KR20140079131A - 차량용 자동변속기의 유압공급시스템 - Google Patents

Abstract

차량용 자동변속기의 유압공급시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 자동변속기의 유압공급시스템은 저압용 오일펌프가 오일팬에 저장된 오일을 저압의 유압으로 생성하여 저압부로 공급하고, 고압용 오일펌프가 상기 저압의 유압의 일부를 고압으로 승압시켜 고압유로를 통해 고압부로 공급하는 차량용 자동변속기의 유압공급시스템에 있어서, 제1 솔레노이드 밸브의 제어압에 의하여 제어되면서 상기 저압유로를 통해 공급되는 유압의 일부를 제1 재순환 유로를 통해 상기 흡입유로로 재순환시키면서 유압을 조절하여 저압부로 공급하는 저압용 레귤레이터 밸브; 양측으로 각각 작동하는 탄성부재의 탄성력과 고압유로의 유압을 제어압으로 공급받아 제어되면서 상기 고압유로를 통해 공급되는 유압의 일부를 제2 재순환 유로 및 제3 재순환 유로를 통해 상기 저압유로로 재순환시키면서 유압을 조절하여 고압부로 공급하는 고압용 레귤레이터 밸브를 포함하며, 상기 제2 재순환 유로상에 배치되는 오리피스; 상기 제2 재순환 유로상에 배치되어 유압을 검출하는 압력센서; 상기 압력센서로부터 검출되는 정보에 따른 트랜스밋션 제어유닛의 제어에 의하여 상기 저압용 오일펌프와 고압용 오일펌프를 구동하는 전동모터를 포함한다.

Description

차량용 자동변속기의 유압공급시스템{OIL PRESSURE SUPPLY SYSTEM OF AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 차량용 자동변속기의 유압공급시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고압부와 저압부의 목표 유압 형성 여부를 검출하여 최적화된 회전수로 전동모터를 제어할 수 있는 차량용 자동변속기의 유압공급시스템에 관한 것이다.

최근 세계적인 고유가와 배기가스 배출 규제 등이 점점 강화됨으로써, 자동차 메이커들은 친환경적으로 연비를 향상시킬 수 있는 기술 개발에 총력을 기울이고 있다.

자동변속기에 있어서의 연비 개선은 오일펌프의 불필요한 소비 동력을 최소화하여 구현할 수 있다.

상기와 같이 연비 개선을 위하여 최근에는 자동 변속기에 적용되는 오일펌프를 저압용 오일펌프와 고압용 오일펌프로 분리 구성하여 상기 저압용 오일펌프에서 생성된 유압은 저압부(토크 컨버터, 냉각, 윤활)로 공급되도록 하고, 상기 고압용 오일펌프에서 생성된 유압은 고압부(변속시 선택적으로 작동되는 마찰부재)로 공급되도록 하고 있다.

즉, 상기와 같이 2개의 오일펌프를 보유하는 자동변속기는 상기 저압부를 기준으로 전체적인 유압을 생성하고, 동시에 상기 유압의 일부만을 고압부에서 요구하는 고압으로 제어하여 공급할 수 있도록 구성된다.

도 1은 종래 차량용 자동변속기기의 유압 공급시스템의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 종래 유압공급시스템은 저압용 오일펌프(2)에서 생성된 저압의 유압은 토크 컨버터(T/C), 냉각부, 윤활부 등과 같은 저압부(4)로 공급되고, 고압용 오일펌프(6)에서 생성된 고압의 유압은 변속에 관계하는 마찰부재를 작동시키기 위한 고압부(8)로 공급될 수 있도록 구성된다.

상기 저압용 오일펌프(2)에서 생성된 유압은 저압용 레귤레이터 밸브(10)에서 안정된 유압으로 제어되어 상기 저압부(4)로 공급되며, 상기 저압용 레귤레이터 밸브(10)는 제1 솔레노이드(SOL1)의 제어압에 의하여 제어된다.

