KR0131302B1 - 자동차용 자동 변속기의 댐퍼 클러치의 제어장치 - Google Patents

Abstract

토오크 컨버터내의 토오크 전달효율을 좋게하기 위하여 사용되는 댐퍼 클러치를 2개의 검출실 압으로 제어함과 아울러 1개의 공급압으로 제어를 하기 위하여; 토오크 컨버터 제어밸브로부터 작동을 공급받는 제1포트와, 이 제1포트와 연통하여 클러치 해방유로측으로 유압을 전달하는 제4포트, 제2검출실의 압을 형성하기 위하여 제1포트와 선택적으로 여통하는 제2포트, 그리고 이 제2포트와 제2검출실을 연결하는 바이패스 로, 및 클러치 작동유로측으로 제1포트의 유압을 공급하는 제3포트를 구비한 밸브 바디와, 상기한 다수개의 포트들을 선택적으로 개방하거나 폐쇄하기 위하여 제1,2,3,4랜드를 보유하는 밸브 스풀로 이루어지며, 상기한 밸브 스풀의 제1랜드측으로 유압을 형성하기 위하여 리듀싱 밸브와 연결되는 제1검출실은 TCU에 의해 온오프제어되는 솔레노이드 밸브에 의해 밸브 스풀의 변위를 실현토록 한 자동차용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어장치를 제공한다.

Description

자동차용 자동 변속기의 댐퍼 클러치의 제어장치

제1도는 본 발명에 의한 댐퍼 클러치 제어장치가 설치된 유압제어장치이고.

제2도는 본 발명의 주요부 측단면도로서.

제3도는 종래의 자동차용 자동 변속기 유압제어장치를 나타내는 유압 회로도.

제4도는 종래의 유압회로도에 의해 댐퍼 클러치가 작동되는 상태를 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 토오크 컨버터 2 : 클러치 제어밸브

3 : 토오크 컨버터 제어밸브 4 : 오일펌프

7 : 매뉴얼 밸브 30 : 제1검출실

32 : 제2검출실 38 : 제1포트

36 : 제2포트 38 : 바이패스 로

40 : 제3포트 42 : 제4포트

44 : 유로 46,50 : 오리피스

48 : 제5포트 B1 : 클러치 작동유로

B2 : 클러치 해방유로 L1 : 제1랜드

L2 : 제2랜드 L3 : 제3랜드

L4 : 제4랜드 SV : 솔레노이드 밸브

본 발명은 자동차용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토오크 컨버터의 공급압만으로 제어를 행함과 아울러 밸브 스풀이 양측의 검출실압에 의해 변위되도록 한 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 자동 변속기는 토오크 컨버터와, 이 토오크 컨버터에 연결되어 있는 다단 변속기어 메카니즘을 가지고 있으며, 자동차의 작동 상태에 따라 변속기어 메카니즘의 기어단중 어느 하나의 단을 선택하기 위한 유압자동 마찰부재를 포함하고 있다.

오일펌프에 의해 가압된 유압제어 시스템은 마찰부재와 제어밸브를 작동시키는데 필요한 유압을 공급한다.

통상적으로 사용되고 있는 자동차용 자동 변속기는 엔진의 출력축에 연결되어 함께 구동하는 펌프 임펠러와, 변속기의 입력축에 연결되어 함께 작동하는 터어빈 런너와, 상기한 펌프 임펠러와 터어빈 러너사이에 배치된 스테이터를 포함하는 유체 토오크 컨버터를 갖고 있다.

이러한 구성에 의해 유체가 터어빈 런너로부터 펌프 임펠러로 들어갈 때 펌프 임펠러의 회전을 방해하지 않는 방향으로 흐르도록 하는 스테이터의 보조 작용으로 엔진에 의해 구동하는 펌프 임펠러에 의해 유체는 순환하게 된다.

