KR920005485B1 - 차량용 자동변속기의 제어장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

차량용 자동변속기의 제어장치

제1도는 본 발명의 일실시예가 적용되는 차량용 자동변속기의 동력 전달 절차도.

제2도는 상기 자동변속기의 유압제어장치를 도시하는 회로도.

제3a도는 상기 자동변속기의 변속시에 변화하는 유압의 변화 특성을 나타내는 그래프.

제3b도는 입력축 회전속도의 변화 특성을 나타내는 그래프.

제3c도는 출력 토오크의 변화 특성을 나타내는 그래프.

제4a도는 본 실시예에 있어서의 변속시의 해방측 계합 요소의 제어 프로세스를 나타내는 플로우챠트.

제4b도는 계합측 계합 요소의 제어 프로세스를 나타내는 플로우챠트.

제5a도는 보정 유압을 구하기 위해 입력축의 목표 회전 속도와 실제 회전 속도와의 오차

Nv 및 보정계수 A와 보정 유압

P₁와의 관계를 도시하는 그래프.

제5b도는 상기 오차 변화율Nv 및 보정계수 B와 보정 유압

P₁'와의 관계를 도시하는 그래프.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

26 : 입력축 28,30,32 : 클러치

44,54 : 브레이크 96,98,100,102 : 유압제어밸브

104,106,108,110,112,114 : 절환밸브

116,118,120,122 : 솔레노이드 밸브

124 : 전자제어장치

본 발명은 차량용 자동변속기의 제어장치의 개량에 관한 것이다.

종래의 차량용 자동변속기는, 예를들어, 미합중국 특허 제2,995,957호 공보에 기재되어 있는 바와같이 비교적 저속의 변속단으로부터 비교적 고속의 변속단으로 변속할 때에, 계합되는 측의 계합 요소(이하, 계합측 계합 요소라 함)의 계합력을 엔진 회전 속도의 변화율(감속도)이 목표로 하는 변화율이 되도록 제어하여 변속중의 변속 쇼크를 저감하도록 구성되어 있었다.

그러나, 상기 구성의 것은 변속 개시전에 토오크가 전달되어 있는 해방되는 측의 계합 요소(이하, 해방측 계합 요소라함)로부터 변속 후에 토오크가 전달되는 계합측 계합 요소로의 토오크 전달 경로의 절환을 원활하게 달성하기가 곤란하였다. 즉, 계합측 계합 요소가 아직 충분히 계합하고 있지 않음에도 불구하고 해방측 계합 요소를 해방해버리면 변속시간이 길어져서 양 계합 요소의 손상을 재촉한다든지, 또 역으로 계합측 계합 요소의 계합에 대하여 해방측 계합 요소의 해방이 늦어지면 양 계합 요소가 동시에 계합 상태로 되기 때문에 변속중에 불쾌한 감속감(변속 쇼크)을 수반하는 불합리가 있었다.

본 발명은 상기에 비추어 창안된 것으로서, 구동력이 전달되는 입력축, 선택적으로 계합 가능한 제1 및 제2계합요소, 제1변속비로부터 제2변속비로의 변속을 달성하기 위해 상기 제1계합 요소를 계합하고 제2계합 요소를 해방하는 계합 요소 절환 수단과 상기 변속중에 있어서의 상기 계합 요소의 계합력을 제어하는 제어 수단 및 변속을 개시하기 위한 지령 신호를 발생하는 지령 수단을 갖는 제어 장치를 구비하여 이루어지는 것에 있어서, 상기 제어 수단은 상기 제1계합 요소에 의해 유효한 변속이 개시한 것을 검출하는 검출 수단, 상기 입력축의 회전 속도를 검출하는 회전 속도 회전속도 검출 수단, 상기 지령 신호의 발생에 반응하여 상기 입력축의 회전 속도가 상기 지령 신호 발생전의 회전 속도보다 소정치만큼 높은 예정된 목표 회전 속도와 일치하도록 상기 제2계합 요소의 계합력을 제어하는 제1계합력 제어수단, 상기 지령 신호의 발생에 반응하여 계합을 개시하고 상기 검출 수단이 상기 유효한 변속의 개시를 검출한 후 상기 제1계합 요소의 계합력을 제어하는 제2계합력 제어수단을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 제어장치를 요지로 하는 것이다.

상기 구성에 의하면, 지령 신호의 발생에 반응하여 입력축의 회전 속도가 상기 지령 신호 발생전의 회전속도보다 소정치만큼 높은 목표 회전 속도와 일치하도록 제2계합 요소의 계합력을 제어하고, 제1계합 요소의 계합 개시에 의해 유효한 변속이 개시되면 상기 제1계합 요소의 계합력이 소망의 값으로 제어되도록 구성되어 있으므로, 상기 제1 및 제2계합 요소가 동시에 완전 계합 상태로 되는 것이 방지되어 제2계합 요소로부터 제1계합 요소로의 토오크 전달 경로의 절환이 원활하게 달성된다고 하는 효과를 갖는다.

이하, 본 발명의 일실시예를 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

제1도에 있어서, 도시하지 않은 엔진의 크랭크 축에 직결된 구동축(10)은 토오크가 변환기(12)의 입력용 케이싱(14)을 거쳐서 이 토오크 변환기(12)의 펌프(16)에 연결되어 있으며, 상기 토오크 변환기(12)의 고정자(18)는 일방향 클러치(20)를 거쳐서 변속기 케이싱(22)에 연결되어 있다. 또 상기 토오크 변환기(12)의 터빈(24)은 입력축(26)을 거쳐서 클러치(28), 클러치(30) 및 클러치(32)에 연결되어 있고, 상기 클러치(28)의 출력측은 제1중간축(34)을 거쳐서 제1단순 유성기어장치(36)[이하, 단지 제1기어장치(36)라 칭함]의 제1캐리어(38)와 제2단순 유성기어장치(40)[이하, 단지 제2기어장치(40)라 칭함]의 제2캐리어(42)에 연결됨과 동시에 상기 제1중간축(34)의 회전을 정지시키기 위한 브레이크(44)에 연결되며, 클러치(30)의 출력측은 상기 제1기어장치(36)의 제1태양기어(46)에 연결되고, 클러치(32)의 출력측은 제2중간축(48)을 거쳐서 상기 제1기어장치(36)의 제1링기어(50)와 제2기어장치(40)의 제2태양기어(52)에 연결됨과 동시에 상기 제2중간축(48)의 회전을 정지시키기 위해 브레이크(54)에 연결되어 있다.

상기 제1기어장치(36)는 제1태양기어(46), 이 태양기어(46)에 맞물리는 제1피니언 기어(56), 이 제1피니언기어(56)를 회전자재로 지지함과 동시에 자체 회전 가능한 상기 제1캐리어(38), 상기 제1피니언 기어(56)애 맞물리는 상기 제1링기어(50)로 구성되며, 또 상기 제2기어장치(40)는 상기제2태양기어(52), 이 태양기어(52)에 맞물리는 제2피니언 기어(58), 이 피니언 기어(58)를 회전자재로 지지함과 동시에 자체 회전 가능한 상기 제2캐리어(42), 상기 제2피니언 기어(58)에 맞물리는 제2링 기어(60)로 구성되어 있다. 그리고, 상기 제2링 기어(60)는 상기 제1중간축(34)이 삽입 관통되는 중공의 출력축(62)을 거쳐서 출력기어(64)에 연결되어 있다.

상기 출력기어(64)는 상기 입력축(26) 대해 대략 평행하게 배치된 중간 전동축(66)의 우측단에 설치된 피구동기어(68)에 아이들러(70)를 거쳐서 맞물려져 있고, 상기 중간 전동축(66)의 좌측단은 차동기어장치(72)를 거쳐서 구동차측(74)에 연결된 최종 감속기어(76)에 연결되어 있다.

또한, 제1도로부터 명백히 알 수 있는 바와같이, 상기 변속기 케이싱(22)은 토오크 변환기(12)로부터 출력기어(64)까지, 및 중간 전동축(66), 차동기어장치(72) 등을 내포하도록 형성되어 있다.

상기 각 클러치 및 브레이크는 각각 후술하는 계합용 피스톤 장치 혹은 서어보 장치 등을 구비하고 있으며, 유압이 공급 배기되므로써 계합 및 해방이 행해진다. 그리고, 상기 유압은 제2도에 도시하는 유압제어 장치에 의해 각 클러치 및 브레이크로 공급 배기되고, 이 클러치 및 브레이크의 작동의 조합에 의해 전진 4단 후진 1단이 변속단이 달성된다.

또한 76'는 상기 입력축(26)의 회전 속도를 검출하기 위한 입력축 회전 속도 센서, 78은 상기 출력기어(64)의 회전속도(차속도에 상당함)를 검출하기 위한 차속 센서이다.

표 1은 각 클러치 및 브레이크의 작동과 변속단 상황과의 관계를 나타낸 것으로서, 이 표에 있어서 "0"표는 클러치 또는 브레이크의 계합을 표시하며, "-"표는 그들의 해방을 표시하고 있다.

