KR100923014B1 - 하이브리드 구동 장치와 그의 제어방법 및 제어장치, 및 컴퓨터 프로그램 리코더 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이브리드 구동 장치(1) 제어 방법에 관한 것이며, 하이브리드 구동 장치(1)는 발전기로서 사용될 수 있는 전동기(3) 및 내연 기관(2)을 포함하며, 전동기(3) 및 내연 기관(2)은 유성 기어 장치(4)를 통해 서로 연결되어 있으며, 유성 기어 장치(4)는 변속기 입력축(5)과 연결되며, 특히 비포장 도로 작동에 해당하는 특수 작동에서, 하이브리드 구동 장치의 변환 가능성을 향상시키고 특히 하이브리드 구동 장치의 컴팩트한 구조를 향상시키기 위해, 전동기(3)의 회전수는 적어도 대략 0의 방향으로 설정되고, 내연 기관(2)의 회전수에 비해 감소되어 있고 0은 아닌 변속기 입력축(5)의 회전수는 내연 기관(2)의 회전수에 의해 설정되며, 정상 작동에 비해 속도가 감소되고 토크가 증가된다.
하이브리드 구동 장치, 전동기, 내연 기관, 유성 기어 장치, 변속기 입력축

Description

하이브리드 구동 장치와 그의 제어방법 및 제어장치, 및 컴퓨터 프로그램 리코더{Hybrid drive device and its controlling apparatus and controlling method, and computer program recorder}
도1은 구동 장치의 개략도.
도2는 유성 기어 장치의 개략도.
도3은 유성 기어 장치의 제1 작동 유형의 도면.
도4는 유성 기어 장치의 제2 작동 유형의 도면.
도5는 유성 기어 장치의 제3 작동 유형의 도면.
도6은 유성 기어 장치의 제4 작동 유형의 도면.
도7은 감속을 도시하기 위한 개략도.
도8은 스타팅 과정에 대한 시간 그래프.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 하이브리드 구동 장치
2: 내연 기관
3: 전동기
4: 유성 기어 장치
5: 변속기 입력축
6: 변속기
7: 출력축
8: 전륜(all wheel)구동 분배 장치
9: 제1 구동축
10: 제2 구동축
11: 앞차축
12: 후차축
본 발명은 하이브리드 구동 장치 및 하이브리드 구동 장치 제어 방법에 관한 것이다.
하이브리드 구동 장치는 예를 들면 차량 분야에서 순수 전기 구동 장치 및 내연 기관에 대한 대안으로서 증가 추세로 사용되고 있다.
본 발명의 목적은 특히 컴팩트한 구조를 갖는 상태에서 하이브리드 구동 장치의 보다 향상된 변환 가능성을 달성하는 것이다.
본 발명의 상기 목적은 본원의 청구범위 제1항의 특징을 포함하는 하이브리드 구동 장치 제어 방법, 본원의 청구범위 제10항의 특징을 포함하는 하이브리드 구동 장치, 본원의 청구범위 제18항의 특징을 포함하는 하이브리드 구동 장치의 제어 장치, 및 본원의 청구범위 제19항의 특징을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 의해 달성된다. 다른 유리한 실시예 및 구성예가 각 종속항에 개시되어 있다.
본 발명에 따른 하이브리드 구동 장치 제어 방법에서, 하이브리드 구동 장치는 양호하게는 발전기로도 사용될 수 있는 전동기 및 내연 기관을 포함하며, 전동기 및 내연 기관은 유성 기어 장치를 통해 서로 연결되어 있으며, 유성 기어 장치는 변속기 입력축과 연결되며, 특히 비포장 도로 작동에 해당하는 특수 작동에서 전동기의 회전수는 0의 방향으로 변화되고, 양호하게는 적어도 대략 0으로 설정되며, 내연 기관의 회전수에 비해 감소되어 있고 0은 아닌 변속기 입력축의 회전수는 내연 기관의 회전수에 의해 설정되며, 정상 작동에 비해 속도가 감소되고 토크가 증가된다.
유성 기어 장치에 의한 전동기와 내연 기관의 연결은 특히 태양 기어, 내부 기어, 유성 캐리어를 포함하는 그룹으로 이루어진 유성 기어 장치의 부품이 각각 전동기, 내연 기관, 및 변속기 입력축에 배열되도록 구성된다. 여기서 상기 배열은 특히 전동기의 회전수가 0일 때 내연 기관의 회전수에 비해 변속기 입력축의 회전수가 감속되도록 이루어진다. 예를 들면 내연 기관은 태양 기어와 연결되고 변속기 입력축은 내부 기어 또는 유성 캐리어와 연결된다. 다른 실시예에서 내연 기관은 예를 들면 유성 캐리어와 연결되고 변속기 입력축은 내부 기어와 연결된다.
하이브리드 구동 장치의 토크가 크고 속도는 낮도록 설정되는 특수 작동은 특히 하이브리드 차량이 부하가 큰 상태에서 주행 속도가 낮게 되는 것을 가능케 한다. 예를 들면 특수 작동은 크리프 속도(creep speed)를 구현하기 위해 사용된다. 이는 양호하게는 급경사의 극복 및/또는 부하가 큰 상태에서의 스타팅(starting)을 가능케 한다. 특히 특수 작동은 일반적으로 토크가 큰 상태에서 낮 은 차량 속도가 요구되는 비포장 도로 주행에서 사용될 수 있다.
특수 작동에서 정상 작동에 비해 낮은 속도 및 큰 토크는 특히 상기 양 작동 유형에서 내연 기관의 동일한 회전수와 관련될 수 있다.
전동기의 회전수가 적어도 대략 0으로 감소된다는 것은 회전수가 명확히 내연 기관의 공회전 이하로 설정되는 것으로 이해된다. 특히 특수 작동에서 전동기의 회전수는 내연 기관의 회전수의 50 퍼센트보다 더 작게 설정된다.
양호하게는 감속비가 설정될 수 있으며, 상기 감속비는 만일 그렇지 않다면 일반적으로 사용되는 기계적 감속 기어에 의해 가능하게 된다. 양호하게는 상기 감속비는 전동기의 회전수의 변화를 통해 대략 회전수 0의 범위에서 변화될 수 있다.
기계적 감속 기어에 의해 더욱 감속이 이루어지는 것이 특히 제안될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 내연 기관의 회전수에 비해 감소되어 있는 변속기 입력축의 회전수는 감속 기어가 연결되지 않고 설정되는 것이 제안된다. 특히 낮은 속도가 감속 기어의 연결 없이 설정된다. 양호하게는 일반적으로 사용되는 기계적 감속 기어가 완전히 제거될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 특수 작동, 특히 비포장 도로 작동은, 전륜 구동이 활성화될 때, 낮은 속도로 실행될 수 있는 것이 제안된다. 양호하게는 구동휠의 공전(wheel-spin)이 방지되거나 또는 적어도 감소된다. 특히 보다 양호한 견인력이 가능하게 된다. 또한 양호하게는 구동되는 휠축의 과부하가 감소된다.
일 실시예에서 유성 기어 장치의 브릿지 연결을 위해 제공된 클러치가 개방 된다. 이는 특히 전동기 및 내연 기관이 각각 가변적으로 회전 가능하게 유성 기어 장치를 통해 서로 연결되는 반면, 클러치가 연결된 상태에서는 내연 기관 및 전동기가 회전 고정 방식으로 서로 연결되는 것을 가능하게 한다. 양호하게는 클러치는 특수 작동이 종료된 후 정상 작동에서 연결된다. 여기서 클러치는 예를 들면 유성 기어 장치의 태양 기어와 내부 기어 사이에 제공되며, 전동기 및 내연 기관은 태양 기어 및 유성 캐리어를 통해 서로 연결되어 있으며 유성 기어 장치의 내부 기어는 변속기 입력축을 구동한다. 그러나 이에 상응하게 다른 조합도 고려될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전동기의 회전수 크기는 300 rpm 보다 작고, 양호하게는 200 rpm 보다 작다. 여기서 회전수는 양의 부호 뿐만 아니라 음의 부호도 가질 수 있다.
특히 회전수의 설정에 의해 전기적 에너지 수지가 고려될 수 있다. 일 변형예에서는 전동기와 연결된 전기 에너지 저장 장치의 충전 상태가 설정 상태 이하인 경우 음의 회전수가 설정되는 것이 제안된다. 이를 통해 전동기는 발전기로서 사용될 수 있으므로 전기적 에너지 저장 장치를 충전하게 된다.
다른 실시예에서는 전동기와 연결된 전기 에너지 저장 장치의 충전 상태가 설정 상태 이상인 경우 양의 회전수가 설정되는 것이 제안된다. 이러한 상태에서는 발전기로서 사용될 수 있는 전동기는 전동기로서 작동되어 에너지 저장 장치의 충전 상태를 감소시킨다.
다른 실시예에서 전동기는 클러치에 의해 제동(braking)된다. 클러치는 전동기를 양호하게는 0의 회전수로 제동할 수 있다. 예를 들면 유성 기어 장치의 휠 쌍 의 설계가 i1=0.5로 이루어지면, 변속기 입력축의 회전수와 내연 기관의 회전수 사이의 감속비는 2.0으로 설정된다.
다른 실시예에 따르면, 특수 작동을 종료하기 위해, 전동기의 회전수는 증가되고 내연 기관의 회전수는 감소되어, 2개의 회전수는 일치되게 되는 것이 제안된다. 양호하게는 특수 작동과 정상 작동 사이의 저크(jerk) 없는 변환이 가능하게 된다. 특히 회전수가 보상될 때 전동기와 내연 기관의 저크 없는 설정이 이루어진다.
변속기 입력축의 회전수는 특수 작동과 정상 작동 사이의 변환 동안 양호하게는 매끄러운 변환이 가능하게 되도록 조절된다. 이러한 내용은 양호하게는 정상 작동과 특수 작동 사이의 변환에도 적용된다. 특히 변속기 입력축의 회전수가 특수 작동과 정상 작동 사이의 변환 동안 시간적으로 일정하게 조절되는 것이 제안될 수 있다.
양호하게는 하이브리드 구동 장치의 스타팅/정지 기능은 특수 작동 동안 비활성화된다. 특히 내연 기관은 낮은 회전수에서 스타팅/정지 기능을 통해 연결되는 것이 방지된다.
또한 본 발명은 하이브리드 차량용 하이브리드 구동 장치에도 관련되며, 하이브리드 구동 장치는 발전기로서 사용될 수 있는 전동기 및 내연 기관을 포함하며, 전동기 및 내연 기관은 유성 기어 장치를 통해 서로 연결되어 있으며, 유성 기어 장치는 변속기의 변속기 입력축과 연결될 수 있으며, 제어 장치가 제공되며, 상기 제어 장치에 의해 특수 작동, 특히 비포장 도로 작동에서 전동기의 회전수는 적 어도 대략 0으로 감소될 수 있으며, 변속기 입력축의 회전수는 내연 기관의 회전수에 의해 설정될 수 있으며, 추가적인 감속 기어가 제공되지 않고 정상 작동에 비해 속도가 감소될 수 있고 토크가 증가될 수 있다.
변속기는 예를 들면 일반적으로 사용되는 차량의 이동 변속기 또는 자동 변속기이다. 특히 변속기와 하이브리드 구동 장치 사이 또는 변속기와 구동휠 사이에 추가적인 감속 기어가 제공되지 않는다.
양호하게는 일반적으로 추가적인 기계적 감속 기어에 의해 가능하게 되는 감속 관련 기능성이 구현된다. 양호하게는 상기 기능성은 명백한 중량 감소 구조에서 가능하게 된다.
제어 장치에는 예를 들면 엔진 제어 장치 등이 있다. 상기 제어 장치는 일 실시예에 따르면 내연 기관 또는 전동기의 엔진 제어 장치에 일체될 수 있다. 또한 제어 장치는 하이브리드 구동 장치의 제어 장치에 일체될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 변속기 입력축에서, 내연 기관의 회전수에 비해 감속된 회전수가 설정될 수 있다. 예를 들면 1 내지 2의 감속비가 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 변속기는 적어도 특수 작동의 작동 시간 동안 내연 기관의 최대 토크의 적어도 150%, 양호하게는 200%의 입력 토크를 위해 설계되는 것이 제안된다. 양호하게는 이를 통해, 내연 기관의 최대 토크가 예를 들면 1 내지 2의 감속비로 변속기의 변속기 입력축으로 도입될 때, 변속기의 파손이 방지된다. 감속비가 이보다 더 작거나 또는 더 큰 경우, 그에 상응하게 조정된 변속기의 최대 토크가 제공될 수 있다. 특히 변속기는 적어도, 1보다 작은 감속비의 역수로 곱해 진 내연 기관의 최대 토크에 상응하는 입력 토크를 위해 설계된다. 특수 작동의 작동 시간은 특히 전체 작동 시간의 일 부분, 예를 들면 대략 10%에 상응한다. 특히 변속기는 특수 작동의 독점적인 작동을 위해서도 설계될 수 있다.
다른 실시예에서 전륜 분배 장치는 변속기에 연결된다. 여기서 전륜 분배 장치는 특히 전환 가능하게 구성되어, 선택적으로 전륜 모드로부터 구동휠의 일부분만이 구동되는 모드로 전환될 수 있다. 여기서 양호하게는 변속비는 하나의 모드로부터 다른 모드로 전환 시 영향을 받지 않는다.
양호하게는 전륜 분배 장치는 고정 변속비를 갖는다. 양호하게는 전륜 분배 장치는 일반적으로 추가적인 감속 기어를 포함하는 종래의 전륜 분배 장치에 비해 명확히 중량 감소형으로 설계될 수 있다. 또한 양호하게는 명확히 컴팩트한 구조가 가능하게 된다.
일 실시예에 따르면, 클러치가 제공되며, 상기 클러치에 의해 전동기 및 내연 기관은 회전 고정 방식으로 서로 연결될 수 있다. 상기 클러치는, 특수 작동에 대한 요구가 존재할 때, 양호하게는 제어 장치에 의해 연결된 상태로부터 개방된 상태로 전환될 수 있다. 상기 클러치는 예를 들면 유성 기어 장치 내에 또는 유성 기어 장치 상에 제공된다. 예를 들면 상기 클러치는 유성 기어 장치의 태양 기어와 내부 기어 사이에 제공될 수 있다.
다른 실시예에서 전동기의 제동을 위한 클러치가 제공된다. 상기 클러치는, 특수 작동에 대한 요구가 존재할 때, 양호하게는 제어 장치에 의해 연결될 수 있다. 특히 전동기는 상기 클러치에 의해 회전 고정 방식으로 고정될 수 있다.
하이브리드 구동 장치의 에너지 관리를 향상시키기 위해, 일 실시예에 따르면, 전동기와 연결될 수 있는 어큐뮬레이터의 충전 상태 감시 장치가 제공되며, 상기 어큐뮬레이터의 충전 상태 감시 장치에 의해 특수 작동 동안의 전동기의 잔여 회전수가 사전 설정될 수 있다. 여기서 잔여 회전수는 양의 값 뿐만 아니라 음의 값으로도 설정될 수 있으며, 이를 통해 어큐뮬레이터의 충전 또는 방전이 가능하게 된다. 충전 상태 감시 장치는 예를 들면 제어 장치, 특히 엔진 제어 장치에 일체된다.
또한 본 발명은 특히 이전에 설명된 실시예에 따른 하이브리드 구동 장치의 제어 장치에도 관련된다. 여기서 제어 장치에는 특히 마이크로 제어기, 마이크로 컴퓨터, 엔진 제어 장치 등이 있다.
마지막으로 본 발명은 프로그램 코드 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램 리코더에도 관련되며, 컴퓨터 프로그램 리코더는 프로그램 코드 수단을 포함하는 프로그램이 컴퓨터에서 실행될 때, 이전에 설명된 실시예에 따른 방법을 실행하도록, 컴퓨터 판독 가능한 매체에 저장된다.
컴퓨터 판독 가능한 매체로서 예를 들면 특히 엔진 제어 장치의 전자 메모리 모듈이 예를 들면 엔진 제어 장치에 사용된다. 또한 자기, 자기-광학, 전자, 광학 데이터 기억 매체 등이 사용될 수 있다. 컴퓨터로서 특히 제어 장치의 컴퓨터, 예를 들면 엔진 제어 장치의 마이크로 제어기가 사용될 수 있다.
본 발명은 이하에서 도면에 의해 상세하게 예시적으로 설명된다. 그러나 본 발명은 여기에 도시된 실시예에 한정되지 않는다. 각각의 도면 및 도면의 설명 부 분을 포함하는 상세한 설명에 도시된 특징들은 보다 개선된 구성을 위해 서로 조합될 수 있다.
도1은 하이브리드 구동 장치(1)의 개략도를 도시한다. 상기 하이브리드 구동 장치(1)는 내연 기관(2) 및 전동기(3)를 포함하며, 상기 전동기(3)는 특히 발전기로서 사용될 수 있고 유성 기어 장치(4)를 통해 내연 기관(2)과 연결된다. 유성 기어 장치(4)는 변속기(6)의 변속기 입력축(5)과 연결되며, 상기 변속기(6)는 출력축(7)을 통해 전륜(all wheel) 분배 장치(8)와 연결된다. 전륜 분배 장치(8)는 다시 앞차축(11) 또는 후차축(12) 각각의 제1 구동축(9) 및 제2 구동축(10)을 포함하며, 상기 앞차축(11) 또는 후차축(12)에는 구동휠이 상세히 도시되어 있지 않다. 도시되지 않은 실시예에서 출력축(7)은 구동축(9, 10)과 직접 연결될 수도 있다. 또한 제1 클러치(13)가 제공되며, 상기 제1 클러치(13)에 의해 전동기(3) 및 내연 기관(2)은 회전 고정 방식으로 서로 연결될 수 있다. 또한 선택적으로 제2 클러치(14)가 제공되며, 상기 제2 클러치(14)에 의해 전동기(3)는 제동이 행해질 수 있다. 유성 기어 장치(4)는 대략적으로만 도시된다. 상기 유성 기어 장치(4)는 각각 도시되어 있지는 않지만 내부 기어, 태양 기어, 및 하나 이상의 유성 캐리어를 포함한다. 내연 기관(2)은 태양 기어와 연결된다. 전동기(3)는 유성 캐리어와 연결되고, 내부 기어는 변속기(6)의 변속기 입력축(5)과 연결된다. 다른 실시예에서는, 내연 기관이 유성 캐리어와 연결되고 전동기가 내부 기어와 연결되며 태양 기어가 변속기 입력축(5)과 연결되는 것이 제안될 수 있다. 또한, 내연 기관(2)이 태양 기어와 연결되고 전동기가 내부 기어와 연결되며 변속기 입력축(5)이 유성 캐리어와 연결되는 것도 제안될 수 있다. 여기서 상기 연결은 직접 또는 각각의 하나 이상의 축에 의해 이루어질 수도 있다. 일반적으로, 제1 축이 내연 기관과 연결되고 제2 축이 전동기와 연결되며 제3 축이 변속기와 연결되는 것이 제안될 수 있다. 적어도 하나 또는 두 개의 클러치가 제공될 수 있으며, 상기 클러치는 유성 기어를 통해 서로 연결된 부품들이 선택적으로 분리되거나 또는 전체적으로 서로 연결될 수 있게 한다.
또한 제어 장치(15)가 제공되며, 상기 제어 장치(15)에 의해 내연 기관(2), 전동기(3), 제1 클러치(13) 및 제2 클러치(14)는 제어될 수 있다. 또한, 제어 장치(15)에 의해 전륜 분배 장치(8)를 전륜 모드와 2륜 모드 사이에서 전환하는 것이 제안될 수 있다. 또한 제어 장치(15)는 자동 변속기와 통신하여 기어 변속단을 선택하거나 또는 이에 영향을 줄 수 있다.
이하에서 동일하게 작동하는 부품은 동일한 도면 부호로 도시된다.
도2는 유성 기어 장치의 개략도를 도시한다. 유성 기어 장치는 내부 기어(16), 태양 기어(17) 및 유성 캐리어(18)를 포함하며, 유성 캐리어(18)는 자체측에 제1 유성 키트(19) 및 제2 유성 키트(20)를 포함한다. 이중 유성 휠을 구비하는 2개의 유성 키트(18, 19) 대신에, 도시되지 않은 실시예에서는 단일의 유성 휠을 구비하는 단일 유성 키트가 제공될 수도 있다. 태양 기어(17)는 도시되지 않은 내연 기관과 연결된다. 내부 기어(16)는 도시되지 않은 변속기와 연결되고, 유성 캐리어(18)는 도시되지 않은 전동기와 연결된다.
도3은 도2에 도시된 유성 기어 장치와 본질적으로 동일한 유성 기어 장치의 제1 작동 유형을 도시한다. 제1 작동 유형에서 내부 기어(16) 및 태양 기어(17) 및 이에 따라 유성 캐리어(18)도 회전 고정 방식으로 서로 연결된다. 상기 연결은 예를 들면 도1의 제1 클러치에 상응하는 도시되지 않은 클러치에 의해 이루어진다. 따라서 내부 기어(16), 태양 기어(17) 및 유성 캐리어(18)는 동일한 회전수를 갖는다. 이에 상응하게, 유성 캐리어에 연결된 전동기 및 태양 기어에 연결된 내연 기관도 동일한 회전수를 갖는다. 태양 기어, 유성 캐리어 및 내부 기어의 회전수는 각각 상응하는 화살표(16.1, 17.1, 18.1)로 표시되며, 화살표의 길이는 각 회전수에 대략 비례한다.
도4는 유성 기어 장치(4)의 제2 작동 유형을 도시한다. 도시된 유성 기어 장치의 제2 작동 유형에서, 전동기 및 이에 따라 유성 캐리어(18)는 회전수 0으로 제동된다. 이에 상응하게 내부 기어(16)는 사전 설정된 톱니비에 의해 설정되는 태양 기어와 내부 기어 사이의 감속비에 상응하는 회전 속도로 회전된다. 내부 기어(16)의 회전수는 예를 들면 태양 기어(17)의 회전수의 절반이다. 유성 캐리어(18)는 도시되지 않은 클러치, 예를 들면 도1의 제2 클러치에 상응하는 클러치에 의해 고정된다. 전동기에 연결된 어큐뮬레이터는 충전 또는 방전도 되지 않는다.
도5는 유성 기어 장치(4)의 제3 작동 유형을 도시한다. 제3 작동 유형은 제2 작동 유형과 본질적으로 동일하다. 그러나 제2 작동 유형과 상이하게 유성 캐리어(18)는 고정되지 않는다. 유성 캐리어(18)는 전동기에 의해, 0이 아닌 작은 양의 회전수로 회전된다. 여기서 회전 방향은 전동기가 발전기로부터 작동되도록 설정된 다. 이에 상응하게, 전동기에 연결된 어큐뮬레이터는 충전이 이루어진다. 이와 동시에 유성 캐리어(18)의 회전수는 감속비가 대략 도2에 도시된 작동 유형의 경우와 같이 실행되도록 설정된다.
도6은 제2 작동 유형과 본질적으로 동일한 유성 기어 장치(4)의 제4 작동 유형을 도시한다. 그러나 제2 작동 유형과 상이하게 유성 캐리어(18)는 고정되지 않는다. 유성 캐리어(18)는 전동기에 의해, 0이 아닌 작은 음의 회전수로 회전된다. 여기서 회전 방향은 발전기로서 작동 가능한 전동기가 엔진으로서 작동되도록 설정된다. 이에 상응하게, 전동기에 연결된 어큐뮬레이터의 충전 상태는 감소된다. 이와 동시에 유성 캐리어(18)의 회전수는 감속비가 대략 도2에 도시된 작동 유형의 경우와 같이 실행되도록 설정된다.
도7은 유성 기어 장치의 감속을 도시하기 위한 개략도를 나타낸다. 도2 내지 도6에 따라 위에서 설명한 실시예와 상이하게 상기 유성 기어 장치는 하나만의 유성 키트를 포함한다. 이에 상응하게, 유성 캐리어의 회전수는 역전된다. 세로 좌표에는 내연 기관(2), 변속기 입력축(5) 및 전동기(3)의 회전수가 도시된다. 개략적인 도시는 2의 변속비를 갖는 유성 기어 장치에 대해 이루어진다. 또한 내연 기관은 태양 기어와 연결되고, 전동기는 유성 캐리어와 연결된다. 이에 상응하게 변속기 입력축(5)은 유성 기어 장치의 내부 기어와 연결된다. 제1 작동 상태(21)에서 내연 기관(2), 변속기 입력축(5) 및 전동기(3)의 회전수는 동일하게 0이다. 제2 작동 상태(20)에서 내연 기관(2)은 회전수 W1을 갖는다. 변속기 입력축(5)은 정지되어 있고, 이에 상응하게 전동기(3)는 회전수 -W1을 갖는다. 특수 작동에 해당하는 제3 작동 상태(23)에서 전동기(3)의 회전수는 0이고, 내연 기관(2)의 회전수는 W1이며, 변속기 입력축의 회전수는 1/2 x W1이다. 이에 상응하게 제3 작동 상태(23)에서 변속기 입력축(5)의 회전수와 내연 기관(2)의 회전수 사이에는 1 내지 2의 감속비가 존재한다. 이에 따라 변속기 입력축(5)에서 내연 기관(2)의 토크는 이중으로 배가된다. 도시되지 않은 실시예에서 전동기의 회전수는 제3 작동 상태, 예를 들면 도5 또는 도6의 제3 또는 제4 작동 유형에 상응하게, 0보다 약간 크거나 또는 작을 수도 있다. 0보다 약간 큰 전동기의 회전수에서, 변속기 입력축의 회전수는 약간 증가된다. 이에 상응하게 예를 들면 0.5의 감속비가 대략 증가된다. 0보다 약간 작은 전동기의 회전수에서, 변속기 입력축의 회전수는 약간 감소된다. 이에 상응하게 예를 들면 0.5의 감속비가 대략 감소된다.
마지막으로 도8은 스타팅 과정에 대한 시간 그래프를 도시한다. 가로 좌표에는 시간이 도시되고, 세로 좌표에는 회전수가 도시된다. 특수 작동에서의 내연 기관의 제1 회전수(24), 정상 작동에서의 내연 기관의 제2 회전수(25), 특수 작동에서의 전동기의 제1 회전수 그래프(26), 정상 작동에서의 전동기의 제2 회전수 그래프, 및 특수 작동에서의 변속기 입력축의 제1 회전수 그래프(28), 정상 작동에서의 변속기 입력축의 제2 회전수 그래프(29)가 각각 도시되어 있다. 변속기 입력축의 제1 및 제2 회전수 그래프는 정상 작동 및 특수 작동에서 동일하다. 정상 작동에서 내연 기관 및 전동기의 회전수는 동일한 값으로 증가되도록 조정되며, 상기 값은 본질적으로 상응하는 주행 상태에 따라 변화될 수 있다. 반면 특수 작동에서 전동기의 회전수는 대략 0으로 유지되어, 변속기 입력축의 회전 속도의 설정은 내연 기 관의 회전수에 의해 이루어진다. 여기서, 감속비에 따른 변속기 입력축의 회전수에 비해 증가되는 내연 기관의 회전수가 상기 감속에 상응하게 요구된다.
본 발명에 따르면, 특히 컴팩트한 구조를 갖는 상태에서 하이브리드 구동 장치의 보다 향상된 변환 가능성을 달성하는 효과가 있다.

Claims (23)

  1. 하이브리드 구동 장치(1) 제어 방법에 있어서,
    하이브리드 구동 장치(1)는 전동기(3) 및 내연 기관(2)을 포함하되 상기 전동기(3) 및 상기 내연 기관(2)은 유성 기어 장치(4)를 통해 서로 연결되게 하고,
    상기 유성 기어 장치(4)는 변속기 입력축(5)과 연결되게 하고,
    상기 전동기(3)는 클러치(14)에 의해 제동되게 하고,
    특수 작동에서 상기 전동기(3)의 회전수(26, 27)의 크기는 300rpm보다 작게 설정되게 하고,
    내연 기관(2)의 회전수에 비해 감소되고 0이 아닌 변속기 입력축(5)의 회전수(28, 29)는 감속기어와 연결되지 않게 하면서 내연 기관(2)의 회전수에 의해 설정되게 하며,
    감속 기어의 추가 없이 정상 작동에 비해 속도가 감소되고 토크가 증가되게 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동 장치 제어방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 특수 작동은, 전륜 구동이 활성화될 때, 정상 작동에 비해 낮은 속도로 실행되게 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동 장치 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유성 기어 장치(4)의 브릿지 연결을 위해 제공된 클러치(13)가 개방되게 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동 장치 제어 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 전동기(3)와 연결된 전기 에너지 저장 장치의 충전 상태가 설정 상태 이하인 경우 음의 회전수가 설정되게 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동 장치 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 전동기(3)와 연결된 전기 에너지 저장 장치의 충전 상태가 설정 상태 이상인 경우 양의 회전수가 설정되게 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동 장치 제어 방법.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 특수 작동을 종료하기 위해서, 전동기(3)의 회전수(26, 27)는 증가되게 하고 내연 기관(2)의 회전수(24, 25)는 감소되게 하여, 2개의 회전수(25, 26)가 일치되게 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동 장치 제어 방법.
  10. 하이브리드 차량용 하이브리드 구동 장치에 있어서,
    하이브리드 구동 장치(1)는 전동기(3) 및 내연 기관(2)을 포함하되 상기 전동기(3) 및 상기 내연 기관(2)은 유성 기어 장치(4)를 통해 서로 연결되고,
    상기 전동기(3) 및 상기 내연 기관(2)이 회전 고정 방식으로 서로 연결되게 하고,
    상기 전동기(3)의 제동을 위한 클러치(13)가 구비되고,
    상기 유성 기어 장치(4)는 변속기(6)의 변속기 입력축(5)과 연결되고,
    상기 변속기(6)에는 전륜 분배 장치(8)가 연결되고,
    제어 장치(15)가 구비되고,
    특수 작동에서 상기 전동기(3)의 회전수(26, 27)는 상기 제어 장치(15)에 의해 감소되고,
    상기 변속기 입력축(5)의 회전수(28, 29)는 상기 내연 기관(2)의 회전수(24, 25)에 의해 설정되되 상기 내연 기관(2)의 회전수(24, 25)에 비해 감소된 회전수(28, 29)로 설정되며,
    추가적으로 감속 기어가 제공되지 않고도 정상 작동에 비해 속도가 감소되고 토크가 증가되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 하이브리드 구동 장치.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서, 상기 변속기(6)는 특수 작동의 작동 시간 동안 내연 기관(2)의 최대 토크의 150% 이상의 입력 토크를 위해 설계되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 하이브리드 구동 장치.
  13. 삭제
  14. 제10항에 있어서, 상기 전륜 분배 장치(8)는 고정 변속비를 갖는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 하이브리드 구동 장치.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제10항에 있어서, 상기 전동기(3)와 연결되는 어큐뮬레이터의 충전 상태 감시 장치가 구비되며, 상기 어큐뮬레이터의 충전 상태 감시 장치에 의해 특수 작동 동안의 전동기(3)의 잔여 회전수가 사전 설정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 하이브리드 구동 장치.
  18. 삭제
  19. 프로그램 코드 수단을 포함하며,
    상기 프로그램 코드 수단을 포함하는 프로그램이 컴퓨터에서 실행될 때, 제1항, 제3항, 제4항, 제6항, 제7항 및 제9항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하도록, 컴퓨터 판독 가능한 매체에 저장되는 컴퓨터 프로그램 리코더.
  20. 삭제
  21. 제1항에 있어서, 상기 특수 작동과 같은 비포장 도로에서의 작동은, 전륜 구동이 활성화될 때, 정상작동에 비해 낮은 속도로 실행되게 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동 장치 제어 방법.
  22. 삭제
  23. 삭제
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