KR100411112B1

KR100411112B1 - 차량용 6속 자동 변속기의 유압 제어시스템

Info

Publication number: KR100411112B1
Application number: KR10-2001-0041601A
Authority: KR
Inventors: 서재익; 이재신; 장재덕
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2001-07-11
Publication date: 2003-12-12
Also published as: KR20030006055A

Abstract

6속 변속단을 갖는 자동 변속기의 파워 트레인을 효과적으로 제어하기 위한 목적으로;

4개의 클러치와 3개의 브레이크를 갖는 6속 파워 트레인을 제어하기 위하여 각각 솔레노이드 밸브에 의하여 독립적으로 제어되면서 유압을 제어하는 5개의 압력제어밸브와; 스위칭 밸브와; N-R 컨트롤 밸브와; 3개의 페일 세이프 밸브등을 포함하여 이루어져 트랜스밋션 제어유닛에 의하여 제어되면서 변속 제어를 실시할 수 있는 차량용 6속 자동 변속기의 유압 제어시스템을 제공한다.

Description

차량용 6속 자동 변속기의 유압 제어시스템{HYDRAULIC CONTROL SYSTEM OF 6-SHIFT AUTOMATIC TRANSMISSION FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 6속 자동 변속기의 의 유압 제어시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변속단을 다단화하여 연비를 향상시키고, 스킵 시프트가 3단 이내로 이루어질 수 있도록 구성된 차량용 6속 자동 변속기의 파워 트레인을 효과적으로 제어할 수 있는 유압 제어시스템에 관한 것이다.

예컨데, 차량용 자동 변속기는 토크 컨버터와, 이 토크 컨버터에 연결되어 있는 다단 변속기어 메카니즘인 파워 트레인을 보유하고 있으며, 차량의 주행상태에 따라 상기 파워 트레인의 작동요소 중 어느 하나의 작동요소를 선택적으로 작동시키기 위한 유압 제어시스템을 보유하게 된다.

이러한 자동 변속기를 설계함에 있어서는, 우선적으로 설계목표에 부합되는 설계개념을 찾기 위하여 개념설계와 설계방안이 제시되고, 성능, 내구성, 신뢰성, 양산성 및 제조비용 등의 측면에서 가장 우수한 설계개념 하나를 선택하게 된다.

그리고 상기와 같은 설계개념이 선택되면, 대개는 메카니컬 섹션과, 유압 제어시스템, 전자 제어시스템의 3부분으로 나누어 개발이 이루어지게 되는데,

상기 메커니컬 섹션에서의 파워 트레인은 적어도 2개 이상의 단순 유성기어셋트를 조합하여 요구되는 변속단을 얻을 수 있는 복합 유성기어셋트로 이루어지며, 상기와 같은 파워트레인을 운용하는 유압 제어세스템은 오일펌프로 부터 발생된 유압을 조절하는 압력조절 수단과, 변속모드를 형성시켜줄 수 있는 수동 및 자동 변속 컨트롤 수단과, 변속시 원활한 변속모드 형성을 위해 변속감 및 응답성을 조절하는 유압 컨트롤 수단과, 토크 컨버터의 댐퍼 클러치 작동을 위한 댐퍼 클러치 컨트롤 수단과, 각 마찰요소에 적절한 유압 공급을 분배하는 유압 분배수단을 포함하여 이루어진다.

이에따라 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 온/오프되는 솔레노이드 밸브들과 듀티 제어되는 솔레노이드 밸브들에 의해 유압분배 수단의 유압분배가 다르게 이루어지면서 마찰요소의 작동이 선택되어 변속단 제어가 실현되는 것이다.

이러한 파워 트레인과 유압 제어시스템은 각 자동차 메이커에 따라 형식을 달리하면서 개발되어 적용되고 있는데, 현재 통상적으로 사용되고 있는 자동 변속기는 4속 변속기가 주류를 이루고 있으며, 근래에 들어 5속 변속기의 개발이 활발하고, 양산 체제에 돌입하여 일부 차량에 적용되고 있는 실정이다.

그러나 4속의 경우에는 변속단 수가 적고, 또한, 변속단 사이의 기어비 차이가 크기 때문에 연료 소비율이 크다는 문제점이 있다.

또한, 스킵 변속이 2단 이내로 한정되어 있는 바, 변속 응답성이 좋치 않다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 최근에는 변속단을 다단화할 수 있는 연구가 계속되고 있으며, 이에따른 일환으로 6속 파워 트레인이 개발되고 있는 바, 본 발명의 목적은 6속 변속단을 갖는 자동 변속기의 파워 트레인을 효과적으로 제어할 수 있는 차량용 6속 자동 변속기의 유압 제어시스템을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 파워 트레인의 일 실시예를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명이 적용되는 파워 트레인의 레버 해석법에 의한 속도선도.

도 3은 도2의 작동 요소표.

