KR100220070B1 - 자동변속기 유압 제어시스템의 시프트 컨트롤 밸브 - Google Patents

Abstract

3→2 스킵 변속시 엔드 클러치 압의 배출을 용이하게 하여 변속 성능을 향상시킬 수 있도록 한 시프트 컨트롤 밸브를 제공할 목적으로; 차량용 자동변속기의 유압 제어시스템에 적용되어 트랫스밋션 제어 유닛에 의해 온/오프 제어되는 제1 솔레노이드 밸브 및 제2 솔레노이드 밸브의 작용으로 유로를 절환하는 시프트 컨트롤 밸브에 있어서, 상기 2개의 밸브스풀 위치를 공급되는 유압에 의하여 제어하는 스톱퍼를 소정의 폭을 갖는 판상의 부재로 이루어는 연결편과, 상기 연결편의 양측변에 종방향으로 배치되는 테두리 편이 일체로 형성되어 전체적으로 H형태를 취하도록 형성한 것을 특징으로 하는 자동변속기 유압제어시스템의 시프트 컨트롤 밸브를 제공한다.

Description

자동변속기 유압 제어시스템의 시프트 컨트롤 밸브

본 발명은 차량용 자동변속기의 유압 제어시스템에 적용되는 시프트 컨트롤 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 3→2 스킵 변속시 엔드 클러치 압의 배출을 용이하게 하여 변속 성능을 향상시킬 수 있도록 한 시프트 컨트롤 밸브에 관한 것이다.

예컨대, 차량용 자동 변속기는 토오크 컨버터와, 이 토오크 컨버터에 연결되어 있는 다단 변속기어 메카니즘을 가지고 있으며, 차량의 주행상태에 따라 변속기어 메카니즘의 기어단 중 어느 하나의 기어단을 선택하기 위한 유압작동 마찰요소를 포함하고 있다.

차량용 자동변속기의 유압 제어시스템은, 오일펌프로부터 발생된 유압을 제어밸브를 통하여 마찰요소를 선택하여 작동시킴으로써, 차량의 주행상태에 따라 적절한 변속이 자동적으로 행하여질 수 있도록 하는 작용을 하게 된다.

이러한 유압 제어시스템은 도 1에서와 같이, 엔진으로부터 동력을 전달받아 토오크 변환하여 변속기측으로 전달하는 토오크 컨버터(2)와, 이 토오크 컨버터 및 변속단제어에 필요한 오일과 윤활에 필요한 오일을 생성하여 토출하는 오일펌프(4)를 포함한다.

상기한 오일펌프(4)로부터 생성되는 유압이 흐르는 관로(6)에는 이 관로를 따라 흐르는 오일을 일정한 압력으로 만드는 압력조절밸브(8)와, 토오크 컨버터 및 윤활용 오일의 압을 일정하게 조절하는 토오크 컨버터 컨트롤 밸브(10), 그리고 토오크 컨버터의 동력전달 효율을 높여주기 위한 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(12)들이 연결되어 압력조절수단과 댐퍼 클러치 제어수단을 구성하고 있다.

그리고 오일펌프(4)로부터 생성되는 일부의 오일은, 라인압보다 항시 낮은 압을 유지할 수 있도록 하는 리듀싱 밸브(14)와, 운전석에 있는 셀럭터 레버의 위치에 따라 연동되어 작동하면서 유로를 절환하는 매뉴얼 밸브(16)로 공급될 수 있는 유로를 구성하고 있다.

상기한 리듀싱 밸브(14)에서 감압된 일정한 유압은 제1 압력제어밸브(18) 및 제2 압력제어 밸브(20)로 공급되어 변속단 제어압으로 사용될 수 있는 유압 컨트롤 수단을 구성하고 있다.

그리고 이들 제1,2 압력제어밸브(18)(20)로 공급되는 유압의 일부는 중립 레인지에서 후진 레인지로 모드 변경시 변속충격을 줄여주는 N-R 컨트롤 밸브(22)의 제어압을 사용될 수 있는 유로를 만들고 있다.

