KR100969084B1 - 하이브리드 차량의 파워트레인 - Google Patents

하이브리드 차량의 파워트레인 Download PDF

Info

Publication number
KR100969084B1
KR100969084B1 KR1020080054518A KR20080054518A KR100969084B1 KR 100969084 B1 KR100969084 B1 KR 100969084B1 KR 1020080054518 A KR1020080054518 A KR 1020080054518A KR 20080054518 A KR20080054518 A KR 20080054518A KR 100969084 B1 KR100969084 B1 KR 100969084B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
planetary gear
gear device
motor generator
engine
carrier
Prior art date
Application number
KR1020080054518A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090128660A (ko
Inventor
김달철
박종술
민병순
이창욱
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 KR1020080054518A priority Critical patent/KR100969084B1/ko
Priority to US12/274,982 priority patent/US8303445B2/en
Publication of KR20090128660A publication Critical patent/KR20090128660A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100969084B1 publication Critical patent/KR100969084B1/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
    • B60K6/22—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
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
    • 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
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • 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
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/04—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing
    • B60K17/06—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of gearing of change-speed gearing
    • 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
    • B60K6/387—Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • 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
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/445—Differential gearing distribution 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
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • 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
    • F16H3/728—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 with means to change ratio in the mechanical gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00—Type of vehicles
    • B60L2200/26—Rail vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0666—Engine torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/083—Torque
    • 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
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/10—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing at both ends of intermediate shafts
    • F16H2037/102—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing at both ends of intermediate shafts the input or output shaft of the transmission is connected or connectable to two or more differentials
    • 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
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/201—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with three sets of orbital gears
    • 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
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2035—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with two engaging means
    • 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

Abstract

본 발명은 간단한 구조를 가짐으로써, 중량를 저감하고 차량에의 탑재성을 향상시키면서도, 동력성능 및 연비가 우수하게 확보될 수 있도록 하며, 특히 고속 정속 주행에서의 연비 향상을 위해 엔진만에 의한 구동이 가능한 엔진모드를 제공할 수 있어서 장시간의 고속도로 주행시에 연비가 더욱 향상될 수 있도록 한다.
하이브리드, 고속도로, 모터제너레이터, 엔진

