KR20050045598A

KR20050045598A - 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인

Info

Publication number: KR20050045598A
Application number: KR1020030079735A
Authority: KR
Inventors: 심휴태
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2005-05-17
Also published as: KR100569138B1

Abstract

2축상에 전부품을 분할 배치함으로써, 전장을 짧게 하여 레이아웃 설계가 용이하면서 전진 7 단화를 실현하고, 전진 3, 4, 5, 6, 7 변속단에서 부변속부의 일체로 회전시켜 부변속부의 내구력을 향상시킬 수 있도록 하고, 3단 이내의 스킵 시프트가 가능하여 응답성을 향상시킴으로써, 자동변속기의 성능을 향상시킬 수 있도록 한 7속 자동변속기의 파워 트레인을 제공할 목적으로;

서로 평행하게 배치되는 입력축과 출력축을 가지며,

상기 입력축상에는 2개의 단순 유성기어셋트가 조합되어 4개의 작동요소 중 3개의 작동요소가 선택적인 입력요소로 작동하고, 2개의 작동요소가 반력요소로 작동할 수 있도록 3개의 클러치와 2개의 브레이크 및 1개의 원웨이 클러치로 조합되는 주변속부가 배치되며, 상기 출력축상에는 2개의 단순 유성기어셋트가 조합되어 4개의 작동요소 중 1개의 작동요소는 항상 입력요소로 작동하고, 2개의 작동요소가 반력요소로 작동하며, 상기 2개의 반력요소중 1개의 반력요소는 출력요소와 가변적으로 연결될 수 있도록 1개의 클러치와 2개의 브레이크로 조합되는 부변속부가 배치되는 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인을 제공한다.

Description

차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인{7 - SHIFT POWER TRAIN IN AN AUTOMATIC TRANSMISSION FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인에 관한 것이다.

예컨대, 차량용 자동 변속기의 파워 트레인은 각 자동차 메이커에 따라 형식을 달리하면서 개발되어 적용되고 있는데, 현재 통상적으로 사용되고 있는 자동 변속기는 4속 및 5속 변속기가 주류를 이루고 있으나, 최근에는 6속 자동 변속기가 개발되어 일부 차량에 적용되는 한편으로 7속 자동 변속기의 개발이 활발하게 진행되고 있는 실정이다.

그 일예로서는 도 4에서와 같이, 하나의 싱글 피니언 유성기어셋트와 래비뉴 타입 복합 유성기어셋트를 3개의 클러치와 3개의 브레이크를 통해 조합하여 7속 변속이 가능하도록 구성하고 있다,

보다 구체적으로는 싱글 피니언 유성기어셋트(200)를 복합 유성기어셋트 (202)의 후측에 배치하되, 상기 싱글 피니언 유성기어셋트(200)의 유성 캐리어(204)를 항상 입력요소로 작동하도록 입력축(206)과 직접적으로 연결하고, 상기 싱글 피니언 유성기어셋트(200)의 링기어(208)를 제1 클러치(C1)를 개재시켜 복합 유성기어셋트(202)의 제2 선기어(210)와 연결함과 동시에 제2 클러치(C2)를 개재시켜 복합 유성기어셋트(202)의 제1 선기어(212)에 가변적으로 연결하였다.

그리고 상기 복합 유성기어셋트(202)의 유성 캐리어(214)를 제3 클러치(C3)를 개재시켜 입력축(206)과 연결하여 가변적인 입력요소로 작동토록 함과 동시에 제1 브레이크(B1)를 개재시켜 변속기 하우징(216)에 가변적으로 연결하여 선택적인 반력요소로 작동할 수 있도록 하고, 복합 유성기어셋트(202)의 링기어(218)를 출력기어(220)와 연결하여 출력요소로 작동할 수 있도록 하였다.

