KR20190063857A - 차량용 자동변속기의 유압 제어장치 - Google Patents

차량용 자동변속기의 유압 제어장치 Download PDF

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Abstract

차량용 자동변속기의 유압 제어장치가 개시된다. 본 발명의 차량용 자동변속기의 유압 제어장치는 토크 컨버터 제어에 필요한 토크 컨버터압을 생성하는 토크 컨버터 제어밸브; 차량용 자동변속기 시스템에 필요한 시스템압을 생성하는 레귤레이터 밸브; 및 이원화되어 일측 토출구가 상기 레귤레이터 밸브에 연결되어 시스템압을 형성하고, 타측 토출구가 상기 토크 컨버터 제어밸브와 연결되어 토크 컨버터압을 형성하는 펌프부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 자동변속기의 유압 제어장치{HYDRAULIC CONTROL SYSTEM OF AUTOMATIC TRANSMISSION FOR VEHICLES}
본 발명은 차량용 자동변속기의 유압 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량용 변속기의 유압 회로에서 각기 다른 토출유로를 갖는 바이너리 배인 펌프로 시스템압을 이원화시켜 펌프에 걸리는 부하를 감소시킨 차량용 자동변속기의 유압 제어장치에 관한 것이다.
일반적으로 승용 자동차용 자동변속기를 제어하는 유압제어 시스템은 하나의 기계식 펌프(Mechanical Oil Pump;MOP)를 적용하여 유압 시스템에 필요한 유량과 윤활에 필요한 유량을 생성한다.
일반적으로 유압제어 시스템에 필요한 유압을 생성하는 시스템압 제어계통, 토콘/댐퍼 클러치 제어계통 및 변속에 관여하는 토콘/댐퍼 클러치 제어 계통은 하나의 기계식 펌프에서 생성되는 유량을 사용하여 압력과 제어압을 형성한다.
이러한 유압제어 시스템에 있어서, 종래에는 하나의 레귤레이터 밸브에서 유압제어 시스템에 필요한 고압의 시스템압을 제어하고, 2차로 TCV에서 토크컨버터압을 제어하는데, T/Con(Torque Converter)을 거친 유압의 유량은 윤활유량으로 활용된다.
그러므로 펌프의 토출구는 시스템압이 압력부하로 작용하며, 특히 고 RPM시의 압력 부하는 레귤레이터 밸브에서 제어되는 시스템압이 고압이므로, 고 RPM시 펌프 구동에 많은 토크가 필요하게 된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개허공보 10-2017-0079486호(2017.07.10.)의 '자동변속기용 유압회로'에 개시되어 있다.
종래의 기계식 펌프는 시스템압을 제어하는 레귤레이터 밸브와 연결되어 토출되는 전체 유량에 고압의 시스템압 부하를 받게 되고, 또한 유압제어 시스템에 필요한 압력은 고압인 변속관여 라입압보다 토크 컨버터 제어계통에서 필요한 저압이 더 많이 요구되므로, 펌프가 통과 윤활유량의 압력부하와는 무관하게 항상 고압의 부하를 받게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 차량용 변속기의 유압 회로에서 각기 다른 토출유로를 갖는 바이너리 배인 펌프로 시스템압을 이원화시켜 펌프에 걸리는 부하를 감소시킨 차량용 자동변속기의 유압 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량용 자동변속기의 유압 제어장치는 토크 컨버터 제어에 필요한 토크 컨버터압을 생성하는 토크 컨버터 제어밸브; 차량용 자동변속기 시스템에 필요한 시스템압을 생성하는 레귤레이터 밸브; 및 이원화되어 일측 토출구가 상기 레귤레이터 밸브에 연결되어 시스템압을 형성하고, 타측 토출구가 상기 토크 컨버터 제어밸브와 연결되어 토크 컨버터압을 형성하는 펌프부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 펌프부는 바이너리 베인 펌프인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 바이너리 베인 펌프는 입구측 유로는 1개로 형성되거나 또는 2개로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 레귤레이터 밸브는 토출구가 상기 토크 컨버터 제어밸브에 연결되어 상기 토크 컨버터 제어밸브로 공급되는 유량을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 레귤레이터에 의해 형성되는 시스템압에 사용되는 유량은 상기 토크 컨버터 제어밸브에 사용되는 토크 컨버터용 유압보다 작은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 레귤레이터 밸브의 시스템압을 조절하는 감쇄밸브에 공급되는 압력은 상기 레귤레이터 밸브에 공급되는 시스템압과 동일하거나, 또는 상기 레귤레이터 밸브에 공급되는 고압의 시스템압보다 상대적으로 낮은 토크 컨버터압인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 레귤레이터 밸브의 시스템압 유량과 상기 토크 컨버터 제어밸브의 토크컨버터압 유량은 상기 레귤레이터 밸브의 시스템압 형성을 위한 제 2관로에서 상기 토크 컨버터 제어밸브의 토크컨버터압 형성을 위한 제 3관로에 유입되는 유량을 조절하는 오리피스를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량용 자동변속기의 유압 제어장치는 각기 다른 토출유로를 갖는 바이너리 배인 펌프로 시스템압을 이원화하되, 바이너리 배인 펌프의 일측 토출구에는 시스템압 제어를 담당하는 레귤레이터 밸브와 연결하고 타측 토출구에는 토크 컨버터 제어밸브와 연결하여 유아 제어회로에서의 펌프 부하를 감소시키고, 펌프 구동 토크 손실을 최소화한다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기의 유압 제어장치의 유압 회로도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기의 유압 제어장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기의 유압 제어장치의 유압 회로도이다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기의 유압 제어장치는 펌프부(10), 레귤레이터 밸브(Regulator Valve)(20), 토크 컨버터 제어밸브(Torque converter Control Valve: TCV)(51)를 포함한다.
레귤레이터 밸브(20)는 제1 관로(61)를 통해 펌프부(10)와 연결되어 펌프부(10)에서 배출되는 유압을 전달받아 시스템에 필요한 시스템압을 생성한다.
레귤레이터 밸브(20)는 펌프부(10)에서 배출되는 유압을 전달받아 시스템에 필요한 시스템압을 생성하는 기술사상 안에서 다양한 종류의 밸브가 사용될 수 있다.
레귤레이터 밸브(20)에서 토출되는 유압은 제 2관로(62)를 통해 토크 컨버터 제어밸브(51)에 전달된다.
토크 컨버터 제어밸브(51)는 토크컨버터압 제어를 위한 제어계통(50)에 설치되어 레귤레이터 밸브(20)로부터 제 2관로(62)를 통해 토크컨버터압을 공급받고 토크컨버터의 동작을 제어한다. 특히, 토크 컨버터 제어밸브(51)는 토출되는 유량을 모아서 펌프부(10)의 흡입구로 송출한다.
펌프부(10)는 이원화되어 일측 토출구가 제1 관로(61)를 통해 레귤레이터 밸브(20)에 연결되어 시스템압을 형성하고, 타측 토출구가 토크 컨버터 제어밸브(51)와 연결되어 토크 컨버터압을 형성하도록 한다.
이러한 펌프부(10)는 바이너리 배인 펌프(Binary Bane Pump)가 채용될 수 있다.
즉, 바이너리 배인 펌프는 2개의 토출구를 가지므로, 일측 토출구가 제1 관로(61)를 통해 레귤레이터 밸브(20)와 연결되고 타측 토출구가 제 3관로(63)를 통해 토크 컨버터 제어밸브(51)에 연결된다. 또한, 제 2관로(62)와 제 3관로(63)는 서로 연결되어 토크 컨버터 제어밸브(61)에 연결된다. 따라서, 레귤레이터 밸브(20)가 제 2관로(62)를 통해 토크 컨버터 제어밸브(51)에 연결되어 드레인되는 유압이 토크 컨버터 제어밸브(51)에 공급함으로써 토크 컨버터 제어밸브(51)로 향하는 유량을 증대시킨다. 여기서, 레귤레이터 밸브(20)에 의해 형성되는 시스템압, 즉 시스템에 필요한 시스템압은 윤활유량에 활용되는 토크컨버터압 유량 대피 필요 유량이 작다.
한편, 바이너리 베인 펌프는 입구측 유로는 1개로 형성되거나 또는 2개로 형성될 수 있다.
이와 같이 바이너리 배인 펌프가 일측 토출구가 제1 관로(61)를 통해 레귤레이터 밸브(20)와 연결됨으로써 고압의 시스템압, 예를 들어 16~21bar의 시스템이 형성되고, 타측 토출구가 제 3관로(63)를 통해 토크 컨버터 제어밸브(51)와 연결되어 상대적으로 저압인 토크컨버터압과 윤활유량으로 사용된다.
즉, 펌프부(10)의 일측 토출구가 제1 관로(61)를 통해 레귤레이터 밸브(20)에 연결되고, 타측 토출구가 토크 컨버터 제어밸브(51)와 연결됨으로써, 펌프부(10)의 부하가 감소될 수 있다.
