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KR102642043B1 - 로스트 모션 가변 밸브 작동 시스템 및 방법 - Google Patents

로스트 모션 가변 밸브 작동 시스템 및 방법 Download PDF

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KR102642043B1
KR102642043B1 KR1020237022153A KR20237022153A KR102642043B1 KR 102642043 B1 KR102642043 B1 KR 102642043B1 KR 1020237022153 A KR1020237022153 A KR 1020237022153A KR 20237022153 A KR20237022153 A KR 20237022153A KR 102642043 B1 KR102642043 B1 KR 102642043B1
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piston
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master piston
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Inventor
존 에이. 슈워러
지. 마이클 주니어 그론
제이콥 엠. 무어
토마스 피. 하웰
Original Assignee
자콥스 비히클 시스템즈, 인코포레이티드.
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Publication date
Application filed by 자콥스 비히클 시스템즈, 인코포레이티드. filed Critical 자콥스 비히클 시스템즈, 인코포레이티드.
Publication of KR20230101954A publication Critical patent/KR20230101954A/ko
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Abstract

컴팩트한 모듈식 로스트 모션 가변 밸브 작동 조립체는, 엔진 스타트 중에 드라이 스타트 저장소로부터 마스터 피스톤 챔버로 로스트 모션 마스터-슬레이브 회로의 신속한 프라이밍(priming)을 가능하게 하기 위한 드라이 스타트 유압 회로를 포함한다. 엔진 스타트 시 마스터 피스톤의 모션은 드라이 스타트 유압 회로로부터 유체를 끌어들일 수 있다. 상기 드라이 스타트 구성요소는 기존 엔진 헤드 조립체의 개조에 적합한 컴팩트한 모듈식 로커 샤프트 받침대 패키지 안으로 통합될 수 있다. 상기 마스터 피스톤은 향상된 마모, 안정성, 쉬운 설치 및 정렬을 제공하는 마스터 피스톤의 깊은 푸시 튜브 캐비티 및 윤활 기능을 포함하는 푸시 튜브 인터페이스를 포함할 수 있다. 슬레이브 피스톤은 로스트 모션을 포함하는 사이클 동안 밸브 폐쇄 속도를 줄이기 위해 밸브 캐치를 구비할 수 있다.

Description

로스트 모션 가변 밸브 작동 시스템 및 방법{LOST MOTION VARIABLE VALVE ACTUATION SYSTEMS AND METHODS}
본 개시내용은 일반적으로, 내연 기관에서 하나 이상의 엔진 밸브를 작동시키는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 특히, 본 개시내용의 실시형태는 엔진의 드라이 스타트 직후에 가변 밸브 작동(VVA: variable valve actuation) 조립체의 신뢰할 수 있고 완전한 작동을 가능하게 하기 위한 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 개시내용의 실시형태는 추가(add-on) VVA 조립체를 위한 모듈식의 콤팩트한 패키징을 갖는 시스템에 관한 것이다. 본 개시내용의 실시형태는 또한, 마스터-슬레이브 VVA 조립체의 마스터 피스톤 및 다른 구성요소와, 푸시 튜브와 같은 밸브 트레인 구성요소를 연결시키기(interfacing) 위한 시스템에 관한 것이다. 본 개시내용의 실시형태는 또한, 로스트 모션 VVA 디바이스에서 사용되는 마스터/슬레이브 피스톤 구성요소의 자체 조정 밸브 캐치와 같은 로스트 모션 시스템에서 밸브 트레인 구성요소의 속도를 제어하기 위한 시스템에 관한 것이다.
내연 기관은 운송 및 트럭 운송을 포함한 많은 응용 분야와 산업에서 널리 활용된다. 이러한 엔진은 엔진 실린더가 연소 과정에서 동력을 발생시키는 파지티브 동력 작동 모드를 주로 용이하게 할 수 있는 엔진 밸브 작동 시스템을 사용한다. 표준 연소 사이클과 연관된 흡기 및 배기 밸브 작동 모션(actuation motion)을 일반적으로 "메인 이벤트" 모션이라고 한다. 알려진 엔진 밸브 작동 시스템은 조기의 또는 늦은 흡입 밸브 폐쇄와 같은 수정된 메인 이벤트 밸브 모션을 제공할 수 있다. 알려진 엔진 밸브 작동 시스템은, 메인 이벤트 모션 외에도, 내연 기관이 그 밖의 다른 모드에서 또는 파지티브의 동력 생성 모드의 변형 모드(예를 들어, 배기 가스 재순환(EGR: exhaust gas recirculation), 조기 배기 밸브 개방(EEVO: early exhaust valve opening) 등)에서 작동되는 것을 허용하는 보조 밸브 작동 모션 또는 이벤트, 또는 차량 감속에 도움이 되는 억제 동력을 발전시키기 위해 내연 기관이 무연료공급 상태에서, 본질적으로는 공기 압축기로서 작동되는 엔진 제동을 용이하게 할 수 있다. 또한, 엔진 제동을 제공하기 위해서 사용되는 밸브 작동 모션의 변형들(예를 들어, 브레이크 가스 재순환(BGR: brake gas recirculation), 블리더 제동(bleeder braking) 등)이 알려져 있다.
메인 이벤트 및 보조 이벤트 밸브 작동을 위해, 엔진 실린더 흡기 및 배기 밸브는 각각의 밸브 트레인과 상호 작용하는 고정 로브를 갖는 각각의 고정 프로파일 캠에 의해 열릴 수 있다. 그러나 고정 프로파일 캠을 사용은 제한이 있을 수 있다. 예를 들어, 고정 프로파일 캠의 사용은 다양한 엔진 작동 모드, 속도 및 조건에서 최적의 메인 이벤트 및 보조 밸브 작동에 필요한 밸브 타이밍 및 리프트와 같은 밸브 모션의 조정을 제한하거나 불가능하게 만들 수 있다.
VVA 시스템은 고정 캠 밸브 작동 시스템과 연관된 한계를 극복하기 위해 종래 기술에서 개발되었다. VVA 시스템은 파지티브 동력 모드 및 엔진 제동 모드에서 내연 기관의 작동을 용이하게 하는 로스트 모션 구성요소들을 포함할 수 있다. 로스트 모션은, 캠 프로파일에 의해 지배되는 밸브 모션이 밸브 트레인의 가변 길이 기계, 유압 또는 기타 링키지에 의해 수정될 수 있는 기술 솔루션 클래스에 적용되는 용어이다. 로스트 모션 구성요소는 당 업계에 잘 알려져 있다. 이러한 디바이스는 일반적으로 길이를 제어 방식으로 수축(collapse) 또는 변경시키거나 또는 밸브 트레인 내의 인접한 구성요소를 결합/결합해제시켜서 밸브 모션을 변경할 수 있는 요소들을 포함한다. 로스트 모션 디바이스는 회전 캠과 같은 고정 프로파일 밸브 작동 모션 소스에 의해서 지정된 모션으로부터 변화되는 특정 밸브 작동 모션을 엔진 사이클 동안 용이하게 할 수 있다. 로스트 모션 디바이스는 이러한 모션이, 선택적으로 "로스트(lost)"되도록, 즉 메인 이벤트 밸브 모션에 추가되는 것이거나 메인 이벤트 밸브 모션의 변형된 것인 이벤트를 달성하기 위해 밸브 트레인을 통해 하나 이상의 엔진 밸브로 전달되지 않도록 한다. VVA 로스트 모션 시스템에서, 캠 로브는 전체 범위의 엔진 작동 모드 및 조건에 필요한 "최대"(가장 긴 드웰 및 최대 리프트) 모션을 규정할 수 있다. 가변 길이 시스템은 밸브 트레인에, 개방될 밸브와 캠의 중간에 포함되어, 캠에 의해 밸브에 전달되는 모션의 일 부분을 빼거나 "상실(lose)"할 수 있다.
불행하게도, 알려진 VVA 로스트 모션 시스템은 이점을 제공할 수 있지만, 이들의 구현은 일부 측면에서 당 업계에 도전을 제시할 수 있다. 예를 들어, 엔진 드라이 스타트 또는 콜드 스타트 중에, 알려진 VVA 로스트 모션 시스템의 작동 유압 구성요소는 유압 유체(오일)가 없을 수 있다(유체가 엔진 작동이 중단된 후 구성요소로부터 배출되었을 수 있음). 이러한 유압 유체의 손실은, VVA 로스트 모션 시스템의 전체 기능이 달성되기 전에 엔진 재시동 시 몇 번의 엔진 사이클 및/또는 엔진 예열을 필요로 할 수 있다.
당 업계의 다른 요구는, VVA 로스트 모션 시스템의 컴팩트한 모듈식 구성에 이득을 제공하도록 용이하게 설치되고/되거나 기존 엔진 구성에 추가 구성요소로서 용이하게 설치될 수 있는 VVA 로스트 모션 조립체에 대한 요구와 관련이 있다. 모듈화는 취급, 배송 및 설치가 용이하다는 이점을 제공할 수 있다. 이와 관련하여, 기존 엔진 구조체와 쉽게 통합될 수 있고, 설치 전에 조립체 내에 구성 부품을 보유할 수 있는 VVA 로스트 모션 구성요소의 컴팩트한 모듈식 패키징이 필요하다.
오버 헤드 밸브 엔진 구성은 엔진 밸브 트레인에서 푸시 튜브 또는 푸시로드를 사용할 수 있다. 이러한 구성요소는 마스터 피스톤/슬레이브 피스톤 VVA 로스트 모션 조립체의 마스터 피스톤과 인터페이스될 수 있다. 설치 중에, 기존 VVA 로스트 모션 조립체는 마스터 피스톤 또는 VVA 로스트 모션 조립체의 다른 구성요소에 있는 각각의 모션 인터페이스와 푸시 튜브를 정렬하기 위해 광범위한 수동 작업을 요구할 수 있다. 또한, 잘못된 정렬 외에도, 기존의 푸시 튜브 인터페이스 구성은 과도한 마찰 및 마모, 윤활 불량, 최적의 작동 안정성에 미치지 못하는 경향이 있다.
