KR19980044170A - Hydraulic control device of friction elements of powertrain for automatic transmission - Google Patents

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KR19980044170A KR1019960062213A KR19960062213A KR19980044170A KR 19980044170 A KR19980044170 A KR 19980044170A KR 1019960062213 A KR1019960062213 A KR 1019960062213A KR 19960062213 A KR19960062213 A KR 19960062213A KR 19980044170 A KR19980044170 A KR 19980044170A
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장창욱
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박병재
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Abstract

본 발명은 파워트레인의 마찰요소인 클러치 혹은 브레이크로 라인압을 공급하여 그 동작을 제어하므로서, 그 마찰요소에 연결된 유성기어장치의 출력단을 제어하는 유압 제어장치에 관한 것으로서, 상기 라인압이 작용되는 실린더로부터 유체가 배출될 경우, 에어가 충진되어 스폰지 현상을 발생시키는 문제점을 해소하고자 한다. 이를 위하여, 본 발명은 클리치 및 브레이크를 포함하는 마찰요소의 실린더(5)와 오일 펌프의 사이에 연결된 유로(7, 7a)상에, 상기 실린더로부터 배출되는 라인압이 소정의 압력 이하로 저하되면 폐쇄되고, 라인압의 재 공급시에는 상시 저항없이 개방되도록 한 밸브수단(10)을 설치하므로서, 실린더의 내부에 항상 일정량의 오일이 잔존되도록 한 기술적 구성으로 이루어진다.The present invention relates to a hydraulic control device for controlling an output end of a planetary gear device connected to the friction element by supplying a line pressure to a clutch or brake that is a friction element of a power train, thereby controlling the operation. When the fluid is discharged from the cylinder, the air is filled to solve the problem of generating a sponge phenomenon. To this end, the present invention reduces the line pressure discharged from the cylinder below a predetermined pressure on the flow paths 7 and 7a connected between the oil pump and the cylinder 5 of the friction element including the cleats and brakes. When the valve is closed, the valve means 10 is installed to be opened without resistance at all times when the line pressure is resupplied, so that a certain amount of oil remains in the cylinder at all times.

Description

자동변속기용 파워트레인의 마찰요소의 유압 제어장치Hydraulic control device of friction elements of powertrain for automatic transmission

본 발명은 자동변속기용 파워트레인의 마찰요소의 유압 제어장치에 관한 것으로서, 특히 파워트레인의 마찰요소인 클러치 혹은 브레이크로 라인압을 공급하여 그 동작을 제어하므로서, 그 마찰요소에 연결된 유성기어장치의 출력단을 제어하는 유압 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hydraulic control device for a friction element of an automatic transmission power train, and more particularly, to supply a line pressure to a clutch or brake, which is a friction element of a power train, to control the operation thereof. It relates to a hydraulic control device for controlling the output stage.

주지된 바와 같이, 자동차의 자동변속기는 토오크 컨버터와 피동축(Driven Shaft)과의 사이에 연결된 파워트레인(혹은 다단 변속기어 매카니즘)을 포함한다.As is well known, the automatic transmission of a vehicle includes a power train (or a multistage gear mechanism) connected between a torque converter and a driven shaft.

파워트레인은 선기어와, 다수개의 유성기어 및 이들 유성기어들을 연결하는 유성 캐리어, 그리고 링기어로 구성된 유성기어장치를 포함하여 이루어진다.The powertrain includes a planetary gear device comprising sun gear, a plurality of planetary gears, a planet carrier connecting these planet gears, and a ring gear.

또한, 파워트레인은 자동차의 주행 조건에 따른 유압 변속 제어장치의 제어에 의하여 작동되는 다수의 클러치들과 브레이크들로 구성된 마찰요소를 포함하여 이루어진다.In addition, the powertrain includes a friction element composed of a plurality of clutches and brakes operated by the control of the hydraulic shift control device according to the driving condition of the vehicle.

