KR20180067297A - 하이브리드 차량용 동력전달장치 - Google Patents

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KR20180067297A
KR20180067297A KR1020160168881A KR20160168881A KR20180067297A KR 20180067297 A KR20180067297 A KR 20180067297A KR 1020160168881 A KR1020160168881 A KR 1020160168881A KR 20160168881 A KR20160168881 A KR 20160168881A KR 20180067297 A KR20180067297 A KR 20180067297A
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planetary gear
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하준영
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현대자동차주식회사
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    • 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
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
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    • 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
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    • 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
    • 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
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
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    • 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
    • F16H2003/0815—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 using torque sharing, i.e. engaging two gear ratios simultaneously to transfer large torque, e.g. using one slipping 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
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    • 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
    • F16H2200/2005—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with one 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
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    • 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
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Abstract

하이브리드 차량용 동력전달장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치는 주동력원인 엔진과, 보조 동력원인 제1, 제2 모터/제너레이터와, 동력분기수단인 유성기어세트가 동일 축선 상으로 배치되어 상기 엔진의 회전동력과 제2 모터/제너레이터의 회전동력이 각각 독립된 경로를 통해 디프렌셜을 포함하는 종감속 기구의 종감속 기어로 전달되는 하이브리드 차량용 동력전달장치에 있어서, 상기 엔진의 회전동력은 상기 유성기어세트에서 분기되어 중간축과 출력축을 통해 종감속 기어로 전달되고, 상기 제2 모터/제너레이터의 회전동력은 변속기구를 통해 다단으로 변속되어 출력축을 통해 종감속 기어로 전달되도록 한다.

Description

하이브리드 차량용 동력전달장치{POWER TRANSMISSION SYSTEM OF HYBRID ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 하이브리드 차량용 동력전달장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 EV 주행을 다단화하여 시스템 성능을 만족시키기 위한 구동용 모터/제너레이터의 용량을 줄이고, 생산 원가를 절감할 수 있도록 한 하이브리드 차량용 동력전달장치에 관한 것이다.
자동차의 친환경 기술은 미래 자동차 산업의 생존이 달린 핵심기술로서, 선진 자동차 메이커들은 환경 및 연비 규제를 달성하기 위한 친환경 자동차 개발에 총력을 기울이고 있다.
이에 따라 각 자동차 메이커들은 전기 자동차(EV : Electric Vehicle), 하이브리드 전기 자동차(HEV : Hybrid Electric Vehicle), 연료전지 자동차(FCEV : Fuel Cell Electric Vehicle)등을 미래형 자동차 기술로서 개발하고 있다.
상기와 같은 미래형 자동차는 중량 및 원가 등 여러 가지 기술적인 제약이 있기 때문에 자동차 메이커에서는 배기가스 규제를 만족시키고, 연비 성능의 향상을 위한 현실적인 문제의 대안으로서 하이브리드 자동차에 주목하고 있으며, 이를 실용화하기 위해 치열한 경쟁을 벌이고 있다.
하이브리드 자동차는 2개 이상의 동력원(Power Source)을 사용하는 자동차로서, 여러 가지 방식으로 조합될 수 있으며, 에너지원으로는 기존의 화석 연료를 사용하는 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진과 전기 에너지에 의하여 구동되는 모터/제너레이터가 혼합되어 사용된다.
이러한 하이브리드 자동차는 저속에서 상대적으로 저속토크 특성이 좋은 모터/제너레이터를 주동력원으로 사용하고, 고속에서는 상대적으로 고속토크 특성이 좋은 엔진을 주동력원으로 사용한다.
