KR20170134538A - 드레인 밸브 - Google Patents

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KR20170134538A
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line
pilot
hydraulic system
valve
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KR1020177031251A
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피터 마크 스미드
스테판 후베르투스 고델리브 반 램돈크
Original Assignee
펀치 파워트레인 엔.브이.
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Abstract

다중 마찰 트랜스미션을 위한 유압 시스템에 있어서, 제1 파일럿 압력의 수단에 의해 조절 가능한 제1 압력 릴리프 밸브; 제2 파일럿 압력의 수단에 의해 개방 상태와 폐쇄 상태 사이에서 스위치 가능한 상시-개방 드레인 밸브; 제1 파일럿 압력 및 제2 파일럿 압력의 수단에 의해 방향 밸브 및 드레인 밸브를 각각 가동시키기 위한 적어도 하나의 제1 압력 조절기; 유해한 유압 압력 상승의 이벤트에서, 드레인 라인을 통한 압력을 방출하기 위하여, 제2 파일럿 압력은 강하되어 드레인 밸브를 개방한다.

Description

드레인 밸브
본 발명은 여분의 페일 세이프(redundant fail safe)를 포함하는 다중 마찰 트랜스미션(multiple friction transmission)을 위한 유압 시스템(hydraulic system)에 관한 것이다.
일반적으로, 트랜스미션은 예를 들어 내연 기관(internal combustion engine)과 같은 동력원으로부터 속도 및 토크(torque)의 전환에 의해 엔진 동력의 제어된 어플리케이션(application)을 제공한다. 유압 시스템은 트랜스미션 입력을 기어트레인(geartrain)에 연결하여 엔진 동력을 차량의 휠들에 전달하기 위한 차량 트랜스미션에서의 마찰 요소들의 작동을 제공할 수 있다. 예를 들어, 이중 클러치 트랜스미션(DCT; dual clutch transmission)의 클러치 모듈(clutch module)은 전형적으로 상기 유압 시스템을 통해 이들 클러치들의 작동에 의해 기어트레인을 통해 엔진에 휠들을 연결하는 두 개의 마찰 클러치들을 포함한다. 변형에서, 하나의 멤버(member)가 입력에 연결되고, 하나의 멤버가 출력에 연결되고, 제3 멤버가 마찰 브레이크의 작동의 수단에 의해 트랜스미션 하우징(transmission housing)에 연결될 수 있는 세 개의 회전 멤버들(rotational members)을 구비하여 동력분배 메캐니즘(powersplit mechanism)을 사용함으로써 하나 이상의 클러치들이 만들어질 수 있다. 이들 마찰 요소들(클러치, 브레이크)의 다중 구성들은 다중-마찰 트랜스미션들의 다양한 레이아웃들(layouts)을 만들어낼 수 있다. 이 유형의 트랜스미션 시스템은 예컨대, US2013184119로부터 공지된다.
브레이크 및/또는 클러치 요소들은 상당한 열을 발생시킬 수 있고 또한 유압 시스템은 트랜스미션의 클러치들 및/또는 브레이크들의 각각에 냉각 유체를 제공할 수 있다.
예를 들어 이중 클러치 트랜스미션(DCT)과 같은, 다중 마찰 트랜스미션에서, 이중 습식 클러치는 오일 냉각될 수 있다. 일반적으로, 이중 클러치 트랜스미션의 전자 유압 제어 장치(electrohydraulic control)는 전통적인 스텝 오토메틱스(step automatics)의 풀 시프트 컴포트(full shift comfort)를 유지하면서 현저히 향상된 효율과 성능을 제공한다. 정확하고 빠른 클러치 제어는 직동형 솔레노이드들(direct acting solenoids)에 의해 가능해질 수 있고, 이는 밸브들을 전기기계식으로 가동된다(operated).
근본적으로, DCT는 습식 클러치 또는 건식 클러치 디자인일 수 있다. 습식 클러치 디자인은 더 높은 토크 엔진들에 바람직하게 사용되는 반면, 건식 클러치 디자인은 일반적으로 더 작은 토크 엔진들에 적합하다. DCT의 건식 클러치 변형들은 그것들의 습식 클러치 등가물들(wet clutch counterparts)에 비해 토크 발생이 제한될 수 있지만, 건식 클러치 변형들은 주로 냉각 및 윤활 때문에 향상된 연료 효율을 제공할 수 있다. 습식 클러치는 클러치 하우징(clutch housing)에서 트랜스미션 연료 펌핑(pumping)을 요구하며, 이로 인해 손실이 있다. 따라서, 추가적으로, 다중 마찰 트랜스미션의 냉각 시스템은 트랜스미션의 전체 효율에 중요한 역할을 할 수 있다.
DCT 레이아웃은, 수동 트랜스미션에 비해 높은 기계 효율을 유지하면서, 오토매틱 트랜스미션 형태에서 차단되지 않는 기어 시프팅 트랜스미션(uninterrupted gear shifting transmission)을 가능하게 하기 위해, 독립적으로 시프트 및 클러치 될 수 있는, 즉 하나의 출력 샤프트(output shaft)를 함께 구동하는 두 개의 입력 샤프트들(input shafts)의 각각에 하나의 동력 트랜스미션 어셈블리(power transmission assembly)와 같이 하나의 하우징에서 두 개의 트랜스미션들을 갖는 것과 동일하다.
유압 시스템에서의 클러치 및/또는 브레이크 작동 라인의 펌프 압력은 클러치 요소 및/또는 브레이크 요소가 작동되는지 아닌지 여부를 결정한다. 클러치 작동 라인에서의 작동 압력이 낮으면, 클러치는 해제된다. 보통, 상시 폐쇄 (NC) 솔레노이드 밸브(normally closed (NC) solenoid valve)가 클러치 작동 라인에 배열되어, 예를 들어, 전기적 오작동에 의해 생성된 고장으로 인해, 제1 압력 회로가 감압될 필요가 있는 경우, 밸브는 자동적으로 폐쇄되어 제어의 손실을 막는다. 그러나, 밸브가 개방 위치에서 고장이 나면, 클러치 작동 라인에서의 압력은 높게 유지될 수 있으며, 이는 바람직하지 않다. 엔진의 구동이 해제될 수 없음에 의해 클러치가 압력 하에서 유지되는 이 상태가 회피되는 것이 바람직하다. 따라서, 클러치 및/또는 브레이크 작동 라인에서의 유압 압력(hydraulic pressure)이 예기치 않게 너무 높으면, 어떠한 이유로든, 차량에 대한 사용자 제어의 손실은 유발될 수 있다. 종래 기술에서, 이 문제점은 보통 유압 회로의 작동 라인들에 두 개의 NC 솔레노이드 밸브들을 제공함으로써 처리되며, 이는 직렬로 다른 것 뒤에 하나가 유압식으로 연결된다. 상기 두 개의 밸브 중 하나가 개방 상태에서 고장난 경우, 다른 밸브는 여전히 클러치 및/또는 브레이크 작동 라인에서의 압력을 제어하는데 사용될 수 있다.
그러나, 전자 구성 요소들을 포함하는 솔레노이드 밸브들의 배열이 스풀 밸브들(spool valves), 즉 말단 유체 압력(terminal fluid pressure)에 의해 제어되는 밸브들 보다 상당히 더 비싸기 때문에, 여분의 페일 세이프를 제공하기 위한 전술한 기술적 해결책은 일반적으로 비싸고 경제적으로 매력적이지 않다. 또한, 일반적으로 스풀 밸브는 솔레노이드 밸브에 비해 튼튼하고 수명이 더 길다.
공보 US2007/0107421A1은 고압 회로 및 저압 회로를 포함하는 엔진 구동 차량을 위한 유압 회로를 개시한다. 유압 시스템은 고압 유압 장치 제어 장치들 및 저압 IVT 유압 제어 클러치들을 포함하는 무한 가변 트랜스미션(IVT; infinitely variable transmission)과의 유체 커뮤니케이션(fluid communication)을 제어한다. 고압 제어 장치들의 요구가 충족되면, 릴리프 밸브(relief valve)가 개방되고 제1 고압 공급 라인(first high pressure supply line)으로부터 제2 저압 공급 라인(second lower pressure supply line)으로 유체를 공급한다. 이러한 방식으로, 저압 펌프는 클러치 유닛의 통상적인 요건들만을 공급하도록 최소 크기로 될 수 있다. 그러나, 고압 회로에 연결된, 클러치 작동 라인 및/또는 브레이크 작동 라인과 같은, 마찰 요소 작동 라인에서의 압력-상승(pressure-build up)은 엔진 구동 차량의 제어의 손실을 초래할 수 있다.
불충분한 냉각은 구성 요소 수명을 단축하고 궁극적으로 다중 마찰 트랜스미션 내 클러치 어셈블리들의 고장을 초래할 수 있다. 또한, 불충분한 냉각은 트랜스미션 유체의 물리적 특성들의 급속한 저하의 원인이 될 수 있으며, 이는 다중 마찰 트랜스미션 내 다른 구성 요소들의 고장을 초래할 수 있다.
일반적으로 클러치 어셈블리들은 다중 마찰 트랜스미션에서 발생된 과도한 열에 대해 충분한 냉각을 제공하기 위하여, 일반적으로 제어되지 않는 방식으로 트랜스미션 유체에 의해 냉각된다. 그러나, 이 냉각 전략은 일반적으로 충분한 열 감소를 제공하기 위해 유체로 클러치 어셈블리들을 과도하게 범람시킴으로써 효율에서의 손실을 가져온다.
또한, 높은 적재 조건들은 과도한 열의 급속한 발생을 초래할 수 있다. 종래의 열 전략들은 상기 급속 열 상승을 효율적으로 소멸시키는데 적절하지 않거나 알맞지 않다. 따라서, 과도한 요구들은 이러한 경우들에서 요구되는 유체를 제공하기 위해 펌프에 가해진다.
종래 기술에서, 다중 마찰 트랜스미션의 종래의 냉각 접근법들은 일반적으로 냉각 유체를 냉각 장치로부터 클러치들로 공급하기 위해 단일 유압 냉각 회로를 사용한다. 냉각은 유압 냉각 회로에서의 유체 압력에 의해 제어되어, 다중 마찰 트랜스미션의 클러치들의 각각에 냉각 유체의 유동을 제공한다.
종종, DCT의 냉각 시스템은 유압 유체가 없거나 유압 오일의 양이 적을 때 양 클러치들로의 전체 오일 유동을 제한한다. 일반적으로, 유동 제한기(flow limiter)는 유동 조절기들(flow regulators)에 대한 압력 강하(pressure drop)를 일정하게 유지시키는 차압 조절기(differential pressure regulator)로서 배열된다. 이 기능은 저압 펌프가 저압에서 일 할 수 있도록 냉각 라인들의 압력을 제한하므로, 전력을 적게 소비한다. 그러나 종종 클러치들은 클러치 전력 소멸에서의 차이 때문에 다른 냉각을 요구한다. 현재, 이는 종래 기술에서의 냉각 전략들에 의해 최적으로 처리되지 않아, 효율이 감소된다.
원하는 차량 탑승자의 안락 및 안전성 목표들을 달성하기 위해 다중 마찰 트랜스미션을 위한 유압 시스템을 제어하고 조절하는 것이 어렵거나 복잡할 수 있다. 능률적이고 및/또는 매끄러운 기어 시프트를 위해 적당한 타이밍 및 이벤트들의 실행이 요구된다.
따라서, 장점들을 유지하면서 전술한 결점들 중 적어도 하나를 처리하는 다중 마찰 트랜스미션을 위한 유압 시스템이 필요하다.
그러기 위하여, 본 발명은 청구항 1에 따른 다중 마찰 트랜스미션을 위한 유압 시스템을 제공한다.
다중 마찰 트랜스미션은 상기 유압 시스템을 통해 브레이크 요소(brake element) 및 클러치 요소(clutch element)의 작동에 의해 엔진(engine)으로부터 차량의 휠들(wheels)로 엔진 동력(engine power)을 연결 및 전달하기 위한 브레이크 요소 및 클러치 요소를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유압 시스템은 제1 압력 펌프 출구 라인(first pressure pump outlet line)을 통해 제1 압력 회로(pressure circuit)에 가압 유체(pressurized fluid)를 공급하는 적어도 하나의 압력 펌프(pressure pump)를 포함한다. 상기 제1 압력 회로는 상기 브레이크 요소 및 클러치 요소를 각각 작동하는 브레이크 작동 라인 및 클러치 작동 라인과의 유체 연결(fluid connection)에 있다. 상기 유압 시스템은 상기 제1 압력 펌프 출구 라인에서 분기되는 압력 제어 유압 라인(pressure controlled hydraulic line)에 배열되는, 제1 압력 릴리프 밸브(first pressure relief valve)를 더 포함한다. 상기 제1 압력 릴리프 밸브는 제1 파일럿 압력 라인(first pilot pressure line)을 통한 제1 파일럿 압력의 수단에 의해 상기 제1 압력 릴리프 밸브를 가동시키기 위한 적어도 하나의 제1 압력 조절기(first pressure regulator)에 의해 상기 제1 파일럿 압력 라인을 통한 상기 제1 파일럿 압력의 수단에 의해 조정 가능하다. 상기 유압 시스템은, 상기 제1 압력 펌프 출구 라인에서 분기되는, 압력 드레인 유압 라인(pressure drain hydraulic line)에 배열되는 드레인 밸브(drain valve)를 더 포함하고, 이는 상기 압력 제어 유압 라인과 다르다. 드레인 밸브는 제2 파일럿 압력 라인을 통한 제2 파일럿 압력의 수단에 의해 개방 상태와 폐쇄 상태 사이에서 스위치 가능한 상시-개방 (NO) 방향 밸브이며, 상기 제2 파일럿 압력 라인은, 예컨대 제1 파일럿 압력 라인으로부터 분기된, 유체 커뮤네케이션에 있다(said second pilot pressure line in fluid communication with, e.g. branched off from the first pilot pressure line). 페일 세이프 이벤트(fail safe event)에서, 예를 들어 유해한 유압 압력이 제1 압력 회로에 상승될(built up) 때, 제2 파일럿 압력은 적어도 하나의 제1 압력 조절기에 의해 강하되어(dropped) NO 드레인 밸브를 폐쇄 작동 상태로부터 개방 비작동 상태로 스위치하여, 제1 압력 회로로부터 드레인 라인을 통한 유압을 적어도 부분적으로 방출하여서, 유압 시스템의 여분의 수동 페일 세이프(passive fail safe)를 야기한다. 드레인 밸브에 의해 제공되는 페일 세이프는 클러치 및/또는 브레이크 작동 라인에서 비싼 추가 밸브들의 사용을 회피한다. 또한, 제1 압력 릴리프 밸브는 드레인 밸브와는 반대로, 원할 때 제1 압력 회로를 신속하게 방출시키는데 적합하지 않을 수 있다.
압력 조절기는, 예를 들어 기계적 및/또는 전기적 오작동으로 인해, 유압 시스템의 제1 압력 회로에 연결된 클러치 및/또는 브레이크 작동 라인들 중 적어도 하나에서 예기치 않은 압력 상승이 검출될 때, 드레인 밸브 및 제1 압력 릴리프 밸브의 작동에 필요한 미리 설정한 값(preset value)보다 낮은 제1 및 제2 파일럿 압력 라인에서의 파일럿 압력을 강하할 것이다. 결과적으로, NO 드레인 밸브는 개방하여 제1 압력 회로로부터의 과도한 압력(excessive pressure)을 드레인 할 것이다.
클러치 및/또는 브레이크 작동 라인에서 직렬로 다른 것 뒤에 하나가 유압식으로 연결된 여분의 솔레노이드 밸브들을 배열할 필요를 없애면서, 다중 마찰 트랜스미션의 유압 시스템의 비용을 절감할 수 있다. 일 측면에 따르면, 수동적 페일 세이프 밸브로 유압 시스템이 획득된다. 이 유압 시스템은 상기 페일 세이프를 제공하는 것과 관련된 문제점들을 충족할 수 있는 비싼 기술적 특징들을 요구하지 않는다. 유압 시스템은, 예를 들어 하나 이상의 구성 요소들의 기계적, 전자적, 전기적 고장으로 인해, 클러치 및/또는 브레이크 작동 라인과 연결된 압력 회로에 압력 상승이 발생할 때, 트랜스미션의 안전한 가동을 유지할 것이다. 또한 유압 시스템은 트랜스미션의 클러치 및/또는 브레이크의 냉각에 사용될 수 있다.
선택적으로, 상기 드레인 밸브는 상시-개방 (NO) 방향 밸브(normally-open (NO) directional valve)이다. NO 드레인 밸브를 배열함으로써, 수동적 페일 세이프는 획득될 수 있고, 예를 들어 상기 작동 라인들에서의 유해한 압력 상승의 경우, 클러치 및/또는 작동 라인들 중 적어도 하나에서 유압 압력을 감소시키기 위하여, 파일럿 압력 및/또는 전류는 제1 압력 회로를 드레인할 수 있는 유압 시스템을 위해 요구되지 않는다.
선택적으로, 상기 드레인 밸브는 상시-폐쇄 (NC) 방향 밸브(normally-closed (NC) directional valve)이다. NC 드레인 밸브를 포함하는 유압 시스템은 제2 파일럿 압력을 요구할 것이며, 이는 제2 파일럿 압력 라인을 통해 제1 압력 조절기에 의해 드레인 밸브에 제공되어, 예를 들어 클러치 및/또는 작동 라인들 중 적어도 하나에서의 유해한 압력 상승의 경우, 제1 압력 회로를 드레인하도록 드레인 밸브를 개방한다.
유압 시스템은 제2 압력 회로를 포함할 수 있고, 이는 제2 압력 펌프 출구 라인을 통해 가압 유체가 공급되며, 상기 제2 압력 회로는 상기 압력 제어 유압 라인에 의해 상기 제1 압력 회로에 연결된다. 제2 압력 회로는 제1 압력 회로 보다 더 낮은 압력일 수 있다. 상기 압력 제어 유압 라인에서의 상기 제1 압력 릴리프 밸브는 상기 제2 압력 회로로 상기 제1 압력 회로로부터의 과도한 유압 압력을 드레인 하도록, 및/또는 상기 제2 압력 회로를 피드하도록(feed) 배열된다.
제2 압력 회로 보다 더 높은 압력을 가진, 제1 압력 회로는 작동 회로로서 간주될 수 있다. 드레인 밸브는, 예를 들어 유압 시스템이 의존하는 구성 요소의 기계적, 전자적 또는 전기적으로 인해, 제1 압력 회로의 원하는 감압의 경우에서 제1 압력 회로를 드레인함으로써 안전성 여분(safety redundancy)을 제공한다.
적어도 하나의 제1 압력 조절기는 제2 압력 회로에 배열될 수 있으며, 즉 제1 및 제2 파일럿 압력들은 제2 압력 회로로부터 분기된다.
유압 시스템은 제1 압력 릴리프 밸브 및 드레인 밸브가 제1 압력 조절기에 의해 순차적으로 가동되도록 배열될 수 있다. 제1 압력 릴리프 밸브는 제1 압력 조절기에 의해 조절되며, 이는 파일럿 압력이 증가함에 따라 제1 압력 회로로부터의 압력을 증가시키도록 배열된다. 제1 압력 조절기는 전류에 의해 제어될 수 있으며, 더 높은 전류는 더 높은 파일럿 압력을 야기할 수 있다.
유압 시스템이 시작되면, 드레인 밸브는 드레인 밸브에 연결된 제1 파일럿 압력 라인에서의 제1 파일럿 압력에 의해 폐쇄된다. 다음으로, 제1 압력 조절기는 드레인 밸브를 제어함으로써 제1 압력 회로에서의 압력을 조절할 것이다. 따라서, 드레인 밸브와 제1 압력 릴리프 밸브 모두를 가동시키는 단일의 제1 압력 조절기를 사용하여, 드레인 밸브는 파일럿 압력이 증가함에 따라 순차적으로 폐쇄 될 수 있고, 이어서 제1 압력 회로에서의 압력은 조절될 수 있다. 제1 압력 회로에서의 압력은 파일럿 압력이 증가함에 따라 증가할 수 있으며, 이는 제1 압력 조절기에 제공되는 전류에 의해 조절된다. 더 높은 전류는 제1 압력 조절기로부터 더 높은 파일럿 압력 출력을 초래할 수 있다. 또한, 제1 압력 릴리프 밸브 및 드레인 밸브 각각을 작동 및/또는 제어하기 위해 단일 압력 조절기를 사용하는 것은 유압 시스템의 총 비용을 감소시킬 수 있고, 드레인 밸브는 유압 시스템의 클러치 작동 시스템에 안전성 여분를 추가한다.
선택적으로, 상기 제2 압력 회로는, 예를 들어, 유체 컨테이너(fluid container)와 같은 임의의 다른 드레인 수단에 또는 적어도 하나의 압력 펌프의 입구로, 상기 제2 압력 회로 압력을 방출하기 위한 제2 압력 릴리프 밸브를 더 포함한다.
선택적으로, 적어도 하나의 제1 압력 조절기는 상시-폐쇄 (NC) 솔레노이드 밸브이고, 작동 상태에서, 상기 솔레노이드 밸브는 상기 제1 및 제2 파일럿 압력 라인에 상기 제1 및 제2 파일럿 압력을 피드하도록 개방하고; 및 비작동 상태에서, 상기 솔레노이드 밸브는 상기 제1 및 제2 파일럿 압력 라인의 제1 및 제2 파일럿 압력을 릴리스하도록(release) 폐쇄된다.
예를 들어, 오작동으로 인해 제1 압력 조절기가 동력을 잃을 때, 파일럿 압력은 손실되어 드레인 밸브는 개방될 것이다. 이 경우, 제1 압력 회로는 감압되어 트랜스미션을 통한 토크 전달을 보장하지 않을 것이다.
예를 들어, 오작동으로 인해 유압 시스템의 제1 압력 회로에 예기치 않은 압력 상승이 검출되고 NC 솔레노이드 밸브가 전원이 차단된 후, NC 솔레노이드 밸브가 작동 상태로부터 스위치되고, 여기서, 밸브는 제1 및 제2 파일럿 압력 라인에 파일럿 압력을 제공하도록 개방되어 비작동 상태로 되고, 여기서, 밸브는 폐쇄되고 제1 및 제2 파일럿 압력 라인에서의 파일럿 압력은 드레인 밸브 및 제1 압력 릴리프 밸브의 작동에 필요한 미리 설정된 값 아래로 강하한다. 결과적으로, NO 드레인 밸브는 개방하여 제1 압력 회로로부터의 과도한 압력을 드레인 할 것이다.
원칙적으로, 드레인 밸브는 NO 솔레노이드 밸브에 의해 가동되는 NC 드레인 밸브로서 유압 시스템에 배열될 수도 있다. NO 드레인 밸브에 파일럿 압력을 제공하기 위한 상시 낮음 NL (NC) 솔레노이드 밸브(Normally Low NL (NC) solenoid valve)를 포함하거나, 또는 대안적으로 NC 드레인 밸브에 파일럿 압력을 제공하기 위한 상시 높음 NH (NO) 솔레노이드 밸브(Normally High NH (NO) solenoid valve)를 포함하는 유압 시스템은 안전성을 향상시키는데, 예를 들어 전력이 고장 나면 수동적 페일 세이프가 제공되기 때문이다.
적어도 하나의 펌프는 제1 압력 회로 및 제2 압력 회로에 가압 유체를 각각 공급할 수 있다. 드레인 밸브가 NO 방향 밸브이기 때문에, 제1 압력 회로는 먼저 드레인 될 것이다. 제2 압력 회로에서의 제1 압력 조절기는 제1 파일럿 압력 및 제2 파일럿 압력을 드레인 밸브 및 제1 압력 릴리프 밸브에 각각 공급할 것이다. 제1 압력 조절기는, 드레인 밸브에 연결된 제2 파일럿 압력 라인에서의 제2 파일럿 압력의 수단에 의해, 드레인 밸브를 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 순차적으로 먼저 스위치 한 다음, 압력 조절기는 제1 파일럿 압력 라인에서의 제1 파일럿 압력의 수단에 의해 제1 압력 릴리프 밸브를 제어할 것이다.
선택적으로, 적어도 하나의 제1 압력 조절기는 상시-개방 (NO) 솔레노이드 밸브이고, 여기서, 작동 상태에서, 솔레노이드 밸브는 제1 및 제2 파일럿 압력 라인의 제1 및 제2 파일럿 압력을 릴리스하도록 폐쇄되고, 및 여기서, 비작동 상태에서, 솔레노이드 밸브는 제1 및 제2 파일럿 압력을 제1 및 제2 파일럿 압력 라인에 피드하도록 개방한다. 바람직하게는, NO 압력 조절기는 NC 드레인 밸브와 결합하여 배열된다. 이러한 방식으로, 예를 들어, 클러치 및/또는 브레이크 작동 라인들 중 적어도 하나에서 유해한 압력 상승의 경우에서, NO 압력 조절기는, 제1 압력 회로가 드레인 밸브를 통해 드레인 될 수 있는, NC 드레인 밸브를 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 스위치 하기에 충분한 파일럿 압력을 NC 드레인 밸브에 제공할 수 있다.
선택적으로, 적어도 하나의 직동형 솔레노이드 밸브는 상기 제1 압력 회로와 각각의 상기 브레이크 작동 라인 또는 상기 클러치 작동 라인 사이에 배열된다. 두 작동 라인들은 다중 마찰 트랜스미션에 링크된다(linked).
선택적으로, 상기 드레인 밸브는 상기 펌프의 입구로의 연결을 포함하는 압력 저장소(pressure reservoir)로 릴리스한다.
선택적으로, 유압 시스템은 제2 압력 회로에 배열된 냉각기, 및 클러치 및 브레이크와 같은, 적어도 두 개의 습식 마찰 요소들(wet friction elements)을 냉각하기 위한 적어도 두 개의 유압 라인들, 즉 클러치 냉각 라인 및 브레이크 냉각 라인을 포함하는 이중 냉각 시스템(dual cooling system)을 더 포함한다.
적어도 두 개의 습식 마찰 요소들은 습식 마찰 트랜스미션에 포함된다. 마찰 요소들은 클러치 및/또는 브레이크가 될 수 있으며, 예를 들어 증가하는 유압 작동 압력의 결과로서 증가하는 토크를 전달할 때, 동력을 소멸시킬 때 냉각을 요구할 수 있다. 냉각 시스템은 트랜스미션의 효율에 중요한 역할을 한다. 따라서, 트랜스미션의 전체 효율을 상승시키기 위한 효율적인 냉각 전략을 제공하는 것이 중요하다. 냉각 시스템의 효율은 냉각 회로에서의 유동 비율과 관련된다. DCT의 경우, 기계적 동력이 두 개의 클러치들에 동등하게 분배되지 않기 때문에, 두 개의 냉각 회로들이 제공된다. 다른 클러치에 비해 더 많은 동력을 소멸하는 클러치는 일반적으로 더 많은 냉각을 요구할 것이다. 따라서, 냉각은 바람직하게는 마찰 요소의 동력 소멸에 비례하여 냉각을 제공하도록 독립적으로 조절된다. 또한, 기계적 손실들이 너무 높아지면 기어 동기화(gear synchronization)가 방지 될 수 있다. 이 상황에서, 냉각은 조절 가능하여 기어 변경을 가능하게 하기 위해 적어도 일시적으로 꺼질 수 있다. 클러치 드래그(clutch drag)를 초래하는, 냉각 유체를 구비한 클러치 어셈블리들(clutch assemblies)의 과도한 범람이 회피될 수 있어, 더 높은 연료 효율들을 있을 수 있다.
선택적으로, 클러치 냉각 라인 및 브레이크 냉각 라인은 적어도 하나의 상시-폐쇄 (NC) 냉각 밸브를 각각 포함한다.
선택적으로, 각각의 클러치 냉각 라인 및 브레이크 냉각 라인에서의, 적어도 하나의 NC 냉각 밸브는 제2 압력 조절기 및 제3 압력 조절기에 의해 가동되고, 이는 제2 압력 회로에 배열된 NL(상시 낮음(Normally Low)) 솔레노이드 밸브들이다.
이중 냉각 시스템은 개별 클러치 냉각을 제공하며, 여기서 각각의 클러치는 이중 냉각 회로에 의해 냉각되며, 이 둘은 압력 조절기, 즉 제2 압력 조절기 및 제3 압력 조절기에 의해 조절된다. 독립된 클러치들에 대해 별도의 냉각을 구비한 유압 시스템은 냉각이 필요한 곳에만 적용된다는 이점을 갖는다. 각각의 클러치들의 독립된 또는 개별적 냉각 없으면, 마찰 요소 당 동일한 냉각 효과를 달성하기 위해 더 많은 오일 유동이 냉각 회로에 요구될 것이며, 이는 더 큰 펌프 및 더 많은 연료 소비를 요구할 것이다. 따라서, 이중 냉각 시스템은 유압 시스템의 효율을 증가시킬 수 있다.
또한, 이중 냉각 시스템은 더 많은 동력을 소멸하는 하나의 클러치를 단독으로 냉각할 수 있으므로, 개방 클러치의 드래그 손실들을 감소시키며, 이는 연료 소비의 감소를 야기한다.
또한, 동기 장치(synchronizer)의 드래그 토크(drag torque)를 감소시킴으로써, 다른 클러치에서의 냉각을 차단하지 않고, 클러치의 냉각을 차단할 때 특정 샤프트에서의 기어를 미리 선택하는 것이 가능하다.
실제 냉각 유동들은 조절되기 때문에, 최소 유동은 드레그 손실들 및 결과적으로 연료 소비를 최소하하기 위하여 선택될 수 있다.
또한, 페일 상태(fail situation)에서, 클러치 및 브레이크의 냉각은 중단될 수 있다. 이러한 상황에서, 냉각의 부재는 구성 요소들에 위험할 수 있고 및/또는 상기 구성 요소들의 수명을 감소시킬 수 있다. 그러나, 이러한 배열은 추가적인 안전성 측면을 제공한다. 특정 상황에서, 차량이 냉각에 의한 손실들로 인해 예기치 않게 셋오프될(set off) 수 있다. 이 안전성 위기는 NC 냉각 밸브의 배열로 회피될 수 있다. 따라서, 제2 압력 조절기 및 제3 압력 조절기는 NL 솔레노이드 밸브들로서 배열되어 전기적 에러의 경우 마찰 요소들에 최소 드레그 토크를 보장하여, 이 드레그 토크로 인한 의도하지 않은 주행(drive away)을 회피한다.
선택적으로, 유압 시스템은 상기 습식 다중 마찰 트랜스미션의 윤활을 위해 상기 제2 압력 회로에서 분기되는 적어도 하나의 윤활 라인(lube line)을 더 포함한다.
선택적으로, 상기 제1 압력 회로 및 상기 제2 압력 회로에서 압력을 제공하도록 배열되는, 상기 적어도 하나의 펌프는 이중 포트 펌프(dual port pump)이다.
적어도 하나의 펌프는 제1 압력 회로 및 제2 압력 회로를 각각 피드하는 제1 압력 및 제2 압력 포트를 구비하는 이중 포트 베인 펌프(dual port vane pump)로서 배열될 수 있으며, 여기서 제1 압력 포트에서의 출력 압력은 제2 압력 포트에서의 출력 압력보다 더 높다. 이러한 이중 포트 베인 펌프의 사용은 유압 시스템에서 다중 펌프를 사용할 필요가 없다. 또한, 펌프는 가변 압력 유체 유동을 제공하기 위한 조정 펌프로서 배열될 수 있다.
선택적으로, 다중 마찰 트랜스미션은 이중 클러치 트랜스미션이다.
본 발명에 따른 유압 시스템은 습식 마찰 트랜스미션을 작동, 윤활 및/또는 냉각하는데 사용될 수 있다.
제1 압력 회로가 다중 마찰 트랜스미션의 마찰 요소들(클러치 및/또는 브레이크)의 작동을 제공하는 동안, 바람직하게는 제1 압력 회로보다 더 낮은 압력을 갖는, 제2 압력 회로는 다중 마찰 트랜스미션의 마찰 요소들의 윤활 및/또는 냉각에 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 저비용을 유지하면서 냉각 유체에 대한 더 나은 제어를 제공하는 냉각 전략을 가능하게 하는 냉각 시스템을 포함하는, 다중 마찰 트랜스미션을 위한 유압 시스템을 제공하는 것이다.
연비 및 차량 성능의 현저한 증가는 본 발명에 따른 유압 시스템에 의해 달성될 수 있다.
본 개시에서, 도시된 실시예들은 하나의 클러치 및 하나의 브레이크를 포함하지만, 마찰 요소들의 다른 조합들이 가능하다. 예를 들어, 두 개의 클러치들(또는 두 개의 브레이크들 또는 하나의 클러치 및 하나의 브레이크)이 적용될 수 있다. 다른 실시예들에서, 클러치들 또는 브레이크들의 임의의 조합, 예컨대 하나의 클러치, 세 개의 클러치들, 네 개의 클러치들 등이 배열될 수 있다.
또한 본 발명은 본 발명에 따른 유압 시스템에서의 압력을 제어하기 위한 방법에 관한 것이며, 다음을 포함한다: 펌프를 사용하여 상기 제1 압력 회로에 가압 유체를 공급하는 단계; 제1 압력 조절기로부터의 제1 파일럿 압력에 의해 상시 개방 드레인 밸브를 폐쇄하는 단계; 제1 압력 릴리프 밸브에 의한 제1 압력 회로에서의 압력을 제1 압력 조절기로부터의 제2 파일럿 압력에 의해 조절하는 단계; 여기서, 제1 압력 회로에서의 유해한 유압 압력 상승의 이벤트에서, 적어도 제2 파일럿 압력은 NO 드레인 밸브를 폐쇄 작동 상태로부터 개방 비작동 상태로 스위치하도록 적어도 하나의 제1 압력 조절기에 의해 강하되어, 드레인 라인을 통한 제1 압력 회로로부터 유압 압력을 적어도 부분적으로 방출함. 이러한 방식에서, 유압 시스템의 여분의 수동적 페일 세이프는 획득될 수 있다.
더 유리한 실시예들은 종속항들에 나타낸다.
본 발명은 도면에 도시된 예시적인 실시예들에 기초하여 더 설명될 것이다. 예시적인 실시예들은 비-제한적 실례로 주어진다. 도면들은 단지 비-제한적인 예로 주어진 본 발명의 실시예들의 개략적인 표현들임을 유의해야 한다.
도면에서:
도 1은 본 발명에 따른 유압 시스템의 일 실시예의 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 유압 시스템의 다른 실시예의 개략도를 도시한다.
도 3은 도 1에 도시된 예시적인 실시예의 압력 특성들을 나타내는 그래프를 도시한다.
도 4는 도 2에 도시된 예시적인 실시예의 압력 특성들을 나타내는 그래프를 도시한다.
도 5는 제2 압력 회로를 포함하는, 본 발명에 따른 유압 시스템의 다른 실시예의 개략도를 도시한다.
도 6은 제2 압력 회로 및 이중 냉각 시스템을 포함하는, 본 발명에 따른 유압 시스템의 다른 실시예의 개략도를 도시한다.
도 7은 셔틀 밸브를 포함하는 이중 냉각 시스템을 포함하는, 유압 시스템의 다른 실시예의 개략도를 도시한다.
본 발명에 따른, 적어도 두 개의 마찰 요소들을 포함하는 다중 마찰 트랜스미션을 위한, 유압 시스템(1)의 일 실시예의 개략도는 도 1에 도시된다. 이 예시적인 실시예는 두 개의 마찰 요소들, 즉 클러치 요소 및 브레이크 요소를 포함하는 다중 마찰 트랜스미션에 대해 도시된다. 유압 시스템(1)은 가압 유체를 제1 압력 펌프 출구 라인(first pressure pump outlet line)(4)을 통해 제1 압력 회로(first pressure circuit)(3)에 공급하는 압력 펌프(pressure pump)(2)를 포함한다. 유압 시스템(1)은 제1 압력 릴리프 밸브(first pressure relief valve)(5)를 더 포함하고, 이는 제1 압력 펌프 출구 라인(4)에서 분기된, 압력 제어 유압 라인(pressure controlled hydraulic line)(6)에 배열된다. 제1 압력 릴리프 밸브(5)는 제1 파일럿 압력 라인(first pilot pressure line)(7)을 통한 제1 파일럿 압력(first pilot pressure)의 수단에 의해 조정 가능하다. 유압 시스템(1)은 드레인 밸브(drain valve)(8)를 더 포함하고, 이는 제1 압력 펌프 출구 라인(4)에서 분기되는, 압력 드레인 유압 라인(pressure drain hydraulic line)(9)에 배열되며, 이는 압력 제어 유압 라인(6)과 다르다. 드레인 밸브(8)는 제2 파일럿 압력 라인(second pilot pressure line)(10)을 통한 제2 파일럿 압력(second pilot pressure)의 수단에 의해 개방 상태 및 폐쇄 상태 사이에서 스위치 가능한(switchable) NO 방향 밸브(NO directional valve)(8)이다. 유압 시스템(1)은 각각 제1 파일럿 압력 및 제2 파일럿 압력의 수단에 의해, 제1 압력 릴리프 밸브(5) 및 드레인 밸브(8)를 가동시키기 위한 제1 압력 조절기(first pressure regulator)(11)를 더 포함한다. 제2 파일럿 압력 라인(10)은, 예컨대 제1 파일럿 압력 라인(7)으로부터 분기된, 유체 커뮤니케이션에 있다(The second pilot pressure line 10 is in fluid communication e.g. branched off from the first pilot pressure line 7). 제1 압력 조절기(11)는 제1 압력 회로에 유해한 유압 압력 상승의 이벤트에서, 제2 파일럿 압력의 수단에 의해 NO 드레인 밸브(8)를 폐쇄 작동 상태로부터 개방 비작동 상태로 스위치(switching)하도록 배열되고, 드레인 라인(12)을 통해 제1 압력 회로(3)으로부터의 유압 압력을 적어도 부분적으로 방출시킨다. 유압 시스템(1)은 다중 마찰 트랜스미션의 습식 마찰 요소들을 작동시키기 위한 유압 라인들을 더 포함할 수 있다. 도 1의 실시예에서, 클러치 요소 및 브레이크 요소, 즉 클러치 작동 라인(13) 및 브레이크 작동 라인(14)의 작동을 위한 두 개의 유압 라인들은 그 사이에 배열된 직동형 솔레노이드 밸브(direct acting solenoid valve)(15, 16)를 구비한 제1 압력 회로(3)와 각각 연결된다. 일부 경우들에서, 예를 들어, 클러치 및/또는 브레이크에 연결되고 제1 압력 회로(3)로부터 분기된, 하나 이상의 유압 작동 라인들(13, 14)에서의 갑작스런 압력 상승 동안, 제1 압력 릴리프 밸브(5)는 제1 압력 회로(3)에서의 압력의 적절한 드레인하는 것(draining)에 적합하지 않을 수 있는 반면, 드레인 밸브(8)는 제1 압력 회로(3)로부터 가압 유체를 드레인 함으로써 압력을 방출하고 급격한 압력 상승을 처리하는데 적합할 수 있다. 가압 유체는 드레인 밸브(8)를 통해, 예를 들어 저장소, 펌프의 입구, 다른 펌프의 입구 및/또는 다른 압력 회로로 드레인될(drained) 수 있다.
유압 시스템(1)에 NO 드레인 밸브(8)를 배열함으로써, 수동적 페일 세이프는 획득될 수 있고, 여기서 파일럿 압력 및/또는 전류는 유압 시스템(1)에 요구되지 않어, 예를 들어 상기 작동 라인(13, 14)에 유해한 압력 상승의 경우에서, 클러치 및/또는 작동 라인들(13, 14) 중 적어도 하나에서 유압 압력을 감소시키기 위하여, 제1 압력 회로(3)를 드레인 할 수 있다. 그러나, NC 방향 밸브로서 유압 시스템(1)에서의 드레인 밸브를 배열하는 것도 가능하다. 상기 NC 드레인 밸브를 포함하는 유압 시스템은 제2 파일럿 압력을 요구할 것이며, 이는 제2 파일럿 압력 라인(10)을 통해 제1 압력 조절기에 의해 드레인 밸브에 제공되어, 예를 들어 클러치 및/또는 작동 라인들(13, 14) 중 적어도 하나에 유해한 압력 상승의 경우에서, 제1 압력 회로(3)를 드레인하도록 드레인 밸브를 개방한다.
본 발명에 따른 유압 시스템(1)의 다른 예시적인 실시예의 개략도는 도 2에 도시된다. 드레인 밸브(8a)는 제2 파일럿 압력 라인(10)을 통해 상기 드레인 밸브(8a)에 제공된 제2 파일럿 압력의 수단에 의해 개방 상태 및 폐쇄 상태 사이에서 스위치 가능한 NC 방향 밸브(8a)로서 배열된다. 제1 압력 조절기(11a)는 NO 솔레노이드 밸브로서 배열된다. NC 드레인 밸브(8a)는 제2 파일럿 압력 라인(10)을 통해 제공된 제2 파일럿 압력에 의해 개방될 수 있다. 하나 이상의 유압 작동 라인들(13, 14)에서의 유해한 유압 압력 상승의 이벤트에서, 유압 시스템(1)은 드레인 밸브(8a)를 통해 드레인 라인(12)에 제1 압력 회로(3)를 드레인 함으로써 상기 작동 라인들(13, 14)에서의 압력을 감소시킬 수 있다. 이 경우, 솔레노이드에 공급되는 전류가 강하될 것이어서 NO 제1 압력 조절기(NO first pressure regulator)(11a)는 작동 폐쇄 상태로부터 비작동 개방 상태로 스위치 될 것이다. 제1 압력 조절기(11a)에 의해 제1 파일럿 압력 라인(7) 및 제2 파일럿 압력 라인(10)에 제공되는 파일럿 압력은 제1 압력 릴리프 밸브(5a)를 조절하고 NC 드레인 밸브(8a)를 비작동 폐쇄 상태로부터 작동 개방 상태로 스위치하기에 충분히 높을 것이다. 따라서, 드레인 밸브(8a)는 제1 압력 회로(3)를 드레인 하기 위하여 제2 파일럿 압력에 의해 개방될 것이다.
제1 압력 릴리프 밸브(5) 및 드레인 밸브(8)의 순차적인 기능의 개요는 파일럿 압력 Ppilot의 함수에서의 라인 압력 P을 도시하는 그래프를 사용함으로써 예시될 수 있다. 라인 압력 P은 제1 압력 회로에서의 유압 압력이다. 상기 제1 압력 릴리프 밸브(5) 및 상기 드레인 밸브(8)는 각각 제1 파일럿 압력 라인(7) 및 제2 파일럿 압력 라인(10)을 통해 파일럿 압력이 제공된다. 도 3은 도 1에 도시된 유압 시스템(1)의 실시예를 위한 라인 압력 P과 파일럿 압력 Ppilot 사이의 관계를 도시한다. 제1 압력 조절기(11)의 솔레노이드에 제공되는 전류에 비례할 수 있는 제1 압력 조절기(11)로부터의 파일럿 압력 Ppilot은 증가될 수 있다. 또한, 압력 조절기(11)에 의한 파일럿 압력 Ppilot의 증가는 각각 제1 파일럿 압력 라인(7) 및 제2 파일럿 압력 라인(10)에서의 제1 파일럿 압력 및 제2 파일럿 압력을 증가시킬 것이다. 초기에, 파일럿 압력 Ppilot을 증가시킬 때, 압력은 너무 낮아서 정상 개방 상태에 있는 NO 드레인 밸브(8)를 폐쇄할 수 없다. 그러나, 파일럿 압력이 점차적으로 증가하면(지점 a 내지 b), 파일럿 압력 Ppilot은 NO 드레인 밸브(8)를 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 폐쇄하기에 충분한 값(지점 b)에 도달할 것이다. 드레인 밸브(8)가 폐쇄되면, 라인 압력 P은, 바람직한 라인 압력(지점 d)이 획득될 때까지, 릴리프 밸브(5)로 압력을 조절함으로써 증가될 수 있다(지점 c 내지 d). 따라서, NO 드레인 밸브(8)는 먼저 파일럿 압력 라인(10)에서의 파일럿 압력 Ppilot에 의해 폐쇄되고, 그 후 라인 압력 P는 파일럿 압력 라인(7)에서의 파일럿 압력 Ppilot으로 릴리프 밸브(5)를 조절함으로써 바람직한 압력 값이 획득될 때까지 순차적으로 증가된다.
도 4는 도 2에 도시된 예시적인 실시예의 압력 조절기(11)로부터의 파일럿 압력과 라인 압력 사이의 관계를 도시한다. 이 실시예에서, NC 드레인 밸브는 유압 시스템(1)에 배열된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 라인 압력 P은 제1 압력 조절기(11)에 의해 제공된 파일럿 압력 Ppilot의 함수이다. 라인 압력 P은, 파일럿 압력 Ppilot이 미리 결정된 값(지점 b)에 도달할 때까지 제1 압력 릴리프 밸브(5a)에 의해 점차적으로 감소된다(지점 a 내지 b). 파일럿 압력이 더 증가되면, 제2 파일럿 압력 라인(10)에서의 제2 파일럿 압력은 NC 드레인 밸브(8a)를 비작동 폐쇄 상태로부터 작동 개방 상태로 스위치 하기에 충분한 값(지점 c)에 도달하고, 제1 압력 회로(3)는 드레인 밸브를 통해 드레인 될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 유압 시스템(1)의 다른 이로운 예시적인 실시예를 도시하며, 유압 시스템(1)은 제2 압력 회로(second pressure circuit)(17)를 더 포함한다. 이 실시예에서, 제1 압력 회로(3) 및 제2 압력 회로(17)에서의 압력은 출구 라인(outlet line)(4, 21)에 각각 연결된 두 개의 출구들 및 흡입 입구(suction inlet)(19) 및 주입 입구(injection inlet)(20)를 포함하는 이중 포트 펌프(dual port pump)(18)에 의해 제공된다. 제2 압력 회로(17)는 제2 압력 펌프 출구 라인(21)을 통해 가압 유체가 공급된다. 또한, 제2 압력 회로(17)는 제1 압력 릴리프 밸브(5)를 통해 압력 제어 유압 라인(6)에 의해 제1 압력 회로 (3)에 연결된다. 제2 압력 회로(17)는 제1 압력 회로(3)보다 더 낮은 압력으로 유지된다. 예를 들어 이중 포트 펌프는 베인 펌프, 가능하게는 비대칭(asymmetric)일 수 있다. 압력 제어 유압 라인(6)에서의 제1 압력 릴리프 밸브(5)는 제2 압력 회로(17)로 제1 압력 회로(3)로부터의 과도한 유압 압력을 드레인하도록, 및/또는 제2 압력 회로(17)를 피드하도록 배열된다. 바람직하게는, 제1 압력 조절기(11)는 제2 압력 회로(17)에 배열된다. 또한, 제1 압력 릴리프 밸브(5) 및 드레인 밸브(8)는 동일한 제1 압력 조절기(11)에 의해 제어된다. 제2 압력 회로(17)는 제2 압력 회로(17)를 임의의 다른 드레인 회로 또는 이중 포트 펌프(18)의 주입 입구(20)로 방출함으로써 제2 압력 회로(17)에서의 압력을 제어하는 제2 압력 릴리프 밸브(22)를 더 포함한다. 제1 압력 조절기(11)는 상시-폐쇄 (NC) 솔레노이드 밸브이며, 이는 작동 상태에서 제1 및 제2 파일럿 압력을 제1 및 제2 파일럿 압력 라인(7, 10) 각각으로 피드하도록 개방되어 있고, 비작동 상태에서 제1 및 제2 파일럿 압력 라인(7, 10)의 제1 및 제2 파일럿 압력 각각을 릴리스하도록 폐쇄된다. 제1 및 제2 파일럿 압력들은 제2 압력 회로로부터 분기된다. 제2 파일럿 압력 라인(10)은 유체 커뮤니케이션에서, 예컨대 제1 파일럿 압력 라인(7)으로부터 분기된다. 적어도 두 개의 습식 마찰 요소들, 즉 클러치 작동 라인(13) 및 브레이크 작동 라인(14)의 작동을 위한 두 개의 유압 라인들은 제1 압력 회로(3)와 연결된다. 직동형 솔레노이드 밸브(15, 16)는 제1 압력 회로(3)와 브레이크 작동 라인(13) 및 클러치 작동 라인(14) 각각 사이에 배열된다. 드레인 밸브(8)는 압력 저장소(23)로 압력을 릴리스하며, 이는 이중 포트 펌프(18)의 흡입 입구(19)에 연결된다.
본 발명에 따른 유압 시스템(1)의 다른 바람직한 예시적인 실시예는 도 6에 도시된다. 이 실시예의 유압 시스템(1)은 습식 마찰 요소들, 즉 클러치 요소 및 브레이크 요소를 포함하는 차량의 다중 마찰 트랜스미션에 사용된다. 이 실시예에서의 다중 마찰 트랜스미션은 DCT일 수 있다. 유압 시스템(1)은 이중 포트 펌프(18)의 제1 압력 펌프 출구 라인(4)을 통해 가압 유체가 피드되는(fed) 제1 압력 회로(3)를 더 포함한다.
제1 파일럿 압력 라인(7)을 통한 제1 파일럿 압력의 수단에 의해 조정 가능한, 제1 압력 릴리프 밸브(5)는 제1 압력 펌프 출구 라인(4)으로부터 분기된 압력 제어 유압 라인(6)에 배열된다.
드레인 밸브(8)는 제1 압력 펌프 출구 라인(4)에서 분기된 압력 드레인 유압 라인(9)에 배열되고, 상기 드레인 유압 라인(9)은 압력 제어 유압 라인(6)과 다르다. 드레인 밸브(8)는 제2 파일럿 압력 라인을 통한 제2 파일럿 압력의 수단에 의해 개방 상태와 폐쇄 상태 사이에서 스위치 가능한 상시-개방 (NO) 방향 밸브이다. 드레인 밸브(8)는 이중 포트 펌프(18)의 흡입 입구(19)에 대한 연결을 포함하는, 압력 저장소(23)로 압력을 릴리스한다. 필터는 섬프(sump)(26)에 더 배열되며, 이는 이중 포트 펌프(18)의 흡입 입구(19)와 압력 저장소(23) 사이에 배열되어서, 유압 시스템(1)의 유체(예컨대, 오일)가 섬프(26)에서 이머지된 흡입 필터(emerged suction filter)를 통해 흡입된다. 드레인 밸브(8)는 개방 위치로 스프링 바이어스되며(spring biased), 드레인 밸브(8)는 완전히 개방되어 저장소(23)와 커뮤니케이트한다. 제2 파일럿 압력 라인(10)으로부터의 제2 파일럿 압력은 바이어스 스프링(bias spring)에 작용하여서, 제2 파일럿 압력 라인(10)을 통해 충분한 파일럿 압력이 드레인 밸브(8)에 작동하는 경우, 상기 제2 파일럿 압력 라인(10)에서의 파일럿 압력은 바이어싱 포스(biasing force)를 극복하고 드레인 밸브(8)의 상태를 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 변경시킬 것이며, 폐쇄 상태에서 제1 압력 회로(3)로부터의 가압 유체는 드레인 밸브(8)를 통해 저장소(23)로 드레인되지 않는다.
유압 시스템(1)은 각각 제1 파일럿 압력 및 제2 파일럿 압력의 수단에 의해 제1 압력 릴리프 밸브(5) 및 드레인 밸브(8)를 가동시키기 위한 제1 압력 조절기(11)를 더 포함한다. 제1 압력 조절기(11)는 제1 압력 회로에 유해한 유압 압력 상승의 이벤트에서, 제2 파일럿 압력의 수단에 의해 NO 드레인 밸브(8)를 폐쇄 작동 상태로부터 개방 비작동 상태로 스위치 하도록 배열되고, 드레인 라인(9)을 통해 제1 압력 회로(3)로부터의 유압 압력을 적어도 부분적으로 방출시킨다. 따라서, 유압 시스템(1)은 여분의 수동적 페일 세이프를 포함하며, 이는 안전성을 향상시킬 수 있다. 제2 압력 회로(3)에 배열된, 제1 압력 조절기(11)는 제1 압력 릴리프 밸브(5) 및 드레인 밸브(8)를 제어함으로써 제1 압력 회로(3)에서의 압력을 조절한다. 제1 압력 조절기(11)는 상시-폐쇄 (NC) 솔레노이드 밸브(11)이다. 작동 상태에서, 솔레노이드 밸브(11)는 개방되어, 제1 및 제2 파일럿 압력을 제1 및 제2 파일럿 압력 라인(7, 10)에 각각 피드한다. 비작동 상태에서, 솔레노이드 밸브(11)는 폐쇄되어, 제1 및 제2 파일럿 압력 라인(7, 10)의 제1 및 제2 파일럿 압력을 각각 릴리스한다. 제1 및 제2 파일럿 압력들은 제2 압력 회로로부터 분기된다. 제2 파일럿 압력 라인(10)은 유체 커뮤니케이션에 있으며, 즉 제1 파일럿 압력 라인(7)으로부터 분기된다. NC 솔레노이드 밸브(11)는 상기 밸브를 폐쇄 위치로 바이어스시키는 바이어싱 요소(스프링(spring))를 더 포함하며, 상기 제2 압력 회로(17)는 제1 파일럿 압력 라인 및 제2 파일럿 압력 라인(7, 10)에 대해 폐쇄된다. 제1 압력 조절기(11)의 솔레노이드가 에너자이즈(energized)되면, 밸브는 전자기계적으로 가동되어 열릴 것이고, 제2 압력 회로(17)는 제1 파일럿 압력 라인 및 제2 파일럿 압력 라인(7, 10)을 피드 및 커뮤니케이트 할 수 있다. 결과적으로, 솔레노이드가 에너자이즈되고 제1 압력 조절기의 밸브 멤버가 개방될 때, 제2 파일럿 압력 라인(10) 및/또는 제1 파일럿 압력 라인(7)에서의 파일럿 압력은 드레인 밸브(8) 및 제1 압력 릴리프 밸브(5)를 각각 가동시킬 수 있게 된다. 제1 압력 조절기(11)의 솔레노이드를 가동시키는데 사용되는 전류가 너무 낮을 때, 예를 들어 전기, 전자 및/또는 제어 시스템 오작동의 경우에, 제1 압력 조절기(11)는 비작동된 폐쇄 상태로 되돌아갈 것이다. 이 비작동된 폐쇄 상태에서, 제1 압력 조절기(11)는 제1 파일럿 압력 라인(7) 및 제2 파일럿 압력 라인(10)을 충분히 감압하도록 배열된다. 선택적으로, 댐퍼(41)는 제1 파일럿 압력 라인(7) 또는 제2 파일럿 압력 라인(10)에서 분기된 유압 라인에 배열될 수 있다. 댐퍼(41)는 압력 진동(pressure oscillations)을 댐프(damp)하도록 배열되어, 압력 안정성을 증가시킨다. 이 방식으로, 파일럿 압력 라인들(7, 10)에서의 역 압력 피크들(adverse pressure peaks) 및/또는 압력 변동들(pressure fluctuations)은 댐퍼들(41)에 의해 적어도 부분적으로 제거될(smoothed out) 수 있다.
제1 압력 회로(3)는 다중 마찰 트랜스미션의 마찰 요소들, 즉 클러치 요소와 브레이크 요소의 유압 작동을 제공한다. 유압 시스템(1)은 클러치 요소 및 브레이크 요소 각각, 즉 클러치 작동 라인(13) 및 브레이크 작동 라인(14)의 각각의 작동을 위해, 제1 압력 회로(3)와 연결된, 두 개의 유압 라인들을 더 포함한다. 직동형 솔레노이드 밸브(15,16)는 제1 압력 회로(3)와 각각의 브레이크 작동 라인(14) 및 클러치 작동 라인(13) 사이에는 배열되어, 상기 라인(13, 14)에서의 압력을 제어한다. 클러치 작동 라인(13) 및 브레이크 작동 라인(14)은 다중 마찰 트랜스미션에 각각 링크된다. 클러치 작동 라인(13) 및 브레이크 작동 라인(14)의 압력은 압력 센서들(24, 25)을 구비하여 측정될 수 있다. 각 작동 라인(13, 14)은 압력 센서(24, 25)를 포함할 수 있다. 압력 센서에 의해 측정된 압력은 유압 시스템(1)을 제어하기 위한 유압 제어 시스템에 의해 사용될 수 있다. 바람직하게는, 댐퍼(27)는 상기 클러치 작동 라인(13) 및 브레이크 작동 라인(14)에 배열되어 압력을 댐프하며, 압력 안정성을 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 역 압력 피크들 및/또는 압력 변동들은 작동 라인들(13, 14)에서의 댐퍼들(27)에 의해 적어도 부분적으로 제거될 수 있다. 습식 마찰 요소 작동 라인(13, 14)에서의 직동형 솔레노이드 밸브들(15, 16)은 세 개의 포트들 및 두 개의 유한 위치들(finite positions), 즉 제1 개방 위치 및 제2 폐쇄 위치를 갖는 정상 폐쇄 방향 제어 밸브이다. 솔레노이드 밸브들은 전류에 의해 전기기계적으로 가동될 수 있다. 직동형 솔레노이드 밸브들(15, 16)은 제1 위치에 스프링 바이어스되며, 밸브는 폐쇄된다. 상기 직동형 솔레노이드 밸브들(15, 16)은, 솔레노이드가 에너자이즈 될 때, 제2 위치 또는 개방 위치로 스위치 될 것이다.
유압 시스템(1)은 제2 압력 펌프 출구 라인(21)을 통해 가압 유체가 공급되는 제2 압력 회로(17)를 더 포함한다. 유압 시스템(1)은 제2 압력 회로(17)가 제1 압력 회로(3) 보다 더 낮은 압력이 되도록 구성된다. 제2 압력 회로(17)는 제1 압력 릴리프 밸브(5)를 통해 압력 제어 유압 라인(6)에 의해 제1 압력 회로(3)에 연결된다. 압력 제어 유압 라인(6)에서의 제1 압력 릴리프 밸브(5)는 제2 압력 회로(17)로 제1 압력 회로(3)로부터의 과도한 유압을 드레인 하도록, 및/또는 제2 압력 회로(17)를 피드하도록 배열된다.
제1 압력 회로(3) 및 제2 압력회로(17) 각각의 압력은, 제1 압력 펌프 출구 라인(4)에 연결된 제1 압력 포트와 제2 압력 펌프 출구 라인(21)에 연결된 제2 압력 포트를 포함하는, 이중 포트 베인 펌프(18)에 의해 제공되며, 상기 출구 라인들(4, 21)은 각각 상기 제1 압력 회로(3) 및 제2 압력 회로(17)에 피드한다. 제1 압력 포트에서의 출력 압력은 제2 압력 포트에서의 출력 압력보다 더 높다. 이러한 이중 포트 베인 펌프(18)의 사용은 유압 시스템(1)에서 다중 독립된 펌프들의 사용을 불필요하게 할 수 있다..
제2 압력 회로(17)는 제2 압력 회로 압력(17)을 제어하는 제2 압력 릴리프 밸브(22)를 더 포함한다. 제2 압력 릴리프 밸브(22)는 제2 압력 회로(17)를 이중 포트 펌프(18)의 주입 입구(20)와 연결한다. 제2 압력 릴리프 밸브(22)는 스프링과 같은 압력 바이어싱 요소를 포함하고, 이는 입구에서의 압력을 고려하여 밸브의 입구에 커뮤니케이트된 유체의 압력이 제한될 수 있도록 구성된다. 또한, 제2 압력 릴리프 밸브(22)는 오리피스(orifice)를 통해 밸브의 입구에 연결된 유압 라인과 커뮤니케이트하는 센싱 포트(sensing port)를 포함한다.
제1 압력 릴리프 밸브(5)는 제1 압력 회로(3)와 제2 압력 회로(17) 사이에 압력 조절 밸브로서 배열된다. 제1 압력 릴리프 밸브(5)는 제1 압력 회로(3)에 연결된 입구, 및 제2 압력 회로(17)에 연결된 출구를 포함한다. 다중 마찰 트랜스미션의 유압 시스템(1)이 작동할 때, 제2 압력 회로(17)에서의 가압 유체의 압력은 제1 압력 회로(3)에서의 압력보다 낮다. 또한, 제1 압력 릴리프 밸브(5)는 제1 압력 회로(3)에서의 유압 제어 라인(6)과 오리피스를 통해 커뮤니케이트된 센싱 포트를 포함한다. 또한, 제1 압력 릴리프 밸브(5)는 압력 설정 스프링(pressure setting spring)을 포함하고, 이는 제1 압력 릴리프 밸브(5)의 입구에서 가압 유체(예컨대, 오일)의 압력이 원하는 및/또는 디자인된 압력으로 제한되도록 구성된다.
유압 시스템(1)은 제2 압력 회로(17)에 배열된 냉각기(29), 및 클러치 요소 및 브레이크 요소, 즉 클러치 냉각 라인(30) 및 브레이크 냉각 라인(31)을 냉각하기 위한 두 개의 유압 라인들을 포함하는 이중 냉각 시스템(28)을 더 포함한다. 클러치 냉각 라인(30) 및 브레이크 냉각 라인(31) 각각은 상시-폐쇄 (NC) 냉각 밸브(32, 33)를 포함하고, 각 냉각 밸브(32, 33)는 제2 압력 회로(17)에 배열된 NL 솔레노이드 밸브(34,35)에 의해 작동된다. 클러치 냉각 라인(30) 및 브레이크 냉각 라인(31)에서의 냉각 유동은 냉각 밸브(32, 33)에 의해 각각 독립적으로 조절된다. 냉각 밸브들(32, 33)은 냉각 밸브의 밸브 멤버에 작용하여 이것을 상시 폐쇄 위치(normally closed position)로 바이어스하는 바이어싱 멤버(스프링)를 포함한다. 클러치 냉각 라인(30)에서의 냉각 밸브(32)는 일정한 최소 유동을 보장하기 위한 바이패스 라인(bypass line)을 갖는다. 냉각 밸브들(32, 33)은 제어된 압력으로부터의 피드백(feedback)을 가지며, 제2 압력 조절기(34) 및 제3 압력 조절기(35)에 의해 각각 가동된다. 제2 압력 조절기(34)는 클러치 냉각 라인(30)에 배열된 냉각 밸브(32)와 커뮤니케이트하는 제3 파일럿 압력 라인(36)에 연결된 포트를 포함한다. 유사하게는, 제3 압력 조절기(35)는 브레이크 냉각 라인(31)에 배열된 냉각 밸브(33)와 커뮤니케이트하는 제4 파일럿 압력 라인(37)에 연결된 포트를 포함한다. 제2 압력 조절기(34) 및 제3 압력 조절기(35)로부터 냉각 밸브들(32, 33)에 의해 각각 수신되는 파일럿 압력은 상기 냉각 밸브들(32, 33)의 바이어싱 요소의 바이어싱 포스에 대항하여 작동한다. 파일럿 압력이 충분히 클 때, 냉각 밸브(32,33)는 개방하여 습식 마찰 요소(클러치 요소, 브레이크 요소)에 냉각 유체의 유동을 선택적으로 및 독립적으로 제공한다. 이 방식으로, 정확한 냉각 유동은 냉각 밸브(32, 33)에 대한 압력 강하를 제어함으로써 적용될 수 있다. 냉각기(29)에 대한 압력 강하를 제한하기 위한, 병렬 바이패스 밸브(parallel bypass valve)(38)를 구비한 외부 오일-수 냉각기(external oil-to-water cooler)(29)는 제2 압력 회로(17)에 배열된다. 냉각 및 윤활 유체는 유압 시스템(1)에서 요구된 열-교환(required heat-exchange)을 실현하기 위해 오일-수 냉각기(29)를 통해 유동할 수 있다. 온도 센서는, 유압 시스템의 열적 거동의 표시 또는 온도 측정을 획득하기 위해, 냉각기의 근처에서 또는 섬프, 또는 두 위치들에 배열되며, 이는 다른 측면들 중에서, 습식 마찰 요소들, 즉 클러치 요소 및 브레이크 요소에서의 에너지 소멸에 따라 달라진다(depends). 따라서, 제2 압력 회로(17)에 배열된 두, 제2 압력 조절기(34) 및 제3 압력 조절기(35)는 다중 마찰 트랜스미션의 마찰 요소들의 냉각을 조절한다. 댐퍼는 조절된 압력을 댐프하도록 배열될 수 있다.
제2 압력 조절기(34) 및 제3 압력 조절기(35)의 NC 솔레노이드 밸브 각각은 폐쇄된 위치로 밸브를 바이어스하는 바이어싱 요소(스프링)을 포함하고, 제2 압력 회로(17)는 클러치 냉각 파일럿 압력 라인(36) 및 브레이크 냉각 파일럿 압력 라인(37)과 직접 유체 커뮤니케이션에 있지 않는다. 압력 조절기(34,35)의 솔레노이드가 에너자이즈 될 때, 밸브는 전자기계적으로 가동하여 열릴 것이어서, 제2 압력 회로(17)는 그에 연결된 파일럿 압력 라인(36, 37)을 피드하고 커뮤니케이션 할 수 있다. 결과적으로, 솔레노이드가 에너자이즈 되고 압력 조절기(34, 35)의 밸브 멤버가 개방될 때, 압력 조절기(34, 35)와 연결된 파일럿 압력 라인(36, 37)에서의 파일럿 압력은 냉각 밸브(32, 33)를 각각 가동할 수 있게 될 것이다. 솔레노이드로의 전류가 너무 낮을 때, 예를 들어 전기, 전자 및/또는 제어 시스템 오작동의 경우에서, 압력 조절기(34, 35)는 비작동 폐쇄 상태로 되돌아 갈 것이다. 이 비작동 폐쇄 상태에서, 압력 조절기(34, 35)는 그에 연결된 파일럿 압력 라인(36, 37)을 충분히 감압하도록 배열된다.
유압 시스템은 습식 다중 마찰 트랜스미션의 윤활을 위해 제2 압력 회로에서 분기 된 두 개의 윤활 라인들(lube lines) (39, 40)을 더 포함한다.
도 7은 본 발명에 따른 유압 시스템(1)의 다른 실시예의 개략도를 도시한다. 드레인 밸브(8)의 출력과 연결된 유압 라인은 이중 포트 펌프(18)의 주입 입구(20)와 연결된다. 이중 포트 펌프(18)의 제1 압력 펌프 출구 라인(4)은 제1 압력 회로(3)와 연결되어 가압 유체를 상기 회로(3)에 피드한다. 또한, 이중 포트 펌프(18)의 제2 압력 펌프 출구 라인(21)은 제2 압력 회로(17)와 연결되어 가압 유체를 상기 회로(17)에 피드한다. 제1 압력 회로(3)는 제1 압력 릴리프 밸브(5)를 통해 제2 압력 회로(17)와 연결되며, 이는 제1 압력 회로(3)로부터 제2 압력 회로(17)로, 과도한 오일을 피드 및/또는 드레인 할 수 있다. 제1 압력 릴리프 밸브(5)는 제1 압력 조절기(11)에 의해 제어된다. 따라서, 제1 압력 릴리프 밸브(5)는, 제1 압력 펌프 출구 라인 (4) 및 제2 압력 펌프 출구 라인(21)과 각각 연결된, 이중 포트 펌프(18)의 고압 출구 및 저압 출구 사이에 배열된다. 제2 압력 릴리프 밸브(22)의 출구는 이중 포트 펌프(18)의 주입 입구(20)와 연결된다. 따라서, 제2 압력 릴리프 밸브(22)의 출구와 연결된 유압 라인은 드레인 밸브(8)의 출구와 연결된 유압 라인과 커뮤니케이트 한다. 드레인 밸브(8) 및 제1 압력 릴리프 밸브(5)는 제1 압력 조절기(11)에 의해 제1 파일럿 압력 라인(7) 및 제2 파일럿 압력 라인(10)을 통해 제공되는 파일럿 압력이 변경될 때, 순차적으로 가동된다. 예를 들어, 제1 압력 회로(3)에서 압력 상승을 야기하는, 기계적, 전기적, 전자적 또는 다른 종류의 오작동의 경우에서, 드레인 밸브(8)는 제1 압력 회로(3)를 이중 포트 펌프(18)의 주입 입구(20)에 직접적으로 드레인함으로써 안전성 여분을 추가할 것이다. 제1 압력 회로(3)는 클러치 작동 라인(13) 및 브레이크 작동 라인(14)을 통해 마찰 요소들(클러치 요소, 브레이크 요소)의 작동을 위해 사용된다.
도 7에 도시된 실시예의 냉각 시스템(28)은 각각 클러치 냉각 라인(30) 및 브레이크 냉각 라인(31)의 냉각 밸브들(42, 43)로서 배열된 NC 솔레노이드 밸브들(42, 43)을 포함한다. 냉각 밸브들(42, 43)은 내부에 배열된 솔레노이드들에 의해 직접적으로 제어될 수 있다. 따라서, 각각의 클러치 냉각 라인(30) 및 브레이크 냉각 라인(31)에서의 냉각 밸브들(42,43)의 가동을 위해 제2 압력 회로(17)에서의 제3 및 제4 압력 조절기를 배열할 필요가 없다. 냉각 밸브들(42, 43)은 솔레노이드가 작동하지 않는 경우, 예를 들어 솔레노이드들로의 전류가 작동을 위해 너무 낮음에 의한 전기 오작동이 발생하는 경우, 밸브를 자동으로 폐쇄하기 위한 바이어싱 요소를 포함하는 NC 솔레노이드 밸브로서 배열된다. 유압 시스템(1)은 클러치 냉각 라인(30) 및 브레이크 냉각 라인(31)을 연결하는 유압 라인에 배열된 셔틀 밸브(shuttle valve)(44)를 더 포함한다. 셔틀 밸브(44)는 클러치 냉각 라인(30) 및 브레이크 냉각 라인(31) 사이의 가장 높은 라인 압력을 선택하기 위해 배열된다. 피드백은, 냉각 라인들(30, 31)에 대한 압력 강하를 실질적으로 일정하게 유지하기 위해, 셔틀 밸브(44)가 제2 압력 릴리프 밸브(22)와 커뮤니케이트 하는 피드백 라인(45)을 통해 제2 압력 릴리프 밸브(22)로 제공되고, 이는 다중 마찰 트랜스미션에서 마찰 요소들(클러치 요소, 브레이크 요소)에 대한 냉각 유동을 평가하는데 유용할 수 있다.
전술한 바와 같이, 도 5-7의 실시예는 제1 압력 회로(3) 및 제2 압력 회로(17)를 포함하고, 제2 압력 회로(17)에서의 가압 유체의 압력은 제1 압력 회로(3)에서의 가압 유체의 압력보다 더 낮다. 예를 들어, 제1 압력 회로(3)에서의 압력은 일반적으로 5 내지 17 bar 사이일 수 있고, 제2 압력 회로(17)에서의 압력은 일반적으로 5 내지 6 bar 사이일 수 있다. 제1, 제2, 제3 및 제4 파일럿 압력 라인(7, 10, 36, 37)에서의 압력은 일반적으로 0 내지 5 bar 사이일 수 있다. 클러치 작동 라인(13) 및 브레이크 작동 라인(14)에서의 압력은 일반적으로 0 내지 15 bar 사이일 수 있다. 펌프 주입 포트 및 제2 압력 릴리프 밸브(22)에 연결된 라인에서의 압력은 일반적으로 0 내지 1 bar 사이일 수 있다. 유압 시스템(1)의 유압 라인들에서의 상술한 압력들의 범위는 예시적인 것이며, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 다른 구성들은 가능하며, 본 발명의 범위 내이다.
또한, 압력 센서(24, 25)는 클러치 작동 라인(13) 및 브레이크 작동 라인(14)에 배열되어 상기 라인들(13, 14)에서의 압력을 측정한다. 바람직하게는, 제1 압력 회로(3)에서의 압력 특성들은, 클러치 작동 라인(13) 및 브레이크 작동 라인(14)에 배열된 직동형 솔레노이드 밸브들(15, 16) 중 하나를 개방하고, 상기 라인들(13, 14)에서 압력 센서(24, 25)를 구비하여 압력을 측정함으로써 평가될 수 있다. 유사하게, 압력 제1 조절기(11)는 또한 보정될 수 있다.
바람직하게는, 드레인 밸브, 제1 압력 릴리프 밸브(5) 및 제2 압력 릴리프 밸브(22)는 상기 밸브들(5, 22)에 대한 보상 유동력 효과들을 위해 유체 유입 및 유출 각도에 영향을 주는 비대칭 코브(asymmetric cove)를 갖도록 배열될 수 있다. 유압 시스템에서의 다른 밸브들은 그러한 배열을 가질 수 있다.
여기에서, 본 발명은 본 발명의 실시예들의 특정 예시들을 참조하여 설명된다. 그러나, 본 발명의 본질로부터 벗어나지 않으면서, 다양한 변경들 및 수정들이 이루어질 수 있음이 명백할 것이다. 명료성 및 간략한 설명을 위해, 본 명세서에서는 동일하거나 독립적인 실시예들의 일부로서 특징들이 설명되었지만, 이러한 개별적인 실시예들에서 설명된 특징들의 전부 또는 일부의 조합을 갖는 다른 실시예들도 또한 고려된다.
