KR20110066097A - 유압 제어 장치 - Google Patents

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존 알. 초이코우스키
필립 씨. 룬드버그
스티븐 피. 무어맨
브렛 엠. 올슨
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지엠 글로벌 테크놀러지 오퍼레이션스 엘엘씨
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Abstract

듀얼 클러치 트랜스미션용 유압 제어 장치는, 복수의 클러치 액추에이터 및 복수의 싱크로나이저 액추에이터와 유체 연통하는 복수의 압력 및 흐름 제어 장치 및 로직 밸브 조립체를 구비한다. 상기 클러치 액추에이터는 복수의 토크 전달 장치를 동작시키도록 작동가능하고, 상기 싱크로나이저 액추에이터는 복수의 싱크로나이저 조립체를 동작시키도록 작동가능하다. 상기 압력 제어 솔레노이드와 상기 흐름 제어 솔레노이드의 조합에 대한 선택적인 동작은 트랜스미션을 소정의 기어비로 변환하기 위해 가압된 유체가 상기 클러치 액추에이터와 싱크로나이저 액추에이터 중 하나 이상을 동작시키도록 한다.

Description

유압 제어 장치{CONTROL SYSTEM FOR A DUAL CLUTCH TRANSMISSION}
본 발명은 듀얼 클러치 트랜스미션용 제어 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 듀얼 클러치 트랜스미션 내의 복수의 액추에이터를 동작하도록 작동가능한 복수의 솔레노이드 및 밸브를 갖는 전기 유체식 제어 장치에 관한 것이다.
일반적인 다단, 듀얼 클러치 트랜스미션은 2개의 마찰 클러치 및 몇 개의 도그 클러치/싱크로나이저의 조합체를 이용하여, 하나의 마찰 클러치와 다른 마찰 클러치 사이에서 교호함으로써 "파워-온(power-on)" 또는 동적 시프트를 성취하며, 상기 싱크로나이저는 상기 동적 시프트를 실제로 이루기 전에 다가오는 비율에 대해 "사전 선택(pre-select)"된다. 일반적으로, 이러한 개념은 상이한 전용의 기어 쌍 또는 세트를 갖는 카운터샤프트 기어를 이용하여 전진 변속비를 성취한다. 일반적으로, 솔레노이드 및 밸브 조립체를 제어하는 데에는, 전기 제어식 유압 제어 회로 또는 장치가 이용된다. 솔레노이드 및 밸브 조립체는 클러치 및 싱크로나이저를 동작하여 전진 및 후진 기어비를 성취한다.
기존의 유압 제어 장치가 그 의도된 목적을 위해 유용하지만, 특히 효율, 응답성 및 부드러움의 관점에서의 개선된 성능을 나타내는 트랜스미션 내의 신규하고 개선된 유압 제어 장치에 대한 필요성이 실질적으로 요구되고 있다. 따라서, 듀얼 클러치 트랜스미션에 사용되는 개선되고, 비용 효율적인 유압 제어 장치에 대한 필요성이 있다.
듀얼 클러치 트랜스미션용 유압 제어 장치는, 복수의 클러치 액추에이터(clutch actuators)와, 복수의 싱크로나이저 액추에이터(synchronizer actuators)와 유체 연통하는 복수의 압력 및 흐름 제어 장치(pressure and flow control devices), 그리고 로직 밸브(logic valves)를 구비한다. 상기 클러치 액추에이터는 복수의 토크 전달 장치를 동작하도록 작동가능하고, 상기 싱크로나이저 액추에이터는 복수의 싱크로나이저 조립체를 동작하도록 작동가능하다. 상기 압력 제어 솔레노이드와 상기 흐름 제어 솔레노이드의 조합에 대한 선택적인 동작은, 트랜스미션을 소정의 기어비로 변환하기 위해, 가압된 유체가 상기 클러치 액추에이터와 싱크로나이저 액추에이터 중 하나 이상을 동작하게 한다.
유압 제어 장치의 일례에서, 상기 유압 제어 장치는 가압된 유압 유체를 제공하는 전기 펌프와 어큐뮬레이터를 구비한다.
유압 제어 장치의 다른 일례에서, 상기 유압 제어 장치는 상기 듀얼 클러치를 작동하는데 사용되는 2개의 압력 제어 장치와, 2개의 흐름 제어 장치를 구비한다.
유압 제어 장치의 또 다른 일례에서, 상기 유압 제어 장치는 상기 복수의 싱크로나이저 조립체를 작동하는데 사용되는 2개의 압력 제어 장치, 2개의 흐름 제어 장치, 및 2개의 로직 밸브를 구비한다.
본 발명의 상기한 특징 및 이점 그리고 다른 특징 및 이점은, 첨부한 도면(동일한 참조부호는 동일한 구성요소, 요소 또는 특징부를 지칭함)과 함께 취한 본 발명의 최선책에 대한 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본원에 첨부된 도면은 단지 예를 위한 것으로서, 본 발명의 범위를 제한하는 의도의 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 원리에 따른 유압 제어 장치를 갖는 예시적인 듀얼 클러치 트랜스미션의 개략도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 원리에 따른 듀얼 클러치 트랜스미션용 유압 제어 장치의 일례에 대한 개략도.
도 1은 본 발명을 내장하는 예시적인 듀얼 클러치 자동 트랜스미션(10)을 도시한다. 듀얼 클러치 트랜스미션(10)은, 트랜스미션(10)의 각종 부품을 봉입 및 보호하는 일반적인 주조, 금속 하우징(12)을 구비한다. 하우징(12)은 이러한 부품을 위치설정 및 지지하는 각종 개구, 통로, 숄더 및 플랜지를 구비한다. 하우징(12)이 일반적인 후방 휠 구동 트랜스미션으로서 도시되지만, 트랜스미션(10)은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 전방 휠 구동 트랜스미션 또는 후방 휠 구동 트랜스미션일 수 있다. 트랜스미션(10)은 입력 샤프트(14), 출력 샤프트(16), 듀얼 클러치 조립체(18) 및 기어 배열체(20)를 구비한다. 입력 샤프트(14)는 내연기관 또는 디젤 엔진 혹은 하이브리드 발전소 등의 원동기(도시하지 않음)와 연결된다. 입력 샤프트(14)는 원동기로부터의 입력 토크 또는 파워를 수용한다. 출력 샤프트(16)는, 예컨대 프롭샤프트, 차동 조립체 및 구동 축을 구비할 수 있는 최종 구동 유닛(도시하지 않음)과 연결되는 것이 바람직하다. 입력 샤프트(14)는 듀얼 클러치 조립체(18)를 구동하도록 연결된다. 바람직하게, 듀얼 클러치 조립체(18)는 제 1 토크 전달 장치(22)와 제 2 토크 전달 장치(24)를 구비하는 한 쌍의 선택적으로 결합가능한 토크 전달 장치를 구비한다. 토크 전달 장치(22, 24)는 건식 클러치가 바람직하다. 토크 전달 장치(22, 24)는 기어 배열체(20)에 구동 토크를 제공하도록 상호 배타적으로 결합된다.
기어 배열체(20)는 복수의 기어 세트(26)와, 복수의 샤프트(28)를 구비한다. 복수의 기어 세트(26)는 복수의 샤프트(28)에 연결되거나 또는 선택적으로 연결가능한 별개의 서로 맞물리는 기어를 구비한다. 복수의 샤프트(28)는 레이샤프트, 카운터샤프트, 슬리브 및 센터 샤프트, 후진 또는 아이들 샤프트, 또는 그 조합체를 구비할 수 있다. 기어 세트(26)의 특정 배치 및 개수, 및 트랜스미션(10) 내의 샤프트(28)의 특정 배치 및 개수는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 변경될 수 있다. 제공된 예에서, 트랜스미션(10)은 7개의 전진 기어와 후진 기어를 제공한다.
기어 배열체(20)는 제 1 싱크로나이저 조립체(30A), 제 2 싱크로나이저 조립체(30B), 제 3 싱크로나이저 조립체(30C), 제 4 싱크로나이저 조립체(30D)를 더 구비한다. 싱크로나이저 조립체(30A-D)는 복수의 기어 세트(26) 내의 별개의 기어를 복수의 샤프트(28)에 선택적으로 결합하도록 작동가능하다. 각각의 싱크로나이저 조립체(30A-D)는 특정한 단일 기어에 인접하거나, 또는 인접한 기어 세트(26) 내의 인접한 기어 쌍들 사이에 배치된다. 각각의 싱크로나이저 조립체(30A-D)는, 작동 시에, 기어의 속도를 도그 또는 페이스 클러치 등의 포지티브 클러치 및 샤프트의 속도에 동기한다. 클러치는 기어를 샤프트에 포지티브하게 연결 또는 결합한다. 클러치는 각각의 싱크로나이저 조립체(30A-D) 내의 시프트 레일 및 포크 조립체(도시하지 않음)에 의해 양방향으로 평행이동된다.
