KR100951985B1

KR100951985B1 - 하이브리드 차량의 변속기 유압공급장치

Info

Publication number: KR100951985B1
Application number: KR1020080043198A
Authority: KR
Inventors: 강웅석
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2008-05-09
Filing date: 2008-05-09
Publication date: 2010-04-08
Also published as: KR20090117247A

Abstract

본 발명은 기계식오일펌프와 전동식오일펌프 모두에서 변속기에 필요한 유압을 동시에 또는 선택적으로 공급할 수 있도록 된 경우에, 상기 기계식오일펌프와 전동식오일펌프의 상호간에 영향을 주지 않으면서 변속기에 안정된 유압을 공급할 수 있고 동력의 불필요한 소모를 방지할 수 있도록 한다.

오일펌프, 레귤레이터밸브, 유압공급, 하이브리드

Description

하이브리드 차량의 변속기 유압공급장치{Oil Pressure Supply Device for Transmission of Hybrid Vehicle}

본 발명은 하이브리드 차량의 변속기 유압공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유압을 공급받는 밸브바디를 구비한 변속기로 기계식오일펌프와 전동식 오일펌프로 유압을 공급하는 기술에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같은 하이브리드 차량은 종래의 일반적인 자동변속기 등과 같이 변속기(500) 내의 일부분으로 구성된 기계식오일펌프(502)가 구비되어 있고, 이와는 별도로 전동식오일펌프(504)가 구비되어 상기 기계식오일펌프(502)에 의한 유압 공급이 불가능한 상황에서는 상기 전동식오일펌프(504)가 변속기(500)에서 필요로 하는 유압을 공급할 수 있도록 되어 있다.

즉, 하이브리드 차량에서는 차량의 출발이나 아이들스탑 작동 등과 같이 전기모터(506)에 의해서만 구동토크가 발생되고, 엔진(508)은 정지되어 있는 경우에 상기 기계식오일펌프(502)는 작동되지 않으므로, 이럴 때에 변속기(500)에서 필요로 하는 유압을 제공하기 위해 별도로 전동식오일펌프(504)를 구비하여 유압을 공급할 수 있도록 하는 것이다.

물론, 엔진(508)이 일정 회전수 이상으로 작동되면, 작동되고 있던 전동식오일펌프(504)는 적정한 오버랩구간을 거쳐 작동이 정지되고, 전동식오일펌프(504)가 하던 유압의 공급을 기계식오일펌프(502)가 담당하게 된다.

그런데 상기한 바와 같은 유압공급장치에서는 기계식오일펌프(502)와 전동식오일펌프(504)가 서로 영향을 줄 수 있어서, 동력의 불필요한 소모 또는 제공하는 유압의 변동 등이 초래될 염려가 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기계식오일펌프와 전동식오일펌프 모두에서 변속기에 필요한 유압을 동시에 또는 선택적으로 공급할 수 있도록 된 경우에, 상기 기계식오일펌프와 전동식오일펌프의 상호간에 영향을 주지 않으면서 변속기에 안정된 유압을 공급할 수 있고 동력의 불필요한 소모를 방지할 수 있는 하이브리드 차량의 변속기 유압공급장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명 하이브리드 차량의 변속기 유압공급장치는

엔진의 동력으로 작동되는 기계식오일펌프와, 엔진과 무관하게 작동되는 전동식오일펌프를 구비한 하이브리드 차량의 변속기 유압공급장치에 있어서,

상기 기계식오일펌프의 토출측포트와 상기 전동식오일펌프의 토출측포트 사이를 연결하며, 상기 변속기로 오일을 공급하는 오일공급포트를 구비하고, 상기 기계식오일펌프와 전동식오일펌프 중 어느 하나에서 유압이 공급되는 경우, 상기 공급되는 유압에 의해, 유압이 공급되는 것의 토출측포트를 상기 오일공급포트로 연결하고, 나머지 하나의 토출측포트와 상기 오일공급포트 사이는 차단하도록 된 스풀어셈블리를 포함하여 구성된 변환밸브;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 변환밸브는 상기 기계식오일펌프의 토출측포트가 연결되는 기계측포트 와, 상기 전동식오일펌프의 토출측포트가 연결되는 전동측포트를 구비하고;

