KR20070007662A - 차량용 자동 변속기의 파워 트레인 - Google Patents

Abstract

하나의 파워 트레인으로 전진 6속 또는 전진 7속을 구현할 수 있으며, 저속 영역에서는 감속의 입력이 이루어지고, 고속 영역에서는 동속의 입력이 이루어지도록 함으로써, 엔진의 회전동력을 효과적으로 변속하여 동력손실을 최소화할 수 있는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공할 목적으로;

입력축으로부터 제1 입력경로를 통해 전달되는 회전동력을 감속시켜 출력하는 단순 유성기어셋트인 제1 유성기어셋트와;

5개의 작동요소를 보유하되, 3개의 가변적인 입력요소와, 1개의 고정 겸용 입력요소와, 1개의 고정요소와, 1개의 상시 출력요소를 보유하는 복합 유성기어셋트인 제2 유성기어셋트와;

상기 제1,2 유성기어셋트를 조합하는데 사용되는 3개의 클러치와 2개의 브레이크를 포함하여 이루어지는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공한다.

자동 변속기. 클러치. 유성기어셋트, 파워 트레인

Description

차량용 자동 변속기의 파워 트레인{POWER TRAIN OF AN AUTOMATIC TRANSMISSION FOR A VEHICLE}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파워 트레인의 개략도.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 파워 트레인의 작동 요소표.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파워 트레인의 변속선도.

도 4는 도 1의 파워 트레인을 이용하여 전진 7속의 변속단을 구현할 때의 작동 요소표.

도 5는 도 1의 파워 트레인을 이용하여 전진 7속의 변속단을 구현할 때의 변속선도.

도 6은 종래 파워 트레인의 개략도.

도 7은 종래 파워 트레인의 작동 요소표.

도 8은 종래 파워 트레인의 변속선도이다.

본 발명은 차량용 자동 변속기에 적용되는 파워 트레인에 관한 것이다.

자동 변속기는 차량의 적소에 배치된 검출수단으로부터 차량의 운전 상태를 검출하고, 이를 근거로 하여 트랜스밋션 제어유닛(TCU)에서 자동으로 유성기어셋트의 조합으로 이루어져 있는 파워 트레인을 작동 제어하여 자동으로 변속을 수행하도록 구성되어 있다.

이에 따라 자동 변속기에 적용되는 파워 트레인은 동력 성능 및 연료 소비율의 향상을 위해서 보다 많은 변속단을 구현할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

그리고 동일 수의 변속단을 구현하더라도 유성기어셋트의 조합 방법에 따라 내구성 및 동력 전달 효율, 그리고 크기 및 중량 등이 크게 달라지기 때문에, 보다 견고하고 동력 손실을 최소화하면서도 컴팩트화 할 수 있는 파워 트레인의 개발을 위한 노력이 계속되고 있다.

이와 같이 유성기어셋트를 이용하는 파워 트레인을 개발함에 있어서는 새로운 유성기어셋트를 개발하는 것이 아니라, 기존에 나와 있는 단순 유성기어셋트와, 복합 유성기어셋트를 어떤 방식으로 조합하고, 이에 수반되는 클러치와 브레이크, 그리고 원웨이 클러치를 어느 위치에 몇 개를 배치하여 가능한 동력 손실이 없이 원하는 변속단과 이에 따르는 변속비를 구현하는데 그 목표를 두고 다양한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

특히, 수동 변속기의 경우에는 변속단이 지나치게 많으면 운전자가 자주 변속을 해주어야 하는 불편함이 있으나, 자동 변속기의 경우에 있어서는 운전 상태에 따라 자동으로 변속이 이루어지게 되는 바, 보다 많은 변속단을 구현할 수 있는 파워 트레인을 개발하는 것은 매우 중요한 가치가 있다고 할 수 있다.

이러한 추세에 부응하기 위하여, 최근에는 전진 6속 이상의 변속단을 구현할 수 있는 파워 트레인의 연구가 다양하게 진행되고 있다.

그 일례로서 도 6에서와 같이, 전방에 1개의 싱글 피니언 유성기어셋트(SPG)와 후방에 1개의 라비뉴 타입의 라비뉴 유성기어셋트(LPG)를 조합하되, 싱글 피니언 유성기어셋트(SPG)의 제1선기어(S1)는 변속기 하우징(1)에 고정되고, 라비뉴 유성기어셋트(LPG)의 제2(3)링기어(R2(R3))에는 출력기어(OUT)가 장착되어 출력요소로 작동하게 된다.