도 4는 본 발명에 의한 유압 제어시스템의 구성도.도 5는 본 발명에 의한 유압 제어시스템의 유압 제어부분에 대한 상세도.도 6은 본 발명에 의한 유압 제어시스템의 페일 세이프 제어부분에 대한 상세도이다.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 셀렉트 레버에 연동되면서 유로를 변환하는 매뉴얼 밸브와;제1 솔레노이드 밸브의 제어압에 의하여 제어되면서, 상기 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압을 전지 1,2,3,4,5속에서 작동하는 제1 클러치와 제2 페일 세이프 밸브로 공급하는 제1 압력 제어밸브와;제2 솔레노이드 밸브의 제어압에 의하여 제어되면서, 상기 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압을 스위칭 밸브로 공급하는 제2 압력 제어밸브와;제3 솔레노이드 밸브의 제어압에 의하여 제어되면서, 상기 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압을 제2 페일 세이프 밸브로 공급하는 제3 압력 제어밸브와;제4 솔레노이드 밸브의 제어압에 의하여 제어되면서, 상기 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압을 전진 1,2,3 속 및 후진 변속단에서 작동하는 제3 브레이크와 제3 페일 세이프 밸브의 제어압으로 공급하는 제4 압력 제어밸브와;제5 솔레노이드 밸브의 제어압에 의하여 제어되면서, 상기 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압을 제3 페일 세이프 밸브로 공급하는 제5 압력 제어밸브와;상기 매뉴얼 밸브와 리듀싱 밸브로부터 공급되는 2개의 제어압에 의하여 제어되면서 제2 압력 제어밸브로부터 공급되는 유압을 선택적으로 제3, 5, 6속에서 작동하는 제2 클러치와 제1 페일 세이프 밸브로 공급하는 스위칭 밸브와;상기 제2 솔레노이드 밸브에 의해 제어되면서 후진 레인지에서 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압을 제1속 및 후진 변속단에서 작동하는 제1 브레이크로 공급하는 N-R 컨트롤 밸브와;제3, 5, 6속에서의 작동하는 제2 클러치와, 제2, 4, 6속에서 작동하는 제2 브레이크로 공급되는 유압의 일부와 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압의 일부에 의하여 제어되면서 상기 스위칭 밸브로부터 공급되는 유압을 제1 브레이크로 공급하는 제1 페일 세이프 밸브와;제1,2,3 클러치로 공급되는 유압의 일부와 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압에 의하여 제어되면서 상기 제3 압력제어밸브로부터 공급되는 유압을 제2 브레이크로 공급하는 제2 페일 세이프 밸브와;제3 브레이크로 공급되는 유압의 일부와 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압에 의하여 제어되면서 상기 제5 압력제어밸브로부터 공급되는 유압을 제4 클러치로 공급하는 제3 페일세이프 밸브를 포함하여 이루어지는 차량용 6속 자동 변속기의 유압 제어시스템을 제공한다 .

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의해 운용될 수 있는 파워 트레인의 일예를 보인 구성도로서, 이의 파워 트레인은 주 변속부(M)와 부 변속부(S) 이루어진다.

상기 주 변속부(M)는 제1, 2 단순 유성기어 셋트(4)(6)의 조합으로 4개의 작동요소를 보유하면서 이들 작동요소들의 상호 보완적인 작동으로 변속이 이루어지게 된다.

이하에서 설명의 편의를 위하여 상기 제1 단순 유성기어셋트(4)의 선기어는 제1 선기어(S1), 유성 캐리어(PC2)는 제2 유성 캐리어, 링기어는 제1 링기어(R1)로 칭하고, 제2 싱글 피니언 유성기어셋트(6)의 선기어는 제2 선기어(S2), 유성 캐리어는 제2 유성 캐리어(PC2), 링기어는 제2 링기어(R2)로 칭함을 전제한다.

그리고 상기 제1, 2 단순 유성기어셋트(4)(6)를 조합함에 있어서는 상기 제1 유성 캐리어(PC1)는 제2 링기어(R2)와 고정적으로 연결되고, 제1 링기어(R1)는 제2유성 캐리어(PC2)와 고정적으로 연결이 이루어진다.

상기 제1 선기어(S1)는 전진 1, 2, 3, 4, 5속에서 작동하는 제1 클러치(C1)에 의해 상기 입력축(2)과 가변적으로 연결되고, 상기 제1링기어(R3)와 제2 유성 캐리어(PC2)는 전진 3, 5, 6 속에서 작동하는 제2 클러치(C2)를 개재시켜 입력축 (2)과 연결된다.

상기 제1 링기어(R1)는 제1속과 N, P, R 레인지에서 작동하는 제1 브레이크 (B1)와 제 1속에서 작동하는 제1 원웨이 클러치(F1)를 개재시켜 변속기 하우징(8)과 연결된다.

그리고 상기 제2 선기어(S2)는 후진 변속단에만 작동하는 제3 클러치(C3)에 의해 상기 입력축(2)과 가변적으로 연결됨과 동시에 제2, 4, 6속에서 작동하는 제2 브레이크(B2)를 개재시켜 변속기 하우징(8)과 가변적으로 연결된다.

또한, 상기 제1 유성 캐리어(PC1)과 제2 링기어(R3)는 출력요소로서 부 변속부(S)의 입력요소와 기구적으로 연결된다.

그리고 부 변속부(S)는 1개의 제3 단순 유성기어셋트(10)로 이루어지는데, 설명의 편의상 제3 단순 유성기어셋트(10)의 선기어는 제3 선기어(S3), 유성 캐리어는 제3 유성 캐리어(PC3), 링기어는 제3 링기어(R3)로 지칭한다.

상기에서 제3 링기어(R3)는 상기 주 변속부(M)의 출력요소인 제1 유성 캐리어(PC1) 및 제2 링기어(R2)와 연결되어 입력요소로 작동하고, 상기 제3 선기어(S3)는 제3 유성 캐리어(PC3)와 제4 클러치(C4)를 개재시켜 가변적으로 연결됨과 동시에 전진 1, 2, 3속에서 작동하는 제3 브레이크(B3)와 전진 1, 2, 3속과 N, P, R 레인지에서 작동하는 제2 원웨이 클러치(F2)를 개재시켜 변속기 하우징(8)과 가변적으로 연결된다.

