KR20040039736A

KR20040039736A - 자동변속기용 오일 온도 조절 장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20040039736A
Application number: KR1020020067891A
Authority: KR
Inventors: 왕신일
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-11-04
Filing date: 2002-11-04
Publication date: 2004-05-12

Abstract

엔진의 시동초기에 터보차져의 컴프레서(Compressor)에서 생성되는 고온고압의 공기를 자동변속기의 토크 컨버터 하우징으로 유도하여 자동변속기의 오일 온도를 단시간에 일정 온도까지 상승시켜 시동초기의 변속불량이나 충격 등을 제거하여 변속기의 품질향상을 이루도록,

자동변속기의 토크 컨버터 하우징의 외부를 감싸는 외부 케이스와; 엔진의 실린더에서 연소된 배기가스를 배출하는 배기 매니폴드 일측에 설치되어 배치가스에 의해 회전 구동하는 터빈과 샤프트로 연결되는 컴프레서가 외부의 신선한 공기를 흡입, 압축하여 인터쿨러와 흡입 매니폴드를 통하여 연소실로 강제 압송하는 터보차져와; 상기 인터쿨러와 터보차져의 컴프레서를 연결하는 신기관의 일측에서 분기되어 상기 외부 케이스를 연결하는 분기관과; 상기 분기관의 일측에 구성되어 분기관의 개폐를 단속하는 개폐밸브와; 상기 자동변속기의 밸브바디 일측에 장착되어 자동변속기용 오일의 유온을 검출하는 유온센서와; 상기 유온센서에서 검출된 오일의 온도에 따라 상기 개폐밸브의 작동을 제어하는 변속기제어유닛(TCU)을 포함하는 자동변속기용 오일 온도 조절 장치 및 그 제어방법을 제공한다.

Description

자동변속기용 오일 온도 조절 장치 및 그 제어방법{OIL TEMPERATURE CONTROL SYSTEM OF AUTOMATIC TRANSMISSION AND METHOD THEREOF}

본 발명은 자동변속기용 오일 온도 조절 장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터보차져가 장착된 자동변속 차량에서, 시동초기에 상기 터보차져의 고온고압의 압축공기를 이용하여 자동변속기용 오일의 온도를 일정온도까지 급상승시켜주어 변속기의 성능을 향상시켜주기 위한 자동변속기용 오일 온도 조절 장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기의 오일은 변속기 케이스의 하부에 설치된 오일팬에 채워져 있으며, 오일 펌프에 의해 흡입되어 토크 컨버터와 밸브바디로 공급되어 작동 유체로 작용하고, 각종 구동부로 공급되어 윤활유의 역할도 한다.

이러한 자동변속기 오일은 토크 컨버터 및 각 작동부로 공급되는 유로에서의유체마찰에 의해 열이 발생되고, 각 작동부의 기계마찰에 의해 발생된 열을 흡수하여 유온이 상승하게 된다.

따라서 과도하게 유온이 상승되는 것을 막기 위하여 쿨링 파이프를 통해 라디에이터로 순환시켜 냉각하는 방법을 사용하여 적정한 유온을 유지하게 된다.

상기한 바와 같은 자동변속기용 오일은 적정온도에서 기대한 작동유로서의 기능을 하기 때문에 너무 높은 온도로 상승하는 것을 막기 위해 파이프를 연결하여 라디에이터로 순환시켜 냉각하는 방법을 써오고 있으나, 점차 사용자들의 요구 품질이 높아져감에 따라 과거에는 시동 초기시 자동변속기용 오일의 온도가 너무 낮을 때 발생하는 변속지연이나 변속충격에 대해 불만을 제기하는 경우가 다발하고 있으며, 특히 겨울철에는 점차 이러한 불만이 증가하고 있는 추세이다.

이러한 문제를 보완하기 위해 유온을 몇 구간으로 나누어 변속시 작동하는 마찰요소들의 작동 시간을 조절하는 방법을 사용하여 이를 해결하는 방법이 최근 사용하고 있지만, 이러한 방법은 근본적인 문제를 해결하는 방법은 아니다.

이에, 본 발명은 터보차져가 장착된 자동변속기용 디젤차량에서 터보차져의 컴프레서(Compressor)에서 생성되는 고온의 공기를 이용하여 시동초기에 자동변속기용 오일의 온도를 상승시켜 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 엔진의 시동초기에 터보차져의 컴프레서(Compressor)에서 생성되는 고온고압의 공기를 자동변속기의 토크 컨버터 하우징으로 유도하여 자동변속기의 오일 온도를 단시간에 일정 온도까지 상승시켜시동초기의 변속불량이나 충격 등을 제거하여 변속기의 품질향상을 이루는 자동변속기용 오일 온도 조절 장치 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 자동변속기용 오일 온도 조절 장치의 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 자동변속기용 오일 온도 조절 장치의 제어방법에 따른 흐름도이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동변속기용 오일 온도 조절 장치는 자동변속기의 토크 컨버터 하우징의 외부를 감싸는 외부 케이스와; 엔진의 실린더에서 연소된 배기가스를 배출하는 배기 매니폴드 일측에 설치되어 배치가스에 의해 회전 구동하는 터빈과 샤프트로 연결되는 컴프레서가 외부의 신선한 공기를 흡입, 압축하여 인터쿨러와 흡입 매니폴드를 통하여 연소실로 강제 압송하는 터보차져와; 상기 인터쿨러와 터보차져의 컴프레서를 연결하는 신기관의 일측에서 분기되어 상기 외부 케이스를 연결하는 분기관과; 상기 분기관의 일측에 구성되어 분기관의 개폐를 단속하는 개폐밸브와; 상기 자동변속기의 밸브바디 일측에 장착되어 자동변속기용 오일의 유온을 검출하는 유온센서와; 상기 유온센서에서 검출된 오일의 온도에 따라 상기 개폐밸브의 작동을 제어하는 변속기제어유닛(TCU)을 포함한다.

그리고 상기한 자동변속기용 오일 온도 조절 장치의 제어방법은 최초 엔진 시동을 이루는 제1단계와; 상기 제1단계에 이어, 자동변속기용 오일의 유온을 검출하는 제2단계와; 상기 제2단계에서, 검출된 유온을 설정 온도값과 비교하여 상기 유온이 설정온도 이상인가를 판단하는 제3단계와; 상기 제3단계의 조건을 만족하는 경우, 상기 인터쿨러와 터보차져의 컴프레서를 연결하는 신기관의 일측에서 분기되어 자동변속기의 토크 컨버터 하우징의 외부를 감싸는 외부 케이스에 연결되는 분기관 상의 개폐밸브를 폐쇄(OFF) 제어하는 제4단계와; 상기 제3단계의 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 인터쿨러와 터보차져의 컴프레서를 연결하는 신기관의 일측에서 분기되어 자동변속기의 토크 컨버터 하우징의 외부를 감싸는 외부 케이스에 연결되는 분기관 상의 개폐밸브를 개방(ON) 제어하는 제5단계를 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동변속기용 오일 온도 조절 장치의 구성도로서, 본 발명에 따른 자동변속기용 오일 온도 조절 장치의 구성은 먼저, 자동변속기(1)의 토크 컨버터 하우징(3)의 외부에 외부 케이스(5)를 구성하여 상기 토크 컨버터 하우징(3)를 감싸도록 한다.

엔진(7)의 실린더에서 연소된 배기가스를 배출하는 배기 매니폴드(9) 측에는 배기가스에 의해 회전 구동하는 터빈(11)과, 이 터빈(11)과 샤프트(13)로 연결되는 컴프레서(15)가 외부의 신선한 공기를 흡입, 압축하여 인터쿨러(17)와 흡입 매니폴드(19)를 통하여 연소실로 강제 압송하는 터보차져(21)를 구성한다.

그리고 상기 인터쿨러(17)와 상기 터보차져(21)의 컴프레서(15)는 신기관(23)으로 연결되며, 상기 신기관(23)의 일측과 상기 토크 컨버터 하우징(3)을 외부에서 감싸는 외부 케이스(5) 사이에는 분기관(25)이 연결되어 상기 컴프레서(15)에서 생성되는 고온고압의 공기를 상기 외부 케이스(5)로 공급할 수 있도록 한다.

또한, 상기 분기관(25)의 일측에는 상기 분기관(25)의 개폐를 단속하는 개폐밸브(27)가 설치되는데, 상기 개폐밸브(27)는 스로틀 밸브로 이루어지는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 자동변속기(1)의 밸브바디 일측에는 자동변속기용 오일의 유온을 검출하는 유온센서(29)가 장착되며, 상기 유온센서(29)에서 검출된 오일의 온도에 따라 변속기제어유닛(31;TCU)은 상기 개폐밸브(27)의 개폐 작동을 제어하게 된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 자동변속기용 오일 온도 조절 장치의 제어는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 먼저, 최초 엔진(7)에 시동을 건 상태에서,(S10) 상기 유온센서(29)가 자동변속기용 오일의 유온을 검출하여 그 신호를 상기 변속기제어유닛(31)에 입력하게 된다.(S20)

그러면, 상기 변속기제어유닛(31)은 검출된 유온을 자체 설정된 설정 온도값과 비교하여 상기 검출된 유온이 설정온도 이상인가를 판단하게 되는데,(S30) 상기에서, 검출된 유온이 설정온도 이상인 경우, 분기관(25) 상의 상기 개폐밸브(27)를 폐쇄(OFF) 제어한 후,(S40) 종료되며, 상기에서, 검출된 유온이 설정온도 미만인 경우, 상기 분기관(25) 상의 개폐밸브(27)를 개방(ON) 제어하여(S50) 상기 터보차져(21)의 컴프레서(15)에서 생성되는 고온고압의 공기를 상기 토크 컨버터 하우징(3)을 감싸는 외부 케이스(5) 내부로 공급하여 토크 컨버터 하우징(3)을 가열하여 내부의 자동변속기용 오일의 온도를 단시간에 상기 설정온도까지 상승시키게 되는 것이다.

이어서, 상기 단계(S50)를 수행한 후에는 다시 상기 자동변속기(1)의 유온을 검출하는 상기 단계(S20)로 리턴하여 상기 과정을 반복함으로써, 자동으로 유온을제어하는 것이다.

즉, 터보차져(21)가 장착된 디젤엔진의 차량에서, 터보차져(21)의 컴프레서(15)에서 생성되는 고온고압의 공기를 이용하여 시동초기에 자동변속기(1)의 토크 컨버터 하우징(3)으로 고온의 공기를 유도하여 변속기 오일의 온도를 단시간에 설정온도까지 올려주게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동변속기용 오일 온도 조절 장치 및 그 제어방법에 의하면, 터보차져가 장착된 자동변속기용 디젤차량의 시동초기 특히, 겨울철 시동초기에, 터보차져의 컴프레서(Compressor)에서 생성되는 고온고압의 공기를 자동변속기의 토크 컨버터 하우징으로 유도하여 자동변속기의 오일 온도를 단시간에 일정 온도까지 상승시켜 시동초기의 변속지연과 변속충격을 예방하여 변속품질을 향상시키고, 이상 변속시에 발생하는 마찰요소들의 이상마모를 방지하여 마찰요소들의 내구성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims

자동변속기의 토크 컨버터 하우징의 외부를 감싸는 외부 케이스와;

엔진의 실린더에서 연소된 배기가스를 배출하는 배기 매니폴드 일측에 설치되어 배치가스에 의해 회전 구동하는 터빈과 샤프트로 연결되는 컴프레서가 외부의 신선한 공기를 흡입, 압축하여 인터쿨러와 흡입 매니폴드를 통하여 연소실로 강제 압송하는 터보차져와;

상기 인터쿨러와 터보차져의 컴프레서를 연결하는 신기관의 일측에서 분기되어 상기 외부 케이스를 연결하는 분기관과;

상기 분기관의 일측에 구성되어 분기관의 개폐를 단속하는 개폐밸브와;

상기 자동변속기의 밸브바디 일측에 장착되어 자동변속기용 오일의 유온을 검출하는 유온센서와;

상기 유온센서에서 검출된 오일의 온도에 따라 상기 개폐밸브의 작동을 제어하는 변속기제어유닛(TCU);

을 포함하는 자동변속기용 오일 온도 조절 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 개폐밸브는

스로틀 밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 오일 온도 조절 장치.
최초 엔진 시동을 이루는 제1단계와;

상기 제1단계에 이어, 자동변속기용 오일의 유온을 검출하는 제2단계와;

상기 제2단계에서, 검출된 유온을 설정 온도값과 비교하여 상기 유온이 설정온도 이상인가를 판단하는 제3단계와;

상기 제3단계의 조건을 만족하는 경우, 상기 인터쿨러와 터보차져의 컴프레서를 연결하는 신기관의 일측에서 분기되어 자동변속기의 토크 컨버터 하우징의 외부를 감싸는 외부 케이스에 연결되는 분기관 상의 개폐밸브를 폐쇄(OFF) 제어하는 제4단계와;

상기 제3단계의 조건을 만족하지 않는 경우, 상기 인터쿨러와 터보차져의 컴프레서를 연결하는 신기관의 일측에서 분기되어 자동변속기의 토크 컨버터 하우징의 외부를 감싸는 외부 케이스에 연결되는 분기관 상의 개폐밸브를 개방(ON) 제어하는 제5단계;

를 포함하는 자동변속기용 오일 온도 조절 장치의 제어방법.
청구항 3에 있어서, 상기 제5단계를 수행한 후에는 다시 상기 자동변속기의 유온을 검출하는 상기 제2단계로 리턴되는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 오일 온도 조절 장치의 제어방법.