그리고 싱글 피니언 유성기어셋트(SPG)의 제1링기어(R1)는 입력축(3)과 직결되고, 라비뉴 유성기어셋트(LPG)의 제2,3피니언(P2,P3)을 연결하는 제3유성 캐리어(PC3)는 제3클러치(C3)를 통하여 상기 입력축(3)에 가변적으로 연결된다.

또한, 싱글 피니언 유성기어셋트(SPG)의 제1피니언(P1)을 연결하는 제1유성 캐리어(PC1)는 라비뉴 유성기어셋트(LPG)의 제3선기어(S3)와의 사이에 제1클러치(C1)를 개재시켜 상호 가변적으로 연결되고, 이는 다시 제2선기어(S2)와의 사이에 제2클러치(C2)를 개재시켜 상호 가변적으로 연결된다.

그리고 상기 제2선기어(S2)는 제2브레이크(B2)를 통하여 변속기 하우징(1)에 가변적으로 고정되도록 연결되고, 상기 라비뉴 유성기어셋트(LPG)의 제2유성기어(P2)만을 연결하는 제2유성 캐리어(PC2)는 변속기 하우징(1)에 제2브레이크(B2)와 병렬 배치되는 제1브레이크(B1)를 개재시켜 상기 변속기 하우징(1)에 가변 연결된다.

이러한 파워 트레인은 도 7에서 도시한 바와 같이, 전진 제1속에서는 제1클 러치(C1)와 제1브레이크(B1)가 작동하고, 제2속에서는 제1클러치(C1)와 제2브레이크(B2)가 작동하며, 제3속에서는 제1클러치(C1)와 제2클러치(C2)가 작동한다.

그리고 제4속에서는 제1클러치(C1)와 제3클러치(C3)가 작동하며, 제5속에서는 제2,3클러치(C2)(C3)가 작동하고, 제6속에서는 제3클러치(C3)와 제2브레이크(B2)가 작동하며, 후진 변속단에서는 제2클러치(C2)와 제1브레이크(B1)가 작동하면서 도 8과 같은 변속선도와 같은 형태로 전진 6속과 후진 1속의 변속단을 구현하게 된다.

그러나 상기와 같은 파워 트레인에 있어서는, 도 8에서와 같이, 전진 1, 4속에서는 제1 피니언과 제3 피니언이, 전진 2속에서는 제1,2,3 피니언이, 전진 3속에서는 제1 피니언이, 전진 5속에서는 제1,2 피니언이, 전진 6속에서는 제2 피니언이 힘을 받으면서 회전된다.

이에 따라 전 변속단에서 적어도 1개 이상의 피니언이 힘을 받으면서 회전함으로써, 기어 구름 저항에 의하여 동력 손실이 크며, 특히 전진 5속 이상의 고속 변속단에서는 더욱 동력손실이 크다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기 종래 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 파워 트레인으로 전진 6속 또는 전진 7속을 구현할 수 있으며, 저속 영역에서는 감속의 입력이 이루어지고, 고속 영역에서는 동속의 입력이 이루어지도록 함으로써, 엔진의 회전동력을 효과적으로 변속하여 동력손실을 최소화할 수 있는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공함에 있다.

상기의 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 입력축으로부터 제1 입력경로를 통해 전달되는 회전동력을 감속시켜 출력하는 단순 유성기어셋트인 제1 유성기어셋트와;

상기 제1 유성기어셋트로부터 제2, 3 입력경로를 통해 회전동력을 선택적으로 전달받는 2개의 입력요소와, 제4 입력경로를 통해 상기 입력축과 동속의 회전동력을 선택적으로 전달받아 선택적으로 입력요소로 작동함과 동시에 고정요소로도 작동하는 작동요소와, 선택적으로 고정요소로 작동하는 작동요소와, 상시 출력요소로 작동하는 작동요소를 보유하도록 2개의 단순 유성기어셋트를 조합하여 이루어진 제2 유성기어셋트와;

상기 제1,2,3 입력경로에 각각 적용되어 가변적으로 동력이 전달되도록 하는 복수의 클러치와;

고정요소로 작동하는 상기 제2 유성기어셋트의 작동요소를 가변적으로 변속기 하우징과 연결하여 주는 복수의 브레이크를 포함하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인을 제공한다.

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

도 1은 본 발명에 의한 파워 트레인의 일 실시예를 개략적으로 도시한 것으로서, 본 발명의 파워 트레인은 토크 컨버터를 통하여 엔진 출력측에 접속되는 입력축(IS)상에 싱글 피니언 유성기어셋트로 이루어지는 제1 유성기어셋트(PG1)와, 2-심플 타입의 복합 유성기어셋트로 이루어지는 제2 유성기어셋트(PG2)가 배치된다.

상기 제1 유성기어셋트(PG1)는 싱글 피니언 유성기어셋트로서, 제1 선기어(S1)와, 제1 링기어(R1)와, 이들 제1 선기어(S1)와 제1 링기어(R1) 사이에 치합되는 제1 피니언(P1)을 회전 가능하게 지지하여 주는 제1 유성캐리어(PC1)로 이루어지는 3개의 작동요소를 보유한다.

그리고 상기 제2 유성기어셋트(PG2)는 2개의 싱글 피니언 유성기어셋트를 조합한 2-심플 복합 유성기어셋트로서, 제2, 3 선기어(S2)(S3)와, 외경을 달리하면서 일체로 형성되어 상기 제2, 3 선기어(S2)(S3)에 치합되는 제2, 3 피니언(P2)(P3)을 회전 가능하게 지지하여 주는 제2 유성 캐리어(PC2)와, 상기 제2, 3 피니언(P2)(P3)가 내접되는 제2, 3 링기어(R2)(R3)로 이루어지는 5개의 작동요소를 보유한다.

상기와 같이 이루어지는 제1,2 유성기어셋트(PG1)(PG2)는 엔진측에 제1 유성기어셋트(PG1)가 배치되고, 제2 유성기어셋트(PG2)가 후측으로 배치되며, 이들 제1, 2 유성기어셋트(PG1)(PG2) 사이에 출력기어(OG)가 배치된 상태에서 제1,2,3 클러치(C1)(C2)(C3)와, 제1, 2 브레이크(B1)(B2)와, 원웨이 클러치(F1)를 개재시켜 조합된다.

보다 구체적으로 살펴보면, 제1 유성기어셋트(PG1)의 제1 링기어(R1)는 상기 입력축(IS)과 직접적으로 연결되어 항상 입력요소로 작동하게 된다.

그리고 제1 선기어(S1)는 변속기 하우징(H)에 직접적으로 고정되어 항상 고 정요소로 작동하게 되고, 제1 유성 캐리어(PC1)는 제1 유성기어셋트(PG1)에서 감속되어 출력되는 회전동력을 제2 유성기어셋트(PG2)에 동력을 전달하는 출력요소로서 작동한다.

이를 위하여 상기 제1 유성캐리어(PG1)는 제1 클러치(C1)를 통해 제2 유성기어셋트(PG2)의 제2 선기어(S2)와 가변적으로 연결됨과 동시에 제2 클러치(C2)를 통해 제2 유성기어셋트(PG2)의 제3 선기어(S3)와 가변적으로 연결된다.

또한, 제2 링기어(R2)가 제3 클러치(C3)를 통해 상기 입력축(IS)과 가변적으로 연결됨으로써, 상기 제2 유성기어셋트(PG2)는 3개의 경로를 통해 선택적으로 입력이 이루어지게 된다.

그리고 상기 제2 유성기어셋트(PG2)의 제2 링기어(R2)는 제2 브레이크(B2)를 개재시켜 변속기 하우징(H)과도 가변적으로 연결됨으로써, 입력요소와 고정요소로도 작동할 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 제2 유성기어셋트(PG2)의 제3 링기어(R2)는 병렬 배치되는 제1 브레이크(B1)와 원웨이 클러치(F1)를 개재시켜 변속기 하우징(H)에 연결되어 가변적인 고정요소로 작동하며, 제2 유성캐리어(PC2)는 상기 출력기어(OG)와 연결되어 항시 출력요소로 작동하게 된다.

