KR101371284B1 - 다중 챔버 구조의 클러치 피스톤 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 운행정보를 검출하는 운행정보 검출부, 제1챔버에 오일을 공급하는 제1챔버 오일 공급부, 제2챔버에 오일을 공급하는 제2챔버 오일 공급부, 및 운행정보 검출부에서 검출된 운행정보에 따라 토크 영역을 판정하고, 토크 영역에 따라 제1챔버 오일 공급부와 제2챔버 오일 공급부를 개별적으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다중 챔버 구조의 클러치 피스톤 제어 장치{MUTI-CHAMBER STRUCTURE TYPE CLUTCH PISTON CONTROL APPARATUS}

본 발명은 다중 챔버 구조의 클러치 피스톤 제어 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다중 챔버 구조의 자동 변속기에서 토크 영역에 따라 각 챔버를 선택적으로 작동시켜 클러치 작용력의 변동폭을 최소화한 다중 챔버 구조의 클러치 피스톤 제어 장치에 관한 것이다.

차량에 적용되는 자동 변속기는 주행속도와 스로틀 밸브의 개도량 및 차량의 제반조건에 따라 변속제어수단이 다수의 액추에이터를 작동시켜 유압을 제어함으로써, 목표 변속단으로 자동 변속이 실행된다.

이러한 자동 변속기는 토크 컨버터와 토크 컨버터에 연결된 변속기어 메커니즘, 차량의 운행 상태에 따라 변속기 매커니즘의 기어를 선택적으로 작동시키는 유압 제어 회로를 포함한다.

이러한 자동 변속기는 입력축상에 배치되는 연결 허브의 상단에 결합되어 클러치 공간을 형성하는 클러치 리테이너를 구비하고, 이 클러치 리테이너와의 사이에 형성되어 입력되는 유압에 의해 피스톤을 동작시키는 챔버를 복수 개 구비한 다중 챔버 구조가 채용되고 있다. 이러한 다중 챔버 구조의 자동 변속기는 제어 영역이 넓은 클러치의 변속감 향상을 위해 채용되었다.

본 발명과 관련된 배경기술로는 대한민국 특허공개번호 10-2010-0059381호(2010.06.04)의 '클러치 및 이를 구비한 자동 변속기'가 있다.

종래의 다중 챔버 구조의 자동 변속기는 상기한 바와 같이, 제어 영역이 넓은 클러치의 변속감 향상을 위해 채용되었으나, 제어압 대비 클러치 작용력의 변동폭이 크기 때문에 저 토크 영역에서 변속감이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로써, 다중 챔버 구조의 자동 변속기에서 토크 영역에 따라 각 챔버를 개별적으로 작동시켜 클러치 작용력의 변동폭을 최소화한 다중 챔버 구조의 클러치 피스톤 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 다중 챔버 구조의 클러치 피스톤 제어 장치는 차량의 운행정보를 검출하는 운행정보 검출부; 제1챔버에 오일을 공급하는 제1챔버 오일 공급부; 제2챔버에 오일을 공급하는 제2챔버 오일 공급부; 및 상기 운행정보 검출부에서 검출된 상기 운행정보에 따라 토크 영역을 판정하고, 상기 토크 영역에 따라 상기 제1챔버 오일 공급부와 상기 제2챔버 오일 공급부를 개별적으로 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 토크 영역이 기 설정된 저 토크 영역이면, 상기 제1챔버 오일 공급부를 제어하여 상기 제1챔버에 오일을 공급하는 것을 특징으로 한다.

