KR19980027187A - 차량용 자동변속기 유압 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

다른 변속단으로 변속 제어가 이루어질 때, 입력요소로 작용하는 마찰요소에서 발생하는 내구성 저하를 방지하고, 스킵 변속시 응답성을 빠르게 하고 특히, 3속으로 업 시프트 또는 다운 시프트가 이루어질 때, 3속 마찰요소의 작동시기를 정확히 제어하여 변속충격을 최소화할 목적으로; 압력조절 수단과, 수동 및 자동 컨트롤 수단과, 유압 컨트롤 수단과, 댐퍼 클러치 컨트롤 수단과, 유압분배수단을 포함하는 유압 제어시스템에 있어서,상기한 유압분배수단은, 수동 및 자동 컨트롤 수단의 시프트 컨트롤 밸브부터 공급되는 유압에 의하여 제어되면서 압력 컨트롤 수단의 제1 압력 제어밸브로부터 공급되는 제어압이 경유하는 1-2 시프트 밸브와; 전진1,2,3속 및 후진 변속단에서 압력 컨트롤 수단의 제2 압력 제어밸브로부터 제1 마찰요소로 공급, 배출되는 유압이 경유하는 3-4 시프트 밸브와; 전진 2, 3속 및 후진 변속단에서 수동 및 자동 컨트롤 수단의 시프트 컨트롤 밸브부터 공급되는 유압에 의하여 제어되면서 1-2 시프트 밸브로부터 공급되는 제어압을 제2 마찰요소의 해제측 쳄버 및 제4 마찰요소로 공급하는 2-3/4-3 시프트 밸브와; 매뉴얼 밸브로부터 공급되면서 솔레노이드 밸브에 의하여 제어되는 유압에 의하여 제어되면서 압력 컨트롤 수단의 제1 압력 제어밸브로부터 공급되는 제어압과, 시프트 컨트롤 밸브로부터 공급되는 압을 제2 마찰요소의 작동측 쳄버와 제3 마찰요소로 선택 공급하는 컨트롤 스위치 밸브와; 상기 제1 마찰요소 및 컨트롤 스위치로부터 공급되는 유압에 의하여 제어되면서 4 → 2 다운 스킵 시프트시 제3 마찰요소로 공급되었던 유압을 신속하게 배출시킬 수 있도록 하는 4-2 시프트 밸브와; 를 포함하여 이루어지는 차량용 자동변속기의 유압 제어시스템을 제공한다.

Description

차량용 자동변속기 유압 제어시스템

본 발명은 차량용 자동변속기에 적용되는 유압 제어시스템에 관한 것이다.

예컨데, 차량용 자동변속기는 토오크 컨버터와, 이 토오크 컨버터에 연결되어 있는 다단 변속기어 메카니즘을 가지고 있으며, 차량의 주행상태에 따라 변속기어 메카니즘의 기어단 중 어느 하나의 기어단을 선택하기 위한 유압작동 마찰요소를 포함하고 있다.

차량용 자동변속기의 유압 제어 시스템은, 오일펌프로부터 발생된 유압을 제어밸브를 통하여 마찰요소를 선택하여 작동시킴으로써, 차량의 주행상태에 따라 적절한 변속이 자동적으로 행하여질 수 있도록 하는 작용을 하게 된다.

그리고 이러한 유압 제어시스템은 오일펌프로부터 발생된 유압을 이러한 유압 제어시스템은 오일펌프로부터 발생된 유압을 조절하는 압력조절 수단과, 변속모드를 형성시켜줄 수 있는 수동 및 자동 변속 컨트롤 수단과, 변속시 원활한 변속모드 형성을 위해 변속감 및 응답성을 조절하는 유압 컨트롤 수단과, 토오크 컨버터의 댐퍼 클러치 작동을 위한 댐퍼 클러치 컨트롤 수단과, 각 마찰요소에 적절한 유압공급을 분배하는 유압분배 수단을 포함하여 이루어진다.

이에 따라 이러한 유압 제어시스템은, 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 온/오프되는 솔레노이드 밸브들과 듀티 제어되는 솔레노이드 밸브들에 의해 유압분배 수단의 유압분배가 다르게 되면서 마찰요소의 작동이 선택되어 변속단 제어가 실현된다.

그러나 상기와 같은 유압 제어시스템에 있어서는 제어가 이루어질 때 현재의 변속단에서 다른 변속단으로 변속제어시 현재 작동하고 있는 마찰요소로 공급되어 있는 유압을 배출하고, 또 새로운 마찰요소로 유압을 공급하는 타이밍이 실질적으로 변속감에 많은 영향을 주고 있으며, 또 엔진의 회전수가 급상승하거나 변속 메카니즘이 록킹되는 현상이 나타난다.

그리고 상기한 유압 공급 타이밍을 조절하여 변속감을 향상시키기 위한 수단을 강구하기 위해서는 변속밸브의 구조를 변경하게 되는데, 이 경우 변속밸브의 구조가 복잡하게 되는 문제점이 있으며, 또 제어가 복잡하게 되는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 주행중 다른 변속단으로 변속 제어가 이루어질 때, 입력요소로 작용하는 마찰요소에서 발생하는 내구성 저하를 방지할 수 있는 차량용 자동변속기의 유압 제어시스템을 제공함에 있다.

