KR960004365B1

KR960004365B1 - 차량용 자동변속기의 유압제어장치

Info

Publication number: KR960004365B1
Application number: KR1019910021006A
Authority: KR
Inventors: 조영수
Original assignee: 기아자동차주식회사; 이범창
Priority date: 1991-11-23
Filing date: 1991-11-23
Publication date: 1996-04-02

Abstract

내용 없음.

Description

차량용 자동변속기의 유압제어장치

제1도는 본 발명 유압제어장치에 의해 자동변속되는 자동변속기의 구조를 도시한 단면도.

제2도는 제1도에 도시한 자동변속기의 구조를 개략적으로 입체화하여 도시한 개략사시도.

제3도는 본 발명의 유압제어회로도.

제4도는 솔레노이드밸브를 사용한 종래의 유압제어회로에 대한 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 토오크컨버터 2 : 중심축부

3 : 유성기어유닛 4 : 변속제어장치

5 : 변속기케이스 6 : 오일펌프

7 : 오일펌프축 8 : 터어빈축

9 : 출력기어 10 : 출력축

13a, 13b : 선기어 14a, 14b : 링기어

15a, 15b : 유성기어 16a, 16b : 캐리어

17 : 중간축 18, 19, 20 : 제1, 2, 3드럼

21 : 연결부재 22, 23 : 브레이크실린더

F : 1방향클러치 C : 클러치

B : 브레이크 101 : 유압펌프

102 : 유로 103 : 라인레귤레이트밸브

104 : 유로 105 : 감압밸브

106 : 유로 107 : 컨버터

108 : 컨버터레귤레이터밸브 109 : 축압기

110 : 토오크보상릴레이밸브 111 : 유로

112 : 록업클러치밸브 113 : 유로

113a, b, c : 유로 114 : 1-2속 변속밸브

115 : 유로 116 : 3-4속 변속밸브

117 : 2-3속 변속밸브 118, 119, 120 : 유로

121, 122, 123 : 유로 124 : 유로

125 : 토오크보상솔레노이드밸브 126 : 유로

127 : 유로 128 : 제1브레이크레귤레이트밸브

129 : 셔틀밸브 130 : 유로

131 : 유로 133 : 유로

133a, 133b : 유로 133aa, 133bb : 유로

134 : 오리피스 135 : 제1솔레노이드밸브

136 : 오리피스 137 : 제2솔레노이드밸브

138 : 압력제어밸브 139 : 오리피스

140 : 첵크밸브 141 : 유로

142 : 유로 143 : 오리피스

144 : 첵크밸브 145 : 유로

146 : 유로 147 : 오리피스

148 : 오리피스 149 : 일반관로

150 : 유로 151 : 오리피스

152 : 셔틀밸브 153 : 유로

154 : 유로 155 : 유로

156 : 유로 157 : 유로

157aq : 분지유로 158 : 릴리이프밸브

159, 160 : 유로 161 : 유로

162 : 오리피스 163 : 첵크밸브

164 : 냉각기 165 : 드레인통로

SP₁, SP₂, SP₃: 스프링 C₁: 록업해제라인

C₂: 록업라인

본 발명은 차량용 자동변속기의 각 작동요소를 작동제어해주는 유압제어장치에 관한 것으로, 특히 1속에서부터 4속까지의 각 변속단으로 변속시켜 주는 3개의 변속밸브를 2개의 솔레노이드밸브만으로 제어시켜 주도록 한 차량용 자동변속기의 유압제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 자동변속기는 엔진의 출력을 토오크컨버터로부터 전달받아 이를 적절한 회전속비 및 토오크로 자동변속시켜 주도록 항상 서로 맞물려져 있는 여러개의 기어가 배열된 구조로 되어 있는바, 차량의 주행상태에 따라 소정의 해당하는 기어가 작동되도록 하기 위해서는 이들 각 기어와 연결된 작동요소(브레이크, 클러치 등)가 선택적으로 작동되어져야 한다.

그리고 이들 작동요소는 유압에 의해 작동하게 되는바, 따라서 차량속도가 예컨대 1속에서부터 4속으로 가변됨에 따라 해당 작동요소를 가동시켜 주기 위한 압유의 흐름을 조절해 주는 다수개의 변속밸브가 구비되어, 차량의 속도에 따라 해당 변속밸브가 작동하면서 해당 작동요소쪽으로 압유가 공급되는 것을 단속시켜 주도록 되어 있다.

그런데 일반적으로 4변속 자동변속기에 있어서는 대개 제4도에 도시된 바와 같이, 1-2속 변속밸브(201), 2-3속 변속밸브(202) 및, 3-4 변속밸브(203)로 구성된 3개의 변속밸브를 갖추고 있고, 유압펌프(204)에서 가압된 압유가 주유로(205)를 통해 상기 각 변속밸브(201, 202,203)로 공급되는 각 관로(201a,202a,203a)에 1개씩의 솔레노이드밸브(206,207,208)가 설치되어, 이 솔레노이드밸브의 개폐작동에 따라 해당 변속밸브(201, 202,203)가 작동되면서 압유의 흐름을 제어하게 되어 있다.

따라서 상기 종래의 시스템에 있어서는 변속밸브의 갯수만큼 솔레노이드밸브가 필요하게 되어 그 제어구조가 복잡해지고 커지게 되며, 고가의 솔레노이드밸브가 많이 필요함에 따라 비용도 많이 소요되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 1속에서 4속까지의 자동변속에 필요한 3개의 변속밸브를 2개의 솔레노이드밸브만으로 작동시킬 수 있게 함으로써, 구조를 소형화 및 단순화시키고 소용비용도 절감할 수 있도록 한 차량용 자동변속기의 유압제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 상기 2개의 솔레노이드밸브로 공급되는 압유가 1개의 압력제어밸브를 통해 전달되도록 함으로써 각 변속단으로의 변속성능을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 자동변속기의 유압제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유압펌프에서 가압된 다음 라인레귤레이트밸브를 거치면서 소정의 라인압으로 조정된 압유가 레버에 의해 조절되는 레인지수동밸브를 거쳐 차량의 주행상태에 부합하는 각 변속단에 따라 다수개의 변속밸브중 해당 변속밸브를 통해 관련 작동요소로 공급되어 지도록 한 차량용 자동변속기의 유압제어장치에 있어서, 상기 수동밸브에서부터 각 변속밸브로 연결된 유로의 중간에 압력제어밸브가 병열설치되고, 이 압력제어밸브와 병열설치된 각 유로에 압유를 드레인시켜 주도록 된 2개의 솔레노이드밸브가 설치되는 한편, 상기 솔레노이드밸브가 설치된 각 유로가 상기 각 변속밸브의 스푸울체임버가 상호 병렬연결 된 구조의 특징을 갖추고 있다.

여기서 상기 압력제어밸브는 수동밸브를 거쳐 공급되는 압유의 압력이 소정치 이상이 되어야만 개방되게 되어 있고, 일단 개방되고 나면 압력의 이력현상(Hysteresis)에 의해 쉽게 닫혀지지 않도록 되어 있어, 차량의 주행중에 변속단이 연속적으로 변환되더라도 오일의 공급이 지속적으로 이루어져 순탄한 주행이 되도록 해준다.

