KR101085977B1 - power train for a hybrid electric vehicle - Google Patents

power train for a hybrid electric vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR101085977B1
KR101085977B1 KR1020050030291A KR20050030291A KR101085977B1 KR 101085977 B1 KR101085977 B1 KR 101085977B1 KR 1020050030291 A KR1020050030291 A KR 1020050030291A KR 20050030291 A KR20050030291 A KR 20050030291A KR 101085977 B1 KR101085977 B1 KR 101085977B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
planetary gear
gear
motor
planetary
gear assembly
Prior art date
Application number
KR1020050030291A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20060108130A (en
Inventor
차수덕
박정훈
이민수
Original Assignee
현대다이모스(주)
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 현대다이모스(주) filed Critical 현대다이모스(주)
Priority to KR1020050030291A priority Critical patent/KR101085977B1/en
Publication of KR20060108130A publication Critical patent/KR20060108130A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101085977B1 publication Critical patent/KR101085977B1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47G—HOUSEHOLD OR TABLE EQUIPMENT
    • A47G21/00—Table-ware
    • A47G21/14—Knife racks or stands; Holders for table utensils attachable to plates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/24—Adaptations for preventing deterioration or decay of contents; Applications to the container or packaging material of food preservatives, fungicides, pesticides or animal repellants
    • B65D81/26—Adaptations for preventing deterioration or decay of contents; Applications to the container or packaging material of food preservatives, fungicides, pesticides or animal repellants with provision for draining away, or absorbing, or removing by ventilation, fluids, e.g. exuded by contents; Applications of corrosion inhibitors or desiccators
    • B65D81/261—Adaptations for preventing deterioration or decay of contents; Applications to the container or packaging material of food preservatives, fungicides, pesticides or animal repellants with provision for draining away, or absorbing, or removing by ventilation, fluids, e.g. exuded by contents; Applications of corrosion inhibitors or desiccators for draining or collecting liquids without absorbing them
    • B65D81/262—Rigid containers having false bottoms provided with passages for draining and receiving liquids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 차량의 주행 조건에 따라서 구동방법을 가변시킴으로써, 효율적으로 동력을 운용할 수 있고, 배기가스에 의한 환경 오염을 줄일 수 있도록 하는 하이브리드 전기 자동차의 동력 전달 장치를 제공함에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a power transmission device for a hybrid electric vehicle that can operate power efficiently by reducing the driving method according to the driving conditions of the vehicle, and can reduce environmental pollution by exhaust gas.

전술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 연료의 연소에 의해 구동력을 생성하는 엔진과; 상기 엔진의 출력측과 클러치를 매개로 연결되는 입력축; 상기 입력축과 동축상으로 외주에 이격되어 배치되는 제1 유성기어조립체; 상기 제1 유성기어조립체를 구동시키는 제1 모터&발전기유닛; 상기 제1 유성기어조립체와 연결되면서 상기 입력축에 설치되는 제2 유성기어조립체; 상기 제2 유성기어조립체를 구동시키는 제2 모터&발전기유닛; 상기 엔진과 상기 제1,제2 모터&발전기유닛 중에서 적어도 하나 이상으로부터 발생되는 구동력을 적절하게 조합하여 소정의 변속비로 전환시켜 출력하도록 상기 제1 유성기어조립체에 설치되는 출력기어 및; 상기 출력기어로부터 전달되는 구동력을 좌/우측 차륜에 전달하는 디프렌셜을 갖추고; 상기 제1 유성기어조립체는 상기 제1 모터&발전기유닛과 연결되는 제1 선기어와, 상기 제1 선기어와 외접하는 다수의 제1 유성기어를 연결하는 제1 캐리어 및, 상기 제1 유성기어와 외접하는 제1 링기어를 구비하고; 상기 제2 유성기어조립체는 상기 입력축상에 설치되는 제2 선기어와, 상기 제2 선기어와 외접하는 다수의 제2 유성기어를 연결하면서 상기 제2 모터&발전기유닛과 연결되는 제2 캐리어 및, 상기 제2 유성기어와 외접하는 제2 링기어를 구비하며; 상기 제1,제2 유성기어조립체는 상기 제1 캐리어와 상기 제2 링기어를 공유하여 연결되고; 상기 출력기어는 상기 제1 유성기어조립체의 상기 제1 링기어와 연결된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is an engine for generating a driving force by the combustion of fuel; An input shaft connected to the output side of the engine via a clutch; A first planetary gear assembly disposed coaxially with the input shaft and spaced apart from the outer circumference; A first motor & generator unit for driving the first planetary gear assembly; A second planetary gear assembly connected to the first planetary gear assembly and installed on the input shaft; A second motor & generator unit for driving the second planetary gear assembly; An output gear installed in the first planetary gear assembly to appropriately combine a driving force generated from at least one of the engine and the first and second motor & generator units to be converted to a predetermined speed ratio and outputted; A differential for transmitting the driving force transmitted from the output gear to the left / right wheels; The first planetary gear assembly may include a first carrier connecting a first sun gear connected to the first motor and generator unit, a plurality of first planetary gears externally connected to the first sun gear, and the first planetary gear and the outside. A first ring gear in contact with the first ring gear; The second planetary gear assembly includes a second sun gear installed on the input shaft, a second carrier connected to the second motor & generator unit while connecting a plurality of second planetary gears external to the second sun gear, and the A second ring gear circumscribed with the second planetary gear; The first and second planetary gear assemblies are connected to each other by sharing the first carrier and the second ring gear; The output gear is characterized in that connected to the first ring gear of the first planetary gear assembly.