상기 고압용 오일펌프(6)는 상기 저압용 오일펌프(2)부터 공급되는 저압의 유압을 고압의 유압으로 승압시키며, 상기 고압용 오일펌프(6)에 의하여 승압된 유압은 고압용 레귤레이터 밸브(12)에서 안정된 유압으로 제어되어 고압부(8)로 공급된다.

그리고 상기 고압용 오일펌프(6)와 고압용 레귤레이터 밸브(12)를 연결하는 고압유로(16)상에는 유압을 검출하는 유압센서(S)가 배치된다.

이에 따라 상기 유압센서(S)로부터 검출되는 신호에 따라 구동원인 전동모터(M)의 회전수를 제어할 수 있다.

그러나 상기와 같은 유압공급시스템에 있어서는 잉여 유량에 대한 검출 없이 단순히 목표 압력 도달 여부만을 검출하기 때문에 최적화된 회전수로 전동모터(M)를 제어할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예는 전동모터에 의하여 구동되는 2개의 오일펌프가 적용된 자동변속기의 유압공급시스템에서, 1개의 압력센서에 의하여 제공되는 정보를 이용하여 고압부와 저압부의 유압 및 유량을 최적화할 수 있도록 전동모터를 제어하고, 제어 응답성을 향상시킬 수 있는 차량용 자동변속기의 유압공급시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 저압용 오일펌프가 오일팬에 저장된 오일을 저압의 유압으로 생성하여 저압부로 공급하고, 고압용 오일펌프가 상기 저압의 유압의 일부를 고압으로 승압시켜 고압유로를 통해 고압부로 공급하는 차량용 자동변속기의 유압공급시스템에 있어서, 제1 솔레노이드 밸브의 제어압에 의하여 제어되면서 상기 저압유로를 통해 공급되는 유압의 일부를 제1 재순환 유로를 통해 상기 흡입유로로 재순환시키면서 유압을 조절하여 저압부로 공급하는 저압용 레귤레이터 밸브; 양측으로 각각 작동하는 탄성부재의 탄성력과 고압유로의 유압을 제어압으로 공급받아 제어되면서 상기 고압유로를 통해 공급되는 유압의 일부를 제2 재순환 유로 및 제3 재순환 유로를 통해 상기 저압유로로 재순환시키면서 유압을 조절하여 고압부로 공급하는 고압용 레귤레이터 밸브를 포함하며, 상기 제2 재순환 유로상에 배치되는 오리피스; 상기 제2 재순환 유로상에 배치되어 유압을 검출하는 압력센서; 상기 압력센서로부터 검출되는 정보에 따른 트랜스밋션 제어유닛의 제어에 의하여 상기 저압용 오일펌프와 고압용 오일펌프를 구동하는 전동모터를 포함하는 차량용 자동변속기의 유압공급시스템을 제공할 수 있다.

또한, 상기 고압용 레귤레이터 밸브는 상기 고압유로로부터 유압을 공급받는 제1 포트와, 상기 고압유로의 유압을 제어압으로 공급받는 제2 포트와, 상기 제1포트로 공급된 유압을 제2 재순환 유로로 공급하는 제3 포트와, 상기 제1포트로 공급된 유압을 제3 재순환 유로로 공급하는 제4 포트를 포함하는 밸브보디와; 상기 제2포트로 공급되는 제어압에 작용하는 제1랜드와, 상기 제1랜드와 함께 제3포트를 선택적으로 제1포트와 연통시켜 주는 제2랜드와, 상기 제2 랜드와 함께 상기 제4포트를 제1포트와 연통시켜 주는 제3랜드를 보유하며, 상기 제3랜드와 밸브보디 사이에 탄성 지지되는 탄성부재를 보유하는 밸브스풀을 포함할 수 있다.

