KR20090020062A

KR20090020062A - 무단변속기 차량의 유압 제어 장치

Info

Publication number: KR20090020062A
Application number: KR1020070084476A
Authority: KR
Inventors: 신용욱
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-08-22
Filing date: 2007-08-22
Publication date: 2009-02-26
Also published as: KR100893439B1

Abstract

본 발명은 무단변속기(Continuously Variable Transmission)차량에 구비된 변속 제어 유닛(Transmission Control Unit)의 고장(Fail)에 의해 엔진이 정지하려는 림프 홈(Limp Home) 현상이 발생해도 변속비 제어 밸브(Ratio Control Valve)에 구비된 스프링에 의해 발진 클러치의 제1 풀리에 안정 상태의 유압을 공급하게 함으로서 변속 제어 유닛 고장에 의한 주행 안전성을 확보할 수 있는 무단변속기 차량의 유압 제어 장치에 관한 것이다.

무단변속기, 변속 제어 유닛, 변속비 제어 밸브

Description

무단변속기 차량의 유압 제어 장치{Apparatus for Oil Pressure Control Continuously Variable Transmission vehicle}

본 발명은 무단변속기(Continuously Variable Transmission)차량에 구비된 변속 제어 유닛(Transmission Control Unit)의 고장(Fail)에 의해 엔진이 정지하려는 림프 홈(Limp Home) 현상이 발생해도 변속비 제어 밸브(Ratio Control Valve)에 구비된 스프링과 변경된 유압 라인을 통해 주행 안전성을 확보할 수 있는 무단변속기 차량의 유압 제어 장치에 관한 것이다.

통상적으로 차량에 구비된 변속 제어 유닛(Transmission Control Unit)에 고장 또는 에러가 발생했을 때 최소한의 운전성을 확보하기 위해 발진 클러치를 제어할 필요가 있다.

종래에는 변속 제어 유닛의 고장에 의해 엔진이 정지하려는 림프 홈(Limp Home) 현상이 발생하게 되면 변속비 제어 밸브와 연결된 변속비 제어 솔레노이드 밸브에서 출력되는 유압의 상태가 고압의 상태로 출력되어 발진 클러치의 제1 풀리에 전달됨으로써 고압의 유압에 의한 압력 변동에 의해 상기 변속비 제어 밸브 및 발진 클러치의 내구성과 변속 안정성에 악영향을 끼치는 문제점을 안고 있었다.

왜냐하면 종래의 변속비 제어 밸브는 림프 홈 현상이 발생 될 경우에 림프 홈 발생에 세팅된 압력으로 풀리를 작동시키기 때문에 상기한 변속비 제어 밸브에 설치된 스프링의 상수값이 제한되어 풀리압을 제어하는데 있어서 한계가 발생 되었다.

또한, 오버 슛(Over Shoot) 및 언더 슛(Underer Shoot)이 발생해도 안정적인 유압 조절이 어려워 상기 오버 슛 발생에 의해 발진 클러치에 구비된 풀리에 과도한 압력이 전해지고, 언더 슛 발생에 의해 슬립(Slip)이 유발되어 풀리가 파손되는 현상이 유발되었다.

또한, 차량의 엔진이 꺼진 상태에서 출발하려는 아이들 스탑(Idle Stop) 시에 오일압 형성이 늦어 발진 성능에 한계를 가질 수 있어 이에 대한 신속한 대처를 필요로 했다.

본 발명의 목적은 변속 제어 유닛(Transmission Control Unit)의 고장(Fail)에 의해 엔진이 정지하려는 림프 홈(limp home) 현상이 발생해도 변속비 제어 밸브(Ratio Control Valve)에 구비된 스프링에 의해 발진 클러치의 제1 풀리에 안정 상태의 유압을 공급하게 함으로서 변속 제어 유닛 고장에 의한 주행 안전성을 확보할 수 있는 무단변속기 차량의 유압 제어 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 무단변속기 차량의 유압 제어 장치는 무단변속기(Continuously Variable Transmission)차량에 구비된 변속 제어 유닛(Transmission Control Unit)의 고장(Fail)에 의해 발진 클러치에 구비된 제1 풀리에 고압의 유압이 전달되어 압력 변동이 발생 되는 것을 방지하도록 변속비 제어 밸브(Ratio control valve) 바디 내측 양단에 각각 스프링이 구비된 변속비 제어 밸브가 구비된다.

오일펌프로부터 공급된 유압을 입력받는 변속비 제어 밸브를 제어하여 발진 클러치에 조절된 유압을 전달 가능하게 하며 상기 변속 제어 유닛 고장에 따라 선택적으로 스위칭 되는 림프 홈 밸브(Limp Home Valve); 및 일단이 상기 변속비 제어 밸브의 중간에 연결 설치되어 외측으로 연장 형성되고 타단이 림프 홈 밸브의 선단부상에 연결 설치되어 상기한 변속 제어 유닛에 고장이 발생해도 설정된 변속비로 주행 가능하도록 하는 유압 라인을 포함하여 구성된다.

상기 변속비 제어 밸브의 스프링은 변속비 제어 밸브의 스팩에 따라 선택적으로 강성이 조절될 수 있다.

상기 유압 라인은 일단이 변속비 제어 밸브의 상측으로 연장 형성되고 타단이 림프 홈 밸브의 선단부 상측에 연결 설치된 제1 유압 라인과, 일단이 변속비 제어 밸브의 하측으로 연장 형성되고 타단이 림프 홈 밸브의 선단부 하측에 연결 설치된 제2 유압 라인을 포함하여 구성된다.

상기 유압 라인의 제1 유압 라인은 제2 유압 라인의 직경 보다 작은 직경을 갖도록 이루어진다. 상기 제1 유압 라인은 변속기 1단에 해당되는 유압이 이동되는 저압 출력 라인이고, 제2 유압 라인은 1단 이상의 고단에 해당되는 유압이 이동되는 고압 출력 라인이다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 무단변속기 차량의 유압 제어 장치의 실시예를 설명한다.

첨부된 도 1은 본 발명에 의한 무단변속기 차량의 유압 제어 장치가 도시한 무단변속기 CVT의 유압 회로를 도시한 도면이고, 도 2a 내지 도 2b는 본 발명에 의한 무단변속기 차량의 유압 제어 장치가 설치된 무단변속기 CVT의 유압 회로의 작동 상태도 이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 무단변속기(Continuously Variable Transmission)차량에 구비된 변속 제어 유닛(Transmission Control Unit)의 고장(Fail)에 의해 발진 클러치(10)에 구비된 제1 풀리(12)에 고압의 유압이 전달되어 압력 변동이 발 생 되는 것을 방지하도록 변속비 제어 밸브(Ratio Control Valve) 바디 내측 양단에 각각 스프링(110)이 구비된 변속비 제어 밸브(100)가 구비된다.

오일펌프(2)로부터 공급된 유압을 입력받는 변속비 제어 밸브(100)를 제어하여 발진 클러치(10)에 조절된 유압을 전달 가능하게 하며 상기 변속 제어 유닛 고장에 따라 선택적으로 스위칭 되는 림프 홈 밸브(Limp Home Valve)(200); 및 일단이 상기 변속비 제어 밸브(100)의 중간에 연결 설치되어 외측으로 연장 형성되고 타단이 림프 홈 밸브(200)의 선단부상에 연결 설치되어 상기한 변속 제어 유닛에 고장이 발생해도 설정된 변속비로 주행 가능하도록 하는 유압 라인(300)을 포함하여 구성된다.

상기 변속비 제어 밸브(100)의 스프링(110)은 변속비 제어 밸브(100)의 스팩에 따라 선택적으로 강성이 조절될 수 있다.

상기 유압 라인(300)은 일단이 변속비 제어 밸브(100)의 상측으로 연장 형성되고 타단이 림프 홈 밸브(200)의 선단부 상측에 연결 설치된 제1 유압 라인(310)과, 일단이 변속비 제어 밸브(100)의 하측으로 연장 형성되고 타단이 림프 홈 밸브(200)의 선단부 하측에 연결 설치된 제2 유압 라인(320)을 포함하여 구성된다.

상기 유압 라인(300)의 제1 유압 라인(310)은 제2 유압 라인(320)의 직경 보다 작은 직경을 갖도록 이루어진다. 상기 제1 유압 라인(310)은 변속기 1단에 해당되는 유압이 이동되는 저압 출력 라인이고, 제2 유압 라인(320)은 1단 이상의 고단에 해당되는 유압이 이동되는 고압 출력 라인이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 무단변속기 차량의 유압 제어 장치의 작동 상태를 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 2a를 참조하면, 오일 팬(2)에 저장된 오일은 오일 스트레이너를 경유하면서 상기한 오일 속에 포함된 불순물을 여과되어 오일 펌프(3)로 이동된다.

상기 오일 펌프(3)를 통해 가압된 오일은 라인 레귤레이션 밸브(4)와 세컨드 레귤레이션 밸브(5)로 이동된 후에 세컨더리 밸브(20)와 변속비 제어 밸브(Ratio Control Valve)로 공급되고, 림프 홈 밸브(Limp Home Valve)(200)는 상기 세컨더리 밸브(20)와 변속비 제어 밸브(Ratio Control Valve)를 콘트롤 하여 상기한 변속비 제어 밸브(Ratio Control Valve)를 통해 출력되는 유압을 조절하여 제1 풀리(12)에 가해지는 풀리압을 조절하게 된다.

만약, 차량이 주행이 이루어지다가 변속 제어 유닛(Transmission Control Unit)에 고장(Fail)이 발생하게 되면 상기 변속비 제어 밸브(Ratio Control Valve)의 내측 영역으로 고압의 오일이 공급되되, 상기 변속비 제어 밸브(Ratio Control Valve)에 구비된 스프링(310)에 의해 유압 변동에 의한 충격을 흡수하게 된다.

이와 동시에 림프 홈 밸브(Limp Home Valve)(200)에 의해 선택적으로 스위칭 작동되되, 차량의 변속 상태가 저단 상태인 1단으로 주행이 이루어지는 경우에는 제1 유압 라인(310)을 통해 유압이 이동되어 변속비 제어 밸브(Ratio Control Valve)를 조절하고, 제1 변속비 제어 솔레노이드 밸브(30)와 제2 변속비 제어 밸브(Ratio Control Valve)를 경유하여 고압의 유압 상태가 아닌 안정 상태로 조절된 유압이 발진 클러치(10)의 제1 풀리(12)에 전달된다. 이로 인해 운전자는 차량의 시동이 꺼지는 현상 없이 차량 수리가 가능한 가까운 카센터 또는 정비소 까지 차 량 주행이 가능하게 되어 이동을 실시하면 된다.

첨부된 도 2b를 참조하면, 차량이 고속의 상태로 주행하다가 변속 제어 유닛(Transmission Control Unit)에 고장(Fail)이 발생하게 되면 상기 변속비 제어 밸브(Ratio Control Valve)의 내측 영역으로 고압의 오일이 공급되되, 상기 변속비 제어 밸브(Ratio Control Valve)에 구비된 스프링(310)에 의해 유압 변동에 의한 충격을 흡수하게 된다.

이와 동시에 림프 홈 밸브(Limp Home Valve)(200)에 의해 선택적으로 스위칭 작동되되, 차량의 변속 상태가 고단 상태인 1단 이상으로 주행이 이루어지는 경우에는 제2 유압 라인(310)을 통해 유압이 이동되어 변속비 제어 밸브(Ratio Control Valve)를 조절하고, 제1 변속비 제어 솔레노이드 밸브(30)와 제2 변속비 제어 밸브(Ratio Control Valve)를 경유하여 고압의 유압 상태가 아닌 안정 상태로 조절된 유압이 발진 클러치(10)의 제1 풀리(12)에 전달된다. 이로 인해 운전자는 차량의 시동이 꺼지는 현상 없이 차량 수리가 가능한 가까운 카센터 또는 정비소까지 차량 주행이 가능하게 되어 이동을 실시하면 된다. 상기 제1 유압 라인(310)은 제2 유압 라인(320)의 직경 보다 작은 직경을 갖도록 이루어져 있어 위에서 설명한 바와 같은 작동이 가능하게 된다.

상기 변속비 제어 밸브(Ratio Control Valve)에 구비된 스프링(110)은 차량의 스팩에 따라 다양하게 스프링 강성이 변화될 수 있으며, 압력 센서에 의해 목표로 하는 유압보다 실제 계측된 압력이 높은 상태로 계측되는 오버 슛(Overshoot) 및 과도하게 낮아지는 언더 슛(Undershoot)이 발생하는 경우에도 유압조절에 대한 자유도가 높아져서 발진 클러치(10)에 안정적인 유압 공급을 할 수 있게 된다.

또한, 아이들 스탑(Idle Stop) 이후에 발진 클러치(10)에 공급되는 유압이 빠르게 형성되어 차량 주행이 이루어지게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 무단변속기 차량의 유압 제어 장치는 변속비 제어 밸브에 구비된 스프링의 스프링 강성에 대한 자유도가 향상되어 안정적인 유압 제어가 가능하고, 차량의 스팩에 따라 다양하게 변경하여 사용할 수 있으며, 오버 슛 또는 언더 슛 현상이 발생해도 상기 변속비 제어 밸브의 구조적인 안정성과 변속 안정성이 유지 가능한 효과가 있다.

또한, 아이들 스탑(Idle Stop) 현상이 발생해도 안정적이고 빠른 오일압이 형성되어 차량 발진 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 무단변속기 차량의 유압 제어 장치가 도시한 무단변속기 CVT의 유압 회로를 도시한 도면.

도 2a 내지 도 2b는 본 발명에 의한 무단변속기 차량의 유압 제어 장치가 설치된 무단변속기 CVT의 유압 회로의 작동 상태도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 발진 클러치 100 : 변속비 제어 밸브

110 : 스프링 200 : 림프 홈 밸브

300 : 유압 라인 310 : 제1 유압 라인

320 : 제2 유압 라인 330 : 제3 유압 라인

Claims

무단변속기(Continuously Variable Transmission)차량에 구비된 변속 제어 유닛(Transmission Control Unit)의 고장(fail)에 의해 발진 클러치에 구비된 제1 풀리에 고압의 유압이 전달되어 압력 변동이 발생 되는 것을 방지하도록 변속비 제어 밸브(Ratio control valve) 바디 내측 양단에 각각 스프링이 구비된 변속비 제어 밸브;

오일펌프로부터 공급된 유압을 입력받는 변속비 제어 밸브를 제어하여 발진 클러치에 조절된 유압을 전달 가능하게 하며 상기 변속 제어 유닛 고장에 따라 선택적으로 스위칭 되는 림프 홈 밸브(limp home valve); 및

일단이 상기 변속비 제어 밸브 바디에 연결 설치되어 외측으로 연장 형성되고 타단이 림프 홈 밸브의 선단부상에 연결 설치되어 상기한 변속 제어 유닛에 고장이 발생해도 설정된 변속비로 주행 가능하도록 하는 유압 라인을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무단변속기 차량의 유압 제어 장치.
제1 항에 있어서,

상기 유압 라인은 일단이 변속비 제어 밸브의 상측으로 연장 형성되고 타단이 림프 홈 밸브의 선단부 상측에 연결 설치된 제1 유압 라인, 일단이 변속비 제어 밸브의 하측으로 연장 형성되고 타단이 림프 홈 밸브의 선단부 하측에 연결 설치된 제2 유압 라인을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무단변속기 차량의 유압 제어 장치.
제2 항에 있어서,

상기 유압 라인의 제1 유압 라인은 제2 유압 라인의 직경 보다 작은 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 무단변속기 차량의 유압 제어 장치.