KR100992789B1 - 하이브리드 차량의 무단변속기 유압제어장치 - Google Patents

하이브리드 차량의 무단변속기 유압제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량이 D레인지 정차상태가 되면, 불필요한 구성요소로 공급되는 유압을 차단하고, 차량의 신속한 재출발을 위해 필요한 풀리압과 솔레노이드밸브 공급압만을 공급하는 상태를 자동적으로 확보하고, 차량의 출발시에는 다시 모든 구성요소에 적절히 유압을 공급할 수 있도록 함으로써, 무단변속기의 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
무단변속기, 정차, 효율, 유압

Description

하이브리드 차량의 무단변속기 유압제어장치{Hydraulic Control Apparatus of Continuously Variable Transmission on Hybrid Vehicle}
본 발명은 하이브리드 차량에 탑재되는 무단변속기의 유압제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유압제어장치에서 필요로 하는 유압을 차량의 운행상태에 따라 보다 효율적으로 형성할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
도 1은 종래의 하이브리드 차량의 무단변속기 유압제어장치를 예시한 것으로서, 오일펌프(500)에서 공급되는 유압은 라인레귤레이터밸브(502)에서 일정한 압력으로 조정되어 구동풀리(504)와 종동풀리(506)를 향해 공급되며, 상기 구동풀리(504)를 향해 공급된 유압은 변속비제어밸브(508)에 의해 조절되어 상기 구동풀리(504)로 공급되며, 상기 종동풀리(506)를 향해 공급된 유압은 세컨더리밸브(510)에 의해 조절되어 상기 종동풀리(506)에 공급된다.
한편, 상기 라인레귤레이터밸브(502)에서 조정된 유압은 세컨드레귤레이터밸브(512)로도 제공되어, 상기 세컨드레귤레이터밸브(512)에서는 발진클러치제어솔레노이드밸브(514)와 림프홈밸브(516) 및 솔레노이드피드밸브(518)로 공급되는 유압을 조절하여 공급한다.
상기 발진클러치제어솔레노이드밸브(514)는 리버스브레이크(520)와 전진클러치(522)의 작동압을 제어하여 공급하며, 상기 솔레노이드피드밸브(518)는 다시 조절된 유압을 변속비제어솔레노이드밸브(524), 세컨더리제어솔레노이드밸브(526), 라인레귤레이터솔레노이드밸브(528) 및 클러치윤활제어솔레노이드밸브(530)로 공급하여 각각, 상기 변속비제어밸브(508), 세컨더리밸브(510), 라인레귤레이터밸브(502) 및 윤활제어밸브(532)를 제어하도록 되어 있다.
기타 나머지 구성요소들은 종래의 무단변속기 유압제어장치와 크게 다르지 않은 구성과 기능을 가지고 있다.
여기서, 상기 라인레귤레이터밸브(502)에서 구동풀리(504)와 종동풀리(506)를 향해 공급되는 압력은 통칭하여 '풀리압'으로 칭하고, 솔레노이드피드밸브(518)에서 상기 변속비제어솔레노이드밸브(524), 세컨더리제어솔레노이드밸브(526), 라인레귤레이터솔레노이드밸브(528) 및 클러치윤활제어솔레노이드밸브(530)로 공급되는 압력은 '솔레노이드밸브 공급압'으로 칭한다.
한편, 차량이 D레인지 상태에서 정차하면, 차량의 재출발시에 신속한 기동을 위해 필요한 상기 풀리압과 솔레노이드밸브 공급압 이외에 다른 유압은 실질적으로 공급될 필요가 없는데, 현재의 유압제어장치의 구조에서는 상기 전진클러치(522)로 향하는 유압과 같이 불필요한 부분에 유압이 모두 공급되고 있는 상태를 유지할 수밖에 없어서 효율적이지 못하다.
