KR0139450B1 - 자동차용 4속 자동 변속기의 유압 제어시스템 - Google Patents

Abstract

킥다운 변속 4-1, 4-2와, 리프트 풋 업 2-4의 스킵 시프트를 가능케 하여 변속 응답성을 향상시키고, D레인지 1,2,3속에서 작동하는 마찰요소와 D레인지 3,4속에서 작동하는 마찰요소의 클러치를 독립제어하여 유압제어 용이 및 변속감을 향상시킬 수 있도록 하기 위하여; D 레인지 1, 2, 3속에서 드라이브 압을 제1마찰요소로 공급하고 4속에서 제3 마찰요소로 드라이브 압을 공급하며, 3-4, 2-4속에서 제1마찰요소의 유압을 해제하기 위한 포트변환이 이루어지는 2-4/3-4 시프트 밸브를 4속시 제1 압력 제어밸브의 압이 제3 마찰요소로 공급될 수 있도록 엔드 클러치 밸브와 연통시키고, 이의 2-4/3-4 시프트 밸브와 2-3/4-3 시프트 밸브를 연결하는 배출관로는 4-2, 4-1, 3-2의 변속시 제2 마찰요소의 비작동측과 제3 마찰요소의 유압 해제시 오리피스에 의하여 해제지연이 이루어지도록 한 자동차용 4속 자동변속기의 유압 제어시스템을 제공한다.

Description

자동차용 4속 자동 변속기의 유압 제어시스템

제1도는 본 발명에 의한 유압 제어시스템의 중립상태에서의 전체 유압 회로도.

제2도는 본 발명에 의한 라인압 제어 및 댐퍼 클러치 제어부의 확대도.

제3도는 본 발명에 의한 제1변속제어부의 확대도.

제4도는 본 발명에 의한 제2변속제어부의 확대도.

제5도는 본 발명에 의한 유압제어시스템에 의해 D 레인지 1속 상태의 유압회로도.

제6도는 본 발명에 의한 유압제어시스템에 의해 D 레인지 2속 상태의 유압회로도.

제7도는 본 발명에 의한 유압제어시스템에 의해 D 레인지 3속 상태의 유압회로도.

제8도는 본 발명에 의한 유압제어시스템에 의해 D 레인지 3에서 4속으로의 업 시프트 과정을 나타내는 유압회로도.

제9도는 본 발명에 의한 유압제어시스템에 의해 D 레인지 4속 상태의 유압회로도.

제10도는 본 발명에 의한 유압제어시스템에 의해 D 레인지 4-3스킵 변속이 이루어지는 상태의유압회로도.

제11도는 본 발명에 의한 유압제어시스템에 의해 D 레인지에서 4-2스킵 변속이 이루어지는 상태의 유압회로도.

제12도는 본 발명에 의한 유압제어시스템에 의해 D 레인지에서 4-1스킵 변속이 이루어지는 상태의 유압회로도.

제13도는 본 발명에 의한 유압제어시스템에 의해 D 레인지에서 3-2스킵 변속이 이루어지는 상태의 유압회로도.

제14도는 본 발명에 의한 유압제어시스템에 의해 D 레인지에서 2-4스킵 변속이 이루어지는 상태의 유압회로도.

제15도는 본 발명에 의한 유압제어시스템에 의해 L 레인지 상태의 유압회로도.

제16도는 본 발명에 의한 유압제어시스템에 의해 후진(R)변속 상태의 유압회로도.

제17도는 D 레인지 2에서 3속으로의 업 시프트 과정을 나타내는 유압 작동 그래프.

제18도는 D 레인지 3에서 4속으로의 업 시프트 과정을 나타내는 유압 작동 그래프.

제19도는 D 레인지에서 4에서 3속으로의 스킵 변속과정을 나타내는 유압 작동 그래프.

제20도는 D 레인지에서 4에서 2속으로의 스킵 변속과정을 나타내는 유압 작동 그래프.

제21도는 D 레인지에서 4에서 1속으로의 스킵 변속과정을 나타내는 유압 작동 그래프.

제22도는 D 레인지에서 3에서 2속으로의 스킵 변속과정을 나타내는 유압 작동 그래프.

제23도는 D 레인지에서 2에서 4속으로의 스킵 변속과정을 나타내는 유압 작동 그래프.

제24도는 D 레인지에서 2-1 시프트 다운시의 유압 작동 그래프.

제25도는 본 발명에 관련하는 솔레노이드 밸브들의 각 모드별 작동여부를 나타내는 표이다.

본 발명은 자동차용 4속 자동변속기의 유압 제어시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 킥다운 스킵시프트 4-1, 4-2 및 리프트 풋 업 2-4를 가능케하여 변속 응답성을 향상시키고, D레인지 1,2,3속에서 작동하는 마찰요소와 D 레인지 3,4속에서 작동하는 마찰요소의 독립제어 가능하여 유압제어를 용이하게 할 수 있는 자동차용 4속 자동변속기의 유압 제어시스템에 관한 것이다.

차량용 자동 변속기는 엔진의 구동력을 유체 클러치인 토오크 컨버터를 통하여 기어트레인으로 전달할 수 있도록 되어 있다.

상기 기어트레인은 유성기어셋트를 1개 또는 그 이상으로 결합시키고, 어느 하나의 요소를 입력 요소로 함과 동시에 다른 하나의 요소는 반력요소로하고, 또 다른 하나의 요소는 출력요소로 하여 그에 따른 적당한 변속비를 출력할 수 있도록 되어 있다.

상기에서 유성기어셋트의 요소들은 선택적으로 입력, 반력, 출력으로 하기위하여 다수개의 마찰요소들과 일방향 클러치를 사용하고 있다.

그리고 상기의 마찰요소들은 트랜스 제어유닛(TCU)에 의해 제어되는 솔레노이드 밸브를 포함하고 있는 유압 제어시스템에 의해 적당한 시기에 선택 제어되어 변속이 이루어진다.

이러한 유압 제어시스템이 적용되는 종래의 4속 자동 변속기의 경우에 있어서, 스킵변속이 가능한 유압 제어시스템의 기술로는 본 출원인의 대한민국 특허 출원 제94-7330호로 제안된 바 있다.

그러나 이의 발명의 경우에는 4속에서 2속으로 스킵변속이 가능하지만 4속에서 2속으로의 변속도중 3속 변속단을 일시 경유하여 2속으로 스킵변속이 이루어지도록 되어 있기 때문에 스킵 변속 시간이 길어져 변속 응답성이 느리다는 문제점이 있다.

이에 따라 본 출원인은 이를 개선하기 위하여 대한민국 특허94-37993호의 유압제어시스템을 제안한 바 있다.

그러나 이의 기술 또한, 2-4, 4-1의 스킵변속이 불가능하여 변속 응답성이 크게 향상되지 못하고 있다.

또한, D레인지 1,2,3속에서 작동하는 마찰요소와 D 레인지 3,4속에서 작동하는 마찰요소의 작동 해제압이 후진 레인지에서 작동하는 마찰요소의 작동압에 의해 연동되도록 함으로써, 변속제어가 복잡하고 변속 응답성을 더욱 느리게 한다는 폐단이 있다.

