KR20060072659A

KR20060072659A - 무단 변속기의 유압 제어 시스템

Info

Publication number: KR20060072659A
Application number: KR1020040111356A
Authority: KR
Inventors: 김현석
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2004-12-23
Publication date: 2006-06-28
Also published as: KR101013957B1

Abstract

본 발명은 무단 변속기의 변속 제어부가 완전히 고장나는 경우에도 최소한의 운전성을 확보하기 위하여 발진 클러치를 제어할 수 있는 무단 변속기의 유압 제어 시스템에 관한 것으로, 변속 제어부(TCU)의 고장 여부를 검출하는 조건을 만족하는 경우 상기 변속 제어부의 고장(FAIL)으로 판단하고, 상기 발진 클러치를 엔진 회전수에 비례한 클러치 컨트롤 슬립(CLUTCH CONTROL SLIP) 제어로 구동시켜 차량을 발진시키며, 엔진 스톨(STALL)이면서 무단 변속기(CVT) 변속비가 풀 오버 드라이브(FULL OD)인 경우로서 세컨더리 컨트롤 솔레노이드 밸브 & 변속비 제어 솔레노이드 밸브(SCSV & RCSV) 압력이 동시에 최대(MAX)가 되는 경우 상기 변속 제어부(TCU)의 고장(FAIL)이 발생한 경우로 판단하고, 상기 세컨더리 컨트롤 솔레노이드 밸브 & 변속비 제어 솔레노이드 밸브(SCSV & RCSV)의 압력이 각각 최대(MAX)가 되었을 때 림프 홈 밸브(LIMP HOME VALVE)가 설정된 방향으로 이동되도록 림프 홈 밸브 스프링(LIMP HOME VALVE SPRING)을 설계하며, 발진 클러치 컨트롤 밸브(START CLUTCH CONTROL VALVE) 압력이 피토 레귤레이터 밸브(PITOT REGULATOR VALVE)로 공급되며 피토 레귤레이터 밸브(PITOT REGULATOR VALVE)는 세컨 레귤레이터 밸브(SECOND REGUALTOR VALVE) 압력에 비례하여 압력을 조절(REGULATING)하도록 구성한다.

무단 변속기, 유압, 제어, 발진 클러치

Description

무단 변속기의 유압 제어 시스템{HYDRAULIC CONTROL SYSTEM OF CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION}

도 1은 종래 기술에 따른 무단 변속기(CVT)에 적용된 유압 회로도를 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무단 변속기의 유압 제어 시스템의 변속 제어부(TCU) 고장(FAIL)시 작동 원리를 도시한 도면.

본 발명은 무단 변속기의 유압 제어 시스템에 관한 것이다.

통상적으로, 변속 제어부(TCU)가 완전히 고장(FAIL)이 발생했을 때 최소한의 운전성을 확보하기 위하여 발진 클러치를 제어할 필요가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 무단 변속기(CVT)에 적용된 유압 회로도이며 변속 제어부(TCU) 고장(FAIL)시 유압 상태를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 시프트 컨트롤 리니어 솔레노이드(SHIFT CONTROL LINEAR SOLENOID)는 노멀 하이 타입(NORMAL HIGH TYPE)으로 변속 제어부(TCU)로부터 신호가 오프(OFF)되면 시프트 컨트롤 압력(SHIFT CONTROL PRESSURE)은 최고(MAX) 압력 상태가 된다.

컨트롤 압력(CONTROL PRESSURE)은 시프트 인히비터 밸브(SHIFT INHIBITOR VALVE)를 왼쪽으로 이동시켜 발진 클러치로 공급되는 유로를 피토 레귤레이터 밸브(PITOT REGULATOR VALVE)에서 공급되는 유로와 연결시킨다.

그리고 피토 파이프(PITOT PIPE)에서는 엔진 회전수(RPM) 상승과 비례적으로 피토(PITOT) 압력을 상승시켜 결과적으로 엔진 회전수가 상승하면 발진 클러치 압력이 비례적으로 상승하게 된다.

결과적으로 클러치가 슬립 제어되면서 차량이 발진할 수가 있다.

시프트 컨트롤 리니어 솔레노이드(SHIFT CONTROL LINEAR SOLENOID)에서 발생되는 압력에 의하여 인히비터 밸브(INHIBITOR VALVE)를 왼쪽으로 이동시켜 발진 클러치 컨트롤 밸브(START CLUTCH CONTROL VALVE)에 의하여 제어되는 것을 피토 레귤레이터 밸브(PITOT REGULATOR VALVE)에 의하여 제어되도록 한다.