또한, 제3 유성 캐리어(PC3)는 출력요소로 작동하게 되는데, 상기 주변속부 (M)의 출력요소와 부 변속부(S)의 입력요소는 기어 또?? 체인등으로 전동 연결되는데, 기어로 연결되는 경우에는 그 회전방향이 반대가 되고, 체인으로 연결되는 경우에는 동일방향이 된다.

그리고 상기 부 변속부(S)의 출력요소는 미도시한 디프렌셜과 연결되며, 이의 디프렌셜은 어느 형식에 구애됨이 없이 적용 차량의 조건에 따라 결정된다.

상기와 같이 이루어진 파워 트레인은 전진 6속과 후진 1속의 변속단을 얻을 수 있게 된다.

이러한 변속과정을 레버 해석법에 의해 구체적으로 살펴보면, 도 2 및 도3 에서와 같이, 주 변속부(M)에서 제1 유성 캐리어(PC1)와 제2 링기어(R2)가 고정적으로 연결되고, 제1 링기어(R1)와 제2 유성 캐리어(PC2)가 고정적으로 연결되는 바, 도 2에서의 레버 제1 노드(N1)가 제1 선기어(S1), 제2 노드(N2)가 제1 유성 캐리어(PC1)와 제2 링기어(R2), 제3 노드(N3)가 제1 링기어(R1)와 제2 유성 캐리어(PC2), 제4 노드(N4)가 제2 선기어(S2)으로 설정된다.

그리고 부 변속부(S)에서의 레버 제5노드(N5)가 제3 링기어(R3), 제6노드 (N6)가 제3 유성 캐리어(PC3), 제7노드(N7)가 제3 링기어(R3)로 설정된다.

이에따라 전진 1속에서는 제1 클러치(C1)가 작동하면서 제1 선기어(S1)를 통해 입력이 이루어지고, 제1 브레이크(B1)의 작동에 의하여 제1 유성캐리어(PC1)와제2 링기어(R2)가 고정요소로 작동하게 되는 바, 제1노드(N1)가 입력요소로 작동하고, 제3노드(N3)가 고정요소로 작용하면서 제2 노드(N2)를 통해 주변속부(M)에서의 중간 제1속이 출력된다.

그러면 부 변속부(S)의 입력요소인 제3 링기어(R3)를 통해 입력이 이루어지고, 제3 브레이크(B3)의 작동에 의하여 제3 선기어(S3)가 고정요소로 작동하게 됨으로써, 제5노드(N5)로 입력요소로 작용하고, 제7노드(N7)가 고정요소로 작동하면서 최종적으로 감속되어 최종 제1속이 출력된다.

이러한 1속 제어 상태에서 차속이 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛에서는 상기 1속 제어상태에서 제1 브레이크(B1)는 작동 해제하고, 제2 브레이크(B2)를 작동시키게 된다.

그러면, 주 변속부(M)에서 중간 제1속 보다는 증속된 상태로 출력이 이루어지고, 부 변속부(S)에서는 제1속과 동일한 상태로 출력되어 제1속 보다는 약간 증속된 상태의 최종 제2속의 출력이 이루어지게 된다.

이러한 2속 상태에서 차속이 증가되면, 트랜스밋션 제어유닛에서는 상기 2속상태에서 주 변속부(M)의 제2 브레이크(B2)의 작동을 해제하고, 제2 클러치(C2)를 작동 제어한다.

그러면, 제1 노드(N1)가 입력요소로 작동하고 있는 상태에서 제3노드(N3)가 입력요소로 작동하게 되는 바, 직결의 상태에서 중간 제3속의 출력이 이루어지며, 부 변속부(S)에서는 상기 2속의 상태를 유지하게 되는 바, 주 변속부(M)에서 전달되는 변속단을 감속시킨 상태로 출력시킴으로써, 최종 제3속 출력이 이루어지게 된다.

이러한 3속의 상태에서 차속이 증가하면, 트랜스미션 제어유닛에서는 상기 3속의 상태에서 주 변속부(M)의 제2 클러치(C2) 작동을 해제하고, 제2 브레이크(B2)를 작동시킴과 동시에 부 변속부(S)의 제4 클러치(C4) 작동 제어한다.

그러면, 주 변속부(M)에서는 제1 노드(N1)가 입력요소가 되고, 제4노드(N4)가 반력요소로 작동하면서 상기 제2속과 같은중간 출력이 이루어지고, 부 변속부(S)에서는 직결의 상태가 되면서 최종 제4속의 출력이 이루어지게 된다.

이러한 4속의 상태에서 차속이 증가하면, 트랜스 밋션 제어유닛에서는 상기 주 변속부(M)에서는 제2 브레이크(B2)의 작동이 해제되고, 제2 클러치(C2)가 작동 제어되며, 부 변속부(S)에서는 상기 제4속과 마찬가지로 직결의 상태를 유지하게 된다.

그러면 주 변속부(M)와 부 변속부(S) 모두가 직결의 상태가 되면서 최종 제5속의 출력이 이루어지게 된다.

이러한 5속의 상태에서 차속이 증가하면, 트랜스 밋션 제어유닛에서는 주 변속부(M)의 제1 클러치(C1)의 작동을 해제하고, 제2 브레이크(B2)를 작동 제어하여, 제3 노드(N3)가 입력요소로 작동하고, 제4노드(N4)가 고정요소로 작동하도록 제어한다.

그리고 부 변속부에서는 상기 제5속과 같은 상태를 유지토록 제어한다.

