KR100862222B1 - 무단자동변속기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무단자동변속기에 관한 것으로서, 특히, 냉간 시 비례제어 솔레노이드 밸브의 비정상적인 제어를 통해 발생하는 과도한 라인압에 의하여, 무단변속을 실시하는 풀리 및 그 주변부품이 손상되는 것을 방지하기 위한 장치에 관한 것으로서, 스풀과 탄성체를 포함하여 솔레노이드 공급압(P1)으로 VFS압(P2)을 생성하는 비례제어 솔레노이드 밸브(100)와, 무단변속을 실시하는 풀리에 공급되는 라인압(P3)을 상기 비례제어 솔레노이드 밸브(100)로부터 나온 VFS압(P2)을 통하여 제어하는 레귤레이터 밸브(200)를 포함하는 무단자동변속기에 있어서; 상기 비례제어 솔레노이드 밸브(100)는 상기 스풀의 자기력과 상기 탄성체의 탄성력이 동일방향으로 작용하고; 상기 비례제어 솔레노이드 밸브(100)로부터 나온 VFS압(P2)은 추가로 마련된 PCV(300)에서 라인압의 제어압(P4)으로 변환되어 상기 레귤레이터 밸브(200)로 공급되어, 무단자동변속기에 대한 안전성 및 내구성을 극대화시킬 수 있도록 하는 것이다.

무단자동변속기, 비례제어 솔레노이드 밸브, 레귤레이터 밸브, 라인압, 제어압, VFS압, 풀리

Description

무단자동변속기{Continuously variable transmission}

본 발명은 무단자동변속기에 관한 것으로서 특히, 냉간 시 비례제어 솔레노이드 밸브의 비정상적인 제어를 통해 발생하는 과도한 라인압에 의하여, 무단변속을 실시하는 풀리 및 그 주변부품이 손상되는 것을 방지하기 위한 장치로써, 무단자동변속기에 대한 안전성 및 내구성을 극대화시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 자동변속기에는 변속을 수행하는 각종 브레이크 기구 및 클러치 기구와, 이러한 브레이크 기구 및 클러치 기구에 작동유 공급을 제어하기 위한 오일펌프와 다수의 밸브 기구가 마련되어 있으며, 상기한 작동유는 차량의 주행 여건에 알맞은 적절한 유압으로 제어되고 있다.

특히, CVT인 무단자동변속기의 경우에는 상기한 브레이크 기구나 클러치 기구 대신 풀리에서 변속이 이루어진다.

도 1은 종래의 무단자동변속기에 대한 유압회로도이며, 도 2는 종래의 무단자동변속기에 있어서 전류에 따른 VFS압과 라인압을 도시하는 선도이다.

도 1에 도시한 바와 같이 종래의 무단자동변속기는, 스풀과 탄성체를 포함하여 솔레노이드 공급압(P1)으로 VFS압(P2)을 생성하는 비례제어 솔레노이드 밸브(10)와, 무단변속을 실시하는 풀리(30)에 공급되는 라인압(P3)을 상기 비례제어 솔레노이드 밸브(10)로부터 나온 VFS압(P2)을 통하여 제어하는 레귤레이터 밸브(20)를 포함한다.

여기에서 도면부호 40은 오일펌프이다.

이러한 구성에 따라 종래의 무단자동변속기는 비례제어 솔레노이드 밸브(10)로 입력되는 전류 값에 따라 솔레노이드 공급압(P1)으로부터 VFS압(P2)이 제어되며, 이러한 VFS압(P2)은 레귤레이터 밸브(20)로 보내진다.

이후, 상기 레귤레이터 밸브(20)로 입력되는 VFS압(P2)에 의하여 이 레귤레이터 밸브(20)로부터 출력되는 라인압(P3)이 제어되며, 이러한 라인압(P3)은 오일펌프(40)로부터의 유압과 함께 풀리(30)로 공급된다.

이에 따라, 풀리(30)에서는 무단변속을 실시하게 되는 것이다.

