KR101497786B1 - 하이브리드 구동 트레인 - Google Patents

하이브리드 구동 트레인 Download PDF

Info

Publication number
KR101497786B1
KR101497786B1 KR1020127032735A KR20127032735A KR101497786B1 KR 101497786 B1 KR101497786 B1 KR 101497786B1 KR 1020127032735 A KR1020127032735 A KR 1020127032735A KR 20127032735 A KR20127032735 A KR 20127032735A KR 101497786 B1 KR101497786 B1 KR 101497786B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotor
drive train
hybrid drive
electric device
electric
Prior art date
Application number
KR1020127032735A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130038873A (ko
Inventor
마르틴 퓌흐트너
Original Assignee
독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
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 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트 filed Critical 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20130038873A publication Critical patent/KR20130038873A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101497786B1 publication Critical patent/KR101497786B1/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
    • B60K6/40—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 assembly or relative disposition of components
    • 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
    • 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
    • B60K6/442—Series-parallel switching 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
    • B60K6/52—Driving a plurality of drive axles, e.g. four-wheel drive
    • 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
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • 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
    • B60K6/26—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 motors or the generators
    • B60K2006/268—Electric drive motor starts the engine, i.e. used as starter motor
    • 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
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K2007/0092—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being coaxial to the wheel axle
    • 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
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • 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
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

본 발명은 변속기(6)를 통해 두 차축(5)과 구동 연결될 수 있는 내연기관(5) 및 횡방향으로 설치된 전기기기 장치(10)를 포함하는, 기계식 전륜(All-Wheel) 구동 시스템 장착 자동차(1)의 하이브리드 구동 트레인에 관한 것이다. 특히 하이 다이내믹 주행 방식과 관련하여, 하이브리드 구동 트레인을 개선하기 위해, 전기기기 장치는 차량의 횡방향으로 대략 중간에 배치된다.

Description

하이브리드 구동 트레인{HYBRID DRIVE-TRAIN}
본 발명은 변속기를 통해 두 차축과 구동 연결 가능한 내연기관 및 횡방향으로 설치된 전기기기 장치를 포함하는, 기계식 전륜(All-Wheel) 구동 시스템 장착 자동차의 하이브리드 구동 트레인에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 특히 하이 다이내믹 주행 방식(high dynamic driving style)과 관련하여, 청구항 제1항의 전제부에 따른 하이브리드 구동 트레인을 개선하고자 함이다.
상기 목적은, 변속기를 통해 두 차축과 구동 연결 가능한 내연기관 및 횡방향으로 설치된 전기기기 장치를 포함하는, 기계식 전륜 구동 시스템 장착 자동차의 하이브리드 구동 트레인에 있어서, 전기기기 장치를 차량의 횡방향으로 대략 중간 지점에 배치함으로써 달성된다. "횡 및 횡방향"이란 개념들은 하이브리드 구동 트레인을 갖춘 자동차와 관련이 있다. 전기기기 장치는, 단독으로 또는 내연기관과 함께, 자동차의 앞차축이나 뒤차축에 할당될 수 있다. 전기 장치를 대략 중간 지점에 배치하면, 자동차를 우측 핸들 차량 또는 좌측 핸들 차량으로 구현시키는데 드는 제조 기술 비용이 상당히 절감된다.
하이브리드 구동 트레인의 바람직한 일 실시예는 베벨 기어 구동장치의 크라운 기어가 전기기기 장치의 회전자에 장착되는 것을 특징으로 한다. 전기기기 장치의 회전자는 베벨 기어 구동장치를 통해 내연기관과 결합될 수 있다. 대안으로는, 전기기기 장치를 내연기관과 결합하기 위해, 베벨 기어 구동장치의 크라운 기어는 전기기기 장치의 하류측에 배치된 변속기에 장착된다. 전기기기 장치의 하류측에 배치된 스퍼 기어 구동장치를 사용하는 경우, 전기기기 장치를 내연기관과 결합시키기 위해 스퍼 기어 구동장치의 스퍼 기어와 함께, 베벨 기어 구동장치의 크라운 기어를 부축(lay shaft) 상에도 장착시킬 수 있다. 전기기기 장치를 내연기관과 결합할 수 있기 위해서는 구성을 약간만 변경시켜도 된다.
하이브리드 구동 트레인의 또 다른 바람직한 실시예는, 바람직하게 부분적으로 잠기거나(lock) 제어가능 방식으로 잠길 수 있는 차동장치가 전기기기 장치에 할당되는 것을 특징으로 한다. 그 결과, 하이 다이내믹 주행 방식의 경우에도, 전기기기 장치의 출력을 최적 방식으로 활용할 수 있도록 보장된다.
하이브리드 구동 트레인의 또 다른 바람직한 실시예는, 전기기기 장치가 회전자 및 둘로 나누어진 고정자를 구비한 내측 회전자 전기기기를 포함하며, 고정자는 횡방향으로 서로 이격되는 두 고정자 절반부들을 포함하는 것을 특징으로 한다. 일 실시예에 따르면, 전기기기 장치는 정확하게 하나의 내측 회전자 전기기기를 포함한다. 바람직하게 상기 두 고정자 절반부들은 작동시 균등하게 전원을 공급받는다.
하이브리드 구동 트레인의 또 다른 바람직한 실시예는 예를 들면 베벨 기어 구동장치의 크라운 기어 및/또는 차동장치를 포함하는, 토크의 출력 및/또는 분배를 위한 장치가 두 고정자 절반부들 사이에 배치되는 것을 특징으로 한다. 토크의 출력 또는 분배를 위한 장치는 바람직하게 차량의 횡방향으로 중간에 배치된다.
하이브리드 구동 트레인의 또 다른 바람직한 실시예는 서로 연결된 권선을 포함하는 두 고정자 절반부들을 특징으로 한다. 이를 통해 제공되는 장점은 전기기기를 작동시키는데 하나의 출력 전자 시스템만 필요하다는 것이다.
하이브리드 구동 트레인의 또 다른 바람직한 실시예는 베벨 기어 구동장치의 크라운 기어가 장착된 회전자를 구비한 외측 회전자 전기기기를 포함하는 전기기기 장치를 특징으로 한다. 일 실시예에 따르면, 전기기기 장치는 정확하게 하나의 외측 회전자 전기기기를 포함한다.
하이브리드 구동 트레인의 또 다른 바람직한 실시예는 클러치를 통해 변속기 입력 샤프트와 구동 연결될 수 있는 회전자를 특징으로 한다. 클러치가 체결되는 경우, 토크는 회전자로부터 변속기 입력 샤프트로 전달되거나 변속기 입력 샤프트로부터 회전자로 전달될 수 있다.
