KR100282876B1 - 자동변속기의 유압제어시스템 - Google Patents

Abstract

주행레인지의 각변속단에서 필요로 하는 최적의 압력상태로 라인압을 조절하여 엔진의 효율을 향상시키며, 또한 연비를 증대시키기 위하여,

오일펌프로부터 발생된 유압을 일정한 압력으로 조절하는 압력 조절수단과, 변속모드를 변환시켜 줄 수 있는 수동 및 자동 변속 컨트롤 수단과, 변속시 원활한 변속모드 형성을 위해 변속감 및 응답성을 조절하는 유압 컨트롤 수단과, 토오크 컨버터의 댐퍼 클러치 작동을 위한 댐퍼 클러치 컨트롤 수단과, 각 마찰요소에 적절한 유압공급을 분배하는 유압분배 수단과, 변속 조작시에 조절된 라인압을 입력받아 유압분배수단에 일정한 제어압으로 바꾸어 공급하는 토오크 압 생성수단을 포함하며, 상기한 압력조절수단은 오일펌프와 연결되어 라인압이 공급되며, 매뉴얼 밸브로 공급된 라인압과 연결되어 압력을 조절하는 압력조절밸브와,

압력컨트롤 밸브 및 N-D 컨트롤 밸브를 연결하는 관로를 분지하여 이 분지 관로와 연결되어 압력컨트롤 밸브의 작동에 따라 제어압을 공급하며, 이 제어압에 따라 선택적으로 작동되고 3속압 관로와 연결되어 이 3속압 관로와 연결된 관로를 통하여 인입되는 유압을 레귤레이터 밸브로 공급함으로서 라인압을 감압시키는 3,4속 라인압 감압밸브를 더욱 포함하는 자동변속기의 유압제어시스템을 제공하는 데 있다.

Description

자동변속기의 유압제어시스템(HYDRAULIC CONTROL SYSTEM OF AUTOMATIC TRANSMISSIONS)

본 발명은 자동변속기의 유압제어시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주행레인지 3,4속에서 라인압을 감압시켜 오일펌프의 구동손실을 줄이기 위한 자동변속기의 유압제어시스템에 관한 것이다.

자동차용 자동변속기는 토오크 컨버터와, 이 토오크 컨버터에 연결되어 있는 다단 변속 메카니즘을 가지고 있으며, 차량의 주행상태에 따라 변속기어 메카니즘의 기어단중 어느 하나의 기어단을 선택하기 위한 유압작동 마찰요소를 포함하고 있다.

자동차용 자동변속기의 유압제어 시스템은, 오일펌프로부터 발생된 유압을 제어 밸브를 통하여 마찰요소를 선택하여 작동시킴으로서 차량의 주행상태에 따라 적절한 변속이 자동적으로 행하여질 수 있도록 하는 작용을 한다.

이러한 유압제어 시스템은 오일펌프로부터 발생된 유압을 조절하는 압력 조절수단과, 변속모드를 형성시켜 줄 수 있는 수동 및 자동 변속 컨트롤 수단과, 변속시 원활한 변속모드 형성을 위해 변속감 및 응답성을 조절하는 유압 컨트롤 수단과, 토오크 컨버터의 댐퍼 클러치 작동을 위한 댐퍼 클러치 컨트롤 수단과, 각 마찰요소에 적절한 유압공급을 분배하는 유압분배 수단을 포함하여 이루어진다.

그리고 변속조작시에 조절된 라인압을 입력받아 유압분배수단에 일정한 제어압으로 바꾸어 공급하는 토오크 압 생성수단을 더욱 포함하고 있다.

상기한 토오크 압 생성수단은 유압콘트롤 수단에서 나오는 솔레노이드 공급 압이 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에 의하여 듀티 제어되는 솔레노이드 밸브에 의하여 제어됨으로서 제어압을 조절하게 되는 것이다.

상기한 압력조절수단은 오일펌프와 연결되는 압력조절밸브를 포함하여 이루어지고 있다.

상기한 압력조절밸브는 오일펌프를 통하여 공급되는 매뉴얼밸브로 전달되는 라인압이 주행레인지 및 후진 레인지에서 일정한 압력을 가지도록 리턴 관로를 연결시켜 라인압을 조절하게 된다.

