KR102440595B1

KR102440595B1 - 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템

Info

Publication number: KR102440595B1
Application number: KR1020170142175A
Authority: KR
Inventors: 신용욱; 김기동; 조원민; 권순성
Original assignee: 현대자동차 주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2017-10-30
Filing date: 2017-10-30
Publication date: 2022-09-05
Anticipated expiration: 2037-10-30
Also published as: CN109723810B; US10663056B2; CN109723810A; KR20190047853A; US20190128399A1

Abstract

차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템은 기계식 오일펌프와 전동식 오일펌프를 동시에 적용하고, 상기 전동식 오일펌프의 보조 기능을 통해 기계식 오일펌프의 부하를 줄여 연비를 개선할 수 있도록, 기계식 오일펌프, 라인 레귤레이터 밸브, 라인 프레셔 컨트롤 밸브, 전동식 오일펌프와, 상기 전동식 오일펌프에서 공급되는 유압이 기어 트레인 및 클러치에 공급되는 것을 선택적으로 차단하는 제1 윤활 스위치 밸브; 및 상기 라인 레귤레이터 밸브와 제1 윤활 스위치 밸브로부터 공급되는 유압이 상기 기어 트레인과 클러치로 각각 선택적으로 공급되도록 유로를 절환하는 제2 윤활 스위치 밸브를 포함하며, 상기 기계식 오일펌프와 라인 레귤레이터 밸브를 연결하는 라인압 유로; 상기 라인 레귤레이터 밸브와, 상기 인풋 샤프트 및 카운트 샤프트를 연결하는 제1 유로; 상기 전동식 오일펌프와 제1 윤활 스위치 밸브를 연결하며, 상기 라인압 유로와 연결되는 제2 유로; 상기 제1 유로와 제1 윤활 스위치 밸브와 연결되며, 상기 제2 윤활 스위치 밸브에 제1 유로와 제1 윤활 스위치 밸브의 유압을 공급하는 제3 유로; 쿨러 및 압력필터를 개재하여 상기 제3 유로와 연결되며, 상기 제3 유로의 유압을 클러치로 공급하는 제4 유로; 상기 제4 유로의 하류 측과 제2 윤활 스위치 밸브를 연결하는 제5 유로; 상기 제4 유로의 상류 측과 제2 윤활 스위치 밸브를 연결하는 제6 유로; 및 상기 제2 윤활 스위치 밸브와 기어 트레인을 연결하는 제7 유로를 포함한다.

Description

차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템{OIL PRESSURE SUPPLY SYSTEM OF LUBRICATION DIVISION FOR DUAL CLUTCH TRANSMISSION}

본 발명은 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전동식 오일펌프를 보조 기능으로 적용하여 기계식 오일펌프의 부하를 줄여 연비를 개선할 수 있도록 한 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템에 관한 것이다.

최근 세계적인 고유가와 배기가스 배출 규제 등이 점점 강화됨으로써, 자동차 메이커들은 친환경 기술을 통해 연비를 향상시킬 수 있는 기술개발에 총력을 기울이고 있다.

자동 변속기에 있어서의 연비 개선은 동력 전달 효율 향상을 통하여 달성할 수 있으며, 상기 동력 전달 효율 향상은 오일펌프의 불필요한 소비 동력을 최소화하여 구현할 수 있다.

그러나 종래에는 엔진의 동력에 의하여 구동되는 기계식 펌프에서 펌핑되는 유압을 압력조절밸브로 제어하여 각 변속부로 공급하는 시스템으로 구성되어 있기 때문에 유량 제어가 불가능하여 불필요한 동력 손실이 발생된다.

