KR101509704B1 - 하이브리드 차량의 동력전달장치 - Google Patents

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현대자동차 주식회사
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Abstract

하이브리드 차량의 동력전달장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 동력전달장치는 엔진과 제1, 제2 모터/제너레이터를 동력원으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치에 있어서, 상기 엔진 또는 상기 제1 모터/제너레이터의 회전동력을 각각 또는 동시에 전달받아 출력하는 제1 입력수단; 상기 제1 입력수단의 동일축선 상의 후측에 배치되어 상기 제1 입력수단으로부터 선택적으로 입력되는 회전동력을 중개하는 동력중개수단; 상기 동력중개수단의 동일축선 상의 후측에 배치되어 상기 제2 모터/제너레이터의 회전동력을 전달받아 출력하는 제2 입력수단; 상기 동력중개수단 또는 상기 제2 입력수단으로부터 회전동력을 전달받아 출력하는 출력수단; 상기 출력수단으로부터 전달되는 회전동력을 디프렌셜을 통해 종감속시켜 구동륜으로 전달하는 종감속수단을 포함한다.

Description

하이브리드 차량의 동력전달장치{POWER TRANSMISSION SYSTEM OF HYBRID ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 하이브리드 차량의 동력전달장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하이브리드 및 플로그인 하이브리드 차량에서 엔진과 2개의 모터/제너레이터를 조합하여 동력전달효율을 확보할 수 있는 하이브리드 차량의 동력전달장치에 관한 것이다.
자동차의 친환경 기술은 미래 자동차 산업의 생존이 달린 핵심기술로서, 선진 자동차 메이커들은 환경 및 연비 규제를 달성하기 위한 친환경 자동차 개발에 총력을 기울이고 있다.
이에 따라 각 자동차 메이커들은 전기 자동차(EV : Electric Vehicle), 하이브리드 전기 자동차(HEV : Hybrid Electric Vehicle), 연료전지 자동차(FCEV : Fuel Cell Electric Vehicle) 등을 미래형 자동차 기술로서 개발하고 있다.
상기와 같은 미래형 자동차는 중량 및 원가 등 여러 가지 기술적인 제약이 있기 때문에 자동차 메이커에서는 배기가스 규제를 만족시키고, 연비 성능의 향상을 위한 현실적인 문제의 대안으로서 하이브리드 자동차에 주목하고 있으며, 이를 상용화하기 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있다.
하이브리드 자동차는 2개 이상의 동력원(Power Source)을 사용하는 자동차로서, 여러 가지 방식으로 조합될 수 있으며, 동력원으로는 기존의 화석 연료를 사용하는 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진과, 전기 에너지에 의하여 구동되는 모터/제너레이터가 혼합되어 사용된다.
이러한 하이브리드 자동차는 저속에서 상대적으로 저속토크 특성이 좋은 모터/제너레이터를 주동력원으로 사용하고, 고속에서는 상대적으로 고속토크 특성이 좋은 엔진을 주동력원으로 사용한다.
이에 따라 하이브리드 자동차는 저속구간에서 화석 연료를 사용하는 엔진의 작동이 정지되고, 모터/제너레이터를 사용하기 때문에 연비 개선과 배기가스의 저감에 우수한 효과가 있다.
그리고 상기와 같은 하이브리드 차량의 동력전달장치는 단일모드 방식과 다중모드 방식으로 분류된다.
상기 단일모드 방식은 변속제어를 위한 클러치 및 브레이크와 같은 토크전달기구가 필요하지 않다는 장점은 있으나, 고속 주행 시 효율이 저하되어 연비가 낮고 대형 자동차에 적용하기 위해서는 부가적인 토크 증배 장치가 필요하다는 단점이 있다.
상기 다중모드 방식은 고속 주행 시 효율이 높고, 자체적으로 토크 증배가 가능하도록 설계할 수 있어 중대형 자동차에 적용이 가능하다는 장점이 있다.
이에 따라 최근에는 단일모드 방식보다는 다중모드 방식을 주로 채택하고 있으며, 그에 따른 연구가 활발하게 진행되고 있다.
상기 다중모드 방식의 동력전달장치는 복수의 유성기어세트와, 모터 및 발전기로 사용되는 복수의 모터/제너레이터와, 상기 유성기어세트의 회전요소를 제어할 수 있는 복수의 토크전달기구(마찰요소)와, 상기 모터/제너레이터의 전원으로 사용되는 배터리 등을 포함하여 이루어진다.
이러한 다중모드 방식의 동력전달장치는 상기의 유성기어세트, 모터/제너레이터, 토크전달기구의 연결 구성에 따라 상이한 작동 메카니즘을 갖는다.
