KR20080036921A - 벨트식 무단 변속기의 유압 제어 장치 - Google Patents

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KR20080036921A
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히데시 와까야마
요시오 모리따
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쟈트코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 차량의 발진 시에 전진 클러치로의 공급압을 확보할 수 있도록 유량 수지를 개선하는 것이다.
본 발명에 있어서의 무단 변속기의 유압 제어 장치는 유압 펌프로부터 공급되는 유압을 라인압으로서 조압하는 라인압 조압 수단과, 신호압에 따라서 라인압을 세컨더리 풀리로의 공급압으로 조압하고, 신호압이 클수록 세컨더리 풀리로의 공급압을 크게 조압하는 세컨더리압 조압 수단과, 라인압을 원압으로 하는 유압의 일부를 솔레노이드 밸브의 개방도에 따라서 드레인함으로써 세컨더리압 조압 수단에 공급하는 신호압을 조압하고, 솔레노이드 밸브의 개방도가 작을수록 신호압을 크게 조압하는 신호압 조압 수단을 구비하고, 전진 클러치가 해방된 후 다시 체결할 때까지의 동안, 세컨더리 풀리로의 공급압이 최대압이 되도록 신호압을 조압한다(S2).
벨트식 무단 변속기, 유압 제어 장치, 풀리, CVT 컨트롤 유닛, 유압 펌프

Description

벨트식 무단 변속기의 유압 제어 장치{Hydraulic Control Device for Belt Type Continuously Variable Transmission}
본 발명은 벨트식 무단 변속기의 유압 제어 장치에 관한 것이다.
무단 변속기 탑재 차량에 있어서, 시프트 위치를 N 레인지로부터 D 레인지로 절환하면 전진 클러치로의 공급압이 증대되어 전진 클러치가 체결되고, 엔진으로부터 무단 변속기로의 토크 전달이 행해지는 점이 특허문헌 1에 기재되어 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2004-125055호 공보
시프트 위치를 N 레인지로부터 D 레인지로 절환한 후, 바로 차량을 발진시키는 경우가 있으므로, 전진 클러치를 체결할 때에는 응답성을 향상시키기 위해 전진 클러치로의 공급압을 급속하게 증대시킬 필요가 있다. 그러나, 아이들 시의 엔진 회전 속도는 낮게 유지되어 있으므로, 유압 펌프의 토출량이 낮고 유량 수지상, 전진 클러치에 공급하는 유량의 확보가 곤란해지는 경우가 있다. 이에 의해, 전진 클러치의 체결이 지연되거나, 그 후에 급체결하여 쇼크가 발생하는 경우가 있다.
본 발명은 차량의 발진 시에 전진 클러치로의 공급압을 확보할 수 있도록 유량 수지를 개선하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 프라이머리 풀리와 세컨더리 풀리에 벨트를 권취하고, 각 풀리로의 공급압을 제어함으로써 변속비가 변화되도록 구성되는 무단 변속 기구와, 엔진과 상기 프라이머리 풀리 사이를 단속 가능하게 설치되고, 엔진에 의해 구동되는 유압 펌프로부터 공급되는 유압에 의해 체결함으로써 엔진의 구동력을 프라이머리 풀리로 전달하는 전진 클러치를 구비하는 벨트식 무단 변속기의 유압 제어 장치에 있어서, 유압 펌프로부터 공급되는 유압을 라인압으로서 조압하는 라인압 조압 수단과, 신호압에 따라서 라인압을 세컨더리 풀리로의 공급압으로 조압하고, 신호압이 클수록 세컨더리 풀리로의 공급압을 크게 조압하는 세컨더리압 조압 수단과, 라인압을 원압으로 하는 유압의 일부를 솔레노이드 밸브의 개방도에 따라서 드레인함으로써 세컨더리압 조압 수단에 공급하는 신호압을 조압하고, 솔레노이드 밸브의 개방도가 작을수록 신호압을 크게 조압하는 신호압 조압 수단을 구비하고, 신호압 조압 수단은 전진 클러치가 해방된 후 다시 체결할 때까지의 동안, 세컨더리 풀리로의 공급압이 최대압이 되도록 신호압을 조압한다.
본 발명에 따르면, 전진 클러치 해방 시에 세컨더리 풀리로의 공급압을 최대압이 되도록 신호압을 조압하므로, 솔레노이드 밸브의 개방도가 최소가 되어 유압을 드레인하는 양이 최소가 된다. 이에 의해, 불필요해지는 유량이 저하되어 유압 회로 전체의 유량 수지가 개선되어 엔진 회전 속도가 낮은 아이들 시라도 전진 클러치로의 공급압을 확보할 수 있어, 전진 클러치의 체결 지연에 의한 발진 시의 문제나 그 후의 급체결에 의한 쇼크의 발생을 방지할 수 있다.
이하에서는 도면 등을 참조하여 본 발명의 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.
도1은 본 실시 형태에 있어서의 벨트식 무단 변속기의 라인압 제어 장치를 도시하는 개략 구성도이다. 벨트식 무단 변속기(10)는 프라이머리 풀리(11)와, 세컨더리 풀리(12)와, V 벨트(13)와, CVT 컨트롤 유닛(20)(이하 「CVTCU」라 함)과, 유압 컨트롤 유닛(30)을 구비한다.
프라이머리 풀리(11)는 이 벨트식 무단 변속기(10)에 엔진(1)의 회전을 입력하는 입력축측의 풀리이다. 프라이머리 풀리(11)는 입력축(11d)과 일체가 되어 회전하는 고정 원추판(11b)과, 이 고정 원추판(11b)에 대향 배치되어 V자형의 풀리 홈을 형성하는 동시에, 프라이머리 풀리 실린더실(11c)로 작용하는 유압에 의해 축 방향으로 변위 가능한 가동 원추판(11a)을 구비한다. 프라이머리 풀리(11)는 전후진 절환 기구(3), 로크 업 클러치를 구비한 토크 컨버터(2)를 통해 엔진(1)에 연결되어 그 엔진(1)의 회전을 입력한다. 프라이머리 풀리(11)의 회전 속도는 프라이머리 풀리 회전 속도 센서(26)에 의해 검출된다.
V 벨트(13)는 프라이머리 풀리(11) 및 세컨더리 풀리(12)에 권취되고, 프라이머리 풀리(11)의 회전을 세컨더리 풀리(12)에 전달한다.
세컨더리 풀리(12)는 V 벨트(13)에 의해 전달된 회전을 차동부(4)에 출력한다. 세컨더리 풀리(12)는 출력축(12d)과 일체가 되어 회전하는 고정 원추판(12b)과, 이 고정 원추판(12b)에 대향 배치되어 V자형의 풀리 홈을 형성하는 동시에, 세컨더리 풀리 실린더실(12c)로 작용하는 유압에 따라서 축 방향으로 변위 가능한 가동 원추판(12a)을 구비한다. 또한, 세컨더리 풀리 실린더실(12c)의 수압(受壓) 면적은 프라이머리 풀리 실린더실(11c)의 수압 면적과 대략 동등하게 설정되어 있다.
세컨더리 풀리(12)는 아이들러 기어(14) 및 아이들러 샤프트를 통해 차동부(4)를 연결하고 있고, 이 차동부(4)에 회전을 출력한다. 세컨더리 풀리(12)의 회전 속도는 세컨더리 풀리 회전 속도 센서(27)에 의해 검출된다. 또한, 이 세컨더리 풀리(12)의 회전 속도로부터 차속을 산출할 수 있다.
CVTCU(20)는 인히비터 스위치(23), 액셀러레이터 페달 스트로크량 센서(24), 유온 센서(25), 프라이머리 풀리 회전 속도 센서(26), 세컨더리 풀리 회전 속도 센서(27) 등으로부터의 신호나, 엔진 컨트롤 유닛(21)으로부터의 입력 토크 정보를 기초로 하여, 변속비[세컨더리 풀리(12)의 유효 반경을 프라이머리 풀리(11)의 유효 반경으로 나눈 값]나 접촉 마찰력을 결정하고, 유압 컨트롤 유닛(30)으로 지령을 송신하여 벨트식 무단 변속기(10)를 제어한다.
유압 컨트롤 유닛(30)은 CVTCU(20)로부터의 지령을 기초로 하여 응동(應動)한다. 유압 컨트롤 유닛(30)은 프라이머리 풀리(11) 및 세컨더리 풀리(12)에 대한 공급 유압을 제어하여 가동 원추판(11a) 및 가동 원추판(12a)을 회전축 방향으로 이동시킨다.
가동 원추판(11a) 및 가동 원추판(12a)이 이동하면 풀리 홈 폭이 변화된다. 그러면, V 벨트(13)가 프라이머리 풀리(11) 및 세컨더리 풀리(12) 상에서 이동한다. 이에 의해, V 벨트(13)의 프라이머리 풀리(11) 및 세컨더리 풀리(12)에 대한 접촉 반경이 변하여, 변속비 및 V 벨트(13)의 접촉 마찰력이 컨트롤된다.
엔진(1)의 회전이 토크 컨버터(2), 전후진 절환 기구(3)를 통해 벨트식 무단 변속기(10)로 입력되고, 프라이머리 풀리(11)로부터 V 벨트(13), 세컨더리 풀리(12)를 통해 차동부(4)로 전달된다.
액셀러레이터 페달이 밟히거나, 매뉴얼 모드에서 시프트 체인지되면, 프라이머리 풀리(11)의 가동 원추판(11a) 및 세컨더리 풀리(12)의 가동 원추판(12a)을 축 방향으로 변위시키고, V 벨트(13)와의 접촉 반경을 변경함으로써, 변속비를 연속적으로 변화시킨다.
도2는 본 실시 형태에 있어서의 벨트식 무단 변속기의 유압 제어 장치의 유압 회로를 도시하는 회로도이다.
프레셔 레귤레이터 밸브(40)(라인압 조압 수단)는 유로(41)를 통해 오일 펌프(42)로부터 공급된 토출압의 일부를 유로(43)로 드레인함으로써 유로(41) 내의 유압을 라인압으로서 조압한다. 유로(41)로부터 분기된 유로(44)는 라인압을 변속 제어 밸브(45), 세컨더리 밸브(46) 및 파일럿 밸브(47)로 공급한다. 프레셔 레귤레이터 밸브(40)로부터 드레인된 유압은 유로(43)를 통해 클러치 레귤레이터 밸브(48)로 공급된다.
클러치 레귤레이터 밸브(48)는 프레셔 레귤레이터 밸브(40)로부터 드레인된 유압의 일부를 드레인함으로써 유로(43) 내의 유압을 클러치압으로서 조압한다. 유로(43)로부터 분기된 유로(49)는 클러치압을 셀렉트 스위치 밸브(50)로 공급한다.
파일럿 밸브(47)는 유로(44)를 통해 공급되는 라인압을 스프링의 설정 하중에 대응하는 일정압으로 감압하여 파일럿압으로서 조압한다. 파일럿압은 유로(51)를 통해 세컨더리 솔레노이드(52) 및 셀렉트 스위치 솔레노이드(53)에 공급된다.
세컨더리 솔레노이드(52)(신호압 조압 수단)는 입력 포트에 파일럿압을 공급하는 유로(51)가 접속되고, 출력 포트에 세컨더리 컨트롤 밸브(54)와 연통하는 유로(55)가 접속되고, 솔레노이드에 공급되는 전류에 따라서 파일럿압을 조압하여 세컨더리 컨트롤 밸브(54)에 신호압으로서 공급한다.
세컨더리 솔레노이드(52)는 솔레노이드 밸브(52a)의 개방도를 조정 가능한 리니어 솔레노이드이고, 도3에 도시한 바와 같이 유로로부터 공급된 파일럿압의 일부는 솔레노이드 밸브(52a)의 개방도에 따라서 드레인되고, 남은 유압이 세컨더리 컨트롤 밸브(54)로 공급된다. 즉, 솔레노이드 밸브(52a)의 개방도가 작을수록 세컨더리 컨트롤 밸브(54)로 공급되는 유압이 커진다.
셀렉트 스위치 솔레노이드(53)는 입력 포트에 파일럿압을 공급하는 유로(51)가 접속되고, 출력 포트에 셀렉트 스위치 밸브(50)와 연통하는 유로(56)가 접속되어 솔레노이드에 공급되는 전류에 따라서 온/오프를 절환하고, 온 상태일 때 파일럿압을 셀렉트 스위치 밸브(50)에 신호압으로서 공급한다.
세컨더리 컨트롤 밸브(54)(세컨더리압 조압 수단)는 입력 포트에 유로(49)가 접속되고, 출력 포트에 세컨더리 밸브(46)와 연통하는 유로(57)가 접속되어, 유로(57)를 통해 세컨더리 솔레노이드(52)로부터 공급되는 신호압에 따라서 클러치압을 세컨더리 밸브(46)의 신호압으로서 조압하여 세컨더리 밸브(46)로 공급한다.
세컨더리 밸브(46)(세컨더리압 조압 수단)는 입력 포트에 유로(44)가 접속되고, 출력 포트에 세컨더리 풀리 실린더실(12c)과 연통하는 유로(58)가 접속되어, 유로(57)를 통해 세컨더리 컨트롤 밸브(54)로부터 공급되는 신호압에 따라서 라인압을 감압하여 세컨더리 풀리 실린더실(12c)로 공급한다.
변속 제어 밸브(45)는 입력 포트에 유로(44)가 접속되고, 출력 포트에 프라이머리 풀리 실린더실(11c)과 연통하는 유로(59)가 접속되어, 메카니컬 피드백 기구를 구성하는 서보 링크(60)의 작동에 따라서 라인압을 감압하여 프라이머리 풀리 실린더실(11c)로 공급한다. 변속 제어 밸브(45)는 서보 링크(60)의 일단부에 연결된 스텝 모터(61)에 의해 구동되는 동시에, 타단부에 연결된 프라이머리 풀리의 가동 원추판(11a)으로부터 홈 폭, 즉 실변속비의 피드백을 받는다.
셀렉트 스위치 밸브(50)는 입력 포트에 유로(49)가 접속되고, 출력 포트에 매뉴얼 밸브(62)와 연통하는 유로(63)가 접속되어, 유로(56)를 통해 공급되는 셀렉트 스위치 솔레노이드(53)의 출력압을 신호압으로 하여 접속 유로를 절환한다.
셀렉트 스위치 솔레노이드(53)가 온일 때, 셀렉트 스위치 밸브(50)의 스풀 밸브(64)는 스프링(65)의 압박력에 대항하여 도면 중 상방으로 미끄럼 이동한다. 이에 의해, 유로(49)로부터 공급되는 클러치압은 유로(49)로부터 분기되는 유로(66)를 경유하여 셀렉트 컨트롤 밸브(67)에서 조압된 후, 셀렉트 스위치 밸 브(50), 유로(63), 매뉴얼 밸브(62) 및 유로(68)를 통해 전진 클러치(69)로 공급된다.
셀렉트 스위치 솔레노이드(53)가 오프일 때, 셀렉트 스위치 밸브(50)의 스풀 밸브(64)는 스프링(65)의 압박력에 의해 도면 중 하방으로 미끄럼 이동한다. 이에 의해, 유로(49)로부터 공급된 클러치압은 셀렉트 스위치 밸브(50), 유로(63), 매뉴얼 밸브(62) 및 유로(68)를 통해 전진 클러치(69)로 공급된다.
또한, 전진 클러치(69)는 체결함으로써 엔진(1)의 구동력을 변속기(10)로 전달할 수 있고, 전진 클러치(69)로의 공급압이 높을수록 전달 가능 토크가 높아지도록 구성되어 있다.
이하, CVTCU(20)에서 행하는 제어에 대해 도4의 흐름도를 참조하면서 설명한다.
스텝 S1에서는 시프트 위치가 N 레인지인지 여부를 판정한다. N 레인지이면 스텝 S2로 진행되고, N 레인지 이외이면 다시 스텝 S1로 진행된다.
스텝 S2에서는 세컨더리압을 MAX압 지시한다. 이에 의해, 세컨더리 솔레노이드의 솔레노이드 밸브는 완전 폐쇄가 되고, 유압의 드레인량은 제로가 된다. 이에 의해, 신호압은 최대가 되고 세컨더리압은 MAX압이 된다.
스텝 S3에서는 시프트 위치가 D 레인지인지 여부를 판정한다. D 레인지이면 스텝 S4로 진행되고, D 레인지 이외이면 다시 스텝 S3으로 진행된다.
스텝 S4에서는 프리차지가 완료되었는지 여부를 판정한다. 프리차지라 함은, 시프트 위치가 N 레인지로부터 D 레인지로 절환되어 전진 클러치를 체결할 때 에, 전진 클러치로의 공급압을 최대압의 상태에서 소정 시간 유지한 후에 전진 클러치의 체결 초기압까지 저하시키는 것이고, 전진 클러치를 체결 개시 상태까지 빠르게 이행시키기 위해 행해진다.
스텝 S5에서는 세컨더리압의 MAX압 지시를 종료한다. 이에 의해, 세컨더리 솔레노이드의 솔레노이드 밸브의 개방도는 원하는 세컨더리압이 되도록 제어된다.
이상과 같이 본 실시 형태에서는 시프트 위치가 N 레인지가 된 후 D 레인지로 절환되어 프리차지가 완료될 때까지 세컨더리 풀리로의 공급압을 최대압이 되도록 신호압을 조압하므로, 솔레노이드 밸브의 개방도가 완전 폐쇄가 되어 유압을 드레인하는 양이 제로가 된다. 이에 의해, 불필요해지는 유량이 저하되어 유압 회로 전체의 유량 수지가 개선되어 엔진 회전 속도가 낮은 아이들 시라도 전진 클러치로의 공급압을 확보할 수 있어, 전진 클러치의 체결 지연에 의한 발진 시의 문제나 그 후의 급체결에 의한 쇼크의 발생을 방지할 수 있다(청구항 1, 2에 대응).
이상 설명한 실시 형태로 한정되지 않고, 그 기술적 사상의 범위 내에 있어서 다양한 변형이나 변경이 가능하다.
도1은 본 실시 형태에 있어서의 벨트식 무단 변속기의 유압 제어 장치를 도시하는 개략 구성도.
도2는 본 실시 형태에 있어서의 벨트식 무단 변속기의 유압 제어 장치의 유압 회로를 도시하는 회로도.
도3은 세컨더리 솔레노이드의 내부 구조를 도시하는 단면도.
도4는 본 실시 형태에 있어서의 벨트식 무단 변속기의 유압 제어 장치의 제어를 도시하는 흐름도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 벨트식 무단 변속기
11 : 프라이머리 풀리
11a, 12a : 가동 원추판
11b, 12b : 고정 원추판
12 : 세컨더리 풀리
13 : V 벨트
20 : CVT 컨트롤 유닛
40 : 프레셔 레귤레이터 밸브(라인압 조압 수단)
42 : 유압 펌프
46 : 세컨더리 밸브(세컨더리압 조압 수단)
52 : 세컨더리 솔레노이드(신호압 조압 수단)
54 : 세컨더리 컨트롤 밸브(세컨더리압 조압 수단)
69 : 전진 클러치

Claims (2)

  1. 프라이머리 풀리와 세컨더리 풀리에 벨트를 권취하고, 각 풀리로의 공급압을 제어함으로써 변속비가 변화되도록 구성되는 무단 변속 기구와, 엔진과 상기 프라이머리 풀리 사이를 단속 가능하게 설치되고, 상기 엔진에 의해 구동되는 유압 펌프로부터 공급되는 유압에 의해 체결함으로써 상기 엔진의 구동력을 상기 프라이머리 풀리로 전달하는 전진 클러치를 구비하는 벨트식 무단 변속기의 유압 제어 장치에 있어서,
    상기 유압 펌프로부터 공급되는 유압을 라인압으로서 조압하는 라인압 조압 수단과,
    신호압에 따라서 상기 라인압을 상기 세컨더리 풀리로의 공급압으로 조압하고, 상기 신호압이 클수록 상기 세컨더리 풀리로의 공급압을 크게 조압하는 세컨더리압 조압 수단과,
    상기 라인압을 원압으로 하는 유압의 일부를 솔레노이드 밸브의 개방도에 따라서 드레인함으로써 상기 세컨더리압 조압 수단에 공급하는 신호압을 조압하고, 상기 솔레노이드 밸브의 개방도가 작을수록 신호압을 크게 조압하는 신호압 조압 수단을 구비하고,
    상기 신호압 조압 수단은 상기 전진 클러치가 해방된 후 다시 체결할 때까지의 동안, 상기 세컨더리 풀리로의 공급압이 최대압이 되도록 상기 신호압을 조압하는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기의 유압 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 시프트 위치가 N 레인지로부터 D 레인지로 절환되었을 때, 상기 전진 클러치로의 공급압을 일시적으로 증대시킨 후, 상기 전진 클러치의 체결 초기압까지 저하시키는 프리차지를 행하는 프리차지 수단을 더 구비하고,
    상기 신호압 조압 수단은 시프트 위치가 N 레인지가 된 후 상기 프리차지가 완료될 때까지의 동안, 상기 세컨더리 풀리로의 공급압이 최대압이 되도록 상기 신호압을 조압하는 것을 특징으로 하는 벨트식 무단 변속기의 유압 제어 장치.
KR1020070101766A 2006-10-24 2007-10-10 벨트식 무단 변속기의 유압 제어 장치 KR20080036921A (ko)

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