또한, 상기 압력센서는 상기 오리피스와 고압용 레귤레이터 밸브 사이에 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예는 전동모터에 의하여 구동되는 2개의 오일펌프가 적용된 자동변속기의 유압공급시스템에서, 제2 재순환 유로 상에 압력센서를 설치하여 유량에 따른 압력값을 이용하여 목표압력 도달여부 및 잉여유량에 대한 판정을 가능하게 한다.

또한, 상기 제2 재순환 유로의 개방에 의한 재순환 과정에서 고압부의 목표 유압과 비교하여 일정압 이상의 압력이 발생되는 경우 제3 재순환 유로가 개방되면서 라인압 오버라이드를 방지함으로써, 고압부와 저압부의 유압 및 유량을 최적화하도록 전동모터를 제어할 수 있고, 제어 응답성도 향상시킬 수 있다.

도 1은 일반적인 자동변속기의 유압공급시스템에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기 유압공급시스템의 구성도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

단, 본 발명의 실시예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 유압공급시스템에 대한 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 실시예에 따른 유압공급시스템은 저압용 오일펌프(102)에서 생성된 저압의 유압이 토크 컨버터(T/C), 냉각부, 윤활부등과 같은 저압부(104)로 공급되고, 고압용 오일펌프(106)에서 생성된 고압의 유압은 변속에 관계하는 마찰부재를 작동시키기 위한 고압부(108)로 공급되도록 구성된다.

상기에서 저압의 유압은 토크 컨버터(T/C)의 작동과 냉각 및 윤활을 원활하게 하는 정도의 낮은 압력으로 제어되어 공급되는 유압을 의미하며, 고압의 유압은 변속시 선택적으로 작동하는 다수의 마찰부재들을 원활하게 작동시킬 수 있는 정도의 높은 압력으로 제어되어 공급되는 유압을 의미한다.

상기에서 저압용 오일펌프(102)와 고압용 오일펌프(106)는 1축으로 연결되어 구동원인 전동모터(M)에 의하여 구동되며, 상기 전동모터(M)는 도시하지 않은 트랜스밋션 제어유닛에 의하여 제어된다.

상기 저압용 오일펌프(102)에서 생성된 유압은 저압용 레귤레이터 밸브(110)에서 안정된 유압으로 제어되어 상기 저압부(104)로 공급되는데, 상기 저압용 오일 펌프(102)는 오일팬(P)에 저장된 오일을 흡입유로(112)를 통해 흡입하여 저압유로(114)로 저압의 유압을 토출한다.

상기 저압용 레귤레이터 밸브(110)는 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)의 제어압에 의하여 제어되면서 상기 저압유로(114)를 통해 공급되는 유압의 일부를 제1 재순환 유로(116)를 통해 상기 흡입유로(112)로 재순환시키면서 유압을 조절한다.

상기 고압용 오일펌프(106)는 상기 저압용 오일펌프(102)부터 공급되는 저압의 유압 일부를 고압의 유압으로 승압시켜 고압유로(122)로 토출하며, 상기 고압유로(122)의 유압은 고압용 레귤레이터 밸브(120)에 의하여 제어되어 고압부(108)로 공급된다.

상기 고압용 레귤레이터 밸브(120)는 양측으로 각각 작용하는 탄성부재(E)의 탄성력과 상기 고압 유로(122)의 유압에 의하여 제어되면서 상기 고압유로(122)를 통해 공급되는 유압의 일부를 제2 재순환 유로(124) 및 제3 재순환 유로(126)를 통해 상기 저압유로(114)로 재순환시키면서 유압을 조절한다.

이를 위하여 상기 고압용 레귤레이터 밸브(120)는 스풀밸브로서, 밸브보디와 상기 밸브보디내에 좌우 슬라이드 가능하게 배치되는 밸브스풀로 이루어진다.