그리고 이러한 외국 기술로서는 미합중국 특허 4,583,2호와 4,506,563호가 있으나, 전자의 기술은 4-3 다운변속시 후진에 사용되는 마찰요소의 변속제어로 3속 변속후 D레인지 1,2,3속에서 작동하는 마찰요소를 제어없이 작동하는 구조이고, 후자의 기술은 2-3 업 시프트시 D레인지 1,2,3속에서 작동하는 마찰요소의 변속제어로 3속 변속 변속 완료후 D레인지 3,4속에서 작동하는 마찰요소를 제어없이 작동하는 구조인 바, 상기 문제점을 근본적으로 해결할 수 없다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로써, 본 발명의 목적은 킥다운 스킵시프트 4-1, 4-2 및 리프트 풋 업 2-4를 가능케 하여 변속 응답성을 향상시키고, D레인지 1,2,3속에서 작동하는 마찰요소와 D레인지 3,4속에서 작동하는 마찰요소의 독립제어 가능하여 유압제어를 용이하게 할 수 있는 자동차용 4속 자동변속기의 유압 제어시스템을 제공함에 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 엔진 구동시 함께 구동하여 오일압을 생성하는 오일펌프와; 엔진의 구동력을 변속기의 입력축으로 전달하는 토오크 컨버터와; 오일펌프에서 생성된 라인압을 주행 모드 절환 및 고속 주행시 댐퍼클러치 컨트롤 솔레노이드 밸브의 듀티작용으로 댐퍼클러치와 함께 가변하여 레귤레이터 밸브와; 라인압 보다 낮은 압으로 만들어 공급하는 리듀싱 밸브와; 선택레버에 연동하여 포트변한이 이루어져 D레인지에서 드라이브 압관로로 유압을 공급하고, R레인지에서 후진압 관로를 통해 제5마찰요소로 직접 유압을 공급하는 매뉴얼 밸브와; 상기한 드라이브 압 관로와 연결되어 차속 및 스로틀 밸브의 개도에 따라 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 온/오프 및 듀티제어는 2개의 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브의 작용으로 드라이브 압을 변속에 관계하는 다수의 밸브로 공급하는 시프트 컨트롤 밸브와; D레인지 1, 2, 3속에서 드라이브 압을 제1마찰요소로 공급하고 4속에서 제3마찰요소로 드라이브 압을 공급하며, 3-4, 2-4속에서 제1마찰요소의 유압을 해제하기 위한 포트변환이 이루어지는 2-4/3-4 시프트 밸브와; D레인지 2,3,4속에서 제2 마찰요소의 작동 및 비 작동측과 제3 마찰요소로 드라이브 압을 공급하기 위하여 제1 압력제어 솔레노이드 밸브에의해 포트변환이 이루어지는 제1 압력제어밸브와; D레인지 1, 2, 3속에서 제1 마찰요소로 유압을 공급하고, 제4속에서 상기 2-4/ 3-4 시프트 밸브의 포트 변환으로 제3 마찰요소 유압을 공급하기 위하여 듀티제어되는 제2 압력제어 솔레노이드 밸브에 의해 포트변환이 이루어지는 제2 압력조절밸브와; 상기한 시프트 컨트롤 밸브의 2속 라인압에 의해 제어되면서 제2 마찰요소의 작동측 또는 비작동측과 제3 마찰요소로 유압을 공급하고, 4속에서 2-4/3-4 시프트 밸브로부터 드라이브 압을 공급받아 제3 마찰요소로 유압을 공급하기 위하여 포트변환이 이루어지는 1-2 시프트 밸브와; 상기한 시프트 컨트롤 밸브의 4속 라인압에 의해 제3 마찰요소로 유압을 공급하기 위하여 포트변환이 이루어지는 엔드 클러치 밸브와; 시프트 컨트롤 밸브의 3속 라인압과 4속 라인압에 의해 포트변환이 이루어져 3속시 제3 마찰요소로 작동압을 공급하고, 3-4, 4-2, 4-1, 3-2의 변속시 제2 마찰요소의 작동 해제측, 그리고 제3 마찰요소의 유압을 배출시켜주는 2-3/4-3 시프트 밸브를 포함하여 이루어지는 자동차용 4속 자동변속기의 유압제어시스템을 제공한다.

그리고, 2-4/3-4 시프트 밸브는 4속시 제1 압력 제어밸브의 압이 제3 마찰요소로 공급될 수 있도록 엔드 클러치 밸브와 연통되도록 하고, 2-4/3-4 시프트 밸브와 2-3/4-3 시프트 밸브를 연결하는 배출관로는 4-2, 4-1, 3-2의 변속시 제2 마찰요소의 비작동측과 제3 마찰요소의 유압 배출시 오리피스에 의하여 해제지연이 이루어지도록 형성한 자동차용 4속 자동변속기의 유압 제어시스템을 제공한다.

또한, 시프트 컨트롤 밸브는 2속에서 4속으로의 변속시 2, 3, 4 라인을 모두 개방하여 1-2 시프트 밸브를 제어함으로써, 제1 압력제어 밸브압이 엔드 클러치를 통해 제2 마찰요소의 작동측으로 공급되도록 하고, 2-4/3-4 시프트 밸브를 제어하여 제2 압력제어밸브의 압이 엔드 클러치밸브를 통하여 제3 마찰요소로 공급되게 함과 동시에 제1 마찰요소의 작동압이 해제될 수 있도록 제어되는 자동차용 4속 자동 변속기의 유압 제어시스템을 제공한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 의한 유압 제어시스템의 개략도로서, 선택레버가 N레인지로 선택된 상태에서의 상태를 도시한다.

이의 유압 제어시스템은 엔진 운전중에 항상 유압을 발생시키는 오일펌프(2)와, 엔진의 동력을 변속기의 입력축으로 전달하는 토오크 컨버터(4)와, 이 오일펌프에서 발생한 유압을 일정한 유압 즉, 라인압으로 조절하는 레귤레이터 밸브(6)와, 상기 토오크 컨버터 및 윤활용의 유압을 일정하게 조절하는 토오크 컨버터 컨트롤 밸브(8) 및 토오크 컨버터 내에 설치된 댐퍼클러치에 작용하는 유압을 제어하는 시프트 컨트롤 밸브(16)를 포함하여 이루어지고 있다.

그리고 라인압 보다 낮은 일정한 유압을 만드는 리듀싱 밸브(12)와, 변속레버의 위치에 따라 연동하여 유로를 절환시키며 각 밸브로 라인압을 보내거나 배출시키는 매뉴얼 밸브(14)와, 2개의 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1)(S2)의 온/오프작용으로 유로를 절환하는 시프트 컨트롤 밸브(16)를 포함하고 있다.

또한, 압력 제어 솔레노이드 밸브(S3)(S4)에 의해 제어되어 변속시의 충격발생을 방지하는 압력제어밸브(18)(20)를 보유하고 있으며, 중립 레인지에서 후진 레인지로 변속할 때의 충격을 방지하는 N-R 컨트롤 밸브(22)를 갖는다.

그리고 1속에서 2속으로 변속시 라인압의 흐름을 제어하고 또 후진시에는 후진시 작용하는 마찰요소로 연결되는 유압통로를 제어하는 1-2 시프트 밸브(24)와, 라인압에 의해 작동하며 제2마찰요소(C2)로 작동 해제압을 공급하고 제3마찰요소(C3)로 작동압 공급하는 2-3/4-3 시프트 밸브(26)를 갖는다.

또한, 제4마찰요소(C4)로 작동압을 공급하는 엔드 클러치 밸브(28) 및 후진 레인지에서 매뉴얼 밸브(14)로부터 직접 유압을 공급받아 작용하는 제5마찰요소(C5)를 갖는다.

그리고 2속에서 4속, 3속에서 4속, 4속에서 2속으로의 변속시 제1마찰요소(C1)의 작동유압을 배출하고, 4속에서 3속으로 변속시 제1마찰요소(C1)로 공급되는 유압의 시간을 제어하여 충격 발생을 방지하는 2-4/3-4 시프트 밸브(30)를 갖는다.

제2도는 라인압 제어 및 댐퍼 클러치 제어부의 확대도 도면으로서, 오일펌프(2)와 토오크 컨버터(4)는 기존의 구성과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

오일펌프(2)에서 생성된 라인압을 조절하는 기능을 갖고 있는 레귤레이터 밸브(6)는 밸브바디와 이의 내부에서 이동하는 밸브스풀(32)을 보유하고 있다.

상기 밸브바디는 라인압 관로(34)와 연통하는 제1포트(36)와, 매뉴얼 밸브(14)를 통과하여 레귤레이터 밸브 스프링(38)에 대한 반력압으로 작용하는 라인압 관로(40) 및 후진압 관로(42)와 연통하는 제2포트(44) 및 제3포트(46), 그리고 상기 제1포트(36)로 공급되는 라인압을 토오크 컨버터 컨트롤 밸브(8)로 연통시키는 제4포트(48) 및 제5포트(50)를 구비하여 이루어진다.

상기 밸브스풀(32)은 스프링(38)으로 탄지되어 있는데, 제4포트(48)를 선택적으로 차단하는 제1랜드(52)와, 밸브스풀(32)의 좌측 이동에 따라 라인압의 배출을 허용토록 하는 제2랜드(54)와, 제3랜드(46) 및 제2포트(44)로 유입되는 유압의 작용면으로 작용하는 제3랜드(56) 및 제4랜드(58)를 포함하여 이루어지고 있다.

그리고 상기 제2랜드(54)와 제3랜드(56) 사이에는 별도의 제어수단을 부가할 때를 대비하여 제5,6랜드(60)(62)가 구비되어 있다.

상기한 레귤레이터 밸브(6)와 시프트 컨트롤 밸브(16)를 연결하는 관로에 설치된 토오크 컨버터 컨트롤 밸브(8)는, 밸브바디에 형성된 제1포트(64), 제2포트(66), 제3포트(68)들과, 상기한 제1포트(64)로 유입되는 유압을 제3포트(68)로 일부 귀환시키기 위하여 스프링(70)으로 탄지되는 랜드(72)를 구비한 밸브스풀(74)로 이루어지고 있다.

또한, 시프트 컨트롤 밸브(16)는 토오크 컨버터내의 댐퍼 클러치를 작동시키기 위하여 클러치 작동관로(76) 및 클러치 비작동 관로(78)를 통해 토오크 컨버터(4)와 연결된다.

