KR100507511B1 - 7 - shift power train in an automatic transmission for vehicles - Google Patents

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Abstract

더블 피니언 유성기어셋트와 래비뉴 타입 복합 유성기어세트를 4개의 클러치와 2개의 브레이크로 조합한 파워 트레인으로 전진 7단화를 구현하되, 레이아웃 설계를 용이하게 하여 실용화할 수 있도록 하고, 발진 가속성 및 등판능력 향상으로 자동 변속기의 성능을 전체적으로 향상시킬 수 있으며, 연비 향상으로 경제적인 차량 운행을 가능하게 할 목적으로;A power train that combines a double pinion planetary gearset and a combination of a combination of planetary type planetary gear sets with four clutches and two brakes to achieve seven forward speeds. Improve the performance, improve the performance of the automatic transmission as a whole, and improve the fuel economy to enable economical vehicle operation;

동일 축선상에 더블 피니언 유성기어셋트로 이루어지는 제1 유성기어셋트와 래비뉴 타입 복합 유성기어셋트로 이루어지는 제2 유성기어셋트를 4개의 클러치와 2개의 브레이크로 조합하되,On the same axis, combine the first planetary gear set consisting of double pinion planetary gear sets and the second planetary gear set consisting of a combination type planetary gear set with four clutches and two brakes,

상기 제1 유성기어셋트는 항상 입력요소로 작용하는 유성캐리어와, 항상 고정요소로 작용하는 선기어와, 항상 출력요소로 작용하는 링기어를 포함하여 이루어지며, 상기 제2 유성기어셋트는 선택적으로 입력요소로 작용하는 제1 선기어와, 선택적으로 입력요소 및 반력요소로 작용하는 제2 선기어와, 선택적으로 입력요소 및 반력요소로 작용하는 유성 캐리어와, 항상 출력요소로 작용하는 링기어를 포함하여 이루어지는 차량용 7속 자동 변속기의 파워트레인을 제공한다.The first planetary gear set includes a planetary carrier always acting as an input element, a sun gear always acting as a fixed element, and a ring gear always acting as an output element, and the second planetary gear set is selectively input. A first sun gear acting as an element, a second sun gear acting optionally as an input element and a reaction element, a planetary carrier acting optionally as an input element and a reaction element, and a ring gear which always acts as an output element. Provides a powertrain for a seven-speed automatic transmission for vehicles.

Description

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

본 발명은 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인에 관한 것이다.The present invention relates to a power train of a seven-speed automatic transmission for a vehicle.

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.For example, the power train of the automatic transmission for vehicles is developed and applied in different forms according to each car maker. Currently, the automatic transmission that is commonly used is mainly composed of four-speed and five-speed transmission, but recently, six-speed automatic transmission Has been developed and applied to some vehicles, while the development of a seven-speed automatic transmission is in progress.

그 일예로서는 도 4에서와 같이, 하나의 싱글 피니언 유성기어셋트와 래비뉴 타입 복합유성기어셋트를 3개의 클러치와 3개의 브레이크를 통해 조합하여 7속 변속이 가능하도록 구성하고 있다,As an example, as shown in FIG. 4, one single pinion planetary gear set and a combination of planetary type planetary gear sets are configured through three clutches and three brakes so as to enable seven-speed shifting.

보다 구체적으로는 싱글 피니언 유성기어세트(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.More specifically, the single pinion planetary gear set 200 is disposed on the rear side of the composite planetary gear set 202, but the input shaft (1) is always operated to operate the planetary carrier 204 of the single pinion planetary gear set 200 as an input element. 206 is connected directly, and the ring gear 208 of the single pinion planetary gear set 200 is connected to the second sun gear 210 of the composite planetary gear set 202 via the first clutch C1. At the same time, the second clutch C2 is variably connected to the first sun gear 212 of the composite planetary gear set 202.

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.In addition, the planetary carrier 214 of the composite planetary gear set 202 is connected to the input shaft 206 via the third clutch C3 to operate as a variable input element and at the same time through the first brake B1. And variable connection to the transmission housing 216 to act as an optional reaction element, and the ring gear 218 of the composite planetary gear set 202 to the output gear 220 to operate as an output element. It was made.

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.In addition, the planetary carrier 214 of the composite planetary gear set 202 is connected to the transmission housing 216 via a one-way clutch (F) to prevent reverse rotation, the second clutch Between the C2 and the first sun gear 212 of the compound planetary gear set 202, the compound planetary gear set 202 is connected to the transmission housing 216 via a second brake B2 so that the compound sun gear set 202 is connected to the first sun gear 212. ) Acts as an optional reaction force element, and the sun gear 222 of the single pinion planetary gear set 200 is connected to the transmission housing 216 via a third brake B3 to form a single planetary gear set 200. Sun gear 222 is configured to act as an optional reaction element.

상기와 같이 이루어지는 파워트레인은 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.As shown in FIG. 5, the power train is configured as described above, and the first clutch C1 and the first and third brakes B1 and B3 are operated at the first speed. In this state, the first brake B1 is released while the second brake B2 is operated to shift.

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.In the third speed, while the second brake C2 is released in the state of the second speed, the second clutch C2 is operated to shift, and in the fourth speed, the second clutch C2 is in the third speed state. ) Is released, the third clutch (C3) is operated to shift.

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.In the fifth speed, the second clutch C2 is operated while the third brake B3 is released in the fourth speed, and the shift is performed. In the sixth speed, the first clutch C1 is operated in the fifth speed. ) Is released, the third brake (B3) is operated to shift.

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.In the seventh speed, while the second clutch C2 is released in the sixth speed state, the second brake B2 is operated to shift, and in the reverse shift stage, the second clutch C2 and the first and third parts are shifted. As the brakes B1 and B3 are operated, shifting is performed.

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.However, although the above-described power train can realize the forward 7 speed and the reverse 1 speed, the placement position of the third brake interferes with the flow path for supplying the operating pressure to the first and second clutches in the actual layout design, which causes problems in practical use. There is this.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 더블 피니언 유성기어셋트와 래비뉴 타입 복합 유성기어세트를 4개의 클러치와 2개의 브레이크로 조합한 파워 트레인으로 전진 7단화를 구현하되, 상기 더블 피니언 유성기어셋트에 1개의 브레이크와 3개의 클러치를 적용함으로써, 레이아웃 설계를 용이하게 하여 실용화할 수 있는 7속 자동 변속기의 파워트레인을 제공함에 있다.Therefore, the present invention was invented to solve the above problems, and an object of the present invention is to move forward a power train that combines a double pinion planetary gearset and a lavender type composite planetary gearset with four clutches and two brakes. The present invention provides a power train of a seven-speed automatic transmission that realizes shoes but applies one brake and three clutches to the double pinion planetary gear set, thereby facilitating layout design and making practical use.

본 발명의 또 다른 목적은 전진 7단을 구현하여 발진 가속성 및 등판능력 향상으로 자동 변속기의 성능을 전체적으로 향상시킬 수 있으며, 연비 향상으로 경제적인 차량 운행을 가능하게 할 수 있는 7속 자동 변속기의 파워 트레인을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to implement the seven forward speed to improve the performance of the automatic transmission as a whole by improving the acceleration acceleration and climbing ability, the power of the seven-speed automatic transmission that can enable economical vehicle operation by improving fuel economy In providing a train.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 동일 축선상에 더블 피니언 유성기어셋트로 이루어지는 제1 유성기어셋트와 래비뉴 타입 복합 유성기어셋트로 이루어지는 제2 유성기어셋트를 4개의 클러치와 2개의 브레이크로 조합하되,In order to realize the above object, the present invention provides a first planetary gear set composed of a double pinion planetary gear set and a second planetary gear set composed of a combination type planetary gear set on the same axis, including four clutches and two brakes. To be combined with

상기 제1 유성기어셋트는 항상 입력요소로 작용하는 유성캐리어와, 항상 고정요소로 작용하는 선기어와, 항상 출력요소로 작용하는 링기어를 포함하여 이루어지며,The first planetary gear set includes a planetary carrier always acting as an input element, a sun gear always acting as a fixed element, and a ring gear always acting as an output element.

상기 제2 유성기어셋트는 선택적으로 입력요소로 작용하는 제1 선기어와, 선택적으로 입력요소 및 반력요소로 작용하는 제2 선기어와, 선택적으로 입력요소 및 반력요소로 작용하는 유성 캐리어와, 항상 출력요소로 작용하는 링기어를 포함하여 이루어지는 차량용 7속 자동 변속기의 파워트레인을 제공한다.The second planetary gear set includes a first sun gear selectively acting as an input element, a second sun gear selectively acting as an input element and a reaction element, a planet carrier optionally acting as an input element and a reaction element, and always outputting It provides a powertrain of a seven-speed automatic transmission for a vehicle including a ring gear acting as an element.

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

도 1은 본 발명이 적용되는 파워 트레인의 스틱 다이어그램으로서, 그 구성을 살펴보면, 1개의 더블 피니온 유성기어 셋트로 이루어지는 제1 유성기어셋트(PG1)와, 래비뉴 타입 복합 유성기어셋트(PG2)로 이루어지는 제2 유성기어셋트(PG2)와, 4개의 클러치(C1)(C2)(C3)(C4)와 2개의 브레이크(B1)(B2)의 조합으로 이루어진다.1 is a stick diagram of a power train to which the present invention is applied. Referring to FIG. 1, a first planetary gear set PG1 consisting of one double pinion planetary gear set and a combination type planetary gear set PG2 may be described. It consists of a combination of a second planetary gear set PG2, four clutches C1, C2, C3, C4 and two brakes B1, B2.

상기 제1 유성기어셋트(PG1)의 선기어(2)는 변속기 하우징(H)에 고정적으로 연결되어 항상 반력요소로 작용하게 되며, 유성 캐리어(4)는 입력축(6)과 직접적으로 연결되어 항시 입력요소로 작용하게 된다.The sun gear 2 of the first planetary gear set PG1 is fixedly connected to the transmission housing H to always act as a reaction force element, and the planet carrier 4 is directly connected to the input shaft 6 to always input. It acts as an element.

그리고 제1 유성기어셋트(PG1)의 링기어(8)는 항상 제1 유성기어셋트(PG1)의 출력요소로 작용하게 되며, 또한, 제1 클러치(C1)를 경유한 후 분기되어 일측 분기부는 제2 클러치(C2)를 통해 제2 유성기어셋트(PG2)의 제1 선기어(10)와 연결되고, 타측 분기부는 제3 클러치(C3)를 통해 제2 유성기어셋트(PG2)의 제2 선기어(12)와 연결된다. The ring gear 8 of the first planetary gear set PG1 always acts as an output element of the first planetary gear set PG1, and is branched after passing through the first clutch C1 to one side branch portion. The second sun gear 10 of the second planetary gear set PG2 is connected to the first sun gear 10 of the second planetary gear set PG2 through the second clutch C2, and the second branch gear of the second planetary gear set PG2 is connected to the second sun gear set PG2 through the third clutch C3. Connected with (12).

또한, 상기 제2 유성기어셋트(PG2)의 유성 캐리어(14)는 제4 클러치(C4)를 통해 입력축(6)과 연결됨과 동시에 제1 브레이크(B1)를 개재시켜 변속기 하우징(H)에 가변적으로 연결되고, 상기 제1 브레이크(B1)와 유성 캐리어(14) 사이에는 원웨이 클러치(F)가 배치된다.In addition, the planetary carrier 14 of the second planetary gear set PG2 is connected to the input shaft 6 through the fourth clutch C4 and is variable in the transmission housing H via the first brake B1. The one-way clutch F is disposed between the first brake B1 and the planet carrier 14.

그리고 상기 제3 클러치(C3)와 제2 유성기어셋트(PG2)의 제2 선기어(12) 사이는 제2 브레이크(B2)를 개재시켜 변속기 하우징(H)과 연결되며, 상기 제2 유성기어셋트(PG2)의 링기어(16)는 출력기어(16)와 연결되어 항시 출력요소로 작동하게 된다.The third clutch C3 and the second sun gear 12 of the second planetary gear set PG2 are connected to the transmission housing H through a second brake B2, and the second planetary gear set is disposed between the third clutch C3 and the second sun gear 12 of the second planetary gear set PG2. The ring gear 16 of PG2 is connected to the output gear 16 to always operate as an output element.

상기와 같이 이루어지는 파워트레인의 작동을 레버 해석법에 의하여 가시적으로 살펴보면, 도 2 와 같이 나타낼 수 있는데, 레버의 각 노드는, 제1 유성기어셋트(PG1)은 더블 피니어 유성기어셋트로 이루어지게 되는 바, 제1 노드(N1)는 선기어(2), 제2 노드(N2)는 링기어(8), 제3 노드(N3)는 유성 캐리어(4)로 설정된다.Referring to the operation of the power train made as described above by a lever analysis method, as shown in Figure 2, each node of the lever, the first planetary gear set (PG1) is made of a double-fine planetary gear set The first node N1 is set to the sun gear 2, the second node N2 is set to the ring gear 8, and the third node N3 is set to the planet carrier 4.

제2 유성기어셋트(PG2)는 래비뉴 타입 유성기어셋트로 이루어지게 되는 바, 제4노드(N4)는 제1 선기어(10), 제5노드(N5)는 링기어(16), 제6노드(N6)는 유성 캐리어(14), 제7노드(N7)는 제2 선기어(12)로 설정되는데, 이의 노드 설정에 대한 것은 당업자라면 모두 알고 있는 이미 공지된 방법이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.The second planetary gear set PG2 is formed of a planetary planetary gear set. The fourth node N4 is the first sun gear 10, the fifth node N5 is the ring gear 16, and the sixth. The node N6 is set to the planetary carrier 14 and the seventh node N7 is set to the second sun gear 12. Since the node setting is already known in the art, a detailed description thereof will be omitted. do.

그리고 상기 제1 유성기어셋트(PG1)는 유성 캐리어(4)가 항상 입력요소로 작동하고, 선기어(2)가 항상 반력요소로 작용하게 구성되는 바, 출력요소인 링기어(8)를 통해서 항상 감속된 상태의 출력이 이루어지게 되며, 이의 출력은 제1 클러치(C1)의 작동여부에 따라 제2 유성기어셋트(PG2)로의 전달 또는 차단된다.The first planetary gear set PG1 is configured such that the planet carrier 4 always operates as an input element, and the sun gear 2 always acts as a reaction element, and thus through the ring gear 8 as an output element. The output of the decelerated state is made, and the output thereof is transmitted or blocked to the second planetary gear set PG2 depending on whether the first clutch C1 is operated.

이러한 파워 트레인에 있어서는 각 변속단에서 도 3과 같이 각각의 클러치 및 브레이크가 작동하면서 변속이 이루어지게 되는데, 전진 1속에서는 제1,2 클러치(C1)(C2)와 제1 브레이크(B1)가 작동하게 된다.In this power train, shifts are made while each clutch and brake are operated at each shift stage as shown in FIG. 3, and the first and second clutches C1 and C2 and the first brake B1 are operated at the first forward speed. Done.

그러면 제1 유성기어셋트(PG1)에서 감속된 출력이 제2 클러치(C2)를 통해 제2 유성기어셋트(PG2)의 제1 선기어(10)로 입력되고, 제2 유성기어셋트(PG2)에서는 제1 브레이크(B1)의 작동에 의하여 유성캐리어(14)가 반력요소로 작동하면서 최저속인 1속의 출력이 링기어(16)를 통해 이루어지게 된다.Then, the output decelerated in the first planetary gear set PG1 is input to the first sun gear 10 of the second planetary gear set PG2 through the second clutch C2, and in the second planetary gear set PG2, The planetary carrier 14 operates as a reaction force element by the operation of the first brake B1, and the output of the first speed, which is the lowest speed, is made through the ring gear 16.

즉, 도 2에서와 같이, 제1 유성기어셋트(PG1)의 제2 노드(N2)를 통해 감속된 상태로 출력되면, 이의 출력은 제2 유성기어셋트(PG2)의 제4노드(N4)를 통해 입력이 이루어지고, 제6노드(N6)가 반력요소로 작동하면서 출력요소인 제5노드(16)를 통해 제1속 출력이 이루어지게 되는 것이다.That is, as shown in FIG. 2, when outputted in a decelerated state through the second node N2 of the first planetary gear set PG1, its output is the fourth node N4 of the second planetary gear set PG2. Through the input is made, the sixth node (N6) acts as a reaction force element is the first speed output is made through the fifth node (16) the output element.

이러한 제1속 제어 상태에서 차속이 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛에서는 상기 제1속 제어 상태에서 제1 브레이크(B1)의 작동을 해제하고, 제2 브레이크(B2)를 작동 제어한다.When the vehicle speed increases in the first speed control state, the transmission control unit releases the operation of the first brake B1 in the first speed control state and controls the second brake B2 in operation.

그러면, 제2 유성기어셋트(PG2)에서는 반력요소가 유성 캐리어(14)에서 제2 선기어(12)로 변환되면서 2속 변속이 이루어지게 되는데, 이는 도2에서와 같이 반력요소가 제6노드(N6)에서 제7노드(N7)로 변환되면서 출력요소인 제5노드(N5)를 통해 상기 제1속 보다 증속된 상태로 제2속의 출력이 이루어지게 되는 것이다.Then, in the second planetary gear set PG2, the reaction force element is converted from the planet carrier 14 to the second sun gear 12 so that a two-speed shift is performed. As shown in FIG. 2, the reaction element is the sixth node ( The second speed is output in a state in which the speed is increased from the first speed through the fifth node N5 as the output element is converted into the seventh node N7 from N6).

상기와 같은 제2속 제어 상태에서 차속이 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛에서는 상기 제2속 제어 상태에서 제1 브레이크(B1)의 작동을 해제하고, 제3 클러치(C3)를 작동 제어한다.When the vehicle speed increases in the second speed control state as described above, the transmission control unit releases the operation of the first brake B1 in the second speed control state, and controls the third clutch C3 to operate.

그러면, 제2 유성기어셋트(PG2)에는 제2, 3 클러치(C2)(C3)를 통해 2개의 작동요소로 입력이 이루어지게 되는 바, 직결의 상태가 되면서 제3속으로의 변속이 이루어지게 되는데, 이는 도2에서와 같이 제1 유성기어셋트(PG1)로부터 출력이 제4노드(N4) 및 제7노드(N7)를 통해 입력되면서 직결의 상태에서 출력요소인 제5노드(N5)를 통해 상기 제2속 보다 증속된 상태로 제3속의 출력이 이루어지게 되는 것이다.Then, the second planetary gear set PG2 is input to the two operating elements through the second and third clutches C2 and C3, and the shift to the third speed is made while being in a direct connection. As shown in FIG. 2, the output is input from the first planetary gear set PG1 through the fourth node N4 and the seventh node N7, and the fifth node N5, which is an output element, is directly connected. The third speed is output in a state in which the speed is increased from the second speed.

상기와 같은 제3속 제어 상태에서 차속이 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛에서는 상기 제3속 제어 상태에서 제3 클러치(C3)의 작동을 해제하고, 제4 클러치(C4)를 작동 제어한다.When the vehicle speed increases in the third speed control state as described above, the transmission control unit releases the operation of the third clutch C3 in the third speed control state, and operates the fourth clutch C4.

그러면, 제2 유성기어셋트(PG2)에는 제2 클러치(C2)를 통한 감속 상태의 입력이 이루어짐과 동시에 제4 클러치(C4)를 통한 입력이 이루어지게 되는 바, 도2에서와 같이 제4노드(N4)를 통해 입력이 이루어지고, 제6노드(N6)를 통해 입력이 이루어지게 됨으로써, 출력요소인 제5노드(N5)를 통해 제4노드(N4)의 입력보다는 크고, 제6노드(N6)의 입력 보다는 작은 상태의 회전수로 제4속의 출력이 이루어지게 된다.Then, the second planetary gear set PG2 receives the input of the deceleration state through the second clutch C2 and the input through the fourth clutch C4, as shown in FIG. 2. An input is made through N4, and an input is made through the sixth node N6, which is larger than an input of the fourth node N4 through the fifth node N5, which is an output element, and the sixth node ( The fourth speed is output at a rotational speed smaller than that of N6).

상기와 같은 제4속 제어 상태에서 차속이 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛에서는 상기 제4속 제어 상태에서 제1 클러치(C1)의 작동을 해제하고, 제3 클러치(C3)를 작동 제어한다.When the vehicle speed increases in the fourth speed control state as described above, the transmission control unit releases the operation of the first clutch C1 and operates the third clutch C3 in the fourth speed control state.

그러면, 제1 클러치(C1)의 작동 해제로 인하여 제1 유성기어셋트(PG1)의 출력은 제2 유성기어셋트(PG2)로 입력되지 않으며, 제2 유성기어셋트(PG2)에서는 제4 클러치(C4)가 작동하여 입력이 이루어지는 상태에서 제2, 3 클러치(C2)(C3)의 작동에 의하여 제1, 2 선기어(10)(12)가 일체가 되는 바, 도2 에서와 같이 제4노드(N4) 를 통한 입력이 그대로 출력요소인 제5노드(N5)를 통해 상기 제4속 보다 증속된 상태 즉, 엔진의 출력이 감속됨이 없이 동속으로 출력되면서 제5속의 변속이 이루어지게 된다.Then, the output of the first planetary gear set PG1 is not input to the second planetary gear set PG2 due to the release of the first clutch C1, and the fourth clutch (PG2) does not receive the output of the first planetary gear set PG2. The first and second sun gears 10 and 12 are integrally formed by the operation of the second and third clutches C2 and C3 in the state where the input is made by the operation of C4). As shown in FIG. The input through N4 is increased as compared to the fourth speed through the fifth node N5 as an output element, that is, the output of the engine is output at the same speed without deceleration, and the fifth speed is changed.

상기와 같은 제5속 제어 상태에서 차속이 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛에서는 상기 제5속 제어 상태에서 제2 클러치(C2)의 작동을 해제하고, 제1 클러치(C1)를 작동 제어한다.When the vehicle speed increases in the fifth speed control state as described above, the transmission control unit releases the operation of the second clutch C2 in the fifth speed control state, and operates the first clutch C1.

그러면, 제2 유성기어셋트(PG2)에는 제3 클러치(C3)를 통한 감속 상태의 입력이 이루어짐과 동시에 제4 클러치(C4)를 통한 입력이 이루어지게 되는 바, 도2에서와 같이 제7노드(N7)를 통해 입력이 이루어지는 상태에서 제6노드(N6)를 통해 입력이 이루어지게 됨으로써, 출력요소인 제5노드(N5)에서는 입력 회전수 보다 증속된 오버 드라이브 상태로 출력되면서 제6속 변속이 이루어지게 된다.Then, the second planetary gear set PG2 receives the input of the deceleration state through the third clutch C3 and the input through the fourth clutch C4, as shown in FIG. 2. As the input is made through the sixth node N6 while the input is made through N7, the fifth node N5, which is an output element, is output in an overdrive state increased more than the input rotational speed and is outputted in the sixth speed shift. This is done.

상기와 같은 제6속 제어 상태에서 차속이 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어 유닛에서는 상기 제6속 제어 상태에서 제3 클러치(C3)의 작동을 해제하고, 제4 클러치(C4)와 제2 브레이크(B2)를 작동 제어한다.When the vehicle speed increases in the sixth speed control state as described above, the transmission control unit releases the operation of the third clutch C3 in the sixth speed control state, and the fourth clutch C4 and the second brake ( Control operation B2).

그러면, 제2, 3 클러치(C2)(C3)가 작동 해제 상태이므로 제1 유성기어셋트(PG1)으로부터 제2 유성기어셋트(PG2)로의 입력은 이루어지지 않으며, 제2 유성기어셋트(PG2)에서는 제4 클러치(C4)를 통해 입력이 이루어지면 제2 브레이크(B2)의 작동에 의하여 제2 선기어(12)가 반력요소로 작용하게 된다.Then, since the second and third clutches C2 and C3 are in a deactivated state, input from the first planetary gear set PG1 to the second planetary gear set PG2 is not made, and the second planetary gear set PG2 is not made. In the case where an input is made through the fourth clutch C4, the second sun gear 12 acts as a reaction force element by the operation of the second brake B2.

이에따라 도2에서와 같이 제6노드(N6)를 통해 입력이 이루어지는 상태에서 제7노드(N7)가 반력요소로 작용하게 됨으로써, 출력요소인 제5노드(N5)에서는 상기 제6속 보다 더 증속된 오버 드라이브 상태로 출력되면서 최고 변속단인 제7속 변속이 이루어지게 된다.Accordingly, as shown in FIG. 2, the seventh node N7 acts as a reaction force element while the input is made through the sixth node N6, so that the fifth node N5, which is an output element, increases more than the sixth speed. The seventh speed shift, which is the highest shift stage, is performed while the output is performed in the overdrive state.

그리고 후진으로 변속이 이루어지는 경우에는 트랜스밋션 제어유닛에서는 제1, 3 클러치(C1)(C3)와 제1 브레이크(B1)를 작동 제어하게 된다.When shifting is performed in reverse, the transmission control unit controls the first and third clutches C1 and C3 and the first brake B1.

그러면, 제1 유성기어셋트(PG1)에 감속되어 출력되는 동력은 제3 클러치(C30를 통해 제2 유성기어셋트(PG2)의 제2 선기어(12)를 통해 입력되고, 제1 브레이크(B1)의 작동으로 유성 캐리어(14)가 반력요소로 작동하게 된다.Then, the power decelerated and output to the first planetary gear set PG1 is input through the second sun gear 12 of the second planetary gear set PG2 through the third clutch C30 and the first brake B1. The planet carrier 14 acts as a reaction element.

이에따라 도 2에서와 같이 제7노드(N7)를 통해 입력이 이루어지는 상태에서 제6노드(N6)가 반력요소로 작용하게 됨으로써, 출력요소인 제5노드(N5)에서는 역전의 상태로 출력이 이루어지면서 후진 변속이 이루어지게 되는 것이다.Accordingly, as shown in FIG. 2, the sixth node N6 acts as a reaction force element while the input is made through the seventh node N7, so that the output is performed in the inverted state in the fifth node N5. As you build, reverse shifts are made.

상기와 같은 변속과정 즉, 감속, 동속, 증속관계를 표로서 나타내면 다음과 같다.When the speed change process as described above, that is, deceleration, speed, speed increase relationship as a table is as follows.

제1 유성기어셋트1st planetary gear set 제2 유성기어셋트2nd planetary gear set D(전진)D (forward) 1One 감속deceleration 감속deceleration 22 감속deceleration 감속deceleration 33 감속deceleration 동속Same speed 44 감속deceleration 증속Increase 55 00 동속Same speed 66 감속deceleration 증속(오버드라이브)Acceleration (Overdrive) 77 00 증속(오버드라이브)Acceleration (Overdrive) R(후진)R (Reverse) 1One 감속deceleration 역전 감속Reversing deceleration

상기 표의 제1 유성기어셋트에서 "0" 이라고 기재된 것은 그의 출력이 제2 유성기어셋트(PG2)로 입력되지 않고, 엔진 출력이 직접 제2 유성기어셋트(PG2)로 입력됨을 의미한다.In the first planetary gear set in the table, "0" means that its output is not input to the second planetary gear set PG2, but the engine output is directly input to the second planetary gear set PG2.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 더블 피니언 유성기어셋트와 래비뉴 타입 복합 유성기어세트를 4개의 클러치와 2개의 브레이크로 조합한 파워 트레인으로 전진 7단화를 구현하고, 상기 더블 피니언 유성기어셋트에 1개의 브레이크와 3개의 클러치를 적용함으로써, 레이아웃 설계가 매우 용이하여 실용화할 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, a seven-speed forward is realized by a power train that combines a double pinion planetary gear set and a lavender type compound planetary gear set with four clutches and two brakes, and in the double pinion planetary gear set. By applying one brake and three clutches, layout design is very easy and can be put into practical use.

그리고 다단화로 발진 가속성 및 등판능력 향상으로 자동 변속기의 성능을 전체적으로 향상시킬 수 있으며, 연비 향상으로 경제적인 차량 운행을 가능하게 할 수 있는 발명인 것이다.In addition, it is possible to improve the performance of the automatic transmission as a whole by improving acceleration acceleration and climbing ability through multiple stages, and it is an invention that enables economical vehicle operation by improving fuel economy.

도 1은 본 발명에 의한 파워 트레인의 스틱 다이어그램.1 is a stick diagram of a power train according to the present invention;

도 2는 본 발명에 의한 변속과정을 가시적으로 도시한 레버 해석법의 속도선도.Figure 2 is a speed diagram of the lever analysis method visually showing the shifting process according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 변속과정에서의 마찰요소 작동 요소표.Figure 3 is a friction element operating element table in the shifting process according to the present invention.

도 4는 종래 7속 파워 트레인의 일예를 보인 스틱 다이어그램.Figure 4 is a stick diagram showing an example of a conventional seven-speed power train.

도 5는 도 4의 변속을 위한 마찰요소의 작동 요소표이다.FIG. 5 is a table of operating elements of the friction element for shifting in FIG. 4. FIG.

Claims (6)

동일 축선상에 더블 피니언 유성기어셋트로 이루어지는 제1 유성기어셋트와 래비뉴 타입 복합 유성기어셋트로 이루어지는 제2 유성기어셋트를 4개의 클러치와 2개의 브레이크로 조합하되,On the same axis, combine the first planetary gear set consisting of double pinion planetary gear sets and the second planetary gear set consisting of a combination type planetary gear set with four clutches and two brakes, 상기 제1 유성기어셋트는 항상 입력요소로 작용하는 유성캐리어와, 항상 고정요소로 작용하는 선기어와, 항상 출력요소로 작용하는 링기어를 포함하여 이루어지며,The first planetary gear set includes a planetary carrier always acting as an input element, a sun gear always acting as a fixed element, and a ring gear always acting as an output element. 상기 제2 유성기어셋트는 선택적으로 입력요소로 작용하는 제1 선기어와, 선택적으로 입력요소 및 반력요소로 작용하는 제2 선기어와, 선택적으로 입력요소 및 반력요소로 작용하는 유성 캐리어와, 항상 출력요소로 작용하는 링기어를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 7속 자동 변속기의 파워트레인.The second planetary gear set includes a first sun gear selectively acting as an input element, a second sun gear selectively acting as an input element and a reaction element, a planet carrier optionally acting as an input element and a reaction element, and always outputting The powertrain of a seven-speed automatic transmission for a vehicle comprising a ring gear acting as an element. 제1항에 있어서, 제2 유성기어셋트가 엔진측으로 배치됨을 특징으로 하는 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인. 2. The power train of a seventh speed automatic transmission for a vehicle according to claim 1, wherein the second planetary gear set is disposed on the engine side. 제1항에 있어서, 제2 유성기어셋트의 제1 선기어는 제1 유성기어셋트의 링기어와 직렬 배치되는 제1, 2 클러치를 개재시켜 연결됨을 특징으로 하는 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인.The power train of a seventh speed automatic transmission for a vehicle according to claim 1, wherein the first sun gear of the second planetary gear set is connected via first and second clutches arranged in series with the ring gear of the first planetary gear set. 제1항에 있어서, 제2 유성기어셋트의 제2 선기어는 제1 유성 캐리어의 링기어와 직렬 배치되는 제1, 3 클러치를 개재시켜 연결됨과 동시에 제2 브레이크를 개재시켜 변속기 하우징에 가변 연결됨을 특징으로 하는 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인.The method of claim 1, wherein the second sun gear of the second planetary gear set is connected via the first and third clutches arranged in series with the ring gear of the first planetary carrier and variably connected to the transmission housing via the second brake. Featuring a 7-speed automatic transmission for the vehicle. 제1항에 있어서, 제2 유성기어셋트의 유성 캐리어는 입력축과 제4 클러치를 개재시켜 연결됨과 동시에 병열 배치되는 원웨이 클러치와 제1 브레이크에 의하여 변속기 하우징과 가변적으로 연결됨을 특징으로 하는 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인.The vehicle of claim 1, wherein the planetary carrier of the second planetary gear set is variably connected to the transmission housing by a one-way clutch and a first brake that are connected in parallel with each other via the input shaft and the fourth clutch. Power train of the genus automatic transmission. 동일 축선상에 더블 피니언 유성기어셋트로 이루어지는 제1 유성기어셋트와 래비뉴 타입 복합 유성기어셋트로 이루어지는 제2 유성기어셋트를 4개의 클러치와 2개의 브레이크로 조합하되,On the same axis, combine the first planetary gear set consisting of double pinion planetary gear sets and the second planetary gear set consisting of a combination type planetary gear set with four clutches and two brakes, 상기 제1 유성기어셋트는 입력축과 직접 연결되는 유성캐리어와, 변속기 하우징과 직접 연결되는 선기어와, 출력요소로 작용하는 링기어를 포함하여 이루어지며,The first planetary gear set includes a planet carrier directly connected to the input shaft, a sun gear directly connected to the transmission housing, and a ring gear acting as an output element. 상기 제2 유성기어셋트는 상기 제1 유성기어셋트의 링기어와 제1, 2 클러치를 개재시켜 연결되는 제1 선기어와, 상기 제1 유성기어셋트의 링기어와 제1, 3 클러치를 개재시켜 연결됨과 동시에 제2 브레이크에 의하여 변속기 하우징과 가변 연결되는 제2 선기어와, 상기 입력축과 제4 클러치를 개재시켜 연결됨과 동시에 병열 배치되는 원웨이 클러치와 제1 브레이크에 의하여 변속기 항우징과 가변적으로 연결되는 유성 캐리어와, 항상 출력요소로 작용하는 링기어를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 7속 자동 변속기의 파워트레인.The second planetary gear set may include a first sun gear connected through a ring gear of the first planetary gear set and first and second clutches, and a ring gear and first and third clutches of the first planetary gear set. A second sun gear connected to the transmission housing by a second brake at the same time and a one-way clutch and a first brake which are connected in parallel with the input shaft and the fourth clutch, and variably connected to the transmission anti-wool by the first brake. The powertrain of a seven-speed automatic transmission for a vehicle, characterized in that it comprises a planetary carrier, and a ring gear that always acts as an output element.
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