KR20080063428A - Power transmitting apparatus of hybrid vehicles - Google Patents

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Abstract

A power transmission system for a hybrid vehicle is provided to reduce size of an engine by using power generated from the engine and an auxiliary power source simultaneously. A power transmission system for a hybrid vehicle comprises an input shaft(100) receiving torque from an engine, an output gear(200) outputting torque of the power transmission system, a transmission case(300), a first planetary gear set(PG1) including a first sun gear(S1), a first planetary carrier(PC1) and a first ring gear(R1) as operational members thereof, a second planetary gear set(PG2) including a second sun gear(S2), a second planetary carrier(PC2) and a second ring gear(R2), a third planetary gear set(PG3) including a third sun gear(S3), a third planetary carrier(PC3) and a third ring gear(R3) and an auxiliary power unit(400) transmitting power to the power transmission system or storing energy after receiving power from the power transmission system.

Description

하이브리드 차량의 동력전달장치{POWER TRANSMITTING APPARATUS OF HYBRID VEHICLES}POWER TRANSMITTING APPARATUS OF HYBRID VEHICLES}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a power transmission device for a hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치에서 기어 트레인을 작동시키기 위한 작동표이다.2 is an operation table for operating a gear train in a power transmission device of a hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치에서 변속 과정을 도시한 레버선도이다.3 is a lever diagram illustrating a shifting process in a power transmission device of a hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a power transmission device for a hybrid vehicle according to a second embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치에서 기어 트레인을 작동시키기 위한 작동표이다.5 is an operation table for operating the gear train in the power train of the hybrid vehicle according to the second embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치에서 변속 과정을 도시한 레버선도이다.6 is a lever diagram showing a shifting process in a power transmission device of a hybrid vehicle according to a second embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치의 구성도이다.7 is a configuration diagram of a power transmission device for a hybrid vehicle according to a third embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 제3실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치에서 기 어 트레인을 작동시키기 위한 작동표이다.8 is an operation table for operating the gear train in the power train of the hybrid vehicle according to the third embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 제3실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치에서 변속 과정을 도시한 레버선도이다.9 is a lever diagram showing a shifting process in a power transmission device of a hybrid vehicle according to a third embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 입력축 200: 출력기어100: input shaft 200: output gear

300: 변속기 케이스 400: 보조동력장치300: transmission case 400: auxiliary power unit

500: 구동기어 600: 역회전 방지 기구500: drive gear 600: reverse rotation prevention mechanism

본 발명은 하이브리드 차량의 동력전달장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 기어 트레인에 의한 기계적인 변속단과 무단변속 기능을 동시에 제공하는 하이브리드 차량의 동력전달장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power transmission device of a hybrid vehicle. More particularly, the present invention relates to a power transmission device for a hybrid vehicle that simultaneously provides a mechanical shift stage and a continuously variable function by a gear train.

하이브리드 차량이란 연료의 연소에 의하여 동력을 출력하는 엔진과, 배터리의 동력을 출력하는 모터를 함께 탑재한 차량을 말한다. 하이브리드 차량은 엔진 및 전동기의 구동 및 정지를 제어하는 것에 의해 연비의 향상 및 소음의 감소, 배기가스의 감소를 도모할 수 있는 장점이 있다. 하이브리드 차량에서는 엔진의 동력만으로도 구동될 수도 있고, 배터리의 동력만으로도 구동될 수 있다. 또한, 엔진의 동력과 배터리의 동력을 동시에 사용하여 큰 파워를 낼 수도 있다. 이러한 경우를 파워 어시스트모드라고 부른다. 상기와 같은 장점 때문에 최근에는 하이브리드 차 량에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다.The hybrid vehicle refers to a vehicle equipped with an engine that outputs power by combustion of fuel and a motor that outputs power of a battery. The hybrid vehicle has advantages of improving fuel economy, reducing noise, and reducing exhaust gas by controlling the driving and stopping of the engine and the electric motor. In a hybrid vehicle, the engine may be driven only by the power of the engine, or may be driven by the power of the battery. In addition, by using the power of the engine and the power of the battery at the same time can be a big power. This case is called a power assist mode. Recently, research on a hybrid vehicle has been actively conducted due to the above advantages.

한편, 통상적으로 하이브리드 차량의 동력전달장치로는 무단변속기가 사용되었다. 이러한 무단변속기를 사용하는 경우에는 후진기어를 장착하기 위하여 별도의 아이들 축을 구비하여야 하고, 이에 따라 하이브리드 차량의 동력전달장치가 커지게 되었다. On the other hand, continuously variable transmission has been used as a power transmission device of a hybrid vehicle. In case of using the continuously variable transmission, a separate idle shaft must be provided in order to install the reverse gear, thereby increasing the power transmission device of the hybrid vehicle.

또한, 보조동력장치가 엔진에 연결된 주축상에 장착되므로, 기계적인 손실이 발생하였다. In addition, since the auxiliary power unit is mounted on the main shaft connected to the engine, a mechanical loss occurs.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 기어 트레인에 의한 기계적인 변속단과 무단변속 기능을 동시에 제공하는 하이브리드 차량의 동력전달장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a power transmission device of a hybrid vehicle that provides a mechanical gear stage and a continuously variable transmission function by the gear train at the same time.

또한, 후진을 위한 별도의 축이 없으며, 엔진에 의한 동력과 보조동력원의 동력을 동시에 사용함으로써 엔진의 크기를 줄일 수 있는 하이브리드 차량의 동력전달장치를 제공하는데 다른 목적이 있다. In addition, there is no separate shaft for the reverse, there is another object to provide a power transmission device of a hybrid vehicle that can reduce the size of the engine by using the power of the engine and the power of the auxiliary power source at the same time.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 하이브리드 차량의 동력전달장치는, 엔진으로부터 토크를 전달받는 입력축; 동력전달장치의 토크를 출력하는 출력기어; 변속기 케이스; 제1선기어, 제1유성 캐리어, 제1링기어를 그 작동부재로 포함하는 제1유성기어세트; 제2선기어, 제2유성 캐리어, 제2링기어를 그 작동부재로 포함하는 제2유성기어세트; 제3선기어, 제3유성 캐리어, 제3링 기어를 그 작동부재로 포함하는 제3유성기어세트; 그리고 상기 동력전달장치에 동력을 전달하거나, 상기 동력전달장치로부터 동력을 전달받아 에너지를 저장하는 보조동력장치;를 포함하되, 상기 제1유성 캐리어는 상기 제2링기어에 고정 연결되고, 상기 제2유성 캐리어는 상기 제3링기어에 고정 연결되고, 상기 제1,2,3선기어는 상기 입력축에 각각 고정 연결되어 있고, 상기 제3링기어는 상기 출력기어에 고정 연결되어 있고, 상기 제3유성 캐리어는 후진브레이크를 개재하여 상기 변속기 케이스에 가변 연결되고, 그리고 상기 제1,2링기어 중 적어도 하나는 상기 보조동력장치에 연결되고, 다른 하나는 브레이크를 개재하여 상기 변속기 케이스에 가변 연결될 수 있다. In order to achieve the above object, a power transmission device of a hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention, the input shaft receives the torque from the engine; An output gear outputting a torque of the power transmission device; Transmission case; A first planetary gear set including a first sun gear, a first planetary carrier, and a first ring gear as its operating member; A second planetary gear set including a second sun gear, a second planetary carrier, and a second ring gear as its operating member; A third planetary gear set including a third sun gear, a third planet carrier, and a third ring gear as its operating member; And an auxiliary power device configured to transmit power to the power transmission device or to receive power from the power transmission device to store energy, wherein the first planetary carrier is fixedly connected to the second ring gear. The two planet carriers are fixedly connected to the third ring gear, the first, second and third sun gears are fixedly connected to the input shaft, respectively, and the third ring gear is fixedly connected to the output gear, and the third The planet carrier is variably connected to the transmission case via a reverse brake, and at least one of the first and second ring gears is connected to the auxiliary power unit, and the other is variably connected to the transmission case via a brake. have.

상기 보조동력장치는 모터/제너레이터일 수 있다.The auxiliary power unit may be a motor / generator.

상기 모터/제너레이터가 연결된 링기어의 외주면에는 기어치가 형성되어 있으며, 상기 기어치는 구동기어와 기어 결합할 수 있다. Gear teeth are formed on the outer circumferential surface of the ring gear to which the motor / generator is connected, and the gear teeth may be in gear coupling with the drive gear.

