KR950006010B1 - 자동변속기의 변속제어장치 - Google Patents

자동변속기의 변속제어장치 Download PDF

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shift
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히로시 요시무라
토시히사 마루스에
마사히토 키타다
히데토시 칸바라
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마쯔다 가부시기가이샤
와다 요시히로
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Abstract

내용 없음.

Description

자동변속기의 변속제어장치
제1도∼제11도는 본 발명의 제1실시예를 표시한 것으로서, 제1도는 자동변속기의 시스템구성도.
제2도는 유압기구의 변속기주변의 시스템구성도.
제3도는 유압기구의 라인압제어기구주변의 시스템구성도.
제4도는 유압기구의 수동밸브 및 1-2시프트밸브주변의 시스템구성도.
제5도는 유압기구의 2-3시프트밸브 및 3-4시프트밸브주변의 시스템구성도.
제6도는 유압기구의 룩업제어기구주변의 시스템구성도.
제7도는 솔레노이드밸브제어의 제어방법을 표시한 순서도.
제8도는 점화스위치가 ON된후, 최초에 2속으로부터 3속으로의 시프트업이 행해지는 경우의 소정의 마찰체결요소에 공급되는 유압의 시간에 대한 변화특성을 표시한 도면제9도는 통상시에 있어서 2속으로부터 3속으로의 시프트업이 행해지는 경우의 소정의 마찰체결요소에 공급되는 유압의 시간에 대한 변환특성을 표시한 도면.
제10도는 2-4브레이크의 릴리스포내에 공기가 체류하고 있는 경우의 제9도와 마찬가지의 도면.
제11도는 3-4클러치의 구체적 구성을 표시한 도면.
제12도∼제15도는 본 발명의 제2실시예를 표시한 것으로서, 제12도는 2→3시프트업시에서의 3-4클러치의 체결 및 2-4브레이크의 해방제어를 표시한 순서도.
제13도는 터빈회전수에 대한 3-4클러치의 체결에 필요한 체결력특성을 표시한 도면.
제14도는 터빈회전수가 설정치이하인 상황에 있어서의 2→3시프트업시에 있어서의 작동설명도.
제15도는 터빈회전수가 설정치를 넘는 상황에 있어서의 2→3시프트업시에 있어서의 작동설명도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 엔진출력축 2 : 터빈축(컨버터출력축)
3 : 토크컨버터 4 : 출력기어
5 : 변속기어기구 6 : 펌프측
7 : 오일펌프 8 : 연결부재
9 : 펌프 10 : 터빈
11 : 스테이터 12, 22, 28 : 원웨이클러치
13, 13' : 변속기케이스 14 : 록업클러치
15 : 작은 선기어 16 : 큰 선기어
17 : 짧은 피니언기어 18 : 긴 피니언기어
19 : 링 기어 20 : 캐리어
21 : 포워드클러치 23 : 코스트클러치
24 : 3-4클러치 25 : 리버스클러치
26 : 2-4브레이크 26a : 어플라이포트(체결실)
26b : 릴리스포트(해방실) 27 : 로리버스브레이크
31 : 수동밸브 32 : 제어유닛
33, 35 시프트밸브 33s, 34s, 35s, 42d, 44d : 오일제어룸
33v, 34v, 35v, 44v : 밸브스풀 36, 39 : 어큐뮬레이터
41, 43 : 타이밍밸브 44 : 바이패스밸브
50 : 압력조정밸브 51 : 라인압공급통로
52 : 릴리프밸브 53 : 로크컨버터유로
54 : 감압밸브 55 : 변조밸브
56 : 라인압제어용 어큐뮬레이터
57 : 라인압제어용 솔레노이드밸브
58 : 감압유로 59 : 듀티압통로
61 : 파일럿압통로 62 : 커트백밸브
63, 65 : 메인유압공급통로 67 : 저감압밸브
88, 76 : 볼밸브 71 : 어플라이포토용 유압통로
72 : 로리버스브레이크용 유압통로
74 : 3-4클러치용 유압통로 81 : 릴리스포트용 유압통로
82, 84, 86 : 제어용 유압통로 88, 85, 87 : 솔레노이드밸브
89 : 배압통로 91 : 록업시프트밸브
92 : 록업제어밸브 93, 94 : 룩업제어응 솔레노이드밸브
95 : 작동오일공급통로 96 : 작동오일복귀통로
97 : 오일쿨러 98 :룩업클러치용 유압통로
101 : 원웨이 오리피스 102, 106 : 바이패스 유압통로
104 : 집합유압통로 105 : 분기부
108 : 드리프트·온·볼 108a : 관통구멍
108b : 착좌부 108c : 볼
AT : 자동변속기 FS : 유압기구
L : 라인압제어기구 M : 유압통로망
U : 록업 제어기구
본 발명은 자동변속기의 변속제어장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차용 자동변속기에는 토크컨버터와 변속기어기구가 배설된다. 여기서 로크컨버터는 엔진 출력축의 토크를 변속해서 터빈축에 전달하고, 변속기어기구는 터빈축의 토크를 다시 변속해서, 또한 후진시에는 회전방향을 역전시켜서 구동륜쪽에 전달하도록 되어있다.
그리고, 통상 변속기어기구는 복수의 기어를 구비한 유성기어시스템으로 이루어지고, 이러한 변속기어기구에는 터빈축과 소정의 각 기어를 체결 또는 처단하는 (이하, 이것을 ON, OFF라고함) 복수의 클러치(3-4클러치등)와, 소정의 기어를 고정 또는 해방하는(이하, 이것을 ON, OFF라고함) 복수의 브레이크(2-4브레이크등)가 배설되고, 이동 클러치와 브레이크를 동작시키키 위하여 유압기구가 배설된다.
여기서, 변속기어기구는 유압기구에 의해서, 각 클러치와 각 브레이크의 ON.OFF패턴이 절환되고, 이에 의해서 유성기어시스템내에서의 동력전달경로가 절환되고, 변속 및 전진·후진절환이 행해지도록되어 있다.
이러한 자동변속기에 있어서, 예를들면 2속에서부터 3속으로의 시프트업시에는, 유압기구에 의해서 2-4 브레이크가 OFF되는 한편 3-4클러치가 ON된다(또한 코스트클러치도 ON된다). 여기서 2-4브레이크는 통상 서보피스톤을 구비한 밴드 브레이크로 이루어지고, 어플라이포트(체결실)에만 유압이 공급되었을때에는 ON되고, 릴리스포트(해방식)에 유압이 공급되었을때 및 앙쪽포트 모두 유압이 방출되었을때에는 OFF 되도록 되어있다. 그리고 2속시에는 어플라이포트에 유압이 공급되고 있으므로, 2속에서부터 3속으로의 시프트업시에는 다시 릴리스포트와 3-4클러치에 유압을 공급해서 2-4브레이크를 OFF하고, 3-4클러치를 ON하도록 되어 있다.
여기서, 2속에서부터 3속으로의 시프트업시에 릴리스포트와 3-4클러치에 단순히 유압을 공급하면, 3-4클러치와 2-4브레이크의 유압공급상태 혹은 ON·OFF타이밍의 여하에 따라서 변속기어기구가 변속충격내지 내부록(더블록)을 일으키는 경우가 있다. 그래서 릴리스포트로의 유압공급통로에 3-4클러치에 공급되는 유압에 따라서 릴리스포트에 공급되는 유압을 제어하는 2-3타이밍밸브를 개설한 자동변속기의 유압기구가 제안되고 있다(예를들면, 일본국 특개소 61-45157호 공보참조).
이와 같은 2-3타이밍밸브를 구비한 자동변속기에 있어서는, 기본적으로는 3-4클러치와 2-4브레이크가 소정의 타이밍에서 ON·OFF되고, 우선은 내부록의 발생이 방지된다.
그런데, 자동변속기를 구비한 차량을 비교적 장시간 정지시킨 경우, 유압기구내에 공기가 혼입하는 일이 있다. 그리고, 이러한 공기가 2-4브레이크의 릴리스포트에 체류하고 있으면, 이후 차량의 운전을 개시하여 2속에서부터 3속으로의 시프트업이 행해졌을때에, 체류하고 있는 공기의 어큐뮬레이터 작용에 의해서 릴리스포트내에서의 유압의 상승이 지연되고, 3-4클러치와 2-4브레이크의 ON·OFF타이밍이 어긋나서 변속충격을 일으키거나 혹은 내부록이 발생한다는 문제가 있다.
