KR20110049400A - Actuator system for controlling transmission of vehicle - Google Patents

Abstract

PURPOSE: An actuator system for controlling the transmission of a vehicle is provided to minimize the volume of the transmission by forming hydraulic pressure using the start motor of the vehicle. CONSTITUTION: A start motor(3) starts the engine of a vehicle. An oil pump(5) is drive based on the torque of the start motor. An accumulator(7) stores hydraulic pressure generated from the oil pump. A hydraulic valve(11) drives a transmission hydraulic unit, which is the target of control, using the hydraulic pressure stored in the accumulator. A controller controls a transmission hydraulic unit by controlling the hydraulic valve according to the state of the vehicle.

Description

차량의 변속기 제어용 액츄에이터 시스템{Actuator System for Controlling Transmission of Vehicle}Actuator System for Controlling Transmission of Vehicle

본 발명은 차량의 변속기를 제어하는 데에 사용되는 액츄에이터 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일반적인 자동변속기나, CVT(Continuously Variable Transmission), DCT(Double Clutch Transmission) 등의 자동제어형 변속기에서 사용될 수 있는 유압제어장치에 관한 것으로서, 특히 DCT에 유용하게 적용될 수 있는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an actuator system used to control a transmission of a vehicle, and more particularly, can be used in a general automatic transmission or an automatic transmission such as CVT (Continuously Variable Transmission) or DCT (Double Clutch Transmission). The present invention relates to a hydraulic control device, and more particularly to a technology that can be usefully applied to DCT.

종래 DCT용 액츄에이터는 모터 방식과, 모터 유압식으로 구분될 수 있으며, 상기 모터 방식은 모터의 회전력을 직접 기계적인 동력 전달 기구를 통해 전달하여 클러치를 제어할 수 있도록 구성되어 있으며, 상기 모터 유압식의 경우에는 전용으로 구비된 모터에 의해 유압을 발생시킨 후 이를 어큐뮬레이터에 저장하여 두고 필요한 유압액츄에이터를 유압밸브에 의해 제어하도록 구성되어 있다.Conventional DCT actuators can be divided into a motor type and a motor hydraulic type, the motor type is configured to control the clutch by directly transmitting the rotational force of the motor through a mechanical power transmission mechanism, in the case of the motor hydraulic type It is configured to generate the hydraulic pressure by a motor provided exclusively and then store it in the accumulator and control the necessary hydraulic actuator by the hydraulic valve.

상기 모터 방식은 모터에서 발생된 동력을 기구적인 메커니즘으로 직접 제어 대상 클러치 등에 제공하므로 에너지 효율성이 뛰어나지만, 다수의 클러치 등을 제어하여야 하므로 그에 대응하여 다수의 모터가 구비되어야 하며, 이러한 다수의 모터는 변속기의 부피를 크게 하여 변속기의 차량 탑재성을 저하시키고, 기구적 메커니즘에서 소음이 발생하는 문제점 등이 있다.The motor system provides the power generated by the motor directly to the clutch to be controlled by a mechanical mechanism, so that the energy efficiency is excellent. However, since a plurality of clutches and the like must be controlled, a plurality of motors should be provided correspondingly. Increases the volume of the transmission to reduce the vehicle mountability of the transmission, there is a problem that noise occurs in the mechanical mechanism.