또한, 트랜스미션은 트랜스미션 제어 모듈(32)을 구비한다. 바람직하게, 트랜스미션 제어 모듈(32)은 사전프로그램된 디지털 컴퓨터 또는 프로세서, 제어 로직, 데이터를 저장하는데 사용되는 메모리, 및 하나 이상의 I/O 주변 기기를 갖는 전자 제어 장치이다. 제어 로직은 데이터를 모니터링, 조작 및 생성하기 위한 복수의 로직 루틴을 구비한다. 트랜스미션 제어 모듈(32)은 본 발명의 원리에 따른 유압 제어 장치(100)를 거쳐 듀얼 클러치 조립체(18) 및 싱크로나이저 조립체(30A-D)의 동작을 제어한다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 유압 제어 장치(100)는, 보다 상세하게 후술하는 바와 같이, 섬프(104)로부터 복수의 시프트 액추에이팅 장치로 유압 유체(102)를 선택적으로 연통함으로써 듀얼 클러치 조립체(18) 및 싱크로나이저 조립체(30A-D)를 선택적으로 결합하도록 작동가능하다. 섬프(104)는 자동 트랜스미션(10)의 각종 부품 및 영역으로부터 유압 유체(102)가 복귀하여 수집되는 트랜스미션(10)의 하부에 바람직하게 배치되는 탱크 또는 저장기이다. 유압 유체(102)는 펌프(106)를 거쳐 섬프(104)로부터 강제된다. 펌프(106)는 전기 엔진(도시하지 않음) 또는 임의의 다른 타입의 원동기에 의해 구동되는 것이 바람직하며, 예컨대 기어 펌프, 베인 펌프, 제로터 펌프 또는 임의의 다른 포지티브 변위 펌프일 수 있다. 펌프(106)는 입구 포트(108)와, 출구 포트(110)를 구비한다. 입구 포트(108)는 흡입 라인(112)을 거쳐 섬프(104)와 연통한다. 출구 포트(110)는 가압된 유압 유체(102)를 공급 라인(114)으로 연통시킨다. 공급 라인(114)은 스프링 가압식 분출 안전 밸브(116), 압력측 필터(118) 및 스프링 가압식 체크 밸브(120)와 연통한다. 스프링 가압식 분출 안전 밸브(116)는 섬프(104)와 연통한다. 스프링 가압식 분출 안전 밸브(116)는 비교적 높은 사전결정된 압력으로 설정되고, 공급 라인(114) 내의 유압 유체(102)의 압력이 이러한 압력을 초과하면, 안전 밸브(116)는 유압 유체(102)의 압력을 완화하여 감소시키도록 일시적으로 개방한다. 압력측 필터(118)는 스프링 가압식 체크 밸브(120)와 평행하게 배치된다. 압력측 필터(118)가 차단 또는 부분적으로 차단되면, 공급 라인(114) 내의 압력이 증가하여 유압 유체(102)가 압력측 필터(118)를 바이패스하게 하기 위해 스프링 가압식 체크 밸브(120)를 개방한다.
압력측 필터(118)와 스프링 가압식 체크 밸브(120) 각각은 출구 라인(122)과 연통한다. 출구 라인(122)은 제 2 체크 밸브(124)와 연통한다. 제 2 체크 밸브(124)는 메인 공급 라인(126)과 연통하며, 메인 공급 라인(126) 내의 유압을 유지하도록 구성된다. 메인 공급 라인(126)은 가압된 유압 유체를 어큐뮬레이터(130) 및 메인 압력 센서(132)에 공급한다. 어큐뮬레이터(130)는 비압축성 유압 유체(102)를 외부 공급원에 의한 압력 하에 유지하는 에너지 저장 장치이다. 제공된 예에서, 어큐뮬레이터(130)는, 어큐뮬레이터(130) 내의 유압 유체(102)에 압축력을 제공하는 스프링 또는 압축성 가스를 갖는 스프링 타입 또는 가스 충진식 어큐뮬레이터이다. 그러나, 어큐뮬레이터(130)는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 가스 충전식 타입 등의 다른 타입일 수 있다. 따라서, 어큐뮬레이터(130)는 가압된 유압 유체(102)를 메인 공급 라인(126)으로 다시 공급하도록 작동가능하다. 그러나, 어큐뮬레이터(130)의 배출 시에, 제 2 체크 밸브(124)는 가압된 유압 유체(102)가 펌프(106)로 복귀하는 것을 방지한다. 충전 시의 어큐뮬레이터(130)는 가압된 유압 유체(102)의 공급원으로서 펌프(106)를 효과적으로 대체하므로, 펌프(106)가 연속적으로 작동할 필요성을 제거한다. 메인 압력 센서(132)는 메인 공급 라인(126) 내의 유압 유체(102)의 압력을 실시간으로 판독하여, 이러한 데이터를 트랜스미션 제어 모듈(32)에 제공한다.
메인 공급 라인(126)은 제어기(32)를 냉각하는데 사용되는 히트 싱크(134)를 통해 보내지지만, 히트 싱크(134)는 다른 위치에 배치되거나 또는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 유압 제어 장치(100)로부터 제거될 수 있다. 메인 공급 라인(126)은 제 1 클러치 압력 제어 장치(136), 제 2 클러치 압력 제어 장치(138), 제 1 액추에이터 압력 제어 장치(140) 및 제 2 액추에이터 압력 제어 장치(141)를 구비하는 4개의 압력 제어 장치에 가압된 유압 유체(102)를 공급한다.
제 1 클러치 압력 제어 장치(136)는 내측 폐쇄 루프 압력 제어를 갖는 전기 제어식 가변력 솔레노이드인 것이 바람직하다. 제 1 클러치 압력 제어 장치(136)가 유압 유체(102)의 압력을 제어하도록 작동가능한 한, 각종 회사 제품, 타입 및 모델의 솔레노이드가 본 발명과 함께 이용될 수 있다. 제 1 클러치 압력 제어 장치(136)는, 제 1 클러치 압력 제어 장치(136)가 작동되거나 또는 전력 공급되면 출구 포트(136B)와 연통하는 입구 포트(136A); 및 제 1 압력 제어 장치(164)가 비활성 또는 전력 공급되지 않으면 출구 포트(164B)를 연통하는 배출 포트(136C);를 구비한다. 제 1 클러치 압력 제어 장치(136)의 가변 작동은 유압 유체(102)가 입구 포트(136A)로부터 출구 포트(136B)로 연통함에 따라 유압 유체(102)의 압력을 조절 또는 제어한다. 내측 폐쇄 루프 압력 제어는 제어기(32)로부터의 특정한 현재의 명령에 근거하여 출구 포트(136B)로의 압력량을 조절하도록 솔레노이드 내에 압력 피드백을 제공함으로써, 압력을 제어한다. 입구 포트(136A)는 메인 공급 라인(126)과 연통한다. 출구 포트(136B)는 중간 라인(142)과 연통한다. 배출 포트(136C)는 섬프(104)와 연통한다.
중간 라인(142)은 제 1 클러치 압력 제어 장치(136)로부터 제 1 클러치 흐름 제어 장치(144), 제 1 압력 리미트 제어 밸브(146) 및 3방향 볼 체크 밸브(147)로 유압 유체(102)를 연통시킨다. 제 1 클러치 흐름 제어 장치(144)는, 보다 상세하게 후술하는 바와 같이, 제 1 토크 전달 장치(22)를 동작하기 위해 제 1 클러치 흐름 제어 장치(144)로부터 유압 유체(102)의 흐름을 제어하도록 작동가능한 전기 제어식 가변력 솔레노이드인 것이 바람직하다. 제 1 클러치 흐름 제어 장치(144)는, 제 1 클러치 흐름 제어 장치(144)가 작동되거나 또는 전력 공급되면 출구 포트(144B)와 연통하는 입구 포트(144A); 및 제 1 클러치 흐름 제어 장치(144)가 작동하지 않거나 또는 전력 공급되지 않으면 출구 포트(144B)와 연통하는 배출 포트(144C);를 구비한다. 제 1 클러치 흐름 제어 장치(144)의 가변 동작은, 유압 유체(102)가 입구 포트(144A)로부터 출구 포트(144B)로 연통함에 따라 유압 유체(102)의 흐름을 조절 또는 제어한다. 입구 포트(144A)는 중간 라인(142)과 연통한다. 출구 포트(144B)는 제 1 클러치 공급 라인(148)과 흐름 구속 오리피스(150)와 연통한다. 배출 포트(144C)는 섬프(104)와 연통한다. 제 1 압력 리미트 제어 밸브(146)는 제 1 클러치 흐름 제어 솔레노이드(144)와 평행하게 배치되고, 제 1 클러치 공급 라인(148)과 연통한다. 제 1 클러치 공급 라인(148) 내의 압력이 사전결정된 값을 초과하면, 제 1 압력 리미트 제어 밸브(146)는 압력을 완화 및 감소시키도록 개방한다.
