KR20010061145A - 차량용 자동변속기의 파워 트레인 - Google Patents

Abstract

전진 주행시 연속성을 갖고 변속이 이루어지며, 중립에서 전,후진으로 매뉴얼 변속시 변속 충격을 최소화할 수 있는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공할 목적으로;

입력축이 프론트 클러치를 개재시켜 제1 선기어와 연결되고, 리어 클러치와 엔드 클러치를 개재시켜 제2 선기어와 유성 캐리어와 각각 연결되며, 상기 제1 선기어가 킥 다운 서어보 브레이크를 개재시켜 변속기 하우징과 연결되고, 상기 유성 캐리어가 병렬 배치되는 원웨이 클러치와 로우-리버스 브레이크를 개재시켜 변속기 하우징과 연결되는 라비뉴 타입 복합 유성기어셋트를 조합하되,

상기에서 전진 변속단에서 작동하는 리어 및 엔드 클러치를 복합 유성기어셋트의 후측에 배치하고, 후진 변속단에서 작동하는 프론트 클러치를 복합 유성기어셋트의 전측에 배치한 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공한다.

Description

차량용 자동변속기의 파워 트레인{POWER TRAIN OF AUTOMATIC TRANSMISSION FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 자동변속기에 적용되는 파워 트레인에 관한 것이다.

예컨데, 차량용 자동 변속기는 토크 컨버터와, 이 토크 컨버터에 연결되어 있는 다단 변속기어 메카니즘인 파워 트레인을 보유하고 있으며, 차량의 주행 상태에 따라 상기 파워 트레인의 작동요소 중 어느 하나의 작동요소를 선택적으로 작동시키기 위한 유압 제어 시스템을 보유하게 된다.

이러한 자동 변속기를 설계함에 있어서는, 우선적으로 설계 목표에 부합되는 설계 개념을 찾기 위하여 개념 설계와 설계 방안이 제시되고, 성능, 내구성, 신뢰성, 양산성 및 제조비용 등의 측면에서 가장 우수한 설계 개념 하나를 선택하게 된다.

그리고 상기와 같은 설계 개념이 선택되면, 대개는 메커니컬 섹션과, 유압제어 시스템, 전자 제어 시스템의 3부분으로 나누어 개발이 이루어지게 되는데,

상기 메커니컬 섹션에서의 파워 트레인은 적어도 2개 이상의 단순 유성기어셋트를 조합하여 요구되는 변속단을 얻을 수 있는 복합 유성기어셋트로 이루어지며, 상기와 같은 파워 트레인을 운용하는 유압 제어 시스템은 오일펌프로부터 발생된 유압을 조절하는 압력 조절 수단과, 변속 모드를 형성시켜줄 수 있는 수동 및 자동 변속 컨트롤 수단과, 변속시 원활한 변속 모드 형성을 위해 변속감 및 응답성을 조절하는 유압 컨트롤 수단과, 토크 컨버터의 댐퍼 클러치 작동을 위한 댐퍼 클러치 컨트롤 수단과, 각 마찰요소에 적절한 유압 공급을 분배하는 유압 분배 수단을 포함하여 이루어진다.

이에 따라 트랜스밋션 제어 유닛에 의해 온/오프되는 솔레노이드 밸브들과 듀티 제어되는 솔레노이드 밸브들에 의해 유압 분배 수단의 유압 분배가 다르게 이루어지면서 마찰요소의 작동이 선택되어 변속단 제어가 실현되는 것이다.

이러한 파워 트레인과 유압 제어 시스템은 각 자동차 메이커에 따라 형식을 달리하면서 개발되어 적용되고 있는데, 싱글 피니언 유성기어셋트와 더블 피니언 유성기어셋트를 조합하되, 링기어와 유성 캐리어를 공유토록 조합하는 라비뉴 타입의 복합 유성기어셋트를 이용하여 전진4속 및 후진 1속의 변속단을 얻을 수 있는 파워 트레인의 일예를 살펴보면, 도 2에서와 같이, 엔진(100)으로부터의 회전 동력을 토크 컨버터(102)를 통해 전달받는 입력축(104)은 리어 클러치(C1)와 프론트 클러치(C2)를 개재시켜 제1, 2 선기어(106)(108)와 각각 연결되고, 엔드 클러치(C3)를 개재시켜 유성 캐리어(110)와 연결되어 선택적인 입력요소로 작용하게 된다.

그리고 상기 제1 선기어(106)는 킥 다운 밴드 브레이크(B1)를 개재시켜 변속기 하우징(112)와 연결되며, 상기 유성 캐리어(110)는 병렬 배치되는 원웨이 클러치(F)와 로우- 리버스 브레이크(B2)를 개재시켜 변속기 하우징(112)과 연결되고, 링기어(114)가 출력요소로 작용할 수 있도록 구성된다.

그리고 상기 링기어(114)를 통한 출력은 중간축(116)과 디프렌셜(118)을 통해 구동축으로 전달된다.

그러나 상기와 같은 파워 트레인에 있어서는 후진 변속단에서 작동하는 리어 클러치와 전진 변속단에서 작동하는 프론트 클러치가 하나의 모듈에 배치되어 있고, 전진 4속시 작동하는 엔드 클러치가 별도로 배치되어 있는 바, 중립에서 후진, 중립에서 전진 변속시 하나의 모듈에서 전,후진 마찰요소가 작동되기 때문에 회전체의 급격한 회전방향 변화가 발생됨으로써, 회전체에 무리가 뒤따른다는 문제점을 내포하고 있다.

또한, 전진 3속에서 4속으로의 변속시 변속기 앞쪽에 위치하고 있던 리어 및 프론트 클러치를 작동 해제하고 후측에 있던 엔드 클러치를 작동시켜야 하는 바, 연속성이 없어 변속 제어가 용이하지 않다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 파워 트레인에 적용되는 마찰요소의 전진 모듈과 후진 모듈로 분리하여 적용시킴으로써, 전진 주행시 연속성을 갖고 변속이 이루어지며, 중립에서 전,후진으로 매뉴얼 변속시 변속 충격을 최소화할 수 있는 차량용 자동 변속기의파워 트레인을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 파워 트레인의 스틱 다이어그램.

도 2는 종래 파워 트레인의 구성도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명은, 입력축이 프론트 클러치를 개재시켜 제1 선기어와 연결되고, 리어 클러치와 엔드 클러치를 개재시켜 제2 선기어와 유성 캐리어와 각각 연결되며, 상기 제1 선기어가 킥 다운 서어보 브레이크를 개재시켜 변속기 하우징과 연결되고, 상기 유성 캐리어가 병렬 배치되는 원웨이 클러치와 로우-리버스 브레이크를 개재시켜 변속기 하우징과 연결되는 라비뉴 타입 복합 유성기어셋트를 조합하되,

상기에서 전진 변속단에서 작동하는 리어 및 엔드 클러치를 복합 유성기어셋트의 후측에 배치하고, 후진 변속단에서 작동하는 프론트 클러치를 복합 유성기어셋트의 전측에 배치한 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 파워 트레인의 구성도로서, 부호 2는 싱글 피니언 유성기어셋트와 더블 피니언 유성기어셋트를 조합하되, 링기어와 유성 캐리어를 공유토록 조합하는 라비뉴 타입의 복합 유성기어셋트(2)를 지칭한다.

이러한 복합 유성기어셋트(2)를 클러치 훅-업함에 있어서, 본 발명은 엔진(4)으로부터의 회전 동력을 토크 컨버터(6)를 통해 전달받는 입력축(8)은 프론트 클러치(C1)를 개재시켜 제1 선기어(10)와 연결되고, 리어 클러치(C2)와 엔드 클러치(C3)를 개재시켜 제2 선기어(12)와 유성 캐리어(14)와 각각 연결되어 선택적인입력요소로 작용하게 된다.

그리고 상기 제1 선기어(10)는 킥 다운 서어보 브레이크(B1)를 개재시켜 변속기 하우징(16)와 연결되며, 상기 유성 캐리어(14)는 병렬 배치되는 원웨이 클러치(F)와 로우-리버스 브레이크(B2)를 개재시켜 변속기 하우징(16)과 연결되고, 링기어(18)는 트랜스퍼 드라이브(20)와 연결되어 출력요소로 작용할 수 있도록 구성된다.

상기 트랜스퍼 드라이브 기어(20)를 통한 출력은 중간축(22)과 디프렌셜(24)를 통해 구동축(24)으로 전달된다.

이와 같이 파워 트레인을 조합함에 있어서, 본 발명은 전진 변속단에서 작동하는 리어 및 엔드 클러치(C2)(C3)를 복합 유성기어셋트(2)의 후측에 배치하고, 후진 변속단에서 작동하는 프론트 클러치(C1)를 복합 유성기어셋트(2)의 전측에 배치하였다.

이와 같이 전진용 클러치(C2)(C3)와 후진용 클러치(C1)를 분리 배치함으로써, 전진 변속시 전진용 클러치(C2)(C3)를 수용하는 회전체가 연속성을 갖게 되므로 부드러운 감,가속성을 얻을 수 있게 된다.

그리고 중립에서 전,후진으로의 매뉴얼 변속시 각기 다른 회전체가 작동됨으로써, 하나의 회전체에 급격한 회전방향 변환이 발생되지 않음으로써, 매뉴얼 변속시의 변속 충격을 완화할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전진용 클러치와 후진용 클러치를 각각 분리하여 각각 모듈화함으로써, 전진 주행시 연속성을 갖고 변속이 이루어지며, 중립에서 전,후진으로 매뉴얼 변속시 변속 충격을 최소화할 수 있는 발명인 것이다.

Claims (1)

1. 입력축이 프론트 클러치를 개재시켜 제1 선기어와 연결되고, 리어 클러치와 엔드 클러치를 개재시켜 제2 선기어와 유성 캐리어와 각각 연결되며, 상기 제1 선기어가 킥 다운 서어보 브레이크를 개재시켜 변속기 하우징과 연결되고, 상기 유성 캐리어가 병렬 배치되는 원웨이 클러치와 로우-리버스 브레이크를 개재시켜 변속기 하우징과 연결되는 라비뉴 타입 복합 유성기어셋트를 조합하되,

   상기에서 전진 변속단에서 작동하는 리어 및 엔드 클러치를 복합 유성기어셋트의 후측에 배치하고, 후진 변속단에서 작동하는 프론트 클러치를 복합 유성기어셋트의 전측에 배치하여 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인.