KR20200096775A

KR20200096775A - 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템

Info

Publication number: KR20200096775A
Application number: KR1020207016906A
Authority: KR
Inventors: 마르쿠스 헤르만; 틸로 슈미트; 알렉산더 하버스톡; 아드리아노 한드리히
Original assignee: 젯트에프 프리드리히스하펜 아게
Priority date: 2017-12-18
Filing date: 2018-12-17
Publication date: 2020-08-13
Also published as: EP3728905B1; WO2019121467A1; JP2021507177A; US20210088133A1; CN111051743A; EP3728905A1; DE102017223015A1; CN111051743B; KR102670269B1; JP7219235B2; US11353107B2

Abstract

본 발명은 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능을 위한 밸브 시스템에 관한 것이다. 상기 밸브 시스템은, 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)를 구비한 위치 밸브(4)와, 하강하는 특성곡선 특징을 갖는 전자기식 압력 컨트롤러(86)를 포함하며, 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)는 제1 위치로, 그리고 제2 위치로 이동될 수 있으며, 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)는 제1 위치에서 예압된다. 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)가 제2 위치에 위치된다면, 전자기식 압력 컨트롤러(86)는, 자동차 자동변속기의 제1 림프홈 기어 클러치(12)와, 그리고 자동차 자동변속기의 제2 림프홈 기어 클러치(15)와 자동차 자동변속기의 시스템 압력 안내 라인(18)을 연결하도록 구성되며, 그럼으로써 자동차 자동변속기의 림프홈 기어가 체결되도록 제1 림프홈 기어 클러치(12) 및 제2 림프홈 기어 클러치(15)가 작동되게 된다.

Description

자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템

본 발명은, 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능(hydraulic limp-home gear function)을 위한 밸브 시스템, 그리고 밸브 시스템의 진단을 위한 방법에 관한 것이다. 또 다른 청구항들은 상기 밸브 시스템을 포함한 자동변속기, 그리고 상기 자동변속기를 포함한 자동차를 대상으로 한다.

자동차의 자동변속기의 경우, 자동변속기의 변속기 제어부 내지 전압 공급부가 작동 불가능하게 되는 경우가 나타날 수 있다. 이런 경우에, 자동차가 예컨대 위험 상황에서부터 여전히 이동될 수 있도록 하기 위해, 림프홈 기어를 통해 차량 가용성을 높이거나 변함없이 유지해야 하는 필요가 존재한다. 이와 관련하여, [림프홈 모드(limp-home mode)의 시작 전에] 변속기 위치에 따라서 유압식 림프홈 기어를 가용하게 하는, E 회로를 포함한 시스템들은 공지되어 있다. 이 경우, 림프홈 기어는 림프홈 모드의 시작 전에 유압적으로 축압되지만, 그러나 림프홈 모드의 시작과 더불어 비로소 활성화된다.

또한, 유압식 림프홈 기어를 위한 시스템들도 공지되어 있지만, 그러나 상기 시스템들은 상대적으로 복잡하게 형성된다. 그 외에도, 상기 시스템들은 자동차의 연비에 불리하게 작용하는데, 그 이유는 상응하는 밸브 시스템 및 작동 부재를 통해 자동변속기의 누출 손실 및 전기 요구량이 증가되기 때문이다. 또한, 추가 밸브들은 자동변속기의 유압식 변속 장치 내에서 증가된 장착 공간 소요 및 추가 비용도 초래한다.

본 발명의 과제는, 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능을 위한 최대한 비용 효과적이면서 장착 공간을 절약하는 밸브 시스템으로서, 심각한 연비 단점이 없는 상기 유압식 림프홈 기어 기능을 가능하게 하는 상기 밸브 시스템을 제공하는 것에 있다.

상기 과제는, 독립 특허 청구항들의 대상들을 통해 해결된다. 바람직한 실시형태들은 종속 청구항들, 하기의 구체적인 내용 설명, 및 도면들의 대상들이다.

본 발명의 제1 양태에 따라서, 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능을 위한 밸브 시스템이 제공된다. 상기 밸브 시스템은, 제1 피스톤 슬라이드 밸브(piston slide valve)를 구비한 위치 밸브(position valve)와, 하강하는 특성곡선 특징을 갖는 전자기식 압력 컨트롤러를 포함한다.

제1 피스톤 슬라이드 밸브는 제1 위치로, 그리고 제2 위치로 이동될 수 있으며, 제1 피스톤 슬라이드 밸브는 제1 위치에서 예압(preload)된다. 예압의 생성을 위해, 위치 밸브는 예컨대 스프링 부재를 포함할 수 있다.

제1 피스톤 슬라이드 밸브가 제2 위치에 위치된다면, 전자기식 압력 컨트롤러는, 바람직하게는 제2 피스톤 슬라이드 밸브를 통해, 자동차 자동변속기의 제1 림프홈 기어 클러치와, 그리고 자동차 자동변속기의 제2 및 경우에 따른 제3 림프홈 기어 클러치와 자동차 자동변속기의 시스템 압력 안내 라인을 연결하도록 구성되며, 그럼으로써 자동차 자동변속기의 림프홈 기어가 체결되도록 제1 림프홈 기어 클러치와 제2 및 경우에 따른 제3 림프홈 기어 클러치가 작동되게 된다.

위치 밸브는 특히 유압식 림프홈 기어 기능의 활성화 직전의 이전 이력(previous history)의 저장을 위해 이용된다. 또한, 위치 밸브는, 전진 주행 변속단(예: 변속기 위치 1 ~ 8)이 체결되었고 그에 따라 림프홈 기어가 허용되는지 그 여부를 나타내는 유압 특성 변수로서 이용된다.

특히 제1 림프홈 기어 클러치와 제2 및 경우에 따른 제3 림프홈 기어 클러치는 개방된 위치로, 그리고 체결된 위치로 이동될 수 있다. 이 경우, 특히, 제1 림프홈 기어 클러치와 제2 및 경우에 따른 제3 림프홈 기어 클러치가 각각 자신들의 체결된 위치로 이동될 경우, 자동차 자동변속기의 림프홈 기어가 체결될 수 있다. 보다 더 바람직하게는, 제1 림프홈 기어 클러치와 제2 및 경우에 따른 제3 림프홈 기어 클러치는, 오직 자동변속기의 전진 변속단들이 체결될 때에만, 유압적으로 압력을 인가받는다.

본 발명과 관련하여, 전자기식 압력 컨트롤러의 "하강하는 특성곡선 특징"은, 특히 전자기식 압력 컨트롤러가 전류 공급 상태에서부터 전류 비공급 상태로 전환될 때 전자기식 압력 컨트롤러의 유압 출력 압력이 증가하는 것을 의미한다. 따라서, 특히 자동변속기의 변속기 제어부 내지 전압 공급부의 고장 시 해당될 수 있는 사항으로 전자기식 압력 컨트롤러의 전류 공급부가 가용하지 않을 때, 전자기식 압력 컨트롤러는 림프홈 기어의 트리거링을 위해 사용될 수 있다. 림프홈 기어는, 전류 비공급 상태에서, 자동변속기의 오일 공급이 중지되고 그렇게 하여 밸브들은 자신들의 초기 위치로 다시 이동함으로써 축압된 림프홈 기어가 트리거링되게 될 때까지 유지될 수 있다.

또한, 일 실시형태에서, 본원의 밸브 시스템은 제2 피스톤 슬라이드 밸브를 구비한 림프홈 밸브(limp home valve)도 포함하고, 제2 피스톤 슬라이드 밸브는 제1 위치로, 그리고 제2 위치로 이동될 수 있으며, 제2 피스톤 슬라이드 밸브는 제1 위치에서 예압된다. 제1 피스톤 슬라이드 밸브가 제2 위치에 위치된다면, 전자기식 압력 컨트롤러는 위치 밸브를 통해 림프홈 밸브와 유압으로 연결되며, 그리고 전류 비공급 상태에서는, 제2 피스톤 슬라이드 밸브가 예압에 대항하여 제2 위치로 이동되도록, 제2 피스톤 슬라이드 밸브에 유압적으로 압력을 인가하도록 구성되며, 그럼으로써 시스템 압력 안내 라인이 제1 림프홈 기어 클러치와, 그리고 제2 및 경우에 따른 제3 림프홈 기어 클러치와 연결됨으로써, 자동차 자동변속기의 림프홈 기어가 체결되도록 제1 림프홈 기어 클러치와 제2 및 경우에 따른 제3 림프홈 기어 클러치가 작동되게 된다.

부품 수요 및 필요한 장착 공간은, 림프홈 밸브가 생략되면서, 특히 작게 유지될 수 있다. 특히, 시스템 압력 안내 라인이 제1 림프홈 기어 클러치와, 그리고 제2 및 경우에 따른 제3 림프홈 기어 클러치와 연결되는 위치로 클러치 밸브 슬라이더들을 이동시키기 위해, 클러치 밸브 슬라이더들의 (다른 구성들에서 종래 유압적으로 사용되지 않은) 단부면들이 작동면으로서 이용될 수 있다.

이런 의미에서, 본원의 밸브 시스템은, 또 다른 실시형태에서, 그 밖에도, 제1 클러치 밸브 슬라이더와 제2 및 제3 클러치 밸브 슬라이더를 포함한다. 상기 실시형태에 따라서, 제1 클러치 밸브 슬라이더와 제2 및 제3 클러치 밸브 슬라이더는 각각 제1 위치로, 그리고 제2 위치로 이동될 수 있으며, 제1 클러치 밸브 슬라이더와 제2 및 제3 클러치 밸브 슬라이더는 각각 자신들의 제1 위치에서 예압된다. 예압은 예컨대 클러치 밸브들 안쪽에서 각각 하나의 스프링 부재에 의해 형성될 수 있다.

또한, (제1 피스톤 슬라이드 밸브가 제2 위치에 위치된다면) 전자기식 압력 컨트롤러는 제1 클러치 밸브 슬라이더와 제2 및 제3 클러치 밸브 슬라이더에 유압적으로 압력을 인가할 수 있으며, 그럼으로써 제1 클러치 밸브 슬라이더와 제2 및 제3 클러치 밸브 슬라이더는 예압에 대항하여 각각 자신들의 제2 위치로 이동될 수 있게 되며, 그로 인해 시스템 압력 안내 라인은 제1 림프홈 기어 클러치와, 그리고 제2 및 제3 림프홈 기어 클러치와 연결되며, 그럼으로써 림프홈 기어가 체결되도록 제1 림프홈 기어 클러치와 제2 및 제3 림프홈 기어 클러치는 작동되게 된다.

이처럼 비상 절차의 활성화를 가능하게 하기 위해, 특히, 클러치 밸브들의 전자석들은 클러치 밸브들의 밸브 하우징을 향해 최대한 양호하게, 정의된 간극에 걸쳐 마련되거나, 또는 추가 밀봉 조치들, 예컨대 O 링을 구비한다. 정상 작동(normal operation) 중에, 클러치 밸브 슬라이더들은, 각각, 클러치 밸브 슬라이더들의 단부면들이 각각 위치 밸브를 통해 무압 탱크와 연결되고 그에 따라 배기되는 자신들의 예압된 제1 위치에 위치될 수 있다. 제1 피스톤이 자신의 제2 위치에 위치되고 전자기식 압력 컨트롤러의 전류 공급부가 작동 불가능하게 된다면, 압력 컨트롤러는, 위치 밸브를 통해 클러치 밸브들에 작용할 수 있는 자신의 최대 압력을 출력할 수 있으며, 그럼으로써 시스템 압력 안내 라인은 림프홈 기어 클러치들과 연결되게 되고, 그렇게 하여 상기 림프홈 기어 클러치들은, 림프홈 기어가 체결되도록, 예컨대 자신들의 체결된 상태로 전환된다.

제1 피스톤 슬라이드 밸브는 예컨대 유압 압력에 의해, 자신의 예압된 제1 위치에서부터 자신의 제2 위치로 이동될 수 있으며, 유압 압력은 특히 전자기식 스위칭 밸브를 통해, 또는 림프홈 기어 클러치들 중 하나를 통해 공급된다.

이런 의미에서, 본원의 밸브 시스템은 전자기식 스위칭 밸브를 포함할 수 있으며, 이 전자기식 스위칭 밸브는, 위치 밸브와 유압으로 연결되며, 그리고 전류 공급 상태에서는, 제1 피스톤 슬라이드 밸브가 예압에 대항하여 제2 위치로 이동되도록 제1 피스톤 슬라이드 밸브에 유압적으로 압력을 인가하도록 구성될 수 있다.

위치 밸브의 제1 피스톤 슬라이드 밸브이면서 제2 위치로 이동된 상기 제1 피스톤 슬라이드 밸브의 축압기 기능이 유지되도록 하기 위해, 제1 림프홈 기어 클러치 또는 제2 림프홈 기어 클러치의 압력 신호는, 제1 피스톤 슬라이드 밸브가 소위 "자기 유지(self-holding)" 상태로 전환되도록, 유압식 셔틀 밸브를 통해 특히 제1 피스톤 슬라이드 밸브의 단부면에 인가될 수 있다. 이런 자기 유지는, 유압식 림프홈 기어의 활성화 동안, 특히 전자기식 스위칭 밸브의 압력 신호의 소실(loss) 시, 제1 림프홈 기어 클러치와 제2 및 제3 림프홈 기어 클러치가 체결되고 그에 따라 림프홈 기어(전진 변속단)가 체결될 때까지, 여전히 소정의 시간 동안 예압에 대항하여 제1 피스톤 슬라이드 밸브를 제2 위치에서 유지하기 위해 이용된다.

따라서, (특히 전자기식 스위칭 밸브의 전류 공급부의 고장을 통한) 전자기식 스위칭 밸브의 압력 신호의 소실로 인해, 예압된 초기 위치(제1 위치)로 예압력을 통한 제1 피스톤 슬라이드 밸브의 복귀는 우선 제1 림프홈 기어 클러치 또는 제2 림프홈 기어 클러치의 압력 신호를 통해 방지될 수 있는데, 그 이유는 림프홈 기어 클러치들이 스프링 하중식 부재(spring-loaded element)처럼 작용하고 림프홈 기어 클러치들을 통해 배출된 유압액은 셔틀 밸브와 위치 밸브 사이의 유압 라인 내에 소정의 잔여 압력을 유지하기 때문이다.

이런 의미에서, 본원의 밸브 시스템은 유압식 셔틀 밸브를 포함할 수 있으며, 셔틀 밸브는, 전자기식 스위칭 밸브가 전류 비공급 상태에 위치되어 제1 피스톤 슬라이드 밸브에 유압적으로 압력을 인가하지 않을 때, 제1 피스톤 슬라이드 밸브가 제2 위치에서 유지되도록, 위치 밸브와 제1 림프홈 기어 클러치 또는 제2 림프홈 기어 클러치를 유압으로 연결하도록 구성될 수 있다.

제1 림프홈 기어 클러치는 셔틀 밸브의 제1 유입구 측 포트에 연결될 수 있고, 제2 림프홈 기어 클러치는 셔틀 밸브의 제2 유입구 측 포트에 연결될 수 있으며, 위치 밸브는 셔틀 밸브의 유출구 측 포트에 연결될 수 있다. 셔틀 밸브는 볼 로커 밸브(ball rocker valve)일 수 있다. 셔틀 밸브는, 특히 위치 밸브로 제1 림프홈 기어 클러치 또는 제2 림프홈 기어 클러치의 압력 정보를 전달하도록 구성될 수 있다. 예컨대 오직 제1/제2 림프홈 기어 클러치만이 유압적으로 압력을 인가받는다면, 제1/제2 림프홈 기어 클러치에 인가되는 압력과 등가이거나 그에 비례하는 유압 압력은 셔틀 밸브를 경유하여 위치 밸브로 전달될 수 있다. 이는, 제1 림프홈 기어 클러치가 제2 림프홈 기어 클러치보다 더 높은 압력을 인가받을 때, 그리고 그 반대의 경우일 때 유사하게 이루어진다.

또한, 셔틀 밸브는, 제1 피스톤 슬라이드 밸브가 유압적으로 압력을 인가받아 예압에 대항하여 제2 위치로 이동되도록, 위치 밸브와 제1 림프홈 기어 클러치 또는 제2 림프홈 기어 클러치를 유압으로 연결하도록 구성될 수 있다. 달리 말하면, 제1 피스톤 슬라이드 밸브는, 상기 실시형태를 통해, 두 림프홈 기어 클러치들 중 일측 림프홈 기어 클러치의 압력 레벨을 통해 자신의 제2 위치로 이동될 수 있으며, 이때 그를 위해 별도의 전자기식 스위칭 밸브는 필요하지 않다. 상기 실시형태는 필요한 장착 공간의 추가적인 최적화 내지 감소를 가능하게 하는데, 그 이유는 전자기식 스위칭 밸브가 필요하지 않기 때문이다. 전자기식 스위칭 밸브가 생략될 때, 위치 밸브의 제1 피스톤 슬라이드 밸브는 추가로 더 작게 구성될 수 있으며, 그렇게 하여 마찬가지로 장착 공간은 절약될 수 있다.

또 다른 실시형태에 따라서, 본원의 밸브 시스템은 파킹 로크 밸브(parking lock valve)를 포함하며, 전자기식 압력 컨트롤러는, 제1 피스톤 슬라이드 밸브가 제1 위치에 위치될 때, 파킹 로크 밸브를 작동시키도록 구성된다. 특히, 제1 피스톤 슬라이드 밸브가 자신의 예압된 제1 위치에 위치될 때, 전자기식 압력 컨트롤러를 통해 생성된 유압 압력이 위치 밸브를 통해 통과되어 파킹 로크 밸브에 작용하도록, 전자기식 압력 컨트롤러는 위치 밸브를 통해 파킹 로크 밸브와 연결될 수 있다.

정상 작동 모드에서의 주행 변속단에서부터 "주차"(P), "후진 주행 변속단"(R) 또는 "중립"(N)의 드라이브 위치로 전환 시, 제1 림프홈 기어 클러치와 제2 림프홈 기어 클러치는 예비 충전 압력에 대항하여 배기되며, 그럼으로써 앞서 기술한 자기 유지를 위한 위치 밸브 상에서의 압력 보조는 생략되게 된다. 이런 위치 밸브의 압력 감압을 통해, 위치 밸브의 축압기 기능은 취소될 수 있으며, 그럼으로써 전자기식 압력 컨트롤러는 (다시) 기능적으로 파킹 로크 밸브에 결합되어 파킹 로크 밸브 기능을 위해 이용될 수 있게 된다.

또한, 본원의 밸브 시스템은, 추가 클러치의 작동을 위한 하나 이상의 클러치 밸브(예컨대 제1 클러치의 작동을 위한 제1 클러치 밸브 및 제2 클러치의 작동을 위한 제2 클러치 밸브)를 포함할 수 있으며, 상기 추가 클러치에 의해서는 자동차 자동변속기의 비-림프홈 기어들(non-limp-home gear)이 체결될 수 있으며, 밸브 시스템은, 제1 피스톤 슬라이드 밸브 및 제2 피스톤 슬라이드 밸브가 각각 자신들의 제1 위치에 위치될 때, 시스템 압력 안내 라인과 하나 이상의 클러치 밸브를 연결하도록 구성된다. 예컨대 [자동변속기의 정규 작동(regular operation) 중에, 다시 말하면 (림프홈 기어가 아닌) 정규 변속단이 체결되고 자동변속기의 변속기 제어부 내지 전압 공급부가 보장된다면,] 림프홈 밸브의 제2 피스톤 슬라이드 밸브가 예압된 제1 위치에 위치될 때, 클러치 밸브는 림프홈 밸브를 통해 시스템 압력 안내 라인과 연결될 수 있다. 이는, 보다 더 바람직하게는 위치 밸브의 제1 피스톤 슬라이드 밸브 역시도 제2 위치에 위치될 때의 경우에 해당한다.

그와 반대로, 자동변속기의 변속기 제어부 내지 전압 공급부가 작동 불가능해졌기 때문에, 림프홈 기어가 체결되어야 한다면, 전자기식 압력 컨트롤러 상에서의 압력 상승은 림프홈 밸브의 제2 피스톤 슬라이드 밸브 상에서의 단부면 측 작동력을 야기할 수 있으며, 이런 작동력은 예압에 대항하여 제2 피스톤 슬라이드 밸브를 제2 위치로 이동시킨다. 그렇게 하여, 예컨대 클러치 밸브로 향하는 공급 라인이 탱크를 향해 감압되어 배기되도록, 림프홈 밸브를 통해 하나 이상의 클러치 밸브로 향하는 시스템 압력 공급은 차단될 수 있다. 그에 따라, 추가 클러치가 개방되고 그의 마찰 결합은 해제되는 점이 보장될 수 있다.

또한, 대안의 실시형태에서, 하나 이상의 클러치 밸브는 시스템 압력 안내 라인과 영구적으로도 연결될 수 있다. 이런 경우에, 하나 이상의 클러치 밸브 쪽으로의 시스템 압력의 공급은 림프홈 밸브의 스위칭 기능을 통해 수행되지 않는다.

또한, 바람직하게는, 전자기식 압력 컨트롤러는, 위치 밸브의 스프링 챔버 내에서, 제1 위치에서 제1 피스톤 슬라이드 밸브를 유지하는 예압력을 증가시키는 유압 압력을 형성하도록 구성될 수 있다. 위치 밸브의 제1 피스톤 슬라이드 밸브가 자신의 예압된 제1 위치에 위치하고 위치 밸브의 의도되지 않는 스위칭은 저지되어야 하는 동안, 전자기식 압력 컨트롤러를 통해 압력은 스프링 챔버 내에 공급될 수 있으며, 그럼으로써 제1 피스톤 슬라이드 밸브가 자신의 예압된 초기 위치에서 잔류하도록, 위치 밸브의 작동은 제1 림프홈 기어 클러치 또는 제2 림프홈 기어 클러치의 압력을 통해 저지될 수 있게 된다. 주행 모드에서 림프홈 기어의 축압이 의도되면, 그 즉시, 상기 압력 신호는 감압될 수 있고 위치 밸브는 릴리스될 수 있다.