또한, 상기 복합 유성기어셋트(202)의 유성 캐리어(214)는 변속기 하우징 (216)과의 사이에 원웨이 클러치(F)를 개재시켜 연결하여 역회전을 방지할 수 있도록 하였으며, 상기 제2 클러치(C2)와 복합 유성기어셋트(202)의 제1 선기어(212) 사이는 제2 브레이크(B2)를 개재시켜 변속기 하우징(216)과 연결하여 복합 유성기어셋트(202)이 제1 선기어(212)가 선택적인 반력요소로 작동할 수 있도록 하고, 싱글 피니언 유성기어셋트(200)의 선기어(222)는 제3 브레이크(B3)를 개재시켜 변속기 하우징(216)과 연결하여 싱글 유성기어셋트(200)의 선기어(222)가 선택적인 반력요소로 작동할 수 있도록 구성하고 있다.

상기와 같이 이루어지는 파워 트레인은 도 5에서와 같이, 제1속에서는 제1 클러치(C1)와 제1, 3 브레이크(B1)(B3)가 작동하면서 변속이 이루어지고, 제2 속에서는 상기의 제1속의 상태에서 제1 브레이크(B1)의 작동이 해제되면서 제2 브레이크(B2)가 작동하여 변속이 이루어진다.

제3속에서는 상기의 제2속의 상태에서 제2 브레이크(B2)의 작동이 해제되면서 제2 클러치(C2)가 작동하여 변속이 이루어지고, 제4 속에서는 상기의 제3속의 상태에서 제2 클러치(C2)의 작동이 해제되면서 제3 클러치(C3)가 작동하여 변속이 이루어진다.

제5속에서는 상기의 제4속의 상태에서 제3 브레이크(B3)의 작동이 해제되면서 제2 클러치(C2)가 작동하여 변속이 이루어지고, 제6 속에서는 상기의 제5속의 상태에서 제1 클러치(C1)의 작동이 해제되면서 제3 브레이크(B3)가 작동하여 변속이 이루어진다.

제7속에서는 상기의 제6속의 상태에서 제2 클러치(C2)의 작동이 해제되면서 제2 브레이크(B2)가 작동하여 변속이 이루어지고, 후진 변속단에서는 제2 클러치(C2) 및 제1, 3 브레이크(B1)(B3)가 작동되면서 변속이 이루어지게 된다.

그러나 상기와 같은 파워 트레인은 전진 7속 및 후진 1속을 실현할 수는 있으나, 제3 브레이크의 배치 위치가 실제 레이아웃 설계시 제1, 2 클러치에 작동압을 공급하는 유로를 방해함으로써, 실용화에 문제점이 있다.

그리고 1축상에 전 부품이 배열되어 있는 바, 전장이 길어진다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은, 2축상에 전 부품을 분할 배치함으로써, 전장을 짧게 하여 레이아웃 설계가 용이하면서 전진 7 단화를 실현할 수 있는 7속 자동 변속기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 전진 3, 4, 5, 6, 7 변속단에서 부변속부의 일체로 회전시켜 부변속부의 내구력을 향상시킬 수 있도록 하고, 3단 이내의 스킵 시프트가 가능하여 응답성을 향상시킴으로써, 자동변속기의 성능을 향상시킬 수 있도록 한 7속 자동변속기를 제공함에 있다.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 서로 평행하게 배치되는 입력축과 출력축을 가지며,

상기 입력축상에는 2개의 단순 유성기어셋트가 조합되어 4개의 작동요소 중 3개의 작동요소가 선택적인 입력요소로 작동하고, 2개의 작동요소가 반력요소로 작동할 수 있도록 3개의 클러치와 2개의 브레이크 및 1개의 원웨이 클러치로 조합되는 주변속부가 배치되며,

