KR101582604B1 - 차량용 하이브리드 변속장치 - Google Patents

차량용 하이브리드 변속장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101582604B1
KR101582604B1 KR1020150174088A KR20150174088A KR101582604B1 KR 101582604 B1 KR101582604 B1 KR 101582604B1 KR 1020150174088 A KR1020150174088 A KR 1020150174088A KR 20150174088 A KR20150174088 A KR 20150174088A KR 101582604 B1 KR101582604 B1 KR 101582604B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
input shaft
engine
motor
clutch
driving force
Prior art date
Application number
KR1020150174088A
Other languages
English (en)
Inventor
김선홍
Original Assignee
주식회사 세일정밀
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 세일정밀 filed Critical 주식회사 세일정밀
Priority to KR1020150174088A priority Critical patent/KR101582604B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101582604B1 publication Critical patent/KR101582604B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/085Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with more than one output shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/093Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/12Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with means for synchronisation not incorporated in the clutches

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)

Abstract

본 발명은 구동원으로 모터와 엔진을 사용하는 하이브리드 차량에 적용할 수 있으며, 7속의 변속단을 가지면서도 토크 업 기능을 구비한 차량용 하이브리드 변속장치를 개시한다.
본 발명의 차량용 하이브리드 변속장치는, 모터 또는 엔진의 구동력을 전달받는 제1 입력축과 제2 입력축을 구비하며 듀얼 클러치 타입으로 이루어지는 차량용 하이브리드 변속장치에 있어서, 모터 또는 엔진과 제1 입력축 사이에 설치되며, 토크 변환을 통해 모터 또는 엔진의 구동력을 전달받아 제1 입력축에 전달하는 토크 컨버터, 모터 또는 엔진과 제1 입력축 사이에 설치되며 동시에 토크 컨버터와 병렬로 배치되고 모터 또는 엔진의 구동력을 제1 입력축에 직접 전달하는 제1 클러치, 모터 또는 엔진과 제2 입력축 사이에 설치되며 모터 또는 엔진의 구동력을 제2 입력축에 직접 전달하는 제2 클러치 그리고 제1 입력축과 제2 입력축을 통해 전달되는 모터 또는 엔진의 구동력을 변속하여 구동륜 측에 전달하는 듀얼 클러치 타입의 변속기를 포함한다.

Description

차량용 하이브리드 변속장치{Hybrid transmission for vehicle}
본 발명은 구동원으로 모터와 엔진을 사용하는 하이브리드 차량에 적용할 수 있으며, 7속의 변속단을 가지면서도 토크 업 기능을 구비한 차량용 하이브리드 변속장치에 관한 것이다.
일반적으로 듀얼 클러치 트랜스미션(DCT, Dual Clutch Transmission)은 2개의 클러치를 구비하여 변속기의 기어열로 전달되는 동력을 2개의 클러치를 통해 서로 독립적으로 전달할 수 있다. 즉, 듀얼 클러치 트랜스 미션은 2개의 클러치를 통해 입력축을 2개로 분리하고, 이들 2개의 입력축으로부터 전달된 동력을 서로 교번하는 짝수단 및 홀수단으로 각각 공급하며, 2개의 클러치를 독립적으로 제어할 수 있는 자유도를 이용하여 자동적으로 변속을 수행할 수 있다.
이러한 듀얼 클러치 트랜스미션은 2개의 클러치를 교번으로 사용하면서 신속한 변속이 이루어져 연비 향상을 도모할 수 있으나, 토크 업 기능을 필요로 하는 저속단에서 토크를 충분히 증대시키는데에 한계를 가지는 문제점이 있다.
