KR20200140855A - 4륜 구동 차량용 유압 추진 시스템 - Google Patents

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페드로 안토니오 네토
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소타벤토 카페 에스엘
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Abstract

본 발명의 목적은 주 모터 또는 엔진의 회전을 감소시킴으로써 차량을 이동시킬 수 있는 힘을 가하기 위한 추진 가스의 상당한 감소를 포함하는 연료를 절약하는 데 있다. 이를 위해, 본 발명은 차량의 추진 시스템 또는 전방 또는 후방 휠과 연계된 2개의 변속기에 연결된 모터에 관한 것으로, 주 엔진(1)의 출력 동력 샤프트(4)는 후방 및 전방 트랙션 수단의 대응 차동 장치와 직접 연계된 한 쌍의 유압 가변 변위 피스톤 모터(8)에 유압 펌프(5)에 의해 구동되는 유체를 선택적으로 재순환시키기 위한 수단을 가지며, 이에 따라 추진 시스템들 하나, 둘 모두를 동시에 작동시킬 수 있거나 둘 모두를 작동시키지 않을 수 있다.

Description

4륜 구동 차량용 유압 추진 시스템
본 발명은 4륜 구동 육상 차량용 유압 추진 시스템에 관한 것으로, 특히 본 발명의 시스템이 적용되는 차량을 이동 또는 추진하기 위해 하나 이상의 변속기 시스템의 샤프트에 힘을 가하는 데 사용되는 수단에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 주 모터 또는 엔진의 회전을 감소시킴으로써 차량을 이동시킬 수 있는 힘을 가하기 위하여 오염 가스(C02, CO, S02, 등)를 상당히 감소시키는 연료를 절약하는 데 있다.
종래의 차량 추진 시스템의 모터는 연료가 공급된다. 기어 박스를 통해 차량의 속도가 높아지면 모터의 회전도 증가하고 연료 소모도 증가한다.
따라서 차량을 추진하는 데 사용되는 수단은 연료-기어박스-변속기-휠과 같다.
필요한 힘이 가해지지 않으며 따라서 주 모터가 상당한 연료 소비를 요구하는 높은 rpm에서 작동하지 않는 한 차량이 추진되지 않는다. 차례로, 이 연료의 연소는 많은 양의 오염 가스를 생성하며 이는 분명히 바람직하지 않다.
본 발명에서 언급된 추진 시스템의 일부로서 소모 및 오염과 관련된 문제가 간단하고 효과적인 해결방법을 기반으로 해결된다.
구체적으로, 본 발명에서 언급된 시스템은 주 모터와 연계되고 유압 회로를 통해 압력을 생성하여 대응하는 차동 장치와 연계된 하나 이상의 유압 가변 변위 모터를 이동시키는 유압 가변 변위 피스톤 펌프를 포함한다.
결과적으로, 유압 펌프가 오일 흐름의 운동 에너지를 이용하여 액체의 일부를 이동하고 유압 모터를 구동하여 유압을 각 변위, 즉 회전으로 변환하기 때문에 기어 박스가 필요하지 않고 이에 따라 변속기 시스템에 연결되어 차량 추진 수단을 회전시킨다.
따라서 이 시스템은 유압 모터가 주 모터 또는 엔진 및 유압 펌프보다 적어도 두 배 많은 회전을 생성하므로 임의의 종래의 추진 시스템보다 차량을 추진하는 데 더 적은 힘, 즉 연료 소비가 적고, 또한 유압 모터의 회전 수를 2배 이상 증가시킴에도 불구하고 오염이 발생하지 않는다. 위에서 설명한 시스템은 연소, 전기 또는 다른 수단으로 구동되는 임의의 유형의 차량에 적용될 수 있다.
마지막으로, 시스템에 유압 가변 변위 피스톤 펌프가 통합되어 있기 때문에 펌프에 적용되는 흐름이 가변적일 수 있고, 이는 유압 가변 변위 피스톤 모터(들)에 적용되는 흐름이 변화하여 변속기 회전 수가 일부 주 모터 회전에 대해 조절될 수 있음을 의미한다. 이는 변속기가 특징적으로 기어박스를 포함하는 기존 시스템에서는 불가능하다. 그 결과 소비는 약 60%까지 감소될 수 있다. 그러나 차량이 일정한 속도로 먼 거리를 주행 할 때 유압 펌프가 최대 출력으로 작동할 이유가 없으며 주 모터가 유압 펌프에 의해 필요한 속도를 유지할 수 있을 정도로 감소되어 소모량이 약 20% 더 감소한다. 결과적으로 가스 배출이 감소하고 모든 규제 가스 배출 요구 사항을 충족하는 최신 차량이 제조된다.
이하의 설명을 보충하고 본 발명의 특징을 더욱 명확히하기 위해, 바람직한 실시예 목적으로 사용되는 표준 모델에 따라, 일련의 도면이 본 설명의 필수 부분으로 첨부된다. 특별히 배타적이지는 않지만 도면은 다음을 나타낸다.
도 1은 시스템이 초기 상태에 있고 회로가 장착된 4륜 구동 차량의 도식적인 평면도.
도 2는 차량의 주 모터가 아이들링 상태인 도면.
도 3은 차량이 전진 이동하는 도면.
도 4는 차량이 후진 이동하는 도면.
도 5는 차량이 풀다운 및 전진 이동하는 도면.
도 6은 차량이 풀다운 및 전진 이동하는 도면.
도 7은 전방 트랙션이 챠량에 연결되지 않은 도면.
도 8은 전방 트랙션이 챠량에 연결되지 않은 도면.
해당 명명법에 따라, 도 1은 수동 또는 자동 가속기(2), 펌프 및 제동 페달 회로(3), 출력 파워 샤프트(4)가 있는 주 모터(1)가 있는 부하 회로를 도시하며, 이에 유압 펌프(5)가 부착되고, 전방 및 후방 샤프트(10)에는 전방 및 후방 유압 모터(8)가 연결 샤프트(12)를 통해 전방 및 후방 차동 장치(9)에 부착된다.
도 1의 유압 펌프(5)는 전방 및 후방 유압 모터(8), 회로(6) 및 탱크(7)를 포함한다.
차례로, 유압 회로(6)는 내부에서 순환하는 유압 액체를 냉각시키는 라디에이터(15) 및 압력 제어 게이지(20)를 포함한다. 또한, 회로는 유압 펌프(5)의 압력 부족이 없도록 부하 회로를 유지하는 것을 목적으로 하는 전기 펌프(13)에 의해 보조된다.
도 2는 주 모터가 아이들링 상태이고 회로(6)의 나머지 부분이 정지 상태에 있으며 가속도계 키(14)가 화살표의 방향으로 도시된 바와 같이 논리턴 밸브(19)의 전방을 지나가는 위치 "0"에 있는 경우 유압 펌프(5)가 폐쇄 회로를 형성하는 고정식 4륜 구동 차량을 도시한다.
도 3은 전진 중인 4륜 구동 차량을 도시하며, 여기서 키는 전진 위치(25)에 있고 전진 이동 스위치(22)에 작용하여 역방향 리턴 솔레노이드 밸브(16)가 회로에 대해 개방되고 탱크(7)에 대해 폐쇄하도록 지시하며, 이 도면은 또한 탱크(7)와 관련하여 개방되는 전방 솔레노이드 밸브(18) 및 밀폐된 상태로 유지되는 논-리턴 밸브(도 17A 및 17B)를 도시한다.
가속 키(14)는 가속 페달(14A)을 통해 활성화되고 회로(6)를 통해 전방 및 후방 유압 모터(8)에 압력을 가하여 키(14)가 완전히 개방되지 않은 경우에 잔여 압력이 회로(6)를 둘로 나누는 유압 펌프(5)로 복귀되고, 후방 셧오프 솔레노이드 밸브(29) 및 전방 셧오프 솔레노이드 밸브(30)가 개방되고 후방 셧오프 솔레노이드 밸브(29A) 및 전방 셧오프 솔레노이드 밸브(30A)는 폐쇄된다.
도 4는 키가 후진 위치(25)에 있는 후진 이동 중인 4륜 구동 차량을 도시하며, 여기서 후진 리턴 솔레노이드 밸브(16)가 회로(6)에 대해 개방되고 탱크(7)에 대해 개방되도록 지시하는 후진 이동 스위치(23)에 작용하고 이 도면은 또한 회로(6)와 관련하여 개방되고 탱크(7)와 관련하여 폐쇄되는 전방 솔레노이드 밸브(18)를 도시하며, 동시에 논리턴 밸브(17A 및 17B)는 폐쇄된 상태로 유지된다. 가속도 키(14)는 페달(14A)을 통해 활성화되고 회로(6)를 통해 전방 및 후방 유압 모터(8)에 압력을 가하여 키(14)가 완전히 개방되지 않은 경우 잔여 압력은 유압 펌프(5)로 복귀되어 회로(6)의 압력을 둘로 나눈다.
도 5는 풀다운 및 전진 이동의 영향을 받는 4륜 구동 차량을 도시하며, 가속도 키(14)가 위치 "0"에 있으며 이에 따라 유압 펌프(5)가 논리턴 밸브(19)의 전방 및 가속 키(14)를 포함하는 폐쇄 회로로 전환된다. 이 경우, 전방 및 후방 유압 모터(8)는 휠(11)이 풀다운의 영향을 받는 위치에서 계속 회전하여 폐쇄 회로를 형성하고 논리턴 밸브(17A)를 통해 탱크 액체(7)를 흡수하고, 탱크(7)와 관련하여 전방 및 후면 유압 모터(8)와 전진 이동 리턴 솔레노이드 밸브(18)가 개방된다.
도 6은 풀다운 및 후진 이동의 영향을 받는 4륜 구동 차량을 도시하며, 가속 키(14)가 위치 "0"에 있어서 유압 펌프(5)가 논 리턴 밸브(19)의 전방에서 가속 키(14)를 포함하는 폐쇄 회로로 전환한다.
이 경우 휠(11)이 풀다운의 영향을 받는 동안 전방 및 후방 유압 모터(8)가 계속 회전하여 폐쇄 회로를 형성하고 논리턴 밸브(17B)를 통해 탱크 액체(7)를 흡수하고 전방 및 후면 유압 모터(8)를 포함하여 후진 기어 리턴 솔레노이드 밸브(16)가 탱크(7)에 대해 개방된다.
도 7은 4륜 구동 차량이 차량의 제어 패널에 설치된 전방
전방 트랙션 분리 스위치를 포함하여 전방 트랙션에서 분리된 것을 도시하며, 이에 따라 스위치를 누르면 전방 분리 솔레노이드 밸브(30)는 차량이 전진 또는 후진 이동에 관계없이 폐쇄되고 전방 분리 솔레노이드 밸브(30A)가 개방되어 폐쇄 회로를 형성하도록 지시한다. 연결을 다시 설정하기 위하여 스위치가 다시 눌러져야 한다.
마지막으로 도 8은 분리된 상태에서 차량의 후방 트랙션을 도시하며, 여기서 차량의 제어판 패널에 설치된 후방 트랙션 분리 스위치는 스위치를 누르면 차량이 전진 또는 후진 이동에 관계없이 후방 분리 솔레노이드 밸브(29)를 폐쇄하고 후방 분리 솔레노이드 밸브(29A)는 폐쇄된 회로를 형성하도록 개방된다. 연결을 다시 설정하기 위하여 스위치가 다시 눌러져야 한다.
전술한 도면의 설명에 따라, 본 발명에서 참조되는 시스템은 연료 탱크에 의해 공급되는 주 엔진(1), 수동 또는 자동 가속기(2), 회로(6), 제동 펌프 및 페달(3), 출력 파워 샤프트(4), 차량을 이동시키기 위하여 해당 차동 장치(9)를 통해 휠(11)을 회전시키는 조인트를 포함하는 승용차와 같은 모든 종류의 차량에 적용되도록 설계된다.
이러한 특성을 기초로 본 발명의 신규성에 있어서, 주 엔진(1)과 차동 장치(9) 사이에 유압 펌프(5)가 삽입되며 유압 펌프(5)는 유압 모터(8)를 활성화하는 데 사용되고, 가변 변위 피스톤을 포함하고 오일 흐름의 운동 에너지를 이용하여 액체의 일부를 더 높은 수준으로 이동하고 차례로 해당 차동 장치(9)에 연결된 유압 모터(8)를 이동시켜 휠(11)의 대응 샤프트(10)를 회전시켜서 4x4 차량에서 더 큰 힘과 안전성을 확보하면서 차량을 추진시킨다.
이 시스템은 시스템의 신규성을 나타내는 유압 모터(8)가 오염되지 않고 주 모터(1) 및 유압 펌프(5)의 최소 2배의 회전을 생성하기 때문에 주 모터(1)에 더 적은 힘 및 차량을 추진하는데 더 적은 연료를 필요로 한다. 다음의 예는 종래 시스템과 관련하여 본 발명에서 참조되는 시스템의 이점을 설명한다.
특히, 약 4.5m의 길이, 1,500kg의 총 중량, 2,500rpm에서 120km/h의 속도로 작동하는 130KW 터보 디젤 엔진이 특징인 차량은 종래의 추진 시스템에 대해 시간당 7.5 리터를 소비한다.
그러나 본 발명에서 언급된 시스템이 동일한 차량에 적용되는 경우, 차량은 더 빠른 속도로 이동하여 1500rpm에서 작동할 때 주 모터(1)가 유압 가변 변위 피스톤 펌프(5)를 유발하여 105cc의 경우 최대 출력에 도달하며, 75cc의 유압 가변 변위 모터(8)는 최대 3,800rpm으로 작동하여 유압 펌프(5)를 통해 200KW를 생성하고 160km/시 초과의 속도에 도달하고 시간당 3 리터 소비, 즉 60 % 영역에서 절감을 나타낸다.
펌프가 모터의 전체 동력을 필요로하지 않고 주 모터가 소비를 20%까지 감소시킬 수 있기 때문에 모터가 더 낮은 rpm에서 작동할 수 있는 정속 주행 시 유압 추진에 명백한 이점을 제공한다.
앞서 언급한 4륜 구동 차량용 유압 추진 시스템은 특별한 인프라구조 없이 경제적이고 안전하며 견고하며 유지 보수가 쉬운 유압 구동을 가능하게 하며 모든 유형의 운송에 적용될 수 있다.
요컨대, 전술된 예에 따르면, 본 발명에 따른 시스템과 함께 단일 주 모터(1)를 사용함으로써 상당한 양의 연료를 절약될 수 있고 이 주 모터는 유지 보수가 덜 필요하며 이는 낮은 rpm에서 작동하기 때문에 가스 배출량을 줄이고 오염을 상당히 줄인다.
결과적으로 제안된 유압 추진 시스템은 보다 효율적이고 경제적이며 환경 친화적인 목적으로 새로 제조된 모든 차량에 통합될 수 있다.
1 주 모터
2 수동 또는 자동 가속기
3 제동 시스템
4 출력 파워 샤프트
5 유압 가변 변위 피스톤 펌프
6 유압 회로
7 유압 오일 탱크
8 전방 및/또는 후방 유압 가변 변위 피스톤 모터
9 전방 및 후방 차동장치
10 샤프트 및 액슬 샤프트
11 휠
12 차동 연결 샤프트
13 전기 펌프
14 및 14A 자속도 키 및 페달
15 냉각 라디에이터
16 후진 리턴 솔레노이드 밸브
17A 및 17B 음압 논 리턴 밸브
18 전진 이동 리턴 솔레노이드 밸브
19 논 리턴 밸브
20 회로 압력 게이지
21 탱크 압력 게이지
22 전진 이동 스위치
23 후진 이동 스위치
24 제동 회로
25 전진 또는 후진 이동 키
26 진공 밸브
27 오일 필터
28 T 피팅
29 및 29A 후방 분리 솔레노이드 밸브
30 및 30A 전방 분리 솔레노이드 밸브

Claims (3)

  1. 차량의 추진 수단 또는 전방 및 후방 휠(11)과 연계된 2개의 변속 시스템을 구동시키기 위하여 연소, 전기 또는 다른 수단에 의해 동력이 제공되는 주 엔진 또는 모터에 의해 형성된 4륜 구동 차량용 유압 추진 시스템으로서,
    주 모터(1)의 출력 동력 샤프트(4)는 오일 필터(27)를 포함한 유압 회로(6), 압력 제어 게이지(20), 유압 액체 탱크(7) 및 탱크 내의 진공 밸브(26) 및 압력 제어 게이지(21)와 연계된 유압 가변 변위 피스톤 펌프(5)에 직접 연결되고, 회로(6)는 차량의 휠(11)과 연계된 후방 및 전방 트랙션 수단의 대응 차동 장치와 직접 연계된 한 쌍의 유압 가변 변위 피스톤 모터(8)에 유압 펌프(5)에 의해 구동되는 유체를 선택적으로 재순환시키기 위한 수단을 가지며, 유압 추진 시스템은 유압 모터(8)들 중 하나, 유압 모터 둘 모두 또는 유압 모터들 중 어느 것도 아닌 것에 대해 유압 펌프(5)에 의해 구동되는 유압 유체의 제어된 재순환을 위한 밸브 및 솔레노이드 밸브(16, 17A, 17B, 18, 19, 29, 29A, 30, 30A)를 포함하도록 유압 회로(6)에 대해 배열되어 추진 시스템들 중 하나, 추진 시스템 둘 모두를 동시에 구동하거나 또는 어느 추진 시스템도 구동하지 않을 수 있고 회로(6)는 전진/후진 회로 방향을 변경하기 위한 키(25)를 갖는 유압 추진 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 유압 회로(6)는 내부의 내부에서 순환하는 유압 액체를 냉각하는 라디에이터(15)를 포함하는 유압 추진 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 유압 회로(6)는 시스템의 다양한 구성요소 내의 유압을 제어하기 위한 수단을 포함하는 유압 추진 시스템.
KR1020207031678A 2018-04-04 2019-04-01 4륜 구동 차량용 유압 추진 시스템 KR20200140855A (ko)

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