KR20150051227A - 하이브리드-구동 차량을 위한 구동 장치 - Google Patents

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KR20150051227A
KR20150051227A KR1020157008041A KR20157008041A KR20150051227A KR 20150051227 A KR20150051227 A KR 20150051227A KR 1020157008041 A KR1020157008041 A KR 1020157008041A KR 20157008041 A KR20157008041 A KR 20157008041A KR 20150051227 A KR20150051227 A KR 20150051227A
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gear
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리카르도 파렌티
로베르토 디아니
지안 파올로 폴트로니에리
파비오 벨레티
이베스 토우쎄인트
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오또모빌리 람보르기니 에스.피.에이.
그린 프로펄젼 에스에이
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    • 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
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    • 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
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/02—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of clutch
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K6/00—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
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
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    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/82—Four wheel drive systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
    • F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
    • F16H37/0833—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths
    • F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H2037/0866—Power split variators with distributing differentials, with the output of the CVT connected or connectable to the output shaft
    • 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
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Abstract

본 발명은, 복수의 기어비를 갖는 변속 기어박스를 경유하여, 차량의 적어도 하나의 액슬 차동장치에 구동 출력을 번갈아 또는 함께 제공하는, 내연 기관 및 하나 이상의 전기 기계를 구비하며, 내연 기관은 연결 해제 클러치에 의해 연결 해제될 수 있는 것인, 하이브리드-구동 차량을 위한 구동 장치에 관한 것이다. 단순한 구조 및 양호한 효율의 구동 장치가 획득될 수 있도록 하기 위해, 기어박스가 각각 적어도 2개의 기어비를 갖는 2개의 서브 기어박스(3, 4)로 분할되고, 내연 기관이 제1 서브 기어박스(3)에 구동을 위해, 즉 연결 해제될 수 없는 방식으로, 연결되는 것이 제안된다. 전기 기계(6)가 또한, 힘이 전달되는 경로에서, 제1 서브 기어박스(3)의 출력축(8)에 배열되는 연결 해제 클러치(5)의 하류이지만 제2 서브 기어박스(4)의 상류에 배열되며, 그리고 제2 서브 기어박스(4)의 출력축(11)이 액슬 차동장치(7)에 구동 출력을 제공한다.

Description

하이브리드-구동 차량을 위한 구동 장치{DRIVE ARRANGEMENT FOR A HYBRID-DRIVE MOTOR VEHICLE}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 한정되는 바와 같은, 하이브리드-구동 차량을 위한 구동 장치에 관한 것이다.
제1 구동원으로서 내연 기관을 그리고 제2 구동원으로서 전기 기계를 채용하는 전통적인 하이브리드 구동 장치들에서, 내연 기관은, 차량의 속도 범위를 커버하는 기어비들(예를 들어 6 또는 7)을 구비하는 변속 기어박스를 경유하여, 하나의 액슬 차동장치(전륜 또는 후륜 구동을 제공하기 위한) 상에 또는 2개의 액슬 차동장치(사륜 구동을 제공하기 위한) 상에 작용한다. 전기 기계는, 액슬 차동장치들 중 하나에 직접적으로 또는 기어박스를 경유하여 액슬 차동장치들 중 하나에 연결됨에 의해, 구동 출력을 제공할 수 있다. 차량이 비교적 넓은 속도 범위를 가지며 그리고 이러한 범위가 중량이 양호한(그러나 토크는 더 낮음) 전기 기계에 의해 커버되어야 하는 경우, 이때 예를 들어 2개의 기어비를 갖는 추가의 기어박스가 전기 기계에 요구된다.
예를 들어, DE 10 2008 023 732 Al 은, 제1 전기 기계가 내연 기관과 기어박스 사이에 삽입되며 그리고 제2 전기 기계가 속도가 맞춰지도록 허용하는 유성 기어박스를 경유하여 내연 기관과 동일한 액슬 차동장치에 구동 출력을 제공하는, 하이브리드 구동을 보여준다.