도시된 실시예들에서 전술된 솔레노이드 밸브들(11, 15, 16, 34, 35)은 솔레노이드를 포함하고, 이는 마이크로프로세서-기반 전자 제어 장치에 의해 제어될 수 있다. 전자 제어 장치는 본 발명에 따른 유압 시스템(1)의 전자 제어를 위한 유압 제어 시스템(1)을 제어하기 위해 배열될 수 있다. 전자 제어 장치는, 예를 들어 그라운드 속도 신호, 휠 속도, 엔진 속도, 엔진 스로틀 위치(engine throttle position), 레버 위치(lever position), 압력, 온도 등과 같은 복수의 센서들로부터 오는, 입력 신호로서 다중 매개변수들을 수신할 수 있다. 유압 제어 시스템은, 가능하게는 소프트웨어 코드 부분들(software code portions)을 포함하는, 전용 전자 회로들로 구현될 수 있다. 또한, 유압 제어 시스템은 예컨대, 컴퓨터와 같은 프로그램 가능한 기구(apparatus)의 메모리에 저장되고, 실행되는 소프트웨어 코드 부분들로서 구현될 수 있다.
본 발명은 다중 마찰 트랜스미션, 및 더 구체적으로는 이중 클러치 트랜스미션(DCT)와 관련된 특정 실시예들과 관련하여 설명되었지만, 본 발명에 따른 유압 시스템은 또한 유압 시스템(1)을 요구하는 트랜스미션들의 다른 유형들을 위해 사용될 수 있음이 이해될 것이다. 또한, 유압 시스템(1)은 예를 들어 스티어링(steering), 브레이크들, 서스펜션(suspension) 등과 같은 다른 고압 및/또는 저압 유압 기능들과의 유체 커뮤니케이션을 제어하는데 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항들의 사상 및 범위 내에 있는 그러한 모든 대안들, 변경들 및 변형들을 포함하고자 한다.
다른 변경들, 변형들 및 대안들이 또한 가능하다. 따라서, 상세한 설명들, 도면들 및 예시들은 제한적인 의미보다는 예시적인 의미로 간주되어야 한다. 본 발명은 첨부된 청구항들의 사상 및 범위 내에 있는 모든 대안들, 변경들 및 변형들을 포함하고자 한다.
명료성 및 간략한 설명을 위해, 본 명세서에서는 동일하거나 독립적인 실시예들의 일부로서 특징들이 설명되었지만, 본 발명의 범위는 설명된 특징들의 전부 또는 일부의 조합들을 갖는 실시예들을 포함할 수 있음이 이해될 것이다.
청구항들에서, 괄호들 사이에 위치한 임의의 참조 부호들은 청구항을 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. '포함하는(comprising)'이라는 단어는 청구항에 나열된 것 이외의 다른 특징들 또는 단계들의 존재를 배제하지 않는다. 또한, '일(a)'및 '일(an)'이라는 단어들은 '하나만(only one)'으로 제한되는 것으로 해석되어서는 안되며, 대신에 '적어도 하나(at least one)'를 의미하는 것으로 사용되어 복수를 배제하지 않는다. 특정 방법이 서로 다른 청구항들에서 인용된다는 단순한 사실만으로 이러한 방법의 결합이 유리하게 사용될 수 없음을 나타내지는 않는다.

Claims (15)

  1. 유압 시스템(1)을 통해 마찰 요소들의 작동에 의해 차량의 휠들에 엔진 동력을 연결 및 전달하기 위한 다중 마찰 요소들을 구비하는 차량 트랜스미션을 위한 상기 유압 시스템에 있어서,
    상기 유압 시스템(1)은,
    제1 압력 펌프 출구 라인(4)을 통해 압력 회로(3)에 가압 유체를 공급하는 적어도 하나의 압력 펌프(2, 18), 상기 마찰 요소를 작동하는 마찰 요소 작동 라인(13, 14)과의 유체 연결에 있는 상기 압력 회로;
    제1 파일럿 압력 라인(7)을 통한 제1 파일럿 압력의 수단에 의해 제1 압력 릴리프 밸브(5, 5a)를 가동시키기 위한 적어도 하나의 제1 압력 조절기(11, 11a);
    상기 제1 압력 릴리프 밸브(5, 5a)는, 상기 제1 압력 펌프 출구 라인(4)에서 분기된 압력 제어 유압 라인(6)에 배열되고, 상기 제1 압력 릴리프 밸브(5, 5a)는, 상기 압력 회로(3)에서의 압력을 제어하도록 상기 제1 파일럿 압력의 수단에 의해 제어되고;
    상기 압력 제어 유압 라인(6)과 다른, 상기 제1 압력 펌프 출구 라인(4)에서 분기되는 압력 드레인 라인(9)에 배열되는 드레인 밸브(8, 8a), 상기 드레인 밸브(8, 8a)는 제2 파일럿 압력 라인(10)을 통한 제2 파일럿 압력의 수단에 의해 개방 상태와 폐쇄 상태 사이에서 스위치 가능한 방향 밸브이며, 상기 제2 파일럿 압력은 상기 제1 파일럿 압력과 유체 커뮤니케이션에 있음
    를 포함하는 유압 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 드레인 밸브는 상시-개방 (NO) 방향 밸브(8)인
    유압 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 드레인 밸브는 상시-폐쇄 (NC) 방향 밸브(8a)인
    유압 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 압력 펌프 출구 라인(21)을 통해 가압 유체가 공급되는 제2 압력 회로(17)를 더 포함하고, 상기 제2 압력 회로(17)는 상기 압력 제어 유압 라인(6)에 의해 상기 제1 압력 회로(3)에 연결되고, 상기 압력 제어 유압 라인(6)에서의 상기 제1 압력 릴리프 밸브(5, 5a)는 상기 제2 압력 회로(17)로 상기 제1 압력 회로(3)로부터의 과도한 유압 압력을 드레인하도록, 및/또는 상기 제2 압력 회로(17)를 피드하도록 배열되는
    유압 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 압력 조절기(11)는 상기 제2 압력 회로(17)에 배열되는
    유압 시스템.
  6. 제4항 및 제5항에 있어서,
    상기 제2 압력 회로(17)는 상기 제2 압력 회로 압력(17)을 제어하는 제2 압력 릴리프 밸브(22)를 더 포함하는
    유압 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 압력 조절기(11)는 상시-폐쇄 (NC) 솔레노이드 밸브(11)이고, 작동 상태에서, 상기 솔레노이드 밸브(11)는 상기 제1 및 제2 파일럿 압력 라인(7, 10)에 상기 제1 및 제2 파일럿 압력을 피드하도록 각각 개방하고; 및 비작동 상태에서, 상기 솔레노이드 밸브(11)는 상기 제1 및 제2 파일럿 압력 라인(7, 10)의 제1 및 제2 파일럿 압력을 릴리스하도록 각각 폐쇄되는
    유압 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    적어도 하나의 직동형 솔레노이드 밸브(15, 16)는 상기 제1 압력 회로(3)와 각각의 상기 클러치 작동 라인(13) 및 상기 브레이크 작동 라인(14) 사이에 배열되는
    유압 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 드레인 밸브(8, 8a)는 상기 펌프(2, 18)의 입구로의 연결을 포함하는 압력 저장소(23)로 릴리스하는
    유압 시스템.
  10. 제4항 내지 제9항에 있어서,
    상기 브레이크 및 클러치는 각각의 습식 마찰 요소들에 의해 형성되고,
    상기 유압 시스템은 상기 제2 압력 회로(17)에 배열되는 냉각기(29)를 포함하는 이중 냉각 시스템(28), 및 클러치 냉각 라인(30) 및 브레이크 냉각 라인(31)을 통해 상기 각각의 습식 마찰 요소들을 냉각하기 위한 적어도 두 개의 유압 라인들(30, 31)을 더 포함하는
    유압 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 클러치 냉각 라인(30) 및 브레이크 냉각 라인(31)은 적어도 하나의 상시-폐쇄형(NC) 냉각 밸브(32, 33)을 각각 포함하는
    유압 시스템.
  12. 제4항 내지 제11항에 있어서,
    상기 각각의 클러치 냉각 라인(30) 및 브레이크 냉각 라인(31)에서의, 상기 적어도 하나의 NC 냉각 밸브(32, 33)는 상기 제2 압력 회로(17)에 배열되는 NL 솔레노이드 밸브(34, 35)에 의해 가동되는
    유압 시스템.
  13. 제4항 내지 제12항에 있어서,
    상기 습식 다중 마찰 트랜스미션의 윤활을 위해 상기 제2 압력 회로(17)에서 분기되는 적어도 하나의 윤활 라인
    을 더 포함하는 유압 시스템.
  14. 제4항 내지 제13항에 있어서,
    상기 제1 압력 회로(3) 및 상기 제2 압력 회로(17)에서 압력을 제공하도록 배열되는, 상기 적어도 하나의 펌프(2, 18)는 이중 포트 펌프(18)인
    유압 시스템.
  15. 유압 시스템(1)을 통해 상기 마찰 요소들의 작동에 의해 상기 차량의 휠들에 엔진 동력을 연결하고 전달하기 위한 다중 마찰 요소들을 구비하는 차량 트랜스미션을 위한 상기 유압 시스템에서의 압력을 제어하기 위한 방법에 있어서,
    상기 트랜스미션의 마찰 요소와의 유체 연결에 있는 압력 회로(3)에 가압 유체를 공급하는 단계;
    제1 파일럿 압력 라인(7)을 통한 제1 파일럿 압력의 수단에 의해 제1 압력 릴리프 밸브(5, 5a)를 가동시키는 단계; 상기 제1 압력 릴리프 밸브(5, 5a)는 상기 압력 회로(3)에서의 상기 압력을 제어하도록 상기 제1 압력 펌프 출구 라인(4)에서 분기되는 압력 제어 유압 라인(6)에 배열됨;
    상기 압력 제어 유압 라인(6)과 다른, 상기 제1 압력 펌프 출구 라인(4)에서 분기되는 압력 드레인 라인(9)에서의 드레인 밸브(8, 8a)를 스위치하는 단계, 상기 드레인 밸브(8, 8a)는 제2 파일럿 압력 라인(10)을 통한 제2 파일럿 압력의 수단에 의해 개방 상태와 폐쇄 상태 사이에서 스위치 가능한 방향 밸브이고, 상기 제2 파일럿 압력은 상기 제1 파일럿 압력과의 유체 커뮤니케이션에 있음
    를 포함하는 방법.
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