KR102526955B1 - 구동 장치 및 자동차 - Google Patents

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디르크 라이츠
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섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게
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    • 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
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    • 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
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D21/00—Systems comprising a plurality of actuated clutches
    • F16D21/02—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways
    • F16D21/06—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways at least two driving shafts or two driven shafts being concentric
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/04—Combinations of toothed gearings only
    • F16H37/042—Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement
    • F16H37/046—Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement with an additional planetary gear train, e.g. creep gear, overdrive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
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Abstract

본 발명은, 자동차용 구동 장치 및 자동차 자체에 관한 것이다. 구동 장치는 전기 구동 기계(10), 내연 기관, 그리고 복수의 기어 단을 구비하는 수동 변속기(30), 및 다중 클러치(40), 특히 2중 클러치를 포함하며, 이 경우 수동 변속기의 제1 기어 요소(31), 특히 제1 기어 휠 또는 제1 기어 휠 쌍은 다중 클러치(40)의 제1 회전부(44)와 토크식으로 고정 결합되어 있고, 수동 변속기(30)의 제2 기어 요소(32), 특히 제2 기어 휠 또는 제2 기어 휠 쌍은 다중 클러치(40)의 제2 회전부(45)와 토크식으로 고정 결합되어 있다. 또한, 전기 구동 기계(10)의 회전자(11)는 다중 클러치(40)의 제3 회전부(46)와 토크식으로 고정 결합되어 있다. 내연 기관은, 수동 변속기(30)의 제3 기어 요소(33), 특히 제3 기어 휠과 토크식으로 고정 결합되어 있다. 본원에서 제안된 구동 장치에 의해서는, 별도의 분리 클러치를 필요로 하지 않으면서, 기어 요소를 통한 내연 기관의 기계식 연결에 의해서, 전기 기계 및 내연 기관에 의해 실현된 회전 속도들이 상호 독립적으로 설정될 수 있다.

Description

구동 장치 및 자동차
본 발명은, 자동차용 구동 장치 및 자동차 자체에 관한 것이다.
차량의 환경 친화성을 개선하기 위한 필요성에 따라, 차량을 적어도 부분적으로 전기화하려는 상이한 접근 방식들이 존재한다.
이와 같은 접근 방식들 중 하나는, 전동식 및 연소 기술식 구동부를 갖는 자동차인 소위 플러그-인-하이브리드(plug-in-hybrid) 내에 존재하며, 이 구동부의 축전지는 연소 기관을 통해서 충전될 수 있을 뿐만 아니라 전기 회로망에서도 충전될 수 있다.
이 경우에는, 폭스바겐 아게(Volkswagen AG)의 하이브리드 모듈 VW DQ400가 에너지 소비, 비용 효율적인 제조, 설치 공간 요구, 변속 안락감과 수명 간에 거의 최적의 관계를 보여준다.
DE 10 2009 038 344 A1호에는, 전기 구동 기계, 내연 기관, 그리고 복수의 기어 단을 구비하는 수동 변속기, 및 2중 클러치 그리고 분리 클러치를 구비하는, 자동차용 파워 트레인 모듈이 도시되어 있다. 회전자 클러치로서 구현된 분리 클러치는, 모듈 입력 샤프트로부터 2중 클러치로 토크를 전달하기 위해서 이용된다.
하지만, 상기와 같은 하이브리드 모듈에 비해, 제조 비용과 관련하여 추가의 감소를 얻기 위한 노력이 강구되고 있다.
그렇기 때문에, 본 발명은, 비용적으로 바람직한 제조에서 적은 에너지 소비 및 설치 공간 요구를 높은 변속 안락감 및 긴 수명과 결합시키는, 자동차용 구동 장치를 제공하는 과제를 토대로 한다.
상기 과제는, 청구항 제1항에 따른 본 발명에 따른 구동 장치에 의해서 해결된다. 이와 같은 구동 장치의 바람직한 실시예들은 종속 청구항 제2항 내지 제9항에 명시되어 있다. 보완적으로, 본 발명에 따른 구동 장치를 갖는 청구항 제10항에 따른 자동차가 제공될 수 있다.
