KR100204125B1 - 유압작동식 변속기의 제어장치 - Google Patents

유압작동식 변속기의 제어장치 Download PDF

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쓰네후미 니이야마
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가와모토 노부히코
혼다기켄고교 가부시키가이샤
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Abstract

변환벨브는 유압결합요소를 위한 솔레노이드밸브의 하류측에 제공된다.
변환밸브는, 속도변화에 관여하는 다수의 유압결합요소의 작동유압에 의해서 폐쇄위치로 작용된다. 세개이상의 유압결합요소가 동시적으로 결합되는 실패시에는, 변환밸브는 폐쇄위치로 변환되어서 변환밸브의 하류측의 유압결합요소에서의 작동유압을 낮게 하므로, 동시적인 결합이 방지된다. 폐쇄위치에서는, 소정의 압력의 작용유압은 오일경로를 경류하여 변환 밸브에 입력되낟. 따라서, 유압결합요소에서의 작동유압이 낮아지더라도, 변환밸브의 진동이 방지된다.

Description

유압작동식 변속기의 제어장치
제1도는 본 발명의 장치를 적용한 변속기의 일 예의 개략선도.
제2도는 본 발명의 장치의 일 예의 유압회로도.
제3도는 본 발명의 장치의 또 다른 예의 유압회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 변속기 C1, C2, C3 : 제1, 제2 및 제3클러치
B1, B2 : 제 1 및 제 2 브레이크 S1-S5 : 솔레노이드 밸브
7, 9 : 변환밸브
본 발명은 유압작동식 차량 변속기로서 주로 사용되는 유압작동식 변속기의 제어장치에 관한 것이다.
종래 유압작동식 변속기로서는, 평행하게 배치된 입력 및 출력축과, 유압클러치가 각각의 축에 개재된 다수의 기어열들로 구성된 평행 2 축식 변속기와, 유성기어기구, 유압 클러치 및 유압 브레이크의 조합으로 이루어진 유성기어식 변속기가 공지되어 있다. 이들은 둘다, 유압 클러치, 유압 브레이크 등으로 이루어러진 유압결합요소를 이용하여 다수의 변속단들간의 변속을 행하도록 구성되어 있다.
종래, 이런 종유의 유압작동식 변속기의 제어장치로서, 다수의 유압결합요소에 대응하는 숫자로 다수의 솔레노이드 밸브가 설치되어, 각 유압결합요소로의 급유와 그로부터의 배유가 제어될 수 있다. 이 제어장치는, 솔레노이드 밸브의 작동이 불량하거나 오동작의 발생시, 소망의 변속단을 확립하는 유압결합요소 이외의 유압결합요소가 결합되어, 동시에 다수의 변속단이 확립되는 소위 동시 물림이 발생한다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 일본 특허출원 3727/1990호에는 하나의 장치가 공지되어 있는 바, 이 장치에서는, 솔레노이드 밸브와 유압결합요소 사이에, 상기 솔레노이드 밸브와 유압결합요소를 함께 연결하는 개방위치와 이러한 연결을 차단하는 폐쇄위치 사이에서 변환될 수 있는 변환밸브가 설치되며, 상기 변환 밸브를 폐쇄위치쪽으로 작용시키는 유압으로서, 다른 유압결합요소로부터의 유압과 솔레노이드 밸브로부터의 유압이 작동하여, 다른 변속단의 확립시에 오동작으로 인해서 솔레노이드 밸브로부터의 유압이 증가할 때 상기 변환 밸브가 폐쇄위치쪽으로 변환되도록 배열하여 솔레노이드 밸브의 하류축으로의 유압결합요소의 결합이 방지된다.
또한, 일본 특허출원 60271/1992 호에 하기와 같은 장치가 공지되어 있는바, 이 장치에서는, 유압결합요소로의 급유와 그로부터의 배유를 제어하는 솔레노이드 밸브와, 상기 솔레노이드 밸브의 상류측의 급유로 사이에 변환밸브가 설치되며, 상기 변환밸브를 폐쇄위치쪽으로 작동시키는 유압으로서, 다른 유압결합요소의 유압이 이 변환밸브에 입력되어 상기 다른 유압결합요소의 결합시에 변환밸브가 폐쇄위치로 변환되어 솔레노이드 밸브로의 급유가 중단되어 솔레노이드 밸브의 하류측으로의 유압결합요소의 결합이 방지된다.
변환밸브가 솔레노이드 밸브의 하류측에 설치되는 전자의 종래 장치에서는, 솔레노이드 밸브와 유압결합요소 사이의 유로의 길이가 길어져 유로저항이 커지고, 솔레노이드 밸브의 개폐에 의한 유압결합요소로의 급유와 그로부터의 배유에 지연이 발생되어 변속의 응답성이 불량해진다.
