KR0131303B1 - 자동차용 자동 변속기의 유압제어부 감압 밸브 - Google Patents

Abstract

라인압을 근원으로하여 항상 라인압보다 낮은 일정압으로 만들어 이 압을 이용하여 압력제어밸브와 댐퍼 클러치 제어밸브를 작동시킬 때 유압의 안정성과 응답특성을 좋게하기 위하여; 라인압 라인과 연통하는 제1,2포트와 감압라인과 연통하는 제3,4포트를 형성하고 있는 밸브 바디와, 이 밸브 바디 내측으로 이동가능하게 설치되며 3개의 랜드를 갖는 밸브 스풀과, 상기한 밸브 스풀의 좌우측에 형성되는 제1,2검출실과, 제1검출실의 유압을 배출시키기 위하여 설치되는 볼과 이 볼을 탄지하는 스프링 및 스프링의 탄성력을 조절하기 위한 조정 스크류를 포함하는 자동차용 자동 변속기의 유압제어부 감압밸브.

Description

자동차용 자동 변속기의 유압제어부 감압밸브

제1도는 본 발명에 의한 유압제어장치의 감압밸브가 적용된 상태의 유압 회로도.

제2도는 본 발명에 의한 유압제어장치의 감압밸브 측단명도.

제3도는 종래의 전자제어 4단 변속기의 유압제어장치를 나타내는 회로도.

제4도는 종래의 자동차용 자동 변속기 유압제어장치에서 라인압보다 낮은 압력을 제공하는 감압밸브의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 오일펌프 6 : 감압밸브

30 : 감압배출통로 32 : 볼

34 : 탄성부재 36 : 제1포트

38 : 제2포트 40 : 제3포트

42 : 제4포트 44 : 제1검출실

46 : 제2검출실 B : 조정스크류

F1 : 라인압 라인 F2 : 감압라인

L4, L5, L6 : 랜드 S : 밸브 스풀

본 발명은 자동차용 자동 변속기의 유압제어부 감압밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유압 안정성과 응답성을 향상시킬 수 있는 감압밸브에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 자동 변속기는 토오크 컨버터와, 이 토오크 컨버터에 연결되어 있는 다단 변속기어 메카니즘을 가지고 있으며, 자동차의 작동 상태에 따라 변속기어 메카니즘의 기어단중 어느 하나의 단을 선택하기 위한 유압자동 마찰부재를 포함하고 있다.

오일펌프에 의해 가압된 유압제어 시스템은 마찰부재와 제어밸브를 작동시키는데 필요한 유압을 공급한다.

통상적으로 사용되고 있는 자동차용 자동 변속기는 엔진의 출력축에 연결되어 함께 구동하는 펌프 임펠러와, 변속기의 입력축에 연결되어 함께 작동하는 터어빈 런너와, 상기한 펌프 임펠러와 터어빈 러너사이에 배치된 스테이터를 포함하는 유체 토오크 컨버터를 갖고 있다.

이러한 구성에 의해 유체가 터어빈 런너로부터 펌프 임펠러로 들어갈 때 펌프 임펠러의 회전을 방해하지 않는 방향으로 흐르도록 하는 스테이터의 보조 작용으로 엔진에 의해 구동하는 펌프 임펠러에 의해 유체는 순환하게 된다.

자동변속은 각 변속단마다 클러치 또는 킥 다운 브레이크와 같은 마찰부재의 작동에 의해 유성기어장치에서 변속비가 바뀌어져 이루어진다.

또한 상기한 마찰부재는 유압제어장치의 다수개의 밸브들에 의해 유압의 흐름방향이 바뀌어 선택적으로 작동하게 되는데, 매뉴얼 밸브는 운전자의 변속레버의 선택위치에 포트 변환이 이루어져 오일 펌프로부터 유체압을 공급받도록 되어 있으며, 이 유체압을 시프트 컨트롤 밸브로 공급할 수 있는 관로 연결을 이루고 있다.

전자제어 4단 자동 변속기의 경우, 시프트 컨트롤 밸브는 트랜스 미션 제어 유닛에 의해 선택적으로 개폐되는 포트를 구비하고 있다.

자동차용 유압제어장치의 일예가 제3도에 도시되고 있는데, 엔진의 동력을 변속기의 다단 기어 메카니즘의 입력축에 전달하기 위해 엔진의 속도와 동일한 속도로 회전하는 토오크 컨버터(1)와, 이 토오크 컨버터의 내측에서 동력전달 효율을 좋게하기 위해 댐퍼 클러치를 작동/비작동으로 선택제어하는 댐퍼 클러치 제어밸브(2)와, 상기한 토오크 컨버터 및 윤활용의 유압을 일정하게 조절하는 토오크 컨버터 제어밸브(3)와, 자동 변속기의 요구에 따라서 오일펌프(4)의 출력 오일압을 조절하는 레귤레이터 밸브(5)와, 오일압을 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브와 댐퍼 클러치 제어밸브(2)에 안정적으로 공급하기 위한 감압 밸브(6)를 포함하고 있다.

상기한 오일펌프(4)의 출구측에 연결되어 유압을 공급받는 매뉴얼 밸브(7)는 라인압을 레귤레이터 밸브(5)와, 시프트 컨트롤 밸브(8)에 공급할 수 있는 연결을 이루고 있다.

상기한 매뉴얼 밸브(7)의 밸브 스풀은 변속레버의 위치변동에 따라 이동하여 각각의 랜드 위치가 변화하게 된다.

상기한 시프트 컨트롤 밸브(8)는 오일압을, 1-2속 스프트 밸브(9)와, 엔드 클러치 밸브(10)와, 2-3속 및 4-3속 스프트 밸브(11), 그리고 리어 클러치 해방밸브(12)를 경유하여 앞 클러치(13), 뒤 클러치(14), 로우 리버스 브레이크(15), 킥 다운 서보 브레이크(16) 및 엔드 클러치(17)등으로 공급할 수 있는 연결을 이루고 있다.

변속레버가 N 레인지에서 D 레인지로 모드가 바꾸어질 때 변속 충격을 줄여주기 위하여 설치되는 N-D제어밸브(18)는 매뉴얼 밸브(7)와 연결되어 유압에 의해 밸브 스풀이 이동하여 랜드의 위치가 변화되도록되어 있는데, 이 N-D 제어밸브(18)는 리어 클러치 해방밸브(12)와 연결되어 리어 클러치(14)로 작동 유압을 공급하도록 되어 있다.

또한 N 레인지에서 R 레인지로 변속 모드가 변환될 때 변속 충격을 줄여 주기 위하여 설치되는 N-R제어밸브(19)는 1-2속 스프트 밸브(9)를 경유하여 로우 리버스 브레이크(15)로 유압을 공급할 수 있도록 되어 있는데, 이 N-R제어밸브(19)는 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 작동하여 감압밸브(6)로부터 공급되는 유압을 가변시키는 것으로 유로를 개방하게 된다.

트랜스밋션 제어 유닛에 의해 듀티제어되는 압력제어 솔레노이드 밸브(20)는 상기한 N-R제어밸브(19)이외에도, 변속시 충격발생을 방지하기 위하여 설치되는 압력제어밸브(21)를 제어하게 된다.

이 압력제어밸브(21)는 N-D제어밸브(18)와 연결되어 유압을 공급할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 이루어지는 종래의 자동차용 자동 변속기 유압제어장치는, 운전자가 변속레버를 통해 매뉴얼 밸브(7)를 N레인지에서 D레인지로 모드를 변경한 경우, 오프되었던 압력제어 솔레노이드 밸브(20)가 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 온(ON) 상태로 되면서 오일펌프(4)에서 생성되어 감압밸브(6)를 경유하여 공급되는 유압을 배출시키게 되므로 유압제어 솔레노이드 밸브(21)는 유로를 차단하는 상태가 된다.

그리고 매뉴얼 밸브(7)를 통과하는 유압의 일부는 레귤레이터 밸브(5)에 작용하여 밸브 스풀을 밀어 배출포트를 개방함으로서 항시 일정한 압력을 유지할 수 있도록 하며, 또다른 일부의 유압은 리어 클러치 해방밸브(12)를 경유하여 리어 클러치(14)를 작동시키게 된다.

이때 차속이 빨라지고 가속페달의 밟는 정도에 따라 변속이 이루어지는데, 이때 압력제어 솔레노이드 밸브(20)가 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 듀티제어되어 오프(off)되면서 압력제어밸브(21)의 포트를 연결시켜 주게 된다.

따라서 매뉴얼 밸브(7)로부터 공급되는 유압이 이 밸브(21)에서 턴 되어 N-D 제어밸브(18)를 경유하여 1-2속 시프트 밸브(9)의 포트를 통과하면서 킥 다운 서보 브레이크(16)를 작동시키게 된다.

그리고 매뉴얼 밸브(7)가 R레인지로 바꾸어지게 되면 오일펌프(4)에서 공급되는 유압의 일부가 래귤레이터 밸브(5)로 공급되어 라인압을 일정하게 조절하고 또 일부의 유압은 N-R제어밸브(19)를 통하여 1-2속 시프트 밸브(9)의 포트를 통과하면서 로우 리버스 브레이크(15)로 공급되어 이 브레이크를 작동시키게 된다.

이러한 변속작용이 이루어질 때 감압밸브(6)는 라인압보다 낮은 일정압을 만들어 이 유압으로 압력제어 솔레노이드 밸브(20)와 댐퍼 클러치 제어 솔레노이드 밸브로부터 제어압을 형성하여 압력제어밸브(21)와 댐퍼 클러치 제어밸브(2)를 작동시키게 된다.

즉, 제4도에 도시한 바와 같이 오일펌프에서 발생한 유압이 제1랜드(L1)와 제2랜드(L2)사이로 들어가면 리듀싱 압으로 조절된 후 리턴 라인을 따라 압력제어밸브로 공급된다.

이 때 제1랜드(L1)와 제2랜드(L2)의 면적차이에 의해 밸브 스풀은 항시 우측으로 밀리면서 a)에 도시한 바와 같이 리턴라인으로 유압을 공급하게 되는데, 유압이 스프링의 탄성력을 이기고 b)에 도시한 바와 같이 더욱 우측으로 이동하게 되면 배출포트가 개방되어 유압이 저하된다.

그러면 제4도 c)에 도시한 바와 같이 다시 원래의 상태로 돌아오면서 배출포트를 차단하게 되므로 유압은 다시 상승하게 된다.

이러한 작용은 결국 밸브 스풀을 탄지하고 있는 스프링의 힘과 라인압에 의해 이루어지기 때문에 유압의 안정에 신뢰성이 저하되고 또 응답특성이 좋지 않게되어 정확한 제어가 이루어지지 않는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 유압의 안정성을 향상시키고 응답특성을 좋게하여 댐퍼 클러치 제어밸브와 압력제어밸브의 제어를 확실히 할 수 있는 자동차용 자동 변속기의 유압제어부 감압밸브를 제공하는데 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 오일펌프에서 발생한 유압으로 전진과 후진속도에 비례하여 다수개의 클러치와 브레이크 수단들을 제어함으로서 토오크 컨버터의 회전력을 각각의 기어 요소들로 선택적으로 전달하는 복수개의 밸브들을 포함하는 자동 변속기의 유압제어장치에 있어서, 라인압을 근원으로하여 항상 라인압보다 낮은 일정압으로 만들어 이 압을 이용하여 압력제어밸브와 댐퍼 클러치 제어밸브를 작동시킬 때 유압의 안전성과 응답특성을 좋게하기 위하여: 라인압 라인과 연통하는 제1,2포트와 감압라인과 연통하는 제3,4포트를 형성하고 있는 밸브바디와, 이 밸브바디 내측으로 이동가능하게 설치되며 3개의 랜드를 갖는 밸브 스풀과, 상기한 밸브 스풀의 좌우측에 형성되는 제1,2검출실과, 제1검출실의 유압을 배출시키기 위하여 설치되는 볼과 이 볼을 탄지하는 스프링 및 스프링의 탄성력을 조절하기 위한 조정 스크류를 포함하는 자동차용 자동 변속기의 유압제어부 감압밸브를 제공한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 의한 감압밸브가 적용된 상태의 유압 회로도로서 제3도와 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 지칭한다.

동력을 변속기의 다단 기어 메카니즘의 입력축에 전달하기 위해 엔진의 속도와 동일한 속도로 회전하는 토오크 컨버터(1)와, 이 토오크 컨버터의 내측에서 동력전달 효율을 좋게하기 위해 댐퍼 클러치를 작동/비작동으로 선택제어하는 댐퍼 클러치 제어밸브(2)와, 상기한 토오크 컨버터 및 윤활용의 유압을 일정하게 조절하는 토오크 컨버터 제어밸브(3)와, 자동 변속기의 요구에 따라서 오일펌프(4)의 출력 오일압을 조절하는 레귤레이터 밸브(5)와, 오일압을 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브와 댐퍼 클러치 제어밸브(2)에 안정적으로 공급하기 위한 감압 밸브(6)를 포함하고 있다.

상기한 오일펌프(4)의 출구측에 연결되어 유압을 공급받는 매뉴얼 밸브(7)는 라인압을 레귤레이터 밸브(5)와, 시프트 컨트롤 밸브(8)에 공급할 수 있는 연결을 이루고 있다.

상기한 매뉴얼 밸브(7)의 밸브 스풀은 변속레버의 위치변동에 따라 이동하여 각각의 랜드 위치가 변화하게 된다.

상기한 시프트 컨트롤 밸브(8)는 오일압을, 1-2속 시프트 밸브(9)와, 엔드 클러치 밸브(10)와, 2-3속 및 4-3속 시프트 밸브(11), 그리고 리어 클러치 해방밸브(12)를 경유하여 앞 클러치(13), 뒤 클러치(14), 로우 리버스 브레이크(15), 킥 다운 서보 브레이크(16) 및 엔드 클러치(17)등으로 공급할 수 있는 연결을 이루고 있다.

이하 제3도와 동일한 구성을 갖는데, 본 발명이 제공하는 감압밸브(6)는 라인압을 1차제어압과 이 압보다 작은 2차제어압을 이용하여 밸브 스풀(S)의 위치를 가변시키도록 하고 있다.

이를 위하여 밸브바디 내측에 설치된 감압배출통로(30)의 일측으로 볼(32)을 위치시키고 이 볼(32)을 탄성부재(34)로 탄지하여 감압배출통로(30)측으로 가하여지는 유압이 탄성부재(34)의 탄성력을 이기는 경우에 라인압이 1차적으로 배출되도록 하고 있다.

그리고 상기한 탄성부재(34)는 탄성력 조종 스크류(B)로 탄성력을 조절할 수 있도록 함으로서 제어에 필요한 적절한 유압을 공급할 수 있도록 하고 있다.

상기한 감압배출통로(3)를 중심으로 볼(32)의 반대측에 설치되는 밸브 스풀(S)은 동일한 면적의 랜드(L4, L5, L6)를 갖고 있는데, 이 밸브 스풀(S)은 밸브바디에 형성된 제1포트(36)와 제2포트(38), 그리고 제3포트(40)와 제4포트(42)를 통하여 유입되는 유압에 의해 제어될 수 있도록 되어 있다.

상기한 밸브 스풀(S)을 제어하는 라인압은 라인압 라인(F1)을 통하여 제2포트(38)로 연통하고 있으며, 이 라인압 라인(F1)은 제1포트(36)로 바이패스 로를 형성하여 제1검출실(44)로 유압을 보내어 랜드(L4)의 좌측면에 유압을 작용시키도록 되어 있다.

