KR100245721B1 - 자동 변속기용 밸브 시스템 - Google Patents

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Abstract

소정의 전압을 인가하면 변위가 발생하는 피에조세라믹을 여러 겹 적층한 피에조세라믹 작동기(50)를 스풀밸브(52)의 끝에 장착하고, 변속기 제어유닛(58)으로부터 전달되는 제어신호를 소정의 전압으로 증폭시키는 증폭회로(56)를 피에조세라믹 작동기(50)에 연결하여 스풀밸브(52)의 작동을 제어하는 자동변속기용 밸브시스템을 제공한다.
운전자의 선택 또는 자동차의 주행상태에 따라 변속기 제어유닛(58)으로부터 제어신호가 증폭회로(56)를 통하여 피에조세라믹 작동기(50)로 잔달되면, 피에조세라믹 작동기(50)가 변위를 발생하고 피에조세라믹 작동기(50)에 연결된 스풀밸브 (52)는 오른쪽으로 이동하고, 밸브보디(54)에 형성된 유입로(62)를 통하여 유입된 라인압은 밸브보디(54)에 형성된 공급로(64)를 통하여 각 마찰요소로 직접 공급된다.

Description

자동변속기용 밸브시스템
본 발명은 피에조세라믹 작동기를 사용하여 유압회로를 단순화하고 제어효율을 향상시킨 자동변속기용 밸브시스템에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 자동변속기는 토오크 컨버터와 피동축(Driven Shaft) 사이에 연결된 유성기어장치를 포함하여 이루어지고, 차량의 주행속도와 부하의 변동에 따라 변속비를 자동적으로 제어하는 변속기 제어유닛(TCU)을 구비하고 있다.
상기한 변속기 제어유닛(TCU)은 기어 트레인에 설치된 다수개의 마찰요소들을 작동 또는 비작동 상태로 제어하여 유성기어장치의 3요소(선기어, 링기어, 유성캐리어)중 어느 요소를 입력요소로 하고, 다른 요소를 반력요소로 선택하여 출력단 회전수를 제어하게 된다.
또 차량용 자동변속기 유압제어시스템은 오일펌프로부터 발생된 유압을 제어 밸브를 통하여 마찰요소를 선택하여 작동시킴으로써, 차량을 주행상태에 따라 적절한 변속이 자동적으로 행하여질 수 있도록 하는 작용을 하게 된다.
상기한 자동변속기 유압제어시스템의 일예는 제4도에 나타낸 바와 같이, 엔진으로부터 동력을 전달받아 토오크 변환하여 변속기 쪽으로 전달하는 토오크 컨버터(4)와, 이 토오크 컨버터(4)와 내측에서 동력전달 효율을 높이기 위해 설치되는 댐퍼클러치의 작동과 비작동을 제어하는 댐퍼클러치 제어밸브(10)와, 자동변속기의 오일펌프(2)로부터 나오는 오일압을 제어하는 레귤레이터밸브(10)와, 그리고 댐퍼클러치 제어솔레노이드밸브(S4) 및 댐퍼클러치 제어밸브(10)에 안정된 오일압을 공급하는 감압밸브(30)를 포함하고 있다.
또 상기한 오일펌프(2)로부터 유압을 공급받는 매뉴얼밸브(14)가 라인압력을 상기한 레귤레이터밸브(6)와 변속 제어밸브(16)로 전달할 수 있도록 관로 연결을 이루고 있다. 상기한 변속 제어밸브(16)에는 변속 제어솔레노이드밸브A(S1)와 변속 제어솔레노이드밸브B(S2)가 연결된다.
상기한 변속 제어밸브(16)는 오일압력을 선택저그로 1-2 변속밸브(22)와 엔드클러치 밸브(26) 및 2-3/4-3 변속밸브(24)와 리어클러치 배기밸브(28)를 통하여 프론트클러치(C4)와 리어클러치(C1) 및 로우리버스 브레이크(C5)와 엔드클러치(C3) 및 킥다운서보(C2) 등의 마찰요소로 공급할 수 있도록 되어 있다.
그리고 매뉴얼밸브(14)가 중립(N) 위치에서 전진 주행(D) 위치로 포트 변환이 이루어졌을 때 변속충격을 줄여주기 위한 N-D 제어밸브(32)가 연결되어 있으며, 2와 3 및 4, 속에서 유압을 N-D 제어밸브(32)를 경유하여 1-2 변속밸브(22)로 공급하기 위한 압력 제어밸브(18) 및 압력 제어솔레노이드밸브(S3)가 연결된다.
또 매뉴얼밸브(14)가 중립(N) 위치에서 후진(R) 위치로 포트 변환이 이루어졌을 때 변속충격을 줄여주기 위한 N-R 제어밸브(20)가 매뉴얼밸브(14)로부터 유압을 받아 1-2 변속밸브(22)를 경유하여 직접 로우리버스 브레이크(C5)로 유압을 공급할 수 있도록 연결된다.
상기와 같이 구성되는 유압제어시스템에 있어서 각 마찰요소인 프론트클러치 (C4)와 리어클러치(C1) 및 로우리버스 브레이크(C5)와 엔드클러치(C3) 등에 공급되는 유압은 먼저 감압밸브(30)와 압력 제어밸브(18) 등을 경유하여 변속기 제어유닛 (TCU)의 제어신호에 따라 작동하는 각 솔레노이드밸브(예를 들면, 댐버클러치 제어솔레노이드밸브(S4)와 압력 제어솔레노이드밸브(S3) 및 변속 제어솔레노이드밸브A (S1)와 변속 제어솔레노이드밸브B(S2) 등)의 온-오프 또는 듀티(duty)제어에 의해 제어되는 간접제어방식으로 제어된다.
상기와 같이 구성되는 종래의 자동변속기 유압제어시스템은 솔레노이드밸브에 의하여 각 제어밸브가 제어되므로 유압회로가 복잡해지고 밸브의 수가 증가되며 많은 공간을 필요로 한다는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 소정의 전압을 인가하면 변위가 발생하는 피에조세라믹 작동기를 스풀밸브에 연결하여 직접 제어하는 자동변속기용 밸브시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 자동변속기용 밸브시스템은 소정의 전압을 인가하면 변위가 발생하는 피에조세라믹(PZT; piezo ceramic)을 여러 겹 적층한 피에조세라믹 작동기를 스풀밸브(spool valve)의 끝에 장착하고, 상기한 피에조세라믹 작동기에 변속기 제어유닛(TCU)으로부터 전달하는 제어신호를 소정의 전압으로 증폭시키는 증폭회로를 연결한 것이다.
상기에서 변속기 제어유닛으로부터 전달되는 제어신호는 0∼5V의 정압신호이고, 상기한 증폭회로를 통과하면서 200∼300V의 정압신호로 증폭되어 상기한 피에조세라믹 작동기로 전달된다.
제1도는 본 발명에 따른 자동변속기용 밸브시스템의 일실시예를 나타내는 회로도.
제2도는 종래 자동변속기의 유압제어시스템을 나타내는 유압회로도.
다음으로 본 발명에 따른 자동변속기용 밸브시스템의 가장 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
먼저 제1도에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 자동변속기용 밸브시스템의 일실시예는 소정의 전압 예를 들면 200∼300V의 전압을 인가하면 변위가 발생하는 피에조세라믹(PZT; piezo ceramic)을 여러 겹 적층한 피에조세라믹 작동기(50)를 스풀밸브(52)의 끝에 장착하고, 변속기 제어유닛(58)으로부터 전달되는 제어신호를 소정의 전압으로 증폭시키는 증폭회로(56)를 상기한 피에조세라믹 작동기(50)에 연결하여 스풀밸브(52)의 작동을 제어하는 것이다.
상기에서 변속기 제어유닛(58)으로부터 전달되는 제어신호는 0∼5V의 정압신호이고, 상기한 증폭회로(56)를 통과하면서 200∼300V의 정압신호로 증폭되어 상기한 피에조세라믹 작동기(50)로 전달된다.
상기와 같이 피에조세라믹 작동기(50)에 증폭회로(56)를 통하여 약 200V의 전압을 인가하면 대략 5㎜정도의 변형율이 발생하며 반응시간이 매우 빠르다.
상기에서 피에조세라믹 자공기(50)의 변위는 적층되는 피에조세라믹의 양에 따라 결정되므로 스풀밸브(52)의 작동거리에 맞추어 설정한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 자동변속기용 밸브시스템은 운전자의 선택 또는 자동차의 주행상태에 따라 상기한 변속기 제어유닛(58)으로부터 제어신호가 증폭회로(56)를 통하여 상기한 피에조세라믹 작동기(50)로 전달되면, 피에조세라믹 작동기(50)가 변위를 발생하고 피에조세라믹 작동기(50)에 연결된 스풀밸브 (52)는 제1도에서 보아서 오른쪽으로 이동하고, 밸브보디(54)에 형성된 유입로(62)를 통하여 유입된 라인압은 밸브보디(54)에 형성된 공급로(64)를 통하여 각 마찰요소로 직접 공급된다.
상기한 밸브보디(54)에는 유압을 배출시키기 위한 배출 유로(66)와, 상기한 스풀밸브(52)의 다른 쪽 끝에 설치되어 복원력을 부여하는 리턴스프링(68)이 더 설치된다.
상기한 스풀밸브(52)는 제2도에 나타낸 자동변속기 유압제어시스템에 있어서는 변속 제어밸브(16)와 압력 제어밸브(18) 및 댐퍼클러치 제어밸브(10) 등으로 사용가능하며, 밸브보디(54)에 형성되는 유입로(62)와 공급로(64) 및 배출 유로(66)는 각 제어밸브의 제어상황에 맞추어 형성하는 것이 바람직하다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허 청구의 범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
상기와 같이 구성되고 작동되는 본 발명에 따른 자동변속기용 밸브시스템에 의하면, 스풀밸브를 직접 제어하는 방식이므로 변속의 질이 향상되고 반응시간이 짧아지며 효율이 증대된다.
또 솔레노이드밸브를 사용하지 않으므로 유압회로가 간단해지고 부피 및 무게가 감소되며 원가가 절감된다.

Claims (2)

  1. 소정의 전압을 인가하면 변위가 발생하는 피에조세라믹을 여러 겹 적층한 피에조세라믹 작동기를 스풀밸브의 끝에 장착하고, 변속기 제어유닛으로부터 전달되는 제어신호를 소정의 전압으로 증폭시키는 증폭회로를 상기한 피에조세라믹 작동기에 연결하여 스풀밸브의 작동을 제어하는 자동변속기용 밸브시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기한 변속기 제어유닛으로부터 전달되는 제어신호는 0∼5V의 정압신호이고, 상기한 증폭회로를 통과하면서 200∼300V의 정압신호로 증폭되어 상기한 피에조세라믹 작동기로 전달되는 자동변속기용 밸브시스템.
KR1019960079515A 1996-12-31 1996-12-31 자동 변속기용 밸브 시스템 KR100245721B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101342056B1 (ko) * 2012-01-31 2013-12-16 (주)피에조테크놀리지 전자식 변속기의 시프트 락 장치

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