KR100298773B1 - 자동변속기의유압제어시스템 - Google Patents

Abstract

드로틀 개도율이 낮은 경우에는 오일펌프의 토출 압력을 낮춤으로서 엔진의 구동력 손실을 줄임으로서 연비 향상을 도모하기 위하여,

엔진의 구동력을 차량의 주행상태에 따라 적절하게 토오크 변환하는 토오크 컨버터와, 상기한 엔진의 구동에 따라 동시에 구동하여 유압을 발생시키는 오일펌프와, 상기한 오일펌프의 유압을 드로틀 개도율에 따라 가변하여 압력을 조절하는 압력조절수단과, 상기한 오일펌프의 오일을 입력받음과 동시에 운전자의 의지에 의하여 변속레인지가 선택되는 매뉴얼 밸브와, 상기한 매뉴얼 밸브를 통하여 전달되는 유압을 소정의 변속단으로 구현하기 위하여 각 마찰요소에 유압을 선택적으로 공급하거나 배출시키기 위한 유압 분배수단을 포함하여 이루어진다.

Description

자동변속기의 유압 제어 시스템

본 발명은 자동변속기의 유압회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 드로틀 밸브의 개도율이 낮을 경우에 라인압력을 감소시켜 오일펌프의 로드를 줄이기 위한 자동변속기의 유압 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기의 유압 제어 시스템은 엔진의 구동력을 적절하게 토오크 변환하는 토오크 컨버터와, 상기한 엔진의 구동에 따라 동시에 구동하여 유압을 발생시키는 유압펌프 그리고 운전자에 의하여 작동되는 변속레버에 연동하여 작동하는 매뉴얼 밸브 및 매뉴얼 밸브를 통하여 공급되는 유압을 선택적으로 각 마찰요소에 전달하기 위한 유압 분배수단을 포함하고 있다.

그리고 상기한 오일펌프를 통하여 생성되는 유압의 압력을 각 마찰요소의 제어에 적합하도록 일정한 압력으로 조절하는 압력조절 밸브 및 토오크 컨버터를 컨트롤 하기 위한 토오크 컨버터 컨트롤 밸브 등을 더욱 포함하고 있다.

이러한 유압 제어 시스템은 운전자가 변속레버를 선택함에 따라 주행레인지가 결정되고 이 변속레버와 연동하여 매뉴얼밸브가 작동하여 오일펌프의 유압이 압력조절밸브를 통하여 압력조절이 이루어진 후 유압 분배수단을 통하여 각 마찰요소를 선택적으로 제어함으로서 차량의 주행이 이루어지는 것이다.

특히 상기한 압력조절밸브는 항상 일정하게 셋팅된 압력에 의하여 마찰요소를 제어하는 유압을 공급할 수 있는 구조로 이루어진다.

상기한 종래의 자동변속기의 유압 제어 시스템의 압력조절밸브는 주행레인지 전 영역에서 일정한 유압을 공급할 수 있는 구조로 이루어지는 데, 이러한 경우에 드로틀 개도율이 낮은 경우에도 오일펌프는 고압의 유압을 생성하기 위하여 고속회전이 이루어짐으로 엔진의 구동력 손실이 증대되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 드로틀 개도율이 낮은 경우에는 오일펌프의 토출압력을 낮춤으로서 엔진의 구동력 손실을 줄임으로서 연비 향상을 도모하는 자동변속기의 유압 제어 시스템을 제공하는 데 있다.

도1은 본 발명에 따른 실시예를 설명하기 위한 유압회로도,

도2는 도1의 주요부분을 확대하여 도시한 도면,

도3은 본 발명에 관련하는 도1의 주요부를 도시한 도면,

도4는 본 발명의 실시예에 따른 작동상태를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 자동변속기용 유압 제어 시스템은,

엔진의 구동력을 차량의 주행상태에 따라 적절하게 토오크 변환하는 토오크 컨버터와,

상기한 엔진의 구동에 따라 동시에 구동하여 유압을 발생시키는 오일펌프와,

상기한 오일펌프의 유압을 드로틀 개도율에 따라 가변하여 압력을 조절하는 압력조절수단과,

상기한 오일펌프의 오일을 입력받음과 동시에 운전자의 의지에 의하여 변속레인지가 선택되는 매뉴얼 밸브와,

상기한 매뉴얼 밸브를 통하여 전달되는 유압을 소정의 변속단으로 구현하기 위하여 각 마찰요소에 유압을 선택적으로 공급하거나 배출시키기 위한 유압 분배수단을 포함하여 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 자동변속기용 유압 제어 시스템은, 엔진이 회전하면 토오크 컨버터에서 토오크 변환이 이루어지고 오일펌프가 구동하여 유압을 발생시킨다.

