KR100325218B1 - 자동 변속기의 유압 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

유압 밸런스 기구가 적용된 클러치의 유압 해제시 공기 유입을 방지하여 응답성을 빠르게 하여 제어 불균일로 인한 변속 충격을 해결할 수 있도록 한 유압 제어 시스템을 제공할 목적으로;

오일펌프로부터 생성된 유압을 조절하는 압력 조절 수단과; 변속 모드를 형성하는 수동 및 자동 컨트롤 수단과; 변속시 원활한 변속 모드 형성을 위해 변속감 및 응답성을 조절하는 유압 컨트롤 수단과; 토오크 컨버터의 댐퍼 클러치 작동을 위한 댐퍼 클러치 컨트롤 수단과; 각 변속단에서 입력 및 반력요소로 작용하는 마찰요소에 적절한 유압을 공급 분배하는 유압 분배 수단을 포함하여 이루어지되,

전진 1, 2, 3속에서 작동하는 리어 클러치의 작동압을 제어하는 유압 컨트롤 수단의 압력 제어 밸브의 배출 포트와, 상기 압력 제어 밸브로부터 공급되는 유압을 리어 클러치로 공급하는 유압 분배 수단의 클러치 해방 밸브 배출 포트를 하나의 관로로 연통시키고, 이 관로상에 일정압 이상일 때 유압을 배출하는 첵밸브를 배치하여 이루어지는 자동 변속기의 유압 제어 시스템을 제공한다.

Description

자동 변속기의 유압 제어 시스템{HYDRAULIC CONTROL SYSTEM OF AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동 변속기의 유압 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기는 토오크 컨버터와, 이 토오크 컨버터에 연결되어 있는 다단 변속 메카니즘을 가지고 있으며, 차량의 주행 상태에 따라 변속기어 메카니즘의 기어단중 어느 하나의 기어단을 선택하기 위한 유압 작동 마찰요소를 포함하고 있다.

이러한 자동차용 자동변속기의 유압 제어 시스템은, 오일펌프로부터 발생된 유압을 제어 밸브를 통하여 마찰요소를 선택하여 작동시킴으로써, 차량의 주행 상태에 따라 적절한 변속이 자동적으로 행하여질 수 있도록 하는 작용을 한다.

그리고 이러한 유압 제어 시스템의 종래 구성을 살펴보면, 도 3에서와 같이,엔진으로부터 동력을 전달받아 토오크 변환하여 변속기측으로 전달하는 토오크 컨버터(202)와, 이 토오크 컨버터 및 변속단 제어에 필요한 오일과 윤활에 필요한 오일을 생성하여 토출하는 오일펌프(204)를 포함한다.

상기한 오일펌프(204)로부터 생성되는 유압이 흐르는 관로(206)에는 이 관로를 따라 흐르는 오일을 일정한 압력으로 만드는 압력 조절 밸브(208)와, 토오크 컨버터 및 윤활용 오일의 압을 일정하게 조절하는 토오크 컨버터 컨트롤 밸브(210), 그리고 토오크 컨버터의 동력 전달 효율을 높여주기 위한 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(212)들이 연결된다.

그리고 오일펌프(204)로부터 생성되는 일부의 오일은, 라인압보다 항시 낮은 압을 유지할 수 있도록 하는 리듀싱 밸브(214)와, 운전석에 있는 셀렉터 레버의 위치에 따라 연동하면서 유로를 절환하는 매뉴얼 밸브(216)로 공급되고, 상기 리듀싱 밸브(214)에서 감압된 일정한 유압은 제1 압력 제어 밸브(218) 및 제2 압력 제어 밸브(220)로 공급되어 변속단 제어압으로 사용된다.

상기 제1,2 압력 제어 밸브(218)(220)로 공급되는 유압의 일부는 중립 레인지에서 후진 레인지로 모드 변경시 변속 충격을 줄여주는 N-R 컨트롤 밸브(222)로 공급되고, 상기한 매뉴얼 밸브(216)가 주행(D) 레인지에 있을 때 유압이 흐르는 관로(224)에, 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 온/오프 제어되는 제1 솔레노이드 밸브(S1) 및 제2 솔레노이드 밸브(S2)의 작용으로 유로를 절환하는 시프트 컨트롤 밸브(226)가 연통되어 상기한 매뉴얼 밸브(216)와 함께 수동 및 자동 변속 컨트롤이 이루어진다.

그리고 상기 시프트 컨트롤 밸브(226)에는 2속 관로(228), 3속 관로(230), 4속 관로(232)가 연결되는데, 상기 관로(224)상에는 1속 관로(234)가 분지되어 상기 제1,2 압력 제어 밸브(218)(220)로 라인압을 공급하며, 이들 제1,2 압력 제어 밸브(218)(220)는 제3,4 솔레노이드 밸브(S3)(S4)에 의하여 유로가 절환되어 제1 압력 제어 밸브(218)는 변속 제어중에 마찰요소에 제어압을 공급하고, 제2 압력 제어 밸브(220)는 1속단의 입력요소로 작용하는 리어 클러치(C1)에 드라이브 압을 공급한다.

그리고 시프트 컨트롤 밸브(226)의 2속 관로(228)는 1-2 시프트 밸브(236)의 좌측단 포트로 공급되어 이 밸브를 제어하고, 3속 관로(230)는 2개의 관로(238)(240)로 분기되어 제1 분기 관로(238)는 관로는 2-3/4-3 시프트 밸브(242)의 좌측단 포트로 공급되어 밸브를 제어하며, 제2 분기 관로(240)는 그 말단부가 분기되어 컨트롤 스위치 밸브(244)와 하이로우 압력 밸브(246)로 유압을 공급한다.

또한, 4속 관로(232)는 리어 클러치 해방 밸브(248)의 좌측단 포트와 2-3/4-3 시프트 밸브(242)의 우측단과 연통되어 이들 밸브를 제어하며, 상기 유압 분배수단의 일부 밸브와 적어도 2개의 마찰요소 사이에는 트랜스밋션 제어유닛의 작동 불능 또는 유압 분배 수단을 형성하는 상기 각 밸브들에서 스틱 현상이 발생되었을 때, 가장 이상적인 변속단으로 페일 세이프 기능을 수행하도록 하는 안전수단으로서의 페일 세이프 밸브(250)가 배치된다.

상기한 매뉴얼 밸브(216)에는 타이밍 제어 관로(252)가 연결되어 이의 관로를 따라 흐르는 유압을 컨트롤 스위치 밸브(244)의 제어압으로 사용하며, 이의 타이밍 제어 관로(252)상에 배치되는 제5 솔레노이드 밸브(S5)에 의하여 제어된다.

그리고 매뉴얼 밸브(216)가 후진(R) 레인지에 있을 때 후진 제1 제어 관로(254)로 공급되는 유압은 리어 클러치 해방 밸브(248)와 2-3/4-3 시프트 밸브(242)를 통해 프론트 클러치(C4)로 유압을 공급할 수 있도록 함과 동시에 후진 제2 제어 관로(256)로 공급되는 유압이 1-2 시프트 밸브(236)를 경유하여 후진 변속단에서 반력요소로 작용하는 로우-리버스 브레이크(C5)로 유압을 공급하며, 프론트 클러치(C4)로 공급되는 유압의 일부가 킥 다운 서어보(C2)의 해제측 쳄버(h2)로 동시에 공급될 수 있도록 하고 있다.

또한, 컨트롤 스위치 밸브(244)로 3속압을 공급하는 3속 관로(230)의 제2 분기 관로(240)상에 엔드 클러치(C3) 작동압에 의하여 제어될 수 있는 엔드 클러치 밸브(260)를 배치하였다.

상기에서 컨트롤 스위치 밸브(244)는 제5 솔레노이드 밸브(S5)에 의하여 제어되면서 시프트 컨트롤 밸브(226)의 2속 라인(228)압을 2,3,4속에서 킥 다운 서어보(C2)의 작동측 쳄버(h1)로 공급함과 동시에 1-2 시프트 밸브(236)를 경유하는 제1 압력 제어 밸브(218)의 제어압을 공급받아 킥 다운 서어보(C2)의 작동측 쳄버(h1) 또는 엔드 클러치(C3)로 공급하게 된다.

이러한 유압 제어 시스템에 있어서, 본 발명이 관계하는 리어 클러치(C1)에 유압을 공급함에 있어서는 트랜스밋션 제어유닛으로부터 전기적인 신호가 제2 솔레노이드(S2)를 구동시켜 형성된 1차 제어압에 의해 제2 압력 제어 밸브(220)에서 라인압을 가변시켜 리어 클러치 해방 밸브(248)를 통해 공급할 수 있도록 하고 있다.

그러나 상기 리어 클러치에는 변속 충격을 완화시키기 위한 수단으로 유압 밸런스 기구가 배치되어 있는 바, 유압 공급시 가급적 빠른 시간에 유압이 공급되도록 하는 것이 바람직하지만, 종래에는 이 리어 클러치에 유압을 공급하는데 관계하는 제2 압력 제어 밸브와 리어 클러치 해방 밸브의 배출 포트가 대기중으로 노출되어 있다.

이에 따라 리어 클러치가 작동하지 않는 주행 상태에서 장시간 주행시 공기가 유입되어 변속시 응답 지연이 발생되어 변속 충격을 발생시킨다는 문제점이 있다.

즉, 공기 유입량에 따라 변속시 제어가 불균일하여 변속 충격을 유발시키게 되는 것이다.

따라서 본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 유압 밸런스 기구가 적용된 클러치의 유압 해제시 공기 유입을 방지하여 응답성을 빠르게 하여 제어 불균일로 인한 변속 충격을 해결할 수 있도록 한 유압 제어 시스템을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 유압 제어 시스템의 유압 회로도.

도 2는 본 발명에 적용되는 첵 밸브의 단면도.

도 3은 종래 유압 제어 시스템의 유압 회로도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 오일펌프로부터 생성된 유압을 조절하는 압력 조절 수단과; 변속 모드를 형성하는 수동 및 자동 컨트롤 수단과; 변속시 원활한 변속 모드 형성을 위해 변속감 및 응답성을 조절하는 유압 컨트롤 수단과; 토오크 컨버터의 댐퍼 클러치 작동을 위한 댐퍼 클러치 컨트롤 수단과; 각 변속단에서 입력 및 반력요소로 작용하는 마찰요소에 적절한 유압을 공급 분배하는 유압 분배 수단을 포함하여 이루어지되,

전진 1, 2, 3속에서 작동하는 리어 클러치의 작동압을 제어하는 유압 컨트롤 수단의 압력 제어 밸브의 배출 포트와, 상기 압력 제어 밸브로부터 공급되는 유압을 리어 클러치로 공급하는 유압 분배수단의 클러치 해방 밸브 배출 포트를 하나의 관로로 연통시키고, 이 관로상에 일정압 이상일 때 유압을 배출하는 첵밸브를 배치하여 이루어지는 자동 변속기의 유압 제어 시스템을 제공한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 유압 제어 시스템의 유압 회로도로서, 토오크 컨버터(2)는 엔진으로부터 동력을 전달받아 토오크 변환하여 변속기측으로 전달하며, 오일펌프(4)는 상기 토오크 컨버터 및 변속단 제어에 필요한 오일과 윤활에 필요한 오일을 생성하여 토출하게 된다.

그리고 상기 오일펌프(4)로부터 생성되는 유압은 유압을 일정한 압력으로 만드는 압력 조절 밸브(6)와, 토오크 컨버터 및 윤활용 유압을 일정하게 조절하는 토오크 컨버터 컨트롤 밸브(8), 그리고 토오크 컨버터의 동력 전달 효율을 높여주기 위한 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(10)들로 공급된다.

또한, 오일펌프(4)로부터 생성되는 일부의 오일은, 라인압보다 항시 낮은 압을 유지할 수 있도록 하는 리듀싱 밸브(12)와, 운전석에 있는 셀렉터 레버의 위치에 따라 연동하면서 유로를 절환하는 매뉴얼 밸브(14)로 공급되고, 상기 리듀싱 밸브(12)에서 감압된 일정한 유압은 제1 압력 제어 밸브(16) 및 제2 압력 제어 밸브(18)로 공급되어 변속단의 제어압으로 제어된다.

그리고 상기 제1,2 압력 제어 밸브(16)(18)로 공급되는 유압의 일부는 중립 레인지에서 후진 레인지로 모드 변경시 변속 충격을 줄여주는 N-R 컨트롤 밸브(20)로 공급되고, 상기한 매뉴얼 밸브(14)가 주행(D) 레인지에 있을 때 유압이 흐르는 관로(22)에, 트랜스밋션 제어유닛에 의해 온/오프 제어되는 제1 솔레노이드 밸브(S1) 및 제2 솔레노이드 밸브(S2)의 작용으로 유로를 절환하는 시프트 컨트롤 밸브(24)가 연통되어 상기한 매뉴얼 밸브(14)와 함께 수동 및 자동 변속 컨트롤이 이루어진다.

상기 시프트 컨트롤 밸브(24)에는 2속 관로(26), 3속 관로(28), 4속 관로(30)가 연결되는데, 상기 관로(22)상에는 1속 관로(32)가 분지되어 상기 제1,2 압력 제어 밸브(16)(18)로 라인압을 공급하며, 이들 제1,2 압력 제어 밸브(16)(18)는 제3,4 솔레노이드 밸브(S3)(S4)에 의하여 유로가 절환되어 제1 압력 제어 밸브(16)는 변속 제어중 마찰요소에 제어압을 공급하고, 제2 압력 제어 밸브(18)는 1속단의 입력요소로 작용하는 리어 클러치(C1)에 드라이브 압을 공급한다.

그리고 시프트 컨트롤 밸브(24)의 2속 관로(26)는 1-2 시프트 밸브(34)의 좌측단 포트에 유압을 공급함과 동시에 컨트롤 시프트 밸브(36)와 페일 세이프 밸브(38)에 유압을 공급하고, 3속 관로(28)는 2개의 관로(40)(42)로 분기되어 제1 분기 관로(40)는 관로는 2-3/4-3 시프트 밸브(44)의 좌측단 포트로 공급되어 밸브를 제어하며, 제2 분기 관로(42)는 그 말단부가 분기되어 컨트롤 스위치 밸브(38)와 엔드 클러치 밸브(46)로 유압을 공급한다.

또한, 4속 관로(30)는 리어 클러치 해방 밸브(48)의 좌측단 포트와 2-3/4-3 시프트 밸브(44)의 우측단과 연통되어 이들 밸브를 제어하며, 일부는 하이-로우 압력 밸브(50)를 통해 압력 조절 밸브(6)로 공급되어 라인압을 조절하게 된다.

상기한 매뉴얼 밸브(14)에는 타이밍 제어 관로(52)가 연결되어 이의 관로를 따라 흐르는 유압을 컨트롤 스위치 밸브(42)와 하이- 로우 압력 밸브(50)의 제어압으로 사용하며, 이의 타이밍 제어 관로(52)상에 배치되는 제5 솔레노이드 밸브(S5)에 의하여 제어된다.

그리고 매뉴얼 밸브(216)가 후진(R) 레인지에 있을 때 후진 제1 제어 관로(54)로 공급되는 유압은 리어 클러치 해방 밸브(48)와 2-3/4-3 시프트 밸브(44)를 통해 프론트 클러치(C4)와 킥 다운 서어보(C2)의 해제측 쳄버로 유압을 공급할 수 있도록 함과 동시에 페일 세이프 밸브(38)의 제어압을 공급된다.

또한, 후진 제2 제어 관로(56)로 공급되는 유압은 N-R 컨트롤 밸브(58)를 통해 1-2 시프트 밸브(34)를 경유하여 후진 변속단에서 반력요소로 작용하는 로우-리버스 브레이크(C5)로 유압을 공급하게 된다.

상기와 같이 유로를 형성하는 유압 제어 시스템에 있어서, 본 발명은 상기 클러치 해방 밸브(48)의 배출 포트와 제2 압력 제어 밸브(18)의 배출 포트를 상호 관로(60)로서 연결하되, 이 관로(60)상에는 이의 관로압이 일정압 이상일 때 개방되는 첵밸브(62)를 배치하였다.

즉, 상기 첵밸브(72)는 도 2에서와 같이, 첵 볼(64)과 이의 첵 볼(64)을 소정의 탄성력으로 받쳐 줄 수 있는 스프링(66)으로 이루어지며, 이 스프링(66)의 탄성력은 리어 클러치(C1)의 작동하지 않는 정도의 유압이 잔압으로 남아 있을 수 있도록 설정된다.

이에 따라 리어 클러치(C1)의 작동 해제압이 클러치 해방 밸브(48)를 통해 배출되어질 때, 이 배출압이 배출 관로(60)로 유입되면 첵 밸브(62)에 의하여 완전히 배출되지 않고 미소한 잔압을 유지하게 된다.

그리고 상기의 상태에서 리어 클러치(C1)의 작동을 위하여 유압이 공급되는 경우에는 적은 량의 유압 추가로 리어 클러치의 작동압이 형성되는 바, 변속 응답성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 리어 클러치의 작동 해제시 그 작동압이 완전 배출되는 것을 방지하고, 리어 클러치가 작동하지 않을 정도의 잔압이 유지되도록 함으로써, 다시 작동을 위하여 유압을 공급할 때, 적은 량의 추가로 리어 클러치의 작동압을 형성시킬 수 있는 바, 응답성 향상은 물론 변속 충격 발생을 미연에 방지할 수 있는 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 오일펌프로부터 생성된 유압을 조절하는 압력 조절 수단과; 변속 모드를 형성하는 수동 및 자동 컨트롤 수단과; 변속시 원활한 변속 모드 형성을 위해 변속감 및 응답성을 조절하는 유압 컨트롤 수단과; 토오크 컨버터의 댐퍼 클러치 작동을 위한 댐퍼 클러치 컨트롤 수단과; 각 변속단에서 입력 및 반력요소로 작용하는 마찰요소에 적절한 유압을 공급 분배하는 유압 분배 수단을 포함하여 이루어지되,

   전진 1, 2, 3속에서 작동하는 리어 클러치의 작동압을 제어하는 유압 컨트롤 수단의 압력 제어 밸브의 배출 포트와, 상기 압력 제어 밸브로부터 공급되는 유압을 리어 클러치로 공급하는 유압 분배수단의 클러치 해방 밸브 배출 포트를 하나의 관로로 연통시키고, 이 관로상에 일정압 이상일 때 유압을 배출하는 첵 밸브를 배치하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동 변속기의 유압 제어 시스템.