또한, 상기 다중모드 방식의 동력전달장치는 그 연결 구성에 따라 내구성, 동력전달효율, 크기 등이 달라지는 특성이 있기 때문에 하이브리드 차량의 동력전달장치 분야에서는 보다 견고하고, 동력손실이 없으며, 컴팩트한 동력전달장치를 구현하기 위한 연구 개발이 지속되고 있다.
본 발명의 실시 예는 엔진 정지 상태에서, 제 2 모터/제너레이터에 의해 차량이 구동되도록 하여 불필요한 기계적 손실을 최소화하며, 감속기와 같은 동등 수준의 동력전달효율을 확보할 수 있는 하이브리드 차량의 동력전달장치를 제공하고자 한다.
또한, 엔진과 제1 모터/제너레이터를 직접 연결하여 필요시 최대한의 발전이 이루어지고, 엔진 클러치를 적용하여 회생 제동 시, 엔진과의 연결을 차단하여 발전효율을 극대화할 수 있는 하이브리드 차량의 동력전달장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 엔진과 제1, 제2 모터/제너레이터를 동력원으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치에 있어서, 상기 엔진 또는 상기 제1 모터/제너레이터의 회전동력을 각각 또는 동시에 전달받아 출력하는 제1 입력수단; 상기 제1 입력수단의 동일축선 상의 후측에 배치되어 상기 제1 입력수단으로부터 선택적으로 입력되는 회전동력을 중개하는 동력중개수단; 상기 동력중개수단의 동일축선 상의 후측에 배치되어 상기 제2 모터/제너레이터의 회전동력을 전달받아 출력하는 제2 입력수단; 상기 동력중개수단 또는 상기 제2 입력수단으로부터 회전동력을 전달받아 출력하는 출력수단; 상기 출력수단으로부터 전달되는 회전동력을 디프렌셜을 통해 종감속시켜 구동륜으로 전달하는 종감속수단을 포함하는 하이브리드 차량의 동력전달장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제1 입력수단은 상기 엔진 또는 제1 모터/제너레이터의 회전동력을 전달받는 제1 입력축; 상기 제1 입력축 상에 배치되어 상기 제1 모터/제너레이터에 어느 하나의 회전요소가 연결되는 제1 유성기어세트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 엔진의 출력 측과 상기 제1 입력축 사이에는 비틀림 진동을 흡수 감쇠하는 토셔널 댐퍼가 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제1 선기어로 이루어지는 제1 회전요소가 상기 제1 입력축에 직접 연결되고, 제1 유성캐리어로 이루어지는 제2 회전요소가 제1 모터/제너레이터와 연결되며, 제1 링기어로 이루어지는 제3 회전요소가 변속기 하우징에 고정될 수 있다.
또한, 상기 제1 유성기어세트는 더블 피니언 유성기어세트로서, 제1 선기어로 이루어지는 제1 회전요소가 상기 제1 입력축에 직접 연결되고, 제1 링기어로 이루어지는 제2 회전요소가 제1 모터/제너레이터와 연결되며, 제1 유성캐리어로 이루어지는 제3 회전요소가 변속기 하우징에 고정될 수 있다.
또한, 상기 동력중개수단은 상기 제1 입력축의 동일축선 상의 후측에 배치되어 상기 제1 입력축으로부터 회전동력을 선택적으로 전달받는 제2 입력축; 상기 제1 입력축과 제2 입력축 사이에 배치되는 클러치; 상기 제2 입력축 상에 구성되는 제1 입력기어를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 입력수단은 상기 제2 입력축의 동일축선 상의 후측에 회전 간섭 없이 배치되는 제3 입력축; 상기 제3 입력축 상에 배치되어 상기 제2 모터/제너레이터에 어느 하나의 회전요소가 연결되는 제2 유성기어세트; 상기 제3 입력축 상의 일측에 일체로 형성되는 제2 입력기어를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 제2 선기어로 이루어지는 제4 회전요소가 상기 제2 모터/제너레이터와 연결되고, 제2 유성캐리어로 이루어지는 제5 회전요소가 상기 제3 입력축에 직접 연결되고, 제2 링기어로 이루어지는 제6 회전요소가 변속기 하우징에 고정될 수 있다.
또한, 상기 제2 유성기어세트는 더블 피니언 유성기어세트로서, 제2 선기어로 이루어지는 제4 회전요소가 상기 제2 모터/제너레이터와 연결되고, 제2 링기어로 이루어지는 제5 회전요소가 상기 제3 입력축에 직접 연결되고, 제2 유성캐리어로 이루어지는 제6 회전요소가 변속기 하우징에 고정될 수 있다.