알려진 로스트 모션 VVA 시스템은 밸브 폐쇄 모션, 즉 밸브 폐쇄 속도를 제어하는 데 추가 문제가 있다. 밸브 트레인의 로스트 모션 구성요소는 지연된 흡기 밸브 폐쇄와 같이 연관된 캠 표면에 의해 규정된 모션에서 엔진 밸브 모션이 달라지게 할 수 있으므로, 밸브가 과도한 폐쇄 속도를 가질 가능성이 있으며, 이는 적절한 제어 장치가 없을 경우, 밸브가 밸브 시트에 대해 "슬래밍(slamming)"하는 것으로 귀결될 수 있다. 미국 특허 제6,474,277호(이의 주제는 그 전체가 본원에 참조로 포함됨)에 개시된 것과 같은 밸브 캐치는 로스트 모션 시스템에서 과도한 밸브 폐쇄 속도의 문제를 해결하기 위해 선행 기술에서 개발되었다. 그러나, 이러한 시스템은 일부 VVA 환경에서 최적의 제어를 제공하지 않을 수 있다. 예를 들어, 이러한 시스템은 매우 낮은 공차로 구성요소를 제작해야 하므로 비용이 많이 들 수 있다. 또한, 마스터/슬레이브 피스톤 구성요소에서 사용될 때, 이러한 시스템은 마스터 피스톤과 슬레이브 피스톤 사이에 높은 유압 저항을 나타낼 수 있다.
따라서, 종래 기술의 상술된 단점 및 기타 단점들을 해결하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이 유리할 것이다.
상술된 도전에 응답하여, 본 개시내용은 개선된 특징부 및 장점을 갖는 VVA 조립체 및 기타 구성요소의 다양한 실시형태를 제공한다.
본 개시내용의 일 양태에 따르면, 엔진 드라이 스타트 후 로스트 모션 VVA 구성요소의 퀵 필(quick fill)을 가능하게 하는 엔진 밸브 작동 조립체가 제공된다. 엔진 밸브 트레인에서 가변 밸브 작동을 제공하기 위한 시스템은 하우징; 상기 하우징 내에 정의된 마스터 피스톤 보어; 마스터 피스톤 챔버를 정의하기 위해 상기 마스터 피스톤 보어와 협력하는 마스터 피스톤으로서, 상기 밸브 트레인의 모션 소스로부터 모션을 수신하기 위한 모션 수신 인터페이스를 갖는, 상기 마스터 피스톤; 상기 하우징 내에 정의된 슬레이브 피스톤 보어; 및 슬레이브 피스톤 챔버를 정의하기 위해 상기 슬레이브 피스톤 보어와 협력하는 슬레이브 피스톤으로서, 상기 밸브 트레인의 모션 수신 구성요소에 모션을 전달하기 위한 모션 전달 인터페이스를 갖는, 상기 슬레이브 피스톤; 및 엔진 스타트 사이클 동안 작동 유체를 상기 마스터 피스톤 챔버에 공급하기 위해 상기 마스터 피스톤 챔버와 협력하는 드라이 스타트 유압 회로를 포함할 수 있다.
드라이 스타트 유압 회로는 로스트 모션 VVA 조립체에서 유압 유체의 마스터-슬레이브 회로에 대한 신속한 전달을 용이하게 한다. 엔진 및 VVA 조립체의 초기 드라이 스타트 사이클 동안, 마스터 피스톤은 처음에 비어 있는 VVA 시스템 유압 회로에 더 낮은 압력을 생성하여, 드라이 스타트 저장소로부터 고압 체크 밸브를 통해 마스터-슬레이브 회로 안으로 오일을 끌어들이기 위해서 사용된다. 드라이 스타트 저장소의 구성 및 드라이 스타트 유압 회로의 저압 및 고압 체크 밸브는, 엔진이 작동하지 않을 때 누출(고갈)되지 않는 유압 유체의 공급을 드라이 스타트 저장소가 유지하는 것을 보장한다. 또한, 드라이 스타트 유압 회로의 어큐뮬레이터는 초기 엔진 드라이 스타트 중에 발생되는 어큐뮬레이터 피스톤이 보어에 바닥에 있을 때 막히는 블리드 오리피스로 구성된다. 이는 또한, 드라이 스타트 유압 회로가 엔진 재시동 시 로스트 모션 마스터-슬레이브 회로의 전체 기능을 신속하게 달성할 수 있도록 드라이 스타트 저장소에 충분한 유압 유체를 유지하는 점을 보장한다.
본 개시내용의 일 양태에 따르면, VVA 조립체의 마스터 피스톤은 VVA 조립체에 대한 모션 수신 인터페이스, 예를 들어, VVA 조립체 용 마스터 피스톤/푸시 튜브 인터페이스의 작동 안정성 및 내구성을 보장하는 유리한 특징부를 구비할 수 있다. 엔진 밸브 트레인에서 가변 밸브 작동을 제공하기 위한 엔진 밸브 작동 조립체는 하우징; 상기 하우징 내에 정의된 마스터 피스톤 보어; 마스터 피스톤 챔버를 정의하기 위해 상기 마스터 피스톤 보어와 협력하는 마스터 피스톤으로서, 상기 밸브 트레인의 모션 소스로부터 모션을 수신하기 위한 모션 수신 인터페이스를 갖는, 상기 마스터 피스톤; 상기 하우징 내에 정의된 슬레이브 피스톤 보어; 및 슬레이브 피스톤 챔버를 정의하기 위해 상기 슬레이브 피스톤 보어와 협력하는 슬레이브 피스톤으로서, 상기 밸브 트레인의 모션 수신 구성요소에 모션을 전달하기 위한 모션 전달 인터페이스를 갖는, 상기 슬레이브 피스톤을 포함할 수 있으며, 상기 마스터 피스톤 모션 수신 인터페이스는 푸쉬 튜브 단부를 수용하기 위한 마스터 피스톤의 푸쉬 튜브 수용 소켓을 포함하며, 상기 푸쉬 튜브 수용 소켓은 상기 마스터 피스톤 내에서 충분한 깊이로 연장되어 상기 푸쉬 튜브 단부가 작동 내내 상기 마스터 피스톤 보어에 위치되게 유지된다. 푸쉬 튜브는 단부 벽이 약간 둥근 푸쉬 튜브 캡을 구비할 수 있다. 푸쉬 튜브는, 푸쉬 튜브(또는 푸쉬 튜브 캡) 단부가 마스터 피스톤의 고압면에 매우 가깝게 위치되도록 마스터 피스톤 상에 형성된 푸쉬 튜브 수용 소켓의 내부에 깊게 연장될 수 있다. 이러한 방식으로, 푸시 튜브 단부에 의해 가해지는 힘은 마스터 피스톤 고압 표면에 가해지는 힘에 매우 가깝게 적용되어, 마스터 피스톤 및/또는 푸시 튜브 및 단부 캡에 모멘트를 생성할 가능성 및 결과적인 측면 로딩을 감소시킨다. 이것은 푸쉬 튜브 및 마스터 피스톤에 대한 측방향 힘을 감소시키고, 좀 더 안정적인 작동을 제공하며 마찰 손실 및 마모를 감소시킨다.
다른 양태에 따르면, VVA 조립체의 모션 수신 인터페이스는 윤활을 향상시키고 접촉 응력을 감소시키기 위한 특징부를 구비한다. 푸시 튜브/마스터 피스톤 인터페이스에서 고압 유압 유체를 수집하기 위한 특징부가 제공된다. 이러한 유체는 마스터 피스톤으로부터의 누출로서 유동될 수 있다. 푸시 튜브 캡에 형성된 환형 그루브 및 하나 이상의 반경 방향 연장 포트는 작동 중에 오일을 수집하고 내부 마스터 피스톤 푸시 튜브 소켓으로 전달할 수 있으며, 이에 따라 마스터 피스톤의 내부와 푸시 튜브 및/또는 단부 캡을 윤활할 수 있다. 접촉 응력은 마스터 피스톤 푸쉬 튜브 소켓의 단부 벽에 형성된 축 대칭 오목 표면과 푸쉬 튜브 캡의 단부에 형성된 더 작은 반경의 축 대칭 볼록 표면에 의해 감소될 수 있다. 이러한 구성은 작동 중에 마스터 피스톤 소켓에 상대적으로 푸시 튜브에 중심을 맞추는 힘을 제공하고, 푸시 튜브 단부 캡과 마스터 피스톤의 적절한 정렬과 최소한의 측면 로딩을 더 보장한다.
일 양태에 따르면, VVA 시스템은 모듈식 통합된 패키지로서 제공될 수 있으며, 이 통합된 패키지는, 로커 받침대의 형태를 가질 수 있고 단일 조립체로서 엔진에 장착되거나 새로 장착될 수 있으며 최소한의 고정 도구 및 조립체 자원을 사용하는 VVA 하우징에 컴팩트하게 위치된 드라이 스타트 유압 회로 및 마스터 피스톤 푸시 튜브 인터페이스의 구성요소를 포함한다.
일 양태에 따르면, VVA 시스템은, 슬레이브 피스톤의 폐쇄 속도 및 따라서 하나 이상의 엔진 밸브의 폐쇄 속도를 제어하기 위해 자체 조정 밸브 캐치(SAVC: self-adjusting valve catch)를 구비할 수 있다. 밸브 캐치 시트는, 슬레이브 피스톤 보어와 마스터 피스톤 보어 사이의 하우징에 형성된 상보적인 형상의 밸브 캐치 시트 리세스 내에 고정될 수 있다. 밸브 캐치 시트는 환형 안착 표면에 의해 둘러싸인 중앙 통로를 포함할 수 있다. 슬레이브 피스톤은 제어 핀을 수용하기 위한 내측 캐비티를 포함할 수 있으며, 이 제어 핀은 제어 핀 칼라를 구비한다. 제어 핀 칼라는 제어 핀을 중앙에 유지하면서, 캐비티 내에서 제어 핀의 가이드된 이동을 허용하는 기능을 한다. 제어 핀 칼라는, 제어 핀 스프링과 협력하는 상측 스프링 가이드, 및 체크 디스크 스프링과 협력하는 하측 스프링 가이드를 포함한다. 제어 핀 스프링은 슬레이브 피스톤에 상대적으로 제어 핀에 하향(안착) 편향력을 제공한다. 체크 디스크 스프링은 제어 핀 칼라의 위치에 상대적으로 체크 디스크에 하향(안착) 편향력을 제공한다. 제어 핀의 포트는 밸브 캐치 작동 모드 중에 체크 디스크에 의해 점진적으로 막힐 수 있다. 엔진 밸브가 엔진 밸브 시트에 접근될 때, 특히 고속 솔레노이드 밸브를 통한 유동으로 인해 캠으로부터 분리될 때, 체크 디스크가 안착되어, 슬레이브 피스톤 플레넘으로부터의 오일이 체크 디스크의 계량 에지에 의해 막힌 제어 핀의 복수의 홀을 통해 유동되게 할 수 있다. 제어 핀 홀은 제어 핀이 하강함에 따라 점진적으로 막혀서, 슬레이브 피스톤 압력을 증가시켜 엔진 밸브 및 관련 밸브 트레인 구성요소를 느리게 한다. 슬레이브 피스톤은 슬레이브 피스톤 보어의 상부와 제어 핀 칼라 사이의 오토-래시 챔버를 구비할 수 있다. 오토-래시 챔버는 슬레이브 피스톤 제어 칼라를 지나는 오일 누출에 의해서 채워질 수 있다. 누출로 채워진 자동 래쉬는 엔진 밸브가 밸브 시트에 안착될 때 제어 핀이 밸브 캐치 시트에 안착되는 점을 보장한다. SAVC는, 제어 핀이 안착 표면에 가까워 질 때, 제어 핀의 폐쇄 속도 및, 따라서, 슬레이브 피스톤의 폐쇄 속도 및, 결과적으로 엔진 밸브의 폐쇄 속도가 허용 가능한 수준을 초과하지 않는 점을 보장한다. 본 개시내용의 추가 양태에 따르면, 체크 디스크 스프링 및 제어 핀의 안내 특징부는, 제어 핀 포트가 스프링에 의해 접촉되지 않아, 스프링에 의한 포트 에지의 마모를 방지하는 점을 보장한다.
본 개시내용의 다른 양태들 및 장점들은 다음의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명확해질 것이며, 상기 양태들을 총망라된 것으로 보거나 또는 제한적인 것으로 보아서는 안 된다. 전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명은 본 개시내용의 발명 양태들의 예들을 제공하려는 것이지, 첨부한 청구범위에 정의된 범위를 제한하거나 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명의 상기 및 기타 수반되는 이점들 및 특징들은 첨부된 도면과 함께 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이며, 여기서 동일한 도면 부호는 전체에 걸쳐 동일한 요소를 나타낸다. 설명 및 실시형태들은 본 개시내용의 양태들에 따른 예시적인 예로서 의도된 것이지 본원에 첨부된 청구범위에 기재된 발명의 범위를 제한하려는 것이 아님을 이해할 것이다. 도면의 다음 설명에서, 모든 예시는 달리 언급되지 않는 한, 본 개시내용의 양태에 따른 실시예인 특징부에 관련된다.
도 1은 예시적인 모듈식 로스트 모션 VVA(LMVVA) 조립체 및 예시적인 엔진 밸브 트레인 환경의 도해이다.
도 2는 도 1에 도시된 예시적인 모듈식 LMVVA 조립체의 도해이다.
도 3은 도 2에 도시된 예시적인 LMVVA 조립체의 구성요소의 상세한 도해이다.
도 4는 도 2에 도시된 예시적인 LMVVA 조립체의 추가 구성요소 및 하부 장착 표면의 도해이다.
도 5는 예시적인 LMVVA 조립체 및 이의 구성요소의 분해도이다.
도 6은 도 5의 LMVVA 조립체 및 이의 구성요소의 다른 분해 사시도이다.
도 7은 도 1 내지 도 6에 도해된 것과 같은 LMVVA 조립체에서 구현될 수 있는 예시적인 유압 드라이 스타트 회로의 개략도이다.
도 8은 도 1 내지 도 6의 LMVVA 조립체의 단면도이다.
도 9는 도 1 내지 도 6의 LMVVA 조립체의 다른 단면도이다.
도 10은 도 1 내지 도 6의 LMVVA 조립체의 제3 단면도이다.
도 11은 도 1 내지 도 6의 LMVVA 조립체에서 예시적인 슬레이브 피스톤 및 밸브 캐치 조립체의 상세한 단면도이다.
도 12는 도 1 내지 도 6의 LMVVA 조립체에 사용하기에 적합한 예시적인 마스터 피스톤/푸시 튜브 인터페이스 구성요소의 단면도이다.
도 13은 도 12의 마스터 피스톤/푸시 튜브 인터페이스 구성요소의 상세한 단면도이다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "유체 연통"은 유체가 지속적으로, 간헐적으로 또는 선택적으로 흐를 수 있는 둘 이상의 요소 또는 구성요소 사이의 관계를 나타내고자 의도되고, 이러한 요소 또는 구성요소 사이의 직접적이고 일정한 흐름으로 반드시 제한되지는 않고, "유체 연통"으로 설명된 2 개 이상의 구성요소 사이에 중간에 배치될 수 있는 중간 구성요소를 통한, 예를 들어, 체크 밸브를 통한 유체 흐름을 포함할 수 있다.
도 1은 엔진 밸브 트레인 환경에서의 예시적인 모듈식 로스트 모션 VVA 조립체(100)를 도시한다. 로스트 모션 VVA 캠(10)의 형태로 도시된 모션 소스는 하나 이상의 모션 수신 구성요소에 모션을 전달할 수 있으며, 이 실시예에서, 이 수신 구성요소는 캠 팔로워(12)가 캠(10)의 작동 표면 또는 프로파일을 따르도록 피벗 가능하게 장착될 수 있는 캠 팔로워 암(14)에 저널링된 캠 팔로워(12)일 수 있다. 캠 팔로워(12)는, 상향으로 연장되고 VVA 조립체(100) 상의 마스터 피스톤 조립체(200)와 상호 작용할 수 있는 푸시로드(20)와 협력한다. 푸시 튜브(20)는 푸시로드 캡(22) 안으로 연장될 수 있고, 이 캡은 다음으로, 마스터 피스톤 조립체(200)의 마스터 피스톤(210) 안으로 연장될 수 있다. 마스터 피스톤(210)은 추가로 설명되는 바와 같이, 로스트 모션을 제공하기 위해 슬레이브 피스톤 조립체(300)의 슬레이브 피스톤(310)과 상호 작용할 수 있다. 슬레이브 피스톤(310)은 이로부터 연장되는 스위블 풋 또는 "e- 풋"(32)을 통해 로커 암(30)에 모션을 부여할 수 있다. 로커 암(30)은 밸브 브리지(40)를 통해 하나 이상의 엔진 밸브(50, 52)에 모션을 부여할 수 있다.
본 개시내용으로부터 인식되는 바와 같이, VVA 조립체(100)는 로커 샤프트 받침대를 위한 추가 구성요소 또는 교체 구성요소로서 엔진 헤드 조립체(도 1에서 명확성을 위해 생략됨)에 고정될 수 있다. VVA 조립체(100)는 로커 샤프트를 지지하기 위한 일체형 구조체(35)를 포함할 수 있으며, 이는 더 설명되는 바와 같이 피벗 운동을 위해 로커 암(30)을 지지한다.
추가적으로 도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 개시내용의 양태에 따라, VVA 조립체(100)는 콤팩트한 모듈식 구성을 가질 수 있다. 이러한 구성은, 엔진 헤드 환경에서 주변에 있을 수 있는 다른 구성요소를 방해하지 않으면서, VVA 조립체가 추가 구성요소로서 설치될 수 있는 방식으로, 다수의 구성요소의 VVA 하우징(110) 안으로의 통합을 제공한다. 하우징(110)은 엔진 헤드로부터 연장되는 기존의 받침대 또는 포스트에 부착되도록 구성될 수 있다. VVA 조립체 통합 구성요소는 로커 샤프트 지지체(112), 마스터 피스톤 조립체(200), 슬레이브 피스톤 조립체(300), 및 드라이 스타트 서브 시스템(400)을 포함할 수 있다. 더 설명되는 바와 같이, 드라이 스타트 서브 시스템(400)은, 드라이 스타트 저장소(410), 고속 솔레노이드 밸브(HSSV)(420), 어큐뮬레이터(430), 고압 체크 밸브(450)와 저압 체크 밸브(460) 사이의 유체 연통을 제공하는 드라이 스타트 유압 회로뿐만 아니라 이들을 연결하고 하우징(110) 내에서 연장되는 유압 유체 경로를 포함할 수 있다. 설명되는 바와 같이, 이들 및 다른 구성요소는 VVA 조립체 하우징(110)에 유리하게 위치되고 통합되어 모듈식 유닛으로서 편리하게 운반되고 설치될 수 있는 모듈식 콤팩트 VVA 패키지를 제공한다. 이 VVA 패키지 구성은 본원에 설명된 이점과 기타 이점을 제공한다.