여기서, 상기한 마찰요소는 유압 변속 제어장치에 의해 선택적으로 고정되므로서, 그 마찰요소에 연결된 유성기어장치의 기어들 중에서 어느 하나를 출력단으로 선택하고, 요구되는 변속비와 동력을 출력하게 된다.Here, the friction element is selectively fixed by the hydraulic shift control device, thereby selecting any one of the gears of the planetary gear device connected to the friction element as an output stage, and outputs the required speed ratio and power.

도 1은 종래 공지된 파워트레인의 마찰요소들 중에서 하나를 일 예로 도시한 것으로서, 킥다운 브레이크(kick down brake)의 상세도이다.FIG. 1 illustrates one of friction elements of a conventionally known powertrain as an example, and is a detailed view of a kick down brake.

킥다운 브레이크(1)는 전진 2속 및 4속에서 작동되어, 킥다운 브레이크 밴드(2)가 킥다운 드럼(3)을 고정하므로서, 그 킥다운 드럼(3)에 연결된 유성기어장치(도시생략)의 리버스 선기어를 고정한다.The kickdown brake 1 is operated at the 2nd and 4th forward speeds, so that the kickdown brake band 2 fixes the kickdown drum 3 so that the planetary gear device connected to the kickdown drum 3 (not shown) ) Reverse sun gear is fixed.

킥다운 브레이크 밴드(2)는 일측 자유단이 앵커(4)에 의해 고정되고, 타측 자유단이 유압 제어장치에 의해 가압되므로서, 킥다운 드럼(3)을 고정하게 된다.The kickdown brake band 2 has one free end fixed by the anchor 4 and the other free end pressed by the hydraulic controller, thereby fixing the kickdown drum 3.

여기서, 상기한 유압 제어장치는 오일 펌프로부터 라인압이 공급되는 유로(7, 7a)와, 그 라인압이 작용되는 킥다운 실린더(5)와, 킥다운 브레이크 밴드(2)의 타측 자유단에 연결되는 킥다운 피스톤(6)으로 이루어진다.Here, the hydraulic control device is provided at the other free end of the flow paths (7, 7a) to which the line pressure is supplied from the oil pump, the kickdown cylinder (5) to which the line pressure is applied, and the kickdown brake band (2). It consists of a kickdown piston 6 which is connected.

이에 따라, 2속 및 4속에서 유로(7)를 통해 킥다운 실린더(5)의 작동실(5a)로 공급된 라인압은 킥다운 피스톤(6)을 전진시키고, 그 킥다운 피스톤(6)에 연결된 킥다운 브레이크 밴드(2)가 킥다운 드럼(3)을 고정시키므로서, 킥다운 드럼(3)에 연결된 유성기어장치의 기어단을 통해 소정의 변속비 및 동력을 출력하게 된다.Accordingly, the line pressure supplied to the operating chamber 5a of the kickdown cylinder 5 through the flow path 7 at the second and fourth speeds advances the kickdown piston 6, and the kickdown piston 6 As the kickdown brake band 2 connected to the kickdown drum 3 fixes the kickdown drum 3, a predetermined speed ratio and power are output through the gear stage of the planetary gear device connected to the kickdown drum 3.

또한, 3속에서는 유로(7a)를 통해 킥다운 실린더(5)의 해제실(5b)로 공급된 라인압이 킥다운 피스톤(6)을 후진시키므로서, 킥다운 브레이크의 작동을 정지시키게 된다.Further, at the third speed, the line pressure supplied to the release chamber 5b of the kickdown cylinder 5 through the flow path 7a reverses the kickdown piston 6, thereby stopping the operation of the kickdown brake.

상술한 파워트레인의 마찰요소 즉, 킥다운 브레이크를 동작시키는 유압제어장치에 있어서, 킥다운 실린더는 그 특성상 큰 용량의 것이 사용되고 있다.In the above-described friction elements of the powertrain, that is, the hydraulic control device for operating the kickdown brake, the kickdown cylinder has a large capacity because of its characteristics.

