KR100196797B1 - 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템 - Google Patents

Abstract

전자제어 4단 자동 변속기에서 4속에서 스킵 변속이 가능하고, 변속감을 좋게 하기 위하여, 오일펌프와, 이 오일펌프로 부터 발생되는 유압을 공급받아 변속기의 입력축으로 엔진의 토오크를 전달하는 토오크 컨버터와, 상기한 토오크 컨버터의 동력전달 효율을 높이기 위한 댐퍼 클러치 제어수단과, 변속레버의 위치에 연동하여 각 레인지별로 유압을 공급하는 매뉴얼 밸브와, 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 온/오프 제어되는 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브에 의해 포트변환이 이루어져 각각의 변속밸브로 유압을 공급하거나 차단하는 시프트 컨트롤 밸브와, 압력조절 솔레노이드 밸브의 제어에 의해 포트변환을 행하여 변속시의 충격을 경감시키는 압력조절밸브 및 N-R 컨트롤 밸브와, 각각의 마찰작동 부재로 유압을 공급하거나 공급된 유압을 배출하는 다수개의 변속밸브들을 갖는 변속제어부를 포함하는 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템에 있어서, 상기한 변속 제어부는 매뉴얼 밸브로 부터 공급되는 라인압에 의해 포트변환이 이루어지며 시프트 컨트롤 밸브로 부터 유압을 공급받거나 또는 1-2 시프트 밸브로 부터 유압을 공급받아 2속 및 4속 마찰작동 부재인 킥 다운 서보의 작동측 챔버로 유압을 공급할 수 있도록 한 1-2 시프트 컨트롤 밸브를 더욱 포함하는 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템을 제공한다.

Description

차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템

제1도는 본 발명에 의한 유압제어 시스템의 개략도.

제2도는 제1도 유압제어 시스템의 압력제어부 확대도.

제3도는 제1도 유압제어 시스템의 변속제어부 확대도.

제4도는 본 발명에 의한 유압제어 시스템의 1속 제어 상태를 나타내는 도면.

제5도는 본 발명에 의한 유압제어 시스템의 2속 제어 상태를 나타내는 도면.

제6도는 본 발명에 의한 유압제어 시스템의 3속 제어 상태를 나타내는 도면.

제7도는 본 발명에 의한 유압제어 시스템의 4속 제어 상태를 나타내는 도면.

제8도는 본 발명에 의한 유압제어 시스템의 후진 제어 상태를 나타내는 도면.

제9도는 본 발명에 의한 유압제어 시스템의 4-2 스킵 시프트 변속제어를 나타내는 도면.

제10도는 본 발명에 관련하는 각변 속단별 작동요소 작용 및 압력조절밸브의 제어표이다.

본 발명은 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전진 4속과 후진 1속제어를 행할 수 있는 유압제어 시스템으로서 서보 킥다운 해방측압을 제어하여 4-2 스킵 시프트 변속이 가능하게 하여 응답성을 빠르게 하고, 마찰요소의 작동시간을 단축시키며 변속감을 향상시킬 수 있는 유압제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 자동 변속기는 토오크 컨버터와, 이 토오크 컨버터에 연결되어 있는 다단 변속기어 메카니즘을 가지고 있으며, 차량의 작동상태에 따라 변속기어 메카니즘의 기어단중 어느 하나의 단을 선택하기 위한 유압작동 마찰부재를 포함하고 있다.

상기한 토오크 컨버터는 엔진의 출력축에 연결되어 함께 구동하는 임펠러와, 변속기의 입력축에 연결되어 함께 작동하는 터어빈과, 상기한 임펠러와 터어빈 사이에 배치된 스테이터를 포함한다.

변속기의 입력축으로 전달되는 엔진의 구동력은 유압작동 마찰부재의 작동을 선택하는 유압제어 장치에 의해 다단 변속기어 메카니즘의 입력, 출력, 반력을 결정하므로서 변속단을 변화시키게 된다.

