KR100288228B1 - 차량용 자동변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브 - Google Patents

차량용 자동변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브 Download PDF

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Abstract

'P', 'N' 레인지에서도 라인압 제어가 이루어지면서 유압이 공급되도록 하여 충분한 윤활 유압에 의해 마찰요소 파손 및 발진 성능 저하를 방지하고, 'P' 레인지에서도 변속기 오일량을 측정할 수 있는 매뉴얼 밸브를 제공할 목적으로;
라인압이 유입되는 제1포트의 일측에 'P', 'N' 레인지 포트인 제2포트와, 'D'레인지 포트인 제3포트가 형성되고, 타측에 'R'레인지 포트인 제4포트와, 제1, 2 배출포트가 순차적으로 이루어지는 밸브보디와;
일측에 커넥트부를 두고, 그 이웃에 'P'레인지시 제2포트와 제3포트 사이에서 밸브보디 일측 단부까지 위치하는 제1랜드와, 'N'레인지시 제2포트와 제3포트에 위치하는 제2랜드와, 'R' 레인지시 상기 제2랜드와 함께 제1포트와 제4포트를 연통시키는 제3랜드를 보유하는 밸브스풀로 이루어지며,
상기 밸브보디의 제3포트는 'P','R','D','2','L' 레인지를 모두 수용할 수 있는 크기로 이루어지되, 세퍼레팅 플레이트에 의해 개구면적이 조절될 수 있도록 하고, 밸브스풀의 제1,2,3랜드는 동일직경으로 이루어지고, 제1랜드는 'P','R','N'레인지에서 제3포트내에 잔존하는 잔압을 배출시킬 수 있도록 절취부가 형성되는 차량용 자동 변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브를 제공한다.

Description

차량용 자동변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브{MANUAL VALVE OF HYDRAULIC CONTROL SYSTEM FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은 차량용 자동변속기 유압제어시스템의 매뉴얼 밸브에 관한것으로서, 보다 상세하게는 'P' 레인지에서도 라인압 제어가 이루어지도록 유압이 공급되도록 하여 'P' 레인지에서도 변속기 오일량을 측정할 수 있도록 하고, 극 저온시 윤활성 부족으로 인한 마찰요소의 파손을 방지할 수 있는 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브에 관한 것이다.
예컨데, 차량에 적용되는 자동변속기의 유압제어시스템의 일예를 살펴보면, 도 1에서와 같이,스로틀밸브의 개도와 차속에 따라 트랜스밋션 컨트롤 유닛(TCU)에 의해 제어되어 온/오프 또는 듀티작용하는 솔레노이드 밸브들에 의해 변속작용이 이루어진다.
즉, 엔진이 구동을 시작하면 토오크 컨버터(2)가 함께 구동하면서 변속기의 입력축을 회전시키게 되는데, 이때 오일펌프(4)가 구동을 하여 오일압을 생성하여 토출하기 시작한다.
이때 생성되는 오일압의 일부는 라인압 관로(6)를 따라 압력조절밸브(8)와 토오크 컨버터 콘트롤밸브(10), 그리고 댐퍼 클러치 콘트롤밸브(12)로 흐르고, 일부는 리듀싱 밸브(14) 및 매뉴얼 밸브(16)로 흐르게 된다.
상기에서 압력조절밸브(8)로 흐르는 유압은 압력이 조절되어 토오크 컨버터 컨트롤 밸브(10)와 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(12)로 공급되며, 리듀싱 밸브(14)로 공급된 유압은 라인압보다 낮은 유압으로 감압되어 댐퍼 클러치 콘트롤밸브(12)와, 압력제어 밸브(18) 및 N-R 컨트롤 밸브(20)로 공급된다.
이러한 상태에서 변속레버가 'D' 레인지로 절환되면 이와 연동하여 매뉴얼 밸브(16)는 드라이브압 관로(22)를 통해 N-D 컨트롤 밸브(24) 및 시프트 컨트롤밸브(26)로 각각 유압을 공급하게 된다.
그러면 상기 시프트 컨트롤 밸브(26)는 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에 의해 제어되는 제1,2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1)(S2)에 의하여 제2,3,4,속 관로(28)(30)(32)를 통해 1-2 시프트 밸브(34)및 엔드 클러치 밸브(36)와, 2-3/4-3 시프트밸브(38), 리어 클러치 해방밸브(40)로 각각 유압을 공급하게 된다.
또한, 상기 1-2 시프트밸브(34) 및 엔드 클러치 밸브(36)와, 2-3/4-3 시프트 밸브(38), 리어 클러치 해방밸브(40)로 공급된 각각 공급된 유압은 압력제어 솔레노이드밸브(S3)에 의하여 제어되는 압력 제어밸브(18)로부터 공급되는 유압과 함께 동작하여 각 변속단에 알맞도록 제1, 2, 3, 4, 마찰요소(C1), (C2), (C3), (C4)에 드라이브 압을 공급함으로써, 변속이 이루어지게 되는 것이다.
그리고 후진시에 작동하는 제5 마찰요소(C5)는 후진시 매뉴얼 밸브(16)로부터 공급되는 유압을 2-3/4-3 시프트 밸브(38)를 통해 공급받아 작동이 이루어진다.
이와같은 자동변속기의 유압 제어시스템에 있어서의 매뉴얼 밸브는 운전자가 조작하는 셀렉트 레버에 연동하여 포트 변환이 이루어지면서 'D' 레인지에서 드라이브압 관로로 유압을 공급하고, 'R' 레인지에서 후진압 관로로 유압을 공급하게 된다.
이러한 매뉴얼 밸브의 종래 구성을 살펴보면, 도 10의 (A)에서와 같이, 밸브 바디는 오일펌프로부터 유압을 공급받는 제1포트(200)와, 'D','2','L' 레인지시 미도시한 시프트 컨트롤 밸브로 유압을 공급하는 제2 포트(202)와, 'N','D','2','L' 레인지시 압력 제어밸브로 유압을 공급하는 제 3포트(204)와, 'R' 레인지시 압력조절밸브와 N-R 컨트롤 밸브로 유압을 공급하는 제4 포트(206)를 보유하고 있다.
그리고 셀렉트 레버에 연동되는 밸브스풀(210)은 일측에 커넥터부(212)를 두고 그 타측으로 'P' 레인지에서만 상기 제2, 3포트(202)(204)사이에 위치하고 그외의 레인지에서는 제2포트(202)의 일측으로 위치하는 제1랜드(214)와, 'P''R' 레인지를 제외한 레인지에서 제3 포트(204) 또는 제2, 3포트(202)(204)를 제1 포트(200)와 연통시키는 제2랜드(216)와, 'R' 레인지에서 제1포트(200)와 제4 포트(206)를 연통시키는 제3랜드(218)를 보유하고 있다.
또한, 상기 제1, 2랜드(214)(216) 사이에는 커넥터(212)측으로부터 형성되는 배출로(220)와 연통되는 배출공(222)이 형성된다.
이에따라 도10의 (A)와 같은 'N' 레인지에서는 제1포트(200)의 유압이 제3포트(204)로 공급되고, (B)와 같은 'D'레인지에서는 제1포트(200)의 유압이 제2,3 포트(202)(204)로 동시에 공급되며, (C)와 같은 'R' 레인지에서는 제1포트(200)의 유압이 제4 포트(206)로 공급되며, (D)와 같은 'P' 레인지에서는 제1포트(200)의 유압이 배출공(222)과 배출로(220)를 따라 해제된다.
그러나 상기와 같은 매뉴얼 밸브에 있어서는 'P' 레인지에서 오일펌프로부터 공급되는 유압이 밸브스풀을 통해 모두 배출되도록 구성되어 있는 바, 압력조절밸브를 제어하지 못하게 되어 토오크 컨버터에는 오리피스를 통한 소량의 유압만이 공급된다.
이에따라 유압이 부족하여 마찰요소의 파손은 물론 급 발진시 해당마찰요소로의 유압 공급이 지연되어 급 발진성능이 좋지 않다는 문제점을 내포하고 있다.
그리고 'P' 레인지시에서 각 부분에 오일이 공급되지 않는 바, 오일량을 측정할 수 없으며, 측정하더라도 정확량을 측정할 수 없다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 제반 문제점을 해결하기 위하여 발명된것으로서, 본 발명의 목적은 'P' 레인지에서도 라인압 제어가 이루어지면서 유압이 공급되도록 하여 마찰요소 파손 및 발진 성능저하를 방지하고, 'P' 레인지에서도 변속기 오일량을 측정할 수 있는 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브를 제공함에 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 유압 제어시스템의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 매뉴얼 밸브의 'N' 레인지 상태도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 매뉴얼 밸브의 'P' 레인지 상태도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 매뉴얼 밸브의 'R' 레인지 상태도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 매뉴얼 밸브의 'D' 레인지 상태도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 매뉴얼 밸브의 '2' 레인지 상태도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 의한 매뉴얼 밸브의 'L' 레인지 상태도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 의한 매뉴얼 밸브의 'N' 레인지 상태도.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 의한 매뉴얼 밸브의 'N' 레인지 상태도.
도 10은 종래 매뉴얼 밸브의 단면도로서,
(A)는 'N' 레인지 상태 단면도.
(B)는 'D' 레인지 상태 단면도.
(C)는 'R' 레인지 상태 단면도.
(D)는 'P' 레인지 상태 단면도이다.
상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 차량용 자동변속기의 유압 제어시스템에 적용되어 운전자의 셀렉트 레버 조작에 연동되면서 포트변환이 이루어지는 매뉴얼 밸브에 있어서,
라인압이 유입되는 제1포트의 일측에 'P', 'N' 레인지 포트인 제2포트와, 'D'레인지 포트인 제3포트가 형성되고, 타측에 'R'레인지 포트인 제4포트와, 제1, 2 배출포트가 순차적으로 이루어지는 밸브보디와;
일측에 커넥트부를 두고, 그 이웃에 'P'레인지시 제2포트와 제3포트 사이에서 밸브보디 일측 단부까지 위치하는 제1랜드와, 'N'레인지시 제2포트와 제3포트에 위치하는 제2랜드와, 'R' 레인지시 상기 제2랜드와 함께 제1포트와 제4포트를 연통시키는 제3랜드를 보유하는 밸브스풀로 이루어지며,
상기 밸브보디의 제3포트는 'D','2','L' 레인지를 모두 수용할 수 있는 크기로 이루어지되, 세퍼레팅 플레이트에 의해 개구면적이 조절될 수 있도록 하고, 밸브스풀의 제1,2,3랜드는 동일직경으로 이루어지고, 제1랜드는 'P','R','N'레인지에서 제3포트내에 잔존하는 잔압을 배출시킬 수 있도록 절취부가 형성되는 차량용 자동 변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본 발명의 제1 실시예에 의한 매뉴얼 밸브의 'N' 레인지 상태 단면도로서, 매뉴얼 밸브(22)는 기존과 마찬가지로 밸브보디와 밸브스풀로 이루어진다.
상기 밸브보디는 라인압 관로(6)와 연결되는 제1포트(100)와, 상기 제1포트(100)의 이웃에 형성되어 'N', 'P' 레인지에서 압력조절밸브(8)로 유압을 공급하는 제2포트(102)와, 상기 제2포트(102)의 이웃에 형성되어 'D','2','L'레인지에서 상기 제1포트(100)로 공급된 유압을 변속제어수단으로 공급하는 제3포트(104)를 보유한다.
그리고 상기 제2포트(102)의 반대측에서 제1포트(100)와 일정간격을 두고 형성되어 'R' 레인지시 상기 제1포트(100)로 공급된 유압을 공급하는 제4포트(106)와, 상기 제4포트(106)의 이웃에 배치되어 제4포트(106)로 공급되었던 유압을 배출시키는 제1 배출포트(EX1)와, 상기 제1 배출포트(EX1)의 이웃에 배치되어 'N','D',2','L' 레인지에서 상기 제4포트(106) 및 제1 배출포트(EX1)와 연통되는 제2 배출포트(EX2)를 보유하고 있다.
또한, 상기에서 제3포트(104)는 'D','2','L' 레인지의 모든 영역을 수용할 수 있는 크기로 이루어지되, 세퍼레팅 플레이트(108)에 의해 그 개구면적이 조절될 수 있도록 구성된다.
상기와 같은 밸브보디에 내장되어 상기 포트를 변환시키는 밸브스풀(110)은 일측에 미도시한 셀렉트 레버와 연결되는 커넥트부(112)가 형성되고, 이에 이웃하여 'P' 레인지시 상기 제2포트(102)와 제3포트(104) 사이로부터 제3포트(104)측의 밸브보디 단부까지의 폭을 갖는 제1랜드(114)와, 'N' 레인지시 제2포트(102)와 제3포트(104) 사이에 위치하는 제2랜드(116)와, 'R'레인지시 상기 제2 랜드(114)와 함께 제1포트(100)와 제4포트(106)를 연통시키는 제3랜드(118)를 보유하되, 상기 제1, 2, 3랜드(114)(116)(118)는 동일직경으로 이루어진다.
그리고 상기에서 제1랜드(114)는 'P','R','N'레인지에서 제3포트(104)에 잔존하는 잔압을 배출시킬 수 있도록 절취부(120)가 형성된다.
즉, 상기의 절취부(120)는 'N' 레인지에서 제3포트(104)의 일측벽(122)과 제1랜드(114) 사이에 일정간격의 틈새(124)가 형성되는 위치에서 커넥트부(112)측으로 절취되는 형태로 이루어진다.
이와같이 이루어지는 본 발명의 매뉴얼 밸브(16)에 의하면 'N' 레인지에서는 도2 에서와 같이, 제1포트(100)의 유압이 제2, 3랜드(116)(118)에 의해 제2포트(102)를 통해 압력조절밸브(8)로 공급되어 라인압을 가변시키게 되고, 'P'레인지에서는 도3 에서와 같이 제1포트(100)의 유압이 제1,2랜드(114)(116)에 의해 제2 포트(102)로 공급되어 'N' 레인지에서와 마찬가지로 라인압을 가변시키게 된다.
이와 같이 라인압을 가변시킨다는 것은 윤활 유압을 충분히 공급할 수 있다는 결과가 되므로 종래 매뉴얼 밸브의 적용에 따른 문제점을 해소할 수 있게 되는 것이다.
그리고 'R' 레인지에서는 도4 에서와 같이 제1 포트(100)의 유압이 제2, 3랜드(116)(118)에 의해 제4포트(106)로 공급되어 후진 변속이 이루어지도록 하며, 'D', '2', 'L' 레인지에서는 도 5, 6, 7에서와 같이, 제1포트(100)의 유압이 제1, 3랜드(114)(1118)에 의해 제2, 3포트(102)(104)로 공급된다.
상기와 같이 유로를 변환시키는 매뉴얼 밸브(16)에 의하면 'P' 레인지에서 'N' 레인지와 마찬가지로 오일펌프로부터 공급되는 유압을 압력조절밸브(8)로 공급하여 라인압이 이루어지도록함으로써, 가변된 라인압이 토오크 컨버터(2)까지 공급되어진다.