한국 등록특허공보 제10-0569098호(2006. 04. 03. 공개)
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 모터와 엔진을 동시에 사용하는 하이브리드 차량에 적용하면서도 저속단에서 토크 업 기능을 구비하여 발진성을 향상시키고 언덕길과 같은 구배주행 경로에서 차량의 출발시 변속기능을 증대시키는 것은 물론 변속감을 향상시키는 차량용 하이브리드 변속장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 차량의 운행 중 2단 건너뜀 제어가 이루어질 때 변속감을 향상시키는 차량용 하이브리드 변속장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 모터 또는 엔진의 구동력을 전달받는 제1 입력축과 제2 입력축을 구비하며 듀얼 클러치 타입으로 이루어지는 차량용 하이브리드 변속장치에 있어서, 상기 모터 또는 엔진과 상기 제1 입력축 사이에 설치되며, 토크 변환을 통해 상기 모터 또는 엔진의 구동력을 전달받아 상기 제1 입력축에 전달하는 토크 컨버터, 상기 모터 또는 엔진과 상기 제1 입력축 사이에 설치되며 동시에 상기 토크 컨버터와 병렬로 배치되고 상기 모터 또는 엔진의 구동력을 제1 입력축에 직접 전달하는 제1 클러치, 상기 모터 또는 엔진과 상기 제2 입력축 사이에 설치되며 상기 모터 또는 엔진의 구동력을 상기 제2 입력축에 직접 전달하는 제2 클러치 그리고 상기 제1 입력축과 상기 제2 입력축을 통해 전달되는 모터 또는 엔진의 구동력을 변속하여 구동륜 측에 전달하는 듀얼 클러치 타입의 변속기를 포함하는 차량용 하이브리드 변속장치를 제공한다.
상기 제1 클러치는 상기 모터 또는 엔진의 구동력이 상기 토크 컨버터를 통해 상기 제1 입력축에 전달된 후에 작동되어 상기 모터 또는 엔진의 구동력을 상기 제1 입력축에 직접 전달하여 주행 1속을 구현하는 것이 바람직하다.
상기 제1 클러치는 상기 모터 또는 엔진의 구동력이 상기 토크 컨버터를 통해 상기 제1 입력축에 전달된 후에 작동되어 상기 모터 또는 엔진의 구동력을 상기 제1 입력축에 직접 전달하여 주행 3속을 구현하는 것이 바람직하다.
상기 제1 클러치와 상기 제2 클러치는 교대로 해제와 작동이 이루어지거나 또는 상기 제1 클러치와 상기 제2 클러치가 동시에 해제된 상태에서 주행 1속 또는 주행 3속이 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 토크 컨버터와 제1 입력축 및 상기 제1 클러치와 상기 제1 입력축 사이에는 상기 제1 입력축으로 전달되는 회전방향의 진동 및 충격을 흡수하는 제1 댐퍼가 설치되는 것이 바람직하다.
상기 제2 클러치와 상기 제2 입력축 사이에는 상기 제2 입력축으로 전달되는 회전방향의 진동 및 충격을 흡수하는 제2 댐퍼가 설치되는 것이 바람직하다.
상기 변속기는 상기 제1 입력축에는 서로 다른 크기의 적어도 3개 이상의 구속기어가 구비되고, 상기 제2 입력축에는 상기 제1입력축과 동심축을 이루며 서로 다른 크기의 2개 이상의 구속기어가 구비되며,
상기 제1 입력축의 구속기어들과 치합되는 자유기어들 및 상기 제2 입력축의 구속기어들과 치합되는 자유기어들의 회전축을 제공하는 제1 출력축, 상기 제1 입력축의 구속기어들과 치합되는 자유기어들 및 상기 제2 입력축의 구속기어와 치합되는 자유기어의 회전축을 제공하는 제2 출력축, 상기 제2 입력축의 구속기어와 치합된 자유기어인 후진 아이들기어 및 이를 지지하는 후진 아이들축, 상기 제2 출력축의 자유기어로서 상기 후진 아이들기어에 치합된 후진 기어, 그리고 상기 제1 출력축과 제2 출력축 각각 구비되어, 인접해 있는 서로 다른 변속비를 가지는 2개의 자유기어 중 하나를 선택적으로 해당 축에 연결하는 동기장치들을 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예는 모터와 엔진을 동시에 사용하는 하이브리드 차량에 적용하면서도 토크 컨버터를 구비하여 저속단에서 토크 업 기능을 적용할 수 있고 발진성을 증대시켜 언덕길과 같은 구배주행 경로에서 차량의 출발시 유리한 효과가 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 듀얼 클러치 트랜스미션에서 토크 컨버터를 채용하여 변속감을 향상시킬 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예는 차량의 운행 중 1속에서 3속으로 2단 건너뜀 제어가 이루어질 때에도 토크 컨버터의 고유기능으로 변속감을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 차량용 하이브리드 변속장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예의 작동 과정을 설명하기 위해 1속의 변속단을 구현하는 예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예의 작동 과정을 설명하기 위해 3속의 변속단을 구현하는 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예의 작동 과정을 설명하기 위해 6속의 변속단을 구현하는 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예의 작동 과정을 설명하기 위해 7속의 변속단을 구현하는 예를 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 구성도로, 차량용 하이브리드 변속장치를 도시하고 있다.
