KR0122055Y1 - 자동변속장치의 냉각장치 - Google Patents

Abstract

자동변속장치에 발생하는 과부하로 사용되는 오일의 열화현상을 방지하기 위하여 자동변속장치에 부착되어 있는 냉각장치의 기능을 더욱 효과적으로 수행할 수 있도록 할 수 있도록 하기 위하여; 자동차 운전에 따라 사용되는 기어의 절환동작을 자동으로 실행시켜주기 위한 자동변속장치부와; 자동 변속장치부의 오일 온도에 해당하는 신호가 입력되어, 입력되는 오일의 온도와 설정된 온도 범위에 따라 자동변속장치부에 사용되는 오일의 냉각 정도를 제어하는 냉각장치 제어부와; 냉각 장치 제어부와 연결되어, 냉각장치 제어부의 동작에 따라 동작이 변화되어 냉각수의 흐름을 제어하고 냉각수의 냉각 정도를 변화시키는 냉각장치부를 포함하여 이루어져 있다.

Description

자동변속장치의 냉각장치

도면은 이 고안의 실시예에 따른 자동변속장치의 냉각장치의 상세 회로도이다.

이 고안은 자동차 각 기관의 동작으로 발생되는 열의 일부로 인한 자동차 각 기관의 고장을 방지하기 위한 냉각 장치에 관한 것으로, 특히 자동변속장치의 동작으로 사용되는 오일(oil)의 온도상승으로 기능이 저하되는 현상에 의하여 자동변속 장치의 손상 및 기능 저하현상을 방지하기 위한 자동변속장치의 냉각장치에 관한 것이다.

냉각 장치는 행정동작을 실행하는 엔진의 동작으로 발생되는 열로 인하여 사용되는 부품에 손상을 입히거나 자동변속장치의 동작으로 발생되는 열로 인하여 사용되는 오일의 열화로 자동차 엔진 및 기타 다른 기관의 손상을 방지하기 위하여 엔진이나 자동변속장치에 사용되는 오일의 온도를 항상 적정한 온도로 유지될 수 있도록 하기 위한 장치이다.

그리고 자동변속장치에서 사용되는 오일은 부착된 냉각장치의 동작에 의하여 소정의 온도가 냉각된 후 계속해서 사용된다. 그러나 계속적인 주행으로 자동변속장치의 오일 온도가 상승하는 것은 불가피하다. 계속적인 주행으로 오일의 온도가 약 100℃+15℃이상이 되면 오일은 급격히 열화되어 오일의 온도가 약 150℃이상에서는 연동되어 동작하는 기관에 슬립(slip)현상이 발생하고 160℃이상에서는 오일의 카본화현상으로 클러치류 기관의 동작에 막대한 영향을 주게 되므로 오일이 사용되는 기관에 손상을 입히거나 동작에 지장을 주게 된다.

그러므로 상기와 같은 현상을 감소시키기 위하여 자동변속장치에 사용되는 오일을 냉각시키기 위한 냉작장치가 모두 부착되어 사용되고 있다. 사용되는 냉각 장치는 차량의 크기에 따라 공기와의 접촉을 이용하여 냉각하는 공랭식(air cooling type)형태와 냉각액을 사용하여 냉각시키는 수냉식(water cooling type)형태가 사용되며 냉각장치의 갯수도 달라진다.

그러므로 자동변속장치가 부착되어 있는 자동차가 정상적으로 평탄할 도로를 운행중일 경우에는 주행시간에 따라 자동변속장치에 사용되는 오일의 온도가 순차적으로 증가하나 부착된 냉각장치의 동작으로 약 100℃+15℃ 이하의 온도를 유지하도록 하여 오일의 열화현상을 방지한다.

그러나 급경사길이나 주행도로의 상황이 좋지않은 도로를 주행할 경우에 자동변속장치에 무리한 과부하가 발생하게 되므로, 과부하로 인하여 발생되는 마찰력에 따른 마찰열의 증가로 자동변속장치에서 사용되는 냉각장치의 냉각수의 온도가 마찰열에 의하여 사용되는 오일의 온도보다 급격히 증가한다.

그러므로 가열되는 냉각수에 의하여 자동변속장치의 오일의 온도상승이 더욱 가속화되어 자동변속장치에서 사용되는 오일의 온도가 급격히 115℃이상 증가하므로 오일의 열화로 냉각장치의 기능을 제대로 수행할 수 없게 된다.

그러므로 이 고안의 목적은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자동변속장치에 발생하는 과부하로 사용되는 오일의 열화현상을 방지하기 위하여 자동변속장치에 부착되어 있는 냉각장치의 기능을 더욱 효과적으로 수행할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 이 고안의 구성은,

자동차 운전에 따라 사용되는 기어의 절환동작을 자동으로 실행시켜주기 위한 자동변속장치부와;

자동 변속장치부의 오일 온도에 해당하는 신호가 입력되어, 입력되는 오일의 온도와 설정된 온도 범위에 따라 자동변속장치부에 사용되는 오일의 냉각 정도를 제어하는 냉각장치 제어부와;

냉각장치 제어부와 연결되어, 냉각장치 제어부의 동작에 따라 동작이 변화되어 냉각수의 흐름을 제어하고 냉각수의 냉각 정도를 변화시키는 냉각장치부를 포함하여 이루어져 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 이 고안의 실시예를 상세히 설명한다.

도면은 이 고안의 실시예에 따라 자동변속장치의 냉각장치의 상세 회로도이다.

도면은 참고로 하여 이 고안의 구성을 살펴보면 자동차 운전에 따라 사용되는 기어의 변동을 자동으로 실행시켜 주는 자동변속장치부(1)와, 입력되는 신호에 따라 자동변속장치부(1)에 사용되는 오일의 냉각동작을 제어하는 냉각장치 제어부(2)와, 냉각장치 제어부(2)와 연결되어 냉각장치 제어부(2)의 동작에 따라 설치되어 있는 냉각장치의 동작이 제어되는 냉각장치부(3)로 이루어져 있다.

냉각장치 제어부(2)는 입력단자(IN)가 비반전단자와 연결되어 있고 전원(Vcc)과 인측단자가 연결되어 있는 가변저항(VR20, VR21)의 타측단자에 반전단자가 연결되어 있는 제1 및 제2 비교기(COM20, COM21)와, 제1 및 제2 비교기(COM20, COM21)의 출력단자에 제1 및 제2 입력단자가 연결되어 있는 AND게이트(AND20)와, AND게이트(AND20)의 출력단자에 게이트 단자가 연결되어 있고 애노드 단자가 전원(Vcc)과 연결되어 있는 다이리스터(thyristor, SCR20)와, 제2 비교기(COM21)의 출력단자에 일측단자가 연결되어 있고 타측단자가 접지되어 있는 코일(L20)과 다이리스터(SCR20)의 캐소우드 단자에 일측단자가 연결되어 있는 스위치(S20)를 포함하는 제1 릴레레이(RY20)와, 제1 릴레이(RY20)의 스위치(S20) 타측단자에 일측단자가 연결되어 있고 타측단자가 접지되어 있는 코일(L21)과 전원(Vcc)에 일측단자가 연결되어 있고 타측단자가 접지되어 있는 제1 및 제2 스위치(S21, S22)를 포함하는 제2 릴레이(RY21)로 이루어져 있다.

냉각장치부(3)는 자동변속장치부(1)에 연결되어 있는 제1 냉각장치(30)와, 제2 릴레이(RY21)의 제1 스위치(S21)에 연결되어 제1 스위치(S21)의 동작 상태에 따라 개폐 상태가 변환되는 유동방향 제어밸브(31)와, 냉각장치 제어부(2)의 제2 릴레이(RY21)의 제2 스위치(S22)와 연결되어 있는 냉각팬(32)과, 제2 릴레이(RY21)의 제1 스위치(S21)와 연결되어 냉각팬(32)과 연동하는 제2 냉각장치(33)와, 제2 냉각장치(33)와 자동변속장치부(1) 사이의 통로에 장착되어 제2 냉각장치(33)를 통과한 냉각수를 자동변속장치부(1)로 유입하는 체크밸브(34)로 이루어져 있다.

