KR20130060046A - 자동변속기의 유압제어장치 - Google Patents

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KR20130060046A
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황진영
조세환
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 두 개의 오일펌프가 구비된 자동변속기의 유압제어장치에 있어서, 상기 두 개의 오일펌프 중 적어도 하나의 오일펌프가 정상적으로 작동되면 고압부로의 유압공급이 원활하게 수행될 수 있는 자동변속기의 유압제어장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 유압제어장치는, 오일탱크의 오일을 펌핑하여 저압부를 형성시키는 제1오일펌프; 상기 제1오일펌프를 경유한 오일을 펌핑하여 고압부를 형성시키는 제2오일펌프; 상기 저압부의 오일 중 일부를 공급받는 토크컨버터; 상기 저압부의 오일 중 다른 일부를 공급받는 윤활부; 상기 고압부의 오일을 전달받는 파워트레인; 상기 제1오일펌프와 상기 제2오일펌프를 연결하는 펌프연결유로; 상기 오일탱크로부터 상기 제1오일펌프를 우회하여 상기 펌프연결유로 상에 연결되는 제1우회유로; 및 상기 펌프연결유로 상에서 상기 제2오일펌프를 우회하여 상기 고압부로 연결되는 제2우회유로; 를 포함하되, 상기 제1우회유로 및 상기 제2우회유로 상에는 각각 체크밸브가 구비되어 선택적으로 개폐될 수 있다.

Description

자동변속기의 유압제어장치 {HYDRAULIC CONTROL SYSTEM FOR TRANSMISSION}
본 발명은 자동변속기의 유압제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 두 개의 오일펌프가 구비된 자동변속기의 유압제어장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동변속기는 토크컨버터 및 파워트레인을 포함한다. 또한, 상기 파워트레인은 상기 토크컨버터와 연결되어 다단 변속을 구현한다. 나아가, 이러한 자동변속기에 작동유압을 제공하기 위한 전동식 오일펌프(Electric Oil Pump) 및 자동변속기의 작동을 제어하기 위한 TCU(Transmission Control Unit)가 구비된다.
최근에는 연비의 개선을 위해 두 개의 오일펌프가 구비된 자동변속기의 유압제어장치가 적용되고 있다. 이러한 두 개의 오일펌프가 구비된 자동변속기의 유압제어장치에서는 오일탱크로부터 공급된 오일이 두 개의 오일펌프를 순차적으로 경유하며 승압된다. 또한, 하나의 오일펌프를 경유한 오일은 저압부를 형성시키고, 다른 하나의 오일펌프를 더 경유한 오일은 고압부를 형성시킨다. 나아가, 상기 저압부의 오일은 토크컨버터 및 윤활부로 공급되고, 상기 고압부의 오일은 파워트레인으로 공급되어 브레이크 및 클러치를 작동시킨다.
한편, 두 개의 오일펌프가 구비된 자동변속기의 유압제어장치에 있어서, 상기 저압부에 유압을 공급시키기 위해 상기 고압부의 유압이 순간적으로 저하되면, 브레이크 및 클러치에 부하가 발생되고 내구성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 하나의 오일펌프의 성능저하 및 페일(fail) 발생 시, 고압부로의 펌핑에 필요한 유량이 상기 다른 하나의 오일펌프에 공급되지 못할 수 있다. 나아가, 상기 다른 하나의 오일펌프의 성능저하 및 페일 발생 시, 고압부에 충분한 유압이 전달되지 않을 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 두 개의 오일펌프가 구비된 자동변속기의 유압제어장치에 있어서, 상기 두 개의 오일펌프 중 적어도 하나의 오일펌프가 정상적으로 작동되면 고압부로의 유압공급이 원활하게 수행될 수 있는 자동변속기의 유압제어장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 유압제어장치는, 오일탱크의 오일을 펌핑하여 저압부를 형성시키는 제1오일펌프; 상기 제1오일펌프를 경유한 오일을 펌핑하여 고압부를 형성시키는 제2오일펌프; 상기 저압부의 오일 중 일부를 공급받는 토크컨버터; 상기 저압부의 오일 중 다른 일부를 공급받는 윤활부; 상기 고압부의 오일을 전달받는 파워트레인; 상기 제1오일펌프와 상기 제2오일펌프를 연결하는 펌프연결유로; 상기 오일탱크로부터 상기 제1오일펌프를 우회하여 상기 펌프연결유로 상에 연결되는 제1우회유로; 및 상기 펌프연결유로 상에서 상기 제2오일펌프를 우회하여 상기 고압부로 연결되는 제2우회유로; 를 포함하되, 상기 제1우회유로 및 상기 제2우회유로 상에는 각각 체크밸브가 구비되어 선택적으로 개폐될 수 있다.
상기 제1오일펌프에 성능저하 및 페일 발생 시, 상기 제1우회유로가 개방됨으로써 상기 제2오일펌프는 상기 오일탱크로부터 오일을 공급받을 수 있다.
상기 제2오일펌프에 성능저하 및 페일 발생 시, 상기 제2우회유로가 개방됨으로써 상기 제1오일펌프는 상기 고압부로 오일을 공급시킬 수 있다.
상기 체크밸브는 상기 고압부를 향하는 방향으로만 오일을 공급시키도록 형성된 일방향 밸브일 수 있다.
상기 제1오일펌프에서 펌핑된 오일 중 일부는 저압부에 공급되고, 다른 일부는 제2오일펌프에 공급될 수 있다.
상기 토크컨버터 및 상기 윤활부로 공급되는 오일의 압력이 설정치로 유지되도록 상기 제1오일펌프와 상기 윤활부 및 상기 토크컨버터 사이에 개재되는 제1레귤레이팅밸브; 및 상기 파워트레인으로 공급되는 오일의 압력이 설정치로 유지되도록 상기 제2오일펌프와 상기 파워트레인 사이에 개재되는 제2레귤레이팅밸브; 를 더 포함할 수 있다.
상기 제2우회유로는 상기 펌프연결유로 상에서 상기 제2레귤레이팅밸브와 상기 파워트레인을 연결시키는 유로 상으로 연결될 수 있다.
상기 제1,2레귤레이팅밸브와 연결되어 상기 설정치를 가변시키는 가변제어솔레노이드밸브를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 제1오일펌프에 성능저하 및 페일이 발생할 경우, 오일탱크로부터 제1오일펌프를 우회하여 제2오일펌프에 오일을 공급시킴으로써, 제2오일펌프의 펌핑에 필요한 유량이 공급될 수 있다.
또한, 제2오일펌프에 성능저하 및 페일이 발생할 경우, 제1오일펌프로부터 제2오일펌프를 우회하여 고압부에 오일을 공급시킬 수 있다.
따라서, 상기 두 개의 오일펌프 중 적어도 하나의 오일펌프가 정상적으로 작동되면 고압부로의 유압공급이 원활하게 수행될 수 있다. 또한, 상기 두 개의 오일펌프 중 하나의 오일펌프에 성능저하 및 페일이 발생될 경우, 유압제어장치의 성능이 유지될 수 있다. 즉, 유압제어장치의 성능이 개선됨에 따라 고객의 만족도를 향상시킴과 동시에 유압제어장치 신뢰성을 증진시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 유압제어장치의 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 유압제어장치의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 유압제어장치(10)는 파워트레인(300), 토크컨버터(400), 윤활부(450), 오일탱크(600), 제1오일펌프(100), 제2오일펌프(150), 제1레귤레이팅밸브(200), 제2레귤레이팅밸브(250) 및 가변제어솔레노이드밸브(500)를 포함한다.
파워트레인(300)은 엔진의 출력을 휠로 전달하는 장치로서 클러치, 브레이크, 변속기, 추진축, 유성기어세트 및 구동축 등으로 구성된다. 이러한 파워트레인(300)은 일반적인 자동변속기에 구비되는 장치이며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 당업자)에게 자명하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
토크컨버터(400)는 유체를 사용하여 동력을 전달하는 장치로서 토크를 증폭시키는 기능을 수행한다. 이러한 토크컨버터(400)는 일반적인 자동변속기에 구비되는 장치이며, 당업자에게 자명하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
윤활부(450)는 엔진(도시하지 않음) 및 파워트레인(300) 등의 구동계를 윤활시키기 위해 오일을 공급시킨다.
오일탱크(600)에는 유압제어장치(10)를 작동시키는 유압을 형성하기 위한 오일이 저장된다.
제1오일펌프(100)는 오일탱크(600)의 오일을 펌핑함으로써 저압부(20)를 형성시킨다. 또한, 제2오일펌프(150)는 제1오일펌프(100)에서 펌핑된 오일을 공급받아 다시 한번 펌핌함으로써 고압부(30)를 형성시킨다. 나아가, 상기 저압부(20)의 오일은 토크컨버터(400) 및 윤활부(450)에 공급되고, 상기 고압부(30)의 오일은 파워트레인(300)에 공급된다. 상기 파워트레인(300)에 공급된 고압부(30)의 오일은 파워트레인(300)에 구비된 클러치(도시하지 않음) 및 브레이크(도시하지 않음)를 작동시키기 위한 유압을 형성한다. 한편, 제1오일펌프(100) 및 제2오일펌프(150)는 모터(도시하지 않음)에 의해 작동되는 전동식 오일펌프일 수 있다.
제1레귤레이팅밸브(200)는 제1오일펌프(100)와 토크컨버터(400) 및 윤활부(450)의 사이에 구비됨으로써, 토크컨버터(400)로 공급되는 유압을 일정하게 유지시킨다. 즉, 제1오일펌프(100)에서 펌핑된 오일은 제1레귤레이팅밸브(200)를 거쳐 토크컨버터(400)로 공급된다.
제2레귤레이팅밸브(250)는 제2오일펌프(150)와 파워트레인(300)의 사이에 구비됨으로써, 파워트레인(300)으로 공급되는 유압을 일정하게 유지시킨다. 즉, 제2오일펌프(150)에서 펌핑된 오일은 제2레귤레이팅밸브(250)를 거쳐 토크컨버터(400)로 공급된다.
가변제어솔레노이드밸브(500)는 제1레귤레이팅밸브(200) 및 제2레귤레이팅밸브(250)의 목표유압을 변경시킬 수 있도록 연결된다. 즉, 가변제어솔레노이드밸브(500)의 제어압에 따라 상기 일정하게 유지되는 유압의 설정치가 변경될 수 있다.
이하, 도 1을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 유압제어장치(10)에 구비된 유로들의 구성을 자세히 설명한다.
자동변속기의 유압제어장치(10)는 펌프연결유로(140), 제1,2저압공급유로(110, 120), 제1,2고압공급유로(160, 170), 제1,2재순환유로(210, 260) 및 제1,2우회유로(130, 180)를 더 포함한다.
펌프연결유로(140)는 제1오일펌프(100)와 제2오일펌프(150)를 연결한다. 즉, 제1오일펌프(100)에서 펌핑된 오일은 펌프연결유로(140)를 통하여 제2오일펌프(150)에 공급되어 다시 펌핑될 수 있다.
제1저압공급유로(110)는 펌프연결유로(140)에서 분기되어 제1레귤레이팅밸브(200)와 연결된다. 즉, 제1오일펌프(100)에서 펌핑된 오일의 일부는 제2오일펌프(150)로 공급되고, 다른 일부는 제1레귤레이팅밸브(200)로 공급된다.
제2저압공급유로(120)는 제1레귤레이팅밸브(200)와 토크컨버터(400) 및 윤활부(450)를 연결한다. 즉, 제1레귤레이팅밸브(200)를 경유한 오일은 제2저압공급유로(120)를 통하여 토크컨버터(400) 및 윤활부(450)에 공급된다. 또한, 제2저압공급유로(120)는 분기되어 분기된 하나의 유로는 토크컨버터(400)에 연결되고, 다른 하나는 윤활부(450)에 연결된다.
제1재순환유로(210)는 제1레귤레이팅밸브(200)의 잔여오일을 제1오일펌프(100)로 재순환시킨다. 즉, 제1레귤레이팅밸브(200)에서 설정치만큼의 유압을 토크컨버터(400) 및 윤활부(450)로 공급하고, 상기 설정치의 유압을 발생시키기 위한 오일의 양을 초과하여 과다하게 공급된 오일은 다시 제1오일펌프(100)로 공급된다.
제1고압공급유로(160)는 제2오일펌프(150)와 제2레귤레이팅밸브(250)를 연결한다. 즉, 제2오일펌프(150)에서 펌핑된 오일을 제2레귤레이팅밸브(250)에 공급시킨다.
제2고압공급유로(170)는 제2레귤레이팅밸브(250)와 파워트레인(300)을 연결한다. 즉, 제2레귤레이팅밸브(250)를 경유한 오일을 파워트레인(300)에 공급시킨다.
제2재순환유로(260)는 제2레귤레이팅밸브(250)의 잔여오일을 제2오일펌프(150)로 재순환시킨다. 즉, 제2레귤레이팅밸브(250)에서 설정치만큼의 유압을 파워트레인(300)으로 공급하고, 상기 설정치의 유압을 발생시키기 위한 오일의 양을 초과하여 과다하게 공급된 오일은 다시 제2오일펌프(150)로 공급된다.
제1우회유로(130)는 오일탱크(600)로부터 펌프연결유로(140) 상에 연결된다. 즉, 제1우회유로(130)는 오일탱크(600)와 제1오일펌프(100)을 연결하는 유로 상에서 분기되어 제1오일펌프(100)를 우회하고, 펌프연결유로(140) 상에 연결된다. 따라서, 제1오일펌프(100)의 성능저하 및 페일(fail) 발생 시, 제2오일펌프(150)는 오일탱크(600)로부터 직접적으로 오일을 공급받을 수 있다.
제1우회유로(130) 상에는 제1체크밸브(40)가 개재되어 제1우회유로(130)를 선택적으로 개폐시킨다. 즉, 제1체크밸브(40)는 제1오일펌프(100)의 성능저하 및 페일(fail) 발생 시에 개방된다.
앞에서 설명한 바와 같이, 제1체크밸브(40)가 개방되면, 제2오일펌프(150)는 오일탱크(600)로부터 직접적으로 오일을 공급받을 수 있다. 또한, 제1오일펌프(100)가 정상적으로 작동될 경우, 제1체크밸브(40)는 폐쇄된다. 나아가, 제1체크밸브(40)는 오일탱크(600)로부터 제2오일펌프(150)로만 오일을 통과시키는 일방향 밸브일 수 있다.
제2우회유로(180)는 펌프연결유로(140) 상에서 분기되어 제2고압공급유로(170) 상에 연결된다. 즉, 제2우회유로(180)는 제1오일펌프(100) 및 제2레귤레이팅밸브(250)를 우회한다. 따라서, 제2오일펌프(150)의 성능저하 및 페일(fail) 발생 시, 제1오일펌프(100)에서 펌핑된 오일은 파워트레인(300)에 직접적으로 공급될 수 있다.
제2우회유로(180) 상에는 제2체크밸브(50)가 개재되어 제2우회유로(180)를 선택적으로 개폐시킨다. 즉, 제2체크밸브(50)는 제2오일펌프(150)의 성능저하 및 페일(fail) 발생 시에 개방된다.
앞에서 설명한 바와 같이, 제2체크밸브(50)가 개방되면, 제1오일펌프(100)에서 펌핑된 오일은 파워트레인(300)에 직접적으로 오일을 공급될 수 있다. 또한, 제2오일펌프(150)가 정상적으로 작동될 경우, 제2체크밸브(50)는 폐쇄된다. 나아가, 제2체크밸브(40)는 오일을 파워트레인(300)으로 공급시키는 방향으로만 통과시키는 일방향 밸브일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 유압제어장치(10)에는 제1,2체크밸브(40, 50)의 선택적인 개폐를 제어하는 제어유닛(도시하지 않음)이 구비될 수 있으며, 이러한 밸브의 개폐를 수행하는 제어유닛은 당업자에게 자명하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 제1오일펌프(100)에 성능저하 및 페일이 발생할 경우, 오일탱크(600)로부터 제1오일펌프(100)를 우회하여 제2오일펌프(150)에 오일을 공급시킴으로써, 제2오일펌프(150)의 펌핑에 필요한 유량이 공급될 수 있다. 또한, 제2오일펌프(150)에 성능저하 및 페일이 발생할 경우, 제1오일펌프(100)로부터 제2오일펌프(150)를 우회하여 고압부(20)에 오일을 공급시킴으로써, 파워트레인(300)으로의 유압공급을 수행할 수 있다.
따라서, 상기 두 개의 오일펌프(100, 150) 중 적어도 하나의 오일펌프가 정상적으로 작동되면 고압부(20)로의 유압공급이 원활하게 수행될 수 있다. 나아가, 상기 두 개의 오일펌프(100, 150) 중 하나의 오일펌프에 성능저하 및 페일이 발생될 경우, 유압제어장치(10)의 성능이 유지될 수 있다. 즉, 유압제어장치(10)의 성능이 개선됨에 따라 고객의 만족도를 향상시킴과 동시에 유압제어장치(10) 신뢰성을 증진시킬 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10: 유압제어장치 20: 저압부
30: 고압부 40: 제1체크밸브
50: 제2체크밸브 100: 제1오일펌프
110: 제1저압공급유로 120: 제2저압공급유로
130: 제1우회유로 140: 펌프연결유로
150: 제2오일펌프 160: 제1고압공급유로
170: 제2고압공급유로 180: 제2우회유로
200: 제1레귤레이팅밸브 210: 제1재순환유로
250: 제2레귤레이팅밸브 260: 제2재순환유로
300: 파워트레인 400; 토크컨버터
450: 윤활부 500: 가변제어솔레노이드밸브
600: 오일탱크

Claims (8)

  1. 오일탱크의 오일을 펌핑하여 저압부를 형성시키는 제1오일펌프;
    상기 제1오일펌프를 경유한 오일을 펌핑하여 고압부를 형성시키는 제2오일펌프;
    상기 저압부의 오일 중 일부를 공급받는 토크컨버터;
    상기 저압부의 오일 중 다른 일부를 공급받는 윤활부;
    상기 고압부의 오일을 전달받는 파워트레인;
    상기 제1오일펌프와 상기 제2오일펌프를 연결하는 펌프연결유로;
    상기 오일탱크로부터 상기 제1오일펌프를 우회하여 상기 펌프연결유로 상에 연결되는 제1우회유로; 및
    상기 펌프연결유로 상에서 상기 제2오일펌프를 우회하여 상기 고압부로 연결되는 제2우회유로;
    를 포함하되,
    상기 제1우회유로 및 상기 제2우회유로 상에는 각각 체크밸브가 구비되어 선택적으로 개폐되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1오일펌프에 성능저하 및 페일 발생 시,
    상기 제1우회유로가 개방됨으로써 상기 제2오일펌프는 상기 오일탱크로부터 오일을 공급받는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압제어장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2오일펌프에 성능저하 및 페일 발생 시,
    상기 제2우회유로가 개방됨으로써 상기 제1오일펌프는 상기 고압부로 오일을 공급시키는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압제어장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 체크밸브는 상기 고압부를 향하는 방향으로만 오일을 공급시키도록 형성된 일방향 밸브인 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압제어장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1오일펌프에서 펌핑된 오일 중 일부는 저압부에 공급되고,
    다른 일부는 제2오일펌프에 공급되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압제어장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 토크컨버터 및 상기 윤활부로 공급되는 오일의 압력이 설정치로 유지되도록 상기 제1오일펌프와 상기 윤활부 및 상기 토크컨버터 사이에 개재되는 제1레귤레이팅밸브; 및
    상기 파워트레인으로 공급되는 오일의 압력이 설정치로 유지되도록 상기 제2오일펌프와 상기 파워트레인 사이에 개재되는 제2레귤레이팅밸브;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압제어장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2우회유로는 상기 펌프연결유로 상에서 상기 제2레귤레이팅밸브와 상기 파워트레인을 연결시키는 유로 상으로 연결되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압제어장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1,2레귤레이팅밸브와 연결되어 상기 설정치를 가변시키는 가변제어솔레노이드밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압제어장치.
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