KR20070022167A

KR20070022167A - 록업 클러치 제어 시스템

Info

Publication number: KR20070022167A
Application number: KR1020050075470A
Authority: KR
Inventors: 박진모; 임기빈; 신병관; 박종술; 이혁준
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2005-08-18
Filing date: 2005-08-18
Publication date: 2007-02-26
Also published as: KR101091656B1

Abstract

본 발명은 록업 클러치 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 록업 클러치 제어 구조에 비하여 유로의 길이를 짧게 구성하고, 록업-가변력 제어 솔레노이드의 용량 및 크기를 크게 줄일 수 있어, 응답성 및 제어성면에서 유리한 새로운 구조의 록업 클러치 제어 시스템에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 록업 스위치 밸브와, 토크 컨버터 제어 밸브(TCCV)와, 2차 레귤레이터 밸브를 포함하는 록업 클러치 제어 시스템에 있어서, 상기 록업 스위치 밸브의 출력단을 LA압 라인측에 직결시키고, 토크 컨버터 제어 밸브의 출력단을 TC압 라인측에 직결시켜서, 상기 2차 레귤레이터 밸브에서 록업 가변력 솔레노이드의 압력 및 트로틀 개도에 따라 변화된 출력압력(3번압)이 상기 록업 스위치 밸브 및 토크 컨버터 제어 밸브(TCCV)에 각각 입력되어, 상기 록업 가변력 솔레노이드의 압력 제어에 의하여 각각 출력될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 록업 클러치 제어 시스템을 제공한다.

록업 클러치, 록업 스위치 밸브, 토크 컨버터 제어 밸브, 록업 가변력 솔레노이드

Description

록업 클러치 제어 시스템{System for control lock up clutch}

도 1은 본 발명에 따른 록업 클러치 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도,

도 2는 종래의 록업 클러치 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도,

도 3은 종래의 다른 록업 클러치 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도,

도 4는 도 3의 록업 클러치 제어 구조에서 록업-가변력 솔레노이드의 제어압에 따른 TC 및 LA압 변화를 나타내는 그래프,

도 5는 록업 클러치의 작동범위특성을 나타내는 그래프,

도 6은 록업 클러치의 일반적인 제어도.

자동변속기는 토크컨버터를 사용하고 있는 바, 대개 상기 토크컨버터는 터빈, 임펠러 및 스테이터 등으로 구성되어 있고, 오일을 매개로 하여 동력을 전달하기 때문에 오일에 의한 미끄러짐으로 인하여 발생하는 에너지 손실이 크므로 수동변속기에 비하여 연비가 떨어지는 단점이 있다.

이러한 단점을 감안하여 토크 컨버터에 록업 클러치를 설치하고 있으며, 일정 차속이상이 되면 록업클러치에 의하여 펌프와 터빈이 기계적으로 직결되어, 미끄러짐에 의한 손실을 최소화하면서 결국 연비향상과 정숙성 향상을 도모할 수 있다.

상기 록업클러치의 작동범위는 쓰로틀 개도와 엔진회전수에 따라 달라지는 바, 도 4에서 사선부분이 록업클러치의 작동영역이고, 나머지 부분은 해제범위이다.

상기 록업클러치의 제어를 위한 그 연결관계를 보면, 첨부한 도 5에 도시된 바와 같이 변속제어부(TCU)에는 쓰로틀 포지션 센서(TPS), 차속센서(VSS), 변속위치선택스위치(SMSS), 유온센서, 가속페달 스위치 등의 센서가 입력단에 연결되어 있으며, 각 센서로부터 출력된 신호가 상기 변속제어부(TCU)로 들어가면, 상기 변속제어부(TCU)에서 록업클러치의 작동범위 특성에 따라 록업클러치를 작동시킬 것인가 또는 해제시킬 것인가를 판단하여, 그 명령을 록업클러치 컨트롤 솔레노이드 밸브(lock-up clutch solenoid valve:LCCSV)로 보내게 된다.

이어서, 상기 록업클러치 컨트롤 솔레노이드 밸브가 듀티 제어되어 온(ON)되면, 록업클러치 컨트롤 밸브내의 유압이 배출되는 동시에 록업클러치가 프론트커버 에 밀착되어, 프론트커버와 터빈이 일체가 되면서 록업클러치가 작동하게 되는 것이다.

반면에, 상기 록업클러치 컨트롤 솔레노이드 밸브가 오프(듀티율 0%)되면, 록업클러치 컨트롤 밸브내의 유압이 리듀싱 밸브에 의하여 일정 압력으로 조정되어 상승하고, 최종적으로 록업클러치가 프론트 커버로부터 분리되어 록업클러치의 해제가 이루어진다.

