KR101619543B1 - 무단변속기 유압회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유압을 공급받아 고단을 구현할 수 있도록 하는 고단용클러치(1)와; 유압을 공급받아 저단을 구현할 수 있도록 하는 저단용브레이크(3)와; 클러치압을 공급받아 운전자의 변속레버 조작에 의해 작동되어 D단압과 L단압을 형성할 수 있도록 구성된 매뉴얼밸브(5)와; 상기 클러치압을 공급받아 상기 고단용클러치(1) 또는 저단용브레이크(3)를 제어하는 클러치제어압을 직접 형성하여 상기 매뉴얼밸브(5)로 공급하는 직접제어솔레노이드밸브(7)와; 종동풀리제어압과 구동풀리제어압이 동시에 최대이면서 상기 매뉴얼밸브(5)로부터의 L단압이 공급된 경우에만 밸브스풀이 이동하여 상기 매뉴얼밸브(5)로부터의 클러치제어압이 상기 고단용클러치(1)로 공급되는 상태로부터 상기 저단용브레이크(3)로 공급되는 상태로 전환되도록 구성된 스위치밸브(9)를 포함하여 구성되어, 무단변속기를 제어하는 컨트롤러의 고장시 운전자의 변속레버 조작만으로 무단변속기를 고단과 저단으로 변속할 수 있도록 하여, 차량의 고장 대응 주행시 오르막길이 있는 경우에도 원활하게 차량을 주행시킬 수 있도록 함으로써, 차량의 긴급상황에서의 대처 능력을 더욱 향상시켜 차량의 안전성을 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

무단변속기 유압회로{Hydraulic Circuit for Continuous Variable Transmission}

본 발명은 무단변속기 유압회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 TCU(Transmission Control Unit)의 고장시 고속단과 저속단을 변속레버 조작으로 구현할 수 있도록 하여 오르막길 주행도 가능하도록 하는 기술에 관한 것이다.

무단변속기는 차량의 구동에 필요한 낮은 변속비로부터 높은 변속비에 이르는 전체 변속 구간을 무단으로 변속할 수 있도록 함으로써, 차량의 구동상황에 따른 최적의 변속비 제어로 연비를 향상시킬 수 있다.

따라서, 종래에 상기한 바와 같은 무단변속기가 탑재된 차량은 통상 전진 주행 변속단으로는 D레인지만을 선택할 수 있도록 되어 있고, 모든 변속비는 TCU에서 차량의 주행 상황에 맞게 무단변속기를 조작하여 구현하도록 한다.

상기한 바와 같은 무단변속기가 탑재된 차량에서 TCU의 고장 등이 발생하여 차량의 주행 상황에 따른 적절한 변속비 제어가 어렵게 된 상황에서는, 상기 무단변속기를 기구적으로 특정의 변속비로 고정하도록 하여 긴급히 정비소로 이동할 수 있도록 하고 있다.

그러나, 상기한 바와 같이 TCU의 고장으로 무단변속기가 하나의 변속비로 고정된 상황에서 차량이 주행해야 할 도로가 오르막길인 경우에는 구동륜에서 차량을 구동하기 위한 토크가 부족하게 되어, 차량의 주행이 불가능해지는 상황이 발생할 수 있다.

본 발명은 무단변속기를 제어하는 컨트롤러의 고장시 운전자의 변속레버 조작만으로 무단변속기를 고단과 저단으로 변속할 수 있도록 함으로써, 차량의 고장 대응 주행시 오르막길이 있는 경우에도 원활하게 차량을 주행시킬 수 있도록 함으로써, 차량의 긴급상황에서의 대처 능력을 더욱 향상시켜 차량의 안전성을 향상시킬 수 있도록 한 무단변속기 유압회로를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 무단변속기 유압회로는

유압을 공급받아 고단을 구현할 수 있도록 하는 고단용클러치와;

유압을 공급받아 저단을 구현할 수 있도록 하는 저단용브레이크와;

클러치압을 공급받아 운전자의 변속레버 조작에 의해 작동되어 D단압과 L단압을 형성할 수 있도록 구성된 매뉴얼밸브와;

