KR20150135490A - 기어박스를 구비하는 하이브리드 파워트레인 및 그러한 하이브리드 구동트레인을 제어하는 방법 - Google Patents

기어박스를 구비하는 하이브리드 파워트레인 및 그러한 하이브리드 구동트레인을 제어하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150135490A
KR20150135490A KR1020157030806A KR20157030806A KR20150135490A KR 20150135490 A KR20150135490 A KR 20150135490A KR 1020157030806 A KR1020157030806 A KR 1020157030806A KR 20157030806 A KR20157030806 A KR 20157030806A KR 20150135490 A KR20150135490 A KR 20150135490A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gear
planetary
wheel
pair
planetary gear
Prior art date
Application number
KR1020157030806A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101725882B1 (ko
Inventor
마티아스 비예르크만
니클라스 페터슨
요한 린드스트룀
미카엘 베르그퀴스트
Original Assignee
스카니아 씨브이 악티에볼라그
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
Priority claimed from SE1350394A external-priority patent/SE1350394A1/sv
Priority claimed from SE1350392A external-priority patent/SE1350392A1/sv
Priority claimed from SE1350393A external-priority patent/SE1350393A1/sv
Application filed by 스카니아 씨브이 악티에볼라그 filed Critical 스카니아 씨브이 악티에볼라그
Publication of KR20150135490A publication Critical patent/KR20150135490A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101725882B1 publication Critical patent/KR101725882B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • B60K6/20—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 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—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 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—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 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365—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 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • 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
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02—Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • 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
    • 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
    • B60K6/20—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 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—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 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—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 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • 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
    • 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
    • B60K6/20—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 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—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 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/40—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 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
    • 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
    • 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
    • B60K6/20—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 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—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 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/445—Differential gearing distribution type
    • 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
    • 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
    • B60K6/20—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 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11—Stepped gearings
    • B60W10/113—Stepped gearings with two input flow paths, e.g. double clutch transmission selection of one of the torque flow paths by the corresponding input clutch
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11—Stepped gearings
    • B60W10/115—Stepped gearings with planetary gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/30—Control strategies involving selection of transmission gear ratio
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
    • 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
    • F16H3/006—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion power being selectively transmitted by either one of the parallel flow paths
    • 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
    • F16H3/087—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 characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/091—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 characterised by the disposition of the gears including a single countershaft
    • F16H3/0915—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 characterised by the disposition of the gears including a single countershaft with coaxial input and output shafts
    • 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
    • F16H3/724—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 using external powered electric machines
    • F16H3/725—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 using external powered electric machines with means to change ratio in the mechanical gearing
    • 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
    • F16H3/728—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 with means to change ratio in the mechanical gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • 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
    • 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
    • F16H37/06—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
    • F16H37/10—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 at both ends of intermediate shafts
    • F16H2037/101—Power split variators with one differential at each end of the CVT
    • 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
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
    • F16H2200/2007—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with two sets of orbital gears
    • 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
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
    • F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2064—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes using at least one positive clutch, e.g. dog 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
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/62—Gearings having three or more central gears
    • F16H3/66—Gearings having three or more central gears composed of a number of gear trains without drive passing from one train to another
    • 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
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04—Smoothing ratio shift
    • 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
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/68—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings
    • F16H61/684—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive
    • F16H61/686—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive with orbital gears
    • 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
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/68—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings
    • F16H61/684—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive
    • F16H61/688—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive with two inputs, e.g. selection of one of two torque-flow paths by clutches
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/909—Gearing
    • Y10S903/91—Orbital, e.g. planetary gears
    • Y10S903/911—Orbital, e.g. planetary gears with two or more gear sets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/915—Specific drive or transmission adapted for hev
    • Y10S903/917—Specific drive or transmission adapted for hev with transmission for changing gear ratio
    • Y10S903/919—Stepped shift
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/93—Conjoint control of different elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/945—Characterized by control of gearing, e.g. control of transmission ratio

Abstract

본 발명은 연소 엔진(4); 입력축(8)과 출력축(20)이 마련되어 있는 기어박스(2); 입력축(8)에 연결되어 있는 제1 유성기어(10); 제1 유성기어(10)에 연결되어 있는 제2 유성기어(12); 제1 유성기어(10)에 연결되어 있는 제1 전기 기계(14); 제2 유성기어(12)에 연결되어 있는 제2 전기 기계(16); 상기 제1 유성기어(10) 및 출력축(20)에 연결되어 있는 적어도 하나의 기어쌍(G1, 60, 72); 및 제2 유성기어(12)와 출력축(20)에 연결되어 있는 적어도 하나의 기어쌍(G2, 66, 78)을 포함며, 제1 유성 기어(10)와 제2 유성 기어(12) 각각과 출력축(20) 사이에 카운터축(18)이 마련되고, 카운터축(18)이 제5 기어쌍(G3, 21)을 통해 출력축(20)에 연결되어 하이브리드 파워트레인에 관한 것이다. 본 발명은 하이브리드 파워트레인(3)을 제어하는 방법, 하이브리드 파워트레인(3)을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램(P), 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위해 전자 제어 유닛(48) 혹은 다른 컴퓨터(53)에 사용되는 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에도 관한 것이다.

