KR20020051023A - system for varying line pressure of auto transmission - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동변속기의 라인압을 제어하는 제어시스템에 관한 것으로, 특히 차량의 주행상태에 따라 자동변속기의 라인압을 최적으로 제어할 수 있도록 된 자동변속기의 라인압 가변제어시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a control system for controlling the line pressure of an automatic transmission, and more particularly, to a line pressure variable control system of an automatic transmission capable of optimally controlling the line pressure of the automatic transmission in accordance with a driving state of a vehicle.
종래 자동변속기의 오일펌프에서 토출되는 오일의 압력은 레귤레이터밸브에 의해 1차적으로 조절되어 각 변속단에 적합한 라인압으로 제어되는 바, 이 라인압이 차량의 상태에 따라 가변되도록 제어하는 가변라인압형 자동변속기와, 상기 라인압이 차량의 상태와 무관하게 고정되도록 조절되는 비가변라인압형 자동변속기가 제안되어 있다.The pressure of the oil discharged from the oil pump of the conventional automatic transmission is primarily controlled by a regulator valve and controlled by a line pressure suitable for each shift stage. The variable line pressure type controls the line pressure to be changed according to the state of the vehicle. An automatic transmission and a non-variable line pressure type automatic transmission in which the line pressure is adjusted to be fixed regardless of the state of the vehicle have been proposed.
상기 가변라인압형 자동변속기는 차량의 연비 및 효율 등의 측면에서 상기 비가변라인압형 자동변속기보다 우수하므로, 현재의 양산 차량에 적용되고 있는 바, 이 가변라인압형 자동변속기의 라인압 제어시스템을 도1내지 도4를 참조하여 설명한다.Since the variable line pressure type automatic transmission is superior to the non-variable line pressure type automatic transmission in terms of fuel efficiency and efficiency of the vehicle, it is applied to current mass production vehicles, and thus, the line pressure control system of the variable line pressure type automatic transmission is shown. A description will be given with reference to 1 to 4.
도1은 종래 기술에 따른 가변라인압형 자동변속기의 주차 및 중립상태에서의 유압제어시스템을 도시한 것인 바, 오일을 펌핑하여 압유를 토출하는 오일펌프(1)에 압유공급라인(2)이 연결되고, 이 압유공급라인(2)에 1개의 공급포트(3a)와 1개의 제어포트(3b)를 매개로 레귤레이터밸브(3)가 연결되어, 상기 오일펌프(1)의 토출압유가 상기 압유공급라인(2)과 상기 공급포트(3a)와 상기 제어포트(3b)를 통해 레귤레이터밸브(3)로 공급되게 되어 있다.1 is a view illustrating a hydraulic control system in a parking and neutral state of a variable line pressure type automatic transmission according to the prior art, in which an oil supply line 2 is connected to an oil pump 1 for pumping oil to discharge oil pressure. The regulator valve 3 is connected to the pressure oil supply line 2 via one supply port 3a and one control port 3b, and the discharge pressure oil of the oil pump 1 is connected to the pressure oil. It is supplied to the regulator valve 3 through the supply line 2, the supply port 3a, and the control port 3b.
그리고, 상기 압유공급라인(2)에는 매뉴얼밸브(4)가 공급포트(4a)를 통해 연결되어, 오일펌프(1)의 토출압유를 압유공급라인(2)과 상기 공급포트(4a)를 통해 공급받도록 되어 있고, 상기 매뉴얼밸브(4)의 한쪽 배출포트(4b)는 상기 레귤레이터밸브(3)의 제어포트(3c)와 연결되며, 상기 매뉴얼밸브(4)의 다른쪽 배출포트(4c)는 상기 레귤레이터밸브(3)의 스푸울(3d)의 한쪽 끝에 형성된 제어포트(3e)와 연결되어 있다.In addition, a manual valve 4 is connected to the pressure oil supply line 2 through a supply port 4a, and the discharge pressure oil of the oil pump 1 is connected through the pressure oil supply line 2 and the supply port 4a. One discharge port 4b of the manual valve 4 is connected to the control port 3c of the regulator valve 3, and the other discharge port 4c of the manual valve 4 is supplied. It is connected to the control port 3e formed at one end of the sprue 3d of the regulator valve 3.
또한, 상기 레귤레이터밸브(3)의 한쪽 공급포트(3a)와 인접하여 드레인포트(3f)가 형성되어 있는 데, 이 드레인포트(3f)는 상기 오일펌프(1)의 오일흡입라인(5)과 연결되고, 상기 제어포트(3e)와 대향해서 상기 스푸울(3d)의 다른쪽 끝부위와 인접한 부위에 형성된 배출포트(3g)는 토크컨버터 압력제어밸브(6)의 공급포트에 연결되어 있다.In addition, a drain port 3f is formed adjacent to one supply port 3a of the regulator valve 3, and the drain port 3f is connected to the oil suction line 5 of the oil pump 1. The discharge port 3g, which is connected to the other end of the sprue 3d opposite to the control port 3e, is connected to the supply port of the torque converter pressure control valve 6.
상기 레귤레이터밸브(3)의 스푸울(3d)의 한쪽 끝부위는 스프링(3h)에 의해 탄력적으로 지지되고, 상기 스푸울(3d)의 길이방향을 따른 한쪽 끝부위에서부터 각각 면적이 상이한 3개의 랜드(3da,3db,3dc)가 순차적으로 형성되어 있다.One end of the spun 3d of the regulator valve 3 is elastically supported by a spring 3h, and three lands each having a different area from one end along the longitudinal direction of the spun 3d. (3da, 3db, 3dc) are formed sequentially.
또한, 상기 압유공급라인(2)은 스위치밸브(7)의 제어포트(7a)를 통해 스위치밸브(7)의 한쪽 챔버와 연결되고, 상기 매뉴얼밸브(4)의 배출포트(4d)는 압유공급라인(8)을 통해 상기 스위치밸브(7)의 한쪽 제어포트(7b)와 연결되며, 상기 스위치밸브(7)의 배출포트(7c)는 상기 레귤레이터밸브(3)의 제어포트(3i)와 연결되어 있다.In addition, the hydraulic oil supply line 2 is connected to one chamber of the switch valve 7 via the control port 7a of the switch valve 7, and the discharge port 4d of the manual valve 4 is supplied with hydraulic oil. It is connected to one control port 7b of the switch valve 7 via a line 8, and the discharge port 7c of the switch valve 7 is connected to the control port 3i of the regulator valve 3. It is.
이에 따라 운전자가 변속레버를 주차(P)나 중립(N) 위치로 조작하면, 상기 오일펌프(1)에서 토출되어 압유공급라인(2)을 통해 공급되는 압유는 상기 레귤레이터밸브(3)의 2개의 포트(3a,3b)로 각각 유입됨과 더불어 상기 매뉴얼밸브(4)의 공급포트(4a)를 통해서도 유입된다.Accordingly, when the driver operates the shift lever to the parking (P) or the neutral (N) position, the hydraulic oil discharged from the oil pump 1 and supplied through the hydraulic oil supply line 2 is applied to the 2 of the regulator valve 3. In addition to the three ports (3a, 3b), respectively, and also through the supply port (4a) of the manual valve (4).
따라서, 상기 레귤레이터밸브(3)의 각 포트(3a,3b)에는 라인압이 작용하고, 또한 상기 매뉴얼밸브(4)로 공급된 압유는 2개의 배출포트(4b,4c)를 통해서 상기 래귤레이터밸브(3)의 각 제어포트(3c,3e)에 작용하여, 상기 레귤레이터밸브(3)의 스푸울(3d)에는 상기 압유의 라인압과 상기 스프링의 탄성력이 동시에 작용하게 된다.Therefore, a line pressure is applied to each port 3a, 3b of the regulator valve 3, and the pressurized oil supplied to the manual valve 4 is passed through the two discharge ports 4b, 4c. It acts on each control port 3c, 3e of (3), and the line pressure of the pressure oil and the elastic force of the spring act simultaneously on the sprue 3d of the regulator valve 3.
여기서, 상기 각 제어포트(3b,3c,3e)로 공급된 압유의 압력은 그에 인접한 랜드(3da,3db,3dc)에 작용하게 되는 데, 상기 각 랜드(3da,3db,3dc)의 면적차에 작용하는 압력으로 인한 유압력이 상기 스프링(3h)의 탄성력보다 크므로, 상기 스푸울(3d)은 도면에서 좌측으로 이동하게 되며, 상기 공급포트(3a)로 공급된 압유는 상기 배출포트(3g)를 통해 상기 토크컨버터 압력조절밸브(6)를 경유하여 토크컨버터로 공급된다.Here, the pressure of the hydraulic oil supplied to each of the control ports (3b, 3c, 3e) acts on the land (3da, 3db, 3dc) adjacent to it, the area difference of each land (3da, 3db, 3dc) Since the hydraulic force due to the acting pressure is greater than the elastic force of the spring 3h, the sprue 3d moves to the left in the drawing, and the pressure oil supplied to the supply port 3a is the discharge port 3g. It is supplied to the torque converter via the torque converter pressure control valve (6) through.
한편, 상기 유압력은 다른 변속단시 보다 크게 되기 때문에 라인압은 낮게 조정되는 데, 차종에 따라서 약간 상이하지만 대략적으로 3.1bar 정도이다.On the other hand, since the hydraulic pressure is larger than at the other speed change speed, the line pressure is adjusted low, which is slightly different depending on the model, but is approximately 3.1 bar.
도2는 종래 기술에 따른 가변라인압형 자동변속기의 1속 및 2속시의 유압제어시스템을 도시한 것인 바, 상기 오일펌프에서 토출된 압유는 상기 공급라인(2)을 통해 상기 레귤레이터밸브(3)의 2개의 포트(3a,3b)로 각각 유입되고, 또한 상기 공급라인(2)을 통해 상기 매뉴얼밸브(4)로 유입된 압유는 상기 한쪽 배출포트(4b)를 통해서 상기 레귤레이터밸브(3)의 상기 제어포트(3c)로 유입된다.Figure 2 shows a hydraulic control system at the first and second speeds of the variable line pressure automatic transmission according to the prior art, the pressure oil discharged from the oil pump is the regulator valve (3) through the supply line (2) The pressure oil flowing into the two ports 3a and 3b of the c) and flowing into the manual valve 4 through the supply line 2 is respectively supplied to the regulator valve 3 through the one discharge port 4b. Flows into the control port 3c.
