스톤 보어(108') 내로 계속할 때, 멈춤쇠(2002)는 결국 횡방향 피스톤(2006)과 정렬될 것이다. 그 지점에서, 횡방향 피스톤(2006)에 가해지는 계속된 유압 압력은, 횡방향 피스톤(2006)이 멈춤쇠(2002)와 맞물림되게 할 것이다. 유압 압력이 가해지는 한, 횡방향 피스톤(2006)은 멈춤쇠(2002)와 맞물림 상태로 유지될 것이고, 이로써 제1 마스터 피스톤(106')을 제1 밸브 가동 모션 소스(107)에 대해 후퇴된 포지션에 잠금하고, 이로써, 다른 상황에서는 제1 밸브 가동 모션들이 어큐뮬레이터(134)의 동작을 통해 손실될 그러한 경우들에서 펌핑 손실들을 회피한다. 그 후, 횡방향 피스톤(2006)에 가해지는 유압 유체의 제거는 다시 한번, 편향 스프링(2008)이 횡방향 피스톤(2006)을 횡방향 보어(2008) 밖으로 변위시키는 것을 허용하고, 이로써 제1 마스터 피스톤(106')을 잠금해제한다.
[0054] 상기 설명된 바와 같이, 본 개시내용의 시스템들(100, 600, 1100, 1300)은, 제어되고 있는 각각의 그리고 모든 엔진 밸브를 위한 전용 컴포넌트들에 대한 필요 없이 제1 및 제2 엔진 밸브들에 개별적으로(차동으로) 가해질 수 있는 VVA-유형 밸브 가동들(즉, 전체 리프트, 감소된 리프트, 감소된 지속기간, 제로 리프트)을 제공하고, 이로써 비용을 감소시킨다. 이 시스템의 잠재적인 용도의 예들은 이하에서 설명된다. 일 실시예에서, 본 개시내용에 의해 제공되는 밸브 리프트들은, 흡입 스트로크 동안 충전 공기 모션을 증가시키고 이로써, 증가된 압축비의 사용을 가능하게 하여 열역학적 효율 개선을 제공하는 스파크 점화식 엔진에서의 노크(knock)의 시작을 방지하는 것을 통해 엔진 효율에 대한 강화들을 가능하게 하는 데에 사용될 수 있다. 또한, 이들은, 흡기부의 스로틀에 의해 연관된 흡기 제한을 대체하는 데에 사용될 수 있고, 이로써 엔진의 펌핑 손실을 감소시켜서, 증가된 제동 효율을 초래한다. 추가적인 장점들은, 이러한 시스템들을, 차동 개방이 가변 여기(excitation)를 터보 차저의 터빈에 제공하여, 터보 랙(lag)을 감소시키기 위해 터빈의 증가된 여기를 가능하게 할 수 있는 배기 밸브들 상에 포지셔닝함으로써 발생될 수 있다. 이는 단일 밸브 상에서 수행될 수 있기 때문에, 블로우다운 이벤트의 부가적인 제어가 구현되어, 실린더의 감소된 팽창에 기인하여, 엔진 효율의 손실을 최소화할 수 있다. 또한, 증가된 열 에너지를 후처리(aftertreatment) 시스템 내에 제공하는 데에 사용될 수 있고, 시스템의 하나의 배기 밸브는 후처리 시스템을 향해, 그리고 다른 포트는 터보 차저를 향해 지향될 수 있으며, 이로써 후처리 시스템을, 배기 가스의 효과적인 전환을 위한 온도로 가열시키는 데 소요되는 시간을 감소시킨다. 적어도 이러한 이유들 때문에, 상기-설명된 기법들은 종래 기술 교시들에 대한 진보를 나타낸다.
[0055] 특정한 바람직한 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 당업자는, 본 교시들을 벗어나지 않고 변경들 및 수정들이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 상기 설명된 교시들의 임의의 그리고 모든 수정들, 변형들 또는 균등물들이, 상기 개시되고 본원에서 청구되는 기본적인 근본 원리들의 범위 내에 있다는 점이 고려된다.

