KR100426400B1 - 차량용유압공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 독립된 기능을 각각 작동시키는 다수의 독립된 유체압력작동회로(A,B,C)에 유체압력공급펌프(10)가 솔레노이드작동형 유량제어밸브(15)를 통하여 연결되는 차량용의 유체압력공급시스템이다. 검출기(25,26,27,30-35)가 각 회로의 현재작동상태와 유체압력공급상태를 검출하기 위하여 제공되고, 검출기로 부터의 신호를 수신하는 전기제어유니트(28)수단이 각 회로를 관련기능을 작동시키는데 요구되는 최소압력레벨로 유지하기 위하여 유효펌프흐름을 적당한 회로로 향하도록 제어밸브를 작동시킨다.

Description

차량용 유압공급장치.
본 발명의 목적은 복잡한 우선순위의 유동제어밸브 및 가변 전달펌프가 불필요한 차량용 유압공급장치의 개선된 형태를 제공하는 것이다.
본 발명은 유압공급장치, 특히 조향기능, 능동현가기능 및 클러치작동과 같이 차량의 여러 가지 기능을 작동하기 위한 유압공급장치에 관련된다.
도 1은 본 발명을 따르는 차량용 유압공급장치를 도시한 개략선도.
도 2내지 도 5는 도 1에 도시된 유압공급장치의 다양한 공급상태를 위한 밸브스풀의 위치들을 도시한 개략선도.
*부호설명*
10.....유압펌프 11.....전기모터
14.....유압탱크 15.....유동제어밸브
22,23,24.....체크밸브 28.....전자제어유니트
본 발명에 의하면, 차량용 유압공급장치가 솔레노이드작동식 유동제어밸브를 복수개의 개별 유압회로들과 연결된 유압펌프를 가지고, 각 유압회로의 현재작동상태 및 압력을 감지하기 위한 감지수단을 가지며, 각 유압회로의 관련 장치를 작동하기 위한 최소압력으로 각 유압회로를 유지하기 위한 적합한 유압회로에 유압펌프의 유동을 제공하도록, 상기 유동제어밸브를 작동시키고 상기 감지수단으로부터 신호들을 입력하는 전자제어유니트를 가진다.
(예를 들어, 출원인의 유럽특허 제 0 038 113호, 제 0 043 660호, 제 0 059 035 호 및 제 0 101 220 호와 유럽특허출원 제 0 566 595 호에 공개된 반자동식 변속기내에서) 클러치 테이크-업, 분리 및 재연결과 같은 기능이 상기 유압회로들에 의해 제어되면, 엔진속도, 차량속도, 선택된 변속기어 및 클러치연결위치와 같은차량작동에 관한 변수를 나타내는 다른 입력들이 제공되는 전자제어수단이 필요하다.
충분히 충진된 상태를 표시하는 정해진 최대압력 및 상기 최소압력사이에 각 유압회로의 유체압력을 유지하도록 상기 유압공급장치가 배열된다.
선호되는 배열에서 유압펌프가 전기모터에 의해 구동되고, 유압회로가 충분히 충진되면, 전류 및 동력을 절감하기 위해 상기 전기모터의 전원공급이 차단된다.
본 발명의 실시예가 첨부된 도면들을 참고하여 단지 예로서 설명된다.
도 1을 참고할 때, 차량용 유압공급장치가 유압펌프(10)를 가지고, 차량축전지(12)로부터 전원을 공급받는 전기모터(11)에 의해 상기 유압펌프(10)가 구동된다. 상기 전기모터(11) 및 차량축전지(12)사이의 연결부에 배열된 릴레이(13)에 의해 상기 전기모터(11)의 작동이 제어된다.
