KR101627388B1 - 하이브리드 차량 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 내연 기관(10) 및 전기 기계(11)를 포함하는 하이브리드 구동부(12)와, 변속기(13)와, 구동 출력부 및, 펌프 유닛(16, 20)을 구비한 하이브리드 차량에 관한 것이며, 이 경우 순수한 내연 기관 구동식으로 주행되는 동안에는 내연 기관(10)만이 구동 출력부에서 구동 토크를 제공하고, 순수한 전기 모터 구동식으로 주행되는 동안에는, 전기 기계(11)만이 구동 출력부에서 구동 토크를 제공하며, 하이브리드 주행 시에는 내연 기관(10)과 전기 기계(11)가 각각 구동 출력부에서 구동 토크를 제공한다. 펌프 유닛(16, 20)은 하이브리드 구동부(12)의 전기 기계(11)에 의해 구동될 수 있다.
Description
본 발명은 청구범위 제1항의 전제부에 따른 하이브리드 차량에 관한 것이다.
하이브리드 차량은, 내연 기관과 전기 기계로 구성된 하이브리드 구동부를 가진다. 하이브리드 구동부의 전기 기계는 모터뿐만 아니라 발전기에 의해 작동될 수 있다. 하이브리드 구동부 외에도, 하이브리드 차량은, 바람직하게 자동 시프트 변속기로 구현된 변속기를 포함한다. 순수한 내연 기관 구동식으로 하이브리드 차량이 주행되는 동안에, 하이브리드 구동부의 내연 기관만이 하이브리드 차량의 구동 출력부에서 구동 토크를 제공한다. 반면에 순수한 전기 모터 구동식으로 주행되는 동안에는, 하이브리드 구동부의 전기 기계만이 하이브리드 차량의 구동 출력부에서 구동 토크를 제공한다. 하이브리드 차량이 하이브리드 주행 모드로 작동될 때, 하이브리드 구동부의 내연 기관 뿐만 아니라 전기 기계는, 각각 하이브리드 차량의 구동 출력부에서 구동 토크를 제공한다.
더욱이, 하이브리드 차량이 하나 이상의 펌프 유닛, 특히 변속기 및/또는 보조 유닛에 유압 오일을 공급하는 유압 펌프를 포함하는 것은, 실제로 이미 공지되어 있다. 지금까지 상기 유형의 펌프 유닛에는 별도의 구동부, 예를 들어 별도의 전기 모터가 할당됨으로써, 하이브리드 구동부의 내연 기관이 정지된 경우에도 펌프 유닛이 작동될 수 있었다. 그러나, 펌프 유닛을 위한 별도의 구동부는 상대적으로 넓은 설치 공간을 필요로 하고 더욱이 하이브리드 차량의 전체 중량을 증가시키므로 불리하다.
본 발명의 과제는, 펌프 유닛을 위한 별도의 구동부가 생략될 수 있는 하이브리드 차량을 제공하는 것을 기초로 한다.
상기 과제는 청구범위 제1항에 따른 하이브리드 차량을 통해 해결된다. 펌프 유닛은 하이브리드 구동부의 전기 기계에 의해 구동될 수 있다.
본 발명에 의해 제안된 바와 같이, 하이브리드 차량의 펌프 유닛이 하이브리드 구동부의 전기 기계에 의해 구동되면, 펌프 유닛을 위한 별도의 구동부를 생략하는 것이 가능하다. 내연 기관이 정지된 경우에도, 펌프 유닛은 하이브리드 구동부의 전기 기계를 통해 작동될 수 있다.
본 발명의 개선예는 종속항 및 상세한 설명으로부터 제시된다. 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하며, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명을 설명하기 위해 하이브리드 차량을 매우 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명을 설명하기 위해 추가 하이브리드 차량을 매우 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명을 설명하기 위해 추가 하이브리드 차량을 매우 개략적으로 도시한 도면.
