KR100737475B1

KR100737475B1 - 자동 변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브

Info

Publication number: KR100737475B1
Application number: KR1020050108117A
Authority: KR
Inventors: 박달수
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-11-11
Filing date: 2005-11-11
Publication date: 2007-07-09
Also published as: KR20070050653A

Abstract

리버스 클러치 압의 제어 요소 추가 없이 R → N 변속시에는 클러치 압의 배출을 지연시키고, R → D 변속시에는 클러치 압의 배출이 신속하게 이루어질 수 있도록 한 자동 변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브를 제공할 목적으로;

운전석의 셀렉트 레버의 위치에 따라 연동되면서 유로를 절환하여 공급하는 매뉴얼 밸브에 있어서,

리버스 클러치로 유압을 공급하는 R 레인지압 관로의 포트를 개폐하는 밸브스풀의 랜드 외주연에는 N 레인지 상태에서 R 레인지압 관로의 포트를 배출포트와 연통시켜 주는 제1 오리피스 홈을 형성하고,

N 레인지압 관로와 D 레인지압 관로의 포트를 개폐하는 밸브스풀의 랜드 외주연에는 R 레인지시 N 레인지압 관로의 포트를 배출포트와 연통시켜 주고, N 레인지시 D 레인지압 관로의 포트를 배출포트와 연통시켜 주는 제2 오리피스 홈을 형성하여 이루어지는 자동 변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브를 제공한다.

밸브보디. 밸브스풀. 오리피스 홈

Description

자동 변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브{MANUAL VALVE OF HYDRAULIC CONTROL SYSTEM FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}

도 1은 본 발명이 적용되는 유압 제어시스템의 일 실시예도.

도 2는 본 발명에 매뉴얼 밸브에 적용되는 밸브스풀의 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 매뉴얼 밸브의 R → N 변속과정도.

도 4는 본 발명에 의한 매뉴얼 밸브의 R → D 변속과정도.

도 5는 종래 매뉴얼 밸브에 적용되는 밸브스풀의 사시도.

도 6은 종래 매뉴얼 밸브의 R → N 변속 과정도이다.

본 발명은 차량용 자동 변속기의 유압 제어시스템에 적용되는 매뉴얼 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리버스 클러치압의 제어 요소 추가 없이 R → N 변속시에는 클러치 압의 배출을 지연시키고, R → D 변속시에는 클러치 압의 배출이 신속하게 이루어질 수 있도록 한 자동 변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브에 관한 것이다.

예컨대, 차량에 적용되는 자동 변속기는 차량의 주행속도와 스로틀 밸브의 개도율 및 제반 검출조건에 따라 변속제어장치가 다수의 솔레노이드 밸브를 제어하여 유압을 제어함으로써, 목표 변속단의 변속기어가 동작되어 자동으로 변속이 이루어지게 하는 것이다.

즉, 운전자가 셀렉트 레버를 원하는 변속단으로 레인지 변환하면, 유압 제어시스템에서 매뉴얼 밸브의 포트 변환이 이루어지면서 오일펌프로부터 공급되는 유압을 솔레노이드 밸브의 듀티 제어에 따라 변속기어 메카니즘의 여러 작동요소를 선택적으로 작동시켜 변속이 이루어지도록 하는 것이다.

상기와 같은 자동변속기의 유압 제어시스템에 있어서, 운전자의 선택적인 조작에 따라 유로를 변환시키는 매뉴얼 밸브의 종래 구성을 살펴보면, 도 5 및 도 6과 같이 구성 동작된다.

도 5에서와 같이, 밸브스풀은 일측에 운전석의 셀렉트 레버와 연결되는 연결부(200)를 두고 그 일측으로 제1,2,3,4랜드(202)(204)(206)(208)가 구성되며, 상기 랜드들은 후술하는 밸브보디의 포트 구성에 의하여 상호 소정의 간격을 두고 형성된다.

