KR102417344B1 - 차량용 자동변속기 유압제어장치 - Google Patents

차량용 자동변속기 유압제어장치 Download PDF

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Abstract

차량용 자동변속기 유압제어장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 자동변속기 유압제어장치는 라인압을 조절하여 결합요소에 공급하는 리니어 솔레노이드 밸브와, 상기 리니어 솔레노이드 밸브의 출력 유압이 공급되는 시프트 밸브와, 상기 시프트 밸브와 상기 리니어 솔레노이드 밸브를 제어하는 트랜스미션 컨트롤 유닛을 포함하는 자동변속기의 유압제어장치에 있어서, 상기 리니어 솔레노이드 밸브는 입력포트 및 출력포트의 양측에 결합요소로 공급되는 출력 유압의 일부가 피드백 제어압으로 공급되고, 일측에 상기 입력포트의 개구면적을 확대할 수 있도록 작용하는 다른 피드백 제어압이 공급되도록 구성되고, 상기 시프트 밸브는 상기 리니어 솔레노이드 밸브의 출력 유압을 신호압에 따라 선택적으로 상기 리니어 솔레노이드 밸브의 입력포트의 개구면적을 확대할 수 있도록 작용하는 상기 다른 피드백 제어압으로 공급할 수 있도록 구성되고, 상기 트랜스미션 컨트롤 유닛은 상기 결합요소의 필요 유압이 고압일 때는 상기 시프트 밸브의 신호압을 차단하여 상기 다른 피드백 제어압을 공급 상태로 제어하고, 상기 결합요소의 필요 유압이 상대적으로 저압일 때에는 상기 시프트 밸브의 신호압을 공급하여 상기 다른 피드백 제어압을 차단 상태로 제어하도록 구성된다.

Description

차량용 자동변속기 유압제어장치{HYDRAULIC CONTROL SYSTEM FOR AUTOMATIC TRANSMISSION}
본 발명은 차량용 자동변속기의 유압제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 결합요소로 공급되는 유압을 제어하는 리니어 솔레노이드 밸브의 양측에 피드백 제어압을 공급하여 유압이 안정적으로 제어되도록 하고, 별도의 피드백 제어압을 선택적으로 공급하여 결합요소로 공급되는 유압을 이중 기울기로 제어할 수 있도록 한 차량용 자동변속기 유압제어장치에 관한 것이다.
차량용 자동 변속기는 토크 컨버터와, 이 토크 컨버터에 연결되어 있는 다단 변속기어 메카니즘인 파워 트레인을 보유하고 있으며, 차량의 주행상태에 따라 상기 파워 트레인의 작동요소 중 어느 하나의 작동요소를 선택적으로 작동시키기 위한 유압제어장치를 보유하게 된다.
이러한 자동변속기의 유압제어장치는 오일펌프로부터 생성된 유압을 레귤레이터 밸브를 통해 일정한 라인압으로 조절한 후, 리니어 솔레노이드 밸브에서 다시 제어하여 클러치 및 브레이크로 이루어지는 결합요소로 공급할 수 있도록 구성된다.
그러나 종래 유압제어장치에서는 복수의 필요 유압에 대응시킬 경우, 리니어 솔레노이드 밸브의 최대 출력 유압을 가장 큰 필요 유압을 설정하고, 저압의 필요 유압으로 결합요소를 작동시키는 경우에는 리니어 솔레노이드의 구동 전류를 억제함으로써, 적절한 출력 유압이 되도록 제어한다.
하지만, 상기와 같이 리니어 솔레노이드 밸브의 구동 전류를 억제하면서 출력 유압을 제어하는 경우에는 저압의 필요 유압으로 제어할 때까지의 구동 전류 제어 범위가 좁아지기 때문에 출력 유압의 제어성이 떨어진다는 문제점을 내포하고 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 결합요소로 공급되는 유압을 제어하는 리니어 솔레노이드 밸브의 양측에 피드백 제어압을 공급하여 유압이 안정적으로 제어되도록 하고, 별도의 피드백 제어압을 선택적으로 공급하여 결합요소로 공급되는 유압을 이중 기울기로 제어하여 결합요소의 제어 민감도를 높이는 차량용 자동변속기 유압제어장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 라인압을 조절하여 결합요소에 공급하는 리니어 솔레노이드 밸브와, 상기 리니어 솔레노이드 밸브의 출력 유압이 공급되는 시프트 밸브와, 상기 시프트 밸브와 상기 리니어 솔레노이드 밸브를 제어하는 트랜스미션 컨트롤 유닛을 포함하는 자동변속기의 유압제어장치에 있어서, 상기 리니어 솔레노이드 밸브는 입력포트 및 출력포트의 양측에 결합요소로 공급되는 출력 유압의 일부가 피드백 제어압으로 공급되고, 일측에 상기 입력포트의 개구면적을 확대할 수 있도록 작용하는 다른 피드백 제어압이 공급되도록 구성되고, 상기 시프트 밸브는 상기 리니어 솔레노이드 밸브의 출력 유압을 선택적으로 상기 리니어 솔레노이드 밸브의 입력포트의 개구면적을 확대할 수 있도록 작용하는 상기 다른 피드백 제어압으로 공급할 수 있도록 구성되고, 상기 트랜스미션 컨트롤 유닛은 상기 결합요소의 필요 유압이 고압일 때는 상기 시프트 밸브의 신호압을 차단하여 상기 다른 피드백 제어압을 공급 상태로 제어하고, 상기 결합요소의 필요 유압이 상대적으로 저압일 때에는 상기 시프트 밸브의 신호압을 공급하여 상기 다른 피드백 제어압을 차단 상태로 제어하도록 구성되는 차량용 자동변속기의 유압제어장치가 제공될 수 있다.
