KR101673469B1 - 차량용 자동변속기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 자동변속기에 관한 것으로, 전진 1,2,3,4속과 L레인지에서 작동하는 제1브레이크부와, 전진 4,5,6속에서 작동하는 제1클러치부와, 전진 3,5속과 R레인지에서 작동하는 제2클러치부와, 전진 2,6속에서 작동하는 제2브레이크부와, 전진 1속에서 선택적으로 작동하고 L,R레인지에서 작동하는 제3브레이크부와, 제2클러치부와 제2브레이크부로부터 라인압을 선택적으로 공급하는 조절밸브부와, 제1브레이크부와 제1클러치부와 조절밸브부와 연결되는 페일세이프밸브부를 포함하고, 전진 6속에서 페일세이프밸브부를 통과한 라인압은 제1클러치부에 공급되며, 조절밸브부를 통해 제2브레이크부의 라인압이 페일세이프밸브부에 제공되고, 상기 제1브레이크부로부터 이상유압이 상기 페일세이프밸브부에 유입되면, 상기 페일세이프밸브부가 상기 제1클러치부로 라인압 공급을 차단하여 전진 2속으로 변환되어, 인터락을 방지할 수 있다. 이때, 전진 2속으로의 변속단 변화를 감지하고, 제2브레이크부에서 제2클러치부로 라인압 공급을 변경하도록 제어하여, 전진 6속에서 전진 2속이 아닌 전진 3속으로 변경됨으로써, 급격한 제동감 발생을 완화할 수 있다.

Description

차량용 자동변속기{AUTOMATIC TRANSMISSION FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 자동변속기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고속주행 중 페일세이프밸브의 작동으로 변속단이 저속으로 변경됨에 따라 발생하는 급격한 제동감을 완화시키는 차량용 자동변속기에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 자동변속기는 차량의 주행속도와 스로틀 밸브의 개도율 및 제반 검출조건에 따라 변속제어장치가 다수의 솔레노이드밸브를 제어하여 유압을 제어함으로써, 목표 변속단의 변속기어가 동작되어 자동으로 변속이 이루어지게 된다.
즉, 운전자가 셀렉트 레버를 원하는 변속단으로 변환하면, 유압 제어시스템에서 매뉴얼 밸브의 포트 변환이 이루어지면서 오일펌프로부터 공급되는 유압을 솔레노이드 밸브의 듀티 제어에 따라 변속기어 메카니즘의 여러 작동요소를 선택적으로 작동시켜 변속이 이루어지도록 한다.
한편, 차량용 자동변속기 제어에 사용되는 페일세이프밸브는 유압회로도에서 각종 이상작동시 기어간의 인터락을 방지하고 있다.
그러나, 종래에는 고속주행 중 페일세이프밸브가 작동되어 저속으로 기어가 변속됨에 따라 발생하는 급작스러운 제동감으로 인해 승차감이 저하되는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2008-0054239호(2008.06.17 공개, 발명의 명칭 : 차량용 자동 변속기의 유압 제어시스템)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 고속주행 중 페일세이프밸브의 작동으로 변속단이 저속으로 변경됨에 따라 발생하는 급격한 제동감을 완화시키는 차량용 자동변속기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량용 자동변속기는: 전진 1,2,3,4속과 L레인지에서 작동하는 제1브레이크부; 전진 4,5,6속에서 작동하는 제1클러치부; 전진 3,5속과 R레인지에서 작동하는 제2클러치부; 전진 2,6속에서 작동하는 제2브레이크부; 전진 1속에서 선택적으로 작동하고 L,R레인지에서 작동하는 제3브레이크부; 상기 제2클러치부와 상기 제2브레이크부로부터 라인압을 선택적으로 공급하는 조절밸브부; 및 상기 제1브레이크부와, 상기 제1클러치부와, 상기 조절밸브부와 연결되는 페일세이프밸브부를 포함하고, 전진 6속에서 상기 페일세이프밸브부를 통과한 라인압은 상기 제1클러치부에 공급되며, 상기 조절밸브부를 통해 상기 제2브레이크부의 라인압이 상기 페일세이프밸브부에 제공되고, 상기 제1브레이크부로부터 이상유압이 상기 페일세이프밸브부에 유입되면, 상기 페일세이프밸브부가 상기 제1클러치부로 라인압 공급을 차단하여 전진 2속으로 변환되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 자동변속기는: 변속단 변화를 인지하여 상기 제2브레이크부에서 상기 제2클러치부로 라인압 공급을 변경하도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 변속부의 입력단과 출력단을 비교하여 변속단 변화를 인지하는 것을 특징으로 하다.