예를 들어, 기존의 기계식 펌프(MOP)만을 이용하여 레귤레이터 밸브(20)와 연결하는 경우, 기계식 펌프의 부하는 Q0×시스템압이 된다. 여기서, Q0는 토출유량이다.
그러나, 본 발명의 실시예와 같이 펌프부(10)의 일측 토출구가 제1 관로(61)를 통해 레귤레이터 밸브(20)에 연결되고, 타측 토출구가 토크 컨버터 제어밸브(51)와 연결되어 토출구가 이원화될 경우, 펌프부(10)의 부하는 (Q0/2×시스템압)+(Q0/2×토크컨버터압)이 된다.
즉, 본 발명의 실시예와 같이 펌프부(10)의 일측 토출구가 제1 관로(61)를 통해 레귤레이터 밸브(20)에 연결되고 타측 토출구가 토크 컨버터 제어밸브(51)와 연결할 경우, 펌프부(10)의 부하((Q0/2×시스템압)+(Q0/2×토크컨버터압))는 종래의 기계식 펌프의 부하(Q0×시스템압)에 비해 낮아진다. 그 결과, 펌프 구동 토크의 손실도 최소화시킬 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 레귤레이터 밸브(20)가 제 2관로(62)를 통해 토크 컨버터 제어밸브(51)에 연결됨으로써, 드레인되는 유압을 토크 컨버터 제어밸브(51)에 공급함으로써 토크 컨버터 제어밸브(51)로 향하는 유량을 증대시키는데, 이 경우 감쇄 밸브(30)에 공급되는 압력은 고압의 시스템압을 사용하거나, 또는 시스템압보다 상대적으로 낮은 저압의 토코 컨버터압을 사용하여 감쇄압을 형성시킬 수 있다. 즉, 레귤레이터 밸브(20)의 시스템압을 조절하는 감쇄 밸브(Reducing Valve)(30)에 공급되는 압력은 레귤레이터 밸브(20)에 공급되는 고압의 시스템압과 동일하거나, 또는 레귤레이터 밸브(20)에 공급되는 고압의 시스템압보다 낮은 토크 컨버터압으로 형성될 수 있다.
또한, 레귤레이터 밸브(20)의 시스템압 유량과 토크 컨버터 제어밸브(51)의 토크 컨버터압 유량은 레귤레이터 밸브(20)의 제 2관로(62)와 토크 컨버터 제어밸브(51)의 제 3관로(63) 간의 오리피스를 통해 조정될 수 있다.
즉, 본 실시예에서, 펌프부(10)가 이원화되어 일측 토출구가 레귤레이터 밸브(20)와 연결되고 타측 토출구가 토크 컨버터 제어밸브(51)에 연결되면, 윤활유량이 많이 필요할 경우 절대유량이 부족할 수 있다.
이에 상기한 바와 같이 레귤레이터 밸브(20)의 시스템압을 위한 제 2관로(62)로부터 토크 컨버터 제어밸브(51)의 토크 컨버터압을 위한 제 3관로(63)로 가는 유량을 조절할 수 있도록, 레귤레이터 밸브의 시스템압 유량과 상기 토크 컨버터 제어밸브의 토크컨버터압 유량은 상기 레귤레이터 밸브의 시스템압 형성을 위한 제 2관로에서 상기 토크 컨버터 제어밸브의 토크컨버터압 형성을 위한 제 3관로에 유입되는 유량을 조절하는 오리피스가 구비될 수 있다.
오리피스는 레귤레이터 밸브(20)의 시스템압을 위한 제 2관로(62)로부터 토크 컨버터 제어밸브(51)의 토크 컨버터압을 위한 제 3관로(63) 간에 조절됨으로써, 윤활유량이 필요할 때 레귤레이터 밸브(20)의 유량이 토크 컨버터 제어밸브(51)로 충분히 공급될 수 있도록 한다.
한편, 도 1 에서, 감쇄 밸브(30)는 시스템압을 감소시켜 온오프 솔레노이드의 공급압을 생성하기 위한 밸브이다.
매뉴얼 밸브(40)는 운전자가 선택한 변속단(range)에 따라 작동압유를 밸브바디를 통해 공급한다.
압력제어밸브(Pressure Control Valve;PCV)는 변속시 변속기어 메커니즘의 클러치(미도시) 및 브레이크(미도시)가 부드러운 변속감을 발휘하도록 하는 제어 압을 생성하여 공급한다.
스위칭밸브(SW)는 작동요소의 수량에 맞춰 작동압을 스위칭한다.
페일 세이프 밸브(Fail Safe Valve;FSV)는 작동요소의 하드웨어적인 고장 시 페일세이프를 구현한다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기의 유압 제어장치는 각기 다른 토출유로를 갖는 바이너리 배인 펌프로 시스템압을 이원화하되, 바이너리 배인 펌프의 일측 토출구에는 시스템압 제어를 담당하는 레귤레이터 밸브와 연결하고 타측 토출구에는 토크 컨버터 제어밸브와 연결하여 유아 제어회로에서의 펌프 부하를 감소시키고, 펌프 구동 토크 손실을 최소화한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10: 펌프부
20: 레귤레이터 밸브
30: 감쇄 밸브
40: 매뉴얼 밸브
50: 제어계통
51: 토크 컨버터 제어밸브
61: 제1 관로
62: 제 2관로
63: 제 3관로

