KR20110083450A - Automatic transmission system for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량의 무단 자동변속 시스템에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 승용차, 버스, 트럭과 같은 다양한 차량에 적용되는 변속모듈이 유성기어기구와 토크 전달유니트의 조합으로 이루어지도록 하고, 변속모듈에 별도의 브레이크기구나 클러치기구가 설치되지 않더라도 차량 운전자에 의해 조작되는 엑셀러레이터에 의해 조절되는 차량 엔진축의 회전수에 따라 자동으로 유체식 동력전달기구와 유성기어기구의 작동이 제어될 수 있도록 하는 차량의 무단 자동변속 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a continuously variable automatic transmission system of a vehicle, and more particularly, a transmission module applied to various vehicles such as a passenger car, a bus, and a truck is made of a combination of a planetary gear mechanism and a torque transmission unit, and is separated from the transmission module. Control of the hydraulic power transmission mechanism and the planetary gear mechanism automatically according to the rotational speed of the vehicle engine shaft controlled by the accelerator operated by the vehicle driver even if the brake mechanism and the clutch mechanism of the vehicle are not installed. It relates to an automatic transmission system.
차량의 변속장치(transmission)는 차량의 엔진으로부터 토크를 전달받아 회전하게 되는 엔진축과 차량을 이동시키는 구동바퀴를 구동시키게 되는 차축 사이에 설치되어 정지, 저속주행, 고속주행, 가속주행, 감속주행, 주차와 같은 각 운전조건에서 차량 구동시 요구되는 토크와 속도를 조절하게 되는 장치이다.
The transmission of the vehicle is installed between the engine shaft that receives torque from the engine of the vehicle and rotates the axle that drives the driving wheels that move the vehicle, and stops, slows, speeds, accelerates, and decelerates. It is a device that controls the torque and speed required to drive a vehicle under each driving condition such as parking and parking.
이와 같은 차량의 변속장치는 일반적으로 1단에서 5단까지의 변속단계를 구현하기 위해 기어잇수를 달리한 다수개의 기어가 구비되어 각 변속단계 별로 기어를 달리하면서 각 운전조건에서 요구되는 토크와 속도로 차량이 운전될 수 있도록 한다. 이를 구현하기 위한 다양한 구성의 변속장치들이 개발되어 현재 사용되고 있는데, 차량 운전자에 의해 직접 기어가 조작되는 수동변속기(manual transmission), 차량의 속도에 따라 자동으로 기어가 조작되는 자동변속기(automatic transmission), 풀리나 체인 등을 사용하여 무단으로 변속이 이루어지도록 하는 무단 자동변속장치 등이 있다.
In general, the vehicle shifting device is equipped with a plurality of gears with different gear teeth to realize a shifting stage of the first to fifth gears, and the torque and speed required in each driving condition while changing gears for each shifting stage. Allow the vehicle to drive. Various transmissions have been developed and are currently in use to implement this, a manual transmission in which the gear is directly operated by the vehicle driver, an automatic transmission in which the gear is automatically operated according to the speed of the vehicle, There are continuously variable automatic transmissions that allow the transmission to be carried out continuously using pulleys or chains.
여기서, 자동변속기는 유체클러치나 토크컨버터 등의 유체식 동력전달기구와 유성기어기구의 조합으로 이루어지고, 차량에 구비된 변속 레버를 통해 차량 운전자가 P(Parking), R(Reverse), N(Neutral), D(Drive), 2(Second), L(lock-up) 등으로 구성되는 주행 선택모드를 선택하게 되면, 선택된 주행 선택모드에 따라 자동으로 기어가 조작되면서 변속이 이루어지도록 하는 것이다.
Here, the automatic transmission is made of a combination of a fluid power transmission mechanism such as a fluid clutch or a torque converter and a planetary gear mechanism, and the vehicle driver uses P (Parking), R (Reverse), N ( If a driving selection mode consisting of Neutral), D (Drive), 2 (Second), and L (lock-up) is selected, the gear is automatically operated according to the selected driving selection mode to shift.
이와 같은 자동변속기와 관련된 기술로는 대한민국 특허공보 공고번호 제10-1995-0000045호 "무단자동 변속장치", 등록특허공보 등록번호 제10-0290390호 "자동차용 무단변속장치", 등록번호 제10-0801095호 "무단자동변속장치", 공개특허공보 공개번호 제10-1996-0040756호 "차량용 자동변속장치" 공개번호 제10-1998-030064호 "자동차용 무단 변속장치" 등이 안출되어 있다.
As a technology related to such an automatic transmission, Korean Patent Publication No. 10-1995-0000045 "Unauthorized Automatic Transmission", Registered Patent Publication No. 10-0290390 "Automatic Transmission", Registration No. 10 Patent Application Publication No. 10-1996-0040756, "Automatic Transmission for Vehicles" Publication No. 10-1998-030064, "Stepless Transmission for Automobiles" and the like.
한편, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0637799호는 도 1에서와 같이 자동 변속 유체를 매개로 하여 엔진 입력축으로부터 엔진 출력축으로 동력을 전달하는 무단 자동 변속 시스템으로서, 자동 변속 유체에 엔진 입력축으로부터의 동력을 전달하는 임펠러, 이 임펠러에 의한 유체 유동을 받아 회전하는 터빈, 이 터빈에 의해 유동되는 자동 변속 유체의 반동을 방지하도록 반동 유체를 상기 임펠러로 유도하여 토크를 배가시키는 스테이터로 이루어져 있으며, 상기 임펠러와 터빈 간의 속도비 차이만큼 변속하여 변속기 입력(input)으로 전달하는 토크 컨버터(10)와; 상기 엔진 입력축과 엔진 출력축 사이의 축선 상에 일정간격을 두고 각각 배치되며, 선기어(20S), 링기어(20R) 및 유성 캐리어(20C)로 각각 이루어지고 외부로부터 전달되는 동력을 각각 변속하는 제1 및 제2 유성 기어 세트(20a,20b)와; 이 제1 유성 기어 세트와 제2 유성 기어 세트 사이에 설치되어 상기 제1 유성 기어 세트(20a)를 통한 출력을 제2 유성 기어 세트(20b)로 전달하는 제1 다판 클러치(30a) 및 상기 제2 유성 기어 세트(20b)의 일부분에 설치되어 그 제2 유성 기어 세트를 통한 동력 전달을 매개하는 제2 다판 클러치(30b)와; 후진 작동시, 상기 제2 유성 기어 세트(20b)의 유성 캐리어(20C)를 고정시키는 다판 브레이크(40)를 포함하며, 상기 제1 유성 기어 세트(20a)의 선기어(20S)는 상기 임펠러의 축(10I)에 직렬되어 엔진으로부터의 동력을 직접 전달받으며, 상기 제1 유성 기어 세트(20a)의 링기어(20R)는 상기 터빈의 축(10T)에 직렬되어 상기 토크 컨버터(10)로부터의 변동출력을 전달받으며, 상기 제1 유성 기어 세트(20a)의 유성 캐리어(20C)는 상기 선기어(20S)와 링기어(20R)에 각기 입력된 출력이 합쳐져 출력되는 구성의 무단 자동 변속 시스템이 개시되고 있다.On the other hand, Republic of Korea Patent Publication No. 10-0637799 is a stepless automatic transmission system for transmitting power from the engine input shaft to the engine output shaft via the automatic transmission fluid as shown in Figure 1, the automatic transmission fluid from the engine input shaft An impeller for transmitting power, a turbine that rotates in response to a fluid flow by the impeller, and a stator for guiding a reaction fluid to the impeller to double the torque so as to prevent recoil of the automatic transmission fluid flowing by the turbine. A
여기서, 상기 무단 자동 변속 시스템은 토크 컨버터를 이루는 펌프 임펠러의 회전 속도와 유체를 매개로 전달된 동력에 의해 회전하는 터빈의 회전 속도 사이의 속도비에 의해 변속이 이루어지는 시스템으로, 제1유성기어세트와 제2유성기어세트 사이에 제1다판클러치가 설치되어 제1유성기어세트를 통한 출력을 제2유성기어세트로 전달하며, 제2유성기어세트에는 제2다판클러치가 설치되어 제2유성기어세트를 통한 동력전달을 매개하는데, 토크 컨버터와 유성기어세트만으로는 차량의 저속구동시 요구되는 토크에 대응할 수 없어 차속 및 가속 상태의 감지를 통해 제1다판클러치의 작동량을 조절함으로써 원활한 동력 전달이 이루어지도록 한다.Here, the continuously variable automatic transmission system is a system in which a shift is made by a speed ratio between a rotational speed of a pump impeller constituting a torque converter and a rotational speed of a turbine rotating by a power transmitted through a fluid. A first multi-plate clutch is installed between the second planetary gear set and the output of the first planetary gear set to the second planetary gear set, and a second multi-plate clutch is installed on the second planetary gear set. Since the torque converter and the planetary gear set alone cannot cope with the torque required for low-speed driving of the vehicle, it is possible to smoothly transmit power by adjusting the operation amount of the first multi-plate clutch by detecting the vehicle speed and acceleration state. To be done.
이와 같이 상기 무단 자동 변속 시스템은 토크 컨버터, 유성기어세트 이외에 복수개의 다판클러치가 구비되는 구성이어서 차량의 변속을 위한 장치구성이 복잡해져 제조비용이 증대되고, 차량 운전자가 변속장치 뿐만 아니라 복수개의 다판클러치까지 조작해야 함에 따라 차량 운전에 불편함이 있었으며, 상기와 같이 차속 및 가속 상태의 감지하여 조작되는 다판클러치와 같이 유성기어세트의 동작을 제어하는 별도의 제어기구가 설치되어야 하는 문제점이 있었다.