그러나, 종래의 무단자동변속기는 스풀의 자기력과 탄성체의 탄성력의 방향이 서로 반대 방향으로 작용(normally high)하는 비례제어 솔레노이드 밸브가 적용되고 있기 때문에, 시동 초기인 냉간 시 입력되는 전류 값에 따라 스풀의 제어가 정확하게 이루어지지 않아 솔레노이드 공급압이 비례제어 솔레노이드 밸브로부터 그대로 VFS압으로 나오게 됨으로써 도 2에 도시한 바와 같이 최대의 라인압이 풀리에 직접 공급되며, 특히 시동 시의 급격한 오일펌프 회전에 의하여 라인압에 대한 유량이 급속히 증가하여 오버슈트(overshoot)가 과대해지게 됨으로써, 풀리에 공급 되는 라인압은 최대 100bar까지 높아지게 되어, 풀리를 포함한 주변부품의 파손이 빈번하게 발생하고 있다는 기술상의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 무단자동변속기에 스풀의 자기력과 탄성체의 탄성력이 동일방향으로 작용하는 비례제어 솔레노이드 밸브를 적용하고, 이 비례제어 솔레노이드 밸브로부터 나온 VFS압을 추가로 마련된 PCV를 통하여 레귤레이터 밸브에서 나오는 라인압을 제어하기 위한 제어압으로 이용함으로써, 냉간 시에도 과도한 라인압의 발생을 막을 수 있어 풀리 및 그 주변부품의 손상을 막아 안전성 및 내구성을 극대화시킬 수 있도록 하는 무단자동변속기를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명은 스풀과 탄성체를 포함하여 솔레노이드 공급압으로 VFS압을 생성하는 비례제어 솔레노이드 밸브와, 무단변속을 실시하는 풀리에 공급되는 라인압을 상기 비례제어 솔레노이드 밸브로부터 나온 VFS압을 통하여 제어하는 레귤레이터 밸브를 포함하는 무단자동변속기에 있어서; 상기 비례제어 솔레노이드 밸브는 상기 스풀의 자기력과 상기 탄성체의 탄성력이 동일방향으로 작용하고; 상기 비례제어 솔레노이드 밸브로부터 나온 VFS압은 추가로 마련된 PCV(pressure control valve)에서 라인압의 제어압으로 변환되어 상기 레귤레이터 밸브로 공급되는 것으로써 달성된다.

이상과 같은 본 발명은 무단자동변속기에 스풀의 자기력과 탄성체의 탄성력이 동일방향으로 작용하는 비례제어 솔레노이드 밸브를 적용하고, 이 비례제어 솔레노이드 밸브로부터 나온 VFS압을 추가로 마련된 PCV를 통하여 레귤레이터 밸브에서 나오는 라인압을 제어하기 위한 제어압으로 이용함으로써, 냉간 시에도 과도한 라인압의 발생을 막을 수 있어 풀리 및 그 주변부품의 손상을 막아 안전성 및 내구성을 극대화시킬 수 있는 발명인 것이다.

도 3은 본 발명의 무단자동변속기에 대한 유압회로도이며, 도 4는 본 발명의 무단자동변속기에 있어서 전류에 따른 VFS압, 라인압의 제어압, 그리고 라인압을 도시하는 선도이다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 무단자동변속기는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 스풀의 자기력 방향과 탄성체의 탄성력 방향이 동일하게 작용(normally low)하는 비례제어 솔레노이드 밸브(100)를 통하여 솔레노이드 공급압(P1)을 VFS압(P2)으로 제어하는 동시에, 이 VFS압(P2)을 이용하여 별도의 PCV(300 ; pressure control valve)에서 레 귤레이터 밸브(200)를 제어하기 위한 라인압의 제어압(P4)으로 변환시킴으로써, 냉간 시 솔레노이드 공급압(P1)이 VFS압(P2)으로 그대로 나오는 것을 방지할 수 있어, 라인압(P3)의 과도한 상승을 예방할 수 있는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.

이하 본 발명의 무단자동변속기에 대한 각 구성요소를 도면을 참조하여 하나씩 살펴보면 다음과 같다.

기본적으로, 본 발명의 무단자동변속기는 비례제어 솔레노이드 밸브(100)와 레귤레이터 밸브(200)를 포함하고 있다.

우선, 비례제어 솔레노이드 밸브(100)는 입력되는 전류 값에 따라 그 내부에 자기력에 의하여 유로를 선택적으로 단속하는 스풀과, 상기 스풀을 원위치로 복귀시키는 탄성체가 마련되어 있어, 상기 비례제어 솔레노이드 밸브(100)에 입력되는 전류 값에 따라 솔레노이드 공급압(P1)으로부터 VFS압(P2)이 생성된다.

특히, 본 발명에 있어서 상기 비례제어 솔레노이드 밸브(100)는 스풀에 작용하는 자기력의 방향과 탄성체의 탄성력이 작용하는 방향이 동일한 N/L(normally low) 타입의 것으로, 상기 비례제어 솔레노이드 밸브(100)를 제어하기 위하여 공급되는 전류 값이 0인 경우에 VFS압(P2)을 0으로 제어하게 된다.

이에 따라, 시동 초기인 냉간 시 상기 비례제어 솔레노이드 밸브(100)로 입력되는 전류 값에 따라 그 내부에 마련된 스풀의 제어가 정확하게 이루어지지 않더라도, 솔레노이드 공급압(P1)이 VFS압(P2)으로 그대로 출력되는 것을 예방할 수 있다.

그리고, 상기 레귤레이터 밸브(200)는 무단변속을 실시하는 풀리에 공급되는 라인압(P3)을 제어하는 요소로, 기존에는 상기 VFS압(P2)이 직접 이 레귤레이터 밸브(200)에 입력되었지만, 본 발명에 있어서는 상기 비례제어 솔레노이드 밸브(100)로부터 출력된 VFS압(P2)은 별도의 PCV(300)에 공급된다.

상기 PCV(300)는 VFS압(P2)을 라인압의 제어압(P4)으로 변환하며, 이 PCV(300)에서 변환된 라인압의 제어압(P4)이 상기 레귤레이터 밸브(200)로 공급되는 것이다.