특히, 고 RPM 영역에서 불필요한 유압의 생성으로 인한 동력손실이 발생하여 연비를 저감시킨다는 문제점을 내포하고 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 기계식 오일펌프와 전동식 오일펌프를 동시에 적용하고, 상기 전동식 오일펌프의 보조 기능을 통해 기계식 오일펌프의 부하를 줄여 연비를 개선할 수 있도록 한 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 엔진에 의하여 구동되면서 섬프에 저장된 오일을 고압의 유압으로 펌핑하는 기계식 오일펌프; 상기 기계식 오일펌프에서 공급되는 유압을 안정되게 제어하여 인풋 샤프트 및 카운트 샤프트에 윤활 유량을 직접 공급하고, 동시에 다른 경로를 통해 기어 트레인 및 클러치에 윤활 유량을 공급하는 라인 레귤레이터 밸브; 상기 인풋 샤프트 및 카운트 샤프트로 공급되는 윤활 유압이 설정값 이상일 때 가변 배출하는 라인 프레셔 컨트롤 밸브; 트랜스미션 컨트롤유닛의 제어에 따라 구동되면서 섬프에 저장된 오일을 고압의 유압으로 펌핑하는 전동식 오일펌프; 상기 전동식 오일펌프에서 공급되는 유압이 기어 트레인 및 클러치에 공급되는 것을 선택적으로 차단하는 제1 윤활 스위치 밸브; 및 상기 라인 레귤레이터 밸브와 제1 윤활 스위치 밸브로부터 공급되는 유압이 상기 기어 트레인과 클러치로 각각 선택적으로 공급되도록 유로를 절환하는 제2 윤활 스위치 밸브를 포함하며, 상기 기계식 오일펌프와 라인 레귤레이터 밸브를 연결하는 라인압 유로; 상기 라인 레귤레이터 밸브와, 상기 인풋 샤프트 및 카운트 샤프트를 연결하는 제1 유로; 상기 전동식 오일펌프와 제1 윤활 스위치 밸브를 연결하며, 상기 라인압 유로와 연결되는 제2 유로; 상기 제1 유로와 제1 윤활 스위치 밸브와 연결되며, 상기 제2 윤활 스위치 밸브에 제1 유로와 제1 윤활 스위치 밸브의 유압을 공급하는 제3 유로; 쿨러 및 압력필터를 개재하여 상기 제3 유로와 연결되며, 상기 제3 유로의 유압을 클러치로 공급하는 제4 유로; 상기 제4 유로의 하류 측과 제2 윤활 스위치 밸브를 연결하는 제5 유로; 상기 제4 유로의 상류 측과 제2 윤활 스위치 밸브를 연결하는 제6 유로; 및 상기 제2 윤활 스위치 밸브와 기어 트레인을 연결하는 제7 유로를 포함하는 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템이 제공될 수 있다.

또한, 상기 라인 레귤레이터 밸브는 스풀밸브로 이루어지며, 일측단에 작용하는 라인압 유로의 유압과, 상기 라인압 유로의 유압에 대항하도록 반대측에 작용하는 제1 솔레노이드 밸브의 제어압과 탄성부재의 탄성력에 의하여 제어되도록 구성될 수 있다.

상기 라인 프레셔 컨트롤 밸브는 스풀밸브로 이루어지며, 일측단에 작용하는 제1 유로의 유압과, 상기 제1 유로의 유압에 대항하도록 반대측에 작용하는 제1 솔레노이드 밸브의 제어압과 탄성부재의 탄성력에 의하여 제어되도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1 솔레노이드 밸브는 노말 상태에서 유압을 형성하지 않는 N/H 타입의 리니어 솔레노이드 밸브로 구성될 수 있다.

상기 제1 윤활 스위치 밸브는 스풀밸브로서, 일측단에 배치되는 탄성부재와, 상기 탄성부재의 탄성력에 대항하도록 반대측에 작용하는 제2 솔레노이드 밸브의 제어압에 의하여 제어되면서 상기 제2 유로와 제3 유로를 선택적으로 연결하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 제2 솔레노이드 밸브는 노말 상태에서 유압을 형성하지 않는 N/L 타입의 온/오프 솔레노이드 밸브로 구성될 수 있다.

상기 제2 윤활 스위치 밸브는 스풀밸브로서, 일측단에 배치되는 탄성부재와, 상기 탄성부재의 탄성력에 대항하도록 반대측에 작용하는 제3 솔레노이드 밸브의 제어압에 의하여 제어되면서 제3 유로를 선택적으로 상기 제5 유로와 연결하거나, 제6 유로를 선택적으로 제7 유로와 연결하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 제3 솔레노이드 밸브는 노말 상태에서 유압을 형성하지 않는 N/L 타입의 온/오프 솔레노이드 밸브로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제3 유로와 제6 유로 사이에는 쿨러 및 압력필터와 평행하게 쿨러 유량 제어 밸브를 배치할 수 있다.

