KR19980046741A - Power train of car 5-speed automatic transmission - Google Patents
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Abstract
2개의 단순 유성기어셋트와 6개의 마찰요소로서 전진 5속 및 후진 1속의 변속단을 실현하여 컴팩트 및 경량화하며, 전진 5속 및 후진 변속단에서 동력손실을 작게 할 수 있도록 한 차량용 5속 자동변속기의 파워 트레인을 제공할 목적으로; 더블 피니온 유성기어셋트와 싱글 피니온 유성기어셋트의 선기어가 상호 고정적으로 연결되고, 더블 피니온 유성기어셋트의 어느 한 작동요소가 싱글 피니온 유성기어셋트의 2개의 작동요소와 각각 가변적으로 연결이 이루어지는 복합 유성기어셋트와; 상기 더블 피니온 유성기어셋트의 작동요소 중 어느 2개의 작동요소에 가변적으로 선택 입력이 이루어지도록 하는 입력수단과; 상기 제1, 2 더블 피니온 유성기어셋트의 작동요소를 가변적으로 연결하는데 배치되어 동력전달을 단속하는 클러치로 이루어지는 클러치 수단과; 상기 싱글 피니온 유성기어셋트의 각 작동요소 중 출력요소로 작용하는 작용요소를 제외한 2개의 작동요소를 반력요소로 작동하도록 하는 브레이크로 이루어지는 브레이크 수단을 포함하는 차량용 5속 자동변속기의 파워 트레인을 제공한다.A five-speed automatic transmission for vehicles that realizes five forward speeds and one reverse speed with two simple planetary gear sets and six friction elements, enabling compact and light weight, and reducing power loss in five forward and reverse speeds. For the purpose of providing a power train of; The sun gears of the double pinion planetary gear set and the single pinion planetary gear set are fixedly connected to each other, and one operating element of the double pinion planetary gear set is variably connected to the two operating elements of the single pinion planetary gear set, respectively. The composite planetary gear set is made; Input means for variably selecting input to any two of the operating elements of the double pinion planetary gear set; Clutch means arranged to variably connect operating elements of the first and second double pinion planetary gear sets, the clutch means comprising a clutch for intermittent power transmission; It provides a power train of a five-speed automatic transmission for a vehicle including a brake means consisting of a brake to operate the two operating elements of the single pinion planetary gear set, except for the output element acting as the output element of the reaction element. do.
Description
본 발명은 차량용 5속 자동 변속기의 파워트레인에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2개의 유성기어셋트와 6개의 마찰요소로서 전진 5속 및 후진 1속의 변속단을 실현할 수 있도록 하여 컴팩트 및 경량화하며, 전진 5속 및 후진 변속단에서 동력손실을 작게할 수 있도록 한 차량용 5속 자동 변속기의 파워 트레인에 관한 것이다.The present invention relates to a power train of a five-speed automatic transmission for a vehicle, and more particularly, two planetary gear sets and six friction elements to realize a shift speed of five forward speeds and one reverse speed, making it compact and lightweight, and moving forward. The present invention relates to a power train of a five-speed automatic transmission for a vehicle, which can reduce power loss in five-speed and reverse shift stages.
일반적으로 차량용 자동 변속기는 차량의 주행속도와 부하의 변동에 따라 변속비를 자동적으로 제어하는 트랜스밋션 제어유닛을 구비하고 있다.In general, an automatic transmission for a vehicle is provided with a transmission control unit for automatically controlling a transmission ratio in accordance with a change in a traveling speed and a load of the vehicle.
상기한 트랜스밋션 제어유닛은 파워 트레인에 설치된 다수개의 마찰요소들을 작동 또는 비작동 상태로 제어하여 유성기어 셋트의 3요소(선기어, 링기어, 유성 캐리어)중 어느 요소를 입력요소로 하고, 다른 요소를 반력요소로 선택하여 출력단 회전수를 조절하게 된다.The transmission control unit controls a plurality of friction elements installed in the power train in an active or non-operating state so that any one of the three elements of the planetary gear set (sun gear, ring gear, planet carrier) is an input element, and other elements Select as the reaction force element to adjust the output speed.
