KR100792427B1

KR100792427B1 - 8속 자동변속기

Info

Publication number: KR100792427B1
Application number: KR1020060093871A
Authority: KR
Inventors: 김진석
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2008-01-09

Abstract

본 발명은 7속 자동변속기에 클러치를 추가하여 8속 자동변속기를 구현함으로써 가속 성능과 연비 성능을 개선할 수 있는 8속 자동변속기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 8속 자동변속기는 4개의 싱글 피니언 유성기어세트와 4개의 클러치 및 4개의 브레이크를 포함하여 이루어지되;

제2링기어는 입력축과 제4클러치를 통해 연결되어 입력요소로 작동하고, 제3캐리어는 출력축과 직접 연결되어 항상 출력요소로 작동하며, 제1링기어는 제2캐리어에 축으로 연결되어 제4링기어에 연결되고, 제3링기어는 제4캐리어와, 제1선기어는 제2선기어와 축으로 연결되고, 제1선기어에 제3브레이크가 개재되어, 제1캐리어는 제1브레이크가 개재되어 변속기 하우징과 가변적으로 연결되며, 상기 제1선기어에 제2클러치가 연결되어 제1캐리어와 가변적으로 연결되고, 제2링기어에 제4클러치를 통해 제1클러치가 연결되어 제3링기어와 가변적으로 연결되며, 제3선기어에 제2브레이크가 개재되어, 제4캐리어는 제4브레이크가 개재되어 변속기 하우징과 가변적으로 연결되고, 제4선기어에 제3클러치가 개재되어 제3선기어와 가변적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

8속, 자동변속기, 클러치, 속도선도

Description

8속 자동변속기{8-Shift Automatic Transmission}

도 1은 종래 7속 자동변속기의 레이아웃,

도 2는 도 1에 나타낸 자동변속기의 변속 과정에서의 마찰요소 작동 요소표,

도 3은 도 1에 나타낸 자동변속기의 변속과정을 가식적으로 도시한 레버 해석법의 속도선도,

도 4는 본 발명에 따른 8속 자동변속기의 레이아웃,

도 5는 도 4에 나타낸 자동변속기의 변속 과정에서의 마찰요소 작동 요소표,

도 6은 도 4에 나타낸 자동변속기의 변속과정을 가식적으로 도시한 레버 해석법의 속도선도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 입력축 20: 출력축

30: 하우징 B1~B4: 브레이크

C1~C4: 클러치 PC1~PC4: 캐리어

PG1~PG4: 유성기어세트 R1~R4: 링기어

S1~S4: 선기어

본 발명은 8속 자동변속기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래 7속 자동변속기에 클러치를 추가하여 8속 자동변속기를 구현함으로써 차량의 가속 성능과 연비 성능을 개선할 수 있는 8속 자동변속기에 관한 것이다.

차량의 변속기는 엔진의 시동이 가능하도록 무부하 상태(중립)로 만들어주며, 또한 차량의 주행 상태에 알맞은 구동력을 엔진으로부터 제공할 수 있도록 해준다.

또한, 한쪽 방향으로만 회전하는 엔진의 회전력을 전환하여 차량을 후진시킬 수 있는 기능이 있다.

이러한 변속기 중에서 자동변속기에서는 차량의 유연한 발진, 가속 및 등반시 토크 증대 효과와 변속 또는 급격한 저항 변화시 충격을 흡수하는 특성을 지닌 토크 컨버터를 사용한다.

그러나 차량의 주행 상태에 알맞은 구동력을 적절히 제공하기 위해서는 기존의 4단 자동변속기는 한계가 있다.

이에 의해 현재 통상적으로 사용되는 자동변속기는 4속 및 5속 변속기가 주류를 이루고 있으나, 최근에는 6속 자동변속기가 개발되어 일부 차량에 적용되는 한편으로 7속 자동변속기가 활발하게 개발되고 있다.

일례로 도 1은 종래 7속 자동변속기의 레이아웃이다.

도시된 바와 같이, 4개의 싱글 피니언 유성기어세트(PG1)(PG2)(PG3)(PG4)와, 3개의 클러치(C1)(C2)(C3) 및 4개의 브레이크(B1)(B2)(B3)(B4)를 포함하여 구성된 다.

그리고 유성기어세트(PG1)(PG2)(PG3)(PG4)는 각각 선기어(S1)(S2)(S3)(S4)와 캐리어(PC1)(PC2)(PC3)(PC4) 및 링기어(R1)(R2)(R3)(R4)로 구성된다.

제2링기어(R1)는 입력축(10)과 직접 연결되어 항상 입력요소로 작동하고, 제3캐리어(PC3)는 출력축(20)과 직접 연결되어 항상 출력요소로 작동한다.

제1링기어(R1)는 제2캐리어(PC2)에 축으로 연결되어 제4링기어(R4)에 연결된다.

제3링기어(R3)는 제4캐리어(PC4)와, 제1선기어(S1)는 제2선기어(S2)와 축으로 연결된다.

제1선기어(S1)에 제3브레이크(B3)가 개재되어 변속기 하우징(30)과 가변적으로 연결되고, 제1캐리어(PC1)에 제1브레이크(B1)가 개재되어 변속기 하우징(30)과 가변적으로 연결된다.

제1선기어(S1)에 제2클러치(C2)가 연결되어 제1캐리어(PC1)와 가변적으로 연결되고, 제2링기어(R2)에 제1클러치(C1)가 연결되어 제3링기어(R3)와 가변적으로 연결된다.

제3선기어(S3)에 제2브레이크(B2)가 개재되어 변속기 하우징(30)과 가변적으로 연결되고, 제4캐리어(PC4)는 제4브레이크(B4)가 개재되어 변속기 하우징(30)과 가변적으로 연결되며, 제4선기어(S3)에 제3클러치(C3)가 개재되어 제3선기어(S3)와 가변적으로 연결된다.

도 2는 도 1에 나타낸 자동변속기의 변속 과정에서의 마찰요소 작동 요소표 이고, 도 3은 도 1에 나타낸 자동변속기의 변속과정을 가식적으로 도시한 레버 해석법의 속도선도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 이루어지는 자동변속기의 변속 과정을 레버 해석법에 의하여 가식적으로 살펴보면, 제1선기어(S1)와 제2선기어(S2)가, 제1링기어(R1)와 제2캐리어(PC2)가, 제3링기어(R3)와 제4캐리어(PC4)가 고정적으로 연결되고, 제3선기어(S3)와 제4선기어(S4)가 제3클러치(C3)를 통해 연결되는바, 제1노드(N1)는 제1선기어(S1) 및 제2선기어, 제2노드(N2)는 제1캐리어(PC1), 제3노드(N3)는 제1링기어(R1) 및 제2캐리어(PC2, 제4노드(N4)는 제2링기어(R2), 제5노드(N5)는 제4링기어(R4), 제6노드(N6)는 제3링기어(R3) 및 제4캐리어(PC4), 제7노드(N7)는 제3캐리어(PC3), 제8노드(N8)는 제3선기어(S3) 및 제4선기어(S8)로 설정된다.

상기와 같이 레버 해석법에 의한 각 노드가 설정된 본 발명의 자동변속기는 변속단에서 도 2와 같이 작동하면서 변속이 이루어진다.

보다 구체적으로 살펴보면, 전진 제1속에서는 제3클러치(C3)와 제1브레이크(B1) 및 제2브레이크(B2)가 작동하게 된다.

제2속에서는 상기 제1속의 상태에서 제1브레이크(B1)의 작동이 해제되고 제3브레이크(B3)가 작동 제어된다.

제3속에서는 상기 제2속의 상태에서 제3브레이크(B3)의 작동이 해제되고, 제2클러치(C2)가 작동 제어된다.

제4속에서는 상기 제3속의 상태에서 제3클러치(C3)의 작동이 해제되고 제1클 러치(C1)가 작동 제어된다.

제5속에서는 상기 제4속의 상태에서 제2브레이크(B2)의 작동이 해제되고 제3클러치(C3)가 작동 제어된다.

제6속에서는 상기 제5속의 상태에서 제2클러치(C2)의 작동이 해제되고 제3브레이크(B3)가 작동 제어된다.

제7속에서는 상기 제6속의 상태에서 제3브레이크(B3)의 작동이 해제되고 제1브레이크(B1)가 작동 제어된다.

그리고 후진 1속에서는 제3클러치(C3)와 제1브레이크(B1) 및 제4브레이크(B4)가 작동제어된다.

가용할 수 있는 속도단을 많이 제공할수록 차량의 가속 성능과 연비 성능을 개선할 수 있는 중요한 요소가 되므로 최근에는 자동변속기의 속도단을 증가시키고 있는 추세이다.

본 발명은 상기한 추세에 발맞추어 종래 7속 자동변속기에 마찰요소인 클러치를 추가하여 8속 자동변속기를 구현하기 위하여 안출된 것으로서, 차량의 가속 성능과 연비 성능을 개선할 수 있는 8속 자동변속기를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 8속 자동변속기는 을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 8속 자동변속기의 레이아웃으로, 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 같은 도번을 부여한다.

도시된 바와 같이, 4개의 싱글 피니언 유성기어세트(PG1)(PG2)(PG3)(PG4)와, 4개의 클러치(C1)(C2)(C3)(C4) 및 4개의 브레이크(B1)(B2)(B3)(B4)를 포함하여 구성된다.

제2링기어(R1)는 입력축(10)과 제4클러치(C4)를 통해 연결되어 입력요소로 작동하고, 제3캐리어(PC3)는 출력축(20)과 직접 연결되어 항상 출력요소로 작동한다.

제1선기어(S1)에 제2클러치(C2)가 연결되어 제1캐리어(PC1)와 가변적으로 연 결되고, 제2링기어(R2)에 제4클러치(C4)를 통해 제1클러치(C1)가 연결되어 제3링기어(R3)와 가변적으로 연결된다.

도 6은 도 4에 나타낸 자동변속기의 변속과정을 가식적으로 도시한 레버 해석법의 속도선도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제1선기어(S1)와 제2선기어(S2)가, 제1링기어(R1)와 제2캐리어(PC2)가, 제3링기어(R3)와 제4캐리어(PC4)가 고정적으로 연결되고, 제3선기어(S3)와 제4선기어(S4)가 제3클러치(C3)를 통해 연결되는바, 제1노드(N1)는 제1선기어(S1) 및 제2선기어, 제2노드(N2)는 제1캐리어(PC1), 제3노드(N3)는 제1링기어(R1) 및 제2캐리어(PC2, 제4노드(N4)는 제2링기어(R2), 제5노드(N5)는 제4링기어(R4), 제6노드(N6)는 제3링기어(R3) 및 제4캐리어(PC4), 제7노드(N7)는 제3캐리어(PC3), 제8노드(N8)는 제3선기어(S3) 및 제4선기어(S8)로 설정된다.

상기와 같이 레버 해석법에 의한 각 노드가 설정된 본 발명의 자동변속기는 변속단에서 도 5와 같이 작동하면서 변속이 이루어진다.

보다 구체적으로 살펴보면, 전진 제1속에서는 제3클러치(C3)와 제4클러치(C4)와 제1브레이크(B1) 및 제2브레이크(B2)가 작동하게 된다.

제4속에서는 상기 제3속의 상태에서 제3클러치(C3)의 작동이 해제되고 제1클러치(C1)가 작동 제어된다.

제8속에서는 상기 제7속의 상태에서 제4클러치(C4)의 작동이 해제되고 제3브레이크(B3)가 작동제어된다.

그리고 후진 1속에서는 제3클러치(C3)와 제4클러치(C4)와 제1브레이크(B1) 및 제4브레이크(B4)가 작동제어된다.

이와 같이 종래 7속의 레이아웃에서 입력축(10)과 제2링기어(R2) 사이에 제4클러치(C4)를 배치하여 전진 8속을 구현할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의하면, 종래 7속 자동변속기에 마찰 요소인 클러치를 추가하여 8속 자동변속기를 구현함으로써, 차량의 가속 성능과 연비 성능을 개선할 수 있다.

Claims

4개의 싱글 피니언 유성기어세트(PG1)(PG2)(PG3)(PG4)와 4개의 클러치(C1)(C2)(C3)(C4) 및 4개의 브레이크(B1)(B2)(B3)(B4)를 포함하여 이루어지되;

제2링기어(R1)는 입력축(10)과 제4클러치(C4)를 통해 연결되어 입력요소로 작동하고, 제3캐리어(PC3)는 출력축(20)과 직접 연결되어 항상 출력요소로 작동하며,

제1링기어(R1)는 제2캐리어(PC2)에 축으로 연결되어 제4링기어(R4)에 연결되고,

제3링기어(R3)는 제4캐리어(PC4)와, 제1선기어(S1)는 제2선기어(S2)와 축으로 연결되고,

제1선기어(S1)에 제3브레이크(B3)가 개재되어, 제1캐리어(PC1)는 제1브레이크(B1)가 개재되어 변속기 하우징(30)과 가변적으로 연결되며,

상기 제1선기어(S1)에 제2클러치(C2)가 연결되어 제1캐리어(PC1)와 가변적으로 연결되고, 제2링기어(R2)에 제4클러치(C4)를 통해 제1클러치(C1)가 연결되어 제3링기어(R3)와 가변적으로 연결되며,

제3선기어(S3)에 제2브레이크(B2)가 개재되어, 제4캐리어(PC4)는 제4브레이크(B4)가 개재되어 변속기 하우징(30)과 가변적으로 연결되고, 제4선기어(S3)에 제3클러치(C3)가 개재되어 제3선기어(S3)와 가변적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 8속 자동변속기.