제 1 클러치 공급 라인(148)은 제 1 클러치 피스톤 조립체(152) 내의 입구/출구 포트(152A)와 유체 연통한다. 제 1 클러치 피스톤 조립체(152)는 실린더(156) 내에 미끄럼 가능하게 배치된 단일 작동 피스톤(154)을 구비한다. 피스톤(154)은 도 1에 도시한 제 1 토크 전달 장치(22)를 결합하도록 유압 하에서 평행이동한다. 제 1 클러치 흐름 제어 장치(144)가 작동되거나 또는 전력 공급되면, 가압된 유압 유체(102)의 흐름은 제 1 클러치 공급 라인(148)으로 제공된다. 가압된 유압 유체(102)의 흐름은 제 1 클러치 공급 라인(148)으로부터, 가압된 유압 유체(102)가 피스톤(154)을 평행이동시키는 제 1 클러치 피스톤 조립체(152)로 연통됨으로써, 제 1 토크 전달 장치(22)와 결합한다. 제 1 클러치 흐름 제어 솔레노이드(144)에 전력 공급되지 않으면, 입구 포트(144A)가 폐쇄되고, 실린더(156)로부터의 유압 유체는 출구 포트(144B)로부터 배출 포트(144C)로 그리고 섬프(104) 내로 통과함으로써, 제 1 토크 전달 장치(22)를 분리한다.
제 2 클러치 압력 제어 장치(138)는 내측 폐쇄 루프 압력 제어를 갖는 전기 제어식 가변력 솔레노이드인 것이 바람직하다. 제 2 클러치 압력 제어 장치(138)가 유압 유체(102)의 압력을 제어하도록 작동가능한 한, 각종 회사 제품, 타입 및 모델의 솔레노이드가 본 발명과 함께 이용될 수 있다. 제 2 클러치 압력 제어 장치(138)는, 제 2 클러치 압력 제어 장치(138)가 작동되거나 또는 전력 공급되면 출구 포트(138B)와 연통하는 입구 포트(138A); 및 제 2 압력 제어 장치(138)가 비활성 또는 전력 공급되지 않으면 출구 포트(138B)를 연통하는 배출 포트(138C);를 구비한다. 제 2 클러치 압력 제어 장치(138)의 가변 동작은 유압 유체(102)가 입구 포트(138A)로부터 출구 포트(138B)로 연통함에 따라 유압 유체(102)의 압력을 조절 또는 제어한다. 내측 폐쇄 루프 압력 제어는 제어기(32)로부터의 특정한 현재의 명령에 근거하여 출구 포트(138B)로의 압력량을 조절하도록 솔레노이드 내에 압력 피드백을 제공함으로써, 압력을 제어한다. 입구 포트(138A)는 메인 공급 라인(126)과 연통한다. 출구 포트(138B)는 중간 라인(158)과 연통한다. 배출 포트(138C)는 섬프(104)와 연통한다.
중간 라인(158)은 제 2 클러치 압력 제어 장치(138)로부터 제 2 클러치 흐름 제어 장치(160), 제 2 압력 리미트 제어 밸브(162) 및 3방향 볼 체크 밸브(147)로 유압 유체(102)를 연통시킨다. 제 2 클러치 흐름 제어 장치(160)는, 보다 상세하게 후술하는 바와 같이, 제 2 토크 전달 장치(24)를 동작하기 위해 제 2 클러치 흐름 제어 장치(160)로부터 유압 유체(102)의 흐름을 제어하도록 작동가능한 전기 제어식 가변력 솔레노이드인 것이 바람직하다. 제 2 클러치 흐름 제어 장치(160)는, 제 2 클러치 흐름 제어 장치(160)가 작동되거나 또는 전력 공급되면 출구 포트(160B)와 연통하는 입구 포트(160A); 및 제 2 클러치 흐름 제어 장치(160)가 작동하지 않거나 또는 전력 공급되지 않으면 출구 포트(160B)와 연통하는 배출 포트(160C);를 구비한다. 제 2 클러치 흐름 제어 장치(160)의 가변 작동은, 유압 유체(102)가 입구 포트(160A)로부터 출구 포트(160B)로 연통함에 따라 유압 유체(102)의 흐름을 조절 또는 제어한다. 입구 포트(160A)는 중간 라인(158)과 연통한다. 출구 포트(160B)는 제 2 클러치 공급 라인(164)과 흐름 구속 오리피스(166)와 연통한다. 배출 포트(160C)는 섬프(104)와 연통한다. 제 2 압력 리미트 제어 밸브(162)는 제 2 클러치 흐름 제어 솔레노이드(160)와 평행하게 배치되고, 제 2 클러치 공급 라인(164)과 연통한다. 제 2 클러치 공급 라인(164) 내의 압력이 사전결정된 값을 초과하면, 제 2 압력 리미트 제어 밸브(162)는 압력을 완화 및 감소시키도록 개방한다.
제 2 클러치 공급 라인(164)은 제 2 클러치 피스톤 조립체(168) 내의 입구/출구 포트(168A)와 유체 연통한다. 제 2 클러치 피스톤 조립체(168)는 실린더(172) 내에 미끄럼 가능하게 배치된 단일 작동 피스톤(170)을 구비한다. 피스톤(170)은 도 1에 도시한 제 2 토크 전달 장치(24)를 결합하도록 유압 하에서 평행이동한다. 제 2 클러치 흐름 제어 장치(160)가 작동되거나 또는 전력 공급되면, 가압된 유압 유체(102)의 흐름은 제 2 클러치 공급 라인(166)으로 제공된다. 가압된 유압 유체(102)의 흐름은 제 2 클러치 공급 라인(166)으로부터, 가압된 유압 유체(102)가 피스톤(170)을 평행이동시키는 제 2 클러치 피스톤 조립체(168)로 연통됨으로써, 제 2 토크 전달 장치(24)와 결합한다. 제 2 클러치 흐름 제어 솔레노이드(160)에 전력 공급되지 않으면, 입구 포트(160A)가 폐쇄되고, 실린더(172)로부터의 유압 유체는 출구 포트(160B)로부터 배출 포트(160C)로 그리고 섬프(104) 내로 통과함으로써, 제 2 토크 전달 장치(24)를 분리한다.
3방향 볼 체크 밸브(147)는 3개의 포트(147A, 147B, 147C)를 구비한다. 볼 체크 밸브(147)는 보다 낮은 유압을 전달하고 있는 포트(147A, 147B) 중 어느 것을 차단하고, 보다 높은 유압을 갖거나 또는 이를 출구 포트(147C)로 전달하고 있는 포트(147A, 147B) 중 어느 것 사이에서 연통을 제공한다. 포트(147A, 147B) 각각은 압력 제어 장치(136, 138)와 각각 연통한다. 출구 포트(147C)는 제어 장치 공급 라인(173)과 연통한다. 제어 장치 피드 라인(173)은 밸브 제어 장치(174)와 연통한다. 따라서, 양자의 클러치 압력 제어 장치(136, 138)의 작동은 가압된 유압 유체(102)의 흐름이 비작동되는 클러치 압력 제어 장치(136, 138)의 회로 내로 허용하지 않고서 제어 장치 피드 라인(173)을 거쳐 가압된 유압 유체(102)의 흐름을 밸브 제어 장치(174)로 제공한다.
제 1 및 제 2 압력 제어 장치(140, 141)는 복수의 싱크로나이저 액추에이터를 선택적으로 동작시키기 위해 제 1 및 제 2 흐름 제어 장치(178, 180)를 통해 그리고 제 1 및 제 2 밸브 조립체(182, 184)를 통해 가압된 유압 유치(102)의 흐름을 선택적으로 제공하도록 작동가능하다. 싱크로나이저 액추에이터는 제 1 싱크로나이저 액추에이터(186A), 제 2 싱크로나이저 액추에이터(186B), 제3 싱크로나이저 액추에이터(186C) 및 제 4 싱크로나이저 액추에이터(186D)를 구비한다.
예를 들면, 제 1 액추에이터 압력 제어 장치(140)는 내측 폐쇄 루프 압력 제어를 갖는 전기 제어식 가변력 솔레노이드인 것이 바람직하다. 제 1 액추에이터 압력 제어 장치(140)가 유압 유체(102)의 압력을 제어하도록 작동가능한 한, 본 발명과 함께 각종 회사 제품, 타입 및 모델의 솔레노이드가 이용될 수 있다. 제 1 액추에이터 압력 제어 장치(140)는, 제 1 액추에이터 압력 제어 장치(140)가 작동되거나 또는 전력 공급되면 출구 포트(140B)와 연통하는 입구 포트(140A); 및 제 1 액추에이터 압력 제어 장치(140)가 작동하지 않거나 또는 전력 공급되지 않으면 출구 포트(140B)와 연통하는 배출 포트(140C);를 구비한다. 제 1 액추에이터 압력 제어 장치(140)의 가변 동작은 유압 유체(102)가 입구 포트(140A)로부터 출구 포트(140B)로 연통함에 따라 유압 유체(102)의 압력을 조절 또는 제어한다. 내측 폐쇄 루프 압력 제어는 제어기(32)로부터의 특정 현재 명령에 근거하여 출구 포트(140B)로의 흐름량을 조절하도록 솔레노이드 내의 압력 피드백을 제공함으로써, 압력을 제어한다. 입구 포트(140A)는 메인 공급 라인(126)과 연통한다. 출구 포트(140B)는 중간 라인(188)과 연통한다. 배출 포트(140C)는 섬프(104)와 연통한다.
중간 라인(188)은 제 1 액추에이터 압력 제어 장치(140)로부터 제 1 흐름 제어 장치(178) 및 제 1 밸브 조립체(182)로 가압된 유압 유체(102)를 연통시킨다. 제 1 흐름 제어 장치(178)는 전기 제어식 가변력 솔레노이드인 것이 바람직하다. 제 1 흐름 제어 장치(178)가 유압 유체(102)의 흐름을 제어하도록 작동가능한 한, 본 발명과 함께 각종 회사 제품, 타입 및 모델의 솔레노이드가 이용될 수 있다. 제 1 흐름 제어 장치(178)는, 제 1 흐름 제어 장치(178)가 작동되거나 또는 전력 공급되면 조절가능한 유압 오리피스 또는 구속부를 통해 출구 포트(178B)와 연통하는 입구 포트(178A); 및 제 1 흐름 제어 장치(178)가 작동되지 않거나 또는 전력 공급되지 않으면 출구 포트(178B)와 연통하는 배출 포트(178C);를 구비한다. 제 1 흐름 제어 장치(178)의 가변 동작은 유압 유체(102)가 입구 포트(178A)로부터 출구 포트(178B)로 연통함에 따라 유압 유체(102)의 흐름을 조절 또는 제어한다. 입구 포트(178A)는 중간 라인(188)과 연통한다. 출구 포트(178B)는 제 1 밸브 조립체(182)와 연통하는 중간 라인(190)과 연통한다. 배출 포트(178C)는 섬프(104)와 연통한다.
제 1 밸브 조립체(182)는, 보다 상세하게 후술하는 바와 같이, 가압된 유압 유체(102)를 선택적으로 지향하여, 제 1 압력 제어 장치(140) 및 제 1 액추에이터 흐름 제어 장치(178)로부터 제 1 싱크로나이저 액추에이터(186A)로 흐르도록 작동가능하다. 제 1 밸브 조립체(182)는 제 1 입구 포트(182A), 제 2 입구 포트(182B), 제 1 출구 포트(182C), 제 2 출구 포트(182D), 제 3 출구 포트(182E), 제 4 출구 포트(182F), 복수의 배출 포트(182G) 및 제어 포트(182H)를 구비한다. 제 1 입구 포트(182A)는 중간 라인(190)과 연통한다. 제 2 입구 포트(182B)는 중간 라인(188)과 연통한다. 제 1 출구 포트(182C)는 싱크로나이저 공급 라인(192)과 연통한다. 제 2 출구 포트(182D)는 싱크로나이저 공급 라인(194)과 연통한다. 제 3 출구 포트(182E)는 싱크로나이저 공급 라인(196)과 연통한다. 제 4 출구 포트(182F)는 싱크로나이저 공급 라인(198)과 연통한다. 배출 포트(182G)는 섬프(104)와 연통한다. 제어 포트(182H)는 제어 장치(174)와 연통하는 제어 라인(200)과 연통한다.
제 1 밸브 조립체(182)는 보어(204) 내에 미끄럼가능하게 배치된 밸브(202)를 더 구비한다. 밸브(202)는 바이어싱 부재(206) 및 밸브 제어 장치(174)에 의한 적어도 2가지 위치들 사이에서 이동가능하다. 바이어싱 부재(206)는 바람직하게 스프링이며, 밸브(202)를 제 1 위치 또는 디스트로크 위치로 가압하도록 밸브(202)의 일단부에 작용한다. 밸브 제어 장치(174)는 통상적으로 폐쇄되는 온-오프 솔레노이드인 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 다른 타입의 솔레노이드 및 다른 제어 장치가 이용될 수 있다. 예를 들면, 밸브 제어 장치(174)는 직동형 솔레노이드(direct acting solenoid)일 수 있다. 밸브 제어 장치(174)는 제어 장치 피드 라인(173)과 유체 연통하는 입구 포트(174A)와, 제어 라인(200)과 유체 연통하는 출구 포트(174B)를 구비한다. 밸브 제어 장치(174)는 폐쇄 상태와 개방 상태 사이에서 제어기(32)에 의해 전기적으로 작동된다. 폐쇄 상태에서, 입구 포트(174A)는 출구 포트(174B)와의 연통이 방지된다. 개방 상태에서, 입구 포트(174A)는 출구 포트(174B)와 연통하도록 허용된다. 따라서, 개방 상태로 전력 공급되는 경우 밸브 제어 장치(174)는 제어 라인(200)을 거쳐 유압 유체(102)가 입구 포트(174A)로부터 출구 포트(174B)로 그리고 출구 포트(174B)로부터 제어 포트(182H)로 연통하게 한다. 그 다음, 유압 유체(102)는 바이어싱 부재(206)의 바이어스에 대해 밸브(202)를 제 2 위치 또는 스트로크 위치로 이동하도록 밸브(202)의 일단부에 작용한다. 밸브 제어 장치(174)가 전력 공급되지 않거나 또는 폐쇄 상태에 있는 경우, 밸브(202)에 대해 작용하는 유압 유체(102)의 흐름은 차단되고, 바이어싱 부재(206)는 밸브(202)를 디스트로크 위치로 이동시킨다.
밸브(202)가 디스트로크 위치에 있는 경우, 제 1 입구 포트(182A)는 제 2 출구 포트(182D)와 유체 연통하고, 제 2 입구 포트(182B)는 제 4 출구 포트(182F)와 연통하고, 제 1 및 제 3 출구 포트(182C, 182E)는 배출 포트(182G)와 연통한다. 도 2b에 도시한 바와 같이, 밸브(202)가 스트로크 위치에 있는 경우, 제 1 입구 포트(182A)는 제 1 출구 포트(182C)와 연통하고, 제 2 입구 포트(182B)는 제 3 출구 포트(182E)와 연통하고, 제 2 및 제 4 출구 포트(182D, 182F)는 배출 포트(182G)와 연통한다. 따라서, 밸브 제어 장치(174)가 개방되면, 가압된 유압 유체(102)는 제 1 압력 제어 장치(140)로부터 흐르고, 유압 유체(102)의 가변 흐름은 제 1 흐름 제어 장치(178)로부터 제 2 싱크로나이저 액추에이터(186B)로 흐른다. 밸브 제어 장치(174)가 폐쇄되면, 가압된 유압 유체(102)는 제 1 압력 제어 장치(140)로부터 흐르고, 유압 유체(102)의 가변 흐름은 제 1 흐름 제어 장치(178)로부터 제 1 싱크로나이저 액추에이터(186A)로 흐른다.
제 2 액추에이터 압력 제어 장치(141)는 내측 폐쇄 루프 압력 제어를 갖는 전기 제어식 가변력 솔레노이드인 것이 바람직하다. 제 2 액추에이터 압력 제어 장치(141)가 유압 유체(102)의 압력을 제어하도록 작동가능한 한, 본 발명과 함께 각종 회사 제품, 타입 및 모델의 솔레노이드가 이용될 수 있다. 제 2 액추에이터 압력 제어 장치(141)는, 제 2 액추에이터 압력 제어 장치(141)가 작동되거나 또는 전력 공급되면 출구 포트(141B)와 연통하는 입구 포트(141A); 및 제 2 액추에이터 압력 제어 장치(141)가 작동하지 않거나 또는 전력 공급되지 않으면 출구 포트(141B)와 연통하는 배출 포트(141C);를 구비한다. 제 2 액추에이터 압력 제어 장치(141)의 가변 동작은 유압 유체(102)가 입구 포트(141A)로부터 출구 포트(141B)로 연통함에 따라 유압 유체(102)의 압력을 조절 또는 제어한다. 내측 폐쇄 루프 압력 제어는 제어기(32)로부터의 특정 현재 명령에 근거하여 출구 포트(141B)로의 흐름량을 조절하도록 솔레노이드 내의 압력 피드백을 제공함으로써, 압력을 제어한다. 입구 포트(141A)는 메인 공급 라인(126)과 연통한다. 출구 포트(141B)는 중간 라인(210)과 연통한다. 배출 포트(141C)는 섬프(104)와 연통한다.
중간 라인(210)은 제 2 액추에이터 압력 제어 장치(141)로부터 제 2 흐름 제어 장치(180) 및 제 2 밸브 조립체(184)로 가압된 유압 유체(102)를 연통시킨다. 제 2 흐름 제어 장치(180)는 전기 제어식 가변력 솔레노이드인 것이 바람직하다. 제 2 흐름 제어 장치(180)가 유압 유체(102)의 흐름을 제어하도록 작동가능한 한, 본 발명과 함께 각종 회사 제품, 타입 및 모델의 솔레노이드가 이용될 수 있다. 제 2 흐름 제어 장치(180)는, 제 2 흐름 제어 장치(180)가 작동되거나 또는 전력 공급되면 조절가능한 유압 오리피스 또는 구속부를 통해 출구 포트(180B)와 연통하는 입구 포트(180A); 및 제 2 흐름 제어 장치(180)가 작동되지 않거나 또는 전력 공급되지 않으면 출구 포트(180B)와 연통하는 배출 포트(180C);를 구비한다. 제 2 흐름 제어 장치(180)의 가변 동작은 유압 유체(102)가 입구 포트(180A)로부터 출구 포트(180B)로 연통함에 따라 유압 유체(102)의 흐름을 조절 또는 제어한다. 입구 포트(180A)는 중간 라인(210)과 연통한다. 출구 포트(180B)는 제 2 밸브 조립체(184)와 연통하는 중간 라인(212)과 연통한다. 배출 포트(180C)는 섬프(104)와 연통한다.
제 2 밸브 조립체(184)는, 보다 상세하게 후술하는 바와 같이, 가압된 유압 유체(102)를 선택적으로 지향하여, 제 2 압력 제어 장치(141) 및 제 2 액추에이터 흐름 제어 장치(180)로부터 제 3 싱크로나이저 액추에이터(186C) 및 제 4 싱크로나이저 액추에이터(186D)로 흐르도록 작동가능하다. 제 2 밸브 조립체(184)는 제 1 입구 포트(184A), 제 2 입구 포트(184B), 제 1 출구 포트(184C), 제 2 출구 포트(184D), 제 3 출구 포트(184E), 제 4 출구 포트(184F), 복수의 배출 포트(184G) 및 제어 포트(184H)를 구비한다. 제 1 입구 포트(184A)는 중간 라인(212)과 연통한다. 제 2 입구 포트(184B)는 중간 라인(210)과 연통한다. 제 1 출구 포트(184C)는 싱크로나이저 공급 라인(214)과 연통한다. 제 2 출구 포트(184D)는 싱크로나이저 공급 라인(216)과 연통한다. 제 3 출구 포트(184E)는 싱크로나이저 공급 라인(218)과 연통한다. 제 4 출구 포트(184F)는 싱크로나이저 공급 라인(220)과 연통한다. 배출 포트(184G)는 섬프(104)와 연통한다. 제어 포트(184H)는 제어 장치(174)와 연통하는 제어 라인(200)과 연통한다.
제 2 밸브 조립체(184)는 보어(224) 내에 미끄럼가능하게 배치된 밸브(222)를 더 구비한다. 밸브(222)는 바이어싱 부재(226) 및 밸브 제어 장치(174)에 의한 적어도 2가지 위치들 사이에서 이동가능하다. 바이어싱 부재(226)는 바람직하게 스프링이며, 밸브(222)를 제 1 위치 또는 디스트로크 위치로 가압하도록 밸브(222)의 일단부에 작용한다. 개방 상태로 전력 공급될 때의 밸브 제어 장치(174)는 제어 라인(200)을 거쳐 유압 유체(102)가 입구 포트(174A)로부터 출구 포트(174B)로 그리고 출구 포트(174B)로부터 입구 포트(174A)로 연통하게 한다. 그 다음, 유압 유체(102)는 바이어싱 부재(226)의 바이어스에 대해 밸브(222)를 제 2 위치 또는 스트로크 위치로 이동하도록 밸브(222)의 일단부에 작용한다. 밸브 제어 장치(174)가 전력 공급되지 않거나 또는 폐쇄 상태에 있는 경우, 밸브(222)에 대해 작용하는 유압 유체(102)의 흐름은 차단되고, 바이어싱 부재(226)는 밸브(222)를 디스트로크 위치로 이동시킨다. 제어 라인(200)을 거쳐 개방 상태에 있을 때 밸브 제어 장치(174)는 양자의 밸브 조립체(182, 184)를 작동시킨다.
밸브(222)가 디스트로크 위치에 있는 경우, 제 1 입구 포트(184A)는 제 2 출구 포트(184D)와 유체 연통하고, 제 2 입구 포트(184B)는 제 4 출구 포트(184F)와 연통하고, 제 1 및 제 3 출구 포트(184C, 184E)는 배출 포트(184G)와 연통한다. 도 2b에 도시한 바와 같이, 밸브(222)가 스트로크 위치에 있는 경우, 제 1 입구 포트(184A)는 제 1 출구 포트(184C)와 연통하고, 제 2 입구 포트(184B)는 제 3 출구 포트(184E)와 연통하고, 제 2 및 제 4 출구 포트(184D, 184F)는 배출 포트(184G)와 연통한다. 따라서, 밸브 제어 장치(174)가 개방되면, 가압된 유압 유체(102)는 제 2 압력 제어 장치(141)로부터 흐르고, 유압 유체(102)의 가변 흐름은 제 2 흐름 제어 장치(180)로부터 제 4 싱크로나이저 액추에이터(186D)로 흐른다. 밸브 제어 장치(174)가 폐쇄되면, 가압된 유압 유체(102)는 제 2 압력 제어 장치(141)로부터 흐르고, 유압 유체(102)의 가변 흐름은 제 2 흐름 제어 장치(180)로부터 제 3 싱크로나이저 액추에이터(186C)로 흐른다.
싱크로나이저 액추에이터(186A-D)는 싱크로나이저 조립체 내의 시프트 레일과 결합하거나 또는 동작하도록 작동가능한 2-영역 피스톤 조립체인 것이 바람직하지만, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 3-영역 피스톤 조립체일 수 있다. 예를 들면, 제 1 싱크로나이저 액추에이터(186A)는 제 1 싱크로나이저 조립체(30A)를 동작하도록 작동가능하고, 제 2 싱크로나이저 액추에이터(186B)는 제 2 싱크로나이저 조립체(30B)를 동작하도록 작동가능하고, 제 3 싱크로나이저 액추에이터(186C)는 제 3 싱크로나이저 조립체(30C)를 동작하도록 작동가능하고, 제 4 싱크로나이저 액추에이터(186D)는 제 4 싱크로나이저 조립체(30D)를 동작하도록 작동가능하다.
제 1 싱크로나이저 액추에이터(186A)는 피스톤 하우징 또는 실린더(232A) 내에 미끄럼 가능하게 배치된 피스톤(230A)을 구비한다. 피스톤(230A)은 가압된 유압 유체가 작용하는 2개의 별개 영역을 제공한다. 피스톤(230A)은 제 1 싱크로나이저 조립체(30A)의 핑거 레버, 시프트 포크 또는 다른 시프트 레일 부품(233A)과 결합 또는 접촉한다. 제 1 싱크로나이저 액추에이터(186A)는 제 1 피스톤(230A)의 제 1 단부(235A)와 연통하는 유체 포트(234A)와, 제 1 단부(235A)보다 작은 접촉 영역을 갖는 피스톤(230A)의 대향하는 제 2 단부(237A)와 연통하는 유체 포트(236A)를 구비한다. 유체 포트(234A)는 싱크로나이저 공급 라인(194)과 연통하고, 유체 포트(236A)는 싱크로나이저 공급 라인(198)과 연통한다. 따라서, 제 1 액추에이터 압력 제어 장치(140)로부터 연통되는 가압된 유압 유체(102)는 유체 포트(236A)를 통해 제 1 싱크로나이저 액추에이터(186A)에 도입되어 피스톤(230A)의 제 2 단부(237A)와 접촉하고, 제 1 흐름 제어 장치(178)로부터의 유압 유체(102)의 흐름은 유체 포트(234A)를 통해 제 1 싱크로나이저 액추에이터(186A)에 도입되어 피스톤(230A)의 제 1 단부(235A)와 접촉한다. 제 1 액추에이터 압력 제어 장치(140)로부터 유체 포트(236A)로 전달되는 유압 유체(102)와 제 1 흐름 제어 장치(178)로부터 유체 포트(234A)로 전달되는 유압 유체(102) 사이의 힘의 차이는 각종 위치들 사이에서 피스톤(230A)을 이동시킨다. 제 1 흐름 제어 장치(178)로부터 유압 유체(102)의 흐름을 제어함으로써, 피스톤(234A)은 각종 위치들 사이에서 작동된다. 각각의 위치는 제 1 싱크로나이저 조립체(30A)의 시프트 레일의 위치(즉, 좌측 결합, 우측 결합 및 중립)에 교대로 상응한다. 포크 위치 센서(240A)는 시프트 포크(233A)의 위치를 감지하도록 제어기(32)에 연통하게 구비될 수 있다.
제 2 싱크로나이저 액추에이터(186B)는 피스톤 하우징 또는 실린더(232B) 내에 미끄럼 가능하게 배치된 피스톤(230B)을 구비한다. 피스톤(230B)은 작용하는 가압된 유압 유체를 위한 2개의 별개 영역을 제공한다. 피스톤(230B)은 제 2 싱크로나이저 조립체(30B)의 핑거 레버 또는 다른 시프트 레일 부품(233B)과 결합 또는 접촉한다. 제 2 싱크로나이저 액추에이터(186B)는 피스톤(230B)의 제 1 단부(235B)와 연통하는 유체 포트(234B)와, 제 1 단부(235B)보다 작은 접촉 영역을 갖는 피스톤(230B)의 대향하는 제 2 단부(237B)와 연통하는 유체 포트(236B)를 구비한다. 유체 포트(234B)는 싱크로나이저 공급 라인(192)과 연통하고, 유체 포트(236B)는 싱크로나이저 공급 라인(196)과 연통한다. 따라서, 제 1 액추에이터 압력 제어 밸브(140)로부터 연통되는 가압된 유압 유체(102)는 유체 포트(236B)를 통해 제 2 싱크로나이저 액추에이터(186B)에 도입되어 피스톤(230B)의 제 2 단부(237B)와 접촉하고, 제 1 흐름 제어 장치(178)로부터의 유압 유체(102)의 흐름은 유체 포트(234B)를 통해 제 2 싱크로나이저 액추에이터(186B)에 도입되어 피스톤(230B)의 제 1 단부(235B)와 접촉한다. 제 1 액추에이터 압력 제어 장치(140)로부터 유체 포트(236B)로 전달되는 유압 유체(102)와 제 1 흐름 제어 장치(178)로부터 유체 포트(234B)로 전달되는 유압 유체(102) 사이의 힘의 차이는 각종 위치들 사이에서 피스톤(230B)을 이동시킨다. 제 1 흐름 제어 장치(178)로부터 유압 유체(102)의 흐름을 제어함으로써, 피스톤(234B)은 각종 위치들 사이에서 작동된다. 각각의 위치는 제 2 싱크로나이저 조립체(30B)의 시프트 레일의 위치(즉, 좌측 결합, 우측 결합 및 중립)에 교대로 상응한다. 포크 위치 센서(240B)는 시프트 포크(233B)의 위치를 감지하도록 제어기(32)에 연통하게 구비될 수 있다.
