KR100514146B1 - 차량용유압제어장치 - Google Patents

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요하네스 브라운
우르반 판트헤르
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루크 게트리에베시스템 게엠베하
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Abstract

차량내에서 가압유체(예를 들어 오일)를 한 개 또는 한 개이상의 조정 가능한 가압유체 사용장치(예를 들어 클러치 및/또는 변속기)에 공급가능한 유체작동장치가 있다. 상기 장치는 압력 유니트로부터 가압유체 사용장치까지 가압유체를 위해 경로내에 한 개 또는 한 개이상의 유체 가압 펌프 및/또는 축압기 밸브배열로 구성된다. 밸브는 적어도 하나의 변수(상기 변수는 액터와 관련한 제어유니트에 의해 선택되어질 수 있다)에 의존하여 유체압력을 변화시킨다. 본 발명의 선호되는 실시예를 따르면, 적어도 하나의 변수에 관한 제 1 함수로서 변화하는 압력의 제 1 범위내의 제 1 압력 및 적어도 하나의 변수에 관한 다른 제 2 함수로서 변화하는 압력의 제 2 범위내의 제 2 압력을 경로내의 유체에 전달하도록 밸브들은 하나 또는 한 개이상의 유동제한기와 함께 작동 가능하다. 밸브들 중의 하나가 다른 밸브의 하우징 및/또는 이동 밸브요소의 외부 또는 내부에 구성 가능하다.

Description

차량용 유압제어장치
본 발명은 (예를 들어, 바이패스 또는 록업(lock-up)클러치를 가진 유체토크 컨버터 또는 마찰클러치와 같은 )토크전달장치, (조정가능한 풀리들 및 풀리들주위에 감긴 가요성의 순환요소를 포함하는 무단변속기의 )변속기 및 한 개이상의 실린더와 피스톤 유니트들과 같이 가압유체를 이용하는 유체이용장치를 작동시키기 위한 차량용 유압제어장치에 관한 것이다.
특히 본 발명은 한 개이상의 펌프들이 유압유체 또는 공압유체를 가압하고, 가압유체를 이용하는 유체이용장치까지 형성된 경로를 따라 가압유체가 전달되며, 유체압력이 유체이용장치에 이용되기 위한 최적값을 가지도록 유체압력이 제어되는 유압제어장치를 개선하는 것이다.
유압작동식 액츄에이터에 의해 차량의 파워트레인내에서 마찰클러치를 (부분적으로 또는 완전히 연결하거나 분리시키고 )작동시키고, 엔진의 rpm, 변속기의 선택기어, 가속페달의 가압정도, 한 개이상의 브레이크에 대한 가압유무와 같은 변수를 표시하는 스위치, 센서, 회로들 및 다른 감시장치로부터 전달된 신호들에 응답하여 상기 액츄에이터가 작동된다. 유체작동식 유체이용장치가 클러치일 때, 광범위한 토크로 클러치를 작동시키고, 이때 차량의 파워트레인내에서 내연기관 또는 다른 원동기의 회전출력부로부터 변속기의 회전입력부까지 클러치에 의해 토크가 전달된다.
일반적으로 클러치가 저토크범위의 토크를 전달하도록 차량이 작동된다. 그러나 원동기로부터 클러치로 전달되는 토크는 평균엔진토크를 상당히 초과할 때 즉, 저토크범위의 토크를 상당히 초과하는 토크가 클러치에 전달될 때 클러치가 만족스럽게 작동할 수 있다. 일반적으로 가압유체에 의해 작동되고 유체가압장치로 부터 유체이용장치까지 가압유체가 유동하는 경로내에 제어밸브를 가진 단일 단계식 유압제어장치가 이용될 때, 클러치의 전체작동범위내에서 원하는 제어감도가 구해질 수 있더라도 클러치의 전체 작동범위중 특정 작동영역에서는 클러치의 작동크기가 변동할수 있다. 따라서 차량의 승객들을 위해 승차감이 향상되어야 하고 차량이 더욱 원활하고 편리하게 조작될 수 있어야 한다.
본 발명의 목적은 개선된 방법에 의해 (펌프와 같은) 한 개이상의 유체가압장치로부터 (클러치 또는 변속기와 같은 )한개이상의 유체이용장치까지 전달되는 유체의 압력을 제어하기 위한 유압제어장치를 차량에 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 유압유체 또는 공압유체를 이용하는 유체이용장치들의 전체 작동범위내에서 양호하게 작동하는 유압제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 클러치의 작동, 변속기의 변속작동 및 가압유체를 이용하는 유체이용장치의 조정을 위한 종래기술의 유압제어장치보다 승차감을 향상시키고 본 발명의 유압제어장치를 가진 차량을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 유압으로 작동되는 클러치 또는 토크전달장치가 원동기로부터 수용하고 차량의 변속기, 차동장치 또는 다른 구동장치에 전달하는 토크의 크기와 독립적으로, 상기 클러치 또는 토크전달장치에 의해 토크가 양호하게 전달되는 유압제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가압유체를 이용하는 유체이용장치 및 유체가압장치를 이용하고 상대적으로 간단하고 비용이 적게 드는 소형의 유압제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 종래기술의 차량용 유압제어장치보다 다용도로 이용될 수 있는 유압제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 차량 또는 트럭내에서 유체가압장치들로부터 유체이용장치까지 가압유체를 전달하기 위한 경로들내부에서 유체의 압력을 변화시키기 위한 개선된 수단을 가진 유압제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명의 유압제어장치에 이용되는 개선된 밸브블록을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명을 따르는 한 개이상의 유압제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 파워트레인의 구성부품이 본 발명을 따르는 유압제어장치의 일부분을 구성하고 함께 작동하는 파워트레인을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 본 발명에 따라 유체를 수용하는 유체이용장치들을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가압유체의 다양한 압력범위들 및 압력범위들사이의 전이부를 제공하는 것이다.
본 발명을 따르는 차량용 유압제어장치에 의하면, 유압제어장치는 (한개이상의 유압펌프, 축압기 등과 같은 ) 한 개이상의 유체가압장치, (토크전달장치, 변속기, 한 개이상의 실린더및 피스톤과 같은) 한 개이상의 유체이용장치, (장치압력 또는 제어압력과 같은 ) 한 개이상의 정해진 변수에 관한 함수로서 유체가압장치로부터 유체이용장치까지 형성된 경로내에서 유체의 압력을 변화시키기 위한 압력변화수단을 포함한다. 상기 경로내부의 유체가 서로 다른 압력들을 형성하기 위한 압력제어수단이 상기 압력변화수단에 포함된다.
상기 압력제어수단은 유체가 제 1 이용압력 및 제 2 이용압력을 형성하고 제 1 이용압력 및 제 2 이용압력사이에서 완만하거나 급한 기울기의 전이압력을 형성하기 위한 수단을 포함한다.
압력제어수단은 한 개이상의 제어밸브들을 포함한다. 예를 들어, 압력제어수단은 제 1 제어밸브 및 제 2 제어밸브들을 포함한다. 또한 한 개이상의 경로내에 한 개이상의 유동제한기( 교축장치(throttle))들이 구성될 수 있다. 예를 들어, 한 개이상의 유동제한기들이 제 2 제어밸브의 상류위치에 구성된다.
제 1 제어밸브가 하우징 및, 하우징내부에 배열되고 유체가압장치에 의해 가압된 유체에 의해 작동되며 이동가능한 피스톤을 가진다. 가압유체에 의해 작동되는 피스톤이 제어변부를 가지고, 제어변부의 유효표면적을 변화시키는 플런저 또는 유체가압장치로부터 제 1 제어밸브의 피스톤으로 가압유체의 유동속도를 변화시켜서 상기 제어변부에 작용하는 유체의 압력을 변화시키기 위한 수단이 상기 제 2 제어밸브에 포함된다.
제 2 제어밸브는 온-오프 밸브 즉 개방상태 또는 밀폐상태를 가지는 밸브로 구성될 수 있다. 제 2 제어밸브의 개방상태에 응답하여 피스톤에 작용하는 유체의 압력이 감소된다.
제 1 제어밸브의 피스톤이 제 1 방향 및 제 2 방향으로 운동하도록 피스톤이 하우징내부에 설치되고, 피스톤을 제 1 방향으로 편향시키기 위한 수단이 제 1 제어밸브에 구성된다. 상기 유압제어장치의 압력제어수단이 피스톤을 제 2 방향으로 가압하기 위하여 가변 제어압력의 유체를 피스톤에 공급하기 위한 제어장치를 가진다.
본 발명을 따르는 차량용 유압제어장치의 또 다른 특징에 의하면, 한 개이상의 유체가압장치, 가압유체를 이용하는 한 개이상의 유체이용장치, 상기 유체가압장치로부터 유체이용장치까지 형성된 경로내에서 한 개이상의 정해진 변수(예를 들어, 기계식, 유압식, 공압식, 자기식, 전자기식 등의 액츄에이터에 대해 제어유니트에 의해 선택될 수 있는 변수)의 함수로서 유체의 압력을 변화시키는 압력변화수단을 포함하고, 상기 압력변화수단이 상기 경로내에서 변수들의 제 1 함수로서 가변압력의 제 1 부분에 해당하는 제 1 이용압력의 유체와, (예를 들어, 제어압력 또는 장치압력과 같은 ) 변수들의 제 2 함수로서 가변압력의 제 2 부분에 해당하는 제 2 이용압력의 유체를 형성하기 위한 압력제어수단을 가진다.
상기 유체는 오일과 같은 유압유체이고, 한 개이상의 유체가압장치는 한 개이상의 펌프 또는 축압기를 포함한다.
제 1 부분의 제 1 이용압력이 제 2 부분의 제 2 이용압력보다 상대적으로 완만하거나 급한 기울기로 변화할 수 있다.
압력제어수단이 제 1 부분에서 제 1 이용압력의 유체를 형성하고 제 2 부분에서 제 2 이용압력의 유체를 형성하며 전이부분에서 상기 제 1 부분으로부터 급한 기울기 또는 완만한 기울기로 전이되는 압력의 유체를 형성하기 위한 수단을 포함한다.
압력제어수단은 (예를 들어, 제 1 제어밸브 및 제 2 제어밸브와 같은 ) 다수의 밸브들을 포함한다. 상기 밸브들이 본 발명의 특징에 따라 구성되고 조립되며 서로 상호작용한다. 또한 한 개이상의 유동제한기들이 상기 경로내에 제공되고, 상기 유동제한기가 제 1 밸브 또는 제 2 밸브로서 제공되며, 제 1 밸브 또는 제 2 밸브의 상류위치에서 경로내에 설치된다.
본 발명을 따르는 차량용 유압제어장치의 또 다른 특징에 의하면, 한 개이상의 유체가압장치, 가압유체를 이용하는 한 개이상의 유체이용장치, 상기 유체가압장치로부터 유체이용장치까지 형성된 경로내에서 한 개이상의 정해진 변수의 함수로서 압력을 변화시키기 위한 압력변화수단을 포함하며, 상기 압력변화수단이 하우징을 가진 제 1 제어밸브를 포함하고, 상기 유체가압장치로부터 유체를 수용하기 위한 제 1 챔버, 유체이용장치에 유체를 공급하기 위한 제 2챔버 및 유체를 방출하기 위한 배출구를 가진 제 3 챔버가 하우징에 구성되며, 상기 챔버들의 연결상태를 유지하고 중지하기 위해 하우징내부에서 이동가능한 피스톤이 상기 제 1 제어밸브에 구성되며, 상기 제 1 챔버 및 제 2 챔버중 한 개의 챔버내에 형성된 유체압력의 함수로서 유체이용장치에 공급되는 유체의 유동을 제어하기 위하여 상기 제 2챔버 및 상기 유체이용장치사이의 경로내에 배열된 제 2 제어밸브가 상기 압력변화수단에 추가로 구성된다.
상기 유체가압장치가 한 개이상의 펌프 또는 축압기를 포함하고, 유체는 유압유체이다.
제 2 챔버 및 유체이용장치사이에 형성된 경로내에 한 개이상의 유동제한기들이 추가로 구성된다.
제 2 제어밸브가 온-오프 밸브 또는 방향제어밸브이고, 상기 제 2 제어밸브의 일부분이 상기 제 1 제어밸브의 피스톤내부에 배열된다.
제어밸브의 피스톤은 상기 하우징내에서 왕복운동하는 제 1 피스톤이고, 상기 피스톤과 동심축을 가지거나 제 1 피스톤의 외측에서 제 1 피스톤의 축과 평행하게 왕복운동하는 플런저가 제 2 제어밸브에 구성된다.
제 2 제어밸브로 유체를 전달하기 위한 도관내에 한 개이상의 유동제한기가 추가로 구성된다.