상기 기계측포트와 전동측포트는 일직선상에서 서로 대향하여 배치되고;

상기 스풀어셈블리는 상기 기계측포트와 상기 오일공급포트 사이를 단속하는 기계측스풀과, 상기 전동측포트와 상기 오일공급포트 사이를 단속하는 전동측스풀과, 상기 기계측스풀과 전동측스풀을 연결하는 탄성부재로 이루어진 구조로 할 수 있다.

상기 기계측포트와 전동측포트의 사이에는 상기 기계측스풀과 전동측스풀 사이의 탄성부재가 위치하는 공간을 상기 오일공급포트와 연통시키는 연통관로가 구비된 구조로 할 수 있다.

상기 기계측스풀과 전동측스풀 사이의 탄성부재는 코일스프링으로 구성되고;

상기 변환밸브는 변속기의 밸브바디에 일체로 설치되는 구조로 할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명 실시예는 엔진의 동력으로 작동되는 기계식오일펌프(1)와, 엔진과 무관하게 작동되는 전동식오일펌프(3)를 구비한 하이브리드 차량의 변속기 유압공급장치에 있어서, 상기 기계식오일펌프(1)의 토출측포트와 상기 전동식오일펌프(3)의 토출측포트 사이를 연결하며, 상기 변속기로 오일을 공급하는 오일공급포트(5)를 구비하고, 상기 기계식오일펌프(1)와 전동식오일펌프(3) 중 어느 하나에서 유압이 공급되는 경우, 상기 공급되는 유압에 의해, 유압이 공급되는 것의 토출측포트를 상기 오일공급포트(5)로 연결하고, 나머지 하나의 토출측포트와 상기 오일공급포트(5) 사이는 차단하도록 된 스풀어셈블리(7)를 포함하여 구성된 변환밸브(9)를 포함하여 구성된 구조이다.

물론, 상기 기계식오일펌프(1)와 전동식오일펌프(3)의 흡입측은 모두 오일팬(11)으로 연결되어 오일을 흡입하여 압축 및 토출할 수 있도록 되어 있다.

상기 변환밸브(9)는 상기 기계식오일펌프(1)의 토출측포트가 연결되는 기계측포트(13)와, 상기 전동식오일펌프(3)의 토출측포트가 연결되는 전동측포트(15)를 구비하고; 상기 기계측포트(13)와 전동측포트(15)는 일직선상에서 서로 대향하여 배치되고; 상기 스풀어셈블리(7)는 상기 기계측포트(13)와 상기 오일공급포트(5) 사이를 단속하는 기계측스풀(17)과, 상기 전동측포트(15)와 상기 오일공급포트(5) 사이를 단속하는 전동측스풀(19)과, 상기 기계측스풀(17)과 전동측스풀(19)을 연결하는 탄성부재로 이루어진 구조이다.

상기 기계측포트(13)와 전동측포트(15)의 사이에는 상기 기계측스풀(17)과 전동측스풀(19) 사이의 탄성부재가 위치하는 공간을 상기 오일공급포트(5)와 연통 시키는 연통관로(21)가 구비되어 있다.

본 실시예에서, 상기 기계측스풀(17)과 전동측스풀(19) 사이의 탄성부재는 코일스프링(23)으로 구성하였다. 한편, 상기와 같이 구성된 상기 변환밸브(9)는 변속기의 밸브바디에 일체로 설치되도록 하는 것이 바람직할 것이다.

상기한 바와 같이 구성된 하이브리드 차량의 변속기 유압공급장치의 작용을 도 3 내지 도 5를 참조하여 살펴본다.