자동 변속은 각 변속단마다 클러치 또는 킥 다운 브레이크와 같은 마찰부재의 작동에 의해 유성기어장치에서 변속비가 바뀌어져 이루어진다.

또한 상기한 마찰부재는 유압제어장치의 다수개의 밸브들에 의해 유압의 흐름방향이 바뀌어 선택적으로 작동하게 되는데, 매뉴얼 밸브는 운전자의 변속레버의 선택위치에 포트 변환이 이루어져 오일 펌프로부터 유체압을 공급받도록 되어 있으며, 이 유체압을 시프트 컨트롤 밸브로 공급할 수 있는 관로 연결을 이루고 있다.

전자제어 4단 자동 변속기의 경우, 시프트 컨트롤 밸브는 트랜스 미션 제어유닛에 의해 선택적으로 개폐되는 포트를 구비하고 있다.

자동차용 유압제어장치의 일예가 제3도에 도시되고 있는데, 엔진의 동력을 변속기의 다단 기어 메카니즘의 입력축에 전달하기 위해 엔진의 속도와 동일한 속도로 회전하는 토오크 컨버터(1)와, 이 토오크 컨버터의 내측에서 동력전달 효율을 좋게 하기 위해 댐퍼 클러치를 자동/비작동으로 선택제어하는 댐퍼 클러치 제어밸브(2)와, 상기한 토오크 컨버터 및 윤활용의 유압을 일정하게 조절하는 토오크 컨버터 제어밸브(3)와, 자동 변속기의 요구에 따라서 오일펌프(4)의 출력 오일압을 조절하는 레귤레이터 밸브(5)와, 오일압을 댐퍼 클러치 솔레노이드 밸브와 댐퍼 클러치 제어밸브(2)에 안정적으로 공급하기 위한 리듀싱 밸브(6)를 포함하고 있다.

상기한 오일펌프(4)와 출구측에 연결되어 유압을 공급받는 매뉴얼 밸브(7)는 라인압을 레귤레이터 밸브(5)와, 시프트 컨트롤 밸브(8)에 공급할 수 있는 연결을 이루고 있다.

상기한 매뉴얼 밸브(7)의 밸브 스풀은 변속레버의 위치변동에 따라 이동하여 각각의 랜드 위치가 변화하게 된다.

상기한 시프트 컨트롤 밸브(8)는 오일압을, 1-2속 시프트 밸브(9)와, 엔드 클러치 밸브(10)와, 2-3속 및 4-3속 시프트 밸브(11), 그리고 리어 클러치 해방밸브(12)를 경유하여 앞 클러치(13), 뒤 클러치(14), 로우 리버스 브레이크(15), 킥 다운 서보 브레이크(16) 및 엔드 클러치(17) 등으로 공급할 수 있는 연결을 이루고 있다.

변속레버가 N레인지에서 D레인지로 모드가 바꾸어질 때 변속 충격을 줄여주기 위하여 설치되는 N-D 제어밸브(18)는 매뉴얼 밸브(7)와 연결되어 유압에 의해 밸브 스풀이 이동하여 랜드의 위치가 변화되도록 되어 있는데, 이 N-D 제어밸브(18)는 리어 클러치 해방밸브(12)와 연결되어 리어 클러치(14)로 작동 유압을 공급하도록 되어 있다.

또한 N레인지에서 R레인지로 변속 모드가 변환될 때 변속 충격을 줄여 주기 위하여 설치되는 N-R 제어밸브(19)는 1-2속 시프트 밸브(9)를 경유하여 로우 리버스 브레이크(15)로 유압을 공급할 수 있도록 되어 있는데, 이 N-R 제어밸브(19)는 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 작동하여 리듀싱 밸브(6)로부터 공급되는 유압을 가변시키는 것으로 유로를 개방하게 된다.

트랜스밋션 제어 유닛에 의해 듀티제어되는 압력제어 솔레노이드 밸브(20)는 상기한 N-R 제어밸브(19)이외에도, 변속시 충격발생을 방지하기 위하여 설치되는 압력제어밸브(21)를 제어하게 된다.

