KR101283049B1

KR101283049B1 - 자동변속기 유압제어장치

Info

Publication number: KR101283049B1
Application number: KR1020100094808A
Authority: KR
Inventors: 이주항; 이혁준; 박종술; 손현준
Original assignee: 기아자동차주식회사; 현대자동차주식회사
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2013-07-05
Also published as: DE102010061098A1; CN102434661A; CN102434661B; US20120073688A1; JP5664853B2; JP2012072894A; KR20120033182A; US8528712B2

Abstract

본 발명은 6개의 마찰요소를 제어하여 8속의 변속단을 구현할 수 있도록 함은 물론, 각 마찰요소의 정밀하고 안정된 제어로 변속감을 향상시킬 수 있으며, 고장 발생시 정해지지 않은 잘못된 조합으로 마찰요소가 작동될 개연성을 배제하고 최소한의 운행이 가능하도록 하는 페일세이프 기능을 제공할 수 있도록 한 자동변속기 유압제어장치를 제공한다.

Description

자동변속기 유압제어장치{Auto Transmission Hydraulic Pressure Control Apparatus}

본 발명은 자동변속기 유압제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 8속 자동변속기의 유압제어장치에 관한 기술이다.

차량에 탑재되는 자동변속기는 엔진 등과 같은 동력 발생장치로부터의 동력을 차량의 주행상태에 적합한 토크와 회전수로 자동적으로 변화시켜서, 원활한 차량의 주행이 이루어지도록 하는 장치이다.

자동변속기가 내부적으로 구현할 수 있는 변속비가 다양할수록, 동력 발생장치로부터의 동력을 차량의 주행상태에 따라 보다 적합한 상태로 변화시킬 수 있어서, 차량의 연비 및 동력성능을 향상시킬 수 있다.

상기한 바와 같은 다양한 변속비를 구현하기 위해서는 다수의 마찰요소를 제어해야 하며, 각 마찰요소들이 정밀하고 안정되게 제어되어 변속 충격 등이 발생하지 않고 좋은 변속감을 형성하여야 하며, 이들 마찰요소들이 항상 정해진 적절한 조합으로 작동되고 고장시에도 오작동할 가능성을 배제하고 최소한의 운행이 가능하도록 하는 페일 세이프 기능이 요구된다.

본 발명은 6개의 마찰요소를 제어하여 8속의 변속단을 구현할 수 있도록 함은 물론, 각 마찰요소의 정밀하고 안정된 제어로 변속감을 향상시킬 수 있으며, 고장 발생시 정해지지 않은 잘못된 조합으로 마찰요소가 작동될 개연성을 배제하고 최소한의 운행이 가능하도록 하는 페일세이프 기능을 제공할 수 있도록 한 자동변속기 유압제어장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 자동변속기 유압제어장치는

유압을 공급받아 각 변속단별로 서로 다르게 정해진 두 개가 작동됨으로써 해당 변속단을 각각 형성하도록 된 6개의 마찰요소들과;

상기 마찰요소들 중 4개의 마찰요소에는 공급할 유압을 각각 직접 제어하도록 구비되고, 나머지 2개의 마찰요소에 공급할 유압은 공통적으로 직접 제어하도록 구비된 총 5개의 직접제어솔레노이드밸브와;

유압을 공급받고, 유압을 출력하는 상태와 출력하지 않는 상태를 절환하도록 구비된 온오프솔레노이드밸브와;

밸브스풀의 일측이 스프링에 의해 지지되고 타측에 상기 온오프솔레노이드밸브로부터의 유압이 작용하는지의 여부에 의해, 상기 2개의 마찰요소에 공급할 유압을 공통적으로 직접 제어하는 직접제어솔레노이드밸브로부터의 유압을 상기 2개의 마찰요소에 선택적으로 공급하도록 하는 스위치밸브와;

상기 마찰요소들의 작동 가능한 조합을 구조적으로 제한하도록, 상기 직접제어솔레노이드밸브들과 상기 마찰요소들 사이에 구비된 4개의 페일세이프밸브;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