이렇게 토크컨버터를 갖는 자동변속기 장착 차량에서 주행중에 쓰로틀의 개도 및 차속에 따라 록업클러치의 작동 또는 해제가 반복적으로 이루어지게 된다.

최근에는 새로운 록업클러치의 제어 방법이 제기되어 적용되고 있는 바, LC압(LA:LOCK UP APPLY압)은 일정하게 두고 TC압(TORQUE CONVERTER압= LOCK UP RELEASE압)을 제어하는 방식이 그것이다.

- 록업(LOCK UP) 피스톤 해제(RELEASE) 상태(토크컨버터(TORQUE CONVERTER) 상태) : TC압에 어떤 압을 공급하고 LA쪽은 쿨러등에 연결되어 있으며, TC압에서 LA압쪽으로 유체의 흐름이 형성되어 있다.

- 록업(LOCK UP) 피스톤 적용 제어 또는 미소슬립제어 상태

목표하는 슬립량(엔진회전수와 터빈회전수의 차이)을 제어하기 위하여 LA압에 어떤 압을 두고, TC압을 제어한다.

- 록업(LOCK UP) 피스톤 완전직결 상태

LA압은 어떤 압이 있고, TC압은 섬프(SUMP)와 연결되어 있다.

이러한 방식의 제어를 택하고 기존의 록업클러치 제어 구조에 대하여 그 구 체적인 원리를 살펴보면 다음과 같다.

첨부한 도 2는 종래의 록업 클러치 제어 구조를 나타내는 유압 회로도이다.

록업스위치 밸브(LOCK UP SWITCH 밸브)가 있고, 쉬프트 시그널에 따른 솔레노이드 밸브압(SS-L)이 Fs(스프링 힘)보다 작으면 록업클러치의 해제(RELEASE)상태 즉, 토크컨버터(TORQUE CONVERTER)상태가 된다.

이때, 록업클러치의 해제(RELEASE)상태인 토크컨버터(TC)에 토크컨버터 컨트롤 밸브(TCRV)에서 제어된 3번압이 공급된다.

상기 솔레노이드압(SS-L)이 Fs 보다 크면 록업스위치 밸브는 절환되고, LA에 3번압이, 그리고 TC(LR)에는 록업 가변력 솔레노이드(LU-VFS:Lockup-Variable Force Solenoid)압이 연결된다.

이때, 상기 록업 가변력 솔레노이드(LU-VFS)압을 제어하여 토크컨버터의 록업클러치를 제어하게 된다.

이러한 구조를 갖는 기존의 록업클러치 제어구조에서 토크컨버터의 TC(LR)압을 제어하기 위해 록업 가변력 솔레노이드(LU-VFS)는 많은 유량을 제어할 수 있어야 되고, 그에따라 그 용량 및 크기가 커지는 단점이 있다.

여기서, 또 다른 기존의 록업 클러치 제어 구조를 살펴보기로 한다.

첨부한 도 3은 종래의 다른 록업 클러치 제어 구조를 나타내는 유압 회로도이다.

록업 스위치 밸브(LU S/W)가 있고 록업 가변력 솔레노이드(LU-VFS)밸브압이 Fs(스프링 힘)보다 작으면, 록업클러치 클러치 해제 상태(토크 컨버터 상태)가 된 다.

이때, TC(LR)은 3번압과 연결되고, 상기 LA는 쿨러(COOLER)와 연결된다.

또한, 상기 3번압은 2차 레귤레이터 밸브에서 록업 가변력 솔레노이드(LP-VFS)의 밸브압에 의해 쓰로틀 개도에 따라 그 압력이 변한다.

따라서, 록업 가변력 솔레노이드(LP-VFS)의 밸브압이 Fs(스프링 힘)보다 커지면 상기 록업 스위치 밸브는 절환되고 LA에 3번압이, 그리고 상기 TC(LR)에는 5번압이 연결되며, 이러한 연결상태가 록업클러치의 제어 상태가 된다.

한편, 상기 5번압은 토크 컨버터 제어 밸브(TCCV:TORQUE CONVERTER CONTROL VALVE)에서 록업 가변력 솔레노이드(LP-VFS)에 의해 제어된 압력이다.

또한, 상기 토크 컨버터 제어 밸브(TCCV)의 검출압은 록업 스위치 밸브를 지난 후의 LA, TC압이다.