따라서 유압 제어 설계시 시프트 컨트롤 리니어 솔레노이드(SHIFT CONTROL LINEAR SOLENOID)의 제어 영역 중 고압 제어 영역을 할당하여 설계할 필요가 있다.

결과적으로 위와 같은 방법을 사용할 때 종래에는 시프트 컨트롤 리니어 솔레노이드(SHIFT CONTROL LINEAR SOLENOID)의 주목적인 시프트 밸브(SHIFT VALVE) 제어 영역이 축소되는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 무단 변속기의 변속 제어부가 완전히 고장나는 경우에도 최소한의 운전성을 확보하기 위하여 발진 클러치를 제어할 수 있는 무단 변속기의 유압 제어 시스템을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 발진 클러치를 장착한 무단 변속기의 유압 제어 시스템에 있어서, 변속 제어부(TCU)의 고장 여부를 검출하는 조건을 만족하는 경우 상기 변속 제어부의 고장(FAIL)으로 판단하고, 상기 발진 클러치를 엔진 회전수에 비례한 클러치 컨트롤 슬립(CLUTCH CONTROL SLIP) 제어로 구동시켜 차량을 발진시키며, 엔진 스톨(STALL)이면서 무단 변속기(CVT) 변속비가 풀 오버 드라이브(FULL OD)인 경우로서 세컨더리 컨트롤 솔레노이드 밸브 & 변속비 제어 솔레노이드 밸브(SCSV & RCSV) 압력이 동시에 최대(MAX)가 되는 경우 상기 변속 제어부(TCU)의 고장(FAIL)이 발생한 경우로 판단하고, 상기 세컨더리 컨트롤 솔레노이드 밸브 & 변속비 제어 솔레노이드 밸브(SCSV & RCSV)의 압력이 각각 최대(MAX)가 되었을 때 림프 홈 밸브(LIMP HOME VALVE)가 설정된 방향으로 이동되도록 림프 홈 밸브 스프링(LIMP HOME VALVE SPRING)을 설계하며, 발진 클러치 컨트롤 밸브(START CLUTCH CONTROL VALVE) 압력이 피토 레귤레이터 밸브(PITOT REGULATOR VALVE)로 공급되며 피토 레귤레이터 밸브(PITOT REGULATOR VALVE)는 세컨 레귤레이터 밸브(SECOND REGUALTOR VALVE) 압력에 비례하여 압력을 조절(REGULATING)하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예는 발진 클러치를 장착한 무단 변속기(CVT)의 유압 제어 시스템(Hydraulic Control System)에 관한 것으로, 3단(Stage)의 엔진 속도에 따른 압력상승 유압특성을 이용하며, 별도의 피토 챔버(Pitot Chamber)와 피토 파이프(Pitot Pipe)가 필요 없는 시스템이다.

변속 제어부(TCU)가 완전히 고장(FAIL)이 발생했을 때 최소한의 운전성을 확보하기 위하여 발진 클러치를 제어할 필요가 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 무단 변속기의 유압 제어 시스템의 변속 제어부(TCU) 고장(FAIL)시 작동 원리를 도시한 것이다.

무단 변속기(CVT)에서 세컨더리 컨트롤 솔레노이드 밸브(SCSV ; Secondary Control Solenoid Valve) 압력이 최대(MAX)가 되는 경우는 벨트의 클램핑(CLAMPING)력이 가장 크게 필요한 스톨(STALL)시이다.

그리고 변속비 제어 솔레노이드 밸브(RCSV ; Ratio Control Solenoid Valve)의 압력이 최대(MAX)가 되는 경우는 풀 오버 드라이브(FULL OD)일 때이다.

따라서, 엔진 스톨(STALL)이면서 무단 변속기(CVT) 변속비가 풀 오버 드라이브(FULL OD)인 경우는 정상적인 운전 상황에서는 존재할 수 없으며 단지 변속 제어부(TCU)의 완전 고장(FAIL)이 발생하였을 때만 세컨더리 컨트롤 솔레노이드 밸브 & 변속비 제어 솔레노이드 밸브(SCSV & RCSV, NORMAL HIGH TYPE) 압력이 동시에 최대 (MAX)가 될 수 있다.

이 두 압력이 최대(MAX)가 되었을 때 림프 홈 밸브(LIMP HOME VALVE)가 완전히 오른쪽으로 이동하도록 림프 홈 밸브 스프링(LIMP HOME VALVE SPRING)을 설계한다.

그러면 발진 클러치 컨트롤 밸브(START CLUTCH CONTROL VALVE) 압력이 피토 레귤레이터 밸브(PITOT REGULATOR VALVE)로 공급되며 피토 레귤레이터 밸브(PITOT REGULATOR VALVE)는 세컨 레귤레이터 밸브(SECOND REGUALTOR VALVE) 압력(레귤레이팅 포인트(REGULATING POINT) 전에는 엔진 회전수(RPM)에 비례)에 비례하여 압력을 조절(REGULATING)한다.

결과적으로 발진 클러치(START CLUTCH)는 엔진 회전수에 비례한 클러치 컨트롤 슬립(CLUTCH CONTROL SLIP) 제어가 되면서 차량은 발진된다.

도 3은 엔진 회전속도(오일 펌프 회전속도)에 대한 솔레노이드 레귤레이터 밸브(SECOND REGULATOR VALVE) 압력에 대한 시험결과이다.

도 3을 참조하면, 세컨 레귤레이터 밸브(SECOND REGULATOR VALVE) 압력이 레귤레이팅 포인트(REGULATING POINT) 전에는 오일 펌프 회전속도에 어느 정도 비례하여 상승함을 알 수 있다.

또한, 세컨 레귤레이터 밸브 어큐뮬레이터(SECOND REGULATOR VALVE ACCUMULATOR)를 적용하여 실제 피토 레귤레이터 밸브(PITOT REGULATOR VALVE)에 영향을 주는 압력은 시험결과보다는 완만할 것으로 예측된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 무단 변속기의 유압 제어 시스템은 기존 시프트 컨트롤 리니어 솔레노이드 밸브(SHIFT CONTROL LINEAR SOLENOID VALVE) 제어 영역을 쓰던 것을 두 개의 세컨더리 컨트롤 솔레노이드 밸브 & 변속비 제어 솔레노이드 밸브(SCSV & RCSV)의 두 개의 컨트롤 고압 영역을 사용하여 제어 영역이 기존 대비 우수하며, 제어 영역 감소가 최소화되어 제어성이 우수한 효과가 있다.

또한, 피토 파이프(Pitot Pipe)와 피토압을 만들기 위한 장치가 삭제되며, 부품 감소로 경량화 및 원가 절감의 효과가 있다.

Claims

발진 클러치를 장착한 무단 변속기의 유압 제어 시스템에 있어서,

변속 제어부(TCU)의 고장 여부를 검출하는 조건을 만족하는 경우 상기 변속 제어부의 고장(FAIL)으로 판단하고, 상기 발진 클러치를 엔진 회전수에 비례한 클러치 컨트롤 슬립(CLUTCH CONTROL SLIP) 제어로 구동시켜 차량을 발진시키며,

엔진 스톨(STALL)이면서 무단 변속기(CVT) 변속비가 풀 오버 드라이브(FULL OD)인 경우로서 세컨더리 컨트롤 솔레노이드 밸브 & 변속비 제어 솔레노이드 밸브(SCSV & RCSV) 압력이 동시에 최대(MAX)가 되는 경우 상기 변속 제어부(TCU)의 고장(FAIL)이 발생한 경우로 판단하고,

상기 세컨더리 컨트롤 솔레노이드 밸브 & 변속비 제어 솔레노이드 밸브(SCSV & RCSV)의 압력이 각각 최대(MAX)가 되었을 때 림프 홈 밸브(LIMP HOME VALVE)가 설정된 방향으로 이동되도록 림프 홈 밸브 스프링(LIMP HOME VALVE SPRING)을 설계하며, 발진 클러치 컨트롤 밸브(START CLUTCH CONTROL VALVE) 압력이 피토 레귤레이터 밸브(PITOT REGULATOR VALVE)로 공급되며 피토 레귤레이터 밸브(PITOT REGULATOR VALVE)는 세컨 레귤레이터 밸브(SECOND REGUALTOR VALVE) 압력에 비례하여 압력을 조절(REGULATING)하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 무단 변속기의 유압 제어 시스템.