KR101048840B1 - Hybrid vehicle of rear wheel drive type - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 후륜 구동방식 하이브리드 자동차에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량이 경사면에 진입하면 후륜의 회전력에 의해 발전하게 하는 후륜 구동방식 하이브리드 자동차에 관한 것이다.The present invention relates to a rear wheel type hybrid vehicle, and more particularly, to a rear wheel type hybrid vehicle that generates power by the rotational force of the rear wheel when the vehicle enters an inclined surface.
일반적으로 하이브리드 자동차(HEV: Hybrid Electric Vehicle)는 엔진의 가동·정지에 따른 에너지 손실을 줄이기 위해 엔진의 출력을 전기에 연결하여 발전한 전력을 배터리에 충전해 두고 필요에 따라 모터를 회전시키는 방식이다. 기존 자동차에 사용되는 내연기관 엔진에 전기 모터를 결합한 형태가 일반적인데, 전기 모터는 차량 내부에 장착된 고전압 배터리로부터 전원을 공급받고, 배터리는 자동차가 움직일 때 다시 충전된다. In general, a hybrid electric vehicle (HEV) is a method of connecting an output of an engine to electricity to charge an electric power generated in a battery and rotating a motor as necessary to reduce energy loss caused by an engine running or stopping. It is common to combine an electric motor with an internal combustion engine used in an existing vehicle. The electric motor is powered from a high voltage battery mounted inside the vehicle, and the battery is recharged when the vehicle moves.
이러한 종래의 하이브리드 자동차는 자가 발전에 따른 구조물의 구조가 복잡하여 제조 단가가 상승하는 문제점이 있었다. 특히, 자작 자동차는 구조의 단순화 와 함께 중량 감소에 따른 연비 상승 등의 목적이 요구되고 있다.The conventional hybrid vehicle has a problem in that the manufacturing cost increases due to the complicated structure of the structure according to self-power generation. In particular, home-owned cars are required to simplify the structure and to increase fuel efficiency due to weight reduction.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 자동차의 경사면 주행시 지면의 기울기를 자동으로 감지한 후 해당 조건이 되면 후륜의 회전력에 의해 발전하게 하거나 제동에 따른 감속 과정에서도 발전이 가능하게 하므로 간단한 구조를 통해 연비가 높은 하이브리드 자동차를 구현할 수 있게 한 후륜 구동방식 하이브리드 자동차를 제공함에 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, the object of the present invention is to automatically detect the inclination of the ground during driving of the inclined surface of the vehicle to generate power by the rotational force of the rear wheel when the corresponding conditions, or even in the deceleration process according to braking This makes it possible to provide a rear-wheel drive hybrid vehicle that enables a fuel-efficient hybrid vehicle to be realized through a simple structure.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 발전모터와 엔진을 분리 구동하여 차동 효과 및 동력 손실을 감소할 수 있는 후륜 구동방식 하이브리드 자동차를 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a rear-wheel drive hybrid vehicle that can reduce the differential effect and power loss by separating the driving motor and the engine.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 후륜 바퀴의 회전력을 발전모터에 전달하기 위한 구조를 클러치 방식에 의해 실시하여 구조가 간단하면서 동력의 전달 효율이 향상되는 후륜 구동방식 하이브리드 자동차를 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a rear wheel drive type hybrid vehicle in which the structure for transmitting the rotational force of the rear wheels to the power generation motor by a clutch method is simple and the power transmission efficiency is improved.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 후륜 구동방식의 하이브리드 자동차에 있어서, 양쪽 후륜을 동시 구동시키는 구동원인 엔진; 상기 양쪽 후륜 중 일단 후륜의 구동축 측에 설치되어 자가 전력을 발생시키는 발전모터; 상기 일단 후륜의 내측에 설치되어 작동신호로 구동되는 클러치 구동부에 의해 상기 발전모터의 발전축을 상기 일단 후륜에 연동되도록 접촉시키는 클러치; 및 상기 클러치 구동부에 작동신호를 출력할 수 있도록 지면의 기울기를 감지하여 설정 기울기에 대해 상기 클러치 구동부에 구동신호를 출력하는 감지부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a hybrid vehicle of the rear wheel drive system, the engine as a drive source for driving both rear wheels at the same time; A power generation motor provided at one side of the rear wheels of the rear wheels to generate self-power; A clutch installed inside the rear wheel and contacting the power generating shaft of the power generation motor with the one end rear wheel by a clutch driving unit driven by an operation signal; And a sensing unit which detects an inclination of the ground to output an operation signal to the clutch driving unit and outputs a driving signal to the clutch driving unit with respect to a set slope.
또한, 본 발명에서의 상기 감지부는 지면의 설정 기울기가 설정 시간 동안 유지될 때 작동 신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.In addition, the sensing unit in the present invention is characterized in that for outputting the operation signal when the set slope of the ground is maintained for a set time.
