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KR950011265B1 - 자동 변속기 유압제어장치의 변속밸브 - Google Patents

자동 변속기 유압제어장치의 변속밸브 Download PDF

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KR950011265B1 KR1019910025202A KR910025202A KR950011265B1 KR 950011265 B1 KR950011265 B1 KR 950011265B1 KR 1019910025202 A KR1019910025202 A KR 1019910025202A KR 910025202 A KR910025202 A KR 910025202A KR 950011265 B1 KR950011265 B1 KR 950011265B1
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Abstract

내용 없음.

Description

자동 변속기 유압제어장치의 변속밸브
제1도는 본 발명에 의한 변속밸브의 측단면도.
제2도는 본 발명에 의한 변속밸브가 설치된 유압 회로도의 일예를 나타내는 도면.
제3도는 본 발명에 의한 밸브작동시 각 단계별 포트 개폐상태도.
제4도는 D레인지에서의 변속작동을 설명하기 위한 도면.
제5도는 종래의 4단 자동 변속기의 변속밸브의 일예를 나타내는 측단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 매뉴얼 밸브 11 : 시프트 컨트롤 밸브
12 : 하우징 19, 20 : 스프링
21, 22 : 랜드 23 : 라이너 솔레노이드 밸브
25 : 릴리프 밸브
본 발명은 자동 변속기 유압제어장치의 변속밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조적으로 간단하고 전자제어 시스템이 작동을 하지 않는 상태에서 정상적인 변속이 이루어지도록 하여 주행 안정성을 향상시킬 수 있는 자동 변속기 유압제어장치의 변속밸브에 관한 것이다.
자동 변속기는 차의 주행속도와 엔진의 부하 및 변속레버의 위치에 따라 자동적으로 킥 다운 밸브 브레이크(Kick Dopwn Band Brake)와 앞,뒤 클러치 및 앤드 클러치등을 작용시키거나, 해방시켜 원활한 주행이 되도록 하는 유압제어장치를 수반하고 있다.
유압제어장치는 오일펌프에서 발생한 유압을 레귤레이터 밸브, 거버너 밸브, 매뉴얼 밸브, 압력 조절밸브 등을 통하여 각 클러치와 브레이크등으로 보내어 각 변속단에 알맞는 변속을 행하게 된다.
이러한 자동 변속기는 엔진의 크랭크 축에 고정되어 함께 회전하는 펌프와, 변속기의 입력축에 스플라인으로 결합되어 펌프와 대향배치되는 터어빈과, 상기한 펌프와 터어빈 사이에 위치되어 오일의 흐름을 바꾸어주는 스테이터를 포함하는 토오크 컨버를 갖추고 있다.
이러한 토오크 컨버터는 엔진이 구동하게 되면 펌프가 회전을 시작하여 오일을 순환시키게 되는데, 이때 펌프에서 터어빈 쪽으로 분출하여 터어빈을 회전시키고, 스테이터의 안쪽으로 들어가 다시 펌프를 밀어 회전력을 증대시키도록 되어 있다.
이 회전력을 전달받아 변속기의 입력축은 회전을 하게 되는데, 이때 유압제어장치가 작동하면 변속을 행하게 된다.
이때 변속단마다 각각의 클럭치 및 브레이크의 작동상태가 변화하게 되는데, 변속레버의 선택위치에 따라 이동하여 포트가 변화되는 매뉴얼 밸브는 오일펌프로부터 오일을 공급받아 시프트 밸브로 오일을 공급토록 되어 있다.
상기한 시프트 밸브는 4단 자동변속기의 경우 전자제어에 의해 포트의 변환이 이루어지고 있다.
제5도는 종래의 시프트 밸브의 측단면도로서, TCU의 신호에 따라 구동하는 2개의 솔레노이드 밸브(1)(2)가 매뉴얼 밸브(3)로부터 공급되는 유로(4)와 연결되어 라인압을 조절할 수 있도록 되어 있다.
상기한 유로(4)는 시프트 컨트롤 밸브(5)의 입구포트로 연결되어 첫번째 랜드(Land)(6)와 두번째 랜드(7)에 작용할 수 있도록 되어 있으며, 이 시프트 컨트롤 밸브(5)의 양측에는 플러그(8)(9)가 위치되어 솔레노이드 밸브(1)(2)의 작용에 따라 라인압을 선택적으로 변경할 수 있도록 되어 있다.
이러한 구성을 갖는 시프트 콘트롤 밸브(5)는 1속 상태에서 TCU가 솔레노이드밸브(1)(2)를 모두 온시키기 때문에 매뉴얼 밸브(3)로 부터 공급된 라인압은 배출된다.