본 발명의 실시예의 차량용 하이브리드 변속장치는 제1 입력축(1)과 제1 입력축(1)을 감싸면서 배치되는 제2 입력축(3), 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력을 제1 입력축(1)을 통해 변속기(T)에 전달하는 토크 컨버터(TC), 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력을 제1 입력축(1)을 통해 변속기(T)로 직접 전달하는 제1 클러치(C1), 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력을 제2 입력축(3)을 통해 변속기(T)에 전달하는 제2 클러치(C2)를 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예의 차량용 하이브리드 변속장치는 제1 입력축(1)과 제2 입력축(3)으로 구동력이 전달될 때 회전 방향의 진동과 충격을 흡수하는 제1 댐퍼(D1)와 제2 댐퍼(D2)를 포함한다.
본 발명의 실시예의 차량용 하이브리드 변속장치는 모터(M) 또는 엔진(E)을 사용할 수 있는 하이브리드 차량에 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예의 차량용 하이브리드 변속장치는 연비가 우수한 7속 변속기에 적용되는 것이 바람직하며, 본 발명의 실시예는 7속 변속기에 적용된 예를 예시로 설명하기로 한다. 본 발명의 상술한 설명에서 구동력은 모터(M) 또는 엔진(E)에서 발생하는 구동력을 의미하며 경우에 따라서는 모터(M) 또는 엔진(E)이 동시에 구동하는 것을 의미할 수 있다.
토크 컨버터(TC)는 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력을 제1 입력축(1)에 전달할 수 있다. 토크 컨버터(TC)는 터빈과 임펠러 그리고 리엑터를 포함하는 통상의 구조로 이루어질 수 있다.
제1 클러치(C1)는 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력이 토크 컨버터(TC)를 통해 제1 입력축(1)으로 공급되는 것을 토크 컨버터(TC)를 거치지 않고 직접 제1 입력축(1)에 전달할 수 있는 역할을 할 수 있다. 이러한 제1 클러치(C1)는 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력을 제1 입력축(1)에 직접 전달할 수 있도록 연결된다.
그리고 제1 댐퍼(D1)는 토크 컨버터(TC)와 제1 입력축(1), 제1 클러치(C1)와 제1 입력축(1) 사이에 설치된다. 따라서 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력이 토크 컨버터(TC) 또는 제1 클러치(C1)를 통해 제1 입력축(1)으로 전달될 때 회전방향의 진동과 충격을 흡수할 수 있다.
제2 클러치(C2)는 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력이 제2 입력축(3)에 공급되거나 차단할 수 있는 역할을 하며, 모터(M) 또는 엔진(E)와 제2 입력축(3) 사이에 설치된다. 그리고 제2 댐퍼(D2)는 제2 클러치(C2)와 제2 입력축(3)의 사이에 설치된다. 따라서 제2 댐퍼(D2)는 제2 입력축(3)으로 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력이 전달될 때 회전 방향의 진동과 충격을 흡수하는 역할을 할 수 있다.
상술한 제1 클러치(C1)와 제2 클러치(C2)는 제어장치(TCU, Transmission control unit)에 의해 교대로 제어될 수 있다.
