KR100836106B1

KR100836106B1 - 차량용 자동변속기의 8속 파워트레인

Info

Publication number: KR100836106B1
Application number: KR1020070028777A
Authority: KR
Inventors: 양상석
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2007-03-23
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2008-06-09

Abstract

본 발명의 특징적인 구성은 엔진의 출력을 받아들이는 주입력축에 연결되어 있는 토크컨버터(3), 오일펌프(4), 단순 유성기어의 선기어(S)와 캐리어(C)와, 상기 캐리어(C)의 동력을 전달/차단하기 위한 제1클러치(C1)와, 링기어(R)의 회전을 구속할 수 있는 제1브레이크(B1)와, 제2변속기(2)의 제1입력축(11)과 제2입력축(12)에 각각 설치된 제2클러치(C2) 및 제3클러치(C3)와, 상기 제1입력축(11) 및 제2입력축(12)에 설치되는 구동기어류와, 상기 제1입력축(11)과 제2입력축(12)에 대향된 위치에 설치된 출력축(13)과, 상기 출력축(13)에 설치되는 종동기어류와, 상기 출력축(13)과 종동기어류 사이의 동력을 전달하는 제1싱크로기구(S1), 제2싱크로기구(S2) 및 제3싱크로기구(S3)와, 상기 제1싱크로기구(S1), 제2싱크로기구(S2) 및 제3싱크로기구(S3)를 자동으로 변속시키는 제1액츄에이터(21) 및 제2액츄에이터(22)와, 차량 주차시 출력축(13)을 변속기 케이스에 고정할 수 있는 파킹기구(14)를 포함하여서 된 것이다.

차량, 자동변속기, 전진 8속, 후진 2속, 유성기어셋트

Description

차량용 자동변속기의 8속 파워트레인{A 8TH-SPEED POWER TRAIN OF AN AUTOMATIC TRANSMISSION FOR CAR}

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 파워트레인을 나타낸 개략도.

도 3은 본 발명에 따른 단순 유성기어셋트의 감속비와 등속비를 나타낸 그래프.

도 4 내지 도 13은 본 발명에 따른 파워트레인의 작동상태를 나타낸 개략도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

2 : 제2변속기 3 : 토크컨버터

4 : 오일펌프 11 : 제1입력축

12 : 제2입력축 13 : 출력축

14 : 파킹기구 21 : 제1액츄에이터

22 : 제2액츄에이터 B1 : 제1브레이크

C : 캐리어 C1 : 제1클러치

C2 : 제2클러치 C3 : 제3클러치

G-1/5 : 1/5단 구동기어 G-2/6 : 2/6단 구동기어

G-3/7 : 3/7단 구동기어 G-4/8 : 4/8단 구동기어

G-R : R단 구동기어 G' -1/5 : 1/5단 종동기어

G' -2/6 : 2/6단 종동기어 G' -3/7 : 3/7단 종동기어

G' -4/8 : 4/8단 종동기어 G' -R : R단 종동기어

R : 링기어 S : 선기어

S1 : 제1싱크로기구 S2 : 제2싱크로기구

S3 : 제3싱크로기구

본 발명은 차량용 자동변속기의 8속 파워트레인에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전진 8속 및 후진 2속의 변속단을 구현할 수 있도록 한 차량용 자동변속기의 8속 파워 트레인에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 그 차량의 주행속도를 제어할 수 있는 변속기가 설치되어 있다.

상기 변속기는 엔진과 구동축 사이에 설치되어 엔진의 동력을 차량의 주행 상태에 알맞은 회전력과 속도로 바꾸어 차량의 구동바퀴에 전달한다. 즉, 엔진의 시동을 가능하도록 중립으로 만들고, 전진 가능하도록 엔진의 구동력과 회전력을 차량의 속도에 따라 적절히 변속해 주며, 또한 한쪽 방향으로만 회전하는 엔진의 구동력을 전환하여 후진시킬 수 있는 기능이 있다.

