KR20150010404A - 차량용 무단변속기의 라인압 제어시스템 - Google Patents

Abstract

차량용 무단변속기의 라인압 제어시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 무단변속기의 라인압 제어시스템은 라인 레귤레이터 밸브로부터 공급되는 라인압이 제1, 제2 비례제어 솔레노이드 밸브에 의하여 각각 제어되는 프라이머리 밸브와 세컨더리 밸브를 통해 프라이머리 풀리와 세컨더리 풀리의 작동쳄버로 공급되는 무단변속기의 유압제어시스템에 있어서, 상기 제1, 제2 비례제어 솔레노이드 밸브와 라인 레귤레이터 밸브 사이에 배치되어 상기 제1, 제2 비례제어 솔레노이드 밸브의 제어압을 선택적으로 라인 레귤레이터 밸브의 제어압으로 공급할 수 있도록 유로를 절환하는 스위치 밸브와; 상기 스위치 밸브의 유로 전환을 제어하는 온/오프 솔레노이드 밸브를 포함한다.

Description

차량용 무단변속기의 라인압 제어시스템{LINE PRESSURE CONTROL SYSTEM OF CONTINUOUS VARIABLE TRANSMISSION FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 무단변속기의 라인압 제어시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프라이머리 풀리 및 세컨더리 풀리의 작동 유압을 제어하는 비례제어 솔레노이드 밸브의 제어압을 이용하여 항상 일정 마진을 갖고 라인압을 제어할 수 있도록 한 차량용 무단변속기의 라인압 제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 사용되고 있는 무단 변속기는 대개 무단 변속 벨트기구와, 유성기어세트로 이루어지는 전,후진 제어기구와, 상기 전,후진 제어기구에 적용되는 마찰요소를 제어하는 유압 제어시스템을 포함하여 이루어진다.

상기 무단 변속 벨트기구는 엔진의 회전동력이 프라이머리 풀리로 입력되어 세컨더리 풀리를 통해 출력이 이루어지는데, 이때 무단 변속은 프라이머리 풀리와 세컨더리 풀리의 반경을 가변시킴으로써 실현된다.

상기 전,후진 제어기구는 싱글 또는 더블 피니언 유성기어세트와 이 유성기어세트를 제어하는 다수의 마찰요소로 구성되며, 상기 마찰요소의 작동 제어에 따라 상기 세컨더리 풀리로부터 입력되는 회전 동력을 전진 또는 후진 방향으로 전환시키게 된다.

상기 전,후진 제어기구는 단순히 전진 및 후진 제어만 이루어질 수 있도록 구성하기도 하지만 통상적으로 동력 전달의 효율을 높이기 위하여 전진 2속 후진 1속으로 제어가 이루어질 수 있도록 구성하게 된다.

상기 유압 제어시스템은 상기 무단 변속 벨트기구의 프라이머리 풀리와 세컨더리 풀리에 공급되는 유압과, 상기 전,후진 제어기구에 적용되는 마찰요소에 공급되는 유압을 제어하여 무단 변속이 이루어지도록 한다.

도 1은 종래 차량용 무단변속기의 라인압 제어시스템의 구성도이다.

도 1을 참조하면, 종래 라인압 제어시스템은 오일펌프(2), 라인 레귤레이터 밸브(4), 토크 컨버터 컨트롤 밸브(6), 솔레노이드 피드 밸브(8), 클러치 프레스 리듀싱 밸브(10)를 포함하여 이루어진다.

상기 오일펌프(2)는 2개의 기어가 외접되어 펌핑 작용을 하는 외접형으로서, 오일팬(P)에 저장되어 있는 오일을 펌핑하여 라인 레귤레이터 밸브(4)로 공급한다.

상기 라인 레귤레이터 밸브(4)는 차량의 주행 조건에 따라 공급되는 비례제어 솔레노이드 밸브(VFS)의 제어압에 의하여 제어되면서 상기 오일펌프(2)로부터 공급되는 유압을 라인압으로 조절한다.

상기 토크 컨버터 컨트롤 밸브(6)는 상기 라인 레귤레이터 밸브(4)의 라인압 제어과정에서 리턴되는 유압 및 라인압 관로(12)를 통해 공급되는 라인압을 제어하여 댐퍼 클러치의 릴리이즈 압과 윤활/냉각 압으로 공급한다.

