KR20180068104A - 하이브리드 차량용 동력전달장치 - Google Patents

하이브리드 차량용 동력전달장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20180068104A
KR20180068104A KR1020160169724A KR20160169724A KR20180068104A KR 20180068104 A KR20180068104 A KR 20180068104A KR 1020160169724 A KR1020160169724 A KR 1020160169724A KR 20160169724 A KR20160169724 A KR 20160169724A KR 20180068104 A KR20180068104 A KR 20180068104A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shaft
output shaft
gear
output
power
Prior art date
Application number
KR1020160169724A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102463182B1 (ko
Inventor
김완수
Original Assignee
현대자동차주식회사
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 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020160169724A priority Critical patent/KR102463182B1/ko
Publication of KR20180068104A publication Critical patent/KR20180068104A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102463182B1 publication Critical patent/KR102463182B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement 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
    • B60K6/20—Arrangement 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
    • B60K6/42—Arrangement 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 the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement 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
    • B60K6/20—Arrangement 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
    • B60K6/22—Arrangement 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
    • B60K6/24—Arrangement 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 combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement 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
    • B60K6/20—Arrangement 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
    • B60K6/22—Arrangement 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
    • B60K6/26—Arrangement 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 motors or the generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement 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
    • B60K6/20—Arrangement 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
    • B60K6/22—Arrangement 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
    • B60K6/36—Arrangement 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
    • B60K6/365—Arrangement 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 with the gears having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement 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
    • B60K6/20—Arrangement 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
    • B60K6/22—Arrangement 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
    • B60K6/38—Arrangement 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 driveline clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/727—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

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

Abstract

하이브리드 차량용 동력전달장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치는 주동력원인 엔진의 회전동력을 직접 전달받는 입력축; 상기 입력축과 일정간격을 두고 평행하게 배치되어 보조 동력원인 제1, 제2 모터/제너레이터와 동력분기수단인 유성기어세트가 배치되는 출력축; 및 상기 출력축의 출력기어로부터 전달되는 회전동력을 감속시켜 구동축으로 차동 분배하는 종감속 기구를 포함하며, 상기 입력축의 회전동력이 2개의 경로를 통해 전달되도록 하되, 하나의 경로는 상기 입력축의 회전동력이 선택적으로 출력축으로 전달되도록 하고, 다른 하나의 경로는 상기 입력축의 회전동력이 유성기어세트에서 분기되어 상기 제1 모터/제너레이터와 상기 출력축으로 전달되도록 하고, 상기 출력축은 상기 제2 모터/제너레이터와 직접 연결된다.

Description

하이브리드 차량용 동력전달장치{POWER TRANSMISSION SYSTEM OF HYBRID ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 하이브리드 차량용 동력전달장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 구동력만으로 주행이 가능하도록 하여 연비와 직접 영향이 있는 동력전달 효율을 높일 수 있는 하이브리드 차량용 동력전달장치에 관한 것이다.
자동차의 친환경 기술은 미래 자동차 산업의 생존이 달린 핵심기술로서, 선진 자동차 메이커들은 환경 및 연비 규제를 달성하기 위한 친환경 자동차 개발에 총력을 기울이고 있다.
이에 따라 각 자동차 메이커들은 전기 자동차(EV : Electric Vehicle), 하이브리드 전기 자동차(HEV : Hybrid Electric Vehicle), 연료전지 자동차(FCEV : Fuel Cell Electric Vehicle)등을 미래형 자동차 기술로서 개발하고 있다.
상기와 같은 미래형 자동차는 중량 및 원가 등 여러 가지 기술적인 제약이 있기 때문에 자동차 메이커에서는 배기가스 규제를 만족시키고, 연비 성능의 향상을 위한 현실적인 문제의 대안으로서 하이브리드 자동차에 주목하고 있으며, 이를 실용화하기 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있다.
하이브리드 자동차는 2개 이상의 동력원(Power Source)을 사용하는 자동차로서, 여러 가지 방식으로 조합될 수 있으며, 에너지원으로는 기존의 화석 연료를 사용하는 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진과 전기 에너지에 의하여 구동되는 모터/제너레이터가 혼합되어 사용된다.
이러한 하이브리드 자동차는 저속에서 상대적으로 저속토크 특성이 좋은 모터/제너레이터를 주동력원으로 사용하고, 고속에서는 상대적으로 고속토크 특성이 좋은 엔진을 주동력원으로 사용한다.
이에 따라 하이브리드 자동차는 저속구간에서 화석 연료를 사용하는 엔진의 작동이 정지되고 모터/제너레이터를 사용하기 때문에 연비 개선과 배기가스의 저감에 우수한 효과가 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 엔진의 구동력만으로 주행이 가능하도록 하여 연비와 직접 영향이 있는 동력전달 효율을 높일 수 있는 하이브리드 차량용 동력전달장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 주동력원인 엔진의 회전동력을 직접 전달받는 입력축; 상기 입력축과 일정간격을 두고 평행하게 배치되어 보조 동력원인 제1, 제2 모터/제너레이터와 동력분기수단인 유성기어세트가 배치되는 출력축; 및 상기 출력축의 출력기어로부터 전달되는 회전동력을 감속시켜 구동축으로 차동 분배하는 종감속 기구를 포함하며, 상기 입력축의 회전동력이 2개의 경로를 통해 전달되도록 하되, 하나의 경로는 상기 입력축의 회전동력이 선택적으로 출력축으로 전달되도록 하고, 다른 하나의 경로는 상기 입력축의 회전동력이 유성기어세트에서 분기되어 상기 제1 모터/제너레이터와 상기 출력축으로 전달되도록 하고, 상기 출력축은 상기 제2 모터/제너레이터와 직접 연결되는 하이브리드 차량용 동력전달장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 출력축상의 제1, 제2 모터 제너레이터와 유성기어세트는 엔진 측으로부터 제1 유성기어세트, 유성기어세트, 제2 모터 제너레이터의 순서로 배치될 수 있다.
또한, 상기 유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 상기 출력축의 외주 상에 상호 회전 간섭 없이 배치되는 동력전달축 상에 배치하되, 선기어가 동력전달축을 통해 상기 제1 모터/제너레이터에 직접 연결되고, 유성캐리어가 엔진의 회전동력을 전달받는 동력전달축과 직접 연결되고, 링기어가 상기 출력축과 직접 연결될 수 있다.
또한, 상기 출력축은 상기 입력축과 선택적으로 외접 기어 연결되고, 상기 동력전달축은 상기 입력축과 상시 외접 기어 연결될 수 있다.
또한, 상기 입력축에는 제1, 제2 엔진출력기어를 배치하되, 제1 엔진출력기어는 클러치를 개재시켜 선택적으로 연결되도록 하고, 상기 출력축에는 상기 제1 엔진출력기어와 외접 기어 연결되는 제1 중간 입력기어를 배치하고, 상기 동력전달축에는 상기 제2 엔진출력기어와 외접 기어 연결되는 제2 중간 입력기어를 배치할 수 있다.
또한, 상기 출력축과 종감속 기구 사이에는 최종 출력축을 추가 배치할 수 있다.
또한, 상기 최종 출력축은 상기 출력축과 일정간격을 두고 평행하게 배치되어 상기 출력축의 출력기어와 외접 기어 연결되는 최종 입력기어와, 상기 종감속 기구의 종감속 기어와 외접 기어 연결되는 최종 출력기어가 형성될 수 있다.
또한, 상기 최종 출력축은 상기 입력축과 동일 축선 상으로 배치될 수 있다.
본 발명에 의한 하이브리드 차량용 동력전달장치는 EV 모드 및 HEV 모드 구동은 물론 엔진의 구동력만으로 주행이 가능하도록 하여 연비와 직접 영향이 있는 동력전달 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 의한 하이브리드 차량용 동력전달장치는 2개의 모터/제너레이터와 1개의 유성기어세트 및 1개의 클러치를 이용하여 전달장치를 구성함으로써, 내부 구성을 단순화하여 경량화 함과 동시에 생산원가를 절감할 수 있다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 EV 모드에서의 동력전달 계통도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 HEV 모드에서의 동력전달 계통도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 엔진 구동 모드에서의 동력전달 계통도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 구성도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치에 대한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치는 엔진(ENG)과 제1, 제2 모터/제너레이터(MG1)(MG2)를 동력원으로 하며, 동력분기수단인 유성기어세트(PG)를 포함하여 이루어진다.
상기 엔진(ENG)은 주동력원으로서, 기존의 화석 연료를 사용하는 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진 등의 공지된 각종 엔진이 이용될 수 있으며, 엔진(ENG)으로부터 출력되는 회전동력은 입력축(IS)을 통해 동력전달장치로 입력된다.
상기 입력축(IS)의 회전동력은 2개의 경로를 통해 상기 입력축(IS)과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되는 출력축(OS)과, 상기 출력축(OS)의 외주 측에 상호 회전 간섭 없이 중첩 배치되는 동력전달축(TFS)에 전달된다.
상기 입력축(IS)의 회전동력을 출력축(IS)과 동력전달축(TFS)에 전달하기 위하여 상기 입력축(IS)에는 제1, 제2 엔진출력기어(EOG1)(EOG2)가 배치되는데, 상기 제1 엔진출력기어(EOG1)는 상기 입력축(IS)의 외주 측에 상호 회전 간섭 없이 배치되어 클러치(CL)에 의하여 선택적으로 입력축(IS)과 연결되고, 상기 제2 엔진출력기어(EOG2)는 입력축(IS)과 일체로 형성된다.
그리고 상기 출력축(OS)과 동력전달축(TFS)의 전단부에는 상기 제1, 제2 엔진출력기어(EOG1)(EOG2)에 각각 외접 기어 연결되는 제1, 제2 중간입력기어(CIG1)(CIG2)가 일체로 형성된다.
이에 따라 엔진(ENG)이 구동되면, 상기 출력축(IS)은 클러치(CL)의 작동 여부에 따라 선택적으로 회전동력을 전달받고, 상기 동력전달축(TFS)은 항시 회전동력을 전달받는다.
상기 유성기어세트(PG)와 제1, 제2 모터/제너레이터(MG10)(MG2)는 상기 출력축(OS)상에 배치되는데, 상기 유성기어세트(PG)를 중간에 두고 전측에 제1 모터/제너레이터(MG1)가 배치되고, 후측에 제2 모터/제너레이터(MG2)가 배치된다.
상기에서 동력분기수단인 유성기어세트(PG)는 상기 입력축(IS)과 동일 축선 상에 배치되는데, 상기 유성기어세트(PG)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 선기어(S), 상기 선기어(S)와 외접으로 맞물리는 피니언(P)의 자전 및 공전이 가능하게 지지하는 유성캐리어(PC), 상기 피니언(P)과 내접으로 맞물리는 링기어(R)를 회전요소로 포함한다.
상기 유성기어세트(PG)에서 선기어(S)는 상기 제1 모터/제너레이터(MG1)의 제ㅇ1 모터축(MS1)에 직접 연결되며, 유성캐리어(PC)는 상기 동력전달축(TFS)에 직접 연결되며, 링기어(R)는 상기 입력축(IS)에 직접 연결된다.
상기 제1, 제2 모터/제너레이터(MG1)(M2)는 공지와 같이 모터와 제너레이터 기능을 수행하며, 변속기 하우징(H)에 고정되는 제1, 제2 스테이터(ST1)(ST2)와, 상기 제1, 제2 스테이터(ST1)(ST2)의 반경방향 내측에서 회전 가능하게 지지되는 제1, 제2 로터(RT1)(RT2)를 포함하여 이루어지며, 상기 제1, 제2 로터(RT1)(RT2)에 각각 제1, 제2 모터축(MS1)(MS2)이 직접 연결된다.
또한, 상기 제1 모터/제너레이터(MG1)는 상기 동력전달축(TFS)의 외주 측에 상호 회전 간섭 없이 중첩 배치되는 제1 모터축(MS1)을 통해 상기 유성기어세트(PG)의 선기어(S)와 직접 연결되며, 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)는 상기 출력축(OS)상에 배치되어 제2 모터축(MS2)을 통해 출력축(OS)과 직접 연결된다.
