KR20050045071A - 하이브리드 차량의 변속장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량용 변속기 및 동력 전달장치를 구성함에 있어서, 엔진룸 배열의 효율적 배치가 가능하며 각각의 구동 조건에 맞도록 기어비를 조작하고 엔진 및 모터의 동력 전달을 용이하게 조절할 수 있는 하이브리드 차량의 변속장치에 관한 것으로, 2개의 클러치 조합으로 구성되어 엔진의 동력을 전달하는 동력 전달부와; 상기 동력 전달부를 구성하는 2개의 클러치에 각각 연결되는 2개의 축이 한 조를 이루는 제1 변속축과; 홀수단의 변속 기어와 짝수단의 변속 기어가 각각 한 조를 이루어 상기 제1 변속축을 구성하는 2개의 축에 각각 연결되는 변속 기어부와; 2개의 축이 한 조를 이루며, 상기 제1 변속축으로부터 각각 회전력을 전달받아 해당되는 기어 변속을 하는 제2 변속축과; 상기 제2 변속축 가운데 한 개의 축에 연결되는 모터를 포함하여 구성한다.

Description

하이브리드 차량의 변속장치{TRANSMISSION OF HYBRID VEHICLE}

본 발명은 하이브리드 차량의 변속장치에 관한 것이다.

통상적으로, 하이브리드 차량의 경우 도 1에 도시된 바와 같이 엔진과 모터를 변속기사이에 위치하여 엔진 구동시 모터를 거쳐서 변속기로 동력을 전달한다.

그리고, 모터 구동시 엔진은 오프(Off)되고 모터의 구동력만 변속기로 전달되는 구조로 되어있다.

이러한 동력 전달계 구조의 문제점은 엔진룸의 용적이 부족하여 엔진 및 변속기, 모터의 설계에 많은 제한을 가져오게 되어 설계 자유도가 떨어지게 된다.

또한, 엔진 구동시와 모터 구동시에 두 동력원이 발생할 수 있는 동력에 차이가 있음에도 불구하고 동일한 기어비를 사용하여 차량을 구동하여야 하는 문제점이 있기 때문에 효율면에서 좋지 않다.

본 발명의 목적은 하이브리드 차량용 변속기 및 동력 전달장치를 구성함에 있어서, 엔진룸 배열의 효율적 배치가 가능하며 각각의 구동 조건에 맞도록 기어비를 조작하고 엔진 및 모터의 동력 전달을 용이하게 조절할 수 있는 하이브리드 차량의 변속장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 하이브리드 차량의 변속장치에 있어서, 2개의 클러치 조합으로 구성되어 엔진의 동력을 전달하는 동력 전달부와; 상기 동력 전달부를 구성하는 2개의 클러치에 각각 연결되는 2개의 축이 한 조를 이루는 제1 변속축과; 홀수단의 변속 기어와 짝수단의 변속 기어가 각각 한 조를 이루어 상기 제1 변속축을 구성하는 2개의 축에 각각 연결되는 변속 기어부와; 2개의 축이 한 조를 이루며, 상기 제1 변속축으로부터 각각 회전력을 전달받아 해당되는 기어 변속을 하는 제2 변속축과; 상기 제2 변속축 가운데 한 개의 축에 연결되는 모터를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속장치 구성을 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 동력 전달 구조를 개념적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 실시예는 하이브리드 차량의 변속장치에 있어서, 동력 전달부, 제1 변속축, 변속 기어부, 제2 변속축, 모터를 포함하여 구성한다.

동력 전달부는 2개의 클러치 조합으로 구성되어 엔진의 동력을 전달하는 기능을 한다.

동력 전달부는 제1 클러치, 제2 클러치를 포함하여 구성한다.

제1 클러치는 1단 변속 기어와 3단 변속 기어와 5단 변속 기어가 연결된다.

제2 클러치는 2단 변속 기어와 4단 변속 기어와 6단 변속 기어가 연결된다.

제1 변속축은 동력 전달부를 구성하는 2개의 클러치에 각각 연결되는 2개의 축이 한 조를 이룬다.

변속 기어부는 도 2에 도시된 바와 같이 홀수단의 변속 기어와 짝수단의 변속 기어가 각각 한 조를 이루어 제1 변속축을 구성하는 2개의 축에 각각 연결된다.

변속 기어부의 홀수단 변속 기어는 1단, 3단, 5단의 변속 기어를 포함하여 구성한다.

변속 기어부의 짝수단 변속 기어는 2단, 4단, 6단의 변속 기어를 포함하여 구성한다.

제2 변속축은 2개의 축이 한 조를 이루며, 제1 변속축으로부터 각각 회전력을 전달받아 해당되는 기어 변속을 한다.

제2 변속축에는 제1 변속축에 각각 연결되는 변속 기어들과의 변속비 조합에 따라 설정된 보조 변속 기어들이 연결된다.

모터는 도 2에 도시된 바와 같이 제2 변속축 가운데 한 개의 축에 연결되며, 엔진을 보조하는 동력을 제공한다.

상기한 바와 같이 본 발명의 실시예는 하이브리드 차량용 변속장치에 관한 것으로, 기존의 수동 변속기에서 자동 변속기의 변속감을 얻기 위하여 최근에 활발히 연구되고 있는 이중 클러치 변속기(DCT ; Double Clutch Transmission)의 구조를 이용하여 하이브리드 차량용 변속기를 구성한다.

본 발명의 실시예에서 설명하는 하이브리드 차량용 변속기 구조 및 동력 전달 구조를 이용하여 엔진룸 배열의 효율적 배치가 가능해지며 각각의 구동 조건에 맞도록 기어비를 조작하고 엔진 및 모터의 동력 전달을 조절할 수 있다.

이러한 이유로 보다 효율적인 구동 및 동력 전달 효과를 얻을 수 있으며 하이브리드 차량의 원래 목적인 높은 연비 성능을 얻을 수 있다.

그리고 엔진 오프(Off)상태에서도 에어컨 작동 등의 부수적 효과를 얻을 수가 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이중 클러치 변속기의 경우 모터는 짝수 기어단을 형성하는 샤프트와 직결한다.

도 3 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 동력 전달 상태를 도시한 도면이다.

통상적인 1속 주행의 경우에 대한 동력 전달 경로는 도 3에 도시된 바와 같다.

1속 주행의 경우는 제1 클러치(Clutch A)만 작동하여 동력을 전달한다.

하이브리드 차량의 경우 초기 발진시나 큰 동력이 필요한 경우(등판, 초기 발진시) 엔진 출력뿐만 아니라 모터의 동력까지 사용한다.

통상적인 6속 주행(고속도로 고속 주행시)의 경우에 대한 동력 전달 경로는 도 4에 도시된 바와 같다.

6속 주행의 경우는 제2 클러치(Clutch B)만 작동하여 동력을 전달한다.

통상적인 시내 저속 주행과 같이 큰 동력이 필요하지 않는 경우는 엔진을 오프(Off)시키고 모터만의 동력으로 주행하며 이 경우에 대한 동력 전달 경로는 도 5에 도시된 바와 같다.

물론 시내 주행시에도 모터 동력만으로 주행하기에 동력이 부족한 경우는 엔진과 함께 차량을 구동하거나 또는 도 6에 도시된 바와 같이 모터의 동력을 제1 클러치와 제2 클러치를 경유하여 기어비 조합이 발생하도록 조작하여 큰 출력을 낼 수 있도록 한다.

또한, 코스팅(내리막 주행시 또는 감속시) 주행시의 경우 도 7에 도시된 바와 같이 바퀴의 구동력을 모터로 전달하여 배터리에 재충전하는 조작을 실시한다.

엔진 오프(Off) 상태에서 에어컨 작동을 하려면 도 8에서와 같이 컴프레서를 구동하여 주어야 한다.

이 경우는 모터에서 직접 에어컨 컴프레서를 구동하여 엔진 오프(Off)시에도 에어컨 성능을 발휘할 수 있도록 조작한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 변속장치는 연비향상의 효과가 있으며, 엔진 오프시에도 에어컨 작동이 가능하고, 엔진룸을 효율적으로 배치할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 동력 전달 구조를 개념적으로 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속장치 구성을 도시한 도면.

도 3 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 동력 전달 상태를 도시한 도면.

Claims (5)

1. 하이브리드 차량의 변속장치에 있어서,

   2개의 클러치 조합으로 구성되어 엔진의 동력을 전달하는 동력 전달부와;

   상기 동력 전달부를 구성하는 2개의 클러치에 각각 연결되는 2개의 축이 한 조를 이루는 제1 변속축과;

   홀수단의 변속 기어와 짝수단의 변속 기어가 각각 한 조를 이루어 상기 제1 변속축을 구성하는 2개의 축에 각각 연결되는 변속 기어부와;

   2개의 축이 한 조를 이루며, 상기 제1 변속축으로부터 각각 회전력을 전달받아 해당되는 기어 변속을 하는 제2 변속축과;

   상기 제2 변속축 가운데 한 개의 축에 연결되는 모터를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 변속 기어부의 홀수단 변속 기어는 1단, 3단, 5단의 변속 기어를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 변속 기어부의 짝수단 변속 기어는 2단, 4단, 6단의 변속 기어를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 동력 전달부는

   1단 변속 기어와 3단 변속 기어와 5단 변속 기어가 연결되는 제1 클러치와;

   2단 변속 기어와 4단 변속 기어와 6단 변속 기어가 연결되는 제2 클러치를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 제2 변속축에는 상기 제1 변속축에 각각 연결되는 변속 기어들과의 변속비 조합에 따라 설정된 보조 변속 기어들이 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속장치.