또한, 상기 출력수단은 상기 제2 입력축과 평행하게 배치되는 출력축; 상기 출력축에 일체로 형성되어 상기 동력중개수단 상의 입력기어와 치합되는 제1 변속기어; 상기 출력축에 일체로 형성되어 상기 제2 입력수단 상의 입력기어와 치합되는 제2 변속기어; 상기 출력축의 일측에 일체로 형성되어 상기 종감속수단의 종감속기어와 외접 치합되는 출력기어를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 전기차로 구동 시, 엔진은 정지되고 제 2 모터/제너레이터에 의해 차량이 구동되므로 불필요한 기계적 손실을 최소화하여 감속기와 같은 동등 수준의 동력전달효율을 확보할 수 있다.
또한, 엔진과 제1 모터/제너레이터를 직접 연결하여 필요시 최대한의 발전이 이루어지고, 엔진 클러치를 적용하여 회생 제동 시, 엔진과의 연결을 차단하여 발전효율을 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 동력전달장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 동력전달장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 동력전달장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 동력전달장치의 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시 예들을 첨부한 도면을 통하여 상세하게 설명한다.
단, 본 발명의 실시 예들을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.
하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 동력전달장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 동력전달장치는 동력원으로 엔진(ENG)과 제1, 제2 모터/제너레이터(MG1)(MG2)가 적용되고, 제1 입력수단, 동력중개수단, 제2 입력수단, 출력수단, 종감속수단을 포함한다.
상기 엔진(ENG)은 기존의 화석 연료를 사용하는 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 입력수단은 엔진(ENG) 또는 제1 모터/제너레이터(MG1)의 회전동력을 각각 또는 동시에 전달받는 제1 입력축(IS1)과, 상기 제1 입력축(IS1) 상에 배치되어 상기 제1 모터/제너레이터(MG1)에 어느 하나의 회전요소가 연결되는 제1 유성기어세트(PG1)를 포함한다.
여기서, 상기 제1 입력축(IS1)과 상기 엔진(ENG)의 출력 측 사이에는 비틀림 진동을 흡수 감쇠하는 토셔널 댐퍼(TD)가 배치되며, 또한, 오일펌프(미도시)를 구동시킬 수 있는 오일펌프 구동기어(ODG)가 구성된다.
상기 제1 유성기어세트(PG1)는 싱글 피니언 유성기어세트로 구성되며, 제1 선기어(S1)로 이루어지는 제1 회전요소(N1)가 상기 제1 입력축(IS1)에 직접 연결되고, 제1 유성캐리어(PC1)로 이루어지는 제2 회전요소(N2)가 제1 모터/제너레이터(MG1)와 연결되며, 제1 링기어(R1)로 이루어지는 제3 회전요소(N3)가 변속기 하우징(H)에 고정된다.
이에 따라, 엔진(ENG)의 회전동력이 입력 그대로 동력중개수단으로 전달되며, 제1 모터/제너레이터(MG1)에 감속 입력이 이루어진다.
상기 제1 모터/제너레이터(MG1)는 모터와 제너레이터 기능을 가지며, 로터와 스테이터를 포함한다.
즉, 상기 로터는 제2 회전요소(N2)와 연결되고, 스테이터는 변속기 하우징(H)에 고정되어 상기 제2 회전요소(N2)를 구동시키는 모터의 기능을 수행하거나, 제2 회전요소(N2)로부터 동력을 전달받아 회전하면서 전기를 생성하는 제너레이터의 기능을 수행한다.
그리고 상기 동력중개수단은 상기 제1 입력축(IS1)의 동일축선 상의 후측에 배치되어 상기 제1 입력축(IS1)으로부터 동력을 선택적으로 전달받는 제2 입력축(IS2)과, 상기 제2 입력축(IS2) 상의 일측에 일체로 구성되는 제1 입력기어(G1)를 포함한다.
또한, 상기 제1 입력축(IS1)과 제2 입력축(IS2) 사이에는 토크전달기구인 클러치(CL)가 배치되어 엔진(ENG) 및 제1 모터/제너레이터(MG1)의 회전동력을 제2 입력축(IS2)에 선택적으로 전달한다.
상기 클러치(CL)는 유압에 의하여 마찰 결합되는 습식 다판식 유압마찰결합유닛으로 이루어질 수 있으며, 별도의 유압제어시스템(미도시)에 의하여 제어될 수 있다
상기 제2 입력수단은 상기 제2 입력축(IS2)의 동일축선 상의 후측에 회전 간섭 없이 배치되는 제3 입력축(IS3)과, 상기 제3 입력축(IS3) 상에 배치되어 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)에 어느 하나의 회전요소가 연결되는 제2 유성기어세트(PG2)와, 상기 제3 입력축(IS3)에 일체로 구성되는 제2 입력기어(G2)를 포함한다.
