KR20200022243A - 하이브리드 차량용 동력전달장치 - Google Patents

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정의철
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현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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Abstract

하이브리드 차량용 동력전달장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치는 배터리 충전량 및 차량 요구 조건에 따라 연비에 대한 최적의 구동 조건으로 운전이 가능하도록 하여 연비를 향상시킬 수 있도록, 엔진과, 제1, 제2 모터/제너레이터를 구동원으로 하며, 상기 엔진의 회전동력이 입력되는 입력축; 상기 입력축과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되어 상기 제1 모터/제너레이터와 동력 연결되는 제1 모터축; 상기 입력축과 동일 축선 상에 배치되어 상기 제2 모터/제너레이터와 동력 연결되는 제2 모터축; 상기 제2 모터축 상에 배치되어 3개의 회전요소 중, 하나의 회전요소가 상기 제2 모터축과 고정 연결되고, 다른 하나의 회전요소가 변속기 하우징에 선택적으로 연결되고, 또 다른 하나의 회전요소가 상기 제2 모터축의 외주 측에 원웨이 클러치를 개재하여 배치되는 동력전달축과 고정 연결되는 유성기어세트; 상기 입력축과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되어 상기 입력축과 상기 동력전달축으로부터 전달되는 회전동력을 디프렌셜로 전달하는 출력축; 상기 입력축의 회전동력을 상기 출력축으로 전달하는 제1 기어열; 및 상기 동력전달축의 회전동력을 상기 출력축으로 전달하는 제2 기어열을 포함한다.

Description

하이브리드 차량용 동력전달장치{POWER TRANSMISSION SYSTEM OF HYBRID ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 하이브리드 차량용 동력전달장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배터리 충전량 및 차량 요구 조건에 따라 연비에 대한 최적의 구동 조건으로 운전이 가능하도록 하여 연비를 향상시킬 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, 동력원으로는 기존의 화석 연료를 사용하는 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진과 전기 에너지에 의하여 구동되는 모터/제너레이터가 혼합되어 사용된다.
이러한 하이브리드 자동차는 엔진과 모터/제너레이터의 조합에 따라 모터/제너레이터만으로 구동되는 EV모드, 엔진과 모터/제너레이터의 동시 구동에 의한 HEV모드와, 엔진만으로 구동되는 엔진모드의 구현이 가능하며, 차량 정지시 엔진을 정지시키는 아이들 정지(Idle Stop & Go), 차량의 제동시 기전의 마찰에 의한 제동 대신에 차량의 운동에너지를 이용하여 모터/제너레이터를 구동하고, 이때 발생되는 전기 에너지를 배터리에 저장하였다가 차량의 구동시 재사용하는 회생제동(Regenertive Braking)등의 기술 적용으로 연료 사용을 저감하여 대폭적인 연비 개선 효과를 얻을 수 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 배터리 충전량 및 차량 요구 조건에 따라 연비에 대한 최적의 구동 조건으로 운전이 가능하도록 하여 연비를 향상시킬 수 있는 하이브리드 차량용 동력전달장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시 예는 외접 기어만으로 동력을 전달하는 구조로 구성하여 변속기 효율을 저해하는 요인을 최소화 한 하이브리드 차량용 동력전달장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 엔진과, 제1, 제2 모터/제너레이터를 구동원으로 하며, 상기 엔진의 회전동력이 입력되는 입력축; 상기 입력축과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되어 상기 제1 모터/제너레이터와 동력 연결되는 제1 모터축; 상기 입력축과 동일 축선 상에 배치되어 상기 제2 모터/제너레이터와 동력 연결되는 제2 모터축; 상기 제2 모터축 상에 배치되어 3개의 회전요소 중, 하나의 회전요소가 상기 제2 모터축과 고정 연결되고, 다른 하나의 회전요소가 변속기 하우징에 선택적으로 연결되고, 또 다른 하나의 회전요소가 상기 제2 모터축의 외주 측에 원웨이 클러치를 개재하여 배치되는 동력전달축과 고정 연결되는 유성기어세트; 상기 입력축과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되어 상기 입력축과 상기 동력전달축으로부터 전달되는 회전동력을 디프렌셜로 전달하는 출력축; 상기 입력축의 회전동력을 상기 출력축으로 전달하는 제1 기어열; 및 상기 동력전달축의 회전동력을 상기 출력축으로 전달하는 제2 기어열을 포함하는 하이브리드 차량용 동력전달장치가 제공될 수 있다.