이러한 변속기(T)는 제1 입력축(1), 제2 입력축(3), 제1 출력축(5), 제2 출력축(7), 후진 아이들기어(9), 후진 아이들축(11), 후진 기어(13) 그리고 동기장치(15)를 포함한다.
제1 입력축(1)에는 서로 다른 크기의 적어도 세 개 이상의 구속기어가 제공될 수 있다. 또한, 제2 입력축(3)에는 제1 입력축(1)과 동심축을 이루며 서로 다른 크기의 두 개 이상의 구속기어가 제공될 수 있다.
제1 출력축(5)은 제 1입력축(1)의 구속기어들과 치합되는 자유기어들 및 제 2입력축(3)의 구속기어들과 치합되는 자유기어들의 회전축을 이룬다.
제2 출력축(7)은 제1 입력축(1)의 구속기어들과 치합되는 자유기어들 및 제2 입력축(3)의 구속기어와 치합되는 자유기어의 회전축을 이룬다.
후진 아이들기어(9)는 후진 아이들축(11)에 지지되며 제2 입력축(3)을 통해 구동력을 전달받을 수 있다. 후진 기어(13)는 제2 출력축(7)의 자유기어로 후진 아이들기어(9)와 함께 회전하는 또 다른 기어에 치합될 수 있다.
동기장치(15)는 제1 출력축(5)과 제2 출력축(7)에 각각 구비되며 인접해 있는 서로 다른 변속비를 가지는 두 자유기어 중 하나를 선택하여 해당 축에 연결할 수 있다.
본 발명의 실시예의 설명에서 구속기어란 해당 기어가 장착되어 있는 축에 대해 기어가 회전방향으로 서로 구속되어 회전력을 상호간에 전달할 수 있는 상태가 지속적으로 유지되고 있는 기어를 의미하며, 자유기어란 해당 기어가 장착되어 있는 축에 대해 기어가 기본적으로 회전방향에 대해 자유로운 상대 회전이 가능한 것을 의미한다. 즉, 구속기어는 해당 축에 일체로 형성되거나 스플라인 또는 키 등으로 조립될 수 있으며, 자유기어는 해당 축에 부시나 베어링 등에 의해 조립될 수 있다.
제1 출력축(5)의 동기장치(15)는 제1 입력축(1)의 구속기어들 중 2개와 각각 치합된 2개의 자유기어들 중 하나를 선택적으로 제1 출력축(5)에 연결하는 것과, 제2 입력축(3)의 2개의 구속기어들에 각각 치합된 2개의 자유기어들 중 하나를 선택적으로 제1 출력축(5)에 연결하는 구조를 가진다.
제2 출력축(7)의 동기장치(15)는 제1 입력축(1)의 구속기어들 중 2개와 각각 치합된 2개의 자유기어들 중 하나를 선택적으로 제2 출력축(7)에 연결하는 것과, 제2 입력축(3)의 구속기어들 중 하나와 후진 기어(13) 중 하나를 선택적으로 제2 출력축(7)에 연결하는 구조를 가진다.
제1 출력축(5)과 제2 출력축(7)에는 차동기어장치(도시생략)의 링기어에 치합되는 출력기어(19)가 각각 제공된다.
본 발명의 실시예에서 제1 출력축(5)의 동기장치(15)에 의해 제1 출력축(5)과 연결되고 제1 입력축(1)의 구속기어와 치합된 2개의 자유기어는 각각 1속 기어(21)와 3속 기어(23)이고, 제1 출력축(5)의 동기장치(15)에 의해 제1 출력축(5)과 연결되고 제2 입력축(3)의 구속기어와 치합된 2개의 자유기어는 각각 2속 기어(25)와 4속 기어(27)이다.
제2 출력축(7)의 동기장치(15)에 의해 제2 출력축(7)과 연결되고 제1 입력축(1)의 구속기어와 치합된 2개의 자유기어는 각각 5속 기어(29)와 7속 기어(31)이고, 제2 출력축(7)의 동기장치(15)에 의해 제2 출력축(7)과 연결되고 제2 입력축(3)의 구속기어와 치합된 자유기어는 6속 기어(33)이며, 6속 기어(33)를 제2 출력축(7)에 연결하는 동기장치(15)들에 의해 제2 출력축(7)에 연결될 수 있도록 배치된 자유기어는 후진을 위한 후진 기어(13)이고, 1속 기어(21)로부터 7속 기어(31)까지는 변속단수가 높아질수록 변속비가 작아지도록 설정되는 것이 바람직하다.
제1 입력축(1)에는 1속 기어(21)와 연결되는 구속기어와 7속 기어(31)와 연결되는 구속기어 그리고 3속 기어(23)와 5속 기어(29)와 공통으로 치합되는 구속기어가 차례로 배치될 수 있다.
또한, 제2 입력축(3)에는 4속 기어(27)와 6속 기어(33)에 공통으로 연결되는 구속기어와 2속 기어(25)와 후진 아이들기어(9)에 공통으로 치합되는 구속기어가 제1 입력축(1)의 구속기어들과 함께 차례로 배치되는 것이 바람직하다.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시예의 차량용 하이브리드 변속장치의 변속 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2를 참조하여 1속으로 차량을 운행하는 과정을 설명하기로 한다.
모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력은 토크 컨버터(TC)와 제1 댐퍼(D1)를 통해 제1 입력축(1)으로 전달된다. 이때 차량의 1속 주행은 제1 입력축(1)으로 공급된 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력이 제1 출력축(5)의 1속 기어(21)로 전달되고, 제1 출력축(5)의 동기장치(15)가 1속 기어(21)를 제1 출력축(5)에 연결하여 제1 출력축(5)의 출력기어(19)를 통해 구동륜 측으로 전달되어 이루어진다.
이 과정에서 토크 컨버터(TC)의 작용에 의해 부드러운 차량의 출발과 주행이 이루어질 수 있다. 그리고 차량의 출발이 이루어지고 일정한 시간이 지나면 TCU의 제어에 의해 제1 클러치(C1)를 작동시킬 수 있다. 이러한 상태는 여전히 1속을 주행하면서 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력을 변속기 측으로 직접 전달할 수 있다.
차량의 2속 주행은 제1 클러치(C1)를 해제하고 제2 클러치(C2)를 작동시키는 것으로 이루어질 수 있다. 차량의 2속 주행은 제2 입력축(3)으로 공급된 동력이 제1 출력축(5)의 2속 기어(25)로 전달되고, 제1 출력축(5)의 동기장치(15)가 2속 기어(25)를 제1 출력축(5)에 연결하여, 제1 출력축(5)의 출력기어(19)를 통해 구동륜 측으로 전달되어 이루어질 수 있다.
차량의 3속 주행은 제2 클러치(C2)를 해제하고, 제1 클러치(C1)를 작동시켜 제1 입력축(1)으로 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력을 전달하여 이루어진다. 또한 차량의 3속 주행은 제1 클러치(C1)와 제2 클러치(C2)를 해제하고, 토크 컨버터(TC)를 통해 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력을 제1 입력축(1)에 전달하여 이루어질 수 도 있다. 이 경우에는 3속 주행에서도 토크 컨버터의 고유 기능이 작동할 수 있다.
차량의 3속 주행은, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 입력축(1)으로 공급된 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력이 제1 출력축(5)의 3속 기어(23)로 전달되고, 제1 출력축(5)의 동기장치(15)가 3속 기어(23)를 제1 출력축(5)에 연결하여, 제1 출력축(5)의 출력기어(19)를 통해 구동륜 측으로 전달되어 이루어질 수 있다.
차량의 4속 주행은 제2 입력축(3)으로 공급된 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력이 제1 출력축(5)의 4속 기어(27)로 전달되고, 제1 출력축(5)의 동기장치(15)가 4속 기어(27)를 제1 출력축(5)에 연결하여, 제1 출력축(5)의 출력기어(19)를 통해 구동륜 측으로 전달되어 이루어질 수 있다.
차량의 6속 주행은 제1 입력축(1)으로 공급된 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력이 제2 출력축(7)의 5속 기어(29)로 전달되면, 제2 출력축(7)의 동기장치(15)가 5속 기어(29)를 제2 출력축(7)에 연결하여 제2 출력축(7)의 출력기어(19)를 구동륜 측으로 전달되어 이루어질 수 있다.
차량의 6속 주행은, 도 4를 참조하면, 제1 클러치(C1)를 해제하고 제2 클러치(C2)를 작동시켜 제2 입력축(3)으로 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력을 전달하여 이루어진다. 차량의 6속 주행은 제2 입력축(3)으로 공급된 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력이 제2 출력축(7)의 6속 기어(33)로 전달되면, 제2 출력축(7)의 동기장치(15)가 6속 기어(33)를 제2 출력축(7)에 연결하여, 제2 출력축(7)의 출력기어(19)를 통해 구동륜 측으로 전달되어 이루어질 수 있다.
차량의 7속 주행은, 도 5에 도시한 바와 같이, 제2 클러치(C2)를 해제하고, 제1 클러치(C1)를 작동시키거나 또는 제1 클러치(C1)와 제2 클러치(C2)를 해제하여 토크 컨버터(TC)를 통해 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력이 제1 입력축(1)으로 전달되어 이루어질 수 있다. 차량의 7속 주행은 제1 입력축(1)으로 공급된 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력이 제2 출력축(7)의 7속 기어(31)로 전달되면, 제2 출력축(7)의 동기장치(15)가 7속 기어(31)를 제2 출력축(7)에 연결하여, 제2 출력축(7)의 출력기어(19)를 통해 구동륜 측으로 전달되어 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예의 작동 과정을 설명하는 예에서 후진 변속은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명의 실시예의 작동과정에서 제1 입력축(1)으로 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력을 전달할 때 차량의 주행 조건에 따라 제1 클러치(C1)를 작동하지 않는 경우에는 토크 컨버터(TC)에 의해 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력이 전달되고, 차량의 주행 조건에 따라 제1 클러치(C1)를 작동하는 경우에는 모터(M) 또는 엔진(E)의 구동력이 직접 제1 입력축(1)을 통해 전달된다.
이러한 본 발명의 실시예는 1속과 3속에서 토크 컨버터(TC)의 고유 기능이 작동할 수 있도록 제어할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예의 차량용 하이브리드 변속장치는 제1 입력축(1), 제2 입력축(3), 제1출력축(5), 제2출력축(7) 그리고 후진 아이들축(11)만으로 7속과 후진 변속단을 구성할 수 있어 많은 축을 구비한 다른 파워트레인에 비해 부피가 줄어들고 중량이 감소되는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 모터와 엔진을 동시에 사용하는 하이브리드 차량에 적용하면서도 토크 컨버터를 구비하여 저속단에서 토크 업 기능을 적용할 수 있고 발진성을 증대시켜 언덕길과 같은 구배주행 경로에서 차량의 출발시 유리한 이점이 있다. 그리고 본 발명의 실시예는 듀얼 클러치 트랜스미션에서 토크 컨버터를 채용하여 변속감을 향상시킬 수 있다.
특히, 본 발명의 실시예는 차량의 운행 중 1속에서 3속으로 2단 건너뜀 제어가 이루어질 때에도 토크 컨버터의 고유기능으로 변속감을 향상시키는 이점이 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
M. 모터, E. 엔진,
TC. 토크 컨버터, T. 변속기
C1. 제1 클러치, C2. 제2 클러치,
D1. 제1 댐퍼, D2. 제2 댐퍼,
1. 제1 입력축, 3. 제2 입력축,
5. 제1 출력축, 7. 제2 출력축,
9. 후진 아이들기어, 11. 후진 아이들축,
13. 후진 기어, 15. 동기장치,
19. 출력기어, 21. 1속 기어,
23. 3속 기어, 25. 2속 기어,
27. 4속 기어, 29. 5속 기어,
31. 7속 기어, 33. 6속 기어

Claims (7)

  1. 모터 또는 엔진의 구동력을 전달받는 제1 입력축과 제2 입력축을 구비하며 듀얼 클러치 타입으로 이루어지는 차량용 하이브리드 변속장치에 있어서,
    상기 모터 또는 엔진과 상기 제1 입력축 사이에 설치되며, 토크 변환을 통해 상기 모터 또는 엔진의 구동력을 전달받아 상기 제1 입력축에 전달하는 토크 컨버터,
    상기 모터 또는 엔진과 상기 제1 입력축 사이에 설치되며 동시에 상기 토크 컨버터와 병렬로 배치되고 상기 모터 또는 엔진의 구동력을 제1 입력축에 직접 전달하는 제1 클러치,
    상기 모터 또는 엔진과 상기 제2 입력축 사이에 설치되며 상기 모터 또는 엔진의 구동력을 상기 제2 입력축에 직접 전달하는 제2 클러치 그리고
    상기 제1 입력축과 상기 제2 입력축을 통해 전달되는 상기 모터 또는 엔진의 구동력을 변속하여 구동륜 측에 전달하는 변속기
    를 포함하는 차량용 하이브리드 변속장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 클러치는
    상기 모터 또는 엔진의 구동력이 상기 토크 컨버터를 통해 상기 제1 입력축에 전달된 후에 작동되어 상기 모터 또는 엔진의 구동력을 상기 제1 입력축에 직접 전달하여 주행 1속을 구현하는 차량용 하이브리드 변속장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 클러치는
    상기 모터 또는 엔진의 구동력이 상기 토크 컨버터를 통해 상기 제1 입력축에 전달된 후에 작동되어 상기 모터 또는 엔진의 구동력을 상기 제1 입력축에 직접 전달하여 주행 3속을 구현하는 차량용 하이브리드 변속장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 클러치와 상기 제2 클러치는
    교대로 해제와 작동이 이루어지거나 또는 상기 제1 클러치와 상기 제2 클러치가 동시에 해제된 상태에서 주행 1속 또는 주행 3속이 이루어지는 차량용 하이브리드 변속장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 토크 컨버터와 제1 입력축 및 상기 제1 클러치와 상기 제1 입력축 사이에는
    상기 제1 입력축으로 전달되는 회전방향의 진동 및 충격을 흡수하는 제1 댐퍼가 설치되는 차량용 하이브리드 변속장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 클러치와 상기 제2 입력축 사이에는
    상기 제2 입력축으로 전달되는 회전방향의 진동 및 충격을 흡수하는 제2 댐퍼가 설치되는 차량용 하이브리드 변속장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 변속기는
    상기 제1 입력축에는 서로 다른 크기의 적어도 3개 이상의 구속기어가 구비되고, 상기 제2 입력축에는 상기 제1입력축과 동심축을 이루며 서로 다른 크기의 2개 이상의 구속기어가 구비되며,
    상기 제1 입력축의 구속기어들과 치합되는 자유기어들 및 상기 제2 입력축의 구속기어들과 치합되는 자유기어들의 회전축을 제공하는 제1 출력축,
    상기 제1 입력축의 구속기어들과 치합되는 자유기어들 및 상기 제2 입력축의 구속기어와 치합되는 자유기어의 회전축을 제공하는 제2 출력축,
    상기 제2 입력축의 구속기어와 치합된 자유기어인 후진 아이들기어 및 이를 지지하는 후진 아이들축,
    상기 제2 출력축의 자유기어로서 상기 후진 아이들기어에 치합된 후진 기어, 그리고
    상기 제1 출력축과 제2 출력축 각각 구비되어, 인접해 있는 서로 다른 변속비를 가지는 2개의 자유기어 중 하나를 선택적으로 해당 축에 연결하는 동기장치들
    을 포함하는 차량용 하이브리드 변속장치.
KR1020150174088A 2015-12-08 2015-12-08 차량용 하이브리드 변속장치 KR101582604B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150174088A KR101582604B1 (ko) 2015-12-08 2015-12-08 차량용 하이브리드 변속장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150174088A KR101582604B1 (ko) 2015-12-08 2015-12-08 차량용 하이브리드 변속장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101582604B1 true KR101582604B1 (ko) 2016-01-05

Family

ID=55164831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150174088A KR101582604B1 (ko) 2015-12-08 2015-12-08 차량용 하이브리드 변속장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101582604B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113700805A (zh) * 2021-07-21 2021-11-26 重庆青山工业有限责任公司 用于纵向放置安装的双离合变速器
US11285798B2 (en) * 2019-11-01 2022-03-29 Exedy Corporation Drive system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100569098B1 (ko) 2003-11-19 2006-04-07 현대자동차주식회사 하이브리드 전기 차량의 변속장치
JP2011079500A (ja) * 2009-10-09 2011-04-21 Aisin Seiki Co Ltd ハイブリッド駆動装置
JP2011133040A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Honda Motor Co Ltd 変速機
KR101063506B1 (ko) * 2010-05-13 2011-09-07 현대자동차주식회사 자동차의 더블 클러치 변속기
KR101339269B1 (ko) * 2012-11-28 2013-12-09 현대자동차 주식회사 차량용 변속장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100569098B1 (ko) 2003-11-19 2006-04-07 현대자동차주식회사 하이브리드 전기 차량의 변속장치
JP2011079500A (ja) * 2009-10-09 2011-04-21 Aisin Seiki Co Ltd ハイブリッド駆動装置
JP2011133040A (ja) * 2009-12-24 2011-07-07 Honda Motor Co Ltd 変速機
KR101063506B1 (ko) * 2010-05-13 2011-09-07 현대자동차주식회사 자동차의 더블 클러치 변속기
KR101339269B1 (ko) * 2012-11-28 2013-12-09 현대자동차 주식회사 차량용 변속장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11285798B2 (en) * 2019-11-01 2022-03-29 Exedy Corporation Drive system
CN113700805A (zh) * 2021-07-21 2021-11-26 重庆青山工业有限责任公司 用于纵向放置安装的双离合变速器
CN113700805B (zh) * 2021-07-21 2023-10-24 重庆青山工业有限责任公司 用于纵向放置安装的双离合变速器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5312242B2 (ja) トランスミッション
KR101519295B1 (ko) 하이브리드 차량용 파워트레인
CN109707817B (zh) 用于车辆的动力传动设备
KR102451883B1 (ko) 차량용 변속장치
JP4793777B2 (ja) ダブルクラッチ変速機
KR101543164B1 (ko) 하이브리드 차량용 파워트레인
US9005063B2 (en) Hybrid drive train for a motor vehicle
KR101637271B1 (ko) 차량의 변속장치
US8162118B2 (en) Lash control in a transmission coupler
JP7209401B2 (ja) 動力伝達装置
KR20080058388A (ko) 자동화 수동변속기 및 그러한 자동화 수동변속기의 변속제어 방법
JP2013169831A (ja) ハイブリット車両
US7156768B2 (en) Multi-stage transmission
KR20190043815A (ko) 차량용 변속장치
JP2014035028A (ja) 変速機
JP2009210020A (ja) トランスミッション
KR101693933B1 (ko) 차량용 다단 자동변속기
KR101646373B1 (ko) 차량용 다단 자동변속기
KR20210109064A (ko) 차량의 하이브리드 파워트레인
KR101582604B1 (ko) 차량용 하이브리드 변속장치
KR101921942B1 (ko) 차량용 자동변속기
JP4832432B2 (ja) 入力軸のトルクを伝達する2つの出力軸を含む変速機
JP2014031857A (ja) 多軸変速機
JP3956740B2 (ja) 自動変速機
KR20210108518A (ko) 차량의 하이브리드 파워트레인

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181025

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191022

Year of fee payment: 5