청구항의 특징부들은 기술적으로 유용한 모든 유형 및 방식으로 조합될 수 있으며, 이 경우에는 이 목적을 위해, 또한 본 발명의 보완적인 실시예들을 포함하는 이하의 명세서로부터의 설명 및 도면들로부터의 특징부도 인용될 수 있다.
본 발명은, 전기 구동 기계, 내연 기관, 그리고 복수의 기어 단을 구비하는 수동 변속기, 및 다중 클러치, 특히 2중 클러치를 포함하는, 자동차용 구동 장치와 관련이 있다. 수동 변속기의 제1 기어 요소, 특히 제1 기어 휠 또는 제1 기어 휠 쌍은 다중 클러치의 제1 회전부와 토크식으로 고정 결합되어 있고, 수동 변속기의 제2 기어 요소, 특히 제2 기어 휠 또는 제2 기어 휠 쌍은 다중 클러치의 제2 회전부와 토크식으로 고정 결합되어 있다. 전기 구동 기계의 회전자는 다중 클러치의 제3 회전부와 토크식으로 고정 결합되어 있다. 내연 기관은, 수동 변속기의 제3 기어 요소, 특히 제3 기어 휠과 토크식으로 고정 결합되어 있다.
개별 기어 요소 또는 기어 휠은 또 다른 기어 휠과 함께 변속 단 및 이로써 수동 변속기의 기어 단을 형성한다. 이 경우, 개별 기어 요소는 또한 서로 회전식으로 고정 결합된 2개의 기어 휠 및 이로써 기어 휠 쌍을 구비할 수 있으며, 이들은 각각 또 다른 기어 휠과 맞물릴 때에 변속 단을 형성한다.
내연 기관이 직접 그리고 바람직하게는 분리 클러치의 중간 접속 없이 변속 단을 통해 수동 변속기에 연결되어 있음으로써, 내연 기관 및 전기 구동 기계는 상이한 회전 속도 범위 또는 토크 범위용으로 설계될 수 있으며, 그 결과 파워 트레인을 위해서 필요한 설치 공간의 최소화가 실현될 수 있다.
하지만, 본 발명은, 반드시 내연 기관과 수동 변속기 사이에 분리 클러치 없이 구현될 필요는 없다.
따라서, 본 발명은 소위 통합된 하이브리드 변속기를 나타내며, 이 경우 수동 변속기는 바람직하게 자동화된 변속기이고, 다중 클러치는 습식 2중 클러치로서 구현되어 있다. 본원에서는, 전기 구동 기계가 메인 구동 장치이고, 내연 기관이 선택적으로 접속 가능한 서브 구동 장치인 것이 제안된다.
바람직하게는, 내연 기관과 결합된 제3 기어 요소가 수동 변속기의 제4 기어 단의 변속을 실현하기 위한 기어 휠인 것이 제안되었다.
기어 맞물림을 통한, 특히 스퍼 기어 맞물림을 통한 수동 변속기와 내연 기관의 상기와 같은 기계적인 결합에 의해서는, 내연 기관에 의해 도입된 토크 및 회전 속도가 수동 변속기의 기어 요소와 내연 기관 사이에서 선택된 변속에 의해 국부적으로 결정될 수 있다.
상기 실시예에서는, 제3 기어 요소로서 이용되는 기어 휠이 수동 변속기의 제4 기어 단의 변속의 구동 휠인 것이 제안되었다.
또한, 제3 기어 요소와 내연 기관의 결합은 프리 휠, 전환 가능한 슬라이딩 슬리브 또는 차동 기어를 통해서 실현될 수도 있다.
내연 기관의 시동은, 추가 스타터에 의한 프리 휠을 통한 연결의 경우에 이루어지거나, 슬립에 의해 구동되는 2중 클러치의 제2 분리 클러치를 통한 슬라이딩 슬리브를 통한 연결의 경우에 이루어진다.
전기 기계에 의해 실현된 최대 속도에서도 상기와 같은 시동을 실시할 수 있기 위하여, 최대 속도를 실현하는 기어 단은 홀수 기어 단이다.