그리고 상기 각 솔레노이드밸브와 압력제어밸브 사이에는 오리피스가 각각 설치되어, 상기 압력제어밸브에서부터 압유가 지속적으로 공급되더라도 상기 솔레노이드밸브가 개방되었을 때에는 이 솔레노이드밸브를 통해 드레인되는 압유량이 상기 오리피스를 통해 공급되는 압유량보다 많게 해줌으로써 해당 솔레노이드밸브가 설치된쪽 유로의 압력이 낮아지게 하여 해당 변속밸브의 스푸울이 자체의 스프링힘에 의해 한쪽으로 이동되게 하는 한편, 솔레노이드밸브가 개방되지 않았을 때에는 상기 오리피스를 통해 공급되는 압유가 그대로 변속밸브의 스푸울체임버로 주입되어져 압력이 증가됨으로써 해당변속밸브의 수푸울을 상기 자체 스프링힘을 이기고 다른 한쪽으로 밀어부쳐 각 작동요소로 전달되는 압유의 흐름을 절환시켜 주도록 되어 있다.

또한, 상기 제1솔레노이드밸브가 설치된쪽 유로는 1-2속 변속밸브의 스푸울체임버와 3-4속 변속밸브의 스푸울체임버로 병열연결되고, 상기 제2솔레노이드밸브가 설치된쪽 유로는 1-2속 변속밸브 스푸울체임버와 2-3속 변속밸브의 스푸울체임버로 각각 병열연결 되는 한편, 상기 제1솔레노이드밸브가 설치된 유로에서부터 3-4속 변속밸브의 스푸울체임버로 연결되는 유로는 2-3속 변속밸브를 거쳐 지나가도록 되어 있어, 이 2-3속 변속밸브의 절환상태에 따라 제1솔레노이드밸브가 설치된 유로의 압력이 3-4속 변속밸브의 스푸울체임버로 전달 또는 차단되도록 되어 있다.

이하 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 유압제어장치에 의해 자동변속되는 자동변속기의 구조를 도시한 반단면도로서, 가로방향의 중심선(C₁)을 기준으로 하여, 상ㆍ하대칭형을 이루면서, 엔진출력축의 동력을 유체의 운동에너지를 이용해 변환시켜 전달해주는 토오크컨버터(1)와, 다수개의 동력전달축으로 이루어지면서 중심부에 가로방향으로 배열되어 동력을 가로방향으로 전달해주는 중심축부(2), 이 중심축부(2)와 직ㆍ간접으로 연결되어 엔진으로부터 전달되어온 동력의 토오크와 구동속도를 변환시키는 변속기어유닛(3), 이 변속기어유닛(3)의 각 요소를 고정하거나 개방하여 이들 요소에 동력이 전달되게 하거나 제동을 걸어 동력을 전달하는 각 변속기어요소의 연결상태를 제어하는 동력전달제어장치(4) 및, 이들 전체를 수용하여 보호해주는 변속기케이스(5)로 이루어져 있다.

여기서 상기 중심축부(2)는 다수개의 동력전달축으로 이루어져 있는바, 즉 중심쪽에 배치되어 있으면서 엔진의 출력축과 직접연결되어 상기 변속기어유닛(3)의 기어결합배열상태를 절환시켜 주기 위해 필요한 압유를 발생시키는 오일펌프를 구동시켜 주도록 이 자동변속기를 가로질러 설치되어 있는 오일펌프축(7)가, 이 오일펌프축(7)의 바깥쪽에 상대회전할 수 있도록 끼워져 상기 토오크컨버터(1)의 출력축(1a)과 스플라인(1b)을 통해 연결ㆍ구동되는 터어빈축(8), 이 터어빈축(8)의 바깥쪽에 배치되어 상기 변속기어유닛(3)에서 번속전달되어온 동력을 출력기어(9)를 통해 아이들 기어(도시안됨)아 차동기어(도시안됨)를 매개하여 차축(도시안됨)에 전달해주는 출력축(10)으로 구성되어 있다.

또 상기 변속기어유닛(3)은 제2도에 도시된 바와같이, 제1유성기어유닛(3a)과 제2유성기어유닛(3b)으로 구성된 심플타입(Simple Type)으로 되어 있는바, 이들 각 유성기어유닛(3a,3b)은 중앙의 선기어(13a,13b)와, 이 선기어(13a,13b)와 동일중심축선상에서 회전되면서 가장 많은 이빨을 갖춘 링기어(14a,14b), 상기 선기어(13a,13b)와 링기어(14a,14b) 사이에서 자전과 공전을 하는 다수개의 유성기어(15a,15b : 도면에는 각 기어유닛마다 1개씩만 도시되어 있음) 및, 이들 유성기어(15a,15b)의 중심회전축(15a₁,15b₂)에 연결되어 해당 유성기어(15a,15b)를 지지함과 더불어 상기 선기어(13a,13b) 주위를 회전하면서 동력을 전달해주는 캐리어(16a,16b)로 이루어지고, 상기 제1유성기어유닛(3a)의 링기어(14a)는 제2유성기어유닛(3b)의 캐리어(16b)와 원통형의 연결부재(17)를 매개하여 도그클러치 등과 같은 연결수단에 의해 함께 작동하도록 연결되어 있고, 제1유성기어유닛(3a)의 캐리어(16a)와 제2유성기어유닛(3b)의 링기어(14b)는 상기 출력축(10)과 각각 스플라인 연결되어 있다.

또한 상기 유성기어유닛(3a,3b)의 각 기어요소들에 선택적으로 동력이 전달되게 하거나 또는 선택적으로 제동을 걸어주는 동력전달제어장치(4)는 다수개의 클러치(C₁,C_2,C₃,C₄)와 브레이크(B₁,B₂,B₃) 및 일방향 클러치(F₁,F₂)로 이루어지는바, 상기 클러치(C₁,C_2,C₃,C₄)는 클러치드럼에 브레이크(B₁,B₂,B₃)는 브레이크실린더에 각각 설치되어 있다.

여기서 상기 클러치드럼은 터어빈축(8)에 스플라인 연결된 제1드럼(18)과, 이 제1드럼(18)에 도그클러치 등을 매개하여 함께 회전하도록 연결된 제2드럼(19) 및, 제2드럼(19)에 보울트 등을 마개하여 고정연결된 제3드럼(20)으로 이루어지는바, 상기 제1드럼(18) 내부와 바깥쪽에는 다판식으로 된 제1클러치(C₁)가 설치되고, 이 제1드럼(18) 내부의 안쪽에는 역시 다판식으로 된 제4클러치(C₄)가 설치됨과 더불어, 상기 제1클러치(C₁)는 제3일방향클러치(F₃)를 사이에 두고 원통형의 연결부재(18a)를 매개로 상기 제1유성기어유닛(3a)과 스플라인 연결되어 있는 한편, 상기 제4클러치(C₄)도 이 연결부재(18a)와 스플라인 연결되어 상기 터어빈축(8)에서부터 제1드럼(18)으로 전달된 동력이 상기 제1클러치(C₁) 및/또는 제4클러치(C₄)를 통해 상기 연결부재(18a)와 스플라인 결합된 선기어(13a)를 구동시켜 주도록 되어 있다.

상기 제2드럼(19) 내부에는 제2클러치(C₂)가 설치되어 있는데, 이 제2클러치(C₂)는 제1유성기어유닛(3a)의 링기어(14a)와 역시 원통형의 연결부재(19a)를 매개로 연결되어, 상기 링기어(14a)와 이 링기어(14a)에 연결된 제2유성기어유닛(3b)의 링캐리어(16b)를 구동시켜 주도록 되어 있고, 상기 제3드럼(20) 내부에는 제3클러치(C₃)가 설치되어 있는바, 이 제3클러치(C₃)는 상기 제2유성기어유닛(3a)의 선기어(13b)와 원통형의 연결부재(21)를 매개로 연결되어 있다.

