KR102371603B1

KR102371603B1 - 변속기용 유압 회로

Info

Publication number: KR102371603B1
Application number: KR1020170065537A
Authority: KR
Inventors: 이준호
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2017-05-26
Filing date: 2017-05-26
Publication date: 2022-03-07
Also published as: CN108930785A; US10267411B2; KR20180129460A; US20180340608A1; CN108930785B

Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변속기용 유압 회로는, 변속기의 작동 요소를 구속 또는 해방 가능한 마찰 요소; 오일을 펌핑하여 상기 마찰 요소를 작동 대기 상태로 유지 가능한 예비압을 형성하는 펌프; 및 상기 펌프를 통과한 오일을 전달 받을 수 있도록 마련되며, 상기 마찰 요소를 작동시키는 경우에, 상기 예비압을 조절하여 상기 마찰 요소를 작동 가능한 작동압을 형성하는 직접 제어 밸브를 포함하고, 상기 마찰 요소는, 상기 오일을 충전 가능하게 형성되는 유압실; 상기 펌프를 통과한 오일을 상기 유압실에 공급하는 제1 공급홀; 및 상기 직접 제어 밸브를 통과한 오일을 상기 유압실에 공급하는 제2 공급홀을 구비한다.

Description

변속기용 유압 회로{HYDRAULIC CIRCUIT FOR TRANSMISSION}

본 발명은 변속기용 유압 회로에 관한 것이다.

차량용 자동 변속기는, 엔진, 구동 모터 등과 같은 동력 발생 장치로부터의 동력을 차량의 주행 상태에 적합한 토크와 회전수로 자동으로 변화시켜서, 원활한 차량의 주행이 이루어지도록 하는 장치이다.

이러한 차량용 변속기는, 동력 발생 장치의 동력이 공급되는 토크 컨버터와, 토크 컨버터를 통해 공급되는 동력을 차량의 주행 상태에 적합한 토크와 회전수로 변화 가능한 복수의 작동 요소들과, 각각의 작동 요소의 회전을 구속하거나 해방시켜 복수의 변속단들을 구현하는 복수의 마찰 요소들과, 마찰 요소들을 유압을 이용해 선택적으로 작동시키는 유압 회로와, 차량의 주행 상태에 따라 변속단이 선택적으로 조정되도록 자동 변속기의 전반적인 구동을 제어하는 제어 유닛을 포함한다.

종래의 변속기용 유압 회로는, 오일을 마찰 요소들 중 적어도 하나에 미리 정해진 유압으로 공급하여 마찰 요소들 중 적어도 하나를 선택적으로 작동시킬 수 있도록 마련된다.

이를 위하여, 종래의 변속기용 유압 회로는, 오일 팬에 저장된 오일을 펌핑하는 펌프와, 펌프에 의해 펌핑된 오일의 유압을 조절하여 라인압을 형성하는 레귤레이터 밸브와, 레귤레이터 밸브를 통과한 오일을 전달 받아, 라인압을 감압하여 리듀싱압을 형성하는 리듀싱 밸브와, 리듀싱압을 이용해 레귤레이터 밸브를 제어하는 라인 솔레노이드 밸브와, 레귤레이터 밸브를 통과한 오일을 전달 받아, 마찰 요소들 중 어느 하나를 선택적으로 제어하기 위한 제어압을 형성하는 비례 제어 솔레노이드 밸브 등을 포함할 수 있다.

이처럼 종래의 변속기용 유압 회로는, 다수의 밸브들을 이용해 마찰 요소들을 제어하므로, 복잡한 회로 구조를 가질 수밖에 없다. 이로 인해, 종래의 변속기용 유압 회로는, 설치 비용의 부담이 크다는 문제점과, 유량 손실이 많다는 문제점이 있다.