상기한 댐퍼클러치 컨트롤 밸브(10)는 제1, 2, 3, 4, 5, 6랜드(80, 82, 84, 86, 88, 90)를 갖는 밸브스풀(92)과, 밸브바디에 형성된 제1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9포트(94, 96, 98, 100, 102, 104, 106, 108, 110)를 포함하여 이루어지며, 상기 제1 랜드(80)의 전측 압력수용실(112)에는 스프링(114)이 탄지되어 항상 상기 밸브 스풀(92)을 우측으로 이동시킨 상태를 유지시킨다.

상기에서 제1포트(94)는 레귤레이터 밸브(6)에서 연결되는 관로를 통하여 조절된 라인압을 공급받고 제3포트(98)는 리듀싱 밸브(12)로 공급되는 라인압을 받을 수 있도록 되어 있으며, 제2포트(96)는 리듀싱 밸브(12)에서 감압된 유압을 공급받게 되어 있다.

그리고 상기 제7포트(106)과 제8포트(108)는 관로(116)로서 연통되어 있으며, 제5포트(102)와 제6포트(104)는 클러치 작동관로(76) 및 클러치 비작동 관로(78)를 통해 토오크 컨버터(4)와 연통된다.

또한, 라인압 관로(34)의 분기관로(118)에 연결되어 시프트 컨트롤 밸브(16)와 댐퍼 클러치 컨트롤 솔레노이드 밸브(S5)에 감압된 유압을 공급하는 리듀싱 밸브(12)는 밸브바디에 형성되어 라인압 분기관로(118)와 연통하는 제1포트(120)와, 이 제1포트(120)로 유입되는 유압의 일부를 상기한 시프트 컨트롤 밸브(16)와 압력 제어밸브(18)(20)로 공급하는 제2포트(122) 및 제3포트(124), 그리고 이들 포트의 개구면적을 가변시키는 제1랜드(126) 및 제2랜드(128)를 갖는 밸브스풀(130)로 이루어지고 있다.

매뉴얼 밸브(14)는 밸브바디에 형성된 제1포트(134)와, 이 포트로 유입되는 유압을 D, 2, L 레인지시 시프트 컨트롤 밸브(16)로 공급하는 제2포트(134), 그리고 N, D, 2, L 레인지시 관로(40)을 통해 레귤레이터 밸브(6)로 유압을 공급하는 제3포트(136)와, R 레인지시 관로(42)를 통해 레귤레이터 밸브(6)와 제5 마찰요소(C5)로 유압을 공급하는 제4포트(138)와, 관로(140)를 통해 N 레인지에서 R 레인지로 변환이 이루어질 때 N-R 컨트롤 밸브(22)의 어느 한 포트로 유압을 공급하는 제5포트(142)를 갖는다.

제3도는 본 발명에 의한 제1 변속제어부의 확대도로서, 제1도와 함께 설명하면, 매뉴얼 밸브(14)와 시프트 컨트롤 밸브(16)를 연결하는 드라이브 압관로(144)는 트랜스밋션 제어유닛에 의해 온/오프작동하는 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸스(S1)(S2)에 의해 그 유압이 다수개의 마찰요소로 선택적으로 공급된다.

이들 마찰요소를 선택적으로 작동시키기 위하여, 본 실시예에서는 드라이브 압 관로(144)를 1속 라인(146)과 직접 연결시키고 있으며, 시프트 컨트롤 밸브(16)를 2속 라인(148), 3속 라인(150), 4속 라인(152)과 각각 연결시키고 있다.

상기한 시프트 컨트롤 밸브(16)는 드라이브 압 관로(144)와 연통되는 제1포트(153)와, 2속 라인과 연결되는 제2포트(154), 3속 라인과 연결되는 제3포트(156), 4속 라인과 연결되는 제4포트(158)를 구비하고 있으며, 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1)(S2)에 의해 밸브스풀(160)을 이동시키기위하여 제1포트(153)로 유입된 유압을 밸브스풀(160)의 좌우로 공급하는 제5포트(162) 및 제6포트(164)를 보유하고 있다.

상기한 제5,6포트(162)(164)는 제7포트(166)에서 유압이 공급될 수 있는 연결을 이루고 있으며, 이 제7포트(166)는 제8포트(168)로 유압을 공급하여 밸브스풀(160)을 이동시킬 수 있도록 되어 있다.

상기한 제5포트(162)와 제6포트(164)에는 플러그(170)(172)가 각각 설치되어 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1)(S2)의 온/오프작용으로 좌우로 이동할 수 있도록 되어 있다.

상기한 플러그(170)(172)는 제8포트(168)와 배출포트(Ex)에 각각 설치된 스톱퍼(174)(176)에 의해 이동할 수 있는 거리가 제한되도록 설치된다.

상기한 스톱퍼(174)(176)는 얇은 판으로 이루어져 있는데, 중앙에 구멍이 뚫려져 밸브스풀(160)의 좌우측단이 삽입될 수 있도록 되어 있다.

상기한 밸브스풀(160)은 제1랜드(178)와 이 보다 작은 제2랜드(180)를 갖는데, 제2랜드(180)는 제2, 3, 4포트(154)(156)(158)를 선택적으로 차단하게 된다.

한편 감압라인(182)과 연결되어 유압을 공급받는 N-R 컨트롤 밸브(22)는 후진시 작동하는 마찰요소로 공급되는 유압을 서서히 증가시켜 변속충격을 감소시키기 위한 것으로서, 제1 압력제어 솔레노이드밸브(S3)의 온/오프 듀티작용으로 밸브스풀(184)이 좌우로 이동된다.

이 밸브스풀(184)은 좌측단이 스프링(186)으로 탄지되어 항시 우측으로 이동한 상태를 유지하게 되는데, 이 N-R 컨트롤 밸브(22)는 밸브바디에 형성되어 감압라인(182)과 연통 됨으로써, 제1 압력제어 솔레노이드 밸브(S3)에 의해 제어된 유압을 공급받는 제1포트(188)와, 매뉴얼 밸브(14)의 제5포트(142)와, 연통하여 라인압을 공급받는 제2포트(190)와, 이 제2포트(190)로 유입된 유압을 1-2 시프트 밸브(24)로 공급하는 제3포트(192)를 포함하여 이루어진다.

상기한 밸브스풀(184)은 제1포트(188)로 유입된 유압이 작용하는 제1랜드(194)와, 제2포트(190)를 선택적으로 차단하는 제2랜드(196)를 보유하고 있다.

그리고 상기한 감압라인(182)은 분지되어 제1 압력제어밸브(18)의 제1포트(198)와 제2포트(200)로 각각 연결되고 있는데, 제1포트(198)측이 제1 압력제어 솔레노이드 밸브(S3)와 연결되어 유압이 제어될 수 있도록 되어 있다.

또한 제1 압력제어밸브(18)는 1속 라인(146)와 연결된 제3포트(202)와, 이 제3포트(202)로 유입된 1-2 시프트 밸브(24)로 공급하는 제4포트(204)를 보유하고 있다.

제1 압력제어밸브(18)의 밸브스풀(206)은 스프링(208)으로 탄지되며 제1포트(198)로 유입되는 유압이 작용하는 제1랜드(210)와, 제2포트(200)로 유입된 유압이 작용하는 제2랜드(212)를 보유한다.

상기한 제2포트(200)로 연결되는 라인에는 제2 압력제어 솔레노이드 밸브(S4)가 설치되어 있는데, 이 밸브(S4)는 제2 압력제어밸브(20)의 밸브스풀(214)을 제어한다.

이 제2 압력제어 솔레노이드 밸브(S4)에 의해 제어된 유압은 밸브바디에 형성된 제1포트(216)로 유입될 수 있도록 되어 있으며, 제어되지 않은 유압은 제2포트(218)로 유입될 수 있도록 되어 있다.

또한 제2 압력제어밸브(20)는 시프트 컨트롤 밸브(16)의 1속 라인(146)과 연결되어 유압을 공급받는 제3포트(220)를 갖고 있으며, 이 제3포트(220)로 유입된 유압을 2-4/3-4 시프트 밸브(30)로 공급하기 위한 제4포트(222)를 구비하고 있다.

그리고 제2 압력제어밸브(20)의 밸브스풀(214)은 스프링(224)으로 탄지되며 제1포트(216)로 유입되는 유압이 작용하는 제1랜드(226)와, 제2포트(218)로 유입된 유압이 작용하는 제2랜드(228)를 보유한다.

제4도는 본 발명에 의한 제2 변속제어부의 확대도로서, 제1도와 함께 설명하면 제2 압력제어밸브(20)로부터 유압을 공급받는 2-4/3-4 시프트 밸브(30)와, 2-3/4-3 시프트 컨트롤 밸브(26)와, 1-2 시프트 컨트롤 밸브(24)와, 엔드 클러치 밸브(28)는 그들이 보유한 포트들을 통하여 리어 클러치인 제1 마찰요소(C1), 킥다운 서어보인 제2 마찰요소(C2), 엔드 클러치인 제3마찰요소(C3), 로우/리버스 브레이크인 제4 마찰요소(C4)로 유압을 유압을 공급하거나 그로부터 유압을 배출할 수 있도록 되어 있다.

