KR100302748B1 - 자동변속기용유압제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 세컨드 브레이크가 작동되지 않고, 오버 드라이브 클러치가 작동할 때에는 오버 드라이브 클러치 유압만으로도 제어되어, 스위치 밸브 오작동에 따른 유압이 로우-리버스 브레이크로 공급되는 것을 차단시켜 인터 록을 방지하는 페일 세이프 밸브를 구비한 자동변속기용 유압 제어 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 자동변속기용 유압 제어 시스템은 오일펌프에서 발생된 유압을 레귤레이터 밸브에서 라인압으로 제어하여 그 라인압을 매뉴얼 밸브로 공급하고; 상기 매뉴얼 밸브에서 각 레인지에 상응하는 관로로 유압을 공급하면 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에 의하여 온/오프 제어되는 솔레노이드 밸브들이 각각의 압력 컨트롤 밸브를 작동시키며, 상기 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압을 리버스 브레이크, 로우-리버스 브레이크, 세컨드 브레이크, 언더 드라이브 클러치, 오버 드라이브 클러치, 리덕션 브레이크, 다이렉트 클러치 중 그 변속단에 상응하는 마찰요소에 선택적으로 공급 배출시키고, 상기 로우-리버스 브레이크와 다이렉트 클러치를 하나의 솔레노이드 밸브와 압력 컨트롤 밸브로 제어하도록 상기 2개의 마찰요소 사이에서 이들간의 유로를 선택케 하는 스위치 밸브를 설치하고, 상기 압력 컨트롤 밸브 중 하나와 세컨드 브레이크 사이에는 오버 드라이브 클러치와 언더 드라이브 클러치가 동시에, 작동될 때 세컨드 브레이크의 작동을 방지하는 제1페일 세이프 밸브를 구비하며 상기 스위치 밸브와 로우-리버스 브레이크 사이에 오버 드라이브 클러치를 작동시키는 유압만에 의하여 스위치 밸브 오작동시 다이렉트 클러치로 공급되어야 할 유압이 로우-리버스 브레이크로 공급되는 것을 차단하는 제2페일 세이프 밸브를 구비하여 이루어지는 자동변속기용 유압 제어 시스템에서, 상기 제2페일 세이프 밸브는 상기 스위치 밸브로부터 유압을 공급받는 제1포트와; 상기 제1포트로 공급되는 유압을 로우-리버스 브레이크로 공급하는 제2포트와; 상기 제2포트로 공급되었던 유압을 배출시키는 제3포트와; 상기와 같은 제어가 가능하도록 매뉴얼 밸브로부터 라인압을 공급받는 제4포트와; 세컨드 브레이크 작동압이 공급되는 제5포트와; 상기 제4,5포트로 공급되는 유압에 의하여 제어되는 제1,2 밸브스풀을 구성하되, 상기 제5포트로 유압이 공급되지 않을 경우, 상기 제1,2밸브스풀이 제1,2포트를 차단시키는 제어가 가능하도록, 상기 제4포트의 반대쪽 제1밸브스풀의 선단부에 상기 오버 드라이브 클러치 작동압을 공급받도록 형성되는 제6포트와; 제6포트로 공급되는 작동압에 의하여, 제1,2밸브스풀이 제1,2포트를 차단하도록 유압이 작용되는 유압 작동면을 갖는 랜드를 구성하는 인터 록 방지 수단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

자동변속기용 유압 제어 시스템

본 발명은 자동변속기용 유압 제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 특정의 한 변속단에서만 작용하던 페일 세이프 기능을 다른 변속단 영역으로 확대시키는 자동변속기용 유압 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기는 유성기어로 구성되는 다단 변속 장치와 이를 제어하는 클러치 및 브레이크의 연결 관계에 따라 다양하게 구성된다.