Description

기어박스를 구비하는 하이브리드 파워트레인 및 그러한 하이브리드 구동트레인을 제어하는 방법 {HYBRID POWERTRAIN WITH A GEARBOX AND METHOD TO CONTROL SUCH A HYBRID DRIVETRAIN}
본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 하이브리드 파워트레인에 관한 것이다. 본 발명은 청구항 제13항의 전제부에 따른 하이브리드 파워트레인이 제공되어 있는 차량과, 청구항 제14항의 전제부에 따른 하이브리드 파워트레인의 제어 방법과, 청구항 제27항의 전제부에 따른 하이브리드 파워트레인을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램과, 청구항 제28항의 전제부에 따른 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에도 관한 것이다.
하이브리드 차량들은 연소 엔진일 수 있는 주 구동 수단과, 전기 기계일 수 있는 제2 구동 수단에 의해 구동될 수 있다. 전기 기계에는 적어도 하나의 에너지 저장장치 예컨대 전기 에너지를 저장하기 위한 전기화학적 저장장치와, 에너지 저장장치와 전기 기계 간의 전기 에너지 흐름을 조절하기 위한 조절 장치가 장착된다. 이에 따라, 전기 기계는 차량의 작동 상태에 따라 모터로 기능하거나 혹은 제너레이터로 기능한다. 차량이 제동될 때, 전기 기계는 전기 에너지를 발생시키고, 발생된 전기 에너지는 전기 저장장치로 들어간다. 이는 통상적으로 재생 제동이라 불리우며, 이에 의해 차량이 전기 기계와 연소 엔진에 의해 제동된다. 저장된 전기 에너지는 나중에 차량을 작동시키는 데에 사용된다.
통상적으로 유성 기어는 썬휠, 유성휠 캐리어 및 링기어 같이 서로에 대해 회전하도록 배치되어 있는 3개의 부품을 포함한다. 썬휠 및 링기어의 톱니 수를 알면, 3개의 부품들이 작동하는 중에, 이들 서로 간의 회전 속도를 결정할 수 있다. 유성기어 부품들 중 하나가 연소 엔진의 출력축에 연결될 수 있다. 유성기어의 이 부품은 엔진 출력축의 속도에 대응하는 속도로 회전하게 된다. 유성기어의 제2 부품은 기어박스의 입력축에 연결될 수 있다. 유성기어의 이 부품은 기어박스 입력축의 속도와 동일한 속도로 회전하게 된다. 유성기어의 제3 부품은, 하이브리드 작동을 이루기 위해 전기 기계의 로터에 연결된다. 유성기어의 제3 부품과 전기 기계의 로터가 직접 연결되어 있는 경우라면, 유성기어의 이 부품은 전기 기계의 로터와 동일한 속도로 회전하게 된다. 이와는 다르게, 전기 기계가 기어비를 갖는 트랜스미션에 의해 유성기어의 제3 부품에 연결될 수 있다. 이러한 경우에는 전기 기계의 로터와 제3 부품은 서로 다른 속도로 회전하게 된다. 전기 기계의 속도 및/또는 토크는 무단방식으로 조절된다. 소망하는 속도 및/또는 토크가 기어박스 입력축에 분배되어 작동하는 상태에서, 제어 유닛은 연소 엔진의 속도를 사용하여 기어박스 입력축이 소망하는 속도로 회전되도록 하기 위해 제3 부품이 구동되어야 하는 속도를 계산하게 된다. 제어 유닛은 전기 기계를 작동시켜 계산된 속도를 제3 부품에 분배시켜 기어박스 입력축이 소망하는 속도로 작동하게 한다.
유성기어에 연결되어 있는 기어박스의 구성에 따라, 기어 스텝 간에 토크가 단절(break)되는 것을 예방할 수 있다. 그렇지만, 토크 단절을 줄이거나 예방하여 무단방식으로 기어 변속을 달성하기 위해서는 기어박스 내에 별도의 복잡한 장치들을 설치하여야 한다.
연소 엔진의 출력축, 전기 기계의 로터 및 기어박스 입력축을 유성기어에 연결하면, 통상의 클러치 기구를 사용하지 않을 수 있게 된다. 차량을 가속하는 중에, 증가되는 토크가 연소 엔진과 전기 기계로부터 기어박스로 이에 따라 차량의 견인륜에 전달되어야 한다. 연소 엔진과 전기 기계 모두가 유성기어에 연결되어 있기 때문에, 이들에 의해 전달될 수 있는 최대 가능 토크는, 이들 사이의 기어비를 감안하여, 다른 장치에 의한 토크보다 작은 토크 중 최대 토크로 제한되게 된다. 전기 기계와 연소 엔진 간의 기어비를 고려할 때, 전기 기계의 최대 토크가 연소 엔진의 최대 토크보다 작은 경우, 전기 기계는 유성기어에 대해 충분한 반응 토크를 발생시키지 못하게 되며, 이에 따라 연소 엔진은 해당 연소 엔진의 최대 토크를 기어박스에 궁극적으로 차량의 견인륜에 전달하지 못하게 된다. 이에 따라, 기어박스에 전달될 수 있는 최대 토크는 전기 기계의 성능에 의해 제한을 받게 된다. 이는 소위 유성 방정식(planet equation)으로 지시된다.
기어박스 내에서 기어변속이 이루어지는 중에 기어박스 입력축을 연소 엔진으로부터 연결 해제시키는 통상의 클러치를 사용하는 경우, 예컨대 클러치 디스크가 과열되어 클러치 디스크가 마모되며 그 결과로 더 많은 양의 연료를 소모하는 단점이 있다. 또한, 통상의 클러치 기구는 상대적으로 무겁고 고가이다. 또한, 통상의 클러치 기구는 차량 내에서 상당히 넓은 공간을 차지한다.
차량 내에서 추진 장치가 설치될 수 있는 공간은 제한되어 있다. 추진 장치가 복수의 부품들 예컨대 연소 엔진, 전기 기계, 기어박스 및 유성기어를 포함하는 경우라면, 구성이 컴팩트해질 필요가 있다. 예컨대 재생 제동 장치와 같은 추가의 부품들이 통합되는 경우에는, 추진 장치 부품들에 대한 구성을 컴팩트하게 하여야 한다는 요구가 더 크게 될 것이다. 이와 동시에, 부품들의 크기는 이들 부품들이 필수의 힘과 토크를 흡수할 수 있는 크기이어야 한다.
어느 형태의 차량, 특히 중대형 트럭 및 버스는 상당히 많은 기어 단수를 필요로 한다. 이는 기어박스 내에 사용되는 부품들을 증가시키며, 이들은 그러한 중대형 차량에서 발생되는 큰 힘과 토크를 흡수할 수 있는 크기이어야 하므로, 크기와 중량을 증가시키게 된다.
추진 장치 부품들도 신뢰성과 작동 안전성이 높아야만 한다. 기어박스가 마모되는 디스크 클러치를 포함하는 경우, 신뢰도와 사용 수명에 영향을 미치게 된다.
재생 제동하는 중에, 운동 에너지가 전기 에너지로 변환되고, 변환된 전기 에너지는 에너지 저장장치 예컨대 축전지로 들어간다. 전기 저장장치의 사용 수명에 영향을 미치는 인자는 전기 기계로부터 전류를 흡수하고 공급하는 사이클의 수이다. 사이클의 수가 증가할수록 전기 저장장치의 사용 수명이 짧아지게 된다.
어느 작동 상태에서는, 연료를 절감하고, 배기가스 후처리 시스템이 냉각되는 것을 방지하기 위해 연소 엔진을 끌 필요가 있다. 그리고 나서, 전기 기계에 의해 차량이 추진된다. 하이브리드 파워트레인 내에 토크를 기여(contribution)가 필요하거나, 또는 에너지 저장장치가 충전될 필요가 있는 경우, 연소 엔진이 신속하면서도 효율적으로 시동되어야 한다.
EP-B1-1126987호는 듀얼 유성기어를 구비하는 기어박스를 언급하고 있다. 각 유성기어의 썬휠은 전기 기계에 연결되어 있고, 유성기어들의 링기어들은 서로 연결되어 있다. 무한한 기어 단수를 제공하도록, 각 유성기어의 유성휠 캐리어들은 복수 쌍의 기어들에 연결되어 있다. 다른 문헌, EP-B1-1280677호는 유성기어들이 연소 엔진의 출력축 상에 제공되어 있는 기어스텝에 어떻게 연결되는지를 기재하고 있다.
US-A1-20050227803호는 2개의 유성기어들의 각 썬휠들에 연결되어 있는 2개의 전기 기계를 구비하는 차량 트랜스미션을 기재하고 있다. 유성기어들은 트랜스미션의 입력축에 연결되어 있는 공통의 유성휠 캐리어를 구비하고 있다.
WO2008/046185-A1호는 2개의 유성기어를 구비하며, 전기 기계가 유성기어 중 어느 한 기어에 연결되어 있고, 더블 클러치가 다른 유성기어와 함께 작동하는 하이브리드 트랜스미션을 기재하고 있다. 2개의 유성기어들은 기어휠 트랜스미션을 통해 서로가 함께 동작한다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 해법들이 공지되어 있음에도 불구하고, 토크가 단절되지 않으면서도 기어 변속을 하고, 제동 재생을 최적으로 하기 위한 하이브리드 파워트레인과 그러한 하이브리드 파워트레인을 제어하는 방법을 추가로 개발하여야 한다는 수요가 여전히 존재하고 있다.
본 발명의 목적은, 토크가 단절(break)되지 않으면서도 기어 변속을 하고, 제동 재생을 최적으로 할 수 있는, 신규하면서도 유리한 하이브리드 파워트레인을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 간단한 방식으로 전기 구동할 수 있는 신규하면서도 유리한 하이브리드 파워트레인을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 신규하면서도 유리한 하이브리드 파워트레인 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 하이브리드 파워트레인 제어하기 위한 신규하면서도 유리한 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것이다.
이들 본 발명의 목적들은 청구항 제1항의 특징부에 기재되어 있는 구성들을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인에 의해 달성된다.
본 발명의 목적들은 청구항 제13항의 특징부에 기재되어 있는 구성들을 특징으로 하는 차량에 의해서도 달성된다.
본 발명의 목적들은 청구항 제14항의 특징부에 기재되어 있는 구성들을 특징으로 하는 방법에 의해서도 달성된다.
본 발명의 목적들은 청구항 제27항의 특징부에 기재되어 있는 구성들을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인 제어용 컴퓨터 프로그램에 의해서도 달성된다.
본 발명의 목적들은 청구항 제28항의 특징부에 기재되어 있는 구성들을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인을 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품에 의해서도 달성된다.
본 발명에 따른 하이브리드 파워트레인은 토크가 단절되지 않으면서 기어 변속을 신뢰성이 있으면서도 효율적으로 할 수 있도록 한다. 하이브리드 파워트레인은, 연소 엔진; 입력축과 출력축을 구비하는 기어박스; 입력축에 연결되어 있는 제1 유성기어; 제1 유성기어에 연결되어 있는 제2 유성기어; 제1 유성기어에 연결되어 있는 제1 전기 기계; 제2 유성기어에 연결되어 있는 제2 전기 기계; 제1 유성기어와 출력축 사이에 위치하는 제1 기어쌍 및 제3 기어쌍; 제2 유성기어와 출력축 사이에 위치하는 제2 기어쌍 및 제4 기어쌍을 포함한다. 하이브리드 파워트레인은 제1 및 제2 유성기어 각각과 출력축 사이에 위치하는 카운터축을 또한 포함한다. 카운터축은 제5 기어쌍을 통해 출력축에 연결되어 있다.
일 실시형태에서, 제1 메인축이 제1 유성기어에 연결되어 있고; 제2 메인축이 제2 유성기어에 연결되어 있으며; 제1 기어쌍과 제3 기어쌍이 제1 메인축과 카운터축 상에 위치하고 있고; 제2 기어쌍과 제4 기어쌍이 제2 메인축과 카운터축 상에 위치하고 있다.
제1 유성기어의 제1 유성휠 캐리어를 제2 유성기어의 제2 썬휠에 연결하고, 제1 유성기어의 제1 썬휠을 제1 메인축에 연결하고, 그리고 제2 유성기어의 제2 유성휠 캐리어를 제1 메인축에 연결하면, 토크가 단절되지 않으면서 기어의 변속이 전달되게 된다.
입력축은 제1 유성휠 캐리어에 연결되는 것이 바람직하다.
일 실시형태에서, 제1 메인축과 출력축 사이에 클러치 기구가 마련되어 있다.
기어박스에는 카운터축에 기계적으로 연결되거나 분리될 수 있는 기어휠들을 포함하는 복수의 기어쌍들이 제공되어서, 토크가 중단되지 않으면서 복수의 고정 기어스텝으로 변속될 수 있다. 기어휠들이 카운터축에 고정될 수 있어서 신뢰성이 높으면서도 운전 안전성이 높은 컴팩트한 구성을 이룰 수 있다. 또한, 기어쌍들의 일부를 형성하는 피니언들이 제1 메인축 혹은 제2 메인축에 고정되고 분리될 수 있도록 배치될 수 있다.
기어쌍들 각각은 차량이 소망하는 작동 특성을 가지도록 하는 기어비를 가지고 있다. 유리하게는, 가장 낮은 기어가 체결될 때, 다른 기어쌍에 비해 기어비가 가장 높은 기어쌍이 연결되게 된다.
일 실시형태에서, 제1 기어쌍은, 제1 메인축에 견고하게 결합되어 있으며, 카운터축에 연결되고 카운터축으로부터 분리될 수 있도록 배치되어 있는 제1 기어휠과 서로 체결되어 있는 제1 피니언을 포함한다. 제3 기어쌍은, 제1 메인축에 견고하게 결합되어 있으며, 카운터축에 연결되고 카운터축으로부터 분리될 수 있도록 배치되어 있는 제3 기어휠과 서로 체결되어 있는 제3 피니언을 포함한다.
제2 기어쌍은, 제2 메인축에 견고하게 결합되어 있으며, 카운터축에 연결되고 카운터축으로부터 분리될 수 있도록 배치되어 있는 제2 기어휠과 서로 체결되어 있는 제2 피니언을 포함한다. 제4 기어쌍은, 제2 메인축에 견고하게 결합되어 있으며, 카운터축에 연결되고 카운터축으로부터 분리될 수 있도록 배치되어 있는 제4 기어휠과 서로 체결되어 있는 제4 피니언을 포함한다.
일 실시형태에서, 제5 기어쌍은 제5 클러치 기구에 의해 카운터축에서 분리될 수 있도록 배치되어 있는 기어변속 요소를 포함한다. 유리하게는, 이러한 기어변속 요소는 출력축에 견고하게 결합되어 있는 제6 기어휠과 체결되어 있는 제5 기어휠일 수 있다.
일 실시형태에서, 제1 전기 기계의 제1 로터가 제1 유성기어의 제1 링기어에 연결되어 있고, 제2 전기 기계의 제2 로터가 제2 유성기어의 제2 링기어에 연결되어 있다.
유성기어들에 연결되어 있는 전기 기계들은, 소망하는 작동 상태에 따라서 전류 및/또는 분배 토크를 발생시킬 수 있다. 어느 작동 상태에서는 이들 전기 기계들은 서로에 대해 전류를 제공할 수도 있다.
본 발명에 따른 기어박스는 연소 엔진과 기어박스 사이에 통상적인 미끄럼 클러치를 사용하지 않는다.
연소 엔진의 출력축을 기어박스 하우징에 견고하게 연결하기 위한 잠금 기구(locking mechanism)가 제공되어서, 제1 유성휠 캐리어를 기어박스 하우징에 고정시킨다. 이러한 잠금 기구는 엔진 출력축과 제1 유성휠 캐리어를 기어박스 하우징에 견고하게 고정시켜서, 전기 기계에 의해 기어박스 이에 따라 차량에 적당한 구동력을 제공하게 된다. 이에 따라 전기 기계가 기어박스 출력축에 토크를 전달하게 된다.
각 유성기어의 썬휠과 유성휠 캐리어 사이에 제1 클러치 유닛과 제2 클러치 유닛이 제공된다. 이들 클러치 유닛을 제공하는 목적은, 각 유성휠 캐리어를 각 썬휠에 견고하게 고정시키기 위함이다. 유성휠 캐리어와 썬휠이 연결되면, 연소 엔진에서 나온 동력이 유성휠 캐리어, 클러치 유닛, 썬휠을 지나 기어박스로 전달되어, 유성휠에 토크가 전달되지 않게 된다. 이렇게 함으로써, 유성휠들의 크기가 연소 엔진의 토크 대신 전기 기계의 토크만을 받기에 적합하게 할 수 있어서, 이들 유성휠들의 크기를 더 작게 할 수 있다. 그 결과로, 본 발명에 따른 추진 장치는 컴팩트하고, 경량이며 생산 비용이 저렴해지게 된다.
클러치 유닛과 잠금 기구는 연결 위치와 분리 위치 사이를 축 방향으로 이동할 수 있는 고리모양의 슬리브를 포함하는 것이 바람직하다. 고리모양의 슬리브는 실질적으로 동심인 기어박스의 회전 부품들을 둘러싸며, 동력 요소에 의해 연결 위치와 분리 위치 사이에서 이동하게 된다. 그 결과, 경량이며 생산비용이 저렴한 컴팩트한 구성을 얻을 수 있게 된다.
각 제1 및 제2 클러치 유닛을 각 유성기어의 썬휠과 유성휠 캐리어에 연결하기 위해, 썬휠과 유성휠 캐리어 사이에 동기 회전 속도에 도달되도록 연소 엔진 및/또는 제1 전기 기계 및/또는 제2 전기 기계가 작동하여, 클러치 유닛이 이동하여 썬휠과 유성휠 캐리어가 기구적으로 서로 연결될 수 있게 된다.
각 유성기어의 썬휠과 유성휠 캐리어를 분리시키기 위해, 유성기어 내에 토크 균형이 이루어지도록 제1 전기 기계 및/또는 제2 전기 기계가 작동한다. 토크 균형이 이루어지면, 썬휠과 유성휠 캐리어가 더 이상 기구적으로 연결되어 있지 않도록 클러치 유닛이 이동하게 된다.
토크 균형(torque balance)은, 각 유성기어의 일부인 링기어에 유성기어의 유성휠 캐리어에 가해지는 토크와 유성기어의 기어비의 곱에 상당하는 토크를 받는 동시에, 유성기어의 썬휠에 유성휠 캐리어에 가해지는 토크와 (1-유성기어의 기어비)의 곱에 상당하는 토크가 가해지는 상태를 의미한다. 유성기어의 구성 부품들(썬휠, 링기어 및 유성휠 캐리어) 중 2개의 부품이 클러치 유닛에 의해 연결되어 있는 상황에서, 토크 균형이 이루어져 있을 때, 그 클러치 유닛은 유성기어의 부품들 간에 토크를 전달하지 않게 된다. 이에 따라 클러치 유닛이 쉽게 움직일 수 있으며, 유성기어의 구성 부품들이 분리될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 연소 엔진; 입력축과 출력축을 구비하는 기어박스; 입력축에 연결되어 있는 제1 유성기어; 제1 유성기어에 연결되어 있는 제2 유성기어; 제1 유성기어에 연결되어 있는 제1 전기 기계; 제2 유성기어에 연결되어 있는 제2 전기 기계; 제1 유성기어와 출력축 사이에 위치하는 제1 기어쌍 및 제3 기어쌍; 제2 유성기어와 출력축 사이에 위치하는 제2 기어쌍 및 제4 기어쌍을 포함하는 하이브리드 파워트레인을 효율적이면서도 신뢰성 있는 방식으로 제어하는 방법을 제공한다. 제1 기어쌍 혹은 제3 기어쌍을 카운터축에 연결, 제2 기어쌍 혹은 제4 기어쌍을 카운터축에 연결, 제5 기어쌍을 카운터축에 연결하면, 카운터축이 출력축에 연결되고, 제2 유성 기어(12)의 2개의 회전 가능 부품(28, 32, 51)이 연결되어 기어를 체결함으로써, 효율적이면서도 신뢰성 있는 방식으로 기어가 체결되게 된다.
제1 기어쌍 혹은 제3 기어쌍을 카운터축에 연결, 제2 기어쌍 혹은 제4 기어쌍을 카운터축에 연결, 제5 기어쌍을 카운터축에 연결하는 단계는 소망하는 순서대로 혹은 동시에 이루어질 수 있다.
일 실시형태에서, 제2 유성기어의 2개의 회전 가능 부품은 제2 썬휠과 제2 유성휠 캐리어를 포함하고, 이 경우 제2 썬휠과 제2 유성휠 캐리어 사이에 동기 회전 속도에 도달되도록 연소 엔진이 작동하며, 이어서 제2 썬휠과 제2 유성휠 캐리어가 서로 잠겨지도록 제2 클러치 유닛이 이동한다.