상기한 압력조절밸브는 주행레인지 상태에서 전변속단이 동일하게 형성되는 구조를 이루고 있다.

이는 각각의 변속단에 적합한 라인압을 형성하여 엔진의 효율을 증대시켜 연비를 향상시킬 필요가 있으나, 이에 충분하게 대응하지 못하는 문제점이 있다.

따라서 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 주행레인지의 각변속단에서 필요로 하는 최적의 압력상태로 라인압을 조절하여 엔진의 효율을 향상시키며, 또한 연비를 증대시키기 위한 자동변속기의 유압제어시스템을 제공하는 데 있다.

도1은 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 유압회로도,

도2는 도1의 압력조절밸브를 확대하여 도시한 도면,

도3은 도1의 3,4속 라인압 감압밸브를 상세하게 도시한 도면,

도4는 본 발명의 실시예의 작동상태를 설명하기 위한 유압회로도이다.

본 발명은 오일펌프로부터 발생된 유압을 일정한 압력으로 조절하는 압력 조절수단과, 변속모드를 변환시켜 줄 수 있는 수동 및 자동 변속 컨트롤 수단과, 변속시 원활한 변속모드 형성을 위해 변속감 및 응답성을 조절하는 유압 컨트롤 수단과, 토오크 컨버터의 댐퍼 클러치 작동을 위한 댐퍼 클러치 컨트롤 수단과, 각 마찰요소에 적절한 유압공급을 분배하는 유압분배 수단과, 변속조작시에 조절된 라인압을 입력받아 유압분배수단에 일정한 제어압으로 바꾸어 공급하는 토오크 압 생성수단을 포함하며,

상기한 압력조절수단은 오일펌프와 연결되어 라인압이 공급되며, 매뉴얼 밸브로 공급된 라인압과 연결되어 압력을 조절하는 압력조절밸브와,

압력컨트롤 밸브 및 N-D 컨트롤 밸브를 연결하는 관로를 분지하여 이 분지 관로와 연결되어 압력컨트롤 밸브의 작동에 따라 제어압을 공급하며, 이 제어압에 따라 선택적으로 작동되고 3속압 관로와 연결되어 이 3속압 관로와 연결된 관로를 통하여 인입되는 유압을 레귤레이터 밸브로 공급함으로서 라인압을 감압시키는 3,4속 라인압 감압밸브를 더욱 포함하는 자동변속기의 유압제어시스템으로 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 자동변속기의 유압제어시스템은, 압력컨트롤 밸브의 제어상태에 따라 3속 라인압이 3,4속 라인압 감압밸브를 통하여 레귤레이터 밸브로 인입되어 3,4속 라인압이 1,2속에 비하여 상대적으로 감압이 이루어지게 된다.

이하, 본 발명은 도면을 첨부하여 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 실시예를 도시한 유압회로도로서, 엔진(도시생략)의 구동력을 전달받는 토오크 컨버터(1)와, 역시 엔진의 구동력에 의하여 회전이 이루어짐으로서 유압을 발생시키는 오일펌프(3) 및 이 오일펌프(3)에 의하여 선택적으로 인게이지가 이루어지는 다수의 마찰요소(5) 그리고 이 마찰요소(5)를 제어하는 다수의 유압밸브를 도시하고 있다.

상기한 유압밸브는 오일펌프(3)와 연결되어 오일펌프(3)의 유압을 공급받고 운전자의 의지에 따라 변속레인지를 제어하기 위한 매뉴얼밸브(7), 상기한 매뉴얼 밸브(7)와 연결되어 유압을 전달받음과 동시에 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에 의하여 제어됨으로서 주행레인지에서 각 변속단으로 제어하기 위하여 다수의 시프트 밸브에 유압을 공급하는 시프트 컨트롤 밸브(9)와, 역시 매뉴얼 밸브(7)로부터 유압을 공급받으며 공급받은 압력을 N-D 컨트롤 밸브(10)에 선택적으로 전달하기 위한 압력컨트롤 밸브(11)등을 포함하고 있다.

