KR102573188B1

KR102573188B1 - 리타더 제어장치

Info

Publication number: KR102573188B1
Application number: KR1020210170291A
Authority: KR
Inventors: 한정흔
Original assignee: 현대트랜시스 주식회사
Priority date: 2021-12-01
Filing date: 2021-12-01
Publication date: 2023-08-30
Also published as: KR20230082399A

Abstract

본 발명은 제동력을 발생시키는 리타더를 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 신호에 따라 상기 리타더의 제동력을 제어하는 관로로 구성되는 유압회로; 를 포함하고, 상기 관로는 상기 리타더에 작동유를 공급하는 제1 관로를 포함하고, 상기 제1 관로에 상기 리타더에 작동유를 공급하거나 차단하는 메인스위치밸브가 구비되고, 상기 메인스위치밸브는 배출 관로와 연결되며, 배출 관로에 오리피스밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 리타더 제어장치를 제공한다.

Description

리타더 제어장치{CONTROL APPARATUS FOR RETARDER}

본 발명은 리타더의 작동유 충진 배출 속도를 향상시킬 수 있는 리타더 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 대형 차량에는 구동 휠에 장착되어 바퀴를 직접 제동하는 휠 브레이크 이외에 리타더(retarder) 등과 같은 보조 브레이크가 장착된다. 리타더는 차량의 구동축에 장착된다. 리타더는 차량의 정차 또는 감속 시 작동한다. 리타더는 구동축을 제동 시킴으로써 휠 브레이크의 마모를 감소시키고 제동력을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 리타더 제어장치를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 리타더 제어장치는, 변속기의 출력축(2)과 기어(G) 구조로 연결되어 회전하는 로터(1a)와 고정 구성되는 스테이터(1b)로 이루어지는 리타더(1)를 포함한다. 리타더(1)는 유체식 리타더일 수 있다.

종래의 리타더 제어장치는 유체펌프(3)가 변속기의 출력축(2)과 연결되어 스위치밸브의 작동으로 작동유체의 방향을 바꾸어 로터(1a)와 스테이터(1b)로 작동유체를 공급한다. 리타더 컨트롤러로부터 전기 신호를 받아 작동하는 마그넷 솔레노이드(Magnet Solenoid)로 작동하는 컨트롤 밸브의 작동에 의해 스위치 밸브가 제어된다. 로터(1a) 및 스테이터(2b) 내부로 공급된 작동유체는 유체저항을 극대화하여 제동력을 발생시킨다. 이때 제동력과 함께 열이 발생하여 고온의 작동유체가 배출되는데 고온의 작동유체는 쿨러(Cooler) 등과 같은 열교환기(4)에 의해 냉각된다. 리타더(1)의 차량 감속 등과 같은 지속적인 작동 시 작동유체의 흐름은 로터(1a) 및 스테이터(1b)와 쿨러(4)로 순환하도록 구성된다. 리타더(1)가 작동하지 않을 시에는 스위치 밸브가 로터(1a) 및 스테이터(1b)로의 작동유체 공급을 차단하고, 쿨러(Cooler) 등과 같은 열교환기(4)를 거친 작동유체는 리저버 탱크(Reservoir Tank) 등과 같은 저장소(5)로 배출된다.

그런데 종래의 리타더 제어장치는, 로터 및 스테이터로 향하는 유량은 리타더의 제동 성능에 큰 영향을 미치기 때문에 로터 및 스테이터로 향하는 관로는 충분히 큰 단면적을 가져야 하며, 그로 인해 스위치 밸브의 외경도 커지게 된다. 스위치 밸브의 외경 증가로 제어부의 체적이 커지게 되어 스위치 밸브의 전환시간이 증가하게 된다. 또한, 리타더 작동전 스위치 밸브를 통해서 유체저장소로 배출되던 유체흐름으로 인한 저항도 스위치 밸브의 전환 시간을 증가시키는 요소이다. 종래에는 리타더 작동시간 증가를 방지하기 위해 고정형 오리피스를 적용하여 배출속도를 줄여 유체 흐름에 의한 밸브 저항을 낮추고, 로터 및 스테이터로 향하는 유체의 방향전환이 용이하도록 하였다. 하지만 리타더 비작동 시에는 상대적으로 유체 배출이 원활하지 않을 수 있으며, 이로 인해 리타더 내부의 관로 유압이 상승하게 된다. 상승된 유압은 기계적으로 연결된 펌프의 동력손실을 야기하며 결국 전체 차량의 구동손실로 이어질 수 있다.

