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KR100309007B1 - Gear train for automatic transmission - Google Patents

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KR100309007B1
KR100309007B1 KR1019970073325A KR19970073325A KR100309007B1 KR 100309007 B1 KR100309007 B1 KR 100309007B1 KR 1019970073325 A KR1019970073325 A KR 1019970073325A KR 19970073325 A KR19970073325 A KR 19970073325A KR 100309007 B1 KR100309007 B1 KR 100309007B1
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planetary gear
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range
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박종술
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이계안
현대자동차주식회사
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Abstract

PURPOSE: A gear train for an automatic transmission is provided to reduce the size and the weight, and to increase power efficiency by realizing forward 5-speed and reverse 1-speed with two planetary gears and five frictional factors. CONSTITUTION: A gear train of an automatic transmission is composed of a first planetary gear(PG1) having factors variably connected to an input shaft(1) and a transmission housing(3), and transmitting power to a transfer shaft(5); a second planetary gear(PG2) having factors connected the factor of the first planetary gear to transmit power to the transfer shaft; a third planetary gear(PG3) having factors connected to the factor of the second planetary gear and the input shaft and transmitting power to the transfer shaft; first, second and third clutches(C1,C2,C3) transmitting input from planetary gears to the transfer shaft by connecting the factors of first and third planetary gears to the input shaft; and a first brake(B1) variably connecting the factor of the first planetary gear to the transmission housing. The size and the weight are reduced by realizing forward 5-speed and reverse 1-speed.

Description

자동변속기용 기어 트레인Gear train for automatic transmission

본 발명은 자동변속기용 기어 트레인에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 클러치와 브레이크 및 유성기어를 효율적으로 조합하여 소형화 및 경량화하면서 전진 5속과 후진 1속을 실현하는 자동변속기용 기어 트레인에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gear train for an automatic transmission, and more particularly, to a gear train for an automatic transmission that achieves 5 forward speeds and 1 reverse speed while miniaturizing and reducing weight by efficiently combining a clutch, a brake, and a planetary gear.

일반적으로 자동변속기는 트랜스밋션 제어유닛(TCU)이 제어하는 유압제어 시스템에 의하여 작동 및 비작동되는 마찰요소가 이에 연결되는 복합 유성기어의 각 요소들을 제어함으로써 다단 변속을 자동으로 실현할 수 있도록 구성된다.In general, an automatic transmission is configured to automatically realize a multi-stage shift by controlling each element of a compound planetary gear, which is operated and deactivated by a hydraulic control system controlled by a transmission control unit (TCU), connected thereto. .

이와 같이 다단 변속을 실현하도록 유성기어와 마찰요소의 조합으로 구성되는 것을 기어 트레인이라고 통상적으로 지칭한다.Such a gear train is commonly referred to as a combination of a planetary gear and a friction element to realize multi-stage shifting.

이러한 기어 트레인은 실현할 목표 변속단수에 따라 다양하게 구성되며, 특히 전진 5속과 후진 1속을 실현하는 기어 트레인은 클러치와 브레이크를 7개, 유성기어를 3개 조합하여 이루어지는 주변속단과 부변속단으로 구성된다.These gear trains can be configured in various ways according to the target gear shift speed. In particular, the gear train that realizes 5 forward speeds and 1 reverse speed is composed of a combination of seven clutches and brakes and three planetary gears. It consists of.

그러나 상기와 같은 자동변속기용 기어 트레인은 클러치와 브레이크를 많이 사용하기 때문에 대형화 및 중량화되고, 동력 손실을 유발시키는 비작동 마찰요소가 많기 때문에 동력 효율을 저하시키는 단점이 있다.However, the gear train for the automatic transmission as described above has a disadvantage in that it increases in size and weight because many clutches and brakes are used, and because there are many non-operating friction elements that cause power loss.

따라서 본 발명은 상기와 같은 단점을 지양하기 위하여 창출된 것으로서, 본발명의 목적은 유성기어 2개와 마찰요소 5개로 전진 5속과 후진 1속을 실현하면서, 소형화 및 경량화를 추구하고, 동력 효율을 향상시키는 자동변속기용 기어 트레인을 제공하는 데 있다.Therefore, the present invention was created in order to avoid the above disadvantages, and the object of the present invention is to achieve miniaturization and light weight while achieving 5 forward speeds and 1 reverse speed with two planetary gears and five friction elements, and achieve power efficiency. It is to provide a gear train for the automatic transmission to improve.

도 1은 본 발명에 관련하는 자동변속기용 기어 트레인의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a gear train for an automatic transmission according to the present invention.

도 2는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 기어 트레인의 각 변속단별 마찰요소 작동표이다.2 is a friction element operation table for each shift stage of a gear train for an automatic transmission according to the present invention.

도 3은 본 발명에 관련하는 자동변속기용 기어 트레인의 D레인지 1,2속시 변속비를 도시한 속도선도이다.3 is a speed diagram showing the speed ratio of the D range 1,2 speeds of the gear train for an automatic transmission according to the present invention.

