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자동변속기의 변속 메카니즘
앞에서 거론했던 것과 같이 차량속도와 드로틀밸브의 開度에 따라 설정된 Shift Pattern대로 자동으로 변속이 이루어지는 메카니즘에 대한 이해를 쉽게 하기 위하여 아래 그림과 같이 후진(reverse)이 없는 2단 자동변속기를 고려합니다. 이 2단 자동변속기는 단일 유성기어에 다판 클러치와 원웨이 클러치( One-way Clutch : 브레이크로서 작용함)를 조합한 것입니다. One-way클러치는 링기어가 엔진과 동일한 방향으로 회전할 때는 자유회전하고, 링기어가 엔진의 반대방향으로 회전할 때에는 Lock됩니다. 그림의 유성기어에서 녹색 사각형은 링기어를, 검은색 사각형은 피니언기어를, 그리고 파란색 사각형은 선기어를 의미합니다.
1속 상태에서는 다판클러치는 open되어 있고, 토오크 컨버터에서 선기어로 입력되는 동력은 피니언기어를 스스로 회전하게 하여 그 결과 링기어가 회전하게 됩니다. 그러나, One-way클러치에 의해 링기어의 회전이 저지되기 때문에 피니언기어가 감속되어 출력됩니다. 이때의 기어비는 앞에서 설명되었듯이 1/(1+ Zr/Zs)가 됩니다.
다음에 다판클러치가 작동하게 되면, 유성기어는 한 몸이 되어 회전하게 됩니다. 링기어의 회전방향이 앞의 경우와는 반대이기 때문에 One-way클러치는 자유회전하게 되고, 입력은 그대로 출력됩니다, 따라서, 기어비는 1이고 이것이 2속입니다.
위에서 설명한 예에서는 링기어는 One-way클러치에 의해 제어되고 있지만, 통상의 브레이크로도 가능합니다. 브레이크를 사용할 경우에는 다판클러치와 브레이크 사이에 고도의 정밀한 타이밍 제어가 요구됩니다. One-way클러치의 경우에는 회전방향의 변화에 의해 자동적으로 구속과 해제가 수행되므로 별도의 제어가 필요하지 않습니다. 반면에 출력축으로부터 거꾸로 동력이 입력되는 경우에는 One-way클러치가 공전하기 때문에 소위 엔진브레이크 효과를 기대할 수 없습니다.
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