피스톤이 제 1 챔버내부의 가압유체에 의해 하우징내에서 이동하고, 제어변부를 통해 가압유체가 가압하는 피스톤의 유효표면적을 변화시키거나 제어변부위에 작용하는 유체의 압력을 변화시키는 수단이 상기 제 2 제어밸브에 포함된다. 또한 상기 유체가압장치로부터 피스톤으로 가압유체의 유동속도를 변화시키기 위한 수단이 상기 제 2 제어밸브에 구성된다. 피스톤에 작용하는 유체의 압력을 감소시키기 위해 제 2 제어밸브가 개방되도록 제 2 제어밸브가 구성된다.
하우징내에서 상기 피스톤이 제 1 방향 및 제 2 방향으로 이동가능하고, 상기 피스톤을 제 1 방향으로 편향시키기 위한 밸브스프링이 상기 제 1 제어밸브에 추가로 구성되며, 상기 피스톤을 제 2 방향으로 가압하기 위하여 챔버내에서 피스톤에 대해 유체를 가변 제어압력으로 제어하기 위한 제어수단이 상기 압력변화수단에 추가로 구성된다.
본 발명을 따르는 차량용 유압제어장치의 또 다른 특징에 의하면, (예를 들어, 유압펌프 또는 축압기와 같은) 한 개이상의 유체가압장치, 가압유체를 이용하는 한 개이상의 유체이용장치, 상기 유체가압장치로부터 유체이용장치까지 형성된 경로내에서 한 개이상의 정해진 변수의 함수로서 압력을 변화시키기 위한 압력변화수단을 포함하고, 상기 압력변화수단이 하우징을 가진 제 1 제어밸브를 포함하며, 상기 유체가압장치로부터 유체를 수용하기 위한 제 1 챔버, 유체이용장치에 유체를 공급하기 위한 제 2 챔버 및 유체를 방출하는 배출구를 가진 제 3 챔버가 하우징에 구성되며, 상기 제 1 제어밸브가 상기 하우징내부에서 축방향을 따라 제 1 방향 및 제 2 방향으로 왕복운동하는 피스톤을 가지고, 상기 하우징의 챔버내부에 제공된 가압유체가 작용하는 서로 다른 제 1 표면 및 제 2 표면이 상기 피스톤에 형성되어, 상기 챔버내부에 형성된 압력의 함수인 제 1 하중에 의해 제 1 표면에 작용하는 유체가 피스톤을 제 1 방향으로 이동시키고, 상기 챔버내부에 형성된 압력의 함수인 제 2 하중에 의해 제 2 표면에 작용하는 유체가 피스톤을 제 2 방향으로 이동시키며, 상기 챔버들을 서로 연결하거나 밀폐시키기 위하여 상기 피스톤이 하우징에 대해 이동하고, 상기 챔버내부의 압력을 변화시키고 상기 하우징에 대해 피스톤의 이동크기를 변화시켜서 상기 하중들의 크기를 변화시키는 제 2 제어밸브가 추가로 상기 압력변화수단에 구성된다.
피스톤에 구성된 상기 표면들이 서로 다른 표면적들을 가지고, 상기 하우징에 대한 피스톤의 이동크기는 상기 챔버내부의 주어진 압력에서 상기 제 1 하중 및 제 2 하중사이의 하중차이에 의존한다.
상기 유체이용장치는 (예를 들어, 무단변속기내에 구성된 ) 한 개이상의 실린더 및 피스톤을 포함하고, (예를 들어, 록업클러치 또는 바이패스 클러치를 가진 유체토크컨버터 또는 마찰클러치와 같은 ) 한 개이상의 토크전달장치 및 (예를 들어, 무단변속기와 같은) 한 개이상의 변속기를 포함한다.
제 2 제어밸브의 일부분이 제 1 제어밸브의 피스톤내부에 배열되고, 상기 제 1 제어밸브의 피스톤과 동심축을 이루고 제 1 제어밸브의 피스톤내에서 왕복운동하는 플런저가 제 2 제어밸브에 구성된다. 제 2 제어밸브가 제 1 제어밸브의 하우징 내부 또는 외부에 배열될 수 있다.
제 2 제어밸브의 하우징내에서 피스톤의 축과 수직으로 운동하는 구형요소가 상기 제 2 제어밸브에 구성된다.
제 2 제어밸브는 구형 밸브요소를 가지고 상대적으로 간단한 체크밸브를 포함하고, 제 2 제어밸브의 하우징내부로 유체의 유동을 허용하는 오리피스를 밀봉하기 위하여 상기 구형밸브요소가 한 개이상의 스프링들에 의해 편향된다.
챔버 및 제 2 제어밸브사이의 연결부와, 상기 하우징 및 유체이용장치사이의 연결들에 유동제한기들이 추가로 구성된다.
또한 제 2 제어밸브가 이동가능한 플런저를 포함하고, 상기 플런저와 챔버사이 및 상기 플런저와 유체이용장치들의 도관사이에 배열된 한 개이상의 유동제한기들을 추가로 포함한다.
유체가압장치로부터 유체이용장치까지 형성된 경로내에 여러개의 유동제한기들 예를 들어, 동일하거나 서로 다른 유동제한특성을 가진 유동제한기들이 구성된다.
제 2 제어밸브가 온-오프 밸브 또는 방향제어밸브이다.
제 1 제어밸브 및 제 2 제어밸브의 피스톤 및 실린더가 서로 동심축으로 평행하거나 서로 수직인 피스톤들을 포함한다.
본 발명의 특징들이 청구범위에 제시된다. 본 발명을 따르는 유압제어장치의 실시예들 및 유압제어장치를 차량내에 설치하기 위한 방법이 첨부된 도면들을 참고하여 하기 상세한 설명에서 이해된다.
도 1 은 차량에서 이용되는 유압장치(1)의 구성부품들을 도시하고, 상기 유압제어장치는 (오일펌프와 같은) 유체가압장치(2) 및 가압유체의 유체이용장치(3)를 포함한다. 상기 유체이용장치(3)는 (마찰클러치 또는 록업클러치(lock-up clutch)를 가진 유체토크컨버터와 같은) 토크전달시스템 또는 (조정가능한 여러개의 풀리들과 풀리들을 둘러싼 벨트 또는 체인과 같은 무한궤도의 가요성 요소들을 가진 무단변속기의) 변속기를 포함한다. 상기 변속기들은 예를 들어, "차량용 클러치의 작동장치" 에 관해 알버트 씨 등에게 1992년 8월 4일에 허여된 미국특허 제 5,135,091호 및 "파워트레인" 에 관해 프리드만 씨에게 1992년 12월 8일에 허여된 미국특허 제 5,169,365호에 공개된다. 프리드만 씨의 특허에 공개된 변속기를 구성하는 두 개의 클러치들중 한 개가 차량의 전진운동시 연결되고 다른 한 개가 차량의 후진운동시 연결된다. 예를 들어, "회전운동하는 구동체 및 피동체사이에서 하중을 전달하기 위한 장치" 에 관해 프리드만 씨 등에게 1995년 1월 3일에 허여된 미국특허 제 5,377,796호에 유체토크컨버터가 공개된다. 예를 들어, "토크전달 및 비틀림감쇠를 위한 차량용 장치" 에 관해 라이크 씨 등에게 1992년 2월 5일에 허여된 미국특허 제 4,989,710호에 마찰클러치가 공개된다.
도 1의 유압제어장치(1)가 유압유체에 의해 작동될지라도 상기 유압제어장치는 압축공기 또는 다른 적합한 공압유체에 의해 작동될 수 있다. 또한 상기 유체이용장치(3)가 반드시 차량내에서 파워트레인의 구성부품으로 제공될 필요는 없다. 예를 들어, 차량의 파워트레인내에서 상기 유체이용장치(3)를 통해 내연기관 및 수동 또는 자동변속기사이에서 토크가 전달되는 것이 선호된다. 도시된 유체이용장치(3)는 습식 디스크클러치로 구성될 수 있다.
제 1 제어밸브(4) 및 제 2 제어밸브(50)를 포함한 압력 및 유동제어밸브를 이용하여 유체가압장치(2)로부터 유체이용장치(3)까지 형성된 유동경로의 내부에서 유체의 압력이 한 개이상의 변수로서 제어압력(Ps)에 의해 제어된다. 유체가압장치(2)로부터 유체이용장치(3)까지 가압유체의 유동경로가 제 1 제어밸브(4)의 하우징(13), 도관(26) 및 도관(24)으로 형성되고, 상기 도관(26)은 (오일펌프와 같은 )유체가압장치(2)의 유출구로부터 하우징(13)의 유입구까지 장치압력(Psys)의 가압유체를 전달하며, 상기 도관(24)은 하우징(13)의 유출구로부터 (클러치와 같은 )유체이용장치(3)까지 이용압력(Pv)의 가압유체를 전달한다.
상기 유압제어장치(1)는 추가로 (전자회로와 같은) 제어장치(5)를 가지고, 신호전도체(7)들에 의해 (도 1에 도시되지 않은 )여러개의 센서들로부터 다양한 신호들이 상기 제어장치에 입력된다. 적합한 액츄에이터(6)에 의해 제 1 제어밸브(4)의 작동이 제어되고, 제어장치(5)의 출력신호가 상기 액츄에이터에 전달된다. 상기 제어장치(5)는 신호전도체(7)들에 의해 전달된 신호들을 평가, 분석 및 처리하여 액츄에이터(6)에 출력신호를 전달하고, 축방향으로 왕복운동하는 피스톤(8)에 대해 상기 액츄에이터(6)가 가변하중을 제공하며, 피스톤(8)의 축방향 위치 및, 도관(24)을 통해 하우징(13)으로부터 유체이용장치(3)까지 유동하는 가압유체의 특성이 상기 가변하중에 의해 결정된다. 한 개이상의 신호전도체(7)들이 데이터버스를 구성하고, 신호전도체(7)에 의해 제어장치(5)로 신호를 전달하는 수단이 한 개이상의 스위치, 센서, 전자회로 또는 다른 회로 또는 다른 신호발생요소 및 전달요소를 포함한다.
제 1 제어밸브(4)의 피스톤(8)과 액츄에이터(6)사이에서 하중을 전달하는 연결부(11)가 공압, 유압, 자기, 전자기, 기계식 장치 또는 (전기모터와 같은) 다른 장치를 포함한다. 즉 피스톤(8)은 기계식, 유압식, 공압식, 자기식, 전자기식으로 작동되는 밸브요소로서 제 1 제어밸브(4)의 하우징(13)내에서 유체유동을 허용하거나 정지시키거나 변화시킨다.
피스톤(8)은 하우징(13)의 챔버(9)를 충진하는 유압유체의 작용 및 제어압력(Ps)에 응답하여 방향전환될 수 있고, 피스톤(8)의 단부면(10)위에 하중을 작용하기 위해 상기 제어압력(Ps)이 변화될 수 있다. (코일스프링과 같은) 밸브스프링(17)의 편향력이 상기 하중에 대하여 반대로 작용하고, 피스톤(8)의 우측단부에 소켓(8a)이 제공되고, 상기 밸브스프링(17)이 소켓(8a)내부의 바닥면위에 지지되며, 제 1 제어밸브(4)의 플러그(15)에 대해 반작용한다.
피스톤(8)은 하우징(13)의 구멍(12)내에서 왕복운동하고, 구멍(12)의 우측단부는 상기 플러그(15)를 수용한다. 상기 플러그(15)의 외측나사가 하우징(13)의 내측나사와 나사체결된다. 따라서 하우징(13)에 대해 플러그(15)를 회전시켜서 밸브스프링(17)의 편향력을 조정할 수 있다. 누출되는 유체를 위해 선택적으로 구성될 수 있고 축방향으로 연장되는 유출구(16) 및 밸브스프링(17)의 우측권선들을 수용하기 위한 소켓(15a)이 상기 플러그(15)에 추가로 구성된다.
하우징(13)내에서 구멍(12)의 좌측단부가 벽(14)에 의해 밀봉된다.
피스톤(8)은 단부면(10)에서 대직경(A)을 가진 대직경부(8b) 및 소직경(A1)을 가진 소직경부(8c)를 포함하고, 상기 소직경부(8c)는 상기 대직경부(8b)로부터 소켓(8a)의 개방단부까지 연장된다.
원형의 챔버(20,21,22,23)들이 구멍(12)과 연결되고 구멍(12)의 표면내에 기계가공된다. 챔버(23)는 도관(26)과 연결되어 유체가압장치(2)의 유출구로부터 압력(Psys)의 유체를 공급받는다. 선택된 이용압력(Pv)이 챔버(9)내부의 제어압력(Ps)에 의해 변화되고 제어장치(5)의 출력신호에 응답하는 액츄에이터(6)에 의해 결정된다.
사용한 유체를 섬프(sump)와 같은 유체수집장치(30)에 전달하기 위하여 챔버(21)가 배출구(29)를 가진다.
챔버(22)내부의 유체에 의해 작동되는 원형의 제어변부(25a,25b)들이 상기 피스톤(8)에 구성된다. 제어변부(25a,25b)들이 피스톤(8)의 넥(neck)의 축방향단부들에 배열된다. 상기 넥의 축방향길이(즉 제어변부(25a,25b)들사이의 축방향 거리)는 챔버(22)의 축방향길이의 배수이다.
