KR20150070488A - 2-motor type hybrid power train and hev-hv driving force mode switching method thereof - Google Patents

2-motor type hybrid power train and hev-hv driving force mode switching method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20150070488A
KR20150070488A KR1020130156460A KR20130156460A KR20150070488A KR 20150070488 A KR20150070488 A KR 20150070488A KR 1020130156460 A KR1020130156460 A KR 1020130156460A KR 20130156460 A KR20130156460 A KR 20130156460A KR 20150070488 A KR20150070488 A KR 20150070488A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gear
output shaft
engine
shaft
driving force
Prior art date
Application number
KR1020130156460A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101558691B1 (en
Inventor
김민성
김경하
이재신
김연호
정의철
배성익
최재영
이진숙
김종현
이원일
이준호
김신종
박종윤
김기남
김태원
김영철
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020130156460A priority Critical patent/KR101558691B1/en
Publication of KR20150070488A publication Critical patent/KR20150070488A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101558691B1 publication Critical patent/KR101558691B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • F16H3/727—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously with at least two dynamo electric machines for creating an electric power path inside the gearing, e.g. using generator and motor for a variable power torque path
    • 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
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/02—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches
    • F16D23/04—Arrangements for synchronisation, also for power-operated clutches with an additional friction clutch
    • 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
    • F16H3/085—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 with more than one output shaft

Abstract

The present invention relates to a 2-motor type hybrid power train and a HEV-HV operating force mode switching method. The power train includes a planet gear; a generator connected to a ring gear to receive rotary force from the ring gear, installed in the planet gear; an engine output shaft connected to a carrier to deliver the rotary force to the carrier, installed in the planet gear; an input shaft placed on the same shaft as the engine output shaft; a lockup clutch selectively connecting the carrier with the input shaft; an OD clutch placed on the same shaft as the lockup clutch, and selectively connecting the ring gear with the input shaft; a motor connected with a gear among multistep gears unconstrainedly included in the input shaft in order to deliver the rotary force; an engine mode output shaft including a vertical gear geared with a gear constrained in a side of the input shaft; an EV mode output shaft including a vertical gear geared with the rest of the multistep gears; and a differential shaft including a differential gear geared with the vertical gear in the EV mode output shaft and the vertical gear in the engine mode output shaft. Therefore, the number of clutch members for mode switch in the 2-motor type hybrid system is minimized.

Description

2모터 타입의 하이브리드 파워트레인 및 그 HEV-HV 구동력모드 전환 방법{2-MOTOR TYPE HYBRID POWER TRAIN AND HEV-HV DRIVING FORCE MODE SWITCHING METHOD THEREOF}2-motor type hybrid power train and method for switching the driving mode of the HEV-HV [0002]

본 발명은 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인 및 그 HEV-HV 구동력모드 전환 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터와 발전기를 갖는 2모터 타입의 하이브리드 변속기의 모드 전환을 위한 클러치 멤버 구성수를 최소화하여 모드 전환에 의 한 클러치 손실을 최소화하는 2모터 타입의 하이브리드 변속기 및 그 HEV-HV 구동력모드 전환 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a two-motor type hybrid power train and a method for switching the drive mode of the hybrid vehicle. More particularly, the present invention relates to a two-motor type hybrid power train having a motor and a generator, To a two-motor type hybrid transmission that minimizes clutch loss due to switching and a method of switching the HEV-HV driving force mode.

일반적으로, 2개 이상의 동력원을 사용하는 하이브리드 전기 자동차(HEV)는 엔진과 모터를 동력원으로 하여 다양한 동력 전달 구조를 구성할 수 있으며, 현재 하이브리드 차량의 대부분은 병렬형이나 직렬형의 동력전달 구성중 하나를 채택하고 있다.Generally, a hybrid electric vehicle (HEV) using two or more power sources can constitute various power transmission structures by using an engine and a motor as a power source. Most of the hybrid vehicles currently have a parallel type or a series type of power transmission configuration Has adopted one.