Description

하이브리드 차량의 파워트레인{Power Train of Hybrid Vehicle}
본 발명은 하이브리드 차량의 파워트레인에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구동륜에 구동력을 제공하는 동력원으로서 내연기관인 엔진과, 전기에 의해 구동되는 모터제너레이터를 사용하는 하이브리드 차량의 파워트레인 구조에 관한 기술이다.
엔진과 모터제너레이터를 사용하는 하이브리드 차량은, 저속에서는 상대적으로 저속토크특성이 우수한 모터제너레이터로부터의 동력을 구동력으로 이용하도록 하고, 고속에서는 상대적으로 고속토크특성이 우수한 엔진으로부터의 동력으로 차량이 구동되도록 하는 개념을 기반으로 하여 연비를 개선하도록 하고 있다.
또한, 하이브리드 차량은 모터제너레이터만으로 구동되는 동안에는 엔진에 의한 배기가스가 발생할 여지가 없어서, 연비 개선과 배기가스 저감의 장점을 가진 친환경적인 자동차 기술로 인정받고 있다.
상기한 바와 같은 엔진과 모터제너레이터를 구비한 하이브리드 차량에서도, 기본적으로 보다 간단한 구조로 더욱 향상된 연비특성을 발휘할 수 있도록 하려는 노력이 계속 기울여지고 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 필요성에 따라 안출된 것으로서, 보다 간단한 구조를 가짐으로써, 중량를 저감하고 차량에의 탑재성을 향상시키면서도, 동력성능 및 연비가 우수하게 확보될 수 있도록 한 하이브리드 차량의 파워트레인을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명 하이브리드 차량의 파워트레인은
각각의 두 요소가 서로 직결되고, 제1모터제너레이터와 엔진이 연결되며, 각각 3요소로 이루어진 제2유성기어장치 및 제3유성기어장치와;
출력축과 제2모터제너레이터가 각각 별도의 요소에 연결되고, 상기 제2유성기어장치 및 제3유성기어장치에서 상기 제1모터제너레이터와 엔진에 연결되는 요소 이외의 요소들 중 어느 하나와는 직결되는 요소와, 나머지 하나와는 단속적으로 연결 가능하게 된 요소를 포함하는 3요소로 이루어진 제1유성기어장치와;
상기 제1유성기어장치에서 상기 출력축과 제2모터제너레이터에 연결되는 요소들 이외의 요소를 선택적으로 고정시키는 브레이크와;
상기 브레이크가 연결되는 상기 제1유성기어장치의 요소를, 상기 제2유성기어장치 및 제3유성기어장치에서 상기 제1모터제너레이터와 엔진에 연결되는 요소 이외의 요소들 중 어느 하나에 단속적으로 연결하는 클러치;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 제1모터제너레이터와 엔진은 상기 제2유성기어장치 및 제3유성기어장치의 서로 직결된 두 요소들에 각각 연결되고;
상기 출력축은 상기 제1유성기어장치의 요소들 중 상기 제2유성기어장치 또는 제3유성기어장치에 직결되는 요소에 연결되며;
상기 클러치는 상기 제1유성기어장치의 요소를 상기 제3유성기어장치의 요소에 단속적으로 연결하도록 설치된 구조로 할 수 있다.
상기 제1유성기어장치는 싱글피니언형 유성기어장치이고, 제1선기어는 상기 제2모터제너레이터에 연결되며, 제1캐리어는 상기 출력축에 연결되고, 제1링기어는 상기 브레이크 및 클러치에 연결되며;
상기 제2유성기어장치는 싱글피니언형 유성기어장치이고, 제2선기어는 상기 제1모터제너레이터에 연결되며, 상기 제2캐리어는 상기 엔진에 연결되고, 상기 제2링기어는 상기 제1유성기어장치의 제1캐리어에 연결되며;
상기 제3유성기어장치는 더블피니언형 유성기어장치이고, 상기 제3선기어는 상기 제1모터제너레이터에 연결되며, 상기 제3캐리어는 상기 엔진에 연결되고, 상기 제3링기어는 상기 클러치를 통해 상기 제1유성기어장치의 제1링기어에 연결되는 구조로 할 수 있다.
상기 유성기어장치들은 상기 제1유성기어장치와 제2유성기어장치 및 제3유성기어장치의 순서로 서로 동심축을 이루어 나란히 배치되고;
상기 제1모터제너레이터는 상기 제3유성기어장치를 통해 상기 제2유성기어장치로 연결되고;
상기 제2모터제너레이터는 상기 제1유성기어장치 쪽으로 연결되며;
상기 엔진은 상기 제1유성기어장치와 제2유성기어장치 사이를 통하여 상기 제2유성기어장치를 통해 상기 제3유성기어장치로 연결되고;
상기 출력축은 상기 제1유성기어장치를 통해 상기 제2유성기어장치로 연결되는 구조로 할 수 있다.
삭제
삭제
삭제
삭제