이 압력제어밸브(21)는 N-D 제어밸브(18)와 연결되어 유압을 공급할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 이루어지는 종래의 자동차용 자동 변속기 유압제어장치는, 동력 전달효율을 좋게 하기 위하여 제4도에 토오크 컨버터(1)내에 설치되는 댐퍼 클러치(DC)를 프론트 커버(C)에 밀착시켜 엔진의 동력이 변속기의 입력축으로 직접 전달될 수 있도록 하고 있는데, 이 댐퍼 클러치(DC)는 댐퍼 클러치 제어밸브(2)의 유로 변환에 의해 작동 또는 비작동상태로 된다.

이를 위하여 댐퍼 클러치 제어밸브(2)는 밸브 바디에 밸브 스풀(S)을 스프링(SG)으로 탄지하여 항시 우측으로 이동력을 가하도록 하고 있다.

상기한 스프링(SG)은 제1랜드(L1)의 좌측에 탄지되는 구조를 갖고 있으며, 이 랜드와 소정의 간격을 두고 동일한 면적의 제2랜드(L2) , 제3랜드(L3), 제4랜드(L4), 제5랜드(L5)와 이들 면적보다 작은 크기로 된 제6랜드(L6)를 갖는 밸브 스풀(S)을 구성하고 있다.

밸브 바디에 형성되는 제1유로(D1)는 리듀싱 밸브로부터 라인압보다 낮은 압력을 밸브 스풀(S)에 작용시키도록 되어 있는데, 제1랜드(L1)와 제2랜드(L2)사이에는 오일펌프로부터 발생된 유압을 공급하는 제2유로(D2)가 형성되어 있으며, 제3랜드(L3)와 제4랜드(L4)사이에는 토오크 컨버터 제어밸브를 통하여 유압을 공급하는 제3유로(D3) 및 토오크 컨버터(TC) 내의 오일을 배출시키기 위한 제4유로(D4)가 형성되고 있다.

그리고 제1랜드(L1)와 제2랜드(L2)사이에는 바이패스 유로(D5)가 형성되어 제4랜드(L4) 와 제5랜드(L5)사이로 유입되어 댐퍼 클러치 작동유로(D6)로 오일을 공급할 수 있도록 되어 있으며, 해방유로(D7)가 제2랜드(L2)와 제3랜드(L3)사이에 형성되어 있다.

상기한 제1유로(D1)에는 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)에 의해 듀티제어되는 댐퍼 클러치 컨트롤 솔레노이드 밸브(DCCSV)가 설치되어 댐퍼 클러치(DC) 작동영역에서만 온(on)되어 제1유로(D1)의 압력을 저하시키도록 되어 있다.

따라서 TCU로부터 댐퍼 클러치 작동 신호가 전달되면 댐퍼 클러치 컨트롤 솔레노이드 밸브(DCCSV)는 온이되어 제1유로(D1)의 압력을 저하시키게 되므로 밸브 스풀(S)의 제1랜드(L1)에 작용하는 유압과 스프링(SG)의 합력은 제5랜드(L5)와 제6랜드(L6)의 면적차이에 작용하는 제1유로(D1)의 압력보다 작기 때문에 밸브 스풀(S)은 도면에서 보아 좌측으로 이동하게 된다.

이러한 작용으로 제2유로(D2)와 바이패스 유로(D5)가 개방되면서 오일펌프에서 발생한 유압은 댐퍼 클러치 작동 유로(D6)를 통하여 토오크 컨버터(1)내로 유입되면서 댐퍼 클러치(DC)를 우측에서 밀게 되므로 이 클러치는 프론트 커버(C)에 밀착되어 엔진의 동력을 직접 전달하는 상태가 된다.