전자제어 4단 자동 변속기의 유압제어 장치는, 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)에 의해 온/오프제어되거나, 듀티제어되는 시프트 컨트롤 밸브와 압력조절밸브를 갖고 있는데, 이러한 유압제어 장치는 4속에서 2속으로 변속시 3속을 경유하여야 함으로 킥다운 스킵 시프트가 어려운 구조로 되어 있으며, 변속시간 길어 응답성이 느리고, 어느 하나의 마찰작동 부재로 공급되는 작동압이 다른 마찰작동 부재의 작동 해지압으로 작용하는 구조로 되어 있기 때문에 변속감이 좋지 않은 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 주행중 급가속이 필요할 경우 4-2 스킵 시프트가 가능한 전자제어 4단 자동 변속기의 유압제어 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 변속시간을 단축시켜 마찰작동 부재의 슬립을 줄임으로서 마찰작동 부재의 손상을 줄일 수 있는 유압제어 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 각각의 마찰작동 부재로 공급되는 유압을 독립적으로 사용하여 변속감을 좋게할 수 있는 유압제어 시스템을 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 오일펌프와, 이 오일펌프로 부터 발생되는 유압을 공급받아 변속기의 입력축으로 엔진의 토오크를 전달하는 토오크 컨버터와, 상기한 토오크 컨버터의 동력전달 효율을 높이기 위한 댐퍼 클러치 제어수단과, 변속레버의 위치에 연동하여 각 레인지별로 유압을 공급하는 매뉴얼 밸브와, 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 온/오프 제어되는 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브에 의해 포트변환이 이루어져 각각의 변속밸브로 유압을 공급하거나 차단하는 시프트 컨트롤 밸브와, 압력조절 솔레노이드 밸브의 제어에 의해 포트변환을 행하여 변속시의 충격을 경감시키는 압력조절밸브 및 N-R 컨트롤 밸브와, 각각의 마찰작동 부재로 유압을 공급하거나 공급된 유압을 배출하는 다수개의 변속밸브들을 갖는 변속제어부를 포함하는 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템에 있어서, 상기한 변속 제어부는 매뉴얼 밸브로 부터 공급되는 라인압에 의해 포트변환이 이루어지며 시프트 컨트롤 밸브로 부터 유압을 공급받거나 또는 1-2 시프트 밸브로 부터 유압을 공급받아 2속 및 4속 마찰작동 부재인 킥 다운 서보의 작동측 챔버로 유압을 공급할 수 있도록 한 1-2 시프트 컨트롤 밸브를 더욱 포함하는 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템을 제공한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 통하여 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 전자제어 4단 자동 변속기의 유압제어 시스템으로서, 토오크 컨버터(2)와, 이 토오크 컨버터의 내측에서 동력전달 효율을 좋게하기 위하여 댐퍼 클러치(4)를 작동/비작동으로 선택제어하는 댐퍼 클러치 제어밸브(6)와, 상기한 토오크 컨버터 작동압 및 윤활용의 유압을 일정하게 조절하는 토오크 컨버터 제어밸브(8)와, 자동 변속기의 요구에 따라서 오일펌프(10)의 출력 오일압을 조절하는 레귤레이터 밸브(12)와, 이 오일압을 댐퍼 클러치 제어밸브(6)에 안정적으로 공급하기 위한 리듀싱 밸브(14)를 포함하는 댐퍼 클러치 제어부(A)를 갖는다.

상기한 오일펌프(10)와 연결되어 있으면서 운전자의 변속레버 선택위치에 따라 연동하는 매뉴얼 밸브(16)는 6개의 위치(P,R,N,D,2,L)를 갖고 있는데, 이 매뉴얼 밸브는, 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 온/오프제어되는 2개의 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1,S2)에 의해 각 변속단에 맞는 위치로 유로를 절환하는 시프트 컨트롤 밸브(18)와 연결되고 있다.

상기한 리듀싱 밸브(14)에서 감압된 유압은 관로(20)를 제1압력조절밸브(22)로 공급될 수 있도록 되어 있는데, 이 관로(20)의 리듀싱 압은 압력조절 솔레노이드 밸브(PCSV-A)(PCSV-B)의 듀티제어에 의해 상기 제1압력 조절밸브(22)의 유로 절환에 영향을 미치거나 미치지 않게 된다.

그리고 상기한 관로(20)를 흐르는 리듀싱 압은 또한 매뉴얼 밸브(16)가 중립(N) 위치에서 후진(R) 위치로 모드 변경이 이루어졌을때 변속 충격을 줄여 주기 위한 N-R 컨트롤 밸브(24)를 제어할 수 있도록 되어 있다.

상기한 매뉴얼 밸브(16)와 시프트 컨트롤 밸브(18) 사이에는 1속제어관로(26)가 분지되어 제2압력조절밸브(28)와 상기 제1압력조절밸브(22)로 라인압을 공급할 수 있도록 되어 있다.

상기한 제1압력조절밸브(22)는 관로(26)로 공급되는 유압은 압력조절 솔레노이드 밸브(PCSV-A)의 듀티제어에 의해 1-2 시프트 밸브(30)로 공급될 수 있도록 되어 있으며, 제2압력조절밸브(28)는 관로(26)로 공급되는 유압을 압력조절 솔레노이드 밸브(PCSV-B)의 듀티제어에 의해 리어 클러치 해방밸브(32)로 공급될 수 있는 관로 연결을 이루고 있다.

상기한 1속제어 관로(26)에서 제2압력조절밸브(28)로 공급되는 유압은 리어 클러치 해방밸브(32)를 통하여 1속제어를 행하는 리어 클러치(R/C)를 작동시킬 수 있도록 되어 있다.

