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KR950002366B1 - 챠량용 유압 시스템 - Google Patents

챠량용 유압 시스템 Download PDF

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KR950002366B1
KR950002366B1 KR1019910016309A KR910016309A KR950002366B1 KR 950002366 B1 KR950002366 B1 KR 950002366B1 KR 1019910016309 A KR1019910016309 A KR 1019910016309A KR 910016309 A KR910016309 A KR 910016309A KR 950002366 B1 KR950002366 B1 KR 950002366B1
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KR
South Korea
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valve
power steering
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steering mechanism
flow path
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구니후미 고또
시게루 스즈끼
다쯔유끼 호시노
Original Assignee
가부시끼가이샤 도요다 지도쇽끼 세이사꾸쇼
도요다 요시또시
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Abstract

내용 없음.

Description

챠량용 유압 시스텝.
제 1 도는 동력 스티어링(steering) 기구 및 공조 시스템이 함께 작동되지 않는 경우의 밸브 절환 상태를 나타내는 유압 회로도.
제 2 도는 동력 스티어링 기구 작동시의 밸브 절환 상태를 나타내는 유압 회로도.
제 3 도는 공조 시스템 작동시의 밸브 절환 상태를 나타내는 유압 회로도.
제 4 도는 동력 스티어링 기구 및 공조 시스템과 함께 작동시의 밸브 절환 상태를 나타내는 유압 회로도.
제 5 도는 엔진 회전수와 송출 유량의 관계를 나타내는 그래프.
제 6 도는 다른 실시예를 나타내는 유압 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 가변 용량의 유압 펌프 3 : 용량 조정 밸브
4 : 용량 제어 밸브 5 : 전자식 유량 절환 밸브
6 : 방향 제어 밸브 12 : 유압 모터
14 : 전자식 개폐 밸브 15 : 개패 지령 스위치
본 발명은 공조용 압축기 및 동력 스티어링 기구를 탑재한 차량에서의 유압 시스템에 관한 것이다.
이런 종류의 차량용 유압 시스템이 특개소 62-12427호 공보에 기술되어 있다. 이 종래 시스템에서는 공조용 압축기를 구동하기 위한 유압 모터 및 동력 스티어링 기구가 차량용 엔진에 의하여 구동된 유압 펌프에 병렬 접속되어 있고, 압축기 구동용 유앞 모터를 우회하는 바이패스(bypass) 작동유로가 설치되어 있다. 바이패스 유로상에는 가변 트로틀 밸브 및 바이패스 밸브가 직렬로 개재되어 있고, 가변 트로틀 밸브는 전기 제어 수단에 의하여 제어되도록 구성되어 있다. 전기 제어 수단은 공조 시스템에서 구동 부하를 반영하는 신호에 의하여 가변 트로틀 밸브의 가변 정도를 제어한다.
이러한 구성에서는 동력 스티어링 기구가 작동하고 있지 않는 상태에서 바이패스 밸브의 하류측이 저압상태에 있고, 바이패스 밸브는 차단 상태로 된다. 이것에 의하여 바이패스 유로를 흐르는 가압유체는 가변 트로틀 밸브측을 흐르게 되고, 유압 펌프의 작동상태가 공조 시스템의 부하 상태에 따라 제어된다.
동력 스티어링 기구가 작동하고 있는 경우에는 바이패스 밸브가 개방되고, 유압 펌프에서 송출되는 가압 유체가 유압 모터 및 가변 트로틀 밸브측에 흐르지 않고, 동력 스티어링 기구측에 우성적으로 공급된다.
종래 시스템에서는 동력 스티어링 기구의 작동이 차량저속일 때 또는 차량이 정지할 때에만 스티어링이 조작되는데 착안하고 있으며, 이러한 한정된 동력 스티어링 기구가 작동할 때에, 공조 시스템의 가변 정도를 허용할 수 있는 것을 전제로 하고 있다.