그리고 상기 밸브스풀이 내장되는 밸브보디는 도 6에서와 같이, 라인압 관로(210)와 연통되어 오일펌프로부터 유압을 공급받는 제1포트(212)와, D레인지압 관로(214)와 연통되어 D 레인지에서 상기 제1포트(212)로 공급된 유압을 하류측으로 공급하는 제2포트(216)와, N 레인지압 관로(218)와 연통되어 N 레인지에서 상기 제1포트(212)로 공급된 유압을 하류측으로 공급하는 제3포트(220)와, R 레인지압 관로(222)와 연통되어 R 레인지에서 상기 제1포트(212)로 공급된 유압을 리버스 클러치로 공급하는 제4포트(224)와, N 및 R 레인지에서 제1포트(212)와 제2포트(216)로 공급되었던 유압을 배출시키는 제1 배출포트(226)와, 상기 제4포트(224)로 공급되었던 유압을 배출시키는 제2 배출포트(228)를 포함하여 이루어진다.

이에따라 상기 제1랜드(202)는 제2랜드(204)와 함께 상기 제1포트(212)와 제4포트(224)를 선택적으로 연통되도록 하고, 제2랜드(204)는 제3랜드(206)과 함께 제1포트(212)가 선택적으로 제2,3포트(216)(220)와 연통되도록 하며, 제3랜드(206)는 선택적으로 제2, 3포트(216)(220)가 제1 배출포트(226)와 연통되도록 하는 것이다.

그러나 상기와 같은 유압 제어시스템에 있어서는 상기 R 레인지 관로로 공급되는 유압을 제어할 수 있는 제어요소를 구비하고 있지 않은 바, R → N 매뉴얼 변속시 리버스 클러치로 공급되었던 유압이 제2 배출포트를 통해 너무 빠르게 배출되면서 변속 충격이 발생된다는 문제점을 내포하고 있다.

그리고 자동변속기를 차체에 고정하여 주는 마운트 부분에서 이의 변속 충격을 흡수하지 못하는 경우 차체에 전달되면서 큰 변속충격을 느끼게 한다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 리버스 클러치 압의 제어 요소 추가 없이 R → N 변속시에는 클러치 압의 배출을 지연시켜 변속충격을 최소화하고, R → D 변속시에는 클러치 압의 배출이 신속하게 이루어질 수 있도록 하여 인터록 발생을 방지할 수 있도록 한 자동 변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브를 제공함에 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 자동차 자동 변속기의 유압 제어시스템에 적용되어 레귤레이터 밸브에서 일정한 압력으로 제어되어 공급되는 유압을 운전석의 셀렉트 레버의 위치에 따라 연동되면서 유로를 절환하여 공급하는 매뉴얼 밸브에 있어서,

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

도 1은 본 발명에 의한 매뉴얼 밸브가 적용되는 유압 제어시스템의 일예를 보인 도면으로서, 오일펌프(2)에서 발생된 유압이 레귤레이터 밸브(4)에서 일정한 압력으로 제어되어 매뉴얼 밸브(6)와 리듀싱 밸브(8)와 유압 제어부(A) 등으로 공급된다.

상기 매뉴얼 밸브(6)에서는 미도시 한 셀렉트 레버의 레인지 선택에 따라 유 로가 변환되고, 상기 리듀싱 밸브(8)에서는 감압이 이루어져 유압 제어부(A)로 공급되며, 상기 유압 제어부(A)에서 제어된 유압은 유로 절환부(B) 또는 직접 마찰요소로 공급된다.

상기 유압 제어부(A)는 제1,2,3,4,5 솔레노이드 밸브(S1)(S2)(S3)(S4)(S5)와 이들 솔레노이드 밸브에 의하여 각각 독립적으로 제어되는 제1,2,3,4,5 압력 제어밸브(10)(12)(14)(16)(18)를 포함하여 이루어진다.

상기 유로 절환부(B)는 스위치 밸브(20)와 제1,2,3 페일 세이프 밸브(22)(24)(26)을 포함하여 이루어지는데, 상기 매뉴얼 밸브(6)와 리듀싱 밸브(8), 그리고 유압 제어부(A) 및 유로 절환부(B)의 연결관계를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

상기 매뉴얼 밸브(6)에서는 D레인지압 관로(28)와, N레인지압 관로 (30)와, R레인지압 관로(32)가 연통되어 레인지 변화에 따라 라인압 관로(34)의 유압을 공급하게 된다.