상기한 압력컨트롤 밸브(11)는 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에 의하여 듀티 제어가 이루어지는 압력컨트롤 솔레노이드 밸브(13)에 의하여 제어되는 구조로 형성된다.

한편 마찰요소(5)는 주행레인지 3속에서 작동하는 프론트 클러치(15), 리어 클러치(17), 엔드 클러치(19)등을 포함하며, 4속에서 작동하는 프론트 클러치(15), 리어클러치(17), 킥다운 서보(21)를 더욱 포함하고 있다.

한편 토오크 컨버터 컨트롤 밸브(23)는 레귤레이터 밸브(25)와 관로로 연결되어 레귤레이터 밸브(25)를 통하여 유압을 받아 토오크 컨버터(1)를 제어하기 위한 것이다.

그리고 압력조절밸브(25)는 오일펌프(3)와 관로로 연결되어 라인압을 인입받고 매뉴얼 밸브(7)의 후진압 및 주행레인지압 관로와 연결되어 이 압력에 의하여 오일펌프(3)로부터 직접 인입된 라인압의 일부가 오일팬으로 리턴됨으로서 라인압을 일정하게 유지할 수 있는 구조로 이루어지고 있다.

특히 상기한 압력조절밸브(25)는 3속 라인압관로를 통하여 인입되는 유압이 매뉴얼밸브(7)를 통하여 인입되는 유압과 같은 방향으로 작용하여 3,4속에서 더욱 라인압을 낮출 수 있는 구조를 가지게 된다.

도2는 오일펌프로 공급되는 라인압을 일정하게 조절하기 위한 밸브를 상세하게 도시한 도면으로서, 압력조절밸브(25)를 도시하고 있다.

상기한 압력조절밸브(25)는 오일펌프(3)로부터 전달되는 유압이 인입되는 제1포트(51)와, 상기 제1포트(51)의 일측에 설치되며 제1포트(51)로 인입된 유압을 오일팬으로 리턴시키기 위한 제2포트(53)와, 매뉴얼 밸브(7)의 후진압 관로와 연결되는 제3포트(55)와, 상기한 제3포트(55)와 연결되며 매뉴얼 밸브(7)의 주행레인지 관로와 연결되는 제4포트(57)와, 시프트 컨트롤 밸브(9)를 지나는 주행레인지 3속압관로의 유압이 인입되는 제5포트(59)와, 제1포트(51)로 인입되는 유압을 토오크 컨버터 컨트롤 밸브로 인입시키기 위한 제6,7포트(61)(63)를 포함하는 밸브체(50)와;

상기 제4포트(57)로 인입되는 유압에 의하여 이동하는 제1랜드(71)와, 제1랜드와 소정의 거리를 이격하여 배치되며 제3포트로 인입되는 유압에 의하여 작동하는 제2랜드(73)와, 상기한 제2랜드(73)와 소정의 거리를 이격하여 배치되며 제5포트로 인입되는 유압에 의하여 이동하는 제3랜드(75)와, 제3랜드(75)와 소정의 거리를 이격하여 배치되며 제1,2포트(51)(53)를 선택적으로 개폐하고 제1,2포트(51)(53)와 제6포트(61)를 선택적으로 연통시키기 위한 제4랜드(77)와, 제7포트(63)를 선택적으로 개폐하기 위한 제5랜드(79)를 포함하는 밸브 스풀(70)과;

상기 제3,4,5포트(55)(57)(59)로 인입되는 유압에 대응하는 방향으로 탄성력이 작용하도록 밸브스풀(70)의 일측을 탄지하는 탄성부재(80)와;

상기한 밸브체(50)의 일측에 설치되어 탄성부재(80)의 탄성력을 가변하기 시키기 위한 탄성력 가변조절부재(90)를 포함하고 있다.

