JP4974272B2

JP4974272B2 - 自動変速機油圧制御システムのマニュアルバルブ

Info

Publication number: JP4974272B2
Application number: JP2006154223A
Authority: JP
Inventors: ジン熙李
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2006-06-02
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2026-06-02
Also published as: DE102006039350A1; KR100748668B1; JP2007162929A; KR20070063194A; CN1982755A; US20070131291A1; CN1982755B

Description

本発明は車両用自動変速機の油圧制御システムに適用されるマニュアルバルブに関する。

一般に、車両に適用される自動変速機は、車両の走行速度とスロットルバルブの開度率などの条件によって変速制御ユニットで複数のソレノイドバルブを制御して油圧を制御するものである。したがって、目標変速段の変速ギヤが作動して自動的に変速が行われる。すなわち、運転者がセレクトレバーを所望の変速段に変換すれば、油圧制御システムでマニュアルバルブのポート変換が行われながら、オイルポンプから多様な作動要素に油圧が供給され、このような油圧によって変速ギヤメカニズムの多様な作動要素が動作する。特に、このような作動要素はソレノイドバルブのデューティ制御によって選択的に作動して変速が行われる。

このような自動変速機の油圧制御システムにおいて、運転者の選択的なセレクトレバーの操作に連動されながら流路を変換させる従来マニュアルバルブは、図６に示したようにバルブボディーとバルブスプールを含んで成る。

バルブボディーにはオイルポンプから圧送される流体が入力される第１ポート１００と、第１ポート１００に供給された油圧をタイミング制御圧管路に供給する第２ポート１０２と、第１ポート１００に供給された油圧をレギュレーターバルブ（図示せず）の制御圧に供給する第３ポート１０４と、第１ポート１００に供給された油圧をシフトコントロールバルブ（図示せず）に供給する第４ポート１０６と、Ｒレンジ時に第１ポート１００に供給された油圧を後進で作動する摩擦要素として供給する第５、６ポート１０８、１１０を有する。

なお、第６ポート１１０と連結される後進圧管路１１２上にはソレノイドバルブＳによって制御されるＮ−Ｒコントロールバルブ１１４が配置され、Ｎ−Ｒコントロールバルブ１１４の下流側は上流側とバイパス管路１１６によって相互連通され、そのバイパス管路１１６上には油圧排出時に開放されるチェックバルブ１１８が配置される。

バルブボディーに内蔵されるバルブスプール１２０は、一側に運転席のセレクトレバーと連結される連結部１２２を置き、その一側に第１、２、３ランド１２４、１２６、１２８が構成され、これらのランドはバルブボディーのポート構成によって相互所定の間隔をおいて形成される。また、バルブスプール１２０に形成された油圧排出溝１３０の側面にオリフィス１３２を形成して、Ｄ→Ｎマニュアルの変速時に排出される油圧を制御することができる。

なお、上記バルブボディーの第２ランド１２６と第３ランド１２８は、Ｒレンジ時に第１ポート１００を第５、６ポート１０８、１１０と連通できるように形成され、第３ランド１２８はＮレンジで第５、６ポート１０８、１１０がその一側に形成される二つの排出ポート（ＥＸ）と連通するように第５、６ポート１０８、１１０の一側に位置して構成される。

その結果、エンジン作動時に常に発生する油圧は第１ポート１００に供給され、その油圧はＰレンジで油圧排出溝１３０とオリフィス１３２を通じて排出され、Ｒレンジで第５、６ポート１０８、１１０に供給され、Ｎレンジで第２ポート１０２と第３ポート１０４に供給され、Ｄレンジで第２、３、４ポート１０２、１０４、１０６に供給されて変速を行う。

しかし、このような従来のマニュアルバルブにおいてはＲレンジからＮレンジにマニュアル変速を行う場合、第５、６ポート１０８、１１０に供給された油圧が単に排出ポート（ＥＸ）を通じて排出されるように構成されているが、解除圧制御にともなう問題が生じる。

例えば、変速流体（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＦｌｕｉｄ；ＡＴＦ）の排出時間が長くなって摩擦要素の解除状態が未備で車両が任意で後進するなどの事故を誘発することがあるという問題を持っている。
特開２００６−０２９３９１号公報

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、Ｒ→Ｎマニュアル変速時に摩擦要素の解除状態が未備で発生することがある事故を未然に防止できるようにした自動変速機油圧制御システムのマニュアルバルブを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明による自動変速機油圧制御システムのマニュアルバルブは、オイルポンプから生成される一部の油圧がリデューシングバルブと、マニュアルバルブに供給され、前記リデューシングバルブで減圧された一定の油圧は第１圧力制御バルブ及び第２圧力制御バルブに供給され、前記第１、第２圧力制御バルブに供給される油圧の一部はＮ−Ｒコントロールバルブに供給され、前記マニュアルバルブが走行（Ｄ）レンジにある時、油圧が供給される管路には二つのソレノイドバルブの制御によって流路を切換えるシフトコントロールバルブが連結されて、マニュアルバルブと共に手動及び自動変速コントロールが行われる自動変速機油圧制御システムに適用されている前記マニュアルバルブであって、軸方向中間位置に設けられ、オイルポンプから圧送される油圧が供給される第１ポートと、この第１ポートに対し軸方向同一位置で軸方向に直交する方向において互いに対向するように設けられ、前記第１ポートの油圧を制御圧として供給する第２ポートと、この第２ポートに対し軸方向一方側に所定間隔を置いて設けられ、前記第１ポートの油圧を制御圧として供給する第３ポートと、この第３ポートに対し軸方向一方側に所定間隔を置いて設けられ、前記第１ポートの油圧を前進圧として前記シフトコントロールバルブに供給する第４ポートと、軸方向他方側端部で軸方向に直交する方向において互いに対向するように設けられ、セレクトレバーが後進（Ｒ）レンジのときに前記第１ポートの油圧を後進圧として第１及び第２後進圧管路に夫々供給する第５及び第６ポートと、を有するバルブボディーと、軸方向一端部に形成され運転席のセレクトレバーに連結される連結部と、この連結部に対し軸方向他端側に向けて所定の間隔を置いて順に形成された第１及び第２ランドと、この第２ランドとの間に所定間隔を置いて軸方向他端部に形成された第３ランドと、を有し、前記バルブボディの軸方向他方側端部側の位置に前記第３ランド側が位置するようにバルブボディに内蔵されたバルブスプールを含み、前記第５及び第６ポートを選択的に開閉する前記バルブスプールの前記第３ランドに第１及び第２排出流路が形成されており、前記第１排出流路は、Ｎレンジ時に前記第５及び第６ポートと同一位置となる第３ランド外周面両側部にバルブスプールの軸方向と直交するように形成された凹入溝を相互連結する垂直ホールと、前記バルブスプールの軸方向に形成されて前記垂直ホールの中間部を外部と連通させる水平ホールを含み、前記第２排出流路は、前記凹入溝の両端部の間の第３ランド外周面に軸方向に凹入形成される排出溝で構成され、ＲレンジからＮレンジにマニュアル変速を行う場合、前記第５及び第６ポートに供給された変速流体が前記凹入溝の垂直ホールと水平ホールを通じて排出されると同時に、前記排出溝を通じて排出されることを特徴とする。このような自動変速機油圧制御システムのマニュアルバルブにおいて、前記第２排出流路の排出溝内側端部は前記凹入溝の中間部まで形成し、前記第２排出流路の排出溝外側端部はランドの外側に完全開口されるように形成することが好ましい。

本発明によれば、Ｒ→Ｎマニュアル変速時に解除時間を短縮させることができるので、後進摩擦要素の解除不備による事故を未然に防止することができる。

以下、本発明の好ましい実施例を添付した図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本実施例によるマニュアルバルブの適用状態を説明するための油圧制御システムを示した図面である。

本実施例が適用される油圧制御システムの一例の構成を図１に示したように、オイルポンプ２から生成される油圧は圧力調節バルブ４と、トルクコンバーターコントロールバルブ６と、ダンパークラッチコントロールバルブ８などに供給される。また、オイルポンプ２から生成される一部の油圧はリデューシングバルブ１０と、マニュアルバルブ１２に供給され、リデューシングバルブ１０で減圧された一定の油圧は第１圧力制御バルブ１４及び第２圧力制御バルブ１６に供給されて変速段の制御圧で制御される。

なお、第１、２圧力制御バルブ１４、１６に供給される油圧の一部はＮ−Ｒコントロールバルブ１８に供給される。また、マニュアルバルブ１２が走行（Ｄ）レンジにある時、油圧が流れる管路２０には第１ソレノイドバルブＳ１及び第２ソレノイドバルブＳ２の制御によって流路を切換えるシフトコントロールバルブ２２が連結されて、マニュアルバルブ１２と共に手動及び自動変速コントロールが行われる。

管路２０上には１速管路２４が分岐され、また、管路２０は１速管路２４を通じて第３、４ソレノイドバルブＳ３、Ｓ４によって制御される第１、２圧力制御バルブ１４、１６と連結され変速制御圧の供給を受ける。シフトコントロールバルブ２２には２速管路２６、３速管路２８、４速管路３０が連結されるが、２速管路２６は１−２シフトバルブ３２とコントロールスイッチバルブ３４、そしてフェイルセイフバルブ３６と連結され、３速管路２８は二つの管路３８と４０に分岐されて、第１分岐管路３８は２−３／４−３シフトバルブ４２と連結され、第２分岐管路４０はコントロールスイッチバルブ３４とエンドクラッチバルブ４４に油圧を供給する。

また、４速管路３０はリアクラッチ解放バルブ４６と２−３／４−３シフトバルブ４２と連結され、その一部はハイ−ロー圧力バルブ４８を通じて圧力調節バルブ４に油圧を供給しライン圧を調節する。なお、マニュアルバルブ１２の第２分岐管路４０はコントロールスイッチバルブ３４とハイ−ロー圧力バルブ４８と連結されて第５ソレノイドバルブＳ５によって制御される。マニュアルバルブ１２が後進（Ｒ）レンジにある時、後進第１制御管路５２に供給される油圧はリアクラッチ解放バルブ４６と２−３／４−３シフトバルブ４２を通じてフロントクラッチＣ４とキックダウンサーボＣ２の解除側チェンバに供給され、これと同時にフェイルセイフバルブ３６の制御圧に供給される。

そして、後進第２制御管路５４に供給される油圧はＮ−Ｒコントロールバルブ１８と１−２シフトバルブ３２を通じてロー−リバースブレーキＣ５に油圧を供給する構成を有する。このような油圧制御システムに適用されるマニュアルバルブ１２は、図２、３、４に示す通りであり、符号６０はバルブスプールを示す。バルブスプール６０は、一側が運転席のセレクトレバーと連結される連結部６１となっており、他側に第１、第２及び第３ランド６２、６３、６４が配置される。第１、第２及び第３ランド６２、６３、６４は後述のバルブボディーのポート構成によって所定の間隔をおいて配置される。

また、連結部６１の端部から第１及び第２ランド６２、６３の間までには図示されていない排出溝が形成され、排出溝の内端部は直交する方向に貫通する流入孔６５と連結して、流入孔６５に流入する変速流体は排出溝とオリフィス６６を通じて排出される。

このようなバルブスプールが内蔵されるバルブボディーは、図５に示したように、オイルポンプ２から圧送される流体が供給される第１ポート７０と、第１ポート７０に供給された油圧をタイミング制御圧管路５０に供給する第２ポート７１と、第１ポート７０に供給された油圧を圧力調節バルブ４の制御圧に供給する第３ポート７２と、第１ポート７０に供給された油圧をシフトコントロールバルブ２２に供給する第４ポート７３と、Ｒレンジ時に第１ポート７０に供給された油圧を第１及び第２後進圧管路５２、５４に供給する第５及び第６ポート７４、７５を有する。

その結果、エンジン作動時に常に発生する油圧は第１ポート７０に供給され、供給された油圧はＰレンジで流入孔６５とオリフィス６６を通じて排出され、Ｒレンジで第５及び第６ポート７４、７５に供給され、Ｎレンジで第２ポート７１と第３ポート７２に供給され、そしてＤレンジで第２、第３及び第４ポート７１、７２、７３に供給されて変速を行う。このようなマニュアルバルブ１２におけるバルブスプール６０の第３ランド６４の幅は第５及び第６ポート７４、７５を十分に収容できるように大きく形成する。

そして、第３ランド６４の中間部、つまり、Ｎレンジで第５及び第６ポート７４、７５と同一位置で上下部に軸方向と直交するように一定の深さの凹入溝８０、８１を形成し、その凹入溝８０、８１は中央の垂直ホール８２によって相互連結させ、垂直ホール８２はバルブスプール６０の軸方向に形成される水平ホール８３によって外部に通じるようにして第１排出流路を形成する。

その結果、ＲレンジからＮレンジにマニュアル変速を行う場合、第５及び第６ポート７４、７５に供給された変速流体が凹入溝８０、８１の垂直ホール８２と水平ホール８３を通じて排出される。なお、本実施例では凹入溝８０、８１の両端部の間の第３ランド外周面に一定の深さを有する排出溝８４、８５を軸方向に形成するが、その内側端部（排出溝の内面のうち軸方向に第２ランドに向かう内面）は凹入溝８０、８１の中間程度まで形成し、その外側端部（排出溝のうち軸方向に最も外側部位）は完全開口するようにして第２排出流路を構成する。

従って、ＲレンジからＮレンジにマニュアル変速を行う場合、第５及び第６ポート７４、７５に供給された変速流体が凹入溝８０、８１の垂直ホール８２と水平ホール８３を通じて排出されると同時に、排出溝８４、８５を通じても排出が行われる。変速流体の排出に関与する垂直ホール８２と水平ホール８３、そして排出溝８４、８５の大きさは当該自動変速機の設計基準によって設定される。

上記説明では排出溝８４、８５の内側端部を凹入溝８０、８１の中間位置までと説明しているが、これに限定されるわけではなく、必要に応じては第２ランド６３方向にさらに進入して形成することもでき、その反対に外側（凹入溝に至らない程度）まで形成することもできる。すなわち、排出溝８０、８１の内側端部が前記のように第２ランド６３方向にさらに進入すれば、開口面積が拡大して解除時間を短縮することができ、その反対に、前記のように凹入溝に至らない程度まで形成すれば、開口面積が小さくなるので解除時間を遅延させることができるが、適用される自動変速機の特性によって設定すればよい。

マニュアルバルブ１２は、Ｎレンジ状態では図５に示したような状態になり、その状態では第５及び第６ポート７４、７５を通じて供給された変速流体が、凹入溝８０、８１の垂直ホール８２と水平ホール８３を通じて排出されると同時に、排出溝８４、８５を通じても排出が行われる。このような変速流体の排出は、垂直及び水平ホール８２、８３と排出溝８４、８５の開口面積によって支配されるが、最初設計の時には常温の状態でＲ→Ｎ変速時に変速衝撃が発生しない範囲の解除時間を有するように設定すればよい。

本発明の一実施例による自動変速機の油圧制御システムを示した回路図である。本発明の一実施例による自動変速機の油圧制御システムにおけるマニュアルバルブのバルブスプールを示した斜視図である。図２のＩ−Ｉ線による断面図である。図２のＩＩ−ＩＩ線による断面図である。本発明の一実施例による自動変速機の油圧制御システムにおけるマニュアルバルブを示した断面図である。従来マニュアルバルブの断面図である。

２オイルポンプ
４圧力調節バルブ
６トルクコンバーターコントロールバルブ
８ダンパークラッチコントロールバルブ
１０リデューシングバルブ
１２マニュアルバルブ
１４第１圧力制御バルブ
１６第２圧力制御バルブ
１８Ｎ−Ｒコントロールバルブ
２０管路
２２シフトコントロールバルブ
２４１速管路
２６２速管路
２８３速管路
３０４速管路
３２１−２シフトバルブ
３４コントロールスイッチバルブ
３６フェイルセイフバルブ
３８第１分岐管路
４０第２分岐管路
４２２−３／４−３シフトバルブ
４６リアクラッチ解放バルブ
４８ハイ−ロー圧力バルブ
６０バルブスプール
６１連結部
６２、６３、６４第１、２、３ランド
６５流入孔
６６オリフィス
７０第１ポート
７１第２ポート
７２第３ポート
７３第４ポート
７４第５ポート
７５第６ポート
８０、８１凹入溝
８２垂直ホール
８３水平ホール
８４、８５排出溝
Ｃ２キックダウンサーボ
Ｃ４フロントクラッチ
Ｃ５ロー−リバースブレーキ
Ｓ１第１ソレノイドバルブ
Ｓ２第２ソレノイドバルブ

Claims

オイルポンプから生成される一部の油圧がリデューシングバルブと、マニュアルバルブに供給され、
前記リデューシングバルブで減圧された一定の油圧は第１圧力制御バルブ及び第２圧力制御バルブに供給され、
前記第１、第２圧力制御バルブに供給される油圧の一部はＮ−Ｒコントロールバルブに供給され、前記マニュアルバルブが走行（Ｄ）レンジにある時、油圧が供給される管路には二つのソレノイドバルブの制御によって流路を切換えるシフトコントロールバルブが連結されて、マニュアルバルブと共に手動及び自動変速コントロールが行われる自動変速機油圧制御システムに適用されている前記マニュアルバルブであって、
軸方向中間位置に設けられ、オイルポンプから圧送される油圧が供給される第１ポートと、
この第１ポートに対し軸方向同一位置で軸方向に直交する方向において互いに対向するように設けられ、前記第１ポートの油圧を制御圧として供給する第２ポートと、
この第２ポートに対し軸方向一方側に所定間隔を置いて設けられ、前記第１ポートの油圧を制御圧として供給する第３ポートと、
この第３ポートに対し軸方向一方側に所定間隔を置いて設けられ、前記第１ポートの油圧を前進圧として前記シフトコントロールバルブに供給する第４ポートと、
軸方向他方側端部で軸方向に直交する方向において互いに対向するように設けられ、セレクトレバーが後進（Ｒ）レンジのときに前記第１ポートの油圧を後進圧として第１及び第２後進圧管路に夫々供給する第５及び第６ポートと、を有するバルブボディーと、
軸方向一端部に形成され運転席のセレクトレバーに連結される連結部と、この連結部に対し軸方向他端側に向けて所定の間隔を置いて順に形成された第１及び第２ランドと、この第２ランドとの間に所定間隔を置いて軸方向他端部に形成された第３ランドと、を有し、
前記バルブボディの軸方向他方側端部側の位置に前記第３ランド側が位置するようにバルブボディに内蔵されたバルブスプールを含み、
前記第５及び第６ポートを選択的に開閉する前記バルブスプールの前記第３ランドに第１及び第２排出流路が形成されており、
前記第１排出流路は、Ｎレンジ時に前記第５及び第６ポートと同一位置となる第３ランド外周面両側部にバルブスプールの軸方向と直交するように形成された凹入溝を相互連結する垂直ホールと、
前記バルブスプールの軸方向に形成されて前記垂直ホールの中間部を外部と連通させる水平ホールを含み、
前記第２排出流路は、
前記凹入溝の両端部の間の第３ランド外周面に軸方向に凹入形成される排出溝で構成され、
ＲレンジからＮレンジにマニュアル変速を行う場合、前記第５及び第６ポートに供給された変速流体が前記凹入溝の垂直ホールと水平ホールを通じて排出されると同時に、前記排出溝を通じて排出されることを特徴とする自動変速機油圧制御システムのマニュアルバルブ。
前記第２排出流路の排出溝内側端部は前記凹入溝の中間部まで形成し、そして、前記第２排出流路の排出溝外側端部はランドの外側に完全開口されるように形成することを特徴とする請求項１に記載の自動変速機油圧制御システムのマニュアルバルブ。