이에 따라 하이브리드 자동차는 저속구간에서 화석 연료를 사용하는 엔진의 작동이 정지되고 모터/제너레이터를 사용하기 때문에 연비 개선과 배기가스의 저감에 우수한 효과가 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 EV 주행을 다단화하여 시스템 성능을 만족시키기 위한 구동용 모터/제너레이터의 용량을 줄임으로써, 전장 및 중량을 줄이고, 생산원가를 절감할 수 있는 하이브리드 차량용 동력전달장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 주동력원인 엔진과, 보조 동력원인 제1, 제2 모터/제너레이터와, 동력분기수단인 유성기어세트가 동일 축선 상으로 배치되어 상기 엔진의 회전동력과 제2 모터/제너레이터의 회전동력이 각각 독립된 경로를 통해 디프렌셜을 포함하는 종감속 기구의 종감속 기어로 전달되는 하이브리드 차량용 동력전달장치에 있어서, 상기 엔진의 회전동력은 상기 유성기어세트에서 분기되어 중간축과 출력축을 통해 종감속 기어로 전달되고, 상기 제2 모터/제너레이터의 회전동력은 변속기구를 통해 다단으로 변속되어 출력축을 통해 종감속 기어로 전달되도록 한 하이브리드 차량용 동력전달장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1, 제2 모터 제너레이터, 유성기어세트, 변속기구는 엔진 측으로부터 유성기어세트, 변속기구, 제2 모터 제너레이터, 제1 모터/제너레이터의 순서로 배치될 수 있다.
또한, 상기 유성기어세트는 싱글피니언 유성기어세트로 이루어지되, 선기어가 동력전달축을 통해 상기 제1 모터/제너레이터에 직접 연결됨과 동시에 변속기 하우징과 선택적으로 연결되고, 유성캐리어가 엔진의 회전동력을 전달받는 입력축과 직접 연결되고, 링기어가 상기 중간축과 외접 기어 연결될 수 있다.
또한, 상기 중간축은 상기 입력축과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되어, 일측단에 상기 유성기어세트의 링기어와 직접 연결되는 엔진 출력기어와 외접 기어 연결되는 중간 입력기어가 배치되고, 타측단에 출력축의 출력기어와 외접 기어 연결되는 중간 출력기어가 배치될 수 있다.
또한, 상기 변속기구는 싱크로나이저 기구로 구성될 수 있다.
또한, 상기 변속기구는 상기 동력전달축 상에 회전 간섭 없이 중첩 배치되는 제2 모터/제너레이터의 제2 모터축 상에 제1, 제2속용 구동기어를 회전 간섭 없이 중첩 배치하고, 상기 제1, 제2속용 구동기어는 싱크로나이저 기구에 의하여 선택적으로 상기 제2 모터축과 동기 연결되도록 하고, 상기 제2 모터축과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되는 상기 출력축 상에 상기 제1, 제2속용 구동기어와 외접 기어 연결되는 제1, 제2속용 피동기어를 일체로 구성할 수 있다.
본 발명에 의한 하이브리드 차량용 동력전달장치는 구동용 모터인 제2 모터/제너레이터의 제2 모터축 상에 2단 변속이 가능한 변속기구를 배치하여 EV 주행을 2단화함으로써, 제2 모터/제너레이터에 요구하는 토크가 작아지기 때문에 용량을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 하이브리드 차량용 동력전달장치는 제2 모터/제너레이터의 용량이 줄면서 부피가 작아지면서 전장 및 중량이 작아져 그에 따른 생산 원가를 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 하이브리드 차량용 동력전달장치는 변속기구가 새롭게 추가된다고 하더라도 제2 모터/제너레이터의 부피 감소로 만들어짐으로써, 변속기 전체의 전장 증가 없이 EV 다단 주행을 구현할 수 있다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 EV 모드1 에서의 동력전달 계통도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 EV 모드2 에서의 동력전달 계통도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 HEV 모드1 에서의 동력전달 계통도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 HEV 모드2 에서의 동력전달 계통도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치에 대한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치는 엔진(ENG)과 제1, 제2 모터/제너레이터(MG1)(MG2)를 동력원으로 하며, 동력분기수단인 유성기어세트(PG)를 포함하여 이루어지는 통상의 하이브리드 자동차의 동력전달장치에 있어서, EV 모드 주행을 다단화 할 수 있는 변속기구(TM)를 포함한다.
상기 엔진(ENG)은 주 동력원으로서, 기존의 화석 연료를 사용하는 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진 등의 공지된 각종 엔진이 이용될 수 있으며, 엔진(ENG)으로부터 출력되는 회전동력은 입력축(IS)을 통해 동력전달장치로 입력된다.