즉, 차량의 D레인지 정차상태에서 불필요한 구성요소들에까지 유압을 공급함으로 인해 불필요한 에너지의 소모로 무단변속기의 효율이 저하되는 것이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량이 D레인지 정차상태가 되면, 불필요한 구성요소로 공급되는 유압을 차단하고, 차량의 신속한 재출발을 위해 필요한 풀리압과 솔레노이드밸브 공급압만을 공급하는 상태를 자동적으로 확보하고, 차량의 출발시에는 다시 모든 구성요소에 적절히 유압을 공급할 수 있도록 함으로써, 무단변속기의 효율을 향상시킬 수 있도록 한 하이브리드 차량의 무단변속기 유압제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명 하이브리드 차량의 무단변속기 유압제어장치는
하이브리드 차량의 무단변속기 유압제어장치에 있어서,
종동풀리제어압에 대한 구동풀리제어압과 클러치윤활제어압의 변화에 따라, 라인레귤레이터밸브로부터의 유압이 세컨드레귤레이터밸브를 경유하여 솔레노이드피드밸브로 공급되는 상태와, 상기 라인레귤레이터밸브로부터의 유압이 직접 솔레노이드피드밸브로 공급되는 상태 사이를 전환하도록 형성된 D―N제어밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 D―N제어밸브의 밸브스풀에는 상기 종동풀리제어압이 일측으로 작용하고, 상기 구동풀리제어압과 클러치윤활제어압이 반대방향인 타측으로 작용하여, D 레인지 정차상태가 되면, 상기 종동풀리제어압에 의해 상기 밸브스풀이 일측으로 이동하고, D레인지 주행상태가 되면 상기 구동풀리제어압과 클러치윤활제어압에 의해 상기 밸브스풀이 타측으로 이동하도록 구성되고;
상기 밸브스풀이 일측으로 이동한 상태에서는 상기 라인레귤레이터밸브로부터의 유압이 직접 솔레노이드피드밸브로 공급되고, 타측으로 이동한 상태에서는 상기 라인레귤레이터밸브로부터의 유압이 상기 세컨드레귤레이터밸브를 경유하여 상기 솔레노이드피드밸브로 공급되도록 포트들이 형성된 구조로 할 수 있다.
상기 D―N제어밸브는
세컨더리제어솔레노이드밸브에서 조절된 상기 종동풀리제어압이 공급되는 제1포트와, 상기 라인레귤레이터밸브로부터의 유압이 공급되는 제2포트와, 상기 세컨드레귤레이터밸브로 유압을 공급하도록 연결되는 제3포트와, 상기 세컨드레귤레이터밸브로부터 유압을 공급받도록 연결된 제4포트와, 상기 솔레노이드피드밸브로 유압을 공급하도록 연결된 제5포트와, 상기 라인레귤레이터밸브로부터 유압을 공급받도록 연결된 제6포트와, 변속비제어솔레노이드밸브에서 조절된 상기 구동풀리제어압이 공급되는 제7포트와, 클러치윤활제어솔레노이드밸브에서 조절된 클러치윤활제어압이 공급되는 제8포트가 차례로 형성된 밸브바디와;
상기 밸브바디로 공급되는 유압들의 변화에 따라, 상기 제2포트와 제3포트의 연통상태를 전환하는 제1랜드와, 상기 제4포트와 제5포트가 연통된 상태와 제5포트와 제6포트가 연통된 상태를 전환하는 제2랜드 및 제3랜드를 일체로 구비한 밸 브스풀을 포함하여 구성할 수 있다.
본 발명은 차량이 D레인지 정차상태가 되면, 불필요한 구성요소로 공급되는 유압을 차단하고, 차량의 신속한 재출발을 위해 필요한 풀리압과 솔레노이드밸브 공급압만을 공급하는 상태를 자동적으로 확보하고, 차량의 출발시에는 다시 모든 구성요소에 적절히 유압을 공급할 수 있도록 함으로써, 무단변속기의 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 하이브리드 차량의 무단변속기 유압제어장치에, 종동풀리제어압에 대한 구동풀리제어압과 클러치윤활제어압의 변화에 따라, 라인레귤레이터밸브(1)로부터의 유압이 세컨드레귤레이터밸브(3)를 경유하여 솔레노이드피드밸브(5)로 공급되는 상태와, 상기 라인레귤레이터밸브(1)로부터의 유압이 직접 솔레노이드피드밸브(5)로 공급되는 상태 사이를 전환하도록 형성된 D―N제어밸브(7)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 종동풀리제어압은 상기 솔레노이드밸브 공급압을 상기 솔레노이드피드밸브(5)로부터 전달받은 세컨더리제어솔레노이드밸브(9)가 종동풀리(11)를 제어하기 위해 조절하여 출력하는 압력을 말하며, 상기 구동풀리제어압은 상기 솔레노이드밸브 공급압을 상기 솔레노이드피드밸브(5)로부터 전달받은 변속비제어솔레노이드밸브(13)가 구동풀리(15)를 제어하기 위해 조절하여 출력하는 압력을 말한다.