상기 제2 유성기어세트(PG2)는 싱글 피니언 유성기어세트로 구성되며, 제2 선기어(S2)로 이루어지는 제4 회전요소(N4)가 제2 모터/제너레이터(MG2)와 직접 연결되고, 제2 유성캐리어(PC2)로 이루어지는 제5 회전요소(N5)가 제3 입력축(IS3)와 직접 연결되며, 제2 링기어(R2)로 이루어지는 제6 회전요소(N6)가 변속기 하우징(H)에 고정된다.
이에 따라, 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)의 회전동력이 제3 입력축(IS3)에 감속 출력된다.
상기 제2 모터/제너레이터(MG2)는 모터와 제너레이터 기능을 가지며, 로터와 스테이터를 포함한다.
즉, 상기 로터는 제4 회전요소(N4)와 연결되고, 스테이터는 변속기 하우징(H)에 고정되어 상기 제4 회전요소(N4)를 구동시키는 모터의 기능을 수행하거나, 제4 회전요소(N4)로부터 동력을 전달받아 회전하면서 전기를 생성하는 제너레이터의 기능을 수행한다.
그리고 상기 출력수단은 상기 제2 입력축(IS2)과 평행하게 배치되는 출력축(OS)과, 상기 출력축(OS)에 일체로 구성되어 상기 제1 입력기어(G1)와 외접 치합되는 제1 변속기어(D1)와, 상기 출력축(OS)에 일체로 구성되어 상기 제2 입력기어(G2)와 외접 치합되는 제2 변속기어(D1), 및 상기 출력축(OS)의 일측에 일체로 구성되는 출력기어(OG)를 포함한다.
또한, 상기 종감속수단은 디프렌셜(DIFF)를 포함하는 종감속기어(FD)로 이루어지며, 상기 종감속기어(FD)는 상기 출력기어(OG)와 외접 치합되어 상기 출력축(OS)으로부터 전달되는 회전동력을 종감속시켜 디프렌셜(DIFF)을 통해 구동륜으로 전달한다.
상기와 같은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 동력전달장치의 작동 모드별 작동상태를 설명하면, EV(전기차) 모드 구동시에는 클러치(CL)가 작동하지 않는다.
이에 따라, 엔진(ENG)은 정지 상태를 유지하고, 제2 모터/제너레이터(MG2)에 의해 차량이 구동되므로 저속 주행에서 높은 연비를 확보할 수 있다.
이러한 상태에서, 상기 제1 모터/제너레이터(MG1)가 엔진(ENG)을 크랭킹하여 시동시킨 후, 상기 클러치(CL)를 작동 제어하면, 차량은 엔진(ENG)의 동력과 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)의 동력에 의하여 HEV 모드 운행이 가능해진다.
이때, 엔진(ENG)이 구동됨에 따라 제1 모터/제너레이터(MG1)는 엔진(ENG)의 회전동력을 이용하여 발전을 이루어 전기 에너지를 발생시키며, 이렇게 발전된 전기 에너지는 제2 모터/제너레이터(MG2)에 에너지원으로 공급되거나 또는 배터리(미도시)를 충전한다.
그리고 상기 HEV 모드 운행 과정에서 큰 동력성능이 필요할 때에는 상기 제1 모터/제너레이터(MG1)를 보조 동력원으로 사용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 동력전달장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 상기 제1 실시 예에서는 제1 유성기어세트(PG1)를 싱글 피니언 유성기어세트로 적용하고 있으나, 제2 실시 예에서는 제1 유성기어세트(PG1)를 더블 피니언 유성기어세트로 적용한 차이점이 있다.
이에 따라, 제1 회전요소(N1)가 제1 선기어(S1), 제2 회전요소(N2)가 제1 링기어(R1), 제3 회전요소(N3)가 제1 유성캐리어(PC1)로 이루어진다.
즉, 상기 제2 실시 예는 제1 실시 예와 비교하여 상기 제2, 제3 회전요소(N2)(N3)의 구성요소만 다를 뿐, 다른 구성 및 작용 효과는 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 동력전달장치의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 상기 제1 실시 예에서는 제2 유성기어세트(PG2)를 싱글 피니언 유성기어세트로 적용하고 있으나, 제3 실시 예에서는 제2 유성기어세트(PG2)를 더블 피니언 유성기어세트로 적용한 차이점이 있다.
이에 따라, 제4 회전요소(N4)가 제2 선기어(S2), 제5 회전요소(N5)가 제2 링기어(R2), 제6 회전요소(N6)가 제2 유성캐리어(PC2)로 이루어진다.
즉, 상기 제3 실시 예는 제1 실시 예와 비교하여 상기 제5, 제6 회전요소(N5)(N6)의 구성요소만 다를 뿐, 다른 구성과 작용 효과는 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 동력전달장치의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 상기 제1 실시 예에서는 제1, 제2 유성기어세트(PG1)(PG2)를 모두 싱글 피니언 유성기어세트로 적용하고 있으나, 제4 실시 예에서는 제1, 제2 유성기어세트(PG1)(PG2)를 모두 더블 피니언 유성기어세트로 적용한 차이점이 있다.
