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JP2014047920A - 車両用自動変速機の油圧供給システム - Google Patents

車両用自動変速機の油圧供給システム Download PDF

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JP2014047920A JP2012272296A JP2012272296A JP2014047920A JP 2014047920 A JP2014047920 A JP 2014047920A JP 2012272296 A JP2012272296 A JP 2012272296A JP 2012272296 A JP2012272296 A JP 2012272296A JP 2014047920 A JP2014047920 A JP 2014047920A
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魏泰煥
Jin Young Hwang
黄眞榮
Hwan Jo
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Abstract

【課題】高圧用オイルポンプの作動停止時、低圧用オイルポンプの油圧を用いて自動変速機の正常的な運転ができるようにして、安全性および信頼性を向上させた車両用自動変速機の油圧供給システムを提供する。
【解決手段】第1低圧流路16に油圧を吐出する低圧用オイルポンプ2と、前記第1低圧流路16から供給される油圧を選択的に低圧部4または高圧部8に供給するスイッチバルブ10と、このスイッチバルブ10から供給される油圧を制御して前記低圧部4に供給する低圧用レギュレーターバルブ12と、前記第1低圧流路16から供給される油圧を昇圧させ高圧流路26に吐出する高圧用オイルポンプ6と、前記高圧流路26から供給される油圧と前記スイッチバルブ10から供給される油圧を制御して前記高圧部8に供給する高圧用レギュレーターバルブ28と、オイルパンPと前記第1低圧流路16を連結する第2吸入流路40とを設けた。
【選択図】図1

Description

本発明は車両用自動変速機の油圧供給システムに関するものであって、より詳しくは高圧用オイルポンプの作動停止時、低圧用オイルポンプの油圧を用いて自動変速機の正常的な運転ができるようにして、安全性および信頼性を向上させることができるようにした車両用自動変速機の油圧供給システムに関するものである。
最近、世界的な高油価と排気ガス排出規制が強化されることによって、自動車メーカーは燃費を向上させることができる技術の開発に総力を傾けている。
自動変速機における燃費改善は動力伝達効率の向上によって達成でき、前記動力伝達効率の向上はオイルポンプの不必要な消費動力を最少化することによって実現できる。
前記のように燃費改善のために最近は、自動変速機に低圧用オイルポンプと高圧用オイルポンプを別途に備えて、前記低圧用オイルポンプで生成された油圧は低圧部(トルクコンバーター、冷却、潤滑)に供給されるようにし、前記高圧用オイルポンプで生成された油圧は高圧部(変速時選択的に作動される摩擦部材)に供給されるようにしている。
より具体的には、自動変速機の通常の油圧は前記低圧部が要求する油圧を基準に生成(即ち、低圧用オイルポンプで生成)し、高圧部が要求する一部の油圧のみを高圧用オイルポンプで生成して、前記高圧部に供給するようになっている。
そのためにオイルポンプ駆動のための消費動力を最少化することによって、燃費向上を達成することができ、これと共にオイルポンプにかかる負荷を減少させて、騒音および振動減少と耐久性向上を図ることができる。
しかし、従来の油圧供給システムでは低圧用オイルポンプで生成された油圧が高圧用オイルポンプに供給されて、高圧用オイルポンプで高圧の油圧として生成されるので、高圧用オイルポンプが故障すれば高圧部に供給される油圧が足りなくて、車両の走行が不能になるという問題点があった。
本発明の実施形態は、高圧用オイルポンプの故障または作動停止時、低圧用オイルポンプの油圧で油圧供給システムの正常的な運転ができるようにして、安全性および信頼性を向上させることができるようにした車両用自動変速機の油圧供給システムを提供することを目的とする。
