KR101789576B1 - 자동 변속기 및 그 유압 제어 방법 - Google Patents

자동 변속기 및 그 유압 제어 방법 Download PDF

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쟈트코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 과제는 D 레인지 혹은 N 레인지에서 주행 중, R 레인지로 단시간에 전환되었을 때의 쇼크를 억제하는 것이다.
매뉴얼 밸브(20)는 셀렉트 레버가 D 레인지 혹은 N 레인지에 있는 경우에는 라인압 유로(31)와 R 레인지압 유로(34)를 차단하고, 셀렉트 레버가 R 레인지에 있는 경우에는 R 레인지압 유로(34)와 라인압 유로(31)를 연통한다. 전환 밸브(26)는 셀렉트 레버가 D 레인지 혹은 N 레인지에 있고, 또한 차량이 소정 차속 이하의 차속으로 주행하고 있는 경우에는, 로우&리버스 브레이크압 유로(40)와 R 레인지압 유로(34)를 차단한다.

Description

자동 변속기 및 그 유압 제어 방법 {AUTOMATIC TRANSMISSION AND HYDRAULIC CONTROL METHOD}
본 발명은 자동 변속기에 있어서의 유압 제어에 관한 것이다.
유단 자동 변속기는 유성 기어와 복수의 마찰 요소(브레이크, 클러치)로 구성되어, 복수의 마찰 요소의 체결 상태를 변경함으로써, 복수의 변속단을 실현한다. 체결해야 할 마찰 요소는 변속단마다 결정되어 있고, 어떤 변속단을 실현할 때에, 당해 변속단에서 체결하면 안되는 마찰 요소가 체결되면, 쇼크나 인터로크가 발생한다. 이로 인해, 당해 변속단에서는, 체결하면 안되는 마찰 요소의 유압을 드레인하여, 당해 마찰 요소가 잘못하여 체결되지 않도록 해 두는 것이 바람직하다.
도 8은 특허 문헌 1에 개시되는 자동 변속기의 B2 브레이크로의 유압 공급 상태를 설명하기 위한 개략도이다.
B2 브레이크는 L 레인지의 1속, R 레인지의 후퇴 변속단에서만 체결되는 마찰 요소이다. D 레인지 선택 시에 본래 체결하면 안되는 B2 브레이크가 체결되면 인터로크가 발생하므로, D 레인지 선택 시에는 B2 브레이크를 확실하게 해방해 둘 필요가 있다. 이로 인해, 특허 문헌 1에서는, D 레인지 선택 시에는, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이 B2 브레이크 유압을 시퀀스 밸브, 매뉴얼 밸브를 통해 드레인시켜, 가령 B2압 제어 밸브로부터 유압이 출력되었다고 해도, B2 브레이크가 체결되지 않도록 하고 있다.
또한, 특허 문헌 1에서는, 도 8의 (a)의 상태로부터, 셀렉트 레버가 R 레인지로 조작되면, 레인지 전환에 수반하는 변속 중(D-R 레인지 과도 상태), 솔레노이드가 ON으로 되어, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, B2압 제어 밸브로 압력 조절된 B2 브레이크압(PB2)이 B2 브레이크에 공급된다. 이는, B2 브레이크압(PB2)을 점증시킴으로써 B2 브레이크를 완만하게 체결하여, 체결 시의 쇼크를 완화시키기 위해서이다. 그리고, 변속 완료 후(R 레인지 정상 상태)에는, 솔레노이드가 다시 OFF로 되어, 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, B2 브레이크에는 매뉴얼 밸브로부터 R 레인지압(PR)(완전 개방 유압)이 공급된다.
일본특허출원공개제2002-147587호공보
특허 문헌 1에서는, 상기와 같이 D-R 레인지 과도 상태에 있어서 B2 브레이크압(PB2)을 점증시킴으로써, B2 브레이크 체결 시의 쇼크를 완화하고 있다.
그러나, 셀렉트 레버가 D 레인지로부터 R 레인지로 단시간에 조작되면, 시퀀스 밸브가 매뉴얼 밸브보다도 지연되어 전환되고, 이것이 원인으로 되어 쇼크가 발생할 가능성이 있다. 이는, 시퀀스 밸브의 전환이 지연되면, D-R 레인지 과도 상태 초기에 있어서 도 9에 도시된 바와 같이 B2 브레이크와 유압원이 일시적으로 연통 상태로 되어, B2 브레이크압(PB2)이 공급되기 전에 유압원으로부터의 R 레인지압(PR)(완전 개방압)이 B2 브레이크에 공급되고, B2 브레이크가 급체결되기 때문이다.
시퀀스 밸브의 전환 지연은 시퀀스 밸브는 매뉴얼 밸브와 같이 셀렉트 레버 조작이 기계적으로 전달되어 전환되는 구성이 아니라, 셀렉트 레버 조작을 검출하는 인히비터 스위치로부터의 전기 신호를 받아 솔레노이드가 동작하고, 계속해서, 이 솔레노이드로부터의 유압을 받아 시퀀스 밸브가 전환되는 구성인 것에 기인한다. 구체적으로는, 채터링 방지를 위해 인히비터 스위치로부터의 전기 신호에 대해 솔레노이드가 1, 2 펄스분 지연되어 동작하는 것에 의한 지연 및 솔레노이드에서 생성된 유압이 시퀀스 밸브로 보내져 시퀀스 밸브가 실제로 전환될 때까지의 지연에 의해, 시퀀스 밸브의 전환 지연이 발생한다.
