KR19980027199A - 자동변속기용 유압제어 시스템 - Google Patents

Abstract

4-2킥다운 변속시, 4-3속 과정에서 작동하는 마찰요소의 작동압으로 3-2변속과정에서 작동하는 마찰요소로 유압을 공급시키는 밸브를 제어하도록 구성되는 자동변속기용 유압제어 시스템에 있어서, 4속상태일때 3속시 작동하게 되는 마찰요소로 유압이 공급되게 하여, 4-2킥다운 변속시 4-3변속을 진행할 때 상기 마찰요소를 확실하게 제어하고, 3-2변속시 작동하게 될 마찰요소로 유압을 공급하는 밸브를 확실하게 제어하여 3-2변속 과정에서 마찰요소를 견고하게 제어할 수 있게 하므로 뉴트럴 필링을 방지하고 아울러 변속 신뢰성을 향상시키기 위하여, 4속상태 일 때 3속에서 작동하게 될 마찰요소가 작동하지 않을 정도 저압의 유압을 미리 공급할 수 있도록 4-3, 3-2변속시 제어되는 시프트 밸브와 3속에서 작동하게 되는 마찰요소를 연결하는 관로에 바이패스 설치되는 바이패스 관로와, 이 관로에 설치되어 3속에서 작동하게 되는 마찰요소로 공급되는 유압을 보상하는 유압 보상 수단을 포함하는 자동변속기용 유압제어 시스템.

Description

자동변속기용 유압제어 시스템

본 발명은 4속 자동변속기용 유압제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 4-2킥다운 변속과정 중 4-3 변속시 3속을 실현하는 마찰요소의 작동압이 형성되지 않아서 3-2변속시 작동하게 될 마찰요소의 작동압이 형성되지 않아 발생되는 뉴트럴 필링을 방지하는 자동변속기용 유압제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 4속 자동변속기에 사용되는 유압제어 시스템은 오일펌프에서 공급되는 유압을 라인압으로 제어한 후, 매뉴얼 밸브, 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)에 의하여 제어되는 시프트 밸브, 유압 컨트롤 밸브로 라인압을 공급할 수 있도록 형성되어 있다.

상기 매뉴얼 밸브, 시프트 밸브, 유압 컨트롤 밸브로 공급된 라인압은 시들밸브에 의하여 제어된 시프트 밸브들이 형성하는 유로를 통하여 트랜스밋션의 각 마찰요소로 공급되어 각 변속단을 실현한다.

그리고 대부분의 자동변속기용 유압제어 시스템은 4-2킥다운 변속이 가능하도록 설계되어 있으며, 4-2킥다운 변속은 4-3변속 3-2변속이 짧은 시간에 진행되는 것을 의미한다.

따라서 상기와 같은 자동변속기용 유압제어 시스템은 4-3변속시 작동하는 마찰요소의 유압으로 3-2변속과정에 서 작동하게 될 마찰요소로 유압을 공급하는 밸브를 제어하도록 구성되어 있다.

그런데 상기와 같은 자동변속기용 유압제어 시스템은 4-2킥다운 변속과정 중 4-3변속을 진행하면서 3속에서 작동해야 할 마찰요소로 충분한 유압을 공급하지 못하여 3-2변속시 작동하게 되는 마찰요소로 유압을 공급하는 밸브를 충분히 제어하지 못하므로 3-2변속이 되지않아 뉴트럴 필링을 발생시켜 변속 신뢰성을 저하시키는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 4속상태일때 3속시 작동하게 되는 마찰요소로 유압이 공급되게 하여, 4-2킥다운 변속시 4-3변속을 진행할 때 상기 마찰요소를 확실하게 제어하고, 3-2변속시 작동하게 될 마찰요소로 유압을 공급하는 밸브를 확실하게 제어하여 3-2 변속 과정에서 마찰요소를 견고하게 제어할 수 있게 하므로 뉴트럴 필링을 방지하고 아울러 변속 신뢰성을 향상시킬 수 있는 자동변속기용 유압제어 시스템을 제공하는 데 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 자동변속기용 유압제어 시스템은 4-2킥다운 변속시, 4-3속 과정에서 작동하는 마찰요소의 작동압으로 3-2변속 과정에서 작동하는 마찰요소로 유압을 공급시키는 밸브를 제어하도록 구성되며, 4속상태일때 3속에서 작동하게 될 마찰요소가 작동하지 않을 정도 저압의 유압을 미리 공급할 수 있도록 4-3, 3-2변속시 제어되는 시프트 밸브와 3속에서 작동하게 되는 마찰요소를 연결하는 관로에 바이패스 설치되는 바이패스 관로와, 이 관로에 설치되어 3속에서 작동하게 되는 마찰요소로 공급되는 유압을 보상하는 유압 보상 수단을 포함한다.