상기한 2-4/3-4 시프트 밸브(30)는 제2 압력제어 밸브(20)와 연통하는 제1포트(230)와, 시프트 컨트롤 밸브(16)의 4속 라인(152)과 연통하는 제2포트(232)와, 2-3/4-3 시프트 밸브(26)와 연통되는 제3포트(234)와, 상기 제1포트(230)에 이웃하여 형성되어 엔드 클러치 밸브(28)와 연통되는 제4포트(236)와, 제1 마찰요소(C1)와 연통하는 제5포트(238)와, 상기 제3포트(234)를 2-3/4-3 시프트 밸브(26)와 연통하는 관로(240)에 연통되는 제6포트(242)를 구비하고 있다.

이 밸브(30)의 밸브스풀(244)은 제2포트(232)로 유입되는 유압에 작용하는 제1랜드(246)와, 제1포트(230)와 제5포트(238)를 선택적으로 연통시키는 제2랜드(248)와, 제3포트(234)와 제5포트(238)을 선택적으로 연통시키는 제3랜드(250)를 보유하고 있으며, 스프링(252)으로 탄지되어 있다.

상기한 2-3/4-3 시프트 밸브(26)는 밸브바디에 형성되어 시프트 컨트롤 밸브(16)의 3속 라인(150)과 연통하는 제1포트(254)와, 중간부에 배출구(Ex)를 갖는 관로(240)로서 2-4/3-4 시프트 밸브(30)의 제3포트(234)와 연결되는 제2포트(256) 및 1-2시프트 밸브(24)로부터 유압을 공급받는 제3포트(258)와, D 레인지 3속시 제2 마찰요소(C2)의 작동을 해방시키기 위한 제4포트(260)와, 상기 4속 라인(152)에 연통되는 제5포트(262)를 보유하고 있다.

그리고 밸브스풀(264)은 3속 라인(150)의 유압이 작용하는 제1랜드(266)와, 제3포트(258)를 개폐하는 개폐하는 제2랜드(268)를 보유하고 있으며, 스프링(270)으로 탄지되어 있다.

한편, 1-2 시프트 밸브(24)는 D 레인지 2, 3, 4속에서 제2 마찰요소(C2)의 작용측으로 유압을 공급하는 제1포트(272)를 밸브바디에 형성하고 있으며, L 레인지 및 R 레인지에서 제4 마찰요소(C4)로 유압을 공급하기 위한 제2포트(274)를 보유하고 있다.

이들 포트(272)(274)들은 2속 라인(148)의 유압에 의해 작용하는 밸브스풀(276)의 위치이동으로 제1 압력제어밸브(18)의 제4포트(204)와 연통하는 제3포트(278) 및 N-R 컨트롤 밸브(22)의 제3포트(192)와 연통하는 제4포트(280)와, 그리고 2속 라인(148)과 연결되는 제5포트(282)를 구비하고 있다.

상기한 밸브스풀(276)은 제5포트(282)로 유입되는 유압이 작용하는 제1랜드(284)와, 제2포트(274)와 제4포트(280)를 선택적으로 개폐하는 제2랜드(286) 및 제1포트(282)와 제3포트(288)를 선택적으로 개폐하는 제3랜드(288)를 구비하고 있으며, 이의 밸브스풀(276)은 우측단이 스프링(290)으로 탄지된다.

그리고 엔드 클러치 밸브(28)는 2-4/3-4 시프트 밸브(30)와 시프트 컨트롤 밸브(16)의 4속 라인(152)으로부터 유압을 공급받는 제1,2포트(292)(294)와, 2-3/4-3 시프트 밸브(26)의 제4포트(260)와 연결되는 제3포트(296)와, 제3 마찰요소(C3)와 연결되는 제4포트(298)를 구비하고 있다.

또한, 이의 밸브스풀(300)은 제2포트(294)로 유입되는 유압이 작용하는 제1랜드(302)와, 제1포트(292)를 선택적으로 차단하는 제2랜드(304)로 이루어지며 우측단이 스프링(306)으로 탄지된다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 자동변속기 유압 제어시스템은 스로틀 밸브의 개도와 차속에 따라 트랜스밋션 컨트롤 유닛(TCU)에 의해 제어되어 온/오프 또는 듀티작용하는 솔레노이드 밸브들에 의해 다음과 같은 변속작용이 이루어진다.

즉, 엔진이 구동을 시작하면 토오크 컨버터(4)가 함께 구동을 하면서 변속기의 입력축을 회전시키게 되는데, 이때 오일펌프(2)가 구동을 하여 오일압을 생성하여 토출하기 시작한다.

이때 생성되는 오일압의 일부는 라인압 관로(34)를 따라 레귤레이터 밸브(6)와 토오크 컨버터 밸브(8), 그리고 시프트 컨트롤 밸브(16)로 흐르고, 일부는 리듀싱 밸브(12) 및 매뉴얼 밸브(14)로 흐르게 된다.

상기에서 레귤레이터 밸브(6)로 흐르는 유압은 제1포트(36)로 유입되어 제4포트(50)를 통해 토오크 컨버터 밸브(8)로 공급됨과 동시에 밸브스풀(32)을 좌측으로 밀어 배출포트(Ex) 토출압의 일부를 오일팬으로 귀환하면서 압력조절을 행하게 된다.

이와 함께 리듀싱 밸브(12)의 제1포트(120)로 유입되는 유압이 밸브스풀(126)의 이동으로 이 포트의 개구면적을 가변시킴으로써 라인압 보다 낮은 유압을 제2포트(122)와, 제3포트(124)로 배출시키게 되는데, 이 감압은 시프트 컨트롤 밸브(16)와, 제1,2 압력제어 밸브(18)(20) 및 N-R 컨트롤 밸브(22)로 공급된다.

이러한 상태에서 변속레버가 D 레인지로 절환되면 이와 연동하여 매뉴얼 밸브(14)는 제1도의 상태에서 제5도의 상태로 되면서 매뉴얼 밸브(14)의 제1포트(132)로 유입되는 유압이 제2포트(134)를 통해 나가면서 드라이브 압 관로(144)를 통해 시프트 컨트롤 밸브(16)의 제1포트(152)와 제1,2 압력제어 밸브(18)(20)의 제2포트(200)(218)로 각각 공급된다.

그리고 매뉴얼 밸브(14)의 제2포트(136)에서 나오는 유압의 일부는 레귤레이터 밸브(6)의 제2포트(44)로 유입되면서 제4랜드(58)의 우측면에 작용하게 된다.

이때 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)에 의해 제1, 2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1,S2)는 오프와 온 상태로 제어되고, 제1 압력제어 솔레노이드 밸브(S3)와 제2 압력제어 솔레노이드 밸브(S4)가 듀티 제어되며, 댐퍼 클러치 컨트롤 솔레노이드 밸브(S5)가 오프상태로 제어된다.

이들 솔레노이드 밸브의 제어는 다수의 마찰요소 중에서 제1 마찰요소(C1)를 작동시켜 D 레인지 1속을 실현하기 위한 것으로서, 이하 제1 마찰요소(C1)로 유압이 공급되는 과정을 설명한다.

제5도는 D 레인지 1속 제어의 유압회로도로서, 레귤레이터 밸브(6)에 의해 변속에 적당한 압력을 갖는 유압은 매뉴얼 밸브(14)를 통과하여 드라이브 압 관로(144)로 공급되는데, 이때 제1,2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1)(S2)이 모두 온 상태로 제어되기 때문에 시프트 컨트롤 밸브(16)의 제1포트(152)로 유입되는 유압은 제5, 6, 8포트(162)(164)(168)에 유압을 형성하지 않고 배출된다.

따라서 밸브스풀(160)은 좌측으로 이동하여 제1랜드(178)의 우측에서 작용하는 유압에 의하여 스톱퍼(170)까지 이동하여 제2랜드(180)가 제2포트(154)와 제4포트(166)사이에 위치하게 된다.

따라서 2, 3, 4속 라인(148)(150)(152)으로 드라이브 압이 흐르지 못하고, 관로(144)에서 분기된 관로(146)를 따라 제2 압력제어밸브(20)를 거쳐 2-4/3-4시프트 밸브(30)의 제1포트(230)로만 흐르게 된다.

이때 2-4/3-4시프트 밸브(30)는 다른 포트에 어떠한 유압도 작용하지 않고 있는 상태이므로 밸브스플(238)은 스프링(252)의 탄성력에 의해 도면에서 보아 좌측으로 이동하게 된다.

이러한 작용으로 제2랜드(248)가 제1포트(230)의 좌측에 위치하면서 제3랜드(250)가 제5포트(238)의 우측에 위치하게 되므로 제1포트(230)와 제5포트(238)가 연통되어 제1포트(230)에 공급된 유압이 제1 마찰요소(C1)로 공급되면서 이 클러치를 작동시켜 제1속의 변속이 이루어지게 된다.