이러한 자동변속기 중에는 전진 5속과 후진 1속을 실현하도록 후진시에만 작동하는 리버스 브레이크, 후진과 전진 1속에서 작동하는 로우-리버스 브레이크, 전진 2,5속에서 작동하는 세컨드 브레이크, 전진 1,2,3,4속에서 작동하는 언더 드라이브 클러치, 전진 3,4,5속에서 작동하는 오버 드라이브 클러치, 전진 1,2,3속과 후진에서 작동하는 리덕션 브레이크, 전진 4,5속에서 작동하는 다이렉트 클러치′라고 지칭되는 7개의 마찰요소를 구비하는 자동변속기가 있다.

이 자동변속기를 제어하는 유압 제어 시스템은 오일펌프에서 발생된 유압을 레귤레이터 밸브에서 라인압으로 제어하고, 이렇게 제어된 라인압을 매뉴얼 밸브로 공급하여, 이 매뉴얼 밸브에서 각 레인지에 상응하는 유압을 공급하면, 각 솔레노이드 밸브들이 온/오프 제어되면서 각각의 압력 컨트롤 밸브를 작동시켜, 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압을 각 마찰요소에 선택적으로 공급 배출시키도록 구성된다.

이러한 유압 제어 시스템은 로우-리버스 브레이크와 다이렉트 클러치를 하나의 솔레노이드 밸브로 제어하도록 구성되므로 상기 2마찰요소 사이에는 이들간의 유로를 선택케 하는 스위치 밸브가 설치된다.

그리고 이 스위치 밸브와 로우-리버스 브레이크 사이에는 페일 세이프 밸브가 설치되는 데, 이 페일 세이프 밸브는 세컨드 브레이크와 오버 드라이브 클러치를 작동시키는 2유압에 의하여 제어되어, 상기 스위치 밸브 오작동시 다이렉트 클러치로 공급되는 유압이 로우-리버스 브레이크로 공급되는 것을 방지하도록 구성된다.

그러나 상기와 같은 자동변속기용 유압 제어 시스템은 세컨드 브레이크와 오버 드라이브 클러치를 작동시키는 2유압이 작용할 때에만 스위치 밸브에서 로우-리버스 브레이크로 공급되는 유압을 차단시키도록 페일 세이프 밸브를 구성하므로; 이 페일 세이프 밸브에 세컨드 브레이크가 작동되지 않는 언더 드라이브 영역에서는 세컨드 브레이크 유압이 작용하지 않으므로 스위치 밸브에서 다이렉트 클러치로 공급되어야 할 유압을 로우-리버스 브레이크로 공급하여 인터 록을 발생시키는 단점이 있다.

그리고 상기 자동변속기용 유압 제어 시스템은 페일 세이프 밸브가 세컨드 브레이크와 오버 드라이브 클러치가 작동하는 오버 드라이브 영역인 5속에서만 페일 세이프 기능을 하므로 페일 세이프 기능에 한계가 있고, 변속기의 품질 향상에 또한 한계가 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 단점을 해소하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 세컨드 브레이크가 작동되지 않고, 오버 드라이브 클러치가 작동할 때에는 오버 드라이브 클러치 유압만으로도 제어되어, 스위치 밸브 오작동에 따른 유압이 로우-리버스 브레이크로 공급되는 것을 차단시켜 인터 록을 방지하는 페일 세이프 밸브를 구비한 자동변속기용 유압 제어 시스템을 제공하는 데 있다.

그리고 본 발명의 다른 목적은 페일 세이프 영역을 확대시켜, 페일 세이프 기능을 향상시키고, 변속기의 품질을 향상시키는 자동변속기용 유압 제어 시스템을 제공한다.

제1도는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 유압 시스템의 D레인지 5-4변속 과정에서 형성되는 유압 회로도이다.

