KR20080107727A - 자동변속기의 클러치 제어를 위한 유량 측정장치 - Google Patents

자동변속기의 클러치 제어를 위한 유량 측정장치 Download PDF

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KR20080107727A
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KR1020070055886A
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손우철
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현대자동차주식회사
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H2059/6838—Sensing gearing status of hydrostatic transmissions
    • F16H2059/6861—Sensing gearing status of hydrostatic transmissions the pressures, e.g. high, low or differential pressures

Abstract

본 발명은 자동변속기의 클러치 유출입 유량을 측정하여 클러치 충진시간(fill time) 유량을 정밀하게 제어할 수 있도록 하는 자동변속기의 클러치 제어를 위한 유량 측정장치에 관한 것으로, 각 클러치(10) 및 브레이크 작동에 필요한 유압을 공급하기 위한 레귤레이터 밸브(20)를 포함하는 자동변속기에 있어서, 레귤레이터 밸브(20)와 클러치(10) 사이의 유압 라인에 유체 흐름이 작용하게 되는 항력판(110) 중앙에 오리피스(102)가 형성되며, 상기 항력판(110)에는 항력을 검출하기 위한 스트레인 게이지(120)가 구비되고, 이 스트레인 게이지(120)에서 감지된 항력을 트랜스미션 제어유니트(50)로 전달됨으로써, 트랜스미션 제어유니트에서는 충진시간 유량 측정으로부터 솔레노이드 밸브를 제어하게 되므로 보다 고응답, 고정밀의 클러치 제어가 가능한 효과가 있는 발명인 것이다.
자동변속기, 클러치, 유압 제어, 유량, 오리피스, 항력판, 스트레인 게이지.

Description

자동변속기의 클러치 제어를 위한 유량 측정장치{Flow meter for controlling a clutch of an automatic transmission}
도 1은 종래기술에 따른 자동변속기의 클러치 유압 회로를 보여주는 도면,
도 2는 본 발명에 따른 자동변속기의 클러치 제어를 위한 유량 측정장치의 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 유량 측정장치가 구비된 클러치 유압 회로를 보여주는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 클러치 50 : TCU
100 : 항력 측정부 102 : 오리피스
110 : 항력판 120 : 스트레인 게이지
본 발명은 자동변속기의 클러치 제어를 위한 유량 측정장치에 관한 것으로, 특히 자동변속기의 클러치 유출입 유량을 측정하여 클러치 충진시간(fill time) 유량을 정밀하게 제어할 수 있도록 하는 자동변속기의 클러치 제어를 위한 유량 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 자동변속기는 유성기어장치로 구성된 다단 변속기어 메커니즘을 구비하고 있으며, 이 유성기어장치를 제어하기 위한 클러치 및 브레이크 수단으로 구성되는 마찰요소를 구비하고 있다.
상기 마찰요소는 밸브바디에 구성되어 있는 유압회로와 이 유압회로에 설치되는 솔레노이드 밸브를 포함하는 유압제어 시스템에 의하여 제어되며, 솔레노이드 밸브는 트랜스미션 제어유니트(TCU)의 제어 신호에 의하여 온/오프 및 듀티 제어된다.
도 1은 종래기술에 따른 자동변속기의 클러치 유압 회로를 보여주는 도면으로, 트랜스미션 제어유니트(TCU)가 솔레노이드 밸브(30)를 제어하고, 이 솔레노이드 밸브(30)의 제어압이 레귤레이터 밸브(20)에 작용/비작용하여 마찰요소로 공급되는 유압을 제어하여 각 마찰요소를 직접 작동시킨다.
도면부호 40은 라인압을 이용하여 라인압보다 낮은 일정 유압을 만들기 위한 리듀싱 밸브이다.
이러한 자동변속기에 있어 변속 시에 클러치 제어는 차량 변속감에 중요한 영향인자이다.
변속 시의 클러치 제어는 일반적으로 변속단이 결정된 각각의 클러치에 인가되는 유압을 솔레노이드 액츄에이터를 이용한 압력제어 방식이다. CVT 기종에 있어서는 클러치 또는 브레이크 측에 압력센서를 장착 및 계측하여 압력 피드백 제어방식 적용례는 있으나, 어느 경우에도 차량용 자동변속기에는 클러치 압력제어방식만이 적용되고 있다.
그러나, 작동유(ATF) 온도, rpm과 같은 운전조건 변화 및 품질편차에 따른 클러치 충진 유량 특성 변동으로 인하여 변속감 매칭 및 성능 향상에 어려움이 있다. 클러치 내 유압은 클러치 유로 내에 유출입하는 유량의 밸런스에 의해 결정되므로 유압제어 방식만으로는 고응답, 고정밀 제어에는 한계가 있게 된다.
본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 종래의 클러치 제어에 있어 압력제어 방식을 개선하여 보다 정밀하게 클러치 충진시간 유량을 측정 및 보상이 가능하도록 오리피스 일체형의 자동변속기의 클러치 제어를 위한 유량 측정장치를 제공하고자 한다.
이러한 본 발명의 자동변속기의 클러치 제어를 위한 유량 측정장치는, 각 클러치 및 브레이크 작동에 필요한 유압을 공급하기 위한 레귤레이터 밸브를 포함하는 자동변속기에 있어서, 레귤레이터 밸브와 클러치 사이의 유압 라인 내에 발생하는 항력을 감지하는 항력 측정부가 오리피스 일체형으로 구비되며, 이 항력 측정부는 감지된 항력을 트랜스미션 제어유니트로 전달하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 자동변속기의 클러치 제어를 위한 유량 측정장치는, 각 클러치 및 브레이크(10) 작동에 필요한 유압을 공급하기 위한 레귤레이터 밸브(20)를 포함하는 자동변속기에 있어서, 레귤레이터 밸브(20)와 클러치(10) 사이의 유압 라인에 유체의 항력을 감지할 수 있는 항력 측정부(100)가 오리피스 일체형으로 구비된다.
도 2를 참고하면, 본 발명에 있어 항력 측정부(100)는 유로(101) 내에 유체 흐름이 작용하게 되는 항력판(110) 중앙으로 클러치 유량을 공급하는 오리피스(102)가 형성되며, 상기 항력판(110)에는 항력을 검출하기 위한 스트레인 게이지(strain gage)(110)를 포함한다.
항력판(110)은 유체 흐름에 수직하게 설치되어 유체 흐름에 의한 항력이 작용하게 되며, 항력판(110)에 고정된 스트레인 게이지(120)는 유체 흐름에 의한 항력을 감지하여 출력한다.
항력 측정부(100)의 스트레인 게이지(120)에서 검출된 항력은 트랜스미션 제 어유니트(50)로 전달되며, 트랜스미션 제어유니트(50)는 입력된 항력으로부터 다음의 [식 1]로부터 유량을 산출할 수가 있다.
[식 1]
Q =
Figure 112007041610339-PAT00001
단, Q는 유량, F는 항력, A는 오리피스 단면적,
Figure 112007041610339-PAT00002
는 유체 밀도이다.
즉, 항력판(110) 단면에 작용하는 유체력에 비례한 항력판 변위가 발생하고 이러한 항력판 변위는 스트레인 게이지(120)가 이러한 변위를 검출하여 트랜스미션 제어부(50)로 전달하며, 트랜스미션 제어부(50)는 전달된 항력으로부터 유량(Q)을 산출할 수가 있다.
이와 같은 본 발명의 유량 측정장치는, 클러치(10)와 레귤레이터 밸브(20) 사이 유로에 설치되어 충진시간(fill time) 유량을 측정할 수 있게 되며, TCU에서는 측정된 유량을 이용하여 적정 제어를 위한 신호를 솔레노이드 밸브(30)에 입력하여 클러치(10)를 제어하게 된다.
이상과 같은 본 발명의 자동변속기의 클러치 제어를 위한 유량 측정장치는, 오리피스 일체형의 간단한 구조의 항력 측정부가 클러치와 레귤레이터 밸브 사이의 유로에 설치됨으로써, 트랜스미션 제어유니트에서는 충진시간 유량 측정으로부터 솔레노이드 밸브를 제어하게 되므로 종래의 압력제어 방식과 비교하여 보다 고응답, 고정밀의 클러치 제어가 가능한 효과가 있는 발명인 것이다.

Claims (3)

  1. 각 클러치 및 브레이크 작동에 필요한 유압을 공급하기 위한 레귤레이터 밸브를 포함하는 자동변속기에 있어서,
    레귤레이터 밸브와 클러치 사이의 유압 라인 내에 발생하는 항력을 감지하는 항력 측정부가 오리피스 일체형으로 구비되며, 이 항력 측정부는 감지된 항력을 트랜스미션 제어유니트로 전달하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 클러치 제어를 위한 유량 측정장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 트랜스미션 제어유니트는 다음 식에 의해 유량을 검출하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 클러치 제어를 위한 유량 측정장치.
    Q =
    Figure 112007041610339-PAT00003
    단, Q는 유량, F는 항력, A는 오리피스 단면적,
    Figure 112007041610339-PAT00004
    는 유체 밀도.
  3. 제1항에 있어서, 상기 항력 측정부는 유로 내에 유체 흐름이 작용하게 되는 항력판 중앙으로 클러치 유량을 공급하는 오리피스가 형성되며, 상기 항력판에는 항력을 검출하기 위한 스트레인 게이지가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 클러치 제어를 위한 유량 측정장치.
KR1020070055886A 2007-06-08 2007-06-08 자동변속기의 클러치 제어를 위한 유량 측정장치 KR20080107727A (ko)

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