KR19990014702A - 연속가변 전동장치를 위한 제어밸브를 갖는 유압식 비상제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속으로 변화가능한 감기 전동장치의 제 1 과 제 2 유압식 원추원판 축방향 조절기구 내의 압력 유압력을 변속비에 관련하여 변화시키기 위한 유압식 비상 제어장치로서, 펌프가 적어도 제 2 의 축방향 조절기구의 피스톤실에 공급하고, 적어도 1개의 후방에 접속된 압력 제한밸브가 그의 개소의 유압을 제한하고, 또한, 상기 펌프가 상기 공급을 위한 도관에서 교축작업이 없는 방향 제어밸브를 거쳐서 제 1 축방향 조절기구의 피스톤실에 공급하고, 그때 교축작용이 없는 방향 제어밸는 펌프의 후방에 비치되며 또한, 전환 밸브 내에 내장되어 있는 교축 밸브의 압력 낙차에 의해서 제어되는 형식에 관한 것이다. 전환 밸브는 교축작용이 없는 방향 제어밸브 및 압력 제한밸브는 그 마다, 복수의 전방 제어밸브의 내부에 적어도 1개를 거쳐서 해당 제어되는 밸브에 배치되어 있는 기계적 및/또는 유압식의 조작부의 작용에 대항하여 유압으로 제어된다.

전방 제어밸브에 의해서 특히, 전환 밸브가 유압으로 제어되어서 시스템 내에 발생하는 제어 압력변화에 의거하여 제어장치의 고장을 인식하고 비상 주행운전으로 전환된다.

Description

연속가변 전동장치를 위한 제어밸브를 갖는 유압식 비상제어장치

아직 간행되지 않은 제 DE 195 19 162.2호 명세서에는 전자식으로 제어되는 연속적으로 가변인 전동장치(continuously variable transmission, CVT)를 위한 유압식 비상제어장치가 기재되어 있다. 유리하게는, 승용차에서 사용되는 이 CVT 전동장치는 비상주행운전을 위한 제어장치를 갖고 있으며, 이 제저장치는 통상주행운전을 위한 전기 유압식의 제어장치가 고장난 경우에 전달수단의 긴장을 간단한 유압수단으로 보장한다. 이 수단을 도 1에 관한 설명에서 기술한다. 이 수단은 한면에서 전달수단이 슬립되지 않고, 예를 들면 전부하에서의 시동을 보장하며 또한, 다른면에서는 시동후에 큰 시동 변속비에서 작은 오버드라이브 변속비로의 전동장치의 조절을 가능케 한다.

통상 주행운전에서 비상주행운전으로 전환하는 유압밸브는 통상주행운전에서 는 전자식의 조작소자에 의해서 이 주행운전상태에서 필요한 전환위치 및, 또는 제어위치에 유지된다.

본 발명은 제 1 항의 상위 개념부에 기재된 유압식 비상제어장치에 관한 것이다.

도 1은 공지된 기술의 유압식 비상제어장치를 도시한 도면.

도 2는 도 1의 유압식 비상제어장치에 유량이 전방 제어압력에 비례하는 전기적으로 조작되는 전방 제어밸브를 설치한 것을 도시한 도면.

도 3은 도 2의 유압식 비상제어장치에 유량이 전방 제어압력에 역비례하는 전방 제어밸브를 설치한 것을 도시한 도면.

도 4는 전방 제어를 위해서 작업압력도 사용되는 도 3의 유압식 비상제어장치를 도시한 도면.