상기에서 밸브보디는 상기 고압유로(122)로부터 유압을 공급받는 제1 포트(200)와, 상기 고압유로(122)의 유압을 제어압으로 공급받는 제2 포트(202)와, 상기 제1포트(200)로 공급된 유압을 제2 재순환 유로(124)로 공급하는 제3 포트(204)와, 상기 제1포트(200)로 공급된 유압을 제3 재순환 유로(126)로 공급하는 제4 포트(206)를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 밸브스풀은 상기 제2포트(202)로 공급되는 제어압에 작용하는 제1랜드(210)와, 상기 제1랜드(210)와 함께 제3포트(204)를 선택적으로 제1포트(200)와 연통시켜 주는 제2랜드(212)와, 상기 제2 랜드(212)와 함께 상기 제4포트(206)를 제1포트(200)와 연통시켜 주는 제3랜드(214)를 보유하며, 상기 제3랜드(214)와 밸브보디 사이에 탄성 지지되는 탄성부재(E)를 보유한다.

이에 따라 상기 제2포트(202)로 공급되는 제어압과 상기 탄성부재(E)의 탄성력에 의하여 밸브스풀이 좌우 이동하면서 상기 제1포트(200)를 상기 제3포트(204)와 제4포트(206)를 연통시켜 고압유로(122)의 유압을 제어하게 된다.

또한, 상기 제2 재순환 유로(124)상에는 오리피스(OR)와 압력센서(S)를 배치하되, 상기 압력센서(S)가 상기 오리피스(OR)와 고압용 레귤레이터 밸브(120) 사이의 상기 제2 재순환 유로(124)상에 배치되도록 하였다.

이에 따라 상기 제2 재순환 유로(124)를 통해 저압유로(114)로 재순환되는 유량이 오리피스(OR)에 의하여 일정하게 유지되면서 저압유로(114)로 순환되어 저압유로(114)의 유량이 크게 변화하지 않고 안정을 유지하게 된다.

이때 압력센서(S)는 상기 오리피스(OR)에 의한 잉여 유량으로 발생되는 유압을 검출하여 트랜스밋션 제어유닛(미도시)에 전달한다.

또한, 상기 제3 재순환 유로(126)는 저온시 상기 오리피스(OR)의 특성에 의한 배출 특성 악화 및 회전수 속도 제어 미흡시 고압부 압력의 오버라이드를 방지하게 된다.

즉, 제2 재순환 유로(124)의 개방에 의한 재순환 과정에서 고압부의 목표 유압과 비교하여 일정압 이상의 압력이 발생되는 경우 제3 재순환 유로(126)가 개방되면서 라인압 오버라이드를 방지하게 된다.

상기와 같은 재순환 과정에서 상기 트랜스밋션 제어유닛은 상기 압력센서(S)에서 검출된 압력 정보에 따라 전동모터(M)의 회전수를 제어하게 된다.

즉, 상기 압력센서(S)에 의하여 검출된 압력이 설정된 목표 유압 보다 크면, 전동모터(M)의 회전수를 낮추도록 제어하고, 상기 검출된 압력이 설정된 목표 유압 보다 낮으면, 전동모터(M)의 회전수를 높이도록 제어한다.

이와 같이 전동모터(M)의 회전수를 제어하면, 저압부(104)와 고압부(108)의 유압 및 유량의 최적화 제어가 가능하며, 오리피스(OR)의 크기 및 목표 유압값 설정을 통하여 유량 구동 마진 선정이 가능하여 오일펌프(102)(106)의 성능 응답성에 따른 최적화가 가능하다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

102... 저압용 오일펌프
104... 저압부
106... 고압용 오일펌프
108... 고압부
110... 저압용 레귤레이터 밸브
112... 흡입유로
114... 저압유로
116,124,126... 제1, 제2, 제3 재순환 유로
120... 고압용 레귤레이터 밸브
122... 고압유로
M... 전동모터
SOL1, SOL2... 제1, 제2 솔레노이드 밸브

Claims (4)

1. 저압용 오일펌프가 오일팬에 저장된 오일을 저압의 유압으로 생성하여 저압부로 공급하고, 고압용 오일펌프가 상기 저압의 유압의 일부를 고압으로 승압시켜 고압유로를 통해 고압부로 공급하는 차량용 자동변속기의 유압공급시스템에 있어서,
   제1 솔레노이드 밸브의 제어압에 의하여 제어되면서 상기 저압유로를 통해 공급되는 유압의 일부를 제1 재순환 유로를 통해 상기 흡입유로로 재순환시키면서 유압을 조절하여 저압부로 공급하는 저압용 레귤레이터 밸브;
   양측으로 각각 작동하는 탄성부재의 탄성력과 고압유로의 유압을 제어압으로 공급받아 제어되면서 상기 고압유로를 통해 공급되는 유압의 일부를 제2 재순환 유로 및 제3 재순환 유로를 통해 상기 저압유로로 재순환시키면서 유압을 조절하여 고압부로 공급하는 고압용 레귤레이터 밸브를 포함하며,
   상기 제2 재순환 유로상에 배치되는 오리피스;
   상기 제2 재순환 유로상에 배치되어 유압을 검출하는 압력센서;
   상기 압력센서로부터 검출되는 정보에 따른 트랜스밋션 제어유닛의 제어에 의하여 상기 저압용 오일펌프와 고압용 오일펌프를 구동하는 전동모터를 포함하는 차량용 자동변속기의 유압공급시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 고압용 레귤레이터 밸브는
   상기 고압유로로부터 유압을 공급받는 제1 포트와, 상기 고압유로의 유압을 제어압으로 공급받는 제2 포트와, 상기 제1포트로 공급된 유압을 제2 재순환 유로로 공급하는 제3 포트와, 상기 제1포트로 공급된 유압을 제3 재순환 유로로 공급하는 제4 포트를 포함하는 밸브보디와;
   상기 제2포트로 공급되는 제어압에 작용하는 제1랜드와, 상기 제1랜드와 함께 제3포트를 선택적으로 제1포트와 연통시켜 주는 제2랜드와, 상기 제2 랜드와 함께 상기 제4포트를 제1포트와 연통시켜 주는 제3랜드를 보유하며, 상기 제3랜드와 밸브보디 사이에 탄성 지지되는 탄성부재를 보유하는 밸브스풀을 포함하는 차량용 자동변속기의 유압공급시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 압력센서는
   상기 오리피스와 고압용 레귤레이터 밸브 사이에 배치되는 차량용 자동변속기의 유압공급시스템.
4. 오일팬에 저장된 오일을 저압의 유압과 고압의 유압으로 생성하여 저압부와 고압부로 공급하는 차량용 자동 변속기의 유압공급시스템에 있어서,
   상기 오일팬에 저장된 오일을 흡입유로를 통해 흡입하여 저압의 유압을 생성하여 저압유로로 토출하는 저압용 오일펌프;
   제1 솔레노이드 밸브의 제어압에 의하여 제어되면서 상기 저압유로를 통해 공급되는 유압의 일부를 제1 재순환 유로를 통해 상기 흡입유로로 재순환시키면서 유압을 조절하여 저압부로 공급하는 저압용 레귤레이터 밸브;
   상기 저압유로를 통해 공급되는 유압의 일부를 승압시켜 고압유로로 토출하는 고압용 오일펌프;
   제2 솔레노이드 밸브의 제어압에 의하여 제어되면서 상기 고압유로를 통해 공급되는 유압의 일부를 제2 재순환 유로를 통해 상기 저압유로로 재순환시키면서 유압을 조절하여 고압부로 공급하는 고압용 레귤레이터 밸브;
   상기 제2 재순환 유로 상의 일측에 구성되는 오리피스;
   상기 오리피스와 고압용 레귤레이터 밸브 사이에 제2 재순환 유로상에 배치되는 압력센서;
   상기 압력센서로부터 검출되는 정보에 따른 트랜스밋션 제어유닛의 제어에 의하여 상기 저압용 오일펌프와 고압용 오일펌프를 구동하는 전동모터를 포함하는 차량용 자동변속기의 유압공급시스템.

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