따라서, 상기 레귤레이터밸브(3)의 스푸울(3d)의 오른쪽에 작용하는 압유의 압력이 상기 스푸울(3d)의 왼쪽에 작용하는 스프링의 탄성력보다 크게 되어, 상기 스푸울(3d)은 도면에서 좌측으로 이동하게 되고, 이로 인해 상기 배출포트(3g)가 개방되면서 상기 공급포트(3a)를 통해 유입된 압유가 상기 배출포트(3g)를 통해 상기 토크컨버터 압력조절밸브(6)를 경유하여 토크컨버터로 공급된다.Accordingly, the pressure of the hydraulic oil acting on the right side of the sprue 3d of the regulator valve 3 is greater than the elastic force of the spring acting on the left side of the spoof 3d. When the discharge port (3g) is opened, the pressure oil flowing through the supply port (3a) through the torque converter pressure control valve (6) through the discharge port (3g) is moved to the left. Supplied to the converter.
그리고, 엔진회전수의 증가로 오일펌프의 회전수가 증가하여 오일펌프로부터 토출되는 압유의 유압이 높게 되면, 상기 스푸울(3d)에 작용하는 압유의 압력도 상승하게 되고, 이에 따라 상기 스푸울(3d)은 도면에서 좌측으로 더욱더 이동하여 상기 배출포트(3g)의 개구면적도 증가해서 보다 많은 오일이 토크컨버터로 공급되게 된다.When the rotation speed of the oil pump increases due to the increase in the engine speed, and the hydraulic pressure of the pressure oil discharged from the oil pump becomes high, the pressure of the pressure oil acting on the sprue 3d also increases, and thus the sprue ( 3d) moves further to the left in the figure so that the opening area of the discharge port 3g also increases so that more oil is supplied to the torque converter.
또한, 압유의 압력이 더욱더 증가하여 상기 스푸울(3d)을 도면에서 좌측으로 더욱더 밀게 되면, 상기 배출포트(3f)도 개방되면서 상기 공급포트(3a)를 통해 유입된 압유의 일부가 상기 배출포트(3f)를 통해 상기 오일흡입라인(5)을 경유하여 오일펌프로 드레인되어, 라인압이 저하되는 데, 이와 같은 과정을 반복하면서 라인압을 대략 10.5bar 정도로 조절하게 된다.In addition, when the pressure of the pressure oil is further increased to push the sprue 3d further to the left in the drawing, the discharge port 3f is also opened and a part of the pressure oil introduced through the supply port 3a is discharged. The oil pressure is drained to the oil pump via the oil suction line 5 through 3f, and the line pressure is lowered. The line pressure is adjusted to about 10.5 bar while repeating the above process.
한편, 도3은 종래 기술에 따른 가변라인압형 자동변속기의 3속과 4속 및 5속시의 유압제어시스템을 도시한 것인 바, 상기 오일펌프에서 토출된 압유는 상기 공급라인(2)을 통해 상기 레귤레이터밸브(3)의 2개의 포트(3a,3b)로 각각 유입되고, 또한 상기 공급라인(2)을 통해 상기 매뉴얼밸브(4)로 유입된 압유는 상기 한쪽 배출포트(4b)를 통해서 상기 레귤레이터밸브(3)의 상기 제어포트(3c)로 유입된다.On the other hand, Figure 3 shows a hydraulic control system at the 3rd, 4th and 5th speed of the variable line pressure type automatic transmission according to the prior art, the pressure oil discharged from the oil pump through the supply line (2) The pressurized oil introduced into the two ports 3a and 3b of the regulator valve 3 and flowing into the manual valve 4 through the supply line 2 is respectively discharged through the one discharge port 4b. It flows into the control port 3c of the regulator valve 3.
또한, 상기 스위치밸브(7)의 한쪽 제어포트(7a)에 상기 압유공급라인(2)을 통해서 오일펌프(1)의 토출압유가 공급되어, 스위치밸브(7)의 한쪽 챔버에 압유의 라인압이 작용하게 되고, 상기 매뉴얼밸브(4)의 공급포트(4a)를 통해서 유입된 오일펌프의 압유는 상기 배출포트(4d)를 통해서 압유공급라인(8)을 따라 상기 스위치밸브(7)의 제어포트(7b)로 공급되어, 상기 스위치밸브(7)의 다른쪽 챔버에도 압유의 라인압이 작용하게 되는 데, 상기 제어포트(7b)쪽 스푸울의 랜드의 면적이 상기 제어포트(7a)쪽 스푸울의 랜드의 면적보다 크게 되어 있으므로, 상기 스푸울의 도면상 우측에 작용하는 힘이 좌측에 작용하는 힘보다 커서 스푸울은 우측으로 이동하게 된다.Further, the discharge pressure oil of the oil pump 1 is supplied to one control port 7a of the switch valve 7 through the pressure oil supply line 2, and the line pressure of the hydraulic oil is supplied to one chamber of the switch valve 7. This acts, the pressure oil of the oil pump introduced through the supply port (4a) of the manual valve 4 is controlled through the discharge port (4d) of the switch valve 7 along the pressure oil supply line (8) It is supplied to the port (7b), the line pressure of the hydraulic oil also acts on the other chamber of the switch valve 7, the area of the land of the spool to the control port (7b) side of the control port (7a) Since the sprue is larger than the land area of the sprue, the force acting on the right side of the sprue is larger than the force acting on the left side, so that the sprue moves to the right side.
상기와 같이 스위치밸브(7)의 스푸울이 우측으로 이동하게 되면, 상기 스위치밸브(7)의 배출포트(7c)가 개방되어, 상기 제어포트(7b)를 통해서 유입된 압유가 상기 배출포트(7c)를 통해 상기 레귤레이터밸브(3)의 제어포트(3i)로 유입된다. 따라서, 상기 레귤레이터밸브의 스푸울의 우측에 작용하는 압유의 압력이 상기 스푸울의 좌측에 작용하는 스프링의 탄성력보다 커서 상기 스푸울은 도면에서 좌측으로 이동하게 된다. 이 경우에는 상기 1속 및 2속시 보다 상기 스푸울을 좌측으로 밀어주는 압유의 압력이 크므로, 그 만큼 라인압이 낮게 조정되는 바, 대략 8.5bar 정도로 조정된다.When the sprue of the switch valve 7 is moved to the right as described above, the discharge port 7c of the switch valve 7 is opened, and the pressure oil introduced through the control port 7b is discharged to the discharge port ( 7c) flows into the control port 3i of the regulator valve 3. Accordingly, the pressure of the hydraulic oil acting on the right side of the spun of the regulator valve is greater than the elastic force of the spring acting on the left side of the spoof so that the spoof moves to the left side in the drawing. In this case, since the pressure of the pressurized oil which pushes the spool to the left is greater than that at the first and second speeds, the line pressure is adjusted to a lower level by about 8.5 bar.
한편, 도4는 종래 기술에 따른 가변라인압형 자동변속기의 후진상태에서의 유압제어시스템을 도시한 것인 바, 상기 오일펌프에서 토출된 압유는 상기 공급라인(2)을 통해 상기 레귤레이터밸브(3)의 2개의 포트(3a,3b)로 각각 유입되고, 상기 매뉴얼밸브(4)로부터는 어떠한 압유도 유입되지 않게 된다. 따라서, 상기 공급포트(3b)만을 통해서 유입된 압유의 압력만에 의한 작은 힘으로 레귤레이터밸브(3)의 스푸울을 도면에서 좌측으로 밀어주게 되므로, 그 만큼 라인압이 높게 조정되는 바, 대개는 15.5bar 정도로 조정된다.On the other hand, Figure 4 shows a hydraulic control system in the reverse state of the variable line pressure automatic transmission according to the prior art, the pressure oil discharged from the oil pump is the regulator valve (3) through the supply line (2) 2 ports (3a, 3b) of the (), respectively, and no pressure oil flows from the manual valve (4). Therefore, since the sprue of the regulator valve 3 is pushed to the left side in the drawing with a small force only by the pressure of the pressure oil introduced through the supply port 3b, the line pressure is adjusted to a high level. It is adjusted to about 15.5 bar.
그런데, 자동변속기의 효율을 향상시키기 위해서는 오일펌프의 저항을 줄여주는 것이 효과적이고, 오일펌프의 저항을 줄이기 위해서는 라인압을 저감시키는 것이 바람직한 바, 종래 자동변속기의 가변라인압 유압제어시스템에 있어서는, 라인압을 4단계로 줄여서 비가변라인압형 자동변속기에 비해 연비 및 효율 등이 향상되었지만, 연비나 효율 등을 보다 향상시키는 데에는 한계가 있었다.However, in order to improve the efficiency of the automatic transmission, it is effective to reduce the resistance of the oil pump, and in order to reduce the resistance of the oil pump, it is preferable to reduce the line pressure. In the conventional variable line pressure hydraulic control system of the automatic transmission, By reducing the line pressure to four stages, the fuel efficiency and efficiency were improved compared to the non-variable line pressure type automatic transmission, but there were limitations in further improving fuel efficiency and efficiency.
이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 오일펌프에서 토출되는 오일의 라인압을 차량의 상태에 따라 최적으로 제어하여 자동변속기의 효율 및 연비를 향상시키고, 오일펌프에 걸리는 부하를 줄여서 오일펌프에서의 소음발생을 저감시킬 수 있으며, 최적 용량의 오일펌프를 설계하여 자동변속기의 사이즈를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 원가절감 등도 도모할 수 있도록 된 자동변속기의 라인압 가변제어시스템과 그 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, by controlling the line pressure of the oil discharged from the oil pump according to the condition of the vehicle to improve the efficiency and fuel efficiency of the automatic transmission, and reduce the load on the oil pump The line pressure variable control system of the automatic transmission and its control method can reduce the noise generation in the oil pump, reduce the size of the automatic transmission by designing the oil pump with the optimum capacity, and reduce the cost. The purpose is to provide.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 오일펌프에서 토출되어 유압작동요소로 공급되는 압유의 압력을 조절하는 압력조절수단과, 이 압력조절수단에 의해 조절되는 압유의 압력이 차량의 주행상태에 따라 제어되도록 상기 압력조절수단에 제어압을 부가하는 제어압부가수단을 갖추고 있다.The present invention for achieving the above object, the pressure adjusting means for adjusting the pressure of the pressure oil discharged from the oil pump supplied to the hydraulic actuating element, the pressure of the pressure oil controlled by the pressure adjusting means is a driving state of the vehicle And a control pressure adding means for adding a control pressure to the pressure adjusting means so as to be controlled according to.
바람직하기로는, 상기 압력조절수단이 상기 오일펌프에서 토출되는 압유를 공급받아 그 압유의 일부를 드레인시키면서 압유의 압력을 조절하는 레귤레이터밸브이고, 상기 제어압부가수단이 상기 오일펌프에서 토출되는 압유를 공급받아 차량의 주행상태에 따라 상응하는 압력으로 제어하여 상기 레귤레이터밸브에 부가하는 비례제어 솔레노이드밸브와, 차량의 후진구동시에만 상기 오일펌프의 토출압유의 압력을 상기 레귤레이터밸브에 작용시키는 매뉴얼밸브를 갖추고 있다.Preferably, the pressure regulating means is a regulator valve for receiving the pressure oil discharged from the oil pump to regulate the pressure of the pressure oil while draining a part of the pressure oil, the control pressure adding means A proportional control solenoid valve which is supplied to control the pressure corresponding to the driving state of the vehicle and is added to the regulator valve, and a manual valve which applies the pressure of the discharge pressure oil of the oil pump to the regulator valve only when the vehicle is driven backward. Equipped.
또한, 상기 레귤레이터밸브가 밸브하우징내에 전후로 이동가능하게 배열되면서 스프링에 의해 지지된 밸브스풀과, 상기 오일펌프의 토출압유의 압력을 받는 제1랜드부, 상기 비례제어 솔레노이드밸브로부터 제어압을 부가받는 제3랜드부, 상기 매뉴얼밸브로부터 제어압을 부가받는 제2랜드부를 갖추고,In addition, the regulator valve is arranged to be movable back and forth in the valve housing, the valve spool supported by the spring, the first land portion to receive the pressure of the discharge pressure oil of the oil pump, receives a control pressure from the proportional control solenoid valve A third land portion and a second land portion receiving a control pressure from the manual valve;
한편, 상기 비례제어 솔레노이드밸브가 제어유니트와 연결되고, 이 제어유니트에는 차량의 속도와 쓰로틀개도에 상응하는 상기 비례제어 솔레노이드밸브의 제어전류값이 맵으로 메모리되어, 상기 제어유니트가 차량의 속도 및 쓰로틀개도를 감지해서 그에 상응하는 제어전류값을 상기 비례제어 솔레노이드밸브에 인가하여 상기 오일펌프의 토출압유의 압력을 제어하도록 되어 있다.On the other hand, the proportional control solenoid valve is connected to a control unit, and the control unit stores a control current value of the proportional control solenoid valve corresponding to the speed and the throttle opening of the vehicle as a map, so that the control unit stores the speed and the speed of the vehicle. The throttle opening degree is sensed and a control current value corresponding thereto is applied to the proportional control solenoid valve to control the pressure of the discharge pressure oil of the oil pump.
도1은 종래 기술에 따른 자동변속기의 주차 및 중립시의 라인압 제어시스템을 설명하는 유압회로도이고,1 is a hydraulic circuit diagram illustrating a line pressure control system during parking and neutralization of an automatic transmission according to the prior art;
도2는 종래 기술에 따른 자동변속기의 1속 및 2속시의 라인압을 제어하는 시스템을 설명하는 유압회로도,2 is a hydraulic circuit diagram illustrating a system for controlling line pressure at the first and second speeds of an automatic transmission according to the prior art;
도3은 종래 기술에 따른 자동변속기의 3속과 4속 및 5속시의 라인압을 제어하는 시스템을 설명하는 유압회로도,3 is a hydraulic circuit diagram illustrating a system for controlling line pressure at the third, fourth, and fifth speeds of an automatic transmission according to the prior art;
도4는 종래 기술에 따른 자동변속기의 후진시의 라인압을 제어하는 시스템을 설명하는 유압회로도,4 is a hydraulic circuit diagram illustrating a system for controlling line pressure at the time of reverse of an automatic transmission according to the prior art;
도5는 본 발명에 따른 비례제어 솔레노이드밸브를 이용한 라인압 가변제어시스템의 중립과 주차 및 전진구동상태의 유압회로도이다.5 is a hydraulic circuit diagram of the neutral, parking and forward driving states of the variable line pressure control system using the proportional control solenoid valve according to the present invention.
도6은 본 발명에 따른 비례제어 솔레노이드밸브를 이용한 라인압 가변제어시스템의 후진구동상태의 유압회로도이다.6 is a hydraulic circuit diagram of a reverse driving state of the variable line pressure control system using the proportional control solenoid valve according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 오일펌프 11 : 압유공급라인10: oil pump 11: pressure oil supply line
12 : 레귤레이터밸브 13 : 매뉴얼밸브12: regulator valve 13: manual valve
14 : 오일흡입라인 15 : 토크컨버터 콘트롤밸브14: oil suction line 15: torque converter control valve
16 : 비례제어 솔레노이드밸브16: proportional control solenoid valve
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention will be described in detail.