Claims (13)

  1. 동일 기능 유형의 제1 엔진 밸브 및 제2 엔진 밸브를 갖는 실린더(cylinder)를 포함하는 엔진에서, 제1 및 제2 엔진 밸브들을 가동하기(actuating) 위한 시스템으로서,
    상기 시스템은:
    제1 모션 소스(motion source)로부터 제1 밸브 가동 모션들을 수용하도록 구성된 제1 마스터(master) 피스톤;
    제2 모션 소스로부터 제2 밸브 가동 모션들을 수용하도록 구성된 제2 마스터 피스톤;
    상기 제1 엔진 밸브에 동작 가능하게(operatively) 연결되고 적어도 상기 제1 마스터 피스톤으로부터 상기 제1 밸브 가동 모션들을 유압식으로(hydraulically) 수용하도록 구성되는 제1 슬레이브(slave) 피스톤;
    상기 제2 엔진 밸브에 동작 가능하게 연결되고 상기 제2 마스터 피스톤으로부터 상기 제2 밸브 가동 모션들을 유압식으로 수용하도록 구성되는 제2 슬레이브 피스톤;
    어큐뮬레이터(accumulator); 및
    상기 제1 마스터 피스톤, 상기 제1 슬레이브 피스톤, 및 상기 어큐뮬레이터와 유압 연통(hydraulic communication)하는 모드 셀렉터 밸브(mode selector valve)를 포함하고,
    상기 모드 셀렉터 밸브는, 상기 제1 마스터 피스톤을 상기 어큐뮬레이터에 선택적으로 유압식으로 연결하도록 동작 가능한,
    제1 및 제2 엔진 밸브들을 가동하기 위한 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 마스터 피스톤과 상기 제1 슬레이브 피스톤 사이에 유압 연통을 제공하는 유압 통로를 더 포함하고,
    상기 제1 슬레이브 피스톤은 상기 유압 통로를 통해 상기 제2 마스터 피스톤으로부터 상기 제2 밸브 가동 모션들을 유압식으로 수용하는,
    제1 및 제2 엔진 밸브들을 가동하기 위한 시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 모드 셀렉터 밸브는 상기 제1 마스터 피스톤을 상기 제1 슬레이브 피스톤에 선택적으로 유압식으로 연결하도록 동작 가능한,
    제1 및 제2 엔진 밸브들을 가동하기 위한 시스템.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 모드 셀렉터 밸브는 상기 제1 마스터 피스톤 및 상기 제2 마스터 피스톤을 상기 어큐뮬레이터에 선택적으로 유압식으로 연결하도록 동작 가능한,
    제1 및 제2 엔진 밸브들을 가동하기 위한 시스템.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 모드 셀렉터 밸브는 상기 유압 통로와 유압 연통하고,
    상기 시스템은, 상기 유압 통로 내에 상기 제2 마스터 피스톤과 상기 모드 셀렉터 밸브 사이에 배치되고 추가적으로 상기 어큐뮬레이터와 유압 연통하는 2-방향(two-way) 밸브를 더 포함하며,
    상기 2-방향 밸브는 상기 제2 마스터 피스톤과 상기 모드 셀렉터 밸브를 선택적으로 유압식으로 연결하도록, 또는 상기 제2 마스터 피스톤, 상기 모드 셀렉터 밸브, 및 상기 어큐뮬레이터를 선택적으로 유압식으로 연결하도록 동작 가능한,
    제1 및 제2 엔진 밸브들을 가동하기 위한 시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 모션 소스에 의해 제공되는 제1 밸브 가동 모션들은, 상기 제2 밸브 가동 모션 소스에 의해 제공되는 제2 밸브 가동 모션들보다 더 적은 피크(peak) 밸브 리프트를 제공하는,
    제1 및 제2 엔진 밸브들을 가동하기 위한 시스템.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 모션 소스에 의해 제공되는 제1 밸브 가동 모션들은, 상기 제2 밸브 가동 모션 소스에 의해 제공되는 제2 밸브 가동 모션들보다 더 짧은 지속기간으로 이루어지는,
    제1 및 제2 엔진 밸브들을 가동하기 위한 시스템.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 마스터 피스톤은, 유출 포트(spill port)를 갖는 제1 마스터 피스톤 보어(bore)에 배치되고,
    상기 모드 셀렉터 밸브는 상기 유출 포트를 상기 어큐뮬레이터에 선택적으로 유압식으로 연결하도록 동작 가능한,
    제1 및 제2 엔진 밸브들을 가동하기 위한 시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 모드 셀렉터 밸브는 상기 어큐뮬레이터를 상기 제1 마스터 피스톤 및 상기 유출 포트로부터 선택적으로 유압식으로 격리시키도록 동작 가능한,
    제1 및 제2 엔진 밸브들을 가동하기 위한 시스템.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 슬레이브 피스톤은, 유출 포트를 갖는 제1 슬레이브 피스톤 보어에 배치되고,
    상기 모드 셀렉터 밸브는 상기 유출 포트를 상기 어큐뮬레이터에 선택적으로 유압식으로 연결하도록 동작 가능한,
    제1 및 제2 엔진 밸브들을 가동하기 위한 시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 모드 셀렉터 밸브는 상기 어큐뮬레이터를 상기 제1 마스터 피스톤 및 상기 유출 포트로부터 선택적으로 유압식으로 격리시키도록 동작 가능한,
    제1 및 제2 엔진 밸브들을 가동하기 위한 시스템.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 마스터 피스톤을 비활성화된(deactivated) 포지션에 선택적으로 잠금(lock)하고 잠금해제(unlock)하도록 구성된 잠금부를 더 포함하는,
    제1 및 제2 엔진 밸브들을 가동하기 위한 시스템.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 슬레이브 피스톤들 각각에 대해, 상기 슬레이브 피스톤에 동작 가능하게 연결되는 자동 래시 조정기(automatic lash adjuster)를 더 포함하는,
    제1 및 제2 엔진 밸브들을 가동하기 위한 시스템.
KR1020187011285A 2015-09-22 2016-09-22 로스트 모션 차동 밸브 가동 KR102084480B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562222201P 2015-09-22 2015-09-22
US62/222,201 2015-09-22
PCT/US2016/053098 WO2017053557A1 (en) 2015-09-22 2016-09-22 Lost motion differential valve actuation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180058225A true KR20180058225A (ko) 2018-05-31
KR102084480B1 KR102084480B1 (ko) 2020-03-04