도 5 및 도 6은 본 개시내용의 양태에 따른, 도 1 내지 도 4의 예시적인 VVA 조립체(100)의 분해도이다. 하우징(110)은 로커 샤프트 지지체(112) 상에 배치된 로커 샤프트 지지 보어(114)를 포함할 수 있다. 장착 보어(116)는 하우징(110)을 통해 연장되고, 하우징(110)을 엔진 헤드 조립체(미도시) 내의 장착 표면에 고정하기 위한 패스너(즉, 볼트)를 수용할 수 있다. 한 쌍의 정렬 핀(111)은 안정적이고 정렬된 장착 및 설치를 용이하게 하기 위해 하우징(110)의 밑면에 있는 장착 표면(115)의 정렬 핀 보어(113) 각각에 배치될 수 있다. 하우징(110)은 HSSV(420)의 밸브 헤드(426)를 수용하기 위한 HSSV 보어(126)를 포함할 수 있다. 장착 브래킷(422) 및 브래킷 패스너(422)는 HSSV(420)를 하우징(110)에 고정할 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, HSSV 보어(126)는 보어(126)에 /로부터, 그리고, 밸브의 개방 상태에서, HSSV(420)의 밸브 헤드(426)를 통해 또는 이를 지나 유압 유체를 전달하기 위해 보어와 연통되는 하나 이상의 유체 통로(122)를 포함할 수 있다. 본 개시내용의 일 양태에 따르면, 드라이 스타트 저장소(410)는 하우징(110) 내에 정의되고, 저장소 캡(412)으로(즉, 나사결합 커플링 또는 압입을 통해) 밀봉될 수 있다. 저장소 캡(412)은 저장소로부터 유압 유체의 주변으로의 블리드를 허용하기 위한 저장소 블리드 오리피스(414)를 내부에 가질 수 있다. 이 구성은 제조를 위해서, 특히 대형 단일 실린더 헤드의 경우 장점이 있다.
마스터 피스톤(210)은 이의 하부 둘레로 연장되는 환형 칼라 또는 숄더(212) 및 푸시 튜브 단부 또는 푸시 튜브 캡을 수용하기 위해 내부에 형성된 마스터 피스톤 소켓(217)(도 6)을 포함할 수 있다. 환형 숄더(212)는 마스터 피스톤 스프링(250)을 위한 스프링 시트를 정의할 수 있다. 또 다른 스프링 시트 표면(123)은 스프링(250)의 반대쪽 단부와 결합하기 위해 마스터 피스톤 보어(120) 주위의 하우징(110)에 형성될 수 있다. 마스터 피스톤(210)은 이의 상측부에 있는 외부 홈(213)을 포함할 수 있으며, 이 홈은, 본원에서 추가로 설명되는 바와 같이, 마스터 피스톤 누출을 사용하여 푸시 튜브/마스터 피스톤 인터페이스의 윤활을 향상시키기 위해 마스터 피스톤(210) 외부로부터 내부 소켓(217)으로 오일을 전달하기 위해 이 홈에 정의된 다수의 반경 방향 연장 포트(215)를 포함할 수 있다. 마스터 피스톤 리테이너(260)는, 볼트 헤드(262)가 마스터 피스톤(210)의 환형 숄더(212)와 결합하여 이를 유지할 수 있도록 하우징(110)에 고정 될 수 있어, 이에 의해 마스터 피스톤(210) 및 스프링(250)을 하우징(110)의 설치 위치에 고정시키는 나사결합 패스너로 구성될 수 있다. 본 개시내용으로부터 알 수 있는 바와 같이, 이러한 구성은 마스터 피스톤(210) 및 스프링(250)이 설치 중에 하우징(110)에 고정되는 것을 허용하며, 마스터 피스톤(210)은 예를 들어, 마스터 피스톤 보어(120)에 대해 완전히 삽입된 위치에 유지되고 스프링(250)은 압축된다. 본 개시내용으로부터 알 수 있는 바와 같이, VVA 조립체가 설치되면, 마스터 피스톤 스프링(250)은 유리하게는 마스터 피스톤(210)에 편향력을 제공하고(도 1), VVA 조립체의 마스터-슬레이브 로스트 모션 구성요소의 작동에 관계없이, 마스터 피스톤, 푸시 튜브(20) 및 캠 팔로워의 캠 팔로우(cam follow)를 제공한다. 특히, 마스터 피스톤(210)은 드라이 스타트 동안 캠 폐쇄 프로파일을 따를 것이고, 따라서 마스터 피스톤은 드라이 스타트 저장소로부터 고압 회로로 오일을 끌어들이는 펌프로서 작용할 것이다.
여전히 도 5 및 도 6을 참조하면, 슬레이브 피스톤 조립체(300)는 슬레이브 피스톤 보어(130)에 설치될 수 있으며, 이 보어는 슬레이브 피스톤 조립체(300)가 마스터 피스톤(210)과 상호 작용하고 밸브 트레인의 모션 수신 구성요소(즉, 도 1의 스위블 풋)에 모션을 전달하는 것을 허용한다. 슬레이브 피스톤 조립체(300)는 엔진 밸브 폐쇄 속도를 제어하기 위한 자체 조정 밸브 캐치(SAVC: self-adjusting valve catch) 시스템을 포함할 수 있다. 본 개시내용의 양태에 따른 마스터/슬레이브 피스톤 상호 작용 및 SAVC의 세부 사항은 아래에서 설명될 것이다.
어큐뮬레이터 조립체(430)는 하우징에 제공된 어큐뮬레이터 보어(140)에 설치 될 수 있다. 어큐뮬레이터 조립체는, 단부 벽에 밀봉 표면(433)및 밀봉 표면(433) 내의 중심에 있는 중앙 블리드 오리피스(435)를 갖는 어큐뮬레이터 피스톤(432)을 포함할 수 있다. 어큐뮬레이터 스프링(434)은 어큐뮬레이터 피스톤(432)의 내부에 수용되고, 피스톤 단부 벽과 결합될 수 있다. 어큐뮬레이터 조립체(430)는 C- 클립 리테이너(436)에 의해 하우징(110)의 어큐뮬레이터 보어(140)에 유지될 수 있으며, 이 리테이너는 또한, 피스톤 단부 벽에 대향하는 어큐뮬레이터 스프링(434)의 단부와 결합되는 스프링 시트/와셔(438)를 유지한다. 어큐뮬레이터 조립체(430)는 정상적인 (정상 상태) 엔진 작동 중에 유압 유체의 가압 공급을 축적하는 기능을 하며, 피스톤은, 평형이 도달되고 일정 양의 오일이 피스톤(432)과 보어(140)에 의해 정의된 챔버 내에 축적될 때까지, 스프링(434)의 편향력에 대항하여 움직인다. 본 개시내용의 일 양태에 따르면, 블리드 오리피스(435)는, 주로 밸브 캐치 및 HSSV에서 발생되는 열을 제거하기 위해 어큐뮬레이터 피스톤(432)을 통한 유압 유체의 흐름을 제공한다. 드라이 스타트 저장소 벤트 오리피스가 약간의 블리드 냉각을 제공할 수 있지만, 어큐뮬레이터 블리드 냉각 오리피스(435)는, 고압 회로로부터의 뜨거운 오일이 주로 어큐뮬레이터로 유동되기 때문에 더 효과적일 수 있다. 그러나, 본 개시내용의 다른 양태에 따르면, 그리고 도 7을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 엔진 작동이 중단되고 드라이 스타트(재시동) 사이클 동안, 스프링(434)의 편향력은 피스톤(432)을 보어(140)의 단부 벽과 결합되도록 이동시켜, 블리드 냉각 오리피스(435)를 통한 유동을 방지한다.
드라이 스타트 유압 시스템과 관련된 두 개의 체크 밸브가 하우징(110)에 설치될 수 있다. 저압 체크 밸브(LPCV: low-pressure check valve)(440)는 저압 체크 밸브 보어(170)에 배치될 수 있으며, LPCV와 다른 시스템 구성요소 사이의 유체 연통을 허용하기 위한 포트를 내부에 갖는다. 고압 체크 밸브(HPCV: high-pressure check valve)(450)는 고압 체크 밸브 보어(150) 내에 배치될 수 있으며, 이는 마찬가지로 HPCV(450)와 다른 시스템 구성요소 사이의 유체 연통을 허용하기 위한 포트를 내부에 가질 수 있다.
도 7은 본원에 설명된 이점을 달성하기 위해 드라이 스타트 서브 시스템(400)(도 2 내지 도 4)의 일부로서 구현 될 수 있는 예시적인 드라이 스타트 유압 회로(700)의 개략도이다. 유압 회로는, 부분적으로 하우징에 제공되고, 개략도에 묘사된 구성요소, 즉 어큐뮬레이터, 체크 밸브, HSSV 간의 유체 연통을 제공하는 일련의 도관 또는 통로로서 구현될 수 있다. 일 양태에 따르면, 모든 구성요소 및 도관 또는 통로는 예를 들어, 로커 받침대 대신 또는 추가로 기존 엔진에 새로 장착될 수 있는 모듈식 조립체를 제공하기 위해 하우징에 통합될 수 있다. 마스터 피스톤 챔버(214)는 하우징(110)에 정의된 마스터 피스톤 보어(120)에 배치된 마스터 피스톤(210)에 의해 정의될 수 있다. 고압 유압 서브 회로(710)는, 마스터 피스톤 챔버(214)로부터 HSSV(420) 로의 제1 유체 통로, 및 마스터 피스톤 챔버(214)로부터 고압 체크 밸브(450)로의 제2 유체 통로(714)를 포함할 수 있으며, 이 HSSV는 통전될 때 닫히는 상시 개방 솔레노이드 밸브일 수 있다. 저압 유압 서브 회로(720)는, VVA 조립체 HSSV(420)에, 캡(412) 및 오리피스(414)를 갖는 드라이 스타트 저장소(410)에, 그리고 어큐뮬레이터 피스톤(432), 밀봉 표면(433) 및 블리드 냉각 오리피스(435)를 갖는 어큐뮬레이터(430)에 엔진 오일을 제공하는 유체 통로(722)에 배치된 저압 체크 밸브(440)를 포함할 수 있다. 드라이 스타트 저장소는 바람직하게는 유압 회로의 HPCV 근처에 위치된다. 알 수 있는 바와 같이, 저압 유압 서브 회로(720)는, 체크 밸브(450) 및 HSSV(420)를 경유하여 고압 유압 서브 회로(710)로부터 선택적으로 격리된다.