Thus, the continuously variable automatic transmission system is a configuration in which a plurality of multi-plate clutches are provided in addition to the torque converter and the planetary gear set, so that the apparatus configuration for shifting the vehicle is complicated, thereby increasing the manufacturing cost, and the driver of the vehicle is not only a transmission device but also a plurality of multi-plate clutches. There was a problem in driving the vehicle according to the operation, and a separate control mechanism for controlling the operation of the planetary gear set, such as a multi-plate clutch operated by sensing the vehicle speed and acceleration state as described above, had to be installed.
또한, 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-1996-0040756호는 도 2에서와 같이 최대 토크비가 2.5 내지 3인 공지의 3요소 1단형 토크컨버터와 유성기어장치, 보조변속기를 조합하여 자동변속기를 구성함에 있어서, 토크컨버터의 펌프(2)와 유성기어장치의 선기어(7)를 동심축으로 결합시키는 입력축(5)를 설치하고, 상기의 입력축을 마찰클러치(1)를 개재시켜 엔진에 연결하여 엔진의 동력이 상기의 펌프(2)와 선기어(7)에 전달되게 하며, 유성기어장치의 링기어(10)와 토크컨버터의 터빈(3)을 동심축으로 결합하는 토크컨버터의 출력축(6)을 설치하여 상기 터빈(3)의 동력을 링기어(10)에 전달하고, 차량의 발진시부터 일정한 주행 속도에 도달될 때 또는 상기 링기어(10)의 역회전(엔진 회전 방향과 반대되는 방향으로의 회전)의 회전속도가 일정한 수치 이하로 감소되는 시점에 이를 때까지 일정한 마찰력을 상기 링기어(10)에 작용시켜 상기 링기어(10)의 역회전 회전속도를 감소시키는 방향으로 그 마찰력이 작용되는 밴드 브레이크(11)를 설치하고, 상기 선기어(7)와 링기어(10) 사이에 치차물림된 피니언기어(8)에 연결된 유송캐리어(9)의 회전축을 보조변속기의 입력축(25)에 연결시킴으로써, 차량의 주행저항의 변화, 엔진의 회전력 및 회전속도의 변화에 따라 토크컨버터의 회전력 및 회전속도가 변화되고, 토크컨버터의 회전력의 변화와 밴드 브레이크(11)의 마찰력의 변화에 따라 링기어(10)의 회전력 및 회전속도가 변화되며, 상기의 여러 가지 요소의 변화에 따라 캐리어(9)의 회전력과 회전속도가 변화되는 구성의 차량용 자동변속장치이 개시되고 있다.In addition, Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-1996-0040756, as shown in FIG. 2, constitutes an automatic transmission by combining a known three-element single-stage torque converter having a maximum torque ratio of 2.5 to 3, a planetary gear device, and an auxiliary transmission. In this case, the input shaft (5) for concentrically coupling the pump (2) of the torque converter and the sun gear (7) of the planetary gear device is provided, and the input shaft is connected to the engine via the friction clutch (1) to the engine The
그러나, 상기 차량용 자동변속장치도 상술한 상기 무단 자동 변속 시스템과 마찬가지로, 유성기어장치를 이루는 링기어에 작용되어 링기어의 역회전 회전속도를 감소시키는 밴드 브레이크(1)가 설치되어 유성기어장치의 동작을 제어하는 구성이어서, 차량의 변속을 위한 장치구성이 복잡해지는 문제점이 여전히 존재하며, 이와 더불어 토크컨버터의 회전력 변화와 밴드 브레이크의 마찰력의 변화에 영향을 받으면서 차량의 변속이 이루어지는 시스템이어서 불필요한 동력의 소모를 야기하여 차량의 연비가 낮아지는 문제점이 있었으며, 특히, 상기 밴드 브레이크와 같이 유성기어세트의 동작을 제어하는 별도의 제어기구가 설치되어야 하는 문제점이 있었다.However, the vehicular automatic transmission device, like the aforementioned continuously variable automatic transmission system, is provided with a band brake (1) which acts on the ring gear forming the planetary gear device to reduce the reverse rotational speed of the ring gear. Since there is still a problem that the configuration of the device for shifting the vehicle is complicated to control the movement, the system is shifted while being affected by the change of the torque of the torque converter and the change of the friction of the band brake. There was a problem that the fuel economy of the vehicle is lowered by causing the consumption of, and in particular, there is a problem that a separate control mechanism for controlling the operation of the planetary gear set, such as the band brake has to be installed.
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 유성기어기구와 토크 전달유니트의 조합으로 변속모듈이 구현되고, 변속모듈을 이루는 유성기어기구의 작동을 제어하기 위한 별도의 브레이크기구나 클러치기구가 설치되지 않은 상태에서도 차량의 운전자에 의해 조작되는 엑셀러레이터(accelerator)에 의해 조절되는 차량 엔진축의 회전수에 연동되어 유성기어기구와 토크 전달유니트의 작동이 자동으로 제어될 수 있도록 하는 구성이 제공됨에 따라 변속모듈을 이루는 유성기어기구와 토크 전달유니트를 제어하기 위한 별도의 제어기구의 설치가 필요없는 새로운 형태의 차량의 무단 자동변속 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
Therefore, the present invention improves the problems of the prior art, the shift module is implemented by a combination of the planetary gear mechanism and the torque transmission unit, a separate brake mechanism or clutch mechanism for controlling the operation of the planetary gear mechanism constituting the shift module Is installed in a state in which the operation of the planetary gear mechanism and the torque transmission unit is automatically controlled by interlocking with the rotational speed of the vehicle engine shaft controlled by an accelerator operated by the driver of the vehicle even when the engine is not installed. Accordingly, an object of the present invention is to provide a stepless automatic transmission system of a new type of vehicle that does not require installation of a separate control mechanism for controlling a planetary gear mechanism and a torque transmission unit constituting a transmission module.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 차량 엔진축과 접속하여 회전하게 되는 선기어와 상기 선기어에 접속되는 유성기어에 연동되어 회전하게 되는 링기어 및 상기 유성기어에 결합되고 차축에 접속되어 상기 차축을 구동시키게 되는 캐리어를 구비하는 유성기어기구와, 상기 선기어와 링기어 사이에 설치되어 상기 유성기어와 연동하게 되는 토크 전달유니트를 포함하여 이루어지는 변속모듈과; 상기 차량 엔진축의 회전수를 조절하는 가속조작모듈을 포함하여, 상기 유성기어의 공회전시 상기 토크 전달유니트를 통해 상기 유성기어의 토크가 흡수되도록 하면서 상기 차량의 정지, 저속주행, 고속주행, 가속주행, 감속주행, 주차를 위한 상기 변속모듈의 제어가 상기 차량의 운전자에 의해 조작되는 상기 가속조작모듈에 의해 조절되는 상기 차량 엔진축의 회전수에 의해 자동으로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is coupled to the ring gear and the planetary gear is rotated in conjunction with the sun gear and the planetary gear connected to the sun gear connected to the vehicle engine shaft and A transmission module including a planetary gear mechanism having a carrier connected to the axle to drive the axle, and a torque transmission unit interposed between the sun gear and the ring gear to interlock with the planetary gear; Including an acceleration operation module for adjusting the rotational speed of the engine shaft, the vehicle stops, low-speed driving, high-speed driving, accelerated driving while absorbing the torque of the planetary gear through the torque transmission unit when the planetary gear idles The control of the transmission module for decelerating driving and parking is automatically performed by the rotational speed of the vehicle engine shaft controlled by the acceleration operation module operated by the driver of the vehicle.
이와 같은 본 발명에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템에서 상기 변속모듈은 차량 엔진축과 접속되는 서브 펌프 임펠러와 상기 서브 펌프 임펠러와 연동되어 회전되게 되고 상기 유성기어기구와 토크 전달유니트 중에서 선택된 어느 하나와 접속되는 서브 터빈을 포함하는 서브 유체식 동력전달기구가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In the continuously variable automatic transmission system of the present invention, the transmission module is rotated in conjunction with the sub-pump impeller and the sub-pump impeller connected to the vehicle engine shaft and any one selected from the planetary gear mechanism and the torque transmission unit and Sub fluidized power transmission mechanism including a sub turbine to be connected is characterized in that it is further provided.
여기서, 상기 서브 유체식 동력전달기구는 유체커플링(fluid coupling)과 토크 컨버터(torque converter) 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
Here, the sub-fluid power transmission mechanism may be any one selected from fluid coupling and torque converter.
이와 같은 본 발명에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템에서 상기 토크 전달유니트는 상기 유성기어와 접속되는 서브 선기어와; 상기 서브 선기어와 접속하는 펌프 임펠러와, 상기 펌프 임펠러와 연동되어 회전하고 상기 유성기어기구의 링기어와 접속하는 터빈을 포함하는 유체식 동력전달기구를 포함하는 구성으로 이루어질 수도 있고,In the continuously variable automatic transmission system of the present invention as described above, the torque transmission unit includes a sub sun gear connected to the planetary gear; It may be configured to include a fluid power transmission mechanism including a pump impeller connected to the sub-sun gear, and a turbine that rotates in conjunction with the pump impeller and is connected to a ring gear of the planetary gear mechanism.
상기 토크 전달유니트는 상기 유성기어와 접속되는 서브 링기어와; 상기 서브 링기어와 접속하는 펌프 임펠러와, 상기 펌프 임펠러와 연동되어 회전하고 상기 유성기어기구의 링기어와 접속하는 터빈을 포함하는 유체식 동력전달기구를 포함하는 구성으로 이루어질 수도 있다.The torque transmission unit includes a sub ring gear connected to the planetary gear; It may be configured to include a fluid power transmission mechanism including a pump impeller connected to the sub ring gear, and a turbine that rotates in conjunction with the pump impeller and is connected to the ring gear of the planetary gear mechanism.