그리고 상기 출력축(OS)에 전달된 회전동력은 출력축(OS)과 일체로 형성되는 출력기어(OG)를 통해 디프렌셜(DIFF)을 포함하는 종감속 기구(FD)의 종감속 기어(FG)로 전달된다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 EV 모드에서의 동력전달 계통도이다.
도 2를 참조하면, EV 모드에서는 엔진(ENG)은 작동이 정지된 상태를 유지하고, 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)가 구동된다.
즉, 제2 모터/제너레이터(MG2)가 구동되면, 이의 회전동력이 출력축(OS), 출력기어(OG)를 통해 종감속 기구(FD)의 종감속 기어(FG)로 전달되면서 차량의 주행이 이루어진다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 HEV 모드에서의 동력전달 계통도이다.
도 3을 참조하면, HEV 모드에서는 엔진(ENG)의 회전동력은 유성기어세트(PG)로 전달되어 일부는 출력축(OS)으로 전달되고, 일부는 제1 모터/제너레이터(MG1)로 전달된다.
보다 구체적으로, 엔진(ENG)의 회전동력은 입력축(IS), 제2 엔진출력기어(EOG2), 제2 중간입력기어(CIG2), 동력전달축(TFS)을 통해 유성기어세트(PG)의 유성캐리어(PC)로 입력되면, 유성기어세트(PG)에서 분기되어 일부는 링기어(R)를 통해 출력되어 출력축(OS), 출력기어(OG)를 통해 종감속 기구(FD)의 종감속 기어(FG)로 전달되면서 차량의 주행이 이루어지도록 하고, 일부는 선기어(S)와, 제1 모터축(MS1)을 통해 제1 모터/제너레이터(MG1)의 제1 로터(RT)를 구동시켜 발전이 이루어지도록 한다.
이때, 상기 제1 모터/제너레이터(MG)에서 발전된 전기 에너지는 제2 모터/제너레이터(MG2)로 공급되며, 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)가 구동되면서 발생된 회전동력은 상기 출력축(OS)에서 상기 엔진(ENG)의 회전 동력과 합성되어 차량 주행의 보조 동력으로 사용된다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 엔진 구동 모드에서의 동력전달 계통도이다.
도 4를 참조하면, 엔진 구동모드에서는 엔진(ENG)의 구동 상태에서 상기 클러치(CL)가 작동 제어된다.
그러면, 엔진(ENG)의 회전동력은 엔진(ENG)의 회전동력은 입력축(IS), 제1 엔진출력기어(EOG1), 제2 중간입력기어(CIG1), 출력축(OS), 출력기어(OG)를 통해 종감속 기구(FD)의 종감속 기어(FG)로 전달되면서 차량의 주행이 이루어지도록 한다.
즉, 엔진 구동 모드에서는 엔진(ENG)의 회전동력에 의해서만 차량이 주행하는 것이며, 이때 주행 조건에 따라서는 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)의 회전동력이 보조 동력으로 사용될 수 있다.
또한, 엔진(ENG)의 회전동력은 일부는 유성기어세트(MG)의 유성캐리어(PC)로 전달되어 상기 출력축(OS)으로부터 링기어(R)를 통해 입력되는 회전동력과 함께 제1 모터/제너레이터(MG1)로 전달되어 발전이 이루어질 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치는 상기 제1 실시 예에 따른 동력전달장치에서 출력축(OS)과 종감속 기구(FD) 사이에 최종 출력축(FOS)을 추가 배치한 것이다.
즉, 상기 입력축(IS)의 동일 축선 상에 최종 출력축(FOS)을 배치하고, 상기 최종 출력축(FOS)에는 상기 출력기어(OG)와 외접 기어 연결되는 최종 입력기어(FIG)와, 상기 종감속 기구(FD)의 종감속 기어(FG)와 외접 기어 연결되는 최종 출력기어(FOG)를 형성하였다.
이에 따라 상기 출력축(OS)을 통해 출력되는 회전동력이 상호 외접 기어 연결되는 기어의 기어비에 따라 감속 또는 동속 출력될 수 있으며, 이들 기어비에 따라 최종 기어비를 구성할 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 의한 하이브리드 차량용 동력전달장치는 EV 모드 및 HEV 모드 구동은 물론 엔진의 구동력만으로 주행이 가능하도록 하여 연비와 직접 영향이 있는 동력전달 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 의한 하이브리드 차량용 동력전달장치는 2개의 모터/제너레이터와 1개의 유성기어세트 및 1개의 클러치를 이용하여 전달장치를 구성함으로써, 내부 구성을 단순화하여 경량화 함과 동시에 생산원가를 절감할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
CIG1,CIG2... 제1, 제2 중간입력기어
EOG1,EOG2... 제1, 제2 엔진출력기어
FG... 종감속 기어
FIG... 최종 입력기어
FOG... 최종 출력기어
FOS... 최종 출력축
IS... 입력축
MG1, MG2... 제1, 제2 모터/제너레이터
MS1, MS2... 제1, 제2 모터축
OG... 출력기어
OS... 출력축
PG... 유성기어세트
TFS... 동력전달축