상기 모터/제너레이터는 상기 제1,2링기어 중 적어도 하나의 외면에 설치된 아마추어와 상기 아마추어 주위에 설치된 계자 코일을 포함할 수 있다. The motor / generator may include an armature provided on an outer surface of at least one of the first and second ring gears and a field coil provided around the armature.

상기 입력축의 역회전을 방지하는 역회전 방지 기구가 상기 입력축에 장착되어 있을 수 있다. The reverse rotation prevention mechanism for preventing the reverse rotation of the input shaft may be mounted on the input shaft.

상기 보조동력장치는 유압모터/펌프일 수 있다. The auxiliary power unit may be a hydraulic motor / pump.

본 발명의 제2실시예에 따른 하이브리드 차량의 동력전달장치는, 엔진으로부터 토크를 전달받는 입력축; 동력전달장치의 토크를 출력하는 출력기어; 변속기 케이스; 제1선기어, 제1유성 캐리어, 제1링기어를 그 작동부재로 포함하는 제1유성기 어세트; 제2선기어, 제2유성 캐리어, 제2링기어를 그 작동부재로 포함하는 제2유성기어세트; 제3선기어, 제3유성 캐리어, 제3링기어를 그 작동부재로 포함하는 제3유성기어세트; 제4선기어, 제4유성 캐리어, 제4링기어를 그 작동부재로 포함하는 제4유성기어세트; 그리고 상기 동력전달장치에 동력을 전달하거나, 상기 동력전달장치로부터 동력을 전달받아 에너지를 저장하는 보조동력장치;를 포함하되, 상기 제1유성 캐리어는 상기 제2링기어에 고정 연결되고, 상기 제2유성 캐리어는 상기 제3링기어에 고정 연결되고, 상기 제3유성 캐리어는 상기 제4링기어에 고정 연결되고, 상기 제1,2,3,4선기어는 상기 입력축에 각각 고정 연결되어 있고, 상기 제4링기어는 상기 출력기어에 고정 연결되어 있고, 상기 제4유성 캐리어는 후진브레이크를 개재하여 상기 변속기 케이스에 가변 연결되고, 그리고 상기 제1,2,3링기어 중 하나는 보조동력장치에 연결되어 있고 다른 두개는 각각 브레이크를 개재하여 상기 변속기 케이스에 가변 연결될 수 있다. A power transmission device of a hybrid vehicle according to a second embodiment of the present invention, the input shaft receives the torque from the engine; An output gear outputting a torque of the power transmission device; Transmission case; A first planetary gear set comprising a first sun gear, a first planet carrier, and a first ring gear as its operating member; A second planetary gear set including a second sun gear, a second planetary carrier, and a second ring gear as its operating member; A third planetary gear set including a third sun gear, a third planet carrier, and a third ring gear as its operating member; A fourth planetary gear set including a fourth sun gear, a fourth planet carrier, and a fourth ring gear as its operating member; And an auxiliary power device configured to transmit power to the power transmission device or to receive power from the power transmission device to store energy, wherein the first planetary carrier is fixedly connected to the second ring gear. The two planetary carriers are fixedly connected to the third ring gear, the third planetary carriers are fixedly connected to the fourth ring gear, and the first, second, three, and four sun gears are fixedly connected to the input shaft, respectively. The fourth ring gear is fixedly connected to the output gear, the fourth planetary carrier is variably connected to the transmission case via a reverse brake, and one of the first, second and third ring gears is an auxiliary power unit. And the other two are variably connected to the transmission case via brakes, respectively.

상기 보조동력장치는 모터/제너레이터일 수 있다. The auxiliary power unit may be a motor / generator.

상기 모터/제너레이터가 연결된 링기어의 외주면에는 기어치가 형성되어 있으며, 상기 기어치는 구동기어와 기어 결합할 수 있다. Gear teeth are formed on the outer circumferential surface of the ring gear to which the motor / generator is connected, and the gear teeth may be in gear coupling with the drive gear.

상기 모터/제너레이터는 상기 제1,2,3링기어 중 적어도 하나의 외면에 설치된 아마추어와 상기 아마추어 주위에 설치된 계자 코일을 포함할 수 있다. The motor / generator may include an armature provided on an outer surface of at least one of the first, second, and third ring gears, and a field coil installed around the armature.

상기 입력축의 역회전을 방지하는 역회전 방지 기구가 상기 입력축에 장착되어 있을 수 있다. The reverse rotation prevention mechanism for preventing the reverse rotation of the input shaft may be mounted on the input shaft.

상기 보조동력장치는 유압모터/펌프일 수 있다. The auxiliary power unit may be a hydraulic motor / pump.

본 발명의 제3실시예에 따른 하이브리드 차량의 동력전달장치는, 엔진으로부터 토크를 전달받는 입력축; 동력전달장치의 토크를 출력하는 출력기어; 변속기 케이스; 제1선기어, 제1유성 캐리어, 제1링기어를 그 작동부재로 포함하는 제1유성기어세트; 제2선기어, 제2유성 캐리어, 제2링기어를 그 작동부재로 포함하는 제2유성기어세트; 그리고 상기 동력전달장치에 동력을 전달하거나, 상기 동력전달장치로부터 동력을 전달받아 에너지를 저장하는 보조동력장치;를 포함하되, 상기 제1유성 캐리어는 상기 제2링기어에 고정 연결되고, 상기 제1,2선기어는 상기 입력축에 각각 고정 연결되어 있고, 상기 제2링기어는 상기 출력기어에 고정 연결되어 있고, 상기 제2유성 캐리어는 후진브레이크를 개재하여 상기 변속기 케이스에 가변 연결되고, 그리고 상기 보조동력장치는 상기 제1링기어에 연결되어 있을 수 있다. A power transmission device of a hybrid vehicle according to a third embodiment of the present invention, the input shaft receives the torque from the engine; An output gear outputting a torque of the power transmission device; Transmission case; A first planetary gear set including a first sun gear, a first planetary carrier, and a first ring gear as its operating member; A second planetary gear set including a second sun gear, a second planetary carrier, and a second ring gear as its operating member; And an auxiliary power device configured to transmit power to the power transmission device or to receive power from the power transmission device to store energy, wherein the first planetary carrier is fixedly connected to the second ring gear. First and second wire gears are fixedly connected to the input shaft, respectively, the second ring gear is fixedly connected to the output gear, and the second planetary carrier is variably connected to the transmission case via a reverse brake, and the The auxiliary power unit may be connected to the first ring gear.

상기 제1링기어와 상기 변속기 케이스 사이에는 제1브레이크가 개재되어 있을 수 있다. A first brake may be interposed between the first ring gear and the transmission case.

상기 보조동력장치는 모터/제너레이터일 수 있다. The auxiliary power unit may be a motor / generator.

상기 제1링기어의 외주면에는 기어치가 형성되어 있으며, 상기 기어치는 구동기어와 기어 결합할 수 있다. Gear teeth are formed on an outer circumferential surface of the first ring gear, and the gear teeth may be coupled to the drive gear.

상기 모터/제너레이터는 상기 제1링기어의 외면에 설치된 아마추어와 상기 아마추어 주위에 설치된 계자 코일을 포함할 수 있다. The motor / generator may include an armature installed on an outer surface of the first ring gear and a field coil installed around the armature.

상기 입력축의 역회전을 방지하는 역회전 방지 기구가 상기 입력축에 장착되어 있을 수 있다.The reverse rotation prevention mechanism for preventing the reverse rotation of the input shaft may be mounted on the input shaft.

상기 보조동력장치는 유압모터/펌프일 수 있다.The auxiliary power unit may be a hydraulic motor / pump.

이하, 첨부된 도면을 참조로, 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described embodiments of the present invention;

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치의 구성도이고, 도 4는 본 발명의 제2실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치의 구성도이며, 도 7은 본 발명의 제3실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a power transmission device for a hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention, Figure 4 is a configuration diagram of a power transmission device for a hybrid vehicle according to a second embodiment of the present invention, Figure 7 A configuration diagram of a power transmission device for a hybrid vehicle according to a third embodiment of the present invention.

도 1, 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치는, 입력축(100), 출력기어(200), 변속기 케이스(300), 보조동력장치(400), 그리고 구동기어(500)를 포함한다.1, 4 and 7, the power transmission device of the hybrid vehicle according to the embodiments of the present invention, the input shaft 100, the output gear 200, the transmission case 300, the auxiliary power unit 400, and a drive gear 500.