상기 출력축상에는 2개의 단순 유성기어셋트가 조합되어 4개의 작동요소 중 1개의 작동요소는 항상 입력요소로 작동하고, 2개의 작동요소가 반력요소로 작동하며, 상기 2개의 반력요소중 1개의 반력요소는 출력요소와 가변적으로 연결될 수 있도록 1개의 클러치와 2개의 브레이크로 조합되는 부변속부가 배치되는 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 파워 트레인의 스틱 다이어그램으로서, 그 구성을 살펴보면, 싱글 피니언 유성기어셋트로 이루어지는 제1, 2 유성기어셋트(PG1)(PG2)를 포함하는 주변속부(A)와; 싱글 피니언 유성기어셋트로 이루어지는 제3, 4 유성기어셋트(PG3)(PG4)로 이루어지는 부변속부(B)와; 4개의 클러치(C1)(C2)(C3)(C4)와 4개의 브레이크(B1)(B2)(B3)(B4)를 포함하여 이루어진다.

상기 주변속부(A)를 형성하는 제1, 2 유성기어셋트(PG1)(PG2)를 조합함에 있어서는, 제1 유성 캐리어(PC1)과 제2 링기어(R2)를 일체로 연결하고, 제1 링기어(R1)과 제2 유성 캐리어(PC2)를 일체로 연결한다.

그리고 상기 제1 선기어(S1)를 마찰부재인 제1 클러치(C1)를 개재시켜 입력축(2)과 가변적으로 연결하여 가변적인 입력요소가 되도록 하고, 제2 유성 캐리어(PC2)와 제2 선기어(S2)를 각각 마찰부재인 제2, 3 클러치(C2)(C3)를 개재시켜 가변적으로 연결하여 선택적인 입력요소가 되도록 한다.

상기 제1 링기어(R1)과 제2 유성 캐리어(PC2)를 고정적으로 연결하는 연결부재(4)는 병렬로 배치되는 제1 브레이크(B1)와 원웨이 클러치(F)를 통해 변속기 하우징(H)과 가변적으로 연결되어 선택적인 반력요소로 작용하도록 하고, 제2 선기어(S2) 또한, 제2 브레이크(B2)를 통해 하우징(H)과 가변적으로 연결되어 선택적인 고정요소로 작용할 수 있도록 한다.

또한, 제1 유성 캐리어(PC1)에는 트랜스 드라이브 기어(6)가 장착되어 주변속부(A) 출력요소로 작용요소가 되도록 구성한다.

상기 주변속부(A)로부터 동력을 전달받는 부변속부(B)는 상기 입력축(2)과 평행하게 배치되는 출력축(8)에 배치되는 제3, 4 유성기어셋트(PG3)(PG4)의 조합으로 이루어진다.

상기 제3, 4 유성기어셋트(PG3)(PG4)를 조합함에 있어서는 제3 선기어(S3)와 제4 선기어(S4)를 고정적으로 연결하고, 상기 제3 유성 캐리어(PC3)와 제4 선기어(S4)를 마찰부재인 제4 클러치(C4)를 개재시켜 가변적으로 연결한다.

그리고 제3 링기어(R3)에는 트랜스 드라이브 기어(6)와 치합되는 트랜스 드리븐 기어(10)를 장착하여 항상 부변속부(B)의 입력요소로 작동하도록 하며, 상기 제3 유성 캐리어(PC3)와 제4 링기어(R4)는 출력축(8)과 일체로 연결되어 항상 출력요소로 작용할 수 있도록 한다.

또한, 제4 유성 캐리어(PC4)는 마찰부재인 제3 브레이크(B3)를 개재시켜 하우징(H)과 연결되어 선택적인 반력요소로 작용하며, 제3, 4 선기어(S3)(S4)를 연결하는 연결부재(12)는 마찰부재인 제4 브레이크(B4)를 개재시켜 하우징(H)과 연결되어 선택적인 반력요소로 작용할 수 있도록 구성한다.

상기와 같이 이루어지는 파워 트레인의 변속 과정을 레버 해석법에 의하여 가시적으로 살펴보면, 도 2 와 같이 나타낼 수 있는데, 주변속부(A)는 제1 유성 캐리어(PC1)과 제2 링기어(R2)가 고정적으로 연결되고, 제1 링기어(R1)와 제2 유성 캐리어(PC2)가 고정적으로 연결되는 바, 제1 노드(N1)는 제1 선기어(S1), 제2 노드(N2)는 제1 유성 캐리어(PC1)와 제2 링기어(R2), 제3 노드(N3)는 제1 링기어(R1)와 제2 유성 캐리어(PC2), 제4 노드(N4)는 에2 선기어(S2)로 설정된다.