상기 유압펌프(10)가 유압탱크(14)로부터 유압유체를 흡인하고, 솔레노이드(solenoid)에 의해 작동되는 유동제어밸브(15)를 통해 상기 유압펌프(10)가 상기 유압유체를 다수의 유압회로들에 공급한다. 도 1의 실시예에서, 유동제어밸브(15)에 의해 세 개의 유압회로(A,B,C)들이 상기 유압펌프(10)로부터 유체를 공급받고, 귀환라인(R)이 제공되어, 불필요한 유체가 유압탱크(4)로 귀환된다.
각 유압회로(A,B,C)는 축압기(16,17,18)및 유압부하장치를 포함하고, 상기 유압부하장치는 유압회로(A)에서 파워스티어링장치(19)로서 제공되며, 유압회로(B)에서 제동장치(20)로서 제공되고, 유압회로(C)에서 클러치제어장치(21)로서 제공된다. 각각의 유압회로(A,B,C)가 체크밸브(22, 23, 24)를 통해 상기 유압펌프(10)와 연결되고, 압력센서(25, 26, 27)를 포함한다.
상기 유압펌프(10)로부터 유동제어밸브(15)를 거쳐 유압회로(A,B,C)까지 유체공급의 분배작용이 전자제어유니트(28)에 의해 제어되고, 솔레노이드(solenoid)(15a) 및 연결라인(29)에 의해 상기 전자제어유니트(28)가 유동제어밸브(15)를 작동한다. 상기 릴레이(13) 및 압력센서(25, 26, 27)들이 상기 전자제어유니트(28)와 연결된다. 도 1을 참고할 때, 상기 유압회로(A,B,C)들이 제어하는 기능들에 따라, 차량작동에 관한 신호(30,31,32, 33,34,35)들이 상기 전자제어유니트(28)에 제공된다. 예를 들어, 출원인의 유럽특허 및 특허출원에 공개된 반자동 변속기를 제공하기 위하여, 운전정지상태에서 클러치의 분리, 운전중에 기어변속 및 클러치분리와 클러치재연결기능이 상기 유압회로(C)에 의해 제어된다.
그러나 클러치의 분리 및 운전중의 클러치연결 및 클러치분리기능뿐만 아니라 실제 기어변속기능이 제어되는 완전자동변속기가 차량에 구성될 수 있다. 선택적으로 클러치가 완전히 수동으로 작동되고 능동식 또는 자동높이조절기능의 서스펜션이 장착된 차량내에서 차량서스펜션과 같은 기능이 상기 유압회로(C)에 의해 제어되는 차량이 본 발명에 의해 구성된다.
세 개의 유압회로(A,B,C)들이 도시되더라도 상대적으로 많은 수의 유압회로들이 본 발명에 의해 동일하게 구성될 수 있다.
상기 반자동식 변속기에 대해 본 발명이 이용될 때, 엔진속도에 관한 신호(30), 차량속도에 관한 신호(31), 선택된 변속기어에 관한 신호(32) 및 클러치연결 위치에 관한 신호(33)가 도시된다. 조향각에 관한 신호(34) 및 제동압력에 관한 신호(35)가 도시된다. 각각의 유압회로(A,B,C)의 작동상태에 관한 신호 및 상기 압력센서(25, 26, 27)들로부터 유압회로의 유체압력상태에 관한 신호가 상기 전자 제어유니트(28)에 제공된다.
도 2내지 도 5를 참고할 때, 유체유동을 유압회로(A,B,C)들에 분배하기 위하여, 유동제어밸브(15)의 스풀위치들이 개략도시된다. 공지의 펄스폭변조기술에 의해 스풀위치가 제어되고, 펄스폭변조기술에 의하면, 전자제어유니트(28)로부터 연결라인(29)을 통해 상기 솔레노이드(15a)에 펄스가 공급된다. 도 2내지 도 5를 참고할 때, 원하는 스풀변위 및 최종유동분배기능을 위하여, 귀환스프링(37)에 대해 유동제어밸브(15)의 스풀(36)이 솔레노이드(15a)에 의해 이동한다. 상대적으로 큰밸브스풀의 변위를 발생시키기 위하여, 상대적으로 높은 평균솔레노이드전류가 필요하고, 그 결과 고정주파수의 펄스폭변조기술이 이용될 때, 변조에 관한 듀티사이클(duty cycle)이 증가된다.
