KR101273107B1

KR101273107B1 - 연비 개선을 위해 잉여 오일을 이용한 자동 변속기

Info

Publication number: KR101273107B1
Application number: KR1020070131378A
Authority: KR
Inventors: 이석현
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2013-06-13
Also published as: KR20090063860A

Abstract

본 발명은 연비 개선을 위해 잉여 오일을 이용한 자동 변속기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 일정 엔진 회전수 이상에서 발생하는 잉여 오일을 별도의 탱크에 저장한 후 아이들 상태일 때 상기 탱크 내에 저장된 오일을 이용하여 아이들 상태에서의 엔진 회전수를 낮출 수 있는 자동 변속기에 관한 것이다.

본 발명은, 오일 펌프와, 상기 오일 펌프와 연결된 제1 유로와, 상기 제1 유로 상에 구비된 제1 밸브와, 상기 제1 유로를 통하여 상기 오일 펌프와 연결된 잉여 오일 탱크와, 상기 오일 펌프와 연결된 제2 유로와, 상기 잉여 오일 탱크와 연결된 제3 유로와, 상기 제2 유로 및 상기 제3 유로를 통하여 상기 오일 펌프와 연결된 제2 밸브와, 상기 제2 밸브에 연결된 제4 유로와, 상기 제4 유로를 통하여 상기 제2 밸브와 연결된 밸브 바디를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

연비 개선을 위해 잉여 오일을 이용한 자동 변속기 {AUTOMATIC TRANSMISSION USING SURPLUS OIL FOR MILEAGE IMPROVEMENT}

일반적으로, 자동 변속기 차량에서 오일 펌프는 차량 시동 후 상시 작동하고 있다. 이는 상기 오일 펌프로부터 자동 변속기 각 요소에 오일을 공급하는 것으로, 자동 변속기 차량에 있어서 이와 같이 오일을 필요로 하는 각 요소에 오일을 공급하기 위해 일정 엔진 회전수(이하, 간단하게 'RPM'이라 함) 이상으로 가동되고 있어야 한다. 그러므로, 자동 변속기 차량은 일정 수준 이상의 RPM로 상시 회전하고 있으므로, 오일 펌프에 과부하가 생기며, 이로 인해, 오일의 일부는 잉여 오일로 재순환되므로, 엔전 효율, 즉 연비에 좋지 않은 영향을 끼치게 된다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점의 구체적인 예로서, 자동 변속기 차량이 정지하고 있을 때에는 회전하고 있는 동력 전달 계통의 요소가 없으므로 별도의 윤활을 위한 오일이 필요가 없다. 또한, 작동 요소(클러치 및 브레이크)에는 공급된 유압이 그 자체의 씰링 장치에 의해 압력이 새는 것이 거의 없고, 유로 상에서도 누압(漏壓)되는 곳이 거의 없다. 그러나, 필요 유압을 공급하기 위해 RPM은 일정 수준 이상을 유지하고 있어야 하고, 또 일정 수준 이상의 RPM에서는 상술한 바와 같이 잉여 오일이 발생하게 된다. 즉, 에너지 손실을 가져 온다. 한편, 주차단(P단) 또는 중립단(N단)에서는 로우/리버스 브레이크(L/R brake)가 작동되어야하므로 변속기는 상시 유압을 필요로 하고 있다. 따라서, 자동 변속기 차량에 있어서, 엔진이 시동된 후에는 상시 유압을 필요로 하고 있으며, 정지시에는 유량을 거의 필요로 하지 않고 유압만을 필요로 하고 있다.

그러므로, 종래의 자동 변속기 차량에 있어서는 오일 펌프의 상시 가동으로 인해, 잉여 오일을 발생시킴과 동시에, 잉여 오일을 생산하는 데 필요한 오일 펌프의 가동분의 에너지가 손실되어 연비에 악영향을 끼친다는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 일정 RPM 이상에서 발생하는 잉여 오일을 별도의 탱크에 저장한 후, 상기 탱크 내에 저장된 오일을 이용하여 아이들 상태에서의 RPM을 낮출 수 있는 자동 변속기에 관한 것이다.