상기 동력분기수단인 유성기어세트(PG)는 상기 입력축(IS)과 동일 축선 상에 배치되는데, 상기 유성기어세트(PG)는 싱글 피니언 유성기어세트로서, 선기어(S), 상기 선기어(S)와 외접으로 맞물리는 피니언을 회전 지지하는 유성캐리어(PC), 상기 피니언(P)과 내접으로 맞물리는 링기어(R)를 회전요소로 포함한다.
상기 유성기어세트(PG)에서 선기어(S)는 상기 입력축(IS)과 동일 축선 상에 배치되어 변속기 하우징(H)과 브레이크(BK)를 개재시켜 연결되는 동력전달축(TFS)과 직접 연결되고, 유성캐리어(PC)는 상기 입력축(IS)과 직접 연결되며, 링기어(R)는 엔진출력기어(EOG)와 직접 연결된다.
상기 제1, 제2 모터/제너레이터(MG1)(M2)는 공지와 같이 모터와 제너레이터 기능을 수행하며, 변속기 하우징에 고정되는 스테이터와, 상기 스테이터의 반경방향 내측에서 회전 가능하게 지지되는 로터를 포함하여 이루어지며, 상기 로터에 각각 제1, 제2 모터축(MS1)(MS2)이 직접 연결된다.
상기 제1, 제2 모터/제너레이터(MG1)(MG2)는 상기 동력전달축(TFS)상에 배치되는데, 상기 제1 모터/제너레이터(MG1)의 제1 모터축(MS1)은 상기 동력전달축(TFS)과 직접 연결되어 상기 유성기어세트(PG)의 선기어(S)와 직접 연결되며, 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)의 제2 모터축(MS2)은 중공축으로 이루어져 상기 동력전달축(TFS)의 외주 측에 회전 간섭 없이 중첩 배치된다.
상기 변속기구(TM)는 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)의 제2 모터축(MS2) 외주 측에 배치되며, 싱크로나이저 기구로 구성된다.
보다 구체적으로, 싱크로나이저 기구를 형성하는 제1, 제2속용 구동기어(D1)(D2)는 상기 제2 모터축(MS2)상에 회전 간섭 없이 배치되어 상기 제2 모터축(MS2)과 선택적으로 동기 연결되도록 구성된다.
그리고 상기 제2 모터축(MS2)과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되는 출력축(OS)에는 상기 제1, 제2속용 구동기어(D1)(D2)와 외접 기어 연결되는 제1, 제2속용 피동기어(P1)(P2)를 일체로 형성되고, 일측단에 출력기어(OG)가 일체로 형성된다.
이에 따라 상기 제2 모터축(MS2)으로 입력이 이루어지고 있는 상태에서 싱크로나이저 기구가 제1속용 구동기어(D1)와 제2 모터축(TFS)을 동기 연결하면 제1속으로 변속이 이루어지고, 싱크로나이저 기구가 제2속용 구동기어(D2)와 제2 모터축(MS2)을 동기 연결하면 제2속으로 변속이 이루어져 출력축(OS)으로 출력된다.
상기에서 변속기구(TM)를 형성하는 싱크로나이저 기구는 공지의 구성이므로 상세한 설명은 생략하며, 상기 싱크로나이저에 적용되는 슬리이브(SLE)는 공지와 같이 별도의 액추에이터(미도시)를 구비하며, 상기 액추에이터는 트랜스미션 제어유닛에 의하여 제어된다.
상기에서는 변속기구(TM)를 싱크로나이저 기구로 형성한 것을 일예로 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 듀얼 클러치 또는 유성기어세트를 이용한 변속기구로 구성할 수 있다.
상기에서 엔진출력기어(EOG)를 통해 출력되는 회전동력은 중간축(CS)을 통해 상기 출력축(CS)의 출력기어(OG)로 전달된다.
상기 중간축(CS)은 상기 입력축(IS)과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되며, 일측에는 상기 엔진출력기어(EOG)와 외접 기어 연결되는 중간입력기어(CIG)가 일체로 형성되고, 타측에는 상기 출력기어(OG)와 외접 기어 연결되는 중간출력기어(COG)가 일체로 형성된다.