솔레노이드가 "작동정지"상태일 때 스풀(36)의 위치가 도2에 도시되고, 원형의 스풀챔버(38)에 의해 상기 유압펌프(10)가 귀환라인(R)과 연결되며, 체크밸브(22,23,24)들에 의해 유압회로(A,B,C)들이 유압펌프(10)와 분리된다. 도 2에 도시된 스풀(36)의 위치에서 상기 스풀(36)이 " 무부하"위치에 배열되고, 유압펌프(10)의 부하는 상대적으로 작다. 냉각된 점성유체를 유압회로(A,B,C)내부로 가압하기 위해 유압펌프(10)의 작동개시부하가 상당히 증가되는 저온상태에서, 동력손실을 방지하도록, 유압공급장치가 작동개시될 때, 상기 전자제어유니트(28)에 의해 스풀(36)은 무부하위치에 자동으로 배열된다. 유압공급장치가 다시 작동개시되고, 모든 유압회로들이 충분히 충진되면, 펌프부하를 최소화하기 위해 스풀(36)은 도 2의 위치에 배열된다.
도 3을 참고할 때, 상기 스풀(36)이 도 2의 위치로부터 우측으로 이동하여, 중심에 구성된 스풀랜드(39)가 유압회로(A,B,C)들에 대한 유동을 차단하고 단부랜드(40)가 귀환라인(R)에 대한 유동을 차단한다. 도 3의 상태에서, 유압펌프(10)의 모든 유동이 유압회로(A)에 공급되고, 도시된 실시예에서 조향기능에 관련되는 상기 유압회로(A)가 제 1 우선공급순위를 가진다.
도 4를 참고할 때, 단부랜드(40)는 계속해서 귀환라인(R)에 대한 유동을 차단하고, 중심의 스풀랜드(39)는 유압회로(B)에 대한 유동을 차단하지만스풀챔버(41)를 통해 유압회로(C)에 대한 유동을 허용한다. 따라서 도 4의 상태에서 유압펌프(10)로부터 유압회로(A, C)들로 유체가 공급된다.
도 5를 참고할 때, 단부랜드(40)는 귀환라인(R)에 대한 유동을 차단하고, 중심의 스풀랜드(39)는 유압회로(C)에 대한 유동을 차단하여, 유압펌프(10)로부터 유압회로(A,B)들로 유체가 공급된다.
각 유압회로(A,B,C)와 관련한 (예를 들어, 조향기능, 제동기능 및 클러치작동과 같은)기능을 작동하기 위한 최소압력 및, 각 유압회로가 충분히 충진되는 최대압력에 관한 기록이 상기 전자제어유니트(28)의 내부메모리에 저장된다. 각각의 유압회로가 계속해서 해당 기능을 충분히 수행하기 위하여 각 유압회로가 적어도 유압회로의 최소압력으로 유지되도록 상기 유압공급장치가 구성된다. 세 개의 유압회로(A,B,C)들의 정해진 우선공급순위가 전자제어유니트(28)의 메모리내에 저장되고, 각 유압회로의 현재 사용상태에 의존하여 상기 우선공급순위가 변동될 수 있다.
유압회로(A,B,C)에 의해 제어되는 장치의 작동상태를 나타내는 신호(30,31,32,33,34,35)들이 상기 전자제어유니트(28)에 제공된다. 예를 들어, 클러치제어장치(21)의 작동상태가 신호(30,31,32,33)들에 의해 표시되고, (파워스티어링장치(19)의 완전한 잠김상태, 그 결과 고부하상태 또는 저부하위치에 관한) 파워스티어링장치의 작동상태가 신호(34)에 의해 표시되며, 브레이크압력의 표시 또는 근접스위치를 이용하여 브레이크페달의 운동에 의해 브레이크의 작동상태가 신호(35)에 의해 표시된다.