따라서 시프트 컨트롤 밸브(5)의 포트(5a)(5b)에는 유압이 작용하지 않게되고, 매뉴얼 밸브(3)로부터의 라인압은 랜드(6)(7)에 각각 작용하게 되는데, 랜드(6)측의 단면적이 크기 때문에 좌측으로 이동하여 플러그(8)를 누른상태로 있게 된다.
이때 1속으로 작동하는 리어 클러치에는 매뉴얼 밸브(3)의 포트(3a)로 유압이 공급된다.
그리고 2속시에는 TCU에 의해 솔레노이드 밸브(2)만이 온 상태로 되기 때문에 포트(5b)에 작용하는 유압은 배출되고 포트(5a)의 라인압은 양끝의 플러그(8)(9)에 작용하여 플러그(8)는 우측으로 밀고, 또다른 플러그(9)는 좌측으로 밀어 스톱퍼 위치까지 이동시키게 된다.
이때 좌측의 플러그(8)는 시프트 컨트롤 밸브를 우측으로 밀게 되므로 포트(5c)가 열려 1-2속 시프트 밸브와 앤드 클러치에 유압을 작용시키게 된다.
그리고 3속시에는 TCU가 2개의 솔레노이드 밸브(1)(2)를 모두 오프시키게되므로 포트(5a)(5b)에 각각 유압이 작용하여 플러그(8)(9)가 스톱퍼까지 이동하게 되는데, 포트(5b)를 통하여 들어오는 유압이 시프트컨트롤 밸브를 우측으로 밀어 플러그(9)에 접촉되는 상태로 되게 한다.
따라서 포트(5d)가 개방되어 라인압은 2-3속/4-3속 시프트 밸브 및 앤드 클러치에 작용하게 된다.
그리고 4속시에는 TCU가 솔레노이드 밸브(1)만을 온시키게 되므로 포트(5a)의 압력은 배출되고, 포트(5b)의 라인압을 시프트 컨트롤 밸브와 플러그(9)를 우측으로 이동시키게되므로 포트(5e) 개방되어 리어 클러치 배출배브로 라인압이 공급된다.
이와같은 이루어지는 종래의 시프트 밸브는, 2개의 솔레노이드 밸브를 사용하여 제어하도록 되어 있기 때문에 구조적으로 복잡한 문제점이 있다.
그리고 전자제어계통에 이상이 발생하는 경우에는, 솔레노이드(1)(2)가 작동하지 않게 되므로 3속의 변속단으로 운행을 하여야 하기 때문에 엔진 브레이크 효과를 얻을 수 없어 주행 안정성면에서 고려해야할 점으로 지적되고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 구조적으로 간단하고, 전자제어계통에 이상이 발생한 경우 수동의 변속을 가능하게 하여 주행 안정성을 높일 수 있는 자동 변속기 유압제어장치의 변속밸브를 제공하는데 있다.
이를 실현하기 위하여 본 발명은, 1개의 하우징내에 매뉴얼 밸브와 시프트 컨트롤 밸브를 스프링으로 탄력설치하고, 시프트 컨트롤 밸브의 일측단과 하우징 사이에 이 스프링의 탄성계수보다 큰 스프링을 설치하여 TCU에 의해 제어되는 라이너 솔레노이드 밸브를 통하여 나오는 검출압으로 D위치에서의 4,3,2,1속이 자동으로 이루어지도록 함과 아울러 TCU작동 불능시 변속레버에 의해 연동하는 매뉴얼 밸브에 의해 3,2,1속이 수동변속되도록 변속밸브를 제공하고 있다.
상기한 시프트 컨트롤 밸브는 검출압이 작용하는 2개의 랜드를 보유하고 있는데, 우측의 랜드가 좌측의 랜드에 비하여 큰 면적을 갖도록 하고 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 의한 변속밸브(V)의 측단면도로서, 매뉴얼 밸브(10)와 시프트 컨트롤 밸브(11)가 동일 직선상에 일치로 형성되고 있다.
상기한 변속밸브(V)는 1개의 하우징(12)내에 대향위치되어 설치되고 있는데, 매뉴얼 밸브(10)가 위치되는 곳에는 오일펌프(13)로부터 유압을 공급받는 포트(14)와, N-D컨트롤 밸브로 연결되는 포트(15), 그리고 리어 클러치 배출밸브 및 레귤레이터 밸브와 연결되는 포트(16)가 뚫려져 있다.
그리고 N-D컨트롤 밸브와 각각 연결되며 레귤레이터 밸브와 연결되는 포트(17) 및 압력조절밸브와 연결되는 포트(18)를 보유하고 있다.
상기한 매뉴얼 밸브(10)는 시프트 컨트롤 밸브(11)와 스프링(19)으로 서로 탄지되어 있으며, 시프트 컨트롤 밸브(11)의 우측 단부에는 이보다 스프링 상수가 큰 또다른 스프링(20)으로 탄지되어 있다.
상기한 스프링(20)은 랜드(21)에 탄지되어 있으며, 또 다른 랜드(22)와의 사이에는 라이너 솔레노이드 밸브(23)가 연결되는 포트(24)가 뚫려져 있다.
상기한 라이너솔레노이드 밸브(23)는 공급유압의 안정을 위한 릴리프밸브(25)와 연결되어 TCU에 의한 전기적인 신호에 의해 작동하도록 되어 있으며, 상기한 릴리프 밸브(25)는 포트(18), (26)와 연결되어 있다.
랜드(22)의 좌측으로는 3개의 포트(27)(28)(29)가 뚫려져 리어 클러치 배출밸브, 앤드 클러치 밸브, 2-3속과 4-3속 시프트 밸브 및 압력조절밸브와 연결이 이루어지도록 되어 있다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 변속밸브(V)는, 제2도에 도시한 바와 같이 오일펌프(13)와 포트(14)가 연결되어 유압을 공급받도록 되어 있으며, 하우징(12)내의 매뉴얼 밸브(10) 및 시프트 컨트롤 밸브(11)는 유압형성상태에 따라 좌 또는 우측으로 이동할 수 있도록 되어 있다.
본 발명에 직접 관련하는 3개의 포트(27)(28)(29)는 리어 클러치 배출밸브(30)와 앤드 클러치(31), 1-2속 시프트 밸브(32), 2-3속, 4-3속 시프트 밸브(33)들과 연결되어 유압을 공급할 수 있도록 되어 있다.
상기한 밸브들은 프론트 클러치(34), 리어 클러치(35), 로우-리버스 브레이크(36) 및 킥 다운 서보(37)와 연결되어 이들을 각각 작동시키도록 되어 있다.
한편 오일펌프(13)는 레귤레이터 밸브(38)와 토크 컨버터 컨트롤 밸브(39) 및 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(40)를 통하여 토크 컨버터(41)로 유압을 공급할 수 있도록 되어 있다.
상기한 구성의 유압회로는 많은 유압회로중에서 실시예로 선택된 회로도로서, 본 발명의 변속밸브는 4단 자동 변속기의 유압제어장치에 모두 사용할 수 있다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 변속밸브는, TCU의 전기적 신호에 의해 라이너 솔레노이드 밸브(23)가 작동하여 검출압을 생성하고, 랜드의 면적차이로 작동하게 된다.
변속에 요구되는 검출압은 최상단 변경에 따라 변속레버의 위치식별 신호를 TCU에 알려주고 그에 상응하는 압력을 변경고급함으로서 각위치 변경시 변속이 이루어진다.
제3도는 각단별 포트의 개폐상태를 나타내는 도표이고, 제4도는 D위치에서의 변속작동에 대한 포트의 개폐상태를 나타내는 측단면도로서, 제4a도에 도시한 바와 같이 4단시에는 검출압(Ps)이 최소가되므로 스프링(20)의 탄성력에 의해 시프트 컨트롤 밸브(11)가 좌측으로 이동하여 포트(27)(28)(29)를 모두 열어준다.
그리고 제4b도에 도시한 바와 같이 3단시에는 검출압(Ps)이 증가되고 스프링(20)의 탄성력이 시프트 컨트롤 밸브(11)에 작용하는 랜드(21)를 밀게되므로 4단시보다 시프트 컨트롤 밸브(11)가 약간 우측으로 이동하게 된다.
이때 포트(27)가 막히게 되므로 3단이 이루어지게 된다.
제4도의 제4c도, 제4d도는 각각 2단과 1단 상태의 포트 개폐상태를 나타내고 있는데, 검출압(Ps)가 점차 증가되어 시프트 컨트롤 밸브(11)가 우측으로 더욱 이동된 상태를 함으로써 포트(28)가 폐쇄되거나, 3개의 포트(27)(28)(29)가 모두 폐쇄되어 있음을 보여준다.
이러한 변속작용은 모두 TCU의 전기적인 신호에 의해 이루어지는 것이나, 검출압이 고정되는 경우 즉 전자제어가 불가능하게 된 경우에는 라이너 솔레노이드 밸브(23)가 작동하지 않게되므로 3개의 포트(27)(28)(29)가 모두 개방되는 4속의 상태가 된다.
이 상태에서 운전자가 변속레버를 "3"위치로 이동시키게 되면 매뉴얼 밸브(10)가 이동하여 포트(27)를 차단하게 되므로 3속의 상태가 된다.
따라서 D 레인지의 3속 상태가 되고, 변속레버를 "2"위치로 이동시키게되면 매뉴얼 밸브(10)가 포트(27)(28)를 차단하게 되므로 2속의 상태가 된다.
그리고 변속레버를 "1"위치로 이동시키게 되면 매뉴얼 밸브(10)가 3개의 포트(27)(28)(29)를 모두 차단하게 되므로 1속의 상태가 된다.
이것은 변속위치를 인식시키는 D-3-2-1의 간격과 포트(27)(28)(29)의 간격이 동일하게 되어 있어야 한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 유압제어장치의 변속밸브는, 1개의 라이너 솔레노이드 밸브를 사용하고, 매뉴얼 밸브와 시프트 컨트롤 밸브를 일체화한 구조로 하고 있기 때문에 구조적으로 간단하고, 또 전자제어 불능시 운전자의 변속레버 조작에 의해 1,2,3속을 선택할 수 있으므로 주행 안정성을 높일 수 있는 이점이 있다.

Claims (5)

  1. TCU의 신호에 따라 작동하는 라이너 솔레노이드 밸브(23)에 의해 결정되는 검출압(Ps)이 시프트 컨트롤 밸브(11)에 작용하여 3개의 포트(27)(28)(29)를 선택적으로 개폐함에 의해 D위치에서 4,3,2,1속이 자동으로 이루어지고, TUC제어불능시 상기한 시프트 컨트롤 밸브(11)와 함께 하우징(12)내에 위치한 매뉴얼 밸브(10)가 변속레버의 위치에 따라 이동함에 의해 포트(27)(28)(29)를 개폐함으로서 수동변속이 가능하게 이루어지도록 구성함을 특징으로 하는 자동 변속기 유압제어장치의 변속밸브.
  2. 제1항에 있어서, 시프트 컨트롤 밸브(11)와 매뉴얼 밸브(10)사이에는 스프링(19)이 탄력설치되고, 시프트 컨트롤 밸브(11)와 하우징(12)사이에 스프링(19)의 탄성계수보다 큰 탄성계수를 갖는 스프링(20)이 탄력설치됨을 특징으로 하는 자동 변속기 유압제어장치의 변속밸브.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 시프트 컨트롤 밸브(11)는 검출압(Ps)이 작용하는 2개의 랜드(21)(22)를 보유함을 특징으로 하는 자동 변속기 유압제어장치의 변속밸브.
  4. 제3항에 있어서, 랜드(21)의 단면적은 랜드(22)의 단면적보다 크게 형성됨을 특징으로 하는 자동 변속기 유압제어장치의 변속밸브.
  5. 제1항에 있어서, 라이너 솔레노이드 밸브(23)의 입구측에는 공급유압의 안정을 위한 릴리프 밸브(25)가 설치됨을 특징으로 하는 자동 변속기 유압제어장치의 변속밸브.
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