한편 상기한 바에서 제2클러치(C₂)와 제3클러치(C₃) 역시 다판식 클러치로서, 결국 상기 제1, 2, 3, 4클러치(C₁,C_2,C₃,C₄)는 모두 다판식 클러치로 되면서 각각 구동판(Ca)과 피동판(Cb)이 맞물려 동력을 전달 또는 단락시키게 되어 있는 것이다.

그리고 상기 유성기어유닛(3a,3b)의 소정요소를 록크(lock)해주는 브레이크(B₁,B₂,B₃)를 갖춘 2개의 브레이크실린더(22,23)가 변속기케이스(5)내에 고정설치되어 있는바, 이중 제1브레이크실린더(22)는 변속기케이스(5)의 몸체일부가 제2유성기어유닛(3b)쪽에서 원주의 내측방향으로 뻗어나와 변속기케이스(5)와 일체를 이루도록 형성되고, 제2브레이크실린더(23)는 상기 브레이크실린더(22) 앞쪽에 별개의 역 ＂ㄷ＂자형 원형부재가 압입되어 이루어지면서 고정링(23a)에 의해 그 위치가 고정되게 되어 있다.

한편 상기 제1브레이크실린더(22) 속에는 스프래그(F_S2)를 갖춘 제2일방향클러치(F₂)가 배치되어 있는데, 상기 제1브레이크(B₁)의 내측받침레이스(B₁a)가 상기 제2일방향클러치(F₂)의 내측레이스(F₂)에 고정연결되고, 이 제2일방향클러치(F₂)의 내측레이스(F₂)는 상기 제2유성기어유닛(3b)의 캐리어(16b)와 연결되어, 상기 캐리어(16b)가 제2일방향클러치(F₂)의 스프래그(F_S2)가 록크되지 않는 쪽의 한쪽방향으로만 회전할 수 있도록 제어하는 한편, 상기 제2브레이크실린더(23) 속에는 제2브레이크(B₂)와 제2브레이크(B₃) 및 제3일방향클러치(F₃)가 설치되어 있는바, 상기 제2브레이크(B₂)와 제3일방향클러치(F₃)는 1개의 내측레이스(B₂)를 공통으로 사용하도록 되어 있고, 상기 제3일방향클러치(F₃)의 바깥측레이스는 그 한쪽끝이 제3브레이크(B₃)의 내측레이스를 이룸과 더불어 다른 한쪽끝이 상기 제3드럼(20)에 내장된 제3클러치(C₃)의 피동판을 이루도록 배열되어 있는 한편, 이 제3브레이크(B₃)와 제3클러치(C₃)의 내측레이스(B₃a)는 제2유성기어유닛(3b)의 선기어(13b)와 연결부재(21)를 매개하여 연결되어 있다.

따라서 상기 제2유성기어유닛(3b)의 선기어(3b)는 제3브레이크(B₃)가 제동을 거는 경우 또는 제2브레이크(B₂)가 제동을 걺과 더불어 상기 제3일방향클러치(F₃)의 스프래크(F_S3)가 록크되는 경우에 그 회전이 저지되게 된다. 즉 제2브레이크(B₂)가 제동을 거는 경우에는 제3일방향클러치 (F₃)가 록크되지 않는쪽 방향으로만 회전할 수 있게 되고, 제3브레이크(B₃)가 제동을 거는 경우에는 이 제 3브레이크(B₃)의 내측레이스(B₃)와 연결되어 연결부재(21)가 회전할 수 없게 되므로, 이 연결부재(21)와 스플라인 연결된 제2유성기어유닛(3b)의 선기어(13b)가 회전하지 못하게 된다.

한편, 상기 제1, 2, 3브레이크(B₁,B₂,B₃) 역시 클러치(C)와 마찬가지로 다판식으로 되어 있고, 또 이들 브레이크(B₁,B₂,B₃)와 클러치(C₁,C_2,C₃,)는 유압으로 작동되는 각각의 피스톤(BP₁,BP₂,BP₃,CP₁,CP₂,CP₃,CP₄)에 의해 단속이 이루어지도록 되어 있다.

이상과 같이 구성된 자동변속기는 각 기어변속단 및 변속레버위치에 따라 다음 표-1과 같이 동력전달제어장치(4)의 각 작동요소가 서로 달리 작동하면서 제1 및 제2유성기어유닛(3a,3b)의 작동기어 배열이 달라져 인출되는 동력이 변속되게 된다.

상기 표-1에서 자동차를 주정차시킬때에는 선택레버를 P레인지에 두고, 후진할 때에는 R레인지, 기어의 맞물림이 없는 중립상태에 두고자 할때에는 N레인지에 둔다. 그리고 자동차가 주행할 때에는 그 주행상태에 따라 D레인지와 3, 2, 1레인지를 선택해주어야 하는데, 상기 D레인지에 있어서는 1, 2, 3, 4단의 기어변속단이 있고, 3레인지에 있어서는 1, 2, 3단, 2레인지에 있어서는 1, 2단, 1레인지에 있어서는 1단만의 기어변속단이 있는바, 이들 1, 2, 3, 4단의 기어변속단은 그 레인지에 상관없이 동일한 기어변속배열을 이루게 되므로, 이하의 설명에서 D, 3, 2, 1레인지에서는 해당 레인지별로 구별하여 설명하지 않고 각 기어변속단별로 구분하여 설명한다.

그리고 또 표-1에서 각 작동요소별로 ○표는 해당 작동요소가 그 기어변속단에서 작동되는 것을 의미하고, △표는 해당 변속단에서 직접 작동효과를 미치는 것이 아니고, 전ㆍ후변속단으로의 변속이 쉽게 이루어지게 함과 더불어 변속감을 향상시키기 위해 미리 그 작동요소가 맞물려 있는 것을 나타낸다.

상기한 바와 같은 구조로 된 자동변속기의 각 작동요소, 특히 각 클러치(C)와 브레이크(B)는 본 발명 유압제어장치에 의해 제어ㆍ작동된다.

이러한 유압제어장치는 상기 자동변속기의 중심축부(2) 가장 안쪽에 배열되어 엔진에 의해 구동되는 오일펌프구동축(7)으로부터 동력을 전달받아 가동되는 유압펌프(101)에 유로(102)를 통해 변속기의 각 작동요소에 가해지는 작동압유의 라인압(P_L)을 조절해주는 라인레귤레이트밸브(103)와, 자동차의 운전자가 직접 붙잡고 조작하는 변속선택레버(도시안됨)와 연결되어 선택된 변속레인지에 따라 압유의 흐름방향을 제어해주는 수동밸브(104), 상기 작동유의 라인압(P_L)을 감압시켜 다른 밸브의 스푸울을 이동시키기 위한 내부파일롯압유로 작동케 하는 감압밸브(105) 및, 이 감압밸브(105)를 통과하면서 압력조절된 내부파일롯압유의 공급량에 따라 스푸울이 이동되면서 상기 작동유의 라인압(P_L)을 적절하게 조압하여 상기 라인레귤레이트밸브(103)와 이 라인레귤레이트밸브(103)와 유로 (106)를 통해 연결되어 자동변속기의 컨버터(107)로 공급되는 작동유의 압력을 제어해주는 컨버터레귤레이터밸브(108)의 각 스푸울(103a,108a)을 좌우로 이동시키는 내부파일롯압유로 작용하게 함과 더불어, 축압기(109)의 반력압력으로 작용하게 하는 토오크보상릴레이밸브(110)가 각각 병렬연결되고, 상기 컨버터레귤레이트밸브(108)에는 유로(111)를 통해 록업클러치밸브(112)가 연결되어 있다.