하이브리드 구동 트레인의 또 다른 바람직한 실시예는 클러치를 통해 차동장치와 구동 연결될 수 있는 회전자를 특징으로 한다. 토크는 클러치와 차동장치를 통해 회전자로부터 자동차의 구동휠로 전달될 수 있다.
회전자가 제1 클러치를 통해 변속기 입력 샤프트와 구동 연결되거나 제2 클러치를 통해 차동장치와 구동 연결될 수 있다면, 정지 상태에서 자동차의 배터리를 전기기기에 의해 충전시키는 것이 가능하다.
하이브리드 구동 트레인의 또 다른 바람직한 실시예는 횡방향으로 서로 이격된 두 전기기기를 포함하는 전기기기 장치에 있어서, 상기 두 전기기기 사이에는 예를 들어 베벨 기어 구동장치의 크라운 기어 및/또는 차동장치를 포함하는, 토크의 출력 및/또는 분배를 위한 장치가 배치되는 것을 특징으로 한다. 바람직하게 두 전기기기는 내측 회전자 전기기기로서 구현된다. 바람직하게 토크의 출력 및 분배를 위한 장치는 차량의 횡방향으로 중간에 배치된다.
또한 본 발명은 전술된 하이브리드 구동 트레인을 구비한 자동차에 관한 것이다.
특히 도면을 참조로 다양한 실시예가 상세히 설명되는 하기 설명에서 본 발명의 추가적 장점, 특징 및 세부사항들을 찾아볼 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 구동 트레인을 구비한 자동차를 매우 단순화시킨 도면을 나타낸다.
도 2는 다른 실시예에 따른 도 1의 확대된 부분도를 나타낸다.
도 3은 고정자가 둘로 나뉜 또 다른 실시예에 따른 도 1의 부분도를 나타낸다.
도 4는 두 전기기기를 포함하는 전기기기 장치를 도시하는 도 1의 부분도를 나타낸다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 도 3의 확대된 부분도를 나타낸다.
도 6은 갠트리(gantry) 변속기를 단순화시킨 도면을 나타낸다.
도 7은 유성 기어 메커니즘을 단순화시킨 도면을 나타낸다.
도 1은 하이브리드 구동 트레인(2)을 구비한 자동차(1)의 매우 단순화된 형태를 나타낸다. 자동차(1)는 하이브리드 차량으로도 불린다. 차량 종방향과 일치하는 자동차(1)의 전진 주행방향을 화살표(3)로 표시하였다.
하이브리드 구동 트레인(2)은 내연기관(5) 및 변속기(6)를 포함한다. 변속기(6)와 전기기기(10) 사이에 구동 연결을 형성하는 카르단 샤프트(Cardan shaft)(9)가 배치되어 있는 중심 터널(8)이 변속기(6)로부터 시작된다.
전기기기(10)는 고정자가 회전자 내부에 배치된 외측 회전자로서 구현된다. 카르단 샤프트(9)는 베벨 기어 구동장치(12)를 통해 전기기기(10)의 회전자와 결합된다. 베벨 기어 구동장치(12)는 전기기기(10)의 회전자 외측에 직접 장착되는 크라운 기어(14)를 포함한다.
도 1의 경우, 전기기기(10)는 차축 샤프트(15, 16)를 구비한 자동차(1)의 앞차축 영역에 배치된다. 앞차축의 구동휠(미도시됨)은 차축 샤프트(15, 16)의 자유 단부에 장착된다. 내연기관(5)은 자동차(1)의 뒤차축 영역에 배치된다. 카르단 샤프트(9)는 작동시 변속기(6)의 출력 회전속도로 회전한다.
도 2는 실시예에 따른 도 1의 부분도를 나타내며, 상기 실시예에서 카르단 샤프트(9)는 클러치(18)를 구비한다. 필요하다면 변속기(6)와 전기기기(10) 사이의 구동 연결을 클러치(18)에 의해 중단시킬 수 있다.
도 3은 내연기관(25) 및 변속기(26)를 포함한 하이브리드 구동 트레인(22)의 매우 단순화된 형태를 나타낸다. 변속기(26)는 크라운 기어(31)를 포함하는 베벨 기어 구동장치(30) 및 변속기 입력 샤프트(28)를 통해 전기기기(35)의 회전자(34)와 구동 연결된다.
전기기기(35)는 두 고정자 절반부(41, 42)로 나뉜 고정자(40)를 포함한 내측 회전자로서 구현된다. 전기기기(35)의 회전자(34)에는 크라운 기어(31)가 직접 장착된다. 이와 관련해서, 크라운 기어(31)는 두 고정자 절반부(41 및 42) 사이의 중간에 배치된다.
