KR100569098B1 - Transmission of hybrid electric vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하이브리드 전기 차량용 변속기 및 동력 전달장치를 구성함에 있어서 각각의 구동 조건에 맞도록 기어비를 조작하고 엔진 및 모터의 동력 전달을 용이하게 조절할 수 있는 하이브리드 전기 차량의 변속장치에 관한 것으로, 3개의 클러치 조합으로 구성되어 엔진과 모터의 동력을 전달하는 동력 전달부와; 상기 동력 전달부를 구성하는 2개의 클러치에 각각 연결되는 2개의 축이 한 조를 이루는 제1 변속축과; 홀수단의 변속 기어와 짝수단의 변속 기어가 각각 한 조를 이루어 상기 제1 변속축을 구성하는 2개의 축에 각각 연결되는 변속 기어부와; 2개의 축이 한 조를 이루며, 상기 제1 변속축으로부터 각각 회전력을 전달받아 해당되는 기어 변속을 하는 제2 변속축과; 상기 동력 전달부의 나머지 한 개의 클러치에 연결되는 제3 변속축과; 상기 제3 변속축에 연결되는 모터를 포함하여 구성한다.The present invention relates to a transmission of a hybrid electric vehicle capable of manipulating a gear ratio and easily adjusting power transmission of an engine and a motor to configure a transmission and a power transmission device for a hybrid electric vehicle. A power transmission unit composed of a clutch combination and transmitting power of the engine and the motor; A first transmission shaft comprising two shafts, each of which is connected to two clutches constituting the power transmission unit; A shift gear part connected to two shafts constituting the first shift shaft by forming a pair of the shift gear of the hole means and the shift gear of the mating means, respectively; A second gear shaft comprising two shafts, the second gear shaft being configured to receive a rotational force from the first gear shaft and to perform a corresponding gear shift; A third shift shaft connected to the other clutch of the power transmission unit; It is configured to include a motor connected to the third shift shaft.
하이브리드, 전기, 차량, 클러치, DCTHybrid, electric, vehicle, clutch, DCT
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 차량의 변속장치 구성을 도시한 도면.1 is a view showing a transmission configuration of a hybrid electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 하이브리드 전기 차량의 변속장치에 관한 것이다.The present invention relates to a transmission of a hybrid electric vehicle.
통상적으로, 하이브리드 전기 차량의 구동 방법은 차량에 탑재된 엔진과 모터의 조합으로 차량을 주행하고 있다.In general, a driving method of a hybrid electric vehicle is driving a vehicle by a combination of an engine and a motor mounted on the vehicle.
하이브리드 전기 차량의 분류는 차량의 구동 방식에 따라 병렬형, 직렬형, 복합형 등이 있으며 엔진과 모터의 파워 분담비에 따라 마일드(Mild), 미들(Middle), 하드(Hard) 타입으로 분류한다. Hybrid electric vehicles are classified into parallel, series, and complex types according to the driving method of the vehicle, and classified into mild, middle, and hard types according to the power sharing ratio of the engine and the motor. .
예를 들어, 엔진의 용량에 비해 모터의 용량이 적은 형태를 마일드 하이브리드 시스템이라 한다.For example, a motor having a smaller capacity than that of an engine is called a mild hybrid system.
일반적으로 마일드 하이브리드 시스템의 전기 차량의 경우 모터(구동 모터, 전기 모터)로만 차량이 구동하는 모드는 없다.In general, the electric vehicle of the mild hybrid system does not have a mode in which the vehicle is driven only by a motor (drive motor, electric motor).
마일드 하이브리드 시스템의 경우 모터로 구동하는 모드는 없으나 모터를 사용하여 차량의 정지상태에서 가속시, 차량 주행중 추월 가속시에 순간적으로 높은 토크를 얻기 위해 엔진보다 응답성이 빠른 모터를 사용하여 차량이 주행에 필요한 토크를 공급하고 있다.There is no motor-driven mode in the mild hybrid system, but the vehicle is driven by using a motor that is more responsive than the engine in order to obtain instantaneous high torque when accelerating from the stationary state of the vehicle by using the motor and overtaking acceleration while driving the vehicle. Supplying the necessary torque.
이와 반대로 모터의 용량이 큰 하드 타입 하이브리드 시스템의 경우에는 저속에서 모터로 구동하는 모드가 있다.In contrast, a hard type hybrid system with a large motor capacity has a mode of driving at a low speed.
본 발명의 목적은 하이브리드 전기 차량용 변속기 및 동력 전달장치를 구성함에 있어서 각각의 구동 조건에 맞도록 기어비를 조작하고 엔진 및 모터의 동력 전달을 용이하게 조절할 수 있는 하이브리드 전기 차량의 변속장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a transmission of a hybrid electric vehicle capable of manipulating a gear ratio and easily adjusting power transmission of an engine and a motor to configure a transmission and a power transmission device for a hybrid electric vehicle. .
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하이브리드 전기 차량의 변속장치에 있어서, 3개의 클러치 조합으로 구성되어 엔진과 모터의 동력을 전달하는 동력 전달부와; 상기 동력 전달부를 구성하는 2개의 클러치에 각각 연결되는 2개의 축이 한 조를 이루는 제1 변속축과; 홀수단의 변속 기어와 짝수단의 변속 기어가 각각 한 조를 이루어 상기 제1 변속축을 구성하는 2개의 축에 각각 연결되는 변속 기어부와; 2개의 축이 한 조를 이루며, 상기 제1 변속축으로부터 각각 회전력을 전달받아 해당되는 기어 변속을 하는 제2 변속축과; 상기 동력 전달부의 나머지 한 개의 클러치에 연결되는 제3 변속축과; 상기 제3 변속축에 연결되는 모터를 포함하 여 구성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a transmission device for a hybrid electric vehicle, comprising: a power transmission unit configured to transfer power of an engine and a motor, comprising three clutch combinations; A first transmission shaft comprising two shafts, each of which is connected to two clutches constituting the power transmission unit; A shift gear part connected to two shafts constituting the first shift shaft by forming a pair of the shift gear of the hole means and the shift gear of the mating means, respectively; A second gear shaft comprising two shafts, the second gear shaft being configured to receive a rotational force from the first gear shaft and to perform a corresponding gear shift; A third shift shaft connected to the other clutch of the power transmission unit; Characterized in that it comprises a motor connected to the third shift shaft.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. While many specific details, such as the following description and the annexed drawings, are shown to provide a more general understanding of the invention, these specific details are illustrated for the purpose of explanation of the invention and are not meant to limit the invention thereto. And a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
차량에 사용되는 이중 클러치 변속기(DCT ; Double Clutch Transmission)는 엔진과 변속기사이에 이중 클러치를 적용하여 변속시 원하는 변속단에 동기장치를 로크(Lock)한 후 두 개의 클러치를 이용하여 변속을 하게된다.Double Clutch Transmission (DCT) used in the vehicle is to apply the double clutch between the engine and the gearbox to lock the synchronous device to the desired gear stage when shifting, and then shift by using two clutches. .
이중 클러치 변속기는 일반 승용차에서 변속기로서 사용하나 이에 모터를 구성하여 하이브리드 전기 차량용(HEV)으로 사용할 수 있다.The double clutch transmission is used as a transmission in a general passenger car, but a motor can be configured to be used for a hybrid electric vehicle (HEV).
본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 차량용 변속장치는 이중 클러치 변속기(DCT) 구조에 하이브리드 전기 차량용 모터를 연결한 것이다.In a transmission for a hybrid electric vehicle according to an embodiment of the present invention, a hybrid electric vehicle motor is connected to a double clutch transmission (DCT) structure.
도 1을 참조하면, 하이브리드 전기 차량의 변속장치에 있어서, 동력 전달부(110), 제1 변속축(120), 변속 기어부, 제2 변속축(130), 제3 변속축(140), 모터(150)를 포함하여 구성한다.Referring to FIG. 1, in a transmission of a hybrid electric vehicle, a
동력 전달부(110)는 3개의 클러치 조합으로 구성되어 엔진과 모터(150)의 동력을 전달한다.The
즉, 상기 동력 전달부(110)는 제1 클러치(170), 제2 클러치(180), 제3 클러치(190)를 포함하여 구성한다.That is, the
제1 클러치(170)는 1단 변속 기어와 3단 변속 기어와 5단 변속 기어가 연결된다.The
제2 클러치(180)는 2단 변속 기어와 4단 변속 기어와 6단 변속 기어가 연결된다.The
제3 클러치(190)는 모터(150)로 연결된다.
이를 보다 구체적으로 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제3 클러치(190)는 엔진과 제1 클러치(170) 및 제2 클러치(180) 입력부 사이에 설치된다.
그리고 상기 제1 클러치(170)는 제3 클러치(190) 출력부와 입력축(120') 사이에 설치되고 1단 변속 기어와 3단 변속 기어와 5단 변속 기어가 입력축(120')에 연결된다.
또한 상기 제2 클러치(180)는 제3 클러치(190) 출력부와 제1 변속축(120) 사이에 설치되고 2단 변속 기어와 4단 변속 기어와 6단 변속 기어가 제1 변속축(120)에 연결된다.
그리고 상기 모터(150)와 연결된 모터출력축인 제3 변속축(140)은 제1 클러치(170) 및 제2 클러치(180) 입력부와 제3 클러치(190) 출력부에 연결된다.The
More specifically, as shown in FIG. 1, the
The
In addition, the
In addition, the
제1 변속축(120)은 동력 전달부(110)를 구성하는 2개의 클러치에 각각 연결되는 2개의 축이 한 조를 이룬다.The
변속 기어부는 홀수단의 변속 기어와 짝수단의 변속 기어가 각각 한 조를 이루어 제1 변속축(120)을 구성하는 2개의 축에 각각 연결된다.The shift gear unit is connected to two shafts constituting the
변속 기어부의 홀수단 변속 기어는 1단, 3단, 5단의 변속 기어를 포함하여 구성한다.The hole means shifting gear of the shifting gear portion includes a first gear, a third gear, and a fifth gear.
변속 기어부의 짝수단 변속 기어는 2단, 4단, 6단의 변속 기어를 포함하여 구성한다.The mating gear shifting gear of the shifting gear portion includes two, four, and sixth speed gears.
제2 변속축(130)은 2개의 축이 한 조를 이루며, 제1 변속축(120)으로부터 각각 회전력을 전달받아 해당되는 기어 변속을 한다.The
제2 변속축(130)에는 제1 변속축(120)에 각각 연결되는 변속 기어들과의 변속비 조합에 따라 설정된 보조 변속 기어들이 각각 연결된다.Auxiliary shift gears set according to a shift ratio combination with shift gears connected to the
제2 변속축(130)의 보조 변속 기어들은 선택 동기 물림식으로 연결되도록 구성할 수 있다.The auxiliary shift gears of the
예를 들어, 제2 변속축(130)에 축 결합되어 외력의 전달에 따라 해당되는 기어 변속이 되도록 동력 전달을 단속하는 키형식의 싱크로메시기구를 사용할 수 있 다.For example, a key-type synchromesh mechanism may be used that is shaft-coupled to the
제3 변속축(140)은 동력 전달부(110)의 나머지 한 개의 클러치에 연결된다.The
모터(150)는 제3 변속축(140)에 연결되며, 엔진을 보조하는 동력을 제공한다.The
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예는 통상적인 1속 주행의 경우는 제1 클러치(170)만 작동하여 동력을 전달한다.The embodiment of the present invention having the configuration as described above transmits power by operating only the
이와는 달리, 통상적인 6속 주행(고속도로 고속 주행시)의 경우는 제2 클러치(180)만 작동하여 동력을 전달한다.On the contrary, in the case of the normal six-speed driving (when driving at high speed and high speed), only the
하이브리드 전기 차량의 경우 초기 발진시나 큰 동력이 필요한 경우(등판, 초기 발진시) 엔진 출력뿐만 아니라 모터(150)의 동력까지 사용한다.The hybrid electric vehicle uses not only the engine output but also the power of the
따라서, 제1 클러치(170) 또는 제2 클러치(180)와 제3 클러치(190)를 함께 작동시킨다.Therefore, the
통상적인 시내 저속 주행과 같이 큰 동력이 필요하지 않는 경우는 엔진을 오프(Off)시키고 제3 클러치(190)를 작동하여 모터(150)만의 동력으로 주행한다.When a large amount of power is not required, such as a normal city low speed driving, the engine is turned off and the
물론 시내 주행시에도 모터(150) 동력만으로 주행하기에 동력이 부족한 경우는 엔진과 함께 모터(150)의 동력을 부가하여 큰 출력을 낼 수 있도록 한다.Of course, even when running in the city, when the power is insufficient to run only by the power of the
상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 하이브리드 전기 차량용 이중 클러치 변속기를 응용하여 적용한 상태에서 엔진으로 구동시는 일반적인 변속기와 같이 작동하나 출발시 또는 가속시에는 모터(150)를 구동하여 엔진의 부족한 출력을 보조하게 한다.As described above, the exemplary embodiment of the present invention operates as a general transmission when driven as an engine in a state in which a dual clutch transmission for a hybrid electric vehicle is applied, but operates a
또한, 제동(Braking)시 모터(150)가 엔진과 분리되어 모터(150)를 발전기로 이용하여 에너지를 회수할 수 있다.In addition, when braking, the
상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예는 모터(150) 발진의 경우 1단 발진이 가능하다.In the embodiment of the present invention configured as described above, in the case of oscillation of the
그리고, 엔진 시동은 전단에서 가능하며, 필요한 경우에만 엔진 크랭킹이 가능하다.Engine starting is possible at the front end and engine cranking is only possible if necessary.
또한, 모터(150) 보조를 받는 엔진 구동 측면에서 본 발명은 모터(150) 보조 중 변속 가능하며, 싱크로 기구만으로 변속이 가능하다.In addition, the present invention in terms of the engine driving the
재생 측면에서 본 발명은 재생중 변속 가능하고, 전단에서 하드 타입으로 재생 가능하다.In terms of regeneration, the present invention is shiftable during regeneration, and can be reproduced in hard type at the front end.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 전기 차량의 변속장치는 모터 보조 및 재생 중 변속 가능하여 운전성 및 변속감을 향상시킬 수 있다.As described above, the transmission of the hybrid electric vehicle according to the present invention may shift during motor assistance and regeneration, thereby improving operability and shifting feeling.
또한, 전단에서 하드 타입 재생이 가능하여 변속 효율을 개선할 수 있다. In addition, hard type regeneration is possible at the front end, thereby improving shift efficiency.
또한, 밸브 보디, 클러치 팩, 케이스 외 승용차용 이중 클러치 변속기 부품 및 라인을 공유할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can share the valve body, clutch pack, dual-clutch transmission parts and lines for passenger cars other than the case.
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Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
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