이에 대하여, 본 발명은 리타더의 오리피스밸브를 유압회로에 구비하여 리타더의 응답성을 향상시킬 수 있는 메커니즘을 제시하고자 한다.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0122775호(2016.10.24. 공개)

전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 오리피스밸브를 유압회로에 구비하여 리타더의 응답성을 향상시킬 수 있도록 한 리타더 제어장치를 제공하고자 한다.

전술한 목적을 이루기 위해 본 발명은, 제동력을 발생시키는 리타더를 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 신호에 따라 상기 리타더의 제동력을 제어하는 관로로 구성되는 유압회로; 를 포함하고, 상기 관로는 상기 리타더에 작동유를 공급하는 제1 관로를 포함하고, 상기 제1 관로에 상기 리타더에 작동유를 공급하거나 차단하는 메인스위치밸브가 구비되고, 상기 메인스위치밸브는 배출 관로와 연결되며, 배출 관로에 오리피스밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 리타더 제어장치를 제공한다.

또한, 상기 오리피스밸브는 내부에 제1 공간과 제2 공간이 구비되고, 상기 제1 공간은 컨트롤밸브의 작동유가 공급되는 제1 유로를 구비하며, 상기 제2 공간은 상기 배출 관로와 연결 유로를 형성하는 제2 유로 및 제3 유로를 포함하는 본체; 내부에 오리피스를 구비하는 것으로서, 상기 제1 유로로 공급되는 상기 컨트롤밸브의 작동유에 밀려서 상기 제2 공간에 위치함에 따라 상기 오리피스가 제2, 3 유로와 연통되거나 또는 상기 컨트롤밸브의 비작동 시 상기 제1 공간으로 이동하여 상기 제2 공간과 제2, 3 유로가 연결되게 하여 오리피스 유로를 형성하는 밸브부재; 및 상기 제2 공간에서 상기 밸브부재를 탄성 지지하는 탄성부재; 를 포함한다.

또한, 상기 제1 관로는 작동유를 상기 리타더로 공급하는 것으로서, 작동유가 저장되는 리저버 탱크에서 상기 리타더의 유입부로 연결되고, 상기 제1 관로는 상기 리저버 탱크에 근접하는 상기 제1 관로 부위에 구비되는 것으로서, 상기 리저버 탱크의 작동유를 상기 리타더 방향으로 공급하는 가변베인펌프; 및 상기 가변베인펌프와 상기 메인스위치밸브 사이의 제1 관로 부위에 구비되는 것으로서, 작동유를 냉각시키는 열교환기; 를 포함하고, 상기 메인스위치밸브는 상기 리타더 쪽에 근접하는 상기 제1 관로 부위에 구비되고 개폐작동에 의해 상기 리타더에 작동유를 공급하거나 작동유의 공급을 차단한다.

또한, 상기 가변베인펌프는 상기 리타더의 비작동 시 가변작동에 의해 설정유량으로 작동유의 토출유량을 감소시킨다.

또한, 상기 가변베인펌프와 상기 리저버 탱크 사이의 상기 제1 관로 부위에 필터가 구비되고, 상기 필터는 상기 가변베인펌프 방향으로 이동하는 작동유에 포함된 이물질을 필터링한다.

또한, 상기 관로는 상기 리타더에서 작동유를 배출하는 것으로서, 상기 리타더의 배출부에서 상기 리저버 탱크로 연결되는 제2 관로; 및 상기 메인스위치밸브 및 상기 가변베인펌프와 연결되면서 오리피스밸브, 컨트롤밸브 및 비례제어밸브를 구비하는 제3 관로; 를 더 포함한다.

