KR20010055335A - 수동변속기의 오일 온도 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

수동변속기(manual transmission)의 오일 온도 제어 시스템이 개시된다. 개시된 수동변속기의 오일 온도 제어 시스템은, 차량의 엔진과 구동 바퀴 사이에 설치되어 토오크를 변화시켜주기 위한 변속수단이 그 내부에 설치되고, 상기 변속수단의 윤활을 위한 오일이 저장된 케이스와; 상기 케이스의 일측에 설치되어 상기 오일과 열교환이 이루어져 상기 오일의 온도가 상승되도록 하는 소정의 열교환 유체가 저장되는 열교환부와; 상기 열교환부에 상기 열교환 유체가 유입 및 배출될 수 있도록 상기 열교환부 및 소정의 열교환 유체 공급부에 각각 설치된 적어도 하나 이상의 유체 통로관과; 상기 케이스 내의 상기 오일의 온도가 소정 온도 이상으로 상승되는 것을 억제하기 위한 온도 상승 억제수단;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 수동변속기의 변속 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

수동변속기의 오일 온도 제어 시스템{SYSTEM FOR CONTROLLING THE TEMPERATURE OF OIL FOR MANUAL TRANSMISSION}

본 발명은 수동변속기의 오일 온도 제어 시스템(manual transmission)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 윤활유에 의한 저온 드래그 토크(drag torque)를 저감하여 변속 성능을 향상시키도록 한 개선된 수동변속기의 오일 온도 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용으로 사용되고 있는 변속기는 운전자가 수동으로 변속을 하는 수동변속기와, 주행 상태에 따라 자동적으로 변속이 이루어지는 자동변속기로 대별된다. 수동변속기는 기어식으로 3∼5단 변속의 것이 사용되고, 자동변속기는 토크 컨버터 또는 유체 커플링에 유성기어장치를 사용한 자동변속기를 조합한 형식이 많이 사용되고 있다.

이와 같은 특성을 갖는 변속기중 수동변속기에 있어서, 상향 변속의 경우 저온시 윤활유의 높은 점도에 의한 동력 전달 계통의 회전 저항인 드래그 토크가 슬리브 챔퍼가 링-스피드 기어 일체를 밀어 제치며 진행하는 현상인 인덱싱(indexing) 후, 슬리브 챔퍼가 링 챔퍼를 통과하여 클러치 챔퍼에 도달할 때까지 피동기측 회전속도를 끌어내려 상대 속도가 크게 발생하여 2차 걸림 혹은 슬리브 챔퍼와 클러치 기어 챔퍼가 속도차를 가지고 만날 때 발생하는 니블(nibble)의 발생이 커 변속감에 영향을 준다.

그리고 하향 변속의 경우 저온시 윤활유의 높은 점도에 의해 드래그 토크가 인덱싱을 방해하여 변속시 무리하게 힘이 걸리는 현상이 발생하여 변속감을 악화시킨다. 따라서 저온시 드래그 토크를 저감하는 것이 변속 성능에 우수한 효과를 주게 된다.

현재 저온에서 하향 변속시 고점도 윤활유의 드래그 토크가 원인인 하드 시프팅(hard shifting)을 개선하기 위해 슬리브 및 싱크로 링의 챔퍼각을 축소하여 인덱싱이 용이하게 하는 방법이 있으며, 상향 변속시의 2차 걸림과 니블에 대응하기 위하여 슬리브와 링 챔퍼에 편챔퍼를 적용하여 인덱싱 후, 슬리브와 클러치 기어 챔퍼까지의 거리를 줄이는 기술이 있으나, 윤활유 자체의 점도를 낮출 수는 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 저온 드래그 토크를 저감되도록 윤활유의 점도를 낮출 수 있도록 한 수동변속기의 오일 온도 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수동변속기의 오일 온도 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100. 수동변속기 110. 케이스

120. 열교환부 130. 열교환 유체 공급부

140. 유체 통로관 150. 온도 센서

160. 개폐밸브 170. 구동부

180. ECU

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수동변속기의 오일 온도 제어 시스템은, 차량의 엔진과 구동 바퀴 사이에 설치되어 토오크를 변화시켜주기 위한 변속수단이 그 내부에 설치되고, 상기 변속수단의 윤활을 위한 오일이 저장된 케이스와; 상기 케이스의 일측에 설치되어 상기 오일과 열교환이 이루어져 상기 오일의 온도가 상승되도록 하는 소정의 열교환 유체가 저장되는 열교환부와; 상기 열교환부에 상기 열교환 유체가 유입 및 배출될 수 있도록 상기 열교환부 및 소정의 열교환 유체 공급부에 각각 설치된 적어도 하나 이상의 유체 통로관과; 상기 케이스 내의 상기 오일의 온도가 소정 온도 이상으로 상승되는 것을 억제하기 위한 온도 상승 억제수단;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 온도 상승 억제 수단은, 상기 케이스의 일측에 설치되어 상기 케이스 내의 상기 오일의 온도를 감지하는 온도 센서와; 상기 유체 통로관의 일측에 설치되어 상기 유체 통로관을 개폐하도록 하는 개폐밸브와; 상기 개폐밸브가 작동되도록 상기 개폐밸브에 연결 설치된 구동부와; 상기 온도 센서 및 상기 구동부와 연결되어 이들을 제어하는 ECU;를 포함하여 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 수동변속기의 오일 온도 제어 시스템을 개략적으로 나타내 보인 개략도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 수동변속기의 오일 온도 제어 시스템은 수동변속기 내에 구비 내지 저장되어 있는 저온의 오일 또는 윤활유의 온도를 상승시키기 위한 것으로 그 구성을 상술하기로 한다.

차량의 엔진과 구동 바퀴 사이에 설치되어 토오크를 변화시켜주기 위한 변속수단(미도시)이 그 내부에 설치된 수동변속기(100)와, 상기 변속수단이 설치되고 이 변속수단의 윤활을 위한 오일이 저장된 케이스(110)와, 상기 케이스(110)의 일측에 설치되어 케이스(110) 내의 오일과 열교환이 이루어져 오일의 온도를 상승되도록 하는 소정의 열교환 유체가 저장된 열교환부(120)와, 상기 열교환부(120)에 열교환 유체가 유입 및 배출될 수 있도록 열교환부(120) 및 차량에 설치된 소정의 열교환 유체 공급부(130)에 각각 설치된 적어도 하나 이상의 유체 통로관(140)과, 상기 케이스(110) 내의 오일이 열교환 유체에 의해 일정한 온도로 상승된 후, 오일의 온도가 그 이상으로 상승되는 것을 억제하기 위한 온도 상승 억제 수단을 포함하여 구성된다.

상기 열교환부는 오일이 모이는 케이스의 바닥면(F)에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 열교환 유체는 차량에 구비되어 상기 케이스(110) 내의 오일과 열교환이 이루어져 오일의 온도가 상승하면 어떠한 열교환 유체도 한정되지 않으며, 예컨대 엔진으로부터 배출되는 고온의 배기가스나, 고온화된 엔진의 냉각수로 이루어질 수 있다. 따라서 상기 열교환 유체 공급부(130)는 도면에는 도시하지 않았지만, 엔진의 배기부나 공기 조화 시스템의 일측에 구비되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 온도 상승 억제 수단은, 상기 케이스(110)의 일측에 설치되어 케이스(110) 내의 오일의 온도를 감지하는 온도 센서(150)와, 상기 유체 통로관(140)의 일측에 설치되어 상기 유체 통로관(140)을 개폐하도록 하는 개폐밸브(160)와, 상기 개폐밸브(160)가 작동되도록 개폐밸브(160)에 연결 설치된 구동부(170)와, 상기 온도 센서(150) 및 상기 구동부(170)와 연결되어 이들을 제어하는 ECU(180)를 포함하여 구성된다.

상기 구동부(170)는 도면에는 도시하지 않았지만, 케이스(110) 내의 오일 온도가 일정 이상 상승하게 되면 이를 감지한 상기 온도 센서(150)로부터 신호를 받은 ECU(180)가 구동부(170)로 신호를 보내어 이 구동부(170)에 의해 개폐밸브(160)를 작동하여 유체 통로관(140)을 닫도록 하면 상기 구동부(170)의 구성에는 한정되지 않는다. 예컨대 상기 구동부(170)는 상기 ECU(180)와 연결된 적어도 하나 이상의 솔레노이드와, 이 솔레노이드를 구동시키는 구동원을 포함하여 구성되고 특히, 상기 솔레노이드 중 하나의 솔레노이드와 개폐밸브(160)가 연결되어 이 개폐밸브(160)를 작동시키게 된다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 수동변속기의 오일 온도 제어 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 1을 다시 참조하면, 수동변속기(100)의 케이스(110)의 일측에 설치된 온도 센서(150)에 의해 케이스(110) 내의 오일의 온도가 낮을 때에는 이를 ECU(180)에 신호를 보내고, 이 신호를 받은 ECU(180)는 구동부(170)가 작동되도록 구동부(170)에 신호를 보낸다. 이렇게 구동부(170)가 작동되어 개폐밸브(160)가 오픈되면 유체 통로관(140)이 개방되어 열교환 유체가 수동변속기(100) 내부의 열교환부(120)로 유입된다. 유입된 고온의 열교환 유체는 오일과 열교환을 통해 오일의 온도가 상승하게 된다. 그리고 오일의 온도가 적정 이상으로 상승하게 되면, 전술한 바와 같이 개폐밸브(160)를 차단하여 오일의 온도 상승을 억제시킨다.

따라서 이렇게 케이스(110) 내의 오일의 온도가 상승되면, 이 오일의 점도가 낮아지게 되어 저온시 오일의 고점도에 의한 드래그 토크로 인한 변속 성능의 저하를 방지하게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 수동변속기의 오일 온도 제어 시스템은 다음과 같은 효과를 갖는다.

수동변속기 내의 오일의 온도가 저하되어 오일의 점도가 높아지는 것을 방지하기 위해 열교환 유체를 수동변속기 내로 유입시킨다. 이에 따라 저온 운전시 수동변속기의 변속 성능에 악영향을 주는 윤활유의 점도 문제를 해결하여 변속 성능을 향상시킴으로 수동변속기의 내구성의 향상은 물론 변속 성능을 향상시키게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. 차량의 엔진과 구동 바퀴 사이에 설치되어 토오크를 변화시켜주기 위한 변속수단이 그 내부에 설치되고, 상기 변속수단의 윤활을 위한 오일이 저장된 케이스와;

   상기 케이스의 일측에 설치되어 상기 오일과 열교환이 이루어져 상기 오일의 온도가 상승되도록 하는 소정의 열교환 유체가 저장되는 열교환부와;

   상기 열교환부에 상기 열교환 유체가 유입 및 배출될 수 있도록 상기 열교환부 및 소정의 열교환 유체 공급부에 각각 설치된 적어도 하나 이상의 유체 통로관과;

   상기 케이스 내의 상기 오일의 온도가 소정 온도 이상으로 상승되는 것을 억제하기 위한 온도 상승 억제수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 수동변속기의 오일 온도 제어 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 열교환 유체는 고온의 배기가스를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 오일 온도 제어 시스템.
3. 제1항에 있어서,

   상기 열교환 유체는 고온의 엔진의 냉각수를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 오일 온도 제어 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 온도 상승 억제 수단은,

   상기 케이스의 일측에 설치되어 상기 케이스 내의 상기 오일의 온도를 감지하는 온도 센서와;

   상기 유체 통로관의 일측에 설치되어 상기 유체 통로관을 개폐하도록 하는 개폐밸브와;

   상기 개폐밸브가 작동되도록 상기 개폐밸브에 연결 설치된 구동부와;

   상기 온도 센서 및 상기 구동부와 연결되어 이들을 제어하는 ECU;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 수동변속기의 오일 온도 제어 시스템.