그러면 주 변속부(M)에서는 입력 보다 출력이 큰 오버 드라이브가 발생되어 출력이 이루어지고, 부 변속부(S)에서는 이를 그대로 출력함으로써, 최고 변속단으로서의 제6속 출력이 이루어지게 되는 것이다.

또한, 후진 변속단에서는 주 변속부(M)의 제3 클러치(C3)와 제1 브레이크 (B1)을 작동 제어하여 제4노드(N4)로 입력이 이루어지고, 제3 노드(N3)가 고정요소로 작동하도록 제어한다.

그리고 부 변속부(S)에서는 제3 브레이크(B3)를 작동 제어하여 제5노드(N5)로 입력이 이루어지고 제7노드(N7)가 고정요소로 작동하도록 제어한다.

그러면, 부 변속부(M)에서는 역전의 출력이 이루어며, 부 변속부(S)에서는 이를 감속시켜 출력함으로써, 후진 변속이 이루어지게 되는 것이다.

도 2에서는 부 변속부(S)의 회전 방향이 주 변속부(M)의 회전방향과 동일한 것으로 도시하고 있으나, 실제로는 트랜스퍼 드라이브 기어(10)와 트랜스퍼 드리븐 기어(12)가 직접 치합되는 경우에는 부 변속부(S)의 회전 방향이 반대로 이루어지며, 그 사이에 아이들 기어 또는 체인 연결의 경우에는 회전방향이 동일하게 이루어지게 됨은 물론이다.

상기와 같은 변속과정을 즉, 감속, 동속, 증속관계를 표로서 나타내면 다음과 같다

	주 변속부	부 변속부
D(전진)	1	감속	감속
	2	감속	감속
	3	동속	감속
	4	2속과 동속	동속
	5	3속과 동속	동속
	6	증속(오버드라이브)	동속
R(후진)	1	감속	감속

그리고 상기와 같은 변속 제어과정에서는 4 → 2, 5 → 3, 5 → 2, 6 → 4, 6 → 3 스킵 변속이 가능한데, 이는 5 → 3, 4 → 2, 6 → 4의 스킵 변속시에는 하나의 작동요소를 해제하고 다른 하나의 작동요소를 작동시키게 되는 바, 스킵 변속이 가능하며, 6 → 3, 5 → 2 와 같은 스킵 변속은 2개의 작동요소의 작동을 해제하고, 2개의 작동요소의 작동 제어하게 되지만, 6 → 3, 5 → 2 스킵 변속시에는 제2 원웨이 클러치(F2)가 작동함으로써, 스킵 변속이 가능하게 되는 것이다.

보다 구체적으로는, 4 → 2 스킵 변속시에는 제1,4 클러치(C1)(C4)와 제2 브레이크(B2)가 작동되고 있는 4속상태에서 제2 클러치(C2)의 작동을 해제하고 제3 브레이크(B3)를 작동 제어하게 되는데, 이때에는 제2 원웨이 클러치가 작동되면서 4 → 2 스킵 변속이 이루어지게 하는 것이다.

5 → 3 스킵 변속시에는 제1, 2 , 4 클러치(C1)(C2)(C4)가 작동하고 있는 5속 상태에서 제4 클러치(C4)의 작동을 해제하고 제3 브레이크(B3)를 작동시켜 5 → 3 스킵 변속이 이루어지며, 제2 원웨이 클러치(F2)가 작동된다.

5 → 2 스킵 변속시에는 제1, 2 , 4 클러치(C1)(C2)(C4)가 작동하고 있는 5속 상태에서 제2,4 클러치(C2)(c4)의 작동을 해제하고 제2,3 브레이크(B2)(B3)를 작동시켜 5 → 2 스킵 변속이 이루어지며, 제2 원웨이 클러치(F2)가 작동된다.

6 → 4 스킵 변속시에는 제2, 4 클러치(C2)(C4)와 제2 브레이크(B2)가 작동되고 있는 6속 상태에서 제2 클러치(C2)를 작동을 해제하여 6 → 4 스킵 변속이 이루어지게 하는 것이다.

6 → 3 스킵 변속시에는 제2 , 4 클러치(C2)(C4)가 작동하고 있는 6속 상태에서 제1 클러치(C1)를 작동 제어하고, 제2 브레이크(B2)의 작동을 해제하고 제3 브레이크(B3)를 작동시켜 6 → 3 스킵 변속이 이루어지게 하는 것이다.

도 4는 상기와 같은 파워 트레인을 운용하기 위한 본 발명의 유압 제어 시스템의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

엔진으로부터 동력을 전달받아 토크 변환하여 변속기측으로 전달하는 토크 컨버터(100)와, 이 토크 컨버터 및 변속단 제어에 필요한 오일과 윤활에 필요한 유압을 생성하는 오일펌프(102)를 포함하며, 상기한 오일펌프(102)로부터 생성된 유압은 라인압 조절 및 댐퍼 클러치 제어수단과, 감압수단, 변속제어수단, 압력 제어수단, 유압 분배수단으로 분기되어 공급된다.

상기 라인압 조절 및 댐퍼 클러치 제어 수단은 상기 오일펌프(102)로부터 압송되는 유압을 일정한 압력으로 조절하는 레귤레이터(104)와, 이의 레귤레이터(104)로부터 공급되는 유압을 토크 컨버터 및 윤활용으로 일정하게 조절하는 토크 컨버터 컨트롤 밸브(106)와, 토크 컨버터의 동력전달 효율을 높여주기 위해 댐퍼 클러치를 제어하는 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(108)로 이루어진다.

