KR19980036510A

KR19980036510A - 자동변속기용 유압 제어시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR19980036510A
Application number: KR1019960055080A
Authority: KR
Inventors: 이진수
Original assignee: 박병재; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1996-11-19
Filing date: 1996-11-19
Publication date: 1998-08-05
Also published as: KR100208153B1

Abstract

4속 자동변속기의 유압제어 시스템에 있어서, 유압식 로직을 전자식 로직으로 전환시켜 변속 응답성 및 변속감 그리고 마찰요소의 내구성을 향상시키기 위하여, 유압 발생 수단으로부터 공급되는 유압을 라인압으로 조절하는 라인압 컨트롤 수단, 상기 라인압 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 각 윤활부와 토오크 컨버터로 공급하거나 배출시키는 댐퍼 클러치 컨트롤 수단, 상기 라인압 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 리듀싱압으로 감압시키는 리듀싱압 컨트롤 수단, 상기 라인압 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 변속레버의 작동에 연동하여 각 레인지 선택에 상응하는 유로로 유압을 공급하는 레인지 컨트롤 수단, 상기 레인지 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)의 제어에 따라 각 변속단에 상응하는 각 변속압으로 공급하며 특정 마찰요소로 공급되는 유압의 유로를 변경시키는 시프트 컨트롤 수단, 상기 레인지 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)의 제어에 따라 마찰요소 작동압으로 제어하는 유압 컨트롤 수단, 상기 시프트 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압과 시프트 컨트롤 수단에 의하여 유로를 형성하고 이렇게 형성된 유로를 통하여 시프트 컨트롤 수단과 유압 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 선택된 마찰요소로 분배하는 유압 분배 수단을 포함하는 자동변속기용 유압제어 시스템

Description

자동변속기용 유압제어 시스템 및 그 제어방법

본 발명은 4속 자동변속기용 유압제어 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각 마찰요소로 공급되는 유압을 솔레노이드로 제어하여 변속 응답성 및 변속감을 향상시키는 자동변속기용 유압제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량용 자동변속기는 엔진의 외전 동력을 토오크 컨버터에서 토오크 변환시키고, 변환된 회전 동력을 유성기어장치로 구성되는 다단 변속기어 메카니즘에서 엔진 회전수 및 차량의 운행상태 등에 따라 변환시킬 수 있도록 구성되어 있다.

이와 같이 유성기어장치에서 회전 동력을 변환시키기 위하여, 자동변속기는 유성기어장치의 특정 요소에 마찰요소인 브레이크 수단을 개재하여 반력요소로 작동시킬 수 있도록 변속기 하우징에 가변적으로 고정시키고, 다른 특정 요소에 다른 마찰요소인 클러치 수단을 개재하여 입력요소로작동시킬 수 있도록 입력축에 가변적으로 연결시킬 수 있도록 상기 마찰요소들을 제어하는 유압제어 시스템을 구비하고 있다.

이러한 자동변속기용 유압제어 시스템은 토오크 컨버터의 펌프 임펠러와 함께 구동되는 오일펌프 드라이브 허브에 장착된 드라이브 기어와 이에 치합된 드리븐 기어의 상호 구동에 의하여 발생된 유압을 차량의 운행상태에 상응하는 라인압으로 제어하여, 유성기어장치의 윤활부와 토오크 컨버터에 장착된 댐퍼 클러치 그리고 각 유성기어장치를 제어하는 각 마찰요소로 공급하도록 구성되어 있다.

그러나 상기와 같은 자동변속기용 유압제어 시스템은 유압식 로직으로 스풀 밸브를 제어하여 유로를 형성하고, 이렇게 형성된 유로로 유압을 공급하여 선택된 마찰요소를 작동 및 해방시켜 자동변속을 실현하므로 변속 응답성 및 변속감을 악화시키며, 변속감 악화로 인하여 마찰요소의 내구성을 저하시키는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 유압식 로직을 전자식 로직으로 전환시켜 변속 응답성 및 변속감 그리고 마찰요소의 내구성을 향상시키는 자동변속기용 유압 제어 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는데 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 자동변속기용 유압제어 시스템은 유압 발생 수단으로부터 공급되는 유압을 라인압으로 조절하는 라인압 컨트롤 수단, 상기 라인압 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 각 윤활부와 토오크 컨버터로 공급하거나 배출시키는 댐퍼 클러치 컨트롤 수단, 상기 라인압 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 리듀싱압으로 감압시키는 리듀싱압 컨트롤 수단, 상기 라인압 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 변속레버의 작동에 연동하여 각 레인지 선택에 상응하는 유로로 유압을 공급하는 레인지 컨트롤 수단, 상기 레인지 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)의 제어에 따라 각 변속단에 상응하는 각 변속압으로 공급하며 특정 마찰요소로 공급되는 유압의 유로를 변경시키는 시프트 컨트롤 수단, 상기 레인지 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)의 제어에 따라 마찰요소 작동압으로 제어하는 유압 컨트롤 수단, 상기 시프트 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압과 시프트 컨트롤 수단에 의하여 유로를 형성하고 이렇게 형성된 유로를 통하여 시프트 컨트롤 수단과 유압 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 선택된 마찰요소로 분배하는 유압 분배 수단을 포함한다.

또 본 발명에 따른 자동변속기용 유압제어 시스템의 제어방법은 시프트 컨트롤 수단의 솔레노이드 밸브를 온/오프 제어하여 레인지 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압으로 유압 분배 수단을 작동시켜 유로를 형성시키고, 상기 유압 컨트롤 수단의 솔레노이드 밸브를 듀티 및 온/오프 제어하여 레인지 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 제어하고 제어된 유압을 유압 분배 수단에 의하여 형성된 유로로 공급/배출하여 선택된 마찰요소를 작동/해방시킨다.

상술한 바와 같이 구성된 자동변속기용 유압제어 시스템은 시프트 컨트롤 수단의 솔레노이드 밸브 제어에 따른 유압 분배 수단을 제어하여 유로를 형성시키고, 유압 컨트롤 수단의 솔레노이드 밸브의 제어에 따른 유압을 유압 분배 수단에 의하여 형성된 유로로 공급하여 마찰요소를 작동/해방시켜 자동변속을 가능케 한다.

이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 1 은 본 발명에 관련하는 자동변속기용 유압제어 시스템의 1-2변속 과정에서 형성되는 유압 회로도.

도 2 는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 유압제어 시스템의 2-3변속 과정에서 형성되는 유압 회로도.

도 3 은 본 발명에 관련하는 자동변속기용 유압제어 시스템의 3-4변속 과정에서 형성되는 유압 회로도.

도 4 는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 유압제어 시스템의 4-3변속 과정에서 형성되는 유압 회로도.

도 5 는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 유압제어 시스템의 3-2변속 과정에서 형성되는 유압 회로도.

도 6 은 본 발명에 관련하는 자동변속기용 유압제어 시스템의 2-1변속 과정에서 형성되는 유압 회로도.

도 7 은 본 발명에 관련하는 자동변속기용 유압제어 시스템의 4-2변속 과정에서 형성되는 유압 회로도.

도 1 은 본 발명에 관련하는 자동변속기용 유압제어 시스템의 1-2 변속 과정에서 형성되는 유압 회로도로서, 유압 발생 수단에서 발생 공급되는 유압을 각 마찰 요소로 공급/배출시키면서 선택된 마찰요소를 작동/해방시켜 자동변속을 실현시킬 수 있도록 구성되어 있다.

즉, 토오크 컨버터(1)의 펌프 드라이 허브에 장착된 오일펌프(3)는 엔진의 구동과 동시에 계속 유압을 발생시켜 라인압 컨트롤 수단인 레귤레이터 밸브(5)로 공급할 수 있도록 라인압 관로(7)로 연결되어 있다.

상기 레귤레이터 밸브(5)는 라인압 관로(7)로 공급되는 유압을 트랜스 액슬의 윤활부와 토오크 컨버터(1)에 내장된 댐퍼 클러치를 제어할 수 있도록 설치되는 댐퍼 클러치 컨트롤 수단의 토오크 컨버터 컨트롤 밸브(9)와 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(11) 그리고 토오크 컨버터(1)로 공급할 수 있도록 관로(13, 15 17, 19, 21)로 연결되어 있다.

한편 라인압 관로(7)와 연결되어 레귤레이터 밸브(5)에서 조절된 라인압을 공급받는 리듀싱압 컨트롤 수단의 리듀싱 밸브(23)는 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(11)를 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)의 제어신호에 따라 제어하는 댐퍼 클러치 컨트롤 솔레노이드 밸브(25)로 리듀싱압을 공급할 수 있도록 관로(27)로 연결되어 있다.

그리고 라인압 관로(7)는 댐퍼 클러치 컨트롤 솔레노이드 밸브(25)의 제어에 따라 유로를 형성하는 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(11)를 통하여 토오크 컨버터(1)로 유압을 공급할 수 있도록 연결되어 있다.

또 상기 라인압 관로(7)는 변속 레버의 작동에 연동하여 각 레인지에 상응하는 유로를 형성시키는 레인지 컨트롤 수단의 매뉴얼 밸브(29)와 연결되며, 이 매뉴얼 밸브(29)는 파킹(P), 후진(R), 중립(N), 주행(D, 2, L) 레인지를 선택할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 매뉴얼 밸브(29)는 전진 및 후진 선택시 레귤레이터 밸브(5)로 유압을 공급하여 라인압을 각 레인지에 적절하게 조절할 수 있도록 관로(31, 33)로 연결되어 있다.

그리고 매뉴얼 밸브(29)는 시프트 컨트롤 수단과 유압 컨트롤 수단으로 유압을 공급/배출할 수 있도록 시프트 컨트롤 수단의 시프트 밸브(35)와 관로(37)로 연결되고, 유압 컨트롤 수단의 제 1, 2 압력 컨트롤 밸브(39, 41)와 관로(43)로 연결되며, N-R 컨트롤 밸브(45)와 관로(47)로 연결되어 있다.

상기 시프트 컨트롤 밸브(35)는 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)의 온/오프 제어에 따라 작동하는 제1, 2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(47, 49)에 의하여 2, 3, 4속압을 2, 3, 4속압 관로(51, 53, 55)로 공급하거나 배출시킬 수 있는 구조로 이루어져 있다.

상기 2속압 관로(51)에서 분지된 관로(57)에는 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)에 의하여 온/오프 작동하는 제 3 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(59)가 설치되어 있다.

한편 제1, 2 유압 컨트롤 밸브(39, 41)와 N-R 컨트롤 밸브(45)는 리듀싱 밸브(23)에서 감압된 리듀싱압을 공급받아 제1, 2압력 컨트롤 솔레노이드 밸브(61, 63)에 의하여 제어될 수 있도록 관로(65)로 연결되어 있다.

상기 제1, 2 입력 컨트롤 밸브(39, 41)와 N-R 컨트롤 밸브(45)에서 제어된 유압이 선택된 마찰요소로 유압을 공급/배출시킬 수 있도록 시프트 컨트롤 밸브(35)와 제 3 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(69)에 의하여 유로를 형성하는 유압 분배 수단이 유압 컨트롤 수단과 마찰요소 사이에 구비되어 있다.

상기 유압 분배 수단은 유로를 변경할 수 있는 복수의 스풀밸브들을 포함하여 구성된다.

그 중, 1-2시프트 밸브(67)는 2속압 관로(51)와 연결되어 2속압에 의하여 제어되어 제1압력 컨트롤 밸브(39)로부터 공급되는 유압을 2-3/4-3 시프트 밸브(69)와 4-2시프트 밸브(71)로 유압을 공급할 수 있도록 관로(73, 75)로 연결되고, N-R 컨트롤 밸브(45)로부터 공급되는 유압을 로우-리버스 브레이크(77)로 공급하거나 이로부터 유압을 배출시킬 수 있도록 관로(79, 81)로 연결되며, 상기와 같이 제어할 수 있는 밸브스풀(83)을 포함하는 구조로 이루어져 있다.

그리고 앤드 클러치 밸브(85)는 2, 3 속압 관로(51, 53)와 연결되어 2속압에 의하여 제어되어 3속압을 4-2시프트 밸브(71)로 공급하거나 이로부터 유압을 배출시킬 수 있도록 관로(87)로 연결되며, 4속압 관로(55)에서 분지된 관로(89)와 연결되어 변속 페일시 관로(89)로 유압을 공급할 수 있게 하는 밸브스풀(91)을 포함하는 구조로 이루어져 있다.

또 2-3/4-3 시프트 밸브(69)는 3속압 관로(53)와 연결되어 3속압에 의하여 제어되어 관로(75)로 공급되는 유압을 4-2시프트 밸브(71)로 공급하거로 이로부터 유압을 배출시킬 수 있도록 관로(93)로 연결되며, 상기와 같이 제어할 수 있는 밸브 스풀(95)을 포함하는 구조로 이루어져 있다.

한편 리어 클러치 배출 밸브(97)는 제2유압 컨트롤 밸브(41)로부터 공급되는 유압을 리어 클러치(99)로 공급하거나 이로부터 유압을 배출시킬 수 있도록 관로(101, 103)로 연결되고, 후진시 매뉴얼 밸브(29)로부터 공급되는 유압을 2-3/4-3시프트 밸브(69)로 공급하여 이를 제어하고 관로(93)로 유압을 공급할 수 있도록 관로(105, 107, 109)로 연결되며, 4속압 관로(55)에서 분지된 관로(111)와 연결되어 4속시 리어 클러치(99)에 공급된 유압을 배출시킬 수 있게 하는 제1, 2밸브스풀(113, 115)를 포함하는 구조로 이루어져 있다.

또 4-2시프트 밸브(71)는 2속압 관로(51)에서 분지된 관로(57)로 공급되는 유압을 제3시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(59)가 온/오프 제어하므로 작동되는 밸브스풀(117)를 포함하는 구조로 이루어져 있다.

그리고 4-2 시프트 밸브(71)는 킥다운 밴드 브레이크(119)의 서보 어플라이(121)에 유압을 공급하도록 관로(123)로 연결되고, 상기 관로(123)에 선택적으로 유압을 공급 배출시킬 수 있도록 관로(75)와 2속압 관로(51)에서 분지된 관로(125)와 연결되어 있다.

또 4-2 시프트 밸브(71)는 관로(93)로 공급되는 유압을 서보 릴리이스(127)와 프론트 클러치(129)로 공급하거나 배출시킬 수 있도록 관로(131)와 연결되어 있다. 하울러 상기 관로(31)는 앤드 클러치 밸브(85)와 리어 클러치 배출 밸브(97)를 제어할 수 있도록 연결되어 있다.

또 4-2시프트 밸브(71)는 관로(87)로부터 공급되는 유압을 앤드 클러치(133)로 공급하거나 공급된 유압을 배출시킬 수 있도록 관로(135)로 연결되어 있다.

더욱이 4-2 시프트 밸브(71)는 관로(75)로 공급되는 유압을 관로(135)로 연결되는 앤드 클러치(133)로 공급하거나 차단시킬 수 있도록 바이패스 관로(137)를 구비하고 있다.

상술한 바와 같이 구성된 자동변속기용 유압제어 시스템은 매뉴얼 밸브(29)의 작동과, 차속 및 스로틀 밸브의 개도에 따라 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 각 솔레노이드 밸브들을 온/오프 또는 듀티 제어함에 따라 자동으로 변속을 실현하게 된다.

먼저 엔진이 기동하게 되면 오일펌프(3)에서 발생된 유압은 레귤레이터 밸브(5)에서 일정한 라인압으로 제어되어 라인압 관로(7)로 공급됨과 동시에 토오크 컨버터 컨트롤 밸브(9)로 공급된다.

그리고 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 차량의 운행 상태에 따라 댐퍼 클러치 컨트롤 솔레노이드 밸브(25)를 온/오프 제어함에 따라 리듀싱 밸브(23)로부터 공급되는 리듀싱압을 비작용/작용시켜 댐퍼 클러치 컨트롤 밸브(11)가 제어되면서 관로(17, 19)로 유압을 배출/공급 또는 공급/배출시켜 댐퍼 클러치를 작동/해방시킨다.

(1-2 변속)

한편 주행 D 레인지를 선택하여 1속으로 주행 중, 차속 및 스로틀 밸브 개도율이 증가하게 되면 도 1 에 도시된 바와 같이, 리어 클러치(99)가 작동하는 상태에서 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 제 1 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(47)를 온에서 오프로 제어하고, 제 2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(49)를 온으로 제어하며, 제 3 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(59)를 오프로 제어하여, 시프트 컨트롤 밸브(35)에서 2속압 관로(51)로 유압이 공급되게 한다.

상기 2속압 관로(51)로 공급되는 유압은 1-2시프트 밸브(67)로 공급되어 밸브스풀(83)을 도면에서 보아 우측으로 이동시켜 관로(73, 75)를 연통시킨다.

그리고 2속압 관로(51)에서 분지된 관로(57)로 공급되는 유압에 의하여 4-2 시트 밸브(71)의 밸브스풀(117)이 도면에서 보아 상측으로 이동하여 관로(75, 123)을 연통시킨다.

이와 동시에 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 제1압력 컨트롤 솔레노이드 밸브(61)를 온에서 오프로 듀티 제어하여 제1압력 컨트롤 밸브(39)를 작동시키므로 관로(43)로 공급되는 유압을 듀티 제어하여 연통된 관로(73, 75, 123)를 통하여 서보 어플라이(121)로 공급하여 킥다운 밴드 브레이크(119)를 작동시켜 2속을 실현한다.

(2-3 변속)

상기와 같은 2속 상태에서 차속 및 스로틀 밸브 개도율이 증가하게 되면, 도 2 에 도시된 바와 같이, 리어 클러치(99)가 작동하는 상태에서 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 제 1 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(47)를 오프로, 제 2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(49)를 온에서 오프로 제어하여 시프트 컨트롤 밸브(35)에서 2, 3속압 관로(51, 53)로 유압이 공급되게 한다.

상기 2속압 관로(51)로 공급되는 유압을 2속 상태에서와 같이 작용하고, 3속압 관로(53)로 공급되는 3속압은 2-3/4-3 시프트 밸브(69)로 공급되어 이의 밸브스풀(95)을 도면에서 보아 우측으로 이동시켜 관로(75, 93)을 연통시킨다.

그리고 4-2시프트 밸브(71)가 2속에서와 같은 상태를 유지하고 있기 때문에, 관로(75, 123)는 연통되어 있고, 관로(93, 131)도 연통되어 있으며, 관로(87, 135)가 연통되어 있다.

또 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 제 1 압력 컨트롤 솔레노이드 밸브(61)를 오프에서 온으로 온에서 오프로 듀티 제어하여 제 1 압력 컨트를 밸브(39)를 작동시키므로 관로(43)로 공급되는 유압을 듀티 제어하여 연통된 관로(73, 75, 123)를 통하여 서보 어플라이(121)로 공급하고, 연통된 관로(75, 93, 131)을 통하여 서보 릴리이스(127)와 프론트 클러치(129)로 공급되어 킥다운 밴드 브레이크(119)를 해방시키고 프론트 클러치(129)를 작동시켜 3속 상태를 유지시킨다.

이 때, 프론트 클러치(129)와 서보 어플라이(127)로 유압을 공급하는 관로(131)는 앤드 클러치 밸브(85)로 유압을 공급하여 이의 밸브스풀(91)을 도면에서 보아 좌측으로 이동시켜 관로(53, 87)를 연통시킨다.

따라서 3속압 관로(53)로 공급되는 유압은 연통된 관로(87, 135)를 통하여 앤드 클러치(133)로 공급되어 이를 작동시킨다.

(3-4 변속)

상기와 같은 3속 상태에서 차속 및 스로틀 밸브 개도율이 증가하게 되면 도 3 에 도시된 바와 같이, 앤드 클러치(133)가 작동하는 상태에서 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 제1시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(47)를 오프에서 온으로 제어하고, 제2시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(49)를 오프로 제어하여, 제3시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(59)를 오프로 제어하여, 시프트 컨트롤 밸브(35)에서 2, 3, 4속압 관로(51, 53, 55)로 유압이 공급되게 한다.

상기 2, 3속압 관로(51, 53)로 공급되는 유압은 3속에서와 같이 작용하고, 4속압 관로(55)로 공급되는 4속압은 관로(89)를 통하여 앤드 클러치 밸브(85)로 공급되어 이 밸브(85) 페일시 앤드 클러치(133)로 계속 유압을 공급할 수 있게 하며, 관로(111)를 통하여 리어 클러치 배출 밸브(97)로 공급되어 이의 밸브스풀(113, 115)을 도면에서 보아 우측으로 이동시켜 관로(111, 107)를 연통시킴과 동시에 관로(103, 101)를 차단시킨다.

상기 연통된 관로(11, 107)로 공급되는 4속압은 3속압이 작용하는 2-3/4-3시프트 밸브(69)로 공급되어 이의 밸브스풀(95)을 도면에서 보아 좌측으로 이동시켜 관로(75, 93)을 차단시키고 관로(93, 109)을 연통시킨다.

따라서 리어 클러치(99)를 작동시키던 유압은 관로(103)와 리어 클러치 배출 밸브(97)를 통하여 배출되고, 프론트 클러치(129)와 서보 릴리이스(127)에 작용하던 유압은 관로(131, 93)와 오리피스가 설치된 관로(109, 105)를 통하여 매뉴얼 밸브(29)로 배출되면서 리어 클러치(99)와 프론트 클러치(129)를 해방시킨다.

이와 동시에 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 제 1 압력 컨트롤 솔레노이드 밸브(61)를 오프에서 온으로 온에서 오프로 듀티 제어하여 제 1 압력 컨트롤 밸브(39)를 작동시켜 관로(43)로 공급되는 유압을 1-2시프트 밸브(67)에 의하여 연통된 관로(73, 75)와 관로(123)를 통하여 서보 어플라이(121)에 공급하여 킥다운 밴드 브레이크(119)를 작동시켜 4속을 실현한다.

(4-3 변속)

상기와 같은 4속 상태에서 차속 및 스로틀 밸브 개도율이 감소하게 되면 도 4 에 도시된 바와 같이, 앤드 클러치(133)가 작동하는 상태에서 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 제 1 시프트 컨트롤 솔레노이드밸브(4)를 온에서 오프로 제어하고, 제 2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(49)를 오프로 제어하며, 제 3 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(59)를 오프로 제어하여, 시프트 컨트롤 밸브(35)에서 4속압 관로(55)로 공급되던 유압을 차단시킨다.

따라서 상기 관로(111, 89, 55)로 공급되던 유압은 시프트 컨트롤 밸브(35)로 배출되고, 이로 인하여 리어 클러치 배출 밸브(97)의 제1밸브스풀(113)이 도면에서 보아 좌측으로 이동하면서 관로(107)로 공급되었던 유압은 관로(105)를 경유하여 매뉴얼 밸브(29)로 배출되면서 2-3/4-3시프트 밸브(69)의 밸브스풀(95)을 도면에서 보아 좌측으로 이동시켜 관로(75, 93)를 연통시킨다.

이 상태에서 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 제1압력 컨트롤 솔레노이드 밸브(61)를 오프에서 온으로 온에서 오프로 듀티 제어하여 제1압력 컨트롤 밸브(39)를 작동시켜 연통된 관로(43, 73, 75, 123)와 관로(93, 131)를 통하여 서보 어플라이(121), 서보 릴리이스(127)로 유압을 공급하여 킥다운 밴드 브레이크(119)를 해방시키고, 프론트 클러치(129)로 유압을 공급하여 이를 작동시킨다.

상기 프론트 클러치(129)로 공급되는 유압이 리어 클러치 배출 밸브(97)의 제2밸브스풀(115)을 도면에서 보아 좌측으로 이동시켜 관로(101, 103)을 연통시킨다.

그리고 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 제2압력 컨트롤 솔레노이드 밸브(63)를 온에서 오프로 제어하여 제2압력 컨트롤 밸브(51)를 작동시켜 연통된 관로(43, 101, 103)을 통하여 리어 클러치(99)로 유압을 공급하여 이를 작동시켜 3속을 실현한다.

한편 주행 중 정지시에는 제2압력 컨트롤 밸브(41)의 작동에 의하여 관로(43, 101)가 차단된 상태에서 리어 클러치 배출 밸브(97)의 제2밸브스풀(115)이 도면에서 보아 좌측으로 이동된 상태에서 프론트 클러치(129)와 서보 릴리이스(127)에 유압을 공급하여 변속 완료 후, 리어 클러치(99)로 유압을 공급하여 이를 작동시킨다.

(3-2 변속)

상기와 같은 3속 상태에서 차속 및 스로틀 밸브 개도율이 감소하게 되면, 도 5 에 도시된 바와 같이, 리어 클러치(99)가 작동하는 상태에서 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 제 1 시프트 컨트롤 솔레노이드밸브(47)를 오프로 제어하고, 제 2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(49)를 오프에서 온으로 제어하며, 제 3 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(59)를 오프로 제어하여, 시프트 컨트롤 밸브(35)에서 3속압 관로(53)로 공급되던 유압을 차단시킨다.

따라서 상기 관로(53)로 공급되던 유압은 시프트 컨트롤 밸브(35)로 배출되고, 이로 인하여 2-3/4-3시프트 밸브(69)의 밸브스풀(95)이 도면에서 보아 좌측으로 이동하면서 관로(75, 93)을 차단시키면서 관로(93, 109)를 연통시킨다.

따라서 프론트 클러치(129)와 서보 릴리이스(127)를 작동시키던 유압은 관로(131, 93, 109)와 오리피스가 장착된 관로(105)를 경유하여 매뉴얼 밸브(29)로 배출되어 프론트 클러치(129)를 해방시킨다.

그리고 앤드 클러치(133)를 작동시키던 유압은 관로(135, 87, 53)를 통하여 시프트 컨트롤 밸브(35)로 배출되어 앤드 클러치(133)를 해방시킨다.

이 때 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 제1압력 컨트롤 솔레노이드 밸브(61)를 오프에서 온으로 온에서 오프로 듀티 제어하여 제1압력 컨트롤 밸브(39)를 작동시켜 연통관 관로(43, 73, 75)와 관로(123)를 통하여 서보어플라이(121)로 유압을 공급하여 킥다운 밴드 브레이크(119)를 작동시켜 2속을 실현한다.

(2-1 변속)

상기와 같은 2속 상태에서 차속 및 스로틀 밸브 개도율이 감소하게 되면, 도 6 에 도시된 바와 같이, 리어 클러치(99)가 작동하는 상태에서 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 제 1 시프트 컨트롤 솔레노이드밸브(47)를 오프에서 온으로 제어하고, 제 2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(49)를 온으로 제어하며, 제 3 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(59)를 오프로 제어하여, 시프트 컨트롤 밸브(35)에서 2속압 관로(51)로 공급되던 유압을 차단시킨다.

따라서 관로(51)로 공급되던 유압은 시프트 컨트롤 밸브(35)로 배출되고, 이로 인하여 1-2시프트 밸브(67)의 밸브스풀(83)과 앤드 클러치 밸브(85)의 밸브스풀(91)이 도면에서 보아 좌측으로 이동하면서 관로(75, 73)을 차단시킨다.

그리고 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 제1압력 컨트롤 솔레노이드 밸브(61)를 오프에서 온으로 듀티 제어하여 제1압력 컨트롤 밸브(39)를 작동시켜 관로(73, 43)를 차단시킨다.

따라서 서보 어플라이(127)를 작동시키던 유압은 관로(123, 75)를 통하여 제 1 압력 컨트롤 밸브(39)를 통하여 1-2시프트 밸브(67)에서 배출되어 킥다운 밴드 브레이크(119)를 해방시켜 1속을 실현한다.

(4-2 스킵 변속)

상술한 바와 같은 4속 상태에서 큰 토오크를 얻기 위하여 갑자기 스로틀 밸브의 개도율을 증가시키면 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 2속으로 스킵 변속을 실현하기 위하여 제1시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(47)를 온에서 오프로 제어하고, 제2시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(49)를 오프에서 온으로 제어하며, 제3시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(59)를 변속중에는 온으로 제어하고 변속후에는 오프로 제어한다.

따라서 제3시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브(59)의 온 제어에 의하여 4-2시프트 밸브(71)의 밸브스풀(117)을 도면에서 보아 하측으로 이동시킨다.

따라서 서보 어플라이(121)로 유압을 공급하는 관로(123)는 관로(75)와 차단되고, 관로(125)와 연통되어 2속압 관로(51)로부터 공급되는 유압에 의하여 계속 작동된다.

그리고 앤드 클러치(133)로 유압을 공급하는 관로(135)는 관로(87)와 차단되고, 관로(137)에 의하여 관로(75)에 연통되어 제1압력 컨트롤 솔레노이드 밸브(61)의 오프 제어에 따라 작동하는 제1압력 컨트롤 밸브(39)를 통하여 유압을 관로(73, 75, 123)로 공급받아 계속 작동된다.

한편 상기 3, 4 속압이 해제됨에 따라 리어 클러치 배출 밸브(97)는 관로(101, 103)를 연통시키고, 관로(87)로 공급되던 유압은 앤드 클러치 밸브(85)와 시프트 컨트롤 밸브(35)를 통하여 배출된다.

그리고 트랜스맷션 제어 유닛(TCU)이 제2압력 컨트롤 솔레노이드 밸브(63)를 온에서 오프로 듀티 제어하여 제2압력 컨트롤 밸브(41)를 작동시키므로 관로(43)으로 공급되는 유압은 관로(101, 103)을 경유하여 리어 클러치(99)로 공급되어 이를 작동시킨다.

또 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 제1압력 컨트롤 솔레노이드 밸브(61)를 오프에서 오프에서 온으로 듀티 제어하여 앤드 클러치(133)를 작동시키던 유압을 관로(135, 137, 75, 73)를 통하여 제1압력 컨트롤 밸브(39)로 배출 시켜 앤드 클러치(133)를 해방시킨다.

그 후 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 제3압력 컨트롤 솔레노이드 밸브(59)를 오프로 제어함과 동시에 제1압력 컨트롤 솔레노이드 밸브(61)를 온에서 오프로 듀티 제어한다.

따라서 관로(57)로 공급되던 유압이 4-2시프트 밸브(71)에 작용하여 이의 밸브스풀(117)을 도면에서 보아 상측으로 이동시켜 서보 어플라이(121)로 유압을 공급하는 관로(123)를 관로(75)에 연통시킨다.

따라서 제1압력 컨트롤 솔레노이드 밸브(61)에 의하여 듀티 제어된 유압은 연통된 관로(43, 73, 75, 123)를 통하여 서보 어플라이(121)로 공급되어 킥다운 밴드 브레이크(119)를 작동시켜 4-2 스킵 변속을 실현한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동변속기용 유압제어 시스템은 시프트 컨트롤 수단의 솔레노이드 밸브 제어에 따른유압으로 유압 분배 수단을 제어하여 유로를 형성시키고, 유압 컨트롤 수단의 솔레노이드 밸브의 제어에 따른 유압을 유압 분배 수단에 의하여 형성된 유로로 공급하여 마찰요소를 작동/해방시켜 자동변속을 실현하고 4-2스킵 변속을 가능케 하므로, 변속 응답성 및 변속감을 향상시키며, 변속감 향상에 따라 마찰요소의 내구성을 증대시킬 수 있다.

Claims

유압 발생 수단으로부터 공급되는 유압을 라인압으로 조절하는 라인압 컨트롤 수단, 상기 라인압 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 각 윤활부와 토오크 컨버터로 공급하거나 배출시키는 댐퍼 클러치 컨트롤 수단, 상기 라인압 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 리듀싱압으로 감압시키는 리듀싱압 컨트롤 수단, 상기 라인압 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 변속레버의 작동에 연동하여 각 레인지 선택에 상응하는 유로로 유압을 공급하는 레인지 컨트롤 수단, 상기 레인지 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)의 제어에 따라 각 변속단에 상응하는 각 변속압으로 공급하며 특정 마찰요소로 공급되는 유압의 유로를 변경시키는 시프트 컨트롤 수단, 상기 레인지 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)의 제어에 따라 마찰요소 작동압으로 제어하는 유압 컨트롤 수단, 상기 시프트 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압과 시프트 컨트롤 수단에 의하여 유로를 형성하고 이렇게 형성된 유로를 통하여 시프트 컨트롤 수단과 유압 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 선택된 마찰요소로 분배하는 유압 분배 수단을 포함하는 자동변속기용 유압제어 시스템.
제 1 항에 있어서, 시프트 컨트롤 수단은 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)의 제어신호에 의하여 온/오프 작동되는 제1, 2 시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브에 의하여 2, 3, 4속압을 공급하는 시프트 컨트롤 밸브와 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)의 제어신호에 의하여 온/오프 작동하여 상기 시프트 컨트롤 밸브로부터 공급되는 2속압을 유압 분배 수단의 한 밸브에 작용/비작용시키는 제3시프트 컨트롤 솔레노이드 밸브를 포함하는 자동변속기용 유압제어 시스템.
제 1 항에 유압 분배 수단은 시프트 컨트롤 수단으로부터 공급되는 2속압에 의하여 제어되어 압력 컨트롤 수단의 제1압력 밸브로부터 공급되는 유압을 유압 분배수단의 다른 밸브로 공급하거나 공급된 유압을 배출시키며, 유압 분배 수단의 N-R 컨트롤 밸브로부터 공급되는 유압을 로우 리버스 브레이크로 공급하거나 공급된 유압을 배출시키는 구조로 이루어져 관로들로 연결되는 1-2시프트 밸브, 상기 2속압에 의하여 제어되어 시프트 컨트롤 수단으로부터 공급되는 3속을 유압 분배 수단의 다른 밸브로 공급하거나 공급된 유압을 배출시키는 구조로 이루어져 관로들로 연결되는 앤드 클러치 밸브, 시프트 컨트롤 수단으로부터 공급되는 4속압과 마찰요소인 프론트 클러치와 서보 릴리이스로 공급되는 유압에 의하여 제어되어 유압 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 리어 클러치로 공급하거나 공급된 유압을 배출시키는 구조로 이루어져 관로들로 연결되는 리어 클러치 배출 밸브, 상기 리어 클러치 배출 밸브를 통하여 공급되는 4속압과 시프트 컨트롤 수단으로부터 공급되는 3속압에 의하여 제어되어 1-2시프트 밸브로부터 공급되는 유압을 유압 분배 수단의 다른 밸브로 공급하거나 공급된 유압을 배출시키는 구조로 이루어져 관로들로 연결되는 2-3/4-3시프트 밸브, 상기 시프트 컨트롤 수단으로부터 공급되는 2속압을 제3시프트 컨트롤 밸브가 제어하므로 상기 1-시프트 밸브로부터 공급되는 유압을 마찰요소인 킥다운 밴드 브레이크의 서보 어플라이로 공급하거나 공급된 유압을 배출시키며, 2-3/4-3시프트 밸브로부터 공급되는 유압을 서보 릴리이스와 프론트 클러치로 공급하거나 공급된 유압을 배출시키며, 앤드 클러치 밸브로부터 공급되는 유압을 앤드 클러치로 공급하거나 배출시키는 작용이나 1-2시프트 밸브로부터 공급되는 유압을 앤드 클러치 밸브로 공급하거나 공급된 유압을 배출시키는 작용을 하는 구조로 이루어져 관로들로 연결되는 4-2시프트 밸브를 포함하는 자동변속기용 유압 제어 시스템.
트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 시프트 컨트롤 수단의 솔레노이드 밸브를 온/오프 제어하여 라인압 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 레인지 컨트롤 수단을 통하여 유압 분배 수단에 공급하여 유압 분배 수단을 작동시켜 유로를 형성시키고, 트랜스밋셧 제어 유닛(TCU)이 유압 컨트롤 수단의 솔레노이드 밸브를 듀티 및 온/오프 제어하여 레인지 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 제어하고 제어된 유압을 유압 분배 수단에 의하여 형성된 유로로 공급/배출하여 선택된 마찰요소를 작동/해방시켜서 자동변속을 실현하는 자동변속기용 유압제어 시스템의 제어방법.
제 4 항에 있어서, 1-2변속시에는 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 시프트 컨트롤 수단의 한 솔레노이드 밸브를 온에서 오프로, 다른 솔레노이드 밸브를 온으로, 또 다른 솔레노이드 밸브를 오프로 제어하여 유압 분배 수단의 유로를 형성시키고, 유압 컨트롤 수단의 한 솔레노이드 밸브를 온에서 오프로 듀티 제어하고 다른 솔레노이드 밸브를 오프로 제어하여 레인지 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 서보 어플라이에 공급하여 리어 클러치가 작동하는 상태에서 킥다운 밴드 브레이크를 작동시켜 2속을 실현하는 자동변속기용 유압제어 시스템의 제어방법.
제 4 항에 있어서, 2-3변속시에는 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 시프트 컨트롤 수단의 한 솔레노이드 밸브를 오프로, 다른 솔레노이드 밸브를 온에서 오프으로, 또 다른 솔레노이드 밸브를 오프로 제어하여 유압 분배 수단의 유로를 형성시키고, 유압 컨트롤 수단의 한 솔레노이드 밸브를 오프 상태에서에서 온으로 온에서 오프로 듀티 제어하고, 다른 솔레노이드 밸브를 오프로 제어하여 레인지 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 서보 어플라이에, 서보 릴리이스, 프론트 클러치에 공급하여 리어 클러치가 작동하는 상태에서 프론트 클리치를 작동시킴과 동시에 킥다운 밴드 브레이크를 해방시키며, 시프트 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 앤드 클러치로 공급하여 이를 작동시켜 3속을 실현하는 자동변속기용 유압제어 시스템의 제어 방법.
제 4 항에 있어서, 3-4 변속시에는 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 시프트 컨트롤 수단의 한 솔레노이드 밸브를 오프에서 온으로, 다른 솔레노이드 밸브를 오프로, 또 다른 솔레노이드 밸브를 오프로 제어하여 유압 분배 수단의 유로를 형성시켜 리어 클러치, 서보 릴리이스, 프론트 클러치에 공급되었던 유압을 배출시켜 이들을 해방시키고, 유압 컨트롤 수단의 한 솔레노이드 밸브를 오프 상태에서 온으로 온에서 오프로 듀티 제어하고 다른 솔레노이드 밸브를 오프로 제어하여 레인지 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 서보 어플라이로 공급하여 앤드 클러치가 작동하는 상태에서 킥다운 밴드 브레이크를 작동시켜 4속을 실현하는 자동변속기용 유압제어 시스템의 제어방법.
제 4 항에 있어서, 4-3변속시에는 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 시프트 컨트롤 수단의 한 솔레노이드 밸브를 온에서 오프로, 다른 솔레노이드 밸브를 오프로, 또 다른 솔레노이드 밸브를 오프로 제어하여 유압 분배 수단의 유로를 형성시키고, 유압 컨트롤 수단의 한 솔레노이드 밸브를 오프상태에서 온으로 온에서 오프로 듀티 제어하고, 다른 솔레노이드 밸브를 온에서 오프로 듀티 제어하여 레인지 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 서보 어플라이, 서보 릴리이스, 프론트 클러치, 리어 클러치에 공급하여 앤드 클러치가 작동하는 상태에서 프론트 클러치와 리어 클러치를 작동시킴과 동시에 킥다운 밴드 브레이크를 해방시켜 3속을 실현하는 자동변속기용 유압제어 시스템의 제어방법.
제 4 항에 있어서, 3-2변속시에는 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 시프트 컨트롤 수단의 한 솔레노이드 밸브를 오프로, 다른 솔레노이드 밸브를 오프에서 온으로, 또 다른 솔레노이드 밸브를 오프로 제어하여 유압 분배 수단의 유로를 형성시켜 서보 릴리이스, 프론트 클러치, 앤드 클러치에 공급되었던 유압을 배출시켜 이들을 해방시키고, 유압 컨트롤 수단의 한 솔레노이드 밸브를 오프 상태에서 온으로 온에서 오프로 듀티 제어하고 다른 솔레노이드 밸브를 오프로 제어하여 레인지 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 서보 어플라이에 공급하여 리어 클러치가 작동하는 상태에서 킥다운 밴드 브레이크를 작동시켜 2속을 실현하는 자동변속기용 유압제어 시스템의 제어방법.
제 4 항에 있어서, 2-1 변속시에는 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 시프트 컨트롤 수단의 한 솔레노이드 밸브를 오프에서 온으로, 다른 솔레노이드 밸브를 온으로, 또 다른 솔레노이드 밸브를 오프로 제어하여 유압 분배 수단의 유로를 형성시키고, 유압 컨트롤 수단의 한 솔레노이드 밸브를 오프 상태에서 온으로 듀티 제어하고 다른 솔레노이드 밸브를 오프로 제어하여 리어 클러치가 작동하는 상태에서 서보 어플라이에 공급되었던 유압을 배출시켜 이를 해방시켜 1속을 실현하는 자동변속기용 유압제어 시스템의 제어방법.
제 4 항에 있어서, 4-2변속시에는 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)이 시프트 컨트롤 수단의 한 솔레노이드 밸브를 온에서 오프로, 다른 솔레노이드 밸브를 오프에서 온으로, 또 다른 솔레노이드 밸브를 변속중에는 오프에서 온으로 제어하고 변속후에는 온에서 오프로 제어하여 유압 분배 수단의 유로를 변경 형성시키고, 유압 컨트롤 수단의 한 솔레노이드 밸브를 오프에서 온으로 제어하고 다른 솔레노이드 밸브를 오프에서 온으로 제어하여 레인지 컨트롤 수단으로부터 공급되는 유압을 서보 어플라이, 리어클러치에 공급하여 앤드 클러치를 해방시키고 리어 클러치와 킥다운 밴드 브레이크를 작동시켜 2속을 실현하는 자동변속기용 유압제어 시스템의 제어방법.