KR20020052288A - 자동변속기의 오일온도 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동변속기의 오일온도 조절장치에 관한 것으로, 자동변속기의 오일이 소정 온도 이하일 경우에 엔진의 냉각수와 열교환시켜 오일을 가열하기 위해 자동변속기의 내부로 오일이 유입되는 입구측에 엔진의 냉각수 경로와 연결된 냉각수 챔버가 설치되고, 소정 온도 이상일 경우에 오일을 냉각시켜주기 위한 냉각장치가 구비되어, 자동변속기 오일의 온도가 적정 온도 이상으로 상승할 경우에는 라디에이타와 같은 냉각장치로 적절히 냉각시켜주는 반면에 적정 온도이하로 하강할 경우에는 엔진의 냉각수와 열교환시켜 가열하여 줌으로써, 오일의 온도저하로 인한 변속쇼크를 방지하여 변속감을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 주행연비 등도 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

자동변속기의 오일온도 조절장치{device for adjusting oil temperature of auto transmission}

본 발명은 자동변속기의 오일온도를 조절하기 위한 조절장치에 관한 것으로, 특히 차량의 외부온도가 상온과 같이 차량을 운행하기에 적절한 온도일 경우에는 자동변속기 오일을 냉각장치를 통해 적절히 냉각시켜주는 반면에 차량의 외부온도가 한냉지역과 같이 낮은 경우에는 엔진의 냉각수로 자동변속기 오일을 적절히 가열하여 줌으로써, 변속감 및 주행연비 등을 향상시킬 수 있도록 된 자동변속기의 오일온도 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기의 오일은 토크 컨버터의 작동유체로서 동력을 전달하고, 기어 또는 베어링을 윤활하며, 밸브바디나 클러치 혹은 브레이크의 작동유 및 윤활의 역할을 하며, 냉각작용도 한다.

이러한 자동변속기의 오일은 특히 적절히 냉각시켜주지 않으면, 클러치를 소손시키거나 클러치가 슬립작용을 일으켜 적정한 동력전달이 이루어지지 않게 되는 등의 문제점이 발생하게 되므로, 자동변속기를 장착한 차량에서는 그 오일을 라디에이타와 같은 냉각장치로 보내어서 적절히 냉각시켜주고 있다.

즉, 도1에 도시된 바와 같이, 자동변속기(10)의 댐퍼클러치 콘트롤밸브(도시되지 않음)에 냉각유로(11)를 매개로 라디에이타(12)와 같은 냉각장치나 별도의 쿨러가 연결되어, 상기 댐퍼클러치 콘트롤밸브를 통과한 오일이 상기 냉각유로(11)를 통해 자동변속기의 외부로 유동하여 냉각장치 쪽으로 흘러 들어가서 냉각장치에 의해 냉각된 다음에 다시 자동변속기의 내부로 유입되게 되어, 상기 냉각장치에 의해 자동변속기의 오일이 적절히 냉각되게 되어 있다.

그런데, 상기와 같은 자동변속기 오일의 냉각 시스템은 상온과 같이 차량을 운행하기에 적합한 외부 온도일 경우에는 효과적이지만, 한냉지와 같이 차량의 외부온도가 극히 낮을 경우에는 자동변속기의 오일이 냉각장치에 의해 오히려 과냉되어, 자동변속기에 나쁜 영향을 미치게 된다.

즉, 자동변속기 오일의 온도가 적정온도(80°~ 100°) 이하일 경우에는 변속쇼크가 발생할 뿐만 아니라 댐퍼클러치가 작동되지 않아서(댐퍼클러치 작동온도 60°이상) 연비손실이 발생하게 되고, 이러한 연비손실을 방지하기 위해 댐퍼클러치 작동온도를 낮추면 되지만, 이 경우에는 변속쇼크가 발생하여 변속감이 저하되게 된다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 상기 냉각유로에 바이패스유로를 형성하여, 차량의 외부온도가 낮을 경우에 변속기 오일이 냉각장치를 바이패스하도록 하는 방안도 제안되어 있지만, 이러한 바이패스 방식만으로 극한지에서 차량을 운행할 경우에 오일온도를 적절히 유지해 주기에는 미흡하다고 하는 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로써, 차량의 외부온도가 상온과 같이 차량을 운행하기에 적절한 온도일 경우에는 자동변속기 오일을 냉각장치를 매개로 적절히 냉각시켜 적합한 온도유지를 도모할 수 있는 반면에 차량의 외부온도가 한냉지역과 같이 극히 낮은 경우에는 엔진의 냉각수로 자동변속기 오일을 적절히 가열하여 승온시켜 줌으로써, 변속쇼크를 줄여서 변속감을 향상시키고, 주행연비 등도 개선할 수 있도록 된 자동변속기의 오일온도 조절장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 자동변속기의 오일이 소정 온도 이하일 경우에 엔진의 냉각수와 열교환시켜 오일을 가열하는 가열장치를 구비하고 있다.

바람직하기로는, 상기 가열장치가 자동변속기의 내부로 오일이 유입되는 입구측에 오일과 열교환할 수 있도록 설치되면서 엔진의 냉각수 경로와 연결된 냉각수 챔버를 갖춘 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 자동변속기의 오일이 소정 온도 이상일 경우에 오일을 냉각시켜주기 위한 냉각수단이 구비되고, 상기 자동변속기로부터 냉각수단까지의 냉각유로 상에는 오일의 온도가 소정온도 이하일 때에 오일이 냉각수단을 거치지 않고 바이패스되도록 유로를 제어하는 냉각유로제어수단과, 이 냉각유로제어수단을 통해 바이패스된 오일을 상기 가열장치를 통해 가열시켜주기 위한 가열유로제어수단이 구비된다.

바람직하기로는, 상기 냉각유로제어수단이 상기 냉각수단을 우회시키도록 상기 냉각유로상에 설치된 바이패스유로와, 상기 오일의 온도가 소정온도 이하일 경우에 상기 오일이 바이패스유로를 통해 유동하도록 제어하는 제어밸브를 갖추고, 상기 가열유로제어수단이 상기 냉각수 챔버와 엔진사이의 공급유로상에 설치되어 오일의 온도가 소정온도 이하일 경우에 상기 공급유로를 개방시키는 제어밸브를 갖춘 것을 특징으로 한다.

도1은 종래 기술에 따른 자동변속기 오일을 냉각시키기 위한 개략적인 냉각유통도,

도2는 본 발명에 따른 자동변속기 오일온도를 조절하기 위한 조절장치의 개략적인 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 자동변속기 21 : 냉각유로

22 : 라디에이타 23 : 바이패스유로

24 : 솔레노이드밸브 25 : 체크밸브

26 : 냉각수 챔버 28 : 솔레노이드밸브

29 : 체크밸브 30 : 온도센서

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 자동변속기 오일을 조절하기 위한 조절장치의 개략적인 구성도인 바, 즉 자동변속기(20)의 댐퍼클러치 콘트롤밸브의 토출유로에 냉각유로(21)가 연결되고, 이 냉각유로(21)는 자동변속기 오일을 적절히 냉각시킬 수 있도록 냉각수단으로서의 라디에이타(22)나 쿨러와 같은 냉각장치에 연결되어 있다.

상기 냉각유로(21) 상에는 자동변속기로부터 유출된 오일의 온도가 소정온도 이하일 경우에 라디에이타(22)를 거치지 않고 다시 자동변속기 내부로 유입되도록 유로를 제어하는 냉각유로제어수단으로서 바이패스유로(23)가 연결되어 있고, 이 바이패스유로(23)를 제어하기 위해 방향제어 솔레노이드밸브(24)와 체크밸브(25)가 상기 바이패스유로(23)에 설치되어 있는 바, 상기 체크밸브(25)는 자동변속기 출구쪽 냉각유로의 오일이 입구쪽 냉각유로로 유동할 수 있도록 하는 반면에 그 반대방향으로의 오일유동은 방지해주게 된다.

상기 방향제어 솔레노이드밸브(24)는 바람직하기로 고장시에도 자동변속기 출구로부터 라디에이타의 입구까지의 냉각유로를 개방시킬 수 있도록 설정된다.

상기 자동변속기의 입구쪽 냉각유로(21)상에는 자동변속기 내부로 유입되는 오일과 열교환하여 가열하기 위한 가열장치로서 냉각수 챔버(26)가 냉각유로(21)를 감싸는 형태로 설치되고, 상기 냉각수 챔버(26)는 냉각수 공급유로(27a)와 드레인유로(27b)를 통해 엔진(27)의 냉각수 라인과 연결되어 있다.

그리고, 상기 냉각수 공급유로를 통해 냉각수 챔버로의 냉각수 유입을 제어하기 위한 솔레노이드밸브(28)가 상기 공급유로(27a)에 설치되고, 상기 드레인유로(27b)에는 체크밸브(29)가 설치되어 있는 바, 이 체크밸브(29)는 상기 드레인유로(27b)를 통해 냉각수 챔버로의 냉각수 유입을 방지해 주게 된다.

또한, 상기 각 솔레노이드밸브(24,28)는 자동변속기 제어유니트(TCU)와 연결되어, 제어유니트(TCU)를 통해 그 동작이 제어되게 되는 바, 예컨대 제어전류가 인가되면 유로를 폐쇄시키도록 동작된다. 상기 제어유니트(TCU)는 냉각수 온도에 관한 정보를 공급받기 위해 엔진 제어유니트(ECU)와 연결됨과 더불어 자동변속기 오일의 온도를 감지하기 위해 온도센서(30)와 연결되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 상기 제어유니트(TCU)가 엔진 제어유니트(ECU)로부터 냉각수 온도의 정보를 공급받아 냉각수 온도를 감지함과 더불어 상기 온도센서(30)를 매개로 자동변속기 오일의 온도도 감지하게 되는 바, 차량의 외부온도가 상온과 같이 차량을 운행하기에 적절한 경우에는 자동변속기 오일온도가 70°이상 상승하게 되므로, 상기 제어유니트(TCU)는 상기 제2솔레노이드밸브(28)에 제어전류를 인가하여 상기 공급유로(27a)를 폐쇄시키는 반면에 상기 제1솔레노이드밸브(24)에는 제어전류를 인가시키지 않으므로, 냉각유로(21)는 개방되는 반면에 바이패스유로(23)는 폐쇄되게 된다.

그러므로, 자동변속기로부터 유출되는 오일은 상기 개방된 냉각유로를 따라서 라디에이타(22)로 유입되어 적절히 냉각된 다음에 다시 자동변속기 내부로 유입되게 된다.

한편, 한냉지와 같이 차량의 외부온도가 차량을 운행하기에 적절하지 않은 한 경우에는 자동변속기 오일온도가 70°이하로 저하될 수 있는 바, 이 경우에 냉각수 온도가 70° 이상으로 상승할 경우에는 상기 제어유니트(TCU)가 상기 제1솔레노이드밸브(24)에 제어전류를 인가하여 바이패스유로(23)를 개방시킴과 더불어 상기 제2솔레노이드밸브(28)에는 제어전류를 오프하여 상기 공급유로(27a)를 개방시키게 된다.

이에 따라 자동변속기로부터 토출된 저온의 오일은 상기 냉각유로(21)를 따라서 바이패스유로(23)를 통해 유동하게 되므로, 상기 라디에이타(22)에 의해 과냉되지 않게 된다. 또한, 상기 냉각수 챔버(26)에는 공급유로(27a)를 통해 엔진의 냉각수가 유입되고, 상기 바이패스된 오일은 상기 챔버(26) 내의 냉각수와 열교환하여 적절한 온도로 가열된 다음에 자동변속기 내부로 유입된다.

그러므로, 저온의 오일이 냉각수와의 열교환으로 적절히 승온된 상태로 자동변속기로 유입되어, 자동변속기 내부의 클러치나 브레이크 등을 작동시키므로, 오일의 온도가 낮아서 발생할 수 있는 변속쇼크나 주행연비의 저하 등을 예방할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동변속기의 오일온도 조절장치에 의하면, 자동변속기 오일의 온도가 적정 온도 이상으로 상승할 경우에는 라디에이타와 같은 냉각장치로 적절히 냉각시켜주는 반면에 적정 온도이하로 하강할 경우에는 엔진의 냉각수와 열교환시켜 가열하여 줌으로써, 오일의 온도저하로 인한 변속쇼크를 방지하여 변속감을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 주행연비 등도 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 자동변속기의 오일이 소정 온도 이하일 경우에 오일을 가열하여 승온시키는 가열장치를 구비한 자동변속기의 오일온도 조절장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 가열장치의 가열열원이 엔진의 냉각수인 것을 특징으로 하는 자동변속기의 오일온도 조절장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 가열장치가 자동변속기의 내부로 오일이 유입되는 입구측에 오일과 열교환할 수 있도록 설치되면서 엔진의 냉각수 경로와 연결된 냉각수 챔버를 갖춘 것을 특징으로 하는 자동변속기의 오일온도 조절장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 자동변속기의 오일이 소정 온도 이상일 경우에 오일을 냉각시켜주기 위한 냉각수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 자동변속기의 오일온도 조절장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 자동변속기로부터 냉각수단까지의 냉각유로 상에는 오일의 온도가 소정온도 이하일 때에 오일이 냉각수단을 거치지 않고 바이패스되도록 유로를 제어하는 냉각유로제어수단과, 이 냉각유로제어수단을 통해 바이패스된 오일을 상기 가열장치를 통해 가열시켜주기 위한 가열유로제어수단을 더 구비한 것을특징으로 하는 자동변속기의 오일온도 조절장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 냉각수단이 라디에이타나 쿨러인 것을 특징으로 하는 자동변속기의 오일온도 조절장치.
7. 제5항에 있어서, 상기 냉각유로제어수단이 상기 냉각수단을 우회시키도록 상기 냉각유로상에 설치된 바이패스유로와, 상기 오일의 온도가 소정온도 이하일 경우에 상기 오일이 바이패스유로를 통해 유동하도록 제어하는 제어밸브를 갖추고; 상기 가열유로제어수단이 상기 냉각수 챔버와 엔진사이의 공급유로상에 설치되어 오일의 온도가 소정온도 이하일 경우에 상기 공급유로를 개방시키는 제어밸브를 갖춘 것을 특징으로 하는 자동변속기의 오일온도 조절장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 각 제어밸브는 상기 오일의 온도를 온도센서를 매개로 감지함과 더불어 상기 냉각수의 온도정보를 엔진 제어유니트를 통해 공급받는 제어유니트에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 오일온도 조절장치.