또한, 본 발명에 따른 구동 장치는, 제1 회전부가 다중 클러치의 제1 클러치 디스크이고, 제2 회전부가 다중 클러치의 제2 클러치 디스크인 경우에 바람직하게 형성되어 있다.
이 경우, 제3 회전부는 다중 클러치의 클러치 하우징이어야만 한다. 클러치가 개방된 경우에는 클러치 디스크가 클러치 하우징에 대해 상대적으로 회전 가능하고, 클러치가 폐쇄된 경우에는 클러치 디스크가 서로에 대해 회전식으로 고정되어 있음으로써, 결과적으로 부분 클러치가 폐쇄된 경우에는 이들 클러치 디스크 사이에서 토크가 전달될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 토크는 클러치 디스크와 클러치 하우징 또는 클러치 하우징에 연결된 파워 트레인의 요소 사이에서 전환 가능하게 전달될 수 있다.
더 나아가, 바람직한 일 실시예에서는, 다중 클러치가 적어도 국부적으로 그리고 바람직하게는 완전히, 전기 구동 기계의 회전자에 의해 둘러싸인 공간 내에 배열되어 있는 것이 제안되었다. 이와 같은 배열 상태는, 특히 본 발명에 따라 내연 기관과 수동 변속기 사이에 있는 분리 클러치가 생략될 수 있기 때문에, 요구되는 설치 공간의 추가 감소를 보장한다.
또한, 수동 변속기는 유성 기어를 포함할 수 있고, 이 유성 기어는 특히 전환 가능한 링 기어를 갖는 유성 기어일 수 있으며, 이 경우 유성 기어는 추가의 변속을 실현하기 위해 기어 요소들 사이에 배열되어 있다. 여기에서, 전환 가능한 링 기어는 특히 유성 기어에 의해서 실현 가능한 변속의 확장을 위해 이용된다.
더 나아가, 바람직하게는, 수동 변속기가 2중 클러치 변속기이고, 다중 클러치가 2중 클러치인 것이 제안되었으며, 이 경우 2중 클러치 변속기의 제1 출력 샤프트는 2중 클러치의 제1 회전부와 회전식으로 결합되어 있고, 2중 클러치 변속기의 제2 출력 샤프트는 2중 클러치의 제2 회전부와 회전식으로 결합되어 있다. 여기에서, 이와 같은 회전식 결합은, 바람직하게 개별 회전부 또는 클러치 디스크가 변속기의 하나 이상의 변속 단을 통해 개별 출력 샤프트와 연결되도록 제공되었다.
종래의 구동 장치에 비하여, 본 발명에 따른 구동 장치는, 통상적으로 제공된 모터 측 분리 클러치(K0)가 생략되도록 형성되어 있다. 이 경우, 전기 기계는 초고속 회전 장치로서 설계될 수 있으며, 이와 같은 설계 방식은 운전 안락감 및 제조 비용에 바람직하게 작용한다. 그에 상응하게, 수동 변속기도 높은 회전 속도 및 상대적으로 적게 인가되는 토크에 맞추어 설계될 수 있음으로써, 결과적으로는 수동 변속기도 비용적으로 유리하게 제공될 수 있다.
모든 하이브리드 기능이 실현될 수 있다. 구동 장치가 설치된 차량은, 수동 변속기의 모든 기어 단들에서 연소 엔진 방식으로 구동될 수 있을 뿐만 아니라 전기식으로도 구동될 수 있으며, 이 경우 모든 기어 단들은 부하 전환 가능하게 접속될 수 있다.
보완적으로는, 본 발명에 따른 구동 장치 및 이 구동 장치에 의해서 구동될 수 있는 하나 이상의 구동 휠을 구비하는 자동차가 또한 제공될 수 있다. 바람직하게, 본 발명에 따른 구동 장치는 전륜 구동식 승용차 내에 배열되어 있다.
전술된 발명은, 관련 기술을 배경으로 해서, 바람직한 실시예들을 보여주는 관련 도면들을 참조하여, 이하에서 상세하게 설명된다. 본 발명은, 어떠한 방식으로도 순전히 개략적인 도면에 의해서 제한되지 않으며, 이 경우에 언급해야 할 사실은, 도면에 도시된 실시예들이 도시된 치수에 한정되어 있지 않다는 것이다.