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본 발명은 6개의 마찰요소를 제어하여 8속의 변속단을 구현할 수 있도록 함은 물론, 각 마찰요소의 정밀하고 안정된 제어로 변속감을 향상시킬 수 있으며, 고장 발생시 정해지지 않은 잘못된 조합으로 마찰요소가 작동될 개연성을 배제하고 최소한의 운행이 가능하도록 하는 페일세이프 기능을 제공할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동변속기 유압제어장치의 구조도,
도 2는 도 1의 유압제어장치의 각 변속단별 작동요소의 작동모드표,
도 3은 도 2와 같은 작동모드를 구현하기 위한 각 솔레노이드밸브들의 통전상태를 정리한 도표이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명 실시예는 유압을 공급받아 각 변속단별로 서로 다르게 정해진 두 개가 작동됨으로써 해당 변속단을 각각 형성하도록 된 6개의 마찰요소들과; 상기 마찰요소들 중 4개의 마찰요소에는 공급할 유압을 각각 직접 제어하도록 구비되고, 나머지 2개의 마찰요소에 공급할 유압은 공통적으로 직접 제어하도록 구비된 총 5개의 직접제어솔레노이드밸브와; 유압을 공급받고, 유압을 출력하는 상태와 출력하지 않는 상태를 절환하도록 구비된 온오프솔레노이드밸브(1)와; 밸브스풀의 일측이 스프링에 의해 지지되고 타측에 상기 온오프솔레노이드밸브(1)로부터의 유압이 작용하는지의 여부에 의해, 상기 2개의 마찰요소에 공급할 유압을 공통적으로 직접 제어하는 직접제어솔레노이드밸브로부터의 유압을 상기 2개의 마찰요소에 선택적으로 공급하도록 하는 스위치밸브(3)와; 상기 마찰요소들의 작동 가능한 조합을 구조적으로 제한하도록, 상기 직접제어솔레노이드밸브들과 상기 마찰요소들 사이에 구비된 4개의 페일세이프밸브를 포함하여 구성된다.

상기 6개의 마찰요소들은제1클러치(C1), 제2클러치(C2), 제3클러치(C3) 및 제4클러치(C4)와, 제1브레이크(B1) 및 제2브레이크(B2)로 이루어지고, 상기 제2클러치(C2)와 제2브레이크(B2)는 상기 직접제어솔레노이드밸브들 중 하나인 제1직접제어솔레노이드밸브(5)로부터 공통적으로 공급되는 유압을 상기 스위치밸브(3)에 의해 선택적으로 공급받도록 연결되며, 상기 제1클러치(C1)와, 제3클러치(C3), 제4클러치(C4) 및 제1브레이크(B1)는 상기 직접제어솔레노이드밸브들 중 나머지 제2직접제어솔레노이드밸브(7), 제3직접제어솔레노이드밸브(9), 제4직접제어솔레노이드밸브(11) 및 제5직접제어솔레노이드밸브(13)와 차례로 각각 유압을 공급받도록 연결된 구조이다.

여기서, 상기 직접제어솔레노이드밸브는 종래의 일반적인 솔레노이드밸브가, 마찰요소에 필요한 작동압을 제어하기 위해 별도의 압력제어밸브를 간접적으로 제어하도록 구성되어 있던 것에 비하여, 종래의 압력제어밸브가 담당하던 기능을 함께 수행하여 직접 해당 마찰요소에 필요한 유압을 제어하여 공급하도록 된 것을 말한다.

따라서, 상기한 바와 같이 마찰요소를 제어하기 위한 유압을 각각 직접제어솔레노이드밸브로 형성할 수 있도록 함으로써, 밸브바디를 보다 컴팩트하고 작고 간단한 구조로 구성할 수 있으며, 응답성이 향상되도록 할 수 있다.

한편, 본 실시예에는 오일펌프(15)에서 제공된 유압으로 라인압을 형성하는 레귤레이터밸브(17)와, 상기 라인압을 전달받아 운전자의 선택에 따라 D압력과, R압력을 선택적으로 출력하는 매뉴얼밸브(19)가 구비되고, 상기 온오프솔레노이드밸브(1)는 상기 라인압을 제공받아 제어전기의 공급 상태에 따라 유압을 출력하는 상태를 전환하도록 되어 있다.

상기 제1직접제어솔레노이드밸브(5)와, 제2직접제어솔레노이드밸브(7) 및 제3직접제어솔레노이드밸브(9)는 상기 라인압을 공급받아 각 해당 마찰요소로 유압을 공급하도록 연결되며, 상기 제4직접제어솔레노이드밸브(11)와 제5직접제어솔레노이드밸브(13)는 상기 D압력을 공급받아 각 해당 마찰요소로 유압을 공급하도록 연결된다.

상기 제1직접제어솔레노이드밸브(5)와 제4직접제어솔레노이드밸브(11)는 제어전기가 없을 때 최대 출력압을 형성하는 노멀리하이타입(normally high type)이고, 상기 제2직접제어솔레노이드밸브(7)와, 제3직접제어솔레노이드밸브(9) 및 제5직접제어솔레노이드밸브(13)는 제어전기가 없을 때 출력압을 형성하지 않는 노멀리로우타입(normally low type)으로 이루어지며, 상기 온오프솔레노이드밸브(1)는 노멀리하이타입(normally high type)으로 이루어진다.

상기 스위치밸브(3)는 상기 온오프솔레노이드밸브(1)로부터의 유압이 공급되지 않는 동안에는 스프링에 의해, 상기 제1직접제어솔레노이드밸브(5)로부터의 유압을 상기 제2브레이크(B2)로 공급하고, 상기 온오프솔레노이드밸브(1)로부터의 유압이 공급되면, 상기 제1직접제어솔레노이드밸브(5)로부터의 유압을 상기 제2클러치(C2)로 공급하도록 형성된다.

