KR100949662B1 - Power train for automatic transmission - Google Patents
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Abstract
본 발명은 감속유성기어셋트와 복합유성기어셋트에 클러치 4개와 브레이크 2개를 조합하는 간단한 구조로서 전진 7속과 후진 1속의 변속단을 구현하여 자동 변속기의 부피와 중량 저감 및 차량에의 탑재성을 향상시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.The present invention is a simple structure that combines four clutches and two brakes in a reduction gear planetary gear set and a compound planetary gear set, and implements a shift stage of seven forward speeds and one reverse speed, thereby reducing the volume and weight of the automatic transmission and mounting the vehicle. The aim is to improve the
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제1유성기어셋트(PG-1)는 입력축(10)과 연결되는 제1링기어(R1)와, 변속기 케이스(30)에 구속되는 제1선기어(S1) 및, 외부로 동력을 출력하는 제1캐리어(C1)를 구비하고; 제2유성기어셋트(PG-2)는 상기 제1캐리어(C1)와 제4클러치(C-4)를 매개로 연결되는 제2선기어(S2)와, 상기 제2선기어(S2)에 외접하는 제2캐리어(C2) 및, 출력축(20)과 연결되는 제2링기어(R2)를 구비하며; 제3유성기어셋트(PG-3)는 상기 입력축(10)과 제1클러치(C-1)를 매개로 연결되는 제3선기어(S3)와, 상기 제2링기어(R2)와 연결되는 제3링기어(R3) 및, 상기 입력축(10)과 제2클러치(C-2)를 매개로 연결되고 상기 제1캐리어(C1)와 제3클러치(C-3)를 매개로 연결되는 제3캐리어(C3)를 구비하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention for achieving the above object, the first planetary gear set (PG-1) is the first ring gear (R1) connected to the input shaft 10, and the first sun gear (constrained by the transmission case 30) ( S1) and a first carrier C1 for outputting power to the outside; The second planetary gear set PG-2 has a second sun gear S2 connected to the first carrier C1 and a fourth clutch C-4 and a second sun gear S2 externally connected to the second sun gear S2. A second carrier (C2) and a second ring gear (R2) connected to the output shaft (20); The third planetary gear set PG-3 includes a third sun gear S3 connected to the input shaft 10 and the first clutch C-1, and a third ring gear R2 connected to the second ring gear R2. A third ring gear (R3) and a third connected via the input shaft (10) and the second clutch (C-2) and connected through the first carrier (C1) and the third clutch (C-3); It is characterized by including the carrier C3.
자동 변속기, 7속, 파워 트레인, 유성기어셋트, 클러치, 브레이크 Automatic transmission, seven speeds, power train, planetary gear set, clutch, brake
Description
본 발명은 자동 변속기의 파워 트레인에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전진 7속 및 후진 1속의 변속단을 구현하는 자동 변속기의 7속 파워 트레인에 관한 것이다.The present invention relates to a power train of an automatic transmission, and more particularly, to a seventh speed power train of an automatic transmission that implements shift speeds of seven forward speeds and one reverse speed.
자동 변속기는 엔진의 동력을 주행부하에 적합하도록 변화시키기 위하여 다양한 형태의 구조가 시도되어 왔으나, 대체로 유성기어를 포함한 기어열과, 이 기어열을 조작하는 유압제어장치를 포함하는 구성으로 일반화되어 있다.Automatic transmissions have been tried in various forms to change the engine's power to suit the running load. However, the transmission is generally generalized to include a gear train including a planetary gear and a hydraulic control device for manipulating the gear train.
상기 기어열은 유압제어장치에 의해 조작되는 클러치나 브레이크 등의 마찰요소의 작동 조합에 의해 특정의 변속단을 형성하도록 되어 있어서, 차량의 주행상태 및 운전자의 조작에 의해 상기 유압제어장치를 자동적으로 조작하면, 원하는 변속단으로의 변속이 이루어지도록 되어 있다.The gear train is configured to form a specific shift stage by an operation combination of a friction element such as a clutch or a brake operated by the hydraulic control device, so that the hydraulic control device is automatically controlled by the driving state of the vehicle and the driver's operation. When operated, the gear shift to the desired speed shift stage is achieved.
자동 변속기의 변속단은 다단으로 형성될수록 엔진에서 출력되는 동력을 보다 높은 효율로 구동륜에 전달할 수 있어서, 연비 및 가속성능의 향상과 변속품질의 향상을 꾀할 수 있다. As the speed change stage of the automatic transmission is formed in multiple stages, power output from the engine can be transmitted to the driving wheel with higher efficiency, thereby improving fuel economy, acceleration performance, and speed change quality.
종래에 6속 이상의 변속단을 구현하기 위해 자동 변속기의 기어열에 사용되 는 유성기어셋트로는 라비뉴타입(Ravigneaux Type)이 많이 사용되는데, 라비뉴타입의 유성기어셋트는 캐리어가 롱피니언과 숏피니언을 동시에 지지하는 구조가 되어야 하므로, 캐리어 제작상의 어려움이 있고, 공간상의 제약으로 4쌍 이상의 피니언을 지지하기 어려워서 고토크의 동력을 전달하기 위해서는 치폭을 늘리거나 피니언을 크게 해야만 하므로 변속기의 대형화를 초래하는 단점이 있다.Conventional planetary gearsets used in gear trains of automatic transmissions in order to realize a six-speed shift stage or more are used in the Lavigneaux Type. The planetary gearsets of the Lavignon type have long pinions and short carriers. Since the pinion must be supported at the same time, there is a difficulty in manufacturing the carrier, and it is difficult to support more than 4 pairs of pinions due to space constraints. There are disadvantages that result.
