KR20070112290A

KR20070112290A - 변속기용 제어 장치

Info

Publication number: KR20070112290A
Application number: KR1020077023770A
Authority: KR
Inventors: 게오르크 기어러; 틸로 슈미트
Original assignee: 젯트에프 프리드리히스하펜 아게
Priority date: 2005-03-18
Filing date: 2006-03-04
Publication date: 2007-11-22
Also published as: ATE409820T1; DE502006001686D1; JP4898777B2; KR101215122B1; DE102005012590A1; JP2008533398A; US7794349B2; CN101175934A; US20090215587A1; CN100578046C; EP1859183B1; WO2006097209A1; EP1859183A1

Abstract

본 발명은 변속기용, 특히 차량의 자동 변속기용 제어 장치(1)에 관한 것이다. 본원의 변속기 제어 장치(1)는 전기식 변속기 제어 유닛에 의해 제어될 수 있는 유압식 제어 시스템을 구비하며, 이 유압식 제어 시스템은 상기 변속기 제어 유닛에 의해 전기적으로 제어될 수 있는 복수의 압력 제어 밸브들(A1 내지 E1) 및 이들 압력 제어 밸브들에 의해 조정될 수 있는 유압식 파일럿 제어 압력(p_VS_A 내지 p_VS_E)에 의해 각각 제어될 수 있는 복수의 시프트 밸브들(A2, D2A, D2B, E2) 및 압력 조절 밸브들(A3, B3, C3, D3A, D3B, E3)을 구비한 유압식 제어 시스템을 포함한다. 시프트 부재들(A 내지 E) 각각에는 별도의 압력 제어 밸브(A1 내지 E1)가 할당된다. 또한, 본원의 변속기 제어 장치(1)는 연동 방지 밸브(SV_3)(Engagement Prevention valve)를 구비하고 있다. 이 연동 방지 밸브(SV_3)는 스프링 장치(26)에 대항하여 제1 시프팅 위치의 방향에서 후진 주행용 변속비를 구성하기 위한 제1 시프트 부재(B)의 제어 압력(p_B)을 인가받으며, 그리고 제2 시프팅 위치의 방향에서는 후진 주행용 변속비를 구성하기 위한 제1 시프트 부재(B)의 제어 압력(p_B)에 상응하는 압력 신호(p_sys)로 제어될 수 있다. 후진 주행용 변속비를 구성하는 제2 시프트 부재(D)의 압력 공급 라인(27)은 상기 연동 방지 밸브(SV_3)의 제1 시프팅 위치에서 차단되며, 그리고 상기 연동 방지 밸브(SV_3)의 제2 시프팅 위치에서는 개방된다.

변속기 제어 장치, 유압식 제어 시스템, 압력 제어 밸브, 유압식 파일럿 제어 압력, 압력 조절 밸브, 시프트 부재, 연동 방지 밸브

Description

변속기용 제어 장치{GEAR CONTROL DEVICE}

본 발명은 특허 청구항 제1항의 전제부에 더욱 상세하게 정의된 유형에 따르는 변속기용, 특히 차량의 자동 변속기용 제어 장치에 관한 것이다.

DE 198 58 541 A1호 및 DE 198 58 543 A2호로부터 5개의 시프트 부재를 구비한 6단 자동 변속기용 전기 유압식 변속기 제어 장치들이 공지되었다. 이들 제어 장치들의 경우, 전진 주행용 변속비들뿐 아니라 후진 주행용으로 제공되는 적어도 하나의 변속비를 구성하기 위한 시프트 부재들이 차량의 동력 전달 장치(drive train)의 동력 흐름에 연동된다.

그러나 단점으로서, 변속기에서 제어 불량 시에 상응하는 운전자 요구에 설정 없이 언제나 전진 주행용 변속비에서 후진 주행용으로 제공되는 적어도 하나의 변속비로 전환이 이루어질 수 있으며, 그럼으로써 한편으로는 안전 임계의 주행 상황이 야기될 수 있고, 다른 한편으로는 차량의 모든 동력 전달 장치의 영역에서 허용할 수 없을 만큼 높은 부하가 구성 부재들을 손상시킬 수 있다.

변속기에서 바람직하지 못한 변속비 전환을 방지하기 위해, 예컨대 압력 센서 또는 밸브 변위 센서가 제공되며, 이들 센서들을 이용하여 변속비 전환 이전에 변속기 제어 장치 측의 제어 불량이 검출될 수 있다. 그로 인해 안전 장치를 구비 한 변속기가 형성되지만, 그에 따른 안전 장치는 복잡하면서도 비용이 많이 든다.

추가로 배경 기술로부터 공지된 변속기 제어 장치들의 경우, 시프트 부재들 중 2개의 시프트 부재는 공동의 압력 제어 밸브를 통해 교호적으로 제어된다. 그로 인해 압력 제어 밸브와 이 압력 제어 밸브로 제어될 수 있는 시프트 부재들 사이의 연결은 교호적으로 제어되는 동안 각각 일시적으로 차단되고, 압력 제어 밸브와 이 압력 제어 밸브로 제어될 수 있는 시프트 부재들 사이의 연결 라인들 내에 공기가 축적된다. 이와 같은 공기 축적은 실용적인 측면에서 높은 비용으로만 제거될 수 있거나, 대응하는 높은 비용을 야기하는 유압 조치들을 통해서만 억제될 수 있다. 또한, 그 두 방법은 그에 상응하게 재설계된 전기 유압식 변속기 제어 장치의 특히 복잡한 제어로만 달성될 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 변속기용 제어 장치에 있어서, 변속기 내에서 전진 주행용 변속비와 후진 주행용 변속비 사이의 의도하지 않은 전환과 공기 축적이 경제적이면서도 낮은 제어 및 조절 비용으로 확실하게 억제되도록 하는 상기 변속기용 제어 장치를 가용케 하는 것에 있다.

상기 목적은 본 발명에 따라 특허 청구항 제1항의 특징부에 따른 변속기용 제어 장치를 이용하여 달성된다.

본 발명에 따라 제공되는 변속기용, 특히 차량의 자동 변속기용 제어 장치는 전기식 변속기 제어 유닛을 통해 제어될 수 있는 유압식 제어 시스템을 구비하여 형성된다. 이 유압식 제어 시스템은, 변속기 제어 유닛에 의해 전기적으로 제어될 수 있는 복수의 압력 제어 밸브들과 이들 압력 제어 밸브들에 의해 조정될 수 있는 유압식 파일럿 제어 압력에 의해 각각 제어될 수 있는 복수의 시프트 밸브들 및 압력 조절 밸브들을 포함한다. 또한, 유압식 제어 시스템을 통해서는, 수동 선택 밸브(manual selector valve)의 선택 레버 위치에 따라, 변속기의 동력 흐름에 동시에 연동되는 각각 적어도 2개의 시프트 부재에 의해 전진 주행 혹은 후진 주행을 위해 변속기의 서로 다른 변속비들이 설정될 수 있는 방식으로, 유압의 제어 압력으로 복수의 시프트 부재들이 제어될 수 있다. 후진 주행용으로 제공되는 적어도 하나의 변속비는 동시에 연동되는 2개의 시프트 부재들을 통해 구성될 수 있고, 이들 시프트 부재들은 전진 주행용으로 제공되는 적어도 하나의 변속비를 구성하기 위해 시프트 부재들 중 각각의 적어도 하나의 추가 시프트 부재와 각각 조합되도록 제공된다.

시프트 부재들 각각에 별도의 압력 제어 밸브가 할당됨으로써, 배경 기술로부터 공지된 공기 축적은 본 발명에 따른 제어 장치의 유압식 제어 시스템에서 간단하면서도 경제적인 유형 및 방식으로 방지된다.

또한, 본 발명에 따른, 변속기용 제어 장치를 이용하여 전진 주행용 변속비가 후진 주행용 변속비로 바람직하지 못하게 변속비 변화가 이루어지는 점도 낮은 제어 및 조절 비용으로써 구조적으로 간단하게 억제된다.

상기 내용은, 본 발명에 따른 제어 장치가 연동 방지 밸브를 구비하여 형성됨으로써 달성된다. 연동 방지 밸브는 스프링 장치에 대항하여 제1 시프팅 위치의 방향에서 후진 주행용 변속비를 구성하기 위한 제1 시프트 부재의 제어 압력을 인가받을 수 있으며, 그리고 제2 시프팅 위치의 방향에서는 후진 주행용 변속비를 구성하기 위한 제1 시프트 부재의 제어 압력에 상응하는 압력 신호로 제어될 수 있고, 후진 주행용 변속비를 구성하기 위한 제2 시프트 부재의 압력 공급 라인이 연동 방지 밸브의 제1 시프팅 위치에서 차단되며, 시프트 밸브의 제2 시프팅 위치에서는 개방된다.

그로 인해 전진 주행용 선택 레버 위치에서 뿐 아니라 후진 주행용 선택 레버 위치에서 발생하는 변속기의 시프트 부재들의 제어 불량은, 유압식으로 제어될 수 있고 바람직하게는 통상적인 방식으로 형성되는 시프트 밸브를 통해 방지되며, 그리고 후진 주행용 변속비를 구성하기 위해 제공되는 두 시프트 부재들의 동시 연동은 필요에 따라 허용되거나 억제된다.

본 발명의 다른 장점 및 바람직한 구성예는 특허 청구항 및 도면과 관련하여 원리에 따라 기술된 실시예에 따라 제시되고, 서로 다른 실시예들의 설명에서 개관의 이유로 구조 및 기능상 동일한 구성 부재들에 대해서는 동일한 도면 부호가 이용된다.

도1은 본 발명에 따른 변속기용 제어 장치를 개략적으로 도시한 유압 제어도이다.

도2는 본 발명에 따른 제어 장치의 제2 실시예를 개략적으로 도시한 유압 제어도이다.

도3은 본 발명에 따른 제어 장치의 제3 실시예를 도시한 유압 제어도이다.

도4는 도1, 도2 및 도3에 따르는 본 발명의 제어 장치의 기어 시프팅 논리를 나타낸 도표이다.

도5는 연동 방지 밸브의 밸브 특성이 작동 상태에 따라 변화하는 다중 저속 기어 변환 동안 변속기의 시프트 부재들의 제어 압력들에 대한 다수의 특성 곡선들을 도시한 그래프이다.

도6은 도2 내지 도3에 따르는 본 발명의 제어 장치의 비상 작동 시에 시프트 부재들의 연동이 이루어지는 동안 비상 변속비들을 구성하기 위한 시프트 부재들의 제어 압력들에 대한 특성 곡선들을 비교하여 도시한 그래프이다.

도1 및 도2에는 각각 전기 유압식 제어 장치(1)의 유압 제어도가 개략적으로 도시되어 있다. 전기 유압식 제어 장치(1)는 개략적으로 도시되고 바람직하게는 자동 변속기로서 형성된 변속기를 제어하기 위해 제공되고, 유압식 제어 시스템(1A)을 포함한다. 자동 변속기 내에서는 도4에 도시된 기어 시프팅 논리에 따라 전진 주행용으로 6개의 변속비("1", "2", "3", "4", "5", "6") 및 후진 주행용으로 1개의 변속비("R")가 5개의 시프트 부재들(A, B, C, D, E)을 그에 상응하게 연동 및 연동 해제함으로써 구성될 수 있고, 각각 변속될 변속비는 선택 밸브(2)를 통해 생성될 수 있는 운전자 요구 설정값뿐 아니라, 마찬가지로 개략적으로 도시된 전기식 변속기 제어 유닛에 저장된 다양한 기어 시프팅 전략들에 따라 변속된다.

다음에서는 본 발명에 따른 대상이 우선 도1의 제어도에 따라 더욱 상세하게 설명된다. 이와 관련하여 도2 내지 도3에 따른 제어도는 도1에 따른 제어도와 단 지 부분 영역에서만 차이가 있으므로, 도2 및 도3에 대한 이후의 설명에서는 단지 그 부분 영역에 대해서만 더욱 상세하게 기술되며, 그 외에는 이하 도1에 대해 이루어지는 설명이 참조된다.

도시된 선택 밸브(2)는 다양한 선택 레버 위치들("Pos D", "Pos P", "Pos N", "Pos R")로 조정될 수 있고, 선택 레버 위치("Pos D")에서는 자동 변속기의 경우 전진 주행을 위한 변속비들("1" 내지 "6")이 변속될 수 있다. 제2 선택 레버 위치("Pos N")에서는, 자동 변속기를 통해 사실상 출력부에서 구동 엔진의 방향으로 혹은 그 반대 방향으로 토크가 안내될 수 없는 방식으로, 차량의 동력 전달 장치의 동력 흐름이 자동 변속기의 영역에서 차단된다.

자동 변속기에서 제3 선택 레버 위치("Pos R")에서는 후진 주행용 변속비("R")가 변속되며, 그에 반해 개략적으로 도시된 제4 선택 레버 위치("Pos P")에서는 기계식 주차 로크가 연동된다. 그로 인해 차량의 출력부는 공지된 유형 및 방식으로 회전 불가능하게 고정된다.

추가로 유압 펌프(3)가 제공되고, 이 유압 펌프를 이용하고, 압력 제한 밸브로서 형성되어 흐름상 그 유압 펌프의 후방에 배치되는 시스템 압력 밸브(4)를 결부시켜, 공지된 방식으로 시프트 부재들(A 내지 E)의 제어를 위해 요구되는 시스템 압력(p_sys)이 적용될 수 있게 된다.

또한, 전기 유압식 제어 장치(1)는 복수의 압력 제어 밸브들(A1, B1, C1, D1, E1)을 포함한다. 이들 압력 제어 밸브들은 전기식 변속기 제어 유닛을 통해 전기적으로 제어될 수 있고, 그 설계 형태에 상응하게 전류가 공급되는 상태에서 개방되거나 폐쇄된다. 그리고 그 압력 제어 밸브들 각각은 시프트 부재(A, B, C, D, E) 각각에 할당된다. 변속기 제어 유닛이 활성화 상태일 때에 시스템 압력(p_sys)이 파일럿 제어 압력(p_VS_5)을 통해 조절될 수 있는 방식으로, 압력 제어 밸브(5)는 시스템 압력 밸브(4)에 할당되고, 압력 제어 밸브(5)는 전류가 차단된 상태에서 완전하게 개방되며, 그리고 시스템 압력(p_sys)은 최대 압력값으로 설정된다. 압력 제어 밸브(5)에 전류가 공급되면, 이 압력 제어 밸브(5)에 의한 전기식 제어에 따르는 시스템 압력(p_sys)은 전기식 변속기 제어 유닛의 제어 설정값에 따라 조정된다. 그 외에도 복수의 시프트 밸브들(A2, D2A, D2B, E2, SV_1, SV_2, SV_3)뿐 아니라 복수의 압력 조절 밸브들(A3, B3, C3, D3A, D3B, E3)이 제공된다.

흐름상 시스템 압력 밸브(4)의 후방에는 압력 감소 밸브로서 형성되는 감압 밸브(6)가 제공되고, 이 감압 밸브를 통해, 압력 제어 밸브들(5, A1, B1, C1, D1, E1)에 공급될 수 있는 감소된 압력(p_red)이 조절된다.

압력 제어 밸브들(5, A1, B1, C1, D1, E1)에 각각 인가되는 제어 압력(p_red)은 변속기 제어 유닛이 활성화 상태일 때 압력 제어 밸브들(5, A1, B1, C1, D1, E1)에 전류가 공급되는 것에 따라 그에 상응하게 변환되어 이른바 파일럿 제어 압력(p_VS)으로서 시스템 압력 밸브(4)에, 그리고 전기 유압식 제어 장치(1)의 시프트 밸브들 및 압력 조절 밸브들에 공급되고, 시프트 부재(A 내지 E)에 각각 제공되는 파일럿 제어 압력(p_VS)은 그에 대응하는 시프트 부재(A 내지 E)의 명칭에 의해 각각 확장된다. 그러므로 예컨대 파일럿 제어 압력(p_VS_A)은 시프트 부 재(A)에 대한 파일럿 제어 압력이다.

추가로 전기 유압식 제어 장치(1)는 이른바 셔틀 밸브들(7, 8)을 포함하며, 이들 셔틀 밸브들은 각각 2개의 유입 라인 및 하나의 유출 라인을 포함하고, 유입 라인은 각각 셔틀 밸브(7 내지 8)를 통해 유출 라인과 연결되며, 이 유출 라인에서는 항시 더욱 높은 유압 압력이 존재한다. 그 외에도 흐름상 감압 밸브(6)의 후방에서 감압 밸브(6)와 자동 변속기의 유압 작동유 저장부 내지 오일팬(10) 사이에 플레이트 밸브로서 형성된 압력 제한 밸브(9)가 배치된다. 이 압력 제한 밸브를 이용하여, 전기 유압식 제어 장치(1)의 유압 라인 시스템에 공기가 유입되는 것을 방지하기 위해, 전기 유압식 제어 장치(1)의 유압 시스템 내에는 바람직하게는 0.25bar 영역의 압력을 갖는 이른바 사전 충전 압력이 유지된다.

압력 제어 밸브들(5, A1, B1, C1, D1, E1)과 시프트 부재들(A 내지 E)은, 선택 밸브(2)에 대해 운전자 측에서 적용되는 선택 레버 위치에 따라, 도4에 도표 형태로 도시된 기어 시프팅 논리로 제어되고, 기어 시프팅 논리에서 숫자 영(0)은 각각 해당하는 구성 부재의 비활성화 상태를 나타내며, 그리고 숫자 일(1)은 각각 해당하는 구성 부재의 활성화 상태를 나타낸다.

그러므로 예컨대 제1 변속비("1")가 요구될 시에, 압력 제어 밸브(A1)는, 전류를 공급받는 상태에서, 다시 말해 변속기 제어 유닛이 활성화 상태일 때 개방되며, 그리고 전류 공급에 따라 감압 밸브(6)에 의해 인가된 제어 압력(p_red)을 그에 상응하게 변환된 형태로 시프트 부재(A)의 압력 조절 밸브(A3) 및 단지 2개의 시프팅 위치를 갖는 시프트 밸브(A2)로 전달한다.

