KR950010689B1 - 차량의 무단변속기의 제어 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

차량의 무단변속기의 제어

제 1 도는 무단변속 Ⅴ-밸트변속기에 사용된 제어의 도식적 다이아그램으로 밸트의 장력과, 변속비율을 각기 조절하는 두 밸브가 있는 것을 보이고 있는 도면.

제 2 도는 하나의 밸브만 가지는 유사한 장치를 보여주는 도면.

제 3 도는 제 1 도와 같은 장치로 개선된 형상의 스톱을 가지는 장치의 도면.

제 4 도는 제 3 도와 같은 장치로 하나의 밸브만 가지는 유사한 장치.

제 5 도는 변속기의 들어가는 축과 나가는 축의 속도 사이의 관계를 설명하는 다이아그램.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,7 : 축 3 : 반쪽풀리

6,13 : 파이프 8,9 : 원추형반쪽풀리

10 : 실린더 12 : 실린더공간

14 : 구동벨트 15 : 펌프

16 : 저장탱크 17 : 로드

18 : 센서슈우 20,40 : 밸브

21 : 슬라이드 22 : 공간

23 : 환상통로 24 : 개구부

25 : 피토트튜브 26 : 파이프

27,34,47 : 스프링 28 : 작동수단

29,51 : 레바 30,50 : 받힘축

31 : 캠 32 : 회동점

33 : 캠 종동자 36,60 : 스톱

41 : 슬라이딩밸브 42 : 확개부분

44,45 : 파이프 62 : 표면

본 발명은 자동차의 무단변속기의 변속비율의 조절을 위한 장치로, 변속비율이 바라는 엔진속도와 실제 액체 속도사이의 차이의 영향을 받아 움직이는 유압식 제어밸브의 위치에 따라 조절되는 제어장치에 관한 것이다.

이러한 종류의 제어장치는 독일특허 제168,038호에서 발표되었다. 여기서는 한쌍의 원추면을 가진 풀리로 구성되고 이 풀리들 사이에 Ⅴ-밸트가 걸려 있어 풀리의 각각이 변속비율이 조절될 수 있게 되도록 조절되게 된 무단변속기로 되어 있다. 공지의 제어장치로, 변속비와 입력속도인 엔진속도는 항시 엔진속도가 필요한 힘에 맞도록 조정되게 되어 있다. 엔진속도는 문제의 엔진의 가동속도에 대한 두 한계치사이에서 액셜레이터 패덜(throttle)에 의해 설정된다. 그러나 최저 엔진속도와 최대 엔진속도에 도달했을 때 변속비의 갑작스런 변화가 발생한다. 후자의 돌연한 변화에 대한 해결책은 상기 언급된 간행물에 제공되었다. 전자의 돌연한 변화에 대한 해결책은 본 발명에 의해 제공된다. 본 발명은 변속비에 종속하여 최소의 가능한 엔진 속도를 조절하기 위해 있는 수단이 있다는 점에서 특징이 있다.

제안된 장치의 결과로써, 장치의 안정성이 개선된다. 그 이유는 최대, 또 특히 최소 엔진속도에 도달함에 따라 차량의 덜컹거리는 습성이 제거되기 때문이다.

바라는 엔진속도에 관해 유압식 제어밸브가 스프링에 의해 장전되고, 이 스프링은 엔진속도에 영향을 받아 압축될 수 있으며 실제 엔진속도에 관해 전술한 엔진속도에 종속하는 유체압력에 의해 영향을 받는 본 발명에 따른 제어장치의 선회된 실시예는 변속비율에 따라 최소 엔진속도를 조정하는 수단이 변속비율에 따라 변위될 수 있는 스톱(stop)을 포함함에 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 최대 변속비를 가진 최대 엔진속도를 허용하고 최저 변속비를 가진 최저 엔진속도를 허용하도록 스톱이 형성되고 최대 변속비에 도달함에 따라 변속비율이 최대 변속비로 실질적으로 연속적으로 변하도룩 최소 엔진속도가 조정되는데서 많이 개선된다. 이 때문에, 차량과 엔진속도가 최대 변속비에 도달함에 따라 점진적으로 감소하여 엔진 혹은 차량의 갑작스런 감속이 더이상 발생하지 않고 따라서 운전의 안락성이 더 개선된다.

발명을 더 상세히 그리고 완전히 설명하기 위해 첨된 도면을 참조하여 설명이 이루어진다.

제 1 도에서, 부호(1)은 일차 풀리에 연결되고, 고정된 풀리반쪽과 축방향으로 움직이는 원추-면의 풀리(각기, 2,3)을 구비한 들어가는 축을 표시한다. 풀리의 반쪽(3)은 실린더(5)의 실린더공간(4)내의 피스톤으로 구비된다. 전술한 풀리반쪽은 파이프(6)를 통하여 액체를 공급하고 배출함에 의해 축방향으로 움직일 수있다.