이러한 변속기는 운전자가 변속단을 조절하는 수동변속기와, 차량의 주행속도가 자동으로 변속되는 자동변속기로 구분된다. 한편, 상기 수동변속기의 경우 전 진 5단 또는 6단 변속기가 주종을 이루며, 자동변속기의 경우 4단 또는 5단 변속기가 보편화 되어 있다.

최근에는 차량의 높은 동력성능, 고연비, 배기가스 오염에 대한 규제등을 해결하기 위해서 다단화 변속기 개발은 필수적이다.

다단화를 구현하기 위한 방법으로 현재 6속 수동변속기가 상용화되어 있다. 왜냐하면, 변속기는 6속 이상의 변속단 구현이 가능하나 운전자가 탑(TOP)기어까지 늘어난 변속단 만큼 변속을 해주어야 하므로 운전자의 변속 불편함을 초래하고, 또한 추가되는 단 만큼 변속기구 및 기어트레인이 필요하여 변속기 크기 및 중량이 증대되기 때문이다.

자동변속기 5속의 경우는 4속과는 달리 많은 기계 부품의 추가와 동력전달구조가 복잡해짐으로써 다단화의 효과가 감소하며, 특히 6속 이상 다단화를 구현하기 위해서는 표 1에 나타낸 바와 같이 더 많은 부품이 추가되고 변속기 중량이 무거워져 널리 보편화 되지 못하고 있다.

[표 1]

한편, 가장 이상적인 변속기 패턴을 구현하는 무단(無段)변속기(CVT : continuously variable transmission)를 사용하는 경우도 있으나, 무단변속기는 마찰을 이용한 높은 토크 전달의 한계와 자동변속기 대비 5배 가량 높은 유압 사용에 따른 효율 감소등의 문제로 많은 차량에 적용되지 못한 실정이다.

그리고, DCT(Double Clutch Transmission)는 ASG(Automated Shift Gear) 변속기에서 단점으로 지적되는 변속시 클러치 차단할 때 시간차에 의한 변속 지연감을 개선하기 위한 자동화된 수동변속기로써 자동변속기 대비 효율 측면에서 우수하다.

DCT는 동력 입력축에 2개의 클러치를 이용하여, 현재의 기어단과 변속될 다음 기어단을 결합한다. 현재 기어단의 클러치를 작동하여 주행중 다음 기어단으로 변속하기 위해, 현재 기어단의 클러치를 해제하고 새로운 클러치를 결합하여 변속을 함으로써, 클러치의 단절에 의한 변속지연감을 개선하였다.

현재 개발된 DCT는 사용하는 클러치의 타입에 따라 습식클러치 변속기와 건식클러치 변속기로 구분되며, 건식클러치의 경우 클러치 디스크의 마모, 등판 출발, Creep 주행의 운전 조건에 따라 클러치 제어에 어려움이 따른다. 반면 습식클러치 변속기는 자동 변속기에서 적용하고 있는 기술을 적용하는데 기술적으로 어려움이 없기 때문에 현재 고 토크의 고급 차종에서 습식 클러치를 이용한 DCT를 적용하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 경사로 출발시 토크컨버터에 의한 토크를 향상시켜 출발성이 양호하고, 엔진의 가장 효율이 좋은 영역을 사용하여 연비, 배기가스, 동력성능을 향상시키며, 엔진 출력이 가장 좋은 영역을 사용함으로써 발진시 차량의 부밍(BOOMING)이나 진동이 향상 되어 토크 컨버터의 록-업 클러치(LOCK-UP CLUTCH)를 조기 작동시켜 유체 마찰 손실을 최소화 할 수 있는 차량용 자동변속기의 8속 파워트레인을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 차량용 자동변속기의 8속 파워트레인은 엔진의 출력을 받아들이는 주입력축에 연결되어 있는 토크컨버터, 오일펌프, 단순 유성기어의 선기어와 캐리어와, 상기 캐리어의 동력을 전달/차단하기 위한 제1클러치와, 링기어의 회전을 구속할 수 있는 제1브레이크와, 제2변속기의 제1입력축과 제2입력축에 각각 설치된 제2클러치 및 제3클러치와, 상기 제1입력축 및 제2입력축에 설치되는 구동기어류와, 상기 제1입력축과 제2입력축에 대향된 위치에 설치된 출력축과, 상기 출력축에 설치되는 종동기어류와, 상기 출력축과 종동기어류 사이의 동력을 전달하는 제1싱크로기구, 제2싱크로기구 및 제3싱크로기구와, 상기 제1싱크로기구, 제2싱크로기구 및 제3싱크로기구를 자동으로 변속시키는 제1액츄에이터 및 제2액츄에이터와, 차량 주차시 출력축을 변속기 케이스에 고정할 수 있는 파킹기구를 포함하여서 된 것이다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 파워트레인을 나타낸 개략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 단순 유성기어셋트의 감속비와 등속비를 나타낸 그래프이며, 도 4 내지 도 13은 본 발명에 따른 파워트레인의 작동상태를 나타낸 개략도이다.