본 발명에 따른 차량용 자동변속기는: 상기 페일세이프밸브에 장착되고, 상기 페일세이프밸브부의 동작상태를 감지하여 감지신호를 상기 제어부에 전달하는 감지센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 자동변속기는 전진 6속에서 이상유압 발생시 전진 2속으로 변경되어 인터락을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 자동변속기는 전진 6속에서 이상유압에 의해 전진 2속이 되려는 경우, 라인압 조절을 통해 전진 3속으로 변경되도록 하여 급속한 제동감을 완화할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 자동변속기는 전진 6속에서 기어비를 감지하여 저속 변속단 변경을 감지할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 자동변속기는 전진 6속에서 페일세이프밸브의 작동을 감지하여 저속 변속단 변경을 감지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기의 유압회로도를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기의 작동요소표를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기에서 제어부가 변속단 변화를 감지하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기의 유압회로도에서 전진 6속 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에서 이상유압에 의해 전진 2속으로 변경된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5에서 조절밸브부 조작을 통해 전진 3속으로 변경된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기에서 변속단 변경을 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 자동변속기의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기의 유압회로도를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기의 작동요소표를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기에서 제어부가 변속단 변화를 감지하는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기(1)는 제1브레이크부(10)와, 제1클러치부(20)와, 제2클러치부(30)와, 제2브레이크부(40)와, 제3브레이크부(50)와, 조절밸브부(60)와, 페일세이프밸브부(70)를 포함한다. 이때, 이들 구성요소들은 변속부(100)에 해당되며, 변속부(100)에는 이들 구성요소들에 의해 기어 결합비가 변환되는 기어유닛이 포함될 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기(1)는 변속부(100)에 연결되어 엔진 동력을 공급하는 입력부(110)와, 변속부(100)에 연결되어 변환된 기어비로 동력이 출력되는 출력부(120)를 포함할 수 있다.
제1브레이크부(10)는 전진 1,2,3,4속과 L레인지에서 작동한다. 제1클러치부(20)는 전진 4,5,6속에서 작동한다. 제2클러치부(30)는 전진 3,5속과 R레인지에서 작동한다. 제2브레이크부(40)는 전진 2,6속에서 작동한다. 제3브레이크부(50)는 전진 1속에서 선택적으로 작동하고 L,R레인지에서 작동한다.
조절밸브부(60)는 제2클러치부(30)와 제2브레이크부(40)에 연결되고, 제2클러치부(30) 또는 제2브레이크부(40)에서 발생되는 라인압을 선택적으로 페일세이프밸브부(70)에 공급한다.
페일세이프밸브부(70)는 제1브레이크부(10)와, 제1클러치부(20)와, 조절밸브부(60)와 연결된다. 페일세이프밸브부(70)는 제1브레이크부(10)와, 제1클러치부(20)와, 조절밸브부(60)로부터 라인압을 공급받는다. 이때, 조절밸브부(60)는 변속단에 따라 제2클러치부(30) 또는 제2브레이크부(40)로부터 형성된 라인압을 페일세이프밸브부(70)로 제공할 수 있다.
전진 1속에서는 제1브레이크부(10)가 작동되고, 미도시한 원웨이클러치의 작동 여부에 따라 제3브레이크부(50)가 선택적으로 작동될 수 있다. 전진 2속에서는 제1브레이크부(10)와 제2브레이크부(40)가 작동되고, 전진 3속에서는 제1브레이크부(10)와 제2클러치부(30)가 작동될 수 있다.
전진 4속에서는 제1브레이크부(10)와 제1클러치부(20)가 작동되고, 전진 5속에서는 제1클러치부(20)와 제2클러치부(30)가 작동될 수 있다. 전진 6속에서는 제1클러치부(20)와 제2브레이크부(40)가 작동되고, L레인지에서는 제1브레이크부(10)와 제3브레이크부(50)가 작동되며, R레인지에서는 제2클러치부(30)와 제3브레이크부(50)가 작동될 수 있다.