이때, 제1 압력 제어밸브(18)는 제1포트(198)로 유입되는 압은 제1 압력제어 솔레노이드 밸브(S3)가 온 상태로 제어됨으로써, 압이 해제된 상태이고, 제2포트(200)로 유입된 압이 제2랜드(210)의 우측에 작용하고 있으므로 밸브스풀(206)이 좌측으로 이동하여 제3포트(202)를 차단하여 이곳에서 머물게 된다.

또한, 제2 압력제어밸브(20)의 제1포트(216)로 유입된 유압은 제2 압력제어 솔레노이드 밸브(S4)가 오프상태로 제어되어 있기 때문에 스프링(224)의 탄성력과 유압의 힘에 의해 밸브스풀(214)은 우측으로 밀려있게 되므로 관로(146)로부터 유입되는 유압을 2-4/3-4 시프트밸브(30)로 공급하게 되는 것이다.

제6도는 D레인지 2속에서의 유압회로도로서, 상기 1속의 상태에서 차속의 증가하거나 스로틀밸브의 개도가 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 제26도의 표와 같이 제1 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1)를 오프 상태로 제어하면서 제1 압력제어 솔레노이드 밸브(S3)를 듀티 제어하기 시작한다.

이러한 제어는D 레인지 2속을 실현하기 위한 것으로서, 제1 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1)가 오프됨에 의해 시프트 컨트롤 밸브(16)의 제5포트(162)와 제6포트(164)에 유압이 형성되어 각각 좌우측에 위치한 플러그(174)(176) 밀어 스톱퍼(170)(172)가 위치한 곳까지 이동시키게 된다.

따라서 1속 상태에서의 밸브스풀(160)은 플러그(174)에 의해 약간 우측으로 밀려 제2랜드(180)가 제2포트(154)와 제3포트(156) 사이에 위치하여 2속 라인(148)을 제1포트(152)와 연통시키게 된다.

그 결과 드라이브 압 관로(144)로 흐르는 유압의 일부는 2속 라인(148)을 통하여 1-2 시프트 밸브(24)의 제5포트(282)로 유입되어 각각 밸브스풀(276)에 작용한다.

즉 1-2 시프트 밸브(24)의 제5포트(282)로 유입된 유압은 제1랜드(284)의 좌측면에 작용하여 밸브스플(276)을 우측으로 밀게 된다.

그런데 제1 압력제어 솔레노이드밸브(S3)가 듀티제어되므로 제1 압력제어밸브(18)의 제1포트(198)로 유입되는 유압이 점차적으로 증가하여 밸브스풀(206)을 우측으로 이동시키게 된다.

따라서 제1 압력제어밸브(18)의 밸브스풀(206)은 좌측으로 우측으로 이동하면서 제3포트(202)와 제4포트(204)를 연통시켜 드라이브 압 관로(146)의 유압을 1-2 시프트 밸브(24)의 제3포트(278)로 공급하게 된다.

이때 1-2 시프트 밸브(24)의 밸브스풀(276)은 우측으로 밀려나있는 상태이므로 제3포트(278)와 제1포트(272)가 연통하여 드라이브 압이 제2 마찰요소(C2) 작동측으로 유입되면서 이 마찰요소를 작동시키게 된다.

이와 동시에 1속에서 작용하던 제1 마찰요소(C1)는 계속 작동하고 있으므로 2속이 실현되는데, 이러한 작동이 완료되면서 듀티제어되던 제1 압력제어 솔레노이드 밸브(S3)는 오프 상태로 되면서 2속 제어를 완료하게 된다.

제7도는 D레인지 3속에서의 유압회로도로서, 상기 2속의 상태에서 차속이 증가하거나 스로틀 밸브의 개도가 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 제2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S2)를 온 상태에서 서서히 오프 오프 상태로 제어하면서 제1 압력제어 솔헤노이드밸브(S3)를 듀티제어하기 시작한다.

그러면 제2속의 상태에서 제2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S2)가 오프상태로 제어되기 때문에 시프트 컨트롤 밸브(16)의 제5포트(162)와 제6포트(164) 및 제8포느(168)에 유압이 형성되어 밸브스풀(160)은 제1랜드(178)의 좌측면에 작용하는 유압에 의해 플러그(176)와 접촉하는 상태까지 이동하게 된다.

그 결과 밸브스풀(160)의 제2랜드(180)는 제3포트(156)과 제4포트(158)사이에 위치하여 2속 라인(148)과 3속 라인(150)을 제1포트(152)와 연통시키게 된다.

이러한 작용으로 제1포느(152)로 유입되는 드라이브 압은 2속시와 같이 1-2 시프트 밸브(24)와, 2-3/3-4 시프트밸브(26)로 공급되는데, 2-3/4-3 시프트 밸브(26)의 제1포트(254)로 3속 라인(150)의 유압이 공급됨에 따라 밸브스풀(264)이 우측으로 이동하여 제3포트(258)와 제4포트(260)를 연통시키게 되므로 2-3/4-3 시프트밸브(26)의 제3포트(258)에 대기하고 있던 드라이브 압이 통과하여 제2 마찰요소(C2)의 비작동 측으로 공급된다.

그리고 이의 유압 일부는 엔드 클러치 밸브(28)의 3포트(296)으로 공급되어 이에 연통되는 제4포트(298)를 통해 제3 마찰요소(C3)를 동작시킴으로써, 3속 변속이 완료되는 것이다.

즉, 2속에서 3속으로의 업 시프트시에는 제1 압력제어 솔레노이드 밸브(S3)에 의해 제어된 압으로 제2 마찰요소(C2)의 작동 해방과 함께 제3 마찰요소(C3)의 작동으로 변속이 이루어지게 되는 것이다.

그리고 이의 3속 상태에서는 제1, 2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1,S2)가 모두 오프상태이므로 트랜스밋션 제어 유닛의 고장이나 전기장치에 이상이 있는 경우 이루어지는 긴급모드로서 사용된다.

이와 같은 변속과정의 유압 변화를 살펴보면, 제18도에서와 같이, 제1 마찰요소(C1)는 일정한 유압이 공급되어 계속 작동하고, 제2 마찰요소(C2)의 작동측(SA)의 유압이 낮아지기 시작하는 시점에서 제3 마찰요소(C3)에 유압이 서서히 공급되다가 변속말기의 시점에서 제2 마찰요소(C2)의 작동측(SA)과 비작동측(SR)의 작동압이 상승하면서 3속의 변속이 완료된다.

제8도는 D 레인지 3속에서 4속로의 변속과정의 유압회로도로서, 상기 3속에서 차속이 증가하거나 스로틀 밸브의 개도가 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 제1 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1)를 오프에서 온 상태로 제어하면서 제1 압력제어 솔레노이드 밸브(S3)를 듀티제어한다.

그러면 시프트 컨트롤 밸브(16)의 제5포트(162)와 제6포트(164)에 작용하던 유압이 제1 압력제어 솔레노이드 밸브(S3)의 배출통로를 통해 해제(제8도 XXXXX부분 참조)되어 유압이 해제되고 제8포트(168)에만 유압이 형성되므로 밸브스풀(160)은 플러스(176)를 밀면서 완전히 우측으로 이동하게 된다.

따라서 드라이브 압은 2, 3, 4속 라인(148)(150)(152)으로 동시에 흐르게 되는데, 이때 4속 라인(152)으로 공급되는 유압은 2-4/3-4 시프트 밸브(30)의 제2포트(232)와 2-3/4-3 시프트 밸브(26)의 제5포트(262), 그리고 엔드 클러치 밸브(28)의 제2포트(294)로 유입됨으로써, 이들 2-4/3-4 시프트밸브(30)와 엔드 클러치 밸브(28)의 밸브스풀(244)(300)을 좌측에서 우측으로 이동시키고, 2-3/4-3 시프트 밸브(26)의 밸브 스풀(264)을 좌측으로 이동시키게 된다.

그러면 2-3/4-3 시프트 밸브(26)에서 제3 마찰요소(C3)로 공급되던 유압이 2-4/3-4 시프트 밸브(30)를 통해 엔드 클러치 밸브(28)로 공급되는 압으로 교체됨과 동시에 2-4/3-4 시프트 밸브(30)의 제3포트(234)와 제5포트(238)가 연통되고, 2-3/4-3 시프트 밸브(26)의 제2,4 포트(256)(260)가 연통됨으로써, 제1 마찰요소(C1)와 제2 마찰요소(C2)의 비작동측으로 공급되었던 유압이 관로(240)의 배출통로를 통해 해제(제8도 ///////부분 참조)되어 제9와 같은 상태로 제4속의 변속이 완료되는 것이다.

이와같은 변속과정에서의 각 마찰요소의 유압변화를 살펴보면, 제18도에서와 같이, 제3 마찰요소(C3)는 일정한 유압이 공급되어 계속 작동하고 있는 상태에서 제2 마찰요소(C2)의 작동측(SA)의 유압이 낮아지기 시작하고, 곧이어 제1 마찰요소(C1)와 제2 마찰요소(C2)의 비작동측 유압이 소정의 압으로 급격히 낮아지게 되는데, 상기 제2 마찰요소(C2)의 작동측(SA)유압은 일정 시간동안 그 압을 유지하다가 상승하며, 제1 마찰요소(C1) 및 제2 마찰요소(C2)의 비작동측(SR)의 압은 제2 마찰요소(C2)의 압이 상승하기 시작 후까지 서서히 낮아지다가 급격히 낮아지면서 유압이 해제된다.

이러한 작용으로 4속이 완료되어 차량은 최고의 속도로 주행을 하게 되는데, 이러한 변속 과정 중에 댐퍼 클러치 컨트롤 솔레노이드 밸브(S5)는 토오크 컨버터 밸브(8)의 작동여부에 따라 온/오프 되면서 토오크 컨버터(4)를 엔진과 직결 또는 비직결시키게 된다.

한편 제10도는 D레인지 4속에서 3속으로의 다운 시프트 또는 킥다운 변속시의 유압회로도로서, 이때에는 제4속의 상태에서 제1 마찰요소(C1)를 작동시키고, 제2 마찰요소(C2)의 비작동측으로 유압을 공급하여야한다.

이에 따라 제1 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1)는 온에서 오프의 상태로 제어하고, 제2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S2)는 온 제어하며, 제1,2 압력제어밸브(S3)(S4)는 튜티제어를 제어를 하게 된다.

그러면 시프트 컨트롤 밸브(16)의 제5,6포트(162)(164)에는 유압이 형성되고, 제8포트(168)의 유압을 해지되는 바, 밸브스풀(160)이 좌측으로 이동하면서 5속 라인(152)으로의 유압을 차단함으로써, 리어 클러치 해방밸브(30)와 엔드 클러치 밸브(28)의 밸브스풀(238)(290)를 우측으로 밀어주던 힘이 해지되는 바, 이들 밸브스풀(238)(290)은 이들을 우측에서 지지하고 있는 스프링(244)(296)에 의하여 도면에서 좌측으로 이동하게 된다.

상기와 같이 밸브스풀(238)(290)이 우측으로 좌측으로 이동하게 되면 4속라인(152)과 연통되는 시프트 컨트롤 밸브(16)의 제4포트(158)가 배출구와 연통됨으로써, 4속 라인(152)을 통해 2-4/3-4 시프트 밸브(30)와 2-3/4-3 시프트 밸브(26), 그리고 엔드 클러치 밸브(28)로 공급되던 유압이 해제(제10도 ////참조)된다.

그러면 2-4/3-4 시프트 밸브(30)와 엔드 클러치 밸브(28)의 밸브스풀(244)(300)은 우측에서 좌측으로 이동되고, 2-3/4-3 시프트 밸브(26)의 밸브 스풀(264)은 3속 압에 의하여 좌측으로 이동된다.

이와 같이 포트변환이 이루어지면 2-4/3-4 시프트 밸브(30)를 통해 제1 마찰요소(C1)로 유압이 공급되고, 엔드 클러치 밸브(28)의 제3포트(296)와 제4포트(298)가 연통되면서 제2 마찰요소(C2)의 비작동측으로유압을 공급하게 된다.

그러면 제3마찰요소(C3)가 작동하고 있는 상태에서 제1 마찰요소(C1)가 작동하게 되므로 3속으로의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

그리고 이러한 변속과정에서의 유압변화를 살펴보면 제19도에서와 같이 제1 압력제어 솔레노이드 밸브(S3) 듀티제어에 의하여 제3 마찰요소(C3)와 제2마찰요소(C2)의 작동측(SA)이 낮아졌다가 상승하며, 제2 마찰요소(C2)의 작동측(SR)과 제1 마찰요소(C1)은 상기 제3 마찰요소(C3)와 제2 마찰요소(C2)의 작동측(SA)이 낮아지는 시점에서 제2 압력제어 솔레노이드 밸브(S4)제어에 의하여 약간의 급상승이 이루어진 후에 일정 시간동안 그 압을 유지하고 있다가 급상승하여 제2 마찰요소(C2)의 작동은 정지하고 제1 마찰요소(C1)와 제3마찰요소(C3)를 작동시키게 되는 것이다.

제11도는 D 레인지 4속에서 2속으로의 킥다운 변속 유압회로도를 나타낸 것으로서, 이때는 제4속의 상태에서 제3 마찰요소(C3)의 작동압을 해제하고 제2 마찰요소(C2)를 작동시켜야 하므로 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)는 제1 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1)를 온에서 오프상태로, 그리고 제2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S2)를 오프상태에서 온 상태로 제어하게 된다.

그리고 제1,2 압력제어 솔레노이드 밸브(S3)(S4)를 듀티제어하면서 댐퍼 클러치 컨트롤 솔레노이드 밸브(S5)를 오프상태로 제어하여 라인압을 상승시키게 된다.

그러면 시프트 컨트롤 밸브(16)의 제8포트(168)에 가해졌던 유압이 제2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S2)의 배출통로를 통해 해제(제11도의 ///////부분 참조)되어 이의 밸브스풀(160)이 좌측으로 이동하면서 3속 및 4속 라인(150) (152)으로 공급되던 유압을 차단하고 배출통로를 통해 3속 라인(150)과 4속 라인(152)의 유압을 해제(제11도의 XXXXX부분 참조)하게 된다.

이와 같이 3, 4속 라인(150)(152)의 유압이 배출되면 2-4/3-4 시프트 밸브(30)와 2-3/4-3 시프트 밸브(26), 그리고 엔드 클러치 밸브(28)에 작용하고 있던 유압이 해지되므로 이들 밸브의 밸브스풀(244)(264)(300)이 도면에서 좌측으로 이동하게 되어 2-3/3-4 시프트밸브(30)는 제1포트(230)와 제5포트(238)를 연통시켜 제1 포트(230)에서 대기하고 있던 유압이 제1 마찰요소(C1)으로 공급되어 작동된다.

그리고 엔드 클러치 밸브(28)에서는 제3,4포트(296)(298)이 연통됨으로써, 제2 마찰요소(C2)의 비작동측과 제3 마찰요소(C3)로 공급되어 있던 유압을 관로(240)의 배출통로를 해제배출(제11도 XXXXX부분 참조)시킴으로써, 제2 마찰요소(C2)는 작동시키고, 제3 마찰요소(C3)의 작동은 정지시켜 2속으로의 스킵 변속이 이루어지도록 한다.

이때 각 마찰요소의 유압변화를 보면, 제20도에서와 같이 제2 마찰요소(C2)의 작동측(SA) 유압은 일정하게 유지되는 상태에서 제3 마찰요소(C3)의 유압이 낮아지면서 해제되기 시작하고, 동시에 제1 마찰요소(C1)의 유압이 상승된다.

이때 상기 제3 마찰요소(C3)의 해제압은 오리피스에 의하여 지연되면서 해지된다.

제12도는 D레인지 4속에서 1속으로의 스킵변속과정을 설명하기 위한 유입회로도로서, 이때는 제4속의 상태에서 제2,3 마찰요소(C2)(C3)을 해방하고, 제1 마찰요소(C1)를 작동시켜야 하므로 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 제1 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1)를 온 상태로, 그리고 제2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S2)를 오프에서 온 상태로 제어하게 된다.

그리고 제1 압력제어 솔레노이드 밸브(S3)는 오프되고, 제2 압력제어 솔레노이드 밸브(S4)를 듀티제어하게 된다.

그러면 시프트 컨트롤 밸브(16)의 제8포트(168)에 가해졌던 유압이 제2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S2)의 배출통로를 통해 해제(제12도의 /////참조)되어 이의 밸브스풀(160)이 이동하면서 2,3,4속 라인(148)(150)(152)으로 공급되던 유압을 차단하고, 배출통로를 통해 해제(제12도 XXXX 부분 참조)시키게 된다.

이와 같이 2, 3, 4라인(148)(150)(152)의 유압이 모두 배출되면 2-4/3-4 시프트 밸브(30)와 2-3/4-3 시프트 밸브(26), 그리고 엔드 클러치 밸브(28)에 작용하고 있던 유압이 해지되므로 이들 밸브의 밸브스풀(244)(264)(300)이 도면에서 좌측으로 이동하게 되어 2-3/3-4 시프트밸브(30)는 제1포트(230)와 제5포트(238)를 연통시켜 제1 포트(230)에서 대기하고 있던 유압이 제1 마찰요소(C1)으로 공급되어 작동된다.

그리고 엔드 클러치 밸브(28)에서는 제3,4포트(296)(298)이 연통됨으로써, 제2 마찰요소(C2)의 비작동측과 제3 마찰요소(C3)로 공급되어 있던 유압을 관로(240)의 배출통로를 통해 해제(제12도 XXXX부분 참조)시키고, 제2 마찰요소(C2)의 작동압은 1-2 시프트 밸브(24)를 통해 배출되어진다.

이에 따라 제1 마찰요소(C1)가 작동되면서 1속으로의 스킵 변속이 완료되는데, 이때 각 마찰요소의 유압변화를 살펴보면, 제21도에서와 같이 제2 마찰요소(C2)의 작동이 해방하기 시작한 후에 제3 마찰요소(C3)의 작동압이 해제된다.

그리고 상기 제2 마찰요소(C2)의 작동압이 해제되는 시점에서 제1 마찰요소(C1)에 유압이 공급되면서 작동이 이루어지게 되는데, 이때 제3 마찰요소(C3)의 해제압은 오리피스에 의하여 지연된다.

제13도는 D레인지 3속에서 2속으로의 다운 시프트 및 킥다운 변속과정을 설명하기 위한 유압회로도로서, 이때는 제3속의 상태에서 제3 마찰요소(C3)의 작동압을 해제하고 제2 마찰요소(C2)를 작동시켜야 하므로 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 제1 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1)를 오프상태로, 그리고 제2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S2)를 오프에서 온 상태로 제어하게 된다.

그리고 제1 압력제어 솔레노이드 밸브(S3)는 듀티제어하고 제2 압력제어 솔레노이드 밸브(S4)를 오프 제어하며, 댐퍼 클러치 컨트롤 솔레노이드 밸브(S5)를 오프상태로 제어하여 라인압을 상승시키게 된다.

그러면 시프트 컨트롤 밸브(16)의 제8포트(168)에 가해졌던 유압이 제2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S2)의 배출통로를 통해 해제(제13도의 ///////부분 참조)되어 이의 밸브스풀(160)이 좌측으로 이동하면서 3속 라인(150)으로 공급되던 유압을 차단하고 배출통로를 통해 3속 라인(150)의 유압을 해제(제13도의 XXXXX부분 참조)하게 된다.

이와같이 3속 라인(150)의 유압이 배출되면 2-3/4-3 시프트밸브(26)에 작용하고 있던 유압이 해지되므로 이 밸브의 밸브스풀(264)이 도면에서 좌측으로 이동하게 되어 제4포트(260)와 제2포트(256)를 연통시킴으로써, 제2 마찰요소(C2)의 비작동측과 제3 마찰요소(C3)로 공급되어 있던 유압을 관로(248)의 배출통로를 통해 해제(제13도 //////부분 참조)시킴으로써, 제2 마찰요소(C2)는 작동시키고, 제3 마찰요소(C3)의 작동은 정지시켜 2속으로의 스킵 변속이 이루어지도록 하는 것이다.

이와같은 변속과정에서의 각 마찰요소의 유압변화를 살펴보면, 제22도에서와 같이, 제1 마찰요소(C1)는 일정한 유압이 공급되어 계속 작동하고 있는 상태에서 제2 마찰요소(C2)의 작동측(SA)의 유압이 낮아지기 시작하고, 제 마찰요소(C1)의 작동측(SA)이 낮아지기 이전에 제3 마찰요소(C3)와 제2 마찰요소(C2)의 비작동측 유압이 소정의 압으로 급격히 낮아지게 되는데, 상기 제2 마찰요소(C2)의 작동측(SA) 유압은 일정 시간동안 그 압을 유지하다가 상승하며, 제3 마찰요소(C3) 및 제2 마찰요소(C2)의 비작동측(SR)의 압은 제2 마찰요소(C2)의 압이 상승하기 직전에서 완전 해제된다.

제14도는 D레인지 2속에서 4속으로 리프트 풋 업 변속되는 과정을 도시한 유압 회로도로서, 이때에는 제1 마찰요소(C1)의 작동을 해방시켜 제3 마찰요소와 제2 마찰요소를 동작시켜야 하는데, 이를 위하여 트랜스밋션 제어유닛에서는 제1 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1)는 온에서오프로 제어하고, 제2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S2)는 오프에서 온으로 제어한다.

그리고 제1 압력제어 솔레노이드 밸브(S3)는 오프제어하고, 제2 압력제어 솔레노이드 밸브(S4)는 듀티 제어하게 된다.

그러면 시프트 컨트롤 밸브(16)에서는 2, 3, 4속 라인(148)(150)(152)에으로 유압을 공급하여 2-4/3-4 시프트 밸브(30)와 2-3/4-3 시프트 밸브(26), 그리고 엔드 클러치 밸브(28)를 제어함으로써, 제2 압력제어 솔레노이드 밸브(S2)에 의하여 제어된 압이 2-4/3-4 시프트 밸브(30)와 엔드 클러치 밸브(28)를 통해 제3마찰요소(C3)로 공급됨과 동시에 제2 마찰요소(C2)의 작동을 유지시킨 상태에서 제1 마찰요소(C1)의 작동압이 2-4/3-4 시프트 밸브(30)를 통해 해제된다.(제14도 //////부분 참조)

이에 따라 2속에서 4속으로의 스킵변속이 이루어지게 되는 것이며, 이때 유압의 변화를 보면, 제23도에서와 같이 제2 마찰요소(C2)의 작동측(SA)이 일정하게 유지되어 있는 상태에서 제1 마찰요소(C1)의 작동압이 배출되기 시작하며, 제3 마찰일정만큼 급상승하였다가 서서히 큰폭으로 완만하게 상승되면서 변속이 이루어지게 된다.

이때 제1 마찰요소(C1)의 해지압은 오리피스에 의하여 지연 배출된다.

제15도는 L레인지에서의 변속상태를 보인 유압회로도로서, 이때는 제1,2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1)(S2)가 온 상태로 제어되고, 제1 압력제어 솔레노이드 밸브(S3)는 듀티제어 그리고 제2 압력제어 솔레노이드 밸브(S4)는 오프제어된다.

이에 따라 매뉴얼 밸브(14)를 통과한 오일은 드라이브 압 관로(144)를 통해 시프트 컨트롤 밸브(16)으로 공급되지만 제1,2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1)(S2)의 온 제어에 따라 다른 밸브로의 유압이 전달되지 않고 분기관로(146)을 통해 제1,2 압력제어밸브(18)(20)의 제3포트(202)(220)을 공급된다.

그러면 제1,2 압력제어밸브(18)에서는 제1, 압력제어 솔레노이드밸브(S3)의 듀티제어에 제2 압력제어 솔레노이드 밸브(S4)의 오프 제어에 의하여 밸브스풀(206)(214)이 우측으로 이동하여 제3포트(202)(220)과 제4포트(204)(222)를 각각 연통시킴으로써, 유압을 1-2 시프트 밸브(24)와 2-4/3-4 시프트 밸브(30)로 보낸다.

그리고 1-2 시프트밸브(24)와 2-4/3-4 시프트 밸브(30)는 밸브스풀(276)(244)이 스프링(290)(252)에 의하여 좌측으로 이동하게 되는 바, 이에 공급되는 유압이 제1, 마찰요소(C1)와 제4 마찰요소(C4)를 동작시킴으로써, L레인지 1속의 변속이 이루어지게 되는 것이다.

또한, 도시하지는 않았지만 D레인지 2속에서 1속으로 시프트 다운시에는 제2 마찰요소(C2)의 작동측 압이 해제되고 원웨이클러치의 제어에 의하여 1속의 변속이 이루어지게 되는데, 이때의 유압변화는 제24도에서와 같이, 제1 마찰요소(C1)은 일정압으로 유지되면서 작동을 하고 제2 마찰요소(C2)의 작동측 압이 급격하게 해제되며, 이때의 반력요소로서는 원웨이 클러치가 수행하게된다.

제16도는 R레인지에서의 유압회로도를 도시한 것으로서, 선택레버를 R 레인지로 절환하게 되면 이와 연동하여 매뉴얼 밸브(14)의 포트변환이 이루어지면서 오일펌프(2)에서 생성된 유압이 매뉴얼밸브(14)의 제1포트(132)로 유입되면서 제4포트(138)를 통하여 후진압 관로(42)를 따라 흘러서 제5 마찰요소(C5)를 동작시킴과 동시에 레귤레이터 밸브(6)로 공급되어 라인압을 조절하게 된다.

그리고 일부의 유압은 N-R 컨트롤 밸브(22)의 제2포트(190)로 공급된다.

이때 N-R 컨트롤 밸브(22)는 리듀싱 밸브(12)에서 감압된 유압이 제1 압력제어 솔레노이드 밸브(S3)의 듀티제어에 의하여 그의 밸브스풀(184)을 좌측으로 이동시켜 제2포트(190)와 제3포트(192)를 연통시킴으로써, 제2포트(190)의 유압이 1-2 시프트 밸브(24)의 제4포트(280)로 공급되면서 밸브스풀(276)을 우측으로 밀고 제4 마찰요소(C4)로 공급되어 후진 변속이 이루어지게 한다.

이와 같이 후진모드에서는 제4 마찰요소(C4)와 제5 마찰요소(C5)로 유압이 공급되어 차량을 후진시키게 된다.