여기서, 상기 유성기어는 기어이가 2열로 배열된 이중기어 형상으로 이루어지고, 상기 유체식 동력전달기구는 유체커플링(fluid coupling), 유체클러치(fluid clutch), 펌프 군 중에서 선택된 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 한다.
Here, the planetary gear is formed in a double gear shape in which the gear teeth are arranged in two rows, the fluid power transmission mechanism is any one selected from the group of fluid coupling (fluid coupling), fluid clutch (fluid clutch), pump It is characterized by.
이와 같은 본 발명에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템에서 상기 가속조작모듈은 차량에 설치되어 운전자의 발동작으로 조작되는 엑셀러레이터(accelerator)인 것을 특징으로 한다.
In the continuously automatic transmission system of the present invention as described above, the acceleration operation module is characterized in that the accelerator (accelerator) installed in the vehicle is operated by the driver's foot movement.
이와 같은 본 발명에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템에서 상기 변속모듈의 유성기어기구는 상기 선기어와 링기어 중에서 선택된 어느 하나와 상기 캐리어 사이에 설치되어 상기 선기어와 링기어 중에서 선택된 어느 하나와 상기 캐리어를 일체로 결합시키게 되고, 차량에 설치되어 운전자에 의해 조작되는 클러치 페달에 의해 작동하게 되는 로크 클러치 디스크(lock clutch disk)가 구비되도록 하여, 상기 차량이 정해진 설정치 이상의 속도를 가지도록 할 때에는 상기 로크 클러치 디스크가 작동하여 상기 선기어와 링기어 및 캐리어가 상기 차량의 엔진축과 동일한 회전수로 회전하면서 상기 차량의 속도가 증가되도록 하는 것을 특징으로 한다.
In the continuously variable automatic transmission system of the present invention, the planetary gear mechanism of the shift module is installed between any one selected from the sun gear and the ring gear and the carrier to connect any one selected from the sun gear and the ring gear and the carrier. The lock clutch disk, which is integrally coupled and is installed in the vehicle and operated by the clutch pedal operated by the driver, is provided so that the vehicle has a speed higher than a predetermined set value. The disk is operated such that the speed of the vehicle is increased while the sun gear, the ring gear and the carrier rotate at the same rotational speed as the engine shaft of the vehicle.
이와 같은 본 발명에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템에서 상기 변속모듈은 상기 유성기어기구의 캐리어와 차축 사이에 설치되는 보조-유성기어기구와 다수개의 보조- 클러치가 더 구비되도록 하되, 상기 보조-유성기어기구는 보조-선기어와 상기 보조-선기어와 접속하는 보조-유성기어에 연동되어 회전하게 되는 보조-링기어 및 상기 보조-유성기어에 결합되고 상기 차축에 접속되어 상기 차축을 구동시키게 되는 보조-캐리어를 구비하고, 상기 보조-클러치는 상기 변속모듈이 내부에 설치되는 하우징과 상기 보조-선기어 사이에 설치되는 제1보조-클러치, 상기 하우징과 상기 보조-캐리어 사이에 설치되는 제2보조-클러치, 상기 하우징과 상기 보조-링기어 사이에 설치되는 제3보조-클러치, 상기 보조-링기어와 차축 사이에 설치되는 제4보조-클러치, 상기 보조-캐리어와 차축 사이에 설치되는 제5보조-클러치, 상기 캐리어와 보조-캐리어 사이에 설치되는 제6보조-클러치, 상기 캐리어와 보조-선기어 사이에 설치되는 제7보조-클러치, 상기 캐리어와 차축 사이에 설치되는 제8보조-클러치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In the continuously variable automatic transmission system of the present invention as described above, the shift module is further provided with an auxiliary planetary gear mechanism and a plurality of auxiliary clutches installed between the carrier and the axle of the planetary gear mechanism. The gear mechanism is coupled to the sub-ring gear and the sub- planetary gear connecting to the sub-sun gear and the sub-ring gear which rotates in conjunction with the sub- planetary gear and is connected to the axle to drive the axle. A second sub-clutch having a carrier, wherein the sub-clutch is provided between the housing in which the transmission module is installed and the sub-sun gear, and the second sub-clutch installed between the housing and the sub-carrier. A third sub-clutch installed between the housing and the sub-ring gear, a fourth sub-clutch installed between the sub-ring gear and the axle, A fifth sub-clutch installed between the existing sub-carrier and the axle, a sixth sub-clutch installed between the carrier and the sub-carrier, a seventh sub-clutch installed between the carrier and the sub-sun gear, and the carrier And an eighth sub-clutch installed between the axle and the axle.
본 발명에 의한 차량의 무단 자동변속 시스템에 의하면, 유성기어기구의 기구학적 특성에 의해 차량의 변속과 토크구현이 자동으로 이루어짐에 따라 유성기어기구의 작동을 위한 별도의 브레이크기구나 클러치기구가 필요없는 변속 시스템의 구성이 가능해져 구성이 단순화되고 제조비용이 절감되는 효과를 가지게 된다. According to the continuously variable automatic transmission system of the present invention, a separate brake mechanism or clutch mechanism is required for the operation of the planetary gear mechanism as the vehicle shift and torque implementation are automatically performed by the mechanical characteristics of the planetary gear mechanism. It is possible to configure a shifting system without a configuration, which simplifies the configuration and reduces manufacturing costs.
또한, 차량 운전자는 엑셀러레이터의 조작만으로 자유롭게 차량의 변속과 요구되는 구동토크를 구현할 수 있게 됨에 따라 운전자의 운전 능력이 향상되는 효과를 가지게 된다. In addition, the vehicle driver can freely implement the shifting of the vehicle and the required driving torque only by the operation of the accelerator, thereby improving the driving ability of the driver.
이와 더불어 별도의 제어기구의 간섭없이 차량의 변속이 이루어질 수 있음에 따라 차량의 운전 응답성이 향상되고, 차량의 연비가 증대되는 효과도 동시에 가지게 된다.
In addition, since the shift of the vehicle can be made without interference of a separate control mechanism, the driving response of the vehicle is improved, and the fuel efficiency of the vehicle is also increased.
도 1은 종래 무단 자동 변속 시스템의 구성도;
도 2는 종래 차량용 자동변속장치의 구성도;
도 3은 본 발명에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템의 구성을 보여주기 위한 블록도;
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템의 구성을 보여주기 위한 도면;
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템의 구성을 보여주기 위한 도면;
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템의 구성을 보여주기 위한 도면;
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템의 구성을 보여주기 위한 도면;
도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템의 구성을 보여주기 위한 도면;
도 9는 본 발명의 제6실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템의 구성을 보여주기 위한 도면;
도 10의 (a)는 종래 차량 변속장치의 각 단별 차속 및 엔진 회전수와의 관계를 보여주는 그래프;
도 10의 (b)는 본 발명에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템의 차속 및 엔진 회전수와의 관계를 보여주는 그래프;
도 11의 (a)는 종래 차량 변속장치의 각 단별 차속 및 구동력(등판 능력)과의 관계를 보여주는 그래프;
도 11의 (b)는 본 발명에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템의 차속 및 구동력(등판 능력)과의 관계를 보여주는 그래프;
도 12의 (a)는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템을 이루는 유성기어기구의 요소별 차속 및 회전수와의 관계를 보여주는 그래프;
도 12의 (b)는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템을 이루는 유성기어기구의 요소별 차속 및 회전수와의 관계를 보여주는 그래프;
도 13의 (a)는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템의 유성기어기구를 이루는 캐리어의 회전수에 대한 캐리어와 차량 엔진축의 토크비와의 관계를 보여주는 그래프;
도 13의 (b)는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템의 유성기어기구를 이루는 캐리어의 회전수에 대한 캐리어와 차량 엔진축의 토크비와의 관계를 보여주는 그래프이다.1 is a block diagram of a conventional continuously variable automatic transmission system;
2 is a block diagram of a conventional vehicle automatic transmission;
3 is a block diagram showing the configuration of a continuously variable automatic transmission system of a vehicle according to the present invention;
4 is a view for showing the configuration of a continuously variable automatic transmission system of a vehicle according to a first embodiment of the present invention;
5 is a view for showing the configuration of a continuously variable automatic transmission system of a vehicle according to a second embodiment of the present invention;
6 is a view for showing the configuration of a continuously variable automatic transmission system of a vehicle according to a third embodiment of the present invention;
7 is a view showing the configuration of a continuously variable automatic transmission system of a vehicle according to a fourth embodiment of the present invention;
8 is a view for showing the configuration of a continuously variable automatic transmission system of a vehicle according to a fifth embodiment of the present invention;
9 is a view for showing the configuration of a continuously variable automatic transmission system of a vehicle according to a sixth embodiment of the present invention;
10 (a) is a graph showing a relationship between vehicle speed and engine speed of each stage of a conventional vehicle transmission;
10 (b) is a graph showing the relationship between the vehicle speed and the engine speed of the continuously variable automatic transmission system of the vehicle according to the present invention;
FIG. 11A is a graph showing a relationship between vehicle speed and driving force (back climbing capability) for each stage of a conventional vehicle transmission; FIG.
11 (b) is a graph showing the relationship between the vehicle speed and the driving force (climbing ability) of the continuously variable automatic transmission system of the vehicle according to the present invention;
12 (a) is a graph showing the relationship between the vehicle speed and the rotational speed of each element of the planetary gear mechanism forming the continuously variable automatic transmission system of the vehicle according to the first embodiment of the present invention;
12 (b) is a graph showing the relationship between the vehicle speed and the rotational speed of each element of the planetary gear mechanism forming the continuously variable automatic transmission system of the vehicle according to the second embodiment of the present invention;
FIG. 13A is a graph showing the relationship between the torque ratio of the carrier and the vehicle engine shaft to the rotational speed of the carrier constituting the planetary gear mechanism of the continuously variable automatic transmission system of the vehicle according to the first embodiment of the present invention; FIG.