본 방법의 다른 실시형태는, 제2 유성기어의 회전 가능 부품들을 분리시키는 단계와, 제1 유성기어의 2개의 회전 가능 부품들이 서로 연결되도록 제1 클러치 유닛을 사용함으로써 후속 기어를 체결하는 단계를 추가로 포함한다.
본 방법의 다른 실시형태는 제2 기어쌍과 제4 기어쌍 중 카운터축에 연결되어 있는 기어쌍을 분리시키는 단계를 추가로 포함한다. 이전 단계에서, 제2 및 제4 기어쌍 중 분리되어 있는 기어쌍을 연결하는 단계, 제1 유성기어의 회전 가능 부품들을 서로 분리시키는 단계, 제2 유성기어의 2개의 회전 가능 부품을 연결하여 후속 기어를 체결하는 단계, 카운터축에서 제1 기어쌍 혹은 제3 기어쌍을 분리시키는 단계 및 제1 기어쌍 혹은 제3 기어쌍을 카운터축에 연결하는 단계를 추가로 포함한다.
본 방법의 다른 실시형태는 제2 유성기어의 회전 가능 부품들을 분리시키는 단계와 제1 유성기어의 2개의 회전 가능 부품들을 연결하도록 제1 클러치 유닛을 사용하여 후속 기어를 체결하는 단계를 포함한다.
본 방법의 다른 실시형태는, 제1 기어쌍 혹은 제3 기어쌍을 카운터축에서 분리시키는 단계, 제1 유성기어와 출력축 사이에 위치하는 클러치 기구를 견고하게 감가서 제1 유성기어가 출력축에 연결되게 하는 단계, 카운터축에서 제5 기어쌍을 분리시키는 단계, 제1 기어쌍 혹은 제3 기어쌍을 카운터축에 연결하는 단계, 제1 유성기어의 2개의 회전 가능 부품을 서로로부터 분리시키는 단계 및 제2 유성기어의 2개의 회전 가능 부품들을 서로 연결함으로써 후속 기어를 체결하는 단계를 추가로 포함한다.
본 방법의 다른 실시형태는, 제2 유성기어의 회전 가능 부품들을 서로로부터 분리시키는 단계와 제1 유성기어의 2개의 회전 가능 부품들을 서로 연결함으로써 후속 기어를 체결하는 단계를 추가로 포함한다.
본 방법의 다른 실시형태는 카운터축으로부터 제1 기어쌍 혹은 제3 기어쌍을 분리시키는 단계, 제1 기어쌍과 제3 기어쌍 중 이전 단계에서 분리되지 않은 기어쌍을 연결하는 단계, 제1 유성기어의 회전 가능 부품들을 분리시키는 단계 및 제2 유성기어의 2개의 회전 가능 부품들을 연결함으로써 후속 기어를 체결하는 단계를 추가로 포함한다.
이하에서 첨부된 도면들을 참고하여 예시적인 방식으로 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 파워트레인과 연소 엔진을 구비하는 차량의 개략적인 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 파워트레인의 개략적인 측면도이다.
도 3은 도 2에 도시되어 있는 하이브리드 파워트레인을 단순화한 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 파워트레인을 제어하는 방법에 관한 흐름도이다.
도 1은 하이브리드 파워트레인(3)의 일부를 구성하는 기어박스(2)와 연소 엔진(4)이 제공되어 있는 차량(1)의 개략적인 측면도이다. 연소 엔진(4)은 기어박스(2)에 연결되어 있고, 기어박스(2) 자체는 프로펠러축(9)에 의해 견인휠(6)에 연결되어 있다. 견인휠들에는 차량을 제동시키기 위한 제동장치(7)가 제공되어 있다.
도 2는, 입력축(8), 제1 및 제2 유성기어(10, 12), 제1 및 제2 전기 기계(14, 16), 카운터축(18) 및 출력축(20)을 포함하는 기어박스(2)를 구비하는 하이브리드 파워트레인(3)의 개략적인 측면도이다. 제1 유성기어(10)는, 제1 전기 기계(14)의 제1 로터(24)가 연결되어 있는 제1 링기어(22)를 구비한다. 제1 유성기어는 제1 썬휠(26)도 구비한다. 제2 유성기어(12)는 제2 전기 기계(16)의 제2 로터(30)가 연결되어 있는 제2 링기어(28)를 구비한다. 제2 유성기어는 제2 썬휠(32)도 구비한다. 제1 및 제2 썬휠(26, 32)은 동축으로 배치되어서, 묘사되어 있는 도면에서, 제1 썬휠(26)에 부착되어 있는 제1 메인축(34)이 제2 썬휠(32)에 부착되어 있으며 중앙 보어(38)가 제공되어 있는 제2 메인축(36) 내에서 연장하도록 한다. 제1 메인축(34)이 제2 메인축(36) 옆에서 제2 메인축(36)과 평행하게 배치될 수도 있다.
제1 전기 기계(14)에는, 기어박스(2)를 둘러싸는 기어 하우징(42)에 의해 차량에 연결되어 있는 제1 스테이터(40)가 제공되어 있다. 제2 전기 기계(16)에는, 기어박스를 둘러싸는 기어 하우징(42)에 의해 차량에 연결되어 있는 제2 스테이터(44)가 제공되어 있다. 제1 전기 기계(14) 및 제2 전기 기계(16) 각각은 예컨대 배터리인 에너지 저장장치(46)에 연결되어 있다. 에너지 저장장치는 차량의 어느 작동 상태에서 제1 및 제2 전기 기계에 에너지를 인가한다. 다른 작동 상태에서, 전기 기계는 제너레이터로 기능하며, 이 경우 전류가 에너지 저장장치로 공급된다. 전자 제어 유닛(48)이 에너지 저장장치에 연결되어 있으며, 전기 기계로의 전류 공급을 제어한다. 에너지 저장장치는 제어 유닛(48)에 의해 연결되어 있는 전환스위치에 의해 전기 기계에 연결되는 것이 바람직하다. 어느 작동 상태에서, 전기 기계들은 서로를 구동할 수 있으며, 이 경우 전기 에너지는 전기 기계들에 연결되어 있는 전환스위치에 의해 하나의 전기 기계로부터 다른 전기 기계로 지나가게 된다. 이에 의해 전기 기계들 간에 전력 균형이 이루어진다. 다른 컴퓨터(53)가 제어 유닛(48)과 기어박스(2)에 연결될 수도 있다.
제1 유성기어(10)에는 제1 유성휠 세트(52)를 지지하는 제1 유성휠 캐리어(50)가 제공되어 있다. 제2 유성기어(12)에는 제2 유성휠 세트(54)를 지지하는 제2 유성휠 캐리어(51)가 제공되어 있다. 제1 유성휠 세트(52)는 제1 링기어(22) 및 제1 썬휠(26)과 함께 작동한다. 제2 유성휠 세트(54)는 제2 링기어(28) 및 제2 썬휠(32)과 함께 작동한다. 기어박스 입력축(8)이 제1 유성휠 캐리어(50)에 연결되어 있다.
제1 클러치 유닛(56)이 제1 썬휠(26)과 제1 유성휠 캐리어(50) 사이에 마련된다. 제1 클러치 유닛을 적용하여, 제1 썬휠(26)과 제1 유성휠 캐리어(50)가 서로 연결되며, 이에 따라 서로에 대해 상대적으로 회전하지 못하게 됨에 따라 동일한 속도로 회전하게 된다.
제2 클러치 유닛(58)이 제2 썬휠(32)과 제2 유성휠 캐리어(51) 사이에 마련된다. 제1 클러치 유닛을 적용하여, 제2 썬휠과 제2 유성휠 캐리어가 서로 연결되며, 이에 따라 서로에 대해 상대적으로 회전하지 못하게 됨에 따라 동일한 속도로 회전하게 된다.
제1 클러치 유닛(56)과 제2 클러치 유닛(58) 각각은 제1 및 제2 유성휠 캐리어(50, 51)의 스플라인부에 대해 상대적으로, 그리고 썬휠(26, 32)의 스플라인 부에 대해 상대적으로 축 방향으로 이동할 수 있는 제1 및 제2 스플라인형 변속 슬리브(55, 57)를 구비하는 것이 바람직하다. 각 변속 슬리브(55, 57)가 이동하면, 스플라인부에 의해 서로가 연결되어 있는 스플라인부는 제1 유성휠 캐리어(50)와 제1 썬휠(26), 그리고 제2 유성휠 캐리어(51)와 제2 썬휠(32)이 서로 잠기도록 하여 서로에 대해 상대 회전할 수 없게 된다.
도 2에 도시되어 있는 도면에서, 제1 클러치 유닛(56)은 제1 썬휠(26)과 제1 유성휠 캐리어(50) 사이에 위치하고 있고, 제2 클러치 유닛(58)은 제2 썬휠(28)과 제2 유성휠 캐리어(51) 사이에 위치하고 있다. 그러나, 제1 링기어(22)와 제1 유성휠 캐리어(50) 사이에 추가의 혹은 다른 클러치 유닛(미도시)이 있을 수 있으며, 제2 링기어(28)와 제2 유성휠 캐리어(51) 사이에 추가의 혹은 다른 클러치 유닛(미도시)이 있을 수 있다.
제1 유성기어(10)와 출력축(20) 사이에 위치하는 제1 기어쌍(60)을 포함하는 트랜스미션 장치(19)가 제1 및 제2 메인축(34, 36)에 연결되어 있다. 제1 기어쌍(60)은, 서로 맞물려 있는 제1 피니언(62)과 제1 기어휠(64)을 포함한다. 제2 유성기어(12)와 출력축(20) 사이에 위치하는 제2 기어쌍(66)은 서로 체결되어 있는 제2 피니언(68)과 제2 기어휠(70)을 포함한다. 제1 유성기어(10)와 출력축(20) 사이에 위치하는 제3 기어쌍(72)은 서로 체결되어 있는 제3 피니언(74)과 제3 기어휠(76)을 포함한다. 제2 유성기어(12)와 출력축(20) 사이에 위치하는 제4 기어쌍(78)과 출력축(20)은 서로 체결되어 있는 제4 피니언(80)과 제4 기어휠(82)을 포함한다.
제1 및 제3 피니언(62, 74) 각각은 제1 메인축(34) 위에 위치하며, 제1 메인축에 견고하게 연결되어서, 제1 및 제3 피니언은 제1 메인축에 대해 상대 회전하지 못한다. 제2 및 제4 피니언(68, 80) 각각은 제2 메인축(36) 위에 위치하며, 제2 메인축에 견고하게 연결되어서, 제2 및 제4 피니언은 제2 메인축에 대해 상대 회전하지 못한다.
카운터축(18)이 제1 및 제2 메인축(34, 36)과 실질적으로 평행하게 연장한다. 제1, 제2, 제3 및 제4 기어휠(64, 70, 76 및 82)은 카운터축에 의해 지지된다. 제1 피니언(62)은 제1 기어휠(64)과 맞물리고, 제2 피니언(68)은 제2 기어휠(70)에 맞물리며, 제3 피니언(74)은 제3 기어휠(76)에 맞물리고, 제4 피니언(80)은 제4 기어휠(82)과 맞물린다.
제1, 제2, 제3 및 제4 기어휠(64, 70, 76, 78)은 개별적으로 각각 제1, 제2, 제3 및 제4 클러치 요소(84, 86, 88, 90)에 의해 카운터축(18)과 맞물리거나 물림해제될 수 있다. 바람직하기로는, 이들 클러치 요소들은 각 기어휠(64, 70, 76, 78) 상에서 그리고 카운터축 상에서 스플라인부 형태를 취하며, 제1 내지 제4 기어휠(64, 70, 76, 78)과 카운터축의 스플라인부와 기구적으로 체결하는 제5 및 제6 변속 슬리브(84, 88)와 함께 동작한다. 제1 및 제3 클러치 요소(84, 88)에는 공통 변속 슬리브(83)가 제공되는 것이 바람직하고, 제2 및 제4 클러치 요소(86, 90)에는 공통 변속 슬리브(85)가 제공되는 것이 바람직하다. 연결되어 있지 않는 상태에서, 각 기어휠(64, 70, 76, 78)과 카운터축 사이에 상대 회전이 일어날 수 있다. 클러치 요소(84, 86, 88, 90)는 마찰 클러치 형태일 수도 있다. 카운터축은 기어박스 출력축(20) 상에 안착되어 있는 제6 기어휠(94)과 체결하는 제5 기어휠(92)을 지탱한다.
카운터축(18)은, 제1 유성기어 및 제2 유성기어 각각이, 제5 및 제6 기어휠(92, 94)을 포함하는 제5 기어쌍(21)에 의해 출력축에 연결되도록, 각 제1 유성기어(10) 및 제2 유성기어(12)와 출력축(20) 사이에 위치한다. 제5 기어휠(92)은 제5 클러치 요소(93)에 의해 카운터축에 연결 및 해제될 수 있도록 배치되어 있다.
카운터축(18) 상에 연결해제 가능하게 위치하고 있는 제5 기어휠(92)을 연결해제함으로써, 제2 유성기어(12)로부터 예컨대 제2 기어쌍(66)을 통해 카운터축으로 토크를 전달할 수 있으며, 또한 카운터축으로부터 예컨대 제1 기어쌍(60)을 통해 출력출(20)으로 토크를 전달할 수 있다. 그 결과 여러 기어단계를 거쳐, 유성기어(10, 12)로부터 토크가 카운터축으로 전달되고 이에 따라 유성기어(10, 12)에 연결되어 있는 메인축(34, 36)에 토크가 전달되며, 최종적으로 기어박스 출력축(20)으로 토크가 전달된다. 그러나, 이는 아래에서 상세하게 설명하는 바와 같이, 제1 메인축(34)과 출력축(20) 사이에 위치하는 클러치 기구(96)가 연결되어 있는 상황을 상정한 것이다.
제5 기어휠(92)은 제5 클러치 요소(93)에 의해 카운터축(18)에 잠김 및 연결해제될 수 있다. 제5 클러치 요소(93)는 제5 기어휠(92) 상과 카운터축 상에 형성되어 있는 스플라인부 형태를 취하여, 제5 기어휠과 카운터축의 스플라인부와 기구적으로 체결하는 제9 변속 슬리브(87)와 함께 동작하는 것이 바람직하다. 연결이 해제되어 있는 상태에서, 제5 기어휠과 카운터축 사이에는 상대 회전이 일어난다. 제5 클러치 요소(93)는 마찰 클러치 형태를 취할 수도 있다.
기어박스 입력축(8)에서부터 기어박스 출력축(20)으로의 토크 전달은 각 제1 유성기어(10) 혹은 제2 유성기어(12)와 카운터축(18)을 통해 이루어질 수 있다. 토크 전달은, 제1 메인축(34)을 통해 연결되어 있는 제1 썰휠(26)을 구비하는 제1 유성기어(10)에 의해, 클러치 기구(96)를 통해 기어박스 출력축에 직접 전달될 수도 있다. 클러치 기구(96)는, 제1 메인축(34)과 출력축(20)의 스플라인부 상에서 축 방향으로 움직일 수 있는 스플라인형 제7 변속 슬리브(100)를 포함하는 것이 바람직하다. 제7 변속 슬리브(100)가 이동하여, 제7 변속 슬리브를 통해 스플라인부들이 제1 메인축(34)이 출력축(20)에 잠기게 하여, 이에 따라 제1 메인축(34)과 출력축(20)이 동일한 속도로 회전하게 된다. 카운터축으로부터 제5 기어쌍(21)의 제5 기어휠(92)을 분리함으로써, 제2 유성기어(12)로부터 카운터축으로 토크가 전달되며, 이에 따라 제1 유성기어(10)에 연결되어 있는 제1 메인축(34)으로 토크가 전달되고, 클러치 기구(96)에 의해 최종적으로 기어박스 출력축(20)에 토크가 전달된다.
작동하는 중에, 어느 상태에서는 기어박스(2)는 썬휠(26)과 썬휠(32) 중 하나가 제1 클러치 유닛(56) 혹은 제2 클러치 유닛(58) 각각에 의해 제1 혹은 제2 유성휠 캐리어(50, 51)에 고정되도록 작동한다. 그런 다음, 썬휠(26)과 썬휠(32)이 각 유성휠 캐리어에 고정되어 있는지 여부에 따라, 각 제1 메인축(34) 혹은 제2 메인축(36)이 기어박스 입력축(8)과 동일한 속도로 회전하게 된다. 전기 기계(14)와 전기 기계(16) 중 하나 혹은 두 전기 기계 모두가 제너레이터로 기능하여 전기 에너지를 에너지 저장장치(46)로 공급한다. 또는, 각 전기 기계가 토크 기여분을 제공하여 출력축(20) 상의 토크를 증가시킬 수도 있다. 어느 작동 상태에서는, 에너지 저장장치(46)와는 독립되어 전기 기계들이 서로에 대해 전기 에너지를 공급할 수도 있다.
전기 기계(14)와 전기 기계(16) 모두가 동시에 전류를 발생하여 에너지 저장장치(46)로 공급할 수도 있다. 엔진이 제동되는 중에, 운전자는 차량의 가속 페달(미도시)에서 발을 뗀다. 그런 다음, 연소 엔진(4)과 전기 기계들이 엔진 브레이크를 가하는 동시에, 기어박스 출력축(20)은 전기 기계들 중 하나 혹은 전기 기계들 모두를 구동한다. 전기 기계들은 전기 에너지를 발생시켜 차량의 에너지 저장장치(46)로 보낸다. 이러한 동작 상태를 재생 제동(regenerative braking)이라 부른다. 차량 제동을 더욱 강력하게 하기 위해, 엔진 출력축(97)이 고정될 수 있으며, 이에 따라 엔진 출력축이 회전하지 않게 되어, 전기 기계들(14, 16) 중 하나 혹은 두 개가 브레이크로 기능하여 에너지 저장장치로 흘러들어가는 전기 에너지를 발생시키게 된다. 차량이 가속되어야 하는 경우, 전기 기계들 중 하나 혹은 두 개에 의해 엔진 출력축이 고정될 수도 있다. 전기 기계들 중 하나 혹은 두 개의 토크가 연소 엔진의 토크보다 큰 경우, 이들 간의 기어비를 감안하면, 전기 기계들에 의해 발생되는 큰 토크를 연소 엔진이 견뎌낼 수 없게 되며, 이에 따라 엔진 출력축의 고정이 필수적으로 필요하게 된다. 이러한 엔진 출력축의 고정(locking)은 제1 유성휠 캐리어(50)와 기어 하우징(42) 사이에 위치하는 잠금 장치(102)에 의해 이루어지는 것이 바람직하다. 제1 유성휠 캐리어와 기어 하우징을 잠그면 엔진 출력축을 잠그게 되는데, 이는 엔진 출력축이 기어박스 입력축(8)을 통해 제1 유성휠 캐리어(50)에 연결되어 있기 때문이다. 잠금 장치(102)는, 제1 유성휠 캐리어(50)의 스플라인부와 기어 하우징의 스플라인부 위에서 축 방향으로 이동할 수 있는 스플라인식 제8 변속 슬리브(104)를 포함하는 것이 바람직하다. 제8 변속 슬리브(104)가 이동하면, 제8 변속 슬리브(104)의 스플라인부들이 연결되어 제1 유성휠 캐리어(50)과 궁극적으로 엔진 출력축(97)이 회전되지 않도록 한다.
제어 유닛(48)이 전기 기계(14, 16)에 연결되어 있으며, 어느 적절한 동작 상태에서, 구동력을 기어박스 출력축(20)에 부여하기 위해 전기 기계들이 저장된 전기 에너지를 사용하게 하도록 하는 데에 적합하고, 다른 동작 상태에서는 기어박스 출력축의 운동 에너지를 사용하여 전기 에너지를 얻어 저장하는 데에 적합하다. 이에 따라 제어 유닛은, 정보를 획득하여 전기 기계들이 전기 모터 혹은 제너레이터로 기능하도록 하기 위해, 전기 기계들과 연관되어 있는 센서들(98)을 통해 엔진 출력축(97)의 속도 및/또는 토크와, 기어박스 출력축의 속도 및/또는 토크를 모니터한다. 제어 유닛은 이러한 목적을 달성하기 위한 적당한 소프트웨어일 수 있다. 제어 유닛은 에너지 저장장치(46)와 전기 기계들의 각 스테이터(40, 44) 간의 전기 에너지 흐름을 제어한다. 전기 기계가 모터로 작동하는 상황에서, 에너지 저장장치에 저장된 전기 에너지가 스테이터로 공급된다. 전기 기계가 제너레이터로 작동하는 상황에서는, 스테이터로부터 에너지 저장장치로 전기 에너지가 공급된다. 그러나, 전술한 바와 같이, 어느 작동 상황에서는, 전기 기계는 에너지 저장장치와는 무관하게 서로에 대해 전기 에너지를 공급할 수도 있다.
제1 및 제2 클러치 유닛(56, 58), 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 클러치 요소(84, 86, 88, 90, 93), 제1 메인축(34)과 출력축(20) 사이의 클러치 기구(96), 및 제1 유성휠 캐리어(50)와 기어 하우징(42) 사이의 잠금장치(102)들이 각 변속 슬리브들에 의해 제어 유닛(48)에 연결되어 있다. 이들은 제어 유닛으로부터 오는 전기 신호들에 의해 작동되거나 작동되지 않는 것이 바람직하다. 변속 슬리브들은 도시되어 있지 않은 파워 수단 예컨대 유압 혹은 공압 실린더에 의해 움직이는 것이 바람직하다. 변속 슬리브들이 전기적으로 동작하는 파워 수단에 의해 이동될 수도 있다.
도 2에 도시되어 있는 예시적 도면에, 2개의 전기 기계(14, 16)와 연관되어 있는 2개의 유성기어(10, 12)와 4개의 피니언(62, 68, 74, 80) 그리고 4개의 기어휠(64, 70, 76, 82)이 도시되어 있다. 그러나, 기어박스에는 전기 기계와 관련되어 더 많은 유성기어들과, 더 많거나 혹은 더 적은 피니언과 기어휠이 제공될 수 있다.
이하에서, 차량(1) 내에 기어박스(2)가 설치되어 있으며, 연소 엔진(4)에 의해 차량이 추진되는 경우에 있어서, 제1 기어로부터 제7 기어로 업시프트하는 것에 대해 설명한다.
기어박스 입력축(8)이 차량의 연소 엔진(4)의 출력축(97)에 연결되어 있다. 기어박스 출력축(20)이 차량의 구동축(99)에 연결되어 있다. 엔진이 공회전하고 차량이 정지되어 있는 경우, 기어박스의 출력축(20)은 정지되어 있는 상태에서, 입력축(8)은 회전한다. 잠금 장치(102)가 작동하지 않으면, 엔진 출력축(97)은 자유롭게 회전할 수 있다. 기어박스 입력축이 회전함에 따라, 제1 유성휠 캐리어(50)도 회전하게 되며, 이는 제1 유성휠 세트(52)의 회전을 유발한다. 제1 유성휠 캐리어가 제2 썬휠(32)에 연결되어 있기 때문에, 이러한 제2 썬휠 및 제2 유성휠 세트(54)도 회전하게 된다. 제1 및 제2 전기 기계들에 전류를 공급하지 않음에 따라 제1 및 제2 로터(24, 30) 각각에 연결되어 있는 제1 및 제2 링기어(22, 28)가 자유롭게 회전하게 되며, 링기어들이 아무런 토크를 흡수하지 않게 된다. 제1 및 제2 클러치 유닛(56, 58)이 분리되어 있고 적용되지 않게 된다. 이는 연소 엔진에서 제1 유성기어의 썬휠(26)과 제2 유성기어의 유성휠 캐리어(51)에 토크가 전달되지 않는다는 것을 의미한다. 제1 메인축(34)과 출력축(20) 사이에 있는 클러치 기구(96)가 분리되고, 이에 따라 이들 두 축들도 서로에 대해 자유롭게 회전할 수 있게 된다. 이 시점에서, 제1 유성기어의 썬휠(26), 제2 유성기어의 유성휠 캐리어(51) 및 기어박스 출력축(20)이 움직이지 않기 때문에, 카운터축(18)도 움직이지 않게 된다. 제1 단계로, 제4 기어휠(82)과 제3 기어휠(76)이 각각 제4 클러치 요소(90)와 제3 클러치 요소(88)에 의해 카운터축에 연결된다. 제1 기어휠(64)과 제2 기어휠(70)이 카운터축에서 분리되어, 제1 기어휠(64)과 제2 기어휠(70)이 서로에 대해, 그리고 카운터축에 대해 상대적으로 자유롭게 회전할 수 있게 된다. 제5 기어쌍(21)의 제5 기어휠(92)이 제5 클러치 요소(93)에 의해 카운터축에 고정된다.
차량을 추진시킬 목적으로, 기어박스 출력축(20)을 회전시키기 위해, 카운터축 상에 있는 제4 피니언(80)과 제4 기어휠(82)이 회전하게 된다. 제4 피니언(80)과 제4 기어휠(82)의 회전은 제2 유성휠 캐리어(51)를 회전시킴으로써 이루어진다. 제4 피니언(80)과 제4 기어휠(82)이 회전할 때, 제2 메인축(36)도 회전하게 되며, 궁극적으로 제2 메인축 상에 위치하는 제4 피니언(80)도 회전하게 된다. 제2 전기 기계(16)에 의해 작동되는 제2 링기어(28)에 의해 제2 유성휠 캐리어(51)가 회전하게 된다. 제2 전기 기계를 작동시키고 연소 엔진을 적당한 속도로 운전시킴에 따라, 제2 메인축(36)이 회전하기 시작하며 차량이 움직이기 시작한다. 제2 유성휠 캐리어(51)와 제2 썬휠(32)이 동일한 속도에 도달하면, 이들은 제2 클러치 유닛(58)에 의해 서로 고정된다. 전술한 바와 같이, 제2 클러치 유닛(58)은, 제2 썬휠과 제2 유성휠 캐리어가 서로 기계적으로 체결되도록 구성되는 것이 바람직하다. 또는, 제2 클러치 유닛은, 제2 썬휠을 제2 유성휠 캐리어에 부드럽게 연결시키는 미끄럼 브레이크 혹은 디스크 클러치로 구성될 수도 있다. 제2 썬휠과 제2 유성휠 캐리어가 연결되면, 제2 유성휠 캐리어가 엔진 출력축(97)과 동일한 속도로 회전하게 된다. 이에 따라 연소 엔진에 의해 발생된 토크가 제4 피니언(80), 카운터축 상의 제4 기어휠(82), 카운터축 상의 제5 기어휠(92) 및 기어박스 출력축 상의 제6 기어휠(94)을 통해 기어박스 출력축(20)으로 전달된다. 이제, 차량이 움직이기 시작하며, 제1 기어로 운전된다.
제1, 제2, 제3 및 제4 기어쌍(60, 66, 72, 78) 각각은 차량의 소망하는 작동 특성에 알맞은 기어비를 가지고 있다. 도 2에 도시되어 있는 예시적 실시형태에서, 제4 기어쌍(78)은 제1, 제2 및 제3 기어쌍(60, 66, 72)보다 높은 기어비를 가지고 있어서, 가장 낮은 기어가 체결될 때 제4 기어쌍이 연결되게 된다. 제4 기어쌍과 마찬가지로, 제2 기어쌍(66)은 제2 메인축(36)과 카운터축 사이에서 토크를 전달하며, 나머지 기어쌍(60, 72, 78)보다 높은 기어비를 가질 수 있으며, 이 경우 가장 낮은 기어가 체결될 때 제2 기어쌍이 연결될 수도 있다.
카운터축 상에 위치하는 제4 기어휠(82)에 의해 카운터축이 회전하기 시작하면, 동일한 카운터축 상에 위치하는 제3 기어휠(76)도 회전하게 된다. 이에 따라 카운터축이, 제1 메인축(34) 상의 제3 피니언(74)을 구동하는 제3 기어휠(76)을 구동한다. 제1 메인축이 회전하기 시작하면, 제1 썬휠(26)도 회전하게 되며, 이에 따라 엔진 출력축(97)과 제1 유성휠 캐리어(50)의 속도에 따라서는, 제1 전기 기계(14)의 제1 로터(24)와 제1 링기어(22)도 회전하도록 하게 한다. 이러한 상황에서, 제1 전기 기계가 제너레이터로 기능하여 에너지 저장장치(46) 및/또는 제2 전기 기계(16)에 전류를 공급할 수 있게 된다. 이와는 다르게, 제1 전기 기계(14)가 제어 유닛(48)에 의해 토크 기여분을 전달하여 추진 토크를 분배(impart)할 수도 있다.
제1 기어로부터 제2 기어로 변속하기 위해, 제2 썬휠(32)과 제2 유성휠 캐리어(51) 간의 잠금이 종료되어야 한다. 이는, 제2 유성기어(12) 내에 토크 균형이 이루어지도록 작동하는 제1 및/또는 제2 전기 기계(14, 16)에 의해 이루어진다. 이어서, 제2 클러치 유닛(58)이 제2 썬휠(32)과 제2 유성휠 캐리어(51)가 서로로부터 분리되도록 한다. 제1 유성휠 캐리어(50)와 제1 썬휠(26)을 서로 고정시킬 목적으로, 제1 유성휠 캐리어(50)와 제1 썬휠(26) 간에 동기 속도에 도달되도록 연소 엔진을 작동시키는 제어 유닛(48)에 의해 제2 기어가 체결된다. 제1 유성휠 캐리어(50)와 제1 썬휠(26)의 고정은 제1 클러치 유닛(56)이 이들을 기계적으로 연결되도록 작동함으로써 이루어진다. 이와는 다르게, 제1 클러치 유닛(56)은 제1 썬휠(26)을 제1 유성휠 캐리어(50)에 부드럽게 연결시키는 미끄럼 브레이크 혹은 디스크 클러치로 구성될 수 있다. 연소 엔진과 제1 및 제2 전기 기계(14, 16)의 작동이 동기화됨에 따라, 제1 기어에서 제2 기어로의 변속이 부드럽고 연속적으로(break-free transition) 이루어지게 된다.
이제 제1 메인축(34)이 회전하게 되며, 제3 피니언(74)을 구동시키는 엔진 출력축(97)에 의해 제1 메인축(34)이 구동되게 된다. 제1 유성휠 캐리어(50)가 제1 썬휠(26) 및 제1 메인축(34)을 통해 제3 피니언(74)을 구동하게 한다. 제3 피니언(74)과 체결되어 있고, 카운터축에 견고하게 연결되어 있는 제3 기어휠(76)이 카운터축을 구동시킨다. 카운터축은 해당 카운터축 상에 위치하는 제5 기어휠(92)을 구동시킨다. 제5 기어휠은 기어박스 출력축(20) 상에 위치하는 제6 기어휠(94)을 통해 기어박스 출력축(20)을 구동한다. 이제 차량이 제2 기어로 운행하게 된다.
제3 기어휠(76)에 의해 카운터축(18)이 회전하기 시작할 때, 제4 기어휠(82)도 회전하게 된다. 이에 따라, 카운터축이 제4 기어휠(82)을 구동하며, 제4 기어휠(82)은 제2 메인축(36) 상의 제4 피니언(80)을 구동한다. 제2 메인축이 회전할 때, 제2 유성휠 캐리어(51)도 회전하기 시작하며, 이에 따라 엔진 출력축(97)의 속도와 제1 유성휠 캐리어(50)의 속도에 따라서는, 제2 링기어(28)와 제2 전기 기계(16)의 제2 로터(30)도 회전하게 한다. 이러한 상황에서, 제2 전기 기계가 제너레이터로 기능하여 에너지 저장장치(46) 및/또는 제1 전기 기계(14)에 전류를 공급할 수 있게 된다. 제2 전기 기계(16)가 제어 유닛(48)에 의해 토크 기여분을 전달하여 추진 토크를 분배할 수도 있다.
제2 기어로부터 제3 기어로 변속하기 위해, 카운터축 상의 제4 기어휠(82)이 제4 클러치 요소(90)에 의해 카운터축으로부터 분리되어야 하며, 이에 따라 제4 기어휠(82)이 카운터축에 대해 상대적으로 자유롭게 회전할 수 있게 된다. 그런 다음, 제2 클러치 요소(86)에 의해 카운터축이 카운터축 상의 제2 기어휠(70)에 연결된다. 카운터축과 해당 카운터축 상의 제2 기어휠(70) 간의 연결은, 제2 전기 기계(16)가 카운터축과 제2 기어휠 간에 동기 속도에 도달되도록 작동함으로써 이루어지는 것이 바람직하다. 제2 전기 기계의 제2 로터(30)의 속도와 출력축(20)의 속도를 측정함으로써, 동기 속도가 확립될 수 있다. 이에 따라, 지정된 기어비 관계에 의해, 제2 메인축(36)의 속도와 카운터축의 속도가 결정될 수 있다. 각 축들(18, 36)의 속도가 제어되고, 카운터축과 제2 기어휠(70) 간에 동기 속도에 도달하면, 카운터축과 제2 기어휠(70)이 제2 클러치 요소(86)에 의해 서로가 연결된다.
제2 기어로부터 제3 기어로 변속하기 위해, 제1 썬휠(26)과 제1 유성휠 캐리어(50) 간의 잠금이 종료되어야 한다. 이는, 제1 유성기어(10) 내에 토크 균형이 이루어지도록 작동하는 제1 및/또는 제2 전기 기계(14, 16)에 의해 이루어진다. 이어서, 제1 클러치 유닛(56)이 제1 썬휠(26)과 제1 유성휠 캐리어(50)가 서로로부터 분리되도록 한다. 제2 유성휠 캐리어(51)와 제2 썬휠(32) 간에 동기 속도에 도달되도록 연소 엔진이 작동되어, 변속 슬리브(57)에 의해 제2 썬휠을 제2 유성휠 캐리어에 연결하기 위해, 제2 클러치 유닛(58)이 체결될 수 있다. 연소 엔진과 제1 및 제2 전기 기계(14, 16)의 작동이 동기화됨에 따라, 제2 기어에서 제3 기어로의 변속이 부드럽고 연속적으로 이루어지게 된다.
카운터축과 제3 기어휠 간에 토크-프리 상태가 이루어지도록 제1 전기 기계(14)가 작동함으로써 제3 기어휠(76)이 해제되고, 제3 클러치 요소(88)가 카운터축에서 제3 기어휠이 해제되도록 한다. 이어서, 카운터축과 해당 카운터축 상의 제1 기어휠(64) 간에 동기 속도가 도달되도록 제1 전기 기계(14)가 작동하여, 제1 클러치 요소(84)에 의해 제1 기어휠이 카운터축에 연결된다. 제1 전기 기계(14)의 속도와 출력축(20) 속도를 측정하여 동기 속도가 확립될 수 있으며, 이어서 동기 속도에 도달되도록 축들(18, 34)의 속도가 제어된다. 이들 축들의 속도는 지정된 기어비 관계에 의해 결정될 수 있다.
이제 제2 메인축(36)이 엔진 출력축(97)과 동일한 속도로 회전하게 되며, 엔진 출력축(97)은 제2 피니언(68)을 구동시킨다. 제2 피니언(68)과 체결되어 있고, 카운터축에 견고하게 연결되어 있는 제2 기어휠(70)은 카운터축을 구동시키게 되며, 카운터축 자체는 해당 카운터축 상의 제5 기어휠(92)을 구동한다. 제5 기어휠은 기어박스 출력축(20) 상에 위치하는 제6 기어휠(94)을 통해 기어박스 출력축(20)을 구동한다. 이제 차량은 제3 기어로 운행하게 된다.
카운터축 상의 제2 기어휠(70)에 의해 카운터축이 회전하기 시작할 때, 동일 카운터축 상의 제1 기어휠(64)도 회전하게 된다. 카운터축은, 그 자체로 제1 메인축(34) 상의 제1 피니언(62)을 구동하는 제1 기어휠(64)을 구동한다. 제1 메인축이 회전할 때, 제1 썬휠(26)도 회전하게 되며, 이에 따라, 엔진 출력축(97)의 속도와 제1 유성휠 캐리어(50)의 속도에 따라서는, 제1 링기어(22)와 제1 전기 기계(14)의 제1 로터(24)도 회전하게 한다. 이러한 상황에서, 제1 전기 기계(14)가 제너레이터로 기능하여 에너지 저장장치(46) 및/또는 제2 전기 기계(16)에 전류를 공급할 수 있게 된다. 제1 전기 기계가 제어 유닛(48)에 의해 토크 기여분을 전달하여 추진 토크를 분배할 수도 있다.
제3 기어로부터 제4 기어로 변속하기 위해, 제2 썬휠(32)과 제2 유성휠 캐리어(51) 간의 잠금이 종료되어야 한다. 이는, 제2 유성기어(12) 내에 토크 균형이 이루어지도록 작동하는 제1 및/또는 제2 전기 기계(14, 16)에 의해 이루어진다. 이어서, 제2 클러치 유닛(58)이 제2 썬휠(32)과 제2 유성휠 캐리어(51)가 서로로부터 분리되도록 한다. 제1 클러치 유닛(56)에 의해 제1 유성휠 캐리어(50)와 제1 썬휠(26)을 기계적으로 서로 고정시킬 목적으로, 제1 유성휠 캐리어(50)와 제1 썬휠(26) 간에 동기 속도에 도달되도록 제어 유닛(48)이 연소 엔진을 작동시켜, 제4 기어가 체결된다. 연소 엔진과 각 제1 및 제2 전기 기계(14, 16)의 작동이 동기화됨에 따라, 제3 기어에서 제4 기어로의 변속이 부드럽고 연속적으로 이루어지게 된다.
이제 제1 메인축(34)이 회전하게 되며, 엔진 출력축(97)에 의해 구동되며, 그 자체로는 제1 피니언(62)을 구동한다. 제1 유성휠 캐리어(50)은 제1 썬휠(26)과 제1 메인축(34)을 통해 제1 피니언을 구동하게 된다. 제1 피니언(62)과 체결되어 있고, 카운터축에 견고하게 연결되어 있는 제1 기어휠(64)은 카운터축을 구동하게 되며, 카운터축 자체는 해당 카운터축 상의 제5 기어휠(92)을 구동한다. 제5 기어휠은 기어박스 출력축(20) 상에 위치하는 제6 기어휠(94)을 통해 기어박스 출력축(20)을 구동한다. 이제 차량이 제4 기어로 운행된다.
제1 기어휠(64)에 의해 카운터축(18)이 회전하기 시작할 때, 제2 기어휠(70)도 회전하게 된다. 카운터축은, 그 자체로 제2 메인축(36) 상의 제2 피니언(68)을 구동하는 제2 기어휠(70)을 구동한다. 제2 메인축이 회전할 때, 제2 유성휠 캐리어(51)도 회전하게 되며, 이에 따라, 엔진 출력축(97)의 속도와 제1 유성휠 캐리어(50)의 속도에 따라서는, 제2 링기어(28)와 제2 전기 기계(16)의 제2 로터(30)도 회전하게 한다. 이러한 상황에서, 제2 전기 기계가 제너레이터로 기능하여 에너지 저장장치(46) 및/또는 제1 전기 기계(14)에 전류를 공급할 수 있게 된다. 제2 전기 기계가 제어 유닛(48)에 의해 토크 기여분을 전달하여 추진 토크를 분배할 수도 있다.
제4 기어에서 제5 기어로 변속하기 위해, 제1 기어휠(64)이 카운터축으로부터 해제됨으로써 제4 기어가 해제되어야 한다. 이는, 연소 엔진과 제1 전기 기계(14)가, 제1 기어휠(64)이 카운터축에 대해 토크-프리 상태에 놓이도록 작동하여, 제1 클러치 요소(84)가 해제되어 제1 기어휠이 카운터축으로부터 분리됨으로써 이루어진다.
그런 다음, 제1 메인축(34)의 속도가 출력축(20)의 속도와 동기화되며, 이어서 클러치 기구(96)를 사용하여 제1 메인축과 출력축을 서로 연결시킨다.
그런 다음, 연소 엔진과 제1 전기 기계(14)가, 제1 메인축(34)에 의해 전달되는 추진 토크가 클러치 기구(96)를 거쳐 출력축(20)으로 전달되도록 작동한다. 제2 전기 기계(16)로부터 나오는 토크를 줄임으로써, 제5 클러치 요소(93)가 카운터축에 대해 상대적으로 토크-프리 상태에 놓여지게 되며, 제5 클러치 요소가 해제됨에 따라 제5 기어쌍(21)의 제5 기어휠(92)의 카운터축으로부터 분리된다.
그런 다음, 제2 전기 기계(16)를 사용하여 카운터축의 속도가 제3 기어휠(76)의 속도와 동기화되도록 하고, 이어서 제3 클러치 요소(88)를 사용하여 제3 기어휠을 카운터축에 연결한다. 이러한 상황이 이루어지면, 추진 토크가 연소 엔진, 제1 전기 기계(14) 및 제2 전기 기계(16) 사이에 분할될 수 있게 된다. 그런 다음, 제1 유성기어(10) 내에 토크 균형이 이루어지고, 이어서 제1 클러치 유닛(56)에 의해 제1 유성휠 캐리어(50)과 제1 썬휠(26)이 서로로부터 분리된다. 최종적으로, 제2 유성휠 캐리어(51)의 속도가 제2 썬휠(32) 속도와 동기화되며, 이어서 제2 클러치 유닛(58)을 사용하여 제2 유성휠 캐리어(51)와 제2 썬휠(32)이 서로 연결된다.
이제 제2 메인축(36)이 엔진 출력축(97)과 동일한 속도로 회전하며, 그 자체로 제2 피니언(68)을 구동한다. 제2 피니언(68)과 체결되어 있고, 카운터축에 견고하게 연결되어 있는 제2 기어휠(70)이 카운터축을 구동하게 되며, 카운터축 자체는 해당 카운터축 상의 제3 기어휠(76)을 구동한다. 제3 기어휠(76)은 제3 피니언(74)을 통해 제1 메인축(34)을 구동하며, 이에 따라 기어박스 출력축(20)이 기어박스 출력축에 제1 메인축(34)을 연결하는 클러치 기구(96)에 의해 구동된다. 이제 차량이 제5 기어로 운행된다.
제5 기어에서 제6 기어로 변속하기 위해, 제2 썬휠(32)과 제2 유성휠 캐리어(51) 간의 잠금이 종료되어야 한다. 이는, 제2 유성기어(12) 내에 토크 균형이 이루어지도록 작동하는 제1 및/또는 제2 전기 기계(14, 16)에 의해 이루어진다. 이어서, 제2 클러치 유닛(58)이 제2 썬휠(32)과 제2 유성휠 캐리어(51)가 서로로부터 분리되도록 한다. 그런 다음, 제1 클러치 유닛(56)에 의해 제1 유성휠 캐리어(50)와 제1 썬휠(26)을 기계적으로 서로 고정시킬 목적으로, 제1 유성휠 캐리어(50)와 제1 썬휠(26) 간에 동기 속도에 도달되도록 제어 유닛(48)이 연소 엔진을 작동시켜, 제6 기어가 체결된다. 연소 엔진과 각 제1 및 제2 전기 기계(14, 16)의 작동이 동기화됨에 따라, 제5 기어에서 제6 기어로의 변속이 부드럽고 연속적으로 이루어지게 된다.
이제 제1 메인축(34)이 회전하게 되며, 연소 엔진 출력축(97)에 의해 구동되며, 그 자체로 제1 메인축(34)을 기어박스 출력축에 연결하는 클러치 기구(96)를 통해 기어박스 출력축(20)을 구동시킨다. 이제 차량이 제6 기어로 운행되게 된다.
제6 기어로부터 제7 기어로 변속하기 위해, 카운터축 상의 제3 기어휠(76)이 제3 클러치 요소(88)에 의해 카운터축으로부터 먼저 분리되어야 하며, 이에 따라 제3 기어휠(76)이 카운터축에 대해 상대적으로 자유롭게 회전할 수 있게 된다. 그런 다음, 제1 클러치 요소(84)에 의해 카운터축이 카운터축 상의 제1 기어휠(64)에 연결된다. 카운터축과, 카운터축 상의 제1 기어휠(64)이 동기 속도에 도달하면, 제1 클러치 요소(84)를 사용하여 이들을 서로 연결한다.
제6 기어로부터 제7 기어로 변속하기 위해, 제1 썬휠(26)과 제1 유성휠 캐리어(50) 간의 잠금이 종료되어야 한다. 이는, 제1 유성기어(10) 내에 토크 균형이 이루어지도록 작동하는 제1 및/또는 제2 전기 기계(14, 16)에 의해 이루어진다. 이어서, 제1 클러치 유닛(56)이 제1 썬휠(26)과 제1 유성휠 캐리어(50)가 서로로부터 분리되도록 한다. 그런 다음, 제2 유성휠 캐리어(51)와 제2 썬휠(32) 간에 동기 속도에 도달되도록 연소 엔진이 작동되어, 제2 썬휠(32)을 제2 유성휠 캐리어(51)에 연결하기 위해, 제2 클러치 유닛(58)이 체결될 수 있다. 연소 엔진과 제1 및 제2 전기 기계(14, 16)의 작동이 동기화됨에 따라, 제2 기어에서 제3 기어로의 변속이 부드럽고 연속적으로 이루어지게 된다.
이제 제2 메인축(36)이 엔진 출력축(97)과 동일한 속도로 회전하게 되며, 제2 메인축(36) 자체는 제2 피니언(68)을 구동시킨다. 제2 피니언(68)과 체결되어 있고, 카운터축에 견고하게 연결되어 있는 제2 기어휠(70)은 카운터축을 구동시키게 되며, 카운터축 자체는 해당 카운터축 상의 제1 기어휠(64)을 구동한다. 제1 기어휠(64)은 제1 피니언(62)을 통해 제1 메인축(34)을 구동하고, 이에 따라 제1 메인축(34)을 기어박스 출력축(20)에 연결하는 클러치 기구(96)를 통해 기어박스 출력축(20)이 구동된다. 이제 차량이 제7 기어로 운행하게 된다.
전술한 방법에 따르면, 회전 속도와 토크를 전달하기 위해, 기어박스(2)의 메인축(34, 36) 위에는 피니언들(62, 68, 74, 80)이 제공되고, 카운터축(18) 위에는 기어휠들(64, 70, 76, 82)이 제공된다. 다만, 기어박스 내에서 회전 속도와 토크를 전달하기 위해, 예컨대 체인 및 벨트 트랜스미션과 같은 다른 형식의 트랜스미션을 사용할 수도 있다.
전술한 예시적 실시형태에서, 트랜스미션 장치(19)는 4개의 기어쌍(60, 66, 72, 78)을 구비하지만, 다른 개수의 기어쌍을 구비할 수도 있다.
전술한 바와 같이, 기어박스(2)로부터 출력축(20)에 의해 토크가 추출된다. 제1 메인축(34) 혹은 제2 메인축(36)으로부터 토크를 직접 추출하거나, 혹은 카운터축(18)으로부터 직접 토크를 추출할 수도 있다. 둘 혹은 세 개의 모든 축들(18, 34, 36)에서 병렬적으로 토크를 추출하거나, 동시에 토크를 추출할 수도 있다.
도 3은 도 2의 하이브리드 파워트레인(3)을 보다 명확하게 나타내기 위해 일부 구성요소들을 생략하여 간략하게 도시하고 있다. 도 3에서 G1은 제1 메인축(34)에 연결됨에 따라 제1 유성기어(10)에 연결되어 있는 적어도 하나의 기어쌍 형태이며, G2는 제2 메인축(36)에 연결됨에 따라 제2 유성기어(12)에 연결되어 있는 적어도 하나의 기어쌍 형태이다. 이들 기어쌍 G1 및 G2는 카운터축(18)을 통해 출력축(20)에도 연결되어 있다. G1 및 G2 각각은 하나 이상의 기어쌍을 포함할 수 있다. 제1 유성기어(10)에 연결되어 있는 기어쌍 G1은, 도 2를 참고하여 전술한 바와 같이, 예를 들어 제1 기어쌍(60) 및/또는 제3 기어쌍(72)을 포함할 수 있다. 제2 유성기어(12)에 연결되어 있는 기어쌍 G2는, 도 2를 참고하여 전술한 바와 같이, 예를 들어 제2 기어쌍(66) 및/또는 제4 기어쌍(78)을 포함할 수 있다. 출력축(20)과 카운터축(18)에 연결되어 있는 적어도 하나의 기었아 G3이 도시되어 있으며, G3은 도 2로 참고하여 전술한 바와 같이 제5 기어쌍(21) 형태를 취할 수 있다. G3은 하나 이상의 기어쌍을 포함할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는, 연소 엔진(4); 입력축(8)과 출력축(20)이 마련되어 있는 기어박스(2); 입력축(8)에 연결되어 있는 제1 유성기어(10); 제1 유성기어(10)에 연결되어 있는 제2 유성기어(12); 제1 유성기어(10)에 연결되어 있는 제1 전기 기계(14); 제2 유성기어(12)에 연결되어 있는 제2 전기 기계(16); 상기 제1 유성기어(10)와 출력축(20) 사이에 위치하는 제1 기어쌍(60) 및 제3 기어쌍(72); 및 제2 유성기어(12)와 출력축(20) 사이에 위치하는 제2 기어쌍(66) 및 제4 기어쌍(78)을 포함하는 하이브리드 파워트레인(3)을 제어하는 방법의 흐름도이다.
도 4a는,
a) 제1 기어쌍(60) 혹은 제3 기어쌍(72)을 연결하는 단계,
b) 제2 기어쌍(66) 혹은 제4 기어쌍(78)을 연결하는 단계,
c) 카운터축이 출력축(20)에 연결되도록, 제5 기어쌍(21)을 카운터축(18)에 연결하는 단계,
d) 제2 유성기어(12)의 2개의 회전 가능 부품(28, 32, 51)을 서로 연결함으로써 기어를 체결하는 단계를 포함하는 방법을 설명한다.
유리하게는, 단계 a), 단계 b) 및 단계 c)가 동시에 실시된다. 또는 이들 단계가 소망하는 순서대로 실시될 수도 있다.
2개의 회전 가능 부품(28, 32, 51)은, 제2 썬휠(32)과 제2 유성휠 캐리어(51)를 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 단계 d)에서 연소 엔진이, 제2 썬휠(32)과 제2 유성휠 캐리어(51) 사이에 동기 속도에 도달되도록 작동하고, 이어서 제2 클러치 유닛(58)이 이동하여 제2 썬휠(32)과 제2 유성휠 캐리어(51)를 서로 고정시킨다.
유리하게는, 제1 기어쌍(60)은 제1 유성기어(10)에 견고하게 결합되어 있으며, 카운터축(18)에 연결될 수 있게 그리고 분리될 수 있게 배치되어 있는 제1 기어휠(64)과 서로 체결되는 제1 피니언(62)을 포함한다. 또한 유리하게는, 제3 기어쌍(72)은 제1 유성기어(10)에 견고하게 결합되어 있으며, 카운터축에 연결될 수 있게 그리고 분리될 수 있게 배치되어 있는 제3 기어휠(76)과 서로 체결되는 제3 피니언(74)을 포함한다. 단계 a)는 카운터축에 연결되어 있는 제1 기어휠(64) 혹은 제3 기어휠(76)을 포함하는 것이 바람직하다.
유리하게는, 제2 기어쌍(66)은 제2 유성기어(12)에 견고하게 결합되어 있으며, 카운터축(18)에 연결될 수 있게 그리고 분리될 수 있게 배치되어 있는 제2 기어휠(70)과 서로 체결되는 제2 피니언(68)을 포함한다. 유리하게는, 제4 기어쌍(78)은 제2 유성기어(12)에 견고하게 결합되어 있으며, 카운터축에 연결될 수 있게 그리고 분리될 수 있게 배치되어 있는 제4 기어휠(82)과 서로 체결되는 제4 피니언(80)을 포함한다. 단계 b)는 카운터축에 연결되어 있는 제2 기어휠(70) 혹은 제4 기어휠(82)을 포함하는 것이 바람직하다.
단계 a)에서, 제1 혹은 제3 기어쌍(60, 72)의 연결은, 이들 기어쌍(60, 72)의 일부를 구성하는 기어휠(64, 76)과 카운터축 사이에 동기 속도가 도달되도록 제1 전기 기계(14)가 작동함으로써 수행되는 것이 바람직하다. 동기 속도에 도달되면, 기어휠(64, 76)이 각 제1 혹은 제3 클러치 요소(84, 88)에 의해 카운터축에 연결된다.
단계 b)에서, 제2 혹은 제4 기어쌍(66, 78)의 연결은, 이들 기어쌍(66, 78)의 일부를 구성하는 기어휠(70, 82)과 카운터축 사이에 동기 속도가 도달되도록 제2 전기 기계(16)가 작동함으로써 수행되는 것이 바람직하다. 동기 속도에 도달되면, 기어휠(70, 82)이 각 제2 혹은 제4 클러치 요소(86, 90)에 의해 카운터축에 연결된다.
제1 혹은 제3 기어쌍(60, 72)의 분리는, 이들 기어쌍(60, 72)의 일부를 구성하는 기어휠(64, 76)과 카운터축 사이에 토크-프리 상태가 이루어지도록 제1 전기 기계(14)가 작동함으로써 수행되는 것이 바람직하다. 토크-프리 상태에 도달되면, 기어휠(64, 76)이 각 제1 혹은 제3 클러치 요소(84, 88)에 의해 카운터축으로부터 분리된다.
제2 혹은 제4 기어쌍(66, 78)의 분리는, 이들 기어쌍(66, 78)의 일부를 구성하는 기어휠(70, 82)과 카운터축 사이에 토크-프리 상태가 이루어지도록 제2 전기 기계(16)가 작동함으로써 수행되는 것이 바람직하다. 토크-프리 상태에 도달되면, 기어휠(70, 82)이 각 제2 혹은 제4 클러치 요소(86, 90)에 의해 카운터축으로부터 분리된다.
유리하게는, 제5 기어쌍(21)은, 서로 체결되어 있는 제5 기어휠(92)과 제6 기어휠(94)을 포함하며, 제5 기어휠(92)은 제5 클러치 요소(93)에 의해 카운터축에 연결될 수 있게 그리고 분리될 수 있게 배치되어 있으며, 단계 c)에서 제5 기어쌍(21)이 카운터축에 연결된다.
도 4b는 도 4a를 참고로 하여 설명한 단계 a) 내지 단계 d) 외에,
e) 제2 유성기어(12)의 회전 가능 부품(28, 32, 51)을 서로로부터 분리하는 단계, 및
f) 제1 클러치 유닛(56)을 사용하여 제1 유성기어(10)의 2개의 회전 가능 부품(22, 26, 50)을 연결함으로써 후속 기어를 체결하는 단계를 추가로 포함하는 방법의 흐름도이다.
유리하게는, 단계 e)는 제2 유성기어(12) 내에 토크 균형이 이루어지도록 제1 전기 기계(14) 및/또는 제2 전기 기계(16)를 작동시키는 단계와, 이어서 제2 썬휠(32)과 제2 유성휠 캐리어(51)를 분리시키기 위해 제2 클러치 유닛(58)이 이동하는 단계를 포함한다.
유리하게는, 제1 유성기어(10)의 2개의 회전 가능 부품(22, 26, 50)은 제1 썬휠(26)과 제1 유성휠 캐리어(50)를 포함한다. 이 경우, 단계 f)에서, 연소 엔진이, 제1 썬휠(26)과 제1 유성휠 캐리어(50) 사이에 동기 속도에 도달되도록 작동하고, 이어서 제1 썬휠(26)과 제1 유성휠 캐리어(50)를 서로 고정하기 위해 제1 클러치 유닛(56)이 이동하는 단계를 포함한다.
본 방법은,
g) 제2 기어쌍(66)과 제4 기어쌍(78) 중 단계 b)에서 연결되었던 기어쌍을 분리하는 단계,
h) 제2 기어쌍(66)과 제4 기어쌍(78) 중 단계 b)에서 연결되지 않았던 기어쌍을 연결하는 단계,
i) 제1 유성기어(10)의 회전 가능 부품(22, 26, 50)을 서로로부터 분리하는 단계,
j) 제2 유성기어(12)의 2개의 회전 가능 부품(28, 32, 61)을 연결함으로써 후속 기어를 체결하는 단계,
k) 제1 기어쌍(60)과 제3 기어쌍(72) 중 단계 a)에서 연결되었던 기어쌍을 분리하는 단계, 및
l) 제1 기어쌍(60)과 제3 기어쌍(72) 중 단계 a)에서 연결되어 있지 않았던 기어쌍을 연결하는 단계를 추가로 포함한다.
유리하게는, 단계 i)는 제1 유성기어(10) 내에 토크 균형이 이루어지도록 제1 전기 기계(14) 및/또는 제2 전기 기계(16)를 작동하는 단계, 이어서 제1 썬휠(26)과 제1 유성휠 캐리어(50)가 서로로부터 분리시키기 위해 제1 클러치 유닛(56)을 이동하는 단계를 포함한다.
유리하게는, 단계 j)는, 제2 썬휠(32)과 제2 유성휠 캐리어(51) 사이에 동기 속도에 도달되도록 연소 엔진이 작동되는 단계와, 이어서 제2 썬휠(32)과 제2 유성휠 캐리어(51)를 서로 고정시키기 위해 제2 클러치 유닛(58)을 이동시키는 단계를 포함한다.
본 방법은,
m) 제2 유성기어(12)의 회전 가능 부품(28, 32, 51)을 서로로부터 분리하는 단계 e)와 제1 클러치 유닛(56)을 사용하여 제1 유성기어(10)의 2개의 회전 가능 부품(22, 26, 50)을 연결함으로써 후속 기어를 체결하는 단계 f)를 반복하는 단계를 추가로 포함한다.
본 방법은,
n) 제1 기어쌍(60)과 제3 기어쌍(72) 중, 단계 l)에서 연결되었던 기어쌍을 분리하는 단계,
o) 제1 유성기어가 출력축에 연결되도록 하기 위해, 제1 유성기어(10)와 출력축(20) 사이에 위치하는 클러치 기구(96)를 잠그는 단계,
p) 제5 기어쌍(G3, 21)을 분리하는 단계,
q) 제1 기어쌍(60)과 제3 기어쌍(72) 중, 단계 n)에서 분리되지 않았던 기어쌍을 연결하는 단계,
r) 제1 유성기어(10)의 회전 가능 부품(22, 26, 50)을 서로로부터 분리하는 단계, 및
s) 제2 유성기어(12)의 2개의 회전 가능 부품(28, 32, 51)을 연결함으로써 후속 기어를 체결하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
유리하게는, 단계 r)은 제1 유성기어(10) 내에 토크 균형이 이루어질 수 있도록 하기 위해, 제1 전기 기계(14) 및/또는 제2 전기 기계(16)를 작동시키는 단계와, 이어서 제1 썬휠(26)과 제1 유성휠 캐리어(50)를 서로로부터 분리시키기 위해 제1 클러치 유닛(56)을 이동시키는 단계를 포함한다.
유리하게는, 단계 s)는 제2 썬휠(32)과 제2 유성휠 캐리어(51) 사이에 동기 속도에 도달되도록 연소 엔진이 작동하는 단계와, 이어서 제2 썬휠(32)과 제2 유성휠 캐리어(51)를 서로에 대해 고정시키기 위해 제2 클러치 유닛(58)이 이동하는 단계를 포함한다.
유리하게는, 본 방법은,
t) 제2 유성기어(12)의 회전 가능 부품(28, 32, 51)을 서로로부터 분리하는 단계 e)와, 제1 클러치 유닛(56)을 사용하여 제1 유성기어(10)의 2개의 회전 가능 부품(22, 26, 50)을 연결함으로써 후속 기어를 체결하는 단계 f)를 반복하는 단계를 추가로 포함한다.
본 방법은,
u) 제1 기어쌍(60)과 제3 기어쌍(72) 중, 단계 q)에서 연결되었던 기어쌍을 분리시키는 단계,
v) 제1 기어쌍(60)과 제3 기어쌍(72) 중, 단계 u)에서 분리되지 않았던 기어쌍을 연결시키는 단계,
x) 제1 유성기어(10)의 회전 가능 부품(22, 26, 50)을 서로로부터 분리시키는 단계, 및
y) 제2 유성기어(12)의 2개의 회전 가능 부품(28, 32, 51)을 연결함으로써, 후속 기어를 체결하는 단계를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
유리하게는, 단계 x)는 제1 유성기어(10) 내에 토크 균형이 이루어지게 하기 위해, 제1 전기 기계(14) 및/또는 제2 전기 기계(16)를 작동시키는 단계와, 이어서, 제1 썬휠(26)과 제1 유성휠 캐리어(50)을 서로로부터 분리시키기 위해 제1 클러치 유닛(56)을 이동시키는 단계를 포함한다.
유리하게는, 단계 y)는 제2 썬휠(32)과 제2 유성휠 캐리어(51) 사이에 동기 속도에 도달되도록 연소 엔진이 작동하는 단계와, 이어서 제2 썬휠(32)과 제2 유성휠 캐리어(51)를 서로 고정시키기 위해 제2 클러치 유닛(58)이 이동하는 단계를 포함한다.
제1 혹은 제3 기어쌍(60, 72)의 연결은, 이들 기어쌍(60, 72)의 일부를 구성하는 기어휠(64, 76)과 카운터축 사이에 동기 속도가 도달되도록 제1 전기 기계(14)가 작동함으로써 수행되는 것이 바람직하다. 동기 속도에 도달되면, 기어휠(64, 76)이 각 제1 혹은 제3 클러치 요소(84, 88)에 의해 카운터축에 연결된다.
제2 혹은 제4 기어쌍(66, 78)의 연결은, 이들 기어쌍(66, 78)의 일부를 구성하는 기어휠(70, 82)과 카운터축 사이에 동기 속도가 도달되도록 제2 전기 기계(16)가 작동함으로써 수행되는 것이 바람직하다. 동기 속도에 도달되면, 기어휠(70, 82)이 각 제2 혹은 제4 클러치 요소(86, 90)에 의해 카운터축에 연결된다.
제1 혹은 제3 기어쌍(60, 72)의 분리는, 이들 기어쌍(60, 72)의 일부를 구성하는 기어휠(64, 76)과 카운터축 사이에 토크-프리 상태가 이루어지도록 제1 전기 기계(14)가 작동함으로써 수행되는 것이 바람직하다. 토크-프리 상태에 도달되면, 기어휠(64, 76)이 각 제1 혹은 제3 클러치 요소(84, 88)에 의해 카운터축으로부터 분리된다.
제2 혹은 제4 기어쌍(66, 78)의 분리는, 이들 기어쌍(66, 78)의 일부를 구성하는 기어휠(70, 82)과 카운터축 사이에 토크-프리 상태가 이루어지도록 제2 전기 기계(16)가 작동함으로써 수행되는 것이 바람직하다. 토크-프리 상태에 도달되면, 기어휠(70, 82)이 각 제2 혹은 제4 클러치 요소(86, 90)에 의해 카운터축으로부터 분리된다.
토크가 단절되지 않으면서 다른 기어들 간에 기어 변속이 이루어질 수 있도록, 하이브리드 파워트레인(3)이 제어된다.
본 발명은 제어 유닛(48) 및/또는 컴퓨터(53)에 저장되어 있으며, 본 발명에 따라 하이브리드 파워트레인(3)을 제어하는 루틴을 포함하는 컴퓨터 프로그램(P)을 제안한다.
컴퓨터 프로그램(P)은 메모리(M) 및/또는 판독/기록 메모리 내에 압축된 형태 혹은 실행가능한 형태로 저장될 수 있다.
본 발명은 컴퓨터 프로그램 코드가 제어 유닛(48) 상에서 혹은 제어 유닛(48)에 연결되어 있는 다른 컴퓨터(53) 상에서 실행될 때 전술한 방법 단계들을 수행하기 위한 컴퓨터-판독가능 매체에 저장되어 있는 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에도 관한 것이다.
다른 실시형태에 기재되어 있는 본 발명의 범위에 속하는 부품들 및 구성요소들은 서로 조합될 수 있다.

Claims (28)

  1. 연소 엔진(4); 입력축(8)과 출력축(20)이 마련되어 있는 기어박스(2); 입력축(8)에 연결되어 있는 제1 유성기어(10); 제1 유성기어(10)에 연결되어 있는 제2 유성기어(12); 제1 유성기어(10)에 연결되어 있는 제1 전기 기계(14); 제2 유성기어(12)에 연결되어 있는 제2 전기 기계(16); 제1 유성기어(10) 및 출력축(20) 사이에 위치하는 제1 기어쌍(G1, 60) 및 제3 기어쌍(G1, 72); 및 제2 유성기어(12)와 출력축(20) 사이에 위치하는 제2 기어쌍(G2, 66) 및 제4 기어쌍(G2, 78)을 포함하는 하이브리드 파워트레인에 있어서,
    제1 유성 기어(10)와 제2 유성 기어(12) 각각과 출력축(20) 사이에 카운터축(18)이 마련되고, 및
    상기 카운터축(18)이 제5 기어쌍(G3, 21)을 통해 출력축(20)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인.
  2. 제1항에 있어서,
    제1 메인축(34)이 제1 유성기어(10)에 연결되어 있고,
    제2 메인축(36)이 제2 유성기어(12)에 연결되어 있고,
    제1 및 제3 기어쌍(G1; 60; 72)이 제1 메인축(34)과 카운터축(18) 위에 위치하고 있으며,
    제2 및 제4 기어쌍(G2; 66; 78)이 제2 메인축(36)과 카운터축(18) 위에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인.
  3. 제2항에 있어서,
    제1 유성기어(10)의 제1 유성휠 캐리어(50)가 제2 유성기어(12)의 제2 썬휠(32)에 연결되어 있고,
    제1 유성기어(10)의 제1 썬휠(26)이 제1 메인축(34)에 연결되어 있으며,
    제2 유성기어(12)의 제2 유성휠 캐리어(51)가 제2 메인축(36)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인.
  4. 제3항에 있어서,
    입력축(8)이 제1 유성휠 캐리어(50)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 메인축(34)과 출력축(20) 사이에 클러치 기구(96)가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 기어쌍(G1, 60)이 제1 메인축(34)에 견고하게 결합되어 있으며, 카운터축(18)에 연결될 수 있도록 그리고 분리될 수 있도록 배치되어 있는 제1 기어휠(64)과 서로 체결되어 있는 제1 피니언(62)을 포함하고, 제3 기어쌍(G1, 72)이 제1 메인축(34)에 견고하게 결합되어 있으며, 카운터축(18)에 연결될 수 있도록 그리고 분리될 수 있도록 배치되어 있는 제3 기어휠(76)과 서로 체결되어 있는 제3 피니언(74)을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인.
  7. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 기어쌍(G2, 66)이 제2 메인축(36)에 견고하게 결합되어 있으며, 카운터축(18)에 연결될 수 있도록 그리고 분리될 수 있도록 배치되어 있는 제2 기어휠(70)과 서로 체결되어 있는 제2 피니언(68)을 포함하고, 제4 기어쌍(G2, 78)이 제2 메인축(36)에 견고하게 결합되어 있으며, 카운터축(18)에 연결될 수 있도록 그리고 분리될 수 있도록 배치되어 있는 제4 기어휠(82)과 서로 체결되어 있는 제4 피니언(80)을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인.
  8. 선행 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    제5 기어쌍(G2, 21)이, 제5 클러치 요소(93)에 의해 카운터축(18)으로부터 분리될 수 있도록 배치되어 있는 기어변속 요소(92)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인.
  9. 선행 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    제5 기어쌍(G3, 21)의 기어변속 요소가, 출력축(20)에 견고하게 결합되어 있는 제6 기어휠(94)과 체결되어 있는 제5 기어휠(92)인 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인.
  10. 제6항 및 제7항에 있어서,
    제1, 제2, 제3 및 제4 기어휠(64, 70, 76, 82)이 각각 제1, 제2, 제3 및 제4 클러치 요소(84, 86, 88, 90)에 의해 카운터축(18)에 연결될 수 있도록 그리고 분리될 수 있도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인.
  11. 선행 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 전기 기계(14)의 제1 로터(24)가 제1 유성기어(10)의 제1 링기어(22)에 연결되어 있고,
    제2 전기 기계(16)의 제2 로터(30)가 제2 유성기어(12)의 제2 링기어(28)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인.
  12. 제3항에 있어서,
    제1 썬휠(26)이 제1 유성휠 캐리어(50)에 분리 가능하게 연결되도록 제1 클러치 유닛(56)이 배치되어 있고,
    제2 썬휠(32)이 제2 유성휠 캐리어(51)에 분리 가능하게 연결되도록 제2 클러치 유닛(58)이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 하이브리드 파워트레인(3)이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 차량.
  14. 연소 엔진(4); 입력축(8)과 출력축(20)이 마련되어 있는 기어박스(2); 입력축(8)에 연결되어 있는 제1 유성기어(10); 제1 유성기어(10)에 연결되어 있는 제2 유성기어(12); 제1 유성기어(10)에 연결되어 있는 제1 전기 기계(14); 제2 유성기어(12)에 연결되어 있는 제2 전기 기계(16); 제1 유성기어(10) 및 출력축(20) 사이에 위치하는 제1 기어쌍(G1, 60) 및 제3 기어쌍(G1, 72); 및 제2 유성기어(12)와 출력축(20) 사이에 위치하는 제2 기어쌍(G2, 66) 및 제4 기어쌍(G2, 78)을 포함하는 하이브리드 파워트레인을 제어하는 방법으로,
    a) 제1 혹은 제3 기어쌍(G1; 60; 72)을 연결하는 단계,
    b) 제2 혹은 제4 기어쌍(G2; 66; 78)을 연결하는 단계,
    c) 카운터축(18)이 출력축(20)에 연결되도록, 제5 기어쌍(G3; 21)을 카운터축(18)에 연결하는 단계,
    d) 제2 유성기어(12)의 2개의 회전 가능 부품(28, 32, 51)을 서로 연결함으로써 기어를 체결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    단계 a), 단계 b) 및 단계 c)가 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인 제어 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서,
    제1 기어쌍(G1, 60)은 제1 유성기어(10)에 견고하게 결합되어 있으며, 카운터축(18)에 연결될 수 있게 그리고 분리될 수 있게 배치되어 있는 제1 기어휠(64)과 서로 체결되는 제1 피니언(62)을 포함하고, 제3 기어쌍(G1, 72)은 제1 유성기어(10)에 견고하게 결합되어 있으며, 카운터축에 연결될 수 있게 그리고 분리될 수 있게 배치되어 있는 제3 기어휠(76)과 서로 체결되는 제3 피니언(74)을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인 제어 방법.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    제2 기어쌍(G2, 66)은 제2 유성기어(12)에 견고하게 결합되어 있으며, 카운터축(18)에 연결될 수 있게 그리고 분리될 수 있게 배치되어 있는 제2 기어휠(70)과 서로 체결되는 제2 피니언(68)을 포함하고, 단계 b)에서 제2 기어휠(70) 혹은 제4 기어휠(82)이 카운터축(18)에 연결되도록, 제4 기어쌍(G2, 78)은 제2 유성기어(12)에 견고하게 결합되어 있으며, 카운터축에 연결될 수 있게 그리고 분리될 수 있게 배치되어 있는 제4 기어휠(82)과 서로 체결되는 제4 피니언(80)을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인 제어 방법.
  18. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    제5 기어쌍(G3, 21)은 제5 클러치 요소(93)에 의해 카운터축(18)에 연결될 수 있게 그리고 분리될 수 있게 배치되어 있으며, 단계 c)에서 제5 기어휠(92)이 카운터축(18)에 연결되도록, 출력축(20)에 견고하게 결합되어 있는 제6 기어휠(94)과 서로 체결되는 제5 기어휠(92)을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인 제어 방법.
  19. 제14항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    단계 d)에서, 2개의 회전 가능 부품(28, 32, 51)은 제2 썬휠(32)과 제2 유성휠 캐리어(51)를 포함하고, 제2 썬휠(32)과 제2 유성휠 캐리어(51) 사이에 동기 속도에 도달되도록 연소 엔진(4)이 작동되고, 이어서 제2 썬휠(32)과 제2 유성휠 캐리어(51)가 서로 고정되도록 제2 클러치 유닛(58)이 이동하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인 제어 방법.
  20. 제14항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    e) 제2 유성기어(12)의 회전 가능 부품(28, 32, 51)을 서로로부터 분리하는 단계, 및
    f) 제1 클러치 유닛(56)을 사용하여 제1 유성기어(10)의 2개의 회전 가능 부품(22, 26, 50)을 연결함으로써 후속 기어를 체결하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인 제어 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    단계 e)는 제2 유성기어(12) 내에 토크 균형이 이루어지도록 제1 및/또는 제2 전기 기계(14; 16)가 작동하는 단계를 포함하고, 단계 f)에서 2개의 회전 가능 부품(22, 26, 50)은 제1 썬휠(26)과 제1 유성휠 캐리어(50)를 포함하고, 제1 썬휠(26)과 제1 유성휠 캐리어(50) 사이에 동기 속도에 도달되도록 연소 엔진(4)이 작동되고, 이어서 제1 썬휠(26)과 제1 유성휠 캐리어(50)가 서로 고정되도록 제1 클러치 유닛(56)이 이동하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인 제어 방법.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    g) 제2 및 제4 기어쌍(G2; 66; 78) 중 단계 b)에서 연결되었던 기어쌍을 분리하는 단계,
    h) 제2 및 제4 기어쌍(G2; 66; 78) 중 단계 b)에서 연결되지 않았던 기어쌍을 연결하는 단계,
    i) 제1 유성기어(10)의 회전 가능 부품(22, 26, 50)을 서로로부터 분리하는 단계,
    j) 제2 유성기어(12)의 2개의 회전 가능 부품(28, 32, 61)을 연결함으로써 후속 기어를 체결하는 단계,
    k) 제1 및 제3 기어쌍(G1; 60; 72) 중 단계 a)에서 연결되었던 기어쌍을 분리하는 단계, 및
    l) 제1 및 제3 기어쌍(G1; 60; 72) 중 단계 a)에서 연결되어 있지 않았던 기어쌍을 연결하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인 제어 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    단계 e)와 단계 f)를 반복하는 단계 m)을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인 제어 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    n) 제1 및 제3 기어쌍(G1; 60; 72) 중, 단계 l)에서 연결되었던 기어쌍을 분리하는 단계,
    o) 제1 유성기어가 출력축에 연결되도록 하기 위해, 제1 유성기어(10)와 출력축(20) 사이에 위치하는 클러치 기구(96)를 잠그는 단계,
    p) 제5 기어쌍(G3, 21)을 분리하는 단계,
    q) 제1 및 제3 기어쌍(G1; 60; 72) 중, 단계 n)에서 분리되지 않았던 기어쌍을 연결하는 단계,
    r) 제1 유성기어(10)의 회전 가능 부품(22, 26, 50)을 서로로부터 분리하는 단계, 및
    s) 제2 유성기어(12)의 2개의 회전 가능 부품(28, 32, 51)을 연결함으로써 후속 기어를 체결하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인 제어 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    단계 e)와 단계 f)를 반복하는 단계 t)를 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인 제어 방법.
  26. 제25항에 있어서,
    u) 제1 및 제3 기어쌍(G1; 60; 72) 중, 단계 q)에서 연결되었던 기어쌍을 분리시키는 단계,
    v) 제1 및 제3 기어쌍(G1; 60; 72) 중, 단계 u)에서 분리되지 않았던 기어쌍을 연결시키는 단계,
    x) 제1 유성기어(10)의 회전 가능 부품(22, 26, 50)을 서로로부터 분리시키는 단계, 및
    y) 제2 유성기어(12)의 2개의 회전 가능 부품(28, 32, 51)을 연결함으로써, 후속 기어를 체결하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 파워트레인 제어 방법.
  27. 기어박스(2)를 제어하기 위한 컴퓨터 프로그램(P)으로, 전자 제어 유닛(48) 혹은 상기 전자 제어 유닛(48)에 연결되어 있는 다른 컴퓨터(53)가 제14항 내지 제26항 중 어느 한 항에 따른 단계를 수행하도록 하는 프로그램 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램.
  28. 컴퓨터 프로그램 코드가 전자 제어 유닛(48) 혹은 상기 전자 제어 유닛(48)에 연결되어 있는 다른 컴퓨터에서 실행될 때, 제14항 내지 제26항 중 어느 한 항에 따른 단계를 수행하도록 하는, 컴퓨터-판독가능 매체에 저장되어 있는 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
KR1020157030806A 2013-03-27 2014-03-20 기어박스를 구비하는 하이브리드 파워트레인 및 그러한 하이브리드 구동트레인을 제어하는 방법 KR101725882B1 (ko)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350392-5 2013-03-27
SE1350393-3 2013-03-27
SE1350394A SE1350394A1 (sv) 2013-03-27 2013-03-27 Växellåda, fordon med en sådan växellåda, förfarande för attstyra en sådan växellåda, datorprogram för att styra en sådan växellåda, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
SE1350392A SE1350392A1 (sv) 2013-03-27 2013-03-27 Växellåda, fordon med en sådan växellåda, förfarande för attstyra en sådan växellåda, datorprogram för att styra en sådan växellåda, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
SE1350394-1 2013-03-27
SE1350393A SE1350393A1 (sv) 2013-03-27 2013-03-27 Växellåda, fordon med en sådan växellåda, förfarande för attstyra en sådan växellåda, datorprogram för att styra en sådan växellåda, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
PCT/SE2014/050338 WO2014158076A1 (en) 2013-03-27 2014-03-20 Hybrid powertrain with a gearbox and method to control such a hybrid drivetrain

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150135490A true KR20150135490A (ko) 2015-12-02
KR101725882B1 KR101725882B1 (ko) 2017-04-11

Family

ID=51624894

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157030808A KR101718456B1 (ko) 2013-03-27 2014-03-20 하이브리드 구동라인, 그러한 하이브리드 구동라인을 구비한 차량, 그러한 하이브리드 구동라인을 제어하는 방법, 그러한 하이브리드 구동라인을 제어하는 컴퓨터 프로그램 및 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품
KR1020157030806A KR101725882B1 (ko) 2013-03-27 2014-03-20 기어박스를 구비하는 하이브리드 파워트레인 및 그러한 하이브리드 구동트레인을 제어하는 방법

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157030808A KR101718456B1 (ko) 2013-03-27 2014-03-20 하이브리드 구동라인, 그러한 하이브리드 구동라인을 구비한 차량, 그러한 하이브리드 구동라인을 제어하는 방법, 그러한 하이브리드 구동라인을 제어하는 컴퓨터 프로그램 및 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품

Country Status (8)

Country Link
US (3) US9770969B2 (ko)
EP (2) EP2978622B1 (ko)
KR (2) KR101718456B1 (ko)
CN (2) CN105246726B (ko)
BR (2) BR112015024709B1 (ko)
RU (2) RU2628618C2 (ko)
SE (2) SE538194C2 (ko)
WO (2) WO2014158078A1 (ko)

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105246726B (zh) 2013-03-27 2017-10-20 斯堪尼亚商用车有限公司 具有变速箱的混合式传动系和控制混合式驱动传动系的方法
SE1350393A1 (sv) 2013-03-27 2014-09-28 Scania Cv Ab Växellåda, fordon med en sådan växellåda, förfarande för attstyra en sådan växellåda, datorprogram för att styra en sådan växellåda, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
SE1350392A1 (sv) * 2013-03-27 2014-09-28 Scania Cv Ab Växellåda, fordon med en sådan växellåda, förfarande för attstyra en sådan växellåda, datorprogram för att styra en sådan växellåda, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
SE1350394A1 (sv) 2013-03-27 2014-09-28 Scania Cv Ab Växellåda, fordon med en sådan växellåda, förfarande för attstyra en sådan växellåda, datorprogram för att styra en sådan växellåda, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
SE537896C2 (sv) 2014-03-20 2015-11-17 Scania Cv Ab Förfarande för att starta en förbränningsmotor i en hybriddrivlina, fordon med en sådan hybriddrivlina, datorprogram föratt starta en förbränningsmotor, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
SE539032C2 (sv) 2014-03-20 2017-03-21 Scania Cv Ab Förfarande för att styra en hybriddrivlina, fordon med en sådan hybriddrivlina, datorprogram för att styra en sådan hybriddrivlina, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
SE539662C2 (sv) 2014-03-20 2017-10-24 Scania Cv Ab Förfarande för att starta en förbränningsmotor i en hybriddrivlina, fordon med en sådan hybriddrivlina, datorprogram föratt starta en förbränningsmotor, samt en datorprogramproduk t innefattande programkod
SE539030C2 (sv) * 2014-03-20 2017-03-21 Scania Cv Ab Förfarande för att styra en hybriddrivlina, fordon med en sådan hybriddrivlina, datorprogram för att styra en sådan hybriddrivlina, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
SE538187C2 (sv) 2014-03-20 2016-03-29 Scania Cv Ab Förfarande för att styra en hybriddrivlina, fordon med en sådan hybriddrivlina, datorprogram för att styra en sådan hybriddrivlina, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
SE537897C2 (sv) 2014-03-20 2015-11-17 Scania Cv Ab Förfarande för ivägkörning av ett fordon med en hybriddrivlina, fordon med en sådan hybriddrivlina, datorprogram för attstyra ivägkörning av ett fordon, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
SE540692C2 (sv) 2014-03-20 2018-10-09 Scania Cv Ab Förfarande för att styra en hybriddrivlina, fordon med en sådan hybriddrivlina, datorprogram för att styra en sådan hybriddrivlina, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
SE539660C2 (sv) 2014-03-20 2017-10-24 Scania Cv Ab Förfarande för att starta en förbränningsmotor i en hybriddrivlina, fordon med en sådan hybriddrivlina, datorprogram föratt starta en förbränningsmotor, samt en datorprogramproduk t innefattande programkod
SE539028C2 (sv) 2014-03-20 2017-03-21 Scania Cv Ab Förfarande för ivägkörning av ett fordon med en hybriddrivlina, fordon med en sådan hybriddrivlina, datorprogram för attstyra ivägkörning av ett fordon, samt en datorprogramproduk t innefattande programkod
SE538735C2 (sv) 2014-03-20 2016-11-08 Scania Cv Ab Förfarande för att styra en hybriddrivlina för att optimera bränsleförbrukningen
SE538736C2 (sv) 2014-03-20 2016-11-08 Scania Cv Ab Förfarande för att styra en hybriddrivlina för att optimera det drivande momentet från en hos hybriddrivlinan anordnad förbränningsmotor
SE539002C2 (sv) 2014-03-20 2017-03-14 Scania Cv Ab Förfarande för att styra en hybriddrivlina, fordon med en sådan hybriddrivlina, datorprogram för att styra en sådan hybriddrivlina, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
SE540693C2 (sv) * 2014-03-20 2018-10-09 Scania Cv Ab Förfarande för att styra en hybriddrivlina, fordon med en sådan hybriddrivlina, datorprogram för att styra en sådan hybriddrivlina, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
SE539661C2 (sv) 2014-03-20 2017-10-24 Scania Cv Ab Förfarande för att starta en förbränningsmotor hos en hybriddrivlina, fordon med en sådan förbränningsmotor, datorprogram för att starta en sådan förbränningsmotor, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
WO2015197085A1 (en) * 2014-06-24 2015-12-30 Volvo Truck Corporation A method for controlling a drivetrain of a vehicle
SE540406C2 (sv) * 2014-09-29 2018-09-11 Scania Cv Ab Förfarande för att styra en hybriddrivlina, fordon med en sådan hybriddrivlina, datorprogram för att styra en sådan hybriddrivlina, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
SE539294C2 (sv) 2014-09-29 2017-06-20 Scania Cv Ab Förfarande för att styra en hybriddrivlina, fordon som innefattar en sådan hybriddrivlina, datorprogram för att styra ensådan hybriddrivlina, samt en datorprogramprodukt innefatta nde programkod
SE539232C2 (sv) 2014-09-29 2017-05-23 Scania Cv Ab Förfarande för att styra en hybriddrivlina, fordon med en sådan hybriddrivlina, dator-program för att styra en sådan hybriddrivlina, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
SE539293C2 (sv) * 2014-09-29 2017-06-20 Scania Cv Ab Förfarande för att styra en hybriddrivlina, fordon som innefattar en sådan hybriddrivlina, datorprogram för att styra ensådan hybriddrivlina, samt en datorprogramprodukt innefatta nde programkod
KR101978894B1 (ko) 2014-09-29 2019-05-15 스카니아 씨브이 악티에볼라그 하이브리드 파워트레인, 이러한 하이브리드 파워트레인을 제어하는 방법, 이러한 하이브리드 파워트레인을 포함하는 차량, 이러한 하이브리드 파워트레인을 제어하는 컴퓨터 프로그램 및 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품
SE539295C2 (sv) * 2014-09-29 2017-06-20 Scania Cv Ab Hybriddrivlina innefattande en rangeväxel och ett fordon meden sådan hybriddrivlina
US9656659B2 (en) 2015-02-17 2017-05-23 Oshkosh Corporation Multi-mode electromechanical variable transmission
US10578195B2 (en) 2015-02-17 2020-03-03 Oshkosh Corporation Inline electromechanical variable transmission system
US9650032B2 (en) 2015-02-17 2017-05-16 Oshkosh Corporation Multi-mode electromechanical variable transmission
US10421350B2 (en) 2015-10-20 2019-09-24 Oshkosh Corporation Inline electromechanical variable transmission system
US10584775B2 (en) 2015-02-17 2020-03-10 Oshkosh Corporation Inline electromechanical variable transmission system
US9651120B2 (en) 2015-02-17 2017-05-16 Oshkosh Corporation Multi-mode electromechanical variable transmission
US11701959B2 (en) 2015-02-17 2023-07-18 Oshkosh Corporation Inline electromechanical variable transmission system
SE538925C2 (en) * 2015-06-17 2017-02-21 Scania Cv Ab Method for changing gears in a drive system comprising an engine, two electric machines and a transmission
SE538926C2 (en) * 2015-06-17 2017-02-21 Scania Cv Ab Method for changing gears in a drive system comprising an engine, two electric machines and a transmission
SE540521C2 (en) * 2015-12-01 2018-09-25 Scania Cv Ab A method and system for gear shifting in a hybrid powertrain
JP6819547B2 (ja) * 2017-11-13 2021-01-27 トヨタ自動車株式会社 車両の駆動力制御装置
CN109058398B (zh) * 2018-09-28 2024-01-02 陕西法士特齿轮有限责任公司 一种商用车十一档变速器
CN109505939B (zh) * 2018-12-28 2024-03-19 东风商用车有限公司 一种混合动力变速箱
SE543707C2 (en) * 2019-05-17 2021-06-22 Scania Cv Ab Method and arrangement for controlling a vehicle powertrain to overcome, or avoid, a cog-to-cog condition
DE102019209986A1 (de) * 2019-07-08 2021-01-14 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine und Arbeitsmaschine
CN110509760B (zh) * 2019-09-20 2021-06-22 段志辉 混合动力车辆用动力驱动系统
CN114909467B (zh) * 2021-02-07 2024-04-12 广汽埃安新能源汽车有限公司 一种车辆升挡控制方法、装置及存储介质
NO20220950A1 (en) 2022-09-02 2024-03-04 Brudeli Green Mobility As Powertrain

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1126987A1 (de) * 1998-11-03 2001-08-29 Robert Bosch Gmbh Hybridgetriebe, insbesondere für kraftfahrzeuge
US20080064550A1 (en) * 2006-09-13 2008-03-13 Holmes Alan G Hybrid electrically variable transmission with geared reverse mode using single motor/generator
US20090320629A1 (en) * 2006-08-08 2009-12-31 Kouhei Akashi Output shaft reduction-type dual clutch transmission
WO2012073651A1 (ja) * 2010-12-03 2012-06-07 本田技研工業株式会社 ハイブリッド駆動装置

Family Cites Families (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5980410A (en) 1998-09-28 1999-11-09 Caterpillar Inc. Electro-mechanical transmission
US6371882B1 (en) * 1999-12-17 2002-04-16 Caterpillar Inc. Control system and method for a multiple range continuously variable transmission using mechanical clutches
DE10021025A1 (de) 2000-05-02 2001-11-15 Bosch Gmbh Robert Getriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge
US6579201B2 (en) 2000-08-22 2003-06-17 New Venture Gear, Inc. Electric hybrid four-wheel drive vehicle
US6575866B2 (en) * 2001-04-09 2003-06-10 New Venture Gear, Inc. Hybrid drive system for motor vehicle with powershift transmission
US6793600B2 (en) 2001-11-28 2004-09-21 Kazuyoshi Hiraiwa Powertrain for hybrid electric vehicles
JP2005295691A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Toyota Motor Corp 動力出力装置およびこれを搭載する自動車
US7128680B2 (en) 2004-04-07 2006-10-31 General Motors Corporation Compound differential dual power path transmission
US7022038B2 (en) * 2004-04-07 2006-04-04 General Motors Corporation Two-mode compound-split electrically variable transmission
US7427252B2 (en) * 2005-10-31 2008-09-23 Gm Global Technology Operations, Inc. Electrically variable transmission with input split mode and compound split modes
JP4222387B2 (ja) 2006-03-29 2009-02-12 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド駆動装置
US7399246B2 (en) * 2006-04-12 2008-07-15 Gm Global Technology Operations, Inc. Hybrid power transmission
KR100802931B1 (ko) * 2006-04-26 2008-02-25 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 동력 전달 장치
DE102006025525A1 (de) 2006-06-01 2007-12-06 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug
US7544141B2 (en) * 2006-07-18 2009-06-09 Gm Global Technology Operations, Inc. Transmission device with selectable motor connections
JP4229156B2 (ja) 2006-09-06 2009-02-25 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびハイブリッド自動車
US8235853B2 (en) 2006-10-18 2012-08-07 Magna Powertrain Inc. Hybrid transmissions with planetary gearsets
JP4140647B2 (ja) * 2006-10-24 2008-08-27 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびハイブリッド自動車
US7479081B2 (en) 2006-10-25 2009-01-20 Gm Global Technology Operations Hybrid electrically variable transmission with dual power paths and selective motor connection
JP4079186B1 (ja) * 2006-10-31 2008-04-23 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置、それを備えたハイブリッド自動車、および動力出力装置の制御方法
JP4079185B1 (ja) 2006-10-31 2008-04-23 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置、それを備えたハイブリッド自動車、および動力出力装置の制御方法
JP4229173B2 (ja) 2006-11-22 2009-02-25 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置、それを備えた自動車、および動力出力装置の制御方法
JP4222414B2 (ja) * 2006-12-04 2009-02-12 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置、それを備えたハイブリッド自動車、および動力出力装置の制御方法
JP4310362B2 (ja) 2006-12-28 2009-08-05 本田技研工業株式会社 動力装置
US8033954B2 (en) * 2007-04-18 2011-10-11 GM Global Technology Operations LLC Hybrid powertrain with reversing engine and method of control
JP4169081B1 (ja) 2007-05-25 2008-10-22 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置、それを備えたハイブリッド自動車、および動力出力装置の制御方法
DE102008043732A1 (de) * 2007-12-13 2009-06-18 Zf Friedrichshafen Ag Zugkraftunterbrechungsfreies Getriebe
DE102008000437A1 (de) 2008-02-28 2009-09-03 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zum Fördern von Kraftstoff
KR101113576B1 (ko) * 2009-11-09 2012-02-22 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 변속기
CN102869526B (zh) * 2010-05-07 2015-09-09 本田技研工业株式会社 混合动力车辆的驱动装置
DE112011103566B4 (de) * 2010-10-25 2023-12-14 Magna Pt B.V. & Co. Kg Elektrische Ergänzungseinheit für ein Getriebe
SE536049C2 (sv) * 2011-06-27 2013-04-16 Scania Cv Ab Regenerativ bromsanordning för ett fordon och förfarande för regenerativ bromsning av ett fordon
US9077227B2 (en) * 2012-01-20 2015-07-07 GM Global Technology Operations LLC Electric motor assembly with electric phasing of rotor segments to reduce back electromotive force
WO2014046580A1 (en) * 2012-09-20 2014-03-27 Scania Cv Ab Electrically hybridised gearbox
DE102012220829A1 (de) 2012-11-15 2014-05-15 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinheit für ein Hybridfahrzeug
SE1350393A1 (sv) 2013-03-27 2014-09-28 Scania Cv Ab Växellåda, fordon med en sådan växellåda, förfarande för attstyra en sådan växellåda, datorprogram för att styra en sådan växellåda, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
SE1350392A1 (sv) 2013-03-27 2014-09-28 Scania Cv Ab Växellåda, fordon med en sådan växellåda, förfarande för attstyra en sådan växellåda, datorprogram för att styra en sådan växellåda, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
CN105246726B (zh) 2013-03-27 2017-10-20 斯堪尼亚商用车有限公司 具有变速箱的混合式传动系和控制混合式驱动传动系的方法
DE102015208160A1 (de) * 2014-09-25 2016-03-31 Deere & Company Getriebesteuerverfahren

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1126987A1 (de) * 1998-11-03 2001-08-29 Robert Bosch Gmbh Hybridgetriebe, insbesondere für kraftfahrzeuge
US20090320629A1 (en) * 2006-08-08 2009-12-31 Kouhei Akashi Output shaft reduction-type dual clutch transmission
US20080064550A1 (en) * 2006-09-13 2008-03-13 Holmes Alan G Hybrid electrically variable transmission with geared reverse mode using single motor/generator
WO2012073651A1 (ja) * 2010-12-03 2012-06-07 本田技研工業株式会社 ハイブリッド駆動装置

Also Published As

Publication number Publication date
SE1450309A1 (sv) 2014-09-28
SE1450308A1 (sv) 2014-09-28
BR112015024709A2 (pt) 2017-07-18
BR112015024695B1 (pt) 2023-02-28
US9770969B2 (en) 2017-09-26
US20160059686A1 (en) 2016-03-03
RU2637052C2 (ru) 2017-11-29
US20200361299A1 (en) 2020-11-19
BR112015024695A2 (pt) 2017-07-18
CN105246727A (zh) 2016-01-13
KR101725882B1 (ko) 2017-04-11
KR101718456B1 (ko) 2017-03-21
SE538190C2 (sv) 2016-03-29
CN105246726B (zh) 2017-10-20
EP2978620A1 (en) 2016-02-03
EP2978620B1 (en) 2021-05-12
EP2978622A1 (en) 2016-02-03
KR20150135491A (ko) 2015-12-02
SE538194C2 (sv) 2016-03-29
WO2014158076A1 (en) 2014-10-02
RU2628618C2 (ru) 2017-08-21
EP2978622B1 (en) 2021-05-12
US20160047441A1 (en) 2016-02-18
WO2014158078A1 (en) 2014-10-02
US11446997B2 (en) 2022-09-20
US10787069B2 (en) 2020-09-29
EP2978620A4 (en) 2017-03-29
BR112015024709B1 (pt) 2023-01-10
CN105246727B (zh) 2017-09-12
RU2015145830A (ru) 2017-05-16
EP2978622A4 (en) 2017-03-29
CN105246726A (zh) 2016-01-13
RU2015145827A (ru) 2017-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101725882B1 (ko) 기어박스를 구비하는 하이브리드 파워트레인 및 그러한 하이브리드 구동트레인을 제어하는 방법
KR101828984B1 (ko) 전기적 손실을 감소시키기 위해 하이브리드 드라이브 라인을 제어하는 방법
US9541167B2 (en) Gearbox for a hybrid powertrain and method to control the gearbox
KR101829440B1 (ko) 차량의 하이브리드 드라이브 라인을 제어하는 방법
KR101828975B1 (ko) 토크 중단 없이 기어 변속이 이루어지도록 하이브리드 드라이브 라인을 제어하는 방법
SE540230C2 (sv) Hybriddrivlina, förfarande för att styra en sådan hybriddrivlina, fordon som innefattar en sådan hybriddrivlina, datorprogram för att styra en sådan hybriddrivlina, samt en datorprogramprodukt innefattande programkod
SE539295C2 (sv) Hybriddrivlina innefattande en rangeväxel och ett fordon meden sådan hybriddrivlina
KR101725883B1 (ko) 하이브리드 파워트레인용 기어박스 및 이러한 기어박스를 제어하는 방법
KR20170058415A (ko) 하이브리드 파워트레인을 제어하는 방법, 이러한 하이브리드 파워트레인을 포함하는 차량, 이러한 하이브리드 파워트레인을 제어하는 컴퓨터 프로그램 및 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품
KR101828978B1 (ko) 하이브리드 드라이브 라인을 제어하는 방법
KR101828979B1 (ko) 하이브리드 차량의 드라이브 라인을 제어하는 방법
KR101829443B1 (ko) 차량의 하이브리드 드라이브 라인을 제어하는 방법
SE539294C2 (sv) Förfarande för att styra en hybriddrivlina, fordon som innefattar en sådan hybriddrivlina, datorprogram för att styra ensådan hybriddrivlina, samt en datorprogramprodukt innefatta nde programkod
SE539293C2 (sv) Förfarande för att styra en hybriddrivlina, fordon som innefattar en sådan hybriddrivlina, datorprogram för att styra ensådan hybriddrivlina, samt en datorprogramprodukt innefatta nde programkod
KR101918219B1 (ko) 하이브리드 파워트레인을 제어하는 방법, 이러한 하이브리드 파워트레인을 포함하는 차량, 이러한 하이브리드 파워트레인을 제어하는 컴퓨터 프로그램 및 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품
KR101828987B1 (ko) 하이브리드 드라이브 라인의 연소 엔진 시동 방법
KR101828986B1 (ko) 하이브리드 드라이브 라인을 구비하는 차량을 기동하는 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant