KR20150128748A

KR20150128748A - 이중 잠금핀 페이저

Info

Publication number: KR20150128748A
Application number: KR1020157026417A
Authority: KR
Inventors: 프랭클린 알. 스미스
Original assignee: 보르그워너 인코퍼레이티드
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2015-11-18
Also published as: CN105899768A; CN105899768B; WO2014159476A1; JP6581271B2; US8893677B2; DE112014000742B4; US20140261263A1; DE112014000742T5; JP2019023471A; JP6412096B2; JP2016511366A

Abstract

시스템은 로터 조립체 내에 제1 잠금핀 및 제2 잠금핀을 구비한 페이저를 포함한다. 제1 및 제2 잠금핀은 하우징 조립체의 요홈과 맞물리는 잠금 위치, 및 하우징 조립체와 맞물리지 않는 잠금해제 위치를 갖는다. 제1 잠금핀은 페이저가 중간 위상각 위치에 있거나 그 가까이에 있을 때 하우징 조립체에 로터 조립체를 잠금한다. 제2 잠금핀은 페이저가 완전 지연 위치에 있을 때 하우징 조립체에 로터 조립체를 잠금한다. 대안적으로, 제2 잠금핀은 페이저가 완전 진각 위치에 있을 때 하우징 조립체에 로터 조립체를 잠금할 수 있다.

Description

이중 잠금핀 페이저 {DUAL LOCK PIN PHASER}

본 발명은 가변 캠샤프트 타이밍 메커니즘의 분야에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 이중 잠금핀 페이저에 관한 것이다.

내연기관은 엔진 성능의 개선 및 배기의 감소를 위해 캠샤프트와 크랭크샤프트 사이의 상대 타이밍을 변경하기 위한 다양한 메커니즘들을 채용하였다. 이러한 가변 캠샤프트 타이밍(variable camshaft timing, VCT) 메커니즘들 중 대부분은 엔진 캠샤프트(또는 다중-캠샤프트 엔진의 경우 캠샤프트들) 상에 하나 이상의 "베인 페이저"를 사용한다. 도면에 도시된 바와 같이, 베인 페이저는 하나 이상의 베인(104)을 갖는 로터(105)를 구비하되, 이는 캠샤프트의 단부에 장착되며, 베인들이 끼워지는 베인 챔버들을 갖는 하우징 조립체(100)에 의해 둘러싸인다. 베인들(104)이 하우징 조립체(100)에 장착되며 챔버들이 로터 조립체(105)에 구비되는 것 역시 가능하다. 하우징의 외주(101)는 보통 크랭크샤프트로부터 또는 가능하게는 다중-캠 엔진의 다른 캠샤프트로부터 체인, 벨트, 또는 기어를 통해 구동력을 받는 스프로킷, 풀리, 또는 기어를 형성한다.

캠샤프트 토크 구동(camshaft torque actuated, CTA) 가변 캠샤프트 타이밍(VCT) 시스템과는 별도로, 대부분의 유압 VCT 시스템들은 오일 압력 구동(oil pressure actuation, OPA) 또는 비틀림 보조(torsional assist, TA)의 2가지 원리로 작동한다. 오일 압력 구동 VCT 시스템에서, 오일 제어 밸브(oil control valve, OCV)는 VCT 페이저 내의 하나의 작업 챔버로 엔진 오일 압력을 지향시키는 동시에, 하우징, 로터, 및 베인에 의해 한정된 반대편 작업 챔버를 통기한다(venting). 이는 일 방향 또는 타 방향으로 VCT 페이저를 유압식으로 밀기 위해 하나 이상의 베인에 걸쳐 압력차를 형성한다. 밸브를 중립에 놓거나 중립 위치(null position)로 이동시키면, 동일한 압력이 베인의 양 측에 가해지고, 페이저는 임의의 중간 위치에 유지된다. 페이저가 밸브들이 더 빨리 개방되거나 폐쇄되게 하는 방향으로 이동 중이면, 페이저가 진각(advancing) 중이라 하고, 페이저가 밸브들이 더 늦게 개방되거나 폐쇄되게 하는 방향으로 이동 중이면, 페이저가 지연(retarding) 중이라 한다.

비틀림 보조(TA) 시스템은, 토크와 같은 대항력이 초래된 경우, VCT 페이저가 명령된 것과 반대되는 방향으로 이동하는 것을 방지하기 위해 하나 이상의 체크 밸브들을 구비한 것을 제외하면, 유사한 원리로 작동한다.

OPA 또는 TA 시스템의 문제는, 진각 또는 지연 작업 챔버로부터 모든 오일을 배출하고 반대편 챔버를 충진하는 위치로 오일 제어 밸브가 디폴트된다는 것이다. 이 모드에서, 페이저는 잠금핀이 맞물리는 극단의 멈춤부까지 일 방향으로 이동하도록 디폴트된다. OPA 또는 TA 시스템은 엔진이 어떤 오일 압력도 발전시키지 않는 엔진 시동 사이클 중에 임의의 다른 위치로 VCT 페이저를 지향시킬 수 없다. 이는 페이저가 엔진 셧다운 모드에서만 일 방향으로 이동할 수 있도록 제한한다. 과거에는, 엔진 셧다운에서 및 엔진 시동 중에 VCT 페이저가 극단의 주행 한계점들 중 하나(완전 진각 또는 완전 지연)에서 잠금되도록 명령되기 때문에, 이것이 용인 가능하였다.

게다가, 차량 내의 내연기관의 공회전 시간을 감소시킴으로써, 연비를 증가시키고, 배기를 감소시킨다. 그러므로, 차량이 예컨대 정지 신호 또는 교통 체증에서 정지될 때 엔진이 공회전하는 시간량을 감소시키기 위해, 차량은 내연기관을 자동으로 정지시키고 자동으로 재시동하는 "정지-시동 모드"를 사용할 수 있다. 엔진의 이러한 정지는, 차량의 운전자가 엔진을 셧다운하거나 주차하고 차량을 끄는 점화 스위치의 비활성화를 통한 "키-오프(key-off)" 위치 또는 수동 정지와 다르다. "정지-시동 모드"에서, 엔진은 차량이 정지됨에 따라 정지되고, 이후 차량의 운전자가 거의 검출할 수 없는 방식으로 자동으로 재시동된다. 과거에, 차량은 주로 저온 시동을 고려하여 설계되었는데, 이는 이것이 가장 일반적인 상황이기 때문이다. 정지-시동 시스템에서, 엔진이 자동 셧다운까지 작동되었기 때문에, 자동 재시동은 엔진이 고온 상태일 때 일어난다. 보통의 저온 시동에 필요한 엔진 설정-예컨대, 특정한 밸브 타이밍 위치-이 따뜻한 엔진에 적절하지 않기 때문에, "고온 시동"은 종종 문제가 된다는 것이 오랫동안 알려져 왔다.

페이저는 로터 조립체 내에 제1 잠금핀 및 제2 잠금핀을 구비한다. 제1 및 제2 잠금핀은 하우징 조립체의 요홈과 맞물리는 잠금 위치, 및 하우징 조립체와 맞물리지 않는 잠금해제 위치를 갖는다. 제1 잠금핀은 페이저가 중간 위상각 위치에 있거나 그 가까이에 있을 때 하우징 조립체에 로터 조립체를 잠금한다. 제2 잠금핀은 페이저가 완전 지연 위치에 있을 때 하우징 조립체에 로터 조립체를 잠금한다. 대안적으로, 제2 잠금핀은 페이저가 완전 진각 위치에 있을 때 하우징 조립체에 로터 조립체를 잠금할 수 있다.

도 1은 진각 위치를 향해 이동하는 본 발명의 캠 토크 구동(CTA) 페이저의 제1 실시예의 개략도를 도시한다.
도 2는 지연 위치를 향해 이동하는 본 발명의 캠 토크 구동(CTA) 페이저의 제1 실시예의 개략도를 도시한다.
도 3은 유지 위치에 있는 본 발명의 캠 토크 구동(CTA) 페이저의 제1 실시예의 개략도를 도시한다.
도 4는 제2 잠금핀이 잠금 위치에서 페이저를 잠금하는 지연 위치에 있는 본 발명의 캠 토크 구동(CTA) 페이저의 제1 실시예의 개략도를 도시한다.
도 5는 유압 회로가 개방 위치에 있고 제1 잠금핀이 잠금 위치에서 페이저를 잠금하는 본 발명의 캠 토크 구동(CTA) 페이저의 제1 실시예의 개략도를 도시한다.
도 6은 진각 위치를 향해 이동하는 본 발명의 비틀림 보조(TA) 페이저의 제2 실시예의 개략도를 도시한다.
도 7은 지연 위치를 향해 이동하는 본 발명의 비틀림 보조(TA) 페이저의 제2 실시예의 개략도를 도시한다.
도 8은 유지 위치에 있는 본 발명의 비틀림 보조(TA) 페이저의 제2 실시예의 개략도를 도시한다.
도 9는 제2 잠금핀이 잠금 위치에서 페이저를 잠금하는 지연 위치에 있는 본 발명의 비틀림 보조(TA) 페이저의 제2 실시예의 개략도를 도시한다.
도 10은 유압 회로가 개방 위치에 있고 제1 잠금핀이 잠금 위치에 있는 본 발명의 비틀림 보조(TA) 페이저의 제2 실시예의 개략도를 도시한다.
도 11은 진각 위치를 향해 이동하는 제2 실시예의 페이저를 도시한다.
도 12는 진각 위치를 향해 이동하는 제2 실시예의 페이저의 단면도를 도시한다.
도 13은 유지 또는 중간 위치에 있는 제2 실시예의 페이저의 단면도를 도시한다.
도 14는 제2 잠금핀이 잠금 위치에서 페이저를 잠금하는 지연 위치에 있는 제2 실시예의 페이저를 도시한다.
도 15는 제2 잠금핀이 잠금 위치에서 페이저를 잠금하는 지연 위치에 있는 제2 실시예의 페이저의 단면도의 페이저를 도시한다.
도 16은 유압 디텐트 회로가 개방되고 제1 잠금핀이 잠금 위치에서 페이저를 잠금하는 위치에 있는 제2 실시예의 페이저를 도시한다.
도 17은 유압 회로가 개방되고 제1 잠금핀이 잠금 위치에서 페이저를 잠금하는 제2 실시예의 페이저의 단면도의 페이저를 도시한다.
도 18은 제2 잠금핀이 잠금 위치에서 페이저를 잠금하는 진각 위치에 있는 본 발명의 비틀림 보조(TA) 페이저의 제2 실시예의 개략도를 도시한다.
도 19는 제2 잠금핀이 잠금 위치에서 페이저를 잠금하는 진각 위치에 있는 본 발명의 캠 토크 구동(CTA) 페이저의 제1 실시예의 개략도를 도시한다.
도 20은 지연 잠금 모드에 있는 본 발명의 제3 실시예의 캠 토크 구동(CTA) 페이저의 개략도를 도시한다.
도 21은 진각 잠금 모드에 있는 본 발명의 제3 실시예의 캠 토크 구동(CTA) 페이저의 개략도를 도시한다.
도 22는 유지 위치에 있는 본 발명의 제3 실시예의 캠 토크 구동(CTA) 페이저의 개략도를 도시한다.

본 발명의 실시예들 중 일부는, 크랭킹 중에 또는 완전 엔진 셧다운 전에 엔진의 저온 시동을 위한 중앙-위치 잠금을 제공하기 위해, 유압 디텐트 전환 기능을 관리하도록 유압 회로에 추가되는 오프셋 또는 원격 파일럿 밸브를 구비한 페이저를 사용한다. 페이저의 중앙-위치 잠금은, 전류 신호가 액추에이터 또는 가변력 솔레노이드로부터 제거되면, 엔진의 저온 시동을 위한 최적의 위치에 캠을 위치시킨다. 본 발명은 또한 정지-시동 모드에서 엔진의 자동 "정지" 중에 완전 지연 위치에 페이저를 잠금하는 것을 개시한다.

본 발명의 페이저는 이중 잠금핀들을 구비한다. 잠금 위치에 있는 제1 잠금핀은 페이저의 하우징 조립체의 외부 경판(end plate)과 맞물리고, 잠금 위치에 있는 제2 잠금핀은 하우징 조립체의 내부 경판과 맞물린다. 일 실시예에서, 하나의 잠금핀은 페이저가 완전 지연 위치에 있을 때 잠금 위치로 이동되고, 다른 잠금핀은 페이저가 중앙 위치 또는 중간 위상각에 있을 때 잠금 위치로 이동된다. 대안적인 실시예에서, 하나의 잠금핀은 페이저가 완전 진각 위치에 있을 때 잠금 위치로 이동되고, 다른 잠금핀은 페이저가 중앙 위치 또는 중간 위상각에 있을 때 잠금 위치로 이동된다. 또 다른 대안적인 실시예에서, 하나의 잠금핀은 페이저가 완전 진각 위치에 있을 때 잠금 위치로 이동되고, 다른 잠금핀은 페이저가 완전 지연 위치에 있을 때 잠금 위치로 이동된다.

파일럿 밸브는 2개의 잠금핀들 중 하나를 맞물리게 하거나 해제하는 동일한 유압 회로로 온/오프 제어될 수 있다. 이는 가변 캠 타이밍(VCT) 제어 밸브를 2개의 유압 회로들, VCT 제어 회로, 및 잠금핀/유압 디텐트 제어 회로의 조합으로 단축시킨다. 파일럿 밸브의 제1 위치로의 이동은 페이저의 제어 밸브 또는 원격 온/오프 밸브에 의해 능동적으로 제어된다.

2개의 잠금핀들 중 다른 하나는 비틀림 보조(TA) 페이저와 함께 도시된 바와 같이 진각 챔버 또는 지연 챔버 또는 캠 토크 구동(CTA) 페이저와 함께 도시된 바와 같이 페이저의 제어 밸브에 의해 제어된다.

원격 파일럿 밸브를 사용하는 이점들 중 하나는, 파일럿 밸브가 솔레노이드에 의해 제한되지 않기 때문에, 제어 밸브보다 긴 행정을 가질 수 있다는 것이다. 그러므로, 파일럿 밸브는 유압 디텐트 모드를 위해 더 큰 유동 유로를 개방하며, 디텐트 모드에서 구동 속도를 개선할 수 있다. 또한, 원격 파일럿 밸브의 위치는 유압 디텐트 회로를 단축시키며 단순화하여, 페이저의 중간 위상 각위치 또는 VCT 디텐트 모드의 성능을 향상시킨다.

도 1 내지 도 5 및 도 19는 스풀 밸브 위치에 따른 CTA VCT 페이저의 작동 모드들을 도시한다. 도면에 도시된 위치들은 VCT 페이저가 이동 중인 방향을 정의한다. 위상 제어 밸브는 무한수의 중간 위치들을 가지므로, 제어 밸브는 VCT 페이저의 이동 방향을 제어할 뿐만 아니라, 별개의 스풀 위치에 따라 VCT 페이저의 위치 변경 속도를 제어함은 물론이다. 그러므로, 위상 제어 밸브는 또한 무한한 중간 위치들에서 작동할 수 있고, 도면에 도시된 위치들에 제한되지 않음은 물론이다.

도 1 내지 도 5 및 도 19를 참조하면, 엔진 밸브들을 개방하고 폐쇄하는 힘에 의해 야기된 캠샤프트 내의 토크 역전이 베인(104)을 이동시킨다. 진각 및 지연 챔버들(102, 103)은 캠샤프트 내의 양 및 음의 토크 펄스를 견디도록 배치되며, 캠 토크에 의해 교대로 가압된다. 제어 밸브(109)는 원하는 이동 방향에 따라 진각 챔버(102)로부터 지연 챔버(103)로의 또는 그 반대의 유체 유동을 허용함으로써 페이저 내의 베인(104)이 이동할 수 있게 한다.