그리고 부변속부(B)는 제3 선기어(S3)와 제4 선기어(S4)가 고정적으로 연결되고, 제3 유성 캐리어(PC3)와 제4 링기어(R4)가 고정적으로 연결되는 바, 제5 노드(N5)는 제3 링기어(R3), 제6 노드(N6)는 제3 유성 캐리어(PC3)와 제4 링기어(R4), 제7 노드(N7)는 제3 유성 캐리어(PC3), 제8 노드(N8)는 제3, 4 선기어(S3,S4)로 설정되는데, 이의 노드 설정에 대한 것은 당업자라면 모두 알고 있는 이미 공지된 방법이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2에서 주변속부(A)와 부변속부(B)가 상호 기어로 연결되는 바, 부변속부(B)의 입력은 역방향으로 입력되지만, 설명의 편의상 정방향으로 입력되는 것으로 도시하고 있다.

상기와 같이 레버 해석법에 의한 각 노드가 설정된 본 발명의 파워 트레인은 각 변속단에서 도 3과 같이 각각의 마찰부재가 작동하면서 변속이 이루어지게 된다.

보다 구체적으로 살펴보면, 전진 1속에서는 주변속부(A)의 제1 클러치(C1)과 제1 브레이크(B1)가 작동하고, 부변속부(B)에서는 제2 브레이크(B2)가 작동하게 된다.

그러면 주변속부(A)에서는 제1 클러치(C1)의 작동으로 제1 노드(N1)인 제1 선기어(S1)를 통해 입력이 이루어지는 상태에서 제1 브레이크(B1)의 작동으로 제3노드(N3)인 제1 링기어(R1) 및 제2 유성 캐리어(PC2)가 반력요소로 작동하게 되어 제2 노드(N2)를 통해 최고로 감속된 상태의 출력이 이루어진다.

상기 주변속부(A)로부터 감속된 동력이 부변속부(B)의 제5노드(N5)인 제3 링기어(R3)를 통해 입력이 이루어지고, 제3 브레이크(B3)가 작동으로 제7노드(N7)인 제4 유성 캐리어(PC4)가 반력요소로 작용하게 되는 바, 출력요소인 제6노드(N6)에서는 다시 최고로 감속된 상태에서 전진 1속의 출력이 이루어지게 된다.

이러한 제1속 제어 상태에서 차속이 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어유닛에서는 상기 제1속 제어 상태에서 부변속부(B)의 제3 브레이크(B3)의 작동을 해제하고, 제4 브레이크(B4)를 작동 제어하여 제2속으로 변속이 이루어지도록 제어한다.

그러면, 주변속부(A)에서는 상기 제1속과 동일한 조건에서 출력이 이루어지고 있는 상태에서 부변속부(B)의 제8노드(N8)인 제3, 4선기어(S3)(S4)가 반력요소로 작용하면서 출력요소인 제6노드(N6)에서는 상기 1속 보다는 감속비가 작은 상태의 전진 2속 출력이 이루어지게 된다.

이러한 제2속 제어 상태에서 차속이 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어유닛에서는 상기 제2속 제어 상태에서 부변속부(B)의 제4 브레이크(B4)의 작동을 해제하고, 제4 클러치(C4)를 작동 제어하여 제3속으로 변속이 이루어지도록 제어한다.

그러면, 주변속부(A)에서는 상기 제1속 및 제2속과 동일한 조건에서 출력이 이루어지고 있는 상태에서 부변속부(B)에서는 제4 클러치(C4)의 작동에 의해 부변속부(B) 전체가 직결의 상태가 되어 주변속부(A)에서 입력되는 그대로를 출력하여 상기 제2속 보다는 감속비가 작은 상태의 전진 3속 출력이 이루어지게 된다.

상기의 전진 제1,2,3속에서 주변속부(A)의 제1 브레이크(B1)가 작동 제어되는 것으로 설명하고 있으나, 유연한 변속을 위하여 배치되어 있는 원웨이 클러치(F)가 작동하게 되는 바, 작동 제어를 실시하지 않아도 좋다.

이러한 제3속 제어 상태에서 차속이 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어유닛에서는 상기 제3속 제어 상태에서 부변속부(B)의 제4 클러치(C4)의 작동을 해제하고, 주변속부(A)의 제2 브레이크(B2)와 제4 브레이크(B4)를 작동 제어하여 제4속으로 변속이 이루어지도록 제어한다.

그러면, 주변속부(A)에서는 제1 클러치(C1)의 작동으로 제1 노드(N1)인 제1 선기어(S1)를 통해 입력이 이루어지는 상태에서 제2 브레이크(B2)의 작동으로 제4노드(N4)인 제2 선기어(S2)가 반력요소로 작동하게 되어 제2 노드(N2)를 통해 상기 제1, 2, 3속 상태 보다는 작은 감속비로 출력이 이루어진다.

상기 주변속부(A)로부터 1, 2, 3속 보다는 큰 회전수의 동력이 부변속부(B)의 제5노드(N5)인 제3 링기어(R3)를 통해 입력이 이루어지고, 제4 브레이크(B4)가 작동으로 제8노드(N8)인 제3, 4 선기어(S3)(S4)가 반력요소로 작용하게 되는 바, 출력요소인 제6노드(N6)에서는 상기 3속 보다는 감속비가 작은 상태의 전진 4속 출력이 이루어지게 된다.

이러한 제4속 제어 상태에서 차속이 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어유닛에서는 상기 제4속 제어 상태에서 부변속부(B)의 제4 브레이크(B4)의 작동을 해제하고, 제4 클러치(C4)를 작동 제어하여 제5속으로 변속이 이루어지도록 제어한다.

그러면, 주변속부(A)에서는 상기 제4속과 동일한 조건에서 출력이 이루어지고 있는 상태에서 부변속부(B)에서는 제4 클러치(C4)의 작동에 의해 부변속부(B) 전체가 직결의 상태가 되어 주변속부(A)에서 입력되는 그대로를 출력하여 상기 제4속 보다는 감속비가 작은 상태의 전진 5속 출력이 이루어지게 된다.

이러한 제5속 제어 상태에서 차속이 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어유닛에서는 상기 제5속 제어 상태에서 주부변속부(A)의 제2 브레이크(B2)의 작동을 해제하고, 제2 클러치(C2)를 작동 제어하여 제6속으로 변속이 이루어지도록 제어한다.

그러면, 주변속부(A)에서는 제1, 2 클러치(C1)(C2)의 작동에 의해 2개의 작동요소로 입력이 이루어지게 되는 바, 주변속부(A) 전체가 직결의 상태가 되어 입력축으로부터 입력되는 회전수 그대로를 출력하여 동속의 상태로 출력이 이루어지게 된다.

그리고, 부변속부(B)에서도 제4 클러치(C4)의 작동에 의해 부변속부(B) 전체가 직결의 상태가 되는바, 주변속부(A)에서 입력되는 그대로를 출력하게 됨으로써, 엔진으로부터의 입력 그대로를 출력하면서 전진 6속의 출력이 이루어지게 된다.

이러한 제6속 제어 상태에서 차속이 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어유닛에서는 상기 제6속 제어 상태에서 주변속부(A)의 제1 클러치(C1)의 작동을 해제하고, 제2 브레이크(B2)를 작동 제어하여 제7속으로 변속이 이루어지도록 제어한다.

그러면, 주변속부(A)에서는 제2 클러치(C2)의 작동으로 제3 노드(N3)인 제1 링기어(R1) 및 제2 유성 캐리어(PC3)를 통해 입력이 이루어지는 상태에서 제2 브레이크(B2)의 작동으로 제4노드(N4)인 제2 선기어(S2)가 반력요소로 작동하게 되어 제2 노드(N2)를 통해 입력 회전수 보다 큰 회전수인 오버 드라이브 상태로 출력이 이루어진다.

그리고 부변속부(B)에서는 제4 클러치(C4)의 작동에 의해 부변속부(B) 전체가 직결의 상태가 되어 주변속부(A)에서 입력되는 그대로를 출력하여 오버 드라이브 상태의 전진 7속 출력이 이루어지게 된다.

그리고 후진으로 변속이 이루어지는 경우에는 트랜스밋션 제어유닛에서는 주변속부(A)의 제3 클러치(C3)와 제1 브레이크(B1)를 작동 제어하고, 부변속부(B)의 제3 브레이크(B3)를 작동 제어하게 된다.

그러면, 제4노드(N4)인 제2 선기어(S2)를 통해 입력이 이루어지는 상태에서 제3노드(N3)인 제1 링기어(R1)와 제2 유성 캐리어(PC2)가 반력요소로 작용하게 되는 바, 출력요소인 제2 노드(N2)를 통해 감속된 상태에서 역회전 출력이 이루어지게 된다.

상기 주변속부(A)로부터 역회전 동력이 부변속부(B)의 제5노드(N5)인 제3 링기어(R3)를 통해 입력이 이루어지고, 제3 브레이크(B3)가 작동으로 제7노드(N7)인 제4 유성 캐리어(PC4)가 반력요소로 작용하게 되는 바, 출력요소인 제6노드(N6)에서는 다시 감소된 상태의 역회전 출력이 이루어짐으로써, 후진 변속이 이루어지게 되는 것이다.

상기와 같은 변속 과정 즉, 감속, 동속, 증속 관계를 표로서 나타내면 다음과 같다.

	주변속부		부변속부
D(전진)	1	감속	감속
	2	감속(1속과 동일)	감속
	3	감속(1속과 동일)	동속
	4	감속	감속
	5	감속(4속과 동일)	동속
	6	동속	동속
	7	증속(오버 드라이브)	동속
R(후진)		역전 감속	감속

그리고 도 3에서와 같이, 3단 이내에서의 스킵 변속이 1개의 작동요소의 작동을 해제하거나, 1개의 작동요소를 작동 해제하고 1개의 작동요소를 작동 제어하거나, 2개의 작용요소를 작동 해제하고 1개의 작동요소를 작동 제어(6 → 4, 7 → 4 스킵 변속 제외)하는 방법으로 스킵 변속이 이루어질 수 있는 바, 자동 변속기의 변속 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

보다 구체적으로 살펴보면, 4 → 2 스킵 변속은 4속의 상태에서 제2 브레이크(B2)의 작동을 해제하면 되고, 5 → 3 스킵 변속은 5속의 상태에서 제2 브레이크(B2)의 작동을 해제하면 되며, 6 → 3 스킵 변속은 6속의 상태에서 제2 클러치(C2)의 작동을 해제하면 되는 바와 같이, 1개의 작동요소의 작동을 해제하면 스킵 변속이 가능해진다.

그리고 7 → 5 스킵 변속은 7속의 상태에서 제2 클러치(C2)의 작동을 해제하고, 제1 클러치(C1)의 작동을 해제하면 되는 바와 같아, 1개의 작동요소를 해제하고, 1개의 작동요소를 작동 제어하면 스킵 변속이 가능해진다.

또한, 5 → 2 스킵 변속은 5속의 상태에서 제2 브레이크(B2)와 제4 클러치(C4)의 작동을 해제하고 제4 브레이크(B4)의 작동을 해제하면 되는 바와 같이, 2개의 작동요소를 해제하고, 1개의 작동요소를 작동 제어하면 스킵 변속이 가능해진다.

그 외에도 6 → 4 스킵 변속은 6속의 상태에서 제2, 4 클러치(C2)(C4)의 작동을 해제하고 제2, 4 브레이크(B2)(B4)를 작동 제어하며, 7 → 4 스킵 변속은 7속의 상태에서 제2, 4 클러치(C2)(C4)의 작동을 해제하고 제1클러치(C1)와 제4 브레이크(B4)의 작동을 해제하면 스킵 변속을 달성할 수 있으나, 이 경우에는 2개의 작동요소의 작동을 해제하고 2개의 작동요소를 작동 제어해야 하는 바, 제어에 어려움이 있으므로 짧은 시간내에 6 → 5 → 4, 또는 7 → 5 → 4 로 변속이 이루어지도록 하는 것이 바람직할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 2축상에 전 부품을 분할 배치함으로써, 전장을 짧게 하여 레이아웃 설계가 용이하면서 전진 7 단화를 구현할 수 있게 된다.

그리고 전진 3, 4, 5, 6, 7 변속단에서 부변속부의 일체로 회전시켜 부변속부의 내구력을 향상시킬 수 있도록 하고, 3단 이내의 스킵 시프트가 가능하여 응답성을 향상시킴으로써, 자동변속기의 성능을 향상시킬 수 있는 발명인 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 파워 트레인의 스틱 다이어그램.

도 2는 본 발명에 의한 변속 과정을 가시적으로 도시한 레버 해석법의 속도선도.

도 3은 본 발명에 의한 변속 과정에서의 마찰요소 작동 요소표.

도 4는 종래 7속 파워 트레인의 일 예를 보인 스틱 다이어그램.

도 5는 도 4의 변속을 위한 마찰요소의 작동 요소표이다.

Claims

서로 평행하게 배치되는 입력축과 출력축을 가지며,

상기 입력축상에는 2개의 단순 유성기어셋트가 조합되어 4개의 작동요소 중 3개의 작동요소가 선택적인 입력요소로 작동하고, 2개의 작동요소가 반력요소로 작동할 수 있도록 3개의 클러치와 2개의 브레이크 및 1개의 원웨이 클러치로 조합되는 주변속부가 배치되며,

상기 출력축상에는 2개의 단순 유성기어셋트가 조합되어 4개의 작동요소 중 1개의 작동요소는 항상 입력요소로 작동하고, 2개의 작동요소가 반력요소로 작동하며, 상기 2개의 반력요소중 1개의 반력요소는 출력요소와 가변적으로 연결될 수 있도록 1개의 클러치와 2개의 브레이크로 조합되는 부변속부가 배치됨을 특징으로 하는 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인.
제1항에 있어서, 주변속부는 싱글 피니언 유성기어셋트로 이루어지는 제1, 2 유성기어셋트의 조합으로 이루어지되,

제1 유성 캐리어와 제2 링기어가 일체적으로 연결되고 제1 링기어와 제2 유성 캐리어가 일체적으로 연결되어, 제1 선기어로 이루어지는 제1 작동요소와, 제1 유성 캐리어와 제2 링기어로 이루어지는 제2 작동요소와, 제1 링기어와 제2 유성 캐리어로 이루어지는 제3 작동요소와, 제2 선기어로 이루어지는 제4 작동요소를 보유함을 특징으로 하는 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인.
제1항 또는 제2항에 있어서, 제1, 3, 4 작동요소는 선택적인 입력요소로 작용할 수 있도록 각각 클러치를 개재시켜 입력축과 가변적으로 연결되며, 상기 제4 작동요소는 선택적인 반력요소로 작용할 수 있도록 브레이크를 개재시켜 하우징과 가변적으로 연결되며, 제1 링기어와 제2 유성 캐리어를 연결하는 연결부재는 선택적인 반력요소로 작용할 수 있도록 병렬 배치되는 브레이크와 원웨이 클러치에 의해 하우징과 연결되고, 제2 작동요소가 출력요소로 작용할 수 있도록 트랜스퍼 드라이버 기어와 연결됨을 특징으로 하는 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인.
제1항에 있어서, 부변속부는 싱글 피니언 유성기어셋트로 이루어지는 제3, 4 유성기어셋트의 조합으로 이루어지되,

제3 유성 캐리어와 제2 링기어가 일체적으로 연결되고 제3, 4 선기어가 일체적으로 연결되어, 제3 링기어로 이루어지는 제5 작동요소와, 제3 유성 캐리어와 제4 링기어로 이루어지는 제6 작동요소와, 제4 유성 캐리어로 이루어지는 제7 작동요소와, 제3, 4 선기어로 이루어지는 제8 작동요소를 보유함을 특징으로 하는 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인.
제1항 또는 제4항에 있어서, 제5 작동요소는 입력요소로 작동할 수 있도록 제2 작동요소와 연결되며, 제7 작동요소와 제8 작동요소는 선택적인 반력요소로 작용할 수 있도록 각각 브레이크를 개재시켜 하우징과 연결되며, 상기 제7 작동요소는 상기 제5 작동요소와 클러치를 개재시켜 연결되며, 상기 제6 작동요소는 출력요소로 작용할 수 있도록 출력축과 연결됨을 특징으로 하는 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인.
서로 평행하게 배치되는 입력축과 출력축을 가지며,

상기 입력축상에는 주변속부가 배치되고, 상기 출력축상에는 부변속부를 배치하여 다단의 변속단을 구현하는 자동 변속기의 파워 트레인에 있어서,

상기 주변속부는 싱글 피니언 유성기어셋트로 이루어지는 제1, 2 유성기어셋트의 조합으로 이루어지되, 제1 유성 캐리어와 제2 링기어가 일체적으로 연결되고 제1 링기어와 제2 유성 캐리어가 일체적으로 연결되며, 제1 선기어와, 제2 유성 캐리어와, 제2 선기어가 선택적인 입력요소로 작용할 수 있도록 제1,2,3 클러치를 개재시켜 입력축과 연결되고, 제1 링기어와 제2 유성 캐리어를 연결하는 연결부재와 제2 선기어가 선택적인 반력요소로 작용할 수 있도록 제1,2 브레이크를 개재시켜 하우징과 연결되며, 제1 유성 캐리어와 제2 링기어가 출력요소로 작용할 수 있도록 트랜스퍼 드라이브 기어가 연결되어 구성되고,

상기 주변속부는 싱글 피니언 유성기어셋트로 이루어지는 제3, 4 유성기어셋트의 조합으로 이루어지되, 제3 유성 캐리어와 제4 링기어가 일체적으로 연결되고 제3, 4 선기어가 일체적으로 연결되며, 제4 유성 캐리어와 제3, 4 선기어를 연결하는 연결부재가 각각 선택적인 반력요소로 작용할 수 있도록 제3, 4 브레이크를 개재시켜 하우징과 연결되고, 상기 제3 유성 캐리어와 제4 링기어가 출력요소로 작용할 수 있도록 출력축과 연결되며, 상기 제3 유성 캐리어와 상기 제3, 4 선기어를 연결하는 연결부재 사이에는 제4 클러치가 배치됨을 특징으로 하는 차량용 7속 자동변속기의 유압 제어 시스템.
제6항에 있어서, 제1 링기어와 제2 유성 캐리어를 연결하는 연결부재와 하우징 사이에는 역회전을 방지할 수 있는 원웨이 클러치가 배치됨을 특징으로 하는 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인.
제6항에 있어서, 주변속부에서 제1 클러치는 제1 유성기어셋트의 엔진측에 배치되고, 제2, 3 클러치와 제2 브레이크는 제2 유성기어셋트의 후측으로 배치됨을 특징으로 하는 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인.
제6항에 있어서, 부변속부에서 제3, 4 브레이크는 제3, 4 유성기어셋트 사이에 배치되고, 제3 클러치는 제4 브레이크와 제3 유성기어셋트 사이에 배치됨을 특징으로 하는 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인.