상기 쿨러 유량 제어 밸브는 스풀밸브로서, 일측단에 작용하는 제3 유로의 유압과, 상기 제3 유로의 유압에 대항하도록 반대측에 작용하는 상기 제6 유로의 유압과 탄성부재의 탄성력에 의하여 밸브스풀이 좌우 이동되면서 그 이동량에 따라 상기 제3 유로의 유량이 가변적으로 제6 유로로 흐르게 제어하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 쿨러 유량 제어 밸브는 상기 제3 유로에서 제6 유로로 공급되는 유량만을 허용하는 체크 밸브로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 라인압 유로와 제3 유로 상에는 3개의 체크 밸브를 더 포함하되, 제1 체크 밸브는 제2 유로에서 라인압 유로로 공급되는 유량만을 허용하고, 제2 체크 밸브는 제1 윤활 스위치 밸브에서 제3 유로로 공급되는 유량만을 허용하고, 제3 체크 밸브는 제1 유로에서 제3 유로로 공급되는 유량만을 허용하도록 배치될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템은 전자식 오일펌프로 라인압을 보조하여 기계식 오일펌프의 용량을 줄일 수 있도록 함으로써, 안정된 유량 공급과 기계식 오일펌프의 구동 손실을 저감하여 연비를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템은 엔진 RPM에 연동되는 인풋 샤프트 및 카운트 샤프트에 기계식 오일펌프에 의한 윤활 유량이 공급되고, 엔진 RPM에 연동되지 않는 클러치와 기어 트레인에 기계식 오일펌프와 전동식 오일펌프의 윤활 유량의 합이 적절하게 공급되도록 함으로써, 전동식 오일펌프의 윤활 구동을 최소화하여 연비를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템은 전동식 오일펌프의 윤활 구동을 최소화하고, 불필요한 윤활 유량에 의한 처닝 로스를 줄여 연비를 개선하고, 윤활이 필요한 시점에 필요 유량을 공급함으로써, 변속기의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템은 클러치 대유량 조건 시, 클러치에 순간적으로 큰 유량을 필요로 하기 때문에 전동식 오일펌프의 유압이 쿨러를 바이패스하여 공급되도록 함으로써, 효과적인 유량 공급이 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템은 결과적으로, 기계식 오일펌프의 용량을 줄여 동력전달성능을 향상시키고, 전동식 오일펌프의 구동조건과 윤활을 효율적으로 운용하여 연비와 변속기 내구성을 동시에 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압공급시스템의 유압회로도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압공급시스템에 있어서, 클러치 대유량 조건시의 유압 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압공급시스템에 있어서, 기어 치면 대유량 조건시의 유압 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유압공급시스템의 유압회로도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.

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

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압공급시스템의 유압회로도이다.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압공급시스템은 듀얼 클러치 변속기(Dual Clutch Transmission; 이하, DCT라고 칭함)에 적용된다.

상기 DCT는 2개의 클러치 기구(clutch device)와 기본적인 수동 변속기의 기어 트레인을 포함하여 구성되며, 상기 2개의 클러치 기구를 이용하여 엔진의 회전동력을 2개의 입력축에 선택적으로 전달하고, 상기 입력축에 전달된 회전동력을 트랜스미션 제어유닛에 의하여 제어되는 기어 트레인의 동기기구(synchronizing device)들을 통해 홀수단 및 짝수단으로 번갈아 작동시키면서 변속하여 출력함으로써, 운전자의 수동적인 변속을 불필요하게 하는 자동화 수동 변속기(AMT: Auto Manual Transmission)로 구현된다.

이러한 DCT에 적용되는 유압제어시스템은, 기계식 오일펌프(MOP), 전동식 오일펌프(EOP), 라인 레귤레이터 밸브(LRV), 라인 프레셔 컨트롤 밸브(LPCV), 제1, 제2 윤활 스위치 밸브(SWV1)(SWV2), 쿨러 유량 제어 밸브(CFCV), 제1, 제2, 제3 체크 밸브(CV1)(CV2)(CV3), 제1, 제2, 제3 오리피스(OR1)(OR2)(OR3), 제1, 제2, 제3 솔레노이드 밸브(SOL1)(SOL2)(SOL3)를 포함하여 이루어진다.

상기 기계식 오일펌프(MOP)는 엔진에 의하여 구동되며, 엔진이 구동되면 항상 구동되면서 섬프(SP: sump)에 저장되어 있는 유체를 펌핑하여 라인압 관로(10)로 토출한다.