또한, WO 2011/014531 는, 제1 전기 기계가 내연 기관 상에 플랜지형으로 장착되는 변속 기어박스에 연결되며 그리고 부가적으로 하나의 액슬 차동장치에 구동 출력을 제공할 수 있는 가운데, 제2 전기 기계가 사륜 구동을 제공하기 위해 제2 액슬 차동장치에 직접적으로 구동을 위해 연결되는, 하이브리드 구동 장치를 설명한다.
전기 기계들은 구동 모터로서 작용하도록, 자유롭게 회전하도록, 또는 회복 모드에서 발전기로서 작용하도록, 통상의 방식으로 연결될 수 있다.
본 발명의 목적은, 감소된 구조적 비용 및 복잡함을 갖는 가운데, 차량의 높은 속도 범위를 커버할 수 있으며, 내연 기관 및 적어도 하나의 전기 기계가 효율이 우수한 속도 범위에서 작동하게 될 수 있는, 일반적인 종류의 하이브리드 구동 장치를 제안하는 것이다.
이러한 목적은 청구항 1에 주어진 특징들에 의해 달성된다. 본 발명의 유리한 개선사항들은 종속항들에서 설명될 것이다.
본 발명에 따르면, 기어박스가 각각 적어도 2개의 기어비를 갖는 2개의 서브 기어박스로 분할되며, 내연 기관이 제1 서브 기어박스에 구동을 위해, 즉 연결 해제될 수 없는 방식으로, 연결되는 것이 제안된다. 또한 전기 기계가, 힘이 전달되는 경로에서, 제1 서브 기어박스의 출력축에 배열되는 연결 해제 클러치의 하류이지만 제2 서브 기어박스의 상류에 배열되며, 그리고 제2 서브 기어박스의 출력축은 액슬 차동장치에 구동 출력을 제공한다. 예를 들어 차량이 내연 기관 구동 모드에 있을 때, 기어박스의 제안된 분할은 내연 기관이 2개의 서브 기어박스 모두에 작용하도록 야기하고, 이 경우 2개의 서브 기어박스의 기어비들이 배수화되며, 이에 반해 전기 기계는 하나의 서브 기어박스를 경유하여 구동 출력을 제공한다. 연결 해제 클러치에 의해, 내연 기관 및 제1 서브 기어박스는 전기 모터 구동 모드에서 정지하게 될 수 있으며 그리고 그에 따라 어떠한 견인력 손실 또는 마찰 손실도 야기하지 않는다.
2개의 서브 기어박스의 기어비들은 내연 기관의 더 낮은 속도에 전기 기계의 상당히 더 높은 속도에 맞춰질 수 있고; 특히 2개의 서브 기어박스의 기어비들은, 내연 기관 및 적어도 하나의 전기 기계가 차량에 대한 규정된 최종 속도에서 그들의 사전 설정된 최대 속도들에 도달하도록, 설계된다.
특히 바람직한 것으로서, 제2 서브 기어박스는 1:1 변속(더 높은 속도 범위에서)으로부터 이와 상이한 바람직하게 더 낮은 기어비에 걸쳐 변경될 수 있다. 특히 이러한 서브 기어박스는, 우수한 효율이며 그리고 부하 하에서 변경될 수 있는, 즉 예를 들어 전자유압식과 같은 추가의 클러치의 사용없이 작동하게 될 수 있는, 유성 기어박스일 수 있다.
더욱이, 제1 서브 기어박스는, 순수하게 내연 기관에 의해 구동되는 모드에 있을 때(예를 들어 견인 배터리가 방전되었을 때와 같은)에도 차량이 후진으로 이동하는 것을 가능하게 하기 위해, 후진 기어를 구비할 수 있을 것이다.