따라서 각 유압회로(A,B,C)의 현재요구상태에 따라 유압공급장치가 유압펌프(10)로부터 각 유압회로(A,B,C)에 유동을 분배한다. 예를 들어, 세 개의 모든 유압회로(A,B,C)들이 작동하고 도로에서 차량이 회전하는 경우에, 각 유압회로가 실제로 유동을 요구하면, 상기 전자제어유니트(28)는 각 유압회로에 유체를 공급하고, 유압회로의 기능을 수행하기 위한 최소압력을 유지할 수 있는 유체가 상기 전자제어유니트(28)에 의해 유압회로에 공급된다.
모든 유압회로들로부터 요구되는 전체 장치의 요구량이 정해진 위험수치에 도달하고, 상기 유압펌프가 각 유압회로내에서 최소압력을 유지할 수 없을 때, 부저 또는 경고등과 같은 경고장치를 작동하도록 유압공급장치가 구성된다. 유압회로들의 현재 작동상태에 의존하고 유압공급에 관한 우선공급순위가 유압공급장치에 의해 정해진다.
상기 유압펌프(10)가 세 개의 모든 유압회로(A,B,C)들을 정해진 최대압력까지 동시에 충진할 수 없지만, 유압펌프(10)의 출력에 관한 분배기능이 본 발명의 구성에 의해 제어되면, 상기 유압회로(A,B,C)들이 연속적으로 작동할 수 있다. 그 결과 유압펌프(10)의 크기가 감소되고 제조비용이 절감될 수 있다.
본 발명에 의하면, 차량의 현재 작동상태와 적합하게 각 유압회로(A,B,C)에 유체가 점차적으로 차례로 공급되고, 각 유압회로(A,B,C)의 압력이 최대압력까지 증가되어, 각 유압회로의 압력은 점차로 정해진 최대압력까지 증가한다. 모든 유압회로(A,B,C)들내에 최대압력이 제공되면, 유압펌프(10)로부터 전달된 유체가 귀환라인(R)을 통해 유압탱크(14)로 귀환하도록 밸브의 스풀(36)이 도 2의 위치에 배열되고, 전류 및 동력소비를 절감하도록 릴레이(13)에 의해 전기모터(11)의 전원공급이 차단된다. 유압회로의 최소압력을 유지하고 유압회로의 압력을 점차로 증가시키기 위하여, 도 3, 도4 및 도5에 도시된 유압회로의 유압공급상태들이 전자제어유니트(28)에 의해 제어된다.
정해진 유압회로가 유압펌프에 의해 충분히 충진되기 위하여, 유압펌프(10)가 정해진 유압회로를 4초내에 완전히 충진하고, 세 개의 모든 유압회로들로부터 요구되는 유압이 상기 유압펌프에 의해 충진되고, 유동제어밸브(15)에 의해 간헐적으로 유압회로가 충진되도록 유압펌프가 각 유압회로에 1초 동안 연결되는 " 펌프연결시간개념"이 전자제어유니트(28)의 제어개념에 포함된다.
본 발명에 의하면, 솔레노이드(15a)에 의해 작동되는 선형의 유동제어밸브(15)가 구성되고, 포트(port)들이 밸브주위에서 반경방향으로 배열되고 솔레노이드에 의해 작동되는 회전식 밸브가 구성될 수 있다.

Claims (8)

  1. 솔레노이드에 의해 작동되는 유동제어밸브(15)를 통해 복수개의 개별 유압회로(A,B,C)들과 연결된 유압펌프(10)를 가지고, 차량의 파워스티어링장치(19), 제동장치(20) 및 클러치제어장치(21)가 상기 유압회로(A,B,C)들에 의해 작동되며, 각 유압회로(A,B,C)내에서 유체압력을 감지하기 위한 압력센서(25,26,27)를 가지고, 유압회로(A,B,C)들사이에서 유동을 분배하기 위해 상기 압력센서들로부터 신호를 입력하고 상기 유동제어밸브(15)를 작동시키는 전자제어유니트(28)를 가지는 차량용 유압공급장치에 있어서,
    상기 파워스티어링장치(19), 제동장치(20) 및 클러치제어장치(21)의 작동상태를 나타내는 신호(30,31,32,33,34,35)들의 감지수단이 상기 유압회로(A,B,C)들에 포함되고, 각 유압회로(A,B,C)내부의 현재압력을 나타내는 신호들이 상기 압력센서(25,26,27)들에 의해 제공되며, 유압회로(A,B,C)들의 현재작동상태 및 압력에 관한 신호들을 입력하고 각 유압회로(A,B,C)와 관련된 장치를 계속해서 작동시키기 위한 정해진 최소압력의 신호를 저장하는 마이크로프로세서에 의해 상기 전자제어유니트(28)가 구성되고, 각 유압회로의 현재작동상태에 따라 변화하는 유압회로의 우선공급순위가 상기 전자제어유니트(28)에 저장되며, 각 유압회로의 최소압력, 현재압력 및 현재작동상태에 관한 신호들이 상기 전자제어유니트(28)에 의해 처리되고, 각 유압회로(A,B,C)의 최소압력을 유지하며 각 유압회로들의 현재요구압력에 따라 상기 전자제어유니트(28)에 의해 유압펌프의 유동이 유압회로들에 분배되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압공급장치.
  2. 제 1항에 있어서, 각 유압회로(A,B,C)가 충분히 충진된 상태를 나타내는 각 유압회로의 최대압력에 관한 신호들이 상기 전자제어유니트(28)에 저장되고, 유압공급장치가 각 유압회로의 압력을 상기 최대압력 및 최소압력사이에 유지하는 것을 특징으로 하는 차량용 유압공급장치.
  3. 제 2항에 있어서, 유압펌프(10)가 전기모터(11)에 의해 구동되고, 유압회로(A,B,C)들이 충분히 충진될 때, 전류 및 동력을 절감하기 위해 릴레이(13)에 의해 전기모터의 전원공급이 차단되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압공급장치.
  4. 제 1항에 있어서, 전체 장치의 압력요구량이 정해진 위험수치에 도달하여 상기 유압펌프(10)에 의해 각 유압회로(A,B,C)내부에서 최소압력이 유지될 수 없는 것을 전자제어유니트(28)가 감지하면, 경고장치가 작동하는 것을 특징으로 하는 차량용 유압공급장치.
  5. 제 4항에 있어서, 정해진 위험수치의 압력요구량이 도달하면, 각 유압회로(A,B,C)의 현재작동상태에 의존하는 유압공급의 우선공급순위가 결정되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압공급장치.
  6. 제 1항에 있어서, 정해진 유압회로를 충분히 충진하기 위해 유압펌프에 의해 요구되는 정해진 비율의 시간동안, 유체공급을 요구하는 각 유압회로(A,B,C)가 유압펌프(10)에 연결되는 펌프연결시간개념에 따라 유압회로에 유동이 제공되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압공급장치.
  7. 제 1항에 있어서, 솔레노이드(15a)에 의해 작동되는 선형의 유동제어밸브(15)에 의해 전자제어유니트가 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압공급장치.
  8. 제 1항에 있어서, 포트들이 밸브주위에서 반경방향으로 배열되고 솔레노이드에 의해 작동되는 회전식 제어밸브에 의해 전자제어유니트가 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압공급장치.
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WO1992014641A1 (de) * 1991-02-20 1992-09-03 Alfred Teves Gmbh Hydraulikanlage

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