동력 스티어링 기구에 요하는 가압 유체의 량은 압축기 구동용 유압 펌프에 요하는 가압유체의 량에 비하여 매우 적게 완료하지만, 유압 펌프에서 송출되는 가압유체의 량을 동력 스티어링 기구에 맞추면, 압축기 구동용 유압 모터에 있어서 가압유체의 량의 부족을 피할 수 없다. 유압 모터의 용량을 작게하여 압축기의 회전수를 올리도록 하는 것도 가능하지만, 이렇게하면 압축기에 있어서 동력 부족이라는 문제가 생긴다. 역으로 유압 펌프에서 송출되는 가압유체의 량을 압축기 구동용 유압 모터에 맞추면, 압축기 비작동시에 있어서 가압유체 송출 에너지의 손실을 피할 수 없고, 차량에 있어서 에너지 소비 효울이 나쁘게 된다.
유압 퍼프 및 유압 모터의 모두가 정용량이므로, 유압 회로내를 흐르는 가압유체의 량이 엔진 회전수에 비례하여 증대하고, 바이패스 유로에 있어서 동력 손실도 면하지 못한다.
본 발명은, 공조 시스템 및 동력 스티어링 기구의 부하에 따른 공급량 조정가능한 차량용 유압 시스템을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
이를 위하여 본 발명에서는 차량용 엔진에 의하여 구동되는 가변 용량형 유압 펌프와, 동력 스티어링 기구를 개재시킨 제 1 작동 유로와 병렬 관계에 있는 제 2 의 작동 유로와, 제1 및 제 2 의 작동 유로와 병렬 관계에 있는 단락 유로와, 동력 스티어링 기구에 연동하여 그 상류측에 개폐하는 릴리이프 밸브와, 단락 유로와 가변 용량형 유압 펌프의 연통 차단을 제어하는 방향 제어 밸브와, 제1 및 제 2 의 작동 유로의 유입측 분기부의 상류측에 개재된 전자식 유량 절환 밸브와, 유량 절환 밸브의 상류측과 하류측의 유압차에 의하여 가변 용량형 유압 펌프의 용량을 조정하는 용량 조정 기구와, 제 2 의 작동 유로상으로서 유압 모터의 상류측에 개재된 전자식 개폐 밸브와, 전자식 개폐 밸브를 개폐하기 위하여, 전자식 유량 절환 밸브를 절환하기 위한 에어콘 스위치에 의하여 차량용 유압 시스템을 구성하였다.
에어콘 스위치가 OFF, 동력 스티어링 기구가 작동하여 있지 않는 경우에는 용량 조정기구는 가변 용량형 유압 펌프의 용량을 최소로 조정 유지되고, 가변 용량 유압 펌프에서 송출되는 소량의 가압유체가 단락유로측을 흐른다.
에어콘 스위치가 ON한 상태에서는 전자식 개폐 밸브가 열리고, 전자식 유량 절환 밸브가 대류량 트로틀측에 절환되어 있으며, 용량 조정기구가 가변 용량형 펌프의 용량을 소용량 측에 조정한다. 따라서 동력 스티어링 기구에 요하는 적량의 가압유체가 동력 스티어링 기구측에 흐른다.
이하, 본 발명을 구체화한 실시예를 제1 내지 5도에 의하여 설명한다.
도면부호 1은 차량용 엔진이고, 엔진(1)에는 가변 용량형 유압 펌프(2)가 작동 연결되어 있다. 가변 용량형 유압 펌프(2)에는 용량 조정 실린더(3)가 조입되어 있으며, 용량 조정 실린더(3)에는 용량 제어 밸브(4)가 접속되어 있다. 제 1 도의 상태에서는 가압유체가 용량 제어 밸브(4)에서 용량 조정 실린더(3)에 유입하고, 제 3 도의 상태에서는 용량 조정 실린더(3)내의 가압유체가 용량 제어 밸브(4)를 거쳐 유출한다.