도 3은 전동식오일펌프(3)는 작동되고, 기계식오일펌프(1)는 정지한 상태를 설명한 것으로서, 상기 전동식오일펌프(3)의 토출측포트로 제공되는 유압은 상기 변환밸브(9)의 전동측스풀(19)을 좌측으로 밀어, 상기 전동측포트(15)를 상기 오일공급포트(5)로 연통시킨다.

따라서, 유압은 상기 변환밸브(9)의 전동측포트(15)를 거쳐 상기 오일공급포트(5)를 통해 변속기로 공급되는 바, 본 실시예에서는 변속기의 밸브바디의 레귤레이터밸브(25)로 오일이 공급되는 상태를 표현하고 있다.

또한, 상기 기계측스풀(17)이 상기 기계측포트(13)와 상기 오일공급포트(5) 사이를 차단하여, 상기 전동식오일펌프(3)에서 발생된 유압이 상기 기계식오일펌프(1) 쪽으로는 영향을 주지 않는다.

이때, 상기 오일공급포트(5)의 유압은 상기 연통관로(21)를 통해, 상기 기계측스풀(17)과 전동측스풀(19) 사이의 탄성부재가 위치하는 공간으로도 공급되어, 상기 기계측스풀(17)이 더욱 확실하게 상기 기계측포트(13)와 오일공급포트(5) 사이를 차단한 상태를 유지하도록 함과 아울러, 상기 전동식오일펌프(3)로부터의 유 압이 상기 코일스프링(23)의 탄성력 보다 큰 상태에서는 상기 전동측스풀(19)이 상기 전동식오일펌프(3)에서 제공되는 유압의 작은 변화에 무관하게 안정적인 상태를 유지하도록 한다.

한편, 도 4는 상기 전동식오일펌프(3)는 정지되고, 상기 기계식오일펌프(1)가 작동되는 경우를 도시한 것으로서, 상기 기계식오일펌프(1)의 토출측포트로 제공된 유압은 상기 스풀어셈블리(7)의 기계측스풀(17)을 우측으로 밀어, 상기 변환밸브(9)의 기계측포트(13)를 상기 오일공급포트(5)로 연통시켜서, 상기 기계식오일펌프(1)로부터의 유압이 상기 변속기의 밸브바디의 레귤레이터밸브(25)로 공급되도록 하고 있다.

물론, 이때 상기 전동측스풀(19)은 상기 변환밸브(9)의 전동측포트(15)와 상기 오일공급포트(5) 사이를 차단하여 상기 기계식오일펌프(1)에서 발생된 유압이 상기 전동식오일펌프(3) 쪽으로 영향을 미치지 않도록 한다.

이 경우에도 역시, 상기 오일공급포트(5)의 유압은 상기 연통관로(21)를 통해, 상기 기계측스풀(17)과 전동측스풀(19) 사이의 탄성부재가 위치하는 공간으로도 공급되어, 상기 전동측스풀(19)이 더욱 확실하게 상기 전동측포트(15)와 오일공급포트(5) 사이를 차단한 상태를 유지하도록 함과 아울러, 상기 기계식오일펌프(1)로부터의 유압이 상기 코일스프링(23)의 탄성력 보다 큰 상태에서는 상기 기계측스풀(17)이 상기 기계식오일펌프(1)에서 제공되는 유압의 작은 변화에 무관하게 안정적인 상태를 유지하도록 한다.

도 5는 기계식오일펌프(1)와 전동식오일펌프(3)가 모두 작동되고 있는 상태 로서, 서로간의 작동이 오버랩되면서, 상기 둘 중 어느 하나가 작동되던 상태로부터 나머지 다른 어느 하나가 작동되는 상태로 전환될 때의 작용을 설명하고 있다.

상기 기계식오일펌프(1)와 전동식오일펌프(3)에서 모두 유압이 발생되어 제공되므로, 상기 기계측스풀(17)과 전동측스풀(19)은 상기 코일스프링(23)을 수축시키면서 중앙 쪽으로 이동하여, 각각 상기 기계측포트(13)와 오일공급포트(5) 사이 및 전동측포트(15)와 오일공급포트(5) 사이를 연통시켜서, 양쪽 모두로부터의 유압이 상기 오일공급포트(5)를 통해 상기 레귤레이터밸브(25)로 전달된다.