즉, 상기 스위치밸브(3)는 밸브스풀의 일측 방향으로 스프링의 탄성력이 작용하도록 한 상태에서 타측방향으로 상기 온오프솔레노이드밸브(1)로부터의 유압이 공급될 수 있도록 구성되어, 상기 온오프솔레노이드밸브(1)로부터의 유압이 공급되는 동안에만 상기 밸브스풀이 상기 스프링을 압축시키고 이동되어 상기 제1직접제어솔레노이드밸브(5)에서 형성된 유압을 상기 제2클러치(C2)로 공급하도록 하고, 상기 온오프솔레노이드밸브(1)로부터의 유압이 없는 동안에는 상기 제1직접제어솔레노이드밸브(5)로부터의 유압을 상기 제2브레이크(B2)로 공급하도록 된 것이다.

여기서, 상기 온오프솔레노이드밸브(1)는 노멀리하이타입이므로, 제어전기가 공급되지 않는 상태에서 상기 스위치밸브(3)로 유압을 공급하여, 상기 제2클러치(C2)로 작동압을 공급하는 상태를 형성한다.

또한, 상기 스위치밸브(3)는 상기 제2클러치(C2)로 공급되는 유압을 피이드백하여 상기 온오프솔레노이드밸브(1)로부터의 유압과 동일한 방향으로 상기 밸브스풀을 가압하여, 상기 제2클러치(C2) 작동상태의 안정성을 향상시키도록 하는 피드백포트(21)를 구비한 구조이다.

한편, 상기 스위치밸브(3)는 상기 온오프솔레노이드밸브(1)로부터의 유압이 공급되면, 상기 R압력을 상기 제2브레이크(B2)로 공급하도록 형성되어 있으며, 이는 후술하는 페일세이프 기능에서 전원 오프시에 후진변속단을 형성하도록 하기 위한 것이다.

본 실시예에서, 상기 4개의 페일세이프밸브는 상기 스위치밸브(3)로부터 상기 제2클러치(C2)로 작동압을 공급하는 관로상에 당해 관로를 단속할 수 있도록 구비된 C2페일세이프밸브(C2FSV)와; 상기 제2직접제어솔레노이드밸브(7)로부터 상기 제1클러치(C1)로 작동압을 공급하는 관로와, 상기 제3직접제어솔레노이드밸브(9)로부터 상기 제3클러치(C3)로 작동압을 공급하는 관로상에 상기 두 관로를 동시에 단속할 수 있도록 구비된 C1&C3페일세이프밸브(C1&C3FSV)와; 상기 제4직접제어솔레노이드밸브(11)로부터 상기 제4클러치(C4)로 작동압을 공급하는 관로상에 당해 관로를 단속할 수 있도록 구비된 C4페일세이프밸브(C4FSV)와; 상기 제5직접제어솔레노이드밸브(13)로부터 상기 제1브레이크(B1)로 작동압을 공급하는 관로상에 당해 관로를 단속할 수 있도록 구비된 B1페일세이프밸브(B1FSV)로 이루어진다.

상기 C2페일세이프밸브(C2FSV)는 밸브스풀의 일측 방향으로 상기 D압력이 작용하고, 타측 방향으로 스프링의 탄성력과 함께, 상기 제1클러치(C1) 작동압과, 상기 제1브레이크(B1) 또는 제4클러치(C4) 작동압이 작용할 수 있도록 형성되어, 상기 제1클러치(C1) 작동압과, 상기 제1브레이크(B1) 또는 제4클러치(C4) 작동압이 동시에 제공될 때, 상기 제2클러치(C2) 작동압이 상기 제2클러치(C2)로 공급되는 것을 차단하도록 형성된다.

상기 C1&C3페일세이프밸브(C1&C3FSV)는 밸브스풀의 일측 방향으로 스프링의 탄성력과 상기 D압력이 작용하고, 타측 방향으로 상기 온오프솔레노이드밸브(1)로부터의 압력이 작용할 수 있도록 형성되어, 상기 온오프솔레노이드밸브(1)로부터의 압력이 작용하면, 상기 제2직접제어솔레노이드밸브(7)로부터 제1클러치(C1)로 제공되는 작동압과, 상기 제3직접제어솔레노이드밸브(9)로부터 제3클러치(C3)로 제공되는 작동압을 각각 차단하고, 상기 제3클러치(C3)에는 상기 R압력을 공급하도록 형성된다.

상기 C4페일세이프밸브(C4FSV)는 밸브스풀의 일측 방향으로 스프링의 탄성력과 상기 D압력이 작용하고, 타측 방향으로 제3클러치(C3) 작동압 또는 제2브레이크(B2) 작동압과, 제4클러치(C4) 작동압이 작용할 수 있도록 형성되어, 상기 제3클러치(C3) 작동압 또는 제2브레이크(B2) 작동압과, 제4클러치(C4) 작동압이 동시에 작용하면, 상기 제4직접제어솔레노이드밸브(11)로부터 상기 제4클러치(C4)로 제공되는 작동압을 차단시키도록 형성된다.