상기 유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지며, 선기어가 변속기 하우징에 선택적으로 연결되고, 유성캐리어가 입력요소로서 제2 모터축과 고정 연결되고, 링기어가 출력요소로서 동력전달축과 고정 연결될 수 있다.
여기서, 상기 선기어는 브레이크를 통해 변속기 하우징과 선택적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 원웨이 클러치는 상기 동력전달축의 회전속도가 상기 제2 모터축의 회전속도 보다 클 때, 상기 제2 모터축과 별도로 상기 동력전달축이 회전하도록 구성될 수 있다.
상기 제1 기어열은 상기 입력축의 외주 측에 회전 간섭 없이 배치되는 제1 구동기어와, 상기 제1 모터축의 외주 측에 회전 간섭 없이 배치되어 상기 제1 구동기어와 외접 기어 연결되는 제1 모터축 기어와, 상기 출력축의 외주 측에 회전 간섭 없이 배치되어 상기 제1 구동기어와 외접 기어 연결되는 제1 피동기어를 포함하고, 상기 제2 기어열는 상기 동력전달축과 고정 연결되는 제2 구동기어와, 상기 출력축과 고정 연결되어 상기 제2 구동기어와 외접 기어 연결되는 제2 피동기어를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 모터축 기어는 제1 클러치에 의하여 상기 제1 모터축과 선택적으로 연결되고, 상기 제1 구동기어는 제2 클러치에 의하여 상기 입력축과 선택적으로 연결되고, 상기 제2 구동기어는 제3 클러치에 의하여 상기 제2 모터축과 선택적으로 연결되고, 상기 제1 피동기어는 제4 클러치에 의하여 상기 출력축과 선택적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1, 제2, 제3, 제4 클러치는 싱크로나이저로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 의한 하이브리드 차량용 동력전달장치는 시리즈 모드(Series Mode), 패러럴 모드(Parallel Mode), 시리즈- 패러럴 모드(S - P Mode), 엔진 모드(ENG Mode), 전기 자동차 모드(EV Mode)를 구현할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 의한 하이브리드 차량용 동력전달장치는 5개의 주행모드를 구현하여 배터리 충전량 및 차량 요구 조건에 따라 최적의 구동 조건으로 운전이 가능함으로써, 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 의한 하이브리드 차량용 동력전달장치는 제1, 제2 기어열로 이루어지는 외접 기어만으로 동력을 전달하는 구조로 구성하여 변속기 효율을 저해하는 요인을 최소화 할 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 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 작동 모드표이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 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 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치에 대한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치는 엔진(ENG)과 제1, 제2 모터/제너레이터(MG1)(MG2)를 동력원으로 하며, 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)의 회전동력을 증속 출력하는 유성기어세트(PG) 및 4개의 클러치(CL1)(CL2)(CL3)(CL4)와 1개의 브레이크(BK)를 포함하며, 상기 유성기어세트(PG)와 상기 엔진(ENG)으로부터 전달되는 회전동력을 디프렌셜(DIFF)로 전달하는 출력축(OS)등을 포함하여 이루어진다.
상기 엔진(ENG)은 주 동력원으로서, 기존의 화석 연료를 사용하는 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진 등의 공지된 각종 엔진이 이용될 수 있다.
상기 제1, 제2 모터/제너레이터(MG1)(MG2)는 공지와 같이 모터와 제너레이터 기능을 수행하며, 각각 변속기 하우징에 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 이루어진다.
상기 유성기어세트(PG)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 외륜기어인 선기어(S)와, 상기 선기어(S)와 동심원 상에 배치되는 내륜기어인 링기어(R)와, 각각 상기 선기어(S) 및 링기어(R)에 외접 기어 연결되는 복수의 피니언 기어(P)를 자전 및 공전 가능하게 회전 지지하는 유성캐리어(PC)로 이루어진다.
상기 엔진(ENG)과 제1, 제2 모터/제너레이터(MG1)(MG2)는 각각 고정 연결되는 입력축(IS)과 제1, 제2 모터축(MS1)(MS2)을 포함하며, 상기 제1 모터/제너레이터(MG1)와 고정 연결되는 제1 모터축(MS1)은 상기 입력축(IS)과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되고, 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)와 고정 연결되는 제2 모터축(MS2)은 상기 입력축(IS)과 동일 축선 상에 배치되며, 상기 출력축(OS)은 상기 입력축(IS)과 일정 간격을 두고 평행하게 배치된다.