또한, 상기 제2 관로는 상기 메인스위치밸브와 연결되고, 상기 메인스위치밸브와 상기 리저버 탱크 사이의 상기 제2 관로 부위에 세이프티밸브가 구비되며, 상기 세이프티밸브는 상기 제2 관로에 설정압 보다 큰 이상 고압이 발생할 경우 이상 고압을 배출한다.

또한, 상기 제2 관로에서 리저버 탱크로 연결되는 분기 관로가 구비되고, 상기 분기 관로에 드레인스위치밸브가 구비되며, 상기 드레인스위치밸브는 상기 리타더의 비작동 시 열려 상기 리타더 내부의 작동유를 상기 리저버 탱크로 배출하고 상기 리타더의 작동 시 닫혀 상기 리타더 내부의 작동유 배출을 차단한다.

또한, 상기 컨트롤밸브는 상기 제어부의 신호에 의해 상기 메인스위치밸브, 상기 드레인스위치밸브 및 상기 오리피스밸브의 작동을 제어한다.

또한, 상기 비례제어밸브는 상기 가변베인펌프와 연결되고 상기 리타더의 제동력 증대 시 상기 가변베인펌프를 제어하여 상기 리타더로 공급되는 작동유 유량을 설정유량으로 조정한다.

또한, 상기 오리피스밸브는 상기 리타더의 비작동 시 상기 메인스위치밸브의 작동유를 배출시켜 상기 메인스위치밸브의 작동유 배출 속도를 감소시킴으로써 상기 메인스위치밸브의 방향전환 작동 시 발생하는 작동유의 저항을 감소시킨다.

또한, 상기 리타더에 아이들밸브가 구비된다.

본 발명은 오리피스밸브를 유압회로에 구비하여 리타더의 응답성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 가변베인펌프를 이용하여 작동유 유량을 발생시키는 방법으로서, 기존 공압을 이용한 방법에 비하여 더 컴팩트하고 차량 적용이 용이하다.

또한, 본 발명은 용적량이 조절되는 가변베인펌프를 적용하여 차량 정상주행 등과 같은 리타더의 비작동 시 발생할 수 있는 펌핑 로스(pumping loss)를 최소화 할 수 있다.

또한, 본 발명은 리타더의 출구부에 드레인스위치밸브를 구비하여 리타더의 작동 시 공급되었던 리타더 내부의 작동유를 빠르게 배출시킴으로써 리타더의 응답성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 리타더 제어장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 리타더 제어장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 리타더 비작동 시 작동유의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에서 오리피스밸브의 비작동 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 리타더 비작동 시 메인스위치밸브의 작동유 유로의 전환 작동 바로 전 오리피스밸브의 작동을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5에서 오리피스밸브의 작동 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 리타더 작동 시 작동유의 흐름을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 리타더 제어장치를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 본 발명은 제동력을 발생시키는 리타더(R)를 제어하는 제어부(미도시) 및 리타더(R)의 유압제어를 위한 것으로서 제어부의 신호에 따라 리타더의 제동력을 제어하는 관로로 구성되는 유압회로를 포함한다. 관로는 복수로 구성될 수 있다. 관로에는 복수의 밸브, 열교환기, 펌프가 구비될 수 있다.

관로는 제1 관로(10), 제2 관로(20), 제3 관로(30), 배출 관로(40) 및 분기 관로(50)를 포함한다.

제1 관로(10)는 리타더(R)에 작동유를 공급하는 관로이다. 제1 관로(10)에 메인스위치밸브(113)가 구비될 수 있다. 메인스위치밸브(113)는 리타더(R)에 작동유를 공급하거나 차단할 수 있다.

메인스위치밸브(113)는 배출 관로(40)와 연결될 수 있다. 배출 관로(40)에 오리피스밸브(70)가 구비될 수 있다.

오리피스밸브(70)는 본체(71), 본체(71)의 내부에 구비되는 밸브부재(713) 및 밸브부재(713)를 탄성 지지되는 스프링 등과 같은 탄성부재(714)를 포함한다.

본체(71)는 내부에 제1 공간(711)과 제2 공간(712)이 구비될 수 있다. 제1 공간(711)은 컨트롤밸브(132)의 작동유가 공급되는 제1 유로(711a)를 구비된다. 제2 공간(712)은 배출 관로(40)와 연결 유로를 형성하는 제2 유로(712a) 및 제3 유로(712b)를 포함한다.