이에 따라, 상기 레귤레이터 밸브(200)에서는 라인압의 제어압(P4)을 통하여 라인압(P3)을 제어하며, 이 레귤레이터 밸브(200)로부터의 라인압(P3)이 미도시한 풀리로 보내지는 것이다.

풀리에서는 이 라인압(P3)을 통하여 무단으로 변속을 실시하게 된다.

특히, 본 발명에 있어서, 상기 솔레노이드 공급압(P1)은 상기 PCV(300)에 별도의 관로(500)를 통해 직접 연결되어 있는 것이 바람직하며, 이는 TCU(transmission control unit)에서 오류가 발생하였을 때, 최대 라인압(P3)이 작용하도록 하여 TCU가 자체적으로 발생한 오류에 대처 가능하게 하기 위함이다.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 무단자동변속기는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 우선 솔레노이드 공급압(P1)이 비례제어 솔레노이드 밸브(100)에 공급되는 동시에, 상기 비례제어 솔레노이드 밸브(100) 내에 마련된 스풀의 제어를 위하여 제어 전류 값이 입력된다.

만약, 시동 초기인 냉간 시에 상기 비례제어 솔레노이드 밸브(100) 내에 마련된 스풀이 정상적으로 제어되지 않더라도, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 비례제어 솔레노이드 밸브(100)는 입력되는 전류 값이 0인 경우 탄성체에 의하여 VFS압(P2)을 0으로 유지하기 때문에, 상기 비례제어 솔레노이드 밸브(100)로 공급된 솔레노이드 공급압(P1)이 그대로 VFS압(P2)으로 출력되는 것을 예방할 수 있다.

또한, 정상 작동 시에는 상기 비례제어 솔레노이드 밸브(100)를 제어하기 위한 전류 값에 따라 올바른 제어가 이루어지게 되어 솔레노이드 공급압(P1)에 따라 VFS압(P2)이 정상적으로 제어되는 것이다.

이후, 상기 비례제어 솔레노이드 밸브(100)로부터 나온 VFS압(P2)은 PCV(300)로 보내지며, 이 PCV(300)는 VFS압(P2)을 라인압의 제어압(P4)으로 변환하여 레귤레이터 밸브(200)로 보낸다.

그리고, 상기 레귤레이터 밸브(200)에서는 입력되는 라인압의 제어압(P4)에 의하여 풀리에 공급할 라인압(P3)을 제어하게 되는 것이다.

특히, 상기 솔레노이드 공급압(P1)이 비례제어 솔레노이드 밸브(100)를 거치지 않고 직접 PCV(300)에 공급될 수 있도록 별도의 관로(500)를 마련한다면, TCU의 오류 발생 시 이를 능동적으로 대처할 수도 있게 된다.

따라서, 본 발명의 무단변속기는 스풀의 자기력 방향과 탄성체의 탄성력 방향이 동일하게 작용(normally low)하는 비례제어 솔레노이드 밸브(100)를 적용하여, 냉간 시 비정상적인 스풀 제어에 의해 솔레노이드 공급압(P1)이 VFS압(P2)으로 그대로 나오는 것을 방지할 수 있어, 라인압(P3)의 과도한 상승을 예방하여 풀리는 물론 그 주변부품이 과도한 제어압에 의하여 발생하는 손상을 미연에 방지할 수 있다는 탁월한 이점을 지닌 발명인 것이다.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 종래의 무단자동변속기에 대한 유압회로도,

도 2는 종래의 무단자동변속기에 있어서 전류에 따른 VFS압과 라인압을

도시하는 선도,

도 3은 본 발명의 무단자동변속기에 대한 유압회로도,

도 4는 본 발명의 무단자동변속기에 있어서 전류에 따른 VFS압, 라인압의

제어압, 그리고 라인압을 도시하는 선도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 비례제어 솔레노이드 밸브 200 : 레귤레이터 밸브

300 : PCV P1 : 솔레노이드 공급압

P2 : VFS압 P3 : 라인압

P4 : 라인압의 제어압

Claims (2)

1. 스풀과 탄성체를 포함하여 솔레노이드 공급압으로 VFS압을 생성하는 비례제어 솔레노이드 밸브와, 무단변속을 실시하는 풀리에 공급되는 라인압을 상기 비례제어 솔레노이드 밸브로부터 나온 VFS압을 통하여 제어하는 레귤레이터 밸브를 포함하는 무단자동변속기에 있어서;

   상기 비례제어 솔레노이드 밸브는 상기 스풀의 자기력과 상기 탄성체의 탄성력이 동일방향으로 작용하고;

   상기 비례제어 솔레노이드 밸브로부터 나온 VFS압은 추가로 마련된 PCV(pressure control valve)에서 라인압의 제어압으로 변환되어 상기 레귤레이터 밸브로 공급되는 것을 특징으로 하는 무단자동변속기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 솔레노이드 공급압은 상기 PCV에 별도의 관로를 통해 직접 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 무단자동변속기.

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