도 1은 전기 구동 기계를 구비하고 내연 기관이 없는 종래의 구동 장치를 도시하며,
도 2는 제1 기어 단에 토크 경로가 도시되어 있는, 내연 기관이 연결된 본 발명에 따른 구동 장치를 도시하고,
도 3은 제2 기어 단으로부터 제3 기어 단으로의 전환 과정이 도시되어 있는, 내연 기관이 연결된 본 발명에 따른 구동 장치를 도시하며,
도 4는 내연 기관의 시동 과정이 도시되어 있는, 내연 기관이 연결된 본 발명에 따른 구동 장치를 도시하고,
도 5는 차동 기어를 갖춘, 내연 기관이 연결된 본 발명에 따른 구동 장치의 또 다른 일 실시예를 도시하며,
도 6은 유성 기어를 갖춘, 내연 기관이 연결된 본 발명에 따른 구동 장치의 또 다른 일 실시예를 도시한다.
본원에서 제안된 구동 장치에서는, 기어 요소를 통한 내연 기관의 기계식 연결에 의해서 상응하는 최적의 변속비가 실현될 수 있다. 전기 기계 및 내연 기관에 의해서 실현된 회전 속도들은 상호 독립적으로 설정될 수 있다. 내연 기관의 결합을 위한 분리 클러치가 추가로 필요치 않음으로써, 제조 기술적인 복잡성이 감소되었고, 추가의 설치 공간이 제공될 수 있다.
먼저, 본 발명에 따른 구동 장치의 기본적인 구조가 도 1 및 도 2를 참조해서 설명된다. 도 1은, 전기 구동 기계(10)가 연결된 구동 장치를 보여주며, 상기 전기 기계에는 내연 기관이 더 연결되어 있지 않다. 상기 구동 장치는, 전기 구동 기계(10) 외에 수동 변속기(30) 및 본원에서 2중 클러치로서 구현된 다중 클러치(40)를 포함한다. 전기 구동 기계(10)에 의해서 발생된 토크는 다중 클러치(40) 및 수동 변속기(30)를 거쳐 출력부(60)로 안내된다.
수동 변속기(30)는, 기어 단(1 내지 4)을 실현하기 위한 복수의 변속 단을 구비한다. 이 경우, 기어 단(1 및 3)의 기어 휠은 제1 기어 요소(31)로서 제1 출력 샤프트(35)와 결합되어 있으며, 기어 단(2 및 4)의 기어 휠은 제2 기어 요소(32)로서 제2 출력 샤프트(36)와 결합되어 있다. 제1 출력 샤프트(35)는 클러치 과정에 의해서 다중 클러치(40)의 제1 회전부(44)와 토크식으로 고정 연결될 수 있으며, 제2 출력 샤프트(36)는 클러치 과정에 의해서 다중 클러치(40)의 제2 회전부(45)와 토크식으로 고정 연결될 수 있다. 이 경우, 제1 회전부(44)는 다중 클러치(40)의 제1 부분 클러치(41)의 클러치 디스크이며, 제2 회전부(45)는 다중 클러치(40)의 제2 부분 클러치(42)의 클러치 디스크이다.
상기 클러치 디스크는, 다중 클러치(40)의 클러치 하우징(43)에 대해 상대적으로 회전 가능하다. 클러치 하우징(43)은, 전기 구동 기계(10)의 회전자(11)와 고정 연결된 다중 클러치(40)의 제3 회전부(46)를 형성한다.
따라서, 회전자(11)가 전기 구동 기계(10)의 고정자(12)에 대해 회전하는 경우에는, 부분 클러치(41, 42)의 폐쇄에 의해서, 전달된 토크의 경로가 수동 변속기(30)에 의해 결정될 수 있는데, 다시 말하자면 제1 또는 제3 기어 단의 변속을 통해서 결정될 수 있거나, 제2 및 제4 기어 단의 변속을 통해서 결정될 수 있다.