상기한 매뉴얼 밸브(16)가 주행(D) 레인지에 있을때 유압이 흐르는 관로(24)에, 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 온/오프제어되는 제1 솔레노이드 밸브(S1) 및 제2 솔레노이드 밸브(S2)의 작용으로 유로를 절환하는 시프트 컨트롤 밸브(26)가 연통되어 상기한 매뉴얼 밸브(16)와 함께 수동 및 자동 변속 컨트롤 수단을 구성하고 있다.

상기한 시프트 컨트롤 밸브(26)에는 2속관로(28), 3속관로(30), 4속관로(32)가 연결되어 각각의 변속단 제어를 위하여 유압분배 수단의 시프트 밸브들로 각각 제어유압을 공급할 수 있도록 구성된다.

그리고 상기 관로(24)상에는 1속관로(34)가 분지되어 상기 제1,2 압력 제어밸브(18)(20)로 라인압을 공급할 수 있도록 하고 있으며, 이들 제1,2 압력 제어밸브(18)(20)는 제3,4 솔레노이드 밸브(S3)(S4)에 의하여 유로를 절환할 수 있도록 구성되어 제1 압력 제어밸브(18)는 변속 제어중에 마찰요소에 제어를 공급할 수 있도록 하였으며, 제2 압력 제어밸브(20)는 1속단의 입력요소로 작용하는 리어 클러치(C1)에 드라이브 압을 공급할 수 있도록 유로가 형성된다.

상기한 시프트 컨트롤 밸브(26)의 2속관로(28)는 1-2 시프트 밸브(36)의 좌측단 포트로 공급되어 이 밸브를 제어하게 된다.

또한, 3속관로(30)는 2개의 관로(38)(40)로 분기되어 제1 분기관로(38)는 관로는 2-3/4-3 시프트 밸브(42)의 좌측단 포트로 공급되어 밸브를 제어할 수 있도록 구성되고, 제2 분기관로(40)는 그 말단부가 분기되어 컨트롤 스위치 밸브(44)와 하이-로우 압력밸브(46)로 유압을 공급할 수 있도록 구성된다.

그리고 4속관로(32)는 리어 클러치 해방밸브(48)의 좌측단 포트와 2-3/4-3 시프트 밸브(42)의 우측단과 연통되어 이들 밸브를 제어할 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 유압 분배수단의 일부 밸브와 적어도 2개의 마찰요소 사이에는 트랜스밋션 제어유닛의 작동 불능 또는 유압 분배수단을 형성하는 상기 각 밸브들에서 스틱현상이 발생되었을 때, 가장 이상적인 변속단으로 페일 세이프 기능을 수행하도록 하는 안전수단으로서의 페일 세이프 밸브(50)가 배치된다.

또한, 상기한 매뉴얼 밸브(16)에는 타이밍 제어관로(52)가 연결되어 이의 관로를 따라 흐르는 유압을 컨트롤 스위치 밸브(44)의 제어압으로 사용할 수 있도록 하였으며, 이는 이의 타이밍 제어관로(52)상에 배치되는 제5 솔레노이드 밸브(S5)에 의하여 제어된다.

그리고 매뉴얼 밸브(16)가 후진(R) 레인지에 있을 때 후진 제1 제어관로(54)로 공급되는 유압은 리어 클러치 해방밸브(48)와 2-3/4-3 시프트 밸브(42)를 통해 프론트 클러치(C4)로 유압을 공급할 수 있도록 함과 동시에 후진 제2 제어관로(56)로 공급되는 유압이 1-2 시프트 밸브(36)를 경유하여 후진 변속단에서 반력요소로 작용하는 로우-리버스 브레이크(C5)로 유압을 공급할 수 있도록 구성하고 있다.

상기에서 프론트 클러치(C4)로 공급되는 유압의 일부가 킥 다운 서어보(C2)의 해제측 쳄버(h2)로 동시에 공급 될 수 있도록 구성하고 있다.