상기 감압수단은 라인압 보다 항시 낮은 압을 유지할 수 있도록 하는 리듀싱 밸브(110)로 이루어지며, 이의 리듀싱 밸브(110)를 통해 감압된 유압의 일부는 상기 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(108)의 제어압으로 공급됨과 동시에 라인압 제어수단 으로 공급된다.

그리고 상기의 감압 일부는 변속단 제어압으로 사용될 수 있는 유압을 형성하는 제1,2,3,4,5 압력 제어밸브(112)(114)(116)(118)(120)와, 이들을 제어하는제1,2,3,4,5 솔레노이드 밸브(SOL1)(SOL2)(SOL3)(SOL4)(SOL5)로 이루어지는 유압제어수단으로 공급된다.

상기 변속 제어수단은 운전석에 있는 셀렉터 레버의 위치에 따라 연동되어 작동하면서 유로를 절환하는 매뉴얼 밸브(122)로 이루어지며, 이의 매뉴얼 밸브(122)로 공급되는 유압은 각 레인지 선택에 따라 상기 유압 제어수단에 의하여 제어되거나 직접접으로 하류측에 형성되는 스위칭 밸브(124)와, N-R 컨트롤 밸브(126)와, 제1,2,3 페일 세이프 밸브(128)(130)(132)등으로 공급되거나 직접 마찰요소로 공급된다.

이와같이 유압 제어시스템을 구성함에 있어서, 상기의 매뉴얼 밸브(118)는 도 5에서와 같이 이루어지는데, 이의 매뉴얼 밸브(122)는 "R" 레인지압 관로(134)와, 전진압 관로(136), L 레인지압 관로(138), N레인지압 관로(140)와 연통되어 오일펌프(102)로부터 공급되는 유압을 레인지 변환에 따라 상기 관로를 통해 공급하여 매뉴얼 변속을 실시하게 된다.

상기에서 "R" 레인지압 관로(134)는 제3 클러치(C3)와 직접적으로 연통됨과 동시에 레귤레이터 밸브(104)의 제어압으로 공급되고, N-R 컨트롤 밸브(126)와 연통되며, 전진압 관로(136)는 상기 스위칭 밸브(124) 및 제1,2,3 페일 세이프 밸브(128)(130)(132)의 제어압으로 공급할 수 있도록 연결됨과 동시에 제2,3,4,5 압력 제어밸브(114)(116)(118)(120)와 연통되고, L 레인지 압 관로(138)는 스위칭 밸브(124)의 제어압으로 공급되며, N레인지압 관로(140)는 제1 압력제어밸브(112)와 연통되어 있다.

그리고 상기 유압 제어수단을 형성하는 제1 압력 조절밸브(112)와 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)의 구성을 살펴보면, 도 5에서와 같이, 제1 압력조절밸브(112)의 밸브보디는 리듀싱 밸브(110)로부 감압된 유압을 공급받는 제1포트(150)와; 매뉴얼 밸브(122)로부터 유압을 공급받는 제2 포트(152)와; 상기 제2 포트(152)로 공급된 유압을 제1 클러치(C1)와 제2 페일 세이프 밸브(130)로 공급하는 제3포트(154)와; 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)로부터 제어압을 공급받는 제4포트(156)를 포함하여 이루어진다.

물론 상기 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)는 리듀싱 밸브(110)로부터 제어압을 공급받는다.

그리고 상기 밸브보디에 내장되는 밸브스풀은 상기 제1 포트(150)로 공급되는 유압이 작용하며, 소직경으로 이루어지는 제1 랜드(158)와; 상기 제1 포트(150)로 공급되는 유압이 작용함과 동시에 제2포트(152)를 선택적으로 개폐하는 제2 랜드(160)와; 상기 제2 랜드(158)와 함께 선택적으로 상기 제2, 3포트(152)(154)를 연통시켜 주며, 제4포트(156)으로 공급되는 제어압이 작용하는 제3 랜드(162)를 포함하여 이루어지며, 상기 제3 랜드(162)와 밸브바디 사이에는 탄발부재(164)가 배치되어 항시 밸브스풀을 항시 도면에서 좌측으로 이동된 상태를 유지되도록 한다.

상기와 같은 제1 압력제어밸브(112)를 제어하는 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)는 3웨이 밸브로서, 온 제어되면 감압된 유압의 공급이 차단된 상태에서 상기 제1 압력제어밸브(112)의 제어압으로 공급되었던 유압이 배출되고, 반대로 오프 제어되면 배출포트는 폐쇄되고 감압된 유압이 제1 압력제어밸브(112)로 공급될 수 있는유로를 보유하는 밸브로서, 그 구성의 상세한 설명은 공지이므로 생략하기로 한다.

상기의 구성에 의하여 제1 솔레노이드 밸브(SOL1)가 온 동작되면 제1 압력조절밸브(112)의 밸브스풀이 도면에서 우측으로 이동되어 제2포트(152)를 폐쇄하게 되고, 반대로 오프 제어가 이루어지면 제어압이 공급되면서 밸브스풀이 도면에서 좌측으로 이동되어 제2포트(152)와 제3 포트(154)를 연통시켜 제1 클러치(C1)와 제2 페일 세이프 밸브(130)로 유압을 공급하게 된다.

그리고 제2,3,4,5 압력 제어밸브(114)(116)(118)(120)는 그 구성은 상기 제1 압력 제어밸브(112)와 동일하게 이루어지되, 매뉴얼 밸브(122)로부터 공급되는 드라이브 압의 유로만 달리할 뿐이다.

즉, 상기 제2 압력제어밸브(114)는 스위칭 밸브(124), 제3 압력제어밸브 (116)는 제2 페일 세이프 밸브(130), 제4 압력제어밸브(118)는 제3 브레이크(B3)와 제3 페일 세이프 밸브(132), 제5 압력 제어밸브(120)는 제3 페일 세이프 밸브(132)와 연통된다.

