KR101220192B1

KR101220192B1 - 유압 제어 장치

Info

Publication number: KR101220192B1
Application number: KR1020100138316A
Authority: KR
Inventors: 필립 씨. 룬드버그; 브렛 엠. 올슨; 로버트 엘. 모세; 케빈 마이클 도우간
Original assignee: 지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨
Priority date: 2010-02-17
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2013-02-07
Also published as: KR20110095125A; US8434603B2; DE102011010603A1; CN102192319A; US20110198179A1; CN102192319B

Abstract

듀얼 클러치 트랜스미션용 유압 제어 장치는, 가압된 유압 유체 공급원; 상기 가압된 유압 유체 공급원과 하류에서 유체 연통하는 제 1 및 제 2 액추에이터 제어 장치; 상기 가압된 유압 유체 공급원과 하류에서 유체 연통하는 제 1 및 제 2 클러치 제어 장치;를 구비한다. 제 1 밸브는 상기 제 1 및 제 2 액추에이터 제어 장치와 하류에서 유체 연통한다. 제 2 밸브는 상기 제 1 밸브, 상기 제 1 클러치 제어 장치 및 상기 제 2 클러치 제어 장치와 하류에서 유체 연통하며, 상기 제 1 및 제 2 클러치 제어 장치에 의해 2가지 이상의 위치 사이에서 이동가능하다. 제어 장치의 선택적인 작동 조합은 트랜스미션을 소정의 기어비로 변환하기 위해 가압된 유체가 상기 듀얼 클러치와 액추에이터를 결합하게 한다.

Description

유압 제어 장치{LOW CONTENT CONTROL SYSTEM FOR A DUAL CLUTCH TRANSMISSION}

본 발명은 듀얼 클러치 트랜스미션용 제어 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 듀얼 클러치 트랜스미션 내의 복수의 액추에이터를 동작하도록 작동가능한 복수의 솔레노이드 및 밸브를 갖는 전기 유압식 제어 장치에 관한 것이다.

일반적인 다단, 듀얼 클러치 트랜스미션은 2개의 마찰 클러치 및 몇 개의 도크 클러치/싱크로나이저의 조합체를 이용하여, 하나의 마찰 클러치와 다른 마찰 클러치 사이에서 교호함으로써 "파워-온(power-on)" 또는 동적 시프트(dynamic shifts)를 성취하며, 상기 싱크로나이저는 상기 동적 시프트를 실제로 이루기 전에 다가오는 비율에 대해 "사전 선택(pre-select)"된다. 일반적으로, 이러한 개념은 상이한 전용의 기어 쌍 또는 세트를 갖는 카운터샤프트 기어를 이용하여 전진 변속비를 성취한다. 일반적으로, 솔레노이드 및 밸브 조립체를 제어하는데에는, 전기 제어식 유압 제어 회로 또는 장치가 이용된다. 솔레노이드 및 밸브 조립체는 클러치 및 싱크로나이저를 동작하여 전진 및 후진 기어비를 성취한다.

기존의 유압 제어 장치가 그 의도된 목적을 위해 유용하지만, 특히 효율, 응답성 및 부드러움의 관점에서의 개선된 성능을 나타내는 트랜스미션 내의 신규하고 개선된 유압 제어 장치에 대한 필요성이 실질적으로 요구되고 있다. 따라서, 듀얼 클러치 트랜스미션에 사용되는 개선되고, 비용 효율적인 유압 제어 장치에 대한 필요성이 있다.

듀얼 클러치 트랜스미션용 유압 제어 장치가 제공된다. 유압 제어 장치의 일례에서, 유압 제어 장치는, 가압된 유압 유체 공급원; 상기 가압된 유압 유체 공급원과 하류에서 유체 연통하는 제 1 액추에이터 제어 장치; 상기 가압된 유압 유체 공급원과 하류에서 유체 연통하는 제 2 액추에이터 제어 장치; 상기 가압된 유압 유체 공급원과 하류에서 유체 연통하는 제 1 클러치 제어 장치; 및 상기 가압된 유압 유체 공급원과 하류에서 유체 연통하는 제 2 클러치 제어 장치;를 구비한다. 제 1 클러치 액추에이터는 상기 듀얼 클러치와 결합하도록 제동되며, 상기 제 1 클러치 액추에이터는 상기 제 1 클러치 제어 장치와 하류에서 유체 연통한다. 제 2 클러치 액추에이터는 상기 듀얼 클러치와 결합하도록 제동되며, 상기 제 2 클러치 액추에이터는 상기 제 2 클러치 제어 장치와 하류에서 유체 연통한다. 제 1 밸브는 상기 제 1 및 제 2 액추에이터 제어 장치와 하류에서 유체 연통한다. 제 2 밸브는 상기 제 1 밸브, 상기 제 1 클러치 제어 장치 및 상기 제 2 클러치 제어 장치와 하류에서 유체 연통하며, 상기 제 1 및 제 2 클러치 제어 장치에 의해 2가지 이상의 위치 사이에서 이동가능하다. 복수의 액추에이터가 구비되며, 상기 복수의 액추에이터 중 적어도 제 1의 것은 상기 제 1 밸브와 하류에서 유체 연통하고, 상기 복수의 액추에이터 중 적어도 제 2 및 제 3의 것은 상기 제 2 밸브와 하류에서 유체 연통한다. 상기 복수의 액추에이터는 상기 제 1 및 제 2 액추에이터 제어 장치 중 하나 이상으로부터 가압된 유압 유체의 흐름을 받을 때 상기 복수의 싱크로나이저를 선택적으로 동작하도록 작동가능하다.

본 발명의 다른 예에서, 밸브 제어 장치는 상기 제 1 밸브를 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동하도록 작동가능하며, 상기 제 1 및 제 2 액추에이터 제어 장치는 상기 제 1 밸브가 상기 제 2 위치에 있을 때 상기 복수의 액추에이터 중 제 1의 것과 유체 연통하고, 상기 제 1 및 제 2 액추에이터 제어 장치는 상기 제 1 밸브가 상기 제 1 위치에 있을 때 상기 제 2 밸브와 유체 연통한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 제 1 클러치 제어 장치로부터의 유압 유체는 상기 제 2 밸브를 제 1 위치로 이동시키고, 상기 제 2 클러치 제어 장치로부터의 상기 유압 유체는 상기 제 2 밸브를 제 2 위치로 이동시키며, 상기 제 1 및 제 2 액추에이터 제어 장치는 상기 제 2 밸브가 상기 제 1 위치에 있을 때 상기 복수의 액추에이터 중 제 2의 것과 유체 연통하고, 상기 제 1 및 제 2 액추에이터 제어 장치는 상기 제 2 밸브가 상기 제 2 위치에 있을 때 상기 복수의 액추에이터 중 제 3의 것과 유체 연통한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 클러치 제어 장치는 상기 제 1 및 제 2 클러치 제어 장치를 통해 유압 유체의 흐름을 제어하도록 작동가능하다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 액추에이터 제어 장치는 상기 제 1 및 제 2 클러치 제어 장치를 통해 유압 유체의 압력을 제어하도록 작동가능하다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 제 1 밸브는 상기 제 1 액추에이터 제어 장치와 유체 연통하는 제 1 입력부, 상기 제 2 액추에이터 제어 장치와 유체 연통하는 제 2 입력부, 제 1 출력부, 제 2 출력부, 제 3 출력부, 및 제 4 출력부를 구비한다. 상기 제 2 밸브는 상기 제 1 밸브의 제 2 출력부와 유체 연통하는 제 1 입력부, 상기 제 1 밸브의 제 4 출력부와 유체 연통하는 제 2 입력부, 제 1 출력부, 제 2 출력부, 제 3 출력부, 및 제 4 출력부를 구비한다. 상기 복수의 액추에이터 중 제 1의 것은 상기 제 1 밸브의 제 1 및 제 3 출력부와 유체 연통하고, 상기 복수의 액추에이터 중 제 2의 것은 상기 제 2 밸브의 제 2 및 제 4 출력부와 유체 연통하며, 상기 복수의 액추에이터 중 제 3의 것은 상기 제 2 밸브의 제 1 및 제 3 출력부와 유체 연통한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 제 1 밸브는, 상기 제 1 밸브가 제 1 위치에 있을 때, 상기 제 1 입력부로부터 상기 제 2 출력부로 유압 유체를 연통하고, 상기 제 2 입력부로부터 상기 제 4 출력부로 유압 유체를 연통하도록 작동가능하고, 상기 제 1 밸브는, 상기 제 1 밸브가 제 2 위치에 있을 때, 상기 제 1 입력부로부터 상기 제 1 출력부로 유압 유체를 연통하고, 상기 제 2 입력부로부터 상기 제 3 출력부로 유압 유체를 연통하도록 작동가능하다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 제 2 밸브는, 상기 제 2 밸브가 제 1 위치에 있을 때, 상기 제 1 입력부로부터 상기 제 2 출력부로 유압 유체를 연통하고, 상기 제 2 입력부로부터 상기 제 4 출력부로 유압 유체를 연통하도록 작동가능하고, 상기 제 2 밸브는, 상기 제 2 밸브가 제 2 위치에 있을 때, 상기 제 1 입력부로부터 상기 제 1 출력부로 유압 유체를 연통하고, 상기 제 2 입력부로부터 상기 제 3 출력부로 유압 유체를 연통하도록 작동가능하다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 복수의 액추에이터 중 제 1의 것은 상기 제 1 밸브의 제 1 밸브의 제 1 출력부와 유체 연통하는 제 1 포트와, 상기 제 1 밸브의 제 3 출력부와 유체 연통하는 제 2 포트를 구비하고, 상기 복수의 액추에이터 중 제 2의 것은 상기 제 2 밸브의 제 2 출력부와 유체 연통하는 제 1 포트와, 상기 제 2 밸브의 제 4 출력부와 유체 연통하는 제 2 포트를 구비하고, 상기 복수의 액추에이터 중 제 3의 것은 상기 제 2 밸브의 제 1 출력부와 유체 연통하는 제 1 포트와, 상기 제 2 밸브의 제 3 출력부와 유체 연통하는 제 2 포트를 구비한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 제 1 및 제 2 밸브 각각은 상기 제 1 및 제 2 밸브를 상기 제 1 위치로 가압하도록 작동가능한 바이어싱 부재를 구비한다.