유압식 비상제어장치가 필요한 것은 연속으로 변속하는 감기전동장치가 통상 주행운전에 있어서 활동하는 전기유압식의 제어장치의 지원없이 비상주행운전을 가능하게 하기 위한 것이다. 청구항 1의 특징을 구비한 유압식 비상제어장치에 있어서는, 특히, 제어전자장치의 고장시에 통상주행운전에서 비상주행운전으로 전환하는 전환밸브가 유압제어되어서, 시스템내에 생기는 제어압력변화에 의거해서 그 전환위치를 변화시킨다. 예를 들면, 전환밸브는 통상주행운전에서 비상주행운전으로 전환한다. 전환밸브의 제어에 사용되는 압력은 제어전자장치가 고장나든가 또는 이미 고장나고 있는 경우에만 발생한다. 시스템내의 제어압력변화가 다시 제어전자장치가 고장나지 않은 경우의 통상주행상태에 상당하게 되면, 곧바로 전환밸브는 전환되어서 통상주행운전을 위한 전환위치로 귀환한다. 이 전환밸브는 일발적으로 임의의 기능을 활동시킬 수 있다.

본 발명에 의한 유압식 비상제어장치에 의해서, 특히, 상술한 전환밸브에 있어서 전기제어장치 전체가 절감된다. 본 발명의 다른 세부사항은 청구항 2 이하 및 도면에 관한 설명으로 분명해진다.

본 발명에 3개의 실시예 및 공지기술이 도면에 유압회로도의 형태로 개략적으로 도시되어 있으며, 이하의 도면에 관한 설명에 있어서 기술된다.

도 1은 배경기술의 연속적으로 변속하는 감기전동장치의 구동측 압력실린더 및 피구동측 압력 실린더의 압력 유압력을 제어하기 위한 유압회로도의 일부를 도시한다. 이 공지된 감지 전동장치(10)는 2개의 원추 원판쌍을 가지며, 이것들의 원추 원판쌍사이에 전달수단(14), 예를 들면 가압링크밴드, 쇄사슬, 벨트 등이 배치되어 있다. 양쪽의 원추 원판쌍은 각각 2개의 원추 원판(11, 12; 15, 16)으로 구성되며, 이것들의 원추 원판은 유압으로 상호 긴밀하게 고정하도록 구성되어 있다. 이때문에 필요한 피스톤부분 및 실린더 부분은 유리하게는 적어도 원추 원판의 1개의 부분내에 일체화되어 있다. 이것들이 부분에 의해서 에워싸인 피스톤실, 즉 1차측의 피스톤실(13) 및 2차측의 피스톤실(7)은 조정되어 있는 변속비에 따라서 그때마다의 작업압력이 작용되어 진다.

여기에서, 말하는 구조에서 필요한 피구동측의 2차 압력은 필요한 구동측의 1차 압력보다 크거나 또는 동일하다. 통상주행운전중의 밸브위치는 도 1에는 도시되어 있지 않으나, 피스톤실(13, 17)은, 예를 들면, 자동차 엔진에 의해서 구동되는 유체정력학 펌프(1)를 거쳐서 압력유를 공급한다. 펌프(1)는 작업도관(101, 102)을 경유하여 압력매체를 2차측의 피스톤실(17)에 보낸다.

피스톤(13)내의 1차 유압은 교축작용이 없는 3포트 2위치방향 제어밸브(20)에 의해서 조정된다. 작업도관(103)을 거쳐서 2차의 작업도관(102)에서 공급되는 1차 압력밸브(20)는 작업도관(104)을 거쳐서 피스톤실(13)에 접속되어 있다. 이 1차 압력밸브는 양측의 유압조작부 이외에 좌측에 귀환 스프링(21)을 또한 우측에 조절가능한 전기적인 조작소자(22)를 갖고 있다. 교축작용이 없는 방향제어밸브(20)의 제어접속부(25, 26)에 부착되어 있는 제어도관(23, 24)내의 압력은 이 밸브(20)의 전기적인 조절에 영향을 끼치지 않는다. 그것은, 이것들의 압력은 밸브(30)가 조작되고 있는 경우, 다시말해서, 이 밸브가 거의 교축을 행하지 않는 전환위치에 있는 경우, 같은 값을 갖고 있기 때문이다.

작업도관(101, 102) 또는 피스톤실(17)내의 압력은 압력센서(2)에 의해서 파악된다.