본 발명은 간단한 구조를 가짐으로써, 중량를 저감하고 차량에의 탑재성을 향상시키면서도, 동력성능 및 연비가 우수하게 확보될 수 있도록 하며, 특히 고속 정속 주행에서의 연비 향상을 위해 엔진만에 의한 구동이 가능한 엔진모드를 제공할 수 있어서 장시간의 고속도로 주행시에 연비가 더욱 향상될 수 있도록 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명 실시예는 각각의 두 요소가 서로 직결되고, 제1모터제너레이터(1)와 엔진(3)이 연결되며, 각각 3요소로 이루어진 제2유성기어장치(5) 및 제3유성기어장치(7)와; 출력축(11)과 제2모터제너레이터(15)가 각각 별도의 요소에 연결되고, 상기 제2유성기어장치(5) 및 제3유성기어장치(7)에서 상기 제1모터제너레이터(1)와 엔진(3)에 연결되는 요소 이외의 요소들 중 어느 하나와는 직결되는 요소와, 나머지 하나와는 단속적으로 연결 가능하게 된 요소를 포함하는 3요소로 이루어진 제1유성기어장치(13)와; 상기 제1유성기어장치(13)에서 상기 출력축(11)과 제2모터제너레이터(15)에 연결되는 요소들 이외의 요소를 선택적으로 고정시키는 브레이크(17)와; 상기 브레이크(17)가 연결되는 상기 제1유성기어장치(13)의 요소를, 상기 제2유성기어장치(5) 및 제3유성기어장치(7)에서 상기 제1모터제너레이터(1)와 엔진(3)에 연결되는 요소 이외의 요소들 중 어느 하나에 단속적으로 연결하는 클러치(9)를 포함하여 구성된다.
즉, 본 실시예는 3개의 유성기어장치와 클러치(9) 하나 및 브레이크(17) 하나로 구성되어, 두 모터제너레이터와 동력을 전달할 수 있도록 되어 있으며, 엔진(3)으로부터 동력을 전달받고 출력축(11)을 통해 변속된 동력을 인출할 수 있도록 된 것이다.
여기서, 상기 ‘각각의 두 요소가 서로 직결되고, 제1모터제너레이터(1)와 엔진(3)이 연결되며, 각각 3요소로 이루어진 제2유성기어장치(5) 및 제3유성기어장치(7)’라는 것은, 상기 제2유성기어장치(5)의 두 요소인 제2선기어(SG2)와 제2캐리어(CR2)가 상기 제3유성기어장치(7)의 두 요소인 제3선기어(SG3)와 제3캐리어(CR3)에 각각 서로 직결되고, 상기 제3선기어(SG3)에 상기 제1모터제너레이터(MG1)가 연결되어 결국 상기 제3선기어(SG3)에 직결된 제2선기어(SG2)에도 제1모터제너레이터(MG1)가 연결된 상태가 되며, 상기 제2캐리어(CR2)에 엔진(3)이 연결되어 결국 상기 제2캐리어(CR2)에 직결된 제3캐리어(CR3)에도 상기 엔진(3)이 연결된 상태가 된다는 것이다.
상기 ‘출력축(11)과 제2모터제너레이터(15)가 각각 별도의 요소에 연결되고, 상기 제2유성기어장치(5) 및 제3유성기어장치(7)에서 상기 제1모터제너레이터(1)와 엔진(3)에 연결되는 요소 이외의 요소들 중 어느 하나와는 직결되는 요소와, 나머지 하나와는 단속적으로 연결 가능하게 된 요소를 포함하는 3요소로 이루어진 제1유성기어장치(13)’라는 것은, 상기 출력축(11)과 제2모터제너레이터(MG2)가 각각 제1캐리어(CR1)와 제1선기어(SG1)에 연결되고, 상기 제2유성기어장치(5) 및 제3유성기어장치(7)에서 상기 제1모터제너레이터(1)와 엔진(3)에 연결되는 요소(제2선기어, 제2캐리어, 제3선기어, 제3캐리어) 이외의 요소(제2링기어, 제3링기어)들 중 어느 하나(본 실시예에서는 제2링기어)에 상기 제1캐리어(CR1)가 직결되고, 나머지 하나(본 실시예에서는 당연히 제3링기어)와는 상기 제1클러치(9)를 통해 단속적으로 연결 가능하게 된 제1링기어(RG1)를 포함하는 제1유성기어장치(13)라는 의미이다.
또한, ‘상기 제1유성기어장치(13)에서 상기 출력축(11)과 제2모터제너레이터(15)에 연결되는 요소들 이외의 요소를 선택적으로 고정시키는 브레이크(17)’라는 것은, 상기 브레이크(17)가 상기 제1유성기어장치(13)에서 상기 출력축(11)과 제2모터제너레이터(15)에 연결되는 요소(제1캐리어와 제1선기어)들 이외의 요소인 제1링기어(RG1)를 선택적으로 고정시키도록 설치되어 있다는 것이다.
또한, ‘상기 브레이크(17)가 연결되는 상기 제1유성기어장치(13)의 요소를, 상기 제2유성기어장치(5) 및 제3유성기어장치(7)에서 상기 제1모터제너레이터(1)와 엔진(3)에 연결되는 요소 이외의 요소들 중 어느 하나에 단속적으로 연결하는 클러치(9)’라는 것은, 상기 브레이크(17)가 연결되는 상기 제1유성기어장치(13)의 요소(제1링기어)를, 상기 제2유성기어장치(5) 및 제3유성기어장치(7)에서 상기 제1모터제너레이터(1)와 엔진(3)에 연결되는 요소(제2선기어, 제2캐리어, 제3선기어, 제3캐리어) 이외의 요소(제2링기어, 제3링기어)들 중 어느 하나(본 실시예에서는 제3링기어)와 단속적으로 연결하도록 상기 클러치(9)가 설치되었다는 것이다.