그리고 유압 분배수단을 형성하는 스위칭 밸브(124)는 도 6에서와 같이, 매뉴얼 밸브(122)와 리듀싱 밸브(110)로부터 공급되는 2개의 제어압에 의하여 제어되면서 제2 압력제어밸브(114)로부터 공급되는 드라이브 압을 선택적으로 제2 클러치(C2) 또는 제1 페일 세이프 밸브(128)로 공급하게 된다.

이에따라 그 밸브보디는 "D"레인지 압을 공급받는 제1포트(170)와; L레인지 압을 공급받는 제2포트(172)와; 상기 제2 압력제어밸브(114)로부터 유압을 공급받는 제3포트(174)와; 상기 제3포트(174)로 공급되는 유압을 제2 클러치(C2)로 공급하는 제4포트(176)와; 상기 제3포트(174)로 공급되는 유압을 제1 페일 세이프 밸브(128)로 공급하는 제5포트(178)를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 밸브보디에 내장되는 밸브스풀은 상기 제1포트(170)의 제어압이 작용하는 제1랜드(180)와; 상기 제3, 5포트(174)(178)를 선택적으로 개폐하는 제2랜드(182)와; 상기 제3, 4포트(174)(176)를 선택적으로 개폐하는 제3랜드(184)와; 상기 제2포트(172)로 공급되는 제어압에 의해 작용하는 제4, 5랜드(186)(188)를 포함하여 이루어진다.

이에따라 D 레인지 3, 5, 6속에서 매뉴얼 밸브(122)로부터 공급되는 유압이 제2 클러치(C2)로 공급되도록 함과 동시에 "L" 레인지에서 제1 브레이크(B1)으로 공급되도록 유로를 전환하게 된다.

상기에서 N-R 컨트롤 밸브(126)는 제2 솔레노이드 밸브(SOL2)에 의하여 제어되면서, 후진 레인지에서 매뉴얼 밸브(122)로부터 공급되는 유압을 제1 브레이크(B1)으로 공급하는 기능을 실시하게 되는데, 이의 밸브보디는 상기 제2 솔레노이드 밸브(SOL2)와 연통되는 제1포트(200)와; 상기 후진압 관로(134)와 연통되는 제2포트(202)와; 상기 제2포트(202)로 공급되는 유압을 선택적으로 제1 브레이크(B1)으로 공급하는 제3포트(204)를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 밸브보디에 내장되는 밸브스풀은 상기 제1포트(200)로 유입되는 유압이 작용하는 제1랜드(206)와; 상기 제2,3 포트(202)(204)를 선택적으로 개폐하는 제2랜드(208)을 포함하여 이루어지며, 상기 제2랜드(208)는 밸브보디 사이에 개재되어 상기 밸브스풀을 도면에서 우측으로 밀어주도록 탄성력을 발휘하는 탄발부재(210)가 탄지된다.

상기 제1 페일 세이프 밸브(128)는 제2 클러치(C2)와 제1 브레이크(B1)로 공급되는 유압의 일부와 매뉴얼 밸브(122)로부터 공급되는 유압에 의하여 제어되면서 상기 스위칭 밸브(124)로부터 공급되는 유압을 제1 브레이크(B1)에 공급하는 기능을 수행하게 된다.

이를 위하여 제1 페일 세이프 밸브(128)의 밸브보디는 제2 클러치(C2)로 공급되는 유압의 일부를 제어압으로 공급받는 제1 포트(220)와; 매뉴얼 밸브(122)로부터의 드라이브 압을 제어압으로 공급받는 제2포트(222)와; 제2 브레이크(B2)로 공급되는 유압의 일부를 제어압으로 공급받는 제3포트(224)와; 상기 스위칭 밸브(123)로부터 유압을 공급받는 제4포트(226)와; 상기 제4 포트(226)로 공급되는 유압을 제1 브레이크(B1)으로 공급하는 제5포트(228)를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 밸브보디에 내장되는 밸브스풀은 상기 제1포트(220)의 제어압에 작용하는 제1랜드(230)와; 선택적으로 상기 제3포트(224)의 제어압에 작용하는 제2 랜드(232)와; 상기 제4, 5포트(226)(228)를 선택적으로 연통시켜 주는 제3랜드(234)와; 상기 제3랜드(234)와 함께 제4, 5포트(226)(228)를 선택적으로 연통시켜 주는 제4랜드(236)와; 상기 제2포트(222)로 공급되는 제어압에 작용하는 제5랜드(238)를 포함하여 이루어진다.

상기 제2 페일 세이프 밸브(130)는 제3 클러치(C3)와 제1, 2 클러치(C1)(C2)로 공급되는 유압의 일부와, 매뉴얼 밸브(122)로부터 공급되는 유압에 의하여 제어되면서 상기 제3 압력제어밸브(116)로부터 공급되는 유압을 제2 브레이크(B2)로공급하는 기능을 수행하게 된다.

