KR20160031348A - Powertrain for hybrid vehicle - Google Patents

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KR20160031348A
KR20160031348A KR1020140121315A KR20140121315A KR20160031348A KR 20160031348 A KR20160031348 A KR 20160031348A KR 1020140121315 A KR1020140121315 A KR 1020140121315A KR 20140121315 A KR20140121315 A KR 20140121315A KR 20160031348 A KR20160031348 A KR 20160031348A
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최금림
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Abstract

The present invention relates to a powertrain for a hybrid vehicle, comprising a transmission mechanism having a configuration combined of a compound planetary gear set, which is combined with a first planetary gear unit and a second planetary gear unit, and one friction member, wherein the compound planetary gear set comprises: a first compound rotary element which is connected to a first input shaft and operates by a selective input element; a second compound rotary element which is connected to a second input shaft and operates by a selective input element; a third compound rotary element which is operated by a selective fixing element through the friction member; and a fourth compound rotary element which is connected to a output shaft and operates by an output element each time.

Description

하이브리드 차량용 파워트레인{POWERTRAIN FOR HYBRID VEHICLE}[0001] POWERTRAIN FOR HYBRID VEHICLE [0002]

본 발명은 하이브리드 차량용 파워트레인에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터 용량을 증가하지 않으면서 모터성능을 확대하고, 2개의 모터제너레이터의 동시 구동을 통해 EV주행 성능을 향상시키며, 마찰요소의 개수를 최소화하면서도 복수의 패러럴주행모드의 구현이 가능하도록 한 하이브리드 차량용 파워트레인에 관한 것이다.
The present invention relates to a power train for a hybrid vehicle, and more particularly, to a power train for a hybrid vehicle, which increases the performance of the motor without increasing the motor capacity, improves the EV running performance by simultaneously driving the two motor generators, The present invention relates to a power train for a hybrid vehicle, and more particularly, to a power train for a hybrid vehicle capable of realizing a plurality of parallel traveling modes.

자동차의 친환경 기술은 미래 자동차 산업의 생존이 달린 핵심기술로서, 선진 자동차 메이커들은 환경 및 연비규제를 달성하기 위한 자동차 개발에 총력을 기울이고 있다.
The environmentally friendly technology of automobiles is a core technology with the survival of the future automobile industry, and advanced automobile manufacturers are concentrating on automobile development to achieve environmental and fuel efficiency regulations.

한편, 하이브리드 자동차는 전기의 동력과 내연기관의 동력원을 조합하여 구동하는 자동차로서 가솔린 엔진과 전기 모터로 시스템의 효율이 높은 지점에서 동작되도록 제어하여 효율이 우수하면서 배기가스를 효과적으로 줄일 수 있는바, 친환경 자동차의 대안으로 실용화되고 있는 실정에 있다.
Meanwhile, the hybrid vehicle is an automobile which combines the power of electric power and the power source of the internal combustion engine, and operates so as to operate at a high efficiency point by using a gasoline engine and an electric motor, so that the efficiency is excellent and the exhaust gas can be effectively reduced. It has been put into practical use as an alternative to environmentally friendly vehicles.

이러한, 하이브리드 자동차의 동력분기방식은 유성기어와 같이 동력 흐름을 분기하는 동력분기장치를 사용하여 엔진의 동력을 직접 출력축으로 전달하는 기계적 흐름과 엔진의 동력을 이용하여 제너레이터를 발전하고, 이 발전된 동력을 이용하여 배터리를 충전하거나 충전된 배터리의 에너지로 모터를 구동하는 전기적 흐름으로 구성된다.Such a hybrid vehicle power branching system uses a mechanical flow for directly transmitting the power of the engine to the output shaft by using a power branching device for branching the power flow like a planetary gear and the power of the engine to develop the generator, And an electric current that drives the motor by the energy of the charged battery.

상기와 같은 동력분기방식 하이브리드 시스템은 엔진이 출력축과 독립적으로 작동이 가능하고 주행 중 엔진을 자유롭게 온/오프할 수 있으며 전기차 모드 구현이 가능한 장점이 있다.The power split hybrid system as described above has an advantage that the engine can operate independently of the output shaft and can freely turn the engine on and off while driving and can realize the electric vehicle mode.