상기한 제3포트(40)와 연결되는 감압라인(F2)은 제2검출실(46)과 연통하는 바이패스 로를 형성하여 랜드(L6)의 좌측면에 유압을 작용시키도록 되어 있다. (제2도 참조)

상기한 제1검출실(44)과 제2검출실(46)의 입구측에는 각각 오리피스가 형성되어 급격한 밸브 스풀의 이동을 방지할 수 있도록 하고 있다.

상기한 감압라인(F2)은 댐퍼 클러치 제어밸브(2)의 밸브 스풀을 변위시키기 위하여 연결된다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 유압제어부 감압밸브는, 오일펌프가 구동하여 라인압이 라인압 라인(F1)을 따라 공급되면 제2포트(38)를 통하여 유입되는 유압이 랜드(L4)와 이와 동일한 면적의 랜드(L5)사이에 작용하고, 이와 동시에 제1포트(36)를 통하여 제1검출실(44)로 유입되는 유압이 랜드(L4)의 좌측면에 작용함에 의해 밸브 스풀(S)은 도면에서 보아 우측으로 이동하게 된다.

따라서 랜드(L5)가 제3포트(40)를 분분적으로 개방하게 되므로 제2포트(38)를 통하여 유입되는 라인압은 제3포트(40)를 통하여 감압라인(F2)를 제4포트(42)를 통하여 제2검출실(46)로 유입되어 랜드(L6)의 우측면에 작용하게 된다.

이때 제1검출실(44)의 압력이 상승하여 탄성부재(34)의 탄성력을 이기게 되면 볼(32)이 좌측으로 밀려나면서 감압배출통로(30)가 열리게 되므로 제1검출실(44)의 압력이 저하된다.

그러면 제2검출실(46)내의 압력에 의해 밸브 스풀(S)은 좌측으로 이동하게 되므로 랜드(L5)가 제3포트(40)를 점차적으로 차단하는 위치로 이동하게 된다.

즉 감압라인(F2)으로 나가는 출구측 압을 조절하게 되는데, 이러한 방식으로 라인압보다 낮은 압이 형성되어 솔레노이드 밸브의 작동압을 일정하게 지속적으로 유지시켜 주게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 감압밸브는, 볼과 탄성부재로 이루어지는 체크수단과 검출실압으로 밸브 스풀을 변위시켜 출구측의 포트 개방면적을 가변시키게 되므로 유압의 안정성을 높일 수 있으며, 응답성이 빠른 제어를 행할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 오일펌프에서 발생한 유압으로 전진과 후진속도에 비례하여 다수개의 클러치와 브레이크 수단들을 제어함으로서 토오크 컨버터의 회전력을 각각의 기어 요소들로 선택적으로 전달하는 복수개의 밸브들을 포함하는 자동 변속기의 유압제어장치에 있어서, 라인압을 근원으로하여 항상 라인압보다 낮은 일정압으로 만들어 이 압을 이용하여 압력제어밸브와 댐퍼 클러치 제어밸브를 작동시킬 때 유압의 안정성과 응답특성을 좋게하기 위하여; 라인압 라인과 연통하는 제1,2포트와 감압라인과 연통하는 제3,4포트를 형성하고 있는 밸브 바디와, 이 밸브 바디 내측으로 이동가능하게 설치되며 3개의 랜드를 갖는 밸브 스풀과, 상기한 밸브 스풀의 좌우측에 형성되는 제1,2검출실과, 제1검출실의 유압을 배출시키기 위하여 설치되는 볼과 이 볼을 탄지하는 스프링 및 스프링의 탄성력을 조절하기 위한 조정 스크류를 포함하는 자동차용 자동 변속기의 유압제어부 감압밸브.
2. 제1항에 있어서, 제1,2검출실 입구측에는 각각 오리피스가 형성됨을 특징으로 하는 자동차용 자동 변속기의 유압제어부 감압밸브.
3. 제1항에 있어서, 감압라인의 압력은 제3포트의 개폐면적에 비례하여 제어됨을 특징으로 하는 자동차용 자동 변속기의 유압제어부 감압밸브.