또한, 본 발명에서의 상기 감지부는 지면의 각도가 차량 내부에서 표시되도록 계기판에 디스플레이부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the sensing unit in the present invention is characterized in that the display unit is further provided on the instrument panel so that the angle of the ground is displayed inside the vehicle.
또한, 본 발명에서의 상기 감지부는 발전이 유효한 작동 범위에서 벗어나면 신호 출력을 정지시키고, 신호 출력 정지에 의해 클러치 구동부가 구동되어 상기 일단 후륜에서 상기 클러치가 이탈되는 것을 특징으로 한다.In addition, the sensing unit in the present invention is characterized in that when the power generation is out of the effective operating range to stop the signal output, the clutch drive is driven by the signal output stop is characterized in that the clutch is released from the rear wheel once.
또한, 본 발명에서는 상기 감지부의 신호에 의해 상기 클러치 구동부의 구동을 제어하여 상기 발전모터에 발전 여부를 제어하며, 상기 후륜 구동을 엔진 또는 발전모터에 의해 선택적으로 제어하는 제어부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention further comprises a control unit for controlling the driving of the clutch drive unit by the signal of the sensing unit to control the generation of the power generation motor, and selectively controlling the rear wheel drive by the engine or the power generation motor. It is done.
이와 같은 본 발명의 후륜 구동방식 하이브리드 자동차는, 자동차의 경사면 주행시 지면의 기울기를 자동으로 감지한 후 해당 조건이 되면 후륜의 회전력에 의해 발전하게 하거나 제동에 따른 감속 과정에서도 발전이 가능하게 하므로 간단한 구조를 통해 연비가 높은 하이브리드 자동차를 구현할 수 있고, 발전모터와 엔진을 분리 구동하여 차동 효과 및 동력 손실을 감소할 수 있으며, 후륜 바퀴의 회전력을 발전모터에 전달하기 위한 구조를 클러치 방식에 의해 실시하여 구조가 간단하면서 동력의 전달 효율이 향상되는 효과가 있다.Such a rear wheel drive hybrid vehicle of the present invention, after detecting the inclination of the ground automatically when driving the slope of the vehicle, if the corresponding conditions can be generated by the rotational force of the rear wheel or even in a deceleration process due to braking, a simple structure It is possible to realize a hybrid car with high fuel efficiency, and to separate the driving motor and the engine to reduce the differential effect and power loss, and to implement the structure to transmit the rotational force of the rear wheel to the power motor by the clutch method The structure is simple and the power transmission efficiency is improved.
이하, 본 발명의 후륜 구동방식 하이브리드 자동차를 첨부도면을 참조하여 일 실시 예를 들어 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment will be described with reference to the accompanying drawings of the rear wheel drive type hybrid vehicle of the present invention.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 후륜 구동방식 하이브리드 자동차(100)는 도 1 내지 도 2a, 2b에 도시된 바와 같이 프레임(10), 엔진(110), 발전모터, 배터리, 클러치(120), 클러치 구동부(130), 감지부(140) 및 제어부를 포함한다.Rear wheel
상기 엔진(110)은 양쪽 후륜(W)을 동시 구동시키는 구동원으로 프레임(10)의 타단 후방에 설치된다. 이때, 상기 엔진(110)은 구동축 상에 한 쌍의 구동 풀리가 설치되어 일단의 구동 풀리는 일단 후륜(W)을 구동시킬 수 있도록 일단 후륜(W)의 바퀴축에 종동 풀리가 설치되어 타이밍 벨트로 상호 연결하여 동력을 전달한다.The
그리고 상기 타단의 구동 풀리는 타단 후륜(W)을 구동시킬 수 있도록 구비되는 기어박스(gear box)의 종동 풀리에 타이밍 벨트로 연결되어 설정 기어비를 통해 타단 후륜(W)이 구동된다.The other end driving pulley is connected to a driven pulley of a gear box provided to drive the other end rear wheel W by a timing belt to drive the other end rear wheel W through a set gear ratio.
상기 발전모터는 도면에는 도시하지 않았지만 상기 엔진(110)과 대향되는 일단 후륜(W)의 구동축 내측에 설치되되 상기 감지부(140)가 지면의 각도를 감지하여 설정 기울기에 도달하면 클러치 구동부(130)에 구동신호를 출력하고 상기 클러치 구동부(130)에 의해 클러치(120)를 이웃한 후륜(W)의 클러치에 접촉시킨 후 상기 후륜(W)에 의해 발전축이 연동되면서 작동하게 된다.Although not shown in the drawing, the power motor is installed inside the drive shaft of the rear wheel W once opposed to the
상기 배터리(도면에 미도시)는 상기 발전모터와 전기적으로 연결되어 후륜(W)의 회전력에 의해 연동되어 발전되면 발전된 전력이 저장된다.The battery (not shown in the drawing) is electrically connected to the power generation motor, and generated power is stored when the power is generated by interlocking by the rotational force of the rear wheel (W).