실질적으로 전진 4속과 후진 1속의 변속비를 출력할 수 있는 파워 트레인을 설계하기 위해서는 2개의 단순 유성기어셋트를 조합한 복합 유성기어 셋트와, 최소한 5개의 마찰요소들을 사용하여야 한다.In order to design a power train that can output a gear ratio of 4 forward speeds and 1 reverse speed, a complex planetary gear set combining two simple planetary gear sets and at least five friction elements should be used.
그리고 상기 복합 유성기어셋트는 적어도 서로 다른 2개의 요소가 서로 공용으로 사용될 수 있도록 유성 캐리어가 서로 직결되게 하거나, 선기어를 공용으로 사용하고 유성 캐리어와 링기어가 직결되게 하거나 유성 캐리어와 링기어가 상호 직결되게 하는 직결구조를 갖게 되어 4개의 독립 작동요소를 보유하게 된다.The composite planetary gear set may have a planetary carrier directly connected to each other so that at least two different elements may be shared with each other, or a sun gear is used in common and the planetary carrier and a ring gear are directly connected to each other, or the planetary carrier and the ring gear are mutually connected. It has a direct connection structure that allows it to have four independent operating elements.
그러나 상기와 같은 파워 트레인에 있어서는 전진 4속과 후진 1속의 변속단을 얻을 수 있기 때문에 최근 고출력화 되고 있는 엔진에서는 그의 엔진 성능을 충분히 이용하지 못한다는 문제점이 있다.However, in the power train as described above, since the shift stages of the 4th forward speed and the 1st reverse speed can be obtained, there is a problem that the engine performance of recent high output does not fully utilize its engine performance.
즉, 차량용 자동 변속기는, 고출력의 엔진에서 엔진의 성능을 충분히 활용하지 못하게 되면, 연비 및 동력성능 그리고 구동성능이 좋지 않게 된다.In other words, when the vehicle automatic transmission fails to fully utilize the performance of the engine in a high-power engine, fuel economy, power performance and driving performance are poor.
이에 따라 최근에는 고출력 엔진에서 엔진의 성능을 충분히 활용하기 위한 수단으로 변속비를 보다 다단화할 수 있는 전진 5속 후진 1속의 변속단을 보유하는 파워 트레인이 제안되고 있다.Accordingly, in recent years, a power train having a five-speed forward and one-speed forward gear stage capable of further speed shifting has been proposed as a means for fully utilizing engine performance in high-power engines.
상기와 같이 전진 5속 후진 1속의 변속단을 위하여 제안되고 있는 종래의 파워 트레인은 3개의 단순 유성기어셋트와 6개의 마찰요소를 필요로 하거나, 3개의 단순 유성기어셋트와 7개의 마찰요소를 필요로 하는 파워 트레인이 제공되고 있다.The conventional power train proposed for the 5th forward and 1st speed stage as described above requires three simple planetary gear sets and six friction elements, or three simple planetary gear sets and seven friction elements. A power train is provided.
그러나 상기와 같이 전진 5속 후진 1속의 변속단을 위하여 제안되고 있는 종래의 파워 트레인은 상기한 바와 같이, 3개의 단순 유성기어셋트와 6개의 마찰요소를 필요로 하거나, 3개의 단순 유성기어셋트와 7개의 마찰요소를 필요로 하게 되는 바, 그 구성이 매우 복잡해짐은 물론 제어가 용이하지 않다는 문제점을 내포하고 있다.However, the conventional power train proposed for the 5th forward and 1st speed stage as described above requires three simple planetary gear sets and six friction elements, or three simple planetary gear sets. Since seven friction elements are required, the configuration is very complicated, and the control is not easy.
또한, 그 제조원가가 크게 상승하여 차량 구입자들에게 경제적인 부담을 가중시키게 되며, 이에 따라 판매 경쟁력에서도 크게 뒤떨어진다는 문제점을 내포하고 있다.In addition, the manufacturing cost is greatly increased to increase the economic burden on the vehicle buyers, thereby implying a significant inferior sales competitiveness.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 2개의 단순 유성기어셋트와 6개의 마찰요소로서 전진 5속 및 후진 1속의 변속단을 실현할 수 있도록 한 차량용 5속 자동변속기의 파워 트레인을 제공함에 있다.Therefore, the present invention has been invented to solve the above problems, the object of the present invention is to provide a five-speed for the vehicle to realize a five-speed forward and one reverse speed with two simple planetary gear set and six friction elements. It is to provide the power train of the automatic transmission.