도 4는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 기어 트레인의 D레인지 3속시 변속비를 도시한 속도선도이다.Fig. 4 is a speed diagram showing the speed ratio of the D range three speeds of the gear train for automatic transmission according to the present invention.

도 5는 본 발명에 관련하는 자동변속기용 기어 트레인의 D레인지 4속시 변속비를 도시한 속도선도이다.Fig. 5 is a speed diagram showing the speed ratio of the D range four speeds of the gear train for an automatic transmission according to the present invention.

도 6은 본 발명에 관련하는 자동변속기용 기어 트레인의 D레인지 5속시 변속비를 도시한 속도선도이다.FIG. 6 is a speed diagram showing a speed ratio of the D range 5 speed of the gear train for an automatic transmission according to the present invention. FIG.

도 7은 본 발명에 관련하는 자동변속기용 기어 트레인의 R레인지 1속시 변속비를 도시한 속도선도이다.Fig. 7 is a speed diagram showing a speed ratio at R range 1 speed of a gear train for an automatic transmission according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1:입력축, 3:변속기 하우징, 5:트랜스퍼 샤프트, 7,9:제1,2트랜스퍼 드라이브 기어, 11,13:제1,2트랜스퍼 드리븐 기어, B1,B2:제1,2브레이크,C1,C2,C3:제1,2,3클러치, PG1,PG2:제1,2유성기어1: input shaft, 3: transmission housing, 5: transfer shaft, 7,9: first and second transfer drive gear, 11,13: first and second transfer driven gear, B1, B2: first and second brake, C1, C2, C3: 1st, 2nd, 3rd clutch, PG1, PG2: 1st, 2nd planetary gear

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 자동변속기용 기어 트레인은 특정 요소끼리 고정 및 가변 연결되는 2개의 유성기어;In order to realize this, the gear train for an automatic transmission according to the present invention includes two planetary gears fixed and variably connected to specific elements;

이들 유성기어를 제어하여 전진 5속과 후진 1속을 실현하도록 입력축, 유성기어의 각 요소, 변속기 하우징을 선택적으로 가변 연결하는 5개의 마찰요소를 포함한다.It includes five friction elements for selectively varying the input shaft, each element of the planetary gear, and the transmission housing so as to control these planetary gears so as to realize the forward 5 speed and the reverse 1 speed.

보다 구체적으로 보면, 본 발명에 따른 자동변속기용 기어 트레인은 입력축에 가변 연결되는 요소, 입력축, 변속기 하우징에 가변 연결되는 요소, 트랜스퍼 샤프트로 동력을 전달하는 요소를 갖는 제1유성기어;More specifically, the gear train for an automatic transmission according to the present invention includes a first planetary gear having an element variably connected to the input shaft, an input shaft, an element variably connected to the transmission housing, and an element for transmitting power to the transfer shaft;

상기 제1유성기어의 한 요소에 고정 연결되는 요소, 상기 입력축 및 변속기 하우징에 가변 연결되는 요소, 트랜스퍼 샤프트로 동력을 전달하는 요소를 갖는 제2유성기어;A second planetary gear having an element fixedly connected to one element of the first planetary gear, an element variably connected to the input shaft and the transmission housing, and an element for transmitting power to a transfer shaft;

상기와 같이 고정 및 가변 연결되는 제1,2유성기어가 입력축으로 전달되는 입력을 전진 5속과 후진 1속으로 변속시켜 트랜스퍼 샤프트로 전달할 수 있도록 제1,2유성기어의 특정 요소를 입력축에 가변 연결하는 제1,2,3클러치, 제1,2유성기어의 특정 요소를 변속기 하우징에 가변 연결하는 제1,2브레이크를 포함한다.The specific elements of the first and second planetary gears are variable on the input shaft so that the fixed and variably connected first and second planetary gears are transmitted to the transfer shaft by shifting the input transmitted to the input shaft to the 5th forward and the 1st speed. And first and second brakes for variably connecting specific elements of the first, second and third clutches to be connected and the first and second planetary gears to the transmission housing.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 자동변속기용 기어 트레인은 유압제어시스템이 제1,2,3클러치와 제1,2브레이크를 선택적으로 작동 및 해방시켜 제1,2유성기어를 제어하여 전진 5속과 후진 1속을 실현한다.In the gear train for an automatic transmission of the present invention configured as described above, the hydraulic control system moves forward by selectively operating and releasing the first, second and third clutches and the first and second brakes to control the first and second planetary gears. Realizes 1st speed and 2nd speed.

즉, D레인지 1속에서는 제1클러치와 제1브레이크, D레인지 2속에서는 제2클러치와 제1브레이크, D레인지 3속에서는 제1,2클러치, D레인지 4속에서는 제2,3클러치, D레인지 5속에서는 제1,3클러치, R레인지 1속에서는 제1클러치와 제2브레이크가 각각 작동된다.In other words, the first and second clutches in D range 1, the second and first brakes in D range 2, the first and second clutches in D range 3, the second and third clutches in D range 4, and the 5th range in D range In the first and third clutches and the R range 1 speed, the first clutch and the second brake are operated.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.BEST MODE Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 관련하는 자동변속기용 기어 트레인의 구성도로서, 유성기어 2개와 마찰요소 5개로 전진 5속과 후진 1속을 실현할 수 있도록 구성된다.1 is a configuration diagram of a gear train for an automatic transmission according to the present invention, and is configured to realize five forward speeds and one reverse speed with two planetary gears and five friction elements.