하이브리드, 무단, 변속, 벨트, 유성기어 Hybrid, Stepless, Variable Speed, Belt, Planetary Gear

Description

하이브리드 전기 자동차의 동력 전달 장치{power train for a hybrid electric vehicle}Power train for a hybrid electric vehicle

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 전기 자동차의 동력 전달 장치의 구성을 도시한 도면.1 is a view showing the configuration of a power transmission device for a hybrid electric vehicle according to the present invention.

도 2는 도 1의 동력 전달 장치가 차량의 저속 주행구간에서 작동하는 상태를 도시한 도면.FIG. 2 is a view illustrating a state in which the power transmission device of FIG. 1 operates in a low speed driving section of a vehicle. FIG.

도 3은 도 1의 동력 전달 장치가 차량의 정속 주행구간에서 작동하는 상태를 도시한 도면.3 is a diagram illustrating a state in which the power transmission device of FIG. 1 operates in a constant speed driving section of a vehicle.

도 4는 도 1의 동력 전달 장치가 차량의 고속 및 증속 주행시 작동하는 상태를 도시한 도면.4 is a view illustrating a state in which the power transmission device of FIG. 1 operates at a high speed and a high speed driving of a vehicle.

도 5는 도 1의 동력 전달 장치가 저속의 고 토오크시 작동하는 상태를 도시한 도면.FIG. 5 is a view showing a state in which the power transmission device of FIG. 1 operates at low torque and high torque. FIG.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >    <Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1-엔진 3-클러치1-engine 3-clutch

5-입력축 7-제1 유성기어조립체5-Input Shaft 7-First Planetary Gear Assembly

9-제1 모터&발전기유닛 11-제2 유성기어조립체9-First Motor & Generator Unit 11-Second Planetary Gear Assembly

13-제2 모터&발전기유닛 15-출력기어13-second motor & generator unit 15-output gear

17-디프렌셜 19-벨트17-differential 19-belt

21-구동축21-drive shaft

본 발명은 하이브리드 전기 자동차의 동력 전달 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 주행 조건에 따라 구동 방법을 가변하여 동력의 효율적인 운용이 가능하고, 배기가스에 의한 환경 오염을 줄일 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a power transmission device for a hybrid electric vehicle, and more particularly, to a technology that enables efficient operation of power by varying a driving method according to driving conditions of a vehicle, and reduces environmental pollution by exhaust gas. It is about.

하이브리드 전기 자동차는 엔진에 의한 구동과 전기 모터에 의한 구동을 복합한 차량으로서, 운전자의 필요나 차량의 주행 조건 등에 따라 엔진에 의한 구동과 전기 모터에 의한 구동 및 이들이 적절히 조합된 구동 등의 여러 구동 상태를 적절히 가변하면서 주행 상태를 유지하도록 되어 있다.Hybrid electric vehicles are a combination of driving by an engine and driving by an electric motor, and various driving such as driving by an engine, driving by an electric motor, and driving a combination of them according to the driver's needs or driving conditions of the vehicle. The running state is maintained while appropriately changing the state.

하이브리드 전기 자동차의 구동은 HEV(Hybrid Emission Vehicle) 모드와, ZEV(Zero Emission Vehicle) 모드로도 구분되며, 상기 HEV 모드는 엔진의 구동이 이루어지는 주행 모드로서 배기가스의 방출이 필연적인 상태이며, ZEV 모드는 엔진은 구동되지 않고 배터리의 전력을 공급받은 전기 모터의 동력에 의해 구동되는 주행 모드로서 배기가스의 방출이 없는 상태이다.The hybrid electric vehicle is also classified into a hybrid emission vehicle (HEV) mode and a zero emission vehicle (ZEV) mode. The HEV mode is a driving mode in which an engine is driven and emission of exhaust gas is inevitably required. The mode is a driving mode in which the engine is not driven and driven by the power of the electric motor powered by the battery, and there is no emission of exhaust gas.

따라서, 상기와 같은 하이브리드 전기 자동차는 ZEV 모드 주행에 의해 종래의 차량에 비하여 배기가스에 의한 대기오염을 줄일 수 있다.Therefore, the hybrid electric vehicle as described above can reduce the air pollution caused by the exhaust gas compared to the conventional vehicle by the ZEV mode driving.

한편, 상기 하이브리드 전기 자동차에는 발전기가 탑재되어 있어서, 엔진에 의한 구동이 이루어지는 상태 또는 차량의 관성 주행시에 상기 발전기에서 발생되는 전기로 배터리를 충전할 수 있도록 되어 있다.On the other hand, the hybrid electric vehicle is equipped with a generator, it is possible to charge the battery with the electricity generated by the generator when driving by the engine or inertial driving of the vehicle.

본 발명은 차량의 주행 조건에 따라서 구동방법을 가변시킴으로써, 효율적으로 동력을 운용할 수 있고, 배기가스에 의한 환경 오염을 줄일 수 있도록 한 하이브리드 전기 자동차의 동력 전달 장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a power transmission device for a hybrid electric vehicle in which the driving method is changed according to the driving conditions of the vehicle, so that the power can be efficiently operated and the environmental pollution caused by the exhaust gas can be reduced.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 연료의 연소에 의해 구동력을 생성하는 엔진과; The present invention for achieving the above object is an engine for generating a driving force by the combustion of fuel;

상기 엔진의 출력측과 클러치를 매개로 연결되는 입력축; An input shaft connected to the output side of the engine via a clutch;

상기 입력축과 동축상으로 외주에 이격되어 배치되는 제1 유성기어조립체; A first planetary gear assembly disposed coaxially with the input shaft and spaced apart from the outer circumference;

상기 제1 유성기어조립체를 구동시키는 제1 모터&발전기유닛; A first motor & generator unit for driving the first planetary gear assembly;

상기 제1 유성기어조립체와 연결되면서 상기 입력축에 설치되는 제2 유성기어조립체; A second planetary gear assembly connected to the first planetary gear assembly and installed on the input shaft;