Claims (8)

  1. 주동력원인 엔진의 회전동력을 직접 전달받는 입력축;
    상기 입력축과 일정간격을 두고 평행하게 배치되어 보조 동력원인 제1, 제2 모터/제너레이터와 동력분기수단인 유성기어세트가 배치되는 출력축; 및
    상기 출력축의 출력기어로부터 전달되는 회전동력을 감속시켜 구동축으로 차동 분배하는 종감속 기구를 포함하며,
    상기 입력축의 회전동력이 2개의 경로를 통해 전달되도록 하되,
    하나의 경로는 상기 입력축의 회전동력이 선택적으로 출력축으로 전달되도록 하고,
    다른 하나의 경로는 상기 입력축의 회전동력이 유성기어세트에서 분기되어 상기 제1 모터/제너레이터와 상기 출력축으로 전달되도록 하고,
    상기 출력축은 상기 제2 모터/제너레이터와 직접 연결되는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 출력축상의 제1, 제2 모터 제너레이터와 유성기어세트는
    엔진 측으로부터 제1 유성기어세트, 유성기어세트, 제2 모터 제너레이터의 순서로 배치되는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유성기어세트는
    싱글 피니언 유성기어세트로서, 상기 출력축의 외주 상에 상호 회전 간섭 없이 배치되는 동력전달축 상에 배치하되,
    선기어가 동력전달축을 통해 상기 제1 모터/제너레이터에 직접 연결되고,
    유성캐리어가 엔진의 회전동력을 전달받는 동력전달축과 직접 연결되고,
    링기어가 상기 출력축과 직접 연결되는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 출력축은 상기 입력축과 선택적으로 외접 기어 연결되고,
    상기 동력전달축은 상기 입력축과 상시 외접 기어 연결되는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 입력축에는 제1, 제2 엔진출력기어를 배치하되, 제1 엔진출력기어는 클러치를 개재시켜 선택적으로 연결되도록 하고,
    상기 출력축에는 상기 제1 엔진출력기어와 외접 기어 연결되는 제1 중간 입력기어를 배치하고,
    상기 동력전달축에는 상기 제2 엔진출력기어와 외접 기어 연결되는 제2 중간 입력기어를 배치한 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 출력축과 종감속 기구 사이에는
    최종 출력축을 추가 배치한 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 최종 출력축은
    상기 출력축과 일정간격을 두고 평행하게 배치되어 상기 출력축의 출력기어와 외접 기어 연결되는 최종 입력기어와, 상기 종감속 기구의 종감속 기어와 외접 기어 연결되는 최종 출력기어가 형성된 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 최종 출력축은
    상기 입력축과 동일 축선 상으로 배치되는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
KR1020160169724A 2016-12-13 2016-12-13 하이브리드 차량용 동력전달장치 KR102463182B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160169724A KR102463182B1 (ko) 2016-12-13 2016-12-13 하이브리드 차량용 동력전달장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160169724A KR102463182B1 (ko) 2016-12-13 2016-12-13 하이브리드 차량용 동력전달장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180068104A true KR20180068104A (ko) 2018-06-21
KR102463182B1 KR102463182B1 (ko) 2022-11-03

Family

ID=62806888

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160169724A KR102463182B1 (ko) 2016-12-13 2016-12-13 하이브리드 차량용 동력전달장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102463182B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200140511A (ko) * 2019-06-07 2020-12-16 현대자동차주식회사 하이브리드 차량용 동력전달장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150003613A (ko) * 2013-07-01 2015-01-09 현대자동차주식회사 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR101500363B1 (ko) * 2013-07-01 2015-03-16 현대자동차 주식회사 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR20150061676A (ko) * 2013-11-27 2015-06-05 현대자동차주식회사 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR101550603B1 (ko) * 2013-11-22 2015-09-07 현대자동차 주식회사 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR20160065308A (ko) * 2014-11-28 2016-06-09 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 변속기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150003613A (ko) * 2013-07-01 2015-01-09 현대자동차주식회사 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR101500363B1 (ko) * 2013-07-01 2015-03-16 현대자동차 주식회사 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR101550603B1 (ko) * 2013-11-22 2015-09-07 현대자동차 주식회사 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR20150061676A (ko) * 2013-11-27 2015-06-05 현대자동차주식회사 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR20160065308A (ko) * 2014-11-28 2016-06-09 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 변속기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200140511A (ko) * 2019-06-07 2020-12-16 현대자동차주식회사 하이브리드 차량용 동력전달장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102463182B1 (ko) 2022-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101558368B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR101459472B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR101734243B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR101646114B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR101846878B1 (ko) 하이브리드 차량용 동력전달장치
KR101610103B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR101550632B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR101405232B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
CN106274426A (zh) 混合动力电动车辆的四轮驱动动力传递***
US10913341B2 (en) Power transmission apparatus of hybrid electric vehicle
KR20190080485A (ko) 하이브리드 차량용 동력전달장치
KR101509699B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR101550629B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR102383223B1 (ko) 하이브리드 차량용 동력전달장치
KR102621232B1 (ko) 하이브리드 차량용 동력전달장치
KR101510345B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR20200065809A (ko) 하이브리드 차량용 동력전달장치
KR101684548B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR102463182B1 (ko) 하이브리드 차량용 동력전달장치
KR20180067301A (ko) 하이브리드 차량용 동력전달장치
KR20230099044A (ko) 하이브리드 차량용 동력전달장치
KR101509704B1 (ko) 하이브리드 차량의 동력전달장치
KR101490962B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR101483709B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR101755500B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant