KR101393952B1 - 자동변속기의 유압 제어 회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동변속기의 유압 제어 회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유압 손실을 최소화할 수 있는 자동변속기의 유압 제어 회로에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 레귤레이터 밸브에 의하여 라인압이 일정한 압으로 조절되고, 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브의 선택적인 유로 절환을 통하여 토크 컨버터의 윤활 유압 또는 작동압을 공급하되, 상기 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브는, 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브의 제어압을 선택적으로 공급받는 제1 포트, 토크 컨버터의 체결압 또는 해제압을 제어하는 토크 컨버터 컨트롤 밸브의 제어압을 항시 공급받는 제2 포트, 상기 제2 포트로 공급되는 유압을 토크 컨버터로 공급하는 제3 포트, 상기 제3 포트와 선택적으로 연결되어 유압을 배출시키는 제4 포트, 상기 제3 포트와 선택적으로 연통되면서 상기 제3 포트로 공급되는 댐퍼 클러치 작동압을 공급하는 제2 포트, 상기 제2 포트와 선택적으로 연통되는 제5 포트, 상기 제5 포트와 항시 연결되어 작동압을 공급받는 제6 포트, 상기 토크 컨버터 컨트롤 밸브의 제어압을 선택적으로 공급받는 제7 포트, 상기 제5 포트와 연통되거나 상기 제7 포트와 연통되면 윤활유압이 공급되는 제8 포트 및 상시 감압을 공급받는 제9 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압 제어 회로를 제공한다.

Description

자동변속기의 유압 제어 회로{HYDRAULIC PRESSURE CIRCUIT OF AUTOMATIC TRANSMISSION}

본 발명은 자동변속기의 유압 제어 회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유압 손실을 최소화할 수 있는 자동변속기의 유압 제어 회로에 관한 것이다.

일반적으로 자동변속기의 유압 제어 회로 중 하나인 토크 컨버터 및 댐퍼 클러치 제어 수단은 오일 팬(11)의 오일을 토출시키는 오일 펌프(10)로부터 라인압을 제공받아 상기 토크 컨버터(20)의 내압을 일정하게 조절하는 토크 컨버터 컨트롤 밸브(30)와, 이러한 토크 컨버터 컨트롤 밸브(30)로부터 압력이 조절된 작동유의 유동을 제어하여 상기 토크 컨버터(20)에 설치된 댐퍼 클러치(21)를 작동 내지 해제시키는 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(40)를 포함하여 구성된다.

상기 댐퍼 클러치(21)의 작동 또는 해제 시 상기 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(40)는 각각 상이한 작동압을 공급받도록 되어 있는데, 우선 상기 댐퍼 클러치(21)의 해제 시 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(40)는 상기 토크 컨버터 컨트롤 밸브(30)로부터 조절된 압력을 받도록 되어 있고, 상기 댐퍼 클러치(21)의 작동 시 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(40)는 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브(42) 및 레귤레이터 밸브(50)의 제어에 따라 공급되는 라인압을 받도록 되어 있다.

도 1은 종래기술에 의한 자동변속기의 유압 제어 회로의 릴리즈 작동 상태를 나타낸 것이고, 도 2는 도 1의 댐퍼 클러치의 어플라이 작동 시의 상태를 나타낸 것이다. 도 1에 도시한 바와 같이 댐퍼 클러치(21)의 릴리즈 작동 시에는 상기 토크 컨버터 컨트롤 밸브(30)로부터 공급된 유압이 토크 컨버터(20) 및 파워트레인 윤활부(60)로만 공급되는 한편, 도 2에 도시한 바와 같이 댐퍼 클러치(21)의 어플라이 작동 시에는 토크 컨버터 컨트롤 밸브(30) 및 레귤레이터 밸브(50)로부터 항시 높은 압력으로 공급되는 유입 포트(41)를 통하여 공급되고, 상기 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(40)의 작동 라인(22)를 통하여 토크 컨버터(20)의 작동압으로 사용되며, 나머지 작동유는 상기 레귤레이터 밸브(50)의 배출 포트(52)를 통하여 배출된다.