그런데 이와 같은 제어방식은 스프링(SG)의 탄성력과 랜드의 면적 차이에 작용하는 유압에 의해 밸브 스풀(S)의 위치가 변동하여 유로를 변환시키게 되므로 적절한 제어가 용이치 않으며 또 밸브 스틱현상이 나타나는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 1개의 공급압만으로 댐퍼 클러치를 제어하고, 밸브 스풀의 변위를 2개의 검출실압으로 제어하는 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어장치를 제공한다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 오일펌프에서 발생한 유압을 전진과 후진 속도에 비례하여 다수개의 클러치와 브레이크 수단들을 제어함으로서 토오크 컨버터의 토오크를 각각의 기어요소들로 선택적으로 전달하는 복수개의 밸브들을 포함하는 자동 변속기 유압제어장치에 있어서, 상기한 토오크 컨버터의 동력전달 효율을 좋게 하기 위하여 설치되는 댐퍼 클러치를 제어하기 위한 클러치 밸브를, 토오크 컨버너 제어밸브로부터 작동을 공급받는 제1포트와, 이 제1포트와 연통하여 클러치 해방유로측으로 유압을 전달하는 제4포트, 제2검출실의 압을 형성하기 위하여 제1포트와 선택적으로 연통하는 제2포트, 그리고 이 제2포트와 제2검출실을 연결하는 바이패스 로, 및 클러치 작동유로측으로 제1포트의 유압을 공급하는 제3포트를 구비한 밸브 바디와, 상기한 다수개의 포트들을 선택적으로 개방하거나 폐쇄하기 위하여 제1,2,3,4랜드를 보유하는 밸브 스풀로 이루어지며, 상기한 밸브 스풀의 제1랜드측으로 유압을 형성하기 위하여 리듀싱 밸브와 연결되는 제1검출실은 TCU에 의해 온오프제어되는 솔레노이드 밸브에 의해 밸브 스풀의 변위를 실현토록 한 자동차용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어장치를 제공한다.

상기한 밸브 스풀은 댐퍼 클러치 비작동 영역에서 제1검출실의 유압에 의해 좌측으로 이동하여 제1포트의 유압을 클러치 해방유로측으로 공급토록 하는 자동차용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어장치를 제공한다.

상기한 솔레노이드 밸브는 댐퍼 클러치 비작동 영역에서는 오프되고, 댐퍼 클러치 작동영역에서는 온되어 제1검출실의 저하시키도록 구성된 자동차용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어장치를 제공한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명에 의한 댐퍼 클러치 제어장치가 설치된 유압제어장치이고, 제2도는 본 발명의 주요부 측단면도로서, 제3도와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 지칭한다.

토오크 컨버터(1)의 프론트 커버(C)는 펌프 임펠러(P)와 직결되어 회전력을 전달할 수 있도록 되어 있으며, 이 펌프 임펠러와 대향하여 터어빈 러너(R)가 설치되고 있으며, 이들 사이에 오일의 흐름방향으로 바꾸어주는 스테이터(A)가 설치되어 있다.

상기한 프론트 커버(C)에는 댐퍼 클러치(DC)가 위치하여 터어빈 러너(R)와 함께 회전을 할 수 있도록 되어 있는데, 이 댐퍼 클러치(DC)와 프론트 커버(C)의 밀착/분리를 제어하는 클러치 제어밸브(2)가 설치되고 있다.

이 클러치 제어밸브(2)는 제3도에서 댐퍼 클러치 제어밸브의 기능을 하는 밸브로서, 클러치 작동유로(B1)와 클러치 해방유로(B2)를 통하여 각각 선택적으로 작동오일을 공급할 수 있도록 되어 있다.

이 클러치 제어밸브(2)의 밸브 스풀(S)은 제1랜드(L1), 제2랜드(L2), 제3랜드(L3), 제4랜드(L4)를 보유하고 있는데, 제1랜드(L1)와 제4랜드(L4)의 양측부위에 각각 제1검출실(30)과 제2검출실(32)이 형성되어 밸브 스풀(S)의 변위를 제어할 수 있도록 되어 있다.

상기한 클러치 제어밸브(2)는 TCU에 의해 제어되는 솔레노이드 밸브(SV)에 의해 상폐형 밸브로서, TCU의 전기적 신호가 전달되면 배출포트가 개방되어 제1검출실(30)의 유압을 배출시켜 압력을 저하시킬 수 있도록 되어 있다.

따라서 제1검출실(30)은 리듀싱 밸브(6)와 유로를 이루어 라인압보다 낮은 유압을 전달받을 수 있도록 되어 있으며, 제2검출실(32)은 레귤레이터 밸브(5)에서 일정한 유압으로 된 오일이 토오크 컨버터 제어밸브(3)를 통하여 유입될 수 있는 연결을 이루고 있다.

토오크 컨버터 제어밸브(3)와 연결되는 제1포트(34)는 제2포트(36)를 통하여 제2검출실(32)과 연결된 바이패스 로(38)를 따라 오일을 공급할 수 있도록 되어 있다.

또한 상기한 클러치 작동유로(B1)는 제3포트(40)와 연결되어 있으며, 클러치 해방유로(B2)는 제4포트(42)와 연결되고 있다.

상기한 제3포트(40)는 댐퍼 클러치 비작동상태에서 제3랜드(L3)와 제4랜드(L4)사이에 형성되고 있으며, 제4포트(42)는 제2랜드(L2)에 부분적으로 차단되는 위치에 형성되어 제2포트(36)를 통하여 유입되는 오일을 댐퍼 클러치(DC)와 프론트 커버(C)사이로 공급할 수 있도록 되어 있다.

상기한 솔레노이드 밸브(SV)는 리듀싱 밸브(6)와 연결되어 제1검출실(30)로 유입되는 리듀싱 압을 가변시켜 제1랜드(L1)에 가해지는 유압을 제어하도록 되어 있다.

또한 토오크 컨버터(1)에는 오일쿨러(OC)와 윤활부측으로 오일을 공급하기 위한 유로(44)가 연결되어 이 유로(44)에는 오리피스(46)가 형성되어 토오크 컨버터(1)내의 오일이 급격히 배출되는 것을 방지하도록 되어 있다.

상기한 유로(44)는 클러치 제어밸브(2)가 댐퍼 클러치 작동영역이전에 있을 때 오일을 배출시키기 위하여 제5포트(48)와 연결되고 있으며, 토오크 컨버터(1)는 직접 또다른 오리피스(50)를 통하여 유로(440와 연결됨으로서 댐퍼 클러치 작동영역에서도 윤활에 필요한 오일을 공급할 수 있도록 되어 있다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 댐퍼 클러치 제어장치는, 오일펌프(4)에서 발생한 유압이 매뉴얼 밸브(7)를 통하여 변속유압을 제공함과 아울러 일부의 유압은 레귤레이터 밸브(5)를 경유하여 토오크 컨버터 제어밸브(3)로 유입된다.

이 토오크 컨버터 제어밸브(3)로 유입된 유압은 이와 연결되어 있는 클러치 제어밸브(2)의 제1포트(34)로 유입되는데, 댐퍼 클러치(DC)가 작동전에는 솔레노이드 밸브(SV)가 오프된 상태이기 때문에 제2랜드(L2)와 제3랜드(L3)의 대향면에 동일한 압력이 작용하고, 또 이러한 상태에서 리듀싱 밸브(6)를 통하여 제1검출실(30)에 리듀싱 압이 작용하게 되므로 밸브 스풀(S)은 도면에서 보아 우측으로 완전히 이동한 상태로 있게 된다.

이러한 상태에서는 제1포트(34)를 통하여 유입되는 유압은 제4포트(42)를 통하여 댐퍼 클러치(DC)와 프론트 커버(C)사이로 유입되어 댐퍼 클러치(DC)가 프론트 커버(C)로부터 떨어지게하여 통상의 토오크 컨버터 작용으로 엔진의 동력을 변속기의 입력축으로 전달하게 된다.

이러한 상태에서 댐퍼 클러치 작동영역으로 들어가게 되면 TCU에서 전기적 신호를 솔레노이드 밸브(SV)로 전달하여 폐쇄된 배출포트를 개방하게 된다.

이러한 작용으로 제1검출실(30)의 압력이 저하되므로 제2포트(36)에서 바이패스 로(38)를 통하여 제2검출실(32)에 작용하는 유압에 의해 밸브 스풀(S)은 도면에서 보아 좌측으로 이동하게 된다.

그러면 제3랜드(L3)가 제1포트(34)와 제2포트(36)사이에 위치하여 제1포트(34)에서 공급되는 유압이 제4포트(42)를 통하여 클러치 해방유로(B2)로 가는 것을 차단하고, 제3포트(40)측으로 오일을 공급하여 클러치 작동유로(B1)측으로 오일을 공급하게 된다.

이러한 작동으로 댐퍼 클러치(DC)가 프론트 커버(C)에 밀착하여 엔진의 동력을 변속기의 입력축으로 직접 전달하여 엔진의 동력손실을 최소화하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 댐퍼 클러치 제어장치는, 토오크 컨버터 제어밸브를 통하여 유입되는 유압만으로 댐퍼 클러치를 작동 또는 비작동상태로 하고, 클러치 제어밸브의 밸브 스풀의 변위를 2개의 검출실압으로 제어하게 되므로 오일펌프의 구동손실을 줄일 수 있으며, 또 밸브 스풀의 제어를 스프링을 사용하지 않고 유압제어를 함으로서 밸브 스틱과 같은 종래의 단점을해소 할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 오일펌프에서 발생한 유압을 전진과 후진 속도에 비례하여 다수개의 클러치와 브레이크 수단들을 제어함으로서 토오크 컨버터의 토오크를 각각의 기어요소들로 선택적으로 전달하는 복수개의 밸브들을 포함하는 자동 변속기 유압제어장치에 있어서, 상기한 토오크 컨버터의 동력전달 효율을 좋게 하기 위하여 설치되는 댐퍼 클러치를 제어하기 위한 클러치 밸브를, 토오크 컨버터 제어밸브로부터 작동을 공급받는 제1포트와, 이 제1포트와 연통하여 클러치 해방유로측으로 유압을 전달하는 제4포트, 제2검출실의 압을 형성하기 위하여 제1포트와 선택적으로 연통하는 제2포트, 그리고 이 제2포트와 제2검출실을 연결하는 바이패스 로, 및 클러치 작동유로측으로 제1포트의 유압을 공급하는 제3포트를 구비한 밸브 바디와, 상기한 다수개의 포트들을 선택적으로 개방하거나 폐쇄하기 위하여 제1,2,3,4랜드를 보유하는 밸브 스풀로 이루어지며, 상기한 밸브 스풀의 제1랜드측으로 유압을 형성하기 위하여 리듀싱 밸브와 연결되는 제1검출실은 TCU에 의해 온오프제어되는 솔레노이드 밸브에 의해 밸브 스풀의 변위를 실현토록 한 자동차용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 밸브 스풀은 댐퍼 클러치 비작동 영역에서 제1검출실의 유압에 의해 좌측으로 이동하여 제1포트의 유압을 클로치 해방유로측으로 공급토록 하는 자동차용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어장치.
3. 제1항에 있어서, 솔레노이드 밸브는 댐퍼 클러치 비작동 영역에서는 오프되고, 댐퍼 클러치 작동영역에서는 온되어 제1검출실의 저하시키도록 구성된 자동차용 자동 변속기의 댐퍼 클러치 제어장치.