상기 제2 유성기어조립체를 구동시키는 제2 모터&발전기유닛; A second motor & generator unit for driving the second planetary gear assembly;

상기 엔진과 상기 제1,제2 모터&발전기유닛 중에서 적어도 하나 이상으로부터 발생되는 구동력을 적절하게 조합하여 소정의 변속비로 전환시켜 출력하도록 상기 제1 유성기어조립체에 설치되는 출력기어 및; An output gear installed in the first planetary gear assembly to appropriately combine a driving force generated from at least one of the engine and the first and second motor & generator units to be converted to a predetermined speed ratio and outputted;

상기 출력기어로부터 전달되는 구동력을 좌/우측 차륜에 전달하는 디프렌셜을 갖추고; A differential for transmitting the driving force transmitted from the output gear to the left / right wheels;

상기 제1 유성기어조립체는 상기 제1 모터&발전기유닛과 연결되는 제1 선기어와, 상기 제1 선기어와 외접하는 다수의 제1 유성기어를 연결하는 제1 캐리어 및, 상기 제1 유성기어와 외접하는 제1 링기어를 구비하고; The first planetary gear assembly may include a first carrier connecting a first sun gear connected to the first motor and generator unit, a plurality of first planetary gears externally connected to the first sun gear, and the first planetary gear and the outside. A first ring gear in contact with the first ring gear;

상기 제2 유성기어조립체는 상기 입력축상에 설치되는 제2 선기어와, 상기 제2 선기어와 외접하는 다수의 제2 유성기어를 연결하면서 상기 제2 모터&발전기유닛과 연결되는 제2 캐리어 및, 상기 제2 유성기어와 외접하는 제2 링기어를 구비하며; The second planetary gear assembly includes a second sun gear installed on the input shaft, a second carrier connected to the second motor & generator unit while connecting a plurality of second planetary gears external to the second sun gear, and the A second ring gear circumscribed with the second planetary gear;

상기 제1,제2 유성기어조립체는 상기 제1 캐리어와 상기 제2 링기어를 공유하여 연결되고; The first and second planetary gear assemblies are connected to each other by sharing the first carrier and the second ring gear;

상기 출력기어는 상기 제1 유성기어조립체의 상기 제1 링기어와 연결된 것을 특징으로 한다.The output gear is characterized in that connected to the first ring gear of the first planetary gear assembly.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 연료의 연소에 의해 구동력을 생성하는 엔진(1)과, 상기 엔진(1)의 출력측인 크랭크 축(도시안됨)과 클러치(3)를 매개로 연결되어 선택적인 동력의 전달이 가능하도록 설치된 입력축(5), 상기 입력축(5)과 동축상으로 외주에 이격되어 배치되는 제1 유성기어조립체(7), 상기 제1 유성기어조립체(7)를 배터리(도시안됨)의 전원에 의해 구동시키는 제1 모터&발전기유닛(9), 상기 제1 유성기어조립체(7)와 대향되어 이격된 위치에서 연결되면서 상기 입력축(5)에 설치되어 상기 입력축(5)의 회전과 직접적으로 연동하는 제2 유성기어조립체(11), 상기 제2 유성기어조립체(11)를 배터리의 전원에 의해 구동시키는 제2 모터&발전기유닛(13), 상기 엔진(1)과 상기 제1,제2 모터&발전기유닛(9,13) 중에서 적어도 하나 이상으로부터 발생되는 구동력을 적절하게 조합하여 소정의 변속비로 전환시켜 출력하도록 상기 제2 유성기어조립체(11)에 설치되는 출력기어(15) 및, 상기 출력기어(15)로부터 전달되는 구동력을 좌/우측 차륜에 전달하는 디프렌셜(17)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the engine 1 is configured to generate a driving force by combustion of fuel, a crankshaft (not shown), which is an output side of the engine 1, and a clutch 3. The first planetary gear assembly (7) and the first planetary gear assembly (7) disposed coaxially with the input shaft (5) disposed so as to allow selective power transfer, the first planetary gear assembly (7) are disposed in a battery ( A first motor & generator unit 9 driven by a power source (not shown) and connected to the first planetary gear assembly 7 at a position spaced apart from each other and installed on the input shaft 5 so as to be connected to the input shaft 5. The second planetary gear assembly 11, which is directly interlocked with the rotation of the second planetary gear assembly 11, the second motor & generator unit 13 for driving the second planetary gear assembly 11 by the power of a battery, the engine 1 and the A sphere generated from at least one of the first and second motor & generator units 9 and 13 The output gear 15 provided in the second planetary gear assembly 11 and the driving force transmitted from the output gear 15 are transmitted to the left / right wheels so as to properly combine the forces and convert the output to a predetermined speed ratio. It is configured to include a differential 17.

여기서, 상기 제1 유성기어조립체(7)는 상기 제1 모터&발전기유닛(9)과 연결되는 제1 선기어(7a)와, 상기 제1 선기어(7a)와 외접하는 다수의 제1 유성기어(7b)를 연결하는 제1 캐리어(7c)및, 상기 다수의 제1 유성기어(7b)와 외접하는 제1 링 기어(7d)를 구비하고 있다.Here, the first planetary gear assembly 7 may include a first sun gear 7a connected to the first motor & generator unit 9 and a plurality of first planetary gears external to the first sun gear 7a. A first carrier 7c connecting 7b) and a first ring gear 7d external to the plurality of first planetary gears 7b are provided.

