KR20150071604A - 차량의 변속장치 - Google Patents

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KR20150071604A
KR20150071604A KR1020130158815A KR20130158815A KR20150071604A KR 20150071604 A KR20150071604 A KR 20150071604A KR 1020130158815 A KR1020130158815 A KR 1020130158815A KR 20130158815 A KR20130158815 A KR 20130158815A KR 20150071604 A KR20150071604 A KR 20150071604A
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KR
South Korea
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input
gear
input shaft
shaft
disposed
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Application number
KR1020130158815A
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Inventor
이경훈
박종술
이승호
Original Assignee
현대자동차주식회사
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Abstract

차량용 변속장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 변속장치는 엔진의 출력 측에 선택적으로 연결되는 제1 입력축; 중공축으로 상기 제1 입력축과 회전 간섭 없이 배치되어 상기 제1 입력축에 선택적으로 연결되며, 외주면 상에 하나 이상의 입력기어가 배치되는 제2 입력축; 중공축으로 상기 제2 입력축의 후측에서 상기 제1 입력축과 회전 간섭 없이 배치되며, 외주면 상에 하나 이상의 입력기어가 배치되는 제3 입력축; 중공축으로 상기 제3 입력축의 후측에서 상기 제1 입력축과 회전 간섭 없이 배치되는 제4 입력축; 제1, 제2, 제3 회전요소를 보유하고, 각각의 회전요소가 상기 제1, 제3, 제4 입력축 중, 어느 하나의 입력축에 직접 연결되는 유성기어세트; 상기 엔진의 출력 측과 제1 입력축을 선택적으로 연결하는 제1 클러치; 상기 제1 입력축과 제2 입력축을 선택적으로 연결하는 제2 클러치; 상기 제4 회전축과 연결되어 모터 및 제너레이터 기능을 수행하는 모터/제너레이터; 상기 제2, 제3 입력축으로부터 입력되는 회전동력을 변속하여 출력하는 제1 변속출력기구; 및 상기 제2, 제3 입력축으로부터 입력되는 회전동력을 변속하여 출력하는 제2 변속출력기구를 포함한다.

Description

차량의 변속장치{POWER TRANSMISSION APPARATUS FOR HYBRID ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 차량용 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동화 수동 변속기(AMT) 구조에 모터/제너레이터와 유성기어세트를 추가하여 부드러운 발진 및 빠른 변속을 구현하고, 회생 제동 및 발진 충전을 구현하여 연비를 향상시킬 수 있는 차량용 변속장치에 관한 것이다.
차량에 있어서의 친환경 기술은 미래 자동차 산업의 생존이 달린 핵심 기술로서, 자동차 메이커들은 환경 및 연비 규제를 달성하기 위한 친환경 자동차 개발에 총력을 기울이고 있다.
상기 미래형 자동차 기술은 전기 에너지를 이용하는 전기 자동차(EV : Electric Vehicle), 하이브리드 전기 자동차(HEV : Hybrid Electric Vehicle), 효율과 편의성을 향상시킨 더블 클러치 변속기(DCT : Double Clutch Transmission)를 예로 들 수 있다.
또한, 자동차 메이커에서는 각 국의 배기가스 규제를 만족시키고, 연비성능의 향상을 위하여 동력전달계통의 효율 향상을 위한 수단으로 ISG(Idle Stop And Go)장치와, 회생제동(Regenerative Braking)장치 등의 기술을 실용화하기 위하여 노력하고 있다.
상기 ISG장치는 차량 정지 중에 엔진을 정지시키고, 출발할 때 엔진을 시동하는 기술이며, 상기 회생제동장치는 차량의 감속 제동 시에 기존의 마찰에 의한 제동 대신에 차량의 운동에너지를 이용하는 발전기를 구동시키고, 이때 발생되는 전기에너지를 배터리에 저장하였다가 재사용 하는 기술이다.
그리고 본 발명의 변속기가 적용될 수 있는 하이브리드 전기자동차는 2개 이상의 에너지원(Power Source)을 사용하는 자동차로서, 여러 가지 방식으로 조합될 수 있는데, 통상적으로 기존 화석 연료를 사용하는 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진과, 전기 에너지에 의하여 구동되는 모터/제너레이터가 혼합(Hybrid)되어 구성된다.
또한, 상기와 같은 하이브리드 전기자동차에 적용될 수 있는 변속기로서는 DCT(더블 클러치 변속기)를 하나의 예로 들 수 있으며, DCT는 수동 변속기 구조에 2개의 클러치를 적용하여 효율을 높이고, 편의성을 향상시킬 수 있다.
즉, 상기 DCT는 클러치 2개를 적용하여 홀수단 및 짝수단을 번갈아 작동시키면서 변속이 이루어지는 변속기로서, 상기와 같이 홀수단 및 짝수단의 변속을 번갈아 작동시키는 매커니즘은 기존 MT(수동변속기) 및 AMT(자동화 수동 변속기)가 갖고 있는 변속 과정에서의 토크 단절감을 개선할 수 있다.
그러나 상기 DCT는 발진시, 클러치 슬립에 의한 클러치 소손 및 에너지 손실이 크고, 등판 발진시, 클러치 슬립에 의한 후방 밀림이 과도하게 발생하여 안전상의 문제가 있으며, 클러치 열용량의 문제로 변속시간을 짧게 제어해야 하므로 자동 변속기에 비하여 변속 충격이 크다는 문제점을 내포하고 있다.
본 발명의 실시 예는 자동화 수동 변속기(AMT) 구조에 모터/제너레이터와 유성기어세트를 추가하여 부드러운 발진 및 빠른 변속을 구현하고, 회생 제동 및 발진 충전을 구현하여 연비를 향상시킬 수 있는 차량용 변속장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 엔진의 출력 측에 선택적으로 연결되는 제1 입력축; 중공축으로 상기 제1 입력축과 회전 간섭 없이 배치되어 상기 제1 입력축에 선택적으로 연결되며, 외주면 상에 하나 이상의 입력기어가 배치되는 제2 입력축; 중공축으로 상기 제2 입력축의 후측에서 상기 제1 입력축과 회전 간섭 없이 배치되며, 외주면 상에 하나 이상의 입력기어가 배치되는 제3 입력축; 중공축으로 상기 제3 입력축의 후측에서 상기 제1 입력축과 회전 간섭 없이 배치되는 제4 입력축; 제1, 제2, 제3 회전요소를 보유하고, 각각의 회전요소가 상기 제1, 제3, 제4 입력축 중, 어느 하나의 입력축에 직접 연결되는 유성기어세트; 상기 엔진의 출력 측과 제1 입력축을 선택적으로 연결하는 제1 클러치; 상기 제1 입력축과 제2 입력축을 선택적으로 연결하는 제2 클러치; 상기 제4 회전축과 연결되어 모터 및 제너레이터 기능을 수행하는 모터/제너레이터; 상기 제2, 제3 입력축으로부터 입력되는 회전동력을 변속하여 출력하는 제1 변속출력기구; 및 상기 제2, 제3 입력축으로부터 입력되는 회전동력을 변속하여 출력하는 제2 변속출력기구를 포함하는 차량용 변속장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제2 입력축은 짝수 변속단에 관계하는 입력기어가 배치되고, 상기 제3 입력축은 후진을 포함하는 홀수 변속단에 관계하는 입력기어가 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 입력축 상의 입력기어는 제4속을 구현하기 위한 제1 입력기어, 제2속을 구현하기 위한 제2 입력기어가 전측에서 후측으로 순차 배치되고, 상기 제3 입력축 상의 입력기어는 제1속 및 후진을 구현하기 위한 제3 입력기어, 제3속을 구현하기 위한 제4 입력기어가 전측에서 후측으로 순차 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 클러치는 싱크로나이저로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 유성기어세트는 더블 피니언 유성기어세트로서, 상기 제3, 제4 입력축 사이에 배치되어 제1 회전요소인 선기어가 제4 입력축에 직접 연결되고, 제2 회전요소인 링기어가 제3 입력축에 직접 연결되며, 제3 회전요소인 유성캐리어가 제1 입력축에 직접 연결될 수 있다.
또한, 상기 유성기어세트의 후측에 배치되어 상기 유성기어세트의 각 회전요소와 연결되는 3개의 입력축 중, 2개의 입력축을 선택적으로 연결하는 제3 클러치를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제3 클러치는 싱크로나이저로서, 상기 유성기어세트의 후측에 배치되어 상기 제1 입력축(유성캐리어)과 제4 입력축(선기어)을 선택적으로 연결할 수 있다.
또한, 상기 유성기어세트는 더블 피니언 유성기어세트로서, 상기 제2, 제3 입력축 사이에 배치되어 제1 회전요소인 선기어가 제4 입력축에 직접 연결되고, 제2 회전요소인 링기어가 제3 입력축에 직접 연결되며, 제3 회전요소인 유성캐리어가 제1 입력축에 직접 연결될 수 있다.
또한, 상기 제3 입력축은 상기 제4 회전축의 외주 측에 회전 간섭 없이 배치될 수 있다.
또한, 상기 제3 클러치는 싱크로나이저로서, 상기 유성기어세트의 후측에서 상기 제3 입력축(링기어)과 제4 입력축(선기어)을 선택적으로 연결할 수 있다.
또한, 상기 모터/제너레이터는 상기 제3 클러치의 외주 측에 배치되어 상기 제4 입력축과 직접 연결되는 로터와, 상기 로터의 외주 측에 배치되어 변속기 하우징에 고정될 수 있다.
또한, 상기 제1 변속출력기구는 상기 제2, 제3 입력축과 평행하게 배치되는 제1 출력축과, 상기 제1 출력축의 일단에 고정 배치되어 제1 출력축의 회전동력을 출력하는 제1 출력기어와, 상기 제1 출력축 상에 배치되는 제1 싱크로나이저를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 싱크로나이저는 제3 입력기어에 외접 기어 연결되는 제1속 및 후진 변속기어와, 제1 입력기어와 외접 기어 연결되는 제4속 변속기어를 상기 제1 출력축에 선택적으로 동기 연결할 수 있다.
또한, 상기 제2 변속출력기구는 상기 제2, 제3 입력축과 평행하게 배치되는 제2 출력축과, 상기 제2 출력축의 일단에 고정 배치되어 제2 출력축의 회전동력을 출력하는 제2 출력기어와, 상기 제2 출력축 상에 배치되는 제2, 제3 싱크로나이저를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 싱크로나이저는 제2 입력기어와 외접 기어 연결되는 제2속 변속기어를 상기 제2 출력축에 선택적으로 동기 연결할 수 있다.
또한, 상기 제3 싱크로나이저는 제4 입력기어와 외접 기어 연결되는 제3속 변속기어를 상기 제2 출력축에 선택적으로 동기 연결할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 엔진의 회전동력으로 전진 4속의 변속단을 구현함과 동시에, 엔진과 모터/제너레이터의 회전동력에 의하여 HEV 모드 전진 2속의 변속단을 구현하며, 상기 모터/제너레이터의 회전동력만으로 EV 모드 전진 2속 변속단을 구현할 수 있어 연비를 개선할 수 있다.
또한, 유성기어세트의 각각의 회전요소와 연결된 엔진과 모터/제너레이터에 의하여 마찰부재의 슬립 없이 부드러운 발진이 이루어질 수 있으며, 엔진의 동력을 차단한 상태에서 모터/제너레이터만으로도 발진이 가능하여 부드러운 발진이 이루어질 수 있다.
또한, 발진 시, 마찰부재의 슬립이 발생하지 않으므로 마찰부재의 내구성이 향상되어 에너지 손실을 최소화하여 연비를 개선할 수 있다.
또한, 마찰부재의 슬립에 의한 변속대신 모터/제너레이터를 통한 변속제어가 이루어질 수 있으므로 부드러운 변속이 가능할 수 있다.
또한, 엔진의 회전동력으로 주행이 이루어질 때, 상기 모터/제너레이터의 회전동력을 보조 동력으로 사용할 수 있으므로 가속 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 모터/제너레이터를 역구동시켜 후진 변속단을 구현할 수 있으므로, 제1, 제2 변속출력기구에 별도의 후진 변속기구가 필요하지 않게 되며, 이로 인해 변속기의 전장을 줄일 수 있어 탑재성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속장치의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속장치의 변속 작동표이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변속장치의 모식도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 통하여 상세하게 설명한다.
단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다.
또한, 하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속장치의 모식도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속장치는 제1, 제2, 제3, 제4 입력축(IS1)(IS2)(IS3)(IS4), 유성기어세트(PG), 모터/제너레이터(MG), 제1, 제2, 제3 클러치(CL1)(CL2)(CL3), 및 제1, 제2 변속출력기구(OUT1)(OUT2)를 포함한다.
상기 제1 입력축(IS1)은 엔진(ENG)의 출력 측과 선택적으로 연결된다.
상기 제2 입력축(IS2)은 중공축으로 이루어져 상기 제1 입력축(IS1)의 전측부 외주 측에 회전 간섭 없이 배치되며, 상기 제1 입력축(IS1)과 선택적으로 연결된다.
상기 제2 입력축(IS2)은 외주 측에 전측으로부터 순차적으로 제1, 제2 입력기어(G1)(G2)가 상호 간격을 두고 배치된다.
상기 제3 입력축(IS3)은 중공축으로 이루어져 상기 제1 입력축(IS1)의 중간부 외주 측에 회전 간섭 없이 배치된다.
이때, 상기 제3 입력축(IS3)은 외주 측에 전측으로부터 순차적으로 제3, 제4 입력기어(G3)(G4)가 상호 간격을 두고 배치된다.
상기 제4 입력축(IS4)은 중공축으로 이루어져 상기 제1 입력축(IS1)의 후측부 외주 측에 회전 간섭 없이 배치된다.
상기에서 제1, 제2, 제3, 제4 입력기어(G1)(G2)(G3)(G4)는 각 변속단별 입력기어로서, 제1 입력기어(G1)는 제4속을 구현하기 위한 입력기어이고, 제2 입력기어(G2)는 제2속을 구현하기 위한 입력기어이고, 제3 입력기어(G3)는 후진 및 제1속을 구현하기 위한 입력기어이고, 제4 입력기어(G4)는 제3속을 구현하기 위한 입력기어로 각각 작용하도록 기어 잇수가 설정된다.
여기서, 상기 제2 입력축(IS2)에는 짝수 변속단을 구현하기 위한 입력기어들이 배치되고, 제3 입력축(IS3)에는 후진 및 홀수 변속단을 구현하기 위한 입력기어들이 형성된다.
상기 유성기어세트(PG)는 상기 제3 입력축(IS3)과 제4 입력축(IS4) 사이에 배치되며, 제1, 제2, 제3 회전요소를 갖는다.
상기 제1 회전요소는 상기 제4 입력축(IS4)에 직접 연결되고, 상기 제2 회전요소는 상기 제3 입력축(IS3)에 직접 연결되며, 상기 제3 회전요소는 상기 제1 입력축(IS1)에 직접 연결된다.
즉, 상기 유성기어세트(PG)는 더블 피니언 유성기어세트로서, 상기 제1 회전요소가 선기어(S)로 이루어지며, 제2 회전요소가 링기어(R)로 이루어지며, 제3 회전요소가 유성캐리어(PC)로 이루어진다.
상기 모터/제너레이터(MG)는 모터와 제너레이터 기능을 수행할 수 있으며, 상기 유성기어세트(PG)의 후방 외주 측에 배치된다.
즉, 상기 모터/제너레이터(MG)는 변속기 하우징에 고정되는 스테이터(ST)와, 상기 스테이터(ST)의 반경방향 내측에서 회전 가능하게 지지되는 로터(RT)로 구성되며, 상기 로터(RT)는 상기 제4 입력축(IS4)을 통해 상기 유성기어세트(PG)의 제1 회전요소인 선기어(S)와 직접 연결된다.
이에 따라, 상기 모터/제너레이터(MG)는 엔진(ENG)의 회전동력에 의하여 제너레이터 기능을 하면서 발전되는 전기에너지를 배터리에 충전하거나, 자동차의 주행을 위한 구동력을 발생하는 모터 기능을 수행할 수 있다.
상기 제1 클러치(CL1)는 엔진(ENG)의 출력 측과 상기 제1 입력축(IS1) 사이에 배치되어 동력을 단속하는데, 통상의 유체 다판 클러치로 이루어질 수 있으며, 도시하지 않은 유압제어시스템에 의하여 작동 및 비작동 제어될 수 있다.
상기 제2 클러치(CL2)는 통상의 싱크로나이저로 이루어지며, 상기 제2 입력축(IS2)을 제1 입력축(IS1)에 선택적으로 동기 연결하는 기능을 수행한다.
상기 제3 클러치(CL3)는 상기 유성기어세트(PG)의 후측에 배치되는 통상의 싱크로나이저로 이루어지며, 상기 제4 입력축(IS4; 또는 선기어(S))을 제1 입력축(IS1; 또는 유성캐리어(PC))에 선택적으로 동기 연결하여 유성기어세트(PG)의 가변직결을 위한 기능을 수행한다.
상기 제2, 제3 클러치(CL2)(CL3)를 형성하는 싱크로나이저는 공지의 구성이므로 상세한 설명은 생략하며, 상기 싱크로나이저에 적용되는 슬리이브(CL2a)는 공지에서와 같이 도시하지 않은 별도의 액추에이터를 구비할 수 있으며, 상기 액추에이터는 트랜스밋션 제어유닛에 의하여 제어될 수 있다.
상기에서, 싱크로나이저를 제2, 제3 클러치(CL2)(CL3)로 표현한 것은 싱크로나이저의 기능이 클러치와 마찬가지로 회전체와 회전체를 선택적으로 연결하는 것이므로 설명의 편의를 위하여 포괄적인 개념으로 사용한 것이다.
따라서 상기 제2, 제3 클러치(CL2)(CL3)는 반드시 싱크로나이저로 한정되는 것은 아니며, 자동 제어가 가능한 도그 클러치 또는 유압 다판 클러치 등을 적용할 수 있다.
상기 제1 변속출력기구(OUT1)는 상기 제2, 제3 입력축(IS2)(IS3)과 일정간격을 두고 평행하게 배치되는 제1 출력축(OS1)과, 제1속 및 후진 변속기어(D1/R)와 제4속 변속기어(D4)를 포함하는 제1 싱크로나이저(SL1)로 이루어진다.
상기 제1 싱크로나이저(SL1)를 형성하는 제1속 및 후진 변속기어(D1/R)는 제3 입력기어(G3)와 외접 기어 연결되고, 제4속 변속기어(D4)는 제1 입력기어(G1)와 외접 기어 연결된다.
이에 따라, 상기 제1 싱크로나이저(SL1)는 상기 제1속 및 후진 변속기어(D1/R)와 제4속 변속기어(D4)를 선택적으로 제1 출력축(OS1)과 동기 연결한다.
그리고 상기 제1 변속출력기구(OUT1)를 통해 변속된 회전동력은 제1 출력축(OS1)의 전단부 또는 후단부에 장착되어 있는 제1 출력기어(OG1)와 외접 기어 연결되는 종감속기어(FG)를 통해 디프렌셜 기구(DIFF)로 전달된다.
상기 제2 변속출력기구(OUT2)는 상기 제2, 제3 입력축(IS2)(IS3)과 소정 간격을 두고 평행하게 배치되는 제2 출력축(OS2)과, 제2속 변속기어(D2)를 포함하는 제2 싱크로나이저(SL2)와, 제3속 변속기어(D3)를 포함하는 제3 싱크로나이저(SL3)로 이루어진다.
상기 제2 싱크로나이저(SL2)는 상기 제2 출력축(OS2)의 전측에 배치되고, 상기 제3 싱크로나이저(SL3)는 상기 제2 출력축(OS2)의 후측에 배치된다.
상기 제2 싱크로나이저(SL2)를 형성하는 제2속 변속기어(D2)는 제2 입력기어(G2)와 외접 기어 연결된다.
이에 따라, 상기 제2 싱크로나이저(SL2)는 상기 제2속 변속기어(D2)를 선택적으로 제2 출력축(OS2)과 동기 연결한다.
상기 제3 싱크로나이저(SL3)를 형성하는 제3속 변속기어(D3)는 제4 입력기어(G4)와 외접 기어 연결된다.
이에 따라, 상기 제3 싱크로나이저(SL3)는 상기 제3속 변속기어(D3)를 선택적으로 제2 출력축(OS2)과 동기 연결한다.
그리고 상기 제2 변속출력기구(OUT2)를 통해 변속된 회전동력은 제2 출력축(IS2)의 전단부 또는 후단부에 장착되는 제2 출력기어(OG2)와 외접 기어 연결되는 종감속기어(FD)를 통해 디프렌셜 기구(DIFF)로 전달된다.
또한, 상기 제2, 제3 싱크로나이저(SL2)(SL3)는 제2, 제3 슬리이브(SLE2)(SLE3)가 서로 마주 볼 수 있도록 배치된다.
상기에서 제1, 제2, 제3 싱크로나이저(SL1 ∼ SL3)는 공지의 구성이므로 상세한 설명은 생략하며, 상기 제1, 제2, 제3 싱크로나이저(SL1 ∼ SL3)에 적용되는 제1, 제2, 제3 슬리이브(SLE1)(SLE2)(SLE3)는 공지에서와 같이 미도시된 별도의 액추에이터를 구비할 수 있으며, 상기 액추에이터는 트랜스밋션 제어유닛에 의하여 제어되면서 변속을 실시할 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속장치의 변속 작동표로서, 변속과정을 살펴보면 다음과 같다.
[중립 충전]
엔진이 시동된 상태에서 중립 충전을 이루는 경우는 제1 싱크로나이저(SL1)의 제1 슬리이브(SLE1)를 통해 제1속 변속기어(D1)와 제1 출력축(IS1)을 동기 연결한 상태에서, 제1 클러치(CL1)를 작동 제어한다.
그러면, 유성기어세트(PG)에서는 제1 입력축(IS1)을 통해 유성캐리어(PC)로 입력이 이루어지고, 제3 입력축(IS3)에 의하여 링기어(R)가 고정요소로 작동하게 되는 바, 선기어(S)가 고속으로 회전하면서 모터/제너레이터(MG)를 제너레이터로 구동시켜 전기에너지를 생성함으로써, 충전이 이루어진다.
[전진 1속]
전진 1속에서는 엔진(ENG)의 회전동력에 의하여 구동되며, 상기 제1 싱크로나이저(SL1)의 제1 슬리이브(SLE1)를 작동 제어하여 제1속 변속기어(D1)와 제1 출력축(IS1)을 동기 연결하고, 제3 클러치(CL3)의 슬리이브(CL3a)를 작동 제어하여 제4 입력축(IS4; 선기어(S))과 제1 입력축(IS1; 유성캐리어(PC))을 연결한 후, 제1 클러치(CL1)를 작동 제어한다.
이에 따라, 엔진(ENG)의 회전동력이 제1 클러치(CL1), 제1 입력축(IS1), 유성기어세트(PG), 제3 입력축(IS3), 제3 입력기어(G3), 제1속 및 후진 변속기어(D1/R), 제1 출력축(OS1), 제1 출력기어(OG1)를 통해 종감속기어(FG)로 전달되면서 전진 1속 주행이 이루어진다.
그리고 상기와 같이, 전진 1속 변속이 완료된 후에는 다음 전진 2속 변속을 위하여 제2 싱크로나이저(SL2)의 슬리이브(SLE2) 미리 작동 제어하여 제2속 변속기어(D2)와 제2 출력축(OS2)을 동기 연결해 둘 수 있다.
[전진 2속]
상기 제1속의 상태에서, 차속이 증가하여 전진 제2속으로 변속을 하고자 할 때에는 상기 제1속의 상태에서, 제3 클러치(CL3)의 슬리이브(CL3a)를 작동 해제하여 제4 입력축(IS4; 선기어(S))과 제1 입력축(IS1; 유성캐리어(PC))의 연결 상태를 해제하고, 제2 클러치(CL2)를 작동 제어하여 제2 클러치(CL2)의 슬리이브(CL2a)에 의해 제1 입력축(IS1)과 제2 입력축(IS2)이 동기 연결되도록 한다.
그러면, 전진 1속 상태에서 예비 동작으로 제2 싱크로나이저(SL2)의 제2 슬리이브(SLE2)를 통해 제2속 변속기어(D2)와 제2 출력축(OS2)을 동기 연결하여 놓은 상태로, 엔진(ENG)의 회전동력이 자연스럽게 제1 클러치(CL1), 제1 입력축(IS1), 제2 클러치(CL2), 제2 입력축(IS2), 제2 입력기어(G2), 제2속 변속기어(D2), 제2 출력축(OS2), 제2 출력기어(OG2)를 통해 종감속기어(FG)로 전달되면서 전진 2속 주행이 이루어진다.
그리고 상기와 같이 전진 2속 변속이 완료된 후에는 제1 싱크로나이저(SL1)의 제1 슬리이브(SLE1)를 중립 상태로 제어하고, 다음 전진 3속 변속을 위하여 제3 싱크로나이저(SL3)의 제3 슬리이브(SLE3)를 미리 작동 제어하여 제3속 변속기어(D3)와 제2 출력축(IS2)을 동기 연결해 둘 수 있다.
[전진 3속]
상기 제2속의 상태에서, 차속의 증가하여 제3속으로 변속을 하고자 할 때에는 상기 제2속의 상태에서, 제2 클러치(CL2)의 슬리이브(CL2a)를 작동 해제하여 제1 입력축(IS1)과 제2 입력축(IS2)의 연결 상태를 해제하고, 제3 클러치(CL3)의 슬리이브(CL3a)를 작동 제어하여 제4 입력축(IS4; 선기어(S))과 제1 입력축(IS1; 유성캐리어(PC))을 연결한다.
그러면, 전진 2속 상태에서 예비 동작으로 제3 싱크로나이저(SL3)의 제3 슬리이브(SLE3)를 통해 제3속 변속기어(D3)와 제2 출력축(OS2)을 동기 연결하여 놓은 상태로, 엔진(ENG)의 회전동력이 자연스럽게 제1 클러치(CL1), 제1 입력축(IS1), 유성기어세트(PG), 제3 입력축(IS3), 제4 입력기어(G4), 제3속 변속기어(D3), 제2 출력축(OS2), 제2 출력기어(OG2)를 통해 종감속기어(FG)로 전달되면서 전진 3속 주행이 이루어진다.
그리고 상기와 같이 전진 3속 변속이 완료된 후에는 제2 싱크로나이저(SL2)의 제2 슬리이브(SLE2)를 중립 상태로 제어하고, 다음 전진 4속 변속을 위하여 제1 싱크로나이저(SL1)의 제1 슬리이브(SLE1)를 미리 작동 제어하여 제4속 변속기어(D4)와 제1 출력축(IS1)을 동기 연결해 둘 수 있다.
[전진 4속]
상기 제3속의 상태에서, 차속의 증가하여 전진 제4속으로 변속을 하고자 할 때에는 상기 제3속의 상태에서, 제3 클러치(CL3)의 슬리이브(CL3a)를 작동 해제하여 제4 입력축(IS4; 선기어(S))과 제1 입력축(IS1; 유성캐리어(PC))의 연결 상태를 해제하고, 제2 클러치(CL2)를 작동 제어하여 제2 클러치(CL2)의 슬리이브(CL2a)에 의해 제1 입력축(IS1)과 제2 입력축(IS2)이 동기 연결되도록 한다.
그러면, 전진 3속 상태에서 예비 동작으로 제1 싱크로나이저(SL1)의 제1 슬리이브(SLE1)를 통해 제4속 변속기어(D4)와 제1 출력축(OS1)을 동기 연결하여 놓은 상태로, 엔진(ENG)의 회전동력이 자연스럽게 제1 클러치(CL1), 제1 입력축(IS1), 제2 클러치(CL2), 제2 입력축(IS2), 제1 입력기어(G1), 제4속 변속기어(D4), 제1 출력축(OS1), 제1 출력기어(OG1)를 통해 종감속기어(FG)로 전달되면서 전진 4속 주행이 이루어진다.
그리고 상기와 같이 전진 4속 변속이 완료된 후에는 제3 싱크로나이저(SL3)의 제3 슬리이브(SLE3)를 중립 상태로 제어한다.
[EV 후진]
EV 후진 변속단에서는 엔진이 정지된 상태에서, 제1 싱크로나이저(SL1)의 제1 슬리이브(SEL1)를 작동 제어하여 제1 출력축(IS1)과 제1속 및 후진 변속기어(D1/R)를 동기 연결한 다음, 제3 클러치(CL3)를 작동 제어하면, 후진 변속이 이루어진다.
이러한 후진 변속단은 EV 모드로 구현되며, 상기 제3 클러치(CL3)의 작동으로 유성기어세트(PG)가 직결의 상태가 되므로, 상기 모터/제네레이터(MG)의 역회전 회전동력이 제4 회전축(IS4), 제3 클러치(CL3), 유성기어세트(PG), 제3 입력축(IS3), 제3 입력기어(G3), 제1속 및 후진 변속기어(D1/R), 제1 출력축(OS1), 제1 출력기어(OG1)를 통해 종감속기어(FG)로 전달되면서 후진 주행이 이루어진다.
상기와 같은 변속과정의 설명은 순차적으로 변속단이 상승할 때를 일 예로 설명한 것이며, 변속단이 순차적으로 하강할 때는 상기와 역순으로 이루어질 수 있다.
상기와 같은 변속과정에서는 모터/제네레이터(MG)의 구동력을 엔진(ENG)의 보조동력으로 사용할 수 있으며, 엔진(ENG)의 회전동력으로 주행할 때에는 모터/제너레이터(MG)는 로터(RT)가 항상 회전하므로 제너레이터로 작동하면서 전기에너지는 생성하여 배터리를 충전한다.
또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속장치는 HEV 모드에서 전진 2속으로 변속할 수 있다.
상기 HEV 모드에서는 엔진(ENG)과 모터/제너레이터(MG) 모두 구동됨으로써, 제3 입력축(IS3)에 연결된 변속단만 변속이 가능하기 때문이다.
이에 따라, 상기 전진 1속이 HEV 1속, 전진 3속이 HEV 2속으로 변속이 이루어지며, 이때에는 제3 클러치(CL3)의 작동이 해제된 상태에서 이루어진다.
즉, 상기 유성기어세트(PG)에 엔진(ENG)과 모터/제너레이터(MG)의 회전동력이 동시에 입력되며, 상기 엔진(ENG)과 모터/제너레이터(MG)의 회전동력이 토크 차이에 따라 제3 입력축(IS3)으로 전달되면서 상기 전진 변속단과 동일하게 변속이 이루어지므로 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속장치는 EV 모드에서도 전진 2속으로 변속할 수 있다.
상기 EV 모드에서는 모터/제너레이터(MG)의 회전동력으로 구동됨으로써, 제3 입력축(IS3)에 연결된 변속단만 변속이 가능하기 때문이다.
이에 따라, 상기 전진 1속이 EV 1속, 전진 3속이 EV 2속으로 변속이 이루어지며, 이때에는 제3 클러치(CL3)가 작동 제어되어 제4 입력축(IS1; 선기어(S))과 제1 입력축(IS1; 유성캐리어(PC))을 연결하여 유성기어세트(PG)가 직결인 상태로 이루어진다.
즉, 상기 유성기어세트(PG)가 직결의 상태가 되어 모터/제너레이터(MG)의 회전동력이 제3 입력축(IS3)으로 전달되면서 상기 전진 변속단과 동일하게 변속이 이루어지므로 상세한 설명은 생략한다.
이상에서와 같이 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 변속장치는 엔진(ENG)의 회전동력으로 전진 4속의 변속단을 구현함과 동시에, 엔진(ENG)과 모터/제너레이터(MG)의 회전동력에 의하여 HEV 모드에서 전진 2속의 변속단을 구현하며, 상기 모터/제너레이터(MG)의 회전동력으로 EV 모드에서 전진 2속과 후진 변속단을 구현할 수 있으므로 연비를 개선할 수 있다.
또한, 유성기어세트(PG)의 각각의 회전요소와 연결된 엔진(ENG)과 모터/제너레이터(MG)에 의하여 마찰부재의 슬립 없이 부드러운 발진이 이루어질 수 있으며, 엔진(MG)의 회전동력을 차단한 상태에서 모터/제너레이터(MG)만으로 발진이 가능하여 부드러운 발진이 이루어질 수 있다.
또한, 발진 시, 마찰부재의 슬립이 발생되지 않으므로 마찰부재의 내구성이 향상되며, 에너지 손실을 최소화하여 연비를 개선할 수 있다.
또한, 마찰부재의 슬립에 의한 변속대신 모터/제너레이터(MG)를 통한 변속 제어가 이루어질 수 있으므로 부드러운 변속이 가능할 수 있다.
또한, 엔진(ENG)의 회전동력으로 주행이 이루어질 때, 상기 모터/제너레이터(MG)의 회전동력을 보조동력으로 사용할 수 있으므로 가속 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 모터/제너레이터(MG)를 역구동시켜 후진 변속단을 구현할 수 있으므로 제1, 제2 변속출력기구(OUT1)(OUT2)에 별도의 후진변속기구가 필요하지 않아 변속기의 전장을 줄일 수 있으며, 이로 인해 탑재성을 높일 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변속장치의 모식도이다.
도 3을 참조하면, 상기 제1 실시 예에서는 유성기어세트(PG)를 제3 입력축(IS3)과 제4 입력축(IS4) 사이에 배치하였으나, 제2 실시 예에서는 유성기어세트(PG)를 제2 입력축(IS2)과 제3 입력축(IS3) 사이에 배치하였다.
이를 위하여, 상기 제1 입력축(IS1)과 제3 입력축(IS3) 사이에 제4 입력축(IS4)을 배치하고, 상기 제3 입력축(IS3)의 전단부를 유성기어세트(PG)의 제2 회전요소인 링기어(R)에 연결하였다.
이에 따라, 상기 제3 클러치(CL3)는 제3 입력축(IS3)과 제4 입력축(IS4)을 선택적으로 연결함으로써, 상기 유성기어세트(PG)의 가변직결 기능을 그대로 수행한다.
이러한 제2 실시 예는 제1 실시 예와 비교하여 유성기어세트(PG)의 위치만 다를 뿐, 다른 구성 및 작동이 제1 실시 예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기에서 본 발명의 실시 예들을 개시하고 있으나, 본 발명은 상기 실시 예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예들로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명하여 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
CL1,CL2,CL3: 제1, 제2, 제3 클러치
D1/R: 제1속 및 후진 변속기어
D2,D3,D4: 제2속, 제3속,제4속 변속기어
G1,G2,G3,G4: 제1, 제2, 제3, 제4 입력기어
IS1,IS2,IS3,IS4: 제1, 제2, 제3, 제4 입력축
MG: 모터/제너레이터
OS1,OS2: 제1, 제2 출력축
OUT1,OUT2: 제1, 제2 변속출력기구
PG: 유성기어세트
SL1,SL2,SL3: 제1, 제2, 제3 싱크로나이저

Claims (39)

  1. 엔진의 출력 측에 선택적으로 연결되는 제1 입력축;
    중공축으로 상기 제1 입력축과 회전 간섭 없이 배치되어 상기 제1 입력축에 선택적으로 연결되며, 외주면 상에 하나 이상의 입력기어가 배치되는 제2 입력축;
    중공축으로 상기 제2 입력축의 후측에서 상기 제1 입력축과 회전 간섭 없이 배치되며, 외주면 상에 하나 이상의 입력기어가 배치되는 제3 입력축;
    중공축으로 상기 제3 입력축의 후측에서 상기 제1 입력축과 회전 간섭 없이 배치되는 제4 입력축;
    제1, 제2, 제3 회전요소를 보유하고, 각각의 회전요소가 상기 제1, 제3, 제4 입력축 중, 어느 하나의 입력축에 직접 연결되는 유성기어세트;
    상기 엔진의 출력 측과 제1 입력축을 선택적으로 연결하는 제1 클러치;
    상기 제1 입력축과 제2 입력축을 선택적으로 연결하는 제2 클러치;
    상기 제4 회전축과 연결되어 모터 및 제너레이터 기능을 수행하는 모터/제너레이터;
    상기 제2, 제3 입력축으로부터 입력되는 회전동력을 변속하여 출력하는 제1 변속출력기구; 및
    상기 제2, 제3 입력축으로부터 입력되는 회전동력을 변속하여 출력하는 제2 변속출력기구;
    를 포함하는 차량용 변속장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 입력축은 짝수 변속단에 관계하는 입력기어가 배치되고,
    상기 제3 입력축은 후진을 포함하는 홀수 변속단에 관계하는 입력기어가 배치되는 차량용 변속장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 입력축 상의 입력기어는 제4속을 구현하기 위한 제1 입력기어, 제2속을 구현하기 위한 제2 입력기어가 전측에서 후측으로 순차 배치되고,
    상기 제3 입력축 상의 입력기어는 제1속 및 후진을 구현하기 위한 제3 입력기어, 제3속을 구현하기 위한 제4 입력기어가 전측에서 후측으로 순차 배치되는 차량용 변속장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 클러치는 싱크로나이저로 이루어지는 차량용 변속장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유성기어세트는
    더블 피니언 유성기어세트로서, 상기 제3, 제4 입력축 사이에 배치되어 제1 회전요소인 선기어가 제4 입력축에 직접 연결되고, 제2 회전요소인 링기어가 제3 입력축에 직접 연결되며, 제3 회전요소인 유성캐리어가 제1 입력축에 직접 연결되는 차량용 변속장치.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 유성기어세트의 후측에 배치되어 상기 유성기어세트의 각 회전요소와 연결되는 3개의 입력축 중, 2개의 입력축을 선택적으로 연결하는 제3 클러치를 더 포함하는 차량용 변속장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제3 클러치는
    싱크로나이저로서, 상기 유성기어세트의 후측에 배치되어 상기 제1 입력축(유성캐리어)과 제4 입력축(선기어)을 선택적으로 연결하는 차량용 변속장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유성기어세트는
    더블 피니언 유성기어세트로서, 상기 제2, 제3 입력축 사이에 배치되어 제1 회전요소인 선기어가 제4 입력축에 직접 연결되고, 제2 회전요소인 링기어가 제3 입력축에 직접 연결되며, 제3 회전요소인 유성캐리어가 제1 입력축에 직접 연결되는 차량용 변속장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 입력축은
    상기 제4 회전축의 외주 측에 회전 간섭 없이 배치되는 차량용 변속장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 유성기어세트의 후측에 배치되어 상기 유성기어세트의 각 회전요소와 연결되는 3개의 입력축 중, 2개의 입력축을 선택적으로 연결하는 제3 클러치를 더 포함하는 차량용 변속장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제3 클러치는
    싱크로나이저로서, 상기 유성기어세트의 후측에서 상기 제3 입력축(링기어)과 제4 입력축(선기어)을 선택적으로 연결하는 차량용 변속장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 모터/제너레이터는
    상기 제3 클러치의 외주 측에 배치되어 상기 제4 입력축과 직접 연결되는 로터와, 상기 로터의 외주 측에 배치되어 변속기 하우징에 고정되는 스테이터로 이루어지는 차량용 변속장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 변속출력기구는
    상기 제2, 제3 입력축과 평행하게 배치되는 제1 출력축과, 상기 제1 출력축의 일단에 고정 배치되어 제1 출력축의 회전동력을 출력하는 제1 출력기어와, 상기 제1 출력축 상에 배치되는 제1 싱크로나이저를 포함하는 차량용 변속장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 싱크로나이저는
    제3 입력기어에 외접 기어 연결되는 제1속 및 후진 변속기어와, 제1 입력기어와 외접 기어 연결되는 제4속 변속기어를 상기 제1 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 차량용 변속장치
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제2 변속출력기구는
    상기 제2, 제3 입력축과 평행하게 배치되는 제2 출력축과, 상기 제2 출력축의 일단에 고정 배치되어 제2 출력축의 회전동력을 출력하는 제2 출력기어와, 상기 제2 출력축 상에 배치되는 제2, 제3 싱크로나이저를 포함하는 차량용 변속장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 싱크로나이저는
    제2 입력기어와 외접 기어 연결되는 제2속 변속기어를 상기 제2 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 차량용 변속장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제3 싱크로나이저는
    제4 입력기어와 외접 기어 연결되는 제3속 변속기어를 상기 제2 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 차량용 변속장치.
  18. 엔진의 출력 측에 선택적으로 연결되는 제1 입력축;
    중공축으로 상기 제1 입력축의 전측부에 회전 간섭 없이 배치되어 상기 제1 입력축에 선택적으로 연결되며, 외주면 상에 기어 잇수를 달리하는 2 이상의 입력기어가 배치되는 제2 입력축;
    중공축으로 상기 제1 입력축 상의 상기 제2 입력축의 후측에 회전 간섭 없이 배치되며, 외주면 상에 기어 잇수를 달리하는 2 이상의 입력기어가 배치되는 제3 입력축;
    중공축으로 상기 제1 입력축 상의 상기 제3 입력축의 후측에 회전 간섭 없이 배치되는 제4 입력축;
    상기 제4 입력축의 전단부에 배치되어 상기 제4 입력축에 직접 연결되는 제1 회전요소와, 상기 제3 입력축에 직접 연결되는 제2 회전요소와, 상기 제1 입력축에 직접 연결되는 제3 회전요소를 보유하는 유성기어세트;
    상기 엔진의 출력 측과 제1 입력축을 선택적으로 연결하는 제1 클러치;
    싱크로나이저로 구성되어 상기 제1 입력축과 제2 입력축을 선택적으로 연결하는 제2 클러치;
    상기 유성기어세트의 후측에 배치되어 상기 유성기어세트의 각 회전요소와 연결되는 3개의 입력축 중, 2개의 입력축을 선택적으로 연결하는 제3 클러치;
    상기 제4 회전축과 연결되어 모터 및 제너레이터 기능을 수행하는 모터/제너레이터;
    상기 제2, 제3 입력축으로부터 입력되는 회전동력을 전진 2속 및 후진 변속단으로 변속하여 출력하는 제1 변속출력기구; 및
    상기 제2, 제3 입력축으로부터 입력되는 회전동력을 전진 2속 변속단으로 변속하여 출력하는 제2 변속출력기구;
    를 포함하는 차량용 변속장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제2 입력축은 짝수 변속단에 관계하는 입력기어가 배치되고,
    상기 제3 입력축은 후진을 포함하는 홀수 변속단에 관계하는 입력기어가 배치되는 차량용 변속장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제2 입력축 상의 입력기어는 제4속을 구현하기 위한 제1 입력기어, 제2속을 구현하기 위한 제2 입력기어가 전측에서 후측으로 순차 배치되고,
    상기 제3 입력축 상의 입력기어는 제1속 및 후진을 구현하기 위한 제3 입력기어, 제3속을 구현하기 위한 제4 입력기어가 전측에서 후측으로 순차 배치되는 차량용 변속장치.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 유성기어세트는
    더블 피니언 유성기어세트로서, 상기 제3, 제4 입력축 사이에 배치되어 제1 회전요소인 선기어가 제4 입력축에 직접 연결되고, 제2 회전요소인 링기어가 제3 입력축에 직접 연결되며, 제3 회전요소인 유성캐리어가 제1 입력축에 직접 연결되는 차량용 변속장치.
  22. 제18항 또는 제21항에 있어서,
    상기 제3 클러치는
    싱크로나이저로서, 상기 유성기어세트의 후측에 배치되어 상기 제1 입력축(유성캐리어)과 제4 입력축(선기어)을 선택적으로 연결하는 차량용 변속장치.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 모터/제너레이터는
    상기 제3 클러치의 외주 측에 배치되어 상기 제4 입력축과 직접 연결되는 로터와, 상기 로터의 외주 측에 배치되어 변속기 하우징에 고정되는 스테이터로 이루어지는 차량용 변속장치.
  24. 제18항에 있어서,
    상기 제1 변속출력기구는
    상기 제2, 제3 입력축과 평행하게 배치되는 제1 출력축과, 상기 제1 출력축의 일단에 고정 배치되어 제1 출력축의 회전동력을 출력하는 제1 출력기어와, 상기 제1 출력축 상에 배치되는 제1 싱크로나이저를 포함하는 차량용 변속장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제1 싱크로나이저는
    제3 입력기어에 외접 기어 연결되는 제1속 및 후진 변속기어와, 제1 입력기어와 외접 기어 연결되는 제4속 변속기어를 상기 제1 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 차량용 변속장치.
  26. 제18항에 있어서,
    상기 제2 변속출력기구는
    상기 제2, 제3 입력축과 평행하게 배치되는 제2 출력축과, 상기 제2 출력축의 일단에 고정 배치되어 제2 출력축의 회전동력을 출력하는 제2 출력기어와, 상기 제2 출력축 상에 배치되는 제2, 제3 싱크로나이저를 포함하는 차량용 변속장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 제2 싱크로나이저는
    제2 입력기어와 외접 기어 연결되는 제2속 변속기어를 상기 제2 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 차량용 변속장치.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 제3 싱크로나이저는
    제4 입력기어와 외접 기어 연결되는 제3속 변속기어를 상기 제2 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 차량용 변속장치.
  29. 엔진의 출력 측에 선택적으로 연결되는 제1 입력축;
    중공축으로 상기 제1 입력축의 전측부에 회전 간섭 없이 배치되어 상기 제1 입력축에 선택적으로 연결되며, 외주면 상에 기어 잇수를 달리하는 2 이상의 입력기어가 배치되는 제2 입력축;
    중공축으로 상기 제1 입력축 상의 상기 제2 입력축의 후측에 회전 간섭 없이 배치되며, 외주면 상에 기어 잇수를 달리하는 2 이상의 입력기어가 배치되는 제3 입력축;
    중공축으로 상기 제1 입력축 상의 상기 제2 입력축의 후측에서, 상기 제1 입력축과 제3 입력축 사이에 회전 간섭 없이 배치되는 제4 입력축;
    상기 제3, 제4 입력축의 전단부에 배치되어 상기 제4 입력축에 직접 연결되는 제1 회전요소와, 상기 제3 입력축에 직접 연결되는 제2 회전요소와, 상기 제1 입력축에 직접 연결되는 제3 회전요소를 보유하는 유성기어세트;
    상기 엔진의 출력 측과 제1 입력축을 선택적으로 연결하는 제1 클러치;
    싱크로나이저로 구성되어 상기 제1 입력축과 제2 입력축을 선택적으로 연결하는 제2 클러치;
    상기 유성기어세트의 후측에 배치되어 상기 유성기어세트의 각 회전요소와 연결되는 3개의 입력축 중, 2개의 입력축을 선택적으로 연결하는 제3 클러치;
    상기 제4 회전축과 연결되어 모터 및 제너레이터 기능을 수행하는 모터/제너레이터;
    상기 제2, 제3 입력축으로부터 입력되는 회전동력을 전진 2속 및 후진 변속단으로 변속하여 출력하는 제1 변속출력기구; 및
    상기 제2, 제3 입력축으로부터 입력되는 회전동력을 전진 2속 변속단으로 변속하여 출력하는 제2 변속출력기구;
    를 포함하는 차량용 변속장치.
  30. 제29항에 있어서,
    상기 제2 입력축은 짝수 변속단에 관계하는 입력기어가 배치되고,
    상기 제3 입력축은 후진을 포함하는 홀수 변속단에 관계하는 입력기어가 배치되는 차량용 변속장치.
  31. 제29항에 있어서,
    상기 제2 입력축 상의 입력기어는 제4속을 구현하기 위한 제1 입력기어, 제2속을 구현하기 위한 제2 입력기어가 전측에서 후측으로 순차 배치되고,
    상기 제3 입력축 상의 입력기어는 제1속 및 후진을 구현하기 위한 제3 입력기어, 제3속을 구현하기 위한 제4 입력기어가 전측에서 후측으로 순차 배치되는 차량용 변속장치.
  32. 제29항에 있어서,
    상기 유성기어세트는
    더블 피니언 유성기어세트로서, 상기 제2, 제3 입력축 사이에 배치되어 제1 회전요소인 선기어가 제4 입력축에 직접 연결되고, 제2 회전요소인 링기어가 제3 입력축에 직접 연결되며, 제3 회전요소인 유성캐리어가 제1 입력축에 직접 연결되는 차량용 변속장치.
  33. 제29항 또는 제32항에 있어서,
    상기 제3 클러치는
    싱크로나이저로서, 상기 유성기어세트의 후측에서 상기 제3 입력축(링기어)과 제4 입력축(선기어)을 선택적으로 연결하는 차량용 변속장치.
  34. 제29항에 있어서,
    상기 모터/제너레이터는
    상기 제3 클러치의 외주 측에 배치되어 상기 제4 입력축과 직접 연결되는 로터와, 상기 로터의 외주 측에 배치되어 변속기 하우징에 고정되는 스테이터로 이루어지는 차량용 변속장치.
  35. 제29항에 있어서,
    상기 제1 변속출력기구는
    상기 제2, 제3 입력축과 평행하게 배치되는 제1 출력축과, 상기 제1 출력축의 일단에 고정 배치되어 제1 출력축의 회전동력을 출력하는 제1 출력기어와, 상기 제1 출력축 상에 배치되는 제1 싱크로나이저를 포함하는 차량용 변속장치.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 제1 싱크로나이저는
    제3 입력기어에 외접 기어 연결되는 제1속 및 후진 변속기어와, 제1 입력기어와 외접 기어 연결되는 제4속 변속기어를 상기 제1 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 차량용 변속장치.
  37. 제29항에 있어서,
    상기 제2 변속출력기구는
    상기 제2, 제3 입력축과 평행하게 배치되는 제2 출력축과, 상기 제2 출력축의 일단에 고정 배치되어 제2 출력축의 회전동력을 출력하는 제2 출력기어와, 상기 제2 출력축 상에 배치되는 제2, 제3 싱크로나이저를 포함하는 차량용 변속장치.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 제2 싱크로나이저는
    제2 입력기어와 외접 기어 연결되는 제2속 변속기어를 상기 제2 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 차량용 변속장치.
  39. 제37항에 있어서,
    상기 제3 싱크로나이저는
    제4 입력기어와 외접 기어 연결되는 제3속 변속기어를 상기 제2 출력축에 선택적으로 동기 연결하는 차량용 변속장치.
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