상기 클러치압을 공급받아 상기 고단용클러치 또는 저단용브레이크를 제어하는 클러치제어압을 직접 형성하여 상기 매뉴얼밸브로 공급하는 직접제어솔레노이드밸브와;

종동풀리제어압과 구동풀리제어압이 동시에 최대이면서 상기 매뉴얼밸브로부터의 L단압이 공급된 경우에만 밸브스풀이 이동하여 상기 매뉴얼밸브로부터의 클러치제어압이 상기 고단용클러치로 공급되는 상태로부터 상기 저단용브레이크로 공급되는 상태로 전환되도록 구성된 스위치밸브;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 무단변속기를 제어하는 컨트롤러의 고장시 운전자의 변속레버 조작만으로 무단변속기를 고단과 저단으로 변속할 수 있도록 함으로써, 차량의 고장 대응 주행시 오르막길이 있는 경우에도 원활하게 차량을 주행시킬 수 있도록 함으로써, 차량의 긴급상황에서의 대처 능력을 더욱 향상시켜 차량의 안전성을 향상시킬 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 무단변속기 유압회로를 도시한 것으로서, 정상주행 상태를 설명한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 무단변속기 유압회로를 도시한 것으로서, TCU 고장시 D단 주행 상황을 설명한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 무단변속기 유압회로를 도시한 것으로서, TCU 고장시 L단 주행 상황을 설명한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명 실시예는 유압을 공급받아 고단을 구현할 수 있도록 하는 고단용클러치(1)와; 유압을 공급받아 저단을 구현할 수 있도록 하는 저단용브레이크(3)와; 클러치압을 공급받아 운전자의 변속레버 조작에 의해 작동되어 D단압과 L단압을 형성할 수 있도록 구성된 매뉴얼밸브(5)와; 상기 클러치압을 공급받아 상기 고단용클러치(1) 또는 저단용브레이크(3)를 제어하는 클러치제어압을 직접 형성하여 상기 매뉴얼밸브(5)로 공급하는 직접제어솔레노이드밸브(7)와; 종동풀리제어압과 구동풀리제어압이 동시에 최대이면서 상기 매뉴얼밸브(5)로부터의 L단압이 공급된 경우에만 밸브스풀이 이동하여 상기 매뉴얼밸브(5)로부터의 클러치제어압이 상기 고단용클러치(1)로 공급되는 상태로부터 상기 저단용브레이크(3)로 공급되는 상태로 전환되도록 구성된 스위치밸브(9)를 포함하여 구성된다.

즉, 도시된 바와 같이 상기 스위치밸브(9)에는 좌측에 구동풀리제어압 및 종동풀리제어압이 밸브스풀(11)에 각각 작용하도록 구성되고, 이에 더불어 상기 매뉴얼밸브(5)로부터의 L단압이 작용하도록 되어 있으며, 그 반대쪽은 스프링(13)으로 탄지된 상태에서 솔레노이드공급압이 공급되어 있어서, 상기 구동풀리제어압과 종동풀리제어압 및 L단압이 한꺼번에 작용하는 경우에만 상기 밸브스풀(11)을 우측으로 이동시킬 수 있도록 되어 있는 것이다.

여기서, 상기 구동풀리제어압과 종동풀리제어압은 정상적인 작동중에는 이들 압력이 동시에 최고압으로 발생하는 경우가 없다. 즉 TCU가 고장난 경우에만 이들 두 압력이 모두 최고압으로 발생하는 것이다. 따라서, 상기 스위치밸브(9)의 밸브스풀(11)이 좌측으로 밀착된 상태로부터 우측으로 이동하는 것은 상기 TCU가 고장난 상태에서 운전자가 변속레버를 L레인지로 선택한 경우에 한한다.

또한, 본 발명 실시예는 상기 매뉴얼밸브(5)로부터의 D단압을 공급받아 상기 저단용브레이크(3)를 제어하는 브레이크제어압을 형성하는 브레이크제어솔레노이드밸브(15)가 더 구비되고, 상기 스위치밸브(9)는 상기 종동풀리제어압과 구동풀리제어압 및 L단압 중 어느 하나라도 작용하지 않는 동안에는 상기 브레이크제어압을 받아 상기 저단용브레이크(3)로 공급하고, 상기 종동풀리제어압과 구동풀리제어압 및 L단압이 모두 작용하면 상기 브레이크제어압을 차단하고 상기 클러치제어압을 상기 저단용브레이크(3)로 공급하도록 구성된다.

상기 매뉴얼밸브(5)는 D단 선택시에는 D단압만 형성하고, L단 선택시에는 D단압과 L단압을 동시에 형성하도록 구성되며, D단 선택시 및 L단 선택시에 상기 직접제어솔레노이드밸브(7)로부터의 클러치제어압을 공급받아 상기 스위치밸브(9)로 전달하도록 형성된다.

또한, 본 발명 실시예는 후진 변속을 위한 리버스브레이크(17)를 더 구비하고, 상기 매뉴얼밸브(5)는 R단 선택시 상기 직접제어솔레노이드밸브(7)로부터의 클러치제어압을 공급받아 상기 리버스브레이크(17)로 전달하도록 형성된다.

즉, 상기 매뉴얼밸브(5)는 상기 직접제어솔레노이드밸브(7)로부터의 클러치제어압을 공급받아 D단 및 L단에서는 상기 스위치밸브(9)로 공급하고, R단에서는 상기 리버스브레이크(17)로 전달하도록 구성된 것이다.

한편, 상기 직접제어솔레노이드밸브(7)는 전원이 차단되면 최대압을 출력하는 노멀리하이타입(Normally High Type)으로 구성된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 실시예의 무단변속기 유압회로가 탑재된 차량이 정상적인 주행을 하는 상황을 설명한 것으로서, 상기 매뉴얼밸브(5)는 D단을 선택하고 있지만, 실질적으로 L단에서도 거의 동일한 상태를 이루게 된다.

상기 직접제어솔레노이드밸브(7)로부터의 클러치제어압은 상기 매뉴얼밸브(5) 및 스위치밸브(9)를 거쳐 상기 고단용클러치(1)로 공급되어, 상기 고단용클러치(1)를 직접 제어한다.

이때, 상기 스위치밸브(9)의 밸브스풀(11)은 정상적인 주행상황이므로 당연히 좌측으로 밀착되어 있으며, 상기 매뉴얼밸브(5)로부터 D단압을 받아 상기 저단용브레이크(3)를 제어하는 브레이크제어솔레노이드밸브(15)는 도면에 도시된 바와는 달리 저단용브레이크(3)를 제어하기 위한 압력을 형성하지 않도록 제어됨으로써, 상기 고단용클러치(1)만 제어되어 고단 변속단을 구현하게 된다.

한편 상기 브레이크제어솔레노이드밸브(15)는 D단압을 상기 매뉴얼밸브(5)로부터 전달받아 상기 저단용브레이크(3)를 제어하기 위한 제어압을 형성하여 상기 스위치밸브(9)를 통해 상기 저단용브레이크(3)로 공급하여 제어함으로써, 저단의 변속단을 구현한다.

물론, 이때, 상기 직접제어솔레노이드밸브(7)는 상기 고단용클러치(1)로 공급되는 클러치제어압을 해제하여 상기 저단용브레이크(3)만 작동되도록 하는 것이다.

도 2는 TCU가 고장난 상태에서 변속레버가 D단을 선택하고 있는 경우를 예시한 것으로서, 상기 TCU의 고장으로 상기 종동풀리제어압 및 구동풀리제어압이 모두 상기 스위치밸브(9)로 공급되지만, 상기 매뉴얼밸브(5)는 D단압만을 발생시키고 있어서, 상기 스위치밸브(9)의 밸브스풀(11)은 여전히 좌측으로 밀착된 상태를 유지한다.

상기 직접제어솔레노이드밸브(7)는 노멀리하이타입으로 최대 압력을 출력하며, 이 압력은 상기 매뉴얼밸브(5)와 상기 스위치밸브(9)를 차례로 거쳐 상기 고단용클러치(1)를 체결함으로써, D단의 상태를 유지하게 된다.

도 3은 TCU가 고장인 상황에서 운전자가 변속레버를 L단으로 이동시킨 경우로서, 차량이 오르막길을 주행해야 하는 상황에서 선택된다.

상기 매뉴얼밸브(5)는 L단에서도 D단압을 형성하여 상기 브레이크제어솔레노이드밸브(15)로 공급하지만, 상기 브레이크제어솔레노이드밸브(15)는 노멀리로우타입(NORMALLY LOW TYPE)으로 정상적인 작동이 어려운 상황이고, 상기 매뉴얼밸브(5)에서 발생시킨 L단압이 상기 구동풀리제어압과 종동풀리제어압과 함께 상기 스위치밸브(9)에 작용하므로 상기 스위치밸브(9)의 밸브스풀(11)이 우측으로 이동하여, 상기 직접제어솔레노이드밸브(7)로부터의 유압이 상기 매뉴얼밸브(5)와 스위치밸브(9)를 거쳐서 상기 저단용브레이크(3)로 공급되게 된다.

따라서, 운전자의 변속레버 조작에 의해 TCU의 고장시에도 L단 변속단을 형성할 수 있어서, 차량은 경사로와 같은 운전조건에서도 운행이 가능하게 된다.

1; 고단용클러치
3; 저단용브레이크
5; 매뉴얼밸브
7; 직접제어솔레노이드밸브
9; 스위치밸브
11; 밸브스풀
13; 스프링
15; 브레이크제어솔레노이드밸브
17; 리버스브레이크

Claims (5)

1. 유압을 공급받아 고단을 구현할 수 있도록 하는 고단용클러치와;
   유압을 공급받아 저단을 구현할 수 있도록 하는 저단용브레이크와;
   클러치압을 공급받아 운전자의 변속레버 조작에 의해 작동되어 D단압과 L단압을 형성할 수 있도록 구성된 매뉴얼밸브와;
   상기 클러치압을 공급받아 상기 고단용클러치 또는 저단용브레이크를 제어하는 클러치제어압을 직접 형성하여 상기 매뉴얼밸브로 공급하는 직접제어솔레노이드밸브와;
   종동풀리제어압과 구동풀리제어압이 동시에 최대이면서 상기 매뉴얼밸브로부터의 L단압이 공급된 경우에만 밸브스풀이 이동하여 상기 매뉴얼밸브로부터의 클러치제어압이 상기 고단용클러치로 공급되는 상태로부터 상기 저단용브레이크로 공급되는 상태로 전환되도록 구성된 스위치밸브;
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 무단변속기 유압회로.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 매뉴얼밸브로부터의 D단압을 공급받아 상기 저단용브레이크를 제어하는 브레이크제어압을 형성하는 브레이크제어솔레노이드밸브;
   를 더 포함하여 구성되고,
   상기 스위치밸브는 상기 종동풀리제어압이 최대가 아니거나 상기 구동풀리제어압이 최대가 아니거나 또는 상기 L단압이 작용하지 않으면, 상기 브레이크제어압을 받아 상기 저단용브레이크로 공급하고, 상기 종동풀리제어압과 구동풀리제어압 모두 최대로 작용하면서 L단압이 작용하면 상기 브레이크제어압을 차단하고 상기 클러치제어압을 상기 저단용브레이크로 공급하도록 구성된 것
   을 특징으로 하는 무단변속기 유압회로.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 매뉴얼밸브는
   D단 선택시에는 D단압만 형성하고, L단 선택시에는 D단압과 L단압을 동시에 형성하도록 구성되며;
   D단 선택시 및 L단 선택시에 상기 직접제어솔레노이드밸브로부터의 클러치제어압을 공급받아 상기 스위치밸브로 전달하도록 형성된 것
   을 특징으로 하는 무단변속기 유압회로.
4. 청구항 3에 있어서,
   후진 변속을 위한 리버스브레이크를 더 구비하고;
   상기 매뉴얼밸브는 R단 선택시 상기 직접제어솔레노이드밸브로부터의 클러치제어압을 공급받아 상기 리버스브레이크로 전달하도록 형성된 것
   을 특징으로 하는 무단변속기 유압회로.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 직접제어솔레노이드밸브는 전원이 차단되면 최대압을 출력하는 노멀리하이타입인 것
   을 특징으로 하는 무단변속기 유압회로.

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