상기 유동방향 제어 밸브(31)는 제1 냉각장치(30)와 제2 냉각장치(33) 사이의 통로에 장착되어 냉각장치 제어부(2)의 제1 릴레이(RY20)에서 구동 신호가 인가되지 않을 경우엔, 유동 방향 제어 밸브(31)가 폐쇄되어 제1 냉각장치(30)와 제2 냉각장치(33) 사이의 통로를 차단한다.

또한 체크밸브(34)는 도시된 것처럼, 제2 냉각장치(33)에서 자동변속장치부(1)로의 유체 흐름은 자유롭게 이루어지고, 자동 변속장치부(1)에서 제2 냉각장치(33)로의 유체 흐름은 체크 밸브(34) 안에 내장되어 있는 볼에 의해 차단되도록 형성되어 있다.

이와 같이 이루어져 있는 이 고안의 동작은 다음과 같다.

먼저 자동변속장치부(1)에서 사용되는 오일의 온도를 감지하는 도시되지 않은 온도 감지장치에 의하여 감지된 오일 온도에 따른 신호가 냉각장치 제어부(2)의 입력단자(IN)로 입력되어, 제1 및 제2 비교기(COM20, COM21)의 비반전단자로 인가된다.

그리고 제1 비교기(COM20)와 연결되어 있는 가변저항(VR20)을 이용하여 오일의 열화현상이 발생하는 온도의 값을 설정하고, 제2 비교기(COM21)에 연결되어 있는 가변저항(VR21)을 이용하여 열화현상이 발생할 가능성이 있는 온도의 최소값을 설정하여 제1 및 제2 비교기(COM20, COM21)의 반전단자로 입력한다.

그러므로 가변저항(VR20, VR21)을 이용하여 설정된 임의의 설정범위안에 있는 값은 사용되는 오일의 온도상승으로 오일의 기능이 저하될 수 있는 즉, 오일의 열화현상이 발생할 수 있는 가능성을 포함하고 있는 온도에 해당하는 값이다.

그러므로 가변저항(VR20, VR21)의 값을 이용하여 설정된 사용되는 오일의 설정범위 최대값과 최소값을 임의로 설정한 후 입력단자(IN)를 통하여 자동변속장치부(1)의 동작에 따라 상승하는 오일 온도에 관한 신호를 입력받아 비교 연산하게 된다.

만약 입력되는 오일의 온도가 가변저항(VR20)에 의하여 설정된 최대값보다 높은 온도의 신호가 입력될 경우에는 제1 및 제2 비교기(COM20, COM21)의 출력은 당연히 고레벨인 H가 출력되므로 AND게이트(AND20)의 출력 역시 H가 된다.

그러므로 제2 비교기(COM21)의 출력이 H이면, 제1 릴레이(RY20)의 코일(L20)에 전류가 인가되어 스위치 (S20)가 온되고, AND게이트(AND20)의 출력이 H이면 게이트 단자가 연결되어 있는 다이리스터(SCR20)가 도통되어 전원(Vcc)이 제1릴레이(RY20)의 스위치(S20)를 통하여 제2릴레이(RY21)의 코일(L21)을 자화시킨다.

제2 릴레이(RY21) 코일(L21)의 동작으로 제1 및 제2 스위치(S21, S22)가 온되므로 유도방향 제어밸브(31)와 냉각팬(32)으로 구동 신호가 인가된다.

그러므로 제2 릴레이(RY21)의 동작으로 스위치(S21)가 온되어 유도 방향 제어밸브(31)로 구동 신호가 인가되면, 유도 방향 제어 밸브(31)가 동작하여 밸브 상태는 개방상태로 변환되므로 제2 냉각장치(33)와 연결되어 있는 통로를 개방한다.

또한, 제2 릴레이(RY21)의 스위치(S22)를 통해, 냉각팬(32)으로 구동 신호가 인가되므로 냉각팬(32)이 작동되어 제2 냉각장치(33)가 작동될 수 있도록 한다.

그러므로 제1 냉각장치(30) 만을 경유하여 자동변속장치부(1)로 되돌아가던 냉각수는 제1냉각장치(30)에서 1차적으로 냉각된 후, 유도방향 제어밸브(31)를 통해 제2 냉각장치(33)로 유입되어 냉각팬(32)의 동작으로 발생되는 공기에 의하여 2차적으로 더욱 급속히 냉각되어 체크밸브(34)를 거쳐 자동변속장치부(1)로 입력된다.

따라서 자동변속장치부(1)에 과부하가 발생하여 가변 저항(VR20)에 의해 설정된 온도 이상으로 급격히 냉각수의 온도가 증가하여, 사용되는 오일의 온도가 안정된 동작을 실행할 수 있는 적정온도의 범위를 넘어서게 될 때에는 제2 냉각장치(33)를 이용하여 냉각수의 온도를 급격히 냉각시켜 자동변속장치부(1)의 오일온도가 정상상태를 유지할 수 있도록 하여 오일 점성의 증가로 자동변속장치부(1)에서 발생하는 고장이나 기능저하를 방지할 수 있다.

그리고 설정된 온도범위안에 해당하는 즉, 오일의 열화현상이 발생할 수 있는 신호가 입력단자(IN)로 입력되면 제1 비교기(COM20)에서 저레벨인 L가 출력되고 제2 비교기(COM21)에서 H가 출력되어 제1 릴레이(RY20)를 동작시키고 AND게이트(AND20)의 출력단자로 L을 출력시켜 다이리스터(SCR20)를 차단시킨다.

그로 인해, 가변 저항 (VR20, VR21)에 의해 설정된 범위안에 해당하는 오일 온도일 경우엔 제2 비교기(COM21)의 출력만 고레벨인 H로 전환시켜, 유동 방향 제어 밸브(31)로 구동신호가 인가될 수 없도록 하여 유동방향 제어 밸브(31)가 제2 냉각장치(33)와 연결된 통로를 차단할 수 있도록 한다.

따라서, 자동변속장치부(1)에서 유출되는 냉각수는 제1 냉각장치(30)만을 경유하여 자동 변속장치부(1)로 유입될 수 있도록 한다.

그러나 이런 상태에서 냉각수의 온도가 증가하여 열화현상이 일어나는 최대설정온도까지 냉각수의 온도가 도달하면 제1비교기(COM20)의 출력을 H로 전환하여, 유동방향 제어 밸브(31)와 냉각팬(32)을 구동시켜, 자동 변속장치부(1)에서 유출된 냉각수가 제1 및 제2 냉각장치(30, 33)를 경유하여 체크 밸브(34)를 통해 자동변속장치부(1)로 유입될 수 있다.

제1 및 제2 냉각장치(30, 34)의 동작으로 가변저항(VR21)에 의하여 설정된 최소값보다 낮은 즉, 오일의 열화현상이 발생하지 않은 정상적인 오일 온도의 신호가 입력단자(IN)로 입력되면, 제1 및 제2 비교기(COM20, COM21)의 출력 단자로 저레벨인 L의 신호가 출력되어 제1 릴레이(RY20)의 동작을 정지시키고 다이리스터(SCR20)의 게이트 단자에 저레벨인 L이 인가되므로 다이리스터(SCR20) 역시 차단되므로, 자동변속장치부(1)를 거쳐 유출되는 냉각수는 제1냉각장치(30) 만을 경유한 후 곧바로 자동변속장치부(1)로 유입된다.

이와 같이 설정된 최소값보다 작은 값의 신호가 입력되면 이때의 상태는 오일의 온도가 기존의 냉각장치(30)만으로 충분히 냉각될 수 있거나 별도의 냉각동작을 필요치 않은 상황이므로 제1 냉각장치(30)만을 작동시킨다.

반면, 설정된 온도의 범위안에 해당되는 신호가 입력되면 이때의 상태는 냉각수의 온도가 안정된 상태가 아니라 오일의 열화현상이 발생할 수 있는 불안정한 상태이므로 오일의 열화현상이 발생하는 설정된 최대값에 도달하면 즉시 제2 냉각장치(33)가 동작될 수 있도록 제1 릴레이(RY20)를 동작시키게 된다.