그리고, 상기 제2 유성기어조립체(11)는 상기 입력축(5)상에 설치되는 제2 선기어(11a)와, 상기 제2 선기어(11a)와 외접하는 다수의 제2 유성기어(11b)를 연결하면서 상기 제2 모터&발전기유닛(13)과 연결되는 제2 캐리어(11c) 및, 상기 다수의 제2 유성기어(11b)와 외접하는 제2 링기어(11d)를 구비하고 있다.The second planetary gear assembly 11 connects a second sun gear 11a installed on the input shaft 5 and a plurality of second planetary gears 11b external to the second sun gear 11a. And a second carrier 11c connected to the second motor & generator unit 13, and a second ring gear 11d external to the plurality of second planetary gears 11b.

이 경우, 상기 제1,제2 유성기어조립체(7,11)는 상기 제1 캐리어(7c)와 상기 제2 링기어(11d)를 상호 공유하여 연결되고, 상기 출력기어(15)는 상기 제1 유성기어조립체(7)의 상기 제1 링기어(7d)와 연결된다.In this case, the first and second planetary gear assemblies 7 and 11 are connected to each other by sharing the first carrier 7c and the second ring gear 11d, and the output gear 15 is connected to the first gear. 1 is connected to the first ring gear 7d of the planetary gear assembly 7.

또한, 상기 출력기어(15)는 상기 디프렌셜(17)의 입력기어(17a)와 벨트(19)를 매개로 연결되어 있어, 상기 출력기어(15)를 통해 전달되는 구동력은 상기 벨트(19)를 거쳐 상기 디프렌셜(17)의 입력기어(17a)에 전달되어진다.In addition, the output gear 15 is connected to the input gear 17a of the differential 17 and the belt 19 by a medium, the driving force transmitted through the output gear 15 is the belt 19 Is transmitted to the input gear 17a of the differential 17.

이 경우, 상기 디프렌셜(17)의 입력기어(17a)는 디프렌셜 하우징(17b)과 결합되고, 상기 디프렌셜 하우징(17b)에는 다수의 유성기어(17c)가 공전 및 자전이 자유롭게 설치되며, 상기 다수의 유성기어(17c)에는 2개의 좌/우측 사이드 기어(17d)가 치합되는 한편, 상기 좌/우측 사이드 기어(17d)에는 좌/우측 차륜(W)과 연결되는 구동축(21)이 각각 설치되어 있다.In this case, the input gear 17a of the differential 17 is coupled with the differential housing 17b, and a plurality of planetary gears 17c are free to rotate and rotate freely in the differential housing 17b. Two left and right side gears 17d are engaged with the planetary gears 17c, and a drive shaft 21 connected to the left and right wheels W with the left and right side gears 17d. ) Are installed respectively.

한편, 상기 클러치(3)는 유압 구동식의 다판 클러치로 구성되어, 유압에 의한 동작으로 상기 엔진(1)의 출력측과 상기 입력축(5) 사이의 동력 전달을 가능하게 하거나, 상기 클러치(3)는 전기 구동식의 마그네틱 클러치로 이루어져, 전원의 인가에 따른 동작으로 상기 엔진(1)의 출력측과 상기 입력축(5) 사이의 동력 전달 을 가능하게 한다.On the other hand, the clutch (3) is composed of a hydraulically driven multi-plate clutch to enable power transmission between the output side of the engine (1) and the input shaft (5) by the operation by hydraulic pressure, or the clutch (3) Consists of an electrically driven magnetic clutch, it is possible to transmit power between the output side of the engine 1 and the input shaft 5 by the operation according to the application of power.

그리고, 상기 엔진(1)의 구동 제어는 엔진제어유닛(도시안됨)에 의한 제어로 이루어지고, 상기 제1,제2 모터&발전기유닛(9,13)의 정/역 및 중립의 구동 제어는 모터제어유닛(도시안됨)에 의해 이루어지며, 상기 엔진제어유닛과 상기 모터제어유닛의 제어는 각각 시스템제어유닛(도시안됨)에 의해 이루어지는 한편, 상기 시스템제어유닛은 운전자에 의한 변속 레인지의 선택 정보와 가속과 제동 및 조향 그리고 차속 등에 대한 주행 정보를 각각 입력유닛(도시안됨)으로부터 전달받도록 되어 있다.In addition, the drive control of the engine 1 is made by control by an engine control unit (not shown), and the drive control of forward / reverse and neutral of the first and second motor & generator units 9 and 13 is It is made by a motor control unit (not shown), and the control of the engine control unit and the motor control unit is performed by a system control unit (not shown), respectively, while the system control unit is the selection information of the shift range by the driver. And driving information about acceleration, braking, steering and vehicle speed are received from input unit (not shown).

또한, 상기 클러치(3)의 작동 및 해제에 대한 제어는 상기 시스템제어유닛에 의해 이루어진다.In addition, control of the operation and release of the clutch 3 is made by the system control unit.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 차량의 주행상태에 따라 구분하여 설명하면 다음과 같다. 각각의 경우에 있어 구동력의 전달 경로는 이해의 편의를 위해 도면에서 각각 굵은 선으로 표시하기로 하고, 발전기로의 동력 전달 경로는 각각 점선으로 표시하기로 한다.When explaining the operation of the present invention configured as described above according to the driving state of the vehicle as follows. In each case, the transmission path of the driving force will be indicated by a thick line in the drawing for convenience of understanding, and the power transmission path to the generator will be indicated by a dotted line, respectively.

먼저, 차량의 기동시에는 상기 제1 모터&발전기유닛(9) 내지 상기 제2 모터&발전기유닛(13) 중 어느 하나의 구동에 의해 발생된 구동력을 매개로 차륜(W)이 회전하게 된다.First, when the vehicle is started, the wheels W rotate based on a driving force generated by the driving of any one of the first motor & generator unit 9 to the second motor & generator unit 13.

이어, 차량이 저속 주행구간, 예컨대 0~40Km/h 정도의 속도구간에서 구동력이 차륜(W)으로 전달되는 경로를 도 2를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.Subsequently, a path in which the driving force is transmitted to the wheels W in a low speed driving section, for example, a speed section of about 0 to 40 km / h, will be described with reference to FIG. 2.

즉, 이 구간에서는 상기 엔진(1)은 정지된 상태이고, 상기 제2 모터&발전기유닛(13)만이 동력원으로서 작동되어진다.That is, in this section, the engine 1 is in a stopped state, and only the second motor & generator unit 13 is operated as a power source.

이때, 상기 제2 모터&발전기유닛(13)으로부터 발생된 구동력의 전체를 상기 차륜(W)을 구동하는 데에 사용할 수도 있고, 구동력중 일부만을 차륜(W)을 구동하는 데에 사용하고, 나머지 일부는 상기 제1 모터&발전기유닛(9)을 통해 전기를 발생시켜 배터리를 충전하는 데 사용할 수도 있다.At this time, the entire driving force generated from the second motor & generator unit 13 may be used to drive the wheels W, only a part of the driving force is used to drive the wheels W, and the rest Some may be used to charge the battery by generating electricity through the first motor & generator unit 9.

다음으로, 차량의 차속이 약 40Km/h 이상이고, 정속의 주행으로 운전중인 구간에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 엔진(1)만이 단독으로 구동되어 차륜(W)에 동력을 전달하게 된다. 이때, 필요시 상기 제1 모터&발전기유닛(9)의 구동도 이루어질 수 있는 데, 본 실시예에서는 상기 엔진(1)의 단독 구동에 국한되어 설명하기로 한다.Next, the vehicle speed of the vehicle is about 40Km / h or more, and as shown in Figure 3 in the driving section at a constant speed, only the engine 1 is driven alone to transfer power to the wheel (W). . At this time, if necessary, the driving of the first motor & generator unit 9 can also be made. In this embodiment, the driving of the engine 1 will be described as being limited to the driving alone.

즉, 상기 엔진(1)만이 구동력을 발생시키고, 그 동력은 제1,제2 유성기어조립체(7,11)를 통해 상기 출력기어(15)로 출력되어, 상기 디프렌셜(17)을 통해 좌/우측 구동축(21)으로 전달된다.That is, only the engine 1 generates a driving force, and the power is output to the output gear 15 through the first and second planetary gear assemblies 7 and 11, and through the differential 17. It is transmitted to the left / right drive shaft 21.

이때, 상기 엔진(1)의 구동에 따라 발생된 동력중 일부는 상기 제2 선기어(11a)를 통해 제2 모터&발전기유닛(13)으로 입력됨과 동시에 상기 제1 선기어(7a)를 통해 제1 모터&발전기유닛(9)으로 입력되어져, 상기 제1,제2 모터&발전기유닛(9,13)을 통해 전기를 발생시켜 배터리를 충전할 수 있게 된다. At this time, a part of the power generated by the driving of the engine 1 is input to the second motor & generator unit 13 through the second sun gear 11a and at the same time through the first sun gear 7a. It is input to the motor & generator unit 9 to generate electricity through the first and second motor & generator units 9 and 13 to charge the battery.

이 경우, 상기 클러치(3)는 체결 상태임은 물론이다.In this case, of course, the clutch 3 is in a fastened state.

이와 같이, 정속의 주행 구간에서 상기 엔진(1)으로부터 발생된 구동력이 상 기 제1,제2 모터&발전기유닛(9,13)으로 동시에 전달되어 이들을 발전기로 이용할 수 있는 것은, 상기 제1 유성기어조립체(7)의 제1 캐리어(7c)와 상기 제2 유성기어조립체(11)의 제2 링기어(11d)가 상호 공유하는 상태이므로 가능한 것이다.In this way, the driving force generated from the engine 1 at the constant speed traveling section is simultaneously transmitted to the first and second motor & generator units 9 and 13 so that they can be used as generators. Since the first carrier 7c of the gear assembly 7 and the second ring gear 11d of the second planetary gear assembly 11 are mutually shared, this is possible.

이 상태에서는, 상기 엔진(1)만이 구동력을 발생시키고, 그 동력은 차륜(W)의 구동과 제1 모터&발전기유닛(9) 및 제2 모터&발전기유닛(13)의 전력 발전에 사용되는 것이다.In this state, only the engine 1 generates a driving force, and the power is used for driving the wheels W and generating power for the first motor & generator unit 9 and the second motor & generator unit 13. will be.

다음으로, 차량의 고속 및 증속 주행시에는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 엔진(1)과 상기 제1 모터&발전기유닛(9)에서 차륜(W)에 제공되는 구동력을 발생시키게 된다.Next, during the high speed and the high speed driving of the vehicle, as shown in FIG. 4, the driving force provided to the wheels W is generated by the engine 1 and the first motor & generator unit 9.

즉, 상기 엔진(1)에서 발생되는 동력은 체결 상태의 클러치(3)를 통해 입력축(5)으로 전달되고, 상기 입력축(5)으로 전달된 동력은 제2 유성기어조립체(11)의 제2 선기어(11a)와 제2 유성기어(11b)을 거쳐 제2 링기어(11d)로 출력된다.That is, the power generated in the engine 1 is transmitted to the input shaft 5 through the clutch 3 in the engaged state, and the power transmitted to the input shaft 5 is the second of the second planetary gear assembly 11. It is outputted to the 2nd ring gear 11d via the sun gear 11a and the 2nd planetary gear 11b.

그리고, 상기 제1 모터&발전기유닛(9)에서 발생되는 동력은 제1 유성기어조립체(7)의 제1 선기어(7a)를 통해 제1 링기어(7d)로 전달된다.The power generated by the first motor & generator unit 9 is transmitted to the first ring gear 7d through the first sun gear 7a of the first planetary gear assembly 7.

이때, 상기 제2 유성기어조립체(11)의 제2 링기어(11d)는 상기 제1 유성기어조립체(7)의 제1 캐리어(7c)와 연결된 상태이므로, 상기 엔진(1)의 동력과 상기 제1 모터&발전기유닛(9)의 동력은 각각 상기 제1 캐리어(7c)에서 합류되고, 합류된 동력은 제1 링기어(7d)를 지나 출력기어(15)로 전달된다.In this case, since the second ring gear 11d of the second planetary gear assembly 11 is connected to the first carrier 7c of the first planetary gear assembly 7, the power of the engine 1 and the The power of the first motor & generator unit 9 is respectively joined in the first carrier 7c, and the joined power is transmitted to the output gear 15 via the first ring gear 7d.

이후, 상기 출력기어(15)로 출력된 동력은 상기 디프렌셜(17)을 통해 좌/우측 구동축(21)으로 전달된다.Thereafter, the power output to the output gear 15 is transmitted to the left / right drive shaft 21 through the differential 17.

이 상태에서는, 상기 엔진(1)과 상기 제1 모터&발전기유닛(9)이 동시에 구동력을 발생시키고, 그 동력중 일부는 차륜(W)의 구동에 소모되고, 나머지 일부는 상기 제2 모터&발전기유닛(13)의 전력 발전에 사용되는 것이다.In this state, the engine 1 and the first motor & generator unit 9 simultaneously generate a driving force, part of the power is consumed to drive the wheel W, and the other part is the second motor. It is used for power generation of the generator unit (13).

다음으로, 차량이 등판시와 같이 저속으로 주행하지만 높은 토오크가 필요한 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 엔진(1)에서 발생된 구동력과 상기 제2 모터&발전기유닛(13)에서 발생된 구동력이 차륜(W)에 전달되는 동력 전달 상태를 가진다.Next, when the vehicle travels at a low speed as in climbing, but high torque is required, as shown in FIG. 5, the driving force generated in the engine 1 and the second motor & generator unit 13 are generated. The driving force has a power transmission state that is transmitted to the wheel (W).

즉, 상기 엔진(1)에서 발생되는 동력은 체결 상태의 클러치(3)를 통해 입력축(5)으로 전달되고, 상기 제2 모터&발전기유닛(13)에서 발생되는 동력은 제2 유성기어조립체(11)의 제2 선기어(11a)와 제2 캐리어(11c)를 통해 출력기어(15)로 전달된다.That is, the power generated in the engine 1 is transmitted to the input shaft 5 through the clutch 3 in the engaged state, and the power generated in the second motor & generator unit 13 is the second planetary gear assembly ( It is transmitted to the output gear 15 through the second sun gear 11a and the second carrier 11c of 11).

이때, 상기 입력축(5)은 제2 선기어(11a)와 연결된 상태이므로, 상기 엔진(1)에서 발생된 동력은 상기 입력축(5)을 지나 상기 제2 유성기어조립체(11)의 제2 링기어(11d)로 합류되고, 합류된 동력은 제1 유성기어조립체(7)의 제1 링기어(7d)를 지나 출력기어(15)로 전달된다.In this case, since the input shaft 5 is connected to the second sun gear 11a, the power generated by the engine 1 passes through the input shaft 5 and the second ring gear of the second planetary gear assembly 11. Joined to 11d, the joined power is transmitted to the output gear 15 through the first ring gear 7d of the first planetary gear assembly 7.

이후, 상기 출력기어(15)로 출력된 동력은 상기 디프렌셜(17)을 통해 좌/우측 구동축(21)으로 전달된다.Thereafter, the power output to the output gear 15 is transmitted to the left / right drive shaft 21 through the differential 17.

이 상태에서는, 상기 엔진(1)과 상기 제2 모터&발전기유닛(13)이 동시에 구동력을 발생시키고, 그 동력중 일부는 차륜(W)의 구동에 소모되고, 나머지 일부는 상기 제1 모터&발전기유닛(9)의 전력 발전에 사용되는 것이다.In this state, the engine 1 and the second motor & generator unit 13 simultaneously generate a driving force, a part of the power is consumed for driving the wheel W, and the other part is the first motor. It is used for power generation of the generator unit (9).

이상과 같은 각 주행 상태에 따른 엔진(1)과 제1 모터&발전기유닛(9) 및 제2 모터&발전기유닛(13)의 작동 모드를 비교하여 도표화하면 다음과 같다.Comparing the operation modes of the engine 1, the first motor & generator unit 9 and the second motor & generator unit 13 according to each driving state as described above is as follows.

엔진engine 제1모터&발전기유닛1st Motor & Generator Unit 제2모터&발전기유닛2nd Motor & Generator Unit 저속 구간Low speed section 정지stop -  - 모터motor 정속 구간A fixed speed section 가동behavior 발전기generator 발전기generator 고속/증속 구간High speed / speed up section 가동behavior 모터motor 발전기generator 저속 고토오크 구간Low Torque High Torque Section 가동behavior 발전기generator 모터motor

이상과 같이 본 발명에 의하면, 차량의 주행 조건에 따라서 엔진과 제1 모터&발전기유닛 및 제2 모터&발전기유닛의 구동상태를 가변시킴으로써, 동력의 효율적인 운용이 가능하며, 엔진의 구동을 최소화함으로써 배기가스에 의한 환경오염을 줄일 수 있도록 한다.According to the present invention as described above, by varying the driving state of the engine, the first motor & generator unit and the second motor & generator unit in accordance with the driving conditions of the vehicle, efficient operation of power is possible, by minimizing the driving of the engine To reduce the environmental pollution caused by exhaust gas.

또한, 본 발명은 엔진과 모터&발전기유닛의 회전수 및 토오크 제어를 통해 무단으로 속도를 증,감속시킬 수 있으므로, 변속시 충격이 전혀 없고, 속도의 선형성이 유지되어 운전의 정숙성을 최대한 발휘할 수 있다.In addition, the present invention can increase and decrease the speed steplessly through the rotation speed and torque control of the engine and the motor & generator unit, there is no impact at the time of shifting, the linearity of the speed is maintained to maximize the quietness of operation have.

그리고, 구동력의 전달 측면에서 볼 때, 출력기어와 체인을 매개로 디프렌셜이 동작되므로, 동력의 손실이 기존의 무단 변속기에 비해 우수하고, 전달 토오크의 범위도 크기 때문에 차종에 무관하게 적용이 가능하다.In terms of transmission of the driving force, the differential is operated through the output gear and the chain, so that the power loss is superior to the conventional continuously variable transmission, and the transmission torque range is also large, so it is applicable regardless of the model. It is possible.

또한, 모터&발전기유닛의 동력이 엔진의 동력을 보완할 수 있으므로, 기존의 변속기에 비해 토오크의 발생 정도를 극대화시킬 수 있고, 순간 토오크의 발생이 가능하게 된다. 즉, 모터는 저속에서 토오크 특성이 높고, 엔진은 고속에서 토오크 가 높으므로, 상호 보완의 효과를 발휘하여 차량의 이상 토오크 곡선의 재현이 가능하다. 이로 인해 엔진의 부담을 상당 부분 덜 수 있게 되고, 이 결과 엔진의 수명 연장은 물론, 배출가스의 저감에 따른 환경 문제를 해소할 수 있게 된다.In addition, since the power of the motor & generator unit can complement the power of the engine, it is possible to maximize the generation of torque compared to the conventional transmission, it is possible to generate a momentary torque. That is, since the motor has a high torque characteristic at low speeds and the engine has a high torque at high speeds, it is possible to reproduce the abnormal torque curve of the vehicle by exhibiting a complementary effect. As a result, the burden on the engine can be substantially reduced, and as a result, the life of the engine can be extended, and the environmental problems due to the reduction of the emission gas can be solved.

Claims (4)

연료의 연소에 의해 구동력을 생성하는 엔진과; An engine generating a driving force by combustion of fuel; 상기 엔진의 출력측과 클러치를 매개로 연결되는 입력축; An input shaft connected to the output side of the engine via a clutch; 상기 입력축과 동축상으로 외주에 이격되어 배치되는 제1 유성기어조립체; A first planetary gear assembly disposed coaxially with the input shaft and spaced apart from the outer circumference; 상기 제1 유성기어조립체를 구동시키는 제1 모터&발전기유닛; A first motor & generator unit for driving the first planetary gear assembly; 상기 제1 유성기어조립체와 연결되면서 상기 입력축에 설치되는 제2 유성기어조립체; A second planetary gear assembly connected to the first planetary gear assembly and installed on the input shaft; 상기 제2 유성기어조립체를 구동시키는 제2 모터&발전기유닛; A second motor & generator unit for driving the second planetary gear assembly; 상기 엔진과 상기 제1,제2 모터&발전기유닛 중에서 적어도 하나 이상으로부터 발생되는 구동력을 차량의 주행상태에 따라 조합하여 소정의 변속비로 전환시켜 출력하도록 상기 제1 유성기어조립체에 설치되는 출력기어 및; An output gear installed in the first planetary gear assembly to convert a driving force generated from at least one of the engine and the first and second motor & generator units according to a driving state of the vehicle and convert the driving force into a predetermined transmission ratio and output the same; ; 상기 출력기어로부터 전달되는 구동력을 좌/우측 차륜에 전달하는 디프렌셜을 갖추고; A differential for transmitting the driving force transmitted from the output gear to the left / right wheels; 상기 제1 유성기어조립체는 상기 제1 모터&발전기유닛과 연결되는 제1 선기어와, 상기 제1 선기어와 외접하는 다수의 제1 유성기어를 연결하는 제1 캐리어 및, 상기 제1 유성기어와 외접하는 제1 링기어를 구비하고; The first planetary gear assembly may include a first carrier connecting a first sun gear connected to the first motor and generator unit, a plurality of first planetary gears externally connected to the first sun gear, and the first planetary gear and the outside. A first ring gear in contact with the first ring gear; 상기 제2 유성기어조립체는 상기 입력축상에 설치되는 제2 선기어와, 상기 제2 선기어와 외접하는 다수의 제2 유성기어를 연결하면서 상기 제2 모터&발전기유닛과 연결되는 제2 캐리어 및, 상기 제2 유성기어와 외접하는 제2 링기어를 구비하며; The second planetary gear assembly includes a second sun gear installed on the input shaft, a second carrier connected to the second motor & generator unit while connecting a plurality of second planetary gears external to the second sun gear, and the A second ring gear circumscribed with the second planetary gear; 상기 제1,제2 유성기어조립체는 상기 제1 캐리어와 상기 제2 링기어를 공유하여 연결되고; The first and second planetary gear assemblies are connected to each other by sharing the first carrier and the second ring gear; 상기 출력기어는 상기 제1 유성기어조립체의 상기 제1 링기어와 연결된 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기 자동차의 동력 전달 장치.The output gear is a power transmission device of a hybrid electric vehicle, characterized in that connected to the first ring gear of the first planetary gear assembly. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 출력기어는 상기 디프렌셜측 입력기어와 벨트를 매개로 연결된 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기 자동차의 동력 전달 장치.The output gear is a power transmission device for a hybrid electric vehicle, characterized in that connected to the differential input gear via the belt. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 디프렌셜측 입력기어는 디프렌셜 하우징과 결합되고, 상기 디프렌셜 하우징에는 다수의 유성기어가 공전 및 자전이 자유롭게 설치되며, 상기 유성기어에는 좌/우측 사이드 기어가 치합되는 한편, 상기 좌/우측 사이드 기어에는 좌/우측 차륜과 연결되는 구동축이 각각 설치된 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기 자동차의 동력 전달 장치.The differential input gear is coupled to the differential housing, and a plurality of planetary gears are freely rotated and rotated in the differential housing, and left / right side gears are meshed with the planetary gear, The power transmission device of the hybrid electric vehicle, characterized in that the drive shaft connected to the left and right wheels are installed on the right side gear. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 클러치는 유압 구동식의 다판 클러치로 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기 자동차의 동력 전달 장치.The clutch is a power transmission device of a hybrid electric vehicle, characterized in that composed of a hydraulically driven multi-plate clutch.
KR1020050030291A 2005-04-12 2005-04-12 power train for a hybrid electric vehicle KR101085977B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050030291A KR101085977B1 (en) 2005-04-12 2005-04-12 power train for a hybrid electric vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050030291A KR101085977B1 (en) 2005-04-12 2005-04-12 power train for a hybrid electric vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060108130A KR20060108130A (en) 2006-10-17
KR101085977B1 true KR101085977B1 (en) 2011-11-22

Family

ID=37628013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050030291A KR101085977B1 (en) 2005-04-12 2005-04-12 power train for a hybrid electric vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101085977B1 (en)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100802775B1 (en) * 2006-06-07 2008-02-12 현대자동차주식회사 Power train of an hybrid electric vehicle and manipulating method thereof
KR100829301B1 (en) * 2006-09-25 2008-05-13 현대자동차주식회사 Continuously variable transmission for HEV
KR100846928B1 (en) * 2007-03-20 2008-07-18 현대자동차주식회사 Power delivery system of hybrid vehicle
KR100951967B1 (en) * 2008-06-23 2010-04-08 현대 파워텍 주식회사 Power train for a hybrid electric vehicle with automated manual transmission
KR101251512B1 (en) * 2010-12-06 2013-04-05 기아자동차주식회사 Shifting control method of hybrid vehicle
KR101284325B1 (en) * 2012-02-10 2013-07-08 에스앤티중공업 주식회사 Tracked transmission system of hybrid electric vehicle
KR101519295B1 (en) 2014-05-09 2015-05-12 현대자동차주식회사 Powertrain for hybrid vehicle
KR101543164B1 (en) 2014-05-12 2015-08-10 현대자동차주식회사 Powertrain for hybrid vehicle
CN107082016B (en) * 2016-02-16 2019-06-04 北京汽车动力总成有限公司 A kind of continuous variable transmission assembly and automobile
KR102614132B1 (en) * 2018-06-04 2023-12-14 현대자동차주식회사 Powertrain for hybrid vehicle
KR102614128B1 (en) * 2018-06-11 2023-12-14 현대자동차주식회사 Powertrain for hybrid vehicle
WO2023028916A1 (en) * 2021-09-01 2023-03-09 舍弗勒技术股份两合公司 Single-gear hybrid power system and vehicle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003034154A (en) 2001-07-23 2003-02-04 Nissan Motor Co Ltd Drive unit
JP2004293770A (en) 2003-03-28 2004-10-21 Jatco Ltd Automatic transmission for vehicle
KR100803533B1 (en) 2001-02-14 2008-02-15 배 시스템즈 컨트롤즈 인코포레이티드 Power combining apparatus for hybrid electric vehicle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100803533B1 (en) 2001-02-14 2008-02-15 배 시스템즈 컨트롤즈 인코포레이티드 Power combining apparatus for hybrid electric vehicle
JP2003034154A (en) 2001-07-23 2003-02-04 Nissan Motor Co Ltd Drive unit
JP2004293770A (en) 2003-03-28 2004-10-21 Jatco Ltd Automatic transmission for vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060108130A (en) 2006-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101085977B1 (en) power train for a hybrid electric vehicle
US8998761B2 (en) Transmission for hybrid vehicle
US8978516B2 (en) Hybrid drive
CN1737413B (en) Electrically variable transmission arrangement with spaced-apart simple planetary gear sets
US7000717B2 (en) Output power split hybrid electric drive system
US8313401B2 (en) Transmission for hybrid vehicle
US9340098B2 (en) Transmission system of hybrid electric vehicle
US9809104B2 (en) Transmission system of hybrid electric vehicle
US9387754B2 (en) Transmission system of hybrid electric vehicle
JP2003127681A (en) Hybrid vehicle drive structure with transmission
JP5921773B2 (en) Hybrid drive vehicle drive system
JPH10217779A (en) Hybrid driving device
US20150148170A1 (en) Power transmission system of hybrid electric vehicle
KR101028403B1 (en) power train for a hybrid electric vehicle
US9623745B2 (en) Power transmission system of hybrid electric vehicle
KR101028401B1 (en) power train for a hybrid electric vehicle
CN104553732A (en) Transmission system of hybrid electric vehicle
GB2324772A (en) Vehicle with hybrid propulsion system
KR101028402B1 (en) power train for a hybrid electric vehicle
KR101085976B1 (en) power train for a hybrid electric vehicle
CN113442651A (en) Power split hybrid speed change drive axle
JP2002104000A (en) Hybrid running gear
CN113199931A (en) Hybrid drive for a motor vehicle
Gupta et al. Development of a parallel hybrid electric vehicle
CN215360910U (en) Dual-motor planetary hybrid power transmission device for four-wheel drive motor vehicle

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: 20141117

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151116

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161216

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee