KR100357553B1 - 차량용 무단 변속기의 유압 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

고속 주행으로 인한 오일펌프의 펌핑력 상승으로 라인압이 설계 요구값까지 상승되면, 이를 유연하고 안정되게 배출시켜 파워 트레인을 보호하고, 맥동현상의 발생 억제로 변속 성능을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 무단 변속기의 유압 제어 시스템을 제공할 목적으로;

오일펌프로부터 펌핑된 유압을 조절하는 압력 조절 수단과, 변속비를 제어하는 변속 제어 수단과, 차량의 전,후진을 제어하는 전,후진 제어 수단과, 토오크 컨버터를 제어하는 토오크 컨버터 동작 제어 수단을 포함하여 이루어지며,

상기 압력 조절 수단을 형성하는 프라이머리 라인압 조절 밸브의 하류측에 릴리이프 밸브를 배치하여 이루어지는 차량용 무단 변속기의 유압 제어 시스템을 제공한다.

Description

차량용 무단 변속기의 유압 제어 시스템{HYDRAULIC CONTROL SYSTEM FOR CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION}

본 발명은 자동차용 무단 변속기의 유압 제어 시스템에 있어서, 라인압이 설계 요구값까지 상승되면, 더 이상 상승되지 못하도록 하여 파워 트레인을 보호하고, 맥동 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한 무단 변속기의 유압 제어 시스템에 관한 것이다.

예컨대, 차량의 변속장치는 엔진의 구동력을 구동륜에 전달하는 기능을 갖고 있는데, 이러한 변속장치에는 운전자의 의지대로 운전자가 직접 변속단을 선택하는 수동 변속기와, 차량의 주행 조건에 따라 자동적으로 변속이 이루어지는 자동 변속기와, 각 변속단 사이에 특정한 변속 영역이 없이 무단으로 연속적인 변속이 이루어지는 무단 변속기로 대별된다.

상기와 같은 변속기에 있어서, 본 발명은 유압을 이용하는 자동 변속장치의 단점을 보완하여 연비 및 동력 전달 성능, 그리고 중량면에서 큰 장점을 갖는 무단 변속기에 관계하며, 이의 무단 변속장치는 입력축과 출력축에 장착되는 풀리의 직경 변위를 이용하는 방식이 주로 사용되고 있다.

이러한 벨트식 무단 변속기를 운용할 수 있는 유압 제어 시스템의 구성을 살펴보면 도 1에서와 같이, 압력 조절 수단에서는 오일펌프(2)로부터 압송되는 유압은 프라이머리 라인압 조절 밸브(4)를 통해 라인압이 1차적으로 조절되어 세컨들리 압력 조절 밸브(6)와 무단 변속 기구의 세컨들리 풀리(22)로 공급되며, 상기 세컨들리 압력 조절 밸브(6)에서는 1차로 조절된 유압을 다시 2차로 조절하여 솔레노이드 서플라이 밸브(8)와 변속 제어 수단 및 전,후진 제어 수단과 토오크 컨버터 동작 제어 수단으로 공급된다.

그리고 상기 솔레노이드 서플라이 밸브(8)로 공급된 유압은 다시 각각의 솔레노이드 밸브(S1)(S2)(S3)(S4)로 분배 공급이 이루어지게 되며, 변속 제어 수단의 변속비 컨트롤 밸브(10)로 공급된 유압은 제2 솔레노이드 밸브(S2)의 제어에 따라 무단 변속기구인 프라이머리 풀리(24)으로 공급되어 이들 풀리의 직경 가변에 의한 무단 변속이 이루어지게 한다.

또한, 전,후진 제어 수단의 압력 조절 밸브(14)로 공급된 유압은 제3 솔레노이드 밸브(S3)의 제어에 따라 매뉴얼 밸브(16)로 공급되어 운전자의 셀렉터 레버조작에 따라 전,후진압 관로(26)(28)로 선택 공급되어 전진 주행시 작동되는 제1 마찰부재(C)와, 후진 주행시 작동되는 제2 마찰부재(B)로 공급된다.

그리고 토오크 컨버터 동작 제어 수단의 토오크 컨버터 피이드 밸브(18)로 공급된 유압은 이의 밸브(18)에서 안정되게 제어되어 록-업 클러치 컨트롤 밸브(18)로 공급되며, 이에 공급된 유압은 제4 솔레노이드 밸브(S4)의 제어에 따라 토오크 컨버터 또는 윤활개소로 공급된다.

또한, 상기 전,후진압 관로(26)(28)상에는 어큐뮬레이터(30)(32)을 각각 설치하여 제1, 2 마찰부재(C)(B)의 작동이 안정되도록 하였으며, 바이패스 관로(34)(36)를 형성하여 이에 유압 해제시 유로를 개방하는 첵 밸브(38)(40)을 각각 배치하여 해제압이 신속하게 배출될 수 있도록 하고 있다.

그리고 상기 후진압 관로(28)의 바이패스 관로(36) 합류 부위에 안전 수단으로 안전 밸브(50)를 배치되는 구성을 갖는다.

이러한 무단 변속기의 유압 제어 시스템에 있어서는 라인압이 기준값 이상으로 상승하는 것을 방지하기 위한 수단으로 릴리이프 밸브를 장착하게 되는데, 이러한 릴리이프 밸브를 형성함에 있어서, 종래에는 도 4에서와 같이, 볼 타입의 릴리이프 밸브(100)를 적용하게 된다.

즉, 첵 밸브 형태로서, 프라이머리 압력 조절 밸브(4)와 세컨들리 압력 조절 밸브(6) 사이의 관로를 분기시킨 관로(102)상에 대경부(104)를 형성하고, 이에 볼(106)과 스프링(108)으로 이루어지는 릴리이프 밸브(100)를 배치하고 있다.

상기 구성에 의하여 종래의 유압 제어 시스템에 있어서는 프라이머리 압력 조절 밸브와 상기의 릴리이프 밸브를 이용하여 라인압을 가변 제어하고 있는 바, 고속 주행으로 인하여 오일펌프의 구동이 빨라져 유압 펌핑량이 증가하게 되는 경우, 프라이머리 압력 조절 밸브에서 오버리이드(OVERRIDE) 특성이 발생되면서 유압이 도 3에서와 같이 설계 최고 라인압 이상으로 증가하게 된다.

이때, 릴리이프 밸브에서 기준치 이상으로 상승되는 유압을 유연하게 배출시켜 라인압이 안정되도록 하여야 하지만, 종래 릴리이프 밸브가 볼 타입으로 이루어지게 되는 바, 순간적인 배출을 수행으로써, 라인압에 맥동 현상을 유발케 한다는 문제점이 있다.

이에 따라 무단 변속기에 적용되는 파워 트레인에 무리가 뒤따르게 되어 내구성과 변속 성능에 악영향을 미치게 된다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 고속 주행으로 인한 오일펌프의 펌핑력 상승으로 라인압이 설계 요구값까지 상승되면, 이를 유연하고 안정되게 배출시켜 파워 트레인을 보호하고, 맥동현상의 발생 억제로 변속 성능을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 무단 변속기의 유압 제어 시스템을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 유압 제어 시스템에 있어서 중립(N) 레인지에서의 유압 흐름도.

도 2의 (A)(B)는 본 발명에 적용되는 릴리이프 밸브의 구성 및 작동도.

도 3은 본 발명과 종래 비교를 위한 그래프선도.

도 4는 종래 최고압 유지수단인 릴리이프 밸브의 구성도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 오일펌프로부터 공급되는 유압을 조절하는 프라이머리 라인압 조절 밸브와, 제1 솔레노이드 밸브와, 세컨들리 압력 조절 밸브와, 솔레노이드 서플라이 밸브로 이루어지는 압력 조절 수단과;

변속비 컨트롤 밸브와, 이의 밸브를 제어하는 제2 솔레노이드 밸브로 이루어지는 변속 제어 수단과;

압력 제어 밸브와, 이의 밸브를 제어하는 제3 솔레노이드 밸브와, 매뉴얼 밸브와, 그리고 전,후진의 작동요소인 제1,2 마찰요소로 이루어지는 전,후진 제어 수단과;

상기 압력 조절 수단으로부터 유압을 공급받는 토오크 컨버터 피이드 밸브와, 록-업 클러치 컨트롤 밸브와, 이의 밸브를 제어하는 제4 솔레노이드 밸브로 이루어지는 토오크 컨버터 동작 제어 수단을 포함하여 이루어지며,

상기 프라이머리 라인압 조절 밸브와 세컨들리 압력 조절 밸브 사이에 스풀 밸브로 이루어지는 릴리이프 밸브를 배치하여 이루어지는 차량용 무단 변속기의 유압 제어 시스템을 제공한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 무단 변속기에 적용되는 유압 제어 시스템의 일예를 도시하고 이에 본 발명에 의한 릴리이프 밸브(70)를 적용한 예를 도시하고 있으며, 이의 구성 및 작동은 상기에서 상세히 기술하고 있는 바, 구성 및 작동에 대한 상세한 설명은 생략하며, 본 발명의 설명을 위해 도 1을 인용함을 전제한다.

도 2는 본 발명에 의한 릴리이프 밸브(70)의 구성 및 작동 설명을 위한 도면으로서, 상기 릴리이프 밸브(70)는 일반 스풀 밸브와 마찬가지로 밸브 보디(72)와 밸브 스풀(74)로 이루어진다.

상기 밸브 보디(72)는 상기 프라이머리 압력 조절 밸브(4)와 세컨들리 압력 조절 밸브(6) 사이의 관로와 연통되는 입력포트(76)와, 상기 입력포트(76)로 유입되는 유압을 배출시키는 배출포트(78)로 이루어진다.

그리고 상기 밸브 스풀은 원통형 부재로서 중간부를 기점으로 대경부(80)와 소경부(82)로 이루어지며, 상기 대경부(80)측 단부와 밸브 보디(72) 사이에는 탄성부재(84)가 탄지된다.

또한, 상기 소경부(82)는 축방향과 직교하는 방향으로 통공(86)이 형성되며, 상기 대,소경부(80)(82)의 경계부인 턱(88)부분은 초기 상태에서 입력포트(76)의 중간부에 위치하게 된다.

그리고 상기 탄성부재(84)의 탄성력은 라인압의 설계 최고압의 탄성계수를 갖는다.

이와 같이 이루어지는 릴리이프 밸브(70)는 라인압이 설계 최고압 이상으로 상승하지 않으면, 도2의 (A)에서와 같이, 밸브 스풀(74)이 도면에서 좌측으로 위치하여 유압의 배출을 방지하게 된다.

그리고 상기의 상태에서 유압이 크게 상승하여 설계 최고압 이상으로 상승하면, 유압이 턱(88)부분에 가해져 탄성부재(84)가 압축되면서 밸브 스풀(74)을 도2의 (B)에서와 같이 도면의 우측으로 밀게 된다.

상기 밸브 스풀의 밀림량은 유압에 의하여 결정되며, 이와 같이 밸브 스풀이 우측으로 밀리게 되면, 통공(86)과 배출포트(78)를 통해 배출이 이루어지게 되는 것이다.

이와 같은 작동 과정에서 본 발명의 릴리이프 밸브(70)는 종래와 같은 볼 타입이 아니기 때문에 라인압을 유연하게 수용하면서 배출이 이루어짐으로써, 맥동 현상도 최소화함은 물론 라인압을 도 3에서와 같이 안정화할 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 고속 주행으로 인한 오일펌프의 펌핑력 상승으로 라인압이 설계 요구값까지 상승되면, 스풀 밸브 형태의 릴리이프 밸브가 이를 유연하고 안정되게 배출시켜 파워 트레인을 보호하고, 맥동현상의 발생 억제하여 유압의 안정화로 변속 성능을 향상시킬 수 있는 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 오일펌프로부터 펌핑된 유압을 조절하는 압력 조절 수단과, 변속비를 제어하는 변속 제어 수단과, 차량의 전,후진을 제어하는 전,후진 제어 수단과, 토오크 컨버터를 제어하는 토오크 컨버터 동작 제어 수단을 포함하여 이루어지는 무단 변속기의 유압 제어시스템에 있어서,

   상기 압력 조절 수단을 형성하는 프라이머리 라인압 조절 밸브의 하류측에,

   라인압이 입력되는 입력포트와, 상기 입력포트로 유입되는 유압을 배출시키는 배출포트를 보유하는 밸브 보디와;

   원통형 부재로서 중간부를 기점으로 대경부와 소경부로 이루어지며, 상기 대경부측 단부와 밸브 보디 사이에 탄성부재가 탄지되고, 상기 소경부에는 축방향과 직교하는 방향으로 통공이 형성되는 밸브 보디를 포함하는 릴리이프 밸브를 배치함을 특징으로 차량용 무단 변속기의 유압 제어 시스템.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 밸브 스풀의 대,소경부의 경계부인 턱부분이 초기 상태에서 입력포트의 중간부에 위치함을 특징으로 하는 차량용 무단 변속기의 유압 제어 시스템.