KR100254463B1 - 자동변속기용 파워 트레인 - Google Patents
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Abstract
4속 자동변속기에 있어서, 유압제어 시스템을 그대로 사용하면서 2-3, 4-3변속시에도 원웨이 클러치가 작동되게 하여 마찰요소의 인터 록제어를 피하여 변속 쇽크를 저감시켜 변속감 및 마찰요소의 내구성을 향상시키기 위하여, 싱글 피니언 유성기어 셋트와 더블 피니언 유성기어 셋트의 링기어와 피니언 기어를 공유하며 링기어를 출력요소로 하는 복합 유성기어장치, 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 유성 캐리어 중 1개 이상을 선택적으로 입력요소로 작동시키도록 입력축에 가변적으로 연결시키는 클러치 수단, 상기 클러치 수단이 입력요소로 작용할 때 복합 유성기어장치의 다른 요소를 반력요소로 작용시키도록 변속기 하우징에 가변적으로 고정시키는 브레이크 수단, 상기 유성 캐리어와 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어를 반력요소로 작동시킬 수 있도록 하는 원웨이 클러치와 유성 캐리어, 상기 원웨이 클러치와 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어 사이에 설치되는 다른 클러치 수단을 포함하는 자동변속기용 파워 트레인.
Description
본 발명은 자동변속기용 파워 트레인에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2-3, 4-3변속시 마찰요소의 인터 록제어에 의한 변속으로 토오크 패이즈 구간에서 변속 쇽크를 저감시켜 변속감을 증대시키는 자동변속기용 파워 트레인에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 자동 변속장치는 차량의 주행 속도와 부하의 변동에 따라 변속비를 자동적으로 제어하는 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)을 구비하고 있다.
상기 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 기어 트레인에 설치된 다수개의 마츨요소를 작동/비작동시키므로 유성기어 셋트의 3요소 중 어느 한 요소를 입력요소로 하고, 다른 요소를 반력요소로 하여 또 다른 한 요소를 출력요소로 하여 입력요소로 전달되는 회전수를 조절하여 출력요소로 출력되게 한다.
현재 많이 사용되고 있는 기어 트레인은 라비뉴 타입으로서, 이 라비뉴 타입은 싱글 피니언 유성기어 셋트와 더블 피니언 유성기어 셋트의 링기어와 피니언 기어를 공유하는 복합 유성기어장치이다.
그리고 상기 라비뉴 타입의 복합 유성기어장치를 사용하는 기어 트레인은 엔진의 동력을 전달하는 입력요소로 작용시키기 위하여 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어, 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어 그리고 유성 캐리어에는 클러치 수단을 설치되고, 반력요소로 작용시키기 위하여 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 유성 캐리어에는 브레이크 수단을 설치하며, 상기 클러치 수단과 브레이크 수단은 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)과 이의 신호로 작동하는 유압제어 시스템에 의하여 제어된다.
또 상기 기어 트레인은 변속시 변속감을 증대시키고 제어를 용이하게 하기 위하여 유성 캐리어에 원웨이 클러치를 설치하여 유성 캐리어가 엔진 회전 반대 방향으로 회전하는 것을 방지하고 있다.
따라서 상기와 같은 자동변속기용 파워 트레인은 유성 캐리어에만 일방향 클러치를 사용하고 유압제어 시스템에서 1-2, 2-1변속시에만 변속감을 향상시키고 2-3,4-3변속시에는 마찰요소를 인터 록제어되게 하여 토오크 패이즈 구간에서 출력 토오크를 저하시키기 때문에 변속 쇽크를 발생시켜 변속감 및 마찰요소의 내구성을 저하시키는 단점이 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유압제어 시스템을 그대로 사용하면서 2-3, 4-3변속시에도 원웨이 클러치가 작동되게 하여 마찰요소의 인터 록제어를 피하여 변속 쇽크를 저감시켜 변속감 및 마찰요소의 내구성을 향상시키는 자동변속기용 파워 트레인을 제공하는 데 있다.
이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 자동변속기용 파워 트레인은 싱글 피니언 유성기어 셋트와 더블 피니언 유성기어 셋트의 링기어와 피니언 기어를 공유하며 링기어를 출력요소로 하는 복합 유성기어장치, 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 유성 캐리어 중 1개 이상을 선택적으로 입력요소로 작동시키도록 입력축에 가변적으로 연결시키는 클러치 수단, 상기 클러치 수단이 입력요소로 작용할 때 복합 유성기어장치의 다른 요소를 반력요소로 작용시키도록 변속기 하우징에 가변적으로 고정시키는 브레이크 수단, 상기 유성 캐리어와 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어를 반력요소로 작동시킬 수 있도록 하는 원웨이 클러치와 유성 캐리어, 상기 원웨이 클러치와 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어 사이에 설치되는 다른 클러치 수단을 포함한다.
상술한 바와 같이 구성된 자동변속기용 파워 트레인은 유성 캐리어와 원웨이 클러치, 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 원웨이 클러치 사이에 각각 설치되는 클러치 수단을 제어하므로 2-3, 4-3변속시 작동하게 되는 마찰요소의 인터 록제어를 피하게 한다.
이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 구성도이다.
도 1은 본 발명에 관련하는 자동변속기용 파워 트레인의 구성도로서, 엔진(1)의 회전 동력을 토오크 컨버터(3)에서 토오크 변환시키고, 유성기어장치(5)에서 변속시켜 출력할 수 있도록 클러치 훅업(Hook-Up)을 이루고 있다.
상기 유성기어장치(5)는 싱글 피니언 유성기어 셋트와 더블 피니언 유성기어 셋트의 링기어(7)와 피니언 기어(9)가 설치되는 유성 캐리어(11)를 공유하고 있다.
싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어(13)는 입력축(15)의 회전 동력을 전달할 수 있도록 제1클러치(C1)를 개재하여 입력축(15)과 가변적으로 연결되고, 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어(17)도 입력축(15)의 회전 동력을 전달할 수 있도록 제2클러치(C2)를 개재하여 입력축(15)과 가변적으로 연결되어 있다.
그리고 더블 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어(11)는 더블 피니언 유성기어 셋트가 2개의 입력 요소를 갖을 수 있도록 제3클러치(C3)를 개재하여 입력축(15)과 가변적으로 연결되어 있다.
한편 제1,2,3클러치(C1,2,3) 중 1개 이상으로 회전 동력이 전달될 때, 유성 기어장치의 다른 요소를 반력요소로 작동시키기 위하여 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어(13)는 제1브레이크(B1)를 개재하여 변속기 하우징(19)과 가변적으로 고정되고, 유성 캐리어(11)는 제2브레이크(B2)를 개재하여 변속기 하우징(19)과 가변적으로 고정되어 있다.
따라서 상기 제1브레이크(B1)는 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어(13)를 고정시켜 반력요소로 작동시킬 수 있고, 제2브레이크(B2)는 유성 캐리어(11)를 고정시켜 반력요소로 작동시킬 수 있도록 연결되어 있다.
그리고 상기 유성 캐리어(11)와 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어(13)는 원웨이 클러치(OWC)와 이 원웨이 클러치(OWC)를 공유하는 제4,5클러치(C4,C5)를 개재하여 변속기 하우징(19)에 가변적으로 연결되어 있다.
상술한 바와 같이 구성된 자동변속기용 파워 트레인은 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)에 의하여 작동 비작동되는 마찰요소에 따라 유성기어 셋트의 3요소를 입력요소, 반력요소로 선택하여 출력요소로 전진 4속과 후진 1속을 출력하게 된다.
트랜스밋션 제어유닛(TCU)에 의하여 작동 비작동되는 마찰요소는 [표 1]과 같다.
변속레버로 전진 D레인지를 선택하고 스로틀 밸브의 개도량을 증대시키면, 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 유압제어 시스템을 제어하여 제2,4클러치(C2,4)로 유압이 공급되게 하여 이들을 작동시킨다.
이하에서 클러치 및 브레이크가 작동한다는 의미는 유압제어 시스템에서 유압이 공급되는 것을 의미한다.
상기 제2클러치(C2)가 작동하면 입력축(15)의 회전동력은 입력요소인 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어(17)로 전달되고, 제4클러치(C4)가 작동되므로 원웨이 클러치(OWC)에 의하여 유성 캐리어(11)가 반력요소로 작용한다.
따라서 선기어(17)로 전달된 회전 동력은 피니언(19)을 연회전 정회전시키면서 링기어(7)로 전달되어 이를 정회전시키면서 1속의 변속비를 출력하게 된다.
상기와 같은 1속 상태에서 차속 및 스로틀 밸브의 개도율이 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 제2,4클러치(C2,4)가 작동하는 상태에서 제1브레이크(B1)을 작동시킨다.
따라서 입력축(15)의 회전동력은 1속에서와 같이 제2클러치(C2)를 통하여 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어(17)로 전달되고, 제1브레이크(B1)가 작동되므로 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어(13)가 반력요소로 작용한다.
그러므로 선기어(17)로 전달된 회전 동력은 피니언(19)가 설치된 유성 캐리어(11)를 엔진(1) 회전 방향으로 회전시키면서 링기어(7)로 전달되어 이를 정회전 시키면서 2속의 변속비를 출력하게 된다.
이 때 원웨이 클러치(OWC)를 개재한 제4클러치(C4)가 작동하므로 1속에서 반력요소로 작동하던 유성 캐리어(11)는 원웨이 클러치(OWC)에 의하여 제어없이 자동으로 해제되어 변속감을 증대시킨다.
상기와 같은 2속 상태에서 차속 및 스로틀 밸브의 개도율이 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 제2클러치(C2)가 작동하는 상태에서 제1,3,5클러치(C1,3,5)를 작동시키고, 제1브레이크(B1)을 해방시킨다.