그리고, 스킵 변속시 응답성을 빠르게 하고 특히, 3속으로 업 시프트 또는 다운 시프트가 이루어질 때, 3속 마찰요소의 작동시기를 정확히 제어하여 변속충격을 최소화할 수 있는 차량용 자동변속기의 유압 제어시스템을 제공함에 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 오일펌프로부터 생성된 유압을 조절하는 압력조절 수단과;

변속모드를 형성하는 수동 및 자동 컨트롤 수단과;

변속시 원활한 변속모드 형성을 위해 변속감 및 응답성을 조절하는 유압 컨트롤 수단과;

토오크 컨버터의 댐퍼 클러치 작동을 위한 댐퍼 클러치 컨트롤 수단과;

각 변속단에서 입력 및 반력요소로 작용하는 각 마찰요소에 적절한 유압을 공급 분배하는 유압분배수단을 포함하여 이루어지며;

상기한 유압분배수단은, 수동 및 자동 컨트롤 수단의 시프트 컨트롤 밸브부터 공급되는 유압에 의하여 제어되면서 압력 컨트롤 수단의 제1 압력 제어밸브로부터 공급되는 제어압이 경유하는 1-2 시프트 밸브와;

전진1,2,3속 및 후진 변속단에서 압력 컨트롤 수단의 제2 압력 제어밸브로부터 제1 마찰요소로 공급, 배출되는 유압이 경유하는 3-4 시프트 밸브와;

전진 2, 3속 및 후진 변속단에서 수동 및 자동 컨트롤 수단의 시프트 컨트롤 밸브로부터 공급되는 유압에 의하여 제어되면서 1-2 시프트 밸브로부터 공급되는 제어압을 제2 마찰요소의 해제측 쳄버 및 제4 마찰요소로 공급하는 2-3/4-3 시프트 밸브와;

매뉴얼 밸브로부터 공급되면서 솔레노이드 밸브에 의하여 제어되는 유압에 의하여 제어되면서 압력 컨트롤 수단의 제1 압력 제어밸브로부터 공급되는 제어압과, 시프트 컨트롤 밸브로부터 공급되는 압을 제2 마찰요소의 작동측 쳄버와 제3 마찰요소로 선택 공급하는 컨트롤 스위치 밸브와;

상기 제1 마찰요소 및 컨트롤 스위치로부터 공급되는 유압에 의하여 제어되면서 4 → 2 다운 스킵 시프트시 제3 마찰요소로 공급되었던 유압을 신속하게 배출시킬 수 있도록 하는 4-2 시프트 밸브와;

를 포함하여 이루어지는 차량용 자동변속기의 유압 제어시스템을 제공한다.

그리고 상기 제3 마찰요소로 공급되었던 유압은 배출시 컨트롤 스위치 밸브와, 4-2 시프트 밸브를 거쳐 시프트 컨트롤 밸브와 제1 압력 제어밸브를 통해 배출될 수 있도록 구성되는 차량용 자동변속기의 유압 제어시스템을 제공한다.

또한, 제4 마찰요소의 작동유압은 제2 마찰요소의 해제측 쳄버와 동시에 공급받을 수 있도록 유로가 형성되고, 후진 변속단에서 제4 마찰요소로 공급되는 유압이 3-4 시프트 밸브와 2-3/4-3 시프트 밸브를 거쳐 공급될 수 있도록 한 차량용 자동변속기의 유압 제어시스템을 제공한다.

도 1은 본 발명에 의한 유압 제어시스템에서 중립(N) 레인지의 유압흐름 상태를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명에 의한 유압 제어시스템에서 후진(R) 레인지의 유압흐름 상태를 나타내는 도면.

도 3은 본 발명에 의한 유압 제어시스템에서 주행(D) 레인지 1속에서의 유압흐름 상태를 나타내는 도면.

도 4는 본 발명에 의한 유압 제어시스템에서 주행(D) 레인지 1 → 2 업 시프트시의 유압흐름 상태를 나타내는 도면.

도 5는 본 발명에 의한 유압 제어시스템에서 주행(D) 레인지 2속에서의 유압흐름 상태를 나타내는 도면.

도 6은 본 발명에 의한 유압 제어시스템에서 주행(D) 레인지 2 → 3 업 시프트시의 유압흐름 상태를 나타내는 도면.

도 7은 본 발명에 의한 유압 제어시스템에서 주행(D) 레인지 3속에서의 유압흐름 상태를 나타내는 도면.

도 8은 본 발명에 의한 유압 제어시스템에서 주행(D) 레인지 3 → 4 업 시프트시의 유압흐름 상태를 나타내는 도면.

도 9는 본 발명에 의한 유압 제어시스템에서 주행(D) 레인지 4속에서의 유압흐름 상태를 나타내는 도면.

도 10은 본 발명에 의한 유압 제어시스템에서 주행(D) 레인지 4 → 3 다운 시프트시의 유압흐름 상태를 나타내는 도면.

도 11은 본 발명에 의한 유압 제어시스템에서 주행(D) 레인지 3 → 2 다운 시프트시의 유압흐름 상태를 나타내는 도면.

도 12는 본 발명에 의한 유압 제어시스템에서 주행(D) 레인지 2 → 1 다운 시프트시의 유압흐름 상태를 나타내는 도면.

도 13은 본 발명에 의한 유압 제어시스템에서 주행(D) 레인지 4 → 2 스킵변속이 이루어질 때의 유압흐름 상태를 나타내는 도면.

제 1 도는 본 발명에 의한 유압 제어시스템에서 중립레인지에서의 유압 흐름을 나타내는 도면으로서, 엔진으로부터 동력을 전달받아 토오크 변환하여 변속기측으로 전달하는 토오크 컨버터(2)와, 이 토오크 컨버터 및 변속단제어에 필요한 오일과 윤활에 필요한 오일을 생성하여 토출하는 오일펌프(4)를 포함한다.

상기한 오일펌프(4)로부터 생성되는 유압이 흐르는 관로(6)에는 이 관로를 따라 흐르는 오일을 일정한 압력으로 만드는 압력조절밸브(8)와, 토오크 컨버터 및 윤활용 오일의 압을 일정하게 조절하는 토오크 컨버터 컨트롤 밸브(10), 그리고 토오크 컨버터의 동력전달 효율을 높여주기 위한 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(12)들이 연결되어 압력조절수단과 댐퍼 클러치 제어수단을 구성하고 있다.

그리고 오일펌프(4)로부터 생성되는 일부의 오일은, 라인압보다 항시 낮은 압을 유지할 수 있도록 하는 리듀싱 밸브(14)와, 운전석에 있는 셀렉터 레버의 위치에 따라 연동되어 작동하면서 유로를 절환하는 매뉴얼 밸브(16)로 공급될 수 있는 유로를 구성하고 있다.

상기한 리듀싱 밸브(14)에서 감압된 일정한 유압은 고속단에서 라인압을 낮추어 오일펌프의 구동손실을 최소화시켜 주는 하이-로우 압력밸브(18)의 제어압으로 사용될 수 있는 유로를 구성하고 있으며, 또 일부의 유압은 제1 압력제어밸브(20) 및 제 2 압력제어밸브(22)로 공급되어 변속단 제어압으로 사용될 수 있는 유압 컨트롤 수단을 구성하고 있다.

그리고 이들 제1,2 압력제어밸브(20)(22)로 공급되는 유압의 일부는 중립 레인지에서 후진 레인지로 모드 변경시 변속충격을 줄여주는 N-R 컨트롤 밸브(24)의 제어압을 사용될 수 있는 유로를 만들고 있다.

상기한 매뉴얼 밸브(16)가 주행(D) 레인지에 있을때 유압이 흐르는 관로(26)에, 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 온/오프 제어되는 제1 솔레노이드 밸브(S1) 및 제2 솔레노이드 밸브(S2)의 작용으로 유로를 절환하는 시프트 컨트롤 밸브(28)가 연통되어 상기한 매뉴얼 밸브(16)와 함께 수동 및 자동 변속 컨트롤 수단을 구성하고 있다.

상기한 시프트 컨트롤 밸브(28)에는 2속 관로(30), 3속 관로(32), 4속 관로(34)가 연결되어 각각의 변속단 제어를 위하여 유압분배 수단의 시프트 밸브들로 각각 제어유압을 공급할 수 있도록 구성된다.

즉, 2속 관로(30)는 1-2 시프트 밸브(36)의 좌측단 포트로 공급되어 이 밸브를 제어할 수 있도록 구성되며, 3속 관로(32)는 2-3/4-3 시프트 밸브(38)의 좌측단 포트로 공급되어 밸브를 제어할 수 있도록 구성되고, 4속 관로(34)는 상기한 2-3/4-3 시프트 밸브(38)의 우측단 포트와 3-4 시프트 밸브(40)의 좌측단 포트로 공급되어 각각의 밸브를 제어할 수 있도록 구성된다.

한편 상기한 제1 압력제어 밸브(20)는 제3 솔레노이드 밸브(S3)에 의해 유로절환이 행하여질 수 있도록 구성되어 있으며, 제2 압력제어 밸브(22)는 제4솔레노이드 밸브(S4)에 의해 유로를 절환할 수 있는 구성을 갖는다.

상기한 매뉴얼 밸브(16)로부터 이어진 관로(26)에는 1속 관로(40)가 분지되어 제1 압력 제어밸브(20)와 제2압력제어 밸브(22)로 공급되면서 제3,4 솔레노이드 밸브(S3, S4)의 제어에 의해 3-4 시프트 밸브(40)를 경유하여 1속단의 입력요소인 제1마찰요소(C1)로 공급될 수 있는 유로를 구성하고 있다.

또한, 상기한 1속 관로(40)에는 타이밍 제어관로(42)가 연결되어 이 1속 관로를 따라 흐르는 라인압을 컨트롤 스위치 밸브(44)와 4-2 시프트 밸브(46)로 공급할 수 있는 유로를 구성하고 있다.

상기한 컨트롤 스위치 밸브(44)는, 3속단 및 4속단의 입력요소로 작용하는 마찰요소(C3)의 작동압을 공급하거나 작동압을 해제하기 위한 기능을 가지며, 이 마찰요소(C3)로 공급되는 유압의 공급시기와 2속 및 4속에서 반력요소로 작용하는 마찰요소(C2)의 제어시기를 조절할 수 있는 수단을 갖는다.

그러한 수단은 컨트롤 스위치 밸브(44)가 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 온/오프 제어되는 제5 솔레노이드 밸브(S5)가 오프 제어시 반력요소로 작용하는 마찰요소(C2)의 작동압과 마찰요소(C3)의 작동압을 스위칭할 수 있는 것으로 가능하게 된다.

이에 따라 컨트롤 스위치 밸브(44)는 매뉴얼 밸브(16)로부터 제어압을 공급받고 이를 다시 4-2 시프트 밸브(46)로 공급할 수 있는 포트와; 상기한 유압 컨트롤 수단의 제1 압력제어 밸브(20)로부터 제어된 유압을 공급받아 제2 마찰요소(C2)의 작동측 쳄버(h2)와 제3 마찰요소(C3)로 공급하는 포트와; 시프트 컨트롤 밸브(28)로부터 유압을 공급받아 제2 마찰요소(C2)의 작동측 쳄버측(h2)으로 공급할 수 있도록 하는 포트를 포함하고 있으며, 상기한 매뉴얼 밸브(16)로부터 제어압을 공급받는 포트는 각 변속중에만 온 상태로 제어되는 제5 솔레노이드 밸브(S5)에 의해 제어될 수 있는 구성을 갖게 된다.

또한, 상기한 4-2 시프트 밸브(46)는 상기 제5 솔레노이드 밸브(S5)의 제어압과 제1 마찰요소(C1)로 공급되는 유압에 의하여 제어되면서 3속 관로(32)의 유압을 제어하여 제3속 및 제4속에서 작동하는 제3 마찰요소(C3)의 작동압은 물론 해제압을 제어하게 된다.

이를 위하여 4-2 시프트 밸브(46)는 제1 마찰요소(C1)로 공급되는 유압의 일부가 공급되는 포트와; 컨트롤 스위치 밸브(44)와 연통되어 제어압을 공급받는 포트와; 1-2 시프트 밸브(36)와 시프트 컨트롤 밸브(28)와 각각 연통되는 포트와; 제3 마찰요소(C3)와 연통되어 선택적으로 상기 1-2 시프트 밸브(36)와 시프트 컨트롤 밸브(28)와 연통되는 포트와 연통되는 포트를 보유하게 된다.

그리고 제1 압력제어 밸브(20)에서 1-2 시프트 밸브(36)와 컨트롤 스위치 밸브(44)를 경유하여 2속단의 반력요소로 작용하는 제2마찰요소(C2)로 유압을 공급할 수 있는 유로를 구성하고 있다.

또한, 상기한 1-2 시프트 밸브(36)를 경유하는 일부의 유압은 4-2 시프트 밸브(46)와 2-3/4-3 시프트 밸브(38)를 경유하여 3속단 입력요소로 작용하는 제3 마찰요소(C3)와 후진 및 3속단에서 입력요소로 작용하는 제4 마찰요소(C4)로 공급될 수 있는 유로를 구성하고 있는데, 상기한 제4마찰요소(C4)로 공급되는 유압은 제2 마찰요소(C2)의 해제측 쳄버(h1)로도 공급할 수 있는 유로를 구성하고 있다.

이에 따라 1-2 시프트 밸브(36)는 전진 2,3,4속 변속단에서 시프트 컨트롤 밸브(28)로부터 제어압을 공급받는 포트와; 상기한 유압 컨트롤 수단의 제1압력 제어밸브(20)로부터 제어된 유압을 공급받는 포트와; 후진 변속단에서 매뉴얼 밸브(16)로부터 후진압을 공급받는 포트와; 상기 제어압을 2-3/4-3 시프트 밸브(38), 컨트롤 스위치 밸브(44), 4-2 시프트 밸브(46)에 동시에 공급하는 포트와; 상기한 후진압을 제5 마찰요소(C5)로 공급하는 포트를 포함하여 이루어진다.

그리고 매뉴얼 밸브(16)가 후진 레인지에 있을때 후진 제어관로(48)로 공급되는 유압이 1-2 시프트 밸브(38)를 경유하여 후진 변속단에서 반력요소로 작용하는 제5 마찰요소(C5)로 유압을 공급할 수 있는 유로를 구성하고 있다.

상기한 제2 마찰요소(C2)에는 작동측 챔버(h2)에 킥 다운 스위치(50)가 설치되어 작동측 챔버(h2)로 유압이 공급될 때 오프되고, 해제측 챔버(h1)로 공급될 때 온상태로 제어되면서 그 신호를 전자제어 유닛(TCU)으로 전달할 수 있도록 구성된다.

상기한 3-4 시프트 밸브(40)는 1,2,3속에서 제2 압력제어밸브(22)로부터 공급되는 유압이 제1 마찰요소(C1)이 공급되도록 함은 물론 3→4 변속시 제1 마찰요소(C1)로 공급되었던 유압이 직접 배출되게 하고, 3→4, 3→2 변속시 제2 마찰요소(C2)의 해제측 쳄버와 제4 마찰요소(C4)로 공급되었던 유압이 2-3/4-3 시프트 밸브(38)와 3-4 시프트 밸브(40) 및 후진 제2 제어관로(52)를 경유하여 매뉴얼 밸브(16)를 통해 배출될 수 있는 포트를 구비하게 한다.

도면중 미설명 부호 S6은 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(12)를 제어하여 댐퍼 클러치를 작동시키거나 작동을 해지하는 제6 솔레노이드 밸브이다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 유압 제어시스템은, 도 1에 도시한 바와 같이 중립(N)레인지에서는 오일펌프(4)로부터 토출되는 유압이 레귤레이터 밸브(8)에 의해 일정한 유압으로 조절되면서 리듀싱 밸브(14)를 통하여 감압된 후 각각 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(12)와 제1 및 제2 압력제어 밸브(20)(22)로 공급된다.

이 때 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 듀티 제어되는 제3 및 제4 솔레노이드 밸브(S3)(S4)는 오프상태로 제어되어 이들 압력제어 밸브의 스풀을 도면에서 보아 우측으로 이동시키게 된다.

이러한 상태에서 셀렉터 레버가 후진(R) 레인지로 선택되면, 도 2에 도시한 바와 같이 매뉴얼 밸브(16)로 공급되는 유압의 일부가 제3 솔레노이드 밸브(S4)의 듀티 제어에 의하여 제어되는 N-R 컨트롤 밸브(24)를 경유하면서 후진 제1 제어관로(48)를 통하여 1-2 시프트 밸브(36)로 공급되면서 이 밸브의 밸브스풀을 우측으로 이동시켜 후진시 반력요소로 작용하는 제4 마찰요소(C4)로 공급된다.

또한, 일부의 유압은 매뉴얼 밸브(16)에 의하여 직접 제어되면서 후진 제2 제어관로(52)와, 3-4 시프트 밸브(40), 2-3/4-3 시프트 밸브(38)를 통하여 후진시 입력요소로 작용하는 제5 마찰요소(C5)로 공급되면서 후진 제어를 완료하게 된다.

그리고 상기와 같은 중립의 상태에서 셀렉터 레버가 주행(D) 레인지로 선택되면, 도 3에 도시한 바와 같이 매뉴얼 밸브(16)로 공급되는 유압의 일부가 시프트 컨트롤 밸브(28)와 제1,2 압력제어 밸브(20)(22)로 공급된다.

이 때 변속 제어수단의 제1,2 솔레노이드 밸브(S1)(S2)는, 모두 온상태로 제어되면서 이 시프트 컨트롤 밸브의 포트변환을 처음 상태로 그대로 유지하게 된다.

그리고 압력제어 수단의 제1,2 압력제어 밸브(20)(22)로 공급되는 유압은, 제3 솔레노이드 밸브(S3)가 온 상태로 제어되면서 1속 관로(40)로부터 공급되는 유압을 차단하게 되므로, 이 유압은 제2 압력제어 밸브(22)를 통하여 3-4 시프트 밸브(40)를 경유하면서 전진 1속시 입력요소로 작용하는 제1 마찰요소(C1)로 공급된다.

이 때 1속 관로(40)로부터 분지된 관로(42)를 통하여 일부의 유압이 컨트롤 스위치 밸브(44)의 우측 포트로 공급되어 이 밸브의 스풀을 도면에서 보아 좌측으로 이동시키게 된다.

이러한 1속 제어상태에서 차속이 증가하면서 스로틀 밸브의 개도율이 증가하게 되면, 도 4에서와 같이, 트랜스밋션 제어 유닛은 온 상태로 제어되어 있던 제1 솔레노이드 밸브(S1)를 오프 상태로 제어하여 시프트 컨트롤 밸브(28)로 공급되는 유압을 2속 관로(30)로 공급하게 된다.

그리고 제3 솔레노이드 밸브(S3)가 오프 상태로 듀티 제어되면서 1속 관로(40)로부터 공급되는 제어압을 도면에서 ///////와 같이 1-2 시프트 밸브(36)와 컨트롤 스위치 밸브(44)를 경유하여 제2 마찰요소(C2)의 작동측 챔버(h2)로 공급하게 된다.

이 때 1-2 시프트 밸브(36)를 통과하는 일부의 유압은 2-3/4-3 시프트 밸브(38)와 4-2 시프트 밸브(46)로 공급되어 그곳에서 대기하고, 또 2속 관로(30)로부터 분지된 관로(L1)를 통하여 컨트롤 스위치 밸브(44)에서 대기하게 된다.

이러한 상태에서 도 5에서와 같이, 제3 솔레노이드 밸브(S3)와 제5 솔레노이드 밸브(S5)가 오프 제어되면, 컨트롤 스위치 밸브(44)의 밸브스풀이 좌측으로 이동하면서 제2 마찰요소(C2)의 작동측 쳄버(h2)로 공급되었던 압이 제어압에서 2속 라인(30)압으로 변환되면서 2속 제어가 완료된다.

이러한 2속 제어 상태에서 차속이 더욱 증가하면서 스로틀 밸브의 개도가 증가하게 되면, 도 5에 도시한 바와 같이, 변속제어 수단의 제1, 2 솔레노이드 밸브(S1)(S2)를 모두 오프시키게 된다.

이러한 제어에 의해 2속 관로(30)와 3속 관로(32)로 유압이 흐르면서 3속 관로의 유압은 2-3/4-3 시프트 밸브(38)의 좌측포트로 유입되면서 밸브스풀을 도면에서 보아 우측으로 이동시키게 된다.

이러한 작용으로 2속 제어시 2-3/4-3 시프트 밸브(38)에서 대기하고 있던 유압이 제2 마찰요소(C2)의 해지측 쳄버(h1)로 공급되면서 이 제2 마찰요소(C2)의 작동을 중단시킴과 동시에 제4 마찰요소(C4)로 제어압을 공급시키게 된다.

이와 동시에 이 해지측 챔버에는 제5 솔레노이드 밸브(S5)의 온 제어에 의하여 컨트롤 스위치 밸브(44)를 경유하는 제어압이 공급함은 물론 제2,3 속 라인압(30)(32)이 컨트롤 스위치 밸브(44)에서 대기하게 된다.

이러한 상태에서 도 7에서와 같이, 온 제어되고 있던 제5 솔레노이드 밸브(S5)가 오프 제어되면, 컨트롤 스위치 밸브(44)의 밸브스풀이 좌측으로 이동하면서 제2 마찰요소(C2)의 작동측 쳄버(h2)로 공급되었던 압을 제어압에서 2속 라인(30)압으로 변환시킴과 동시에 3속 라인(32)압이 제3 마찰요소(C3)로 공급되면서 3속 제어가 완료된다.

이러한 3속 제어시에 제3 마찰요소(C3)로 공급되는 유압의 일부는 하이-로우 압력밸브(40)로 공급되면서 레귤레이터 밸브(8)를 제어하여 라인압을 조절하게 된다. 실질적으로 라인압 조절은 라인압을 낮추는 것인데, 이것은 오일펌프의 구동손실을 줄여 고속단에서 연비를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

그리고 상기와 같은 3속에서 4속으로의 변속시 제3 마찰요소(C3)의 작동을 제5 솔레노이드 밸브(S5)에 의하여 제어가 이루어짐으로써, 주행중 변속되는 과정에서 일시적으로 중립이 되는 것을 방지하게 된다.

상기한 바와 같은 3속 제어상태에서 차속이 더욱 증가하고 스로틀 밸브의 개도율이 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛은 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 솔레노이드 밸브(S1)와 제5 솔레노이드 밸브(S5)를 온 상태로 제어하여 2속, 3속, 4속 관로(30)(32)(34) 모두에 유압이 흐르도록 하고, 제3 솔레노이드 밸브(S3)를 듀티 제어한다.

그러면 제2 마찰요소(C2)의 작동측 쳄버(h2)로 공급되던 유압이 컨트롤 스위치 밸브(44)의 작동에 의하여 제어압으로 바뀌게 되고, 4속 라인(34)압의 공급으로 3-4 시프트 밸부(40)의 밸브스풀이 도면에서 우측으로 이동하고, 2-3/4-3 시프트 밸브(38)의 밸브스풀이 도면에서 좌측으로 이동하게 된다.

이에 따라 제1 마찰요소(C1)으로 공급되었던 유압은 3-4 시프트 밸브(40)의 배출포트(Ex)를 통하여 신속하게 배출된다.

그리고 제2 마찰요소(C2)의 작동측으로 공급되는 제어압에 의하여 제2 마찰요소(C2)의 해제측 쳄버(h1)과 제4 마찰요소(C4)의 해제압은 배압 제어를 받으면서 2-3/4-3 시프트 밸브(38), 3-4 시프트 밸브(40), 후진 제2 제어관로(52)를 거쳐 매뉴얼 밸브(16)를 통해 배출된다.

상기와 같이 제어가 이루어진 후에는 도 9에서와 같이, 제5 솔레노이드 밸브(S5)가 오프 제어되면 컨트롤 스위치 밸브(44)의 밸브스풀이 도면에서 좌측으로 이동하여 3속 라인(32)압을 공급받아 4속 제어가 완료된다.

그리고 차량의 주행 중 주행 여건에 따라 다운 시프트가 이루어질 때의 제어과정을 살펴보면, 먼저 4속에서 3속으로 다운 시프트가 이루어질 때에는 도 10에서와 같이, 제1 솔레노이드 밸브(S1)이 오프 제어되어 4속 라인(34)으로 공급되었던 유압이 배출됨으로써, 2-3/4-3 시프트 밸브(38)와 3-4 시프트 밸브(40)의 밸브스풀이 각각 도면에서 우측과 좌측으로 이동하게 된다.

또한, 제3, 4 솔레노이드 밸브(S3)(S4)의 듀티 제어에 의하여 제1 압력 제어밸브(20)에서 제어되는 압이 1-2 시프트 밸브(36)를 거쳐 컨트롤 스위치 밸브(44)와 2-3/4-3 시프트 밸브(38)를 통해 제2 마찰요소(C2)의 작동측 쳄버(h2)와 제2 마찰요소의 해제측 쳄버(h1), 그리고 제4 마찰요소(C4)로 제어압이 공급되는데, 이 때, 제2 마찰요소의 해제측 쳄버(h1), 그리고 제4 마찰요소(C4)로 공급되는 유압은 제2 마찰요소(C2)의 작동측 쳄버(h2) 압에 의하여 작동 제어된다.

그리고 제1 마찰요소(C1)로 공급되는 유압은 제2 압력제어 밸브(22)의 제어에 의하여 듀티 제어되면서 공급이 이루어지면서 변속이 이루어지게 되는 것이다.

이에 따라 4 → 3 변속후 제1 마찰요소(C1)의 작동을 자유롭게 할 수 있는 바, 변속충격을 개선할 수 있음은 물론 일시적인 중립 발생을 방지할 수 있게 되는 것이다.

도 11은 3 → 2 다운 시프트 과정을 설명하기 위한 도면으로서, 이 때에는 제2 솔레노이드 밸브(S2)가 오프 제어되면서 제3 마찰요소(C3)로 공급되었던 유압을 3속 라인(32)과 시프트 컨트롤 밸브(26)를 통하여 신속하게 배출시킨다.

그리고 제3 솔레노이드 밸브(S3)를 듀티 제어에 의하여 제2 마찰요소(C2)의 작동측 쳄버(h2)로 공급되던 유압이 컨트롤 스위치 밸브(44)의 작동에 의하여 제어압으로 바뀌게 되고, 제2 마찰요소(C2)의 해제측 쳄버(h1)과 제4 마찰요소(C4)의 해제압은 상기 제어압에 의하여 배압 제어를 받으면서 2-3/4-3 시프트 밸브(38), 3-4 시프트 밸브(40), 후진 제2 제어관로(52)를 거쳐 매뉴얼 밸브(16)를 통해 배출되면서 변속이 이루어지게 된다.

도 12는 2 → 1 다운 시프트시의 유압 흐름상태를 도시한 것으로서, 이때에 제 1 솔레노이드 밸브(S1)가 오프상태를 유지하고 있는 상태에서 제2 솔레노이드 밸브(S2)가 온 상태로 제어되고, 제5 솔레노이드 밸브(S5)는 변속중에는 온상태로 되었다가 변속 말기에는 다시 오프 상태로 제어된다.

이에 따라 2속 관로(30)로 공급되었던 유압은 시프트 컨트롤 밸브(28)의 배출포트(Ex)를 통하여 신속하게 배출되고, 제2 마찰요소(C2)의 작동측 쳄버(h2)로 공급되었던 유압은 제3 솔레노이드 밸브(S3)의 듀티 제어에 의하여 해제되면서 변속이 이루어지게 된다.

이와 같은 본 발명의 유압 제어시스템은, 4속에서 2속으로 킥 다운 스킵 시프트가 가능하게 되는데, 이 때 4속에서 2속으로의 제어명령이 트랜스밋션 제어 유닛으로부터 나오게 되면, 도 13에서와 같이, 제1 솔레노이드 밸브(S1)를 온 상태에서 오프상태로 제어하고, 제2 솔레노이드 밸브(S2)를 오프 상태에서 온상태로 제어하며, 제5 솔레노이드 밸브(S5)는 온 상태에서 변속후 오프상태로 제어하게 된다.

그리고 제3 솔레노이드 밸브(S3)와 제4 솔레노이드 밸브(S4)를 듀티 제어하여 각각 제3 마찰요소(C3)의 작동압을 해제하면서 제1 마찰요소(C1)로 작동압을 공급하여 2속으로 변속제어를 완료하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 유압 제어시스템은, 주행중 다른 변속단으로 변속제어가 이루어질 때, 제5 솔레노이드 밸브가 변속중에는 온 상태로 제어되어 제어압을 공급하였다가 변속 완료후 다시 라인압으로 변환시켜 공급함으로써, 작동 마찰요소의 소손을 방지함은 물론 변속충격을 최소화하여 변속감을 향상시킬 수 있게 된다.

그리고, 3 → 4, 3 → 2의 변속시 작동 해제되는 제1, 3 마찰요소의 압을 신속하게 해제함은 물론 제2 마찰요소의 작동압으로 제2 마찰요소의 해제압과 제4 마찰요소의 해제압을 배압 제어할 수 있게 되는 바, 변속충격을 최소화함과 동시에 주행중 일시적으로 중립의 상태가 되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 4 → 2 스킵 변속이 가능하여 응답성이 매우 좋으며, 이의 스킵 변속이 행하여질 때 제2 마찰요소의 작동압을 고정하여 제1 마찰요소 및 제3 마찰요소를 직접 작동시키거나 해방제어가 가능하도록 함으로써, 클러치 - 클러치 제어방식이 가능하도록 하고 있다.

Claims (9)

1. 오일펌프로부터 생성된 유압을 조절하는 압력조절 수단과;

   변속모드를 형성하는 수동 및 자동 컨트롤 수단과;

   변속시 원활한 변속모드 형성을 위해 변속감 및 응답성을 조절하는 유압 컨트롤 수단과;

   토오크 컨버터의 댐퍼 클러치 작동을 위한 댐퍼 클러치 컨트롤 수단과;

   각 변속단에서 입력 및 반력요소로 작용하는 각 마찰요소에 적절한 유압을 공급 분배하는 유압분배수단을 포함하여 이루어지며;

   상기한 유압분배수단은, 수동 및 자동 컨트롤 수단의 시프트 컨트롤 밸브부터 공급되는 유압에 의하여 제어되면서 압력 컨트롤 수단의 제1 압력 제어밸브로부터 공급되는 제어압이 경유하는 1-2 시프트 밸브와;

   전진1,2,3속 및 후진 변속단에서 압력 컨트롤 수단의 제2 압력 제어밸브로부터 제1 마찰요소로 공급, 배출되는 유압이 경유하는 3-4 시프트 밸브와;

   전진 2, 3속 및 후진 변속단에서 수동 및 자동 컨트롤 수단의 시프트 컨트롤 밸브로부터 공급되는 유압에 의하여 제어되면서 1-2 시프트 밸브로부터 공급되는 제어압을 제2 마찰요소의 해제측 쳄버 및 제4 마찰요소로 공급하는 2-3/4-3 시프트 밸브와;

   매뉴얼 밸브로부터 공급되면서 솔레노이드 밸브에 의하여 제어되는 유압에 의하여 제어되면서 압력 컨트롤 수단의 제1 압력 제어밸브로부터 공급되는 제어압과, 시프트 컨트롤 밸브로부터 공급되는 압을 제2 마찰요소의 작동측 쳄버와 제3 마찰요소로 선택 공급하는 컨트롤 스위치 밸브와;

   상기 제1 마찰요소 및 컨트롤 스위치로부터 공급되는 유압에 의하여 제어되면서 4 → 2 다운 스킵 시프트시 제3 마찰요소로 공급되었던 유압을 신속하게 배출시킬 수 있도록 하는 4-2 시프트 밸브와;

   를 포함하여 이루어지는 차량용 자동변속기의 유압 제어시스템.
2. 청구항 1에 있어서, 1-2 시프트 밸브는 전진 2,3,4속 변속단에서 시프트 컨트롤 밸브로부터 제어압을 공급받는 포트와;

   상기한 유압 컨트롤 수단의 제1압력 제어밸브로부터 제어된 유압을 공급받는 포트와;

   후진 변속단에서 매뉴얼 밸브로부터 후진압을 공급받는 포트와;

   상기 제어압을 2-3/4-3 시프트 밸브, 컨트롤 스위치 밸브, 4-2 시프트 밸브에 동시에 공급하는 포트와;

   상기한 후진압을 제5 마찰요소로 공급하는 포트를 포함하여 이루어지는 차량용 자동변속기의 유압 제어시스템.
3. 청구항 1에 있어서, 3-4 시프트 밸브는 시프트 컨트롤 밸브로부터 제어압을 공급받는 포트와;

   제2 압력제어 밸브로 유압을 공급받는 포트와;

   상기 포트로부터 공급되는 유압을 제1 마찰요소로 공급하는 포트와;

   후진 변속단에서 매뉴얼 밸브로부터 제4 마찰요소로 공급되는 유압이 경유하는 포트를 포함하여 이루어지는 차량용 자동변속기의 유압 제어 시스템.
4. 청구항 1에 있어서, 2-3/4-3 시프트 밸브는 시프트 컨트롤 밸브로부터 공급되는 2개의 유압을 공급받을 수 있도록 양측단부에 형성되는 포트와;

   상기 1-2 시프트 밸브로부터 제어압을 공급받는 포트와;

   상기 매뉴얼 밸브로부터 유압을 공급받는 포트와;

   상기 제1-2 시프트 밸브로부터 공급되는 제어압과, 매뉴얼 밸브로부터 후진압을 밸브스풀의 선택적인 작용으로 제2 마찰요소의 해제측 쳄버와 제4 마찰요소로 공급하는 포트를 포함하여 이루어지는 차량용 자동변속기의 유압 제어 시스템.
5. 청구항 1에 있어서, 컨트롤 스위치 밸브는 매뉴얼 밸브로부터 제어압을 공급받고 이를 다시 4-2 시프트 밸브로 공급할 수 있는 포트와;

   상기한 유압 컨트롤 수단의 제1 압력제어 밸브로부터 제어된 유압을 공급받아 제2 마찰요소의 작동측과 제3 마찰요소로 공급하는 포트와;

   시프트 컨트롤 밸브로부터 유압을 공급받아 제2 마찰요소의 작동측 쳄버측으로 공급할 수 있도록 하는 포트를 포함하고 있으며,

   상기한 매뉴얼 밸브로부터 제어압을 공급받는 포트는 각 변속중에만 온 상태로 제어되는 솔레노이드 밸브에 의해 제어되도록 형성됨을 특징으로 하는 차량용 자동변속기.
6. 청구항 1에 있어서, 4-2 시프트 밸브는 제1 마찰요소로 공급되는 유압의 일부가 공급되는 포트와;

   컨트롤 스위치 밸브와 연통되어 제어압을 공급받는 포트와;

   1-2 시프트 밸브와 시프트 컨트롤 밸브와 각각 연통되는 포트와;

   제3 마찰요소와 연통되어 선택적으로 상기 1-2 시프트 밸브와 시프트 컨트롤 밸브와 연통되는 포트와 연통되는 포트를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유압 제어 시스템.
7. 청구항 1에 있어서, 제3 마찰요소로 공급되었던 유압은 배출시 컨트롤 스위치 밸브와, 4-2 시프트 밸브를 거쳐 시프트 컨트롤 밸브와 제1 압력제어 밸브를 통해 배출될 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유압 제어 시스템.
8. 청구항 1에 있어서, 제4 마찰요소의 작동유압은 제2 마찰요소의 해제측 쳄버와 동시에 공급받을 수 있도록 유로가 형성됨을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유압 제어 시스템.
9. 청구항 1에 있어서, 후진 변속단에서 제4 마찰요소로 공급되는 유압이 3-4 시프트 밸브와 2-3/4-3 시프트 밸브를 거쳐 공급될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유압 제어 시스템.