한편, 자동 변속기의 부피 및 전체 길이를 축소하고 구조를 간단히 하여 차량에의 탑재성을 향상시키고, 중량을 저감하며 제조원가를 저감시키도록 하는 요청은 상시 존재한다. On the other hand, there is always a request to reduce the volume and overall length of the automatic transmission and simplify the structure to improve the mountability on the vehicle, reduce the weight and reduce the manufacturing cost.
이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 1개의 감속유성기어셋트와 2개의 유성기어셋트를 상호 구속하는 1개의 복합유성기어셋트를 각각 동축상으로 배치하고, 이에 클러치 4개와 브레이크 2개를 조합하는 간단한 구조로서 전진 7속과 후진 1속의 변속단을 구현하여 자동 변속기의 부피와 전체 길이를 축소할 수 있도록 하고, 자동 변속기의 중량 저감과 제조 원가의 절감을 도모함과 더불어 차량에의 탑재성을 향상시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and one compound planetary gear set which constrains one speed reduction planetary gear set and two planetary gear sets mutually coaxially, and thus clutch 4 It is a simple structure that combines two dogs and two brakes, and realizes the gears of 7th forward and 1st speed to reduce the volume and overall length of the automatic transmission, reduce the weight of the automatic transmission and reduce manufacturing costs. The purpose is to improve the mountability on a vehicle.
상기와 같은 목적으로 달성하기 위한 본 발명은, 입력축과 직결되고 상기 입력축의 회전을 감속회전으로 출력하는 감속유성기어셋트와, 상기 입력축과 상기 감속유성기어셋트로부터 각각 비감속회전과 감속회전을 선택적으로 입력받아 출력축 으로 다단의 변속회전을 출력하는 복합유성기어셋트를 구비하고; The present invention for achieving the above object, the deceleration planetary gear set is directly connected to the input shaft and outputs the rotation of the input shaft in a deceleration rotation, and the non-deceleration rotation and deceleration rotation from the input shaft and the reduction planetary gear set, respectively, It is provided with a composite planetary gear set for receiving a multi-speed transmission rotation to the output shaft receiving the input;
상기 감속유성기어셋트는 변속기 케이스에 항시 구속되는 제1작동요소와, 상기 복합유성기어셋트에 구비된 복수의 작동요소에 선택적으로 연결되는 제2작동요소 및, 상기 입력축과 항시 연결되는 제3작동요소를 구비하며; The reduction planetary gear set may include a first operating element that is always restrained by a transmission case, a second operating element that is selectively connected to a plurality of operating elements provided in the composite planetary gear set, and a third operation that is always connected to the input shaft. An element;
상기 복합유성기어셋트는 상기 제2작동요소와 선택적으로 연결되고 상기 변속기 케이스에 선택적으로 구속되는 제4작동요소와, 상기 입력축과 선택적으로 연결되고 상기 변속기 케이스에 선택적으로 구속되며 상기 복합유성기어셋트의 작동요소중 한 쌍의 작동요소를 항시 공유하는 제5작동요소, 상기 출력축과 항시 연결되고 상기 복합유성기어셋트의 작동요소중 다른 한 쌍의 작동요소를 항시 공유하는 제6작동요소 및, 상기 제2작동요소와 선택적으로 연결되고 상기 입력축과 선택적으로 연결되는 제7작동요소를 구비하고; The composite planetary gear set may include a fourth operating element selectively connected to the second operating element and selectively restrained to the transmission case, and selectively connected to the input shaft and selectively restrained to the transmission case. A fifth actuating element which always shares a pair of actuating elements of the actuating element of the actuating element; A seventh operating element selectively connected with a second operating element and selectively connected with the input shaft;
상기 입력축과 상기 제5작동요소 사이와, 상기 입력축과 상기 제7작동요소 사이, 상기 제2작동요소와 상기 제4작동요소 사이 및, 상기 제2작동요소와 상기 제7작동요소 사이는 각각 클러치 수단을 매개로 선택적으로 연결되어 상기 입력축으로부터 제공되는 동력을 등가 전이 또는 감속 전이로 전달하며; A clutch is formed between the input shaft and the fifth operating element, between the input shaft and the seventh operating element, between the second and fourth operating elements, and between the second and seventh operating elements, respectively. Selectively connected by means to transfer power provided from the input shaft to an equivalent transition or a deceleration transition;
상기 제4작동요소와 상기 제5작동요소는 각각 상기 변속기 케이스에 브레이크 수단을 매개로 연결되어 해당 작동요소의 회전구속을 수행하도록 구성된 것을 특징으로 한다.The fourth operating element and the fifth operating element are each connected to the transmission case via a brake means, and configured to perform rotational restraint of the corresponding operating element.
본 발명에 따른 자동 변속기의 파워 트레인에 의하면, 간단한 구조로 전진 7 속 및 후진 1속의 변속단을 구현하며, 자동 변속기의 부피 및 전체길이를 축소할 수 있어서, 자동 변속기의 중량 저감 및 제조원가의 저감을 도모하고 차량에의 탑재성을 향상시키며, 자동 변속기의 윤활 및 냉각성을 향상시킬 수 있게 된다.According to the power train of the automatic transmission according to the present invention, it implements a shift stage of the seventh forward and one reverse speed with a simple structure, and can reduce the volume and overall length of the automatic transmission, reducing the weight of the automatic transmission and manufacturing cost In this way, the mountability to the vehicle can be improved, and the lubrication and cooling of the automatic transmission can be improved.
그리고, D 레인지 1속에서 원웨이클러치가 작동요소를 고정요소로 전환시켜 주는 역할을 하게 되므로, D 레인지 1속에서 2속으로 변속시 새롭게 체결되는 작동요소에 체결압만을 제공하게 되면, 원웨이클러치에 의해 고정된 작동요소에서는 자동 해방이 이루어지므로, 변속 제어에 용이함을 줄 수 있게 된다.In addition, since the one-way clutch acts to convert the operating element into the fixed element in the
또한, D 레인지 각 변속단별 변속 제어에 있어, 1속에서 4속까지 하나의 클러치를 작동상태로 하고, D 레인지 4속에서 7속까지 다른 하나의 클러치를 작동상태로 하여, 변속시 하나의 마찰요소만을 해제하고 다른 하나의 마찰요소를 체결하는 제어를 통해 변속 제어를 용이하게 할 뿐만 아니라, 2단 스킵 변속도 용이하게 이루어질 수 있게 된다.In addition, in the shift control for each shift range of the D range, one clutch is operated from 1 to 4 speeds, and the other clutch is operated to be operated from the
아울러, 본 발명은 출력축이 입력축과 동일축선상으로 배치될 수 있어, 파워 트레인을 엔진룸내에서 종방향으로 배치할 경우, 출력축은 별도의 추진축을 매개로 후륜으로 동력전달이 가능하게 되므로, 전기관 후륜구동(FR)의 차량에 용이하게 적용할 수 있게 된다.In addition, in the present invention, the output shaft can be arranged on the same axis as the input shaft, when the power train is arranged in the longitudinal direction in the engine room, the output shaft is capable of transmitting power to the rear wheels through a separate propulsion shaft, the electric pipe It can be easily applied to the vehicle of the rear wheel drive (FR).
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying exemplary drawings.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 변속기의 파워 트레인은 엔진의 연소작용을 통해 발생된 구동력을 유체의 유동을 매개로 토크의 증배 기능을 구현하는 토크 컨버터를 매개로 전달받는 입력축(10)과, 상기 입력축(10)과 직결되어 상기 입력축(10)으로부터 제공되는 회전을 일정한 수준의 감속비의 감속회전으로 출력하는 감속유성기어셋트 및, 상기 입력축(10)으로부터 제공되는 비감속회전과 상기 감속유성기어셋트로부터 전이되어 출력되는 감속회전을 각각 선택적으로 입력받아 출력축(20)을 통해 다단 변속비의 변속회전으로 출력하는 복합유성기어셋트를 구비한다.As shown in the figure, the power train of the automatic transmission according to the present invention is the
본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 파워 트레인에 있어, 상기 감속유성기어셋트는 1개의 유성기어셋트로서 3개의 작동요소를 가지고서 상기 입력축(10)의 회전을 항상 일정한 수준의 감속회전으로 출력한다.In the power train of the automatic transmission according to the embodiment of the present invention, the reduction planetary gear set has three operating elements as one planetary gear set, and always outputs the rotation of the
이를 위해, 상기 감속유성기어셋트는 변속기 케이스(30)에 구속되어 회전이 항시 구속된 상태의 고정요소로 작용하는 제1작동요소(N1)와, 상기 복합유성기어셋트에 구비된 복수의 작동요소에 선택적으로 연결되어 상기 입력축(10)으로부터 입력받은 동력을 감속비로 출력하는 상태의 감속전이 출력요소로 작용하는 제2작동요소(N2) 및, 상기 입력축(10)과 항시 연결되어 상기 입력축(10)으로부터 제공되는 동력을 등속비로 입력받는 등가 입력요소로 작용하는 제3작동요소(N3)를 구비한다.To this end, the reduction planetary gear set is a first operating element (N1) that is constrained to the
이 경우, 상기 입력축(10)은 상기 복합유성기어셋트에 구비된 복수의 작동요소에 선택적으로 연결되어 상기 입력축(10)의 동력을 등속비로 제공한다.In this case, the
본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 파워 트레인에 있어, 상기 복합유성기어셋트는 상기 입력축(10)을 통한 비감속회전과 상기 감속유성기어셋트를 통한 감속회전을 각각 선택적으로 입력받아 상기 출력축(20)을 통해 다단의 변속비로 출 력하기 위해, 2개의 유성기어셋트의 각 작동요소중 두 쌍의 작동요소를 항시 공유하여 4개의 독립된 작동요소를 형성한다.In the power train of the automatic transmission according to an embodiment of the present invention, the composite planetary gear set receives the non-deceleration rotation through the
이를 위해, 상기 복합유성기어셋트는 상기 제2작동요소(N2)와 선택적으로 연결되어 상기 입력축(10)으로부터 제공된 동력을 감속회전으로 입력받는 감속전이 입력요소로 작용하고 상기 변속기 케이스(30)에 선택적으로 구속되어 회전이 구속된 상태의 고정요소로 작용하는 제4작동요소(N4)와, 상기 입력축(10)과 선택적으로 연결되어 상기 입력축(10)으로부터 제공되는 동력을 비감속회전으로 입력받는 등가전이 입력요소로 작용하고 상기 변속기 케이스(30)에 선택적으로 구속되어 회전이 구속된 상태의 고정요소로 작용하며 상기 복합유성기어셋트의 작동요소중 한 쌍의 작동요소를 항시 공유하는 제5작동요소(N5), 상기 출력축(20)과 항시 연결되어 상기 감속유성기어셋트와 상기 복합유성기어셋트 사이의 상호 작용을 매개로 상기 입력축(10)으로부터 입력된 동력을 항시 적정의 변속비로 변환하여 출력하는 출력요소로 작용하고 상기 복합유성기어셋트의 작동요소중 다른 한 쌍의 작동요소를 항시 공유하는 제6작동요소(N6) 및, 상기 입력축(10)과 선택적으로 연결되어 상기 입력축(10)으로부터 제공되는 동력을 비감속회전으로 입력받는 등가전이 입력요소로 작용하고 상기 제2작동요소(N2)와 선택적으로 연결되어 상기 입력축(10)으로부터 제공되는 동력을 감속회전으로 입력받는 감속전이 입력요소로 작용하는 제7작동요소(N7)를 구비한다.To this end, the composite planetary gear set is selectively connected to the second operating element (N2) acts as a deceleration transition input element for receiving the power provided from the
이 경우, 상기 입력축(10)과 상기 제5작동요소(N5) 사이와 상기 입력축(10)과 상기 제7작동요소(N7) 사이, 상기 제2작동요소(N2)와 상기 제4작동요소(N4) 사 이 및, 상기 제2작동요소(N2)와 상기 제7작동요소(N7) 사이는 각각 클러치 수단을 매개로 선택적으로 연결되어 상기 입력축(10)으로부터 제공되는 동력을 등가 전이 또는 감속 전이로 전달한다.In this case, between the
그리고, 상기 제4작동요소(N4)와 상기 제5작동요소(N5)는 각각 상기 변속기 케이스(30)에 브레이크 수단을 매개로 연결되어 해당 작동요소의 회전구속을 수행한다.In addition, the fourth operating element N4 and the fifth operating element N5 are connected to the
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 감속유성기어셋트는 싱글피니언의 제1유성기어셋트(PG-1)이고, 상기 복합유성기어셋트는 싱글피니언의 제2유성기어셋트(PG-2)와 더블피니언의 제3유성기어셋트(PG-3)로 이루어진다.According to an embodiment of the present invention, the reduction planetary gear set is a first planetary gear set PG-1 of a single pinion, and the composite planetary gear set is doubled with a second planetary gear set PG-2 of a single pinion. It consists of a third planetary gear set (PG-3) of the pinion.
본 발명의 실시예에 있어, 상기 감속유성기어셋트와 상기 복합유성기어셋트는 상기 입력축(10)이 연결되는 엔진측으로부터 상기 제1유성기어셋트(PG-1)와 상기 제2유성기어셋트(PG-2) 및 상기 제3유성기어셋트(PG-3)의 순으로 배치되고, 상기 입력축(10)과 상기 출력축(20)은 동축상으로 상호 이격되게 배치된다.In the exemplary embodiment of the present invention, the reduction planetary gear set and the composite planetary gear set may include the first planetary gear set PG-1 and the second planetary gear set from the engine side to which the
본 발명의 실시예에 있어, 상기 제5작동요소(N5)는 상기 입력축(10)과 제1클러치(C-1)를 매개로 선택적으로 연결되고, 상기 제7작동요소(N7)는 상기 입력축(10)과 제2클러치(C-2)를 매개로 선택적으로 연결되며, 상기 제2작동요소(N2)와 상기 제7작동요소(N7)는 제3클러치(C-3)를 매개로 선택적으로 연결되고, 상기 제2작동요소(N2)와 상기 제4작동요소(N4)는 제4클러치(C-4)를 매개로 선택적으로 연결되며, 상기 제4작동요소(N4)는 제1브레이크(B-1)를 매개로 상기 변속기 케이스(30)에 대해 선택적으로 구속되고, 상기 제5작동요소(N5)는 제2브레이크(B-2)를 매개로 상기 변속기 케이스(30)에 대해 선택적으로 구속되며, 상기 제5작동요소(N5)는 원웨이클러치(OWC)를 매개로 상기 변속기 케이스(30)에 대해 선택적으로 구속되고, 상기 원웨이클러치(OWC)는 상기 제5작동요소(N5)에 대해 상기 제2브레이크(B-2)와 병렬로 설치된다.In the embodiment of the present invention, the fifth operating element N5 is selectively connected via the
이 경우, 상기 다수의 작동요소는 본 발명의 실시예에 있어 다음과 같은 구성으로 이루어진다.In this case, the plurality of operating elements are configured as follows in the embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1작동요소(N1)는 상기 제1유성기어셋트(PG-1)의 제1선기어(S1)로 이루어지고, 상기 제2작동요소(N2)는 상기 제1유성기어셋트(PG-1)의 제1캐리어(C1)로 이루어지며, 상기 제3작동요소(N3)는 상기 제1유성기어셋트(PG-1)의 제1링기어(R1)로 이루어지고, 상기 제4작동요소(N4)는 상기 제2유성기어셋트(PG-2)의 제2선기어(S2)로 이루어지며, 상기 제5작동요소(N5)는 상기 제2유성기어셋트(PG-2)의 제2캐리어(C2)와 상기 제3유성기어셋트(PG-3)의 제3선기어(S3) 사이를 항시 연결하여 이루어지고, 상기 제6작동요소(N6)는 상기 제2유성기어셋트(PG-2)의 제2링기어(R2)와 상기 제3유성기어셋트(PG-3)의 제3링기어(R3) 사이를 항시 연결하여 이루어지며, 상기 제7작동요소(N7)는 상기 제3유성기어셋트(PG-3)의 제3캐리어(C3)로 이루어진다.According to an embodiment of the present invention, the first operating element N1 is composed of the first sun gear S1 of the first planetary gear set PG-1, and the second operating element N2 is formed of the first operating element N2. The first carrier C1 of the first planetary gear set PG-1, and the third operating element N3 comprises the first ring gear R1 of the first planetary gear set PG-1. The fourth operating element N4 includes the second sun gear S2 of the second planetary gear set PG-2, and the fifth operating element N5 includes the second planetary gear set PG. -2) is always connected between the second carrier (C2) and the third sun gear (S3) of the third planetary gear set (PG-3), the sixth operating element (N6) is the second planetary The second ring gear R2 of the gear set PG-2 and the third ring gear R3 of the third planetary gear set PG-3 are always connected to each other. ) Is the third carrier C3 of the third planetary gear set PG-3.
한편, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 각 작동요소는 도 3에 도시된 바와 같이, D 레인지 1속에서 상기 제3클러치(C-3)와 상기 원웨이클러치(OWC)가 작동하고, D 레인지 2속에서 상기 제3클러치(C-3)의 작동이 유지된 상태에서 상기 제1브레이크(B-1)가 작동하며(이때 상기 원웨이클러치(OWC)는 자연스럽게 해제된다), D 레인지 3속에서 상기 제3클러치(C-3)의 작동이 유지된 상태에서 상기 제1브레이크(B-1)가 해제되면서 상기 제4클러치(C-4)가 작동하고, D 레인지 4속에서 상기 제3클러치(C-3)의 작동이 유지된 상태에서 상기 제4클러치(C-4)가 해제되면서 상기 제1클러치(C-1)가 작동하며, D 레인지 5속에서 상기 제1클러치(C-1)의 작동이 유지된 상태에서 상기 제3클러치(C-3)가 해제되면서 상기 제2클러치(C-2)가 작동하고, D 레인지 6속에서 상기 제1클러치(C-1)의 작동이 유지된 상태에서 상기 제2클러치(C-2)가 해제되면서 상기 제4클러치(C-4)가 작동하며, D 레인지 7속에서 상기 제1클러치(C-1)의 작동이 유지된 상태에서 상기 제4클러치(C-4)가 해제되면서 상기 제1브레이크(B-1)가 작동하고, R 레인지에서 상기 제4클러치(C-4)와 상기 제2브레이크(B-2)가 작동하여 변속이 이루어진다.On the other hand, according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 3, the third clutch (C-3) and the one-way clutch (OWC) is operated in the
아울러, 주행중 차량이 엔진에 의한 구동이 아닌 타력 주행시 엔진 브레이크의 효과를 기대하기 위해서는 D 레인지 1속에서 원웨이클러치(OWC)를 대신하여 제2브레이크(B-2)가 체결될 수 있는 바, 이를 통상 L 레인지 1속 상태로 지칭한다. 따라서, 본 발명의 도 3에 도시된 작동 요소표에 있어 D 레인지 1속에서 체결되는 작동요소는 L 레인지 1속을 기준으로 표기하였고, 통상 D 레인지 1속에서는 제2브레이크(B-2)를 대신하여 원웨이클러치(OWC)를 체결함으로써, N↔D 변속 및 1↔2 변속시 각각 제어의 용이함을 제공하고 있음은 주지의 사실이다.In addition, the second brake (B-2) may be engaged in place of the one-way clutch (OWC) in the
이하, 본 발명에 따른 자동 변속기의 파워 트레인에서 각 변속단별 변속과정을 레버 해석에 의한 속도의 비로 설명하기로 한다. Hereinafter, the shift process for each shift stage in the power train of the automatic transmission according to the present invention will be described as the ratio of the speed by lever analysis.
- D 레인지 1속 -
D 레인지 1속에서는 상기 제3클러치(C-3)와 상기 원웨이클러치(OWC)가 각각 체결요소로서 동작한다.In the D range 1 speed, the third clutch C-3 and the one-way clutch OWC operate as fastening elements, respectively.
상기 입력축(10)을 통해 상기 제3작동요소(N3)로 입력이 이루어지면, 상기 제1작동요소(N1)를 고정요소로 하여 상기 제2작동요소(N2)를 통해 감속되어 상기 제7작동요소(N7)로 전이되고, 상기 제7작동요소(N7)로 전이된 입력은 상기 제5작동요소(N5)를 고정요소로 하여 상기 제6작동요소(N6)를 통해 감속되어 상기 출력축(20)으로 출력된다.When an input is made to the third operating element N3 through the
즉, 상기 입력축(10)을 통해 상기 제1유성기어셋트(PG-1)의 제1링기어(R1)로 입력되는 속도는 상기 제1선기어(S1)가 고정요소로 작용함에 따라 상기 제1캐리어(C1)를 통해 1차 감속후 상기 제3클러치(C-3)의 체결을 매개로 상기 제3유성기어셋트(PG-3)의 제3캐리어(C3)로 전이되고, 상기 제3캐리어(C3)로 전이된 속도는 상기 제3선기어(S3)가 상기 원웨이클러치(OWC)의 작동에 의해 고정요소로 작용함에 따라 상기 제3링기어(R3)를 통해 2차 감속후 상기 출력축(20)을 통해 D 레인지 1속으로 출력된다.That is, the speed input to the first ring gear R1 of the first planetary gear set PG-1 through the
- D 레인지 2속 -
D 레인지 2속에서는 상기 제3클러치(C-3)의 작동이 유지된 상태에서 상기 제1브레이크(B-1)가 체결요소로서 동작한다. 이때, 상기 원웨이클러치(OWC)는 자연스럽게 해제된다.At
상기 입력축(10)을 통해 상기 제3작동요소(N3)로 입력이 이루어지면, 상기 제1작동요소(N1)를 고정요소로 하여 상기 제2작동요소(N2)를 통해 감속되어 상기 제7작동요소(N7)로 전이되고, 상기 제7작동요소(N7)로 전이된 입력은 상기 제4작동요소(N4)를 고정요소로 하여 상기 제6작동요소(N6)를 통해 감속되어 상기 출력축(20)으로 출력된다.When an input is made to the third operating element N3 through the
즉, 상기 입력축(10)을 통해 상기 제1유성기어셋트(PG-1)의 제1링기어(R1)로 입력되는 속도는 상기 제1선기어(S1)가 고정요소로 작용함에 따라 상기 제1캐리어(C1)를 통해 1차 감속후 상기 제3클러치(C-3)의 체결을 매개로 상기 제3유성기어셋트(PG-3)의 제3캐리어(C3)로 전이되고, 상기 제3캐리어(C3)로 전이된 속도는 상기 제2선기어(S2)가 상기 원웨이클러치(OWC)의 작동에 의해 고정요소로 작용함에 따라 상기 제3링기어(R3)를 통해 2차 감속후 상기 출력축(20)을 통해 D 레인지 2속으로 출력된다.That is, the speed input to the first ring gear R1 of the first planetary gear set PG-1 through the
- D 레인지 3속 D range 3-speed
D 레인지 3속에서는 상기 제3클러치(C-3)의 작동이 유지된 상태에서 상기 제1브레이크(B-1)가 해제되면서 상기 제4클러치(C-4)가 체결요소로서 동작한다.In the
상기 입력축(10)을 통해 상기 제3작동요소(N3)로 입력이 이루어지면, 상기 제1작동요소(N1)를 고정요소로 하여 상기 제2작동요소(N2)를 통해 1차 감속되어 상기 제4작동요소(N4)와 상기 제7작동요소(N7)로 각각 전이되고, 상기 제4작동요소(N4)와 상기 제7작동요소(N7)로 각각 전이된 입력은 상기 제6작동요소(N6)를 통해 1차 감속된 수준이 그대로 유지된 상태에서 상기 출력축(20)으로 출력된다.When an input is made to the third operating element N3 through the
즉, 상기 입력축(10)을 통해 상기 제1유성기어셋트(PG-1)의 제1링기어(R1)로 입력되는 속도는 상기 제1선기어(S1)가 고정요소로 작용함에 따라 상기 제1캐리 어(C1)를 통해 1차 감속후 상기 제3클러치(C-3)의 체결을 매개로 상기 제3유성기어셋트(PG-3)의 제3캐리어(C3)로 전이됨과 동시에 상기 제4클러치(C-4)의 체결을 매개로 상기 제2유성기어셋트(PG-2)의 제2선기어(S2)로 전이된다.That is, the speed input to the first ring gear R1 of the first planetary gear set PG-1 through the
이에 따라, 상기 제2유성기어셋트(PG-2)와 상기 제3유성기어셋트(PG-3)는 상기 제1유성기어셋트(PG-1)의 제1링기어(R1)로부터 감속 전이된 수준을 그대로 유지하여 일체로 회전하여, 상기 제3유성기어셋트(PG-3)의 제3링기어(R3)를 통한 출력은 상기 제1캐리어(C1)에서 감속된 수준을 그대로 유지하는 상태의 D 레인지 3속으로 출력된다.Accordingly, the second planetary gear set PG-2 and the third planetary gear set PG-3 are decelerated and transitioned from the first ring gear R1 of the first planetary gear set PG-1. By maintaining the level as it is to rotate integrally, the output through the third ring gear (R3) of the third planetary gear set (PG-3) is in a state of maintaining the level decelerated in the first carrier (C1) as it is D range is output at 3 speeds.
- D 레인지 4속 D range 4-speed
D 레인지 4속에서는 상기 제3클러치(C-3)의 작동이 유지된 상태에서 상기 제4클러치(C-4)가 해제되면서 상기 제1클러치(C-1)가 체결요소로서 동작한다.In the
상기 입력축(10)을 통해 상기 제3작동요소(N3)로 입력이 이루어지면, 상기 제1작동요소(N1)를 고정요소로 하여 상기 제2작동요소(N2)를 통해 감속되어 상기 제7작동요소(N7)로 전이되고, 상기 제5작동요소(N5)에는 상기 입력축(10)의 입력이 그대로 전이된다.When an input is made to the third operating element N3 through the
이에 따라, 상기 제6작동요소(N6)를 통해 상기 출력축(20)으로 출력되는 속도는 상기 입력축(10)의 속도 보다 작고 상기 제7작동요소(N7)의 속도 보다는 큰 상태가 된다.Accordingly, the speed output to the
즉, 상기 입력축(10)을 통해 상기 제1유성기어셋트(PG-1)의 제1링기어(R1)로 입력되는 속도는 상기 제1선기어(S1)가 고정요소로 작용함에 따라 상기 제1캐리 어(C1)를 통해 1차 감속후 상기 제3클러치(C-3)의 체결을 매개로 상기 제3유성기어셋트(PG-3)의 제3캐리어(C3)로 전이되고, 상기 제2유성기어셋트(PG-2)의 제2캐리어(C2)와 상기 제3유성기어셋트(PG-3)의 제3선기어(S3)에는 상기 제1클러치(C-1)의 체결을 매개로 상기 입력축(10)의 입력이 등속으로 그대로 전이된다.That is, the speed input to the first ring gear R1 of the first planetary gear set PG-1 through the
이 결과, 상기 제3유성기어셋트(PG-3)에서는 제3캐리어(C3)로 입력된 상기 제1캐리어(C1)의 감속 입력과 상기 제3선기어(S3)에 입력된 상기 입력축(10)의 등속 입력에 의해 상기 제3링기어(R3)를 통한 출력은 상기 입력축(10)의 속도 보다는 작고 상기 제3캐리어(C3)로 입력된 속도 보다는 크게 되어 상기 출력축(20)을 통해 D 레인지 4속으로 출력된다.As a result, in the third planetary gear set PG-3, the deceleration input of the first carrier C1 input to the third carrier C3 and the
- D 레인지 5속 -
D 레인지 5속에서는 상기 제1클러치(C-1)의 작동이 유지된 상태에서 상기 제3클러치(C-3)가 해제되면서 상기 제2클러치(C-2)가 체결요소로서 동작한다.In the D-
상기 입력축(10)을 통해 상기 제5작동요소(N5)와 상기 제7작동요소(N7)에 입력이 동시에 이루어지면, 상기 제6작동요소(N6)를 통해 상기 입력축(10)의 입력이 그대로 전이되어 상기 출력축(20)을 통해 D 레인지 6속으로 출력된다.When an input is simultaneously made to the fifth operating element N5 and the seventh operating element N7 through the
즉, 상기 제2유성기어셋트(PG-2)의 제2캐리어(C2)와 상기 제3유성기어셋트(PG-3)의 제3선기어(S3)에는 상기 제1클러치(C-1)의 체결을 매개로 상기 입력축(10)의 입력이 등속으로 그대로 전이된다. In other words, the second carrier C2 of the second planetary gear set PG-2 and the third sun gear S3 of the third planetary gear set PG-3 may be formed of the first clutch C-1. The input of the
또한, 상기 제3유성기어셋트(PG-3)의 제3캐리어(C3)에는 상기 제2클러치(C-2)의 체결을 매개로 상기 입력축(10)의 입력이 등속으로 그대로 전이된다.In addition, the input of the
이 결과, 상기 제3유성기어셋트(PG-3)의 제3링기어(R3)는 상기 제3선기어(S3) 및 상기 제3캐리어(C3)와 동일한 속도를 갖게 되므로, 상기 출력축(20)을 통해 출력되는 속도는 상기 입력축(10)의 속도와 동일하게 되는 이른 바 등속 출력의 상태가 된다.As a result, since the third ring gear R3 of the third planetary gear set PG-3 has the same speed as the third sun gear S3 and the third carrier C3, the
- D 레인지 6속 -
D 레인지 6속에서는 상기 제1클러치(C-1)의 작동이 유지된 상태에서 상기 제2클러치(C-2)가 해제되면서 상기 제4클러치(C-4)가 체결요소로서 동작한다.In the
상기 입력축(10)을 통해 상기 제3작동요소(N3)로 입력이 이루어지면, 상기 제1작동요소(N1)를 고정요소로 하여 상기 제2작동요소(N2)를 통해 1차 감속되어 상기 제4작동요소(N4)로 전이되고, 상기 제5작동요소(N5)에는 상기 입력축(10)의 입력이 그대로 전이된다.When an input is made to the third operating element N3 through the
이에 따라, 상기 제6작동요소(N6)를 통해 상기 출력축(20)으로 출력되는 속도는 상기 입력축(10)의 속도 보다 더 큰 상태가 된다.Accordingly, the speed output to the
즉, 상기 입력축(10)을 통해 상기 제1유성기어셋트(PG-1)의 제1링기어(R1)로 입력되는 속도는 상기 제1선기어(S1)가 고정요소로 작용함에 따라 상기 제1캐리어(C1)를 통해 1차 감속후 상기 제4클러치(C-4)의 체결을 매개로 상기 제2유성기어셋트(PG-2)의 제2선기어(S2)로 전이되고, 상기 제2유성기어셋트(PG-2)의 제2캐리어(C2)와 상기 제3유성기어셋트(PG-3)의 제3선기어(S3)에는 상기 제1클러치(C-1)의 체결을 매개로 상기 입력축(10)의 입력이 등속으로 그대로 전이된다.That is, the speed input to the first ring gear R1 of the first planetary gear set PG-1 through the
이 결과, 상기 제2유성기어셋트(PG-2)에서는 제2선기어(S2)로 입력된 상기 제1캐리어(C1)의 감속 입력과 상기 제2캐리어(C2)에 입력된 상기 입력축(10)의 등속 입력에 의해 상기 제2링기어(R2)를 통한 출력은 상기 입력축(10)의 속도 보다 증속되어 상기 출력축(20)을 통해 D 레인지 6속으로 오버 드라이브 출력된다.As a result, in the second planetary gear set PG-2, the deceleration input of the first carrier C1 input to the second sun gear S2 and the
- D 레인지 7속 -D range 7 speed
D 레인지 7속에서는 상기 제1클러치(C-1)의 작동이 유지된 상태에서 상기 제4클러치(C-4)가 해제되면서 상기 제1브레이크(B-1)가 체결요소로서 동작한다.In the D range 7, the first brake B-1 operates as a fastening element while the fourth clutch C-4 is released while the first clutch C-1 is maintained.
상기 제5작동요소(N5)에는 상기 제1클러치(C-1)를 매개로 상기 입력축(10)의 입력이 그대로 전이되고, 상기 제5작동요소(N5)에 전이된 입력은 상기 제4작동요소(N4)를 고정요소로 하여 증속되어 상기 출력축(20)으로 출력된다.The input of the
즉, 상기 제2유성기어셋트(PG-2)의 제2캐리어(C2)와 상기 제3유성기어셋트(PG-3)의 제3선기어(S3)에는 상기 제1클러치(C-1)의 체결을 매개로 상기 입력축(10)의 입력이 등속으로 그대로 전이된다.In other words, the second carrier C2 of the second planetary gear set PG-2 and the third sun gear S3 of the third planetary gear set PG-3 may be formed of the first clutch C-1. The input of the
이에 따라, 상기 제2유성기어셋트(PG-2)에서는 상기 제2캐리어(C2)로 입력된 상기 입력축(10)의 등속 입력이 상기 제2선기어(S2)가 상기 제1브레이크(B-1)의 작동에 의해 고정요소로 작용함에 따라 상기 제2링기어(R2)를 통한 출력은 증속되어 D 레인지 8속으로 오버 드라이브 출력된다.Accordingly, in the second planetary gear set PG-2, the constant speed input of the
- R 레인지 R range
R 레인지에서는 상기 제4클러치(C-4)와 상기 제2브레이크(B-2)가 각각 체결요소로서 동작한다.In the R range, the fourth clutch C-4 and the second brake B-2 operate as fastening elements, respectively.
상기 입력축(10)을 통해 상기 제3작동요소(N3)로 입력이 이루어지면, 상기 제1작동요소(N1)를 고정요소로 하여 상기 제2작동요소(N2)를 통해 감속되어 상기 제4작동요소(N4)로 전이되고, 상기 제4작동요소(N4)로 전이된 입력은 상기 제5작동요소(N5)를 고정요소로 하여 상기 제6작동요소(N6)를 통해 역전되어 상기 출력축(20)으로 출력된다.When an input is made to the third operating element N3 through the
즉, 상기 입력축(10)을 통해 상기 제1유성기어셋트(PG-1)의 제1링기어(R1)로 입력되는 속도는 상기 제1선기어(S1)가 고정요소로 작용함에 따라 상기 제1캐리어(C1)를 통해 1차 감속후 상기 제4클러치(C-4)의 체결을 매개로 상기 제2유성기어셋트(PG-2)의 제2선기어(S2)로 감속 전이된다.That is, the speed input to the first ring gear R1 of the first planetary gear set PG-1 through the
이에 따라, 상기 제2유성기어셋트(PG-2)에서는 상기 제4클러치(C-4)를 매개로 상기 제2선기어(S2)로 입력된 상기 제1캐리어(C1)의 감속 입력이 상기 제2캐리어(C2)가 상기 제2브레이크(B-2)의 작동에 의해 고정요소로 작용함에 따라 상기 제2링기어(R2)를 통해 감속되어 상기 출력축(20)을 통해 역방향으로 출력된다.Accordingly, in the second planetary gear set PG-2, the deceleration input of the first carrier C1 input to the second sun gear S2 via the fourth clutch C-4 is performed by the second planetary gear set PG-2. As the second carrier C2 acts as a fixed element by the operation of the second brake B-2, the second carrier C2 is decelerated through the second ring gear R2 and is output in the reverse direction through the
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 7속 파워 트레인에 대한 구성을 도시한 개략도.1 is a schematic diagram showing a configuration of a seven-speed power train of an automatic transmission according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 7속 파워 트레인에 대한 각 작동요소별 구성관계와 속도관계를 도시한 해석도.FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration relationship and a speed relationship for each operating element of a seven-speed power train of an automatic transmission according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 자동 변속기의 7속 파워 트레인에 대한 각 변속단별 마찰요소의 작동상태를 도시한 작동 요소표.3 is an operating element table showing the operating state of the friction elements for each shift stage for the seven-speed power train of the automatic transmission according to the embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10; 입력축 20; 출력축10;
30; 변속기 케이스30; Transmission case
PG-1; 제1유성기어셋트 S1; 제1선기어PG-1; First planetary gear set S1; 1st Sun Gear
C1; 제1캐리어 R1; 제1링기어C1; First carrier R1; 1st ring gear
PG-2; 제2유성기어셋트 S2; 제1선기어PG-2; Second planetary gear set S2; 1st Sun Gear
C2; 제1캐리어 R2; 제1링기어C2; First carrier R2; 1st ring gear
PG-3; 제3유성기어셋트 S3; 제1선기어PG-3; Third planetary gear set S3; 1st Sun Gear
C3; 제1캐리어 R3; 제1링기어C3; First carrier R3; 1st ring gear
C-1; 제1클러치 C-2; 제2클러치C-1; First clutch C-2; Second clutch
C-3; 제3클러치 C-4; 제4클러치C-3; Third clutch C-4; 4th clutch
B-1; 제1브레이크 B-2; 제2브레이크B-1; First brake B-2; 2nd brake
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