밸브부재(713)는 내부에 오리피스(Orifice) 등과 같은 유로가 구비된다. 밸브부재(713)가 제1 유로(711a)로 공급되는 컨트롤밸브(132)의 작동유에 밀려서 제2 공간(712)에 위치할 경우 오리피스(713a)가 제2, 3 유로(712a, 712b)와 연결되어 오리피스 유로를 형성할 수 있다. 이로 인해 작동유의 배출 량을 감소시킬 수 있다.

밸브부재(713)는 컨트롤밸브(132)의 비작동 시 제1 공간(711)으로 이동할 수 있다. 밸브부재(713)가 제1 공간(711)으로 이동함에 따라 제2 공간(712)과 제2, 3 유로가 연결됨에 따라 작동유의 배출 량을 증가시킬 수 있다.

탄성부재(714)는 본체(71) 내부에서 제2 공간(712)에 구비된다. 탄성부재(714)의 탄성은 제2 공간(712)에서 제1 공간(711) 방향으로 작용한다. 밸브부재(713)는 컨트롤밸브(132)의 작동유가 제1 유로(711a)를 통해 제1 공간(711)에 공급되지 않을 경우 탄성부재(714)의 탄성력에 의해 제1 공간(711)으로 밀리게 된다.

제1 관로(10)는 작동유를 리타더(로터 및 스테이터)로 공급하는 작동유의 이동 관로이다. 제1 관로(10)는 작동유가 저장되는 리저버 탱크(T)에서 리타더(R)의 유입부(R1)로 연결될 수 있다.

제1 관로(10)는 가변베인펌프(111), 메인스위치밸브(113), 열교환기(112) 및 필터(114)를 구비한다.

가변베인펌프(111)는 리저버 탱크(T)에 근접하는 제1 관로(10) 부위에 구비된다. 가변베인펌프(111)는 펌핑 작동에 의해 리저버 탱크(T)에 저장된 작동유를 리타더(R)에 공급할 수 있다.

가변베인펌프(111)는 작동조건에 따라 토출유량을 조절할 수 있다. 예컨대 가변베인펌프(111)는 리타더(R)의 비작동 시 가변작동에 의해 설정유량으로 작동유의 토출유량을 감소시킬 수 있다.

메인스위치밸브(113)는 가변베인펌프(111)보다 리타더(R) 쪽에 더 근접하도록 제1 관로(10) 부위에 구비된다. 메인스위치밸브(113)는 개폐작동에 의해 리타더(R)에 작동유를 공급하거나 작동유의 공급을 차단할 수 있다. 메인스위치밸브(113)는 컨트롤밸브(132)에 의해 제어될 수 있다.

열교환기(112)는 가변베인펌프(111)와 메인스위치밸브(113) 사이의 제1 관로(10) 부위에 구비될 수 있다. 예컨대 열교환기(112)는 쿨러(Cooler)일 수 있다. 제1 관로(10)를 따라 이동하는 작동유는 열교환기(112)를 지나는 과정에서 냉각될 수 있다.

필터(114)는 가변베인펌프(111)와 리저버 탱크(T) 사이의 제1 관로(10) 부위에 구비된다. 필터(114)는 제1 관로(10)를 따라 가변베인펌프(111) 방향으로 이동하는 작동유에 포함된 이물질을 필터링한다. 필터(114)에 의해 가변베인펌프(111)에 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 가변베인펌프(111)의 고장을 방지할 수 있다.

제2 관로(20)는 리타더(R)에서 나온 유체가 메인스위치밸브(113)를 지나 다시 열교환기(112)로 연결되는 순환유로이다(도면 5 화살표 참조).

제2 관로(20)는 메인스위치밸브(113)와 연결될 수 있다. 메인스위치밸브(113)와 리저버 탱크(T) 사이의 제2 관로(20) 부위에 세이프티밸브(121)가 구비된다. 더욱 구체적으로 세이프티밸브(121)는 가변베인펌프(111)의 토출부 쪽에 위치한다.