본 발명의 상기한 특징 및 이점 그리고 다른 특징 및 이점은, 첨부한 도면(동일한 참조부호는 동일한 구성요소, 요소 또는 특징부를 지칭함)과 함께 취한 본 발명의 최선책에 대한 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

본원에 첨부된 도면은 단지 예를 위한 것으로서, 본 발명의 범위를 제한하는 의도의 것이 아니다.

도 1은 본 발명의 원리에 따른 유압 제어 장치를 내장하는 예시적인 듀얼 클러치 자동 트랜스미션의 개략도,
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 원리에 따른 듀얼 클러치 자동 트랜스미션용 유압 제어 장치의 일 실시예에 대한 개략도.

도 1은 본 발명을 내장하는 예시적인 듀얼 클러치 자동 트랜스미션(10)을 도시한다. 듀얼 클러치 트랜스미션(10)은, 트랜스미션(10)의 각종 부품을 봉입 및 보호하는 일반적인 주조, 금속 하우징(12)을 구비한다. 하우징(12)은 이러한 부품을 위치설정 및 지지하는 각종 개구, 통로, 숄더 및 플랜지를 구비한다. 트랜스미션(10)은 입력 샤프트(14), 출력 샤프트(16), 듀얼 클러치 조립체(18) 및 기어 배열체(20)를 구비한다. 입력 샤프트(14)는 내연기관 또는 디젤 엔진 혹은 하이브리드 플랜트 등의 원동기(도시하지 않음)와 연결된다. 입력 샤프트(14)는 원동기로부터의 입력 토크 또는 파워를 수용한다. 출력 샤프트(16)는, 예컨대 프롭샤프트, 차동 조립체 및 구동 축을 구비할 수 있는 최종 구동 유닛(도시하지 않음)과 연결되는 것이 바람직하다. 입력 샤프트(14)는 듀얼 클러치 조립체(18)를 구동하도록 연결된다. 바람직하게, 듀얼 클러치 조립체(18)는 제 1 토크 전달 장치(22)와 제 2 토크 전달 장치(24)를 구비하는 한 쌍의 선택적으로 결합가능한 토크 전달 장치를 구비한다. 토크 전달 장치(22, 24)는 건식 클러치가 바람직하다. 토크 전달 장치(22, 24)는 기어 배열체(20)에 구동 토크를 제공하도록 상호 배타적으로 결합된다.

기어 배열체(20)는 복수의 기어 세트(26)와, 복수의 샤프트(28)를 구비한다. 복수의 기어 세트(26)는 복수의 샤프트(28)에 연결되거나 또는 선택적으로 연결가능한 별개의 서로 맞물리는 기어를 구비한다. 복수의 샤프트(28)는 레이샤프트, 카운터샤프트, 슬리브 및 센터 샤프트, 후진 또는 아이들 샤프트, 또는 그 조합체를 구비할 수 있다. 기어 세트(26)의 특정 배치 및 개수, 및 트랜스미션(10) 내의 샤프트(28)의 특정 배치 및 개수는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 변경될 수 있다.

기어 배열체(20)는 제 1 싱크로나이저 조립체(30A), 제 2 싱크로나이저 조립체(30B) 및 제 3 싱크로나이저 조립체(30C)를 더 구비한다. 싱크로나이저 조립체(30A-C)는 복수의 기어 세트(26) 내의 별개의 기어를 복수의 샤프트(28)에 선택적으로 결합하도록 작동가능하다. 각각의 싱크로나이저 조립체(30A-C)는 특정한 단일 기어에 인접하거나, 또는 인접한 기어 세트(26) 내의 인접한 기어 쌍들 사이에 배치된다. 각각의 싱크로나이저 조립체(30A-C)는, 작동 시에, 기어의 속도를 도그 또는 페이스 클러치 등의 포지티브 클러치 및 샤프트의 속도에 동기한다. 클러치는 기어를 샤프트에 포지티브하게 연결 또는 결합한다. 클러치는 각각의 싱크로나이저 조립체(30A-C) 내의 시프트 레일 및 포크 조립체(도시하지 않음)에 의해 양방향으로 평행이동된다.

또한, 트랜스미션은 트랜스미션 제어 모듈(32)을 구비한다. 바람직하게, 트랜스미션 제어 모듈(32)은 사전프로그램된 디지털 컴퓨터 또는 프로세서, 제어 로직, 데이터를 저장하는데 사용되는 메모리, 및 하나 이상의 I/O 주변 기기를 갖는 전자 제어 장치이다. 제어 로직은 데이터를 모니터링, 조작 및 생성하기 위한 복수의 로직 루틴을 구비한다. 트랜스미션 제어 모듈(32)은 본 발명의 원리에 따른 유압 제어 장치(100)를 거쳐 듀얼 클러치 조립체(18) 및 싱크로나이저 조립체(30A-C)의 동작을 제어한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 유압 제어 장치(100)는, 보다 상세하게 후술하는 바와 같이, 섬프(104)로부터 복수의 시프트 액추에이팅 장치로 유압 유체를 선택적으로 연통함으로써 듀얼 클러치 조립체(18) 및 싱크로나이저 조립체(30A-C)를 선택적으로 결합하도록 작동가능하다. 섬프(104)는 트랜스미션(10)의 각종 부품 및 영역으로부터 유압 유체(102)가 복귀하여 수집되는 트랜스미션(10)의 하부에 바람직하게 배치되는 탱크 또는 저장기이다. 유압 유체(102)는 섬프(104)로부터 강제되어, 펌프(106)를 거쳐 유압 제어 장치(100)를 통해 연통된다. 펌프(106)는 엔진(도시하지 않음)에 의해 구동되는 것이 바람직하며, 예컨대 기어 펌프, 베인 펌프, 제로터 펌프 또는 임의의 다른 포지티브 변위 펌프일 수 있다. 펌프(106)는 입구 포트(108)와, 출구 포트(110)를 구비한다. 입구 포트(108)는 흡입 라인(112)을 거쳐 섬프(104)와 연통한다. 출구 포트(110)는 가압된 유압 유체(102)를 공급 라인(114)으로 연통시킨다. 공급 라인(114)은 펌프 바이패스 밸브 조립체(120)와 연통한다.

바이패스 밸브 조립체(120)는 펌프(106)의 출구 포트(110)로부터 펌프(106)의 입구 포트(108)로 유압 유체(102)의 흐름을 전환시키도록 작동가능하다. 바이패스 밸브 조립체(120)는 입구 포트(120A), 제 1 출구 포트(120B), 제 2 출구 포트(120C), 제어 포트(120D) 및 배출 포트(120E)를 구비한다. 입구 포트(120A)는 공급 라인(114)과 유체 연통한다. 제 1 출구 포트(120B)는 리턴 라인(122)과 유체 연통한다. 리턴 라인(122)은 흡입 라인(112)과 유체 연통한다. 제 2 출구 포트(120C)는 중간 라인(124)과 유체 연통한다. 제어 포트(120D)는 제어 라인(126)과 유체 연통한다.

바이패스 밸브 조립체(120)는 보어(130) 내에 미끄럼가능하게 배치된 밸브(128)를 더 구비한다. 밸브(128)는 바이어싱 부재(132)와 제 1 제어 장치(134)에 의해 적어도 2가지 위치 사이에서 이동가능하다. 바이어싱 부재(132)는 바람직하게 스프링이고, 밸브(128)를 제 1 위치 또는 디스트로크 위치(de-stroked position)로 가압하도록 밸브의 일단부에 작용한다. 제 1 제어 장치(134)는 통상적으로 폐쇄되는 온-오프 솔레노이드인 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 다른 타입의 솔레노이드 및 다른 제어 장치가 이용될 수 있다. 예를 들면, 제 1 제어 장치(134)는 직동형 솔레노이드(direct acting solenoid)일 수 있다. 제 1 제어 장치(134)는 제어 라인(126)과 유체 연통하는 출구 포트(134B) 및 입구 포트(134A)를 구비한다. 제 1 제어 장치(134)는 폐쇄 상태와 개방 상태 사이에서 제어기(26)에 의해 전기적으로 작동된다. 폐쇄 상태에서, 입구 포트(134A)는 출구 포트(134B)와의 연통이 방지된다. 개방 상태에서, 입구 포트(134A)는 출구 포트(134B)와 연통하도록 허용된다. 따라서, 개방 상태로 전력 공급되는 경우 제 1 제어 장치(134)는 제어 라인(126)을 거쳐 유압 유체(102)가 입구 포트(134A)로부터 출구 포트(134B)로 그리고 출구 포트(134B)로부터 제어 포트(120D)로 연통하게 한다. 그 다음, 유압 유체(102)는 바이어싱 부재(132)의 바이어스에 대해 밸브(128)를 제 2 위치 또는 스트로크 위치로 이동하도록 밸브(128)의 일단부에 작용한다. 제 1 제어 장치(134)가 전력 공급되지 않거나 또는 폐쇄 상태에 있는 경우, 밸브(128)에 대해 작용하는 유압 유체(102)의 흐름은 배출 포트(134C)를 통해 배기되고, 바이어싱 부재(132)는 밸브(128)를 디스트로크 위치로 이동시킨다.

밸브(128)가 디스트로크 위치(도 2에 도시함)에 있는 경우, 입구 포트(120A)는 제 2 출구 포트(120C)와 유체 연통하고, 제 1 출구 포트(120B)는 입구 포트(120A)로부터 격리된다. 따라서, 제 1 제어 장치(134)가 폐쇄 상태에 있고 밸브(128)가 디스트로크 위치에 있는 경우, 펌프(106)로부터의 가압된 유압 유체(102)는 바이패스 밸브(120)를 통해 중간 라인(124)으로 연통한다. 밸브(128)가 스트로크 위치에 있는 경우, 입구 포트(120A)는 제 1 출구 포트(120B)와 연통하고, 제 2 출구 포트(120C)는 입구 포트(120A)로부터 격리된다. 따라서, 제 1 제어 장치(134)가 개방 상태에 있고 밸브(128)가 스트로크 위치에 있는 경우, 펌프(106)로부터의 가압된 유압 유체(102)는 바이패스 밸브(120)를 통해 흡입 라인(112)으로 다시 연통된다.

중간 라인(124)은 스프링 가압식 분출 안전 밸브(spring biased blow-off safety valve)(140), 압력측 필터(142), 스프링 가압식 체크 밸브 또는 콜드 오일 바이패스 밸브(144)와 연통한다. 스프링 가압식 분출 안전 밸브(140)는 섬프(110)와 연통한다. 스프링 가압식 분출 안전 밸브(140)는 비교적 높은 사전결정된 압력으로 설정되고, 중간 라인(124)에서의 유압 유체(102)의 압력이 이러한 압력을 초과하면, 안전 밸브(140)는 유압 유체(102)의 압력을 완화 및 저감하도록 순간적으로 개방한다. 압력측 필터(142)는 스프링 가압식 체크 밸브(144)와 평행하게 배치된다. 예컨대 느리게 이동하는 차가운 유압 유체(102)로 인해 압력측 필터(142)가 차단 또는 부분적으로 차단되면, 중간 라인(124) 내의 압력이 증가하여, 유압 유체(102)가 압력측 필터(142)를 바이패스하게 하도록 스프링 가압식 체크 밸브(144)를 개방한다.

압력측 필터(142)와 스프링 가압식 체크 밸브(144) 각각은 출구 라인(146)과 연통한다. 출구 라인(146)은 제 2 체크 밸브(148)와 연통한다. 제 2 체크 밸브(148)는 메인 공급 라인(150)과 연통하며, 메인 공급 라인(150) 내의 유압을 유지하도록 구성된다. 메인 공급 라인(150)은 가압된 유압 유체를 어큐뮬레이터(152), 메인 압력 센서(154) 및 복수의 제어 장치(160, 162, 164, 166, 167) 그리고 펌프 바이패스 제어 장치(134)의 입구 포트(134A)에 공급한다. 어큐뮬레이터(152)는 비압축성 유압 유체(114)를 외부 공급원에 의한 압력 하에 유지하는 에너지 저장 장치이다. 제공된 예에서, 어큐뮬레이터(152)는, 어큐뮬레이터(152) 내의 유압 유체에 압축력을 제공하는 스프링 또는 압축성 가스를 갖는 스프링 타입 또는 가스 충전식 어큐뮬레이터이다. 그러나, 어큐뮬레이터(152)는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 다른 타입일 수 있다. 따라서, 어큐뮬레이터(152)는 가압된 유압 유체(102)를 메인 공급 라인(150)으로 다시 공급하도록 작동가능하다. 그러나, 어큐뮬레이터(152)의 배출 시에, 제 2 체크 밸브(148)는 가압된 유압 유체(102)가 펌프(106)와 바이패스 밸브(120)로 복귀하는 것을 방지한다. 충전 시의 어큐뮬레이터(152)는 가압된 유압 유체(102)의 공급원으로서 펌프(106)를 효과적으로 대체하므로, 연속적으로 작동하는 펌프(106)에 대한 필요성을 제거한다. 메인 압력 센서(154)는 메인 공급 라인(150) 내의 유압 유체(102)의 압력을 실시간으로 판독하여, 이러한 데이터를 트랜스미션 제어 모듈(32)에 제공한다.

펌프(106)는 어큐뮬레이터(152)를 충전하기 위해 주로 사용된다. 트랜스미션의 작동은 어큐뮬레이터(152)의 배출을 거쳐 성취된다. 따라서, 유압 제어 서브장치(100)는 펌프(106)를 이용하여 어큐뮬레이터(152)를 충전 유지하는 한편, 엔진에 의해 구동되기 때문에 연속적으로 작동하는 펌프(106)로 인한 손실량을 저감하도록 작동한다.

예를 들면, 메인 압력 센서(154)는 어큐뮬레이터(152) 내의 유압 유체(102)의 압력을 모니터링하는데 사용된다. 어큐뮬레이터(152)가 완전히 충전되지 않거나 또는 임계값 아래로 떨어지면, 제어기(32)는 제 1 제어 장치(134)를 폐쇄 상태로 명령한다. 따라서, 바이패스 밸브(120) 내의 바이어싱 부재(132)는 밸브(128)를 디스트로크 위치로 이동시킨다. 유압 유체(102)는 공급 라인(119)을 거쳐 펌프(106)로부터 바이패스 밸브(120)의 입구 포트(120A)로, 입구 포트(120A)로부터 제 2 출구 포트(120C)로, 중간 라인(124)을 거쳐 제 2 출구 포트(120C)로부터 압력측 필터(142)로, 출구 라인(146)을 거쳐 압력측 필터(142)로부터 일방향 밸브(148)로, 그리고 메인 공급 라인(150)을 거쳐 일방향 밸브(148)로부터 어큐뮬레이터(152)로 압력 하에서 펌핑된다. 펌프(106)로부터의 유압 유체(102)는 어큐뮬레이터(152)를 충전하는데 충분한 압력을 갖는다.

어큐뮬레이터(152)가 완전히 충전된 것을 나타내는 메인 공급 라인(150) 내의 유압 유체(114)의 압력을 메인 압력 센서(154)가 감지하면, 제어기(32)는 제 1 제어 장치(134)를 개방 상태로 명령한다. 따라서, 유압 유체(102)는 제 1 제어 장치(134)를 통해 제어 라인(126)을 거쳐 바이패스 밸브(120)의 제어 포트(120D)로 연통한다. 유압 유체(102)는 밸브(128)에 작용하여, 밸브(128)를 스트로크 위치로 이동시킨다. 유압 유체(102)는 공급 라인(119)을 거쳐 펌프(106)로부터 바이패스 밸브(120)의 입구 포트(120A)로, 입구 포트(120A)로부터 제 1 출구 포트(120B)로, 그리고 제 1 출구 포트(120B)로부터 리턴 라인(122) 및 흡입 라인(112)으로 압력 하에서 펌핑된다. 따라서, 펌프(106)로부터의 유압 유체(102)의 출력 압력은 거의 0(zero)으로 떨어진다. 이는 엔진 상의 펌프 토크 부하를 차례차례 감소시켜서, 자동차 및 트랜스미션의 효율을 개선시킨다.