그리고 상기 수동밸브(104)의 출구(104a)에는 유로(113)를 통해 1-2속 변속레버(114)가 연결되고, 유로 (115)를 통해 3-4속 변속밸브(116)가 연결되며, 이들 1-2속 변속밸브(114)와 3-4속 변속밸브(116)의 사이에는 2-3속 변속밸브(117)가 배치되어 있는바, 이 2-3속 변속밸브(117)는 상기 1-2속 변속밸브(114)의 출구(114a,114b,114c)와 4개의 유로 (118,119,120)을 통해 연결되어 있고, 상기 3-4속 변속밸브(116)의 입구측(116a,116b,116c)과 역시 3개의 유로(121,122,123)를 통해 각각 연결되어 있다.

또 상기 감압밸브(105)의 출구 (105a)와 토오크보상릴레이밸브(110)의 스푸울(110a) 사이를 연결시켜 주는 유로 (124)에는 엔진의 스로틀밸브개방도와 변속기의 출력속도에 따라 요구되는 라인압(P_L)의 크기를 미리 설정시켜 두고, 이에 부합하는 전기적 신호가 전기적 제어부에 의해 발생되도록 함으로써 제어되는 토오크보상솔레노이드밸브(125)가 설치되어 있다.

또한 상기 수동밸브(104)의 다른 출구(104b)는 유로(126)를 통해 자동변속기의 제3클러치실린더(CP₃)와 연결되어 있는 한편, 이 유로(126)의 중간에서 분지된 유로(127)를 통해 자동변속기의 제1브레이크실린더(BP₁)와 연결되어 있고, 이 제1브레이크실린더(BP₁)와 연결시키는 유로(127)의 중간에는 상기 토오크보상릴레이밸브(110)에서 조압된 토오크보상압(PC)에 의해 스푸울이 좌우로 조절되면서 작동유의 통과량을 제어해주는 제1브레이크레귤레이트밸브(128)가 설치되어 있다.

이 제1브레이크레귤레이트밸브(128)의 입구측에는 셔틀밸브(129)를 매개로 1-2단 변속밸브(114)와 연결된 유로(130)가 연통되어 있고, 이 유로(130)는 상기 수동밸브(104)의 제3출구(104C)와 연결된 유로(131)와 1-2단 변속밸브(114)를 매개로 연결되어 있다.

한편, 상기 수동밸브(104)와 1-2속 변속밸브(114)를 연결시키는 유로(113)의 중간에는 라인압(P_L)의 작동유가 1-2속 변속밸브(114)와 2-3속 변속밸브(117)의 각 스푸울을 이동시켜 주는 내부파일롯압유로 작동하는 상기 유로(113)의 일부 라인압(P_L) 작동유를 상기 1-2속 변속밸브(114)와 2-3속 변속밸브(117)의 스푸울체임버쪽으로 공급해주는 유로(133)가 분지되어 있는데, 이 유로(133)의 1-2속 변속밸브(114)쪽 유로(133a)에는 오리피스(134)와 상시개방형(Normal open Type) 제1솔레노이드밸브(135)가 구비되어 있고, 상기 유로(133)의 2-3속 변속밸브(117)쪽 유로(133b)에는 오리피스(136)와 상시폐쇄형(Normal close Type) 제2솔레노이드밸브(137)가 구비되어있다.

이들 솔레노이드밸브(135,137)는 그 개폐작동에 따라 연결된 각 유로(133a,133b)의 내부작동압유를 드레인 또는 드레인시켜 주지 않도록 되어 있다. 따라서 상기 솔레노이드밸브(135,137)가 개방되면서 각 오리피스(134,136)를 통해 공급되는 입유량보다 상기 유로(133a,133b)에서 드레인되는 압유량이 많기 때문에 개방된 밸브쪽의 유로내부 압력이 낮아지게 되는 것이다.

또 상기 유로(133)의 중간에는 이 유로(133)를 통해 공급되는 작동유의 라인압(P_L)을 소정압력으로 제어해주는 압력제어밸브(138)가 설치되고, 상기 분지된 유로 (133a)의 중간에는 제1솔레노이드밸브(135)에 의해 제어된 압유를 2-3속 변속밸브(117)로 공급해주는 유로(133aa)가 병력연결되어 있으며, 상기 유로(133b)의 중간에는 제2솔레노이드밸브(137)에 의해 제어된 압유를 1-2속 변속밸브(114)의 스쿠울체임버쪽으로 공급해주는 유로(133b)가 병렬연결되어 있다.

또한 상기 1-2속 변속밸브(114)와 2-3속 변속밸브(117)를 연결시키는 여러 유로중의 1개의 유로(120)에는 오리피스(139)와 첵크밸브(140)가 병렬설치되어 있는바, 이 오리피스(139) 및 첵크밸브(140)와 1-2속변속밸브(114)사이의 상기유로(120)에는 상기 제2클러치피스톤(CP₂)과 연통된유로(141)가 병렬연결되고, 상기 오리피스(139) 및 첵크밸브(140)와 2-3속 변속밸브(117) 사이의 상기 유로(120)에는 록크클러치밸브(112)의 스푸울을 좌측으로 이동시켜 주기위한 압유를 공급하는 유로(142)가 병렬연결되어 있으며, 이 유로에는 압유의 흐름과 유동량을 제어하는 솔레노이드밸브(142a)가 병렬연결되어 있으며, 이 유로와 오리피스(142b)가 각각 설치되어있다.

한편, 상기 수동밸브(104)에서부터 1-2속 변속밸브(114)를 연결시키는 유로(113)에도 오리피스(143)와 첵크밸브(144)가 설치되어 있는바, 이 오리피스(143)와 첵크밸브(144) 앞뒤쪽에서 각기 1개씩의 분지유로(113a,113b)를 통해 1-2속 변속밸브(114)와 병렬연결되고, 그중 뒷쪽 분지유로(113b)는 제1클러치프스톤(CP₁)과도 병렬연결되어 펌프(101)로부터 공급되어 라인레귤레이트밸브(103)에 의해 조압된 라인압(P_L)의 작동유가 유로(113)중에 설치된 상기 오리피스(143)에 의해 통과량이 제어되면서 제1클러치피스톤(CP₁)으로 공급되게 되어 있다.

그리고 상기 축압기(109a,109b)는 2개로 구성되면서, 그중 제1클러치피스톤(CP₁) 및 제2클러치피스톤(CP₂)을 담당하는 제1축압기(109a)는 유로(145)를 통해 1-2속 변속밸브(114)와 연결되고, 제2브레이크피스톤(BP₂)과 제3브레이크피스톤(BP₃)을 담당하는 제2축압기(109b)는 유로(146)를 통해 2-3속 변속밸브(117)와 연결되는 바, 상기 유러(146)의 2-3속 변속밸브(117)쪽 끝은 각기 오리피스(147)와 첵크밸브(148) 및 일반관로(149)를 통해 2-3속 변속밸브(117)와 3방향으로 병렬연결되어 있다.

또 상기 1-2속 변속밸브(114)의 출구(114b)와 연결된 유로(150)는 오리피스(151)와 셔틀밸브(152)를 매개하여 2-3속 변속밸브(117)의 출구측 유로(123)와 연결되는 한편, 상기 셔틀밸브(152)는 제3브레이크실린더(BP₃)와 연통된 유로(153)와 연결되어 상기 1-2속 변속밸브(114)로부터 유로(150)를 통해 공급되는 압유 또는 2-3속 변속밸브(117)의 출구측 유로(123)를 통해 공급되는 압유의 압력차에 따라 상기 셔틀밸브(152)가 공급오일의 방향을 절환선택하여 제3클러치실린더(BP₃)로 보내 주게 되어 있다. 그리고 상기 자동변속기의 제2브레이크피스톤(BP₂)은 유로(154)를 통해 2-3속 변속밸브(117)의 출구측과 연결되고, 제4클러치실린더(CP₄)는 유로(155)를 통해 3-4속 변속밸브(116)의 출구측과 연결되어 있다.

한편, 상기 2-3속 변속밸브(117)는 수동밸브(104)의 제3출구(104c)에서부터 배출된 압유는 유로(156)를 통해 공급받아 제어해 주게 되어 있는 한편, 이 유로 (156)는 라인레귤레이트밸브(103)의 스푸울(103a)과 록업클러치(112)의 스푸울(112a) 한쪽을 밀어 이동시켜 주기 위한 압유를 공급해 주는 유로(157)와 병렬연결되어 있는데, 이유로(157)에서 상기 라인레귤레이트밸브(103)쪽으로 연결되어 있는 분지유로(157a)에는 압력을 조절해 주기 위한 릴리이프밸브(158)가 설치되어 있다.

그리고 상기 토오크보상릴레이밸브(110)의 출구쪽에는 유로(102)를 통해 이 밸브(110)로 공급되어온 라인압(P_L)의 작동유가 이 토오크보상릴레이밸브(110)의 스푸울을 지나가면서 토오크보상압(P_c)으로 조압된 다음, 상기 컨버터레귤레이트밸브(108)와 제1브레이크레귤레이트밸브(128)의 각 스푸울(108a,128a)로 이송시켜 주는 2개의 유로(159,160) 및 상기 토오크보상압(P_c)의 압유가 상기 축압기(109a,109b)의 반력압으로 작용하도록 이 축압기(109a,109b)가 연결된 유로 (161)가 각각 연결되어 있다.

여기서 상기 토오크보상릴레이밸브(110)에서 컨버터레귤레이트밸브(108)의 스푸울쪽으로 연결된 유로(159)와 수동밸브(104)에서부터 라인레귤레이트밸브(103)의 스푸울쪽으로 연결된 유로(157a)는 오리피스(162)와 첵크밸브(163)를 매개하여 상호연결되고, 상기 유로(159)는 컨버터레귤레이트밸브(108)쪽에는 공급압력과 공급량을 제어하기 위한 릴리이프밸브(159a)와 오리피스(159b)가 각각 설치되어 있다.

한편, 상기 컨버터레귤레이트밸브(108)와 록업클러치밸브(112) 사이를 연결시키는 유로(111)중의 한쪽 유로에는 토오크컨버터(107)에서 가열된 작동유를 냉각시켜 주기 위한 냉각기(164)가 설치되어 있는바, 이 냉각기(164)에서 냉각된 작동유의 일부는 자동변속기의 뒤쪽부분에 윤활유로 공급되고, 다른 한쪽 유로(111)에는 자동변속기의 앞쪽부분에 윤활유를 공급해 주기 위한 윤활라인이 연결되어 있다.

이하 본 발명 유압제어장치의 작동을 설명한다.

자동차의 주행상태에 따라 엔진의 스로틀개방도와 변속기의 출력에 따른 엔진토오크에 대응하여 변속기의 클러치(C)와, 브레이크(B), 토오크변환기 및 축압기(109)의 작동압을 최적화해 주기 위해 스로틀포지션센서에 의해 스로틀개방도를 감지함과 더불어 속도센서로 변속기출력속도를 감지하여, 이에 부합하는 출력 및 속도가 얻어지도록 미리 계산되어 입력된 데이터에 따라 전자제어장치(도시안됨)가 토오크보상솔레노이드밸브(125)의 듀티(개방시간) 또는 스트로크량을 조정함으로써 전자제어모듈압(Pecm)을 형성하고, 이 전자제어모듈압(Pecm)과 토오크보상 릴레이밸브(110)에 구비된 스프링(110b)의 탄력과 상호작용하여 토오크보상 릴레이밸브(110)의 스푸울(110a)이 이동하면서 그 결과 유로(102)를 통해 공급된 작동유를 토오크보상압(P_c)으로 조압되게 한다. 이렇게 조압된 토오크보상압(P_c)의 압유가 각종 레귤레이트밸브(103,108,128)의 각 스푸울(103a,108a,120a)을 이동시킴으로써, 이들 밸브(103,108,128)를 통과하는 작동유의 압력을 적절하게 조압해 주게 되는 한편, 상기 토오크보상릴레이밸브(110)에서 조압된 토오크보상압(P_c)의 압유가 축압기(109a,109b)의 백업압(Back up Presure)으로 작용하여 전체적인 작동을 최적화로써, 상기 토오크보상솔레노이드밸브(125)만을 제어하여 자동변속기 유압제어장치의 전유압이 총합적으로 조절될 수 있게 되는 것이다.

이러한 제어는 엔진의 스로클개방도와 변속기 출력속도에 대응하여 오교뒤는 라인압(P_L)이 얻어지도록 전자제어부에 의해 토오크보상솔레노이드밸브(125)에 요구되는 전기적신호가 가해지게 됨으로써 이루어지게 된다.

즉, 본 발명 유압제어장치에서 엔진에 의해 가동되는 유압펌프(101)의 토출라인압(P_C)은 라인레귤레이트밸브(103)의 스푸울(103a) 이동량에 의해 결정되는 드레인통로(165)를 통해 드레인되는 오일량에 반비례하게 되는바, 상기 라인레귤레이트밸브(103)의 스푸울(103a) 이동량 은 상기 토오크보상릴레이밸브(110)에서부터 유로(159)를 통해 공급되는 토오크보상압(P_C)에 의해 결정되고, 이 토오크보상압(P_C)은 상기 토오크보상릴레이밸브(110)의 스푸울(110a) 이동량에 의해 결정하게 되며, 또 이 토오크부상압(P_C)은 상기 토오크보상솔레이드밸브(125)에 의해 결정되는 전자제어모듈압(Pecm)에 의해 제어되므로, 결국 상기 라인압(P_L)은 전자제어모듈압(Pecm)에 의해 제어되는 것이다.

한편, 상기 라인레귤레이트밸브(103)의 스푸울(103a)은 상기 토오크보상릴레이밸브(110)에서 조압된 토오크보상압(P_C)의 작동유가 아닌 상기 수동밸브(104)에서부터 유로(157)와 유로(157a)를 통해 공급되는 라인압(P_L)의 작동유에 의해서 이동될 수도 있는바, 이때에는 다음에서 설명하는 바와 같이 큰 라인압(P_L)이 요구되는 변속레인지에서 토오크보상압(P_L)보다 큰 라인압(P_L)이 요구될 경우인 것이다.

다음은 자동변속기의 각 레인지별 각 변속단에서 유압제어장치의 작동과정을 설명한다.

D레인지 1단

운전자가 레버를 조작하여 수동밸브(104)를 D레인지로 선택하며, 유로(102)가 상기 수동밸브(104)를 매개하여 유로(113)와 유로(133) 및 유로(115)에 동시에 연통되게 되고, 자동제어변속장치가 출발시인 1변속단으로 결정되면 엔진의 회전수(rpm)가 아직 낮은 상태이므로 이 엔진에 의해 가동되는 펌프(101)의 토출압이 낮은 상태이고, 또 이 펌프(101)의 토출압에 의해 지배를 받는 라인압(P_L)이 낮아 상기 유로(133)에 설치된 압력제어밸브(138)가 아직 개방되지 않게 된다.

따라서 유로(133)를 통해서는 압유가 공급되지 않게 됨과 더불어, 전자제어부에 의해 1변속단에 부합하는 전기적신호가 상기 각 솔레노이드밸브(135,137)에 인가되어 상기 개방형(NoType)인 제1솔레노이드밸브(135)의 솔레노이드는 OFF되고, 상기 폐쇄형(Nc Type)인 제2솔레노이드밸브(137)의 솔레노이드는 ON되면, 상기 양쪽 솔레노이드밸브(135,137)가 모두 개방되면서 이들 밸브(135,137)를 통해 1-2속 변속밸브(114)쪽 유로(133a)와 2-3속 변속밸브(117)쪽 유로(133b)내부의 작동압유가 드레인되게 되므로, 상기 각 유로(133a,133b)내부의 압력이 낮아져 1-2속 변속밸브(114)의 스푸울(114a)은 스프링(SP₁)에 의해 2-3속 변속밸브(117)의 스푸울(117a)은 스프링(SP₁)에 의해서 각각 좌측으로 이동하게 된다.

따라서 유로(113)를 통해 공급되는 작동압유는 유로(113c)를 통해 자동변속기의 제1클러치피스톤(CP₁)으로 전달되는 한편, 1-2속 변속밸브(114)와 유로 (145)를 통해 제1압축기(109a)로 유압이 공급됨으로써, 변속시의 쇽크를 줄이면서 부드러운 변속을 하게 된다.

이와 더불어 3-4속 변속밸브(116)는 스푸울(116a)이 스프링(SP₁)에 의해 좌측으로 이동됨으로써 유로(115)속의 작동압유가 유로(155)를 통해 제4클러치피스톤(CP₄)으로 전달되게 된다. 따라서 표-1에서와 같이 제1클러치(C₁)와 제4클러치(C₄)가 접속함으로써 D레인지 1단이 얻어지게 된다.

이때 제4클러치(C₄)로 공급되는 작동유는 유로(115)속의 오일이 3-4속 변속밸브(116)과 유로(155)를 통해 곧바로 전달되고, 제1클러치(C₁)로 공급되는 작동유는 상기 설명한 바와 같이 제1축압기(109a)와 연통된 상태로 전달되기 때문에 직접 전달되는 압유보다는 약간의 시간적인 간격을 두고 제1클러치피스톤(CP₁)을 작동시켜, 제4클러치(C₁)가 접속되면서 제3일방향클러치(F₃)에 의해 약간의 슬라이딩을 수반한 동력전달(반클러치상태)이 이루어진 후 연속적으로 제1클러치(C₁)가 접속되면서 완전한 동력전달이 이루어지게 되어 초기 동력전달과정시 접속에 의한 충격(쇽크)을 줄여 주게 되는 것이다.

D레인지 2단

D레인지 1단에서 차속이 빨라지면 전자제어부에 의해 1단상태에서 NO형인 제1솔레노이드밸브(135)의 솔레노이드가 ON되어 이 제1솔레노이드밸브(135)는 밀폐상태로 되고 제2솔레노이드밸브(137)는 계속 개방(open)상태로 유지된다.

그리고 차속이 1단에서 2단으로 빨라지기 때문에, 즉 엔진의 rpm이 증가하여 펌프(101)의 토출압이 높아지게 되고 이에 따라, 라인압(P_L)이 유로(133)를 통해 압력제어밸브(138)로 전해져 이 압력제어밸브(138)가 내부파일롯라인(도시안됨)에 의해 개방되게 된다.

따라서, 상기 제1솔레노이드밸브(135)가 폐쇄되어 있음으로 인해 유로(133a)내부의 압유가 드레인되지 않고 압력제어밸브(138)쪽에서 계속하여 압유가 공급되기 때문에 유로(133a)내부의 압력이 증가하여 1-2속 변속밸브(114)의 스푸울(114a)을 우측으로 밀어 주게 된다.

그러나 제2솔레노이드밸브(137)는 개방되어 있기 때문에 압력제어밸브(138)쪽에서부터 오리피스(136)를 통해 공급되는 오일량보다 유로(133b) 및 유로(133aa)에 내부오일이 상기 개방된 제2솔레노이드밸브(137)를 통해 드레인되는 량이 더 많기 때문에 이들 유로(133b,133aa)에는 압력이 오르지 않게 된다.

이에 따라 상기 2-3속 변속밸브(117)로 통하는 유로(118)가 개방됨과 더불어 이 유로(118)와 2-3속 변속밸브(117)를 매개하여 연결된 유로(146)를 통해 제2축압기(109b)로 압유가 공급됨으로써, 이 축압기(109b)가 급작스런 압유의 변속쇽크를 감소시키는 한편, 유로(154)를 통해 제2브레이크피스톤(BP₂)에 압유가 공급되게 된다.

이에 동시에 유로(113)과 유로(113c)를 통해 제1클러치실린더(CP₁)에 압유가 공급됨과 더불어 유로(115)의 압유가 3-4속 변속밸브(116)와 유로(115)를 통해 제 4 클러치실린더(CP₄)로 공급되어 표-1과 같이 제 1클러치(C₁)와 제 4클러치(C₄) 및 제 2브레이크(B₂)가 접속됨으로써 D레인지 2단이 얻어지게 된다.

D레인지 3단

변속기의 출력속도(rpm)가 점점 증가하여 3변속단 상태가 되면, 전자제어부에 의해 제1 및 제2솔레노이드밸브(135,137)의 솔레노이드가 모두 OFF된다.

따라서 NO형인 제 1솔레노이드밸브(135)는 오픈되고 NC형인 제2솔레노이드밸브(137)는 밀폐되게 되므로, 상기 압력제어밸브(138)쪽에서부터 오리피스(134)를 통해 공급되어 오는 압유량보다 상기 개방된 제1솔레노이드밸브(135)를 통해 드레인되는 압유량이 더 많기 때문에 상기 유로(133a)와 유로(133bb)의 내부 오일은 드레인되지만, 반대쪽의 제2솔레노이드(137)는 닫혀져 있기 때문에 압유가 드레인되지 않고 공급만 받게되어 유로(133b)의 내부압력이 높아지게 되고, 이에 따라 2-3속 변속밸브(117)의 스푸울(117a)이 스프링(SP₁)의 반력을 이기고 우측으로 이동됨과 더불어, 상기 제2솔레노이드밸브(137)와 연결된 유로(133aa)를 통해 1-2속 변속밸브(114)의 스푸울체임버에도 압유가 공급되어 이 밸브(114)의 스푸울(114a)을 우측으로 이동시키게 된다.

따라서 상기 유로(113)에서부터 1-2속 변속밸브(114)를 거친다음 유로(118)를 통해 공급되어온 압유가 2-3속 변속밸브(117)를 매개로 하여 유로(142)와 연통된 유로(120a)를 거쳐 상기 유로(142)를 통해 전달되나, 이때 솔레노이드밸브(142a)가 OFF된 상태이면 록업클러치밸브(112)의 스푸울에는 압력이 전달되지 못하고, 펌프(101)로부터 컨버터레귤레이트밸브(108)와, 이 록업클러치밸브(112)를 통해 토오크컨버터(107)로 공급되므로 상기 컨버터클러치(CC)는 록크되지 않게 되는 한편, 상기 유로(142)와 오리피스(129)를 통해 연통된 유로(141)를 거쳐 제2클러치피스톤(CP₂)으로 공급되어 제2클러치(C₂)를 작동시키게 된다.

이와 동시에 유로(113c)와 유로(154) 및 유로(155)를 통해 각각 제1클러치피스톤(CP₁)과 제2브레이크피스톤(BP₂) 및 제4클러치피스톤(CP₄)에도 압유가 공급되게 되므로 표-1에서와 같이 D레인지 3단이 얻어지게 된다. 이러한 변속과정시 상기 유로(141)는 유로(120)와 1-2속 변속밸브(114) 및 유로(145)를 통해 제1축압기(109a)와 연결되므로 변속에 의한 충격을 이 축압기(109a)가 흡수하여 부드러운 변속이 되게 된다.

그런데, 상기한 바에서 컨버터클러치(CC)가 록-오프(lock-off)된 상태였지만, 자동변속제어장치에서 엔진의 스로틀개방도와 변속기출력속도에 대응하여 차량의 상태가 소정속도 이상으로 있으면 유로(142)에 설치된 솔레노이드밸브(142)를 ON시켜 이 유로(142)를 통해 공급되는 압유에 의해 록업클러치밸브(112)의 스푸울을 좌측으로 밀어줌으로써 라인레귤레이트밸브(103)의 배출유로(106)와 록업라인(L_L)이 연통되게 된다.

따라서 컨버터(107)의 임펠러쪽으로 유입된 압유가 반경의 바깥쪽으로 미는 힘에 의해 컨버터클러치(CC)가 엔진의 출력축과 직결된 컨버터하우징(CH)과 록크되어 이때부터 동력전달이 컨버터(107)에 의해 이루어지지 않고 엔진의 출력축으로부터 직접 동력을 전달받는 록업(lock up)상태가 된다.

한편, 록업 ON상태에서 록업 OFF범위로 차량의 속도가 줄어들면 전자제어부에 의해 상기 솔레노이드밸브(142)가 OFF되면서 록업클러치밸브(112)의 스푸울을 밀고 있던 압유를 드레인시킴으로써 이 밸브(112)의 스푸울이 우측으로 밀착되어 유로(106)와 록업해제라인(L₁)이 연통되어, 이 록업해제라인(L₁)을 통해 공급되는 압유가 컨버터하우징(CH)쪽에서부터 반경방향의 안쪽으로 공급됨으로 인해 컨버터클러치(CO)가 컨버터하우징(CH)에서 분리되면서 록업 OFF상태가 된다. 즉, 동력전달이 컨버터(107)를 매개로 이루어지게 된다.

D레인지 4단

차량의 속도가 점점 증가하여 4단상태가 되면, 전자제어부에 의해 NO형인 제1솔레노이드밸브(135)의 솔레노이드는 ON되어, 제1솔레노이드밸브(135)가 밀폐됨과 더불어, NC형인 제 2솔레노이드밸브(137)의 솔레노이드는 OFF되어 이 제2솔레노이드밸브(137)도 밀폐됨으로써 압유가 상기 양쪽 밸브(135,137)를 통해 드레인되지 않게 되므로 상기 유로(133a)와 유로(133b) 모두에 압유가 가해져 압력이 증가되게 된다.

따라서 이들 유로(133a,133b)를 통해 공급된 압유에 의해 1-2속 변속밸브(112)와 2-3속 변속밸브(117)의 각 스푸울(112a,117a)이 우측으로 밀어부쳐지면서, 유로(133bb)가 2-3속 변속밸브(117)을 매개하여 유로(121)와 연통되어 이 (121)의 압유에 의해 3-4속 변속밸브(116)의 스푸울(116a)이 스프링(SP₁)의 반력을 이기고 밀어부쳐지게 된다.

따라서 3단에서 유로(115)에서부터 3-4속 변속밸브(116)와 유로(155)를 통해 제4클러치피스톤(CP₄)으로 전달되던 압유의 공급이 차단되어 제4클러치피스톤(CP₄)의 록크작동이 함께 되고, 유로(123)와 유로(153)을 통하여 제3브레이크피스톤(BP₃)에 압유를 전달하게 되는데, 이때 상기 유로(123)는 2-3속 변속 밸브(117)를 매개하여 축압기(109b)와 연결된 유로(146)와 연통되어, 이 축압기(109b)로부터 압유를 전달받게 되므로 부드러운 변속이 이루어지게 된다.

이상과 같은 D레인지의 각 변속단에서 제1솔레노이드밸브(135) 및 제2솔레노이드밸브(137)의 ON/OFF동작을 정리하면 다음과 같다.

그리고 D레인지에서 주행중 상기 압력제어밸브(138)가 2단에서 개방되고 나면, 가속 또는 감속상태에 따라 작동오일의 압력이 증감되더라도 압력이 이력현상(Hysteresis)에 의해 다시 일시 정시 또는 1단의 상태로 되어도(엔진이 스톱되는 상태가 아님), 상기 압력제어밸브(138)는 쉽게 닫혀지지 않게 되기 때문에 부드러운 변속주행이 이루어지게 된다.

2레인지 1단

선택레버가 2레인지로 선택되면 유로(156)와 유로(157)이 개방되게 됨으로써,라인레귤레이트밸브(103)의 스푸울(103a)우측에 토오크보상릴레이밸브(110)로부터 공급되는 토오크보상압(Pc)의 작동유가 아닌 라인압(P_L)의 작동유가 오리피스를 통해 공급되게 되므로 상기 스푸울(103a)이 좌측으로 더욱 밀려지면서 드레인통로(165)를 통해 드레인되는 량이 적어지게 되어 결국 라인압(P_L)이 커지게 된다.

그리고 록업클러치밸브(112)의 스푸울(112a)우측에도 상기 라인압(P_L)의 작동유가 공급되어 이 스푸울(112a)이 항상 우측으로 밀려있게 되므로 유로(106)가 록업해제라인(L₁)과 연통되게 되어 록업이 방지되게 되므로 항상 컨버터(107)로 동력이 전달되게 된다. 그 이외에는 D레인지 1단과 동일하다.

2레인지 2단

2레인지 2단은 D레인지 2단과 동일하나, 추가로 유로(157)와 유로(11a), 유로(150) 및 유로(153)를 통해 제3브레이크피스톤(BP₃)에 압유가 공급되어 엔진브레이킹이 걸릴 수 있게 된다.

1레인지

1레인지는 2레인지 1단과 동일하나 운전자가 1레인지는 선택함으로써 수동밸브(104)에 의해 유로(131)가 개방되어, 이 유로(131)와 1-2속 변속밸브(114)를 매개하여 연결된 유로(130)와 유로(BL₁) 및 유로(BL₂)를 통해 제 1 브레이크실린더(B₁)에 압유를 공급해줌으로써, 1변속단 이상이 속도에서는 엔진브레이킹이 걸리게 된다. 한편, 선택레버를 1레인지에 위치시키면 항상 1단위 변속만이 이루어지게 된다.

R레인지

선택레버를 R레인지(후진)로 선택하면 수동밸브(104)에 의해 유로(102)와 유로(126)만이 개방되고 나머지는 차단된다. 따라서 제3클러치피스톤(CP₃)과 제 1 브레이크피스톤(BP₁)에 작동압유가 공급되어 표-1에서와 같이 역진이 이루어지게 된다.

P·N레인지

선택레버가 P레인지(Parking) 또는 N레인지(Neutral)로 선택되면, 수동밸브(104)가 모든 변속밸브(114, 116, 117)와 클러치피스톤(CP) 및 브레이크피스톤(BP)에 압유의 공급을 차단함으로써, 이들 작동기의 접속 및 변속작용이 이루어지지 않게 함으로써 주차 또는 기어의 중립상태가 되게 한다.

상기 각 레인지별 각 변속단에서 제1브레이크레귤레이트밸브(128)는 1레인지 1단 및 후진시에만 작동하게 되는바, 1레인지 1단에서는 제1브레이크(B₁)가 엔진브레이킹을 위해 작동하는데, 이 제1브레이크레귤레이트밸브(128)는 제1브레이크(B₁)가 완만히 작동하도록 하기 위해 낮은 작동유압을 공급하나, 이 브레이크(B₁)의 접촉판이 여러장으로 이루어져 있기 때문에 낮은 유압에서 충분한 엔진브레이킹이 이루어지게된다. 또 후진시에도 제1브레이크레귤레이트밸브(BP₁)는 낮은 작동유압을 공급하여 N→R, P→R, D→R의 레인지 변환시 좋은 변속압을 제공하며 스로틀개방도가 커지면 제1브레이크레귤레이트밸브(128)가 큰 작동유압을 재빨리 공급하여 큰 구속토오크를 얻게 한다. 따라서 상기 레귤레이트밸브(128)를 제1브레이크(B₁)의 작동압을 적절하게 조압하게 된다.

한편, 2레인지 또는 3레인지의 상태에서 전자제어부 등에 전기적인 고장이 발생되면 모든 솔레노이드밸브(135, 137, 125, 142a)의 솔레노이드가 OFF되게 되므로, 전자제어모듈압(Pecm)이 최대로 됨과 더불어 토오크보상압(Pc) 및 라인압(P₁)도 최대로 되는 한편, NC형인 제 2 솔레노이드밸브(137)는 전류가 OFF되면 밀폐되게 되어 드레인이 일어나지 않게 되므로, 상기 유로(133b)는 계속해서 공급되는 압유에 의해 압력이 증가됨으로써 2-3속 변속밸브 (117)의 스푸울(117a)이 오른쪽으로 밀어부쳐지는 한편, 유로(133aa)를 통해 공급된 압유가 1-2속 변속밸브(114)의 스푸울(114a)도 오른쪽으로 밀어부쳐 유로(113c)와 유로(114), 유로(154) 및 유로(155)를 통해 각각 제1클러치피스톤(CP₁)과 제 2 클러치피스톤(CP₂), 제2브레이크피스톤(BP₂) 및 제 4 클러치피스톤(CP₄)에 각각 큰 라인압(P₁)의 작동유가 공급되게 되어 각 작동클러치(C₁,C₂,C₃)의 미끄럼 또는 마찰에 의한 연소현상을 방지하면서 표-1에서와 같이 3변속단으로 정비소까지 안전하게 갈 수 있게 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 엔진의 스로틀개방도 및 변속기출력속도에 따른 엔진토오크에 대응하여 작동유의 라인압(P₁)이 최적상태로 제어되기 때문에 과도한 오일압상승에 의한 손실을 줄이고 변속시의 쇽크를 감소시켜 부드러운 변속이 가능하게 된다.

또한 변속기 전체작동유압이 1개의 토오크보상릴레이밸브(110)에 의해 총합적으로 제어되기 때문에 구조가 컴팩트하고 생산코스트가 낮으며 기능이 우수한 자동변속기용 유압제어장치를 얻을 수 있게 된다. 그리고 역진시에도 제1브레이크레귤레이트밸브(218)에 의해 조압되는 작동유도 부드러운 변속을 얻을 수 있고, 전기적인 고장이 발생하였을 때는 모든 솔레노이드밸브에 전류의 공급이 OFF되면서 전자제어모듈압(Pecm)이 최대로 되도록 하여 이 압력(Pecm)에 따라 제어되는 라인압(P_L)이 최대로 되어 전체변속기의 클러치가 최대압으로 밀착되게 하여 미끄럼이 발생하지 않도록 하여 클러치를 보호하는 한편, 상기 개방형인 제 2 솔레노이드밸브(137)가 3변속단에 필요한 유로를 개방시켜 3변속단으로 정비소까지 안전하게 갈 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims

유압펌프(101)에서 가압된 다음 라인레귤레이트밸브(103)를 거치면서 소정의 라인압(P_L)으로 조정된 압유가 운전석의 레버에 의해 작동되는 레인지선택용 수동밸브(104)를 거쳐 차량의 주행상태에 부합하는 각 변속수단에 따라 다수개의 변속밸브(114,117,116) 중 해당 변속밸브를 통해 자동변속기의 관련 작동요소로 공급되어지도록 한 차량용 자동변속기의 유압제어장치에 있어서, 상기 수동밸브(104)에서 각 변속밸브(114,117,116)로 연결된 유로(113)의 중간에 압력제어밸브(138)가 병렬설치되고, 이 압력제어밸브(138)에는 압유를 드레인시켜 주도록 된 솔레노이드밸브(135,137)가 각각 구비된 2개의 유로(133a,133b)가 각각 병열연결되는 한편, 상기 각 변속밸브(114,117,115)의 스푸울체임버와 상호 병열연결된 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유압제어장치.
제1항에 있어서, 상기 압력제어밸브(138)가 수동밸브(104)를 거쳐 공급되는 압유의 압력이 소정치 이상이 되어야만 개방되고, 일단 개방된 후에는 공급된 압유의 영향을 지속적으로 받아 개방상태를 유지하도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유압제어장치.
제1항에 있어서, 상기 각 솔레노이드밸브(135,137)와 압력제어밸브 사이의 유로에 오리피스(134,136)가 각각 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유압제어장치.
제1항에 있어서, 상기 제1솔레노이드밸브(135)가 설치된 유로(133a)가 1-2속 변속밸브(114)의 스푸울체임버 및 3-4속 변속밸브(116)의 스푸울체임버로 병열연결되고, 상기 제 2 솔레노이드밸브가 설치된 유로(133b)는 1-2속 변속밸브(114)의 스푸울체임버 및 2-3속 변속밸브(117)의 스푸울체임버로 각각 병열 연결된 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유압제어장치.
제4항에 있어서, 상기 제1솔레노이드밸브(135)가 설치된 유로(133a)에서부터 3-4속 변속밸브(116)의 스푸울체임버로 연결되는 유로(133bb, 121)가 상기 2-3속 변속밸브(117)를 거쳐 지나가도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 유압제어장치.