그리고 3,4속 라인압 감압밸브(99)는, 도3에 도시하고 있는 바와 같이, 시프트 컨트롤 밸브(9)를 지나는 주행레인지 3속압 관로와 연결되어 유압을 인입받는 제1포트(101)와, 압력조절밸브(25)의 제5포트(59)로 인입되는 제2포트(103)와, 압력컨트롤 밸브(11)와 N-D 컨트롤 밸브(10)를 연결하는 관로를 분지하여 유압이 인입될 수 있도록 연결되는 제3포트(105)와, 상기한 제2포트(103)의 유압이 선택적으로 배출될 수 있도록 형성되는 배출포트(107)로 이루어지는 밸브스풀(100)과;

상기한 밸브스풀(100)에 슬라이드 이동이 가능하게 내장되며 제1포트(101)와 제2포트(103)를 선택적으로 연통시키는 제1랜드(111)와, 제1랜드(111)와 소정의 거리를 이격하여 설치되며 제2포트(103)와 배출포트(107)를 선택적으로 연통시키는 제2랜드(113)로 이루어지는 밸브스풀(110)과;

상기한 제1랜드(111)를 탄지하며 소정의 탄성력을 가지며 압축코일 스프링으로 이루어지는 탄성부재(120)를 포함하고 있다.

본 발명의 작용설명은 주행레인지 3속의 예를 들어 설명한다.

상기한 자동변속기의 유압제어시스템은, 도4에 도시하고 있는 바와 같이, 오일펌프(3)에서 발생된 소정의 라인압은 매뉴얼 밸브(7)로 인입된다.

이때 매뉴얼 밸브(7)로 인입되는 유압은 매뉴얼 밸브(7)는 주행레인지로 전환된 상태에서 시프트 컨트롤 밸브(9)로 인입되고 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에 의하여 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브가 오프 상태로 제어되어 3속압 관로측으로 유압이 이동한다.

상기한 3속압 관로측의 유압은 3,4속 라인압 감압밸브(99)의 제1포트(101)로 인입되어 대기하게 된다.

그리고 매뉴얼 밸브(7)를 통하여 압력 컨트롤 밸브(11)로 전달되는 유압은 역시 트랜스밋션 제어유닛(TCU)의 의하여 듀티 제어되는 압력 컨트롤 솔레노이드 밸브에 의하여 N-D 컨트롤 밸브(10)로 인입된다.

이때 압력컨트롤 밸브(11)에서 N-D 컨트롤 밸브(10)로 전달되는 유압은 분지관로를 통하여 3,4속 라인압 감압밸브(99)의 제3포트(105)로 인입된다.

이때 3,4속 라인압 감압밸브(99)의 제3포트(105)로 인입되는 유압은, 밸브스풀의 제2랜드(113)를 가압하여 도면에서 우측으로 이동시킨다.

그러면 제1포트(101)에 대기하고 있는 유압은, 제2포트(103)을 통하여 압력조절밸브(25)의 제5포트(59)로 인입되어 제3랜드(75)를 가압하여 도면에서 좌측으로 밸브스풀(70)을 이동시키게 된다. 물론 제4포트(57)를 통하여 인입되는 유압 역시 밸브스풀(7)을 도면에서 좌측으로 이동시키게 된다.

따라서 밸브스풀(70)의 이동에 따라 제4랜드(77)에 의하여 제1,2포트(51)(53)의 연통면적을 증대시키게 된다.

따라서 오일펌프(3)에서 공급되는 유압은 다량이 오일팬으로 리턴되어 라인압이 감소되는 것이다.

그리고 주행레인지 3속 주행은 각종 밸브에 의하여 프론트 클러치(15), 리어클러치(17), 엔드클러치(19)등을 인게이지시키게 되어 이루어지게 되는 것이다.

상기한 본 실시예의 작용에서는 주행레인지 3속에 한하여 설명하고 있으나, 4속의 경우에 있어서도 동일하게 라인압이 감소하게 되는 것이다.

이와 같은 주행레인지 3,4속에서는 과다한 라인압을 감소시켜 오일펌프(3)에 걸리는 부하를 줄일 수 있게 되는 것이다.

따라서 본 발명의 자동변속기의 유압제어시스템은, 3,4속에서 상대적으로 라인압이 낮아지게 되어 오일펌프로 인한 동력부하가 감소되어 엔진의 효율을 증대시켜 연비를 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (3)

1. 오일펌프로부터 발생된 유압을 일정한 압력으로 조절하는 압력 조절수단과, 변속모드를 변환시켜 줄 수 있는 수동 및 자동 변속 컨트롤 수단과, 변속시 원활한 변속모드 형성을 위해 변속감 및 응답성을 조절하는 유압 컨트롤 수단과, 토오크 컨버터의 댐퍼 클러치 작동을 위한 댐퍼 클러치 컨트롤 수단과, 각 마찰요소에 적절한 유압공급을 분배하는 유압분배 수단과, 변속조작시에 조절된 라인압을 입력받아 유압분배수단에 일정한 제어압으로 바꾸어 공급하는 토오크 압 생성수단을 포함하며,

   상기한 압력조절수단은 오일펌프와 연결되어 라인압이 공급되며, 매뉴얼 밸브로 공급된 라인압과 연결되어 압력을 조절하는 압력조절밸브와,

   압력컨트롤 밸브 및 N-D 컨트롤 밸브를 연결하는 관로를 분지하여 이 분지 관로와 연결되어 압력컨트롤 밸브의 작동에 따라 제어압을 공급하며, 이 제어압에 따라 선택적으로 작동되고 3속압 관로와 연결되어 이 3속압 관로와 연결된 관로를 통하여 인입되는 유압을 레귤레이터 밸브로 공급함으로서 라인압을 감압시키는 3,4속 라인압 감압밸브를 더욱 포함하는 자동변속기의 유압제어시스템.
2. 제1항에 있어서, 압력조절밸브는 오일펌프로부터 전달되는 유압이 인입되는 제1포트와, 상기 제1포트의 일측에 설치되며 제1포트로 인입된 유압을 오일팬으로 리턴시키기 위한 제2포트와, 매뉴얼 밸브의 후진압 관로와 연결되는 제3포트와, 상기한 제3포트와 연결되며 매뉴얼 밸브의 주행레인지 관로와 연결되는 제4포트와, 시프트 컨트롤 밸브를 지나는 주행레인지 3속압관로의 유압이 인입되는 제5포트와, 제1포트로 인입되는 유압을 토오크 컨버터 컨트롤 밸브로 인입시키기 위한 제6,7포트를 포함하는 밸브체와;

   상기 제4포트로 인입되는 유압에 의하여 이동하는 제1랜드와, 제1랜드와 소정의 거리를 이격하여 배치되며 제3포트로 인입되는 유압에 의하여 작동하는 제2랜드와, 상기한 제2랜드와 소정의 거리를 이격하여 배치되며 제5포트로 인입되는 유압에 의하여 이동하는 제3랜드와, 제3랜드와 소정의 거리를 이격하여 배치되며 제1,2포트를 선택적으로 개폐하고 제1,2포트와 제6포트를 선택적으로 연통시키기 위한 제4랜드와, 제7포트를 선택적으로 개폐하기 위한 제5랜드를 포함하는 밸브 스풀과;

   상기 제3,4,5포트로 인입되는 유압에 대응하는 방향으로 탄성력이 작용하도록 밸브스풀의 일측을 탄지하는 탄성부재와;

   상기한 밸브체의 일측에 설치되어 탄성부재의 탄성력을 가변하기 시키기 위한 탄성력 가변조절부재를 더욱 포함하는 자동변속기의 유압제어시스템.
3. 제1항에 있어서, 3,4속 라인압 감압밸브는 시프트 컨트롤 밸브를 지나는 주행레인지 3속압 관로와 연결되어 유압을 인입받는 제1포트와, 압력조절밸브의 제5포트로 인입되는 제2포트와, 압력컨트롤 밸브와 N-D컨트롤 밸브를 연결하는 관로를 분지하여 유압이 인입될 수 있도록 연결되는 제3포트와, 상기한 제2포트의 유압이 선택적으로 배출될 수 있도록 형성되는 배출포트로 이루어지는 밸브스풀과;

   상기한 밸브스풀에 슬라이드 이동이 가능하게 내장되며 제1포트와 제2포트를 선택적으로 연통시키는 제1랜드와, 제1랜드와 소정의 거리를 이격하여 설치되며 제2포트와 배출포트를 선택적으로 연통시키는 제2랜드로 이루어지는 밸브스풀과;

   상기한 제1랜드를 탄지하며 소정의 탄성력을 가지며 압출코일 스프링으로 이루어지는 탄성부재를 더욱 포함하는 자동변속기의 유압제어시스템.

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