또한, 상기 제1 밸브는 상기 오일 펌프와 상기 잉여 오일 탱크의 압력 차이에 따라 개폐하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 밸브는 상기 오일 펌프로부터 상기 잉여 오일 탱크로 유로를 개폐하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 밸브는 상기 오일 펌프와 상기 잉여 오일 탱크와의 압력 차이에 따라 제2 유로 또는 제3 유로를 개폐하고, 상기 제4 유로는 상시 개방되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 오일 펌프가 상기 잉여 오일 탱크보다 압력이 높을 때는 제2 유 로를 개방하여 제4 유로와 연통되도록 하고, 상기 잉여 오일 탱크가 상기 오일 펌프보다 압력이 높을 때는 제3 유로를 개방하여 제4 유로와 연통되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밸브 바디에는 제5 유로 및 제6 유로가 연결되고, 상기 제5 유로에는 언더 드라이브 클러치가 연결되고, 상기 제6 유로에는 로우/리버스 브레이크가 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 아이들 상태일 때 오일 펌프의 부하가 작용하지 않고, 아이들 RPM을 낮게 조정할 수 있으므로, 연비 향상을 가능할 수 있다. 또한, 오일 펌프의 구동 시간을 저감시키므로 오일 펌프의 내구성 향상도 도모할 수 있고, 오일 펌프의 구동에 따른 소음도 저감시키며, 저RPM에서의 오일 펌프 맥동을 제거함으로써 변속기의 신뢰성 항상에도 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 연비 개선을 위해 잉여 오일을 이용한 자동 변속기의 바람직한 실시 형태에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 연비 개선을 위해 잉여 오일을 이용한 자동 변속기의 개념적인 작동도로서, 오일 펌프로부터 언더 드라이브 클러치 및 로우/리버스 브레이크로 유압을 공급할 때의 작동도이고, 도 2는 본 발명에 따른 연비 개선을 위해 잉여 오일을 이용한 자동 변속기의 개념적인 작동도로서, 잉여 오일 탱크로부터 언더 드라이브 클러치 및 로우/리버스 브레이크로 유압을 공급할 때의 작동도이다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 연비 개선을 위해 잉여 오일을 이용한 자동 변속기의 구성에 대해 설명한다.

먼저, 오일 펌프(30)가 구비되고, 상기 오일 펌프(30)에는 제1 유로(25) 및 제2 유로(35)가 연결된다. 상기 제1 유로(25)의 타단은 잉여 오일 탱크(11)에 연결된다. 상기 잉여 오일 탱크(11)는 내부에 압력 상승 수단이 구비되는 데, 본 실시 형태에서는 피스톤(11)을 구비하고 있다. 또한, 상기 오일 펌프(30)와 상기 잉여 오일 탱크(10)를 연결하는 제1 유로(25) 상에는 제1 밸브(20)가 구비된다. 상기 제1 밸브(20)는 상기 오일 펌프(30)와 상기 잉여 오일 탱크(10) 사이의 유로를 개폐하는 것으로, 오일 펌프(30)에서 발생한 잉여 오일을 상기 잉여 오일 탱크(10)로 이송하도록 개폐되는 것이다.

또한, 상기 오일 펌프(30)에 연결된 제2 유로(35)의 타단에는 제2 밸브(40)가 연결된다. 상기 제2 밸브(40)는 또 제3 유로(15)를 통하여 상기 잉여 오일 탱크(10)와도 연결되고, 제4 유로(55)와도 연결된다. 즉, 3-웨이 밸브 형태의 것이나, 상기 제4 유로(55)는 상시 개방되어 있다. 상기 제2 밸브(40)는 상기 오일 펌프(30)와 상기 잉여 오일 탱크(10)와의 압력 차이에 의해 상기 제2 유로(35) 또는 제3 유로(15)를 개폐한다.

또한, 상기 제4 유로(55)는 밸브 바디(50)와 연결되고, 상기 밸브 바디(50)는 제5 유로(56)를 통하여 언더 드라이브 클러치(51)와 연결되며, 제6 유로(57)를 통하여 로우/리버스 브레이크(52)와 연결된다.

다음으로, 상기와 같은 구성을 한 본 발명에 따른 연비 개선을 위해 잉여 오 일을 이용한 자동 변속기의 작동에 대해 설명한다.

상술한 바와 같이, 도 1은 오일 펌프(30)에 의해 밸브 바디(50)로 오일이 공급될 때의 작동도, 즉, 차량이 일정 RPM 이상으로 구동될 때의 작동을 나타내고 있다. 이때에는 오일 펌프(30)의 압력이 상기 잉여 오일 탱크(10)의 압력보다 높으므로 제1 밸브(20)는 상기 오일 펌프(30)에서 잉여 오일 탱크(10) 쪽으로 유로를 개방하고, 또한, 제2 밸브(40)는 상기 제2 유로(35)를 개방하여 제4 유로(55)와 연통시키게 된다. 그러므로, 상기 오일 펌프(30)에서 발생된 오일이 제2 유로(35)를 통하여, 제2 밸브(40)를 거쳐, 제4 유로(55)로 유동하므로, 밸브 바디(50)에 원활하게 오일이 공급되도록 한다. 이와 동시에, 잉여 오일이 발생하였을 때에는 제1 유로(25)를 통하여 제1 밸브(20)를 거쳐 상기 잉여 오일 탱크(10) 내로 들어가도록 한다.