그리고 상기한 1-2 시프트 밸브(30)는, 시프트 컨트롤 밸브(18)로 부터 2속제어 관로(34)로 공급되는 유압에 의해 유로절환이 이루어져 1속제어 관로(26)로 부터 제1압력조절밸브(22)를 통하여 전달되는 유압을 킥 다운 서보(K/D)의 작동측 챔버로 공급할 수 있도록 되어 있다.

상기한 킥 다운 서보(K/D)와 1-2 시프트 밸브(30) 사이에는 1-2 시프트 컨트롤 밸브(36)가 설치되어 2,3,4속에서 킥다운 서보의 작동측 챔버에 공급된 유압을 그곳에 머물수 있도록 하고 있다.

이와 같이 킥 다운 서보(K/D)의 작동측 챔버에 작동압이 계속 유지될 수 있도록 하는 것은 킥 다운 서보의 제어방식을 변화시키고자 하는 것으로서, 3속시 킥 다운 서보(K/D)의 해지측 챔버로 공급되는 유압을 넣거나 빼는 것으로 제어가 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

상기한 1-2 시프트 컨트롤 밸브(36)는 매뉴얼 밸브(16)로 부터 관로(38)를 통하여 공급되는 제어압과 킥 다운 서보(K/D)의 작동측 챔버로 공급되는 유압의 일부가 서로 반대방향으로 작용함으로서 포트 변환이 이루어질 수 있도록 되어 있다.

한편 시프트 컨트롤 밸브(18)로 부터 3속제어 관로(40)를 통하여 제어압을 공급받는 엔드 클러치 밸브(42) 및 2-3/4-3 시프트 밸브(44)는 각각 프론트 클러치(F/C)와 킥 다운 서보(K/D)이 해지측 챔버로 유압을 공급하게 된다.

상기한 3속제어 관로(40)를 통하여 엔드 클러치 밸브(42)로 공급되는 유압은 2속상태에서 엔드 클러치 밸브(42)의 입구포트(I)가 차단된 상태이므로 즉각 유입되지 못하고, 프론트 클러치(F/C)의 작동압이 관로(46)를 통하여 밸브의우측단에 작용하여 입구포트(I)를 개방하여 줌으로써 유입이 시작되어 엔드 클러치(E/C)로 공급될 수 있다.

상기한 2-3/4-3 시프트 밸브(44)는 상기한 바와 같이 프론트 클러치(F/C)로 유압을 공급할 수 있는 유로구성을 하고 있으며, 킥 다운 서보(K/D)의 해지측 챔버로도 유압을 공급할 수 있는 유로를 구성하고 있다.

이 2-3/4-3 시프트 밸브(44)는 또 상기한 3속제어 관로(40)로 공급되는 유압에 의해 포트변환이 이루어질 수 있는 반면에, 리어 클러치 해방밸브(32)와 관로(48)로 연결되어 4속제어 관로(50)의 유압이 공급됨으로써 포트변환이 이루어질 수 있는 유로 구성을 하고 있다.

상기한 1-2 시프트 컨트롤 밸브(36)와 2-3/4-3 시프트 밸브(44)는 관로(44)로 연결되어 3속상태에서 1-2 시프트 밸브(30)를 통과하는 유압을 상기한 킥 다운 서보(K/D)의 해지측 챔버와 프론트 클러치(F/C)로 공급할 수 있도록 되어 있다.

상기한 4속제어 관로(50)는 리어 클러치 해방밸브(32)의 우측단 포트와 연결되어 이 리어 클러치 해방밸브의 포트변환을 행할 수 있도록 되어 있으며, 관로(54)를 통하여 엔드 클러치 밸브(42)와 연결되어 있다.

그리고 상기한 매뉴얼 밸브(16)가 후진 레인지에 있을때 프론트 클러치(F/C)로 유압을 공급하기 위하여 레귤레이터 밸브(12)의 후진 제어압 관로(56)로 부터 후진관로(58)를 2-3/4-3 시프트 밸브(44)와 연결하고 있다.

또한 상기한 N-R 컨트롤 밸브(24)로 후진압이 또다른 후진관로(60)를 통하여 공급될 수 있도록 하여 그 후진압이 1-2 시프트 밸브(30)로 공급되면서 포트변환을 행함과 동시에 로우/리버스 브레이크(L/R)로 공급될 수 있도록 하고 있다.

제2도는 본 발명에 관련하는 제1도의 유압제어부(B) 상세도면으로서, 매뉴얼 밸브(16)로 부터 D, 2, L 레인지에서 유압을 공급받는 시프트 컨트롤 밸브(18)는 2,3,4속 제어관로(34,40,50)와 각각 연통하는 포트들을 보유하고 있으며, 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1,S2)와 연통하는 포트를 구비하고 있다.

이 시프트 컨트롤 밸브(18)의 밸브스풀은 주 밸브스풀(62)과, 이 주 밸브스풀(62)의 좌우측에 각각 독립적으로 위치하는 보조 밸브스풀(64,66)를 갖는다.