Claims (7)

  1. 토크 컨버터 제어에 필요한 토크 컨버터압을 생성하는 토크 컨버터 제어밸브;
    차량용 자동변속기 시스템에 필요한 시스템압을 생성하는 레귤레이터 밸브; 및
    이원화되어 일측 토출구가 상기 레귤레이터 밸브에 연결되어 시스템압을 형성하고, 타측 토출구가 상기 토크 컨버터 제어밸브와 연결되어 토크 컨버터압을 형성하는 펌프부를 포함하는 차량용 자동변속기의 유압 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 펌프부는 바이너리 베인 펌프인 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유압 제어장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 바이너리 베인 펌프는 입구측 유로는 1개로 형성되거나 또는 2개로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유압 제어장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 레귤레이터 밸브는 토출구가 상기 토크 컨버터 제어밸브에 연결되어 상기 토크 컨버터 제어밸브로 공급되는 유량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유압 제어장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 레귤레이터에 의해 형성되는 시스템압에 사용되는 유량은 상기 토크 컨버터 제어밸브에 사용되는 토크 컨버터용 유압보다 작은 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유압 제어장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 레귤레이터 밸브의 시스템압을 조절하는 감쇄밸브에 공급되는 압력은 상기 레귤레이터 밸브에 공급되는 시스템압과 동일하거나, 또는 상기 레귤레이터 밸브에 공급되는 고압의 시스템압보다 상대적으로 낮은 토크 컨버터압인 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유압 제어장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 레귤레이터 밸브의 시스템압 유량과 상기 토크 컨버터 제어밸브의 토크컨버터압 유량은 상기 레귤레이터 밸브의 시스템압 형성을 위한 제 2관로에서 상기 토크 컨버터 제어밸브의 토크컨버터압 형성을 위한 제 3관로에 유입되는 유량을 조절하는 오리피스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유압 제어장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200062744A (ko) * 2018-11-27 2020-06-04 현대 파워텍 주식회사 자동변속기 차량의 유압제어 시스템 및 자동변속기

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KR20200062744A (ko) * 2018-11-27 2020-06-04 현대 파워텍 주식회사 자동변속기 차량의 유압제어 시스템 및 자동변속기

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