상기 리니어 솔레노이드 밸브는 밸브보디와, 상기 밸브보디에 슬라이드 이동 가능하도록 내장되는 밸브스풀과, 상기 밸브스풀을 일측으로 탄성 지지하는 탄성부재와, 상기 탄성부재의 탄성력에 대항하는 힘을 제공하는 리니어 솔레노이드를 포함하며, 상기 밸브보디는 입력포트인 제1포트와, 출력포트인 제2포트와, 상기 제2포트의 양측에 형성되는 제3, 제4포트와, 상기 제3포트에 이웃하여 형성되는 제5포트와, 배출포트인 제6포트를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 제1포트는 라인압이 공급되고, 상기 제2포트는 제1 유로를 통해 결합요소와 연결되고, 상기 제3, 제4포트는 상기 제1 유로로부터 분기되는 제1, 제2 분기유로와 연결되고, 상기 제5포트는 상기 제1 유로의 유압이 제2, 제3 유로를 통해 연결된 시프트 밸브의 제어에 의해 선택적인 피드백 제어압으로 공급되도록 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1, 제2 분기유로 상에는 각각에 오리피스가 배치될 수 있다.
또한, 상기 시프트 밸브는 밸브보디와, 상기 밸브보디 내에 슬라이드 이동 가능하게 배치되는 밸브스풀과, 상기 밸브스풀을 일측단에서 신호압에 대항하는 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하며, 상기 밸브보디는 신호압이 공급되는 제1포트와, 상기 리니어 솔레노이드 밸브의 출력 유압을 공급받는 제2포트와, 상기 제2포트와 선택적으로 연결되는 제3포트와, 상기 제3포트로 공급된 유압을 선택적으로 배출하는 제4포트를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 제1포트는 신호압이 공급되고, 상기 제2포트는 상기 제1 유로에 연결되는 제2 유로와 연결되고, 상기 제3포트는 제3 유로를 통해 리니어 솔레노이드 밸브의 제5포트와 연결될 수 있다.
또한, 상기 제3 유로 상에는 제3 오리피스가 배치될 수 있다.
또한, 하나의 변속단에서 3개의 결합요소가 작동되도록, 상기 3개의 결합요소에 공급되는 유압을 제어하는 각각의 리니어 솔레노이드 밸브가 각각의 시프트 밸브에 의하여 독립적으로 제어되도록 구성될 수 있다.
또한, 하나의 변속단에서 3개의 결합요소가 작동되도록, 하나의 결합요소에 공급되는 유압을 제어하는 리니어 솔레노이드 밸브가 시프트 밸브에 의하여 독립적으로 제어되고, 다른 2개의 결합요소에 공급되는 유압을 제어하는 각각의 리니어 솔레노이드 밸브가 하나의 공유 시프트 밸브에 의하여 제어되도록 구성될 수 있다.
또한, 하나의 변속단에서 3개의 결합요소가 작동되도록, 3개의 결합요소에 공급되는 유압을 제어하는 각각의 리니어 솔레노이드 밸브가 하나의 공유 시프트 밸브에 의하여 제어되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 유압제어장치는 리니어 솔레노이드 밸브에 의해 제어되어 결합요소로 공급되는 유압의 일부를 2개의 경로로 분기시켜 리니어 솔레노이드 밸브의 양단에 피드백 제어압으로 공급되도록 함으로써, 유압의 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 유압제어장치는 리니어 솔레노이드 밸브에 의해 제어되어 결합요소로 공급되는 유압의 일부를 시프트 밸브를 통해 선택적으로 리니어 솔레노이드 밸브의 일측단에 피드백 제어압으로 공급하여 리니어 솔레노이드 밸브의 출력 유압을 고압과 저압의 이중 기울기로 제어함으로써, 결합요소로 공급되는 결합요소의 제어 민감도를 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 유압제어장치는 하나의 변속단에서 작동되는 복수의 결합요소에 대하여 독립적으로 적용되는 리니어 솔레노이드 밸브에 게인 제어압을 선택적으로 공급하는 시프트 밸브를 각각 독립적으로 적용하거나, 2개 또는 3개의 리니어 솔레노이드 밸브에 대하여 하나의 시프트 밸브를 적용하여 유압회로의 구성을 간단히 할 수 있다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압제어장치에서, 노말 클로즈 타입의 리니어 솔레노이드 밸브를 적용한 유압제어장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압제어장치의 게인 특성을 나타내는 설명도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압제어장치에서, 노말 오픈 타입의 리니어 솔레노이드 밸브를 적용한 유압제어장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유압제어장치의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 유압제어장치의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 유압제어장치의 구성도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 적용하여 설명한다.