따라서, 도 2와 도 3의 전동식오일펌프(3)와 기계식오일펌프(1) 중 어느 하나의 작동상태로부터 다른 어느 하나의 작동상태로 전환될 때, 상기한 바와 같이 도 5에 도시된 것처럼 양쪽 모두의 작동상태를 거쳐, 다른 어느 하나의 작동상태로 전환되므로, 상기 레귤레이터밸브(25)로는 끊임없이 안정된 유압이 제공되게 되며, 작동되지 않은 나머지 하나의 오일펌프로는 작동되는 오일펌프로부터의 유압이 영향을 주지 않게 되어, 오일펌프를 구동하는 데에 필요한 동력의 불필요한 소모를 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 하이브리드 차량의 파워트레인을 도시한 개념도,

도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 변속기 유압공급장치를 설명한 도면,

도 3은 전동식오일펌프만 작동되는 경우의 작동을 설명한 도면,

도 4는 기계식오일펌프만 작동되는 경우의 작동을 설명한 도면,

도 5는 전동식오일펌프와 기계식오일펌프 모두 작동되는 경우를 설명한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 기계식오일펌프 3; 전동식오일펌프

5; 오일공급포트 7; 스풀어셈블리

9; 변환밸브 11; 오일팬

13; 기계측포트 15; 전동측포트

17; 기계측스풀 19; 전동측스풀

21; 연통관로 23; 코일스프링

25; 레귤레이터밸브

Claims

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엔진의 동력으로 작동되는 기계식오일펌프와, 엔진과 무관하게 작동되는 전동식오일펌프를 구비한 하이브리드 차량의 변속기 유압공급장치에 있어서,

상기 기계식오일펌프의 토출측포트와 상기 전동식오일펌프의 토출측포트 사이를 연결하며, 상기 변속기로 오일을 공급하는 오일공급포트를 구비하고, 상기 기계식오일펌프와 전동식오일펌프 중 어느 하나에서 유압이 공급되는 경우, 상기 공급되는 유압에 의해, 유압이 공급되는 것의 토출측포트를 상기 오일공급포트로 연결하고, 나머지 하나의 토출측포트와 상기 오일공급포트 사이는 차단하도록 된 스풀어셈블리를 포함하여 구성된 변환밸브를 포함하여 구성되고;

상기 변환밸브의 스풀어셈블리는 상기 기계식오일펌프와 전동식오일펌프 모두에서 유압이 공급되는 경우에는, 상기 공급되는 유압에 의해 상기 기계식오일펌프의 토출측포트와 전동식오일펌프의 토출측포트를 모두 상기 오일공급포트로 연결하도록 구성되며;

상기 변환밸브는 상기 기계식오일펌프의 토출측포트가 연결되는 기계측포트와, 상기 전동식오일펌프의 토출측포트가 연결되는 전동측포트를 구비하고;

상기 기계측포트와 전동측포트는 일직선상에서 서로 대향하여 배치되고;

상기 스풀어셈블리는 상기 기계측포트와 상기 오일공급포트 사이를 단속하는 기계측스풀과, 상기 전동측포트와 상기 오일공급포트 사이를 단속하는 전동측스풀과, 상기 기계측스풀과 전동측스풀을 연결하는 탄성부재로 이루어진 것

을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속기 유압공급장치.
청구항 3에 있어서,

상기 기계측포트와 전동측포트의 사이에는 상기 기계측스풀과 전동측스풀 사이의 탄성부재가 위치하는 공간을 상기 오일공급포트와 연통시키는 연통관로가 구비된 것

을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속기 유압공급장치.
청구항 4에 있어서,

상기 기계측스풀과 전동측스풀 사이의 탄성부재는 코일스프링으로 구성되고;

상기 변환밸브는 변속기의 밸브바디에 일체로 설치되는 것

을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속기 유압공급장치.