즉, 댐퍼 클러치(21)의 어플라이 시 상기 레귤레이터 밸브(50)의 높은 작동압이 그대로 토크 컨버터(20)의 작동압으로 사용되고, 나머지 유압은 배출되므로 유압 손실이 크다는 문제점을 내포한다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 라인압 밸브와 토크 컨버터 컨트롤 밸브 및 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브를 적용하여 유압 손실을 최소화함과 동시에 라인압, 토크 컨버터 컨트롤 밸브압 및 윤활압을 형성할 수 있는 자동변속기의 유압 제어 회로를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기의 유압 제어 회로는 레귤레이터 밸브에 의하여 라인압이 일정한 압으로 조절되고, 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브의 선택적인 유로 절환을 통하여 토크 컨버터의 윤활 유압 또는 작동압을 공급하되, 상기 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브는, 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브의 제어압을 선택적으로 공급받는 제1 포트, 토크 컨버터의 체결압 또는 해제압을 제어하는 토크 컨버터 컨트롤 밸브의 제어압을 항시 공급받는 제2 포트, 상기 제2 포트로 공급되는 유압을 토크 컨버터로 공급하는 제3 포트, 상기 제3 포트와 선택적으로 연결되어 유압을 배출시키는 제4 포트, 상기 제3 포트와 선택적으로 연통되면서 상기 제3 포트로 공급되는 댐퍼 클러치 작동압을 공급하는 제2 포트, 상기 제2 포트와 선택적으로 연통되는 제5 포트, 상기 제5 포트와 항시 연결되어 작동압을 공급받는 제6 포트, 상기 토크 컨버터 컨트롤 밸브의 제어압을 선택적으로 공급받는 제7 포트, 상기 제5 포트와 연통되거나 상기 제7 포트와 연통되면 윤활유압이 공급되는 제8 포트 및 상시 감압을 공급받는 제9 포트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 포트의 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브 제어압이 낮아져서 상기 제9포트의 감압과 힘평형이 이루어짐으로써 댐퍼 클러치의 어플라이 압이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 댐퍼 클러치의 어플라이 압이 형성되는 동안 상기 제3 포트가 제4 포트와 연통됨으로써 상기 제4 포트를 통하여 댐퍼 클러치의 작동유가 배출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제7 포트로 공급되는 토크 컨버터 컨트롤 밸브의 제어압은 상기 제8 포트를 통하여 파워트레인 윤활부로 윤활유압이 공급되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브의 제어압에 의해 상기 제1 포트의 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브 제어압이 높아짐으로써 상기 제9 포트의 감압과의 힘평형보다 커지는 경우, 상기 제5 포트와 제8 포트가 연통됨으로써 댐퍼 클러치로부터 해제되는 작동유가 제5 포트를 통해 공급된 후 상기 제8 포트를 통하여 파워트레인 윤활부로 윤활유압이 공급되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 레귤레이터 밸브의 제어압을 공급받아 감압시키는 리듀싱 밸브가 형성되고, 상기 리듀싱 밸브에 의한 감압이 상기 제9 포트와 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브로 상시 공급되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동변속기의 유압 제어 회로에 의하면, 토크 컨버터 컨트롤 밸브의 압력은 댐퍼 클러치의 릴리즈 시에는 토크 컨버터와 파워트레인 윤활용으로 사용하고, 댐퍼 클러치의 어플라이 시에는 댐퍼 클러치의 작동압 형성을 위한 공급압 역할을 겸용하기 때문에 유압 손실을 최소화할 수 있다.