상기 모터 유압식은 상기 모터 방식에 비하여, 유압을 발생시키기 위한 하나의 모터만을 구비하면 되므로, 변속기의 부피 축소에 유리하여, 변속기의 차량 탑재성이 우수하게 되며, 기존의 자동변속기 유압제어기술 및 이를 생산하는 양산 기술 및 설비 등을 쉽게 이용할 수 있으며, 상대적으로 높은 신뢰도와 빠른 제어 응답성을 기대할 수 있으나, 역시 별도의 모터를 탑재하여 작동 유압을 생성하도록 해야 하는 단점을 가지고 있다.Compared to the motor method, since the motor hydraulic type is provided with only one motor for generating hydraulic pressure, it is advantageous to reduce the volume of the transmission, thereby improving the vehicle mountability of the transmission, and the existing automatic transmission hydraulic control technology and the same. Mass production technology and equipment to be produced can be easily used, and relatively high reliability and quick control response can be expected, but also has a disadvantage in that a separate motor is mounted to generate working hydraulic pressure.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 추가적인 모터의 사용을 최대한 억제함으로써, 변속기의 부피를 대폭적으로 축소하여 변속기의 차량 탑재성을 극대화시키며, 기계적인 동력 전달 기구를 배제하여, 소음 발생을 최소화시킬 수 있고, 차량의 생산원가를 저감시킬 수 있도록 한 차량의 변속기 제어용 액츄에이터 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems described above, by maximally suppressing the use of additional motors, greatly reducing the volume of the transmission to maximize the vehicle mountability of the transmission, by eliminating the mechanical power transmission mechanism It is an object of the present invention to provide an actuator system for controlling a transmission of a vehicle that can minimize noise generation and reduce a production cost of the vehicle.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명 차량의 변속기 제어용 액츄에이터 시스템은 The actuator system for transmission control of the vehicle of the present invention devised to achieve the object as described above is

엔진을 시동시키는 스타터모터와;A starter motor for starting the engine;

상기 스타터모터의 회전력으로 구동되는 오일펌프와;An oil pump driven by the rotational force of the starter motor;

상기 오일펌프에서 생성된 유압을 저장하는 어큐뮬레이터와;An accumulator for storing the hydraulic pressure generated by the oil pump;

상기 어큐뮬레이터에 저장된 유압을 이용하여 제어대상 변속유압기구를 구동시키는 유압밸브와;A hydraulic valve for driving the variable speed hydraulic mechanism to be controlled by using the hydraulic pressure stored in the accumulator;

차량의 상태에 따라 상기 유압밸브를 제어하여 상기 변속유압기구를 제어하는 컨트롤러;A controller configured to control the shift hydraulic mechanism by controlling the hydraulic valve according to a state of a vehicle;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Characterized in that configured to include.

본 발명은 종래 엔진을 시동시키는 데에만 사용하던 스타터모터를 사용하여 변속기를 제어하는 데에 필요한 유압을 형성할 수 있도록 함으로써, 추가적인 모터의 사용을 배제함으로써, 변속기의 부피를 대폭적으로 축소하고 컴팩트하게 구성할 수 있도록 하여 변속기의 차량 탑재성을 극대화시키며, 기계적인 동력 전달 기구를 배제하여, 소음 발생을 최소화시킬 수 있고, 차량의 생산원가를 저감시킬 수 있도록 한다.The present invention allows the use of a starter motor used only to start an engine to form the hydraulic pressure required to control the transmission, thereby eliminating the use of additional motors, thereby significantly reducing the volume of the transmission and making it compact. It can be configured to maximize the vehicle mountability of the transmission, to exclude the mechanical power transmission mechanism, to minimize the generation of noise, and to reduce the production cost of the vehicle.

도 1과 도 2을 참조하면, 본 발명 실시예는 엔진(1)을 시동시키는 스타터모터(3)와; 상기 스타터모터의 회전력으로 구동되는 오일펌프(5)와; 상기 오일펌프에서 생성된 유압을 저장하는 어큐뮬레이터(7)와; 상기 어큐뮬레이터에 저장된 유압을 이용하여 제어대상 변속유압기구(9)를 구동시키는 유압밸브(11)와; 차량의 상태에 따라 상기 유압밸브를 제어하여 상기 변속유압기구를 제어하는 컨트롤러(13)를 포함하여 구성된다.1 and 2, an embodiment of the present invention includes a starter motor 3 for starting the engine 1; An oil pump 5 driven by the rotational force of the starter motor; An accumulator (7) for storing the hydraulic pressure generated by the oil pump; A hydraulic valve 11 for driving the variable speed hydraulic mechanism 9 to be controlled by using the hydraulic pressure stored in the accumulator; It is configured to include a controller 13 for controlling the transmission hydraulic mechanism by controlling the hydraulic valve in accordance with the state of the vehicle.