이를 위하여 제2 페일 세이프 밸브(130)의 밸브보디는 제3 클러치(C3)로 공급되는 유압의 일부를 제어압으로 공급받는 제1포트(240)와; 상기 제1 클러치(C1)로 공급되는 유압의 일부를 제어압으로 공급받는 제2포트(242)와; 상기 제2 클러치(C2)로 공급되는 유압의 일부를 제어압으로 공급받는 제3 포트(244)와; 매뉴얼 밸브(122)로부터의 드라이브 압을 제어압으로 공급받는 제4포트(246)와; 상기 제3 압력제어밸브(116)로부터 유압을 공급받는 제5포트(248)와; 상기 제5 포트(248)로 공급되는 유압을 제2 브레이크(B2)으로 공급하는 제6포트(250)를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 밸브보디에 내장되는 밸브스풀은 상기 제1포트(240)의 제어압에 작용하는 제1랜드(252)와; 상기 제2포트(242)의 제어압에 작용하는 제2랜드(254)와; 상기 제3포트(244)의 제어압에 작용하는 제3랜드(254)와; 상기 제5, 6포트(248)(250)를 선택적으로 연통시켜 주는 제4랜드(256)와; 상기 제4랜드(256)와 함께 제5, 6포트(248)(250)를 선택적으로 연통시켜 주는 제5랜드(258)와; 상기 제4포트(246)로 공급되는 제어압에 작용하는 제5랜드(260)를 포함하여 이루어진다.

상기 제3 페일 세이프 밸브(132)는 제3 브레이크(B3)로 공급되는 유압의 일부와 매뉴얼 밸브(122)로부터 공급되는 드라이브 압에 의해 제어되면서 제5 압력제어밸브(120)로부터 공급되는 유압을 제4 클러치(C4)로 공급하는 기능을 수행하게 된다.

이를 위하여 제3 페일 세이프 밸브(132)의 밸브보디는 제3 브레이크(B3)로공급되는 유압의 일부를 제어압으로 공급받는 제1포트(270)와; 매뉴얼 밸브(122)로부터의 드라이브 압을 제어압으로 공급받는 제2포트(272)와; 상기 제5 압력제어밸브(120)로부터 유압을 공급받는 제3 포트(274)와; 상기 제3 포트(274)로 공급되는 유압을 제4 클러치(C4)로 공급하는 제4포트(276)를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 밸브보디에 내장되는 밸브스풀은 상기 제1포트(270)의 제어압에 작용하는 제1랜드(278)와; 상기 제3, 4포트(274)(276)를 선택적으로 연통시켜 주는 제2랜드(280)와; 상기 제2랜드(280)와 함께 제3, 4포트(274)(276)를 선택적으로 연통시켜 줌과 동시에 상기 제2포트(246)로 공급되는 제어압에 작용하는 제3랜드 (282)를 포함하여 이루어진다.

도면중 미설명 부호 SOL6은 레귤레이터 밸브(104)의 제어압을 제어하는 제6 솔레노이드 밸브를 지칭하며, SOL7은 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(108)의 제어압을 제어하는 제7 솔레노이드 밸브를 지칭한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 유압 제어시스템은 미도시한 트랜스 밋션 제어유닛(TCU)에 의하여 운용되며, 이는 현재 차량의 운행상태에 따라 상기 제1 ~ 7 솔레노이드 밸브(SOL1 ~ SOL7)를 트랜스밋션 제어유닛(TCU)가 제어함으로써, 변속이 자동으로 이루어지게 되는 것이며, 이들 솔레노이드 밸브(SOL1 ~ SOL7)들은 도3에서와 같이 클러치와 브레이크로 이루어지는 마찰요소를 각 변속단에 따라 작동 및 비 작동시켜 변속이 이루어지질 수 있도록 제어되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명의 유압 제어시스템에 의하면, 변속단을 6단화하여 연비를 향상시키고, 엔진의 구동력을 효율적으로 이용할 수 있으며, 스킵 변속이 3단 이내로 이루어질 수 있도록 구성된 파워 트레인을 효과적으로 제어할 수 있는 발명인 것이다.

Claims

삭제
셀렉트 레버에 연동되면서 유로를 변환하는 매뉴얼 밸브와;

제1 솔레노이드 밸브의 제어압에 의하여 제어되면서, 상기 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압을 전지 1,2,3,4,5속에서 작동하는 제1 클러치와 제2 페일 세이프 밸브로 공급하는 제1 압력 제어밸브와;

제2 솔레노이드 밸브의 제어압에 의하여 제어되면서, 상기 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압을 스위칭 밸브로 공급하는 제2 압력제어밸브와;

제3 솔레노이드 밸브의 제어압에 의하여 제어되면서, 상기 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압을 제2 페일 세이프 밸브로 공급하는 제3 압력 제어밸브와;

제4 솔레노이드 밸브의 제어압에 의하여 제어되면서, 상기 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압을 전진 1,2,3 속 및 후진 변속단에서 작동하는 제3 브레이크와 제3 페일 세이프 밸브의 제어압으로 공급하는 제4 압력 제어밸브와;

제5 솔레노이드 밸브의 제어압에 의하여 제어되면서, 상기 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압을 제3 페일 세이프 밸브로 공급하는 제5 압력 제어밸브와;

상기 매뉴얼 밸브와 리듀싱 밸브로부터 공급되는 2개의 제어압에 의하여 제어되면서 제2 압력 제어밸브로부터 공급되는 유압을 선택적으로 제3, 5, 6속에서 작동하는 제2 클러치와 제1 페일 세이프 밸브로 공급하는 스위칭 밸브와;

상기 제2 솔레노이드 밸브에 의해 제어되면서 후진 레인지에서 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압을 제1속 및 후진 변속단에서 작동하는 제1 브레이크로 공급하는 N-R 컨트롤 밸브와;

제3, 5, 6속에서의 작동하는 제2 클러치와, 제2, 4, 6속에서 작동하는 제2 브레이크로 공급되는 유압의 일부와 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압의 일부에 의하여 제어되면서 상기 스위칭 밸브로부터 공급되는 유압을 제1 브레이크로 공급하는 제1 페일 세이프 밸브와;