본 발명의 다른 목적은 상기 목적의 실현으로 컴팩트 및 경량화하며, 전진 5속 및 후진 변속단에서 동력손실을 작게 할 수 있도록 한 차량용 5속 자동 변속기의 파워 트레인을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a power train of a five-speed automatic transmission for a vehicle, which is compact and light in weight, and can reduce power loss in the forward five-speed and reverse-shift stages.
이를 실현하기 위하여 본 발명이 제공하는 클러치 후크 업은 더블 피니온 유성기어셋트와 싱글 피니온 유성기어셋트의 선기어가 상호 고정적으로 연결되고, 더블 피니언 유성기어셋트의 어느 한 작동요소가 싱글 피니언 유성기어셋트의 2개의 작동요소와 각각 가변적으로 연결이 이루어지는 복합 유성기어셋트와; 상기 더블 피니온 유성기어셋트의 작동요소 중 어느 2개의 작동요소에 가변적으로 선택 입력이 이루어지도록 하는 입력수단과; 상기 더블 피니온 유성기어셋트와 싱글 피니언 유성기어셋트의 작동요소를 가변적으로 연결하는데 배치되어 동력전달을 단속하는 클러치로 이루어지는 클러치 수단과; 상기 싱글 피니온 유성기어셋트의 각 작동요소 중 출력요소로 작용하는 작용요소를 제외한 2개의 작동요소를 반력요소로 작동하도록 하는 브레이크로 이루어지는 브레이크 수단을 포함하는 차량용 5속 자동변속기의 파워 트레인을 제공한다.In order to achieve this, the clutch hook-up provided by the present invention is a double pinion planetary gear set and a single pinion planetary gear set sun gear are connected to each other fixedly, and any one operation element of the double pinion planetary gear set is a single pinion planetary gear set. A composite planetary gear set that is variably connected to each of two operating elements; Input means for variably selecting input to any two of the operating elements of the double pinion planetary gear set; A clutch means arranged to variably connect the operating elements of the double pinion planetary gear set and the single pinion planetary gear set, the clutch means for intermittent power transmission; It provides a power train of a five-speed automatic transmission for a vehicle including a brake means consisting of a brake to operate the two operating elements of the single pinion planetary gear set, except for the output element acting as the output element of the reaction element. do.
상기한 복합 유성기어셋트는 더블 피니온 유성기어셋트와 싱글 피니온 유성기어셋트의 선기어를 동력전달부재로 연결하고, 더블 피니온 유성기어셋트의 링기어를 싱글 피니온 유성기어셋트의 링기어 및 유성 캐리어와 각각 가변적으로 연결하여 이루어지는 차량용 5속 자동변속기의 파워트레인을 제공한다.The composite planetary gear set is connected to the sun gear of the double pinion planetary gear set and the single pinion planetary gear set as a power transmission member, and the ring gear of the double pinion planetary gear set to the ring gear of the single pinion planetary gear set Provided is a power train of a five-speed automatic transmission for a vehicle that is variably connected to a planet carrier.
상기한 입력수단은 더블 피니온 유성기어셋트의 유성캐리어와 링기어에 가변적으로 입력축의 회전동력이 입력되도록 형성함을 특징으로 하는 차량용 5속 자동변속기의 파워 트레인을 제공한다.The input means provides a power train of a five-speed automatic transmission for a vehicle, characterized in that the rotational force of the input shaft is input to the planetary carrier and the ring gear of the double pinion planetary gear set.
상기에서 더블 피니온 유성기어셋트의 유성캐리어와 링기어는 입력축과의 사이에 각각 개재되는 클러치로 연결됨을 특징으로 하는 차량용 5속 자동변속기의 파워 트레인을 제공한다.In the above, the planetary carrier and the ring gear of the double pinion planetary gear set are connected to each other by a clutch interposed between the input shaft provides a power train of a five-speed automatic transmission for a vehicle.