상기와 같은 구성에 의하여 엔진의 회전동력은 제1 입력경로(IP1)를 통해 제1 유성기어셋트(PG1)로 입력되어 상기 제1 유성기어셋트(PG1)를 통해 감속된 후에 제1 클러치(C1)에 의한 제2 입력경로(IP2)와, 제2 클러치(C2)에 의한 제3 입력 경로(IP3)를 통해 제2 유성기어셋트(PG2)의 제2 선기어(S2)와 제3 선기어(S3)에 각각 입력된다.

그리고 상기 엔진의 회전동력 일부는 제4 입력경로(IP4)를 통해 제2 유성기어셋트(PG2)의 제2 링기어(R2)에 선택적으로 입력된다.

이에 따라 제2 유성기어셋트(PG2)는 3개의 입력경로(IP2)(IP3)(IP4)를 통해 선택적으로 입력되는 회전동력을 2개의 브레이크(B1)(B2)와 1개의 원웨이 클러치(F1)의 제어에 의하여 변속을 수행하게 되는 것이다.

보다 구체적으로 살펴보면, 제1 클러치(C1)가 작동하여 상기 제2 입력경로(IP2)를 통해 입력되는 경우에는, 6속의 변속기인 경우 도2에서와 같이 원웨이 클러치(F1)가 작동되면 전진 1속, 제2 브레이크(B2)가 작동되면 제2속, 제2 클러치(C2)가 동시에 작동되면 전진 4속, 제3 클러치(C3)가 동시에 작동되면 전진 6속으로 변속을 수행하게 된다.

그리고 제2 클러치(C2)가 작동하여 제3 입력경로(IP3)로 입력되는 경우에는 제2 브레이크(B2)가 작동되면 전진 3속, 제1 클러치(C1)가 작동되면 전진 4속, 제3 클러치(C3)가 작동되면 전진 5속으로 변속을 수행하게 된다.

또한, 제3 클러치(C3)가 작동하여 제4 입력경로(IP4)를 통해 입력되는 경우에는, 제2 클러치(C2)가 작동되면 전진 5속, 제1 클러치(C1)가 작동되면 전진 6속, 제1 브레이크(B1)가 작동되면 후진으로 변속을 수행하게 되는 것이다.

그리고 전진 7속 변속단을 구현하고자 하는 경우에는 상기와 같은 6속의 변속단 구현 과정에서 도 4에서와 같이, 제3 입력경로(IP2)를 입력시키고 상기 제1 브레이크(B1)를 작동시킴으로써, 전진 2속을 추가하여 전진 7속을 구현할 수 있다.

상기와 같은 변속과정을 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 전진 6속의 경우에는 도 3의 변속선도와 같이 변속이 이루어지게 되는데, 본 발명의 파워 트레인은 싱글 피니언 유성기어셋트인 제1 유성기어셋트(PG1)와, 유성캐리어를 공유하는 2-심플 타입의 복합 유성기어셋트인 제2 유성기어셋트(PG2)로 이루어지게 되는바, 변속선도는 8개의 노드에 대응하여 설명할 수 있다.

즉, 제1노드(N1)는 제1선기어(S1), 제2노드(N2)는 제1유성캐리어(PC1), 제3노드(N3)는 제1링기어(R1), 제4노드(N4)는 제2선기어(S2), 제5노드(N5)는 제3선기어(S3), 제6노드(N6)는 제2 유성캐리어(PC2), 제7노드(N7)는 제3링기어(R3), 제8노드(N8)는 제2 링기어(R2)로 설정된다.

이러한 노드 설정하에서 전진 1속에서는 제1 클러치(C1)와 원웨이 클러치(F1)가 작동된다.

그러면 제1 입력경로(IP1)로 입력된 회전동력이 제1 유성기어셋트(PG1)에서 감속되어 제3노드(N3)인 제2 선기어(S2)를 통해 입력되고, 원웨이 클러치(F1)의 작동에 의하여 제7노드(N7)인 제3 링기어(R3)가 고정요소로 작동하게 된다.

이에 따라 도 3의 제1속 라인(L1)과 같은 속도선을 형성하게 되며, 출력요소인 제6노드(N6)를 통해 D1만큼 출력되면서 전진 1속의 변속이 이루어지게 된다.

그리고 전진 2속에서는 상기 제1속의 상태에서 제2브레이크(B2)가 작동 제어되면서 상기 제2링기어(R2)가 고정요소로 작동하여 제2속 라인(L2)과 같은 속도선을 형성하게 되며, 출력요소인 제6노드(N6)를 통해 D2만큼 출력되면서 전진 2속의 변속이 이루어지게 된다.

전진 3속에서는 상기 제2속의 상태에서 제1 클러치(C1)의 작동이 해제되면 서 입력요소가 전환된다.

그러면 제5노드(N5)인 제3 선기어(S3)를 통해 입력되고 제2브레이크(B2)의 작동에 의하여 제8 노드(N8)인 제2 링기어(R2)가 고정요소로 작동하여 제3속 라인(L3)과 같은 속도선을 형성하게 되며, 출력요소인 제6노드(N6)를 통해 D3만큼 출력되면서 전진 3속의 변속이 이루어지게 된다.

전진 4속에서는 상기 제3속의 상태에서 제2 브레이크(b2)의 작동이 해제되고, 제1 클러치(C1)가 작동된다.

그러면 제4노드(N4)인 제2 선기어(S2)와 제5노드(N5)인 제3 선기어(S3)를 통해 동시에 입력이 이루어지게 되는 바, 제2 유성기어셋트(PG2)는 직결의 상태가 되어 입력과 동일한 출력이 이루어짐으로써, 제4속 라인(L4)과 같은 속도선을 형성하게 되면, 출력요소인 제6노드(N6)를 통해 D4 만큼 출력되면서 전진4속의 변속이 이루어지게 된다.

전진 5속에서는 상기 제4속의 상태에서 제1 클러치(C1)의 작동이 해제되고, 제3 클러치(C3)가 작동된다.

그러면 제5노드(N5)인 제3 선기어(S3)와 제8노드(N8)인 제2 링기어(R2)를 통해 동시에 입력이 이루어지게 되는데, 이때에는 제5노드(N5)를 통한 입력은 감속된 상태이고, 제8노드(N8)를 통해 입력은 엔진과 동일 회전수로 입력이 이루어지게 된다.

이에 따라 제5노드(N5)와 제8 노드(N8)를 연결하는 제5속 라인(L5)을 형성하 게 되며, 출력요소인 제6노드(N6)를 통해 D5 만큼 출력되면서 전진 5속의 변속이 이루어지게 된다.

전진 6속에서는 전진 5속에서는 상기 제5속의 상태에서 제2 클러치(C2)의 작동이 해제되고, 제1 클러치(C1)가 작동된다.

그러면 제4노드(N4)인 제2 선기어(S2)와 제8노드(N8)인 제2 링기어(R2)를 통해 동시에 입력이 이루어지면서 제4노드(N4)와 제8노드(N8)를 연결하는 제6속 라인(L6)을 형성하게 되며, 출력요소인 제6노드(N6)를 통해 D6 만큼 출력되면서 전진 6속의 변속이 이루어지게 된다.

후진 변속단에서는 제3 클러치(C3)와 제1 브레이크(B1)가 작동 제어된다.

그러면 제8노드(N8)인 제2 링기어(R2)로 입력이 이루어지고, 제7노드(N7)인 제3 링기어(R3)가 고정요소가 되면서 제8 노드(N8)와 제7 노드(N7)를 연결하는 후진 라인(R1)을 형성하게 되며, 출력요소인 제6노드(N6)를 통해 R 만큼 역전 출력되면서 후진 변속이 이루어지게 된다.

도 5는 본 발명의 파워 트레인으로 전진 7속을 구현하였을 때의 변속선도로서, 상기 전진 6속 구현을 위한 변속과정에서 제1속과 제2속 사이에 또 다른 변속단을 얻을 수 있도록 제어하여 전진 7속을 구현한 것이다.

보다 구체적으로 살표보면, 전진 1속에서는 제1 클러치(C1)와 제1 브레이크(B1) 및 원웨이 클러치(F1)가 작동된다.

그러면 제1 입력경로(IP1)로 입력된 회전동력이 제1 유성기어셋트(PG1)에서 감속되어 제3노드(N3)인 제2 선기어(S2)를 통해 입력되고, 원웨이 클러치(F1)의 작 동에 의하여 제7노드(N7)인 제3 링기어(R3)가 고정요소로 작동하게 된다.

이에 따라 도 3의 제1속 라인(L1)과 같은 속도선을 형성하게 되며, 출력요소인 제6노드(N6)를 통해 D1만큼 출력되면서 전진 1속의 변속이 이루어지게 된다.

전진 2속에서는 상기 제1속의 상태에서 제1 클러치(C1)의 작동이 해제되고, 제2 클러치(C2)가 작동 제어되면서 상기 제3 선기어(S3)가 입력요소로 작동하여 제2속 라인(L2)과 같은 속도선을 형성하게 되며, 출력요소인 제6노드(N6)를 통해 D2만큼 출력되면서 전진 2속의 변속이 이루어지게 된다.

전진 3속에서는 제2 클러치(C2) 및 제1 브레이크(B1)의 작동이 해제되고, 제1 클러치(C1)와 제2 브레이크(B2)의 작동이 이루어지게 된다.

그리면 제N4)노드인 제2 선기어(S2)가 입력요소가 되고, 제8노드(N8)인 제2 링기어(R2)가 고정요소로 작동하여 제3속 라인(L3)과 같은 속도선을 형성하게 되며, 출력요소인 제6노드(N6)를 통해 D3만큼 출력되면서 전진 3속의 변속이 이루어지게 된다.

전진 4속에서는 상기 제3속의 상태에서 제1 클러치(C1)의 작동이 해제되면 서 입력요소가 전환된다.

그러면 제5노드(N5)인 제3 선기어(S3)를 통해 입력되고 제2브레이크(B2)의 작동에 의하여 제8 노드(N8)인 제2 링기어(R2)가 고정요소로 작동하여 제4속 라인(L4)과 같은 속도선을 형성하게 되며, 출력요소인 제6노드(N6)를 통해 D4만큼 출력되면서 전진 3속의 변속이 이루어지게 된다.

전진 5속에서는 상기 제4속의 상태에서 제2 브레이크(b2)의 작동이 해제되 고, 제1 클러치(C1)가 작동된다.

그러면 제4노드(N4)인 제2 선기어(S2)와 제5노드(N5)인 제3 선기어(S3)를 통해 동시에 입력이 이루어지게 되는 바, 제2 유성기어셋트(PG2)는 직결의 상태가 되어 입력과 동일한 출력이 이루어짐으로써, 제5속 라인(L5)과 같은 속도선을 형성하게 되면, 출력요소인 제6노드(N6)를 통해 D5 만큼 출력되면서 전진 5속의 변속이 이루어지게 된다.

전진 6속에서는 상기 제5속의 상태에서 제1 클러치(C1)의 작동이 해제되고, 제3 클러치(C3)가 작동된다.

그러면 제5노드(N5)인 제3 선기어(S3)와 제8노드(N8)인 제2 링기어(R2)를 통해 동시에 입력이 이루어지게 되는데, 이때에는 제5노드(N5)를 통한 입력은 감속된 상태이고, 제8노드(N8)를 통해 입력은 엔진과 동일 회전수로 입력이 이루어지게 된다.

이에 따라 제5노드(N5)와 제8 노드(N8)를 연결하는 제6속 라인(L6)을 형성하게 되며, 출력요소인 제6노드(N6)를 통해 D6 만큼 출력되면서 전진 6속의 변속이 이루어지게 된다.

전진 7속에서는 상기 제6속의 상태에서 제2 클러치(C2)의 작동이 해제되고, 제1 클러치(C1)가 작동된다.

그러면 제4노드(N4)인 제2 선기어(S2)와 제8노드(N8)인 제2 링기어(R2)를 통해 동시에 입력이 이루어지면서 제4노드(N4)와 제8노드(N8)를 연결하는 제7속 라인(L7)을 형성하게 되며, 출력요소인 제6노드(N6)를 통해 D7 만큼 출력되면서 전진 7 속의 변속이 이루어지게 된다.

그리고 후진 변속단은 상기 제6속에서의 후진 변속과 동일하게 이루어지므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한 본 발명에 의한 파워 트레인에 있어서는, 상세한 설명은 기술하지 않았으나, 전진 6속에서 전진 4속 및 3속으로, 전진 5속에서 전진 3속 및 전진 2속으로, 전진 4속에서 전진 2속으로 스킵 변속이 가능하며, 이때에는 하나의 작동요소 제어 변경으로 가능하도록 하여 변속감을 향상시킬 수 있도록 하였다.

상기에서 본 발명의 파워 트레인에 대한 바람직한 실시예를 개시하고 있으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명하여 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

이상에서와 같이 본 발명의 파워 트레인은, 1개의 단순 유성기어셋트와 1개의 복합유성기어셋트를 3개의 클러치와 2개의 브레이크로 조합함으로써, 간단한 구성으로 전진 6/7속을 구현할 수 있게 된다.

그리고 저속 영역에서는 감속의 입력이 이루어지고, 고속 영역에서는 동속의 입력이 이루어지도록 함으로써, 엔진의 회전동력을 효과적으로 변속하여 동력손실을 최소화할 수 있다.

또한, 전진 4속 또는 전진 5속에서 복합유성기어셋트가 직결의 상태로 동력 전달이 이루어지도록 하고, 동력손실을 최소화할 수 있는 발명인 것이다.

Claims (8)

1. 입력축으로부터 제1 입력경로를 통해 전달되는 회전동력을 감속시켜 출력하는 단순 유성기어셋트인 제1 유성기어셋트와;

   상기 제1 유성기어셋트로부터 제2, 3 입력경로를 통해 회전동력을 선택적으로 전달받는 2개의 입력요소와, 제4 입력경로를 통해 상기 입력축과 동속의 회전동력을 선택적으로 전달받아 선택적으로 입력요소로 작동함과 동시에 고정요소로도 작동하는 작동요소와, 선택적으로 고정요소로 작동하는 작동요소와, 상시 출력요소로 작동하는 작동요소를 보유하도록 2개의 단순 유성기어셋트를 조합하여 이루어진 제2 유성기어셋트와;

   상기 제1,2,3 입력경로에 각각 적용되어 가변적으로 동력이 전달되도록 하는 복수의 클러치와;

   고정요소로 작동하는 상기 제2 유성기어셋트의 작동요소를 가변적으로 변속기 하우징과 연결하여 주는 복수의 브레이크를 포함하여 이루어지는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인
2. 제1항에 있어서, 제1 유성기어셋트는 싱글 피니언 유성기어셋트로서, 제1 선기어와, 제1 링기어와, 이들 제1 선기어와 제1 링기어 사이에 치합되는 제1 피니언을 회전 가능하게 지지하여 주는 제1 유성캐리어로 이루어지는 3개의 작동요소를 보유하며,

   제2 유성기어셋트는 2개의 싱글 피니언 유성기어셋트를 조합한 2-심플 복합 유성기어셋트로서, 제2, 3 선기어와, 외경을 달리하면서 일체로 형성되어 상기 제2, 3 선기어에 치합되는 제2, 3 피니언을 회전 가능하게 지지하여 주는 제2 유성 캐리어와, 상기 제2, 3 피니언과 내접되는 제2, 3 링기어로 이루어지는 5개의 작동요소를 보유함을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인.
3. 제1항에 있어서, 제1 유성기어셋트가 엔진측에 배치되고, 제2 유성기어셋트가 후측으로 배치되며, 이들 제1, 2 유성기어셋트 사이에 출력기어가 배치됨을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 유성기어셋트는 제1 링기어가 상시 입력요소로서 상기 입력축과 직접적으로 연결되고, 제1 선기어가 상시 고정요소로서 변속기 하우징에 직접적으로 고정되며, 제1 유성 캐리어가 상시 출력요소로서 제2, 3 입력경로와 연결됨을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 유성기어셋트는 제2, 3 선기어가 각각 제1, 2클러치를 통해 제1 유성캐리어와 연결되고, 제3 링기어가 제3 클러치를 통해 입력축과 연결되어 제2,3,4 입력경로를 형성함을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제2 유성기어셋트는 제2, 3 링기어가 고정요소로 작용할 수 있도록 각각 제1, 2 브레이크를 개재시켜 변속기 하우징과 가변적으로 연결됨을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인.
7. 제6항에 있어서, 제2 브레이크는 제3 클러치와 링기어 사이에서 변속기 하우징과 연결됨을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인.
8. 제6항에 있어서, 제3 링기어는 제1 브레이크와 병렬 배치되는 원웨이 클러치와도 변속기 하우징과 연결됨을 특징으로 하는 차량용 자동 변속기의 파워 트레인.

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