또한, 상기 클러치윤활제어압은 상기 솔레노이드피드밸브(5)로부터 전달받은 솔레노이드밸브 공급압을 상기 클러치윤활제어솔레노이드밸브(17)가 조절하여 출력하는 압력을 말한다.
무단변속기가 탑재된 하이브리드 차량이 D레인지 상태로 주행하다가 정차하면, 상기 구동풀리(15)의 압력은 최소로 하고 종동풀리(11)의 압력을 최대로 하여 최소 변속비를 형성하게 된다. 따라서, 상기 구동풀리(15)의 압력을 제어하는 구동풀리제어압은 최소 상태이고, 종동풀리(11)의 압력을 제어하는 종동풀리제어압은 최대 상태이다.
또한, 차량이 정차하면 전진클러치(19)의 윤활 및 냉각에 필요한 유량은 최소가 되고, 차량의 출발시에는 슬립이 많이 발생하므로 윤활에 필요한 유량이 최대가 된다.
상기 D―N제어밸브(7)의 밸브스풀(21)에는 상기 종동풀리(11)제어압이 일측으로 작용하고, 상기 구동풀리제어압과 클러치윤활제어압이 반대방향인 타측으로 작용하여, D레인지 정차상태가 되면, 상기 종동풀리제어압에 의해 상기 밸브스풀(21)이 일측으로 이동하고, D레인지 주행상태가 되면 상기 구동풀리제어압과 클러치윤활제어압에 의해 상기 밸브스풀(21)이 타측으로 이동하도록 구성된다.
상기 밸브스풀(21)이 일측으로 이동한 상태에서는 상기 라인레귤레이터밸브(1)로부터의 유압이 직접 솔레노이드피드밸브(5)로 공급되고, 타측으로 이동한 상태에서는 상기 라인레귤레이터밸브(1)로부터의 유압이 상기 세 컨드레귤레이터밸브(3)를 경유하여 상기 솔레노이드피드밸브(5)로 공급되도록 포트들이 형성된다.
즉, 차량이 D레인지 주행상태에서는 상기 라인레귤레이터밸브(1)로부터의 유압이 상기 세컨드레귤레이터밸브(3)를 경유하여 상기 솔레노이드피드밸브(5)로 공급되어, 실질적으로 종래 기술과 동일한 유압관로를 형성하게 되지만, D레인지 정차상태가 되면, 상기 라인레귤레이터밸브(1)로부터의 유압이 직접 솔레노이드피드밸브(5)로 공급되고, 상기 세컨드레귤레이터밸브(3)로는 상기 라인레귤레이터밸브(1)로부터의 라인압이 제공되지 않아서, 상기 세컨드레귤레이터밸브(3)를 통해 전진클러치(19) 쪽으로 공급되는 유압이 차단되는 효과를 얻는 것이다.
상기 D―N제어밸브(7)는 상기 세컨더리제어솔레노이드밸브(9)에서 조절된 상기 종동풀리제어압이 공급되는 제1포트(23)와, 상기 라인레귤레이터밸브(1)로부터의 유압이 공급되는 제2포트(25)와, 상기 세컨드레귤레이터밸브(3)로 유압을 공급하도록 연결되는 제3포트(27)와, 상기 세컨드레귤레이터밸브(3)로부터 유압을 공급받도록 연결된 제4포트(29)와, 상기 솔레노이드피드밸브(5)로 유압을 공급하도록 연결된 제5포트(31)와, 상기 라인레귤레이터밸브(1)로부터 유압을 공급받도록 연결된 제6포트(33)와, 변속비제어솔레노이드밸브(13)에서 조절된 상기 구동풀리제어압이 공급되는 제7포트(35)와, 클러치윤활제어솔레노이드밸브(17)에서 조절된 클러치윤활제어압이 공급되는 제8포트(37)가 차례로 형성된 밸브바디(39)와;
상기 밸브바디(39)로 공급되는 유압들의 변화에 따라, 상기 제2포트(25)와 제3포트(27)의 연통상태를 전환하는 제1랜드(41)와, 상기 제4포트(29)와 제5포트(31)가 연통된 상태와 제5포트(31)와 제6포트(33)가 연통된 상태를 전환하는 제2랜드(43) 및 제3랜드(45)를 일체로 구비한 상기 밸브스풀(21)을 포함하여 구성되어 있다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 하이브리드 차량의 무단변속기 유압제어장치는, 차량이 D레인지로 정상적인 주행을 하고 있을 때에는 도 2와 같이, 구동풀리제어압과 클러치윤활제어압이 상기 밸브스풀(21)에 작용하는 압력이 상기 종동풀리제어압 보다 커서, 상기 D―N제어밸브(7)의 밸브스풀(21)은 타측(도면상 좌측)으로 이동하여, 상기 라인레귤레이터밸브(1)로부터의 라인압은 상기 D―N제어밸브(7)의 제2포트(25)와 제3포트(27)를 경유하여 상기 세컨드레귤레이터밸브(3)로 공급되고, 상기 세컨드레귤레이터밸브(3)는 종래와 마찬가지로 상기 솔레노이드피드밸브(5)는 물론 발진클러치제어솔레노이드밸브(47) 및 림프홈밸브(49)로 제어압을 공급하여, 상기 발진클러치제어솔레노이드밸브(47)에서 제어된 압력으로 전진클러치(19)를 작동시키도록 되어 있다.
한편, 차량이 상기와 같이 주행하다가 정차하면, 상기 구동풀리제어압과 클러치윤활제어압은 상기한 바와 같은 이유로 최소로 되고, 상기 종동풀리제어압은 최대가 되어, 상기 D―N제어밸브(7)의 밸브스풀(21)은 상기와는 반대로 도면상 우측인 일측으로 이동하게 되어 도 4와 같은 상태가 된다.
따라서, 상기 라인레귤레이터밸브(1)에서 공급된 라인압은 제2포트(25)로는 D―N제어밸브(7)로 공급되지 못하고 제6포트(33)로 공급되어 제5포트(31)를 통해 직접 상기 솔레노이드피드밸브(5)로 공급되는 상태가 되어, 상기 솔레노이드피드밸브(5)가 솔레노이드 공급압을 지속적으로 제공할 수 있도록 함으로써, 상기 변속비제어솔레노이드밸브(13), 세컨더리제어솔레노이드밸브(9), 라인레귤레이터솔레노이드밸브(51) 및 클러치윤활제어솔레노이드밸브(17)가 정상적으로 작동하는 상태를 확보한다.
한편, 상기 라인레귤레이터밸브(1)로부터 유압이 상기 제2포트(25)로 진입하지 못함에 따라, 상기 제3포트(27)를 통해 라인압을 공급받던 상기 세컨드레귤레이터밸브(3)는 라인압을 전달받지 못하는 상태가 되어, 결과적으로 전진클러치(19)를 향하여 공급되는 불필요한 유량이 배제되게 되는 효과를 낳는다.
즉, D레인지 정차시에는 자동적으로 상기 D―N제어밸브(7)가 작동되어 상기 전진클러치(19) 쪽으로 공급되는 유압을 차단하여, 불필요한 에너지의 소모를 방지함으로써, 무단변속기의 효율을 향상시키도록 하는 것이다.
물론, 차량이 재출발시에는 상기 D―N제어밸브(7)의 밸브스풀(21)에 작용하는 상기 종동풀리제어압과 구동풀리제어압 및 클러치윤활제어압이 변화하여, 상기 밸브스풀(21)은 다시 도 2와 같이 좌측으로 이동하여, 상기 전진클러치(19) 쪽으로 적절한 유압이 공급될 수 있도록 하여, 정상적인 차량의 주행이 가능하도록 한다.
도 1은 종래 기술에 의한 하이브리드 차량의 무단변속기 유압제어장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 무단변속기 유압제어장치를 도시한 것으로서 D레인지 정상주행시의 작동상태를 도시한 도면,
도 3은 도 2의 D―N제어밸브의 구조를 도시한 상세도,
도 4는 도 2에 비교하여 D레인지 정차시의 작동상태를 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
1; 라인레귤레이터밸브 3; 세컨드레귤레이터밸브
5; 솔레노이드피드밸브 7; D―N제어밸브
9; 세컨더리제어솔레노이드밸브 11; 종동풀리
13; 변속비제어솔레노이드밸브 15; 구동풀리
17; 클러치윤활제어솔레노이드밸브
19; 전진클러치 21; 밸브스풀
23; 제1포트 25; 제2포트
27; 제3포트 29; 제4포트
31; 제5포트 33; 제6포트
35; 제7포트 37; 제8포트
39; 밸브바디 41; 제1랜드
43; 제2랜드 45; 제3랜드
47; 발진클러치제어솔레노이드밸브 49; 림프홈밸브
51; 라인레귤레이터솔레노이드밸브

Claims (3)

  1. 하이브리드 차량의 무단변속기 유압제어장치에 있어서,
    종동풀리제어압에 대한 구동풀리제어압과 클러치윤활제어압의 변화에 따라, 라인레귤레이터밸브로부터의 유압이 세컨드레귤레이터밸브를 경유하여 솔레노이드피드밸브로 공급되는 상태와, 상기 라인레귤레이터밸브로부터의 유압이 직접 솔레노이드피드밸브로 공급되는 상태 사이를 전환하도록 형성된 D―N제어밸브를 포함하여 구성된 것
    을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 무단변속기 유압제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 D―N제어밸브의 밸브스풀에는 상기 종동풀리제어압이 일측으로 작용하고, 상기 구동풀리제어압과 클러치윤활제어압이 반대방향인 타측으로 작용하여, D레인지 정차상태가 되면, 상기 종동풀리제어압에 의해 상기 밸브스풀이 일측으로 이동하고, D레인지 주행상태가 되면 상기 구동풀리제어압과 클러치윤활제어압에 의해 상기 밸브스풀이 타측으로 이동하도록 구성되고;
    상기 밸브스풀이 일측으로 이동한 상태에서는 상기 라인레귤레이터밸브로부터의 유압이 직접 솔레노이드피드밸브로 공급되고, 타측으로 이동한 상태에서는 상기 라인레귤레이터밸브로부터의 유압이 상기 세컨드레귤레이터밸브를 경유하여 상기 솔레노이드피드밸브로 공급되도록 포트들이 형성된 것
    을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 무단변속기 유압제어장치
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 D―N제어밸브는
    세컨더리제어솔레노이드밸브에서 조절된 상기 종동풀리제어압이 공급되는 제1포트와, 상기 라인레귤레이터밸브로부터의 유압이 공급되는 제2포트와, 상기 세컨드레귤레이터밸브로 유압을 공급하도록 연결되는 제3포트와, 상기 세컨드레귤레이터밸브로부터 유압을 공급받도록 연결된 제4포트와, 상기 솔레노이드피드밸브로 유압을 공급하도록 연결된 제5포트와, 상기 라인레귤레이터밸브로부터 유압을 공급받도록 연결된 제6포트와, 변속비제어솔레노이드밸브에서 조절된 상기 구동풀리제어압이 공급되는 제7포트와, 클러치윤활제어솔레노이드밸브에서 조절된 클러치윤활제어압이 공급되는 제8포트가 차례로 형성된 밸브바디와;
    상기 밸브바디로 공급되는 유압들의 변화에 따라, 상기 제2포트와 제3포트의 연통상태를 전환하는 제1랜드와, 상기 제4포트와 제5포트가 연통된 상태와 제5포트와 제6포트가 연통된 상태를 전환하는 제2랜드 및 제3랜드를 일체로 구비한 밸브스풀;
    을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 무단변속기 유압제어장치.
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