본 발명은, 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 회로 구조를 단순화할 수 있도록 구조를 개선한 변속기용 유압 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

나아가, 본 발명은, 마찰 요소를 신속하게 작동 가능도록 구조를 개선한 변속기용 유압 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 변속기용 유압 회로는, 변속기의 작동 요소를 구속 또는 해방 가능한 마찰 요소, 오일을 펌핑하여 상기 마찰 요소를 작동 대기 상태로 유지 가능한 예비압을 형성하는 펌프, 상기 펌프를 통과한 오일을 전달 받을 수 있도록 마련되며, 상기 마찰 요소를 작동시키는 경우에, 상기 예비압을 조절하여 상기 마찰 요소를 작동 가능한 작동압을 형성하는 직접 제어 밸브, 및 상기 펌프를 통과한 오일과 상기 직접 제어 밸브를 통과한 오일을 상기 마찰 요소로 공급 가능한 작동 라인을 포함하고, 상기 마찰 요소는 상기 오일을 충전 가능하게 형성되는 유압실을 구비하고, 상기 작동 라인은 상기 펌프를 통과한 오일을 상기 유압실로 공급하기 위한 제1 작동 라인, 상기 마찰 요소 또는 상기 펌프를 통과한 오일을 상기 직접 제어 밸브로 전달하기 위한 제2 작동 라인, 및 상기 직접 제어 밸브를 통과한 오일을 상기 유압실로 공급하기 위한 제3 작동 라인을 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 마찰 요소는 상기 펌프를 통과한 오일을 상기 유압실로 공급하는 제1 공급홀, 및 상기 직접 제어 밸브를 통과한 오일을 상기 유압실로 공급하는 제2 공급홀을 더 포함하고, 상기 제1 작동 라인은 상기 펌프와 상기 제1 공급홀을 연결하고, 상기 제3 작동 라인은 상기 직접 제어 밸브와 상기 제2 공급홀을 연결할 수 있다.

바람직하게, 상기 마찰 요소는, 상기 유압실에 충전된 오일을 상기 유압실로부터 배출하는 배출홀을 더 구비하고, 상기 제2 작동 라인은, 상기 배출홀과 상기 직접 제어 밸브를 연결한다.

바람직하게, 상기 제3 작동 라인에 설치되며, 상기 작동압이 미리 정해진 최대 허용 압력 미만이 되도록 상기 작동압을 제한하는 릴리프 밸브를 더 포함한다.

바람직하게, 상기 펌프를 통과한 오일과 상기 직접 제어 밸브를 통과한 오일을 각각 상기 마찰 요소에 공급 가능한 작동 라인을 더 포함하고, 상기 작동 라인은, 상기 펌프와 상기 제1 공급홀을 연결하는 제1 작동 라인; 상기 펌프를 통과한 오일을 상기 직접 제어 밸브에 전달하는 제2 작동 라인; 및 상기 직접 제어 밸브와 상기 제2 공급홀을 연결하는 제3 작동 라인을 구비한다.

바람직하게, 상기 제2 작동 라인은, 상기 제1 작동 라인과 상기 직접 제어 밸브를 연결한다.

바람직하게, 상기 펌프와 상기 직접 제어 밸브의 구동을 제어 가능한 제어 유닛을 더 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 마찰 요소를 작동 대기시키는 경우에는 상기 직접 제어 밸브를 폐쇄하고, 상기 마찰 요소를 작동시키는 경우에는 상기 직접 제어 밸브를 미리 정해진 개도만큼 개방한다.

바람직하게, 상기 작동압을 측정 가능한 압력 센서를 더 포함하고, 상기 제어 유닛은, 상기 압력 센서에 의해 측정된 압력 값을 기준으로 상기 직접 제어 밸브의 개도와 상기 펌프의 회전수 중 적어도 하나를 조절한다.

바람직하게, 상기 직접 제어 밸브는, 상기 작동압을 선형적으로 제어 가능한 비례 제어 솔레노이드 밸브이다.

바람직하게, 상기 펌프는 전동식 오일 펌프이다.

바람직하게, 상기 마찰 요소는, 오버 드라이브 클러치와, 오버 드라이브 브레이크 중 어느 하나이다.

본 발명에 따른 변속기용 유압 회로는 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 본 발명은, 종래의 변속기용 유압 회로에 비해 마찰 요소를 작동시키는데 필요한 밸브의 설치 개수를 줄일 수 있으므로, 이를 통해 펌프의 공급 유량과, 밸브의 설치 비용과, 유량 손실 등을 줄일 수 있다.

