KR100461751B1 - 라인압 제어용 레귤레이터 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 라인압 제어용 레귤레이터 밸브는 밸브 스풀의 이동에도 불구하고 솔레노이드 제어압 챔버의 체적 변화를 최소화하여 밸브의 작동을 안정시키고 라인압을 안정화시키기 위하여, 제어된 솔레노이드 제어압(SP)이 공급되고 탄성부재(43)가 내장되는 솔레노이드 제어압 챔버(33), 이 솔레노이드 제어압(SP)과 탄성부재(43)의 합력이 그 일측에 작용하고 다른 일측에 라인 피드압(LP)이 작용하여 균형을 이룸으로서 오일펌프(35)로부터 공급되는 유압을 라인압(LP)으로 제어하는 밸브스풀(37), 이 밸브스풀(37)의 이동에 따른 솔레노이드 제어압 챔버(33)의 체적 변화를 줄여주는 어큐뮬레이터(39)로 구성되어 있다.

Description

라인압 제어용 레귤레이터 밸브{LINE PRESSURE CONTROLLING REGULATOR VALVE}
본 발명은 라인압 제어용 레귤레이터 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밸브 스풀의 이동에 따른 솔레노이드 제어압 챔버의 체적 변화를 최소화하여 라인압을 안정화시키는 라인압 제어용 레귤레이터 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 자동변속기 및 무단변속기의 유압회로를 형성하는 밸브바디에는 오일펌프에서 공급되는 유압을 일정 범위의 압력 편차를 가지는 라인압으로 제어하는 레귤레이터 밸브가 구비되어 있다.
이 라인압 제어용 레귤레이터 밸브(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 듀티 컨트롤 솔레노이드(3)에 의하여 제어된 솔레노이드 제어압(SP)을 밸브스풀(5)의 일측에 작용시킴으로서 오일펌프(7)로부터 공급되는 유압을 소정의 라인압(LP)으로 제어하게 된다.
이 솔레노이드 제어압(SP)이 공급되는 밸브스풀(5)의 일측에는 솔레노이드 제어압 챔버(9)가 형성되어 있고, 이 솔레노이드 제어압 챔버(9)에는 탄성부재(11)가 개재되어 밸브스풀(5)을 탄성적으로 지지하고 있다. 이 탄성부재(11)의 반대측 밸브스풀(5)에는 라인 피드압(LP)이 작용한다. 따라서 이 라인압 제어용 레귤레이터 밸브(1)는 탄성부재(11)와 솔레노이드 제어압(SP)의 합력과 이에 대항하는 라인 피드압(LP)의 균형으로 밸브스풀(5)의 이동을 제어하여 라인압을 제어하게 된다. 이 밸브스풀(5)이 이동하면서 솔레노이드 제어압(SP)이 작용하는 솔레노이드 제어압 챔버(9)의 체적이 변화하게 된다.
즉, 밸브스풀(5)이 비레귤레이팅 위치인 우측(도 1에서)에서 좌측(도 1에서)으로 이동하게 되면 솔레노이드 제어압 챔버(9)의 체적이 감소하여 듀티 컨트롤 솔레노이드(3)에 연결되는 관로(13)에 설치된 오리피스(15)를 통하여 솔레노이드 제어압(SP)이 빠져나가야 하는 데 순간적으로 줄어든 체적만큼 빠져나가지 못하기 때문에 솔레노이드 제어압 챔버(9)의 압력이 상승하게 된다. 이 압력 상승으로 밸브스풀(5)의 좌측(도 1에서) 이동이 불량하게 되어, 오일펌프(7)에서 공급되는 유압의 배출(EX)이 제한되어, 라인압(LP)이 급격히 상승하게 된다. 이 라인압(LP)의 급격한 상승은 레귤레이터 밸브(1)의 오버 슈팅 현상을 일으켜 라인압을 불안정하게 한다.
이는 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진 스피드(ES)에 의하여 결정되는 오일펌프(7)의 스피드를 800에서 3000rpm으로 급격히 상승시키고, 솔레노이드 제어압(SP)을 6bar로 유지시킨 시험에서 알 수 있다. 엔진 스피드(ES)가 급격히 상승함에 따라 솔레노이드 제어압(SP)이 급격히 상승되고 아울러 라인압(LP)이 급격히 상승되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 점들을 감안한 것으로서, 밸브 스풀의 이동에도 불구하고 솔레노이드 제어압 챔버의 체적 변화를 최소화하여 밸브의 작동을 안정시키고 라인압을 안정화시키는 라인압 제어용 레귤레이터 밸브에 관한 것이다.