Family

ID=58276859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187011285A KR102084480B1 (ko) 2015-09-22 2016-09-22 로스트 모션 차동 밸브 가동

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10184363B2 (ko)
EP (1) EP3353390B1 (ko)
JP (1) JP6657386B2 (ko)
KR (1) KR102084480B1 (ko)
CN (1) CN108291455B (ko)
BR (1) BR112018005765B1 (ko)
WO (1) WO2017053557A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016205910A1 (de) * 2016-04-08 2017-10-12 Mtu Friedrichshafen Gmbh Ventiltrieb zur variablen Ansteuerung eines Einlassventils und eines Auslassventils und Brennkraftmaschine mit einem solchen Ventiltrieb
WO2019028424A1 (en) * 2017-08-03 2019-02-07 Jacobs Vehicle Systems, Inc. SYSTEMS AND METHODS FOR COUNTER-CURRENT MANAGEMENT AND VALVE MOTION SEQUENCING IN IMPROVED MOTOR BRAKING
EP3850196A4 (en) * 2018-09-10 2023-01-04 Jacobs Vehicle Systems, Inc. VARIABLE IDLE VALVE ACTUATION SYSTEMS AND METHODS

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090028792A (ko) * 2006-06-29 2009-03-19 자콥스 비히클 시스템즈, 인코포레이티드. 가변 밸브 작동 및 엔진 브레이킹