상기 입력축(IS), 제1 모터축(MS1), 출력축(OS)은 제1 기어열(GL1)에 의하여 선택적으로 외접 기어 연결되고, 상기 유성기어세트(PG)는 상기 제2 모터축(MS2)상에 배치된다.
상기 유성기어세트(PG)는 선기어(S)가 브레이크(BK)를 통해 변속기 하우징(H)에 선택적으로 연결되고, 유성캐리어(PC)가 제2 모터축(MS2)과 고정 연결되고, 링기어(R)가 상기 제2 모터축(MS2)의 외주 측에 원웨이 클러치(OWC)를 개재하여 일방향 회전 가능하게 배치되는 동력전달축(TMS)과 고정 연결된다.
상기 원웨이 클러치(OWC)는 동력전달축(TMS)의 회전속도가 제2 모터축(MS2)의 회전속도 보다 빠를 때, 제2 모터축(MS2)과 별도로 동력전달축(TMS)이 회전을 할 수 있도록 하며, 상기 동력전달축(TMS)은 제2 기어열(GL2)에 의하여 출력축(OS)과 외접 기어 연결된다.
상기 제1 기어열(GL1)은 입력축(IS)의 외주 측에 회전 간섭 없이 배치되어 선택적으로 입력축(IS)과 연결되는 제1 구동기어(IDG1)와, 상기 제1 모터축(MS1)의 외주 측에 회전 간섭 없이 배치되어 선택적으로 제1 모터축(MS1)과 연결되면서 상기 제1 구동기어(IDG1)와 외접 기어 연결되는 제1 모터축 기어(MTG1)와, 상기 출력축(OS)의 외주 측에 회전 간섭 없이 배치되어 선택적으로 출력축(CS)과 연결되면서 상기 제1 구동기어(IDG1)와 외접 기어 연결되는 제1 피동기어(IPG1)를 포함하여 이루어진다.
상기 제2 기어열(GL2)는 동력전달축(TMS)과 고정 연결되며, 제2 모터축(MS2)과 선택적으로 연결되는 제2 구동기어(IDG2)와, 출력축(OS)과 고정 연결되어 상기 제2 구동기어(IDG2)와 외접 기어 연결되는 제2 피동기어(IPG2)를 포함하여 이루어진다.
상기 제1 모터축 기어(MTG1)와 제1 모터축(MS1)을 선택적으로 연결하는 제1 클러치(CL1)는 싱크로나이저로 이루어지며, 제1 모터축 기어(MTG1)를 선택적으로 제1 모터축(MS1)에 동기 연결한다.
상기 제1 구동기어(IDG1)와 입력축(IS)을 선택적으로 연결하는 제2 클러치(CL2)는 싱크로나이저로 이루어지며, 제1 구동기어(IDG1)를 선택적으로 입력축(IS)에 동기 연결한다.
상기 제2 구동기어(IDG2)와 제2 모터축(MS2)을 선택적으로 연결하는 제3 클러치(CL3)는 싱크로나이저로 이루어지며, 제2 구동기어(IDG2)를 선택적으로 제2 모터축(MS2)에 동기 연결한다.
상기 제1 피동기어(IPG1)와 출력축(OS)을 선택적으로 연결하는 제4 클러치(CL4)는 싱크로나이저로 이루어지며, 제1 피동기어(IPG1)를 선택적으로 출력축(OS)에 동기 연결한다.
상기에서 제1, 제2, 제3, 제4 클러치(CL1)(CL2)(CL3)(CL4)를 모두 싱크로나이저로 적용한다고 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 유압제어장치로부터 공급되는 유압에 의하여 작동되는 유압마찰결합유닛으로서, 습식 다판형 유압마찰결합유닛이 사용될 수 있다.