또한, 펌프(1)에서 보내지는 압력유는 5포트 2위치방향 제어밸브(30) 및 작업도관(105)을 거쳐서 외부제어되는 압력제한밸브(40)에 흐른다. 통상주행운전에 있어서는 5포트 2위치방향 제어밸브(30)는 전환위치(2)에 있으며, 이로써 한면에서는 작업도관(101, 105)이 거의 교축되지 않고 서로 접속되며, 또한 다른 면에서는 밸브(30, 40)사이에 있는 제어도관(44)이 탱크에 해방접속된다. 우측의 전기적인 조작소자(42)와 좌측의 귀환 스프링(41)을 구비하고 있는 외부제어되는 압력측 제한밸브(40)에 의해서 2차 압력이 제한 및 제어된다. 보통의 유압제한을 위해선 제어도관(43)을 거쳐서 밸브(40)의 전방의 압력이 작업도관(102)에서 꺼내어 진다. 조절가능한 전기적인 조작소자(42)에 의해서, 통상주행운전에 있어서 2차 유압이 소정의 운전상태에 따라서 전달수단(14)의 밴드이 긴장을 위해서 필요한 수준으로 저하되어진다. 원추 원판조절에 필요치 않은 압력유는 보다 낮은 압력수준을 갖는 작업도관(106)내에 보내진다. 작업도관(106)에서는 압력유를, 예를 들면, 클러치, 컨버터 또는 윤활장치와 같은 다른 구동기구 구조군에 보낼수 있다.

제어전자장치가 고장나면 밸브(30)가 귀환 스프링(31)에 의해서 전환위치(1)로 움직여진다. 펌프(1)에서 보내지는 압력유는 밸브(30)내에 내장되어 있어 측정교축으로서 작용하는 교축밸브(39)에 의해 교축되며, 이어서 작업도관(105)을 거쳐서 압력제한밸브(40) 및, 낮은 압력수준을 갖는 작업도관(106)을 통해서 배출된다. 압력제한밸브(40)에 있어선 전기적인 조작소자(42)가 고장나 있다. 그 대신에 전환위치(1)로 움직여지고 있는 밸브(30)에 의해서 1차 압력에 관련하는 외부조작이 제어도관(44, 45)을 거쳐서 행해진다. 따라서, 1차 압력이 증가하면 2차 압력이 감소되어진다.

교축밸브(39)의 전방과 후방에 접속되어 있는 제어도관(23, 24)내의 압력낙차는 1차 압력밸브(20)의 제어압력(25, 26)에 전해진다. 이 경우, 펌프(1)의 송출량이 적어도 변속비조절에 관계하는 회전수범위에 있어서, 회전수의 함수로서 변화하는 것을 전제로 하고 있다. 교축밸브(39), 밸브(20)의 슬라이더의 제어입력(25, 26)의 범위에 있어서의 유효작용면과 귀환 스프링(21)은 서로 조화되어지고 있으며, 밸브(20)가 원추 원판조절을 위한 엔진회전수에 있어서 근사적으로 중간의 폐쇄위치로 되게 하고 있다. 엔진회전수가 또한 증가하면 밸브(20)는 교축밸브(39)에 있어서 이 압력낙차가 커지기 때문에 차츰 열리며 이것에 의해서 압력유가 작업도관(103)에서 1차측의 작업도관(104)을 거쳐서 피스톤실(13)내에 이른다. 따라서, 변속비는 「오버드라이브」의 방향에 감소하고 결국 엔진회전수가 다시 비상 주행운전을 위한 목표회전수에 도달하기에 이른다.

엔진회전수가 저하되면 밸브(20)의 슬라이더는 전환위치(1)의 방향에 움직이고 이것에 의해서 압력유가 피스톤실(13)에서 탱크내에 유출할 수 있다. 이 경우 변속비가 「낮은」방향으로 증대한다. 따라서 엔진회전수가 다시 증대한다.

이같이 해서, 엔진회전수를 거의 일정하게 하고 전동장치 변속비를 「낮은값」에서 「오버드라이브」로가지 조절할 수 있다.

도 2, 도 3 및 도 4에 있어서는 도 1에 도시된 밸브(20, 30, 40)의 전기적조작 대신에 유압전방 제어가 행해진다. 이 전방 제어는 예를 들면 유압 및 전기적으로 조작되는 전방 제어밸브(120, 140, 160, 170)에 의해서 행해진다. 이것들의 전방 제어밸브는 교축작용이 없는 3포트 2위치방향 제어밸브이다. 각 제어밸는 공급접속부와, 귀환접속부와, 작업접속부와, 제어접속부를 갖고 있다. 제어접속부는 그때마다의 조절가능한 전기적 조작소자와 맞대하고 있다. 각 전방 제어밸브에 있어서, 작업접속부는 제어접속부와 접속되어 있다. 모든 전방 제어밸브의 공급접속부는 작업도관(106)을 거쳐서 공급된다. 단부에는 압력제한 밸브(50)가 배치되고 있으며 이 압력제한밸브는 작업도관(106)내에 중간수준의 압력유압력을 발생시킨다.

전방 제어밸브(140)의 작업접속부는 일면에서는 제어도관(145)을 거쳐서 밸브(40')에 접속되고 있으며, 또한 다른면에서는 제어도관(146)을 거쳐서 밸브(30')에 접속되어 있다. 제어도관(145, 43, 44)은 이 경우 밸브(40')의 별개의 제어면(43a, 43b, 43c)에서 끝나고 있다.

전방 제어밸브(120)의 작업접속부는 역시 한면에선 제어도관(125)을 거쳐서 밸브(20')의 우측의 제어접속부에 접속되어 있으며 또한, 다른면에서는 제어도관(126)을 거쳐서 밸브(30')에 접속되어 있다.

작업도관(102)에서 작업도관(11)이 다른 3포트 2위치 검출밸브(60)에 분기하고 있다. 이 밸브(60)는 후방에 접속되어 있는 시동 클러치(4)를 제어하는데 유용하며, 작업도관(112)에 의해서 이 시동 클러치에 접속되어 있다. 밸브(60)는 이 경우 그 좌측을 귀환스프링에 의해서 부하되고 있으며 또한, 그 우측의 단면을 2개의 제어도관(65, 165)을 거쳐서 유압으로 부하되어 있다. 제어도관(65)은 작업도관(112)에 접속되어 있다. 제 2 제어도관(165)은 전방 제어밸브(160)의 작업접속부에 통하고 있다. 같은 작업접속부에 제어도관(166)이 접속되어 있으며, 이 제어도관을 거쳐서 밸브(30')가 유압으로 전방 제어된다.

도 2에 도시한 제 4 전방 제어밸브(170)는 컨버터 교락 클러치 또는 다른-도시생략의-유압조작되는 구조군을 제어할 목적으로 이용되며, 이를 위해 전방 제어밸브(170)의 작업접속부에서 2개의 제어도관(175, 176)이 나와 있다. 후자의 제어도관은 밸브(30')가 좌측의 단면에 접속되어 있다.

밸브(30') 좌측의 단면에는 4개의 유압조작부가 있고 개략적으로 제어면(33a 내지 33d)으로 도시되어 있다. 예를 들면, 그곳에 오는 각 제어도관(126, 146, 166, 176)은 특징의 제어면에 접속되며, 그때 제어도관은 서로 유압접속되어 있지 않다. 개개의 각 전방 제어압력은 밸브(30')의 슬라이더에 전방 제어력을 작용시키고 이것들의 전방 제어력은 가산되어 전체의 힘으로 된다.

전방 제어밸브(120, 140, 160, 170)는 압력조절기류가 증대함에 따라서 증대하는 압력특성곡선을 갖고 있다. 이것들의 전방 제어밸브는, 특히, 예를 들면 슬라이더형 압력조절기, 평면좌형 압력조절기로서 및, 또는 펄스폭 변조되는 압력조절기로서 구성해 둘 수 있다.

통상주행운전동안, 전방 제어밸브(120, 140, 160, 170)의 전기적 조작소자에전류가 흘러서, 제어도관(126, 146, 166, 176)을 거쳐서 밸브(30')의 좌측의 단면에 배치되어 있는 제어면(33a 내지 33d)에 작용하는 제어압력이 이 밸브를 전환위치(2)에 유지된다.