상기 라인 레귤레이터 밸브(LRV)는 상기 라인압 관로(10)를 통해 공급되는 유압을 안정되게 제어하여 일부는 변속 제어부(TM)에 공급하고, 일부는 제1 유로(11)를 통해 윤활 유압으로 공급한다.

상기 라인 레귤레이터 밸브(LRV)는 밸브보디에 밸브스풀이 좌우 이동이 가능하도록 내장되어 각 포트의 개구면적을 제어하는 스풀밸브로 이루어지며, 상기 라인 레귤레이터 밸브(LRV)는 일측단에 작용하는 라인압 유로(10)의 유압과, 상기 라인압 유로(10)의 유압에 대항하도록 반대측에 작용하는 상기 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)의 제어압과 탄성부재(SG1)의 탄성력에 의하여 밸브스풀이 좌우 이동되면서 그 이동량에 따라 라인압을 제어한다.

상기에서, 변속 제어부(TM)는 직접 변속에 관계하는 기어 트레인의 동기기구에 적용되는 액추에이터를 각 변속단에 따라 제어하는 유압 제어부를 지칭한다.

상기에서, 제1 유로(11)의 하류 측에는 인풋 샤프트(IS)와 카운터 샤프트(CS)에 연통되어 필요 윤활 유량을 공급받을 수 있도록 하고 있는데, 이는 상기 인풋 샤프트(IS)와 카운터 샤프트(CS)가 엔진 회전수(RPM)에 연동되므로 충분한 필요 윤활 유량을 공급받을 수 있도록 하기 위함이며, 상기 인풋 샤프트(IS)와 카운터 샤프트(CS)의 입구 측 제1 유로(11)상에는 상기 제1, 제2 오리피스(OR1)(OR2)가 각각 배치되어 상기 인풋 샤프트(IS)와 카운터 샤프트(CS)에 공급되는 윤활 유량을 제어한다.

상기 라인 프레셔 컨트롤 밸브(LPCV)는 상기 제1 유로(11)상에 배치되어 상기 제1 유로(11)내의 유압을 제어하는 밸브이며, 상기 라인 프레셔 컨트롤 밸브(LPCV)는 일측단에 작용하는 제1 유로(11)의 유압과, 상기 제1 유로(11)의 유압에 대항하도록 반대측에 작용하는 상기 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)의 제어압과 탄성부재(SG2)의 탄성력에 의하여 밸브스풀이 좌우 이동되면서 그 이동량에 따라 상기 제1 유로(11)내의 유량을 섬프(SP: sump) 또는 기계식 오일펌프(MOP)의 흡입관으로 배출하여 유압을 제어한다.

상기에서, 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)는 노멀 하이 타입의 리니어 솔레노이드 밸브로 이루어진다.

상기 전동식 오일펌프(EOP)는 도시하지 않은 트랜스미션 컨트롤유닛에 의하여 제어되며, 상기 전동식 오일펌프(EOP)는 섬프(SP: sump)에 저장되어 있는 유체를 펌핑하여 제2 유로(12)로 토출한다.

상기 제2 유로(12)는 제1 체크밸브(CV1)를 개재시켜 상기 라인압 유로(10)와 연결되며, 상기 제1 체크밸브(CV1)는 제2 유로(12)로부터 라인압 유로(10)로의 유압 흐름은 허용하고, 반대로 라인압 유로(10)로부터 제2 유로(12)로의 유압 흐름은 차단한다.

상기 제2 유로(12)의 하류 측에 연결되는 제1 윤활 스위치 밸브(SWV1)는 상기 제2 유로(12)를 선택적으로 제3 유로(13)와 연결하는 스풀밸브로 이루어지며, 상기 제1 윤활 스위치 밸브(SWV1)는 일측단에 배치되는 탄성부재(SG3)와, 상기 탄성부재(SG3)의 탄성력에 대항하도록 반대측에 작용하는 상기 제2 솔레노이드 밸브(SOL2)의 제어압에 의하여 제어되면서 상기 제2 유로(12)와, 제3 유로(13)를 선택적으로 연결한다.

상기에서 제2 솔레노이드 밸브(SOL2)는 노멀 로우 타입의 온/오프 솔레노이드 밸브로서, 오프(off) 상태에서 상기 제2 유로(12)와 제3 유로(13)를 차단하고, 온(on) 상태에서 상기 제2 유로(12)와 제3 유로(13)를 연결한다.