직렬형은 엔진과 모터가 직결된 형태로서 병렬형에 비하여 상대적으로 구조가 간단하고, 제어로직이 간단하다는 장점은 있으나, 엔진으로부터의 기계적 에너지를 배터리에 저장하였다 다시 모터를 이용하여 차량을 구동하여야 하기 때문에 에너지 변환시의 효율 측면에서 분리하며, 병렬형 구조는 직렬형 구조에 비하여 상대적으로 복잡하고 제어로직이 복잡하다는 단점이 있지만, 엔진의 기계적 에너지와 배터리의 전기 에너지를 동시에 사용할 수 있어 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다는 장점이 있다.The series type has a relatively simple structure and a simple control logic as compared with the parallel type in which the engine and the motor are directly connected. However, since the mechanical energy from the engine is stored in the battery, the vehicle is driven using the motor again The parallel type structure is relatively complicated and the control logic is complicated as compared with the series type structure. However, since the mechanical energy of the engine and the electric energy of the battery can be used simultaneously, the energy can be efficiently And the like.

이러한 병렬형 하이브리드 시스템 중에서도 2모터 즉, 발전용 제네레이터와 구동용 모터가 구비된 2모터 타입의 하이브리드 시스템이 개발되었다.Among these parallel hybrid systems, a hybrid system of two motors with two motors, a generator for power generation and a motor for driving, has been developed.

2모터 타입의 하이브리드 시스템은 엔진의 구동력으로 제네레이터를 가동시켜 전력을 생산함과 동시에 모터에서 발생되는 구동력을 차량 주행에 사용할 수 있는 구조이다.2 hybrid system is a structure in which the generator is operated by the driving force of the engine to generate electric power and the driving force generated by the motor can be used to drive the vehicle.

그러나, 2모터 타입의 하이브리드 시스템은 그 구조가 복잡하며, 특히, 엔진, 제네레이터 및 모터의 회전력 전달을 제어하기 위하여 클러치 멤버가 다수개 장착되어야만 하였다. However, the two-motor type hybrid system has a complicated structure, and in particular, a plurality of clutch members have to be mounted in order to control the transmission of torque of the engine, the generator and the motor.

대한민국 등록특허공보 제10-0802712호(2008.02.01.)Korean Registered Patent No. 10-0802712 (Feb.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명의 목적은, 2모터 타입의 하이브리드 시스템을 구성함에 엔진, 제네레이터 및 모터의 회전력 전달을 제어하기 위한 클러치 멤버의 수를 최소화하며, 구동력 전달 효율을 극대화하는 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인 및 그 HEV-HV 구동력모드 전환 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a two-motor type hybrid system that minimizes the number of clutch members for controlling the transmission of rotational force between the engine, the generator, and the motor, And a method of switching the HEV-HV driving force mode.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인에 따르면, 유성기어?과, 유성기어?에 구비된 링기어로부터 회전력을 전달받을 수 있도록 링기어와 연결된 제네레이터와, 유성기어?에 구비된 캐리어로 회전력을 전달할 수 있도록 캐리어와 연결된 엔진출력축과, 엔진출력축과 동축상에 위치된 입력축과, 캐리어를 입력축과 선택적으로 연결하는 직결클러치와, 직결클러치와 동축상에 위치되며, 링기어를 입력축과 선택적으로 연결하는 OD클러치와, 입력축에 비구속적으로 구비된 다단기어 중 어느 한 기어와 회전력을 전달할 수 있도록 연결된 모터와, 입력축 일측에 구속된 기어와 치합된 종동기어가 구비된 엔진모드출력축과, 다단기어 중 나머지 기어와 치합된 종동기어가 구비된 EV모드출력축과, 엔진모드출력축에 구비된 기어 및 EV모드출력축에 구비된 기어와 치합된 차동기어가 구비된 차동축을 포함하는 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a two-motor type hybrid power train including a planetary gear, a generator connected to the ring gear to receive rotational force from the ring gear provided in the planetary gear, An input shaft positioned coaxially with the engine output shaft, a direct-coupled clutch selectively connecting the carrier to the input shaft, and a direct-coupled clutch disposed coaxially with the direct-coupled clutch, An OD clutch selectively connecting the ring gear to the input shaft and a multi-stage gear non-constraintly provided on the input shaft, and a driven gear meshed with a gear constrained on one side of the input shaft An EV mode output shaft provided with a driven engine mode output shaft and a driven gear meshed with the remaining gear of the multi-stage gear, And a differential shaft having a differential gear meshed with a gear provided on the EV mode output shaft.