즉, 변속유압기구들을 구동시키기 위한 유압을 종래 엔진의 시동에만 사용되던 스타터모터를 사용하도록 함으로써, 변속기 제어에 필요한 유압을 생성하기 위한 별도의 모터를 구비하지 않고도, 적절한 유압을 확보할 수 있도록 한 것이다.In other words, by using a starter motor that is used only for starting a conventional engine, the hydraulic pressure for driving the transmission hydraulic mechanisms can be secured without having a separate motor for generating the hydraulic pressure required for transmission control. will be.

물론, 상기 유압에 의해 제어되는 변속유압기구(9)는 도 2에는 클러치만을 예시하였으나, 이외에 셀렉팅 동작이나 쉬프팅 동작을 구현하는 장치도 포함되며, 이러한 장치들을 제어하기 위한 유압밸브(11)도 도시된 것 이외에 다수가 존재한다.Of course, the variable speed hydraulic mechanism 9 controlled by the hydraulic pressure is illustrated in FIG. 2 only the clutch, but also includes a device for implementing a selecting operation or a shifting operation, and a hydraulic valve 11 for controlling such devices is also included. There are many other than shown.

본 실시예에서, 상기 스타터모터(3)는 피니언기어(15)가 엔진 쪽으로 슬라이딩하여 플라이휠의 링기어(17)에 치합되도록 변속기(19)에 장착되고, 상기 오일펌프(5)는 상기 스타터모터의 케이스(21)에 일체로 구비되며, 상기 오일펌프(5)를 구비한 스타터모터 케이스(21)는 변속기케이스(23)에 고정된 구조이다.In this embodiment, the starter motor 3 is mounted to the transmission 19 so that the pinion gear 15 slides toward the engine and engages with the ring gear 17 of the flywheel, and the oil pump 5 is connected to the starter motor. It is provided integrally with the case 21, the starter motor case 21 having the oil pump (5) is a structure fixed to the transmission case (23).

즉, 스타터모터(3)를 종래와 달리 변속기 쪽에 장착함으로써, 상기 스타터모터(3)에 일체로 구비되는 오일펌프(5)와, 상기 오일펌프와 연결되는 어큐뮬레이터(7) 등과 같이 상기 오일펌프(5)에 연결되는 유압 장치들 사이의 유로 연결성이 용이하게 확보될 수 있도록 하였고, 후술하는 예에서는 엔진과 변속기의 동심도 및 스타터모터와 오일펌프의 동심도가 동시에 요구되어 조립성이 다소 불리한 바, 이에 비하여 우수한 조립성을 가지도록 한다.That is, by mounting the starter motor (3) on the transmission side, unlike the prior art, the oil pump (5) integrally provided in the starter motor (3), and the accumulator (7) connected to the oil pump (the oil pump ( 5) the flow path connectivity between the hydraulic devices connected to it can be easily ensured, and in the following example, the concentricity of the engine and the transmission and the concentricity of the starter motor and the oil pump are required at the same time. Compared with the excellent assembly.

상기 스타터모터(3)와 상기 컨트롤러(13) 사이에는 상기 스타터모터의 풀링코일(25)은 가동시키지 않고 로터만을 구동시키는 펌프구동라인(27)이 구비된다.A pump driving line 27 is provided between the starter motor 3 and the controller 13 to drive only the rotor without operating the pulling coil 25 of the starter motor.

