KR20010021406A - 지연없는 전자식 제어 밸브를 구비한 다중-속도 변속기 - Google Patents

Abstract

마이크로 프로세세어(14), 통합된 솔레노이드 제어 밸브(54)를 포함하는 클러치 하우징(44)을 구비하고, 상기 클러치 하우징(44)은 상기 통합된 솔레노이드 제어 밸브에 의하여 작동되도록 연결되는 밸브 요소(92)가 수용되는 밸브 트랙(70)을 더 포함하며; 상기 클러치 하우징 내에는 마찰 디스크 팩(52)은 피스톤 작동부(88)가 구비되어, 상기 마이크로 프로세서의 전자식 제어 신호에 따라 통합된 솔레노이드 제어 밸브의 작동에 의하여 규제되는 유체 흐름에 의하여 압축되는 것을 특징으로 하는 전자식 제어 변속기가 개시된다.

Description

지연없는 전자식 제어 밸브를 구비한 다중-속도 변속기 {Multi-Speed Transmission with No Lag Electronically Controlled Valving}

본 발명은 전자식 변속기에 관한 것으로 더욱 상세하게는 한벌을 이루는 복수의 솔레노이드 제어 밸브가 구비되는 전자식 변속기에 관한 것이다.

종래에 차량에 사용되는 자동 변속기는 3 에서 5 단 레이쇼를 다중 변속시키는 것으로 알려져 있다. 그러한 구조는 기계식 또는 유압식으로 부하에 따라 구동과 기어율의 선택을 제어한다. 그러한 구조는 또한 일방 클러치와 클러치에 따른 다양한 평면 기어세트와 동력원으로부터 차량의 구동휠로 동력이 전달되는 것을 막지않고 변속을 수행하기 위한 그룹형 서보 밸브의 작동에 반응하여 작동하는 브레이크를 포함한다.

변속기의 성능을 향상시키기 위하여 전자식 변속기 제어는 기어 선택을 제어하기 위하여 다양한 솔레노이드 밸브를 선택적으로 작동시키고, 출력 신호를 설정할 수 있는 그리고, 구동 트레인의 토크의 흐름에 따라 변속기 내의 압력을 적용시킬 수 있는 차량 작동의 전자식 과정을 채택하도록 개발되었다. 미국특허중에는 그러한 예가 있다.

또한, 그러한 전자식 제어 변속기에 솔레노이드 밸브를 구비하여 클러치의 접촉 및 해제 절차가 변속기의 기어 변화를 유연하게 하기 위하여 일방 클러치 장치의 필요성을 없애는 방식으로 프로그램 시키는 것이 제기되었다.

이론적으로, 그러한 전자제어는 일장 클러치 없이도 유연한 기어 변화를 가능하게 한다. 그러나 실제로는 가능하지가 않았다.

이론과 실제 사이의 차이는 어느 정도는 솔레노이드 제어 밸브가 변속기의 외부 케이스의 일부분의 밸브 하우징에 그룹으로 구비되기 때문이다.

변속기의 일부분에 그룹으로 설치되는 각 솔레노이드 밸브의 그러한 구조는 원판에 대하여 분리되어 측정되어야 한다. 또한, 변속기 내의 다양한 클러치와 브레이크 기관도 분리되어 측정되어야 한다. 일단 클러치/브레이크가 클러치 하우징 내부에 조립되면, 차례로 클러치/브레이크의 작동 피스톤을 분리되어 측정되는 솔레노이드 제어 밸브를 포함하는 그룹형 밸브의 하나 이상의 각 밸브에 연결하기 위하여 적당한 내부 흐름 경로를 포함하는 외부 변속기 케이스 내에 조립된다.

일단 조립이 끝나면, 분리되어 측정되는 다양한 요소가 클러치/브레이크의 접촉과 해제의 단계 사이에 시간 지연을 발생시키고, 순차적 기어 변화의 수행은 역의 영향을 미치게 된다.