즉, 본 실시예의 기어 트레인은 제1,2유성기어(PG1,PG2), 제1,2유성기어(PG1,PG2)의 특정 요소를 입력축(1)에 가변 연결하는 제1,2,3클러치(C1,C2,C3), 제1,2유성기어(PG1,PG2)의 특정 요소를 변속기 하우징(3)에 가변 연결하는 제1,2브레이크(B1,B2)를 구비한다.That is, the gear train of the present embodiment includes first, second and third clutches which variably connect specific elements of the first and second planetary gears PG1 and PG2 and the first and second planetary gears PG1 and PG2 to the input shaft 1. (C1, C2, C3) and first and second brakes (B1, B2) for variably connecting specific elements of the first and second planetary gears (PG1, PG2) to the transmission housing (3).

상기 제1유성기어(PG1)는 입력축(1)에 가변 연결되는 요소, 입력축(1), 변속기 하우징(3)에 가변 연결되는 요소, 트랜스퍼 샤프트(5)로 동력을 전달하는 요소를 갖는다.The first planetary gear PG1 has an element that is variably connected to the input shaft 1, an input shaft 1, an element that is variably connected to the transmission housing 3, and an element for transmitting power to the transfer shaft 5.

상기 제1유성기어(PG1)는 싱글 피니언 유성기어로 구성되며, 이의 선기어(S1)가 입력축(1)에 가변 연결되고, 캐리어(Ca1)가 입력축(1), 변속기 하우징(3)에 가변 연결되며, 링기어(R1)가 트랜스퍼 샤프트(5)로 동력을 전달하도록 연결된다.The first planetary gear PG1 includes a single pinion planetary gear, and a sun gear S1 thereof is variably connected to the input shaft 1, and a carrier Ca1 is variably connected to the input shaft 1 and the transmission housing 3. The ring gear R1 is connected to transmit power to the transfer shaft 5.

그리고 제2유성기어(PG2)는 제1유성기어(PG1)의 한 요소에 고정 연결되는 요소, 상기 입력축(1) 및 변속기 하우징(3)에 가변 연결되는 요소, 트랜스퍼 샤프트(3)로 동력을 전달하는 요소를 갖는다.In addition, the second planetary gear PG2 may be driven by an element fixedly connected to one element of the first planetary gear PG1, an element variably connected to the input shaft 1 and the transmission housing 3, and a transfer shaft 3. It has an element to convey.

상기 제2유성기어(PG2)는 더블 피니언 유성기어로 구성되며, 이의 선기어(S2)가 제1유성기어(PG1)의 캐리어(Ca1)에 고정 연결되고, 캐리어(Ca2)가 입력축(1) 및 변속기 하우징(3)에 각각 가변 연결되며, 링기어(R2)가 트랜스퍼 샤프트(5)로 동력을 전달하도록 연결된다.The second planetary gear PG2 includes a double pinion planetary gear, a sun gear S2 of which is fixedly connected to a carrier Ca1 of the first planetary gear PG1, and a carrier Ca2 of the input shaft 1 and the second planetary gear PG2. Variablely connected to the transmission housing 3, respectively, a ring gear R2 is connected to transfer power to the transfer shaft 5.

한편, 제1클러치(C1)는 입력축(1)과 제1유성기어(PG1)의 선기어(S1)를 가변 연결하도록 이들 사이에 설치되고, 제2클러치(C2)는 입력축(1)과 제1유성기어(PG1)의 캐리어(Ca1)를 가변 연결하도록 이들 사이에 설치되며, 제3클러치(C3)는 입력축(1)과 제2유성기어(PG2)의 캐리어(Ca2)를 가변 연결하도록 이들 사이에 설치된다.On the other hand, the first clutch C1 is provided between them to variably connect the input shaft 1 and the sun gear S1 of the first planetary gear PG1, and the second clutch C2 is the input shaft 1 and the first. It is provided between them so as to variably connect the carrier Ca1 of the planetary gear PG1, and the third clutch C3 is therebetween so as to variably connect the carrier Ca2 of the input shaft 1 and the second planetary gear PG2. Is installed on.

그리고 제1브레이크(B1)는 제2유성기어(PG2)의 캐리어(Ca2)를 변속기 하우징(3)에 가변 연결하도록 이들 사이에 설치되고, 제2브레이크(B2)는 제1유성기어(PG1)의 캐리어(Ca1)를 변속기 하우징(3)에 가변 연결하도록 이들 사이에 설치된다.The first brake B1 is installed therebetween so as to variably connect the carrier Ca2 of the second planetary gear PG2 to the transmission housing 3, and the second brake B2 is the first planetary gear PG1. Is installed between them so as to variably connect the carrier Ca1 to the transmission housing 3.

상기와 같이 제1,2유성기어(PG1,PG2)를 포함하는 기어 트레인을 제1,2,3클러치(C1,C2,C3), 제1,2브레이크(B1,B2)로 제어하여, 전진 5속과 후진 1속의 출력을 트랜스퍼 샤프트(5)로 전달하도록 제1,2유성기어(PG1,PG2)의 링기어(R1,R2)는제1,2트랜스퍼 드라이브 기어(7,9)에 고정 연결된다.As described above, the gear train including the first and second planetary gears PG1 and PG2 is controlled by the first, second and third clutches C1, C2 and C3 and the first and second brakes B1 and B2. The ring gears R1 and R2 of the first and second planetary gears PG1 and PG2 are fixedly connected to the first and second transfer drive gears 7, 9 so as to transmit the outputs of the fifth speed and the first speed to the transfer shaft 5. do.

이 제1,2트랜스퍼 드라이브 기어(7,9)는 트랜스퍼 샤프트(5)에 설치된 제1,2트랜스퍼 드리븐 기어(11,13)로 동력을 전달할 수 있도록 일정한 기어비로 치합된다.The first and second transfer drive gears 7 and 9 are engaged at a constant gear ratio so as to transmit power to the first and second transfer driven gears 11 and 13 installed on the transfer shaft 5.

상술한 바와 같이 구성되는 자동변속기용 기어 트레인은 차속 및 스로틀 개도와 같은 차량의 운행 상태에 따라 트랜스밋션 제어유닛(TCU)이 유압제어 시스템으로 제1,2,3클러치(C1,C2,C3)와 제1,2브레이크(B1,B2)를 도 2에 도시된 바와 같이 선택적으로 작동 및 해방시키므로 전진 5속과 후진 1속을 실현한다.In the gear train for the automatic transmission configured as described above, the transmission control unit (TCU) is a hydraulic control system according to the driving state of the vehicle, such as the vehicle speed and the throttle opening, and the first, second, and third clutches (C1, C2, C3). And first and second brakes B1 and B2 are selectively operated and released as shown in FIG. 2, thereby realizing 5 forward speeds and 1 reverse speed.

즉, D레인지 각속과 R레인지에서 제1,2,3클러치(C1,C2,C3)와 제1,2브레이크(B1,B2)가 도 2에 도시된 바와 같이 작동 해방되므로 제1,2유성기어(PG1,PG2)는 도 3,4,5,6,7,에 도시된 바와 같은 제1,2,3,4,5레버(L1,L2,L3,L4,L5)로 표시된다.That is, the first, second and third clutches C1, C2 and C3 and the first and second brakes B1 and B2 are released in the D range angular speed and the R range as shown in FIG. The gears PG1 and PG2 are represented by first, second, third, fourth and fifth levers L1, L2, L3, L4 and L5 as shown in Figs. 3, 4, 5, 6 and 7.

이들 제1,2,3,4,5레버(L1,L2,L3,L4,L5)는 제1,2유성기어(PG1,PG2)의 각 요소를 의미하는 제1,2,3,4,5노드(N1,N2,N3,N4,N5)로 표시된다.These first, second, third, fourth, and fifth levers L1, L2, L3, L4, and L5 denote first, second, third, and fourth meanings of elements of the first and second planetary gears PG1 and PG2. It is represented by five nodes (N1, N2, N3, N4, N5).

즉, 제1노드(N1)는 제1유성기어(PG1)의 선기어(S1), 제2노드(N2)는 제1,2유성기어(PG1,PG2)의 캐리어(Ca1)와 선기어(S2), 제3노드(N3)는 제1유성기어(PG1)의 링기어(R1), 제4노드(N4)는 제2유성기어(PG2)의 링기어(R2), 제5노드(N5)는 제2유성기어(PG2)의 캐리어(Ca2)를 각각 의미한다.That is, the first node N1 is the sun gear S1 of the first planetary gear PG1, and the second node N2 is the carrier Ca1 and the sun gear S2 of the first and second planetary gears PG1 and PG2. The third node N3 is the ring gear R1 of the first planetary gear PG1, the fourth node N4 is the ring gear R2 of the second planetary gear PG2, and the fifth node N5 is Means the carrier Ca2 of the second planetary gear PG2, respectively.

따라서 이하 레인지별 각 변속단의 작동 상태 설명시에는 제1,2유성기어(PG1,PG2) 각 요소를 대신하여 각 노드를 지칭하면서 설명한다.Therefore, the following description will be made while referring to each node in place of each element of the first and second planetary gears PG1 and PG2.

(D레인지 1속)(D range 1 speed)

D레인지 1속 상태에서는 제1클러치(C1)와 제1브레이크(B1)가 작동되므로 도 3에 도시된 바와 같은 제1레버(L1)에서 제3,4노드(N3,N4)가 출력요소, 제5노드(N5)가 반력요소, 제1노드(N1)가 입력 요소로 된다. 이 때 제4노드(N4)의 출력을 1(수직방향 이하 생략), 제3노드(N3)의 출력을 제4노드(N4)의 출력보다 큰 일정 비율을 갖는다고 가정한다. 이는 제1,2트랜스퍼 드라이브 기어(7,9)와 제1,2트랜스퍼 드리븐 기어(11,13)의 기어비를 결정하게 된다.Since the first clutch C1 and the first brake B1 are operated in the D range 1 speed state, the third and fourth nodes N3 and N4 are output elements at the first lever L1 as shown in FIG. 3. The fifth node N5 is a reaction force element, and the first node N1 is an input element. In this case, it is assumed that the output of the fourth node N4 is 1 (omitted below the vertical direction) and the output of the third node N3 has a predetermined ratio greater than the output of the fourth node N4. This determines the gear ratio of the first and second transfer drive gears 7 and 9 and the first and second transfer driven gears 11 and 13.

따라서 반력요소인 제5노드(N5), 제4노드(N4)의 1인 위치, 제3노드(N3)의 상기 위치를 연결하면, 1속 선도(l1)가 된다. 이 때 입력 요소인 제1노드(N1)에서 수직 방향의 크기는 출력 1에 대한 D레인지 1속의 입력 속도비(D1)이다.Therefore, when the position of the fifth node N5, the fourth node N4, which is the reaction force element, and the position of the third node N3 are connected, the first speed line l1 is obtained. In this case, the size of the vertical direction in the first node N1 as the input element is the input speed ratio D1 of the D range 1 to the output 1.

즉, D레인지 1속의 입력 속도비(D1)는 출력 1보다 크므로 D레인지 1속에서는 출력이 감속됨을 알 수 있다.That is, since the input speed ratio D1 of the D range 1 speed is greater than the output 1, it can be seen that the output is decelerated at the D range 1 speed.

(D레인지 2속)(D-range 2 speed)

상기와 같은 D레인지 1속 상태에서 차속 및 스로틀 개도가 2속 조건에 이르게 되면, 트랜스밋션 제어유닛(TCU)은 2속 제어를 실현한다.When the vehicle speed and the throttle opening degree reach the second speed condition in the above D range 1 speed state, the transmission control unit (TCU) realizes the second speed control.

즉, D레인지 2속 상태에서는 제1브레이크(B1)가 작동하는 상태에서 제1클러치(C1)가 해방되고 제2클러치(C2)가 작동되므로 도 3에 도시된 바와 같이, 제1레버(L1)에서 입력 요소가 제2노드(N2)로 전환된다.That is, in the D-range 2 speed state, since the first clutch C1 is released and the second clutch C2 is operated while the first brake B1 is operated, the first lever L1 as shown in FIG. 3. ), The input element is switched to the second node N2.

따라서 반력요소인 제5노드(N5), 제4노드(N4)의 1인 위치, 제3노드(N3)의 상기 위치를 연결하면, 2속 선도(l2)가 된다. 이 때 입력 요소인 제2노드(N2)에서 수직 방향의 크기는 출력 1에 대한 D레인지 2속의 입력 속도비(D2)이다.Therefore, when the fifth node N5, which is the reaction force element, the position 1 of the fourth node N4, and the position of the third node N3 are connected, the second speed line l2 becomes. In this case, the size of the vertical direction in the second node N2, which is an input element, is an input speed ratio D2 of the D range 2 speed with respect to the output 1.

즉, D레인지 2속에서는 D레인지 1속과 같은 출력에 대하여 D레인지 2속의 입력 속도비(D2)가 D레인지 1속의 입력 속도비(D1)보다 작아지므로 D레인지 2속의 출력이 D레인지 1속에 비하여 증속됨을 알 수 있다. 그리고 D레인지 2속의 입력 속도비(D2)는 출력 1보다 크므로 D레인지 2속에서도 출력이 감속됨을 알 수 있다.That is, in the D range 2 speed, the input speed ratio D2 of the D range 2 speed is smaller than the input speed ratio D1 of the D range 1 speed with respect to the same output as the D range 1 speed. It can be seen that it is increased. In addition, since the input speed ratio D2 of the D range 2 speed is greater than the output 1, the output is decelerated even in the D range 2 speed.

(D레인지 3속)(D-range 3 speed)

상기와 같은 D레인지 2속 상태에서 차속 및 스로틀 개도가 3속 조건에 이르게 되면, 트랜스밋션 제어유닛(TCU)은 3속 제어를 실현한다.When the vehicle speed and the throttle opening degree reach the 3 speed condition in the above D range 2 speed state, the transmission control unit TCU realizes the 3 speed control.

즉, D레인지 3속 상태에서는 제2클러치(C2)가 작동하는 상태에서 제1브레이크(B1)가 해방되고 제1클러치(C1)가 작동되므로 도 4에 도시된 바와 같이, 제2레버(L2)에서 제1,2유성기어(PG1,PG2)는 각기 다른 제1,2 3속 선도(l3',l3")를 형성하고, 입력 요소는 제1,2노드(N1,N2)로 된다.That is, in the D range 3 speed state, since the first brake B1 is released and the first clutch C1 is operated while the second clutch C2 is operating, the second lever L2 is illustrated in FIG. 4. ), The first and second planetary gears PG1 and PG2 form different first and second three-speed diagrams l3 'and l3 ", and the input element becomes the first and second nodes N1 and N2.

따라서 제1 3속 선도(ℓ3')상에서 제2노드(N2) 위치와 제1,3노드(N1,N3)의 같은 크기의 위치를 연결하면, 입력 요소인 제1,2노드(N1,N2)에서 수직 방향의 크기가 출력 1에 대한 D레인지 3속의 입력 속도비(D3)이다.Accordingly, when the position of the second node N2 and the position of the same size of the first and third nodes N1 and N3 are connected on the first third speed line ℓ3 ', the first and second nodes N1 and N2 which are input elements are connected. ), The vertical direction is the input speed ratio D3 of D range 3 speed to output 1.

즉, D레인지 3속에서는 D레인지 2속과 같은 출력에 대하여 D레인지 3속의 입력 속도비(D3)가 D레인지 2속의 입력 속도비(D2)보다 작아지므로 D레인지 3속의 출력이 D레인지 2속에 비하여 증속됨을 알 수 있다. 그리고 D레인지 3속의 입력 속도비(D3)는 출력 1보다 크므로 D레인지 3속에서 출력이 감속됨을 알 수 있다.That is, in the D range 3 speed, the input speed ratio D3 of the D range 3 speed becomes smaller than the input speed ratio D2 of the D range 2 speed for the same output as the D range 2 speed. It can be seen that it is increased. And since the input speed ratio D3 of the D range 3 speed is larger than the output 1, it can be seen that the output is decelerated at the D range 3 speed.

(D레인지 4속)(D-range 4 speed)

상기와 같은 D레인지 3속 상태에서 차속 및 스로틀 개도가 4속 조건에 이르게 되면, 트랜스밋션 제어유닛(TCU)은 4속 제어를 실현한다.If the vehicle speed and the throttle opening degree reach the 4 speed conditions in the above D range 3 speed state, the transmission control unit (TCU) realizes 4 speed control.

즉, D레인지 4속 상태에서는 제2클러치(C2)가 작동하는 상태에서 제1클러치(C1)가 해방되고 제3클러치(C3)가 작동되므로 도 5에 도시된 바와 같이, 제3레버(L3)에서 제1,2유성기어(PG1,PG2)는 각기 다른 제1,2 4속 선도(l4',l4")를 형성하고, 입력 요소는 제2,5노드(N2,N5)로 된다.That is, in the D range 4 speed state, since the first clutch C1 is released and the third clutch C3 is operated while the second clutch C2 is operated, the third lever L3 as shown in FIG. 5. ), The first and second planetary gears PG1 and PG2 form different first and second four speed diagrams l4 'and l4 ", and the input elements become second and fifth nodes N2 and N5.

따라서 제2 4속 선도(ℓ4")상에서 제2노드(N2) 위치와 제4,5노드(N4,N5)의 같은 위치를 연결하면, 입력 요소인 제2노드(N2)에서 수직 방향의 크기와 제2노드(N2)와 같은 크기의 다른 입력 요소인 제5노드(N5)의 위치가 출력 1에 대한 D레인지 4속의 입력 속도비(D4)이다.Therefore, if the position of the second node N2 and the same positions of the fourth and fifth nodes N4 and N5 are connected on the second fourth speed line L4 ″, the size of the vertical direction in the second node N2 which is an input element is measured. And the position of the fifth node N5, which is another input element of the same size as the second node N2, is the input speed ratio D4 of the D range 4 speed to the output 1.

즉, D레인지 4속에서는 D레인지 3속과 같은 출력에 대하여 D레인지 4속의 입력 속도비(D4)가 D레인지 3속의 입력 속도비(D3)보다 작아지므로 D레인지 4속의 출력이 D레인지 3속에 비하여 증속됨을 알 수 있다.That is, in the D range 4 speed, the input speed ratio D4 of the D range 4 speed becomes smaller than the input speed ratio D3 of the D range 3 speed for the same output as the D range 3 speed, so the output of the D range 4 speed is lower than that of the D range 3 speed. It can be seen that it is increased.

그리고 D레인지 4 속의 입력 속도비(D4)는 출력 1과 같음을 알 수 있다.The input speed ratio D4 in the D range 4 is equal to the output 1.

(D레인지 5속)(D-range 5 speed)

상기와 같은 D레인지 4속 상태에서 차속 및 스로틀 개도가 5속 조건에 이르게 되면, 트랜스밋션 제어유닛(TCU)은 5속 제어를 실현한다.When the vehicle speed and the throttle opening degree reach the 5-speed condition in the D-range 4-speed state as described above, the transmission control unit (TCU) realizes 5-speed control.

즉, D레인지 5속 상태에서는 제3클러치(C3)가 작동하는 상태에서 제2클러치(C2)가 해방되고 제1클러치(C1)가 작동되므로 도 6에 도시된 바와 같이, 제4레버(L4)에서 제1,2유성기어(PG1,PG2)는 각기 다른 제1,2 5속 선도(l5',l5",)를형성하고, 입력 요소는 제1,5노드(N1,N5)로 된다.That is, in the D range 5 speed state, since the second clutch C2 is released and the first clutch C1 is operated while the third clutch C3 operates, the fourth lever L4 as shown in FIG. 6. ), The first and second planetary gears PG1 and PG2 form different first and second five-speed diagrams l5 'and l5 ", and the input element becomes the first and fifth nodes N1 and N5. .

따라서 제2 5속 선도(ℓ5")상에서 제2노드(N2)의 위치와 제4노드(N4)의 1인 위치, 제5노드(N5)의 소정 위치를 연결하면, 같은 입력 요소인 제1,5노드(N1,N5)에서 수직 방향의 크기가 출력 1에 대한 D레인지 5속의 입력 속도비(D5)이다.Therefore, when the position of the second node N2 and the position of 1 of the fourth node N4 and the predetermined position of the fifth node N5 are connected on the second 5-speed line ℓ5 ″, the first input element, which is the same input element, is connected. The magnitude of the vertical direction at the 5 nodes N1 and N5 is the input speed ratio D5 of the D range 5 speeds to the output 1.

즉, D레인지 5속에서는 D레인지 4속과 같은 출력에 대하여 D레인지 5속의 입력 속도비(D5)는 1보다 작음은 물론 D레인지 4속의 입력 속도비(D4)보다 작아지므로 D레인지 5속의 출력은 D레인지 4속보다 증속됨을 알 수 있다.That is, in the D range 5 speed, the input speed ratio D5 of the D range 5 speed is smaller than 1 and smaller than the input speed ratio D4 of the D range 4 speed for the same output as the D range 4 speed. It can be seen that the speed is increased than the D range 4 speed.

(R레인지 1속)(R range 1 speed)

R레인지 1속 상태에서는 제1클러치(C1)와 제2브레이크(B2)가 작동되므로 도 7에 도시된 바와 같이, 제5레버(L5)에서 제1,2유성기어(PG1,PG2)는 각기 다른 제1,2 R레인지 1속 선도(lR1',lR1")를 형성하고, 제3,4노드(N3,N4)가 출력 요소, 제2노드(N2)가 반력요소, 제1노드(N1)가 입력 요소로 된다.In the R range 1 speed state, since the first clutch C1 and the second brake B2 are operated, as shown in FIG. 7, the first and second planetary gears PG1 and PG2 are respectively formed at the fifth lever L5. Another first and second R range first speed lines (lR1 ', lR1 ") are formed, and the third and fourth nodes N3 and N4 are output elements, the second node N2 is a reaction element, and the first node N1. ) Becomes the input element.

따라서 제1 R레인지 1속 선도(ℓR1')상에서 제2노드(N2)와 제3노드(N3)의 1보다 큰 일정 위치 및 제1노드(N1)의 소정의 위치를 연결하면, 입력 요소인 제1노드(N1)에서 수직 방향의 크기는 출력 1에 대한 R레인지 1속의 입력 속도비(r1)이다. 여기서 R레인지 1속의 입력 속도비(r1)가 제5레버(L5)에서 0이하로 하향하는 것은 출력 1을 상향으로 가정하였기 때문이다.Therefore, when a predetermined position larger than 1 of the second node N2 and the third node N3 and a predetermined position of the first node N1 are connected on the first R range first speed line ℓR1 ′, In the first node N1, the size in the vertical direction is the input speed ratio r1 of the R range 1 speed with respect to the output 1. Herein, the input speed ratio r1 of the R range 1 speed is lowered to 0 or less in the fifth lever L5 because output 1 is assumed to be upward.

즉, R레인지 1속에서는 출력이 입력 회전 방향에 대하여 역방향임을 알 수 있다.That is, in the R range 1 speed, the output is reverse to the input rotation direction.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 자동변속기용 기어 트레인은 유성기어 2개, 클러치 3개, 브레이크 2개를 효과적으로 조합하여 클러치와 브레이크를 선택적으로 작동 및 해방시키므로 전진 5속과 후진 1속을 실현하며;As described above, the gear train for the automatic transmission according to the present invention effectively combines two planetary gears, three clutches, and two brakes to selectively operate and release the clutch and the brake, thereby realizing 5 forward speeds and 1 reverse speed. ;

아울러, 유성기어를 비롯한 클러치와 브레이크의 개수를 감소시켜 소형화 및 경량화를 실현하고, 동력 손실을 유발시키는 비작동 마찰요소를 감소시켜 동력 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to reduce the number of clutches and brakes, including planetary gears, to achieve miniaturization and light weight, and to improve power efficiency by reducing non-operating friction elements that cause power loss.

Claims (10)

입력축에 가변 연결되는 요소, 입력축과 변속기 하우징에 가변 연결되는 요소, 트랜스퍼 샤프트로 동력을 전달하는 요소를 갖는 제1유성기어;A first planetary gear having an element variably connected to the input shaft, an element variably connected to the input shaft and the transmission housing, and an element transmitting power to the transfer shaft; 상기 제1유성기어의 한 요소에 고정 연결되는 요소, 상기 입력축과 변속기 하우징에 가변 연결되는 요소, 상기 트랜스퍼 샤프트로 동력을 전달하는 요소를 갖는 제2유성기어;A second planetary gear having an element fixedly connected to one element of the first planetary gear, an element variably connected to the input shaft and the transmission housing, and an element for transmitting power to the transfer shaft; 상기와 같이 고정 및 가변 연결되는 상기 제1,2유성기어가 상기 입력축으로 전달되는 입력을 전진 5속과 후진 1속으로 변속시켜 상기 트랜스퍼 샤프트로 전달할 수 있도록 상기 제1,2유성기어의 특정 요소를 상기 입력축에 가변 연결하는 제1,2,3클러치, 상기 제1,2유성기어의 특정 요소를 상기 변속기 하우징에 가변 연결하는 제1,2브레이크를 포함하는 자동변속기용 기어 트레인.Specific elements of the first and second planetary gears are configured to transmit the first and second planetary gears, which are fixed and variably connected, to the transfer shaft by shifting the input transmitted to the input shaft to 5 forward speeds and 1 reverse speed. And first and second clutches for variably connecting the first and second clutches to the input shaft, and first and second brakes for variably connecting specific elements of the first and second planetary gears to the transmission housing. 청구항 1에 있어서, 상기 제1유성기어는 싱글 피니언 유성기어로 구성됨을 특징으로 하는 자동변속기용 기어 트레인.The gear train of claim 1, wherein the first planetary gear is configured as a single pinion planetary gear. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 제1유성기어는 선기어가 상기 입력축에 가변 연결되고, 캐리어가 상기 입력축과 변속기 하우징에 가변 연결되며, 링기어가 상기 트랜스퍼 샤프트로 동력을 전달하도록 연결됨을 특징으로 하는 자동변속기용 기어 트레인.The method of claim 1 or 2, wherein the first planetary gear is characterized in that the sun gear is variably connected to the input shaft, the carrier is variably connected to the input shaft and the transmission housing, the ring gear is connected to transfer power to the transfer shaft Gear train for automatic transmission. 청구항 1에 있어서, 상기 제2유성기어는 더블 피니언 유성기어로 구성됨을 특징으로 하는 자동변속기용 기어 트레인.The gear train of claim 1, wherein the second planetary gear is configured as a double pinion planetary gear. 청구항 1 또는 4에 있어서, 상기 제2유성기어는 선기어가 상기 제1유성기어의 캐리어에 고정 연결되고, 캐리어가 상기 입력축과 상기 변속기 하우징에 각각 가변 연결되며, 링기어가 상기 트랜스퍼 샤프트로 동력을 전달하도록 연결됨을 특징으로 하는 자동변속기용 기어 트레인.The method of claim 1 or 4, wherein the second planetary gear is a sun gear is fixedly connected to the carrier of the first planetary gear, the carrier is variably connected to the input shaft and the transmission housing, respectively, a ring gear to power the transfer shaft Gear train for automatic transmission, characterized in that it is connected for transmission. 청구항 1에 있어서, 상기 제1클러치는 상기 입력축과 상기 제1유성기어의 선기어를 가변 연결하도록 상기 입력축과 상기 제1유성기어의 선기어 사이에 설치됨을 특징으로 하는 자동변속기용 기어 트레인.The gear train of claim 1, wherein the first clutch is disposed between the input shaft and the sun gear of the first planetary gear so as to variably connect the input shaft and the sun gear of the first planetary gear. 청구항 1에 있어서, 상기 제2클러치는 상기 입력축과 상기 제1유성기어의 캐리어를 가변 연결하도록 상기 입력축과 상기 제1유성기어의 캐리어 사이에 설치됨을 특징으로 하는 자동변속기용 기어 트레인.The gear train of claim 1, wherein the second clutch is disposed between the input shaft and the carrier of the first planetary gear so as to variably connect the input shaft and the carrier of the first planetary gear. 청구항 1에 있어서, 상기 제3클러치는 상기 입력축과 상기 제2유성기어의 캐리어를 가변 연결하도록 상기 입력축과 상기 제2유성기어의 캐리어 사이에 설치됨을 특징으로 하는 자동변속기용 기어 트레인.The gear train of claim 1, wherein the third clutch is disposed between the input shaft and the carrier of the second planetary gear so as to variably connect the input shaft and the carrier of the second planetary gear. 청구항 1에 있어서, 상기 제1브레이크는 상기 제2유성기어의 캐리어를 상기 변속기 하우징에 가변 연결하도록 상기 제2유성기어의 캐리어와 상기 변속기 하우징 사이에 설치됨을 특징으로 하는 자동변속기용 기어 트레인.The gear train of claim 1, wherein the first brake is installed between the carrier of the second planetary gear and the transmission housing to variably connect the carrier of the second planetary gear to the transmission housing. 청구항 1에 있어서, 상기 제2브레이크는 상기 제1유성기어의 캐리어를 상기 변속기 하우징에 가변 연결하도록 상기 제1유성기어의 캐리어와 상기 변속기 하우징 사이에 설치됨을 특징으로 하는 자동변속기용 기어 트레인.The gear train of claim 1, wherein the second brake is installed between the carrier of the first planetary gear and the transmission housing to variably connect the carrier of the first planetary gear to the transmission housing.
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