KR20080054239A - 차량용 자동 변속기의 유압 제어시스템 - Google Patents

Abstract

리듀싱 제어압을 유압 제어부에 적용되는 다수의 솔레노이드 밸브와 라인압 제어용 솔레노이드 밸브의 소스압으로 공급할 수 있도록 하여 제반 작용효과를 얻을 수 있는 차량용 자동 변속기의 유압 제어시스템을 제공할 목적으로;

라인 제어부는 레귤레이터 밸브와 이의 레귤레이터 밸브를 제어하는 솔레노이드 밸브로 구성되고, 유압 제어부는 리듀싱 밸브와, 제1,2,3,4 솔레노이드 밸브와, 상기 4개의 압력 제어밸브에 의하여 각각 독립적으로 제어되는 제1,2,3,4 압력제어밸브로 구성되며, 유압 절환부는 상기 제1 압력제어밸브와 전진 1속 및 후진 변속단에서 작동하는 로우-리버스 브레이크 사이에 개재되는 제1 페일 세이프 밸브와, 상기 제2 압력제어밸브와 전진 2, 4속 변속단에서 작동하는 세컨드 브레이크 사이에 개재되는 제2 페일 세이프 밸브를 포함하여 이루어지는 차량용 자동 변속기의 유압 제어시스템을 제공한다.

리듀싱 밸브. 압력제어밸브

Description

차량용 자동 변속기의 유압 제어시스템{HYDRAULIC CONTROL SYSTEM OF AUTOMATIC TRANSMISSION FOR VEHICLE}

도 1은 본 발명에 의한 유압 제어시스템의 N, P 레인지에서의 유압 흐름도.

도 2는 종래 유압 제어시스템의 N,P 레인지에서의 유압 흐름도이다.

본 발명은 차량용 자동 변속기의 유압 제어시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리듀싱 제어압을 유압 제어부에 적용되는 다수의 솔레노이드 밸브와 라인압 제어용 솔레노이드 밸브의 소스(SOURCE)압으로 공급할 수 있도록 한 자동 변속기의 유압 제어시스템에 관한 것이다.

예컨대, 차량에 적용되는 자동 변속기는 차량의 주행속도와 스로틀 밸브의 개도율 및 제반 검출조건에 따라 변속제어장치가 다수의 솔레노이드 밸브를 제어하여 유압을 제어함으로써, 목표 변속단의 변속기어가 동작되어 자동으로 변속이 이루어지게 하는 것이다.

즉, 운전자가 셀렉트 레버를 원하는 변속단으로 레인지 변환하면, 유압 제어시스템에서 매뉴얼 밸브의 포트 변환이 이루어지면서 오일펌프로부터 공급되는 유 압을 솔레노이드 밸브의 듀티 제어에 따라 변속기어 메카니즘의 여러 작동요소를 선택적으로 작동시켜 변속이 이루어지도록 하는 것이다.

이러한 자동 변속기 중에 전진 4속과 후진 1속의 변속단을 구현할 수 있도록 한 자동 변속기의 유압 제어시스템의 일예를 살펴보면, 도 2에서와 같이, 오일펌프(202)에서 발생된 유압이 레귤레이터 밸브(204)에서 일정한 압력으로 제어되어 매뉴얼 밸브(206)로 보내어진다.

그러면 이 매뉴얼 밸브(206)에서는 미도시 한 셀렉트 레버의 레인지 변환에 따라 유로가 변환되면서 유압을 제어하는 제1, 2, 3, 4 솔레노이드 밸브(S1,S2,S3,S4)로 공급된다.

상기 제1, 2, 3, 4 솔레노이드 밸브(S1,S2,S3,S4)에 의하여 제어되는 제1, 2, 3, 4 압력 제어밸브(208, 210, 212, 214)를 통해 스위치 밸브(216) 또는 제1, 2 페일 세이프 밸브(218, 220)를 경유하거나 직접적으로 마찰요소로 공급되도록 연결 구성된다.

상기 제1 솔레노이드 밸브(S1)와 제1 압력 제어밸브(208)는 스위치 밸브(216)와 제1 페일 세이프 밸브(218)를 통해 전진 1속 및 후진 변속단에서 작동하는 로우 - 리버스 브레이크(L-R/B)와 연결된다.

상기 제2 솔레노이드 밸브(S2)와 제2 압력 제어밸브(210)는 제2 페일 세이프 밸브(222)를 통해 전진 2속과 전진 4속에서 작동하는 세컨드 브레이크(2ND/B)와 연결된다.

상기 제3 솔레노이드 밸브(S3)와 제3 압력제어밸브(212)는 전진1,2,3속에서 작동하는 언더 드라이브 클러치(UD/C)와 직접 연결된다.

상기 제4 솔레노이드 밸브(S4)와 제4 압력제어밸브(214)는 전진 3, 4속에서 작동하는 오버 드라이브 클러치(OD/C)와 직접 연결된다.

후진 변속단에서 작동하는 리버스 클러치(R/C)는 상기 레귤레이터 밸브(206)와 직접 연결된다.

또한, 레귤레이터 밸브(204)로부터 제어된 유압의 일부는 토크 컨버터(TC) 및 윤활용으로 일정하게 조절하는 토크 컨버터 컨트롤 밸브(224)와, 토크 컨버터(TC)의 동력전달 효율을 높여주기 위해 댐퍼 클러치를 제어하는 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(224)로 공급된다.

상기에서 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(224)는 제5 솔레노이드 밸브(S5)에 의해 제어되면서 댐퍼 클러치의 온/오프 동작을 제어할 수 있도록 구성된다.

상기와 같은 구성에 의하여 각각의 마찰요소는 도시하지 않은 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에 의하여 상기 제1, 2, 3, 4 솔레노이드 밸브(S1, S2, S3, S4)가 제어되면서 제1, 2, 3, 4 압력 제어밸브(208, 210, 212, 214)를 제어함으로써, 각 변속단별로 유압을 공급받거나 배출되면서 변속을 실시하게 되는 것이다.

그러나 상기 제1, 2, 3, 4, 5 솔레노이드 밸브들은 레귤레이터 밸브 및 매뉴얼 밸브를 통해 라인압을 제어 소스압으로 사용하고 있는 바, 다음과 같은 문제점을 내포하고 있다.

즉, 유압 제어시스템에 있어서의 라인압은 차량의 운행조건에 따라 변동의 폭이 크게 발생되고, 이와 같이 변동이 심한 라인압을 이용하는 경우 솔레노이드 밸브가 민감하게 작용하면서 각 마찰요소로 공급되는 작동압을 공급함으로써, 양질의 변속감을 얻을 수 없다.

그리고 자동 변속기 간의 품질 편차에 따른 변속감 저감을 방지할 수 없다.

또한, 라인압이 전진압 및 후진압, 그리고 밸브 스풀을 탄성 지지하고 있는 탄성부재의 상호 보완작용에 의하여 조절되기 때문에 운전조건에 따른 다양한 제어가 이루어지지 않게 된다.

그리고 라인압이 고속 운전 상태에서 고압으로 조성되기 때문에 3,4 속에서 작동하는 마찰요소로 공급되는 유압을 감압시키기 위하여 시프트 밸브를 사용함으로써, 제조원가의 상승된다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 리듀싱 제어압을 유압 제어부에 적용되는 다수의 솔레노이드 밸브와 라인압 제어용 솔레노이드 밸브의 소스(SOURCE)압으로 공급할 수 있는 차량용 자동 변속기의 유압 제어시스템을 제공한다.