이 라인압 제어용 레귤레이터 밸브는 듀티 컨트롤 솔레노이드에 의하여 제어된 솔레노이드 제어압이 공급되고 탄성부재가 내장되는 솔레노이드 제어압 챔버,
이 솔레노이드 제어압 챔버에 공급되는 솔레노이드 제어압과 탄성부재의 합력이 그 일측에 작용하고 다른 일측에 라인 피드압이 작용하여 균형을 이룸으로서 오일펌프로부터 공급되는 유압을 라인압으로 제어하는 밸브스풀,
이 밸브스풀의 일측 솔레노이드 제어압 챔버에 구비되어 밸브스풀의 이동에 따른 솔레노이드 제어압 챔버의 체적 변화를 줄여주는 어큐뮬레이터로 구성되어 있다.
이 어큐뮬레이터는 밸브스풀의 이동에 따른 솔레노이드 제어압이 효과적으로 작용하도록 솔레노이드 제어압 챔버의 일측에 밸브스풀의 작동 방향으로 설치되어 있다.
이 어큐뮬레이터는 밸브스풀을 지지하는 탄성부재를 안정된 구조로 안장시키도록 다른 탄성부재로 지지되는 피스턴을 내장하고 있는 실린더를 계단 구조로 형성하고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 라인압 제어용 레귤레이터 밸브의 구성도.
도 2는 종래기술의 엔진 스피드 변화에 따른 솔레노이드 제어압과 라인압의 상관관계를 도시한 그래프.
도 3은 본 발명에 따른 라인압 제어용 레귤레이터 밸브의 구성도.
도 4는 본 발명의 엔진 스피드 변화에 따른 솔레노이드 제어압과 라인압의 상관관계를 도시한 그래프.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
31 : 듀티 컨트롤 솔레노이드 33 : 솔레노이드 제어압 챔버
35 : 오일펌프 37 : 밸브스풀
39 : 어큐뮬레이터 41, 47 : 관로
43, 51 : 탄성부재 45, 49 : 오리피스
53 : 피스턴 55 : 실린더
SP : 솔레노이드 제어압 LP : 라인압
EX : 배출 ES : 엔진 스피드
본 발명의 이점과 장점은 이하의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명함으로서 보다 명확하게 될 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 라인압 제어용 레귤레이터 밸브의 구성도로서, 듀티 컨트롤 솔레노이드(31)에 의하여 제어된 솔레노이드 제어압(SP)이 작용하는 솔레노이드 제어압 챔버(33), 엔진 작동에 따라 구동되는 오일펌프(35)로부터 공급되는 유압을 라인압(LP)으로 제어하도록 유압의 배출(EX)을 직접 제어하는 밸브스풀(37), 그리고 어큐뮬레이터(39)로 구성되어 있다.
상기 솔레노이드 제어압 챔버(35)에는 상기한 바와 같이 솔레노이드 제어압(SP)을 공급하는 관로(41)가 연결되고 밸브스풀(37)을 지지하는 탄성부재(43)가 내장되어 있다. 이 솔레노이드 제어압(SP)과 탄성부재(43)는 밸브스풀(37)의 일측에 작용하여 밸브스풀(37)을 좌측(도 3에서)에서 우측(도 3에서)으로 이동시킨다. 이 솔레노이드 제어압(SP)의 작용을 위하여 관로(41)에는 오리피스(45)가 구비되어 있다.
이 솔레노이드 제어압(SP)과 탄성부재(43)의 작용에 대항하도록 밸브스풀(37)의 다른 일측에는 라인 피드압(LFP)이 작용한다. 이 라인 피드압(LF)의 작용을 위하여 관로(47)에 오리피스(49)가 구비되어 있다.
따라서, 밸브스풀(37)은 그 양측에서 작용하는 힘의 균형에 의하여 오일펌프(35)로부터 공급되는 유압을 라인압(LP)으로 제어하여 공급하게 된다. 이때 밸브스풀(37)은 좌측 및 우측(도 3에서)으로 이동하면서 유압의 배출(EX)을 제어함으로서 라인압(LP)을 제어하게 된다.
즉, 밸브스풀(37)이 우측(도 3에서)으로 이동하면 유압의 배출(EX)이 증대되어 최종적으로 제어된 라인압(LP)의 압력이 낮아지고, 좌측(도 3에서)으로 이동하면 유압의 배출(EX)이 감소되어 최종적으로 제어된 라인압(LP)의 압력이 높아진다.
이와 같이 밸브스풀(37)을 좌우(도 3에서)로 이동시켜 라인압(LP)을 제어함에 있어서, 밸브스풀(37)이 좌측(도 3에서)으로 이동할 때 솔레노이드 제어압 챔버(33)의 체적 변화를 최소화하여 최종적으로 제어되는 라인압(LP)을 안정화시킬 필요가 있다.