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본 발명의 상기 제어부는 상기 토크 영역이 기 설정된 고 토크 영역이면, 상기 제1챔버오일 공급부와 상기 제2챔버 오일 공급부를 제어하여 상기 제1챔버와 상기 제2챔버에 오일에 공급하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1챔버 오일 공급부는 상기 제1챔버와 연결되는 제1제어압 라인; 상기 제1제어압 라인에 설치되어 상기 제1챔버에 공급되는 오일의 압력을 제어하는 제1압력제어 밸브; 상기 제1압력제어 밸브에 연결되는 제1파일롯 압력 라인; 및 상기 제1파일롯 압력 라인에 설치되어 파일롯 압력을 형성하여 상기 제1압력제어 밸브를 제어하는 제1파일롯 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제1파일롯 밸브는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제2챔버 오일 공급부는 상기 제2챔버와 연결되는 제2제어압 라인; 상기 제2제어압 라인에 설치되어 상기 제2챔버에 공급되는 오일의 압력을 제어하는 제2압력제어 밸브; 상기 제2압력제어 밸브에 연결되는 제2파일롯 압력 라인; 및 상기 제2파일롯 압력 라인에 설치되어 파일롯 압력을 형성하여 상기 제2압력제어 밸브를 제어하는 제2파일롯 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 제2파일롯 밸브는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다중 챔버 구조의 자동 변속기에서 토크 영역에 따라 각 챔버를 개별적으로 작동시켜 클러치 작용력의 변동폭을 최소화함으로써, 저 토크 영역에서 고 토크 영역까지 토크 제어 영역이 큰 작동요소 제어에서도 우수한 변속감을 확보한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 챔버 구조의 클러치 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 챔버 구조의 클러치를 도시한 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1챔버와 제2챔버에 입력되는 제어압의 변화를 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 작용력이 변화를 나타낸 도면이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 챔버 구조의 클러치 제어 장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 챔버 구조의 클러치 제어 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 챔버 구조의 클러치를 도시한 도면이며, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1챔버와 제2챔버에 입력되는 제어압의 변화를 나타낸 도면이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 클러치 작용력이 변화를 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 다중 챔버 구조의 클러치 제어 장치는 도 1 에 도시된 바와 같이, 운행정보 검출부(10), 제어부(20) 및 오일 공급부(30)를 포함한다.

운행정보 검출부(10)는 차량의 운행정보를 검출하는 것으로써, 변속단 검출부(11), 차속 검출부(12), 가속페달 검출부(13) 및 브레이크 검출부(14)를 포함한다.

변속단 검출부(11)는 운전자의 변속 레버(미도시) 조작에 의해 선택되는 변속단을 검출한다.

차속 검출부(12)는 차속을 검출한다. 차속은 변속기 출력축의 회전수나 휠(미도시)의 회전속도 등을 통해 검출될 수 있다.

가속페달 검출부(13)는 운전자가 가압하는 가속페달(미도시)의 위치를 검출한다.

브레이크 검출부(14)는 운전자가 가압하는 브레이크 페달(미도시)의 위치를 검출한다.

오일 공급부(30)는 제1챔버 오일공급부(31)와 제2챔버 오일공급부(32)를 포함하며, 제1챔버 오일공급부(31)는 클러치 피스톤(42)을 가압하는 제1챔버(43)에 오일을 공급하여 제어압(P1)을 형성하고, 제2챔버 오일공급부(32)는 클러치 피스톤(42)을 가압하는 제2챔버(44)에 오일을 공급하여 제어압(P2)을 형성한다. 즉, 제1챔버(43)와 제2챔버(44) 각각에 별도로 오일을 공급하도록 하는 제1챔버 오일공급부(31)와 제2챔버 오일공급부(32)가 각각 마련된다.

여기서, 제1챔버(43)와 제2챔버(44)는 유압 클러치에 형성되어 클러치 피스톤(42)을 가압하여 클러치 피스톤의 작용력을 형성하는 것으로써, 도 2 에 도시된 바와 같이, 클러치 피스톤(42)과 클러치 리테이너(41) 사이에 형성된다.

클러치 리테이너(41)는 입력축(미도시)에 결합되어 유압 클러치의 공간을 형성함과 더불어 입력축(미도시)의 회전 동력을 전달하는데, 제1챔버(43)와 제2챔버(44)는 상기한 클러치 리테이너(41)와 클러치 피스톤(42) 사이에 형성되어 오일 홀(미도시)을 통해 오일을 공급받고, 이때 제1챔버(43)와 제2챔버(44)에 형성된 제어압(P1+P2)에 의해 클러치 피스톤(42)이 리턴 스프링(45)의 복원력을 극복하고 동작하게 된다. 이때, 제1챔버(43)와 제2챔버(44)에 형성된 제어압(P1+1P2)이 해제되면, 리턴 스프링(45)의 복원력에 의해 클러치 피스톤(42)은 복귀한다.

참고로, 실링 부재(46)는 클러치 리테이너(41)와 클러치 피스톤(42) 사이에 게재되어 제1챔버(43)와 제2챔버(44)의 기밀성을 유지한다.

여기서, 제1챔버 오일공급부(31)는 제1압력제어 밸브(311)와 제1파일롯 밸브(312), 제1제어압 라인(313) 및 제1파일롯 압력 라인(314)을 포함한다.

제1제어압 라인(313)은 제1챔버(43)와 연결되고, 제1압력제어 밸브(311)가 제1제어압 라인(313)에 설치되어 제1챔버(43)에 공급되는 오일의 압력을 제어한다. 또한, 제1파일롯 압력 라인(314)은 제1압력제어 밸브(313)와 연결되고, 제1파일롯 밸브(312)가 제1파일롯 압력 라인(314)에 설치되어 제1압력제어 밸브(311)를 제어한다. 제1파일롯 밸브(312)는 솔레노이드 밸브가 채용될 수 있다.

따라서, 제1파일롯 밸브(312)가 파일롯 압력을 형성하여 제1압력제어 밸브(311)를 제어함으로써, 제1압력제어 밸브(311)를 통해 제1챔버(43)에 공급되는 오일의 압력을 조절하고, 이를 통해 제1챔버(43)에 적절한 제어압(P1)이 형성되도록 한다.

제2챔버 오일공급부(32)는 제2압력제어 밸브(321)와 제2파일롯 밸브(322), 제2제어압 라인(323) 및 제2파일롯 압력 라인(324)을 포함한다.

제2제어압 라인(323)은 제2챔버(44)와 연결되고, 제2압력제어 밸브(321)가 제2제어압 라인(323)에 설치되어 제2챔버(44)에 공급되는 오일의 압력을 제어한다. 또한, 제2파일롯 압력 라인(324)은 제2압력제어 밸브(323)와 연결되고, 제2파일롯 밸브(322)가 제2파일롯 압력 라인(324)에 설치되어 제2압력제어 밸브(321)를 제어한다. 제2파일롯 밸브(322)는 솔레노이드 밸브가 채용될 수 있다.

따라서, 제2파일롯 밸브(322)가 파일롯 압력을 형성하여 제2압력제어 밸브(321)를 제어함으로써, 제2압력제어 밸브(321)를 통해 제2챔버(44)에 공급되는 오일의 압력을 조절하고, 이를 통해 제2챔버(44)에 적절한 제어압(P2)이 형성되도록 한다.

제어부(20)는 상기한 운행정보 검출부(10)에서 검출된 운행정보, 즉 변속단, 차속, 가속페달의 위치 및 브레이크 페달의 위치를 기반으로 차량의 토크 영역을 판단하고, 판단된 토크 영역에 따라 오일 공급부(30)를 제어한다.

구체적으로, 토크 영역이 저 토크 영역일 경우에는 제1챔버 오일공급부(31)를 제어하여 제1챔버(43)에 오일을 공급하고, 토크 영역이 고 토크 영역일 경우에는 제1챔버 오일공급부(31)와 제2챔버 오일공급부(32)를 모두 제어하여 제1챔버(43)와 제2챔버(44) 모두에 오일을 공급함으로써, 제1챔버(43)와 제2챔버(44)의 제어압(P1+P2)을 형성하고, 이러한 제어압(P1+P2)으로 클러치 피스톤(42)을 작동시키게 된다.

즉, 제어부(20)는 운행정보를 통해 토크 영역이 저 토크 영역으로 판단되면, 도 3 의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1파일롯 밸브(312)를 제어하여 제1압력제어 밸브(311)에 파일롯 압력을 생성하고, 이러한 파일롯 압력에 의해 제1압력제어 밸브(311)를 제어한다.

그 결과, 제1압력제어 밸브(311)에 의해 제1챔버(43)의 제어압(P1)을 조절하게 된다.

더욱이, 토크 영역이 고 토크 영역으로 판단되면, 상기한 제1챔버(43)에 제어압(P1)을 공급함과 더불어, 도 3 의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2파일롯 밸브(322)를 제어하여 제2압력제어 밸브(321)에 파일롯 압력을 생성하고, 이러한 파일롯 압력에 의해 제2압력제어 밸브(321)를 제어한다.

이에 따라, 도 4 에 도시된 바와 같이, 제1챔버(43)에 제어압(P1)이 공급될 경우 클러치 작용력과 제1챔버(43)와 제2챔버(44) 모두에 제어압(P1+P2)이 공급될 경우 클러치 작용력을 형성할 수 있게 된다.

이에 따라, 클러치 작용력의 변동폭이 크게 증가하게 되어 저 토크 영역에서 변속감이 저하되는 것을 방지할 수 있어 저 토크에서 고 토크까지 토크 제어 영역이 큰 작동요소 제어에서도 우수한 변속감을 확보할 수 있도록 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.

10: 운행정보 검출부 11: 변속단 검출부
12: 차속 검출부 13: 가속페달 검출부
14: 브레이크 검출부 20: 제어부
30: 오일 공급부 31: 제1챔버 오일 공급부
311: 제1압력제어 밸브 312: 제1파일롯 밸브
313: 제1제어압 라인 314: 제1파일롯 압력 라인
32: 제2챔버 오일 공급부 321: 제2압력제어 밸브
322: 제2파일롯 밸브 323: 제2제어압 라인
324: 제2파일롯 압력 라인 41: 클러치 리테이너
42: 클러치 피스톤 43: 제1챔버
44: 제2챔버 45: 리턴 스프링
46: 실링 부재

Claims (7)

1. 차량의 운행정보를 검출하는 운행정보 검출부;
   제1챔버에 오일을 공급하는 제1챔버 오일 공급부;
   제2챔버에 오일을 공급하는 제2챔버 오일 공급부; 및
   상기 운행정보 검출부에서 검출된 상기 운행정보에 따라 토크 영역을 판정하고, 상기 토크 영역에 따라 상기 제1챔버 오일 공급부와 상기 제2챔버 오일 공급부를 개별적으로 제어하는 제어부를 포함하되,
   상기 제어부는 상기 토크 영역이 기 설정된 저 토크 영역이면, 상기 제1챔버 오일 공급부를 제어하여 상기 제1챔버에 오일을 공급하는 것을 특징으로 하는 다중 챔버 구조의 클러치 피스톤 제어 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 토크 영역이 기 설정된 고 토크 영역이면, 상기 제1챔버오일 공급부와 상기 제2챔버 오일 공급부를 제어하여 상기 제1챔버와 상기 제2챔버에 오일에 공급하는 것을 특징으로 하는 다중 챔버 구조의 클러치 피스톤 제어 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1챔버 오일 공급부는
   상기 제1챔버와 연결되는 제1제어압 라인;
   상기 제1제어압 라인에 설치되어 상기 제1챔버에 공급되는 오일의 압력을 제어하는 제1압력제어 밸브;
   상기 제1압력제어 밸브에 연결되는 제1파일롯 압력 라인; 및
   상기 제1파일롯 압력 라인에 설치되어 파일롯 압력을 형성하여 상기 제1압력제어 밸브를 제어하는 제1파일롯 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 챔버 구조의 클러치 피스톤 제어 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제1파일롯 밸브는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 다중 챔버 구조의 클러치 피스톤 제어 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 제2챔버 오일 공급부는
   상기 제2챔버와 연결되는 제2제어압 라인;
   상기 제2제어압 라인에 설치되어 상기 제2챔버에 공급되는 오일의 압력을 제어하는 제2압력제어 밸브;
   상기 제2압력제어 밸브에 연결되는 제2파일롯 압력 라인; 및
   상기 제2파일롯 압력 라인에 설치되어 파일롯 압력을 형성하여 상기 제2압력제어 밸브를 제어하는 제2파일롯 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 챔버 구조의 클러치 피스톤 제어 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 제2파일롯 밸브는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 다중 챔버 구조의 클러치 피스톤 제어 장치.

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