또한, 2개의 모터/제너레이터에 의한 전기적 무단 변속기(Electrically Variable Transmission: EVT) 효과로 엔진을 효율적으로 운전시킬 수 있는 장점을 가지고 있고, 모터는 속도에 따라 출력이 일정하므로, 기본적으로 변속기가 불필요하다.In addition, it has an advantage that an engine can be efficiently operated by an electrically variable transmission (EVT) effect by two motors / generators, and since a motor has a constant output according to a speed, a transmission is basically unnecessary .

다만, 차량의 최고 속도가 높으면서 저속 토크를 확보하기 위해서는 변속기가 필요하게 된다.
However, a transmission is required in order to secure a low-speed torque while the maximum vehicle speed is high.

도 1은 종래 기술에 의한 하이브리드 차량의 변속기 구조를 나타낸 도면이다.(일본 공개특허공보 공개번호 제2005-132365호)1 is a view showing a transmission structure of a hybrid vehicle according to the prior art (Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2005-132365)

첨부된 도면을 참조하면, 변속장치의 유성기어유닛(PU)은, 롱피니언 및 쇼트피니언(P3)을 지지하는 공통캐리어(CR)를 가지며, 상기 롱피니언은 대경기어(P2a)와 소경기어(P2b)가 형성되고, 상기 쇼트피니언(P3)을 상기 소경기어(P2b), 제1선기어(S2) 및 제1링기어(R2)에 서로 맞물려, 상기 대경기어(P2a)가 제2선기어(S3)에 맞물리도록 구성된다.Referring to the accompanying drawings, the planetary gear unit PU of the speed shift device has a common carrier CR that supports a long pinion and a short pinion P3, and the long pinion includes a large-diameter gear P2a and a small- And the large pinion gear P2a meshes with the second pinion gear P2a and the second pinion gear P2b meshing with the small pinion gear P2b, the first sun gear S2 and the first ring gear R2, As shown in Fig.

그리고, 상기 제1선기어(S2)는 제2전동기(101)의 로터(19)에 연결되고, 상기 공통캐리어(CR2)가 출력축(16)에 연결되며, 상기 제1링기어(R2)에 제2브레이크(B2)에 연결되고, 상기 제2선기어(S3)에 제1브레이크(B1)가 연결된다.Then, the first sun gear (S2) of the second is connected to the rotor 19 of the electric motor (10 1), and the common carrier (CR2) is connected to the output shaft 16, the first ring gear (R2) Is connected to the second brake B2 and the first brake B1 is connected to the second sun gear S3.

또한, 상기 제2브레이크(B2)는 케이스(36)에 대해 축방향 이동이 가능한 슬리브(72)를 가지며, 제1브레이크(B1)도 케이스(35)에 대해 축방향 이동이 가능한 슬리브(76)를 가진다.The second brake B2 has a sleeve 72 which is axially movable with respect to the case 36. The first brake B1 also has a sleeve 76 which is axially movable with respect to the case 35, .

즉, 상기 슬리브(72) 또는 슬리브(76)를 축방향으로 이동함으로써, 제1브레이크 또는 제2브레이크를 결합 또는 해제시켜 상기한 회전요소를 선택적으로 제동하면서 서로 다른 변속비를 구현하게 된다.
In other words, by moving the sleeve 72 or the sleeve 76 in the axial direction, the first brake or the second brake is engaged or disengaged to selectively brak down the rotary element to implement different speed ratios.

한편, 또 따른 종래기술로서, 한국 공개특허공보 공개번호 제10-2014-0080638호의 "하이브리드 자동차의 동력전달장치"가 소개된바 있다.On the other hand, as a related art, "Power transmission device of hybrid vehicle" of Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0080638 has been introduced.

그러나, 이 같은 방식에 의해서는 마찰요소의 개수가 증가하는바, 변속기의 원가 및 중량이 증대되는 문제가 있다.
However, such a method has a problem that the cost and weight of the transmission increase as the number of friction elements increases.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.

JPJP 2005-1323652005-132365 AA KRKR 10-2014-008063810-2014-0080638 AA

본 발명의 목적은, 모터 용량을 증가하지 않으면서 모터성능을 확대하고, 2개의 모터제너레이터의 동시 구동을 통해 EV주행 성능을 향상시키며, 마찰요소의 개수를 최소화하면서도 복수의 패러럴주행모드의 구현이 가능하도록 한 하이브리드 차량용 파워트레인을 제공하는 데 있다.
It is an object of the present invention to increase the motor performance without increasing the motor capacity, to improve the EV driving performance by simultaneously driving the two motor generators, and to realize a plurality of parallel driving modes while minimizing the number of friction elements And to provide a powertrain for a hybrid vehicle.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 제1유성기어장치 및 제2유성기어장치가 조합된 복합유성기어세트와, 1개의 마찰부재가 조합된 구성을 포함하여 변속기구가 이루어지고, 상기 복합유성기어세트는, 제1입력축과 연결되어 선택적인 입력요소로 작동되는 제1복합회전요소와, 제2입력축과 연결되어 선택적인 입력요소로 작동되는 제2복합회전요소와, 상기 마찰부재를 통해 선택적인 고정요소로 작동되는 제3복합회전요소와, 출력축과 연결되어 항상 출력요소로 작동되는 제4복합회전요소를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a transmission mechanism including a combined planetary gear set having a combination of a first planetary gear device and a second planetary gear device and a combination of a friction member A second compound rotary element connected to the second input shaft and operated as an optional input element, and a second compound rotary element connected to the first input shaft and operated as an optional input element, And a fourth compound rotary element connected to the output shaft and operated as an output element at all times.

상기 제1복합회전요소는 제2유성기어장치의 캐리어이고, 상기 제2복합회전요소는 제1유성기어장치의 링기어이며, 상기 제3복합회전요소는 제1유성기어장치의 선기어 및 제2유성기어장치의 선기어이고, 상기 제4복합회전요소는 제1유성기어장치의 캐리어 및 제2유성기어장치의 링기어일 수 있다.Wherein the first combined rotary element is a carrier of the second planetary gear set, the second combined rotary element is a ring gear of the first planetary gear set, and the third combined rotary element is a sun gear of the first planetary gear set and a second The fourth combined rotary element may be a carrier of the first planetary gear set and a ring gear of the second planetary gear set.

상기 제2유성기어장치의 캐리어는 제1입력축에 의해 엔진과 연결될 수 있다.The carrier of the second planetary gear device may be connected to the engine by a first input shaft.

상기 제1유성기어장치의 링기어는 제2입력축에 의해 제1모터제너레이터와 연결될 수 있다.The ring gear of the first planetary gear device may be connected to the first motor generator by a second input shaft.

상기 제1유성기어장치 및 제2유성기어장치는, 상기 선기어를 공유하도록 구성될 수 있다.The first planetary gear device and the second planetary gear device may be configured to share the sun gear.

상기 제2유성기어장치의 링기어에 출력축이 연결될 수 있다.And the output shaft may be connected to the ring gear of the second planetary gear set.

상기 복합유성기어세트는 제1유성기어장치의 선기어 및 제2유성기어장치의 선기어를 공유하는 심슨타입의 유성기어장치일 수 있다.The complex planetary gear set may be a sun gear of the first planetary gear set and a planetary gear set of a Simpson type that share the sun gear of the second planetary gear set.

상기 제3복합회전요소는 제3입력축에 의해 제2모터제너레이터가 연결되어 선택적인 입력요소로도 작동되며, 상기 제1입력축에는 원웨이클러치가 설치될 수 있다.The third compound rotary element is connected to a second motor generator by a third input shaft to operate as an optional input element, and the first input shaft may be provided with a one-way clutch.

상기 제2복합회전요소와 제3복합회전요소가 서로에 대해 상대 회전이 구속된 상태로 회전이 가능하도록 단속부재를 더 구비할 수 있다.The second compound rotary element and the third compound rotary element are rotatable relative to each other so that the relative rotation is restricted.