이때 오일펌프의 유압은 매뉴얼밸브를 통하여 레귤레이터 밸브로 인입되어 레귤레이터의 밸브 스풀 가압한다. 한편으로 오일펌프에서 나오는 유압은 레귤레이터 밸브로 인입되면서 밸브 스풀에 작용하는 유압에 의하여 압력이 일정하게 조절된다. 이러한 상태에서 드로틀 밸브의 개도율이 설정치 이하이면 트랜스밋션 제어유닛은 압력조절수단을 제어하여 정상상태의 드로틀 개도율일 경우보다 라인압력을 낮추게 된다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 실시예를 도시한 유압회로도로서, 엔진(도시생략)의 구동력을 전달받아 적절하게 토오크를 변환하는 토오크 컨버터(1)와, 엔진의 구동에 따라 유압을 생성하는 오일펌프(3)와, 상기한 오일펌프(3)를 통하여 생성되는 유압을 드로틀 개도율에 따라 트랜스밋션(TCU)에 의하여 라인압력을 가변하기 위한 압력조절수단을 도시하고 있다. 그리고 운전자가 조작하는 변속레버(도시생략)와 연동하여 변속레인지를 변환하기 위한 매뉴얼 밸브(5)와, 이 매뉴얼 밸브(5)를 통하여 전달되는 유압은 각 마찰요소를 제어하기 위하여 공급되는 유압 분배수단을 더욱 포함하고 있다.

상기한 압력조절수단은 레귤레이터 밸브(7), 이 레귤레이터 밸브(7)의 일측에 배치되는 컷백 밸브(9) 및 이 컷백 밸브(9)의 일측에 설치되는 컷백 솔레노이드 밸브(11) 그리고 컷백 밸브(9)에 오일펌프(3)의 유압을 공급하기 위한 압력 모디파이어 밸브(13)로 이루어지고 있다.

상기한 레귤레이터 밸브(7)는 오일펌프(3)의 유압이 공급되어 오일팬(15)으로 리턴될 수 있는 구조로 이루어지는 데, 이 유압의 리턴은 매뉴얼밸브(5)를 통하여 전달되는 유압이 레귤레이터 밸브(7)의 밸브 스풀(17)을 가압함으로서 이루어지는 데 이때 리턴되는 유압의 양에 따라 라인압의 압력 조절이 이루어진다.

상기한 컷백 밸브(9)는, 도2에 도시하고 있는 바와 같이, 밸브체(21)와 복수의 밸브 스풀(23)(25)로 이루어진다. 컷백 밸브(9)의 밸브체(21)는 레귤레이터 밸브(7)의 밸브체를 연장하여 압력 모디파이어 밸브(13, 도3에 도시하고 있음)를 통하여 유압이 인입되는 제1인입포트(27)를 형성하고, 이 제1인입포트(27)와 소정의 거리를 이격하여 또다른 제2 인입포트(29)가 제공된다.

그리고 복수의 밸브 스풀(23)(25)은 상기한 밸브체(21) 내에 슬라이드 이동 가능하게 배치되며 레귤레이터 밸브(7)측 및 그 반대측에 유압쳄버(31)(33)가 형성되어 제1인입포트(27)는 레귤레이터 측 방향에 형성되는 쳄버(31)로 유압을 인입시키고, 제2인입포트(29) 레귤레이터 반대측 방향에 형성되는 유압쳄버(33)로 유압이 인입되도록 이루어지며 레귤레이터의 밸브(7) 스풀과 탄성부재(35)에 의하여 탄성력으로 지지되는 밸브스풀(23)과;

상기한 밸브 스풀(23)의 레귤레이터 밸브(7)측 유압쳄버(31)에는 제1,2인입포트(27)(29)로 인입되는 유압에 의하여 선택적으로 레귤레이터 밸브(7)의 밸브 스풀을 가압할 수 있도록 배치되는 또다른 밸브 스풀(25)로 이루어진다.

그리고 상기한 컷백 밸브(9)의 일측에 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에 의하여 제어가 이루어지는 컷백 솔레노이드 밸브(11)가 배치된다.

이러한 컷백솔레노이드 밸브(11)는 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에 의하여 제어가 이루어지며 제2인입포트(29)로 인입되는 유압을 선택적으로 컷백 밸브 밸브 스풀(23)에 작용하게 하거나 배출시키도록 구성된다.

그리고 상기한 컷백 밸브(9) 및 컷백 솔레노이드 밸브(11)에 유압을 공급하기 위한 압력 모디파이어 밸브(13)는, 도3에 도시하고 있는 바와 같이, 오일펌프(3)를 통하여 유압을 인입받는 제1포트(41)와, 상기한 제1포트(41)를 통하여 공급되는 유압을 컷백 밸브(9)에 공급하기 위한 제2포트(43)와, 상기한 제1포트(41) 공급된 유압을 선택적으로 오일팬(15)으로 리턴시키기 위한 리턴포트(45)를 포함하는 밸브체(47)와;

상기한 밸브체(47)내에 탄성부재(49)에 의하여 탄성력으로 지지되며 슬라이드 이동 가능하게 배치되며 제1포트(41)와 리턴포트(45)를 선택적으로 연결되어 오일을 유통시키는 랜드를 포함하는 밸브 스풀(51)로 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 자동변속기의 유압 제어 시스템은, 엔진이 구동하게 되면 이 구동력이 오일펌프(3)를 역시 구동시켜 유압을 발생시킨다.

오일펌프(3)에서 발생된 유압은 압력 모디파이어 밸브(13) 및 압력조절밸브(7) 그리고 매뉴얼 밸브(5)등으로 전달된다.

이 때 압력 모디파이어 밸브(13) 및 압력 레귤레이터 밸브(7)로 공급되는 유압은 오일팬(15)으로 밸브 스풀(51)의 이동에 의하여 리턴될 수 있는 또다른 관로를 각각 갖는다.

특히 상기한 레귤레이터 밸브(7)로 전달된 유압은 매뉴얼 밸브(5)로 인입된 유압이 레귤레이터 밸브(7)의 밸브 스풀을 가압함에 따라 적정한 압력으로 조절이 이루어진다. 압력 모디파이어 밸브(13)는 공급되는 유압의 세기에 따라 밸브 스풀(51)이 이동하고 일부의 유압은 오일팬(15)으로 리턴하고 일부의 유압은 컷백 밸브(9)의 유압쳄버(31)(33)로 인입된다.

이때 드로틀 개도율이 설정치 이상인 경우에는 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에 의하여 컷백 솔레노이드 밸브(11)가 오프 상태로 제어되어, 도2 및 도3에 도시하고 있는 바와 같이, 컷백 밸브(9)의 밸브 스풀(23) 좌우측 유압쳄버(31)(33) 모두 압력이 형성되어 레귤레이터 밸브(7)를 컷백 밸브(9)의 밸브 스풀(25) 및 탄성부재(35)가 가압하여 정상상태의 라인압을 유지한다.

그리고 드로틀 개도율이 설정치 이하인 경우에는 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에 의하여 컷백 솔레노이드 밸브(11)가 온상태로 제어되어, 도4에 도시하고 있는 바와 같이, 컷백 솔레노이드 밸브(11)측의 유압쳄버(33)에 유압이 배출되어 레귤레이터 밸브(7)의 밸브 스풀은 단지 탄성부재(35)에 의하여 탄지되어 레귤레이터 밸브(7)로 공급되던 유압이 오일팬(15)으로 리턴되는 양이 증가하여 라인압 정상상태에 비하여 낮아지게 된다.

따라서 드로틀 개도율이 설정치 이하인 경우에는 오일펌프(3)의 로드(load)를 낮출 수 있어 엔진의 구동력 손실을 줄일 수 있게 된다.

따라서 본 발명에 따른 자동변속기의 유압 제어 시스템은, 드로틀 개도율이 설정치 이하로 되는 경우에는 트랜스 미션이 압력조절수단을 제어하여 라인압을 낮춤으로서 오일펌프의 로드(load)를 줄여줌으로서 연비를 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 엔진의 구동력을 차량의 주행상태에 따라 적절하게 토오크 변환하는 토오크 컨버터와,

   상기 엔진의 구동에 따라 동시에 구동하여 유압을 발생시키는 오일펌프와,

   상기 오일펌프의 유압을 드로틀 개도율에 따라 가변하여 압력을 조절하는 압력조절수단과,

   상기 오일펌프의 오일을 입력받음과 동시에 운전자의 의지에 의하여 변속레인지가 선택되는 매뉴얼 밸브와,

   상기 매뉴얼 밸브를 통하여 전달되는 유압을 소정의 변속단으로 구현하기 위하여 각 마찰요소에 유압을 선택적으로 공급하거나 배출시키기 위한 유압 분배수단을 포함하는 자동변속기의 유압 제어 시스템에 있어서, 압력조절수단은 매뉴얼 밸브로 공급된 유압과 연동하여 오일펌프의 유압을 일정하게 조절하기 위한 레귤레이터 밸브와,

   상기 레귤레이터 밸브의 일측에 배치되어 오일펌프를 통하여 공급되는 유압을 조절하는 압력 모디파이어 밸브를 통하여 유압이 공급되어 레귤레이터 밸브의 셋팅치를 가변하기 위한 컷백 밸브와,

   상기 컷백 밸브의 일측에 설치되어 트랜스밋션 제어유닛에 의하여 제어가 이루어지며 상기 압력 모디파이어 밸브를 통하여 유압을 입력받고 드로틀 개도율에 따라 제어가 이루어지며 컷백 밸브를 제어하는 컷백 솔레노이드 밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 유압 제어 시스템.
2. 제1항에 있어서, 압력 모디파이어 밸브는 오일펌프를 통하여 유압을 인입받는 제1포트와, 상기한 제1포트를 통하여 공급되는 유압을 컷백 밸브에 공급하기 위한 제2포트와, 상기한 제1포트 공급된 유압을 선택적으로 오일팬으로 리턴시키기 위한 리턴포트를 포함하는 밸브체와;

   상기 밸브체내에 탄성부재에 의하여 탄성력으로 지지되며 슬라이드 이동 가능하게 배치되며 제1포트와 리턴포트를 선택적으로 연결시키는 랜드를 포함하는 밸브 스풀로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압 제어 시스템.
3. 제2항에 있어서, 탄성부재는 오일펌프가 압력 모디파이어 밸브의 제1포트로 인입되는 유압에 대응하여 탄성력이 작용하도록 밸브 스풀을 탄성력으로 지지하는 압축코일 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압 제어 시스템.
4. 제1항에 있어서, 컷백 밸브는 레귤레이터 밸브의 밸브체를 연장하여 압력 모디파이어 밸브를 통하여 유압이 인입되는 제1인입포트를 형성하고, 이 인입포트와 소정의 거리를 이격하여 또다른 제2 인입포트를 형성하는 밸브체와;

   상기 밸브체 내에 슬라이드 이동 가능하게 배치되며 레귤레이터 밸브측 및 그 반대측에 유압쳄버가 형성되어 유압 제1인입포트는 레귤레이터측에 형성되는 쳄버로 유압을 인입시키고, 제2인입포트 측으로 인입되는 유압은 레귤레이터의 반대측에 형성되는 유압쳄버로 인입되도록 이루어지며 레귤레이터와 탄성부재에 의하여 탄성력으로 지지되는 밸브 스풀과;

   상기 밸브 스풀의 레귤레이터 측 유압쳄버에는 제1,2인입포트로 인입되는 유압에 의하여 선택적으로 레귤레이터의 밸브 스풀을 가압할 수 있도록 배치되는 또다른 밸브 스풀로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 유압 제어 시스템.
5. 제1항에 있어서, 컷백 솔레노이드 밸브는 트랜스밋션 제어유닛에 의하여 제어가 이루어지며 제2인입포트로 인입되는 유압을 선택적으로 컷백 밸브 스풀에 작용하게 하거나 배출시키도록 구성됨을 특징으로 하는 자동차용 유압 제어 시스템.

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