Figure 13 (b) is a graph showing the relationship between the torque ratio of the carrier and the vehicle engine shaft to the rotational speed of the carrier forming the planetary gear mechanism of the continuously variable automatic transmission system of the vehicle according to the second embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템(100)은 가솔린 엔진, 디젤 엔진, 가스 엔진과 같은 각종 엔진이나 전기모터 등으로 구동되는 차량에 적용되는 것으로, 또한, 승용차, 버스 등 다양한 차종에 적용되어 사용될 수 있는 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템(100)은 차량의 정지, 저속주행, 고속주행, 가속주행, 감속주행, 주차와 같은 각 운전조건에 맞추어 차량 구동시 요구되는 토크와 속도를 제어하게 된다.
The continuously variable
본 발명에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템(100)은 도 3에서와 같이 유성기어기구(24)와, 유체커플링(fluid coupling)과 유체클러치(fluid clutch), 펌프 등이 사용될 수 있는 토크 전달유니트(28)의 조합으로 변속모듈(20)이 구현되고, 변속모듈(20)을 이루는 유성기어기구(24)의 작동을 제어하기 위한 별도의 브레이크기구나 클러치기구가 설치되지 않더라도 차량의 운전자에 의해 조작되는 엑셀러레이터(accelerator)(42)에 의해 조절되는 차량 엔진축(2)의 회전수에 연동되어 유성기어기구(24)와 토크 전달유니트(28)가 자동으로 작동되도록 하는 것을 기술적 특징으로 한다. 이에 따라 차량의 운전이 간편하고 용이하게 이루어질 수 있게 되고, 차량 운전자의 운전능력이 향상될 수 있게 된다.
The continuously variable
특히, 본 발명에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템(100)은 차량의 변속을 위한 별도의 조작기구가 설치되지 않고, 차량이 일반적으로 설치되는 엑셀러레이터(42)에 의해 변속모듈(20)의 작동이 제어되며, 변속을 위해 구비되는 다수개의 기어들 중에서 공회전하는 기어가 없어짐에 따라 차량의 연비가 향상되게 된다.
In particular, the continuously variable
또한, 본 발명에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템(100)은 엔진용 컨트롤러, 차량에 설치되는 유체기계의 컨트롤러 등을 포함하여 차량에 구비되는 각종 컨트롤러와 연동하여 운용되는 것이 바람직한데, 각 컨트롤러와 본 발명의 무단 자동변속 시스템(100)의 최적운전조건이 서로 연동되면서 차량은 최적의 효율로 운전되게 된다.
In addition, the continuously variable
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 4 내지 도 9에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 차량의 변속장치, 자동변속장치, 무단변속장치 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 4 to 9. On the other hand, in the drawings and detailed description of the structure and operation that can be easily understood by those skilled in the art from the conventional vehicle transmission, automatic transmission, continuously variable transmission and the like, briefly or omitted. In particular, in the drawings and detailed description of the drawings, detailed descriptions and illustrations of specific technical configurations and operations of elements not directly related to technical features of the present invention are omitted, and only the technical configurations related to the present invention are briefly shown or described. It was.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템의 구성을 보여주기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템의 구성을 보여주기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템의 구성을 보여주기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템의 구성을 보여주기 위한 도면이며, 도 8은 본 발명의 제5실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템의 구성을 보여주기 위한 도면이고, 도 9는 본 발명의 제6실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템의 구성을 보여주기 위한 도면이다.
4 is a view showing the configuration of a continuously variable automatic transmission system of a vehicle according to a first embodiment of the present invention, Figure 5 is a view showing the configuration of a continuously variable automatic transmission system of a vehicle according to a second embodiment of the
본 발명의 제1실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템(100)은 도 4에서와 같이 변속모듈(20)과 가속조작모듈(40)로 이루어진다.
The continuously variable
변속모듈(20)은 유성기어기구(24), 토크 전달유니트(28), 로크 클러치 디스크(lock clutch disk)(26), 보조-유성기어기구(30), 보조-클러치(32)를 구비하여 이루어진다.
The
유성기어기구(24)는 차량 엔진축(2)과 접속하게 되는 것으로, 이와 같은 유성기어기구(24)는 중앙의 선기어(242), 가장자리 둘레를 이루는 링기어(244), 선기어(242)와 링기어(244) 사이에 설치되는 다수개의 유성기어(248)와 결합되는 캐리어(246)로 이루어진다.The
여기서, 선기어(242)는 차량 엔진축(2)과 접속하여 회전하게 되고, 링기어(244)는 선기어(242)에 접속되는 유성기어(248)에 연동되어 회전하게 된다.Here, the
캐리어(246)는 복수개의 유성기어(248)에 의해 선기어(242)와 링기어(244)에 동시에 접속하게 되는 것으로, 캐리어(246)는 차량의 구동바퀴(4)를 구동시키는 차축(3)과도 접속하게 되는데, 이에 따라 캐리어(246)는 선기어(242)와 링기어(244)로부터 동시에 토크를 전달받아 차축(3)를 회전시키게 된다. 이와 같이 캐리어(246)는 차축(3)를 회전시키게 됨에 따라, 캐리어(246)의 회전수(rpm)는 차량의 속도(차속)에 대응하게 된다.
The
여기서, 본 발명의 유성기어기구(24)는 별도의 브레이크기구나 클러치기구의 설치 없이 고정케이싱(28)에 회전가능하게 고정되어 구속없이 작동하게 된다.Here, the
즉, 유성기어기구(24)의 선기어(242)는 별도의 구속없이 차량 엔진축(2)과 직접 접속되어 차량 엔진축(2)으로부터 직접 토크를 전달받아 회전하게 되고, 유성기어기구(24)의 링기어(244)는 별도의 구속없이 유체식 동력전달기구(22)의 터빈(224)와 접속되어 유체식 동력전달기구(22)의 펌프 임펠러(222)와 터빈(224)의 회전수(rpm) 차이에 의해 발생되는 토크를 터빈(224)을 통해 전달받아 회전하게 되며, 캐리어(246)는 별도의 구속없이 선기어(242)와 링기어(244)로부터 토크를 전달받아 회전하면서 전달된 토크를 차축(3)으로 전달하게 되는 것이다.
That is, the
토크 전달유니트(28)는 유성기어기구(24)의 선기어(242)와 링기어(244) 사이에 설치되어 유성기어(248)와 연동하게 되는 것으로, 이와 같은 토크 전달유니트(28)는 유성기어(248)의 공회전시 유성기어(248)의 토크를 흡수하여 링기어(244)로 토크를 전달함으로써 유성기어(248)의 회전이 유도되도록 하는데, 이에 따라, 유성기어기구(24)는 변속기능을 원활하게 수행할 수 있게 된다. The
본 발명의 제1실시예에 따른 토크 전달유니트(28)는 서브 선기어(282b)와 유체식 동력전달기구(284)를 구비하여 이루어지는데, 서브 선기어(282b)는 유성기어(248)와 접속하여 토크를 전달받게 된다.The
유체식 동력전달기구(284)는 서브 선기어(282b)와 접속하는 펌프 임펠러(2842)와, 펌프 임펠러(2842)와 연동되어 회전하고 유성기어기구(24)의 링기어(244)와 접속하는 터빈(2844)을 포함하는 구성으로 이루어져 서브 선기어(282b)를 통해 전달되는 토크가 다시 링기어(244)로 전달될 수 있도록 한다.The fluid
여기서, 토크 전달유니트(28)의 서브 선기어(282b)와 접속하게 되는 유성기어(248)는 기어이가 2열로 배열된 이중기어 형상으로 이루어져 서브 선기어(282b)와 유성기어기구(24)의 선기어(242) 및 링기어(244)에 동시 접속할 수 있도록 한다.Here, the
그리고, 유체식 동력전달기구(284)는 유체커플링(fluid coupling), 유체클러치(fluid clutch), 펌프 등이 사용될 수 있다.
In addition, the fluid
가속조작모듈(40)은 차량 운전자에 의해 조작되어 차량 엔진축(2)의 회전수를 조절하게 되는 것으로, 차량에 일반적으로 설치되어 차량 운전자의 발동작으로 조작되고, 차량 엔진(1)의 회전수(rpm)를 조절하게 되는 엑셀러레이터ccelerator)(42)가 사용된다.
여기서, 본 발명에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템(100)은 변속모듈(20)을 조작하고 제어하기 위한 별도의 제어기구가 설치되지 않고, 상기와 같은 가속조작모듈(40)의 엑셀러레이터(42)에 의해 조작되는 차량의 회전수(rpm)에 대응하여 자동으로 변속모듈(20)이 작동되면서 유체식 동력전달기구(22)와 유성기어기구(24)를 통해 차량의 회전수에 대응하는 토크가 차축(3)으로 전달되면서 차량의 변속이 이루어지도록 한다.Here, the continuously variable
한편, 본 발명에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템(100)은 차량의 시동후 일정크기의 차속에 이르기까지는 도 10의 (b)에서와 같이 차량 엔진축(2)과 선기어(242)의 회전수가 동일하게 유지되는 상태에서, 링기어(244)의 회전수가 점진적으로 증가되면서 캐리어(246) 회전수(Wc)의 증가를 유도하여 캐리어(246)에 의해 차속이 증가되도록 한다. 또한, 차량의 엔진(1) 토크가 일정하게 유지되는 상태에서 유성기어기구(24)의 기어비(캐리어(246)와 링기어(244)의 회전수 변화에 따라 산출되는 수치로서 엔진의 회전수/차속으로 정의됨)가 매 시점마다 실시간으로 변하면서 출력축인 캐리어(246)에 의해 도 11의 (b)에서와 같이 차량 속도(차속)에 반비례하는 토크값으로 차량이 구동되도록 한다.