반면에, 변환밸브가 전술한 후자의 종래예에서처럼 솔레노이드 밸브의 상류측에 설치되면, 솔레노이드 밸브와 유압결합요소 사이의 유로의 길이는 단축될 수 있다. 하지만, 다른 유압결합요소의 결합을 해제하고 솔레노이드 밸브의 하류측에 유압결합요소를 결합하여 변속하는 경우, 다른 유압결합요소의 유압이 소정값 이하로 저하될 때까지 변환밸브가 폐쇄위치로 유지된다. 그러므로, 오일이 솔레노이드 밸브의 하류측의 유압결합요소에 급유될 수 없는 결과로 급유의 개시가 지연되어 전자의 경우에서와 같이 변속의 응답성이 불량해진다.
이 경우, 변환밸브에는 상기 변환밸브를 폐쇄위치쪽으로 작용시키는 유압으로서 솔레노이드 밸브의 하류측의 유압결합요소의 유압이 입력되어 다른 유압결합요소의 결합시의 오동작에 의해 솔레노이드 밸브의 하류측의 유압증가로 페일(fail) 시 변환밸브가 폐쇄위치로 변환되어, 변속 시에 솔레노이드 밸브의 하류측의 유압결합요소에 당초부터 급유가 개시되도록 배열한다. 하지만, 이 배열에서 페일시에 변환밸브가 일단 폐쇄위치로 변환될 수도 있지만, 이로 인해 솔레노이드 밸브의 하류측의 유압결합요소의 유압이 이런 변환에 의해서 저하되는 결과로 차후 솔레노이드 밸브가 재개방되어 변환밸브의 채터링 (chattering) 이 발생될 수도 있다.
이상의 관점에서 볼 때, 본 발명은, 변속의 응답성을 악화시키지 않고 동시물림을 확실히 방지할 수 있는 제어장치를 제공하는 것을 목적으로 하다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1양태에 있어서는, 다수의 유압결합요소들을 갖는 유압적동식 변속기의 제어장치로서; 소정의 유압결합요소로의 급유와 그로부터의 배유를 제어하는 솔레노이드 밸브; 상기 변환밸브의 상류측의 급유로와 상기 솔레노이드 밸브사이에 개재되어 있고, 상기 유로와 상기 솔레노이드 밸브를 연결시키는 개방위치와 이러한 연결을 차단하는 폐쇄위치와의 사이에서 변환이 가능한 변환밸브를 포함하는 유압작동식 변속기의 제어장치에 있어서, 상기 소정의 유압결합요소와 동시에 결합되지 않아야 하는 다른 유압결합 요소의 결합 시에, 상기 변환밸브를 폐쇄위치쪽으로 변환시킴으로써 상기 소정의 유압결합요소의 결합이 방지되고; 상기 변환밸브를 폐쇄위치쪽으로 작용시키는 유압으로서, 상기 소정의 유압결합요소의 유압과 상기 다른 유압결합요소의 유압과 상기 다른 유압결합요소의 유압이 상기 변환밸브에 입력됨으로써 상기 양 유압결합요소들중의 일방의 유압이 타방과의 결합 시에 증가할 때, 상기 변환밸브가 폐쇄위치쪽으로 변환이 가능하고; 그리고 상기 변환밸브를 폐쇄위치쪽으로 작용시키는 유압으로서, 소정압의 작동유압을 상기 변환밸브의 폐쇄위치로의 변환과 연동하여 입력하는 유압입력수단을 또한 포함한다. 작동유압은 상기 솔레노이드 밸브의 영향을 받지 않는다.
또한, 본 발명의 제2양태에 있어서는, 세개 이상의 다수의 유압결합요소들을 구비하고, 이들 각각의 두개의 유압결합요소들의 동시 물림에 의해 확립되는 다수의 변속단을 갖는 유압작동식 변속기의 제어장치로서, 소정의 유압결합요소로의 급유와 그로부터의 배유를 제어하는 솔레노이드 벨브; 상기 솔레노이드 밸브의 상류측의 급유로와 상기 솔레노이드 밸브사이에 개재되어 있고, 상기 유로와 상기 솔레노이드 밸브를 연결시키는 개방위치와 이러한 연결을 차단하는 폐쇄위치와의 사이에서 변환이 가능한 변환밸브를 포함하는 유압작동식 변속기의 제어장치에 있어서, 상기 변환벨브를 폐쇄위치쪽으로 작용시키는 유압으로서, 상기 소정의 유압결합요소를 포함한 다수의 유압결합요소들의 유압이 입력됨으로써, 상기 유압결합요소들중의 임의의 두개의 유압결합요소의 결합 시에 1 이상의 잔류 유압결합요소들의 유압이 증가할 때, 상기 변환밸브가 폐쇄위치쪽으로 변환이 가능하고; 그리고 상기 변환밸브를 폐쇄위치쪽으로 작용시키는 유압으로서, 소정압의 작동유압을 상기 변환밸브의 폐쇄위치로의 변환과 연동하여 입력하는 유압입력수단을 또한 포함하다. 상기 작동유압은 상기 솔레노이드 밸브의 영향을 받지 않는다.