이때, 상기 록업 클러치 제어상태에서 쿨러 유로는 4번유로와 연결된다.

첨부한 도 4는 도 3의 록업 클러치 제어 구조에서 록업-가변력 솔레노이드의 제어압을 나타내는 그래프로서, 록업 가변력 솔레노이드(LP-VFS) 제어압에 따라 록업클러치 해제상태에서는 TC압이 높고, 록업클러치 작동제어 상태에서는 TC압이 낮고 LA압이 높게 나타난다.

이러한 또 다른 기존의 록업클러치 제어 구조는 TC(LR)압을 제어하는데 토크컨버터 컨트롤 밸브를 이용하므로 록업-가변력 솔레노이드의 용량과 크기가 클 필요가 없지만, 상기 토크 컨버터 제어 밸브(TCCV)의 검출압이 록업 스위치 밸브를 지난 후의 압이므로, 유로의 길이가 길어지게 되고 응답성 및 제어성이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 토크 컨버터 제어 밸브(TCCV)의 검출압이 록업 스위치 밸브를 지난 후의 압이 되는 기존의 제어 구조를 개선하여, TC압이 록업 스위치 밸브와 상관없이 토크 컨버터 제어 밸브(TCCV)에 의하여 제어되도록 함으로써, 유로의 길이가 짧아지고 보다 효율적인 응답성 및 제어성을 제공할 수 있도록 한 록업 클러치 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

록업 스위치 밸브와, 토크 컨버터 제어 밸브(TCCV)와, 2차 레귤레이터 밸브를 포함하는 록업 클러치 제어 시스템에 있어서,

상기 록업 스위치 밸브의 출력단을 LA압 라인측에 직결시키고, 토크 컨버터 제어 밸브의 출력단을 TC압 라인측에 직결시켜서, 상기 2차 레귤레이터 밸브에서 록업 가변력 솔레노이드의 압력 및 트로틀 개도에 따라 변화된 출력압력(3번압)이 상기 록업 스위치 밸브 및 토크 컨버터 제어 밸브(TCCV)에 각각 입력되어, 상기 록업 가변력 솔레노이드의 압력 제어에 의하여 각각 출력될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 록업 클러치 제어 시스템을 제공한다.

바람직한 구현예로서, 록업 클러치 제어 상태에서 상기 록업 스위치 밸브는 록업 클러치에 록업을 위한 3번압을 LA압(LOCK UP APPLY압)으로만 출력하고, 록업 클러치 해제 상태에서는 상기 토크 컨버터 제어 밸브(TCCV)에서 상기 3번압을 곧바로 TC압(TORQUE CONVERTER압)으로 출력하게 되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 록업 클러치 제어 시스템을 나타내는 유압 회로도이다.

본 발명은 토크 컨버터 제어 밸브(TCCV)의 검출압이 록업 스위치 밸브를 지난 후에 TC 입력압으로 출력되는 점을 개선하여, TC압이 록업 스위치 밸브와 상관없이 토크 컨버터 제어 밸브(TCCV)에 의하여 곧바로 제어되도록 한 점에 주안점이 있다.

즉, 본 발명은 기존에 TC 입력압을 위하여 록업스위치 밸브에서 출력하기 위하여 록업 스위치 밸브와 토크 컨버터 제어 밸브(TCCV)가 서로 유로를 형성하며 연결된 점을 배제하고, TC압 제어를 위해 TC압 라인을 토크 컨버터 제어 밸브와 직결시킴으로써, 유로의 길이가 보다 짧아져 응답성 및 제어성을 향상시킬 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.

여기서, 본 발명의 록업 클러치 제어 구조에 대한 각 구성의 연결관계를 설명하면 다음과 같다.

록업 클러치의 제어를 위한 록업 스위치 밸브의 입력단에는 2차 레귤레이터 밸브의 출력단이 연결된다.

또한, 토크 컨버터 제어 밸브의 입력단에도 상기 2차 레귤레이터의 출력단이 연결된다.

특히, 상기 록업 스위치 밸브의 출력단은 록업 클러치 제어를 위한 LA압 라인과 연결되고, 이와 별도로 토크 컨버터 제어 밸브(TCCV)의 출력단에는 토크 컨버터 제어를 위한 TC압 라인과 연결된다.

한편, 상기 2차 레귤레이터 밸브의 입력측에는 록업 가변력 솔레노이드가 연결되고, 상기 록업 스위치 밸브의 입력측에도 록업 가변력 솔레노이드가 연결되며, 상기 토크 컨버터 제어 밸브의 입력측에도 록업 가변력 솔레노이드가 연결된다.

이에, 기존에는 상기 록업 스위치 밸브의 입력측과 상기 토크 컨버터 제어 밸브의 출력측이 서로 별도의 유로에 의하여 연결되어, 록업 스위치 밸브로부터 TC압이 출력되었지만, 본 발명에 따르면 토크 컨버터 제어 밸브(TCCV)의 출력단이 토크 컨버터 제어를 위한 TC압 라인과 직접 연결되어, 그 유로를 보다 짧게 구성할 수 있으며, 그에따라 록업 클러치 작동을 위한 응답성 및 제어성을 향상시킬 수 있다.

여기서, 본 발명에 따른 록업 클러치 제어 구조의 작동 관계를 살펴보면 다음과 같다.

록업 스위치 밸브에 록업-가변력 솔레노이드의 밸브압(LU-VFS)이 입력되는 바, 이 솔레노이드 밸브압(LU-VFS)가 Fs(스프링 힘)보다 작으면 록업 클러치 클러치 해제 상태(토크 컨버터(TORQUE CONVERTER) 상태)이다.

이때, 상기 TC압(LR)은 1차 레귤레이터 밸브로부터의 압력(도면에서 TC압 제공을 위한 3번압을 지시됨)인 3번압과 연결되고 상기 LA압 라인측은 쿨러(COOLER)와 연결된다.

한편, 상기 2차 레귤레이터에서 록업-가변력 솔레노이드 밸브압(LP-VFS)에 의해 트로틀 개도에 따라 압이 변한다.

이때, 상기 록업-가변력 솔레노이드 밸브압(LU-VFS)이 스프링힘(Fs)보다 커지면, 상기 록업 스위치 밸브는 절환되어 상기 3번압이 LA압(록업 클러치 입력압)라인측으로 공급되고, 상기 TC(LR)압 라인에는 토크 컨버터 제어 밸브에서 록업-가변력 솔레노이드에 의해 제어된 압이 공급된다. 이와 같은 상태는 록업(LOCK UP) 클러치 제어 상태가 된다.

상기 토크 컨버터 제어 밸브의 검출압은 록업 스위치 밸브와는 상관없는 3번압과 TC(LR)압이다.

이와 같이, 기존과 달리 토크 컨버터 제어 밸바의 검출압이 록업 스위치 밸브와 상관없는 3번과 TC압(도 1참조)이므로, 유로의 길이가 길어질 필요가 없고 응답성과 제어성이 유리해 진다

또한, 기존과 달리 TC(LR)압을 제어하는데 토크 컨버터 제어 밸브를 이용하므로 록업-가변력 솔레노이드의 용량과 크기가 클 필요가 없다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 록업 클러치 제어 시스템에 의하면, 토크 컨버터 제어 밸브(TCCV)의 검출압이 록업 스위치 밸브를 지난 후의 압이 되는 기존의 제어 구조를 개선하여, TC압이 록업 스위치 밸브와 상관없이 토크 컨버터 제어 밸브(TCCV)에 의하여 제어되도록 함으로써, 유로의 길이가 짧아지고 보다 효 율적인 응답성 및 제어성을 제공할 수 있다.

Claims

록업 스위치 밸브와, 토크 컨버터 제어 밸브(TCCV)와, 2차 레귤레이터 밸브를 포함하는 록업 클러치 제어 시스템에 있어서,

상기 록업 스위치 밸브의 출력단을 LA압 라인측에 직결시키고, 토크 컨버터 제어 밸브의 출력단을 TC압 라인측에 직결시켜서, 상기 2차 레귤레이터 밸브에서 록업 가변력 솔레노이드의 압력 및 트로틀 개도에 따라 변화된 출력압력(3번압)이 상기 록업 스위치 밸브 및 토크 컨버터 제어 밸브(TCCV)에 각각 입력되어, 상기 록업 가변력 솔레노이드의 압력 제어에 의하여 각각 출력될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 록업 클러치 제어 시스템.
청구항 1에 있어서, 록업 클러치 제어 상태에서 상기 록업 스위치 밸브는 록업 클러치에 록업을 위한 3번압을 LA압(LOCK UP APPLY압)으로만 출력하고, 록업 클러치 해제 상태에서는 상기 토크 컨버터 제어 밸브(TCCV)에서 상기 3번압을 곧바로 TC압(TORQUE CONVERTER압)으로 출력하게 되는 것을 특징으로 하는 록업 클러치 제어 시스템.