똑같은 방식으로 나가는 축(7)이 있다. 이 축은 두개 풀리반쪽(8과 9)으로 구성된 2차 풀리에 의해 구동된다. 전술한 풀리의 반쪽(9)은 실린더(10)에 연결되고 이 속에는 실리더(11)가 있고, 이 피스톤은 축(7)에 고착되어 있다. 파이프(13)를 통하여 유체를 부품(10과 11)에 의해 싸여진 실린더공간(12)에 공급하고 방출함은 풀리반쪽(9)을 축방향으로 움직이게 만든다. 일차와 2차 풀리사이에는 Ⅴ형상의, 선호적으로 금속의 구동밸트(14)를 구비하고 있다. 축(1)과 (7)에 대한 회전비의 차이는 풀리상의 벨트가 주행반경이 풀리반쪽(3과 9)의 축이동에 의해 이와 함께 변화될 수 있으므로, 무단으로 조절될 수 있다. 조정에 필요한 유체압력은 펌프(15)에 의해 공급되고 이 펌프는 필터(19)를 통하여 저장탱크(16)로부터 유체를 압송한다.

변속비를 표시하기 위해 봉(17)이 구비되어 있고, 이 봉은 감지기 슈우(18)에 의해 풀리반쪽의 움직임을 따라 움직인다 봉(17)은 축방향으로 움직인다.

변속기의 변속비의 조정을 위해 밸브(20)가 나타나 있고, 여기에 축방향으로 움직일 수 있는 제어슬라이드(21)가 나타나 있다. 이 후자의 슬라이드는 공간(22)내의 유체압력에 의해 한단부에 장전된다. 전술한 압력은 들어가는 축(1)의 속도에 종속한다. 이 목적을 위해 실린더(5)는 실린더 공간(4)으로부터 구멍(24)을 통하여 유체로 채워지는 환상의 통로(23)를 구비하고 있다 피토트튜브(pitot tube)(25)에 의해 통로(23)내의 압력은 파이프(26)를 통하여 공간(22)에 이송된다.

제어슬라이드(21)의 다른 단부는 가동수단(28)에 의해 압축되는 스프링(27)에 의해 장전된다. 전술한 수단은 레바(29)에 의해 축방향으로 움직일 수 있으며, 레바는 전술한 회동운동은 레바(29)의 단부(35)가 캠 기어에 의해 움직일 때 일어나고, 이의 캠(31)은 엔진의 액셜레이터 페달 혹은 쓰롯틀(throttle)에 기계적으로 연결되어 있다. 액셜레이터 페달의 위치가 변화될 때 캠(31)은 회동점(32)을 중심으로 회동한 것이고 캠 종동자(33)는 움직이게 된다. 이의 결과로서 스프링 (34)과 스톱(36)사이에 보지된 단부(35)는 레바(29)의 회동운동에 영향을 준다.

회동점(32)을 중심으로 한 캠(31)의 회전은 쓰룻틀 혹은 액셀레이터 페달의 위치에 종속하여 발생한다. 캠은 스롯틀에 기계적으로 연결되어 있고, 여기서 캠(31)의 형상은 스롯틀 위치와 수단(28)의 운동사이의 관계를 결정한다. 오우버플로우 스필(overflow spill)이 펌프(5)에 의해 공급되는 유체압력을 조정하기 위해 있다. 전술한 압력은 실린더공간(12)에 있는 것이고 밸브(40)는 하나의 실린더를 포함하고 이 속에 슬라이딩밸브(41)가 축방향으로 움직이게 되어 있다. 슬라이딩밸브(41)는 일측에서 공간(43)내의 압력에 의해 부하를 받는 확개된 부분(42)을 가진다. 공간(43)내의 압력은 펌프(15)에 의해 공급된 압력과 같다. 전술한 펌프의 압력이 올라갔을 때 슬라이딩부품(42)이 된 상태에서 좌측으로 움직이게 될 것이다. 슬라이딩 밸브(41)는 파이프(44)내의 유체는 파이프(45)를 통하여 펌프(15)의 흡입측으로 다시 흐르게 될 수 있다.

슬라이딩밸브(41)는 따라서 펌프(15)에 의해 공급된 압력을 조정한다. 전술한 밸브는 공간(46)내의 유입 속도에 따른 압력에 의해 저영향을 받는다. 이 압력은 공간(22)내의 압력과 같거나, 또 상기 밸브는 변속비에 종속하여 받침축(50)을 중심으로 회동하는 레바와 봉(17)을 통하여 압축된 스프링(47)의 압축에 의해 서로 영향을 받는다. 공간(52)에서의 유체압력에 의해 밸트(14)에 의해 장력은 입력속도와 변속비에 종속하게 된다.