또한, 밸브(20')에 있어서는 제어도관(125) 내의 제어압력에 의해서 작용되어지는 힘은 귀환 스프링(21)의 탄성력과 균형을 유지하고 있다.

제어전자장치가 고장나면, 전방 제어밸브(120, 140, 160, 170)의 전기적 조작소자가 작용하지 않게 되며 이것에 의해서 제어도관(126, 146, 166, 176)내의 제어압력이 최저값에 저하한다. 밸브(30')는 그 귀환 스프링(31)에 의해서 전환위치(1)로 움직여지며, 이것에 의해서 비상주행운전으로 전환된다.

도 3에는 전방 제어밸브(120', 140', 160', 170')를 갖는 유압회로도가 도시되어 있다. 이것들의 밸브는 예를 들면, 좌측에 귀환스프링을 갖고 있는 것에 대해서 반대측에는 전기적 조작소자와 유압조작부와의 조합이 배치되어 있다. 후방에 접속되어 있는 밸브를 유압조작하기 위한 제어압력은 그때마다의 작업접속부에서 나오는 제어도관에서 각각 꺼내어진다. 이것들의 제어도관(125', 145', 165')은 모든 밸브(30)의 예를 들면, 우측의 단면에 통하고 있다. 반대측의 단면에는 귀환스프링(31)이 있다. 전방 제어밸브에서 오는 제어도관(125', 145', 165')은 밸브(20, 40, 60)의 도 2의 밸브(20', 40', 60)에서는 각각 귀환스프링이 배치되어 있는 쪽의 단면에서 끝난다.

적어도 밸브(40, 60')에 있어서는 유압조작부가 기계적 조작부를 대체하고 있다. 밸브(20)에 있어서는 유압조작부 및 기계적 조작부의 단면이 도 2의 밸브(20')의 경우와 역으로 되어 있다.

전방 제어밸브(120', 140', 160', 170')는 압력조절기류가 증대함에 따라서 감소하는 압력특성곡선을 갖고 있다. 유량이 없어지면 제어도관(126', 146', 166', 176')내의 압력이 그때마다 최대의 한계값까지 증대하고, 따라서 비상밸브(30)는 귀환 스프링(31)의 힘에 대항하여 전환위치(1)로 전환된다.

도 4에 도시된 유압회로도에서는 통상주행운전과 비상주행운전 사이에서 전환하는 밸브(30 ')는 단순히 부분적으로 전방 제어밸브를 거쳐서 제어된다. 이 경우 제어를 행하는 것은 전방 제어밸브(120')와 (170')이다. 밸브(30 ')의 우측의 단면에는 또한 제어도관(35)이 접속되고 있으며, 이 제어도관은 제어도관(43)에서 공급된다. 제어도관(35, 43)은 2차 압력하에 있다. 또한, 밸브(30 ')는 제어도관(66)을 거쳐서 시동클러치(4)의 유압으로 제어된다. 다른 유압구조도 밸브(30 ')를 제어하기 위한 다른 제어압력을 공급할 수 있다.

밸브(30 ')는 밸브(30', 30)와 달라서 자유유통과 교축유통 사이에서, 전환할 뿐이다.

경우에 따라서는 스프링 정수에 관해서도 조정가능한 기계적인 스프링 귀한부 대신에 도 2, 도 3 및 도 4 도시한 밸브에 있어서는 부분적으로 유압조작부를 사용할 수도 있다. 또한, 밸브(30', 30, 30 ')에 통하는 제어도관은 단순히 이것들의 밸브에만 모으는 것이 아니고, 이것들의 밸브전방의 거의 임의의 개소에 인도할 수도 있다. 이 경우에는 이것들의 제어도관의 전방 제어력에 의해서 작용되어지는 힘은 가산되지 않는다.

Claims (9)

1. 연속 가변인 감지 전동장치(10)의 제 1 과 제 2 의 유압식 원추 원판 축방향 조절기구 내의 압력 유압력을 변속비에 관련하여 변화시키기 위한 유압식 비상 제어장치에 있어서,

   펌프(1)가 적어도 제 2 축방향 조절기구의 피스톤실(17)에 공급되고, 적어도 1개의 후방에 접속된 압력제한밸브(40)가 그 개소의 유압을 제한하며, 또한, 상기 펌프가 상기 공급을 위한 도관에서 교축작용이 없는 방향 제어밸브(20)를 거쳐서 제 1 축방향 조절기구의 피스톤실(13)에 공급하고, 그때 교축작용이 없는 방향 제어밸브(20)는 펌프(1)의 후방에 배치되고 또는 전환 밸브(30) 내에 내장되어 있는 교축밸브(39)의 압력낙차에 의해서 제어되는 형식에서, 전환 밸브(30', 30, 30 ')와, 교축작용이 없는 방향 제어밸브(20', 20) 및 압력 제한밸브(40', 40, 40 ')가 그 마다 복수의 전방 제어밸브(120,120', 140,140', 160,160', 또는 170,170')의 내부의 적어도 1개를 거쳐서, 해당 제어되는 밸브에 배치되어 있는 기계적 또는 유압식의 조작부의 작용에 대항하여 유압으로 제어되도록 구성된 것을 특징으로 하는 유압식 비상제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 개개의 전방 제어밸브(120,120', 140,140', 160,160', 또는 170,170')에서 각각의 제어도관(126, 146, 166 또는 176)을 경유하여 오는 전방제어유가 전환 밸브(30', 30, 30 ')의 크기를 다르게 할 수 있는 각각의 제어면(33b, 33a,33c 또는 33d)에 안내되도록 구성된 것을 특징으로 하는 유압식 비상 제어장치.
3. 제 1 항에 있어서, 외부 제어유가 압력 제한밸브(40', 40, 40 ')의 제어 도관, 특히 각각의 크기를 다르게 할 수 있는 제어면(43a,43b 또는 43c)에 안내되도록 구성된 것을 특징으로 하는 유압식 비상 제어장치.
4. 제 1 항에 있어서, 전방 제어밸브(120,120', 140,140', 160,160', 또는 170,170')의 내부의 적어도 2개의 전환 밸브(30', 30, 30 ')를 함께 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 유압식 비상 제어장치.
5. 제 1 항에 있어서, 전방 제어밸브에 의해서 제어되는 압력이 압력 제한밸브(40', 40, 40 ', 50)의 사이의 작업 도관(106)에서 나오는 것을 특징으로 하는 유압식 비상 제어장치.
6. 제 1 항에 있어서, 전방 제어밸브(120, 140, 160, 170)가 전기적으로 또한 유압으로 조작되는 교축작용이 없는 3포트 2위치 방향 제어밸브이고, 이것들의 3포트 2위치 방향 제어밸브의 그 마다 단지 1개의 작업 접속부가, 그 마다 단지 1개의 그 마다의 전기적 조작소자와 대향하고 있는 고유의 제어 접속부가 유압 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 유압식 비상 제어장치.
7. 제 1 항에 있어서, 전방 제어밸브(120', 140', 160', 170')가 전기적으로 또한 유압으로 조작되고, 스프링으로써 귀환되는 교축 작용이 없는 3포트 2위치 방향 제어밸브이고, 이것들의 3포트 2위치 방향 제어밸브의 그 마다 단지 1개의 작업 접속부가 그 마다 단지 1개의 그 마다의 귀한 스프링과 대향하고 있는 고유의 제어 접속부가 유압 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 유압식 비상 제어장치.
8. 제 1 항에 있어서, 귀환 스프링(21, 31)의 탄성력이 조정가능한 것을 특징으로 하는 유압식 비상 제어장치.
9. 제 1 항에 있어서, 압력 제한밸브(40')의 귀환 스프링(41)의 탄성력이 조정 가능한 것을 특징으로 하는 유압식 비상 제어장치.