둘째, 본 발명은, 마찰 요소를 작동 대기 상태로 유지 가능하므로, 마찰 요소를 신속하게 작동시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 변속기용 유압 회로의 개략적인 구성을 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 변속기용 유압 회로의 제어 계통을 설명하기 위한 블록도.
도 3은 도 1에 도시된 마찰 요소의 개략적인 구성을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 변속기용 유압 회로의 개략적인 구성을 나타내는 도면.
도 5는 도 4에 도시된 마찰 요소의 개략적인 구성을 나타내는 도면.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 변속기용 유압 회로의 개략적인 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 변속기용 유압 회로의 제어 계통을 설명하기 위한 블록도이고, 도 3은 도 1에 도시된 마찰 요소의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 변속기용 유압 회로(1)는, 차량용 자동 변속기의 마찰 요소(10)에 유압을 공급하기 위한 장치이다. 이러한 변속기용 유압 회로(1)를 적용 가능한 차량의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 변속기용 유압 회로(1)는, 엔진과, 구동 모터로부터 제공된 동력을 이용해 운행 가능한 하이브리드 차량일 수 있다. 이하에서는, 변속기용 유압 회로(1)를 하이브리드 차량에 적용하는 경우를 예로 들어 변속기용 유압 회로(1)에 대하여 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 변속기용 유압 회로(1)는, 마찰 요소(10)와, 펌프(20)와, 직접 제어 밸브(30)와, 작동 라인(40)과, 제어 유닛(50) 등을 포함할 수 있다.

먼저, 마찰 요소(10)는, 차량용 자동 변속기의 유성 기어 세트에 포함된 작동 요소를 구속 또는 해방 가능한 클러치와 브레이크 중 어느 하나일 수 있다. 예를 들어, 마찰 요소(1)는, 오버 드라이브 클러치와 오버 드라이브 브레이크 중 어느 하나일 수 있다. 설명의 편의를 위해 이하에서는, 마찰 요소(10)가 클러치인 경우를 예로 들어 변속기용 유압 회로(1)에 대하여 설명하기로 한다.

마찰 요소(10)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 클러치 플레이트들(11)과, 클러치 디스크들(12)과, 피스톤(13)과, 리턴 스프링(14) 등을 구비할 수 있다.

클러치 플레이트들(11)은, 미리 정해진 간격을 두고 배치되며, 클러치 리테이너(16)와 각각 결합되어 차량용 자동 변속기의 입력축(미도시)과 연결된다. 이에 대응하여, 클러치 디스크들(12)은, 미리 정해진 간격을 두고 배치되며, 클러치 허브(15)와 각각 결합되어 차량용 자동 변속기의 출력축(미도시)과 연결된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 이러한 클러치 플레이트들(11)과 클러치 디스크들(12)은 미리 정해진 간격을 두고 교번적으로 배치된다.

피스톤(13)은 클러치 리테이너(16)와 클러치 플레이트들(11) 사이에 이동 가능하게 설치된다. 피스톤(13)은 피스톤 리테이너(17)에 의해 지지된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 피스톤(13)과 클러치 리테이너(16) 사이에는 오일을 충전 가능한 유압실(18)이 형성된다.

마찰 요소(10)는, 이러한 유압실(18)과 연통되도록 클러치 리테이너(16)의 일측벽에 각각 관통 형성된 제1 공급홀(19a)과, 배출홀(19b)과, 제2 공급홀(19c)을 더 구비할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 공급홀(19a)은 후술할 제1 작동 라인(42)에 의해 펌프(20)와 연결되고, 배출홀(19b)은 후술할 제2 작동 라인(44)에 의해 직접 제어 밸브(30)의 입구 측과 연결되고, 제2 공급홀(19c)은 후술할 제3 작동 라인(46)에 의해 직접 제어 밸브(30)의 출구 측과 연결된다. 따라서, 펌프(20)로부터 공급된 오일은 제1 공급홀(19a)을 통해 유압실(18)에 충전될 수 있고, 직접 제어 밸브(30)로부터 공급된 오일은 제2 공급홀(19c)을 통해 유압실(18)에 충전될 수 있고, 유압실(18)에 충전된 오일은 배출홀(19b)을 통해 유압실(18)로부터 배출될 수 있다

유압실(18)에는 이러한 오일의 충전 및 배출 양상에 따라 소정의 유압이 인가될 수 있다. 이러한 유압은 피스톤(13)을 클러치 플레이트들(11)과 근접되는 방향으로 가압할 수 있다.

리턴 스프링(14)은 피스톤(13)과 피스톤 리테이너(17) 사이에 개재되도록 설치된다. 리턴 스프링(14)은 피스톤(13)을 클러치 플레이트들(11)로부터 이격되는 방향으로 탄성 가압할 수 있다. 이러한 리턴 스프링(14)의 탄성압은 리턴 스프링(14)의 압축량에 비례하여 증가될 수 있다.

이처럼 피스톤(13)에는 유압실(18)에 인가된 유압과 리턴 스프링(14)의 탄성압이 서로 방향으로 작용된다. 따라서, 피스톤(13)은 이러한 유압과 탄성압의 차이에 따라 이동되거나 정지될 수 있다.

예를 들어, 피스톤(13)은 유압이 탄성압과 동일한 경우에는 정지될 수 있다.

예를 들어, 피스톤(13)은 유압이 탄성압에 비해 큰 경우에는 클러치 플레이트들(11)과 근접되는 방향으로 전진될 수 있다. 이처럼 전진된 피스톤(13)은 클러치 플레이트들(11)을 가압하여 클러치 플레이트들(11)과 클러치 디스크들(12)을 접합할 수 있다. 마찰 요소(10)는 이러한 클러치 플레이트들(11)과 클러치 디스크들(12)의 접합을 통해 작동 요소를 구속할 수 있다.

예를 들어, 피스톤(13)은 유압이 탄성압에 비해 작은 경우에는 클러치 플레이트들(11)로부터 이격되는 방향으로 후진될 수 있다. 이로 인해, 클러치 플레이트들(11)에 대한 피스톤(13)의 가압이 해제됨으로써, 클러치 플레이트(11)과 클러치 디스크들(12)은 접합 해제될 수 있다. 마찰 요소(10)는 이러한 클러치 플레이트들(11)과 클러치 디스크들(12)의 접합 해제를 통해 작동 요소를 해방할 수 있다. 또한, 클러치 플레이트들(11)로부터 최대한 멀어지도록 후진된 피스톤(13)은 클러치 리테이너(16)에 의해 지지된 상태로 후진될 수 있고, 이 때 유압실(18)은 최소 용적을 갖게 된다.

다음으로, 펌프(20)는, 오일 팬(60)에 저장된 오일을 펌핑하여, 제1 작동 라인(42)으로 전달할 수 있다. 펌프(20)와 오일 팬(60) 사이에는 오일을 여과 가능한 오일 필터(70)가 설치되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

펌프(20)는 고전압 배터리(미도시)로부터 공급된 전력에 의해 구동되는 전동식 오일 펌프(Electric Oil Pump)인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

펌프(20)는, 마찰 요소(10)를 작동 대기 상태로 유지 가능한 예비압을 형성 가능하도록 미리 정해진 회전수(RPM)로 구동될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 펌프(20)의 구동은 제어 유닛(50)에 의해 제어될 수 있으며, 제어 유닛(50)은 펌프(20)의 회전수를 조절하여 예비압의 크기를 조절할 수 있다.

여기서, 마찰 요소(10) 작동 대기 상태는, 마찰 요소(10)가가 유압실(18)에 인가된 유압에 의해 작동되기 직전인 상태로서, 피스톤(13)이 클러치 리테이너(16)에 의해 지지되도록 최대로 후진된 상태에서 유압과 탄성압이 균형을 이루고 있는 상태를 말한다. 예비압은 이처럼 마찰 요소(10)가 작동 대기 상태일 때의 유압을 말한다.

이러한 펌프(20)에 의해 펌핑된 오일은, 제1 작동 라인(42)을 통해 마찰 요소(10)의 제1 공급홀(19a)에 공급되어 유압실(18)에 충전되며, 피스톤(13)에 예비압을 인가하여 마찰 요소(10)를 작동 대기 상태로 유지할 수 있다.

다음으로, 직접 제어 밸브(30)는, 펌프(20)를 통과한 오일을 후술할 제2 작동 라인(44)을 통해 전달 받아 유압을 조절한 후 후술할 제3 작동 라인(46)에 전달할 수 있도록 마련된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 직접 제어 밸브(30)의 입구 측은 제2 작동 라인(44)과 연결된다. 유압실(18)에 충전된 오일은 배출홀(19b)을 통해 제2 작동 라인(44)에 유입되며, 직접 제어 밸브(30)의 입구 측에는 이러한 제2 작동 라인(44)을 통과한 오일이 전달된다. 즉, 펌프(20)를 통과한 오일은 유압실(18)을 경유하여 직접 제어 밸브(30)의 입구 측에 전달되는 것이다.

직접 제어 밸브(30)는, 이처럼 전달된 오일의 유압을 조절할 수 있다. 예를 들어, 직접 제어 밸브(30)는, 펌핑에 의해 예비압이 형성된 경우에, 예비압을 조절하여 마찰 요소(10)를 작동 가능한 작동압을 형성할 수 있다. 이를 위하여, 직접 제어 밸브(30)는 유압을 선행적으로 조절 가능한 N/L(Normally Low) 타입의 비례 제어 솔레노이드 밸브일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 직접 제어 밸브(30)의 구동은 제어 유닛(50)에 의해 제어될 수 있으며, 제어 유닛(50)은 직접 제어 밸브(30)의 개도를 조절하여 작동압의 크기를 조절할 수 있다.

여기서, 마찰 요소(10)의 작동은 클러치 플레이트들(11)과 클러치 디스크들(12)이 접합되어 작동 요소가 마찰 요소(10)에 의해 구속된 상태를 말한다. 작동압은 마찰 요소(10)가 작동할 때의 유압을 말한다.

이러한 직접 제어 밸브(30)에 의해 압력이 조절된 오일은, 제3 작동 라인(46)을 통해 마찰 요소(10)의 제2 공급홀(19c)에 공급되어 유압실(18)에 재충전되며, 피스톤(13)에 작동압을 인가하여 마찰 요소(10)를 작동시킬 수 있다.

다음으로, 작동 라인(40)은, 펌프(20)를 통과한 오일과 직접 제어 밸브(30)를 통과한 오일을 각각 마찰 요소(10)에 공급 가능하게 마련된다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 작동 라인(40)은, 제1 작동 라인(42)과, 제2 작동 라인(44)과, 제3 작동 라인(46)을 구비할 수 있다.

제1 작동 라인(42)은, 펌프(20)의 출구 측과 제1 공급홀(19a)을 연결하도록 마련된다. 따라서, 펌프(20)에 의해 펌핑된 오일은 이러한 제1 작동 라인(42)을 통해 제1 공급홀(19a)에 공급되어 유압실(18)에 예비압을 인가할 수 있다.

한편, 변속기용 유압 회로(1)는, 윤활 요소(80)와 냉각 요소(90)에 오일을 공급 가능한 기계식 오일 펌프(100)를 더 포함할 수 있다. 윤활 요소(80)는, 베어링, 부시, 기어 등 오일을 이용한 윤활이 필요한 부품을 말하고, 냉각 요소(90)는 구동 모터 등 오일을 이용한 냉각이 필요한 부품을 말한다. 기계식 오일 펌프(100)는, 윤활 라인(110)에 의해 윤활 요소(80)와 연결되고, 윤활 라인(110)으로부터 분기된 냉각 라인(120)에 의해 냉각 요소(90)와 연결된다. 따라서, 기계식 오일 펌프(100)에 의해 펌핑된 오일은 윤활 라인(110)과 냉각 라인(120)에 의해 윤활 요소(80)와 냉각 라인(120)에 공급될 수 있다.

그런데, 차량의 주행 상태에 따라 기계식 오일 펌프(100)로부터 윤활 요소(80)와 냉각 요소(90)로 공급되는 유량이 부족한 경우가 있다. 이를 해결하기 위하여, 제1 작동 라인(42)에는 유로를 절환 가능한 매뉴얼 밸브(130)가 설치될 수 있고, 이러한 매뉴얼 밸브(130)는 연결 라인(140)에 의해 윤활 라인(110) 및 냉각 라인(120)과 연결될 수 있다. 이러한 매뉴얼 밸브(130)는, 기계식 오일 펌프(100)에 의해 윤활 요소(80)와 냉각 요소(90)에 공급되는 유량이 부족한 경우에, 제1 작동 라인(42)을 통과한 오일이 연결 라인(140)으로 유입되도록 유로를 절환하여 윤활 요소(80)와 냉각 요소(90)에 공급되는 유량을 보충할 수 있다.

제2 작동 라인(44)은 배출홀(19b)과 직접 제어 밸브(30)의 입구 측을 연결하도록 마련된다. 따라서, 유압실(18)에 충전된 오일은 이러한 제2 작동 라인(44)을 통해 직접 제어 밸브(30)에 공급될 수 있다.

제3 작동 라인(46)은 직접 제어 밸브(30)의 출구 측과 제2 공급홀(19c)을 연결하도록 마련된다. 따라서, 직접 제어 밸브(30)에 의해 압력이 조절된 오일은 이러한 제3 작동 라인(46)을 통해 제2 공급홀(19c)에 공급되어 유압실(18)에 작동압을 인가할 수 있다.

이러한 제3 작동 라인(46)에는, 작동압을 측정 가능한 압력 센서(150)와, 작동압이 미리 정해진 최대 허용 압력 미만이 되도록 작동압을 제한하는 릴리프 밸브(160)를 구비할 수 있다.

압력 센서(150)는 유압을 측정하기 위해 일반적으로 사용하는 압력 센서(150)로 구성될 수 있다. 이러한 압력 센서(150)는 제3 작동 라인(46)을 통과하는 오일의 유압을 측정하여, 제어 유닛(50)에 전달할 수 있다.

릴리프 밸브(160)는 유압의 최대치를 제한하기 위한 사용되는 일반적인 사용되는 릴리프 밸브로 구성될 수 있다. 이러한 릴리프 센서(160)는, 제3 작동 라인(46)을 통과하는 오일의 작동압의 최대치를 최대 허용 압력 미만이 되도록 제한하여, 최대 허용 압력 이상인 작동압이 유압실(18)에 인가됨으로 인해 피스톤(13) 기타 부품이 손상되는 것을 방지할 수 있다.

이하에서는, 도면을 참조하여, 변속기용 유압 회로(1)를 제어하는 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 제어 유닛(50)은, 마찰 요소(10)를 작동 대기시키는 경우에는, 직접 제어 밸브(30)를 폐쇄함과 함께 펌프(20)를 구동하여 유압실(18)에 예비압을 인가한다. 이를 위하여, 제어 유닛(50)은 펌프(20)에 의해 펌핑된 오일의 유압이 예비압이 될 수 있도록 펌프(20)의 회전수를 제어할 수 있다.

다음으로, 제어 유닛(50)은, 마찰 요소(10)를 작동시키는 경우에는, 직접 제어 밸브(30)를 개방함과 함께 펌프(20)를 구동하여 유압실(18)에 작동압을 인가한다. 이를 위하여, 제어 유닛(50)은, 직접 제어 밸브(30)에 의해 압력이 조절된 오일의 압력이 작동압이 될 수 있도록 직접 제어 밸브(30)의 개도를 조절함과 함께 펌프(20)의 회전수를 조절할 수 있다. 또한, 제어 유닛(50)은, 압력 센서(150)에 의해 측정된 압력 값을 기준으로 직접 제어 밸브(30)의 개도와 펌프(20)의 회전수 중 적어도 하나를 조절할 수 있다. 즉, 제어 유닛(50)은, 작동압의 압력 값이 변화되는 양상을 압력 센서(150)로부터 실시간으로 입력 받아, 작동압이 미리 정해진 압력 값을 갖도록 직접 제어 밸브(30)의 개도와 펌프(20)의 회전수 중 적어도 하나를 조절하는 것이다.

위와 같이 변속기용 유압 회로(1)는, 마찰 요소(10)의 유압실(18)에 예비압을 인가하여 마찰 요소(10)를 작동 대기 상태로 유지시킨 상태에서, 직접 제어 밸브(30)를 이용해 유압실(18)에 작동압을 인가하여 마찰 요소(10)를 작동시킬 수 있다.

이러한 변속기용 유압 회로(1)는, 다수의 밸브들을 이용해 마찰 요소에 공급하는 오일의 유압을 제어하는 종래의 변속기용 유압 회로에 비해, 마찰 요소에 유압을 공급하는데 필요한 밸브의 설치 개수를 줄여 있다. 이를 통해, 변속기용 유압 회로(1)는, 펌프(20)의 공급 유량과, 밸브의 설치 비용과, 유량 손실 등을 줄일 수 있다.

또한, 변속기용 유압 회로(1)는, 마찰 요소(10)를 작동 대기 상태로 유지 가능하므로, 마찰 요소(10)의 작동에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 변속기용 유압 회로의 개략적인 구성을 나타내는 도면이고, 도 5는 도 3에 도시된 마찰 요소의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 변속기용 유압 회로(2)는, 펌프(20)와 직접 제어 밸브(30)의 연결 구조에 있어서 전술한 변속기용 유압 회로(1)와 차이점을 갖고, 나머지 구성은 전술한 변속기용 유압 회로(1)와 동일하다. 이하에서는, 이러한 차이점을 중심으로 변속기용 유압 회로(2)에 대하여 설명하기로 한다. 또한, 변속기용 유압 회로(2)와 전술한 변속기용 유압 회로(1)가 동일하게 포함하는 구성은, 전술한 변속기용 유압 회로(1)의 설명 시 사용했던 도면 부호와 동일한 도면 부호를 사용하여 설명하기로 한다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 마찰 요소(10')는, 배출홀(19b)을 구비하지 않고 제1 공급홀(19a) 및 제2 공급홀(19c)만 구비한다는 점에서 전술한 마찰 요소(10)와 차이점을 갖는다.

도 3에 도시된 바와 같이, 작동 라인(40')은, 제2 작동 라인(44')이 제1 작동 라인(42)과 직접 연결되도록 마련된다는 점에서 전술한 작동 라인(40)과 차이점을 갖는다.

위와 같이 변속기용 유압 회로(2)는, 펌프(20)로부터 공급된 오일이 유알실(18)을 경유하지 않고 직접 제어 밸브(30)에 직접 공급되도록 마련된다는 점에서 전술한 변속기용 유압 회로(1)와 차이점을 갖는다. 이러한 변속기용 유압 회로(2)는, 전술한 변속기용 유압 회로(1)와 마찬가지로, 펌프(20)와 직접 제어 밸브(30)의 제어를 통해 유압실(18)에 예비압을 인가하여 마찰 요소(10')를 작동 대기 상태로 유지하거나 유압실(18)에 작동압을 인가하여 마찰 요소(10')를 작동시킬 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1, 2 : 변속기용 유압 회로
10 : 마찰 요소
11 : 클러치 플레이트
12 : 클러치 디스크
13 : 피스톤
14 : 리터 스프링
15 : 클러치 허브
16 : 클러치 리테이너
17 : 피스톤 리테이너
18 : 유압실
19a : 제1 공급홀
19b : 배출홀
19c : 제2 공급홀
20 : 펌프
30 : 직접 제어 밸브
40 : 작동 라인
42 : 제1 작동 라인
44 : 제2 작동 라인
46 : 제3 작동 라인
50 : 제어 유닛
60 : 오일 팬
70 : 오일 필터
80 : 윤활 요소
90 : 냉각 요소
100 : 기계식 오일 펌프
110 : 윤활 라인
120 : 냉각 라인
130 : 매뉴얼 밸브
140 : 연결 라인
150 : 압력 센서
160 : 릴리프 밸브

Claims

변속기의 작동 요소를 구속 또는 해방 가능한 마찰 요소;
오일을 펌핑하여 상기 마찰 요소를 작동 대기 상태로 유지 가능한 예비압을 형성하는 펌프;
상기 펌프를 통과한 오일을 전달 받을 수 있도록 마련되며, 상기 마찰 요소를 작동시키는 경우에, 상기 예비압을 조절하여 상기 마찰 요소를 작동 가능한 작동압을 형성하는 직접 제어 밸브; 및
상기 펌프를 통과한 오일과 상기 직접 제어 밸브를 통과한 오일을 상기 마찰 요소로 공급 가능한 작동 라인을 포함하고,
상기 마찰 요소는,
상기 오일을 충전 가능하게 형성되는 유압실을 구비하고,
상기 작동 라인은,
상기 펌프를 통과한 오일을 상기 유압실로 공급하기 위한 제1 작동 라인;
상기 마찰 요소 또는 상기 펌프를 통과한 오일을 상기 직접 제어 밸브로 전달하기 위한 제2 작동 라인; 및
상기 직접 제어 밸브를 통과한 오일을 상기 유압실로 공급하기 위한 제3 작동 라인을 구비하는 것을 특징으로 하는 변속기용 유압 회로.
제1항에 있어서,
상기 마찰 요소는,
상기 펌프를 통과한 오일을 상기 유압실로 공급하는 제1 공급홀; 및
상기 직접 제어 밸브를 통과한 오일을 상기 유압실로 공급하는 제2 공급홀을 더 포함하고,
상기 제1 작동 라인은 상기 펌프와 상기 제1 공급홀을 연결하고,
상기 제3 작동 라인은 상기 직접 제어 밸브와 상기 제2 공급홀을 연결하는 것을 특징으로 하는 변속기용 유압 회로.
제2항에 있어서,
상기 마찰 요소는,
상기 유압실에 충전된 오일을 상기 유압실로부터 배출하는 배출홀을 더 구비하고,
상기 제2 작동 라인은,
상기 배출홀과 상기 직접 제어 밸브를 연결하는 것을 특징으로 하는 변속기용 유압 회로.
제2항에 있어서,
상기 제3 작동 라인에 설치되며, 상기 작동압이 미리 정해진 최대 허용 압력 미만이 되도록 상기 작동압을 제한하는 릴리프 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 변속기용 유압 회로.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제2 작동 라인은,
상기 제1 작동 라인과 상기 직접 제어 밸브를 연결하는 것을 특징으로 하는 변속기용 유압 회로.
제1항에 있어서,
상기 펌프와 상기 직접 제어 밸브의 구동을 제어 가능한 제어 유닛을 더 포함하고,
상기 제어 유닛은, 상기 마찰 요소를 작동 대기시키는 경우에는 상기 직접 제어 밸브를 폐쇄하고, 상기 마찰 요소를 작동시키는 경우에는 상기 직접 제어 밸브를 미리 정해진 개도만큼 개방하는 것을 특징으로 하는 변속기용 유압 회로.
제7항에 있어서,
상기 작동압을 측정 가능한 압력 센서를 더 포함하고,
상기 제어 유닛은, 상기 압력 센서에 의해 측정된 압력 값을 기준으로 상기 직접 제어 밸브의 개도와 상기 펌프의 회전수 중 적어도 하나를 조절하는 것을 특징으로 하는 변속기용 유압 회로.
제7항에 있어서,
상기 직접 제어 밸브는, 상기 작동압을 선형적으로 제어 가능한 비례 제어 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 변속기용 유압 회로.
제1항에 있어서,
상기 펌프는 전동식 오일 펌프인 것을 특징으로 하는 변속기용 유압 회로.
제1항에 있어서,
상기 마찰 요소는, 오버 드라이브 클러치와, 오버 드라이브 브레이크 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 변속기용 유압 회로.