상기와 같이 작동한 후, 차량이 정지하였을 때, 즉 아이들 상태에서는 오일 펌프(30)의 작동을 중지하고, 잉여 오일이 저장된 잉여 오일 탱크(10) 내의 압력을 피스톤(11)을 통하여 높이면 제1 밸브(20)는 상기 제1 유로(25)를 폐색하고, 이와 동시에 제2 밸브(40)는 상기 제2 유로(35)를 폐색함과 동시에 제3 유로(15)를 개방하여 제4 유로(55)와 연통하게 한다. 이와 같이 함으로써, 잉여 오일 탱크(10) 내에 저장되어 있던 오일이 제3 유로(15) 및 제4 유로(55)를 거쳐 밸브 바디(50)로 공급되게 된다. 특히, 아이들 상태일 때 유압을 필요로 하는 언더 드라이브 클러치(51) 및 로우/리버스 브레이크(52)에 원활하게 오일을 공급함과 동시에, 상기 오일 펌프(30)는 구동하지 않으므로, 아이들 상태에서 연비를 개선시킬 수 있게 된 다.

또한, 아이들 상태에서 상기 오일 펌프(30)를 구동하지 않으므로, 아이들 RPM을 낮게 설정할 수 있을 뿐만 아니라, 오일 펌프(30)의 구동 시간을 줄일 수 있으므로, 오일 펌프(30)의 내구성 향상도 도모할 수 있게 된다. 또한, 오일 펌프(30)의 구동에 따른 소음도 줄일 수 있고, 저RPM에서의 오일 펌프 맥동을 제거함으로써 변속기의 신뢰성 향상에도 기여할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 연비 개선을 위해 잉여 오일을 이용한 자동 변속기의 개념적인 작동도로서, 오일 펌프로부터 언더 드라이브 클러치 및 로우/리버스 브레이크로 유압을 공급할 때의 작동도.

도 2는 본 발명에 따른 연비 개선을 위해 잉여 오일을 이용한 자동 변속기의 개념적인 작동도로서, 잉여 오일 탱크로부터 언더 드라이브 클러치 및 로우/리버스 브레이크로 유압을 공급할 때의 작동도.

<부호의 설명>

10 : 잉여 오일 탱크 11 : 피스톤

15 : 제3 유로 20 : 제1 밸브

25 : 제1 유로 30 : 오일 펌프

35 : 제2 유로 40 : 제2 밸브

50 : 밸브 바디 51 : 언더 드라이브 클러치

52 : 로우/리버스 브레이크 55 : 제4 유로

56 : 제5 유로 57 : 제6 유로

Claims

오일 펌프와,

상기 오일 펌프와 연결된 제1 유로와,

상기 제1 유로 상에 구비된 제1 밸브와,

상기 제1 유로를 통하여 상기 오일 펌프와 연결된 잉여 오일 탱크와,

상기 오일 펌프와 연결된 제2 유로와,

상기 잉여 오일 탱크와 연결된 제3 유로와,

상기 제2 유로 및 상기 제3 유로를 통하여 상기 오일 펌프와 연결된 제2 밸브와,

상기 제2 밸브에 연결된 제4 유로와,

상기 제4 유로를 통하여 상기 제2 밸브와 연결된 밸브 바디와,

를 포함하는 것을 특징으로 하는 연비 개선을 위해 잉여 오일을 이용한 자동 변속기.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 밸브는 상기 오일 펌프와 상기 잉여 오일 탱크의 압력 차이에 따라 개폐하는 것을 특징으로 하는 연비 개선을 위해 잉여 오일을 이용한 자동 변속기.
청구항 2에 있어서,

상기 제1 밸브는 상기 오일 펌프로부터 상기 잉여 오일 탱크로 유로를 개폐하는 것을 특징으로 하는 연비 개선을 위해 잉여 오일을 이용한 자동 변속기.
청구항 1에 있어서,

상기 제2 밸브는 상기 오일 펌프와 상기 잉여 오일 탱크와의 압력 차이에 따라 제2 유로 또는 제3 유로를 개폐하고, 상기 제4 유로는 상시 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 연비 개선을 위해 잉여 오일을 이용한 자동 변속기.
청구항 4에 있어서,

상기 오일 펌프가 상기 잉여 오일 탱크보다 압력이 높을 때는 제2 유로를 개방하여 제4 유로와 연통되도록 하고,

상기 잉여 오일 탱크가 상기 오일 펌프보다 압력이 높을 때는 제3 유로를 개방하여 제4 유로와 연통되도록 하는 것을 특징으로 하는 연비 개선을 위해 잉여 오일을 이용한 자동 변속기.
청구항 1에 있어서,

상기 밸브 바디에는 제5 유로 및 제6 유로가 연결되고, 상기 제5 유로에는 언더 드라이브 클러치가 연결되고, 상기 제6 유로에는 로우/리버스 브레이크가 연결되는 것을 특징으로 하는 연비 개선을 위해 잉여 오일을 이용한 자동 변속기.