페이저의 하우징 조립체(100)는 구동력을 받기 위한 외주(101), 내부 경판(170), 및 외부 경판(171)을 구비한다. 로터 조립체(105)는 캠샤프트에 연결되며, 하우징 조립체(100) 내에 동축으로 위치된다. 로터 조립체(105)는 하우징 조립체(100)와 로터 조립체(105) 사이에 형성된 챔버를 진각 챔버(102)와 지연 챔버(103)로 분리하는 베인(104)을 구비한다. 베인(104)은 하우징 조립체(100)와 로터 조립체(105)의 상대 각위치를 전환하기 위해 회전할 수 있다. 또한, 유압 디텐트 회로(133) 및 잠금핀 회로(123) 역시 존재한다. 유압 디텐트 회로(133) 및 잠금핀 회로(123)는 상기에 논의된 바와 같이 본질적으로 하나의 회로이지만, 간단함을 위해 별도로 논의될 것이다.

유압 디텐트 회로(133)는, 스프링(131) 장착된 파일럿 밸브(130), 및 파일럿 밸브(130) 및 공통 라인(114)에 진각 챔버(102)를 연결하는 진각 디텐트 라인(128), 및 파일럿 밸브(130) 및 공통 라인(114)에 지연 챔버(103)를 연결하는 지연 디텐트 라인(134)을 포함한다. 진각 디텐트 라인(128) 및 지연 디텐트 라인(134)은 베인(104)으로부터 미리 결정된 거리 또는 길이이다. 파일럿 밸브(130)는 로터 조립체(105) 내에 있고, 라인(132)을 통해 잠금핀 회로(123) 및 라인(119a)에 유체 연결된다. 잠금핀 회로(123)는 제1 잠금핀(143), 잠금핀 스프링(144), 라인(132), 파일럿 밸브(130), 공급 라인(119a), 라인(145), 및 배출 라인(121)을 포함한다.

제1 잠금핀(143) 및 제2 잠금핀(147)은 로터 조립체(105), 더 바람직하게는 베인(104)의 보어(172)에 미끄럼 가능하게 수용된다. 제1 잠금핀(143)의 단부 위치는 스프링(144)에 의해 하우징 조립체(100)의 내부 경판(170)의 요홈(142)을 향해 편향되며 이에 끼워진다. 제2 잠금핀(147)의 단부 위치는 하우징 조립체(100)의 외부 경판(171)의 요홈(141)을 향해 편향되며 이에 끼워진다. 유압 디텐트 회로(133)의 개폐 및 잠금핀 회로(123)의 가압은 모두 위상 제어 밸브(109)의 전환/이동에 의해 제어된다. 제1 잠금핀(143)이 내부 경판(170)의 요홈(142)과 맞물리는 것으로 논의되었지만, 제1 잠금핀(143)이 외부 경판(171)의 요홈(141)과 맞물리고, 제2 잠금핀(147)이 하우징 조립체(100)의 내부 경판(170)의 요홈(142)과 맞물릴 수 있다. 게다가, 제1 잠금핀(143) 및 제2 잠금핀(147)이 모두 동일한 보어 내에 있는 것으로 도시되었지만, 제1 잠금핀(143) 및 제2 잠금핀(147)은 로터 조립체(105)의 상이한 보어들 내에 존재할 수 있다.

제어 밸브(109), 바람직하게는 스풀 밸브는 슬리브(116)에 미끄럼 가능하게 수용되는 원통형 랜드들(111a, 111b, 111c, 111d)을 구비한 스풀(111)을 포함한다. 제어 밸브는 페이저의 중앙 볼트 내에서, 또는 캠샤프트 내에서 안내되는 로터 조립체(105)의 보어 내에서, 페이저로부터 멀리 위치될 수 있다. 스풀의 일 단부는 스프링(115)과 접촉하고, 스풀의 반대편 단부는 펄스폭 변조 가변력 솔레노이드(variable force solenoid, VFS)(107)와 접촉한다. 솔레노이드(107)는 또한 전류 또는 전압을 변경함으로써 또는 적용 가능한 다른 방법들에 의해 선형 제어될 수 있다. 또한, 스풀(111)의 반대편 단부는 모터 또는 다른 액추에이터와 접촉하며 그에 의해 영향을 받을 수 있다.

제어 밸브(109)의 위치는 가변력 솔레노이드(107)의 듀티 사이클을 제어하는 엔진 제어 장치(engine control unit, ECU)(106)에 의해 제어된다. ECU(106)는 바람직하게는, 엔진을 제어하기 위한 다양한 연산 과정들을 실행하는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 메모리, 및 외부 장치 및 센서와 데이터를 교환하는 데에 사용되는 입출력 포트들을 포함한다.

스풀(111)의 위치는 ECU(106)에 의해 제어되는 솔레노이드(107) 및 스프링(115)에 의해 영향을 받는다. 페이저의 제어에 관한 다른 세부사항이 이하에 상세히 논의된다. 스풀(111)의 위치는 (예컨대, 진각 위치, 유지 위치, 지연 위치, 또는 지연 잠금 위치를 향해 이동하기 위한) 페이저의 운동, 및 잠금핀 회로(123)와 유압 디텐트 회로(133)의 개방(온) 또는 폐쇄(오프) 여부, 및 제2 잠금핀(147)이 잠금 또는 잠금해제 위치에 있는지 여부를 제어한다. 즉, 스풀(111)의 위치는 파일럿 밸브(130)를 능동적으로 제어한다. 제어 밸브(109)는 진각 모드, 지연 모드, 지연 잠금 모드, 중립 모드(유지 위치), 및 디텐트 모드를 갖는다.

진각 모드에서, 스풀(111)은 유체가 지연 챔버(103)로부터 스풀(111)을 통해 진각 챔버(102)로 흐를 수 있게 하는 위치로 이동되고, 유체는 진각 챔버(102)로부터 빠져나가지 않도록 차단되며, 디텐트 밸브 회로(133)는 오프되거나 폐쇄된다.

지연 모드에서, 스풀(111)은 유체가 진각 챔버(102)로부터 스풀(111)을 통해 지연 챔버(103)로 흐를 수 있게 하는 위치로 이동되고, 유체는 지연 챔버(103)로부터 빠져나가지 않도록 차단되며, 디텐트 밸브 회로(133)는 오프된다.

중립 모드에서, 스풀(111)은 유체가 진각 및 지연 챔버들(102, 103)로부터 빠져나가는 것을 차단하는 위치로 이동되고, 디텐트 밸브 회로(133)는 오프된다.

지연 잠금 모드에서, 베인(104)은 이미 완전 지연 위치로 이동되었고, 진각 챔버(102)로부터 스풀(111)을 통한 지연 챔버로의 유동이 계속되되, 유체는 지연 챔버(103)로부터 빠져나가지 않도록 차단된다. 이 모드에서, 디텐트 밸브 회로는 오프되고, 제2 잠금핀(147)은 통기되어, 제2 잠금핀(147)이 외부 경판(171)의 요홈(141)과 맞물리며 잠금 위치로 이동할 수 있게 한다. "완전 지연 위치"는 베인(104)이 챔버(117)의 진각벽(102a)과 접촉하는 것으로 정의된다.

디텐트 모드에서는 3가지 기능들이 동시에 이루어진다. 디텐트 모드의 첫 번째 기능은, 스풀 랜드들(111a, 111b) 사이의 라인(112)으로부터의 유체의 유동이 라인(113) 및 다른 라인들 중 임의의 하나에 들어가는 것을 스풀 랜드(111b)가 차단하는 위치로 스풀(111)이 이동하여, 제어 밸브(109)로부터의 페이저의 제어를 효과적으로 제거하는 것이다. 디텐트 모드의 두 번째 기능은 디텐트 밸브 회로(133)를 개방하거나 턴온하는 것이다. 디텐트 밸브 회로(133)는 베인(104)이 중간 위상각 위치에 도달할 때까지 페이저가 진각 또는 지연으로 이동하는 것을 완전히 제어한다. 디텐트 모드의 세 번째 기능은, 잠금핀 회로(123)를 통기하여, 제1 잠금핀(143)이 하우징 조립체(100)의 내부 경판(170)의 요홈(142)과 맞물릴 수 있게 하는 것이다. 제2 잠금핀(147)은 잠금해제 위치에 남아있다는 것을 주목해야 한다. 중간 위상각 위치 또는 중앙 위치는 베인(104)이 하우징 조립체(100)와 로터 조립체(105) 사이에 챔버를 한정하는 진각벽(102a)과 지연벽(103a) 사이의 어딘가에 있는 경우이다. 중간 위상 각위치는 진각벽(102a)과 지연벽(103a) 사이의 어딘가일 수 있고, 디텐트 유로들(128, 134)이 베인(104)에 대해 어디에 있는지에 의해 결정된다.

펄스폭 변조 가변력 솔레노이드(107)의 듀티 사이클에 기초하여, 스풀(111)은 그 행정을 따라 대응하는 위치로 이동한다. 가변력 솔레노이드(107)의 듀티 사이클이 대략 40%, 60%, 및 60% 초과일 때, 스풀(111)은 각각 지연 모드/지연 잠금 모드, 중립 모드, 및 진각 모드에 대응하는 위치들로 이동될 것이고, 파일럿 밸브(130)는 가압되며 제2 위치로 이동될 것이고, 유압 디텐트 회로(133)는 폐쇄될 것이고, 제1 잠금핀(143)은 가압되며 해제될 것이다. 지연 잠금 모드에서, 제2 잠금핀(147)은 통기되며 하우징 조립체(100)의 외부 경판(171)의 요홈(141)과 맞물린다.

가변력 솔레노이드(107)의 듀티 사이클이 0%일 때, 스풀(111)은 파일럿 밸브(130)가 통기되며 제2 위치로 이동되도록 디텐트 모드로 이동되고, 유압 디텐트 회로(133)는 개방될 것이고, 제1 잠금핀(143)은 통기되며 요홈(142)과 맞물릴 것이다. 파워 또는 제어가 손실된다면, 페이저는 잠금 위치로 디폴트될 것이기 때문에, 0%의 듀티 사이클은, 유압 디텐트 회로(133)를 개방하고, 파일럿 밸브(130)를 통기하고, 제1 잠금핀(143)을 통기하며 요홈(142)과 맞물리게 하기 위해, 스풀 행정을 따른 극단의 위치로 선택되었다. 상기에 열거된 듀티 사이클 퍼센트들은 일례이며 변화될 수 있다는 것을 주목해야 한다. 게다가, 필요 시, 100% 듀티 사이클에서, 유압 디텐트 회로(133)는 개방될 수 있고, 파일럿 밸브(130)는 통기될 수 있고, 제1 잠금핀(143)은 통기되며 요홈(142)과 맞물릴 수 있다.

듀티 사이클이 60% 초과로 설정될 때, 페이저의 베인은 진각 위치를 향해 및/또는 내에서 이동 중이다. 스풀의 행정 또는 슬리브에 대한 스풀의 위치는 진각 위치에 대해 3.5 내지 5 ㎜이다.

도 1은 진각 위치를 향해 이동하는 페이저를 도시한다. 진각 위치를 향해 이동하기 위해, 스프링(115)의 힘이 VFS(107)의 힘과 균형을 이룰 때까지, 듀티 사이클이 60% 초과로 증가되고, 스풀(111) 상의 VFS(107)의 힘이 증가되며, 스풀(111)이 진각 모드에서 VFS(107)에 의해 우측으로 이동된다. 도시된 진각 모드에서, 스풀 랜드(111a)는 라인(112)을 차단하며 라인들(113, 114)은 개방된다. 캠샤프트 토크가 지연 챔버(103)를 가압하여, 유체가 지연 챔버(103)로부터 진각 챔버(102) 내로 이동하게 하고, 베인(104)이 지연벽(103a)을 향해 이동하게 한다. 유체는 지연 챔버(103)로부터 라인(113)을 통해 스풀 랜드들(111a, 111b) 사이의 제어 밸브(109)로 빠져나가며, 중앙 라인(114), 및 진각 챔버(102)로 이어지는 라인(112)으로 다시 재순환된다.

보상용 오일이 누출을 보상하기 위해 펌프(140)에 의해 공급원(S)으로부터 페이저로 공급되며 라인(119)에 들어간다. 제어 밸브(109)가 캠샤프트 내에 있는 경우, 라인(119)은 베어링을 통해 천공될 수 있다. 라인(119)은 2개의 라인들(119a, 119b)로 분할된다. 라인(119b)은 유입 체크 밸브(118) 및 제어 밸브(109)로 이어진다. 제어 밸브(109)로부터, 유체는 진각 체크 밸브들(108)을 통해 라인(114)에 들어가며 진각 챔버(102)로 흐른다. 라인(119a)은 2개의 상이한 라인들, 제2 잠금핀(147)에 이르는 라인(146) 및 제1 잠금핀(143)에 이르는 라인(145)으로 이어진다. 라인(145)은 파일럿 밸브(130)로 이어지는 라인(132)으로 추가로 분기된다. 라인(119a) 내의 유체의 압력은 스프링(144)에 반하여 해제 위치로 제2 잠금핀(147)을 편향시키기 위해 랜드들(111b, 111c) 사이의 스풀(111)을 통해 라인들(146, 145) 내로 이동하여, 잠금핀 회로(123)를 유체로 충진한다. 라인(145) 내의 유체는 또한 라인(132)을 통해 흐르며 스프링(131)에 반하여 파일럿 밸브(130)를 가압하여, 도 1에 도시된 바와 같이 지연 디텐트 라인(134), 진각 디텐트 라인(128), 및 라인(129)이 차단되며 디텐트 회로가 오프되는 위치로 파일럿 밸브(130)를 이동시킨다. 배출 라인(121)은 스풀 랜드(111b)에 의해 차단되어 라인(145)의 통기를 방지하고, 배출 라인(122)은 스풀 랜드(111c)에 의해 차단되어 라인(145, 146)의 통기를 방지한다.

듀티 사이클이 40 내지 60%일 때, 페이저의 베인은 지연 위치를 향해 및/또는 내에서 이동 중이다. 스풀의 행정 또는 슬리브에 대한 스풀의 위치는 지연 위치를 위해 2 내지 3.5 ㎜이다.

도 2는 지연 위치를 향해 이동하는 페이저를 도시한다. 지연 위치를 향해 이동하기 위해, 스프링(115)의 힘이 VFS(107)의 힘과 균형을 이룰 때까지, 듀티 사이클이 40% 초과 60% 미만으로 변화되고, 스풀(111) 상의 VFS(107)의 힘이 감소되며, 스풀(111)이 스프링(115)에 의해 도면의 지연 모드에서 좌측으로 이동된다. 도시된 지연 모드에서, 스풀 랜드(111b)는 라인(113)을 차단하며 라인들(112, 114)은 개방된다. 캠샤프트 토크가 진각 챔버(102)를 가압하여, 진각 챔버(102) 내의 유체가 지연 챔버(103) 내로 이동하게 하고, 베인(104)이 진각 챔버 벽(102a)을 향해 이동하게 한다. 유체는 진각 챔버(102)로부터 라인(112)을 통해 스풀 랜드들(111a, 111b) 사이의 제어 밸브(109)로 빠져나가며, 중앙 라인(114), 및 지연 챔버(103)로 이어지는 라인(113)으로 다시 재순환된다.

보상용 오일이 누출을 보상하기 위해 펌프(140)에 의해 공급원(S)으로부터 페이저로 공급되며 라인(119)에 들어간다. 라인(119)은 2개의 라인들(119a, 119b)로 분할된다. 라인(119b)은 유입 체크 밸브(118) 및 제어 밸브(109)로 이어진다. 제어 밸브(109)로부터, 유체는 지연 체크 밸브들(110)을 통해 라인(114)에 들어가며 지연 챔버(103)로 흐른다. 라인(119a)은 2개의 상이한 라인들, 제2 잠금핀(147)에 이르는 라인(146) 및 제1 잠금핀(143)에 이르는 라인(145)으로 이어진다. 라인(145)은 파일럿 밸브(130)로 이어지는 라인(132)으로 추가로 분기된다. 라인(119a) 내의 유체의 압력은 스프링(144)에 반하여 해제 위치로 제1 잠금핀(143)을 편향시키기 위해 랜드들(111b, 111c) 사이의 스풀(111)을 통해 라인(145) 내로 이동하여, 잠금핀 회로(123)를 유체로 충진한다. 라인(145) 내의 유체는 또한 라인(132)을 통해 흐르며 스프링(131)에 반하여 파일럿 밸브(130)를 가압하여, 도 2에 도시된 바와 같이 지연 디텐트 라인(134), 진각 디텐트 라인(128), 및 라인(129)이 차단되며 디텐트 회로가 오프되는 위치로 파일럿 밸브(130)를 이동시킨다. 라인(146)은 스풀 랜드들(111c, 111d) 사이의 배출 라인(122)에 부분적으로 개방된다. 도 4에 도시된 바와 같이 외부 경판(171)의 요홈(141)이 제2 잠금핀(147)과 정렬할 때까지, 제2 잠금핀(147)은 해제 위치에서 스프링(144)에 반하여 부분적으로 편향된 상태로 남아있을 것이다. 배출 라인(121)은 스풀 랜드(111b)에 의해 차단되어 라인(145)의 통기를 방지한다.

듀티 사이클이 40 내지 60%일 때, 페이저의 베인은 지연 잠금 위치를 향해 및/또는 내에서 이동 중이다. 스풀의 행정 또는 슬리브에 대한 스풀의 위치는 지연 잠금 위치를 위해 대략 2 ㎜이다.

도 4는 완전 지연 위치에서 지연 잠금 위치에 있는 페이저를 도시한다. 완전 지연 위치를 향해 이동하기 위해, 스프링(115)의 힘이 VFS(107)의 힘과 균형을 이룰 때까지, 듀티 사이클이 40% 초과 60% 미만으로 변화되고, 스풀(111) 상의 VFS(107)의 힘이 감소되며, 스풀(111)이 스프링(115)에 의해 도면의 지연 모드에서 좌측으로 이동된다. 도시된 지연 잠금 모드에서, 스풀 랜드(111b)는 라인(113)을 차단하며 라인들(112, 114)은 개방된다. 캠샤프트 토크가 진각 챔버(102)를 가압하여, 진각 챔버(102) 내의 유체가 지연 챔버(103) 내로 이동하게 하고, 베인(104)이 진각 챔버 벽(102a)을 향해 이동하게 한다. 유체는 진각 챔버(102)로부터 라인(112)을 통해 스풀 랜드들(111a, 111b) 사이의 제어 밸브(109)로 빠져나가며, 중앙 라인(114), 및 지연 챔버(103)로 이어지는 라인(113)으로 다시 재순환된다. 페이저는 베인(104)이 진각벽(102a)과 접촉할 때 완전 지연 위치에 있다.

보상용 오일이 누출을 보상하기 위해 펌프(140)에 의해 공급원(S)으로부터 페이저로 공급되며 라인(119)에 들어간다. 라인(119)은 2개의 라인들(119a, 119b)로 분할된다. 라인(119b)은 유입 체크 밸브(118) 및 제어 밸브(109)로 이어진다. 제어 밸브(109)로부터, 유체는 지연 체크 밸브들(110)을 통해 라인(114)에 들어가며 지연 챔버(103)로 흐른다. 라인(119a)은 2개의 상이한 라인들, 제2 잠금핀(147)에 이르는 라인(146) 및 제1 잠금핀(143)에 이르는 라인(145)으로 이어진다. 라인(145)은 파일럿 밸브(130)로 이어지는 라인(132)으로 추가로 분기된다. 라인(119a) 내의 유체의 압력은 스프링(144)에 반하여 해제 위치로 제1 잠금핀(143)을 편향시키기 위해 랜드들(111b, 111c) 사이의 스풀(111)을 통해 라인(145) 내로 이동하여, 잠금핀 회로(123)를 유체로 충진한다. 라인(145) 내의 유체는 또한 라인(132)을 통해 흐르며 스프링(131)에 반하여 파일럿 밸브(130)를 가압하여, 도 4에 도시된 바와 같이 지연 디텐트 라인(134), 진각 디텐트 라인(128), 및 라인(129)이 차단되며 디텐트 회로가 오프되는 위치로 파일럿 밸브(130)를 이동시킨다. 라인(146)은 스풀 랜드들(111c, 111d) 사이의 배출 라인(122)에 개방되어 라인(146)을 통기한다. 제2 잠금핀(147)은 외부 경판(171)의 요홈(141) 내로 편향되며 잠금 위치에 놓여서, 로터 조립체(105)에 대해 하우징 조립체(100)를 잠금한다. 배출 라인(121)은 스풀 랜드(111b)에 의해 차단되어 라인(145)의 통기를 방지한다.

페이저의 유지 위치는 바람직하게는 하우징에 대한 베인의 지연 위치와 진각 위치 사이에 발생한다. 스풀의 행정 또는 슬리브에 대한 스풀의 위치는 3.5 ㎜이다.

도 3은 중립 위치에 있는 페이저를 도시한다. 이 위치에서, 가변력 솔레노이드(107)의 듀티 사이클은 대략 60%이며, 스풀(111)의 일 단부 상의 VFS(107)의 힘은 유지 모드에서 스풀(111)의 반대편 단부에 대한 스프링(115)의 힘과 같다. 랜드들(111a, 111b)은 각각 라인들(112, 113)로의 유체의 유동을 차단한다. 보상용 오일이 누출을 보상하기 위해 펌프(140)에 의해 공급원(S)으로부터 페이저로 공급되며 라인(119)에 들어간다. 라인(119)은 2개의 라인들(119a, 119b)로 분할된다. 라인(119b)은 유입 체크 밸브(118) 및 제어 밸브(109)로 이어진다. 제어 밸브(109)로부터, 유체는 체크 밸브들(108, 110) 중 어느 하나를 통해 라인(114)에 들어가며 진각 또는 지연 챔버(102, 103)로 흐른다. 라인(119a)은 2개의 상이한 라인들, 제2 잠금핀(147)에 이르는 라인(146) 및 제1 잠금핀(143)에 이르는 라인(145)으로 이어진다. 라인(145)은 파일럿 밸브(130)로 이어지는 라인(132)으로 추가로 분기된다. 라인(119a) 내의 유체의 압력은 스프링(144)에 반하여 해제 위치로 제2 잠금핀(147)을 편향시키기 위해 랜드들(111b, 111c) 사이의 스풀(111)을 통해 라인들(146, 145) 내로 이동하여, 잠금핀 회로(123)를 유체로 충진한다. 라인(145) 내의 유체는 또한 라인(132)을 통해 흐르며 스프링(131)에 반하여 파일럿 밸브(130)를 가압하여, 도 3에 도시된 바와 같이 지연 디텐트 라인(134), 진각 디텐트 라인(128), 및 라인(129)이 차단되며 디텐트 회로가 오프되는 위치로 파일럿 밸브(130)를 이동시킨다. 배출 라인(121)은 스풀 랜드(111b)에 의해 차단되어 라인들(145, 146)의 통기를 방지하고, 배출 라인(122)은 스풀 랜드(111c)에 의해 차단되어 라인들(145, 146)의 통기를 방지한다.

듀티 사이클이 0%일 때, 페이저의 베인은 중앙 위치 또는 중간 위상각 위치에 있다. 스풀의 행정 또는 슬리브에 대한 스풀의 위치는 0 ㎜이다.

도 5는 가변력 솔레노이드의 듀티 사이클이 0%이며, 스풀(109)이 디텐트 모드에 있고, 파일럿 밸브(130)가 섬프 또는 배출구로 이어지는 유로(121)로 스풀을 통해 통기되며, 유압 디텐트 회로(133)가 개방되거나 온되는 중앙 위치 또는 중간 위상각 위치에 있는 페이저를 도시한다.

가변력 솔레노이드(107)의 듀티 사이클이 0%로 변화되기 전에 베인(104)이 어디에 있었는지에 따라, 진각 디텐트 라인(128) 또는 지연 디텐트 라인(134)이 각각 진각 또는 지연 챔버(102, 103)에 노출될 것이다. 또한, 엔진이 비정상적으로 셧다운된 경우(예컨대, 엔진이 실속된(stalled) 경우), 엔진이 크랭킹 중일 때, 가변력 솔레노이드(107)의 듀티 사이클은 0%일 것이며, 로터 조립체(105)는 디텐트 회로를 통해 중앙 잠금 위치 또는 중간 위상 각위치로 이동할 것이고, 엔진의 비정상적 셧다운 전의 하우징 조립체(100)에 대한 베인(104)의 위치와 무관하게, 제1 잠금핀(143)은 중앙 위치 또는 중간 위상 각위치에서 맞물리게 될 것이다. 전자 제어를 사용하지 않으면서 중앙 위치 또는 중간 위상 각위치로 디폴트되는 본 발명의 페이저의 능력은, 통상적으로 캠 페이저 위치를 제어하는 데에 전자 제어가 사용되지 않는 엔진 크랭킹 중에도 페이저가 중앙 위치 또는 중간 위상 각위치로 이동할 수 있게 한다. 또한, 페이저가 중앙 위치 또는 중간 위상 각위치로 디폴트되기 때문에, 특히 제어 신호 또는 파워가 손실된 경우, 이는 엔진이 VCT 페이저에 대한 능동적 제어 없이도 시동되고 실행될 수 있도록 보장하는 페일 세이프(fail safe) 위치를 제공한다. 페이저는 엔진의 크랭킹 시에 중앙 위치 또는 중간 위상 각위치를 갖기 때문에, 페이저의 위상의 더 긴 주행이 가능하여, 교정 기회를 제공한다. 종래 기술에서는, 중앙 위치 또는 중간 위상 각위치가 엔진 크랭킹 및 시동 시에 존재하지 않고, 엔진이 극단의 진각 또는 지연 멈춤부에서 시동하는 데에 어려움을 겪기 때문에, 더 긴 주행 페이저 또는 더 긴 위상각이 가능하지 않다.

가변력 솔레노이드(107)의 듀티 사이클이 단지 0%로 설정될 때, 스풀(111) 상의 VFS의 힘이 감소되고, 도 5에 도시된 바와 같이, 스프링(115)이 디텐트 모드까지 스풀 주행의 극좌 단부로 스풀(111)을 이동시킨다. 디텐트 모드에서, 스풀 랜드(111b)는 스풀 랜드들(111a, 111b) 사이의 라인(112)으로부터의 유체의 유동이 라인(113) 및 다른 라인들 중 임의의 하나에 들어가는 것을 차단하여, 제어 밸브(109)로부터의 페이저의 제어를 효과적으로 제거한다. 동시에, 공급원으로부터의 유체는 유입 체크 밸브(118) 및 라인(119b)에 이르는 라인(119)을 통해 슬리브(116) 주위의 공통 라인(114)으로 흐를 수 있다. 유체는 스풀 랜드(111c)에 의해 라인(145) 및 라인(132)에 이르는 라인(119a)으로부터 파일럿 밸브(130)로 흐르는 것이 방지된다. 유체가 라인들(145, 132)로 흐를 수 없기 때문에, 파일럿 밸브(130)는 배출 라인(121)으로 통기되어, 진각 디텐트 라인(128)과 지연 디텐트 라인(134) 사이의 유로를 파일럿 밸브(130)를 통해 라인(129) 및 공통 라인(114)에 개방한다. 즉, 유압 디텐트 회로(133)를 개방하거나 턴온한다. 라인들(132, 145)로부터의 유체의 배출에 의해, 스프링(144)은, 하우징 조립체(100)의 내부 경판(170)의 요홈(142)과 맞물리며 로터 조립체(105)에 대해 하우징 조립체(100)를 잠금하도록 제1 잠금핀을 편향시킨다. 동시에, 라인(119a)으로부터의 유체는 스프링(144)에 반하여 해제 위치로 제2 잠금핀(147)을 편향시키기 위해 스풀 랜드들(111c, 111d) 사이의 라인(146)으로 흐른다. 배출 라인(122)은 스풀 랜드(111d)에 의해 차단된다.

베인(104)이 진각 위치에서 또는 그 가까이에서 하우징 조립체(100) 내에 위치되며, 진각 디텐트 라인(128)이 진각 챔버(102)에 노출된 경우, 진각 챔버(102)로부터의 유체는 진각 디텐트 라인(128) 내로 흐르고, 개방 파일럿 밸브(130)를 통해 흐르며, 공통 라인(114)으로 이어지는 라인(129)으로 흐를 것이다. 공통 라인(114)으로부터, 유체는 체크 밸브(110)를 통해 지연 챔버(103) 내로 흘러서, 진각 챔버(102)에 대해 진각 디텐트 라인(128)을 폐쇄하거나 차단하기 위해 하우징 조립체(100)에 대해 베인(104)을 이동시킨다. 로터 조립체(105)가 진각 챔버(102)로부터 진각 디텐트 라인(128)을 폐쇄함에 따라, 베인(104)은 하우징 조립체(100)와 로터 조립체(105) 사이에 형성된 챔버 내의 중앙 위치 또는 중간 위상 각위치로 이동된다.

베인(104)이 지연 위치에서 또는 그 가까이에서 하우징 조립체(100) 내에 위치되며, 지연 디텐트 라인(134)이 지연 챔버(103)에 노출된 경우, 지연 챔버(103)로부터의 유체는 지연 디텐트 라인(134) 내로 흐르고, 개방 파일럿 밸브(130)를 통해 흐르며, 공통 라인(114)으로 이어지는 라인(129)으로 흐를 것이다. 공통 라인(114)으로부터, 유체는 체크 밸브(108)를 통해 진각 챔버(102) 내로 흘러서, 지연 챔버(103)에 대해 지연 디텐트 라인(134)을 폐쇄하기 위해 하우징 조립체(100)에 대해 베인(104)을 이동시킨다. 로터 조립체(105)가 지연 챔버(103)로부터 지연 디텐트(134)를 폐쇄함에 따라, 베인(104)은 하우징 조립체(100)와 로터 조립체(105) 사이에 형성된 챔버 내의 중앙 위치 또는 중간 위상 각위치로 이동된다.

대안적으로, 지연 잠금 모드는 진각 잠금 모드로 대체될 수 있고, 도 19에 도시된 바와 같이, 베인(104)은 이미 완전 진각 위치로 이동되었고, 지연 챔버(103)로부터 스풀(111)을 통한 진각 챔버로의 유동이 계속되되, 유체는 진각 챔버(102)로부터 빠져나가지 않도록 차단된다. 이 모드에서, 디텐트 밸브 회로는 오프되고, 제2 잠금핀(147)은 통기되어, 제2 잠금핀(147)이 외부 경판(171)의 요홈(141)과 맞물리며 잠금 위치로 이동할 수 있게 한다. "완전 진각 위치"는 베인(104)이 챔버(117)의 지연벽(103a)과 접촉하는 것으로 정의된다. 레이아웃이 도 1 내지 도 6에 도시된 것의 경상(mirror image)이라는 것을 주목해야 한다.

진각 위치를 향해 이동하기 위해, 스프링(115)의 힘이 VFS(107)의 힘과 균형을 이룰 때까지, 듀티 사이클이 60% 초과로 증가되고, 스풀(111) 상의 VFS(107)의 힘이 증가되며, 스풀(111)이 진각 잠금 모드에서 VFS(107)에 의해 좌측으로 이동된다. 도시된 진각 잠금 모드에서, 스풀 랜드(111b)는 라인(112)을 차단하며 라인들(113, 114)은 개방된다. 캠샤프트 토크가 지연 챔버(103)를 가압하여, 유체가 지연 챔버(103)로부터 진각 챔버(102) 내로 이동하게 하고, 베인(104)이 지연벽(103a)을 향해 이동하게 한다. 유체는 지연 챔버(103)로부터 라인(113)을 통해 스풀 랜드들(111a, 111b) 사이의 제어 밸브(109)로 빠져나가며, 중앙 라인(114), 및 진각 챔버(102)로 이어지는 라인(112)으로 다시 재순환된다. 페이저는 베인(104)이 지연벽(103a)과 접촉할 때 완전 진각 위치에 있다.

보상용 오일이 누출을 보상하기 위해 펌프(140)에 의해 공급원(S)으로부터 페이저로 공급되며 라인(119)에 들어간다. 라인(119)은 2개의 라인들(119a, 119b)로 분할된다. 라인(119b)은 유입 체크 밸브(118) 및 제어 밸브(109)로 이어진다. 제어 밸브(109)로부터, 유체는 진각 체크 밸브들(108)을 통해 라인(114)에 들어가며 진각 챔버(102)로 흐른다. 라인(119a)은 2개의 상이한 라인들, 제2 잠금핀(147)에 이르는 라인(246) 및 제1 잠금핀(143)에 이르는 라인(145)으로 이어진다. 라인(145)은 파일럿 밸브(130)로 이어지는 라인(132)으로 추가로 분기된다. 라인(119a) 내의 유체의 압력은 스프링(144)에 반하여 해제 위치로 제1 잠금핀(143)을 편향시키기 위해 랜드들(111b, 111c) 사이의 스풀(111)을 통해 라인(145) 내로 이동하여, 잠금핀 회로(123)를 유체로 충진한다. 라인(145) 내의 유체는 또한 라인(132)을 통해 흐르며 스프링(131)에 반하여 파일럿 밸브(130)를 가압하여, 도 1에 도시된 바와 같이 지연 디텐트 라인(134), 진각 디텐트 라인(128), 및 라인(129)이 차단되며 디텐트 회로가 오프되는 위치로 파일럿 밸브(130)를 이동시킨다. 제2 잠금핀(147)은 외부 경판(171)의 요홈(141) 내로 편향되며 잠금 위치에 놓여서, 로터 조립체(105)에 대해 하우징 조립체(100)를 잠금한다. 배출 라인(121)은 스풀 랜드(111b)에 의해 차단되어 라인(145)의 통기를 방지한다. 라인(246)은 배출 라인(122)으로 통기되는 요홈(141)과 유체 소통된다.

디텐트 모드, 지연 모드, 및 유지 모드와 같은 다른 모드들이 또한 본 실시예에 적용될 것이라는 점을 주목해야 한다. 그러므로, 진각 잠금 모드를 갖는 페이저는 완전 진각 위치에서 잠금 위치에 있는 제2 잠금핀(147), 및 디텐트 모드의 중간 위치에서 잠금 위치에 있는 제1 잠금핀(143)을 구비한다. 제2 잠금핀(147)은 진각 모드, 지연 모드, 유지 모드, 및 디텐트 모드에서 잠금해제 위치에 있다. 제1 잠금핀은 지연 모드, 유지 모드, 진각 모드, 및 진각 잠금 모드에서 잠금해제 위치에 있다.

도 6 내지 도 17은 스풀 밸브 위치에 따른 TA VCT 페이저의 작동 모드들을 도시한다. 도면에 도시된 위치들은 VCT 페이저가 이동 중인 방향을 정의한다. 위상 제어 밸브는 무한수의 중간 위치들을 가지므로, 제어 밸브는 VCT 페이저의 이동 방향을 제어할 뿐만 아니라, 별개의 스풀 위치에 따라 VCT 페이저의 위치 변경 속도를 제어함은 물론이다. 그러므로, 위상 제어 밸브는 또한 무한한 중간 위치들에서 작동할 수 있고, 도면에 도시된 위치들에 제한되지 않음은 물론이다.

본 발명의 제2 실시예는, 필요 시 비틀림 보조(TA) 또는 오일 압력 구동(OPA) 가변 캠샤프트 타이밍(VCT) 페이저가 캠 토크 구동(CTA) 작동 모드에서 작동하는 하나 이상의 작업 챔버를 구비할 수 있도록, TA 및 OPA VCT 시스템들의 한계를 극복한다. 본 발명은, 중앙 잠금 위치에 도달하도록 및 필요한 경우, 중앙 잠금 위치에서 잠금핀과 맞물리도록, VCT 페이저를 양 방향(진각 또는 지연)으로 지향시키기 위해, 유압 디텐트 회로 및 디텐트 모드의 제어 밸브를 사용한다. 후술하는 설명 및 실시예들은 오일 공급 라인들 내에 하나 이상의 체크 밸브를 구비한 비틀림 보조(TA) 페이저의 관점에서 설명되지만, 오일 압력 구동 페이저에도 적용 가능함은 물론이다.

본 발명의 제2 실시예에서, 유압 디텐트 전환 기능을 관리하기 위해, 오프셋 또는 원격 파일럿 밸브가 비틀림 보조 또는 오일 압력 구동 페이저의 유압 회로에 추가된다.

제2 실시예의 도 6 내지 도 17을 참조하면, 페이저의 하우징 조립체(100)는 구동력을 받기 위한 외주(101)를 구비한다. 로터 조립체(105)는 캠샤프트에 연결되며, 하우징 조립체(100) 내에 동축으로 위치된다. 로터 조립체(105)는 하우징 조립체(100)와 로터 조립체(105) 사이에 형성된 챔버(117)를 진각 챔버(102)와 지연 챔버(103)로 분리하는 베인(104)을 구비한다. 베인(104)은 하우징 조립체(100)와 로터 조립체(105)의 상대 각위치를 전환하기 위해 회전할 수 있다. 또한, 유압 디텐트 회로(133) 및 잠금핀 회로(123) 역시 존재한다. 유압 디텐트 회로(133) 및 잠금핀 회로(123)는 상기에 논의된 바와 같이 본질적으로 하나의 회로이지만, 간단함을 위해 별도로 논의될 것이다.

유압 디텐트 회로(133)는, 스프링(131) 장착된 파일럿 밸브(130), 및 파일럿 밸브(130) 및 체크 밸브들(108, 110)에 이르는 공통 라인(114)에 진각 챔버(102)를 연결하는 진각 디텐트 라인(128), 및 파일럿 밸브(130) 및 체크 밸브들(108, 110)에 이르는 공통 라인(114)에 지연 챔버(103)를 연결하는 지연 디텐트 라인(134)을 포함한다. 진각 디텐트 라인(128) 및 지연 디텐트 라인(134)은 베인(104)으로부터 미리 결정된 거리 또는 길이이다. 파일럿 밸브(130)는 로터 조립체(105) 내에 있고, 라인(132)을 통해 잠금핀 회로(123) 및 라인(119a)에 유체 연결된다. 잠금핀 회로(123)는 제1 잠금핀(166), 잠금핀 스프링(167), 라인(132), 파일럿 밸브(130), 공급 라인(119a), 및 배출 라인(121)을 포함한다.

제1 잠금핀(166) 및 제2 잠금핀(165)은 로터 조립체(105), 더 바람직하게는 베인(104)의 보어(172)에 미끄럼 가능하게 수용된다. 제1 잠금핀(166)의 단부 위치는 스프링(167)에 의해 하우징 조립체(100)의 내부 경판(170)의 요홈(164)을 향해 편향되며 이에 끼워진다. 제2 잠금핀(165)의 단부 위치는 하우징 조립체(100)의 외부 경판(171)의 요홈(163)을 향해 편향되며 이에 끼워진다. 유압 디텐트 회로(133)의 개폐 및 잠금핀 회로(123)의 가압은 모두 위상 제어 밸브(160)의 전환/이동에 의해 제어된다. 제1 잠금핀(166)이 내부 경판(170)의 요홈(164)과 맞물리는 것으로 논의되었지만, 제1 잠금핀(166)의 단부가 외부 경판(171)의 요홈(163)과 맞물리고, 제2 잠금핀(165)의 단부가 하우징 조립체(100)의 내부 경판(170)의 요홈(144)과 맞물릴 수 있다. 게다가, 제1 잠금핀(166) 및 제2 잠금핀(165)이 모두 동일한 보어 내에 있는 것으로 도시되었지만, 제1 잠금핀(166) 및 제2 잠금핀(165)은 로터 조립체(105)의 상이한 보어들 내에 존재할 수 있다.

제어 밸브(160), 바람직하게는 스풀 밸브는 슬리브(116)에 미끄럼 가능하게 수용되는 원통형 랜드들(161a, 161b, 161c, 161d, 161e)을 구비한 스풀(161)을 포함한다. 제어 밸브는 페이저의 중앙 볼트 내에서, 또는 도 11 내지 도 17에 도시된 바와 같이 캠샤프트 내에서 안내되는 로터 조립체(105)의 보어 내에서, 페이저로부터 멀리 위치될 수 있다. 스풀의 일 단부는 스프링(115)과 접촉하고, 스풀의 반대편 단부는 펄스폭 변조 가변력 솔레노이드(VFS)(107)와 접촉한다. 솔레노이드(107)는 또한 전류 또는 전압을 변경함으로써 또는 적용 가능한 다른 방법들에 의해 선형 제어될 수 있다. 또한, 스풀(161)의 반대편 단부는 모터 또는 다른 액추에이터와 접촉하며 그에 의해 영향을 받을 수 있다.

스풀(161)의 위치는 EEC 또는 ECU(106)에 의해 제어되는 솔레노이드(107) 및 스프링(115)에 의해 영향을 받는다. 페이저의 제어에 관한 다른 세부사항이 이하에 상세히 논의된다. 스풀(161)의 위치는 (예컨대, 진각 위치, 유지 위치, 지연 위치, 또는 지연 잠금 위치를 향해 이동하기 위한) 페이저의 운동, 및 잠금핀 회로(123)와 유압 디텐트 회로(133)의 개방(온) 또는 폐쇄(오프) 여부를 제어한다. 즉, 스풀(161)의 위치는 파일럿 밸브를 능동적으로 제어한다. 제어 밸브(160)는 진각 모드, 지연 모드, 지연 잠금 모드, 중립 모드(유지 위치), 및 디텐트 모드를 갖는다.

진각 모드에서, 스풀(161)은 유체가 펌프(140)에 의해 공급원(S)으로부터 유입 체크 밸브(118) 및 라인(119b)을 통해 진각 챔버(102)로 흐를 수 있게 하는 위치로 이동되고, 지연 챔버(103)로부터의 유체는 스풀(161)을 통해 배출 라인(122)으로 빠져나간다. 디텐트 밸브 회로(133)는 오프되거나 폐쇄되고, 제1 잠금핀(166) 및 제2 잠금핀(165)은 모두 잠금해제되도록 스프링(167)에 반하여 편향된다.

지연 모드에서, 스풀(161)은 유체가 펌프(140)에 의해 공급원(S)으로부터 유입 체크 밸브(118) 및 라인(119b)을 통해 지연 챔버(103)로 흐를 수 있게 하는 위치로 이동되고, 진각 챔버(102)로부터의 유체는 스풀(161)을 통해 배출 라인(121)으로 빠져나간다. 디텐트 밸브 회로(133)는 오프되고, 제1 잠금핀(166) 및 제2 잠금핀(165)은 모두 잠금해제되도록 스프링(167)에 반하여 편향된다.

유지 위치 또는 중립 모드에서, 스풀(161)은 진각 챔버(102) 및 지연 챔버(103)에 부분적으로 개방되는 위치로 이동되고, 공급 유체가 진각 및 지연 챔버들(102, 103) 내로 흘러 들어갈 수 있게 하여, 베인 위치를 유지하기 위해 진각 챔버와 지연 챔버에 동일한 압력을 가한다. 디텐트 밸브 회로(133)는 오프되고, 제1 잠금핀(166) 및 제2 잠금핀(165)은 모두 잠금해제되도록 스프링(167)에 반하여 편향된다.

지연 잠금 모드에서, 베인(104)은 이미 완전 지연 위치로 이동되었고, 유체는 펌프(140)에 의해 공급원(S)으로부터 유입 체크 밸브(118) 및 라인(119b)을 통해 지연 챔버(103)로 계속 흐르며, 진각 챔버(102)로부터의 유체는 스풀(161)을 통해 배출 라인(121)으로 빠져나간다. 디텐트 밸브 회로(133)는 오프되고, 제1 잠금핀(166)은 잠금해제되도록 스프링(167)에 반하여 편향된다. 제2 잠금핀(165)은 통기되어, 제2 잠금핀(165)이 외부 경판(171)의 요홈(163)과 맞물리며 잠금 위치로 이동할 수 있게 한다. "완전 지연 위치"는 베인(104)이 챔버(117)의 진각벽(102a)과 접촉하는 것으로 정의된다.

디텐트 모드에서, 3가지 기능들이 동시에 이루어진다. 디텐트 모드의 첫 번째 기능은, 라인(112) 및 라인(113)으로부터의 유체의 유동이 배출 라인들(121, 122)을 통해 챔버들(102, 103)을 빠져나가는 것을 스풀 랜드들(161d, 161b)이 차단하고, 진각 및 지연 챔버들(102, 103)을 풀(full) 상태로 유지하기 위해 공급원(S)으로부터의 소량의 가압 유체만이 진각 챔버(102)와 지연 챔버(103)에 들어갈 수 있게 하는 위치로 스풀(161)이 이동하여, 제어 밸브(160)로부터의 페이저의 제어를 효과적으로 제거하는 것이다.

디텐트 모드의 두 번째 기능은 디텐트 밸브 회로(133)를 개방하거나 턴온하는 것이다. 디텐트 밸브가 개방된 상태에서, 비틀림 보조 진각 및 지연 챔버들(102, 103) 중 하나 이상이 캠 토크 구동(CTA) 모드로 변환된다. 즉, 하나의 챔버를 공급 충진하고 반대편 챔버를 배출 라인들을 통해 섬프로 배출하는 대신에, 유체가 진각 챔버와 지연 챔버 사이에서 재순환될 수 있다. 디텐트 밸브 회로(133)는 베인(104)이 중간 위상각 위치에 도달할 때까지 페이저가 진각 또는 지연으로 이동하는 것을 완전히 제어한다.

디텐트 모드의 세 번째 기능은, 잠금핀 회로(123)를 통기하여, 제1 잠금핀(166)이 내부 경판(170)의 요홈(164)과 맞물릴 수 있게 하는 것이다. 중간 위상각 위치 또는 중앙 위치는 베인(104)이 하우징 조립체(100)와 로터 조립체(105) 사이에 챔버를 한정하는 진각벽(102a)과 지연벽(103a) 사이의 어딘가에 있는 경우이다. 중간 위상 각위치는 진각벽(102a)과 지연벽(103a) 사이의 어딘가일 수 있고, 디텐트 유로들(128, 134)이 베인(104)에 대해 어디에 있는지에 의해 결정된다.

펄스폭 변조 가변력 솔레노이드(107)의 듀티 사이클에 기초하여, 스풀(111)은 그 행정을 따라 대응하는 위치로 이동한다. 가변력 솔레노이드(107)의 듀티 사이클이 대략 40%, 60%, 또는 60% 초과일 때, 스풀(161)은 각각 지연/지연 잠금 모드, 유지 위치, 및 진각 모드에 대응하는 위치들로 이동될 것이고, 파일럿 밸브(130)는 가압되며 제2 위치로 이동될 것이고, 유압 디텐트 회로(133)는 폐쇄될 것이고, 제1 잠금핀(166)은 가압되며 해제될 것이다. 지연 잠금 모드에서, 제2 잠금핀(165)은 통기되며 하우징 조립체(100)의 외부 경판(171)의 요홈(163)과 맞물린다.

가변력 솔레노이드(107)의 듀티 사이클이 0%일 때, 스풀(161)은 파일럿 밸브(130)가 통기되며 제2 위치로 이동되도록 디텐트 모드로 이동되고, 유압 디텐트 회로(133)는 개방될 것이고, 제1 잠금핀(166)은 통기되며 요홈(164)과 맞물릴 것이다. 파워 또는 제어가 손실된다면, 페이저는 잠금 위치로 디폴트될 것이기 때문에, 0%의 듀티 사이클은, 유압 디텐트 회로(133)를 개방하고, 파일럿 밸브(130)를 통기하고, 제1 잠금핀(166)을 통기하며 요홈(164)과 맞물리게 하기 위해, 스풀 행정을 따른 극단의 위치로 선택되었다. 상기에 열거된 듀티 사이클 퍼센트들은 일례이며 변화될 수 있다는 것을 주목해야 한다. 게다가, 필요 시, 100% 듀티 사이클에서, 유압 디텐트 회로(133)는 개방될 수 있고, 파일럿 밸브(130)는 통기될 수 있고, 제1 잠금핀(166)은 통기되며 요홈(164)과 맞물릴 수 있다.

대략 40%, 60%, 또는 60% 초과인 가변력 솔레노이드(107)의 듀티 사이클은 대안적으로 스풀이 각각 진각 모드, 유지 위치, 및 지연 모드/지연 잠금 모드에 대응하는 위치들로 이동되는 것에 대응할 수도 있다는 것을 주목해야 한다.

듀티 사이클이 60% 초과로 설정될 때, 페이저의 베인은 진각 위치를 향해 및/또는 내에서 이동 중이다. 스풀의 행정 또는 슬리브에 대한 스풀의 위치는 진각 위치를 위해 3.5 내지 5 ㎜이다.

도 6, 도 11, 및 도 12는 진각 위치를 향해 이동하는 페이저를 도시한다. 도 6을 참조하면, 진각 위치를 향해 이동하기 위해, 스프링(115)의 힘이 VFS(107)의 힘과 균형을 이룰 때까지, 듀티 사이클이 60% 초과로 증가되고, 스풀(161) 상의 VFS(107)의 힘이 증가되며, 스풀(161)이 진각 모드에서 VFS(107)에 의해 좌측으로 이동된다. 도시된 진각 모드에서, 스풀 랜드(161c)는 배출 라인(121)을 차단하고, 스풀 랜드(161b)는 진각 챔버(102)와 지연 챔버(103) 사이의 유체의 재순환을 방지한다. 라인(112)은 라인(119b)으로부터 공급원(S)에 개방되고, 라인(113)은 지연 챔버(103)로부터 임의의 유체를 배출하기 위해 배출 라인(122)에 개방된다. 유압 유체는 펌프(140)에 의해 공급원(S)으로부터 페이저로 공급되며 예컨대 베어링을 통해 라인(119)에 들어간다. 라인(119)은 2개의 라인들(119a, 119b)로 분할된다. 라인(119b)은 유입 체크 밸브(118) 및 제어 밸브(160)로 이어진다. 제어 밸브(160)로부터, 유체는 라인(112) 및 진각 챔버(102)에 들어가서, 지연벽(103a)을 향해 베인(104)을 이동시키고, 유체가 지연 챔버(103)로부터 이동하며, 제어 밸브(160)에 이르는 라인(113) 내로 빠져나가고, 배출 라인(122)을 통해 섬프로 배출되게 한다.

라인(119a)은 라인(169) 및 제1 잠금핀(166)으로 이어진다. 라인(169)은 파일럿 밸브(130)로 이어지는 라인(132)으로 분기된다. 라인(119a) 내의 유체의 압력은 스프링(167)에 반하여 해제 위치로 제1 잠금핀(166)을 편향시키기 위해 랜드들(161d, 161e) 사이의 스풀(161)을 통해 이동하여, 잠금핀 회로(123)에 유체를 충진한다. 라인(119a) 내의 유체는 또한 라인(132)을 통해 흐르며 스프링(131)에 반하여 파일럿 밸브(130)를 가압하여, 지연 디텐트 라인(134), 진각 디텐트 라인(128), 및 라인(129)이 차단되며 디텐트 회로가 오프되는 위치로 파일럿 밸브(130)를 이동시킨다. 배출 라인(121)은 스풀 랜드(161d)에 의해 차단되어, 제1 잠금핀(166)의 통기를 방지한다. 라인(168)은 진각 챔버(102) 및 제2 잠금핀(165)의 제2 요홈(163)과 유체 소통된다. 제2 잠금핀(165)은 진각 챔버(102) 내의 유체로부터 가압되며 스프링(167)에 반하여 해제 또는 잠금해제 위치로 제2 잠금핀(165)을 편향시킨다.

도 7은 지연 위치를 향해 이동하는 페이저를 도시한다. 지연 위치를 향해 이동하기 위해, 스프링(115)의 힘이 VFS(107)의 힘과 균형을 이룰 때까지, 듀티 사이클이 40% 초과 60% 미만으로 조정되고, 스풀(161) 상의 VFS(107)의 힘이 변화되며, 스풀(161)이 스프링(115)에 의해 도면의 지연 모드에서 우측으로 이동된다. 도시된 지연 모드에서, 스풀 랜드(161b)는 배출 라인(122)을 차단하고, 스풀 랜드(161c)는 진각 챔버(102)와 지연 챔버(103) 사이의 유체의 재순환을 방지한다. 라인(113)은 라인(119b)으로부터 공급원(S)에 개방되고, 라인(112)은 진각 챔버(102)로부터 임의의 유체를 배출하기 위해 배출 라인(121)에 개방된다. 유압 유체는 펌프(140)에 의해 공급원(S)으로부터 페이저로 공급되며 라인(119)에 들어간다. 라인(119)은 2개의 라인들(119a, 119b)로 분할된다. 라인(119b)은 유입 체크 밸브(118) 및 제어 밸브(160)로 이어진다. 제어 밸브(160)로부터, 유체는 라인(113) 및 지연 챔버(103)에 들어가서, 진각벽(102a)을 향해 베인(104)을 이동시키고, 유체가 진각 챔버(102)로부터 이동하며, 제어 밸브(160)에 이르는 라인(112) 내로 빠져나가고, 배출 라인(121)을 통해 섬프로 배출되게 한다.

라인(119a)은 라인(169) 및 제1 잠금핀(166)으로 이어진다. 라인(169)은 파일럿 밸브(130)로 이어지는 라인(132)으로 분기된다. 라인(119a) 내의 유체의 압력은 스프링(167)에 반하여 해제 위치로 제1 잠금핀(166)을 편향시키기 위해 랜드들(161d, 161e) 사이의 스풀(161)을 통해 이동하여, 잠금핀 회로(123)에 유체를 충진한다. 라인(119a) 내의 유체는 또한 라인(132)을 통해 흐르며 스프링(131)에 반하여 파일럿 밸브(130)를 가압하여, 지연 디텐트 라인(134) 및 진각 디텐트 라인(128)이 라인(129)으로부터 및 서로로부터 차단되며 디텐트 회로가 오프되는 위치로 파일럿 밸브(130)를 이동시킨다. 배출 라인(121)은 스풀 랜드(161d)에 의해 차단되어, 제1 잠금핀(166) 및 파일럿 밸브(130)의 통기를 방지한다. 라인(168)은 진각 챔버(102) 및 제2 잠금핀(165)의 제2 요홈(163)과 유체 소통되고, 유체가 진각 챔버(102)를 빠져나가는 중이기 때문에, 제2 잠금핀(165)은 스프링(167)에 의해 잠금 위치를 향해 편향된다. 그러나, 도 9에 도시된 바와 같이, 외부 경판(171)의 요홈(163)이 제2 잠금핀(165)과 정렬할 때까지, 제2 잠금핀(165)은 해제 위치에서 스프링(167)에 반하여 부분적으로 편향된 상태로 남아있을 것이다.

듀티 사이클이 40 내지 60%일 때, 페이저의 베인은 지연 위치를 향해 및/또는 내에서 이동 중이다. 스풀의 행정 또는 슬리브에 대한 스풀의 위치는 지연 잠금 위치를 위해 대략 2 ㎜이다.

도 9, 도 14, 및 도 15는 완전 지연 위치에서 지연 잠금 위치에 있는 페이저를 도시한다. 도 9를 참조하면, 지연 위치를 향해 이동하기 위해, 스프링(115)의 힘이 VFS(107)의 힘과 균형을 이룰 때까지, 듀티 사이클이 40% 초과 60% 미만으로 조정되고, 스풀(161) 상의 VFS(107)의 힘이 변화되며, 스풀(161)이 스프링(115)에 의해 도면의 지연 모드에서 우측으로 이동된다. 도시된 지연 잠금 모드에서, 스풀 랜드(161b)는 배출 라인(122)을 차단하고, 스풀 랜드(161c)는 진각 챔버(102)와 지연 챔버(103) 사이의 유체의 재순환을 방지한다. 라인(113)은 라인(119b)으로부터 공급원(S)에 개방되고, 라인(112)은 진각 챔버(102)로부터 임의의 유체를 배출하기 위해 배출 라인(121)에 개방된다. 유압 유체는 펌프(140)에 의해 공급원(S)으로부터 페이저로 공급되며 라인(119)에 들어간다. 라인(119)은 2개의 라인들(119a, 119b)로 분할된다. 라인(119b)은 유입 체크 밸브(118) 및 제어 밸브(160)로 이어진다. 제어 밸브(160)로부터, 유체는 라인(113) 및 지연 챔버(103)에 들어가서, 진각벽(102a)을 향해 베인(104)을 이동시키고, 유체가 진각 챔버(102)로부터 이동하며, 제어 밸브(160)에 이르는 라인(112) 내로 빠져나가고, 배출 라인(121)을 통해 섬프로 배출되게 한다. 페이저는 베인(104)이 진각벽(102a)과 접촉할 때 완전 지연 위치에 있다.

라인(119a)은 라인(169) 및 제1 잠금핀(166)으로 이어진다. 라인(169)은 파일럿 밸브(130)로 이어지는 라인(132)으로 분기된다. 라인(119a) 내의 유체의 압력은 스프링(167)에 반하여 해제 위치로 제1 잠금핀(166)을 편향시키기 위해 랜드들(161d, 161e) 사이의 스풀(161)을 통해 이동하여, 잠금핀 회로(123)에 유체를 충진한다. 라인(119a) 내의 유체는 또한 라인(132)을 통해 흐르며 스프링(131)에 반하여 파일럿 밸브(130)를 가압하여, 지연 디텐트 라인(134) 및 진각 디텐트 라인(128)이 라인(129)으로부터 및 서로로부터 차단되며 디텐트 회로가 오프되는 위치로 파일럿 밸브(130)를 이동시킨다. 배출 라인(121)은 스풀 랜드(161d)에 의해 차단되어, 제1 잠금핀(166) 및 파일럿 밸브(130)의 통기를 방지한다. 라인(168)은 진각 챔버(102) 및 제2 잠금핀(165)의 제2 요홈(163)과 유체 소통된다. 유체가 진각 챔버(102)를 빠져나가는 중이기 때문에, 제2 잠금핀(165)은 외부 경판(171)의 요홈(163)과 맞물리도록 스프링(167)에 의해 편향되어, 로터 조립체(105)에 대해 하우징 조립체(100)를 잠금한다.

도 8 및 도 13은 유지 위치에 있는 페이저를 도시한다. 이 위치에서, 가변력 솔레노이드(107)의 듀티 사이클은 60%이며, 스풀(161)의 일 단부 상의 VFS(107)의 힘은 유지 모드에서 스풀(161)의 반대편 단부에 대한 스프링(115)의 힘과 같다. 랜드들(161b, 161c)은 공급원(S)으로부터의 유체가 진각 챔버(102) 및 지연 챔버(103) 내로 흘러 들어갈 수 있게 한다. 배출 라인(121)은 스풀 랜드(161b)에 의해 라인(113)으로부터 유체를 배출하지 않도록 차단되고, 배출 라인(121)은 스풀 랜드(161c)에 의해 라인(112)으로부터 유체를 배출하지 않도록 차단된다. 라인(119)은 2개의 라인들(119a, 119b)로 분할된다. 라인(119b)은 유입 체크 밸브(118) 및 제어 밸브(160)로 이어진다. 제어 밸브(160)로부터, 유체는 라인들(112, 113)에 들어가며 진각 챔버(102) 및 지연 챔버(103)에 들어간다.

라인(119a)은 라인(169) 및 제1 잠금핀(166)으로 이어진다. 라인(169)은 파일럿 밸브(130)로 이어지는 라인(132)으로 분기된다. 라인(119a) 내의 유체의 압력은 스프링(167)에 반하여 해제 위치로 제1 잠금핀(166)을 편향시키기 위해 랜드들(161d, 161e) 사이의 스풀(161)을 통해 이동하여, 잠금핀 회로(123)에 유체를 충진한다. 라인(119a) 내의 유체는 또한 라인(132)을 통해 흐르며 스프링(131)에 반하여 파일럿 밸브(130)를 가압하여, 지연 디텐트 라인(134) 및 진각 디텐트 라인(128)이 라인(129)으로부터 및 서로로부터 차단되며 디텐트 회로(133)가 오프되는 위치로 파일럿 밸브(130)를 이동시킨다. 배출 라인(121)은 스풀 랜드(161d)에 의해 차단되어, 제1 잠금핀(166) 및 파일럿 밸브(130)의 통기를 방지한다. 라인(168)은 진각 챔버(102) 및 제2 잠금핀(165)의 제2 요홈(163)과 유체 소통된다. 제2 잠금핀(165)은 진각 챔버(102) 내의 유체로부터 가압되며 스프링(167)에 반하여 해제 또는 잠금해제 위치로 제2 잠금핀(165)을 편향시킨다.

도 10, 도 16, 및 도 17은 가변력 솔레노이드의 듀티 사이클이 0%이며, 스풀(160)이 디텐트 모드에 있고, 파일럿 밸브(130)가 섬프 또는 배출구로 이어지는 유로(121)로 스풀을 통해 통기되며, 유압 디텐트 회로(133)가 개방되거나 온되는 중앙 위치 또는 중간 위상각 위치에 있는 페이저를 도시하되, 제1 잠금핀(166)은 통기되며 요홈(164)과 맞물리고, 로터 조립체(105)는 중앙 위치 또는 중간 위상각 위치에서 하우징 조립체(100)에 대해 잠금된다. 가변력 솔레노이드(107)의 듀티 사이클이 0%로 변화되기 전에 베인(104)이 어디에 있었는지에 따라, 진각 디텐트 라인(128) 또는 지연 디텐트 라인(134)이 각각 진각 또는 지연 챔버(102, 103)에 노출될 것이다. 또한, 엔진이 비정상적으로 셧다운된 경우(예컨대, 엔진이 실속된 경우), 엔진이 크랭킹 중일 때, 가변력 솔레노이드(107)의 듀티 사이클은 0%일 것이며, 로터 조립체(105)는 디텐트 회로(133)를 통해 중앙 잠금 위치 또는 중간 위상 각위치로 이동할 것이고, 엔진의 비정상적 셧다운 전의 하우징 조립체(100)에 대한 베인(104)의 위치와 무관하게, 제1 잠금핀(166)은 중앙 위치 또는 중간 위상 각위치에서 맞물리게 될 것이다. 본 발명에서, 디텐트 모드는 바람직하게는 스풀이 주행의 극단부에 있는 경우이다. 본 발명에 도시된 예들에서, 이는 스풀이 보어로부터 극단의 풀 아웃(full out) 위치에 있는 경우이다.

전자 제어를 사용하지 않으면서 중앙 위치 또는 중간 위상 각위치로 디텐트되는 본 발명의 페이저의 능력은, 통상적으로 캠 페이저 위치를 제어하는 데에 전자 제어가 사용되지 않는 엔진 크랭킹 중에도 페이저가 중앙 위치 또는 중간 위상 각위치로 이동할 수 있게 한다. 또한, 페이저가 중앙 위치 또는 중간 위상 각위치로 디텐트되기 때문에, 특히 제어 신호 또는 파워가 손실된 경우, 이는 엔진이 VCT 페이저에 대한 능동적 제어 없이도 시동되고 실행될 수 있도록 보장하는 페일 세이프 위치를 제공한다. 페이저는 엔진의 크랭킹 시에 중앙 위치 또는 중간 위상 각위치를 갖기 때문에, 페이저의 위상의 더 긴 주행이 가능하여, 교정 기회를 제공한다. 종래 기술에서는, 중앙 위치 또는 중간 위상 각위치가 엔진 크랭킹 및 시동 시에 존재하지 않고, 엔진이 극단의 진각 또는 지연 멈춤부에서 시동하는 데에 어려움을 겪기 때문에, 더 긴 주행 페이저 또는 더 긴 위상각이 가능하지 않다.

가변력 솔레노이드(107)의 듀티 사이클이 0%로 설정될 때, 스풀(161) 상의 VFS의 힘이 감소되고, 스프링(115)이 디텐트 위치까지 스풀 주행의 극우 단부로 스풀(161)을 이동시킨다. 이 디텐트 위치에서, 스풀 랜드(161b)는 라인(113)으로부터 배출구(122)로의 유체의 유동을 차단하고, 스풀 랜드(161d)는 라인(112)으로부터 배출구(121)로의 유체 유동을 차단하여, 제어 밸브(160)로부터의 페이저의 제어를 효과적으로 제거한다. 동시에, 공급원으로부터의 유체는 스풀 랜드(161c)를 지나 흘러 들어가서 각각 라인들(112, 113)을 통해 진각 챔버(102) 및 지연 챔버(103) 내로 흐르기 위해, 라인(119)을 통해 라인(119b) 및 유입 체크 밸브(118)로 흐를 수 있다. 유체는 스풀 랜드(161e)에 의해 라인(119a)을 통해 제1 잠금핀(166)으로 흐르는 것이 방지된다. 유체가 라인(119a)으로 흐를 수 없기 때문에, 제1 잠금핀(166)은 더 이상 가압되지 않고, 스풀 랜드(161d)와 스풀 랜드(161e) 사이의 스풀(161)을 통해 배출 라인(121)으로 통기된다. 마찬가지로, 파일럿 밸브(130) 역시 배출 라인(121)으로 통기되어, 진각 디텐트 라인(128)과 지연 디텐트 라인(134) 사이의 유로를 파일럿 밸브(130)를 통해 라인(129) 및 공통 라인(114)에 개방한다. 즉, 유압 디텐트 회로(133)를 개방하고, 본질적으로 모든 비틀림 보조 챔버들을 캠 토크 구동(CTA) 챔버들 또는 CTA 모드로 변환하되, 유체의 순환이 진각 챔버(102)와 지연 챔버(103) 사이에 허용된다.

라인(168)은 진각 챔버(102) 및 제2 잠금핀(165)의 제2 요홈(163)과 유체 소통된다. 제2 잠금핀(165)은 진각 챔버(102) 내의 유체로부터 가압되며 스프링(167)에 반하여 해제 또는 잠금해제 위치로 제2 잠금핀(165)을 편향시킨다.

베인(104)이 지연 위치에서 또는 그 가까이에서 하우징 조립체(100) 내에 위치되며, 지연 디텐트 라인(134)이 지연 챔버(103)에 노출된 경우, 지연 챔버(103)로부터의 유체는 지연 디텐트 라인(134) 내로 흐르고, 개방 파일럿 밸브(130)를 통해 흐르며, 공통 라인(114)으로 이어지는 라인(129)으로 흐를 것이다. 공통 라인(114)으로부터, 유체는 체크 밸브(108)를 통해 진각 챔버(102) 내로 흘러서, 지연 챔버(103)에 대해 지연 디텐트 라인(134)을 폐쇄하기 위해 하우징 조립체(100)에 대해 베인(104)을 이동시킨다. 로터 조립체(105)가 지연 챔버(103)로부터 지연 디텐트 라인(134)을 폐쇄함에 따라, 베인(104)은 하우징 조립체(100)와 로터 조립체(105) 사이에 형성된 챔버 내의 중앙 위치 또는 중간 위상 각위치로 이동되고, 제1 잠금핀(166)은 요홈(164)과 정렬하여, 중앙 위치 또는 중간 위상 각위치에서 하우징 조립체(100)에 대해 로터 조립체(105)를 잠금한다. 제2 잠금핀(165)은 요홈(163)과 맞물리지 않고 잠금해제 위치에 남아있다는 것을 주목해야 한다.

베인(104)이 진각 위치에서 또는 그 가까이에서 하우징 조립체(100) 내에 위치되며, 진각 디텐트 라인(128)이 진각 챔버(102)에 노출된 경우, 진각 챔버(102)로부터의 유체는 진각 디텐트 라인(128) 내로 흐르고, 개방 파일럿 밸브(130)를 통해 흐르며, 공통 라인(114)으로 이어지는 라인(129)으로 흐를 것이다. 공통 라인(114)으로부터, 유체는 체크 밸브(110)를 통해 지연 챔버(103) 내로 흘러서, 진각 챔버(102)에 대해 진각 디텐트 라인(128)을 폐쇄하거나 차단하기 위해 하우징 조립체(100)에 대해 베인(104)을 이동시킨다. 로터 조립체(105)가 진각 챔버(102)로부터 진각 디텐트 라인(128)을 폐쇄함에 따라, 베인(104)은 하우징 조립체(100)와 로터 조립체(105) 사이에 형성된 챔버 내의 중앙 위치 또는 중간 위상 각위치로 이동되고, 제1 잠금핀(166)은 요홈(164)과 정렬하여, 중앙 위치 또는 중간 위상 각위치에서 하우징 조립체(100)에 대해 로터 조립체(105)를 잠금한다. 제2 잠금핀(165)은 요홈(163)과 맞물리지 않고 잠금해제 위치에 남아있다는 것을 주목해야 한다.

페이저가 중앙 위치 또는 중간 위상 각위치에 있을 때, 진각 디텐트 라인(128) 및 지연 디텐트 라인(134)은 진각 및 지연 챔버들(102, 103)로부터 로터 조립체(105)에 의해 완전히 폐쇄되거나 차단되어, 진각 디텐트 라인(128) 또는 지연 디텐트 라인(134)이 그 각각의 챔버로부터 폐쇄되는 정확한 시간에 제1 잠금핀(166)이 요홈(164)과 맞물리는 것을 요구한다. 대안적으로, 로터 조립체(105)가 약간 진동할 수 있게 하여 제1 잠금핀(166)이 요홈(164)과 맞물릴 수 있도록 제1 잠금핀(166)이 요홈(164)의 위치 위로 지나갈 가능성을 증가시키기 위해, 진각 디텐트 라인(128) 및 지연 디텐트 라인(134)은 중앙 위치 또는 중간 위상 각위치에서 진각 및 지연 챔버들(102, 103)에 약간 개방되거나 부분적으로 제한될 수 있다.

대안적으로, 지연 잠금 모드는 진각 잠금 모드로 대체될 수 있고, 도 18에 도시된 바와 같이, 베인(104)은 이미 완전 진각 위치로 이동되었고, 지연 챔버(103)로부터 스풀(111)을 통한 진각 챔버로의 유동이 계속되되, 유체는 진각 챔버(102)로부터 빠져나가지 않도록 차단된다. 본 실시예에서, 제2 잠금핀(165)의 요홈(163)은 라인(268)을 통해 지연 챔버(103)에 연결된다. 이 모드에서, 디텐트 밸브 회로는 오프되고, 제2 잠금핀(165)은 통기되어, 제2 잠금핀(165)이 외부 경판(171)의 요홈(163)과 맞물리며 잠금 위치로 이동할 수 있게 한다. "완전 진각 위치"는 베인(104)이 챔버(117)의 지연벽(103a)과 접촉하는 것으로 정의된다. 레이아웃이 도 6 내지 도 10에 도시된 것의 경상이라는 것을 주목해야 한다.

도 18을 참조하면, 진각 위치를 향해 이동하기 위해, 스프링(115)의 힘이 VFS(107)의 힘과 균형을 이룰 때까지, 듀티 사이클이 60% 초과로 증가되고, 스풀(161) 상의 VFS(107)의 힘이 증가되며, 스풀(161)이 진각 모드에서 VFS(107)에 의해 우측으로 이동된다. 도시된 진각 모드에서, 스풀 랜드(161b)는 배출 라인(121)을 차단하고, 스풀 랜드(161c)는 진각 챔버(102)와 지연 챔버(103) 사이의 유체의 재순환을 방지한다. 라인(112)은 라인(119b)으로부터 공급원(S)에 개방되고, 라인(113)은 지연 챔버(103)로부터 임의의 유체를 배출하기 위해 배출 라인(122)에 개방된다. 유압 유체는 펌프(140)에 의해 공급원(S)으로부터 페이저로 공급되며 라인(119)에 들어간다. 라인(119)은 2개의 라인들(119a, 119b)로 분할된다. 라인(119b)은 유입 체크 밸브(118) 및 제어 밸브(160)로 이어진다. 제어 밸브(160)로부터, 유체는 라인(112) 및 진각 챔버(102)에 들어가서, 지연벽(103a)을 향해 베인(104)을 이동시키고, 유체가 지연 챔버(103)로부터 이동하며, 제어 밸브(160)에 이르는 라인(113) 내로 빠져나가고, 배출 라인(122)을 통해 섬프로 배출되게 한다.

라인(119a)은 라인(169) 및 제1 잠금핀(166)으로 이어진다. 라인(169)은 파일럿 밸브(130)로 이어지는 라인(132)으로 분기된다. 라인(119a) 내의 유체의 압력은 스프링(167)에 반하여 해제 위치로 제1 잠금핀(166)을 편향시키기 위해 랜드들(161d, 161e) 사이의 스풀(161)을 통해 이동하여, 잠금핀 회로(123)에 유체를 충진한다. 라인(119a) 내의 유체는 또한 라인(132)을 통해 흐르며 스프링(131)에 반하여 파일럿 밸브(130)를 가압하여, 지연 디텐트 라인(134), 진각 디텐트 라인(128), 및 라인(129)이 차단되며 디텐트 회로가 오프되는 위치로 파일럿 밸브(130)를 이동시킨다. 배출 라인(121)은 스풀 랜드(161d)에 의해 차단되어, 제1 잠금핀(166)의 통기를 방지한다. 라인(268)은 지연 챔버(103) 및 제2 잠금핀(165)의 제2 요홈(163)과 유체 소통된다. 유체가 지연 챔버(103)를 빠져나가는 중이기 때문에, 제2 잠금핀(165)은 외부 경판(171)의 요홈(163)과 맞물리도록 스프링(167)에 의해 편향되어, 로터 조립체(105)에 대해 하우징 조립체(100)를 잠금한다.

디텐트 모드, 지연 모드, 및 유지 모드와 같은 다른 모드들이 또한 본 실시예에 적용될 것이라는 점을 주목해야 한다. 그러므로, 진각 잠금 모드를 갖는 페이저는 완전 진각 위치에서 잠금 위치에 있는 제2 잠금핀(165), 및 디텐트 모드의 중간 위치에서 잠금 위치에 있는 제1 잠금핀(166)을 구비한다. 제2 잠금핀(165)은 진각 모드, 지연 모드, 유지 모드, 및 디텐트 모드에서 잠금해제 위치에 있다. 제1 잠금핀은 지연 모드, 유지 모드, 진각 모드, 및 진각 잠금 모드에서 잠금해제 위치에 있다.

도 20 내지 도 22는, 페이저가 완전 진각 위치에 있을 때 하나의 잠금핀이 잠금 위치로 이동되고, 페이저가 완전 지연 위치에 있을 때 다른 잠금핀이 잠금 위치로 이동되는 제3 실시예의 캠 토크 구동 페이저를 도시한다. 도 20 내지 도 22는 스풀 밸브 위치에 따른 CTA VCT 페이저의 지연 잠금 작동 모드, 진각 잠금 작동 모드, 및 유지 위치를 도시한다. 도면에 도시된 위치들은 VCT 페이저가 이동 중인 방향을 정의한다. 위상 제어 밸브는 무한수의 중간 위치들을 가지므로, 제어 밸브는 VCT 페이저의 이동 방향을 제어할 뿐만 아니라, 별개의 스풀 위치에 따라 VCT 페이저의 위치 변경 속도를 제어함은 물론이다. 그러므로, 위상 제어 밸브는 또한 무한한 중간 위치들에서 작동할 수 있고, 도면에 도시된 위치들에 제한되지 않음은 물론이다.

엔진 밸브들을 개방하고 폐쇄하는 힘에 의해 야기된 캠샤프트 내의 토크 역전이 베인(104)을 이동시킨다. 진각 및 지연 챔버들(102, 103)은 캠샤프트 내의 양 및 음의 토크 펄스를 견디도록 배치되며, 캠 토크에 의해 교대로 가압된다. 제어 밸브(250)는 원하는 이동 방향에 따라 진각 챔버(102)로부터 지연 챔버(103)로의 또는 그 반대의 유체 유동을 허용함으로써 페이저 내의 베인(104)이 이동할 수 있게 한다.

페이저의 하우징 조립체(100)는 구동력을 받기 위한 외주(101), 내부 경판(170), 및 외부 경판(171)을 구비한다. 로터 조립체(105)는 캠샤프트에 연결되며, 하우징 조립체(100) 내에 동축으로 위치된다. 로터 조립체(105)는 하우징 조립체(100)와 로터 조립체(105) 사이에 형성된 챔버를 진각 챔버(102)와 지연 챔버(103)로 분리하는 베인(104)을 구비한다. 베인(104)은 하우징 조립체(100)와 로터 조립체(105)의 상대 각위치를 전환하기 위해 회전할 수 있다.

제1 잠금핀(143) 및 제2 잠금핀(147)은 로터 조립체(105), 더 바람직하게는 베인(104)의 보어(172)에 미끄럼 가능하게 수용된다. 제1 잠금핀(143)의 단부 위치는 스프링(144)에 의해 하우징 조립체(100)의 내부 경판(170)의 요홈(142)을 향해 편향되며 이에 끼워진다. 제2 잠금핀(147)의 단부 위치는 하우징 조립체(100)의 외부 경판(171)의 요홈(141)을 향해 편향되며 이에 끼워진다. 제1 잠금핀(143) 및 제2 잠금핀(147)의 가압은 모두 위상 제어 밸브(109)의 전환/이동에 의해 제어된다.

제1 잠금핀(143)이 내부 경판(170)의 요홈(142)과 맞물리는 것으로 논의되었지만, 제1 잠금핀(143)이 외부 경판(171)의 요홈(141)과 맞물리고, 제2 잠금핀(147)이 하우징 조립체(100)의 내부 경판(170)의 요홈(142)과 맞물릴 수 있다. 게다가, 제1 잠금핀(143) 및 제2 잠금핀(147)이 모두 동일한 보어 내에 있는 것으로 도시되었지만, 제1 잠금핀(143) 및 제2 잠금핀(147)은 로터 조립체(105)의 상이한 보어들 내에 존재할 수 있다.

제어 밸브(250), 바람직하게는 스풀 밸브는 슬리브(116)에 미끄럼 가능하게 수용되는 원통형 랜드들(251a, 251b, 251c, 251d, 251e)을 구비한 스풀(251)을 포함한다. 제어 밸브는 페이저의 중앙 볼트 내에서, 또는 캠샤프트 내에서 안내되는 로터 조립체(105)의 보어 내에서, 페이저로부터 멀리 위치될 수 있다. 스풀의 일 단부는 스프링(115)과 접촉하고, 스풀의 반대편 단부는 펄스폭 변조 가변력 솔레노이드(VFS)(107)와 접촉한다. 솔레노이드(107)는 또한 전류 또는 전압을 변경함으로써 또는 적용 가능한 다른 방법들에 의해 선형 제어될 수 있다. 또한, 스풀(251)의 반대편 단부는 모터 또는 다른 액추에이터와 접촉하며 그에 의해 영향을 받을 수 있다.

제어 밸브(250)의 위치는 가변력 솔레노이드(107)의 듀티 사이클을 제어하는 엔진 제어 장치(ECU)(106)에 의해 제어된다. ECU(106)는 바람직하게는, 엔진을 제어하기 위한 다양한 연산 과정들을 실행하는 중앙 처리 장치(CPU), 메모리, 및 외부 장치 및 센서와 데이터를 교환하는 데에 사용되는 입출력 포트들을 포함한다.

스풀(251)의 위치는 ECU(106)에 의해 제어되는 솔레노이드(107) 및 스프링(115)에 의해 영향을 받는다. 페이저의 제어에 관한 다른 세부사항이 이하에 상세히 논의된다. 스풀(251)의 위치는 (예컨대, 진각 위치 또는 진각 유지 위치, 유지 위치, 또는 지연 위치 또는 지연 잠금 위치를 향해 이동하기 위한) 페이저의 운동, 및 제1 잠금핀(143)과 제2 잠금핀(147)이 잠금 또는 잠금해제 위치에 있는지 여부를 제어한다. 제어 밸브(250)는 진각 모드, 진각 잠금 모드, 지연 모드, 지연 잠금 모드, 및 중립 모드(유지 위치)를 갖는다.