이에 따라, 제1 회전요소(N1)가 제1 선기어(S1), 제2 회전요소(N2)가 제1 링기어(R1), 제3 회전요소(N3)가 제1 유성캐리어(PC1), 제4 회전요소(N4)가 제2 선기어(S2), 제5 회전요소(N5)가 제2 링기어(R2), 제6 회전요소(N6)가 제2 유성캐리어(PC2)로 이루어진다.
즉, 상기 제4 실시 예는 제1 실시 예와 비교하여 상기 제2, 제3, 제5, 제6 회전요소(N2)(N3)(N5)(N6)의 구성요소만 다를 뿐, 다른 구성과 작용 효과는 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예들에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예들로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
CL... 클러치
D1,D2... 제1, 제2 변속기어
G1,G2... 제1, 제2 입력기어
IS1,IS2,IS3... 제1, 제2, 제3 입력축
MG1,MG2... 제1, 제2 모터/제너레이터
OG... 출력기어
OS... 출력축
TD... 토셔널 댐퍼
FD... 종감속 기어

Claims (24)

  1. 엔진과 제1, 제2 모터/제너레이터를 동력원으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치에 있어서,
    상기 엔진 또는 상기 제1 모터/제너레이터의 회전동력을 각각 또는 동시에 전달받아 출력하는 제1 입력수단;
    상기 제1 입력수단의 동일축선 상의 후측에 배치되어 상기 제1 입력수단으로부터 선택적으로 입력되는 회전동력을 중개하는 동력중개수단;
    상기 동력중개수단의 동일축선 상의 후측에 배치되어 상기 제2 모터/제너레이터의 회전동력을 전달받아 출력하는 제2 입력수단;
    상기 동력중개수단 또는 상기 제2 입력수단으로부터 회전동력을 전달받아 출력하는 출력수단;
    상기 출력수단으로부터 전달되는 회전동력을 디프렌셜을 통해 종감속시켜 구동륜으로 전달하는 종감속수단을 포함하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 입력수단은
    상기 엔진 또는 제1 모터/제너레이터의 회전동력을 전달받는 제1 입력축;
    상기 제1 입력축 상에 배치되어 상기 제1 모터/제너레이터에 어느 하나의 회전요소가 연결되는 제1 유성기어세트;
    를 포함하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 엔진의 출력 측과 상기 제1 입력축 사이에는 비틀림 진동을 흡수 감쇠하는 토셔널 댐퍼가 배치되는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 유성기어세트는
    싱글 피니언 유성기어세트로서, 제1 선기어로 이루어지는 제1 회전요소가 상기 제1 입력축에 직접 연결되고, 제1 유성캐리어로 이루어지는 제2 회전요소가 제1 모터/제너레이터와 연결되며, 제1 링기어로 이루어지는 제3 회전요소가 변속기 하우징에 고정되는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 유성기어세트는
    더블 피니언 유성기어세트로서, 제1 선기어로 이루어지는 제1 회전요소가 상기 제1 입력축에 직접 연결되고, 제1 링기어로 이루어지는 제2 회전요소가 제1 모터/제너레이터와 연결되며, 제1 유성캐리어로 이루어지는 제3 회전요소가 변속기 하우징에 고정되는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 동력중개수단은
    상기 제1 입력축의 동일축선 상의 후측에 배치되어 상기 제1 입력축으로부터 회전동력을 선택적으로 전달받는 제2 입력축;
    상기 제1 입력축과 제2 입력축 사이에 배치되는 클러치;
    상기 제2 입력축 상에 구성되는 제1 입력기어를 포함하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 입력수단은
    상기 제2 입력축의 동일축선 상의 후측에 회전 간섭 없이 배치되는 제3 입력축;
    상기 제3 입력축 상에 배치되어 상기 제2 모터/제너레이터에 어느 하나의 회전요소가 연결되는 제2 유성기어세트;
    상기 제3 입력축 상의 일측에 일체로 형성되는 제2 입력기어를 포함하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 유성기어세트는
    싱글 피니언 유성기어세트로서, 제2 선기어로 이루어지는 제4 회전요소가 상기 제2 모터/제너레이터와 연결되고, 제2 유성캐리어로 이루어지는 제5 회전요소가 상기 제3 입력축에 직접 연결되고, 제2 링기어로 이루어지는 제6 회전요소가 변속기 하우징에 고정되는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제2 유성기어세트는
    더블 피니언 유성기어세트로서, 제2 선기어로 이루어지는 제4 회전요소가 상기 제2 모터/제너레이터와 연결되고, 제2 링기어로 이루어지는 제5 회전요소가 상기 제3 입력축에 직접 연결되고, 제2 유성캐리어로 이루어지는 제6 회전요소가 변속기 하우징에 고정되는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 출력수단은
    상기 제2 입력축과 평행하게 배치되는 출력축;
    상기 출력축에 일체로 형성되어 상기 동력중개수단 상의 입력기어와 치합되는 제1 변속기어;
    상기 출력축에 일체로 형성되어 상기 제2 입력수단 상의 입력기어와 치합되는 제2 변속기어;
    상기 출력축의 일측에 일체로 형성되어 상기 종감속수단의 종감속기어와 외접 치합되는 출력기어를 포함하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  11. 엔진과 제1, 제2 모터/제너레이터를 동력원으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치에 있어서,
    상기 엔진의 회전동력을 전달받는 제1 입력축, 상기 제1 입력축 상에 배치되어 상기 제1 모터/제너레이터에 어느 하나의 회전요소가 연결되는 제1 유성기어세트를 포함하는 제1 입력수단;
    상기 제1 입력축의 동일축선 상의 후측에 배치되는 제2 입력축, 상기 제1 입력축과 제2 입력축 사이에 배치되는 클러치, 상기 제2 입력축 상에 구성되는 제1 입력기어를 포함하는 동력중개수단;
    상기 제2 입력축의 동일축선 상의 후측에 회전 간섭 없이 배치되는 제3 입력축, 상기 제3 입력축 상에 배치되어 상기 제2 모터/제너레이터에 어느 하나의 회전요소가 연결되는 제2 유성기어세트, 상기 제3 입력축 상의 일측에 일체로 형성되는 제2 입력기어를 포함하는 제2 입력수단;
    상기 제2 입력축과 평행하게 배치되는 출력축, 상기 출력축에 일체로 형성되어 상기 제1 입력기어와 외접 치합되는 제1 변속기어, 상기 출력축에 일체로 형성되어 상기 제2 입력기어와 외접 치합되는 제2 변속기어, 상기 출력축의 일측에 일체로 형성되는 출력기어를 포함하는 출력수단;
    상기 출력기어와 외접 치합되는 종감속기어를 통하여 회전동력을 전달받아 디프렌셜을 통해 종감속시켜 구동륜으로 전달하는 종감속수단을 포함하여 이루어지는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 엔진의 출력 측과 제1 입력축 사이에는 비틀림 진동을 흡수 감쇠하는 토셔널 댐퍼가 배치되는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 유성기어세트는
    싱글 피니언 유성기어세트로서, 제1 선기어로 이루어지는 제1 회전요소가 상기 제1 입력축에 직접 연결되고, 제1 유성캐리어로 이루어지는 제2 회전요소가 제1 모터/제너레이터와 연결되며, 제1 링기어로 이루어지는 제3 회전요소가 변속기 하우징에 고정되는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 유성기어세트는
    더블 피니언 유성기어세트로서, 제1 선기어로 이루어지는 제1 회전요소가 상기 제1 입력축에 직접 연결되고, 제1 링기어로 이루어지는 제2 회전요소가 제1 모터/제너레이터와 연결되며, 제1 유성캐리어로 이루어지는 제3 회전요소가 변속기 하우징에 고정되는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  15. 제11항 또는 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 제2 유성기어세트는
    싱글 피니언 유성기어세트로서, 제2 선기어로 이루어지는 제4 회전요소가 상기 제2 모터/제너레이터와 연결되고, 제2 유성캐리어로 이루어지는 제5 회전요소가 상기 제3 입력축에 직접 연결되고, 제2 링기어로 이루어지는 제6 회전요소가 변속기 하우징에 고정되는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  16. 제11항 또는 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 제2 유성기어세트는
    더블 피니언 유성기어세트로서, 제2 선기어로 이루어지는 제4 회전요소가 상기 제2 모터/제너레이터와 연결되고, 제2 링기어로 이루어지는 제5 회전요소가 상기 제3 입력축에 직접 연결되고, 제2 유성캐리어로 이루어지는 제6 회전요소가 변속기 하우징에 고정되는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  17. 엔진과 제1, 제2 모터/제너레이터를 동력원으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치에 있어서,
