KR19980078056A - 자동 변속기의 록 업 제어 기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 자동 변속기의 록 업을 제어하기 위한 자동 변속기의 록 업 제어 기구에 관한 것으로, 오일 펌프에 의하여 펌핑된 유체를 감압하는 토오크 컨버터 릴리프 밸브를 통과한 유체의 방향을, 토오크 컨버터의 록 업 챔버로 통하는 제 2 유로와 록 업 해제 챔버로 통하는 제 3 유로로 전환시키기 위한 록 업 제어 밸브와; 제 1 유로로부터 분기되어 록 업 챔버로 통하는 제 2 유로로 통하는 분기 유로와; 록 업 제어 밸브로 통하는 제 4 유로의 유압을 파이로트압으로 제어하는 파이로트 밸브와; 제 6 유로로부터 분기되어 제 2 유로에 연결되는 제 5 유로와; 제 4 유로와 통하여 오리피스에 의하여 분리되는 제 4a 유로에 설치되어, 제 2 유로와 제 3 유로의 유압을 제어하도록 록 업 제어 밸브에 작용하는 유압을 제어하는 솔레노이드 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 록 업 제어 기구를 제공한다.

Description

자동 변속기의 록 업 제어 기구

본 발명은 자동차의 자동 변속기의 유압 회로에 관한 것이고, 보다 상세하게는 자동 변속기의 록 업을 제어하기 위한 자동 변속기의 록 업 제어 기구에 관한 것이다.

자동 변속기는 많는 후륜 및 전륜 구동 자동차에 장착되고, 자동 변속기와 최종 구동 조립체가 단일 유닛으로 조합되는 자동 트랜스 액슬은 전륜 구동, 총균 구동 및 후륜 구동 자동차에 사용된다.

자동변속기와 트랜스 액슬은 엔진의 속도, 동력 트레인 부하, 자동차 속도, 및 다른 작동에 따라서 기어비가 선택되고, 상승 및 하강 쉬프트가 자동적으로 발생하기 때문에, 운전자가 거의 힘이 들지 않게 된다.

가장 폭 넓게 사용되는 자동변속기와 트랜스 액슬은 3개의 전진 속도, 중립, 후진, 주차 위치를 가지며, 오버 드라이버용 제 4속 기어를 제공하는 4속 유니트가 점차적으로 대중화되는 추세에 있다. 이러한 오버 드라이버는 변속기 입력축의 완전한 1회전이 출력축에서의 완전한 1회전 보다 적을 때 발생되고, 오버 드라이버의 목적은 연료 경제성를 개선하고, 엔진 속도와 소음을 감소시키는 데 있다. 가장 새로운 자동변속기로는 록 업 토오크 컨버터가 있다.

최근까지, 모든 자동변속기는 유압에 의하여 제어되었으나, 새로운 많은 시스템은 토오크 컨버터 및 자동 변속기의 작동이 컴퓨터로 제어되는 추세로 변화되고 있다. 전자 센서 및 스위치에 공급되는 입력 데이터에 근거하여, 컴퓨터는 변속기 쉬프팅 순서를 설정하고, 어떤 경우에는 변속기 오일압을 조정한다.

자동 변속기는 엔진으로부터 변속기로 엔진 토오크를 전달하도록 토오크 컨버터로서 알려진 유압 클러치가 사용된다. 토오크 컨버터는 종종 변속기 오일로서 불리는 자동 변속기 유체(ATF)에 의하여 제공되는 유압력을 통하여 작동되며, 토오크 컨버터는 엔진 크랭크 축의 비틀림 운동을 변화시키거나 또는 배가시키며, 이를 변속기로 직접 향하게 한다.

토오크 컨버터는 임펠러로 불리는 펌프 조립체, 스타터 조립체, 및 터어빈의 구성요소를 가진다. 임펠러 조립체는 입력(구동) 부재이며, 엔진으로부터 동력을 전달받는다. 터어빈은 출력(피동)부재이며, 변속기의 전방 클러치에 그리고 터어빈 축 조립체에 스플라인 결합되고, 스타터 조립체는 반응 부재 또는 배율기(멀티플러)이다. 스타터는 롤러 레이스 상에서 지지되며, 롤러 레이스는 오버 런닝 클러치로서 동작되고, 스타터를 한 쪽 방향으로 자유롭게 회전시키며 다른 쪽 방향으로는 록킹된다.

토오크 컨버터 셀의 외부는 단부 상에서 직립하며 서로 마주하는 2개의 주발과 같은 형상을 한다. 토오크 컨버터의 중량을 지지하도록, 짧은 스터비(stuuby) 축이 토오크 컨버터 셀의 전면으로부터 전방으로 돌출하여, 크랭크 축의 후면에서 소켓 내로 끼워진다. 토오크 컨버터 셀의 후면에는 180°떨어진 노치 또는 평면부를 구비한 중공의 축이 있다. 이러한 축은 펌프 구동 허브로 불린다. 노치와 평면부는 변속기 펌프 조립체를 구동한다. 펌프 하우징 내의 변속기의 전면에 있는 것은 펌푸 구동 허브를 지지하여 토오크 컨버터 조립체를 위한 후면지지를 제공하는 펌프 부상이다.

임펠러는 토오크 컨버터의 하나의 영역을 형성한다. 유니트로서 셀과 함께 회전하는 다수의 곡면 블레이드를 가진다. 이것은 엔진 속도로 회전하고, 토오크 컨버터 내에서 변속기 오일의 순환을 시작시키는 펌프와 같이 작용한다.

임펠러는 그 후면이 변속기 하우징과 마주하도록 위치되는 한편, 터어빈은 그 후면이 엔진에 위치된다. 터어빈의 곡선 블레이드는 임펠러 조립체와 마주한다.

터어빈 블레이드는 임펠러 블레이드 보다 큰 곡선을 가진다. 이러한 것은 터어빈과 임펠러 블레이드들 사이의 오일 난류를 제거하는 것을 도우며, 오일 나류는 임펠러 속도 및 컨버터의 효율을 감소시킨다.

스타터는 임펠러와 블레이드 사이에 위치된다. 이는 속도 또는 힘의 손실을 최소화하도록 터어빈으로부터 임펠러 안쪽인 임펠러의 회전 방향으로 오일을 다시 향하게 한다. 내향 곡선을 구비한 스타터 블레이드의 측부는 오목 측부이다. 외향 곡선의 측부는 볼록 측부이다.

변속기 오일은 토오크 컨버터에 있는 에너지를 전달하는 매체로는 사용된다. 펌프 임펠러가 회전함에 따라, 임펠러 하우징의 곡선 형상으로 인하여 외향 및 상향으로 변속기 오일을 보낸다. 임펠러의 회전이 빠르면 빠를수록, 원심력은 보다 크게 되고, 이러한 원심력에 의하여 변속기 오일은 하우징으로부터 간단하게 비산하며, 어떠한 일도 발생시키지 않는다. 이러한 에너지의 일부를 동력화하도록, 터어빈 조립체는 임펠러의 상부에 장착된다.

공전에서의 기어와 엔진의 변속과 함께, 자동차는 브레이크를 적용하는 것에 의하여 정지 상태로 유지될 수 있다. 공전에서, 엔진 속도는 느리게 된다. 임펠러가 엔진 속도로 구동되기 때문에, 이것은 토오크 컨버터 내에서 느리게 회전하여 원심력을 거의 생성하지 않는다. 그러므로, 동력이 변속기에 거의 전달되지 않거나 전달되지 않는다.

한편, 록 업 토오크 컨버터는 동작의 결합 단계에서 발생하는 슬립의 10%를 제거하기 위한 것으로, 엔진 크랭크 축과 터어빈 조립체 사이의 클러치의 결합은 연료 경제성을 향상시키고 토오크 컨버터 동작열 및 엔진 속도를 감소시키는 이점을 가진다.

이러한 록 업 제어를 달성하기 위한 자동변속기의 록 업 기구는 단순 기계식(스프링 댐퍼)으로부터 록 업시의 쇼크를 감소시키기 위하여 듀티 솔레노이드 등을 이용하는 슬립식 록 업으로 발전되었다. 상기된 바와 같은 종래의 록 업 제어는 슬립 제어를 위한 유압 제어시에, 토오크 컨버터의 록 업 쳄버와 토오크 컨버터 챔버의 유압차를 정밀하게 제어하는 것에 따라서, 매끄러운 록 업 제어가 이루어졌다.

그러나, 상기된 바와 같은 종래의 록 업용 유압 제어는 유압 제어시에 유압에 따른 진동이 발생되는 경우에, 슬립 작동시에 록 업 클러치에서 저더(judder)가 발생되어, 이상 진동이 발생되고, 소음, 진동 및 승차감 저하가 발생된다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 록 업시의 쇼크를 감소시키는 것에 의하여, 이상 진동을 방지하므로써 소음, 진동 및 승차감 저하를 방지할 수 있는 구조를 가지는 자동변속기의 록 업 제어 기구를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동 변속기의 록 업 제어 기구를 개략적으로 도시한 유압 회로도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 록 업 제어 밸브, 2 : 토오크 컨버터 릴리프 밸브, 3 : 파이로트 밸브, 4 : 솔레노이드 밸브, 5 : 제 2 유로, 6 : 제 3 유로, 7 : 록 업 챔버, 8 : 록 업 해제챔버, 9 : 제 1 유로, 10 : 제 5 유로

상기된 바와 같은 목적은, 토오크 컨버터 릴리프 밸브를 통과한 유체의 방향을 토오크 컨버터의 록 업 챔버로 통하는 제 2 유로와 록 업 해제 챔버로 통하는 제 3 유로로 전환시키기 위한 록 업 제어 밸브; 제 1 유로로부터 분기되어 록 업 챔버로 통하는 제 2 유로로 통하는 분기 유로; 록 업 제어 밸브로 통하는 제 4 유로의 유압을 파이로트압으로 제어하는 파이로트 밸브; 제 6 유로로부터 분기되어 제 2 유로에 연결되는 제 5 유로; 및 제 4 유로와 통하여 오리피스에 의하여 분리되는 제 4a 유로에 설치되어, 제 2 유로와 제 3 유로의 유압을 제어하도록 록 업 제어 밸브에 작용하는 유압을 제어하는 솔레노이드 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 자동 변속기의 록 업 제어 기구에 의하여 달성된다.

상기에서, 제 1 유로와 소통하는 록 업 제어 밸브의 밸브 시트에는 언더랩이 형성될 수 도 있다.

상기된 바와 같은 본 발명에 따른 자동 변속기의 록 업 제어 기구는, 유압 제어용 솔레노이드 밸브에 의한 록 업 제어 밸브가 제어되는 구조를 가지며, 파이로트 밸브의 작용에 의하여 파이로트압이 제 4 유로에 작용하여 솔레노이드 밸브에 따른 전자제어압이 제 4a 유로에 대응하고, 제 3 유로의 압력이 백업압으로 작동하여 전자 제어압에 연동하여 제 3 유로의 압력을 조압하며, 이 때, 록 업 해제시에는 제 4a 유로의 압력이 제 4 유로의 압력과 동일압이 되어, 록 업 해제 밸브가 좌측으로 밀린 상태로 되고, 록 업시에는 제 4a 유로의 유체가 솔레노이드 밸브의 개방으로 인하여 드레인되어, 매우 낮은 압력으로 되는 것에 의하여 록 업 제어 밸브가 우측으로 밀린 상태로 된다. 한편, 슬립 록 업 제어시에는 제 4a 유로의 압력이 적절하게 조압되어, 록 업 제어 밸브의 스프링의 스프링력과 함께, 좌측에서 작동하는 분기 회로와 통하는 밸브 시트의 파이로트압과 록 업 제어 밸브의 단부에 작용하는 록 업 해제압과의 평형 원리에 의하여, 제 1 유로의 유압이 제 3 유로로의 공급이 조절되어, 제 3 유로의 유압이 조절된다.

[실시예]

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1에는 본 발명에 따른 자동 변속기의 록 업 제어 기구를 개략적으로 도시한 유압 회로도가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 변속기의 록 업 제어 기구는, 록 업 제어 밸브(1)와, 토오크 컨버터 릴리프 밸브(2)와, 파이로트 밸브(3)와, 솔레노이드 밸브(4)를 포함한다. 토오크 컨버터 릴리프 밸브(2)는 오일 펌프(도시되지 않음)에 의하여 펌핑된 유체를 일정한 압력으로 감압하여, 록 업 제어 밸브(1)는 토오크 컨버터 릴리프 밸브(2)를 통과한 유체의 방향을, 토오크 컨버터의 록 업 챔버(7)로 통하는 제 2 유로(5)와 록 업 해제 챔버(8)로 통하는 제 3 유로(6)로 전환시킨다.

록 업 제어 밸브(1)와 토오크 컨버터 릴리프 밸브(2) 사이에는 제 1 및 제 6의, 2개의 유로(9, 11)가 형성되며, 제 1 유로(9)를 따라서 흐르는 유체는 토오크 컨버터 릴리프 밸브(2)를 통과한 유체가 록 업 제어 밸브(1)의 작동에 의하여 제 2 유로(5)를 통해 토오크 컨버터의 록 업 챔버(7)로 공급되어, 록 업 클러치(21)를 작동시킨다. 이러한 록 업 제어 밸브(1)의 작동은 제 4 유로(13)와 오리피스(14)를 경계로 분리된 제 4a 유로(12)의 유체의 압력을 제어하기 위한 솔레노이드 밸브(4)의 작동에 의하여 제어된다. 제 4 유로(13)는 파이로트 밸브(3)에 의하여 파이로트압으로 제어된 유체를 록 업 제어 밸브(1)의 한 쪽 측부로 공급하기 위하여 형성된다. 한편, 제 4 유로(13)의 도중에는 록 업 제어 밸브(1)의 다른 쪽 측부로 파이로트압으로 제어된 유체를 공급하기 위한 유로(15)가 형성된다.

또한, 제 6 유로(11)로와 제 2 유로(11)간에는 록 업 제어 밸브(1)를 거치지 않고 직접 연결되는 또 다른 분리 유로로서의 제 5 유로(10)가 제공된다. 이러한 제 5 유로(10)의 양쪽 입구부에는 각각 오리피스(16, 17)가 설치되어, 완전 록 업시에 제 6 유로(11)와 제 2 유로(5)의 유압이 각각의 오리피스(16, 17)를 통하여 쿨러(도시되지 않음)로 향하는 제 7 유로(18)로의 유량이 확보되게 한다.

상기에서, 제 6 유로(11)와 소통하는 록 업 제어 밸브(1)의 밸브 시트에는 언더랩이 형성될 수 도 있다.

상기된 바와 같은 본 발명에 따른 자동 변속기의 록 업 제어 기구는 유압 제어용 솔레노이드 밸브(4)에 의하여 록 업 제어 밸브(1)가 제어되는 구조를 가지며, 파이로트 밸브(3)의 작용에 의하여 파이로트압이 제 4유로(4)에 작용하여 솔레노이드 밸브(4)에 따른 전자제어압이 제 4a 유로(12)에 대응하고, 제 3 유로(6)의 압력이 백업 압으로 작동하여 전자 제어압에 연동되므로써 제 3 유로(6)의 압력이 조압된다. 한편, 록 업 해제시에는 제 4a 유로(12)의 압력이 제 4 유로(13)의 압력과 동일압이 되어, 록 업 해제 밸브(1)가 좌측으로 밀린 상태로 되고, 록 업시에는 제 4a 유로(12)의 유체가 솔레노이드 밸브(4)의 개방으로 인하여 드레인되어, 매우 낮은 압력으로 되는 것에 의하여 록 업 제어 밸브(1)가 우측으로 밀린 상태로 된다. 또한, 슬립 록 업 제어시에는 제 4a 유로(12)의 압력이 적절하게 조압되어, 록 업 제어 밸브(1)의 우측부에 설치된 스프링(19)의 스프링력과 함께, 좌측에서 작동하는 분기 유로(15)와 통하는 밸브 시트의 파이로트압과 록 업 제어 밸브(1)의 단부에 작용하는 록 업 해제압과의 평형 원리에 의하여, 제 1 유로(1)의 유압이 제 3 유로(6)로의 공급이 조절되어, 제 3 유로(6)의 유압이 조절된다.

이상 상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 변속기의 록 업 제어 기구에 의하면, 록 업 제어 밸브에 언더 랩을 제공하고 록 업실에는 안정된 일정압을 제공하며 토오크 컨버터실의 유압을 조압 솔레노이드로 제어함에 있어 크랙킹 위치에서의 조압작동이 록 업실에 전혀 영향을 주지않게 하도록 하므로써 록 업시의 쇼크를 감소시키는 것에 의하여, 소음, 진동 및 승차감 저하를 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 토오크 컨버터 릴리프 밸브를 통과한 유체의 방향을 토오크 컨버터의 록 업 챔버로 통하는 제 2 유로와 록 업 해제 챔버로 통하는 제 3 유로로 전환시키기 위한 록 업 제어 밸브;

   제 1 유로로부터 분기되어 록 업 챔버로 통하는 제 2 유로로 통하는 분기 유로;

   록 업 제어 밸브로 통하는 제 4 유로의 유압을 파이로트압으로 제어하는 파이로트 밸브;

   제 6 유로로부터 분기되어 제 2 유로에 연결되는 제 5 유로; 및

   제 4 유로와 통하는 오리피스에 의하여 분리되는 제 4a 유로에 설치되어, 제 2 유로와 제 3 유로의 유압을 제어하도록 록 업 제어 밸브에 작용하는 유압을 제어하는 솔레노이드 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 록 업 제어 기구.
2. 제 1 항에 있어서, 제 1 유로와 소통하는 록 업 제어 밸브의 밸브 시트에는 언더랩이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 록 업 제어 기구.