상기한 클러치 수단은, 더블 피니온 유성기어셋트의 링기어와 싱글 피니온 유성기어셋트의 링기어 사이에서 동력을 단속하는 클러치와; 더블 피니온 유성기어셋트의 링기어와 싱글 피니온 유성기어셋트의 유성 캐리어 사이에서 동력을 단속하는 클러치와;를 포함하여 이루어지는 차량용 5속 자동변속기의 파워 트레인을 제공한다.The clutch means includes a clutch for intermittent power between the ring gear of the double pinion planetary gear set and the ring gear of the single pinion planetary gear set; And a clutch that regulates power between the ring gear of the double pinion planetary gear set and the planet carrier of the single pinion planetary gear set.
상기한 브레이크 수단들은, 싱글 피니온 유성기어셋트의 유성 캐리어와 변속기 하우징 사이에서 이 링기어를 반력요소로 선택하는 브레이크와; 싱글 피니온 유성기어셋트의 선기어와 변속기 하우징에서 이의 선기어를 반력요소로 선택하는 브레이크와;를 포함하는 차량용 5속 자동변속기의 파워트레인을 제공한다.The brake means includes a brake for selecting the ring gear as a reaction element between the planetary carrier of the single-pinion planetary gear set and the transmission housing; It provides a power train for a five-speed automatic transmission including a; and a brake for selecting the sun gear of the single-pinion planetary gear set and the sun gear in the transmission housing as a reaction element.
더블 피니온 유성기어 셋트와 싱글 피니온 유성기어셋트의 선기어를 동력전달부재로서 직결하고, 더블 피니온 유성기어셋트의 링기어를 싱글 피니온 유성기어셋트의 링기어 및 유성 캐리어와 각각 가변적으로 연결하여 이루어지는 복합 유성기어 셋트와; 상기 더블 피니온 유성기어셋트의 선기어와 링기어로 가변적인 입력이 이루어지도록 형성되는 입력수단과; 상기 더블 피니온 유성기어 셋트의 링기어를 싱글 피니온 유성기어 셋트의 링기어 및 유성캐리어 사이에 각각 배치되어 동력을 단속하는 클러치로 이루어지는 클러치 수단과; 싱글 피니온 유성기어셋트의 유성 캐리어 및 선기어와 변속기 하우징 사이에 각각 배치되어 이들 작동요소를 반력요소로 선택하는 브레이크로 이루어지는 브레이크 수단과;를 포함하여 이루어지는 차량용 5속 자동변속기의 파워트레인을 제공한다.The sun gear of the double pinion planetary gear set and the single pinion planetary gear set is directly connected as a power transmission member, and the ring gear of the double pinion planetary gear set is variably connected to the ring gear and the planet carrier of the single pinion planetary gear set, respectively. A composite planetary gear set; Input means formed to allow variable input of the sun gear and the ring gear of the double pinion planetary gear set; Clutch means for interlocking the ring gear of the double pinion planetary gear set between the ring gear and the planet carrier of the single pinion planetary gear set, respectively, for clutching power; And a brake means comprising a planetary carrier and a sun gear of the single-pinion planetary gear set and brakes for selecting these operating elements as reaction elements, respectively. .
도 1은 본 발명에 의한 파워 트레인의 구성도.1 is a block diagram of a power train according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 파워 트레인을 운용하기 위한 마찰요소의 작동표이다.2 is an operation table of a friction element for operating a power train according to the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail.
도 1은 본 발명에 의한 자동변속기의 파워 트레인을 나타내는 도면으로서, 엔진(E)의 회전동력이 토오크 컨버터(T)에서 토오크 변환되어 변속부의 입력축(2)으로 전달될 수 있는 구조를 갖는다.1 is a view showing a power train of an automatic transmission according to the present invention, the rotational power of the engine (E) has a structure that can be torque converted in the torque converter (T) to be transmitted to the input shaft (2) of the transmission.
본 실시예에서 상기한 입력축(2)은 토오크 컨버터(T)의 터어빈으로부터 더블 피니온 유성기어셋트(4)로 토오크를 전달하고, 이 더블 피니온 유성기어 셋트(4)는 다시 싱글 피니온 유성기어셋트(6)로 토오크를 전달하여 상호 보완적인 작동으로 싱글 피니온 유성기어셋트(6)의 링기어(8)와 일체로 형성되어 있는 트랜스퍼 드라이브 기어(10)를 통해 출력될 수 있는 클러치 후크 업이 이루어지게 된다.In the present embodiment, the input shaft 2 transfers the torque from the turbine of the torque converter T to the double pinion planetary gear set 4, and the double pinion planetary gear set 4 is again a single pinion planetary. Clutch hook that can be output through the transfer drive gear 10 formed integrally with the ring gear 8 of the single pinion planetary gear set 6 in a complementary operation by transmitting torque to the gear set 6. Up is done.
그리고 더블 피니온 유성기어셋트(4)는 선기어(12)와 싱글 피니온 유성기어셋트(6)의 선기어(14)는 동력전달부재(16)를 통해 직결되며, 더블 피니온 유성기어셋트(4)의 링기어(18)는 싱글 피니온 유성기어셋트(6)의 링기어(8) 사이에 설치되는 제1클러치(20)를 통하여 전진 1속에서 회전동력을 전달할 수 있는 구조로 이루어진다.The double pinion planetary gear set 4 is the sun gear 12 and the sun gear 14 of the single pinion planetary gear set 6 are directly connected through the power transmission member 16, and the double pinion planetary gear set 4 ) Ring gear 18 is made of a structure capable of transmitting rotational power at the first forward speed through the first clutch (20) installed between the ring gear (8) of the single pinion planetary gear set (6).
또한, 상기 더블 피니온 유성기어셋트(4)의 링기어(18)는 싱글 피니온 유성기어셋트(6)의 유성 캐리어(22)와의 사이에 설치되는 제2클러치(24)에 의해 전진 2, 3, 4, 5속에서 동력을 전달하게 된다.In addition, the ring gear 18 of the double pinion planetary gear set 4 is moved forward by a second clutch 24 provided between the planetary carrier 22 of the single pinion planetary gear set 6. It transmits power at three, four and five speeds.
그리고 상기와 같이 이루어지는 복합 유성기어셋트에 입력축(2)의 회전 동력을 입력시키는 입력수단으로는 상기 입력축(2)과 더블 피니온 유성기어셋트(4)의 유성캐리어(26)가 제3 클러치(28)를 개재시켜 연결되어 이의 유성 캐리어(26)가 전진1, 2, 3, 4속과 후진 변속단에서 입력요소로 작용할 수 있도록 하였다.As the input means for inputting the rotational power of the input shaft 2 to the composite planetary gear set as described above, the planetary carrier 26 of the input shaft 2 and the double pinion planetary gear set 4 includes a third clutch ( 28), so that its planetary carriers 26 can act as input elements at forward 1, 2, 3, 4 and reverse gears.
또한, 상기 입력축(2)과 더블 피니언 유성기어셋트(4)의 링기어(18)가 제4클러치(30)를 개재시켜 연결되어 이의 링기어(18)가 전진4, 5속 및 후진 변속단에서 입력요소로 작용할 수 있도록 하였다.In addition, the input shaft 2 and the ring gear 18 of the double pinion planetary gear set 4 are connected via the fourth clutch 30 so that the ring gear 18 is forward 4, 5 speed and reverse shift stages. It can be used as an input element in.
상기한 제1, 2, 3, 4 클러치는 일반 자동변속기에서 사용되고 있는 다판식 클러치가 사용될 수 있다.As the first, second, third, and fourth clutches, a multi-plate clutch used in a general automatic transmission may be used.
상기한 클러치들이 2개 또는 2개 이상 작동시 유성기어셋트가 입력에 대한 출력의 회전수를 조절할 수 있도록 하기 위하여 브레이크 수단들이 제공된다.Brake means are provided to allow the planetary gear set to adjust the number of revolutions of the output relative to the input when the clutches operate two or more than two.
상기한 브레이크 수단을 형성하는 제1 브레이크(32)는 싱글 피니온 유성기어 셋트(6)의 유성 캐리어(22)와 변속기 하우징(34) 사이에 설치되어 전진 1, 2속과 후진 변속단에서 이 유성 캐리어(22)를 반력요소로 선택할 수 있도록 구성된다.The first brake 32 forming the brake means is provided between the planetary carrier 22 of the single pinion planetary gear set 6 and the transmission housing 34 so that the first brake 32 is provided at the forward 1, 2 speed and the reverse gear. The planetary carrier 22 is configured to be selected as a reaction element.
또한, 제2 브레이크(36)는 싱글 피니온 유성기어 셋트(6)의 선기어(14)와 변속기 하우징(34) 사이에 설치되어 전진 3속과 5속에서 이 선기어(14)와 더블 피니온 유성기어셋트(6)의 선기어(12)가 동시에 반력요소로 선택될 수 있도록 구성된다.In addition, the second brake 36 is installed between the sun gear 14 and the transmission housing 34 of the single-pinion planetary gear set 6, and the sun gear 14 and the double-pinion planetary planet at the 3rd and 5th forward speeds. The sun gear 12 of the gear set 6 is configured to be simultaneously selected as a reaction force element.
그리고 제1도에서는 파워 트레인의 트랜스퍼 드라이브 기어(10)가 트랜스퍼 드리븐 기어(미도시)와 치차 물림되어 최종 감속기어를 통하여 차동장치로 동력을 전달하는 구조를 생략하고 있는데, 그러한 구조는 공지의 것이 사용될 수 있고, 또 그것은 어떠한 구조의 것이 사용되어도 본 발명이 의도하는 목적을 실현할 수 있으므로 설명은 생략한다.In FIG. 1, the transfer drive gear 10 of the power train is geared with the transfer driven gear (not shown) to omit a structure for transmitting power to the differential device through the final reduction gear, which is known in the art. It can be used, and since the structure of the present invention can realize the object intended by the present invention, it will be omitted.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 자동 변속기의 파워 트레인은, 트랜스밋션 제어유닛(미도시)에 의해 작동과 비작동이 선택되는 마찰요소들(클러치 수단 및 브레이크 수단)의 작동 유무에 따라 유성기어 셋트의 3요소(선기어, 유성 캐리어, 링기어)중 어느 하나의 요소를 입력으로, 그리고 다른 하나의 요소를 반력요소로 선택하여 다음과 같은 전진 5속과 후진 1속의 변속비를 출력하게 된다.The power train of the automatic transmission of the present invention made in this way comprises three types of planetary gear sets depending on whether or not friction elements (clutch means and brake means) are activated and deactivated by a transmission control unit (not shown). By selecting one of the elements (sun gear, planet carrier, ring gear) and the other element as the reaction force element, the following transmission ratios of 5 forward speed and 1 reverse speed are output.
트랜스밋션 제어 유닛에 의해 작동과 비작동이 선택되는 마찰요소들에 관련하는 작동표가 도 2에 나타나 있다.An operating table relating to the friction elements for which operation and non-operation are selected by the transmission control unit is shown in FIG. 2.
셀렉터 레버(미도시)가 전진(D)레인지로 선택되어 스로틀 밸브의 개도량이 증가하기 시작하면, 트랜스밋션 제어유닛은 파워트레인이 1속의 변속비를 출력할 수 있도록 유압제어 시스템(미도시)을 통하여 제1, 3 클러치(20)(28)와, 제1브레이크(32)에 유압을 공급하여 이들을 작동시키게 된다.When the selector lever (not shown) is selected as the forward (D) range and the opening amount of the throttle valve starts to increase, the transmission control unit uses a hydraulic control system (not shown) so that the power train can output the first speed ratio. Hydraulic pressure is supplied to the first and third clutches 20 and 28 and the first brake 32 to operate them.
이하에서 클러치 또는 브레이크가 작동한다는 의미는 유압제어 시스템에서 유압이 공급되는 것을 의미한다.Hereinafter, the clutch or the brake to operate means that the hydraulic pressure is supplied from the hydraulic control system.
그러면 더블 피니온 유성기어셋트(4)의 유성 캐리어(26)를 통하여 입력이 이루어지는 상태에서 제1 클러치(20)의 작동에 의하여 더블 피니언 유성기어셋트(4)의 링기어(18)가 싱글 피니언 유성기어셋트(6)의 링기어(8)와 연결되어 일체가 되며, 이의 상태에서 제1 브레이크(32)의 작동에 의하여 싱글 피니온 유성기어셋트(6)의 유성 캐리어(22)가 반력요소로 작동하게 된다.Then, the ring gear 18 of the double pinion planetary gear set 4 is operated by the operation of the first clutch 20 while the input is made through the planet carrier 26 of the double pinion planetary gear set 4. The planetary carrier 22 of the single pinion planetary gear set 6 is connected to the ring gear 8 of the planetary gear set 6 by the operation of the first brake 32 in this state. Will work.
이러한 작용에 의해 출력요소인 싱글 피니온 유성기어 셋트(6)의 링기어(8)는 입력축(2)과 동일한 방향으로 회전하면서 본 실시예의 파워 트레인이 제공할 수 있는 가장 큰 감속비를 출력하여 1속의 변속단을 실현하게 된다.By this action, the ring gear 8 of the single-pinion planetary gear set 6, which is an output element, rotates in the same direction as the input shaft 2 and outputs the largest reduction ratio that the power train of the present embodiment can provide. The gear shift inside is realized.
이러한 1속 제어상태에서 차속이 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어유닛에서는 상기 제1 속의 상태에서 제1 클러치(20)의 작동을 해제하고, 제2 클러치(24)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed increases in the first speed control state, the transmission control unit releases the operation of the first clutch 20 in the state of the first speed, and operates the second clutch 24.
그러면 더블 피니온 유성기어셋트(4)의 링기어(18)가 싱글 피니온 유성기어셋트(6)의 유성 캐리어(22)와 연결되어 이의 링기어(18)와 유성 캐리어(22)가 제1 브레이크(32)의 작동에 의하여 동시에 반력요소로 작용하게 된다.Then, the ring gear 18 of the double pinion planetary gear set 4 is connected to the planet carrier 22 of the single pinion planetary gear set 6 so that the ring gear 18 and the planet carrier 22 thereof are firstly connected. The brake 32 acts as a reaction force element at the same time.
이에 따라 출력요소인 싱글 피니온 유성기어셋트(6)의 링기어(8)는 입력축(2)과 동일방향으로 회전하면서 1속 보다 빠른 2속 변속비를 출력하게 된다.Accordingly, the ring gear 8 of the single pinion planetary gear set 6, which is an output element, rotates in the same direction as the input shaft 2 and outputs a speed ratio of two speeds faster than one speed.
이러한 2속 제어 상태에서 차속이 증가하게 되면, 트랜스미션 제어유닛에서는 제2 속의 상태에서 제1 브레이크(32)의 작동을 해제하면서 새로이 제2 브레이크(36)를 작동시켜 반력요소를 더블 피니온 유성기어셋트(4)의 선기어(12)와 싱글 피니온 유성기어셋트(6)의 선기어(14)로 변환시키게 된다.When the vehicle speed increases in the second speed control state, the transmission control unit releases the first brake 32 in the second speed state and newly operates the second brake 36 to operate the reaction force element to double-pinion planetary gear. The sun gear 12 of the set 4 and the sun gear 14 of the single pinion planetary gear set 6 are converted.
상기한 작용으로 싱글 피니온 유성기어 셋트(6)의 링기어(8)는 2속 보다 빠른 3 속의 변속비를 출력하게 된다.In the above-described operation, the ring gear 8 of the single pinion planetary gear set 6 outputs a gear ratio of three speeds faster than two speeds.
이와 같은 3속의 상태에서 차속이 더욱 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어유닛에서는 상기 제3속의 상태에서 제2 브레이크(36)의 작동을 해제하고 제4 클러치(30)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed is further increased in the state of the third speed, the transmission control unit releases the operation of the second brake 36 in the state of the third speed and operates the fourth clutch 30.
그러면 입력축(2)의 회전동력이 더블 피니온 유성기어셋트(4)의 유성캐리어(26)와 링기어(18)로 동시에 입력이 이루어지고, 싱글 피니온 유성기어셋트(6)는 선기어(14)와 유성 캐리어(22)를 통하여 동시에 입력이 이루어지게 되는 바, 복합 유성기어셋트는 그 전체가 직결된 상태를 유지하게 되어 입력과 출력이 동일한 4속의 변속비를 출력하게 된다.Then, the rotational power of the input shaft 2 is simultaneously inputted to the planetary carrier 26 and the ring gear 18 of the double pinion planetary gear set 4, and the single pinion planetary gear set 6 is the sun gear 14. ) And the planetary carrier 22 is input simultaneously, and the composite planetary gear set maintains a state directly connected to the entire planetary gear set to output the same four-speed transmission ratio as the input and the output.
이와 같은 4속의 상태에서 차속이 더욱 증가하게 되면, 트랜스밋션 제어유닛에서는 상기 제4 속의 상태에서 제3 클러치(28)의 작동을 해제하고, 새로이 제2 브레이크(36)를 작동시키게 된다.When the vehicle speed increases further in the state of the fourth speed, the transmission control unit releases the operation of the third clutch 28 in the state of the fourth speed, and newly operates the second brake 36.
그러면 입력축(2)의 회전동력은 더블 피니온 유성기어셋트(4)의 링기어(18)로 입력이 이루어지게 되며, 싱글 피니온 유성기어셋트(6)의 유성 캐리어(22)와 선기어(14)가 더블 피니온 유성기어셋트(4)의 링기어(18) 및 선기어(12)와 상호 연결되는데, 이때 제2 브레이크(36)의 작동으로 더블 및 싱글 피니온 유성기어셋트(4)(6)의 선기어(12)(14)가 반력요소로 작용하게 된다.Then, the rotational power of the input shaft 2 is input to the ring gear 18 of the double pinion planetary gear set 4, and the planetary carrier 22 and the sun gear 14 of the single pinion planetary gear set 6 are made. ) Is interconnected with the ring gear 18 and the sun gear 12 of the double pinion planetary gear set 4, wherein the actuation of the second brake 36 causes the double and single pinion planetary gear sets 4 and 6 to operate. ), The sun gear 12, 14 acts as a reaction force element.
이에 따라 입력축(2)의 회전동력이 그대로 싱글 피니온 유성기어셋트(6)의 유성 캐리어(22)로 전달되는 상태에서 선기어(14)가 반력요소로 작용하게 되는 바, 증속이 이루어지면서 상기 4속 보다 빠른 5속의 변속비를 출력하게 된다.Accordingly, the sun gear 14 acts as a reaction force element in the state in which the rotational power of the input shaft 2 is transmitted to the planet carrier 22 of the single pinion planetary gear set 6 as it is. It will output 5 speed faster than the speed.
즉, 제5속에서는 오버 드라이브 상태가 되는 것이다.That is, in the fifth speed, it is in an overdrive state.
그리고 셀렉터 레버가 후진(R) 레인지로 선택되면, 트랜스밋션 제어유닛에서는 제3, 4 클러치(28)(30)와 제1 브레이크(32)를 작동시키게 된다.When the selector lever is selected as the reverse (R) range, the transmission control unit operates the third and fourth clutches 28 and 30 and the first brake 32.
그러면 입력축(2)의 회전동력은 제3, 4 클러치(28)(30)의 작동에 의하여 더블 피니온 유성기어셋트(4)의 유성 캐리어(26)와 링기어(18)를 통해 동시에 입력이 이루어지면서 직결의 상태가 되고, 이의 상태에서 싱글 피니온 유성기어셋트(6)의 선기어(14)로 입력이 이루어지는 상태에서 제1 브레이크(32)에 의하여 유성 캐리어(22)가 반력요소로 작용하게 되는 바, 출력요소로 작용하는 링기어(8)가 역회전하면서 출력이 이루어져 후진의 변속비를 출력하게 되는 것이다.Then, the rotational power of the input shaft 2 is simultaneously input through the planet carrier 26 and the ring gear 18 of the double pinion planetary gear set 4 by the operation of the third and fourth clutches 28 and 30. In this state, the planetary carrier 22 acts as a reaction element by the first brake 32 in the state in which the single pinion planetary gear set 6 is input to the sun gear 14 of the single pinion planetary gear set 6. When the ring gear 8 serving as an output element rotates in reverse, the output is made to output the shift ratio of reverse.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면 2개의 단순 유성기어셋트와 6개의 마찰요소로서 전진 5속 및 후진 1속의 변속단을 실현할 수 있으며, 이에 따라 자동변속기의 컴팩트 및 경량화가 가능하다.As described above, according to the present invention, two forward planetary gear sets and six friction elements can realize a shift speed of 5 forward speeds and 1 reverse speed, thereby enabling compact and lightweight automatic transmissions.
또한, 전진 5속 및 후진 변속단에는 마찰요소의 불필요한 작동에 의한 동력손실을 최소화할 수 있는 잇점이 있다.In addition, the 5th forward and reverse shift stages have the advantage of minimizing power loss due to unnecessary operation of the friction elements.
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Family Applications (1)
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