미국 특허 제 4,750,384 호 에는 클러치 팩에 단일의 솔레노이드 제어기가 제공된다. 그러나 그 구조에 있어 솔레노이드 제어기는 변속기의 외부 케이스에 설치되고 클러치 하우징은 분리된 클러치 하우징을 갖는다. 솔레노이드 제어기가 직접 클러치 하우징 내에 구비된 구조는 종래에는 없었는데, 이러한 구조는 클러치 하우징과 솔레노이드 제어기가 조립체에 앞서 하나의 기관으로 측정될 수 있고, 따라서, 작동이 조립체에 앞서 정밀하게 조사될 수 있는 것이다.

그러한 구조의 또 다른 문제점은 그룹형 솔레노이드 작동 제어 밸브가 변속기의 외부 케이스의 단일한 부분에 위치되는 밸브 하우징에 설치되는 것이다. 이것은 변속기를 통하여 공통 중심선에 대하여 축방향 및 직경방향의 공간을 둔 위치에 설치되는 작동기에 대해 유압 흐름 경로가 달라지게 한다. 그러한 경로에 의한 압력의 손실은 지연 없는 정확한 전자식 제어에 필요한 유체와 변속기의 구조적 요소들의 정확한 측정을 어렵게 만든다.

결론적으로, 다양하고 유연한 제어에 영향을 주는 요소는 전자식 과정과 모니터링에 국한되지 않고, 오히려 부정확한 측정에 기인하는 압력 변화에 의한 차에 의하여 발생될 수 있다.

본 발명은 솔레노이드 제어 밸브와 자동 전자식으로 작동하는 다중-속도 변속기의 클러치 하우징이 집합체를 구비하고 있어, 이들은 하나의 기관으로서 조정될 수 있고, 따라서 전자식 변속기의 전자 제어 신호에 마찰 디스크 팩의 반응을 향상시킬 수 있는 것이다.

본 발명의 목적은 솔레노이드 제어 밸브의 작동과 마찰 디스크 팩의 작동기에 유압이 전달되는 시간차를 줄일 수 있는 형태의 기관을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 마찰 디스크 팩이 자동 변속기 내의 기어 세트를 제어할 수 있도록 삽입형 하우징 내에 솔레노이드 제어 밸브를 포함하는 그러한 기관을 제공하는 것이다.

본 발명의 특징은 변속기에 마찰 디스크 팩을 가지는 형의 클러치나 브레이크의 기어율 제어를 위한 클러치 하우징을 구비하여 전달시간 지체를 줄일 수 있는 구조를 제공하는 것이다. 그러한 팩은 제 1 변속기에 연결되는 제 1 의 복수의 디스크와 제 2 변속기에 연결되는 제 2 의 복수의 디스크를 포함한다. 솔레노이드 제어 밸브와 밸브의 작동 경로는 바로 클러치 하우징에 통합되고 솔레노이드 제어 밸브는 고속 마이크로프로세서에서 제공되는 신호에 반응하게 된다. 밸브의 작동 경로는 클러치가 압력변화에 시간 지체없이 반응하도록 피스톤이 마찰 디스크 팩을 자동시키기 위하여 클러치 하우징 내의 압축유로 채워진 입구와 연통된다.

도 1은 본 발명의 통합된 클러치 하우징과 솔레노이드 제어 밸브의 부분 단면도,

도 2는 종래의 전자식으로 작동되는 다중-속도 변속기의 개략도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