    상기 엔진의 회전동력을 전달받는 제1 입력축, 싱글 피니언 유성기어세트로 구성되어 상기 제1 입력축 상에 배치되며, 상기 제1 모터/제너레이터에 제1 유성캐리어가 연결되는 제1 유성기어세트를 포함하는 제1 입력수단;
    상기 제1 입력축의 동일축선 상의 후측에 배치되는 제2 입력축, 상기 제1 입력축과 제2 입력축 사이에 배치되어 상기 제1 입력축과 제2 입력축을 선택적으로 연결하는 클러치, 상기 제2 입력축 상에 일체로 구성되는 제1 입력기어를 포함하는 동력중개수단;
    상기 제2 입력축의 동일축선 상의 후측에 회전 간섭 없이 배치되는 제3 입력축, 싱글 피니언 유성기어세트로 구성되어 상기 제3 입력축 상에 배치되며, 상기 제2 모터/제너레이터에 제2 선기어가 연결되는 제2 유성기어세트, 상기 제3 입력축 상의 일측에 일체로 형성되는 제2 입력기어를 포함하는 제2 입력수단;
    상기 제2 입력축과 평행하게 배치되는 출력축, 상기 출력축에 일체로 형성되어 상기 제1 입력기어와 외접 치합되는 제1 변속기어, 상기 출력축에 일체로 형성되어 상기 제2 입력기어와 외접 치합되는 제2 변속기어, 상기 출력축의 일측에 일체로 형성되는 출력기어를 포함하는 출력수단;
    상기 출력기어와 외접 치합되는 종감속기어를 통하여 회전동력을 전달받아 디프렌셜을 통해 종감속시켜 구동륜으로 전달하는 종감속수단을 포함하여 이루어지는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 유성기어세트는 제1 선기어로 이루어지는 제1 회전요소가 상기 제1 입력축에 직접 연결되고, 제1 유성캐리어로 이루어지는 제2 회전요소가 제1 모터/제너레이터와 연결되며, 제1 링기어로 이루어지는 제3 회전요소가 변속기 하우징에 고정되고,
    상기 제2 유성기어세트는 제2 선기어로 이루어지는 제4 회전요소가 상기 제2 모터/제너레이터와 연결되고, 제2 유성캐리어로 이루어지는 제5 회전요소가 상기 제3 입력축에 직접 연결되고, 제2 링기어로 이루어지는 제6 회전요소가 변속기 하우징에 고정되는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  19. 엔진과 제1, 제2 모터/제너레이터를 동력원으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치에 있어서,
    상기 엔진의 회전동력을 전달받는 제1 입력축, 더블 피니언 유성기어세트로 구성되어 상기 제1 입력축 상에 배치되며, 상기 제1 모터/제너레이터에 제1 링기어가 연결되는 제1 유성기어세트를 포함하는 제1 입력수단;
    상기 제1 입력축의 동일축선 상의 후측에 배치되는 제2 입력축, 상기 제1 입력축과 제2 입력축 사이에 배치되어 상기 제1 입력축과 제2 입력축을 선택적으로 연결하는 클러치, 상기 제2 입력축 상에 일체로 구성되는 제1 입력기어를 포함하는 동력중개수단;
    상기 제2 입력축의 동일축선 상의 후측에 회전 간섭 없이 배치되는 제3 입력축, 싱글 피니언 유성기어세트로 구성되어 상기 제3 입력축 상에 배치되며, 상기 제2 모터/제너레이터에 제2 선기어가 연결되는 제2 유성기어세트, 상기 제3 입력축 상의 일측에 일체로 형성되는 제2 입력기어를 포함하는 제2 입력수단;
    상기 제2 입력축과 평행하게 배치되는 출력축, 상기 출력축에 일체로 형성되어 상기 제1 입력기어와 외접 치합되는 제1 변속기어, 상기 출력축에 일체로 형성되어 상기 제2 입력기어와 외접 치합되는 제2 변속기어, 상기 출력축의 일측에 일체로 형성되는 출력기어를 포함하는 출력수단;
    상기 출력기어와 외접 치합되는 종감속기어를 통하여 회전동력을 전달받아 디프렌셜을 통해 종감속시켜 구동륜으로 전달하는 종감속수단을 포함하여 이루어지는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 유성기어세트는 제1 선기어로 이루어지는 제1 회전요소가 상기 제1 입력축에 직접 연결되고, 제1 링기어로 이루어지는 제2 회전요소가 제1 모터/제너레이터와 연결되며, 제1 유성캐리어로 이루어지는 제3 회전요소가 변속기 하우징에 고정되고,
    상기 제2 유성기어세트는 제2 선기어로 이루어지는 제4 회전요소가 상기 제2 모터/제너레이터와 연결되고, 제2 유성캐리어로 이루어지는 제5 회전요소가 상기 제3 입력축에 직접 연결되고, 제2 링기어로 이루어지는 제6 회전요소가 변속기 하우징에 고정되는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  21. 엔진과 제1, 제2 모터/제너레이터를 동력원으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치에 있어서,
    상기 엔진의 회전동력을 전달받는 제1 입력축, 싱글 피니언 유성기어세트로 구성되어 상기 제1 입력축 상에 배치되며, 상기 제1 모터/제너레이터에 제1 유성캐리어가 연결되는 제1 유성기어세트를 포함하는 제1 입력수단;
    상기 제1 입력축의 동일축선 상의 후측에 배치되는 제2 입력축, 상기 제1 입력축과 제2 입력축 사이에 배치되어 상기 제1 입력축과 제2 입력축을 선택적으로 연결하는 클러치, 상기 제2 입력축 상에 일체로 구성되는 제1 입력기어를 포함하는 동력중개수단;
    상기 제2 입력축의 동일축선 상의 후측에 회전 간섭 없이 배치되는 제3 입력축, 더블 피니언 유성기어세트로 구성되어 상기 제3 입력축 상에 배치되며, 상기 제2 모터/제너레이터에 제2 선기어가 연결되는 제2 유성기어세트, 상기 제3 입력축 상의 일측에 일체로 형성되는 제2 입력기어를 포함하는 제2 입력수단;
    상기 제2 입력축과 평행하게 배치되는 출력축, 상기 출력축에 일체로 형성되어 상기 제1 입력기어와 외접 치합되는 제1 변속기어, 상기 출력축에 일체로 형성되어 상기 제2 입력기어와 외접 치합되는 제2 변속기어, 상기 출력축의 일측에 일체로 형성되는 출력기어를 포함하는 출력수단;
    상기 출력기어와 외접 치합되는 종감속기어를 통하여 회전동력을 전달받아 디프렌셜을 통해 종감속시켜 구동륜으로 전달하는 종감속수단을 포함하여 이루어지는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1 유성기어세트는 제1 선기어로 이루어지는 제1 회전요소가 상기 제1 입력축에 직접 연결되고, 제1 유성캐리어로 이루어지는 제2 회전요소가 제1 모터/제너레이터와 연결되며, 제1 링기어로 이루어지는 제3 회전요소가 변속기 하우징에 고정되고,
    상기 제2 유성기어세트는 제2 선기어로 이루어지는 제4 회전요소가 상기 제2 모터/제너레이터와 연결되고, 제2 링기어로 이루어지는 제5 회전요소가 상기 제3 입력축에 직접 연결되고, 제2 유성캐리어로 이루어지는 제6 회전요소가 변속기 하우징에 고정되는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  23. 엔진과 제1, 제2 모터/제너레이터를 동력원으로 하는 하이브리드 차량의 동력전달장치에 있어서,
    상기 엔진의 회전동력을 전달받는 제1 입력축, 더블 피니언 유성기어세트로 구성되어 상기 제1 입력축 상에 배치되며, 상기 제1 모터/제너레이터에 제1 링기어가 연결되는 제1 유성기어세트를 포함하는 제1 입력수단;
    상기 제1 입력축의 동일축선 상의 후측에 배치되는 제2 입력축, 상기 제1 입력축과 제2 입력축 사이에 배치되어 상기 제1 입력축과 제2 입력축을 선택적으로 연결하는 클러치, 상기 제2 입력축 상에 일체로 구성되는 제1 입력기어를 포함하는 동력중개수단;
    상기 제2 입력축의 동일축선 상의 후측에 회전 간섭 없이 배치되는 제3 입력축, 더블 피니언 유성기어세트로 구성되어 상기 제3 입력축 상에 배치되며, 상기 제2 모터/제너레이터에 제2 선기어가 연결되는 제2 유성기어세트, 상기 제3 입력축 상의 일측에 일체로 형성되는 제2 입력기어를 포함하는 제2 입력수단;
    상기 제2 입력축과 평행하게 배치되는 출력축, 상기 출력축에 일체로 형성되어 상기 제1 입력기어와 외접 치합되는 제1 변속기어, 상기 출력축에 일체로 형성되어 상기 제2 입력기어와 외접 치합되는 제2 변속기어, 상기 출력축의 일측에 일체로 형성되는 출력기어를 포함하는 출력수단;
    상기 출력기어와 외접 치합되는 종감속기어를 통하여 회전동력을 전달받아 디프렌셜을 통해 종감속시켜 구동륜으로 전달하는 종감속수단을 포함하여 이루어지는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제1 유성기어세트는 제1 선기어로 이루어지는 제1 회전요소가 상기 제1 입력축에 직접 연결되고, 제1 링기어로 이루어지는 제2 회전요소가 제1 모터/제너레이터와 연결되며, 제1 유성캐리어로 이루어지는 제3 회전요소가 변속기 하우징에 고정되고,
    상기 제2 유성기어세트는 제2 선기어로 이루어지는 제4 회전요소가 상기 제2 모터/제너레이터와 연결되고, 제2 링기어로 이루어지는 제5 회전요소가 상기 제3 입력축에 직접 연결되고, 제2 유성캐리어로 이루어지는 제6 회전요소가 변속기 하우징에 고정되는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
KR20130128660A 2013-10-28 2013-10-28 하이브리드 차량의 동력전달장치 KR101509704B1 (ko)

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