KR20060043484A

KR20060043484A - 자동 변속기의 유압 제어 장치

Info

Publication number: KR20060043484A
Application number: KR1020050018922A
Authority: KR
Inventors: 데쯔야 시미즈; 겐이찌 쯔찌다; 아끼또모 스즈끼; 가즈노리 이시까와; 요시노리 시바야마
Original assignee: 아이신에이더블류 가부시키가이샤
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2005-03-08
Publication date: 2006-05-15
Also published as: CN100482982C; US20050202917A1; US7282005B2; CN1667301A; JP4524568B2; EP1574758A3; EP1574758B1; JP2005256877A; EP1574758A2

Abstract

차량의 연비 향상이나 자동 변속기의 콤팩트화를 저해하지 않으며 변속 쇼크를 방지할 수 있는 자동 변속기의 유압 제어 장치를 제공한다.

본 자동 변속기의 유압 제어 장치에는 클러치(C-1)의 결합 상태를 공급되는 유압에 의거하여 제어하는 유압 서보(25)와, 유압을 조압하여 신호압을 출력하는 C-1용 리니어 솔레노이드 밸브(21)와, 이 C-1용 리니어 솔레노이드 밸브(21)의 신호압에 의거하여 라인압(P_L)을 조압한 제어압을 출력하는 컨트롤 밸브(22)와, 제어압과 라인압(P_L)이 입력하며 선택적으로 전환하여 유압 서보(25)로 출력하는 C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)가 구비된다. 이 C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)로 라인압(P_L)을 입력시키는 유로(g)에 유량을 규제하는 오리피스(30)가 구비된다.

변속기, 클러치, 유압 서보, 오리피스

Description

자동 변속기의 유압 제어 장치{HYDRAULIC CONTROL APPARATUS OF AUTOMATIC TRANSMISSION}

도1은 본 발명에 관한 클러치(C-1)의 유압 회로를 도시한 개략도.

도2는 본 발명에 관한 N-D 시프트시를 도시한 타임 차트.

도3은 본 발명에 관한 브레이크(B-1)의 유압 회로를 도시한 개략도.

도4는 종래의 유압 제어 장치에 따른 중립 제어시의 실험예를 도시한 타임 차트.

도5는 본 발명에 관한 중립 제어시를 도시한 타임 차트.

도6은 자동 변속기(10)를 도시한 도면으로, (a)는 개요도, (b)는 그 결합표.

도7은 종래의 유압 제어 장치의 유압 회로를 도시한 개략도.

도8은 종래의 유압 제어 장치에 따른 N-D 시프트시의 실험예를 도시한 타임 차트.

도9는 본 발명에 관한 클러치(C-1)의 유압 회로를 도시한 개략도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 자동 변속기, 다단식 변속기

21 제어압 출력 수단, 솔레노이드 밸브(C-1용 리니어 솔레노이드 밸브)

22 제어압 주력 수단, 컨트롤 밸브

23 절환 밸브(C-1 어플라이 릴레이 밸브)

23a 제2 유실

23b 제1 유실

23p 스풀

23s 스프링

25 유압 서보

30 유량 규제 수단, 오리피스

41 제어압 출력 수단, 솔레노이드 밸브(B-1용 리니어 솔레노이드 밸브)

42 제어압 주력 수단, 컨트롤 밸브

43 절환 밸브(B-1 어플라이 릴레이 밸브)

43a 제2 유실

43b 제1 유실

43p 스풀

43s 스프링

45 유압 서보

50 유량 규제 수단, 오리피스

P_L 라인압

P_MOD 라인압에 연동하는 유압(모듈레이터압)

P_C1 공급되는 유압(C-1 유압)

P_SLC1 신호압

P_CONTC1 제어압

P_B1 공급되는 유압(B-1 유압)

P_SLB1 신호압

P_CONTB1 제어압

g 라인압을 입력하는 유로

s 라인압을 입력하는 유로

C-1 마찰 결합 요소, 제1 클러치

C-2 마찰 결합 요소

C-3 마찰 결합 요소, 제2 클러치

B-1 마찰 결합 요소, 제1 브레이크

B-2 마찰 결합 요소

[문헌1] 일본 특허 공개 제2002-266995호 공보

본 발명은 차량 등에 탑재되는 자동 변속기의 마찰 결합 요소의 결합 상태를 유압을 통해 제어하는 자동 변속기의 유압 제어 장치에 관한 것으로, 특히 솔레노이드 밸브에 의해 제어된 제어압과 라인압을 선택적으로 전환하여 마찰 결합 요소의 유압 서보로 공급하는 절환 밸브를 구비하는 자동 변속기의 유압 제어 장치에 관한 것이다.

종래, 차량 등에 탑재되는 자동 변속기에는 클러치나 브레이크 등의 마찰 결합 요소의 결합 상태를 그들의 각 유압 서보로 공급되는 유압 제어를 통해 제어하는 유압 제어 장치가 구비되어 있다. 이 유압 제어에 있어서, 특히 마찰 결합 요소의 결합 동작이나 해방 동작을 수행하는 경우에 공급되는 유압을 솔레노이드 밸브와 상기 솔레노이드 밸브에 의해 컨트롤되는 컨트롤 밸브 등을 통해 세세하게 컨트롤함으로써 그 결합 동작이나 해방 동작을 매끄럽게 하여 급격한 토크 변동(변속 쇼크)을 방지할 필요가 있다.

그러나 결합 동작 후, 즉 결합중인 유압을 예를 들면 상기 컨트롤 밸브를 통해 계속 공급하면 상기 컨트롤 밸브의 스틱 등에 의해 주행 능력을 잃을 우려가 있다. 따라서, 솔레노이드 밸브를 통해 제어되는 유압(이하, '제어압'이라 한다)과 라인압을 절환 밸브로 전환시키는 것이 제안되고 있다(문헌 1).

여기서, 간단하게 종래의 유압 제어 장치에 대하여 설명한다. 도7은 종래의 유압 제어 장치의 유압 회로를 도시한 개략도, 도8은 종래의 유압 제어 장치에 의한 N-D 시프트시의 실험예를 도시한 타임 차트이다. 도7에 도시된 바와 같이, C-1용 리니어 솔레노이드 밸브(21)에는 도시되지 않은 엔진에 연동되는 오일 펌프로부 터의 유압을 프라이머리 레귤레이터 밸브 등을 통해 조압한 라인압(P_L)을, 또한 소정압 이상의 압력이 되지 않도록 조압한 모듈레이터압(P_MOD)이 입력되는데, 상기 C-1용 리니어 솔레노이드 밸브(21)가 구동 제어되면 상기 모듈레이터압(P_MOD)이 조압된 신호압(P_SLC1)이 포트(21b)로부터 출력된다. 상기 신호압(P_SLC1)은 컨트롤 밸브(22)의 유실(22a)과 C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)의 유실(23a)로 출력된다.

한편, 상기 라인압(P_L)이 상기 컨트롤 밸브(22)의 포트(22c)와 상기 C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)의 포트(23d)에 입력되며, 또한 상기 컨트롤 밸브(22)의 포트(22c)에 입력된 라인압(P_L)을 조압한 제어압이 포트(22d)로부터 출력되어 상기 C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)의 포트(23c)로 입력된다. 그리고, 상기 C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)의 유실(23b)에는 상기 모듈레이터압(P_MOD)이 입력된다.

통상, 클러치(C-1)가 결합 동작을 수행할 때에는 C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)의 유실(23b)에 모듈레이터압(P_MOD)이 입력되고, 스풀(23p)이 상부 위치에 위치되어 포트(23c)와 포트(23e)가 연통되는데, 이에 따라 컨트롤 밸브(22)에 의해 출력되는 제어압이 C-1 유압 서보(25)로 공급된다. 그러나, 예를 들면 유온(油溫)이 높고 엔진 회전수가 낮아 오일 펌프의 토출량이 적은 경우에는 이하와 같은 문제가 발생할 우려가 있다.

즉, 도8에 도시된 바와 같이 시점 t1에서 예를 들면 운전자가 시프트 레버(도시안됨)를 N-D 시프트(중립에서 드라이브 레인지로 시프트)하고 시점 t2에서 C-1 유압 서보(25)의 피스톤(도시 않음)을 마찰판까지 근접시키면, 소위 백래쉬 필링(back-lash filling) 동작(패스트 필)을 개시한다. 이에 따라, C-1용 리니어 솔레노이드 밸브(21)가 전자 제어되어 구동되고, 상기 C-1용 리니어 솔레노이드 밸브(21){및 유로(b, c, d), 유실(22a, 23a)}에 오일이 유입되며, 시점 t3까지의 사이에 라인압(P_L){모듈레이터압(P_MOD)}이 저하된다.

따라서, C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)의 유실(23b)의 유압이 저하되고, 시점 t3에서 상기 C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)의 스풀(23p)이 유실(23a)로 입력되는 신호압(P_SLC1)과 스프링(23s)의 압박력에 의해 하부 위치로 오작동된다. 그 후, 포트(23d)와 포트(23e)가 연통되어 C-1 유압 서보(25)의 작동 유실에 오일이 유입되고, 나아가 라인압(P_L){모듈레이터압(P_MOD)}이 저하된다{즉, 스풀(23p)은 하부 위치에 그대로 위치한다}. 시점 t4에서 스트로크를 개시한 피스톤이 백래쉬 필링 동작만으로 그치지 않고 더욱 가압되면 시점 t5에서 클러치(C-1)가 결합되어 도면에 도시된 바와 같이 출력 토크가 변동한다. 즉, 본래 결합시키지 않는 백래쉬 필링 동작에서 클러치(C-1)가 결합됨에 따라 변속 쇼크가 발생하게 된다.

또한, 이와 같은 문제는 N-D 시프트시에 한정되지 않으며, N-R 시프트(중립에서 후진 레인지로 시프트)시, 타력 주행(엔진 브레이크) 상태의 다운 시프트시, 중립 제어(주행 레인지에서 동력 전달을 수행하는 클러치를 결합 직전 상태로 유지하는 제어)시 등에 발생되는 것으로 생각할 수 있다. 또한, 절환 밸브가 오작동하지 않는 경우에도 예를 들면 하나의 리니어 솔레노이드 밸브의 구동에 따른 라인압 (P_L)의 저하만으로 다른 마찰 결합 요소의 유압 서보에 오일이 유입될 때에 라인압이 저하되어 당해 절환 밸브의 오작동을 일으키는 경우가 있는데, 이 경우에도 동일한 문제를 일으키게 된다.

상기와 같은 문제는 오일 펌프의 토출량을 증가시켜 라인압(P_L) {모듈레이터압(P_MOD)}이 저하되는 것을 방지, 즉 절환 밸브의 오작동을 방지하는 것으로 해결할 수 있다. 그러나, 오일 펌프의 토출량을 증가시키기 위해서는 아이들링 회전 수의 고회전화나 오일 펌프의 대형화 등이 필요하므로, 차량의 연비 향상을 저해하거나 자동 변속기의 콤팩트화를 저해하게 된다.

이에, 본 발명은 차량의 연비 향상이나 자동 변속기의 콤팩트화를 저해하지 않으며 변속 쇼크를 방지할 수 있는 자동 변속기의 유압 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

청구항 1에 관한 본 발명은(예를 들면 도1 내지 도6 참조), 마찰 결합 요소(예를 들면 C-1, B-1)의 결합 상태를 공급되는 유압(예를 들면 P_C1, P_B1)에 의거하여 제어하는 유압 서보(예를 들면, 25, 45)와, 솔레노이드 밸브(예를 들면 21, 41)를 가지고 라인압(P_L)을 조정하며 유압 서보(예를 들면 25, 45)로 공급되는 제어압(예를 들면 P_CONTC1, P_CONTB1)을 출력하는 제어압 출력 수단(예를 들면 21, 22, 41, 42)과, 상기 제어압(예를 들면 P_CONTC1, P_CONTB1)과 상기 라인압(P_L)이 입력되며 선택적으로 전 환하여 상기 유압 서보(예를 들면 25, 45)로 출력하는 절환 밸브(예를 들면 23, 43)를 구비한 자동 변속기(10)의 유압 제어 장치에 있어서,

상기 절환 밸브(예를 들면 23, 43)로 상기 라인압(P_L)을 입력시키는 유로(예를 들면 g, s)의 유량을 규제하는 유량 규제 수단(예를 들면 30, 50)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 유압 제어 장치에 있다.

청구항 2에 관한 본 발명은(예를 들면 도1 및 도3 참조), 상기 유량 규제 수단은 상기 절환 밸브(예를 들면 23, 43)로 상기 라인압(P_L)을 입력시키는 유로(예를 들면 g, s)에 설치된 오리피스(예를 들면 30, 50)인 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 자동 변속기의 유압 제어 장치에 있다.

청구항 3에 관한 본 발명은(예를 들면 도1 및 도3 참조), 상기 제어압 출력 수단은 유압을 조압하여 신호압(예를 들면 P_SLC1, P_SLB1)을 출력하는 솔레노이드 밸브(예를 들면 21, 41)와, 상기 솔레노이드 밸브(예를 들면 21, 41)의 신호압(예를 들면 P_SLC1, P_SLB1)에 의거하여 라인압(P_L)을 조압한 제어압(예를 들면 P_CONTC1, P_CONTB1)을 출력하는 컨트롤 밸브(예를 들면 22, 42)로 이루어진 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 자동 변속기의 유압 제어 장치에 있다.

청구항 4에 관한 본 발명은(예를 들면 도1 및 도3 참조), 상기 절환 밸브(예를 들면 23, 43)는 스풀(예를 들면 23p, 43p)과, 상기 스풀(예를 들면 23p, 43p)을 일측으 압박하는 스프링(예를 들면 23s, 43s)과, 상기 스풀(예를 들면 23p, 43p)의 일단에 상기 라인압(P_L)에 연동되는 유압(P_MOD)이 입력되는 제1 유실(예를 들면 23b, 43b)과, 상기 스풀(예를 들면 23p, 43p)의 타단에 상기 신호압(예를 들면 P_SLC1, P_SLB1) 또는 상기 제어압(예를 들면 P_CONTC1, P_CONTB1)이 입력되는 제2 유실(예를 들면 23a, 43a)을 가지며, 상기 스프링(예를 들면 23s, 43s)의 압박과 상기 제2 유실(예를 들면 23a, 43a)의 상기 신호압(예를 들면 P_SLC1, P_SLB1) 또는 상기 제어압(예를 들면 P_CONTC1, P_CONTB1)의 압박력이 상기 제1 유실(예를 들면 23b, 43b)의 상기 라인압(P_L)에 연동되는 유압(P_MOD)의 압박력 보다 큰 경우에 상기 스풀(예를 들면 23p, 43p) 위치에 의거하여 상기 라인압(P_L)을 상기 유압 서보(예를 들면 25, 45)로 출력하는 청구항 1 내지 3중 어느 하나에 기재된 자동 변속기의 유압 제어 장치에 있다.

청구항 5에관한 본 발명은(예를 들면 도1 및 도6), 상기 자동 변속기는 복수의 마찰 결합 요소(예를 들면 C-1, C-2, C-3, B-1, B-S)를 구비하며, 이들 복수의 마찰 결합 요소의 교체 결합을 통해 변속을 수행하는 다단식 변속기(10)이며,

상기 마찰 결합 요소는 비교적 저단에서 결합되는 제1 클러치(C-1)인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 4중 어느 하나에 기재된 자동 변속기의 유압 제어 장치에 있다.

청구항 6에 관한 본 발명은, 상기 자동 변속기는 복수의 마찰 결합 요소(예를 들면 C-1, C-2, C-3, B-1, B-S)를 구비하며, 이들 복수의 마찰 결합 요소의 교 체 결합을 통해 변속을 수행하는 다단식 변속기(10)이며,

상기 마찰 결합 요소는 후진단에서 결합되는 제2 클러치(C-3)인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 5중 어느 하나에 기재된 자동 변속기의 유압 제어 장치에 있다.

청구항 7에 관한 본 발명은, 상기 자동 변속기는 복수의 마찰 결합 요소(예를 들면 C-1, C-2, C-3, B-1, B-2)를 구비하고, 이들 복수의 마찰 결합 요소의 교체 결합을 통해 변속을 수행하며, 또한 중립시에 동력 전달을 수행하는 마찰 결합 요소(C-1 또는 C-3)를 결합 직전에 대기시키는 중립 제어를 수행하는 다단식 변속기(10)이며,

상기 마찰 결합 요소는 상기 중립시에 힐 홀드 제어를 수행하기 위하여 결합되는 제1 브레이크(B-1)인 것을 특징으로 하는 청구항 1 내지 6중 어느 하나에 기재된 자동 변속기의 유압 제어 장치에 있다.

청구항 8에 관한 본 발명은, 상기 제1 브레이크(B-1)는 밴드 브레이크로 이루어진 청구항 7에 기재된 자동 변속기의 유압 제어 장치에 있다.

또한, 상기 괄호 내의 부호는 도면과 대조하기 위한 것으로, 이는 발명의 이해를 용이하게 하기 위한 편의적인 것이며, 특허 청구 범위의 구성에 어떠한 영향을 미치는 것은 아니다.

이하, 본 발명에 관한 실시 형태를 도면에 따라 설명한다. 먼저, 본 발명이 적용될 수 있는 자동 변속기의 일 예에 대하여 도6에 따라 설명한다. 도6은 자동 변속기(10)를 도시한 도면으로,(a)는 개요도, (b)는 그 결합표이다.

도6의 (a)에 도시된 바와 같이, 예를 들면 FF 타입(프론트 엔진, 프론트 드라이브)의 차량에 적합한 자동 변속기(10)는 도시되지 않은 엔진에 접속될 수 있는 자동 변속기(1)의 입력축(11)을 가지며, 이 입력축(11)의 축방향을 중심으로 토크 컨버터(14)와 변속 기구(13)가 구비된다.

상기 토크 컨버터(14)는 자동 변속기(10)의 입력축(11)에 접속된 펌프 임펠러(14a)와 작동 유체를 통해 이 펌프 임펠러(14a)의 회전이 전달되는 터빈 러너(14b)를 가지며, 이 터빈 러너(14b)는 상기 입력축(11)과 동축상에 배치된 상기 변속 기구(13)의 입력축(15)에 접속된다. 또한, 이 토크 컨버터(14)에는 로크 업 클러치(12)가 설치되는데, 이 로크 업 클러치(12)가 도시되지 않은 유압 제어 장치의 유압 제어에 의해 결합되면, 상기 자동 변속기(10)의 입력축(11)의 회전이 변속 기구(13)의 입력축(15)에 직접 전달된다. 또한, 상기 펌프 임펠러(14a)에는 오일 펌프(16)가 접속되며, 이 오일 펌프(16)는 도시되지 않은 엔진의 회전에 연동하는 형태로 구동된다.

상기 변속 기구(13)의 입력축(15)상에는 유성 기어(SP)와 유성 기어 유닛(PU)이 설치된다. 상기 유성 기어(SP)는 선 기어(S1), 캐리어(CR1) 및 링 기어(R1)를 구비하는데, 이 캐리어(CR1)가 선 기어(S1) 및 링 기어(R1)에 서로 치합되는 피니언(P1)을 갖는 소위 싱글 피니언 유성 기어이다. 또한, 유성 기어 유닛(PU)은 선 기어(S2), 선 기어(S3), 캐리어(CR2) 및 링 기어(R2)를 갖는데, 이 캐리어(CR2)가 선 기어(S3)에 치합되는 쇼트 피니언(P2)과 선 기어(S2) 및 링 기어(R2) 에 치합되는 롱 피니언(P3)을 서로 치합시키는 형태를 갖는 소위 라비뇨형 유성 기어이다.

상기 유성 기어(SP)의 선 기어(S1)는 일부 생략하여 도시된 미션 케이스(17)에 일체적으로 고정되며, 또한 상기 링 기어(R1)는 상기 입력축(15)에 접속되어 이 입력축(12)의 회전과 동일한 회전(이하, '입력 회전'이라 한다)을 한다. 또한, 캐리어(CR1)는 고정된 선 기어(S1)와 입력 회전하는 링 기어(R1)에 의해 입력 회전이 감속된 감속 회전을 하는 동시에 제1 클러치(C-1) 및 제3 클러치(C-3)에 접속된다.

상기 유성 기어 유닛(PU)의 선 기어(S2)는 상기 제3 클러치(C-3)에 접속되며 상기 캐리어(CR1)의 감속 회전이 입력 가능한 구성을 갖는 동시에 밴드 브레이크로 이루어진 제1 브레이크(B-1)에 접속되어 미션 케이스(17)에 고정 가능하게 구성된다. 또한, 상기 선 기어(S3)는 제1 클러치(C-1)에 접속되어 상기 캐리어(CR1)의 감속 회전이 입력 가능하게 구성된다.

또한, 상기 캐리어(CR2)는 입력축(15)의 회전이 입력되는 제2 클러치(C-2)에 접속되어 입력 회전이 입력 가능한 구성을 갖는 동시에 원 웨이 클러치(F-1) 및 제2 브레이크(B-2)에 접속되는데, 이 원 웨이 클러치(F-1)를 통해 미션 케이스(17)에 대하여 한 방향의 회전이 규제되고, 또한 제2 브레이크(B-2)를 통해 회전이 고정 가능하게 구성된다. 그리고, 상기 링 기어(R2)는 도시되지 않은 구동 차륜으로 회전을 출력하는 카운터 기어(18)에 접속된다.

다음에는 자동 변속기(10)의 작용에 대하여 도6의 (a) 및 도6의 (b)에 따라 설명한다.

예를 들어, D(드라이브) 레인지이며 전진 1단(제1속)에서는 도6의 (b)에 도시된 바와 같이 클러치(C-1) 및 원 웨이 클러치(F-1)가 결합된다. 따라서, 도6의 (a)에 도시된 바와 같이 고정된 선 기어(S1)와 입력 회전하는 링 기어(R1)에 의해 감속 회전되는 캐리어(CR1)의 회전이 클러치(C-1)를 통해 선 기어(S3)에 입력된다. 또한, 원 웨이 클러치(F-1)에 의해 캐리어(CR2)의 회전이 한 방향(정전 회전 방향)으로 규제, 즉 캐리어(CR2)의 역전 회전이 방지되어 고정된 상태가 된다. 이에 따라, 선 기어(S3)에 입력되는 감속 회전이 고정된 캐리어(CR2)를 통해 링 기어(R3)로 출력되고, 전진 1단에서의 정전 회전이 카운터 기어(18)로부터 출력된다.

또한, 엔진 브레이크시(타력 주행시)에는 브레이크(B-2)를 결합하여 캐리어(CR2)를 고정하고, 이 캐리어(CR2)의 정전 회전을 방지하는 형태로 상기 전진 1단의 상태를 유지한다. 또한, 전진 1단에서는 원 웨이 클러치(F-1)를 통해 캐리어(CR2)의 역전 회전을 방지하고 또한 정전 회전을 가능하게 하므로, 예를 들면 비주행 레인지로부터 주행 레인지로의 전환시 전진 1단의 달성을 원 웨이 클러치(F-1)의 자동 결합을 통해 매끄럽게 수행할 수 있다.

전진 2단(제2속)에서는 도6의 (b)에 도시된 바와 같이 클러치(C-1)가 결합되고 브레이크(B-1)가 결합된다. 따라서, 도6의 (a)에 도시된 바와 같이, 고정된 선 기어(S1)와 입력 회전하는 링 기어(R1)에 의해 감속 회전되는 캐리어(CR1)의 회전이 클러치(C-1)를 통해 선 기어(S3)로 입력된다. 또한, 브레이크(B-1)의 결합에 의해 선 기어(S2)의 회전이 고정된다. 따라서, 캐리어(CR2)가 선 기어(S3) 보다 저회전하는 저속 회전이 되고, 이 선 기어(S3)에 입력되는 감속 회전이 캐리어 (CR2)를 통해 링 기어(R3)로 출력되며, 전진 2단에서의 정전 회전이 카운터 기어(18)로부터 출력된다.

여기서, D 레인지에서의 중립 제어에 대하여 설명한다. 예를 들어, D 레인지에서 차량이 정차 상태에 있으면(차속 = 0), 도6의 (b)에 도시된 바와 같이 클러치(C-1)의 유압 서보가 유압 제어되고, 이 유압 서보의 피스톤이 마찰판에 당접하기 직전의 상태에서 입력축(15)과 카운터 기어(18) 사이의 동력 전달이 절단되어 자동 변속기(10)가 동력 전달을 수행하지 않는 중립 상태로 제어된다. 또한, 통상 차량이 정지할 때에 전진 1단 또는 전진 2단이 선택되므로, 상술된 전진 1단 또는 전진 2단 상태에서 이 중립 제어가 수행된다.

또한, 이 때 도6의 (b)에 도시된 바와 같이 브레이크(B-1)가 결합되며{또한, 브레이크(B-1)의 유압 서보에는 통상 결합중인 라인압이 공급되는 것이 아니라 제어압에 의한 저유압에 의해 결합된다}, 도6의 (a)에 도시된 바와 같이 이 브레이크(B-1)에 의한 선 기어(S2)의 결합과 원 웨이 클러치(F-1)에 의한 캐리어(CR2)의 결합에 의해 링 기어(R2)의 회전이 고정된다. 따라서, 예를 들면 언덕길 등에서 차량이 후진하지 않도록, 소위 힐 홀드 제어가 수행된다.

이어서, 전진 3단(제3속)에서는 도6의 (b)에 도시된 바와 같이 클러치(C-1) 및 클러치(C-3)가 결합된다. 이에 따라, 도6의 (a)에 도시된 바와 같이 고정된 선 기어(S1)와 입력 회전되는 링 기어(R1)에 의해 감속 회전하는 캐리어(CR1)의 회전이 클러치(C-1)를 통해 선 기어(S3)에 입력된다. 또한, 클러치(C-3)의 결합에 의해 캐리어(CR1)의 감속 회전이 선 기어(S2)에 입력된다. 즉, 선 기어(S2) 및 선 기어(S3)에 캐리어(CR1)의 감속 회전이 입력되기 때문에 유성 기어 유닛(PU)이 감속 회전과 직결 상태가 됨에 따라 그대로 감속 회전이 링 기어(R3)로 출력되고, 전진 3단에서의 정전 회전이 카운터 기어(18)로부터 출력된다.

전진 4단(제4속)에서는 도6의 (b)에 도시된 바와 같이 클러치(C-1) 및 클러치(C-2)가 결합된다. 이에 따라, 도6의 (a)에 도시된 바와 같이 고정된 선 기어(S1)와 입력 회전되는 링 기어(R1)에 의해 감속 회전하는 캐리어(CR1)의 회전이 클러치(C-1)를 통해 선 기어(S3)에 입력된다. 또한, 클러치(C-2)의 결합에 의해 캐리어(CR2)에 입력 회전이 입력된다. 따라서, 이 선 기어(S3)에 입력된 감속 회전과 캐리어(CR2)에 입력된 입력 회전에 의해 상기 전진 3단보다 높은 감속 회전이 되어 링 기어(R3)로 출력되고, 전진 4단에서의 정전 회전이 카운터 기어(18)로부터 출력된다.

전진 5단(제5속)에서는 도6의 (b)에 도시된 바와 같이 클러치(C-2) 및 클러치(C-3)가 결합된다. 이에 따라, 도6의 (a)에 도시된 바와 같이 고정된 선 기어(S1)와 입력 회전되는 링 기어(R1)에 의해 감속 회전하는 캐리어(CR1)의 회전이 클러치(C-3)를 통해 선 기어(S2)에 입력된다. 또한, 클러치(C-2)의 결합에 의해 캐리어(CR2)에 입력 회전이 입력된다. 따라서, 이 선 기어(S2)에 입력된 감속 회전과 캐리어(CR2)에 입력된 입력 회전에 의해 입력 회전보다 약간 높은 증속 회전이 되어 링 기어(R3)로 출력되고, 전진 5단에서의 정전 회전이 카운터 기어(18)로부터 출력된다.

전진 6단(제6속)에서는 도6의 (b)에 도시된 바와 같이 클러치(C-2)가 결합되 고, 브레이크(B-1)가 결합된다. 이에 따라, 도6의 (a)에 도시된 바와 같이 클러치(C-2)의 결합에 의해 캐리어(CR2)에 입력 회전이 입력된다. 또한, 브레이크(B-1)의 결합에 의해 선 기어(S2)의 회전이 고정된다. 따라서, 고정된 선 기어(S2)에 의해 캐리어(CR2)의 입력 회전이 상기 전진 5단보다 높은 증속 회전이 되어 링 기어(R3)로 출력되고, 전진 6단에서의 정전 회전이 카운터 기어(18)로부터 출력된다.

또한, 예를 들어 R(후진) 레인지이며 후진 1단(V ≤ 7, 차속 7km/h 이하)에서는 도6의 (b)에 도시된 바와 같이 클러치(C-3)가 결합되고, 브레이크(B-2)가 결합된다. 이에 따라, 도6의 (a)에 도시된 바와 같이 고정된 선 기어(S1)와 입력 회전되는 링 기어(R1)에 의해 감속 회전하는 캐리어(CR1)의 회전이 클러치(C-3)를 통해 선 기어(S2)에 입력된다. 또한, 브레이크(B-2)의 결합에 의해 캐리어(CR2)의 회전이 고정된다. 따라서, 선 기어(S2)에 입력된 감속 회전이 고정된 캐리어(CR2)를 통해 링 기어(R3)로 출력되고, 후진 1단에서의 역전 회전이 카운터 기어(18)로부터 출력된다.

또한, 후진 1단이며 차속이 7km/h 이상(V > 7)이 되면, 도6의 (b)에 도시된 바와 같이 클러치(C-3)가 해방되며, 도6의 (a)에 도시된 바와 같이 입력축(15)과 카운터 기어(18) 사이의 동력 전달이 절단됨에 따라 자동 변속기(10)가 동력 전달을 수행하지 않는 중립 상태가 되어 후진 방향으로 가속되지 않도록 제어된다.

여기서, R 레인지에서의 중립 제어에 대하여 설명한다. 예를 들어, R 레인지에서 차량이 정차 상태에 있으면(차속 = 0), 도6의 (b)에 도시된 바와 같이 클러치(C-3)의 유압 서보가 유압 제어되고, 이 유압 서보의 피스톤이 마찰판에 접촉하 기 직전의 상태에서 제어된다. 따라서, 클러치(C-3)가 결합 직전의 상태가 됨에 따라 도6의 (a)에 도시된 바와 같이 입력축(15)과 카운터 기어(18) 사이의 동력 전달이 절단되므로, 자동 변속기(10)가 동력 전달을 수행하지 않는 중립 상태로 제어된다.

또한, 이 때 도6의 (b)에 도시된 바와 같이 브레이크(B-2)가 결합되는 동시에 브레이크(B-1)가 결합되며{또한, 브레이크(B-1)의 유압 서보에는 통상 결합중인 라인압이 공급되는 것이 아니라 제어압에 의한 저유압에 의해 결합된다}, 도6의 (a)에 도시된 바와 같이 브레이크(B-1)에 의한 선 기어(S2)의 결합과 브레이크(B-2)에 의한 캐리어(CR2)의 결합에 의해 링 기어(R2)의 회전이 고정된다. 이에 따라, 예를 들어 언덕길 등에서 차량이 전진하지 않도록, 소위 힐 홀드 제어가 수행된다.

또한, 예를 들면 P(파킹) 레인지 및 N(중립) 레인지에서는 도6의 (b)에 도시된 바와 같이 클러치(C-1), 클러치(C-2) 및 클러치(C-3)가 해방된다. 즉, 도6의 (a)에 도시된 바와 같이 입력축(15)과 카운터 기어(18) 사이의 동력 전달이 차단되어 자동 변속기(10)가 동력 전달을 수행하지 않는 상태가 된다.

다음에는 본 발명에 관한 자동 변속기의 유압 제어 장치에 대하여 도면을 따라 설명한다. 도1은 본 발명에 관한 클러치(C-1)의 유압 회로를 도시한 개략도, 도2는 본 발명에 관한 N-D 시프트시를 도시한 타임 차트, 도3은 본 발명에 관한 브레이크(B-1)의 유압 회로를 도시한 개략도, 도4는 종래의 유압 제어 장치에 따른 중립 제어시의 실험예를 도시한 타임 차트, 도5는 본 발명에 관한 중립 제어시를 도시한 타임 차트이다.

또한, 도1 및 도3에 도시된 유압 회로는 클러치(C-1) 또는 브레이크(B-1)의 유압 공급에 관한 부분만을 도시한 것으로, 본래 자동 변속기의 유압 제어 장치에는 기타 복수의 밸브나 유로 등이 구비되어 기능하지만, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위하여 그들 도면 및 설명을 생략하고 본 발명에 관한 부분만을 이하에 설명한다.

도1에 도시된 바와 같이, 자동 변속기의 유압 제어 장치에 있어서 클러치(C-1)의 유압 회로에는 C-1용 리니어 솔레노이드 밸브(제어압 출력 수단)(21)와, 컨트롤 밸브(22)와, C-1 어플라이 릴레이 밸브(절환 밸브)(23)와, C-1 유압 서보(25)가 구비되는데, 상세하게는 후술되는 복수의 유로(a 내지 l)에 의해 접속되어 있다.

한편, 자동 변속기의 유압 제어 장치의 도시되지 않은 부분에는 상술의 오일 펌프(16)로부터 발생된 유압을 조압(調壓)하여 라인압(P_L)으로서 출력하는 프라이머리 레귤레이터 밸브와, 이 라인압(P_L)이 소정압 이상의 압력이 되지 않도록 조압하여 모듈레이터압(P_MOD)으로서 출력하는 모듈레이터 밸브가 구비된다. 이 모듈레이터압(P_MOD)이 소정압 이상의 압력이 되지 않는다면 라인압(P_L)과 거의 동일한 유압, 즉 라인압(P_L)과 연동하는 형태의 유압이 된다.

상기 C-1용 리니어 솔레노이드 밸브(21)는 도시되지 않은 전자 제어 장치 등으로부터의 출력 신호에 의거하여 스풀(21Ap)이 구동 제어되는 리니어 구동부(21A) 와, 이 스풀(21Ap)에 의해 스풀(21Bp)이 구동되는 밸브부(21B)를 구비하여 구성된다. 밸브(21B)의 스풀(21Bp)은 스프링(21s)에 의해 도면의 상부 방향으로 압박되며, 리니어 구동부(21A)의 스풀(21Ap)이 전자 제어에 의해 하부 방향으로 구동되면 스프링(21s)의 압박에 반하여 하부 방향으로 이동된다. 이 밸브(21B)는 포트(21a), 포트(21b) 및 드레인 포트(EX)를 가지며, 이 포트(21a)에는 유로(a)를 통해 상기 모듈레이터압(P_MOD)이 입력된다.

이 C-1용 리니어 솔레노이드 밸브(21)는 노멀 오픈으로 형성되어 있으며, 이 C-1용 리니어 솔레노이드 밸브(21)가 구동되지 않을 때에는 포트(21a)와 포트(21b)가 연통되어 유로(b)에 신호압(P_SLC1)으로서 모듈레이터압(P_MOD)이 출력된다. 또한, C-1용 리니어 솔레노이드 밸브(21)의 리니어 구동부(21A)가 전자 제어에 의해 구동되고 스풀(21Ap)이 하부 방향으로 이동량을 조정하는 형태로 이동 구동하면, 밸브부(221B)의 스풀(21Bp)이 하부 방향으로 스프링(21s)의 압박에 반하여 이동 구동되고, 포트(21a)와 드레인 포트(EX)가 서서히 연통되는 형식으로 신호압(P_SLC1)이 조압된다. 즉, 스풀(21Bp)이 최하 위치에 있으면, 포트(21b)로부터 유로(b)로 출력되는 신호압(P_SLC1)은 0이 된다.

또한, 밸브(21B)에는 포트(21b)에 연통되며 신호압(P_SLC1)의 피트백 유입이 입력되는 유실(21c)과, 드레인 포트(EX)에 연통되며 드레인되는 유압의 피드백 유압이 입력되는 유실(21d)이 각각 구비된다.

컨트롤 밸브(22)는 상기 C-1용 리니어 솔레노이드 밸브(21)의 하방측에 배치되는데, 스풀(22p)과, 이 스풀(22p)을 상방측으로 압박하는 스프링(22s)과, 스풀(22p)의 상단의 유실(22a)과, 스풀(22p)의 하단의 유실(22b)과, 포트(22c)와, 포트(22d)로 구성된다.

상기 유실(22a)에는 유로(b, c)를 통해 상기 신호압(P_SLC1)이 입력되며, 상기 스풀(22p)은 이 신호압(P_SLC1)에 의해 스프링(22s)의 압박에 반하여 하방측으로 이동 구동된다. 또한, 포트(22c)에는 상술된 라인압(PL)이 도시되지 않은 매뉴얼 시프트 밸브의 D 레인지용 포트, 유로(e, f) 등을 통해 입력되며, 이 스풀(22p)이 상기 신호압(P_SLC1)에 의거하여 하방측으로 이동 구동되면 서서히 포트(22c)와 포트(22d)가 연통되고, 이 포트(22d)로부터 신호압(P_SLC1)에 의해 제어된 제어압(P_CONTC1)이 유로(h)로 출력된다. 또한, 유실(22b)에는 유로(h)로 출력된 제어압(P_CONTC1)의 피드백 유압이 유로(i)를 통해 입력된다.

C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)는 스풀(23p)과, 이 스풀(23)을 하방측으로 압박하는 스프링(23s)과, 스풀(23p)의 상단(타단)의 유실(23a)과, 스풀(23p)의 하단(일단)의 유실(23b)과, 포트(23c)와, 포트(23d)와, 포트(23e)로 구성된다.

상기 유실(23a)에는 유로(b, d)를 통해 상기 신호압(P_SLC1)이 입력되며, 또한 상기 유실(23b)에는 유로(k)를 통해 상기 모듈레이터압(P_MOD)이 입력된다. 유실(23a)에 상술된 것처럼 구동되지 않는 C-1용 리니어 솔레노이드 밸브(21)로부터 모 듈레이터압(P_MOD)이 입력되고 또한 유실(23b)에 모듈레이터압(P_MOD)이 입력되는 경우에 상기 스풀(23p)은 스프링(23s)의 압박력에 의해 하부 위치에 위치한다. 또한, 이 스풀(23p)은 상술된 것처럼 C-1용 리니어 솔레노이드 밸브(21)가 구동되고 신호압(P_SLC1)이 소정압 이하까지 낮아지면, 유실(23a)의 신호압(P_SLC1) 및 스프링(23s)의 압박력 보다 유실(23b)의 모듈레이터압(P_MOD)이 강해 상부 위치로 전환된다. 이 스풀(23p)이 하부 위치에 위치하는 경우에는 포트(23d)와 포트(23e)가 연통되고, 유로(g)를 통해 입력되는 라인압(PL)이 포트(23e)로부터 유로(l)로 출력되며, 또한 이 스풀(23p)이 상부 위치에 위치하는 경우에는 포트(23c)와 포트(23e)가 연통되고, 유로(h, j)를 통해 입력되는 상기 제어압(P_CONTC1)이 포트(23e)로부터 유로(l)로 출력된다. 즉, 이 C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)가 전환됨에 따라 C-1 유압 서보(25)의 작동 유실에 라인압(P_L)과 제어압(P_CONTC1)이 선택적으로 전환 입력된다.

그리고, 본 발명에 관한 자동 변속기의 유압 제어 장치에서는 라인압(P_L)을 C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)의 포트(23d)에 입력하는 유로(g)에 당해 유로(g)를 통과하는 오일의 유량을 규제하는 오리피스(30)가 구비된다.

다음에는 N-D 시프트시의 본 자동 변속기의 유압 제어 장치의 작용에 대하여 도1 및 도2를 따라 설명한다. 예를 들면, 드라이버에 의해 도시되지 않은 시프트 레버가 N 레인지로 선택되면, 상술된 바와 같이 자동 변속기(10)의 클러치(C-1, C-2, C-3)는 해방 상태가 된다(도6 참조). 또한, 이 때는 도시되지 않은 매뉴얼 시 프트 밸브에 의해 라인압(P_L)이 드레인되어 유로(e)에 입력되는 라인압(P_L)은 0인 동시에 유로(a, k)에 입력되는 모듈레이터압(P_MOD)도 0이 된다.

여기서, 도2에 도시된 바와 같이, 예를 들면 시점 t1에서 도시되지 않은 시프트 레버가 N 레인지로부터 D 레인지로 시프트되면, 도1에 도시된 바와 같이 매뉴얼 시프트 밸브(도시안됨)의 D 레인지용 포트로부터 라인압(P_L)이 공급되어 유로(e)에는 라인압(P_L)이, 유로(a, k)에는 모듈레이터압(P_MOD)이 각각 공급 개시된다.

다음에는 시점 t2에서 도2에 도시된 C-1 리니어 솔레노이드 구동 신호에 의거하여 C-1용 리니어 솔레노이드 밸브(21)가 구동된다. 이 때, C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)가 상부 위치에 위치하기 때문에 포트(23d)의 라인압(P_L)은 차단되고, 포트(23c)로부터의 제어압(P_CONTC1)을 포트(23e), 유로(l)를 통해 C-1 유압 서보(25)에 공급 개시하는데, 이러한 경우에 C-1용 리니어 솔레노이드 밸브(21)의 밸브부(21B)에서 모듈레이터압(P_MOD)이 드레인되고, 이에 따라 라인압(P_L)이 저하하기 시작한다.

따라서, 시점 t3까지 모듈레이터압(P_MOD)이 저하되므로 C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)의 스프링(23s)의 압박력이 우세해져 스풀(23p)이 하부 위치로 오작동하는 형태가 됨에 따라 라인압(P_L)이 C-1 유압 서보(25)로 공급되어 C-1 유압(P_C1)의 상승이 개시된다. 그러나, 유로(g)에 구비된 오리피스(30)에 의해 유로(g)의 유량이 규제되기 때문에 C-1 유압 서보(25)로 오일이 급격하게 유입되지 않아 C-1 유압 서보의 피스톤 이동(C-1 피스톤 스트로크)은 느려진다. 따라서, 피스톤의 스트로크 엔드에 도달하지 않고, 즉 마찰판에 피스톤이 접촉하지 않기 때문에 클러치(C-1)가 백래쉬 필링 동작(패스트 필)에 의해 결합되지 않으므로 출력 토크에 변화가 발생하지 않는다.

이 때, 시점 t5에서 C-1 리니어 솔레노이드 구동 신호가 하강하여 C-1용 리니어 솔레노이드 밸브(21)의 드레인량이 적어지면, 라인압(P_L)이 상승하는 동시에 모듈레이터압(P_MOD)이 상승하고, C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)는 정상적인 상부 위치로 되돌아간다. 이에 따라, 통상과 같이 C-1용 리니어 솔레노이드 밸브(21)의 신호압(P_SLC1)에 의거하는 제어압(P_CONTC1)이 C-1 유압 서보(25)로 공급된다. 그리고, 시점 t6 이후에 클러치(C-1)가 결합되어 출력 토크는 서서히 상승하게 된다.

또한, 위에 설명된 실시 형태에서는 전진 1단, 전진 2단 등의 비교적 저단에서 결합되는 클러치(C-1)의 유압 회로에 대하여 설명하였지만, 마찬가지로 후진 1단에서 결합되는 클러치(C-3)의 유압 회로에 있어서 C-3 어플라이 릴레이 밸브로 라인압(P_L)을 입력하는 유로에 오리피스를 구비시키면 N-R 시프트시에도 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

다음에는 본 발명을 브레이크(B-1)에 관한 유압 회로에 이용하는 경우에 대하여 설명한다. 도3에 도시된 바와 같이 자동 변속기의 유압 제어 장치에 있어서, 밴드 브레이크인 브레이크(B-1)의 유압 회로에는 상기 클러치(C-1)의 유압 회로와 마찬가지로 B-1용 리니어 솔레노이드 밸브(제어압 출력 수단)(41)와, 컨트롤 밸브(42)와, B-1 어플라이 릴레이 밸브(절환 밸브)(43)와, B-1 유압 서보(45)가 구비되며, 상세하게는 후술되는 복수의 유로(m 내지 x)에 의해 접속되어 구성된다.

상기 B-1용 리니어 솔레노이드 밸브(41)는 도시되지 않은 전자 제어 장치 등으로부터의 출력 신호에 의거하여 스풀(41Ap)이 구동 제어되는 리니어 구동부(41A)와, 이 스풀(41Ap)에 의해 스풀(41Bp)이 구동되는 밸브부(41B)를 구비하여 구성된다. 밸브(41B)의 스풀(41Bp)은 스프링(41s)에 의해 도면의 상부 방향으로 압박되는데, 리니어 구동부(41A)의 스풀(41Ap)이 전자 제어에 의해 하부 방향으로 구동되면 스프링(41s)의 압박에 반하여 아래 방향으로 이동한다. 이 밸브(41B)는 포트(41a), 포트(41b) 및 드레인 포트(EX)를 가지며, 이 포트(41a)에는 유로(m)를 통해 상기 모듈레이터압(P_MOD)이 입력된다.

이 B-1용 리니어 솔레노이드 밸브(41)는 노멀 오픈으로 형성되어 있으며, 이 B-1용 리니어 솔레노이드 밸브(41)가 구동되지 않을 때에는 포트(41a)와 포트(41b)가 연통되어 유로(n)에 신호압(P_SLB1)으로서 모듈레이터압(P_MOD)이 출력된다. 또한, B-1용 리니어 솔레노이드 밸브(41)의 리니어 구동부(41A)가 전자 제어부에 의해 구동되어 스풀(41Ap)이 하부 방향으로 이동량을 조정하는 형태로 이동 구동되면, 밸브부(41B)의 스풀(41Bp)이 하부 방향으로 스프링(41s)의 압박에 반하여 이동 구동되며, 포트(41a)와 드레인 포트(EX)가 서서히 연통되는 형태로 신호압(P_SLB1)이 조압된다. 즉, 스풀(41Bp)이 최하 위치에 위치하면 포트(41b)로부터 유로(n)로 출력되 는 신호압(P_SLB1)은 0이 된다.

또한, 밸브부(41B)에는 포트(41b)와 연통되며 신호압(P_SLB1)의 피드백 유압이 입력되는 유실(41c)과, 드레인 포트(EX)와 연통되며 드레인되는 유압의 피드백 유압이 입력되는 유실(41d)이 각각 구비된다.

컨트롤 밸브(42)는 상기 B-1용 리니어 솔레노이드 밸브(41)의 하방측에 배치되며, 스풀(42p)과, 이 스풀(42p)을 상방측으로 압박하는 스프링(42s)과, 스풀(42p)의 상단의 유실(42a)과, 스풀(42p)의 하단의 유실(42b)과, 포트(42c)와, 포트(42d)로 구성된다.

상기 유실(42a)에는 유로(n, o)를 통해 상기 신호압(P_SLB1)이 입력되며, 상기 스풀(42p)은 이 신호압(P_SLB1)에 의해 스프링(42s)의 압박에 반하여 하방측으로 이동 구동된다. 또한, 포트(42c)에는 상술된 라인압(P_L)이 도시되지 않은 매뉴얼 시프트 밸브의 D 레인지용 포트, 유로(q, r) 등을 통해 입력되며, 스풀(42p)이 상기 신호압(P_SLB1)에 의거하여 하방측으로 이동 구동되면 서서히 포트(42c)와 포트(42d)가 연통되고, 이 포트(42d)로부터 신호압(P_SLB1)에 의해 제어된 제어압(P_CONTB1)이 유로(h)로 출력된다. 또한, 유실(42b)에는 유로(t)에서 출력되는 제어압(P_CONTB1)의 피드백 유압이 유로(u)를 통해 입력된다.

B-1 어플라이 릴레이 밸브(43)는 스풀(43p)과, 이 스풀(43)을 하방측으로 압박하는 스프링(43s)과, 스풀(43p)의 상단(타단)의 유실(43a)과, 스풀(43p)의 하단( 일단)의 유실(43b)과, 포트(43c)와, 포트(43d)와, 포트(43e)로 구성된다.

상기 유실(43a)에는 유로(n, p)를 통해 상기 신호압(P_SLB1)이 입력되며, 또한 상기 유실(43b)에는 유로(w)를 통해 상술된 모듈레이터압(P_MOD)이 입력된다. 상기 유실(43a)에 상술된 것처럼 구동되지 않는 B-1용 리니어 솔레노이드 밸브(41)로부터 모듈레이터압(P_MOD)이 입력되고 또한 유실(43b)에 모듈레이터압(P_MOD)이 입력되는 경우에 상기 스풀(43p)은 스프링(43s)의 압박력에 의해 하부 위치에 위치한다. 또한, 이 스풀(43p)은 상술된 바와 같이 B-1용 리니어 솔레노이드 밸브(41)가 구동되고 신호압(P_SLB1)이 소정압 이하의 압력까지 낮아지면, 유실(43a)의 신호압(P_SLB1) 및 스프링(43s)의 압박력 보다 유실(43b)의 모듈레이터압(P_MOD)이 강해져 상부 위치로 전환된다. 이 스풀(43p)이 하부 위치에 위치하는 경우에는 포트(43d)와 포트(43e)가 연통되어 유로(s)를 통해 입력되는 라인압(P)이 포트(43e)로부터 유로(x)로 출력되고, 또한 스풀(43p)이 상부 위치에 위치하는 경우에는 포트(43c)와 포트(43e)가 연통되어 유로(t, v)를 통해 입력되는 상기 제어압(P_CONTB1)이 포트(43e)로부터 유로(x)로 출력된다. 즉, B-1 어플라이 릴레이 밸브(43)가 전환됨으로써, 후술되는 B-1 유압 서보(45)의 작동 유실(45a)에 라인압(P_L)과 제어압(P_CONTB1)이 선택적으로 전환 입력된다.

B-1 유압 서보(45)는 케이스(45c)와, 피스톤 부재(45p)와, 이 피스톤(45p)에 연결되며 도시되지 않은 브레이크 밴드와 접속된 밸트 당김 부재(45b)와, 리턴 스 프링(45s)과, 씰 부재(45d)와, 케이스(45c), 피스톤 부재(45p) 및 씰 부재(45d)에 의해 형성된 작동 유실(45a)로 구성된다. 상기 작동 유실(45a)에 유압이 공급되면 피스톤 부재(45p) 및 밸브 당김 부재가 상방측으로 압박되고, 도시되지 않은 브레이크 밴드가 예를 들면 클러치(C-3)의 클러치 드럼 등을 조여 선 기어(S2)의 회전을 고정시킨다(도6 참조).

또한, 이 브레이크(B-1)의 유압 서보(45)는 밴드 브레이크이기 때문에 다판식 클러치나 브레이크의 유압 서보의 작동 유실에 비해 비교적 큰 스트로크가 필요하며, 이로 인해 유압 서보(45)를 작동시키는 경우에 작동 유실(45a)의 체적이 커서 공급되는 유량이 비교적 많아진다.

그리고, 본 발명에 관한 자동 변환기의 유압 제어 장치에서는 라인압(P_L)을 B-1 어플라이 릴레이 밸브(43)의 포트(43d)에 입력시키는 유로(s)에 당해 유로(s)를 통과하는 유량을 제어하는 오리피스(50)가 구비된다.

다음에는 중립 제어시의 자동 변속기의 유압 제어 장치의 작용에 대하여 도1, 도3, 도4 및 도5에 따라 설명한다. 예를 들면, 시프트 레버가 D 레인지인 상태에서 차량이 정차하면, 도시되지 않은 연산 제어부의 지령에 의해 중립 제어가 개시된다. 먼저, 클러치(C-1)의 결합 상태를 결합 직전의 상태로 하기 때문에 상기 C-1용 리니어 솔레노이드 밸브(21)가 구동 제어되고, 제어압(P_CONTC1)이 제어되어 C-1 유압 서보(25)의 작동 유실의 유압이 소정압까지 하강하며, C-1 유압 서보(25)의 피스톤이 클러치(C-1)의 마찰판에 접촉하기 직전, 즉 피스톤 스트로크가 스트로크 엔드 직전의 위치가 되도록 제어된다.

여기서, 예를 들면 오일의 온도가 높고 엔진 회전수가 낮아 오일 펌프의 토출량이 적은 경우(즉, 아이들링 회전수를 상승시키지 않은 경우)이며, 도3에 도시된 유로(s)의 오리피스(50)가 설치되지 않은 경우의 실시예를 도4에 따라 설명한다. 도4에 도시된 바와 같이, 예를 들면 시점 ta까지 중립 제어가 개시되고, 클러치(C-1)가 결합 직전의 상태로 제어되면 시점 tb에서, 예를 들면 언덕길 등에서 차량이 후진하지 않도록 힐 홀드 제어가 개시된다.

따라서, 도4에 도시된 B-1 리니어 솔레노이드 구동 신호에 의거하여 B-1용 리니어 솔레노이드 밸브(41)가 구동된다. 이 때, B-1 어플라이 릴레이 밸브(43)가 상부 위치에 위치하기 때문에 포트(43d)의 라인압(P_L)이 차단되고, 포트(43c)로부터의 제어압(P_CONTB1)을 포트(43e), 유로(l)를 통해 B-1 유압 서보(45)로 공급 개시하는데, 이러한 경우에 B-1용 리니어 솔레노이드 밸브(41)의 밸브부(41B)에서 모듈레이터압(P_MOD)이 드레인되므로, 라인압(P_L)은 저하를 개시한다.

이로 인해, 시점 tc 까지 모듈레이터압(P_MOD)이 저하되므로 B-1 어플라이 릴레이 밸브(43)의 스프링(43s)의 압박력이 우세해져 스풀(43p)이 하부 위치로 오작동하는 형태가 됨에 따라 라인압(P_L)이 B-1 유압 서보(45)의 작동 유실(45a)로 공급되어 B-1 유압(P_B1)의 상승이 개시된다. 이 때, 도3에 도시된 유로(s)에 오리피스(50)가 없기 때문에 B-1 유압 서보(45)의 작동 유실(45a)에 오일이 급격하게 유입 되어 라인압(P_L)은 저하된다.

이에 따라, 시점 tc에서 모듈레이터압(P_MOD)이 대폭 저하되고, 도1에 도시된 C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)의 스프링(23s)의 압박력 및 유실(23a)의 신호압(P_SLC1) 보다 유실(23b)의 모듈레이터압(P_MOD)이 낮아져 C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)가 하부 위치로 오작동되어 버린다. 따라서, 라인압(P_L)이 C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)를 통해 C-1 유압 서보(25)로 유입되어 C-1 유압(P_C1)은 상승하게 된다. 클러치(C-1)가 중립 제어중이며 결합 직전의 상태이므로, C-1 유압(P_C1)이 상승됨에 따라 바로 결합을 개시한다. 즉, 중립 제어중임에도 불구하고 출력 토크가 구동 차륜에 전달된다.

그 후, 시점 td까지 B-1 유압 서보(45)의 작동 유실(45a)로의 오일의 공급이 끝나면(즉 B-1 피스톤 스트로크가 스트로크 엔드되면), 오일이 작동 유실(45a)로 유입되지 않기 때문에 라인압(P_L)은 회복하는 형태로 상승되고, 시점 te에서 C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)도 정상적인 상부 위치로 복귀한다. 따라서, 시점 tf까지 C-1 유압(P_C1)도 중립 제어중인 제어압(P_CONTC1)으로 복귀하는데, 이로 인해 클러치(C-1)가 갑자기 해방되어 출력 토크가 크게 변동하게 된다. 이상과 같이 결합 쇼크가 발생하게 된다.

다음에는 본 발명에 관한 자동 변속기의 유압 제어 장치, 즉 상기 유로(s)에 오리피스가 구비되는 경우에 대하여 도5에 따라 설명한다. 상술과 마찬가지로, 도 5에 도시된 바와 같이, 예를 들면 시점 ta까지 중립 제어가 개시되고 클러치(C-1)가 결합 직전의 상태로 제어되면 시점 tb에서, 예를 들면 억덕길 등에서 차량이 후진하지 않도록 힐 홀드 제어가 개시된다.

따라서, 도4에 도시된 B-1 리니어 솔레노이드 구동 신호에 의거하여 B-1용 리니어 솔레노이드 밸브(41)가 구동된다. 이 때, B-1 어플라이 릴레이 밸브(43)가 상부 위치에 위치하기 때문에 포트(43d)의 라인압(P_L)은 차단되고, 포트(43c)로부터의 제어압(P_CONTB1)을 포트(43e), 유로(l)를 통해 B-1 유압 서보(45)로 공급 개시하는데, 이러한 경우에 B-1용 리니어 솔레노이드 밸브(41)의 밸브부(41B)에서 모듈레이터압(P_MOD)이 드레인되므로, 라인압(P_L)은 저하를 개시한다.

그러나, 미리 B-1 어플라이 릴레이 밸브를 라인압 공급측으로 전환하고 오리피스를 경유하여 오일을 공급하는 제어 지령을 부여하면, 유로(s)에 구비된 오리피스(50)에 의해 유로(s)의 유량이 규제되고 또한 시간에 따라 일정하게 공급할 수 있기 때문에 B-1 유압 서보(45)의 작동 유실(45a)에 오일이 급격하게 유입되지 않으며, B-1 유압 서보의 피스톤 이동(B-1 피스톤 스트로크)은 느려진다. 따라서, 라인압(P_L)이 대폭 저하되지 않으며 모듈레이터압(P_MOD)도 대폭 저하되지 않으므로, 도1에 도시된 C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)의 스프링(23s)의 압박력 및 유실(23a)의 신호압(P_SLC1) 보다 유실(23b)의 모듈레이터압(P_MOD)이 낮아지지는 않는다. 즉, C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)가 하부 위치로 오작동하지 않으며, C-1 유압(P_C1)은 그대로 유지된다.

그 이후, 시점 td까지 B-1 피스톤 스트로크는 스트로크 앤드에 도달한다. 즉, 브레이크(B-1)가 결합되어 상술된 바와 같이 힐 홀드 제어가 정상적으로 개시된다.

이상의 설명에서는 브레이크(B-1)의 유압 회로에 오리피스(50)를 구비한 것으로 중립 제어시의 경우에 대하여 설명하였으나, 예를 들면 타력 주행(엔진 브레이크) 상태이고 전진 3단에서 전진 2단으로 변속하는 경우 등에도 브레이크(B-1)를 결합했을 때에 라인압(P_L)이 저하되어 클러치(B-1)의 B-1 어플라이 릴레이 밸브가 오작동하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이들에 한정되지 않으며, 모든 클러치나 브레이크의 어플라이 릴레이 밸브의 라인압(P_L)을 입력시키는 유로에 오리피스를 구비함으로써, 예를 들면 일시적으로 어플라이 릴레이 밸브가 스틱하여 오작동하는 위치에 있는 경우 등과 같은 상태라도 이들 유압 서보에 라인압(P_L)이 급격하게 유입되거나, 또는 라인압의 저하에 의해 어플라이 릴레이 밸브가 오작동을 일으키는 것을 방지할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 관한 자동 변속기의 유압 제어 장치에 따르면, C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)로 라인압(P_L)을 입력시키는 유로(g)의 유량을 규제하는 오리피스(30)를 구비함으로써 C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)가 오작동하여도 유압 서보(25)로 오일이 급격하게 유입되는 것을 방지할 수 있고, 아이들링 회전수를 상 승시키거나 오일 펌프를 대형화하여 라인압(P_L)의 저하를 방지함으로써 C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)의 오작동을 방지하며, 즉 차량의 연비 향상이나 자동 변속기의 콤팩트화를 도모하면서 변속 쇼크를 방지할 수 있다. 또한, 예를 들면 B-1 어플라이 릴레이 밸브(43)에 라인압(P_L)을 입력시키는 유로(s)의 유량을 규제하는 오리피스(50)를 구비하는 등, 일측 마찰 결합 요소의 유압 회로에 오리피스를 설치하는 경우에도 라인압(P_L)이 지나차게 저하되는 것을 방지할 수 있으므로, 예를 들면 C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)의 오작동, 즉 타측 마찰 결합 요소의 유압 회로에서의 오작동을 방지할 수 있다.

또한, 비교적 저단으로 결합되는 클러치(C-1)의 유압 회로에 본 발명을 적용하고 중립 레인지로부터 D 레인지로 전환하는 경우나, 비교적 저차속의 타력 주행 상태에서 오일이 급격하게 유입되는 것을 방지할 수 있으므로, 변속 쇼크를 방지할 수 있다.

아울러, 후진단에서 결합되는 클러치(C-3)의 유압 회로에 본 발명을 적용하고 중립 레인지로부터 R 레인지로 전환하는 경우에 C-3 어플라이 릴레이 밸브가 오작동하여도 C-3 유압 서보에 오일이 급격하게 유입되는 것을 방지할 수 있으므로, 변속 쇼크를 방지할 수 있다.

또한, 중립시에 힐 홀드 제어를 수행하기 위하여 결합되는 브레이크(B-1)에 본 발명을 적용하면 브레이크(B-1)의 유압 서보(45)에 오일이 급격하게 유입되는 것을 방지할 수 있고, 라인압(P_L)의 대폭적인 저하를 방지할 수 있으며, 중립 제어 중에 동력 전달을 수행하는 클러치(C-1)의 C-1 어플라이 릴레이 밸브(23)의 오작동의 방지를 도모할 수 있고, 노트럴 제어중에 클러치(C-1)의 오결합을 방지할 수 있다.

또한, 브레이크(B-1)가 밴드 브레이크로 이루어짐에 따라 유압 서보(45)의 작동 유실(45a)의 체적이 비교적 커서 오일이 급격하게 유입되면 라인압(P_L)이 대폭적으로 저하되지만 브레이크(B-1)의 유압 서보(45)에 오일이 급격하게 유입되는 것을 방지할 수 있으므로, 라인압(P_L)의 대폭적인 저하를 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 브레이크(B-1)가 밴드 브레이크인 것에 대하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않으며 특히 오일 펌프의 토출량이 적은 경우 등에는 라인압(P_L)의 저하를 방지하는 것이 중요하므로 밴드 브레이크가 아니라 다판식 브레이크이어도 본 발명을 적용하는 것이 바람직하다.

또한, 본 실시 형태에서는 솔레노이드 밸브를 통해 신호압을 제어하고, 이 신호압에 의해 컨트롤된 컨트롤 밸브를 통해 라인압을 제어하여 제어압을 출력하는 것에 대하여 설명하였으나, 라인압의 조압을 컨트롤 밸브를 통하지 않고 솔레노이드의 동작을 통해 직접 조압하는(즉 라인압을 그대로 제어압으로 조압한다) 직동식 리니어 솔레이드로 구성할 수도 있다. 이 경우, 절환 밸브의 스풀을 전환하기 위하여 입력되는 유압(모듈레이터압에 스풀을 통해 대향하는 유압)은 상기 신호압이 아니라 제어압을 이용하게 된다.

또한, 본 실시예에서는 신호압이 유실(23a)에 입력되고 있지만, 도9에 도시 된바와 같이, 제어압을 신호압에 대신하여 유실(23a)에 입력하는 것도 가능하다.

청구항 1에 관한 본 발명에 따르면, 절환 밸브로 라인압을 입력시키는 유로의 유량을 규제하는 유량 제어 수단을 구비하므로, 절환 밸브가 오작동하여도 마찰 결합 요소의 유압 서보로 오일이 급격하게 유입되는 것을 방지할 수 있음에 따라 차량의 연비 향상이나 자동 변속기의 콤팩트화를 도모하면서 변속 쇼크를 방지할 수 있다. 또한, 라인압이 지나치게 저하되는 것을 방지할 수 있음에 따라 다른 마찰 결합 요소의 결합 동작에 있어서의 절환 밸브의 오작동을 방지할 수 있다.

청구항 2에 관한 본 발명에 따르면, 유량 규제 수단이 절환 밸브로 라인압을 입력시키는 유로에 설치된 오리피스이므로, 당해 유로의 유량을 규제할 수 있다.

청구항 3에 관한 본 발명에 따르면, 제어압 출력 수단이 유압을 조압하여 신호압을 출력하는 솔레노이드 밸브와, 솔레노이드 밸브의 신호압에 의거하여 라인압을 조압한 제어압을 출력하는 컨트롤 밸브로 이루어지므로, 라인압을 조압한 제어압을 출력할 수 있다.

청구항 4에 관한 본 발명에 따르면, 스프링의 압박과 제2 유실의 신호압의 압박력이 제1 유실의 라인압에 연동하는 유압의 압박력 보다 큰 경우에 스풀 위치에 의거하여 라인압을 유압 서보로 출력하므로, 라인압이 저하되면 절환 밸브가 오작동할 가능성이 있지만 절환 밸브가 오작동하여도 마찰 결합 요소의 유압 서보에 오일이 급격하게 유입되는 것을 방지할 수 있음에 따라 유속 쇼크를 방지할 수 있다.

청구항 5에 관한 본 발명에 따르면, 마찰 결합 요소가 비교적 저단에서 결합되는 제1 클러치이므로, 중립 레인지로부터 주행 레인지로 전환되거나 비교적 저차속에서의 타력 주행 상태인 경우에 절환 밸브가 오작동할 가능성이 있지만 절환 밸브가 오작동하여도 마찰 결합 요소의 유압 서보에 오일이 급격하게 유입되는 것을 방지할 수 있음에 따라 변속 쇼크를 방지할 수 있다.

청구항 6에 관한 본 발명에 따르면, 마찰 결합 요소가 후진단에서 결합되는 제2 클러치이므로, 중립 레인지로부터 후진 레인지로 전환되는 경우에 절환 밸브가 오작동할 가능성이 있지만 절환 밸브가 오작동하여도 마찰 결합 요소의 유압 서보에 오일이 급격하게 유입되는 것을 방지할 수 있음에 따라 변속 쇼크를 방지할 수 있다.

청구항 7에 관한 본 발명에 따르면, 마찰 결합 요소가 중립시에 힐 홀드 제어를 수행하기 위하여 결합되는 제1 브레이크이므로, 제1 브레이크의 유압 서보에 오일이 급격하게 유입되는 것을 방지할 수 있음에 따라 라인압의 대폭적인 저하를 방지할 수 있다. 이에 따라, 중립 제어중에 동력 전달을 수행하는 마찰 결합 요소에 관한 밸브의 오작동을 방지할 수 있으므로, 중립 제어중에 당해 동력 전달을 수행하는 마찰 결합 요소의 오결합을 방지할 수 있다.

청구항 8에 관한 본 발명에 따르면, 제1 브레이크가 밴드 브레이크로 이루어지므로, 유압 서보의 작동 유실의 체적이 비교적 커서 오일이 급격하게 유입되면 라인압이 대폭적으로 저하되지만 제1 브레이크의 유압 서보에 오일이 급격하게 유입되는 것을 방지할 수 있음에 따라 라인압의 대폭적인 저하를 방지할 수 있다.

Claims

마찰 결합 요소의 결합 상태를 공급되는 유압에 의거하여 제어하는 유압 서보와, 솔레노이드 밸브를 가지고 라인압을 조정하며 유압 서보로 공급되는 제어압을 출력하는 제어압 출력 수단과, 상기 제어압과 상기 라인압이 입력되며 선택적으로 전환하여 상기 유압 서보로 출력하는 절환 밸브를 구비하는 자동 변속기의 유압 제어 장치에 있어서,

상기 절환 밸브로 상기 라인압을 입력시키는 유로의 유량을 규제하는 유량 규제 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 변속기의 유압 제어 장치.
제1항에 있어서,

상기 유량 규제 수단은 상기 절환 밸브로 상기 라인압을 입력시키는 유로에 설치된 오리피스인 자동 변속기의 유압 제어 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제어압 출력 수단은 유압을 조압하여 신호압을 출력하는 솔레노이드 밸브와, 상기 솔레노이드 밸브의 신호압에 의거하여 라인압을 조압한 제어압을 출력하는 컨트롤 밸브로 이루어진 자동 변속기의 유압 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 절환 밸브는 스풀과, 상기 스풀을 일측으로 압박하는 스프링과, 상기 스풀의 일단에 상기 라인압에 연동되는 유압을 입력하는 제1 유실과, 상기 스풀의 타단에 상기 신호압 또는 상기 제어압을 입력하는 제2 유실을 가지며, 상기 스프링의 압박과 상기 제2 유실의 상기 신호압 또는 상기 제어압의 압박력이 상기 제1 유실의 상기 라인압에 연동되는 유압의 압박력 보다 큰 경우에 상기 스풀 위치에 의거하여 상기 라인압을 상기 유압 서보로 출력하는 자동 변속기의 유압 제어 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 자동 변속기는 복수의 마찰 결합 요소를 구비하며, 이들 복수의 마찰 결합 요소의 교체 결합을 통해 변속을 수행하는 다단식 변속기이며,

상기 마찰 결합 요소는 비교적 저단에서 결합되는 제1 클러치인 자동 변속기의 유압 제어 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 자동 변속기는 복수의 마찰 결합 요소를 구비하며, 이들 복수의 마찰 결합 요소의 교체 결합을 통해 변속을 수행하는 다단식 변속기이며,

상기 마찰 결합 요소는 후진단에서 결합되는 제2 클러치인 자동 변속기의 유압 제어 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 자동 변속기는 복수의 마찰 결합 요소를 구비하고, 이들 복수의 마찰 결합 요소의 교체 결합을 통해 변속을 수행하며, 또한 중립시에 동력 전달을 수행하는 마찰 결합 요소를 결합 직전에 대기시키는 중립 제어를 수행하는 다단식 변속기이며,

상기 마찰 결합 요소는 상기 중립시에 힐 홀드 제어를 수행하기 위하여 결합되는 제1 브레이크인 자동 변속기의 유압 제어 장치.
제7항에 있어서,

상기 제1 브레이크는 밴드 브레이크로 이루어지는 자동 변속기의 유압 제어 장치.