이러한 결과로서, 킥다운 실린더로 라인압이 공급될 경우에는 유체가 충만되어 있지만, 라인압이 해제될 경우에는 유체가 배출되고 에어가 채워지게 된다.As a result of this, when the line pressure is supplied to the kickdown cylinder, the fluid is filled, but when the line pressure is released, the fluid is discharged and the air is filled.

그러나 상기 에어는 킥다운 실린더로 라인압이 다시 공급될 때, 유체가 충만되고 압력이 상승되는 시간이 길어지도록 하는 스폰지 현상으 초래하는 문제점이 있다.However, the air has a problem that when the line pressure is supplied back to the kickdown cylinder, the sponge is caused to increase the time that the fluid is filled and the pressure rises.

이와 같은 스폰지 현상은 특히 킥다운 브레이크의 동작 간격이 장기화될수록 증가되며, 자동변속기의 변속 동작을 어렵게 만들고, 변속감을 저하시키게 된다.Such a sponge phenomenon is particularly increased as the operation interval of the kickdown brake is prolonged, making the shifting operation of the automatic transmission difficult and reducing the feeling of shifting.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 목적에서 제안된 것으로서, 마찰요소 즉, 킥다운 브레이크의 킥다운 실린더로부터 라인압이 해제될 때라도 일정량의 유체가 잔존하므로서, 스폰지 현상을 방지할 수 있도록 한다.The present invention has been proposed for the purpose of solving the above-mentioned problems of the prior art, and since a certain amount of fluid remains even when the line pressure is released from the friction element, that is, the kickdown cylinder of the kickdown brake, the sponge phenomenon can be prevented. Make sure

도 1은 종래 공지된 파워트레인의 킥다운 브레이크를 도시한 구성도.1 is a block diagram showing a kickdown brake of a conventionally known powertrain.

도 2는 본 발명에 의한 파워트레인의 킥다운 브레이크를 도시한 구성도.Figure 2 is a block diagram showing a kickdown brake of the powertrain according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 유압 제어장치의 밸브수단을 도시한 단면도.Figure 3 is a cross-sectional view showing the valve means of the hydraulic control device according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1-킥다운 브레이크2-킥다운 브레이크 밴드1-kickdown brake2-kickdown brake band

3-킥다운 드럼5-킥다운 실린더3-kickdown drum 5-kickdown cylinder

6-킥다운 피스톤7, 7a-유로6-kickdown piston 7, 7a-euro

10-밸브수단11-하우징10-valve means 11-housing

11a-출구11b-통공11a-exit 11b-through

12-첵밸브12a-스프링12-check valve 12a-spring

12b-볼12b-ball

상술한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 수단으로서, 본 발명은 파워트레인의 클러치와 브레이크를 포함하는 마찰요소에 연결된 피스톤과, 그 피스톤이 내부에 설치된 실린더와, 그 실린더와 오일 펌프의 사이에 연결된 유로와 상기 실린더로부터 배출되는 라인압이 소정의 압력 이하로 저하되면 폐쇄되어 더 이상의 배출을 차단하고, 라인압의 재 공급시에는 상시 저항없이 개방될 수 있도록 한 밸브수단이 구비된 자동변속기용 파워트레인의 마찰요소의 유압 제어장치를 제안한다.As a means for realizing the above object of the present invention, the present invention relates to a piston connected to a friction element including a clutch and a brake of a power train, a cylinder in which the piston is installed, and a connection between the cylinder and an oil pump. When the line pressure discharged from the flow path and the cylinder falls below a predetermined pressure, the valve is closed to shut off further discharge, and the valve means is provided with a valve means to be opened without resistance at all times when the line pressure is supplied again. We propose a hydraulic control system for the friction elements of a train.

여기서, 상기한 밸브수단은 스프링에 의해 탄지되어 유로를 차단하는 볼을 갖는 첵밸브와, 그 첵밸브가 수납되어 왕복 이동되며, 상기 실린더로 라인압이 공급될 때 유체가 저항없이 흐르도록 하는 통공을 갖는 하우징을 포함하여 구성된다.Here, the valve means is a check valve having a ball that is carried by the spring to block the flow path, and the check valve is accommodated in the reciprocating movement, the through-holes so that the fluid flows without resistance when the line pressure is supplied to the cylinder It is configured to include a housing having a.

이러한 구성에 따라, 본 발명의 밸브수단은 실린더로부터 배출되는 라인압이 첵밸브의 스프링에 의해 설정된 소정의 압력 이하로 저하될 경우, 스프링에 의해 탄지된 볼이 유로를 차단하므로서, 일정량의 라인압을 항상 유지하게 된다.According to this configuration, in the valve means of the present invention, when the line pressure discharged from the cylinder is lowered below the predetermined pressure set by the spring of the check valve, the ball carried by the spring blocks the flow path, thereby providing a constant amount of line pressure. Will always be maintained.

따라서, 본 발명에 의하면 실린더 내부에 항상 일정량의 유체가 잔존되고, 에어의 충진이 방지되므로서, 라인압의 재 공급시 발생되는 스폰지 현상을 실제적으로 방지하게 된다.Therefore, according to the present invention, a certain amount of fluid always remains inside the cylinder, and filling of air is prevented, thereby effectively preventing a sponge phenomenon generated during resupply of line pressure.

이하, 본 발명을 실현하기 위한 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment for implementing this invention is demonstrated in detail based on an accompanying drawing.

[실시예]EXAMPLE

도 2는 본 실시예에 관련된 마찰요소의 유압 제어장치를 보인 것으로서, 킥다운 브레이크의 상세 구조를 도시한 구성도이고, 도 3은 본 실시예에 관련된 유압 제어장치의 밸브수단을 상세하게 도시한 단면도이다.Figure 2 shows a hydraulic control device of the friction element according to the present embodiment, showing the detailed structure of the kick-down brake, Figure 3 shows in detail the valve means of the hydraulic control device according to the present embodiment. It is a cross section.

본 실시예에서는 파워트레인의 마찰요소를 구성하는 다수의 클러치 및 브레이크들 중에서, 킥다운 브레이크를 일 예로서 설명하기로 한다.In the present embodiment, among the plurality of clutches and brakes constituting the friction element of the powertrain, the kickdown brake will be described as an example.

본 실시예를 설명함에 있어, 종래 기술에서 인용된 도면과 도일한 본 실시예의 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하고 있으며, 설명의 명료성을 위해 다시 설명하지 않았다.In describing the present embodiment, the same reference numerals are used for the configuration of the present embodiment as shown in the drawings cited in the prior art, and are not described again for the sake of clarity.

도면에서의 설명 부호 (1)은 킥다운 브레이크 전체, (2)는 킥다운 브레이크 밴드, (3)은 킥다운 드럼, (4)는 앵커, (5)는 킥다운 실린더, (6)은 킥다운 피스톤을 지칭한다.In the drawings, reference numeral 1 denotes the kick-down brake as a whole, (2) the kick-down brake band, (3) the kick-down drum, (4) the anchor, (5) the kick-down cylinder, and (6) the kick. Refers to the down piston.

본 실시예의 킥다운 브레이크 밴드(2)는 유압 제어장치를 구성하는 킥다운 실린더(5)로 오일 펌프에서 공급되는 라인압이 작용되고, 그 라인압에 의해 전진되는 킥다운 피스톤(6)에 의해 가압되므로서, 킥다운 드럼(3)을 고정하게 된다.The kickdown brake band 2 of the present embodiment is a kickdown cylinder 5 constituting the hydraulic control device, and the line pressure supplied from the oil pump is applied, and the kickdown piston 6 is advanced by the line pressure. By being pressurized, the kickdown drum 3 is fixed.

