KR101319699B1 - 클러치 및 자동 트랜스미션을 위한 압력 매체 공급 장치 - Google Patents

클러치 및 자동 트랜스미션을 위한 압력 매체 공급 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 높은 압력 흐름율 및 낮은 용적 흐름율을 필요로 하는 클러치 그리고 낮은 압력 흐름율 및 높은 용적 흐름율을 필요로 하는 자동 트랜스미션을 포함하는 유압 시스템을 위한 압력 매체 공급 장치에 관한 것이다.

Description

클러치 및 자동 트랜스미션을 위한 압력 매체 공급 장치 {PRESSURE MEDIUM SUPPLY UNIT FOR A CLUTCH AND AN AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은 높은 압력 흐름율 및 낮은 용적 흐름율을 필요로 하는 클러치 그리고 낮은 압력 흐름율 및 높은 용적 흐름율을 필요로 하는 자동 트랜스미션을 포함하는 유압 시스템을 위한 압력 매체 공급 장치에 관한 것이다.
두 가지 버전이 종래 기술로서 언급될 수 있다. 한 가지 해결책은, 하나의 모터가 자동 트랜스미션을 위한 유압 파워를 제공하고, 하나의 모터가 직접 하이브리드 클러치를 작동시키는 것이다.
제 2의 해결 가능성은 순전히 유압식의 변환에 있다. 출력이 강한 전동기는 고압용 대형 펌프를 작동시킨다. 이와 같은 시스템은 고압에서뿐만 아니라 저압에서도 높은 용적 흐름뿐만 아니라 낮은 용적 흐름도 제공할 수 있지만, 에너지적으로 볼 때는 바람직하지 않은데, 그 이유는 상기 시스템이 다수의 작동점에 대하여 최적화될 수 없기 때문이다.
본 발명의 과제는, 가급적 적은 비용을 들여서 종래의 트랜스미션을 갖춘 차량을 하이브리드 차량으로 개장(改裝)하는 것이다. 상기 과제는 본 발명에 따라, 동일한 펌프-모터-조합으로부터 클러치 및 자동 트랜스미션에 동력이 공급됨으로써 해결된다. 이와 같은 목적을 위해서는 별도의 유압식 파워-팩(Powerpack)이 제공되며, 상기 별도의 유압식 파워-팩은 자동 트랜스미션의 기본적인 동력 공급을 이용하고, 연소 엔진의 분리를 목적으로 클러치를 작동시킬 수 있다.
이미 선행 기술에 기술된 상기 해결책은 에너지 관점에서 볼 때 매우 불리하다. 하이브리드 클러치의 작동 중단 및 특히 개방을 위해서는, 고압 상태에서 낮은 용적 흐름이 필요하다. 하지만, 자동 트랜스미션에 동력을 공급하기 위해서는, 저압 상태에서 높은 용적 흐름이 필요하다.
이와 같은 모순으로 인하여, 엔진- 및 펌프 설계시에는 절충안을 모색할 필요가 있다.
그렇기 때문에, 파워-팩에 의해 소비되는 유압 파워를 줄여줄 수 있는 다수의 구상들이 상기 과제의 틀 안에서 제시되었다.
본 발명은 도 1 내지 도 6을 참조하여 아래에서 상세하게 설명된다.
도 1 내지 6은 본발명의 실시예에 따른 압력 매체 공급 장치를 나타내는 도면이다.
도 1은 가장 직접적이고 가장 간단한 해결책을 포함한다. 펌프는 압력 조절 밸브를 통해 자동 트랜스미션에 동력을 공급하며, 상기 자동 트랜스미션은 하이브리드 클러치에 대한 동력 공급이 항상 보장되도록 압력을 조절한다. 그 경우 하이 브리드 클러치는 분배 밸브에 의해서 조절된다. 다시 말하자면, 위치를 고정하기 위하여 하이브리드 클러치가 단지 정적인 압력만을 필요로 하더라도, 상기 하이브리드 클러치의 작동 압력에는 펌프의 전체 용적 흐름이 이송될 수밖에 없다.
도 2에 따라 압력 저장기가 사용된다. 상기 압력 저장기의 사용으로 인해 펌프는 단지 짧은 시간 동안만 높은 압력을 공급하면 되고, 저장기가 채워지는 동안 하이브리드 클러치는 상기 저장기로부터 동력을 공급받는다. 저장기가 다시 비워질 때까지, 펌프는 단지 압력 레벨이 낮아지지 않도록만 동작하면 된다. 하지만, 이와 같은 동작을 위해서는, 도 1에서 이미 사용되던 압력 조절 밸브 및 분배 밸브에 추가하여 또 하나의 체크 밸브가 부가되어야만 한다. 상기 압력 조절 밸브가 저장기를 채우고 하이브리드 클러치를 작동시키는 압력을 형성하거나, 또는 상기 압력 조절 밸브가 완전히 개방됨으로써, 용적 흐름은 손실 없이 자동 트랜스미션으로 전달된다. 후자의 경우에는 상기 시스템의 고압부가 체크 밸브에 의해 폐쇄 됨으로써, 저장기 압력이 유지된다.
도 3에 따른 실시예에서는 하이브리드 클러치가 압력 증폭기에 의해서 개방된다. 비례 밸브는 펌프의 용적 흐름을 자동 트랜스미션과 하이브리드 클러치 사이에 분배한다. 상기 압력 증폭기의 면적 비율은, 평균적으로 필요한 압력이 유사한 레벨에 있도록, 다시 말해 자동 트랜스미션이 필요로 하는 압력도 그 레벨에 있도록 설계되었다. 따라서, 모터 및 펌프는 이상적인 작동점으로 설계될 수 있다.
도 4에 따른 버전은 복류(double flow) 펌프를 사용한다. 제 1류는 이 흐름이 자동 트랜스미션의 기본 필요를 충족할 수 있도록 설계되었다. 제 2류는, 하이 브리드 클러치가 높은 용적 흐름을 필요로 하는 동안에는 상기 하이브리드 클러치의 높은 압력에 대항해서 이송되어야 한다. 상기 클러치가 작동되지 않아야 하는 경우에는, 상기 제 2류의 용적 흐름이 분배 밸브에 의해서 제 1류의 순환계 내부로 우회된다.
도 5에 따른 버전도 마찬가지로 복류 펌프를 사용하지만, 본 실시예에서는 상기 흐름의 크기 비율이 다르게 설계되었다. 하이브리드 클러치의 개방 동안에는 용적 흐름이 자동 트랜스미션을 위해 전혀 사용되지 않기 때문에, 이 방향 저 방향으로 흐름이 이루어짐으로써, 더 큰 흐름은 각각 더 큰 용적 흐름을 필요로 하는 부분을 작동시키게 된다. 따라서, 도 4에 따른 버전과 비교할 때, 더 큰 흐름이 한 개방된 하이브리드 클러치의 압력을 영구적으로 유지해야만 하는 상황이 피해질 수 있다.
도 6에 따른 버전에서는, 다양한 요구 사항들 간의 차를 더욱 줄이기 위하여, 도 3에 따른 구상의 장점과 도 5에 따른 구상의 장점이 조합된다. 도 6에 따른 버전에 상세하게 설명되어 있지는 않지만, 선택적으로는 도 4에 따른 구상이 도 3에 따른 구상과 조합될 수도 있다. 다시 말해 도 6에 따른 버전에서는, 복류 펌프를 사용하여 압력 증폭기 및 자동 트랜스미션을 작동시키는 구상이 이용된다. 본 버전에서도 각각 더 높은 용적 흐름 필요를 충족시키기 위해서는 더 큰 흐름이 사용된다. 이와 같은 내용은 개략도에서 설명된다. 압력 증폭 비율을 상응하게 설계함으로써, 하이브리드 클러치와 자동 트랜스미션의 매우 상이한 요구 사항들이 거의 완전하게 상호 균형을 이룰 수 있게 된다.

Claims (8)

  1. 하이브리드 차량의 내부 연소 엔진과 구동 트레인을 연결하고 분리하기 위한 하이브리드 클러치 및 자동 트랜스미션을 포함하는, 압력 매체 공급 장치를 갖는 유압 시스템으로서, 상기 하이브리드 클러치는 제1 압력 흐름율 및 제1 용적 흐름율을 필요로 하고, 상기 자동 트랜스미션은 제2 압력 흐름율 및 제2 용적 흐름율을 필요로 하며, 상기 제1 압력 흐름율은 상기 제2 압력 흐름율보다 높고, 상기 제1 용적 흐름율은 상기 제2 용적 흐름율보다 낮은 유압 시스템에 있어서:
    상기 하이브리드 클러치 및 자동 트랜스미션은 동일한 펌프-모터-조합에 의해서 동력이 제공되고,
    상기 하이브리드 클러치에는 압력 증폭기를 통해 동력이 공급되고,
    상기 펌프-모터-조합과 상기 압력 증폭기 사이에 비례 밸브가 배치되며,
    상기 비례 밸브는 상기 펌프로부터의 용적 흐름을 상기 자동 트랜스미션 및 상기 하이브리드 클러치에 분배하는 것을 특징으로 하는, 유압 시스템.
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  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 하이브리드 차량의 내부 연소 엔진과 구동 트레인을 연결하고 분리하기 위한 하이브리드 클러치 및 자동 트랜스미션을 포함하는, 압력 매체 공급 장치를 갖는 유압 시스템으로서, 상기 하이브리드 클러치는 제1 압력 흐름율 및 제1 용적 흐름율을 필요로 하고, 상기 자동 트랜스미션은 제2 압력 흐름율 및 제2 용적 흐름율을 필요로 하며, 상기 제1 압력 흐름율은 상기 제2 압력 흐름율보다 높고, 상기 제1 용적 흐름율은 상기 제2 용적 흐름율보다 낮은 유압 시스템에 있어서:
    상기 하이브리드 클러치 및 자동 트랜스미션에는 복류(double flow)의 펌프-모터-조합에 의해서 동력이 공급되고,
    한편으로는 상기 복류의 펌프-모터-조합과 하이브리드 클러치 사이에 그리고 다른 한편으로는 상기 복류의 펌프-모터-조합과 자동 트랜스미션 사이에 분배 밸브가 배치되며,
    상기 하이브리드 클러치와 분배 밸브 사이에 압력 증폭기가 배치되는 것을 특징으로 하는, 유압 시스템.
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  8. 삭제
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