한편, 전진 6속이 되면 매뉴얼밸브부(150)에서 공급되는 라인압이 페일세이프밸브부(70)를 통과한 후, 제1클러치부(20)에 제공된다. 이때, 조절밸브부(60)는 제2브레이크부(40)의 라인압을 페일세이프밸브부(70)에 제공한다.
이때, 오류 또는 불량으로 인해 제1브레이크부(10)로부터 이상유압이 생성되면, 페일세이프밸브부(70)의 작동력 균형에 변화가 발생한다. 즉, 페일세이프밸브부(70)를 좌측으로 미는 작동력(라인압)보다, 우측으로 미는 작동력(스프링력과, 제1브레이크부의 이상유압과, 제2브레이크부의 압력)이 더 커지게 된다. 이로 인해, 페일세이프밸브부(70)는 기계적인 작동에 제1클러치부(20)로의 라인압 공급을 차단함으로써, 기어간의 인터락을 방지한다.
전진 6속에서 제1클러치부(20)의 작동이 제한되고 제1브레이크부(10)의 작동이 허용되면, 변속단은 전진 2속으로 변환된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기(1)는 제어부(80)를 더 포함할 수 있다. 제어부(80)는 이상유압에 의한 변속단 변화를 인지하여 제2브레이크부(40)에서 제2클러치부(30)로 라인압 공급을 변경하도록 제어할 수 있다.
이상유압에 의한 페일세이프밸브부(70)의 구동으로 제1브레이크부(10)가 작동되고, 조절밸브부(60)가 라인압 공급을 변경하여 제2클러치부(30)가 작동되면, 변속단은 전진 3속으로 변환된다.
따라서, 전진 6속에서 이상유압에 의해 페일세이프밸브부(70)가 작동되더라도, 제어부(80)의 제어로 변속단이 전진 3속으로 변환된다. 이로 인해, 고속 변속단에서 저속 변속단으로 변환되는 과정에서 급속한 제동감 유발을 방지할 수 있다.
제어부(80)는 변속부(100)의 입력단(110)과 출력단(120)을 비교하여 변속단 변화를 인지할 수 있다. 즉, 엔진에서 공급되는 동력을 전달하는 입력단(110)과, 변속부(100)를 통해 출력이 변경된 출력단(120)의 회전비를 비교하고, 전진 6속에서 기어비가 저속단으로 급격하게 변경될 때 조절밸브부(60)를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기(1)는 감지센서부(90)를 더 포함할 수 있다. 감지센서부(90)는 페일세이프밸브(70)에 장착되고, 페일세이프밸브부(70)의 동작상태를 감지하여 감지신호를 제어부(80)에 전달할 수 있다. 일 예로, 감지센서부(90)는 페일세이프밸브(70)가 제1클러치(20)로 라인압을 공급하는지 여부를 감지하여 제어부(80)에 감지신호를 전달할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기의 유압회로도에서 전진 6속 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 도 4에서 이상유압에 의해 전진 2속으로 변경된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 6은 도 5에서 조절밸브부 조작을 통해 전진 3속으로 변경된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기에서 변속단 변경을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 7을 참조하면, 전진 6속에서 이상유압이 발생하면 페일세이프밸브(70)가 작동되어 전진 2속으로 변경되지만, 제어부(80)가 급격한 제동감 완화를 위해 제2클러치부(30)와 조절밸브부(60)를 제어함으로써, 전진 3속으로 변경됨을 알 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기의 작동을 설명하면 다음과 같다.
차량이 전진 6속인 경우, 제1클러치부(20)와 제2브레이크부(40)가 작동되도록, 페일세이프밸브부(70)를 통과한 라인압은 제1클러치부(20)에 공급되고, 조절밸브부(60)를 통해 제2브레이크부(40)의 라인압이 페일세이프밸브부(70)에 제공된다(도 4 참조).