이에 따라 상기 유성기어세트(PG)의 링기어(R)로부터 전달되는 회전동력은 상기 중간축(CS)을 통해 출력축(OS)으로 전달되고, 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)로부터 전달되는 회전동력은 변속기구(TM)를 통해 2단으로 변속되어 출력축(OS)으로 전달된다.
그리고 상기 출력축(OS)에 전달된 회전동력은 출력기어(OG)를 통해 디프렌셜(DIFF)을 포함하는 종감속기구(FD)의 종감속 기어(FG)로 전달된다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 EV 모드1 에서의 동력전달 계통도이다.
도 2를 참조하면, EV 모드1 에서는 엔진(ENG)은 작동이 정지된 상태를 유지하고, 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)가 구동된다.
이때, 변속기구(TM)의 슬리이브(SLE)가 제1속용 구동기어(D1)를 제2 모터축(MS2)과 연결하고 있기 때문에 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)의 회전동력은 제2 모터축(MS2), 제1속용 구동기어(D1), 제1속용 피동기어(P1), 출력축(OS), 출력기어(OG)를 통해 종감속 기구(FD)의 종감속 기어(FG)로 전달되면서 차량의 주행이 이루어진다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 EV 모드2 에서의 동력전달 계통도이다.
도 3을 참조하면, EV 모드2 에서는 상기 EV 모드1과 마찬가지로 엔진(ENG)은 작동이 정지된 상태를 유지하고, 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)가 구동된다.
이때, 변속기구(TM)의 슬리이브(SLE)가 제2속용 구동기어(D2)를 제2 모터축(MS2)과 연결하고 있기 때문에 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)의 회전동력은 제2 모터축(MS2), 제2속용 구동기어(D2), 제2속용 피동기어(P2), 출력축(OS), 출력기어(OG)를 통해 종감속 기구(FD)의 종감속 기어(FG)로 전달되면서 차량의 주행이 이루어진다.
상기에서와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 EV 모드 1, 2에서는 제2 모터/제너레이터(MG2)의 회전동력이 변속기구(TM2)에서 2개의 변속단으로 감속 변속되어 출력됨으로써, 제2 모터/제너레이터(MG2)에 요구하는 토크가 줄어들게 됨으로써, 제2 모터/제너레이터(MG2)의 용량을 줄일 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 HEV 모드1 에서의 동력전달 계통도이다.
도 4를 참조하면, HEV 모드1 에서는 엔진(ENG)의 회전동력은 유성기어세트(PG)로 전달되어 일부는 출력축(OS)으로 전달되고, 일부는 제1 모터/제너레이터(MG1)로 전달된다.
보다 구체적으로는 유성기어세트(PG)에서 분기되어 링기어(R)를 통해 출력되는 엔진(ENG)의 회전동력은 엔진출력기어(EOG), 중간입력기어(CIG), 중간축(CS), 중간출력기어(COG), 출력기어(OG)를 통해 종감속 기구(FD)의 종감속 기어(FG)로 전달되면서 차량의 주행이 이루어진다.
그리고 유성기어세트(PG)에서 분기되어 선기어(S)를 통해 출력되는 엔진(ENG)의 회전동력은 동력전달축(TFS)과 제1 모터축(MS1)을 통해 제1 모터/제너레이터(MG1)의 로터를 구동시켜 발전이 이루어지도록 하며, 제1 모터/제너레이터(MG)에서 발전된 전기 에너지는 제2 모터/제너레이터(MG2)로 공급되면서 HEV 모드 1의 주행이 이루어진다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 HEV 모드2 에서의 동력전달 계통도이다.
도 5를 참조하면, HEV 모드2 에서는 상기 HEV 모드1의 상태에서 브레이크(BK)가 작동된다.
그러면, 엔진(ENG)의 모든 회전동력은 유성기어세트(PG)를 통해 동력전달축(TFS)으로 전달되어 제2 모터/제너레이터(MG2)의 회전동력과 합해진 구동력으로 HEV 모드2 주행이 이루어진다.
이때, 제2 모터/제너레이터(MG2)의 회전동력은 차량의 운행 조건에 따라 일점쇄선과 같은 제1속으로 변속되거나, 이점쇄선과 같은 제2속으로 변속되어 합성될 수 있다.
하지만 제2 모터/제너레이터(MG2)의 보조동력이 필요하지 않을 때에는 변속기구(TM)가 중립의 상태가 되면서 엔진(ENG)의 회전동력으로만 구동될 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명에 의한 하이브리드 차량용 동력전달장치는 구동용 모터인 제2 모터/제너레이터(MG2)의 제2 모터축(MS2) 상에 2단 변속이 가능한 변속기구(MT)를 배치하여 EV 주행을 2단화함으로써, 제2 모터/제너레이터(MG2)에 요구하는 토크가 작아지기 때문에 용량을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 하이브리드 차량용 동력전달장치는 제2 모터/제너레이터(MG2)의 용량이 줄면서 부피가 작아지면서 전장 및 중량이 작아져 그에 따른 생산 원가를 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 하이브리드 차량용 동력전달장치는 변속기구(MT)가 새롭게 추가된다고 하더라도 제2 모터/제너레이터(MG2)의 부피 감소로 만들어짐으로써, 변속기 전체의 전장 증가 없이 EV 다단 주행을 구현할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
BK...브레이크
CIG... 중간입력기어
COG... 중간출력기어
CS... 중간축
EOG... 엔진 출력기어
FG... 종감속 기어
IS... 입력축
MG1, MG2... 제1, 제2 모터/제너레이터
MS1, MS2... 제1, 제2 모터축
OG... 출력기어
OS... 출력축
PG... 유성기어세트
TFS... 동력전달축
TM... 변속기구

Claims (6)

  1. 주동력원인 엔진과, 보조 동력원인 제1, 제2 모터/제너레이터와, 동력분기수단인 유성기어세트가 동일 축선 상으로 배치되어 상기 엔진의 회전동력과 제2 모터/제너레이터의 회전동력이 각각 독립된 경로를 통해 디프렌셜을 포함하는 종감속 기구의 종감속 기어로 전달되는 하이브리드 차량용 동력전달장치에 있어서,
    상기 엔진의 회전동력은 상기 유성기어세트에서 분기되어 중간축과 출력축을 통해 종감속 기어로 전달되고,
    상기 제2 모터/제너레이터의 회전동력은 변속기구를 통해 다단으로 변속되어 출력축을 통해 종감속 기어로 전달되도록 구성한 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 제2 모터 제너레이터, 유성기어세트, 변속기구는
    엔진 측으로부터 유성기어세트, 변속기구, 제2 모터 제너레이터, 제1 모터/제너레이터의 순서로 배치되는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유성기어세트는
    싱글피니언 유성기어세트로 이루어지되,
    선기어가 동력전달축을 통해 상기 제1 모터/제너레이터에 직접 연결됨과 동시에 변속기 하우징과 선택적으로 연결되고,
    유성캐리어가 엔진의 회전동력을 전달받는 입력축과 직접 연결되고,
    링기어가 상기 중간축과 외접 기어 연결되는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 중간축은
    상기 입력축과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되어,
    일측단에 상기 유성기어세트의 링기어와 직접 연결되는 엔진 출력기어와 외접 기어 연결되는 중간 입력기어가 배치되고, 타측단에 출력축의 출력기어와 외접 기어 연결되는 중간 출력기어가 배치되는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 변속기구는
    싱크로나이저 기구로 구성하는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 변속기구는
    상기 동력전달축 상에 회전 간섭 없이 중첩 배치되는 제2 모터/제너레이터의 제2 모터축 상에 제1, 제2속용 구동기어를 회전 간섭 없이 중첩 배치하고,
    상기 제1, 제2속용 구동기어는 싱크로나이저 기구에 의하여 선택적으로 상기 제2 모터축과 동기 연결되도록 하고,
    상기 제2 모터축과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되는 상기 출력축 상에 상기 제1, 제2속용 구동기어와 외접 기어 연결되는 제1, 제2속용 피동기어를 일체로 구성한 하이브리드 차량용 동력전달장치.
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