KR20160043592A - 차량의 변속장치 - Google Patents

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Abstract

차량용 변속장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 변속장치는 엔진으로부터 입력되는 회전동력을 4개의 변속단으로 변속하여 출력하는 제1 변속부; 상기 제1 변속부의 출력 측과 직접 연결되는 모터/제네레이터; 상기 제1 변속부로부터 4개의 변속단으로 입력되는 회전동력을 유성기어세트를 통하여 각각 2개의 변속단으로 가변 변속하여 8개의 변속단으로 출력하는 제2 변속부; 상기 제2 변속부의 출력 측에 출력축을 통하여 연결되어 최종 출력이 이루어지는 출력수단을 포함한다.

Description

차량의 변속장치{POWER TRANSMISSION APPARATUS FOR HYBRID ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 차량용 변속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2개의 싱크로나이저를 이용하여 4개의 고정 변속단을 구현하는 더블 클러치 변속기 구조에 모터/제너레이터와 유성기어세트를 추가하여 8개의 고정 변속단을 구현하면서 EV 및 HEV 모드 운전이 가능하도록 한 차량용 변속장치에 관한 것이다.
차량에 있어서의 친환경 기술은 미래 자동차 산업의 생존이 달린 핵심 기술로서, 자동차 메이커들은 환경 및 연비 규제를 달성하기 위한 친환경 자동차 개발에 총력을 기울이고 있다.
상기 미래형 자동차 기술은 전기 에너지를 이용하는 전기 자동차(EV : Electric Vehicle), 하이브리드 전기 자동차(HEV : Hybrid Electric Vehicle), 효율과 편의성을 향상시킨 더블 클러치 변속기(DCT : Double Clutch Transmission)를 예로 들 수 있다.
또한, 자동차 메이커에서는 각 국의 배기가스 규제를 만족시키고, 연비성능의 향상을 위하여 동력전달계통의 효율 향상을 위한 수단으로 ISG(Idle Stop And Go)장치와, 회생제동(Regenerative Braking)장치 등의 기술을 실용화하기 위하여 노력하고 있다.
상기 ISG장치는 차량 정지 중에 엔진을 정지시키고, 출발할 때 엔진을 시동하는 기술이며, 상기 회생제동장치는 차량의 감속 제동시에 기존의 마찰에 의한 제동 대신에 차량의 운동에너지를 이용하는 발전기를 구동시키고, 이때 발생되는 전기에너지를 배터리에 저장하였다가 재사용 하는 기술이다.
그리고 본 발명의 변속기가 적용될 수 있는 하이브리드 전기자동차는 2개 이상의 동력원(Power Source)을 사용하는 자동차로서, 여러 가지 방식으로 조합될 수 있는데, 통상적으로 기존 화석 연료를 사용하는 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진과, 전기 에너지에 의하여 구동되는 모터/제너레이터가 혼합(Hybrid)되어 구성된다.
또한, 상기와 같은 하이브리드 전기자동차에 적용될 수 있는 변속기로서는 DCT(더블 클러치 변속기)를 하나의 예로 들 수 있으며, DCT는 수동 변속기 구조에 2개의 클러치를 적용하여 효율을 높이고, 편의성을 향상시킬 수 있다.
즉, 상기 DCT는 클러치 2개를 적용하여 홀수단 및 짝수단을 번갈아 작동시키면서 변속이 이루어지는 변속기로서, 상기와 같이 홀수단 및 짝수단의 변속을 번갈아 작동시키는 매커니즘은 기존 MT(수동변속기) 및 AMT(자동화 수동 변속기)가 갖고 있는 변속 과정에서의 토크 단절감을 개선할 수 있다.
그러나 상기 DCT는 발진시, 클러치 슬립에 의한 클러치 소손 및 에너지 손실이 크고, 등판 발진시, 클러치 슬립에 의한 후방 밀림이 과도하게 발생하여 안전상의 문제가 있으며, 클러치 열용량의 문제로 변속시간을 짧게 제어해야 하므로 자동 변속기에 비하여 변속 충격이 크다는 문제점을 내포하고 있다.
이에 따라, 최근에는 상기 DCT에 모터/제네레이터와 유성기어세트를 추가 배치하여 하이브리드 차량에 적용할 수 있도록 하고 있으나. 기존 6속 내지 8속 이상의 고정 변속단을 갖는 DCT에 모터/제네레이터와 유성기어세트를 배치함으로써, 변속기의 부피가 커짐은 물론 중량화로 연비를 저감에 악영향을 미친다는 문제점을 내포하고 있다.
본 발명의 실시 예는 2개의 싱크로나이저를 이용하여 4속의 고정 변속단을 구현하는 DCT 구조에 모터/제너레이터와 유성기어세트를 추가하여 8속의 고정 변속단을 구현할 수 있도록 함으로써, 다단화를 실현할 수 있는 차량용 변속장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시 예는 모터/제너레이터와 유성기어세트를 적용함으로써, EV 및 HEV 모드 운행이 가능하여 하이브리드 차량에 적용할 수 있는 차량용 변속장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예는 회생 제동 및 발진 충전을 구현하여 연비를 향상시킬 수 있는 차량용 변속장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 엔진으로부터 입력되는 회전동력을 4개의 변속단으로 변속하여 출력하는 제1 변속부; 상기 제1 변속부의 출력 측과 직접 연결되는 모터/제네레이터; 상기 제1 변속부로부터 4개의 변속단으로 입력되는 회전동력을 유성기어세트를 통하여 각각 2개의 변속단으로 가변 변속하여 8개의 변속단으로 출력하는 제2 변속부; 상기 제2 변속부의 출력 측에 출력축을 통하여 연결되어 최종 출력이 이루어지는 출력수단을 포함하는 차량용 변속장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제1 변속부는 상기 엔진의 출력 측에 제1 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 제1 입력축; 중공축으로서 상기 제1 입력축 상에 회전 간섭 없이 배치되어 상기 엔진의 출력 측에 제2 클러치를 통하여 선택적으로 연결되며, 일측에 제1 입력기어가 구성되는 제2 입력축; 상기 제1, 제2 입력축과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되며, 일측에 제2 입력기어가 구성되는 제3 입력축; 상기 제2 입력축 상의 제1 입력기어와, 상기 제3 입력축 상의 제2 입력기어에 외접 기어 연결되어 상호 동일방향으로 동력 연결하는 아이들 기어유닛; 상기 제1 입력축 상에 회전 간섭 없이 배치되어 동기유닛에 의해 상기 제1 입력축에 선택적으로 동기 연결되는 한 쌍의 홀수단 변속기어; 상기 제3 입력축 상에 회전 간섭 없이 배치되어 동기유닛에 의해 상기 제3 입력축에 선택적으로 동기 연결되는 한 쌍의 짝수단 변속기어; 상기 출력축과 동일축선 상에 배치된 카운터 축이 상기 한 쌍의 홀수단 및 짝수단 변속기어에 외접 기어 연결된 복수의 카운터 기어를 통하여 엔진의 회전동력을 전달받아 상기 제2 변속부로 출력하는 중간축유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 아이들 기어유닛은 상기 제2, 제3 입력축에 이웃하여 형성하게 배치되는 아이들 축; 상기 아이들 축의 일측에 구성되어 상기 제2 입력축 상의 제1 입력기어와 외접 기어 연결되는 아이들 입력기어; 상기 아이들 축의 타측에 구성되어 상기 제3 입력축 상의 제2 입력기어와 외접 기어 연결되는 아이들 출력기어로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 홀수단 변속기어는 제1속 및 제5속을 함께 구현하기 위한 제1/5속 변속기어; 제3속 및 제7속을 함께 구현하기 위한 제3/7속 변속기어로 구성되며, 상기 제1/5속 변속기어와 제3/7속 변속기어는 동기유닛인 제1 싱크로나이저를 통하여 상기 제1 입력축에 선택적으로 동기 연결될 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 짝수단 변속기어는 제2속 및 제6속을 함께 구현하기 위한 제2/6속 변속기어; 제4속 및 제8속을 함께 구현하기 위한 제4/8속 변속기어로 구성되며, 상기 제2/6속 변속기어와 제4/8속 변속기어는 동기유닛인 제2 싱크로나이저를 통하여 상기 제3 입력축에 선택적으로 동기 연결될 수 있다.