본 발명은 이와 같은 기술적 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 엔진 브레이크를 작동시키지 않는 전진 레인지 혹은 뉴트럴 레인지에서 주행 중, 셀렉트 레버가 후퇴 레인지로 단시간에 전환되었을 때의 쇼크를 억제하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 어떤 형태에 따르면, 복수의 변속단을 실현하는 자동 변속기이며, 상기 복수의 마찰 요소에는, 셀렉트 레버가, 후퇴 레인지(이하, R 레인지)에 있는 경우에 체결되고, 엔진 브레이크를 작동시키지 않는 전진 레인지(이하, D 레인지)에 있을 경우에 해방되는 후퇴용 마찰 요소가 포함되어 있고, 유압원과, 상기 유압원과 상기 후퇴용 마찰 요소 사이에 배치되어, 셀렉트 레버 조작에 연동하여 유로를 전환하는 전환 밸브 및 매뉴얼 밸브이며, 전환 밸브가 매뉴얼 밸브보다도 지연되어 전환되는, 전환 밸브 및 매뉴얼 밸브와, 상기 후퇴용 마찰 요소와 상기 전환 밸브를 연통하는 제1 유로와, 상기 유압원과 상기 매뉴얼 밸브를 연통하는 제2 유로와, 상기 전환 밸브와 상기 매뉴얼 밸브를 연통하는 제3 유로와, 상기 전환 밸브를 전환 제어하는 제어 수단을 구비한 자동 변속기가 제공된다.
상기 매뉴얼 밸브는, 상기 셀렉트 레버가 상기 D 레인지 혹은 뉴트럴 레인지(이하, N 레인지)에 있는 경우에는 상기 제2 유로와 상기 제3 유로를 차단하고, 상기 셀렉트 레버가 상기 R 레인지에 있는 경우에는 상기 제2 유로와 상기 제3 유로를 연통하도록 구성된다.
상기 제어 수단은 상기 셀렉트 레버가 상기 D 레인지 혹은 상기 N 레인지에 있고, 또한 상기 자동 변속기를 탑재한 차량이 소정 차속 이하의 차속으로 주행하고 있는 경우에는, 상기 제1 유로와 상기 제3 유로를 차단하도록 상기 전환 밸브를 전환한다.
또한, 본 발명의 다른 형태에 따르면, 상기 자동 변속기에 있어서의 유압 제어 방법이 제공된다.
이들 형태에 따르면, 셀렉트 레버가 D 레인지 혹은 N 레인지에 있고, 또한 차량이 소정 차속 이하의 차속으로 주행하고 있는 경우에는, 전환 밸브에 의해 제1 유로와 제3 유로가 차단된다.
이에 의해, 셀렉트 레버가 R 레인지로 단시간에 조작되어 전환 밸브의 전환이 매뉴얼 밸브에 대해 지연된 경우라도, 레인지 전환에 수반하는 변속 초기에 있어서 제3 유로, 전환 밸브, 제1 유로를 통해 후퇴용 마찰 요소에 유압원의 유압이 공급되는 경우는 없어, 후퇴용 마찰 요소가 급체결되는 것에 의한 쇼크를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 자동 변속기를 탑재한 차량의 전체 구성도.
도 2는 도 1의 자동 변속기의 변속 기구의 구성도.
도 3은 도 1의 자동 변속기의 체결 작동표.
도 4는 도 1의 자동 변속기의 제어계를 도시한 도면.
도 5는 AT 컨트롤 유닛이 행하는 솔레노이드의 ON/OFF 전환 제어의 내용을 도시한 흐름도.
도 6은 솔레노이드의 ON/OFF 전환이 행해지는 모습을 도시한 타임챠트.
도 7은 로우&리버스 브레이크로의 유압 공급 상태를 설명하기 위한 도면.
도 8은 특허 문헌 1에 있어서의 B2 브레이크로의 유압 공급 상태를 설명하기 위한 도면.
도 9는 특허 문헌 1의 기술적 과제를 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 자동 변속기(AT)를 탑재한 차량의 전체 구성을 도시하고 있다. 자동 변속기(AT)는 전진 4속 후퇴 1속의 FF차용 자동 변속기이다. 자동 변속기(AT)는, 도 1에 도시한 바와 같이 컨버터 하우징(1)과, 토크 컨버터(2)와, 트랜스 액슬 케이스(3)와, 변속기 입력축(4)과, 변속기 출력 기어(5)와, 변속 기구(6)와, 감속 기어축(7)과, 감속 기어 기구(8)와, 차동 기어 기구(9)와, 좌측 구동축(10)과, 우측 구동축(11)을 구비한다.
컨버터 하우징(1)의 내부에는 발진 기능이나 제진 기능을 실현하는 토크 컨버터(2)가 배치된다. 토크 컨버터(2)는 로크 업 클러치(12)를 갖고 있고, 로크 업 클러치(12)는 체결에 의해 엔진(Eng)의 크랭크축(13)과 변속기 입력축(4)을 직결한다.