세이프티밸브(121)는 제2 관로(20)에 설정압 보다 큰 이상 고압이 발생할 경우 이상 고압을 배출하여 제2 관로(20)의 압을 안정화시킬 수 있다.

분기 관로(50)는 제2 관로(20)에서 리저버 탱크(T)로 연결될 수 있다. 분기 관로(50)에 드레인스위치밸브(151)가 구비될 수 있다.

리타더(R)의 비작동 시 드레인스위치밸브(151)는 열리게 된다. 드레인스위치밸브(151)가 열림에 따라 리타더(R) 내부의 작동유가 리저버 탱크(T)로 배출될 수 있다.

반대로 리타더(R)의 작동 시 드레인스위치밸브(151)는 닫히게 된다. 드레인스위치밸브(151)가 닫힘에 따라 리타더(R) 내부의 작동유의 배출이 차단된다.

제3 관로(30)는 도 2에서 점선으로 도시되어 있다. 제3 관로(30)는 메인스위치밸브(113) 및 가변베인펌프(111)와 연결될 수 있다. 제3 관로(30)는 컨트롤밸브(132) 및 비례제어밸브(133)를 구비한다. 오리피스밸브(70)는 제3 관로(30)와 연결될 수 있다.

오리피스밸브(70)는 배출 관로(40)를 통해 메인스위치밸브(113) 내부의 작동유를 리저버 탱크(T)로 배출할 수 있다.

오리피스밸브(70)는 리타더(R)의 비작동 시 메인스위치밸브(113) 내부의 작동유를 배출시켜 메인스위치밸브(113)의 작동유 배출 속도를 감소시킴으로써 메인스위치밸브(113)의 방향전환 작동 시 발생하는 작동유의 저항을 감소시킬 수 있다.

컨트롤밸브(132)는 전기 신호로 작동되는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)일 수 있다. 컨트롤밸브(132)는 제어부의 신호에 의해 작동유를 메인스위치밸브(113), 드레인스위치밸브(151) 및 오리피스밸브(70)에 공급함으로써 메인스위치밸브(113), 드레인스위치밸브(151) 및 오리피스밸스(70)의 작동을 제어할 수 있다.

비례제어밸브(133)는 전기 신호를 통해 작동되는 솔레노이드가 펌프의 가변량을 조절하는 밸브일 수 있다.

비례제어밸브(133)는 가변베인펌프(111)와 연결될 수 있다. 비례제어밸브(133)는 리타더(R)의 제동력 증대 시 작동유 공급을 통해 가변베인펌프(111)를 제어하여 리타더(R)로 공급되는 작동유 유량을 설정유량으로 조정 가능하다.

한편, 리타더(R)에 아이들밸브(60)가 구비될 수 있다. 리타더(R)의 비작동 시 리타더(R)를 구성하는 로터(미도시) 및 스테이터(미도시) 유동을 막는 가림판(미도시)과 연결되어 가림판(미도시)를 작동시킬 수 있다.

제3 관로(30)에 의해 연결되는 드레인스위치밸브(151), 오리피스밸브(70), 컨트롤밸브(132), 배례제어밸브(133)는 작동유를 리저버 탱크(T)로 배출할 수 있다.

다음은 리타더 비작동 시 작동유의 흐름에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 리타더 비작동 시 작동유의 흐름을 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3에서 오리피스밸브의 비작동 상태를 나타내는 도면이다.

도 3, 4와 같이, 작동유의 흐름은 화살표와 같이 관로를 따라 이루어질 수 있다. 리타더(R)는 차량의 정상 주행 시 비작동 상태이다.

리타더(R)의 비작동 시 메인스위치밸브(113)는 닫힌 상태가 되고 드레인스위치밸브(151)는 열린 상태가 된다.

메인스위치밸브(113)가 닫힘에 따라 리타더(R) 내부로 작동유의 공급이 차단된다.

드레인스위치밸브(151)가 열림에 따라 리타더(R) 내부에 잔류하는 작동유가 드레인스위치밸브(151)를 통해 리저버 탱크(T)로 배출될 수 있다.