그리고 라인압 제어용 솔레노이드 밸브를 적용함으로써, 풀 라인압 가변 제어가 가능하여 현재의 운전조건에 따른 최적의 라인압을 유지하여 변속중 라인압의 제어폭을 확대하여 연비를 절감하고, 시프트 밸브를 배제할 수 있는 차량용 자동 변속기의 유압 제어시스템을 제공한다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 오일펌프에서 발생된 유압은 라인압 제어부에서 일정한 압력으로 제어되어 매뉴얼 밸브와 유압 제어부로 공급되며, 상기 매 뉴얼 밸브에서는 셀렉트 레버의 레인지 선택에 따라 유로가 변환되고, 상기 유압 제어부에서 제어된 유압은 유로 절환부를 통하거나 직접 마찰요소로 공급되도록 구성되는 차량용 자동 변속기의 유압 제어시스템에 있어서,

상기 라인 제어부는 레귤레이터 밸브와 이의 레귤레이터 밸브를 제어하는 솔레노이드 밸브로 구성되고, 상기 유압 제어부는 리듀싱 밸브와, 제1,2,3,4 솔레노이드 밸브와, 상기 4개의 압력 제어밸브에 의하여 각각 독립적으로 제어되는 제1,2,3,4 압력제어밸브를 포함하여 이루어지고, 상기 유압 절환부는 상기 제1 압력제어밸브와 전진 1속 및 후진 변속단에서 작동하는 로우-리버스 브레이크 사이에 개재되는 제1 페일 세이프 밸브와, 상기 제2 압력제어밸브와 전진 2, 4속 변속단에서 작동하는 세컨드 브레이크 사이에 개재되는 제2 페일 세이프 밸브를 포함하여 이루어지는 차량용 자동 변속기의 유압 제어시스템을 제공한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 유압 제어시스템의 N, P 레인지에서의 유압 흐름도로서, 오일펌프(2)에서 발생된 유압은 라인압 제어부(A)에서 일정한 압력으로 제어되어 매뉴얼 밸브(4)와 유압 제어부(B)로 공급된다.

상기 매뉴얼 밸브(4)에서는 도시하지 않은 셀렉트 레버의 레인지 선택에 따라 유로가 변환되고, 상기 유압 제어부(B)에서 제어된 유압은 유로 절환부(C)를 통하거나 직접 마찰요소로 공급된다.

그리고 상기 레귤레이터 밸브(6)로부터 제어된 유압의 일부는 댐퍼 클러치 제어부(D)로 공급된다.

상기에서 유압 제어부(B)는 리듀싱 밸브(6)와 제1, 2, 3, 4, 5 솔레노이드 밸브(S1, S2, S3, S4), 그리고 상기 솔레노이드 밸브에 의하여 각각 독립적으로 제어되는 제1, 2, 3, 4 압력 제어밸브(8, 10, 12, 14)를 포함하여 이루어진다.

상기 유로 절환부(C)는 제1, 2 페일 세이프 밸브(16, 18)를 포함하여 이루어지며, 상기 댐퍼 클러치 제어부(D)는 토크 컨버터 컨트롤 밸브(20), 댐퍼 컨트롤 밸브(22)와 제5 솔레노이드 밸브(S5)를 포함하여 이루어진다.

상기에서 라인압 제어부(A)는 레귤레이터 밸브(24)와 이의 레귤레이터 밸브(24)를 제어하는 제6 솔레노이드 밸브(S5)를 구비하여 이루어진다.

상기 제6 솔레노이드 밸브(S5)는 도시하지 않은 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에 의하여 제어되는데, 상기 트랜스밋션 제어유닛(TCU)은 현재 차량의 운전 조건에 따라 레귤레이터 밸브(24)를 제어함으로써, 라인압이 운전 조건에 따라 다양하게 제어될 수 있게 된다.

그리고 상기 제6 솔레노이드 밸브(S5)는 제어 소스압을 상기 리듀싱 밸브(6)의 제어압을 공급받아 레귤레이터 밸브(24)를 제어하게 된다.

상기에서 매뉴얼 밸브(4)는 D레인지압 관로(26)와, N레인지압 관로 (28)와, R레인지압 관로(30)와 연결되어 레인지 변화에 따라 라인압 관로(32)의 라인압을 선택적으로 상기 관로(26, 28, 30)에 공급하게 된다.

상기 D 레인지압 관로(26)는 제2, 3, 4 압력제어밸브(10, 12, 14)과 연결되며, N 레인지압 관로(26)는 레귤레이터 밸브(4)와 제1 페일 세이프 밸브(16)과 연 결된다.

상기 R 레인지압 관로(30)는 후진(R) 레인지에서 작동하는 리버스 클러치(R/C)와 연결됨과 동시에 상기 제2 페일 세이프 밸브(18)의 제어압으로 공급할 수 있도록 연결된다.

상기에서 유압 제어부(B)를 구성하는 리듀싱 밸브(6)는 라인압을 보다 낮은 안정압으로 제어하며, 상기 리듀싱 밸브(6)의 제어압은 상기 제2, 3, 4 솔레노이드 밸브(S2, S3, S4)와 상기 제6 솔레노이드 밸브(S6)의 제어 소스압으로 공급된다.

상기 제1 솔레노이드 밸브(S1)는 라인압이 제어 소스압으로 직접 공급되며, 상기 제1 솔레노이드 밸브(S1)에 의하여 제어되는 제1 압력제어밸브(8)는 상기 제1 페일 세이프 밸브(16)를 통해 전진 1속 및 후진 변속단에서 작동하는 로우 - 리버스 브레이크(L-R/B)와 연결된다.

상기 제2 솔레노이드 밸브(S2)는 리듀싱 밸브(6)의 제어압을 소스압으로 공급받아 제2 압력 제어밸브(10)를 제어하며, 상기 제2 압력 제어밸브(10)는 제2 페일 세이프 밸브(18)를 통해 전진2, 4속에서 작동하는 세컨드 브레이크(2ND/B)와 연결된다.

상기 제3 솔레노이드 밸브(S3)는 리듀싱 밸브(6)의 제어압을 소스압으로 공급받아 제3 압력 제어밸브(12)를 제어하며, 상기 제3 압력 제어밸브(12)는 전진 1, 2, 3속에서 작동하는 언더 드라이브 클러치(UD/C)와 직접 연결된다.

상기 제4 솔레노이드 밸브(S4)는 리듀싱 밸브(6)의 제어압을 소스압으로 공급받아 제4 압력 제어밸브(14)를 제어하며, 상기 제4 압력 제어밸브(14)는 전진 3, 4속에서 작동하는 오버 드라이브 클러치(OD/C)와 직접 연결된다.

상기에서 댐퍼 클러치 제어부(D)의 토크 컨트롤 밸브(20)는 레귤레이터 밸브(24)로부터 공급되는 유압을 토크 컨버터(TVC) 및 윤활용으로 조절하여 공급하게 된다.

또한, 상기 댐퍼 컨트롤 밸브(22)는 토크 컨버터(TC)의 동력 전달 효율을 높여 주기 이하여 댐퍼 클러치를 제어하는 역할을 수행하게 되는데, 제5 솔레노이드 밸브(S5)에 의하여 제어되면서 대퍼 클러치의 온/오프 동작을 제어하게 된다.

상기와 같이 구성되는 유압 제어시스템은 종래와 마찬가지로 전진 1속에서 로우 - 리버스 브레이크(L-R/B)와 언더 드라이브 클러치(UD/C)가 작동되고, 전진 2속에서 언더 드라이브 클러치(UD/C)와 세컨드 브레이크(2ND/B)가 작동된다.

그리고 전진 3속에서 언더 드라이브 클러치(UD/C)와 오버 드라이브 클러치(OD/C)가 작동되고, 전진 4속에서 오버 드라이브 클러치(OD/C)와 세컨드 클러치(2ND/C)가 작동되며, 후진에서 로우 - 리버스 브레이크(L-R/B)와 리버스 클러치(R/C)가 작동된다.

상기와 같이 각 변속단에서 작동하는 마찰요소에 유압을 공급하기 위한 유압 흐름은 종래와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

이와 같이 본 발명은 종래의 유압 제어시스템에 있어서, 제2, 3, 4 솔레노이드 밸브(S2, S3, S4)에 안정된 리듀싱 밸브(6)의 리듀싱 압을 공급하고, 레귤레이터 밸브(24)가 제5 솔레노이드 밸브(S5)에의하여 제어되면서 라인압을 제어할 수 있도록 구성하고 있는 것이다.

이에 따라 상기 제2, 3, 4 솔레노이드 밸브(S2, S3, S4)에 의하여 제어되는 제2, 3, 4 압력제어밸브(10, 12, 14)가 안정되게 작동되면서 세컨드 브레이크(2ND/B), 언더 드라이브 클러치(UD/C), 오버 드라이브 클러치(OD/C)에 안정된 작동을 공급하여 변속감을 크게 향상시키게 되는 것이다.

또한, 라인압을 현재 차량의 운전 조건에 따라 다양하게 조절할 수 있게 되는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 리듀싱 제어압을 유압 제어부에 적용되는 다수의 솔레노이드 밸브의 제어 소스압을 공급하기 때문에 변동이 심한 라인압을 제어 소스압으로 사용하는 종래와 비교하여 안전된 변속감을 얻을 수 있게 된다.

그리고 라인압 제어용 솔레노이드 밸브를 적용함으로써, 풀 라인압 가변 제어가 가능하여 현재의 운전조건에 따른 최적의 라인압을 유지하여 변속중 라인압의 제어폭을 확대하여 연비를 절감하고, 고속 변속단에서 작동하는 마찰요소로 공급되는 유압을 조절하는 시프트 밸브를 배제할 수 있는 바, 원가 절감의 효과를 얻을 수 있는 발명인 것이다.

Claims (5)

1. 오일펌프에서 발생된 유압은 라인압 제어부에서 일정한 압력으로 제어되어 매뉴얼 밸브와 유압 제어부로 공급되며, 상기 매뉴얼 밸브에서는 셀렉트 레버의 레인지 선택에 따라 유로가 변환되고, 상기 유압 제어부에서 제어된 유압은 유로 절환부를 통하거나 직접 마찰요소로 공급되도록 구성되는 차량용 자동 변속기의 유압 제어시스템에 있어서,

   상기 라인 제어부는 레귤레이터 밸브와 이의 레귤레이터 밸브를 제어하는 솔레노이드 밸브로 구성되고,

   상기 유압 제어부는 리듀싱 밸브와, 제1,2,3,4 솔레노이드 밸브와, 상기 4개의 압력 제어밸브에 의하여 각각 독립적으로 제어되는 제1,2,3,4 압력제어밸브를 포함하여 이루어지고,

   상기 유압 절환부는 상기 제1 압력제어밸브와 전진 1속 및 후진 변속단에서 작동하는 로우-리버스 브레이크 사이에 개재되는 제1 페일 세이프 밸브와, 상기 제2 압력제어밸브와 전진 2, 4속 변속단에서 작동하는 세컨드 브레이크 사이에 개재되는 제2 페일 세이프 밸브를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 유압 제어시스템.
2. 제1항에 있어서, 라인 제어부의 솔레노이드 밸브는 유압 제어부의 리듀싱 밸브 제어압을 제어 소스압으로 공급받을 수 있도록 연결됨을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 유압 제어시스템.
3. 제1항에 있어서, 유압 제어부의 제1 솔레노이드 밸브는 라인압을 제어 소스압으로 공급받고, 제2,3,4 솔레노이드 밸브는 리듀싱 밸브의 제어압을 제어 소스압으로 공급받을 수 있도록 유로로 연결됨을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 유압 제어시스템.
4. 제1항에 있어서, 제1 압력제어밸브는 라인압을 공급받아 제1 솔레노이드 밸브에 의하여 제어되면서 제1 페일 세이프 밸브를 통해 로우 - 리버스 브레이크와 연결됨을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 유압 제어시스템.
5. 제1항에 있어서, 제2,3,4 압력제어밸브는 매뉴얼 밸브로부터 전진압을 공급받아 제어함을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 유압 제어시스템.

Images