[표 1]

상기 구성에 있어서, 브레이크(44) 및 클러치(30)를 계합하면, 제1캐리어(38)와 제2캐리어(42)가 고정되어 반력 요소로 되며, 구동축(10)으로부터의 구동력이 토오크 변환기(12), 입력축(26), 클러치(30), 제1태양기어(46), 제1피니언기어(56), 제1링기어(50), 제2태양기어(52), 제2피니언기어(58), 제2링기어(60)를 거쳐서 출력축(62)에 전달되고, 더우기 출력기어(64), 중간 전동축(66), 최종 감속기어(76)를 거쳐서 구동차축(74)에 전달되어 표1로부터 명백한 바와같이 제1속이 달성된다.

다음에, 클러치(30)의 계합 상태를 보지한채로 브레이크(44)를 해방하여 브레이크(54)를 계합시키면, 제1링기어(50) 및 제2태양기어(52)의 회전이 정지되어 반력 요소로 되며, 구동력이 제1태양기어(46), 제1캐리어(38), 제2캐리어(42), 제2링기어(60), 출력축(62)을 거쳐서 출력기어(64)로 전달되어, 제2속이 달성된다.

다음에, 클러치(30)의 계합 상태를 보지한채로 브레이크(54)를 해방하고 클러치(28)를 계합시키면, 제1태양기어(46)와 제1캐리어(38)가 일체로 회전하므로써 제1기어장치(36)전체가 일체적으로 회전한다. 따라서, 제2태양기어(52) 및 제2캐리어(42)가 일체로 회전하므로써 제2기어장치(40)전체도 일체적으로 회전하고, 입력축(26)과 출력기어(64)가 동일회전수로 되는 제3속이 달성된다.

또한, 클러치(28)의 계합 상태를 보지한채로 클러치(30)를 해방하고 브레이크(54)를 겔합시켜면, 제2태양기어(52)가 반력요소로 되므로서 구동력이 제1중간축, 제2태양기어(52), 제2피니언기어(58), 제2캐리어(42), 출력축(62)을 거쳐서 출력기어(64)에 전달되고, 출력기어(64)의 회전이 입력축(26)의 회전보다 빨라지는 오버 드라이브의 제4속이 달성된다.

다음에, 클러치(28) 및 브레이크(54)의 계합을 해방하고 클러치(32) 및 브레이크(44)를 계합시키면, 제2캐리어(42)가 반력 요소로 되며 구동력이 제2중간축, 제2태양기어(52), 제2피니언기어(58), 제2링기어(60), 출력축(62)을 거쳐서 출력 기어(64)에 전달되어 후진의 변속단이 달성된다.

이어서, 제1도에 도시하는 기어변속장치에 있어서, 표1에 나타낸 변속단을 달성하기 위한 유압제어장치 및 그 작동에 대해서 설명한다.

제2도에 도시하는 유압제어장치는 저장조(80)로부터 오일펌프필터(82), 유로(84)를 경유하여 토출량 가변형의 오일펌프(86)에 의해 토출되는 가압유를, 토오크 변환기(12)에 공급함과 동시에 제1도에 도시하는 변속 장치의 각 클러치(28,30,32) 및 브레이크(44,45)를 작동하기 위해 상기 클러치 및 브레이크로 차량의 운전 상태에 반응하여 선택적으로 공급하는 것으로서, 주로 압력조절밸브(88), 토오크 변환기 제어밸브(90), 감압밸브(92), 수동밸브(94), 제1유압제어밸브(96), 제2유압제어밸브(98), 제3유압제어밸브(100), 제4유압 제어밸브(102), 제1절환밸브(104), 제2절환밸브(106), 제3절환밸브(108), 제4절환밸브(110), 제5절환밸브(112), 제6절환밸브(114) 및, 제1솔레노이드 밸브(116), 제2솔레노이드 밸브(118), 제3솔레노이드 밸브(120), 제4솔레노이드 밸브(122)를 구성 요소로 하고 있으며, 각 요소는 유로에 의해 연결되어 있다.

상기 각 솔레노이드 밸브(116,118,120,122)는 각각 동일 구조를 갖고 후술하는 전자제어장치(124)로부터의 전기 신호에 반응하여 작동하는 3방향 밸브로서, 내부에 코일(126,128,130,132), 밸브체(134,136,138,140), 이 밸브체를 일방향으로 편의시키는 스프링(142,144,146,148)이 배치되어 있으며, 상기 각 코일(126,128,130,132)의 비여자 상태에 있어서 상기 각 밸브체(134,136,138,140)가 배출포트(150)에 연통하는 유로내에 배치된 오리피스(152,154,156,158)를 폐쇄하여 유로(160)에 연통하는 유로(162,164,166,168)와 오리피스(170,172,174,176)가 배치된 유로(178,180,182,184)를 각각 연통시키고, 각 코일의 여자 상태에 있어서 각 밸브체가 상기 각 유로(162,164,166,168)내에 배치된 오리피스(186,188,190,192)를 페쇄하여 유로(178,180,182,184)와 배출포트(150)에 연통하는 각 육로를 연통시키도록 구성되어 있다.

전자제어장치(124)는 차량의 운전상태에 반응하여 각 솔레노이드 밸브(116,118,120,122)로 단속 전류를 출력하여 유로(178,180,182,184)내의 유압을 충격 제어하는 것으로서, 그주된 입력 요소로서는 입력축 회전 속도센서(76'), 차속센서(78), 도시하지 않은 엔진의 교측밸브 개방도를 검출하는 밸브개방도센서(194), 윤활유 온도를 검출하는 온도센서(196), 차실내에 배치된 시프트 레버 위치의 선정을 검출하는 위치 선정센서(198), 자동적으로 변속되는 변속단의 범위를 전진 3단과 전진 4단 사이에서 절환하는 보조 스위치(200)등으로부터의 신호를 구성되어 있다.

상기 오일 펌프(86)로부터 유로(202)에 토출되는 가압유는 압력조절밸브(88)에 의해 소정압으로 조절되고, 토오크 변환기 제어밸브(90), 감압밸브(92) 및 수동밸브(94)에 인도된다.

수동 밸브(94)는 L, 2, D, N, R, P의 6위치가 선정 가능한 스풀(204)을 가지며, L, 2, D 위치가 선정되면 유로(202)를 유로(206)에 연통하고 후술하는 바와같이 제1솔레노이드밸브(116), 제2솔레노이드 밸브(118), 제3솔레노이드 밸브(120), 제4솔레노이드 밸브(122)의 온, 오프의 조합에 반응하여 제1속 내지 제4속의 전진 운전 상태를 기어 변속장치에 적절히 달성시키고, N위치가 선정되면 유로(206) 및 클러치(32)에 연통하는 유로(208)와 유로(202)와의 연통을 스풀(204)의 랜드(210,212)로 차단함과 동시에 유로(206, 208)를 양단부에 형성된 배유구에 연통하여 중립 상태를 달성시키며, R위치가 선정되면 유로(202)를 유로(208)에 연통하여 상기 기어변속장치에 후진의 변속 상태(변속단)를 달성시키고, 도시된 P위치가 선정되면 스풀(204)의 랜드(210)가 유로(202)를 막으므로 기어변속장치를 실질적으로 중립 상태로 하는 것이다.

압력조절밸브(88)는 수압면(214, 216, 218)을 갖는 스풀(220) 및 스프링(222)을 갖고, 제2속, 제3속 또는 제4속의 변속단이 달성되어 있을 때는 수압면(214)에 유로(202)로부터의 유압이 유로(226)를 거쳐서 작용하여 유로(202)의 유압을 소정치((이하, 제1라인압이라 칭함)로 조절하고, 또 제1속의 변속단이 달성되어 있을 때는 수압면(214)에 유로(202)로부터의 유압이 그리고 수압면(216)에 유로(224)로부터의 유압이 각각 작용하여 상기유로(202)의 유압을 상기 제1라인압보다 높은 소정치(제2라인압이라 칭함)로 조절하며, 후진의 변속단이 달성되어 있을 때는 수압면(214, 216, 218)에 유로(202, 204) 유로(208)에 연통하는 유로(226)의 유압을 각각 작용하여 상기 유로(202)의 유압을 상기 제2라인압보다 높은 소정치(제3라인압이라 칭함)로 조절하는 것이다. 토오크 변환기 제어밸브(90)는 스풀(228) 및 스프링(230)을 갖고, 압력조절밸브(88)에서 조절된 유로(202)의 유합을 유로(232, 234, 236)를 거쳐서 스폴(228)의 우측단 수압면에 작용시켜 스프링(230)의 편의력과의 평형에 의해 소정압으로 조절하여, 유로(234)를 거쳐서 토오크 변환기(12)에 공급하는 것이다. 또한, 토오크 변환기(12)로부터 배출된 오일은 오일 냉각기(238)를 거쳐서 변속기의 각 윤활부로 공급된다.