정상적인 엔진 작동 동안, 고속 솔레노이드 밸브(420)는 활성화되어 캠 리프트 시작 전에 닫힐 수 있다. 이러한 구성으로, 마스터 피스톤(210) 및 푸시 튜브(20)(도 1)는 캠(10)의 프로파일을 거의 따를 수 있다. 슬레이브 피스톤(310), 및 따라서 밸브 브릿지(40) 및 흡기 밸브(50, 52)(도 1)는 마스터-슬레이브 피스톤 구성요소 내의 유압 컴플라이언스로 인해 더 낮은 개방 리프트를 가질 수 있다. 정상적인 작동 중에, 고속 솔레노이드 밸브(420)는 원하는 흡기 밸브 폐쇄 타이밍을 달성하기 위해 간헐적으로 전원이 차단되어 개방될 수 있다. 슬레이브 피스톤이 닫힐 때, 유체는 슬레이브 피스톤 챔버로부터 마스터 피스톤 챔버(214)로 그리고 고속 솔레노이드 밸브(420)를 통해 어큐뮬레이터(430)로 유동된다. 어큐뮬레이터(430) 및 저장소(410)에는 각각 저장소 블리드 오리피스(412) 및 어큐뮬레이터 블리드 냉각 오리피스(435)를 통한 블리드 유동이 제공되며, 이는 주변으로 블리드된다. 예를 들어, 3.0 mm의 임계 흡기 밸브 리프트 아래에서, 세부 사항이 설명될 슬레이브 피스톤 조립체(300)의 자체 조정 밸브 캐치(SAVC)는, 슬레이브 피스톤 플레넘에서 나오는 흐름을 점진적으로 조절하여 밸브 안착 속도를 감소시킨다. SAVC는 슬레이브 피스톤 압력을 상승시켜, 밸브 로커를 통해 작용하는 힘을 제공하여 흡기 밸브를 허용 가능한 안착 속도로 느리게 할 수 있다. 고압 회로(710)는 캠의 폐쇄 부분을 다시 채우고, 오일은 HSSV 및 HPCV를 통해 어큐뮬레이터로부터 마스터 피스톤으로 유동된다. 어큐뮬레이터 압력이 VVA 오일 공급 압력 아래로 떨어지면, 리필 오일이 VVA 오일 공급 장치로부터 어큐뮬레이터(430) 및 저장소(410)로 유동될 수 있다.
엔진이 꺼지면, HSSV(420)는 열리고, HSSV(420)을 통해 고압 회로에서 오일이 흘러 나옴에 따라, 밸브 스프링은 엔진 밸브를 닫고, 슬레이브 피스톤을 슬레이브 피스톤 보어 상단으로 후퇴시킨다. 어큐뮬레이터 스프링(434)은, 어큐뮬레이터 블리드 냉각 오리피스(435)를 통해 저압 회로로부터 오일이 흘러 나올 때 어큐뮬레이터 피스톤(432)을 후퇴시킨다. 엔진 셧다운 시 고압 회로의 오일 양은 마스터 피스톤의 위치에 따라 달라지며, 캠 피크 리프트의 오일 양은 최소이다. 엔진이 장기간 정지되면, 추가적인 오일이 유압 회로로부터 누출될 수 있다. LPCV, HPCV, 및 어큐뮬레이터 블리드 냉각 오리피스(435)가 닫히기 때문에 오일은 드라이 스타트 저장소에 유지된다.
드라이 스타트 동안, 초기 조건은 일반적으로, 흡기 밸브가 닫히고 캠이 임의의 리프트에 있을 수 있고 유압 회로가 드라이 스타트 저장소(410)를 제외하고는 오일을 거의 또는 전혀 가질 수 없다는 점이다. 이는 엔진 정지 후 VVA 시스템으로부터의 오일 배출이 발생될 수 있기 때문이다. 따라서, 마스터-슬레이브 회로에 유압 유체가 없으면, VVA 리필에 대한 최악의 경우가 피크 드웰(peak dwell)의 캠에서 발생된다. 통로(722)의 VVA 공급 오일 압력이 어큐뮬레이터(430)의 피스톤을 작동시키기 위해서 요구되는 압력보다 낮을 때, 어큐뮬레이터 블리드 냉각 오리피스(435)는 어큐뮬레이터 피스톤에 의해 막히므로 어큐뮬레이터로부터 오일이 블리드되지 않을 수 있다. 본 개시내용으로부터 알 수 있는 바와 같이, 어큐뮬레이터 스프링(434)은, 오일 압력이 고압 회로를 리필하기에 충분한 수준일 때 어큐뮬레이터 피스톤(432)이 어큐뮬레이터 보어(149)에서 바닥에 유지되는 점을 보장하도록 프리로드와 함께 설치될 수 있다. 어큐뮬레이터 스프링 예압은, 오일 공급 압력이, 저속 공회전시 최소 오일 공급 압력보다 현저히 더 낮고 고압 회로를 리필하기에 불충분한 수준과 주변 압력 사이에 있으면, 드라이 스타트 중에만 보어 상부에 어큐뮬레이터 피스톤을 유지하도록 설정된다. 달리 말해서, 어큐뮬레이터 피스톤 리필 압력은 일반적으로, 고압 회로를 리필하는 데 필요한 압력보다 더 높은 압력으로 설정된다.
HSSV(420)는 고압 회로(710)에 오일을 유지하기 위해 드라이 스타트 동안 닫힌 위치에 유지된다. 시동 중에 엔진 크랭크가 돌아가면, 마스터 피스톤은 마스터 피스톤 챔버 내에서 왕복될 수 있으며, 일반적으로 0.3 bar의 HPCV 크래킹 압력을 극복하기 위해서 주변보다 충분히 낮은 압력을 마스터 피스톤 플레넘에 생성한다. 이것은 오일이 HPCV(450)을 통해 드라이 스타트 저장소(410)로부터 마스터 피스톤에 의해 끌어 당겨지는 것을 허용한다. 드라이 스타트 저장소는 시스템 안으로 공기를 끌어들일 수 있는 LPCV 크랭킹 압력을 극복하는 것을 회피하기 위해서 HPCV에 가깝게 위치된다. 어큐뮬레이터 피스톤은 보어의 상부에 있을 것이므로, 블리드 냉각 오리피스(435)를 막을 것이다. 캠 개방 프로파일 동안, 마스터 피스톤 체크 밸브는 닫히고, 마스터 피스톤의 오일이 슬레이브 피스톤으로 펌핑될 것이다. 슬레이브 피스톤이 충분히 채워지면, 엔진 밸브가 작동될 것이다. 후속 사이클에서, 캠 폐쇄 프로파일 상의 마스터 피스톤에 의해서 저장소로부터 더 많은 오일이 흡입된다. 따라서, 흡기 밸브 리프트는 더 많은 오일이 마스터 피스톤 챔버로 당겨짐에 따라 각 사이클에서 점진적으로 감소하는 래시(양력 증가)에 의해 완전한 캠 리프트가 될 것이다. 이러한 방식으로, 로스트 모션 시스템은, 엔진 스타트 후, 마스터-슬레이브 피스톤 구성요소가 드라이 스타트(즉, 완전한 작동을 허용하는 마스터-슬레이브 피스톤 구성요소에서 부족한 유압 유체) 하에서 장시간 작동하지 않고 완전한 VVA 캠 리프트를 제공하도록 충분한 유압 유체를 받는 상태에 빠르게 도달될 수 있다.
바람직한 실시형태에서, 드라이 스타트 저장소는 마스터 피스톤 포트보다 더 높은 고도에 위치될 것이다. 그러나, 시스템이 저장소와 마스터 피스톤 포트 사이의 소형 헤드(small head) 차이를 극복할 수 있기 때문에, 드라이 스타트 저장소에 대한 다른 상대적인 높이는 VVA 하우징(110) 내에서 구현될 수 있다. HPCV가 드라이 스타트 유압 회로에서 장점을 제공한다는 점, 즉, HPCV의 존재는 드라이 스타트 중에 HSSV가 닫힌 상태에 있는 것을 허용하고 HPCV가 고압 회로에서 오일을 채우고 유지하는 데 사용될 수 있다는 점을 본 개시내용으로부터 알게 될 것이다. 달리 말하면, HPCV가 없으면, 드라이 스타트 중 HSSV가 캠 폐쇄 중에 열리도록 제어하여 드라이 스타트 저장소로부터 고압 회로로 오일을 끌어오고 캠 개방 중에 닫히도록 제어되고, 피크 드웰 중에 고압 회로에 오일을 유지하도록 제어하는 것이 필요할 것이다.
도 8 내지 도 10은 도 1 내지 도 7의 예시적인 VVA 조립체에서 상이한 평면을 통해 취해진 단면이며, 예시적인 마스터 피스톤 조립체(200) 및 슬레이브 피스톤 조립체(300)의 세부 사항을 더 도해한다. 도 8은 어큐뮬레이터(430)를 통합하는 하우징(110)의 측면으로부터 본 도면이다. 이 도면은 또한, 마스터 피스톤(210), 마스터 피스톤 챔버(120), 푸시 튜브 수용 소켓(217), 푸시 튜브 수용 소켓(217)의 입구에 있는 테이퍼형 환형 정렬 표면(222), 마스터 피스톤. 포트들(215) 중 하나, 및 피스톤 리테이너(262)를 포함하는 마스터 피스톤 조립체(200)의 추가 세부 사항을 도시한다. HSSV(420) 및 슬레이브 피스톤 조립체(300)는 또한 하우징(110) 내의 설치된 위치에 도시된다. 도 9는 마스터 피스톤 챔버(120)와 HSSV(420) 사이의 고압 유압 통로(712)의 평면에서의 단면도이다. 이 도면에서, 어큐뮬레이터(430)의 단부가 가시적이다. 도 10은 HPCV(450)와 피스톤 챔버(120) 사이의 고압 유압 통로(714)를 도시하는 다른 단면도이다.