리타더(R)의 비작동 시 가변베인펌프(111)의 작동유 유로가 가변되어 작동유의 토출유량이 최소화되고 이로 인해 펌핑 손실을 최소화할 수 있다.

오리피스밸브(70)는 도 4와 같이 비작동 상태로 제1 유로(711a)에 컨트롤밸브(132)의 작동유가 공급되지 않기 때문에 밸브부재(713)는 탄성부재(714)의 탄성력에 의해 제1 공간(711)에 위치하여 제1 유로(711a)를 차단한다.

이와 같이 밸브부재(713)가 제1 공간(711)에 위치함에 따라 제2 공간(712)과 제2, 3 유로(712a, 712b)가 연결되고 이로 인해 메인스위치밸브(113) 내부의 작동유가 배출 관로(40)를 통해 리저버 탱크(T)로 배출될 수 있다.

리타더(R) 내의 작동유의 배출시간이 늦어지면 리타더(R) 내의 잔류 작동유가 지속적으로 제동력을 발생시켜 구동 손실을 일으킬 수 있다. 하지만 본 발명은 작동유의 배출을 메인스위치밸브(113)에만 의존하지 않고 추가로 드레인스위치밸브(151)에 의해 리타더(R) 내의 작동유를 빠르게 배출시킴으로써 작동유의 배출이 더욱 원활히 이루어지게 할 수 있다.

리타더(R) 비작동 시 가변베인펌프(111)가 가변되어 작동유 토출유량을 최소화하여 펌핑 손실을 최소화할 수 있다.

다음은 메인스위치밸브의 전환 작동 바로 전 오리피스밸브의 작동에 대해 설명한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 리타더 비작동 시 메인스위치밸브의 작동유 유로의 전환 작동 바로 전 오리피스밸브의 작동을 나타내는 도면이고, 도 6은 도 5에서 오리피스밸브의 작동 상태를 나타내는 도면이다.

도 5, 6과 같이, 작동유의 흐름은 화살표와 같이 관로를 따라 이루어질 수 있다. 리타더(R)는 차량의 정상 주행 시 비작동 상태이다.

메인스위치밸브(113)의 작동유 유로 전환 바로 직전에 오리피스밸브(70)가 먼저 전환되어 오리피스 유로를 형성한다.

도 6과 같이 오리피스밸브(70)의 제1 유로(711a)로 컨트롤밸브(132)의 작동유가 공급된다. 오리피스밸브(70)의 제1 공간(711)에 위치해 있던 밸브부재(713)는 제1 유로(711a)로 공급되는 컨트롤밸브(132)의 작동유에 의해 밀려서 제2 공간(712)으로 위치하게 된다.

밸브부재(713)가 제2 공간(712)에 위치함에 따라 탄성부재(714)는 압축되고 밸브부재(713)의 오리피스(713a)와 제2, 3유로(712a, 712b)가 연결되어 오리피스 유로를 형성한다.

이와 같이 오리피스밸브(70)는 메인스위치밸브(113)의 작동유 유로 전환 전에 먼저 절환되어 오리피스유로를 형성함으로써 리타더(R)의 비작동 시 메인스위치밸브(113)의 작동유 배출속도를 감소시켜 메인스위치밸브(113)에서 방향 전환 시 발생하는 작동유 저항을 최소화 할 수 있고 이로 인해 리타더(R)의 응답성을 향상시킬 수 있다.

다음은 리타더 작동 시 작동유의 흐름에 대해 설명한다.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 리타더 작동 시 작동유의 흐름을 나타내는 도면이다.

도 7과 같이, 리타더(R)의 비작동 시 작동유의 흐름은 화살표와 같이 관로를 따라 이루어질 수 있다. 리타더(R)는 차량의 감속 시 작동할 수 있다.

리타더(R)의 작동 시 제어부의 전기 신호가 인가되면 컨트롤밸브(132)가 작동한다. 컨트롤밸브(132)는 메인스위치밸브(113)를 제어하여 메인스위치밸브(113)를 작동시킨다. 컨트롤밸브(132)는 작동유를 메인스위치밸브(113)로 공급하여 메인스위치밸브(113)를 제어한다.