이상에서와 같이 변속이 이루어지는 본 발명의 유압 제어시스템에 있어서는 4-1, 4-2의 킥다운 변속 및 2-4의리프트 풋 업이 가능하여 변속 응답성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

그리고 D레인지 1,2,3속에서 작동하는 마찰요소와 D레인지 3,4속에서 작동하는 마찰요소의 클러치 독립제어를 가능하게하여 유압제어를 용이하게하고 변속감을 좋게할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (10)

1. 엔진 구동시 함께 구동하여 오일압을 생성하는 오일펌프와; 엔진의 구동력을 변속기의 입력축으로 전달하는 토오크 컨버터와; 오일펌프에서 생성된 라인압을 주행 모드 절환 및 고속 주행시 댐퍼클러치 컨트롤 솔레노이드 밸브의 듀티작용으로 댐퍼클러치와 함께 가변하는 레귤레이터 밸브와; 라인압 보다 낮은 압으로 만들어 공급하는 리듀싱 밸브와; 선택레버에 연동하여 포트변환이 이루어져 D 레인지에서 드라이브 압 관로로 유압을 공급하고, R 레인지에서 후진압 관로를 통해 제5 마찰요소로 직접 유압을 공급하는 매뉴얼 밸브와; 상기한 드라이브 압 관로와 연결되어 차속 및 스로틀 밸브의 개도에 따라 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 온/오프 및 듀티제어는 2개의 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브의 작용으로 드라이브 압을 변속에 관계하는 다수의 밸브로 공급하는 시프트 컨트롤 밸브와; D 레인지 1, 2, 3속에서 드라이브 압을 제1 마찰요소로 공급하고 4속에서 제3 마찰요소로 드라이브 압을 공급하며, 3-4, 2-4속에서 제1마찰요소의 유압을 해제하기 위한 포트변환이 이루어지는 2-4/3-4 시프트 밸브와; D 레인지 2, 3, 4,속에서 제2 마찰요소의 작동 및 비작동측과 제3마찰요소로 드라이브 압을 공급하기 위하여 제1 압력제어 솔레노이드 밸브에 의해 포트변환이 이루어지는 제1 압력제어밸브와; D 레인지 1, 2, 3속에서 제1 마찰요소로 유압을 공급하고, 제4속에서 상기 2-4/3-4 시프트 밸브의 포트 변환으로 제3 마찰요소 유압을 공급하기 위하여 듀티제어되는 제2 압력제어 솔레노이드 밸브에 의해 포트변한이 이루어지는 제2 압력조절밸브와; 상기한 시프트 컨트롤 밸브의 2속 라인압에 의해 제어되면서 제2 마찰요소의 작동측 또는 비작동측과 제3 마찰요소로 유압을 공급하고, 4속에서 2-4/3-4 시프트 밸브로부터 드라이브 압을 공급받아 제3 마찰요소로 유압을 공급하기 위하여 포트변환이 이루어지는 1-2 시프트 밸브와; 상기한 시프트 컨트롤 밸브의 4속 라인압에 의해 제3 마찰요소로 유압을 공급하기 위하여 포트변환이 이루어지는 엔드 클러치 밸브와; 시프트 컨트롤 밸브의 3속 라인압과 4속 라인압에 의해 포트변환이 이루어져 3속시 제3 마찰요소로 작동압을 공급하고, 3-4, 4-2, 4-1, 3-2의 변속시 제2 마찰요소의 작동 해방측, 그리고 제3 마찰요소의 유압을 해제시켜주는 2-3/4-3 시프트 밸브를 포함하여 이루어지는 자동차용 4속 자동변속기의 유압제어시스템.
2. 제1항에 있어서, 2-4/3-4 시프트 밸브는 4속시 제1 압력 제어밸브의 압이 제3 마찰요소로 공급될 수 있도록 엔드 클러치 밸브와 연통됨을 특징으로 하는 자동차용 4속 자동 변속기의 유압제어시스템.
3. 제1항에 있어서, 2-4/3-4 시프트 밸브와 2-3/4-3 시프트 밸브를 연결하는 배출관로는 4-2, 4-1, 3-2의 변속시 제2 마찰요소의 비작동측과 제3 마찰요소의 유압 해제시 오리피스에 의하여 해제지연이 이루어지도록 형성함으로 특징으로 하는 자동차용 4속 자동변속기의 유압 제어시스템.
4. 제1항에 있어서, 제1 압력제어 솔레노이드 밸브는 D 레인지 1속에서 온 상태로 제어되어 드라이브 압의 유압이 1-2 시프트 밸브로 흐르지 못하도록 하고, 제2 압력제어 솔레노이드 밸브를 통과한 드라이브 압이 제2 압력제어밸브와 2-4/3-4 시프트 밸브를 통해 제1 마찰요소로 공급될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 4속 자동변속기의 유압 제어시스템.
5. 제1항에 있어서, 제1 압력제어밸브는 D 레인지 2속에서 오프상태로 제어되어 드라이브 압 관로의 유압이 1-2 시프트 밸브를 경유하여 제2 마찰요소의 작동측으로 공급될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 4속 자동변속기의 유압제어시스템.
6. 제1항에 있어서, 시프트 컨트롤 밸브는 4속에서 2속으로 킥다운 스킵 변속이 이루어질 수 있도록 2속 라인만 개방하여 1-2 시프트 밸브를 제어함으로써, 제2 마찰요소의 작동측으로 유압이 공급되도록 함과 동시에 제1 마찰요소로는 제1 압력제어밸브의 압이 2-3/3-4 시프트 밸브를 경유하여 공급되도록 하고, 제2 마찰요소의 비작동측과 제3 마찰요소의 작동압이 2-3/4-3 시프트 밸브를 경유하여 배출통로로 해제되도록 제어되는 자동차용 4속 자동변속기의 유압제어시스템.
7. 제1항에 있어서, 시프트 컨트롤 밸브는 2속에서 4속으로의 변속시 2, 3, 4라인을 모두 개방하여 1-2 시프트 밸브를 제어함으로써, 제1 압력제어 밸브압이 엔드 클러치를 통해 제2 마찰요소의 작동측으로 공급되도록 하고, 2-4/3-4 시프트 밸브를 제어하여 제2 압력제어밸브의 압이 엔드 클러치밸브를 통하여 제3 마찰요소로 공급되게 함과 동시에 제1 마찰요소의 작동압이 해제될 수 있도록 제어되는 자동차용 4속 자동 변속기의 유압 제어시스템.
8. 제1항에 있어서, 2-4/3-4 시프트 밸브는 제2 압력제어 밸브와 연통하는 제1포트와, 시프트 컨트롤 밸브의 4속 라인과 연통하는 제2포트와, 2-3/4-3 시프트 밸브와 연통되는 제3포트와, 상기 제1포트에 이웃하여 형성되어 엔드 클러치 밸브와 연통되는 제4포트와, 제1 마찰요소와 연통하는 제5포트와, 상기 제3포트를 2-3/4-3 시프트 밸브와 연통하는 관로에 연통되는 제6포트를 구비하는 밸브바디와; 상기 제2포트로 유입되는 유압에 작용하는 제1랜드와, 제1포트와 제5포트를 선택적으로 연통시키는 제2랜드와, 제3포트와 제5포트를 선택적으로 연통시키는 제3랜드를 보유하고 있으며, 스프링으로 탄지되는 밸브스풀을 포함하여 이루어지는 자동차용 4속 자동변속기의 유압 제어시스템.
9. 제1항에 있어서, 2-3/4-3 시프트 밸브는 시프트 컨트롤 밸브의 3속 라인과 연통하는 제1포트와, 중간부에 배출구를 갖는 관로로소 2-4/3-4 시프트 밸브의 제3포트와 연결되는 제2포트 및 1-2시프트 밸브로부터 유압을 공급받는 제3포트와, D 레인지 3속시 제2 마찰요소의 작동을 해방시키기 위한 제4포트와, 상기 4속 라인에 연통되는 제5포트를 보유하는 밸브바디와; 3속 라인의 유압이 작용하는 제1랜드와, 제3포트를 개폐하는 제2랜드를 보유하고 있으며, 스프링으로 탄지되는 밸브스풀을 포함하여 이루어지는 자동차용 4속 자동변속기의 유압 제어시스템.
10. 제1항에 있어서, 엔드 클러치 밸브는 2-4/3-4 시프트 밸브와 시프트 컨트롤 밸브의 4속 라인으로부터 유압을 공급받는 제1,2포트와, 2-3/4-3 시프트 밸브의 제4포트와 연결되는 제3포트와, 제3 마찰요소와 연결되는 제4포트를 구비하는 밸브바디와; 상기 제2포트로 유입되는 유압이 작용하는 제1랜드와, 제1포트를 선택적으로 차단하는 제2랜드로 이루어지며 우측단이 스프링으로 탄지되는 밸브스풀을 포함하여 이루어지는 자동차용 4속 자동변속기의 유압제어시스템.