상기 제3 유로(13)의 상류 측에는 제2 체크밸브(CV2)가 배치되며, 상기 제2 체크밸브(CV2)는 제1 윤활 스위치 밸브(SWV1)로부터 제3 유로(13)로의 유압 흐름은 허용하고, 반대로 제3 유로(13)로부터 제1 스위치 밸브(SWV1)로의 유압 흐름은 차단한다.

또한, 상기 제3 유로(13)는 제3 체크밸브(CV3)를 개재하여 상기 제1 유로(11)와 연결되며, 상기 제3 체크밸브(CV3)는 제1 유로(11)로부터 제3 유로(13)로의 유압 흐름은 허용하고, 반대로 제3 유로(13)로부터 제1 유로(11)로의 유압 흐름은 차단한다.

또한, 상기 제3 유로(13)는 양측으로 분기되며, 상기 제3 유로(13)의 일측 유로(13A)는 쿨러(CLR)와 압력필터(PF)를 통해 클러치(CL)와 연결되어 있는 제4 유로(14)에 직접 연결되고, 타측 유로(13B)는 제2 윤활 스위치 밸브(SWV2)를 통해 상기 제4 유로(14)의 하류 측에 연결되는 제5 유로(15)와 선택적으로 연결된다.

또한, 상기 제4 유로(14)의 상류 측에는 제6 유로(16)가 연결되며, 상기 제6 유로(16)는 상기 제2 윤활 스위치 밸브(SWV2)를 통해 기어 트레인(GT)과 연결되어 있는 제7 유로(17)와 선택적으로 연결된다.

상기 제2 윤활 스위치 밸브(SWV2)는 상기 제3 유로(13)의 타측 유로(13B)를 선택적으로 상기 제5 유로(15)와 연결하거나, 상기 제6 유로(16)를 선택적으로 상기 제7 유로(17)와 연결하는 스풀밸브로 이루어지며, 상기 제2 윤활 스위치 밸브(SWV2)는 일측단에 배치되는 탄성부재(SG4)와, 상기 탄성부재(SG4)의 탄성력에 대항하도록 반대측에 작용하는 상기 제3 솔레노이드 밸브(SOL3)의 제어압에 의하여 제어된다.

상기 제3 솔레노이드 밸브(SOL3)는 노멀 로우 타입의 온/오프 솔레노이드 밸브로서, 오프(off) 상태에서 상기 제6 유로(16)를 제7 유로(17)와 연결하고, 온(on) 상태에서 상기 제3 유로(13)의 타측 유로(13B)를 제5 유로(15)와 연결한다.

상기 제3 오리피스(OR3)는 상기 제4 유로(14)와 제5 유로(15)의 합류부와, 상기 제4 유로(14)와 제6 유로(16)의 합류부 사이의 제4 유로(14)상에 배치되어 통과하는 유량을 제어한다.

상기 쿨러 유량 제어 밸브(CFCV)는 상기 제3 유로(13)와 제6 유로(16) 사이에서 ,상기 쿨러(CLR)와 압력필터(PF)에 평행하게 배치되며, 상기 쿨러 유량 제어 밸브(CFCV)는 제3 유로(13)의 유압이 제6 유로(16)의 유압보다 설정값 이상으로 클 때, 제3 유로(13)의 유압을 제6 유로(16)에 가변적으로 공급할 수 있는 스풀밸브로 이루어진다.

이에 따라, 상기 쿨러 유량 제어 밸브(CFCV)는 일측단에 작용하는 제3 유로(13)의 유압과, 상기 제3 유로(13)의 유압에 대항하도록 반대측에 작용하는 상기 제6 유로(16)의 유압과 탄성부재(SG5)의 탄성력에 의하여 밸브스풀이 좌우 이동되면서 그 이동량에 따라 상기 제3 유로(13)의 유량이 가변적으로 제6 유로(16)로 흐를 수 있도록 제어한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압공급시스템은 엔진의 중속 이상의 RPM 운전 조건에서는 도 1과 같은 상태에서, 기계식 오일펌프(MOP)의 구동만으로 변속 제어 및 윤활에 필요한 유량을 공급할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압공급시스템은 엔진이 저속 RPM의 운전 조건에서 전동식 오일펌프(EOP)를 구동시켜 라인압을 보조하여 변속 제어 및 윤활에 필요한 유량을 공급할 수 있다.