즉, 종래와 같이 상기 스타터모터(3)로 엔진의 시동이 가능하도록 해야 하므로, 종래의 스타터모터의 회로구성은 그대로 유지하되, 추가로 상기 피니언(15)이 플라이휠의 링기어(17)로 치합되지 않은 상태에서도 스타터모터(3)의 로터만을 회전시킬 수 있도록 상기 펌프구동라인(27)을 구비하여, 엔진의 시동시 이외에도 스타터모터(3)를 엔진과 무관하게 회전시킬 수 있도록 한 것이다.That is, since the starter motor 3 can be started as in the prior art, the circuit configuration of the conventional starter motor is maintained as it is, but the pinion 15 is engaged with the ring gear 17 of the flywheel. The pump driving line 27 is provided so that only the rotor of the starter motor 3 can be rotated even when it is not in the state, so that the starter motor 3 can be rotated independently of the engine in addition to the start of the engine.

따라서, 상기한 바와 같이 구성된 차량의 변속기 제어용 액츄에이터 시스템을 탑재한 차량에서는, 유압을 발생시키기 위한 별도의 모터를 추가로 장착할 필요가 없이, 종래에 어차피 엔진의 시동에 필요한 스타터모터(3)를 사용하여, 상기 오일펌프(5)로 요구되는 유압을 생성하여 상기 어큐뮬레이터(7)에 저장하고, 이를 유 압밸브(11)를 사용하여 다수의 변속유압기구(9)를 구동하는 데에 사용하도록 함으로써, 보다 간단하고 컴팩트한 구성으로 변속제어를 수행할 수 있도록 한다.Therefore, in the vehicle equipped with the transmission control actuator system of the vehicle configured as described above, it is not necessary to additionally install a separate motor for generating hydraulic pressure, and the starter motor 3 necessary for starting the engine is conventionally installed anyway. To generate and store the hydraulic pressure required by the oil pump 5 and store it in the accumulator 7 and use it to drive a plurality of transmission hydraulic mechanisms 9 using the hydraulic valve 11. Thus, shift control can be performed with a simpler and more compact configuration.

한편, 도 3은 본 발명의 다른 실시예로서, 종래의 일반적인 차량에서와 같이 상기 스타터모터(3)는 엔진(1)에 장착되고; 상기 오일펌프(5)는 상기 스타터모터(3)의 회전축에 직선방향 유동은 허용하고 회전방향으로는 상호 구속되도록 변속기(19) 쪽에 장착되며; 상기 어큐뮬레이터(7)는 상기 오일펌프(5)와 연결되어 변속기 측에 장착되는 구조이다.On the other hand, Figure 3 is another embodiment of the present invention, the starter motor (3) is mounted to the engine (1) as in a conventional general vehicle; The oil pump (5) is mounted on the transmission (19) side to allow linear flow to the axis of rotation of the starter motor (3) and to restrain each other in the direction of rotation; The accumulator 7 is connected to the oil pump 5 and mounted on the transmission side.

물론, 상기 어큐뮬레이터(7)로부터의 유압은 다수의 유압밸브(11)를 통해 제어되어 다수의 변속유압기구(9)로 공급되도록 되어 있으며, 상기 유압밸브(11)는 TCU와 같은 컨트롤러(13)에 의해 제어되도록 구성된다.Of course, the hydraulic pressure from the accumulator 7 is controlled through a plurality of hydraulic valves 11 to be supplied to a plurality of transmission hydraulic mechanisms 9, the hydraulic valve 11 is a controller 13, such as TCU It is configured to be controlled by.

물론, 상기 스타터모터(3)와 상기 컨트롤러(13) 사이에는 상기의 실시예와 마찬가지로, 상기 스타터모터의 풀링코일(25)은 가동시키지 않고 로터만을 구동시키는 펌프구동라인이 구비되어, 엔진을 시동시키는 경우 이외에도 필요에 따라 상기 컨트롤러(13)가 스타터모터(3)를 구동하여 필요로 하는 유압을 생성시키도록 한다.Of course, a pump driving line is provided between the starter motor 3 and the controller 13 to drive only the rotor without operating the pulling coil 25 of the starter motor, as in the above embodiment. In addition to the case, if necessary, the controller 13 drives the starter motor 3 to generate the required hydraulic pressure.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 변속기 제어용 액츄에이터 시스템의 개략도,1 is a schematic diagram of an actuator system for controlling a transmission of a vehicle according to the present invention;

도 2는 도 1과 같은 형식의 구체적 실시예를 도시한 도면,2 is a view showing a specific embodiment of the same type as in FIG.

도 3은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 도면이다.3 is a view showing another embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명><Brief description of symbols for the main parts of the drawings>

1; 엔진 3; 스타터모터One; Engine 3; Starter motor

5; 오일펌프 7; 어큐뮬레이터5; Oil pump 7; Accumulator

9; 변속유압기구 11; 유압밸브9; Transmission hydraulic mechanism 11; Hydraulic Valve

13; 컨트롤러 15; 피니언13; Controller 15; Pinion

17; 링기어 27; 펌프구동라인17; Ring gear 27; Pump drive line

Claims (4)

엔진을 시동시키는 스타터모터와;A starter motor for starting the engine; 상기 스타터모터의 회전력으로 구동되는 오일펌프와;An oil pump driven by the rotational force of the starter motor; 상기 오일펌프에서 생성된 유압을 저장하는 어큐뮬레이터와;An accumulator for storing the hydraulic pressure generated by the oil pump; 상기 어큐뮬레이터에 저장된 유압을 이용하여 제어대상 변속유압기구를 구동시키는 유압밸브와;A hydraulic valve for driving the variable speed hydraulic mechanism to be controlled by using the hydraulic pressure stored in the accumulator; 차량의 상태에 따라 상기 유압밸브를 제어하여 상기 변속유압기구를 제어하는 컨트롤러;A controller configured to control the shift hydraulic mechanism by controlling the hydraulic valve according to a state of a vehicle; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 변속기 제어용 액츄에이터 시스템.Actuator system for a transmission control of a vehicle comprising a. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 스타터모터는 피니언기어가 엔진 쪽으로 슬라이딩하여 플라이휠의 링기어에 치합되도록 변속기에 장착되고;The starter motor is mounted to a transmission such that the pinion gear slides toward the engine and engages with the ring gear of the flywheel; 상기 오일펌프는 상기 스타터모터 케이스에 일체로 구비되며;The oil pump is integrally provided with the starter motor case; 상기 오일펌프를 구비한 스타터모터 케이스는 변속기케이스에 고정된 것The starter motor case having the oil pump is fixed to the transmission case 을 특징으로 하는 차량의 변속기 제어용 액츄에이터 시스템.Actuator system for a transmission control of a vehicle, characterized in that. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 스타터모터는 엔진에 장착되고;The starter motor is mounted to an engine; 상기 오일펌프는 상기 스타터모터의 회전축에 직선방향 유동은 허용하고 회전방향으로는 상호 구속되도록 변속기 쪽에 장착되며;The oil pump is mounted on the transmission side to allow linear flow to the rotation axis of the starter motor and to restrain each other in the rotation direction; 상기 어큐뮬레이터는 상기 오일펌프와 연결되어 변속기측에 장착되는 것The accumulator is connected to the oil pump is mounted on the transmission side 을 특징으로 하는 차량의 변속기 제어용 액츄에이터 시스템.Actuator system for a transmission control of a vehicle, characterized in that. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,The method according to claim 2 or 3, 상기 스타터모터와 상기 컨트롤러 사이에는 상기 스타터모터의 풀링코일은 가동시키지 않고 로터만을 구동시키는 펌프구동라인이 구비되는 것Between the starter motor and the controller is provided with a pump drive line for driving only the rotor without operating the pull coil of the starter motor 을 특징으로 하는 차량의 변속기 제어용 액츄에이터 시스템.Actuator system for a transmission control of a vehicle, characterized in that.

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