컨버터 하우징(1)에는 트랜스 액슬 케이스(3)가 연결된다. 트랜스 액슬 케이스(3)의 내부에는 변속 기능, 전후진 전환 기능 및 뉴트럴 기능을 실현하는 변속 기구(6)와, 감속 기능을 실현하는 감속 기어 기구(8), 차동 기능을 실현하는 차동 기어 기구(9)가 배치된다.
변속 기구(6)는 변속기 입력축(4)과 변속기 출력 기어(5) 사이에 배치되어, 프론트 유성 기어(FPG)와, 리어 유성 기어(RPG)와, 로우 클러치(L/C)와, 로우&리버스 브레이크(L&R/B)(후퇴용 마찰 요소)와, 2-4 브레이크(2-4/B)와, 리버스 클러치(REV/C)와, 하이 클러치(H/C)의 조합에 의해 구성된다.
감속 기어 기구(8)는 감속 기어축(7)에, 변속기 출력 기어(5)에 맞물리는 제1 감속 기어(14)와, 차동 기어 기구(9)의 구동 입력 기어(15)에 맞물리는 제2 감속 기어(16)를 설치함으로써 구성된다.
차동 기어 기구(9)는 구동 입력 기어(15)로부터 입력되는 구동력을, 좌측 구동축(10)과 우측 구동축(11)에 차동을 허용하면서 등배분하여, 도시하지 않은 좌측 전륜과 우측 전륜으로 전달한다.
도 2는 자동 변속기(AT)의 변속 기구(6)의 구성을 도시하고 있다.
변속 기구(6)는 유성 기어로서, 싱글 피니온식 프론트 유성 기어(FPG)와 리어 유성 기어(RPG)가 설치된다. 그리고, 마찰 요소로서, 로우 클러치(L/C)와, 로우&리버스 브레이크(L&R/B)와, 2-4 브레이크(2-4/B)와, 리버스 클러치(REV/C)와, 하이 클러치(H/C)가 설치된다. 또한, 로우&리버스 브레이크(L&R/B)와 병렬로 원웨이 클러치(OWC)가 설치된다.
프론트 유성 기어(FPG)는 프론트 선 기어(FS)와, 프론트 링 기어(FR)와, 양 기어(FS, FR)에 맞물리는 프론트 피니언(FP)을 지지하는 프론트 캐리어(FC)를 갖는다.
리어 유성 기어(RPG)는 리어 선 기어(RS)와, 리어 링 기어(RR)와, 양 기어(RS, RR)에 맞물리는 리어 피니언(RP)을 지지하는 리어 캐리어(RC)를 갖는다.
프론트 캐리어(FC)와 리어 링 기어(RR)는 제1 회전 멤버(M1)에 의해 일체적으로 연결된다. 프론트 링 기어(FR)와 리어 캐리어(RC)는 제2 회전 멤버(M2)에 의해 일체적으로 연결된다. 따라서, 프론트 유성 기어(FPG)와 리어 유성 기어(RPG)를 조합함으로써, 6개의 회전 요소로부터 2개의 회전 요소를 뺀 4개의 회전 요소[프론트 선 기어(FS), 리어 선 기어(RS), 제1 회전 멤버(M1), 제2 회전 멤버(M2)]를 갖는 구성으로 된다.
프론트 선 기어(FS)는 리버스 클러치(REV/C)를 통해 변속기 입력축(4)과 단접 가능하게 설치된다. 2-4 브레이크(2-4/B)를 통해 트랜스 액슬 케이스(3)에 고정 가능하게 설치된다. 리어 선 기어(RS)는 로우 클러치(L/C)를 통해 변속기 입력축(4)과 단접 가능하게 설치된다. 제1 회전 멤버(M1)는 로우&리버스 브레이크(L&R/B)[원웨이 클러치(OWC)]를 통해 트랜스 액슬 케이스(3)에 고정 가능하게 설치된다. 그리고, 하이 클러치(H/C)를 통해 변속기 입력축(4)과 단접 가능하게 설치된다. 제2 회전 멤버(M2)는 변속기 출력 기어(5)에 직결된다.
도 3은 자동 변속기(AT)의 체결 작동표로, 변속단마다의 각 마찰 요소의 체결 상태를 도시하고 있다. 도면 중 ○표는 당해 마찰 요소가 체결 상태인 것을 나타내고, 빈칸은 당해 마찰 요소가 해방 상태인 것을 나타내고 있다.
자동 변속기(AT)는 변속 기구(6)에 설치된 각 마찰 요소의 체결 상태를 변경함으로써 전진 4속 후퇴 1속의 변속단을 실현한다. 어떤 변속단으로부터 다른 변속단으로의 변속은, 어떤 변속단에서 체결하고 있던 1개의 마찰 요소를 해방하는 동시에, 해방되어 있던 1개의 마찰 요소를 체결한다고 하는 전환 변속을 행함으로써 행해진다.