상기 솔레노이드 피드 밸브(8)는 상기 라인압 관로(12)로부터 공급되는 라인압을 제어하여 유압 제어기구에 적용되는 각각의 솔레노이드 밸브의 제어압으로 공급함과 동시에 댐퍼 클러치 제어기구의 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브의 제어압으로 한다.

상기 클러치 프레스 리듀싱 밸브(10)는 상기 라인압 관로(12)로부터 공급되는 라인압을 제어하여 전,후진 제어기구 및 댐퍼 클러치의 어플라이 압으로 공급한다.

즉, 종래 무단 변속기 라인압 제어시스템은 오일펌프(2)로 공급되는 유압을 차량의 주행조건에 따라 비례제어 솔레노이드 밸브(VFS)의 제어압에 의하여 제어되는 라인 레귤레이터 밸브(4)를 통해 라인압을 제어하고, 이 라인압을 라인압을 통하여 유압이 필요한 곳에 공급할 수 있도록 구성하고 있다.

이에 따라 상기 라인압은 비례제어 솔레노이드 밸브의 제어에 의하여 결정되므로 프라이머리/세컨더리 풀리 압 수준 대비 일정 마진을 가변 제어할 수 있다는 장점은 있다.

그러나 무단 변속기의 라안압은 자동 변속기 대비 높은 압을 필요로 하므로, 유압 제어시스템 특성상 온도/마일리지 별 누유에 의한 라인압 수준 편차가 심하므로 정도가 떨어진다.

따라서 오일 펌프의 구동손실을 줄이기 위한 라인압의 최적 제어를 위해서는 별도의 라인 압력을 측정할 수 있는 센서가 요구되어 하나의 원가 상승요인이 된다는 문제점이 있다.

본 발명의 실시 예는 프라이머리 및 세컨더리 풀리의 작동 유압을 제어하는 비례제어 솔레노이드 밸브의 제어압을 이용하여 항상 일정 마진을 갖고 라인압을 제어할 수 있도록 한 차량용 무단변속기의 라인압 제어시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는 라인 레귤레이터 밸브로부터 공급되는 라인압이 제1, 제2 비례제어 솔레노이드 밸브에 의하여 각각 제어되는 프라이머리 밸브와 세컨더리 밸브를 통해 프라이머리 풀리와 세컨더리 풀리의 작동쳄버로 공급되는 무단변속기의 유압제어시스템에 있어서, 상기 제1, 제2 비례제어 솔레노이드 밸브와 라인 레귤레이터 밸브 사이에 배치되어 상기 제1, 제2 비례제어 솔레노이드 밸브의 제어압을 선택적으로 라인 레귤레이터 밸브의 제어압으로 공급할 수 있도록 유로를 절환하는 스위치 밸브와; 상기 스위치 밸브의 유로 전환을 제어하는 온/오프 솔레노이드 밸브를 포함하는 차량용 무단변속기의 라인압 제어시스템을 제공할 수 있다.

또한, 상기 스위치 밸브는 밸브보디와 밸브스풀을 보유하는 스풀밸브로서, 아이들 및 언더 드라이브 조건에서 제2 비례제어 솔레노이드 밸브의 제어압을 라인 레귤레이터 밸브의 제어압을 하고, 오버 드라이브 조건에서 제1 비례제어 솔레노이드 제어압을 라인 레귤레이터 밸브의 제어압으로 공급할 수 있다.

또한, 상기 스위치 밸브의 밸브보디는 상기 온/오프 솔레노이드 밸브의 제어압을 공급받는 제1포트와; 상기 제2 비례제어 솔레노이드 밸브의 제어압을 공급받는 제2포트와; 상기 제1 비례제어 솔레노이드 밸브의 제어압을 공급받는 제3포트와; 상기 제2, 제3 포트로부터 공급되는 제어압을 선택적으로 상기 라인 레귤레이터 밸브로 공급하는 제4포트를 포함할 수 있다.