도 1은 종래기술에 의한 자동변속기의 유압 제어 회로의 릴리즈 작동 시의 상태를 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 댐퍼 클러치의 어플라이 작동 시의 상태를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 자동변속기의 유압 제어 회로의 댐퍼 클러치의 릴리즈 시의 상태를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 자동변속기의 유압 제어 회로의 댐퍼 클러치의 어플라이 시의 상태를 나타낸 것이다.
도 5는 도 3의 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브의 작동 상태를 나타낸 것이다.
도 6은 도 4의 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브의 작동 상태를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 자동변속기의 유압 제어 회로의 댐퍼 클러치의 릴리즈 시의 상태를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 자동변속기의 유압 제어 회로의 댐퍼 클러치의 어플라이 시의 상태를 나타낸 것이다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 자동변속기의 유압 제어 회로는 오일 팬(110)의 오일을 토출하기 위한 오일 펌프(100)로부터 라인압을 제공받아 토크 컨버터(200)의 내압을 일정하게 조절하는 토크 컨버터 컨트롤 밸브(300), 상기 토크 컨버터 컨트롤 밸브(300)로부터 압력이 조절된 작동유의 유동을 제어하여 상기 토크 컨버터(200)에 설치된 댐퍼 클러치(201)를 작동 또는 해제시키는 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(400)를 포함한다.

상기 토크 컨버터(200)는 도시하지 않은 구성요소인 엔진의 크랭크 축에 고정되어 함께 회전하는 임펠러, 변속기의 입력축에 스플라인 결합되어 임펠러와 대향 배치되는 터빈, 상기 임펠러와 터빈 사이에 위치하여 오일의 유동을 일정한 방향으로 유지시키는 스테이터 등으로 이루어진다.

상기 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(400)는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 댐퍼 클러치(201)의 릴리즈(해제 작동) 시 상기 토크 컨버터 컨트롤 밸브(300) 또는 오리피스(미도시)를 통하여 연통될 수 있는 레귤레이터 밸브(500)로부터 조절된 압력을 받도록 되어 있고, 상기 댐퍼 클러치(201)의 어플라이(체결 작동) 시 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브(420)의 제어에 따라 공급되는 라인압을 받도록 되어 있다. 여기서, 상기 레귤레이터 밸브(500)의 제어압에 의해 작동되는 리듀싱 밸브(700)가 형성된다.

즉, 상기 리듀싱 밸브(700)에 의하여 일부의 유압이 감압 제어되고 일부는 상기 레귤레이터 밸브(500)를 제어하는 레귤레이터 솔레노이드 밸브(520)의 제어압으로 공급됨으로써 차량의 운전 조건에 따라 상기 레귤레이터 솔레노이드 밸브(520)의 제어에 따라 라인압을 조절할 수 있도록 한다. 또한, 상기 리듀싱 밸브(700)에 의하여 감압 제어된 유압의 다른 일부는 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(400)의 작동압을 제어하는 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브(420)로 공급되도록 한다.

아울러, 상기 레귤레이터 밸브(500)로부터 제어된 유압의 일부는 토크 컨버터(200) 및 윤활용으로 일정하게 조절하기 위한 토크 컨버터 컨트롤 밸브(300)와, 토크 컨버터(200)의 동력 전달 효율을 높여주기 위하여 댐퍼 클러치(201)를 제어하는 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(400)로 공급된다. 이때, 상기 리듀싱 밸브(700)는 상기 레귤레이터 밸브(500)에 의해 작동압을 공급받도록 하고, 상기 리듀싱 밸브(700)에 의해 감압된 유압이 상기 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(400)로 공급된다.

도 5는 도 3의 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브의 작동 상태를 나타낸 것이고, 도 6은 도 4의 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브의 작동 상태를 나타낸 것이다. 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 상기 토크 컨버터 컨트롤 밸브(300)는 다수의 포트가 형성되는 밸브 바디(410), 상기 밸브 바디(410)에 직선 이동 가능하게 배치되어 복수개의 포트를 개폐함으로써 상기 토크 컨버터(200)로 공급되는 유압을 제어하는 밸브 스풀(410a), 상기 밸브 스풀(410a)의 일측에 설치되어 아이들 상태 또는 차량의 정지 전 저속 상태일 때 밸브 스풀(410a)을 밀어내어 상기 토크 컨버터(200)로 공급되는 유량을 감소시키는 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브(420)를 포함한다.

상기 밸브 바디(410)에는 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브의 제어압을 선택적으로 공급받는 제1 포트(401), 상기 토크 컨버터 컨트롤 밸브(300)의 제어압을 항시 공급받는 제2 포트(402), 상기 제2 포트(402)로 공급되는 유압을 토크 컨버터(200)로 공급하는 제3 포트(403), 상기 제3 포트(403)와 선택적으로 연결되어 유압을 배출시키는 제4 포트(404), 상기 제3 포트(403)와 선택적으로 연통되면서 상기 제3 포트(403)로 공급되는 댐퍼 클러치(201)의 작동압을 공급하는 제5 포트(405), 상기 제5 포트(405)와 항시 연결되어 작동압을 공급받는 제6 포트(406), 상기 토크 컨버터 컨트롤 밸브(300)의 제어압을 선택적으로 공급받는 제7 포트(407), 상기 제5 포트(405)와 연통되거나 상기 제7 포트(407)와 연통되면 윤활유압이 공급되는 제8 포트(408) 및 상기 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브(420)의 일부 제어압을 선택적으로 공급받는 제9 포트(409)를 포함한다.

또한, 상기 밸브 스풀(410a)에는 제1 포트(401)에 유입되는 제어압에 작용하고 제3 포트(403)와 제4 포트(404)를 선택적으로 연통시키는 제1 랜드(411), 상기 제1 랜드(411)와 함께 선택적으로 상기 제2 포트(402)와 제3 포트(403)를 연통시키는 제2 랜드(412), 상기 제5 포트(405)와 제8 포트(408)를 연통시키거나 상기 제7 포트(407)와 제8 포트(408)를 선택적으로 연통시키는 제3 랜드(413) 및 제9 포트(409)에 유입되는 제어압에 의해 작용하는 제4 랜드(404)가 형성된다.

상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 자동변속기의 유압 제어 회로의 작동을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 5에 도시한 바와 같이 댐퍼 클러치(201)의 릴리즈 시에는 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브(420)의 제어압이 제9 포트(409)를 통하여 공급된다. 여기서, 상기 레귤레이터 밸브(500)의 작동유는 상기 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브(420)의 작동유와 항시 연결되어 상기 제9 포트(409)에 공급되도록 형성한다. 이때, 제5 포트(405)와 제8 포트(408)가 연통되므로 댐퍼 클러치(201)에 공급되었던 작동유가 제5 포트(405)를 통해 공급된 후, 상기 제8 포트(408)를 통하여 파워트레인 윤활부(600)로 공급된다. 또한, 제2 랜드(412)에 의해 제2 포트(402)와 제3 포트(403)가 연통됨으로써 댐퍼 클러치(201)의 릴리즈 작동을 위한 유압을 형성하게 된다.

한편, 도 6에 도시한 바와 같이 댐퍼 클러치(201)의 어플라이 시에는 상기 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브(420)의 제어압에 의해 상기 제1 포트(401)에 전진압이 형성된다. 즉, 상기 제1 포트(401)에 유입되는 작동유에 의해 제1 랜드(411)가 도면 상 우측으로 이동함으로써 제3 포트(403)와 제4 포트(404)가 연통된다. 따라서, 상기 댐퍼 클러치(201)의 릴리즈 압이 형성되기 위하여 상기 제3 포트(403)를 경유하여 상기 제4 포트(404)로 작동유가 배출된다. 이와 동시에 상기 제3 랜드(413)에 의해 제7 포트(407)와 제8 포트(408)가 연통됨으로써 토크 컨버터 컨트롤 밸브(300)로부터 유입되는 작동유가 파워트레인 윤활부(600)로 윤활유압을 형성하게 된다. 즉, 상기 제2 포트(402)를 통하여 제5 포트(405)로 공급되는 작동유압이 제6 포트(406)와 연통되어 형성되는 작동유압과 힘 평형을 이루어 댐퍼 클러치(201)의 어플라이 압이 형성된다.

즉, 상기 레귤레이터 밸브(500)의 라인압 형성 후에 남는 유량은 토크 컨버터 컨트롤 밸브(300)로 보내고, 토크 컨버터 컨트롤 밸브(300)의 유압 형성 후에 남는 유량은 파워트레인 윤활부(600)로 공급하여 윤활유압으로 사용하고, 나머지 유량은 드레인시킴으로써 유압 손실을 최소화하여 유압 활용을 극대화할 수 있다. 여기서, 상기 파워트레인 윤활부(600)는 변속기 내 각종 마찰 부위와 마찰 요소를 의미한다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

100: 오일 펌프
110: 오일 팬
200: 토크 컨버터
201: 댐퍼 클러치
300: 토크 컨버터 컨트롤 밸브
400: 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브
410: 밸브 바디
410a: 밸브 스풀
401: 제1 포트
402: 제2 포트
403: 제3 포트
404: 제4 포트
405: 제5 포트
406: 제6 포트
407: 제7 포트
408: 제8 포트
409: 제9 포트
411: 제1 랜드
412: 제2 랜드
413: 제3 랜드
404: 제4 랜드
420: 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브
500: 레귤레이터 밸브
520: 레귤레이터 솔레노이드 밸브
600: 파워트레인 윤활부
700: 리듀싱 밸브

Claims (6)

1. 레귤레이터 밸브에 의하여 라인압이 일정한 압으로 조절되고, 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브의 선택적인 유로 절환을 통하여 토크 컨버터의 윤활 유압 또는 작동압을 공급하되,
   상기 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브는,
   댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브의 제어압을 선택적으로 공급받는 제1 포트;
   토크 컨버터의 체결압 또는 해제압을 제어하는 토크 컨버터 컨트롤 밸브의 제어압을 항시 공급받는 제2 포트;
   상기 제2 포트로 공급되는 유압을 토크 컨버터로 공급하는 제3 포트;
   상기 제3 포트와 선택적으로 연결되어 유압을 배출시키는 제4 포트;
   상기 제3 포트와 선택적으로 연통되면서 상기 제3 포트로 공급되는 댐퍼 클러치 작동압을 공급하는 제2 포트;
   상기 제2 포트와 선택적으로 연통되는 제5 포트;
   상기 제5 포트와 항시 연결되어 작동압을 공급받는 제6 포트;
   상기 토크 컨버터 컨트롤 밸브의 제어압을 선택적으로 공급받는 제7 포트;
   상기 제5 포트와 연통되거나 상기 제7 포트와 연통되면 윤활유압이 공급되는 제8 포트; 및
   상시 감압을 공급받는 제9 포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압 제어 회로.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 포트의 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브 제어압이 낮아져서 상기 제9포트의 감압과 힘평형이 이루어짐으로써 댐퍼 클러치의 어플라이 압이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압 제어 회로.
3. 제2항에 있어서,
   댐퍼 클러치의 어플라이 압이 형성되는 동안 상기 제3 포트가 제4 포트와 연통됨으로써 상기 제4 포트를 통하여 댐퍼 클러치의 작동유가 배출되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압 제어 회로.
4. 제2항에 있어서,
   상기 제7 포트로 공급되는 토크 컨버터 컨트롤 밸브의 제어압은 상기 제8 포트를 통하여 파워트레인 윤활부로 윤활유압이 공급되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압 제어 회로.
5. 제2항에 있어서,
   상기 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브의 제어압에 의해 상기 제1 포트의 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브 제어압이 높아짐으로써 상기 제9 포트의 감압과의 힘평형보다 커지는 경우, 상기 제5 포트와 제8 포트가 연통됨으로써 댐퍼 클러치로부터 해제되는 작동유가 제5 포트를 통해 공급된 후 상기 제8 포트를 통하여 파워트레인 윤활부로 윤활유압이 공급되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압 제어 회로.
6. 제1항에 있어서,
   상기 레귤레이터 밸브의 제어압을 공급받아 감압시키는 리듀싱 밸브가 형성되고, 상기 리듀싱 밸브에 의한 감압이 상기 제9 포트와 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브로 상시 공급되는 것을 특징으로 하는 자동변속기의 유압 제어 회로.

Images