클러치(44)는 변속기(26)와 베벨 기어 구동장치(30) 사이에 연결된다. 클러치(45)는 회전자와 차동장치(48) 사이에 연결되며, 차동장치를 통해 두 구동휠이 구동된다. 두 클러치(44, 45)는 하이브리드 구동 트레인(22)에 택일적으로 또는 함께 장착될 수 있다.
클러치(45)가 도 2에서 개방되는 동시에 클러치(44)가 체결되는 경우에는, 자동차가 정지상태일 때 내연기관을 작동시킴으로써 전기기기(35)를 통해 자동차의 배터리들이 충전될 수 있다. 이러한 충전 모드는 정지식 충전 모드라고도 불린다.
전기적 구동을 위해서는 클러치(44)가 개방되고, 클러치(45)는 체결된다. 기계식 전륜(All-Wheel) 작동 모드를 형성하기 위해서는 클러치(44)의 슬립(slip)을 제어하여 클러치가 체결되도록 작동시킨다.
도 4는 두 전기기기(51, 52)를 구비한 전기기기 장치(50)의 매우 단순화된 형태를 나타낸다. 두 전기기기(51, 52)는 내측 회전자로서 구현되며, 차량의 횡방향으로 장착된다. 각각의 전기기기(51, 52)는 고정자(53; 55) 및 내측 회전식 회전자(54; 56)를 포함한다.
차동장치(58)는 두 전기기기(51, 52)의 사이에 배치된다. 차동장치(58)를 통해 두 차축 샤프트(59, 60)가 구동될 수 있다. 두 차축 샤프트(59, 60)는 택일적으로 각각 두 전기기기(51, 52)의 회전자(54, 56)에 의해 직접 구동될 수도 있다.
크라운 기어(61)는 두 전기기기(51, 52)의 두 회전자(54, 56)에 결합된다. 차동장치(58) 반대쪽을 향하는 회전자(54)의 측면에 표시된 것은 회전자(54)에 결합되는 추가적 크라운 기어(62)이다.
점선으로 표시된 경계선(64)은 단지 하나의 전기기기(51)를 구비한 추가의 실시예를 나타낸다. 이러한 실시예에서, 회전자(54)의 한 측면에는 크라운 기어(61)가 배치되고, 회전자(54)의 다른 측면에는 차동장치(58)가 배치된다.
상기 실시예(64)에서, 전기기기(51)는 차량의 횡방향으로 중간에 배치된다. 두 전기기기(51, 52)를 포함하는 도 4의 실시예에서는 차동장치(58) 또는 크라운 기어(61)가 차량의 횡방향으로 중간에 배치된다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른, 도 3의 부분도를 확대한 형태로 나타낸다. 도면번호 "70"은 두 고정자 절반부(41, 42)의 권선들을 서로 연결시키는 연결부를 가리킨다. 두 고정자 절반부(41, 42)는 균등하게 전원을 공급받는다. 연결부(70)는 크라운 기어(31) 둘레로 U자형으로 연장된다. 크라운 기어(31)는 연결부(70) 반대쪽을 향하는 측에서 베벨 기어 구동장치에 결합된다.
연결부(70) 반대쪽을 향하는 회전자(34) 측, 다시 말해 도 5에서의 저부에는 차축 샤프트들을 회전자(34)에 결합시킬 수 있는 유성 차동장치(74)가 표시되어 있다. 도 5에서의 좌측인 회전자(34)의 단부에는 차축 샤프트들을 회전자(34)에 결합시킬 수 있는 노멀(normal) 차동장치(78)가 표시되어 있다. "결합시킬 수 있는"이란 개념은 차동장치와 연결되어 구동 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
도 1 내지 도 5에 도시한 실시예들 모두는 주행 방향에 대해 횡방향으로 장착된 하나 이상의 전기기기를 구비한 하이브리드 차량에 관한 것이다. 차축들 중 하나는 내연기관에 의해 구동된다. 다른 차축은 베벨 기어 구동장치를 통해 전기기기에 의해 구동될 수 있다.
여기서 전기기기는 변속기 입력 샤프트나 내연기관 또는 변속기 출력 샤프트와 기계식으로 연결된다. 그 결과, 엔진 장치가 전방, 후방 또는 중간에 장착된 하이브리드 차량에 대해 보편적으로 사용가능한 기계식 전륜 구동이 제공된다.
도 6에 표시된 갠트리 변속기에 의해, 각각의 전기기기는 중심 변위를 위해, 직접 연결의 경우에서보다 더 깊이 위치할 수 있다.
도 7에는 도 5에서의 유성 차동장치(74)를 도시하는데 사용될 수 있는 바와 같이 유성 기어 메커니즘이 나타난다.

Claims (18)

  1. 기계식 전륜(All-Wheel) 구동 시스템 장착 자동차의 하이브리드 구동 트레인이며,
    내연기관;
    내연기관과 자동차의 두 차축 사이에서 선택적으로 구동 연결을 하기 위한 변속기;
    회전자 및 횡 방향으로 서로 이격되는 두 고정자 절반부들을 포함하는 둘로 나누어진 고정자를 구비한 내측 회전자 전기기기를 포함하고, 차량의 횡방향으로 중간에 배치되고, 횡방향으로 설치된 전기기기 장치;
    전기기기 장치의 회전자에 장착된 크라운 기어가 있는 베벨 기어 구동장치를 포함하고, 토크의 출력 또는 분배를 위해 두 고정자 절반부 사이에 배치되는 장치;를 포함하는 하이브리드 구동 트레인이며,
    두 고정자 절반부들은 서로 연결된 권선을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동 트레인.
  2. 제1항에 있어서, 제어가능 방식으로 부분적으로 또는 전체적으로 잠길 수 있는(lockable) 차동장치가 전기기기 장치에 할당되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동 트레인.
  3. 삭제
  4. 기계식 전륜(All-Wheel) 구동 시스템 장착 자동차의 하이브리드 구동 트레인이며,
    내연기관;
    내연기관과 자동차의 두 차축 사이에서 선택적으로 구동 연결을 하기 위한 변속기;
    차량의 횡방향으로 중간에 배치되고, 횡방향으로 설치된 전기기기 장치;
    전기기기 장치의 회전자에 장착된 크라운 기어가 있는 베벨 기어 구동장치;를 포함하고,
    전기기기 장치는 베벨 기어 구동장치가 부착된 회전자 및 횡 방향으로 서로 이격되는 두 고정자 절반부들을 포함하는 둘로 나누어진 고정자를 갖는 외측 회전자 전기기기를 포함하는 하이브리드 구동 트레인이며,
    두 고정자 절반부들은 서로 연결된 권선을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동 트레인.
  5. 제1항에 있어서, 회전자는 클러치를 통해 변속기 입력 샤프트와 구동 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동 트레인.
  6. 제1항에 있어서, 회전자는 클러치를 통해 차동장치와 구동 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동 트레인.
  7. 기계식 전륜(All-Wheel) 구동 시스템 장착 자동차의 하이브리드 구동 트레인이며,
    내연기관;
    내연기관과 자동차의 두 차축 사이에서 선택적으로 구동 연결을 하기 위한 변속기;
    차량의 횡방향으로 중간에 배치되고, 횡방향으로 설치된 전기기기 장치;
    전기기기 장치의 회전자에 장착된 크라운 기어가 있는 베벨 기어 구동장치;를 포함하고,
    전기기기 장치는 횡방향으로 서로 이격되어 있는 두 개의 전기기기를 포함하고, 두 개의 전기기기 사이에는 토크의 출력과 분배 중 어느 하나 또는 토크의 출력과 분배 모두를 위한 장치가 배치되고, 장치는 베벨 기어 구동장치의 크라운 기어 또는 차동장치를 포함하는 장치이며,
    두 개의 전기기기 중 한 개 또는 두 개 모두는 회전자 및 횡 방향으로 서로 이격되는 두 고정자 절반부들을 포함하는 둘로 나누어진 고정자를 구비하고,
    두 고정자 절반부들은 서로 연결된 권선을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동 트레인.
  8. 제1항에 따른 하이브리드 구동 트레인을 구비한 자동차.
  9. 제4항에 있어서, 제어가능 방식으로 부분적으로 또는 전체적으로 잠길 수 있는(lockable) 차동장치가 전기기기 장치에 할당되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동 트레인.
  10. 삭제
  11. 제4항에 있어서, 회전자는 클러치를 통해 변속기 입력 샤프트와 구동 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동 트레인.
  12. 제4항에 있어서, 회전자는 클러치를 통해 차동장치와 구동 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동 트레인.
  13. 제4항에 따른 하이브리드 구동 트레인을 구비한 자동차.
  14. 제7항에 있어서, 제어가능 방식으로 부분적으로 또는 전체적으로 잠길 수 있는(lockable) 차동장치가 전기기기 장치에 할당되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동 트레인.
  15. 삭제
  16. 제7항에 있어서, 회전자는 클러치를 통해 변속기 입력 샤프트와 구동 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동 트레인.
  17. 제7항에 있어서, 회전자는 클러치를 통해 차동장치와 구동 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 구동 트레인.
  18. 제7항에 따른 하이브리드 구동 트레인을 구비한 자동차.
KR1020127032735A 2010-06-17 2011-04-01 하이브리드 구동 트레인 KR101497786B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010017420A DE102010017420A1 (de) 2010-06-17 2010-06-17 Hybridantriebsstrang
DE102010017420.3 2010-06-17
PCT/EP2011/001659 WO2011157312A1 (de) 2010-06-17 2011-04-01 Hybridantriebsstrang