따라서 입력축(15)의 회전동력은 제1클러치(C1)를 통하여 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어(13)로 전달되고, 제2,3클러치(C2,3)를 통하여 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어(17)와 유성 캐리어(11)로 전달되므로 싱글 피니언 유성기어 셋트와 더블 피니언 유성기어 셋트는 일체로 회전하면서 링기어(7)를 통하여 3속의 변속비를 출력하게 된다.
이 때 원웨이 클러치(OWC)를 개재한 제5클러치(C5)가 작동하므로 2속에서 반력요소로 작동하던 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어(13)는 원웨이 클러치(OWC)에 의하여 제어없이 자동으로 해제되고 제1클러치(C1)에 의하여 입력요소로 제어되어 변속감을 증대시킨다.
상기와 같은 3속 상태에서 차속 및 스로틀 밸브의 개도율이 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 제3,5클러치(C3,5)가 작동하는 상태에서 제1,2클러치(C1,2)를 해방시키고, 제1브레이크(B1)를 작동시킨다.
따라서 입력축(15)의 회전동력은 제3클러치(C3)를 통하여 더블 피니언 유성기어 셋트의 유성 캐리어(11)로 전달되고, 제1브레이크(B1)에 의하여 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어(13)가 반력요소로 작용한다.
그러므로 유성 캐리어(11)는 전달되는 회전동력은 피니언 기어(9)를 역, 정회전시키면서 링기어(7)로 전달되어 이를 정회전시키면서 4속의 변속비를 출력하게 된다.
이 때 유성 캐리어(9)에 설치된 피니언 기어(9)가 자전하면서 공전하므로 링기어(7)는 피니언 기어(9)의 정회전분만큼 증속된 변속비를 출력하게 된다.
이 때에도 제5클러치(C5)에 의하여 원웨이 클러치(OWC)가 작용하지만 효과는 없으며, 단지 4-3변속을 준비하고 있다.
상기와 같은 4속 상태에서 차속 및 스로틀 밸브의 개도율이 감소하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛(TCU)은 제3,5클러치(C3,5)가 작동하는 상태에서 제1,2클러치(C1,2)를 작동시키고, 제1브레이크(B1)을 해방시킨다.
따라서 입력축(15)의 회전동력은 제1클러치(C1)를 통하여 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어(13)로 전달되고, 제2,3클러치(C23)를 통하여 더블 피니언 유성기어 셋트의 선기어(17)와 유성 캐리어(11)로 전달되므로 싱글 피니언 유성기어 셋트와 더블 피니언 유성기어 셋트는 일체로 회전하면서 링기어(7)를 통하여 3속의 변속비를 출력하게된다.
이 때 원웨이 클러치(OWC)를 개재한 제5클러치(C5)가 작동하므로 4속에서 반력요소로 작동하던 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어(13)는 원웨이 클러치(OWC)에 의하여 제어없이 자동으로 해제되고 제1클러치(C1)에 의하여 입력요소로 제어되어 변속감을 증대시킨다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동변속기용 파워 트레인은 유성 캐리어와 원웨이 클러치, 싱글 피니언 유성기어 셋트의 선기어와 원웨이 클러치 사이에 각각 클러치 수단을 설치하여 2-3, 4-3변속시 작동하게 되는 마찰요소의 인터 록제어를 피하고, 2-3, 4-3변속시에도 원웨이 클러치가 작동되게 하므로 변속 쇽크를 저감시켜 변속감 및 마찰요소의 내구성을 향상시킬 수 있다.
Claims (1)
- 싱글 피니언 유성기어유닛과 더블 피니언 유성기어셋트를 조합하되, 링기어(7)와 유성 캐리어(11)를 공유토록 한 상태에서 제1,2,3 클러치(C1)(C2)(C3)를 통해 싱글 피니언 유성기어셋트 및 더블 피니언 유성기어셋트의 선기어(13)(17)와 유성 캐리어(11)가 입력축(15)과 가변적으로 연결되며, 제1, 2브레이크(B1)(B2)를 통해 싱글 피니언 유성기어셋트의 선기어(13)와 유성 캐리어(11)가 변속기 하우징(19)과 가변적으로 연결되는 복합성기어장치에 있어서, 상기 유성 캐리어(11)와 싱글 피니언 유성기어셋트의 선기어(13)를 각각 제4, 5 클러치(C4)(C5)를 개재시켜 변속기 하우징(19)과 가변적으로 연결하되, 상기 제4, 5 클러치(C4)(C5)와 변속기 하우징(19) 사이에 원웨이 클러치(OWC)를 개재시켜 형성함을 특징으로 하는 자동 변속기용 파워 트레인.
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1019960053564A KR100254463B1 (ko) | 1996-11-13 | 1996-11-13 | 자동변속기용 파워 트레인 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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1996
- 1996-11-13 KR KR1019960053564A patent/KR100254463B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
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| KR19980035277A (ko) | 1998-08-05 |
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