입력축(100)은 엔진(도시하지 않음)으로부터 동력을 전달받는다. 또한, 상기 입력축(100)에는 입력축(100)의 역회전을 방지하는 역회전 방지 기구(600)가 장착되어 있다. The input shaft 100 receives power from an engine (not shown). In addition, the input shaft 100 is equipped with a reverse rotation prevention mechanism 600 for preventing the reverse rotation of the input shaft 100.

출력기어(200)는 동력전달장치로부터 동력을 출력한다.The output gear 200 outputs power from the power transmission device.

보조동력장치(400)는 보조동력원(도시하지 않음)에 연결되어 동력전달장치에 동력을 전달하거나, 동력전달장치로부터 동력을 전달받아 상기 보조동력원에 에너지를 저장할 수 있다. 또한, 상기 보조동력장치(400)에 역회전력을 부여하여 동력전달장치의 복수개의 작동부재 중 적어도 하나를 가변적으로 정지시킬 수도 있다.The auxiliary power unit 400 may be connected to an auxiliary power source (not shown) to transmit power to the power transmission device or to receive power from the power transmission device to store energy in the auxiliary power source. In addition, the reverse power may be applied to the auxiliary power unit 400 to variably stop at least one of the plurality of operating members of the power transmission unit.

구동기어(500)는 상기 보조동력장치(400)에 동축으로 연결되어 있다. 상기 구동기어(500)는 상기 보조동력장치(400)를 동력전달장치의 복수개의 작동부재 중 적어도 하나에 연결시킨다. The drive gear 500 is coaxially connected to the auxiliary power unit 400. The drive gear 500 connects the auxiliary power device 400 to at least one of the plurality of operating members of the power transmission device.

또한, 상기 보조동력장치(400)는 상기 동력전달장치의 복수개의 작동부재 중 적어도 하나에 일체형으로 형성될 수도 있다.In addition, the auxiliary power unit 400 may be formed integrally with at least one of the plurality of operating members of the power transmission device.

보조동력장치(400)는 사정에 따라서 다양한 형태의 보조동력장치(400)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 보조동력장치(400)로 모터/제너레이터나 유압모터/펌프 등을 사용할 수 있다. 보조동력장치(400)로 모터/제너레이터를 사용하는 경우에는 보조동력원으로는 배터리를 사용할 수 있고, 보조동력장치(400)로 유압모터/펌프를 사용하는 경우에는 보조동력원으로 축압장치를 사용할 수 있다.The auxiliary power unit 400 may use various types of auxiliary power unit 400 depending on circumstances. For example, as the auxiliary power unit 400, a motor / generator or a hydraulic motor / pump may be used. When the motor / generator is used as the auxiliary power unit 400, the battery may be used as the auxiliary power source, and when the hydraulic motor / pump is used as the auxiliary power unit 400, the accumulator may be used as the auxiliary power source. .

이하, 도 1을 참조로, 본 발명의 제1실시예에 따른 하이브리드 차량의 동력전달장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, a power transmission device of a hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치는 제1,2,3유성기어세트들(PG1, PG2, PG3)을 포함한다.As shown in FIG. 1, a power transmission device of a hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention includes first, second and third planetary gear sets PG1, PG2 and PG3.

제1유성기어세트(PG1)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제1선기어(S1), 제1유성 캐리어(PC1), 그리고 제1링기어(R1)를 그 작동부재로 포함한다. 상기 제1유성 캐리어(PC1)에는 제1선기어(S1)와 제1링기어(R1)에 기어 결합하는 제1피니언기어(P2)가 연결되어 있다.The first planetary gear set PG1 is a single pinion planetary gear set, and includes a first sun gear S1, a first planet carrier PC1, and a first ring gear R1 as its operating member. The first planetary gear PC1 is connected to a first sun gear S1 and a first pinion gear P2 gear-coupled to the first ring gear R1.

제2유성기어세트(PG2)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제2선기어(S2), 제2유성 캐리어(PC2), 그리고 제2링기어(R2)를 그 작동부재로 포함한다. 상기 제2유성 캐리어(PC2)에는 제2선기어(S2)와 제2링기어(R2)에 기어 결합하는 제2피니언기어(P2)가 연결되어 있다.The second planetary gear set PG2 is a single pinion planetary gear set, and includes a second sun gear S2, a second planet carrier PC2, and a second ring gear R2 as its operating member. The second planetary carrier PC2 is connected with a second pinion gear P2 gear-coupled with a second sun gear S2 and a second ring gear R2.

제3유성기어세트(PG3)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제3선기어(S3), 제3 유성 캐리어(PC3), 그리고 제3링기어(R3)를 그 작동부재로 포함한다. 상기 제3유성 캐리어(PC3)에는 제3선기어(S3)와 제3링기어(R3)에 기어 결합하는 제3피니언기어(P3)가 연결되어 있다.The third planetary gear set PG3 is a single pinion planetary gear set, and includes a third sun gear S3, a third planet carrier PC3, and a third ring gear R3 as its operating member. The third planetary carrier PC3 is connected with a third pinion gear P3 which is gear-coupled with the third sun gear S3 and the third ring gear R3.

상기 제1유성 캐리어(PC1)는 상기 제2링기어(R2)에 고정 연결되고, 상기 제2유성 캐리어(PC2)는 상기 제3링기어(R3)에 고정 연결된다.The first planet carrier PC1 is fixedly connected to the second ring gear R2, and the second planet carrier PC2 is fixedly connected to the third ring gear R3.

상기 제1,2,3선기어(S1, S2, S3)는 상기 입력축(100)에 각각 고정 연결됨으로써 항시 입력부재로 작동한다.The first, second, and third wire gears S1, S2, and S3 are fixedly connected to the input shaft 100 to always operate as input members.

상기 제3링기어(R3)는 상기 출력기어(200)에 고정 연결됨으로써 항시 출력부재로 작동한다.The third ring gear R3 is fixedly connected to the output gear 200 to always operate as an output member.

상기 보조동력장치(400)는 상기 제1,2링기어(R1, R2) 중 적어도 하나(R1)에 연결되어 있다. The auxiliary power unit 400 is connected to at least one R1 of the first and second ring gears R1 and R2.

만일 보조동력장치(400)로 모터/제너레이터를 사용하는 경우에는 상기 제1,2링기어(R1, R2) 중 적어도 하나(R1)의 외주면에 기어치를 형성하고 상기 기어치가 상기 모터/제너레이터와 동축으로 연결된 구동기어(500)와 결합되어 있을 수 있다.If a motor / generator is used as the auxiliary power unit 400, a gear value is formed on an outer circumferential surface of at least one of the first and second ring gears R1 and R2, and the gear value is coaxial with the motor / generator. It may be coupled with the drive gear 500 connected to.

또한, 상기 모터/제너레이터를 상기 제1,2링기어(R1, R2) 중 적어도 하나(R1)와 일체형으로 형성할 수도 있다. 즉, 상기 모터/제너레이터는 상기 제1,2링기어(R1, R2) 중 적어도 하나(R1)의 외면에 설치된 아마추어(armature)와 상기 아마추어 주위에 설치된 계자 코일을 포함할 수도 있다.The motor / generator may be integrally formed with at least one R1 of the first and second ring gears R1 and R2. That is, the motor / generator may include an armature installed on an outer surface of at least one of the first and second ring gears R1 and R2 and a field coil installed around the armature.

만일 보조동력장치(400)로 유압모터/펌프를 사용하는 경우에는 상기 제1,2링기어(R1, R2) 중 적어도 하나(R1)의 외주면에 기어치를 형성하고 상기 기어치가 상 기 유압모터/펌프와 동축으로 연결된 구동기어(500)와 결합되어 있을 수 있다.If a hydraulic motor / pump is used as the auxiliary power unit 400, a gear value is formed on the outer circumferential surface of at least one of the first and second ring gears R1 and R2, and the gear value is the hydraulic motor / pump. It may be coupled to the drive gear 500 coaxially connected with the pump.

또한, 상기 제1,2링기어(R1, R2) 중 보조동력장치(400)가 연결되지 않은 다른 하나의 링기어(R2)는 제1브레이크(B1)를 개재하여 상기 변속기 케이스(300)에 가변 연결되고, 상기 제3유성 캐리어(PC3)는 후진브레이크(RB)를 개재하여 상기 변속기 케이스(300)에 가변 연결된다. In addition, the other ring gear R2 of the first and second ring gears R1 and R2, to which the auxiliary power unit 400 is not connected, is connected to the transmission case 300 via the first brake B1. The third planetary carrier PC3 is variably connected to the transmission case 300 via the reverse brake RB.

