KR100249895B1 - 차량용 자동 변속기의 유압 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

고속단에서 라인압을 저하시켜 오일펌프의 구동손실을 줄이기 위한 라인압 가변수단을 포함하는 유압제어 시스템에 있어서, 4속단에서 라인압 가변이 이루어질 때 배출되는 유량으로 유량부족현상이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 4속단에서 엔드 클러치로 작동압을 공급하여 입력수단을 만들고 킥 다운 서보로 유압을 공급하여 반력수단을 만드는 시프트 타이밍컨트롤 밸브를 양측 모두 라인압으로 제어할 수 있는 유로를 구성하여 시프트 타이밍 컨트롤 솔레노이드 밸브를 오프 상태로 제어할 수 있도록 한 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템을 제공한다.

Description

차량용 자동 변속기의 유압 제어 시스템

제1도는 본 발명에 의한 유압제어 시스템의 3속제어 상태를 나타낸 유압회로도.

제2도는 본 발명에 관련하는 유압제어 시스템이 4속으로 변속제어를 행하는 것을 설명하기 위한 유압회로도.

제3도는 본 발명에 관련하는 솔레노이드 밸브들의 작동표를 나타낸다.

본 발명은 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 4속상태에서 라인압 가변시 유량부족 현상을 방지할 수 있으며, TCU가 정상적인 제어를 행하지 못하는 경우에 4속 변속제어가 이루어질 수 있도록 한 유압제어 시스템에 관한 것이다.

차량용 자동 변속기는 토오크 컨버터와, 이 토오크 컨버터에 연결되어 있는 다단 변속기어 메카니즘을 가지고 있으며, 차량의 주행상태에 따라 변속기어 메카니즘의 기어단중 어느 하나의 기어단을 선택하기 위한 유압작동 마찰요소를 포함하고 있다.

차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템은, 오일펌프로부터 발생된 유압을 제어밸브를 통하여 마찰요소를 선택하여 작동시키는 기능을 갖는다.

이러한 유압제어 시스템은 오일펌프로부터 발생된 유압을 조절하는 압력조절수단과, 변속모드를 형성시켜줄 수 있는 수동 및 자동 변속 컨트롤 수단과, 변속시 원활한 변속모드 형성을 위해 변속감 및 응답성을 조절하는 유압 컨트롤 수단과, 토오크 컨버터의 댐퍼 클러치 작동을 위한 댐퍼 클러치 컨트롤 수단과, 각 마찰요소에 적절한 유압공급을 분배하는 유압분배 수단을 포함하여 이루어진다.

상기한 압력조절수단은 비교적 고속단에서 라인압을 저하시켜 오일펌프의 구동손실을 줄이기 위한 방안으로 라인압 가변수단을 포함하고 있다.

상기한 라인압 가변수단은, 오일펌프로부터 생성되는 유압을 일정한 압으로 조절하는 레귤레이터 밸브를 제어함으로서 오일펌프에서 생성된 유압의 일부를 오일팬으로 귀환시킬 수 있는 구성을 갖는다.

이 레귤레이터 밸브를 제어하는 이른바 하이-로우 프레셔 밸브(High-Low Pressure Valve)는, 리듀싱압과 토오크 컨버터의댐퍼 클러치 제어압에 의해 3속압 또는 4속압을 레귤레이터 밸브의 가장 큰 랜드에 작용하도록 하거나 작용하지 않도록하는 기능을 갖는다.

그런데 종래의 라인압 가변방법은, 특히 3속과 4속에서 입력요소로 작용하는 클러치 수단의 작동압을 이용하는 것인데, 이 클러치 수단으로 유압을 공급하는 시프트 타이밍 컨트롤 밸브를 제어하는 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브가 4속에서 항시 온 상태로 제어되고 있기 때문에 오일펌프로부터 토출되는 유량이 방출되어 라인압 가변시 압력저하가 발생한다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 시프트 타이밍컨트롤 밸브를 4속 제어압으로 제어하여 라인압 가변시 유량부족 현상을 방지할 수 있는 차량용 자동 변속기의 유압제어시스템을 제공하는 데 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 오일펌프로부터 나오는 오일을 일정한 유압으로 형성하는 압력조절수단과,

고속단에서 라인압을 저하시켜 오일펌프의 구동손실을 줄이기 위하여 상기한 압력조절수단을 제어하는 라인압 가변수단과,

셀렉터 레버와 연동하여 상기한 압력조절수단으로부터 나오는 일정한 유압을 각각의 변속단으로 공급하는 매뉴얼 밸브와,

트랜스밋션 제어유닛에 의해 온오프제어되어 라인압을 변속단 제어압으로 공급하는 시프트 컨트롤 밸브와,

각각의 마찰요소들로 유압을 공급하거나 그들 마찰요소로부터 작동압을 해지하는 복수개의 시프트 밸브들과,

변속시 마찰요소로 공급되는 라인압을 제어하여 급격한 공급에 의해 발생하는 변속충격을 최소화시키는 복수개의 압력제어밸브를 포함하는 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템을 제공한다.

상기한 복수개의 시프트 밸브들은, 리어 클러치로 작동압을 공급하는 2-4/3-4 시프트 밸브와, 킥 다운 서보 및 엔드 클러치로 작동압을 공급하는 시프트 타이밍 컨트롤 밸브와, 상기한 킥 다운 서보의 해제측 챔버로 유압을 공급하는 2-3/4-3시프트 밸브와, 후진시 반력요소를 작동시킴과 아울러 3속 또는 4속단에서 킥 다운 서보와 엔드 클러치로 작동압을 공급하는 1-2 시프트 밸브를 포함하는 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템을 제공한다.

상기한 시프트 타이밍 컨트롤 밸브는, 시프트 컨트롤 밸브와 4속관로에 의해 일측이 연결되어 제어되며, 매뉴얼 밸브와 1속관로에 의해 연결되어 라인압에 의해 제어될 수 있는 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템을 제공한다.

상기한 시프트 타이밍 컨트롤 밸브는, 4속 변속단 제어시 반력요소로 작용하는 킥 다운 서보와 입력요소로 작용하는 엔드클러치가 모두 라인압을 공급할 수 있는 유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템을제공한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 의한 유압제어 시스템이 3속 변속제어를 완료한 상태를 도시하고 있다.

엔진으로부터 동력을 전달받어 토오크 변환하여 변환된 토오크를 변속기측으로 전달하는 토오크 컨버터(2)와, 이 토오크컨버터 작동 및 변속단제어에 필요한 오일과 윤활에 필요한 오일을 엔진의 동력으로 생성하여 토출하는 오일펌프(4)를 포함한다.

그리고 상기한 오일펌프(4)로부터 생성되어 관로(6)를 따라 흐르는 오일의 압력을 일정하게 만드는 압력제어밸브(8)와, 토오크 컨버터 및 윤활용 오일의 압을 일정하게 조절하는 토오크 컨버터 컨트롤 밸브(10), 그리고 토오크 컨버터의 동력전달 효율을 높여주기 위하여 유압을 공급통로를 결정하는 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(12)로 댐퍼 클러치 제어부와 유압조절부를 구성한다.

그리고 오일펌프(4)로부터 생성되는 일부의 오일이 라인압보다 항시 낮은 압을 유지할 수 있도록 하는 리듀싱 밸브(14)와, 운전석에 있는 셀렉터 레버의 위치에 따라 연동되어 작동하면서 유로가 절환되어 선택된 레인지에 따라 압유의 흐름을조절하는 매뉴얼 밸브(16)가 각각 상기한 오일펌프의 출구측과 연통되는 유로를 구성하고 있다.

상기한 리듀싱 밸브(14)에서 감압된 일정한 유압은 고속단에서 라인압을 낮추어 오일펌프의 구동손실을 최소화시켜 주는 하이-로우 압력밸브(18)의 제어압으로 사용될 수 있는 유로를 구성하고 있으며, 또 일부의 유압은 제1압력제어밸브(20)및 제2압력제어밸브(22)로 공급되어 제어압으로 사용될 수 있는 유로를 구성하고 있다.

상기한 하이-로우 압력밸브(18)는 상기한 레귤레이터 밸브(8)의 유압조절용 랜드들중에서 가장 큰 랜드로 제어압을 선택적으로 공급하기 위하여 댐퍼 클러치 컨트롤 솔레노이드 밸브(DS)에 의해 유압이 형성되거나 형성된 유압이 해제될 수 있는 유로를 구성한다.

그리고 상기한 리듀싱 밸브(14)로부터 제1, 2압력제어밸브로 공급되는 유압의 일부는 중립 레인지에서 후진 레인지로 모드 변경시 변속충격을 줄여주는 N-R 컨트롤 밸브(24)의 제어압을 사용될 수 있는 유로를 만들고 있다.

상기한 제1, 2압력제어밸브(20)(22)는 각각 트랜스밋션 제어유닛에 의해 듀티제어되는 압력제어 솔레노이드 밸브(PS1)(PS2)에 의해 제어압을 비례적으로 증감시켜서 1-2 시프트 밸브(26)와 2-4/3-4 시프트 밸브(28)로 공급할 수 있는 유로를 구성하고 있다.

상기한 제1, 2압력제어밸브(20)(22)로 압유를 공급하기 위하여 상기한 매뉴얼 밸브(16)와 1속관로(30)로 연결하고 있다.

상기한 매뉴얼 밸브(16)는 또한 각각의 변속단 제어압을 만드는 시프트 컨트롤 밸브(32)로 액압을 공급할 수 있는 유로를 구성하고 있으며, 이 시프트 컨트롤 밸브(32)는 제1시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(SA)와 제2시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(SB)의 온/오프제어에 의해 유로절환이 이루어지면서 2속관로(34)를 통하여 1-2 시프트 밸브(26)의 좌측단으로 액압을 공급하여 이 1-2 시프트 밸브의 포트변환을 행할 수 있는 유로를 구성하고 있다.

또한 상기한 시프트 컨트롤 밸브(32)로부터 이어지는 3속관로(36)는 2-3/4-3 시프트 밸브(38)의 좌측단으로 액압을 공급하여 이 밸브의 포트변환을 행할 수 있는 유로를 구성하고 있으며, 4속관로(40)는 상기한 2-4/3-4 시프트 밸브(28)의 좌측단과, 2-3/4-3 시프트 밸브(38)의 우측단으로 액압을 공급할 수 있는 유로를 구성한다.

또한 상기한 4속관로(40)는 더욱 연장되면서 고속단에서 작용하는 마찰요소의 작동유압 해지시기를 지연시켜 엔진의 런업을 방지하기 위한 시프트 타이밍 컨트롤 밸브(42)의 좌측단으로 연통되고 있다.

상기한 시프트 타이밍 컨트롤 밸브(42)는 시프트 타이밍 컨트롤 솔레노이드 밸브(ST)에 의해 제어되며 또 우측단의 포트에 1속관로(30)로부터 라인압을 공급받을 수 있도록 함으로서 밸브스풀을 탄지하고 있는 스프링력에 의해 3속에서 4속으로 시프트 제어가 행하여질 수 있는 유로를 열어줄 수 있도록 구성된다.

1속단에서 입력요소로 작용하는 리어 클러치(C1)는 상기한 2-4/3-4 시프트 밸브(28)로부터 작동유압을 공급받거나 공급받은 유압을 해제할 수 있도록 구성되며, 2속단에서 반력요소로 작용하는 킥 다운 서보(C2)는 작동측 챔버(h1)가 시프트 타이밍 컨트롤 밸브(42)와 연결되고, 해지측 챔버(h2)가 2-3/4-3 시프트 밸브(38) 및 시프트 타이밍 컨트롤 밸브(42)와 연통되어 2속단 또는 4속단에서 반력요소로 작용할 수 있는 유로를 구성하고 있다.

또한 3속단과 4속단에서 입력요소로 작용하는 엔드 클러치(C3)는 시프트 타이밍 컨트롤 밸브(42)와 연결됨으로서 1-2 시프트 밸브(26)를 통하여 제1압력제어밸브(20)로부터 제어압을 공급받을 수 있는 유로를 구성하고 있다.

그리고 후진 레인지에서 입력요소로 작용하는 프론트 클러치(C4)는 매뉴얼 밸브(16)와 직접 연결되어 라인압을 공급받을 수 있는 유로를 구성하고 있으며, 후진시 반력요소로 작용하는 로우/리버스 브레이크(C5)는 1-2 시프트 밸브(26)와 연결되어 제1압력제어밸브(20)로부터 제어압을 공급받을 수 있는 유로를 구성하고 있다.

상기한 시프트 타이밍 컨트롤 밸브(42)와 2-3/4-3 시프트 밸브(38)는 킥 다운 서보(C2)의 해제측 챔버(h2)와 연통하는 포트를 각각 보유하고 있으며, 엔드 클러치(C3)는 시프트 타이밍 컨트롤 밸브(42)를 통하여 2-3/4-3 시프트 밸브(38)와 연통하는 포트를 보유하므로서, 각각 2-4/3-4 시프트 밸브(28)와 2-3/4-3 시프트 밸브(38)를 연결하는 관로(44)에 마련된배출포트(Ex)로 유압을 해제할 수 있는 유로를 구성하고 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 유압제어 시스템은, 3속 변속단 제어가 완료된 상태에서 즉, 제1도에 도시한 바와 같은 유압제어상태에서 트랜스밋션 제어유닛이 4속으로 업 시프트 변속시기라고 판단하게 되면, 시프트 컨트롤 솔레노이드밸브(SA)를 오프상태에서 온 상태로 제어하면서 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(ST)를 오프상태로 제어하게 된다.

이러한 제어에 의해 시프트 컨트롤 밸브(32)로부터 4속관로(40)에 유압이 형성되면서 2-4/3-4 시프트 밸브(28)의 밸브스풀은 도면에서 보아 우측으로 이동시키고, 2-3/4-3 시프트 밸브(38)의 밸브스풀은 도면에서 보아 좌측으로 이동시키게 된다.

따라서 제2압력제어밸브(22)로부터 리어 클러치(C1)로 공급되던 유압은 차단되면서 이 2-4/3-4 시프트 밸브(28)에서 시프트 타이밍 컨트롤 밸브(42)로 흐르면서 킥 다운 서보(C2) 작동측 챔버(h1)로 제어압을 공급하게 된다.

즉 3속상태에서 킥 다운 서보(C2)의 작동측 챔버(h1)로 2속관로(34)를 통하여 공급되던 라인압은 차단되고 제어압이 공급되기 시작한다.

그리고 제2압력제어밸브(22)에서 제어된 유압은 1-2 시프트 밸브(26)와 시프트 타이밍 컨트롤 밸브(42)를 경유하여 엔드 클러치(C3)로 공급된다.

이때 킥 다운 서보(C2)의 해제측 챔버(h2)에 공급되었던 유압은 2-3/4-3 시프트 밸브(38)를 경유하여 관로(44)상에 마련된 배출포트(Ex)를 통하여, 그리고 리어 클러치(C1)로 공급되었던 유압도 2-4/3-4 시프트 밸브(28)를 통하여 이 배출포트(Ex)로 해제된다.

이러한 작용은 시프트 타이밍 컨트롤 밸브(42)를 제어한 시프트 타이밍 컨트롤 솔레노이드 밸브(ST)를 오프시키는 것으로가능하기 때문에 라인압 가변시 유압부족 현상을 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 유압제어 시스템은, 라인압이 가변되는 4속 변속단 제어시 시프트 타이밍 컨트롤솔레노이드 밸브를 오프상태로 제어하기 때문에 유량부족 현상을 방지할 수 있으며, 시프트 타이밍 컨트롤 밸브를 4속 변속단을 제어하는 라인압으로 제어할 수 있도록 하기 때문에 신속한 방향절환이 가능하며, 트랜스밋션 제어유닛이 정상적으로 작동을 할 수 없는 상태에서도 시프트 타이밍 컨트롤 밸브는 항시 오프상태로 유지될 수 있어 4속 변속제어가 가능한 이점이 있다.

Claims (2)

1. 오일펌프에서 발생된 유압을 라인압으로 제어하는 압력조절수단과, 고속단에서 상기 압력조절수단을 제어하여 라인압을 저하시키는 라인압 가변수단과, 셀렉터 레버에 연동되어 상기 압력조절수단으로부터 공급되는 유압을 각 변속단으로 공급하는 매뉴얼 밸브와, 트랜스밋션 제어유닛에 의해 제어되면서 라인압을 변속단 제어압으로 공급하는 시프트 컨트롤 밸브와, 각 마찰요소로 공급되는 유압을 제어하는 복수의 시프트 밸브와, 마찰요소로 공급되는 유압을 제어하여 변속충격을 최소화할 수 있는 복수의 압력제어밸브를 구비하여 이루어지는 유압 제어 시스템에 있어서, 상기 복수의 시프트 밸브는, 리어 클러치로 공급되는 유압을 제어하는 2-4/3-4 시프트 밸브와, 킥 다운 서보 및 엔드클러치로 작동압을 공급하는 시프트 타이밍 컨트롤 밸브와, 상기 킥 다운 서보의 해제측 쳄버로 유압을 공급하는 2-3/4-3 시프트 밸브와, 후진시 반력요소를 작동시킴과 아울러 3,4속에서 킥 다운 서어보와 엔드 클러치로 작동압을 공급하는 1-2 시프트 밸브를 포함하여 이루어지되, 상기 시프트 타이밍 컨트롤 밸브는, 일측단이 시프트 컨트롤 밸브의 4속 관로와 연결되며, 타측단이 라인압에 의해 제어될 수 있도록 매뉴얼 밸브의 1속 관로에 의해 연결됨을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 유압 제어 시스템.
2. 제1항에 있어서, 시프트 타이밍 컨트롤 밸브는, 4속 변속단 제어시 반력요소로 작용하는 킥 다운 서보와 입력요소로 작용하는 엔드 클러치가 모두 라인압을 공급할 수 있는 유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템.