또한, 상기에서 싱크로나이저로 이루어지는 제1, 제2, 제3, 제4 클러치(CL1)(CL2)(CL3)(CL4)의 구성은 공지의 것이므로 상세한 설명은 생략하며, 상기 제1, 제2, 제3, 제4 클러치(CL1)(CL2)(CL3)(CL4)에 적용되는 제1, 제2, 제3, 제4 슬리이브(SLE1)(SLE2)(SLE3)(SLE4)는 공지에서와 같이 미도시된 별도의 액추에이터를 구비하며, 상기 액추에이터는 트랜스미션 제어유닛에 의하여 제어된다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 작동 모드표이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치는 시리즈 모드(Series Mode), 패러럴 모드(Parallel Mode), 시리즈- 패러럴 모드(S - P Mode), 엔진 모드(ENG Mode), 전기 자동차 모드(EV Mode)를 구현할 수 있으며, 후진(REV)은 제2 모터/제너레이터(MG2)의 역회전 구동으로 구현할 수 있다.
[시리즈 모드(Series Mode)]
시리즈 모드(Series Mode)에서는 제1, 제2 클러치(CL1)(CL2)와 브레이크(BK)가 작동 제어된다.
그러면, 엔진(ENG)의 회전동력이 제1, 제2 클러치(CL1)(CL2)의 작동에 의하여 제1 기어열(GL1)을 통해 제1 모터축(MS1)으로 전달되어 제1 모터/제너레이터(MG1)를 구동시켜 발전이 이루어지도록 하고, 상기 제1 모터/제너레이터(MG1)에 발전된 전기 에너지는 배터리(BAT)를 충전하고, 상기 배터리(BAT)의 전기 에너지가 제2 모터/제너레이터(MG2)를 구동시킨다.
이에 따라, 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)의 회전동력은 브레이크(BK)의 작동에 의하여 유성기어세트(PG)에서 증속되어 제2 기어열(GL2)을 통해 출력축(OS)으로 전달되며, 상기 출력축(OS)의 회전동력은 출력기어(OG)와 종감속 기어(FDG)를 통해 디프렌셜(DIFF)로 전달되면서 시리즈 모드 주행이 가능하도록 한다.
[패러럴 모드(Parallel Mode)]
패러럴 모드(Parallel Mode)에서는 제2, 제4 클러치(CL2)(CL4)와 브레이크(BK)가 작동 제어된다.
그러면, 엔진(ENG)의 회전동력이 제2, 제4 클러치(CL2)(CL4)의 작동에 의하여 제1 기어열(GL1)을 통해 출력축(OS)으로 전달되고, 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)의 회전동력은 브레이크(BK)의 작동에 의하여 유성기어세트(PG)에서 증속되어 제2 기어열(GL2)을 통해 출력축(OS)으로 전달된다.
이에 따라, 엔진(ENG)의 회전동력과 제2 모터/제너레이터(MG2)의 회전동력이 출력축(OS)에서 합류되며, 상기 출력축(OS)에서 합류된 회전동력은 출력기어(OG)와 종감속 기어(FDG)를 통해 디프렌셜(DIFF)로 전달되면서 패러럴 모드 주행이 가능하도록 한다.
[시리즈- 패러럴 모드(S - P Mode)]
패러럴 모드(Parallel Mode)에서는 제1, 제2, 제4 클러치(CL1)(CL2)(CL4)와 브레이크(BK)가 작동 제어된다.
그러면, 엔진(ENG)의 일부 회전동력이 제2, 제4 클러치(CL2)(CL4)의 작동에 의하여 제1 기어열(GL1)을 통해 출력축(OS)으로 전달되고, 엔진(ENG)의 일부의 회전동력은 제1, 제2 클러치(CL1)(CL2)의 작동에 의하여 제1 기어열(GL1)을 통해 제1 모터축(MS1)으로 전달되어 제1 모터/제너레이터(MG1)를 구동시켜 발전이 이루어지도록 하고, 상기 제1 모터/제너레이터(MG1)에 발전된 전기 에너지는 배터리(BAT)를 충전하고, 상기 배터리(BAT)의 전기 에너지가 제2 모터/제너레이터(MG2)를 구동시킨다.
그리고 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)의 회전동력은 브레이크(BK)의 작동에 의하여 유성기어세트(PG)에서 증속되어 제2 기어열(GL2)을 통해 출력축(OS)으로 전달된다.
이에 따라, 엔진(ENG)의 회전동력과 제2 모터/제너레이터(MG2)의 회전동력이 출력축(OS)에서 합류되며, 상기 출력축(OS)에서 합류된 회전동력은 출력기어(OG)와 종감속 기어(FDG)를 통해 디프렌셜(DIFF)로 전달되면서 시리즈 - 패러럴 모드 주행이 가능하도록 한다.