중립상태에서 후진 상태로 모드가 바뀌어질때 변속충격을 줄여주는 N-R 컨트롤 밸브(24)는 매뉴얼 밸브(16)로 부터 후진관로(60)를 통하여 유압을 공급받는 제1포트(68)와, 이 제1포트로 유입되는 유압을 1-2 시프트 밸브(30)로 공급하기 위한 제2포트(70)를 구비하고 있으며, 관로(20)를 통하여 제어압을 공급받는 제3포트(72)를 구비하고 있다.

그리고 제1포트(68)로 유입되는 유압을 차단하거나 통과시키는 제1랜드(74)와, 제3포트(72)로 유입되는 유압을 받아 포트변환을 행하도록 하는 제2랜드(76)를 보유하는 밸브스풀을 갖는다.

상기한 제2압력조절밸브(28)는 1속제어관로(26)를 통하여 흐르는 유압이 공급되는 제1포트(78)와, 이 제1포트로 유입된 유압을 리어 클러치 해방밸브(32)로 공급하는 제2포트(80)를 구비하고 있으며, 또 관로(20)의 유압이 공급되는 제3포트(82)를 구비하고 있다.

상기한 제1,2,3 포트들을 개폐하는 밸브스풀은, 제1포트(78)를 개폐하는 제1랜드(84)와, 스프링이 설치되는 제2랜드(86) 및 배출포트(Ex)를 개폐하는 제3랜드(88)를 보유하고 있다.

상기한 제1압력조절밸브(22)는 1속제어관로(26)로 부터 유압이 공급되는 제1포트(90)와, 이 제1포트로 유입된 유압이 1-2 시프트 밸브(30)로 공급될 수 있도록 하는 제2포트(92)를 구비하고 있으며, 관로(20)로 부터 제어유압이 공급될 수 있는 제3,4포트(94,96)를 구비하고 있다.

제3도는 본 발명에 관련하는 제1도의 변속제어부(C)의 확대도로서, 1-2 시프트 밸브(30)는 2속제어관로(34) 및 3속제어관로(40)로 부터 유압을 공급받는 제1포트(98)와, 제1압력조절밸브(22)의 제2포트(92)와 연통하여 유압을 공급받는 제2포트(100) 및 이 제2포트로 유입된 유압을 1-2 시프트 컨트롤 밸브(36)와 2-3/4-3 시프트 밸브로 공급하는 제3포트(102)를 구비하고 있다.

또한 이 1-2 시프트 밸브(30)는 N-R 컨트롤 밸브(24)의 제2포트(70)와 연통하여 후진압을 공급받는 제4포트(104) 및 이 후진압을 로우/리버스 브레이크(L/R)로 공급하는 제5포트(106)를 갖고 있다.

이 1-2 시프트 밸브(30)의 밸브스풀은, 제1포트(98)로 유입되는 제어압이 작용하며 랜드면적이 가장 작은 제1랜드(108)와, 제3포트(102)를 개폐하는 제2랜드(110) 및 제4포트(104)로 유입되는 유압이 작용하는 제3랜드(112)를 갖고 있다.

상기한 리어 클러치 해방밸브(32)는 제2압력조절밸브(28)의 제2포트(80)와 연통하여 유압을 공급받는 제1포트(114)와, 이 제1포트로 유입된 유압을 리어 클러치(R/C)로 공급하는 제2포트(116)를 구비하고 있으며, 후진관로(58)로 부터 공급되는 유압을 2-3/4-3 시프트 밸브(44)의 제어압을 작용할 수 있도록 하는 제3,4포트(118,120)를 갖고 있다.

그리고 이 리어 클러치 해방밸브(32)는 4속제어 관로(50)와 연통하여 4속압을 유입받는 제5포트(122)를 갖고 있는데, 이 제5포트는 제3포트(118)와 연통하는 제4포트(120)와 선택적으로 연통할 수 있도록 되어 있다.

따라서 후진시에 2-3/4-3 시프트 밸브(44)는 제어되지만, 전진 4속시에도 2-3/4-3 시프트 밸브(44)는 제어될 수 있는데, 이러한 포트변환을 가능하게 하는 밸브스풀은 제5포트(122)와 제4포트(120)를 개폐하는 제1랜드(124)와, 제1포트(114)와 제3포트(118) 사이를 차단하는 제2랜드(126)와, 스프링이 탄지되는 제3랜드(128)를 보유하고 있다.

상기한 1-2 시프트 컨트롤 밸브(36)는 1-2 시프트 밸브(30)의 제3포트(102)와 연통되어 유압을 공급받는 제1포트(130)와, 이 유압을 킥 다운 서보(K/D)의 작동측 챔버로 공급하는 제2포트(132)와, 이 킥 다운 서보의 작동측 챔버로 공급되는 유압의 일부가 제어압으로 작용하는 제3포트(134)를 갖고 있으며, 2속제어관로(34)의 유압이 공급되는 제4포트(136) 및 관로(38)를 통하여 매뉴얼 밸브(16)로 부터 제어압을 공급받는 제5포트(138)를 보유하고 있다.

이 1-2 시프트 컨트롤 밸브(36)의 밸브스풀은 제1포트(130)로 유입되는 유압을 제2포트(132)로 보내거나 차단하는 제1랜드(140)와, 제3포트(134)의 유압이 작용하며 가장 큰 랜드면을 갖는 제2랜드(142)와, 제5포트(138)의 유압이 작용하는 제3랜드(144)를 갖는다.

상기한 엔드 클러치 밸브(42)는 2,3속 제어관로(34,40)로 부터 유압을 공급받는 제1,2포트(146,148)와, 제2포트(148)로 유입된 유압을 엔드 클러치(E/C)로 공급하는 제3포트(150)를 갖고 있으며, 이 제3포트로 나가는 유압의 일부가 제어압으로 작용하는 제4포트(152)와, 전진 3속에서 제2포트(148)와 제3포트(150)를 연통시키기 위하여 프론트 클러치(F/C)로 공급되는 유압의 일부를 공급받는 제5포트(154)를 구비하고 있다.

상기한 제3포트(150)로 나가는 유압의 일부는 관로(156)를 통하여 하이/로우 압력밸브(158)로 보내져 레귤레이터 밸브(12)에서 라인압을 더욱 저하시킬 수 있도록 되어 있는데, 이러한 작용은 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(6)를 제어하는 댐퍼 클러치 컨트롤 솔레노이드 밸브(S3)의 온/오프작용으로 가능하게 된다.

이 엔드 클러치 밸브의 밸브스풀은, 제1포트(146)로 유입도는 압이 작용하는 제1랜드(160)와, 제2포트(148)를 차단하는 제2랜드(162)와, 이 제2포트를 개방하기 위한 유압이 작용하는 제3랜드(164)와, 이 제3랜드와 스프링으로 탄지되는 플러그(166)를 갖는다.

상기한 2-3/4-3 시프트 밸브(44)는 3속제어 관로(40)로 부터 제어압이 공급되는 제1포트(168)와, 1-2 시프트 밸브(30)의 제3포트(102)와 연통하여 유압을 공급받는 제2,3포트(170,172)와, 상기한 제2포트(170)로 유입된 유압을 관로(174)를 통하여 킥 다운 서보(K/D)의 해지측 챔버로 공급하는 제4포트(176)와, 상기한 제3포트(172)로 유입된 유압을 프론트 클러치(F/C)로 공급하는 제5포트(178)를 보유하고 있다.

이 밸브의 밸브스풀은, 제1포트(168)로 유입되는 유압이 작용하는 제1랜드(180)와, 제2포트(170)를 개폐하는 제2랜드(182)와, 제3포트(172)를 개폐하는 제3랜드(184)를 보유하고 있다.

상기한 관로(174)에는 킥 다운 서보(K/D)가 작동하는 변속단에서 해지측 챔버의 유압을 완전히 배출시키기 위한 어큐뮬레이터 체크밸브(186)가 제공되어 있다.

이 어큐뮬레이터 체크밸브(186)는 킥 다운 서보(K/D)의 해지측 챔버로 공급되는 유압에 의해 좌우로 이동하는 스풀(188)과, 이 스풀에 탄성력을 가하는 스프링(190)으로 이루어져 해지측 챔버로 공급되는 유압이 없을때 스프리(190)의 힘에 의해 스풀이 좌측으로 이동하면서 배출포트(Ex)가 열려질 수 있는 구조를 갖는다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 유압제어 시스템은, 제10도에 나타낸 각 변속단 별 작동요소 작용 및 압력조절밸브의 작동표를 통하여 다음과 같은 변속작용이 설명된다.

즉 제4도는 D 레인지 1속의 변속제어 상태를 설명하기 위한 도면으로서, 압력조절 솔레노이드 밸브(PCSV-A)는 온 상태로 제어되고, 또다른 압력조절 솔레노이드 밸브(PCSV-B)는 오프상태로 제어되고, 오일펌프(10)에서 발생한 유압이 리듀싱 밸브(14)를 통하여 관로(20)를 따라 라인압 보다 낮은 압으로 제1압력조절밸브(22)와 제2압력조절밸브(28)로 공급될때 제1압력조절밸브(22)의 제1포트(90)와 제2포트(92)를 차단하고, 제2압력조절밸브(28)의 제1포트(78)와 제2포트(80)는 연통시키게 된다.

이러한 유압제어에 의해 매뉴얼 밸브(16)로 부터 1속제어관로(26)를 통하여 제2압력조절밸브(28)의 제1포트(78)로 유입되는 유압은 제2포트(80)를 통하여 리어 클러치 해방밸브(32)의 제1포트(114)로 공급된다.