여기에서 참조되는 바와 같이 본 발명은 8속 변속기를 구현하기 위하여 제1변속기와 제2변속기 두개의 변속기를 하나로 구성하여 각각 독립적인 공간을 유지하게 되는 것으로, 상기 제1변속기과 제2변속기은 동일 축상에 배치한다.

한편, 상기 제1변속기는 메인 입력축에 순서대로 설치된 토크컨버터, 오일펌브, 단순유성기어 셋트에 설치되고, 상기 제1변속기의 입력축과 단순유성기어 셋트의 캐리어 사이에는 제1클러치가 설치된다.

또한 상기 제1변속기의 단순유성기어 셋트의 링기어에는 제1브레이크가 설치되고, 상기 제1변속기의 단순유성기어 셋트의 캐리어와 제2변속기에 설치된 제1입력축과 제2입력축 사이에 동력을 선택적으로 전달 할 수 있는 제2클러치 및 제3클러치가 설치된다.

그리고, 상기 제1변속기의 클러치 및 브레이크를 제어하기 위한 밸브바디, 자동변속기오일, 유압회로, 제어부이 마련된다.

한편, 상기 제2변속기은 중공형의 제1입력축과 그 제1입력축에 끼워진 제2입력축이 동일 축상에 배치되고, 상기 제2변속기의 제1입력축과 제2입력축은 제1변속기의 제2클러치와 제3클러치의 단속에 따라 동력이 전달된다.

또한, 상기 제2변속기의 제1입력축과 제2입력축에 각각 일체로 회전하도록 설치된 다수개의 구동기어류가 마련되고, 상기 제2변속기의 제1입력축과 대향된 위치에 설치되면서 상기 다수개의 구동기어류와 치합되는 다수개의 종동기어류를 갖춘 출력축이 마련되어 있다.

그리고, 상기 제2변속기의 출력축과 상기 종동기어 사이의 동력전달을 위해 다수개의 싱크로 기구류가 설치되어 있고, 상기 제2변속기의 싱크로 기구류를 자동 변속(Automated Shift)할 수 있도록 오일펌프에서 토출되는 유압으로 작동하는 제1액츄에이터 및 제2액츄에이터가 마련되어 있다.

또한, 상기 제2변속기의 제1액츄에이터와 제2액츄에이터을 유압제어 하기 위해 제1변속기과 통합 사용되는 밸브바디, 유압회로, 제어부이 마련되어 있고, 상기 제2변속기의 출력축을 변속기 케이스에 고정할 수 있는 파킹기구 및 싱크로 기구가 마련되어 있다.

본 발명은 도 1에 나타낸 바와 같이, 제1변속기(1)와 제2변속기(2)의 변속비가 조합되어 전진 8속, 후진 2속의 변속비를 구현하는 것을 특징으로 한다.

이를 구현하기 위하여 제1변속기(1)의 구성을 나타낸 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 엔진의 출력을 받아들이는 주입력축은 토크컨버터(3)와, 오일펌프(4), 단순 유성기어의 선기어(S)와 캐리어(C)에 연결되어 있으며, 캐리어(C)의 동력을 전달/차단하기 위한 제1클러치(C1), 링기어의 회전을 구속할 수 있는 제1브레이크(B1), 유성기어의 동력이 출력되는 출력축은 캐리어(C)와 연결되며, 제2변속기(2)에 설치된 제1입력축(11)과 제2입력축(12)에 제2클러치(C2)와 제3클러치(C3)가 설치된다.

제2변속기(2)는 중공형의 제1입력축(11)과 제2입력축(12)이 동일 축상에 배치되어 있으며, 제1입력축(11)과 제2입력축(12)에는 각각 일체로 회전하는 다수개의 구동기어류가 설치되는 바, 상기 제1입력축(11)에는 1/5단 구동기어(G-1/5), 3/7단 구동기어(G-3/7)가 각각 설치되고, 상기 제2입력축(12)에는 2/6단 구동기어(G-2/6), 4/8단 구동기어(G-4/8) 후진 R단 구동기어(G-R)가 설치된다.

한편, 상기 제1입력축(11)과 제2입력축(12)에 대향된 위치에는 다수개의 구동기어류와 치합되면서 공회전이 가능하게 설치되는 다수개의 종동기어류를 갖춘 출력축(13)이 배치되는 바, 상기 출력축(13)에는 1/5단 종동기어(G'-1/5), 3/7단 종동기어(G'-3/7), 2/6단 종동기어(G'-2/6), 4/8단 종동기어(G'-4/8), R단 종동기어(G'-R)가 각각 공회전이 가능한 상태로 설치된다.

이에 따라, 제1입력축(11)에 설치된 1/5단 구동기어(G-1/5), 3/7단 구동기어(G-3/7)는 상기 출력축(13)에 설치된 1/5단 종동기어(G'-1/5), 3/7단 종동기어(G'-3/7)와 각각 치합되고, 상기 제2입력축(12)에 설치된 2/6단 구동기어(G-2/6), 4/8단 구동기어(G-4/8), R단 구동기어(G-R)는 상기 출력축(13)에 설치된 2/6단 종동기어(G'-2/6), 4/8단 종동기어(G'-4/8), R단 종동기어(G'-R)와 각각 치합된다.

그리고, 상기 출력축(13)과 종동기어류 사이에는 이들 사이의 동력전달을 위한 싱크로 기구류가 구비되는바, 상기 싱크로기구류는 상기 1/5단 종동기어(G'-1/5)와 3/7단 종동기어(G'-3/7) 사이에 설치된 제1싱크로기구(S1)와, 상기 2/6단 종동기어(G'-2/6), 4/8단 종동기어(G'-4/8) 사이에 설치된 제2싱크로기구(S2), R단 종동기어(G'-R)에 설치된 제3싱크로기구(S3)로 이루어진다.

또한, 제1싱크로기구(S1), 제2싱크로기구(S2) 및 제3싱크로기구(S3)를 자동으로 변속시키는 제1액츄에이터(21)와 제2액츄에이터(22)와 차량 주차시 출력 축(13)을 변속기 케이스에 고정할 수 있는 파킹기구(14)가 설치된다.

따라서, 자동변속기 구성요소를 갖는 제1변속기의 작동 유체로서 자동변속기 오일이 사용되며, 수동변속기 구성요소를 갖는 제2변속기의 싱크로 및 구동기어류의 윤활 유체로써 수동변속기 오일이 사용된다.

여기서, 제1변속기(1)에서 마찰요소를 제어하기 위한 유압라인(미도시), 밸브바디(도면 미도시), C1/ C2/C3/B1는 변속시 각각 TCU에 의한 제어에 따라 체결 및 해제가 이루어지는 바, 이는 기존 자동변속기에서와 동일하게 체결 및 해제시 압력 제어에 의해 응답성과 쇼크를 고려하는 수준에서 이루어지며, 파킹기구(14)의 기본 구조 역시 공지의 기술이므로 상세한 작동은 생략하기로 한다.

또한 제2변속기(2)에서 제1싱크로기구(S1), 제2싱크로기구(S2), 제3싱크로기구(S3)는 각각 구비된 제1 및 제2액츄에이터(21,22)의 구동에 따라 작동되는 것으로, 제1 및 제2액츄에이터(21,22) 각각의 작동 및 제어는 이미 공지된 자동 변속기(Automated Shift Gear Transmission) 또는 DCT(Double Clutch Transmission)와 같이 TCU 및 유압제어에 의해 이루어지는 공지의 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명 역시 생략하기로 한다.

이하, 본 발명에 대한 다단 변속기의 상세한 동작을 설명한다.

먼저, 제1변속기(1)의 단순유성기어 셋트는 도 3에 나타낸 바와 같이 엔진 회전수와 같은 감속비와 등속비의 전진 2속을 갖는다.

제2변속기(2)는 전진 4속 후진 1속의 기어비를 갖게 되어 제1변속기(1)와 제2변속기(2)의 변속비가 조합을 이루어 전진 8속, 후진 2속의 기어비를 갖게 된다. 즉, 제2변속기(2)의 하나의 구동기어를 통해 입력되는 회전속도비가 달라짐으로써, 이를 통해 복수개의 변속비를 구현할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 단순 유성기어 셋트에 있어, 변속단에 대한 각각의 체결되는 마찰 요소 및 구동기어에 대한 작동은 표 2에 나타낸 바와 같다.

[표 2]

이하에서는 각 변속단에서 작동요소가 작동되어 동력을 연결하는 과정을 나타낸 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

전진 1단은 도 4에 나타낸 바와 같이 제1변속기(1)의 제1브레이크(B1)가 작동하여 링기어(R)를 고정하면, 엔진의 동력은 선기어(S)를 통해 캐리어(C)로 동력을 내어 주게 되고, 이때 제2변속기(2)의 제1싱크로기구(S1)가 작동하여 1/5단 종동기어(G'-1/5)를 치합한 후 제1변속기(1)의 제3클러치(C3)가 작동하여 동력을 연결하면 출력축(13)에 동력이 전달된다.

전진 2단은 도 5에 나타낸 바와 같이 제1변속기(1)의 제1브레이크(B1)가 작동하여 링기어(R)를 고정하면, 엔진의 동력은 선기어(S)를 통해 캐리어(C)로 동력을 내어 주게 되고, 이때 제2변속기(2)의 제2싱크로기구(S2)가 작동하여 2/6단 종 동기어(G'-2/6)를 치합한 후 제1변속기(1)의 제2클러치(C2)가 작동하여 동력을 연결하면 출력축(13)에 동력이 전달된다.

전진 3단은 도 6에 나타낸 바와 같이 제1변속기(1)의 제1브레이크(B1)가 작동하여 링기어(R)를 고정하면, 엔진의 동력은 선기어(S)를 통해 캐리어(C)로 동력을 내어 주게 되고, 이때 제2변속기(2)의 제1싱크로기구(S1)가 작동하여 3/7단 종동기어(G'-3/7)를 치합한 후 제1변속기(1)의 제3클러치(C3)가 작동하여 동력을 연결하면 출력축(13)에 동력이 전달된다.

전진 4단은 도 7에 나타낸 바와 같이 제1변속기(1)의 제1브레이크(B1)가 작동하여 링기어(R)를 고정하면, 엔진의 동력은 선기어(S)를 통해 캐리어(C)로 동력을 내어 주게 되고, 이때 제2변속기(2)의 제2싱크로기구(S2)이 작동하여 4/8단 종동기어(G'-4/8)를 치합한 후 제1변속기(1)의 제2클러치(C2)가 작동하여 동력을 연결하면 출력축(13)에 동력이 전달된다.

전진 5단은 도 8에 나타낸 바와 같이 제1변속기(1)의 제1클러치(C1)가 작동하여 캐리어(C)에 동력을 공급하게 되어 선기어(S)와 동일 속도로 회전하게 되고, 제1브레이크(B1)는 해제되어 링기어(R)도 역시 동일 회전 속도를 갖게 된다. 따라서 선기어(S)와 캐리어(C)로 입력된 엔진 동력이 등속으로 캐리어(C)로 동력을 내어주게 되고, 이때 제2변속기(2)의 제1싱크로기구(S1)가 작동하여 1/5단 종동기어(G'-1/5)를 치합한 후 제1변속기(1)의 제3클러치(C3)가 작동하여 동력을 연결하면 출력축(13)에 동력이 전달된다.

전진 6단 내지 전진 8단은 도 9 내진 도 11에 나타낸 바와 같이 제1변속 기(1)의 캐리어(C)와 링기어(R)는 전진 5속과 같은 상태를 유지하며, 제2변속기(2)와 제2클러치(C2), 제3클러치(C3)는 전술한 전진 1단에서 4단까지의 내용과 동일하게 반복됨으로 이는 생략하기로 한다.

한편, 후진 1단은 도 12에 나타낸 바와 같이 제1변속기(1)의 제1브레이크(B1)가 작동하여 링기어(R)를 고정하면 엔진의 동력은 선기어(S)를 통해 캐리어(C)로 동력을 내어 주게 되고, 이때 제2변속기(2)의 제3싱크로기구(S3)가 작동하여 R단 종동기어(G'-R)를 치합한 후 제1변속기(1)의 제3클러치(C3)가 작동하여 동력을 연결하면 출력축(13)에 동력이 전달된다.

그리고, 후진 2단은 도 13에 나타낸 바와 같이 제1변속기(1)의 제1클러치(C1)가 작동하여 캐리어(C)에 동력을 공급하게 되어 선기어(S)와 동일 속도로 회전하게 되고, 제1브레이크(B1)는 해제되어 링기어(R)도 역시 동일 회전 속도를 갖게 된다. 따라서 선기어(S)와 캐리어(C)로 입력된 엔진 동력이 등속으로 캐리어(C)로 동력을 내어주게 되고, 이때 제2변속기(2)의 제3싱크로기구(S3)가 작동하여 R단 종동기어(G'-R)를 치합한 후 제1변속기(1)의 제2클러치(C2)가 작동하여 동력을 연결하면 출력축(13)에 동력이 전달된다.

이와 같이, 엔진에서 발생된 구동력을 변속기의 토크컨버터를 통해 전달하고 단순 유성기어 셋트 사이에 설치된 클러치와 브레이크를 선택적으로 작동하여 감속, 등속시킬 수 있어, 이를 통해 동일한 치형을 갖는 상기 제2변속기(2)의 제1입력축(21)에 있는 1/5단 구동기어(G-1/5)와 3/7단 구동기어(G-3/7)를 제1싱크로 기구(S1)와 제3클러치(C3)에 의해 1단, 3단, 5단, 7단의 속도비를 변화시켜 출력하 고, 또한 2변속기(2)의 제2입력축(22)에 있는 2/6단 구동기어(G-2/6), 4/8단 구동기어(G-4/8)를 제2싱크로 기구(S2)와 제2클러치(C2)에 의해 2단, 4단, 6단, 8단의 속도비를 변화시켜 출력하고, 후진단은 제2변속기(2)의 제2입력축(22)에 있는 구동기어(G-R)를 제3싱크로 기구(S3)와 제2클러치(C2), 제3클러치(C3)에 선택 입력에 의해 후진1단, 후진2단의 속도비로 출력축(13)에 전달할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 다단변속기는 엔진의 구동력을 토크컨버터를 통해 제1변속기(1)로 전달 받아 단순 유성기어셋트를 이용하여 감속, 등속 전달함으로써, 이를 매개로 동일한 치형을 갖는 상기 제2변속기(2)의 1/5단 구동기어(G-1/5), 2/6단 구동기어(G-2/6), 3/7단 구동기어(G-3/7), 4/8단 구동기어(G-4/8), R1/2단 구동기어(G-R)가 각각의 속도비로 출력할 수 있게 된다.

이로 인해, 입력축에 마찰요소 4개와 1개의 단순유성기어를 설치하여 표 3에 나타낸 바와 같이 전진 8단 후진 2단의 변속비를 구현할 수 있으며, 복수의 클러치와 브레이크 및 싱크로기구를 이용하여 자유로운 업/다운 시프트(UP/DOWN SHIFT)의 스킵(SKIP)변속이 가능하다.

[표 3]

또한, 본 발명에서 언급한 4종류의 구동기어에서 FF/FR 차량의 변속기의 전장 길이에 따라 구동기어를 삭제 또는 추가하여 전진 6속/8속/10속/12속 이상을 구 현할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기존 자동변속기 대비 구조가 비교적 단순하며 구현이 용이함으로 중량 및 원가를 크게 절감 할 수 있다.

경사로 출발시 토크컨버터에 의한 토크 증배로 출발성이 양호하고, 엔진의 가장 효율이 좋은 영역을 사용함으로써 연비, 배기가스, 동력성능향상되며, 엔진 출력이 가장 좋은 영역을 사용함으로써 발진시 차량의 부밍(BOOMING)이나 진동이 향상됨으로 토크 컨버터의 록-업 클러치(LOCK UP CLUTCH)를 조기 작동시켜 유체 마찰 손실을 최소화 할 수 있는 특유의 효과가 있다.

또한 본 발명은 토크 컨버터와 유성기어로 구성된 제1변속기에서 엔진 폭발 변동을 흡수하여 건식 DCT에서 발생하는 기어 RATTLE이 제2변속기 구동기어류에서 미발생하게 되고, AT 및 DCT 차량은 변속시 RPM 변동으로 인한 쇼크가 발생하나, 본발명은 다단화로 인한 RPM 변동이 작아 향상된 SHIFT QUALITY 구현할 수 있다.

그리고, 복수의 클러치 및 싱크로기구를 이용하여 자유로운 UP/DOWN SHIFT의 SKIP 변속이 가능하고, 변속기 제조시 기존의 기술 및 제조 라인을 이용하여 용이하게 구현 가능하며, 전진 8속, 후진 2속 구현 가능하여 승용차뿐만 아니라 대형 화물차 및 버스등과 같은 고부하, 고용량의 디젤 차량에 적용 가능하다.

또한, 6속 AT는 마찰요소 5개 및 유성기어 3개로 구현되나, 본 발명은 마찰요소가 1개 감소되어 4개 및 유성기어 2개 감소된 1개의 단순유성기어로 더 많은 변속단을 구현할 수 있는 특유의 효과가 있다.

Claims

엔진의 출력을 받아들이는 주입력축에 연결되어 있는 토크컨버터(3), 오일펌프(4), 단순 유성기어의 선기어(S)와 캐리어(C)와, 상기 캐리어(C)의 동력을 전달/차단하기 위한 제1클러치(C1)와, 링기어(R)의 회전을 구속할 수 있는 제1브레이크(B1)와, 제2변속기(2)의 제1입력축(11)과 제2입력축(12)에 각각 설치된 제2클러치(C2) 및 제3클러치(C3)와, 상기 제1입력축(11) 및 제2입력축(12)에 설치되는 구동기어류와, 상기 제1입력축(11)과 제2입력축(12)에 대향된 위치에 설치된 출력축(13)과, 상기 출력축(13)에 설치되는 종동기어류와, 상기 출력축(13)과 종동기어류 사이의 동력을 전달하는 제1싱크로기구(S1), 제2싱크로기구(S2) 및 제3싱크로기구(S3)와, 상기 제1싱크로기구(S1), 제2싱크로기구(S2) 및 제3싱크로기구(S3)를 자동으로 변속시키는 제1액츄에이터(21) 및 제2액츄에이터(22)와, 차량 주차시 출력축(13)을 변속기 케이스에 고정할 수 있는 파킹기구(14)를 포함함을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 8속 파워트레인.
제 1 항에 있어서, 상기 제1입력축(11)에 설치되는 구동기어류는 1/5단 구동기어(G-1/5), 3/7단 구동기어(G-3/7)이고, 상기 제2입력축(12)에 설치되는 구동기어류는 2/6단 구동기어(G-2/6), 4/8단 구동기어(G-4/8) 후진 R단 구동기어(G-R)이며, 상기 출력축(13)에 설치되는 종동기어류는 1/5단 종동기어(G'-1/5), 3/7단 종동기어(G'-3/7), 2/6단 종동기어(G'-2/6), 4/8단 종동기어(G'-4/8), R단 종동기 어(G'-R)임을 특징으로 하는 차량용 자동변속기의 8속 파워트레인.