도 1에는, 하이브리드 차량의 파워 트레인 측 어셈블리들이 매우 개략적으로 도시되어 있으며, 여기서 도 1은 내연 기관(10)과 전기 기계(11)를 도시하고, 이들은 함께 하이브리드 차량의 하이브리드 구동부(12)를 형성한다.
하이브리드 차량의 하이브리드 구동부(12)를 함께 형성하는 내연 기관(10)과 전기 기계(11) 외에도, 도 1에는 또한 자동 시프트 변속기로 구현된 변속기(13)가 도시되어 있다. 도 1의 변속기(13)는 소위 더블 클러치 변속기이다.
하이브리드 구동부(12)의 내연 기관(10) 뿐만 아니라 전기 기계(11)는 구체적으로 도 1에 도시된 실시예의 경우 변속기(13)에 작용하는데 즉, 하이브리드 구동부(12)의 내연 기관(10)과 전기 기계(11)가 서로 병렬 배치되고 변속기(13)에 서로 병렬로 작용한다. 내연 기관(10)은 제1 클러치에 해당하는 변속기-내부 클러치(14)에 의해 변속기(13)와 연결되거나 변속기로부터 분리될 수 있다. 전기 기계(11)는 제2 클러치에 해당하는 추가의 변속기-내부 클러치(15)에 의해 변속기(13)와 연결되거나 변속기로부터 분리될 수 있다.
하이브리드 차량은 또한, 유압 펌프(16)로 형성된 펌프 유닛을 포함하며, 이 경우 도 1의 실시예에서, 유압 펌프(16)는 변속기-내부 유압 펌프(16)이다. 도 1의 실시예에서, 하나 이상의 변속기-내부 유닛(17)들을 위한 유압 오일은 유압 펌프(16)를 통해 제공될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로 보조 유닛이 유압 펌프(16)를 통해 유압 오일을 공급받을 수 있다.
본 발명의 맥락에서, 도 1의 실시예에서 변속기-내부 유압 펌프인 유압 펌프(16)는, 하이브리드 구동부(12)의 전기 기계(11)에 의해 구동될 수 있고, 따라서 유압 펌프(16)에 별도의 구동부가 필요하지 않다.
본 발명의 바람직한 개선예에서, 유압 펌프(16)와 하이브리드 구동부의 전기 기계(11) 사이에 제3 클러치에 해당하는 클러치(18)가 연결된다. 클러치(18)가 체결되는 경우, 구체적으로 클러치(15)가 추가적으로 체결될 때 하이브리드 구동부(12)의 전기 기계(11)는 유압 펌프(16)를 구동할 수 있다. 반면에, 클러치(18)가 해제되는 경우, 유압 펌프(16)는 하이브리드 구동부의 전기 기계(11)로부터 분리되고, 그로써 하이브리드 구동부(12)의 전기 기계(11)는 클러치(15)가 체결되어야 하는 때에도 유압 펌프(16)를 구동하지 않는다.
도 1에 따르면, 유압 펌프(16)에는 유압 어큐뮬레이터(19)가 할당된다. 유압 어큐뮬레이터(19)의 충진 레벨이 한계값을 넘는 경우, 유압 펌프(16)는 유압 어큐뮬레이터(19)를 채우지 않는다. 반면, 유압 어큐뮬레이터(19)의 충진 레벨이 한계값 미만인 경우, 유압 어큐뮬레이터(19)는 유압 펌프(16)에 의해 채워진다. 이를 위해 도 1의 실시예에서는, 유압 어큐뮬레이터(19)의 충진 레벨이 해당 한계값을 넘는 경우 클러치(18)가 해제되므로, 유압 펌프(16)가 하이브리드 구동부(12)의 전기 기계(11)에 의해 구동되지 못한다. 반면에, 유압 어큐뮬레이터(19)의 충진 레벨이 해당 한계값 미만인 경우, 클러치(18)가 체결되므로 유압 펌프(16)는 유압 어큐뮬레이터(19)를 채우기 위해 하이브리드 구동부(12)의 전기 기계(11)에 의해 구동될 수 있다.
유압 펌프(16)에 의한 유압 어큐뮬레이터(19)의 충진은, 상기 유압 어큐뮬레이터의 충진 레벨뿐만 아니라 전체 시스템의 효율에 따라서도 수행될 수 있다. 따라서 하이브리드 차량의 효율이 증가될 때에만 유압 펌프(16)가 유압 어큐뮬레이터(19)를 채울 수 있다. 따라서 예를 들어 유압 어큐뮬레이터(19)를 채우는데 제동 에너지를 이용하도록, 하이브리드 차량의 제동 중, 유압 펌프(16)에 의해 유압 어큐뮬레이터(19)를 채울 수 있다.
제어 장치(미도시)에 의해, 하이브리드 구동부(12)의 전기 기계(11)와 유압 펌프(16) 사이에 연결된 클러치(18)는 자동으로 해제되거나 체결될 수 있는데, 구체적으로 바람직하게는 유압 어큐뮬레이터(19)의 충진 레벨 및/또는 하이브리드 차량의 효율에 따라 자동으로 해제되거나 체결될 수 있다.
이미 언급한 바와 같이, 유압 펌프(16)는 변속기-내부 또는 대안적으로 변속기-외부 유압 펌프일 수 있다. 유압 펌프(16)는, 규정된 회전 속도에서 항상 일정한 이송 용적을 제공하는 정량 이송 펌프로 형성될 수 있다. 유압 펌프(16)는 대안적으로, 규정된 회전 속도에서 조절되거나 변동할 수 있는 이송 용적을 가지는 가변량 이송 펌프로 설계될 수도 있다. 유압 펌프(16)는 대안적으로 또는 추가적으로 내연 기관(10)에 의해 구동될 수 있다.
도 1의 실시예에서, 하이브리드 차량의 공기 조절 시스템의 공기 조절 컴프레서(20)로 형성된 펌프 유닛이 하이브리드 구동부(12)의 전기 기계(11)에 의해 구동될 수도 있으며, 이 경우 하이브리드 구동부(12)의 전기 기계(11)와 공기 조절 컴프레서(20) 사이에 제3 클러치에 해당하는 클러치(21)가 연결된다. 클러치(21)가 해제되는 경우, 공기 조절 컴프레서(20)가 하이브리드 구동부(12)의 전기 기계(11)로부터 분리되고, 이 경우 상기 공기 조절 컴프레서는 하이브리드 구동부(12)의 전기 기계(11)에 의해 구동되지 않는다. 클러치(21)가 체결된 경우에만 공기 조절 컴프레서(20) 또한 하이브리드 구동부(12)의 전기 기계(11)에 의해 구동될 수 있다. 공기 조절 컴프레서(20)는 유압 펌프(16)와 관계없이 하이브리드 구동부(12)의 전기 기계(11)에 의해 구동될 수 있다.
도 1에 도시된 실시예, 즉 하이브리드 구동부(12)의 내연 기관(10)과 전기 기계(11)가 더블 클러치 변속기로 설계된 변속기(13) 상에 병렬로 작용하는 실시예는 단지 예시에 지나지 않는다.
이와는 반대로, 도 2의 실시예에 나타난 바와 같이, 하이브리드 구동부(12)의 전기 기계(11)가 내연 기관(10)과 동축으로 변속기(13)에 작용하는 것도 가능하다. 이러한 경우, 유압 펌프(16)와 하이브리드 구동부(12)의 전기 기계(11) 사이에 연결된 클러치(18)의 배치가 변동하며, 클러치(15)는 생략된다.
Claims (14)
- 내연 기관과;
내연 기관과 병렬 배치된 전기 기계를 포함하는 하이브리드 구동부와;
구동 출력부를 갖는 변속기와;
내연 기관과 구동 출력부 사이에 제공되는 제1 클러치 및 전기 기계와 구동 출력부 사이에 제공되는 제2 클러치이며, 이때 제1 클러치가 체결될 때 내연 기관은 구동 출력부에서 구동 토크를 제공하고, 제2 클러치가 체결될 때 전기 기계는 구동 출력부에서 구동 토크를 제공하며, 제1 클러치 및 제2 클러치는 하이브리드 구동 중에 동시에 체결됨으로써 내연 기관과 전기 기계는 각각 구동 출력부에서 구동 토크를 제공하는 제1 클러치 및 제2 클러치와;
펌프 유닛과;
제2 클러치와 펌프 유닛 사이의 제3 클러치이며, 펌프 유닛은 제2 클러치 및 제3 클러치 양쪽이 체결될 때 하이브리드 구동부의 전기 기계에 의해 구동될 수 있는 제3 클러치를
포함하는, 하이브리드 차량. - 제1항에 있어서, 펌프 유닛(16, 20)과 하이브리드 구동부의 전기 기계(11) 사이에 제3 클러치(18, 21)가 연결되고, 제3 클러치(18, 21)가 체결되는 경우 펌프 유닛(16, 20)은 전기 기계(11)에 의해 구동될 수 있고, 제3 클러치(18, 21)가 해제되는 경우, 펌프 유닛(16, 20)은 구동될 수 없는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 변속기와 보조 유닛 중 어느 하나 또는 이 둘 모두에 유압 오일을 공급하는 역할을 하는 유압 펌프(16)는 하이브리드 구동부(12)의 전기 기계(11)에 의해 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
- 제3항에 있어서, 유압 어큐뮬레이터(19)의 충진 레벨이 한계값 미만인 경우에 유압 펌프(16)가 유압 어큐뮬레이터를 채우고, 유압 어큐뮬레이터(19)의 충진 레벨이 한계값보다 큰 경우에 유압 펌프(16)가 유압 어큐뮬레이터를 채우지 않도록 유압 펌프(16)에 유압 어큐뮬레이터(19)가 할당되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
- 제4항에 있어서, 유압 어큐뮬레이터(19)의 충진 레벨이 해당 한계값보다 큰 경우, 제3 클러치(18)가 해제되므로 유압 펌프(16)는 하이브리드 구동부의 전기 기계(11)에 의해 구동될 수 없는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
- 제4항에 있어서, 유압 어큐뮬레이터(19)의 충진 레벨이 해당 한계값 미만인 경우, 제3 클러치(18)가 체결되므로 유압 펌프(16)는 유압 어큐뮬레이터(19)를 채우기 위해 하이브리드 구동부의 전기 기계(11)에 의해 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
- 제2항에 있어서, 제3 클러치(18, 21)를 자동으로 해제하거나 체결하는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
- 제7항에 있어서, 제어 장치는 유압 어큐뮬레이터(19)의 충진 레벨, 하이브리드 차량의 효율, 또는 유압 어큐뮬레이터(19)의 충진 레벨과 하이브리드 차량의 효율에 따라 제3 클러치(18)를 자동으로 해제하거나 체결하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
- 제3항에 있어서, 유압 펌프(16)는 규정된 회전 속도에서 항상 일정한 이송 용적을 제공하는 정량 이송 펌프로 설계되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
- 제3항에 있어서, 유압 펌프(16)는 규정된 회전 속도에서 조절 가능한 이송 용적을 가지는 가변량 이송 펌프로 설계되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
- 제3항에 있어서, 유압 펌프(16)는 변속기 내부 유압 펌프인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
- 제3항에 있어서, 유압 펌프(16)는 변속기 외부 유압 펌프인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
- 제3항에 있어서, 유압 펌프(16)는 대안적으로 또는 추가적으로 하이브리드 구동부의 내연 기관(10)에 의해 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 하이브리드 구동부(12)의 전기 기계(11)에 의해 공기 조절 컴프레서(20)가 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
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