또한, 바람직하게는, 제1 위치에서 제1 피스톤 슬라이드 밸브를 차단하기 위해 전자기식 압력 컨트롤러의 완전한 유압 압력이 공급되는 것이 아니라, 상기 압력은 압력 배분기 회로(pressure divider circuit)를 통해 예컨대 위치 밸브의 포트 상의 탱크 라인 내의 오리피스 판(orifice plate)에 의해 보다 더 낮은 압력 레벨로 감소될 수 있다. 이 경우, 바람직하게는 위치 밸브의 제1 피스톤 슬라이드 밸브의 구조 유형이 간소화될 수 있으며, 그럼으로써 위치 밸브는 지름과 관련하여 축소될 수 있는데, 그 이유는 특히 안쪽에 위치하는 스프링이 이용되지 않아도 되기 때문이다. 이런 의미에서, 또 다른 실시형태에 따라서, 스프링 챔버 안쪽의 유압 압력이 보다 더 낮은 압력 레벨로 감소될 수 있도록 스프링 챔버는 오리피스 판을 통해 무압 탱크와 연결된다.

본 발명의 보다 더 바람직한 구현예의 경우, 전자기식 압력 컨트롤러는 위치 밸브의 제4 포트와 유압으로 연결될 수 있고, 제11 라인과 그에 따른 림프홈 기어 클러치의 하나 이상의 클러치 밸브는 위치 밸브의 제3 포트와 연결될 수 있다. 또한, 제3 포트는 제2 압력 배분기 오리피스 판을 통해서도 탱크 라인과 연결된다. 피스톤 슬라이드 밸브의 제2 스위칭 위치에서, 제3 포트는 제4 포트와 유압으로 연결되며, 그럼으로써 전자기식 압력 컨트롤러를 통한 제3 라인의 가압 시 전자기식 압력 컨트롤러에서부터 탱크 라인까지의 유동이 형성되게 된다. 이런 경우, 압력 배분기 오리피스 판들에서 압력 강하를 통해 제11 라인 내의 압력은 전자기식 압력 컨트롤러와 제1 압력 배분기 오리피스 판 사이에서보다 더 낮으며, 그럼으로써 클러치 밸브들의 부품 하중 역시도 더 적어지게 된다.

상기 구현예의 일 개선예에서, 림프홈 기어 클러치들의 클러치 밸브들 중 하나 이상의 클러치 밸브와 제5 클러치 밸브의 특정 포트 사이에는 제3 압력 배분기 오리피스 판이 배치되고, 상기 특정 포트와 배기부 또는 탱크 사이에는 제4 압력 배분기 오리피스 판이 배치된다. 이로써, 제5 클러치 밸브의 특정 포트 내의 압력은 림프홈 기어 밸브들의 클러치 밸브들 중 하나 이상의 클러치 밸브 내에서보다 더 낮다. 그에 따라, 상대적으로 더 적은 압력 하중에 의해, 바람직한 방식으로 부품들의 부하도 감소한다.

보다 더 바람직하게는, 제5 클러치 밸브는 내연기관과 변속기 사이에 배치되는 분리 클러치(KO) 내의 압력의 설정을 위해 제공된다.

기술한 밸브 시스템의 진단을 위한 방법에서는, 파킹 로크 위치에서 출발하여, 전자기식 압력 컨트롤러에 의해 출력된 압력은 증가되며, 그리고 토크 컨버터 상에서 측정되는 속도비(speed ratio)가 영이 아닌 경우, 파킹 로크 밸브에 체결 해제 방식으로 작용하는 클러치 압력의 증가에 따라 파킹 로크 위치에서 벗어난 후에, 파킹 로크 센서의 신호에 근거하여, 피스톤 슬라이드 밸브가 제1 스위칭 위치에 위치되는지 그 여부가 점검된다.

그 대안으로, 드라이브 위치에서 출발하여, 운전자 요구가 파킹 로크 위치의 체결에 상응하는지 그 여부에 따라서 각각 진단 경로가 추적되는, 밸브 시스템의 진단을 위한 또 다른 방법이 제공된다.

이런 경우, 파킹 로크 위치에 대한 요구가 있는 경우, 제1 진단 경로에서, 림프홈 기어 클러치들 및 전자기식 스위칭 밸브의 배기 및 전자기식 압력 컨트롤러에 의해 출력된 압력의 증가 후에, 파킹 로크 센서의 신호에 근거하여, 피스톤 슬라이드 밸브가 제1 스위칭 위치에 위치되는지 그 여부가 점검된다. 파킹 로크 위치와 다른 운전자 요구가 존재한다면, 제2 진단 경로에서, 위치 밸브의 스위칭 압력을 초과하는 하나 이상의 림프홈 기어 클러치의 압력의 증가에 따른 특정 드라이브 위치의 체결 후에, 정해진 대기 시간이 대기된다. 대기 시간 후에, 전자기식 압력 컨트롤러에 의해 출력된 압력은 증가되고 림프홈 기어 클러치는 배기된다. 그런 후에, 설정된 변속비의 점검에 근거하여, 림프홈 기어가 체결되고 피스톤 슬라이드 밸브는 정확한 스위칭 위치에 위치되는지 그 여부가 결정된다.

하나 이상의 앞서 기술한 다른 밸브 시스템의 진단을 위한 방법에서는, 파킹 로크 위치에서 출발하여, 전자기식 압력 컨트롤러에 의해 출력된 압력이 증가되며, 그리고 토크 컨버터 상에서 측정되는 속도비가 영이 아닌 경우, 특정 드라이브 위치의 체결 후에, 전자기식 압력 컨트롤러(86)에 의해 출력된 압력은 증가되고 림프홈 기어 클러치들은 배기된다. 그런 후에, 속도 신호들에 근거하여, 특정 드라이브 위치가 림프홈 기어단으로서 체결되는지 그 여부가 점검되며, 긍정적인 점검에 근거하여서는, 위치 밸브의 피스톤 슬라이드 밸브가 정확한 방식으로 제2 스위칭 위치에 위치되는지 그 여부가 결정된다.

본 발명의 제2 양태에 따라서, 자동차를 위한 자동변속기가 제공된다. 상기 자동변속기는 본 발명의 제1 양태에 따른 밸브 시스템을 포함한다.

본 발명의 제3 양태에 따라서는, 본 발명의 제2 양태에 따른 자동변속기를 포함하는 자동차가 제공된다.

하기에서, 본 발명의 실시예들은 개략적 도면에 따라서 더 상세하게 설명되며, 동일하거나 유사한 요소들에는 동일한 도면부호가 부여된다.

도 1은 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템의 제1 실시예의 유압 회로도이다.
도 2는 자동차 자동변속기의 변속단 논리 도표이다.
도 3은 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템의 제2 실시예의 유압 회로도이다.
도 4는 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템의 제3 실시예의 유압 회로도이다.
도 5는 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템의 제4 실시예의 유압 회로도이다.
도 6은 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템의 제5 실시예의 유압 회로도이다.
도 7은 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템의 제6 실시예의 유압 회로도이다.
도 8은 제1 실시예에 따라 형성되는 밸브 시스템을 위한 진단 방법의 순서도이다.
도 9는 제1 실시예에 따라 형성되는 밸브 시스템을 위한 또 다른 진단 방법의 순서도이다.
도 10은 또 다른 실시예들에 따라 형성되는 밸브 시스템들을 위한 진단 방법의 순서도이다.

도 1에는, 자동차를 위한 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능을 위한 밸브 시스템(1)이 도시되어 있다. 밸브 시스템(1)은, 전자기식 스위칭 밸브(82), 림프홈 밸브(103), 위치 밸브(104), 볼 로커 밸브의 형태인 유압식 셔틀 밸브(85), 하강하는 특성곡선 특징을 갖는 전자기식 압력 컨트롤러(86), 및 파킹 로크 밸브(7)를 포함한다. 또한, 밸브 시스템(1)은, 제1 클러치 밸브(9)를 통해 작동될 수 있는 제1 클러치(8), 및 제2 클러치 밸브(11)를 통해 작동될 수 있는 제2 클러치(10)를 포함한다. 또한, 밸브 시스템(1)은, 제1 클러치 밸브 슬라이더(14)를 포함한 제3 클러치 밸브(13)를 통해 작동될 수 있는 제1 림프홈 기어 클러치(12), 및 제2 클러치 밸브 슬라이더(17)를 포함한 제4 클러치 밸브(16)를 통해 작동될 수 있는 제2 림프홈 기어 클러치(15), 그리고 시스템 압력 안내 라인(18)도 포함한다. 또한, 밸브 시스템은, 여전히, 제5 클러치 밸브(21)를 통해 작동되는 명시되지 않은 제3 림프홈 기어 클러치(19)도 포함한다.

유압식 셔틀 밸브(85)는 위치 밸브(104)로 제1 림프홈 기어 클러치(12) 또는 제2 림프홈 기어 클러치(15)의 압력 정보를 전달하도록 구성된다. 림프홈 기어 클러치들(12 및 15)은 도 2에 따른 변속 논리("C" 및 "E" 열)에 상응하게 단지 전진 변속단들(1 ~ 8)에서만 가압되며, 그리고 "주차"(P), "후진"(R) 또는 "중립"(N)에 대한 "드라이브"(D) 위치의 구별을 위한 유압 변속단 정보로서 이용된다. 위치 밸브(104)는 유압식 림프홈 기능의 활성화 직전의 이전 이력의 저장을 위해 이용되며, 그리고 그 밖에도 변속기 위치들(1 ~ 8)이 체결되었고 그에 따라 림프홈 기어(D6)가 허용되는지 그 여부를 나타내는 유압 특성 변수로서도 이용된다.

위치 밸브(104)는, 위치 밸브(104) 안쪽의 제1 스프링 부재(121)를 통해, 도 1을 통해 도시되어 있는 제1 위치(최종 정지부)에서 예압되는 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)를 포함한다. 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)는 예압에 대항하여 위치 밸브(104)의 축 방향으로 제2 위치로 이동될 수 있다. 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)의 단부면이 바깥쪽 밸브 축의 정지부에서 위치 밸브(104)의 제9 포트(24) 상에 위치되는 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)의 제1 위치에서, 유압식 림프홈 기어의 활성화 동안, 다시 말하면 모든 액추에이터들의 전압 공급부의 차단 동안, 모든 변속기 클러치들은 개방되어 예비 충전 압력 레벨로 전환될 수 있다. 그에 따라, 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)의 제1 위치는 위치들(P/R/N)의 주행 모드에서부터의 림프홈 기어 반응인 "개방 변속기(open transmission)"에 상응한다.

위치 밸브(104)의 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)가 상기 제1 위치에 위치하도록 하기 위해, 위치 밸브(104)는 감압된다. 그에 따라, 제1 라인(22)을 통해 위치 밸브(104)의 제9 포트(24)로 향하는 셔틀 밸브(85)의 연결부는 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)를 통해 밀폐된다.

제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)의 단부면 측 압력면은, 위치 밸브(104)의 제9 포트(24)에서 제2 라인(25) 및 선택적인 제1 오리피스 판(26)을 통해, 그리고 위치 밸브(104)의 제6 포트(27)를 통해 그의 제7 포트(28) 쪽으로 탱크의 방향으로 배기되고 그에 따라 무압 상태가 된다. 전자기식 압력 컨트롤러(86)는 하강하는 특성곡선 특징을 보유하며, 다시 말하면 무전류 상태에서 상기 압력 컨트롤러는 높은 압력을 출력한다. 이런 압력은 제3 라인(29)을 경유하여 위치 밸브(104)의 제3 포트(30) 쪽으로, 그리고 위치 밸브(104)의 제4 포트(31) 쪽으로 통과될 수 있으며, 그리고 제4 라인(32)을 경유하여 파킹 로크 밸브(7)에 작용할 수 있다.

림프홈 밸브(103)는, 림프홈 밸브(103) 안쪽의 제2 스프링 부재(34)를 통해, 도 1을 통해 도시되어 있는 제1 위치(최종 정지부)에서 예압되는 제2 피스톤 슬라이드 밸브(133)를 포함한다. 제2 피스톤 슬라이드 밸브(133)의 단부면 측 작동면은, 림프홈 밸브(103)의 제1 포트(35)에 결합되고 선택적인 제2 오리피스 판(37)을 구비한 제5 라인(36)을 통해, 위치 밸브(104)의 제2 포트(38)와 연결된다. 제2 포트(38)는, 위치 밸브(104)의 스프링 챔버(39)를 통해 위치 밸브(104)의 제1 포트(40)와 연결되며, 그리고 림프홈 밸브(103)의 제2 피스톤 슬라이드 밸브(133)가 자신의 제1 위치에 잔존하도록, 탱크 쪽으로 배기되고 그에 따라 무압 상태가 된다.

제1 클러치 밸브(9)와 제2 클러치 밸브(11)는, 도 1을 통해 도시된, 제2 피스톤 슬라이드 밸브(133)의 제1 위치에서, 제6 라인(41)을 통해 림프홈 밸브(103)의 제6 포트(42)와 연결된다. 제6 포트(42)는 림프홈 밸브(103)의 제5 포트(43)를 통해 시스템 압력 안내 라인(18)과 연결되어 압력을 공급받는다. 예비 충전 라인(44)은 일측에서 림프홈 밸브(103)의 제3 포트(45)와 연결되고, 타측에서는 제3 클러치 밸브(13), 제4 클러치 밸브(16) 및 제5 클러치 밸브(21)의 각각 하나의 포트와 연결된다. 예비 충전 라인(44)은 예비 충전 압력 레벨에서 유지되고, 림프홈 밸브(103)의 제3 포트(45)는 림프홈 밸브(103)의 제2 포트(46)와 연결된다.

전자기식 스위칭 밸브(82)는 제7 라인(47)을 통해 위치 밸브(104)의 제8 포트(23)에 연결된다. 이제 전진 변속단들(1 ~ 8) 중 하나로 위치 전환이 수행된다면, 축압을 위해, 위치 밸브(104)의 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)는, 전자기식 스위칭 밸브(82)를 통해 생성되어 제7 라인(47) 안쪽에서 우세하게 존재하는 유압 압력에 의해, 스프링 측 정지부로 변위된다. 변위된 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)의 축압기 기능이 소실되지 않도록 하기 위해, 제1 림프홈 기어 클러치(12) 또는 제2 림프홈 기어 클러치(15)의 압력 신호는, 셔틀 밸브(85), 및 위치 밸브(104)의 제5 포트(48) 상의 제1 라인(22)을 통해, 위치 밸브(104)의 제6 포켓부(27)(pocket)를 경유하여 제9 포켓부(24)의 단부면 상으로 인가되며, 그럼으로써 위치 밸브(104)의 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)는 소위 "자기 유지" 상태로 전환되게 된다.

이런 자기 유지는, 유압식 림프홈 기어의 활성화 동안, 전자기식 스위칭 밸브(82)의 압력 신호의 소실 시, 림프홈 기어 클러치들(12, 15, 19)이 체결되고 그에 따라 림프홈 기어(전진 변속단)가 체결될 때까지, 여전히 소정의 시간 동안 스프링 부재(121)에 대항하여 위치 밸브(104)의 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)를 변위된 상태로 유지하기 위해 이용된다.

이제, 전자기식 압력 컨트롤러(86)의 압력 신호는 위치 밸브(104)의 제3 포켓부(30)에서부터 위치 밸브의 제2 포트(38) 상으로 우회되며, 이 제2 포트는 제5 라인(36)을 통해 림프홈 밸브(103)의 제2 피스톤 슬라이드 밸브(133)의 단부면 측 압력면과 연결된다. 정상 작동 중에, 압력 신호는 무압 상태로 탱크 쪽으로 배기되어야 하며, 그리고 림프홈 밸브(103)의 제2 피스톤 슬라이드 밸브(133)는 제1 위치에서 잔류해야 한다.

드라이브 위치에서 위치들(P/R/N) 중 하나로 전환 시, 제1 림프홈 기어 클러치(12)와 제2 림프홈 기어 클러치(15)는 예비 충전 압력에 대항하여 배기되며, 그리고 자기 유지 기능을 위한 위치 밸브(104) 상에서의 압력 보조는 생략되게 된다. 그에 따라, 위치 밸브(104)의 압력 감압을 통해, 위치 밸브(104)의 축압기 기능은 취소될 수 있으며, 그럼으로써 전자기식 압력 컨트롤러(86) 역시도 기능적으로 다시 파킹 로크 밸브(7)에 결합되어 파킹 로크 기능을 위해 이용될 수 있게 된다. 그에 따라, 유압식 림프홈 기어는 다시 체결 해제되고 자동변속기는 개방 상태가 될 것이다.

림프홈 기어가 축압된 경우, 다시 말하면 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)가 앞에서 기술한 것처럼 스프링 힘에 대항하여 제2 위치로 변위된다면, 림프홈 기어는, 액추에이터들의 전압 공급부의 고장 시 하기에서 기술되는 것처럼 트리거링된다. 액추에이터들의 전압 공급부의 차단을 통해, 상기 액추에이터들은 감압된다. 이런 경우, 자신의 하강하는 특성곡선 특징을 기반으로 제3 라인(29) 내에서 우세하게 존재하는 높은 압력을 출력하는 전자기식 압력 컨트롤러(86)는 예외이다. 전자기식 스위칭 밸브(82)의 압력 신호의 소실로 인해, 자신의 예압된 제1 위치로의 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)의 복귀는 우선 제1 림프홈 기어 클러치(12) 또는 제2 림프홈 기어 클러치(15)의 클러치 압력 신호를 통해 방지된다. 림프홈 기어 클러치들(12 및 15)은 스프링 하중식 부재처럼 작용하며, 그리고 배출된 오일은 제1 라인(22) 안쪽에서 소정의 잔여 압력을 유지한다.

제3 라인(29) 안쪽에서 증가되는 압력은, 제5 라인(36), 및 림프홈 밸브(103) 상의 제1 포트(35)를 경유하여 이제 단부면 측 작동력을 야기하고, 이 작동력은 스프링 힘에 대항하여 림프홈 밸브(103)의 제2 피스톤 슬라이드 밸브(133)를 스프링 측 정지부로 이동시킨다. 이로써, 림프홈 밸브(103)의 제5 포트(43) 및 제6 포트(42)를 경유하여 클러치 밸브들(9 및 11) 쪽으로 향하는 시스템 압력 공급은 차단된다. 제6 라인(41)은 림프홈 밸브(103)의 제7 포트(49)를 통해 탱크 쪽으로 감압되어 배기된다. 그에 따라, 제1 클러치(8)와 제2 클러치(10)가 개방되고 그들의 마찰 결합은 해제되는 점이 보장된다.

시스템 압력 안내 라인(18)은 선택적인 제3 오리피스 판(50)을 통해 림프홈 밸브(103)의 제4 포트(51)와 연결되며, 그리고 예비 충전 라인(44)을 포함한, 상기 림프홈 밸브의 제3 포트(43)에 접촉된다. 이와 동시에, 제1 클러치(8) 및 제2 클러치(10)의 추가 예비 충전 라인(52)은 림프홈 밸브(103)의 제2 포트(46) 상에서 제3 포트(45)의 방향으로 분리된다. 그에 따라, 림프홈 기어 클러치들(12, 15 및 19)은 예비 충전 라인(44)을 통해 시스템 압력을 공급받아 체결되며, 그에 따라 림프홈 기어는 체결된다. 림프홈 기어는, 무전류 상태에서, 변속기 시스템의 오일 공급이 차단되고 그렇게 하여 밸브들은 자신들의 초기 위치로 다시 이동할 때까지 유지되며, 그럼으로써 축압된 림프홈 기어는 체결 해제되게 된다.

도 3에 따른 밸브 시스템(2)은, 특히 클러치 밸브들(9 및 11) 쪽으로 향하는 시스템 압력 공급이 림프홈 밸브(203)의 스위칭 기능을 통해, 그리고 도 3에 따른 실시예에는 제공되어 있지 않은 제6 라인(41)(도 1 비교)을 경유하여 수행되지 않는다는 점에서 도 1에 따른 밸브 시스템(1)과 구분된다. 그 대신, 클러치 밸브들(9 및 11)은 도 3에 따른 실시예에 따라서 시스템 압력 안내 라인(18)과 영구적으로, 그리고 직접적으로 연결된다.

위치 밸브(204)는 도 3에 따른 실시예에서 장착 공간이 최적화된 밸브로 대체된다. 위치 밸브(204)의 제1 피스톤 슬라이드 밸브(220)는 별도의 전자기식 스위칭 밸브를 통해 제2 위치로 이동되지 않는다. 상기 전자기식 스위칭 밸브는 도 3에 따른 실시예에 따라서 생략된다. 그 대신, 위치 밸브(204)의 제1 피스톤 슬라이드 밸브(220)는 도 3에 따른 실시예에서 두 림프홈 기어 클러치들 중 하나(12 또는 15)의 압력 레벨을 통해 제2 위치로 이동된다.

셔틀 밸브(85)의 클러치 압력은 위치 밸브(204)의 제9 포트(53)에서 피스톤 슬라이드 밸브(220)의 차동면(differential surface)에 작용하며, 상기 차동면은 제1 피스톤 슬라이드 밸브(220)의 2개의 피스톤 칼라부(piston collar)들의 2가지 상이한 지름들을 통해 형성된다. 압력은 상대적으로 작은 면에 작용하기 때문에, 스프링 힘에 대항하여 위치 밸브(204)의 제1 피스톤 슬라이드 밸브(220)를 변위시키기 위해 매우 높은 클러치 압력이 요구된다. 이런 클러치 압력은, 밸브(204)의 잘못된 작동이 저지될 수 있을 정도로 설정된다. 클러치 압력이 충분히 높다면, 위치 밸브(204)의 제1 피스톤 슬라이드 밸브(220)는 스프링 힘에 대항하여 변위되어 배기 포트(54)를 폐쇄하는데, 이 배기 포트는 앞서 제8 제어 포켓부(58) 쪽으로 향하는 연결부를 통해 위치 밸브(204)의 제10 포트(57) 상의 단부면 쪽으로 향하는 선택적인 제4 오리피스 판(56)을 포함한 제8 라인(55)을 무압 상태로 탱크 쪽으로 배기하였다.

그동안, 제8 포트(58)는, 클러치 압력이 이제 단부면에서도 제1 피스톤 슬라이드 밸브(220)의 큰 제어면에 작용할 수 있고 위치 밸브(204) 내지 이 위치 밸브의 제1 피스톤 슬라이드 밸브(220)는 자기 유지 상태로 전환되도록, 림프홈 기어 클러치들(12 및 15)의 제9 포트이면서 압력 신호를 안내하는 상기 제9 포트(53)에 의해 가압된다. 자기 유지 압력(self-holding pressure)은 표면 증가를 기반으로 단지 스위칭 압력의 부분일 뿐이다. 이제, 하강하는 특성곡선 특징을 갖는 전자기식 압력 컨트롤러(86)는 오직 림프홈 밸브(203) 및 위치 밸브(204)의 제어를 위해서만 이용된다. 도 1에 따른 실시예와 달리, 도 3에 따른 실시예에 따라서, 전자기식 압력 컨트롤러(86)와 파킹 로크 밸브 간의 연결부는 존재하지 않는다.

위치 밸브(204)의 제1 피스톤 슬라이드 밸브(220)가 자신의 제1 위치에 있고 위치 밸브(204)의 의도되지 않는 스위칭은 저지되어야 하는 동안, 전자기식 압력 컨트롤러(86)를 통해, 위치 밸브(204)의 제4 포트(60)로 향하는 제9 라인(259)을 경유하여, 그리고 위치 밸브의 제3 포트(61)를 경유하여 압력은 제1 포트(263)의 스프링 챔버(262) 내에 공급될 수 있으며, 그럼으로써 위치 밸브(204)의 제1 피스톤 슬라이드 밸브(220)는 더 이상 림프홈 기어 클러치들(12 및 15)의 클러치 압력을 통해 작동될 수 없게 되어 자신의 제1 위치에서 잔류하게 된다. 주행 모드 중에 림프홈 기어의 축압이 의도되면, 그 즉시, 전자기식 압력 컨트롤러(86)를 통해 생성된 압력 신호는 감압되며, 그리고 이런 방식으로 위치 밸브(204)의 제1 피스톤 슬라이드 밸브(220)는 릴리스된다.

예컨대 유압식 림프홈 기어의 활성화 시 해당하는 경우처럼, 제1 피스톤 슬라이드 밸브(220)가 스프링 힘에 대항하여 변위된 경우 제9 라인(259) 내에서 전자기식 압력 컨트롤러(86)를 통해 압력 형성이 수행된다면, 압력 컨트롤러(86)를 통해 제9 라인(259) 안쪽에 생성된 압력은 위치 밸브(204)의 제4 포트(60)에서 위치 밸브의 제5 포트(64)를 통해 제10 라인(65)을 경유하여 림프홈 밸브(203)의 제2 피스톤 슬라이드 밸브(233)의 단부면들로 공급된다. 그렇게 하여, 림프홈 밸브(203)는 시스템 압력 공급[시스템 압력 안내 라인(18)]을 예비 충전 라인(44)으로 스위칭하며, 그리고 그에 따라 림프홈 기어 클러치들(12, 15 및 19)을 체결하며, 이는 림프홈 기어의 체결에 상응한다.

도 4에 따른 밸브 시스템(3)은 도 3에 따른 밸브 시스템(1)의 수정안이다. 도 4에 따른 실시예에는, 특히 위치 밸브(304)의 또 다른 구성이 도시되어 있으며, 제9 라인(359)의 안쪽에서, 그리고 스프링 챔버(362)의 안쪽에서 압력 컨트롤러(86)를 통해 생성된 완전한 압력은 초기 위치(제1 위치)에서 위치 밸브(304)의 제1 피스톤 슬라이드 밸브(320)를 차단하기 위해 공급되지 않는다. 그 대신, 상기 압력은, 압력 배분기 회로를 통해, 위치 밸브(304)의 제1 포트(363) 상의 탱크 라인(67) 내에서, 다시 말하면 스프링 챔버(362)로 향하는 관류 방향으로 제5 오리피스 판(66)에 의해, 그리고 스프링 챔버(362)로 향하는 공급부에서 제9 라인(359) 내의 선택적인 제6 오리피스 판(369)에 의해, 보다 더 낮은 압력 레벨로 감소될 수 있다. 그렇게 하여, 위치 밸브(304)의 제1 피스톤 슬라이드 밸브(320)의 구조 유형은 간소화될 수 있으며, 그럼으로써 위치 밸브(304)는 지름과 관련하여 축소될 수 있는데, 그 이유는 안쪽에 위치하는 스프링은 이용되지 않아도 되기 때문이다.

도 5에 따른 밸브 시스템(4)의 실시형태에서, 부품 수요 및 장착 공간은 재차 감소되는데, 그 이유는 림프홈 밸브가 제공되지 않기 때문이다. 위치 밸브(404)의 제1 피스톤 슬라이드 밸브(420)의 작동은, 도 3에 따른 실시예와 유사하게, 림프홈 기어 클러치들(12 및 15)의 클러치 압력들을 통해 수행된다. 동일하게, 제1 피스톤 슬라이드 밸브(420)는, 자신의 초기 위치(제1 위치)에서, 하강하는 특성곡선 특징을 갖는 전자기식 압력 컨트롤러(86)에 의한 가압을 통해 자신의 초기 위치에서 차단될 수 있다.

밸브 시스템(4)은, 특히 제1 클러치 밸브 슬라이더(14) 및 제2 클러치 밸브 슬라이더(17)의 종래 유압적으로 사용되지 않은 단부면들이, 유압식 림프홈 기어의 활성화를 위한 작동면으로서 이용될 수 있게 한다. 이를 가능하게 하기 위해, 특히 제3 클러치 밸브(13) 및 제4 클러치 밸브(16)의 전자석들은 각각의 클러치 밸브(13 또는 16)의 하우징을 향해 최대한 양호하게, 정의된 간극에 걸쳐 마련되거나, 또는 추가 밀봉 조치들, 예컨대 O 링을 구비한다.

정상 작동 중에, 상기 클러치 밸브 슬라이더들(14 및 17)의 단부면들은 제11 라인(68)을 통해, 그리고 위치 밸브(404)를 통해, 위치 밸브의 제6 포트(70)로 향하는 위치 밸브의 제5 포트(69)에서 탱크 라인(71)과 연결되어 배기된다. 위치 밸브(404)의 제1 피스톤 슬라이드 밸브(420)가 자신의 제2 위치로 변위된 경우 유압식 림프홈 기어가 활성화된다면, 전자기식 압력 컨트롤러(86)는 자신의 최대 압력을 출력하며, 이 최대 압력은 제12 라인(72)을 경유하여 위치 밸브(4)의 제4 포트(73)에서 위치 밸브의 제5 포트(69)로 스위칭된다. 그에 따라, 클러치 밸브들(13 및 16)이 제어되며, 그럼으로써 림프홈 기어 클러치들(12 및 15)은 체결되고 림프홈 기어도 체결되게 된다. 전술한 설명 내용들은 유사하게 림프홈 기어 클러치(19)에도 적용된다.

도 6에는, 유압 회로도에서 잘라낸 부분으로 밸브 시스템(5)이 도시되어 있다. 상기 밸브 시스템은, 위치 밸브(504), 전자기식 압력 컨트롤러(86), 및 파킹 로크 솔레노이드밸브(596)를 포함하며, 그리고 밸브 시스템(4)처럼 림프홈 밸브는 생략될 수 있다. 위치 밸브(504)는, 정상 작동 중에 스프링 부재(521)에 의해 제1 스위칭 위치로 밀착되는 피스톤 슬라이드 밸브(520)를 포함한다. 위치 밸브(504)는 6개의 포트들(557, 553, 558, 559, 561 및 563)을 포함한다. 포트(557)는 라인을 통해 포트(558)와 연결된다. 축 방향으로 포트들(557 및 558) 사이에 형성되는 포트(553)는 라인(22)을 통해 셔틀 밸브(85)와 연결되며, 그럼으로써 피스톤 슬라이드 밸브(520)는 림프홈 기어 클러치(12 또는 15)의 압력에 의해 가압될 수 있게 된다. 포트(559)는 제2 오리피스 판(537)을 통해 탱크 라인(567)과 연결되고 그에 따라 배기되며, 다시 말하면 무압 영역 내지 오일 섬프와 연결된다. 제3 림프홈 기어 클러치(19)의 클러치 밸브(21) 및 클러치 밸브들(13 및 16)을 연결하는 제11 라인(68)은, 피스톤 슬라이드 밸브(520)의 제1 스위칭 위치에서, 도 5에서의 밸브 시스템(4)의 정상 작동과 유사하게, 마찬가지로 포트(559)를 통해 배기된다.

위치 밸브(504)의 제1 피스톤 슬라이드 밸브(520)의 작동은, 도 3 및 도 4에 따른 실시예들과 유사하게, 유압식 셔틀 밸브(85)에서 기인하는 림프홈 기어 클러치들(12 및 15)의 클러치 압력들을 통해 수행된다. 실렉터 레버 위치 "P"가 체결되어 있다면, 파킹 로크 솔레노이드밸브(596)는 전류를 공급받으며, 그리고 파킹 로크 솔레노이드밸브(596)의 압력은 파킹 로크 밸브(507)에 작용할 뿐만 아니라, 라인(565) 및 포트(563)를 통해서는 스프링(521)의 힘이 작용하는 피스톤 슬라이드 밸브(520)의 측에도 작용한다. 그에 따라, 피스톤 슬라이드 밸브(520)는 도 6에 도시된 제1 스위칭 위치를 취한다.

드라이브 위치 "D"가 선택되고 그에 따라 제1 림프홈 기어 클러치(12) 또는 제2 림프홈 기어 클러치(15)가 체결되고 그에 따라 가압된다면, 클러치 압력(pC 또는 pE)은 셔틀 밸브(85) 및 라인(22)을 통해 피스톤 슬라이드 밸브(520)에 작용한다. 스프링(521)의 힘과 피스톤 슬라이드 밸브(520)의 표면들은, 포트(553) 내에서 스프링(521)의 힘에 대항하여 피스톤 슬라이드 밸브(520)에 작용하는 림프홈 기어 클러치(12)의 압력(pC) 또는 림프홈 기어 클러치(15)의 압력(pE)이 스프링(521)의 힘에 대항하여 피스톤 슬라이드 밸브(520)를 제2 정지 위치로 변위시키기에 충분하도록 선택된다. 포트(558)와 포트(553) 사이의 라인을 통해, 클러치 압력(pC 또는 pE)은 피스톤 슬라이드 밸브(520)의 단부면에도 작용하며, 그럼으로써 상기 피스톤 슬라이드 밸브는 자기 유지의 상태로 존재하게 된다. 이제 변속기 제어부 내에서 전류가 차단된다면, 포트(563)는 라인(565)을 통해, 그리고 파킹 로크 솔레노이드밸브(596)를 통해 배기되며, 그럼으로써 스프링(521)의 영역 내 압력은 주변 압력(p0)으로 감소되게 된다.

전류 차단을 통해, 파킹 로크 솔레노이드밸브(596) 및 그에 따른 라인(565)의 배기와 동시에, 전자기식 압력 컨트롤러(86)에 의해 출력된 압력은 증가하는데, 그 이유는 전자식 압력 컨트롤러(86)가 하강하는 압력-전류 특성곡선을 보유하고 전류가 낮은 경우에는 높은 압력을 출력하기 때문이다. 라인(529) 내의 압력은 높아지며 그리고 포트(561)를 통해 제11 라인(68) 역시도 가압하며, 그리고 그에 따라 클러치 밸브들(13 및 16)의 클러치 밸브 슬라이더들(14 및 17)에, 그리고 제3 림프홈 기어 클러치(19)의 클러치 밸브(21)에도 작용한다. 이로써, 총 3개의 림프홈 기어 클러치들(12, 15 및 19)은 가압되고 그에 따라 체결되며, 그럼으로써 6단 변속단이 체결되게 된다.

이런 경우, 제공되어 있는 분리 클러치(K0)는 자동변속기의 무전류 상태에서 개방되며, 그럼으로써 단지 전기로만 주행이 이루어질 수 있게 된다.

피스톤 슬라이드 밸브(520)의 제2 스위칭 위치에서, 오리피스 판들(526 및 537)은 압력 배분기를 형성하며, 그럼으로써 제11 라인(68) 내의 압력은 도 5에서의 밸브 시스템(4)에 비해 더 낮으며, 그리고 그에 따라 림프홈 기어 클러치들(12, 15 및 19)의 클러치 밸브들의 부품 부하 역시도 더 작아진다.

림프홈 기어가 활성 상태가 아니라면, 클러치 밸브들(13, 16 및 21)의 제11 라인(68)에 가해지는 압력 하중은 감소된다.

파킹 로크 솔레노이드밸브(596) 및 전자기식 압력 컨트롤러(86)는 파킹 로크 밸브(507)의 제어와 관련하여 중복적인데, 그 이유는 전자기식 압력 컨트롤러(86)의 압력이 셔틀 밸브(88)를 통해 파킹 로크 밸브(507)에 작용하며, 그럼으로써 파킹 로크 솔레노이드밸브(596)의 고장 시 대체 신호가 인가되게 되기 때문이다. 도 6에 도시된 최종 위치(위치 P)에서 파킹 로크 밸브 위치의 고정을 위해, 파킹 로크 밸브는 위치 "non_P"로 향해 의도되지 않게 작동되지 않도록 전자기식 압력 컨트롤러(86)의 압력을 통해 고정될 수 있다. 상기 압력이 결함으로 인해 인가되지 않는다면, 파킹 로크 솔레노이드밸브(596)의 압력이 중복적으로 셔틀 밸브(88)를 통해 파킹 로크 밸브(507)의 스프링 챔버에 작용하고 고정 기능을 담당 수행한다.

림프홈 기어 모드 중에는 단지 전기로만 주행이 이루어질 수 있는데, 그 이유는 미도시한 분리 클러치(K0)가 개방되고 그에 따라 내연기관 구동은 불가능하기 때문이다.

도 7에는, 유압 회로도에서 잘라낸 부분으로 밸브 시스템(6)이 도시되어 있으며, 상기 밸브 시스템은, 림프홈 기어 클러치들(12, 15 및 19)의 클러치 밸브들을 통과하는 라인(68)이 라인(668)을 통해 분리 클러치(K0)의 클러치 밸브(690) 내에까지 연장되는 점에서, 도 6에서의 밸브 시스템(5)의 구성과 구분된다. 클러치 밸브(690)는 포트(693)를 통해 미도시한 분리 클러치(K0)와 연결된다. 라인들(68 및 668)의 가압을 통해, 림프홈 기어(D6)의 체결과 함께 분리 클러치(K0) 역시도 체결된다. 내연기관 주행은, 단지 자동변속기가 유체 역학 토크 컨버터를 포함할 때에만 가능하다. 분리 클러치(K0) 상의 압력은 클러치들(12, 15 및 19)의 클러치 압력들보다 더 낮을 수 있다. 분리 클러치(K0)의 클러치 밸브(690) 상에, 2개의 오리피스 판들(691 및 692)을 포함하는 압력 배분기가 제공된다면, 라인(668) 내의 오리피스 판들(691 및 692) 사이에서, 그리고 클러치 밸브(690) 및 분리 클러치(K0) 내에서 압력은 감소하며, 그리고 그에 따라 상응하는 부품들의 하중도 감소한다.

도 8에는, 도 1에서의 밸브 시스템(1)을 위한 진단 방법의 순서도가 도시되어 있다. 밸브 시스템(1)은, 도 1 이하에 기재한 것처럼, 전자기식 압력 컨트롤러(86), 위치 밸브(104), 림프홈 밸브(103) 및 전자기식 스위칭 밸브(82)를 포함한다. 밸브 시스템(1)이 위치 "P"에서 비활성화된 위치에 있는지, 다시 말하면 림프홈 기어(D6)가 제어되지 않는지 그 여부의 점검을 위해, 위치 "P"에서 진단을 위한 하기 순서도가 제안된다.

시작 단계(701)에서, 파킹 로크 위치(P)가 체결된다. 연산 단계(702)에서, 전자기식 압력 컨트롤러(86)가 출력하는 압력은, 압력 컨트롤러 전류(I_86)를 감소시키는 것을 통해 증가된다. 속도 센서 시스템에 의해, 토크 컨버터 슬립으로서도 지칭되는 속도비(nue)는 판단 단계(703)를 위한 터빈 속도 대 펌프 속도의 비율(nue = nT/nP)로서 모니터링된다. 림프홈 기어(D6)가 위치 "P"에서 결함이 있는 상태에서 활성화된다면, 다시 말해 피스톤 슬라이드 밸브(120)가 제2 스위칭 위치에 있다면, 이는 정규적으로 가압된 클러치들(8 및 10)과 결합되어 변속기 기어 세트의 차단을 야기하며, 그럼으로써 터빈 속도(nT)는 0 l/min으로 감소되게 되고 그에 따라 속도비는 nT/nP = 0이 되게 된다. 이로써, 결과(710)로서는, 변속기 결함으로서 운전자에게 통지되어 상응하는 보상 조치들을 통해 처리되는 명시되지 않은 결함이 림프홈 밸브 시스템 내에 존재한다. 보상 조치는 제한되는 변속기 기능일 수 있거나, 또는 이런 경우에 권장되는 것처럼, 위치 "P"에서의 차량의 제동이다.

그러나 자동변속기 내에서의 마찰 결합이 속도비(nue)를 통해 확인될 수 없다면, 다시 말하면 nue = nT/nP가 0이 아니거나, 또는 0 < nT/nP < 1이라면, 다음 진단 단계는 운전자 요구를 통해 위치 "P"에서 벗어나는 것과 더불어 비로소 수행되며, 이는 판단 단계(704)에서 질의된다. 운전자 요구를 통해, 파킹 로크 위치(P)에서 벗어난다면, 진단 목적을 위해, 정상적인 순서와 달리, 연산 단계(705)에서, 전자기식 압력 컨트롤러(86)가 무전류 상태인 경우, 클러치(8)는 파킹 로크 밸브(7)의 스위칭 압력(p7s)보다 더 높은 클러치 압력(pA)으로 전환되며, 그리고 파킹 로크 위치 센서의 신호는 판단 단계(706)를 위해 평가된다. 스위칭 압력(p7s)은, 파킹 로크가 체결 해제되는 스위칭 위치로 파킹 로크 밸브(7)가 이동되는 개시 시점이 되는 압력 값을 의미한다. 파킹 로크가 체결 해제되면, 다시 말하면 위치 "P"에서 벗어난다면, 결과(710)로서 결함이 존재한다. 파킹 로크가 정의된 시간 범위(time window) 이내에 위치 "P"에서 잔존한다면, 림프홈 시스템의 기능은 위치 "P"에 상응하게 그때까지 결함이 없으며, 그리고 연산 단계(707)에서, 파킹 로크가 전류 공급 상태에서 전자기식 압력 컨트롤러(86)의 차단을 통해 체결 해제에 대해 점검됨으로써, 진단 기능이 계속될 수 있다. 시간 범위는 다양한 매개변수들에 따라서, 실질적으로 예컨대 오일 온도, 시스템 압력 레벨 및 클러치(8)의 압력 레벨에 따라서 결정되며, 그리고 특성맵으로서 저장된다. 판단 단계(708)에서 파킹 로크 위치 센서에 의해, 위치 "P"에서 벗어난 것으로 확인된다면, 결과(709)로서 밸브 시스템은 양호한 상태이다. 그 뒤에, 파킹 로크가 변함없이 체결된 상태로 유지된다면, 결과(710)로서 결함이 림프홈 밸브 시스템 내에 존재한다.

도 9에는, 밸브 시스템(1)을 위한 또 다른 진단 방법의 순서도가 도시되어 있다. 이런 경우, 시작 단계(801)에서는 위치 "D"에서부터 출발한다. 이제, 판단 단계(802)에서, 운전자 요구가 위치 "P"의 체결에 상응한다면, 연산 단계(803)에서 전자기식 스위칭 밸브(82) 및 림프홈 클러치들(12 및 15) 모두의 배기가 수행되며, 그럼으로써 위치 밸브(104)의 피스톤 슬라이드 밸브(120)는 자신의 제1 스위칭 위치로 변위되게 된다. 이런 점이 정해진 대기 시간 후에 수행된다면, 연산 단계(806)에서 전자기식 압력 컨트롤러(86)는 무전류 상태로 전환되며, 그럼으로써 라인(29) 내에서 압력 상승이 수행되게 되며, 그로 인해 라인(32)을 통해 파킹 로크 밸브(7)는 가압되고 그렇게 하여 파킹 로크가 체결되게 된다. 이런 점이 판단 단계(807)에서 파킹 로크 위치 센서의 신호에 근거하여 결정된다면, 결과(808)로서 밸브 시스템(1)은 양호한 상태이고 피스톤 슬라이드 밸브(120)는 자신의 제1 스위칭 위치에 존재한다. 파킹 로크 밸브(7) 내에서 신호 전환이 수행되지 않는다면, 결과(814)로서 림프홈 시스템 내에서 결함이 결정된다.

초기 위치에서 위치 밸브(104)의 피스톤 슬라이드 밸브(120)의 위치는, 파킹 로크의 각각의 체결과 함께, 전자기식 압력 컨트롤러(86)의 가압을 통해 자동으로 함께 모니터링된다. 이에 대한 전제조건은 시스템 내에 충분히 존재하는 압력 공급이며, 이는 통상적으로 내연기관이 작동 중이거나, 또는 전기식 보조 오일펌프(IEP)가 작동 중인 경우 파킹 로크를 체결할 때에 해당된다. 또한, 위치 "P"가 단지 브레이크 페달 작동을 통해서만 체결될 수 있는 것, 다시 말하면 운전자가 발을 브레이크에 올리고 결함이 있는 경우에 개입할 수 있는 것도 가정될 수 있다.

예컨대 오염물, 또는 결함이 있는 상태에서 가압된 전기식 스위칭 밸브(82)로 인한 클램핑을 통해 발생하는 경우에 해당될 수 있는 사항으로, 위치 밸브(104)의 피스톤 슬라이드 밸브(120)가 결함이 있는 상태에서 제2 스위칭 위치로 이동된다면, 파킹 로크 위치 센서를 통해 모니터링될 수 있는 사항으로 전자기식 압력 컨트롤러(86)의 가압은 파킹 로크의 의도되는 체결을 야기하는 것이 아니라, 유압식 림프홈 기어(D6)의 트리거링을 야기하는데, 그 이유는 제2 스위칭 위치에서 위치 밸브(104)의 피스톤 슬라이드 밸브(120)의 이상 위치(false position)를 통해 림프홈 밸브(103)가 자신의 라인(36)으로 전자기식 압력 컨트롤러(86)의 작동 압력 라인(29)과 연결되어 작동되기 때문이다. 여기서, 전제조건은, 클러치들(12 및 15)의 통상적인 완전 배출 시간(emptying time)이 경과되고 그에 따라 위치 밸브(104)의 유압식 자기 유지가 더 이상 보장되지 않는 것에 있다. 따라서, 전자기식 압력 컨트롤러(86)의 가압 후에 정의된 시간 범위 이내에 파킹 로크 위치 센서 상에서 위치 전환이 피드백되지 않는다면, 림프홈 밸브 시스템(1) 내에 결함이 존재한다.

시간 범위는 다양한 매개변수들에 따라서, 실질적으로 예컨대 오일 온도, 시스템 압력 레벨 및 클러치(8)의 압력 레벨에 따라서 결정되며, 그리고 특성맵으로서 저장된다.

판단 단계(802)에서 운전자 요구가 파킹 로크의 체결 내지 위치 "P"에 상응하지 않는다면, 판단 단계(804)에서, 위치 "D6"이 의도되는지 그 여부가 점검된다. 그런 다음, 제2 진단 경로는, 판단 단계(804)에서 출발하여, 단지 마찰 결합형 드라이브 위치(D6)에서만 실행된다(Y). 우선, 연산 단계(809)에서 라인(22) 내에서 라인 압력(p22)으로서 작용하는 두 클러치 압력들 중 하나 이상의 클러치 압력(pC 또는 pE)이 위치 밸브(104)를 위한 유지 압력(p104s)을 상회하는 압력 레벨로 제어됨으로써, 피스톤 슬라이드 밸브(120)가, 스프링(121)의 힘에 대항하여 이동된 자신의 제2 스위칭 위치에서 유지되는 점이 보장된다. 판단 단계(810)에서 대기 시간의 경과 후에, 연산 단계(811)에서 전자기식 압력 컨트롤러(86)는, 자체의 전류(I_86)가 감소되는 압력으로 제어되며, 그리고 6단 변속단의 드라이브 클러치들 중 하나 이상의 드라이브 클러치(C, D 또는 E)는 무압 상태로 제어된다. 이제, 전기식 압력 컨트롤러에 의해 생성된 압력이 작용하면서, 림프홈 밸브(103)는 스프링(34)의 힘에 대항하여 자신의 제2 스위칭 위치에 위치될 수도 있으며, 그럼으로써 비록 클러치들(12, 15 및 19)의 클러치 밸브들이 무전류 상태라고 하더라도, 상기 클러치들은 라인(44) 내의 압력 하에 체결되게 된다. 이제, 구동부 속도와 출력부 속도 간의 속도비가 6단 변속단의 변속비에 상응한다면, 림프홈 밸브 시스템은 양호한 상태이고, 그렇지 않으면, 결함 메시지 및 보상 조치들을 통해 그에 상응하게 추가로 처리되는 결함이 존재한다.

도 10에는, 밸브 시스템(5 또는 6)을 위한 진단 방법의 순서도가 도시되어 있다. 위치 "P"가 체결되는 시작 단계(901)에서 출발하여, 연산 단계(902)에서는, 전자기식 압력 컨트롤러(586)의 전류(I_586)가 감소되거나 차단됨으로써, 전자기식 압력 컨트롤러(586) 하류의 압력이 라인(529) 내에서 증가된다. 판단 단계(903)에서는, 터빈 속도(nT) 및 펌프 휠 속도(nP)의 신호들에 근거하여, 속도비(nT/nP)가 영(0)인지 그 여부가 결정된다. 속도비가 영이라면, 이는, 3개 이상의 스위칭 부재들이 체결됨으로써 자동변속기의 차단이 존재한다는 것을 의미한다. 이는, 림프홈 밸브 시스템 내에 결함이 존재한다는 결과(908)로 이어진다.

유체 역학 토크 컨버터 상에 상당한 속도차가 존재하지 않으면, 다음 진단 단계들은 판단 단계(904)에 따라 체결된 위치(D6)와 더불어 비로소 수행된다.

"D"로의 위치 전환 시, 클러치들 중 하나(12 또는 15)는, 위치 밸브(504)의 스위칭 압력보다 더 높은 압력을 인가받으며, 그리고 그에 따라 림프홈 기어는 유압적으로 축압된다. 클러치들(12, 19 및 15, 및 19)(C, D 및 E)이 체결되는 변속단 위치(D6)에 도달된다면, 연산 단계(905)에서 전자기식 압력 컨트롤러(586)는 가압되며, 그리고 클러치들(12, 19 및 15)은 상응하는 압력 컨트롤러의 압력 제어를 통해 제어 압력에서 개방 쪽으로 제어된다. 이는, 램프(ramp) 형태로, 또는 급격하게 변화하는 방식으로 수행될 수 있으며, 램프 형태는 결함이 존재할 경우 운전자에게 보다 약하게 감지될 수 있으며, 그리고 그에 따라 보다 더 뚜렷하지 않을 수도 있다. 이제, 판단 단계(906)에서는, 변속기 출력 속도에 대한 변속기 입력 속도의 비율이 평가된다. 상기 비율이 6단 변속단의 변속비에 상응한다면, 결과(907)로서, 림프홈 시스템은 양호한 상태이다. 변속비가 그와 다른 경우라면, 결과(908)로서, 운전자 메시지 및 보상 조치들을 통해 그에 상응하게 추가 처리되는 결함이 가정될 수 있다.

1: 밸브 시스템
2: 밸브 시스템
3: 밸브 시스템
4: 밸브 시스템
5: 밸브 시스템
6: 밸브 시스템
8: 제1 클러치
9: 제1 클러치 밸브
10: 제2 클러치
11: 제2 클러치 밸브
12: 제1 림프홈 기어 클러치
13: 제3 클러치 밸브
14: 제1 클러치 밸브 슬라이더
15: 제2 림프홈 기어 클러치
16: 제4 클러치 밸브
17: 제2 클러치 밸브 슬라이더
18: 시스템 압력 안내 라인
19: 제3 림프홈 기어 클러치
21: 제5 클러치 밸브
22: 제1 라인
23: 위치 밸브의 제8 포트
24: 위치 밸브의 제9 포트
25: 제2 라인
26: 제1 오리피스 판
27: 위치 밸브의 제6 포트
28: 위치 밸브의 제7 포트
29: 제3 라인
30: 위치 밸브의 제3 포트
31: 위치 밸브의 제4 포트
32: 제4 라인
34: 제2 스프링 부재
35: 림프홈 밸브의 제1 포트
36: 제5 라인
37: 제2 오리피스 판
38: 위치 밸브의 제2 포트
39: 위치 밸브 안쪽의 스프링 챔버
40: 위치 밸브의 제1 포트
41: 제6 라인
42: 림프홈 밸브의 제6 포트
43: 림프홈 밸브의 제5 포트
44: 예비 충전 라인
45: 림프홈 밸브의 제3 포트
46: 림프홈 밸브의 제2 포트
47: 제7 라인
48: 위치 밸브의 제5 포트
49: 림프홈 밸브의 제7 포트
50: 제3 오리피스 판
51: 림프홈 밸브의 제4 포트
52: 추가 예비 충전 라인
53: 위치 밸브의 제9 포트
54: 배기 포트
55: 제8 라인
56: 제4 오리피스 판
57: 위치 밸브의 제10 포트
58: 위치 밸브의 제8 제어 포켓부
60: 위치 밸브의 제4 포트
61: 위치 밸브의 제3 포트
64: 위치 밸브의 제5 포트
65: 제10 라인
66: 제5 오리피스 판
67: 탱크 라인
68: 제11 라인
69: 위치 밸브의 제5 포트
70: 위치 밸브의 제6 포트
71: 탱크 라인
72: 제12 라인
73: 위치 밸브의 제4 포트
74: 오리피스 판
82: 전자기식 스위칭 밸브
85: 유압식 셔틀 밸브
88: 유압식 셔틀 밸브
103: 림프홈 밸브
104: 위치 밸브
107: 파킹 로크 밸브
120: 제1 피스톤 슬라이드 밸브
121: 제1 스프링 부재
133: 제2 피스톤 슬라이드 밸브
186: 전자기식 압력 컨트롤러
203: 림프홈 밸브
204: 위치 밸브
220: 제1 피스톤 슬라이드 밸브
221: 제1 스프링 부재
233: 제2 피스톤 슬라이드 밸브
259: 제9 라인
262: 위치 밸브 안쪽의 스프링 챔버
263: 위치 밸브의 제1 포트
286: 전자기식 압력 컨트롤러
303: 림프홈 밸브
304: 위치 밸브
320: 제1 피스톤 슬라이드 밸브
321: 제1 스프링 부재
359: 제9 라인
362: 위치 밸브 안쪽의 스프링 챔버
363: 위치 밸브의 제1 포트
404: 위치 밸브
420: 제1 피스톤 슬라이드 밸브
421: 제1 스프링 부재
504: 위치 밸브
507: 파킹 로크 밸브
520: 제1 피스톤 슬라이드 밸브
521: 제1 스프링 부재
526: 제1 압력 배분기 오리피스 판
529: 제3 라인
537: 제2 압력 배분기 오리피스 판
557: 위치 밸브의 제1 포트
558: 위치 밸브의 제2 포트
559: 위치 밸브의 제3 포트
561: 위치 밸브의 제4 포트
563: 위치 밸브의 제5 포트
565: 제10 라인
567: 탱크 라인
586: 전자기식 압력 컨트롤러
596: 파킹 로크 솔레노이드밸브
629: 제3 라인
665: 제10 라인
668: 제13 라인
690: 분리 클러치(K0)의 클러치 밸브
691: 제3 압력 배분기 오리피스 판
692: 제4 압력 배분기 오리피스 판
693: K0의 라인
701: 시작 단계
702: 연산 단계
703: 판단 단계
704: 판단 단계
705: 연산 단계
706: 판단 단계
707: 연산 단계
708: 판단 단계
709: 결과
710: 결과
801: 시작 단계
802: 판단 단계
803: 연산 단계
804: 판단 단계
805: 판단 단계
806: 연산 단계
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808: 결과
809: 연산 단계
810: 판단 단계
811: 연산 단계
812: 판단 단계
813: 결과
814: 결과
901: 시작 단계
902: 연산 단계
903: 판단 단계
904: 판단 단계
905: 연산 단계
906: 판단 단계
907: 결과
908: 결과
I_86: 전자기식 압력 컨트롤러(86)의 전류
nP: 펌프 속도(유체 역학 토크 컨버터)
nT: 터빈 속도(유체 역학 토크 컨버터)
p_0: 주변 압력, 무압 상태
pA: 클러치(8)의 클러치 압력(A)
pC: 림프홈 기어 클러치(12)의 클러치 압력(C)
pD: 림프홈 기어 클러치(19)의 클러치 압력(D)
pE: 림프홈 기어 클러치(15)의 클러치 압력(E)
pSYS: 시스템 압력
nue: 속도비(nue = nT/nP)

Claims

자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능을 위한 밸브 시스템으로서, 상기 밸브 시스템은,
- 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)를 구비한 위치 밸브(104)와,
- 하강하는 특성곡선 특징을 갖는 전자기식 압력 컨트롤러(86)를 포함하며,
이때,
- 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)는 제1 위치로, 그리고 제2 위치로 이동될 수 있으며, 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)는 제1 위치에서 예압되며, 그리고
- 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)가 제2 위치에 위치된다면, 전자기식 압력 컨트롤러(86)는, 자동차 자동변속기의 하나 이상의 제1 림프홈 기어 클러치(12)와, 그리고 자동차 자동변속기의 제2 림프홈 기어 클러치(15)와 자동차 자동변속기의 시스템 압력 안내 라인(18)을 연결하도록 구성되며, 그럼으로써 자동차 자동변속기의 림프홈 기어가 체결되도록 제1 림프홈 기어 클러치(12) 및 제2 림프홈 기어 클러치(15)가 작동되게 되는, 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템.
제1항에 있어서, 상기 밸브 시스템은 그 밖에도 제2 피스톤 슬라이드 밸브(133)를 구비한 림프홈 밸브(103)를 포함하며,
이때,
- 제2 피스톤 슬라이드 밸브(133)는 제1 위치로, 그리고 제2 위치로 이동될 수 있으며, 제2 피스톤 슬라이드 밸브(133)는 제1 위치에서 예압되며, 그리고
- 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)가 제2 위치에 위치된다면, 전자기식 압력 컨트롤러(86)는 위치 밸브(104)를 통해 림프홈 밸브(103)와 유압으로 연결되며, 그리고 전류 비공급 상태에서는, 제2 피스톤 슬라이드 밸브(133)가 예압에 대항하여 제2 위치로 이동되도록, 제2 피스톤 슬라이드 밸브(133)에 유압적으로 압력을 인가하도록 구성되며, 그럼으로써 시스템 압력 안내 라인(18)은 제1 림프홈 기어 클러치(12)와, 그리고 제2 림프홈 기어 클러치(15)와 연결됨으로써, 자동차 자동변속기의 림프홈 기어가 체결되도록 제1 림프홈 기어 클러치와 제2 림프홈 기어 클러치가 작동되게 되는, 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템.
제1항에 있어서, 상기 밸브 시스템은 그 밖에도
- 제1 클러치 밸브 슬라이더(14)를 구비한 제3 클러치 밸브(13), 및
- 제2 클러치 밸브 슬라이더(17)를 구비한 하나 이상의 제4 클러치 밸브(16)를 포함하며,
이때,
- 제1 클러치 밸브 슬라이더(14)와 제2 클러치 밸브 슬라이더(17)는 각각 제1 위치로, 그리고 제2 위치로 이동될 수 있으며, 제1 클러치 밸브 슬라이더(14)와 제2 클러치 밸브 슬라이더(17)는 각각 자신들의 제1 위치에서 예압되며, 그리고
- 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)가 제2 위치에 위치된다면, 전자기식 압력 컨트롤러(86)는 적어도 제3 클러치 밸브(13)와, 그리고 제4 클러치 밸브(16)와 유압으로 연결되며, 그리고 전류 비공급 상태에서는, 제1 클러치 밸브 슬라이더(14) 및 제2 클러치 밸브 슬라이더(17)가 예압에 대항하여 각각 자신들의 제2 위치로 이동되도록, 제1 클러치 밸브 슬라이더(14) 및 제2 클러치 밸브 슬라이더(17)에 유압적으로 압력을 인가하도록 구성되며, 그럼으로써 시스템 압력 안내 라인(18)은 적어도 제1 림프홈 기어 클러치(12)와, 그리고 제2 림프홈 기어 클러치(15)와 연결됨으로써, 림프홈 기어가 체결되도록 제1 림프홈 기어 클러치(12)와 제2 림프홈 기어 클러치(15)가 작동되게 되는, 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브 시스템은 그 밖에도 전자기식 스위칭 밸브(82)를 포함하고, 이때, 전자기식 스위칭 밸브(82)는 위치 밸브(104)와 유압으로 연결되며, 그리고 전류 공급 상태에서는, 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)가 예압에 대항하여 제2 위치로 이동되도록, 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)에 유압적으로 압력을 인가하도록 구성되는, 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템.
제4항에 있어서, 상기 밸브 시스템은 그 밖에도 유압식 셔틀 밸브(85)를 포함하며, 이때, 셔틀 밸브(85)는, 전자기식 스위칭 밸브(82)가 전류 비공급 상태에 위치되어 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)에 유압적으로 압력을 인가하지 않을 때, 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)가 제2 위치에서 유지되도록, 위치 밸브(104)와 제1 림프홈 기어 클러치(12) 또는 제2 림프홈 기어 클러치(15)를 유압으로 연결하도록 구성되는, 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브 시스템은 그 밖에도 셔틀 밸브(85)를 포함하고,
이때, 셔틀 밸브(85)는, 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)가 유압적으로 압력을 인가받아 예압에 대항하여 제2 위치로 이동되도록, 위치 밸브(104)와 제1 림프홈 기어 클러치(12) 또는 제2 림프홈 기어 클러치(15)를 유압으로 연결하도록 구성되는, 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브 시스템은 그 밖에도 파킹 로크 밸브(7)를 포함하고, 이때, 전자기식 압력 컨트롤러(86)는, 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120)가 제1 위치에 위치될 때, 파킹 로크 밸브(107)를 작동시키도록 구성되는, 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브 시스템은 그 밖에도 추가 클러치(8, 10)의 작동을 위한 하나 이상의 제1 또는 제2 클러치 밸브(9, 11)를 포함하며, 상기 추가 클러치에 의해서는 자동차 자동변속기의 비-림프홈 기어들이 체결될 수 있고, 이때, 상기 밸브 시스템은, 제1 피스톤 슬라이드 밸브(120) 및 제2 피스톤 슬라이드 밸브(133)가 각각 자신들의 제1 위치에 위치될 때, 시스템 압력 안내 라인(18)과 적어도 제1 또는 제2 클러치 밸브(9, 11)를 연결하도록 구성되는, 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브 시스템은 그 밖에도 추가 클러치(8, 10)의 작동을 위한 적어도 제1 또는 제2 클러치 밸브(9, 11)를 포함하며, 상기 추가 클러치에 의해서는 자동차 자동변속기의 비-림프홈 기어들이 체결될 수 있고, 이때, 적어도 제1 또는 제2 클러치 밸브(9, 11)는 시스템 압력 안내 라인(18)과 영구적으로 연결되는, 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 전자기식 압력 컨트롤러(86)는, 위치 밸브(204)의 스프링 챔버(262) 내에서, 제1 피스톤 슬라이드 밸브(220)를 제1 위치에서 유지하는 예압력을 증가시키는 유압 압력을 형성하도록 구성되는, 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템.
제10항에 있어서, 스프링 챔버(362)는 하나 이상의 오리피스 판(66)을 통해 무압 탱크와 연결되며, 그럼으로써 스프링 챔버(362) 안쪽의 유압 압력은 보다 더 낮은 압력 레벨로 감소될 수 있게 되는, 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템.
제11항에 있어서, 스프링 챔버(362)와 전자기식 압력 컨트롤러(86) 사이의 제9 라인(359) 내에는 오리피스 판(74)이 배치되는, 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템.
제6항 또는 제9항 그리고 제1항 또는 제3항에 있어서, 전자기식 압력 컨트롤러(86)는 위치 밸브(504)의 제4 포트(561)와 유압으로 연결되고, 제11 라인(68)과 그에 따른 림프홈 기어 클러치(12, 15, 19)의 하나 이상의 클러치 밸브(13, 16, 21)는 위치 밸브(504)의 제3 포트(559)와 연결되며, 제3 포트(559)는 제2 압력 배분기 오리피스 판(537)을 통해서도 탱크 라인(567)과 연결되며, 피스톤 슬라이드 밸브(520)의 제2 스위칭 위치에서 제3 포트(559)는 제4 포트(561)와 연결되며, 그럼으로써 전자기식 압력 컨트롤러(86)를 통한 제3 라인(529)의 가압 시 전자기식 압력 컨트롤러(86)에서부터 탱크 라인(567)까지의 유동이 형성되게 되며, 압력 배분기 오리피스 판들(526, 537)에서 압력 강하를 통해서는 제11 라인(68) 내의 압력이 전자기식 압력 컨트롤러(86)와 제1 압력 배분기 오리피스 판(526) 사이에서보다 더 낮은 것을 특징으로 하는, 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템.
제13항에 있어서, 림프홈 기어 클러치들(12, 15, 19)의 클러치 밸브들(13, 16, 21) 중 하나 이상의 클러치 밸브와 제5 클러치 밸브(690)의 특정 포트 사이에는 제3 압력 배분기 오리피스 판(691)이 배치되고, 상기 특정 포트와 배기부 또는 탱크 사이에는 제4 압력 배분기 오리피스 판(692)이 배치되며, 그럼으로써 제5 클러치 밸브(690)의 특정 포트 내의 압력은 림프홈 기어 밸브들(12, 15, 19)의 클러치 밸브들(13, 16, 21) 중 하나 이상의 클러치 밸브 내에서보다 더 낮은 것을 특징으로 하는, 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템.
제14항에 있어서, 제5 클러치 밸브(690)는 분리 클러치(KO) 내의 압력의 설정을 위해 제공되는 것을 특징으로 하는, 자동차 자동변속기의 유압식 림프홈 기어 기능용 밸브 시스템.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 밸브 시스템의 진단을 위한 방법에 있어서,
파킹 로크 위치(P)에서 출발하여, 전자기식 압력 컨트롤러(86)에 의해 출력된 압력은 증가되며, 그리고 토크 컨버터 상에서 측정되는 속도비(nue = nT/nP)가 영이 아닌 경우, 파킹 로크 밸브(107)에 체결 해제 방식으로 작용하는 클러치 압력의 증가에 따라 파킹 로크 위치(P)에서 벗어난 후에, 파킹 로크 센서의 신호에 근거하여, 피스톤 슬라이드 밸브(120)가 제1 스위칭 위치에 위치되는지 그 여부가 점검되는 것을 특징으로 하는, 밸브 시스템의 진단 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 드라이브 위치(D)에서 출발하여, 운전자 요구가 파킹 로크 위치(P)의 체결에 상응하는지 그 여부에 따라서 각각 진단 경로가 추적되며, 파킹 로크 위치(P)에 대한 요구가 있는 경우, 제1 진단 경로에서, 하나 이상의 림프홈 기어 클러치(12, 15) 및 전자기식 스위칭 밸브(82)의 배기, 및 전자기식 압력 컨트롤러(86)에 의해 출력된 압력의 증가 후에, 파킹 로크 센서의 신호에 근거하여, 피스톤 슬라이드 밸브(120)가 제1 스위칭 위치에 위치되는지 그 여부가 점검되거나, 또는 파킹 로크 위치(P)와 다른 운전자 요구가 존재한다면, 제2 진단 경로에서, 위치 밸브(104)의 스위칭 압력을 초과하는 림프홈 기어 클러치(12, 15)의 압력의 증가, 및 전자기식 압력 컨트롤러(86)에 의해 출력된 압력의 증가, 그리고 하나 이상의 림프홈 기어 클러치(12, 15)의 배기에 따른 특정 드라이브 위치(D6)의 체결 후에, 설정된 변속비의 점검에 근거하여, 피스톤 슬라이드 밸브(120)가 제1 스위칭 위치에 위치되는지 그 여부가 결정되는 것을 특징으로 하는, 밸브 시스템의 진단 방법.
제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 파킹 로크 위치(P)에서 출발하여, 전자기식 압력 컨트롤러(86)에 의해 출력된 압력은 증가되며, 그리고 토크 컨버터 상에서 측정되는 속도비(nue = nT/nP)가 영이 아닌 경우, 전자기식 압력 컨트롤러(86)에 의해 출력된 압력의 증가 및 림프홈 기어 클러치들(12, 15, 19)의 배기에 따른 특정 드라이브 위치(D6)의 체결 후에, 특정 드라이브 위치(D6)가 림프홈 기어단으로서 체결되는지 그 여부가 점검되며, 긍정적인 점검에 근거하여서는, 위치 밸브(504)의 피스톤 슬라이드 밸브(520)가 정확한 방식으로 제2 스위칭 위치에 위치되는지 그 여부가 결정되는 것을 특징으로 하는, 밸브 시스템의 진단 방법.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 밸브 시스템을 포함하는 자동차 자동변속기.
제19항에 따른 자동차 자동변속기를 포함하는 자동차.