제1,2,3 클러치로 공급되는 유압의 일부와 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압에 의하여 제어되면서 상기 제3 압력제어밸브로부터 공급되는 유압을 제2 브레이크로 공급하는 제2 페일 세이프 밸브와;

제3 브레이크로 공급되는 유압의 일부와 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압에 의하여 제어되면서 상기 제5 압력제어밸브로부터 공급되는 유압을 제4 클러치로 공급하는 제3 페일세이프 밸브를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 6속 자동 변속기의 유압 제어시스템.
제2항에 있어서, 스위칭 밸브는 "D"레인지 압을 공급받는 제1포트와; L레인지 압을 공급받는 제2포트와; 상기 제2 압력제어밸브로부터 유압을 공급받는 제3포트와; 상기 제3포트로 공급되는 유압을 제2 클러치로 공급하는 제4포트와; 상기 제3포트로 공급되는 유압을 제1 페일 세이프 밸브로 공급하는 제5포트를 보유하는 밸브보디와;

상기 제1포트의 제어압이 작용하는 제1랜드와; 상기 제3, 5포트를 선택적으로 개폐하는 제2랜드와; 상기 제3, 4포트를 선택적으로 개폐하는 제3랜드와; 상기 제2포트로 공급되는 제어압에 의해 작용하는 제4, 5랜드를 보유하는 밸브스풀을 포함하여 이루어지는 차량용 6속 자동 변속기의 유압 제어시스템.
제2항에 있어서, N-R 컨트롤 밸브는 상기 제2 솔레노이드 밸브와 연통되는 제1포트와; 상기 후진압 관로와 연통되는 제2포트와; 상기 제2포트로 공급되는 유압을 선택적으로 제1 브레이크으로 공급하는 제3포트를 보유하는 밸브보디와;

상기 제1포트로 유입되는 유압이 작용하는 제1랜드와; 상기 제2,3 포트를 선택적으로 개폐하는 제2랜드을 포함하여 이루어지며, 상기 제2랜드는 밸브보디 사이에는 탄발부재가 탄지되는 밸브스풀을 포함하여 이루어지는 차량용 6속 자동 변속기의 유압 제어시스템.
제2항에 있어서, 제1 페일 세이프 밸브는 제2 클러치로 공급되는 유압의 일부를 제어압으로 공급받는 제1 포트와; 매뉴얼 밸브로부터의 드라이브 압을 제어압으로 공급받는 제2포트와; 제2 브레이크로 공급되는 유압의 일부를 제어압으로 공급받는 제3포트와; 상기 스위칭 밸브로부터 유압을 공급받는 제4포트와; 상기 제4 포트로 공급되는 유압을 제1 브레이크으로 공급하는 제5포트를 보유하는 밸브보디와;

상기 제1포트의 제어압에 작용하는 제1랜드와; 선택적으로 상기 제3포트의 제어압에 작용하는 제2 랜드와; 상기 제4, 5포트를 선택적으로 연통시켜 주는 제3랜드와; 상기 제3랜드와 함께 제4, 5포트를 선택적으로 연통시켜 주는 제4랜드와; 상기 제2포트로 공급되는 제어압에 작용하는 제5랜드를 보유하는 밸브스풀을 포함하여 이루어지는 차량용 6속 자동 변속기의 유압 제어시스템.
제2항에 있어서, 제2 페일 세이프 밸브는 제3 클러치로 공급되는 유압의 일부를 제어압으로 공급받는 제1포트와; 상기 제1 클러치로 공급되는 유압의 일부를 제어압으로 공급받는 제2포트와; 상기 제2 클러치로 공급되는 유압의 일부를 제어압으로 공급받는 제3 포트와; 매뉴얼 밸브로부터의 드라이브 압을 제어압으로 공급받는 제4포트와; 상기 제3 압력제어밸브로부터 유압을 공급받는 제5포트와; 상기 제5 포트로 공급되는 유압을 제2 브레이크으로 공급하는 제6포트를 보유하는 밸브보디와;

상기 제1포트의 제어압에 작용하는 제1랜드와; 상기 제2포트의 제어압에 작용하는 제2랜드와; 상기 제3포트의 제어압에 작용하는 제3랜드와; 상기 제5, 6포트를 선택적으로 연통시켜 주는 제4랜드와; 상기 제4랜드와 함께 제5, 6포트를 선택적으로 연통시켜 주는 제5랜드와; 상기 제4포트로 공급되는 제어압에 작용하는 제5랜드를 보유하는 밸브스풀을 보유함을 특징으로 하는 차량용 6속 자동 변속기의 유압 제어시스템.
제2항에 있어서, 제3 페일 세이프 밸브는 제3 브레이크로 공급되는 유압의 일부를 제어압으로 공급받는 제1포트와; 매뉴얼 밸브로부터의 드라이브 압을 제어압으로 공급받는 제2포트와; 상기 제5 압력제어밸브로부터 유압을 공급받는 제3 포트와; 상기 제3 포트로 공급되는 유압을 제4 클러치로 공급하는 제4포트를 보유하는 밸브보디와;

상기 제1포트의 제어압에 작용하는 제1랜드와; 상기 제3, 4포트를 선택적으로 연통시켜 주는 제2랜드와; 상기 제2랜드와 함께 제3, 4포트를 선택적으로 연통시켜 줌과 동시에 상기 제2포트로 공급되는 제어압에 작용하는 제3랜드를 보유하는 밸브스풀을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 6속 자동 변속기의 유압 제어시스템.