도 11은 본 개시내용의 양태에 따른 예시적인 슬레이브 피스톤 및 SAVC의 단면도이다. 슬레이브 피스톤(310)은 VVA 하우징(110) 내의 슬레이브 피스톤 보어(130)에 배치되며, 마스터 피스톤 챔버(214)와 유체 연통하는 확장 가능한 슬레이브 피스톤 챔버(314)를 슬레이브 피스톤 보어와 함께 정의한다. 밸브 캐치 시트(318)는, 슬레이브 피스톤 보어(130)와 마스터 피스톤 보어(120) 사이의 하우징에 형성된 상보적인 형상의 밸브 캐치 시트 리세스(132) 내에 고정된다. 밸브 캐치 시트(318)는 환형 안착 표면(321)에 의해 둘러싸인 중앙 통로(319)를 포함한다. 슬레이브 피스톤(310)은 제어 핀(340)을 수용하기 위한 내측 캐비티(330)를 포함할 수 있으며, 이 제어 핀은 제어 핀 칼라(collar)(342)를 구비하며, 이 제어 핀 칼라는 제어 핀 위에 압입되거나 유지 핀(도시되지 않음)으로 고정될 수 있다. 제어 핀 칼라(342)는 제어 피스톤으로서 기능할 수 있고, 제어 핀(340)이 슬레이브 피스톤 공동(330) 내 중심에 있도록 유지하면서, 슬레이브 피스톤 보어 또는 공동(330) 내에서 제어 핀(340)의 안내된 이동을 허용하도록 기능할 수 있다. 제어 핀(340)은 제어 핀(340)에 상대적인 체크 디스크(350)의 하향 움직임을 제한하는 체크 디스크 정지부(345)를 포함한다. 제어 핀(340)은 제어 핀 칼라(342)의 파지티브 위치결정(positive positioning) 및 설치를 제공하기 위한 숄더(349)를 포함할 수 있다. 제어 핀 칼라(342)는, 제어 핀 스프링(354)과 협력하는 상측 스프링 가이드(344), 및 체크 디스크 스프링(356)과 협력하는 하측 스프링 가이드(346)를 포함한다. 제어 핀 스프링(354)은 슬레이브 피스톤(310)에 상대적으로 제어 핀(340)에 하향(안착) 편향력을 제공한다. 스프링(356)은 제어 핀 칼라(342)의 위치에 상대적으로 환형 안착 표면(321)에 대항하여 체크 디스크(350)에 하향(안착) 편향력을 제공한다. 체크 디스크(350)는 제어 핀(340) 상에 슬라이드 가능하게 배치될 수 있다. 본 개시내용의 일 양태에 따르면, 제어 핀/칼라 조립체는 슬레이브 피스톤(310)의 내부 캐비티(330)의 상부에 오토-래시(auto-lash) 챔버(355)를 정의한다. 제어 핀 칼라(342)의 각 단부에 의해 정의된 챔버들 사이의 상대 압력에 응답하여 제어 핀 칼라(342)와 슬레이브 피스톤(310) 사이의 간극을 통해 슬레이브 피스톤(310)과 오토-래시 챔버(355) 사이에서 오일이 흐를(누출될) 수 있다.
제어 핀(340)은 밸브 캐치 시트 환형 안착 표면(321)과 결합되는 환형 제어 핀 안착 표면(341)을 포함한다. 따라서 밸브 캐치 시트 환형 안착 표면(321)은 제어 핀에 대한 파지티브 정지부를 제공한다. 오토-래시 챔버(355)가 유압 유체로 채워질 수 있기 때문에, 안착면(321)의 포지티브 정지부가 작동되어 제어 핀(340)의 오토-래시 이동을 제한한다. 마찬가지로, 체크 디스크(350)는 밸브 캐치 시트 환형 표면(321)과 결합되는 환형 체크 디스크 안착 표면(351)을 포함한다. 제어 핀(340)은 제어 핀(340)을 통한 유동을 허용하는 원형, 슬롯 형상 또는 다른 형상일 수 있는 복수의 제어 핀 포트(343)를 포함한다. 체크 디스크(350)는 유동을 제어 핀 포트(343)를 통해서 지향시키도록 작동되고, 제어 핀(340)이 체크 디스크(350)에 상대적으로(아래로) 이동됨에 따라 제어 핀 포트(343)를 점진적으로 차단하도록 작동되는 계량 에지(metering edge)(357)를 포함한다. 체크 디스크(350)는, 공통 안착 표면(321)을 사용하는 체크 디스크(350) 및 제어 핀(343) 모두에 의해 계량 에지(357)와 제어 핀 포트(343) 사이의 정확한 관계를 유지하는 외부 스커트(353)를 포함한다. 이 구성은, 그렇지 않으면 계량 에지(357)와 제어 핀 포트(343) 사이의 정밀도에 영향을 미칠 수 있는 공차 누적 문제를 제거한다.
본 개시내용의 일 양태에 따르면, 자체 조정 밸브 캐치는 슬레이브 피스톤의 과도한 폐쇄 속도(도 11의 하향 방향)를 방지하여, 밸브 트레인에서 모션 수신 구성요소의 과도한 폐쇄 움직임을 방지하고, 따라서 밸브 트레인과 관련된 엔진 밸브(들)의 과도한 폐쇄 속도를 방지한다. 본 개시내용의 다른 양태에 따르면, 밸브 캐치 체크 디스크 및 제어 핀은 공통 안착 표면을 공유한다. 이러한 공통 안착 구성은 협력 부품의 공차 누적(tolerance stack)을 줄여, 밸브 리프트 안착 프로파일 및 안착 속도 제어가 제어 핀 및 체크 디스크의 치수 변화(즉, 제조 공차)에 대해 덜 민감하도록 만든다.
제어 핀 포트(343)는, 설명되는 바와 같이, 밸브 캐치 작동 모드 동안 체크 디스크(350)에 의해 점진적으로 폐쇄될 수 있다. 마스터-슬레이브 유압 회로의 정상적인 밸브 리프트 작동(즉, 캠(10)의 프로파일에 따라 지정된 바와 같은) 중에, 마스터 피스톤의 상향 이동으로 인한 마스터 피스톤 챔버(214)의 유압 증가는 슬레이브 피스톤 및 제어 핀이 함께 상향 이동되어 엔진 밸브가 열리게 한다. 슬레이브 피스톤 및 제어 핀은 슬레이브 피스톤과 오토-래시 챔버 사이의 적은 누출 유동으로 인해 실질적으로 함께 이동된다. 체크 디스크는 초기에 제어 핀에 상대적으로 위쪽으로 이동되어 슬레이브 피스톤 챔버 안으로의 유동을 허용할 수 있다. 슬레이브 피스톤 리프트가 증가됨에 따라, 체크 디스크는 제어 핀에 상대적으로 아래쪽으로 이동되고 제어 핀 정지부(345)와 접촉된다. 캠 프로파일 또는 HSSV의 개방으로 인해 엔진 밸브가 닫힐 수 있다. 엔진 밸브가 초기에 닫히면, 슬레이브 피스톤과 제어 핀이 함께 이동이고 체크 디스크는 제어 핀 체크 디스크 정지부(345)와 접촉된 상태를 유지한다. 일반적으로 3 mm의 엔진 밸브 리프트에서, 체크 디스크 안착 표면(351)은 밸브 캐치 시트 환형 안착 표면(321)과 접촉되어, 제어 핀 반경 방향 홀(343)을 통한 슬레이브 피스톤 챔버 외부로의 유동을 지향시킨다. 초기에 체크 디스크가 제어 핀 검사 디스크 정지부(345)와 접촉되면, 홀의 유동 영역은 유동을 크게 제한하지 않는다. 엔진 밸브가 제로 리프트에 접근함에 따라, 체크 디스크는 제어 핀에 상대적으로 이동되고, 체크 디스크 계량 에지(357)는 점진적으로 반경 방향 홀을 막는다. 일반적으로 0.3 내지 0.5 mm의 엔진 밸브 리프트에서, 반경 방향 홀은 완전히 막혀서 체크 디스크(350)와 제어 핀(340) 사이의 직경방향 간극을 통한 슬레이브 피스톤 외부로의 유동을 지향시킨다. 막힌 홀 영역 대 리프트 프로파일은 캠 프로파일 폐쇄 특징부의 가속 부분과 유사하고, 체크 디스크-제어 핀 직경 간극 유동 영역은 캠 프로파일 등속 램프와 유사하다.
밸브 리프트 이벤트에 걸쳐서 그리고 밸브 안착 중에, 오토-래시 챔버 압력은 스프링 힘과 피스톤 직경으로 인해 슬레이브 피스톤 압력보다 더 낮다. 이것은, 제어 피스톤 보어와 칼라 사이의 직경방향 간극을 통해 슬레이브 피스톤으로부터 자동 래쉬 챔버로 오일이 누출되게 한다. 일반적으로 0.1 mm 미만의 엔진 밸브 리프트에서, 제어 핀 안착 표면은 밸브 캐치 시트 환형 안착 표면과 접촉된다. 이것은, 슬레이브 피스톤 챔버 압력이 거의 주변 압력으로 떨어지게 하고, 엔진 밸브 스프링 로드로 인해 오토-래시 챔버 압력이 증가되게 한다. 엔진 밸브가 안착되고 밸브 스프링을 언로드할 때까지 오토-래시로부터 슬레이브 피스톤 챔버로 오일이 누출된다. 이것은 모두, 엔진 밸브의 추가적인 감속 및, 엔진 밸브가 엔진 밸브 시트에 접촉될 때 제어 핀이 밸브 캐치 시트에 접촉되는 자동 래쉬 기능을 모두 제공한다. 본 개시내용의 추가 양태에 따르면, 체크 디스크 스프링(356) 및 제어 핀의 안내 특징부는, 제어 핀 포트가 스프링(356)에 의해 접촉되지 않아, 스프링(356)에 의한 포트 에지의 마모를 방지하는 점을 보장한다. 제어 핀-체크 디스크 직경방향 간극은, 마찰력으로 인해 체크 디스크-제어 핀이 잠기(locking)는 것을 방지할 만큼, 그리고 오일 점도에 대한 허용 가능한 감도를 제공할 만큼 충분히 크다.