On the other hand, the continuously variable
여기서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템(100)은 도 12의 (a)에서 보는 바와 같이 차량의 출발시 선기어(242)는 차량의 엔진(1) 회전수(rpm){즉, 엔진축(2)의 회전수}와 동일한 회전수로 회전{Ws=We}하게 되고, 링기어(244)는 토크 전달유니트(28)를 이루는 유체식 동력전달기구(22)의 터빈(224)과 접속됨에 따라 동일한 회전수{Wr=Wt}로 점진적으로 회전수가 증가하게 되며, 캐리어(246)도 선기어(242)와 링기어(244)에 동시에 접속되어 토크를 전달받으면서 점진적으로 정지상태로부터 회전수가 증가하게 된다. Here, the continuously variable
여기서, 서브 선기어(282b)도 토크 전달유니트(28)를 이루는 유체식 동력전달기구(22)의 펌프 임펠러(222)와 접속됨에 따라 동일한 회전수{Ws'=Wp}로 점진적으로 회전수가 증가하게 된다.Here, as the
이와 같이 링기어(244)와 캐리어(246)는 선기어(242)와 동일한 회전수가 될때까지 회전수가 점진적으로 증가된 후, 선기어(242), 링기어(244), 캐리어(246)로 이루어진 유성기어기구(24) 전체가 엔진(1)의 회전수(rpm)와 동일하게 회전하게 된다. 이 때의 토크변화는 도 13의 (a)에 도시되어 있다.
As described above, the
상기와 같이 차량 엔진축(2)과 접속하는 변속모듈(20)이 차량 엔진축(2)의 회전수와 토크는 일정하게 유지시키나 출력축에 해당되는 캐리어(246)의 회전수와 토크를 변동시키게 되는 메커니즘은 별도의 제어기구에 의한 것이 아니라, 변속모듈(20)을 이루는 유성기어기구(24)의 자체적인 역학적 특성에 의해 도출되는 다음의 수식들로부터 유도된다.
As described above, the
(수식1) i₁=Zr/Zs (Zr=링기어 기어잇수, Zs=선기어 기어잇수)(Formula 1) iZ = Zr / Zs (Zr = Number of ring gear gears, Zs = Number of sun gear gears)
i₂=(Zp₁*Zs')/(Zs*Zp₂) (Zp₁은 선기어와 접속하는 유성기어의 기어잇수, Zp₂는 서브 선기어와 접속하는 유성기어의 기어잇수, Zs'는 서브 선기어의 기어잇수)i₂ = (Zp₁ * Zs ') / (Zs * Zp₂) (Zp₁ is the number of gear teeth of planetary gear connected to sun gear, Zp₂ is the number of gear teeth of planetary gear connected to sub sun gear, Zs' is the number of gear teeth of sub sun gear)
(수식2) 토크 전달유니트(28)의 작동이 이루어지지 않을 시 (Equation 2) When the
Wr={(1+i₁)/i₁}*Wc-(1/i₁)*WsWr = {(1 + i₁) / i₁} * Wc- (1 / i₁) * Ws
Wc={i₁/(1+i₁)}*Wr+{1/(1+i₁)}*WsWc = {i₁ / (1 + i₁)} * Wr + {1 / (1 + i₁)} * Ws
Ws=(1+i₁)*Wc-i₁*WsWs = (1 + i₁) * Wc-i₁ * Ws
(수식3) 토크 전달유니트(28)가 작동할 시(Equation 3) When the
Wc={Ws-(i₂*Ws')}/(1-i₂)Wc = {Ws- (i₂ * Ws')} / (1-i₂)
Ws'={Ws-(1-i₂)*Wc}/i₂Ws' = {Ws- (1-i₂) * Wc} / i₂
Ws=(i₂*Ws')+(1-i₂)*WcWs = (i₂ * Ws') + (1-i₂) * Wc
여기서, Wr은 링기어의 rpm, Wc는 캐리어의 rpm, Ws는 선기어의 rpm, Ws'는 서브 선기어의 rpm이다.
Here, Wr is rpm of the ring gear, Wc is rpm of the carrier, Ws is rpm of the sun gear, and Ws' is rpm of the sub sun gear.
상기와 같은 수식과 관계식으로부터 본 발명에 따른 변속모듈(20)은 도 11의 (b)에서와 같이 차량의 속도와 차량의 구동토크가 반비례하는 곡선을 그리며 연속적으로(무단으로) 차량 엔진축(2)의 회전과 토크가 차축(3)으로 전달되도록 하는데, 이는 차량 운전자가 엑셀러레이터(42)를 조작하는 동작만으로 구현되는 것임에 따라 본 발명에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템(100)은 엑셀러레이터(42) 조작에 따른 차량 응답성이 증대되어 신속한 변속 및 토크 변화를 구현할 수 있게 되는 것이다.From the above equations and relational expressions, the
즉, 운전자가 원하는대로 엔진(1)의 회전수(rpm)을 증가시키면서 차량의 속도를 증가시킬 수 있게 되는 것이다.
That is, the speed of the vehicle can be increased while increasing the rotation speed (rpm) of the
여기서, 도 12의 (a)에서와 같이 차량의 속도가 일정크기(V) 이상이 되어 유성기어기구(24)를 이루는 선기어(242), 링기어(244), 캐리어(246)가 일체로 회전하게 되는데, 이로써 차량 엔진축(2)의 회전수가 일정크기 이상이 되어 차량이 고속 주행하게 될 시에는 엑셀러레이터(42)에 의한 차량 엔진축(2)의 회전수 증감이 신속하게 유성기어기구(24)를 통해 차축(3)으로 전달되어 차량의 운전 응답성이 증대되는 효과를 가지게 된다.
Here, as shown in (a) of FIG. 12, the
로크 클러치 디스크(26)는 차량 엔진축(2)의 회전수가 일정크기 이상이 되어 유성기어기구(24)를 이루는 선기어(242), 링기어(244), 캐리어(246)가 일체로 회전할 시 효율증대를 위하여 설치되는 것으로, 이와 같은 로크 클러치 디스크(26)는 선기어(242)와 캐리어(246)가 서로 맞물리도록 함으로써 선기어(242), 링기어(244), 캐리어(246)가 기구학적으로 일체를 이루며 회전하도록 하게 된다.The lock
이와 같은 로크 클러치 디스크(26)의 조작은 차량의 운전을 위한 조작패널이나 핸들 상에 설치되는 로크 클러치 디스크 조작용 스위치에 의해 이루어지도록 할 수도 있으며, 엔진(1)의 회전수(rpm)와 캐리어(246)의 회전수에 대응하는 차량의 속도에 따라 자동으로 조작되도록 할수도 있다.The operation of the lock
여기서, 상기와 같은 로크 클러치 디스크(26)는 선기어(242)와 캐리어(246) 사이에 설치되는데, 이외에도 유성기어기구(24)의 선기어(242), 링기어(244), 캐리어(246)에서 선택된 두개의 요소 사이에 설치될 수 있으며, 토크 전달유니트(28)를 이루는 유체식 동력전달기구(284)에 설치될 수도 있다.
Here, the lock
보조-유성기어기구(30)와 보조-클러치(32)는 일반적인 변속기에 구비되는 P(Parking), R(Reverse), N(Neutral), D(Drive), L(Low drive), O/D(over drive) 등으로 구성되는 주행 선택모드의 구현을 위하여 설치되는 것이다.The auxiliary
여기서, 보조-유성기어기구(30)는 유성기어기구(24)의 캐리어(246)와 차축(3) 사이에 설치되는 것으로, 이와 같은 보조-유성기어기구(30)는 보조-선기어(30a), 보조-선기어(30a)와 접속하는 보조-유성기어(30d)에 연동되어 회전하게 되는 보조-링기어(30b), 보조-유성기어(30d)에 결합되고 차축(3)에 접속되어 차축(3)을 구동시키게 되는 보조-캐리어(30c)를 구비하여 이루어진다.Here, the auxiliary
그리고, 보조-클러치(32)는 다판 클러치가 사용되는 것이 바람직하며, 다수개의 보조-클러치(32)가 변속모듈(20)이 설치되는 하우징(10)의 내부에 설치된다. In addition, the sub-clutch 32 is preferably a multi-plate clutch, a plurality of sub-clutch 32 is installed in the
이와 같은 보조-클러치(32)로는 보조-유성기어기구(30)와 차축(3)의 작동을 제어하게 되는데, 하우징(10)과 보조-선기어(30a) 사이에 설치되는 제1보조-클러치(321), 하우징(10)과 보조-캐리어(30c) 사이에 설치되는 제2보조-클러치(322), 하우징(10)과 보조-링기어(30b) 사이에 설치되는 제3보조-클러치(323), 보조-링기어(30b)와 차축(3) 사이에 설치되는 제4보조-클러치(324), 보조-캐리어(30c)와 차축(3) 사이에 설치되는 제5보조-클러치(325), 캐리어(246)와 보조-캐리어(30c) 사이에 설치되는 제6보조-클러치(326), 캐리어(246)와 보조-선기어(30a) 사이에 설치되는 제7보조-클러치(327), 캐리어(246)와 차축(3) 사이에 설치되는 제8보조-클러치(328)가 구비된다.The auxiliary clutch 32 controls the operation of the auxiliary
여기서, P(Parking), R(Reverse), N(Neutral), D(Drive), L(Low drive), O/D(over drive)의 주행 선택모드를 구현하는데 사용되는 보조-클러치(32)의 조합은 다음의 [표 1]에 도시되어 있다.
Here, the sub-clutch 32 used to implement the driving selection mode of P (Parking), R (Reverse), N (Neutral), D (Drive), L (Low drive), O / D (over drive) The combination of is shown in the following [Table 1].
한편, 본 발명의 제1실시예에서와 같이 별도의 주차브레이크(Parking Brake:PB)(34)가 설치될 수도 있고, 제3보조-클러치(323)와 제4보조-클러치(324)를 네거티브(Negative) 구조로 구현하여 주차 브레이크로 기능하도록 할 수도 있으며, 제2보조-클러치(322)와 제5보조-클러치(325)를 네거티브(Negative) 구조로 구현하여 주차 브레이크로 기능하도록 할 수도 있다.
On the other hand, as in the first embodiment of the present invention, a separate parking brake (PB) 34 may be installed, and the third sub-clutch 323 and the fourth sub-clutch 324 are negative. (Negative) may be implemented to function as a parking brake, and the
본 발명의 제2실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템(100)은 도 4에서와 같이 변속모듈(20)과 가속조작모듈(40)로 이루어진다.
The continuously variable
변속모듈(20)은 차량 엔진축(2)과 접속하게 되는 서브 유체식 동력전달기구(22)와, 차량의 엔진축(2)과 서브 유체식 동력전달기구(22)에 각각 접속되어 토크를 전달받게 되는 유성기어기구(24)로 이루어진다.The
즉, 차량 엔진축(2)은 서브 유체식 동력전달기구(22)와 유성기어기구(24)에 동시에 접속하게 되는데, 이에 따라 차량의 엔진(1)으로부터 차량 엔진축(2)으로 전달되는 토크는 분할되어 서브 유체식 동력전달기구(22)와 유성기어기구(24)로 전달된다.(이론적으로는 차량 엔진축(2)으로 전달되는 토크값의 1/2에 해당되는 값이 각각 서브 유체식 동력전달기구(22)와 유성기어기구(24)로 분할되어 전달된다.)
That is, the
서브 유체식 동력전달기구(22)는 차량 엔진축(2)으로부터 유성기어기구(24)로 토크를 전달하게 되는 기구로서, 이와 같은 서브 유체식 동력전달기구(22)는 차량 엔진축(2)과 접속되는 서브 펌프 임펠러(222)와, 오일과 같은 자동변속유체(automatic transmission fluid)를 매개로 하여 서브 펌프 임펠러(222)와 연동되어 회전되는 서브 터빈(224)을 포함하는 구성으로 이루어진다.The sub-fluid
이와 같은 서브 펌프 임펠러(222)는 차량 엔진축(2)과 동일한 회전수(rpm)로 회전하게 되고, 서브 터빈(224)은 서브 펌프 임펠러(222)의 회전에 따라 유동하는 자동변속유체에 의해 점진적으로 회전수(rpm)를 높이면서 회전하게 되는데, 서브 터빈(224)은 유성기어기구(24)와 접속하여 유성기어기구(24)를 회전시키는 동시에 유성기어기구(24)로 토크를 전달하게 된다.The
이와 같은 서브 유체식 동력전달기구(22)로는 차량 엔진축(2)과 유성기어기구(24) 간 토크전달이 1:1의 비율로 이루어지도록 하는 유체커플링(fluid coupling)이 사용될 수도 있고, 차량 엔진축(2)과 유성기어기구(24) 간 토크전달이 1: N(N:2~4)의 비율로 이루어지도록 하여 유성기어기구(24)로 전달되는 토크가 증대되도록 한 토크 컨버터(torque converter)가 사용될 수도 있다.
As the sub-fluid
유성기어기구(24)는 차량 엔진축(2)과 서브 유체식 동력전달기구(22)에 동시에 접속되어 토크를 전달받게 되는 기구로서, 중앙의 선기어(242), 가장자리 둘레를 이루는 링기어(244), 선기어(242)와 링기어(244) 사이에 설치되는 다수개의 유성기어(248)와 결합되는 캐리어(246)로 이루어진다.
The
선기어(242)는 차량 엔진축(2)과 직접 접속하여 차량 엔진축(2)과 동일한 회전수(rpm)로 회전하는 한편, 차량 엔진축(2)의 토크값의 1/2에 해당되는 토크를 전달받게 된다.The
링기어(244)는 서브 유체식 동력전달기구(22)의 서브 터빈(224)과 접속하여 서브 터빈(224)으로부터 토크를 전달받아 회전하게 되는 것으로, 링기어(244)로 전달되는 토크는 서브 유체식 동력전달기구(22)의 자동변속유체에 의해 서브 터빈(224)으로 전달되는 토크와 동일한 값을 가지게 된다.The
캐리어(246)는 복수개의 유성기어(248)에 의해 선기어(242)와 링기어(244)에 동시에 접속하게 되는 것으로, 캐리어(246)는 차량의 구동바퀴(4)를 구동시키는 차축(3)과도 접속하게 되는데, 이에 따라 캐리어(246)는 선기어(242)와 링기어(244)로부터 동시에 토크를 전달받아 차축(3)를 회전시키게 된다. 이와 같이 캐리어(246)는 차축(3)를 회전시키게 됨에 따라, 캐리어(246)의 회전수(rpm)는 차량의 속도(차속)에 대응하게 된다.
The
여기서, 본 발명의 유성기어기구(24)는 별도의 브레이크기구나 클러치기구의 설치 없이 고정케이싱(28)에 회전가능하게 고정되어 구속없이 작동하게 된다.Here, the
즉, 유성기어기구(24)의 선기어(242)는 별도의 구속없이 차량 엔진축(2)과 직접 접속되어 차량 엔진축(2)으로부터 직접 토크를 전달받아 회전하게 되고, 유성기어기구(24)의 링기어(244)는 별도의 구속없이 유체식 동력전달기구(22)의 터빈(224)와 접속되어 유체식 동력전달기구(22)의 펌프 임펠러(222)와 터빈(224)의 회전수(rpm) 차이에 의해 발생되는 토크를 터빈(224)을 통해 전달받아 회전하게 되며, 캐리어(246)는 별도의 구속없이 선기어(242)와 링기어(244)로부터 토크를 전달받아 회전하면서 전달된 토크를 차축(3)으로 전달하게 되는 것이다.
That is, the
가속조작모듈(40)은 차량 운전자에 의해 조작되어 차량 엔진축(2)의 회전수를 조절하게 되는 것으로, 차량에 일반적으로 설치되어 차량 운전자의 발동작으로 조작되고, 차량 엔진(1)의 회전수(rpm)를 조절하게 되는 엑셀러레이터ccelerator)(42)가 사용된다.
여기서, 본 발명에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템(100)은 변속모듈(20)을 조작하고 제어하기 위한 별도의 제어기구가 설치되지 않고, 상기와 같은 가속조작모듈(40)의 엑셀러레이터(42)에 의해 조작되는 차량의 회전수(rpm)에 대응하여 자동으로 변속모듈(20)이 작동되면서 유체식 동력전달기구(22)와 유성기어기구(24)를 통해 차량의 회전수에 대응하는 토크가 차축(3)으로 전달되면서 차량의 변속이 이루어지도록 한다.Here, the continuously variable
한편, 본 발명에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템(100)은 차량의 시동후 일정크기의 차속에 이르기까지는 도 10의 (b)에서와 같이 차량 엔진축(2)과 선기어(242)의 회전수가 동일하게 유지되는 상태에서, 링기어(244)의 회전수가 점진적으로 증가되면서 캐리어(246) 회전수의 증가를 유도하여 캐리어(246)에 의해 차속이 증가되도록 한다. 또한, 차량의 엔진(1) 토크가 일정하게 유지되는 상태에서 유성기어기구(24)의 기어비(캐리어(246)와 링기어(244)의 회전수 변화에 따라 산출되는 수치로서 엔진의 회전수/차속으로 정의됨)가 매 시점마다 실시간으로 변하면서 출력축인 캐리어(246)에 의해 도 11의 (b)에서와 같이 차량 속도(차속)에 반비례하는 토크값으로 차량이 구동되도록 한다.
On the other hand, the continuously variable
여기서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템(100)은 도 12의 (b)에서 보는 바와 같이 차량의 출발시 선기어(242)는 차량의 엔진(1) 회전수(rpm){즉, 엔진축(2)의 회전수}와 동일한 회전수로 회전하게 되고, 링기어(244)는 유체식 동력전달기구(22)의 터빈(224)과 접속되어 토크를 전달받으며 회전하게 됨에 따라 회전수가 점진적으로 증가하게 되며, 캐리어(246)도 선기어(242)와 링기어(244)에 동시에 접속되어 토크를 전달받으면서 점진적으로 정지상태로부터 회전수가 증가하게 된다. 이와 같이 링기어(244)와 캐리어(246)는 선기어(242)와 동일한 회전수가 될때까지 회전수가 점진적으로 증가된 후, 선기어(242), 링기어(244), 캐리어(246)로 이루어진 유성기어기구(24) 전체가 엔진(1)의 회전수(rpm)와 동일하게 회전하게 된다.Here, the stepless
이 때의 토크변화는 도 13의 (b)에 도시되어 있는데, 도 12의 (b)에서와 같이 유성기어기구(24) 전체가 엔진(1)과 같은 회전수(rpm)로 회전시 캐리어(246)의 토크도 엔진(1)의 토크와 같게 된다.
The torque change at this time is shown in FIG. 13 (b). As shown in FIG. 12 (b), when the entire
상기와 같이 차량 엔진축(2)과 접속하는 변속모듈(20)이 차량 엔진축(2)의 회전수와 토크는 일정하게 유지시키나 출력축에 해당되는 캐리어(246)의 회전수와 토크를 변동시키게 되는 메커니즘은 별도의 제어기구에 의한 것이 아니라, 변속모듈(20)을 이루는 유성기어기구(24)의 자체적인 역학적 특성에 의해 도출되는 다음의 수식들로부터 유도된다.
As described above, the
(수식1) Ts = Te/2(1) Ts = Te / 2
(수식2) Tr = i*(Te/2)(Equation 2) Tr = i * (Te / 2)
(수식3) Tc = Ts+Tr = Te/2+i*(Te/2) = (1+i)*(Te/2)
Tc = Ts + Tr = Te / 2 + i * (Te / 2) = (1 + i) * (Te / 2)
여기서, Te는 선기어의 토크값, Te는 차량 엔진축의 토크값, Tr는 링기어의 토크값, i=Rn/Sn (Rn은 링기어의 기어잇수, Sn은 선기어의 기어잇수), Tc는 캐리어의 토크값이다.
Where Te is the torque value of the sun gear, Te is the torque value of the vehicle engine shaft, Tr is the torque value of the ring gear, i = Rn / Sn (Rn is the number of gear teeth of the ring gear, Sn is the number of gear teeth of the sun gear), Tc is the carrier Is the torque value.
상기와 같은 수식과 관계식으로부터 본 발명에 따른 변속모듈(20)은 도 11의 (b)에서와 같이 차량의 속도와 차량의 구동토크가 반비례하는 곡선을 그리며 연속적으로(무단으로) 차량 엔진축(2)의 회전과 토크가 차축(3)으로 전달되도록 하는데, 이는 차량 운전자가 엑셀러레이터(42)를 조작하는 동작만으로 구현되는 것임에 따라 본 발명에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템(100)은 엑셀러레이터(42) 조작에 따른 차량 응답성이 증대되어 신속한 변속 및 토크 변화를 구현할 수 있게 되는 것이다.From the above equations and relational expressions, the
즉, 운전자가 원하는대로 엔진(1)의 회전수(rpm)을 증가시키면서 차량의 속도를 증가시킬 수 있게 되는 것이다.
That is, the speed of the vehicle can be increased while increasing the rotation speed (rpm) of the
여기서, 도 12의 (b)에서와 같이 차량의 속도가 일정크기(V) 이상이 되어 펌프 임펠러(222)와 터빈(224)의 회전수가 동일하게 되면 펌프 임펠러(222)에 직접 접속되어 펌프 임펠러(222)와 동일한 회전수로 회전하는 선기어(242)와 터빈(224)과 접속되어 터빈(224)과 동일한 회전수로 회전하게 되는 링기어(244)의 회전수도 동일하게 되면서 유성기어기구(24)를 이루는 선기어(242), 링기어(244), 캐리어(246)가 일체로 회전하게 되는데, 이로써 차량 엔진축(2)의 회전수가 일정크기 이상이 되어 차량이 고속 주행하게 될 시에는 엑셀러레이터(42)에 의한 차량 엔진축(2)의 회전수 증감이 신속하게 유성기어기구(24)를 통해 차축(3)으로 전달되어 차량의 운전 응답성이 증대되는 효과를 가지게 된다.
Here, as shown in (b) of FIG. 12, when the speed of the vehicle becomes equal to or greater than a predetermined size (V) and the rotation speeds of the
한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템(100)은 선기어(242)와 링기어(244) 사이에 설치되는 다수개의 유성기어(248)의 공회전시 유성기어(248)의 토크가 소멸되는 것을 방지하기 위하여 토크 전달유니트(28)를 더 구비하게 된다.On the other hand, the continuously variable
이와 같은 토크 전달유니트(28)는 선기어(242)와 링기어(244) 사이에 설치되어 캐리어(246)와 접속하게 되는 유성기어(248)에 연동되어 유성기어(248)의 공회전시 유성기어(248)의 토크를 흡수하게 된다.The
여기서, 본 발명의 제2실시예에 따른 토크 전달유니트(28)는 도 6에서와 같이 서브 선기어(282b)와 유체식 동력전달기구(284)로 이루어지는데, 서브 선기어(282b)는 유성기어(248)와 접속되어 회전하게 된다.Here, the
유체식 동력전달기구(284)는 서브 선기어(282b)와 접속하게 되는 펌프 임펠러(2842)와, 펌프 임펠러(2842)와 연동되어 회전하고 유성기어기구(24)의 링기어(244)와 접속하는 터빈(2844)을 포함하는 구성으로 이루어지는 것으로, 이에 따라, 본 발명의 제2실시예에 따른 유체식 동력전달기구(284)는 유성기어(248)의 토크를 흡수하여 유성기어기구(24)의 링기어(244)로 다시 전달하게 된다. 이와 같은 본 발명의 제2실시예에 따른 토크 전달유니트(28)는 선기어의 사용으로 구조가 단순화됨에 따라 제조가 용이해지는 이점을 가진다.
The fluid
이와 달리 본 발명의 제3실시예에 따른 토크 전달유니트(28)는 도 6에서와 같이 서브 링기어(282a)와 유체식 동력전달기구(284)로 이루어지는데, 서브 링기어(282a)는 유성기어(248)와 접속되어 회전하게 된다.In contrast, the
유체식 동력전달기구(284)는 서브 링기어(282a)와 접속하게 되는 펌프 임펠러(2842)와, 펌프 임펠러(2842)와 연동되어 회전하고 유성기어기구(24)의 링기어(244)와 접속하는 터빈(2844)을 포함하는 구성으로 이루어지는 것으로, 이에 따라, 유체식 동력전달기구(284)는 유성기어(248)의 토크를 흡수하여 유성기어기구(24)의 링기어(244)로 다시 전달하게 된다.
The fluid
여기서, 유성기어기구(24)의 유성기어(248)는 기어이가 2열로 배열된 이중기어 형상으로 이루어지도록 하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 토크 전달유니트(28)를 이루는 서브 선기어(282b)나 본 발명의 제3실시예에 따른 토크 전달유니트(28)를 이루는 서브 링기어(282a)가 유성기어기구(24)의 유성기어(248)와 맞물릴 수 있도록 한다. Here, the
그리고, 유체식 동력전달기구(284)는 유체커플링(fluid coupling)과 유체클러치(fluid clutch), 펌프와 같이 회전수의 변화와 관계없이 토크만 전달할 수 있는 기구가 사용되도록 하는 것이 바람직하다.
In addition, the fluid
또한, 본 발명의 제6실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템(100)이 도시된 도 9에서와 같이 기어이가 2열로 배열된 이중기어 형상으로 이루어지는 유성기어(248)에 맞물리는 별도의 2차 선기어(282c)를 더 구비하고, 상기 2차 선기어(282c)와 캐리어(246)가 별도의 접속기구(286)를 통해 연결되도록 하여 유성기어(248)의 토크가 2차 선기어(282c)를 통해 직접 캐리어(246)로 전달되도록 할 수도 있다.
In addition, as shown in FIG. 9, the continuously variable
본 발명의 제4실시예가 도시된 도 7에서는 유성기어기구(24)를 이루는 선기어(242)와 캐리어(246) 사이에 로크 클러치 디스크(26)가 설치되어 있는데, 이와 같은 로크 클러치 디스크(26)는 차량 엔진축(2)의 회전수가 일정크기 이상이 되어 유성기어기구(24)를 이루는 선기어(242), 링기어(244), 캐리어(246)가 일체로 회전할 시 효율증대를 위하여 설치되는 것으로, 이와 같은 로크 클러치 디스크(26)는 선기어(242)와 캐리어(246)가 서로 맞물리도록 함으로써 선기어(242), 링기어(244), 캐리어(246)가 기구학적으로 일체를 이루며 회전하도록 하게 된다.In FIG. 7, a fourth embodiment of the present invention is shown, a lock
이와 같은 로크 클러치 디스크(26)의 조작은 차량의 운전을 위한 조작패널이나 핸들 상에 설치되는 로크 클러치 디스크 조작용 스위치에 의해 이루어지도록 할 수도 있으며, 엔진(1)의 회전수(rpm)와 캐리어(246)의 회전수에 대응하는 차량의 속도에 따라 자동으로 조작되도록 할수도 있다.
The operation of the lock
또한, 본 발명의 제5실시예가 도시된 도 8에서와 같이 유성기어기구(24)와 차축(3) 사이에 일반적인 변속기에 구비되는 차량의 전진 주행, 후진 주행과 차량의 중립상태 구현을 위한 별도의 기어세트가 설치되도록 하여 일반적인 변속기의 기능을 갖출수 있다.
In addition, as shown in FIG. 8, in which the fifth embodiment of the present invention is shown, the vehicle is equipped with a general transmission between the
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템(100)은 차량의 정지, 저속주행, 고속주행, 가속주행, 감속주행, 주차를 위한 변속모듈(20)의 제어가 차량의 운전자에 의해 조작되는 가속조작모듈(40)에 의해 조절되는 차량 엔진축(2)의 회전수에 의해 자동으로 이루어지는 것임에 따라 유체식 동력전달기구(22)와 유성기어기구(24)를 제어하기 위한 별도의 제어기구의 설치가 필요없어 구성이 단순화되고 제조비용이 절감되는 효과를 가지게 될 뿐만 아니라, 차량의 운전 응답성의 향상으로 차량의 연비를 증대시킬 수 있게 되는 것이다.
In the continuously variable
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 무단 자동변속 시스템을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
As described above, the stepless automatic transmission system of the vehicle according to the embodiment of the present invention has been shown in accordance with the above description and the drawings, but this is merely described, for example, and various changes without departing from the technical spirit of the present invention. And those skilled in the art will appreciate that changes are possible.
1 : 엔진 2 : 엔진축
3 : 차축 4 : 구동바퀴
10 : 하우징
20 : 변속모듈 22 : 서브 유체식 동력전달기구
222 : 서브 펌프 임펠러 224 : 서브 터빈
24 : 유성기어기구 242 : 선기어
244 : 링기어 246 : 캐리어
248 : 유성기어 26 : 로크 클러치 디스크
28 : 토크 전달유니트 282a : 서브 링기어
282b : 서브 선기어 282c : 2차 선기어
284 : 유체식 동력전달기구 2842 : 펌프 임펠러
2844 : 터빈 286 : 접속기구
30 : 보조-유성기어기구 30a : 보조-선기어
30b : 보조-링기어 30c : 보조-캐리어
30d : 보조-유성기어
32, 321, 322, 323, 324, 325, 326, 327, 328 : 보조-클러치
34 : 주차 브레이크 40 : 가속조작모듈
42 : 엑셀러레이터 100 : 무단 자동변속 시스템1
3: axle 4: driving wheel
10: housing
20: shift module 22: sub-fluid power transmission mechanism
222: sub pump impeller 224: sub turbine
24: planetary gear mechanism 242: sun gear
244
248: planetary gear 26: lock clutch disc
28:
282b:
284: fluid power transmission mechanism 2842: pump impeller
2844
30: auxiliary
30b:
30d: auxiliary planetary gear
32, 321, 322, 323, 324, 325, 326, 327, 328: secondary-clutch
34: parking brake 40: acceleration operation module
42: accelerator 100: stepless automatic transmission system
Claims (10)
상기 차량 엔진축의 회전수를 조절하는 가속조작모듈을 포함하여,
상기 유성기어의 공회전시 상기 토크 전달유니트를 통해 상기 유성기어의 토크가 흡수되도록 하면서 상기 차량의 정지, 저속주행, 고속주행, 가속주행, 감속주행, 주차를 위한 상기 변속모듈의 제어가 상기 차량의 운전자에 의해 조작되는 상기 가속조작모듈에 의해 조절되는 상기 차량 엔진축의 회전수에 의해 자동으로 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 무단 자동변속 시스템.Planetary gear mechanism including a sun gear that is connected to the vehicle engine shaft and rotates, a ring gear that is rotated in conjunction with the planetary gear connected to the sun gear, and a carrier coupled to the planetary gear and connected to the axle to drive the axle And a transmission module installed between the sun gear and the ring gear and including a torque transmission unit interlocked with the planetary gear.
Including an acceleration operation module for adjusting the rotational speed of the vehicle engine shaft,
When the planetary gear is idle, the torque of the planetary gear is absorbed through the torque transmission unit while the control of the transmission module for stopping, low speed driving, high speed driving, acceleration driving, decelerating driving, and parking of the vehicle is controlled. The stepless automatic transmission system of the vehicle, characterized in that made automatically by the rotational speed of the vehicle engine shaft adjusted by the acceleration operation module operated by a driver.
상기 변속모듈은 차량 엔진축과 접속되는 서브 펌프 임펠러와 상기 서브 펌프 임펠러와 연동되어 회전되게 되고 상기 유성기어기구와 토크 전달유니트 중에서 선택된 어느 하나와 접속되는 서브 터빈을 포함하는 서브 유체식 동력전달기구가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 차량의 무단 자동변속 시스템.The method of claim 1,
The shift module is a sub-fluid power transmission mechanism including a sub-pump impeller connected to a vehicle engine shaft and a sub-turbine that is rotated in association with the sub-pump impeller and connected to any one selected from the planetary gear mechanism and the torque transmission unit. Stepless automatic transmission system of the vehicle, characterized in that it is further provided.
상기 토크 전달유니트는 상기 유성기어와 접속되는 서브 선기어와;
상기 서브 선기어와 접속하는 펌프 임펠러와, 상기 펌프 임펠러와 연동되어 회전하고 상기 유성기어기구의 링기어와 접속하는 터빈을 포함하는 유체식 동력전달기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 무단 자동변속 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
The torque transmission unit may include a sub sun gear connected to the planetary gear;
And a fluid power transmission mechanism including a pump impeller connected to the sub sun gear and a turbine connected to the ring gear of the planetary gear mechanism and rotating in conjunction with the pump impeller. .
상기 유성기어는 기어이가 2열로 배열된 이중기어 형상으로 이루어지고,
상기 유체식 동력전달기구는 유체커플링(fluid coupling), 유체클러치(fluid clutch), 펌프 군 중에서 선택된 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 차량의 무단 자동변속 시스템.The method of claim 3, wherein
The planetary gear has a double gear shape in which gears are arranged in two rows.
The fluid power transmission mechanism is a continuously variable automatic transmission system, characterized in that any one selected from fluid coupling (fluid coupling), fluid clutch (fluid clutch), the pump group is used.
상기 토크 전달유니트는 상기 유성기어와 접속되는 서브 링기어와;
상기 서브 링기어와 접속하는 펌프 임펠러와, 상기 펌프 임펠러와 연동되어 회전하고 상기 유성기어기구의 링기어와 접속하는 터빈을 포함하는 유체식 동력전달기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 무단 자동변속 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
The torque transmission unit includes a sub ring gear connected to the planetary gear;
And a fluid power transmission mechanism including a pump impeller connected to the sub ring gear and a turbine rotating in conjunction with the pump impeller and connected to a ring gear of the planetary gear mechanism. system.
상기 유성기어는 기어이가 2열로 배열된 이중기어 형상으로 이루어지고,
상기 유체식 동력전달기구는 유체커플링(fluid coupling)과 유체클러치(fluid clutch), 펌프 군 중에서 선택된 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 차량의 무단 자동변속 시스템.6. The method of claim 5,
The planetary gear has a double gear shape in which gears are arranged in two rows.
The fluid power transmission mechanism may be any one selected from among a fluid coupling, a fluid clutch, and a pump group.
상기 서브 유체식 동력전달기구는 유체커플링(fluid coupling)과 토크 컨버터(torque converter) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 차량의 무단 자동변속 시스템.The method of claim 2,
The sub-fluid power transmission mechanism is any one of a fluid coupling (fluid coupling) and a torque converter (torque converter), characterized in that the continuously variable automatic transmission system of the vehicle.
상기 가속조작모듈은 차량에 설치되어 운전자의 발동작으로 조작되는 엑셀러레이터(accelerator)인 것을 특징으로 하는 차량의 무단 자동변속 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
The acceleration operation module is a stepless automatic transmission system of the vehicle, characterized in that the accelerator (accelerator) installed in the vehicle is operated by the driver's foot movement.
상기 변속모듈의 유성기어기구는 상기 선기어와 링기어 중에서 선택된 어느 하나와 상기 캐리어 사이에 설치되어 상기 선기어와 링기어 중에서 선택된 어느 하나와 상기 캐리어를 일체로 결합시키게 되고, 차량에 설치되어 운전자에 의해 조작되는 클러치 페달에 의해 작동하게 되는 로크 클러치 디스크(lock clutch disk)가 구비되도록 하여,
상기 차량이 정해진 설정치 이상의 속도를 가지도록 할 때에는 상기 로크 클러치 디스크가 작동하여 상기 선기어와 링기어 및 캐리어가 상기 차량의 엔진축과 동일한 회전수로 회전하면서 상기 차량의 속도가 증가되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 무단 자동변속 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
The planetary gear mechanism of the transmission module is installed between any one selected from the sun gear and the ring gear and the carrier to integrally couple any one selected from the sun gear and the ring gear with the carrier, and is installed in a vehicle by a driver. To have a lock clutch disk actuated by the operated clutch pedal,
When the vehicle has a speed above a predetermined set value, the lock clutch disk is operated so that the speed of the vehicle is increased while the sun gear, the ring gear and the carrier rotate at the same rotational speed as the engine shaft of the vehicle. Continuous automatic transmission system of the vehicle.
상기 변속모듈은 상기 유성기어기구의 캐리어와 차축 사이에 설치되는 보조-유성기어기구와 다수개의 보조- 클러치가 더 구비되도록 하되,
상기 보조-유성기어기구는 보조-선기어와 상기 보조-선기어와 접속하는 보조-유성기어에 연동되어 회전하게 되는 보조-링기어 및 상기 보조-유성기어에 결합되고 상기 차축에 접속되어 상기 차축을 구동시키게 되는 보조-캐리어를 구비하고,
상기 보조-클러치는 상기 변속모듈이 내부에 설치되는 하우징과 상기 보조-선기어 사이에 설치되는 제1보조-클러치, 상기 하우징과 상기 보조-캐리어 사이에 설치되는 제2보조-클러치, 상기 하우징과 상기 보조-링기어 사이에 설치되는 제3보조-클러치, 상기 보조-링기어와 차축 사이에 설치되는 제4보조-클러치, 상기 보조-캐리어와 차축 사이에 설치되는 제5보조-클러치, 상기 캐리어와 보조-캐리어 사이에 설치되는 제6보조-클러치, 상기 캐리어와 보조-선기어 사이에 설치되는 제7보조-클러치, 상기 캐리어와 차축 사이에 설치되는 제8보조-클러치를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 무단 자동변속 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
The shift module is to be further provided with an auxiliary planetary gear mechanism and a plurality of auxiliary-clutch installed between the carrier and the axle of the planetary gear mechanism,
The auxiliary planetary gear mechanism is coupled to the auxiliary ring gear and the auxiliary planetary gear which rotates in association with the auxiliary sun gear and the auxiliary planetary gear connecting the auxiliary sun gear and is connected to the axle to drive the axle. With a sub-carrier to be made,
The sub-clutch may include a first sub-clutch installed between the housing in which the shift module is installed and the sub-sun gear, a second sub-clutch installed between the housing and the sub-carrier, the housing, and the A third sub-clutch installed between the sub-ring gears, a fourth sub-clutch installed between the sub-ring gear and the axle, a fifth sub-clutch installed between the sub-carrier and the axle, and the carrier A vehicle comprising a sixth sub-clutch installed between the sub-carriers, a seventh sub-clutch installed between the carrier and the sub-sun gear, and an eighth sub-clutch installed between the carrier and the axle. Stepless automatic transmission system.
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