본 발명은, 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 2-4브레이크의 릴리스포트에 공기가 체류하고 있는 경우에도 3-4클러치와 2-4브레이크롤 소정의 타이밍에서 ON·OFF시킬 수 있는 자동 변속기의 변속제어장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 상기 목적을 달청하기 위하여, 유압이 공급되었을때에 체결되는 제1마찰체결요소와, 체결실과 해방실을 구비하고, 체결실에만 유압이 공급되었을때에는 체결되고, 해방실에 유압이 공급되었을때 및 상기 양쪽실 모두 유압이 해방되었을때에는 해방되는 제2마찰체결요소가 배설되고, 제1마찰체결요소에 유압을 공급해서 이것을 체결하는 한편, 해방실에 유압을 공급해서 제2마찰체결요소를 해방하고, 소정의 변속단으로 변속하도록된 자동변속기에 있어서, 상기 소정의 변속단으로의 변속시에, 제1마찰체결요소에 공급되는 유압에 따라서 제2마찰체결요소의 해방실로의 유압의 공급상태를 제어하는 타이밍밸브를 설치하고, 상기 변속시에 있어서, 기본적으로는 상기 타이밍밸브에 의해서 제2마찰체결요소의 해방상태를 제어하는 한편, 점화스위치가 ON된후 최초에 상기 소정의 변속단으로 변속된 경우에는, 체결실의 유압의 해방에 의해서 제2마찰체결요소의 해방상태를 제어하는 유압제어수단을 설치한 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속제어장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 제1실시예를 제1도∼제11도를 참조하여 구체적으로 설명한다.
제1도에 표시한 바와 같이, 자동차용 자동변속기 AT에는, 엔진출력축(1)의 토크(엔진토크)를 변속해서 터빈축(2)에 전달하는 토크컨버터(3)와, 이 터빈축(2)의 토크를 다시 변속하고 또 후진단이 선택되어 있을 때에는 회전을 역전시켜서 출력기어(4)로부터 구동륜쪽에 출력하는 변속기어기구(5)가 설치되어 있다. 여기서 터빈축(2)은 파이프형상으로 형성되고, 그 중공부에는 엔진출력축(1)에 연결된 펌프축(6)이 배설되고, 이 펌프축(6)에 의해서, 변속기어기구(5)의 뒤쪽(제1도에서는 왼쪽)에 배치된 오일펌프(7)가 회전구동되도록 되어 있다.
토크컨버터(3)는 실질적으로 연결부재(8)를 개재해서 엔진출력축(1)에 연결된 펌프(9)와, 터빈축(2)에 연결되고 펌프(9)로부터 토출되는 작동오일에 의해서 회전구동되는 터빈(10)과, 터빈(10)으로부터 펌프(9)에 환류하는 작동오일을 펌프(9)의 회전을 축진하는 방향으로 정류하는 스테이터(11)로 구성되고, 펌프(9)와 터빈(10)의 회전수차에 따른 변속비에서 엔진출력축(1)의 토크를 변속하도록되어 있다. 여기서, 스테이터(11)는 스테이터용 원웨이클러치(12)를 개재해서 변속기케이스(13)에 고정되어 있다. 또한 필요에 따라서 엔진출력축(1)과 터빈축(2)을 직결시키는 룩업클러치(14)가 배설되어 있다.
변속기어기구(5)는 일반에게 알려진 보통의 유성기어시스템으로서, 이 변속기어기구(5)에는 터빈축(2)에 헐렁하게 끼워진 비교적 소직경의 작은 선기어(15)와, 이 작은 선기어(15) 보다 뒤쪽에서 터빈축(20)에 헐렁하게 끼워진 비교적 대직경의 큰선기어(16)와, 작은 선기어(15)와 맞물리는 복수의 짧은 피니언기어(17)(1개만도시)와, 앞부분(제1도에서는 오른쪽)이 짧은 피니언기어(17)와 맞물리고 뒷부분이 큰선기어(16)와 맞물리는 긴피니언기어(18)와, 또 이 긴 피니언기어(18)와 맞물리는 링기어 (19)와, 짧은 피니언기어(17)와 긴 피니언기어(18)를 회전자재하게 지지하는 캐리어(20)가 배설되어 있다.
이 변속기어기구(5)에서는 변속단에 따라서 작은 선기어(15), 큰 선기어(16) 또는 캐리어(20)가 토크입력부가 되는 한편, 어떤 변속단에서도 링기어(19)와 토크출력부가 된다. 또한 링기어(19)는 출력기어(4)에 연결되어 있다.
그리고, 변속기어기구(5)내에서의 토크전달경보를 절환하기 위하여 즉 변속비를 절환 혹은 출력기어(4)의 회전방향을 절환하기 위하여, 복수의 클러치 및 브레이크가 배설되어 있다.
구체적으로는, 터빈축(2)과 작은 선기어(15)의 사이에는 포워드클러치(21)와 제1원웨이클러치(22)가 직렬로 개설되는 동시에, 양클러치(21), (22)에 대해서 병렬로 코스트클러치(23)가 개설되어 있다. 그리고, 터빈축(2)과 캐리어(20)의 사이에는 3-4클러치(24)가 개설되고, 터빈축(2)과 큰선기어(16)의 사이에는 리버스클러치(25)가 개설되어 있다. 또 큰선기어(16)와 리버스클러치(25)의 사이에는, 소정의 변속단에서 큰 선 기어(16)를 고정하기 위한 서보피스톤에 의해서 작동되는 밴드브레이크로 이루어진 2-4브레이크(26)가 배설되어 있다. 또 캐리어(20)와 변속기케이스(13')의 사이에는 소정의 변속단에서 캐리어(20)를 고정하는 로리버스브레이크(27)와, 캐리어(20)의 반력을 받아내는 제2원웨이클러치(28)가 병렬로 개설되어 있다. 여기서 3-4클러치(24)와 2-4블레이크(26)는, 각각 상기한 목적을 달성하기 위한 설명부분에 기재된 제1, 제2 마찰체결요소에 상당한다.
또한 이하에서는 적당히 이들 클러치가 브레이크를 「마찰체결요소」라고 총칭한다.
그리고, 각 클러치(21), (23), (24), (25)와 각 브레이크(26), (27)의 ON·OFF패턴을 바꾸어 짬으로써, 표 1에 표시한 바와 같은 각종 레인지내지 변속단이 얻어지도록 되어있다. 이하 표 1을 참조하면서 각레인지 내지 변속단에 있어서의 로크 전달경로와 그 변속특성을 설명한다.
[표 1]
O 클러치, 브레이크의 경우는 ON 원웨이클러치의 경우는 록① P레인지(주차레인지)…모든 마찰체결요소가 OFF된다. 이 경우, 터빈축(2)의 토크는 변속기어기구(5)에 전달되지 않는다.
② 2레인지(리버스레인지)…리버스클러치(25)와 로리버스브레이크(27)가 ON되고, 다른 마찰체결요소는 OFF된다. 로리버스브레이크(27)가 ON되고 있으므로, 이것과 병렬로 배설된 제2원웨이클러치(28)는 각별한 작용을 미치지 않는다.
제1원웨이클러치(22)는, 토크전달경로로부터 떨어지고 각별한 작용을 미치지 않는다.
이경우, 터빈축(2)의 토크가 리버스클러치(25)를 개재해서 큰선기어(16)에 입력된다.
그리고 로리버스브레이크(27)에 의해서 캐리어(20)가 고정되어 있으므로, 큰 선기어(16)와 긴피니언기어(18)와 링기어(19)가 이 순서로 맞물리는 고정적인 기어열로서 기능하다. 따라서, 큰 선기어(16)에 입력된 토크는, 이 기어열내를 상기한 순서로 전달되고, 큰 선기어(16)의 기어수와 링기어(19)의 기어수에 따라서 결정되는 큰 감속비에서 변속되고, 출력기어(4)에 출력된다. 이 R레인지에서는 링기어(19)(출력기어(4))는 큰선기어(16)(터빈축(2))와, 반대방향으로 회전하고, 구동륜이 후진쪽으로 구동된다.
③ N레인지(중립레인지)…P레인지의 경우와 마찬가지이다.
④ D레인지(구동레인지)1속…포워드클러치(21)가 ON되고, 다른 마찰체결요소는 OFF된다. 제1, 제2원웨이클러치 (22), (28)는 통상 록상태가 되나, 코스팅시에는 공전한다.
이 경우, 터빈축(2)의 토크가, 차례로 포워드클러치(21)와 제1원웨이클러치(22)를 개재해서 작은 선기어(15)에 입력된다. 그리고 제2원웨이클러치(28)에 의해서 캐리어(20)가 고정되므로, 작은 선기어(15)와 짧은 피니언기어(17)와 긴 피니언기어(18)와 링기어(19)가, 이 순서로 맞물리는 고정적인 기어열로서 기능한다.
따라서, 작은 선기어 (15)에 입력된 토크는, 이 기어열내를 상기한 순서로 전달되고, 작은 선기어(15)의 기어수와 링기어(19)의 기어수에 따라서 결정되는 큰 감속비에서 변속되고, 출력기어(4)에 출력된다. 이 경우, 링기어(19)(출력기어(4))는 작은 선기어(15)(터빈축(2))와 동일방향으로 회전하고, 구동륜이 전진쪽으로 구동된다. 또한 이 D레인지 1속에서는 제1원웨이클러치(22)의 작용에 의해 엔진브레이크는 얻을 수 없다.