[엔진 모드(ENG Mode)]
엔진 모드(ENG Mode)에서는 제2, 제4 클러치(CL2)(CL4)가 작동 제어된다.
그러면, 엔진(ENG)의 회전동력이 제2, 제4 클러치(CL2)(CL4)의 작동에 의하여 제1 기어열(GL1)을 통해 출력축(OS)으로 전달되고, 상기 출력축(OS)에 전달된 회전동력은 출력기어(OG)와 종감속 기어(FDG)를 통해 디프렌셜(DIFF)로 전달되면서 엔진 모드 주행이 가능하도록 한다.
[전기 자동차 모드(EV Mode)]
전기 자동차 모드(EV Mode)에서는 엔진(ENG)이 정지된 상태에서, 브레이크(BK)가 작동 제어되고, 제2 모터/제너레이터(MG2)가 구동된다.
그러면, 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)의 회전동력은 브레이크(BK)의 작동에 의하여 유성기어세트(PG)에서 증속되어 제2 기어열(GL2)을 통해 출력축(OS)으로 전달되며, 상기 출력축(OS)의 회전동력은 출력기어(OG)와 종감속 기어(FDG)를 통해 디프렌셜(DIFF)로 전달되면서 전기 자동차 모드 주행이 가능하도록 한다.
[후진(REV)]
후진(REV)에서는 엔진(ENG)이 정지된 상태에서, 제3 클러치(CL3)가 작동 제어되고, 제2 모터/제너레이터(MG2)가 역회전 구동된다.
그러면, 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)의 역회전 회전동력은 제2 모터축(MS2)과 동력전달축(TMS)이 함께 회전하면서 제2 기어열(GL2)을 통해 출력축(OS)으로 전달되며, 상기 출력축(OS)의 회전동력은 출력기어(OG)와 종감속 기어(FDG)를 통해 디프렌셜(DIFF)로 전달되면서 후진 주행이 가능하도록 한다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 의한 하이브리드 차량용 동력전달장치는 5개의 주행모드를 구현하여 배터리 충전량 및 차량 요구 조건에 따라 최적의 구동 조건으로 운전이 가능함으로써, 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 의한 하이브리드 차량용 동력전달장치는 제1, 제2 기어열로 이루어지는 외접 기어만으로 동력을 전달하는 구조로 구성하여 변속기 효율을 저해하는 요인을 최소화 할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 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.
BK... 브레이크
CL1,CL2,CL3,CL4...제1, 제2, 제3, 제4 클러치
IS... 입력축
MG1,MG2... 제1, 제2 모터/제너레이터
MS1,MS2... 제1, 제2 모터축
OS... 출력축
OWC... 원웨이 클러치
PG... 유성기어세트
GL1,GL2...제1, 제2 기어열

Claims (13)

  1. 엔진과, 제1, 제2 모터/제너레이터를 구동원으로 하며,
    상기 엔진의 회전동력이 입력되는 입력축;
    상기 입력축과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되어 상기 제1 모터/제너레이터와 동력 연결되는 제1 모터축;
    상기 입력축과 동일 축선 상에 배치되어 상기 제2 모터/제너레이터와 동력 연결되는 제2 모터축;
    상기 제2 모터축 상에 배치되어 3개의 회전요소 중, 하나의 회전요소가 상기 제2 모터축과 고정 연결되고, 다른 하나의 회전요소가 변속기 하우징에 선택적으로 연결되고, 또 다른 하나의 회전요소가 상기 제2 모터축의 외주 측에 원웨이 클러치를 개재하여 배치되는 동력전달축과 고정 연결되는 유성기어세트;
    상기 입력축과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되어 상기 입력축과 상기 동력전달축으로부터 전달되는 회전동력을 디프렌셜로 전달하는 출력축;
    상기 입력축의 회전동력을 상기 출력축으로 전달하는 제1 기어열; 및
    상기 동력전달축의 회전동력을 상기 출력축으로 전달하는 제2 기어열;
    을 포함하는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유성기어세트는
    싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지며, 선기어가 변속기 하우징에 선택적으로 연결되고, 유성캐리어가 입력요소로서 제2 모터축과 고정 연결되고, 링기어가 출력요소로서 동력전달축과 고정 연결되는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 선기어는
    브레이크를 통해 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 원웨이 클러치는
    상기 동력전달축의 회전속도가 상기 제2 모터축의 회전속도 보다 클 때, 상기 제2 모터축과 별도로 상기 동력전달축이 회전하도록 구성되는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기어열은
    상기 입력축의 외주 측에 회전 간섭 없이 배치되는 제1 구동기어와, 상기 제1 모터축의 외주 측에 회전 간섭 없이 배치되어 상기 제1 구동기어와 외접 기어 연결되는 제1 모터축 기어와, 상기 출력축의 외주 측에 회전 간섭 없이 배치되어 상기 제1 구동기어와 외접 기어 연결되는 제1 피동기어를 포함하는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 기어열는
    상기 동력전달축과 고정 연결되는 제2 구동기어와, 상기 출력축과 고정 연결되어 상기 제2 구동기어와 외접 기어 연결되는 제2 피동기어를 포함하는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 모터축 기어는 제1 클러치에 의하여 상기 제1 모터축과 선택적으로 연결되고,
    상기 제1 구동기어는 제2 클러치에 의하여 상기 입력축과 선택적으로 연결되고,
    상기 제2 구동기어는 제3 클러치에 의하여 상기 제2 모터축과 선택적으로 연결되고,
    상기 제1 피동기어는 제4 클러치에 의하여 상기 출력축과 선택적으로 연결되는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 제3, 제4 클러치는
    싱크로나이저로 이루어지는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  9. 엔진과, 제1, 제2 모터/제너레이터를 구동원으로 하며,
    상기 엔진의 회전동력이 입력되는 입력축;
    상기 입력축과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되어 상기 제1 모터/제너레이터와 동력 연결되는 제1 모터축;
    상기 입력축과 동일 축선 상에 배치되어 상기 제2 모터/제너레이터와 동력 연결되는 제2 모터축;
    상기 제2 모터축 상에 배치되어 3개의 회전요소 중, 하나의 회전요소가 상기 제2 모터축과 고정 연결되고, 다른 하나의 회전요소가 변속기 하우징에 선택적으로 연결되고, 또 다른 하나의 회전요소가 상기 제2 모터축의 외주 측에 배치되는 동력전달축과 고정 연결되는 유성기어세트;
    상기 제2 모터축과 상기 동력전달축 사이에 설치되어 상기 동력전달축의 회전속도가 상기 제2 모터축의 회전속도 보다 클 때, 상기 제2 모터축과 별도로 상기 동력전달축이 회전 가능하도록 구성되는 원웨이 클러치;
    상기 입력축과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되어 상기 입력축과 상기 동력전달축으로부터 전달되는 회전동력을 디프렌셜로 전달하는 출력축;
    상기 입력축의 외주 측에 회전 간섭 없이 배치되는 제1 구동기어와, 상기 제1 모터축의 외주 측에 회전 간섭 없이 배치되어 상기 제1 구동기어와 외접 기어 연결되는 제1 모터축 기어와, 상기 출력축의 외주 측에 회전 간섭 없이 배치되어 상기 제1 구동기어와 외접 기어 연결되는 제1 피동기어로 이루어지는 제1 기어열;
    상기 동력전달축과 고정 연결되는 제2 구동기어와, 상기 출력축과 고정 연결되어 상기 제2 구동기어와 외접 기어 연결되는 제2 피동기어로 이루어지는 제2 기어열; 및
    을 포함하는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 유성기어세트는
    싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지며, 선기어가 변속기 하우징에 선택적으로 연결되고, 유성캐리어가 입력요소로서 제2 모터축과 고정 연결되고, 링기어가 출력요소로서 동력전달축과 고정 연결되는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 선기어는
    브레이크를 통해 변속기 하우징과 선택적으로 연결되는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1 모터축 기어는 제1 클러치에 의하여 상기 제1 모터축과 선택적으로 연결되고,
    상기 제1 구동기어는 제2 클러치에 의하여 상기 입력축과 선택적으로 연결되고,
    상기 제2 구동기어는 제3 클러치에 의하여 상기 제2 모터축과 선택적으로 연결되고,
    상기 제1 피동기어는 제4 클러치에 의하여 상기 출력축과 선택적으로 연결되는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 제3, 제4 클러치는
    싱크로나이저로 이루어지는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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