또한, 하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압제어장치에서, 노말 클로즈 타입의 리니어 솔레노이드 밸브를 적용한 유압제어장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압제어장치는 자동 변속기의 결합요소(클러치 또는 브레이크; CL/BK)에 라인압(PL)을 조절하여 공급하는 리니어 솔레노이드 밸브(100)와, 상기 리니어 솔레노이드 밸브(100)의 출력 유압이 공급되는 시프트 밸브(200)와, 상기 리니어 솔레노이드 밸브(100) 및 시프트 밸브(200)를 제어하는 트랜스미션 컨트롤 유닛(TCU)을 구비하여 이루어진다.
상기 리니어 솔레노이드 밸브(100)는 전기신호가 인가되지 않으면, 유압 공급이 차단되는 노말 클로즈형으로 이루어지며, 밸브보디(110)와, 상기 밸브보디(110)에 슬라이드 이동 가능하게 배치되는 밸브스풀(120)과, 상기 밸브스풀(120)을 도면에서 좌측으로 탄성 지지하는 탄성부재(130)와, 상기 탄성부재(130)의 탄성력에 저항하는 대항력을 제공하는 리니어 솔레노이드(SOL)를 포함한다.
상기 밸브보디(110)에는 입력포트인 제1포트(111)와, 출력포트인 제2포트(112)와, 상기 제2포트(112)의 양측에 형성되는 제3, 제4포트(113)(114)와, 상기 제3포트(113)에 이웃하여 형성되는 제5포트(115)와, 배출포트인 제6포트(116)가 형성된다.
따라서 상기 제1포트(111)에는 레귤레이터 밸브(미도시)에서 압력이 조절된 라인압(PL)이 공급되고, 제2포트(112)는 제1 유로(L1)를 통해 결합요소(CL/BK)와 연결되어 리니어 솔레노이드 밸브(100)의 출력 유압을 결합요소(CL/BK)로 공급하고, 상기 제3, 제4포트(113)(114)는 상기 제1 유로(L1)로부터 분기되는 제1, 제2 분기유로(L1a)(L1b)와 연결되어 상기 제2포트(112)의 출력 유압이 피드백 제어압으로 공급되고, 제5포트(115)는 상기 결합요소(CL/BK)에 공급되는 유압의 일부가 선택적으로 피드백 제어압으로 공급된다.
또한, 상기 제1, 제2 분기유로(L1a)(L1b)상에는 제1, 제2 오리피스(OR1)(OR2)가 각각 배치되어 피드백 제어압이 안정적으로 공급될 수 있도록 한다.
상기 밸브스풀(120)은 리니어 솔레노이드(SOL)측으로부터 자유단측 방향으로 제1, 제2, 제3, 제4, 제5랜드(121)(122)(123)(124)(125)가 순서적으로 형성되며, 상기 제1, 제2랜드(121)(122)는 상기 제5포트(115)로 공급되는 피드백 제어압에 작용한다.
또한, 상기 제3, 제4랜드(123)(124)는 제1포트(111)를 제2포트(112)와 선택적으로 연결하거나 제2포트(112)를 제6포트(116)와 선택적으로 연결하고, 상호 반대측면에 상기 제3, 제4포트(113)(114)로 공급되는 피드백 제어압이 작용하면서 밸브스풀(120)의 움직임이 안정되도록 한다.
또한, 상기 제5랜드(125)와 밸브보디(110) 사이에 배치되는 탄성부재(130)는 밸브스풀(120)을 리니어 솔레노이드(SOL)측으로 밀어주는 탄성력을 발휘한다.
이에 따라, 상기 리니어 솔레노이드(SOL)에 전기신호가 인가되지 않으면, 밸브스풀(120)이 탄성부재(130)의 탄성력에 의하여 리니어 솔레노이드(SOL)측으로 밀리게 되어 제1포트(111)를 폐쇄하게 된다.
또한, 상기 리니어 솔레노이드(SOL)에 전기신호가 인가되어 상기 제1포트(111)의 개구면적을 제어할 때, 상기 제5포트(115)로 피드백 제어압이 공급되면, 이 피드백 제어압이 제2랜드(122)에 작용하여 밸브스풀(120)을 도면에서 우측으로 밀게 되면서 상기 제1포트(111)의 개구면적을 크게 하여 고압의 유압이 결합요소(CL/BK)로 공급되도록 한다.
상기 시프트 밸브(200)는 밸브보디(210)와, 상기 밸브보디(210)내에 슬라이드 이동 가능하게 배치되는 밸브스풀(220)과, 상기 밸브스풀(220)을 도면에서 우측으로 탄성 지지하는 탄성부재(230)를 포함한다.
상기 밸브보디(210)는 신호압이 공급되는 제1포트(211)와, 상기 리니어 솔레노이드 밸브(100)의 제2포트(112)의 유압을 공급받는 제2포트(212)와, 상기 제2포트(212)로 공급되는 유압을 상기 리니어 솔레노이드 밸브(100)의 제5포트(115)로 공급하는 제3포트(213)와, 상기 제3포트(213)로 공급된 유압을 선택적으로 배출하는 제4포트(214)가 형성된다.
상기에서 제1포트(211)에는 트랜스미션 컨트롤 유닛(TCU)에 의하여 제어되는 온/오프 솔레노이드 밸브(ON/OFF SOL V/V)의 제어압이 신호압으로 공급되고, 상기 제2포트(212)는 상기 제1 유로(L1)에 연결된 제2 유로(L2)와 연결되어 결합요소(CL/BK)로 공급되는 유압의 일부가 공급되며, 상기 제3포트(213)는 상기 리니어 솔레노이드 밸브(100)의 제5포트(115)와 제3 유로(L3)를 통해 연결되어 상기 제3포트(213)로 선택적으로 공급된 유압을 리니어 솔레노이드 밸브(100)의 제5포트(115)에 공급한다.
상기에서 제3 유로(L3)에는 제3 오리피스(OR3)가 배치되어 상기 리니어 솔레노이드 밸브(100)의 제5포트(115)로 공급되는 유압이 안정적으로 공급될 수 있도록 한다.
상기 밸브스풀(220)은 상기 제1포트(211)로 공급되는 신호압에 작용하는 제1랜드(221)와, 상기 제1랜드(221)와 함께 선택적으로 제2포트(212)와 제3포트(213)를 연결하는 제2랜드(222)를 포함하여 이루어지며, 상기 제2랜드(222)와 밸브보디(220) 사이에 상기 제1포트(221)의 신호압에 대항하는 탄성력을 제공하는 탄성부재(230)가 배치된다.
이에 따라, 상기 제1포트(211)로 신호압이 공급되면, 상기 밸브스풀(220)이 상기 탄성부재(230)의 탄성력을 극복하면서 도면의 좌측으로 이동하여 제2포트(212)를 차단하고(차단 상태), 상기 제1포트(211)로 신호압이 공급되지 않으면, 상기 밸브스풀(220)이 상기 탄성부재(230)의 탄성력에 의하여 도면에서 우측으로 이동하여 제2포트(212)와 제3포트(213)를 연결하여(공급 상태) 상기 제2포트(212)로 공급되는 유압을 상기 리니어 솔레노이드 밸브(100)의 제5포트(115)에 피드백 제어압으로 공급한다.
상기의 구성에 의하여 상기 시프트 밸브(200)가 차단 상태로 제어되면, 상기 리니어 솔레노이드 밸브(100)의 제5포트(115)에 피드백 제어압이 공급되지 않음으로써, 상기 리니어 솔레노이드 밸브(100)의 제1포트(111) 개구면적이 작게 유지되어 결합요소(CL/BK)로 공급되는 유압을 낮게(저압) 제어한다.
또한, 상기와는 반대로 상기 시프트 밸브(200)가 공급 상태로 제어되면, 상기 리니어 솔레노이드 밸브(100)의 제5포트(115)에 피드백 제어압이 공급되어 상기 리니어 솔레노이드 밸브(100)의 제1포트(111) 개구면적을 더 크게 하여 결합요소(CL/BK)로 공급되는 유압을 높게(고압) 제어한다.
즉, 상기에서 트랜스미션 컨트롤 유닛(TCU)은 변속 레버(미도시)가 D 레인지(전진)에서 온/오프 솔레노이드 밸브(ON/OFF SOL V/V)를 개방시켜 상기 시프트 밸브(200)의 제1포트(211)로 신호압이 공급되도록 하고(차단 상태), 변속 레버가 R 레인지(후진)에서 온/오프 솔레노이드 밸브(ON/OFF SOL V/V)를 폐쇄시켜 상기 시프트 밸브(200)의 제1포트(211)로 공급되는 신호압을 차단(공급 상태)하도록 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압제어장치의 게인 특성(전류-유압)을 나타내는 설명도이다.
도 2를 참조하면, X는 상기 시프트 밸브(200)의 공급 상태에서의 게인 특성을 나타내며, Y는 상기 시프트 밸브(200)의 차단 상태에서의 게인 특성을 나타낸다.
따라서 본 발명의 제1 실시 예에서 결합요소(CL/BK)가 후진 변속단 및 전진 3속 변속단, 전진 5속 변속단에서 작동된다고 가정할 때, 후진 변속단을 설정할 때의 필요 유압을 REV, 전진 3속 변속단을 설정할 때의 필요 유압을 P3, 전진 5속 변속단을 설정할 때의 필요 유압을 P5로 하면, 통상적으로 담당 토크비에 비레하여 REV＞P3＞P5의 관계가 성립되는데, 이는 담당 토크비가 가장 큰 후진 변속단에서 가장 큰 유압이 필요하고, 전진 변속단에서는 담당 토크비가 점점 작아지는 고속 변속단으로 갈수록 작은 유압을 필요로 하기 때문이다.
따라서 하나의 게인 특성인 시프트 밸브(200)의 공급 상태의 게인 특성(X)에 의해 결합요소(CL/BK)를 제어하면, 필요 유압이 가장 큰 후진 변속단의 필요 유압(REV)에 리니어 솔레노이드 밸브(100)의 최대 출력 유압을 맞출 필요가 있다.
이에 따라, 전진 3속 변속단을 설정할 경우에는 출력 유압을 전류값 0 ~ I2 사이의 범위 B로 구동 전류를 제어할 필요가 있고, 전진 5속 변속단을 설정할 경우에는 출력 유압을 전류값 0 ~ I1 사이의 범위 A로 구동 전류를 제어할 필요가 있다.
하지만, 본 발명의 제1 실시 예에서는 전진 변속단에서 상기 시프트 밸브(200)의 차단 상태의 게인 특성(Y)에 따라 결합요소(CL/BK)를 제어할 수 있으며, 이때, 전진 3속 변속단에서는 전류값 0 ~ I4 사이의 범위 D에서 제어가 가능하고, 전진 5속 변속단에서는 전류값을 0 ~ I3 사이의 범위 C에서 제어가 가능하다.
따라서 전진 3속 변속단 및 전진 5속 변속단의 출력 유압을 세밀하게 제어하는 것이 가능하며, 결합요소(CL/BK)의 제어성을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유압제어장치에서, 노말 오픈 타입의 리니어 솔레노이드 밸브를 적용한 유압제어장치의 구성도이다.
상기 본 발명의 제 1 실시 예에서는 노말 클로즈 타입의 리니어 솔레노이드 밸브(100)를 이용하는 경우를 설명하고 있으나, 상기 리니어 솔레노이드 밸브(100)를 도 3에서와 같이, 통전 정지 상태(전기가 통하지 않는 상태)에서 밸브가 개방되는 노말 오픈 타입의 리니어 솔레노이드 밸브(100)로 구성할 수 있다.
상기 노말 오픈 타입의 리니어 솔레노이드 밸브(100)는 노말 클로즈 타입의 솔레노이드 밸브(100)와 비교하여 밸브스풀(120)과, 밸브보디(110)에 형성되는 각각의 포트들이 반대 방향으로 형성되는 것 이외에 작용 효과는 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유압제어장치의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유압제어장치는 하나의 변속단에서 3개의 결합요소(CL/BK1)(CL/BK2)(CL/BK3)가 작동된다고 가정할 때, 상기 3개의 결합요소(CL/BK1)(CL/BK2)(CL/BK3) 각각에 리니어 솔레노이드 밸브(100-1; N/L)(100-2; N/L)(100-3; N/H)와 시프트 밸브(200-1)(200-2)(200-3)를 적용한 것을 예시 하고 있다.
이에 따라, 상기 각각의 리니어 솔레노이드 밸브(100-1; N/L)(100-2; N/L)(100-3; N/H)와 시프트 밸브(200-1)(200-2)(200-3)는 상기 제1 실시 예와 동일 하게 구성된 상태에서, 상기 시프트 밸브(200-1)(200-2)(200-3)의 공급 및 차단 상태에 따라 각각의 리니어 솔레노이드 밸브(100-1; N/L)(100-2; N/L)(100-3; N/H)가 독립 제어되면서 고압 및 저압의 유압을 해당 결합요소(CL/BK1)(CL/BK2)(CL/BK3)에 공급할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 유압제어장치의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 유압제어장치는 하나의 변속단에서 3개의 결합요소(CL/BK1)(CL/BK2)(CL/BK3)가 작동된다고 가정할 때, 상기 제1 결합요소(CL/BK1)에 적용되는 제1 리니어 솔레노이드 밸브(100-1; N/L)는 제1 시프트 밸브(100-1)의 공급 및 차단 상태에 따라 제어되도록 하고, 제2, 제3 결합요소(CL/BK2)(CL/BK3)에 적용되는 제2, 제3 리니어 솔레노이드 밸브(100-2; N/L)(100-3; N/H)는 하나의 공용 시프트 밸브(200-23)의 공급 및 차단 상태에 따라 제어되도록 구성된다.
이에 따라, 상기 제1 시프트 밸브(100-1)는 상기 제1 실시 예의 시프트 밸브(200)와 동일하게 구성되지만, 상기 공용 시프트 밸브(200-23)는 다르게 구성된다.
즉, 상기 공용 시프트 밸브(200-23)는 밸브보디(310)와, 상기 밸브보디(310)내에 슬라이드 이동 가능하게 내장되는 밸브스풀(320)과, 상기 밸브스풀(320)을 도면에서 우측으로 탄성 지지하는 탄성부재(330)를 포함한다.
상기 밸브보디(310)는 신호압이 공급되는 제1포트(311)와, 상기 제2 리니어 솔레노이드 밸브(100-2)의 제2 유로(L2)와 연결되는 제2포트(312)와, 상기 제2 리니어 솔레노이드 밸브(100-2)의 제3 유로(L3)와 연결되는 제3포트(313)와, 상기 제3포트(313)로 공급된 유압을 선택적으로 배출하는 제4포트(314)와, 상기 제3 리니어 솔레노이드 밸브(100-3)의 제2 유로(L2)와 연결되는 제5포트(315)와, 상기 제3 리니어 솔레노이드 밸브(100-3)의 제3 유로(L3)와 연결되는 제6포트(316)와, 상기 제6포트(316)로 공급된 유압을 선택적으로 배출하는 제7포트(317)가 형성된다.
상기 밸브스풀(320)은 상기 제1포트(311)로 공급되는 신호압에 작용하는 제1랜드(321)와, 상기 제1랜드(321)와 함께 선택적으로 제2포트(312)와 제3포트(313)를 연결하는 제2랜드(322)와, 상기 제2랜드(322)와 함께 선택적으로 상기 제5포트(315)와 제6포트(316)를 연결하는 제3랜드(323)를 포함하여 이루어지며, 상기 제3랜드(323)와 밸브보디(320) 사이에 상기 제1포트(221)의 신호압에 대항하는 탄성력을 제공하응 상기 탄성부재(330)가 배치된다.