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4129489B2 (ja) 1995-08-08 2008-08-06 ジェイコブス ビークル システムズ、インコーポレイテッド カムと電子液圧エンジンバルブとの組み合わせ制御を有する内燃機関
US5746175A (en) * 1995-08-08 1998-05-05 Diesel Engine Retarders, Inc. Four-cycle internal combustion engines with two-cycle compression release braking
US5537976A (en) 1995-08-08 1996-07-23 Diesel Engine Retarders, Inc. Four-cycle internal combustion engines with two-cycle compression release braking
JP2001522014A (ja) * 1997-11-04 2001-11-13 ディーゼル エンジン リターダーズ，インコーポレイテッド ロスト・モーション全能バルブ作動システム
US6267098B1 (en) * 1997-11-24 2001-07-31 Diesel Engine Retarders, Inc. Valve operating system having full authority lost motion
US6510824B2 (en) * 1997-12-11 2003-01-28 Diesel Engine Retarders, Inc. Variable lost motion valve actuator and method
US6475082B2 (en) * 1998-08-18 2002-11-05 Claas Selbstfahrende Erntemaschinen Gmbh Flap openings in a grain harvesting threshing and separation unit
ITTO20020571A1 (it) * 2002-07-01 2004-01-02 Fiat Ricerche Motore a combustione interna con due valvole di aspirazione per ciascun cilindro e sistema a controllo elettronico per azionare le due valvo
JP2007500314A (ja) * 2003-05-06 2007-01-11 ジェイコブス ビークル システムズ、インコーポレイテッド 液圧作動システムの性能を向上させるシステム及び方法
US20050018896A1 (en) * 2003-07-22 2005-01-27 Rdm Corporation System and method for verifying legibility of an image of a check
US7559300B2 (en) * 2003-12-12 2009-07-14 Jacobs Vehicle Systems, Inc. Multiple slave piston valve actuation system
EP1718859A2 (en) * 2004-02-17 2006-11-08 Jacobs Vehicle Systems, Inc. System and method for multi-lift valve actuation
FR2900065B1 (fr) * 2006-04-21 2008-05-30 Inst Francais Du Petrole Nouvel echangeur interne pour reacteur gaz liquide solide destine a la synthese fischer tropsch.
US7665432B2 (en) * 2006-12-12 2010-02-23 Jacobs Vehicle Systems, Inc. Valve actuation system and method of driving two slave pistons with one master piston
EP2677127B1 (en) * 2011-02-15 2017-11-15 Xi, Yong Method and apparatus for resetting valve lift for use in engine brake
US9109468B2 (en) * 2012-01-06 2015-08-18 Scuderi Group, Llc Lost-motion variable valve actuation system
FR2986558B1 (fr) 2012-02-02 2014-03-07 Melchior Jean F Dispositif de commande variable d'au moins une soupape, par exemple pour un moteur alternatif

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090028792A (ko) * 2006-06-29 2009-03-19 자콥스 비히클 시스템즈, 인코포레이티드. 가변 밸브 작동 및 엔진 브레이킹

Also Published As

Publication number Publication date
BR112018005765A2 (pt) 2018-10-09
CN108291455B (zh) 2020-08-04
US20170081986A1 (en) 2017-03-23
WO2017053557A1 (en) 2017-03-30
EP3353390A4 (en) 2019-05-29
CN108291455A (zh) 2018-07-17
JP6657386B2 (ja) 2020-03-04
BR112018005765B1 (pt) 2023-03-21
EP3353390A1 (en) 2018-08-01
JP2018532935A (ja) 2018-11-08
EP3353390B1 (en) 2020-02-12
US10184363B2 (en) 2019-01-22
KR102084480B1 (ko) 2020-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2715076B1 (en) Primary and auxiliary rocker arm assembly for engine valve actuation
US7252061B2 (en) System and method for controlling load and combustion in an internal-combustion engine by valve actuation according to a multiple lift (multilift) cycle
US9845713B2 (en) Engine system and operation method using engine braking mechanisms for early exhaust valve opening
KR101642255B1 (ko) 엔진 밸브를 구동하기 위한 통합형 마스터­슬레이브 피스톤
EP1036267A1 (en) Lost motion valve actuation system
KR20150135152A (ko) 메인 밸브 이벤트의 불능 및/또는 인접한 로커 암의 커플링을 이용하는 보조 밸브 모션
KR102084480B1 (ko) 로스트 모션 차동 밸브 가동
WO2023089464A1 (en) Multi-cylinder internal combustion engine, with cylinders equipped with intake valve variable actuation systems having hydraulic circuits which cross each other
US10364712B2 (en) System for variable actuation of a valve of an internal-combustion engine
EP2834479B1 (en) Valve actuator arrangement

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant