KR100471266B1 - 차량용 자동 변속기의 오일펌프 구동 시스템 - Google Patents

Abstract

엔진의 회전 속도에 따라 가변되면서 오일펌프의 입력 회전수를 최적화 함으로써, 차량의 동력 성능 및 연비 성능을 향상시킬 수 있는 자동 변속기의 오일펌프 구동 시스템을 제공할 목적으로;

자동 변속기에 적용되는 오일펌프를 구동시킴에 있어서,

상기 오일펌프의 드라이브 기어를 구동하는 펌프 드라이브 허브와 터빈 사이에 엔진 회전수에 따라 펌프 드라이브 허브의 회전수를 증감시킬 수 있는 증감속 수단을 구비하여 이루어지는 차량용 자동 변속기의 오일펌프 구동 시스템을 제공한다.

Description

차량용 자동 변속기의 오일펌프 구동 시스템{SYSTEM FOR DRIVING OIL PUMP IN AN AUTOMATIC TRANSMISSION FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 자동 변속기의 오일펌프 구동 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 회전속도에 따라 오일펌프의 구동 회전수를 최적화하여 차량의 동력 성능 및 연비 성능을 향상시킬 수 있도록 한 오일펌프 구동장치에 관한 것이다.

예컨대, 차량용 자동 변속기는 토크 컨버터와, 이 토크 컨버터에 연결되어 있는 다단 변속기어 메커니즘인 파워 트레인을 보유하고 있으며, 차량의 주행상태에 따라 상기 파워 트레인의 작동요소 중 어느 하나의 작동요소를 선택적으로 작동시키기 위한 유압 제어시스템을 보유하게 된다.

이러한 자동 변속기에 있어서, 유압 제어시스템은 상기 파워 트레인에 형성되어 있는 다수의 클러치와 브레이크류에 변속단에 따라 선택적으로 작동 유압을 공급함과 동시에 윤활 유압으로 공급하여 변속이 이루어질 수 있도록 구성되는데, 상기 유압 제어시스템에 제공되고 있는 오일압은 자동 변속기내에 배치되어 있는 오일펌프에 의하여 공급되고 있다.

그리고 상기 오일펌프는 토크 컨버터 후측에 배치되어 터빈을 통해 입력되는 회전속도에 따라 구동되면서 오일을 펌핑하게 되는데, 오일펌프를 구동시키기 위하여는 엔진의 구동력 일부를 사용하여야하며, 이러한 일부의 구동력은 실제 차축의 구동력으로 전달되지 않으므로 차량의 구동력 측면에서 보면 동력손실의 일부가 된다.

이에 따라 오일펌프의 기본 성능을 수행하면서 이를 구동시키기 위한 구동력은 최소로 하는 것이 차량의 동력성능 및 연비 측면에 매우 유리하다는 것은 당연할 것이다.

그러나 자동 변속기에 적용되는 오일펌프는 특성상 공회전에서 충분한 유량을 공급할 수 있어야 하는 바, 저회전시 요구 유량을 만족시킬 수 있도록 이론 토출량이 설계되어 있다.

이에 따라 엔진의 고회전시에는 도 4에서 도시한바와 같이 필요한 유량 대비 최대 5 ~ 10 배 이상의 유량이 공급되며, 필요 이외의 유량은 오일펌프의 실제 작동에 기여하지 못하고, 오일펌프의 구동력만 희생시킨채 오일팬으로 다시 리턴되는 바, 차량의 동력 성능을 저하시킴은 물론 연비에 악영향을 미친다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진의 회전 속도에 따라 가변되면서 오일펌프의 입력 회전수를 최적화 함으로써, 차량의 동력 성능 및 연비 성능을 향상시킬 수 있는 자동 변속기의 오일펌프 구동 시스템을 제공함에 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 자동 변속기에 적용되는 오일펌프를 구동시킴에 있어서,

상기 오일펌프의 드라이브 기어를 구동하는 펌프 드라이브 허브와 터빈 사이에 엔진 회전수에 따라 펌프 드라이브 허브의 회전수를 증감시킬 수 있는 증감속 수단을 구비하여 이루어지는 차량용 자동 변속기의 오일펌프 구동 시스템을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 오일펌프 구동 시스템의 구성도로서, 부호 2는 오일펌프를 지칭한다.

상기 오일펌프(2)는 내치합식 트로코이드 기어펌프로 구성되며, 드라이브 기어(4)는 펌프 드라이브 허브(6)에 의하여 구동된다.

상기에서 펌프 드라이브 허브(6)는 미도시한 터빈과 연결되어 구동되는데, 본 발명에서는 상기 펌프 드라이브 허브(6)와 터빈 사이에 증감속수단을 개재시켜 엔진의 회전수에 따라 상기 펌프 드라이브 허브(6)로 입력되는 회전수를 증감시킬 수 있도록 한 것이다.

상기 증감속수단은 인풋 트러스(8) 및 아웃풋 트러스(10)와 상기 인풋 및 아웃풋 트러스(10) 사이에 위치하는 로울러(12)를 포함하여 이루어지는 트로이달 타입의 동력 전달기구로 이루어진다.

상기에서 인풋 트러스(8)와 아웃풋 트러스(10)는 상호 대향하는 면에 대칭의 곡면(14)(16)이 각각 형성되며, 이의 양 곡면(14)(16) 사이에 로울러(12)가 위치하여 상기 로울러(12)의 경사각에 따라 이의 로울러(12)와 접촉하는 곡면(14)(16)의 직경이 달라지면서 증감속이 이루어지게 되는 것이다.

이를 위하여 인풋 트러스(8)는 터빈측과 연결되고, 아웃풋 트러스(10)는 상기 펌프 드라이브 허브(6)와 일체가 되도록 배치하였다.

그리고 상기 인풋 트러스(8)와 아웃풋 트러스(10)에 위치하는 로울러(12)는 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에 의하여 제어되는 액튜에이터(18)에 의하여 제어된다.

상기 액튜에이터(18)는 스탭모터 또는 솔레노이드 밸브로 구성할 수 있으며, 이의 액튜에이터(18)는 트랜스밋션 제어유닛(TCU)의 제어에 따라 로울러(12)의 경사각을 조절할 수 있는 것이면 된다.

이에 따라 상기 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에서는 엔진 RPM 센서를 통해 검출되는 엔진 회전수가 저속일 경우에는 도 2에서와 같이, 로울러(12)가 인풋트러스(8)에는 대직경 부분에 위치하고 아웃풋 트러스(10)에는 소직경부에 위치하도록 경사도를 제어하면, 증속이 이루어짐으로써, 오일펌프(2)의 구동 회전수가 크게 증대되면서 펌핑 유량이 증가하여 유량 부족 현상을 개선할 수 있게 된다.

또한, 오일펌프(2)의 기어 용량도 작게 설계할 수 있으므로 부차적인 오일펌프(2)의 손실도 함께 개선할 수 있게 된다.

그리고 엔진 회전수가 고속으로 이루어질 경우에는 도 3에서와 같이 로울러(12)가 인풋트러스(8)에는 소직경 부분에 위치하고 아웃풋 트러스(10)에는 대직경부에 위치하도록 경사도를 제어하면, 감속이 이루어짐으로써, 오일펌프(2)의 구동 회전수가 크게 감소되면서 펌핑 유량이 감소하게 되는 바, 오일펌프의 필요 이외의 유량을 최소화할 수 있으며, 궁극적으로 차량의 동력 성능 및 연비 성능을 크게 증대시킬 수 있게 되는 것이다.

물론 상기 로울러(12)의 경사도는 엔진 회전수에 따라 가장 이상적인 펌핑이 이루어질 수 있는 구동 회전수를 갖도록 제어할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 엔진의 회전 속도에 따라 가변되면서 오일펌프의 입력 회전수를 최적화함으로써, 차량의 동력 성능 및 연비 성능을 향상시킬 수 있는 발명인 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 오일펌프 구동 시스템의 구성도.

도2는 본 발명에 적용되는 증감속수단의 엔진 저회전시 작동도.

도3은 본 발명에 적용되는 증감속수단의 엔진 고회전시 작동도.

도 4는 자동 변속기 오일펌프의 토출유량 및 필요유량의 나타낸 그래프선도이다.

Claims (3)

1. 자동 변속기에 적용되는 오일펌프를 구동시킴에 있어서,

   상기 오일펌프의 드라이브 기어를 구동하는 펌프 드라이브 허브와 터빈 사이에 엔진 회전수에 따라 펌프 드라이브 허브의 회전수를 증감시킬 수 있는 증감속 수단을 구비하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 오일펌프 구동 시스템.
2. 제1항에 있어서, 증감속수단은 인풋 트러스 및 아웃풋 트러스와 상기 인풋 및 아웃풋 트러스 사이에 위치하는 로울러를 포함하여 이루어지는 트로이달 타입의 동력 전달기구로 형성됨을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 오일펌프 구동 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 증감속 수단의 인풋 트러스는 터빈측과 연결되고, 아웃풋 트러스는 상기 펌프 드라이브 허브와 일체가 되도록 배치하고, 상기 인풋 트러스와 아웃풋 트러스에 위치하는 로울러는 트랜스밋션 제어유닛에 의하여 제어되는 액튜에이터와 연결하여 구성함을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 오일펌프 구동 시스템.