상기한 상태에서, 주행 중 다양한 외부환경에 의해 제1브레이크부(10)에 이상유압이 발생되면, 페일세이프밸브부(70)가 제1클러치부(20)로의 라인압 제공을 제한하고, 제1브레이크부(10)가 작동되어 전진 2속이 된다(도 5 참조).
전진 6속에서 전진 2속으로 변경시 변속부(100) 내부 기어비가 변환된다. 제어부(80)는 입력부(110)와 출력부(120)를 감지하고, 전진 6속에서 저속단으로의 변경이 감지되는 경우, 제2브레이크부(40)를 해방하고 제2클러치부(30)로 라인압을 제공한다. 이로 인해 제1브레이크부(10)와 제2클러치부(30)가 작동되어 전진 3속이 된다(도 6 참조).
한편, 페일세이프밸브부(70)가 작동되어 제1클러치부(20)로의 라인압 공급이 차단됨을 감지센서부(90)가 감지하여 감지신호를 제어부(80)에 보내면, 제어부(80)가 관련 클러치부 및 브레이크부를 제어할 수 있다. 제어부(80)는 입력부(110)와 출력부(120) 감지를 통해 기계적으로 저속단 변속을 인지함과 동시에, 감지센서부(90)의 감지신호를 수신하여 전기적으로 저속단 변속을 인지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기(1)는 전진 6속에서 이상유압 발생시 전진 2속으로 변경되어 인터락을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기(1)는 전진 6속에서 이상유압에 의해 전진 2속이 되려는 경우, 제어부(80)의 제어로 제2브레이크부(40)를 해방하고, 제2클러치부(30)로 라인압을 변경하여 전진 3속이 됨으로써, 고속단 이후 저속단으로 변경되어 발생하는 급속한 제동감을 완화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기(1)는 제어부(80)가 전진 6속에서 기어비를 감지함으로써, 기계적으로 저속 변속단 변경을 감지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 자동변속기(1)는 전진 6속에서 감지센서부(90)가 페일세이프밸브(70)의 작동을 감지하여 제어부(80)에 감지신호를 전송함으로써, 제어부(80)가 전기적으로 저속 변속단 변경을 감지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 제1브레이크부 20 : 제1클러치부
30 : 제2클러치부 40 : 제2브레이크부
50 : 제3브레이크부 60 : 조절밸브부
70 : 페일세이프밸브부 80 : 제어부
90 : 감지센서부 100 : 변속부
110 : 입력부 120 : 출력부

Claims (4)

  1. 전진 1,2,3,4속과 L레인지에서 작동하는 제1브레이크부;
    전진 4,5,6속에서 작동하는 제1클러치부;
    전진 3,5속과 R레인지에서 작동하는 제2클러치부;
    전진 2,6속에서 작동하는 제2브레이크부;
    전진 1속에서 선택적으로 작동하고 L,R레인지에서 작동하는 제3브레이크부;
    상기 제2클러치부와 상기 제2브레이크부로부터 라인압을 공급받아 선택적으로 분배하는 조절밸브부;
    상기 제1브레이크부와, 상기 제1클러치부와, 상기 조절밸브부와 연결되는 페일세이프밸브부; 및
    변속단 변화를 인지하여 상기 제2브레이크부에서 상기 제2클러치부로 라인압 공급을 변경하도록 제어하는 제어부를 포함하며,
    전진 6속에서 상기 페일세이프밸브부를 통과한 라인압은 상기 제1클러치부에 공급되며, 상기 조절밸브부를 통해 상기 제2브레이크부의 라인압이 상기 페일세이프밸브부에 제공되고,
    상기 제1브레이크부로부터 이상유압이 상기 페일세이프밸브부에 유입되면, 상기 페일세이프밸브부가 상기 제1클러치부로 라인압 공급을 차단하여 전진 2속으로 변환되며,
    상기 제어부는 전진 6속에서 이상유압에 의해 전진 2속으로 변환되면, 상기 제2브레이크부에서 상기 제2클러치부로 라인압이 공급되도록 제어하여 변속단을 전진 3속으로 변경하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 변속부의 입력단과 출력단을 비교하여 변속단 변화를 인지하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 페일세이프밸브에 장착되고, 상기 페일세이프밸브부의 동작상태를 감지하여 감지신호를 상기 제어부에 전달하는 감지센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기.
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