KR100199172B1 - Power train for automatic transmission of a vehicle - Google Patents

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Abstract

싱글 피니온 유성기어 셋트와 더블 피니온 유성기어 셋트로 이루어지는 복합 유성기어 장치를 갖는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인에 있어서, 전진 4속 변속단에서 싱글 피니온 유성기어 셋트의 일체 회전으로 작동하지 않는 마찰요소의 마찰손실을 최소화하기 위한 목적으로;A powertrain of a vehicular automatic transmission having a compound planetary gear set comprising a single pinion planetary gear set and a double pinion planetary gear set, characterized in that the power train of the single pinion planetary gear set For the purpose of minimizing the friction loss of the element;

토오크 컨버터의 터어빈으로부터 엔진의 회전동력을 전달받아 회전하는 입력축과;An input shaft that receives rotational power of the engine from the turbine of the torque converter and rotates;

상기한 입력축의 회전동력을 적어도 1개 이상의 요소로 입력받는 싱글 피니온 유성기어 셋트와;A single pinion planetary gear set that receives the rotational power of the input shaft as at least one or more elements;

상기한 싱글 피니온 유성기어 셋트의 출력을 전달받아 전진 3속을 제외한 모든 각 변속단에서 2개의 요소 중 선택적으로 1개의 요소가 반력요소로 작용하여 각 변속단에 따른 다른 변속비를 트랜스퍼 드라이브 기어로 전달하는 더블 피니온 유성기어 셋트와;The output of the single pinion planetary gear set described above is received, and one element among the two elements at all the respective gear stages excluding the forward third gear acts as a reaction force element, and the other gear ratio corresponding to each gear stage is transmitted to the transfer drive gear A double pinion planetary gear set for transmitting the double pinion planetary gear set;

상기한 입력축의 회전동력이 상기 싱글 피니온 유성기어 셋트의 요소 중 어느 하나의 요소 또는 2개의 요소에 동시에 입력될 수 있도록 선택하는 클러치 수단들과;Clutch means for selecting the rotational power of the input shaft to be simultaneously input to any one of the elements of the single pinion planetary gear set or to two elements;

상기한 싱글 피니온 유성기어 셋트의 어느 하나의 요소와 상기한 더블 피니온 유성기어 셋트의 어느 하나의 요소를 선택적으로 연결하여 싱글 피니온 유성기어 셋트만이 일체로 회전할 수 있도록 하거나 동시에 반력 또는 입력이 선택될 수 있도록 하는 또 다른 클러치 수단과;The single pinion planetary gear set can be integrally rotated by selectively connecting any one element of the double pinion planetary gear set and any one element of the single pinion planetary gear set, Another clutch means for enabling the input to be selected;

상기한 클러치 수단들에 의해 입력이 선택될 때 다른 요소를 반력요소로 선택하기 위하여 작동하는 브레이크 수단들을 포함하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공한다.And brake means operative to select another element as a reaction element when the input is selected by the clutch means.

Description

차량용 자동 변속기의 파워 트레인Automotive powertrain powertrain

제1도는 본 발명에 의한 변속장치의 파워 트레인을 나타내는 도면.FIG. 1 is a view showing a power train of a transmission according to the present invention; FIG.

제2도는 본 발명에 의한 변속장치의 변속단별 마찰요소 작동표를 나타낸다.FIG. 2 shows a friction element operation table for each gear range of the transmission according to the present invention.

본 발명은 자동 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 싱글 피니온 유성기어 셋트와 더블 피니온 유성기어 셋트로 이루어지는 복합 유성기어장치를 적용하는 파워 트레인에서 있어서, 전진 4속 변속단에서 작동하지 않는 마찰요소의 마찰손실을 최소화할 수 있도록 한 파워 트레인에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic transmission, and more particularly, to a power train in which a compound planetary gear set including a single pinion planetary gear set and a double pinion planetary gear set is applied, To a power train capable of minimizing the friction loss of the friction element.

일반적으로 차량용 자동 변속장치는, 차량의 주행속도와 부하의 변동에 따라 변속비를 자동적으로 제어하는 트랜스밋션 제어 유닛을 구비하고 있다.BACKGROUND ART [0002] In general, a vehicular automatic transmission includes a transmission control unit that automatically controls a transmission ratio according to a running speed of a vehicle and a variation in load.

상기한 트랜스밋션 제어 유닛은 기어트레인에 설치된 다수개의 마찰요소들을 작동 또는 비작동 상태로 제어하여 유성기어 셋트의 3요소(선기어, 링기어, 유성 캐리어)중 어느 요소를 입력요소로 하고, 다른 요소를 반력요소로 선택하여 출력단 회전수를 조절하게 된다.The transmission control unit controls any one of the three elements (sun gear, ring gear, and planetary carrier) of the planetary gear set as an input element by controlling a plurality of friction elements provided on the gear train to be in an operating or non-operating state, Is selected as a reaction force element to adjust the output stage revolution speed.

실질적으로 전진 4속과 후진 1속의 변속비를 출력할 수 있는 기어트레인을 설계하기 위해서는 1개의 복합 유성기어 장치와, 최소한 5개의 마찰요소들을 사용하여야 한다.In order to design a gear train capable of outputting a forward speed ratio of substantially forward 4th speed and reverse 1 speed, one compound planetary gear device and at least five friction elements must be used.

이러한 마찰요소들 중에서 클러치 수단으로 사용되는 마찰요소의 회전반경은 클러치 수단이 입력축과 연결되기 위하여 출력요소의 회전반경보다 작아야 하며, 또 반력요소의 회전반경보다도 작아야 하는 구조적 제약조건을 갖는다.Of these friction elements, the turning radius of the friction element used as the clutch means has a structural constraint that the clutch means must be smaller than the turning radius of the output element to be connected to the input shaft and smaller than the turning radius of the reaction force element.

일반적으로 복합 유성기어 장치는 적어도 서로 다른 2개의 요소가 서로 공용으로 사용될 수 있는 직결구조를 갖추고 있다.Generally, a compound planetary gear device has a direct-coupled structure in which at least two different elements can be used in common with each other.

그것은 4속 자동 변속장치의 경우 복합 유성기어 장치는 4개의 독립속도를 갖기 때문에, 3개의 독립속도를 갖는 단순 유성기어 장치를 2개 사용하는 복합 유성기어 장치는 6개의 독립속도가 얻어질 수 없기 때문이다.Since a compound planetary gear unit has four independent speeds in the case of a 4-speed automatic transmission, a compound planetary gear unit using two simple planetary gear units having three independent speeds can not achieve six independent speeds Because.

일반적으로 차량의 자동 변속장치로 사용되는 복합 유성기어 장치로는 라비뉴 타입과, 심프슨 타입, 그리고 2심플 타입의 유성기어 장치가 있다.2. Description of the Related Art [0002] Generally, a compound planetary gear device used as an automatic transmission of a vehicle includes a rabbit type, a quadruple type, and a two simple type planetary gear device.

이러한 복합 유성기어 장치는 차량의 변속수단으로 사용되기 위하여 유성 캐리어가 서로 연결되는 구조를 갖거나, 선기어를 공용으로 하고 유성 캐리어와 링기어가 직결되는 구조를 갖거나, 유성 캐리어와 링기어가 상호간 직결되는 구조를 갖는다.Such a compound planetary gear device may have a structure in which the planetary carriers are connected to each other so as to be used as a transmission means of a vehicle or may have a structure in which the planetary carrier and the ring gear are directly connected with each other, As shown in FIG.

따라서 어떠한 변속단에서는 실질적으로 변속에 영향을 주지 않는 클러치 수단 또는 브레이크 수단이 구동측과 피동측 사이에서 마찰을 일으켜 동력손실을 초래하게 된다.Therefore, at any gear stage, the clutch means or brake means which does not substantially affect the shifting causes friction between the driving side and the driven side, resulting in power loss.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 지금까지 제안되지 않았던 클러치 후크 업(clutch hook up)을 제안하여 작동하지 않는 마찰요소의 마찰손실을 최소화하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a clutch hook up which has not been proposed so far so as to minimize frictional loss of a non- The powertrain of the vehicle automatic transmission.

구체적으로 본 실시예가 제공하는 클러치 후크 업은, 싱글 피니온 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 더블 피니온 유성기어 셋트의 링기어를 직결하고, 싱글 피니온 유성기어 셋트의 링기어와 더블 피니온 유성기어 셋트의 선기어가 가변적으로 연결되는 구조로서, 전진 4속 변속단에서 더블 피니온 유성기어 셋트가 일체로 회전하여 작동하지 않는 마찰요소의 마찰손실을 최소화하는 파워 트레인을 제공하는데 가장 중요한 목적이 있다.Specifically, the clutch hook-up provided by the present embodiment directly connects the planetary carrier of the single pinion planetary gear set and the ring gear of the double pinion planetary gear set, and the ring gear of the single pinion planetary gear set and the double pinion planetary gear set And the double pinion planetary gear set rotates integrally at the forward 4th speed gear stage to minimize the friction loss of the inoperative friction element.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 실현하기 위하여, 토오크 컨버터의 터어빈으로부터 엔진의 회전동력을 전달받아 회전하는 입력축과;In order to achieve the object of the present invention as described above, there is provided a torque converter comprising: an input shaft that receives rotation power of an engine from a turbine of a torque converter and rotates;

상기한 입력축의 회전동력을 적어도 1개 이상의 요소로 입력받는 싱글 피니온 유성기어 셋트와;A single pinion planetary gear set that receives the rotational power of the input shaft as at least one or more elements;

상기한 싱글 피니온 유성기어 셋트의 출력을 전달받아 전진 3속을 제외한 모든 각 변속단에서 2개의 요소 중 선택적으로 1개의 요소가 반력요소로 작용하여 각 변속단에 따른 다른 변속비를 트랜스퍼 드라이브 기어로 전달하는 더블 피니온 유성기어 셋트와;The output of the single pinion planetary gear set described above is received, and one element among the two elements at all the respective gear stages excluding the forward third gear acts as a reaction force element, and the other gear ratio corresponding to each gear stage is transmitted to the transfer drive gear A double pinion planetary gear set for transmitting the double pinion planetary gear set;

상기한 입력축의 회전동력이 상기 싱글 피니온 유성기어 셋트의 요소 중 어느 하나의 요소 또는 2개의 요소에 동시에 입력될 수 있도록 선택하는 클러치 수단들과;Clutch means for selecting the rotational power of the input shaft to be simultaneously input to any one of the elements of the single pinion planetary gear set or to two elements;

상기한 싱글 피니온 유성기어 셋트의 어느 하나의 요소와 상기한 더블 피니온 유성기어 셋트의 어느 하나의 요소를 선택적으로 연결하여 싱글 피니온 유성기어 셋트만이 일체로 회전할 수 있도록 하거나 동시에 반력 또는 입력이 선택될 수 있도록 하는 또 다른 클러치 수단과;The single pinion planetary gear set can be integrally rotated by selectively connecting any one element of the double pinion planetary gear set and any one element of the single pinion planetary gear set, Another clutch means for enabling the input to be selected;

상기한 클러치 수단들에 의해 입력이 선택될 때 다른 요소를 반력요소로 선택하기 위하여 작동하는 브레이크 수단들을 포함하는 차량용 무단 변속기의 파워 트레인을 제공한다.And brake means operative to select another element as a reaction element when the input is selected by the clutch means.

상기한 클러치 수단들은, 입력축과 싱글 피니온 유성기어 셋트의 선기어 사이에서 동력을 전달하는 제1클러치 수단과;The clutch means includes first clutch means for transmitting power between the input shaft and the sun gear of the single pinion planetary gear set;

싱글 피니온 유성기어 셋트의 링기어와 더블 피니온 유성기어 셋트의 선기어 사이에서 동력을 선택적으로 전달하는 제2클러치 수단과;Second clutch means for selectively transmitting power between the ring gear of the single pinion planetary gear set and the sun gear of the double pinion planetary gear set;

상기한 입력축과 싱글 피니온 유성기어 셋트의 링기어 사이에서 동력을 선택적으로 전달하는 제3클러치를 포함하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공한다.And a third clutch for selectively transmitting power between the input shaft and the ring gear of the single pinion planetary gear set.

상기한 브레이크 수단들은, 더블 피니온 유성기어 셋트의 링기어와 변속기 하우징 사이에서 이 링기어를 반력요소로 선택하는 제1브레이크 수단과;The brake means include first brake means for selecting the ring gear as a reaction force element between the ring gear of the double pinion planetary gear set and the transmission housing;

더블 피니온 유성기어 셋트의 선기어와 변속기 하우징 사이에서 이 선기어를 반력요소로 선택하는 제2브레이크 수단을 포함하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공한다.And a second brake means for selecting the sun gear as a reaction force element between the sun gear of the double pinion planetary gear set and the transmission housing.

상기한 싱글 피니온 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 더블 피니온 유성기어 셋트의 링기어는 동력전달부재에 의해 고정 결합구조를 갖는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공한다.The planetary carrier of the single pinion planetary gear set and the ring gear of the double pinion planetary gear set described above provide a powertrain of a vehicular automatic transmission having a fixed engagement structure by a power transmitting member.

상기한 싱글 피니온 유성기어 셋트의 링기어와 더블 피니온 유성기어 셋트의 선기어는 클러치 수단에 의해 가변 결합구조를 갖는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공한다.The sun gear of the ring gear of the single pinion planetary gear set and the sun gear of the double pinion planetary gear set provide the powertrain of the vehicular automatic transmission having the variable engagement structure by the clutch means.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명에 의한 자동 변속기의 파워 트레인을 나타내는 도면으로서, 엔지(E)의 회전동력이 토오크 컨버터(T)에서 토오크 변환되어 변속부의 입력축(2)으로 전달될 수 있는 구조를 갖는다.FIG. 1 is a view showing a powertrain of an automatic transmission according to the present invention, in which the rotational power of an engine E is torque-converted by a torque converter T and can be transmitted to an input shaft 2 of a transmission portion.

본 실시예에서 상기한 입력축(2)은 토오크 컨버터(T)의 터어빈으로부터 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)로 토오크를 전달하고, 이 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)는 트랜스퍼 드라이버 기어(6)와 직결되는 유성 캐리어(8)를 갖는 더블 피니온 유성기어 셋트(10)로 토오크를 전달될 수 있도록 클러치 후크 업이 이루어진다.The input shaft 2 transmits torque from the turbine of the torque converter T to the single pinion planetary gear set 4 and the single pinion planetary gear set 4 is connected to the transfer driver gear 6 The clutch hook-up is carried out so that torque can be transmitted to the double pinion planetary gear set 10 having the planetary carrier 8 directly connected to the double pinion planetary gear set 10.

상기한 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)의 유성 캐리어(12)와 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 링기어(14)는 동력전달부재(16)를 통하여 직결되어 회전동력을 전달할 수 있도록 구성된다.The planetary carrier 12 of the single pinion planetary gear set 4 and the ring gear 14 of the double pinion planetary gear set 10 are directly connected to each other through the power transmitting member 16 to transmit rotational power .

그리고 상기 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)의 선기어(18)는 입력축(2)과의 사이에 설치되는 제1클러치 수단(20)을 통하여 회전동력을 전달받을 수 있도록 구성된다.The sun gear 18 of the single pinion planetary gear set 4 is configured to be able to receive rotational power through the first clutch means 20 provided between the sun gear 18 and the input shaft 2.

또한, 상기 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)의 링기어(22)는 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 선기어(24)와의 사이에 제2클러치 수단(26)이 개재되는 동력전달부재(28)에 의해 연결되어 상호간 일체로 회전하거나 개별적으로 회전할 수 있는 구조를 갖는다.The ring gear 22 of the single pinion planetary gear set 4 is connected to the sun gear 24 of the double pinion planetary gear set 10 via the power transmitting member 28 so that they can rotate integrally with each other or can rotate individually.

그리고 상기 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)는 일체로 회전되기 위하여 2개의 요소가 입력으로 선택될 수 있도록 입력축(2)과 링기어(22) 사이에 제3클러치 수단(30)이 제공된다.And the single pinion planetary gear set 4 is provided with the third clutch means 30 between the input shaft 2 and the ring gear 22 so that the two elements can be selected as inputs to be rotated integrally.

상기한 제1, 2, 3클러치 수단들은 일반적으로 사용하는 다판식 클러치가 사용될 수 있다.As the first, second and third clutch means, a multi-disc clutch generally used may be used.

상기한 클러치 수단들이 1개 또는 1개 이상 작동시 유성기어 셋트가 입력에 대한 출력의 회전수를 조절할 수 있도록 하기 위하여 브레이크 수단들이 제공된다.Braking means are provided in order to enable the planetary gear set to regulate the number of rotations of the output to the input when one or more of the clutch means are in operation.

브레이크 수단들 중에서 제1브레이크 수단(32)은 변속기 하우징(34)과 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 링기어(14) 사이에 설치되어 이 링기어(14)를 반력요소로 선택할 수 있도록 구성된다.The first brake means 32 is provided between the transmission housing 34 and the ring gear 14 of the double pinion planetary gear set 10 so as to select the ring gear 14 as a reaction element. .

그리고 제2브레이크 수단(36)은 변속기 하우징(34)과 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 선기어(24)와의 사이에 설치되어 이 선기어(24)를 반력요소로 선택할 수 있도록 구성된다.The second brake means 36 is disposed between the transmission housing 34 and the sun gear 24 of the double pinion planetary gear set 10 to select the sun gear 24 as a reaction force element.

제1도에서는 파워 트레인의 트랜스퍼 드라이브 기어(6)가 트랜스퍼 드리븐 기어(미도시)와 치차물림되어 최종 감속기어를 통하여 차동장치로 동력을 전달하는 구조를 생략하고 있는데, 그러한 구조는 공지의 것이 사용될 수 있고, 또 그것은 어떠한 구조의 것이 사용되어도 본 발명이 의도하는 목적을 실현할 수 있으므로 설명은 생략한다.1, the structure in which the transfer drive gear 6 of the power train is engaged with a transfer driven gear (not shown) and transmits the power to the differential gear through the final reduction gear is omitted. And even if a structure having any structure is used, the object of the present invention can be realized, and a description thereof will be omitted.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 자동 변속기의 파워 트레인은, 트랜스밋션 제어 유닛(미도시)에 의해 작동과 비작동이 선택되는 마찰요소들(클러치 수단 및 브레이크 수단)의 작동 유무에 따라 유성기어 셋트의 3요소(선기어, 유성 캐리어, 링기어)중 어느 하나의 요소를 입력으로, 그리고 다른 하나의 요소를 반력요소로 선택하여 다음과 같은 전진 4속과 후진 1속의 변속비를 출력하게 된다.The powertrain of the automatic transmission according to the present invention having the above structure is configured such that the friction clutches (brake means and brake means), which are selected by the transmission control unit (not shown) (Forward gear, planetary carrier, ring gear) as the input and the other element as the reaction force element, and outputs the following forward gear 4 speed and reverse 1 speed gear ratio.

트랜스밋션 제어 유닛에 의해 작동과 비작동이 선택되는 마찰요소들에 관련하는 작동표가 제2도에 나타나 있다.An operation table relating to the friction elements for which operation and deactivation are selected by the transmission control unit is shown in FIG.

셀렉터 레버(미도시)가 전진(D) 레인지로 선택되어 스로틀 밸브의 개도량이 증가하기 시작하면, 트랜스밋션 제어 유닛은 기어트레인이 1속의 변속비를 출력할 수 있도록 유압제어 시스템(미도시)을 통하여 먼저 제1클러치 수단(20)으로 유압을 공급하여 이 클러치 수단을 작동시키게 된다.When the selector lever (not shown) is selected as the forward (D) range and the amount of opening of the throttle valve starts to increase, the transmission control unit controls the hydraulic pressure control system (not shown) First, the clutch means is operated by supplying the hydraulic pressure to the first clutch means (20).

이하에서 클러치 수단 또는 브레이크 수단이 작동한다는 의미는 유압제어 시스템에서 유압이 공급되는 것을 의미한다.Hereinafter, the clutch means or the brake means means that the hydraulic pressure is supplied from the hydraulic control system.

상기한 제1클러치 수단(20)이 작동하게 되면 입력축(2)의 회전동력은 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)의 선기어(18)로 전달된다.When the first clutch means 20 is operated, the rotational power of the input shaft 2 is transmitted to the sun gear 18 of the single pinion planetary gear set 4.

이러한 상태에서 제1브레이크 수단(32)의 작용으로 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 링기어(14)와 함께 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)의 캐리어(12)가 반력요소로 작용함으로써, 선기어(18)를 통해 입력된 회전동력은 링기어(22)를 입력축(2)의 반대방향으로 회전시키고 이의 회전동력은 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 선기어(24)로 입력이 이루어지게 된다.In this state, the carrier 12 of the single pinion planetary gear set 4 acts as a reaction force element together with the ring gear 14 of the double pinion planetary gear set 10 by the action of the first brake means 32 The rotational power inputted through the sun gear 18 rotates the ring gear 22 in the direction opposite to the input shaft 2 and its rotational power is inputted to the sun gear 24 of the double pinion planetary gear set 10 .

상기와 같은 작용에 의하여 더블 피니언 유성기어 셋트(10)에서는 선기어(24)로 역방향 입력이 이루어지고 링기어(14)가 반력요소로 작용하면서 유성 캐리어(8)를 입력축(2)과 동일한 방향으로 회전시켜 본 실시예의 기어트레인이 제공할 수 있는 가장 큰 감속비를 출력하여 1속의 변속단을 실현하게 된다.The double pinion planetary gear set 10 is rotated in the same direction as the input shaft 2 by the reverse input of the sun gear 24 and the ring gear 14 acting as a reaction force element, Thereby outputting the largest reduction ratio that can be provided by the gear train of the present embodiment, thereby realizing a one-speed shift stage.

이러한 1속 제어상태에서 차속이 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛은 반력요소를 선택하면 제1브레이크 수단(32)의 작동을 중단시키면서 제2브레이크 수단(36)을 새로이 작동시키게 된다.When the vehicle speed is increased in the first speed control state, the transmission control unit newly activates the second brake means 36 while interrupting the operation of the first brake means 32 by selecting the reaction force element.

그러면 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)의 선기어(18)를 통해 입력이 이루어지게 되는데, 이때, 링기어(22)가 제2클러치 수단(26)과 제2브레이크 수단(36)이 작동에 의하여 반력요소로 작용하게 되는 바, 이의 회전동력은 유성캐리어(12)를 통해 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 링기어(14)로 입력이 이루어지게 된다.At this time, the ring gear 22 is operated by the second clutch means 26 and the second brake means 36 by the action of the sun gear 18 of the single pinion planetary gear set 4, The rotational power of the pinion carrier 12 is input to the ring gear 14 of the double pinion planetary gear set 10 via the planetary carrier 12. [

상기의 상태에서 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 선기어(24)가 반력요소로 작용하게 되는 바, 유성 캐리어(8)는 링기어(14)의 동일 방향으로 1속 보다 빨리 회전하면서 2속의 변속비를 출력하게 된다.In this state, the sun gear 24 of the double pinion planetary gear set 10 acts as a reaction force element, and the planetary carrier 8 rotates faster than the first gear in the same direction of the ring gear 14, The transmission ratio is output.

이러한 2속제어 상태에서 차속이 증가하게 되면 트랜스밋션 제어 유닛은 제2브레이크 수단(36)을 작동을 해제하면서 새로이 제3클러치 수단(30)을 작동시켜 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)의 선기어(18)와 링기어(22)와 입력축(2)의 회전동력이 동시에 이루어지게 한다.When the vehicle speed is increased in the second-speed control state, the transmission control unit newly operates the third clutch means 30 while releasing the second brake means 36 to start the sun gear of the single pinion planetary gear set 4, (18) and the ring gear (22) and the input shaft (2).

그러면 싱글 및 더블 피니온 유성기어 셋트(4)(10)에 2요소로 입력이 이루어지게 되는 바, 이들 모두가 일체로 회전하면서 출력요소인 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 유성캐리어(8)가 입력축(2)과 동일한 회전수로 회전하는 3속의 변속비를 출력하게 된다.Then, the two-element input is made to the single and double pinion planetary gear sets 4 and 10, and all of them are rotated integrally to rotate the planetary carrier 8 of the double pinion planetary gear set 10 Speed rotation ratio that is the same as the rotation speed of the input shaft 2 is output.

이와 같이 입력과 출력의 회전수가 동일한 3속 제어상태에서 차속이 더욱 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛은 제2클러치 수단(26)의 작동을 중단시키고 새로이 제2브레이크 수단(34)을 작동시키게 된다.When the vehicle speed further increases in the third speed control state in which the number of rotations of the input and the output is the same, the transmission control unit interrupts the operation of the second clutch means 26 and operates the second brake means 34 newly .

이러한 작용으로 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)는 2개의 요소로 입력이 이루어지게 되는 바, 직결의 상태가 되어 입력축(2)과 1 : 1로 회전하면서 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 2개의 요소로 토오크를 전달하게 되는데, 이때 제2클러치 수단(26)이 작동이 해제되어 있는 바, 입력은 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 링기어(14)로만 이루어지고, 제2브레이크 수단(36)의 작동으로 선기어(24)가 반력요소로 작용하게 된다.In this way, the single pinion planetary gear set 4 is input with two elements, and is directly connected to the double pinion planetary gear set 10 while rotating at a ratio of 1: 1 with the input shaft 2 At this time, since the second clutch means 26 is deactivated, the input is made only of the ring gear 14 of the double pinion planetary gear set 10, and the second brake The actuation of the means 36 causes the sun gear 24 to act as a reaction force element.

이에 따라 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 유성 캐리어(8)는 입력축(2)의 회전수보다 빠른 속도로 회전하는 4속의 변속비를 출력하게 된다.Accordingly, the planet carrier 8 of the double pinion planetary gear set 10 outputs the speed change ratio of the fourth speed that rotates at a speed higher than the speed of the input shaft 2.

상기와는 반대로 셀렉터 레버가 후진(R) 레인지로 선택되면, 트랜스밋션 제어 유닛은 제2, 3클러치 수단(26)(30)을 작동시켜 입력요소를 선택하고, 제1브레이크 수단(32)을 작동시켜 반력요소를 선택하게 된다.When the selector lever is selected as the reverse range, the transmission control unit operates the second and third clutch means (26) and (30) to select the input element, and the first brake means The reaction force element is selected.

그러면 입력축(2)의 회전동력은 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)의 링기어(22)로 입력되며, 이때 제2클러치 수단(26)의 작동으로 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 선기어(24)가 입력요소로 작용하게 된다.The rotational power of the input shaft 2 is then input to the ring gear 22 of the single pinion planetary gear set 4. At this time, the sun gear of the double pinion planetary gear set 10 is driven by the action of the second clutch means 26, (24) acts as an input element.

그리고 제1브레이크 수단(32)의 작동으로 더블 피니온 유성기어 셋트(10)의 링기어(14)와 싱글 피니온 유성기어 셋트(4)의 유성 캐리어(12)가 반력요소로 작용하게 된다.The ring gear 14 of the double pinion planetary gear set 10 and the planetary carrier 12 of the single pinion planetary gear set 4 act as a reaction force element by the operation of the first brake means 32.

이에 따라 싱글 피니온 유성기어 셋트(10)의 유성 캐리어(8)는 입력축(2)과 역방향으로 회전하게 되므로 회전 변속이 이루어지게 되는 것이다.Accordingly, the planetary carrier 8 of the single pinion planetary gear set 10 rotates in the direction opposite to the input shaft 2, so that rotational shifting is performed.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 파워 트레인은 4개의 전진 변속단과 1개의 후진 변속단을 제공할 수 있는데, 특히 전진 4속 변속단에서 싱글 피니온 유성기어 셋트를 직결시킴으로써, 작동하고 있지 않는 마찰요소의 슬립을 줄일 수 있는 바, 마찰요소의 슬립에 따른 마찰손실을 최소화할 수 있다.As described above, the power train according to the present invention can provide four forward speeds and one reverse speed. In particular, by directly connecting the single pinion planetary gear set at the forward 4th-speed range, It is possible to minimize the friction loss due to the slip of the friction element.

Claims (1)

토오크 컨버터의 터어빈으로부터 엔진의 회전동력을 전달받아 회전하는 입력축과; 상기 입력축과 제1, 3클러치 수단을 통해 선기어 및 링기어가 가변적으로 연결되는 싱글 피니온 유성기어 셋트와; 링기어가 상기 싱글 피니온 유성기어 셋트의 유성 캐리어와 동력전달부재를 통해 고정적으로 연결되고, 선기어가 상기 싱글 피니온 유성기어 셋트의 링기어와 제2클러치 수단을 통해 가변적으로 연결되며, 선기어 및 링기어가 제1, 2브레이크 수단을 통해 선택적으로 고정요소로 작용하고, 유성 캐리어가 출력요소가 되도록 조합되는 더블 피니온 유성기어 셋트와; 포함하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인.An input shaft that receives rotational power of the engine from the turbine of the torque converter and rotates; A single pinion planetary gear set in which a sun gear and a ring gear are variably connected through the input shaft and first and third clutch means; The ring gear is fixedly connected to the planetary carrier of the single pinion planetary gear set via the power transmitting member, the sun gear is variably connected through the ring gear of the single pinion planetary gear set and the second clutch means, A double pinion planetary gear set in which the ring gear selectively acts as a fixed element via first and second brake means and the planetary carrier is combined to be an output element; Powertrain of an automotive automatic transmission including.
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