여기서, 본 실시예의 유압 제어장치는 킥다운 브레이크(1)의 작동 해제시, 킥다운 실린더(5)의 작동실(5a)과 해제실(5b)로 공급되었던 라인압이 완전히 배출되는 것을 방지하기 위해, 상기 작동실(5a) 및 해제실(5b)과 오일 펌프의 사이에 연결된 유로(7, 7a)상에 밸브수단(10)이 설치된 기술적 구성으로 이루어진다.Here, the hydraulic control device of the present embodiment to prevent the line pressure that was supplied to the operating chamber (5a) and the release chamber (5b) of the kickdown cylinder 5 is completely discharged when the kickdown brake (1) is released. In order to achieve this, the valve means 10 is provided on the flow paths 7 and 7a connected between the operation chamber 5a and the release chamber 5b and the oil pump.

보다 구체적으로, 상기 밸브수단(10)은 킥다운 실린더(5)의 작동실(5a) 및 해제실(5b)로부터 배출되는 라인압이 소정의 압력 이하로 저하되면 패쇄되어 더 이상의 배출을 차단하고, 라인압의 재 공급시에는 상시 저항없이 개방될 수 있도록 한다.More specifically, the valve means 10 is closed when the line pressure discharged from the operating chamber 5a and the release chamber 5b of the kickdown cylinder 5 drops below a predetermined pressure to block further discharge. In case of re-supply of line pressure, it can be opened without resistance at all times.

이를 위하여, 본 실시예의 밸브수단(10)은 유로(7, 7a)의 내부에 설치되는 하우징(11)과, 그 하우징(11)의 내부에 왕복 이동 가능하게 설치되는 첵밸브(12)로 구성된다.To this end, the valve means 10 of the present embodiment is composed of a housing 11 installed in the flow paths 7 and 7a, and a check valve 12 installed in the housing 11 so as to be reciprocated. do.

첵밸브(12)는 킥다운 실린더(5)로부터 배출되는 라인압이 0.5bar 이하로 저하되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 스프링(12a)에 의해 탄지된 볼(12b)이 출구를 폐쇄하여, 하우징(11)의 출구(11a)가 차단되도록 한다. 여기서, 도면의 미설명 부호(12c)는 첵밸브의 몸체를 지칭한다.When the line pressure discharged from the kickdown cylinder 5 drops below 0.5 bar, the check valve 12 closes the outlet by the ball 12b supported by the spring 12a, as shown in FIG. The outlet 11a of the housing 11 is blocked. Here, reference numeral 12c in the drawing refers to the body of the valve.

한편, 하우징(11)은 유로(7, 7a)를 통해 오일 펌프의 라인압이 킥다운 실린더(5)로 다시 공급될 때 유체가 저항없이 흐르도록 하기 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 첵밸브(12)가 전진된 상태에서 유체가 흐르도록 하는 통공(11b)을 구비하여 이루어진다.On the other hand, the housing 11 is designed to allow fluid to flow without resistance when the line pressure of the oil pump is supplied back to the kickdown cylinder 5 through the flow paths 7 and 7a, as shown in FIG. It is provided with the through-hole 11b which flows a fluid in the state in which the valve 12 was advanced.

이상에서 설명된 본 실시예의 구성에 의거하여, 상기한 밸브수단(10)은 첵밸브(12)가 하우징(11)내부에서 후진된 상태에서, 킥다운 실린더(5)로부터 배출되는 라인압이 첵밸브(12)의 스프링(12a)에 의해 설정된 소정의 압력 이하로 저하될 경우, 스프링(12a)에 의해 탄지된 볼(12b)에 의해 라인압의 배출이 차단되도록 한다. 따라서, 본 실시예의 킥다운 실린더(5)는 항상 일정량의 라인압을 유지하게 된다.Based on the configuration of the present embodiment described above, the valve means 10 has a line pressure discharged from the kickdown cylinder 5 in a state where the valve 12 is retracted from the inside of the housing 11. When the pressure falls below a predetermined pressure set by the spring 12a of the valve 12, the discharge of the line pressure is blocked by the ball 12b held by the spring 12a. Therefore, the kickdown cylinder 5 of this embodiment always maintains a certain amount of line pressure.