도 12 및 도 13은 예시적인 푸시 튜브/마스터 피스톤 인터페이스의 세부 사항을 도해하는 단면도이다. 본 개시내용의 양태에 따르면, VVA 조립체의 마스터 피스톤은 VVA 조립체에 대한 모션 수신 인터페이스의 작동 안정성 및 내구성을 보장하는 유리한 특징부를 구비할 수 있다. 푸시 튜브(20)는, 푸시 튜브 캡(22)의 단부(24)가 마스터 피스톤 단부 벽(219)의 외부 표면(221)에 매우 근접하도록, 푸시 튜브(20)의 단부와 결합되고 마스터 피스톤 푸시 튜브 소켓(217) 안으로 상당한 깊이로 연장되는 푸시 튜브 캡(22)과 협력할 수 있다. 바람직하게는, 깊이는 하우징(110)의 마스터 피스톤 보어(120) 내에서 푸시 튜브 단부(24)와 마스터 피스톤 단부 벽(219) 사이의 계면을 위치시키기에 충분해야 한다. 소켓 깊이는 푸쉬 튜브와 마스터 피스톤 사이의 인터페이스(즉, 마스터 피스톤 단부 벽의 두께)가 바람직하게는 피스톤의 직경보다 더 작을 수 있도록 될 수 있다. 이 구성은 푸시 튜브 캡 상에, 만약 있다면, 최소한의 측면 하중을 제공한다. 즉, 외부 표면(221)에 적용된 고압 힘과 결합하여 푸시 튜브(20) 및 푸시 튜브 캡(22)에 의해 적용된 힘은, 특히 단부 벽(219) 부근에서 푸시 튜브 캡(22) 상에 상당한 측면 하중을 생성하지 않을 것이다. 이것은 푸쉬 튜브, 캡 및 마스터 피스톤에 대한 측방향 힘을 감소시키고, 좀 더 안정적인 작동을 제공하며 마찰 손실 및 마모를 감소시킨다.
마스터 피스톤 푸시 튜브 소켓(217) 내에서 푸시 튜브 캡(22)의 정렬을 더욱 향상시키기 위해, 푸시 튜브 캡(22)은 정렬의 매우 작은 각도 변화를 수용하고 접촉 응력을 낮게 유지하도록 단부(24) 상에 약간의 반경을 구비할 수 있다. 추가 조치로서, 마스터 피스톤 단부 벽(219)은 편평하거나 약간 오목한 표면을 구비할 수 있으며, 바람직하게는 접촉 응력을 더 감소시키고 마스터 피스톤 푸시 튜브 소켓(217) 내에서 푸시 튜브 캡(24)의 정렬을 보장하기 위해서, 푸시 튜브 캡 단부(24) 상에 제공된 반경보다 더 큰 반경을 갖는다. 정렬을 더욱 향상시키기 위해, 푸시 튜브 캡(22)은, 마스터 피스톤 소켓 내에서 푸시 튜브 캡의 축 방향 정렬을 제공하는 반경 방향으로 연장되는 환형 돌출부 또는 범프(29)를 구비할 수 있다. 이 구성은 단부 벽(24)의 반대쪽에 있는 푸시 튜브 캡(22)의 단부에 중심을 맞추는 힘을 제공한다. 푸시 튜브 단부/푸시 튜브 캡 단부는 마스터 피스톤의 푸시 튜브 수용 소켓과 함께 토로이드(toroid) 환형 형상을 정의할 수 있다.
본 개시내용의 양태에 따르면, 예시적인 VVA 조립체는 마스터 피스톤/푸시 튜브 인터페이스에서 향상된 윤활 기능을 제공할 수 있다. 도 13, 및 다시 도 5, 도 6 및 도 8 내지 도 10을 참조하면, 마스터 피스톤 상의 환형 홈(213) 및 반경 방향 연장 포트(215)는 엔진 오일을 마스터 피스톤 푸시 튜브 소켓(217)에, 따라서 푸시 튜브/마스터 피스톤 인터페이스에 공급할 수 있다. 본 개시내용의 일 양태에 따르면, 마스터 피스톤 및 마스터 피스톤 보어의 각각의 치수는 환형 간극을 제공하도록 구성되며, 이 간극은, 마스터 피스톤 챔버의 높은 압력 하에서, 환형 공간으로 오일의 블리드 또는 누출을 제공하며, 이 환형 공간에서 오일은 마스터 피스톤 환형 홈에 의해 수집되고 마스터 피스톤 푸시 튜브 수용 소켓 내부로 지향된다. 오일은 마스터 피스톤 챔버에서 유래될 수 있고, 마스터 피스톤(210)의 측방향 외부 표면과 마스터 피스톤 챔버(120) 사이에서 누출될 수 있다. 따라서 홈(213)은 마스터 피스톤 챔버로부터 이 공간 안으로 누출된 오일을 수집하거나 "청소(scavenge)"하고 이를 푸시 튜브/마스터 피스톤 인터페이스로 전달하는 기능을 할 수 있다. 상술된 반경 방향 센터링 특징부는 푸시 튜브 볼록 피스톤 면이 마스터 피스톤의 내부에 중앙에 있도록 유지하고, 또한 고압 회로에서 누출되는 유압 유체 필름을 포함하도록 주변을 유지할 수 있다.
본 발명의 구현이 특정의 예시적인 실시형태들을 참조하여 설명되었지만, 청구범위에 기재된 본 발명의 광의의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 이러한 실시형태들에 대해 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있다는 점이 명백할 것이다. 따라서, 명세서 및 도면은 제한적인 의미가 아닌 예시적인 의미로 간주되어야 한다.

Claims (32)

  1. 엔진에서 적어도 하나의 엔진 밸브의 모션을 제어하기 위한 엔진 밸브 작동 조립체에 있어서,
    모션 소스;
    상기 모션 소스로부터 상기 적어도 하나의 엔진 밸브로 모션을 전달하기 위한 엔진 밸브 트레인으로서, 하우징을 포함하는, 상기 엔진 밸브 트레인;
    상기 하우징 내에 정의된 마스터 피스톤 보어;
    마스터 피스톤 챔버를 정의하기 위해 상기 마스터 피스톤 보어와 협력하는 마스터 피스톤으로서, 상기 모션 소스로부터 모션을 수신하기 위한 모션 수신 인터페이스를 갖는, 상기 마스터 피스톤;
    상기 하우징 내에 정의된 슬레이브 피스톤 보어;
    슬레이브 피스톤 챔버를 정의하기 위해 상기 슬레이브 피스톤 보어와 협력하는 슬레이브 피스톤으로서, 상기 밸브 트레인의 모션 수신 구성요소에 그리고 상기 적어도 하나의 엔진 밸브에 모션을 전달하기 위한 모션 전달 인터페이스를 가지며, 상기 슬레이브 피스톤 챔버는 상기 슬레이브 피스톤이 상기 마스터 피스톤 챔버 내의 압력 변화에 반응하도록 상기 마스터 피스톤 챔버와 유압 연통(hydraulic communication)되는, 상기 슬레이브 피스톤;
    상기 슬레이브 피스톤 내에 정의된 제어 피스톤 보어;
    오토-래시 챔버를 정의하기 위해 상기 제어 피스톤 보어와 협력하는 제어 피스톤;
    상기 제어 피스톤에 기능적으로 연결되고, 상기 슬레이브 피스톤 챔버로부터 상기 마스터 피스톤 챔버로의 유동을 허용하도록 배열된 복수 개의 제어 핀 포트를 갖는 제어 핀;
    엔진 밸브 폐쇄 동안 상기 슬레이브 피스톤의 모션에 반응하여 상기 복수 개의 제어 핀 포트 중 적어도 하나의 포트를 통한 유동을 점진적으로 막도록 상기 제어 핀과 협력하는 체크 디스크; 및
    상기 제어 핀과 상기 체크 디스크에 대한 공통 안착 표면을 갖는 밸브 캐치 시트로서, 상기 공통 안착 표면은 상기 제어 핀에 대한 상기 체크 디스크의 정밀한 위치설정(positioning)을 돕는 것인, 상기 밸브 캐치 시트를 포함하는, 엔진 밸브 작동 조립체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어 핀 내의 상기 복수 개의 제어 핀 포트 중 적어도 하나는 상기 적어도 하나의 엔진 밸브가 안착 위치에 있을 때 상기 체크 디스크에 의해 막히지 않는, 엔진 밸브 작동 조립체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 체크 디스크는 상기 적어도 하나의 엔진 밸브의 리프트가 임계치 아래에 있을 때 상기 밸브 캐치 시트와 접촉하도록 이루어진, 엔진 밸브 작동 조립체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어 핀은 상기 엔진 밸브의 안착 바로 전에 상기 밸브 캐치 시트와 접촉하도록 이루어진, 엔진 밸브 작동 조립체.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 제어 핀 상의 체크 디스크 정지부가 상기 체크 디스크를 유지하는(retain), 엔진 밸브 작동 조립체.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제어 피스톤과 상기 체크 디스크 사이에 체크 디스크 스프링이 배열된, 엔진 밸브 작동 조립체.
  11. 제1항에 있어서, 상기 슬레이브 피스톤과 상기 제어 핀 사이에 제어 핀 스프링이 배열된, 엔진 밸브 작동 조립체.
  12. 제1항에 있어서, 상기 마스터 피스톤과 슬레이브 피스톤 사이에 유압 통로를 더 포함하는, 엔진 밸브 작동 조립체.
  13. 제12항에 있어서, 상기 유압 통로는 상기 마스터 피스톤 보어의 상단에 나팔모양 입구(bellmouth)를 포함하는, 엔진 밸브 작동 조립체.
  14. 제1항에 있어서, 상기 제어 피스톤 및 제어 핀은 압입에 의해 기능적으로 연결된, 엔진 밸브 작동 조립체.