주유로(L)상에는 전자식 유량 절환 밸브(5)가 개재되어 있으며, 용량 제어 밸브(4)가 파일롯 유로(P1, P2)를 겨쳐 전자식 유량 절환 밸브(5)의 상류측 및 하류측에 접속되어 있다. 전자식 유량 절환 밸브(5)는 2단계 유량 절환가능하고, 제 1 도에서는 소유량 트로틀 상태에서는 전자식 유량 절환 밸브(5)의 상류측과 하류측의 압력차(P)이 크게 되고, 용량 제어 밸브(4)가 파일롯 유로로(P1, P2)를 거친 파일롯 압 작용에 의하여 제 1 도에 나타내는 가압유체 유입 상태측으로 이행한다. 전자식 유량 절환 밸브(5)가 대유량 트로틀 상태의 경우에는 그 상류측과 하류측의 압력차(P)이 작게 되고, 용량 제어 밸브(4)가 제 3 도에 나타내는 가압유체 유출 상태측으로 이행한다. 이 유출입 제어에 의하여 전자식 유량 절환 밸브(5)의 각 트로틀 상태마다 엔진 회전수가 있는 회전수 이상에서는 가변 용량형 유압 펌프(2)에서의 송출 유량은 일정하게 된다.
주유로(L)상으로의 전자식 유량 절환 밸브(5)의 하류측에는 주유로(L)내에서의 역류를 방지하기 위한 역지밸브(b)가 설치되어 있고, 역지밸브(b)의 상류측에 단락유로(l1)와 주유로(L)가 접속되어 있다. 단락유로(l1)의 상기 접속부의 하류측의 교축통로(K1)가 개재되어 있으며, 교축통로(K1)의 하류측에는 후술하는 릴리이프 밸브(16)의 릴리이프 압을 발생시키기 위한 유로(l1')가 접속되어 있고, 역지밸브(20)가 개재되어 있다. 단락회로(l1)에는 유로(1')를 우선하여 기름이 흐르도록 교축통로(K2)가 개재되어 있다.
역지밸브(b)의 하류측으로서 주유로(L)에는 제 1 의 작동유로(l2)와 제 2 의 작동유로(l2)가 병렬 접속되어 있다. 제 1 의 작동유로(l2)상에는 동력 스티어링 기구(S)를 구성하는 제어밸브(7)가 개재되어 있으며, 그 상류측에는 유랑 조절(8) 및 릴리이프 밸브(16)가 개재되어 있다. 유량 제어기(8)와 조절 밸브(7)사이에는 동력 스티어링 기구(S)용의 릴리이프 밸브(21)가 개재되어 있다. 릴리이프 밸브(16)는 그 하류측의 유압에 의하여 개폐 제어된다. 조절 밸브(7)에는 동력 실린더(9)가 접속되어 있으며, 핸들(10)의 조작에 의한 조타수 타이어(11)의 조타수 동작이 조절 밸브(7)를 거친 동력 실린더(9)로의 가압유체 공급에 의하여 보조된다.
제 2 의 작동유로(l3)상에는 유압 모터(12)가 개재되어 있으며, 공조용 압축기(13)가 유압 모터(12)에 의하여 구동되도록 되어 있다. 유압 모터(12)의 상류측에는 전자식 개폐 밸브(14)가 개재되어 있다. 전자식 개폐 밸브(14)는 전자식 유량 절환 밸브(5)와 함꼐 지령 스위치(15)의 ON조작에 의하여 여자되도록 되어 있다.
전자식 개폐 밸브(14)와 유압 모터(12)사이의 제 2 작동유로(l3)에 접속되어 있는 바이패스 유로(l4)상에는 릴리이프 밸브(17)가 개재되어 있다. 릴리이프 밸브(17)는 그 상류측의 유압이 소정치에 달하면, 바이패스 유로(l4)를 연통하고, 유압 모터(12) 또는 압축기(13)의 록 발생시 또는 동력 스티어링의 과부하시에 대한 안전 밸브의 역할을 완수한다.
제 1 도는 지령 스위치(15)가 OFF상태 그리고 조절 밸브(7)가 중립 상태의 경우를 나타낸다. 즉 전자식 개폐 밸브(14)가 차단 상태에서 유압 모터(12)가 비작동 상태에 있으며, 전자식 유량 절환 밸브(5)가 소유량 트로틀 상태이고, 가변 용량형 펌프(2)가 최소용량 상태에 있다. 조절 밸브(7)가 중립 상태이고 릴리이프 밸브(16)의 하류측 유압이 낮으므로 릴리이프 밸브(16)는 제 1 의 작동유로(l2)를 차단하고 있다. 전자식 개폐 밸브(14) 및 릴리이프 밸브(17)가 폐상태에 있다. 따라서, 가변 용량형 유압 펌프(2)에서 송출되는 가압유체의 대부분은 단락유로(l1) 및 유로(l1')에 유입한다.
