KR20050074963A - 자동차용 하이브리드 구동 장치 - Google Patents

자동차용 하이브리드 구동 장치 Download PDF

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KR20050074963A
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안드레아스 그륀들
베른하르트 호프만
라인하르트 라쉬
프리이드리히 뫼르틀
한스 글론너
게오르그 괴츠
외르그 미카엘
마르쿠스 카인들
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컴팩트 다이나믹스 게엠베하
바이에리쉐 모토렌 베르케 악티엔게젤샤프트
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Abstract

본 발명의 동력 전달계를 구비한 자동차용 하이브리드 구동 장치는, 연소 기관과, 다양한 기어비를 구비한 차량 변속기와, 모터 및 발전기 모두로 작동될 수 제1 및 제2 전기 기계 장치를 포함하고, 상기 제1 및 제2 전기 기계 장치 각각에는 스테이터(stator)와 로터(rotor)가 포함되고, 상기 제2 전기 기계 장치는 차량 변속기의 입력부와 영구적인 비확동 접속 상태(permanent nonpositive connection)에 있고, 전기 기계 장치들과 연소 기관의 구동 샤프트 사이에는 변위 가능한 클러치들이 각각 배치되고, 전기 기계 장치들이 전력 작동 제어를 경유하여 상호 접속되고 그리고/또는 전기 동력원에 접속된다. 상기 두 개의 전기 기계 장치는 공통의 하우징 내에 배치되고, 전기 기계 장치의 스테이터들 중 하나는 전력 작동 제어 및/또는 다른 스테이터와 함께 공통의 캐리어 상에 수용된다.

Description

자동차용 하이브리드 구동 장치{HYBRID DRIVE SYSTEM FOR A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 연소 기관과 다양한 변속비를 갖춘 차량 변속기와 모터 및 발전기 모두로 작동될 수 있는 제1 및 제2 전기 기계 장치를 구비한 자동차용 하이브리드 구동 장치에 관한 것으로, 제1 및 제2 전기 기계 장치 각각은 스테이터(stator)와 로터(rotor)를 포함하고, 제2 전기 기계 장치는 차량 변속기의 입력부와 영구적인 비확동 접속 상태(permanent nonpositive connection)에 있으며, 변위 가능한 클러치 각각이 전기 기계 장치들과 연소 기관의 구동 샤프트 사이에 배치되고, 전기 제어 회로를 경유하여 전기 기계 장치들은 서로 접속되고 그리고/또는 전기 동력원에 접속된다.
배터리 또는 차량 탑재(on-board) 연료 전지에 의해 전력이 공급되는 자동차용 구동 모터와 같은 전기 모터들은 배출물이 없고 거의 소음이 없는 주행을 가능하게 하는 한편 소형 구조로 될 수 있다. 그렇지만, 완전히 전기로만 구동되는 차량의 주행 성능은 현재 사용되는 배터리의 한정된 저장 용량으로 인해 상당히 제한되며, 이러한 이유로 전기 차량은 단지 특정 분야에만 적용되어 왔다.
완전 전기 구동 장치 외에, "하이브리드 구동 장치(hybrid drives)"라고도 불리는 부분적인 전기 구동 장치가 알려져 있다. 이러한 부분적인 전기 구동 장치는 구동 유니트로서 연소 기관을 본질적으로 구비하며, 이러한 연소 기관에 의해 자동차의 고성능과 주행 거리의 확대가 이루어진다. 보조적으로, 적어도 하나의 전기 기계 장치가 연소 기관과 변속기 사이에 설치되며, 상기 전기 기계 장치는 (연소 기관과 변속기 사이에 있는) 동력 전달계에 직렬로 또는 병렬로 설치되어, 예를 들어 제동 에너지 회수와 배출물 없는 주행과 같은 이점을 제공한다.
소위 직렬식 하이브리드 구동 장치에 있어서, 제1 주행 범위에서는, 한정된 동력에 의해 완전히 전기적으로만 운행이 이루어지고, 연소 기관과 두 개의 전기 기계 장치 중의 하나는 정지되어 있다. 요구 동력 전부는 배터리로부터 공급된다. 제2 주행 범위에서는 연소 기관에 의해 운행이 이루어지며, 연소 기관은 전기 모드(electric mode)에 있는 구동 모터에 번갈아 동력을 공급하는 발전기로서 작동하는 제2 전기 기계 장치를 구동한다. 이러한 직렬식 하이브리드 구동 장치의 작동은 클러치가 영구적인 비확동 상태에 있지 않은 채 이루어진다.
소위 병렬식 하이브리드 구동 장치에서, 출발은 변속기 입력 샤프트에 연결된 전기 모터에 의해 완전히 전기적으로 이루어진다. 한편, 비확동 클러치(nonpositive clutch)에 의해 변속기 입력 샤프트로부터 분리된 내연 기관은 정지 상태에 있다. 예를 들어, 소정의 더 높은 운행 속도를 초과하는 더 높은 출력이 요구되는 때에, 클러치의 접속에 의해 연소 기관이 기동되어 연소 기관을 원동력으로 사용한다. 이 때에, 전기 모터는 부가적인 동력원 또는 차량의 배터리용 발전기로서 사용될 수 있다.
자동차, 특히 승용차에서 장착 공간은 매우 제한된다. 가장 중요한 점은 전술한 하이브리드 구동 장치의 간단한 장착성과 연속 제작의 적합성이다.
도 1은 자동차용 병렬식 하이브리드 구동 장치의 개략도이다.
도 2는 자동차용 직렬식 하이브리드 구동 장치의 개략도이다.
도 3은 제1 실시예인 창의적인 하이브리드 구동 장치의 개략적인 종방향 부분 단면도이다.
도 4는 제2 실시예인 창의적인 하이브리드 구동 장치의 개략적인 종방향 부분 단면도이다.
본 발명은 안전한 작동, 소형 구조 그리고 조립 및 시험의 용이성을 제공하는 자동차용 하이브리드 구동 장치를 제작하고자 하는 목적에 기초한다.
본 발명에 따르면, 이러한 목적은 청구항 1의 특징부에 의한 하이브리드 구동 장치에 의해 해결된다. 이를 위하여, 두 대의 전기 기계 장치가 공통의 하우징 내에 배치되게 되고, 전기 기계 장치들의 스테이터들 중 하나는 전자 제어 회로 및/또는 다른 스테이터와 함께 공통의 캐리어(carrier) 상에 수용된다.
이러한 설계의 의해 공간 절약형 모듈식 조립은 스테이터 기능의 사전 시험을 할 수 있게 되고 전자 제어 회로와의 스테이터들의 협력이 가능하게 된다. 더욱이, 공통의 캐리어는 스테이터 또는 전자 제어 회로를 각각 냉각하기 위한 냉각 수단을 포함한다.
이러한 것은, 특히 전기 기계 장치들이 교류 기계 장치로 형성되는 경우에, 전기 기계 장치들이 전자 제어 회로로 소위 주파수 변환기에 의해 작동할 때에 더욱 효과적이다. 이러한 주파수 변환기에는, 필요한 경우 전자 제어 회로 내에 형성될 수도 있는 작동 전자 기기(actuation electronics)로부터 나오는 제어 신호에 의해 공급되는 전기 기계 장치의 위상 수에 상응하는 다수의 하프 브리지(half-bridge) 배열을 포함한다. 전기 기계 장치가 모터로서 또는 발전기로서 작동하는지 여부에 의존하여, 재충전 가능한 동력원으로부터 전력을 공급받아 소정의 속력 또는 소정의 토크를 위하여 전기 기계 장치로 전력이 공급되거나, 또는 전력이 전기 기계 장치로부터 공급되어 하류의 부하 또는 재충전 가능한 동력원을 위하여 각각 요구량 또는 위상 위치로 변환된다.
이러한 전기 기계 장치용 전력 전자 기기의 구성의 예는 독일 특허 공개 제 DE 42 30 510 A1호에 개시된다. 여기서의 개념은, 비등수(沸騰水) 냉각 욕조 내에 전자 기기를 배치하고, 제어 전자 기기 등을 위한 제어 신호를 전류 공급선에 의해 캡슐의 바닥에 있는 중앙 구멍을 통하여 압력-밀봉(pressure-tight) 캡슐로 둘러싸인 장치로 보내도록 하는 것이다.
무엇보다도, 전기 기계 장치와 주파수 변환기 사이의 케이블 때문에 필수적인 것으로 되는 케이블 설치비용과 전자기 차폐가 문제이다. 더욱이, 주파수 변환기 측과 전기 기계 장치 측 모두에는 상당한 수의 전력 커넥터가 요구된다. 또한, 주파수 변환기의 전력 전자 기기의 냉각에는 상당한 비용이 요구된다. 또 다른 문제는 캡슐로 둘러싸인 주파수 변환기는 압력-밀봉 캡슐을 개방하지 않으면 수리가 사실상 불가능하다는 것이다. 캡슐을 밀봉하는 데에는 상당한 비용을 들여야만 이루어질 수 있다. 결과적으로, 캡슐로 둘러싸인 주파수 변환기에 대수롭지 않은 결점이 있는 경우조차도 주파수 변환기 전체를 교체하게 된다.
본 발명의 해결책은 하나 또는 다수의 전기 기계 장치 또는 그 스테이터와 작동 전자 기기를 공통의 캐리어 상에 일체화시키고 공통의 냉각 수단에 의해 냉각시키는 접근법을 추구한다. 다시 말해, 하중 지지용 냉각 재킷이 그 내벽과 외벽 모두에서 스테이터와 작동 전자 기기를 수용할 수 있도록 설치된다. 이에 의하면 공간과 비용의 상당한 절감이 가능하다. 수리가 필요하게 되면, 작동 전자 기기 전체가 아닌 하나 또는 그 이상의 결함 모듈을 대체하므로 수리가 훨씬 용이하고 비용도 절감된다. 이외에도, 본 발명에서는 고주파수의 전력을 운반하는 케이블이 종래의 분리형 장치에서보다 훨씬 짧기 때문에 차폐 비용이 상당히 감소될 수 있다. 더욱이, 기계 장치측에 있는 종래의 공통 위상 분배 레일(phase distribution rail)이 없어도 되기 때문에 배선 비용이 상당히 감소된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 캐리어는 실질적으로 중공 원통부(hollow cylindrical portion)를 가지며, 캐리어 내벽에는 하나의 스테이터가 배치되고 외벽에는 다른 스테이터가 배치된다. 선택적으로, 스테이터 모두는 그 내벽 또는 외벽 중 어느 한 쪽에 배치될 수 있다. 캐리어의 중공 원통부는 실질적으로 원형 또는 다각형인 링(ring) 형상 단면을 가진다.
바람직한 실시예에서, 냉각 수단은 유체 채널들과 교차된다. 유체 채널들은 원형으로 또는 나선형으로 전기 기계 장치를 둘러싸거나 또는 전기 기계 장치의 회전 축 또는 캐리어의 중심 축과 각각 실질적으로 동축상으로 연장할 수 있다.
냉각 수단은 제조 과정 초기에 미리 캐리어 내에 일체화될 수 있다. 이러한 것은, 예를 들어 가압 다이캐스팅된 (알루미늄) 재료로 만들어지는 캐리어에 있어서는, 유체 채널과의 냉각 수단이 간단한 방식으로 캐리어 벽에 형성되기 때문에, 상대적으로 용이하다. 일 실시예에서, 냉각 수단은 그 외벽에 적어도 하나의 유체 채널로 연장하는 적어도 하나의 구멍을 가지며, 전자 제어 회로의 모듈들 중 하나에 배치된 냉각 소자들이 유체 채널들 내로 돌출한다. 이러한 냉각 소자는 예를 들어 리브, 웨브 또는 핀의 형태로 설계된다.
전기 기계 장치와 전자 제어 회로의 모듈 모두로부터의 열 소산을 개선하기 위하여, 유체 채널들 내로 돌출하는 냉각 소자들은 유체 채널 내를 흐르는 유체에 난류를 발생시키는 방식으로 설계된다. 이것은, 예를 들어 유체 흐름에 횡으로 배치된 임팩트 블레이드(impact blade)들, 서로를 향하는 또는 서로 멀어지는 방향의 가이드 베인(guide vane)들 등에 의해 이루어진다.
전자 제어 회로의 모듈들 내에 배치된 전력 반도체[MOSFETs, IGBTs, 쇼트키(Schottky) 다이오드 등]의 양호한 전기 차폐 및 이와 동시에 양호한 열 결합(thermal coupling)을 달성하기 위하여, 유체 채널들 및/또는 모듈의 덮개들 내로 돌출하는 냉각 소자들은 비철 금속으로, 바람직하게는 구리 또는 알루미늄을 포함하는 재료로 또는 바람직하게는 알루미나, 알루미늄 질화물 및/또는 실리콘 카바이드를 포함하는 세라믹 재료로 만들어진다.
모듈 내에 위치한 전자 제어 회로의 구성 요소들을 스테이터 및/또는 로터 코일들과 가능한 한 짧은 거리에서 연결하기 위하여, 실질적으로 반경 방향으로 향하는 케이블들이 캐리어 내에 배치되며, 케이블들은 스테이터 및/또는 로터 코일들로부터 전자 제어 회로의 각각의 모듈로 연장한다.
또한, 케이블들은 캐리어 내에 또는 캐리어에 실질적으로 그 원주를 따르는 방향으로 배치되고, 전자 제어 회로의 각각의 모듈을 서로 연결한다. 이에 따라, (모터 작동 상태에서는) 모듈로 또는 (발전기 작동 상태에서는) 각각의 모듈로부터 픽-오프로, 한편으로는 제어 신호의 분배가, 다른 한편으로는 요구 전력의 분배가 가능하게 된다.
캐리어는, 특히 동력 전달계 내의 다른 유압 작동 조립체 또는 자동 변속기를 위하여, 그 내벽 및/또는 외벽에 유압 매니폴드 플레이트를 또한 수용할 수 있다.
본 발명의 추가적인 이점과 개량은 종속항들로부터 그리고 첨부된 도면을 참조하여 기본적으로 다음에 기술되는 실시예로부터 명확하게 된다.
도 1과 도 2는 동력 전달계(1)를 구비한 자동차용 하이브리드 구동 장치를 개략적으로 도시하며, 자동차용 하이브리드 구동 장치는, 연소 기관(2)과 자동 변속기 형태인 다중 기어의 차량 변속기(3) 사이에, 제1 전기 기계 장치(4)와, 변속기 입력 샤프트(5)에 직접 영구히 연결된 제2 전기 기계 장치(6)를 포함한다. 모터와 발전기로 각각 작동 가능한 전기 기계 장치(4, 6)들과 연소 기관(2) 사이에는, 변위 가능한 클러치(7 또는 8)가 각각 배치된다.
도 1에 따른 실시예에서, 변위 가능한 제1 클러치(7)와 제1 전기 기계 장치(4)는 내연 기관(2)과 변위 가능한 제2 클러치(8) 사이에서 동력 전달계(1)로부터 분기(分岐)하는 병렬의 측면 전달계(parallel side train)(9)에 배치되고 병렬식 하이브리드 구동 장치를 형성한다. 그러므로, 제1 전기 기계 장치(4)는 제1 클러치(7)에 의해, 제2 전기 기계 장치(6)는 제2 클러치(8)에 의해, 각각 내연 기관(2)으로부터 분리되거나 내연 기관(2)에 접속된다.
직렬식 하이브리드 구동 장치를 도시하는 도 2에 따른 실시예에서, 변위 가능한 제1 클러치(7)와 제1 전기 기계 장치(4)는, 변위 가능한 제2 클러치(8)와 제2 전기 기계 장치(6)가 내연 기관(2)으로부터 차량 변속기(3)를 향하여 하류에서 뒤따르면서, 동력 전달계(1)에 직렬로 배치된다.
두 실시예 모두에서, 제1 전기 기계 장치(4)는 연소 기관(2)을 시동하기 위하여 제공된다. 이 과정에서, 제1 클러치(7)는 접속되거나 슬립(slip) 상태이다. 그렇지만, 기본적으로 시동 기능은 두 개의 전기 기계 장치(4, 6)들에 의해 이루어질 수 있다.
제2 전기 기계 장치(6)는 주로 내연 기관(2)과 분리된 상태에서 전기 시동을 위한 역할을 한다. 그렇지만, 제2 전기 기계 장치(6)와 연결되어 작동 중인 내연 기관(2)에 의해 시동되는 것도 또한 가능하다. 이 경우, 제2 클러치(8)는 슬립 상태로 변위된다.
도시된 두 실시예에서, 제1 전기 기계 장치(4)는 자동 변속기(3)의 유압 펌프(10)와 직접 연결된다. 유압 펌프(10)는 변위 가능한 제1 클러치(7)와 제1 전기 기계 장치(4) 사이에 배치된다. 유압 펌프(10)는 제1 전기 기계 장치(4)에 의해 전기적으로 구동되거나 또는 접속된 제 1 클러치(7)를 경유해 내연 기관(2)에 의해 기계적으로 구동된다.
도 1 과 도 2로부터 알 수 있듯이, 전기 기계 장치(4, 6)들은 전력 작동 제어(power actuation control)(11)를 경유하여 서로 전기적으로 연결되며 그리고 재충전 가능한 배터리 형태의 전기 동력원(12)과 전기적으로 연결된다.
제1 전기 기계 장치(4)는 배터리(12)로부터의 전류에 의해 작동되거나 또는 전력 작동 제어(11)를 경유하여 제2 전기 기계 장치(6)로부터 나온 전류에 의해 작동될 수 있다. 제2 전기 기계 장치(6)로부터 나온 전류에 의해 작동되는 경우에, 제2 전기 기계 장치(6)는 발전기로서 작동하고 제2 클러치(8)는 개방 또는 슬립 상태로 변위된다.
선택적으로, 제1 전기 기계 장치(4)가 발전기로서 사용될 수도 있고, 이 때에 제2 클러치(8)는 접속 또는 슬립 상태로 변위된다.
동력 전달계(1)를 회전의 불균일로부터 보호하기 위한 비틀림 진동 댐퍼(13)가 내연 기관(2)의 출력 샤프트와 제1 클러치(7) 사이에 배치된다.
도 3은 두 개의 전기 기계 장치(4, 6)가 실질적으로 원추형 관 형상(conical tubular shape)을 가지는 공통 하우징(20) 내에 어떻게 배치되는지를 도시한다. 원형 단면을 가지는 가압 다이캐스팅된 알루미늄 관이 캐리어(22)로서 상기 하우징(20) 내로 삽입되고, 캐리어(22)의 내벽(24)은 원형 단면을 가지며 캐리어(22)의 외벽(26)은 다각형 단면을 가진다. 캐리어의 전방(도 3에서 우측) 단부에서, 캐리어(22)는 베어링(30)을 통해 샤프트(32)를 지탱하며 반경 방향 안쪽으로 연장하는 지지 플랜지(28)를 가진다. 캐리어(22)의 전방 단부의 외벽에는, 스테이터 권선(stator windings)(34a)이 표시되어 있는 제1 전기 기계장치(4)의 스테이터(34)가 회전하지 않게 고정 배치된다. 또한, 로터 권선(38a)이 표시되어 있는 로터(38)가 공기 간극(37) 만큼 떨어져서 제1 전기 기계 장치(4)의 스테이터(34) 주위를 회전한다. 제1 클러치(7)로의 로터(38)의 출력 측에 대한 설명은 여기에서는 생략한다.
전방 단부로부터 떨어져서 제1 전기 기계 장치(4) 측에, 추가적인 제2 지지 플랜지(40)가, 캐리어(22)의 외벽(26)으로부터 반경 방향 바깥쪽으로 연장하고, 하우징(20)의 내벽에 고정된다. 캐리어(22)의 후방 단부에는, 하우징(20)의 내벽으로 반경 방향 바깥쪽으로 연장하여 하우징(20)의 내벽에 고정되는, 제3 지지 플랜지(42)가 형성된다.
제2 전기 기계 장치(6)는 실질적으로 그 전체 길이에 걸쳐서 캐리어(22)의 내벽(24)에 수용된다. 스테이터 권선(44a)이 표시되어 있는 제2 전기 기계 장치(6)의 스테이터(44)는 회전에 대해 고정되도록 캐리어(22)의 내벽(24)에 부착된다. 또한, 공기 간극(46) 만큼 떨어져서, 로터 권선(48a)이 표시되어 있는 로터(48)는 제2 전기 기계 장치(6)의 스테이터(44) 주위를 회전한다. 제2 클러치(8)로의 로터(48)의 출력 측은 여기에서는 도시되지 않는다.
외주를 따라 분포된 여러 개의 모듈(36)을 구비한 전자 제어 회로가 제2 플랜지(40)와 제3 플랜지(42) 사이에서 캐리어(22)의 외벽(26)에 배치된다. 전기 기계 장치들의 스테이터 권선(34a, 44a)은 케이블(58)을 통해 전자 제어 회로의 모듈(36)들과 연결된다.
캐리어(22)에는 물 또는 오일이 순환하는 냉각 채널(52)들이 형성되고, 냉각 채널(52)들은 전기 기계 장치(2, 4)로부터, 특히 전기 기계 장치들의 스테이터(34)들로부터 그리고 모듈로부터의 열 에너지를 상세하게 도시되지 않은 열 교환기에서 주변으로 소산시킨다.
도 3에 도시된 실시예에서, 냉각 채널(52)은 실질적으로 동심적으로 또는 나선상으로 나아가고 캐리어(22)의 외벽(26) 쪽을 향하여 막혀있다. 여기서, 전자 제어 회로의 모듈(36)들과 캐리어(22) 사이의 열 결합(thermal coupling)은 전기적으로 차단되지만 열전도성의 평면인 모듈(36)의 바닥판(36a)에 의해 이루어진다.
도 4에 도시된 구성에서, 캐리어(22)는 그 다각형 외벽(26)에 평면 영역부를 구비한 다수의 구멍(54)을 가지며, 전자 제어 회로의 모듈(36)의 냉각 소자(58)는 구멍(54)을 통해 돌출한다. 전자 제어 회로의 모듈(36)로부터 그리고 전기 기계 장치(4, 6)로부터의 열소산을 개선하기 위하여, 냉각 소자(58)는 냉각 채널들 내에 흐르는 물 및 오일에 난류를 발생시키는 방식으로 설계된다.
그런데, 도 4에 있어서는, 캐리어(22)의 외벽에 외부의 로터 모터로서의 하나의 전기 기계 장치와 전자 제어 회로가 배치되고 또한 캐리어(22)의 내벽에 내부의 로터 모터로서 다른 전기 기계 장치가 배치된다는 점에서, 도 3과 도 4의 실시예들은 서로 다르다. 그렇지만, 도 4에서, 전자 제어 회로만이 캐리어의 외벽에 배치되고, 두 개의 전기 기계 장치는 내부의 로터 모터로서 캐리어의 내벽에 배치된다. 도 4는 또한 두 개의 전기 기계 장치 사이에서(또는 각각의 기계 장치의 외부 표면들 중의 하나에) 유압 매니폴드 플레이트(70)가 캐리어(22)의 내벽에서 반경 방향 안쪽으로 어떻게 연장하는지를 나타낸다. 그러므로, 유압 매니폴드 플레이트(70)는, 필요하다면, 반경 방향 안쪽으로 연장하는 제1 지지 플랜지(28)의 기능을 또한 담당할 수도 있다.
전자 제어 회로의 모듈(36)은 여유 공간에 실질적으로 적합한 형상을 가지며 전력 반도체(36b)들을 구비하는 전자 기기를 포함한다. 열 손실을 발생시키는 전력 반도체(36b)는 냉각 소자(58)와 열적으로 결합되어 있다.
모듈(36)의 바닥판(36a)과 냉각 소자(58)는 구리 또는 알루미늄을 포함하는 재료로 만들어지거나, 알루미나, 알루미늄 질화물 또는 실리콘 카바이드로 만들어진다.
끝으로, 도면들은 기본적으로 단지 발명을 나타내고 설명하기 위한 것이고, 본 발명의 실시예들의 실제 치수와 비율은 도면들과는 다를 수 있다는 것을 유의하여야 한다.

Claims (17)

  1. 연소 기관(2)과, 다양한 기어비를 구비한 차량 변속기(3)와, 모터 및 발전기 모두로 작동될 수 제1 및 제2 전기 기계 장치(4, 6)를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 전기 기계 장치(4, 6) 각각에는 스테이터(stator)와 로터(rotor)가 포함되고, 상기 제2 전기 기계 장치(6)는 차량 변속기의 입력부(5)와 영구적인 비확동 접속 상태(permanent nonpositive connection)에 있고, 전기 기계 장치(4, 6)들과 연소 기관(2)의 구동 샤프트 사이에는 변위 가능한 클러치(7, 8)들이 각각 배치되고, 전기 기계 장치(4, 6)들이 전력 작동 제어(11)를 경유하여 상호 접속되고 그리고/또는 전기 동력원에 접속되는, 동력 전달계(1)를 구비한 자동차용 하이브리드 구동 장치에 있어서,
    상기 두 개의 전기 기계 장치(4, 6)는 공통의 하우징(20) 내에 배치되고,
    전기 기계 장치(4, 6)의 스테이터(34, 44)들 중 하나는 전력 작동 제어(11) 및/또는 다른 스테이터(44)와 함께 공통의 캐리어(22) 상에 수용되는 것을 특징으로 하는 자동차용 하이브리드 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    공통의 캐리어(22)는 스테이터(34, 44) 또는 전력 작동 제어(11)를 각각 냉각하기 위한 냉각 수단(52)을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 하이브리드 구동 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    캐리어(22)는 중공 원통부(hollow cylindrical portion)를 가지며, 하나의 스테이터가 캐리어(22)의 내벽(24)에 배치되고, 다른 스테이터가 캐리어(22)의 외벽(26)에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 하이브리드 구동 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    스테이터 모두는 공통인 캐리어(22)의 내벽 또는 외벽 중 어느 한 쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 하이브리드 구동 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    캐리어(22)의 중공 원통부는 원형 또는 다각형인 링(ring) 형상 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 자동차용 하이브리드 구동 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    캐리어(22)는 그 내벽 및/또는 외벽(26)에 유압 매니폴드 플레이트(70)를 수용하는 것을 특징으로 하는 자동차용 하이브리드 구동 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    변위 가능한 제1 클러치(7)와 제1 전기 기계 장치(4) 그리고 변위 가능한 제2 클러치(8)와 제2 전기 기계 장치(6)가 내연 기관(2)과 차량 변속기(3) 사이에서 동력 전달계(1)에 직렬로 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 하이브리드 구동 장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    변위 가능한 제1 클러치(7)와 제1 전기 기계 장치(4)는 내연 기관(2)과 변위 가능한 제2 클러치(8) 사이에서 동력 전달계(1)로부터 분기하는 병렬의 측면 전달계(parallel side train)(9)에 배치되어, 제1 전기 기계 장치(4)는 제1 클러치(7)에 의해 내연 기관(2)으로부터 분리될 수 있고, 제2 전기 기계 장치(6)는 제2 클러치(8)에 의해 내연 기관(2)으로부터 분리될 수 있는 방식인 것을 특징으로 하는 자동차용 하이브리드 구동 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 전기 기계 장치(4)는 차량 변속기(3)의 유압 펌프(10)와 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차용 하이브리드 구동 장치.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 전기 기계 장치(4)는 자동차를 구동하기 위하여 자동차의 하나 또는 다수의 보조 유니트와 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차용 하이브리드 구동 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 전기 기계 장치(6)는 제1 전기 기계 장치(4) 보다 더 높은 소비 전력/출력을 가지는 것을 특징으로 하는 자동차용 하이브리드 구동 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    차량 변속기는 자동 변속기(3)인 것을 특징으로 하는 자동차용 하이브리드 구동 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    전력 작동 제어(11)는 그 각각이 스테이터 및/또는 로터 코일(22, 44)들 중의 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 다수의 모듈(36)들로 나누어지고, 상기 모듈(36)들은 전기 기계 장치의 외주에 분포되어 배치되고 캐리어(22)의 냉각 수단과 열 전도 방식으로 결합되는 것을 특징으로 하는 자동차용 하이브리드 구동 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    전력 작동 제어(11)의 모듈(36)들은 냉각 수단의 외부에 반경 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차용 하이브리드 구동 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    냉각 수단은 캐리어(22)를 교차하는 유체 채널(32)들에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 하이브리드 구동 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    캐리어(22)는 유체 채널(52)들 중 적어도 하나로 연결되는 적어도 하나의 구멍(54)을 포함하고, 전자 제어 회로의 모듈(36)들 중 하나에 배치된 냉각 소자(58)들이 유체 채널(52) 내로 돌출하는 것을 특징으로 하는 자동차용 하이브리드 구동 장치.
  17. 선행하는 항들 중 어느 한 항에 있어서, 유체 채널(52) 및/또는 유체 채널(52)의 벽 내부로 돌출하는 냉각 요소(58)는 유체 채널(52) 내에서 흐르는 유체에 난류를 발생시키는 방식으로 설계되는 것을 특징으로 하는 자동차용 하이브리드 구동 장치.
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WO (1) WO2004037594A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9426404B2 (en) 2007-07-23 2016-08-23 Lg Electronics Inc. Image display device and method for controlling the same
KR20210022562A (ko) * 2018-06-20 2021-03-03 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 전기 구동식 자동차의 구동 트레인용 구동 유닛, 그리고 이를 장착한 구동 어셈블리 및 자동차

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2430157A1 (fr) * 2003-05-30 2004-11-30 Tm4 Inc. Systeme de traction pour vehicule electrique
DE102005010138A1 (de) * 2005-03-02 2006-09-14 Rolf Ziegler Hybridantrieb
US7240751B2 (en) * 2005-05-09 2007-07-10 Ford Global Technologies, Llc Dual rotor motor for a hybrid vehicle transmission
WO2007036275A1 (de) 2005-09-28 2007-04-05 Volkswagen Aktiengesellschaft Hybridantriebsstrang eines kraftfahrzeugs
US7513349B2 (en) 2005-11-30 2009-04-07 Tm4 Inc. Multi-position clutch
EP2026988A2 (en) 2006-04-03 2009-02-25 BluWav Systems, LLC Vehicle power unit designed as retrofittable axle comprising motor, battery and suspension
JP4645602B2 (ja) * 2006-10-04 2011-03-09 トヨタ自動車株式会社 車両の駆動装置
WO2009082279A1 (en) * 2007-12-20 2009-07-02 Volvo Lastvagnar Ab Arrangement for a power electronics unit in a hybrid vehicle
EP2247460B1 (en) * 2008-02-26 2014-04-09 Volvo Lastvagnar AB Hybrid vehicle powertrain
US8272464B2 (en) * 2008-04-04 2012-09-25 GM Global Technology Operations LLC Motor assembly for alternative fuel vehicles
US7737591B2 (en) * 2008-06-09 2010-06-15 Hamilton Sundstrand Corporation Coaxial twin variable field permanent magnetic dynamoelectric machine
EP2363537B1 (en) * 2008-11-28 2013-10-16 Sumitomo Heavy Industries, LTD. Method of controlling hybrid working machine
JP5042973B2 (ja) * 2008-12-01 2012-10-03 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両用動力伝達装置
DE102009000591A1 (de) 2009-02-04 2010-08-05 Robert Bosch Gmbh Antriebseinrichtung
DE102009037008B4 (de) * 2009-08-12 2014-03-20 Getrag Ford Transmissions Gmbh Hybrid-Antriebsstrang
DE102010007636B4 (de) 2010-02-05 2023-12-14 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektromaschinenanordnung
DE102010041589A1 (de) * 2010-09-29 2012-03-29 Robert Bosch Gmbh Gehäuseelement zur Aufnahme einer Leistungselektronik einer Elektromaschine, Gehäuse für eine Elektromaschine, Werkzeug zur Herstellung eines Gehäuseelementes sowie Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für eine Elektromaschine
US20150042186A1 (en) * 2010-12-10 2015-02-12 Mario A. Galvan Electrical system and method for sustaining an external load
DE102011076525A1 (de) * 2011-05-26 2012-11-29 Zf Friedrichshafen Ag Elektrischer Fahrantrieb für ein Fahrzeug
EP2578428B1 (en) 2011-10-06 2017-01-18 MAGNA STEYR Engineering AG & Co KG Flexible parallel and serial hybrid device
DE102013010644A1 (de) 2012-07-06 2014-01-09 Volkswagen Aktiengesellschaft Hybridantriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug
DE102013207703A1 (de) * 2013-04-26 2014-10-30 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Hybridantrieb für ein Fahrzeug
DE102013112388A1 (de) 2013-11-11 2015-05-13 Hofer Forschungs- Und Entwicklungs Gmbh Alternatives Antriebskonzept für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungskraftmaschine und elektrischer Maschine
WO2015078464A1 (de) * 2013-11-26 2015-06-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybridmodul mit integrierter leistungselektronik
DE102014216636A1 (de) * 2014-08-21 2016-02-25 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsvorrichtung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang
DE102015203405A1 (de) * 2015-02-26 2016-09-15 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsvorrichtungen für einen Antriebsstrang
CN108688478B (zh) * 2017-04-05 2023-08-18 宇通客车股份有限公司 通风调节装置、电池舱及电动汽车
DE102018103336A1 (de) 2018-02-14 2019-08-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybridmodul und Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug
DE102021208644A1 (de) 2021-08-09 2023-02-09 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsstrang für ein Fahrzeug

Family Cites Families (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2414532A (en) 1944-06-09 1947-01-21 Westinghouse Electric Corp Electrical machine
CH331336A (de) 1954-07-17 1958-07-15 Siemens Ag Elektromotor mit Kurzschlussläufer für häufiges Einschalten
US4309620A (en) 1979-12-03 1982-01-05 Calspan Corporation Flywheel electric transmission apparatus
DE3231960A1 (de) 1982-08-27 1984-03-01 Hermann Dr.-Ing. 3302 Cremlingen Klaue Durch elektromotoren angetriebene achse, insbesondere fuer schwere kraftfahrzeuge
US4739204A (en) 1986-01-30 1988-04-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Liquid cooled a.c. vehicle generator
JPH0817549B2 (ja) 1988-08-19 1996-02-21 ファナック株式会社 液冷モータ用冷却液流路構造
GB9112059D0 (en) * 1991-06-05 1991-07-24 Jestar Ltd Electrical machines
DE4230510C1 (ko) 1992-09-11 1993-09-02 Gruendl Und Hoffmann Gesellschaft Fuer Elektrotechnische Entwicklungen Mbh, 82319 Starnberg, De
JP3141262B2 (ja) 1992-11-04 2001-03-05 株式会社エクォス・リサーチ ハイブリッド型車両
DE4411055C2 (de) 1994-02-08 1997-07-17 Baumueller Nuernberg Gmbh Hochdynamischer Elektromotor
DE4442867C2 (de) * 1994-12-02 1999-09-09 Mannesmann Sachs Ag Antriebsanordnung für ein Fahrzeug, insbesondere ein Straßenfahrzeug
JP3052844B2 (ja) * 1995-11-14 2000-06-19 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置及びその制御方法並びに駆動装置
JP3003573B2 (ja) * 1996-03-26 2000-01-31 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置
US5731643A (en) * 1996-05-02 1998-03-24 Chrysler Coporation Stator cooling assembly
US5845731A (en) * 1996-07-02 1998-12-08 Chrysler Corporation Hybrid motor vehicle
DE19629346C2 (de) * 1996-07-20 1998-05-14 Mannesmann Sachs Ag Hybridantrieb
JP3214368B2 (ja) * 1996-08-13 2001-10-02 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置
JP3050138B2 (ja) * 1996-09-13 2000-06-12 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびその制御方法
SE513419C2 (sv) 1996-12-20 2000-09-11 Abb Ab Anordning innefattande en elektrisk maskin med styrutrustning som har kylning
JP3288256B2 (ja) * 1997-05-01 2002-06-04 日野自動車株式会社 ハイブリッド自動車
JP3646966B2 (ja) 1998-02-03 2005-05-11 富士重工業株式会社 ハイブリッド車
US5935035A (en) * 1998-06-24 1999-08-10 General Motors Corporation Electro-mechanical powertrain
JP3668830B2 (ja) * 1998-08-28 2005-07-06 トヨタ自動車株式会社 動力伝達装置およびこれを用いたハイブリット車輌
DE19916489C2 (de) 1999-04-13 2002-06-20 Daimler Chrysler Ag Hybridantrieb für Kraftfahrzeuge
DE19917295B4 (de) 1999-04-16 2014-03-06 Volkswagen Ag Antriebsvorrichtung
JP3886696B2 (ja) * 1999-04-27 2007-02-28 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 駆動装置
EP1102385B1 (en) * 1999-11-18 2006-05-10 Denso Corporation Rotary electric machine for vehicle
DE10007505B4 (de) 2000-02-18 2007-06-14 Schuler Pressen Gmbh & Co. Kg Elektrische Antriebsvorrichtung
EP1129890B1 (en) * 2000-03-01 2008-01-02 Hitachi, Ltd. Electric generating system for automobiles and its control method
JP3691718B2 (ja) * 2000-03-22 2005-09-07 ジヤトコ株式会社 ハイブリッド車両の変速機ユニット
FR2811267B1 (fr) * 2000-07-06 2002-12-06 Peugeot Citroen Automobiles Sa Groupe motopropulseur pour vehicule a motorisation hybride avec deux machines electriques concentriques
US6579202B2 (en) * 2000-12-18 2003-06-17 General Motors Corporation Lubrication and cooling system for power receiving and delivery units in an electro-mechanical vehicular transmission
US6527659B1 (en) * 2001-09-24 2003-03-04 General Motors Corporation Two-mode input-compound split electromechanical transmission for front wheel drive vehicles
DE10154147C1 (de) * 2001-11-03 2003-07-24 Daimler Chrysler Ag Hybridantrieb
ITBO20010734A1 (it) * 2001-11-30 2003-05-30 New Holland Italia Spa Gruppo di propulsione ibrido per trattori agricoli
WO2003055709A1 (en) * 2001-12-26 2003-07-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Drive apparatus for hybrid vehicle
US6914354B2 (en) * 2002-01-16 2005-07-05 Ballard Power Systems Corporation Assembly and method for direct cooling of motor end-winding
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
JP2004009939A (ja) * 2002-06-10 2004-01-15 Honda Motor Co Ltd ハイブリット車両のユニット冷却構造
JP2004180477A (ja) * 2002-11-29 2004-06-24 Honda Motor Co Ltd 前後輪駆動車両におけるモータの冷却構造
JP3891348B2 (ja) * 2002-12-27 2007-03-14 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 電動駆動装置
JP4310683B2 (ja) * 2003-05-13 2009-08-12 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 電動機内蔵駆動装置
KR100815528B1 (ko) * 2003-06-30 2008-10-27 도요타지도샤가부시키가이샤 하이브리드 구동장치 및 이를 탑재한 자동차
JP4319186B2 (ja) * 2003-06-30 2009-08-26 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド駆動装置及びこれを搭載した自動車
US6945894B2 (en) * 2003-10-29 2005-09-20 General Motors Corporation Two range electrically variable power transmission
US7284313B2 (en) * 2004-03-22 2007-10-23 General Motors Corporation Method for assembling a hybrid electro-mechanical transmission
US7002267B2 (en) * 2004-03-22 2006-02-21 General Motors Corporation Method and apparatus for cooling a hybrid transmission electric motor
JP4441340B2 (ja) * 2004-06-23 2010-03-31 本田技研工業株式会社 モータ冷却システムおよびハイブリッド車
JP4553298B2 (ja) * 2004-08-05 2010-09-29 本田技研工業株式会社 電動車両のモータ冷却構造
DE102005051428B4 (de) * 2004-10-29 2015-05-28 Denso Corporation Abwärmenutzungsvorrichtung
FR2881267A1 (fr) 2005-01-21 2006-07-28 Seb Sa Appareil electromenager comprenant un dispositif de securite triple action
US7556578B2 (en) * 2006-10-26 2009-07-07 Gm Global Technology Operations, Inc. Method and apparatus to control operation of a hydraulic control circuit for an electro-mechanical transmission

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9426404B2 (en) 2007-07-23 2016-08-23 Lg Electronics Inc. Image display device and method for controlling the same
US10154301B2 (en) 2007-07-23 2018-12-11 Lg Electronics Inc. Image display device and method for controlling the same
US10595078B2 (en) 2007-07-23 2020-03-17 Lg Electronics Inc. Image display device and method for controlling the same
US11190831B2 (en) 2007-07-23 2021-11-30 Lg Electronics Inc. Image display device and method for controlling the same
US11659228B2 (en) 2007-07-23 2023-05-23 Lg Electronics Inc. Image display device and method for controlling the same
US12096066B2 (en) 2007-07-23 2024-09-17 Lg Electronics Inc. Image display device and method for controlling the same
KR20210022562A (ko) * 2018-06-20 2021-03-03 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 전기 구동식 자동차의 구동 트레인용 구동 유닛, 그리고 이를 장착한 구동 어셈블리 및 자동차

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JP2006502912A (ja) 2006-01-26
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AU2003271724A1 (en) 2004-05-13
DE50310381D1 (de) 2008-10-02

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