제 3 싱크로나이저 액추에이터(186C)는 피스톤 하우징 또는 실린더(232C) 내에 미끄럼 가능하게 배치된 피스톤(230C)을 구비한다. 피스톤(230C)은 작용하는 가압된 유압 유체를 위한 2개의 별개 영역을 제공한다. 피스톤(230C)은 제 3 싱크로나이저 조립체(30C)의 핑거 레버 또는 다른 시프트 레일 부품(233C)과 결합 또는 접촉한다. 제 3 싱크로나이저 액추에이터(186C)는 피스톤(230C)의 제 1 단부(235C)와 연통하는 유체 포트(234C)와, 제 1 단부(235C)보다 작은 접촉 영역을 갖는 피스톤(230C)의 대향하는 제 2 단부(237C)와 연통하는 유체 포트(236C)를 구비한다. 유체 포트(234C)는 싱크로나이저 공급 라인(216)과 연통하고, 유체 포트(236C)는 싱크로나이저 공급 라인(220)과 연통한다. 따라서, 제 2 액추에이터 압력 제어 밸브(141)로부터 연통되는 가압된 유압 유체(102)는 유체 포트(236C)를 통해 제 3 싱크로나이저 액추에이터(186C)에 도입되어 피스톤(230C)의 제 2 단부(237C)와 접촉하고, 제 2 흐름 제어 장치(180)로부터의 유압 유체(102)의 흐름은 유체 포트(234C)를 통해 제 3 싱크로나이저 액추에이터(186C)에 도입되어 피스톤(230C)의 제 1 단부(235C)와 접촉한다. 제 2 액추에이터 압력 제어 장치(141)로부터 유체 포트(236C)로 전달되는 유압 유체(102)와 제 2 흐름 제어 장치(180)로부터 유체 포트(234C)로 전달되는 유압 유체(102) 사이의 힘의 차이는 각종 위치들 사이에서 피스톤(230C)을 이동시킨다. 제 2 흐름 제어 장치(180)로부터 유압 유체(102)의 흐름을 제어함으로써, 피스톤(234C)은 각종 위치들 사이에서 작동된다. 각각의 위치는 제 3 싱크로나이저 조립체(30C)의 시프트 레일의 위치(즉, 좌측 결합, 우측 결합 및 중립)에 교대로 상응한다. 포크 위치 센서(240C)는 시프트 포크(233C)의 위치를 감지하도록 제어기(32)에 연통하게 구비될 수 있다.
제 4 싱크로나이저 액추에이터(186D)는 피스톤 하우징 또는 실린더(232D) 내에 미끄럼 가능하게 배치된 피스톤(230D)을 구비한다. 피스톤(230D)은 작용하는 가압된 유압 유체를 위한 2개의 별개 영역을 제공한다. 피스톤(230D)은 제 4 싱크로나이저 조립체(30D)의 핑거 레버 또는 다른 시프트 레일 부품(233D)과 결합 또는 접촉한다. 제 4 싱크로나이저 액추에이터(186D)는 피스톤(230D)의 제 1 단부(235D)와 연통하는 유체 포트(234D)와, 제 1 단부(235D)보다 작은 접촉 영역을 갖는 피스톤(230D)의 대향하는 제 2 단부(237D)와 연통하는 유체 포트(236D)를 구비한다. 유체 포트(234D)는 싱크로나이저 공급 라인(214)과 연통하고, 유체 포트(236D)는 싱크로나이저 공급 라인(218)과 연통한다. 따라서, 제 2 액추에이터 압력 제어 밸브(141)로부터 연통되는 가압된 유압 유체(102)는 유체 포트(236D)를 통해 제 4 싱크로나이저 액추에이터(186D)에 도입되어 피스톤(230D)의 제 2 단부(237D)와 접촉하고, 제 2 흐름 제어 장치(180)로부터의 유압 유체(102)의 흐름은 유체 포트(234D)를 통해 제 4 싱크로나이저 액추에이터(186D)에 도입되어 피스톤(230D)의 제 1 단부(235D)와 접촉한다. 제 2 액추에이터 압력 제어 장치(141)로부터 유체 포트(236D)로 전달되는 유압 유체(102)와 제 2 흐름 제어 장치(180)로부터 유체 포트(234D)로 전달되는 유압 유체(102) 사이의 힘의 차이는 각종 위치들 사이에서 피스톤(230D)을 이동시킨다. 제 2 흐름 제어 장치(180)로부터 유압 유체(102)의 흐름을 제어함으로써, 피스톤(234D)은 각종 위치들 사이에서 작동된다. 각각의 위치는 제 4 싱크로나이저 조립체(30D)의 시프트 레일의 위치(즉, 좌측 결합, 우측 결합 및 중립)에 교대로 상응한다. 포크 위치 센서(240D)는 시프트 포크(233D)의 위치를 감지하도록 제어기(32)에 연통하게 구비될 수 있다.
유압 유체 장치(100)의 일반적인 작동 동안에, 어큐뮬레이터(130)는 장치 전체에 가압된 유압 유체(102)를 제공하고, 펌프(106)는 어큐뮬레이터(130)를 충전하도록 이용된다. 우선 싱크로나이저 조립체(30A-D) 중 하나를 선택적으로 동작시킨 다음, 토크 전달 장치(22, 24) 중 하나를 선택적으로 동작시킴으로써, 특정의 전진 또는 후진 기어비가 선택된다. 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서, 어느 액추에이터 조립체(30A-D) 및 어느 토크 전달 장치(22, 24)를 변경할 수 있다.
일반적으로, 제 1 액추에이터 압력 제어 장치(140)는 가압된 유압 유체(102)를 싱크로나이저 액추에이터(186A-B) 및 제 1 흐름 제어 장치(178) 각각에 제공하고, 제 2 액추에이터 압력 제어 장치(141)는 가압된 유압 유체(102)를 싱크로나이저 액추에이터(186C-D) 및 제 2 흐름 제어 장치(180) 각각에 제공한다. 별개의 싱크로나이저 액추에이터(186A-D)는 제 1 및 제 2 밸브 조립체(182, 184)의 위치설정에 근거하여 흐름 제어 장치(178, 180) 중 하나로부터의 흐름을 제어함으로써 작동된다.
예를 들면, 제 1 싱크로나이저 조립체(30A)를 동작시키기 위해, 제 1 압력 제어 장치(140)에 전력 공급되고, 밸브 제어 장치(174)는 제 1 밸브 조립체(182)를 스트로크 위치로 이동시키도록 개방된다. 제 1 압력 제어 장치(140)는 피스톤(230A) 상의 안정된 압력을 제공하고, 가압된 유압 유체(102)의 흐름을 제 1 흐름 제어 장치(178)로 제공한다. 그 다음, 제 1 싱크로나이저 조립체(30A)의 양방향 평행이동은 제 1 흐름 제어 장치(178)에 선택적으로 전력 공급함으로써 성취된다. 예를 들면, 제 1 액추에이터 압력 제어 장치(140)로부터 피스톤(230A)에 작용하는 압력을 극복하기에 충분한 피스톤(230A)에 작용하는 압력을 제공하는 싱크로나이저 액추에이터(186A)에 유압 유체(102)의 흐름을 제공하도록 제 1 흐름 제어 장치(178)에 전력 공급되면, 피스톤(230A)을 제 1 결합 위치로 이동시킨다. 제 1 액추에이터 압력 제어 장치(140)로부터 피스톤(230A)에 작용하는 압력과 균형을 이루는 피스톤(230A)에 작용하는 압력을 제공하는 싱크로나이저 액추에이터(186A)에 유압 유체(102)의 흐름을 제공하도록 제 1 흐름 제어 장치(178)에 전력 공급되면, 피스톤(230A)을 중립 또는 비결합 위치로 이동시킨다. 제 1 액추에이터 압력 제어 장치(140)로부터 피스톤(230A)에 작용하는 압력을 극복하기에 불충분한 피스톤(230A)에 작용하는 압력을 제공하는 싱크로나이저 액추에이터(186A)에 유압 유체(102)의 흐름을 제공하도록 제 1 흐름 제어 장치(178)에 전력 공급하거나 또는 전력 공급되지 않으면, 피스톤(230A)을 제 2 결합 위치로 이동시킨다.
제 2 싱크로나이저 조립체(30B)를 동작시키기 위해, 제 1 압력 제어 장치(140)에 전력 공급되고, 밸브 제어 장치(174)는 제 1 밸브 조립체(182)를 디스트로크 위치로 이동시키도록 폐쇄된다. 제 1 압력 제어 장치(140)는 피스톤(230B) 상의 안정된 압력을 제공하고, 가압된 유압 유체(102)의 흐름을 제 1 흐름 제어 장치(178)로 제공한다. 그 다음, 제 2 싱크로나이저 조립체(30B)의 양방향 평행이동은 제 1 흐름 제어 장치(178)에 선택적으로 전력 공급함으로써 성취된다. 예를 들면, 제 1 액추에이터 압력 제어 장치(140)로부터 피스톤(230B)에 작용하는 압력을 극복하기에 충분한 피스톤(230B)에 작용하는 압력을 제공하는 싱크로나이저 액추에이터(186B)에 유압 유체(102)의 흐름을 제공하도록 제 1 흐름 제어 장치(178)에 전력 공급되면, 피스톤(230B)을 제 1 결합 위치로 이동시킨다. 제 1 액추에이터 압력 제어 장치(140)로부터 피스톤(230B)에 작용하는 압력과 균형을 이루는 피스톤(230B)에 작용하는 압력을 제공하는 싱크로나이저 액추에이터(186B)에 유압 유체(102)의 흐름을 제공하도록 제 1 흐름 제어 장치(178)에 전력 공급되면, 피스톤(230B)을 중립 또는 비결합 위치로 이동시킨다. 제 1 액추에이터 압력 제어 장치(140)로부터 피스톤(230B)에 작용하는 압력을 극복하기에 불충분한 피스톤(230B)에 작용하는 압력을 제공하는 싱크로나이저 액추에이터(186B)에 유압 유체(102)의 흐름을 제공하도록 제 1 흐름 제어 장치(178)에 전력 공급하거나 또는 전력 공급되지 않으면, 피스톤(230B)을 제 2 결합 위치로 이동시킨다.
제 3 싱크로나이저 조립체(30C)를 동작시키기 위해, 제 2 압력 제어 장치(141)에 전력 공급되고, 밸브 제어 장치(174)는 제 2 밸브 조립체(184)를 디스트로크 위치로 이동시키도록 폐쇄된다. 제 2 압력 제어 장치(141)는 피스톤(230C) 상의 안정된 압력을 제공하고, 가압된 유압 유체(102)의 흐름을 제 2 흐름 제어 장치(180)로 제공한다. 그 다음, 제 3 싱크로나이저 조립체(30C)의 양방향 평행이동은 제 2 흐름 제어 장치(180)에 선택적으로 전력 공급함으로써 성취된다. 예를 들면, 제 2 액추에이터 압력 제어 장치(141)로부터 피스톤(230C)에 작용하는 압력을 극복하기에 충분한 피스톤(230C)에 작용하는 압력을 제공하는 싱크로나이저 액추에이터(186C)에 유압 유체(102)의 흐름을 제공하도록 제 2 흐름 제어 장치(180)에 전력 공급되면, 피스톤(230C)을 제 1 결합 위치로 이동시킨다. 제 2 액추에이터 압력 제어 장치(141)로부터 피스톤(230C)에 작용하는 압력과 균형을 이루는 피스톤(230C)에 작용하는 압력을 제공하는 싱크로나이저 액추에이터(186C)에 유압 유체(102)의 흐름을 제공하도록 제 2 흐름 제어 장치(180)에 전력 공급되면, 피스톤(230C)을 중립 또는 비결합 위치로 이동시킨다. 제 2 액추에이터 압력 제어 장치(141)로부터 피스톤(230C)에 작용하는 압력을 극복하기에 불충분한 피스톤(230C)에 작용하는 압력을 제공하는 싱크로나이저 액추에이터(186C)에 유압 유체(102)의 흐름을 제공하도록 제 2 흐름 제어 장치(180)에 전력 공급하거나 또는 전력 공급되지 않으면, 피스톤(230C)을 제 2 결합 위치로 이동시킨다.
제 4 싱크로나이저 조립체(30D)를 동작시키기 위해, 제 2 압력 제어 장치(141)에 전력 공급되고, 밸브 제어 장치(174)는 제 2 밸브 조립체(184)를 스트로크 위치로 이동시키도록 폐쇄된다. 제 2 압력 제어 장치(141)는 피스톤(230D) 상의 안정된 압력을 제공하고, 가압된 유압 유체(102)의 흐름을 제 2 흐름 제어 장치(180)로 제공한다. 그 다음, 제 4 싱크로나이저 조립체(30D)의 양방향 평행이동은 제 2 흐름 제어 장치(180)에 선택적으로 전력 공급함으로써 성취된다. 예를 들면, 제 2 액추에이터 압력 제어 장치(141)로부터 피스톤(230D)에 작용하는 압력을 극복하기에 충분한 피스톤(230D)에 작용하는 압력을 제공하는 싱크로나이저 액추에이터(186D)에 유압 유체(102)의 흐름을 제공하도록 제 2 흐름 제어 장치(180)에 전력 공급되면, 피스톤(230D)을 제 1 결합 위치로 이동시킨다. 제 2 액추에이터 압력 제어 장치(141)로부터 피스톤(230D)에 작용하는 압력과 균형을 이루는 피스톤(230D)에 작용하는 압력을 제공하는 싱크로나이저 액추에이터(186D)에 유압 유체(102)의 흐름을 제공하도록 제 2 흐름 제어 장치(180)에 전력 공급되면, 피스톤(230D)을 중립 또는 비결합 위치로 이동시킨다. 제 2 액추에이터 압력 제어 장치(141)로부터 피스톤(230D)에 작용하는 압력을 극복하기에 불충분한 피스톤(230D)에 작용하는 압력을 제공하는 싱크로나이저 액추에이터(186D)에 유압 유체(102)의 흐름을 제공하도록 제 2 흐름 제어 장치(180)에 전력 공급하거나 또는 전력 공급되지 않으면, 피스톤(230D)을 제 2 결합 위치로 이동시킨다.
제 1 토크 전달 장치(22)와 결합 또는 동작시키기 위해, 제 1 클러치 압력 제어 장치(136) 및 제 1 클러치 흐름 제어 장치(144)에 전력 공급되거나 또는 개방된다. 제 2 토크 전달 장치(24)와 결합 또는 동작시키기 위해, 제 2 클러치 압력 제어 장치(138) 및 제 2 클러치 흐름 제어 장치(160)에 전력 공급되거나 또는 개방된다.
클러치(22, 24) 및/또는 싱크로나이저 조립체(30A-D)의 흐름 제어를 제공함으로써, 유압 제어 장치(100)는 직접 클러치 위치 제어, 직접 싱크로나이저 액추에이터 위치 제어 및 가변 클러치 및 싱크로나이저 액추에이터 위치 제어를 제공하도록 작동가능하다. 그와 동시에, 신속한 클러치 응답시간이 가능해지고, 스핀 손실이 감소되고, 유압 제어 장치(100)의 패키징 공간이 감소되며, 이 모두는 연료 경제성 및 성능을 개선시킨다. 또한, 유압 유체 장치(100)는 BAS/BAS+ 하이브리드 장치와도 호환가능하다. 마지막으로, 제어 장치(136, 138, 140, 141, 144, 160, 178, 180) 및 밸브(182, 184)의 사전 단계의 위치 제어를 통해 고장 모드 방지가 가능해진다.
본 발명의 설명은 단지 예시이며, 본 발명의 요지로부터 벗어나지 않는 변경이 본 발명의 범위 내에 있도록 의도된다. 이러한 변경은 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않아야 한다.

Claims (10)

  1. 듀얼 클러치 트랜스미션을 제어하기 위한 유압 제어 장치에 있어서,
    가압된 유압 유체 공급원;
    상기 가압된 유압 유체 공급원과 하류에서 유체 연통하는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 압력 제어 솔레노이드;
    상기 가압된 유압 유체 공급원과 하류에서 유체 연통하는 제 1 흐름 제어 솔레노이드;
    상기 제 2 압력 제어 솔레노이드와 하류에서 유체 연통하는 제 2 흐름 제어 솔레노이드;
    상기 듀얼 클러치 트랜스미션의 제 1 클러치를 선택적으로 작동하기 위해 상기 제 1 흐름 제어 솔레노이드와 하류에서 유체 연통하는 제 1 클러치 액추에이터;
    상기 듀얼 클러치 트랜스미션의 제 2 클러치를 선택적으로 작동하기 위해 상기 제 2 흐름 제어 솔레노이드와 하류에서 유체 연통하는 제 2 클러치 액추에이터;
    상기 제 3 압력 제어 솔레노이드와 하류에서 유체 연통하는 제 3 흐름 제어 솔레노이드;
    상기 제 4 압력 제어 솔레노이드와 하류에서 유체 연통하는 제 4 흐름 제어 솔레노이드;
    상기 제 3 흐름 제어 솔레노이드와 상기 제 3 압력 제어 솔레노이드와 하류에서 유체 연통하며, 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동가능한 밸브를 갖는 제 1 로직 밸브 조립체;
    상기 제 4 흐름 제어 솔레노이드와 상기 제 4 압력 제어 솔레노이드와 하류에서 유체 연통하며, 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동가능한 밸브를 갖는 제 2 로직 밸브 조립체;
    상기 제 1 로직 밸브 조립체와 하류에서 유체 연통하며, 상기 제 1 로직 밸브 조립체의 밸브가 상기 제 1 위치에 있을 때 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동가능한 제 1 액추에이터;
    상기 제 1 로직 밸브 조립체와 하류에서 유체 연통하며, 상기 제 1 로직 밸브 조립체의 밸브가 상기 제 2 위치에 있을 때 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동가능한 제 2 액추에이터;
    상기 제 2 로직 밸브 조립체와 하류에서 유체 연통하며, 상기 제 2 로직 밸브 조립체의 밸브가 상기 제 1 위치에 있을 때 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동가능한 제 3 액추에이터; 및
    상기 제 2 로직 밸브 조립체와 하류에서 유체 연통하며, 상기 제 2 로직 밸브 조립체의 밸브가 상기 제 2 위치에 있을 때 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동가능한 제 4 액추에이터;를 포함하며,
    상기 제 3 흐름 제어 솔레노이드는 상기 제 1 및 제 2 액추에이터 중 하나 이상을 상기 제 1 위치로 이동시키도록 제 1 유압 유체 흐름을 발생시키고, 상기 제 3 압력 제어 솔레노이드는 상기 제 1 및 제 2 액추에이터 중 하나 이상을 상기 제 2 위치로 이동시키도록 제 1 유압 유체 압력을 발생시키고, 상기 제 4 흐름 제어 솔레노이드는 상기 제 3 및 제 4 액추에이터 중 하나 이상을 상기 제 1 위치로 이동시키도록 제 2 유압 유체 흐름을 발생시키고, 상기 제 4 압력 제어 솔레노이드는 상기 제 3 및 제 4 액추에이터 중 하나 이상을 상기 제 2 위치로 이동시키도록 제 2 유압 유체 압력을 발생시키는 유압 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 압력 제어 솔레노이드와 하류에서 유체 연통하고, 상기 제 1 및 제 2 로직 밸브 조립체와 상류에서 유체 연통하는 로직 밸브 제어 솔레노이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 로직 밸브 제어 솔레노이드는, 상기 제 1 및 제 2 로직 밸브 조립체의 밸브 각각을 상기 제 2 위치로 이동시키기 위해, 상기 제 1 및 제 2 압력 제어 솔레노이드 중 하나 이상으로부터 상기 제 1 및 제 2 로직 밸브 조립체로 제 3 가압된 유압 유체를 연통하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유압 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제 1 압력 제어 솔레노이드 및 상기 제 2 압력 제어 솔레노이드와 하류에서 유체 연통하고, 상기 로직 밸브 제어 솔레노이드와 상류에서 유체 연통하도록 배치되는 3방향 체크 볼 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 제어 장치.
  5. 듀얼 클러치 트랜스미션과, 트랜스미션 내의 복수의 싱크로나이저를 제어하기 위한 유압 제어 장치에 있어서,
    가압된 유압 유체 공급원;
    상기 가압된 유압 유체 공급원과 하류에서 유체 연통하는 입구 포트를 각각 갖고, 출구 포트를 각각 갖는 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 압력 제어 솔레노이드;
    상기 제 1 압력 제어 솔레노이드의 출구 포트와 하류에서 유체 연통하는 입구 포트를 갖고, 출구 포트를 갖는 제 1 흐름 제어 솔레노이드;
    상기 제 2 압력 제어 솔레노이드의 출구 포트와 하류에서 유체 연통하는 입구 포트를 갖고, 출구 포트를 갖는 제 2 흐름 제어 솔레노이드;
    상기 제 1 흐름 제어 솔레노이드의 출구 포트와 하류에서 유체 연통하며, 상기 듀얼 클러치 트랜스미션의 제 1 클러치를 선택적으로 작동하도록 구성된 제 1 클러치 액추에이터;
    상기 제 2 흐름 제어 솔레노이드의 출구 포트와 하류에서 유체 연통하며, 상기 듀얼 클러치 트랜스미션의 제 2 클러치를 선택적으로 작동하도록 구성된 제 2 클러치 액추에이터;
    상기 제 3 압력 제어 솔레노이드의 출구 포트와 하류에서 유체 연통하는 입구 포트를 갖고, 출구 포트를 갖는 제 3 흐름 제어 솔레노이드;
    상기 제 4 압력 제어 솔레노이드의 출구 포트와 하류에서 유체 연통하는 입구 포트를 갖고, 출구 포트를 갖는 제 4 흐름 제어 솔레노이드;
    상기 제 3 흐름 제어 솔레노이드의 출구 포트와 상기 제 3 압력 제어 솔레노이드의 출구 포트와 하류에서 유체 연통하며, 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동가능한 밸브를 갖는 제 1 로직 밸브 조립체;
    상기 제 4 흐름 제어 솔레노이드의 출구 포트와 상기 제 4 압력 제어 솔레노이드의 출구 포트와 하류에서 유체 연통하며, 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동가능한 밸브를 갖는 제 2 로직 밸브 조립체;
    상기 제 1 로직 밸브 조립체와 하류에서 유체 연통하며, 상기 제 1 로직 밸브 조립체의 밸브가 상기 제 1 위치에 있을 때 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동가능한 제 1 액추에이터;
    상기 제 1 로직 밸브 조립체와 하류에서 유체 연통하며, 상기 제 1 로직 밸브 조립체의 밸브가 상기 제 2 위치에 있을 때 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동가능한 제 2 액추에이터;
    상기 제 2 로직 밸브 조립체와 하류에서 유체 연통하며, 상기 제 2 로직 밸브 조립체의 밸브가 상기 제 1 위치에 있을 때 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동가능한 제 3 액추에이터; 및
    상기 제 2 로직 밸브 조립체와 하류에서 유체 연통하며, 상기 제 2 로직 밸브 조립체의 밸브가 상기 제 2 위치에 있을 때 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동가능한 제 4 액추에이터;를 포함하며,
    상기 제 3 흐름 제어 솔레노이드는 상기 제 1 및 제 2 액추에이터 중 하나 이상을 상기 제 1 위치로 이동시키도록 제 1 유압 유체 흐름을 발생시키고, 상기 제 3 압력 제어 솔레노이드는 상기 제 1 및 제 2 액추에이터 중 하나 이상을 상기 제 2 위치로 이동시키도록 제 1 유압 유체 압력을 발생시키고, 상기 제 4 흐름 제어 솔레노이드는 상기 제 3 및 제 4 액추에이터 중 하나 이상을 상기 제 1 위치로 이동시키도록 제 2 유압 유체 흐름을 발생시키고, 상기 제 4 압력 제어 솔레노이드는 상기 제 3 및 제 4 액추에이터 중 하나 이상을 상기 제 2 위치로 이동시키도록 제 2 유압 유체 압력을 발생시키고,
    상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 액추에이터 각각은 적어도 결합 위치와 중립 위치 사이에 싱크로나이저를 위치설정하도록 구성되고, 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 액추에이터 각각의 제 1 및 제 2 위치는 상기 싱크로나이저의 중립 위치와 결합 위치 중 하나에 대응하는 유압 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 압력 제어 솔레노이드의 출구 포트와 하류에서 유체 연통하고, 상기 제 1 및 제 2 로직 밸브 조립체와 상류에서 유체 연통하는 로직 밸브 제어 솔레노이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 로직 밸브 제어 솔레노이드는, 상기 제 1 및 제 2 로직 밸브 조립체의 밸브 각각을 상기 제 2 위치로 이동시키기 위해 상기 제 1 및 제 2 압력 제어 솔레노이드 중 하나 이상으로부터 상기 제 1 및 제 2 로직 밸브 조립체로 제 3 가압된 유압 유체를 연통하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유압 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제 1 압력 제어 솔레노이드의 출구 포트와 하류에서 유체 연통하는 제 1 입구 포트, 상기 제 2 압력 제어 솔레노이드의 출구 포트와 하류에서 유체 연통하는 제 2 입구 포트, 및 상기 로직 밸브 제어 솔레노이드와 상류에서 유체 연통하는 출구 포트를 갖는 3방향 체크 볼 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압 제어 장치.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 액추에이터는 상기 제 1 및 제 2 로직 밸브 조립체의 밸브를 이동시키고, 상기 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 액추에이터 각각에 작용하는 상기 제 1 및 제 2 가압된 유압 유체에 의해 발생되는 일정한 힘을 극복하거나 또는 극복하지 못하도록 상기 제 1 및 제 2 유압 유체 흐름을 변경함으로써 제 1 위치와 제 2 위치 사이에서 이동되는 것을 특징으로 하는 유압 제어 장치.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 가압된 유압 유체 공급원은 펌프와, 어큐뮬레이터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유압 제어 장치.
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