리저버 탱크(T)에 저장된 작동유는 가변베인펌프(111)의 작동에 의해 제1 관로(10)를 따라 필터(114), 가변베인펌프(111), 열교환기(112) 및 메인스위치밸브(113)를 순차적으로 거쳐 리타더(R)로 공급될 수 있다.

리타더(R)로 공급된 작동유의 저항에 의해 감속토크가 발생하고 이로 인해 리타더(R)의 제동력이 발생할 수 있다.

이때, 드레인스위치밸브(151)와 오리피스밸브(70)는 닫힌 상태이다. 이로 인해 리타더(R)에서 배출되는 작동유가 리저버 탱크(T)로 배출되지 않고 메인스위치밸브(113)를 거쳐 열교환기(112)로 순환하여 냉각되고 냉각된 작동유가 메인스위치밸브(113)를 거쳐 리타더(R)에 공급될 수 있다. 이와 같이 작동유는 리타더(R)에서 열교환기(112)로, 열교환기(112)에서 리타더(R)로 순환할 수 있다.

리타더(R)의 작동에 의해 온도가 높아진 작동유는 열교환기(112)를 지나면서 설정온도로 냉각되어 리타더(R)로 공급될 수 있다.

리타더(R)의 제동력은 제1 관로(10)를 따라 이동하는 작동유의 유량에 따라 증대되거나 감소될 수 있다. 예컨대, 리타더(R)의 제동력을 증대하고자 할 경우 비례제어밸브(133)를 통해 가변베인펌프(111)를 제어하여 제1 관로(10)의 작동유 유량을 증가시킬 수 있다.

살펴본 바와 같이 본 발명은 오리피스밸브를 유압회로에 구비하여 리타더의 응답성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 가변베인펌프를 이용하여 작동유 유량을 발생시키는 방법으로서, 기존 공압을 이용한 방법에 비하여 더 컴팩트하고 차량 적용이 용이하다. 또한, 본 발명은 용적량이 조절되는 가변베인펌프를 적용하여 차량 정상주행 등과 같은 리타더의 비작동 시 발생할 수 있는 펌핑 로스(pumping loss)를 최소화 할 수 있다. 또한, 본 발명은 리타더의 출구부에 드레인스위치밸브를 구비하여 리타더의 작동 시 공급되었던 리타더 내부의 작동유를 빠르게 배출시킴으로써 리타더의 응답성능을 향상시킬 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 제1 관로 20 : 제2 관로
30 : 제3 관로 40 : 배출 관로
50 : 분기 관로 60 : 아이들밸브
70 : 오리피스밸브 71 : 본체
111 : 가변베인펌프 112 : 열교환기
113 : 메인스위치밸브 114 : 필터
121 : 세이프티밸브 132 : 컨트롤밸브
133 : 비례제어밸브 151 : 드레인스위치밸브
711 : 제1 공간 711a : 제1 유로
712 : 제2 공간 712a : 제2 유로
712b : 제3 유로 713 : 밸브부재
713a : 오리피스 714 : 탄성부재
R : 리타더 R1 : 유입부
R2 : 배출부 T : 리저버 탱크

