JP6196440B2

JP6196440B2 - 車両用自動変速機の油圧供給システム

Info

Publication number: JP6196440B2
Application number: JP2012271336A
Authority: JP
Inventors: 黄眞榮; 魏泰煥; 趙世煥
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2012-09-03
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2017-09-13
Anticipated expiration: 2032-12-12
Also published as: US9297453B2; KR101865716B1; JP2014047918A; US20140060680A1; CN103671005A; CN103671005B; DE102012113102A1; KR20140032034A

Description

本発明は、車両用自動変速機の油圧供給システムに関し、より詳しくは、一つのオイルポンプで低圧部と高圧部に低圧の油圧と高圧の油圧をそれぞれ供給できるようにした車両用自動変速機の油圧供給システムに関する。

最近、世界的な原油高と排気ガスの排出規制の強化によって、自動車メーカーらは燃費の向上を図れる技術開発に総力を傾けている。

自動変速機における燃費改善は動力伝達効率の向上を通して達成され、前記動力伝達効率の向上はオイルポンプの不必要な消費動力を最小化することによって実現される。

前記のように燃費改善のために、最近は、自動変速機に低圧用オイルポンプと高圧用オイルポンプを別途に備えて、前記低圧用オイルポンプで生成された油圧は、低圧部（トルクコンバータ、冷却、潤滑）に供給されるようにし、前記高圧用オイルポンプで生成された油圧は、高圧部（変速時選択的に作動される摩擦部材）に供給されるようにしている。

さらに具体的には、自動変速機の通常の油圧は、前記低圧部が要求する油圧を基準として生成（つまり、低圧用オイルポンプで生成）し、高圧部が要求する一部の油圧だけを高圧用オイルポンプで生成して前記高圧部に供給するようになっている。

そのためにオイルポンプを駆動するための消費動力を最小化することによって、燃費向上を達成できると共に、オイルポンプにかかる負荷を減少させて、騒音及び振動の減少と耐久性の向上を図ることができる。

そして、このような油圧供給システムにおいては、低圧用オイルポンプと高圧用オイルポンプを一つの駆動軸で駆動するか、または前記低圧用オイルポンプはエンジンの駆動力で駆動し、前記高圧用オイルポンプはモータの駆動力によって駆動するのが普遍的である。

しかし、低圧用オイルポンプと高圧用オイルポンプを別個に備えれば、自動変速機の構造が複雑になり、重量が増大して、軽量化に逆行するという問題点を有している。

また、２つのオイルポンプを適用する場合には、生産原価が上昇することはもちろん、搭載性が良くないという問題点を有している。

本発明の実施例は、一つのオイルポンプで低圧部と高圧部に低圧の油圧と高圧の油圧をそれぞれ供給できるようにすることで、重量及び生産原価の節減と搭載性を向上させるようにした車両用自動変速機の油圧供給システムを提供することに目的がある。

本発明の一つの様態による車両用自動変速機の油圧供給システムは、
オイルファンに貯蔵されたオイルを利用して低圧の油圧と高圧の油圧を生成して、前記低圧の油圧と高圧の油圧をそれぞれ低圧部と高圧部に供給する車両用自動変速機の油圧供給システムにおいて、
前記オイルファンに貯蔵されたオイルをポンピングして低圧の油圧を生成する低圧用オイルポンプと、前記低圧用オイルポンプから供給される低圧の油圧を高圧の油圧に昇圧させて高圧部に供給する高圧用オイルポンプとを、一つのオイルポンプに一体化して構成し、
前記一つのオイルポンプはベーンポンプで形成し、
ロータを含むベーンを基準として、一側に低圧用ポンピング区域を形成し、他側に高圧用ポンピング区域を形成してなり、前記ベーンの１回転当りの低圧の油圧と高圧の油圧を同時に吐出し、
前記低圧用ポンピング区域の体積は、前記高圧用ポンピング区域の体積より大きく形成することを特徴とする。

前記低圧用ポンピング区域は、吸入流路によってオイルファンと連結される第１吸入口；及び前記第１吸入口を通して吸入された油圧を低圧で吐出する第１吐出口；を含むことができる。

前記高圧用ポンピング区域は、連結流路によって前記第１吐出口と連結される第２吸入口；及び前記第２吸入口を通して吸入された油圧を高圧で吐出する第２吐出口；を含むことができる。

本発明の他の様態による車両用自動変速機の油圧供給システムは、エンジンによって駆動されて、オイルファンに貯蔵されたオイルをポンピングして低圧の油圧を生成する低圧用オイルポンプ、
前記低圧用オイルポンプから供給される油圧を、低圧部で要求する圧力に安定的に制御する低圧用レギュレータバルブ、
前記低圧用オイルポンプから供給される低圧の油圧を高圧の油圧に昇圧させて、高圧部に供給する高圧用オイルポンプ、及び
前記高圧用オイルポンプから供給される高圧の油圧を、高圧部で要求する圧力に安定的に制御する高圧用レギュレータバルブ、
を含み、
前記低圧用オイルポンプと前記高圧用オイルポンプは一つのベーンポンプに統合されて、ベーンの１回転当りの低圧の油圧と高圧の油圧を同時に吐出するように構成され、
前記一つのベーンポンプは、ロータを含むベーンを基準として、一側に低圧用ポンピング区域を形成し、他側に高圧用ポンピング区域を形成して、前記ベーンの１回転当り、前記低圧用ポンピング区域から低圧の油圧が吐出され、前記高圧用ポンピング区域から高圧の油圧が吐出されるように構成され、
前記低圧用ポンピング区域の体積は、前記高圧用ポンピング区域の体積より大きく形成されることを特徴とする。

また、本発明の他の様態による車両用自動変速機の油圧供給システムにおいて、オイルファンに貯蔵されたオイルを利用して低圧の油圧と高圧の油圧を生成して、前記低圧の油圧と高圧の油圧をそれぞれ低圧部と高圧部に供給する車両用自動変速機の油圧供給システムにおいて、
前記オイルファンに貯蔵されたオイルをポンピングして低圧の油圧を生成する低圧用オイルポンプと、前記低圧用オイルポンプから供給される低圧の油圧を高圧の油圧に昇圧させて高圧部に供給する高圧用オイルポンプとを、一つのベーンポンプに一体化して構成し、
前記一つのベーンポンプは、
中心部に形成されたカムリング収容部、前記カムリング収容部の下部の両側に形成された第１吸入口と第１吐出口、前記カムリング収容部の上部の両側に形成された第２吸入口と第２吐出口を含み、前記第１吐出口と第２吸入口は連結流路によって連結されるポンプハウジング、
前記ポンプハウジングのカムリング収容部に安着して固定され、その中央部にはカムホールが形成されるカムリング、
前記カムホールの中心から上側に偏心して配置されて、駆動軸に連結されて駆動されるロータ、及び
前記ロータの外周部に放射状でスライディングできるように円周方向に沿って等間隔で配置され、その自由端部が前記カムホールの内周面に接触するベーン、
を含むことを特徴とする。

前記第１吸入口が吸入流路によってオイルファンと連結され、前記第１吐出口が低圧流路によって低圧部と連結され、前記第２吐出口が高圧流路によって高圧部と連結されることができる。

前記一つのベーンポンプは、前記ベーンを基準として、一側に低圧用ポンピング区域を形成し、他側に高圧用ポンピング区域を形成してなり、前記ベーンの１回転当りの低圧の油圧と高圧の油圧を同時に吐出することができる。

前記低圧用ポンピング区域は、前記第１吸入口と第１吐出口を含むことができる。

前記高圧用ポンピング区域は、前記第２吸入口と第２吐出口を含むことができる。

前記低圧用ポンピング区域の体積は、前記高圧用ポンピング区域の体積より大きく形成することができる。

本発明によれば、１つのオイルポンプ１００で２つのオイルポンプ２、６の役割を果たすことによって、オイルポンプを駆動するための動力損失を最小化して燃費を向上させることができ、重量が低減して軽量化に寄与でき、サイズの縮小が可能で搭載性を向上させることができる。

また、２つのオイルポンプ２、６の代わりに一つのオイルポンプ１００だけを使用するので、故障発生率を低減させることができ、自動変速機の作動に対する信頼性を向上させることができる。