그 작용은 다음과 같다. 동시에 결합되지 않아야 하는 두개의 유압결합요소가 동시에 결합하는 페일의 경우 (본 발명의 제1양탱듸 경우), 또는 세개의 유압결합요소들이 동시에 결합하는 페일의 경우 (본 발명의 제2양태의 경우)에는, 변환 밸브가 폐쇄위치로 변환되어 솔레노이드 벨브로의 급유가 정지된다. 따라서, 폐쇄위치로의 변환에 의해 솔레노이드 밸브의 하류측의 소정의 유압결합요소의 유압이 저하되더라도, 유압입력수단에 의해 변환밸브에 소정압의 작동유압이 입력되므로, 소정의 유압결합요소 이외의 유압결합요소의 유압이 낮아질 때까지 변환밸브는 폐쇄위치로 유지되어 변환밸브의 채터링이 방지되고 동시 물림의 발생이 확실히 방지된다.
또한, 변환밸브는 비페일시에 개방위치로 유지되기 때문에, 변속 시에 당초부터 솔레노이드 밸브를 통해 소정의 유압결합요소에 작동유가 급유될 수 있으며, 더욱이 변환밸브가 솔레노이드 밸브의 상류측에 배치되므로, 솔레노이드 밸브와 상기 솔레노이드 밸브의 하류측의 소정의 유압결합요소 사이의 유로의 길이가 더 단축될 수 있어서 응답성이 양호한 변속을 행할 수 있다.
그런데, 상기 유압입력수단은, 변환밸브를 폐쇄위치로 가하는 변환밸브의 유실과 연통하는 작동유압의 입력유로에서 상기 변환밸브의 폐쇄위치로의 변환과 연동하여 개방되는 게이트밸브 (또는, 차단밸브)를 설치하여 구성할 수도 있다. 하지만, 상기 변환밸브의 폐쇄위치에서 입력유로를 개통하기 위해, 입력유로에 설치되는 밸브부를 변환밸브에서 일체로 형성한다면, 유압입력수단용의 개별밸브가 필요 없게 되어 구조를 간소화하는 이점이 있다.
또한, 변환벨브에 작동유압을 입력하는 전용 유실을 설치하면, 변환밸브가 대형화되어 페일시의 변환밸브의 응답성이 불량해진다. 이 경우, 상기 소정의 유압결합요소의 유압을 입력하는 상기 변환밸브내의 유실에, 상기 유압결합요소와 연통하는 유로 및 작동유압의 입력유로를 셔틀밸브를 통해 연결하면, 상기 유실을 작동유압을 위한 입력유실로도 사용할 수 있으므로 변환밸브를 대형화하지 않아도 되는 이점이 있다.
이하, 본 발명의 목적과 그에 수반한 이점을 첨부한 도면을 참조하면서 하기에서 상세히 설명한다.
제1도를 참조하면, 부호 1은 변속기를 나타낸다. 이 변속기(1)는, 입력축(la)과 동축으로 배치된 제1 내지 제3인 3개의 유성기어(21,22,23)를 갖고 전진 5단 후진 1단의 변속을 행하는 유성기어식 변속기로 구성된다.
각 유성기어(21,22,23)는 선 기어(2a), 링 기어(2b) 이들 기어(2a,2b)와 결합되는 피니언(2c), 및 상기 피니언(2c)을 회전가능하게 지지하는 캐리어(2d)로 구성된다. 제1유성기어(21)의 링 기어(2b)와 캐리어(2d) 그리고 제2유성기어(22)의 링 기어(2b)와 캐리어(2d)는 각각 서로 연결되고, 두개의 제1 및 제2유성기어(21,22)의 캐리어(2d)에 변속기(1)의 출력기어(1b)가 연결된다. 두개의 유성기어(21,22)의 링 기어(2b)는 반력을 받는 부재인 일방향 클러치(3)를 통해 변속기(1)의 케이싱(1)에 연결된다. 또한, 제3유성기어(23)의 선 기어(2a)는 입력축(1a)에 연결된다. 제3유성기어(23)의 캐리어(2d)는 케이싱(1c)에 연결되어 회전을 방지한다.
변속기(1)에는, 유압결합요소로서 하기의 것들; 즉, 입력축(1a)을 제1유성기어(21)의 선 기어(2a)에 연결시키는 제1클러치(C1); 입력축(1a)을 제1 및 제2유성기어(21,22)의 링 기어(2b)에 연결히키는 제2클러치(C2); 제3유성기어(23)의 링 기어(2b)를 제2유성기어(22)의 선 기어(2a)에 연결시키는 제3클러치(C3); 제2유성기어(22)의 선 기어(2a)를 제3유성기어(23)의 캐리어(2d)에 연결시키는 제1브레이크(B1); 및 제1 및 제2유성기어(21,22)의 링 기어(2b)를 케이싱(1c)에 연결시키는 제2브레이크(B2)가 설치된다.
상술된 구성 또는 구조에 따라서, 하기 사항들이 달성된다. 즉, 제1클러치(C1)가 결합될 때 1 속단이 확립되고; 제1클러치(C1)와 제1브레이크(B1)가 결합될 때 2 속단이 확립되고; 제1클러치(C1)와 제3클러치(C2)가 결합될 때 3 속단이 확립되고; 제1클러치(C1)와 제2클러치(C2)가 결합될 때 4 속단이 확립되고; 제2클러치(C2)와 제3클러치(C3)가 결합될 때 5 속단이 확립되고; 제3클러치(C3)와 제2브레이크(B2)가 결합될 때 후진단이 확립되고; 그리고 제1클러치(C1)와 제2브레이크(B2)가 결합될 때 엔진 브레이크가 작동할 수 있는 상태로 1 속단이 확립된다.
이들 클러치(C1,C2,C3)와 브레이크(B1,B2)의 작동은 제2도에 나타낸 유압제어회로에 의해서 제어된다. 이 유압제어회로에는, 유압원(4), 매뉴얼 밸브(5), 및 각 클러치(C1,C2,C3)와 각 브레이크(B1,B2)로의 급유 및 그로부터의 배유를 별개로 제어하는 제1 내지 제5인 총 다섯개의 솔레노이드 밸브(S1-S5)가 설치된다.
매뉴얼 밸브(5)는, 셀렉터 레버(도시하지 않음)의 조작과 연동하여 후진 용의 R 위치, 중립 및 파킹용의 N 및 P 위치, 자동변속용의 D 위치, 1 속 유지용의 L 위치 사이에서 변환되도록 배열되어 있다. D 위치와 L 위치에서는, 유압원(4)과 연통하는 유로(L1)가 유로(L2)에 연결되어, 레귤레이터 밸브(6)에 의해 소정의 라인 압력으로 조압되는 압유가 유로(L2)에 공급된다. 따라서, 유로(L2)를 통해 제1클러치(C1)용 제1솔레노이드 밸브(S1)에 지속적으로 작동유가 공급되고, 유로(L2)로부터 분기된 유로(L3)를 통해 제2클러치(C2)용 제2솔레노이드 밸브(S2)에, 제1브레이크(B1)용 제4솔레노이드 밸브(S4)에, 그리고 제2브레이크(B2)용 제5솔레노이드 밸브(S5)에 또한 작동유가 공급된다. 제3글러치(C3)용 제3솔레노이드 밸브(S3에는, 매뉴얼 밸브(5)에 관계없이 유로(L1)를 통해 작동유가 지속적으로 공급된다.
제2 내지 제4솔레노이드 밸브(S2,S3,S4)는 하류측의 유로(L4, L5, S6)를 통해 각각 제2클러치(C2), 제3클러치(C3), 및 제1브레이크(B1)에 직접 연결된다. 제1솔레노이드 밸브(S1)의 하류측의 유로(L7)에는, 매뉴얼 밸브(5)를 통해 D 위치에서 제1클러치(C1)와 연통되는 유로(L8)가 연결된다. 또한, 제5솔레노이드 밸브(S5)의 하류측의 유로(L9)에는, 매뉴얼 밸브(5)를 통해 L 위치에서 제2브레이크(B2)와 연통되는 유료(L10)가 연결된다. 유로(L8)는 매뉴얼밸브(5)의 L 위치에서 유로(L1)에 연결되고, 유로(L10)는 매뉴얼 밸브(5)의 R 위치에서 유로(L1)에 연결된다. 그러므로, 매뉴얼 밸브(5)의 L 위치에서는 제1클러치(C1)가 지속적으로 결합되어, 제5솔레노이드 밸브(S5)로부터의 급유를 통한 제2브레이크(B2)의 결합에 의해 엔진브레이크가 작동할 수 있는 상태에서 1 속단이 확립된다. 매뉴얼 밸브(5)의 R 위치에서는, 제2브레이크(B2)가 지속적으로 결합되어, 제3솔레노이드 밸브(S3)로부터의 급유를 통한 제3클러치(C3)의 결합에 의해 후진단이 확립된다.
매뉴얼 밸브(5)의 D 위치에서는, 모든 솔레노이드 밸브(S1-S5)에 작동유가 공급될 수 있게 된다. 제1솔레노이드 밸브(S1)를 통해 제1클러치(C1)에 오일이 공급되어 이것이 결합될 때 1 속단이 확립된다. 제1솔레노이드 밸브(S1)와 제4솔레노이드 밸브(S4)를 통해 제1클러치(C1)와 제1브레이크(B1)에 오일이 공급되어 이들이 결합될 때 2 속단이 확립된다. 제1솔레노이드 밸브(S1)와 제3솔레노이드 밸브(S3)를 통해 제1클러치(C1)와 제3클러치(C3)에 오일이 공급되어 이들이 결합될 때 3 속단이 확립된다. 제1솔레노이드 밸브(S1)와 제2솔레노이드 밸브(S2)를 통해 제1클러치(C1)와 제2클러치(C2)에 오일이 공급되어 이들이 결합될 때 4 속단이 혹립된다. 제2솔레노이드 밸브(S2)와 제3솔레노이드 밸브(S3)를 통해 제2클러치(C2)와 제3클러치(C3)에 오일이 공급되어 이들이 결합될 때 5 속단이 확립된다.
각 솔레노이드 밸브(S1-S5)는, 각 솔레노이드 밸브의 상류측과 하류측이 서로 연통하는 개방상태와, 이러한 연통을 차단하여 하류측의 유로를 배유구에 연결하는 폐쇄상태 사이에서 변환될 수 있다. D 위치에서는, 전자제어회로(도시하지 않음)에 의해서 차량의 주행상태에 따라 제 1 내지 제 4 솔레노이드 밸브(S1-S4)의 개폐가 제어되어 1 속단에서 5 속단으로의 자동변속이 행해진다. 제1 및 제3 솔레노이드 밸브(S1,S3)는 상개형(normally-open type)으로 구성되고, 제2, 제4, 및 제5 솔레노이드 밸브(S2,S4,S5)는 상폐형(normally-closed type)으로 구성된다.
D 위치에서의 각 변속단의 확립 시와, L 위치에서의 1 속단의 확립 시와, R 위치에서의 후진단의 확립 시에 솔레노이드 밸브(S1-S5) 의 통전상태 및 유압결합요소의 결합상태는 표 1에 나타낸 바와 같다. 상기 표에서, 0 표시는 유압결합요소가 결합된 상태로 있는 것을 나타내고, - 표시는 유압결합요소가 비결합 상태로 있는 것을 나타낸다.
표 1에서 보는 바와 같이, 세개 이상의 유압결합요소가 동시에 결합하는 경우는 없다. 만약, 솔레노이드 밸브의 오동작으로 인해 세개 이상의 유압결합요소가 동시에 결합되면, 동시 물림이 일어난다.
그러므로, 본 발명의 실시예에서는, 제2, 제4, 및 제5솔레노이드 밸브(S2,S4,S5)와 연통되는 상류측의 유로(L3)와, 이유로(L3)로의 급유로로서 역할을 하는 유로(L,2)사이에 변환밸브(7)가 설치되는 배열로, 세개 이상의 유압결합요소가 동시에 결합되는 것을 방지하도록 했다.
이 변환밸브(7)는, 유로(L2)와 유로(L3)가 서로 연결되는, 도면 오른편의 개방위치와, 이러한 연결이 차단되는, 도면 왼편의 폐쇄위치 사이에서 변환될 수 있다. 변환밸부(7)의 좌단의 유실(7a)에 유로(L1)로 부터의 라인압력을 입력하여 변환벨브(7)를 개방위치로 작용시킨다. 또한, 변환밸부(7)에는 이것을 폐쇄위치쪽으로 작용시키는 네개의 유실(7b,7c,7d,7e)이 형성된다. 따라서 제1클러치(c1)의 유압을 유로(L8)를 통해 유실(7b)에; 제3클러치(C3)의 유압을 유로(L5) 를 통해 유실(7c) 에; 제1브레이크(B1)의 유압을 유로(L6)를 통해 유실(7d)에; 그리고 제2클러치(C2)의 유압을 유로(L4)를 통해 유실(7e)에 입력하여, 또한 스프링(7f)에 의해 변환벨브(7)를 폐쇄위치로 작용시키도록 배열되어 있다. 제1 내지 제3클러치(C1-C3)와 제1브레이크(B1)로 이루어지는 네개의 유압결합요소들 가운데 두개가 결합되고, 잔류 유압결합요소들중의 하나 이상의 유압이 소정의 압력이상으로 증가하여, 세개 이상의 유압결합요소들이 동시에 결합되는 페일시에는, 스프링(7f)의 강제력과 유실 (7b, 7c, 7d, 7e) 로 입력되는 유압에 의한 강제력의 유실(7a)로 입력되는 라인압력의 강제력을 상회하여 변환밸브(7)가 폐쇄위치로 변환된다.
단지 두개의 유압결합요소가 결합되는 비페일시에는, 변환밸브(7)가 개방위치로 유지된다. 유로(L2)가 변환밸브(7)의 환형 그루우브(7g) 를 통해 유로(L3)에 연결되어, 제2솔레노이드 밸브(S2)와 제4솔레노이드 밸브(S4)로의 급유가 계속된다. 따라서, 제2클러치(C2)가 결합되는 4 속단과 5 속단으로의 변속시에, 또는 제1브레이크(B1)가 결합되는 2속단으로의 변속 시에, 변속 당초부터 제2클러치(C2)와 제1브레이크(B1)로의 급유를 개시할 수 있어, 응답성이 양호한 변속을 행할 수가 있다.
D 위치에서는, 제2브레이크(B2)와 연통되는 유로(L10)가, 매뉴얼 밸브(5)를 통해 대기에 개방되도록 배열된다. 그러므로, 본 실시예에서는, 변환벨브(7)에 제2브레이크(B2)의 유압이 입력되지 않는다. 하지만, L 위치에서의 페일에 대한 대책으로서 제2브레이크(B2)의 유압이 변환벨브(7)에 입력되도록 배열될 수 도 있다.
한편, 페일시에 변환밸브(7)가 폐쇄위치로 변환될 때, 유로(L2)와 유로(L3) 사이의 연결은 차단되고, 유로(L3)가 배유구(7h)에 연결된다. 결과적으로, 제2솔레노이드 밸브(S2)와 제4솔레노이드 밸브(S4)가 개방상태에 있더라도, 제2클러치(C2)와 제1브레이크(B1)의 유압이 낮아지게 된다. 이러한 상태에서, 변환밸브(7)가 개방위치로 변환될 것이고, 이후 변환밸브(7)가 폐쇄위치와 개방위치 사이에서 변환될 것이며, 그로 인해 채터링이 증가될 것이다.
해결책으로서, 폐쇄위치에 있는 변환밸브(7)에 유로(L2)의 유압을 입력하는 유압입력수단이 설치되고, 제2클러치(C2)또는 제1브레이크(B1)의 유압이 낮아지더라도, 유압입력수단을 통해 입력되는 유압에 의해 변환밸브(7)가 제1클러치(C1)와 제3클러치(C3)의 유압이 낮아질 때까지 폐쇄위치로 유지되도록 배열된다. 본 실시예에서, 유압입력수단은, 유로(L2)로부터 분기되는 유압입력용의 유로(L11)와, 이 유로(L11)에 끼워 설치되고 변환밸브(7)와 일체인 밸브부로 구성된다. 변환밸브(7)의 폐쇄위치에서, 유로(L11)가 변환밸브(7)의 환형 그루우브(7i)를 통해 연통된다. 상기 유실(7d)에는, 제1브레이크(B1)와 연통되는 유로(L6)와, 유로(L11)가 셔틀밸브(8)를 통해 연결된다. 또한, 상기 유실(7e)에는, 제2클러치(C2)와 연통되는 유로(L4)와, 유로(L11)가 셔틀밸브(8)를 통해 연결된다. 이런 방식으로, 페일시에 변환밸브(7)가 폐쇄위치로 변환될 때, 유로(L11)가 연통되고 유로(L2)의 유압이 각 셔틀 밸브(88)를 통해 각 유실(7d,7e)에 입력되므로, 제2클러치(C2)와 제1브레이크(B1)의 유압이 낮아지더라도, 변환밸부(7)는 폐쇄위치로 유지될 수 있다.
한편, 변환밸브(7)에는 유로(L11)로 부터의 유압을 입력하는 데 사용되는 전용 유실이 설치될 수도 있다. 하지만, 이는, 변환밸브(7)가 대형화되어 페일시의 응답성이 불량해진다. 다른 한편으로는, 본 실시예에 따라서, 제1브레이크(B1)와 제2클러치(C2)로부터의 유압이 입력되는 유실(7d,7e)은 유로(L11)로부터의 유압을 입력하는 유실로서도 사용할 수가 있어서, 변환밸브(7)를 대형화시키지 않는다는 이점이 있다.
상술된 변속기에서는, D위치에서 제1 내지 제3클러치 (C1,C2,C3)와 제1브레이크(B1) 가운데 두개의 유압결합요소가 결합되는 상태에서도, 결합되는 것들이 제3클러치(C3)와 제1브레이크(B1)라면 변속기의 입력축(1a)의 회전이 제한된다. 제3클러치(C3)와 제1브레이크(B1)의 동시 물림을 방지하기 위하여, 제3클러치(C3)와 제1브레이크(B1)중의 하나의 급배유를 제어하는 솔레노이드 밸브의 상류측에, 상기의 것과 별개로 또 다른 변환밸브가 설치된다. 제3도는 제3솔레노이드 밸브(S3)와 그 상류측의 유로(L1)사이에 변환밸르(9)가 설치된 실시예를 나타낸다.
이 변환밸브(9)는 좌단의 유실(9a)로 입력되는 유로(L1)의 유압에 의해 우방의 개방위치쪽으로 작용되며, 우단측의 두개으 유실(9b,9c)로 각각 입력되는 제3클러치(C3)와 제1브레이크(B1)의 유압 및 유실(9b)내의 스프링(9d)에 의해서 좌방의 폐쇄위치쪽으로 작용된다. 제3클러치(C3)와 제1브레이크(B1)중의 하나의 결합시에, 제3클러치(C3)와 제1브레이크(B1)중의 다른 하나의 유압이 실질적인 결합을 일으키게 되는 그러한 소정의 압력이상으로 증가될 때, 변환밸브(9)가 폐쇄위치로 변환된다. 변환밸브(9)의 개방위치에서는, 유로(L1)가 변환밸브(9)의 환형 그루우부(9e)를 통해 제3솔레노이드 밸브(S3)에 연결된다. 다른 한편으로, 폐쇄위치에서는, 이러한 연결이 차단되어서 솔레노이드 밸브(S3)가 변환밸브(9)의 배유구(9f)에 연결된다. 따라서, 제3클러치(C3)의 유압이 낮아져, 제3클러치(C3)와 제1브레이크(B1)의 동시 물림이 방지될 수 있다.
상기 유실(9B)에는, 제3클러치(C3)와 연통되는 유로(C5)와 유압입력용의 유로(L12)가 셔틀밸브(10)를 통해 연결된다. 변환밸브(9)의 폐쇄위치에서는, 유로(L12)가 변환밸브(9)의 환형 그루우브(9g)를 통해 유로(L1)에 연결된다. 따라서, 유로(L1)의 유압이 유실(9b)에 입력되어서, 제3클러치(C3)의 유압이 낮아지더라도 변환밸브(9)는 제1브레이크(B1)의 유압이 낮아질 때까지 폐쇄위치로 유지된다.
이상, 전진 5 단의 유성기어식 변속기의 제어장치에 본 발명을 적용시킨 실시예에 대해 설명했다. 평행 2 축식 변속기의 제어장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. 평행 축식 변속기에서는, 각 변속단이, 상기 각 변곡단에 대응하는 하나의 유압결합요소의 결합에 의해 확립되도록 배열된다. 이는, 일방향 플러치를 사이에 끼우는 1 속단용의 유압결합요소 이외의 유압결합요소가 두개 이상 동시에 결합되지 않음을 의미한다. 그러므로, 하기의 배열이 사용될 수도 있다. 즉, 1 속단용의 유압결합요소를 제외한 각 유압결합요소용의 각 솔레노이드 밸브에 작동유가 공통의 변환밸브를 통해 공급되어, 변환밸브를 1 속단용의 유압결합요소를 제외한 모든 유압결합요소들의 유압에 폐쇄위치로 작용시킨다. 그 다음, 이들 유압결합요소들의 임의의 하나가 결합되는 상태에서 하나 이상의 잔류 유압결합요소의 유압이 증가할 때, 변환밸브가 폐쇄위치로 변환된다.
상기 실시예에서는, 변환밸브(7,9)는 유압(라인 압력)에 의해 개방위치로 작용시키도록 배열되나, 변환밸브를 스프링에 의해 개방위치로 작용시키도록 배열될 수 도 있다.
이상의 설명에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 솔레노이드 벨브의 상류측에 변환밸브를 설치함으로써, 솔레노이드 밸브와, 이 솔레노이드 밸브의 하류 측의 유압결합요소 사이의 유로의 길이가 짧아질 수 있다. 또한, 비페일시에는 변환밸브는 개방위치로 유지되어 변속 당초부터 유압결합 요소로의 급유를 개시할 수 있어 응답성이 향상된다. 또한, 페일시에는 변환밸브가 채터링의 발생 없이 폐쇄위치로 유지될 수 있어서 동시 물림의 발생이 확실하게 방지된다.
상기 유압작동식 변속기의 제어장치가 전술한 모든 목적에 부합하고, 또한 널리 상업적으로 이용될 수 있음이 분명해졌다. 전술한 본 발명의 특정한 형태를 이들 교시의 범위 내에서 특정한 변형으로서만 나타내었음을 당업자들은 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 전체 범위를 결정하는 데에는 하기의 청구의 범위를 참조하여야 한다.

Claims (7)

  1. 다수의 유압결합요소들을 구비한 유압작동식 변속기의 제어장치로서, 소정의 유압결합요소로의 급유와 그로부터의 배유를 제어하는 솔레노이드 밸브; 상기 솔레노이드 밸브의 상류측의 급유로와 상기 솔레노이드 밸브사이에 설치되고, 상기 유로와 상기 솔레노이드 밸브를 연결시키는 개방위치와 이러한 연결을 차단하는 폐쇄위치와의 사이에서 변환이 가능한 변환밸브를 포함하는 유압작동식 변속기의 제어장치에 있어서, 상기 소정의 유압결합요소와 동시에 결합되지 않아야 하는 다른 유압결합 요소의 결합시에, 상기 변환밸브를 폐쇄위치쪽으로 변환시킴으로써 상기 소정의 유압결합요소의 결합이 방지되고; 상기 변환밸브를 폐쇄위치쪽으로 작용시키는 유압으로서, 상기 소정의 유압결합요소의 유압과 상기 다른 유압결합요소의 유압이 상기 변환밸브에 입력됨으로써, 상기 양 유압결합요소들중의 하나의 유압이 다른 하나와의 결합 시에 증가할 때, 상기 변환밸브가 폐쇄위치쪽으로 변환이 가능하고; 그리고 상기 변환밸브를 상기 폐쇄위치쪽으로 작용시키는 유압으로, 상기 솔레노이드 밸브의 영향을 받지 않고 소정압의 작동유압을 상기 변환밸브의 폐쇄위치로서의 변환과 연동하여 입력하는 유압입력수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압작동식 변속기의 제어장치.
  2. 세개 이상의 다수의 유압결합요소들을 구비하고, 이들 각각의 두개의 유압결합요소들의 동시 물림에 의해 확립되는 다수의 변속단을 갖는 유압작동식 변속기의 제어장치로서, 소정의 유압결합요소로의 급유와 그로부터의 배유를 제어하는 솔레노이드 밸브; 상기 솔레노이드 벨브의 상류측의 급유로와 상기 솔레노이드 밸브사이에 설치되고, 상기 유로와 상기 솔레노이드 밸브를 연결시키는 개방위치와 이러한 연결을 차단하는 폐쇄위치와의 사이에서 변환이 가능한 변환밸브를 포함하는 유압작동식 변속기의 제어장치에 있어서, 상기 변환밸브를 폐쇄위치쪽으로 작용시키는 유압으로서, 상기 소정의 유압결합요소를 포함하는 다수의 유압결합요소들의 유압이 입력됨으로써, 상기 유압결합요소들중의 임의의 두개의 유압결합요소의 결합시에 1 이상의 잔류 유압결합요소들의 유압이 증가할 때, 상기 변환밸브가 폐쇄위치쪽으로 변환이 가능하고; 그리고 상기 변환밸브를 폐쇄위치쪽으로 작용시키는 유압으로서, 상기 솔레노이드밸브의 영향을 받지 않고 소정압의 작동유압을 상기 변환밸브의 폐쇄위치로의 변환과 연동하여 입력하는 유압입력수단을 더 포함하는 것을 특정으로 하는 유압작동식 변속기의 제어장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유압입력수단이 작동유압을 입력하기 위해 상기 변환밸브에 설치된 유실과 연통하는 작동유압의 입력유로; 및 상기 변환밸브의 폐쇄위치에서 상기 입력유로를 개통하기 위하여 상기 입력유로에 설치되고 상기 변환밸브와 일체인 밸브부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압작동식 변속기의 제어장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 소정의 유압결합요소와 연통하는 유로 및 상기 입력유로가 셔틀밸브를 통해, 상기 변환 밸브에 설치되어 상기 소정의 유압결합요소의 유압을 입력하는 유실에 연결되므로써, 상기 유실이 작동유압을 위한 입력유실로서도 사용되는 것을 특징으로 하는 유압작동식 변속기의 제어장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 작동유압이 상기급유로의 유압인 것을 특징으로 하는 유압작동식 변속기의 제어장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 유압입력수단이 작동유압을 입력하기 위해 상기 변환밸브에 설치된 유실과 연통하는 작동유압의 입력유로; 및 상기 변환밸브의 폐쇄위치에서 상기 입력유로를 개통하기 위하여 상기 입력유로에 설치되고 상기 변환밸브와 일체인 밸브부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유압작동식 변속기의 제어장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 작동유압이 상기 급유로의 유압인 것을 특징으로 하는 유압작동식 변속기의 제어장치.
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