이때, 시프트 밸브(A2) 및 압력 조절 밸브(A3)가 각각 파일럿 제어 압력(p_VS_A)을 공급받고, 압력 조절 밸브(A3)에서 선택 밸브(2)를 통해 생성되는 시스템 압력(p_sys)은 요구되는 유형 및 방식으로 제어 압력(p_A)으로서 시프트 부재(A)에 공급되는 방식으로, 압력 제어 밸브(A1)에 전류가 공급된다.

동시에, 전류가 공급되는 상태에서 마찬가지로 개방되는 압력 제어 밸브(D1)는 시프트 부재(D)의 연동을 위해 요구되는 범주에서 변속기 제어 유닛에 의해 전기적으로 제어됨으로써, 제어 압력(p_red)은 상기한 제어를 위해 요구되는 파일럿 제어 압력(p_VS_D)에 부합하게 조정되고, 시프트 밸브들(D2A, D2B) 및 압력 조절 밸브들(D3A, D3B)은 상기 파일럿 제어 압력(p_VS_D)으로 제어된다.

위와 같은 제어로 인해, 시프트 밸브(SV_3)를 통해 압력 조절 밸브(D2A)에 인가되는 시스템 압력(p_sys)은 시프트 부재(D)의 제어 압력(p_D)으로서 시프트 부재(D)의 연동을 위해 요구되는 수준으로 그 시프트 부재(D)에 인가된다.

또한, 도4에 도시된 기어 시프팅 논리에서 "+/-" 연산 부호를 갖는 필드가 기술되어 있고, 이러한 부호는 각각 변속기 제어 유닛이 활성화 상태일 때 전기 유압식 제어 장치(1)에서 그 부호와 관련한 특징을 갖는 구성 부재의 조절 위상을 각각 나타낸다. 그러므로 상기와 같은 특징을 갖는 구성 부재들은 다른 부재들과 다르게 지정된 기어 시프팅 논리에 정확하게 할당될 수 있다.

전진 주행을 위한 다양한 변속비들("1" 내지 "6") 및 후진 주행을 위한 변속비(R")는 자동 변속기에서 변속기의 동력 흐름에 동시에 연동되는 2개의 시프트 부재들에 의해 각각 변속되고, 변속비 "1" 내지 "3"은 제1 변속비 영역에, 그리고 변 속비 "4" 내지 "6"은 제2 변속비 영역에 할당된다. 후진 주행용 변속비("R")는 본 실시예의 경우 단 하나의 변속비로서 제3 변속비 영역에 할당된다.

그 외에도, 기어 시프팅 논리로부터 출발할 때, 제1 변속비 영역의 변속비들("1" 내지 "3")을 구성하기 위해, 각각 시프트 부재(A)는 시프트 부재(D), 시프트 부재(C) 혹은 시프트 부재(B)와 결부되어 변속기의 동력 흐름에 연동되며, 그에 반해, 제2 변속비 영역의 변속비들("4" 내지 "6")을 구성하기 위한 시프트 부재(E)는 각각 추가 시프트 부재(A, B, C)와 결부되어 동력 흐름에 연동된다. 변속비("R")는 본 실시예의 경우 변속기에서 동시에 연동되는 시프트 부재들(B, D)에 의해 변속된다.

그로부터, 시프트 부재(B)는 제1 변속비 영역의 제3 변속비("3")를 구성하기 위해 시프트 부재(A)와 조합되어 자동 변속기의 동력 흐름에 연동될 뿐 아니라, 제2 변속비 영역의 제5 변속비("5")를 구성하기 위해 시프트 부재(E)와 조합되어 상기한 동력 흐름에 연동되며, 그리고 추가로 후진 주행용 변속비("R")를 구성하기 위해 시프트 부재(D)와 함께 상기한 동력 흐름에 연동된다.

그리고 선택 밸브(2)가 선택 레버 위치("Pos D")에 위치함에도 자동 변속기에서 잘못되어 후진 주행용 변속비("R")가 변속되거나, 혹은 변속기에서 선택 밸브(2)가 후진 주행용 선택 레버 위치("Pos R")에 있음에도 전진 주행용 변속비들("1", "3", "5") 중 어느 하나의 변속비가 변속되는 문제가 발생하는, 자동 변속기의 이론상 가능한 제어 불량을 안전하게 억제하기 위해, 본 발명에 따른 전기 유압식 제어 장치(1)의 경우, 연동 방지 밸브로서 명명된 시프트 밸브(SV_3)가 제공 된다.

연동 방지 밸브(SV_3)는 본 실시예의 경우, 스프링 장치(26)에 대항하여 도1, 도2 및 도3에 상세하게 도시된 제1 시프팅 위치의 방향에서, 시프트 부재(B)의 제어 라인(14)으로부터 출발하여 후진 주행용 변속비("R")를 구성하기 위한 제1 시프트 부재(B)의 제어 압력(p_B)을 공급받을 수 있다. 이와 관련하여 시프트 부재(B)의 제어 라인(14)은, 시프트 부재(B)의 압력 조절 밸브(B3)와 마찰식으로 연동되는 시프트 부재의 (개략적으로 도시된) 작동 피스톤 사이에 형성된 시프트 부재(B)를 연장시킨다.

그 외에도 연동 방지 밸브(SV_3)는 제2 시프팅 위치에서 후진 주행용 변속비("R")를 구성하기 위한 제1 시프트 부재(B)의 제어 압력(p_B)에 상응하는 압력 신호로 제어될 수 있고, 압력 신호는 제어 장치(1)의 도면에 도시된 모든 실시예에서 시스템 압력 밸브(4)를 통해 설정되는 시스템 압력(p_sys)에 상응한다. 시스템 압력(p_sys)은 시스템 압력 밸브(4)로부터 후진 주행에 대해 선택 레버 위치("Pos R")에 위치하는 선택 밸브(2)를 통해 연동 방지 밸브(SV_3)에 인가된다. 이와 같이 선택 밸브(2)를 통해 연동 방지 밸브(SV_3)에 전달되고 시스템 압력(p_sys)에 상응하는 압력 신호는, 선택 밸브(2)가 전진 주행에 대해 선택 레버 위치("Pos D")에 위치할 때, 선택 밸브(2)를 통해 연동 방지 밸브(SV_3)로 전달되지 않는다.

연동 방지 밸브(SV_3)와 관련하여 도1과 도2에 도시된 그의 제1 시프팅 위치에서는, 시스템 압력 밸브(4)에 의해 설정된 시스템 압력(p_sys)이 압력 조절 밸브(D3A)의 방향으로 안내될 수 있도록 하는 압력 공급 라인(27)이 차단됨으로써, 후진 주행용 변속비("R")를 구성하기 위한 제2 시프트 부재(D)는 연동에 필요한 제어 압력(p_D)을 공급받을 수 없게 된다.

연동 방지 밸브(SV_3)와 관련하여 완전하게 위치 전환된 제2 시프팅 위치에서는, 시프트 부재(D)의 압력 공급 라인(27)이 개방됨으로써 압력 조절 밸브(D3A)에 인가된 시스템 압력(p_sys)은, 압력 제어 밸브(D1)를 통해 설정된 파일럿 제어 압력(p_VS_D)에 따라, 그에 부합하게 조정된 수준으로 제어 압력으로서 시프트 부재(D)에 공급될 수 있다.

연동 방지 밸브(SV_3)를 전술한 바와 같이 상호 연결함으로써, 바람직하게는 후진 주행용 변속비("R")를 구성하기 위한 제1 시프트 부재(B) 및 제2 시프트 부재(D)는, 단지 선택 밸브(2)가 후진 주행용 선택 레버 위치("Pos R")에 위치할 때에만, 동시에 자동 변속기의 동력 흐름에 연동될 수 있다. 이는 선택 밸브(2)로부터 출발하는 압력 신호(p_sys)가 선택 밸브(2)의 후진 주행용 선택 레버 위치에서 연동 방지 밸브(SV_3)의 제2 시프팅 위치의 방향으로 연동 방지 밸브(SV_3)에서 인가되며, 그리고 동시에 시프트 부재(B)의 제어 압력은 연동 방지 밸브(SV_3)의 제1 시프팅 위치의 방향으로 연동 방지 밸브(SV_3)의 밸브 슬라이드(28)에 작용한다는 사실에 기인한다.

선택 밸브(2)가 후진 주행용 선택 레버 위치("Pos R")에 위치할 때, 연동 방지 밸브(SV_3)의 밸브 슬라이드(28)에서는, 밸브 슬라이드(28)의 면적 비율과 밸브 슬라이드(28)의 작용면에 각각 인가되는 제어 압력들(p_sys 및 p_B) 뿐 아니라 스프링 장치(26)의 탄성력으로 이루어지는 전체 힘 성분이 작용한다. 이 전체 힘 성 분은 시프트 부재(B)가 연동될 때 밸브 슬라이드(28)를 연동 방지 밸브(SV_3)의 제2 시프팅 위치로 조정한다. 그럼으로써 후진 변속단("R")을 구성하기 위한 시프트 부재(D) 및 시프트 부재(B)가 동시에 자동 변속기의 동력 흐름에 연동될 수 있게 된다.

선택 밸브(2)가 전진 주행용 선택 레버 위치("Pos D")에 위치할 때, 시스템 압력 밸브(4)와 연동 방지 밸브(SV_3)에 있어 이 연동 방지 밸브(SV_3)의 스프링 장치(26)가 배치되어 있는 그의 제어 챔버(29) 사이의 연결이 차단됨으로써 연동 방지 밸브(SV_3)의 밸브 슬라이드(28)는 도4에 대한 설명에서 더욱 상세하게 기술되는 시프트 부재(B)의 제어 압력(p_B)의 임계값(p_B_schwell1)을 초과할 때부터 스프링 장치(26)에 대항하여 도1, 도2 및 도3에 도시된 제1 시프팅 위치로 위치 전환되며, 그리고 후진 주행용 변속비("R")를 구성하기 위한 제2 시프트 부재(D)의 압력 공급은 시스템 압력(p_sys)으로 연동 방지 밸브(SV_3)의 영역에서 효율적으로 차단된다.

그로 인해 운전자 측에서 요구하는 전진 주행 시에 시프트 부재들(B 및 D)의 동시 연동은 자동 변속기 내지 전기 유압식 제어 장치(1)의 모든 작동 영역에서 확실하게 방지된다. 더욱이 전진 주행용 변속비("1" 내지 "6")의 설정은, 선택 밸브(2)가 선택 레버 위치("Pos R")에 위치할 때, 전진 주행용 변속비("1" 내지 "6")를 구성하기 위해 시프트 부재(B) 또는 시프트 부재(D)와 연결되어 동시에 동력 흐름에 연동될 시프트 부재들(A 및 E)이 연동에 필요한 시스템 압력(p_sys)을 공급받지 못함으로써 효율적으로 방지된다.

그러나 대체예로, 전진 주행이 선택된 경우 시프트 부재들(B, D)의 동시 연동을 효율적으로 방지하기 위해, 연동 방지 밸브(SV_3)를 통해, 압력 제어 밸브(D1)와 압력 조절 밸브들(D3A, D3B) 및 시프트 밸브들(D2A, D2B) 사이에 배치되어 압력 조절 밸브들 및 시프트 밸브들에 파일럿 제어 압력(p_VS_D)을 인가하는 도3에 도시된 파일럿 제어 압력 라인(32)은, 시프트 부재(B)에 의해 인가되는 제어 압력(p_B), 선택 밸브(2)에 의해 작동 상태에 따라 전달되는 시스템 압력(p_sys), 그리고 연동 방지 밸브(SV_3)의 스프링 장치의 탄성력에 따라서, 차단되거나 개방된다.

추가로 본 발명에 따른 전기 유압식 제어 장치(1)에 대해 도2 및 도3에 도시된 제2 및 제3 실시예의 경우, 연동 방지 밸브(SV_3)의 제어 챔버(29)와 선택 밸브(2) 사이에 볼 밸브로서 형성된 셔틀 밸브(30)가 제공되고, 이 셔틀 밸브의 일측의 유입 라인은 선택 밸브(2)와 연결되고, 그 타측의 유입 라인은 파일럿 제어 압력 라인(31)과 연결된다. 이와 관련하여 파일럿 제어 압력 라인(31)을 통해서는, 압력 제어 밸브(A1)에 의해 조정될 수 있는 파일럿 제어 압력(p_VS_A)이 시프트 부재(A)의 압력 조절 밸브(A3) 및 시프트 밸브(A2)의 방향으로 안내될 수 있다. 셔틀 밸브(30)의 유출 라인은 연동 방지 밸브(SV_3)의 제어 챔버(29)와 직접 연결됨으로써 연동 방지 밸브(SV_3)의 제어 챔버(29)는 선택 밸브(2) 또는 파일럿 제어 압력 라인(31)과 상호 작용하고, 밸브 슬라이드(28)는 동일한 작용면에서 압력 신호(p_sys) 또는 추가의 압력 신호(p_VS_A)를 공급받게 된다. 당업자가 판단할 시에 자명한 사실로서, 압력 신호 및 추가 압력 신호는 개략적으로 도시된 유형 및 방식으로 연동 방지 밸브의 밸브 슬라이드의 다양한 작용면들로 안내된다.

이와 같은 구성으로, 연동 방지 밸브(SV_3)의 밸브 특성은, 운전자 측에서 전진 주행을 선택할 경우, 다중 기어 시프팅에서 발생하는 바와 같이 두 시프트 부재들(B와 D)의 이른바 단기간 중첩을 가능케 하기 위해, 시프트 부재들(B와 D)의 전달 능력이 전진 주행의 선택 시에도 제1 압력 임계값(p_B_schwell1) 이상의 앞서 정의된 수준으로 동시에 상승될 수 있는 방식으로 변경될 수 있다.

전진 주행이 선택될 경우 연동 방지 밸브(SV_3)의 제어 챔버(29)에 파일럿 제어 압력을 추가로 공급할 수 있게 됨에 따라, 도4에 도시된 바와 같이 연동 방지 밸브(SV_3)의 반응 압력 수준은 연동 방지 밸브(SV_3)의 스프링 장치(26)의 탄성력에 상응하는 제1 압력 임계값(p_B_schwell1)에서 제2 압력 임계값(p_B_schwell2)으로 상승하는 것이 가능하게 된다. 시프트 부재(B)의 제어 압력(p_B)의 제2 압력 임계값(p_B_schwell2)은 각각 스프링 장치(26)의 탄성력 및 시프트 부재(A)의 파일럿 제어 압력(p_VS_A)으로부터 발생하는 반력(opposite force)에 상응한다. 이 반력 이상에서는 연동 방지 밸브(SV_3)가 자신의 제2 시프팅 위치로부터 자신의 제1 시프팅 위치로 전환된다.

또한, 도5에는, 전진 주행용 제3 변속비("3")로부터 전진 주행용 제1 변속비("1") 방향으로 이루어지는 다중 저속 기어 변환에 관여하는 시프트 부재들(A, B, C, D)의 제어 압력(p_A, p_B, p_C, p_D)의 특성 곡선들과 차량의 내연기관과 관련하여 다중 저속 기어 변환 동안 조정되는 엔진 회전 속도(n_mot)의 특성 곡선이 매우 개략화되어 도시된다.

시프트 부재(A)의 제어 압력(p_A)의 특성 곡선은 도5에 도시된 작동 조건 과정에 걸쳐 일정하고, 사실상 시프트 부재(A)의 완전한 시스템 압력 밸브(4)로부터 인가된 시프팅 압력에 상응하며, 시스템 압력(p_sys)과 동일한데, 이는 시프트 부재(A)가 다중 기어 시프팅에 관여하는 모든 변속비들("3", "2", "1")을 구성하기 위해 제공되기 때문이다.

시점(T_0)에서, 변속기 제어 유닛으로부터는 제3 변속비("3")로부터 제2 변속비("2")의 방향으로 저속 기어 변환을 위한 기어 시프팅 신호가 출력되고, 시프트 부재(B)의 제어 압력(p_B)은 제2 압력 임계값(p_B_schwell2) 이하로 강하됨으로써 후진 주행용 변속비("R")를 구성하기 위한 제2 시프트 부재(D)의 연동이 가능하게 된다. 적어도 거의 동시에, 제2 변속비("2")를 구성하기 위해 자동 변속기의 동력 흐름에 연동될 시프트 부재(C)의 제어 압력(p_C)은 자체 개방 압력(p_C_o)으로부터 출발하여 급속 충전 압력(p_C_sf)의 방향으로 상승되고, 급속 충전 단계 동안 공지된 유형 및 방식으로 사전 충전된다. 시프트 부재(C)의 급속 충전 단계가 종료될 때, 시프트 부재(D)의 제어 압력도 자체 개방 압력(p_D_o)으로부터 자체 급속 충전 압력(p_D_sf)으로 상승되고, 급속 충전 단계 동안 사전 충전된다.

시프트 부재(C)의 제어 압력(p_C)은 본 실시예의 경우 시프트 부재(D)의 급속 충전 단계를 시작할 때 자체 충전 보상 압력(p_C_fa)으로 강하되며, 충전 보상 단계가 종료될 때 시점(T_1)에 시스템 압력(p_sys)의 방향으로 상승된다. 그로 인해 시프트 부재(C)의 전달 능력은 계속해서 증가한다. 변속기 제어 유닛으로부터 자동 변속기에서 제1 변속비("1")를 변속하기 위한 추가의 기어 시프팅 신호가 제 공되기 때문에 시점(T_2)에 제어 압력(p_C)은 일정한 압력 수준에서 유지되고, 시점(T_3)에서는 자체 개방 압력(p_C_o)의 방향으로 강하된다.

제어 압력(p_C)의 강하와 적어도 거의 동시에, 시프트 부재(D)의 제어 압력(p_D)은 본 실시예의 경우 시점(T_3) 이전에 자체 충전 보상 압력(p_D)으로부터 시스템 압력(p_sys)의 방향으로 상승되며, 그리고 시프트 부재(D)의 전달 능력은 전진 주행용 제1 변속비("1")가 변속되는 방식으로 설정된다.

시프트 부재(B)의 제어 압력(p_B)은 시점(T_1)에 이미 시프트 부재(D)의 제어 압력(p_D) 또는 충전 보상 압력(p_D_fa) 이하로 하강됨으로써 시프트 부재(D)의 연동 시점에 시프트 부재(B)의 전달 능력은 거의 영(0)이며, 그리고 시프트 부재(B)는 자동 변속기의 동력 흐름으로부터 확실하게 배제된다.

변속기 제어 유닛에 결함이 발생할 시에, 압력 제어 밸브들(5, A1 내지 E1)로 향하는 변속기 제어 유닛 측의 전류 흐름이 차단됨으로써 압력 제어 밸브들(A1, C1, D1, E1)은 폐쇄되며, 그에 반해 압력 제어 밸브들(5, B1)은 완전하게 개방된다. 그로 인해, 시스템 압력 밸브(4)는 압력 제어 밸브(5)의 최대 파일럿 제어 압력(p_VS_5)을 공급받으며, 그리고 시스템 압력(p_sys)은 최대값이 된다. 그와 동시에 시프트 부재(B)에 할당된 압력 조절 밸브(B3)는 압력 제어 밸브(B1)의 완전한 파일럿 제어 압력(p_VS_B)을 공급받음으로써 압력 조절 밸브(B3)가 위치 전환되며, 그리고 시프트 부재(B)는, 전기 유압식 제어 장치(1)의 작동 상태에서 시스템 압력(p_sys)에 상응하는 자신의 완전한 시프팅 압력(p_B)을 공급받게 되고, 또한 변속기 제어 유닛이 고장 난 시점에 전기 유압식 변속기 제어 장치에 적용되는 작동 상태에 따라서, 자동 변속기의 동력 흐름에 연동되거나, 그 동력 흐름에 연동된 상태로 유지되게 된다.

이와 같은 비상 작동 전략은 전술한 기어 시프팅 전략을 바탕으로 시프트 부재(B)가 다양한 비상 변속비들("3", "5", "R")을 구성하기 위해 각각 자동 변속기의 동력 흐름에 연동되는 이른바 비상 기어 시프트 부재로서 사전 정의된다는 사실에 기인한다. 이와 관련하여, 3개의 변속비 영역들 중 각각의 변속비 영역에는 비상 변속비가 할당되고, 제1 변속비 영역에 할당되는 비상 변속비는 제3 전진 변속 단 또는 제3 변속비("3")에 상응한다. 이와 관련하여 상기 제3 변속비를 구성하기 위해서는, 시프트 부재(B) 및 시프트 부재(A)가 동시에 자동 변속기의 동력 흐름에 연동된다.

또한, 제2 변속비 영역에는 비상 변속비로서 제5 변속비("5")가 할당된다. 이 제5 변속비를 구성하기 위해서는 비상 기어 시프트 부재(B)와 시프트 부재(E)가 동시에 자동 변속기의 동력 흐름에 연동된다.

만일 후진 기어 변속 시에 전기식 변속기 제어 유닛이 고장 난다면, 자동 변속기는 전기식 변속기 제어 유닛이 고장 난 시점에 그 자동 변속기에 적용되는 작동 상태로 유지되고, 후진 주행용 변속비("R")를 구성하기 위해 동시에 동력 흐름에 연동되어질 시프트 부재들(B와 D)은 시스템 압력 밸브(4)로부터, 또는 선택 밸브(2)를 통해 직접적으로 시스템 압력(p_sys)을 공급받는다.

변속기 제어 유닛이 활성화 상태일 경우, 시프트 부재들(A 내지 E)은 변속기 제어 유닛에 의해 전기적으로 제어될 수 있는 압력 제어 밸브들(A1 내지 E1)을 통 해 제어된다. 압력 제어 밸브들(A1 내지 E1)은 변속기 제어 유닛이 비활성화되거나 또는 비활성화 상태일 때 더 이상 전기적으로 제어될 수 없으며, 시프트 부재들(A, C, D, E)도 자신들에 할당된 압력 제어 밸브들(A1, C1, D1, E1)을 통해, 연동을 위해 필요한 범주에서, 인가된 시스템 압력(p_sys)의 전달을 위해 필요한 파일럿 제어 압력(p_VS_A, p_VS_C, p_VS_D, p_VS_E)으로 더 이상 제어될 수 없기 때문에, 변속기 제어 유닛이 비활성화 상태일 때 시프트 부재 또는 비상 기어 시프트 부재(B)의 제어 압력(p_B)과 변속기 제어 유닛이 고장 나는 시점에 존재하는 자동 변속기 작동 상태에 따르는 또 다른 제어 방법이 제공된다.

유압 관련 비상 컨셉을 전환하기 위해, 변속기 제어 유닛이 활성화 상태일 때 사실상 자동 변속기의 제어에 능동적으로 관여하지 않는 시프트 밸브들(SV_1과 SV_2)이 제공되고, 이하에서 시프트 밸브(SV_1)는 선택식 시프트 밸브로서, 그리고 시프트 밸브(SV_2)는 비상 기어 시프트 밸브로서 명명된다.

변속기 제어 유닛이 활성화 상태일 때 비상 기어 시프트 밸브(SV_2)는, 자동 변속기의 모든 작동 영역에 걸쳐 스프링 장치(12)에 대항하여 도1에 도시된 위치에서 고정되는 방식으로, 자체 구비된 밸브 슬라이드(11)의 선단면 영역에서 파일럿 제어 압력들(p_VS_A, p_VS_D, p_VS_E)을 공급받으며, 이때 상기 위치는 제1 시프팅 위치에 상응하며, 그리고 그 위치에서 비상 기어 시프트 부재(B)의 제어 라인(14)과 선택식 시프트 밸브(SV_1) 사이의 연결 라인(13)이 비상 기어 시프트 밸브(SV_2)의 영역에서 차단된다.

당업자의 판단에서 자명한 사실로서, 비상 기어 시프트 밸브(SV_2)는 정상적 인 주행 작동 중, 예컨대 압력 제어 밸브(5)의 파일럿 제어 압력(p_VS_5)과 같이 시스템 압력(p_sys)이 조절될 수 있도록 하는 또 다른 압력 신호에 의해, 도1에 도시된 시프팅 위치에서 고정된다.

전기식 변속기 제어 유닛이 비활성화 상태일 때, 비상 기어 시프트 밸브(SV_2)의 밸브 슬라이드(11)의 선단면은 파일럿 제어 압력들(p_VS_A, p_VS_D, p_VS_E)을 공급받지 못함으로써 밸브 슬라이드(11)는 스프링 장치(12)에 의해 도1에 도시된 위치로부터 자신의 제2 시프팅 위치로 전환되며, 그리고 연결 라인(13)은 비상 기어 시프트 밸브(SV_2)의 영역에서 차단 해제된다. 변속기 제어 유닛이 비활성화 상태일 때 사실상 시스템 압력(p_sys)에 상응하는 제어 압력(p_B)이 선택식 시프트 밸브(SV_1)의 방향으로 전달된다. 선택식 시프트 밸브(SV_1)의 영역에서는, 소정의 비상 변속비("3", "5", "R")를 구성하기 위해, 각각 비상 기어 시프트 부재(B)에 추가로 연동될 추가의 시프트 부재(A, E, D)가 자동 변속기의 실제 작동 상태에 따라 선택된다.

선택식 시프트 밸브(SV_1)는 도1에 도시된 위치에서 스프링 장치(15)에 대항하여 시프트 부재(E)에 인가된 제어 압력(p_E)에 의해 이동된 자신의 제2 시프팅 위치에 위치한다. 이 제2 시프팅 위치에서 변속기 제어 유닛이 비활성화 상태일 때 연결 라인(13)을 통해 비상 기어 시프트 부재(B)에 인가된 제어 압력(p_B)은 압력 조절 밸브(E3)의 추가 피스톤(16) 상으로 안내된다. 그로 인해, 압력 조절 밸브(E3)의 추가 시프트 피스톤(16)은 압력 조절 밸브(E3)의 밸브 슬라이드(17)에 인접하게 되며, 그리고 라인(18)을 통해 인가된 시스템 압력(p_sys)이 제어 압 력(p_E)으로서 시프트 부재(E)의 방향으로 안내되는 방식으로 압력 조절 밸브(E3)가 위치 전환된다.

선택식 시프트 밸브(SV_1)의 밸브 슬라이드(19)의 선단면이 시프트 부재(E)의 제어 압력(p_E)을 공급받을 수 있게 됨으로써, 선택식 시프트 밸브(SV_1)는 제2 변속비 영역의 모든 변속비("4", "5", "6")에서 도1에 도시된 제2 시프팅 위치에 위치한다. 그런 다음 변속기 제어 유닛이 고장 난 경우, 선택식 시프트 밸브(SV_1)에 인가되는 비상 기어 시프트 부재(B)의 제어 압력(p_B)은 시프트 부재(E)의 압력 조절 밸브(E3)로 안내된다. 그로 인해, 라인(18)을 통해 압력 조절 밸브(E3)에 인가된 시스템 압력(p_sys)은 제어 압력(p_E)으로서 시프트 부재(E)에 공급되며, 그리고 시프트 부재(E)는 비상 기어 시프트 부재(B) 외에 제2 변속비 영역에 할당된 비상 기어 변속비("5")를 구성하기 위해 자동 변속기의 동력 흐름에 연동된다.

이러한 경우 시프트 부재(E)의 제어 회로는 이른바 유압식 플래그 메모리(flag memory)를 나타내는데, 왜냐하면, 시프트 부재(E)의 제어 회로는 관성을 갖는 제어 압력(p_E)의 관점에서 변속기 제어 유닛이 고장 난 경우, 시프트 부재(E)의 제어 압력(p_E)은, 변속기에서 제2 변속비 영역에 할당되어 있는 변속비들("4" 내지 "6") 중 하나의 변속비가 변속되는 자동 변속기의 작동 상태에서 선택식 시프트 밸브(SV_1)를 도1에 도시된 위치에 고정시키는 압력값 이상이 될 때까지 인가되도록 그리고, 변속기에서 변속기 제어 유닛이 고장 난 경우, 제2 변속비 영역에 할당된 비상 변속비("5")가 인가 되도록 형성되기 때문이다.

만일, 자동 변속기에서 제1 변속비 영역의 변속비들("1" 내지 "3") 중 하나의 변속비가 변속되는 자동 변속기의 작동 상태에서 전기식 변속기 제어 유닛이 고장 난다면, 선택식 시프트 밸브(SV_1)는 자신의 제1 시프팅 위치에 위치하고, 이 제1 시프팅 위치에서 선택식 시프트 밸브(SV_1)의 밸브 슬라이드(19)는 제어 압력(p_E)을 공급받을 수 있는 자신의 선단면으로 완전하게 선택식 시프트 밸브(SV_1)의 하우징에 인접한다. 그런 다음 변속기 제어 유닛이 비활성화 상태일 때 연결 라인(13) 및 비상 기어 시프트 밸브(SV_2)를 통해 비상 기어 시프트 부재(B)에 전달되는 제어 압력(p_B)은 시프트 부재(A)의 압력 조절 밸브(A3)로 안내된다. 이때 압력 조절 밸브(A3)의 추가 시프트 피스톤(20)은 밸브 슬라이드(21)의 반대 방향으로 향해 있는 선단면에서 비상 기어 시프트 부재(B)의 제어 압력(p_B)을 공급받게 되고, 위치 전환되며, 이 위치 전환은, 시프트 부재(A)가 라인(18)을 통해 제어 압력(p_A)으로서 시스템 압력(p_sys)을 공급받으면서, 시프트 부재(B)와 함께 제1 변속비 영역에 할당된 비상 기어 변속비("3")를 구성하기 위해 자동 변속기의 동력 흐름에 연동되는 방식으로 이루어진다.

압력 조절 밸브들(A3, E3)이 추가 시프트 피스톤(16, 20)을 구비하여 형성됨으로써, 압력 조절 밸브들의 기능에 대한 상호 작용은 전기 유압식 변속기 제어 장치(1)의 정상적인 작동 시에, 다시 말해 변속기 제어 유닛이 활성화 상태일 때 가능한 한 작아진다. 압력 조절 밸브들(E3, A3)의 추가 시프트 피스톤들(16, 20)은 단지 변속기 제어 유닛이 비활성화 상태일 때에만 압력 제어 밸브들(A1, E1)의 제어 기능을 수행하는데, 이는 변속기 제어 유닛이 비활성화 상태일 때 이 변속기 제 어 유닛의 제어 신호들에 결함이 있기 때문이다.

압력 조절 밸브(A3)의 밸브 슬라이드(21) 및 추가 시프트 피스톤(20) 및 압력 조절 밸브(E3)의 추가 시프트 피스톤(16) 및 밸브 슬라이드(17)는 각각 제어 챔버(22, 23)를 한정하며, 이 각각의 제어 챔버(22, 23)는 각각 대응하는 시프트 부재(A, E)의 파일럿 제어 압력(p_VS_A, p_VS_E)을 공급받을 수 있고, 해당하는 추가 시프트 피스톤(20, 16)에 있어 제어 챔버(22, 23)의 반대 방향으로 향해 있는 측면에는 추가의 제어 챔버(24, 25)가 제공된다. 이 추가 제어 챔버(24, 25)는 변속기 제어 유닛이 비활성화 상태일 때 시프트 부재(A, E)의 비상 제어에 대해 전술한 유형 및 방식으로 비상 기어 시프트 부재(B)의 제어 압력(p_B)을 공급받는다.

당업자의 판단에서 자명한 사실로서, 비상 기어 시프팅 작동 시에 압력 조절 밸브(A3) 및/또는 압력 조절 밸브(E3)에는 비상 기어 시프트 부재(B)의 제어 압력(p_B) 대신에 비상 기어 시프트 부재(B)의 파일럿 제어 압력(p_VS_B)을 공급하며, 필요에 따라 전술한 유형 및 방식으로 그 압력 조절 밸브(A3) 및/또는 압력 조절 밸브(E3)를 변속기의 동력 흐름에 연동시킨다.

도면에 도시된 전기 유압식 제어 장치(1)의 경우, 비상 기어 시프팅 컨셉에는 추가의 비상 변속비를 갖는 제3 변속비 영역이 함께 포함되고, 제3 변속비 영역은 후진 주행용 변속비("R")를 포함하며, 그리고 제3 변속비 영역에 할당된 비상 변속비("R")는 후진 기어에 상응한다. 이런 후진 기어의 경우 변속기에서는 시프트 부재(B) 및 시프트 부재(D)가 동시에 자동 변속기의 동력 흐름에 연동되며, 그에 반해 또 다른 시프트 부재들(A, C, E)은 자신들을 통해 사실상 토크가 안내될 수 없는 방식으로 연동 해제된다.

그러므로 후진 주행용 변속비("R")는 제1 후진 주행 시프트 부재로서 기능하는 비상 기어 시프트 부재(B)와 이하 제2 후진 주행 시프트 부재로서 명명되는 시프트 부재(D)를 동시에 연동시킴으로써 구성되고, 비상 기어 시프트 부재(B) 및 제2 후진 주행 시프트 부재(D)는 변속기 제어 유닛이 활성화 상태일 때 각각 그에 대응하는 압력 제어 밸브들(B1, D1) 또는 이들 압력 제어 밸브들을 통해 설정된 파일럿 제어 압력들(p_VS_B, p_VS_E)에 의해 연동될 수 있다.

변속기 제어 유닛이 비활성화 상태일 때, 후진 주행 시프트 부재(D)에 할당된 압력 제어 밸브(D1)는 폐쇄되며, 그로 인해 압력 제어 밸브(D1)를 통해 설정될 수 있는 파일럿 제어 압력(p_VS_D)은 적어도 거의 영(0)이 된다. 이러한 이유에서, 선택 밸브(2)가 후진 주행에 대응하는 위치("Pos P")로 전환된다면, 후진 주행 시프트 부재(D)는 변속기 제어 장치가 비활성화 상태일 때 제3 변속비 영역에 할당된 비상 변속비("R")를 구성하기 위해, 선택 밸브(2)로부터 비상 기어 시프트 부재(SV_2)의 영역에 전달된 압력 신호를 통해, 시프트 밸브들(D2A, D2B)과 압력 조절 밸브들(D3A, D3B)의 영역에서 제어된다. 그런 다음 시스템 압력 밸브(4)로부터 시프트 밸브(SV_3)를 통해 압력 조절 밸브들(D3A, D3B)에 인가된 시스템 압력(p_sys)은 시프트 부재(D)의 방향으로 전달된다.

비상 기어 시프트 부재(B)는 전술한 유형 및 방식으로 무전류 상태로 개방된 압력 제어 밸브(B1)를 통해 제어되며, 압력 조절 밸브(B3)를 통해서는 본질적으로 시스템 압력(p_sys)에 상응하며 연동을 위해 필요한 제어 압력(p_B)으로 제어된다. 시프트 부재들(A, E)은 비록 전술한 유형 및 방식으로 선택식 시프트 밸브(SV_1)의 시프팅 위치에 따라 제어되기는 하지만, 선택 레버 위치가 "Pos P"일 때에는 시스템 압력(p_sys)이 상기 시프트 부재들에 인가되지 않기 때문에, 시프트 부재들(A, E)의 연동은 억제된다.

비상 기어 시프트 밸브(SV_2)는, 변속기 제어 유닛이 활성화 상태이고 후진 주행용 변속비("R")가 변속된 경우, 후진 주행 시프트 부재(D)의 파일럿 제어 압력(p_VS_D)에 따라, 혹은 이에 대체되는 방법으로 선택 밸브(2)로부터 생성되는 압력 신호에 따라 자신의 제1 시프팅 위치에 고정되고, 이 제1 시프팅 위치에서는 연결 라인(13)이 비상 기어 시프트 밸브(SV_2)의 영역에서 차단된다.

전진 주행용 변속비 영역 및 후진 주행용 변속비 영역과 관련하여 전기 유압식 제어 장치(1)를 이용하여 도1 내지 도3에 따라 실행될 수 있는 전술한 비상 기어 시프팅 컨셉이 적용됨으로써, 바람직하게는 전진 주행용인 두 변속비 영역들 중 비상 변속비("3" 및 "5")를 구성하기 위해 각각 비상 기어 시프트 부재(B)와 조합되어 동력 흐름에 연동되는 시프트 부재들(A와 E)은, 변속기 제어 유닛이 비활성화 상태일 때, 단지 전진 주행에 대응하는 선택 밸브(2)의 위치에서만 연동에 필요한 제어 압력(p_A, p_E)을 공급받으며, 제3 변속비 영역에 할당되는 비상 변속비("R")를 구성하기 위해 비상 기어 시프트 부재(B)와 조합되어 동력 흐름에 연동되는 후진 주행 시프트 부재(D)는, 단지 후진 주행에 대응하는 선택 밸브(2)의 위치에서만, 연동에 필요한 제어 압력(p_D)을 공급받는다. 그로 인해 시프트 부재들(A, B, D, E)의 제어 불량은 전기 유압식 제어 장치(1)의 정상 작동에서 뿐 아니라 비상 기어 시프팅 작동 시에도 도1 내지 도3에 따라 효율적으로, 그리고 간단하면서도 경제적인 유형 및 방식으로 방지된다.

기본적으로 제어 장치(1)와 관련하여 도면에 도시된 실시예들의 경우, 보다 높은 차량 속도로 전환하기 위해 제공되는 변속비들("4" 내지 "6")을 포함하는 제2 변속비 영역 중 비상 변속비("5")로부터, 보다 낮은 차량 속도에서 변속되는 변속비들("1" 내지 "3")을 포함하는 제1 변속비 영역에 할당되는 비상 변속비("3")로 전환하는 것은, 오로지 선택식 시프트 밸브(SV_1)를 이 밸브의 제2 시프팅 위치에서 제1 시프팅 위치로 전환시키는 것으로만 달성될 수 있다.

선택식 시프트 밸브(SV_1)의 위치 전환과 관련하여, 기본적으로 선택식 시프트 밸브(SV_1)가 위치 전환되고 시프트 부재(B)의 제어 압력(p_B)은 선택식 시프트 밸브(SV_1)로부터 시프트 부재(E)의 압력 조절 밸브(E3)로 안내되는 대신에 시프트 부재(A)의 압력 조절 밸브(A3)의 방향으로 안내되는 방식으로, 선택식 시프트 밸브(SV_1)에 인가되는 시프트 부재(E)의 압력 신호가 강하될 때, 상기 선택식 시프트 밸브(SV_1)의 위치 전환이 달성될 수 있다. 그로 인해 종국에는 시프트 부재(A)의 연동을 위해 필요한 제어 압력(p_A)을 시프트 부재(A)에 공급할 수 있게 된다.

선택식 시프트 밸브(SV_1)에 인가되는 압력 신호의 차단은 예컨대 차량의 엔진을 작동 중지시킴으로써, 혹은 선택 밸브(2)를 단기간 중립 위치("Pos N")로 전환함으로써 야기될 수 있고, 선택식 시프트 밸브(SV_1)는, 압력 신호가 존재하지 않는 경우, 자체 구비된 스프링 장치(15)에 의해 위치 전환된다.

그 외에도 선택식 시프트 밸브(SV_1)는 개략적으로 도시된 추가의 바람직한 실시예에 따라 유압식 혹은 기계식 자기 고정 장치(self-holding device)를 구비하여 형성될 수 있다. 이 자기 고정 장치는, 선택 밸브(2)를 통해, 즉 후진 주행용 위치("Pos R")로 선택 밸브가 위치 전환됨으로써 능동적으로 재설정되고, 선택 밸브가 위치 전환됨으로써 후진 주행용 비상 변속비("R")로의 전환이 이루어진다. 또한, 자기 고정 장치는, 선택식 시프트 밸브(SV_1)가 자신의 초기 위치로 위치 전환된 후 선택 밸브(2)가 대응하는 선택 레버 위치에 위치할 때, 자동 변속기 내에 더욱 낮은 비상 변속비("3")를 설정한다.

압력 조절 밸브들(E3, A3)의 추가 시프트 피스톤들(16, 20)은, 제어 장치에 대해 도면에 도시한 모든 실시예들에 따라, 추가 시프트 피스톤들(16, 20)의 지름의 변화를 통해 각각 연동된 시프트 부재들(A 또는 E)에 인가되는 제어 압력을 대응하는 비상 변속비("3" 또는 "5")에 부합하게 적응하기 위해, 계단형으로 형성될 수 있다. 이러한 점은, 전기 유압식 변속기 제어 장치(1)의 비상 작동 시에 시프트 부재들(A, E)의 구성 부재 부하를 가능한 낮게 유지하고, 연동 단계 동안 시프트 부재들(A, E)의 대응하는 슬립 단계에 의한 비상 변속비들("3", "5")의 연동을 그에 상응하게 부드럽게 구성하기 위해 필요하다. 이와 같은 구성은, 예컨대 변속기 내 변속비의 변화에 의해 야기되는 회전 속도 변화로 초래되어 비상 기어 시프팅 동안 작용하는 동역학적 힘을 바탕으로, 자동 변속기의 구성 부재들이 불안정하게 부하를 받을 수 있다는 지식에 따른 것이다.

도6에는 변속기 제어 유닛이 비활성화 상태일 때 시프트 부재들(A, E)의 제 어 압력(p_A, p_E)의 특성 곡선과 비교하여 비상 기어 시프트 부재(B)의 제어 압력(p_B)의 특성 곡선이 도시된다. 시프트 부재들(A, B, E)의 시프팅 압력들(p_A, p_B, p_E)의 그래프 비교로부터, 비상 기어 시프트 부재(B)는 자신의 연동이 종료될 때 완전한 시스템 압력(p_sys)을 공급받는다는 사실을 알 수 있다. 시프트 부재들(A, E)은 연동된 상태에서 각각 시스템 압력(p_sys)과 비교하여 감소된 시프팅 압력을 공급받는데, 이 감소된 시프팅 압력은 추가 시프트 피스톤들(16, 20)에서 조정된 면적 비율로부터 생성된 것이다. 이와 같이 간단한 구조적인 조치로 인해, 바람직하게는 시프트 부재들(A, E)은 도6에 도시된 시점(T_5)에 우선 시점(T_6)에서 종결되는 슬립 작동으로 전환된다. 이와 같이 정상적인 주행 작동과 비교하여 장시간 시프트 부재들(A, E)에 슬립 작동이 적용됨에 따라, 그 시프트 부재들(A, E)의 조화로우면서도 부하가 적은 연동이 이루어짐으로써 자동 변속기의 구성 부재들의 손상은 간단한 유형 및 방식으로 방지될 수 있다.

<도면 부호 리스트>

1: 전기 유압식 변속기 제어 장치

1A: 유압식 제어 시스템

2: 선택 밸브

3: 유압 펌프

4: 시스템 압력 밸브

5: 압력 제어 밸브

6: 감압 밸브

7: 셔틀 밸브

8: 셔틀 밸브

9: 압력 제한 밸브

10: 오일 팬

11: 비상 기어 시프트 밸브의 밸브 슬라이드

12: 비상 기어 시프트 밸브의 스프링 장치

13: 연결 라인

14: 제어 라인

15: 선택식 시프트 밸브의 스프링 장치

16: 압력 조절 밸브(E3)의 추가 시프트 피스톤

17: 압력 조절 밸브(E3)의 밸브 슬라이드

18: 라인

19: 선택식 시프트 밸브의 밸브 슬라이드

20: 압력 조절 밸브(A3)의 추가 시프트 피스톤

21: 압력 조절 밸브(A3)의 밸브 슬라이드

22: 압력 조절 밸브(A3)의 제어 챔버

23: 압력 조절 밸브(E3)의 제어 챔버

24: 압력 조절 밸브(A3)의 추가 제어 챔버

25: 압력 조절 밸브(E3)의 추가 제어 챔버

26: 연동 방지 밸브(SV_3)의 스프링 장치

27: 압력 공급 라인

28: 연동 방지 밸브(SV_3)의 밸브 슬라이드

29: 연동 방지 밸브(SV_3)의 제어 챔버

30: 셔틀 밸브

31: 파일럿 제어 압력 라인

32: 파일럿 제어 압력 라인

A: 시프트 부재

A1, B1, C1, D1, E1: 압력 제어 밸브

A2, D2A, D2B, E2: 시프트 밸브

A3, B3, C3, D3A, D3B, E3: 압력 조절 밸브

B: 시프트 부재, 비상 기어 시프트 부재, 제1 후진 주행 시프트 부재

C: 시프트 부재

D: 시프트 부재, 제2 후진 주행 시프트 부재

E: 시프트 부재

p_red: 제어 압력

p_VS_A 내지 p_VS_E: 파일럿 제어 압력

p_A 내지 p_E: 제어 압력

p_sys: 시스템 압력

"1" 내지 "6": 전진 주행용 변속비

"R": 후진 주행용 변속비

"Pos D", "Pos N": 선택 레버 위치

"Pos R", "Pos P": 선택 레버 위치

p_B_schwell1: 제1 압력 임계값

p_B_schwell2: 제2 압력 임계값

SV_1: 선택식 시프트 밸브

SV_2: 비상 기어 시프트 밸브

SV_3: 시프트 밸브, 연동 방지 밸브

Claims

전기식 변속기 제어 유닛에 의해 제어될 수 있는 유압식 제어 시스템을 구비하고 있는, 변속기용, 특히 차량의 자동 변속기용 제어 장치(1)이며, 상기 유압식 제어 시스템은 상기 변속기 제어 유닛에 의해 전기적으로 제어될 수 있는 복수의 압력 제어 밸브들(5, A1, B1, C1, D1, E1) 및 이들 압력 제어 밸브들(5, A1 내지 E1) 중 하나의 압력 제어 밸브에 의해 조정될 수 있는 유압식 파일럿 제어 압력(p_VS_5, p_VS_A, p_VS_B, p_VS_C, p_VS_D, p_VS_E)에 의해 각각 제어될 수 있는 복수의 시프트 밸브들(A2, D2A, D2B, E2, SV_1, SV_2, SV_3) 및 압력 조절 밸브들(A3, B3, C3, D3A, D3B, E3)을 포함하고, 상기 유압식 제어 시스템을 통해서는, 수동 선택 밸브(2)의 선택 레버 위치("Pos D", "Pos R", "Pos N", "Pos P")에 따라, 각각 변속기의 동력 흐름에 동시에 연동되는 적어도 2개의 시프트 부재(A, D; A, C;, A, B; A, E; B, E; C, E; B, D)에 의해 변속기의 다양한 변속비들("1", "2", "3", "4", "5", "6", "R")이 전진 주행 또는 후진 주행을 위해 설정될 수 있는 방식으로, 다수의 시프트 부재들(A, B, C, D, E)이 유압 제어 압력(p_A, p_B, p_C, p_D, p_E)으로 제어될 수 있으며, 후진 주행용으로 제공되는 적어도 하나의 변속비("R")는 동시에 연동되는 2개의 시프트 부재(B, D)를 통해 구성될 수 있고, 이들 시프트 부재들(B, D)은 전진 주행용으로 제공되는 각각 적어도 하나의 변속비("1", "3", "5")를 구성하기 위한 시프트 부재들(A, E) 중 각각 적어도 하나의 추가 시프트 부재와 조합되어 연동되는 변속기용 제어 장치(1)에 있어서,

상기 시프트 부재들(A 내지 E) 각각에 독립된 압력 제어 밸브(A1 내지 E1)가 할당되고 연동 방지 밸브(SV_3)가 제공되어 있으며, 이 연동 방지 밸브는 스프링 장치(26)에 대항하여 제1 시프팅 위치의 방향에서 후진 주행용 변속비("R")를 구성하기 위한 제1 시프트 부재(B)의 제어 압력(p_B)을 공급받을 수 있으며, 제2 시프팅 위치의 방향에서는 후진 주행용 변속비("R")를 구성하기 위한 제1 시프트 부재(B)의 제어 압력(p_B)에 상응하는 압력 신호(p_sys)로 제어될 수 있으며, 후진 주행용 변속비("R")를 구성하기 위한 제2 시프트 부재(D)의 압력 공급 라인(27; 32)은 상기 연동 방지 밸브(SV_3)의 제1 시프팅 위치에서 차단되고, 상기 연동 방지 밸브(SV_3)의 제2 시프팅 위치에서는 개방되는 것을 특징으로 하는 변속기용 제어 장치.
제1항에 있어서, 상기 압력 공급 라인(27)을 통해서는, 후진 주행용 변속비("R")를 구성하기 위해 제공되는 제2 시프트 부재(D)의 연동에 필요한 제어 압력(p_D)이 적용되는 것을 특징으로 하는 변속기용 제어 장치.
제1항에 있어서, 파일럿 제어 압력 라인으로서 형성된 압력 공급 라인(32)을 통해서는, 후진 주행용 변속비("R")를 구성하기 위해 제공되는 제2 시프트 부재(D)에 할당된 압력 조절 밸브(D3A, D3B)를 제어하고 그리고/또는, 상기 제2 시프트 부재(D)에 할당된 시프트 밸브(D2A, D2B)를 제어하기 위한 파일럿 제어 압력(p_VS_D)이 적용되는 것을 특징으로 하는 변속기용 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력 신호(p_sys)는 시스템 압력 밸브(4)를 통해 설정되는 시스템 압력(p_sys)에 적어도 거의 상응하는 것을 특징으로 하는 변속기용 제어 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력 신호(p_sys)는, 적어도 선택 밸브(2)가 후진 주행을 위해 선택 레버 위치("Pos R")에 위치할 때, 그 선택 밸브(2)를 통해 연동 방지 밸브(SV_3)로 안내될 수 있는 것을 특징으로 하는 변속기용 제어 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 후진 주행용 변속비("R")를 구성하기 위한 제1 시프트 부재(B)의 압력 제어 밸브(B1)는, 변속기 제어 유닛이 비활성화 상태일 때 개방되며, 제1 후진 주행 시프트 부재(B)의 압력 조절 밸브(B3)는 연동을 위해 필요한 파일럿 제어 압력(p_VS_B)을 공급받는 것을 특징으로 하는 변속기용 제어 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 후진 주행용 변속비("R")를 구성하기 위한 제2 시프트 부재(D)의 압력 제어 밸브(D1)는, 변속기 제어 유닛이 비활성화 상태일 때 폐쇄되며, 제2 후진 주행 시프트 부재(D)의 압력 조절 밸브(D3A, D3B) 및 시프트 밸브(D2A, D2B)의 제어는 상기 압력 제어 밸브(D1)를 통해 설정될 수 있는 파일럿 제어 압력(p_VS_D)으로 중지된 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 변속기용 제어 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 후진 주행 시프트 부재(D)의 압력 조절 밸브(D3A, D3B) 및 시프트 밸브(D2A, D2B)는 변속기 제어 유닛이 비활성화 상태일 때, 선택 레버 위치("비 전진 주행")에서, 특히 후진 주행용 선택 레버 위치("Pos R")에서 선택 밸브(2)에 의해 압력 조절 밸브(D3A, D3B) 및 시프트 밸브(D2A, D2B)에 인가되는 시스템 압력(p_sys)을 통해 제어될 수 있고, 이에 대한 제어는, 상기 제2 후진 주행 시프트 부재(D)에, 이 시프트 부재(D)의 연동에 필요한 제어 압력(p_D)이 인가되는 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 변속기용 제어 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 변속기 제어 유닛이 비활성화 상태일 때, 상기 제2 후진 주행 시프트 부재(D)의 압력 조절 밸브(D3A, D3B) 및 시프트 밸브(D2A, D2B)를 제어하기 위해 제공되는 시스템 압력(p_sys)이 비상 기어 시프트 밸브(SV_2)를 통해 상기 압력 조절 밸브(D3A, D3B) 및 상기 시프트 밸브(D2A, D2B)로 안내될 수 있고, 선택 밸브(2)와 압력 조절 밸브(D3A, D3B) 사이의 연결뿐 아니라 선택 밸브(2)와 시프트 밸브(D2A, D2B) 사이의 연결은, 변속기 제어 유닛이 활성화 상태일 때, 비상 기어 시프트 밸브(SV_2)의 영역에서 차단되는 것을 특징으로 하는 변속기용 제어 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 연동 방지 밸브(SV_3)는 밸브 특성을 변화시키기 위해 바람직하게는 변속기 제어 유닛이 활성화 상태일 때 추가로 제2 시프팅 위치의 방향에서 추가의 압력 신호(p_VS_A)를 공급받을 수 있는 것을 특징으로 하는 변속기용 제어 장치.
제10항에 있어서, 추가 압력 신호(p_VS_A)는 전류가 차단된 상태에서 폐쇄된 압력 제어 밸브(A1)에 의해 제어될 수 있는 파일럿 제어 압력(p_VS_A)에 상응하는 것을 특징으로 하는 변속기용 제어 장치.
제10항 또는 제11항에 있어서, 추가 압력 신호 및 압력 신호는 연동 방지 밸브의 밸브 슬라이드의 독립된 작용면 상으로 안내되는 것을 특징으로 하는 변속기용 제어 장치.
제10항 또는 제11항에 있어서, 추가 압력 신호(p_VS_A)는 연동 방지 밸브(SV_3)의 밸브 슬라이드(28)에 있어 상기 압력 신호(p_sys)가 안내되는 곳과 동일한 작용면 상으로 안내되고, 상기 압력 신호(p_sys) 및 상기 추가 압력 신호(p_VS_A)는 셔틀 밸브(30)를 통해 교호적으로 상기 작용면 상으로 안내될 수 있는 것을 특징으로 하는 변속기용 제어 장치.