피스톤(8)의 순간위치에 따라 피스톤(8)은 챔버(21) 및 챔버(22)사이의 유동을 형성하거나 챔버(22) 및 챔버(23)사이의 유동을 형성한다. 유체탱크(27)로부터 유체가 (오일펌프와 같은 ) 유체가압장치(2)에 공급하고, 유체탱크(27)로부터 공급된 유체의 압력이 도관(26) 및 챔버(23)내부의 장치압력(Psys)까지 증가한다.
유체가압장치(2)가 펌프일 필요는 없다. 예를 들어, 장치압력(Psys)의 유체를 챔버(23)내부에 공급하기 위해 적합한 밸브를 이용하여 도관(26)과 연결된 축압기형태의 유체가압장치를 사용할 수 있다. 밸브는 유체가압장치(2)와 챔버(23)사이에서 도관(26)내에 설치할 수 있다.
피스톤(8)이 플러그(15)를 향해 이동할 때, 피스톤(8)의 제어변부(25a)가 하우징(13)의 내측 제어변부(28)를 지나 이동하여, 챔버(23)와 챔버(22)사이에 유동통로가 형성된다. 밸브스프링(17)의 편향력에 대해 상기 피스톤(8)이 축방향으로 저항하며 운동하고, (즉 밸브스프링(17)이 에너지를 저장하고), 챔버(22)내부의 유체압력은 유체이용장치(3)와 연결된 도관(24)내에서 이용압력(Pv)을 형성한다. 상기 유체이용장치(3)가 바이패스(bypass) 또는 록업(lock-up) 클러치를 포함한 유체토크컨버터 또는 마찰클러치와 같은 토크전달시스템의 일부분을 구성할 때, 상기 이용압력(Pv)의 유체에 의해 상기 유체이용장치(3)는 부분적으로 또는 완전히 연결되거나 분리될 수 있다.
피스톤(8)이 반대방향으로 이동하면 (즉 플러그(15)로부터 멀어지면) 챔버(22)와 챔버(23)사이의 연결상태가 중지되고, 챔버(22)에 의해 도관(24)과 챔버(21)의 배출구(29)가 직접 연결된다. 따라서 밸브스프링(17)에 의해 피스톤(8)이 적합한 방향으로 정해진 거리만큼 이동하면 이용압력(Pv)이 감소될 수 있다.
제어장치(5)에 의해 제어신호가 선택되고 액츄에이터(6)에 의해 연결부(11)에서 피스톤에 가해지는 하중이 선택되면, 도관(24)내에서 선택된 변수에 의존하는 이용압력(Pv)을 형성하기 위해 피스톤(8)의 축방향위치가 원하는 대로 변화될 수 있다. (도 1의 실시예에 있어서, 선택된 변수는 챔버(9)내에서 단부면(10)에 작용하는 제어압력 (Ps)이다. )
제어압력(Ps)과 같은 변수의 함수로서 이용압력(Pv)에 관한 2 단계 특성곡선을 구하기 위하여, 도관(24)내부에 형성된 유체압력을 변화시키기 위한 제어수단이 제 1 제어밸브(4)이외에 제 2 제어밸브(50)를 추가로 포함한다. 도 1을 참고할 때, 제 2 제어밸브(50)의 주요구성부분이 제 1 제어밸브(4)의 피스톤(8)내부에 설치된다.
제 2 제어밸브(50)는 피스톤(8)의 구멍내에서 왕복운동하고 구멍과 동축구조를 이루는 플런저(51)를 가진다. 제 2 제어밸브(50)의 코일스프링(52)에 의하여 피스톤(8)의 구멍내에서 플런저(51)는 플러그(53)를 향해 도 1의 좌측으로 편향된다. 상기 플러그(53)는 반경방향으로 연장된 채널(54)을 가지고, 유동제한기(B2)를 구성하고 유체를 방출하는 오리피스(55)에 의해 상기 채널(54)이 챔버(20) 및 챔버(21)를 서로 연결시킨다. 제 2 제어밸브(50)가 개방될 때, 오리피스(55)에 의해 유체가 챔버(20)로부터 챔버(21)내부로 (따라서 배출구(29)를 통해 유체수집장치(30)내부로 )유동한다. 십자형상 또는 별모양으로 배열된 채널(54)들이 상기 플러그(53)에 제공되고, 도관(24)으로부터 (유동제한기(B2)를 가진) 오리피스(55)까지 이용압력(Pv)의 유체를 공급하기 위하여 원형단면의 채널(54)들은 오리피스(55)로부터 외측을 향해 반경방향으로 연장되고, 제 2 제어밸브(50)가 부분적으로 개방될 때 오리피스(55)는 챔버(21)와 연결된다.
플러그(53)는 육각형의 나사머리(56)를 가지고, 제 2 제어밸브(50)의 코일스프링(52) 및 플런저(51)에 대해 숫나사구조의 플러그(53)를 피스톤의 구멍내부로 삽입하거나 구멍으로부터 빼내기 위하여, 상기 나사머리(56)가 챔버(9)내부로 이동할 수 있다. 동일하거나 유사한 기능을 위해 피스톤(8) 및 플러그(53)는 고정되거나 조정가능한 다른 형태의 연결부를 가질 수 있다.
제 2 제어밸브(50)가 밀폐될 때, 오리피스(55) 및 오리피스와 근접한 플런저(51)의 측부사이에서 챔버(57)의 유체압력은 불충분하여 플런저(51)는 우측으로 이동하지 못하고 즉 코일스프링(52)에 대해 저항하여 이동하지 못한다. 이때 플런저(51)에 작용하는 하중의 크기는 플런저(51)의 유효표면적과 유체압력의 곱으로 결정되며, 플러그(53)에 대해 플런저(51)를 가압하는 코일스프링(52)의 편향력을 상기 하중이 극복하기에 불충분하여 오리피스(55)와 채널(54)은 채널(21)로부터 밀봉된다.
도관(24)내부의 이용압력(Pv)이 임계값을 초과하여 플런저(51)의 좌측부에 작용하는 하중이 코일스프링(52)의 편향력을 극복하면, 제 2 제어밸브(50)가 개방되어 유체가 도관(24)으로부터 도관(60), 스로틀(61)(유동제한기(B1)) 및 도관(62)을 통해 챔버(20)로 유동하고, 즉 채널(54) 및 오리피스(55)내부로 유동하고 챔버(57)를 유동하며 챔버(21) 및 배출구(29)를 통해 유체수집장치(30)로 유동한다.
유동제한기(B1,B2)는 유동을 교축시키고 도관(24)으로부터 챔버(20,21)를 통해 유체수집장치(30)내부로 유동하는 유체의 압력을 감소시킨다.
챔버(20)내부의 유체압력은 플런저(51)의 축방향위치에 의존하고, 제어압력(Ps)과 같은 선택변수에 의존하는 하중에 저항하기 위해 플런저(51)에 챔버(20)내부의 압력이 가해진다.
코일스프링(52)의 편향력 및 제어압력(Ps)에 의해 제공되는 하중(F)이외에, 챔버(20)내에서 플런저(51)에 작용하는 축방향 하중이 대직경부(8b) 및 소직경부(8c)의 직경차(A-A1)와 챔버(20)의 유체압력을 곱하여 형성된다. 제 2 제어밸브(50)가 개방될 때, 챔버(20)내부의 유체압력이 감소되고, 직경차(A-A1)에 기인하여 하중이 감소된다. 따라서 (제어압력(Ps)과 같은) 변수의 함수로서 이용압력(Pv)은 서로 다른 특성을 나타낸다
대직경부(8b) 및 소직경부(8c)사이의 직경차에 기인하여 형성되는 제어변부(70)가 상기 피스톤(8)에 제공되고, 상기 제어변부(70)는 플러그(15)를 향한다. 상대적으로 작은 소직경부(8c)의 제어변부(71)가 상기 제어변부(70)를 향한다. 상기 제어변부(70,71)들이 유체와 접촉하는 면적들의 차이에 의해 상기 제어변부(70,71)들에 각각 작용하는 하중(F1,F2)들은 서로 다르고, 서로 반대방향으로 작용한다. 하중(F1,F2)들의 결과력은 챔버(20)내부에 형성된 유체압력의 함수이고, 도 1에서 결과력은 피스톤(8)을 좌측으로 이동시키고, 밸브스프링(17)의 편향작용을 용이하게 한다. 제 2 제어밸브(50)가 개방되어 챔버(20)내부의 유체압력이 감소될 때, 상기 결과력이 챔버(20)내부에 형성된 유체압력의 함수이므로 결과력은 감소된다.
도관(60) 및 도관(62)사이의 영역과 오리피스(55)에서 이용압력(Pv)의 강하는 유동제한기(B1) 및 유동제한기(B2)의 단면적에 의해 결정된다. 따라서 상기 유동제한기(B1,B2)들의 단면적을 적합하게 선택하면, 제어압력(Ps)과 같은 변수의 함수로서 이용압력(Pv)이 변화될 수 있다. 상기 단면적들의 비율은 예를 들어, 1:10 내지 10: 1에서 선택될 수 있다.
밸브스프링(17)의 권선들을 수용하는 소켓(8a)이 소직경부(8c)의 단부에 구성되고, 소직경부의 단부가 소직경부의 외측에서 원주방향의 요홈(72)들을 가진다. 제 1 제어밸브(4) 및 제 2 제어밸브(50)를 포함한 압력제어수단이 이용될 때 가압유체가 상기 요홈(72)들에 충진된다. 챔버(23)의 유체가 유체가압장치(2)의 장치압력(Psys)으로 유지되고 소켓(8a)의 원형부(73)가 대기압으로 유지되며, 소켓(8a)의 원형부(73) 및 챔버(23)사이에서 소직경부(8c)의 외측면 및 하우징(13)의 내부면사이에 형성된 원형공간이 유체로 충진될 때, 원형공간에 충진된 유체는 윤활유로서 작용하여, 피스톤(8)은 사실상 구멍(12)내에서 부유상태를 유지한다. 즉 구멍(12)내에서 피스톤(8)이 축방향으로 이동할 때, 하우징(13) 및 피스톤(8)사이의 마찰력이 상기 요홈(72)에 의해 감소된다.
도 2의 좌표계를 참고할 때, 제어압력(Ps)이 가로축에 표시되고 이용압력(Pv)이 세로축에 표시된다. 제어압력(Ps)의 변화에 따라 이용압력(Pv)의 변화가 특성곡선으로 도시되고, 상기 특성곡선은 제 1 기울기를 가진 제 1 부분(100) 및 상대적으로 더 큰 기울기를 가진 제 2 부분(107)으로 구성된다. 제 1 부분(100) 및 제 2 부분(107)을 포함한 곡선은 전체 이용압력(Pv)에 관한 특성곡선으로서 차량의 파워트레인내에서 마찰클러치 또는 유체토크컨버터와 같은 유체이용장치(3)를 작동시키기 위해 이용된다.
특성곡선의 제 1 부분(100)에서 이용압력(Pv)은 제어압력(Ps)의 수치(101)까지 선형으로 완만하게 증가하지만, 제어압력(Ps)의 수치(102)를 초과하면 상이한 기울기를 가진다. 점선으로 도시된 부분(100b)이 다소 급한 전이부를 가지고 실선으로 도시된 부분(100a)이 다소 완만한 전이부를 가진다.
점선으로 도시된 종래기술의 특성곡선(103)은 이용압력(Pv)의 수치(104)로부터 수치(106)까지 선형으로 증가한다. 특성곡선(103)으로 표시된 이용압력과 비교할 때, 주어진 이용압력(Pv)에서 제어압력(Ps)이 상대적으로 큰 범위를 가지기 때문에, 수치(104) 및 수치(105)사이의 범위에서 이용압력(Pv)의 제어감도가 훨씬 더 양호해진다. 또한, 제 2 부분(107)에서 제어압력(Ps)의 범위가 감소되어, 전체 이용압력(Pv)이 증가됨에 따라 발생되는 안전기능을 고려하면서 정상적으로 이용되는 이용압력(Pv)의 범위에 대해 제어압력(Ps)을 최적화할 수 있다.
제 1 제어밸브(4) 및 제 2 제어밸브(50)를 포함한 유압작동수단의 다단식 작동에 의하면, 제어밸브의 히스테리시스가 상대적으로 작다. 따라서 이용압력(Pv)의 변화를 나타내는 특성곡선의 제 1 부분(100)에서 상대적으로 작은 기울기 및 다단식 구조에 의하여, 제어압력(Ps)이 영 내지 수치(101)일 때 유체이용장치(3)를 조정하기 위한 하중이 증가되고 목표값에 대한 편차가 보상된다. 그 결과, 상대적으로 높은 정밀도로 압력이 조정되는 영역에서 히스테리시스는 상대적으로 작다.
도 2의 좌표계를 참고할 때, 수치(104) 및 수치(105)사이에서 이용압력(Pv)의 범위는 유압으로 작동가능한 클러치와 같은 유체이용장치(3)의 작동범위에 해당한다. 도 2의 좌표계에서 수치(105) 및 수치(106)사이의 영역은 특정조건 예를 들어, 클러치의 마찰계수가 감소되어 초기에 상대적으로 높은 이용압력(Pv)을 제공해야 하는 상태에서 이용되는 안전영역이다. 일반적으로 이용압력(Pv)(도 2에서 수치(105)이상의 이용압력)은 매우 드물게 이용된다. 따라서 이용압력(Pv)이 수치(104,105)들사이에서 변화할 때 기울기가 상대적으로 작은 제 1 부분(100)과 이용압력(Pv)이 수치(105)이상일 때 기울기가 훨씬 더 큰 제 2 부분(107)을 가진 특성곡선을 선택할 수 있다.
도 2a는 도 1의 유압제어장치(1)에 관한 제 1수정예를 도시한다. 제 1 수정예의 압력변화수단은 제 1 제어밸브(200) 및 제 2 제어밸브(225)를 포함한다. 제 1 제어밸브(200)가 피스톤(201)을 가지고, 상기 피스톤(201)이 하우징(203)의 기다란 구멍(202)내에서 왕복운동한다. 제 2 제어밸브(225)를 구성하는 구형요소(226)의 운동방향과 피스톤(201)의 축이 직교하고, 상기 구형요소(226)는 하우징(203)의 외측부에 배열되며 피스톤(201)으로부터 떨어져 배열된다. 구멍(202)의 우측단부가 플러그(204)에 의해 밀봉되고, 상기 플러그(204)가 O-링(205) 또는 다른 밀봉요소를 위한 원주방향의 요홈을 가진다. 또 다른 밀봉수단이 제공될 수 있다.
구멍(202)의 연결부(206)가 도관(207)에 의해 제어장치와 연결되고, 유체는 제어압력(Ps)으로 유지된다. 상기 유체는 피스톤(201)의 단부면(As)을 가압한다.
상기 단부면(As)에 작용하는 하중은 유체의 제어압력(Ps)과 단부면(As)의 유효면적의 곱과 같다.
피스톤(201)의 다른 단부면이 코일스프링(208)에 의해 편향되고, 상기 코일스프링(208)에 의해 피스톤(201)이 플러그(204)를 향해 가압된다. 유출구(210)에 의해 누출유체를 수집하는 유체수집장치(211)와 연결되고 코일스프링(208)을 수용하는 챔버(209)가 하우징(203)에 구성된다.
도관(217,218,219,220,207)과 각각 연결되는 또 다른 챔버(212,213,214,215,216)들이 하우징(203)에 구성된다. 도관(217)은 펌프 또는 축압기로부터 장치압력(Psys)의 유체를 공급한다. 도관(218)은 이용압력(Pv)의 유체를 한 개 이상의 유체이용장치에 전달하고, 도관(219)은 챔버(214)를 유체수집장치에 연결하는 유출구로서 이용되며, 도관(220)은 유동제한기(223)를 포함하고, 챔버(215)를 도관(218) 및 이용압력(Pv)의 유체를 이용하는 유체이용장치에 연결한다.
챔버(212) 및 챔버(213)의 연결상태를 결정하는 제어변부(221)가 피스톤(201)에 구성된다. 챔버(212,213)들이 서로 연결되면 가압유체는 도관(217)으로부터 도관(218)으로 유동하고, 즉 도관(218)의 이용압력(Pv)는 도관(217)내부의 장치압력(Psys)의 함수이다. 하우징(203)이 제어변부(221a)를 가지고 교축작용을 제공하여 도관(218)의 이용압력(Pv)이 도관(217)의 장치압력(Psys)보다 작도록 제어변부(221a)가 제어변부(221)와 상호작용한다. 챔버(215)의 유체압력은 이용압력(Pv)에 의존하고, 유동제한기(223)는 도관(218)의 이용압력(Pv)보다 작은 압력으로 챔버(215)의 압력을 감소한다. 유동제한기(223)와 도관(218)사이에 또 다른 도관(220)이 제공된다.
챔버(215)는 도관(224)에 의해 제 2 제어밸브(225)와 연결된다. 제 2 제어밸브(225)는 코일스프링(227)을 포함하고, 오리피스(229)에 대해 상기 코일스프링은 구형요소(226)를 편향시킨다. 제 2 제어밸브(225)가 밀폐될 때, 유출구(228)로 부터 오리피스가 밀봉된다.
도관(224)내부의 유체압력(P)과 오리피스(229)의 단면적의 곱으로 형성된 하중에 의해 제 2 제어밸브(225)의 구형요소(226)가 작동된다. 상기 하중은 제 2 제어밸브(225)의 개방시 코일스프링(227)의 편향력을 극복하고, 상기 하중에 의해 유체는 챔버(215)로부터 도관(224)과 오리피스(229)를 거쳐 유출구(228)를 통해 유체수집장치로 유동한다.
도 2b 의 좌표계에서 이용압력(Pv)이 세로축에 표시되고 제어압력(Ps)이 가로축에 표시된다.
도 2b의 특성곡선은 선형으로 완만한 기울기를 가진 제 1 부분(240) 및 상대적으로 급한 기울기를 가진 제 2 부분(244)을 가지며, 수치(242)의 제어압력(Ps)에서 제 1 부분(240)으로부터 제 2 부분(244)으로 급한 전이부를 가진다. 제어압력(Ps)이 수치(241) 및 수치(242)사이에 있을 때 제 2 제어밸브(225)는 밀폐되고 제어압력(Ps)이 수치(242)이상일 때 급하게 개방된다.
도 2a의 제어밸브(200,225)들을 포함한 장치가 도 2의 특성곡선이 가지는 장점들을 가진다. 따라서 종래기술에 관한 특성곡선(243)과 비교할 때, 제 1 부분(240)의 기울기가 제 2 부분(244)의 기울기 또는 제 2 부분에 해당하는 곡선(243)의 기울기보다 완만한 반면에, 시점(241) 및 종점(245)은 동일하게 유지된다. 차량의 작동시 일반적으로 선택되는 이용압력(Pv)의 범위가 제 1 부분(240)으로 도시되고, 이때 이용압력(Pv)들은 폭넓은 범위(수치(241)내지 수치(242)사이)의 제어압력에 대해 높은 정밀도로 선택될 수 있다.
도 2c는 제 1 제어밸브(200) 및 제 2 제어밸브(225)의 조합에 관한 수정예를 도시한다. 챔버(215)내부의 유체압력(PH)은 제 2 제어밸브(225)를 개방할 정도의 충분한 크기를 가진다. 그 결과 유동제한기(223)에서 교축작용이 형성되어, 상기 유체압력(PH)은 도관(218)내부의 이용압력(Pv)보다 작고, 유체압력(PH)의 유체가 피스톤(201)의 표면(250,251)들과 하우징(203)에 작용한다. 그 결과 장치압력(Psys)에 대해 이용압력(Pv)이 증가하고, 도 2d에 도시된 특성곡선중에서 제 2 부분(244)의 기울기가 상대적으로 더 크다. 도 2d에 도시된 특성곡선중 제 1 부분(240) 및 제 2 부분(244)사이의 전이부가 도 2b의 전이부보다 완만하게 도시된다. 도 2c에 도시된 제어밸브(200,225)들에 관한 특성곡선중 상대적으로 급한 기울기를 가진 제 2 부분(244)의 종점은 종래기술에 관한 특성곡선(243)의 종점과 일치한다.
도 3의 유압제어장치는 제 1 제어밸브(300)를 가지고, 제 1 제어밸브는 하우징(302)내부에서 축방향으로 왕복운동하는 피스톤(301)을 가진다.
피스톤(301)의 주변표면은 원주방향으로 요홈(303)을 가지고, 상기 요홈은 축방향으로 이격된 원형의 제어변부(304,305)들사이에서 연장된다. 하우징(302)내부에서 하우징이 원형의 챔버(306,307,308,309)들 및 제어변부(304,305)들을 가지고, 피스톤(301)의 축방향운동에 응답하여 챔버(307,308,309)들의 축방향단부들에서 제어변부들이 챔버들의 제어변부들과 상호작용한다. 제어변부들이 서로 작용하여 최적의 이용압력(Pv)이 선택되고, 챔버(308)로부터 유체이용장치까지 연장되는 도관(312)에 의해 상기 이용압력이 유체이용장치에 제공된다. 챔버(306)내부의 제어압력(Ps)이 도관(310)을 통해 (도 3에 도시되지 않은) 액츄에이터에 의해 결정된다. 챔버(307)는 도관(311)을 통해 유체수집장치와 연결되고, 챔버(309)는 장치압력(Psys)의 유체를 포함한 도관(313)에 의해 유체가압장치와 연결된다.
하우징(302)의 구멍내에서 피스톤(301)의 축방향위치는 챔버(306)내부의 제어압력(Ps)을 변화시켜 변화된다. 예를 들어, 제어변부(305)에서 챔버(308)가 챔버(309)와 연결되는 축방향위치에 피스톤(301)이 배열되도록 챔버(306)내부의 제어압력(Ps)이 선택될 수 있다. 그 결과 도관(312)내부의 이용압력(Pv)이 변화된다. 챔버(306)내부의 제어압력(Ps)은 (제어장치의 신호에 응답하여 액츄에이터에 의해 선택되어) 공지되고, 피스톤(301)의 유동제한기(315)에 의해 구멍(314)이 챔버(308)와 연결되기 때문에 피스톤(301)의 막힌 구멍(314)내에 형성된 압력(P1)은 공지이다. 즉 압력(P1)은 이용압력(Pv)과 동일하다.
피스톤(301)을 도 3의 좌측을 향해 축방향으로 가압하는 하중이 구멍(314)내부의 압력(P1)에 의해 발생된다. 하우징(302)의 구멍내에 구속되고 축방향으로 이동가능한 플런저(316)에 대해 상기 하중이 작용한다. 상기 플런저(316)가 제 2 제어밸브의 하우징을 형성하고, 원뿔대부분을 가진 밸브요소(322)가 제 2 제어밸브의 하우징에 구성되고, 제 2 제어밸브의 스프링(321)이 밸브요소(322)를 도 3의 축방향위치에 유지할 때, 챔버(320) 및 오리피스(325)가 상기 밸브요소(322)에 의해 밀봉된다.
제 2 제어밸브를 개방하는 방향으로 밸브요소(322)위에 작용하는 하중은 위치(A2)에서 챔버(320)내부의 압력(P2)과 밸브요소(322)의 유효면적의 곱이다. 제 2 제어밸브가 밀폐될 때, 밸브요소(322)의 원추형 부분은 위치(A2)에서 하우징(316)에 대해 지지된다.
챔버(320)내부의 압력(P2)이 임계값이상으로 상승할 때, 밸브스프링(321)의 편향력이 극복되고, 오리피스(315), 구멍(314), 오리피스(325), 챔버(320)과, 챔버(320)로부터 유출구(323)까지의 경로를 통해 챔버(308)는 제 2 제어밸브의 유출구(323)와 연결된다. 그 결과 오리피스(315,325)들이 각각 압력(p1,p2)들을 감소시키기 때문에, 이용압력(Pv)에 대해 압력(p1,p2)들이 변화한다. 오리피스(315,325)들의 유동제한작용들이 동일하면, 압력(P1)의 감소는 압력(P2)의 감소와 동일하다.
도 3에서 플런저(316)는 플런저(316)의 우측단부에서 제 1 제어밸브(300)의 하우징(302)과 접촉한다. 그러나 유출구(323)의 압력이 충분히 크면, 플런저(316)는 좌측으로 이동하고, 즉 플런저의 우측단부는 더 이상 하우징(302)과 접촉하지 않는다. 즉 플런저(316)가 플런저의 우측단부위치를 떠나도록 유출구(323)의 압력을 증가시키는 것이 필요하다.
(제어장치에 의해 선택되고 액츄에이터에 의해 작용하는 )제어압력(Ps)이 12바아(bar)이고, 오리피스(315)의 단면적이 오리피스(325)의 단면적과 동일하며, 위치(A2)에서 단면에 작용하는 스프링(321)의 압력이 9바아일 때 압력(P1)은 9바아이다. 오리피스(315)에서 유체압력의 감소는 오리피스(325)에서의 유체압력의 감소와 동일하다. 따라서 밸브요소(322)를 포함하는 제 2 제어밸브가 개방될 때 형성되는 압력(P2)에 의해 플런저(316)에 작용하는 하중이 변화하고, 피스톤(301)에 작용하는 하중이 변화한다.
피스톤(301)에 작용하는 하중이 변화하면, 제어압력(Ps)의 함수로서 이용압력(Pv)이 변화하여, 도 2, 도 2b 및 도 2d와 관련한 본 발명의 장점이 제공되고, 즉 제어압력(Ps)의 변화에 의존하는 이용압력(Pv)의 변화를 나타내는 특성곡선에서 제 1 부분의 기울기가 제 2 부분의 기울기보다 완만하다. 제 2 제어밸브가 개방되어 즉 구멍(314)으로부터 유출구(323)까지 유체의 유동경로가 형성되어 제 2 부분의 기울기는 상대적으로 급하다.
도 3에 도시된 제어밸브들의 구조(즉 피스톤(301)을 위한 하우징(302)의 구멍내에 플런저(316)를 배열하고 밸브요소(322)와 스프링(321)을 플런저(316)내부에 배열하는 구조가 가지는 장점에 의하면, 제어밸브들을 구성하기 위한 공간이 최소화된다. 플런저(316), 스프링(321), 밸브요소(322)을 포함하는 제 2 제어밸브는 제 1 제어밸브(300)의 하우징(302)내부에 구속된 방향제어밸브이다. 상기 방향제어밸브의 특성에 의하면, 스프링(321)의 작용에 대해 밸브요소(322)의 운동이 변화하여 챔버(320)가 밀봉되지 않을 때, 유출구(323)내부로 유체가 갑자기 유동한다.
도 4에 도시된 두 개의 제어밸브들은 도 3에 도시된 제어밸브의 수정예이다. 제 1 제어밸브(400)는 하우징(402)을 가지고, 축방향으로 왕복운동하는 피스톤(401)을 수용하기 위한 구멍이 상기 하우징에 제공된다. 제어장치 및 액츄에이터에 의해 제어압력(Ps)이 형성되는 챔버(403)가 하우징(402)에 구성된다. 피스톤(401)을 위한 구멍을 둘러싸고 도관(407,408,409)과 각각 연결되며 이격된 원형의 챔버(404,405,406)들이 하우징(402)에 제공된다. 변속기 또는 유압장치의 탱크에 챔버(404)를 연결하는 유출구가 도관(407)에 구성된다. 도관(408)은 (유압으로 작동되는 마찰클러치와 같은 )한개이상의 유체이용장치에 (이용압력(Pv)의 )유체를 공급하고, 도관(409)은 펌프, 축압기 또는 다른 유체가압장치로부터 장치압력(Psys)의 유체를 공급한다.
도 3의 플런저(316)에 해당하고 왕복운동하는 플런저(410)가 하우징(402)의 구멍에 의해 구속되고, 제 2 제어밸브(412)가 밸브스프링(413)을 포함하고, 축방향으로 왕복운등하는 제 2 제어밸브(412)의 피스톤(411)이 플런저(410)의 구멍(414)내부에 수용된다. 제 2 제어밸브(412)는 방향제어밸브이다. 제 2 제어밸브(412)의 특징에 의하면, 상기 밸브스프링이 압축되어 피스톤(411)이 도 4의 축방향위치에 배열되는 압력까지 구멍(414)의 유체압력이 증가할 때, 구멍(414)은 계속해서 유출구(414a)와 연결된다. 상기 피스톤(401)은 오리피스(415)를 가진 넥부분을 포함하고, 구멍(414)과 연결된 구멍(416)이 상기 오리피스(415)에 의해 챔버(405)와 연결된다. 제 2 제어밸브(412)가 개방될 때, 도관(408)의 이용압력(Pv)은 오리피스(415)에 의해 조절된다.
도 5에 도시된 제 1 제어밸브(500)는 밸브하우징의 구멍내에서 축방향으로 왕복운동하는 피스톤(501)을 가진다. 밸브하우징의 챔버(502)는 제어압력(Ps)의 유체를 가진다. 챔버(502)내부의 유체는 도관(503)에 의해 공급되고 피스톤(501)의 단부(504)에 작용한다. 제 1제어밸브(500)의 하우징은 원형의 챔버(505,506,507)들을 가진다. 챔버(505)는 탱크에 연결된 도관(508)과 연결된다. 챔버(506)의 확장부(506a)는 도관(509)을 통해 유체이용장치들에 이용압력(Pv)의 유체를 공급한다. 챔버(507)는 도관(510)을 통해 펌프 또는 축압기로부터 장치압력(Psys)의 유체를 수용한다. 피스톤(501)의 축방향위치 즉 챔버(505,506,507)의 축방향 단부들에서 밸브하우징의 내측제어변부에 대해 피스톤(501)의 제어변부(501a,501b)들의 위치를 변화시켜서 이용압력(Pv)이 제어압력의 함수로서 제어된다.
피스톤(501)의 좌측부(501c)는 인접부(501d)보다 상대적으로 큰 단면적을 가진다. 도 5에 도시된 피스톤(501)의 축방향위치에서, 도관(509)의 분기관(506b)은 분기관(506b)내에서 터미널(506c)과 인접하게 유동제한기(520)를 가진다. 터미널(506c)내부의 압력(P1)은 상기 좌측부(501c) 및 인접부(501d)사이에서 원형의 제어변부에 작용하여, 피스톤(501)을 도 5의 좌측으로 가압한다. 터미널(506c)내부의 압력(P1)에 기인하여, 피스톤(501)에 작용하는 하중이 챔버(502)내부의 제어압력(Ps)에 기인한 하중과 반대로 작용한다. 따라서 제 1 제어밸브(500)의 특성곡선은 터미널(506c)내부의 압력(P1)에 의해 변화된다.
피스톤(501)은 축방향 구멍(511)을 포함하고, 스프링(513)에 의해 편향된 밸브요소(512)를 포함하는 제 2 제어밸브의 상태가 압력(P2)에 의해 결정되어, 제 2 제어밸브가 밀폐될 때 밸브요소(512)는 유출구로부터 구멍(511)의 단부(514)를 밀봉한다.
피스톤(501)내부에 형성된 축방향 통로의 우측단부가 플러그(515)에 의해 밀봉된다. 스프링(513)은 플러그(515)에 대해 작용하고, 제 2 제어밸브가 밀폐되는 도 5의 위치까지 밸브요소(512)를 가압하고, 구멍(511)의 단부(514)가 유출구로부터 밀봉된다.
구멍(511)의 단면적과 압력(P2)의 곱으로 결정되는 하중에 의해 스프링(513)이 에너지를 저장할 때, 제 2 제어밸브가 개방된다. 다음에 유동제한기(520) 및 오리피스(521a,521b)에 의해 이용압력(Pv)이 압력(P1)으로 감소하고 다음에 압력(P2)으로 감소하며, 좌측으로 피스톤(501)에 작용하는 하중의 크기( 즉 상기 좌측부(501c) 및 인접부(501d)사이의 제어변부가 가지는 유효면적과 압력(P1)의 곱)가 변화한다.
유동제한기(520)가 제 1 제어밸브(500)의 하우징내에 제공될 필요가 없다. 즉 유체이용장치에 연결되고 이용압력(Pv)을 가진 도관(509)의 분기관(506b)내에 유동제한기(520)가 배열된다.
원하는 압력(P1) 또는 압력(P2)을 형성하도록 유동제한기(520) 및 오리피스(521a,521b)의 교축작용이 선택된다. 따라서 도 2의 특성곡선을 구성하는 제 1 부분(100) 및 제 2 부분(107)의 기울기들과 같은 특성곡선의 기울기를 선택할 수 있다.
도 6의 제 1 제어밸브(600)는 하우징(602)을 가지고, 축방향으로 왕복운동하는 피스톤(603)을 수용하는 구멍(601)이 상기 하우징(602)에 형성되면, 하우징(602)에 지지되는 나선형의 스프링(606)에 의해 상기 피스톤(603)이 편향된다. 하우징(602)의 챔버(604)내부에 형성된 제어압력(Ps) 및 피스톤(603)의 대직경부(603a)에 형성된 좌측면의 면적을 곱하여, 좌측면에 작용하는 하중이 구해지고 상기 하중이 임계점을 초과할 때 스프링(606)이 압축된다.
도 6에 도시된 유압제어수단의 제 2 제어밸브(610)가 제 1 제어밸브(600)의 하우징(602)외측에 설치되고 피스톤(603)으로 떨어져 배열된다. 오리피스(612)를 가진 다이아프램(611)이 제 2 제어밸브(610)에 구성되고, 제 2 제어밸브(610)가 밀폐될 때 코일스프링(614)이 편향력을 제공하며, 밸브요소(613)는 구형, 원추형, 원추대 등의 형상을 가진다. 압력(P1)이 코일스프링(614)의 편향력을 극복할 때, 제 2 제어밸브(610)는 개방되고, 제 2 제어밸브에 의해 유체는 이용압력(Pv)의 도관(609)으로부터 유동제한기(620) 및 다이아프램(611)의 오리피스(612)를 통해 제 2 제어밸브(610)의 유출구로 유동한다. 제 2 제어밸브(610)가 개방될 때, 압력(P1)은 유동제한기(620) 및 다이아프램(611)의 교축작용에 의존한다. 피스톤(603)에 대해 좌측으로 작용하는 하중은 피스톤(603)의 부분(603a,603b)들사이의 제어변부가 가지는 유효면적과 교축된 압력(P1)의 곱으로 결정된다. 따라서 제 1 제어밸브(600)의 특성곡선이 원하는 대로 변화된다.
도 7은 차량(700)을 구성하는 부품들을 개략적으로 도시한다. 상기 차량(700)의 파워트레인이 (내연기관 또는 전기모터를 이용하는 하이브리드 구조의 ) 원동기(703), 변속기(704) 및 (클러치 및 비틀림진동감쇄기와 같은 )토크전달장치(705)를 포함하고, 상기 토크전달장치는 엔진의 출력요소로부터 토크를 수용하고 변속기의 입력요소에 토크를 전달한다. 변속기(704)는 역전장치(712)를 구동하고, 역전장치가 차동장치(713)의 입력요소의 회전방향을 역전시키며, 휠(715)들을 위한 차축(714)들이 차동장치에 의해 구동된다. 출력요소의 회전방향을 역전하기 위한 장치는 프리드만 씨에게 허여된 미국특허 제 5,169,365호에 공개된다. 차동장치(713)의 입력요소의 회전방향을 역전시키고 브레이크를 가진 유성기어장치가 역전장치(712)에 구성될 수 있다. 변속기(704)의 입력요소의 회전방향을 역전하기 위해 변속기(704)의 입구쪽에 역전장치(712)가 설치될 수 있다.
변속기(704)는 미국특허 제5,169,365호(프리드만) 또는 미국특허 제5,295,915호에 공개된 형태의 무단변속기(CVT)이다. 변속기(704)는 조정가능한 두개의 풀리(707,708)들을 포함하고, 풀리들은 축방향으로 고정된 플랜지 및 축방향으로 조정되는 플랜지를 포함한다. 필요한 방향과 속도로 하중 또는 토크를 전달하기 위하여 풀리(707,708)위에 (V-벨트 또는 체인과 같은) 순환요소(711)가 감긴다.
풀리(707)의 좌측에 배열된 플랜지는 실린더와 피스톤(710c,710d)의 형태로 두 개의 유체이용장치에 의해 조정되고, 풀리(708)의 우측에 배열된 플랜지는 실린더와 피스톤(710a,710b)의 형태로 두 개의 또 다른 유체이용장치에 의해 조정된다. 풀리(707,708)들을 둘러싸는 가요성의 순환요소(711)가 가지는 직경 또는 순환요소(711)가 둘러싸는 부분이 플랜지와 연결되는 하중이 축방향으로 조정가능한 플랜지에 의해 변화될 수 있다. 상기 하중( 즉 풀리(707,708)들사이에서 순환요소(711)가 전달하는 토크의 크기)을 선택하기 위해 한쌍의 실린더 및 피스톤이 이용되고, 변속기(704)의 변속비( 즉 각각의 풀리들을 둘러싸는 순환요소(711)의 부분들의 크기)를 선택하기 위해 다른 한쌍의 실린더 및 피스톤이 이용된다.
실린더와 피스톤(710a,710b,710c,710d)은 본 발명의 유압제어장치(702)에 연결된 유체이용장치이다. 유압제어장치(702)는 (제 1 제어밸브 및 제 2 제어밸브를 포함한 )밸브블록, 펌프(716)와 같은 유체가압장치를 포함한다. 도관(719,720)은 밸브블록(717)으로부터 실린더와 피스톤(710a,710b,710c,710d)까지 이용압력의 가압유체를 공급한다. 유압제어장치(702)의 제어장치(701)가 도시된다. 제어장치(701)는 도 1에 도시된 제어장치(5)의 기능을 수행한다. 토크전달장치(705)은 유압제어장치(702)의 유체이용장치이고 액츄에이터(718)에 의해 밸브블록(717)과 연결된다. 신호전도체(721)는 제어장치(701)와 원동기(703), 밸브블록(717)과 펌프(716)사이에서 신호를 전달한다. 또 다른 신호전달부분이 제공될 수 있다.
도 8은 유체이용장치의 구성부품들을 도시하고, 도 7의 차량(700)내에서 변속기(704)와 같은 자동화된 무단변속기(CVT)(800)를 선택된 변속비로 전환하기 위한 수단이 도시된다. 도 8은 조정가능한 두 개의 풀리(801,802)들의 일부분을 도시하고, 각각의 풀리는 축방향으로 고정된 플랜지 및 축방향으로 조정가능한 플랜지를 포함한다. 풀리(801)에 구성되고 축방향으로 이동가능한 플랜지가 적어도 한개의 실린더와 피스톤(804)에 의해 이동되고, 유사한 실린더와 피스톤(803)이 풀리(802)에 구성되어 조정가능한 플랜지의 위치를 변화시킨다. 도 7의 변속기(704)와 같이 특정 변속비 또는 토크를 선택하기 위해, 축방향으로 조정가능한 플랜지의 위치가 변화된다. 실린더와 피스톤(803,804)들과 도 8에 도시된 제어밸브의 연결부는 도관(805,806)들을 포함한다.
도 8의 변속기를 특정기어로 자동변속하기 위해 필요한 유체압력을 선택하기 위해, 유체이용장치는 제 1 제어밸브(808)와 두 개의 추가 밸브(809,810)를 포함하는 한 세트의 밸브를 포함한다. 제 1 제어밸브(808)의 하우징이 챔버(854)를 포함하고, 상기 챔버(854)는 도관(812)을 통해 펌프(807)로부터 장치압력의 유체를 수용한다. 펌프(807)은 탱크(811)로부터 유체를 흡인한다.
제 1 제어밸브(808)는 도관(812)에 의해 공급된 유체의 장치압력을 수정하고 도관(805,806)내부의 이용압력 즉 실린더와 피스톤(803,804)들에 공급된 유체의 압력을 결정한다.
도관(812)에 의해 유체가 도관(813) 및 밸브(809)에 공급되고, 유량제한기를 포함하고 제 1 제어밸브(808) 및 밸브(810)에 연결된 도관(814)의 유체압력이 밸브(809)에 의해 결정된다. 제 1 제어밸브(808)의 챔버(815) 및 도관(814)내부의 제어압력(Ps)을 선택하기 위해 밸브(810)와 상기 밸브(809)가 함께 작동한다. 따라서 도 1의 유압제어장치(1)에 구성된 액츄에이터(6)와 유사하게 챔버(815)내부의 제어압력(Ps)을 선택하는 액츄에이터가 제 1 제어밸브(808) 및 밸브(809)에 의해 구성된다. 챔버(815)내부의 제어압력(Ps)은 온-오프(on-off), 파일럿(pilot) 또는 릴레이 밸브의 전류(i)에 의해 결정되고, 전류(i)의 특성은 도 1의 유압제어장치(1)에 구성된 제어장치(5)에 해당하는 제어장치를 이용하여 결정된다. 제 1 제어밸브(808)에 구성된 하우징의 구멍내에서 피스톤(817)의 축방향위치가 제어압력(Ps)에 의해 결정된다. 피스톤(817)은 스프링(818)에 의해 편향된다.
스프링(818)의 편향력에 의해 피스톤(817)이 축방향으로 이동하면, 하우징 및 피스톤(817)의 제어변부들이 도관(812)으로부터 도관(805,806)들로 유체의 유동경로를 형성하거나 밀폐하고 도관(805,806)내에서 유체의 이용압력(Pv)을 결정한다.
도 8의 장치는 추가로 (도 1의 제 2 제어밸브(50)에 해당하는 )제 2 제어밸브(816)를 포함하고, 제 2 제어밸브(816)는 제 1 제어밸브(808)의 피스톤(817)내에 구성되고 정해진 압력에 응답하며, 즉 (도 9의) 유체수집장치(880)내부로 유체를 유동시키기 위한 경로를 제 2 제어밸브(816)가 개폐하기 위한 압력에 응답한다. 그 결과 제 1 제어밸브(808)가 도 9의 설명과 같이 유체압력을 변화시킨다.
도 9에서 제 1 제어밸브(808)의 하우징은 피스톤(817)을 위한 구멍(851)을 가진다. 하우징(808a)은 챔버(815)와 구멍(851)을 둘러싸는 내부의 챔버(853,854,855,856)들을 가진다. 피스톤(817)을 위한 구멍(851)의 한쪽 단부가 플러그(850)에 의해 밀봉된다. 챔버(815)는 도관(814) 즉 펌프(807)로부터 도관(812,813)을 통해 (제어압력(Ps)의 )유체를 수용하고, 챔버(815)의 압력은 피스톤(817)의 축방향위치를 결정한다. 밸브스프링(818)을 압축하기 위해 피스톤(817)의 좌측단부에서 피스톤의 유효면적 및 챔버(815)내부의 제어압력(Ps)의 곱으로 하중(FA)이 결정되고 즉 FA= Ps X Apiston 이고, 상기 하중은 피스톤(817)을 가압하여 스프링(818)을 압축한다.
축방향으로 서로 이격되고 원주방향으로 형성되며 제어변부들에 의해 한정된 요홈(860,861)들이 피스톤(817)에 구성되고, 하우징(808a)내에서 챔버들사이의 유체유동경로가 상기 제어변부들에 의해 개방되거나 밀폐된다. 챔버(854)는 도관(812)에 의해 펌프(807)로부터 장치압력(Psys)의 유체를 수용한다. 피스톤(817)의 축방향위치에 따라 챔버(854)가 챔버(853,855)와 연결될 수 있다. 챔버(853,855)는 도관(806,805)에 이용압력(Pv)의 유체를 공급한다. 챔버(853)가 챔버(854)로부터 밀봉될 때, 챔버(852)와 도관(880a)을 통해 챔버(853)는 유체수집장치(880)와 연결된다. 챔버(855)가 챔버(854)에 밀봉될 때 도관(880a)을 통해 챔버(855)는 유체수집장치(880)와 연결된다. 즉 도관(806)이 유체수집장치(880)와 연결될 때, 도관(805)은 도관(812)으로부터 챔버(853,855)를 통해 가압유체를 수용한다.
챔버(815)내부에서 제어압력(Ps)이 거의 영일 때, 스프링(818)은 피스톤(817)을 피스톤의 축방향위치에 유지하고 피스톤(817)의 축방향위치에서 피스톤의 도 9의 위치로부터 약간 좌측으로 이동되어, 챔버(853)는 요홈(861)을 통해 챔버(852)와 연결되고 도관(880a)을 통해 유체수집장치(880)와 연결된다. 동시에 도관(812)은 챔버(854), 요홈(860) 및 챔버(855)를 통해 도관(805)과 연결된다.
챔버(815)내부의 제어압력(Ps)이 상승하여 피스톤(817)은 스프링(818)의 편향력에 대해 우측으로 이동하여 요홈(860), 챔버(856) 및 도관(880a)을 통해 챔버(855)가 유체수집장치(880)와 연결되고, 도관(805)내부의 유체압력은 (영까지) 감소한다. 도관(806)은 챔버(854), 요홈(861) 및 챔버(853)를 통해 도관(812)으로부터 가압유체를 수용한다.
피스톤(817)은 기다란 축방향의 구멍(870)을 포함하고, 상기 구멍(870)은 플러그(850)까지 연장되고 축방향으로 왕복운동하는 플런저(871)를 수용한다. 구멍(870)의 좌측부분은 축방향으로 연장된 오리피스(872)와 연결되고, 피스톤(817)이 도 9의 축방향위치에 배열될 때, 오리피스(872)는 피스톤(817)의 주변표면에서 요홈(861)과 연결되고 챔버(853)와 연결된다. 상기 오리피스(872)에 의해 구멍(870)내부의 압력이 요홈(861)의 압력보다 작다.
제 2 밸브(816)는 피스톤(817)의 또 다른 축방향구멍내에 배열되고, 또 다른 구멍은 유동제한기(878)를 통해 구멍(870)과 연결된다. 구멍(870)은 챔버(879)와 연결되고, 제 2 제어밸브(816)의 일부분을 구성하는 스프링(876)의 편향력에 응답하여 플런저(875)의 머리부분에 의해 상기 챔버(879)가 밀봉된다. 유동제한기(878)에 의해 챔버(879)의 압력은 구멍(870)의 압력보다 작다. 피스톤(875)의 유효면적과 챔버(879)내부의 유체압력의 곱으로 결정되는 하중이 스프링(876)의 편향력을 초과할 때, 제 2 제어밸브(816)가 개방된다. 그 결과 제 2 제어밸브(816)의 유출구(877)가 구멍(870)과 연결된다. 피스톤(817)의 해당 축방향위치에서 유출구(877)가 챔버(852) 및 도관(880a)과 연결될 때, 챔버(879)내부의 압력은 영으로 감소한다.
제 2 제어밸브(816)가 밀폐될 때, 챔버(815)내부의 제어압력 및 스프링(818)에 의해 제 1 제어밸브(808)의 피스톤(817)이 작동된다. 구멍(870)의 단면적과 구멍(870)내부의 유체압력의 곱으로 형성된 하중에 의해 피스톤(817)이 작동되고, 상기 하중이 편향력과 평행하게 작용하므로 제 2 제어밸브를 개방하기 위한 하중이 증가된다.
정해진 압력이 작용하여 제 2 제어밸브(816)가 개방될 때, 구멍(870)내부의 유체압력이 감소하므로 피스톤(817)에 작용하는 하중이 감소한다. 따라서 피스톤(817)에 작용하는 하중이 감소되고, 챔버(815)내부의 이용압력(Pv)에 관한 특성곡선은 도 1의 제 1 부분(100) 및 제 2 부분(107)의 기울기와 유사한 기울기를 가진다. 즉 특성곡선의 다음 부분은 이전부분보다 상대적으로 더 큰 기울기를 가진다.
오리피스(872) 및 유동제한기(878)와 스프링(876)의 편향력에 의해 이용압력(Pv)의 범위가 결정되고, 이용압력을 나타내는 특성곡선이 상대적으로 완만한 기울기를 가진 부분 및 급한 기울기를 가진 부분들사이에서 전이부분을 가진다.
도 10의 좌표계에서 실린더와 피스톤(803,804)들에 제공되는 유체의 압력이 수직축에 제공되고, (도 8의 밸브(810)를 위해 제어장치에 의해 제공된 )전류(i)의 변화가 가로축에 제공된다. 전류(i)의 변화에 응답하는 대신에 제어압력(Ps)의 함수로서 이용압력(Pv)을 변화시킬 수 있다.
곡선(901)은 실린더와 피스톤(803)내부의 이용압력(Pv)의 변화를 나타내고, 곡선(902)은 실린더와 피스톤(804)내부의 유체에 작용하는 압력을 나타낸다.
전류(i)가 제어되기 시작할 때, 실린더와 피스톤(803)내부의 유체가 가지는 압력(p1)은 최대값(P1max)을 가지며 다음에 전류(i)의 변화에 따라 선형으로 감소된다. 전류(i)가 수치(i1)을 가질 때, 실린더와 피스톤(803)내부의 유체압력은 영으로 근접한다.
압력(p2)가 수치(i1)로부터 수치(i2)까지 제 1 기울기로 증가하고 수치(i2)로 부터 수치(i3)까지 상대적으로 더 큰 기울기로 증가한다. 전류(i)가 수치(i2)에 도달할 때, 압력(P2)은 수치(P2k)에 도달하며 이때 제 2 제어밸브(816)가 개방된다. 수치(i2)이후에 곡선(902)부분이 가지는 기울기는 상대적으로 급하고, 전류(i)가 수치(i3)에 도달할 때 최대값(P2max)에 도달한다. 곡선(902)이 서로 다른 기울기들을 가진 두 부분들을 포함하기 때문에, 유체압력(p2)의 범위가 (수치(i1) 및 수치(i2)사이에서 )높은 정밀도로 제어되고, 수치(i2) 및 수치(i3)사이에서 압력(P2)이 상대적으로 신속하게 증가될 수 있다. 수치(i1) 및 수치(i2)사이에서 상대적으로 낮은 압력(p2)이 수치(i2)와 수치(i3)사이의 압력(p2)에 의해 변화되지 않는다.
본 발명에 관한 상기 설명은 본 발명의 청구범위내에서 다수의 수정예들 및 변형예들을 가진다. 본 발명의 특징을 따르는 구성이 차량용 유압제어장치에서 다양하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예로서 한 개의 밸브를 구성하는 밸브요소내에 구속된 다른 한 개의 밸브를 가진 유체압력의 변화수단을 가진 유압제어장치의 개략단면도.
도 2는 유체의 제어압력과 같은 변수에 의존하는 이용압력의 변화를 도시하는 그래프.
도 2a는 도 1에 도시된 유압제어장치에 관한 제 1 수정예를 도시하고 밸브들 중 한 개의 밸브가 다른 밸브의 밸브요소외측에 설치된 유압제어장치를 도시한 개략단면도.
도 2b는 도 2a의 유압제어장치를 이용할 때 변수 및 이용압력사이의 변화를 도시한 그래프.
도 2c는 도 2a의 유압제어장치와 유사하지만 도 2a에 도시된 유압제어장치를 구성하는 일부분의 도면.
도 2d는 도 2c의 수정예를 구성하는 유압제어장치를 이용할 때 변수 및 이용 압력사이의 변화를 도시한 좌표계.
도 3은 본 발명을 따르는 유압제어장치의 또 다른 수정예에 구성된 두 개의 밸브들을 도시한 단면도.
도 4는 또 다른 유압제어장치내에 구성된 두 개의 밸브들을 도시한 단면도.
도 5는 또 다른 유압제어장치내에 구성된 두 개의 밸브들을 도시한 단면도.
도 6은 또 다른 유압제어장치내에 구성된 두 개의 밸브들을 도시한 단면도.
도 7은 무단변속기 및 마찰클러치에서 선택된 이용압력의 유체를 공급하기 위해 본 발명의 유압제어장치가 이용되는 차량의 구성부품들을 도시한 개략평면도.
도 8은 도 7의 차량에서 이용되는 유압제어장치의 구성부품들을 도시한 개략도.
도 9는 도 8의 실시예에 구성된 두 개의 밸브들을 도시한 축방향 개략단면도.
도 10은 도 8 및 도 9에 도시된 유압제어장치가 이용될 때 이용압력의 변화를 도시한 그래프.
* 부호설명
1...유압제어장치 2...유체가압장치
3...유체이용장치 4...제 1 제어밸브
5...제어장치 6...액츄에이터
8a...소켓(socket) 12...구멍
13...하우징 14...벽
15...플러그 16...유출구
17...밸브스프링 20,21,22,23...챔버
27...유체탱크 29...배출구
50...제 2 제어밸브 51...플런저(plunger)
52...코일스프링 55...오리피스(orifice)

Claims (60)

  1. 한 개이상의 유체가압장치(2), 가압유체를 이용하는 한 개이상의 유체이용장치(3), 상기 유체가압장치(2)로부터 유체이용장치(3)까지 형성된 경로내에서 한 개이상의 미리 정해진 제어압력(Ps)의 함수로서 유체의 압력을 변화시키기 위한 압력변화수단을 포함하고, 상기 경로내에서 다수의 서로 다른 압력의 유체를 형성하기 위한 압력제어수단을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 유체는 유압유체이고 상기 유체가압장치(2)가 한개이상의 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 압력제어수단은 제 1 유체압력의 제 1 부분(100), 제 2 유체압력의 제 2 부분(107) 및, 제 1 부분과 제 2 부분사이의 부분(100b)에서 급한 기울기의 전이부를 형성하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 압력제어수단은 제 1 유체압력의 제 1 부분(240), 제 2 유체압력의 제 2 부분(244) 및, 제 1 부분과 제 2 부분사이의 부분(100b)에서 완만한 기울기의 전이부를 형성하기 위한 수단(200,225)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 압력제어수단이 복수개의 밸브들로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 밸브들은 제 1 제어밸브(4) 및 제 2 제어밸브(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 유체의 유동방향에 대해 제 2 제어밸브(50)의 상류위치에 배열된 경로내에 한 개이상의 유동제한기(B2)들이 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 제어밸브(4)가 하우징(13) 및, 하우징(13)내부에 배열되고 상기 유체가압장치(2)에 의해 장치압력(Psys)으로 가압되며 제어압력(Ps)을 받으며 이동하는 피스톤(8)을 가지고, 가압유체에 의해 작동되는 피스톤(8)이 제어변부(70)를 가지고, 제어변부(70)의 유효표면적을 변화시키기 위한 플런저(51)가 상기 제 2 제어밸브(50)에 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 제 1 제어밸브(4)가 하우징(13) 및, 하우징(13)내부에서 이동하는 피스톤(8)을 가지며, 상기 피스톤(8)에 대하여 유체가압장치(2)로부터 공급된 가압유체의 유동속도를 변화시키기 위한 플런저(51)가 상기 제 2 제어밸브(50)에 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  10. 제 9항에 있어서, 제 2 제어밸브(225)가 개방위치 및 밀폐위치를 가지고, 제 2 제어밸브(225)의 개방상태에 응답하여 피스톤(8)에 작용하는 유체의 압력이 감소되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  11. 제 6 항에 있어서, 제 1 제어밸브(4)가 하우징(13), 상기 하우징(13) 내에 배열되고 하우징에 대해 제 1 방향과 제 2 방향으로 이동가능한 피스톤(8) 및, 상기 피스톤(8)을 제 1 방향으로 편향시키기 위한 밸브스프링(17)을 포함하고, 상기 피스톤(8)을 제 2 방향으로 가압하기 위하여 가변 제어압력(Ps)의 유체를 피스톤(8)에 공급하기 위한 제어수단이 상기 압력제어수단에 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  12. 한 개이상의 유체가압장치(2), 가압유체를 이용하는 한 개이상의 유체이용장치(3), 상기 유체가압장치(2)로부터 유체이용장치(3)까지 형성된 경로내에서 한 개이상의 정해진 제어압력(Ps)의 함수로서 유체의 압력을 변화시키는 압력변화수단을 포함하고, 상기 압력변화수단이
    상기 경로내에서 제어압력(Ps)의 제 1 함수로서 가변압력의 제 1 부분(240)에 해당하는 제 1 이용압력(Pv)의 유체와, 제어압력(Ps)의 제 2 함수로서 가변압력의 제 2 부분(244)에 해당하는 제 2 이용압력(Pv)의 유체를 형성하기 위한 압력제어수단(200,225)을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 유체가 유압유체이고 상기 유체가압장치(2)가 한개이상의 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  14. 제 12 항에 있어서, 제 1 부분(240)의 제 1 이용압력이 제 2 부분(244)의 제 2 이용압력보다 상대적으로 완만한 기울기로 변화하는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  15. 제 12 항에 있어서, 제 1 부분의 제 1 이용압력이 제 2 부분의 제 2 이용압력보다 상대적으로 급한 기울기로 변화하는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  16. 제 12항에 있어서, 상기 압력제어수단이 제 1 부분(100,240)에서 제 1 이용압력의 유체를 형성하고, 제 2 부분(107,244)에서 제 2이용압력의 유체를 형성하며, 부분(100b,242)에서 상기 제 1부분으로부터 급한 기울기로 전이되는 압력의 유체를 형성하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  17. 제 12 항에 있어서, 상기 압력제어수단이 제 1 부분(100,240)에서 제 1 이용압력의 유체를 형성하고 제 2 부분(107,244)에서 제 2 이용압력의 유체를 형성하며 부분(100b,242)에서 상기 제 1 부분으로부터 완만한 기울기로 전이하는 압력의 유체를 형성하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  18. 제 12 항에 있어서, 상기 압력제어수단이 복수개의 제어밸브들로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 밸브들은 제 1 제어밸브(200) 및 제 2 제어밸브(225)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 유체의 유동방향에 대해 제 2 제어밸브(225)의 상류위치에 배열된 경로내에 한 개이상의 유동제한기(223)들이 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 제 1 제어밸브(200)가 하우징(203) 및, 하우징(203)내부에 배열되고 상기 유체가압장치(2)에 의해 장치압력으로 가압되며 제어압력에 의해 이동하는 피스톤(201)을 가지며, 가압유체에 의해 작동되는 피스톤(201)이 제어변부의 유효면적을 변화시키기 위한 수단이 상기 제 2 제어밸브(225)에 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  22. 제 19 항에 있어서, 상기 제 1 제어밸브(200)가 하우징(203) 및, 하우징(203)내부에서 이동하는 피스톤(201)을 가지며, 상기 피스톤(201)에 대하여 유체가압장치(2)로부터 공급된 가압유체의 유동속도를 변화시키는 구형요소(226)가 상기 제 2 제어밸브(225)에 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  23. 제 22 항에 있어서, 제 2 제어밸브(225)가 개방위치 및 밀폐위치를 가지고, 제 2 제어밸브(225)의 개방상태에 응답하여 피스톤(201)에 작용하는 압력이 감소하는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  24. 제 19 항에 있어서, 상기 제 1 제어밸브(200)가 하우징(203), 상기 하우징(203)내부에 배열되고 하우징에 대해 제 1 방향과 제 2 방향으로 이동가능한 피스톤(201) 및, 상기 피스톤(201)을 제 1 방향으로 편향시키기 위한 코일스프링(208)을 포함하고, 상기 피스톤(201)을 제 2 방향으로 가압하기 위하여 가변 제어압력(Ps)의 유체를 피스톤(201)에 공급하기 위한 제어수단이 상기 압력제어수단에 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  25. 한 개이상의 유체가압장치(2), 가압유체를 이용하는 한 개이상의 유체이용장치(3), 상기 유체가압장치(2)로부터 유체이용장치(3)까지 형성된 경로내에서 정해진 제어압력(Ps)의 함수로서 압력을 변화시키기 위한 압력변화수단을 포함하며, 상기 압력변화수단이 하우징(13)을 가진 제 1 제어밸브(4)를 포함하고, 상기 유체가압장치(2)로부터 유체를 수용하기 위한 제 1 챔버(23), 유체이용장치(3)에 유체를 공급하기 위한 제 2챔버(20) 및 유체를 방출하기 위한 배출구(29)를 가진 제 3 챔버(21)가 하우징(13)에 구성되며, 상기 챔버(23,20,21)들을 서로 연결하거나 밀폐하기 위해 하우징(13)내부에서 이동가능한 피스톤(8)이 상기 제 1 제어밸브(4)에 구성되며,
    상기 제 1 챔버(23) 및 제 2 챔버(20)중 한 개의 챔버내에 형성된 유체압력의 함수로서 유체이용장치(3)에 공급되는 유체의 유동을 제어하기 위하여 상기 제 2챔버(20) 및 상기 유체이용장치(3)사이의 경로내에 배열된 제 2 제어밸브(50)가 상기 압력변화수단에 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 유체가압장치(2)가 한 개이상의 펌프를 포함하고, 유체는 유압유체인 것을 특징으로 차량용 유압제어장치.
  27. 제 25 항에 있어서, 제 2 챔버(20) 및 유체이용장치(3)사이에 형성된 경로내에 한 개이상의 유동제한기(B2)들이 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  28. 제 25 항에 있어서, 제 2 제어밸브(50)가 온-오프 밸브인 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  29. 제 25 항에 있어서, 상기 제 2 제어밸브가 방향제어밸브인 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  30. 제 25 항에 있어서, 상기 제 2 제어밸브(50)의 일부분이 상기 제 1 제어밸브(4)의 피스톤(8)내부에 배열되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  31. 제 30 항에 있어서, 상기 피스톤(8)은 상기 하우징(13)내에서 왕복운동하는 제 1 피스톤이고, 상기 피스톤(8)과 동심축을 가지며 왕복운동하는 플런저(51)가 제 2 제어밸브(50)에 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  32. 제 30 항에 있어서, 상기 피스톤은 상기 하우징(13)내에서 정해진 축방향으로 왕복운동하는 제 1 피스톤이고, 상기 축방향과 평행하게 왕복운동하는 플런저가 제 2 제어밸브에 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  33. 제 25 항에 있어서, 제 2 제어밸브(50)로 유체를 전달하기 위한 도관(62)내에 한 개이상의 유동제한기(B2)가 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  34. 제 25 항에 있어서, 제어압력(Ps)에 따라 피스톤(8)이 제 1 챔버(23)내부의 가압유체에 의해 하우징(13)내에서 이동하고, 제어변부(70)를 통해 가압유체가 가압하는 피스톤(8)의 유효표면적을 변화시키는 수단이 상기 제 2 제어밸브(50)에 포함되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  35. 제 25 항에 있어서, 상기 유체가압장치(2)로부터 피스톤(8)으로 가압유체의 유동속도를 변화시키기 위한 수단이 상기 제 2 제어밸브(50)에 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  36. 제 35 항에 있어서, 상기 제 2 제어밸브(50)가 개방위치 및 밀폐위치를 가지고, 상기 제 2 제어밸브(50)의 개방상태에 응답하여 피스톤(8)에 작용하는 유체의 압력이 감소되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  37. 제 25 항에 있어서, 하우징(13)내에서 상기 피스톤(8)이 제 1 방향 및 제 2 방향으로 이동하고, 상기 피스톤(8)을 제 1 방향으로 편향시키기 위한 밸브스프링(17)이 상기 제 1 제어밸브(4)에 추가로 구성되며, 상기 피스톤(8)을 제 2 방향으로 가압하기 위하여 챔버(9)내에서 피스톤(8)에 대해 유체를 가변 제어압력(Ps)으로 제어하기 위한 제어수단이 상기 압력변화수단에 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  38. 한 개이상의 유체가압장치(2), 가압유체를 이용하는 한 개이상의 유체이용장치(3), 상기 유체가압장치(2)로부터 유체이용장치(3)까지 형성된 경로내에서 한 개이상의 정해진 제어압력(Ps)의 함수로서 압력을 변화시키기 위한 압력변화수단을 포함하고,
    상기 압력변화수단이 하우징(13)을 가진 제 1 제어밸브(4)를 포함하며, 상기 유체가압장치(2)로부터 유체를 수용하기 위한 제 1 챔버(23), 유체이용장치(3)에 유체를 공급하기 위한 제 2 챔버(20) 및 유체를 방출하는 배출구(29)를 가진 제 3 챔버(21)가 하우징(13)에 구성되며,
    상기 제 1 제어밸브(4)가 상기 하우징(13)내부에서 축방향을 따라 제 1 방향 및 제 2 방향으로 왕복운동하는 피스톤(8,201)을 가지고, 상기 하우징(13)의 챔버(22)내부에 제공된 가압유체가 작용하는 서로 다른 제 1 표면 및 제 2 표면이 상기 피스톤(8)에 형성되어, 상기 챔버(22)내부에 형성된 압력의 함수인 제 1 하중에 의해 제 1 표면에 작용하는 유체가 피스톤(8)을 제 1 방향으로 이동시키고, 상기 챔버(22)내부에 형성된 압력의 함수인 제 2 하중에 의해 제 2 표면에 작용하는 유체가 피스톤(8)을 제 2 방향으로 이동시키며, 상기 챔버(23,10,22)들의 연결상태를 유지하고 중지하기 위하여 상기 피스톤(8, 201)이 하우징(13)에 대해 이동하고,
    상기 챔버(22)내부의 압력을 변화시키고 상기 하우징(13)에 대해 피스톤(8)의 이동크기를 변화시켜서 상기 하중들의 크기를 변화시키는 제 2 제어밸브(50,225)가 추가로 상기 압력변화수단에 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  39. 제 38 항에 있어서, 상기 표면들이 서로 다른 표면적들을 가지고, 상기 하우징(13)에 대한 피스톤(8)의 이동크기는 상기 챔버(22)내부의 주어진 압력에서 상기 제 1 하중 및 제 2 하중사이의 하중차이에 관한 함수인 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  40. 제 38 항에 있어서, 유체는 유압유체이고 상기 유체가압장치(2)가 한개이상의 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  41. 제 38 항에 있어서, 상기 유체이용장치(3)는 한 개이상의 실린더(710a,710c) 및 피스톤(710b,710d)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  42. 제 38 항에 있어서, 상기 유체이용장치(3)는 한 개이상의 클러치를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  43. 제 38 항에 있어서, 상기 유체이용장치(3)는 한 개이상의 토크컨버터를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  44. 제 38 항에 있어서, 상기 유체이용장치(3)는 한 개이상의 변속기(704)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  45. 제 44 항에 있어서, 상기 변속기는 무단 변속기인 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  46. 제 38 항에 있어서, 상기 제 2 제어밸브(50)의 일부분이 상기 피스톤(8)내부에 배열되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  47. 제 46 항에 있어서, 상기 제 1 제어밸브(4)의 피스톤(8)과 동심축을 이루는 플런저(51)가 제 2 제어밸브(50)에 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  48. 제 38 항에 있어서, 상기 제 2 제어밸브(50)가 하우징(13)내에 배열되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  49. 제 38 항에 있어서, 상기 피스톤(201)의 축과 수직으로 운동하는 구형요소(226)가 상기 제 2 제어밸브(225)에 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  50. 제 38 항에 있어서, 상기 제 2 제어밸브(225)가 체크밸브인 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  51. 제 50 항에 있어서, 오리피스(229)를 가진 하우징, 체크밸브의 하우징내에 구성된 구형요소(226) 및, 상기 구형요소(226)가 오리피스(229)를 밀봉하는 위치로 상기 구형요소(226)를 편향시키기 위한 코일스프링(227)이 상기 체크밸브에 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  52. 제 38 항에 있어서, 상기 챔버(22) 및 제 2 제어밸브(50)사이의 연결부와, 상기 하우징(13) 및 유체이용장치(3)사이의 연결부에 유동제한기(B1,B2)들이 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  53. 제 38 항에 있어서, 상기 제 2 제어밸브(50)가 이동가능한 플런저(51)를 포함하고, 상기 플런저(51)와 챔버(22)사이 및 상기 플런저(51)와 유체이용장치(3)들의 도관(24)사이에 배열된 한 개이상의 유동제한기(B1,B2)들을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  54. 제 38 항에 있어서, 상기 유체가압장치(2)로부터 유체이용장치(3)까지 형성된 경로내에 복수의 유동제한기(B1,B2)들이 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  55. 제 54 항에 있어서, 상기 유동제한기(B1,B2)들은 동일한 유동제한특성을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  56. 제 54 항에 있어서, 상기 유동제한기(B1,B2)들은 서로 다른 유동제한특성을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  57. 제 38 항에 있어서, 상기 제 2 제어밸브(50)가 온-오프 밸브인 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치,
  58. 제 38 항에 있어서, 상기 제 2 제어밸브(50)가 방향제어밸브인 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  59. 제 38 항에 있어서, 상기 제 1 제어밸브의 피스톤이 가지는 운동축과 평행하게 왕복운동하는 제 2 피스톤이 제 2 제어밸브에 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
  60. 제 38 항에 있어서, 상기 유체가압장치(2)로부터 유체이용장치(3)까지 형성된 경로내에 한 개이상의 유동제한기(B1,B2)들이 추가로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압제어장치.
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3504097B2 (ja) * 1996-11-28 2004-03-08 本田技研工業株式会社 車両用自動変速機の油圧制御装置
JP3928276B2 (ja) * 1998-10-30 2007-06-13 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動変速機の油圧制御装置及びベルト式無段変速装置
DE10003136B4 (de) * 1999-02-06 2012-10-31 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hydraulikventil für einen hydraulischen Verbraucher eines Fahrzeuges und Kraftfahrzeug mit demselben
DE10036256B4 (de) * 1999-09-09 2010-04-15 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Getriebe
US6179107B1 (en) * 1999-11-08 2001-01-30 General Motors Corporation Trim valve for a fluid operated friction torque transmitting device
DE10108876A1 (de) 2000-03-13 2001-09-20 Luk Lamellen & Kupplungsbau Drehmomentübertragungssystem
JP2001280516A (ja) * 2000-03-30 2001-10-10 Denso Corp 調圧弁
US6564546B2 (en) * 2000-04-11 2003-05-20 Fb Performance Transmission Inc. Variable stall control
KR100369147B1 (ko) * 2000-06-21 2003-01-24 현대자동차주식회사 차량용 자동 변속기의 라인압 조절 시스템
DE10142147A1 (de) * 2000-09-15 2002-03-28 Luk Lamellen & Kupplungsbau Steuerungseinrichtung
JP4038349B2 (ja) * 2001-04-27 2008-01-23 ジヤトコ株式会社 ベルト式無段変速機
JP4200679B2 (ja) * 2002-02-18 2008-12-24 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車輌の制御装置
DE10211396A1 (de) * 2002-03-15 2003-09-25 Zf Lenksysteme Gmbh Hilfskraftlenkung mit hydraulicher Hilfskraftunterstützung
DE10211407A1 (de) * 2002-03-15 2003-09-25 Zf Lenksysteme Gmbh Hilfskraftlenkung mit hydraulischer Hilfskraftunterstützung
US6668851B2 (en) 2002-04-03 2003-12-30 Suntec Industries Incorporated Fool-proof plug in fluid system
GB0317499D0 (en) 2003-07-25 2003-08-27 Torotrak Dev Ltd Hydraulic variator control arrangement
US7051856B2 (en) * 2003-11-04 2006-05-30 General Motors Corporation Method and apparatus for applying and releasing a clutch
US7325885B2 (en) * 2004-07-09 2008-02-05 General Motors Corporation Regulator valve for a torque-transmitting mechanism and method of engaging a torque-transmitting mechanism
DE102005004223B4 (de) * 2005-01-28 2009-10-01 Voith Turbo Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Überwachung und Steuerung eines Schaltvorgangs in einem Schaltgetriebe
JP4799129B2 (ja) * 2005-10-31 2011-10-26 ジヤトコ株式会社 自動車用無段変速機の制御装置
JP4849870B2 (ja) 2005-10-31 2012-01-11 ジヤトコ株式会社 自動車用無段変速機の制御装置
US20100300828A1 (en) * 2009-06-01 2010-12-02 Ford Global Technologies Llc Dual-Stage Regulator Valve Assembly
DE102009054541B4 (de) * 2009-12-11 2023-01-26 Zf Friedrichshafen Ag Betätigungsvorrichtung für ein mit hydraulischem Betätigungsdruck beaufschlagbares Schaltelement einer Getriebeeinrichtung
DE102010004808A1 (de) * 2010-01-18 2011-07-21 Robert Bosch GmbH, 70469 Ventilgesteuerte Verdrängermaschine
JP6405079B2 (ja) * 2013-02-18 2018-10-17 本田技研工業株式会社 油圧制御回路
SE1550307A1 (sv) * 2014-09-19 2016-03-20 Borgwarner Torqtransfer Systems Ab A hydraulic system
DE102015203079A1 (de) 2015-02-20 2016-08-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Ventilvorrichtung für ein Fahrzeug, Automatikgetriebe und Verfahren zur Steuerung einer Ventilvorrichtung
JP6417353B2 (ja) * 2016-03-30 2018-11-07 日立建機株式会社 減圧弁ユニット
CN113635967B (zh) * 2021-09-17 2022-04-26 山东蓬翔汽车有限公司 一种重型汽车节能型液压助力转向系统的控制方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2721640A (en) * 1952-01-04 1955-10-25 Curtiss Wright Corp Device for controlling the rate of increase of a fluid pressure
DE1284184B (de) * 1964-09-11 1968-11-28 Hengstler Hydraulik Steuergeraet fuer das wechselweise Beaufschlagen zweier hydraulisch zu betaetigenderReibungskupplungen
US3800535A (en) * 1973-02-07 1974-04-02 Eaton Corp Hydrostatic transmission control system
JPS5828458B2 (ja) * 1975-09-25 1983-06-16 トヨタ自動車株式会社 ジドウヘンソクキノ ユアツセイギヨソウチ
US4265346A (en) * 1979-01-04 1981-05-05 Ford Motor Company Control valve mechanism for hydraulic clutch in a power transmission mechanism
US4644968A (en) * 1983-08-29 1987-02-24 J. I. Case Company Master clutch pressure and lubrication valve
US4727970A (en) * 1984-06-12 1988-03-01 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Gmbh Torque transmitting and torsion damping apparatus for use in motor vehicles
FR2570521B1 (fr) * 1984-09-18 1987-12-11 Renault Dispositif de regulation a deux domaines de pression
JP2741023B2 (ja) * 1987-04-13 1998-04-15 富士重工業株式会社 自動変速機の油圧制御装置
JPS63297863A (ja) * 1987-05-28 1988-12-05 Fuji Heavy Ind Ltd ロックアップトルコン付無段変速機の油圧制御装置
JPH0615286Y2 (ja) * 1987-10-08 1994-04-20 日産自動車株式会社 比例減圧弁
DE3840328A1 (de) * 1988-11-30 1990-05-31 Bosch Gmbh Robert Vorgesteuertes wegeventil
DE3903188A1 (de) * 1989-02-03 1990-08-09 Linde Ag Steuereinrichtung fuer ein hydrostatisches getriebe
JPH0379853A (ja) * 1989-08-23 1991-04-04 Nissan Motor Co Ltd 車両の走行制御装置
JP2989035B2 (ja) * 1990-06-27 1999-12-13 ルーク ラメレン ウント クツプルングスバウ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング クラッチを操作するための装置
IT1251671B (it) * 1990-10-20 1995-05-19 Luk Lamellen Und Kapplungsbau Unita' di comando per una trasmissione, in particolare per autoveicoli
JP3219834B2 (ja) * 1991-05-02 2001-10-15 ルーク ラメレン ウント クツプルングスバウ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング トルク伝達装置
JP3037465B2 (ja) * 1991-05-20 2000-04-24 ジヤトコ・トランステクノロジー株式会社 自動変速機の変速時油圧制御装置
DE4234294B4 (de) * 1991-10-19 2008-04-03 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Kegelscheibenumschlingungsgetriebe
US5301783A (en) * 1992-06-24 1994-04-12 General Motors Corporation Dual pressure accumulator
US5509448A (en) * 1994-11-15 1996-04-23 General Motors Corporation Control valve with integral accumulator

Also Published As

Publication number Publication date
GB2313423A (en) 1997-11-26
FR2748972A1 (fr) 1997-11-28
FR2748972B1 (fr) 2000-09-29
KR970074159A (ko) 1997-12-10
JPH1089448A (ja) 1998-04-07
DE19721036A1 (de) 1997-11-27
BR9703401A (pt) 1998-09-15
GB2313423B (en) 2000-12-06
GB9710511D0 (en) 1997-07-16
DE19721036B4 (de) 2006-09-14
US5924539A (en) 1999-07-20

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