本発明の実施例による自動変速機の油圧供給システムに対する構成図である。本発明の実施例による油圧供給システムに適用されるオイルポンプの構成図である。

以下、本発明の好ましい実施例について、添付した図面に基づいて詳細に説明する。

但し、本実施例を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書の全体にわたって同一または類似する構成要素に対しては同一の参照符号を付けて説明する。

下記の説明で構成の名称を第１、第２等に区分したことは、その構成の名称が同一で、これを区分するためであり、必ずしもその順序に限定されることではない。

図１は、本発明の実施例による自動変速機の油圧供給システムに係る構成図である。

図１を参照すれば、本発明の実施例による油圧供給システムは、低圧用オイルポンプ２で生成された低圧の油圧を、トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）、冷却部、潤滑部などのような低圧部４に供給し、高圧用オイルポンプ６で生成された高圧の油圧を、変速に係る摩擦部材を作動させるための高圧部８に供給するように構成される。

前記で、低圧の油圧は、トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）の作動と冷却及び潤滑を円滑にする程度の低い圧力を意味し、高圧の油圧は、変速時選択的に作動する複数の摩擦部材を円滑に作動させることができる程度の高い圧力を意味する。

前記低圧用オイルポンプ２で生成された油圧は、低圧用レギュレータバルブ１０で安定した油圧に制御されて、前記低圧部４に供給される。

つまり、前記低圧用オイルポンプ２は、オイルファン（Ｐ）に貯蔵されたオイルを吸入流路１２を通して吸入して、低圧流路１４に低圧の油圧を吐出する。

そして、前記低圧用レギュレータバルブ１０は低圧流路１４と連結され、第１再循環流路１６によって前記吸入流路１２と連結される。

したがって、前記低圧用レギュレータバルブ１０は、前記低圧流路１４を通して供給される油圧の一部を、前記第１再循環流路１６を通して吸入流路１２に再循環させながら油圧を調節する。

前記高圧用オイルポンプ６で生成された油圧は、高圧用レギュレータバルブ１８で安定した油圧に制御されて、高圧部８に供給される。

前記高圧用オイルポンプ６は、前記低圧用オイルポンプ２から供給される低圧の油圧を高圧の油圧に昇圧させて、高圧流路２０を通して高圧部８に供給されるようにする。

つまり、前記高圧用レギュレータバルブ１８は前記高圧流路２０と連結され、第２再循環流路２２によって前記低圧流路１４と連結される。そのために前記高圧用レギュレータバルブ１８は、前記高圧流路２０を通して供給される油圧の一部を、前記第２再循環流路２２を通して再循環させながら油圧を調節する。

したがって、前記低圧用オイルポンプ２で生成された低圧の油圧は低圧部４に供給され、高圧用オイルポンプ６で生成された高圧の油圧は高圧部８に供給される。

本発明の実施例による自動変速機の油圧供給システムにおいて、前記低圧用オイルポンプ２と高圧用オイルポンプ６は一つのユニットのように一体に形成されている。

図２は、本発明の実施例による油圧供給システムに適用されるオイルポンプの構成図である。

図２を参照すれば、本発明の実施例によるオイルポンプ１００は、前記低圧用オイルポンプ２と前記高圧用オイルポンプ６を一体化したものである。

つまり、前記オイルポンプ１００はベーンポンプで形成され、ポンプハウジング１０２、カムリング１０４、ロータ１０６、及びベーン１０８を含んで構成される。

前記ポンプハウジング１０２の中心部には前記カムリング１０４を収容できるカムリング収容部１０９が形成される。前記カムリング収容部１０９の下部の両側には第１吸入口１１０と第１吐出口１１２が形成され、上部の両側には第２吸入口１１４と第２吐出口１１６が形成され、前記第１吐出口１１２と第２吸入口１１４は連結流路１１８によって連結される。

そして、前記第１吸入口１１０は、吸入流路１２によってオイルファン（Ｐ）と連結され、前記第１吐出口１１２は、低圧流路１４によって低圧部４と連結され、前記第２吐出口１１６は高圧流路２０によって高圧部８と連結される。

前記カムリング１０４は、前記ポンプハウジング１０２のカムリング収容部１０９に安着して固定され、前記カムリング１０４の中央部には上下長さが左右長さより長いカムホール１２０が形成される。