⑤ D레인지 2속…포워드클러치(21)와 2-4브레이크(26)가 ON되고, 다른 마찰체결요소는 OFF된다. 제1원웨이클러치(22)는 통상 록상태가되나, 코스팅시에는 공전한다. 또한 제2원웨이클러치(28)는 항상 공전하다.
이 경우, 큰선기어(18)가 고정되므로, 긴피니언기어(18)가 자전하면서 큰 선기어(16)주변을 공전한다. 따라서 기본적으로는 상기 D레인지 1속의 경우와 마찬가지의 경로에서 토크가 전달되나, 링기어(19)의 회전수가 긴 피니언기어(18)의 공전분량만큼 높아지므로, D레인지 1속보다는 약간 감속비가 작아진다. 또한 이 D레인지 2속에서는, 제1원웨이클러치(22)의 작용에 의해 엔진브레이크는 얻을 수 없다.
⑥ D레인지 3속…포워드클러치(21)와 코스트클러치(23)와 3-4클러치(24)가 ON되고, 다른 마찰 체결요소는 OFF된다. 코스트클러치(23)가 ON되고 있으므로, 이것과 병렬로 배설된 포워드클러치(21) 및 제1원웨이클러치(22)는 각별한 작용을 미치지 않는다.
또한 제2원웨이클러치(28)는 항상 공전한다.
이 경우, 작은 선기어(15)와 캐리어(20)가 코스트클러치(23)와 터빈축(2)과 3-4클러치(24)를 개재해서 서로 록되므로, 유성기어시스템의 일반적인 성질에 따라서, 모든 기어(15)∼(19)와 캐리어(20)가 고정되어 일체회전하게되고, 터빈축(2)과 출력기어(4)가 직결되고, 따라서 터빈축(2)의 로크가 변속되지 않고(감속비 1)출력기어(4)에 전달된다. 이 경우, 출력기어(4)는 터빈축(2)과 동일방향으로 회전하고, 구동륜이 전진쪽으로 구동된다. 또한 직결상태에 있는 이 D레인지 3속에서 엔진브레이크를 얻을 수 있는 것은 당연하다.
⑦ D레인지 4속…포워드클러치(21)와 3-4클러치(24)와 2-4브레이크(26)가 ON되고, 다른 마찰체결요소는 OFF된다. 제1, 제2원웨이클러치(22), (28)는 항상 공전한다. 또한 제1원웨이클러치(22)가 항상 공전하므로, 포워드클러치(21)는 ON되고 있으나 각별한 작용은 미치지 않는다.
이 경우, 터빈축(2)의 토크가 3-4클러치(24)를 개재해서 캐리어(20)에 입력되고, 이 캐리어 (20)의 토크는 차례로 긴피니언기어(18)와 링기어(19)를 개재해서 출력기어(4)에 전달된다. 2-4브레이크(26)에 의해서 큰 선기어(16)가 고정되어 있으므로, 긴 피니언기어(18)는 자전하면서 큰 선기어(16)주변을 공전한다. 따라서, 링기어(19)의 회전수는, 캐리어(20)의 회전수 즉 터빈축(2)의 회전수보다 긴 피니언기어(18)의 자전분량만큼 높아지고, 변속기어기구(5)는 오버드라이브(중속)상태가 된다. 또한 링기어(19)(출력기어(4))는 캐리어(20)(터빈축(2))와 동일방향으로 회전하고, 구동륜이 전진쪽으로 구동된다.
⑧ 2레인지 1속…D레인지 1속의 경우와 마찬가지이다.
⑨ 2레인지 2속…포워드클러치(21)와 코스트클러치(23)와 2-4브레이크(26)가 ON되고, 다른 마찰체결요소는 OFF된다. 코스트클러치(23)가 ON되고 있으므로, 이것과 병렬로 배설된 포워드클러치(21) 및 제1원웨이클러치(22)는 각별한 작용을 미치지 않는다.
이 경우, 토크전달경로 및 변속특성은, 기본적으로는 D레인지 2속의 경우와 마찬가지이나, 제1원웨어클러치(22)가 작용하지 않으므로, 엔진 브레이크를 얻을 수 있게 된다.
⑩ 2레인지 3속/…D레인지 3속의 경우와 마찬가지이다.
⑪ 1레인지 1속…포워드클러치(21)와 코스트클러치(23)와 로리버스브레이크(27)가 ON되고, 다른 마찰체결요소는 OFF된다. 코스트클러치(23)가 ON되고 있으므로, 이것과 병렬로 배설된 포워드클러치(21) 및 제1원웨이클러치(22)는 각별한 작용을 미치지 않고, 또 로리버스브레이크(27)가 ON되고 있으므로, 이것과 병렬로 배설된 제2원웨이클러치(28)도 각별한 작용을 미치지 않는다.
이 경우, 토크전달경로 및 변속특성은, 기본적으로는 D레인지 1속의 경우와 마찬가지이나, 제1, 제2원웨이클러치(22), (28)가 작용하지 않으므로, 엔진브레이크를 얻을 수 있게 된다.
⑫ 1레인지 2속…2레인지 2속의 경우와 마찬가지이다.
이하, 변속기어기구(5)의 각 마찰체결 요소를 ON·OFF 동작시키는 유압기구를 설명한다.
제2도∼제6도에 표시한 바와 같이, 유압기구 FS는, 실질적으로, 유압기구 FS의 라인압(원압)을 제어하는 라인압제어기구 L과, 각각 소정의 부재에 유압을 공급하고 또는 이것을 방출하는 다수의 유압통로로 이루어진 유압통로망 M과, 선택레버(도시하지 않음)의 선택조작에 대응해서 시프트되고 라인압의 공급경로를 절환하는 수동밸브(31)와, 수동밸브(31)의 시프트위치와 차량의 운전상태(예를들면, 차속과 드로틀개방도)에 따라서, 제어유닛(32)에 의해서 시프트되는 3개의 시프트밸브(33)∼(35)와, 소정의 마찰체결요소에의 유압의 공급 내지 방출을 완충시키기 위한 4개의 어큐뮬레이터(36)∼(39)와, 소정의 마찰체결요소에의 유압의 공급 또는 방출의 타이밍을 조정하는 3개의 타이밍밸브(41)∼(43) 및 바이패스밸브(44)와, 토크컨버터(3) 및 록업클러치(14)에의 유압의 공급을 제어하는 록업제어기구 U와, 유압통로망 M의 소정부분의 유동 저항을 조절하기 위한 다수의 오리피스 및 원웨이밸브등으로 구성되어 있다. 상기 오리피스 및 원웨이밸브는 일반적으로 사용되는 마이크로서 도시되어 있으나, 각각에는 번호를 붙이고 있지않다. 또한 제어유닛(32)은 상기한 목적을 달성하기 위한 설명부분에 기재된 유압제어수단을 포함한, 자동변속기 AT의 종합적인 제어수단이다.
그리고, 선택된 레인지(P, R, N, D, 2, 1레인지)와 차량의 운전상태에 따라서, 유압기구 FS에 의해서, 각 마찰체결요소에 공급되는 유압이 제어되고, 변속기어기구(5)의 변속단의 절환이 행해지도록 되어 있다. 여기서 2-4브레이크(26)는 어플라이포트(26a)와 릴리스포트(26b)를 구비한 서보피스톤타입의 밴드브레이크로서 어플라이포트(26a)에만 유압이 공급되고 있을때에 ON(브레이크작동)되고, 양 포트(26a), (26b) 모두 유압이 공급되고 있을때 또는 모두 유압이 방출되고 있을때에는 OFF(브레이크해방)된다. 그밖의 마찰체결 요소는 모두 유압이 공급되었을때에 ON되고, 유압이 방출되었을때에 OFF된다.
또한, 어플라이포트(26a)와 릴리스포트(26b)는 각각 상기의 목적을 달성하기 위한 설명부분에 기재된 체결실과 해방실에 상당한다.
라인압제어기구 L은, 기본적으로 압력조정밸브(50)에 의해서 파일럿압에 대략 비례하는 유압(라인압)을, 라인압공급통로(51)내에 형성하도록 되어 있다. 그리고, 이 라인압공급통로(51)내의 라인압은 수동밸브(31)등에 공급되도록 되어있다.
또한 라인압공급통로(51)내의 작동오일은, 압력조정밸브(50)로부터 릴리프밸브(52)를 구비한 토크컨버터 유로(53)를 개재해서, 토크컨버터(3)에도 공급되도록 되어있다.