또한, 상기한 첵밸브(12)는 라인압의 재 공급시 하우징(11)의 내부에서 전전되므로서, 하우징(11)의 출구(11a)로 유입된 유체가 통공(11b)을 통해, 킥다운 실린더(5)로 원활하고 저항없이 공급되도록 한다.In addition, the check valve 12 is transferred inside the housing 11 at the time of resupply of the line pressure, so that the fluid introduced into the outlet 11a of the housing 11 kicks down through the through hole 11b. The cylinder 5 is supplied smoothly and without resistance.

이상에서 설명된 실시예를 통하여, 본 발명에 의한 자동변속기용 파워트레인의 마찰요소의 유압 제어장치는 종래 기술의 문제점을 실질적으로 해소하게 됨을 알 수 있다.Through the embodiments described above, it can be seen that the hydraulic control device of the friction element of the powertrain for automatic transmission according to the present invention substantially solves the problems of the prior art.

즉, 본 발명은 마찰요소 예를 들어, 킥다운 브레이크의 동작이 해제되더라도, 실린더의 내부에 항상 일정한 라인압이 유지되도록 하므로서, 에어의 충진을 방지하고, 스폰지 현상을 방지하는 효과를 얻게 된다.That is, according to the present invention, even when the friction element, for example, the kick-down brake is released, a constant line pressure is always maintained inside the cylinder, thereby preventing the filling of air and preventing the sponge phenomenon.

따라서, 본 발명에 의한 유압 제어장치가 적용된 자동변속기는 변속성과 변속감이 증대되는 효과를 얻을 수 있다.Therefore, the automatic transmission to which the hydraulic control device according to the present invention is applied can obtain an effect of increasing speed and a feeling of speed change.

한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiment, and any person having ordinary skill in the art to which the invention belongs without departing from the gist of the invention claimed in the claims, various modifications Would be possible.

Claims (2)

파워트레인의 클러치 및 브레이크를 포함하는 마찰요소에 연결된 피스톤과; 그 피스톤이 내부에 설치되고 오일 펌프에서 발생된 라인압이 공급되는 실린더와; 상기 오일 펌프와 실린더의 사이에 연결된 유로와; 그 유로를 통하여 배출되는 라인압이 소정의 압력 이하로 저하되면 패쇄되고, 라인압의 재 공급시에는 상시 저항없이 개방되는 밸브수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동변속기용 파워트레인의 마찰요소의 유압 제어장치.A piston connected to the friction element including the clutch and the brake of the power train; A cylinder in which the piston is installed and to which the line pressure generated in the oil pump is supplied; A flow path connected between the oil pump and the cylinder; When the line pressure discharged through the flow path is lowered below the predetermined pressure, it is closed, and upon re-supply of the line pressure, the valve means is configured to open without any resistance. Hydraulic controls. 제 1 항에 있어서, 상기 밸스수단은 실린더로부터 배출되는 라인압이 0.5bar 이하로 저하되면, 스프링에 탄지된 볼이 유로를 차단하는 첵밸브와; 그 첵밸브가 수납되어 왕복 이동되며, 상기 실린더로 라인압이 공급될 때 유체가 저항없이 흐르도록 하는 통공을 갖는 하우징을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동변속기용 파워트레인의 마찰요소의 유압 제어장치.The valve according to claim 1, wherein the balance means comprises: a check valve for blocking the flow path of the ball carried by the spring when the line pressure discharged from the cylinder is lowered to 0.5 bar or less; A hydraulic control device for the friction element of the automatic transmission power train, characterized in that the valve is accommodated and reciprocated, the housing having a through hole for allowing fluid to flow without resistance when the line pressure is supplied to the cylinder. .
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