前記ロータ１０６は、前記カムホール１２０の中心から上側に偏心して配置されて、駆動軸１２２に連結されて駆動される。

前記ベーン１０８は、前記ロータ１０６の外周部に放射状でスライディングできるように配置される。前記ベーン１０８は、円周方向に沿って等間隔で配置され、その自由端部が前記カムホール１２０の内周面に接触する。

したがって、本発明の実施例によるオイルポンプ１００は、動力源が駆動軸１２２を駆動させると、前記ロータ１０６と共に前記ベーン１０８が回転してポンピング作動を行う。

この時、前記第１吸入口１１０を通して流入するオイルは、第１吐出口１１２と連結流路１１８に吐出されながら低圧の油圧が形成され、前記第２吸入口１１４に流入するオイルは、第２吐出口１１６に吐出されながら高圧の油圧が形成される。

このようなポンピング過程で前記ロータ１０６がカムホール１２０内で上側に偏心して配置されているので、前記ロータ１０６の下部側と前記カムホール１２０の間の空間部が低圧部ポンピング区域１２４であり、前記ロータ１０６の上部側と前記カムホール１２０の間の空間部が高圧部ポンピング区域１２６である。

前記低圧部ポンピング区域１２４と高圧部ポンピング区域１２６の体積は、低圧部供給油圧と高圧部供給油圧により設定され、前記低圧部ポンピング区域１２４の体積が高圧部ポンピング区域１２６の体積より大きく形成される。

つまり、低圧部ポンピング区域１２４に吸入されて低圧で吐出される流量が、低圧用レギュレータバルブ１０によって低圧に制御され、その一部の流量が高圧部ポンピング区域１２６に供給される。その後、前記一部の流量は高圧で吐出されて、高圧用レギュレータバルブ１８により安定した高圧に制御されて前記高圧部８に供給される。

これによって、本発明の実施例によるオイルポンプ１００は、駆動軸１２２の１回転当り２回の吐出が行われて、低圧部４と高圧部８に油圧を供給する。

本発明の実施例によるオイルポンプ１００は、図面で下側部分が低圧用オイルポンプ２の役割を果たし、図面で上側部分は高圧用オイルポンプ６の役割を果たす。

このように１つのオイルポンプ１００で２つのオイルポンプ２、６の役割を果たすことによって、オイルポンプを駆動するための動力損失を最小化して燃費を向上させることができ、重量が低減して軽量化に寄与でき、サイズの縮小が可能で搭載性を向上させることができる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の実施例から当該発明が属する技術分野における通常の知識を有する者によって容易に変更されて均等であると認められる範囲の全ての変更を含む。

１００オイルポンプ
１０２ポンプハウジング
１０４カムリング
１０６ロータ
１０８ベーン
１１０第１吸入口
１１２第１吐出口
１１４第２吸入口
１１６第２吐出口
１１８連結流路
１２０カムホール
１２２駆動軸
１２４低圧部ポンピング区域
１２６高圧部ポンピング区域