특히 바람직한 것으로서, 제1 서브 기어박스는, 제공되는 전진 기어들의 적어도 절반 또는 제공되는 전진 기어들의 정확히 절반 및/또는 3개 이상의 전진 기어를 구비할 수 있으며, 그리고, 제2 서브 기어박스와 함께, 규정된 범위의 기어비들이, 예를 들어 4개 보다 큰 범위 및 대체로 대략 6개의 범위를 달성하도록, 달성되거나 사전 설정된다. 2개의 서브 기어박스는 따라서, 내연 기관에 적당한 변환 범위를 신뢰할 수 있게 커버하며 그리고 최적 맞춤이 전기 기계를 위해 이루어지는 것을 또한 보장한다.
내연 기관에 의한 구동에서 그리고 하이브리드 구동에서, 다른 것들 보다도, 제1 서브 기어박스에 있는 기어의 함수로서, 그의 기어를 변경할 수 있게 되는 것 및, 전기 모터에 의한 구동일 때, 다른 것들 보다도, 차량의 속도의 함수로서 그의 기어를 변경할 수 있게 되는 것이, 제2 서브 기어박스에 대한 제어의 관점에서 특히 유익하다.
내연 기관 구동 모드에서, 제2 서브 기어박스의 기어의 변경은, 차량의 속도와 같은 일반적인 파라미터들, 가속 페달을 경유하여 전달되는 바와 같은 하중에 의해 이루어지는 요구들, 및 기어비들의 레이아웃 등에 의존하며; 이것이 의미하는 것은, 가능하게는 교대로, 제1 서브 기어박스에 기어비의 변경이 존재하고 그리고 기어 변경은 제2 서브 기어박스에서 다음 (최대) 기어비로 변경하도록 하는 것 등이다. 전기 모터 구동 모드에서, 속도의 제한 값 및 가능하게는 부하 신호 역시 기어의 변경을 위해 의미 있을 수 있다.
본 발명의 유리한 개선사항으로서, 차량의 제2 액슬 차동장치가 또한 적어도 일시적인 사륜 구동을 달성하기 위해 제2 전기 기계에 의해 구동될 수 있고, 제2 전기 기계는, 바람직하게 제1 전기 기계에 대한 것과 구조적으로 동일하며 그리고 변경될 수 있는 예를 들어 유사하게 2개와 같은 복수의 기어비를 갖는, 서브 기어박스를 경유하여 액슬 차동장치에 연결된다. 이러한 방식으로 액슬 차동장치들을 위한, 상응하는 서브 기어박스들을 위한 그리고 가능하게는 전기 기계들을 위한, 부품들에 대한 동일함을 제공할 수 있으며, 부품들의 그러한 동일함은 제조의 관점에서 유익하다.
제어가 관련되는 한, 부가적인 전기적 구동을 갖는 액슬 차동장치의 서브 기어박스는, 단지 차량의 속도의 함수로서 단순하게 변경될 수 있으며, 및/또는 다른 액슬 차동장치에 속하는 제2 서브 기어박스와 동기화되어 변경될 수 있을 것이다.
나아가, 차량이 사륜 구동 모드에 있을 때 및 견인 배터리가 한계 충전 상태에 있을 때(즉, 충전 상태에 관해 사전 규정된 수준/임계값을 달성한), 내연 기관에 연결되는 전기 기계는, 사륜 구동이 유지되는 것을 허용하기 위해 제2 전기 기계를 위한 구동 에너지를 공급하는, 발전기로서 연결될 수 있을 것이다.
마지막으로, 차량의 제2의 전기적으로 구동되는 구동 액슬에 대한 대안적인 실시예에서, 구동 액슬의 차륜들에 연결되는 구동 사프트들에 개별적으로 그리고 차동장치 없이 직접적으로 또는 간접적으로 구동 출력을 제공하는, 2개의 전기 기계가 배열될 수 있다.
본 발명의 3개의 실시예가 도면들을 참조하여 이하에서 더욱 상세하게 설명될 것이다. 개략적 도면들에서:
도 1은, 내연 기관, 연결 해제 클러치 및 2개의 협력하는 서브 기어박스를 구비하며 그리고 전기 기계가 그 내부로 기능적으로 통합되는, 후륜 구동 차량을 위한 제1 하이브리드 구동 장치의 블록 회로도이다.
도 2는, 도 1에 도시된 바와 같은 그러나 차량을 위해 사륜 구동이 획득될 수 있도록 허용하는 제2 전기 기계를 구비하는, 구동 장치의 다른 블록 회로도이다.
도 3은 2개의 전기 기계를 구비하는 대안적인 배열의 제2 구동 액슬의 블록 회로도이다.
도 1은, 차량 내의 하이브리드 구동 장치(1)를 도시하는 블록 회로도이며, 하이브리드 구동 장치(1)는, 본질적으로, 내연 기관(2), 2개의 서브 기어박스(3, 4)에 의해 형성되는 변속 기어박스, 연결 해제 클러치(5) 및 차량의 리어 액슬 차동장치(7)에 구동 출력을 제공하는 전기 기계(6)를 구비한다. 액슬 차동장치(7)는, 단지 그의 부분들만이 도시되는, 하프 샤프트들(12)을 경유하여 차량의 후륜들을 구동한다.
예를 들어 차량의 중간 기관으로서 배열되는 내연 기관(2)은, 그의 하류에 배치되는 제1 서브 기어박스(3)에 구동을 위해 연결된다. 반드시 제공되는 것은 아니지만, 연결 해제 클러치가 구동력의 흐름을 차단할 수 있다. 그러나, 회전 진동의 댐퍼(예를 들어, 듀얼-질량 플라이휠) 또는, 자동 기어박스가 서브 기어박스(3)로서 사용되는 경우, 토크 변환기가, 기어박스(3)의 입력축과 내연 기관(2)의 출력축(크랭크축) 사이의 연결부 내에 삽입될 수 있을 것이다.
서브-기어박스(3)는 바람직하게, 2개 이상의 그리고 실시예에서는 4개의 전진 기어 및 하나의 후진 기어를 갖도록 제공되는, 공지 설계의 수동 또는 자동 기어박스이다.
서브 기어박스(3)의 출력축 및 전기 기계(6)의 연속적인 구동축(9) 사이에, (예를 들어 전통적인 건식 마찰 클러치와 같은) 연결 해제 클러치(5)가 삽입된다.
전기 기계(6)는 예를 들어 하이브리드 구동용으로 공지된 3상 기계(미도시)이고, 연속적인 구동축(9) 상의 회전자 및 그의 하우징에 고정되는 고정자를 구비하며 그리고, 전기적 제어 장치(미도시)를 경유하여, 자유롭게 또는 무동력으로 회전하도록 하기 위한, 또는 차량의 견인 배터리에 전류를 공급하기 위한 발전기로서 작용하도록 하기 위한, 구동 모터로서 연결될 수 있다.
연속적인 구동축(9)은 또한 제2 서브 기어박스(4)의 입력축(10)에 구동을 위해 연결되며, 제2 서브 기어박스의 출력축(11)은 차량의 리어 액슬 차동장치(7)를 구동한다. 액슬 차동장치(7)는 예를 들어, 전통적인 설계의 베벨 기어 차동장치일 수 있을 것이다.
제2 서브 기어박스(4)는 유성 기어박스(미도시)의 형태를 취할 것이며, 유성 기어박스의 (예를 들어, 링 기어와 같은) 입력 부재가 입력축(10)에 잠금 고정될 수 있고, 유성 기어박스의 유성기어 캐리어가 출력 부재로서 출력축(11)에 잠금 고정될 수 있으며, 그리고 유성 기어박스의 태양 휠(sun wheel)이 반작용 부재로서 브레이크에 의해 모두에 대해 잠금 고정될 수 있다(기어비 I).
또한, 내장 복수 플레이트 클러치를 경유하여, 입력 부재 또는 링 기어 및 출력 부재 또는 유성기어 캐리어가 1:1 변속(기어비 II)을 달성하도록 함께 연결될 수 있다.
제2 서브 기어박스(4)는 또한, 2개의 기어비(I 및 II)에서 시프트가능한, 장착 기어박스(기어박스 마운트) 또는 임의의 다른 종류의 수동 또는 자동 변속기일 수 있다.
하류의 서브 기어박스(4)에 의해 제공되는 2개의 기어비(I 및 II)에 의해, 서브 기어박스(3)의 4개의 전진 기어는, 차량이 내연 기관 구동 모드에 있을 때, 8개의 전진 기어로 배수화 또는 확장될 수 있으며, 기어박스들(3, 4)에 의한 전체 변속은 대략 6의 범위를 생성한다.
서브 기어박스(4)의 기어비들(I 및 II)은 또한, (예를 들어, 0 내지 300 km/h 의) 차량의 속도 범위 전체에 걸쳐, 기어비(I)에서의 충분히 높은 출발 토크가 존재하는 것을 보장하지만 기어비(II)에서의 차량의 최종 속도에서 임의의 과속을 야기하지 않는, 최적 속도 조건들이 전기 기계(6)에 대해 달성되도록, 설계된다.
서브 기어박스(3)의 4개의 전진 기어 기어비 및 서브 기어박스(4)의 2개의 기어비는 또한, 차량이 하이브리드 구동(내연 기관(2) 및 전기 기계(6)에 의한 구동)에서 그의 최종 속도에 있을 때, 두 구동원 모두가, 그들의 설계에 의해 사전 설정되는 바와 같은, 그들의 속도 임계 또는 최대 속도에 도달하도록 설계된다.
연결 해제 클러치(5)가 맞물리게 될 때, 차량은 내연 기관(2)에 의해 전압으로 또는 역방향으로 이동하게 되거나 구동될 수 있다. 전기 기계(6)는 이러한 경우에 자유롭게 회전할 수 있으며 또는, (예를 들어 부스팅 작동에서와 같은) 하이브리드 구동에서, 구동을 분담할 수 있다. 필요하다면, 전기 기계는 또한 발전기로서 연결될 수 있고 견인 배터리에 에너지를 공급할 수 있다.
차량의 속도로부터 그리고 부하에 의해 결정되는 요구들의 함수로서, 2개의 서브 기어박스(3, 4)의 기어비들이 자동으로 변경될 수 있으며, 또는 (서브 기어박스(3)가 수동 기어박스 일 때) 서브 기어박스(3)의 4개의 전진 기어가 수동으로 변경될 수 있으며 그리고 서브 기어박스(4)(서브 기어박스(4)가 유성 기어박스 일 때, 그렇지 않으면 역시 수동으로 변경될 수 있음)가 규정된 변경 패턴을 따라 전자유압식 수단에 의해 자동으로 변경될 수 있다.
전기 모터 구동 모드에서, 연결 해제 클러치(5)는 맞물림 해제된다. 따라서 내연 기관 및 서브 기어빅스(3)는 차량이 이동하고 있는 도중에도 정지하게 되며, 그리고 그에 따라 어떤 견인력 손실 또는 마찰 손실도 생성하지 않는다. 서브 기어박스(4)를 경유하여, 전기 기계(6)는 차량을 2개의 기어비(I 및 II)에서 구동하며; 이 경우에 기어비(I)는, 차량이 전기 구동 하에서 도달할 수 있는 속도를 커버하기에 충분할 수 있을 것이다.
도 2는 차량을 위한 적어도 일시적인 사륜 구동을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한다. 동일한 기능들을 수행하는 부분들은 동일한 참조 부호들이 부여되었다. 설명은 도 1과의 관계에서 주요 변경사항들에 국한된다.
도 2에서, 차량의 하이브리드 구동 장치(1')는 또한, 단지 그의 부분들 만이 도시되는 하프 샤프트들(14)을 경유하여 차량의 전륜들을 구동할 수 있는, 프론트 액슬 차동장치(13)를 구비한다.
제2 전기 기계(6) 및, 도 1에 도시되는 후방 구동 어셈블리의 서브 기어박스(4)와 구조적으로 유사할 수 있으며 그리고 마찬가지로 2개의 기어비(I 및 II)를 갖는, 서브 기어박스(4) 또는 유성 기어박스가 동력이 전달되는 방향에서 액슬 차동장치(13)에 연결된다.
차량의 사륜 구동은 전방 구동 어셈블리(13, 6, 4)에 의해 제어될 수 있으며, 이 경우 차량의 전륜들은 전기적으로 구동될 수 있으며, 후륜들은 전기적으로, 내연 기관에 의해 ,또는 이 둘의 조합에 의해 구동될 수 있다.
더욱이, 후방 전기 기계(6)는 내연 기관 구동 모드에서, 사륜 구동이 유지될 수 있도록 하기 위해 전방 전기 기계(6)를 위한 구동 에너지를 공급하기 위해, 발전기로서 연결될 수 있다.
제2 전기 기계(6)의 기비어들(I 및 II) 사이에서의 변경은 차량의 속도의 함수로서 자동일 수 있으며; 전기 모터 구동 모드에서, 이러한 변경은 제1 전기 기계(6)와의 동기화되어 유사한 방식으로 이루어질 수 있다.
2개의 전기 기계(6)(도 2 참조)가 존재할 때 그리고 차량이 제동 중일 때, 즉 회복 모드에 있을 때, 단지 하나(바람직하게 전방 전기 기계(6)) 또는 모든 전기 기계(6)가, 요구되는 제동력에 의해 영향을 받게 됨에 따라, 발전기들로서 연결된다.
도 3은 대안적인 제2 실시예에 따른, 도 2에 따른 차동장치(13) 대신에 2개의 전기 기계(6)를 갖도록 설계되는 전기적으로 구동되는 구동 액슬을, 단지 대략적으로 요약한다.
이 경우에, 2개의 전기 기계(6)는 차륜들을 구동하는 구동 샤프트들(14)과 동축상에 정렬되며 그리고 차량의 구동 액슬(여기서는 전방 액슬)의 차륜을 별개로 각각 구동한다. 2개의 전기 기계(6)의 구동 토크가 충분한 경우, 유성 기어박스들(4)이 생략될 수 있다.
전기 기계들(6)을 상대적으로 구동함에 의해, 전기 기계들은 상응하는 차동 기능과 더불어 모든 전륜을 구동할 수 있으며, 또는 예를 들어 코너링시 토크 편향(torque vectoring)을 생성하기 위해, 굽은 길의 외측의 차륜에 더 높은 토크를 그리고 굽은 길의 내측의 차륜에 더 낮은 토크를 전달한다.
본 발명은 설명된 실시예들에 국한되지 않는다.
특히, 도 1에 도시되는 설명된 후륜 구동인 대신에, 구동 장치(1, 1)는 또한, 역순으로 배열되는 서브 유닛들을 갖는 내연 기관 구동 모드에서 전륜 구동의 형태를 취할 수도 있다.
도 1에 도시된 내연 기관(2), 2개의 서브 기어박스(3, 4), 연결 해제 클러치(5), 전기 기계(6) 및 액슬 차동장치(7)는, 필요하다면, 단일 구동 유닛으로 결합될 수 있으며 또는 하나 이상의 중간 샤프트에 의해 함께 연결될 수 있을 것이다.
특히, 내장형일 때, 연결 해제 클러치(5)는 또한 습식 클러치 또는 복수 판 클러치의 형태를 취할 수 있으며, 그리고 전자유압식으로 구동되거나 제어될 수 있을 것이다.

Claims (11)

  1. 복수의 기어비를 갖는 변속 기어박스를 경유하여, 차량의 적어도 하나의 액슬 차동장치에 구동 출력을 번갈아 또는 함께 제공하는, 내연 기관 및 적어도 하나의 전기 기계를 구비하며, 내연 기관은 연결 해제 클러치에 의해 연결 해제될 수 있는 것인, 하이브리드-구동 차량을 위한 구동 장치로서,
    상기 기어박스는 2개의 서브 기어박스(3, 4)로 그리고 바람직하게 각각 적어도 2개의 기어비를 갖는 2개의 서브 기어박스(3, 4)로 분할되며,
    상기 내연 기관(2)은 제1 서브 기어박스(3)에 구동을 위해, 즉 연결 해제될 수 없는 방식으로, 연결되며, 그리고 상기 전기 기계(6)는 또한 힘이 전달되는 경로에서 제1 서브 기어박스(3)의 출력축(8)에 배열되는 연결 해제 클러치(5)의 하류이지만 제2 서브 기어박스(4)의 상류에 배열되며, 그리고
    상기 제2 서브 기어박스(4)의 출력축(11)은 상기 액슬 차동장치(7)에 구동 출력을 제공하는 것을 특징으로 하는 하이브리드-구동 차량을 위한 구동 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 2개의 서브 기어박스(3, 4)의 기어비들은, 상기 내연 기관(2) 및 상기 적어도 하나의 전기 기계(6)가 차량에 대한 규정된 최종 속도에서 그들의 사전 설정된 최대 속도들에 도달하도록, 설계되는 것을 특징으로 하는 하이브리드-구동 차량을 위한 구동 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제2 서브 기어박스(4)는 1:1 변속으로부터 이와 상이한 기어비에 걸쳐 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드-구동 차량을 위한 구동 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제2 서브 기어박스(4)는 유성 기어박스인 것을 특징으로 하는 하이브리드-구동 차량을 위한 구동 장치.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 서브 기어박스(3)는 후진 기어를 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드-구동 차량을 위한 구동 장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 서브 기어박스(3)는, 제공되는 전진 기어들의 적어도 절반 또는 제공되는 전진 기어들의 정확히 절반 및/또는 3개 이상의 전진 기어를 구비하며, 그리고, 상기 제2 서브 기어박스(4)와 함께, 규정된 범위의 기어비들이 달성되거나 사전 설정되며, 그리고 특히 상기 제1 서브 기어박스(3)는, 상기 제2 서브 기어박스(4)와 함께, 4개 보다 큰 범위를 달성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드-구동 차량을 위한 구동 장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 서브 기어박스(4)는, 내연 기관에 의한 구동에서 및 하이브리드 구동에서, 적어도 상기 제1 서브 기어박스(3)의 기어의 함수로서 그의 기어를 변경하며 그리고, 전기 모터에 의한 구동일 때, 적어도 차량의 속도의 함수로서 그의 기어를 변경하는 것을 특징으로 하는 하이브리드-구동 차량을 위한 구동 장치.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    차량의 제2 액슬 차동장치(13)가 또한 사륜 구동을 달성하기 위해 적어도 제2 전기 기계(6)에 의해 구동될 수 있고,
    상기 제2 전기 기계(6)는, 바람직하게 제1 전기 기계(6)에 대한 것과 구조적으로 동일하며 그리고 변경될 수 있는 복수의 기어비를 갖는, 서브 기어박스(4)를 경유하여 액슬 차동장치(13)에 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드-구동 차량을 위한 구동 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    부가적인 전기적 구동을 구비하는 상기 액슬 차동장치(13)의 상기 서브 기어박스(4)는, 차량의 속도의 함수로서 변경되며 및/또는 다른 액슬 차동장치(7)에 속하는 상기 제2 서브 기어박스(4)와 동기화되어 변경되는 것을 특징으로 하는 하이브리드-구동 차량을 위한 구동 장치.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    차량이 사륜 구동 모드에 있을 때 및 견인 배터리가 한계로서 규정되는 충전 상태에 있을 때, 내연 기관(2)에 연결되는 전기 기계(6)는 발전기로서 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드-구동 차량을 위한 구동 장치.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    차량의 제2의 전기적으로 구동되는 구동 액슬에, 상기 구동 액슬의 차륜들에 연결되는 구동 사프트들(14)에 개별적으로 그리고 차동장치(13) 없이 직접적으로 또는 간접적으로 구동 출력을 제공하는, 2개의 전기 기계(6)가 배열되는 것을 특징으로 하는 하이브리드-구동 차량을 위한 구동 장치.
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