제 1 도에서 도시된 실시예에 따른 장치에서, 변속비는 제어슬라이드(21)가 파이프(44와 6)에 연결되어 펌프(15)에 의해 공급된 유체가 전술한 파이프를 통하여 실린더(4)로 흐르거나, 혹은 파이프(45와 6)에 연결되어 공간(4)으로부터의 유체가 실린더 공간으로부터 펌프(15)의 흡입측으로 흐르도록 할 수 있다. 일차 폴리의 풀리반쪽(3)을 움직이기 위해, 실린더-피스톤유니트(3,5)의 유효표면 영역이 실린더-피스톤유니트(10,11)의 힘보다 커서, 실린더공간(4와 12) 양쪽다내의 같은 유체압에서 풀리반쪽(3)상의 힘이 풀리반쪽(9)상의 힘보다 크도록 할 필요가 있다. 일정한 변속비로는 제어슬라이드(21)가 평행위치에 있게 되고 여기서 파이프(6)내의 압력은 파이프(44)내의 압력보다 낮다. 전술한 평행위치에서의 바라는 입력속도(스프링 27)의 장력)는 측정된 입력속도(공간(22)내의 유체압력)과 일치한다. 변속비의 변화는 봉(17)의 변위를 일으키고 이와 함께 받힘축(50)을 중심으로 회동될 수 있는 레바(51)의 스톱(60)의 변위를 일으킨다. 스톱(60)은 가동수단(28)의 표면과 동시 작동하고, 동일한 방식으로, 스톱의 다른 측에 있는 수단(28)의 표면(62)과 동시 작동한다. 따라서 수단(28)의 움직임 가능성은 변속비율에 따라 양방향에서 제한된다.

표면(61 혹은 62)의 하나가 스톱(60)에 닿을 만큼 캠(31)이 회전되었을 때, 캠 종동자(33)는 캠(31)을 따르게 되겠지만 스톱(60)이 변속비의 변화화의 결과로써 움직여 스톱(60)이 관련 표면(61,62)으로부터 각기 해방되고 수단(28)이 다시 움직이게 될 때까지 캠운동의 전달이 일어나지 않을 것이다.

제 5 도는 본 발명의 효과를 도식적으로 설명한다. 다이아그램에서 일차 축(1)(입력속도인 엔진속도)의 속도 n_P는 수평면에 그려졌다. 전술한 속도는 설정된 최소 엔진속도 n_P1으로부터 최대 엔진속도 n_P2까지 변화 하게 된다. 수직축상에 2차축의 속도 n_P가 그려졌다. 최대와 최소변속비는 여기서 선 A와 D로 나타내고, B와 C는 최대 엔진속도 2차 속도를 각기 나타낸다. 선 E는 영구적으로 고정된 최소일차속도이다. 가속(차 량)과 감속(엔진)이었을 때의 관성력과 관련하여, 갑작스런 변화는 피해져야 하고, 이는 본 발명을 사용하여 얻어질 수 있다. 본 발명의 결과로써, 변속비, 즉 가속에서 점선 B'에 따른 비율과, 감속에서 E'에 따른 비율의 변화는 조정된다. 이는 운전시 경험되는 갑작스런 변화를 막게된다.

제 2 도에 따른 실시예에서, 제 1 도에 따른 장치에서와 똑같이, 좌측으로의 제어스라이드(21)의 이동은 유체흐름에서 실린더공간(4)으로 흐르게 하여 고단기어(혹은 저변속비)로 변속비가 변화한다. 즉 일차 풀리상의 원주반경이 증가하고 2차 풀리상의 원주반경은 감소한다. 제어슬라이드(21)의 오른쪽 혹은 다른 쪽으로의 해당 움직임은 하단기어로의 변화를 일으킨다. 제 2 도에 따른 실시예는 이후 설명될 것이다.

제 2 도에 따르면, 펌프(15)에 의해 공급되는 유체가 파이프(54)를 통하여 밸브(20)로 간다. 다음에 제어슬라이드(21)의 위치에 따라 유체압력이 파이프(54)로부터, 파이프(16)를 통하여 실린더공간(4)으로나, 혹은 파이프(13)틀 통하여 실린더공간(12)으로 전달된다. 첫번째의 경우, 유체는 실린더공간(12)으로부터 나와 파이프(13)를 통하여 파이프(52)로 흐를 수 있고, 두번째의 경우는 밸브(20)가 파이프(6과 53)에 연결되어 있어서 유체가 실린더공간(4)으로부터 펌프(15)의 저압축으로 흐를 수 있다. 정지된 상태에서는 제어슬라이드(21)가 평행위치에 있을 것이고, 여기서는 측정된 입력속도(공간(22)내의 오일-압력)이 바라는 입력 속도(캠(31)의 회전에 의해 예비장력을 받은 스프링(27)의 장력)와 일치한다.

본 발명은 양 실시예에 대해 동일한 방식으로 사용될 수 있기 때문에, 앞에서 주어진 설명도 두 도면에 따른 장치에 적용될 수 있다.

제 2 도에 따른 장치를 위해, 변속비가 조정된다 ; 즉, 가속시 점선 B'와 감속시 점선 E'에 따라 조정된다.

제 3 도는 제 1 도에 따른 장치와 일치하는 본 발명에 따른 장치의 변형을 설명하는 것이다. 그러나, 제 3 도에서, 표면(61)은 스톱(60)과 배타적으로 동시 가동되어 곡선 B'에 따른 최대속도를 제한다(제 5 도). 최저속도를 제한하기 위해 본 발명에 따른 장치는 표면(60')을 구비하고 있고 이 표면은 도시된 바와 같은 형상을 하고 있으며 받힘축(60')을 중심으로 회동하고 레바(51)에 고착되어 있다. 표면(60')은 곡선 E"(제 5도)에 따른 최저속도를 제한하기 위해 캠(62')과 동시 작동한다. 곡선 E"는 선 A(최대변속비)에 닿아 있고, 이 결과 부드러운 변속이 얻어진다. 이와는 별도로, 작은 유류의 절약이 곡선 E'에 비교했을 때 실현된다. 그 이유는 최저변속비(D)가 중간 변속기(1 : 1) 정도에서 조절될 때 특별히 일정한 엔진속도를 가질 수 있고, 또 변속이 중간속도비에서 최대속도비로 조절될 때 엔진의 속도가 점진적으로 감소하고 이 결과로 곡선 E"를 따라 실질적으로 낮은 속도가 얻어질 수 있기 때문이다. 표면(60')의 형상을 적용함에 의해 변속비의 조정을 위한 여러 곡선들이 얻어질 수 있고, 이는 변속기에 다양하게 적용할 수 있는 장점이 있다.

제 4 도는 하나의 밸브를 가지는 변형예를 설명하며, 여기에는 제 3 도에서와 같은 설명이 적용될 수 있다. 제 4 도에 따른 장치를 위해서도 제 5 도에 따른 곡선 E"가 최소속도에 대해 적용된다.

제 1 도-제 4 도에 따른 실시예는 보기로써 주어졌으면 당해 분양의 전문가들이 많은 변형을 가할 수 있음을 인식할 것이다.

Claims (4)

1. 동력차량의 무단변속기의 변속비를 조절하기 위한 제어장치로써, 변속비가 유압식 제어슬라이드(hydraulic control slide)(21)의 위치에 따라 조절될 수 있고, 제어슬라이드(21)는 바라는 엔진속도와 실제 엔진속도사이의 차이의 영향으로 작동되는 제어장치(controlling device)에 있어서, 변속비에 종속하여 최고 기능엔진속도를 조절하기 위한 수단(20 ; 60 ; 60 ; 60' ; 62')이 있는 것을 특징으로 하는 변속기의 변속비 제어장치.
2. 제 1 항에 따르고 바라는 엔진속도에 관해, 유압제어 슬라이드(21)가 스프링(27)의 부하를 받고, 이 스프링은 엔진 속도의 영향하에 압축될 수 있고, 실제 엔진속도에 관해 엔진 속도에 종속하는 유체압력의 영향을 받는 제어장치에 있어서, 변속비에 종속하여 최소엔진속도를 조절하는 수단(20 ; 60 ; 62 ; 60' ; 62')이 변속비에 종속하여 이동될 수 있는 스톱(stop)(60 ; 60')을 포함하는 것을 특징으로 하는 변속기의 변속비 제어장치.
3. 제 2 항에 있어서, 전술한 스톱(60 ; 60')이 최대변속비 부근에서의 낮은 최저속도와 최저변속비부근의 높은 최저속도를 허용하고, 또 최대변속비에 도달함에 따라 변속비가 뒤이어 연속적으로 최대변속비로 최저속도가 조정되도록 형성되어 있음을 특징으로 하는 변속기의 변속비 제어장치
4. 제 1 항, 2항, 또는 3항에 있어서, 최저변속비의 최저 속도가 중간(1 : 1) 변속비에 실질적으로 일정하게 남아있고 이후 점진적으로 최대속도비로 감소함을 특징으로 하는 변속기의 변속비 제어장치.

Images