상기 제1모터제너레이터(1)와 엔진(3)은 상기 제2유성기어장치(5) 및 제3유성기어장치(7)의 서로 직결된 두 요소들에 각각 연결되고, 상기 출력축(11)은 상기 제1유성기어장치(13)의 요소들 중 상기 제2유성기어장치(5)에 직결되는 요소에 연결된다.
즉, 상기 제1모터제너레이터(1)는 상기 제2유성기어장치(5)의 한 요소(제2선기어)에 연결됨과 동시에 상기 제3유성기어장치(7)의 한 요소(제3선기어)에도 연결되고, 상기 엔진(3)도 상기 제2유성기어장치(5)의 한 요소(제2캐리어)에 연결됨과 동시에 상기 제3유성기어장치(7)의 한 요소(제3캐리어)에도 연결된 구조이며, 상기 출력축(11)은 상기 제1유성기어장치(13)의 한 요소(제1캐리어)에 연결됨과 동시에 상기 제2유성기어장치(5)의 한 요소(제2링기어)에도 연결된 구조이다.
상기 제1유성기어장치(13)는 싱글피니언형 유성기어장치이고, 제1선기어는 상기 제2모터제너레이터(15)에 연결되며, 제1캐리어는 상기 출력축(11)에 연결되고, 제1링기어는 상기 브레이크(17) 및 클러치(9)에 연결된다.
상기 제2유성기어장치(5)는 싱글피니언형 유성기어장치이고, 제2선기어는 상기 제1모터제너레이터(1)에 연결되며, 상기 제2캐리어는 상기 엔진(3)에 연결되고, 상기 제2링기어는 상기 제1유성기어장치(13)의 제1캐리어에 연결된다.
상기 제3유성기어장치(7)는 더블피니언형 유성기어장치이고, 상기 제3선기어는 상기 제1모터제너레이터(1)에 연결되며, 상기 제3캐리어는 상기 엔진(3)에 연결되고, 상기 제3링기어는 상기 클러치(9)를 통해 상기 제1유성기어장치(13)의 제1링기어에 연결된다.
본 실시예에서 상기 유성기어장치들은 상기 제1유성기어장치(13)와 제2유성기어장치(5) 및 제3유성기어장치(7)의 순서로 서로 동심축을 이루어 배치되고, 상기 제1모터제너레이터(1)는 상기 제3유성기어장치(7)를 통해 상기 제2유성기어장치(5)로 연결되고, 상기 제2모터제너레이터(15)는 상기 제1유성기어장치(13) 쪽으로 연결되며, 상기 엔진(3)은 상기 제1유성기어장치(13)와 제2유성기어장치(5) 사이를 통하여 상기 제2유성기어장치(5)를 통해 상기 제3유성기어장치(7)로 연결되고, 상기 출력축(11)은 상기 제1유성기어장치(13)를 통해 상기 제2유성기어장치(5)로 연결된다.
이상을 종합하면, 도 1에 예시된 본 발명 실시예는 제1선기어(SG1)와, 제1캐리어(CR1) 및 제1링기어(RG1)를 구비한 제1유성기어장치(13)와; 제2선기어(SG2)와, 제2캐리어(CR2) 및 제2링기어(RG2)를 구비한 제2유성기어장치(5)와; 제3선기어(SG3)와, 제3캐리어(CR3) 및 제3링기어(RG3)를 구비한 제3유성기어장치(7)와; 상기 제3선기어(SG3)에 연결된 제1모터제너레이터(MG1)와; 상기 제1선기어(SG1)에 연결된 제2모터제너레이터(MG2)와; 상기 제2캐리어(CR2)에 연결된 엔진(3)과; 상기 제1캐리어(CR1)에 연결된 출력축(11)과; 상기 제1링기어(RG1)와 제3링기어(RG3) 사이를 단속적으로 연결하는 클러치(9)와; 상기 제1링기어(RG1)를 선택적으로 고정시키는 브레이크(17)를 포함하여 구성되고,
상기 제2유성기어장치(5)의 두 요소인 제2선기어(SG2)와 제2캐리어(CR2)는 상기 제3유성기어장치(7)의 두 요소인 제3선기어(SG3)와 제3캐리어(CR3)에 각각 직결되고, 상기 제1캐리어(CR1)는 상기 제2링기어(RG2)에 직결된 구조인 것이다.
삭제
삭제
삭제
삭제
도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명 하이브리드 차량의 파워트레인 실시예의 각 모드별 작용을 설명한다.
도 2는 엔진(3)은 작동하지 않고 모터제너레이터에 의해서 차량을 구동하는 전기차모드의 상태를 설명하고 있다.
상기 브레이크(17)는 체결되어 상기 제1링기어를 고정하고 있고, 상기 클러치(9)는 해제된 상태이다.
상기 제2모터제너레이터(15)에서 토크를 발생시키면, 상기 제2모터제너레이터(15)로부터의 동력은 상기 제1유성기어장치(13)의 제1선기어에 전달되고, 상기 제1링기어는 상기 브레이크(17)에 의해 고정되어 있으므로, 상기 제2모터제너레이터(15)로부터의 동력은 상기 제1캐리어를 통해 감속되어 상기 출력축(11)으로 인출되게 된다.
이하에서는, 상기 출력축(11)의 회전방향을 정방향으로 하고 그 반대방향을 역방향으로 하기로 한다.
이때, 상기 엔진(3)은 정지해 있고, 상기 엔진(3)은 제2유성기어장치(5)의 제2캐리어 및 제3유성기어장치(7)의 제3캐리어에 연결되어 있으므로, 상기 제1모터제너레이터(1)는 토크 없이 역방향으로 회전하게 된다.