상기 B1페일세이프밸브(B1FSV)는 밸브스풀의 일측 방향으로 스프링의 탄성력과 상기 D압력이 작용하고, 타측 방향으로 제3클러치(C3) 작동압 또는 제2브레이크(B2) 작동압과, 제4클러치(C4) 작동압, 제1브레이크(B1) 작동압이 작용할 수 있도록 형성되어, 상기 제3클러치(C3) 작동압 또는 제2브레이크(B2) 작동압과, 제4클러치(C4) 작동압, 제1브레이크(B1) 작동압 중 임의의 2개가 동시에 작용하면, 상기 제5직접제어솔레노이드밸브(13)로부터 상기 제1브레이크(B1)로 제공되는 작동압을 차단시키도록 형성된다.

참고로, 상기 C2페일세이프밸브(C2FSV)로 공급되는 상기 제1브레이크(B1) 또는 제4클러치(C4) 작동압은 상기 제1브레이크(B1)와 제4클러치(C4)로 각각 공급되는 작동압들을 모두 입력 받을 수 있도록 형성되어, 이들 작동압 중 가해지는 어느 한 작동압을 선택적으로 출력할 수 있도록 된 전환밸브에 의해 형성되어 공급되며, 상기 C4페일세이프밸브(C4FSV)와 B1페일세이프밸브(B1FSV)로 공급되는 상기 제3클러치(C3) 또는 제2브레이크(B2) 작동압도 상기와 동일한 원리의 전환밸브에 의해 형성되어 공급되도록 되어 있다.

상기 C1&C3페일세이프밸브(C1&C3FSV)로부터 상기 제1클러치(C1)로 상기 제1클러치(C1) 작동압을 공급하는 관로와, 상기 제3클러치(C3)로 상기 제3클러치(C3) 작동압을 공급하는 관로에는 각각 상기 제1클러치(C1)와 제3클러치(C3)로 공급되는 작동압을 감지할 수 있는 제1압력스위치(P1)와 제2압력스위치(P2)가 구비되어 있다.

상기 제1압력스위치(P1)와 제2압력스위치(P2)는 상기 페일세이프밸브들의 작동에 더하여, 상기 제1클러치(C1)와 제3클러치(C3)가 작동하는 상황에 대한 전기적 신호를 발생시켜 컨트롤러에 제공함으로써, 부적절한 작동상황이 발생하는지를 점검하도록 하는 부가적인 기능을 담당한다.

상기 페일세이프밸브들의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 유압제어장치의 전원이 오프되는 상황에서의 페일세이프 기능을 살펴보면, 상기 매뉴얼밸브(19)가 D단 선택상태에서는 6속으로 고정되도록 하고, R단 선택상태에서는 R단이 형성되도록 해야 하며, 그 외 N단, P단의 경우 상기 제2브레이크 이외의 어떤 마찰요소도 작동하지 않도록 하여, 최소한의 기동상태 확보 및 정차 상태를 유지할 수 있어야 한다.

먼저, 매뉴얼밸브(19)가 D단 선택상태에서 전원이 오프된 경우를 살펴보면, 상기 스위치밸브(3)는 밸브스풀에 상기 노멀리하이타입의 온오프솔레노이드밸브(1)로부터의 유압이 공급되어, 상기 노멀리하이타입의 제1직접제어솔레노이드밸브(5)를 통과한 유압을 상기 제2클러치(C2)를 향해 공급하는 상태로 되고, 상기 C2페일세이프밸브(C2FSV)의 밸브스풀에는 상기 D압력이 제공되므로, 상기 제2클러치(C2)로 작동압이 공급되게 된다.

아울러 상기 C4페일세이프밸브(C4FSV)의 밸브스풀에도 상기 D압력이 작용하므로, 상기 노멀리하이타입의 제4직접제어솔레노이드밸브(11)로부터의 유압도 상기 C4페일세이프밸브(C4FSV)를 통과하여 상기 제4클러치(C4)로 공급되게 된다.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같은 6속 변속단의 작동요소인 제2클러치(C2)와 제4클러치(C4)가 작동되어 6속 변속단을 형성할 수 있게 된다.

다음, 상기 매뉴얼밸브(19)가 R단을 선택한 상태에서 전원이 오프되면, R단은 제3클러치(C3)와 제2브레이크(B2)가 작동하여야 하는 바, 상기 스위치밸브(3)에 상기 온오프솔레노이드밸브(1)로부터의 유압이 작용하여, 상기 R압력이 상기 제2브레이크(B2)로 제공되게 되며, 상기 C1&C3페일세이프밸브(C1&C3FSV)의 밸브스풀에는 일측에 상기 온오프솔레노이드밸브(1)로부터의 유압이 작용하고 타측의 D압력은 작용하지 않으므로, 상기 R압력이 상기 제3클러치(C3)로 제공되는 상태가 된다.

이때, 상기 스위치밸브(3)를 통해 상기 제2클러치(C2)로 향하는 유압은 상기 C2페일세이프밸브(C2FSV)에 상기 D압력이 작용하지 않으므로 스프링에 의해 밸브스풀이 이동하여 상기 제2클러치(C2)로 작동압이 공급되지 않도록 차단하게 되며, 상기 제4클러치(C4)와 제1브레이크는 제4직접제어솔레노이드밸브(11)와 제5직접제어솔레노이드밸브(13)가 D압력을 받도록 되어 있는데, 매뉴얼밸브(19)에서는 R압력을 형성하고 있고 D압력을 형성하지 않으므로, 작동하지 않게 된다.

다음, N단이나 P단에서 전원이 오프된 상태에서, 그대로 N상태나 P상태를 유지하도록 하여야 하는 바, 상기 D압력을 공급받지 못하는 C2페일세이프밸브(C2FSV)에 의해 상기 제2클러치(C2)로는 유압이 공급되지 않고, 상기 제1클러치(C1)와 제3클러치(C3)는 상기 제2직접제어솔레노이드밸브(7) 및 제3직접제어솔레노이드밸브(9)가 모두 노멀리로우타입이므로 작동압이 공급되지 않게 됨은 물론, 상기 노멀리하이타입 온오프솔레노이드밸브(1)로부터 유압을 공급받는 상기 C1&C3페일세이프밸브(C1&C3FSV)가 상기 제2직접제어솔레노이드밸브(7) 및 제3직접제어솔레노이드밸브(9)로부터 상기 제1클러치(C1)와 제3클러치(C3)로 각각 연결되는 유로를 차단하도록 되어 있어서, 상기 제2직접제어솔레노이드밸브(7) 및 제3직접제어솔레노이드밸브(9)가 오작동하더라도, 확실히 제1클러치(C1)와 제3클러치(C3)의 작동이 방지되도록 되어있다.

또한, 상기 제4클러치(C4)와 제1브레이크는 상기 제4직접제어솔레노이드밸브(11)와 제5직접제어솔레노이드밸브(13)로 공급되는 D압력이 없으므로 당연히 작동이 이루어지지 않게 된다.

한편, 상기 자동변속기 유압제어장치의 정상적인 작동중, 상기 마찰요소들이 정해지지 않은 부적절한 조합으로 작동되는 것이 방지되어야 하는 바, 상기 C2페일세이프밸브(C2FSV)는 상기 매뉴얼밸브(19)의 D단 선택상태에서, 상기 제1클러치(C1) 작동압이 작용하면서, 동시에 상기 제1브레이크나 제4클러치(C4) 작동압 중 어느 하나가 작용하면, 상기 제2클러치(C2) 작동압을 차단하도록 한다.

이 작용을 도 2에서 살펴보면, 상기 제1클러치(C1)가 작동하면서, 제1브레이크(B1)가 작동하는 2속 상태와, 제1클러치(C1)가 작동하면서 제4클러치(C4)가 작동하는 4속 상태에서, 상기 제2클러치(C2)는 작동되지 않아야 하는 바, 이를 구조적으로 구현한 것이다.

한편, 상기 C4페일세이프밸브(C4FSV)는 제3클러치(C3) 작동압이나 제2브레이크(B2) 작동압이 작용하는 상황에서 제4클러치(C4) 작동압도 공급되는 경우, 상기 제4클러치(C4) 작동압이 상기 제4클러치(C4)로 전달되는 것을 차단하며, 역으로 상기 제4클러치(C4) 작동압이 작용하는 동안 상기 제3클러치(C3) 작동압이나 제2브레이크(B2) 작동압이 공급되면, 상기 제4클러치(C4) 작동압이 상기 제4클러치(C4)로 전달되는 것을 차단하도록 하여, 결과적으로 상기 제4클러치(C4)가 상기 제3클러치(C3)나 제2브레이크(B2)와 동시에 작동되는 것을 방지하도록 되어 있다.

즉, 도 2를 참조하면, 상기 제4클러치(C4)는 4속과 6속에서만 작동되며, 제3클러치(C3)와 제2브레이크(B2)는 상기 제4클러치(C4)와 함께 작동되는 모드가 존재하지 않으므로, 이를 구조적으로 구현한 것이다.

한편, 상기 B1페일세이프밸브(B1FSV)는 상기 제1브레이크(B1)를 향해 작동압이 공급되는 상황에서 상기 제4클러치(C4) 작동압이나, 제3클러치(C3) 작동압 또는 제2브레이크(B2) 작동압이 공급되면, 상기 제1브레이크(B1)로 공급되는 압력을 차단하도록 함으로써, 상기 제1브레이크(B1)가 상기 제4클러치(C4)나, 제3클러치(C3) 또는 제2브레이크(B2)와 함께 작동하지 않도록 한다.

즉, 도 2를 통해 살펴보면, 상기 제1브레이크(B1)는 2속과 8속에서만 작용하며, 이때에는 상기 제4클러치(C4)나 제3클러치(C3) 또는 제2브레이크(B2)의 작동이 없어야 하므로, 이를 구조적으로 구현한 것이다.

한편, 상기 본 발명 실시예를 다른 각도에서 보면, 본 발명은 N단과 D단 1속에서 공통적으로 작동되는 제2브레이크(B2)와; N단과 D단 사이의 스태틱(STATIC) 변속 동안에 작동상태의 변화 없이 상기 제2브레이크(B2)에 지속적으로 유압을 제공할 수 있도록 설치된 스위치밸브(3)와; 라인압을 공급받아, D단 1속에서 상기 제2브레이크(B2)와 함께 작동되는 제1클러치(C1)에 공급될 유압을 직접 제어하도록 설치된 제2직접제어솔레노이드밸브(7)와; 상기 제2직접제어솔레노이드밸브(7)로부터 상기 제1클러치(C1)로 공급되는 압력을 감지할 수 있도록 설치된 제1압력스위치(P1)와; N단이나 P단에서 상기 제1클러치(C1)로 압력이 공급되는 이상 상황이 상기 제1압력스위치(P1)로 감지되면, 상기 제2직접제어솔레노이드밸브(7)로부터 상기 제1클러치(C1)로 유압을 공급하는 유로를 차단하도록 설치된 C1&C3페일세이프밸브(C1&C3FSV)를 포함하여 구성된다.

종래의 경우 N단에서 D단으로 변속될 때, 새로 작동하게 되는 마찰요소에는 주로 D압력이 공급되도록 구성하여, 운전자가 확실히 D단으로 변속을 한 경우에만 작동되도록 함으로써 페일세이프 기능을 구현하도록 한다. 즉, 운전자가 D단을 선택하지 않는 한 매뉴얼밸브에서 상기 마찰요소로 공급될 D압력이 형성되지 않아, N단 상태에서 무단히 차량이 전진하게 되는 이상 현상을 물리적으로 배제할 수 있도록 하고 있는 것이다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 구성에서는, 운전자의 스태틱 변속 조작에 의해 매뉴얼밸브에서 D단압이 형성된 후 상기 마찰요소로 공급되므로, 라인압을 직접 상기 마찰요소로 공급하는 경우에 비하여 응답성에서 불리한 단점이 있으며, D단에서 N단으로 변속시에는 매뉴얼밸브에서 공급되던 압력이 순간적으로 빠져버려서 상기 마찰요소의 해제 제어가 어렵기 때문에, 별도의 어큐뮬레이터를 설치하여 제어성을 확보하거나, 별도의 구조나 제어로직의 보완이 필요하다.

그러나, 상기한 본 발명에서는, D단 1속에서 상기 제2브레이크(B2)와 함께 작동되는 제1클러치(C1)에 공급될 유압을 상기 제2직접제어솔레노이드밸브(7)가 라인압을 받아 직접 형성하여 공급하도록 함으로써 제어 응답성이 향상될 수 있도록 하고 있다.

또한, 본 발명에서는 N단 상태에서 무단히 상기 제1클러치(C1)에 압력이 공급되는 이상 상황의 경우에는, 이를 상기 제1압력스위치(P1)로 감지한 컨트롤러가 상기 온오프솔레노이드밸브(1)를 제어하여, 상기 C1&C3페일세이프밸브(C1&C3FSV)가 상기 제2직접제어솔레노이드밸브(7)로부터 상기 제1클러치(C1)로 유압을 공급하는 유로를 차단하도록 함으로써, 상기와 같은 페일세이프 기능을 제공한다.

또한, 본 발명에서는 D단에서 N단으로 스태틱 변속 조작시, 상기 제1클러치(C1)의 유압 해제를 상기 제2직접제어솔레노이드밸브(7)에서 지속적으로 라인압을 공급받는 상황에서 안정되게 제어할 수 있어서, 별도의 어큐뮬레이터 등의 장치가 요구되지 않는다.

본 발명은 N단과 R단 사이의 스태틱 변속도 상기와 마찬가지 원리로 이루어질 수 있도록 하였다.

즉, 본 발명 실시예는 상기 제2브레이크(B2)는 N단과 D단 1속 및 R단에서도 공통적으로 작동되고, 상기 스위치밸브(3)는 N단과 R단 사이의 스태틱 변속 동안에도 작동상태의 변화 없이 상기 제2브레이크(B2)에 지속적으로 유압을 제공할 수 있도록 설치되어 있으며, 라인압을 공급받아, R단에서 상기 제2브레이크(B2)와 함께 작동되는 제3클러치(C3)에 공급될 유압을 직접 제어하도록 설치된 제3직접제어솔레노이드밸브(9)와, 상기 제3직접제어솔레노이드밸브(9)로부터 상기 제3클러치(C3)로 공급되는 압력을 감지할 수 있도록 설치된 제2압력스위치(P2)도 구비되어 있으며, 상기 C1&C3페일세이프밸브(C1&C3FSV)는 N단이나 P단에서 상기 제3클러치(C3)로 압력이 공급되는 이상 상황이 상기 제2압력스위치(P2)로 감지되면, 상기 제3직접제어솔레노이드밸브(9)로부터 상기 제3클러치(C3)로 유압을 공급하는 유로를 차단하도록 되어 있다.

1; 온오프솔레노이드밸브
3; 스위치밸브
5; 제1직접제어솔레노이드밸브
7; 제2직접제어솔레노이드밸브
9; 제3직접제어솔레노이드밸브
11; 제4직접제어솔레노이드밸브
13; 제5직접제어솔레노이드밸브
15; 오일펌프
17; 레귤레이터밸브
19; 매뉴얼밸브
21; 피드백포트
C1; 제1클러치
C2; 제2클러치
C3; 제3클러치
C4; 제4클러치
B1; 제1브레이크
B2; 제2브레이크
C2FSV; C2페일세이프밸브
C1&C3FSV; C1&C3페일세이프밸브
C4FSV; C4페일세이프밸브
B1FSV; B1페일세이프밸브
P1; 제1압력스위치
P2; 제2압력스위치

Claims

유압을 공급받아 각 변속단별로 서로 다르게 정해진 두 개가 작동됨으로써 해당 변속단을 각각 형성하도록 제1클러치, 제2클러치, 제3클러치 및 제4클러치와, 제1브레이크 및 제2브레이크로 이루어지는 6개의 마찰요소들과;
상기 마찰요소들 중 4개의 마찰요소에는 공급할 유압을 각각 직접 제어하도록 구비되고, 나머지 2개의 마찰요소에 공급할 유압은 공통적으로 직접 제어하도록 구비된 총 5개의 직접제어솔레노이드밸브와;
유압을 공급받고, 유압을 출력하는 상태와 출력하지 않는 상태를 절환하도록 구비된 온오프솔레노이드밸브와;
밸브스풀의 일측이 스프링에 의해 지지되고 타측에 상기 온오프솔레노이드밸브로부터의 유압이 작용하는지의 여부에 의해, 상기 2개의 마찰요소에 공급할 유압을 공통적으로 직접 제어하는 직접제어솔레노이드밸브로부터의 유압을 상기 2개의 마찰요소에 선택적으로 공급하도록 하는 스위치밸브와;
상기 마찰요소들의 작동 가능한 조합을 구조적으로 제한하도록, 상기 직접제어솔레노이드밸브들과 상기 마찰요소들 사이에 구비된 4개의 페일세이프밸브와;
오일펌프에서 제공된 유압으로 라인압을 형성하는 레귤레이터밸브와;
상기 라인압을 전달받아 운전자의 선택에 따라 D압력과, R압력을 선택적으로 출력하는 매뉴얼밸브를 포함하고,
상기 제2클러치와 제2브레이크는 상기 직접제어솔레노이드밸브들 중 하나인 제1직접제어솔레노이드밸브로부터 공통적으로 공급되는 유압을 상기 스위치밸브에 의해 선택적으로 공급받도록 연결되고,
상기 제1클러치와, 제3클러치, 제4클러치 및 제1브레이크는 상기 직접제어솔레노이드밸브들 중 나머지 제2직접제어솔레노이드밸브, 제3직접제어솔레노이드밸브, 제4직접제어솔레노이드밸브 및 제5직접제어솔레노이드밸브와 차례로 각각 유압을 공급받도록 연결되고,
상기 제1직접제어솔레노이드밸브와, 제2직접제어솔레노이드밸브 및 제3직접제어솔레노이드밸브는 상기 라인압을 공급받아 각 해당 마찰요소로 유압을 공급하도록 연결되고;
상기 제4직접제어솔레노이드밸브와 제5직접제어솔레노이드밸브는 상기 D압력을 공급받아 각 해당 마찰요소로 유압을 공급하도록 연결되고,
상기 제1직접제어솔레노이드밸브와 제4직접제어솔레노이드밸브는 제어전기가 없을 때 최대 출력압을 형성하는 노멀리하이타입이고;
상기 제2직접제어솔레노이드밸브와, 제3직접제어솔레노이드밸브 및 제5직접제어솔레노이드밸브는 제어전기가 없을 때 출력압을 형성하지 않는 노멀리로우타입으로 이루어지며;
상기 온오프솔레노이드밸브는 노멀리하이타입인 것을 특징으로 하는 자동변속기 유압제어장치.
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청구항 1항에 있어서,
상기 스위치밸브는 상기 온오프솔레노이드밸브로부터의 유압이 공급되지 않는 동안에는 스프링에 의해, 상기 제1직접제어솔레노이드밸브로부터의 유압을 상기 제2브레이크로 공급하고, 상기 온오프솔레노이드밸브로부터의 유압이 공급되면, 상기 제1직접제어솔레노이드밸브로부터의 유압을 상기 제2클러치로 공급하도록 형성된 것
을 특징으로 하는 자동변속기 유압제어장치.
청구항 5에 있어서,
상기 스위치밸브는 상기 온오프솔레노이드밸브로부터의 유압이 공급되면, 상기 R압력을 상기 제2브레이크로 공급하도록 형성된 것
을 특징으로 하는 자동변속기 유압제어장치.
청구항 6에 있어서, 상기 스위치밸브는 상기 제2클러치로 공급되는 유압을 피이드백하여 상기 온오프솔레노이드밸브로부터의 유압과 동일한 방향으로 상기 밸브스풀을 가압하여, 상기 제2클러치 작동상태의 안정성을 향상시키도록 하는 피드백포트를 구비한 것
을 특징으로 하는 자동변속기 유압제어장치.
청구항 7에 있어서, 상기 4개의 페일세이프밸브는
상기 스위치밸브로부터 상기 제2클러치로 작동압을 공급하는 관로상에 당해 관로를 단속할 수 있도록 구비된 C2페일세이프밸브와;
상기 제2직접제어솔레노이드밸브로부터 상기 제1클러치로 작동압을 공급하는 관로와, 상기 제3직접제어솔레노이드밸브로부터 상기 제3클러치로 작동압을 공급하는 관로상에 상기 두 관로를 동시에 단속할 수 있도록 구비된 C1&C3페일세이프밸브와;
상기 제4직접제어솔레노이드밸브로부터 상기 제4클러치로 작동압을 공급하는 관로상에 당해 관로를 단속할 수 있도록 구비된 C4페일세이프밸브와;
상기 제5직접제어솔레노이드밸브로부터 상기 제1브레이크로 작동압을 공급하는 관로상에 당해 관로를 단속할 수 있도록 구비된 B1페일세이프밸브;
로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동변속기 유압제어장치.
청구항 8에 있어서, 상기 C2페일세이프밸브는
밸브스풀의 일측 방향으로 상기 D압력이 작용하고, 타측 방향으로 스프링의 탄성력과 함께, 상기 제1클러치 작동압과, 상기 제1브레이크 또는 제4클러치 작동압이 작용할 수 있도록 형성되어, 상기 제1클러치 작동압과, 상기 제1브레이크 또는 제4클러치 작동압이 동시에 제공될 때, 상기 제2클러치 작동압이 상기 제2클러치로 공급되는 것을 차단하도록 형성된 것
을 특징으로 하는 자동변속기 유압제어장치.
청구항 9에 있어서, 상기 C1&C3페일세이프밸브는
밸브스풀의 일측 방향으로 스프링의 탄성력과 상기 D압력이 작용하고, 타측 방향으로 상기 온오프솔레노이드밸브로부터의 압력이 작용할 수 있도록 형성되어, 상기 온오프솔레노이드밸브로부터의 압력이 작용하면, 상기 제2직접제어솔레노이드밸브로부터 제1클러치로 제공되는 작동압과, 상기 제3직접제어솔레노이드밸브로부터 제3클러치로 제공되는 작동압을 각각 차단하고, 상기 제3클러치에는 상기 R압력을 공급하도록 형성된 것
을 특징으로 하는 자동변속기 유압제어장치.
청구항 10에 있어서, 상기 C4페일세이프밸브는
밸브스풀의 일측 방향으로 스프링의 탄성력과 상기 D압력이 작용하고, 타측 방향으로 제3클러치 작동압 또는 제2브레이크 작동압과, 제4클러치 작동압이 작용할 수 있도록 형성되어, 상기 제3클러치 작동압 또는 제2브레이크 작동압과, 제4클러치 작동압이 동시에 작용하면, 상기 제4직접제어솔레노이드밸브로부터 상기 제4클러치로 제공되는 작동압을 차단시키도록 형성된 것
을 특징으로 하는 자동변속기 유압제어장치.
청구항 11에 있어서, 상기 B1페일세이프밸브는
밸브스풀의 일측 방향으로 스프링의 탄성력과 상기 D압력이 작용하고, 타측 방향으로 제3클러치 작동압 또는 제2브레이크 작동압과, 제4클러치 작동압, 제1브레이크 작동압이 작용할 수 있도록 형성되어, 상기 제3클러치 작동압 또는 제2브레이크 작동압과, 제4클러치 작동압, 제1브레이크 작동압 중 임의의 2개가 동시에 작용하면, 상기 제5직접제어솔레노이드밸브로부터 상기 제1브레이크로 제공되는 작동압을 차단시키도록 형성된 것
을 특징으로 하는 자동변속기 유압제어장치.
청구항 12에 있어서,
상기 C1&C3페일세이프밸브로부터 상기 제1클러치로 상기 제1클러치 작동압을 공급하는 관로와, 상기 제3클러치로 상기 제3클러치 작동압을 공급하는 관로에는 각각 상기 제1클러치와 제3클러치로 공급되는 작동압을 감지할 수 있는 제1압력스위치 및 제2압력스위치가 더 구비된 것
을 특징으로 하는 자동변속기 유압제어장치.
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