도면중 미설명 부호 S6은 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(12)를 제어하여 댐퍼 클러치를 작동시키거나 작동을 해지하는 제6 솔레노이드 밸브이다.

상기 구성에 의하여 차속과 스로틀 개도각 등에 따른 트랜스밋션 제어유닛의 제어에 따라 각 솔레노이드 밸브가 작동하면서 유압의 흐름을 제어하면서 자동적으로 변속이 이루어지게 되는 것이다.

그리고 상기와 같은 유압 제어시스템에 적용되는 밸브들을 도3에서와 같이 각각의 포트가 형성되어 있는 밸브보디(60)상에 배치되어 그 소정의 포트로 유입되는 유압에 의하여 작동이 이루어지게 된다.

이와 같은 유압 제어시스템에 있어서, 본 발명이 관계하는 시프트 컨트롤 밸브(26)의 구성을 살펴보면, 도 3에서와 같이, 밸브스풀이 좌우 2개(60)(62)로 이루어진다.

그리고 상기 밸브스풀(60)(62)들이 내장되는 밸브보디에는 매뉴얼 밸브(16)로부터 유압을 공급받는 제1포트(64)와, 상기 제1포트(64)로 공급되는 유압을 제1,2 솔레노이드 밸브(S1)(S2)로 공급하는 제2포트(66)와, 상기 제2 포트(66)로 공급되는 유압을 상기 제1,2 솔레노이드 밸브(S1)(S2)의 제어에 따라 밸브스풀에 작용하도록 하는 제3,4,5포트(68)(70)(72)와, 상기 제2,3,4속라인(28)(30)(32)과 연통되는 제6,7,8포트(74)(76)(78)를 보유하게 된다.

또한, 상기 제4포트(70)와 제8포트(78) 일측에 배치되는 배출포트(EX)에는 상기 밸브스풀(60)(62)의 위치를 제어할 수 있는 위치 제어용 스톱퍼(80)(82)가 배치된다.

이에 따라 유입되는 유압에 의하여 상기 밸브스풀(60)(62)이 좌우 이동될 때, 일측 스톱퍼(80)는 좌측 밸브스풀(60)의 우측 이동과 우측 밸브스풀(62)의 좌측 이동을 제어하고, 타측 스톱퍼(82)는 우측 밸브스풀(62)의 우측 이동을 제어하게 된다.

이와같은 시프트 컨트롤 밸브(26)에 있어서는 도 1에서와 같이 3→2 스킵 변속시 엔드 클러치(C3)로 공급되었던 유압이 3속라인(30)을 통해 배출포트(EX)로 배출되도록 구성하고 있는데, 이의 유압 배출은 배출포트(EX)에 위치하고 있는 스폽퍼(82)의 형상에 크게 좌우된다.

이러한 점을 고려하여 종래에는 도6과 7에서와 같이, 판상의 사각형 부재로 이루어지는 몸체(200)의 하측부 중앙에 요입부(202)를 형성하는 구조로 형성하고 있다.

그리고 이의 스톱퍼를 배출포트(EX)에 배치하기 위하여는 도7에서와 같이, 밸브보디의 주조시 유로(204)를 형성하기 위한 수단으로 돌출부(206)를 형성하고, 이에 스톱퍼(82)를 안착키도록 하고 있다.

물론 상기와 같은 배치구조는 일측 스톱퍼 (82)에 한정되는 것은 아니고 타측(80) 또한, 동일한 형태로 배치하고 있다.