제2도는 본 발명에 관련하는 유압 시스템용 페일 세이프 밸브의 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

23 : 스위치 밸브 29 : 제2페일 세이프 밸브

49 : 랜드 D/C : 다이렉트 클러치

L-R/B : 로우-리버스 브레이크

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 자동변속기용 유압 제어 시스템은 오일펌프에서 발생된 유압을 레귤레이터 밸브에서 라인압으로 제어하여 그 라인압을 매뉴얼 밸브로 공급하고; 상기 매뉴얼 밸브에서 각 레인지에 상응하는 관로로 유압을 공급하면 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에 의하여 온/오프 제어되는 솔레노이드 밸브들이 각각의 압력 컨트롤 밸브를 작동시키며; 상기 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압을 리버스 브레이크, 로우-리버스 브레이크, 세컨드 브레이크, 언더 드라이브 클러치, 오버 드라이브 클러치, 리덕션 브레이크, 다이렉트 클러치 중 그 변속단에 상응하는 마찰요소에 선택적으로 공급 배출시키고; 상기 로우-리버스 브레이크와 다이렉트 클러치를 하나의 솔레노이드 밸브와 압력 컨트롤 밸브로 제어하도록 상기 2개의 마찰요소 사이에서 이들간의 유로를 선택케 하는 스위치 밸브를 설치하고; 상기 압력 컨트롤 밸브 중 하나와 세컨드 브레이크 사이에는 오버 드라이브 클러치와 언더 드라이브 클러치가 동시에, 작동될 때 세컨드 브레이크의 작동을 방지하는 제1페일 세이프 밸브를 구비하며, 상기 스위치 밸브와 로우-리버스 브레이크 사이에 오버 드라이브 클러치를 작동시키는 유압만에 의하여 스위치 밸브 오작동시 다이렉트 클러치로 공급되어야 할 유압이 로우-리버스 브레이크로 공급되는 것을 차단하는 제2페일 세이프 밸브를 구비하여 이루어지는 자동변속기용 유압 제어 시스템에서, 상기 제2페일 세이프 밸브는 상기 스위치 밸브로부터 유압을 공급받는 제1포트와; 상기 제1포트로 공급되는 유압을 로우-리버스 브레이크로 공급하는 제2포트와; 상기 제2포트로 공급되었던 유압을 배출시키는 제3포트와; 상기와 같은 제어가 가능하도록 매뉴얼 밸브로부터 라인압을 공급받는 제4포트와 세컨드 브레이크 작동압이 공급되는 제5포트와; 상기 제4,5포트로 공급되는 유압에 의하여 제어되는 제1,2 밸브스풀을 구성하되, 상기 제5포트로 유압이 공급되지 않을 경우, 상기 제1,2밸브스풀이 제1,2포트를 차단시키는 제어가 가능하도록, 상기 제4포트의 반대쪽 제1밸브스풀의 선단부에 상기 오버 드라이브 클러치 작동압을 공급받도록 형성되는 제5포트와; 제6포트로 공급되는 작동압에 의하여, 제1,2밸브스풀이 제1,2포트를 차단하도록 유압이 작용되는 유압 작동면을 갖는 랜드를 구성하는 인터 록 방지 수단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 구성되는 자동변속기용 유압 제어 시스템은 세컨드 브레이크와 오버 드라이브 클러치가 작동되는 변속단에서 세컨드 브레이크가 작동되지 않는 변속단으로 변속시, 인터 록 방지 수단이 오버 드라이브 클러치의 작동 유압만으로 페일 세이프 밸브를 제어하여, 스위치 밸브 오작동시 로우-리버스 브레이크로 유압이 공급되는 것을 차단시킨다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 유압 시스템의 D레인지 5-4변속 과정에서 형성되는 유압 회로도로서, 리버스 브레이크(R/B), 로우-리버스 브레이크(L-R/B), 세컨드 브레이크(2/B), 언더 드라이브 클러치(UD/C), 오버 드라이브 클러치(OD/C), 리덕션 브레이크(RD/B), 다이렉트 클러치(D/C) 중 선택된 마찰요소를 작동시켜 전진 5속과 후진 1속을 실현하도록 구성된다.

상기 각 마찰요소들은 종래기술에서도 언급한 바와 같이, 리버스 브레이크(R/B)는 후진시에만, 로우-리버스 브레이크(L-R/B)는 후진과 전진 1속에서, 세컨드 브레이크(2/B)는 전진 2,5속에서, 언더 드라이브 클러치(UD/C)는 전진 1,2,3,4속에서, 오버 드라이브 클러치(OD/C)는 전진 3,4,5속에서, 리덕션 브레이크(RD/B)는 전진 1,2,3속과 후진에서, 다이렉트 클러치(D/C)는 전진 4,5속에서 각각 작동하도록 유압 회로를 형성한다.

즉, 오일펌프(1)는 엔진(미도시)의 기동과 동시에 유압을 발생시키며, 이렇게 발생된 유압은 레귤레이터 밸브(3)에서 일정한 압력 진폭을 갖는 라인압으로 제어되어 라인압 관로(5)로 공급된다.

이 라인압 관로(5)는 매뉴얼 밸브(7)에 연결되며, 이 매뉴얼 밸브(7)는 변속 레버(미도시)의 레인지 선택 작동에 상응하는 관로(9, 11)로 유압을 공급한다.

상기 관로(9, 11)로 공급되는 유압은 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에 의하여 온/오프 제어되는 제1,2,3,4,5솔레노이드 밸브(S1,S2,S3,S4,S5)로 공급되어 이들의 선택적 작동에 따라 제1,2,3,4,5압력 컨트롤 밸브(13,15,17,19,21)에 선택적으로 작용 비작용하도록 상기 솔레노이드 밸브들과 압력 컨트롤 밸브들은 각각 연결된다.

즉, 제1솔레노이드 밸브(S1)와 제1압력 컨트롤 밸브(13)는 로우-리버스 브레이크(L-R/B)와 다이렉트 클러치(D/C)를 제어하는 유압을 공급 배출시키도록 스위치 밸브(23)를 개재하여 상기 마찰요소에 연결된다.

제2솔레노이드 밸브(S2)와 제2압력 컨트롤 밸브(15)는 세컨드 브레이크(2/B)를 제어하는 유압을 공급 배출시키도록 상기 마찰요소에 연결된다.

제3솔레노이드 밸브(S3)와 제3압력 컨트롤 밸브(17)는 언더 드라이브 클러치(UD/C)를 제어하는 유압을 공급 배출시키도록 상기 마찰요소에 연결된다.

제4솔레노이드 밸브(S4)와 제4압력 컨트롤 밸브(19)는 오버 드라이브 클러치(OD/C)를 제어하는 유압을 공급 배출시키도록 상기 마찰요소에 연결된다.

제5솔레노이드 밸브(S5)와 제5압력 컨트롤 밸브(21)는 리덕션 브레이크(RD/B)를 제어하는 유압을 공급 배출시키도록 상기 마찰요소에 연결된다.

한편, 상기 제2압력 컨트롤 밸브(13)와 세컨드 브레이크(2/B)사이에는 오버 드라이브 클러치(OD/C)와 언더 드라이브 클러치(UD/C)가 동시에 작동될 때 세컨드 브레이크(2/B)의 작동을 방지하는 제1페일 세이프 밸브(25)가 구비된다.

그리고 상기 스위치 밸브(23)와 로우-리버스 브레이크(L-R/B)사이에는 오버 드라이브 클러치(OB/C)를 작동시키는 유압만에 의하여 스위치 밸브(23) 오작동시 다이렉트 클러치(D/C)로 공급되어야 할 유압이 로우-리버스 브레이크(L-R/B)로 공급되는 것을 차단시켜 인터 록을 방지하도록 인터 록 방지 수단을 구비한 제2페일 세이프 밸브(27)가 설치된다.

이 제2페일 세이프 밸브(27)는 제2도에 도시된 바와 같이, 스위치 밸브(23)로부터 유압을 공급받는 제1포트(29), 이 제1포트(29)로 공급되는 유압을 로우-리버스 브레이크(L-R/B)로 공급하는 제2포트(31), 상기 제2포트(29)로 공급되었던 유압을 배출시키는 제3포트(33), 상기와 같은 제어가 가능하도록 매뉴얼 밸브(7)로부터 관로(35)로 라인압을 공급받는 제4포트(37), 세컨드 브레이크(2/B) 작동압이 공급되는 제5포트(39), 오버 드라이브 클러치(OD/C) 작동압이 공급되는 제6포트(41)를 포함하여 구성된다.

그리고 제2페일 세이프 밸브(27)는 제4,5,6포트(37,39,41)로 공급되는 유압에 의하여 제어되는 제1,2 밸브스풀(43,45)를 구비하며, 상기 제5포트(39)로 유압이 공급되지 않더라도 제6포트(41)로 공급되는 유압만에 의하여, 상기 제1,2밸브스풀(43,45)이 제1,2포트(29,31)를 차단시키는 제어가 가능하도록 제1밸브스풀(43)의 제6포트(41)측 랜드의 유압 작용면을 충분한 크기로 증대시킨 인터 록 방지 수단을 구비하고 있다.

즉 상기 인터 록 방지 수단은 제4포트(37)로 공급되는 유압이 작용하는 제2밸브스풀(45)의 일측 랜드(47)의 유압 작용면보다 제6포트(41)로 공급되는 유압이 작용하는 제1밸브스풀(43)의 일측 랜드(49)의 유압 작용면을 더 크게 형성하는 것으로 구성된다.

상술한 바와 같이 구성되는 자동변속기용 유압 제어 시스템을 구비한 자동변속기가 D레인지 5속 주행중 4속 상태로 차량의 운행 상태를 변화시키면, 트랜스밋션 제어유닛(TCU)는 오프, 오프, 온, 오프, 온으로 각각 제어 중이던 제1,2,3,4,5 솔레노이드 밸브(S1,S2,S3,S4,S5)를 오프, 온, 오프, 오프, 온으로 각각 제어한다.

따라서 제2압력 컨트롤 밸브(15)가 작동되면서 세컨드 브레이크(2/B)를 작동시키던 유압을 배출시켜 이를 해방시킨다.

그리고 제3압력 컨트롤 밸브(17)가 작동되면서 언더 드라이브 클러치(UD/C)로 유압을 공급하여 이를 작동시킨다.

결국 유압 제어 시스템은 기작동중인 다이렉트 클러치(D/C)와 오버 드라이브 클러치(OD/C) 그리고 언더 드라이브 클러치(UD/C)를 작동시켜 D레인지 5-4변속을 실현한다.

그러나 상기와 같은 D레인지 5-4변속시 스위치 밸브(23)가 오작동하게 되면, 제1압력 컨트롤 밸브(13)에서 공급되는 유압은 다이렉트 클러치(D/C)로 공급되지 않고, 제2페일 세이프 밸브(27)의 제1포트(29)로 공급된다.

이 때 제2페일 세이프 밸브(27)의 제6포트(41)에는 오버 드라이브 클러치(OD/C)를 작동시키는 유압이 공급되어, 이의 제2밸브스풀(43)의 랜드(49)에 작용하므로 이 랜드(49)에 작용하는 유압이 제4포트(37)로 공급되어 제2밸브스풀(45)의 랜드(47)에 작용하는 유압을 극복하고, 제1,2밸브스풀(43,45)을 도면에서 보아 우측으로 이동시킨다.

따라서 스위치 밸브(23)에서 로우-리버스 브레이크(L-R/B)로 유압을 공급하는 제1,2포트(29,31)가 차단되므로 로우-리버스 브레이크(L-R/B)는 작동되지 않는다.

결국 D레인지 5-4변속 중 스위치 밸브(23)가 오작동되면, 제1압력 컨트롤 밸브(13)에서 공급되는 유압은 다이렉트 클러치(D/C)와 로우-리버스 브레이크(L-R/B) 중 어느 곳으로도 공급되지 않고 차단되므로 본 실시예의 자동변속기용 유압 제어 시스템은 변속기의 인터 록을 방지시킨다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동변속기용 유압 제어 시스템은 인터 록 방지 수단이 세컨드 브레이크가 작동되지 않는 변속단으로 변속시 오버 드라이브 클러치의 작동 유압만으로 페일 세이프 밸브를 제어하여, 스위치 밸브 오작동시 로우-리버스 브레이크로 유압이 공급되는 것을 차단시키므로 인터 록을 방지할 수 있다.

따라서 본 발명은 페일 세이프 영역을 확대시켜, 페일 세이프 기능을 향상시키고, 변속기의 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 오일펌프에서 발생된 유압을 레귤레이터 밸브에서 라인압으로 제어하여 그 라인압을 매뉴얼 밸브로 공급하고; 상기 매뉴얼 밸브에서 각 레인지에 상응하는 관로로 유압을 공급하면 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에 의하여 온/오프 제어되는 솔레노이드 밸브들이 각각의 압력 컨트롤 밸브를 작동시키며; 상기 매뉴얼 밸브로부터 공급되는 유압을 리버스 브레이크 로우-리버스 브레이크, 세컨드 브레이크, 언더 드라이브 클러치, 오버 프라이브 클러치, 리덕션 브레이크, 다이렉트 클러치 중 그 변속단에 상응하는 마찰요소에 선택적으로 공급 배출시키고; 상기 로우-리버스 브레이크와 다이렉트 클러치를 하나의 솔레노이드 밸브와 압력 컨트롤 밸브로 제어하도록 상기 2개의 마찰요소 사이에서 이들간의 유로를 선택케 하는 스위치 밸브를 설치하고 상기 압력 컨트롤 밸브 중 하나와 세컨드 브레이크 사이에는 오버 드라이브 클러치와 언더 드라이브 클러치가 동시에, 작동될 때 세컨드 브레이크의 작동을 방지하는 제1페일 세이프 밸브를 구비하며, 상기 스위치 밸브와 로우-리버스 브레이크 사이에 오버 드라이브 클러치를 작동시키는 유압만에 의하여 스위치 밸브 오작동시 다이렉트 클러치로 공급되어야 할 유압이 로우-리버스 브레이크로 공급되는 것을 차단하는 제2페일 세이프 밸브를 구비하여 이루어지는 자동변속기용 유압 제어 시스템에 있어서, 상기 제2페일 세이프 밸브는 상기 스위치 밸브로부터 유압을 공급받는 제1포트와; 상기 제1포트로 공급되는 유압을 로우-리버스 브레이크로 공급하는 제2포트와; 상기 제2포트로 공급되었던 유압을 배출시키는 제3포트와; 상기와 같은 제어가 가능하도록 매뉴얼 밸브로부터 라인압을 공급받는 제4포트와, 세컨드 브레이크 작동압이 공급되는 제5포트와; 상기 제4,5포트로 공급되는 유압에 의하여 제어되는 제1,2 밸브스풀을 구성하되, 상기 제5포트로 유압이 공급되지 않을 경우, 상기 제1,2밸브스풀이 제1,2포트를 차단시키는 제어가 가능하도록, 상기 제4포트의 반대쪽 제1밸브스풀의 선단부에 상기 오버 드라이브 클러치 작동압을 공급받도록 형성되는 제6포트와; 제6포트로 공급되는 작동압에 의하여, 제1,2밸브스풀이 제1,2포트를 차단하도록 유압이 작용되는 유압 작동면을 갖는 랜드를 구성하는 인터 록 방지 수단을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동변속기용 유압 제어 시스템.
2. 제1항에 있어서, 인터 록 방지 수단은 제4포트로 공급되는 유압이 작용하는 제2밸브스풀의 일측 랜드의 유압 작용면보다, 제6포트로 공급되는 유압이 작용하는 제1밸브스풀의 일측 랜드의 유압 작용면을 더 크게 형성하여 구성됨을 특징으로 하는 자동변속기용 유압 제어 시스템.