또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압공급시스템은 엔진이 구동되지 않는 조건(즉, 차량의 정지 상태(ISG) 및 타력 운전(Start - Stop Coasting) 등)에서 기계식 오일펌프(MOP)가 구동되지 않으므로, 도 1과 같은 상태에서 전동식 오일펌프(MOP)의 구동만으로 윤활에 필요한 유량을 공급할 수 있다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압공급시스템에 있어서, 클러치 대유량 조건시의 유압 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 클러치 대유량 조건에서는 기계식 오일펌프(MOP)가 구동됨과 동시에, 보조 유량을 위하여 전동식 오일펌프(EOP)가 구동 제어되고, 제3 솔레노이드 밸브(SOL)의 온(on) 제어에 따라 제2 윤활 스위치 밸브(SWV2)에서 제3 유로(13)와 제5 유로(15)를 연결한다.

그러면, 기계식 오일펌프(MOP)에서 공급되는 유압은 제1 유로(11), 제3 유로(13), 제2 윤활 스위치 밸브(SWV2), 제5 유로(15), 제4 유로(14)를 통해 클러치(CL)로 공급됨과 동시에, 전동식 오일펌프(EOP)에서 공급되는 유압은 제2 유로(12), 제1 윤활 스위치 밸브(SWV1)를 통해 제3 유로(13)에서 기계식 오일펌프(MOP)의 유압과 합류되어 클러치(CL)로 공급된다.

이때, 상기 전동식 오일펌프(EOP)의 유압은 쿨러(CLR)를 통하지 않고, 바로 제3 유로(13)로 바이페스 되어 기계식 오일펌프(MOP)의 유압과 합류된다.

이에 따라, 기계식 오일펌프(MOP)와 전동식 오일펌프(EOP)에서 공급되는 유압이 클러치(CL)에 집중 공급됨으로써, 클러치 대용량 조건의 충분한 필요 유량을 공급할 수 있다.

물론, 상기와 같은 클러치 대용량 조건에서도 기계식 펌프(MOP)의 유압이 변속 제어부(TM)와 인풋 샤프트(IS) 및 카운트 샤프트(CS)에 충분히 공급된다.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압공급시스템에 있어서, 기어 치면 대유량 조건시의 유압 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 기어 치면 대유량 조건에서는 기계식 오일펌프(MOP)가 구동됨과 동시에, 보조 유량을 위하여 전동식 오일펌프(EOP)가 구동 제어되고, 제3 솔레노이드 밸브(SOL)의 오프 제어에 따라 제2 윤활 스위치 밸브(SWV2)에서 제6 유로(16)와 제7 유로(17)를 연결한다,

그러면, 기계식 오일펌프(MOP)에서 공급되는 유압은 제1 유로(11), 제3 유로(13), 쿨러(CLR), 압력필터(PF), 제4 유로(14)를 통해 클러치(CL)로 공급됨과 동시에, 제6 유로(16), 제2 윤활 스위치 밸브(SWV2), 제7 유로(17)를 통해 기어 트레인(GT)을 구성하는 기어들의 치면에 공급되고, 동시에 전동식 오일펌프(EOP)에서 공급되는 유압은 제2 유로(12), 제1 스위치 밸브(SWV1)를 통해 제3 유로(13)에서 기계식 오일펌프(MOP)의 유압과 합류되어 공급된다.

이에 따라, 기계식 오일펌프(MOP)와 전동식 오일펌프(EOP)에서 공급되는 유압이 기어 트레인(GT)의 기어 치면에 집중 공급됨으로써, 기어 치면 대용량 조건의 충분한 필요 유량을 공급할 수 있다.

물론, 상기와 같은 기어 치면 대용량 조건에서도 기계식 펌프(MOP)의 유압이 변속 제어부(TM)와 인풋 샤프트(IS) 및 카운트 샤프트(CS)에 충분히 공급된다.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유압공급시스템의 유압회로도이다.

도 4를 참조하면, 상기 제1 실시 예에서는 상기 제3 유로(13)와 제6 유로(16) 사이에 스풀밸브로 구성되는 쿨러 유량 제어 밸브(CFCV)를 배치하고 있으나, 제2 실시 예에서는 체크 밸브로 구성되는 상기 쿨러 유량 제어 밸브(CFCV)를 배치하였다.