상술한 바와 같이 구성된 자동변속기용 유압제어 시스템은 유압 보상 수단으로 4속 상태일 때 3속에서 작동하게 될 마찰요소로 저압의 유압을 미리 공급하므로 4-2킥다운 변속 과정중 4-3변속시 작동하게 될 마찰요소의 유압을 충분히 형성시킨다.

이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 관련하는 자동변속기용 유압제어 시스템의 4-2 킥다운 변속 과정 중 4-3변속 과정에서 형성되는 유압 회로도.

도 2는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 유압제어 시스템의 4-2 킥다운 변속 과정 중 3-2변속 과정에서 형성되는 유압 회로도이다.

도 1은 본 발명에 관련하는 자동변속기용 유압제어 시스템의 4-2킥다운 변속시 4-3변속 과정에서 형성되는 유압 회로도로서, 4속상태에서 3속에서 작동하게 될 마찰요소로 저압의 유압을 공급할 수 있도록 구성되어 있다.

즉, 토오크 컨버터(1)의 펌프 드라이 허브에 장착된 오일펌프(3)는 엔진의 구동과 동시에 계속 유압을 발생시켜 레귤레이터 밸브(5)로 공급할 수 있도록 라인압 관로(7)로 연결되어 있다.

상기 레귤레이터 밸브(5)는 라인압 관로(7)로 공급되는 유압을 트랜스 액슬의 윤활부와 토오크 컨버터(1)에 내장된 댐퍼 클러치를 제어할 수 있도록 설치되는 토오크 컨버터 컨트롤 밸브(9)와 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(11) 그리고 토오크 컨버터(1)에 공급할 수 있도록 관로(13,15,17,19,21)로 연결되어 있다.

한편 라인압 관로(7)와 연결되어 레귤레이터 밸브(5)에서 조절된 라인압을 공급받는 리듀싱 밸브(23)는 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(11)를 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)의 제어신호에 따라 제어하는 댐퍼 클러치 컨트롤 솔레노이드 밸브(25)로 리듀싱압을 공급할 수 있도록 관로(27)로 연결되어 있다.

그리고 라인압 관로(7)는 댐퍼 클러치 컨트롤 솔레노이드 밸브(25)의 제어에 따라 유로를 형성하는 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(11)를 통하여 토오크 컨버터(1)로 유압을 공급할 수 있도록 연결되어 있다.

또 상기 라인압 관로(7)는 변속 레버의 작동에 연동하여 각 레인지에 상응하는 유로를 형성시키는 매뉴얼 밸브(29)와 연결되며, 이 매뉴얼 밸브(29)는 파킹(P), 후진(R), 중립(N), 주행(D,2,L) 레인지를 선택할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 매뉴얼 밸브(29)는 전진 및 후진 선택시 레귤레이터 밸브(5)로 유압을 공급하여 각 레인지에 적절한 라인압으로 조절할 수 있도록 관로(31,33)로 연결되어 있다.

그리고 매뉴얼 밸브(29)는 시프트 컨트롤 밸브(35)와 관로(37)로 연결되고, 유압 컨트롤 밸브(39)와, 관로(41)로 연결되며, N-R컨트롤 밸브(43)와 관로(45)로 연결되고, N-D컨트롤 밸브(47)와 관로(49)로 연결되어 있다.

상기 시프트 컨트롤 밸브(35)는 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)의 제어신호에 따라 온/오프 작동하는 제1,2시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(51, 53)에 의하여 2,3,4속압을 2,3,4속압 관로 (55, 57, 59)로 공급하거나 배출시킬 수 있는 구조로 이루어져 있다.

한편 유압 컨트롤 밸브(39)와 N-R컨트롤 밸브(43)는 리듀싱 밸브(23)에서 감압된 리듀싱압을 공급받아 유압 컨트롤 솔레노이드 밸브(61)에 의하여 제어될 수 있도록 관로(63)로 연결되어 있다.

상기 유압 컨트롤 밸브(39)는 이에서 제어된 유압을 선택된 마찰요소로 공급/배출시킬 수 있도록 N-D컨트롤 밸브(47)와 관로(65)로 연결되어 있다.

그리고 시프트 컨트롤 밸브(35)로부터 공급되는 유압에 의하여 제어되어 유로를 형성시키고, 이렇게 형성된 유로로 유압 컨트롤 밸브(39)와 N-R컨트롤 밸브(43)에서 제어된 유압을 각 마찰요소로 공급할 수 있도록 시프트 밸브들이 상기 밸브(39,43)와 마찰요소사이에 설치되어 있다.

그 중, 1-2시프트 밸브(67)는 2속압 관로(55)와 연결되어 2속압에 의하여 제어되어 N-D컨트롤 밸브(47)로부터 공급되는 유압을 2-3/4-3시프트 밸브(69)와 킥다운 밴드 브레이크(71)의 서보 어플라이(73)로 공급하거나 이들로부터 유압을 배출시킬 수 있도록 관로(75,77)로 연결되고, N-R컨트롤 밸브(43)로부터 공급되는 유압을 로우-리버스 브레이크(79)로 공급하거나 이로부터 유압을 배출시킬 수 있도록 관로(81,83)로 연결되며, 상기와 같이 제어할 수 있는 밸브스풀(85)을 포함하는 구조로 이루어져 있다.

그리고 앤드 클러치 밸브(87)는 2, 3속압 관로(55,57)와 연결되어 2속압에 의하여 제어되어 3속압을 앤드 클러치(89)로 공급하거나 이로부터 유압을 배출시킬 수 있도록 관로(91)로 연결되며, 4속압 관로(59)에서 분지된 관로(93)와 연결되어 변속 페일시 관로(91)로 유압을 공급할 수 있게 하는 밸브스풀(95)을 포함하는 구조로 이루어져 있다.

또 2-3/4-3시프트 밸브(69)는 3속압 관로(57)와 연결되어 3속압에 의하여 제어되어 관로(77)로 공급되는 유압을 킥다운 밴브 브레이크(71)의 서보 릴리이스(97)와 프론트 클러치(99)로 공급하거로 이들로부터 유압을 배출시킬 수 있도록 관로(101)로 연결되며, 상기와 같이 제어할 수 있는 밸브스풀(103)을 포함하는 구조로 이루어져 있다.

그리고 2-3/4-3시프트 밸브(29)는 바이패스 관로(104)에 의하여 관로(57,101)을 연결하며, 이 관로(104)애는 유량을 보상하는 오리피스(a)가 설치되어 있다. 또 프론트 클러치(99)로 유압을 공급하는 관로(101)의 프론트 클러치(99)측에는 응답성 향상에 따른 댐핑용 오리피스(b)가 설치되어 있다.

상기 리어 클러치 배출 밸브(105)는 N-D컨트롤 밸브(47)로부터 공급되는 유압을 리어 클러치(107)로 공급하거나 이로부터 유압을 배출시킬 수 있도록 관로(111)로 연결되고, 후진시 매뉴얼 밸브(29)로부터 공급되는 유압을 2-3/4-3시프트 밸브(69)로 공급하여 이를 제어하고 관로(101)로 유압을 공급할 수 있도록 관로(113,115)로 연결되며, 4속압 관로(59)에서 분지된 관로(117)와 연결되어 4속시 리어 클러치(107)에 공급된 유압을 배출시킬 수 있게 하는 제1, 2밸브스풀(119,121)를 포함하는 구조로 이루어져 있다.

또한 리어 클러치 배출 밸브(105)는 관로(117)로 공급되는 4속압으로 제어되고, 2-3/4-3시프트 밸브(69)를 제어하도록 관로(123)로 연결되어 있다.

상기 리어 클러치 배출 밸브(105)는 이의 제2밸브스풀(121)을 3속에서 작동하는 프론트 클러치(39)의 작동압에 의하여 제어될 수 있도록 관로(101)에서 분지된 관로(125)로 연결되어 있다.

상술한 바와 같이 구성된 자동변속기용 유압제어 시스템은 매뉴얼 밸브(29)의 작동과, 차속 및 스로틀 밸브의 개도에 따라 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 각 솔레노이드 밸브들을 온/오프 또는 듀티 제어함에 따라 자동으로 변속을 실현하게 된다.

먼저 엔진이 기동하게 되면 오일펌프(3)에서 발샹된 유압은 레귤레이터 밸브(5)에서 일정한 라인압으로 제어되어 라인압 관로(7)로 공급됨과 동시에 토오크 컨버터 밸브(9)로 공급된다.

그리고 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 댐퍼 클러치의 작동/비작동 영역에 따라 댐퍼 클러치 컨트롤 솔레노이드 밸브(25)를 온/오프 제어함에 따라 리듀싱 밸브(23)로부터 공급되는 리듀싱압을 비작용/작용시켜 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(11)가 제어되면서 관로(17,19)로 유압을 배출/공급 또는 공급/배출시켜 댐퍼 클러치를 작동/해방시킨다.

한편, 유압제어 시스템은 상기와 같이 차속 및 스로틀 개도율에 따라 자동변속을 실현하는 데, 4속 상태에서 큰 토오크를 얻기 위하여 스로틀 개도율을 갑자기 증대시키면 4-2킥다운 변속을 실행하게 된다. 즉, 짧은 시간에 4-3, 3-2변속을 실현하게 된다.

(4속 상태)

먼저 4속에서는 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 제1,2시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(51,53)를 온/오프로 각각 제어하여 2,3,4,속압 관로(55,57,59)로 유압을 공급하여 앤드 클러치(89)를 작동시키고 서보 어플라이(73)에 유압을 공급하여 킥다운 밴 브레이크(71)를 작동시키고 있다.

이 때 3속압 관로(57)로 공급되는 유압은 2-3/4-3시프트 밸브(69)로 부터 공급되고 바이패스 관로(104)에 설치된 오리피스(a)를 통하여 관로(101)로 저압의 유량을 공급한다. 이때 공급되는 유압은 관로(101)에 설치된 다른 오리피스(b)를 통하여 프론트 클러치(99)로 공급되며, 프론트 클러치(99)를 작동시키지 않을 정도의 저압을 의미한다.

또 관로(101)로 공급되는 유압은 이에 분지된 관로(125)를 통하여 리어 클러치 배출 밸브(105)의 제2밸브스풀(121)에 작용하고 있다.

(4-3 변속)

상기와 같은 4속 상태에서 4-2킥다운 변속을 실행하면 도 1에 도시된 바와 같이, 4-3변속시에는 앤드 클러치(89)가 작동하는 상태에서 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 제1시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(51)를 온에서 오프로 제어하고, 제2시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(53)를 오프로 제어하여, 시프트 컨트롤 밸브(35)에서 4속압 관로(59)로 공급되던 유압을 차단 배출시킨다.

따라서 상기 4속압 관로(59)와 연통된 관로(117,93)로 공급되던 유압은 시프트 컨트롤 밸브(35)로 배출되고, 이로 인하여 리어 클러치 배출 밸브(105)의 제1밸브스풀(119)이 좌측으로 이동하면서 관로(123)로 공급되어 2-3/4-3시프트 밸브(29)의 밸브스풀(103)을 제어하던 유압이 관로(117)를 통하여 배출된다.

상기 관로(123)로 공급되던 유압이 배출됨에 따라 2-3/4-3시프트 밸브(29)의 밸브스풀(103)이 도면에서 우측으로 이동되면서 관로(77)로 공급 대기하던 유압이 관로(101)를 통하여 서보 릴리이스(97)로 공급되어 킥다운 밴드 브레이크(71)를 해방시키고, 프론트 클러치(99)로 공급되어 이를 작동시킨다.

상기 관로(101)를 통하여 프론트 클러치(99)로 공급되는 유압은 4속에서 바이패스 관로(104)로 공급된 저압의 유압이 공급된 상태에서 공급되므로 응답속도가 빠르며 프론트 클러치(99)의 작동유압을 충분히 형성시킨다.

따라서 관로(101)에서 분지된 관로(125)로 공급되는 유압이 리어 클러치 배출 밸브(125)의 제2밸브스풀(121)을 도면에서 보아 좌측으로 이동시키므로 관로(111)로 공급되는 유압은 리어 클러치(107)로 공급되어 이를 작동시켜 3속을 실현한다.

(3-2 변속)

이어서 상기와 같은 3속 상태에서 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 제1시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(47)를 오프로 제어하고, 제2시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(49)를 오프에서 온으로 제어하여, 시프트 컨트롤 밸브(35)에서 3속압 관로(55)로 공급되던 유압을 차단 배출시킨다.

따라서 상기 관로(55)호 공급되던 유압은 시프트 컨트롤 밸브(35)로 배출되고, 이로 인하여 2-3/4-3시프트 밸브(69)의 밸브스풀(103)이 도면에서 보아 좌측으로 이동하면서 관로(77,101)을 차단시키면서 관로(101,115)를 연통시킨다.

따라서 프론트 클러치(99)와 서보 릴리이스(97)를 작동시키던 유압은 관로(101,115)와 오리피스가 장착된 관로(113)를 경유하여 매뉴얼 밸브(29)로 배출되어 프론트 클러치(99)를 해방시킨다.

그리고 앤드 클러치(89)를 작동시키던 유압은 앤드 클러치 밸브(87)에 의하여 연통된 관로(91,57)와 시프트 컨트롤 밸브(35)를 통하여 배출되어, 앤드 클러치(89)가 해방되고, 이 밸브(87)의 밸브스풀(95)은 2속압에 의하여 도면에서 보아 우측으로 이동된다.

이때 유압 컨트롤 밸브(39)의 작동을 관로(75)로 공급되는 유압은 1-2시프트 밸브(67)에 의하여 연통괸 관로(75,77)를 통하여 서보 어플라이(73)로 공급되어 킥다운 밴드 브레이크(71)를 작동시켜 2속을 실현한다.

상기와 같이 4-3, 3-2변속을 경유하여 4-2킥다운 변속을 완료한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동변속기용 유압제어 시스템은 3속에서 작동하게 되는 마찰요소와 4-3, 3-2 변속시 제어되는 밸브사이에 유압 보상 수단을 설치하여 4속 상태일 때 3속에서 작동하게 될 마찰요소로 저압의 유압을 미리 공급하므로 4-2킥다운 변속 과정중 4-3변속기 작동하게 될 마찰요소의 유압을 충분히 형성시키므로 4-3, 3-2변속을 실현하므로 뉴트럴 필링과 이로 인한 변속 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 4-2킥다운 변속시, 4-3속 과정에서 작동하는 마찰요소의 작동압으로 3-2변속과정에서 작동하는 마찰요소로 유압을 공급시키는 밸브를 제어하도록 구성되는 자동변속기용 유압제어 시스템에 있어서, 4속상태 일 때 3속에서 작동하게 될 마찰요소가 작동하지 않을 정도 저압의 유압을 미리 공급할 수 있도록 4-3, 3-2변속시 제어되는 시프트 밸브와 3속에서 작동하게 되는 마찰요소를 연결하는 관로에 바이패스 설치되는 바이패스 관로와, 이 관로에 설치도어 3속에서 작동하게 되는 마찰요소로 공급되는 유압을 보상하는 유압 보상 수단을 포함하는 자동변속기용 유압제어 시스템.
2. 제1항에 있어서, 유압 보상 수단은 오리피스로 형성됨을 특징으로 하는 자동 변속기용 유압제어 시스템.
3. 제1항에 있어서, 유압 보상수단은 유압을 보상하는 보상 오리피스와, 보상된 유압으로 향상되는 응답성을 제어하는 댐핑 오리피스를 포함하는 자동변속기용 유압제어 시스템.