KR970003562B1 - 차량용 자동변속기의 변속시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

요약 없음

Description

차량용 자동변속기의 변속시스템 및 그 제어방법

제1도는 본 발명에 의한 유압제어기구의 구성도

제2도는 본 발명에 의한 유압제어기구의 압력조절부 상세도

제3도는 본 발명에 의한 유압제어기구의 토오크 압 변환 및 공급부의 상세도

제4도는 본 발명에 의한 유압제어기구의 시프트밸브들의 연결구성을 나타내는 도면.

제5도는 본 발명에 의한 유압제어기구의 클러치 및 브레이크밸브들의 연결구성을 나타내는 도면.

제6도는 본 발명에 의한 파워 트레인의 구성도.

제7도는 제15도 파워 트레인의 속도비를 레버해석으로 설명하기 위한 그래프.

제8도는 제15도 파워 트레인의 각 변속단별 작동요소표.

제9도는 본 발병에 의한 유압제어기구의 1속 변속단 작동을 설명하기 위한 도면.

제10도는 본 발명에 의한 유압제어기구의 2속 변속단 작동을 설명하기 위한 도면.

제11도는 본 발명에 의한 유압제어기구의 3속 변속단 작동을 설명하기 위한 도면.

제12도는 본 발명에 의한 유압제어기구의 4속 변속단 작동을 설명하기 위한 도면.

제13도는 본 발명에 의한 유압제어기구의 후진 변속단 작동을 설명하기 위한 도면

제14도는 본 발명에 의한 유압제어기구의 파워 온상태에서 3-1 스킵변속단 작동중을 설명하기 위한 도면.

제15도는 본 발명에 의한 유압제어기구의 파워 오프상태에서 3-1 스킵변속단 작동중을 설명하기 위한 도면.

제16도는 본 발명에 의한 유압제어기구의 파워 온상태에서 4-2 스킵변속단 작동중을 설명하기 위한 도면.

제17도는 본 발명에 의한 유압제어기구의 파워 오프상태에서 4-2 스킵변속단 작동중을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 차량용 자동변속기의 변속시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 3속 및 4 속의 고속주행중 피구동조건(파워 온,파워 오프모드)에 따라 알맞은 스킵변속 제어를 구현하여 변속감을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 자동변속기의 변속시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

차량용 자동변속기는 토오크 컨버터와, 이 토오크 컨버터에 연결되어 있는 다단 변속기어 메카니즘을 가지고 있으며, 차량의 주행상태에 따라 변속기어 메카니즘의 기어단중 어느 하나의 기어단을 선택하기 위한 유압작동 마찰요소를 포함하고 있다.

상기 유압작동 마찰요소의 동작을 제어하는 유압제어기구는 오일펌프로부터 발생된 유압을 제어밸브를 통해 마찰요소를 선택하여 작동시키게 되는데, 이의 유압제어기구는 오일펌프로부터 발생된 유압을 조절하는 압력조절수단과, 변속모드를 형성시켜 줄 수 있는 수동 및 자동변속 컨트롤수단과, 변속시 원할한 변속모드 형성을 위해 변속감 및 응답성을 조절하는 유압컨트롤수단과, 토오크 컨버터의 댐퍼 클러치의 작동을 위한 댐퍼 클러치 컨트롤수단과, 각 마찰요소에 적절한 유압공급을 분배하는 유압분배수단을 포함하여 이루어진다.

상기에서 유압컨트롤수단은 마찰요소에 작용하는 공급 라인압, 토오크 컨버터 공급압, 솔레노이드밸브 공급압 등을 조절하게 되는데, 이 유압은 실질적으로 변속감에 영향을 주게 된다.

그리고 상기 유압제어기구의 제어에 의하여 출력단의 회전수가 조절되는 파워 트레인은 다수의 유성기어셋트의 조립체로 이루어지며, 이의 유성기어셋트를 구성하는 각 요소들이 다수의 클러치 및 브레이크 등으로 이루어지는 마찰요소의 작동 또는 비작동에 의하여 제어되면서 각 변속모드에 알맞은 회전동력을 출력하게 된다.

그러나 상기와 같은 유압제어기구와 파워 트레인을 보유하는 종래 자동변속기에 있어서는 고속주행중 피구동조건(파워 온/오프)이 다른 상태에서 4속에서 2속, 그리고 3속에서 1속으로의 스킵변속이 이루어질 때 동일 조건으로 변속제어가 이루어지도록 함으로써, 스킵변속이 부드럽게 이루어지지 않아 변속충격을 발생케 한다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 제반 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 3속 및 4속의 고속주행중 피구동조건(파워 온, 파워 오프모드)에 따라 알맞은 스킵변속제어를 구현하여 변속감을 향상시킬 수 있도록 한 차량용 자동변속기의 변속시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은 엔진구동시 함께 구동되면서 유압이 생성되는 오일펌프와; 상기 오일펌프로부터 유압을 공급받아 차량의 주행상태에 따라 유압을 가변시키는 압력조절밸브와 ; 상기 압력조절밸브로부터 라인 압 관로를 따라 공급되는 라인 압을 제1,2,3솔레노이드밸브로 공급하는 솔레노이드 서플라이밸브와; 선택레버에 연동하여 포트변환이 이루어져 "D"레인지에서 드라이브 압 관로로 유압을 공급하고 "R"레인지에서 후진 압 관로로 유압을 공급하는 매뉴얼밸브와 : 상기 매뉴얼밸브로부터 드라이브 압을 공급받아 상기 제 3솔레노이드밸브의 듀티제어에 의해 토오크 압을 변환하는 토오크 컨트롤 레귤레이터밸브와; 상기 토오크 컨트롤 레귤레이터밸브로부터 토오크 압을 공급받아 제4솔레노이드밸브의 온/오프 작용으로 제1토오크 압 관로 및 제2토오크 압 관로로 교번하여 토오크 압을 공급하는 컨트롤 스위치밸브와 ; 중립모드에서 주행모드로의 레인지 변환시 변속초기 라인압을 직접 받아 동작되는 제1마찰요소와 함께 동작되는 제2마찰요소에 변속충격이 발생되지 않도록 토오크 압을 우선하여 공급한 후 드라이브압을 공급하는 N-D 컨트롤밸브와; "D"레인지 1속에서 2속으로 변속시 제5솔레노이드밸브의 온/오프 제어에 의하여 포트변환이 이루어지면서 제1,2토오크 압 관로부터 공급되는 토오크 압과, 상기 매뉴얼밸브로부터 공급되는 드라이브 압을 제2클러치밸브를 통해 제3마찰요소로 공급하는 1-2 시프트밸브와; "D"레인지 2속에서 3속으로 변속시 제6솔레노이드밸브의 온/오프 제어에 의하여 포트변환이 이루어지면서 상기 1-2 시프트밸브로부터 공급되는 토오크 압과, 상기 제3마찰요소로 공급되는 유압일부를 제3클러치밸브를 통해 제4마찰요소로 공급하는 2-3 시프트밸브와; "D"레인지 3속에서 4속으로의 변속시 제7솔레노이드밸브의 온/오프 제어에 의하여 포트변환이 이루어지면서 상기 2-3 시프트밸브로부터 공급되는 토오크 압과, 상기 제4마찰요소로 공급되는 유압 일부를 제4클러치밸브를 통해 제5마찰요소로 공급함과 동시에 상기 제1마찰요소의 유압공급을 차단토록 하는 3-4 시프트밸브와; "2" "L"레인지에서 제7솔레노이드밸브의 온/오프 제어에 의하여 포트변환이 이루어지면서 제1,2토오크 압 관로로 공급되는 토오크 압과 매뉴얼밸브로부터 공급되는 드라이브 압을 제2클러치밸브와 제3클러치밸브를 통해 제6마찰요소 또는 제7마찰요소로 공급하는 매뉴얼 시프트밸브와; "R"레인지에서 제3솔레노이드밸브의 제어에 의하여 포트변환이 이루어지면서 매뉴얼밸브로부터 후진 압 관로를 통해 공급되는 유압을 제6마찰요소로 공급하는 N-R 컨트롤밸브를 포함하는 유압제어 기구를 갖는 차량용 자동면속기의 변속시스템을 제공한다.

또한, 엔진으로부터 동력을 전달받는 토오크를 변환하여 출력하는 토오크 컨버터와; 2개의 단순 유성기어장치로 이루어지는 복합 유성기어장치의 제1선기어가 선택적으로 입력요소가 되도록 제1선기어가 일체로 형성되는 제2축이 제2마찰요소를 개재시켜 제1축과 연결되고, 제2피니언기어가 제1링기어와 제2동력전달부재로 연결되어 선택적으로 반력요소로 작용할 수 있도록 제1원웨이 클러치 및 제6마찰요소로 제어가능하게 설치되며, 제1피니언기어가 제 2링기어와 제3동력전달부재로 연결되어 출력요소로 작용하도록 형성되고, 제2선기어가 선택적으로 입력요소로 작용할 수 있도록 이의 제2선기어가 일체로 형성되는 제2축을 제1동력전달부재와 제4마찰요소를 개재시켜 제 1축과 연결되고 반력요소로 작용할 수 있도록 제2원웨이 클러치와 제3,7마찰 요소로 제어가능하게 설치되는 제1변속부와; 제3링기어가 입력요소가 되도록 상기 제1변속부의 제1출력기어에 치합되고, 제3피니언기어가 출력요소로 작용하도록 설치되며, 제3선기어가 반력요소로 작용할 수 있도록 제3원웨이 클러치와 제1마찰요소로 제어가능하게 설치되는 단순 유성기어장치로 형성되는 제2변속부로 이루어지는 파워 트레인을 갖는 차량용 자동변속기의 변속시스템을 제공한다.

그리고, 스로틀밸브의 개도율에 따라 적어도 1개 이상의 유압제어용 솔레노이드밸브를 온,오프 제어하여 다수개의 시프트밸브의 유로를 변경함으로써, 마찰요소를 선택작동시켜 자동변속이 이루어지도록 하는 자동 변속 제어방법에 있어서, 3속 및 4속으로 주행중 파워 온/오 프 조건에 따른 각각의 솔레노이드밸브들의 온/오프 작용으로 3-1 및 4-2의 스킵변속이 이루어지는 차량용 자동변속기의 변속제어방법을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 의한 유압제어기구의 구성도로서, 엔진의 구동력에 의해 오일을 정제하는 오일펌프(2)와, 엔진의 동력을 변속기의 입력축으로 전달하는 토오크 컨버터(4)와, 이 토오크 컨버터내에 설치되어 동력전달효율을 증대시키는 댐퍼 클러치(6)와, 오일펌프에서 발생된 유압을 차량의 주행상태에 따라 가변시키는 압력조절밸브(8)와, 이 압력조절밸브(8)를 통과하는 유압을 토오크 컨버터의 자동유압과 윤활개소에 공급하는 컨버터 피이드밸브(10)와, 상기 댐퍼 클러치의 작동을 제어라는 컨버터 클러치 조절밸브(12)를 보유하고 있다.

상기 압력조절 밸브(8)와 컨버터 클러치 조절밸브(12)는 각각 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에 의해 듀티제어 되는 제1,2솔레노이드밸브(S1)(S2)에 의해 포트변환이 이루어진다.

그리고 상기 압력조절밸브(8)는 라인 압 관로(14)를 통해 솔레노이드 서플라이밸브(16)와 연결되어 이 밸브로 유압을 공급할 수 있도록 되어 있는데, 이 솔레노이드 서플라이밸브(16)를 통과하는 유압은 상기 제1,2솔레노이드밸브(S1)(S2)로 공급될 수 있으며, 또한 관로(18)를 통해 제3솔레노이드밸브(S3)와 연결되어 유압을 공급하게 된다.

상기 제3솔레노이드밸브(S3)는 토오크 컨트롤 레귤레이터밸브(20)의 포트변환에 관계할 수 있도록 연결되며, 이 토오크 컨트롤 레귤레이터밸브(20)는 상기 라인 압 관로(14)로부터 유압을 공급받아 미도시한 선택레버의 위치에 따라 포트변환이 이루어지는 매뉴얼밸브(22)와 드라이브 압 관로(24)로 연결됨으로써, 유압을 공급받을 수 있도록 되어 있다.

상기 토오크 컨트롤 레귤레이터밸브(20)는 제3솔레노이드(S3)에 의해 제어된 토오크 압을 컨트롤 스위치밸브(26)로 공급하며, 또한 중립(N)에서 전진(D)레인지로 변속시 발생하는 변속충격을 경감시키는 N-D 컨트롤밸브(8)로 토오크 압을 전달할 수 있도록 되어있다.

상기 N-D 컨트롤밸브(28)는 변속초기에 라인압을 직접 받아 동작되는 제1마찰요소(B1)와 함께 동작되는 제2마찰요소(C1)로 토오크 압을 공급한 후, 포트변환을 행하여 드라이브 압으로 제2마찰요소의 작동압을 바꾸어 주어 변속충격을 경감시키게 된다.

그리고 상기 컨트롤 스위치밸브(26)로 공급된 토오크 압을 제1토오크 압 관로(30)와, 제2토오크 압 관로(32)로 선택공급하기 위하여 제4솔레노이드밸브(S4)는 트랜스밋션 제어유닛에 의해 온/오프 제어될 수 있도록 되어 있다.

상기의 제1,2토오크 압 관로(30)(32)는 1속에서 2속으로 변속시 트랜스밋션 유닛에 의해 제어되는 제5솔레노이드밸브(S5)의 온/오프 제어에 따라 포트변환이 이루어지면서 드라이브 압 라인(24)으로부터의 공급되는 드라이브 압을 제3마찰요소(B32)로 공급하는 1-2 시프트밸브(34)와, 상기 매뉴얼밸브(32)와 관로(36)(38)로 연결되어 "2" "L"레귤레이터에서 유압을 공급받는 매뉴얼 시프트 컨트롤밸브(40)와 연결된다.

그리고 3속 변속단에서 트랜스밋션 제어유닛에 의해 제어되는제6솔레노이드밸브(S6)의 온/오프 제어에 따라 포트변환이 이루어지는 2-3 시프트밸브(42)는 상기 제3마찰요소(B2)로 공급되는 유압의 일부를 제4마찰요소(C2)로 공급하여 제3속의 변속제어가 실현되도록 하고, 트랜스밋션 제어유닛의 제어에 의해 상기 매뉴얼 시프트 컨트롤밸브(40)를 온/오프 제어하는 제7솔레노이드밸브(S7)에 의해서 포트변환이 이루어지는 3-4 시프트밸브(44)는 상기 제4마찰요소(C2)로 공급되는 유압의 일부를 제5마찰요소(C3)로 공급하게 된다.

또한, "D"레인지 2속에서 1-2 시프트밸브(34)로부터 유압을 공급받는 제2클러치밸브(46)은 이 유압을 제3마찰요소(B2)로 공급함과 동시에 2-3 시프트밸브(42)로 공급할 수 있도록 되어 있으며, 상기 매뉴얼 시프트밸브(40)와 제3클러치밸브(48)와도 연결되어 이들로부터 공급되는 유압을 제6마찰요소(B3) 또는 제7마찰요소(B4)로 공급할 수 있도록 되어 있다.

상기 제3클러치밸브(48)는 상기한 2-3 시프트밸브(42)로부터 유압을 공급받아 제4마찰요소(C2) 로 공급하여 이 마찰요소를 동작시킬 수 있도록 함과 동시에 3-4 시프트밸브(44)로 공급하게 된다.

그리고 제4클러치밸브(50)는 상기 3-4 시프트밸브(44)로부터 유압을 공급받아 제5마찰요소(C3)를 동작시킴과 상기 라인압 라인(14)에서 분기되는 라인(52)과 연결되어, 이에 공급되는 유압으로 "D"레인지 1,2,3,4속시 항시 동작되는 상기 제1마찰요소(B1)를 동작시키게 된다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 유압시스템을 기능별로 제2도 내지 제5도와 같이 분리하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 압력조절부를 도시한 것으로서, 이의 압력조절부를 형성하는 압력조절밸브(8)는 오일펌프(2)로부터 공급되는 유압을공급받는 제1포트(54)와, 매뉴얼밸브(22)와 후진 압 관로(56)와 메인 관로(58)와 연통되어 유압을 공급받는 제2,3포트(60)(62)와, 제1솔레노이드밸브(S1)에 의해 제어되는 유압이 공급되는 제4포트(64)와, 여분의 유압을 배출하는 제5포트(66)와, 컨트롤 피이드밸브(10)로 공급하는 제6포트(68)를 포함하고 있다.

그리고 밸브스풀은 일측으로 스프링(70)이 탄지되며, 상기 제6포트(68)를 개폐하는 제1랜드(72)와, 배출포트인 제5포트(66)의 개구량을 조절하여 오일을 배출시키는 제2랜드(74)와, 제4,2,3포트(64)(60)(62)로 유입되는 유압이 작용하는 제3,4,5랜드(76)(78)(80)를 보유하고 있다.

그리고 상기 제1포트(54) 및 제6포트(68)로부터 유압을 공급받는 컨버터 피이드밸브(10)는 컨버터 클러치 조절밸브(12)로 유압을 공급할 수 있는 관로연결을 이룬다.

상기 컨버터 클러치 조절밸브(12)는 상기 토오크 컨버터(4)의 댐퍼 클러치(6)를 작동시키거나 작동을 해지시키는 작용을 하며, 또 변속기의 각 윤활부로 오일을 공급하게 되는데, 이러한 작용은 트랜스밋션 제어유닛에 의해 가변 제어되는 제2솔레노이드밸브(S2)에 의해 이루어진다.

이러한 컨버터 클러치 조절밸브(12)는 유압을 공급받는 제1포트(82)와, 댐퍼 클러치(6) 작동을 위하여 유압을 공급하는 제2포트(84)와, 댐퍼 클러치(6)의 작동을 해제하기 위한 유압을 공급하는 제3포트(86)와, 제2솔레노이드밸브(S2)에 유압이 형성되거나 해지되는 제4포트(88)와, 이 제4포트로 공급되는 유압에 저항하는 유압을 공급하는 제5,6포트(90)(92)를 포함하고 있다.

그리고 상기 컨버터 클러치 조절밸브(12)의 밸브스풀은, 제4포트(88)로 유입되는 유압이 작용하는 제1랜드(94)와, 제1포트(82)를 제2,3포트(84)(86)와 선택적으로 연통시키는 제2랜드(96)와, 제6포트(92)로 유입되는 유압이 작용하는 제3랜드(98)를 포함하여 이루어진다.

제3도는 본 발명에 적용되는 토오크 압 변환 및 공급부의 구성도로서, 압력조절밸브(8)로부터 라인 압관로(14)를 따라 공급되는 라인 압을 제1,2,3솔레노이드밸브(S1)(S2)(S3)로 공급하는 솔레노이드 서플라이밸브(16)는 라인 압 관로(14)와 연통되는 제1포트(100)와, 상기 제1포트(100)로 유입되는 유압을 관로(18)로 공급하는 제2포트(102)와, 상기 제2포트(102)로 나오는 유압이 공급되어 포트변환에 관계하는 제3포트(104)를 보유하고 있다.

그리고 상기 솔레노이드 서플라이밸브(16)의 밸브스풀은 스프링(106)이 탄지되는 제1랜드(108)과, 제2포트(102)의 개구량을 가변하는 제2랜드(110)와, 제3포트(104)로 공급되는 유압이 작용하는 제3랜드(112)를 갖는다.

제3솔레노이드밸브(S3)의 온/오프 작용으로 포트변환이 이루어지는 토오크 컨트롤 레귤레이터밸브(20)는 제어압이 공급되는 제1포트(114)와, 매뉴얼밸브(22)로부터 드라이브 압 관로(24)를 따라 흐르는 유압이 공급되는 제2포트(116)와, 상기 제2포트(116)로 유입이 포트변환에 따라 선택적으로 공급되는 제3,4포트(118)(120)를 보유하고 있다.

이 밸브는 제1포트(114)로 공급되는 유압에 의해 이동하는 제1플러그(122)와, 이 플러그를 탄지하는 스프링(124)과, 이 스프링 반대측이 탄지되는 랜드(126)를 갖고 있으며, 또 다른 스프링(128)이 탄지되는 제2플러그(130)를 보유한다.

상기 제2,3포트(116)(118)로부터 선태적으로 유압을 공급받는 컨트롤 스위치밸브(26)는 상기 토오크 컨트롤 레귤레이터밸브(20)의 제3포트(118)로부터 유압을 공급받는 제1포트(132)와, 상기 제1포트(132)로 공급된 유압이 선택적으로 배출되는 제2,3포트(134)(136)와, 상기한 라인 압 관로(14)로부터 직접 유압이 공급되는 제4포트(138)와, 상기 제4포트(138)로 공급된 유압이 포트변환에 이용되도록 하기 위하여 제4포트의 유압과 반대방향으로 유압을 스풀에 가할 수 있도록 하는 제4솔레노이드밸브(S4)와 연통되는 제5포트(140)를 구비하고 있다.

이 컨버터 스위치밸브(26)의 밸브스풀은 제1포트(132)와 제2포트(134)를 개폐하는 제1랜드(142)와, 상기 제1포트(132)와 제3포트(136)를 개폐하는 제2랜드(144)와, 제4포트(138)의 유압이 작용하는 제3랜드(146)와, 제5포트(140)의 유압이 작용하는 제4랜드(148)를 갖는다.

또한, 상기한 토오크 컨트롤 레귤레이터밸브(20)로부터 토오크 압을 공급받아 중립 상태에서 주행모드로 변속시 변속충격을 줄여주는 N-D 컨트롤밸브(28)는 토오크 압을 공급받는 제1포트(150)와, 라인압이 공급되는 제2포트(152)와, 드라이브압이 공급되는 제3포트(154)와, 상기 제3포트(154)로 공급된 유압을 제2마찰요소(C1)로 공급하는 제4포트(156)와, 상기 제4포트(156)로부터 나오는 유압이 공급되어 포트변환을 행하는 제5포트(158)를 구비하고 있다.

상기 N-D 컨트롤밸브(28)의 밸브스풀은 제2포트(152)로 공급되는 유압이 작용하는 제1랜드(160)와, 상기 제1포트(150)로 공급되는 유압을 차단하는 제2랜드(162)와, 제5포트(158)로 공급되는 유압이 작용하는 제3랜드(164)를 갖는다.

또한, 후진 모드에서 작동하는 제6마찰요소(B3)로 유압을 공급하는 N-R 컨트롤밸브(166)는 제3솔레노이드밸브(S3)의 제어압이 공급되는 제1포트(168)와, 매뉴얼밸브(22)로부터 후진 압 관로(170)를 따라 공급되는 제2포트(172)와, 이 제3포트(172)로 공급된 후진압을 제6마찰요소(B3)로 공급하기 위한 제3포트(174)를 갖는다.

이러한 N-R 컨트롤밸브(166)의 밸브스풀은 제1포트(170)로 공급되는 유압이 작용하는 제1랜드(176)와, 스프링(178)으로 탄지되며 제2포트(172)를 탄지하는 제2랜드(180)를 갖는다.

제4도는 본 발명에 적용되는 시프트밸브들의 연결 구성을 나타내는 도면으로서, "D"레인지 1속에서 2속으로 변속시 제3마찰요소(B2)로 작동유압을 공급하기 위한 1-2 시프트밸브(34)는 제1,2토오크 압 관로(30)(32)로부터 각각 토오크 압을 공급받는 제1,2,포트(182)(184)를 갖는다.

그리고 상기 제1포트(182)로 공급된 유압을 제2-3시프트밸브(42)의 어느 한 포트로 공급하는 제3포트(186)와, 상기 제2포트(184)로 공급된 유압을 2-3 시프트밸브(42)의 또다른 포트로 공급하는 제4포트(188)를 구비하고 있다.

또한 상기 라인 압 관로(14)로부터의 유압이 2-4 시프트밸브(42)를 통해 공급되는 제5포트(190) 및 이 유압이 제5솔레노이드밸브(S5)의 온/오프작용으로 제어되어 공급되는 제6포트(192)와, 드라이브 압 관로(24)로부터 유압을 공급받는 제7포트(194)와, 상기 제7포트(194)로 공급되는 유압을 제2클러치밸브(46)로 공급하는 제8포트(196)로 구비하고 있다.

상기 1-2 시프트밸브(34)의 밸브스풀은 제5,6(192)(194)로 공급되는 유압이 양측면에 작용하는 제1랜드(198)와, 제7포트(194)의 유압이 작용하는 제2랜드(200)와, 제8포트(196)를 제7포트(196)와 연통시키거나 차단하는 제3랜드(202)와, 제2포트(184)를 선택적으로 제7포트(194) 또는 제8포트(198)와 연통시키는 제4랜드(204)와, 제1포트(182)로 유입되는 유압의 일부가 작용하는 제5랜드(206)와, 제3포트(186)로 공급되는 유압이 작용하는 제6랜드(208)를 구비하고 있다.

한편, 2속에서 3속으로 변속시 제4마찰요소(C2)로 유압을 공급하는 2-3 시프트밸브(42)는 상기 1-2 시프트밸브(34)의 제3포트(186)와 연결되어 유압을 공급받는 제1포트(210)와, 1-2 시프트밸브(34)의 제4포트(188)와 연결되어 유압을 공급받는 제2포트(212)와, 라인 압 관로(14)의 유압이 공급되는 제3포트(214)와, 제3포트(214)의 관로압을 1-2 시프트밸브(34)의 제5,6포트(190)(192)로 공급하는 제4포트(216)를 구비하고 있다.

그리고 제4포트(216)의 라인압이 제6솔레노이드밸브(S6)에 의해 제어되어 공급되는 제5포트(218)와, 제3마찰요소(B2)에 공급되는 유압의 일부가 유입되는 제6포트(220)와, 제1포트(210) 및 제6포트(220)로 유입되는 유압을 선택적으로 제3클러치밸브(48)로 공급하는 제7포트(222)와, 제2포트(212)로 유입되는 유압을 3-4 시스템밸브(44)의 한 포트로 공급하는 제8포트(224)를 구비하고 있다.

이러한 2-4 시프트밸브(42)의 밸브스풀은 제3포트(214)와 제5포트(216)의 유압이 양측면에 작용하는 제1랜드(226)와, 제1포트(210)의 유압 일부가 작용하는 제2랜드(228)와, 제7포트(22)를 선택적으로 제1포트(210) 및 제6포트(220)와 연통시키는 제3랜드(230)와, 제2포트(212)와 제8포트(224)를 연통시키거나 차단하는 제4랜드(232)를 구비하고 있다.

3속에서 4속으로의 변속시 제1마찰요소(B1)의 동작이 정지되고, 제5마찰요소(C3)의 동작이 이루어지도록 유압을 공급하는 3-4 시프트밸브(44)는 상기 2-3 시프트밸브(42)의 제8포트(224)로부터 유압을 공급받는 제1포트(234)와, 상기 제4마찰요소(C2)로 공급되는 유압의 일부를 공급받는 제2포트(236)과, 라인압을 공급받는 제3포트(238) 및 이 라인압을 매뉴얼 시프트밸브(40)의 어느 한 포트로 공급하는 제4포트(240)를 구비하고 있다.

또한, 3-4 시프트밸브(44)는 상기 제4포트(240)로 공급되는 유압의 일부를 메뉴얼 시프트밸브(40)를 제어하는 제7솔레노이드밸브(S7)의 온/오프작용으로 제어되어 공급받는 제5포트(242)와, 상기 제1포트(234)로 공급되는 유압을 선택적으로 제4클러치밸브(50)로 공급하는 제6포트(244)를 구비하고 있다.

그리고 상기 3-4 시프트밸브(44)의 밸브스풀은 양측면에 제3포트(238)와 제5포트(242)의 유압이 작용하는 제1랜드(246)와, 제2포트(236)의 유압이 일부 작용하는 제2랜드(248)와, 제1포트(2345)와 제6포트(244)를 선택적으로 연통시키는 제3랜드(250)를 갖는다.

"2" "L"레인지에서 매뉴얼밸브(22)로부터 유압을 공급받아 제6마찰요소(B3) 또는 제7마찰요소(B4)를 작동시키는 매뉴얼 시프트밸브(40)는 상기 제1,2 토오크 압 관로(30)(32)와 연통되는 제1포트(252) 및 제2포트(254)와, 3-4시프트밸브(44)의 제4포트(240)와 연통되어 라인압을 공급받는 제3포트(256) 및 제5포트(242)와 연통되어 제7솔레노이드밸브(S7)의 온/오프작용으로 제어되는 라인압이 공급되는 제4포트(258)와, 상기 매뉴얼밸브(22)와 연통되어 "2"레인지이ㅔ서 유압을 공급받는 제5포트(260)와, 상기 매뉴얼밸브(22)와 연통되어 "L"레인지에서 유압을 공급받는 제6포트(262)를 보유하고 있다.

또한, 제1포트(252)로 공급되는 유압을 제2클러치밸브(46)로 공급하는 제7포트(264)와, 제2포트(254) 및 제6포트(262)로 공급되는 유압을 선택적으로 제3클러치밸브(48)로 공급하는 제8포트(266)를 보유하고 있다.

그리고 상기 매뉴얼 시프트밸브(40)의 밸브스풀은 라인압과 제어된 라인압이 작용하는 제1랜드(270)와, 제5포트(260)를 개폐하는 제2랜드(272)와, 제1포트(252)와 제7포트(264)를 선택적으로 연통시키는 제3랜드(274)와, 제2포트(254) 및 제6포트(256)로 공급되는 유압을 선택적으로 제8포트(266)와 연통시키는 제4랜드(276)를 갖는다.

제5도는 실질적으로 각각의 마찰요소로 유압을 선택적으로 공급하는 밸브들의 연결구성을 나타내는 도면으로서, 상기한 제1-2시프트밸브(34)로부터 유압을 공급받거나 매뉴얼 시프트밸브(40)로부터 유압을 공급받는 제2클러치밸브(46)는 1-2 시프트밸브(34)로부터 유압을 공급받는 제1포트(278)와, 이 제1포트(278)로 유압을 제3마찰요소(B2) 및 2-3 시프트밸브(42)로 공급하는 제2포트(280)를 구비하고 있다.

또한, 매뉴얼 시프트밸브(40)의 제7포트(264)로부터 유압을 공급받는 제3포트(282)와, 이 제3포트(282)로 공급되는 유압을 제6마찰요소(B3)로 공급하는 제4포트(284)와, 제3시프트밸브(48)의 어느 하나 포트와 연통되어 유압을 공급받는 제5포트(286)와, 이 제5포트(286)로 공급된 유압을 제7마찰요소(B4)로 공급하는 제6포트(288)를 보유하고 있다.

그리고 상기 제2클러치밸브(46)의 밸브스풀은 제1포트(278)와 제2포트(280)를 선택적으로 연통시키는 제1랜드(290)와, 제3포트(282)와 제4포트(284)를 선택적으로 연통시키는 제2랜드(292)와, 제3포트(286)와 제2포트(288)를 선택적으로 연통시키는 제1랜드(294)와, 스프링(296)이 탄지되는 제4랜드(298)를 갖는다.

2-3 시프트밸브(42)로부터 유압을 공급받아 제4마찰요소(C2)로 유압을 공급하는 제3클러치밸브(48)는 2-3 시프트밸브(42)로부터 유압을 공급받는 제1포트(300)와, 이 제1포트(300)로 공급되는 유압을 제4마찰요소(C2) 및 3-4 시프트배브(44)로 공급하는 제2포트(302)와, 매뉴얼 시프트밸브(40)의 제8포트(266)로부터 유압을 공급받는 제3포트(304)와, 이 제3포트(304)로 공급되는 유압을 제2클러치밸브(46)의 제5포트(286)로 공급하는 제4포트(306)를 보유하고 있다.

그리고 상기 제3클러치밸브(48)의 밸브스풀은 제1포트(300)와 제2포트(302)를 선택적으로 연통시키는 제1랜드(308)와, 제3포트(304)와 제4포트(306)를 선택적으로 연통시키는 제2랜드(310)와, 스프링(312)이 탄지되는 제3랜드(314)로 이루어진다.

"D"레인지 1,2,3속에서 관로 압을 제1마찰요소(B1)로 공급될 수 있도록 하며, 4속에서 제5마찰요소(C3)로 유압을 공급할 수 있도록 하는 제4클러치밸브(50)는 3-4 시프트밸브(44)로부터 유압을 공급받는 제1포트(316)와, 이 제1포트(316)로 공급되는 유압을 제5마찰요소(C3)로 공급하는 제2포트(318)와, 라인 압 관로(14)로부터 유압을 공급받는 제3포트(320)와, 이 제3포트(320)로 공급되는 유압을 제1마찰요소(B1)로 공급하는 제4포트(322)를 보유하고 있다.

또한, 상기 제4클러치밸브(50)의 밸브스풀은 제1포트(316)와 제2포트(318)를 선택적으로 연통시키는 제1랜드(324)와, 제3포트(320)와 제4포트(322)를 선택적으로 연통시키는 제2랜드(326)와, 스프링(328)이 탄지되는 제3랜드로 이루어진다.

제6도는 상기와 같이 이루어지는 유압 제어기구에 의하여 운용되면서 엔진의 회전동력을 실질적으로 변속하는 파워 트레인의 구성도로서, 상기 유압 제어기구와 동일한 부품에 대하여는 동일부호를 부여한다.

엔진(E)의 출력축 동력을 전달받아 회전하는 토오크 컨버터(4)와, 이 토오크 컨버터(4)에 의해 변환된 토오크를 전달받아 적절한 감속비로 출력하는 유성기어장치로 이루어지는 제1변속부(400)와, 상기한 제1변속부(400)에서 출력되는 변속비를 재차 감속하는 유성기어장치로 이루어지는 제2변속부(402)를 포함하여 이루어진다.

상기한 토오크 컨버터(4)는 기존과 같이 엔진의 크랭크축에 실질적으로 직결되어 동력을 전달받는 임펠러와, 이 임펠러와 대향하는 자세로 배치되어 분출되는 오일에 의해 회전하는 터어빈과, 이들 임펠러와 터어빈 사이에 배치되어 오일의 흐름을 바꾸어 줌으로써, 임펠러의 회전력을 증가시켜 주는 스테이터를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 제1변속부(400)는 상기 임펠러에 연결되는 제1축(404)상에 2개의 단순 유성기어장치를 복합시킨 상태로 배치되는데, 제1축(404)상에는 중공축으로 이루어져 제1축(404)과 회전 간섭이 발생되지않는 제2축(406)과 제3축(408)이 배치되고, 이들 제2,3축(406)(408)에는 각각 제1,2선기어(410)(412)가 형성되며, 이들 제1,2선기어(410)(412)의 외측에는 제1,2피니언기어(414)(416)이 치차 결합되고, 이들 제1,2피니언기어(414)(416)의 외측에는 제1,2링기어(418)(420)이 치차 결합된다.

또한, 상기 제2,3축(406)(408)은 이에 형성되는 제1,2선기어(410)(412)가 선택적으로 입력요소가 되도록 각각 제2마찰요소(C1)와 제4마찰요소(C2)를 개재시켜 제1축(404)의 양측으로 형성되는 제1,2허브(422)(424)와 연결이 이루어지는데, 상기 제3축(408)과 제4마찰요소(C4)를 연결하는 제1동력전달부재(426)은 변속기 하우징(428)과 제7마찰요소(B4)를 개재시켜 연결된다.

그리고 상기 제2피니언기어(416)는 제2동력전달부재(430)에 의해 제1링기어(418)와 연결되어 변속기하우징(428)과 제1원웨이 클러치(F1) 및 제6마찰요소(B3)를 개재시켜 연결되며, 상기 제1피니언기어(414)는 제2링기어(420)와 제3동력전달부태(432)로 연결되어 이의 제3동력전달부재(432)에 연장되어 형성되는 제4동력전달부재(434)가 출력요소가 된다.

상기에서 제1원웨이 클러치(F1)는 "D" "2" "L"레인지의 1속에서 제2동력전달부재(430)가 엔진 회전반대방향으로 역회전하는 것을 방지하여 제2동력전달부재(430)가 반력요소로 작용할 수 있도록 하며, 상기 제4동력전달부재(434)의 단부에는 제1변속부(400)의 제1출력기어(436)가 설치된다.

그리고 상기 제3축(408)은 변속기 하우징(428)과 제2원웨이 클러치(F2) 및 제3마찰요소(B2)을 개재시켜 연결이 이루어지는데, 상기 제2원웨이 클러치는 제3축(408)이 엔진 회전방향으로 회전하는 것은 허용하고, 그 반대방향으로 회전하는 것을 방지하며,제3마찰요소(B2)는 "D"레이지 2,3,4속 및 "2"레인지 2속에서 작동된다.

상기와 같은 제1변속부(400)의 제1출력기어 (436)으로부터 회전동력을 전달받아 재차 감속하는 제2변속부(402)는 외측으로 상기 제1출력기어 (436)와 치합되는 입력기어(438)가 형성되는 제3링기어(440)의 내측으로 제3피니언기어(442)가 치합되고, 이의 제3링기어(440)의 내측으로 제3피니언기어(442)가 치합되고, 이의 제3피니언기어(442)는 제3선기어(444)의 외측으로 치합되는 하나의 단순 유성기어 장치로 이루어진다.

상기한 제3피니언기어(442)는 선단으로 제2출력기어(446)가 장착되는 제5동력전달부재(448)에 의하여 상호 연결되며, 이 제5동력전달부재(448)는 제3선기어(444)를 회전가능하게 지지하는 제4축(446)에 일체로 형성되는 제6동력전달부재(450)와 제4마찰요소(C3)를 개재시켜 연결되고, 상기 제6동력전달부재(450)는 변속기 하우징(428)과 제1마찰요소(B1)를 개재시켜 연결이 이루어진다.

그리고 상기 제4축(446)은 변속기 하우징(428)과의 사이로 개재되는 제3원웨이 클러치(F3)에 의하여 엔진 회전 방향에 대한 역방향으로의 회전이 억제되며, 상기 제2출력기어(446)는 디프렌셜(452)의 종감속기어(454)와 치합이 이루어진다.

제7도는 상기와 같이 이루어지는 파워 트레인이 상기 유압 제어기구의 작동에 따라 제8도의 작동요소표와 같이 제어되면서 변속이 이루어질때의 속도비를 레버 해석법으로 설명하는 그래프로서, 제1변속부(400)를 표시하는 레버(L)의 좌측단을 제1선기어(410)가 존재하는 제1노드(Node)(N1)로 하고, 인접한 위치를 제3동력전달부재(432)와 제4동력전달부재(434)가 존재하는 제2노드(N2)로 하며, 또 다른 인접한 위치를 제2동력전달부재(430)가 존재하는 제3노드(N3)로 하고, 우측단을 제2선기어(412)가 존재하는 제4노드(N4)로 표시된다.

그리고 제2변속부(402)를 표시하는 레버()의 좌측단을 제3링기어(440)가 존재하는 제5노드(N5)로 하고, 인접한 위치를 제5동력전달부재(448)가 존재하는 제6노드(N6)로 하며, 우측단을 제3선기어(444)가 존재하는 제7노드(N7)로 표시된다.

따라서 "D" "2" "L"와 같은 전진모드의 1,2속에서는 엔진의 동력이 입력되는 제1변속부(400)의 제1선기어(410)에 해당하는 제1노드(N1)가 입력단이 되고, 제2동력전달부재(430)에 해당하는 제3노드(N3)와, 제2선기어 (412)에 해당하는 제4노드(N4)가 고정단이 되면서 이의 제1노드(N1)의 속도 입력선(L1) 임의 위치에서 제3,4노드(N3)(N4)를 연결하는 직선(L2)(L3)을 연결하고, 이들 직선(L2)(L3)을 출력단이 되는 제2노드(N2)와 최단거리로 연결하여 얻어지는 선이 1속 및 2속의 출력 속도선(L4)(L5)이 된다.

그리고 3속에서는 제1선기어 (410)와 제2선기어(412)가 입력단이 되므로 제1노드(N1)와 제4노드(N4)가 입력요소가 되어 이들 입력 속도선(L1)(L6)을 연결하는 직선(L7)을 제2노드(N2)를 최단거리로 연결하여 얻어지는 선이 제3속의 출력 속도선(L8)이 된다.

상기의 제1변속부(400)에서 얻어지는 제1,2,3속의 회전동력은 제2변속부(402)에서 재차 감속이 이루어지는데, 제2변속부(402)에서는 제1출력기어(436)와 치합되어 있는 입력기어 (438)와 일체인 제3링기어 (440)에 해당하는 제5노드(N5)가 입력요소가 되고, 제1마찰요소(B1)에 의하여 고정되는 제3선기어 (444)에 해당하는 제7노드(N7)가 고정단이 된다.

이에 따라 상기 제(N5)노드의 제1변속부(400) 제1,2,3속도의 위치에서 제7노드(N7)를 각각 연결하는 직선(L10)(L11)(L12)을 제6노드(N6)와 최단거리에서 연결하여 얻어지는 선이 제2변속부(402)로부터 출력되는 제1,2,3속의 출력선(L13)(L14)(L15)이 된다.

그리고 제4속에서는 제1변속부(400)의 제3속상태에서 제2변속부(400)의 제1마찰요소(B1)의 작동을 정지시키고, 제5마찰요소(C3)를 동작시켜 제3선기어(44)를 정지시키게 되는 바, 제2변속부(402)의 유성기어장치가 록킹이 되면서 직결되어 제7노드(N7)로도 입력이 이루어지게 되어 이의 속도 입력선(L16)과 상기 제5노드(N5)의 속도 입력선(L9)의 3속 위치를 연결하는 직선 (L17)과 제6노드(N6)를 최단거리에서 연결하여 얻어지는 선이 제4속의 출력선(L18)이 된다.

또한, 후진 레인지에 있어서는 제2선기어(412)에 해당하는 제4노드(N4)가 압력요소가 되고, 제3동력전달부재(430)에 해당하는 제3노드(N3)가 고정요소가 되므로 이들을 연결하여 얻어지는 직선(L19)과 출력요소가 되는 제2노드(N2)르 최단거리로 연결하여 얻어지는 선이 제1변속부(400)의 제1변속부의 후진 출력선(L20)이 된다.

그리고 제1변속부(400)에서 얻어진 출력이 제2변속부(402)의 제5노드(N5)로 입력되고, 제7노드(N7)가 고정단이 되면서 이들을 연결하는 직선(L21)과 제6노드(N6)를 연결하는 선이 최종 후진 출력선(L22)이 된다.

상기와 같은 유압제어기구와 파워 트레인이 적용되는 본 발명의 변속시스템의 각 단속별 변속과정을 살펴보면 다음과 같다.

즉, 차량을 운행하기 위하여 엔진의 시동을 걸면, 유압제어기구의 제1솔레노이드밸브(S1)가 온상태에서 오프상태로 제어되면서 압력조절밸브(8)의 제4포트(64)로 공급되는 유압을 가변시키게 되므로 제3랜드(76)에 작용하는 유압이 증가하거나 소멸되기 때문에 제5포트(66)가 제1포트(54)와 연통하여 오일펌프(2)로부터 발생되는 유압을 배출시키거나 차단하게 된다.

이러한 작용으로 라인압이 조절되어 솔레노이드 서플라이밸브(16)의 제1포트(100)로 공급되면서 제2포트(102)를 통하여 나오게 되는데, 이 제2포트(102)로 나오는 유압의 일부는 제3포트(104)로 공급되면서 제3랜드(112)의 우측면에 작용하게 되어 이 솔레노이드 서플라이밸브(16)의 밸브스풀은 도면에서 보아 좌측으로 이동하게 된다.

상기 작용으로 제2랜드(110)가 제2포트(102)를 부분적으로 차단하게 되므로 실질적으로 제2포트(102)를 통하여 제3포트(104)로 공급되는 유압이 낮아져 밸브스풀은 스프링(106)의 탄성력에 의해 다시 우측으로 이동하게 된다.

이러한 작용이 반복되면서 제2포트(102)를 통하여 나오는 유압은 토오크 컨트롤 레귤레이터밸브(20)의 제1포트(114)로 공급되는데, 이 제1포트(116)로 공급되는 유압은 제3솔레노이드밸브(S3)의 온/오프작용으로 높은 유압을 형성하거나 그 반대로 되기 때문에 제1플러그(122)의 이동이 가변된다.

제3솔레노이드밸브(S3)가 오프상태로 제어되기 시작하면 제1플러그(122)는 도면에서 보아 좌측으로 이동하면서 스프링(124)을 압축시키게 되므로 이 스프링의 탄성력을 받는 랜드(126)가 좌측으로 이동하게 된다.

이의 상태에서 변속모드가 "N"레인지에서 "D"레인지로 바뀌게 되면 라인 압 관로(14)의 유압은 그 일부가 스프링(328)의 탄성력에 의해 밸브스풀이 좌측으로 이동된 상태에서 제3포트(320)과 제4포트(322)를 연통시키고 있는 제4클러치밸브(50)를 통해 제1마찰요소(B1)로 공급되어 이를 작동시킨다.

그리고 일부의 유압은 매뉴얼밸브(22)를 경유하여 드라이브 압 관로(24)로 흐르면서 토오크 컨트롤 레귤레이터밸브(20)의 제1포트(116)로 공급된다.

이때, 토오크 컨트롤 레귤레이터밸브(20)는 상기한 작용으로 랜드(126)가 좌측으로 이동하면서 제2플러그(130)를 좌측으로 이동시키게 되므로 제2포트(116)은 제3포트(118)과 연통되면서 제2포트(116)로 공급된 유압을 제3포트(118)로 나가게 한다.

이 제3포트(118)로 나오는 유압은 컨트롤 스위치밸브(26)의 제1포트(132)와 N-D 컨트롤밸브(28)의 제1포트(150)로 공급된다.

이때, 라인 압 관로(14)의 일부 유압이 N-D 컨트롤밸브(28)의 제2포트(144)로 공급되면서 밸브스풀을 도면에서 보아 우측으로 이동시킨 상태이므로 이 N-D 컨트롤밸브(28)의 제1포트(150)와 제4포트(156)가 연통된 상태로 있게 된다.

따라서 토오크 컨트롤 레귤레이터밸브(20)로부터 제1포트(150)로 공급되는 유압은 제4포트(156)를 통하여 나오면서 제2마찰요소(C1)로 공급된다.

즉, 상기 제2마찰요소(C1)는 우선 토오크 압에 의하여 작동을 시작하게 되는데, N-D 컨트롤밸브(28)의 제4포트(156)로 나오는 유압의 일부는 제5포트(158)로 공급되면서 제3랜드(164)의 우측면에 작용하기 때문에 밸브스풀이 도면에서 좌측으로 이동하게 된다.

이러한 작용으로 N-D 컨트롤밸브(28)의 제3포트(154)와 제4포트(156)가 연통되어 매뉴얼밸브(22)로부터 제3포트(154)로 유입되는 드라이브 압이 제2마찰요소(C1)로 공급됨으로써 제1,2마찰요소(B1)(C1)의 작동으로 완전한 1속의 변속상태가 된다.(제9도 참조)

상기와 같이 제1,2마찰요소(B1)(C1)가 작동되면 파워 트레인의 제1변속부(400)에서는 제2마찰요소(C1)이 작동하게 되는 바, 제1축(404)의 동력은 제2축(406)을 통해 제1선기어(410)로 입력된다.

그러면 상기 제1선기어(410)는 입력요소(N1)로 작용하며, 제1링기어(418)가 제1원웨이 클러치(F1)의 작동으로 반력요소(N3)로 작용하고 제4동력전달부재(434)가 출력요소(N2)로 작용하게 됨으로써, 제1노드(N1)의 입력 속도선(L1)의 임의 위치에서 제3노드(N3)를 연결하는 직선(L2)과 제2노드(N2)를 연결하는 선이 제1변속부(400)의 1속 출력 속도선(L4)이 된다.

따라서 제1변속부(400)에서의 변속비는 출력 속도선(L4)/입력 속도선(L1)으로 이루어지며, 이에 변속된 회전 동력은 다시 제2변속부(402)의 입력기어(438)로 입력된다.

그러면 제3변속부(402)에서는 제3링기어(440)가 입력요소(N5)로 작용하고, 제3선기어(444)가 제1마찰요소(B1)에 의하여 반력요소(N7)로 작용하며, 제5동력전달부재(448)가 출력요소(N6)로 작용함으로써, 제5노드(N5)의 입력 속도선()와 제7노드(N7)를 연결하는 직선(L10)과 제6노드(N6)를 연결하는 선이 제2변속부(402)의 1속 출력 속도선(L13)이 된다.

상기 제 2변속부(402)의 출력은 변속장치에서의 최종 1속 출력속도가 되며, 이는 제2출력기어(446)과 종감속기어(454)의 기어비에 의하여 이루어져 디프렌셜(452)를 통해 차축(456)를 통해 차축(456)을 1속으로 구동시키게 된다.

이러한 상태에서 차속이 증가하면서 스로틀밸브의 개도량이 증가하게 되면, 제4솔레노이드밸브(S4)가 온상태로 제어되면서 컨트롤 스위치밸브(26)의 밸브스풀을 도면에서 보아 우측으로 이동시키게 된다.

이러한 작용으로 제1포트(132)로 공급되는 토오크 압은 제3포트(136)을 통해 제2토오크압 관로(32)를 1-2 시프트밸브(34)의 제2포트(184)로 공급된다.

이때 1-2 시프트밸브(34)의 밸브스풀은 제9도에서 도시한 바와 같이 좌측으로 이동된 상태가 유지되므로 제2포트(184)로 공급된 유압이 제8포트(196)를 통과하여 제2클러치밸브(46)의 제1포트(278)로 공급된다.

그러면 제2클러치밸브(46)는 상기의 토오크 압이 제1랜드(290)의 일측면에 작용하므로 밸브스풀이 스프링(296)의 탄성력을 극복하면서 도면에서 보아 우측으로 이동되어 제1포트(278)와 제2포트(280)를 연통시킴으로써, 제1포트(278)로 공급되는 토오크 압이 제2포트(280)를 통해 제3마찰요소(B2)로 우선 공급되어 1속에서 2속으로의 변속이 시작된다.

이러한 상태에서 제5솔레노이드밸브(B5)의 오프 제어에 따라 1-2 시프트밸브(34)의 밸브스풀이 우측으로 이동하면서 제7포트(194)와 제8포트(196)를 연통시킴으로써, 제7포트(194)로 공급되는 드라이브 압이 제8포트(196)를 통해 공급된다.

즉, 제3마찰요소(B2)는 변속초기에는 토오크 압에 의하여 작동되고, 그 후로는 드라이브 압에 의하여 동작되면서 2속 제어가 이루어지는 것이며, 이의 2속에서는 제1,2,3마찰요소(B1)(C1)(B2)가 동작되면서 2속제어를 완료하게 된다.(제10도 참조)

상기와 같이 제1,2,3마찰요소(B1)(C1)(B2)가 작동되면 파워 트레인의 제1변속부(400)에서는 제2마찰요소(C1)와 제3마찰요소(B2)가 작동하게 되는 바, 제1축(404)의 동력은 제2축(406)을 통해 제1선기어(410)로 입력된다.

그러면 상기 제1선기어(410)는 입력요소(N1)로 작용하며, 제2선기어(412)가 제3마찰요소(B2)의 작동으로 반력요소(N4)로 작용하고 제4동력전달부재(434)가 출력요소(N2)로 작용하게 됨으로써, 제1노드(N1)의 입력 속도선(L1)의 임의 위치에서 제4노드(N4)를 연결하는 직선(L3)과 제2노드(N2)를 연결하는 선이 제1변속부(400)의 2속 출력 속도선(L5)이 된다.

따라서 제1변속부(400)에서의 변속비는 출력 속도선(L5)/입력 속도선(L1)으로 이루어지며, 이에 변속된 회전 동력은 다시 제2변속부(402)의 입력기어(438)로 입력된다.

그러면 제2변속부(402)에서는 제3링기어(440)가 입력요소(N5)로 작용하고, 제3선기어(444)가 제1마찰요소(B1)에 의하여 반력요소(N7)로 작용하며, 제5동력전달부재(448)가 출력요소(N6)로 작용함으로써, 제5노드(N5)의 입력 속도선 ()와 제7노드(N7)를 연결하는 직선 (L11)과 제6노드(N6)를 연결하는 선이 제2변속부(402)의 2속 출력 속도선(L14)이 된다.

상기 제2변속부(402)의 출력은 변속장치에서의 최종 2속 출력소도가 되며, 이는 제2출력기어(446)과 종감속기어(454)의 기어비에 의하여 최종 감속이 이루어져 디프렌셜(452)를 통해 차축(456)을 2속으로 구동시키게 된다.

이러한 상태에서 차속이 증가하면서 스로틀밸브와 개도량이 증가하게 되면, 제1,2,3마찰요소(B1)(C1)(B2)의 작동을 유지한 상태에서 제4솔레노이드밸브(S4)가 오프상태로 제어되면서 컨트롤 스위치밸브(26)의 밸브스풀을 도면에서 보아 좌측으로 이동시키게 된다.

이러한 작용으로 제1포트(132)로 공급되는 토오크 압은 제2포트(134)를 통해 제1토오크 압 관로(30)를 따라 1-2 시프트밸브(34)와 제1포트(182)로 공급된다.

이대 1-2 시프트밸브(34)의 밸브스풀은 제10도에서 도시한 바와 같이 우측으로 이동된 상태가 유지되므로 제1포트(182)로 공급된 유압이 제3포트(186)를 통과하여 2-3 시프트밸브(42)의 제1포트(210)로 공급되는데, 이때 2-3 시프트밸브(42)의 밸브스풀이 제7도에서와 같이 좌측으로 이동된 상태가 유지되는 바, 이의 제1포트(210)가 제7포트(222)와 연통되므로 제1포트(210)로 공급된 유압이 제7포트(222)를 통과하여 제3클러치밸브(48)의 제1포트(300)로 공급된다.

그러면 제3클러치밸브(48)은 상기의 토오크 압이 제1랜드(308)의 일측면에 작용하므로 밸브스풀이 스프링(312)의 탄성력을 극복하면서 도면에서 보아 우측으로 이동되어 제1포트(300)와 제2포트(302)를 연통시킴으로써, 제1포트(300)로 공급되는 토오크 압이 제2포트(302)를 통해 제4마찰요소(C2)로 우선 공급되어 2속에서 3속으로의 변속이 시작된다.

이러한 상태에서 제6솔레노이드밸브(S6)의 오프제어에 따라 2-3 시프트밸브(42)의 밸브스풀이 우측으로 이동하면서 제6포트(220)와 제7포트(222)를 연통시킴으로써, 제1포트(210)로 공급되던 토오크 압은 차단되고, 제6포트(220)로 공급되는 드라이브 압이 제7포트(222)를 통해 공급되므로 제4마찰요소(C2)는 드라이브 압에 의하여 작동된다.

즉, 제4마찰요소(C2)는 변속 초기에는 토오크 압에 의하여 작동되고, 그 후로는 드라이브 압에 의하여 동작되면서 3속 제어가 이루어지는 것이며, 이의 3속에서는 제1,2,3,4마찰요소(B1)(C1)(B2)(C2)가 동작되면서 3속 제어를 완료하게 된다.(제11도 참조)

상기와 같이 3속에서 제1,2,3,4마찰요소(B1)(C1)(B2)(C2)가 작동되면 파워 트레인의 제1변속부(400)에서는 제2마찰요소(C1)와, 제3마찰요소(B2)와 제4마찰요소(C2)가 작동하게 되는 바, 제1축(404)의 동력은 제2축(406)과 제3축(408)을 통해 제1선기어(412)로 동시 입력된다.

이와 같이 제1변속부(400)에 2개의 입력요소(N1)(N4)와, 하나의 출력요소(N2)가 작용하게 되는 바, 제1변속부(400)를 형성하는 유성기어장치는 록킹상태가 되면서 직결의 상태를 유지하게 되어 제1노드(N1)의 입력 속도선(L1)의 임의 위치에서 제4노드(N4)의 입력 속도선(L6)을 연결하는 직선(L7)과 제2노드(N2)를 연결하는 선이 제1변속부(400)의 3속 출력 속도선(L8)이 된다.

그리고 상기 제1변속부(400)에 의해 변속된 회전 동력은 제2변속부(402)의 입력기어(438)로 입력된다.

그러면 제2변속부(402)에서는 제3링기어(440)가 입력요소(N5)로 작용하고, 제3선기어(444)가 제1마찰요소(B1)에 의하여 반력요소(N7)로 작용하며, 제5동력전달부재(448)가 출력요소(N6)로 작용함으로써, 제5노드(N5)의 입력 속도선 () 와 제7노드(N7)를 연결하는 직선(L12)과 제6노드(N6)를 연결하는 선이 제2변속부(402)의 3속 출력 속도선(L15)이 된다.

상기 제2변속부(402)의 출력은 변속장치에서의 최종3속 출력속도가 되며, 이는 제2출력기어(446)과 종감속기어(454)의 기어비에 의하여 최종 감속이 이루어져 디프렌셜(452)를 통해 차축(456)을 3속으로 구동시키게 된다

이러한 상태에서 차속이 증가하면서 스로틀밸브의 개도량이 증가하게 되면, 제1,2,3,4마찰요소(B1)(C1)(B2)(C2)의 작동을 유지한 상태에서 제4솔레노이드밸브(S4)가 온상태로 제어되면서 컨트롤 스위치밸브(26)의 밸브스풀을 도면에서 보아 우측으로 이동시키게 된다.

이러한 작용으로 제1포트(132)로 공급되는 토오크 압은 제3포트(136)를 통해 제2토오크 압 관로(32)를 따라 1-2 시프트밸브(34)의 제1포트(182)로 공급된다.

이때 1-2 시프트밸브(34)와 2-3 시프트밸브(42)의 밸브스풀들은 제8도에서 도시한 바와 같이 우측으로 이동된 상태가 유지된 상태에서 1-2 시프트밸브(34)는 제2포트(184)와 제4포트(188)를 연통시키고, 2-3시프트밸브(42)는 제2포트(212)와 제8포트(224)를 연통시킨 상태를 유지하므로 1-2 시프트밸브(34)의 제1포트(182)로 공급된 유압은 이들 밸브를 통과하여 3-4 시프트밸브(44)의 제1포트(234)로 공급된다.

그러면 3-4 시프트밸브(44)의 밸브스풀이 제7도에서와 같이 좌측으로 이동된 상태가 유지되는 바, 이의 제1포트(234)가 제6포트(244)와 연통되므로 제1포트(234)로 공급된 유압이 제6포트(244)를 통과하여 제4클러치밸브(50)의 제1포트(316)로 공급된다.

그러면 제4클러치밸브(50)는 상기의 토오크 압이 제1랜드(324)의 일측면에 작용하므로 밸브스풀이 스프링(328)이 탄성력을 극복하면서 도면에서 보아 우측으로 이동되어 제3포트(320)와 제4포트(322)를 차단하면서 제1마찰요소(B1)으로 공급되던 라인압을 차단하고 제1포트(316)와 제2포트(318)를 연통시킴으로써, 제1포트(316)로 공급되는 토오크 압이 제2포트(318)를 통해 제5마찰요소(C3)로 우선 공급되어 3속에서 4속으로의 변속이 시작된다.

이러한 상태에서 제7솔레노이드밸브(S7)의 온 제어에 따라 3-4 시프트밸브(44)의 밸브스풀이 좌측으로 이동하면서 제2포트(236)와 제6포트(244)를 연통시킴으로써, 제1포트(234)로 공급되던 토오크 압은 차단되고, 제2포트(236)로 공급되는 드라이브 압이 제6포트(244)를 통해 공급되므로 제5마찰요소(C3)는 드라이브 압에 의하여 작동된다.

즉, 제5마찰요소(C3)는 변속 초기에는 토오크 압에 의하여 작동되고, 그후로는 드라이브 압에 의하여 동작되면서 4속 제어가 이루어지는 것이며, 이의 4속에서는 제2,3,4,5마찰요소 (C1)(B2)(C2)(C3)가 동작되면서 4속 제어를 완료하게 된다.(제12도 참조)

상기와 같이 4속에서 제2,3,4,5마찰요소(C1)(B2)(C2)(C3)가 작동되면 제1변속부(400)에서는 제2,3,4마찰요소(C1)(B2)(C2)가 작동하게 되는 바, 상기 제3속에서와 같이 작동이 이루어져 2개의 입력요소(N1)(N4)와, 하나의 출력요소(N2)가 작용하게 되는 바, 제1변속부(400)를 형성하는 유성기어장치는 록킹상태가 되면서 직결의 상태를 유지하게 되어 제1노드(N1)의 입력 속도선(L1)의 임의 위치에서 제4노드(N4)의 입력속도선(L6)을 연결하는 직선(L7)과 제2노드(N2)를 연결하는 선이 제1변속부(400)의 3속 출력속도선(L8)이 된다.

그리고 상기 제1변속부(400)에 의해 변속된 회전 동력은 제2변속부(402)의 입력기어(438)로 입력되는데, 이때 제2변속부(402)에서는 제1마찰요소(B1)의 작동은 정지되고, 제5마찰요소(C3)가 작동하게 되는 바, 제3링기어(440)가 입력요소(N5)로 작용하고, 제3선기어(444)와 제3피니언(442)이 제5마찰요소(C3)에 의하여 반력요소(N7)로 동시에 반력요소로 작용하게 된다.

이러한 상태는 결국 제3피니언(44)이 입력요소(N7)가 되는 결과가 되어 2개의 입력요소(N5)(N7)됨으로써, 제5노드(N5)의 입력 속도선 () 와 제7노드(N7)의 입력 속도선(L16)을 연결하는 직선(L17)과 제6노드(N6)를 연결하는 선이 제2변속부(402)의 4속 출력 속도선(L18)이 된다.

상기 제2변속부(402)의 출력은 변속장치에서의 최종 4속 출력속도가 되며, 이는 제2출력기어(446)과 종감속기어(454)의 기어비에 의하여 최종 감속이 이루어져 디프렌셜(452)를 통해 차축(456)을 4속으로 구동시키게 된다.

상기와 같이 "D"레인지 1,2,3,4속 변속이 이루어지는 것은 오버드라이브가 온상태일때이며, 오버 드라이버 오프상태에서는 상기와 동일한 과정으로 변속이 이루어지되, 최종 변속단이 3속까지로 제한된다.

그리고 변속모드가 후진(R) 레인지로 바뀌게 되면, 매뉴얼밸브(22)로부터의 유압은 후진압 관로(56)를 통하여 일부가 N-R 컨트롤밸브(166)의 제3포트(174)로 공급되면서 후진 마찰요소인 제6마찰요소(B3)로 공급되고, 나머지 일부는 제4마찰요소(C2)로 공급된다.

이와 동시에 라인압 관로(14)의 유압 일부가 제4클러치밸브(50)를 거쳐 제1마찰요소(B1)로 공급된다.

이때, N-R 콘트롤밸브(166)는 제1포트(170)과 제2포트(172)로 유압이 공급되는 상태인데, 제3솔레노이드밸브(S3)이 오프상태로 제어되기 때문에 이 밸브의 밸브스풀은 도면에서 보아 좌측으로 이동하여 제2포트(172)와 제3포트(174)를 연통시킴으로써, 후진압을 제6마찰요소(B3)로 유압을 공급하게 된다.

이에 따라 후진(R)레인지에서는 제1,4,6마찰요소(B1)(C2)(B3)의 작동으로 변속이 이루어지게 된다.(제13도 참조)

상기와 같이 후진에서 제1,4,6마찰요소(B1)(C2)(B3)가 작동되면 파워 트레인의 제1변속부(400)에서는 제2마찰요소(C1)와, 제6마찰요소(B3)가 작동하게 되는 바, 제1축(404)의 동력은 제3축(408)을 통해 제2선기어(412)로 입력된다.

그러면 상기 제2선기어(412)는 입력요소(N1)로 작용하며, 제2동력전달부재(430)가 제6마찰요소(B3)의 작동으로 반력요소(N3)로 작용하고, 제4동력전달부재(434)가 출력요소(N2)로 작용하게 됨으로써, 출력요소인 제2동력전달부재(430)는 역방향으로 회전하게 되는데, 이때 제4노드(N4)의 입력속도선(L6)의 임의위치에서 제3노드(N3)를 연결하는 직선(L19)과 제2노드(N2)를 연결하는 선이 제1변속부(400)의 후진출력속도선(L20)이 된다.

따라서, 제1변속부(400)에서의 후진변속비는 출력속도선(L20)/입력속도선(L6)으로 이루어지며, 이에 변속된 회전동력은 다시 제2변속부(402)의 입력기어(438)로 입력된다.

그러면 제2변속부(402)에서는 제3링기어(440)가 입력요소(N5)로 작용하고, 제3선기어(444)가 제1마찰요소(B1)에 의하여 반력요소(N7)로 작용하며, 제5동력전달부재(448)가 출력요소(N6)로 작용함으로써, 제5노드(N5)의 입력속도선 (L20)와 제7노드(N7)를 연결하는 직선(L21)과 제6노드(N6)를 연결하는 선이 제2변속부(402)의 후진출력속도선(L22)이 된다.

상기 제2변속부(402)의 출력은 변속장치에서의 최종 후진출력속도가 되며, 이는 제2출력기어(446)과 종감속기어(454)의 기어비에 의하여 최종 감속이 이루어져 디프렌셜(452)를 통해 차축(456)을 후진으로 구동시키게 된다.

그리고 "D"레인 주행중 다운 시프트가 이루어지는 스킵제어는 3속에서 1속으로, 4속에서 2속으로 이루어지는데, 본 발명은 피구동조건(파워 온,파워 오프)에 따라 제어방법을 달리하여 스킵변속이 이루어진다.

즉, 파워 온상태에서의 3속에서 1속으로 스킵변속제어는 제14도에 도시한 바와 같이, 제1,2,3,4 마찰요소(B11)(C1)(B2)(C2)가 동작되는 상태에서 3속 주행이 이루어진다.

이의 상태에서 1속으로의 스킵변속을 이루어질때에는 변속초기에 제4솔레노이드(S4)와 제5솔레노이드(S5)를 온으로 제어하여 제3마찰요소(B2)와 제4마찰요소(C2)로 공급되던 드라이브 압을 토오크 압으로 변환시킨다.

그리고 제3솔레노이드밸브(S3)를 온제어하여 토오크 압의 차단함으로써, 제3마찰요소(B2)와 제4마찰요소(C2)의 동작을 정지시키면, 제1,2 원웨이 클러치(F1)(F2)에 작동되면서 변속동작을 제어하도록 하고, 변속완료시점에서 제3솔레노이드밸브(S3)를 오프제어함과 동시에 제6,7 솔레노이드밸브(S6)(S7)를 온제어한다.

상기와 같은 동작으로 스킵변속이 이루어지면 약 140m/sec 동안 제4솔레노이드밸브(S4)를 오프제어하여 제1토오크 압 관로(30)로 토오크 압이 전달되도록 하고, 제3솔레노이드밸브(S3)를 온제어하여 제1속의 상태가 되도록 한다.

도면에서 해칭선(//////)으로 유로를 형성한 것은 3속에서는 작용하다가 1속으로 스킵변속되면서 작동 해제된 것을 표시한다.

제15도는 파워 오프상태에서의 3속에서 1속으로 스킵변속이 이루어지는 것을 도시한 것으로서, 제1,2,3,4마찰요소(B1)(C1)(B2)(C2)가 동작되는 상태에서 3속 주행이 이루어진다.

이의 상태에서 1속으로의 스킵변속을 이루어질때에는 변속 초기에 제4솔레노이드(S4)와 제5솔레노이드(S5)를 온으로 제어하여 제3마찰요소(B2)와 제4마찰요소(C2)로 공급되던 드라이브 압을 토오크 압으로 변환시킨다.

그리고 제4솔레노이드밸브(S4)를 오프제어하여 제3마찰요소(B2)와 제4마찰요소(C2)로 공급되던 토오크 압을 차단함과 동시에 제1토오크 압 관로(30)의 토오크 압이 매뉴얼 시프트밸브(40)와 제2클러치밸브(46)를 통해 제6마찰요소(B3)에 전달되도록 하고, 제3솔레노이드밸브(S3)를 오프제어한 다음 다시 제3솔레노이드밸브(S3)를 듀티제어함으로써, 엔진 브레이크가 걸리도록 하여 저하되는 엔진회전수를 제어토록 한다.

이는 외주측 조건이 파워 오프일때는 원 웨이 프리휠링(Free Wheeling)됨으로써 이에 따른 제어가 가능하도록 한 것이다.

그 다음 제3솔레노이드밸브(S3)를 듀티제어하여 제6마찰요소(B3)에 연결된 토오크 압을 고압으로 하여 엔진 브레이크 효과가 있는 제1변속상태한 후에 약 140m/sec 동안 제6,7 솔레노이드밸브(S6)(S7)를 온상태로 제어하여 제6마찰요소(B3)로 공급되던 유압을 매뉴얼 시프트밸브(40)를 통해 배출하여 제6마찰요소(B3)의 동작을 정지시킴으로써, 엔진 브레이크가 작동하지 않는 1속의 상태로 스킵변속을 완료되도록 한다.

도면에서 해칭선(///////)으로 유로를 형성한 것은 3속에서는 작동하다가 1속으로 스킵변속되면서 작동해제된 것을 표시한 것이며, (XXXXXXXX)선으로 유로가 형성된 것은 스킵변속과정에서 작동되어 엔진 브레이크가 걸리도록 한 후에 다시 작동 해제된 것을 표시한 것이다.

제16도는 파워 온상태에서의 4속에서 2속으로의 스킵변속을 나타낸 것으로서, 제2,3,4,5 마찰요소(C1)(B2)(C2)(C3)가 동작되는 상태에서 4속 주행이 이루어진다.

이의 상태에서 2속으로의 스킵변속을 이루어질때에는 변속 초기에 제4솔레노이드(S4)를 오프제어하여 제4마찰요소(C2)와 제5마찰요소(C3)로 공급되던 드라이브 압을 토오크 압으로 변환시키고, 제6솔레노이드밸브(S6)를 온상태로 제어하고 제7솔레노이드밸브(S7)에 의하여 제4마찰요소(C2)와 제5마찰요소(C3)로 공급되던 유압을 차단하여 작동을 해제하고, 제1마찰요소(B1)의 압을 어큐믈레이터(331)에 의해 작동제어되도록 한다.

이때, 제4마찰요소(C2)와 제5마찰요소(C3)가 순차적으로 해제될때 제 2,3원웨이 클러치(F2)(F3)에 의해 변속제어된다.

그리고 변속 완료 시점에서 제4솔레노이드밸브(S4)를 온상태로 제어하여 제1토오크 압을 제2토오크압으로 환원시킴으로써 2-1 변속 대기상태가 되도록 하고, 이를 제2,3원웨이 클러치 (F2)(F3)에 의해 변속이 완료되도록 하며, 상기와 같은 동작으로 스킵변속이 이루어지면 약 140m/sec 동안 제3솔레노이드밸브(S3)를 제어하여 제2토오크 압이 고압으로 변환되도록 한 상태에서 스킵변속을 종료하게 된다.

도면에서 해칭선(//////)으로 유로를 형성한 것은 4속에서는 작용하다가 2속으로 스킵변속되면서 작동해제된 것을 표시한다.

제17도는 파워 오프상태에서의 4속에서 2속으로의 스킵변속을 나타낸 것으로서, 제2,3,4,5마찰요소 (C1)(B2)(C2)(C3)가 동작되는 상태에서 4속 주행이 이루어진다.

이의 상태에서 2속으로의 스킵변속을 이루어질때에는 변속 초기에 제4솔레노이드(S4)를 오프제어하여 제4마찰요소(C2)와 제5마찰요소(C3)로 공급되던 드라이브 압을 토오크 압으로 변환시키고, 제6솔레노이드밸브(S6)를 오프제어하여 제1토오크 압을 제2 토오크 압으로 변환하여 제1마찰요소 (B1)의 압을 어큐믈레이터(331)에 의해 작동제어되도록 하고, 이와 동시에 제2토오크 압이 제7마찰요소 (B3)를 듀티제어할 수 있도록 제3솔레노이드밸브(S3)를 온제어한다.

그리고 상기 제6마찰요소(B3)로 공급되는 제2토오크 압을 제3솔레노이드밸브(S3)에 의해 듀티제어하여 엔진 브레이크 효과가 걸리도록 하고, 저하되는 엔진회전수를 조절제어하여 엔진 브레이크 효과가 있는 2속으로 변속을 한 다음 제6마찰요소(B3)로 공급되는 제2토오크 압을 제7솔레노이드에 의해 고압으로 변경하여 엔진 브레이크 효과가 있는 2속의 변속을 완료한다.

상기와 같은 동작으로 스킵변속이 이루어지면 140m/sec 동안 제7솔레노이드밸브(S7)를 오프제어하여 제6마찰요소(B3)의 압을 해제함으로써 엔진브레이크 효과가 없는 2속의 상태로 변속완료하게 된다.

도면에서 해칭선(///////)으로 유로를 형성한 것은 4속에서는 작용하다가 2속으로 변속되면서 작동 해제된 것을 표시한 것이며, XXXXXXXX선으로 유로가 형성된 것은 스킵변속과정에서 작동되어 엔진 브레이크가 걸리도록 한 후에 다시 작동해제된 것을 표시한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 변속시스템 및 그 제어 방법은 중립상태에서 주행모드로 변경시 제2마찰요소의 작동압이 N-D 컨트롤밸브의 제어에 의해 토오크 압이 먼저 공급된 후 드라이브 압이 공급될 수 있도록 되어 있기 때문에 변속충격을 경감시킬 수 있게 된다.

특히, 3속 및 4속의 고속주행중 피구동조건(파워 온, 파워 오프모드)에 따라 알맞는 스킵변속제어를 구현하여 변속감을 향상시킬 수 있다.

Claims (21)

1. 엔진구동시 함께 구동되면서 유압이 생성되는 오일펌프와; 상기 오일펌프로부터 유량을 공급받아 차량의 주행상태에 따라 유압을 가변시키는 압력조절밸브와; 상기 압력조절밸브로부터 라인 압 관로를 따라 공급되는 라인압을 제1,2,3솔레노이드밸브로 공급하는 솔레노이드 서플라이밸브와; 선택레버에 연동하여 포트변환이 이루어져 D레인지에서 드라이브 압 관로로 유압을 공급하고, "R"레인지에서 후진 압 관로로 유압을 공급하는 매뉴얼밸브와; 상기 매뉴얼밸브로부터 드라이브 압을 공급받아 상기 제3솔레노이드밸브의 듀티제어에 의해 토오크 압을 변환하는 토오크 컨트롤 레귤레이터밸브와; 상기 토오크 컨트롤 레귤레이터밸브로부터 토오크 압을 공급받아 제4솔레노이드밸브의 온/오프 작용으로 제1토오크 압 관로 및 제2토오크 압 관로로 교번하여 토오크압을 공급하는 컨트롤 스위치 밸브와; 중립모드에서 주행모드로의 레인지변환시 변속초기 라인압을 직접 받아 동작되는 제1마찰요소와 함께 동작되는 제2마찰요소에 변속충격이 발생되지 않도록 토오크 압을 우선하여 공급한 후 드라이브 압을 공급하는 N-D 컨트롤밸브와; D레인지 1속에서 2속으로 변속시 제5솔레노이드밸브의 온/오프 제어에 의하여 포트변환이 이루어지면서 제1,2토오크 압 관로부터 공급되는 토오크 압과, 상기 매뉴얼밸브로부터 공급되는 드라이브 압을 제2클러치밸브를 통해 제3마찰요소로 공급하는 제1-2시프트밸브와; D레인지 2속에서 3속으로 변속시 제6솔레노이드밸브의 온/오프 제어에 의하여 포트변환이 이루어지면서 상기 1-2 시프트밸브로부터 공급되는 토오크 압과, 상기 제3마찰요소로 공급되는 유압 일부를 제3클러치밸브를 통해 제4마찰요소로 공급하는 2-3 시프트밸브와; D레인지 3속에서 4속으로의 변속시 제7솔레노이드밸브의 온/오프 제어에 의하여 포트변환이 이루어지면서 상기 2-3 시프트밸브로부터 공급되는 토오크 압과, 상기 제4마찰요소로 공급되는 유압일부를 제4클러치밸브를 통해 제5마찰요소로 공급함과 동시에 상기 제1마찰요소의 유압공급을 차단토록 하는 3-4 시프트밸브와 "2" "L"레인지에서 제7솔레노이드밸브의 온/오프 제어에 의하여 포트변환이 이루어지면서 제1,22토오크 압 관로로 공급되는 토오크 압과 매뉴얼밸브로부터 공급되는 드라이브 압을 제2클러치밸브와 제3클러치밸브를 통해 제6마찰요소 또는 제7마찰요소로 공급하는 매뉴얼 시프트밸브와, "R"레인지에서 제3솔레노이드밸브의 제어에 의하여 포트변환이 이루어지면서 매뉴얼밸브로부터 후진 압 관로를 통해 공급되는 유압을 제6마찰요소로 공급하는 N-R 컨트롤밸브를 포함하는 유압제어기구를 갖는 차량용 자동변속기의 변속시스템.
2. 제1항에 있어서, N-R 컨트롤밸브는 제3솔레노이드밸브의 제어압이 공급되는 제1포트와, 매뉴얼밸브로부터 후진 압이 후진 압 관로를 따라 공급되는 제2포트와, 이 제3포트로 공급된 후진 압을 제6마찰요소로 공급하기 위한 제3포트를 갖는 밸브보디와; 상기 제1포트로 공급되는 유압이 작용하는 제1랜드와, 스프링으로 탄지되며 제2포트를 개폐하는 제2랜드를 밸브스풀을 포함하여 이루어지는 차량용 자동변속기의 변속시스템.
3. 제1항에 있어서, 1-2 시프트밸브는 1,2 토오크 압 관로로부터 각각 토오크 압을 공급받는 제1,2포트와, 상기 제1포트로 공급된 유압을 제 2-3 시프트밸브의 어느 한 포트로 공급하는 제3포트와, 상기 제2포트로 공급된 유압을 2-3 시프트밸브의 또 다른 포트로 공급하는 제4포트와, 라인압 관로로부터의 유압이 2-3 시프트밸브를 통해 공급되는 제5포트 및 이 유압이 제5솔레노이드밸브의 온/오프 작용으로 제어되어 공급되어 공급되는 제6포트와, 드라이브 압 관로로부터 유압을 공급받는 제7포트와, 상기 제7포트로 공급되는 유압을 제2클러치밸브로 공급되는 제8포트를 갖는 밸브보디와; 상기 제5,6 포트로 공급되는 유압이 양측면에 작용하는 제1랜드와, 제7포트의 유압이 작용하는 제2랜드와, 제8포트를 제7포트와 연통시키거나 차단한는 제3랜드와, 제2포트를 선택적으로 제7포트 또는 제8포트와 연통시키는 제4랜드와, 제1포트로 유입되는 유압의 일부가 작용하는 제5랜드와, 제3포트로 공급되는 유압이 작용하는 제6랜드를 갖는 밸브스풀을 포함하여 이루어지는 차량용 자동변속기의 변속시스템.
4. 제1항에 있어서, 2-3 시프트밸브는 상기 1-2 시프트밸브의 제3포트와 연결되어 유압을 공급받는 제1포트와, 1-2 시프트밸브의 제4포트와 연결되어 유압을 공급받는 제2포트와, 라인압 관로의 유압이 공급되는 제3포트와, 제 3포트의 관로압을 1-2 시프트밸브의 제5,6포트로 공급하는 제4포트와, 제4포트의 라인압이 제6솔레노이드밸브에 의해 제어되어 공급되는 제5포트와, 제3마찰요소로 공급되는 유압의 일부가 유입되는 제6포트와, 제1포트 및 제6포트로 유입되는 유압을 선택적으로 제3클러치밸브로 공급하는 제7포트와, 제2포트로 유입되는 유압을 3-4 시프트밸브의 어느 한 포트로 공급하는 제8포트를 갖는 밸브보디와 ; 상기 제3포트와 제5포트의 유압이 양측면에 작용하는 제1랜드와, 제1포트의 유압 일부가 작용하는 제2랜드와, 제7포트를 선택적으로 제1포트 및 제6포트와 연통시키는 제3랜드와, 제2포트와 제8포트를 연통시키거나 차단하는 제4랜드를 갖는 밸브스풀을 포함하여 이루어지는 차량용 자동변속기의 변속시스템.
5. 제1항에 있어서, 3-4 시프트밸브는 상기 2-3 시프트밸브의 제8포트로부터 유압을 공급받는 제1포트와, 상기 제4마찰요소로 공급되는 유압의 일부를 공급받는 제2포트와, 라인압을 공급받는 제3포트 및 이 라인압을 매뉴얼 시프트밸브의 어느 한 포트로 공급하는 제4포트와, 상기 제4포트로 공급되는 유압의 일부를 매뉴얼 시프트밸브를 제어하는 제7솔레노이드밸브의 온/오프 작용으로 제어되어 공급받는 제5포트와, 상기 제1포트로 공급되는 유압을 선택적으로 제4클러치밸브로 공급하는 제6포트를 갖는 밸브보디와; 양측면에 제3포트와 제5포트의 유압이 작용하는 제1랜드와, 제2포트의 유압이 일부 작용하는 제2랜드와, 제1포트와 제6포트를 선택적으로 연통시키는 제3랜드를 갖는 밸브스풀을 포함하여 이루어지는 차량용 자동변속기의 변속시스템.
6. 제1항에 있어서, 매뉴얼 시프트밸브는 제1,2 토오크 압 관로와 연통되는 제1 포트 및 제2포트와, 3-4시프트밸브의 제4포트와 연통되어 라인압을 공급받는 제3포트 및 제5포트와 연통되어 제7솔레노이드밸브의 온/오프 작용으로 제어되는 라인압이 공급되는 제4포트와, 상기 매뉴얼밸브와 연통되어 "2"레인지에서 유압을 공급받는 제5포트와, 상기 매뉴얼벨브와 연통되어 "L"레인지에서 유압을 공급받는 제6포트와, 상기 제1포트로 공급되는 유압을 제2클러치밸브로 공급하는 제7포트와, 제2포트 및 제6포트로 공급되는 유압을 선택적으로 제3클러치밸브로 공급하는 제8포트를 보유하는 밸브보디와; 라인압과 제어된 라인압이 작용하는 제 1랜드와, 제 5포트를 개폐하는 제 2랜드와, 제1포트와 제7포트를 선택적으로 연통시키는 제3랜드와, 제2포트 및 제6포트로 공급되는 유압을 선택적으로 제8포트와 연통시키는 제4랜드를 갖는 밸브스풀을 포함하여 이루어지는 차량용 자동변속기의 변속시스템.
7. 제1항에 있어서, 제2클러치밸브는 1-2 시프트밸브로부터 유압을 공급받는 제1포트와, 이 제1포트로 공급되는 유압을 제3마찰요소 및 2-3시프트밸브로 공급하는 제2포트와, 매뉴얼 시프트밸브의 제7포트로부터 유압을 공급받는 제3포트와, 이 제3포트로 공급되는 유압을 제6마찰요소(B3)로 공급하는 제4포트와, 제3시프트밸브의 어느 한 포트와 연통되어 유압을 공급받는 제5포트와, 이 제5포트로 공급된 유압을 제7마찰요소로 공급하는 제6포트를 갖는 밸브보디와, 상기 제1포트를 선택적으로 연통시키는 제1랜드와, 제3포트와 제4포트를 선택적으로 연통시키는 제2랜드와, 제3포트와 제2포트를 선택적으로 연통시키는 제3랜드와, 스프링이 탄지되는 제4랜드를 갖는 밸브스풀을 포함하여 이루어지는 차량용 자동변속기의 변속시스템.
8. 제1항에 있어서, 제3클러치밸브는 2-3 시프트밸브로부터 유압을 공급받는 제1포트와, 이 제1포트로 공급받는 유압을 제4마찰요소 및 3-4 시프트밸브로 공급하는 제2포트와, 매뉴얼 시프트밸브의 제8포트로부터 유압을 공급받는 제3포트와, 이 제3포트로 공급되는 유압을 제2클러치밸브의 제5포트로 공급하는 제4포트를 보유하는 밸브보디와, 상기 제1포트와 제2포트를 선택적으로 연통시키는 제1랜드와, 제3포트와 제4포트를 선택적으로 연통시키는 제2랜드와, 스프링이 탄지되는 제3랜드를 갖는 밸브스풀로 이루어지는 차량용 자동변속기의 변속시스템.
9. 제1항에 있어서, 제4클러치밸브는 3-4 시프트밸브로부터 유압을 공급받는 제1포트와, 이 제1포트로 공급되는 유압을 제5마찰요소로 공급하는 제2포트와, 라인압 관로로부터 유압을 공급받는 제3포트와, 이 제3포트로 공급되는 유압을 제1마찰요소로 공급하는 제4포트를 갖는 밸브보디와, 상기 제1포트와 제2포트를 선택적으로 연통시키는 제1랜드와, 제3포트와 제4포트를 선택적으로 연통시키는 제2랜드와, 스프링이 탄지되는 제3랜드로 이루어지는 차량용 자동변속기의 변속시스템.
10. 제1항에 있어서, 제1마찰요소는 "D"레인지 4속을 제외한 모든 변속모드에서 동작될 수 있도록 라인압 관로의 유압이 제4클러치밸브를 경유하여 공급될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 변속시스템.
11. 엔진으로부터 동력을 전달받는 토오크를 변환하여 출력하는 토오크 컨버터와; 2개의 단순 유성기어장치로 이루어지는 복합 유성기어장치의 제1선기어가 선택적으로 입력요소가 되도록 제1선기어가 일체로 형성되는 제2축이 제2마찰요소를 개재시켜 제 1축과 연결되고, 제2피니언기어가 제1링기어와 제2동력전달부재로 연결되어 선택적으로 반력요소로 작용할 수 있도록 제1원웨이 클러치 및 제6마찰요소로 제어가능하게 설치되면, 제1피니언기어가 제2링기어와 제3동력전달부재로 연결되어 출력요소로 작용하도록 형성되고, 제 2선기어가 선택적으로 입력요소로 작용할 수 있도록 이의 제2선기어가 일체로 형성되는 제2축을 제1동력전달부재와 제4마찰요소를 개재시켜 제1축과 연결되고, 반력요소로 작용할 수 있도록 제2원웨이 클러치와 제3,7마찰요소로 제어가능하게 설치되는 제1변속부와; 제3링기어가 입력요소가 되도록 상기 제1변속부의 제1출력기어에 치합되고, 제3피니언기어가 출력요소로 작용하도록 설치되면, 제3선기어가 반력요소로 작용할 수 있도록 제3원웨이 클러치와 제1마찰요소로 제어가능하게 설치되는 단순 유성기어장치로 형성되는 제2변속부로 이루어지는 파워 트레인을 갖는 차량용 자동변속기의 변속시스템.
12. 제11항에 있어서, 제1원웨이 클러치는 "D", "2", "L" 레인지의 1속에서 제2동력전달부재가 엔진회전반대방향으로 역회전하는 것을 방지할 수 있도록 형성함을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속시스템.
13. 제11항에 있어서, 제2원웨이 클러치는 제3축이 엔진 회전방향으로 회전하는 것은 허용하고, 그 반대방향으로 회전하는 것을 방지할 수 있도록 형성함을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속시스템.
14. 제11항에 있어서, 제2원웨이 클러치와 제3마찰요소는 직렬로 배치되어 제3축을 변속기 하우징과 연결함을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속시스템.
15. 제11항에 있어서, 제3피니언기어는 제5동력전달부재에 의하여 제2출력기어와 연결되며, 이 제5동력전달부재는 제3선기어를 회전가능하게 지지하는 제4축에 일체로 형성되는 제6동력전달부재와 제4마찰요소를 개재시켜 연결되고, 상기 제6동력전달부재는 변속기 하우징과 제1마찰부재를 개재시켜 연결이 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속시스템.
16. 제11항에 있어서, 제3원웨이 클러치는 제4축이 엔진회전방향에 대한 역방향으로 회전하는 것을 방지하도록 형성함을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속시스템.
17. 스로틀밸브의 개도율에 따라 적어도 1개 이상의 유압제어용 솔레노이드밸브를 온/오프 제어하여 다수개의 시프트밸브의 유로를 변경함으로써, 마찰요소를 선택 작동시켜 자동변속이 이루어지도록 하는 자동변속제어방법에 있어서, 3속 및 4속으로의 주행중 파워 온/오프 조건에 따른 각각의 솔레노이드밸브들의 온/오프 작용으로 3-1 및 4-2의 스킵변속이 이루어지는 차량용 자동변속기의 변속제어방법.
18. 제 17항에 있어서, 피구동조건이 파워 온상태에서 3속에서 1속으로의 스킵변속시, 3속 주행상태에서 제4솔레노이드밸브와 제5솔레노이드밸브를 온제어하여 제3마찰요소와 제4마찰요소로 공급되던 드라이브압을 토오크 압으로 변환시키는 제1단계와; 제3솔레노이드밸브를 온제어하여 토오크 압의 차단하여 제3마찰요소와 제4마찰요소의 동작을 정지시키는 제2단계와; 제3솔레노이드밸브를 오프제어함과 동시에 제6,7솔레노이드밸브를 온제어하는 제3단계와; 일정시간 동안 제4솔레노이드밸브를 오프제어하여 제1토오크 압 관로로 토오크 압이 전달되도록 하고, 제3솔레노이드밸브를 온제어하는 제4단계를 통해 3-1 스킵변속이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속제어방법.
19. 제17항에 있어서, 피구동조건이 파워 오프상태에서 3속에서 1속으로의 스킵변속시, 3속 주행상태에서 제4솔레노이드밸브와 제5솔레노이드밸브를 온으로 제어하여 제 3마찰요소와 제 4마찰요소로 공급되던 드라이브 압을 토오크 압으로 변환시키는 제 1단계와; 제4솔레노이드밸브를 오프제어하여 제3마찰요소와 제4마찰요소로 공급되던 토오크 압을 차단함과 동시에 제1토오크 압 관로의 토오크 압이 매뉴얼 시프트밸브와 제2클러치밸브를 통해 제6마찰요소에 전달되도록 하는 제2단계와; 제3솔레노이드밸브를 오프제어 한 다음 다시 제3솔레노이드밸브를 듀티제어하여 엔진 브레이크가 걸리도록 하여 저하되는 엔진회전수를 제어토록 하는 제3단계와; 제3솔레노이드밸브를 듀티제어하여 제6마찰요소에 연결된 토오크 압을 고압으로 하여 엔진 브레이크 효과가 있는 제1변속상태로 변속하는 제4단계와; 일정시간 동안 제6,7솔레노이드밸브를 온상태로 제어하여 제 6마찰요소로 공급되던 유압을 매뉴얼 시프트밸브를 통해 배출하여 제6마찰요소의 동작을 정지시키는 제5단계를 통해 엔진 브레이크가 작동하지 않는 1속의 상태로 스킵변속이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속제어방법.
20. 제17항에 있어서, 피구동조건이 파워 온상태에서 4속에서 2속으로의 스킵변속시, 4속 주행상태에서 제4솔레노이드를 오프제어하여 제4마찰요소와 제5마찰요소로 공급되던 드라이브 압을 토오크 압으로 변환시키는 제1단계와; 제6솔레노이드밸브를 온상태로 제어하고 제7솔레노이드밸브에 의하여 제4마찰요소와 제5마찰요소로 공급되던 유압을 차단하여 작동을 해체하고 제1마찰요소의 압을 어큐믈레이터에 의해 작동제어되도록 하는 제2단계와; 제4솔레노이드밸브를 온상태로 제어하여 제1토오크 압을 제2토오크 압으로 환원시킴으로써 2-1 변속대기상태가 되도록 하는 제3단계와; 상기와 같은 동작으로 스킵변속이 이루어지면 일정시간 동안 제3솔레노이드밸브를 제어하여 제2토오크 압이 고압으로 변환되도록 하는 제4단계를 통해 스킵변속이 이루어지도록 하는 차량용 자동변속기의 변속제어방법.
21. 제17항에 있어서, 피구동조건이 파워 오프상태에서 4속에서 2속으로의 스킵변속시, 제4솔레노이드를 오프제어하여 제4마찰요소와 제5마찰요소로 공급되던 드라이브 압을 토오크 압으로 변환시키는 제1단계와; 제6솔레노이드밸브를 오프제어하여 제1토오크 압을 제2토오크 압으로 변환하여 제1마찰요소의 압을 어큐믈레이터에 의해 작동제어되도록 하고, 이와 동시에 제2토오크 압이 제7마찰요소를 듀티제어할 수 있도록 제3솔레노이드밸브를 온제어하는 제2단계와; 상기 제6마찰요소로 공급되는 제2토오크 압을 제3솔레노이드밸브에 의해 듀티제어하여 엔진 브레이크 효과가 걸리도록 하고, 저하되는 엔진회전수를 조절제어하여 엔진 브레이크 효과가 있는 2속으로 변속되게 하는 제3단계와; 제6마찰요소로 공급되는 제2토오크 압을 제7솔레노이드에 의해 고압으로 변경하여 엔진 브레이크 효과가 있는 2속의 변속을 완료하는 제4단계와; 상기와 같은 동작으로 스킵변속이 이루어지면 일정시간동안 제7솔레노이드밸브를 오프제어하여 제6마찰요소의 압을 해체하는 제5단계를 통해 엔진 브레이크 효과가 없는 2속의 상태로 스킵변속이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 변속제어방법.