그러나 상기와 같은 스톱퍼의 배치 구조에 의하면, 밸브보디의 주조시 돌출부를 반드시 성형하여야 하는 바, 그 성형성이 좋지 않으며, 또한, 주조시 과다 공차로 인하여 스톱퍼의 불안정한 배치가 이루어짐으로써, 양질의 변속이 이루어지지 않게 되어 변속성능을 저하시킨다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 3→2 스킵 변속시 엔드 클러치 압의 배출을 용이하게 하여 변속 성능을 향상시킬 수 있도록 한 시프트 컨트롤 밸브를 제공함에 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 차량용 자동변속기의 유압 제어시스템에 적용되어 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 온/오프 제어되는 제1 솔레노이드 밸브 및 제2 솔레노이드 밸브의 작용으로 유로를 절환하는 시프트 컨트롤 밸브에 있어서, 상기 2개의 밸브스풀 위치를 공급되는 유압에 의하여 제어하는 스톱퍼를 소정의 폭을 갖는 판상의 부재로 이루어는 연결편과, 상기 연결편의 양측변에 종방향으로 배치되는 테두리 편이 일체로 형성되어 전체적으로 H형태를 취하도록 형성한 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압제어시스템의 시프트 컨트롤 밸브를 제공한다.

도1은 본 발명이 적용되는 유압 제어시스템의 D 레인지 3→2 시프트 다운시의 유압 흐름 상태를 나타내는 도면.

도2는 본 발명이 적용되는 시프트 컨트롤 밸브의 확대도.

도3은 본 발명의 적용부위를 나타내기 위한 밸브보디의 배면도.

도4의 (a)(b)는 본 발명에 적용되는 위치 제어용 스톱퍼의 사시도 및 정면도.

도5는 본 발명의 적용상태도.

도6은 종래 위치 제어용 스톱퍼의 사시도.

도7은 종래 위치 제어용 스톱퍼의 적용상태도이다.

도 4는 본 발명에 의한 스톱퍼의 일 실시예를 도시하고 있는 것으로서, 이의 스톱퍼(80,82)는 그 밸브보디의 주조시 유로 형성을 위한 돌출부를 형성하지 않고, 스톱퍼(80,82) 자체에 유로가 형성되도록 구성한 것이다.

이를 위하여 스톱퍼(80)(82)는 소정의 폭을 갖는 판상의 부재로 이루어는 연결편(100)과, 상기 연결편(100)의 양측변에 종방향으로 배치되는 테두리 편(102)(104)이 일체로 형성되어 전체적으로 H형태를 취하는 형상으로 형성하였다.

그리고 상기 연결편(100)의 하측부에는 종래와 마찬가지로 밸브스풀의 단부가 삽입될 수 있는 요입부(106)가 형성된다.

이에 따라 상기와 같은 스톱퍼(80)(84)를 도5에서와 같이 배치하는 경우에는 테두리 편(102)(104)과 연결편(100), 그리고 밸브보디의 격벽(110) 사이의 공간부가 유로(108)가 되는 구조를 갖는다.

이에 따라 상기 유로(106)를 형성하기 위한 종래의 돌출부를 형성할 필요가 없이 밸브보디의 격벽(110) 부분을 주조하면 되는 바, 주조 오차에 의한 문제점 발생을 방지할 수 있게 되는 것이다.

그리고 상기의 원인으로 인하여 엔드 클러치(C3)에 공급되었던 유압이 시프트 컨트롤 밸브(26)를 통해 배출이 이루어질 때, 이의 배출을 방해할 수 있는 인자가 제거됨으로써, 변속 성능 또한 크게 향상된다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의하면, 3→2 스킵 변속시 엔드 클러치 압의 배출을 용이하게 하여 변속 성능을 향상시킬 수있는 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 차량용 자동변속기의 유압 제어시스템에 적용되어 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 온/오프 제어되는 제1 솔레노이드 밸브 및 제2 솔레노이드 밸브의 작용으로 유로를 절환하는 시프트 컨트롤 밸브에 있어서, 상기 2개의 밸브스풀 위치를 공급되는 유압에 의하여 제어하는 스톱퍼를 소정의 폭을 갖는 판상의 부재로 이루어는 연결편과, 상기 연결편의 양측편에 종방향으로 배치되는 테두리 편이 일체로 형성되어 전체적으로 H형태를 취하도록 형성한 것을 특징으로 하는 자동변속기 유압제어시스템의 시프트 컨트롤 밸브.

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