도 2는, 내연 기관(20)이 결합된, 도 1에 도시된 구동 장치의 실시예를 보여준다. 내연 기관(20)은 원심력 진자(80)를 통해서 수동 변속기(30)에 연결되어 있다. 이 경우에는, 내연 기관(20)과 수동 변속기(30) 사이에 추가의 분리 클러치가 배열되어 있지 않고, 오히려 내연 기관(20)이 제3 기어 요소(33)를 통해서 수동 변속기(30)에 연결되어 있으며, 이 경우 제3 기어 요소는 또한 수동 변속기(30)의 제4 기어 단의 변속의 구동 휠이기도 하다. 상기 제3 기어 요소(33)에 의해 실현된 변속의 변속비를 선택함으로써, 상이한 효율의 내연 기관을 적용하기 위한 폭넓은 가능성들이 존재하게 된다. 따라서, 다른 무엇보다, 상대적으로 고속으로 회전하고 적은 설치 공간을 요구하는 내연 기관(20)을 배열하는 것이 가능해진다.
도 2는, 또한 내연 기관(20)을 이용해서 구동 장치가 작동되는 경우의 토크 경로를 보여준다. 도면을 통해 알 수 있는 사실은, 내연 기관(20)에 의해서 제공될 수 있는 토크가 수동 변속기(30)의 제4 기어 단을 위한 변속의 구동 휠(34)을 거쳐서는 수동 변속기(30) 내부로 도입되고, 제2 출력 샤프트(36)를 거쳐서는 제2 부분 클러치(42)로 안내되고, 제2 부분 클러치로부터 클러치 하우징(43)으로 그리고 클러치 하우징으로부터 제1 부분 클러치(41)로 안내된다는 것이다. 토크는, 제1 부분 클러치(41)로부터 제1 출력 샤프트(35)로 안내되고, 제1 출력 샤프트로부터 제1 기어 단의 변속을 거쳐 출력부(60)에 제공된다.
도 3 및 도 4는, 도 2와 동일하지만 상이한 기능을 갖는 구동 장치를 보여준다. 이 경우, 도 3은, 제2 기어 단으로부터 제3 기어 단으로의 전환 과정의 순서를 보여준다. 도면을 통해 알 수 있는 사실은, 내연 기관(20)에 의해서 제공되는 토크가 먼저 제4 기어 단의 변속비를 거쳐 그리고 그곳으로부터 제2 출력 샤프트(36)를 거쳐 출력부(60)에 제공된다는 것이다. 제1 부분 클러치(41)의 작동에 의해서 그리고 전기 구동 기계(10)의 작동에 의해서, 토크가 회전자(11)로부터 제1 부분 클러치(41)를 거쳐 제1 출력 샤프트(35) 내로 도입되고, 제1 출력 샤프트로부터 제3 기어 단의 변속 단을 거쳐 출력부(60)에 제공된다. 따라서, 이와 같은 상태에서는 전기 모터식 구동이 이루어지고, 결과적으로 내연 기관(20)은 작동될 필요가 없어진다.
기어 단들 사이에서의 전환은, 항상 전기 구동 기계(10)의 부하 전환으로서 이루어지며, 내연 기관(20)은 전환 전에 결합 해제되거나 또는 부하 전환 후에 비로소 재차 결합된다.
전술된 제3 기어 단으로부터 내연 기관(20)을 재시동하기 위하여, 도 4에서 알 수 있는 바와 같은 조치가 취해질 수 있다. 이 경우에는 제2 부분 클러치(42)가 폐쇄됨으로써, 결과적으로 토크는 제2 출력 샤프트(36)로 전달되고, 제2 출력 샤프트로부터 구동 휠(34)을 거쳐 내연 기관(20)에 제공되며, 그 결과 내연 기관이 시동될 수 있다.
도 5 및 도 6은, 수동 변속기(30)가 차동 기어(70)와 결합되어 있는 본 발명에 따른 구동 장치의 실시예들을 보여준다. 또한, 내연 기관(20)이, 도 5에 도시된 구동 장치의 실시예에서는 프리 휠(50)을 통해서 수동 변속기(30)에 연결되어 있다는 것을 알 수 있다. 도 6에 도시된 실시예에서는, 수동 변속기(30)에 대한 내연 기관(20)의 연결이 유성 기어(100)를 통해서 실현되었으며, 유성 기어는 바람직하게 토크 비율을 조정하기 위해 전환 가능한 링 기어(101)를 구비한다.
기어 요소를 통한 내연 기관의 기계적인 연결에 의해서, 상응하는 최적의 변속비가 실현될 수 있다. 전기 기계 및 내연 기관에 의해서 실현된 회전 속도들은 상호 독립적으로 설정될 수 있다. 내연 기관의 결합을 위한 분리 클러치가 추가로 필요치 않음으로써, 제조 기술적인 복잡성이 감소되었고, 추가의 설치 공간이 제공될 수 있다.
1: 제1 기어 단
2: 제2 기어 단
3: 제3 기어 단
4: 제4 기어 단
10: 전기 구동 기계
11: 회전자
12: 고정자
20: 내연 기관
30: 수동 변속기
31: 제1 기어 요소
32: 제2 기어 요소
33: 제3 기어 요소
34: 구동 휠
35: 제1 출력 샤프트
36: 제2 출력 샤프트
40: 다중 클러치
41: 제1 부분 클러치
42: 제2 부분 클러치
43: 클러치 하우징
44: 제1 회전부
45: 제2 회전부
46: 제3 회전부
50: 프리 휠
60: 출력부
70: 차동 기어
80: 원심력 진자
100: 유성 기어
101: 전환 가능한 링 기어

Claims (10)

  1. 전기 구동 기계(10), 내연 기관, 그리고 복수의 기어 단을 구비하는 수동 변속기(30), 및 다중 클러치(40)를 포함하는 자동차용 구동 장치이며, 상기 수동 변속기의 제1 기어 요소(31)는 다중 클러치(40)의 제1 회전부(44)와 토크식으로 고정 결합되어 있고, 수동 변속기(30)의 제2 기어 요소(32)는 다중 클러치(40)의 제2 회전부(45)와 토크식으로 고정 결합되어 있으며, 전기 구동 기계(10)의 회전자(11)는 다중 클러치(40)의 제3 회전부(46)와 토크식으로 고정 결합되어 있는, 자동차용 구동 장치에 있어서,
    상기 내연 기관은, 수동 변속기(30)의 제3 기어 요소(33)와 프리 휠(50) 또는 전환 가능한 슬라이딩 슬리브를 통해서 결합되어 있으며,
    내연 기관과 결합된 제3 기어 요소(33)는 수동 변속기(30)의 제4 기어 단의 변속을 실현하기 위한 기어 휠인 것을 특징으로 하는, 자동차용 구동 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 제3 기어 요소(33)로서 이용되는 기어 휠은 수동 변속기(30)의 제4 기어 단의 변속의 구동 휠인 것을 특징으로 하는, 자동차용 구동 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 제1 회전부(44)는 다중 클러치(40)의 제1 클러치 디스크이고, 제2 회전부(45)는 다중 클러치(40)의 제2 클러치 디스크인 것을 특징으로 하는, 자동차용 구동 장치.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서, 제3 회전부(46)는 다중 클러치(40)의 클러치 하우징(43)인 것을 특징으로 하는, 자동차용 구동 장치.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서, 다중 클러치(40)는 적어도 국부적으로 전기 구동 기계(10)의 회전자(11)에 의해 둘러싸인 공간 내에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 자동차용 구동 장치.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서, 수동 변속기(30)는 유성 기어(100)를 포함하며, 유성 기어(100)는 추가의 변속을 실현하기 위해 기어 요소들 사이에 배열되어 있는 것을 특징으로 하는, 자동차용 구동 장치.
  9. 제1항 또는 제3항에 있어서, 수동 변속기(30)는 2중 클러치 변속기이고, 다중 클러치(40)는 2중 클러치이며, 상기 2중 클러치 변속기의 제1 출력 샤프트(35)는 2중 클러치의 제1 회전부(44)와 회전식으로 결합되어 있고, 상기 2중 클러치 변속기의 제2 출력 샤프트(36)는 2중 클러치의 제2 회전부(45)와 회전식으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는, 자동차용 구동 장치.
  10. 제1항 또는 제3항에 따른 구동 장치 및 상기 구동 장치에 의해서 구동될 수 있는 하나 이상의 구동 휠을 구비하는, 자동차.
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