상기 D 레인지압 관로(28)는 제2,3,4 압력제어밸브(12)(14)(16)과 연통되며, N 레인지압 관로(30)는 레귤레이터 밸브(4)와 제1 페일 세이프 밸브(22)의 제어압으로 유압이 공급될 수 있도록 연통되고, R 레인지압 관로(32)는 후진(R) 레인지에서 작동하는 리버스 클러치(R/C)의 작동압과 제2 페일 세이프 밸브(24)의 제어압으로 공급할 수 있도록 연통된다.

상기 리듀싱 밸브(8)는 라인압을 보다 낮은 안정압으로 제어하는 것으로서, 제2,3,4 솔레노이드 밸브(S2)(S3)(S4)의 제어압을 공급할 수 있도록 연통된다.

그리고 상기 제1, 5 솔레노이드 밸브(S1)(S5)에는 라인압이 제어압으로 공급되며, 제1, 5 압력제어밸브(10)(18)에도 라인압이 공급되어 제1, 5 솔레노이드 밸브(S1)(S5)에 의하여 제어되면서 스위치 밸브(20)로 공급되거나 리덕션 브레이크(R/B)로 직접 공급된다.

상기 유압 제어부(A)의 제1 솔레노이드 밸브(S1)와 제1 압력 제어밸브(10)는 스위치 밸브(20)와 제1 페일 세이프 밸브(22)를 개재시켜 로우-리버스 브레이크(L-R/B)와 연결됨과 동시에 제3 페일 세이프 밸브(26)를 개재시켜 다이렉트 클러치(D/C)와 연결되고, 제2 솔레노이드 밸브(S2)와 제2 압력 제어밸브(12)는 제2 페일 세이프 밸브(24)를 개재시켜 세컨드 브레이크(2ND/B)와 연결된다.

그리고 제3 솔레노이드 밸브(S3)와 제3 압력제어밸브(14)는 직접 언더 드라이브 클러치(UD/C)와 연결되고, 제4 솔레노이드 밸브(S4)와 제4 압력제어밸브(16)는 오버 드라이브 클러치(OD/C)와 직접 연결되며, 제5 솔레노이드 밸브(S5)와 제5 압력제어밸브(18)는 리덕션 브레이크(RD/B)와 직접 연결된다.

상기 구성에 의하여 리버스 클러치(R/C)는 후진시 작동하고, 로우-리버스 브레이크(L-R/B)는 후진과 전진 1속에서 작동하며, 세컨드 브레이크(2ND/B)는 전진 2,4,5속에서 작동하고, 언더 드라이브 클러치(UD/C)는 전진 1,2,3속에서 작동하며, 오버 드라이브 클러치(OD/C)는 전진 3,4,5속에서 작동하고, 리덕션 브레이크(R/B)는 전진 1,2,3,4속과 후진에서 작동하고, 다이렉트 클러치(D/C)는 전진 5속에서 작동압이 공급되면서 변속을 실시하게 되는 것이다.

또한, 상기 레귤레이터 밸브(4)로부터 제어된 유압의 일부는 댐퍼 클러치 제어부(C)인 토크 컨버터(TC) 및 윤활용으로 일정하게 조절하는 토크 컨버터 컨트롤 밸브(36)와, 토크 컨버터(TC)의 동력전달 효율을 높여주기 위하여 댐퍼 클러치를 제어하는 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(38)로 공급되며, 상기 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(38)는 제6 솔레노이드 밸브(S6)에 의해 제어되면서 댐퍼 클러치의 온/오프 동작을 제어할 수 있도록 구성된다.

그리고 상기 레귤레이터 밸브(4)는 제7 솔레노이드 밸브(S7)에 의하여 제어되면서 차량 운전 조건에 알맞도록 라인압을 제어하게 되는 것이다.

이러한 유압 제어시스템에 있어서, 본 발명이 관계하는 매뉴얼 밸브(6)의 구성을 보다 구체적으로 살펴보면, 도 2 및 도 3에서와 같이, 밸브스풀은 일측에 운전석의 셀렉트 레버와 연결되는 연결부(100)를 두고 그 일측으로 제1,2,3,4랜드(102)(104)(106)(108)가 구성되며, 상기 랜드들은 후술하는 밸브보디의 포트 구성에 의하여 상호 소정의 간격을 두고 형성된다.

그리고 상기 밸브스풀이 내장되는 밸브보디는 도 3에서와 같이, 라인압 관로(34)와 연통되어 오일펌프로부터 유압을 공급받는 제1포트(112)와, D레인지압 관로(28)와 연통되어 D 레인지에서 상기 제1포트(112)로 공급된 유압을 하류측으로 공급하는 제2포트(114)와, N 레인지압 관로(30)와 연통되어 N 레인지에서 상기 제1포트(112)로 공급된 유압을 하류측으로 공급하는 제3포트(116)와, R 레인지압 관로(32)와 연통되어 R 레인지에서 상기 제1포트(112)로 공급된 유압을 리버스 클러치로 공급하는 제4포트(118)와, N 및 R 레인지에서 제2포트(114)와 제3포트(116)로 공급되었던 유압을 배출시키는 제1 배출포트(120)와, 상기 제4포트(118)로 공급되 었던 유압을 배출시키는 제2 배출포트(122)를 포함하여 이루어진다.

이에따라 상기 제1랜드(102)는 제2랜드(104)와 함께 상기 제1포트(112)와 제4포트(118)를 선택적으로 연통되도록 하고, 제2랜드(104)는 제3랜드(106)와 함께 제1포트(112)가 선택적으로 제2,3포트(114)(116)와 연통되도록 하며, 제4랜드(108)는 선택적으로 제2, 3포트(114)(116)가 제1 배출포트(120)와 연통되도록 한다.

이러한 매뉴얼 밸브에 있어서, 상기 밸브스풀의 제2랜드(104)와 제3 랜드(106)의 외주연에 축방향으로 오리피스 홈(130)(132)을 각각 형성하되, 상기 오리피스 홈(130)(132)의 일측단 개부구가 반대방향을 향하도록 형성하였다.

상기 오리피스 홈(130)(132)은 각각 180도 간격으로 각 랜드(104)(106)에 각각 2개씩 형성하게 되는데, 이의 숫자는 이에 한정되는 것은 아니며, 적어도 1개 이상이면 만족한다.

그리고 상기 제1 오리피스 홈(130)은 제1랜드(102)측으로 개구되고, 제2 오리피스 홈(132)은 제4랜드(106)측으로 개구되도록 하였으며, 제1 오리피스 홈(130)의 타단부는 N 레인지 상태에서 제4포트(118)와 연통되는 부위까지 형성되고, 제2 오리피스 홈(132)의 타단부는 N 레인지 상태에서 제2포트(114)와 연통되는 부위까지 형성된다.

이에따라 도 3에서와 같이, R → N 매뉴얼 변속시 R 레인지 관로(32)를 통해 공급되었던 유압이 상기 제1 오리피스 홈(130)을 통해 배출됨으로써, 리버스 클러치(R/C) 압의 배출을 지연시킬 수 있게 되는 것이다.

그리고 R → D 매뉴얼 변속시에는 도 4에서와 같이 R 레인지 관로(32)를 통해 공급되었던 유압이 직접 제2 배출포트(122)를 통해 배출됨으로써, 리버스 클러치(R/C) 압의 배출이 신속하게 이루어지게 되는 것이다.

이에따라 R → N 매뉴얼 변속시에는 리버스 클러치 압의 배출 지연으로 변속충격을 최소화할 수 있으며, R → D 매뉴얼 변속시에는 리버스 클러치 압의 신속한 배출로 인하여 인터록 발생을 방지할 수 있게 되는 것이다.

그리고 제2 오리피스 홈(132)은 R 레인지시에는 제3포트(116)와 연통되어 N 레인지압의 배출을 도와 주고, N 레인지에서는 제2포트(114)와 연통되어 D 레인지 압의 배출을 도와주게 된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 리버스 클러치 압의 제어 요소 추가 없이 R → N 변속시에는 리버스 클러치 압의 배출을 지연시켜 변속충격을 최소화하고, R → D 변속시에는 리버스 클러치 압의 배출이 신속하게 이루어질 수 있도록 하여 인터록 발생을 방지할 수 있는 발명인 것이다.