14: 마이크로 프로세세어 30: 솔레노이드 제어 밸브

32,42 : 변속기 케이스 40: 변속기

44: 마찰 커플링 하우징 45: 마찰 디스크 팩

48: 플레이트 50: 디스크

52: 마찰 디스크 팩 54: 통합된 솔레노이드 제어 밸브

70: 밸브 트랙 72,74,76: 턱

88: 피스톤 작동부

도 2는 종래의 전자식 변속기(10)를 도시한 것으로 선택 레버와 포지션 스위치(12), 상기 선택 레버와 포지션 스위치(12)로부터 포지션 스위치 신호를 받아들이는 마이크로 프로세서(14)를 포함한다. 다른 모니터는 프로그램 스위치(16), 킥 다운 스위치(18), 쓰로틀 밸브각 센서(20), 출력 RPM 센서(26)를 포함하고 이들은 상기 마이크로 프로세서(14)에 종래의 방법에 의한 작동을 위한 인풋 신호를 제공하며, 이 마이크로 프로세서는 종래의 방법으로 프로그램되어 있어 선택적으로 작동하는 복수의 솔레노이드 밸브(30)에 출력신호를 제공한다. 상기 복수의 솔레노이드 제어 밸브(30)는 변속기 하우징(32) 아래에 그룹으로 배치되어 있다.

종래에는 펌프의 유압은 그룹형 솔레이노이드 밸브에 전달되고, 통로나 외부경로를 통하여 사용지점에 전달되었다.

도 1는 복수의 마찰 커플링을 갖는 본 발명의 변속기(40)를 도시한 것으로서 상기 마찰 커플링은 압축유가 유입되면 피스톤의 작동에 의하여 작동된다. 그러한 마찰 커플링 중 하나가 도 1에 나타나 있다. 종래의 전달시간 지체의 문제를 해결하기 위하여 변속기(40)는 외부 케이스(42)와 하나 이상의 마찰 디스크 팩(45)을 위한 하나 이상의 삽입형 브레이크 또는 클러치 하우징(44)이 구비된다.

도시된 구성에서 삽입형 하우징(44)은 외부로 스플라인된 플레이트(48)에 연결된 스플라인된 내부면(46)을 가진다. 상기 플레이트(48)는 종래의 기어 세트 기어 시프트(도시되지 않음)의 허브(52)에서 결합된 내부로 스플라인된 마찰 디스크(50,56)와 교차 배치된다.

삽입형 하우징(44)은 케이스 내부면의 내부 리브(42a)와 슬라이딩 가능하게 연결됨으로서 외부 케이스(42)에 대하여 고정된다.

본 발명에 따르면 삽입형 하우징(44)은 솔레노이드 밸브 조립체(54)와 결합된다. 솔레노이드 코일 하우징(56)은 브라켓(58)에 의하여 하우징(44)의 외부 단부(60)에 연결된다. 본 실시예에서 외부 단부(60)는 필요하면 하나 이상의 브레이크 기관을 수용할 수 있는 복수의 적당한 통로를 가지는 브레이크 하우징면(64)을 클로즈하기 위한 원형의 커버(62)를 형성한다.

상기 커버(62)와 하우징(44)에는 통로를 형성하는 밸브 트랙 보어(66)이 구비되어 있다. 상기 보어(66)은 외부방향 단부에 적당한 시일 패킹 마개(68)를 가진다. 이 패킹 마개에는 원형의 공동(78,80)을 형성하도록 보어(66)에 대하여 실링되는 턱(72,74,76)을 포함하는 밸브 트랙(70)이 안착된다. 하우징(44)은 공동(78)으로 흐르는 압축된 작동유의 공급원에 연결된 입구 통로(82)를 포함한다. 공동(80)은 또한 피스톤 보어(86)과 통하는 하우징(44)의 외부 통로(84)에 연결된다. 상기 피스톤 보어(86)은 마찰 디스크 팩(45)을 접촉시키기 위한 입구(88)로부터의 압력에 의하여 작용하는 작동 피스톤(88)이 수용된다. 작동 압력이 제어기(54)의 배출구(90)에 전달될 때 피스톤(88)은 팩(45)의 플레이트(48)와 디스크(50)를 분리시키도록 리턴 스프링(92)에 의하여 밀려난다. 제어기(54) 내부의 압축유는 당해 기술분야에서 알려진 바와 같이 상기 입구 통로(82)와 출구 통로(84) 및 배출구(90) 사이에 밸브 트랙(70)의 개구(96,98)를 통하여 흐르는 것을 제어하기 위하여 내부 보어(94)에 대하여 실링되는 적당한 홈 사이 부분을 가지는 종래의 밸브(92)에 의하여 제어된다.

솔레노이드식 제어 밸브(54)는 고속 마이크로 프로세서에 연결되어 있는데, 이는 하우징(44)에 바로 연결되어 마이크로 프로세서의 출력에 따라 정확하게 작동하고 시간지연 없이 브레이크를 접촉, 해제시키고 관련 기어 세트를 바람직하게 작동시키기 위한 것이다.

솔레노이드식 제어 밸브(54)는 출력 신호에 반응하여 밸브 트랙(70) 내의 밸브 부분(92)이 연결되도록 이동시키는데, 따라서 변속기 펌프로부터의 압축유의 흐름은 바로 브레이크에 공급되고, 다중-속도 기어 세트의 속도 범위는 다양한 바람직한 작동 프로그램에 따라 유연하게 조절될 수 있다.

상기에서는 본발명을 실시예를 중심으로 상세하게 설명하였다. 상기 설명에 있어 용어들은 한정적으로 보다는 묘사적인 단어를 주로 사용하고자 하였다.

본 발명은 상기한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기본 원리에 벗어나지 않는 범위내에서 변형이 가능하다 할 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 청구항의 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명은 솔레노이드 제어 밸브와 자동 전자식으로 작동하는 다중-속도 변속기의 클러치 하우징이 집합체를 구비하고 있어, 이들은 하나의 기관으로서 조정될 수 있고, 따라서 전자식 변속기의 전자 제어 신호에 마찰 디스크 팩의 반응을 향상시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 마이크로 프로세서(14), 변속기 케이스(32)와, 마이크로 프로세서로부터의 신호에 의하여 작동되는 솔레노이드 제어 밸브(30)를 포함하는 전자식 제어 변속기에 있어서,

   마찰 커플링 하우징(44)이 통합된 솔레노이드 제어 밸브(54)를 구비하며,

   상기 마찰 커플링 하우징(44)은 상기 통합된 솔레노이드 제어 밸브에 의하여 작동되도록 연결되는 밸브 요소(92)가 수용되는 밸브 트랙(70)을 포함하고;

   상기 마찰 커플링 하우징 내에는 마찰 디스크 팩(52)이 구비되고;

   상기 마찰 커플링 하우징 내의 피스톤 작동부(88)가 상기 마이크로 프로세서의 전자식 제어 신호에 따라 상기 밸브 요소를 관통하는 유체 흐름에 의하여 압축되는 것을 특징으로 하는 전자식 제어 변속기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 마찰 커플링 하우징(44)은 상기 변속기 케이싱의 내부에 설치되는 삽입형 하우징(42a)인 것을 특징으로 하는 변속기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 삽입형 하우징은 솔레노이드 제어 밸브의 작동과 마찰 디스크 팩의 상기 피스톤 작동체의 적용 유압 사이의 작동시간간격을 줄일 수 있도록 압축가능한 입구 통로(82)와 출구 통로(84)를 포함하는 것을 특징으로 하는 변속기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 마이크로 프로세서는 고속 마이크로 프로세서인 것을 특징으로 하는 변속기.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 마찰 디스크 팩은 기어-레이쇼 제어 마찰 디스크 팩(52)이고, 상기 마찰 커플링 하우징은 상기 기어-레이쇼 제어 마찰 디스크 팩을 포함하며, 상기 마찰 디스크 팩은 상기 마찰 디스크 커플링 하우징에 회전하지 않게 연결되는 제 1의 다수의 디스크와 제 2 변속기 부분에 회전하지 않게 연결되는 제 2의 다수의 디스크(50)로 구성되는 것을 특징으로 하는 변속기.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 솔레노이드 제어 밸브(54)와 상기 밸브 트랙은 상기 마찰 커플링 하우징의 축상에 위치되고, 상기 마찰 커플링 하우징은 커버(62)를 구비하며, 상기 솔레노이드 제어 밸브는 상기 커버와 직접 결합되는 것을 특징으로 하는 변속기.