그리고 설정된 최대값이상으로 냉각수의 온도가 상승하면 자동변속장치부(1)에 과부하로 인한 급격한 냉각수의 온도상승으로 오일의 열화현상이 발생하게 되므로 제1 및 제2 냉각장치(30, 33)를 모두 동작시켜 안정된 상태로 냉각수가 급격히 냉각될 수 있도록 한다.

그러므로 상기와 같이 동작하는 이 고안의 효과는 종래의 냉각장치의 기능을 더욱 보안하여 자동변속장치의 과부하로 급속히 상승하는 냉각수의 온도를 적정 온도를 냉각시킬 수 있으므로 불충분한 냉각동작으로 발생하게 되는 자동변속장치의 고장을 방지할 수 있고, 고온에서 사용되는 오일의 상태 변화로 인한 문제점을 해결할 수 있다.

그리고 불필요한 냉각동작으로 인한 냉각수의 과냉현상으로 오일의 윤활동작을 제대로 수행할 수 없는 현상을 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 자동차 운전에 따라 사용되는 기어의 절환동작을 자동으로 실행시켜주기 위한 자동변속장치부(1)와; 자동 변속장치부(1)의 오일 온도에 해당하는 신호가 입력되어, 입력되는 오일의 온도와 설정된 온도 범위에 따라 자동변속장치부(1)에 사용되는 오일의 냉각정도를 제어하는 냉각장치 제어부(2)와; 냉각장치 제어부(2)와 연결되어, 냉각장치 제어부(2)의 동작에 따라 동작이 변화되어 냉각수의 흐름을 제어하고 냉각수의 냉각 정도를 변화시키는 냉각장치부(3)를 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 자동변속장치의 냉각장치.
2. 제1항에 있어서, 냉각장치 제어부(2)는, 입력단자(IN)가 비반전단자와 연결되어 있고 전원(Vcc)과 일측단자가 연결되어 있는 가변저항(VR20, VR21)의 타측단자에 반전단자가 연결되어 있는 제1 및 제2 비교기(COM20, COM21)와, 제1 및 제2비교기(COM20, COM21)의 출력단자에 제1 및 제2입력단자가 연결되어 있는 AND게이트(AND20)와, AND게이트(AND20)의 출력단자에 게이트 단자가 연결되어 있고 애노드 단자가 전원(Vcc)과 연결되어 있는 다이리스터(SCR20)와, 제2비교기(COM21)의 출력단자와 다이리스터(SCR20)의 캐소우드 단자와 연결되어 있는 제1릴레이(RY20)와, 제1릴레이(RY20)와 전원(Vcc)에 연결되어 있는 제2릴레이(RY21)로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 자동변속장치의 냉각장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 냉각장치부(3)는, 자동 변속장치부(1)에 연결되어, 자동 변속장치부(1)에서 공급되는 냉각수가 인가되는 제1 냉각장치(30)와; 냉각장치 제어부(2)의 제2 릴레이(RY21)의 동작 상태에 따른 구동 신호의 인가 여부가 따라 개폐 상태가 변환되어, 제1 냉각 장치(30)를 통과한 냉각수의 흐름을 제어하는 유동방향 제어밸브(31)와; 냉각장치 제어부(2)의 제2 릴레이(RY21)의 동작 상태에 따른 구동 신호의 인가 여부에 따라 동작 상태가 변환되는 냉각팬(32)과; 상기 유동 방향 제어밸브(31)와 연결되어 유동 방향 제어밸브(31)를 통과한 냉각수가 유입되고, 상기 냉각팬(32)의 동작 여부에 따라 냉각 동작이 이루어지는 제2 냉각장치(33)와; 상기 자동 변속 장치부(1)와 제2 냉각장치(33) 사이의 통로에 장착되어, 제2 냉각장치(33)를 통과한 유체가 자동 변속장치부(1)로 유입될 수 있도록 하는 체크 밸브(34)를 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 자동변속장치의 냉각장치.