도시되지 않았지만 제1 잠금핀(143)이 제1 요홈(142)과 맞물리기 전의 진각 잠금 모드와 본질적으로 동일한 진각 모드에서, 스풀(251)은 유체가 지연 챔버(103)로부터 스풀(251)을 통해 진각 챔버(102)로 흐를 수 있게 하는 위치로 이동되고, 유체는 진각 챔버(102)로부터 빠져나가지 않도록 차단된다.

도시되지 않았지만 제2 잠금핀(147)이 제2 요홈(141)과 맞물리기 전의 지연 잠금 모드와 본질적으로 동일한 지연 모드에서, 스풀(251)은 유체가 진각 챔버(102)로부터 스풀(251)을 통해 지연 챔버(103)로 흐를 수 있게 하는 위치로 이동되고, 유체는 지연 챔버(103)로부터 빠져나가지 않도록 차단된다.

도 22에 도시된 중립 모드 또는 유지 위치에서, 스풀(251)은 유체가 진각 및 지연 챔버들(102, 103)로부터 빠져나가는 것을 차단하는 위치로 이동된다.

도 20에 도시된 지연 잠금 모드에서, 베인(104)은 이미 완전 지연 위치로 이동되었고, 진각 챔버(102)로부터 스풀(251)을 통한 지연 챔버로의 유동이 계속되되, 유체는 지연 챔버(103)로부터 빠져나가지 않도록 차단된다. 이 모드에서, 제2 잠금핀(147)은 통기되어, 제2 잠금핀(147)이 외부 경판(171)의 요홈(141)과 맞물리며 잠금 위치로 이동할 수 있게 한다. "완전 지연 위치"는 베인(104)이 챔버(117)의 진각벽(102a)과 접촉하는 것으로 정의된다. 이 위치에서는, 유체가 펌프(140)를 통해 공급원으로부터 라인(252)을 통해 제1 잠금핀(143)에 공급되므로, 제1 잠금핀(143)은 잠금해제 위치에 있다는 것을 주목해야 한다.

도 21에 도시된 진각 잠금 모드에서, 베인(104)은 이미 완전 진각 위치로 이동되었고, 지연 챔버(103)로부터 스풀(251)을 통한 진각 챔버(102)로의 유동이 계속되되, 유체는 진각 챔버(102)로부터 빠져나가지 않도록 차단된다. 이 모드에서, 제1 잠금핀(143)은 통기되어, 제1 잠금핀(143)이 외부 경판(170)의 요홈(142)과 맞물리며 잠금 위치로 이동할 수 있게 한다. "완전 진각 위치"는 베인(104)이 챔버(117)의 지연벽(103a)과 접촉하는 것으로 정의된다. 이 위치에서는, 유체가 펌프(140)를 통해 공급원으로부터 라인(253)을 통해 제2 잠금핀(147)에 공급되므로, 제2 잠금핀(147)은 잠금해제 위치에 있다는 것을 주목해야 한다.

펄스폭 변조 가변력 솔레노이드(107)의 듀티 사이클에 기초하여, 스풀(151)은 그 행정을 따라 대응하는 위치로 이동한다. 가변력 솔레노이드(107)의 듀티 사이클이 대략 0%, 50%, 및 50% 초과일 때, 스풀(111)은 각각 지연 모드/지연 잠금 모드, 중립 모드, 및 진각 모드/진각 잠금 모드에 대응하는 위치들로 이동될 것이다. 진각 모드/진각 잠금 모드의 듀티 사이클은 지연 모드/지연 잠금 모드로 전환될 수 있다. 지연 잠금 모드에서, 제2 잠금핀(147)은 통기되며 하우징 조립체(100)의 외부 경판(171)의 요홈(141)과 맞물린다. 진각 잠금 모드에서, 제1 잠금핀(143)은 통기되며 하우징 조립체(100)의 내부 경판(170)의 요홈(142)과 맞물린다.

듀티 사이클이 50% 초과로 설정될 때, 페이저의 베인은 진각 위치 및 진각 잠금 모드를 향해 및/또는 내에서 이동 중이다. 진각 잠금 모드를 위한 스풀의 행정은 5 ㎜이다. 진각 모드를 위한 스풀의 행정은 2.5 내지 5 ㎜일 수 있다는 것을 주목해야 한다.

도 21은 진각 잠금 위치를 향해 이동하는 페이저를 도시한다. 진각 잠금 위치를 향해 이동하기 위해, 스프링(115)의 힘이 VFS(107)의 힘과 균형을 이룰 때까지, 듀티 사이클이 50% 초과로 증가되고, 스풀(251) 상의 VFS(107)의 힘이 증가되며, 스풀(251)이 진각 모드에서 VFS(107)에 의해 우측으로 이동된다. 도시된 진각 잠금 모드에서, 스풀 랜드(251a)는 라인(112)을 차단하며 라인들(113, 114)은 개방된다. 캠샤프트 토크가 지연 챔버(103)를 가압하여, 유체가 지연 챔버(103)로부터 진각 챔버(102) 내로 이동하게 하고, 베인(104)이 지연벽(103a)을 향해 이동하게 한다. 유체는 지연 챔버(103)로부터 라인(113)을 통해 스풀 랜드들(251a, 251b) 사이의 제어 밸브(250)로 빠져나가며, 중앙 라인(114), 및 진각 챔버(102)로 이어지는 라인(112)으로 다시 재순환된다.

보상용 오일이 누출을 보상하기 위해 펌프(140)에 의해 공급원(S)으로부터 페이저로 공급되며 라인(119)에 들어간다. 제어 밸브(250)가 캠샤프트 내에 있는 경우, 라인(119)은 베어링을 통해 천공될 수 있다. 라인(119)은 2개의 라인들(119a, 119b)로 분할된다. 라인(119b)은 유입 체크 밸브(118) 및 제어 밸브(250)로 이어진다. 제어 밸브(250)로부터, 유체는 진각 체크 밸브들(108)을 통해 라인(114)에 들어가며 진각 챔버(102)로 흐른다. 라인(119a)은 2개의 상이한 라인들, 제2 잠금핀(147)에 이르는 라인(253) 및 제1 잠금핀(143)에 이르는 라인(252)으로 이어진다. 라인(119a) 내의 유체의 압력은 스프링(144)에 반하여 해제 위치로 제2 잠금핀(147)을 편향시키기 위해 랜드들(251c, 251d) 사이의 스풀(251)을 통해 라인(256) 내로 이동한다. 라인(252) 내의 유체는 또한 스풀 랜드들(251b, 251c)을 통해 배출 라인(121)으로 통기되어, 제1 잠금핀(143)이 제1 요홈(142)과 맞물리며 로터 조립체(105)에 하우징 조립체(100)를 잠금하게 한다.

듀티 사이클이 50% 미만으로 설정될 때, 페이저의 베인은 지연 위치/지연 잠금 모드를 향해 및/또는 내에서 이동 중이다. 지연 잠금 모드를 위한 스풀의 행정은 0 ㎜이다. 지연 모드를 위한 스풀의 행정은 0 내지 2.5 ㎜일 수 있다는 것을 주목해야 한다.

도 20은 지연 잠금 위치를 향해 이동하는 페이저를 도시한다. 지연 잠금 위치를 향해 이동하기 위해, 스프링(115)의 힘이 VFS(107)의 힘과 균형을 이룰 때까지, 듀티 사이클이 50% 미만으로 변화되고, 스풀(251) 상의 VFS(107)의 힘이 감소되며, 스풀(251)이 스프링(115)에 의해 도면의 지연 모드에서 좌측으로 이동된다. 도시된 지연 잠금 모드에서, 스풀 랜드(251b)는 라인(113)을 차단하며 라인들(112, 114)은 개방된다. 캠샤프트 토크가 진각 챔버(102)를 가압하여, 진각 챔버(102) 내의 유체가 지연 챔버(103) 내로 이동하게 하고, 베인(104)이 진각 챔버 벽(102a)을 향해 이동하게 한다. 유체는 진각 챔버(102)로부터 라인(112)을 통해 스풀 랜드들(251a, 251b) 사이의 제어 밸브(250)로 빠져나가며, 중앙 라인(114), 및 지연 챔버(103)로 이어지는 라인(113)으로 다시 재순환된다.

보상용 오일이 누출을 보상하기 위해 펌프(140)에 의해 공급원(S)으로부터 페이저로 공급되며 라인(119)에 들어간다. 라인(119)은 2개의 라인들(119a, 119b)로 분할된다. 라인(119b)은 유입 체크 밸브(118) 및 제어 밸브(250)로 이어진다. 제어 밸브(250)로부터, 유체는 지연 체크 밸브들(110)을 통해 라인(114)에 들어가며 지연 챔버(103)로 흐른다. 라인(119a)은 2개의 상이한 라인들, 제2 잠금핀(147)에 이르는 라인(256) 및 제1 잠금핀(143)에 이르는 라인(252)으로 이어진다. 라인(119a) 내의 유체의 압력은 스프링(144)에 반하여 해제 위치로 제1 잠금핀(143)을 편향시키기 위해 랜드들(251c, 251d) 사이의 스풀(251)을 통해 라인(252) 내로 이동한다. 라인(253) 내의 유체는 스풀 랜드들(251d, 251e)을 통해 배출 라인(122)으로 통기되어, 제2 잠금핀(147)이 제2 요홈(141)과 맞물리며 로터 조립체(105)에 하우징 조립체(100)를 잠금하게 한다.

페이저의 유지 위치는 바람직하게는 하우징에 대한 베인의 지연 위치와 진각 위치 사이에 발생한다. 스풀의 행정 또는 슬리브에 대한 스풀의 위치는 2.5 ㎜이다.

도 22는 중립 위치에 있는 페이저를 도시한다. 이 위치에서, 가변력 솔레노이드(107)의 듀티 사이클은 대략 50%이며, 스풀(251)의 일 단부 상의 VFS(107)의 힘은 유지 모드에서 스풀(251)의 반대편 단부에 대한 스프링(115)의 힘과 같다. 랜드들(251a, 251b)은 각각 라인들(112, 113)로의 유체의 유동을 차단한다. 보상용 오일이 누출을 보상하기 위해 펌프(140)에 의해 공급원(S)으로부터 페이저로 공급되며 라인(119)에 들어간다. 라인(119)은 2개의 라인들(119a, 119b)로 분할된다. 라인(119b)은 유입 체크 밸브(118) 및 제어 밸브(250)로 이어진다. 제어 밸브(250)로부터, 유체는 체크 밸브들(108, 110) 중 어느 하나를 통해 라인(114)에 들어가며 진각 또는 지연 챔버(102, 103)로 흐른다. 라인(119a)은 2개의 상이한 라인들, 제2 잠금핀(147)에 이르는 라인(256) 및 제1 잠금핀(143)에 이르는 라인(252)으로 이어진다. 라인(119a) 내의 유체의 압력은 스프링(144)에 반하여 해제 위치로 제1 잠금핀(143)을 편향시키기 위해 랜드들(251c, 251d) 사이의 스풀(251)을 통해 라인(252) 내로 이동하며, 스프링(144)에 반하여 해제 위치로 제2 잠금핀(147)을 편향시키기 위해 라인(253) 내로 이동한다. 배출 라인(121)은 스풀 랜드(251c)에 의해 차단되어 라인(252)의 통기를 방지하고, 배출 라인(122)은 스풀 랜드(251d)에 의해 차단되어 라인(253)의 통기를 방지한다.

따라서, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 원리들의 적용을 단지 예시한 것임을 이해해야 한다. 예시된 실시예들의 상세에 대한 본원의 참조는, 그 자체가 본 발명에 필수적인 것으로 간주되는 특징들을 열거하고 있는 청구항들의 범위를 제한하려는 의도가 아니다.

Claims

구동력을 받기 위한 외주를 구비한 하우징 조립체, 및 복수의 베인들을 구비하며, 캠샤프트에 연결하기 위해 상기 하우징 내에 동축으로 위치되는 로터 조립체를 포함하는 내연기관을 위한 페이저를 포함하되, 상기 하우징 조립체 및 상기 로터 조립체는 베인에 의해 진각벽을 갖는 진각 챔버와 지연벽을 갖는 지연 챔버로 분리되는 적어도 하나의 챔버를 한정하고, 상기 챔버 내의 상기 베인은 유체가 상기 진각 챔버 또는 상기 지연 챔버에 공급될 때 상기 하우징 조립체와 상기 로터 조립체의 상대 각위치를 전환하도록 작동하는, 가변 캠 타이밍 시스템에 있어서,
유체 입력부로부터의 유체를, 진각 라인, 지연 라인, 상기 유체 입력부에 결합되는 공급 라인, 및 적어도 하나의 배출 라인을 통해 상기 진각 챔버 및 상기 지연 챔버로/로부터 지향시키기 위한 제어 밸브로, 디텐트 모드와 오일 압력 구동 모드 사이에서 이동 가능하되, 상기 오일 압력 구동 모드는: 유체가 상기 유체 입력부로부터 상기 진각 챔버로 안내되며 유체가 상기 지연 챔버로부터 상기 배출 라인들로 안내되는 진각 모드, 유체가 상기 유체 입력부로부터 상기 지연 챔버로 안내되며 유체가 상기 진각 챔버로부터 상기 배출 라인들로 안내되는 지연 모드, 유체가 상기 진각 챔버 및 상기 지연 챔버로 안내되는 유지 위치, 및 상기 베인이 상기 진각벽에 인접하는 지연 잠금 모드를 포함하는, 제어 밸브;
상기 로터 조립체 내에 미끄럼 가능하게 위치되는 제1 잠금핀으로, 상기 제1 잠금핀의 단부가 상기 하우징 조립체의 제1 요홈과 맞물리는 잠금 위치로부터 상기 단부가 상기 하우징 조립체의 상기 제1 요홈과 맞물리지 않는 잠금해제 위치로 상기 로터 조립체 내에서 이동 가능하며, 상기 제1 요홈이 상기 공급 라인과 유체 소통되는, 제1 잠금핀;
상기 로터 조립체 내에 미끄럼 가능하게 위치되는 제2 잠금핀으로, 상기 제2 잠금핀의 단부가 상기 하우징 조립체의 제2 요홈과 맞물리는 잠금 위치로부터 상기 단부가 상기 하우징 조립체의 상기 제2 요홈과 맞물리지 않는 잠금해제 위치로 상기 로터 조립체 내에서 이동 가능하며, 상기 제2 요홈이 상기 진각 챔버와 유체 소통되는, 제2 잠금핀을 포함하고;
상기 제어 밸브가 상기 지연 잠금 모드에 있을 때, 상기 제2 요홈으로의 유체는 상기 진각 챔버로 흐르고, 상기 제2 잠금핀은 상기 하우징 조립체의 상기 제2 요홈과 맞물려서, 상기 하우징 조립체와 상기 로터 조립체의 상대 각위치를 잠금하고;
상기 제어 밸브가 상기 디텐트 모드에 있을 때, 상기 제어 밸브는 상기 적어도 하나의 배출 라인을 차단하여, 상기 진각 챔버 및 상기 지연 챔버 내에 유체를 유지하며, 상기 제1 요홈에 이르는 상기 공급 라인을 차단하고, 그에 따라 상기 제1 잠금핀은 상기 하우징 조립체의 상기 제1 요홈과 맞물려서, 상기 하우징 조립체와 상기 로터 조립체의 상대 각위치를 잠금하는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어 밸브가 상기 진각 모드, 상기 지연 모드, 상기 지연 유지 모드를 향해 또는 상기 유지 위치 내에서 이동될 때, 상기 제1 잠금핀은 상기 잠금해제 위치로 이동되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어 밸브가 상기 디텐트 모드로 이동될 때, 상기 제2 잠금핀은 상기 잠금해제 위치로 이동되는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 하우징 조립체 내에서 상기 제1 요홈을 향해 상기 제1 잠금핀을 편향시키기 위한 제1 잠금핀 스프링, 및 상기 제2 요홈을 향해 상기 제2 잠금핀을 편향시키기 위한 제2 잠금핀 스프링을 더 포함하는, 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 잠금핀 및 상기 제2 잠금핀은 동일한 보어 내에 있고, 하나의 잠금핀 스프링에 의해, 상기 제1 잠금핀은 제1 요홈을 향해 편향되며, 상기 제2 잠금핀은 제2 요홈을 향해 편향되는, 시스템.
구동력을 받기 위한 외주를 구비한 하우징 조립체, 및 복수의 베인들을 구비하며, 캠샤프트에 연결하기 위해 상기 하우징 내에 동축으로 위치되는 로터 조립체를 포함하는 내연기관을 위한 페이저를 포함하되, 상기 하우징 조립체 및 상기 로터 조립체는 베인에 의해 진각벽을 갖는 진각 챔버와 지연벽을 갖는 지연 챔버로 분리되는 적어도 하나의 챔버를 한정하고, 상기 챔버 내의 상기 베인은 유체가 상기 진각 챔버 또는 상기 지연 챔버에 공급될 때 상기 하우징 조립체와 상기 로터 조립체의 상대 각위치를 전환하도록 작동하는, 가변 캠 타이밍 시스템에 있어서,
진각 라인, 지연 라인, 공통 라인, 진각 디텐트 라인, 및 지연 디텐트 라인을 통해 상기 챔버들로/로부터 유체를 지향시키기 위한 제어 밸브로, 진각 모드, 유지 위치, 지연 모드, 지연 잠금 모드, 및 디텐트 모드를 향해 제1 보어 내에서 이동 가능한 제어 밸브;
상기 로터 조립체 내에 미끄럼 가능하게 위치되는 제1 잠금핀으로, 상기 제1 잠금핀의 단부가 상기 하우징 조립체의 제1 요홈과 맞물리는 잠금 위치로부터 상기 단부가 상기 하우징 조립체의 상기 제1 요홈과 맞물리지 않는 잠금해제 위치로 상기 로터 조립체 내에서 이동 가능하며, 상기 제1 요홈이 유체 입력부에 연결되는 공급 라인과 유체 소통되는, 제1 잠금핀;
상기 로터 조립체 내에 미끄럼 가능하게 위치되는 제2 잠금핀으로, 상기 제2 잠금핀의 단부가 상기 하우징 조립체의 제2 요홈과 맞물리는 잠금 위치로부터 상기 단부가 상기 하우징 조립체의 상기 제2 요홈과 맞물리지 않는 잠금해제 위치로 상기 로터 조립체 내에서 이동 가능하며, 상기 제2 요홈이 유체 입력부에 연결되는 다른 라인과 유체 소통되는, 제2 잠금핀을 포함하고;
상기 제어 밸브가 상기 디텐트 모드에 있을 때, 상기 진각 디텐트 라인 또는 상기 지연 디텐트 라인은 상기 공통 라인과 유체 소통되고, 상기 로터 조립체는 상기 하우징 조립체에 대해 중간 위상각 위치로 이동되며, 상기 제1 잠금핀은 상기 하우징 조립체의 상기 제1 요홈과 맞물려서, 상기 하우징 조립체와 상기 로터 조립체의 상대 각위치를 잠금하고;
상기 제어 밸브가, 상기 베인이 상기 진각벽과 인접하는 상기 지연 잠금 모드에 있을 때, 상기 제2 요홈으로의 유체는 배출되고, 상기 제2 잠금핀은 상기 하우징 조립체의 상기 제2 요홈과 맞물려서, 상기 하우징 조립체와 상기 로터 조립체의 상대 각위치를 잠금하는, 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제어 밸브가 상기 진각 모드 또는 상기 지연 모드를 향해 또는 상기 유지 위치 내에서 이동될 때, 상기 제1 잠금핀은 상기 잠금해제 위치로 이동되고, 파일럿 밸브는 제1 위치로 이동되어, 상기 파일럿 밸브를 통해 상기 진각 챔버와 상기 지연 챔버 사이의 유체의 유동을 차단하는, 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제어 밸브가 상기 디텐트 모드로 이동될 때, 상기 제2 잠금핀은 상기 잠금해제 위치로 이동되는, 시스템.
제6항에 있어서,
상기 페이저가 상기 중간 위상각 위치에 있을 때, 상기 진각 디텐트 라인 및 상기 지연 디텐트 라인은 상기 하우징 조립체에 의해 차단되는, 시스템.
제6항에 있어서,
상기 하우징 조립체 내에서 상기 제1 요홈을 향해 상기 제1 잠금핀을 편향시키기 위한 제1 잠금핀 스프링, 및 상기 제2 요홈을 향해 상기 제2 잠금핀을 편향시키기 위한 제2 잠금핀 스프링을 더 포함하는, 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제1 잠금핀 및 상기 제2 잠금핀은 동일한 보어 내에 있고, 하나의 잠금핀 스프링에 의해, 상기 제1 잠금핀은 제1 요홈을 향해 편향되며, 상기 제2 잠금핀은 상기 제2 요홈을 향해 편향되는, 시스템.
제6항에 있어서,
제1 위치로부터 제2 위치로 이동 가능한, 상기 로터 조립체 내의 파일럿 밸브를 더 포함하되, 상기 로터 조립체가 중간 위상각 위치에 있거나 그 가까이에 있을 때, 상기 진각 챔버 또는 상기 지연 챔버와 소통되는 상기 진각 디텐트 라인 및 상기 지연 디텐트 라인은 제한되고/제한되거나 차단되고, 상기 파일럿 밸브가 제1 위치에 있을 때, 유체는 상기 파일럿 밸브를 통해 흐르지 않도록 차단되며, 상기 파일럿 밸브가 제2 위치에 있을 때, 유체는 상기 파일럿 밸브 및 공통 라인을 통해 상기 진각 챔버로부터의 상기 진각 디텐트 라인과 상기 지연 챔버로부터의 상기 지연 디텐트 라인 사이에 흐르도록 허용되고, 그에 따라 상기 로터는 상기 하우징에 대해 중간 위상각 위치로 이동되어 유지되는, 시스템
구동력을 받기 위한 외주를 구비한 하우징 조립체, 및 복수의 베인들을 구비하며, 캠샤프트에 연결하기 위해 상기 하우징 내에 동축으로 위치되는 로터 조립체를 포함하는 내연기관을 위한 페이저를 포함하되, 상기 하우징 조립체 및 상기 로터 조립체는 베인에 의해 진각벽을 갖는 진각 챔버와 지연벽을 갖는 지연 챔버로 분리되는 적어도 하나의 챔버를 한정하고, 상기 챔버 내의 상기 베인은 유체가 상기 진각 챔버 또는 상기 지연 챔버에 공급될 때 상기 하우징 조립체와 상기 로터 조립체의 상대 각위치를 전환하도록 작동하는, 가변 캠 타이밍 시스템에 있어서,
유체 입력부로부터의 유체를, 진각 라인, 지연 라인, 상기 유체 입력부에 결합되는 공급 라인, 및 적어도 하나의 배출 라인을 통해 상기 진각 챔버 및 상기 지연 챔버로/로부터 지향시키기 위한 제어 밸브로, 디텐트 모드와 오일 압력 구동 모드 사이에서 이동 가능하되, 상기 오일 압력 구동 모드는: 유체가 상기 유체 입력부로부터 상기 진각 챔버로 안내되며 유체가 상기 지연 챔버로부터 상기 배출 라인들로 안내되는 진각 모드, 유체가 상기 유체 입력부로부터 상기 지연 챔버로 안내되며 유체가 상기 진각 챔버로부터 상기 배출 라인들로 안내되는 지연 모드, 유체가 상기 진각 챔버 및 상기 지연 챔버로 안내되는 유지 위치, 및 상기 베인이 상기 지연벽에 인접하는 진각 잠금 모드를 포함하는, 제어 밸브;
상기 로터 조립체 내에 미끄럼 가능하게 위치되는 제1 잠금핀으로, 상기 제1 잠금핀의 단부가 상기 하우징 조립체의 제1 요홈과 맞물리는 잠금 위치로부터 상기 단부가 상기 하우징 조립체의 상기 제1 요홈과 맞물리지 않는 잠금해제 위치로 상기 로터 조립체 내에서 이동 가능하며, 상기 제1 요홈이 상기 공급 라인과 유체 소통되는, 제1 잠금핀;
상기 로터 조립체 내에 미끄럼 가능하게 위치되는 제2 잠금핀으로, 상기 제2 잠금핀의 단부가 상기 하우징 조립체의 제2 요홈과 맞물리는 잠금 위치로부터 상기 단부가 상기 하우징 조립체의 상기 제2 요홈과 맞물리지 않는 잠금해제 위치로 상기 로터 조립체 내에서 이동 가능하며, 상기 제2 요홈이 상기 지연 챔버와 유체 소통되는, 제2 잠금핀을 포함하고;
상기 제어 밸브가 상기 진각 잠금 모드에 있을 때, 상기 제2 요홈으로의 유체는 상기 지연 챔버로 흐르고, 상기 제2 잠금핀은 상기 하우징 조립체의 상기 제2 요홈과 맞물려서, 상기 하우징 조립체와 상기 로터 조립체의 상대 각위치를 잠금하고;
상기 제어 밸브가 상기 디텐트 모드에 있을 때, 상기 제어 밸브는 상기 적어도 하나의 배출 라인을 차단하여, 상기 진각 챔버 및 상기 지연 챔버 내에 유체를 유지하며, 상기 제1 요홈에 이르는 상기 공급 라인을 차단하고, 그에 따라 상기 제1 잠금핀은 상기 하우징 조립체의 상기 제1 요홈과 맞물려서, 상기 하우징 조립체와 상기 로터 조립체의 상대 각위치를 잠금하는, 시스템.
구동력을 받기 위한 외주를 구비한 하우징 조립체, 및 복수의 베인들을 구비하며, 캠샤프트에 연결하기 위해 상기 하우징 내에 동축으로 위치되는 로터 조립체를 포함하는 내연기관을 위한 페이저를 포함하되, 상기 하우징 조립체 및 상기 로터 조립체는 베인에 의해 진각벽을 갖는 진각 챔버와 지연벽을 갖는 지연 챔버로 분리되는 적어도 하나의 챔버를 한정하고, 상기 챔버 내의 상기 베인은 유체가 상기 진각 챔버 또는 상기 지연 챔버에 공급될 때 상기 하우징 조립체와 상기 로터 조립체의 상대 각위치를 전환하도록 작동하는, 가변 캠 타이밍 시스템에 있어서,
진각 라인, 지연 라인, 공통 라인, 진각 디텐트 라인, 및 지연 디텐트 라인을 통해 상기 챔버들로/로부터 유체를 지향시키기 위한 제어 밸브로, 진각 모드, 유지 위치, 지연 모드, 지연 잠금 모드, 및 디텐트 모드를 향해 제1 보어 내에서 이동 가능한 제어 밸브;
상기 로터 조립체 내에 미끄럼 가능하게 위치되는 제1 잠금핀으로, 상기 제1 잠금핀의 단부가 상기 하우징 조립체의 제1 요홈과 맞물리는 잠금 위치로부터 상기 단부가 상기 하우징 조립체의 상기 제1 요홈과 맞물리지 않는 잠금해제 위치로 상기 로터 조립체 내에서 이동 가능하며, 상기 제1 요홈이 유체 입력부에 연결되는 공급 라인과 유체 소통되는, 제1 잠금핀;
상기 로터 조립체 내에 미끄럼 가능하게 위치되는 제2 잠금핀으로, 상기 제2 잠금핀의 단부가 상기 하우징 조립체의 제2 요홈과 맞물리는 잠금 위치로부터 상기 단부가 상기 하우징 조립체의 상기 제2 요홈과 맞물리지 않는 잠금해제 위치로 상기 로터 조립체 내에서 이동 가능하며, 상기 제2 요홈이 유체 입력부에 연결되는 다른 라인과 유체 소통되는, 제2 잠금핀을 포함하고;
상기 제어 밸브가 상기 디텐트 모드에 있을 때, 상기 진각 디텐트 라인 또는 상기 지연 디텐트 라인은 상기 공통 라인과 유체 소통되고, 상기 로터 조립체는 상기 하우징 조립체에 대해 중간 위상각 위치로 이동되며, 상기 제1 잠금핀은 상기 하우징 조립체의 상기 제1 요홈과 맞물려서, 상기 하우징 조립체와 상기 로터 조립체의 상대 각위치를 잠금하고;
상기 제어 밸브가, 상기 베인이 상기 지연벽과 인접하는 상기 진각 잠금 모드에 있을 때, 상기 제2 요홈으로의 유체는 배출되고, 상기 제2 잠금핀은 상기 하우징 조립체의 상기 제2 요홈과 맞물려서, 상기 하우징 조립체와 상기 로터 조립체의 상대 각위치를 잠금하는, 시스템.
구동력을 받기 위한 외주를 구비한 하우징 조립체, 및 복수의 베인들을 구비하며, 캠샤프트에 연결하기 위해 상기 하우징 내에 동축으로 위치되는 로터 조립체를 포함하는 내연기관을 위한 페이저를 포함하되, 상기 하우징 조립체 및 상기 로터 조립체는 베인에 의해 진각벽을 갖는 진각 챔버와 지연벽을 갖는 지연 챔버로 분리되는 적어도 하나의 챔버를 한정하고, 상기 챔버 내의 상기 베인은 유체가 상기 진각 챔버 또는 상기 지연 챔버에 공급될 때 상기 하우징 조립체와 상기 로터 조립체의 상대 각위치를 전환하도록 작동하는, 가변 캠 타이밍 시스템에 있어서,
진각 라인, 지연 라인, 공통 라인을 통해 상기 챔버들로/로부터 유체를 지향시키기 위한 제어 밸브로, 진각 모드, 진각 잠금 모드, 유지 위치, 지연 모드, 지연 잠금 모드를 향해 제1 보어 내에서 이동 가능한 제어 밸브;
상기 로터 조립체 내에 미끄럼 가능하게 위치되는 제1 잠금핀으로, 상기 제1 잠금핀의 단부가 상기 하우징 조립체의 제1 요홈과 맞물리는 잠금 위치로부터 상기 단부가 상기 하우징 조립체의 상기 제1 요홈과 맞물리지 않는 잠금해제 위치로 상기 로터 조립체 내에서 이동 가능하며, 상기 제1 요홈이 유체 입력부에 연결되는 공급 라인과 유체 소통되는, 제1 잠금핀;
상기 로터 조립체 내에 미끄럼 가능하게 위치되는 제2 잠금핀으로, 상기 제2 잠금핀의 단부가 상기 하우징 조립체의 제2 요홈과 맞물리는 잠금 위치로부터 상기 단부가 상기 하우징 조립체의 상기 제2 요홈과 맞물리지 않는 잠금해제 위치로 상기 로터 조립체 내에서 이동 가능하며, 상기 제2 요홈이 유체 입력부에 연결되는 다른 라인과 유체 소통되는, 제2 잠금핀을 포함하고;
상기 제어 밸브가, 상기 베인이 상기 진각벽과 인접하는 상기 지연 잠금 모드에 있을 때, 상기 제2 요홈으로의 유체는 배출되고, 상기 제2 잠금핀은 상기 하우징 조립체의 상기 제2 요홈과 맞물려서, 상기 하우징 조립체와 상기 로터 조립체의 상대 각위치를 잠금하며;
상기 제어 밸브가, 상기 베인이 상기 지연벽과 인접하는 상기 진각 잠금 모드에 있을 때, 상기 제1 요홈으로의 유체는 배출되고, 상기 제1 잠금핀은 상기 하우징 조립체의 상기 제1 요홈과 맞물려서, 상기 하우징 조립체와 상기 로터 조립체의 상대 각위치를 잠금하는, 시스템.