감압밸브(92)는 스풀(240) 및 스프링(242)을 갖고, 스풀(240)에 대향적으로 형성된 수압면(224, 246)의 면적차에 의한 유압력과 스프링(242)의 편의력과의 평형에 의해 유로(202)로부터의 유압을 상기 제1라인압보다 낮은 소정의 조정유압으로 감압 조정하여 상기 유로(160)를 거쳐서 후술하는 유압제어밸브(96, 98, 100, 102)의 각 스풀의 좌측 수압부에 공급하는 것이며, 또 상기 조정 유압은 솔레노이드 밸브(116, 118, 120, 122)의 작동 상태에 반응하여 더욱 조절되어 상기 유압제어밸브의 각 스풀의 우측 수압면에 공급되는 것이다.

제1유압제어밸브(96)는 스풀(248) 및 스프링(250)을 갖고, 제1솔레노이드 밸브(116)의 충격율의 감소 및 증가에 반응하여 증감되어 유로(178)을 거쳐서 상기 스풀(248)의 우측 수압면(252)에 작용하는 도면 왼쪽으로의 제어 유압력, 및 스프링(250)에 의한 도면 왼쪽으로의 편의력의 합력과 수압면(253)과 랜드(254)의 수압면(255)의 면적차 및 수압면(256)과 수압면(257)의 면적차에 의한 도면 오른쪽으로의 유압력의 합력과의 평형에 의해, 유로(206)로부터 유로(260)로 공급되는 유압을 상기 충격율에 반응하여 소망의 값으로 제어할 수가 있다.

본원에서는, 일정 주파수(즉, 일정 주기)를 갖고 펄스폭(펄스가 상승하고 있는 시간)이 변경 가능한 펄스 신호에 의해 솔레노이드 밸브를 주기적으로 온-오프 구동하고, 동솔레노이드 밸브가 개재된 유로내의 유압을 제어하는 것을 충격제어로 칭한다(본 기술분야에 있어서의 다른 많은 사례도 마찬가지이다). 그리고 충격율은 상기 펄스폭이 1주기중에 차지하는 비율이며, 충격율을 변경하는 것은 펄스폭을 변경하는 것이다(주파수 일정, 즉 주기 일정이므로 펄스폭의 변경이 충격율의 변경이 된다). 예를들어 충격율 30%의 펄스 신호라는 것은, 1주기의 30%의 시간만 펄스가 상승하고(솔레노이드 온), 나머지 70%의 시간은 하강하는(솔레노이드 오프)것을 일정주기로 반복 조작하는 신호이다. 또한 충격율 100% 라는 것은 솔레노이드를 연속적으로 온으로 하는 신호(단순한 일정 전압 신호와 동일)이며, 충격율 0%라는 것은 솔레노이드를 연속적으로 오프로 하는 신호(전류 공급의 차단과 동일)이다.

본원 실시예 제2도의 제1솔레노이드 밸브(116) 및 제1유압 제어 밸브(96)를 예로 구체적으로 설명하면, 상기와 같은 펄스 신호에 의해 제1솔레노이드 밸브(116)가 구동되면, 유로(178)가 항상 일정한 조정 유압을 공급하는 유로(160)와 배출 포트(150)에 교대로 연통되므로, 유로(178)내의 유압은 유로(160)에 연통되고 있는 시간과 배출 포트(150)에 연통되고 있는 시간의 비율, 즉 상기 충격율의 변화에 의해 변경되고, 동 충격율에 반응하여 0kg/㎠(충격율=100%)부터 상기 유로(160)내의 유압과 동일압(충격율=0%)까지 사이에서 제어되게 된다.

여기서, 상기 유로(16)내의 유압값을 PS, 유로(178)내의 유압값을 PC, 제1유압 제어 밸브(96)에 연통하는 유로(260)내(=수압면 253과 255의 사이)의 유압을 PL로 하고, 수압면(252)의 면적을 A, 수압면(253)과 수압면(255)의 면적차를 B, 수압면(256)과 수압면(257)의 면적차를 C로하며, 스프링(250)의 미는 힘을 F로 하면, 제1유압 제어 밸브(96)의 스풀(248)은 이하의 관계식이 성립하는 위치로 평형을 이룬다.

PS*C=PL*B=PC*A+F

따라서, PL=(PC*A+F-PS*C)/B가 되고 제2식에 있어서 유압(PC)이외의 팩터는 일정하므로, 유로(260)내의 유압(PL)(즉, 클러치(30)에 공급되는 유압)이, 제1솔레노이드 밸브(116)에 의해 충격 제어되는 유압(C)에 의해 제어되는 것이 판별된다. 따라서 결과적으로는 클러치(30)에 공급되는 유압(PL)이 제1솔레노이드 밸브(116)에 의해 충격 제어된다고도 말할 수 있다.

또, 상기 제1솔레노이드 밸브(116)가 연속적으로 여자되는, 즉 충격율 100%의 경우는 수압면(252)으로 작용하는 제어 유압력이 0으로 되고 스풀(248)이 도면 오른쪽으로 변위하여 랜드(254)가 포트(258)을 폐쇄함과 동시에 유로(260)가 배유구에 연통되므로써 유로(260)로 유압이 인도되지 않게 되고, 역으로 충격율이 0%(연속적으로 비여자)의 경우는, 수압면(252)에 조정 유압이 작용하고 스풀(248)이 도면 왼쪽으로 변위하여 포트(258)가 개방되므로서 유로(206)의 유압이 감압됨이 없이 유로(260)로 인도된다.

제2유압제어밸브(98), 제3유압제어밸브(100), 제4유압제어밸브(102)는 상기 제1유압제어밸브(96)와 완전 동일한 구성을 갖는 것으로서, 각각 스풀(262, 264, 266)과 스프링(268, 270, 272)을 갖고, 제2솔레노이드 밸브(118), 제3솔레노이드밸브(120), 제4솔레노이드 밸브(122)의 단순한 온 오프 제어에 의해 유로(206)와 유로(274, 276, 278)와의 연통을 단속 제어하며, 충격 제어에 의해 유로(274, 276, 278)내의 유압을 충격율에 따른 소망의 값으로 제어할 수가 있는 것이다.

상기 각 절환밸브(104 내지 114)는 관련하는 각 클러치 및 브레이크의 오동작을 방지하여 상기 기어변속 장치가, 록업하는 것을 방지함과 동시에 전자제어장치(124)의 고장시에 상기 수동밸브(94)의 절환에 의해 후진, 중립 및 전진 제3속의 각 변속단을 달성할 수 있도록 하기 위해 설치된 것으로서, 제1절환밸브(104)는 동일의 수압 면적을 갖는 랜드(280, 282)가 형성된 스풀(284), 이 스풀(284)을 도면 오른쪽으로 미는 스프링(286), 상기 스풀(284)의 양단부에 형성된 유압실(283, 285)을 갖고, 우측단 유압실(283)에는 엔진 작동중, 즉 오일펌프(86)의 작동중에 유로(344)를 거쳐서 항상 라인압이 인도됨과 동시에 클러치(30)를 확실히 해방 상태로 할 필요가 있을 때에 죄측단 유압실(285)로 유압이 인도되는 구성을 갖고 있으며, 상기 좌측단 유압실(285)로의 유압과 스프링(286)의 편의력에 의한 도면 오른쪽으로의 합력이 우측단 수압실(283)로 인도되는 라인압에 의한 왼쪽 방향으로의 유압력을 극복하여 스풀(284)을 도면 오른쪽으로 변위시키므로써 유로(260)와 유로(288)의 연통이 랜드(280)에 의해 차단됨과 동시에 상기 유로(288)가 배출구(EX)에 연통되어 클러치(30)를 확실히 해방하고, 그 오동작을 방지할 수 있는 것이다. 또, 상기 좌측단 유압실로 유압이 인도되고 있지 않을 때는 우측단 유압실에 있어서의 유압력이 스프링(286)의 편의력을 극복하여 스풀(284)을 좌측단위치로 변위시키므로써 유로(26)와 유(288)가 연통 상태로 되고, 클러치(30)가 계합 가능하게 된다.

다른 절환밸브중, 제2, 제5, 제6절환밸브(106, 112, 114)는 상기 제1절환밸브와 동일하게 구성되어 있고, 각각 동일한 수압 면적을 갖는 두개의 랜드가 형성된 스풀(294, 332, 340), 이 스풀(294, 332, 340)을 압압하는 스프링(296, 334, 342), 항상 라인압이 인도되는 유압실(293, 331, 339) 및 선택적으로 유압이 공급 배출되는 유압실(295, 333, 341)을 구비하고 있으며, 상기 유압실(295, 333, 341)로 유압이 공급되고 있지 않을 때는 각 랜드(292, 330, 336)로 배유구를 폐쇄함과 동시에 유로(298과 300), 유로(326과 314), 유로(278과 358)을 각각 연통하고, 유압실(295, 333, 341)로 유압이 공급되면 각 랜드(290, 328, 338)로 각 유로(298, 326, 278)를 차단함과 동시에 각 유로(300, 314, 358)를 배유구에 연통하도록 구성되어 있다.