이에 따라, 상기 제1포트(311)를 통해 신호압이 공급되면, 상기 밸브스풀(320)이 상기 탄성부재(330)의 탄성력을 극복하면서 도면의 좌측으로 이동하여 제2포트(312)와 제5포트(315)를 차단하고(차단 상태), 상기 제1포트(311)로 신호압이 공급되지 않으면, 상기 밸브스풀(320)이 상기 탄성부재(330)의 탄성력에 의하여 도면에서 우측으로 이동하여 제2포트(312)와 제3포트(313)를 연결하고, 제5포트(315)와 제6포트(316)을 연결하여(공급 상태) 상기 제2포트(312)와 제5포트(315)로 공급되는 유압을 상기 제2, 제3 리니어 솔레노이드 밸브(100-2)(100-3)의 각 제3 유로(L3)로 공급한다.
상기의 구성에 의하여 상기 공용 시프트 밸브(200-23)가 차단 상태로 제어되면, 상기 제2, 제3 리니어 솔레노이드 밸브(100-1)(100-2)가 제어되면서 제2, 제3결합요소(CL/BK2)(CL3)로 공급되는 유압을 상대적으로 낮게(저압) 제어한다.
또한, 상기와는 반대로 상기 공용 시프트 밸브(200-23)가 공급 상태로 제어되면, 상기 제2, 제3 리니어 솔레노이드 밸브(100-2)(100-3)가 제어되면서 제2, 제3결합요소(CL/BK2)(CL/BK3)로 공급되는 유압을 상대적으로 높게(고압) 제어한다.
도 6은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 유압제어장치의 구성도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 유압제어장치는 하나의 변속단에서 3개의 결합요소(CL/BK1)(CL/BK2)(CL/BK3)가 작동된다고 가정할 때, 상기 제1, 제2, 제3 결합요소(CL/BK1)(CL/BK2)(CL/BK3)에 적용되는 제1, 제2, 제3 리니어 솔레노이드 밸브(100-1; N/L)(100-2; N/L)(100-3; N/H)모드를 하나의 공용 시프트 밸브(200-123)의 공급 및 차단 상태에 따라 제어되도록 구성된다.
이에 따라, 상기 공용 시프트 밸브(200-123)는 상기 제1 실시 예에 의한 시프트 밸브(100)와 다르게 구성된다.
즉, 상기 공용 시프트 밸브(200-123)는 밸브보디(410)와, 상기 밸브보디(410)내에 슬라이드 이동 가능하게 내장되는 밸브스풀(430)과, 상기 밸브스풀(430)을 도면에서 우측으로 탄성 지지하는 탄성부재(440)를 포함한다.
상기 밸브보디(410)는 신호압이 공급되는 제1포트(411)와, 상기 제1 리니어 솔레노이드 밸브(100-1)의 제2 유로(L2)와 연결되는 제2포트(412)와, 상기 제1 리니어 솔레노이드 밸브(100-1)의 제3 유로(L3)와 연결되는 제3포트(413)와, 상기 제3포트(413)로 공급된 유압을 선택적으로 배출하는 제4포트(414)와, 상기 제2 리니어 솔레노이드 밸브(100-2)의 제2 유로(L2)와 연결되는 제5포트(415)와, 상기 제2 리니어 솔레노이드 밸브(100-2)의 제3 유로(L3)와 연결되는 제6포트(416)와, 상기 제6포트(416)로 공급된 유압을 선택적으로 배출하는 제7포트(417)와. 상기 제3 리니어 솔레노이드 밸브(100-3)의 제2 유로(L2)와 연결되는 제8포트(418)와, 상기 제3 리니어 솔레노이드 밸브(100-3)의 제3 유로(L3)와 연결되는 제9포트(419)와, 상기 제9포트(419)로 공급된 유압을 선택적으로 배출하는 제10포트(420)가 형성된다.
상기 밸브스풀(430)은 상기 제1포트(411)로 공급되는 신호압에 작용하는 제1랜드(431)와, 상기 제1랜드(431)와 함께 선택적으로 제2포트(412)와 제3포트(413)를 연결하는 제2랜드(432)와, 상기 제2랜드(432)와 함께 선택적으로 상기 제5포트(415)와 제6포트(416)를 연결하는 제3랜드(433)와, 상기 제3랜드(433)와 함께 선택적으로 상기 제8포트(418)와 제9포트(419)를 연결하는 제4랜드(434)를 포함하여 이루어지며, 상기 제4랜드(434)와 밸브보디(410) 사이에 상기 제1포트(411)의 신호압에 대항하는 탄성력을 제공하는 탄성부재(440)가 배치된다.
이에 따라 상기 제1포트(411)를 통해 신호압이 공급되면, 상기 밸브스풀(430)이 상기 탄성부재(440)의 탄성력을 극복하면서 도면의 좌측으로 이동하여 제2포트(412)와 제5포트(415), 및 제8포트(418)를 차단하고(차단 상태), 상기 제1포트(411)로 신호압이 공급되지 않으면, 상기 밸브스풀(430)이 상기 탄성부재(440)의 탄성력에 의하여 도면에서 우측으로 이동하여 제2포트(412)와 제3포트(413)를 연결하고, 제5포트(415)와 제6포트(416)를 연결하고, 제8포트(418)와 제9포트(419)를 연결하여(공급 상태) 상기 제2포트(412), 제5포트(415), 제8포트(418)로 공급되는 유압을 상기 제1, 제2, 제3 리니어 솔레노이드 밸브(100-1)(100-2)(100-3)의 각 제3 유로(L3)로 공급한다.