本発明の一つまたは複数の実施形態による車両用自動変速機の油圧供給システムは、オイルパンに貯蔵されたオイルを用いて低圧の油圧および高圧の油圧を生成し、前記低圧の油圧および高圧の油圧をそれぞれ低圧部および高圧部に供給するようになっている。
前記油圧供給システムは、前記オイルパンに貯蔵されたオイルを第1吸入流路を通じて吸入し、油圧を生成して第1低圧流路に吐出する低圧用オイルポンプと、前記第1低圧流路に連結されており、前記第1低圧流路から供給される油圧を選択的に前記低圧部または高圧部に供給するようになっているスイッチバルブと、前記スイッチバルブから第2低圧流路を通じて供給される油圧を安定した油圧に制御し、前記油圧を第3低圧流路を通じて低圧部に供給する低圧用レギュレーターバルブと、前記第1低圧流路を通じて前記低圧用オイルポンプから供給される油圧を昇圧させ、前記昇圧された油圧を高圧流路に吐出する高圧用オイルポンプと、前記高圧流路を通じて前記高圧用オイルポンプから供給される油圧と、前記スイッチバルブを通じて前記低圧用オイルポンプから供給される油圧を安定した高圧の油圧に制御して、前記安定した高圧の油圧を高圧部に供給する高圧用レギュレーターバルブと、前記オイルパンと前記第1低圧流路を連結する第2吸入流路と、を含むことができる。
前記低圧用オイルポンプはエンジンによって駆動される機械式オイルポンプであり、前記高圧用オイルポンプは電動機によって駆動される電動式オイルポンプであっても良い。
前記スイッチバルブは、オン/オフソレノイドバルブである第1ソレノイドバルブの制御圧によって制御することができる。
前記スイッチバルブは、1つの流入ポートと2つの流出ポートを備え、前記流入ポートに供給される油圧を前記2つの流出ポートのうちのいずれか一つに選択的に供給することができるように形成することができる。
前記低圧用レギュレーターバルブは、前記第1低圧流路から供給される油圧の一部を第1再循環流路を通じて再循環させて前記第1低圧流路の油圧を安定するように調節し、前記安定した油圧を第2低圧流路に供給することができる。
前記第1再循環流路は、前記第1吸入流路と連結することができる。
前記低圧用レギュレーターバルブは、一側に配置される弾性部材の弾性力と、他側に供給される前記第2低圧流路の油圧によって制御することができる。
前記高圧用レギュレーターバルブは、前記スイッチバルブを通じて前記第1低圧流路と選択的に連結され、前記高圧流路と直接連結されて、前記第1低圧流路または前記高圧流路から供給される油圧の一部を第2再循環流路を通じて再循環させて油圧を安定するように調節することができる。
前記第2再循環流路は、前記第3低圧流路と連結することができる。
前記高圧用レギュレーターバルブは、第2ソレノイドバルブの制御圧、弾性部材の弾性力、そして前記第2ソレノイドバルブの制御圧に対抗する前記第1低圧流路または前記高圧流路から供給される油圧によって制御することができる。
前記第2ソレノイドバルブは、比例制御ソレノイドバルブであっても良い。
前記第2吸入流路には、逆流を防止するチェックバルブを備えることができる。
本発明の実施形態によれば、前記低圧用オイルポンプは低圧の油圧を生成し、前記高圧用オイルポンプは前記低圧用オイルポンプから供給される油圧の一部を高圧に昇圧して高圧の油圧を生成することによって、オイルポンプの動力損失を最少化し、耐久性が向上し、オイルポンプの騒音および振動を低減する。
また、前記高圧用オイルポンプの非作動時にも前記低圧用オイルポンプによって油圧供給システムが正常に作動することにより、安全性および信頼性を向上させることができる。
そして、前記高圧用オイルポンプが独立的に高圧の油圧を生成することができるので、ISG装置が備えられたた車両にも適用できる。
本発明の実施形態による油圧供給システムにおける低圧用オイルポンプおよび高圧用オイルポンプの正常作動状態を示した構成図である。 本発明の実施形態による油圧供給システムにおける高圧用オイルポンプの非正常作動状態を示した構成図である。
以下、本発明の好ましい実施形態を添付した図面に基づいて詳細に説明する。