본 발명의 하나의 측면에 의하면, 유성기어?에 구비된 선기어는 엔진출력축과 일직선상에 위치되는 고정축에 고정될 수 있다.According to one aspect of the present invention, the sun gear provided in the planetary gear may be fixed to a fixed shaft located on a straight line with the engine output shaft.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 제네레이터는 링형상으로, 링기어와 동심을 이루며 링기어의 외측에 부착될 수 있으며, 모터는 링형상으로, 다단기어 중 어느 한 기어와 동심원을 이루며 그 외측에 부착될 수 있다. According to another aspect of the present invention, the generator is ring-shaped, concentric with the ring gear and attached to the outside of the ring gear, and the motor is ring-shaped, concentrically formed with one of the gears of the multi- .

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인의 HEV-HV 구동력모드 전환 방법에 따르면, 엔진출력축으로 회전력을 전달하는 엔진이 가동되는 시동단계와, 모터가 작동되어 다단기어 중 어느 한 기어로 모터의 회전력이 전달되고, 회전력이 다단기어 중 나머지 기어를 통해 차동축으로 전달되는 HV구동력모드단계와, 직결클러치 또는 OD클러치 중 어느 하나가 입력축과 유성기어?을 연결하여 엔진의 구동력이 입력축에 구비된 기어를 통해 차동축에 전달되는 HEV구동력모드단계를 포함하는 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인의 HEV-HV 구동력모드 전환 방법을 제공한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for switching an HEV-HV driving force mode of a two-motor type hybrid power train, comprising the steps of: starting an engine for transmitting a rotational force to an engine output shaft; And the rotational force is transmitted to the differential shaft through the remaining gears of the multi-stage gear, and either the direct coupling clutch or the OD clutch connects the input shaft and the planetary gear, And a HEV driving force mode step in which the driving force of the two-motor type hybrid vehicle is transmitted to the differential shaft through a gear provided on the input shaft.

본 발명의 하나의 측면에 의하면, 시동단계 이후, 또는 HV구동력모드단계에서 엔진의 회전력이 링기어를 통해 제네레이터로 전달됨으로써 제네레이터가 발전할 수 있다.According to one aspect of the present invention, after the startup phase, or in the HV driving force mode phase, the rotational force of the engine is transmitted to the generator via the ring gear so that the generator can develop.

이러한 본 발명에 따른 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인 및 그 HEV-HV 구동력모드 전환 방법에 의하면, 2모터 타입의 하이브리드 시스템에서 모드 전환을 위한 클러치 멤버의 구성 수가 최소화되는 효과가 있다.According to the two-motor type hybrid power train and the HEV-HV driving force mode switching method according to the present invention, the number of clutch members for mode switching in the two-motor type hybrid system is minimized.

또한, 클러치 멤버의 구성 수가 최소화되므로, 클러치 손실이 최소화되는 효과가 있다.In addition, since the number of constituent members of the clutch member is minimized, the clutch loss is minimized.

또한, 엔진 및 모터에서 발생된 구동력이 기어 트레인 구조를 이용한 직결방식으로 구동축에 전달되는 최대의 기계효율을 갖는 구조를 이루므로, 에너지 손실이 최소화되는 효과가 있다.In addition, since the driving force generated in the engine and the motor has a maximum mechanical efficiency that is transmitted to the driving shaft in a direct-coupled manner using a gear train structure, energy loss is minimized.

또한, 제네레이터와 모터 사이에 유성기어? 및 모드 전환을 구현하기 위한 클러치를 위치시킴으로써 파워트레인의 전장이 최소화되는 효과가 있다.Also, planetary gears between generator and motor? And the clutch for realizing mode switching is placed, thereby minimizing the electric field of the power train.

또한, 모터 구동력을 차동축에 전달하기 위한 출력축과 엔진 구동력을 차동축에 전달하기 위한 출력축을 분리하는 구조로써, 각 출력축에 구비된 기어의 용량이 축소되고 기어의 직경이 작아짐에 따라 파워트레인의 전장이 최소화되는 효과가 있다.The output shaft for transmitting the motor driving force to the differential shaft and the output shaft for transmitting the engine driving force to the differential shaft are separated from each other. As the capacity of the gear provided to each output shaft is reduced and the diameter of the gear is reduced, The battlefield is minimized.