상기의 구성에 의하여 상기 공용 시프트 밸브(200-123)가 차단 상태로 제어되면, 상기 제1, 제2, 제3 리니어 솔레노이드 밸브(100-1)(100-2)(100-3)가 제어되면서 제1, 제2, 제3결합요소(CL/BK1)(CL/BK2)(CL/BK3)로 공급되는 유압을 상대적으로 낮게(저압) 제어한다.
또한, 상기와는 반대로 상기 공용 시프트 밸브(200-123)가 공급 상태로 제어되면, 상기 제1, 제2, 제3 리니어 솔레노이드 밸브(100-1)(100-2)(100-3)가 제어되면서 제1, 제2, 제3결합요소(CL/BK1)(CL/BK2)(CL/BK3)로 공급되는 유압을 상대적으로 높게(고압) 제어한다.
이상에서와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 유압제어장치는 리니어 솔레노이드 밸브(100)에 의해 제어되어 결합요소로 공급되는 유압의 일부를 2개의 경로로 분기시켜 리니어 솔레노이드 밸브(100)의 양단에 피드백 제어압으로 공급되도록 함으로써, 유압의 안정성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 유압제어장치는 리니어 솔레노이드 밸브(100)에 의해 제어되어 결합요소로 공급되는 유압의 일부를 시프트 밸브(200)를 통해 선택적으로 리니어 솔레노이드 밸브(100)의 일측단에 피드백 제어압으로 공급하여 리니어 솔레노이드 밸브(100)의 출력 유압을 고압과 저압의 이중 기울기로 제어함으로써, 결합요소로 공급되는 유압의 제어 민감도를 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 유압제어장치는 하나의 변속단에서 작동되는 복수의 결합요소에 대하여 독립적으로 적용되는 리니어 솔레노이드 밸브(100)에 피드백 제어압을 선택적으로 공급하는 시프트 밸브(200)를 각각 독립적으로 적용하거나, 2개 또는 3개의 리니어 솔레노이드 밸브(100)에 대하여 하나의 시프트 밸브(200)를 적용하여 유압회로의 구성을 간단히 할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100... 리니어 솔레노이드 밸브
110,210,310,410... 밸브보디
120,220,320,430... 밸브스풀
130,230,330,440... 탄성부재
200... 시프트 밸브
CL/BK... 결합요소
L1,L2,L3,,, 제1, 제2, 제3 유로
L1a,L1b... 제1, 제2 분기유로
OR1,OR2,OR3... 제1, 제2, 제3 오리피스
SOL... 리니어 솔레노이드
TCU... 트랜스미션 컨트롤 유닛
ON/OFF SOL V/V...온/오프 솔레노이드 밸브

Claims (10)

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  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 입력포트 및 출력포트의 양측에 결합요소로 공급되는 출력 유압의 일부가 피드백 제어압으로 공급되고, 일측에 상기 입력포트의 개구면적을 확대할 수 있도록 작용하는 다른 피드백 제어압이 공급되도록 구성되어 라인압을 조절하여 결합요소에 공급하는 리니어 솔레노이드 밸브;
    상기 리니어 솔레노이드 밸브의 출력 유압을 신호압에 따라 선택적으로 상기 리니어 솔레노이드 밸브의 입력포트의 개구면적을 확대할 수 있도록 작용하는 상기 다른 피드백 제어압으로 공급하도록 구성되는 시프트 밸브; 및
    상기 결합요소의 필요 유압이 고압일 때에 상기 시프트 밸브의 신호압을 차단하여 상기 다른 피드백 제어압을 공급 상태로 제어하고, 상기 결합요소의 필요 유압이 상대적으로 저압일 때에 상기 시프트 밸브의 신호압을 공급하여 상기 다른 피드백 제어압을 차단 상태로 제어하도록 상기 시프트 밸브와 상기 리니어 솔레노이드 밸브를 제어하는 트랜스미션 컨트롤 유닛을 포함하며,
    상기 리니어 솔레노이드 밸브는 밸브보디와, 상기 밸브보디에 슬라이드 이동 가능하도록 내장되는 밸브스풀과, 상기 밸브스풀을 일측으로 탄성 지지하는 탄성부재와, 상기 탄성부재의 탄성력에 대항하는 힘을 제공하는 리니어 솔레노이드를 포함하며, 상기 리니어 솔레노이브 밸브의 밸브보디는 라인압이 공급되는 입력포트인 제1포트와, 제1 유로를 통해 결합요소와 연결되는 출력포트인 제2포트와, 상기 제2포트의 양측에 형성되어 상기 제1 유로로부터 분기되는 제1, 제2 분기유로와 각각 연결되는 제3, 제4포트와, 상기 제3포트에 이웃하여 형성되어 상기 제1 유로의 유압이 제2, 제3 유로를 통해 연결된 상기 시프트 밸브의 제어에 의해 선택적인 피드백 제어압으로 공급되도록 연결되는 제5포트와, 배출포트인 제6포트를 구비하며,
    상기 시프트 밸브는 밸브보디와, 상기 밸브보디 내에 슬라이드 이동 가능하게 배치되는 밸브스풀과, 상기 밸브스풀을 일측단에서 신호압에 대항하는 탄성력을 제공하는 탄성부재를 포함하며, 상기 시프트 밸브의 밸브보디는 신호압이 공급되는 제1포트와, 상기 제1 유로에 연결되어 상기 리니어 솔레노이드 밸브의 출력 유압을 공급받는 제2포트와, 상기 제3 유로를 통해 리니어 솔레노이드 밸브의 제5포트와 연결되어 상기 제2포트와 선택적으로 연결되는 제3포트와, 상기 제3포트로 공급된 유압을 선택적으로 배출하는 제4포트를 구비하며,
    상기 제3 유로 상에는 제3 오리피스가 배치되는 차량용 자동변속기의 유압제어장치.