제 5 도의 그래프는 엔진(1)의 회전수와 주유로(L)에 송출되는 가압유체의 관계를 나타내고, 직선(D1)은 제 1 도의 상태에 대응한다.
제 2 도에서는 핸들(10)의 조타수 조작에 의하여 동력 실린더 기구(S)가 동작하고 있는 상태를 나타낸다. 이것에 의하여 동력 실린더(9)에 작용하는 유압이 릴리이프 밸브(16)에 반영하고, 릴리이프 밸브(16)가 제 1 작동유로(l2)를 연통한다. 이것에 의하여 교통축로(K1, K2)가 개재하는 단락유로(l1)보다 주유로(L)가 흐르기 쉽게 되고, 가압유체는 주유로(L)를 주로 흐른다.
제 1 의 작동유로(l2)로의 가압유체 공급이 가능하게 됨으로서 전자식 유량 절환 밸브(5)전후의 압력차(P)이 저감하고, 가변 용량형 유압 펌프(2)의 송출용량이 증대한다. 이 증가한 유량이 제 1 작동유로(l2)로 보내어지고, 동력 스티어링 구조(S)가 작동한다. 제 5 도의 직선(D2)은 제 2 도의 상태에 대응하고, 엔진 회전수가 증감하여도 가변 용량형 유압 펌프(2)에서의 송출 용량은 용량 제어 밸브(4)의 용량 제어 작용에 의하여 거의 일정하게 유지된다.
제 3 도의 상태에서는 지령 스위치(l5)가 ON상태에 있으며, 동력 스티어링 기구(S)는 비작동 상태에 있다. 지령 스위치(l5)의 ON에 의하여 전자식 유량 절환 밸브(5) 및 전자식 개폐 밸브(14)가 여자하고, 전자식 유량 절환 밸브(5)는 대유량 트로틀 상태로 되고, 전자식 개폐 밸브(14)는 열린 상태로 된다. 가압유체는 주유로(L)를 주로 흐르는 상태에 있다. 전자식 유량 절환 밸브(5)가 대유량 트로틀 상태에 있는 것에서 그 전후의 압력차(P)이 크게 저감하고, 가변 용량형 유압 펌프(2)의 송출 유량이 최대측으로 이행한다. 따라서 제 2 의 작동유로(l3)가 최대의 송출 용량 상태의 가변 용량형 유압 펌프(2)에서 송출되는 유량이 공급되고, 이것에 의하여 유압 모터(12)가 압축기(13)를 구동한다.
제 5 도의 직선(E)은 지령 스우치(15)의 ON시의 엔진 회전수 증감에 따른 송출 유량을 나타낸다. 엔진 회전수가 아이들링 회전수(n1)와 회전수(n2)사이에서 유량은 엔진 회전수에 대략 비례하지만, 회전수(n2)를 초과하면, 송출 유량은 용량 제어 밸브(4)의 용량 제어 작용에 의하여 직선(D3)으로 나타나듯이 거의 일정하게 유지된다.
제 4 도에서는 동력 스티어링 기구(S) 및 유압 모터(12)가 함께 작동하고 있는 상태를 나타낸다. 이 상태에서는 가변 용량형 유압 펌프(2)가 제 3 도와 마찬가지로 대용량측에 있으며, 가변 용량형 유압 펌프(2)에서 송출되는 유량은 제 5 도의 직선(E, D3)으로 나타낸다. 따라서 제 2 의 작동유로(l3)측으로 공급되는 유량은 제 3 도의 경우에 비하여 제 1 의 작동유로(l2)측으로 공급되는 분만큼 저감하고, 제 2 의 작동유로(l3)로 공급되는 유량은 직선(D4)으로 나타낸다. 그러나 동력 스티어링 기구(S)의 작동시간은 통상 단시간이므로, 제 2 의 작동유로(l3)측으로의 공급 유량 저감이 공조 상태에 지장을 초래하지 않는다.
본 실시예의 유압 시스템에 의하면, 동력 스티어링 기구(S) 및 공조 시스템이 함께 자동하고 있지 않는 경우에는 가변 용량형 유압 펌프(2)에서 송출되는 가압유체의 대부분이 단락유로(l1)측을 순환하고, 그 순환량은 동력 스티어링 기구(S) 또는 공조 시스템 작동시의 송출 유량에 비하여 매우적다. 따라서 동력 스티어링 기구(S) 및 공조 시스템이 함께 작동하여 있지 않을 때의 가압유체 공급의 엔진 부하는 매우적고, 동력 손실이 억제된다.
동력 스티어링 기구(S) 또는 공조 시스템이 작동하고 있는 경우의 송출 유량은 엔진 회전수가 고속으로 되어도 필요량으로 억제된다. 따라서 동력 스티어링 기구 또는 공조 시스템 작동을 위한 유량도 저감할 수 있고, 동력화를 저감할 수 있다.
동력 스티어링 기구(S) 또는 공조 시스템에 맞추고 필요 유량만큼 공급하면 양호하므로, 가변 용량형 유압 펌프(2)의 신뢰성도 적당하게 억제할 수 있고, 마찬가지로 유압 모터(12)의 신뢰성도 그것만큼 높일 필요는 없게된다.
본 발명은 물론 상기 실시예만으로 한정되는 것은 아니고, 예를들면 제 6 도에 나타나듯이 유압 시스템도 가능하다.
본 실시예에서는 가변 용량형 유압 펌프(2)와 단락유로(l1)의 연통차단 및 가변 용량형 유압 펌프(2)와 주유로(L)의 연통 차단이 전자식 방향 절환 밸브(18)에 의하여 행하여지는 것 및 전자식 유량 절환 밸브(5)의 여소자가 동력 스티어링 기구(S)에 조입된 입력센서(19)에서의 압력 신호에 의하여 절환제어되는 것이 상기 실시예와 다르다. 본 실시예에서도 상기 실시예와 마찬가지로 동력 스티어링 기구(S)의 작동 또는 공조 시스템의 작동에 따른 필요 유량의 공급이 행하여진다.
릴리이프 밸브(16)에 대신하여 압력 센서(19)에서의 신호에 의하여 개폐하는 전자 절환 밸브를 사용하는 것도 가능하다.
이상 상술했듯이, 본 발명은 동력 스티어링 기구를 작동하기 위한 제 1 의 작동유로, 공조 시스템을 작동하기 위한 제 2 의 작동 유로 및 단락유로를 병렬 구성하고, 전자식 유량 절환 밸브 및 용량 조정기구에 의하여 가변 용량형 유압 펌프에서의 가압유체 송출 용량을 제어하고, 각 유료로의 가압유체 공급을 방향 제어 밸브로서 제어하도록 하였으므로, 동력 스티어링 기구, 공조 시스템을 위항 유량이 엔진 고속 회전시에도 필요량 만큼 공급되고, 동력 스티어링 기구 및 공조 시스템 비작동시에도 최소한의 유량 순환이 행하여지고, 유압 펌프로 및 유압 모터의 신뢰성을 적절하게 억제하면서 동력화를 줄일 수 있는 뛰어난 효과를 가진다.

Claims (1)

  1. 차량용 엔진에 의하여 구동되는 가변 용량형 유압 펌프와, 동력 스티어링 기구를 개재시킨 제 1 의 작동유로와, 압축기를 구동하기 위해 유압 모터가 개재되고 제 1 작동유로와 병렬관계에 있는 제 2 의 작동유로와, 제1 및 제 2 의 작동유로와 병렬관계에 있는 단락유로와, 동력 스티어링 기구에 연동하여 그 상류측에 개재된 릴리이프 밸브와, 제1 및 제 2 의 작동유로에 대한 유입측 분기부의 상류측에 개재된 전자식 유랑 절환 밸브와, 유량 절환 밸브의 상류측과 하류측의 유압차에 의하여 가변 용량형 유압 펌프의 용량을 조정하는 용량 조정기구와, 제 2 작동유로상으로서 유압 모터의 상류측에 개재된 전자식 개폐 밸브와, 전자식 개폐 밸브를 개폐하기 위하여 그리고 전자식 유량 절환 밸브를 절환하기 위한 에어콘 스위치로 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 유압 시스템.
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