상기 어큐뮬레이터(39)는 솔레노이드 제어압 챔버(33)의 일측에 구비되어 밸브스풀(37)이 좌측(도 3에서)으로 이동할 때 솔레노이드 제어압 챔버(33)의 체적 변화를 최소화시켜 준다.
즉, 밸브스풀(37)이 좌측(도 3에서)으로 이동할 때 솔레노이드 제어압 챔버(33) 내에서 상승되는 솔레노이드 제어압(SP)에 의하여 솔레노이드 제어압 챔버(33)의 체적을 증가시켜 솔레노이드 제어압(SP)이 급격히 상승되는 것을 방지시킨다.
이 어큐뮬레이터(39)는 밸브스풀(37)의 작동 방향에 일치하는 방향으로 설치되어, 밸브스풀(37)의 이동에 따른 솔레노이드 제어압(SP)이 효과적으로 작용하도록 구성되어 있다.
이 어큐뮬레이터(39)는 탄성부재(51)에 지지되는 피스턴(53)을 내장하는 실린더(55)로 이루어지며, 이 실린더(53)는 밸브스풀(37)을 지지하는 탄성부재(43)를 안정된 구조로 안장시키도록 계단 구조로 이루어져 있다.
이와 같이 구성되는 라인압 제어용 레귤레이터 밸브를 적용하여 종래기술에서와 같이, 오일펌프(35)의 스피드를 800에서 3000rpm으로 급격히 상승시키고, 솔레노이드 제어압(SP)을 6bar로 유지시켜 시험하면 도 4에 도시된 바와 같은 결과를 얻을 수 있다.
엔진 스피드(ES)를 급격히 상승시킴에 따라 오일펌프(35)에서 공급되는 유압이 급격히 상승되고, 라인 피드압(LP)이 급격히 상승되어 탄성부재(43)의 탄성력과 솔레노이드 제어압(SP)의 합력을 극복하면서 밸브스풀(37)을 우측에서 좌측(도 3에서)으로 급격히 이동시킨다.
이 솔레노이드 제어압 챔버(33) 내의 솔레노이드 제어압(SP)이 순간적으로 상승되면서 어큐뮬레이터(39)에 작용한다. 이 어큐뮬레이터(39)의 피스턴(53)은 탄성부재(51)의 탄성력을 극복하면서 좌측(도 3에서)으로 후퇴하게 된다.
따라서, 밸브스풀(37)이 우측에서 좌측(도 3에서)으로 이동하여 순간적으로 줄어들었던 솔레노이드 제어압 챔버(33)의 체적은 밸브스풀(37)이 우측(도 3에서)에 있었던 상태의 크기로 원상 회복된다.
결국, 밸브스풀(37)은 라인 피드압(LP)의 압력에 상응하는 만큼 좌측(도 3에서)으로 이동하게 되고 오일펌프(35)에서 공급되는 유압의 배출(EX)을 정확하게 하여 라인압(LP)을 안정화시킨다.
이와 같이 본 발명에 따른 라인압 제어용 레귤레이터 밸브는 솔레노이드 제어압 챔버에 어큐뮬레이터를 구비하여, 엔진 스피드(오일 펌프의 스피드)의 급격한 상승에 따른 밸브스풀의 급격한 이동 시, 어큐뮬레이터의 피스턴을 후퇴시켜 밸브스풀의 이동에 따라 감소된 체적을 보상함으로서, 솔레노이드 제어압 챔버의 체적 변화를 최소화하여 밸브의 작동을 안정시키고 라인압을 안정화시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 듀티 컨트롤 솔레노이드에 의하여 제어된 솔레노이드 제어압이 공급되고 탄성부재가 내장되는 솔레노이드 제어압 챔버,
    상기 솔레노이드 제어압 챔버에 공급되는 솔레노이드 제어압과 탄성부재의 합력이 그 일측에 작용하고 다른 일측에 라인 피드압이 작용하여 균형을 이룸으로서 오일펌프로부터 공급되는 유압을 라인압으로 제어하는 밸브스풀,
    상기 밸브스풀의 일측 솔레노이드 제어압 챔버에 구비되어 밸브스풀의 이동에 따른 솔레노이드 제어압 챔버의 체적 변화를 줄여주는 어큐뮬레이터를 포함하는 라인압 제어용 레귤레이터 밸브.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 어큐뮬레이터는 밸브스풀의 이동에 따른 솔레노이드 제어압이 효과적으로 작용하도록 솔레노이드 제어압 챔버의 일측에 밸브스풀의 작동 방향으로 설치되는 라인압 제어용 레귤레이터 밸브.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 어큐뮬레이터는 밸브스풀을 지지하는 탄성부재를 안정된 구조로 안장시키도록 다른 탄성부재로 지지되는 피스턴을 내장하고 있는 실린더를 계단 구조로 형성하는 라인압 제어용 레귤레이터 밸브.
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