이에 따라, 제2 실시 예에 따른 쿨러 유량 제어 밸브(CFCV)는 상기 제1 실시 예와 마찬가지로 제3 유로(13)의 유압이 제6 유로(16)의 유압 보다 설정값 이상으로 클 때, 제3 유로(13)의 유압을 제6 유로(16)에 가변적으로 공급하고, 반대의 흐름은 차단한다.

상기 제2 실시 예는 제1 실시 예와 비교하여 쿨러 유량 제어밸브(CFCV)의 구성만 달리 할 뿐 작동은 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기에서와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템은 전자식 오일펌프(EOP)로 라인압을 보조하여 기계식 오일펌프(MOP)의 용량을 줄일 수 있도록 함으로써, 안정된 유량 공급과 기계식 오일펌프(MOP)의 구동 손실을 저감하여 연비를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템은 엔진 RPM에 연동되는 인풋 샤프트(IS) 및 카운트 샤프트(CS)에 기계식 오일펌프(MOP)에 의한 윤활 유량이 공급되고, 엔진 RPM에 연동되지 않는 클러치(CL)와 기어 트레인(GT)에 기계식 오일펌프(MOP)와 전동식 오일펌프(EOP)의 윤활 유량의 합이 적절하게 공급되도록 함으로써, 전동식 오일펌프(EOP)의 윤활 구동을 최소화하여 연비를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템은 전동식 오일펌프(EOP)의 윤활 구동을 최소화하고, 불필요한 윤활 유량에 의한 처닝 로스를 줄여 연비를 개선하고, 윤활이 필요한 시점에 필요 유량을 공급함으로써, 변속기의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템은 클러치 대유량 조건 시, 클러치(CL)에서 순간적으로 큰 유량을 필요로 하기 때문에 전동식 오일펌프(EOP)의 유압이 쿨러(CLR)를 바이패스하여 공급되도록 함으로써, 효과적인 윤활 유량 공급이 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템은 결과적으로 기계식 오일펌프(MOP)의 용량을 줄여 동력전달성능을 향상시키고, 전동식 오일펌프(EOP)의 구동 조건과 윤활을 효율화하여 연비와 변속기 내구성을 동시에 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10... 라인압 유로
11,12,13,14,15,16,17... 제1,제2,제3,제4,제5,제6,제7 유로
CV1,CV2,CV3... 제1, 제2, 제3 체크밸브
CFCV... 쿨러 유량 제어 밸브
EOP.. 전동식 오일펌프
LPCV... 라인 프레셔 컨트롤 밸브
LRV... 라인 레귤레이터 밸브
MOP... 기계식 오일펌프
OR1,OR2,OR3... 제1, 제2, 제3 오리피스
SOL1,SOL2,SOL3... 제1, 제2, 제3 솔레노이드 밸브
CL...클러치
GT... 기어 트레인
IS... 인풋 샤프트
CS... 카운트 샤프트

Claims

엔진에 의하여 구동되면서 섬프에 저장된 오일을 고압의 유압으로 펌핑하는 기계식 오일펌프;
상기 기계식 오일펌프에서 공급되는 유압을 안정되게 제어하여 인풋 샤프트 및 카운트 샤프트에 윤활 유량을 직접 공급하고, 동시에 다른 경로를 통해 기어 트레인 및 클러치에 윤활 유량을 공급하는 라인 레귤레이터 밸브;
상기 인풋 샤프트 및 카운트 샤프트로 공급되는 윤활 유압이 설정값 이상일 때 가변 배출하는 라인 프레셔 컨트롤 밸브;
트랜스미션 컨트롤유닛의 제어에 따라 구동되면서 섬프에 저장된 오일을 고압의 유압으로 펌핑하는 전동식 오일펌프;
상기 전동식 오일펌프에서 공급되는 유압이 기어 트레인 및 클러치에 공급되는 것을 선택적으로 차단하는 제1 윤활 스위치 밸브; 및
상기 라인 레귤레이터 밸브와 제1 윤활 스위치 밸브로부터 공급되는 유압이 상기 기어 트레인과 클러치로 각각 선택적으로 공급되도록 유로를 절환하는 제2 윤활 스위치 밸브를 포함하며,
상기 기계식 오일펌프와 라인 레귤레이터 밸브를 연결하는 라인압 유로;
상기 라인 레귤레이터 밸브와, 상기 인풋 샤프트 및 카운트 샤프트를 연결하는 제1 유로;
상기 전동식 오일펌프와 제1 윤활 스위치 밸브를 연결하며, 상기 라인압 유로와 연결되는 제2 유로;
상기 제1 유로와 제1 윤활 스위치 밸브와 연결되며, 상기 제2 윤활 스위치 밸브에 제1 유로와 제1 윤활 스위치 밸브의 유압을 공급하는 제3 유로;
쿨러 및 압력필터를 개재하여 상기 제3 유로와 연결되며, 상기 제3 유로의 유압을 클러치로 공급하는 제4 유로;
상기 제4 유로의 하류 측과 제2 윤활 스위치 밸브를 연결하는 제5 유로;
상기 제4 유로의 상류 측과 제2 윤활 스위치 밸브를 연결하는 제6 유로; 및
상기 제2 윤활 스위치 밸브와 기어 트레인을 연결하는 제7 유로를 포함하는 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템.
제1항에 있어서,
상기 라인 레귤레이터 밸브는
스풀밸브로 이루어지며, 일측단에 작용하는 라인압 유로의 유압과, 상기 라인압 유로의 유압에 대항하도록 반대측에 작용하는 제1 솔레노이드 밸브의 제어압과 탄성부재의 탄성력에 의하여 제어되도록 구성되는 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템.
제1항에 있어서,
상기 라인 프레셔 컨트롤 밸브는
스풀밸브로 이루어지며, 일측단에 작용하는 제1 유로의 유압과, 상기 제1 유로의 유압에 대항하도록 반대측에 작용하는 제1 솔레노이드 밸브의 제어압과 탄성부재의 탄성력에 의하여 제어되도록 구성되는 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제1 솔레노이드 밸브는
노말 상태에서 유압을 형성하지 않는 N/H 타입의 리니어 솔레노이드 밸브로 구성되는 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 윤활 스위치 밸브는
스풀밸브로서, 일측단에 배치되는 탄성부재와, 상기 탄성부재의 탄성력에 대항하도록 반대측에 작용하는 제2 솔레노이드 밸브의 제어압에 의하여 제어되면서 상기 제2 유로와 제3 유로를 선택적으로 연결하도록 구성되는 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템.
제5항에 있어서,
상기 제2 솔레노이드 밸브는
노말 상태에서 유압을 형성하지 않는 N/L 타입의 온/오프 솔레노이드 밸브로 구성되는 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템.
제1항에 있어서,
상기 제2 윤활 스위치 밸브는
스풀밸브로서, 일측단에 배치되는 탄성부재와, 상기 탄성부재의 탄성력에 대항하도록 반대측에 작용하는 제3 솔레노이드 밸브의 제어압에 의하여 제어되면서 제3 유로를 선택적으로 상기 제5 유로와 연결하거나, 제6 유로를 선택적으로 제7 유로와 연결하도록 구성되는 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템.
제7항에 있어서,
상기 제3 솔레노이드 밸브는
노말 상태에서 유압을 형성하지 않는 N/L 타입의 온/오프 솔레노이드 밸브로 구성되는 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템.
제1항에 있어서,
상기 제3 유로와 제6 유로 사이에는
쿨러 및 압력필터와 평행하게 쿨러 유량 제어 밸브를 배치한 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템.
제9항에 있어서,
상기 쿨러 유량 제어 밸브는
스풀밸브로서, 일측단에 작용하는 제3 유로의 유압과, 상기 제3 유로의 유압에 대항하도록 반대측에 작용하는 상기 제6 유로의 유압과 탄성부재의 탄성력에 의하여 밸브스풀이 좌우 이동되면서 그 이동량에 따라 상기 제3 유로의 유량이 가변적으로 제6 유로로 흐르게 제어하도록 구성되는 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템.
제9항에 있어서,
상기 쿨러 유량 제어 밸브는
상기 제3 유로에서 제6 유로로 공급되는 유량만을 허용하는 체크 밸브로 이루어지는 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템.
제1항에 있어서,
상기 라인압 유로와 제3 유로 상에는 3개의 체크 밸브를 더 포함하되,
제1 체크 밸브는 제2 유로에서 라인압 유로로 공급되는 유량만을 허용하고,
제2 체크 밸브는 제1 윤활 스위치 밸브에서 제3 유로로 공급되는 유량만을 허용하고,
제3 체크 밸브는 제1 유로에서 제3 유로로 공급되는 유량만을 허용하도록 배치되는 차량용 듀얼 클러치 변속기의 윤활부 유압공급시스템.