이에따라 충분한 유압 공급으로 마찰요소의 파손을 방지할 수 있으며, 급 발진시 그 발진성능을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 종래 'N' 레인지에서만 실시하던 오일량의 측정을 'P' 레인지에서도 실시할 수 있게 되어 오일량 측정에 대한 편리함을 제공할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명에 의한 제2 실시예의 매뉴얼 밸브(16)를 도시한것으로서, 제2 실시예의 매뉴얼 밸브(22)는 제1 실시예의 매뉴얼 밸브와 동일하게 이루어지되, 밸브스풀(110)의 커넥트부(112)와 제1 랜드(114)를 일체형으로 형성하고, 제3포트(104)의 폭을 'L' 레인지시 제2 랜드(116)에 의해서 제3포트(104)의 일측이 폐쇄될 수 있도록 형성하며, 제1, 2 랜드(114)(116) 사이의 잔압이 배출될 수 있도록 한 것이다.
그리고 도 9는 제3 실시예의 매뉴얼 밸브를 도시한것으로서, 이는 제2 실시예와 마찬가지로 밸브스풀(110)의 커넥트부(112)와 제1랜드(114)를 일체형으로 형성하되, 'L' 레인지시 제1, 2 랜드(114)(116)에 의해 제3포트(104)의 일측을 밀봉시킬 수 있도록 형성한 것이다.
상기의 제2 실시예와 제3 실시예의 작동은 제1 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
이상에서와 같이, 본 발명에 의하면, 'P', 'N' 레인지에서도 라인압 제어가 이루어지면서 유압이 공급되도록 하여 충분한 윤활 유압에 의해 마찰요소 파손 및 발진 성능저하를 방지하고, 'P' 레인지에서도 변속기 오일량을 측정할 수 있는 발명인 것이다.

Claims (6)

  1. 차량용 자동변속기의 유압 제어시스템에 적용되어 운전자의 셀렉트 레버 조작에 연동되면서 포트변환이 이루어지는 매뉴얼 밸브에 있어서,
    라인압이 유입되는 제1포트의 일측에 'P', 'N' 레인지 포트인 제2포트와, 'D'레인지 포트인 제3포트가 형성되고, 타측에 'R'레인지 포트인 제4포트와, 제1, 2 배출포트가 순차적으로 이루어지는 밸브보디와;
    일측에 커넥트부를 두고, 그 이웃에 'P'레인지시 제2포트와 제3포트 사이에서 밸브보디 일측 단부까지 위치하는 제1랜드와, 'N'레인지시 제2포트와 제3포트에 위치하는 제2랜드와, 'R' 레인지시 상기 제2랜드와 함께 제1포트와 제4포트를 연통시키는 제3랜드를 보유하는 밸브스풀로 이루어지며,
    상기 밸브보디의 제3포트는 'D','2','L' 레인지를 모두 수용할 수 있는 크기로 이루어지되, 세퍼레팅 플레이트에 의해 개구면적이 조절될 수 있도록 하고, 밸브스풀의 제1,2,3랜드는 동일직경으로 이루어지고, 제1랜드는 'P','R','N'레인지에서 제3포트내에 잔존하는 잔압을 배출시킬 수 있도록 절취부가 형성됨을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브.
  2. 청구항 1에 있어서, 밸브스풀은 커넥트부와 제1랜드를 일체형으로 형성하고, 밸브보디는 제3포트의 일측부가 'L' 레인지에서 제2랜드에 의해서 폐쇄되고, 제1,2랜드 사이가 외부로 노출되어 잔압 배출이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브.
  3. 청구항 1에 있어서, 밸브스풀은 커넥트부와 제1랜드를 일체형으로 형성하고, 밸브보디는 제3포트의 일측부가 'L' 레인지에서 제1, 2랜드가 의해서 폐쇄되도록 형성함을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브.
  4. 청구항 1에 있어서, 제1,2,3 랜드는 'P','R' 레인지에서 밸브보디에 접촉됨을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브.
  5. 청구항 1에 있어서, 제1랜드는 커넥트부와 일체로 형성됨을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브.
  6. 청구항 1에 있어서, 제1랜드는 'N' 레인지에서 제3포트의 일측벽과 제1랜드 사이에 일정간격의 틈새가 형성된 위치에서 커넥트부측으로 절취부를 갖는 차량용 자동 변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브.
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