구체적으로는, 로우 클러치(L/C)와 로우&리버스 브레이크(L&R/B)를 체결함으로써 엔진 브레이크가 작동하는 「1속단」이 실현된다. 로우 클러치(L/C)만을 체결함으로써 엔진 브레이크가 비작동인 「1속단」이 실현된다. 로우 클러치(L/C)와 2-4 브레이크(2-4/B)를 체결함으로써 「2속단」이 실현된다. 로우 클러치(L/C)와 하이 클러치(H/C)를 체결함으로써 「3속단」이 실현된다. 하이 클러치(H/C)와 2-4 브레이크(2-4/B)를 체결함으로써 「4속단」이 실현된다. 리버스 클러치(REV/C)와 로우&리버스 브레이크(L&R/B)를 체결함으로써 「후퇴 변속단」이 실현된다.
도 4는 자동 변속기(AT)의 제어계를 도시하고 있다. 자동 변속기(AT)의 제어계는, 크게 나누어, 유압 제어 회로와 전자 변속 제어 시스템으로 구성된다.
유압 제어 회로는 매뉴얼 밸브(20)와, 로우 클러치용 압력 조절 밸브(21)와, 로우 클러치용 어큐뮬레이터(22)와, 2-4 브레이크용 압력 조절 밸브(23)와, 2-4 브레이크용 어큐뮬레이터(24)와, 겸용 압력 조절 밸브(25)와, 전환 밸브(26)와, 솔레노이드(27)와, 하이 클러치 인히비터 밸브(28)와, 하이 클러치용 어큐뮬레이터(29)와, 로우&리버스 브레이크용 어큐뮬레이터(30)를 갖는다.
또한, 유압 제어 회로는 이들 구성 요소를 연통하는, 라인압 유로(31)(제2 유로)와, 파일럿압 유로(32)와, D 레인지압 유로(33)와, R 레인지압 유로(34)(제3 유로)와, 로우 클러치압 유로(35)와, 2-4 브레이크압 유로(36)와, 겸용압 출력 유로(37)와, 제1 하이 클러치압 유로(38)와, 제2 하이 클러치압 유로(39)와, 로우&리버스 브레이크압 유로(40)(제1 유로)를 갖는다.
셀렉트 레버(41)는 1속단(엔진 브레이크 비작동)으로부터 4속단까지의 변속단을 실현하는 전진 레인지(이하, D 레인지), 1속단(엔진 브레이크 작동)과 2속단을 실현하는 전진 레인지(이하, L 레인지), 후퇴 변속단을 실현하는 후진 레인지(이하, R 레인지), 모든 클러치를 해방하는 뉴트럴 레인지(이하, N 레인지), 주차 레인지(이하, P 레인지), 중 어느 하나의 레인지를 선택한다.
매뉴얼 밸브(20)에는 시프트 케이블, 링크, 로드 등을 통해 셀렉트 레버(41)의 조작이 기계적으로 전달되고, 매뉴얼 밸브(20)는 운전자에 의한 셀렉트 레버(41)의 조작에 연동하여 전환된다.
매뉴얼 밸브(20)는, 예를 들어 D 레인지 선택 시에는, 라인압 유로(31)와 D 레인지압 유로(33)를 연통하여, 라인압(PL)을 D 레인지압 유로(33)로 유도하고, R 레인지 선택 시에는 라인압 유로(31)와 R 레인지압 유로(34)를 연통하여, 라인압(PL)을 R 레인지압(PR)으로 하여 R 레인지압 유로(34)로 유도한다. 또한, D 레인지, N 레인지 선택 시에는, 매뉴얼 밸브(20)는 라인압 유로(31)와 R 레인지압 유로(34)를 차단하여, R 레인지압 유로(34)를 드레인한다.
로우 클러치용 압력 조절 밸브(21)는 노멀 하이(전원 OFF 시에 유압을 발생시키는 특성, 이하 동일함)에 의한 3웨이 대용량 리니어 솔레노이드 밸브이다. 로우 클러치용 압력 조절 밸브(21)는 로우 클러치(L/C)의 체결 시(1, 2, 3), D 레인지압 유로(33)로부터의 D 레인지압(PD)을 원압으로 하여 압력 조절한 로우 클러치압을, 로우 클러치압 유로(35)를 통해 로우 클러치(L/C)로 유도한다. 또한, 로우 클러치용 압력 조절 밸브(21)는 로우 클러치(L/C)의 해방 시(4, R), 로우 클러치(L/C)에 공급되는 로우 클러치압을 드레인한다.
2-4 브레이크용 압력 조절 밸브(23)는 노멀 로우(전원 OFF 시에는 유압을 발생하지 않는 특성, 이하 동일함)에 의한 3웨이 대용량 리니어 솔레노이드 밸브이다. 2-4 브레이크용 압력 조절 밸브(23)는 2-4 브레이크(2-4/B)의 체결 시(2, 4), D 레인지압 유로(33)로부터의 D 레인지압(PD)을 원압으로 하여 압력 조절한 2-4 브레이크압을, 2-4 브레이크압 유로(36)를 통해 2-4 브레이크(2-4/B)로 유도한다. 또한, 2-4 브레이크용 압력 조절 밸브(23)는 2-4 브레이크(2-4/B)의 해방 시(1, 3, R), 2-4 브레이크(2-4/B)에 공급되는 2-4 브레이크압을 드레인한다.
겸용 압력 조절 밸브(25)는 노멀 하이에 의한 3웨이 대용량 리니어 솔레노이드 밸브이다. 겸용 압력 조절 밸브(25)는 매뉴얼 밸브(20)를 통하지 않고 유압원(오일 펌프)으로부터 공급되는 유압[라인압(PL)]을 원압으로 하여 압력 조절한 유압을, 전환 밸브(26)의 전환 상태에 따라서 하이 클러치(H/C) 또는 로우&리버스 브레이크(L&R/B)로 유도한다.
솔레노이드(27)는 노멀 로우의 ON/OFF 솔레노이드이다. 전환 밸브(26)는 솔레노이드(27)가 OFF(유압 비발생)일 때에는, 겸용압 출력 유로(37)와 제1 하이 클러치압 유로(38)를 연통하고, 로우&리버스 브레이크압 유로(40)와 R 레인지압 유로(34)를 연통한다. 반대로, 솔레노이드(27)가 ON(유압 발생)일 때에는, 겸용압 출력 유로(37)와 로우&리버스 브레이크압 유로(40)를 연통하고, 로우&리버스 브레이크압 유로(40)와 R 레인지압 유로(34)를 차단한다.
전환 밸브(26)의 전환은 자동 변속기(AT)의 변속 상태나 차속(VSP)에 따라서 AT 컨트롤 유닛(이하, 「ATCU」)(53)이 솔레노이드(27)의 ON/OFF를 제어함으로써 행해진다.
구체적으로는, D, N 레인지 선택 시에 레인지 전환에 수반하는 변속을 행하고 있지 않을 때(D, N 레인지 정상 상태) 혹은 D-N 사이의 레인지 전환에 수반하는 변속 중(D-N, N-D 레인지 과도 상태)이고, 또한 차속(VSP)이 ON/OFF 전환 차속보다도 높은 경우에는, ATCU(53)는 솔레노이드(27)를 OFF로 하여 로우&리버스 브레이크(L&R/B)의 유압을 드레인한다. 이에 의해, D, N 레인지 정상 상태나 D-N, N-D 레인지 과도 상태에 있어서, 로우&리버스 브레이크(L&R/B)가 잘못하여 체결되는 것을 방지한다(fail safe).
이에 대해, D, N 레인지 정상 상태나 D-N, N-D 레인지 과도 상태라도, 차속(VSP)이 ON/OFF 전환 차속 이하인 경우에는, ATCU(53)는 솔레노이드(27)를 ON으로 하여 로우&리버스 브레이크압 유로(40)와 R 레인지압 유로(34)를 차단한다. 이에 의해, 셀렉트 레버(41)가 R 레인지로 단시간에 조작되어 전환 밸브(26)의 전환이 매뉴얼 밸브(20)의 전환에 대해 지연되어도, R 레인지압(PR)이 R 레인지압 유로(34), 전환 밸브(26), 로우&리버스 브레이크압 유로(40)를 통해 로우&리버스 브레이크(L&R/B)에 공급되지 않도록 하여, 로우&리버스 브레이크(L&R/B)가 급체결되는 것을 방지한다(체결 쇼크 방지).
전환 밸브(26)의 전환이 지연되는 것은, 특허 문헌 1에 있어서의 시퀀스 밸브와 동일한 이유에 의한 것으로, 채터링 방지를 위한 솔레노이드(27)의 작동 지연 및 솔레노이드(27)가 발생한 유압이 전환 밸브(26)가 실제로 전환될 때까지의 지연이 있기 때문이다.
ON/OFF 전환 차속은 전진 중에 R 레인지로의 전환이 허가되는 차속의 상한값으로, 예를 들어 10㎞/h 내지 20㎞/h 사이의 값으로 설정된다. ON/OFF 전환 차속은, 예를 들어 R 레인지로 전환되었다고 해도 클러치나 브레이크 등의 내구성을 확보할 수 있는 차속의 상한값에 여유값을 더한 차속, 크리프 주행으로 달성할 수 있는 최고 차속에 여유값을 더한 차속, R 레인지로 전환한 경우에 발생하는 쇼크가 허용 레벨 이하로 억제되는 차속의 상한값, 혹은 운전자가 R 레인지로의 전환이 가능하다고 기대하는 차속의 상한값으로 설정된다.
또한, 3속단 이상의 변속단에서 로우&리버스 브레이크(L&R/B)가 잘못하여 체결되면 인터로크가 발생하므로, 3속단 이상에서는 로우&리버스 브레이크(L&R/B)의 유압이 드레인되어 로우&리버스 브레이크(L&R/B)가 확실하게 해방되도록, ON/OFF 전환 차속은 3속단으로부터 2속단으로의 변속이 행해지는 3-2 차속(예를 들어, 25㎞/h) 이하의 차속으로 설정된다.
또한, D 레인지나 N 레인지로부터 R 레인지로 셀렉트 레버(41)가 조작된 경우에는, 레인지 전환에 수반하는 변속 중, ATCU(53)는 솔레노이드(27)를 ON으로 하여 겸용압 출력 유로(37)와 로우&리버스 브레이크압 유로(40)를 연통한다. 겸용 압력 조절 밸브(25)는 로우&리버스 브레이크(L&R/B)로의 유압을 점증시키고, 이에 의해 로우&리버스 브레이크(L&R/B)를 완만하게 체결하여, 체결 시의 쇼크를 완화한다.
변속 완료 후에는, ATCU(53)는 솔레노이드(27)를 OFF로 하여 로우&리버스 브레이크압 유로(40)와 R 레인지압 유로(34)를 연통함으로써, 로우&리버스 브레이크(L&R/B)에 R 레인지압(PR)(완전 개방 유압)을 공급한다.
하이 클러치 인히비터 밸브(28)는 전환 밸브(26)와 하이 클러치(H/C) 사이에 배치된다. 하이 클러치 인히비터 밸브(28)는 D 레인지의 선택 시에 발생하는 D 레인지압(PD)에 따라서 전환되어, D 레인지압(PD)의 작용 시에 제2 하이 클러치압 유로(39)와 제1 하이 클러치압 유로(38)를 연통하고, D 레인지압(PD)의 비작용 시에 제2 하이 클러치압 유로(39)를 드레인한다.
한편, 전자 변속 제어 시스템은 액셀러레이터 개방도 센서(50)와, 차속 센서(51)와, 다른 센서류(52)(변속기 입력 회전 속도 센서, 인히비터 스위치 등)와, ATCU(53)를 갖는다.
ATCU(53)에는 액셀러레이터 개방도 센서(50)와, 차속 센서(51)와, 다른 센서류(52)로부터의 정보가 입력된다. ATCU(53)는, 예를 들어 D 레인지를 선택한 주행 시, 액셀러레이터 개방도(APO)와 차속(VSP)에 의해 결정되는 운전점이 시프트 맵상에서 존재하는 위치에 기초하여 최적의 변속단인 목표 변속단을 검색한다. 그리고, ATCU(53)는 목표 변속단이 실현되도록, 로우 클러치용 압력 조절 밸브(21), 2-4 브레이크용 압력 조절 밸브(23), 겸용 압력 조절 밸브(25), 솔레노이드(27)에 제어 지령을 출력한다. 시프트 맵이라 함은, 액셀러레이터 개방도(APO)와 차속(VSP)에 따라서 업 시프트선과 다운 시프트선을 기입한 맵이다.
도 5는 ATCU(53)가 행하는 솔레노이드(27)의 ON/OFF 전환 제어의 내용을 도시한 흐름도로, ATCU(53)에 있어서 반복 실행된다. 이것을 참조하면서 솔레노이드(27)의 ON/OFF 전환 제어에 대해 설명한다.
스텝 S1에서는, ATCU(53)는 자동 변속기(AT)의 현재의 변속 상태를 판단한다. 현재의 변속 상태는 인히비터 스위치에서 검출되는 셀렉트 레버(41)의 위치, 목표 변속단에 대응하는 변속비와 실변속비의 비교 등에 기초하여 판단할 수 있다.
스텝 S2에서는, ATCU(53)는 변속 상태가, D 레인지 정상 상태, D-N 레인지 과도 상태, N-D 레인지 과도 상태, N 레인지 정상 상태 중 어느 것에 해당하는지 판단한다. 변속 상태가 어느 것에 해당하는 경우에는 처리가 스텝 S3으로 진행되고, 어느 것에도 해당하지 않는 경우에는 처리가 스텝 S6으로 진행된다.
스텝 S3에서는, ATCU(53)는 차속(VSP)이 ON/OFF 전환 차속 이하인지 판단한다. 차속(VSP)이 ON/OFF 전환 차속 이하인 경우에는 처리가 스텝 S4로 진행되고, ON/OFF 전환 차속을 초과하고 있는 경우에는 처리가 스텝 S5로 진행된다.
스텝 S4에서는, ATCU(53)는 솔레노이드(27)를 ON으로 한다. 솔레노이드(27)가 ON으로 되면, 전환 밸브(26)가 겸용압 출력 유로(37)와 로우&리버스 브레이크압 유로(40)를 연통하는 동시에, 로우&리버스 브레이크압 유로(40)와 R 레인지압 유로(34)를 차단한다. 이에 의해, 셀렉트 레버(41)가 단시간에 R 레인지로 조작된 경우라도 로우&리버스 브레이크(L&R/B)가 급체결되지 않도록 한다.
스텝 S5에서는, ATCU(53)는 솔레노이드(27)를 OFF로 한다. 솔레노이드(27)가 OFF로 되면, 전환 밸브(26)가 겸용압 출력 유로(37)와 제1 하이 클러치압 유로(38)를 연통하는 동시에, 로우&리버스 브레이크압 유로(40)와 R 레인지압 유로(34)를 연통한다. 이에 의해, 로우&리버스 브레이크(L&R/B)의 유압을 드레인하여, 차량이 ON/OFF 전환 차속보다도 높은 차속으로 주행하고 있을 때에 로우&리버스 브레이크(L&R/B)가 잘못하여 체결되는 것을 방지한다.
스텝 S6에서는, ATCU(53)는 솔레노이드(27)를 변속 상태에 할당된 ON/OFF 상태로 한다. 예를 들어, 변속 상태가 R 레인지 정상 상태이면, ATCU(53)는 솔레노이드(27)를 R 레인지 정상 상태에 할당되어 있는 OFF로 한다.
도 6은 차량이 D 레인지 정상 상태에서 주행 중에 솔레노이드(27) ON/OFF 전환이 행해지는 모습을 도시한 타임챠트이다.
솔레노이드(27)의 ON/OFF는 상기 ON/OFF 전환 제어에 따라서 행해지고, 차속(VSP)이 ON/OFF 전환 차속 이하인 경우는 솔레노이드(27)가 ON으로 된다. 이에 대해, 차속(VSP)이 ON/OFF 전환 차속을 초과하고 있는 경우에는 솔레노이드(27)가 OFF로 된다.
도시하지 않지만, N 레인지 정상 상태, D-N, N-D 레인지 과도 상태라도 마찬가지로 차속(VSP)에 따라서 솔레노이드(27)의 ON/OFF가 전환된다.
계속해서, 본 실시 형태의 작용 효과에 대해 설명한다.
셀렉트 레버(41)가 D 레인지(혹은 N 레인지)로부터 R 레인지로 조작된 경우, 체결 작동표(도 3)에 따라서 로우&리버스 브레이크(L&R/B)가 체결된다.
레인지 전환에 수반하는 변속 중에는, 로우&리버스 브레이크(L&R/B)에는 겸용 압력 조절 밸브(25)로 압력 조절된 유압이 공급되고, 당해 유압은 점증하도록 조제된다. 이에 의해, 로우&리버스 브레이크(L&R/B)의 체결이 완만해, 즉 로우&리버스 브레이크(L&R/B)와 함께 체결되는 REV/C 클러치의 체결보다도 지연되어 행해져, 로우&리버스 브레이크(L&R/B)의 체결 쇼크가 완화된다[도 7의 (a)].
여기서, D 레인지(혹은 N 레인지)에서 주행 중에 전환 밸브(26)가 로우&리버스 브레이크압 유로(40)와 R 레인지압 유로(34)를 연통하는 상태이면, R 레인지로의 셀렉트 레버(41)의 조작이 단시간에 행해진 경우에, 로우&리버스 브레이크(L&R/B)가 급체결되어, 쇼크가 발생할 가능성이 있다.
이는, 셀렉트 레버(41)의 조작이 단시간에 행해져 전환 밸브(26)의 전환이 매뉴얼 밸브(20)의 전환에 대해 지연된 경우, 레인지 전환에 수반하는 변속 초기에, 로우&리버스 브레이크압 유로(40)와 R 레인지압 유로(34)가 일시적으로 연통 상태로 되고, R 레인지압이 R 레인지 회로, 전환 밸브(26), 로우&리버스 브레이크압 유로(40)를 통해 로우&리버스 브레이크(L&R/B)에 공급되기 때문이다.
그러나, 본 실시 형태에서는, D 레인지(혹은 N 레인지)에서 주행 중에 차속(VSP)이 ON/OFF 전환 차속 이하인 경우에는 솔레노이드(27)가 ON으로 되어(스텝 S4), 도 7의 (b-1)에 도시된 바와 같이, 로우&리버스 브레이크압 유로(40)(제1 유로)와 R 레인지압 유로(34)(제3 유로)가 차단된다. 이에 의해, 셀렉트 레버(41)가 R 레인지로 단시간에 조작된 경우라도, R 레인지압(PR)이 로우&리버스 브레이크(L&R/B)에 공급되는 경우는 없고, 로우&리버스 브레이크(L&R/B)의 급체결, 이것에 의한 쇼크가 발생하는 경우는 없다(청구항 1-4에 기재된 발명의 효과).
또한, 본 실시 형태에서는, 차속(VSP)이 ON/OFF 전환 차속을 초과하는 경우에는 솔레노이드(27)가 OFF로 되어(스텝 S5), 도 7의 (b-2)에 도시된 바와 같이, 로우&리버스 브레이크압 유로(40)와 R 레인지압 유로(34)가 연통된다. 이에 의해, 로우&리버스 브레이크(L&R/B)의 유압이 로우&리버스 브레이크압 유로(40), 전환 밸브(26), R 레인지압 유로(34), 매뉴얼 밸브(20)를 통해 드레인되므로, 가령 겸용 압력 조절 밸브(25)로부터 유압이 출력되었다고 해도, 로우&리버스 브레이크(L&R/B)가 체결되는 경우는 없고, 전진 중에 당해 마찰 요소가 체결되는 것에 의한 인터로크나 쇼크를 방지할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 상기 실시 형태는 본 발명의 적용예를 나타낸 것에 지나지 않고, 본 발명의 기술적 범위를 상기 실시 형태의 구체적 구성으로 한정하는 취지는 아니다.
예를 들어, 상기 실시 형태에서는, D, N 레인지 정상 상태나 D-N, N-D 레인지 과도 상태의 경우에 ON/OFF 전환 차속을 임계값으로 하여 솔레노이드(27)의 ON/OFF를 전환하고 있지만, 임계값에 히스테리시스를 설치하는, 즉 솔레노이드(27)를 ON으로 하는 차속과 OFF로 하는 차속을 다르게 하는 것에 의해, ON/OFF 전환 차속 근방의 차속에서 주행 중에 솔레노이드(27)의 ON/OFF가 반복되는 빈도를 저감시키도록 해도 좋다.
L&R/B : 로우&리버스 브레이크(후퇴용 마찰 요소)
20 : 매뉴얼 밸브
25 : 겸용 압력 조절 밸브
26 : 전환 밸브
27 : 솔레노이드
31 : 라인압 유로(제2 유로)
34 : R 레인지압 유로(제3 유로)
40 : 로우&리버스 브레이크압 유로(제1 유로)
53 : AT 컨트롤 유닛(ATCU, 제어 수단)

Claims (4)

  1. 유성 기어와 복수의 마찰 요소를 구비하여, 상기 복수의 마찰 요소의 체결 상태를 변경함으로써, 복수의 변속단을 실현하는 자동 변속기이며,
    상기 복수의 마찰 요소에는, 셀렉트 레버가, 후퇴 레인지(이하, R 레인지)에 있는 경우에 체결되고, 엔진 브레이크를 작동시키지 않는 전진 레인지(이하, D 레인지)에 있는 경우에 해방되는 후퇴용 마찰 요소가 포함되어 있고,
    유압원과,
    상기 유압원과 상기 후퇴용 마찰 요소 사이에 배치되어, 셀렉트 레버 조작에 연동하여 유로를 전환하는 전환 밸브 및 매뉴얼 밸브이며, 전환 밸브가 매뉴얼 밸브보다도 지연되어 전환되는, 전환 밸브 및 매뉴얼 밸브와,
    상기 후퇴용 마찰 요소와 상기 전환 밸브를 연통하는 제1 유로와,
    상기 유압원과 상기 매뉴얼 밸브를 연통하는 제2 유로와,
    상기 전환 밸브와 상기 매뉴얼 밸브를 연통하는 제3 유로와,
    상기 전환 밸브를 전환 제어하는 제어 수단을 구비하고,
    상기 매뉴얼 밸브는 상기 셀렉트 레버가 상기 D 레인지 혹은 뉴트럴 레인지(이하, N 레인지)에 있는 경우에는, 상기 제2 유로와 상기 제3 유로를 차단하고, 상기 셀렉트 레버가 상기 R 레인지에 있는 경우에는, 상기 제2 유로와 상기 제3 유로를 연통하도록 구성되고,
    상기 제어 수단은 상기 셀렉트 레버가 상기 D 레인지 혹은 상기 N 레인지에 있고, 또한 상기 자동 변속기를 탑재한 차량이 소정 차속 이하의 차속으로 주행하고 있는 경우에는, 상기 제1 유로와 상기 제3 유로를 차단하도록 상기 전환 밸브를 전환하는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 소정 차속은 전진 중의 상기 R 레인지로의 전환이 허가되는 차속의 상한값인 것을 특징으로 하는, 자동 변속기.
  3. 유성 기어와, 셀렉트 레버가 후퇴 레인지(이하, R 레인지)에 있는 경우에 체결되고, 셀렉트 레버가 엔진 브레이크를 작동시키지 않는 전진 레인지(이하, D 레인지)에 있는 경우에 해방되는 후퇴용 마찰 요소를 포함하는 복수의 마찰 요소와, 유압원과, 상기 유압원과 상기 후퇴용 마찰 요소 사이에 배치되어, 셀렉트 레버 조작에 연동하여 유로를 전환하는 전환 밸브 및 매뉴얼 밸브이며, 전환 밸브가 매뉴얼 밸브보다도 지연되어 전환되는, 전환 밸브 및 매뉴얼 밸브와, 상기 후퇴용 마찰 요소와 상기 전환 밸브를 연통하는 제1 유로와, 상기 유압원과 상기 매뉴얼 밸브를 연통하는 제2 유로와, 상기 전환 밸브와 상기 매뉴얼 밸브를 연통하는 제3 유로를 구비하고, 상기 매뉴얼 밸브가, 상기 셀렉트 레버가 상기 D 레인지 혹은 뉴트럴 레인지(이하, N 레인지)에 있는 경우에는 상기 제2 유로와 상기 제3 유로를 차단하고, 상기 셀렉트 레버가 상기 R 레인지에 있는 경우에는 상기 제2 유로와 상기 제3 유로를 연통하도록 구성되어, 상기 복수의 마찰 요소의 체결 상태를 변경함으로써, 복수의 변속단을 실현하는 자동 변속기에 있어서의 유압 제어 방법이며,
    상기 셀렉트 레버가 상기 D 레인지 혹은 상기 N 레인지에 있고, 또한 상기 자동 변속기를 탑재한 차량이 소정 차속 이하의 차속으로 주행하고 있는 경우에는, 상기 제1 유로와 상기 제3 유로를 차단하도록 상기 전환 밸브를 전환하는 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 유압 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 소정 차속은 전진 중의 상기 R 레인지로의 전환이 허가되는 차속의 상한값인 것을 특징으로 하는, 자동 변속기의 유압 제어 방법.
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