압력조절밸브(50)에 공급되는 파일럿압은, 감압밸브(54)와 변조밸브(55)와, 라인압제어용어큐뮬레이터(56)와, 제어유닛(32)에 의해서 듀티제어되는 라인압제어용 솔레노이드밸브(57)에 의해서 형성되도록 되어 있다.
구체적으로는, 라인압공급통로(51)내의 라인압이 감압밸브(54)에 의해서 감압된후, 감압유로(58)를 개재해서 변조밸브(55)의 입력포트(55a)에 입력된다.
또 감압유로(56)내의 유압은 듀티압 통로(59)를 개재해서 변조밸브(55)의 제어포트(55b)에도 도입된다. 여기서, 제어포트(55b)에 공급되는 유압은 제어유닛(32)으로부터 입력되는 듀티비에 따라서 개폐되는 라인압제어용 솔레노이드밸브(57)에 의해서 제어된다. 또한 듀티비는 제어유닛(32)에 의해서 드로틀개방도, 차속, 선택레인지, 변속단 등에 따라서 소정의 방법으로 설정된다.
그리고, 제어포트(55b)에 공급되는 유압에 대응하는 유압이, 파일럿압으로서 변조밸브(55)로부터 파일럿압통로(61)에 출력된다. 여기서, 파일럿압통로(61)내의 유압진동내지 맥동은, 라인압제어용 어큐뮬레이터(56)에 의해서 흡수된다.
이와 같이 해서 형성된 파일럿압이 압력조정밸브(50)에 공급되고, 이 파일럿압에 비례하는 라인압이 라인압공급통로(51)에 형성된다. 또한 파일럿압통로(61)내의 파일럿압은 뒤에서 설명하는 커트백밸브(62)에도 공급되도록 되어 있다.
수동밸브(31)는 선택레버(도시하지 않음)의 선택조작과 연동해서 시프트되고, 선택된 레인지에 따라서, 라인압공급통로(51)를 소정의 유압공급통로와 연통시키도록 되어 있다.
구체적으로는 라인압공급통로(51)를, D레인지 및 2레인지에서는 제1, 제2메인유압공급통로(63), (64)와 연통시키고, 1레인지에서는, 제1, 제3메인유압 공급통로(63), (65)와 연통시키고, R레인지에서는 리버스레인지용 유압공급통로(66)와 연통시키고, P레인지 및 N레인지에서는 상기 유압공급통로(63)∼(66)의 어느 것과도 연통시키지 않도록 되어있다.
여기서, 제1메인유압공급통로(63)는 1-2시프트밸브용 유압용통로(63a)와 포워드클러치용유압통로(63b)로 분기하고, 1-2시프트밸브용 유압통로(63a)는 1-2시프트밸브(33)의 제1입력포트(33a)에 접속되고, 포워드클러치용 유압통로(63b)는 다시 분기해서, 3-4시프트밸브(35)의 제1입력포트(35a)와 포워드클러치(21)에 접속되어 있다. 제2메인유압공급통로(64)는 2-3시프트밸브(34)의 제1입력포트(34a)에 접속되어 있다. 제3메인유압공급통로(65)는, 저감압밸브(67)(감압밸브)와 볼밸브(68)를 개재해서, 뒤에서 설명하는 제2분기유압통로(66b)에 집합된후, 1-2시프트밸브(33)의 제2입력포트(33b)에 접속되어 있다. 리버스fp인지용 유압공급통로(66)는 제1분기유압공급통로(66a)와, 1-2시프트밸브용 통로(66b)로 분기하고, 제1분기유압공급통로(66a)는 리버스클러치(25)에 접속되고.
1-2시프트밸브용 통로(66b)는 상기 볼밸브(68)를 개재해서 1-2시프트밸브(33)의 제2입력포트(33b)에 접속되어 있다.
각 시프트밸브(33)∼(35)는 각각 기본적으로 제어유닛(32)에 의해서 제어되고, 입력포트로부터 입력되는 유압을 선택된 레인지와 변속단에 따라서 소정의 출력포트로부터 출력해서 소정의 마찰체결요소에 공급하고, 혹은 방출하도록 되어 있다.
구체적으로는, 1-2시프트밸브(33)에는 상기한 제1, 제2입력포트(33a), (33b)와, 제1, 제2출력포트(33c), (33d)가 배설되고, 제1출력포트(33c)는 어플라이포트용 유압통로(71)를 개재해서 2-4브레이크(26)의 어플라이포트(26a)에 접속되고, 제2출력포트(33d)는 로리버스브레이크용 유압통로(72)를 개재해서 로리버스브레이크(27)에 접속되어 있다.
2-3시프트밸브(34)에는, 상기한 제1입력포트(34a)와, 제2입력포트(34b)와, 제1, 제2출력포트(34c), (34d)가 배설되고, 제2입력포트(34b)는 제1접속통로(73)를 개재해서 3-4시프트밸브(35)의 제1출력포트(35c)에 접속되고, 제1출력포트(34c)는 3-4클러치용 유압통로(74)를 개재해서 3-4클러치(24)에 접속되고, 제2출력포트(34d)는 제2접속통로(75)와 볼밸브(76)와 뒤에서 설명하는 코스트클러치용 유압통로(77)를 개재해서 코스트클러치(23)에 접속되어 있다. 또 3-4클러치용 유압통로(74)로부터 분기하는 제3접속통로(78)가 배설되고, 이 제3접속통로(78)는 3-4시프트밸브(35)의 제2입력포트(35b)에 접속되어 있다.
3-4시프트밸브(35)에는, 상기한 제1, 제2입력포트(35a), (35b) 및 제1출력포트(35c)와, 제2출력포트(35d)가 배설되고, 제2출력포트(35d)는, 릴리스포트용 유압통로(51)를 개재해서 2-4브레이크(26)의 릴리스포트(26d)에 접속되는 동시에, 코스트클러치용 유압통로(77)를 개재해서 코스트클러치(23)에 접속되어 있다. 또한 릴리스포트용 유압통로(81)와 코스트클러치용 유압통로(77)는, 제2출력포트(35d)근처에서는 1개로 집합되어 있다.
각 시프트밸브(33), (34), (35)는 각각 밸브스풀(33v), (34v), (35v)의 위치를 ON위치 또는 OFF위치로 절환함으로써 시프트밸브내에서의 유압전달경로를 절환할 수 있도록 되어있다. 여기서, ON위치한 제4도, 제5도에 있어서 오른쪽으로 치우친 위치이며, OFF위치만 왼쪽으로 치우친 위치이다. 또한 제4도, 제5도 중에 있어서, 각 밸브스풀(33v), (34v), (35v)의 중심선보다 위쪽의 부분은 ON위치를 취한 상태를 표시하고, 중심선보다 아래쪽의 부분은 OFF위치를 취한 상태를 표시하고 있다. 그리고, 각 밸브스풀(33v), (34v), (35v)은 각 시프트밸브(33), (34), (35)의 오른쪽 단부에 형성된 오일제어롬(33s), (34s), (35s)에 유압(파일럿압)이 공급되었을때에는 OFF위치를 취하고, 이 파일럿압이 방출되었을때에는 ON위치를 취하도록 되어있다.
1-2시프트밸브(33)의 오일제어롬(33s)에는, 라인압공급통로(51)로부터 분기하는 제1제어용 유압통로(82)가 접속되고, 이 제1제어용 유압통로(82)에는 제어유닛(32)에 의해서 ON·OFF되는 제1솔레노이드 밸브(83)가 개설되어 있다.
그리고, 제 1솔레노이드밸브(83)가 ON되었을때에는, 제1제어용 유압통로(82)내의 파일럿압이 방출되고, 이에 따라서 오일제어롬(33s)내의 파일럿압이 방출되고, 밸브스풀(33v)이 ON위치를 취한다. 이때. 제1출력포트(33c)는 제1입력포트(33a)와 연통하고 제2출력포트(33c)는, 드레인포트(X표시가 붙어있음)와 연통해서 개방된다. 다른 한편 제1솔레노이드밸브(83)가 OFF되었을때에는 오일제어롬(33s)에 파일럿압이 공급되고, 밸브스풀(33v)은 OFF위치를 취한다. 이때 제1출력포트(33c)는 개방되고, 제2출력포트(33d)는 제2입력포트 (33b)와 연통한다.
2-3시프트밸브(34)의 오일제어롬(34s)에는 포워드클러치용 유압통로(63b)로부터 분기하는 제2제어용 유압통로(84)가 접속되고, 이 제2제어용 유압통로(84)에 제어유닛(32)에 의해서 ON·OFF되는 제2솔레노이드밸브(85)가 개설되어 있다. 이 경우도 1-2시프트밸브(33)의 경우와 마찬가지로, 제2솔레노이드밸브(85)의 ON·OFF에 대응해서 밸브스풀(34v)이 ON위치 또는 OFF위치를 취한다.
여기서, 밸브스풀(34v)이 ON위치를 취했을때에는, 제1출력포트(34c)는 개방되고, 제2출력포트(34d)는 제2입력포트(34b)와 연통한다. 다른 한편, 밸브스풀(34v)이 OFF위치를 취했을때에는 제1출력포트(34c)는 제1입력포트(34a)와 연통하고, 제2출력포트(34d)는 개방된다.
3-4시프트밸브(35)의 오일제어롬(35s)에는, 제2제어용 유압통로(84)로부터 분기하는 제3제어용 유압통로(88)가 접속되고, 이 제3제어용 유압통로(86)에 제어유닛(32)에 의해서 ON·OFF되는 제3솔레노이드밸브(87)가 개설되어 있다. 이 경우도 1-2시프트밸브(33)의 경우와 마찬가지로, 제3유압통로(87)의 ON·OFF에 대응해서 밸브스풀(35v)이 ON위치 또는 OFF위치를 취한다.
여기서, 밸브스풀(35v)이 ON위치를 취했을때에는, 제1, 제2출력포트(35c), (35d)는 모두 개방된다. 다른 한편, 밸브스풀(35v)이 OFF위치를 취했을때에는 제1출력포트(35c)는 제1입력포트(35a)와 연통하고, 제2출력포트(35d)는 제2입력포트(35b)와 연통한다.
그리고, 각 마찰체결요소에 급격히 유압이 공급되고 혹은 방출되면 체결충격(변속충격)이 발생하므로, 이것을 방지하기 위하여, 어플라이포트용 유압통로(71)에 대해서 1-2어큐뮬레이터(36)가 설치되고, 1-2시프트밸브용 통로(66b)에 대해서 N-R어큐뮬레이터(37)가 설치되고, 포워드클러치용 유압통로(63b)에 대해서 N-D어큐뮬레이터(38)가 설치되고, 3-4클러치용 유압통로(74)에 대해서 2-3어큐뮬레이터(39)가 설치되어 있다. 여기서 각 어큐뮬레이터(36)∼(39)에는 각각 라인압공급통로(51)로부터 분기하는 배압통로(89)를 개재해서 라인압이 배압으로서 공급되도록 되어있다.
또, 뒤에서 설명하는 바와 같이, 레인지 내지 변속단의 절환시에 있어서, 변속 기어기구(5)에 내부록(더블록)이 발생하지 않도록, 소정의 마찰체결요소의 ON·OFF타이밍을 조정하는 3-2타이밍밸브(41)와 2-3 타이밍밸브(42)와 코스트타이밍밸브(43)와 바이패스밸브(44)가 배설되어 있다.
록업제어기구 U는 록업시프트밸브(91)와 록업제어밸브(92)와, 제1, 제2록업제어용 솔레노이드밸브(93), (94)를 구비한 보통의 록업기구로서, 작동오일공급통로(95)를 개재해서 토크컨버터(3)에 작동오일을 공급하는 동시에 로크컨버터(3)내의 작동오일을 작동오일복귀통로(96)를 개재해서 오일클러(97)에 안내하고, 또한 필요에 따라서 록업클러치용 유압통로(98)를 개재해서 록업클러치(14)에 유압을 공급하도록 되어있다.
이러한 유압기구 FS에 의해서, 수동밸브(31)의 레인지위치와, 제1∼제2솔레노이드밸브(83), (85), (87)의 ON·OFF상태에 따라서, 각 마찰체결요소에의 유압의 ON·OFF가 제어되고, 상기 표 1에 표시한 바와 같은 각종 레인지 내지 변속단을 얻을 수 있도록 되어있다. 표 2에 각 레인지 (P, R, N, D, 2, 1레인지) 내지 변속단에 대응하는 제1∼제3솔레노이드밸브(83), (85), (87)의 ON·OFF패턴을 표시한다.
또한, P레인지 또는 N레인지에서는, 수동밸브(31)로부터, 제1∼제3메인유압공급통로(63)∼(65) 및 리버스레인지용 유압공급통로(86)의 어느것에도 유압이 공급되지 않으므로, 제1∼제3솔레노이드밸브(83), (85), (87)의 ON·OFF상태에 관계없이, 어떤 마찰체결요소에도 유압이 공급되지 않는다. 따라서 모든 마찰체결요소와 OFF되고, 변속기어기구(5)는 중립상태가 되고 토크를 전달하지 않는다.
[표 2]
○…ON, ×…OFF
이하, 표 2를 참조하면서, 각 주행레인지(R, D, 2, 1레인지) 내지 변속단에 있어서의, 유압기구 FS내에서의 유압의 전달경로를 설명한다.
① R레인지…수동밸브(3)는 R레인지위치를 취하고, 제1, 제2솔레노이드밸브(83), (85)는 OFF되고, 제3솔레노이드밸브(87)는 ON된다.
이 경우, 리버스레인지용 유압공급통로(66)에 유압이 공급되고, 이 유압이 제1분기유압공급통로(66a)를 개재해서 리버스클러치(25)에 공급되고, 리버스클러치(25)가 ON된다. 또 리버스레인지용 유압공급통로(66)내의 유압은 차례로, 1-2시프트밸브용 통로(66b)와, 1-2시프트밸브(33)의 제2입력포트(33b)와, 제2출력포트(33d)와, 로리버스브레이크용 유압통로(72)를 개재해서 로리버스브레이크(27)에 공급되고, 로리버스브레이크(27)가 ON된다. 다른 마찰체결요소는 유압이 공급되지 않으므로 OFF된다.
② D레인지 1속…수동밸브(31)는 D레인지위치(제4도는 이 상태를 표시한다)를 취하고, 제1, 제2메인유압공급통로(63), (64)에 유압이 공급된다. 또한 이것은 이하의 D레인지 2∼4속에서도 마찬가지이다. 그리고, 제1솔레노이드밸브(83)는 OFF되고, 제2, 제3솔레노이드밸브(85), (87)는 ON된다.
이 경우, 제1메인유압공급통로(63)내의 유압이, 포워드클러치용 유압통로(63b)를 개재해서 포워드클러치(21)에 공급되고, 포워드클러치(21)가 ON된다. 또 각 시프트밸브(33)∼(35)의 어떤 출력포트로부터도 유압이 출력되지 않으므로, 다른 마찰체결요소는 OFF된다.
③ D레인지 2속…제1∼제3솔레노이드밸브(83), (85), (87)는 모두 ON된다.
이 경우 D레인지 1속의 경우와 마찬가지로 포워드클러치(21)가 ON된다. 또 제1메인유압공급통로(63)내의 유압이, 차례로 1-2시프트밸브를 유압통로(63a)와, 1-2시프트밸브(33)의 제1입력포트(33a)와, 제1출력포트(33c)와, 어플라이 포트용 유압통로(71)를 개재해서 2-4브레이크(26)의 어플라이포트(26a)에 공급된다. 이때 릴리스포트(26b)에 유압이 공급되지 않으므로, 2-4브레이크(28)가 ON된다. 다른 마찰체결요소는 유압이 공급되지 않으므로 OFF된다.
④ D레인지 3속…제1솔레노이드밸브(83)는 ON되고, 제2, 제3솔레노이드밸브(85), (87)는 OFF된다.
이 경우, D레인지 2속의 경우와 마찬가지로, 포워드클러치(21)가 ON되고, 또한 어플라이포트(26a)에 유압이 공급된다. 그러나 뒤에서 설명하는 바와 같이, 릴리스포트(26b)에도 유압이 공급되므로, 2-4브레이크(26)는 OFF된다.
그리고, 제2메인유압공급통로(64)내의 유압이 차례로 2-3시프트밸브(34)의 제1입력포트(34a)와, 제1출력포트(34c)와, 3-4클러치용 유압통로(74)를 개재해서 3-4클러치(24)에 공급되고, 3-4클러치(24)가 ON된다. 또 3-4클러치용 유압통로(74)내의 유압이 차례로 제3접속통로(78), 3-4시프트밸브(35)의 제2입력포트(35b)와, 제2출력포트(35d)와, 코스트클러치용 유압통로(77)를 개재해서 코스트클러치(23)에 공급되고 코스트클러치(23)가 ON된다. 또 상기 제2출력포트(35d)의 유압이 릴리스포트용 유압통로(81)를 개재해서 2-4브레이크(26)의 릴리스포트(26b)에 공급되고, 상기한 바와 같이 2-4브레이크(26)가 OFF된다. 또한 리버스클러치(25)와 로리버스브레이크(27)는 유압이 공급되지 않으므로 OFF된다.
⑤ D레인지 4속…제1, 제3 솔레노이드밸브(83), (87)는 ON되고, 제2솔레노이드밸브(85)는 OFF된다.
이 경우, D레인지 2속의 경우와 마찬가지로, 포워드클러치(21)와 2-4브레이크(26)가 ON된다. 또, D레인지 3속의 경우와 마찬가지로, 3-4클러치가 ON된다. 다른 마찰체결요소는 유압이 공급되지 않으므로 OFF된다.
⑥ 2레인지 1속…수동밸브(31)는 2레인지위치를 취하나, 마찰체결요소에의 유압의 전달경로는 D레인지 1속의 경우와 마찬가지이다.
⑦ 2레인지 2속…제1, 제2솔레노이드밸브(83), (85)는 ON되고, 제3솔레노이드밸브(87)는 OFF된다.
이 경우, D레인지 2속의 경우와 마찬가지로, 포워드클러치(21)와 2-4브레이크(26)가 ON된다. 또, 포워드클러치용 유압통로(63b)내의 유압이 차례로 3-4시프트밸브(35)의 제1입력포트(35a)와, 제1출력포트(35c)와. 제1접속통로(73)와, 2-3시프트밸브(34)의 제2입력포트(34b)와, 제2출력포트(34d)와, 제2접속통로(75)와, 볼밸브(76)와, 코스트클러치용 유압통로(77)를 개재해서 코스트클러치(23)에 공급되고, 코스트클러치(23)가 ON된다. 다른 마찰체결요소는 유압이 공급되지 않으므로 OFF된다.
⑧ 2레인지 3속…D레인지 3속의 경우와 마찬가지이다.
⑨ 1레인지 1속…수동밸브(31)는 1레인지위치를 취하고, 제1, 제3메인유압공급통로(63), (65)에 유압이 공급된다. 제1, 제3솔레노이드밸브(83), (87)는 OFF되고, 제2솔레노이드밸브(85)는 ON된다.
이 경우, D레인지 1속의 경우와 마찬가지로 포워드클러치(21)가 ON되고, 또 2레인지 2속의 경우와 마찬가지로 코스트클러치(23)가 ON된다. 또, 제3메인유압공급통로(65)내의 유압이 차례로 저감압밸브(67)와, 볼밸브(68)와 1-2시프트밸브용 통로(66b)와 1-2시프트밸브(33)의 제2입력포트(33b)와, 제2출력포트(33d)와. 로리버스브레이크용 유압통로(72)를 개재해서 로리버스브레이크(27)에 공급되고, 로리버스브레이크(27)가 ON된다. 다른 마찰체결요소는 유압이 공급되지 않으므로 OFF된다.
⑩ 1레인지 2속…수동밸브(31)는 1레인지위치를 취하나, 마찰체결요소에의 유압전달경로는 2레인지 2속의 경우와 마찬가지이다.
이와 같이, 표 2에 표시한 바와 같은 솔레노이드밸브의 ON·OFF패턴에 대응해서, 표 1에 표시한 바와 같은 마찰체결요소의 ON·OFF패턴을 얻을 수 있고, 소정의 레인지 내지 변속단을 얻을 수 있다.
상기 유압기구 FS에는 소정의 변속시에 있어서 내부록등의 발생을 방지하기 위하여 소정의 마찰체결요소의 ON·OFF타이밍을 조정하는 타이밍밸브(41)∼(43) 및 바이패스밸브(44)가 배설되어 있다.
바이패스밸브(44)는 3-4클러치용 유압통로(74)에 개설된 원웨이오리피스(101)를 바이패스하는 제1바이패스 유압통로(102)에 개설되어 있다. 그리고 바이패스밸브(44)에는 밸브스풀(44v)과, 이보다 상류쪽의 제1바이패스 유압통로(102)에 접속되는 입력포트(44a)와, 하류쪽의 제1바이패스 유압통로(102)에 접속되는 출력포트(44b)와, 파일럿압통로(61)내의 파일럿압이 도입되는 파일럿오일롬(44c)가, 원웨이오리피스(101)보다 하류쪽의 3-4클러치용 유압통로(74)내의 유압이 도입되는 오일제어롬(44d)이 형성되어 있다.
그리고, 통상의 D레인지 2속으로부터 3속으로의 시프트업시에 있어서는, 최초에는 밸브스풀(44v)이 오른쪽으로 압압되어 입력포트(44a)와 입력포트(44b)가 연통하고 있으므로, 제1바이패스 유압통로(102)를 개재해서 유압이 급속히 3-4클러치(24)에 공급된다. 그러나, 원웨이오리피스(101)보다 하류쪽의 3-4클러치용 유압통로(74)내의 유압 즉 3-4클러치(24)에 공급되는 유압이 소정치이상으로 상승하면, 오일제어롬(44d)내의 유압에 의해서 밸브스풀(44v)이 왼쪽방향으로 이동되고, 입력포트(44a)와 출력포트(44b)가 차단되므로, 원웨이오리피스(101)가 개설된 3-4클러치용 솔레노이드밸브(74)를 개재해서 유압이 비교적 완만하게 3-4클러치(24)에 공급된다. 이와 같이 해서 바이패스밸브(44)에 의해서 3-4클러치(24)에의 유압의 공급특성이 조정된다(제9도중의 곡선 H3참조).
또 상기한 바와 같이, 3-4시프트밸브(35)의 제2출력포트(35d)에는 릴리스포트용 유압통로(81)와 코스트클러치용 유압통로(77)가 1개로 접합된 집합유압통로(104)가 접속되고, 이 집합유압통로(104)는 분기부(105)로부터 하류쪽에서 독립된 릴리스포트용 유압통로(18)와 코스트클러치용 유압통로(77)로 나누어져 있다. 여기서, 집합유압통로(104)에는 2-3타이밍밸브(42)가 개설되어 있다. 또한 이 2-3타이밍밸브(42)를 바이패스하는 제2바이패스 유압통로(106)가 형성되고, 이 제2바이패스 유압통로(106)에 한쪽 밸브(107)가 개설되어 있다 그리고 2-3타이밍밸브(42)에는 밸브스풀(42v)과, 이보다 상류쪽의 집합유압통로(104)에 접속되는 입력포트(42a)와, 하류쪽의 집합유압통로(104)에 접속되는 출력포트(42b)와, 파일럿압통로(61)내의 파일럿압이 도입되는 파일럿오일롬(42e)과, 3-4클러치용 유압통로(74)내의 유압이 도입되는 오일제어롬(42d)이 형성되어 있다.
제9도에, 이와 같이해서 시각 t1'에서 D레인지 2속으로부터 3속으로의 통상의 시프트업이 행해진 경우의 어플라이포트(26a)내의 유압(H2)과, 릴리스포트(26b)내의 유압(H2)과, 3-4클러치(24)에 공급되는 유압(H3)의 시간에 대한 변화특성을 표시한다. 이 경우, 3-4클러치(24)와. 2-4브레이크(26)가 소정의 적절한 타이밍에서 ON·OFF되고 체결충격 혹은 내부록이 발생하지 않는다.
또한 코스트클러치용 유압통로(77)에는, 코스트타이밍밸브(43)가 개설되고, 이 코스트타이밍밸브(43)는 내부록의 발생을 방지하기 위하여 코스트클러치(23)가 ON되는 타이밍을 2-4브레이크(26)가 OFF되는 타이밍보다 지연시키도록 되어 있다. 또 3-2타이밍밸브(41)는 3속으로부터 2속으로의 시프트다운시등에 있어서 2-4브레이트(26)등의 ON·OFF타이밍을 조정한다.
그런데, 상기한 바와 같이 차량이 장시간정지된 경우에는 유압기구 FS의 유압통로내에 공기가 혼입하는 경우가 있다. 이와 같은 공기가 2-4브레이크(26)의 릴리스포트(26b)에 체류하고 있는 경우, 릴리스포트(26b)에 유압을 공급하면, 체류하고 있는 공기의 어큐뮬레이터작용에 의해서, 유압의 상승이 대폭으로 지연되게 된다.
제10도에, 릴리스포트(26b)에 공기가 체류하고 있을때에, 시각 t1에서 2속으로부터 3속으로의 시프트업이 행해진 경우의 어플라이포트(26a)내의 유압(H1')과, 릴리스포트(26b)내의 유압(H2')과, 3-4클러치(24)에 공급되는 유압(H3')의 시간에 대한 변화특성을 표시한다. 제10도로부터 명백한 바와 같이, 릴리스포트 (26b)내에서의 유압의 상승이 대폭으로 지연되고 있으므로, 이 경우에는 3-4클러치(24)와 2-4브레이크(26)의 ON·OFF타이밍이 어긋나고, 변속충격 혹은 내부록이 발생하게 된다.
그래서, 본 실시예에서는, 릴리스포트(26b)내에 공기가 체류하고 있을 가능성이 높은 경우에는, 2속으로부터 3속으로의 시프트업시에 제1∼제3솔레노이드밸브(83), (85), (87)를 통상시와는 다른 특별한 변속시 중간패턴으로 절환하는 등의 솔레노이드밸브제어를 행하고, 변속충격 혹은 내부록의 발생을 방지하도록 하고 있다.
이하, 제7도에 표시한 순서도에 따라서 적당히 제1도∼제6도를 참조하면서 상기의 솔레노이드밸브제어의 제어방법을 설명한다.
제어가 개시되면, 스텝 #1에서 2속으로부터 3속으로의 시프트업시인지 아닌지가 비교·판정된다. 여기서, 2속으로부터 3속으로의 시프트업시가 아니면(NO), 이러한 솔레노이드밸브제어를 행할 필요가 없으므로, 이하의 전체스텝을 건너뛰고 스텝 #1로 복귀한다.
스텝 #1에서, 2속으로부터 3속으로의 시프트업시라고 판정되면(YES), 스텝 #2에서 이 시프트업이 점화스위치가 ON된후, 1회째의 2속으로부터 3속으로의 시프트업인지 아닌지가 비교·판정된다. 여기서 1회째가 아니면(NO), 이미 릴리스포트(26b)내의 공기가 배출되고 있다고 생각되므로, 스텝 #4에서 제1∼제3솔레노이드밸브(83), (85), (87)가 통상시와 마찬가지로, 표 3중의 제2변속시 솔레노이드중간패턴에서 절환된다. 이때, 제9도에 표시한 바와 같이 제1∼제3솔레노이드밸브(83), (85), (87)의 ON·OFF패턴이 시각 t1'에서 ON.ON.ON에서부터 ON·OFF.OFF로 절환되고, 적절한 유압변화특성에서 시프트업이 행해지고, 변속충격 혹은 내부록이 발생하지 않는다. 이 경우는 상기한 바와 같이 2-4브레이크(26)의 OFF동작은 2-3타이밍밸브에 의해서 제어된다.
이후 스텝 #1로 복귀한다.
[표 3]
다른 한편, 스텝 #2에서 1회째라고 판정되면(YES), 스텝 #3에서 제1∼제3솔레노이드밸브(83), (85), (87) 가 표 3중의 제1변속시 솔레노이드중간패턴에서 절환된다.
제8도에 시각 t1에서 2속으로부터 3속의 시프트업이 개시되고, 제1∼제3솔레노이드밸브(83), (85), (87)가 상기 제1변속시 솔레노이드중간패턴에 따라서 절환된 경우의 어플라이포트(26a)내의 유압(G1/)과, 릴리스포트(26b)내의 유압(G2)과, 3-4클러치(24)에 공급되는 유압(G3)와 시간에 대한 특성을 표시한다. 제8도에 표시한 예에서는, 제1∼제3솔레노이드밸브(83), (85), (87)의 ON·OFF패턴이 시프트업전(2속시)에는 통상시와 마찬가지로 ON.ON.ON이며, 시각 t1에서 OFF.OFF.ON으로 절환되고, t2에서 OFF.OFF.ON으로 절환되고, t3에서 통상의 3속과 마찬가지의 ON·OFF.OFF로 절환되고 있다.
이 경우, 시각 t2에서 제1솔레노이드밸브(83)(1-2시프트밸브(33))가 OFF되고, 어플라이포트용 유압통로(71)를 개재해서 어플라이포트(26a)내외 유압이 방출된다. 이 때문에, t1보다 약간 지연되어 2-4브레이크(26)가 OFF된다. 또 t1에서 제2솔레노이드밸브(85)(2-3시프트밸브(34))로 OFF되므로, 34-클러치용 유압통로(74)를 개재해서 3-4클러치(24)에 유압이 공급된다. 이 경우, 3-4클러치(24)에의 유압이 공급은 상기한 바와 같이 바이패스밸브(44)에 의해서 조정되므로, 통상시(제9도 참조)와 대략 마찬가지의 상승특성이 된다. 이 때문에 3-4클러치(24)는 2-4브레이크(26)가 OFF된 후에서 ON되고 내부록이 발생하지 않는다.
그리고 시각 t2에서 제3솔레노이드밸브(87)(3-4시프트밸브(35))가 OFF되고, 릴리스포트용 유압통로(81)를 개재해서 릴리스포트(26b)에 유압이 공급된다. 이 경우 3-4클러치용 유압통로(74)내의 유압이 이미 높아진 상태에 있으므로, 2-3타이밍밸브(42)의 입력포트(42a)와 출력포트(42b)가 연통하고 있으며, 또한 어플라이포트(26a)의 유압이 방출되고 있으므로 릴리스포트(26b)에는 유압이 급속히 공급된다.
이후, 시각 t3에서 제1솔레노이드밸브(83)가 ON되고, 다시 어플라이포트(26a)에 유압이 공급되고, 3속으로의 시프트업이 종료한다.
이와 같이 제1솔레노이드중간패턴에 의한 경우는 2-4브레이크(26)의 OFF동작은, 어플라이포트(26a)내의 유압의 배출에 의해서 제어되게 된다. 따라서 릴리스포트(26b)내에 공기가 체류하고 있는 경우에도 2-4브레이크(26)의 OFF동작에는 아무런 지장이 없고 변속충격 내지 내부록이 발생하지 않는다.
상기 3-4클러치(24)(제1마찰요소)의 구성은, 제11도에 표시한 바와 같이, 컨버터출력축(2)에 결합되는 제1드럼(24a)과, 긴 퍼니언기어(18)의 앞부분쪽 캐리어(20)에 결합되는 제2드럼(24b)과, 긴 피니언기어(18)의 앞부분쪽 캐리어(20)에 결합되는 제2드럼(24b)과, 이 양 드럼(24a), (24b)사이에 배치되고 교호로 이 양드럼(24a), (24b)에 스플라인 감합된 복수의 클러치플레이트(24c)…와, 상기 제1드럼(24a)내에 수용된 피스톤(24d)을 가지고, 이 피스톤(24d)과 제1드럼(24a)의 사이의 공간에는 유압실(24e)이 형성되어 있는 동시에, 이 피스톤(24d)은 리턴스프링(24f)에 의해 상기 유압실(24e)쪽으로 부세되고 있다. 그리고 상기 피스톤(24e)에는 드리프트, 온·불(108)이 구비되어 있다. 이 드리프트. 온·불(108)은 피스톤(24d)의 표리를 관통하는 관통구멍(109a)을 가지고, 이 관통구멍(108a)은 대직경부분과 소직경부분에 형성되고, 이 소직경부분에는 대직경 부분과의 경계에 착좌부(108b)가 형성되어 있는 동시에, 대직경부분에는 상기 착좌부(108b)에 장착이탈가능한 볼(108c)이 배치되어서 이루어진다.
다음에 본 발명의 제2실시예에 대하여 제12도∼제15도를 사용해서 설명한다. 제12도는 2→3시프트업시에서의 3-4클러치(제1마찰요소)(24)의 체결 및 2-4브레이크(제2마찰요소)(28)의 해방제어를 표시한 순서도이다.
개시해서, 스텝 S1에서 드로틀밸브개방도 및 차속신호에 의거하여 변속선도상의 운전상태를 검색해서 2→3시프트업시인지 아닌지를 판별하고, 이 2→3시프트업시의 경우에 한해서 스텝 S2이후로 진행하여 제어를 행한다.
그리고 2→3시프트업시에는, 스텝 S2에서 터빈회전수센서(28)에 의해서 검출한 터빈회전수 Nt를 설정치 α와 비교하며, Ntα의 저회전상태에서는 스텝 S3에서 3-4클러치(24)를 체결하는 동시에, 서보기구(26')의 해방실(26b)에 해방압을 공급해서 2-4브레이크(26)를 해방한다. 상기 3-4클러치(24)의 체결제어는 제14도에 표시한 바와 같이, 2-3솔레노이드(85)를 ON상태로부터 OFF제어함으로써, 라인압을 2-3시프트밸브(34)로부터 유로(74)를 거쳐 3-4클러치(24)에 공급하여 행한다. 또. 2-4브레이크(26)의 해방제어는 동도면에 표시한 바와 같이 1-2솔레노이드(83)를 ON상태로 해서 서보기구(26')의 체결실(26a)에 체결압을 유로(71)를 거쳐 도입한 상태에 있어서, 3-4솔레노이드(87)를 OFF제어해서, 라인압을 차례로 유로(86), 3-4시프트밸브(35) 및 유로(81)를 거쳐 서보기구(26')의 해방실(26b)에 공급하여 행한다.
한편, 터빈회턴수 Nt가 설정치 α를 넘는 Nt＞α의 고회전상태에서는, 스텝 S4에서 상기와 마찬가지로 3-4클러치(24)를 체결하는 동시에 서보기구(26')의 체결실(26a)의 체결압을 배출해서 2-4브레이크(26)를 해방한다. 이 2-4브레이크(26)의 해방제어는 제15도에 표시한 바와 같이, 먼저 3-4솔레노이드(87)의 ON 상태를 유지해서 서보기구(26')의 해방실(26b)의 해방압을 유로(81)로부터 3-4시프트밸브(35)를 거쳐 배출한 상태에서, 1-2솔레노이드(83)를 ON상태로부터 OFF제어하고, 이에 의해 서보기구(26')의 체결실(26a)의 체결압을 유로(71)로부터 1-2시프트밸브(33)를 거쳐 배출함으로써, 서보기구(26')의 피스톤(26c)을 스프링(26d)의 부세력에 의해서 해방쪽으로 압압함으로써 행한다. 그리고 상기와 같이 2-4브레이크(26)의 해방제어가 종료한 후에는 제15도에 표시한 바와 같이 1-2솔레노이드(83)를 OFF상태로부터 ON제어하는 동시에 3-4솔레노이드(87)를 ON상태로부터 OFF제어해서 서보기구(26')의 체결실(26a)에 체결압을 1-2 시프트밸브(33)로부터 유로(81)를 거쳐 도입하는 동시에 해방실(26b)에 해방압을 3-4시프트밸브(35)로부터 유로(81)를 거쳐 도입해서 2-4브레이크(26)의 해방상태를 유지한다.
따라서, 상기 제12도의 제어순서도에 있어서, 스텝 S1에 의해 3-4클러치(24)(제1마찰요소)를 체결하고 또한 2-4브레이크(28)(제2마찰요소)를 해방하는 2→3시프트업시를 검출하도록한 변속시검출수단(109)을 구성하고 있다. 또, 동 제어순서도의 스텝 S2 및 S4에 의해, 상기 변속시검출수단(109)에 의해 검출된 변속시에는, 변속기어기구(5)의 회전수로서의 터빈회전수 Nt가 설정치 α를 넘는 고회전영역에 한해서, 3→4클러치(24)의 피스톤(24d)에 체결압을 작용시켜서 이 3-4클러치(24)를 체결하는 동시에, 2-4브레이크(26)의 서보기구(26')의 체결실(26a)에 작용하는 체결압을 배출해서 2-4브레이크(26)를 해방하도록한 제어 수단(110)를 구성하고 있다.
또, 동 제어순서도의 스텝 S2 및 S3에 의해, 상기 변속시검출수단(109)에 의해 검출된 변속시에 터빈회전수 Nt가 설정치 α 이하의 저회전영역에서는 3-4(24)의 피스톤(24d)에 체결압을 작용시켜서 이 3-4클러치(24)를 체결하는 동시에, 2-4브레이크(26)의 서보기구(26')의 해방실(26b)에 해방압을 작용시켜서 2-4브레이크(26)를 해방하도록 한 제2제어수단(111)을 구성하고 있다.
따라서, 상기 실시예에 있어서는, 2-3시프트업시, 터빈회전수 Nt가 설정치 α를 넘는 고회전의 상황에서는, 제15도에 표시한 바와 같이 2-3솔레노이드(85)의 OFF작동에 의해 체결압이 2-3시프트밸브(34)로부터 유로(74)를 거쳐 3-4클러치(24)의 유압실(24e)에 도입되고, 피스톤(24d)이 리턴스프링(24f)에 대항해서 이동함으로써, 복수매의 클러치플레이트(24c)…가 마찰계합에서 3-4클러치(24)가 체결한다. 또, 그와 동시에, 3-4솔레노이드(87)와 ON상태에 따라서 2-4브레이크(26)의 서보기구(26')의 해방실(26b)의 해방압이 유로(81)로부터 3-4시프트밸브(35)를 거쳐 배출되고 있는 상태에서, 1-2솔레노이드(83)가 OFF동작하고, 이에 의해 2-4브레이크(26)의 서보기구(26')의 체결실(26a)의 체결압이 유로(71)로부터 1-2시프트밸브(33)를 거쳐 배출되므로, 2-4브레이크(26)가 해방된다.
여기서 2-4브레이크(26)의 해방은, 그 서보기구(26')의 체결실(26a)의 체결압의 배출에 의해 행해지므로, 이 2→3시프트업시에는 라인압은 3-4클러치(24)의 유압실(24e)에만 공급되고, 이 3-4클러치(24)의 피스톤(24d)에 작용시키는 유량을 많이 확보할 수 있다.
그 결과 터빈회전수 Nt가 설정치 α를 넘는 고회전 영역으로서 3-4클러치(24)의 드리프트, 온·불(108)에 강한 원심력이 작용하는 상황에서는 제13도에 표시한 바와 같이 드리프트, 온·불(108)의 볼(108c)을 착좌부(108b)에 착좌시키고 폐쇄동작시키는데 필요한 체결압이, 압력조정밸브(50)에서 생성되는 라인압의 최대치 Pl을 넘는 대압력인 경우에 있어서도 상기와 같이 3-4클러치(24)의 유압실(24e)에 공급되는 라인압의 유량이 많이 확보되는 것에 수반해서, 이 피스톤 (24d)에 작용하는 체결력이 라인압을 넘는 높은 압력치가 되므로, 이 체결력에 의해서 드리프트, 온·불(108)의 불(108c)을 착좌부(108b)에 확실히 착좌시켜서 폐쇄동작시킬 수 있다. 따라서 3-4클러치(24)의 체결상태를 확보할 수 있고, 그 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다.
한편, 2→3시프트업시에 있어서도, 터빈회전수 Nt가 설정치 α이하의 저회전의 상황, 즉 3-4클러치(24)의 드리프트, 온·불(108)을 착좌시키는데 필요한 체결압이 압력조정밸브(50)에 의해서 생성되는 라인압의 최대치 Pl이하일 경우에는, 제14도에 표시한 바와 같이, 2-4브레이크(25)의 해방이 서보기구(26')의 해방실(26b)에의 해방압의 공급에 의해 행해진다.
그 경우, 3-4클러치(24)의 유압실(24e)에의 유량은, 상기 2-4브레이크(26)의 서보기구(28')의 해방실(26b)에의 오일의 공급분량만큼 감소하나, 원래 라인압의 최대치 Pl 이하의 체결압에 의해서 드리프트, 온·불(108)을 폐쇄동작시킬 수 있으므로 3-4클러치(24)의 체결동작을 확보할 수 있다.
또한, 상기와 같이 2-4브레이크(26)의 해방동작을 그 서보기구(26')의 해방실(26b)에의 해방압의 공급에 의해 행하는 경우에는, 그 해방압은 2-3타이밍밸브(42)에 의하여 3-4클러치 (24)의 체결압의 상승에 맞추어서 상승하므로, 3-4클러치(24)의 체결동작의 진행과 2-4브레이크(26)의 해방동작의 진행이 상호관련지어져서, 변속기어기구(5)에서의 동력전달경로의 절환이 원활하게 행해지고, 변속동작을 유효하게 경감할 수 있다.
본 발명에 의하면, 소정의 변속단으로의 통상의 변속시에는, 타이밍밸브에 의해서 제1마찰체결요소와 제2마찰체결요소의 ON·OFF타이밍이 조정되므로, 변속충격 혹은 내부록이 발생하지 않는다. 또 차량을 장시간 정지시킨 경우에는, 제2마찰체결요소의 해방실에 공기가 체류하고 있을 가능성이 높아지나, 점화스위치가 ON된후, 최초에 소정의 변속단으로 변속되는 경우에는, 제2마찰체결요소의 체결실내의 유압의 해방에 의해서 제2마찰체결요소가 해방되므로, 해방실내에 공기가 체류하고 있어도 제2마찰체결요소를 소정의 적절한 타이밍에서 해방할 수 있고 변속충격 내지 내부록이 발생하지 않는다.

Claims (1)

  1. 유압이 공급되었을때에 체결되는 제1마찰체결요소와, 체결실과 해방실을 구비하고, 체결실에만 유압이 공급되었을때에는 체결되고, 해방실에 유압이 공급되었을때 및 상기 양쪽실 모두 유압이 해방되었을때에는 해방되는 제2마찰체결요소가 배설되고, 제1마찰체결요소에 유압을 공급해서 이것을 체결하는 한편, 해방실에 유압을 공급해서 제2마찰체결요소를 해방하고, 소정의 변속단으로 변속하도록된 자동변속기에 있어서, 상기 소정의 변속단으로의 변속시에, 제1마찰체결요소에 공급되는 유압에 따라서 제2마찰체결요소의 해방실로의 유압의 공급상태를 제어하는 타이밍밸브를 설치하고, 상기 변속시에 있어서, 기본적으로는 상기 타이밍밸브에 의해서 제2마찰체결요소의 해방상태를 제어하는 한편, 점화스위치가 ON된후 최초에 상기 소정의 변속단으로 변속된 경우에는, 체결실의 유압의 해방에 의해서 제2마찰체결요소의 해방상태를 제어하는 유압제어수단을 설치한 것을 특징으로 하는 자동변속기의 변속제어장치.
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