  15. 제1항에 있어서, 상기 마스터 피스톤 챔버와 유압 연통되는 유압 제어 회로를 더 포함하는, 엔진 밸브 작동 조립체.
  16. 제15항에 있어서, 상기 유압 제어 회로는 어큐뮬레이터를 포함하는, 엔진 밸브 작동 조립체.
  17. 제15항에 있어서, 상기 유압 제어 회로는 드라이 스타트 저장소를 포함하는, 엔진 밸브 작동 조립체.
  18. 제15항에 있어서, 상기 유압 제어 회로는 상기 마스터 피스톤 챔버로 유압 유체의 유동을 제어하기 위한 솔레노이드 밸브를 포함하는, 엔진 밸브 작동 조립체.
  19. 제15항에 있어서, 상기 유압 제어 회로는 상기 하우징에 통합된, 엔진 밸브 작동 조립체.
  20. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 엔진 오버 헤드 조립체에 장착된 로커 샤프트 받침대인, 엔진 밸브 작동 조립체.
  21. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 로커 받침대이고 유압 회로가 밸브 로커 받침대 안으로 통합되어 상기 엔진의 엔진 헤드에 부착되도록 구성된 모듈식 추가(add-on) 조립체를 제공하는, 엔진 밸브 작동 조립체.
  22. 엔진에서 적어도 하나의 엔진 밸브의 모션을 제어하기 위한 엔진 밸브 작동 조립체에 있어서,
    모션 소스;
    상기 모션 소스로부터 상기 적어도 하나의 엔진 밸브로 모션을 전달하기 위한 엔진 밸브 트레인으로서, 하우징을 포함하는, 상기 엔진 밸브 트레인;
    상기 하우징 내에 정의된 마스터 피스톤 보어;
    마스터 피스톤 챔버를 정의하기 위해 상기 마스터 피스톤 보어와 협력하는 마스터 피스톤으로서, 상기 모션 소스로부터 모션을 수신하기 위한 모션 수신 인터페이스를 가지며, 상기 모션 수신 인터페이스가 푸쉬 튜브 수용 소켓인, 상기 마스터 피스톤;
    상기 하우징 내에 정의된 슬레이브 피스톤 보어;
    슬레이브 피스톤 챔버를 정의하기 위해 상기 슬레이브 피스톤 보어와 협력하는 슬레이브 피스톤으로서, 상기 밸브 트레인의 모션 수신 구성요소에 그리고 상기 적어도 하나의 엔진 밸브에 모션을 전달하기 위한 모션 전달 인터페이스를 가지며, 상기 모션 수신 구성요소는 로커 암이고, 상기 슬레이브 피스톤 챔버는 상기 마스터 피스톤 챔버와 유압 연통되고, 상기 마스터 피스톤 챔버 및 슬레이브 피스톤 챔버는 실질적으로 축방향으로 정렬되는, 상기 슬레이브 피스톤;
    상기 슬레이브 피스톤 내에 정의된 제어 피스톤 보어;
    오토-래시 챔버를 정의하기 위해 상기 제어 피스톤 보어와 협력하는 제어 피스톤;
    상기 제어 피스톤에 기능적으로 연결되는 제어 핀으로서, 상기 슬레이브 피스톤 챔버로부터 상기 마스터 피스톤 챔버로의 유동을 허용하도록 배열된 복수 개의 제어 핀 포트를 포함하고, 상기 복수 개의 제어 핀 포트 중 적어도 하나는 원형 홀인, 상기 제어 핀; 및
    엔진 밸브 폐쇄 동안 상기 슬레이브 피스톤의 모션에 반응하여 상기 복수 개의 제어 핀 포트 중 적어도 하나의 포트를 통한 유동을 점진적으로 막도록 상기 제어 핀과 협력하는 체크 디스크를 포함하는, 엔진 밸브 작동 조립체.
  23. 엔진에서 적어도 하나의 엔진 밸브의 모션을 제어하기 위한 엔진 밸브 작동 조립체에 있어서,
    모션 소스;
    상기 모션 소스로부터 상기 적어도 하나의 엔진 밸브로 모션을 전달하기 위한 엔진 밸브 트레인으로서, 하우징을 포함하는, 상기 엔진 밸브 트레인;
    상기 하우징 내에 정의된 마스터 피스톤 보어;
    마스터 피스톤 챔버를 정의하기 위해 상기 마스터 피스톤 보어와 협력하는 마스터 피스톤으로서, 상기 모션 소스로부터 모션을 수용하기 위한 푸쉬 튜브 수용 소켓을 포함하고, 상기 모션 소스는 캠인, 상기 마스터 피스톤;
    상기 하우징 내에 정의된 슬레이브 피스톤 보어;
    슬레이브 피스톤 챔버를 정의하기 위해 상기 슬레이브 피스톤 보어와 협력하는 슬레이브 피스톤으로서, 상기 엔진 밸브 트레인의 모션 수신 구성요소에 그리고 상기 적어도 하나의 엔진 밸브에 모션을 전달하기 위한 모션 전달 인터페이스를 가지며, 상기 슬레이브 피스톤 챔버는 상기 마스터 피스톤 챔버와 유압 연통되고, 상기 모션 수신 구성요소는 로커 암이고, 상기 마스터 피스톤 챔버 및 슬레이브 피스톤 챔버는 실질적으로 축방향으로 정렬되는, 상기 슬레이브 피스톤; 및
    상기 슬레이브 피스톤 챔버와 상기 마스터 피스톤 챔버 사이의 압력 또는 유동을 제어함으로써 상기 적어도 하나의 엔진 밸브의 모션을 제어하도록 배치된 밸브 캐치 조립체를 포함하는, 엔진 밸브 작동 조립체.
  24. 엔진에서 적어도 하나의 엔진 밸브의 모션을 제어하기 위한 엔진 밸브 작동 조립체에 있어서,
    모션 소스;
    상기 모션 소스로부터 상기 적어도 하나의 엔진 밸브로 모션을 전달하기 위한 엔진 밸브 트레인으로서, 하우징을 포함하는, 상기 엔진 밸브 트레인;
    상기 하우징 내에 정의된 마스터 피스톤 보어;
    마스터 피스톤 챔버를 정의하기 위해 상기 마스터 피스톤 보어와 협력하는 마스터 피스톤으로서, 상기 모션 소스로부터 모션을 수신하기 위한 모션 수신 인터페이스를 갖는, 상기 마스터 피스톤;
    상기 하우징 내에 정의된 슬레이브 피스톤 보어;
    슬레이브 피스톤 챔버를 정의하기 위해 상기 슬레이브 피스톤 보어와 협력하는 슬레이브 피스톤으로서, 상기 엔진 밸브 트레인의 모션 수신 구성요소에 그리고 상기 적어도 하나의 엔진 밸브에 모션을 전달하기 위한 모션 전달 인터페이스를 가지며, 상기 슬레이브 피스톤 챔버는 상기 슬레이브 피스톤이 상기 마스터 피스톤 챔버 내의 압력 변화에 반응하도록 상기 마스터 피스톤 챔버와 유압 연통되는, 상기 슬레이브 피스톤;
    상기 슬레이브 피스톤 내에 정의된 제어 피스톤 보어;
    오토-래시 챔버를 정의하기 위해 상기 제어 피스톤 보어와 협력하는 제어 피스톤;
    상기 제어 피스톤에 기능적으로 연결되고, 상기 슬레이브 피스톤 챔버로부터 상기 마스터 피스톤 챔버로의 유동을 허용하도록 배열된 복수 개의 제어 핀 포트를 갖는 제어 핀; 및
    엔진 밸브 폐쇄 동안 상기 슬레이브 피스톤의 모션에 반응하여 상기 복수 개의 제어 핀 포트 중 적어도 하나의 포트를 통한 유동을 점진적으로 막도록 상기 제어 핀과 협력하는 체크 디스크를 포함하고,
    상기 제어 핀 내의 상기 복수 개의 제어 핀 포트 중 적어도 하나는 상기 적어도 하나의 엔진 밸브가 안착 위치에 있을 때 상기 체크 디스크에 의해 막히지 않는, 엔진 밸브 작동 조립체.
  25. 제1항에 있어서, 상기 체크 디스크는 체크 디스크 안착 표면을 형성하는 환형 스커트를 포함하는, 엔진 밸브 작동 조립체.
  26. 제1항에 있어서, 상기 복수 개의 제어 핀 포트 중 적어도 하나는 상기 제어 핀을 통해 반경 방향으로 연장하는, 엔진 밸브 작동 조립체.
  27. 제1항에 있어서, 상기 제어 피스톤은 상기 제어 핀의 가이드된 이동을 제공하도록 이루어진 제어 핀 칼라를 포함하는, 엔진 밸브 작동 조립체.
  28. 제1항에 있어서, 상기 슬레이브 피스톤에 상대적으로 상기 제어 핀에 편향력을 제공하도록 배열되고 구성된 제어 핀 스프링을 더 포함하는, 엔진 밸브 작동 조립체.
  29. 제1항에 있어서, 상기 제어 핀에 상대적으로 상기 체크 디스크를 편향시키도록 배열되고 구성된 체크 디스크 스프링을 더 포함하는, 엔진 밸브 작동 조립체.
  30. 제1항에 있어서, 상기 제어 핀은 환형 제어 핀 안착 표면을 형성하는, 엔진 밸브 작동 조립체.
  31. 제1항에 있어서, 상기 체크 디스크는 상기 복수 개의 제어 핀 포트 중 적어도 하나를 점진적으로 막도록 배열된 계량 에지를 포함하는, 엔진 밸브 작동 조립체.
  32. 제1항에 있어서, 상기 복수 개의 제어 핀 포트 중 적어도 하나가 상기 제어 핀 내에서 반경 방향으로 연장하고 상기 제어 핀은 환형 제어 핀 안착 표면을 형성하는, 엔진 밸브 작동 조립체.

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