이때 리어 클러치 해방밸브(32)의 밸브스풀은 제1포트(114)와 제2포트(116)가 연통된 상태이므로 제1포트(114)로 유입되는 유압은 리어 클러치(R/C)로 공급된다.

그리고 이러한 1속제어 상태에서 2속 변속제어가 시작되면, 제5도에 도시한 바와 같이 압력조절 솔레노이드 밸브(PCSV-A)를 오프 상태로 듀티제어하게 되는데, 이러한 작용으로 제1압력조절밸브(22)의 제1포트(90)와 제2포트(92)가 서서히 연통하기 시작한다.

이러한 작용으로 1속제어 관로(26)에서 제1압력조절밸브(22)의 제1포트(90)로 유입되는 유압은 제2포트(92)를 통하여 1-2 시프트 밸브(30)의 제2포트(100)로 유입된다.

이때 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1)는 온 상태에서 오프 상태로 제어되고 또다른 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S2)는 1속과 마찬가지로 온 상태로 제어된 상태를 유지하게 되므로 매뉴얼 밸브(16)에서 시프트 컨트롤 밸브(18)로 유입되는 유압은 2속제어 관로(34)를 통하여 1-2 시프트 밸브(30)의 제1포트(98)로 유입되면서 이 밸브스풀을 우측으로 밀게 된다.

따라서 1-2 시프트 밸브(30)의 제2포트(100)와 제3포트(102)는 연통하는 상태가 되므로 제1압력조절밸브(22)로 부터 공급되는 유압은 각각 1-2 시프트 컨트롤 밸브(36)의 제1포트(130)와, 2-3/4-3 시프트 밸브(44)의 제2,3포트(170,172)로 공급된다.

그런데 2-3/4-3 시프트 밸브(44)의 밸브스풀은 스프링의 탄성력에 의해 좌측으로 이동하여 이들 제2,3포트(170,172)를 차단하고 있는 상태이므로 이들 포트에서 유압은 대기하고 있으나, 1-2 시프트 컨트롤 밸브(36)의 제5포트(138)로 관로(38)를 통하여 매뉴얼 밸브(16)에서 유압이 공급되므로 이 밸브의 밸브스풀은 우측으로 이동한 상태가 된다.

이러한 작용으로 1-2 시프트 컨트롤 밸브(36)의 제1포트(130)로 유입되는 유압은 제2포트(132)를 통하여 킥 다운 서보(K/D)의 작동측 챔버로 공급된다.

이때 제2포트(132)를 나가는 유압의 일부는 제3포트(134)로 유입되고, 2속제어 관로(34)의 일부 유압은 엔드 클러치 밸브(42)의 제1포트(146)로 유입되면서 밸브스풀을 우측으로 이동시키게 된다.

이러한 2속제어 상태에서 3속변속제어가 시작되면 제6도에 도시한 바와 같이 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1,S2)가 모두 오프상태로 제어되면서 2속 및 3속제어 관로(34,40)로 모두 유압이 흐르게 한다.

이때 3속제어 관로(40)를 통하여 엔드 클러치 밸브(42)의 제2포트(148)로 유입되는 유압은 2속상태에서 엔드 클러치 밸브의 밸브스풀이 우측으로 이동한 상태이므로 차단된 상태로 있게 된다.

따라서 엔드 클러치 밸브(42)의 제2포트(148)로 유입되는 유압은 이곳에서 대기를 하게 되는데, 이 제2포트(148)는 프론트 클러치(F/C) 작동압에 의해 즉각 열려지게 된다.

즉 제2압력조절밸브(28)의 제1포트(78)와 제2포트(80)를 통하여 2속상태에서 2-3/4-3 시프트 밸브(44)의 제2포트(170)와 제3포트(172)에서 대기하고 있던 유압은 3속제어 관로(40)에서 제1포트(168)로 유입되는 유압에 의해 개방되어 이들 제2포트(170) 및 제3포트(172)에서 대기하고 있던 유압은 각각 제4포트(176)를 통하여 킥 다운 서보(K/D)의 해지측 챔버로 공급됨과 동시에 제5포트(178)를 통하여 프른트 클러치(F/C)로 공급된다.

이때 프론트 클러치(F/C)로 공급되는 유압의 일부가 관로(46)를 통하여 엔드 클러치 밸브(42)의 제5포트(154)로 공급되면서 밸브스풀을 좌측으로 이동시키게 되므로 제2포트(148)는 제3포트(150)와 연통된다.

따라서 이 엔드 클러치 밸브(42)의 제3포트(150)를 통하여 나가는 유압은 엔드 클러치(E/C)로 공급되는데, 상기한 2-3/4-3 시프트 밸브(44)의 제3포트(172) 측에는 오리피스(Of)가 제공되어 프론트 클러치(F/C)로 공급되는 유압을 지연시키게 된다.