但し、本実施形態を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似の構成要素については同一の参照符号を付与して説明する。
以下の説明において構成の名称を第1、第2などに区分したのは、その構成の名称が同一で、これを区分するためであり、必ずしもその順序に限定されるわけではない。
図1は本発明の実施形態による油圧供給システムにおける低圧用オイルポンプおよび高圧用オイルポンプの正常作動状態を示した構成図である。
図1を参照すれば、本発明の実施形態による油圧供給システムは、低圧用オイルポンプ2で生成された低圧の油圧をトルクコンバーターT/C、冷却部、潤滑部などのような低圧部4に供給し、高圧用オイルポンプ6で生成された高圧の油圧を変速に関係する摩擦部材を作動させるための高圧部8に供給することができるように構成される。
前記で低圧の油圧はトルクコンバーターT/Cの作動と冷却および潤滑を円滑にする程度の低い圧力を意味し、高圧の油圧は変速時選択的に作動する複数の摩擦部材を円滑に作動させることができる程度の相対的に高い圧力を意味する。
前記低圧の油圧は、低圧用オイルポンプ2で生成されて、スイッチバルブ10と低圧用レギュレーターバルブ12を通じて低圧部4に供給される。
前記低圧用オイルポンプ2は、当業者によく知られているように、エンジンの回転動力によって駆動される機械式ポンプからなっても良い。前記低圧用オイルポンプ2は第1吸入流路14を通じてオイルパンPと連結され、前記低圧用オイルポンプ2によって生成された低圧の油圧は第1低圧流路16に吐出される。
前記スイッチバルブ10はスプールバルブからなり、オン/オフ制御される第1ソレノイドバルブSOL1によって制御されながら、前記第1低圧流路16の油圧を選択的に前記低圧用レギュレーターバルブ12に伝達するかまたは前記高圧部8に伝達することができるように構成される。
このために前記スイッチバルブ10は、1つの流入ポート100と2つの流出ポート102、104を備えている。前記流入ポート100は前記第1低圧流路16と連通し、第1流出ポート102は低圧用レギュレーターバルブ12と連通し、第2流出ポート104は高圧部8と連結される。
前記低圧用レギュレーターバルブ12は、第2低圧流路18を通じて前記スイッチバルブ10と連結され、第1再循環流路20を通じて前記第1吸入流路14と連結される。したがって前記低圧用レギュレーターバルブ12は、前記スイッチバルブ10から供給される低圧の油圧の一部を前記第1再循環流路20を通じて第1吸入流路14に再循環させながら油圧を調節する。
つまり、前記低圧用レギュレーターバルブ12は、その一側に配置される弾性部材22の弾性力と、前記弾性部材22の反対側に供給される前記第2低圧流路18の圧力によって制御されながら油圧を調節する。前記低圧用レギュレーターバルブ12で調節された油圧は、第3低圧流路24を通じて低圧部4に伝達される。前記弾性部材22の弾性力は、低圧部4で要求される圧力に応じて設定される。
前記高圧用オイルポンプ6は、電動機によって駆動される電動式ポンプからなる。そして前記高圧用オイルポンプ6は、前記第1低圧流路16を通じて供給される低圧の油圧を高圧の油圧に昇圧させて、高圧流路26に吐出する。そして前記高圧用オイルポンプ6から高圧流路26に吐出された油圧は高圧用レギュレーターバルブ28で安定した高圧の油圧に制御され、前記安定した高圧の油圧は高圧部8に供給される。
前記高圧用レギュレーターバルブ28は高圧流路26と連結され、第2再循環流路30を通じて前記第3低圧流路24と連結される。これにより前記高圧用レギュレーターバルブ28は、前記高圧流路26を通じて供給される油圧の一部を前記第2再循環流路30を通じて第3低圧流路24に再循環させながら圧力を調節する。
このために、前記高圧用レギュレーターバルブ28は通常のスプールバルブからなる。また前記高圧用レギュレーターバルブ28は、比例制御が行われる第2ソレノイドバルブSOL2の制御圧、弾性部材36の弾性力、そして前記第2ソレノイドバルブSOL2の制御圧に対抗する高圧流路26の圧力によって制御される。前記弾性部材36の弾性力は高圧流路26に要求される圧力に応じて設定される。
前記第2再循環流路30を第3低圧流路24に連結したことは、高圧用オイルポンプ6が単独で作動する時、低圧部4に油圧を供給することができるようにするためである。
そして前記高圧用オイルポンプ6は、第2吸入流路40を通じてオイルパンPと連結される。前記第2吸入流路40には逆流を防止するチェックバルブ38が配置される。これにより、前記低圧用オイルポンプ2から前記高圧用オイルポンプ6に油圧が供給されないとき、前記高圧用オイルポンプ6は直接オイルパン(P)からオイルを吸入して高圧の油圧を生成する。
本発明の実施形態による油圧供給システムで、前記低圧用オイルポンプ2と高圧用オイルポンプ6が正常に作動する時には、図1に示されているように、前記低圧用オイルポンプ2で生成された低圧の油圧が低圧部4に供給され、高圧用オイルポンプ6で生成された高圧の油圧は高圧部8に供給される。
この時、前記第1ソレノイドバルブSOL1はスイッチングオンされ、前記低圧用オイルポンプ2によって生成された低圧の油圧は、前記スイッチバルブ10を通じて低圧用レギュレーターバルブ12に供給されて、安定した低圧の油圧に制御される。また、前記高圧用オイルポンプ6によって生成された高圧の油圧は前記第2ソレノイドバルブSOL2によって制御される高圧用レギュレーターバルブ30によって、安定した高圧の油圧に制御される。
図2は本発明の実施形態による油圧供給システムにおける高圧用オイルポンプの非正常作動状態を示した構成図である。
つまり、図2には高圧用オイルポンプ6が故障したりバッテリー電力不足によって作動しない時のオイルの流れが示されている。この場合、前記第1ソレノイドバルブSOL1はスイッチングオフされる。
この時、前記低圧用オイルポンプ2で生成された油圧は前記スイッチバルブ10の流路変換によって前記高圧流路26に供給される。前記高圧流路26に供給された油圧は前記高圧用レギュレーターバルブ28の制御によって高圧の油圧に調節されて、高圧部8に供給される。したがって、高圧部8が円滑に作動できる。
つまり、前記高圧用オイルポンプ6の非作動時にも低圧用オイルポンプ2によって油圧供給システムが正常に作動することによって、2つのオイルポンプ2、6を有する油圧供給システムの安全性および信頼性を向上させることができる。
特に、ISG(Idle Stop & Go)装置が備えられた車両が一時停車した場合、エンジンの始動が停止した状態で高圧部8に高圧の油圧を供給しなければならない必要性がある場合がある。この時、前記高圧用オイルポンプ6が作動して、第2吸入流路40を通じてオイルパンPのオイルをポンピングして高圧の油圧を生成することによって、高圧部8に予備油圧を供給することができる。
つまり、エンジン始動が停止し前記低圧用オイルポンプ2が作動しなくても、前記高圧用オイルポンプ6の単独作動で高圧部8には高圧の油圧を供給することができる。
以上に本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の実施形態から当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって容易に変更されて均等であると認められる範囲のすべての変更を含む。
2 低圧用オイルポンプ
4 低圧部
6 高圧用オイルポンプ
8 高圧部
10 スイッチバルブ
12 低圧用レギュレーターバルブ
14 第1吸入流路
16 第1低圧流路
18 第2低圧流路
20 第1再循環流路
22、36 弾性部材
24 第3低圧流路
26 高圧流路
28 高圧用レギュレーターバルブ
30 第2再循環流路
38 チェックバルブ
40 第2吸入流路
SOL1 第1ソレノイドバルブ
SOL2 第2ソレノイドバルブ

Claims (12)

  1. オイルパンに貯蔵されたオイルを用いて低圧の油圧および高圧の油圧を生成し、前記低圧の油圧および高圧の油圧をそれぞれ低圧部および高圧部に供給する車両用自動変速機の油圧供給システムにおいて、
    前記オイルパンに貯蔵されたオイルを第1吸入流路を通じて吸入し、油圧を生成して第1低圧流路に吐出する低圧用オイルポンプと、
    前記第1低圧流路に連結されており、前記第1低圧流路から供給される油圧を選択的に前記低圧部または高圧部に供給するようになっているスイッチバルブと、