또한, 상기 중간축유닛은 중공축으로 이루어져 상기 출력수단의 출력축 외주 측에 회전 간섭 없이 배치된 카운터 축; 상기 한 쌍의 홀수단 및 짝수단 변속기어 중, 각 하나씩의 변속기어와 외접 기어 연결되는 제1 카운터 기어; 상기 한 쌍의 홀수단 및 짝수단 변속기어 중, 각 다른 하나씩의 변속기어와 외접 기어 연결되는 제2 카운터 기어로 구성되어 상기 제1 변속부의 회전동력을 제2 변속부로 전달할 수 있다.
또한, 상기 모터/제너레이터는 상기 제1 변속부의 출력 측에 직접 연결되는 로터와, 상기 로터의 외주 측에 배치되어 변속기 하우징에 고정되는 스테이터로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 제2 변속부는 상기 유성기어세트의 작동 제어에 의해 상기 제1 변속부로부터 입력되는 회전동력을 동속 및 증속하여 상기 출력수단으로 출력할 수 있다.
또한, 상기 제2 변속부는 상기 모터/제네레이터의 반경방향 내측에 배치되어 3개의 회전요소를 갖는 유성기어세트; 상기 유성기어세트의 3개의 회전요소 중, 상기 제1 변속부의 카운트 축과 직접 연결되는 회전요소와 상기 출력축과 직접 연결되는 회전요소를 선택적으로 연결하는 제3 클러치; 상기 2개의 회전요소를 제외한 나머지 하나의 회전요소를 변속기 하우징에 선택적으로 연결하는 제1 브레이크를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지며, 선기어가 상기 출력수단의 출력축과 직접 연결되며, 유성캐리어가 상기 제1 변속부의 카운터 축에 직접 연결됨과 동시에 제3 클러치를 통하여 상기 선기어와 선택적으로 연결되며, 링기어가 제1 브레이크를 통하여 변속기 하우징에 선택적으로 연결될 수 있다 .
상기 중간축유닛은 상기 출력수단의 출력축과 동일축선 상의 후방에 배치된 카운터 축; 상기 한 쌍의 홀수단 및 짝수단 변속기어 중, 각 하나씩의 변속기어와 외접 기어 연결되는 제1 카운터 기어; 상기 한 쌍의 홀수단 및 짝수단 변속기어 중, 각 다른 하나씩의 변속기어와 외접 기어 연결되는 제2 카운터 기어로 구성되어 상기 제1 변속부의 회전동력을 제2 변속부로 전달할 수 있다.
또한, 상기 제2 변속부는 상기 유성기어세트의 작동 제어에 의해 상기 제1 변속부로부터 입력되는 회전동력을 동속 또는 감속하여 상기 출력수단으로 출력할 수 있다.
또한, 상기 제2 변속부는 상기 제1 변속부의 카운터 축 선상의 선단부에 배치되어 3개의 회전요소를 갖는 유성기어세트; 상기 유성기어세트의 3개의 회전요소 중, 상기 제1 변속부의 카운터 축과 직접 연결되는 회전요소와 상기 출력축과 직접 연결되는 회전요소를 선택적으로 연결하는 제3 클러치; 상기 2개의 회전요소를 제외한 나머지 하나의 회전요소를 변속기 하우징에 선택적으로 연결하는 제1 브레이크를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어져, 선기어가 제1 변속부의 카운터 축에 직접 연결되며, 유성캐리어가 상기 출력수단의 출력축과 직접 연결됨과 동시에 제3 클러치를 통하여 상기 선기어와 선택적으로 연결되며, 링기어가 제1 브레이크를 통하여 변속기 하우징에 선택적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 전진 8속의 변속단을 구현함과 동시에 엔진과 모터/제너레이터의 회전동력에 의하여 HEV 모드에서의 전진 8속의 변속단을 구현할 수 있어 가속 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 2개의 싱크로나이저와 1개의 유성기어세트를 이용하여 8속의 변속단을 구현함으로써, 구성을 간단히 하고, 중량을 최소화하여 연비를 크게 향상시킴은 물론 생산 원가를 절감할 수 있다.
또한, EV 모드에서 모터/제너레이터만으로 발진이 가능하여 부드러운 발진을 이룰 수 있으며, EV 모드에서 전진 2속과 후진 2속의 변속단을 구현하여 저속 주행에서도 연비를 개선할 수 있다.
또한, 엔진의 구동력에 의한 전 변속단 주행에서 모터/제너레이터의 로터가 항상 회전하므로 제너레이터로서 작동하면서 전기에너지를 생성하여 배터리에 충전할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속장치의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속장치의 변속 작동표이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변속장치의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변속장치의 변속 작동표이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명한다,
하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 변속장치의 모식도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 변속장치는 주 동력원을 엔진(ENG)으로 하고, 상기 주 동력원인 엔진(ENG)로부터 발생된 회전동력을 4개의 변속단으로 변속하는 제1 변속부(T1)와, 상기 제1 변속부(T1)로부터 변속된 회전동력을 동속 및 증속 출력하여 8개의 변속단이 구현되도록 하는 제2 변속부(T2)와, 보조 동력원인 모터/제네레이터(MG)와, 상기 제2 변속부(T2)로부터 전달되는 회전동력을 최종 출력하는 출력수단을 포함한다.
상기 주동력원인 엔진(ENG)은 기존의 화석 연료를 사용하는 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진 등의 공지된 각종 엔진이 이용될 수 있다.
상기 제1 변속부(T1)는 제1, 제2, 제3 입력축(IS1)(IS2)(IS3), 제1, 제2 클러치(CL1)(CL2), 아이들 기어유닛(IDGU), 한 쌍의 홀수단 변속기어, 한 쌍의 짝수단 변속기어, 동기유닛인 제1, 제2 싱크로나이저(SL1)(SL2), 중간축유닛(CSU)으로 구성된다.
상기 제1 입력축(IS1)은 엔진(ENG)의 출력 측과 제1 클러치(CL1)를 통해 선택적으로 연결되며, 상기 제2 입력축(IS2)은 중공축으로 이루어져 상기 제1 입력축(IS1)의 전측부 외주 측에 회전 간섭 없이 배치되어 제2 클러치(CL2)를 통해 엔진(ENG)의 출력 측에 선택적으로 연결된다.
상기 제3 입력축(IS3)은 상기 제1, 제2 입력축(IS1)(IS2)에 일정간격을 두고 평행하게 배치된다.
또한, 상기 제2 입력축(IS2)에는 제1 입력기어(G1)가 일체로 구성되고, 상기 제3 입력축(IS3)에는 제2 입력기어(G2)가 일체로 형성되어 상기 아이들 기어유닛(IDGU)을 통하여 상호 동력 연결된다.
상기 아이들 기어유닛(IDGU)은 상기 제2, 제3 입력축(IS2)(IS3)에 이웃하여 평행하게 아이들 축(IDS)이 배치되고, 상기 아이들 축(IDS) 상에는 상기 제1 입력기어(G1)와 외접 기어 연결되는 아이들 입력기어(IDIG)와, 상기 제2 입력기어(G2)와 외접 기어 연결되는 아이들 출력기어(IDOG)가 일체로 형성된다.
이에 따라, 상기 제2 입력축(IS2)의 회전동력은 아이들 축(IDS)을 통해 제3 입력축(IS3)으로 전달됨으로써, 상기 제3 입력축(IS3)은 제2 입력축(IS2)과 동일 방향으로 회전동력을 전달받는다.
상기 한 쌍의 홀수단 변속기어는 상기 제1 입력축(IS1) 상에 회전 간섭 없이 배치되어 동기유닛인 제1 싱크로나이저(SL1)에 의해 상기 제1 입력축(IS1)에 선택적으로 동기 연결된다.
즉, 상기 한 쌍의 홀수단 변속기어는 제1속 및 제5속을 함께 구현하기 위한 제1/5속 변속기어(D1/5)와, 제3속 및 제7속을 함께 구현하기 위한 제3/7속 변속기어(D3/7)로 구성되며, 상기 제1 싱크로나이저(SL1)는 상기 제1/5속 변속기어(D1/5)와 제3/7속 변속기어(D3/7) 사이에서 이들을 각각 상기 제1 입력축(IS1)에 선택적으로 동기 연결한다.
또한, 상기 한 쌍의 짝수단 변속기어는 상기 제3 입력축(IS3) 상에 회전 간섭 없이 배치되어 동기유닛인 제2 싱크로나이저(SL2)에 의해 상기 제1 입력축(IS3)에 선택적으로 동기 연결된다.
즉, 상기 한 쌍의 홀수단 변속기어는 제2속 및 제6속을 함께 구현하기 위한 제2/6속 변속기어(D2/6)와, 제4속 및 제8속을 함께 구현하기 위한 제4/8속 변속기어(D4/8)로 구성되며, 상기 제2 싱크로나이저(SL2)는 상기 제2/6속 변속기어(D2/6)와 제4/8속 변속기어(D4/8) 사이에서 이들을 각각 상기 제3 입력축(IS3)에 선택적으로 동기 연결한다.
상기에서 제1, 제2 싱크로나이저(SL1)(SL2)는 공지의 구성이므로 상세한 설명은 생략하며, 상기 제1, 제2 싱크로나이저(SL1)(SL2)에 적용되는 각각의 슬리이브(SLE1)(SLE2)는 공지에서와 같이 미도시된 별도의 액추에이터를 구비하며, 상기 액추에이터는 트랜스밋션 제어유닛에 의하여 제어되면서 변속을 실시한다.
그리고 상기 중간축유닛(CSU)은 상기 제1 입력축(IS1)과 제3 입력축(IS3) 사이에 일정 간격을 두고 카운터 축(CS)이 평행하게 배치된다.
상기 카운터 축(CS)의 일측에는 상기 제1/5속 변속기어(D1/5)와, 제2/6속 변속기어(D2/6)에 외접 기어 연결되는 제1 카운터 기어(CG1)가 일체로 형성되고, 타측에는 상기 제3/7속 변속기어(D3/7)와 제4/8속 변속기어(D4/8)에 외접 기어 연결되는 제2 카운터 기어(CG2)가 일체로 형성된다.
이에 따라, 상기 제1 클러치(CL1)가 작동하면, 엔진(ENG)의 회전동력이 제1 입력축(IS1)으로 전달되며, 상기 제1 싱크로나이저(SL1)의 선택적인 작동에 따라 상기 제1/5속 변속기어(D1/5)가 제1 입력축(IS1)과 동기 되면, 상기 제1/5속 변속기어(D1/5)와 제1 카운터 기어(CG1)의 기어비에 따라 변속이 이루어져 카운터 축(CS)으로 전달된다.
또한, 상기 제3/7속 변속기어(D3/7)가 제1 입력축(IS1)과 동기 되면, 상기 제3/7속 변속기어(D3/7)와 제2 카운터 기어(CG2)의 기어비에 따라 변속이 이루어져 카운터 축(CS)으로 전달된다.
그리고 상기 제2 클러치(CL2)가 작동하면, 엔진(ENG)의 회전동력이 아이들 축(IDS)을 통해 제3 입력축(IS3)으로 전달되며, 상기 제2 싱크로나이저(SL2)의 선택적인 작동에 따라 상기 제2/6속 변속기어(D2/6)가 제3 입력축(IS3)과 동기 되면, 상기 제2/6속 변속기어(D2/6)와 제1 카운터 기어(CG1)의 기어비에 따라 변속이 이루어져 카운터 축(CS)으로 전달된다.
또한, 상기 제4/8속 변속기어(D4/8)가 제3 입력축(IS3)과 동기되면, 상기 제4/8속 변속기어(D4/8)와 제2 카운터 기어(CG2)의 기어비에 따라 변속이 이루어져 카운터 축(CS)로 전달된다.
즉, 상기 제1 클러치(CL1)는 홀수단 변속 시 작동하며, 상기 제2 클러치(CL2)는 짝수단 변속에서 작동한다.
한편, 상기 제2 변속부(T2)는 유성기어세트(PG)를 포함한다.
상기 유성기어세트(PG)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 선기어(S), 상기 선기어(S)와 외접으로 맞물리는 피니언(P)을 회전 지지하는 유성 캐리어(PC), 상기 피니언(P)과 내접으로 맞물리는 링기어(R)로 구성된다.
그리고 상기 유성 캐리어(PC)는 상기 카운터 축(CS)과 직접 연결됨과 동시에 상기 선기어(S)와의 사이에 제3 클러치(CL3)가 개재되어 선택적으로 연결된다.
또한, 상기 링기어(R)는 변속기 하우징(H)과의 사이에 제1 브레이크(BK1)를 개재하여 변속기 하우징(H)에 선택적으로 연결되며, 상기 선기어(S)는 출력수단을 형성하는 출력축(OS)에 직접 연결된다.
이에 따라, 유성 캐리어(PC)를 통해 카운터 축(CS)의 회전동력이 입력되는 상태에서, 상기 제3 클러치(CL3)가 작동되면, 유성기어세트(PG)가 직결의 상태가 되면서 회전동력은 입력 그대로 출력축(OS)으로 전달되며, 제1 브레이크(BK1)가 작동되면, 링기어(R)가 고정요소로 작동하면서 입력되는 회전동력은 증속되어 출력축(OS)으로 전달된다.
즉, 상기 제1 변속부(T1)로부터 4속의 변속단으로 입력되는 회전동력은 상기 제3 클러치(CL3) 및 제1 브레이크(BK1)의 선택적인 작동에 따라 8속의 변속단으로 변속되어 출력된다.
그리고 상기 모터/제너레이터(MG)는 모터와 제너레이터 기능을 수행할 수 있으며, 변속기 하우징(H)에 고정되는 스테이터(ST)와, 상기 스테이터(ST)의 반경방향 내측에서 회전 가능하게 지지되는 로터(RT)를 포함하며, 상기 로터(RT)는 상기 유성기어세트(PG)의 유성캐리어(PC)와 카운터 축(CS)에 직접 연결된다.
이에 따라, 상기 모터/제너레이터(MG)는 엔진(ENG)의 회전동력에 의하여 제너레이터 기능을 하면서 발생되는 전기에너지를 배터리에 충전하거나, 자동차의 주행을 위한 구동력을 제공하는 모터 기능을 수행할 수 있다.
또한, 상기 출력수단은 출력축(OS)과, 상기 출력축(OS)의 일측 단부에 일체로 형성되는 출력기어(OG)를 포함하여 이루어지며, 상기 출력축(OS)은 중공축으로 이루어지는 상기 카운터 축(CS)의 내부를 관통하여 회전 간섭 없이 상기 유성기어세트(PG)의 선기어(S)와 직접 연결된다.
그리고 상기 출력기어(OG)는 상기 출력축(OS)으로부터 전달되는 회전동력을 미도시한 종감속기어를 통해 디프렌셜 기구로 전달한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 변속장치의 변속 작동표로서, 변속과정을 살펴보면 다음과 같다.
[후진]
후진 변속단(REV)에서는 모터/제네레이터(MG)의 역구동에 의하여 구현되며, 후진 1속에서는 제3 클러치(CL3)를 작동시키면, 유성기어세트(PG)가 직결의 상태가 되면서 모터/제네레이터(MG)의 역회전 회전동력이 출력축(OS)으로 전달되면서 구현되고, 후진 2속에서는 제1 브레이크(BK1)를 작동시키면, 모터/제네레이터(MG)의 역회전 회전동력이 유성기어세트(PG)에서 증속되어 출력축(OS)의 전달되면서 구현된다.
[전진 1속]
전진 1속에서는 엔진(ENG)의 회전동력에 의하여 구동되며, 상기 제1 싱크로나이저(SL1)의 슬리이브(SEL1)를 통해 제1/5속 변속기어(D1/5)와 제1 입력축(IS1)을 연결하고, 제1, 제3 클러치(CL1)(CL3)를 작동 제어하면, 제1속 변속이 이루어진다.
이에 따라, 엔진(ENG)의 회전동력이 제1 클러치(CL1), 제1 입력축(IS1), 제1/5속 변속기어(D1/5), 제1 카운터 기어(CG1), 카운터 축(CS), 유성캐리어(PC), 제3 클러치(CL3), 출력축(OS), 출력기어(OG)를 통해 미도시한 종감속 기어로 전달되면서 전진 1속 주행이 이루어진다.
그리고 상기와 같이 전진 1속 변속이 완료된 후에는 다음 전진 2속 변속을 위하여 제2 싱크로나이저(SL2)의 슬리이브(SEL2)를 통해 제2/6속 변속기어(D2/6)와 제3 입력축(IS3)을 동기 연결한다.
[전진 2속]
상기 제1속의 상태에서, 차속의 증가하여 제2속으로 변속을 하고자 할 때에는 제1 클러치(CL1)의 작동을 해제하고, 제2 클러치(CL2)를 작동 제어한다.
그러면, 전진 1속 상태에서 예비 동작으로 제2 싱크로나이저(SL2)의 슬리이브(SEL2)를 통해 제2/6속 변속기어(D2/6)와 제3 입력축(IS3)이 동기 연결된 상태로, 엔진(ENG)의 회전동력이 자연스럽게 제2 클러치(CL2), 제2 입력축(IS2), 제1 입력기어(G1), 아이들 입력기어(IDIG), 아이들 축(IDS), 아이들 출력기어(IDOG), 제2 입력기어(G2), 제3 입력축(IS3), 제2/6속 변속기어(D2/6), 제1 카운터 기어(CG1), 카운터 축(CS), 유성캐리어(PC), 제3 클러치(CL3), 출력축(OS), 출력기어(OG)를 통해 미도시한 종감속 기어로 전달되면서 전진 2속 주행이 이루어진다.
그리고 상기와 같이 전진 2속 변속이 완료된 후에는 다음 전진 3속 변속을 위하여 제1 싱크로나이저(SL1)의 슬리이브(SLE1)를 통해 제3/7속 변속기어(D3/7)와 제1 입력축(IS1)을 동기 연결한다.
[전진 3속]
상기 제2속의 상태에서, 차속의 증가하여 제3속으로 변속을 하고자 할 때에는 제2 클러치(CL2)의 작동을 해제하고, 제1 클러치(CL1)를 작동 제어한다.
그러면, 전진 2속 상태에서 예비 동작으로 제1 싱크로나이저(SL1)의 슬리이브(SEL1)를 통해 제3/7속 변속기어(D3/7)와 제1 입력축(IS1)이 동기 연결된 상태로, 엔진(ENG)의 회전동력이 자연스럽게 제1 클러치(CL1), 제1 입력축(IS1), 제3/7속 변속기어(D3/7), 제2 카운터 기어(CG2), 카운터 축(CS), 유성캐리어(PC), 제3 클러치(CL3), 출력축(OS), 출력기어(OG)를 통해 미도시한 종감속 기어로 전달되면서 전진 3속 주행이 이루어진다.
그리고 상기와 같이 전진 3속 변속이 완료된 후에는 다음 전진 4속 변속을 위하여 제2 싱크로나이저(SL2)의 슬리이브(SEL2)를 통해 제4/8속 변속기어(D4/8)와 제3 입력축(IS3)을 동기 연결한다.
[전진 4속]
상기 제3속의 상태에서, 차속의 증가하여 제4속으로 변속을 하고자 할 때에는 제1 클러치(CL1)의 작동을 해제하고, 제2 클러치(CL2)를 작동 제어한다.
그러면, 전진 3속 상태에서 예비 동작으로 제2 싱크로나이저(SL2)의 슬리이브(SEL2)를 통해 제4/8속 변속기어(D4/8)와 제3 입력축(IS3)이 동기 연결된 상태로, 엔진(ENG)의 회전동력이 자연스럽게 제2 클러치(CL2), 제2 입력축(IS2), 제1 입력기어(G1), 아이들 입력기어(IDIG), 아이들 축(IDS), 아이들 출력기어(IDOG), 제2 입력기어(G2), 제3 입력축(IS3), 제4/8속 변속기어(D4/8), 제2 카운터 기어(CG2), 카운터 축(CS), 유성캐리어(PC), 제3 클러치(CL3), 출력축(OS), 출력기어(OG)를 통해 미도시한 종감속 기어로 전달되면서 전진 4속 주행이 이루어진다.
그리고 상기와 같이 전진 4속 변속이 완료된 후에는 다음 전진 5속 변속을 위하여 제1 싱크로나이저(SL1)의 슬리이브(SLE1)를 통해 제1/5속 변속기어(D1/5)와 제1 입력축(IS1)을 동기 연결한다.