상술한 바와 같이, 메인 공급 라인(150)은 가압된 유압 유체(102)를 복수의 제어 장치(160, 162, 164, 166, 167)로 공급한다. 제어 장치(160, 162)는 각각 제 1 및 제 2 클러치 흐름 제어 장치이다. 제어 장치(164, 166)는 각각 제 1 및 제 2 제어 장치이다. 제어 장치(167)는 밸브 작동 장치이다. 제 1 클러치 흐름 제어 장치(160)는, 보다 상세하게 후술하는 바와 같이, 어큐뮬레이터(152)로부터의 유압 유체(102)의 흐름을 제어하여 제 1 토크 전달 장치(22)를 동작하도록 작동가능한 전기 제어식 가변력 솔레노이드인 것이 바람직하다. 제 1 클러치 흐름 제어 장치(160)는, 제 1 클러치 흐름 제어 장치(160)가 작동되거나 또는 전력 공급되면 출구 포트(160B)와 연통하는 입구 포트(160A); 및 제 1 클러치 흐름 제어 장치(160)가 비활성 또는 전력 공급되지 않으면 출구 포트(160B)와 연통하는 배출 포트(160C);를 구비한다. 제 1 클러치 흐름 제어 장치(160)의 가변 작동은 유압 유체(102)가 입구 포트(160A)로부터 출구 포트(160B)로 그리고 출구 포트(160B)로부터 배출 포트(160C)로 연통함에 따라 유압 유체(102)의 흐름을 조절 또는 제어한다. 입구 포트(160A)는 메인 공급 라인(150)과 연통한다. 출구 포트(160B)는 제 1 클러치 공급 라인(170)과 연통한다. 배출 포트(160C)는 섬프(104)와 연통하는 배출 포트(171)와 연통한다.

제 1 클러치 공급 라인(170)은 제 1 클러치 피스톤 조립체(174) 내의 입구/출구 포트(174A)와 유체 연통한다. 제 1 클러치 피스톤 조립체(174)는 실린더(178) 내에 미끄럼가능하게 배치된 단일 작동 피스톤(176)을 구비한다. 피스톤(176)은 도 1에 도시한 제 1 토크 전달 장치(22)를 결합하도록 유압 하에서 평행이동한다. 제 1 클러치 흐름 제어 장치(160)가 작동되거나 또는 전력 공급되면, 가압된 유압 유체(102)의 흐름은 제 1 클러치 공급 라인(170)으로 제공된다. 가압된 유압 유체(102)의 흐름은 제 1 클러치 공급 라인(170)으로부터, 가압된 유압 유체(102)가 피스톤(176)을 평행이동시키는 제 1 클러치 피스톤 조립체(174)로 연통됨으로써, 제 1 토크 전달 장치(22)와 결합한다. 제 1 클러치 흐름 제어 솔레노이드(160)에 전력 공급되지 않으면, 입구 포트(160A)가 폐쇄되고, 실린더(178)로부터의 유압 유체는 출구 포트(160B)로부터 배출 포트(160C)로 그리고 섬프(104) 내로 통과함으로써, 제 1 토크 전달 장치(22)를 분리한다.

제 2 클러치 흐름 제어 장치(162)는, 보다 상세하게 후술하는 바와 같이, 어큐뮬레이터(152)로부터의 유압 유체(102)의 흐름을 제어하여 제 2 토크 전달 장치(24)를 동작하도록 작동가능한 전기 제어식 가변력 솔레노이드인 것이 바람직하다. 제 2 클러치 흐름 제어 장치(162)는, 제 2 클러치 흐름 제어 장치(162)가 작동되거나 또는 전력 공급되면 출구 포트(162B)와 연통하는 입구 포트(162A); 및 제 2 클러치 흐름 제어 장치(162)가 비활성 또는 전력 공급되지 않으면 출구 포트(162B)와 연통하는 배출 포트(162C);를 구비한다. 제 2 클러치 흐름 제어 장치(162)의 가변 작동은 유압 유체(102)가 입구 포트(162A)로부터 출구 포트(162B)로 그리고 출구 포트(162B)로부터 배출 포트(162C)로 연통함에 따라 유압 유체(102)의 흐름을 조절 또는 제어한다. 입구 포트(162A)는 메인 공급 라인(150)과 연통한다. 출구 포트(162B)는 제 2 클러치 공급 라인(180)과 연통한다. 배출 포트(162C)는 배출 포트(171)를 거쳐 섬프(104)와 연통한다.

제 1 클러치 공급 라인(180)은 제 2 클러치 피스톤 조립체(182) 내의 입구/출구 포트(182A)와 유체 연통한다. 제 2 클러치 피스톤 조립체(182)는 실린더(186) 내에 미끄럼가능하게 배치된 단일 작동 피스톤(184)을 구비한다. 피스톤(184)은 도 1에 도시한 제 2 토크 전달 장치(24)를 결합하도록 유압 하에서 평행이동한다. 제 2 클러치 흐름 제어 장치(162)가 작동되거나 또는 전력 공급되면, 가압된 유압 유체(102)의 흐름은 제 2 클러치 공급 라인(180)으로 제공된다. 가압된 유압 유체(102)의 흐름은 제 2 클러치 공급 라인(180)으로부터, 가압된 유압 유체(102)가 피스톤(184)을 평행이동시키는 제 2 클러치 피스톤 조립체(182)로 연통됨으로써, 제 2 토크 전달 장치(24)와 결합한다. 제 2 클러치 흐름 제어 솔레노이드(162)에 전력 공급되지 않으면, 입구 포트(162A)가 폐쇄되고, 실린더(186)로부터의 유압 유체는 출구 포트(162B)로부터 배출 포트(162C)로 그리고 배출 라인(171)을 거쳐 섬프(104) 내로 통과함으로써, 제 2 토크 전달 장치(24)를 분리한다.

제 1 압력 제어 장치(164)는, 보다 상세하게 후술하는 바와 같이, 복수의 싱크로나이저 피스톤(190A-C) 각각의 일측부에 전달되는 유압 유체(102)의 압력을 제어하도록 작동가능하다. 제 1 압력 제어 장치(164)는 내측 폐쇄 루프 압력 제어를 갖는 전기 제어식 가변력 솔레노이드인 것이 바람직하다. 제 1 압력 제어 장치(164)가 유압 유체(102)의 압력을 제어하도록 작동가능한 한, 각종 회사 제품, 타입 및 모델의 솔레노이드가 본 발명과 함께 이용될 수 있다. 제 1 압력 제어 장치(164)는, 제 1 압력 제어 장치(164)가 작동되거나 또는 전력 공급되면 출구 포트(164B)와 연통하는 입구 포트(164A); 및 제 1 압력 제어 장치(164)가 비활성 또는 전력 공급되지 않으면 출구 포트(164B)를 연통하는 배출 포트(164C);를 구비한다. 제 1 압력 제어 장치(164)의 가변 작동은 유압 유체(102)가 입구 포트(164A)로부터 출구 포트(164B)로 연통함에 따라 유압 유체(102)의 압력을 조절 또는 제어한다. 내측 폐쇄 루프 압력 제어는 제어기(32)로부터의 특정한 현재의 명령에 근거하여 출구 포트(164B)로의 압력량을 조절하도록 솔레노이드 내에 압력 피드백을 제공함으로써, 압력을 제어한다. 입구 포트(164A)는 메인 공급 라인(150)과 연통한다. 출구 포트(164B)는 제 1 밸브 피드 라인(192)과 연통한다. 배출 포트(164C)는 배출 라인(171)을 거쳐 섬프(104)와 연통한다.

제 2 압력 제어 장치(166)는, 보다 상세하게 후술하는 바와 같이, 복수의 싱크로나지어 피스톤(190A-C) 각각의 일측부에 전달되는 유압 유체(102)의 압력을 제어하도록 작동가능하다. 제 2 압력 제어 장치(166)는 내측 폐쇄 루프 압력 제어를 갖는 전기 제어식 가변력 솔레노이드인 것이 바람직하다. 제 2 압력 제어 장치(166)가 유압 유체(102)의 압력을 제어하도록 작동가능한 한, 각종 회사 제품, 타입 및 모델의 솔레노이드가 본 발명과 함께 이용될 수 있다. 제 2 압력 제어 장치(166)는, 제 2 압력 제어 장치(166)가 작동되거나 또는 전력 공급되면 출구 포트(166B)와 연통하는 입구 포트(166A); 및 제 2 압력 제어 장치(166)가 비활성되거나 또는 전력 공급되지 않으면 출구 포트(166B)와 연통하는 배출 포트(166C);를 구비한다. 제 2 압력 제어 장치(166)의 가변 작동은 유압 유체(102)가 입구 포트(166A)로부터 출구 포트(166B)로 연통함에 따라 유압 유체(102)의 압력을 조절 또는 제어한다. 내측 폐쇄 루프 압력 제어는 제어기(32)로부터의 특정한 현재의 명령에 근거하여 출구 포트(166B)로의 압력량을 조절하도록 솔레노이드 내에 압력 피드백을 제공함으로써, 압력을 제어한다. 입구 포트(166A)는 메인 공급 라인(150)과 연통한다. 출구 포트(166B)는 제 2 밸브 피드 라인(194)과 연통한다. 배출 포트(166C)는 배출 라인(171)을 거쳐 섬프(104)와 연통한다.

제 1 및 제 2 압력 제어 장치는 밸브 피드 라인(192, 194)을 거쳐 가압된 유압 유체를 제 1 밸브 조립체(200)로 연통시킨다. 제 2 밸브 조립체(200)는, 보다 상세하게 후술하는 바와 같이, 제 1 및 제 2 압력 제어 장치(164, 166)로부터 제 1 싱크로나이저 액추에이터(190A) 및 제 2 밸브 조립체(202)로 가압된 유압 유체(102)의 흐름을 선택적으로 지향시키도록 작동가능하다. 제 1 밸브 조립체(200)는 제 1 입구 포트(200A), 제 2 입구 포트(200B), 제 1 출구 포트(200C), 제 2 출구 포트(200D), 제 3 출구 포트(200E), 제 4 출구 포트(200F), 복수의 배출 포트(200G), 및 제어 포트(200H)를 구비한다. 제 1 입구 포트(200A)는 제 1 밸브 피드 라인(192)과 연통한다. 제 2 입구 포트(200B)는 제 2 밸브 피드 라인(194)과 연통한다. 제 1 출구 포트(200C)는 싱크로나이저 공급 라인(204)과 연통한다. 제 2 출구 포트(200D)는 중간 라인(206)과 연통한다. 제 3 출구 포트(200E)는 싱크로나이저 공급 라인(208)과 연통한다. 제 4 출구 포트(200F)는 중간 라인(210)과 연통한다. 배출 포트(200G)는 배출 라인(171)과 연통한다. 제어 포트(200H)는 제어 장치(167)와 연통하는 제어 라인(212)과 연통한다.

바이패스 밸브 조립체(200)는 보어(216) 내에 미끄럼가능하게 배치된 밸브(214)를 더 구비한다. 밸브(214)는 바이어싱 부재(218)와 제어 장치(167)에 의해 적어도 2가지 위치 사이에서 이동가능하다. 바이어싱 부재(218)는 바람직하게 스프링이고, 밸브(214)를 제 1 위치 또는 디스트로크 위치(de-stroked position)로 가압하도록 밸브(214)의 일단부에 작용한다. 제어 장치(167)는 통상적으로 폐쇄되는 온-오프 솔레노이드인 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 다른 타입의 솔레노이드 및 다른 제어 장치가 이용될 수 있다. 예를 들면, 제어 장치(167)는 직동형 솔레노이드(direct acting solenoid)일 수 있다. 제어 장치(167)는 메인 공급 라인(150)과 연통하는 입구 포트(167A)와, 제어 라인(212)과 유체 연통하는 출구 포트(167B)를 구비한다. 제어 장치(167)는 폐쇄 상태와 개방 상태 사이에서 제어기(32)에 의해 전기적으로 작동된다. 폐쇄 상태에서, 입구 포트(167A)는 출구 포트(167B)와의 연통이 방지된다. 개방 상태에서, 입구 포트(167A)는 출구 포트(167B)와의 연통이 허용된다. 따라서, 개방 상태로 전력 공급되는 경우 제 1 제어 장치(167)는 제어 라인(212)을 거쳐 유압 유체(102)가 입구 포트(167A)로부터 출구 포트(167B)로 그리고 출구 포트(167B)로부터 제어 포트(200H)로 연통하게 한다. 그 다음, 유압 유체(102)는 바이어싱 부재(218)의 바이어스에 대해 밸브(214)를 제 2 위치 또는 스트로크 위치로 이동하도록 밸브(214)의 일단부에 작용한다. 제어 장치(167)가 전력 공급되지 않거나 또는 폐쇄 상태에 있는 경우, 밸브(214)에 대해 작용하는 유압 유체(102)의 흐름이 차단되고, 바이어싱 부재(218)는 밸브(214)를 디스트로크 위치로 이동시킨다.

밸브(214)가 디스트로크 위치에 있는 경우, 제 1 입구 포트(200A)는 제 2 출구 포트(200D)와 연통하고, 제 2 입구 포트(200B)는 제 4 출구 포트(200F)와 연통하고, 제 1 및 제 3 출구 포트(200C, 200E)는 배출 포트(200G)와 연통한다. 밸브(214)가 스트로크 위치에 있는 경우, 제 1 입구 포트(200A)는 제 1 출구 포트(200C)와 연통하고, 제 2 입구 포트(200B)는 제 3 출구 포트(200E)와 연통하고, 제 2 및 제 4 출구 포트(200D, 200F)는 배출 포트(200G)와 연통한다. 따라서, 제어 장치(167)가 개방되면, 제 1 및 제 2 압력 제어 장치(164, 166)로부터의 가압된 유압 유체(102)의 흐름은 제 1 싱크로나이저 액추에이터(190A)로 연통된다. 제어 장치(167)가 폐쇄되면, 제 1 및 제 2 압력 제어 장치(164, 166)로부터의 가압된 유압 유체(102)의 흐름은 제 2 밸브 조립체(202)로 연통된다.

제 2 밸브 조립체(202)는, 보다 상세하게 후술하는 바와 같이, 가압된 유압 유체(102)의 흐름을 유체 라인(206, 210)을 거쳐 수용된 제 1 및 제 2 압력 제어 장치(164, 166)로부터 제 2 싱크로나이저 액추에이터(190B) 및 제 3 싱크로나이저 액추에이터(190C)로 지향시키도록 작동가능하다. 제 2 밸브 조립체(202)는 제 1 입구 포트(202A), 제 2 입구 포트(202B), 제 1 출구 포트(202C), 제 2 출구 포트(202D), 제 3 출구 포트(202E), 제 4 출구 포트(202F), 복수의 배출 포트(202G), 제 1 제어 포트(202H), 및 제 2 제어 포트(202I)를 구비한다. 제 1 입구 포트(202A)는 중간 라인(206)과 연통한다. 제 2 입구 포트(202B)는 중간 라인(210)과 연통한다. 제 1 출구 포트(202C)는 싱크로나이저 공급 라인(220)과 연통한다. 제 2 출구 포트(202D)는 싱크로나이저 공급 라인(222)과 연통한다. 제 3 출구 포트(202E)는 싱크로나이저 공급 라인(226)과 연통한다. 제 4 출구 포트(202F)는 싱크로나이저 공급 라인(224)과 연통한다. 배출 포트(202G)는 배출 라인(171)과 연통한다. 제 1 제어 포트(202H)는 제 1 클러치 공급 라인(170)과 연통한다. 제 2 제어 포트(202I)는 제 2 클러치 공급 라인(180)과 연통한다.

제 2 밸브 조립체(202)는 보어(232) 내에 미끄럼가능하게 배치된 밸브(230)를 더 구비한다. 밸브(230)는 바이어싱 부재(234)에 의한 그리고 클러치 공급 라인(170, 180)을 거쳐 제 1 및 제 2 클러치 흐름 제어 장치(160, 162)로부터 연통되는 유체 흐름에 의한 2가지 위치들 사이에서 이동가능하다. 바이어싱 부재(234)는 바람직하게 스프링이며, 밸브(230)를 제 1 위치 또는 디스트로크 위치로 가압하도록 밸브(230)의 일단부에 작용한다. 제 1 클러치(22)와 결합하기 위해 제 1 클러치 흐름 제어 장치(160)가 개방되면, 상술한 바와 같이, 유압 유체(102)의 흐름이 피스톤 조립체(174) 그리고 제어 라인(170)을 거쳐 제어 포트(202H)로 연통된다. 그와 유사하게, 제 2 클러치 흐름 제어 장치(162)가 폐쇄된다. 유압 유체(102)는 밸브(230)를 디스트로크 위치로 이동하도록 바이어싱 부재(234)와 함께 밸브(230)의 일단부에 작용한다. 제 2 클러치(24)와 결합하기 위해 제 2 클러치 흐름 제어 장치(162)가 개방되면, 제 1 클러치 흐름 제어 장치(160)가 폐쇄되고, 유압 유체(102)의 흐름은 상술한 바와 같이 피스톤(182)으로 그리고 제어 라인(180)을 거쳐 제어 포트(202I)로 연통된다. 그 다음, 유압 유체(102)는 밸브(230)의 일단부에 작용하며, 밸브(230)를 바이어싱 부재(218)의 바이어스에 대해 스트로크 위치로 이동시킨다.

밸브(230)가 디스트로크 위치에 있는 경우, 제 1 입구 포트(202A)는 제 2 출구 포트(202D)와 연통하고, 제 2 입구 포트(202B)는 제 4 출구 포트(202F)와 연통하고, 제 1 및 제 3 출구 포트(202C, 202E)는 배출 포트(200G)와 연통한다. 밸브(230)가 스트로크 위치에 있는 경우, 제 1 입구 포트(202A)는 제 1 출구 포트(202C)와 연통하고, 제 2 입구 포트(202B)는 제 3 입구 포트(202E)와 연통하고, 제 2 및 제 4 출구 포트(202D, 202F)는 배출 포트(202G)와 연통한다. 따라서, 제 1 클러치(22)가 결합되면, 제 1 및 제 2 압력 제어 장치(164, 166)로부터의 가압된 유압 유체(102)의 흐름은 제 2 싱크로나이저 액추에이터(190B)로 연통된다. 제 2 클러치(24)가 결합되면, 제 1 및 제 2 압력 제어 장치(164)로부터의 유압 유체(102)의 흐름은 제 3 싱크로나이저 액추에이터(190C)로 연통된다. 싱크로나이저 액추에이터(190B)에 의해 교대로 작동되는 싱크로나이저 조립체(30B)에 의해 결합된 기어(26)는 제 1 클러치(22)의 결합과 관련하지 않는다[즉, 제 1 클러치(22)의 결합은 기어(26) 중 어느 것이 싱크로나이저 조립체(30B)에 의해 결합하든지 간에 토크를 전달하지 않음]. 마찬가지로, 싱크로나이저 액추에이터(190C)에 의해 교대로 작동되는 싱크로나이저 조립체(30C)에 의해 결합된 기어(26)는 제 2 클러치(24)의 결합과 관련하지 않는다[즉, 제 1 클러치(24)의 결합은 기어(26) 중 어느 것이 싱크로나이저 조립체(30C)에 의해 결합하든지 간에 토크를 전달하지 않음].

싱크로나이저 액추에이터(190A-C)는 싱크로나이저 조립체 내의 시프트 레일을 결합 또는 동작하도록 작동가능한 바람직하게 3-영역 피스톤 조립체이지만, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 2-영역 피스톤 조립체일 수 있다. 보다 상세하게, 제 1 싱크로나이저 액추에이터(190A)는 제 1 싱크로나이저 조립체(30A)를 동작하도록 작동가능하고, 제 2 싱크로나이저 액추에이터(190B)는 제 2 싱크로나이저 조립체(30B)를 동작하도록 작동가능하고, 제 3 싱크로나이저 액추에이터(190C)는 제 1 싱크로나이저 조립체(30C)를 동작하도록 작동가능하다. 제 1 싱크로나이저 액추에이터(190A)는 제 1 피스톤(240A)과 제 2 피스톤(242A)을 구비한다. 피스톤(240A, 242A)은 피스톤 하우징 또는 실린더(244A) 내에 미끄럼가능하게 배치된다. 피스톤(240A, 242A)은 작용하는 가압된 유압 유체를 위한 3개의 별개 영역을 제공한다. 제 1 피스톤(240A)은 제 1 싱크로나이저 조립체(30A)의 핑거 레버 또는 다른 시프트 레일 부품(245A)과 결합 또는 접촉한다. 제 1 싱크로나이저 액추에이터(190A)는 제 1 피스톤(240A)의 일단부와 그리고 제 2 피스톤(242A)과 연통하는 유체 포트(246A)를 구비하고, 제 1 피스톤(240A)의 대향 단부와 연통하는 유체 포트(248A)를 구비한다. 유체 포트(246A)는 싱크로나이저 공급 라인(204)과 연통하고, 유체 포트(248A)는 싱크로나이저 공급 라인(208)과 연통한다. 따라서, 제 1 밸브 조립체(200)로부터 연통되는 가압된 유압 유체(102)는 유체 포트(246A, 248A)를 통해 제 1 싱크로나이저 액추에이터(190A)에 도입되고, 피스톤(240A, 242A)과 접촉한다. 제 1 압력 제어 장치(164)로부터 유체 포트(246A)로 전달되는 유압 유체(102)와, 제 2 압력 제어 장치(166)로부터 유체 포트(248A)로 전달되는 유압 유체(102) 사이의 압력차는 각종 위치들 사이에서 피스톤(240A, 242A)을 이동시킨다. 각각의 위치는 제 1 싱크로나이저 조립체(30A)의 시프트 레일의 위치(즉, 좌측 결합, 우측 결합 및 중립)에 교대로 상응한다. 제 1 싱크로나이저 조립체(30A)는 시프트 레일 부품(245A)이 실린더(244A) 내에서의 비가압된 상태 동안에 평행이동하는 것을 방지하는 멈춤쇠 시스템(250A)에 의해 소정 위치에 유지된다.

제 2 싱크로나이저 액추에이터(190B)는 제 1 피스톤(240B)과 제 2 피스톤(242B)을 구비한다. 피스톤(240B, 242B)은 피스톤 하우징 또는 실린더(244B) 내에 미끄럼가능하게 배치된다. 피스톤(240B, 242B)은 작용하는 가압된 유압 유체를 위한 3개의 별개 영역을 제공한다. 제 1 피스톤(240B)은 제 2 싱크로나이저 조립체(30B)의 핑거 레버 또는 다른 시프트 레일 부품(245B)과 결합 또는 접촉한다. 제 2 싱크로나이저 액추에이터(190B)는 제 1 피스톤(240B)의 일단부와 그리고 제 2 피스톤(242B)과 연통하는 유체 포트(246B)를 구비하고, 제 1 피스톤(240B)의 대향 단부와 연통하는 유체 포트(248B)를 구비한다. 유체 포트(246B)는 싱크로나이저 공급 라인(222)과 연통하고, 유체 포트(248B)는 싱크로나이저 공급 라인(226)과 연통한다. 따라서, 제 2 밸브 조립체(202)로부터 연통되는 가압된 유압 유체(102)는 유체 포트(246B, 248B)를 통해 제 2 싱크로나이저 액추에이터(190B)에 도입되고, 피스톤(240B, 242B)과 접촉한다. 제 1 압력 제어 장치(164)로부터 유체 포트(246B)로 전달되는 유압 유체(102)와, 제 2 압력 제어 장치(166)로부터 유체 포트(248B)로 전달되는 유압 유체(102) 사이의 압력차는 각종 위치들 사이에서 피스톤(240B, 242B)을 이동시킨다. 각각의 위치는 제 2 싱크로나이저 조립체(30B)의 시프트 레일의 위치(즉, 좌측 결합, 우측 결합 및 중립)에 교대로 상응한다. 제 2 싱크로나이저 조립체(30B)는 시프트 레일 부품(245B)이 실린더(244B) 내에서의 비가압된 상태 동안에 평행이동하는 것을 방지하는 멈춤쇠 시스템(250B)에 의해 소정 위치에 유지된다.

제 3 싱크로나이저 액추에이터(190C)는 제 1 피스톤(240C)과 제 2 피스톤(242C)을 구비한다. 피스톤(240C, 242C)은 피스톤 하우징 또는 실린더(244C) 내에 미끄럼가능하게 배치된다. 피스톤(240C, 242C)은 작용하는 가압된 유압 유체를 위한 3개의 별개 영역을 제공한다. 제 1 피스톤(240C)은 제 3 싱크로나이저 조립체(30C)의 핑거 레버 또는 다른 시프트 레일 부품(245C)과 결합 또는 접촉한다. 제 3 싱크로나이저 액추에이터(190C)는 제 1 피스톤(240C)의 일단부와 그리고 제 2 피스톤(242C)과 연통하는 유체 포트(246C)를 구비하고, 제 1 피스톤(240C)의 대향 단부와 연통하는 유체 포트(248C)를 구비한다. 유체 포트(246C)는 싱크로나이저 공급 라인(220)과 연통하고, 유체 포트(248C)는 싱크로나이저 공급 라인(224)과 연통한다. 따라서, 제 2 밸브 조립체(202)로부터 연통되는 가압된 유압 유체(102)는 유체 포트(246C, 248C)를 통해 제 3 싱크로나이저 액추에이터(190C)에 도입되고, 피스톤(240C, 242C)과 접촉한다. 제 1 압력 제어 장치(164)로부터 유체 포트(246C)로 전달되는 유압 유체(102)와, 제 2 압력 제어 장치(166)로부터 유체 포트(248C)로 전달되는 유압 유체(102) 사이의 압력차는 각종 위치들 사이에서 피스톤(240C, 242C)을 이동시킨다. 각각의 위치는 제 3 싱크로나이저 조립체(30C)의 시프트 레일의 위치(즉, 좌측 결합, 우측 결합 및 중립)에 교대로 상응한다. 제 3 싱크로나이저 조립체(30C)는 시프트 레일 부품(245C)이 실린더(244C) 내에서의 비가압된 상태 동안에 평행이동하는 것을 방지하는 멈춤쇠 시스템(250C)에 의해 소정 위치에 유지된다.

유압 제어 장치(100)의 일반적인 작동 동안에, 어큐뮬레이터(152)는 시스템을 통해 가압된 유압 유체(102)를 제공하고, 펌프(106)는 어큐뮬레이터(152)를 충전하도록 이용된다. 특정한 전진 또는 후진 기어비의 선택은, 우선, 싱크로나이저 조립체(30A-C) 중 하나를 선택적으로 동작한 다음, 싱크로나이저 조립체(30A-C) 중 어느 것이 결합하든지 간에 토크를 전달하도록 토크 전달 장치(22, 24) 중 하나를 선택적으로 동작함으로써 성취된다. 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 어느 것의 액추에이터 조립체(30A-C) 및 어느 것의 토크 전달 장치(22, 24)도 어느 전진 또는 후진 기어비를 제공한다. 그러나, 클러치(22, 24)가 초기에 분리되고, 바이어싱 부재(218, 232)가 밸브 조립체(200, 202)를 디스트로크하는 경우, 유압 제어 장치(100)는 제 1 기어비를 사전 선택한다. 후진 기어비를 사전 선택하기 위해, 솔레노이드(167)가 개방됨으로써, 제 1 밸브 조립체(200)를 스트로크 위치로 이동시킨다.

후진 기어비를 결합하기 위해, 압력 제어 솔레노이드(164, 166) 중 하나는 후진 기어비를 결합하도록 제 1 싱크로나이저 액추에이터(190A)를 이동시키도록 개방된다. 그 다음, 후진 기어비의 기어 세트(26)와 연결된 클러치, 즉 제공된 예에서 제 2 클러치(24)는 제 2 클러치 흐름 제어 장치(162)를 개방함으로써 결합된다. 후진 기어비를 결합하도록 제 1 싱크로나이저 조립체(30A)를 통해 토크가 전달된다. 유압 제어 장치는 제 1 클러치 제어 장치(162)의 폐쇄를 통해 제 2 클러치(24)를 분리함으로써 후진 기어비를 분리한다. 그 다음, 제 1 싱크로나이저 조립체(30A)는 양자의 압력 제어 장치(164, 166)에 전력 공급함으로써 중립화된다. 마지막으로, 제어 장치(167)는 제 1 밸브 조립체(200)가 디스트로크 위치로 다시 이동하며 제 2 클러치(24)가 분리되도록 폐쇄됨으로써, 유압 제어 장치를 제 1 기어 사전 선택으로 복귀시킨다.

제 1 기어비를 결합하기 위해, 압력 제어 솔레노이드(164, 166) 중 하나는 제 1 기어비를 결합하기 위해 제 2 싱크로나이저 액추에이터(190B)를 이동시키도록 개방된다. 그 다음, 제 1 기어비의 기어 세트(26)와 연결된 클러치, 즉 제공된 예에서 제 2 클러치(24)는 제 2 클러치 흐름 제어 장치(162)를 개방함으로써 결합된다. 제 1 기어비를 결합하도록 제 2 싱크로나이저 조립체(30B)를 통해 토크가 전달된다. 그와 동시에, 제 2 클러치 제어 장치(162)로부터의 유압 유체(102)의 흐름이 밸브(202)를 스트로크 위치로 이동시킴으로써, 제 3 싱크로나이저 액추에이터(190C)를 통한 결합을 위해 제 2 기어비의 사전 선택을 허용한다.

제 2 기어비를 결합하기 위해, 제 1 및 제 2 압력 제어 솔레노이드(164, 166) 중 하나는 제 2 기어비를 결합하기 위해 제 3 싱크로나이저 액추에이터(190C)를 이동시키도록 개방된다. 그 다음, 제 2 기어비의 기어 세트(26)와 연결된 클러치, 즉 제공된 예에서 제 1 클러치(22)는 제 1 클러치 흐름 제어 장치(160)를 개방함으로써 결합되고, 제 2 클러치(24)는 분리된다. 제 2 기어비를 결합하도록 제 3 싱크로나이저 조립체(30C)를 통해 토크가 전달된다. 그와 동시에, 제 1 클러치 흐름 제어 장치(160)로부터의 유압 유체(102)의 흐름이 밸브(202)를 스트로크 위치로 이동시킨다. 제 3 기어비를 사전 선택하기 위해, 다른 모든 홀수 기어 싱크로나이저는 액추에이터 제어 솔레노이드(164, 166)의 이용을 통해 중립화되어야 한 다음, 솔레노이드(167)가 개방되고, 제 1 밸브 조립체(200)는 제 3 기어의 사전 선택을 허용하는 위치로 스트로크된다.

제 3 기어비를 결합하기 위해, 제 1 및 제 2 압력 제어 솔레노이드(164, 166) 중 하나는 제 3 기어비를 결합하기 위해 제 1 싱크로나이저 액추에이터(190A)를 이동시키도록 개방된다. 그 다음, 제 3 기어비의 기어 세트(26)와 연결된 클러치, 즉 제공된 예에서 제 2 클러치(24)는 제 2 클러치 흐름 제어 장치(162)를 개방함으로써 결합되고, 제 1 클러치(22)는 분리된다. 제 3 기어비를 결합하도록 제 1 싱크로나이저 조립체(30A)를 통해 토크가 전달된다. 그와 동시에, 제 2 클러치 흐름 제어 장치(162)로부터의 유압 유체(102)의 흐름이 밸브(202)를 스트로크 위치로 이동시킨다. 이는 짝수 기어가 선택 해제되게 하고, 액추에티터 제어 솔레노이드(164, 166)의 사용을 통해 제 4 기어비를 사전 선택하도록 로직 밸브(200, 202)가 정확한 위치에 있게 한다.

제 4 기어비를 결합하기 위해, 제 1 및 제 2 압력 제어 솔레노이드(164, 166) 중 하나는 제 4 기어비를 결합하기 위해 제 3 싱크로나이저 액추에이터(190C)를 이동시키도록 개방된다. 그 다음, 제 4 기어비의 기어 세트(26)와 연결된 클러치, 즉 제공된 예에서 제 1 클러치(22)는 제 1 클러치 흐름 제어 장치(160)를 개방함으로써 결합되고, 제 2 클러치(24)는 분리된다. 제 4 기어비를 결합하도록 제 3 싱크로나이저 조립체(30C)를 통해 토크가 전달된다. 그와 동시에, 제 1 클러치 흐름 제어 장치(160)로부터의 유압 유체(102)의 흐름이 밸브(202)를 디스트로크 위치로 이동시킴으로써, 액추에이터 압력 제어 솔레노이드(164, 166)를 이용하여 홀수 기어의 선택 해제를 허용한다. 홀수 기어가 동기되지 않는다면, 제 5 기어비가 사전 선택될 수 있다.

제 5 기어비를 결합하기 위해, 제 1 및 제 2 압력 제어 장치(164, 166) 중 하나는 제 5 기어비를 결합하기 위해 제 2 싱크로나이저 액추에이터(190B)를 이동시키도록 개방된다. 그 다음, 제 5 기어비의 기어 세트(26)와 연결된 클러치, 즉 제공된 예에서 제 2 클러치(24)는 제 2 클러치 흐름 제어 장치(162)를 개방함으로써 결합되고, 제 1 클러치(22)는 분리된다. 제 5 기어비를 결합하도록 제 2 싱크로나이저 조립체(30B)를 통해 토크가 전달된다. 그와 동시에, 제 2 클러치 흐름 제어 장치(162)로부터의 유압 유체(102)의 흐름이 밸브(202)를 스트로크 위치로 이동시킨다. 이는 모든 짝수 기어의 싱크로나이저 중립화를 허용함으로써, 다운시프팅을 준비하여 제 4 기어비를 사전 선택하게 하며, 그 동작은 상술한 바와 같이 계속한다.

제 1 토크 전달 장치(22)를 결합 또는 동작시키기 위해, 제 1 클러치 제어 솔레노이드(142)에 전력 공급된다. 제 2 토크 전달 장치(24)를 결합 또는 동작시키기 위해, 제 2 클러치 제어 솔레노이드(146)에 전력 공급된다.

유압 제어 서브장치(100)의 부품은, 상술한 바와 같이, 복수의 유체 연통 라인을 거쳐 연결된다. 유체 연통 라인은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 별개의 배관 등으로 형성된 밸브 바디 내에 통합될 수 있다. 더욱이, 유체 연통 라인은 임의의 단면 형상을 가질 수 있고, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 추가적이거나 또는 보다 적은 개수의 벤드, 턴 및 브랜치를 구비할 수 있다. 상술한 밸브 조립체는 다수의 포트를 갖는 스풀 밸브 조립체로서 도시된다. 그러나, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 보다 많거나 또는 적은 개수의 포트를 갖는 다른 특정한 타입의 밸브가 제공될 수 있다. 마지막으로, 가압된 유압 유체 공급원, 즉 펌프 어큐뮬레이터(152), 펌프 바이패스 밸브(120) 및 엔진 구동식 펌프(106)는 전기 구동식 펌프 등의 변형된 유압 유체 공급원으로 대체될 수 있다.

유압 제어 장치(100)는 5가지 이상의 전진 기어비 및 1가지 이상의 후진 기어비를 갖는 트랜스미션(10)을 효과적으로 그리고 효율적으로 제어하도록 최소한의 제어를 제공한다. 클러치 제어 장치(160, 162)를 이용하여 제 2 밸브의 위치를 제어함으로써, 추가적인 제어 장치는 최소한으로 유지된다.

본 발명의 설명은 단지 예시이며, 본 발명의 요지로부터 벗어나지 않는 변경이 본 발명의 범위 내에 있도록 의도된다. 이러한 변경은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않아야 한다.

Claims

트랜스미션 내의 듀얼 클러치 및 복수의 싱크로나이저를 제어하는 유압 제어 장치에 있어서,
가압된 유압 유체 공급원;
상기 가압된 유압 유체 공급원과 하류에서 유체 연통하는 제 1 액추에이터 제어 장치;
상기 가압된 유압 유체 공급원과 하류에서 유체 연통하는 제 2 액추에이터 제어 장치;
상기 가압된 유압 유체 공급원과 하류에서 유체 연통하는 제 1 클러치 제어 장치;
상기 듀얼 클러치와 결합하며, 상기 제 1 클러치 제어 장치와 하류에서 유체 연통하는 제 1 클러치 액추에이터;
상기 가압된 유압 유체 공급원과 하류에서 유체 연통하는 제 2 클러치 제어 장치;
상기 듀얼 클러치와 결합하며, 상기 제 2 클러치 제어 장치와 하류에서 유체 연통하는 제 2 클러치 액추에이터;
상기 제 1 및 제 2 액추에이터 제어 장치와 하류에서 유체 연통하는 제 1 밸브;
상기 제 1 밸브, 상기 제 1 클러치 제어 장치 및 상기 제 2 클러치 제어 장치와 하류에서 유체 연통하며, 상기 제 1 및 제 2 클러치 제어 장치에 의해 2가지 이상의 위치 사이에서 이동가능한 제 2 밸브; 및
복수의 액추에이터로서, 상기 복수의 액추에이터 중 적어도 제 1의 것은 상기 제 1 밸브와 하류에서 유체 연통하고, 상기 복수의 액추에이터 중 적어도 제 2 및 제 3의 것은 상기 제 2 밸브와 하류에서 유체 연통하는, 상기 복수의 액추에이터;를 포함하며,
상기 복수의 액추에이터는 상기 제 1 및 제 2 액추에이터 제어 장치 중 하나 이상으로부터 가압된 유압 유체의 흐름을 받을 때 상기 복수의 싱크로나이저를 선택적으로 동작하도록 작동가능한 유압 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 제 1 밸브를 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동하도록 작동가능한 밸브 제어 장치를 더 포함하며,
상기 제 1 및 제 2 액추에이터 제어 장치는 상기 제 1 밸브가 상기 제 2 위치에 있을 때 상기 복수의 액추에이터 중 제 1의 것과 유체 연통하고, 상기 제 1 및 제 2 액추에이터 제어 장치는 상기 제 1 밸브가 상기 제 1 위치에 있을 때 상기 제 2 밸브와 유체 연통하는 것을 특징으로 하는 유압 제어 장치.
제2항에 있어서,
상기 제 1 클러치 제어 장치로부터의 유압 유체는 상기 제 2 밸브를 제 1 위치로 이동시키고, 상기 제 2 클러치 제어 장치로부터의 상기 유압 유체는 상기 제 2 밸브를 제 2 위치로 이동시키며,
상기 제 1 및 제 2 액추에이터 제어 장치는 상기 제 2 밸브가 상기 제 1 위치에 있을 때 상기 복수의 액추에이터 중 제 2의 것과 유체 연통하고, 상기 제 1 및 제 2 액추에이터 제어 장치는 상기 제 2 밸브가 상기 제 2 위치에 있을 때 상기 복수의 액추에이터 중 제 3의 것과 유체 연통하는 것을 특징으로 하는 유압 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 클러치 제어 장치는 상기 제 1 및 제 2 클러치 제어 장치를 통해 유압 유체의 흐름을 제어하도록 작동가능한 것을 특징으로 하는 유압 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 액추에이터 제어 장치는 상기 제 1 및 제 2 클러치 제어 장치를 통해 유압 유체의 압력을 제어하도록 작동가능한 것을 특징으로 하는 유압 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 제 1 밸브는 상기 제 1 액추에이터 제어 장치와 유체 연통하는 제 1 입력부, 상기 제 2 액추에이터 제어 장치와 유체 연통하는 제 2 입력부, 제 1 출력부, 제 2 출력부, 제 3 출력부, 및 제 4 출력부를 구비하고,
상기 제 2 밸브는 상기 제 1 밸브의 제 2 출력부와 유체 연통하는 제 1 입력부, 상기 제 1 밸브의 제 4 출력부와 유체 연통하는 제 2 입력부, 제 1 출력부, 제 2 출력부, 제 3 출력부, 및 제 4 출력부를 구비하며,
상기 복수의 액추에이터 중 제 1의 것은 상기 제 1 밸브의 제 1 및 제 3 출력부와 유체 연통하고, 상기 복수의 액추에이터 중 제 2의 것은 상기 제 2 밸브의 제 2 및 제 4 출력부와 유체 연통하며, 상기 복수의 액추에이터 중 제 3의 것은 상기 제 2 밸브의 제 1 및 제 3 출력부와 유체 연통하는 것을 특징으로 하는 유압 제어 장치.
제6항에 있어서,
상기 제 1 밸브는, 상기 제 1 밸브가 제 1 위치에 있을 때, 상기 제 1 입력부로부터 상기 제 2 출력부로 유압 유체를 연통하고, 상기 제 2 입력부로부터 상기 제 4 출력부로 유압 유체를 연통하도록 작동가능하고,
상기 제 1 밸브는, 상기 제 1 밸브가 제 2 위치에 있을 때, 상기 제 1 입력부로부터 상기 제 1 출력부로 유압 유체를 연통하고, 상기 제 2 입력부로부터 상기 제 3 출력부로 유압 유체를 연통하도록 작동가능한 것을 특징으로 하는 유압 제어 장치.
제7항에 있어서,
상기 제 2 밸브는, 상기 제 2 밸브가 제 1 위치에 있을 때, 상기 제 1 입력부로부터 상기 제 2 출력부로 유압 유체를 연통하고, 상기 제 2 입력부로부터 상기 제 4 출력부로 유압 유체를 연통하도록 작동가능하고,
상기 제 2 밸브는, 상기 제 2 밸브가 제 2 위치에 있을 때, 상기 제 1 입력부로부터 상기 제 1 출력부로 유압 유체를 연통하고, 상기 제 2 입력부로부터 상기 제 3 출력부로 유압 유체를 연통하도록 작동가능한 것을 특징으로 하는 유압 제어 장치.
제8항에 있어서,
상기 복수의 액추에이터 중 제 1의 것은 상기 제 1 밸브의 제 1 밸브의 제 1 출력부와 유체 연통하는 제 1 포트와, 상기 제 1 밸브의 제 3 출력부와 유체 연통하는 제 2 포트를 구비하고,
상기 복수의 액추에이터 중 제 2의 것은 상기 제 2 밸브의 제 2 출력부와 유체 연통하는 제 1 포트와, 상기 제 2 밸브의 제 4 출력부와 유체 연통하는 제 2 포트를 구비하고,
상기 복수의 액추에이터 중 제 3의 것은 상기 제 2 밸브의 제 1 출력부와 유체 연통하는 제 1 포트와, 상기 제 2 밸브의 제 3 출력부와 유체 연통하는 제 2 포트를 구비하는 것을 특징으로 하는 유압 제어 장치.
제9항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 밸브 각각은 상기 제 1 및 제 2 밸브를 상기 제 1 위치로 가압하도록 작동가능한 바이어싱 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 유압 제어 장치.