제3절환밸브(108)는 동일 수압 면적을 갖는 랜드(302, 304, 306)가 형성된 스풀(308), 그 스풀(308)을 도면중 우측 방향으로 압압하는 스프링(310), 항상 라인압이 유도되는 유압실(307) 및 선택적으로 유압이 공급되는 유압실(309)을 구비하고 있으며, 그 유압실(309)에 유압이 공급되고 있지 않을 때는 배유구(EX)를 랜드(302, 304)사이에서 폐쇄하는 동시에 브레이크(54)에 접속된 유로(316)를 후술하는 제4절환밸브(110)에 접속된 유로(312)에 연통하고, 유압실(309)에 유압이 공급되면 유로(312)를 배유구(EX)에 연통하고, 유로(316)를 제1절환밸브(104)의 유압실(285)에 접속함과 동시에 제5절환밸브(112)에 접속된 유로(314)에 연통하도록 구성되어 있다.

제4절환밸브(110)는 동일 수압 면적을 갖는 랜드(318, 320)가 형성된 스풀(322), 스프링(324), 라인압이 공급되는 유압실(319) 및 선택적으로 유압이 공급 배기되는 유압실(321)등, 제3절환밸브(108)이외의 각 절환밸브와 거의 같은 구성을 구비하고 있으며, 유압실(321)에 유압이 공급되고 있지 않을 때는 제3유압제어 밸브(100)로부터의 유압이 인도되는 유로(276)를 볼 밸브(370)와 유로(372)를 거쳐 제6절환밸브(114)의 유압실(341)에 접속된 유로(368) 및 상기 유로(312)에 연통하고, 유압실(321)에 유압이 공급되면 랜드(320)로 유로(312, 368)를 폐쇄하는 동시에 상기 유로(276)를 제5절환밸브(112)에 접속된 유로(326)에 연통하도록 구성되어 있다.

또한, 제1 내지 제4솔레노이드 밸브(116, 118, 120, 122)의 온(여자), 오프(비여자)의 조합과 변속된의 관계는 표 2와 같다.

[표 2]

다음에, 상기 유압제어장치의 작동을 설명한다. 차량 운전자가 그 차량의 차실내에 배치된 도시하지 않은 종래 공지의 선택기 레버를 P 또는 N위치로 설정하면, 그 선택기 레버에 기계적 또는 전기적으로 연결된 수동밸브(94)가 P 또는 N위치에 설정되고, 또 엔진이 시동되면, 오일 펌프(86)에서 발생하여 압력조절밸브(88)에서 소정치로 제어된 유로(202)내의 유압은 유로(232), 토오크 변환기 제어밸브(90), 유로(234)를 거쳐 토오크 변환기(12)로, 또 감압밸브(92)에서 조정 유압으로 압력조절되어 유로(160)로, 또 유로(344)를 거쳐서 제4절환밸브(110)의 유압실(319), 제6절환밸브(114)의 유압실(339), 제2절환밸브(106)의 유압실(293), 제3절환밸브(108)의 유압실(307), 제1절환밸브(104)의 유압실(283), 및 제5절환밸브(112)의 유압실(331)로 각각 유도된다. 따라서, 제4 및 제6절환밸브(110, 114)의 스풀(322, 340)은 도면 우측방향으로, 또 그밖의 절환밸브는 도면 좌측방향으로 변위된다.

여기서, 상기 운전자가 선택기 레버를 조작하여 D위치를 선택하면, 수동밸브(94)가 D위치에 설정되어 유로(202)의 유압이 수동밸브(94)를 거쳐 유로(206)로 인도되며, 또 전자제어장치(124)로부터 제2솔레노이드 밸브(118) 및 제3솔레노이드 밸브(120)를 여자하고, 제4솔레노이드 밸브(122)를 바로 소자함과 동시에 제1솔레노이드 밸브(116)를 소정의 충격율로 작동하고 나서 서서히 충격율을 감소시켜 최종적으로 소자하는 신호가 출력된다.

여자된 상기 솔레노이드 밸브(118, 120)의 밸브체(136, 138)는 도면 상방으로 변위되어서 오리피스(186, 190)를 폐쇄하므로써, 유로(180, 182)내의 유압이 오리피스(172, 174), 오리피스(154, 156)를 거쳐 배출포트(150)로부터 배출된다. 따라서, 제2 및 제3유압제어밸브(98, 100)의 스풀(262, 264)에 형성된 랜드(346, 348)좌측의 수압면에 작용하는 유로(160)로부터의 조정 유압이 스프링(268, 270)의 편의력을 극복하여 상기 스풀(262, 264)을 도면 오른쪽 방향으로 변위시키므로써, 유로(274) 및 유로(276)는 유로(206)와의 연통을 끊고, 배출포트(269, 271)에 연통한다. 소자된 제4솔레노이드 밸브(122)의 밸브체(140)는 오리피스(158)를 폐쇄하므로써 유로(160)로부터의 조정 유압이 감압됨이 없이 유로(184)를 거쳐 스풀(266)의 우측 수압면에 작용하여 스풀(266)이 도면 좌측단 위치에 보지되고, 유로(206)와 유로(278)의 연통상태가 유로(350), 볼 밸브(352), 유로(354)를 거쳐 유지된다. 상기 유로(278)의 유압은 제6절환밸브(114), 유로(358)를 거쳐 브레이크(44)를 작동시키기 위한 도시하지 않은 유압실로 공급되어, 브레이크(44)를 작동시킨다. 또, 유로(358)로 인도된 유압은 유로(360), 볼 밸브(362), 유로(364)를 거쳐서 제2절환밸브(106)의 유압실(295)로 공급되어 스풀(294)을 제2도 우측으로 변위시키며, 유로(298)가 랜드(290)로 차단되고 유로(300)가 배유구와 연통되므로써 클러치(28)의 해방이 확실하게 보지된다. 그리고, 상기 유로(358)의 유압은 또한 유로(224)를 거쳐서 압력조절밸브(88)의 수압면(216)에 작용하여, 유로(202)의 유압이 상기 제2라인압이 되도록 조정한다.

한편, 제1솔레노이드 밸브(116)는 먼저 소정의 충격율로 작동되므로써, 이 충격율에 반응하여 결정되고 스풀(248)의 우측 수압면에 작용하는 유압력 및 스프링(250)의 편의력의 합력과 이 스풀(248)이 각 수압면에 작용하는 유압력이 평형이 되는 스풀(248)의 위치에 따른 크기의 유압이 유로(260)로 인도되며, 일부는 제1절환밸브(104), 유로(288)를 거쳐 클러치(30)로 인도되어 상기 유압의 크기에 따른 계합력으로 클러치(30)를 계합시키고, 다른 일부는 유로(356)를 거쳐 제5절환밸브(112)의 유압실(333)에 공급된다. 그리고, 상기 충격율이 서서히 감소하기 시작하면 상기 유로(260)의 유압이 상승하기 시작하므로, 클러치(30)의 계합력이 증가함과 동시에 제5절환밸브(112)의 유압실(333)내의 압력도 증가하고, 랜드(328)좌측의 수압면에 작용하는 유압력과 스프링(334)의 편의력이 랜드(330)우측의 수압면에 작용하는 유압력을 상회하면 스풀(332)이 도면 우측단위치로 변위하고, 유로(314)가 배출포트(335)에 연통되며, 제1절환밸브(104)의 스풀(284)이 확실히 좌측으로 변위하고, 유로(288)가 배출포트(287)에 연통하지 않도록 한다. 상기 충격율이 0%, 즉 제1솔레노이드 밸브(116)가 소자된 상태로 되면 유로(260), 유로(288)의 유압이 제2라인압이 되고, 클러치(30)가 이 제2라인압에 대응하는 계합력으로서 계합하여 제1속의 변속단이 달성된다.

비교적 큰 토오크가 전달되는 제1속의 변속단이 달성된 상태에서는 상기 클러치(30) 및 브레이크(44)를 작동시키기 위해 제2라인압이 공급되므로써, 브레이크(44) 및 클러치(33)의 계합력이 강해지고, 비교적 커다란 토오크의 전달이 가능하게 된다.

다음에 차양이 주행을 개시하고, 교축 개방도 신호나 차속 등에 의거하여 전자제어장치(124)가 제2속의 변속단으로의 시프트업을 요한다고 판단하면, 상기 전자제어장치(124)는 제1솔레노이드 밸브(116)를 소자 상태로, 또 제2솔레노이드 밸브(118)를 여자상태로 각각 보지함과 동시에 제3솔레노이드 밸브(120)를 충격율 100%, 즉 완전한 여자상태로부터 서서히 충격율을 감소시켜 최종적으로 0%로 하고, 제4솔레노이드 밸브(122)를 충격율 0%, 즉 완전한 소자 상태로부터 서서히 충격율을 상승시켜 최종적으로 100%로 한 신호가 출력된다.

제1솔레노이드 밸브(116)는 비여자상태로 보지되므로써, 클러치(30)도 계합 상태로 보지되고, 또 제2솔레노이드 밸브(118)는 여자상태로 보지되므로써, 유로(206)와 유로(276)의 연통이 차단된 상태가 보지된다. 제4솔레노이드 밸브(122)는 충격을 0%(소자)의 상태로부터 충격율이 증가하도록 제어되므로써, 유로(184)가 배출 포트(150)에 연통되기 시작하는 것에 의해 이 유로(184)내의 유압이 저하하고, 스풀(266)이 도면 오른쪽 방향으로 서서히 변위되어진다. 따라서, 유로(278)는 배출 포트(273)에 연통하고, 이 유로(278)내의 유압이 서서히 저하하기 시작하므로써, 이 유로(278)에 제6절환밸브(114)를 거쳐서 연통하는 유로(358)내의 유압도 저하하며, 브레이크(44)의 계합력이 감소하기 시작한다. 또 이 유로(358)에 연통하는 유로(224)내의 유압도 저하하므로써, 압력조절밸브(88)의 수압면(216)에 작용하는 유압력이 저감하고, 스풀(220)이 유로(202)내의 유압을 저감시켜주는 위치에서 평형을 이룬다. 그리고, 상기 충격율이 더욱 증가하면 유로(278, 358)내의 유압이 더욱 저감하고 브레이크(44)의 계합력이 더욱 저감하여 최종적으로는 해방되고, 또 유로(202)내의 압력도 감소하여 최종적(충격을 100%)으로 제1라인압으로 모여진다. 제3솔레노이드 밸브(120)는 충격을 100%에서 여자된 상태로부터 서서히 충격율이 감소되므로써, 배출포트(271)에 연통되어 있던 유로(276)가 서서히 유로(206)에 연통되는 것에 의해 이 유로(276)내의 유압도 서서히 상승하여 제4절환밸브(110)로 인도되고, 일부가 유로(312), 제3절환밸브(108), 유로(316)를 거쳐서 브레이크(54)로 인도되어서 이 브레이크(54)를 서서히 계합 방향으로 이동시킴과 동시에 상기 유로(312)에 인도된 유압의 일부가 유로(360), 볼 밸브(362), 유로(364)를 거쳐서 제2절환밸브(106)의 유압실(295)로 인도된다. 또, 상기 제4절환밸브(110)로 인도된 다른 일부의 유압은 유로(368),볼 밸브(370), 유로(372)를 거쳐 제6절환밸브(114)와 유압실(391)로 인도된다.

그리고, 충격율이 더욱 감소하고 유로(276)내의 유압이 더욱 상승하면, 브레이크(54)의 계합력이 더욱 커짐과 동시에 제2절환밸브(106)의 유압실(295) 및 제6절환밸브(114)의 유압실(391)내의 유압이 상승하고, 이 유압과 스프링(296 또는 342)의 편의력의 합력이 유압실(293 도는 339)내의 유압력을 상회하면 스풀(294)이 제2도 오른쪽으로, 또 스풀(340)이 좌측으로 변위하여, 유로(300)와 배출포트(297) 그리고 유로(358)와 배출포트(343)를 연통하고 유로(300, 358)내의 잔류 압력을 배출한다. 게다가, 제3솔레노이드 밸브(120)의 충격율이 0%(소자)로 되면 제1라인압에 대응하는 계합력으로 브레이크(54)가 계합한다.

다음에, 차속이 더욱 증가하고 전자제어장치(124)가 제2속으로부터 제3속의 변속단으로 업 시프하려고 판단하면, 상기 전자제어장치(124)는 제1솔레노이드 밸브(116)를 소자 상태로, 또 제4솔레노이드 밸브(122)를 여자상태로 보지함과 동시에 제1속으로부터 제2속의 변속단으로의 변속에 있어서의 제4솔레노이드 밸브(122)와 마찬가지로 제3솔레노이드 밸브(120)의 충격율을 0%(소자상태)로부터 서서히 증가시켜 최종적으로 100%(여자상태)로 하고, 도 상기 제1속으로부터 제2속의 변속단으로의 변속에 있어서의 제3솔레노이드 밸브(120)와 마찬가지로 제2솔레노이드 밸브(118)의 충격율을 100%로부터 서서히 감소시켜 최종적으로 0%로 하는 신호를 출력한다. 상기 제1솔레노이드 밸브(116)는 소자 상태로 보지되므로서, 유로(206)와 유로(288)의 연통 상태가 제1유압제어밸브(96), 유로(260), 제1절환밸브(104)를 거쳐서 유지되고, 클러치(30)가 계합 상태로 보지된다. 또 제4솔레노이드 밸브(122)는 여자상태로 보지되므로서, 유로(278)와 배출포트(273)가 연통 상태로 보지되고, 브레이크(44)는 작동하지 않는다. 또, 제3솔레노이드 밸브(120)는 충격율 0%로부터 서서히 상승하는 충격율로서 작동되므로, 제3유압제어밸브(100)의 스플(264)이 서서히 도면 우측으로 평형을 이루게 되며, 유로(276)내의 유압이 배출로(271)로부터 빠지기 시작한다. 따라서, 이 유로(276)에 제4절환밸브(110), 유로(326), 제5절환밸브(112); 유로(314), 제3절환밸브(108), 유로(316)를 거쳐 연통하는 브레이크(54)의 계합력이 서서히 약해짐과 동시에 제2절환밸브(106)의 유압실(295)내의 유압도 저하하고, 스폴(294)이 좌측으로 변위하여 유로(298)와 유로(300)가 연통 상태로 된다. 그리고, 상기 충격율이 100%에 가까와짐에 따라 유로(276)내의 유압이 더욱 저하하여 브레이크(54)의 계합력이 더욱 약해지고, 최종적으로 해방 상태로 된다. 여기서, 브레이크(54)는 유로(316), 제3절환밸브(108), 유로(314), 제5절환밸브(112)를 거쳐 배출포트(335)에 연통되므로써, 이 브레이크(54)의 오작동이 방지된다.

한편, 제2솔레노이드 밸브(118)로의 신호는 충격을 100%로부터 서서히 감소하기 시작하므로서, 스폴(262)이 서서히 도면 좌측으로 평형을 이루게 되며, 유로(274)가 유로(206)에 연통하기 시작하고, 이 유로(274)내의 유압이 서서히 상승하여 제4절환밸브(110)의 유압실(321), 제6절환밸브(114)의 유압실(341), 제3절환밸브(108)의 유압실(309)로 인도됨과 동시에 제2절환밸브(106)를 거쳐 클러치(28)로도 인도되고, 상기 클러치(28)를 계합 방향으로 작동시킨다. 상기 충격율이 더욱 감소하면, 제4절환밸브(110)의 스폴(322) 및 제6절환밸브(114)의 스폴(340)이 도면 좌측으로, 또 제3절환밸브(108)의 스폴(308)이 도면 우측으로 변위되어지고, 유로(276)와 유로(326), 유로(358)와 배출포트(343)[브레이크(44)의 오동작을 방지함], 유로(314)와 유로(316), 및 유로(312)와 배출포트(311)가 각각 연통됨과 동시에 클러치(28)의 계합력이 증가된다. 그리고, 상기 충격율이 0%로 되면, 상기 클러치는 제1라인압에 대응하는 계합력으로 계합하여 제3속의 변속단이 달성된다. 게다가, 차속이 상승하고 전자제어장치(124)에 의해 제3속의 변속단으로부터 제4속의 변속단으로 변속해야 한다고 판단되면, 상기 전자제어장치(124)는 제2솔레노이드 밸브(118)를 소자 상태로, 또 제4솔레노이드 밸브(122)를 여자상태로 보지하고, 제1솔레노이드 밸브(116)의 충격율을 0%로부터 서서히 감소시켜 최종적으로 0%로 하는 신호를 출력한다.

상기 제2솔레노이드 밸브(118)는 소자 상태에 보지되므로서, 유로(206)와 유로(274)의 연통 상태가 유지되고, 상기 제3속의 변속단 달성시와 마찬가지로 상기 유로(274) 내의 제1라인압이 유로(372)를 거쳐 제3절환밸브(108)의 유압실(309), 제4절환밸브(110)의 유압실(321), 유로(374, 372)를 거쳐서 제6절환밸브(114)의 유압실(341)로 인도되며, 상기 제3절환밸브(108)의 스폴(308)을 도면 우측으로, 제4절환밸브(110)의 스폴(322)을 도면 좌측으로, 제6절환밸브(114)의 스폴(340)을 도면 좌측으로, 각각 보지시킨다. 그리고, 상기 유로(274)내의 유압은 유로(298), 제2절환밸브(106), 유로(300)를 거쳐서 클러치(28)로도 인도되고 있으므로, 상기 클러치(28)는 계합 상태로 보지된다.

또, 상기 제4솔레노이드 밸브(122)는 소자 상태에 보지되고 제3속의 변속단 달성시와 마찬가지로 유로(278)가 배출포트(273)에 계속하여 연통되므로써, 유로(278)내에는 유압이 발생하지 않고, 또, 브레이크(44)로 연통하는 유로(358)는 제6절환밸브(114)의 배출포트(343)에 연통되어 있으므로, 상기 브레이크(44)가 오작동하는 일도 없다. 제1솔레노이드 밸브(116)를 작동하는 신호는 충격율이 0%로부터 서서히 증가하도록 제어되므로써, 유로(178)내의 유압이 서서히 저하하여 제1유압제어밸브(96)의 스풀(248)이 도면 오른쪽으로 평형을 이루고, 유로(260)가 상기 제1유압 제어밸브(96)의 배출포트(251)와 연통하기 사작한다. 따라서, 유로(260)내의 유압이 서서히 저하하고, 이 유로(260)에 제1절환밸브(104), 유로(288)를 거쳐 연통된 클러치(30)의 계합력이 서서히 저하함과 동시에 상기 유로(260)에 유로(356)를 거쳐 연통된 제5절환밸브(112)의 유압실(333)의 유압도 저하한다. 상기 충격율이 상승하고 유로(260)내의 유압이 더욱 감소하면, 클러치(30)의 계합력이 더욱 약해짐과 동시에 유압실 (333)내의 유압이 저하하고, 스폴(332)이 도면 왼쪽으로 변위하여 유로(326)와 유로(314)가 연통 상태로 된다. 그리고, 상기 충격율이 100%로 되면, 유로(260)내의 압력이 0kg/㎠로 되고, 클러치(30)가 해방한다.

한편, 제3솔레노이드 밸브(120)를 작동하는 신호는 충격율이 100%로부터 서서히 감소하도록 제어되므로써, 유로(182)내의 유압이 상승하고 제3유압제어밸브(100)의 스폴(264)이 도면 좌측으로 평형하여, 유로(276)는 배출포트(271)와의 연통을 차단함과 동시에 유로(206)와 연통하기 시작한다. 따라서, 유로(276)내의 유압은 제4절환밸브(110), 유로(326), 제5절환밸브(112), 유로(314), 제3절환밸브(108), 유로(316)를 거쳐 브레이크(54)로 인도되고, 이 브레이크(54)를 계합 방향으로 작용시킴과 동시에 상기 유압은 제1절환밸브(104)의 유압실(285)로도 인도된다. 상기 충격율이 더욱 감소하면 상기 유로(276)내의 유압이 상승하므로써, 상기 브레이크(54)의 계합력도 상승하고, 게다가 상기 유압실(285)내의 유압력과 스프링(286)의 편의력과의 합력이 유압실(283)내의 유압력을 상회하면 스폴(284)이 도면 우측으로 변위하여 유로(288)의 배출포트(287)가 연통하고, 클러치(30)의 오작동을 방지한다. 그리고, 상기 충격율이 0%로 되면 유로(274)내의 압력이 제1라인압으로 되며, 이 라인압에 대응하는 계합력으로 브레이크(54)가 계합하여 제4속의 변속단이 달성된다.

이상, 제1속의 변속단으로부터 제4속의 변속단까지의 업 시프트 작동에 대해 기술하였지만, 제4속의 변속단으로부터 제1속의 변속까지의 다운 시프트 작동은 단지 상기 업 시프트와 완전히 역순으로 행해질 뿐이기 때문에 설명을 생략한다. 또, 선택기 레버가 2또는 L위치에 설정된 경우는 전자제어장치(124)의 지령에 의해 변속이 제1 속의 변속단과 제2속의 변속단 사이에서 행해지거나, 제1속의 변속단에 고정되거나의 변속제어가 행해질뿐이며, 유압 회로적으로는 선택기 레버가 D위치에 설정된 경우와 완전히 동일하기 때문에 설명을 생략한다. 다음에, 차량의 운전자가 선택기 레버를 조작하여 R위치를 선택하고 수동밸브(94)가 R위치에 설정되면, 유로(202)는 유로(208)와 연통 상태로 됨과 동시에 유로(206)와의 연통이 차단된다. 또, 전자제어장치(124)는 모든 솔레노이드 밸브를 비여자상태로 하는 신호를 출력한다. 상기 유로(208)로 인도된 유압은 클러치(32)를 작동시키기 위한 도시하지 않은 유압실로 공급되어 상기 클러치(32)를 계합 상태로 하고, 또 유로(226)를 거쳐 압력조절 밸브(88)로 인도되어 수압면(218)에 작용하고, 게다가 유로(376), 볼 밸브(352), 유로(354), 제4유압제어밸브(102), 유로(278), 제6절환밸브(114)를 거쳐 유로(358), 유로(360), 유로(224)로 각각 인도된다. 상기 유로(358)로 인도된 유압은 브레이크(44)를 작동시키기 위한 도시하지 않은 유압실에 공급되어 브레이크(44)를 작동시키고, 유로(360)로 인도된 유압은 볼 밸브(362), 유로(360)를 거쳐서 제2절환밸브(106)의 유압실(295)로 인도되며, 스폴(294)을 도면 우측으로 변위시켜서 랜드(290)에 의해 유로(298)를 폐쇄함과 동시에 유로(300)와 배출포트(297)를 연통시켜 클러치(28)의 오작동을 방지한다. 또, 유로(224)에 인도된 유압은 압력조절밸브(88)로 공급되어 수압면(216)에 작용한다.

따라서, 수압면(216, 218)으로 작용하는 유압에 의해 유로(202)내의 유압은 제3라인압까지 승압되고, 브레이크(44) 및 클러치(32)를 비교적 강하게 계합시키므로써, 비교적 커다란 토오크가 전달되는 후진의 변속단 달성시에 있어서 상기 브레이크나 클러치의 충분한 토오크 용량을 확보할 수 있는 것이다.

다음에, 전자제어장치(124)에 고장이 발생한 경우는 이 전자제어장치(124)가 고장을 검지하여 각 솔레노이드 밸브로 출력되는 신호를 모두 오프로 하고, 각 유압제어밸브의 스폴 밸브를 모두 도면 좌측단 위치로 변위시킨다. 따라서 수동밸브(94)가 적어도 전진의 변속단을 달성하기 위한 위치(D, 2, L) 에 설정되고 유로(202)가 유로(206)에 연통하고 있으면, 라인압이 유로(206)를 거쳐서 각 유압제어밸브로 인도되고, 제1유압제어밸브(96)로부터 유로(260)로 인도된 유압은 제5절환밸브(112)의 좌측단 유압실로 인도되어 스폴(332)을 도면 우측으로 변위시키며 유로(326)와 유로(314)의 연통을 차단함과 동시에 제1절환밸브(104), 유로(228)를 거쳐 클러치(30)로 인도되어 이 클러치(30)를 계합 상태로 한다. 제2유압제어밸브(98)로 인도된 유압은 유로(274)를 거쳐, 유로(372), 제3절환밸브(108)의 좌측단 유압실로 인도되며 스폴(308)을 도면우측으로 변위시킴과 동시에 유로(298), 제2절환밸브(106), 유로(300)를 거쳐 클러치(28)로 인도되어 이 클러치(28)를 계합 상태로 하고, 또 제4절환밸브(110)의 우측단 유압실로 인도되어 스폴(322)을 도면 좌측으로 변위시켜 유로(276)와 유로(326)를 연통하고, 게다가 유로(374), 볼 밸브(370), 유로(372)를 거쳐 제6절환밸브(114)의 우측단 유압실로 인도되어 스폴(340)을 도면 좌측으로 변위시켜 유로(278)와 유로(358)의 연통을 차단한다. 또 제3유압제어밸브(100)로부터 유로(276)로 인도된 유압은 제4절환밸브(110), 유로(326)를 거쳐 제5절환밸브(112)로 인도된다. 그러나, 제5절환밸브(112)의 랜드(328)에 의해 유로(326)와 유로(314)의 연통이 차단되어 있으므로, 유로(326)의 유압은 유로(314)로 인도되지 않는다, 제4유압제어밸브(102)로부터 유로(278)로 인도된 유압은 제6절환밸브(114)로 인도된다. 그러나, 상기 유로(278)와 유로(358)의 연통은 랜드(338)에 의해 차단되어 있으므로, 브레이크(44)는 작동하지 않는다.

따라서, 전자제어장치(124)가 고장중에, 또한 수동밸브(94)가 D, 2 또는 L위치에 설정되어 있을 때는, 클러치(28)와 클러치(30)가 계합 상태로고 되므로써, 제3속의 변속단이 달성되고 차량이 전혀 주행할 수 없게 되어버리는 일이 없다. 한편, 전자제어장치(124)가 고장중에, 또한 수동밸브(94)가 R위치에 설정되어 있을 때는, 제2표로부터 명백한 바와같이 후진의 변속단을 달성하는 것과 완전히 동일한 작동으로 되며, 클러치(32)와 브레이크(44)가 작동되므로써, 상기 전자제어장치(124)의 고장시에 후진의 변속단도 달성할 수 있다. 지금까지는 간단하게 하기 위해 제1솔레노이드 밸브(116)내지 제4솔레노이드 밸브(122)가 단지 충격 제어되므로써 변속시의 유압의 공급 또는 배출이 서서히 행해지는 것으로 기술하였지만, 이하 변속 쇼크의 저감을 목적으로 한 유압제어방법을 동력 온시의 제2속 변속단으로부터 제3속 변속단을 예로들어 제3도 내지 제5도에 의거하여 설명한다.

또한, 제3a도, 3b도 및 3c도는 해방되는 계합 요소 및 계합되는 요소로 공급되는 유압 P₁및 P₂입력축회전속도 Ni 및, 출력축 토오크의 시간적 변화를, 제4a도 및 제4b도는 상기 유압 P₁, P₂를 제어하기 위한 플로우챠트를, 제5a도 및 5b 도는 상기 제4a도중의 보정계수 A, B와 보정 유압과의 관계를 각각 나타내는 것이다. 제2속의 변속단이 달성되어 있을 때는 제2 및 제4솔레노이드 밸브(118, 122)가 온 상태, 제1 및 제3솔레노이드 밸브(116, 120)가 오프상태로서, 클러치(30) 및 브레이크(54)가 제1라인압(이하, P₁이라 칭함)에 의한 계합력으로 계합하고 있다. 여기서, 전자제어장치(124)가 가속 개방도나 차속등에 의거 제3속의 변속단으로의 업 시프트를 필요로 한다고 판단하면, 이 전자제어장치(124)로부터 시프트 개시 지령 신호가 발생되고, 제3속의 변속단을 달성하는데 즈음하여 해방되는 브레이크(54), 계합되는 클러치(28)[클러치(30)는 계합 상태가 보지됨]로의 유압 P₁, P₂를 제어하기 위한 제어 신호가 이하에 설명하는 제4a도 및 제4b도에 도시한 플로우챠트에 의거하여 제3솔레노이드 밸브(120), 제2솔레노이드 밸브(118)로 출력된다. 먼저, 해방되는 축의 계합 요소에 공급되는 유압 P₁의 제어를 제4a도에 의거하여 설명한다. 전자제어장치(24)로부터 시프트 개시 지령 신호가 나오면, 유압P₁을 제어하는 프로그램이 개시되고(S1 스텝), 브레이크(54)에 의해 제2중간축(48)을 거쳐서 변속기 케이싱(22)에 고정되어 있는 제2태양기어(52)의 상기 케이싱(22)에 대한 상대 회전을 허용하기 위해 재1라인압P₁보다 비교적 낮은 소정의 초기 유압을 설정하는 스텝(S2)이 실행되며, 해방측 유압 P₁을 유압 P_a로 하는 스텝(S3) 및 이 유압 P₁에 대응하는 충격율로 제3솔레노이드 밸브(20)를 여자하는 P₁지령 스텝(S4)이 실행된다(제3도 ① 영역).

다음에, 스텝(S5)에서 변속기 케이싱(22)에 대한 제2태양 기어(52)의 상대 회전에 의해 생기는 입력축(26)의 회전 속도 Ni와, 출력기어 회전속도 No(차속에 대응함)가 검출되고, 스텝(S6)에서 상기 축 회전속도 Ni와, 출력기어 회전속도 No와 제2 속의 기어비 i2 의 곱 Noxi2와의 차

Ni가 연산된다.

그리고, 입력축 회전속도 Ni를 출력기어 회전속도 No 와 기어비 i2의 곱보다 미리 설정된 회전속도(본 실시예에서는 20[rpm]만큼 높게 하기 위해, 상기 회전속도와 상기

Ni와의 차

Nv를 연산하는 스텝(S7), 제5a도에 도시하는

Nv와 기울기 A의 직선과의 관계로부터 결정되는 유압 보정량

P₁을 연산하는, 즉 차

Nv의 크기에 비례하여

P₁의 크기를 결정하는 스텝(S8), 상기

Nv의 변화율

N를 연산하는 스텝(S9), 제5b도에 도시하는

N와 기울기 B의 직선과의 관계로부터 결정되는 유압 보정량

P₁'을 연산하는 스텝(S10)이 실행된다. 다음에, 스텝(S11)에서 P₁-

P₁+

P₁'를 연산하고,

Nv가 정의 경우는 실측치가 목표치보다 작은 것으로서 브레이크(54)의 계합력이 약해지도록, 역으로 부의 경우는 계합력이 강해지도록 유압을 보정함과 동시에 상기

Nv의 크기에 비례하여 보정량

P₁을 제어하며, 또

N가정이고

P₁이 정인 경우(실측치가 목표치보다 서서히 작아지고 있는 상태)는 계합력이 작아지도록, 역으로

N가 정이고

P₁이 부인 경우(실측치가 목표치로 서서히 접근하고 있는 상태)는 오버 슈트를 방지하기 위해 계합력이 강해지도록 P₁'를 제어하고, 게다가

N가 부이고

P₁이 정인 경우(실측치가 목표치보다 서서히 커지고 있는 상태)는 계합력이 커지도록, 역으로

N 가 부이고

P₁이 부인 경우(실측치가 목표치에 접근하고 있는 경우)는 오버 슈트를 방지하기 위해 계합력이 작아지도록 새로운 P₁이 구해지며, 상기 P_a를 치환한다. 그리고, 판별 스텝(S12)에서 상기 P₁이 0으로 판별되지 않는한 상기 스텝(S4) 내지 스텝(S12)가 반복 실행되며, 이 P₁에 대응하는 충격율로서 제3솔레노이드 밸브(120)가 작동된다(제3도 ② 영역).

한편, 후술하는 계합측 계합 요소[클러치(28)]가 초기 계합을 개시하고 그 결과 입력축 회전 속도 Ni가 저하하기 시작하면, 이 회전 속도 Ni를 Noxi2+20[rpm]으로 유지하고자 할 경우, 브레이크(54)로의 유압은 급격히 감소하여 최종적으로 0이 된다(제3도 ③ 영역).

그리고, 상기 판별 스텝(S12)에서 P₁=0으로 판별되면 유압 P₁의 제어가 종료한다(S13 스텝). 또한, 상기 플로우챠트에서는 스텝(S9, S10)에서

Nv의 변화율

N 을 연산하고, 이

N 와 계수 B와에 의거하여

P₁'를 구해 브레이크(54)로의 공급 유압을 보정하도록 구성되어 있지만, 상기 스텝(S9, S10)은 생략해도 좋은 것이다. 또, 상기 스텝(S12)에서는 P₁이 0으로 될 때까지 상기 P₁을 피드백 제어하고 있었지만, 브레이크(54)가 충분히 해방되는 시점에 있어서의 유압을 미리 구해놓고, 상기 P₁이 미리 구해진 상기 유압을 하회하였을 때에 피드백 제어를 중지하고, 그 후에 P₁을 0으로 하는 지령을 출력하도록 해도 좋은 것이다. 다음에, 계합되는 측의 계합 요소로 공급되는 유압 P₂의 제어를 제4b도에 의거하여 설명한다. 전자제어장치(124)로부터 시프트 개시 지령 신호가 나오면, 유압 P₂를 제어하는 프로그램이 개시되고(S14 스텝), 먼저 클러치(28)의 무효 스트로크분(유휴분)만큼 상기클러치(28)를 극히 단시간내에 초기 계합 위치로 이동시켜주기 위해 라인압 또는 그에 가까운 유압이 상기 클러치(28)로 인도되도록 제2솔레노이드 밸브(118)를 작동하는 신호가 소정 시간 또는, 클러치(28)가 초기 계합 상태로 되기 바로 직전의 소정 위치로 스트로크 될 때까지 출력되며(제3도중 ① 영역, 제4도중에는 도시안됨), 스텝(S15)에서 정수 C₂의 타이머 셋트 시간

t(예를들면 50[msec]와의 곱으로부터 P₂의 가산치

P₂가 결정된다. 그리고, 스텝(S16)에서 상기 클러치(28)를 초기 계합 상태로 보지하기 위한 초기 유압 P_b가 설정되고, 계합측 유압 P₂를 P_b로 하는 스텝(S17) 및 상기 유압 P₂에 대응하는 충격율로 제2솔레노이드 밸브(118)를 작동하는 P₂지령 스텝(S18)이 실행된다.

다음에, 스텝(S19)에서 상기 타이머가 셋트되어 역산을 개시하고, 스텝(S20)에서 입력축 회전 속도 Ni 및 출력기어 회전속도 No가 검출되며, 판별 스텝(S21)에서 상기 Ni와, 상기 No와 제2속의 기어비 i2와의 곱과의 차가 부의 값으로 되었는가 아닌가, 즉 클러치(28)의 초기 계합이 개시되어 해방 측의 계합 요소[이 경우, 브레이크(54)]에 의해 제2속의 변속단이 달성되어 있을 때보다도 입력축 회전 속도 Ni가 20[rpm]만큼 높은 상태로 제어된 상태로부터 서서히 Ni가 감소하고, 제2속의 변속단에 대응한 Ni보다 낮아져 변속이 개시되었는가 아닌가가 판별되며, 되어 있지 않으면 상기 스텝(S19)에서 셋트된 타이머 잔여시간이 0으로 되었는가 아닌가를 판별하는 판별 스텝(S22)이 실행되고, "아니오"이면 0으로 될 때까지 상기 스텝(S22)이 반복 실행된다. 그리고, 타이며 전여 시간이 0으로 되면, 상기 스텝(S17)에서 결정된 P₂와 상기 스텝(S15)에서 결정된

P₂와의 합을 새로운 P₂로 한다. 즉, 클러치(28)를 초기 계합 상태로 하기 위해 상기 클러치(28)로의 유압을

P만큼 상승시키는 스텝(S23)이 실행되고, 스텝(S18)로 다시 돌아간다. 이 스텝(S18)으로부터 스텝(S23)까지의 각 스텝은 상기 스텝(S21)에서 변 속의 개시가 검출될 때까지 반복하여 실행된다(제3도 ④ 영역).

한편, 상기 스텝(S21)에서 변속이 개시되었다고 판별되면, 스텝(S24)에서 변속중에 있어서의 입력축 회전 속도 Ni의 목표 변화율 Ns가 가속 개방도, 변속단, 차속, 입력축 회전 속도등 차량의 운전 상태를 나타내는 각종 변수를 기초로 하여 설정되고, 스텝(S25)에서 현재의 입력축 회전 속도 Ni가 검출되고, 스텝(S26)에서 상기 Ni의 실제 변화율 Ni가 연산된다. 그리고, 상기 스텝(S24)에서 연산된 실제 변화율 Ni와의 차

Ni가 스텝(S27)에서 설정된 목표 변화율 Ns와 상기 스텝(S26)에서 연산되고, 스텝(S28)에서 상기

Ni와 이득 r와의 곱으로부터 유압 조정량

P₂가 연산되고, 상기 스텝(S18)에서 최종적으로 지령된 유압 P₂와 상기

P₂와의 차를 새로운 P₂로 하는 스텝(S29)이 실행된다. 그리고, 스텝(S30)에서 입력축 회전 속도 Ni와 출력기어 회전속도 No가 검출되고, 판별 스텝(S31)에서 그 No와 제3속 기어비와의 곱이 상기 Ni보다 작은지, 즉 제3속 변속단이 달성되어 있지 않고, 또 변속중인지가 판별되고, "예"이면 제3속 변속단이 달성될 때까지 상기 스텝(S25)으로부터 스텝(S31)까지가 반복 실행되고(제3도 ⑤ 영역), 제3속 변속단이 달성되면 유압 P₂를 제1라인압 P₁로 하는 스텝(S32)와, 그 스텝(S32)에서 설정된 유압 P₂에 대응하는 신호(비여자 신호)를 제2솔레노이드 밸브(118)로 출력하는 스텝(S33)이 실행되고(제3도 ⑥ 영역), 유압 P₂의 제어가 종료한다(S34 스텝). 이상 기술한 실시예에서는 Ni로서 입력축(26)의 회전속도, 또 No로서 출력기어(64)의 회전속도를 검출하였으나, 상기 입력축(26) 대신에 엔진 출력축 회전속도, 또 출력 기어(64) 대신에 아이들러(70), 피구동기어(68) 등의 회전속도를 검출해도 상기 실시예와 거의 같은 효과를 낸다. 또, 상기 실시예에서는 제2속 변속단으로부터 제3속 변속단으로의 변속의 경우를 설명하였으나, 다른 업 시프트 변속의 경우에도 마찬가지 제어를 적응할 수 있음은 물론이다.

본 실시예의 구성에 따르면, 전자제어장치(124)로부터 변속 지령 신호가 출력되면, 해방측 계합 요소인 브레이크(54)에의 유압 P₁을 제1라인압 P₁로부터 초기 유압 P_a로 감소하여 브레이크(54)를 미끄러뜨리고, 입력축 회전속도 Ni가 제2속 변속단 달성시 상당하는 것보다 20[rpm] 높아지도록 피이드백 제어하고 있으므로, 계합측 계합 요소인 클러치(28)의 계합 개시에 의한 입력축 회전 속도 Ni의 감소(변속 개시)가 종래 일반적으로 이용되어온 일방향 클러치 없이 부드럽게 달성할 수 있는 효과를 낸다. 또, 실측치(

Nv)를 목표치(20[rpm])에 일치시키기 위해, 그 목표치에 대한 상기 실측치의 오차의 크기(

Nv)에 일치시킬뿐 아니라 그 오차 변화율(

N)에도 비례하여 계합 요소로 공급되는 유압을 보정하도록 구성되어 있으므로, 보정량의 대소에 의해 유압이 진동하여 헌팅이나 발산을 일으켜버리는 일이 없다. 또 전자제어장치(124)가 고장난 때는 전 솔레노이드 밸브가 오프로 되도록 구성되어 있으므로, 제3속 변속단, 중립 및 후진 변속단이 달성될 수 있으며, 차량이 전혀 주행 불가능하게 되어버리는 일이 없다. 또, 본 실시예의 유압제어장치에 따르면, 변속단의 달성에 관여하지 않는 계합 요소로 통하는 유로는 절환밸브에 의해 배출 포트로 연통하도록 구성되어 있으므로, 솔레노이드 밸브의 고장 등에 의해 변속단 달성에 관여하지 않는 상기 계합 요소로 유압이 공급되고 기어변속장치가 로크해버리는 일이 없다는 효과를 발한다. 그리고, 본 실시예의 것은 각 유압제어밸브(96 내지 102), 각 솔레노이드 밸브(116 내지 122), 제3절환밸브(108)를 제외한 각 절환밸브(104 내지 114)가 각각 공통 부품으로 구성되어 있으므로, 제조 비용을 낮게 할 수 있고, 또 오조립도 방지할 수 있다. 또, 오일 펌프(86)를 토출량 가변형으로 하고 있으므로, 필요한 최저한의 오일만을 토출시킬 수 있고, 상기 펌프(86)를 구동하는 엔진의 부담을 경감시킬 수 있는 효과를 낸다.

본 발명에 따르면, 지렬 신호가 발해지면 입력축의 회전속도가 소정치만큼 높은 목표 회전속도에 일치하도록 해방되는 제2계합 요소의 계합력을 제어하고, 유효한 변속개시가 검출되면 상기 제1계합요소의 계합력이 예정치로 제어되도록 구성되어 있으므로, 상기 제1 및 제2계합요소가 동시에 완전 계합 상태로 되는 것이 방지되고, 제2계합요소로부터 제1계합요소에의 토오크 전달 경로를 바꾸는 것이 일방향 클러치 등을 이용하지 않고 부드럽게 달성할 수 있으며, 변속 쇼크의 저감을 도모할 수 있다는 효과를 낸다.

Claims (6)

1. 구동력이 전달되는 입력축(26), 선택적으로 계합 가능한 제1 및 제2계합요소(28,54), 제1변속비로부터 제2변속비로의 변속을 달성하기 위해 상기 제1계합요소(28)를 계합하고 제2계합요소(54)를 해방하는 계합요소 절환수단과 상기 변속중에 있어서의 상기 계합요소의 계합력을 제어하는 제어수단 및 변속을 개시하기 위한 지령 신호를 발생하는 지령 수단을 갖는 제어장치(98, 100, 118, 120, 124)를 구비하여 이루어지는 차량용 자동 변속기에 있어서, 상기 제어수단은 상기 제1계합요소의 계합에 의해 유효한 변속이 개시한 것을 검출하는 검출수단(S21), 상기 입력축(26)의 회전속도를 검출하는 회전속도 검출수단(76), 상기 지령 신호의 발생에 반응하여 상기 입력축(26)의 회전속도가 상기 지령신호 발생전의 회전속도보다 소정치만큼 높은 예정된 목표 회전속도와 일치하도록 상기 제2계합요소의 계합력을 제어하는 제1계합력 제어수단(S2 S12), 상기 지령신호의 발생에 반응하여 계합을 개시하고 상기 검출수단이 상기 유효한 변속의 개시를 검출한 후 상기 제1계합요소의 계합력을 소망의 값으로 제어하는 제2계합력 제어수단(S15 S33)을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 입력축 회전속도의 변화율을 검출하는 변화율 검출수단(S26)을 갖고, 상기 제1계합요소의 계합력이 상기 입력축 회전속도의 변화율과 예정된 목표 변화율을 일치시키도록 제어되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2계합요소의 계합력은 상기 제1계합력 제어수단에 의해 상기 입력축의 실제 회전속도로부터 목표 회전 속도를 뺀 제1값에 비례적이고, 상기 제1값이 정의 경우는 계합력을 증대시키는 방향으로, 부의 경우는 계합력을 감소시키는 방향으로 제어되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 제어장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 제2계합요소의 계합력은 상기 제1계합력 제어수단에 의해 상기 입력축의 실제 회전 속도로부터 목표 회전속도를 뺀 제1값 및 상기 입력축의 실제 회전속도의 변화율을 나타내는 제2값에 비례적이고, 상기 입력축의 회전속도가 증가 방향으로 벗어나는 경우는 계합력을 증대시키도록, 상기 회전속도가 감소 방향으로 벗어나는 경우는 계합력을 감소시키도록 제어되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 제어장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제1변속비로부터 제2변속비로의 변속은 저속의 변속비로부터 고속의 변속비로의 변속인 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 제어장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 제1변속비로부터 제2변속비로의 변속은 상기 입력축에 구동력이 전달되고 있을 때에 실시되는 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 제어장치.

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