Claims

제동력을 발생시키는 리타더를 제어하는 제어부; 및
상기 제어부의 신호에 따라 상기 리타더의 제동력을 제어하는 관로로 구성되는 유압회로;
를 포함하고,
상기 관로는 상기 리타더에 작동유를 공급하는 제1 관로를 포함하고, 상기 제1 관로에 상기 리타더에 작동유를 공급하거나 차단하는 메인스위치밸브가 구비되고, 상기 메인스위치밸브는 배출 관로와 연결되며, 배출 관로에 오리피스밸브가 구비되고,
상기 오리피스밸브는,
내부에 제1 공간과 제2 공간이 구비되고, 상기 제1 공간은 컨트롤밸브의 작동유가 공급되는 제1 유로를 구비하며, 상기 제2 공간은 상기 배출 관로와 연결 유로를 형성하는 제2 유로 및 제3 유로를 포함하는 본체;
내부에 오리피스를 구비하는 것으로서, 상기 제1 유로로 공급되는 상기 컨트롤밸브의 작동유에 밀려서 상기 제2 공간에 위치함에 따라 상기 오리피스가 제2, 3 유로와 연통되거나 또는 상기 컨트롤밸브의 비작동 시 상기 제1 공간으로 이동하여 상기 제2 공간과 제2, 3 유로가 연결되게 하여 오리피스 유로를 형성하는 밸브부재; 및
상기 제2 공간에서 상기 밸브부재를 탄성 지지하는 탄성부재;
를 포함하며,
상기 제1 관로는 작동유를 상기 리타더로 공급하는 것으로서, 작동유가 저장되는 리저버 탱크에서 상기 리타더의 유입부로 연결되고,
상기 제1 관로는,
상기 리저버 탱크에 근접하는 상기 제1 관로 부위에 구비되는 것으로서, 상기 리저버 탱크의 작동유를 상기 리타더 방향으로 공급하는 가변베인펌프; 및
상기 가변베인펌프와 상기 메인스위치밸브 사이의 제1 관로 부위에 구비되는 것으로서, 작동유를 냉각시키는 열교환기;
를 포함하고,
상기 메인스위치밸브는 상기 리타더 쪽에 근접하는 상기 제1 관로 부위에 구비되고 개폐작동에 의해 상기 리타더에 작동유를 공급하거나 작동유의 공급을 차단하며,
상기 가변베인펌프는,
상기 리타더의 비작동 시 가변작동에 의해 설정유량으로 작동유의 토출유량을 감소시키고,
상기 관로는 상기 리타더에서 작동유를 배출하는 것으로서, 상기 리타더의 배출부에서 상기 리저버 탱크로 연결되는 제2 관로을 포함하고,
상기 제2 관로는 상기 메인스위치밸브와 연결되고, 상기 메인스위치밸브와 상기 리저버 탱크 사이의 상기 제2 관로 부위에 세이프티밸브가 구비되며, 상기 세이프티밸브는 상기 제2 관로에 설정압 보다 큰 이상 고압이 발생할 경우 이상 고압을 배출하며,
상기 제2 관로에서 리저버 탱크로 연결되는 분기 관로가 구비되고, 상기 분기 관로에 드레인스위치밸브가 구비되며, 상기 드레인스위치밸브는 상기 리타더의 비작동 시 열려 상기 리타더 내부의 작동유를 상기 리저버 탱크로 배출하고 상기 리타더의 작동 시 닫혀 상기 리타더 내부의 작동유 배출을 차단하고,
상기 리타더에 아이들밸브가 구비되고, 상기 아이들밸브는 리타더의 비작동 시 리타더의 로터 및 스테이터 유동을 막는 가림판과 연결되는 것을 특징으로 하는 리타더 제어장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 가변베인펌프와 상기 리저버 탱크 사이의 상기 제1 관로 부위에 필터가 구비되고, 상기 필터는 상기 가변베인펌프 방향으로 이동하는 작동유에 포함된 이물질을 필터링하는 것을 특징으로 하는 리타더 제어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 관로는,
상기 메인스위치밸브 및 상기 가변베인펌프와 연결되면서 오리피스밸브, 컨트롤밸브 및 비례제어밸브를 구비하는 제3 관로;
를 더 포함하는 리타더 제어장치.
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제 1 항에 있어서,
상기 컨트롤밸브는,
상기 제어부의 신호에 의해 상기 메인스위치밸브, 상기 드레인스위치밸브 및 상기 오리피스밸브의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 리타더 제어장치.
제 6 항에 있어서,
상기 비례제어밸브는,
상기 가변베인펌프와 연결되고 상기 리타더의 제동력 증대 시 상기 가변베인펌프를 제어하여 상기 리타더로 공급되는 작동유 유량을 설정유량으로 조정하는 것을 특징으로 하는 리타더 제어장치.
제 1 항에 있어서,
상기 오리피스밸브는,
상기 리타더의 비작동 시 상기 메인스위치밸브의 작동유를 배출시켜 상기 메인스위치밸브의 작동유 배출 속도를 감소시킴으로써 상기 메인스위치밸브의 방향전환 작동 시 발생하는 작동유의 저항을 감소시키는 것을 특징으로 하는 리타더 제어장치.
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