    前記スイッチバルブから第2低圧流路を通じて供給される油圧を安定した油圧に制御し、前記油圧を第3低圧流路を通じて低圧部に供給する低圧用レギュレーターバルブと、
    前記第1低圧流路を通じて前記低圧用オイルポンプから供給される油圧を昇圧させ、前記昇圧された油圧を高圧流路に吐出する高圧用オイルポンプと、
    前記高圧流路を通じて前記高圧用オイルポンプから供給される油圧と、前記スイッチバルブを通じて前記低圧用オイルポンプから供給される油圧を安定した高圧の油圧に制御して、前記安定した高圧の油圧を高圧部に供給する高圧用レギュレーターバルブと、
    前記オイルパンと前記第1低圧流路を連結する第2吸入流路と、
    を含む車両用自動変速機の油圧供給システム。
  2. 前記低圧用オイルポンプはエンジンによって駆動される機械式オイルポンプであり、前記高圧用オイルポンプは電動機によって駆動される電動式オイルポンプであることを特徴とする、請求項1に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
  3. 前記スイッチバルブは、オン/オフソレノイドバルブである第1ソレノイドバルブの制御圧によって制御されることを特徴とする、請求項1に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
  4. 前記スイッチバルブは、1つの流入ポートと2つの流出ポートを備え、前記流入ポートに供給される油圧を前記2つの流出ポートのうちのいずれか一つに選択的に供給することができるように形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
  5. 前記低圧用レギュレーターバルブは、前記第1低圧流路から供給される油圧の一部を第1再循環流路を通じて再循環させて前記第1低圧流路の油圧を安定するように調節し、前記安定した油圧を第2低圧流路に供給することを特徴とする、請求項1に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
  6. 前記第1再循環流路は、前記第1吸入流路と連結されることを特徴とする、請求項5に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
  7. 前記低圧用レギュレーターバルブは、一側に配置される弾性部材の弾性力と、他側に供給される前記第2低圧流路の油圧によって制御されることを特徴とする、請求項1に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
  8. 前記高圧用レギュレーターバルブは、前記スイッチバルブを通じて前記第1低圧流路と選択的に連結され、前記高圧流路と直接連結されて、前記第1低圧流路または前記高圧流路から供給される油圧の一部を第2再循環流路を通じて再循環させて油圧を安定するように調節することを特徴とする、請求項1に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
  9. 前記第2再循環流路は、前記第3低圧流路と連結されることを特徴とする、請求項8に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
  10. 前記高圧用レギュレーターバルブは、第2ソレノイドバルブの制御圧、弾性部材の弾性力、そして前記第2ソレノイドバルブの制御圧に対抗する前記第1低圧流路または前記高圧流路から供給される油圧によって制御されることを特徴とする、請求項1に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
  11. 前記第2ソレノイドバルブは、比例制御ソレノイドバルブであることを特徴とする、請求項10に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
  12. 前記第2吸入流路には、逆流を防止するチェックバルブが備えられていることを特徴とする、請求項1に記載の車両用自動変速機の油圧供給システム。
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