  8. 입력포트 및 출력포트의 양측에 결합요소로 공급되는 출력 유압의 일부가 피드백 제어압으로 공급되고, 일측에 상기 입력포트의 개구면적을 확대할 수 있도록 작용하는 다른 피드백 제어압이 공급되도록 구성되어 라인압을 조절하여 결합요소에 공급하는 리니어 솔레노이드 밸브;
    상기 리니어 솔레노이드 밸브의 출력 유압을 신호압에 따라 선택적으로 상기 리니어 솔레노이드 밸브의 입력포트의 개구면적을 확대할 수 있도록 작용하는 상기 다른 피드백 제어압으로 공급하도록 구성되는 시프트 밸브; 및
    상기 결합요소의 필요 유압이 고압일 때에 상기 시프트 밸브의 신호압을 차단하여 상기 다른 피드백 제어압을 공급 상태로 제어하고, 상기 결합요소의 필요 유압이 상대적으로 저압일 때에 상기 시프트 밸브의 신호압을 공급하여 상기 다른 피드백 제어압을 차단 상태로 제어하도록 상기 시프트 밸브와 상기 리니어 솔레노이드 밸브를 제어하는 트랜스미션 컨트롤 유닛을 포함하며,
    하나의 변속단에서 3개의 결합요소가 작동되도록, 상기 3개의 결합요소에 공급되는 유압을 제어하는 각각의 리니어 솔레노이드 밸브가 각각의 시프트 밸브에 의하여 독립적으로 제어되도록 구성되는 차량용 자동변속기의 유압제어장치.
  9. 입력포트 및 출력포트의 양측에 결합요소로 공급되는 출력 유압의 일부가 피드백 제어압으로 공급되고, 일측에 상기 입력포트의 개구면적을 확대할 수 있도록 작용하는 다른 피드백 제어압이 공급되도록 구성되어 라인압을 조절하여 결합요소에 공급하는 리니어 솔레노이드 밸브;
    상기 리니어 솔레노이드 밸브의 출력 유압을 신호압에 따라 선택적으로 상기 리니어 솔레노이드 밸브의 입력포트의 개구면적을 확대할 수 있도록 작용하는 상기 다른 피드백 제어압으로 공급하도록 구성되는 시프트 밸브; 및
    상기 결합요소의 필요 유압이 고압일 때에 상기 시프트 밸브의 신호압을 차단하여 상기 다른 피드백 제어압을 공급 상태로 제어하고, 상기 결합요소의 필요 유압이 상대적으로 저압일 때에 상기 시프트 밸브의 신호압을 공급하여 상기 다른 피드백 제어압을 차단 상태로 제어하도록 상기 시프트 밸브와 상기 리니어 솔레노이드 밸브를 제어하는 트랜스미션 컨트롤 유닛을 포함하며,
    하나의 변속단에서 3개의 결합요소가 작동되도록, 하나의 결합요소에 공급되는 유압을 제어하는 리니어 솔레노이드 밸브가 시프트 밸브에 의하여 독립적으로 제어되고,
    다른 2개의 결합요소에 공급되는 유압을 제어하는 각각의 리니어 솔레노이드 밸브가 하나의 공유 시프트 밸브에 의하여 제어되도록 구성되는 차량용 자동변속기의 유압제어장치.
  10. 입력포트 및 출력포트의 양측에 결합요소로 공급되는 출력 유압의 일부가 피드백 제어압으로 공급되고, 일측에 상기 입력포트의 개구면적을 확대할 수 있도록 작용하는 다른 피드백 제어압이 공급되도록 구성되어 라인압을 조절하여 결합요소에 공급하는 리니어 솔레노이드 밸브;
    상기 리니어 솔레노이드 밸브의 출력 유압을 신호압에 따라 선택적으로 상기 리니어 솔레노이드 밸브의 입력포트의 개구면적을 확대할 수 있도록 작용하는 상기 다른 피드백 제어압으로 공급하도록 구성되는 시프트 밸브; 및
    상기 결합요소의 필요 유압이 고압일 때에 상기 시프트 밸브의 신호압을 차단하여 상기 다른 피드백 제어압을 공급 상태로 제어하고, 상기 결합요소의 필요 유압이 상대적으로 저압일 때에 상기 시프트 밸브의 신호압을 공급하여 상기 다른 피드백 제어압을 차단 상태로 제어하도록 상기 시프트 밸브와 상기 리니어 솔레노이드 밸브를 제어하는 트랜스미션 컨트롤 유닛을 포함하며,
    하나의 변속단에서 3개의 결합요소가 작동되도록, 3개의 결합요소에 공급되는 유압을 제어하는 각각의 리니어 솔레노이드 밸브가 하나의 공유 시프트 밸브에 의하여 제어되도록 구성되는 차량용 자동변속기의 유압제어장치.
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