상기 클러치(120)는 도 3, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 후륜(W)의 회전력을 상기 발전모터의 발전축에 전달 및 끊는 기능을 하는 종동 클러치로, 상기 감지부(140)의 출력 신호에 의해 구동되는 클러치 구동부(130)를 통해 일단 후륜(W)에 설치된 이웃한 구동 클러치(C) 방향으로 전진 구동하여 클러치(120, C)가 상호 접촉하면 상기 일단 후륜(W)의 회전력이 상기 발전모터의 발전축에 전달되는 것이다.The
상기 클러치 구동부(130)는 상기 클러치(120)를 후륜(W)에 설치된 구동 클러치(C)에 접촉 또는 분리시키는 기능을 하며, 상기 감지부(140)에서 신호가 출력되면 구동을 시작한다. 이때, 상기 클러치 구동부(130)는 RC용 서보 모터(132), 클러치 이동부재(134) 및 연결부재(136)를 포함한다.The
상기 RC용 서보 모터(132)는 감지부(140)에 연결되어 상기 감지부(140)에서 지면의 기울기가 상기 발전모터를 통한 발전이 유효한 설정 기울기로 감지되면 이를 구동 신호로 입력받는다.The RC
상기 클러치 이동부재(132)는 "L" 자 형상으로 형성되되 상기 프레임(10)의 일단 후방에 Y축을 기점으로 회전 가능하게 설치되어 있다가 상기 감지부(140)에 의해 신호가 출력되면 상기 RC용 서보 모터(132)가 구동되면서 연결부재(136)를 잡아당기게 되고 이에 일단 후륜(W)의 구동 클러치(C) 방향으로 클러치(120)를 전진시킨다.The
상기 연결부재(136)는 RC용 서보 모터(132)의 구동축이 회전되면 클러치 이동부재(132)가 전진하여 클러치 이동부재(132)에 의해 클러치(120)가 후륜(W)의 구동 클러치(C)에서 접촉할 수 있게 한다. 즉, 상기 연결부재(136)는 RC용 서보 모터(132)의 구동축이 역회전하면 클러치 이동부재(132)가 후진하여 클러치 이동부재(132)에 의해 클러치(120)가 후륜(W)의 구동 클러치(C)에서 이탈할 수 있도록 상기 RC용 서보 모터(132)의 구동축과 상기 클러치 이동부재(132)를 연결하며, 일 예로 와이어 등이 이에 접목된다.When the driving shaft of the RC
상기 감지부(140)는 도 2a, 2b 및 도 7에 도시된 바와 같이 틸트 센서(tilt sensor)로, 프레임(10)의 기울기를 인식하여 상기 RC용 서보 모터(132)에 구동신호를 출력하는 구성요소로, 1~7°기울기가 5~10초 이상 유지될 경우 신호를 출력한다. 한편, 상기 감지부(140)는 지면의 기울기와 기울기의 유지 시간이 설정 범위 즉, 발전의 유효 작동 범위에서 벗어나면 신호 출력을 정지시키고, 신호 출력 정지에 의해 상기 RC용 서보 모터(132)가 원위치로 구동되면 일단 후륜(W)에서 상기 클러치(120)가 이탈되므로 발전을 중지시킨다.The
이때, 상기 감지부(140)는 7°의 기울기가 5초 이상 유지될 경우 작동하도록 하는 것이 바람직하며, 감지 각도 및 각도 유지 시간은 이에 한정하지 않고 변경이 가능하다.In this case, it is preferable that the
한편, 상기 감지부(140)에 의한 지면의 경사각도는 차량 내부의 계기판 등에 수치가 실시간으로 출력되도록 디스플레이부(D)가 더 구비될 수 있으며, 본 실시 예에서는 핸들에 구비되는 것으로 예시한다.On the other hand, the inclination angle of the ground by the
상기 제어부(도면에 미도시)는 상기 감지부(140)의 구동신호에 의해 상기 클러치 구동부(130)의 RC용 서보 모터(132) 구동을 제어하여 상기 발전모터에 발전 여부를 제어하며, 상기 후륜(W) 구동을 엔진(110) 또는 발전모터에 의해 선택적으로 제어한다. 더욱이, 상기 제어부는 상기 감지부(140)의 감지에 의해 차량이 평지 진입한 것으로 감지하면 엔진(110) 또는 상기 배터리의 전원을 인가시킨 발전모터의 구동력에 의해 후륜(W)을 선택적으로 구동시킬 수 있도록 하는 제어가 조작에 의해 실시될 수 있다. 또한, 상기 제어부는 평지 등에서도 강제적으로 발전모터의 발전축을 일단 후륜(W)에 접촉시켜 전력을 얻을 수 있도록 제어가 가능하고, 엔진(110)의 구동력과 발전모터의 구동력을 일률적 또는 개별적 제어가 가능하여 개별적 제어시 차동(differential motion) 효과를 얻을 수 있다.The control unit (not shown in the drawing) controls the driving of the
그러므로 본 발명에 의한 후륜 구동방식 하이브리드 자동차에서 지면의 기울기가 있을 때 자가 발전하는 과정은 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이 다음과 같다.Therefore, the process of self-generation when there is a slope of the ground in the rear wheel drive hybrid vehicle according to the present invention as shown in Figures 1 to 7 as follows.
우선, 차량이 엔진(110)의 동력에 의해 이동하다가 지면의 기울기가 있어 내 리막 길이라는 상황을 상기 감지부(140)에 의해 감지되면 상기 제어부는 설정 각도의 지면 기울기가 설정 시간 동안 유지될 경우 이 신호를 클러치 구동부(130)로 전송한다.First, when the vehicle is moved by the power of the
다음으로, 상기 클러치 구동부(130)가 구동하되, 상기 감지부(140)의 출력 신호에 의해 RC용 서보 모터(132)가 구동하여 연결부재(136)의 일단을 잡아당기면 연결부재(136)의 타단에 연결된 클러치 이동부재(134)가 클러치(120)를 일단 후륜(W)에 설치된 구동 클러치(C) 방향으로 이동시킨다.Next, the
다음으로, 상기 클러치(120)가 클러치 이동부재(134)의 이동에 의해 일단 후륜(W)의 구동 클러치(C)에 접촉하면 발전모터의 발전축에 연결된 클러치(120)가 상기 일단 후륜(W)의 회전력에 의해 연동되면서 상기 발전모터의 발전축이 회전되어 발전하게 되고, 발전된 전력은 배터리에 저장된다.Next, when the
그 후, 지면의 기울기가 없거나 발전이 유효한 기울기가 설정 시간 동안 유지되지 않을 경우를 상기 감지부(140)에서 이를 감지하게 되며, RC용 서보 모터(132)가 원위치로 구동하면서 연결부재(136)를 통해 클러치 이동부재(134)가 클러치(120)를 일단 후륜(W)에 설치된 구동 클러치(C)에서 이탈시켜 발전이 중지된다.Thereafter, when there is no inclination of the ground or the effective inclination is not maintained for a predetermined time, the
한편, 평지에서는 상기 제어부의 제어에 의해 엔진(110) 또는 발전된 배터리의 전원을 인가시켜 발전모터의 구동력에 의해 일단 후륜(W)을 선택적으로 구동시키게 되거나 강제로 일단 후륜(W)의 회전에 발전모터의 발전축을 연동시켜 강제 발전도 가능하다.On the other hand, in the flat place by applying the power of the
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above with reference to the preferred embodiment of the present invention, the scope of protection of the present invention is not limited to the above embodiment, and those skilled in the art of the present invention It will be understood that various modifications and changes can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.
도 1은 본 발명에 의한 후륜 구동방식 하이브리드 자동차를 도시한 후방 사시도이다.1 is a rear perspective view showing a rear wheel drive hybrid vehicle according to the present invention.
도 2a 및 도 2b는 상기 후륜 구동방식 하이브리드 자동차에서 클러치가 구동 클러치에 이탈 및 접촉된 상태를 도시한 개략도이다.2A and 2B are schematic views illustrating a state in which the clutch is separated from and contacted with the driving clutch in the rear wheel drive hybrid vehicle.
도 3 및 도 4는 상기 후륜 구동방식 하이브리드 자동차에서 클러치가 구동 클러치에 이탈 및 접촉된 상태를 도시한 사시도이다.3 and 4 are perspective views showing a state in which the clutch is separated and contacted with the driving clutch in the rear wheel drive hybrid vehicle.
도 5 및 도 6은 상기 후륜 구동방식 하이브리드 자동차의 클러치 구동부를 도시한 사진이다.5 and 6 are photographs showing the clutch driving unit of the rear wheel drive hybrid vehicle.
도 7은 상기 후륜 구동방식 하이브리드 자동차의 감지부 및 디스플레이부를 나타낸 사진이다.7 is a photograph showing a sensing unit and a display unit of the rear wheel drive hybrid vehicle.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100: 하이브리드 자동차 110: 엔진100: hybrid car 110: engine
120: 클러치 130: 클러치 구동부120: clutch 130: clutch drive unit
140: 감지부140: detector
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