Claims

자동차 자동 변속기의 유압 제어시스템에 적용되어 레귤레이터 밸브(4)에서 일정한 압력으로 제어되어 공급되는 유압을 운전석의 셀렉트 레버의 위치에 따라 연동되면서 유로를 절환하여 공급하는 매뉴얼 밸브(6)에 있어서,

리버스 클러치(R/C)로 유압을 공급하는 R 레인지압 관로(32)의 포트(118)를 개폐하는 밸브스풀의 랜드(104) 외주연에는 N 레인지 상태에서 R 레인지압 관로(32)의 포트(118)를 배출포트(122)와 연통시켜 주는 제1 오리피스 홈(130)을 형성하고,

N 레인지압 관로(30)와 D 레인지압 관로(28)의 포트(116)(114)를 개폐하는 밸브스풀의 랜드(106) 외주연에는 R 레인지시 N 레인지압 관로(30)의 포트(116)를 배출포트(120)와 연통시켜 주고, N 레인지시 D 레인지압 관로(28)의 포트(114)를 배출포트(120)와 연통시켜 주는 제2 오리피스 홈(132)을 형성하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동 변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브.
제1항에 있어서, 제1 오리피스 홈(130)과 제2 오리피스 홈(132)은 각각의 개구부가 반대방향을 향하도록 형성함을 특징으로 하는 자동 변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브.
제2항에 있어서, 제1, 2 오리피스 홈(130)(132)은 각각 2개씩 형성함을 특징으로 하는 자동 변속기 유압제어시스템의 매뉴얼 밸브.
자동차 자동 변속기의 유압 제어시스템에 적용되어 레귤레이터 밸브(4)에서 일정한 압력으로 제어되어 공급되는 유압을 운전석의 셀렉트 레버의 위치에 따라 연동되면서 유로를 절환하여 공급하는 매뉴얼 밸브(6)에 있어서,

오일펌프(2)로부터 유압을 공급받는 제1포트(112)와, 상기 제1포트(112)로 공급된 유압을 선택적으로 D 레인지압 관로(28)로 공급하는 제2포트(114)와, 상기 제1포트(112)로 공급된 유압을 선택적으로 N 레인지압 관로(30)로 공급하는 제3포트(116)와, 상기 제1포트(112)로 공급된 유압을 선택적으로 R 레인지 압 관로(32)로 공급하는 제4포트(118)와, N 및 R 레인지에서 제2포트(114)와 제3포트(116)로 공급되었던 유압을 배출시키는 제1 배출포트(120)와, 상기 제4포트(118)로 공급되었던 유압을 배출시키는 제2 배출포트(122)를 보유하는 밸브보디와;

상기 제1포트(112)와 제4포트(114)를 선택적으로 연통시켜 주는 제1, 2랜드(102)(104)와, 상기 제2랜드(104)와 함께 제1포트(112)가 선택적으로 제2포트(114) 및 제3포트(116)와 연통되도록 하는 제3 랜드(106)와, 상기 제2, 3포트(114)(116)의 유압이 제1 배출포트(120)로 배출되도록 하는 제4랜드(108)를 보유하는 밸브스풀을 포함하여 이루어지되,

상기 제2랜드(104)에는 N 레인지 상태에서 제4포트(118)와 제2 배출포트(122)를 연통시켜 주는 제1 오리피스 홈(130)을 형성하고, 상기 제3 랜드(106)에는 R 레인지시 제3포트(116)를 제1 배출포트(120)와 연통시켜 줌은 물론 N 레인지시 제2포트(114)를 제2 배출포트(120)와 연통시켜 주는 제2 오리피스 홈(132)을 형성하여 이루어짐을 특징으로 하는 자동 변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브.
제4항에 있어서, 제1, 2 오리피스 홈(130)(132)은 각각의 개구부가 반대방향을 향하도록 형성함을 특징으로 하는 자동 변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브.
제4항 또는 제5항에 있어서, 제1 오리피스 홈(130)은 제1랜드(102)측으로 개구되고, 제2 오리피스 홈(132)은 제4랜드(108)측이 개구되도록 하되, 제1 오리피스 홈(130)의 타단부는 N 레인지 상태에서 R 레인지 압 관로(32)와 연결된 제4포트(118)와 연통되는 부위까지 형성하고, 제2 오리피스 홈(132)의 타단부는 N 레인지 상태에서 D 레인지 압 관로(28)와 연결되는 제2포트(114)와 연통되는 부위까지 형성함을 특징으로 하는 자동 변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브.
제4항에 있어서, 제1, 2 오리피스 홈(130)(132)은 각각 2개씩 형성됨을 특징으로 하는 자동 변속기 유압 제어시스템의 매뉴얼 밸브.