Claims

オイルファンに貯蔵されたオイルを利用して低圧の油圧と高圧の油圧を生成して、前記低圧の油圧と高圧の油圧をそれぞれ低圧部と高圧部に供給する車両用自動変速機の油圧供給システムにおいて、
前記オイルファンに貯蔵されたオイルをポンピングして低圧の油圧を生成する低圧用オイルポンプと、前記低圧用オイルポンプから供給される低圧の油圧を高圧の油圧に昇圧させて高圧部に供給する高圧用オイルポンプとを、一つのオイルポンプに一体化して構成し、
前記一つのオイルポンプはベーンポンプで形成し、
ロータを含むベーンを基準として、一側に低圧用ポンピング区域を形成し、他側に高圧用ポンピング区域を形成してなり、前記ベーンの１回転当りの低圧の油圧と高圧の油圧を同時に吐出し、
前記低圧用ポンピング区域の体積は、前記高圧用ポンピング区域の体積より大きく形成することを特徴とする車両用自動変速機の油圧供給システム。
前記低圧用ポンピング区域は、
吸入流路によってオイルファンと連結される第１吸入口、及び前記第１吸入口を通して吸入された油圧を低圧で吐出する第１吐出口、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
前記高圧用ポンピング区域は、
連結流路によって前記第１吐出口と連結される第２吸入口、及び前記第２吸入口を通して吸入された油圧を高圧で吐出する第２吐出口、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
エンジンによって駆動されて、オイルファンに貯蔵されたオイルをポンピングして低圧の油圧を生成する低圧用オイルポンプ、
前記低圧用オイルポンプから供給される油圧を、低圧部で要求する圧力に安定的に制御する低圧用レギュレータバルブ、
前記低圧用オイルポンプから供給される低圧の油圧を高圧の油圧に昇圧させて、高圧部に供給する高圧用オイルポンプ、及び
前記高圧用オイルポンプから供給される高圧の油圧を、高圧部で要求する圧力に安定的に制御する高圧用レギュレータバルブ、
を含み、
前記低圧用オイルポンプと前記高圧用オイルポンプは一つのベーンポンプに統合されて、ベーンの１回転当りの低圧の油圧と高圧の油圧を同時に吐出するように構成され、
前記一つのベーンポンプは、ロータを含むベーンを基準として、一側に低圧用ポンピング区域を形成し、他側に高圧用ポンピング区域を形成して、前記ベーンの１回転当り、前記低圧用ポンピング区域から低圧の油圧が吐出され、前記高圧用ポンピング区域から高圧の油圧が吐出されるように構成され、
前記低圧用ポンピング区域の体積は、前記高圧用ポンピング区域の体積より大きく形成されることを特徴とする車両用自動変速機の油圧供給システム。
前記低圧用ポンピング区域は、
吸入流路によってオイルファンと連結される第１吸入口、及び前記第１吸入口を通して吸入された油圧を低圧で吐出する第１吐出口、
を含むことを特徴とする請求項４に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
前記高圧用ポンピング区域は、
連結流路によって前記第１吐出口と連結される第２吸入口、及び
前記第２吸入口を通して吸入された油圧を高圧で吐出する第２吐出口、
を含むことを特徴とする請求項５に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
オイルファンに貯蔵されたオイルを利用して低圧の油圧と高圧の油圧を生成して、前記低圧の油圧と高圧の油圧をそれぞれ低圧部と高圧部に供給する車両用自動変速機の油圧供給システムにおいて、
前記オイルファンに貯蔵されたオイルをポンピングして低圧の油圧を生成する低圧用オイルポンプと、前記低圧用オイルポンプから供給される低圧の油圧を高圧の油圧に昇圧させて高圧部に供給する高圧用オイルポンプとを、一つのベーンポンプに一体化して構成し、
前記一つのベーンポンプは、
中心部に形成されたカムリング収容部、前記カムリング収容部の下部の両側に形成された第１吸入口と第１吐出口、前記カムリング収容部の上部の両側に形成された第２吸入口と第２吐出口を含み、前記第１吐出口と第２吸入口は連結流路によって連結されるポンプハウジング、
前記ポンプハウジングのカムリング収容部に安着して固定され、その中央部にはカムホールが形成されるカムリング、
前記カムホールの中心から上側に偏心して配置されて、駆動軸に連結されて駆動されるロータ、及び
前記ロータの外周部に放射状でスライディングできるように円周方向に沿って等間隔で配置され、その自由端部が前記カムホールの内周面に接触するベーン、
を含むことを特徴とする車両用自動変速機の油圧供給システム。
前記第１吸入口が吸入流路によってオイルファンと連結され、
前記第１吐出口が低圧流路によって低圧部と連結され、
前記第２吐出口が高圧流路によって高圧部と連結されることを特徴とする請求項７に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
前記一つのベーンポンプは、前記ベーンを基準として、一側に低圧用ポンピング区域を形成し、他側に高圧用ポンピング区域を形成してなり、前記ベーンの１回転当りの低圧の油圧と高圧の油圧を同時に吐出することを特徴とする請求項７に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
前記低圧用ポンピング区域は、前記第１吸入口と第１吐出口を含むことを特徴とする
請求項９に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
前記高圧用ポンピング区域は、前記第２吸入口と第２吐出口を含むことを特徴とする請求項９に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
前記低圧用ポンピング区域の体積は、前記高圧用ポンピング区域の体積より大きく形成されることを特徴とする請求項９に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。