[전진 5속]
상기 제4속의 상태에서, 차속의 증가하여 제5속으로 변속을 하고자 할 때에는, 상기 제2, 제3 클러치(CL2)(CL3)의 작동을 해제하고, 제1 클러치(CL1)와 제1 브레이크(BK1)를 작동 제어한다.
그러면, 전진 4속 상태에서 예비 동작으로 제1 싱크로나이저(SL1)의 슬리이브(SEL1)를 통해 제1/5속 변속기어(D1/5)와 제1 입력축(IS1)이 동기 연결된 상태로, 엔진(ENG)의 회전동력이 자연스럽게 제1 클러치(CL1), 제1 입력축(IS1), 제1/5속 변속기어(D1/5), 제1 카운터 기어(CG1), 카운터 축(CS), 유성캐리어(PC), 선기어(S), 출력축(OS), 출력기어(OG)를 통해 미도시한 종감속 기어로 전달되면서 전진 5속 주행이 이루어진다.
즉, 상기 전진 1속에서는 제2 변속부(T2)의 제3 클러치(CL3)가 작동함으로써, 유성기어세트(PG)가 직결의 상태가 되어 입력 그대로 출력되지만, 전진 5속에서는 제1 브레이크(BK1)의 작동으로 링기어(R)가 고정요소로 작동하고, 유성캐리어(PC)가 입력요소로 작동함으로써, 선기어(S)를 통해 증속 출력되면서 전진 5속을 구현할 수 있는 것이다.
그리고 상기와 같이 전진 5속 변속이 완료된 후에는 다음 전진 6속 변속을 위하여 제2 싱크로나이저(SL2)의 슬리이브(SEL2)를 통해 제2/6속 변속기어(D2/6)와 제3 입력축(IS3)을 동기 연결한다.
[전진 6속]
상기 제5속의 상태에서, 차속의 증가하여 제6속으로 변속을 하고자 할 때에는 제1 클러치(CL1)의 작동을 해제하고, 제2 클러치(CL2)를 작동 제어한다.
그러면, 전진 5속 상태에서 예비 동작으로 제2 싱크로나이저(SL2)의 슬리이브(SEL2)를 통해 제2/6속 변속기어(D2/6)와 제3 입력축(IS3)이 동기 연결된 상태로, 엔진(ENG)의 회전동력이 자연스럽게 제2 클러치(CL2), 제2 입력축(IS2), 제1 입력기어(G1), 아이들 입력기어(IDIG), 아이들 축(IDS), 아이들 출력기어(IDOG), 제2 입력기어(G2), 제3 입력축(IS3), 제2/6속 변속기어(D2/6), 제1 카운터 기어(CG1), 카운터 축(CS), 유성캐리어(PC), 선기어(S), 출력축(OS), 출력기어(OG)를 통해 미도시한 종감속 기어로 전달되면서 전진 6속 주행이 이루어진다.
즉, 상기 전진 2속에서는 제2 변속부(T2)의 제3 클러치(CL3)가 작동함으로써, 유성기어세트(PG)가 직결의 상태가 되어 입력 그대로 출력되지만, 전진 6속에서는 제1 브레이크(BK1)의 작동으로 링기어(R)가 고정요소로 작동하고, 유성캐리어(PC)가 입력요소로 작동함으로써, 선기어(S)를 통해 증속 출력되면서 전진 6속을 구현할 수 있는 것이다.
그리고 상기와 같이 전진 6속 변속이 완료된 후에는 다음 전진 7속 변속을 위하여 제1 싱크로나이저(SL1)의 슬리이브(SLE1)를 통해 제3/7속 변속기어(D3/7)와 제1 입력축(IS1)을 동기 연결한다.
[전진 7속]
상기 제6속의 상태에서, 차속의 증가하여 제7속으로 변속을 하고자 할 때에는 제2 클러치(CL2)의 작동을 해제하고, 제1 클러치(CL1)를 작동 제어한다.
그러면, 전진 6속 상태에서 예비 동작으로 제1 싱크로나이저(SL1)의 슬리이브(SEL1)를 통해 제3/7속 변속기어(D3/7)와 제1 입력축(IS1)이 동기 연결된 상태로, 엔진(ENG)의 회전동력이 자연스럽게 제1 클러치(CL1), 제1 입력축(IS1), 제3/7속 변속기어(D3/7), 제2 카운터 기어(CG2), 카운터 축(CS), 유성캐리어(PC), 선기어(S), 출력축(OS), 출력기어(OG)를 통해 미도시한 종감속 기어로 전달되면서 전진 7속 주행이 이루어진다.
즉, 상기 전진 3속에서는 제2 변속부(T2)의 제3 클러치(CL3)가 작동함으로써, 유성기어세트(PG)가 직결의 상태가 되어 입력 그대로 출력되지만, 전진 7속에서는 제1 브레이크(BK1)의 작동으로 링기어(R)가 고정요소로 작동하고, 유성캐리어(PC)가 입력요소로 작동함으로써, 선기어(S)를 통해 증속 출력되면서 전진 7속을 구현할 수 있는 것이다.
그리고 상기와 같이 전진 7속 변속이 완료된 후에는 다음 전진 8속 변속을 위하여 제2 싱크로나이저(SL2)의 슬리이브(SEL2)를 통해 제4/8속 변속기어(D4/8)와 제3 입력축(IS3)을 동기 연결한다.
[전진 8속]
상기 제7속의 상태에서, 차속의 증가하여 제2속으로 변속을 하고자 할 때에는 제1 클러치(CL1)의 작동을 해제하고, 제2 클러치(CL2)를 작동 제어한다.
그러면, 전진 7속 상태에서 예비 동작으로 제2 싱크로나이저(SL2)의 슬리이브(SEL2)를 통해 제4/8속 변속기어(D4/8)와 제3 입력축(IS3)이 동기 연결된 상태로, 엔진(ENG)의 회전동력이 자연스럽게 제2 클러치(CL2), 제2 입력축(IS2), 제1 입력기어(G1), 아이들 입력기어(IDIG), 아이들 축(IDS), 아이들 출력기어(IDOG), 제2 입력기어(G2), 제3 입력축(IS3), 제4/8속 변속기어(D4/8), 제2 카운터 기어(CG2), 카운터 축(CS), 유성캐리어(PC), 선기어(S), 출력축(OS), 출력기어(OG)를 통해 미도시한 종감속 기어로 전달되면서 전진 8속 주행이 이루어진다.
즉, 상기 전진 4속에서는 제2 변속부(T2)의 제3 클러치(CL3)가 작동함으로써, 유성기어세트(PG)가 직결의 상태가 되어 입력 그대로 출력되지만, 전진 8속에서는 제1 브레이크(BK1)의 작동으로 링기어(R)가 고정요소로 작동하고, 유성캐리어(PC)가 입력요소로 작동함으로써, 선기어(S)를 통해 증속 출력되면서 전진 8속을 구현할 수 있는 것이다.
상기와 같은 변속과정의 설명은 순차적으로 변속단이 상승할 때를 일 예로 설명한 것이며, 변속단이 순차적으로 하강할 때는 상기와 역순으로 이루어질 수 있다.
상기와 같은 변속 과정에서는 모터/제네레이터(MG)의 구동력을 엔진(ENG)의 보조 동력으로 사용하면, HEV 모드에서 전진 8속의 변속단을 그대로 구현할 수 있으며, 엔진(ENG)의 회전동력으로 주행할 때에는 모터/제너레이터(MG)의 로터(RT)가 항상 회전하므로 제너레이터로서 작동하면서 전기에너지를 생성하여 배터리를 충전하게 된다.
또한, 아이들 상태에서는 제1 싱크로나이저(SL1)의 슬리이브(SEL1)를 통해 제1/5속 변속기어(D1/5)와 제1 입력축(IS1)을 연결하고, 제1 클러치를 작동시키면 엔진(ENG)의 회전동력이 자연스럽게 모터/제네레이터(MG)의 로터(RT)를 회전시킴으로써, 모터/제네레이터(MG)가 제네레이터로 작동하면서 전기에너지를 생성하여 배터리를 충전하게 된다.
이상에서와 같이 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 변속장치는 전진 8속의 변속단을 구현함과 동시에 엔진(ENG)과 모터/제너레이터(MG)의 회전동력에 의하여 HEV 모드에서의 전진 8속의 변속단을 구현할 수 있으며, 가속 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 2개의 싱크로나이저(SL1)(SL2)와 1개의 유성기어세트(PG)를 이용하여 8속의 변속단을 구현함으로써, 구성을 간단히 하고, 중량을 최소화하여 연비를 크게 향상시킴은 물론 생산 원가를 절감할 수 있다.
또한, EV 모드에서 모터/제너레이터(MG)만으로 발진이 가능하여 부드러운 발진이 이루어질 수 있으며, EV 모드에서 전진 2속과 후진 2속의 변속단을 구현하여 연비를 개선할 수 있다.
또한, 엔진(ENG)의 구동력에 의한 전 변속단 주행에서 모터/제너레이터(MG)의 로터(RT)가 항상 회전하므로 제너레이터로서 작동하면서 전기에너지는 생성하여 배터리에 충전할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변속장치의 모식도이다.
도 3을 참조하면, 상기 제1 실시 예에서는 제2 변속부(T2)를 형성하는 유성기어세트(PG)를 카운터 축(CS)의 후측에 배치하고 있으나, 제2 실시 예에서는 제2 변속부(T2)를 형성하는 유성기어세트(PG)를 카운터 축(CS)의 전방에 배치하였다.
상기 제2 실시 예와 같이 제2 변속부(T2)를 형성하는 유성기어세트(PG)를 카운터 축(CS) 전방에 배치하는 경우에는 카운터 축(CS)을 중공축으로 형성할 필요가 없으며, 상기 카운터 축(CS)을 선기어(S)와 직접 연결함과 동시에, 유성 캐리어(PC)와의 사이에 제3 클러치(CL3)를 개재하여 선택적으로 연결할 수 있다.
그러면, 상기 제1 실시 예에서는 제3 클러치(CL3)를 작동시키면, 동속 출력이 이루어지고, 제1 브레이크(BK1)를 작동시키면, 증속 출력이 이루어졌으나, 제2 실시예서는 제3 클러치(CL3)를 작동시키면, 동속 출력이 이루어지는 반면, 제1 브레이크(BK1)를 작동시키면 감속 출력이 이루어진다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변속장치의 변속 작동표이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 변속장치에서는 제1 실시 예와 비교하여 전진 1속, 2속, 3속, 4속에서 제1 브레이크(BK1)가 작동하고, 전진 5속, 6속, 7속, 8속에서 제3 클러치(CL3)가 작동한다는 것만 다를 뿐, 이외의 변속과정은 제1 실시 예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 개시하고 있으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 발명하여 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
CL1, CL2 ... 제1, 제2 클러치
CG1, CG2 ... 제1, 제2 카운터 기어
CS... 카운터 축
D1/5... 제1/5속 변속기어.
D2/6... 제2/6속 변속기어
D3/7... 제3/7속 변속기어
D4/8... 제4/8속 변속기어
G1,G2... 제1,2 입력기어
IDS... 아이들 축
IDIG... 아이들 입력기어
IDOG... 아이들 출력기어
IS1, IS2, IS3... 제1, 제2, 제3 입력축
MG... 모터/제네레이터
PG... 유성기어세트
OS... 출력축
SL1,SL2... 제1, 제2 싱크로나이저
T1, T2... 제1, 제2 변속부

Claims (30)

  1. 엔진으로부터 입력되는 회전동력을 4개의 변속단으로 변속하여 출력하는 제1 변속부;
    상기 제1 변속부의 출력 측과 직접 연결되는 모터/제네레이터;
    상기 제1 변속부로부터 4개의 변속단으로 입력되는 회전동력을 유성기어세트를 통하여 각각 2개의 변속단으로 가변 변속하여 8개의 변속단으로 출력하는 제2 변속부;
    상기 제2 변속부의 출력 측에 출력축을 통하여 연결되어 최종 출력이 이루어지는 출력수단;
    을 포함하는 차량용 변속장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 변속부는
    상기 엔진의 출력 측에 제1 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 제1 입력축;
    중공축으로서 상기 제1 입력축 상에 회전 간섭 없이 배치되어 상기 엔진의 출력 측에 제2 클러치를 통하여 선택적으로 연결되며, 일측에 제1 입력기어가 구성되는 제2 입력축;
    상기 제1, 제2 입력축과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되며, 일측에 제2 입력기어가 구성되는 제3 입력축;
    상기 제2 입력축 상의 제1 입력기어와, 상기 제3 입력축 상의 제2 입력기어에 외접 기어 연결되어 상호 동일방향으로 동력 연결하는 아이들 기어유닛;
    상기 제1 입력축 상에 회전 간섭 없이 배치되어 동기유닛에 의해 상기 제1 입력축에 선택적으로 동기 연결되는 한 쌍의 홀수단 변속기어;
    상기 제3 입력축 상에 회전 간섭 없이 배치되어 동기유닛에 의해 상기 제3 입력축에 선택적으로 동기 연결되는 한 쌍의 짝수단 변속기어;
    상기 출력축과 동일축선 상에 배치된 카운터 축이 상기 한 쌍의 홀수단 및 짝수단 변속기어에 외접 기어 연결된 복수의 카운터 기어를 통하여 엔진의 회전동력을 전달받아 상기 제2 변속부로 출력하는 중간축유닛;
    을 포함하는 차량용 변속장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 아이들 기어유닛은
    상기 제2, 제3 입력축에 이웃하여 형성하게 배치되는 아이들 축;
    상기 아이들 축의 일측에 구성되어 상기 제2 입력축 상의 제1 입력기어와 외접 기어 연결되는 아이들 입력기어;
    상기 아이들 축의 타측에 구성되어 상기 제3 입력축 상의 제2 입력기어와 외접 기어 연결되는 아이들 출력기어로 이루어지는 차량용 변속장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 한 쌍의 홀수단 변속기어는
    제1속 및 제5속을 함께 구현하기 위한 제1/5속 변속기어;
    제3속 및 제7속을 함께 구현하기 위한 제3/7속 변속기어로 구성되며,
    상기 제1/5속 변속기어와 제3/7속 변속기어는 동기유닛인 제1 싱크로나이저를 통하여 상기 제1 입력축에 선택적으로 동기 연결되는 차량용 변속장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 한 쌍의 짝수단 변속기어는
    제2속 및 제6속을 함께 구현하기 위한 제2/6속 변속기어;
    제4속 및 제8속을 함께 구현하기 위한 제4/8속 변속기어로 구성되며,
    상기 제2/6속 변속기어와 제4/8속 변속기어는 동기유닛인 제2 싱크로나이저를 통하여 상기 제3 입력축에 선택적으로 동기 연결되는 차량용 변속장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 중간축유닛은
    중공축으로 이루어져 상기 출력수단의 출력축 외주 측에 회전 간섭 없이 배치된 카운터 축;
    상기 한 쌍의 홀수단 및 짝수단 변속기어 중, 각 하나씩의 변속기어와 외접 기어 연결되는 제1 카운터 기어;
    상기 한 쌍의 홀수단 및 짝수단 변속기어 중, 각 다른 하나씩의 변속기어와 외접 기어 연결되는 제2 카운터 기어로 구성되어 상기 제1 변속부의 회전동력을 제2 변속부로 전달하는 차량용 변속장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 모터/제너레이터는
    상기 제1 변속부의 출력 측에 직접 연결되는 로터와, 상기 로터의 외주 측에 배치되어 변속기 하우징에 고정되는 스테이터로 이루어지는 차량용 변속장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 변속부는
    상기 유성기어세트의 작동 제어에 의해 상기 제1 변속부로부터 입력되는 회전동력을 동속 및 증속하여 상기 출력수단으로 출력하는 차량용 변속장치.
  9. 제2항 또는 제8항에 있어서,
    상기 제2 변속부는
    상기 모터/제네레이터의 반경방향 내측에 배치되어 3개의 회전요소를 갖는 유성기어세트;
    상기 유성기어세트의 3개의 회전요소 중, 상기 제1 변속부의 카운트 축과 직접 연결되는 회전요소와 상기 출력축과 직접 연결되는 회전요소를 선택적으로 연결하는 제3 클러치;
    상기 2개의 회전요소를 제외한 나머지 하나의 회전요소를 변속기 하우징에 선택적으로 연결하는 제1 브레이크를 포함하는 차량용 변속장치.
  10. 제2항 내지 제6항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 유성기어세트는
    싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지며, 선기어가 상기 출력수단의 출력축과 직접 연결되며, 유성캐리어가 상기 제1 변속부의 카운터 축에 직접 연결됨과 동시에 제3 클러치를 통하여 상기 선기어와 선택적으로 연결되며, 링기어가 제1 브레이크를 통하여 변속기 하우징에 선택적으로 연결되는 차량용 변속장치.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 중간축유닛은
    상기 출력수단의 출력축과 동일축선 상의 후방에 배치된 카운터 축;
    상기 한 쌍의 홀수단 및 짝수단 변속기어 중, 각 하나씩의 변속기어와 외접 기어 연결되는 제1 카운터 기어;
    상기 한 쌍의 홀수단 및 짝수단 변속기어 중, 각 다른 하나씩의 변속기어와 외접 기어 연결되는 제2 카운터 기어로 구성되어 상기 제1 변속부의 회전동력을 제2 변속부로 전달하는 차량용 변속장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제2 변속부는
    상기 유성기어세트의 작동 제어에 의해 상기 제1 변속부로부터 입력되는 회전동력을 동속 또는 감속하여 상기 출력수단으로 출력하는 차량용 변속장치.
  13. 제2항 또는 제12항에 있어서,
    상기 제2 변속부는
    상기 제1 변속부의 카운터 축 선상의 선단부에 배치되어 3개의 회전요소를 갖는 유성기어세트;
    상기 유성기어세트의 3개의 회전요소 중, 상기 제1 변속부의 카운터 축과 직접 연결되는 회전요소와 상기 출력축과 직접 연결되는 회전요소를 선택적으로 연결하는 제3 클러치;
    상기 2개의 회전요소를 제외한 나머지 하나의 회전요소를 변속기 하우징에 선택적으로 연결하는 제1 브레이크를 포함하는 차량용 변속장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 유성기어세트는
    싱글 피니언 유성기어세트로 이루어져, 선기어가 제1 변속부의 카운터 축에 직접 연결되며, 유성캐리어가 상기 출력수단의 출력축과 직접 연결됨과 동시에 제3 클러치를 통하여 상기 선기어와 선택적으로 연결되며, 링기어가 제1 브레이크를 통하여 변속기 하우징에 선택적으로 연결되는 차량용 변속장치.
  15. 엔진의 출력 측에 제1 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 제1 입력축과, 중공축으로서 상기 제1 입력축 상에 회전 간섭 없이 배치되어 상기 엔진의 출력 측에 제2 클러치를 통하여 선택적으로 연결되며, 일측에 제1 입력기어가 구성되는 제2 입력축과, 상기 제1, 제2 입력축과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되며, 일측에 제2 입력기어가 구성되는 제3 입력축과, 상기 제2 입력축 상의 제1 입력기어와 상기 제3 입력축 상의 제2 입력기어에 외접 기어 연결되어 상호 동일방향으로 동력 연결하는 아이들 기어유닛과, 상기 제1 입력축 상에 회전 간섭 없이 배치되어 동기유닛에 의해 상기 제1 입력축에 선택적으로 동기 연결되는 한 쌍의 홀수단 변속기어와, 상기 제3 입력축 상에 회전 간섭 없이 배치되어 동기유닛에 의해 상기 제3 입력축에 선택적으로 동기 연결되는 한 쌍의 짝수단 변속기어와, 상기 제2, 제3 입력축 사이에 평행하게 배치되는 카운터 축이 상기 한 쌍의 홀수단 및 짝수단 변속기어에 외접 기어 연결된 복수의 카운터 기어를 통하여 엔진의 회전동력을 전달받아 출력하는 중간축유닛을 포함하는 제1 변속부;
    상기 카운터 축의 후측에서 카운터 축에 직접 연결되는 모터/제네레이터;
    상기 모터/제네레이터의 반경방향 내측에 배치되어 3개의 회전요소를 갖는 유성기어세트와, 상기 유성기어세트의 3개의 회전요소 중, 상기 제1 변속부의 카운트 축과 직접 연결되는 회전요소와 상기 출력축과 직접 연결되는 회전요소를 선택적으로 연결하는 제3 클러치와, 상기 2개의 회전요소를 제외한 나머지 하나의 회전요소를 변속기 하우징에 선택적으로 연결하는 제1 브레이크를 포함하는 제2 변속부;
    상기 유성기어세트의 출력요소와 출력축을 통하여 연결되어 최종 출력이 이루어지도록 하는 출력수단;
    을 보유하는 차량용 변속장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 아이들 기어유닛은
    상기 제2, 제3 입력축에 이웃하여 형성하게 배치되는 아이들 축;
    상기 아이들 축의 일측에 구성되어 상기 제2 입력축 상의 제1 입력기어와 외접 기어 연결되는 아이들 입력기어;
    상기 아이들 축의 타측에 구성되어 상기 제3 입력축 상의 제2 입력기어와 외접 기어 연결되는 아이들 출력기어로 이루어지는 차량용 변속장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 한 쌍의 홀수단 변속기어는
    제1속 및 제5속을 함께 구현하기 위한 제1/5속 변속기어;
    제3속 및 제7속을 함께 구현하기 위한 제3/7속 변속기어로 구성되며,
    상기 제1/5속 변속기어와 제3/7속 변속기어는 동기유닛인 제1 싱크로나이저를 통하여 상기 제1 입력축에 선택적으로 동기 연결되는 차량용 변속장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 한 쌍의 짝수단 변속기어는
    제2속 및 제6속을 함께 구현하기 위한 제2/6속 변속기어;
    제4속 및 제8속을 함께 구현하기 위한 제4/8속 변속기어로 구성되며,
    상기 제2/6속 변속기어와 제4/8속 변속기어는 동기유닛인 제2 싱크로나이저를 통하여 상기 제3 입력축에 선택적으로 동기 연결되는 차량용 변속장치.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 중간축유닛은
    중공축으로 이루어져 상기 출력수단의 출력축 외주 측에 회전 간섭 없이 배치된 카운터 축;
    상기 한 쌍의 홀수단 및 짝수단 변속기어 중, 각 하나씩의 변속기어와 외접 기어 연결되는 제1 카운터 기어;
    상기 한 쌍의 홀수단 및 짝수단 변속기어 중, 각 다른 하나씩의 변속기어와 외접 기어 연결되는 제2 카운터 기어로 구성되어 상기 제1 변속부의 회전동력을 제2 변속부로 전달하는 차량용 변속장치.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 모터/제너레이터는
    상기 제1 변속부의 출력 측에 직접 연결되는 로터와, 상기 로터의 외주 측에 배치되어 변속기 하우징에 고정되는 스테이터로 이루어지는 차량용 변속장치.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 제2 변속부는
    상기 유성기어세트의 작동 제어에 의해 상기 제1 변속부의 카운터 축으로부터 입력되는 회전동력을 동속 및 증속하여 상기 출력수단의 출력축으로 출력하는 차량용 변속장치.
  22. 제15항 내지 제21항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 유성기어세트는
    싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지며, 선기어가 상기 출력수단의 출력축과 직접 연결되며, 유성캐리어가 상기 제1 변속부의 카운터 축에 직접 연결됨과 동시에 제3 클러치를 통하여 상기 선기어와 선택적으로 연결되며, 링기어가 제1 브레이크를 통하여 변속기 하우징에 선택적으로 연결되는 차량용 변속장치.
  23. 엔진의 출력 측에 제1 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 제1 입력축과, 중공축으로서 상기 제1 입력축 상에 회전 간섭 없이 배치되어 상기 엔진의 출력 측에 제2 클러치를 통하여 선택적으로 연결되며, 일측에 제1 입력기어가 구성되는 제2 입력축과, 상기 제1, 제2 입력축과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되며, 일측에 제2 입력기어가 구성되는 제3 입력축과, 상기 제2 입력축 상의 제1 입력기어와, 상기 제3 입력축 상의 제2 입력기어에 외접 기어 연결되어 상호 동일방향으로 동력 연결하는 아이들 기어유닛과, 상기 제1 입력축 상에 회전 간섭 없이 배치되어 동기유닛에 의해 상기 제1 입력축에 선택적으로 동기 연결되는 한 쌍의 홀수단 변속기어와, 상기 제3 입력축 상에 회전 간섭 없이 배치되어 동기유닛에 의해 상기 제3 입력축에 선택적으로 동기 연결되는 한 쌍의 짝수단 변속기어와, 상기 제2, 제3 입력축 사이에 평행하게 배치되는 카운터 축이 상기 한 쌍의 홀수단 및 짝수단 변속기어에 외접 기어 연결된 복수의 카운터 기어를 통하여 엔진의 회전동력을 전달받아 출력하는 중간축유닛을 포함하는 제1 변속부;
    상기 카운터 축의 후측에서 카운터 축에 직접 연결되는 모터/제네레이터;
    상기 제1 변속부의 카운터 축 선상의 선단부에 배치되어 3개의 회전요소를 갖는 유성기어세트와, 상기 유성기어세트의 3개의 회전요소 중, 상기 제1 변속부의 카운터 축과 직접 연결되는 회전요소와 상기 출력축과 직접 연결되는 회전요소를 선택적으로 연결하는 제3 클러치와, 상기 2개의 회전요소를 제외한 나머지 하나의 회전요소를 변속기 하우징에 선택적으로 연결하는 제1 브레이크를 포함하는 제2 변속부;
    상기 유성기어세트의 출력요소와 출력축을 통하여 연결되어 최종 출력이 이루어지도록 하는 출력수단;
    을 보유하는 차량용 변속장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 아이들 기어유닛은
    상기 제2, 제3 입력축에 이웃하여 형성하게 배치되는 아이들 축;
    상기 아이들 축의 일측에 구성되어 상기 제2 입력축 상의 제1 입력기어와 외접 기어 연결되는 아이들 입력기어;
    상기 아이들 축의 타측에 구성되어 상기 제3 입력축 상의 제2 입력기어와 외접 기어 연결되는 아이들 출력기어로 이루어지는 차량용 변속장치.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 한 쌍의 홀수단 변속기어는
    제1속 및 제5속을 함께 구현하기 위한 제1/5속 변속기어;
    제3속 및 제7속을 함께 구현하기 위한 제3/7속 변속기어로 구성되며,
    상기 제1/5속 변속기어와 제3/7속 변속기어는 동기유닛인 제1 싱크로나이저를 통하여 상기 제1 입력축에 선택적으로 동기 연결되는 차량용 변속장치.
  26. 제23항에 있어서,
    상기 한 쌍의 짝수단 변속기어는
    제2속 및 제6속을 함께 구현하기 위한 제2/6속 변속기어;
    제4속 및 제8속을 함께 구현하기 위한 제4/8속 변속기어로 구성되며,
    상기 제2/6속 변속기어와 제4/8속 변속기어는 동기유닛인 제2 싱크로나이저를 통하여 상기 제3 입력축에 선택적으로 동기 연결되는 차량용 변속장치.
  27. 제23항에 있어서,
    상기 중간축유닛은
    상기 출력수단의 출력축과 동일축선 상의 후방에 배치된 카운터 축;
    상기 한 쌍의 홀수단 및 짝수단 변속기어 중, 각 하나씩의 변속기어와 외접 기어 연결되는 제1 카운터 기어;
    상기 한 쌍의 홀수단 및 짝수단 변속기어 중, 각 다른 하나씩의 변속기어와 외접 기어 연결되는 제2 카운터 기어로 구성되어 상기 제1 변속부의 회전동력을 제2 변속부로 전달하는 차량용 변속장치.
  28. 제23항에 있어서,
    상기 모터/제너레이터는
    상기 제1 변속부의 출력 측에 직접 연결되는 로터와, 상기 로터의 외주 측에 배치되어 변속기 하우징에 고정되는 스테이터로 이루어지는 차량용 변속장치.
  29. 제1항에 있어서,
    상기 제2 변속부는
    상기 유성기어세트의 작동 제어에 의해 상기 제1 변속부로부터 입력되는 회전동력을 동속 또는 감속하여 상기 출력수단으로 출력하는 차량용 변속장치.
  30. 제23항 내지 제29항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 유성기어세트는
    싱글 피니언 유성기어세트로 이루어져, 선기어가 제1 변속부의 카운터 축에 직접 연결되며, 유성캐리어가 상기 출력수단의 출력축과 직접 연결됨과 동시에 제3 클러치를 통하여 상기 선기어와 선택적으로 연결되며, 링기어가 제1 브레이크를 통하여 변속기 하우징에 선택적으로 연결되는 차량용 변속장치.
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