또한, 상기 스위치 밸브의 밸브스풀은 상기 제1포트로 공급되는 제어압에 작용하고 상기 제2포트를 선택적으로 개폐하는 제1랜드와; 상기 제3포트를 선택적으로 개폐하는 제2랜드를 보유하며, 상기 제2랜드와 밸브보디 사이에 탄성 배치되는 탄성부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 프라이머리 및 세컨더리 풀리의 작동 유압을 제어하는 비례제어 솔레노이드 밸브의 제어압을 이용하여 항상 일정 마진을 갖고 라인압을 제어할 수 있다.

또한, 라인압의 마진 정도를 향상시킬 수 있으며, 차량의 주행 상태에 따라 라인 레귤레이버 밸브를 제어하던 기존 비례제어 솔레노이드 밸브를 삭제함으로써, 생산 원가를 절감할 수 있다.

도 1은 일반적인 무단변속기의 라인압 제어시스템에 대한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무단변속기 라인압 제어시스템의 구성도이다.
도 3의 A와 B는 본 발명의 실시 예에 따른 무단 변속기 라인압 제어시스템에 적용되는 스위치 밸브의 작동도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

단, 본 발명의 실시예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무단변속기의 라인압 제어시스템에 대한 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 실시예에 따른 라인압 제어시스템은 오일펌프(50), 라인 레귤레이터 밸브(52), 토크 컨버터 컨트롤 밸브(54), 솔레노이드 피드 밸브(56), 클러치 프레스 리듀싱 밸브(58), 프라이머리 밸브(60), 세컨더리 밸브(62), 스위치 밸브(64), 제1, 제2 비례제어 솔레노이드 밸브(VFS1)(VFS2), 온/오프 솔레노이드 밸브(SS-A)를 포함하여 이루어진다.

상기 오일펌프(50)는 2개의 기어가 외접되어 펌핑 작용을 하는 외접형으로서, 오일팬(P)에 저장되어 있는 오일을 펌핑하여 라인 레귤레이터 밸브(52)로 공급한다.

상기 라인 레귤레이터 밸브(52)는 상기 오일펌프(50)로부터 공급되는 유압을 유압 제어시스템에서 요구하는 라인압으로 조절하여 하류측으로 공급한다.

상기 토크 컨버터 컨트롤 밸브(54)는 상기 라인 레귤레이터 밸브(52)의 라인압 제어과정에서 리턴되는 유압 및 라인압 관로(66)를 통해 공급되는 라인압을 제어하여 댐퍼 클러치의 릴리이즈 압과 윤활/냉각 압으로 공급한다.

상기 솔레노이드 피드 밸브(56)는 상기 라인압 관로(66)로부터 공급되는 라인압을 제어하여 유압 제어기구에 적용되는 각각의 솔레노이드 밸브의 제어압으로 공급함과 동시에 댐퍼 클러치 제어기구의 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브의 제어압으로 한다.

상기 클러치 프레스 리듀싱 밸브(58)는 상기 라인압 관로(66)로부터 공급되는 라인압을 제어하여 전,후진 제어기구 및 댐퍼 클러치의 어플라이 압으로 공급한다.

상기 프라이머리 밸브(60)는 상기 라인압 관로(66)로부터 공급되는 라인압을 제어하여 프라이머리 풀리(PP)의 작동 쳄버로 공급한다.

상기 세컨더리 밸브(62)는 상기 라인압 관로(66)로부터 공급되는 라인압을 제어하여 세컨더리 풀리(SP)의 작동 쳄버로 공급한다.

상기 제1 비례제어 솔레노이드 밸브(VFS1)는 비례 제어되면서 상기 솔레노이드 피드 밸브(56)로부터 공급되는 유압을 제어하여 상기 프라이머리 밸브(60)의 제어압으로 공급한다.

상기 제2 비례제어 솔레노이드 밸브(VFS2)는 비례 제어되면서 상기 솔레노이드 피드 밸브(56)로부터 공급되는 유압을 제어하여 상기 세컨더리 밸브(62)의 제어압으로 공급한다.

상기 스위치 밸브(64)는 상기 제1, 제2 비례제어 솔레노이드 밸브(VFS1)(VFS2)로부터 공급되는 제어압을 선택적으로 상기 라인 레귤레이터 밸브(52)의 제어압으로 공급한다.

상기 온/오프 솔레노이드 밸브(SS-A)는 온/오프 제어되면서 상기 스위치 밸브(64)의 유로를 변환하여 상기 제1, 제2 비례제어 솔레노이드 밸브(VFS1)(VFS2)로부터 공급되는 제어압을 선택적으로 상기 라인 레귤레이터 밸브(52)의 제어압으로 공급할 수 있도록 한다.

상기 구성에 의하여 본 발명에 따른 라인압 제어시스템은 오일펌프(50)로 공급되는 유압을 프라이머리 및 세컨더리 풀리(PP)(SP)의 작동 유압을 제어하는 제1, 제2 비례제어 솔레노이드 밸브(VFS1)(VFS2)의 제어압을 운전조건에 따라 선택적으로 라인 레귤레이터 밸브(52)에 공급하여 라인압을 제어할 수 있다.

이를 위하여 상기 스위치 밸브(64)는 온/오프 솔레노이드 밸브(SS-A)의 제어에 따라 상기 제1, 제2 비례제어 솔레노이드 밸브(VFS1)(VFS2)의 제어압을 운전조건에 따라 선택적으로 라인 레귤레이터 밸브(52)에 공급할 수 있도록 구성한다.

보다 구체적으로 살펴보면, 상기 스위치 밸브(64)는 밸브보디와 상기 밸브보디에 내장되어 유로를 절환하는 밸브스풀로 이루어지는 스풀밸브로 구성된다.

상기 밸브보디는 상기 온/오프 솔레노이드 밸브(SS-A)의 제어압을 공급받는 제1포트(641)와, 상기 제2 비례제어 솔레노이드 밸브(VFS2)의 제어압을 공급받는 제2포트(642)와, 상기 제1 비례제어 솔레노이드 밸브(VFS1)의 제어압을 공급받는 제3포트(643)와, 상기 제2, 제3 포트(642)(643)로부터 공급되는 제어압을 선택적으로 상기 라인 레귤레이터 밸브(52)로 공급하는 제4포트(644)를 포함하여 이루어진다.

상기 밸브보디에 내장되는 밸브스풀은 상기 제1포트(641)로 공급되는 제어압에 작용하고 상기 제2포트(642)를 선택적으로 개폐하는 제1랜드(645)와, 상기 제3포트(643)를 선택적으로 개폐하는 제2랜드(646)로 이루어지며, 상기 제2랜드(646)와 밸브보디 사이에 탄성 배치되는 탄성부재(647)를 포함하여 이루어진다.

도 3의 A와 B는 본 발명의 실시 예에 따른 무단 변속기 라인압 제어시스템에 적용되는 스위치 밸브의 작동도이다.

도 3의 A는 온/오프 솔레노이드 밸브(SS-A)의 제어압이 공급되지 않을 때를 나타내고 있는데, 온/오프 솔레노이드 밸브(SS-A)의 제어압이 공급되지 않는 경우에는 탄성부재(647)의 탄성력에 의하여 밸브스풀이 도면에서 좌측으로 이동된 상태를 유지한다.

그러면, 제2포트(642)와 제4포트(644)가 연통되면서 상기 제2포트(642)로 공급되었던 제2 비례제어 솔레노이드 밸브(VFS2)의 제어압이 제4포트(644)를 통해 라인 레귤레이터 밸브(52)로 공급되면서 라인압을 제어한다.

도 3의 B는 온/오프 솔레노이드 밸브(SS-A)의 제어압이 공급될 때를 나타내고 있는데, 온/오프 솔레노이드 밸브(SS-A)의 제어압이 공급되면, 상기의 제어압이 탄성부재(647)의 탄성력을 극복하면서 밸브스풀을 도면에서 우측으로 이동시킨다.

그러면, 제3포트(643)와 제4포트(644)가 연통되면서 상기 제3포트(643)로 공급되었던 제1 비례제어 솔레노이드 밸브(VFS1)의 제어압이 제4포트(644)를 통해 라인 레귤레이터 밸브(52)로 공급되면서 라인압을 제어한다.

이에 따라 상기 프라이머리 풀리(PP)의 작동압이 세컨더리 풀리(SP)의 작동압 보다 작게 형성되는 아이들 및 언더 드라이브 조건에서는 온/오프 솔레노이드 밸브(SS-A)가 오프 제어된다.

그러면 상기 스위치 밸브(64)가 도 3의 A와 같이 제어되면서 제2 비례제어 솔레노이드 밸브(VFS2)의 제어압이 라인 레귤레이터 밸브(52)로 공급되면서 라인압을 제어한다.

그리고 프라이머리 풀리(PP)의 작동압이 세컨더리 풀리(SP)의 작동압 보다 크게 형성되는 오버 드라이브 조건에서는 온/오프 솔레노이드 밸브(SS-A)가 온 제어된다.

그러면 상기 스위치 밸브(64)가 도 3의 B와 같이 제어되면서 제1 비례제어 솔레노이드 밸브(VFS1)의 제어압이 라인 레귤레이터 밸브(52)로 공급되면서 라인압을 제어한다.

즉, 아이들 및 언더 드라이브 운전조건에서는 세컨더리 풀리(SP)의 작동압을 제어하는 제2 비례제어 솔레노이드 밸브(VFS2)의 제어압으로 라인압을 제거하고, 오버 드라이브 운전 조건에서는 프라이머리 풀리(PP)의 작동압을 제어하는 제1 비레제어 솔레노이드 밸브(VFS1)의 제어압으로 라인압을 제어하는 것이다.

이에 따라 항상 일정 마진을 갖고 라인압을 제어하여 라인압의 마진 정도를 향상시킬 수 있으며, 차량의 주행 상태에 따라 라인 레귤레이버 밸브를 제어하던 기존 비례제어 솔레노이드 밸브를 삭제함으로써, 생산 원가를 절감할 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

P... 오일팬
50... 오일펌프
52... 라인 레귤레이터 밸브
54... 토크 컨터버 컨트롤 밸브
56... 솔레노이드 피드 밸브
58... 클러치 프레스 리듀싱 밸브
60... 프라이머리 밸브
62... 세컨더리 밸브
VFS1, VFS2... 제1, 제2 비례제어 솔레노이드 밸브
SS-A... 온/오프 솔레노이드 밸브

Claims (4)

1. 라인 레귤레이터 밸브로부터 공급되는 라인압이 제1, 제2 비례제어 솔레노이드 밸브에 의하여 각각 제어되는 프라이머리 밸브와 세컨더리 밸브를 통해 프라이머리 풀리와 세컨더리 풀리의 작동쳄버로 공급되는 무단변속기의 유압제어시스템에 있어서,
   상기 제1, 제2 비례제어 솔레노이드 밸브와 라인 레귤레이터 밸브 사이에 배치되어 상기 제1, 제2 비례제어 솔레노이드 밸브의 제어압을 선택적으로 라인 레귤레이터 밸브의 제어압으로 공급할 수 있도록 유로를 절환하는 스위치 밸브와;
   상기 스위치 밸브의 유로 전환을 제어하는 온/오프 솔레노이드 밸브를 포함하는 차량용 무단변속기의 라인압 제어시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 스위치 밸브는
   밸브보디와 밸브스풀을 보유하는 스풀밸브로서, 아이들 및 언더 드라이브 조건에서 제2 비례제어 솔레노이드 밸브의 제어압을 라인 레귤레이터 밸브의 제어압을 하고, 오버 드라이브 조건에서 제1 비례제어 솔레노이드 제어압을 라인 레귤레이터 밸브의 제어압으로 공급할 수 있도록 한 차량용 무단변속기의 라인압 제어시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 스위치 밸브의 밸브보디는
   상기 온/오프 솔레노이드 밸브의 제어압을 공급받는 제1포트와;
   상기 제2 비례제어 솔레노이드 밸브의 제어압을 공급받는 제2포트와;
   상기 제1 비례제어 솔레노이드 밸브의 제어압을 공급받는 제3포트와;
   상기 제2, 제3 포트로부터 공급되는 제어압을 선택적으로 상기 라인 레귤레이터 밸브로 공급하는 제4포트를 포함하는 차량용 무단 변속기의 라인압 제어시스템.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 스위치 밸브의 밸브스풀은
   상기 제1포트로 공급되는 제어압에 작용하고 상기 제2포트를 선택적으로 개폐하는 제1랜드와;
   상기 제3포트를 선택적으로 개폐하는 제2랜드를 보유하며,
   상기 제2랜드와 밸브보디 사이에 탄성 배치되는 탄성부재를 포함하는 차량용 무단변속기의 라인압 제어시스템.

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