도5는 본 발명에 따른 비례제어 솔레노이드밸브를 이용한 라인압 가변제어시스템의 중립과 주차 및 전진구동상태의 유압회로도인 바, 즉 오일을 펌핑하여 압유를 토출하는 오일펌프(10)에 압유공급라인(11)이 연결되고, 이 압유공급라인(11)에 1개의 공급포트(12a)를 매개로 압력조절수단으로서 레귤레이터밸브(12)가 연결되어, 상기 오일펌프(10)의 토출압유가 상기 압유공급라인(11)과 상기 공급포트(12a)를 통해 상기 레귤레이터밸브(12)로 공급되게 되어 있다.5 is a hydraulic circuit diagram of the neutral and parking and forward driving state of the line pressure variable control system using the proportional control solenoid valve according to the present invention, that is, the oil supply line to the oil pump 10 for pumping oil and discharging the pressurized oil. (11) is connected, and a regulator valve 12 is connected to the pressure oil supply line 11 as a pressure regulating means via one supply port 12a, and the discharge pressure oil of the oil pump 10 is connected to the pressure oil. It is to be supplied to the regulator valve 12 through the supply line 11 and the supply port 12a.
그리고, 상기 압유공급라인(11)에는 매뉴얼밸브(13)가 1개의 공급포트(13a)를 통해 연결되어, 오일펌프(10)의 토출압유를 압유공급라인(11)과 상기 공급포트(13a)를 통해 공급받도록 되어 있고, 상기 매뉴얼밸브(13)의 한쪽 배출포트(13b)는 상기 레귤레이터밸브(12)의 한쪽 제어포트(12b)와 연결되어 있다.In addition, a manual valve 13 is connected to the pressure oil supply line 11 through one supply port 13a to supply discharge pressure oil of the oil pump 10 to the pressure oil supply line 11 and the supply port 13a. It is to be supplied through the, one discharge port (13b) of the manual valve 13 is connected to one control port (12b) of the regulator valve (12).
또한, 상기 레귤레이터밸브(12)의 상기 공급포트(12a)와 인접하여 드레인포트(12c)가 형성되어 있는 데, 이 드레인포트(12c)는 상기 오일펌프(10)의 오일흡입라인(14)과 연결되고, 상기 레귤레이터밸브(12)의 배출포트(12d)는 토크컨버로의 압유공급을 제어하는 토크컨버터 콘트롤밸브(15)와 연결되어 있다.In addition, a drain port 12c is formed adjacent to the supply port 12a of the regulator valve 12. The drain port 12c is connected to the oil suction line 14 of the oil pump 10. The discharge port 12d of the regulator valve 12 is connected to the torque converter control valve 15 for controlling the pressure oil supply to the torque converter.
그리고, 상기 레귤레이터밸브(12)의 다른쪽 제어포트(12e)는 제어압부가수단으로서 비례제어 솔레노이드밸브(16)의 배출포트와 연결되는 반면에, 상기 비례제어 솔레노이드밸브(16)의 입구포트는 상기 압유공급라인(11)과 연결되어, 압유공급라인(11)을 통해 공급되는 압유는 상기 비례제어 솔레노이드밸브(16)에 의해 그 압력이 제어된 다음에 상기 레귤레이터밸브(12)의 제어포트(12e)에 공급되게 되어 있다.The other control port 12e of the regulator valve 12 is connected to the discharge port of the proportional control solenoid valve 16 as a control pressure adding means, while the inlet port of the proportional control solenoid valve 16 is Connected to the pressure oil supply line 11, the pressure oil supplied through the pressure oil supply line 11 is controlled by the proportional control solenoid valve 16, and then the control port of the regulator valve 12 12e).
한편, 상기 레귤레이터밸브(12)는 그 밸브하우징내에 밸브스풀이 전후 이동가능하게 장착되어 있는 바, 상기 밸브스풀은 직경이 가장 작은 제1랜드부(12fa)와, 그 다음으로 직경이 큰 제2랜드부(12fb) 및 그 다음으로 직경이 큰 제3랜드부(12fc)를 각각 갖추고서 스프링(12g)에 의해 탄력적으로 지지되어 있다.On the other hand, the regulator valve 12 is mounted in the valve housing so that the valve spool is movable back and forth, the valve spool is the first land portion 12fa having the smallest diameter and the second larger diameter The land portion 12fb and the next larger third land portion 12fc are respectively provided and elastically supported by the spring 12g.
이에 따라, 엔진이 구동되어 오일펌프(10)가 동작하면, 오일펌프(10)에서 토출된 오일이 압유공급라인(11)을 통해 각 밸브로 공급되게 되는 데, 상기 압유공급라인(11)으로부터 공급포트(12a)를 통해 공급되는 압유는 후술하는 라인압 조절작동에 따라 그 압력이 조절된 후에 상기 배출포트(12d)를 통해 토크컨버터 콘트롤밸브(15)로 공급되고, 다시 상기 토크컨버터 콘트롤밸브(15)에서 그 압력이 재차 조절된 압유는 토크컨버터로 유입되게 되어 있다.Accordingly, when the engine is driven to operate the oil pump 10, the oil discharged from the oil pump 10 is supplied to each valve through the pressure oil supply line 11, from the pressure oil supply line 11. The pressure oil supplied through the supply port 12a is supplied to the torque converter control valve 15 through the discharge port 12d after the pressure is adjusted according to the line pressure adjustment operation described later, and again the torque converter control valve. In (15), the pressurized oil whose pressure is adjusted again is made to flow into a torque converter.
여기서, 상기 공급포트(12a)로 공급된 압유는 밸브스풀에 작용하는 힘의 평형관계에 따라 그 일부의 오일이 상기 드레인포트(12c)로 드레인되면서 그 압력이 조절되게 된다.Here, the pressure of the pressure oil supplied to the supply port 12a is controlled while the oil is partially drained to the drain port 12c according to the equilibrium relationship of the force acting on the valve spool.
상기 밸브스풀에 작용하는 힘의 평형관계를 살펴보면, 차량이 주차상태(P)나 중립상태(P) 혹은 전진구동상태(D)일 경우에는, 상기 매뉴얼밸브(13)의 밸브스풀에 의해 매뉴얼밸브(13)의 배출포트(13b)가 막혀진 상태로 되므로, 매뉴얼밸브(13b)로부터 오일이 상기 레귤레이터밸브(12)의 제어포트(12b)에 공급되지 않으므로, 상기 레귤레이터밸브(12)의 밸브스풀에 작용하는 힘의 평형관계는 다음과 같다.Looking at the equilibrium relationship of the force acting on the valve spool, when the vehicle is in the parking state (P), the neutral state (P) or the forward drive state (D), the manual valve by the valve spool of the manual valve 13 Since the discharge port 13b of (13) is in a closed state, since oil is not supplied from the manual valve 13b to the control port 12b of the regulator valve 12, the valve spool of the regulator valve 12 The equilibrium relationship between the forces acting on
P1＊A1＝Ps＊A2 ＋ KxP1 ＊ A1 = Ps ＊ A2 + Kx
여기서, P1은 압유공급라인에서 공급되는 압유의 라인압이고,Here, P1 is the line pressure of the pressure oil supplied from the pressure oil supply line,
Ps는 비례제어 솔레노이드밸브(16)의 제어압이며,Ps is the control pressure of the proportional control solenoid valve 16,
A1은 제1랜드부(12fa)의 면적,A1 is the area of the first land portion 12fa,
A2는 제3랜드부(12fc)의 면적,A2 is the area of the third land portion 12fc,
K는 스프링상수이다.K is a spring constant.
그런데, 상기 A1과 A2 및 K는 일정한 값이므로, Ps의 압력을 제어하면, P1의 압력을 그에 상응하여 제어할 수 있게 된다.However, since A1, A2, and K are constant values, when the pressure of Ps is controlled, the pressure of P1 can be controlled accordingly.
즉, 예컨대 차량이 전진구동상태(D)일 경우에, 차량의 속도와 쓰로틀개도에 대한 비례제어 솔레노이드밸브(16)의 제어전류 값을 미리 맵으로 작성하여 두고, 차량의 주행중에 차속과 쓰로틀개도를 감지하여 그에 상응하는 값을 가진 제어전류를 상기 비례제어 솔레노이드밸(16)에 인가함으로써, 비례제어 솔레노이드밸브로부터 토출되어 상기 레귤레이터밸브의 스풀에 작용하는 오일의 압력이 상기 제어전류 값에 상응하여 조절되면서 이와 동시에 상기 관계식에 의해 상기 라인압(P1)이 자동적으로 조절되게 되는 것이다.That is, for example, when the vehicle is in the forward driving state D, the control current value of the proportional control solenoid valve 16 with respect to the speed and the throttle opening of the vehicle is prepared as a map in advance, and the vehicle speed and the throttle opening while the vehicle is running. By detecting and applying a control current having a corresponding value to the proportional control solenoid valve 16, the pressure of the oil discharged from the proportional control solenoid valve acting on the spool of the regulator valve corresponding to the control current value At the same time, the line pressure P1 is automatically adjusted by the relational expression.
차량의 주행상태와 쓰로틀개도에 대한 맵으로 작성된 제어전류 값은 차량의 상태에 따라 필요한 토크를 발생시키기 위한 최적의 제어값으로서, 저 쓰로틀 영역에서는 Ps치가 낮아지도록 하여 라인압을 낮게 하는 제어값인 반면에 고 쓰로틀 영역에서는 Ps치가 높아지도록 하여 클러치와 같은 마찰요소가 충분한 토크용량을 가지도록 라인압을 높게 하는 제어값인 바, 이러한 최적의 제어값을 미리제어유니트(TCU)에 맵으로 작성하여 두고서 차량의 주행상태를 실시간으로 감지하여 감지된 주행상태에 따른 최적의 토크를 발생시키도록 적절히 라인압으로 제어함으로써, 자동변속기의 에너지전달효율을 최적으로 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 오일펌프에 걸리는 부하도 줄일 수 있고, 자동변속기의 경량화 및 콤팩트화를 도모할 수 있게 되는 것이다.The control current value created as a map of the vehicle's driving state and the throttle opening degree is an optimal control value for generating the required torque according to the vehicle's condition. In the low throttle region, the control current value is lowered to lower the line pressure. On the other hand, in the high throttle region, the Ps value is increased so that the line pressure is increased so that the friction element such as the clutch has sufficient torque capacity.The optimum control value is mapped into the control unit (TCU) in advance. By detecting the driving state of the vehicle in real time and controlling the line pressure appropriately to generate the optimum torque according to the detected driving state, the energy transmission efficiency of the automatic transmission can be optimally improved and the load applied to the oil pump Also, the weight reduction and compactness of the automatic transmission can be attained.
상기 설명에서 차량의 전진구동상태에 대해 설명하였지만, 차량이 주차상태나 중립상태일 경우에도 미리 작성해둔 맵에 따라 상기 비례제어 솔레노이드밸브에 제어전류를 인가함으로써, 상기 관계식에 의해 라인압(P1)이 최적으로 제어되어, 엔진의 불필요한 동력손실을 방지해서 자동변속기의 효율을 향상시킬 수 있게 된다.In the above description, the forward driving state of the vehicle has been described. However, even when the vehicle is in the parking state or the neutral state, the control unit applies a control current to the proportional control solenoid valve according to the previously prepared map, thereby providing the line pressure P1 according to the above relation. This optimum control can prevent unnecessary power loss of the engine and improve the efficiency of the automatic transmission.
한편, 도6은 차량이 후진구동상태(R)일 경우의 라인압 가변제어시스템의 유압회로도인 바, 즉 오일펌프(10)에서 토출되어 압유공급라인(11)을 통해 매뉴얼밸브(13)로 공급된 압유는 매뉴얼밸브(13)의 배출포트(13b)를 통해 레귤레이트밸브(12)의 제어포트(12b)로 공급되어, 레귤레이터밸의 밸브스풀에 제어압력으로 작용하게 되므로, 상기 레귤레이터밸브(12)의 밸브스풀에 작용하는 힘의 평형관계는 다음과 같다.On the other hand, Figure 6 is a hydraulic circuit diagram of the line pressure variable control system when the vehicle is in the reverse driving state (R), that is, discharged from the oil pump 10 to the manual valve 13 through the hydraulic oil supply line (11) The supplied pressure oil is supplied to the control port 12b of the regulating valve 12 through the discharge port 13b of the manual valve 13 and acts as a control pressure to the valve spool of the regulator valve. The equilibrium relationship of the force acting on the valve spool of 12) is as follows.
P1＊A1＝Ps＊A2 ＋ P1(A3-A2) ＋ KxP1 ＊ A1 = Ps ＊ A2 + P1 (A3-A2) + Kx
여기서, P1은 압유공급라인에서 공급되는 압유의 라인압이고,Here, P1 is the line pressure of the pressure oil supplied from the pressure oil supply line,
Ps는 비례제어 솔레노이드밸브(16)의 제어압,Ps is the control pressure of the proportional control solenoid valve 16,
A1은 제1랜드부(12fa)의 면적,A1 is the area of the first land portion 12fa,
A2는 제3랜드부(12fc)의 면적,A2 is the area of the third land portion 12fc,
A3는 제2랜드부(12fb)의 면적,A3 is the area of the second land portion 12fb,
K는 스프링상수이다.K is a spring constant.
그런데, 상기 A1과 A2 , A3 및 K는 일정한 값이므로, Ps의 압력을 제어하면, P1의 압력을 그에 상응하여 제어할 수 있게 된다.By the way, since A1 and A2, A3 and K are constant values, by controlling the pressure of Ps, it is possible to control the pressure of P1 accordingly.
즉, 예컨대 차량이 후진구동상태(R)일 경우에도 차량의 속도와 쓰로틀개도에 대한 비례제어 솔레노이드밸브(16)의 제어전류 값을 미리 맵으로 작성하여 두고, 차량의 주행중에 차속과 쓰로틀개도를 감지하여 그에 상응하는 값을 가진 제어전류를 상기 비례제어 솔레노이드밸(16)에 인가함으로써, 비례제어 솔레노이드밸브로부터 토출되어 상기 레귤레이터밸브의 스풀에 작용하는 오일의 압력이 상기 제어전류 값에 상응하여 조절되고, 또한 상기 관계식에 의해 상기 라인압(P1)이 차량의 주행상태에 따라 최적으로 조절되게 된다.That is, for example, even when the vehicle is in the reverse driving state (R), the control current value of the proportional control solenoid valve 16 with respect to the speed and the throttle opening of the vehicle is prepared as a map, and the vehicle speed and the throttle opening while the vehicle is running. By detecting and applying a control current having a corresponding value to the proportional control solenoid valve 16, the pressure of oil discharged from the proportional control solenoid valve and acting on the spool of the regulator valve is adjusted in accordance with the control current value. In addition, the line pressure P1 is optimally adjusted according to the driving state of the vehicle by the relational expression.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동변속기의 라인압 가변제어시스템에 의하면, 차량의 주행상태에 따라 라인압이 적절히 가변되게 제어하여, 오일펌프에서의 에너지손실을 최소한을 줄여서 자동변속기의 에너지 전달효율을 최적으로 향상시킬 수 있고, 오일펌프를 최적으로 설계할 수 있으므로 자동변속기의 경량화 및 콤팩트화를 도모할 수 있는 등의 효과가 있다.As described above, according to the line pressure variable control system of the automatic transmission according to the present invention, by controlling the line pressure is appropriately changed according to the driving state of the vehicle, the energy transmission of the automatic transmission by reducing the energy loss in the oil pump to a minimum Since the efficiency can be optimally improved and the oil pump can be optimally designed, the weight reduction and compactness of the automatic transmission can be achieved.
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