한편, 상기 제1,2링기어(R1, R2) 중 보조동력장치(400)가 연결된 하나의 링기어(R1)와 상기 변속기 케이스(300) 사이에는 상기 보조동력장치(400)와 병렬로 배치되는 제2브레이크(B2)가 개재되어 있을 수 있다.On the other hand, between one of the first and second ring gear (R1, R2) one of the ring gear (R1) connected to the auxiliary power unit 400 and the transmission case 300 is disposed in parallel with the auxiliary power unit 400 The second brake B2 may be interposed.

본 발명에서는 상기 보조동력장치(400)가 제1링기어(R1)에 연결되어 있는 것을 예시하고 있으나 이에 한정되지 않는다.In the present invention, the auxiliary power device 400 is illustrated to be connected to the first ring gear (R1), but is not limited thereto.

이하, 본 발명의 제1실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치에서 기어 트레인의 작동을 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the gear train in the power transmission device of the hybrid vehicle according to the first embodiment of the present invention will be described in detail.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치에서 기어 트레인을 작동시키기 위한 작동표이다.2 is an operation table for operating a gear train in a power transmission device of a hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치의 기어 트레인은, 전진 제1속(D1)에서는 제1브레이크(B1)가 작동하고, 후진 1속(REV. 1)에서는 후진브레이크(RB)가 작동한다. 또한, 상기 제1링기어(R1)와 변속기 케이스(300) 사이에 제2브레이크(B2)를 개재하고 이를 작동시킴으로써 전진 제2속(D2)을 구현할 수 있다.As shown in FIG. 2, in the gear train of the power train of the hybrid vehicle according to the first embodiment of the present invention, the first brake B1 operates at the first forward speed D1, and the reverse first speed ( In REV. 1) the reverse brake (RB) is activated. In addition, the second forward speed D2 may be implemented by operating the second brake B2 between the first ring gear R1 and the transmission case 300 and operating the same.

본 발명의 제1실시예에 따른 하이브리드 차량의 동력전달장치의 기어 트레인 에서는, 각 변속단에서 하나의 브레이크만 계합되므로 유압 공급을 위한 유압 시스템을 간단하게 구성할 수 있다.In the gear train of the power train of the hybrid vehicle according to the first embodiment of the present invention, since only one brake is engaged at each shift stage, the hydraulic system for hydraulic supply can be simply configured.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치에서 변속 과정을 도시한 레버선도이다.3 is a lever diagram illustrating a shifting process in a power transmission device of a hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 하이브리드 차량의 동력전달장치는 3개의 싱글 피니언 유성기어세트를 조합한다. 또한, 제1유성 캐리어(PC1)는 제2링기어(R2)에 고정 연결되고, 상기 제2유성 캐리어(PC2)는 제3링기어(R3)에 고정 연결되며, 상기 제1,2,3선기어(S1, S2, S3)는 입력축(100)에 고정 연결된다. 따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 하이브리드 차량의 동력전달장치의 기어 트레인은 5개의 노드(N1, N2, N3, N4, N5)로 표시된다.As shown in Fig. 3, the power transmission device of the hybrid vehicle according to the first embodiment of the present invention combines three single pinion planetary gear sets. In addition, the first planet carrier PC1 is fixedly connected to the second ring gear R2, and the second planet carrier PC2 is fixedly connected to the third ring gear R3. The sun gears S1, S2, and S3 are fixedly connected to the input shaft 100. Therefore, the gear train of the power train of the hybrid vehicle according to the first embodiment of the present invention is represented by five nodes N1, N2, N3, N4, N5.

이에 따라 제1노드(N1)는 제1선기어(S1)와 제2선기어(S2)와 제3선기어(S3)로 설정되고, 제2노드(N2)는 제3유성 캐리어(PC3)로 설정되고, 제3노드(N3)는 제2유성 캐리어(PC2)와 제3링기어(R3)로 설정되고, 제4노드(N4)는 제2링기어(R2)와 제1유성 캐리어(PC1)로 설정되고, 제5노드(N5)는 제1링기어(R1)로 설정된다.Accordingly, the first node N1 is set as the first sun gear S1, the second sun gear S2, and the third sun gear S3, and the second node N2 is set as the third planet carrier PC3. The third node N3 is set to the second planetary carrier PC2 and the third ring gear R3, and the fourth node N4 is set to the second ring gear R2 and the first planetary carrier PC1. The fifth node N5 is set to the first ring gear R1.

전진 1속(D1)에서는 제1브레이크(B1)가 작동하여 제4노드(N4)는 정지한다. 또한, 제1노드(N1)는 입력축(100)과 동일한 회전 속도로 회전한다. 따라서, 출력부재인 제3노드(N3)를 통해 제1속(D1)만큼 출력이 이루어진다.At the first forward speed D1, the first brake B1 is operated to stop the fourth node N4. In addition, the first node N1 rotates at the same rotational speed as the input shaft 100. Therefore, the output is performed by the first speed D1 through the third node N3, which is an output member.

전진 2속(D2)에서는 제2브레이크(B2)가 작동하여 상기 제5노드(N5)는 정지한다. 또한, 제1노드(N1)는 입력축(100)과 동일한 회전 속도로 회전한다. 따라서, 출력부재인 제3노드(N3)를 통해 제2속(D2)만큼 출력이 이루어진다.At the second forward speed D2, the second brake B2 is operated to stop the fifth node N5. In addition, the first node N1 rotates at the same rotational speed as the input shaft 100. Therefore, the output is performed by the second speed D2 through the third node N3, which is an output member.

후진 1속(REV. 1)에서는 후진브레이크(RB)가 작동하여 제2노드(N2)가 정지한다. 또한, 제1노드(N1)는 입력축(100)과 동일한 회전 속도로 회전한다. 따라서, 출력부재인 제3노드(N3)를 통해 후진 1속(REV. 1)만큼 출력이 이루어진다.In reverse 1 speed (REV. 1), reverse brake RB is operated to stop the second node N2. In addition, the first node N1 rotates at the same rotational speed as the input shaft 100. Therefore, the output is performed by the reverse 1 speed REV. 1 through the third node N3 as the output member.

또한, 상기 각 변속단에서 보조동력장치(400)가 작동하여 파워 어시스트모드로 작동할 수 있다.In addition, the auxiliary power unit 400 may operate in each of the shift stages to operate in the power assist mode.

예를 들어, 제1브레이크(B1)가 작동하고 있는 상태에서 보조동력장치(400)가 동력을 전달하면, 엔진의 동력과 보조동력장치(400)의 동력에 의한 파워가 출력기어(200)에 출력된다. 이러한 파워 어시스트 작용은 기어 트레인의 각 변속단에서 가능하다.For example, when the auxiliary power unit 400 transmits power in a state in which the first brake B1 is operating, the power of the engine and the power of the auxiliary power unit 400 are transmitted to the output gear 200. Is output. This power assist action is possible at each gear stage of the gear train.

또한, 상기 보조동력장치(400)는 엔진의 동력에 의하여 생성되는 작동부재의 회전력을 에너지로 변환하여 도시하지 않은 보조동력원에 저장할 수도 있다.In addition, the auxiliary power unit 400 may convert the rotational force of the operating member generated by the power of the engine into energy and store it in an auxiliary power source (not shown).

또한, 상기 기어 트레인은 변속단을 형성하기 위한 브레이크들을 사용하지 않고, 무단변속기로서 사용할 수도 있다.The gear train may also be used as a continuously variable transmission, without using brakes to form a shift stage.

이하, 도 4를 참조로, 본 발명의 제2실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치를 상세히 설명한다. 본 발명의 제2실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치 중 본 발명의 제1실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치와 동일한 부분에 대하여는 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, a power transmission device of a hybrid vehicle according to a second exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 4. Detailed description of the same parts as the power transmission device of the hybrid vehicle according to the first embodiment of the present invention among the power transmission device of the hybrid vehicle according to the second embodiment of the present invention will be omitted.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치는 제1,2,3,4유성기어세트들(PG1, PG2, PG3, PG4)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the power transmission device of the hybrid vehicle according to the second embodiment of the present invention includes first, second, third and fourth planetary gear sets PG1, PG2, PG3 and PG4.

제1유성기어세트(PG1)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제1선기어(S1), 제1 유성 캐리어(PC1), 그리고 제1링기어(R1)를 그 작동부재로 포함한다. The first planetary gear set PG1 is a single pinion planetary gear set, and includes a first sun gear S1, a first planet carrier PC1, and a first ring gear R1 as its operating member.

제2유성기어세트(PG2)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제2선기어(S2), 제2유성 캐리어(PC2), 그리고 제2링기어(R2)를 그 작동부재로 포함한다. The second planetary gear set PG2 is a single pinion planetary gear set, and includes a second sun gear S2, a second planet carrier PC2, and a second ring gear R2 as its operating member.

제3유성기어세트(PG3)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제3선기어(S3), 제3유성 캐리어(PC3), 그리고 제3링기어(R3)를 그 작동부재로 포함한다. The third planetary gear set PG3 is a single pinion planetary gear set, and includes a third sun gear S3, a third planet carrier PC3, and a third ring gear R3 as its operating member.

제4유성기어세트(PG4)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제4선기어(S4), 제4유성 캐리어(PC4), 그리고 제4링기어(R4)를 그 작동부재로 포함한다. The fourth planetary gear set PG4 is a single pinion planetary gear set, and includes a fourth sun gear S4, a fourth planet carrier PC4, and a fourth ring gear R4 as its operating member.

상기 제1유성 캐리어(PC1)는 상기 제2링기어(R2)에 고정 연결되고, 상기 제2유성 캐리어(PC2)는 상기 제3링기어(R3)에 고정 연결되며, 상기 제3유성 캐리어(PC3)는 상기 제4링기어(R4)에 고정 연결된다. The first planet carrier PC1 is fixedly connected to the second ring gear R2, the second planet carrier PC2 is fixedly connected to the third ring gear R3, and the third planet carrier PC3) is fixedly connected to the fourth ring gear (R4).

상기 제1,2,3,4선기어(S1, S2, S3, S4)는 상기 입력축(100)에 고정 연결됨으로써 항시 입력부재로 작용하고, 상기 제4링기어(R4)는 상기 출력기어(200)에 고정 연결됨으로써 항시 출력부재로 작용한다.The first, second, third, and fourth wire gears S1, S2, S3, and S4 are fixedly connected to the input shaft 100 to act as input members, and the fourth ring gear R4 is the output gear 200. ) Is always connected to the output member.

상기 보조동력장치(400)는 상기 제1,2,3링기어(R1, R2, R3) 중 적어도 하나(R1)에 연결되어 있다. The auxiliary power unit 400 is connected to at least one (R1) of the first, second, third ring gear (R1, R2, R3).

만일 보조동력장치(400)로 모터/제너레이터를 사용하는 경우에는 상기 제1,2,3링기어(R1, R2, R3) 중 적어도 하나(R1)의 외주면에 기어치를 형성하고 상기 기어치가 상기 모터/제너레이터와 동축으로 연결된 구동기어(500)와 결합되어 있을 수 있다.If a motor / generator is used as the auxiliary power unit 400, a gear value is formed on an outer circumferential surface of at least one of the first, second and third ring gears R1, R2, and R3, and the gear value is the motor. It may be coupled to the drive gear 500 coaxially connected to the / generator.

또한, 상기 모터/제너레이터를 상기 제1,2,3링기어(R1, R2, R3) 중 적어도 하나(R1)와 일체형으로 형성할 수도 있다. 즉, 상기 모터/제너레이터는 상기 제1,2,3링기어(R1, R2, R3) 중 적어도 하나(R1)의 외면에 설치된 아마추어와 상기 아마추어 주위에 설치된 계자 코일을 포함할 수도 있다. The motor / generator may be integrally formed with at least one of the first, second, and third ring gears R1, R2, and R3. That is, the motor / generator may include an armature provided on an outer surface of at least one of the first, second and third ring gears R1, R2, and R3 and a field coil installed around the armature.

만일 보조동력장치(400)로 유압모터/펌프를 사용하는 경우에는 상기 제1,2,3링기어(R1, R2, R3) 중 적어도 하나(R1)의 외주면에 기어치를 형성하고 상기 기어치가 상기 유압모터/펌프와 동축으로 연결된 구동기어(500)와 결합되어 있을 수 있다.When using a hydraulic motor / pump as the auxiliary power unit 400, a gear value is formed on an outer circumferential surface of at least one of the first, second, and third ring gears R1, R2, and R3, and the gear value is the above. It may be coupled to the drive gear 500 coaxially connected with the hydraulic motor / pump.

또한, 상기 제1,2,3링기어(R1, R2, R3) 중 보조동력장치(400)가 연결되지 않은 다른 두 개의 링기어(R2, R3)는 각각 브레이크를 개재하여 상기 변속기 케이스(300)에 가변 연결된다. 즉, 제3링기어(R3)는 제1브레이크(B1)를 개재하여 상기 변속기 케이스(300)에 가변 연결되고, 상기 제2링기어(R2)는 제2브레이크(B2)를 개재하여 상기 변속기 케이스(300)에 가변 연결된다. 또한, 상기 제4유성 캐리어(PC4)는 후진브레이크(RB)를 개재하여 상기 변속기 케이스(300)에 가변 연결된다.In addition, the other two ring gears R2 and R3 to which the auxiliary power unit 400 is not connected among the first, second and third ring gears R1, R2 and R3 are respectively provided via the brakes to the transmission case 300. Variable connection. That is, the third ring gear R3 is variably connected to the transmission case 300 via the first brake B1, and the second ring gear R2 is connected to the transmission via the second brake B2. Variablely connected to the case 300. In addition, the fourth planet carrier PC4 is variably connected to the transmission case 300 via a reverse brake RB.

한편, 상기 제1,2,3링기어(R1, R2, R3) 중 보조동력장치(400)가 연결된 하나의 링기어(R1)와 상기 변속기 케이스(300) 사이에는 상기 보조동력장치(400)와 병렬로 배치되는 제3브레이크(B3)가 개재되어 있을 수 있다.On the other hand, the auxiliary power unit 400 between one ring gear (R1) connected to the auxiliary power unit 400 of the first, second, third ring gear (R1, R2, R3) and the transmission case 300 A third brake B3 disposed in parallel with the second brake may be interposed.

본 발명에서는 상기 보조동력장치(400)가 제1링기어(R1)에 연결되어 있는 것을 예시하고 있으나, 이에 한정되지 않는다.In the present invention, the auxiliary power device 400 is illustrated to be connected to the first ring gear (R1), but is not limited thereto.

이하, 본 발명의 제2실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치에서 기 어 트레인의 작동을 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the gear train in the power transmission device of the hybrid vehicle according to the second embodiment of the present invention will be described in detail.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치에서 기어 트레인을 작동시키기 위한 작동표이다.5 is an operation table for operating the gear train in the power train of the hybrid vehicle according to the second embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치의 기어 트레인은, 전진 제1속(D1)에서는 제1브레이크(B1)가 작동하고, 전진 제2속(D2)에서는 제2브레이크(B2)가 작동하며, 후진 1속(REV. 1)에서는 후진브레이크(RB)가 작동한다. 또한, 상기 제1링기어(R1)와 변속기 케이스(300) 사이에 제3브레이크(B3)를 개재하고 이를 작동시킴으로써 전진 제3속(D3)을 구현할 수 있다.As shown in FIG. 5, in the gear train of the power train of the hybrid vehicle according to the second embodiment of the present invention, the first brake B1 operates at the first forward speed D1 and the second forward speed. The second brake B2 is operated at D2, and the reverse brake RB is operated at the first speed REV. 1. In addition, the third forward speed D3 may be implemented by operating the third brake B3 between the first ring gear R1 and the transmission case 300 and operating the same.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치에서 변속 과정을 도시한 레버선도이다.6 is a lever diagram showing a shifting process in a power transmission device of a hybrid vehicle according to a second embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 하이브리드 차량의 동력전달장치는 4개의 싱글 피니언 유성기어세트를 조합한다. 또한, 제1유성 캐리어(PC1)는 제2링기어(R2)에 고정 연결되고, 제2유성 캐리어(PC2)는 제3링기어(R3)에 고정 연결되며, 제3유성 캐리어(PC3)는 제4링기어(R4)에 고정 연결된다. 또한, 상기 제1,2,3,4선기어(S1, S2, S3, S4)는 입력축(100)에 고정 연결된다. 따라서, 본 발명의 제2실시예에 따른 하이브리드 차량의 동력전달장치의 기어 트레인은 6개의 노드(N1, N2, N3, N4, N5, N6)로 표시된다.As shown in Fig. 6, the power transmission device of the hybrid vehicle according to the second embodiment of the present invention combines four single pinion planetary gear sets. In addition, the first planetary carrier PC1 is fixedly connected to the second ring gear R2, the second planetary carrier PC2 is fixedly connected to the third ring gear R3, and the third planetary carrier PC3 is It is fixedly connected to the fourth ring gear (R4). In addition, the first, second, third and fourth sun gears S1, S2, S3, and S4 are fixedly connected to the input shaft 100. Therefore, the gear train of the power train of the hybrid vehicle according to the second embodiment of the present invention is represented by six nodes (N1, N2, N3, N4, N5, N6).

이에 따라 제1노드(N1)는 제1,2,3,4선기어(S1, S2, S3, S4)로 설정되고, 제2노드(N2)는 제4유성 캐리어(PC4)로 설정되고, 제3노드(N3)는 제4링기어(R4)와 제3 유성 캐리어(PC3)로 설정되고, 제4노드(N4)는 제3링기어(R3)와 제2유성 캐리어(PC2)로 설정되고, 제5노드(N5)는 제2링기어(R2)와 제1유성 캐리어(PC1)로 설정되고, 제6노드(N6)는 제1링기어(R1)로 설정된다.Accordingly, the first node N1 is set as the first, second, third, and fourth sun gears S1, S2, S3, and S4, and the second node N2 is set as the fourth planetary carrier PC4. The third node N3 is set to the fourth ring gear R4 and the third planetary carrier PC3, and the fourth node N4 is set to the third ring gear R3 and the second planetary carrier PC2. The fifth node N5 is set to the second ring gear R2 and the first planet carrier PC1, and the sixth node N6 is set to the first ring gear R1.

전진 1속(D1)에서는 제1브레이크(B1)가 작동하여 제4노드(N4)는 정지한다. 또한, 제1노드(N1)는 입력축(100)과 동일한 회전 속도로 회전한다. 따라서, 출력부재인 제3노드(N3)를 통해 제1속(D1)만큼 출력이 이루어진다.At the first forward speed D1, the first brake B1 is operated to stop the fourth node N4. In addition, the first node N1 rotates at the same rotational speed as the input shaft 100. Therefore, the output is performed by the first speed D1 through the third node N3, which is an output member.

전진 2속(D2)에서는 제2브레이크(B2)가 작동하여 제5노드(N5)는 정지한다. 또한, 제1노드(N1)는 입력축(100)과 동일한 회전 속도로 회전한다. 따라서, 출력부재인 제3노드(N3)를 통해 제2속(D2)만큼 출력이 이루어진다.At the second forward speed D2, the second brake B2 is operated to stop the fifth node N5. In addition, the first node N1 rotates at the same rotational speed as the input shaft 100. Therefore, the output is performed by the second speed D2 through the third node N3, which is an output member.

전진 3속(D3)에서는 제3브레이크(B3)가 작동하여 제6노드(N6)가 정지한다. 또한, 제1노드(N1)는 입력축(100)과 동일한 회전 속도로 회전한다. 따라서, 출력부재인 제3노드(N3)를 통해 제3속(D3)만큼 출력이 이루어진다.At the third forward speed D3, the third brake B3 is operated to stop the sixth node N6. In addition, the first node N1 rotates at the same rotational speed as the input shaft 100. Therefore, the output is performed by the third speed D3 through the third node N3 as the output member.

후진 1속(REV. 1)에서는 후진브레이크(RB)가 작동하여 제2노드(N2)가 정지한다. 또한, 제1노드(N1)는 입력축(100)과 동일한 회전 속도로 회전한다. 따라서, 출력부재인 제3노드(N3)를 통해 후진 1속(REV. 1)만큼 출력이 이루어진다.In reverse 1 speed (REV. 1), reverse brake RB is operated to stop the second node N2. In addition, the first node N1 rotates at the same rotational speed as the input shaft 100. Therefore, the output is performed by the reverse 1 speed REV. 1 through the third node N3 as the output member.

또한, 상기 각 변속단에서 보조동력장치(400)가 작동하여 동력을 기어 트레인에 전달함으로써 파워 어시스트 모드로 작동할 수 있다.In addition, the auxiliary power unit 400 is operated at each shift stage to transmit power to the gear train to operate in the power assist mode.

또한, 상기 보조동력장치(400)는 엔진의 동력에 의하여 생성되는 작동부재의 회전력을 에너지로 변환하여 도시하지 않은 보조동력원에 저장할 수도 있다.In addition, the auxiliary power unit 400 may convert the rotational force of the operating member generated by the power of the engine into energy and store it in an auxiliary power source (not shown).

또한, 상기 기어 트레인은 변속단을 형성하기 위한 브레이크들을 사용하지 않고, 무단변속기로서 사용할 수도 있다.The gear train may also be used as a continuously variable transmission, without using brakes to form a shift stage.

이하, 도 7을 참조로, 본 발명의 제3실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치를 상세히 설명한다. 본 발명의 제3실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치 중 본 발명의 제1실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치와 동일한 부분에 대하여는 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, a power transmission device of a hybrid vehicle according to a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 7. Detailed description of the same parts as the power transmission device of the hybrid vehicle according to the first embodiment of the present invention among the power transmission device of the hybrid vehicle according to the third embodiment of the present invention will be omitted.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치는 제1,2유성기어세트들(PG1, PG2)을 포함한다.As shown in FIG. 7, the power transmission device of the hybrid vehicle according to the third embodiment of the present invention includes first and second planetary gear sets PG1 and PG2.

제1유성기어세트(PG1)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제1선기어(S1), 제1유성 캐리어(PC1), 그리고 제1링기어(R1)를 그 작동부재로 포함한다.The first planetary gear set PG1 is a single pinion planetary gear set, and includes a first sun gear S1, a first planet carrier PC1, and a first ring gear R1 as its operating member.

제2유성기어세트(PG2)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제2선기어(S2), 제2유성 캐리어(PC2), 그리고 제2링기어(R2)를 그 작동부재로 포함한다. The second planetary gear set PG2 is a single pinion planetary gear set, and includes a second sun gear S2, a second planet carrier PC2, and a second ring gear R2 as its operating member.

상기 제1유성 캐리어(PC1)는 상기 제2링기어(R2)에 고정 연결되고, 상기 제1,2선기어(S1, S2)는 상기 입력축(100)에 각각 고정 연결됨으로써 항시 입력부재로 작용하며, 상기 제2링기어(R2)는 상기 출력기어(200)에 고정 연결됨으로써 항시 출력부재로 작용한다.The first planetary carrier PC1 is fixedly connected to the second ring gear R2, and the first and second sun gears S1 and S2 are fixedly connected to the input shaft 100, respectively, to act as input members. The second ring gear R2 is fixedly connected to the output gear 200 to always function as an output member.

상기 제1링기어(R1)는 제1브레이크(B1)를 개재하여 상기 변속기 케이스(300)에 가변 연결되고, 상기 제2유성 캐리어(PC2)는 후진브레이크(RB)를 개재하여 상기 변속기 케이스(300)에 가변 연결된다. The first ring gear R1 is variably connected to the transmission case 300 via a first brake B1, and the second planetary carrier PC2 is connected to the transmission case via a reverse brake RB. 300 is variably connected.

상기 보조동력장치(400)는 상기 제1링기어(R1)에 연결되어 있다. The auxiliary power unit 400 is connected to the first ring gear (R1).

만일 보조동력장치(400)로 모터/제너레이터를 사용하는 경우에는 상기 제1링 기어(R1)의 외주면에 기어치를 형성하고 상기 기어치가 상기 모터/제너레이터와 동축으로 연결된 구동기어(500)와 결합되어 있을 수 있다.If a motor / generator is used as the auxiliary power unit 400, a gear value is formed on the outer circumferential surface of the first ring gear R1, and the gear value is coupled to a drive gear 500 coaxially connected with the motor / generator. There may be.

또한, 상기 모터/제너레이터는 상기 제1링기어(R1)와 일체형으로 형성할 수도 있다. 즉, 상기 모터/제너레이터는 상기 제1링기어(R1)의 외면에 설치된 아마추어와 상기 아마추어 주위에 설치된 계자 코일을 포함할 수도 있다.In addition, the motor / generator may be integrally formed with the first ring gear R1. That is, the motor / generator may include an armature provided on the outer surface of the first ring gear R1 and a field coil provided around the armature.

만일 보조동력장치(400)로 유압모터/펌프를 사용하는 경우에는 상기 제1링기어(R1)의 외주면에 기어치를 형성하고 상기 기어치가 상기 유압모터/펌프와 동축으로 연결된 구동기어(500)와 결합되어 있을 수 있다.When the hydraulic motor / pump is used as the auxiliary power unit 400, a gear tooth is formed on the outer circumferential surface of the first ring gear R1 and the gear tooth is coaxially connected with the hydraulic motor / pump. May be combined.

이하, 본 발명의 제3실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치에서 기어 트레인의 작동을 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the gear train in the power transmission device of the hybrid vehicle according to the third embodiment of the present invention will be described in detail.

도 8은 본 발명의 제3실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치에서 기어 트레인을 작동시키기 위한 작동표이다.8 is an operation table for operating a gear train in a power transmission device of a hybrid vehicle according to a third embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치의 기어 트레인은, 전진 제1속(D1)에서는 제1브레이크(B1)가 작동하고, 후진 1속(REV. 1)에서는 후진브레이크(RB)가 작동한다.As shown in FIG. 8, in the gear train of the power train of the hybrid vehicle according to the third embodiment of the present invention, the first brake B1 operates at the first forward speed D1, and the reverse first speed ( In REV. 1) the reverse brake (RB) is activated.

도 9는 본 발명의 제3실시예에 의한 하이브리드 차량의 동력전달장치에서 변속 과정을 도시한 레버선도이다.9 is a lever diagram showing a shifting process in a power transmission device of a hybrid vehicle according to a third embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 하이브리드 차량의 동력전달장치는 2개의 싱글 피니언 유성기어세트를 조합한다. 또한, 제1유성 캐리어(PC1)는 제2링기어(R2)에 고정 연결되고, 제1,2선기어(S1, S2)는 입력축(100)에 고정 연결된다. 따라서, 본 발명의 제3실시예에 따른 하이브리드 차량의 동력전달장치의 기어 트레인은 4개의 노드(N1, N2, N3, N4)로 표시된다.As shown in Fig. 9, the power transmission device of the hybrid vehicle according to the third embodiment of the present invention combines two single pinion planetary gear sets. In addition, the first planet carrier PC1 is fixedly connected to the second ring gear R2, and the first and second sun gears S1 and S2 are fixedly connected to the input shaft 100. Therefore, the gear train of the power train of the hybrid vehicle according to the third embodiment of the present invention is represented by four nodes N1, N2, N3, N4.

이에 따라 제1노드(N1)는 제1,2선기어(S1, S2)로 설정되고, 제2노드(N2)는 제2유성 캐리어(PC2)로 설정되고, 제3노드(N3)는 제2링기어(R2)와 제1유성 캐리어(PC1)로 설정되고, 제4노드(N4)는 제1링기어(R1)로 설정된다. Accordingly, the first node N1 is set as the first and second sun gears S1 and S2, the second node N2 is set as the second planet carrier PC2, and the third node N3 is set as the second node. The ring gear R2 and the first planet carrier PC1 are set, and the fourth node N4 is set as the first ring gear R1.

전진 1속(D1)에서는 제1브레이크(B1)가 작동하여 제4노드(N4)는 정지하고 제1노드(N1)는 입력축(100)과 동일한 회전 속도로 회전한다. 따라서, 출력부재인 제3노드(N3)를 통해 제1속(D1)만큼 출력이 이루어진다.At the first forward speed D1, the first brake B1 is operated to stop the fourth node N4 and the first node N1 rotates at the same rotational speed as the input shaft 100. Therefore, the output is performed by the first speed D1 through the third node N3, which is an output member.

후진 1속(REV. 1)에서는 후진브레이크(RB)가 작동하여 제2노드(N2)는 정지하고 제1노드(N1)는 입력축(100)과 동일한 회전 속도로 회전한다. 따라서, 출력부재인 제3노드(N3)를 통해 후진 1속(REV. 1)만큼 출력이 이루어진다.In reverse 1 speed (REV. 1), reverse brake RB is operated to stop the second node N2, and the first node N1 rotates at the same rotational speed as the input shaft 100. Therefore, the output is performed by the reverse 1 speed REV. 1 through the third node N3 as the output member.

또한, 상기 각 변속단에서 보조동력장치(400)가 작동하여 동력을 기어 트레인에 전달함으로써 파워 어시스트 모드로 작동할 수 있다.In addition, the auxiliary power unit 400 is operated at each shift stage to transmit power to the gear train to operate in the power assist mode.

또한, 상기 보조동력장치(400)는 엔진의 동력에 의하여 생성되는 작동부재의 회전력을 에너지로 변환하여 도시하지 않은 보조동력원에 저장할 수도 있다.In addition, the auxiliary power unit 400 may convert the rotational force of the operating member generated by the power of the engine into energy and store it in an auxiliary power source (not shown).

또한, 상기 기어 트레인은 변속단을 형성하기 위한 브레이크들을 사용하지 않고, 무단변속기로서 사용할 수도 있다.The gear train may also be used as a continuously variable transmission, without using brakes to form a shift stage.

상기에서 각 유성기어세트에 대한 속도선에 대해서는 당업자라면 충분히 구할 수 있는 공지 부분이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Since the speed line for each planetary gear set is well known to those skilled in the art, detailed description thereof will be omitted.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and easily changed and equalized by those skilled in the art from the embodiments of the present invention. It includes all changes to the extent deemed acceptable.

본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 동력전달장치에 의하면, 유성기어세트와 브레이크를 사용하여 기계적인 변속단을 제공함과 동시에 브레이크로 변속단을 고정하지 않고 무단변속 기능을 사용할 수 있다.According to the power transmission device of the hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a mechanical shift stage using a planetary gear set and a brake, and to use a continuously variable shift function without fixing the shift stage with a brake.

또한, 후진을 위한 별도의 축을 마련하지 않고 후진브레이크만을 작동시켜 후진 변속단을 생성할 수 있다.In addition, the reverse shift stage may be generated by operating only the reverse brake without providing a separate shaft for reversing.

또한, 보조동력장치를 주축과는 별도로 설치하여 기계적인 손실을 줄일 수 있다.In addition, the auxiliary power unit can be installed separately from the main shaft to reduce mechanical losses.

마지막으로, 보조동력장치로 사용 환경에 따라 모터/제너레이터 또는 유압모터/펌프를 사용할 수 있다. Finally, the auxiliary power unit can be a motor / generator or a hydraulic motor / pump depending on the environment of use.

Claims (19)

하이브리드 차량의 동력전달장치에 있어서,In the power train of the hybrid vehicle, 엔진으로부터 토크를 전달받는 입력축;An input shaft receiving torque from the engine; 동력전달장치의 토크를 출력하는 출력기어;An output gear outputting a torque of the power transmission device; 변속기 케이스;Transmission case; 제1선기어, 제1유성 캐리어, 제1링기어를 그 작동부재로 포함하는 제1유성기어세트;A first planetary gear set including a first sun gear, a first planetary carrier, and a first ring gear as its operating member; 제2선기어, 제2유성 캐리어, 제2링기어를 그 작동부재로 포함하는 제2유성기어세트;A second planetary gear set including a second sun gear, a second planetary carrier, and a second ring gear as its operating member; 제3선기어, 제3유성 캐리어, 제3링기어를 그 작동부재로 포함하는 제3유성기어세트; 그리고A third planetary gear set including a third sun gear, a third planet carrier, and a third ring gear as its operating member; And 상기 동력전달장치에 동력을 전달하거나, 상기 동력전달장치로부터 동력을 전달받아 에너지를 저장하는 보조동력장치;An auxiliary power unit for transmitting power to the power transmission unit or storing energy by receiving power from the power transmission unit; 를 포함하되,Including but not limited to: 상기 제1유성 캐리어는 상기 제2링기어에 고정 연결되고, The first planetary carrier is fixedly connected to the second ring gear, 상기 제2유성 캐리어는 상기 제3링기어에 고정 연결되고,The second planetary carrier is fixedly connected to the third ring gear, 상기 제1,2,3선기어는 상기 입력축에 각각 고정 연결되어 있고,The first, second and third wire gears are fixedly connected to the input shaft, respectively. 상기 제3링기어는 상기 출력기어에 고정 연결되어 있고,The third ring gear is fixedly connected to the output gear, 상기 제3유성 캐리어는 후진브레이크를 개재하여 상기 변속기 케이스에 가변 연결되고, 그리고 The third planetary carrier is variably connected to the transmission case via a reverse brake, and 상기 제1,2링기어 중 적어도 하나는 상기 보조동력장치에 연결되고, 다른 하나는 브레이크를 개재하여 상기 변속기 케이스에 가변 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치. At least one of the first and second ring gears is connected to the auxiliary power unit, and the other is variably connected to the transmission case via a brake. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보조동력장치는 모터/제너레이터인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.The auxiliary power unit is a power transmission device for a hybrid vehicle, characterized in that the motor / generator. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 모터/제너레이터가 연결된 링기어의 외주면에는 기어치가 형성되어 있으며, 상기 기어치는 구동기어와 기어 결합하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.A gear tooth is formed on an outer circumferential surface of the ring gear to which the motor / generator is connected, and the gear tooth is in gear coupling with a drive gear. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 모터/제너레이터는 상기 제1,2링기어 중 적어도 하나의 외면에 설치된 아마추어와 상기 아마추어 주위에 설치된 계자 코일을 포함하는 것을 특징으로 하 는 하이브리드 차량의 동력전달장치.And the motor / generator includes an armature installed on an outer surface of at least one of the first and second ring gears and a field coil installed around the armature. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 입력축의 역회전을 방지하는 역회전 방지 기구가 상기 입력축에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.And a reverse rotation preventing mechanism for preventing reverse rotation of the input shaft is mounted on the input shaft. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보조동력장치는 유압모터/펌프인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.The auxiliary power unit is a power transmission device of a hybrid vehicle, characterized in that the hydraulic motor / pump. 하이브리드 차량의 동력전달장치에 있어서,In the power train of the hybrid vehicle, 엔진으로부터 토크를 전달받는 입력축;An input shaft receiving torque from the engine; 동력전달장치의 토크를 출력하는 출력기어;An output gear outputting a torque of the power transmission device; 변속기 케이스;Transmission case; 제1선기어, 제1유성 캐리어, 제1링기어를 그 작동부재로 포함하는 제1유성기어세트;A first planetary gear set including a first sun gear, a first planetary carrier, and a first ring gear as its operating member; 제2선기어, 제2유성 캐리어, 제2링기어를 그 작동부재로 포함하는 제2유성기 어세트;A second planetary gear set including a second sun gear, a second planet carrier, and a second ring gear as its operating member; 제3선기어, 제3유성 캐리어, 제3링기어를 그 작동부재로 포함하는 제3유성기어세트;A third planetary gear set including a third sun gear, a third planet carrier, and a third ring gear as its operating member; 제4선기어, 제4유성 캐리어, 제4링기어를 그 작동부재로 포함하는 제4유성기어세트; 그리고A fourth planetary gear set including a fourth sun gear, a fourth planet carrier, and a fourth ring gear as its operating member; And 상기 동력전달장치에 동력을 전달하거나, 상기 동력전달장치로부터 동력을 전달받아 에너지를 저장하는 보조동력장치;An auxiliary power unit for transmitting power to the power transmission unit or storing energy by receiving power from the power transmission unit; 를 포함하되,Including but not limited to: 상기 제1유성 캐리어는 상기 제2링기어에 고정 연결되고, The first planetary carrier is fixedly connected to the second ring gear, 상기 제2유성 캐리어는 상기 제3링기어에 고정 연결되고,The second planetary carrier is fixedly connected to the third ring gear, 상기 제3유성 캐리어는 상기 제4링기어에 고정 연결되고,The third planetary carrier is fixedly connected to the fourth ring gear, 상기 제1,2,3,4선기어는 상기 입력축에 각각 고정 연결되어 있고,The first, second, third and fourth wire gears are fixedly connected to the input shaft, respectively. 상기 제4링기어는 상기 출력기어에 고정 연결되어 있고,The fourth ring gear is fixedly connected to the output gear, 상기 제4유성 캐리어는 후진브레이크를 개재하여 상기 변속기 케이스에 가변 연결되고, 그리고The fourth planetary carrier is variably connected to the transmission case via a reverse brake, and 상기 제1,2,3링기어 중 하나는 보조동력장치에 연결되어 있고 다른 두개는 각각 브레이크를 개재하여 상기 변속기 케이스에 가변 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.And one of the first, second, and third ring gears is connected to the auxiliary power unit, and the other two are variably connected to the transmission case via brakes. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 보조동력장치는 모터/제너레이터인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.The auxiliary power unit is a power transmission device for a hybrid vehicle, characterized in that the motor / generator. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 모터/제너레이터가 연결된 링기어의 외주면에는 기어치가 형성되어 있으며, 상기 기어치는 구동기어와 기어 결합하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.A gear tooth is formed on an outer circumferential surface of the ring gear to which the motor / generator is connected, and the gear tooth is in gear coupling with a drive gear. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 모터/제너레이터는 상기 제1,2,3링기어 중 적어도 하나의 외면에 설치된 아마추어와 상기 아마추어 주위에 설치된 계자 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.And the motor / generator comprises an armature provided on an outer surface of at least one of the first, second and third ring gears and a field coil installed around the armature. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 입력축의 역회전을 방지하는 역회전 방지 기구가 상기 입력축에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.And a reverse rotation preventing mechanism for preventing reverse rotation of the input shaft is mounted on the input shaft. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 보조동력장치는 유압모터/펌프인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.The auxiliary power unit is a power transmission device of a hybrid vehicle, characterized in that the hydraulic motor / pump. 하이브리드 차량의 동력전달장치에 있어서,In the power train of the hybrid vehicle, 엔진으로부터 토크를 전달받는 입력축;An input shaft receiving torque from the engine; 동력전달장치의 토크를 출력하는 출력기어;An output gear outputting a torque of the power transmission device; 변속기 케이스;Transmission case; 제1선기어, 제1유성 캐리어, 제1링기어를 그 작동부재로 포함하는 제1유성기어세트;A first planetary gear set including a first sun gear, a first planetary carrier, and a first ring gear as its operating member; 제2선기어, 제2유성 캐리어, 제2링기어를 그 작동부재로 포함하는 제2유성기어세트; 그리고A second planetary gear set including a second sun gear, a second planetary carrier, and a second ring gear as its operating member; And 상기 동력전달장치에 동력을 전달하거나, 상기 동력전달장치로부터 동력을 전달받아 에너지를 저장하는 보조동력장치;An auxiliary power unit for transmitting power to the power transmission unit or storing energy by receiving power from the power transmission unit; 를 포함하되,Including but not limited to: 상기 제1유성 캐리어는 상기 제2링기어에 고정 연결되고,The first planetary carrier is fixedly connected to the second ring gear, 상기 제1,2선기어는 상기 입력축에 각각 고정 연결되어 있고,The first and second wire gears are fixedly connected to the input shaft, respectively. 상기 제2링기어는 상기 출력기어에 고정 연결되어 있고,The second ring gear is fixedly connected to the output gear, 상기 제2유성 캐리어는 후진브레이크를 개재하여 상기 변속기 케이스에 가변 연결되고, 그리고The second planetary carrier is variably connected to the transmission case via a reverse brake, and 상기 보조동력장치는 상기 제1링기어에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.The auxiliary power unit is a power transmission device of a hybrid vehicle, characterized in that connected to the first ring gear. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 제1링기어와 상기 변속기 케이스 사이에는 제1브레이크가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.And a first brake is interposed between the first ring gear and the transmission case. 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 보조동력장치는 모터/제너레이터인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.The auxiliary power unit is a power transmission device for a hybrid vehicle, characterized in that the motor / generator. 제 15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 제1링기어의 외주면에는 기어치가 형성되어 있으며, 상기 기어치는 구동기어와 기어 결합하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.A gear tooth is formed on an outer circumferential surface of the first ring gear, and the gear tooth is in gear coupling with a drive gear. 제 15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 모터/제너레이터는 상기 제1링기어의 외면에 설치된 아마추어와 상기 아마추어 주위에 설치된 계자 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.And the motor / generator includes an armature installed on an outer surface of the first ring gear and a field coil installed around the armature. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 입력축의 역회전을 방지하는 역회전 방지 기구가 상기 입력축에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치. And a reverse rotation preventing mechanism for preventing reverse rotation of the input shaft is mounted on the input shaft. 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 보조동력장치는 유압모터/펌프인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.The auxiliary power unit is a power transmission device of a hybrid vehicle, characterized in that the hydraulic motor / pump.
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