상기 마찰부재는 변속기케이스에 고정되는 브레이크이고, 상기 단속부재는 상기 제2복합회전요소와 제3복합회전요소 사이에서 결합 및 해제 가능하게 배치된 클러치일 수 있다.
The friction member is a brake fixed to the transmission case, and the intermittent member may be a clutch which is arranged to be engaged and releasable between the second compound rotary element and the third compound rotary element.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 모터의 용량을 증가시키지 않으면서 레이아웃의 변경을 통해서 모터성능을 확대하거나 최고 차속을 확대시킬 수 있는 효과가 있고, 또한 제1,2모터제너레이터를 동시에 구동하여 출력축에 제공하게 되는바, EV주행 성능을 향상시키는 효과도 있으며, 마찰요소의 개수를 최소화하면서도 복수의 패러럴주행모드의 구현이 가능하여 차량의 주행효율을 극대화시키는 효과도 있다.
According to the present invention, there is an effect that the performance of the motor can be increased or the maximum vehicle speed can be increased by changing the layout without increasing the capacity of the motor, and the first and second motor generators are simultaneously driven The present invention also provides an effect of improving the running efficiency of the vehicle by minimizing the number of friction elements and implementing a plurality of parallel running modes.

도 1은 종래 기술에 의한 하이브리드 차량용 동력전달장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 의한 하이브리드 차량용 파워트레인의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3 내지 도 6은 본 발명에 의한 하이브리드 차량용 파워트레인을 이용하여 구현 가능한 주행모드별 동력전달흐름 및 속도선도를 나타낸 도면.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view schematically showing the configuration of a conventional power transmission device for a hybrid vehicle. Fig.
2 is a view schematically showing a configuration of a powertrain for a hybrid vehicle according to the present invention.
FIG. 3 to FIG. 6 are diagrams showing a power transmission flow and a speed diagram for each traveling mode that can be implemented using the powertrain for a hybrid vehicle according to the present invention. FIG.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 하이브리드 차량용 파워트레인은, 제1유성기어장치(PG1) 및 제2유성기어장치(PG2)가 조합된 복합유성기어세트(1)와, 1개의 마찰부재(7)를 포함하여 변속기구를 이루며, 상기 복합유성기어세트(1)는 회전이 가능한 제1복합회전요소 내지 제4복합회전요소를 포함하여 구성될 수 있다.
A powertrain for a hybrid vehicle according to the present invention includes a compound planetary gear set 1 in which a first planetary gearset PG1 and a second planetary gearset PG2 are combined and a friction member 7, And the compound planetary gear set 1 may include a first compound rotary element to a fourth compound rotary element that are rotatable.

도 2를 참조하여, 상기한 복합유성기어세트(1)의 구성에 대해 구체적으로 살펴보면, 상기 제1복합회전요소는 제1입력축(INPUT1)과 연결되어 선택적인 입력요소로서 회전 작동이 가능하게 구성된다.Referring to FIG. 2, the configuration of the complex planetary gear set 1 will be described in detail. The first compound rotary element is connected to the first input shaft INPUT 1, do.

예컨대, 상기 제1복합회전요소는 제2유성기어장치(PG2)의 캐리어(C2)이고, 상기 제2유성기어장치(PG2)의 캐리어(C2)는 제1입력축(INPUT1)에 의해 엔진(3)과 연결될 수 있다.
For example, the first compound rotary element is a carrier C2 of the second planetary gear set PG2, and the carrier C2 of the second planetary gear set PG2 is engaged with the first input shaft INPUT1 of the engine 3 Lt; / RTI >

그리고, 상기 제2복합회전요소는 제2입력축(INPUT2)과 연결되어 선택적인 입력요소로서 회전 작동이 가능하게 구성된다.The second compound rotary element is connected to the second input shaft INPUT2 so that the second compound rotary element is rotatable as an optional input element.

예컨대, 상기 제2복합회전요소는 제1유성기어장치(PG1)의 링기어(R1)이고, 상기 제1유성기어장치(PG1)의 링기어(R1)는 제2입력축(INPUT2)에 의해 제1모터제너레이터(MG1)와 연결될 수 있다.
For example, the second compound rotary element is the ring gear R1 of the first planetary gear set PG1, and the ring gear R1 of the first planetary gear set PG1 is driven by the second input shaft INPUT2 1 motor generator MG1.

또한, 상기 제3복합회전요는 마찰부재(7)를 통해 선택적인 고정요소로서 작동이 가능하게 구성된다. 여기서, 상기 마찰부재(7)는 변속기케이스(11)에 고정되는 브레이크일 수 있다.In addition, the third complex rotation yaw is configured to be operable as an optional fixed element through the friction member (7). Here, the friction member 7 may be a brake fixed to the transmission case 11.

예컨대, 상기 제3복합회전요소는 상기 제1유성기어장치(PG1)의 선기어(S) 및 제2유성기어장치(PG2)의 선기어(S)이고, 상기 제1유성기어장치(PG1) 및 제2유성기어장치(PG2)는, 상기 선기어(S)를 공유하도록 구성된다.For example, the third compound rotary element is a sun gear S of the first planetary gear set PG1 and a sun gear S of the second planetary gear set PG2, and the third combined rotary element is a sun gear S of the first planetary gear set PG1, 2 planetary gearset PG2 is configured to share the sun gear S.

즉, 상기 복합유성기어세트(1)는 제1유성기어장치(PG1)의 선기어(S) 및 제2유성기어장치(PG2)의 선기어(S)를 공유하는 심슨타입의 유성기어장치이다.
That is, the complex planetary gear set 1 is a Simpson type planetary gear set that shares the sun gear S of the first planetary gear set PG1 and the sun gear S of the second planetary gear set PG2.

또, 상기 제4복합회전요소는 출력축(OUTPUT)과 연결되어 항상 출력요소로서 회전 작동이 가능하게 구성된다.In addition, the fourth compound rotary element is connected to the output shaft OUTPUT so that the fourth compound rotary element is always capable of rotating as an output element.

예컨대, 상기 제4복합회전요소는 제1유성기어장치(PG1)의 캐리어(C1) 및 제2유성기어장치(PG2)의 링기어(R2)이고, 상기 제2유성기어장치(PG2)의 링기어(R2)에 출력축(OUTPUT)이 연결될 수 있다.
For example, the fourth compound rotary element is the ring gear R2 of the second planetary gear set PG2 and the carrier C1 of the first planetary gear set PG1, And the output shaft OUTPUT may be connected to the gear R2.

더불어, 상기 제3복합회전요소는 제3입력축(INPUT3)에 의해 제2모터제너레이터(MG2)가 연결되어 선택적인 입력요소로도 작동되도록 구성될 수 있다.In addition, the third compound rotary element may be configured such that the second motor generator MG2 is connected by the third input shaft INPUT3 to operate also as an optional input element.

이때에, 상기 제1입력축(INPUT1)에는 원웨이클러치(5)가 설치됨으로써, 상기 EV모드로 주행시 엔진(3)이 역회전되는 것을 방지하게 된다.
At this time, the first input shaft INPUT1 is provided with the one-way clutch 5, thereby preventing the engine 3 from rotating in reverse in the EV mode.

이 같은 구성에 따라, 도 3과 같이 엔진(3) 정지 상태에서 제1모터제너레이터(MG1)와, 제2모터제너레이터(MG2)를 동시에 구동하여 차량을 EV모드로 주행이 가능하게 된다. 이때, 제1입력축(INPUT1)에는 원웨이클러치(5)가 마련되어 있어, 제2모터제너레이터(MG2)를 구동해도 엔진(3)의 역회전 없이 EV모드로 주행할 수 있는 것이다.According to this configuration, as shown in Fig. 3, the first motor generator MG1 and the second motor generator MG2 are simultaneously driven in the stopped state of the engine 3, so that the vehicle can travel in the EV mode. At this time, the one-way clutch 5 is provided on the first input shaft INPUT1 so that the vehicle can be driven in the EV mode without the reverse rotation of the engine 3 even if the second motor generator MG2 is driven.

그리고, 도 4와 같이 엔진(3)과 제1모터제너레이터(MG1)에서 제공되는 동력을 이용하여 차량을 패러럴모드로 주행이 가능하게 된다. 이때, 상기 엔진(3)에서 제공되는 동력은 출력축(OUTPUT)은 물론, 제2모터제너레이터(MG2) 측으로 분기되어 배터리를 충전할 수 있게 된다.As shown in FIG. 4, the vehicle can travel in a parallel mode using the power provided by the engine 3 and the first motor generator MG1. At this time, the power provided by the engine 3 is branched to the second motor generator MG2 as well as the output shaft OUTPUT, so that the battery can be charged.

또한, 도 6와 같이 마찰부재(7)를 통해 선기어(S)를 제동하면, 엔진(3)과 제1모터제너레이터(MG1)에서 제공되는 동력을 이용하여 차량을 패러럴모드로 주행이 가능하게 되고, 특히 첨부된 도면의 속도선도와 같이 마찰부재(7)의 제동을 통해 오버드라이브 기어비를 구현하면서 엔진(3) 속도에 따라 제1모터제너레이터(MG1)의 속도가 달라지게 되는바, 모터용량을 증대시키지 않으면서 더 넓은 범위의 차속을 구현할 수 있게 된다.
6, when the sun gear S is braked through the friction member 7, the vehicle can be driven in the parallel mode using the power provided by the engine 3 and the first motor generator MG1 The speed of the first motor generator MG1 varies depending on the speed of the engine 3 while implementing the overdrive gear ratio through the braking of the friction member 7 as shown in the speed diagram of the accompanying drawings. It is possible to implement a wider range of vehicle speed without increasing the vehicle speed.

한편, 본 발명은, 상기 제2복합회전요소와 제3복합회전요소가 서로에 대해 상대 회전이 구속된 상태로 회전이 가능하도록 단속부재(9)를 더 구비할 수 있다.In the meantime, the present invention may further include an intermittent member (9) so that the second compound rotary element and the third compound rotary element can rotate in a state in which relative rotation is restrained relative to each other.

예컨대, 상기 단속부재(9)는 상기 제2복합회전요소와 제3복합회전요소 사이에서 결합 및 해제 가능하게 배치된 클러치일 수 있다. 여기서, 상기 클러치는 단속 작동이 가능한 다양한 방식의 클러치가 사용될 수 있다.For example, the intermittent member 9 may be a clutch which is arranged to be engageable and disengageable between the second compound rotary element and the third compound rotary element. Here, the clutch can be used in various types of clutches capable of intermittent operation.

이에, 도 5와 같이 상기 단속부재(9)를 결합하면, 선기어(S)와 제1유성기어장치(PG1)의 제1링기어(R1)가 결합되면서 복합유성기어세트(1)가 일체로 회전하게 되는바, 1:1기어비로 차량을 주행할 수 있게 된다.
5, when the sun gear S and the first ring gear R1 of the first planetary gear set PG1 are engaged with each other, the compound planetary gear set 1 is integrally formed As a result, the vehicle can be driven at a gear ratio of 1: 1.

본 발명의 작용 및 효과에 대해서 설명하면 아래와 같다.The operation and effect of the present invention will be described below.

일반적인 파워스플릿 구조의 하이브리드 변속기는 출력축(OUTPUT)의 속도와 구동모터의 속도가 동일하기 때문에 구동모터의 최고속도 제한에 의해 차량 속도가 제한된다. Since the speed of the output shaft (OUTPUT) and the speed of the drive motor are the same in a hybrid transmission having a general power splitting structure, the vehicle speed is limited by the maximum speed limit of the drive motor.

하지만, 본 발명은 엔진(3)의 속도에 따라 제1모터제너레이터(MG1)의 속도가 달라지므로, 기존에 비해 더 넓은 범위의 차속을 이용할 수 있다.
However, since the speed of the first motor generator MG1 is changed according to the speed of the engine 3, the present invention can use a wider range of vehicle speed than the conventional motor generator MG1.

[속도비교][Speed comparison]

예를 들면, 도 1에 도시된 하이브리드 변속기의 경우, 종감속기어비(FGR)가 4이고, 전동기의(101)의 최대회전수가 8000RPM, 그리고 타이어지름이 615㎜ 라고 가정하면, 최고차속은 231kph가 된다.For example, in the case of the hybrid transmission shown in Fig. 1, assuming that the longitudinal decelerating gear ratio FGR is 4, the maximum number of rotations of the motor 10 1 is 8000 RPM, and the tire diameter is 615 mm, the maximum vehicle speed is 231 kph .

반면, 본 발명은 제1유성기어장치(PG1) 및 제2유성기어장치(PG2)의 선기어와 링기어 간의 기어비가 각각 2이고, 엔진(3) 최대회전수를 6000RPM, 그리고 종감속기어비(FGR)를 2.67로 가정했을 때 최고속도도 295kph가 된다. On the other hand, in the present invention, the gear ratio between the sun gear and the ring gear of the first planetary gearset PG1 and the second planetary gearset PG2 is 2, the maximum rotation speed of the engine 3 is 6000RPM, ) Is 2.67, the maximum speed is 295 kph.

여기서, 종감속기어비(FGR)가 4와, 2.67로 차이가 나는 이유는 출력축(OUTPUT)에 작용하는 제1모터제너레이터(MG1)의 토크를 동일하게 만들어 비교하기 위해 해당 기어비를 사용하였다.
The reason why the longitudinal decelerating gear ratio FGR is different between 4 and 2.67 is that the corresponding gear ratio is used for making the torque of the first motor generator MG1 acting on the output shaft OUTPUT equal.

[토크비교][Torque comparison]

앞서 설명한 바와 같이, 종감속기어비(FGR)가 각각 4와 2.67이라면 출력축(OUTPUT)에 작용하는 제1모터제너레이터(MG1)의 토크가 동일하다고 했는데, 본 발명에서 종감속기어비를 약간 올리고, 제1모터제너레이터(MG1)의 최대토크를 100Nm라고 하면 아래와 같은 결과를 얻을 수 있다.As described above, when the longitudinal decelerating gear ratio FGR is 4 and 2.67, respectively, the torque of the first motor generator MG1 acting on the output shaft OUTPUT is equal. In the present invention, however, the longitudinal decelerating gear ratio is slightly increased, Assuming that the maximum torque of motor generator MG1 is 100 Nm, the following results can be obtained.

Figure pat00001

Figure pat00001

따라서, 종래의 변속기 구조 대비 동일한 사양의 모터제너레이터를 이용하는 경우, 위와 같이 약 13%씩 더 큰 토크와 더 높은 속도를 얻을 수 있고, 또한 차속이나 토크를 동일한 상태로 하여 종감속기어비를 설정하면 약 27%의 차속이나, 토크를 더 확보할 수 있는 것이다.
Therefore, when a motor generator of the same specification as that of the conventional transmission structure is used, it is possible to obtain a higher torque and a higher speed by about 13% as described above, and by setting the vehicle speed or torque to the same state, 27% of the vehicle speed, but the torque can be secured further.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the specific embodiments set forth herein; rather, .

1 : 복합유성기어세트 3 : 엔진
5 : 원웨이클러치 7 : 마찰부재
9 : 단속부재
PG1 : 제1유성기어장치 PG2 : 제2유성기어장치
MG1 : 제1모터제너레이터 MG2 : 제2모터제너레이터
INPUT1 : 제1입력축 INPUT2 : 제2입력축
INPUT3 : 제3입력축 OUTPUT : 출력축
1: Compound planetary gear set 3: Engine
5: one-way clutch 7: friction member
9:
PG1: first planetary gear set PG2: second planetary gear set
MG1: first motor generator MG2: second motor generator
INPUT1: first input shaft INPUT2: second input shaft
INPUT3: Third input shaft OUTPUT: Output shaft

Claims (10)

제1유성기어장치 및 제2유성기어장치가 조합된 복합유성기어세트와, 1개의 마찰부재가 조합된 구성을 포함하여 변속기구가 이루어지고,
상기 복합유성기어세트는,
제1입력축과 연결되어 선택적인 입력요소로 작동되는 제1복합회전요소와, 제2입력축과 연결되어 선택적인 입력요소로 작동되는 제2복합회전요소와, 상기 마찰부재를 통해 선택적인 고정요소로 작동되는 제3복합회전요소와, 출력축과 연결되어 항상 출력요소로 작동되는 제4복합회전요소를 포함하는 하이브리드 차량용 파워트레인.
A transmission mechanism is constituted including a combined planetary gear set in which the first planetary gear device and the second planetary gear device are combined and a combination of one friction member,
The multiple planetary gear set includes:
A first compound rotary element connected to the first input shaft and operated as an optional input element, a second compound rotary element connected to the second input shaft and operated as an optional input element, A third compound rotary element to be operated, and a fourth compound rotary element connected to the output shaft and always operating as an output element.
청구항 1에 있어서,
상기 제1복합회전요소는 제2유성기어장치의 캐리어이고,
상기 제2복합회전요소는 제1유성기어장치의 링기어이며,
상기 제3복합회전요소는 제1유성기어장치의 선기어 및 제2유성기어장치의 선기어이고,
상기 제4복합회전요소는 제1유성기어장치의 캐리어 및 제2유성기어장치의 링기어인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 파워트레인.
The method according to claim 1,
Wherein the first compound rotary element is a carrier of the second planetary gear set,
The second compound rotary element is a ring gear of the first planetary gear set,
The third combined rotary element is a sun gear of the sun gear of the first planetary gear device and the second planetary gear device,
Wherein the fourth compound rotary element is a ring gear of the second planetary gear set and a carrier of the first planetary gear set.
청구항 2에 있어서,
상기 제2유성기어장치의 캐리어는 제1입력축에 의해 엔진과 연결된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 파워트레인.
The method of claim 2,
Wherein the carrier of the second planetary gear device is connected to the engine by a first input shaft.
청구항 2에 있어서,
상기 제1유성기어장치의 링기어는 제2입력축에 의해 제1모터제너레이터와 연결된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 파워트레인.
The method of claim 2,
Wherein the ring gear of the first planetary gear device is connected to the first motor generator by a second input shaft.
청구항 2에 있어서,
상기 제1유성기어장치 및 제2유성기어장치는, 상기 선기어를 공유하도록 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 파워트레인.
The method of claim 2,
Wherein the first planetary gear device and the second planetary gear device are configured to share the sun gear.
청구항 2에 있어서,
상기 제2유성기어장치의 링기어에 출력축이 연결된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 파워트레인.
The method of claim 2,
And the output shaft is connected to the ring gear of the second planetary gear set.
청구항 2에 있어서,
상기 복합유성기어세트는 제1유성기어장치의 선기어 및 제2유성기어장치의 선기어를 공유하는 심슨타입의 유성기어장치인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 파워트레인.
The method of claim 2,
Wherein the complex planetary gear set is a planetary gear set of a Simpson type that shares the sun gear of the first planetary gear set and the sun gear of the second planetary gear set.
청구항 2에 있어서,
상기 제3복합회전요소는 제3입력축에 의해 제2모터제너레이터가 연결되어 선택적인 입력요소로도 작동되며,
상기 제1입력축에는 원웨이클러치가 설치된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 파워트레인.
The method of claim 2,
The third compound rotary element is connected to a second motor generator by a third input shaft and is also operated as an optional input element,
And a one-way clutch is provided on the first input shaft.
청구항 2에 있어서,
상기 제2복합회전요소와 제3복합회전요소가 서로에 대해 상대 회전이 구속된 상태로 회전이 가능하도록 단속부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 파워트레인.
The method of claim 2,
Further comprising an intermittent member such that the second compound rotary element and the third compound rotary element are rotatable relative to each other while being restrained relative to each other.
청구항 9에 있어서,
상기 마찰부재는 변속기케이스에 고정되는 브레이크이고,
상기 단속부재는 상기 제2복합회전요소와 제3복합회전요소 사이에서 결합 및 해제 가능하게 배치된 클러치인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 파워트레인.
The method of claim 9,
Wherein the friction member is a brake fixed to the transmission case,
Wherein the control member is a clutch that is arranged to be able to engage and disengage between the second compound rotary element and the third compound rotary element.
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