도 3은 제1하이브리드모드를 도시하고 있는바, 상기 브레이크(17)는 상기 제1링기어를 고정하고 있고, 상기 클러치(9)는 해제되어 상기 제1링기어와 제3링기어는 서로 분리된 상태이다.
상기 전기차모드에서 역방향으로 회전하던 상기 제1모터제너레이터(1)에 토크를 가하여 도 3과 같이 정방향으로 회전시키면, 엔진(3)의 회전속도가 상승하게 되어 엔진(3)의 시동이 가능해진다.
상기 엔진(3)의 시동이 완료되어 엔진(3)에서 토크가 공급되면, 상기 출력축(11)으로는 상기 제2모터제너레이터(15)에서 공급하는 동력과 상기 엔진(3)에서 공급하는 동력이 함께 인출되며, 상기 제1모터제너레이터(1)는 상기 엔진(3) 의 토크에 따라 반력을 제공하는 제너레이터로 기능하면서 실질적인 변속비 제어를 담당하게 된다.
이때, 상기 제2모터제너레이터(15)는 상기 제1링기어가 상기 브레이크(17)에 의해 고정되어 있으므로 변속비를 제어할 수는 없고 단지 모터의 기능을 수행하면서 상기 제1캐리어를 통해서 출력축(11)으로 토크를 전달하는 기능을 수행한다.
도 4는 상기 제1하이브리드모드와는 다른 제2하이브리드모드를 설명하고 있는바, 상기 도 3의 상태로부터 도 6의 레버해석도에 도시된 바와 같은 상태를 거쳐서 구현된다.
즉, 상기 제1하이브리드모드에서 제2하이브리드모드로 전환하기 위해서는, 상기 제1하이브리드모드에서 상기 제3링기어의 속도가 0인 오버드라이브 변속비에 이르도록 상기 엔진(3)과 제1모터제너레이터(1)를 제어하여 도 6의 상태에 이르도록 한 뒤, 상기 클러치(9)를 체결하고 동시에 상기 브레이크(17)를 해제하는 것이다.
상기한 바와 같이 클러치(9)를 체결하여 상기 제1유성기어장치(13)와 제2유성기어장치(5) 및 제3유성기어장치(7)가 모두 하나의 단일직선상의 레버를 형성하도록 하고, 상기 브레이크(17)를 해제하여 상기 제1링기어가 회전 가능하도록 한 후, 상기 제1모터제너레이터(1)와 제2모터제너레이터(15)를 제어하여 도 4와 같은 상태가 되도록 함으로써, 상기 제2하이브리드모드가 구현된다.
이 상태에서는 상기 제1모터제너레이터(1)가 정방향으로 회전하면서 모터의 역할을 수행하고, 상기 제2모터제너레이터(15)는 역방향으로 회전하면서 제네레이터로서 기능한다.
한편, 본 발명의 파워트레인은 고속도로와 같은 곳에서의 고속 장거리 주행시에 연비향상을 극대화할 수 있도록 하는 엔진모드를 구현할 수 있는바, 도 5는 이와 같은 엔진모드의 상태를 설명하고 있다.
상기 엔진모드는 상기 제2하이브리드모드에서 변속비 제어를 통해 상기 제1링기어 및 제3링기어의 속도가 0가 되도록 하여 도 6과 같은 상태가 되도록 한 상태에서, 상기 브레이크(17)를 체결하고, 이후 상기 제1모터제너레이터(1)와 제2모터제너레이터(15)의 토크들을 제거하도록 하여 구현한다.
이 상태에서는 상기 엔진(3)이 출력축(11)으로 제공되는 모든 토크를 부담하며, 상기 엔진(3)이 연결된 제2캐리어에 비하여 상기 출력축(11)이 연결된 제2링기어가 더 빠른 속도로 회전하는 오버드라이브 변속비가 이루어진다.
따라서, 상기 제1모터제너레이터(1)와 제2모터제너레이터(15)를 구동하지 않고, 엔진(3)만에 의해 오버드라이브 변속비로 고속의 차량주행상태를 구현할 수 있어서, 장시간의 안정된 고속주행시에 차량의 연비를 극대화할 수 있도록 한다.
이상과 같이 본 발명의 파워트레인은 3세트의 유성기어장치와 클러치(9) 및 브레이크(17) 각 1개로 구성되어, 전기차모드는 물론, 2개의 하이브리드모드 및 고속 정속주행에서의 연비향상용 엔진모드 1개를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 파워트레인의 구조를 설명한 도면,
도 2는 도 1의 파워트레인이 전기차모드를 구현하는 상태를 설명한 동력흐름도 및 레버해석도,
도 3은 도 1의 파워트레인이 제1하이브리드모드를 구현하는 상태를 설명한 동력흐름도 및 레버해석도,
도 4는 도 1의 파워트레인이 제2하이브리드모드를 구현하는 상태를 설명한 동력흐름도 및 레버해석도,
도 5는 도 1의 파워트레인이 엔진모드를 구현하는 상태를 설명한 동력흐름도 및 레버해석도,
도 6은 도 1의 파워트레인에서 클러치와 브레이크를 조작하기 위한 상태를 도시한 레버해석도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>
1; 제1모터제너레이터 3; 엔진
5; 제2유성기어장치 7; 제3유성기어장치
9; 클러치 11; 출력축
13; 제1유성기어장치 15; 제2모터제너레이터
17; 브레이크 19; 제1직선
21; 제2직선

Claims (6)

  1. 제1선기어와, 제1캐리어 및 제1링기어를 구비한 제1유성기어장치와;
    제2선기어와, 제2캐리어 및 제2링기어를 구비한 제2유성기어장치와;
    제3선기어와, 제3캐리어 및 제3링기어를 구비한 제3유성기어장치와;
    상기 제3선기어에 연결된 제1모터제너레이터와;
    상기 제1선기어에 연결된 제2모터제너레이터와;
    상기 제2캐리어에 연결된 엔진과;
    상기 제1캐리어에 연결된 출력축과;
    상기 제1링기어와 제3링기어 사이를 단속적으로 연결하는 클러치와;
    상기 제1링기어를 선택적으로 고정시키는 브레이크;
    를 포함하여 구성되고,
    상기 제2유성기어장치의 두 요소인 제2선기어와 제2캐리어는 상기 제3유성기어장치의 두 요소인 제3선기어와 제3캐리어에 각각 직결되고;
    상기 제1캐리어는 상기 제2링기어에 직결된 것
    을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워트레인.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1유성기어장치는 싱글피니언형 유성기어장치이고;
    상기 제2유성기어장치는 싱글피니언형 유성기어장치이며;
    상기 제3유성기어장치는 더블피니언형 유성기어장치인 것
    을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워트레인.
  3. 삭제
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 유성기어장치들은 상기 제1유성기어장치와 제2유성기어장치 및 제3유성기어장치의 순서로 서로 동심축을 이루어 나란히 배치되고;
    상기 제1모터제너레이터는 상기 제3유성기어장치를 통해 상기 제2유성기어장치로 연결되고;
    상기 제2모터제너레이터는 상기 제1유성기어장치 쪽으로 연결되며;
    상기 엔진은 상기 제1유성기어장치와 제2유성기어장치 사이를 통하여 상기 제2유성기어장치를 통해 상기 제3유성기어장치로 연결되고;
    상기 출력축은 상기 제1유성기어장치를 통해 상기 제2유성기어장치로 연결되는 것
    을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워트레인.
  5. 삭제
  6. 삭제
KR1020080054518A 2008-06-11 2008-06-11 하이브리드 차량의 파워트레인 KR100969084B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080054518A KR100969084B1 (ko) 2008-06-11 2008-06-11 하이브리드 차량의 파워트레인
US12/274,982 US8303445B2 (en) 2008-06-11 2008-11-20 Power train of hybrid vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080054518A KR100969084B1 (ko) 2008-06-11 2008-06-11 하이브리드 차량의 파워트레인

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090128660A KR20090128660A (ko) 2009-12-16
KR100969084B1 true KR100969084B1 (ko) 2010-07-09

Family

ID=41415322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080054518A KR100969084B1 (ko) 2008-06-11 2008-06-11 하이브리드 차량의 파워트레인

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8303445B2 (ko)
KR (1) KR100969084B1 (ko)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8313402B2 (en) 2010-06-18 2012-11-20 Hyundai Motor Company Transmission for hybrid electric vehicle
CN102815196A (zh) * 2011-06-09 2012-12-12 现代自动车株式会社 混合电动车辆的动力传输系统
US8475312B2 (en) 2010-06-18 2013-07-02 Hyundai Motor Company Transmission for hybrid electric vehicle
US8579750B2 (en) 2010-06-18 2013-11-12 Hyundai Motor Company Transmission for hybrid electric vehicle
US8672789B2 (en) 2010-06-18 2014-03-18 Hyundai Motor Company Transmission for hybrid electric vehicle
US8840498B2 (en) 2010-06-07 2014-09-23 Hyundai Motor Company Transmission for hybrid electric vehicle
US9376007B2 (en) 2011-06-20 2016-06-28 Hyundai Motor Company Power transmission system of hybrid electric vehicle
CN102815196B (zh) * 2011-06-09 2016-12-14 现代自动车株式会社 混合电动车辆的动力传输系统

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT513986B1 (de) * 2013-03-15 2014-09-15 Avl List Gmbh Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug
KR101509699B1 (ko) * 2013-10-28 2015-04-08 현대자동차 주식회사 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR101655674B1 (ko) * 2015-05-14 2016-09-08 현대자동차주식회사 하이브리드 차량용 변속기
CN109795305A (zh) * 2019-01-03 2019-05-24 东南大学 一种多模混合动力汽车的传动装置
CN109795306B (zh) * 2019-01-03 2022-02-22 东南大学 一种用于混合动力汽车的动力传动装置
CN111016613B (zh) * 2019-12-24 2020-12-11 陕西法士特齿轮有限责任公司 一种双输出传动的混合动力自动变速器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000108693A (ja) 1998-09-28 2000-04-18 Caterpillar Inc 電気機械式トランスミッション
JP2006062396A (ja) 2004-08-24 2006-03-09 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車の駆動装置
KR20070119762A (ko) * 2006-06-02 2007-12-21 현대자동차주식회사 하이브리드 전기차용 듀얼모드 파워트레인 및 그 작동방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000326739A (ja) 1999-05-19 2000-11-28 Kyowa Gokin Kk 自動車用駆動装置
JP4306633B2 (ja) 2005-04-01 2009-08-05 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド駆動装置
JP2006341647A (ja) 2005-06-07 2006-12-21 Aisin Aw Co Ltd ハイブリッド駆動装置
JP4306646B2 (ja) 2005-06-14 2009-08-05 トヨタ自動車株式会社 車両用駆動装置
US7494436B2 (en) * 2006-07-24 2009-02-24 Gm Global Technology Operations, Inc. Hybrid architecture incorporating three interconnected gear sets and brakes
US7648437B2 (en) * 2006-09-28 2010-01-19 Gm Global Technology Operations, Inc. Multi-mode electrically variable transmissions with interconnected gearsets
US7556578B2 (en) * 2006-10-26 2009-07-07 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus to control operation of a hydraulic control circuit for an electro-mechanical transmission

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000108693A (ja) 1998-09-28 2000-04-18 Caterpillar Inc 電気機械式トランスミッション
JP2006062396A (ja) 2004-08-24 2006-03-09 Nissan Motor Co Ltd ハイブリッド車の駆動装置
KR20070119762A (ko) * 2006-06-02 2007-12-21 현대자동차주식회사 하이브리드 전기차용 듀얼모드 파워트레인 및 그 작동방법

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8840498B2 (en) 2010-06-07 2014-09-23 Hyundai Motor Company Transmission for hybrid electric vehicle
US8313402B2 (en) 2010-06-18 2012-11-20 Hyundai Motor Company Transmission for hybrid electric vehicle
US8475312B2 (en) 2010-06-18 2013-07-02 Hyundai Motor Company Transmission for hybrid electric vehicle
US8579750B2 (en) 2010-06-18 2013-11-12 Hyundai Motor Company Transmission for hybrid electric vehicle
US8672789B2 (en) 2010-06-18 2014-03-18 Hyundai Motor Company Transmission for hybrid electric vehicle
CN102815196A (zh) * 2011-06-09 2012-12-12 现代自动车株式会社 混合电动车辆的动力传输系统
CN102815196B (zh) * 2011-06-09 2016-12-14 现代自动车株式会社 混合电动车辆的动力传输系统
US9376007B2 (en) 2011-06-20 2016-06-28 Hyundai Motor Company Power transmission system of hybrid electric vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
US8303445B2 (en) 2012-11-06
US20090312130A1 (en) 2009-12-17
KR20090128660A (ko) 2009-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100969084B1 (ko) 하이브리드 차량의 파워트레인
KR100969072B1 (ko) 하이브리드 차량의 파워트레인
KR101020980B1 (ko) 하이브리드 차량의 파워트레인
JP6434690B2 (ja) ハイブリッド車両用動力伝達装置
KR101199103B1 (ko) 하이브리드 차량용 동력전달장치
JP5678299B2 (ja) ハイブリッド車両の変速機
JP5600485B2 (ja) ハイブリッド車両の変速機
KR101000139B1 (ko) 하이브리드 차량의 파워트레인
KR101126803B1 (ko) 하이브리드 차량의 파워트레인
KR101283041B1 (ko) 하이브리드 차량의 동력전달장치
KR101000132B1 (ko) 차량의 하이브리드 구동장치
KR101144399B1 (ko) 하이브리드 차량의 파워트레인
KR101000136B1 (ko) 하이브리드 차량용 동력전달장치
KR101550986B1 (ko) 차량의 하이브리드 파워트레인
KR101252214B1 (ko) 하이브리드 변속기
KR101459466B1 (ko) 하이브리드 자동차의 동력전달장치
KR20120136641A (ko) 하이브리드 차량의 동력전달장치
KR100829301B1 (ko) 하이브리드 전기 자동차용 무단변속 동력전달장치
KR100986564B1 (ko) 하이브리드 차량용 듀얼모드 파워트레인 및 그 작동방법
KR100953311B1 (ko) 하이브리드 차량의 동력 전달 장치
KR101509795B1 (ko) 하이브리드 차량의 파워트레인
KR102614132B1 (ko) 하이브리드 차량의 파워트레인
KR20100128372A (ko) 하이브리드 차량의 파워트레인
KR20150045299A (ko) 차량의 하이브리드 파워트레인
KR101500205B1 (ko) 차량의 하이브리드 파워트레인

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
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130627

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140630

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150630

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160630

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180628

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190627

Year of fee payment: 10