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130038873A KR20130038873A (ko) 2013-04-18
KR101497786B1 true KR101497786B1 (ko) 2015-03-02

Family

ID=44041822

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020127032735A KR101497786B1 (ko) 2010-06-17 2011-04-01 하이브리드 구동 트레인

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8528682B2 (ko)
EP (1) EP2582539B1 (ko)
KR (1) KR101497786B1 (ko)
CN (1) CN102917902B (ko)
DE (1) DE102010017420A1 (ko)
WO (1) WO2011157312A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104802629B (zh) * 2015-05-20 2017-11-21 至玥腾风科技投资集团有限公司 一种发动机中置的增程式电动汽车
DE102020109112B4 (de) * 2020-04-01 2021-11-04 Keßler & Co.GmbH & Co.KG Achsantrieb

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05169991A (ja) * 1992-03-19 1993-07-09 Aisin Aw Co Ltd 電気自動車用駆動装置
KR20080090040A (ko) * 2007-04-03 2008-10-08 삼성전자주식회사 모터 및 그 제조방법
KR20090044805A (ko) * 2007-11-01 2009-05-07 현대자동차주식회사 하이브리드 자동차용 동력전달장치
KR20100049057A (ko) * 2007-07-06 2010-05-11 독터.인제니어. 하.체. 에프.포르쉐악티엔게젤샤프트 하이브리드 차량

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2258645A1 (de) * 1972-11-30 1974-06-20 Orenstein & Koppel Ag Elektromotoren zum gleichzeitigen antrieb von zwei in einem eisenbahn-drehgestell gelagerten achsen
DE3231959A1 (de) * 1982-08-27 1984-03-01 Hermann Dr.-Ing. 3302 Cremlingen Klaue Aus brennkraftmaschine und elektrischer leistungsuebertragung bestehender antrieb fuer ein landfahrzeug
ITVE940028A1 (it) 1994-06-09 1995-12-09 Renzo Scopinich Variatore ad integrazione sinergica elettromeccanica di regime e di coppia.
DE19849156A1 (de) * 1998-03-27 1999-09-30 Bosch Gmbh Robert Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
DE19919455C2 (de) * 1999-04-29 2002-03-21 Daimler Chrysler Ag Hybridantrieb für Kraftfahrzeuge
DE19954544B4 (de) * 1999-11-12 2004-05-27 Daimlerchrysler Ag Kraftfahrzeugantrieb
US7174978B2 (en) * 2002-03-29 2007-02-13 Aisin Aw Co., Ltd. Hybrid drive unit, and front-engine/rear-drive type automobile having the hybrid drive unit mounted thereon
CN2803795Y (zh) * 2005-04-28 2006-08-09 沙永康 电动的载物装置
DE102005037776A1 (de) 2005-08-10 2007-02-15 Zf Friedrichshafen Ag Differenzialgetriebe eines Fahrzeuges
DE102006014514A1 (de) 2006-03-24 2007-10-11 Getrag Innovations Gmbh Antriebsstrang und Herstell- und Einbauverfahren
DE102006026916A1 (de) * 2006-06-09 2008-02-07 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Kraftfahrzeug
DE102007001424B4 (de) * 2007-01-09 2017-07-27 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Starten eines Kolbenmotors, Hybrid-Antrieb für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb
GB2452063B (en) 2007-08-23 2012-05-16 Ford Global Tech Llc Hybrid electric motor vehicles
US8567540B2 (en) * 2008-01-25 2013-10-29 Ford Global Technologies, Llc Drive unit for an electric hybrid vehicle
US8061464B2 (en) * 2008-04-09 2011-11-22 Ford Global Technologies, Llc Traction and stability control system and method for a vehicle with mechanically independent front and rear traction wheels
US8215440B2 (en) * 2008-05-06 2012-07-10 Getrag Driveline Systems, Gmbh Drive train for a vehicle with connectable secondary axle
CN201296158Y (zh) * 2008-06-20 2009-08-26 青克金 自充电机电双动力电动汽车
DE102010008726A1 (de) * 2010-02-20 2011-08-25 Dr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft, 70435 Verfahren zum Betreiben eines Antriebssystems für ein Kraftfahrzeug

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05169991A (ja) * 1992-03-19 1993-07-09 Aisin Aw Co Ltd 電気自動車用駆動装置
KR20080090040A (ko) * 2007-04-03 2008-10-08 삼성전자주식회사 모터 및 그 제조방법
KR20100049057A (ko) * 2007-07-06 2010-05-11 독터.인제니어. 하.체. 에프.포르쉐악티엔게젤샤프트 하이브리드 차량
KR20090044805A (ko) * 2007-11-01 2009-05-07 현대자동차주식회사 하이브리드 자동차용 동력전달장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130038873A (ko) 2013-04-18
WO2011157312A1 (de) 2011-12-22
EP2582539B1 (de) 2015-06-10
CN102917902B (zh) 2016-06-01
EP2582539A1 (de) 2013-04-24
US8528682B2 (en) 2013-09-10
CN102917902A (zh) 2013-02-06
DE102010017420A1 (de) 2011-12-22
US20130087400A1 (en) 2013-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5520253B2 (ja) 電気駆動装置を有する車両
US7832514B2 (en) Axle drive unit for a hybrid electric vehicle
KR101979476B1 (ko) 순수 전기식 4륜 구동 자동차의 구동 트레인
US7871348B2 (en) Vehicle hybrid powertrain system and method of operating same
US8960341B2 (en) Continuously variable electric drive module for electric vehicles
US8113308B2 (en) Integrated electric motor differential for hybrid electric vehicles
US9145136B2 (en) Powertrain system for hybrid vehicles having compound and split modes of operation
CN101450619B (zh) 储能式差动混合动力分配系统
US9421855B2 (en) Powertrain system for hybrid vehicles having multiple modes of operation
KR101961509B1 (ko) 순수 전기식 4륜 구동 자동차의 구동 트레인
CN102459957B (zh) 用于高混合动力串联/并联高速电机驱动系统的驱动配置
US8491432B2 (en) Drive configurations for high speed motor drive systems
JP5921773B2 (ja) ハイブリッド駆動自動車用駆動装置
US20090188732A1 (en) Drive Unit for an Electric Hybrid Vehicle
US9139079B2 (en) Integrated electro-mechanical powertrain system for hybrid vehicles
US10308105B2 (en) Drive device for a hybrid-driven motor vehicle
CN111152650A (zh) 具有扭矩矢量控制的混合动力车桥驱动
CN102770297A (zh) 四轮驱动混合动力车辆用动力传递装置
KR101497786B1 (ko) 하이브리드 구동 트레인
CN107054043B (zh) 动力传动系统和具有该动力传动系统的车辆及控制该车辆的方法
CN105196856B (zh) 用于混合动力传动系的电动力传递单元
CN116006651A (zh) 用于电动车辆的动力总成以及电动车辆
KR20140079126A (ko) 전기식 사륜 구동장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190214

Year of fee payment: 5