KR20050090873A

KR20050090873A - 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인

Info

Publication number: KR20050090873A
Application number: KR1020040016155A
Authority: KR
Inventors: 심휴태
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-03-10
Filing date: 2004-03-10
Publication date: 2005-09-14
Also published as: KR100579274B1

Abstract

3개의 싱글 피니언 유성기어셋트의 조합에 1매의 클러치만을 추가함으로써 기어비 및 단간비 구조에 유리하도록 하며, 변속시 작동요소를 줄여 변속감이 향상된 전진 7단화를 간단하게 실현할 수 있도록;

제1링기어와 제2유성 캐리어, 제2링기어와 제3유성 캐리어, 제3링기어와 제1유성 캐리어를 각각 고정적으로 연결하여 조합하고,

제1선기어는 입력축과 변속기 케이스와의 사이에 각각 제5,6속에서 작동하는 제2클러치와 제1속 내지 제4속에서 작동하는 제1브레이크를 개재하여 선택적으로 연결 및 고정되도록 하고, 제2선기어는 상시 입력요소로 작동하도록 입력축에 고정 연결하고, 제3선기어는 입력축과 변속기 케이스와의 사이에 각각 제3속 및 후진시 작동하는 제3클러치와 제2속, 제5속, 및 제7속에서 작동하는 제3브레이크를 개재하여 선택적으로 연결 및 고정되도록 하며, 제2유성 캐리어는 타측에서 입력축과의 사이에 제4속 및 제6속과 제7속에서 작동하는 제1클러치를 개재하여 선택적으로 연결되도록 하고, 제3유성캐리어는 타측에서 후진시 작동하는 제2브레이크와 제1속에서 작동하는 원웨이 클러치를 통하여 변속기 케이스에 선택적으로 고정 및 연결되도록 하고, 제3링기어는 타측에서 출력기어와 연결하여 구성됨을 특징으로 하는 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 전륜구동 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 일 예로서는 도 5에서와 같이, 하나의 싱글 피니언 유성기어셋트와 라비뉴 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 제1유성 캐리어(PC1)를 항상 입력요소로 작동하도록 입력축(204)과 직접적으로 연결하고, 상기 싱글 피니언 유성기어셋트(200)의 제1링기어(R1)를 제1클러치(C1)를 개재시켜 복합 유성기어셋트(202)의 제3선기어(S3)와 연결함과 동시에, 제2클러치(C2)를 개재시켜 복합 유성기어셋트(202)의 제2선기어(S2)에 가변적으로 연결하였다.

그리고 상기 복합 유성기어셋트(202)의 제3유성 캐리어(PC3)를 제3클러치(C3)를 개재시켜 입력축(204)과 연결하여 가변적인 입력요소로 작동토록 함과 동시에, 반대측 제2유성 캐리어(PC2)는 제1브레이크(B1)를 개재시켜 변속기 케이스(206)에 가변적으로 연결하여 선택적인 반력요소로 작동할 수 있도록 하고, 복합 유성기어셋트(202)의 제3링기어(R3)를 출력기어(208)와 연결하여 출력요소로 작동할 수 있도록 하였다.

또한, 상기 복합 유성기어셋트(202)의 제2유성 캐리어(PC2)는 변속기 케이스(206)와의 사이에 원웨이 클러치(OWC)를 개재시켜 연결하여 역회전을 방지할 수 있도록 하였으며, 상기 제2클러치(C2)와 복합 유성기어셋트(202)의 제2선기어(S2) 사이는 제2브레이크(B2)를 개재시켜 변속기 케이스(206)과 연결하여 복합 유성기어셋트(202)의 제2선기어(S2)가 선택적인 반력요소로 작동할 수 있도록 하고, 싱글 피니언 유성기어셋트(200)의 제1선기어(S1)는 제3브레이크(B3)를 개재시켜 변속기 케이스(206)와 연결하여 싱글 피니언 유성기어셋트(200)의 제1선기어(S1)가 선택적인 반력요소로 작동할 수 있도록 구성하고 있다.

상기와 같이 이루어지는 파워 트레인은 도 6에서와 같이, 제1속에서는 제1 클러치(C1)와 제1,3브레이크(B1)(B3)가 작동하면서 변속이 이루어지고, 제2속에서는 상기의 제1속의 상태에서 제1브레이크(B1)의 작동이 해제되면서 제2브레이크(B2)가 작동하여 변속이 이루어진다.

제3속에서는 상기의 제2속의 상태에서 제2브레이크(B2)의 작동이 해제되면서 제2클러치(C2)가 작동하여 변속이 이루어지고, 제4속에서는 상기의 제3속의 상태에서 제2클러치(C2)의 작동이 해제되면서 제3클러치(C3)가 작동하여 변속이 이루어진다.

제5속에서는 상기의 제4속의 상태에서 제3브레이크(B3)의 작동이 해제되면서 제2클러치(C2)가 작동하여 변속이 이루어지고, 제6속에서는 상기의 제5속의 상태에서 제1클러치(C1)의 작동이 해제되면서 제3브레이크(B3)가 작동하여 변속이 이루어진다.

제7속에서는 상기의 제6속의 상태에서 제2클러치(C2)의 작동이 해제되면서 제2브레이크(B2)가 작동하여 변속이 이루어지고, 후진 변속단에서는 제2 클러치(C2) 및 제1,3브레이크(B1)(B3)가 작동되면서 변속이 이루어지게 된다.

그러나 상기와 같은 파워 트레인은 전진 7속 및 후진 1속을 실현할 수는 있으나, 제3브레이크의 배치 위치가 실제 레이아웃 설계시 제1,2클러치에 작동압을 공급하는 유로를 방해함으로써, 실용화에 문제점이 있다.

그리고 반경방향으로 사이즈가 큰 라비뉴 타입의 복합 유성기어셋트를 적용함에 따라 드레그 토오크(Drag Torque)에 불리하고, 작동요소가 많아 제어가 어려우며 유성기어의 내구력이 떨어지고, 생산성 및 설계 자유도의 확보에 불리한 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은, 종래 6속 파워 트레인의 3개의 싱글 피니언 유성기어셋트의 조합에 1매의 클러치만을 추가함으로써 기어비 및 단간비 구조에 유리하도록 하며, 변속시 작동요소를 줄여 변속감이 향상된 전진 7단화를 간단하게 실현할 수 있는 7속 자동 변속기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 싱글 피니언 유성기어셋트만으로 조합하여 유성기어의 내구력을 확보하고, 생산성 및 설계 자유도를 확보하며, 전진 4, 5, 6, 7 변속단에서, 3단 이내의 스킵 시프트가 가능하여 응답성을 향상시킴으로써 자동변속기의 성능을 향상시킬 수 있도록 한 7속 자동변속기를 제공함에 있다.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 입력축 상에 제1,2,3싱글 피니언 유성기어셋트와 다수개의 작동요소를 조합하여 이루어지는 전륜구동 차량용 자동 변속기의 파워 트레인에 있어서,

제1선기어는 입력축과 변속기 케이스와의 사이에 각각 제5,6속에서 작동하는 제2클러치와 제1속 내지 제4속에서 작동하는 제1브레이크를 개재하여 선택적으로 연결 및 고정되도록 하고, 제2선기어는 상시 입력요소로 작동하도록 입력축에 고정 연결하고, 제3선기어는 입력축과 변속기 케이스와의 사이에 각각 제3속 및 후진시 작동하는 제3클러치와 제2속, 제5속, 및 제7속에서 작동하는 제3브레이크를 개재하여 선택적으로 연결 및 고정되도록 하며,

제2유성 캐리어는 타측에서 입력축과의 사이에 제4속 및 제6속과 제7속에서 작동하는 제1클러치를 개재하여 선택적으로 연결되도록 하고, 제3유성캐리어는 타측에서 후진시 작동하는 제2브레이크와 제1속에서 작동하는 원웨이 클러치를 통하여 변속기 케이스에 선택적으로 고정 및 연결되도록 하고, 제3링기어는 타측에서 출력기어와 연결하여 구성됨을 특징으로 한다.

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

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파워 트레인의 스틱 다이어그램으로써, 본 발명의 파워 트레인은 토크 컨버터를 통하여 엔진 출력측에 연결되는 입력축(2)상에 제1,2,3유성기어셋트(PG1)(PG2)(PG3)가 후측에서부터 전측으로 조합되어 배치된다.

상기 제1유성기어셋트(PG1)는 제1선기어(S1)와, 제1링기어(R1)와, 이들 제1선기어(S1)와 제1링기어(R1) 사이에 치합되는 제1유성기어(P1)을 회전 가능하게 지지하여 주는 제1유성 캐리어(PC1)를 포함하는 싱글 피니언 유성기어셋트로 이루어진다.

상기 제2유성기어셋트(PG2)는 제2선기어(S2)와, 제2링기어(R2)와, 이들 제2선기어(S2)와 제2링기어(R2) 사이에 치합되는 제2유성기어(P2)을 회전 가능하게 지지하여 주는 제2유성 캐리어(PC2)를 포함하는 싱글 피니언 유성기어셋트로 이루어진다.

상기 제3유성기어셋트(PG3)는 제3선기어(S3)와, 제3링기어(R3)와, 이들 제3선기어(S3)와 제3링기어(R3) 사이에 치합되는 제3유성기어(P3)을 회전 가능하게 지지하여 주는 제3유성 캐리어(PC3)를 포함하는 싱글 피니언 유성기어셋트로 이루어진다.

상기 제1,2,3 유성기어셋트(PG1)(PG2)(PG3)의 배열은 변속기 후측으로부터 전측으로 제1,2,3유성기어셋트(PG1)(PG2)(PG3)의 순서로 배치되며, 상기 구성요소들 중, 제1링기어(R1)와 제2유성 캐리어(PC2), 제2링기어(R2)와 제3유성 캐리어(PC3), 제1유성 캐리어(PC1)과 제3링기어(R3)는 각각 고정적으로 연결된다.

그리고 상기 입력축(2)에는 제2선기어(S2)가 고정적으로 연결되어 항시 입력요소로 작동하고, 제1선기어(S1)와 제3선기어(S3) 및 제1링기어(R1)도 각각 입력축(2)과의 사이에 제2클러치(C2), 제3클러치(C3), 제1클러치(C1)가 각각 개재되어 선택적으로 입력요소로 작동하게 된다.

여기서, 상기 제1선기어(S1)와 제3선기어(S3)는 각각 변속기 케이스(4)와의 사이에 제1브레이크(B1) 및 제3브레이크(B3)가 각각 개재되어 선택적으로 고정요소로 작동하게 된다.

또한, 제3유성 캐리어(PC3)는 변속기 케이스(4)에 병열 배치되는 제2브레이크(B2)와 원웨이 클러치(OWC)를 개재시켜 가변 고정요소로 작동할 수 있도록 연결되고, 상기 제3링기어(R3)에는 출력기어(6)가 장착되어 항시 출력요소로 작동한다.

상기의 구성에 의하여 제1,2클러치(C1)(C2)와 제1브레이크(B1)는 변속기 케이스 내, 후방에 위치하며, 제3클러치(C3)와 제2,3브레이크(B2)(B3)는 변속기 케이스 내, 전방에 배치된다.

상기와 같이 구성되는 파워 트레인은 도 2의 작동 요소표와 같이, 전진 1속에서는 제1브레이크(B1)와 원웨이 클러치(OWC), 전진 2속에서는 제1,3브레이크(B1)(B3), 전진 3속에서는 제2클러치(C2)와 원웨이 클러치(OWC)가 작동하고, 전진 4속에서는 제3클러치(C3)와 제1브레이크(B1), 전진 5속에서는 제1클러치(C1)와 제1브레이크(B1), 전진 6속에서는 제1,3클러치(C1)(C3), 전진 7속에서는 제1클러치(C1)와 제3브레이크(B3), 및 후진에서는 제3클러치(C3)와 제2브레이크(B2)를 작동시킴으로써, 전진 7속 및 후진 1속의 변속단을 구현하게 된다.

상기와 같은 본 발명의 파워 트레인은 3개의 싱글 피니언 유성기어셋트를 조합하되, 제1링기어(R1)와 제2유성 캐리어(PC2), 제2링기어(R2)와 제3유성 캐리어(PC3), 제3링기어(R3)와 제1유성 캐리어(PC1)가 각각 고정적으로 연결되는 바, 도 3에서와 같이 6개의 노드(NODE)로 표시된다.

이에 따라 제1노드(N1)는 제2선기어(S2), 제2노드(N2)는 제3선기어(S3), 제3노드(N3)는 제1링기어(R1)와 제2유성 캐리어(PC2), 제4노드(N4)는 제2링기어(R2)와 제3유성 캐리어(PC3), 제5노드(N5)는 제1유성 캐리어(PC1)와 제3링기어(R3), 제6노드(N6)는 제1선기어(S1)로 설정된다.

도 3과 도 4는 본 발명의 파워 트레인에 대한 변속 과정을 레버 해석법에 의해 가시적으로 도시한 것으로써, 전진 1속에서는 제1브레이크(B1)와 원웨이 클러치(OWC)가 작동하게 된다.

그러면, 제2선기어(S2)인 제1노드(N1)를 통해 입력이 이루어지는 상태에서 제4노드(N4)와 제6노드(N6)가 고정요소로 작동하면서 제1,2,3유성기어셋트(PG1)(PG2)(PG3)의 상호 보완 작용에 의하여 도 3의 제1속 도면에서와 같은 속도선을 형성하게 되며, 출력요소인 제5노드(N5)를 통해 D1만큼 출력이 이루어지면서 전진 1속의 변속이 이루어지게 된다.

전진 2속에서는 상기 제1속의 상태에서 제3브레이크(B3)가 작동 제어된다.

그러면, 제2선기어(S2)인 제1노드(N1)를 통해 입력이 이루어지는 상태에서 제2노드(N2)와 제6노드(N6)가 고정요소로 작동하면서 제1,2,3유성기어셋트(PG1)(PG2)(PG3)의 상호 보완 작용에 의하여 도 3의 제2속 도면에서와 같은 속도선을 형성하게 되며, 출력요소인 제5노드(N5)를 통해 D2만큼 출력이 이루어지면서 전진 2속의 변속이 이루어지게 된다.

전진 3속에서는 상기 제2속의 상태에서 제3브레이크(B3)의 작동이 해제되고, 제3클러치(C3)가 작동 제어된다.

그러면, 제2선기어(S2)인 제1노드(N1)와 제3선기어(S3)인 제2노드(N2)를 통해 동시에 입력이 이루어지는 상태에서 제6노드(N6)가 고정요소로 작동하면서 제1,2,3유성기어셋트(PG1)(PG2)(PG3)의 상호 보완 작용에 의하여 도 3의 3속 도면에서와 같은 속도선을 형성하게 되며, 출력요소인 제5노드(N5)를 통해 D3만큼 출력이 이루어지면서 전진 3의 변속이 이루어지게 된다.

전진 4속에서는 상기 제3속의 상태에서 제3클러치(C3)의 작동이 해제되고, 제1클러치(C1)가 작동 제어된다.

그러면, 제2선기어(S2)인 제1노드(N1)와 제2유성 캐리어(PC2)인 제3노드(N3)를 통해 동시에 입력이 이루어져 제2유성기어셋트(PG2)가 일체로 회전하게 되며, 제6노드(N6)는 고정요소로 작동하는 바, 제1,2,3유성기어셋트(PG1)(PG2)(PG3)의 상호 보완 작용에 의하여 도 3의 제4속 도면에서와 같은 속도선을 형성하게 되며, 출력요소인 제5노드(N5)를 통해 D4만큼 출력이 이루어지면서 전진 4속의 변속이 이루어지게 된다.

전진 5속에서는 상기 제4속의 상태에서 제1클러치(C1)와 제1브레이크(B1)의 작동이 동시에 해제되고, 제2클러치(C2)와 제3브레이크(B3)가 작동 제어된다.

그러면, 제2선기어(S2)인 제1노드(N1)와 제1선기어(S1)인 제6노드(N6)를 통해 동시에 입력이 이루어지며, 제2노드(N6)는 고정요소로 작동하는 바, 제1,2,3유성기어셋트(PG1)(PG2)(PG3)의 상호 보완 작용에 의하여 도 4의 제5속 도면에서와 같이, 출력요소인 제5노드(N5)를 통해 D5만큼 출력이 이루어지면서 전진 5속의 변속이 이루어지게 된다.

전진 6속에서는 상기 제5속의 상태에서 제3브레이크(B3)의 작동이 해제되고, 제1클러치(C1)가 작동 제어된다.

그러면, 제2선기어(S2)인 제1노드(N1)와 제2유성 캐리어(PC2)인 제3노드(N3) 및 제1선기어(S1)인 제6노드(N6)를 통해 입력이 이루어지고 고정요소는 존재하지 않는 바, 제1,2,3유성기어셋트(PG1)(PG2)(PG3) 모두가 직결 상태가 되면서 도 4의 제6속 도면에서와 같이, 출력요소인 제5노드(N5)를 통해 입력과 동일한 D6만큼 출력이 이루어지면서 전진 6속의 변속이 이루어지게 된다.

전진 7속에서는 상기 제6속의 상태에서 제2클러치(C2)의 작동이 해제되고, 제3브레이크(B3)가 작동 제어된다.

그러면, 제2선기어(S2)인 제1노드(N1)와 제2유성 캐리어(PC2)인 제3노드(N3)를 통해 동시에 입력이 이루어져 제2유성기어셋트(PG2)가 일체로 회전하게 되며, 제3선기어(S3)인 제2노드(N2)가 고정요소로 작동하면서 제1,2,3유성기어셋트(PG1)(PG2)(PG3)의 상호 보완 작용에 의하여 도 4의 제7속 도면에서와 같은 속도선을 형성하게 되며, 출력요소인 제5노드(N5)를 통해 D7만큼 출력이 이루어지면서 전진 7속의 변속이 이루어지게 된다.

그리고 후진 변속단에서는 제3클러치(C3)와 제2브레이크(B2)를 작동 제어하게 된다.

그러면, 제2선기어(S2)인 제1노드(N1)와 제3선기어(S3)인 제2노드(N2)를 통해 입력이 이루어지는 상태에서 제4노드(N4)가 고정요소로 작동하면서 제1,2,3유성기어셋트(PG1)(PG2)(PG3)의 상호 보완 작용에 의하여 도 4의 후진 변속 도면에서와 같은 속도선을 형성하게 되며, 출력요소인 제5노드(N5)를 통해 R만큼 출력이 이루어지면서 후진 변속이 이루어지게 된다.

상기에서 각 유성기어셋트에 대한 속도선에 대해서는 당업자라면 충분히 구할 수 있는 공지 부분이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기와 같이 변속이 이루어지는 본 발명의 파워 트레인은 전진 1속에서는 4.947, 전진 2속에서는 2.924, 전진 3속에서는 1.908, 전진 4속에서는 1.391, 전진 5속에서는 1.223, 전진 6속에서는 1.000, 전진 7속에서는 0.792으로 설정되어 각 변속단의 단간비를 최적화 할 수 있게 된다.

그리고 도 3에서와 같이, 3단 이내에서의 스킵 변속이 1개의 작동요소를 작동 해제하고 1개의 작동요소를 작동 제어하거나, 2개의 작용요소를 작동 해제하고 2개의 작동요소를 작동 제어하는 방법으로 스킵 변속이 이루어질 수 있는 바, 자동 변속기의 변속 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

보다 구체적으로 살펴보면, 4 → 2 스킵 변속은 4속의 상태에서 제1클러치(C1)의 작동을 해제하고, 제3브레이크(B3)를 작동시키면 되고, 5 → 2 스킵 변속은 5속의 상태에서 제2클러치(C2)의 작동을 해제하고, 제1브레이크(B1)를 작동시키면 되고, 6 → 4 스킵 변속은 6속 상태에서 제2클러치(C2)의 작동을 해제하고, 제1브레이크(B1)를 작동시키면 된다.

그리고 7 → 5 스킵 변속은 7속의 상태에서 제1클러치(C1)의 작동을 해제하고, 제2클러치(C2)를 작동시키면 되고, 7 → 4 스킵 변속은 7속의 상태에서 제3브레이크(B3)의 작동을 해제하고, 제1브레이크(B1)를 작동시키면 되는 바와 같이, 1개의 작동요소를 해제하고, 1개의 작동요소를 작동 제어하면 스킵 변속이 가능해진다.

또한, 5 → 3 스킵 변속은 5속의 상태에서 제2클러치(C2)과 제3브레이크(B3)의 작동을 해제하고, 제3클러치(C3)와 제1브레이크(B1)의 작동을 제어하고, 6 → 3 스킵 변속은 6속의 상태에서 제1클러치(C1)과 제2클러치(C2)의 작동을 해제하고, 제3클러치(C3)와 제1브레이크(B1)의 작동을 제어하면 되는 바와 같이, 2개의 작동요소를 해제하고, 2개의 작동요소를 작동 제어하면 스킵 변속이 가능해진다.

그 외에도 상기에서 5 → 3 스킵 변속은 5속의 상태에서 제2클러치(C2)과 제3브레이크(B3)의 작동을 해제하고, 제3클러치(C3)와 제1브레이크(B1)의 작동을 제어하며, 6 → 3 스킵 변속은 7속의 상태에서 제1클러치(C1)과 제2클러치(C2)의 작동을 해제하고, 제3클러치(C3)와 제1브레이크(B1)의 작동을 제어하면 스킵 변속을 달성할 수 있으나, 이 경우에는 2개의 작동요소의 작동을 해제하고 2개의 작동요소를 작동 제어해야 하는 바, 제어에 어려움이 있으므로 짧은 시간내에 5 → 4 → 3, 또는 6 → 4 → 3 으로 변속이 이루어지도록 하는 것이 바람직할 것이다.

이상에서와 같이 본 발명의 파워 트레인은, 부피 및 중량면에서 유리한 종래 6속 파워 트레인의 3개의 싱글 피니언 유성기어셋트의 조합에 1매의 클러치만을 추가함으로써, 기어비 및 단간비 구조에 유리하여 운전성이 향상되며, 변속시 작동요소를 줄여 간단하게 전진 7단화를 실현할 수 있다.

또한, 싱글 피니언 유성기어셋트만으로 조합하여 유성기어의 내구력을 확보하고, 생산성 및 설계 자유도를 확보하며, 전진 4, 5, 6, 7 변속단에서, 3단 이내의 스킵 시프트가 가능하여 응답성을 향상시킴으로써, 자동변속기의 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 제3브레이크의 위치를 전방으로 배치하여 실제 레이아웃 설계시 제1,2클러치에 작동압을 공급하는 유로를 방해하는 종래 문제점을 해소할 수 있는 등의효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파워 트레인의 스틱 다이어그램,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 파워 트레인의 변속 과정에서의 마찰요소 작동 요소표,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 파워 트레인의 제1속 내지 제4속까지의 변속 과정을 가시적으로 도시한 레버 해석법의 속도선도,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 파워 트레인의 제5속 내지 제7속 및 후진시의 변속 과정을 가시적으로 도시한 레버 해석법의 속도선도,

도 5는 종래 7속 파워 트레인의 일 실시예를 도시한 스틱 다이어그램, 및

도 6은 도 4의 변속을 위한 마찰요소의 작동 요소표이다.

Claims

입력축 상에 제1,2,3싱글 피니언 유성기어셋트와 다수개의 작동요소를 조합하여 이루어지는 전륜구동 차량용 자동 변속기의 파워 트레인에 있어서,

제1링기어와 제2유성 캐리어, 제2링기어와 제3유성 캐리어, 제3링기어와 제1유성 캐리어를 각각 고정적으로 연결하여 조합하고,

제1선기어는 입력축과 변속기 케이스와의 사이에 각각 제5,6속에서 작동하는 제2클러치와 제1속 내지 제4속에서 작동하는 제1브레이크를 개재하여 선택적으로 연결 및 고정되도록 하고, 제2선기어는 상시 입력요소로 작동하도록 입력축에 고정 연결하고, 제3선기어는 입력축과 변속기 케이스와의 사이에 각각 제3속 및 후진시 작동하는 제3클러치와 제2속, 제5속, 및 제7속에서 작동하는 제3브레이크를 개재하여 선택적으로 연결 및 고정되도록 하며,

제2유성 캐리어는 타측에서 입력축과의 사이에 제4속 및 제6속과 제7속에서 작동하는 제1클러치를 개재하여 선택적으로 연결되도록 하고, 제3유성캐리어는 타측에서 후진시 작동하는 제2브레이크와 제1속에서 작동하는 원웨이 클러치를 통하여 변속기 케이스에 선택적으로 고정 및 연결되도록 하고, 제3링기어는 타측에서 출력기어와 연결하여 구성됨을 특징으로 하는 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인.
제1항에 있어서, 상기 제3클러치 및 제2,3브레이크는 변속기 케이스 내의 전측에 배치되고, 제1, 제2클러치 및 제1브레이크는 변속기 케이스 내의 후측에 배치됨을 특징으로 하는 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인.
제1항에 있어서, 상기 원웨이 클러치는 상기 제2브레이크와 함께 변속기 케이스 내에 병렬로 배치되어 제3유성 캐리어에 인너레이스를 통하여 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인.
제1항에 있어서, 상기 각 작동요소는 제1속에서 제1브레이크와 원웨이 클러치가 작동하고, 제2속에서는 제1속의 상태에서 제3브레이크가 작동하며, 제3속에서는 제2속의 상태에서 제3브레이크의 작동이 해제되면서 제3클러치가 작동하며, 제4속에서는 제3속 상태에서 제3클러치의 작동이 해제되면서 제1클러치가 작동하고, 제5속에서는 제2클러치 및 제3브레이크가 작동하고, 제6속에서는 제5속의 상태에서 제3브레이크의 작동이 해제되면서 제1클러치가 작동하고, 제7속에서는 제6속의 상태에서 제2클러치의 작동이 해제되면서 제3브레이크(B3)가 작동하며, 후진 변속단에서는 제3클러치 및 제2브레이크가 작동하여 변속이 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인.
제1항에 있어서, 상기 각 작동요소의 작동제어를 통하여 전진 4, 5, 6, 7변속단에서, 3단 이내의 스킵 시프트가 가능한 것을 특징으로 하는 차량용 7속 자동 변속기의 파워 트레인