이러한 3속 상태에서 4속 변속제어가 시작되면, 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1)는 온 상태로 제어되고, 또다른 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S2)는 오프상태로 제어되어 시프트 컨트롤 밸브(18)의 포트를 모두 개방하게 된다.

따라서 제7도에 도시한 바와 같이 2속제어관로(34)와 3속제어관로(40) 및 4속제어관로(50)로 유압이 흐르게 되는데, 압력조절 솔레노이드 밸브(PCSV-A)가 온 상태로 제어되므로 제1압력조절밸브(22)의 제1포트(90)와 제2포트(92)는 차단된다.

이러한 작용으로 3속에서 1-2 시프트 밸브(30)의 제2포트(100)로 공급되던 유압은 차단되고, 4속제어관로(50)의 유압이 리어 클러치 해방밸브(32)의 제5포트(122)로 유입되면서 이 밸브의 밸브스풀을 우측으로 밀면서 제4포트(120)를 통하여 2-3/4-3 시프트 밸브(44)의 우측단 포트로 유입되면서 밸브스풀을 좌측으로 밀게 된다.

그 결과 3속에서 2-3/4-3 시프트 밸브(44)를 경유하여 프론트 클러치(F/C)와 킥 다운 서보(K/D)의 해지측 챔버로 공급되던 유압은 차단되므로 킥 다운 서보의 해지측 챔버로 공급되는 유압이 소멸되므로 이 해지측 챔버에 공급되었던 유압은 어큐뮬레이터 체크 밸브(186)의 배출포트(Ex)를 통하여 완전히 빠져 나가게 된다.

그런데 킥 다운 서보(K/D)의 작동측 챔버에는 유압이 공급되어 있으므로 해지측 챔버의 유압을 빼는 것을 킥 다운 서보를 작동시킬 수 있게 된다.

이때 엔드 클러치(E/C)는 3속상태를 유지하면서 작동하게 되므로 4속제어를 실현할 수 있다.

제8도는 후진 모드의 변속제어를 설명하기 위한 도면으로서, 매뉴얼 밸브(16)가 후진 레인지에서는 시프트 컨트롤 밸브(18)로 공급되는 유압을 차단하면서 후진관로(58)(60)를 통하여 유압을 리어 클러치 밸브(32)와 N-R 컨트롤 밸브(24)로 공급하게 된다.

이때 압력조절 솔레노이드 밸브(PCSV-A)가 오프상태로 제어되기 때문에 N-R 컨트롤 밸브(24)의 밸브스풀은 좌측으로 이동하면서 제1포트(68)와 제2포트(70)를 연통시키게 되므로 후진관로(60)를 통하여 공급되는 유압은 1-2 시프트 밸브(30)의 제4포트(104)로 유입되면서 이 밸브의 제3랜드(112) 및 제1랜드(108)에 작용하게 된다.

그런데 상기한 제3랜드(112)의 유압 작용면이 제1랜드(108)의 유압 작용면보다 크기 때문에 밸브스풀은 우측으로 이동하면서 제5포트(106)를 개방하게 된다.

따라서 N-R 컨트롤 밸브(24)로 부터 공급되는 유압은 로우/리버스 브레이크(L/R)로 공급된다.

그리고 리어 클러치 밸브(32)로 공급되는 유압은 2-3/4-3 시프트 밸브(44)로 유입되면서 제5포트(178)를 통하여 프론트 클러치(F/C)로 공급된다.

제9도는 전자제어 4단 자동 변속기에서 4-2 스킵 시프트 제어를 설명하기 위한 도면으로서, 제7도와 같은 4속제어 상태에서 급격히 스로틀 개도가 크게 증대하면 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 압력조절 솔레노이드 밸브(PCSV-B)를 듀티제어하고, 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(S1)를 온에서 오프상태로 제어하게 된다.

이때 스킵 시프트를 행하여 4속에서 2속으로 할 것인가, 또는 4속에서 3속으로 할 것인가는 스로틀 개도율에 따라 트랜스밋션 제어 유닛이 결정하게 되는데, W속이나 3속에서는 모두 리어 클러치(R/C)가 공통적으로 작동하게 되므로 미리 리어 클러치(R/C)로 작동유압을 공급하여 클러치 작동시간을 단축시키게 된다.

리어 클러치(R/C)로 공급되는 작동유압은 매뉴얼 밸브(16)에서 1속제어관로(26)를 통하여 제2압력조절밸브(28)의 제1포트(78)로 공급되는 유압이 리어 클러치 해방밸브(32)를 통하여 공급된다.