도 1은 본 발명의 일실시예의 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인의 개요도,
도 2는 본 발명의 일실시예의 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인의 HEV-HV 구동력모드 전환 방법의 절차도,
도 3은 도 2의 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인의 HEV-HV 구동력모드 전환 방법에 따른 EV모드의 구동력 흐름도,
도 4는 도 2의 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인의 HEV-HV 구동력모드 전환 방법에 따른 HEV모드의 구동력 흐름도,
도 5는 도 2의 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인의 HEV-HV 구동력모드 전환 방법에 따른 발전 시 구동력 흐름도이다.1 is an outline view of a two-motor type hybrid power train according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a flow chart of a method for switching the HEV-HV driving force mode of a two-motor type hybrid power train according to an embodiment of the present invention,
3 is a driving force flow chart of the EV mode according to the HEV-HV driving force mode switching method of the two-motor type hybrid power train of FIG. 2,
4 is a driving force flow chart of the HEV mode according to the HEV-HV driving force mode switching method of the two-motor type hybrid power train of FIG. 2,
5 is a driving force flow chart at the time of power generation according to the HEV-HV driving force mode switching method of the two-motor type hybrid power train of FIG.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현할 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The exemplary embodiments of the present invention may be embodied in many different forms without departing from the scope of the present invention. It is not limited to the embodiment.

도 1은 본 발명의 일실시예의 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인의 개요도이다. 1 is a schematic diagram of a two-motor type hybrid powertrain according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인은, 유성기어?(100)과, 유성기어?(100)에 구비된 링기어(110)로부터 회전력을 전달받을 수 있도록 링기어(110)와 연결된 제네레이터(200)와, 유성기어?(100)에 구비된 캐리어(120)로 회전력을 전달할 수 있도록 캐리어(120)와 연결된 엔진출력축(300)과, 엔진출력축(300)과 동축상에 위치된 입력축(400)과, 캐리어(120)를 입력축(400)과 선택적으로 연결하는 직결클러치(500)와, 직결클러치(500)와 동축상에 위치되며, 링기어(110)를 입력축(400)과 선택적으로 연결하는 OD클러치(600)와, 입력축(400)에 비구속적으로 구비된 다단기어(410) 중 어느 한 기어(411)와 회전력을 전달할 수 있도록 연결된 모터(700)와, 입력축(400) 일측에 구속된 기어(420)와 치합된 종동기어(810)가 구비된 엔진모드출력축(800)과, 다단기어(410) 중 나머지 기어(412)와 치합된 종동기어(910)가 구비된 EV모드출력축(900)과, 엔진모드출력축(800)에 구비된 기어(820) 및 EV모드출력축(900)에 구비된 기어(920)와 치합된 차동기어(1010)가 구비된 차동축(1000)을 포함한다. 1, the two-motor type hybrid power train of the present invention includes a planetary gear 100 and a ring gear 110 provided in the planetary gear 100, An engine output shaft 300 connected to the carrier 120 to transmit a rotational force to the carrier 120 provided in the planetary gear 100 and an engine output shaft 300 connected to the carrier 120, A direct coupled clutch 500 that selectively connects the carrier 120 to the input shaft 400 and a direct coupled clutch 500 that is positioned coaxially with the direct coupled clutch 500, A motor 700 connected to one of the gears 411 of the OD clutch 600 selectively connected to the input shaft 400 and the multi-stage gear 410 unlocked to the input shaft 400, An engine mode output shaft 800 provided with a driven gear 810 engaged with a gear 420 constrained to one side of the input shaft 400, The EV mode output shaft 900 provided with the driven gear 910 engaged with the remaining gear 412 of the engine mode output shaft 800 and the gear 820 and the EV mode output shaft 900 provided on the engine mode output shaft 800, And a differential gear 1010 engaged with the gear 920. [

본 발명의 일실시예에서 유성기어?(100)에 구비된 선기어(130)는 엔진출력축(300)과 일직선상에 위치되되어 하우징에 고정된 고정축(1100)에 고정된다.The sun gear 130 provided in the planetary gear 100 is fixed to the fixed shaft 1100 which is positioned on the straight line with the engine output shaft 300 and is fixed to the housing.

제네레이터(200)는 링형상으로, 링기어(110)와 동심을 이루며 링기어(110)의 외측에 부착된다. The generator 200 is ring-shaped, concentric with the ring gear 110, and attached to the outside of the ring gear 110.

모터(700)는 링형상으로, 다단기어(410) 중 어느 한 기어(411)와 동심원을 이루며 그 외측에 부착된다. The motor 700 is ring-shaped and concentrically formed with one of the gears 411 of the multi-stage gears 410 and attached to the outside thereof.

위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예는 도 2에 도시된 절차도에 따라 HEV-HV간 구동력모드가 전환된다.According to the embodiment of the present invention configured as above, the driving force mode between the HEV and the HV is switched according to the flowchart shown in FIG.

도 2는 본 발명의 일실시예의 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인의 HEV-HV 구동력모드 전환 방법의 절차도이고, 도 3은 도 2의 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인의 HEV-HV 구동력모드 전환 방법에 따른 EV모드의 구동력 흐름도이고, 도 4는 도 2의 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인의 HEV-HV 구동력모드 전환 방법에 따른 HEV모드의 구동력 흐름도이고, 도 5는 도 2의 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인의 HEV-HV 구동력모드 전환 방법에 따른 발전 시 구동력 흐름도이다.FIG. 2 is a flow chart of a method of switching a HEV-HV driving force mode of a two-motor type hybrid power train according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a flowchart of a method of switching a HEV- FIG. 4 is a driving force flow chart of the HEV mode according to the HEV-HV driving force mode switching method of the two-motor type hybrid power train of FIG. 2, and FIG. 5 is a driving- FIG. 7 is a driving force flow chart for power generation according to a HEV-HV driving force mode switching method of a power train. FIG.

또한, 도 3 내지 도 5에는 엔진과 모터(700)에서 발생된 동력의 흐름을 굵은 선으로 표시한 것이다.3 to 5, the flow of power generated by the engine and the motor 700 is indicated by a bold line.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인의 HEV-HV 구동력모드 전환 방법은, 엔진출력축(300)으로 회전력을 전달하는 엔진이 가동되는 시동단계(S100)와, 모터(700)가 작동되어 다단기어(410) 중 어느 한 기어(411)로 모터(700)의 회전력이 전달되고, 회전력이 다단기어(410) 중 나머지 기어(412)를 통해 차동축(1000)으로 전달되는 HV구동력모드단계(S200)와, 직결클러치(500) 또는 OD클러치(600) 중 어느 하나가 입력축(400)과 유성기어?(100)을 연결하여 엔진의 구동력이 입력축(400)에 구비된 기어(420)를 통해 차동축(1000)에 전달되는 HEV구동력모드단계(S300)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the HEV-HV driving force mode switching method of the two-motor type hybrid power train of the present invention includes a starting step S100 in which an engine for transmitting rotational power to the engine output shaft 300 is actuated, The rotational force of the motor 700 is transmitted to one of the gears 411 of the multi-stage gear 410 and the rotational force is transmitted to the driving shaft 1000 through the remaining gear 412 of the multi- The direct drive clutch 500 or the OD clutch 600 connects the input shaft 400 and the planetary gear 100 so that the driving force of the engine is transmitted to the input shaft 400 And an HEV driving force mode step S300 that is transmitted to the differential shaft 1000 through the gear 420.

시동단계(S100) 이후, 또는 HV구동력모드단계(S200)에서 엔진의 회전력이 링기어(110)를 통해 제네레이터(200)로 전달됨으로써 제네레이터(200)가 발전하게 된다(도 5 참조).After the start step S100 or in the HV drive mode step S200, the rotational force of the engine is transmitted to the generator 200 through the ring gear 110, thereby generating the generator 200 (refer to FIG. 5).

HV구동력모드단계(S200)에서는 직결클러치(500) 또는 OD클러치(600) 모두 입력축(400)과 유성기어?(100)을 연결시키지 않으므로, 엔진에서 발생되는 회전력을 제네레이터(200)를 가동시켜 발전하는데 사용된다(도 3 참조).In the HV driving force mode step S200, both the direct coupling clutch 500 and the OD clutch 600 do not connect the input shaft 400 and the planetary gear 100, so that the rotational force generated by the engine is transmitted to the generator 200, (See FIG. 3).

HEV구동력모드단계(S300)에서는 직결클러치(500) 또는 OD클러치(600) 중 어느 하나가 입력축(400)과 유성기어?(100)을 연결시켜, 엔진에서 발생되는 회전력이 차동축(1000)으로 전달됨으로써 구동력으로 사용된다. 이와 동시에, 제네레이터(200)로도 엔진의 회전력이 전달되므로, 제네레이터(200)의 가동이 지속되어 제네레이터(200)에서의 발전은 계속된다. 또한, 모터(700)의 작동을 제어하므로써 모터(700)의 회전력 또한 구동력으로 사용된다(도 4 참조).In the HEV driving force mode S300, either the direct coupling clutch 500 or the OD clutch 600 connects the input shaft 400 and the planetary gear 100 so that the rotational force generated by the engine is transmitted to the differential shaft 1000 And is used as a driving force. At the same time, since the rotational force of the engine is transmitted to the generator 200, the operation of the generator 200 continues, and the generator 200 continues to generate power. Further, the rotational force of the motor 700 is also used as a driving force by controlling the operation of the motor 700 (see Fig. 4).

시동단계(S100), HV구동력모드단계(S200), HEV구동력모드단계(S300)는 모터(700)의 작동 제어와 직결클러치(500) 또는 OD클러치(600)의 작동제어를 통하여 전환이 가능하므로, 모드간 전환을 위한 클러치멤버의 구성 수가 최소화된다.Since the starting operation S100, the HV driving force mode S200 and the HEV driving force mode S300 can be switched through the operation control of the motor 700 and the operation control of the direct coupling clutch 500 or the OD clutch 600 , The number of clutch member configurations for switching between modes is minimized.

또한, 직결클러치(500)가 작동되면 엔진 회전수와 입력축(400) 회전수가 When the direct-coupled clutch 500 is operated, the engine speed and the rotation speed of the input shaft 400

동기화 되므로, 주행 중 급가속 또는 등판 상황에서 작동되도록 하는 것이 바람직하며, OD클러치(600)가 작동되면 엔진 회전수에 비하여 입력축(400) 회전수가 증가되므로, 일반 주행중에 작동되어 연비향상에 도움을 줄 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 후진단은 모터(700)를 역회전 되도록 제어함으로써 구현하는 것이 바람직하다.The OD clutch 600 is operated so that the number of rotations of the input shaft 400 is increased as compared with the number of rotations of the engine. It is desirable to make it possible to give. Further, the post-diagnosis is preferably implemented by controlling the motor 700 to rotate in the reverse direction.

100: 유성기어? 110: 링기어
120: 캐리어 130: 선기어
200: 제네레이터 300: 엔진출력축
400: 입력축 410: 다단기어
420: 기어 500: 직결클러치
600: OD클러치 700: 모터
800: 엔진모드출력축 810: 종동기어
820: 기어 900: EV모드출력축
910: 종동기어 920: 기어
1000: 차동축 1010: 차동기어
1100: 고정축
S100: 시동단계 S200: HV구동력모드단계
S300: HEV구동력모드단계100: Planetary gear? 110: ring gear
120: carrier 130: sun gear
200: Generator 300: Engine output shaft
400: input shaft 410: multi-stage gear
420: Gear 500: Direct coupling clutch
600: OD clutch 700: motor
800: engine mode output shaft 810: driven gear
820: Gear 900: EV mode output shaft
910: driven gear 920: gear
1000: Differential gear 1010: Differential gear
1100: Fixed axis
S100: Starting step S200: HV driving force mode step
S300: HEV driving force mode step

Claims (6)

유성기어?;
상기 유성기어?에 구비된 링기어로부터 회전력을 전달받을 수 있도록 상기 링기어와 연결된 제네레이터;
상기 유성기어?에 구비된 캐리어로 회전력을 전달할 수 있도록 상기 캐리어와 연결된 엔진출력축;
상기 엔진출력축과 동축상에 위치된 입력축;
상기 캐리어를 상기 입력축과 선택적으로 연결하는 직결클러치;
상기 직결클러치와 동축상에 위치되며, 상기 링기어를 상기 입력축과 선택적으로 연결하는 OD클러치;
상기 입력축에 비구속적으로 구비된 다단기어 중 어느 한 기어와 회전력을 전달할 수 있도록 연결된 모터;
상기 입력축 일측에 구속된 기어와 치합된 종동기어가 구비된 엔진모드출력축;
상기 다단기어 중 나머지 기어와 치합된 종동기어가 구비된 EV모드출력축;
상기 엔진모드출력축에 구비된 기어 및 상기 EV모드출력축에 구비된 기어와 치합된 차동기어가 구비된 차동축;을 포함하는 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인.Planetary gears;
A generator coupled to the ring gear to receive rotational force from a ring gear provided in the planetary gear;
An engine output shaft connected to the carrier to transmit rotational force to the carrier provided in the planetary gear;
An input shaft positioned coaxially with the engine output shaft;
A direct-coupled clutch for selectively connecting the carrier with the input shaft;
An OD clutch disposed coaxially with the direct coupling clutch and selectively coupling the ring gear with the input shaft;
A motor coupled to any one of gears of the multi-stage gears that are not constrained to the input shaft so as to transmit rotational force;
An engine mode output shaft having a driven gear meshed with a gear constrained on one side of the input shaft;
An EV mode output shaft having a driven gear meshed with the remaining gear of the multi-stage gear;
And a differential shaft coupled to the gear provided on the engine mode output shaft and the gear provided on the EV mode output shaft. 제1항에 있어서,
상기 유성기어?에 구비된 선기어는 상기 엔진출력축과 일직선상에 위치되는 고정축에 고정된 것을 특징으로 하는 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인.The method according to claim 1,
Wherein the sun gear of the planetary gear is fixed to a fixed shaft located on a straight line with the engine output shaft. 제1항에 있어서,
상기 제네레이터는 링형상으로, 상기 링기어와 동심을 이루며 상기 링기어의 외측에 부착된 것을 특징으로 하는 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인.The method according to claim 1,
Wherein the generator is ring-shaped and is concentric with the ring gear and attached to the outside of the ring gear. 제1항에 있어서,
상기 모터는 링형상으로, 상기 다단기어 중 어느 한 기어와 동심원을 이루며 그 외측에 부착된 것을 특징으로 하는 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인.The method according to claim 1,
Wherein the motor is ring-shaped, and is concentric with one of the gears of the multi-stage gear, and is attached to the outside of the gear. 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인의 HEV-HV 구동력모드 전환 방법에 있어서,
엔진출력축으로 회전력을 전달하는 엔진이 가동되는 시동단계;
모터가 작동되어 다단기어 중 어느 한 기어로 상기 모터의 회전력이 전달되고, 상기 회전력이 상기 다단기어 중 나머지 기어를 통해 차동축으로 전달되는 HV구동력모드단계;
직결클러치 또는 OD클러치 중 어느 하나가 입력축과 유성기어?을 연결하여 상기 엔진의 구동력이 상기 입력축에 구비된 기어를 통해 차동축에 전달되는 HEV구동력모드단계;를 포함하는 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인의 HEV-HV 구동력모드 전환 방법.A method for switching an HEV-HV driving force mode of a hybrid type two-motor type powertrain according to any one of claims 1 to 4,
A starting step in which an engine for transmitting a rotational force to an engine output shaft is operated;
A HV driving force mode step in which the motor is operated to transmit the rotational force of the motor to one of the multi-stage gears, and the rotational force is transmitted to the differential shaft through the remaining gears of the multi-stage gears;
And a HEV driving force mode step in which one of the direct clutch and the OD clutch couples the input shaft and the planetary gear and the driving force of the engine is transmitted to the differential shaft through the gear provided on the input shaft. Of the HEV-HV driving force mode. 제5항에 있어서,
상기 시동단계 이후, 또는 상기 HV구동력모드단계에서 상기 엔진의 회전력이 링기어를 통해 제네레이터로 전달됨으로써 상기 제네레이터가 발전하게 되는 것을 특징으로 하는 2모터 타입의 하이브리드 파워트레인의 HEV-HV 구동력모드 전환 방법.6. The method of claim 5,
Wherein the generator is generated after the start-up step or in the HV driving force mode step by transmitting the rotational force of the engine to the generator through the ring gear, thereby switching the HEV-HV driving force mode of the two-motor type hybrid powertrain .
KR1020130156460A 2013-12-16 2013-12-16 2-motor type hybrid power train and hev-hv driving force mode switching method thereof KR101558691B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130156460A KR101558691B1 (en) 2013-12-16 2013-12-16 2-motor type hybrid power train and hev-hv driving force mode switching method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130156460A KR101558691B1 (en) 2013-12-16 2013-12-16 2-motor type hybrid power train and hev-hv driving force mode switching method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150070488A true KR20150070488A (en) 2015-06-25
KR101558691B1 KR101558691B1 (en) 2015-10-08

Family

ID=53517041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130156460A KR101558691B1 (en) 2013-12-16 2013-12-16 2-motor type hybrid power train and hev-hv driving force mode switching method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101558691B1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180062638A (en) 2016-12-01 2018-06-11 현대자동차주식회사 Hybrid powertrain for vehicle
KR20180107359A (en) 2017-03-17 2018-10-02 현대자동차주식회사 Powrtrain for hybrid vehicle
CN112406512A (en) * 2020-10-29 2021-02-26 东风汽车集团有限公司 Hybrid power driving method and device, power system, vehicle and related equipment
KR20210152286A (en) 2020-06-08 2021-12-15 현대자동차주식회사 Hybrid powertrain for vehicle
KR20220007312A (en) 2020-07-10 2022-01-18 현대자동차주식회사 Control method for hybrid powertrain for vehicle
KR20220085890A (en) 2020-12-15 2022-06-23 현대자동차주식회사 Hybrid powertrain for vehicle
KR20230063571A (en) 2021-11-02 2023-05-09 현대자동차주식회사 Power train for hybrid vehicle
KR20230072054A (en) 2021-11-17 2023-05-24 현대자동차주식회사 Hybrid power train for vehicle

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011240855A (en) 2010-05-20 2011-12-01 Daihatsu Motor Co Ltd Running gear of hybrid vehicle

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180062638A (en) 2016-12-01 2018-06-11 현대자동차주식회사 Hybrid powertrain for vehicle
US10005351B1 (en) 2016-12-01 2018-06-26 Hyundai Motor Company Hybrid powertrain for vehicle
KR20180107359A (en) 2017-03-17 2018-10-02 현대자동차주식회사 Powrtrain for hybrid vehicle
KR20210152286A (en) 2020-06-08 2021-12-15 현대자동차주식회사 Hybrid powertrain for vehicle
KR20220007312A (en) 2020-07-10 2022-01-18 현대자동차주식회사 Control method for hybrid powertrain for vehicle
US11541870B2 (en) 2020-07-10 2023-01-03 Hyundai Motor Company Method for controlling hybrid power train of vehicle
CN112406512A (en) * 2020-10-29 2021-02-26 东风汽车集团有限公司 Hybrid power driving method and device, power system, vehicle and related equipment
KR20220085890A (en) 2020-12-15 2022-06-23 현대자동차주식회사 Hybrid powertrain for vehicle
KR20230063571A (en) 2021-11-02 2023-05-09 현대자동차주식회사 Power train for hybrid vehicle
US11845336B2 (en) 2021-11-02 2023-12-19 Hyundai Motor Company Powertrain for a hybrid vehicle
KR20230072054A (en) 2021-11-17 2023-05-24 현대자동차주식회사 Hybrid power train for vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
KR101558691B1 (en) 2015-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101558691B1 (en) 2-motor type hybrid power train and hev-hv driving force mode switching method thereof
US9950607B2 (en) Powertrain with multi-planetary, single motor drive unit
US10195930B2 (en) Drive unit for hybrid vehicle
US9193252B2 (en) Two motor electric drive hybrid transmission
JP4821571B2 (en) Hybrid drive unit
US9827977B2 (en) Powertrain with compound-split hybrid transmission having a reduced ravigneaux gear set
CN107654591B (en) Multi-mode power-split hybrid transmission incorporating dual planetary gear sets
US9744839B2 (en) Transmission for hybrid vehicle
JP5141802B2 (en) Hybrid drive device
CN105492231A (en) Hybrid drive device for a motor vehicle
US9333848B2 (en) Hybrid vehicle drive device
US8974338B2 (en) Two-mode electrically-variable transmission with offset motor and two planetary gear sets
US20120270691A1 (en) Multi-mode electric drive hybrid transmission
US8961344B2 (en) Hybrid transmission
US8790201B2 (en) Hybrid transmission with three planetary gear sets and three interconnecting members and with synchronous shift between series and compound-split operating modes
US9199528B2 (en) Hybrid power train for vehicles
KR100829301B1 (en) Continuously variable transmission for HEV
US10913341B2 (en) Power transmission apparatus of hybrid electric vehicle
KR20080038802A (en) Continuously variable transmission for hev
KR20080033700A (en) Power train structure of a hybrid vehicle
KR102651619B1 (en) Hybrid powertrain for vehicle
KR100836388B1 (en) Continuously variable transmission for HEV
KR102336402B1 (en) Power train for hybrid vehicles
US8414437B2 (en) Hybrid transmission with synchronous shift between series and compound-split operating modes
KR101567721B1 (en) Power train of hybrid vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180928

Year of fee payment: 4