그리고 4속에서 작동하던 킥 다운 서보(K/D)의 작동은 그대로 유지시키면서 엔드 클러치(E/C)의 작동은 해지시켜야 하는데, 이 엔드 클러치의 작동 유압은 시프트 컨트롤 밸브(18)의 주 밸브스풀(62)이 4속제어관로(50)와 배출포트(Ex)를 연통시키는 상태로 존재하게 되므로 가능하게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 유압제어 시스템은, 킥 다운 서보의 작동유압을 1속에서 2속으로 변속시 공급한 후, 2,3,4속 주행시 계속 고정압을 유지하고 킥 다운 서보의 해지유압을 공급하거나 배출시키는 것으로 제어하기 때문에 신고한 작동을 기대할 수 있으며, 킥 다운 서보의 해지측 챔버 유압과 프론트 클러치 작동유압을 별도의 관로로 공급하면서 킥 다운 서보의 해지측 유압이 먼저 공급하도록하여 변속감을 향상시킬 수 있다.

그리고 스킵 시프트 변속제어 상태에 도달하면 프론트 클러치 작동압과 킥 다운 서보의 해지측 유압을 차단하는 것으로 4속에서 2속으로 스킵 시프트가 가능하기 때문에 변속 응답성을 빠르게 할 수 있는 이점이 있다.

Claims (7)

1. 오일펌프와, 이 오일펌프로 부터 발생되는 유압을 공급받아 변속기의 입력축으로 엔진의 토오크를 전달하는 토오크 컨버터와, 상기한 토오크 컨버터의 동력전달 효율을 높이기 위한 댐퍼 클러치 제어수단과, 변속레버의 위치에 연동하여 각 레인지별로 유압을 공급하는 매뉴얼 밸브와, 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 온/오프 제어되는 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브에 의해 포트변환이 이루어져 각각의 변속밸브로 유압을 공급하거나 차단하는 시프트 컨트롤 밸브와, 압력조절 솔레노이드 밸브의 제어에 의해 포트변환을 행하여 변속시의 충격을 경감시키는 압력조절밸브 및 N-R 컨트롤 밸브와, 각각의 마찰작동 부재로 유압을 공급하거나 공급된 유압을 배출하는 다수개의 변속밸브들을 갖는 변속제어부를 포함하는 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템에 있어서, 상기한 변속 제어부는 매뉴얼 밸브로 부터 공급되는 라인압에 의해 포트변환이 이루어지며 시프트 컨트롤 밸브로 부터 유압을 공급받거나 또는 1-2 시프트 밸브로 부터 유압을 공급받아 2속 및 4속 마찰작동 부재인 킥 다운 서보의 작동측 챔버로 유압을 공급할 수 있도록 한 1-2 시프트 컨트롤 밸브를 더욱 포함하는 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템.
2. 제1항에 있어서, 1-2 시프트 컨트롤 밸브는, 1-2 시프트 밸브로 부터 유압을 공급받는 제1포트와, 킥 다운 서보의 작동측 챔버와 연통하는 제2포트와, 제2포트의 유압을 공급받아 포트변환을 행하는 제3포트와, 시프트 컨트롤 밸브로 부터 유압을 공급받는 제4포트와, 매뉴얼 밸브로 부터 유압을 공급받는 제5포트를 포함하는 밸브로서 1-2 변속후 셀프록되는 밸브의 기능을 갖춘 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템.
3. 제1항에 있어서, 전진 3속에서 4속으로 변속후 또는 3속에서 2속으로 변속후 킥 다운 서보의 해지측 챔버에는 잔압을 제거하기 위한 어큐뮬레이터 체크 밸브가 제공되는 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템.
4. 제1항에 있어서, 주행중 급가속시 4-2 스킵 변속시 킥다운 브레이크의 어플라이측을 계속 작동시키는 1-2 시프트 밸브를 포함함으로써 4-2 변속 및 4-2 변속 판정에 따라 4-3 변속 판정시 프론트 클러치와 킥다운 해방측을 공급 제어하여 변속하고, 4-2 판정시 프론트 클러치 및 킥다운 브레이크압을 공급하지 않고 단지 리어클러치압만 공급하여 변속되는 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템.
5. 제1항에 있어서, 주행중 2속에서 3속, 3속에서 4속, 4속에서 3속, 3속에서 W속으로 변속할때 킥다운 브레이크를 제어함에 있어서 킥다운 브레이크 어플라이압을 고정시킨 상태에서 킥다운 브레이크 해방측 압을 공급 및 해제 제어하여 변속이되는 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템.
6. 제4항에 있어서, 주행중 4-2 변속할 것인가 4-3 변속단 결정은 엔진 스로틀 개도와 변속시간 결정 여부에 의해 판정하는 TCU를 포함한 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템.
7. 제1항에 있어서, 전진 2단에서 3속 변속시 프론트 클러치압 공급유로와 킥다운 해방측 유로를 독립으로 작동하여 킥다운 브레이크 해제시 프론트 클러치 작동보다 빠르게 킥다운 브레이크를 해방시키기 위한 2-3/4-3 시프트 밸브를 포함한 차량용 자동 변속기의 유압제어 시스템.