KR20190039825A - 차량용 동력 구동 시스템 및 차량용 동력 구동 시스템을 갖는 차량 - Google Patents

차량용 동력 구동 시스템 및 차량용 동력 구동 시스템을 갖는 차량 Download PDF

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    • 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
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K6/485—Motor-assist 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
    • 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
    • F16H3/093—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 with two or more countershafts
    • 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
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    • 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
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    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • F16H2003/0822—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 arrangement of at least one reverse gear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Abstract

본 개시는 차량용 동력 구동 시스템 및 차량을 제공한다. 동력 구동 시스템은 다음과 같다:
엔진(1); 복수의 입력축, 상기 엔진(1)은 상기 복수의 입력축 중 적어도 하나와 선택적으로 맞물리도록 구성됨; 복수의 출력축; 1 모터 동력 축(41), 모터 동력 축 제 1 기어(411)는 상기 제 1 모터 동력 축(41)에 배치되며, 상기 모터 동력 축 제 1 기어(411) 및 상기 복수의 출력축은 차량의 차동장치와 각각 연동됨; 제 2 모터 동력 축(42), 모터 동력 축 제 2 기어(421)는 상기 제 2 모터 동력 축(42)에 배치되며, 상기 모터 동력 축 제 2 기어(421)는 하나의 기어-위치 피동 기어와 연동됨; 상기 모터 동력 축 제 1 기어(411)와 연동하기 위해 상기 모터 동력 축 제 1 기어(411)와 선택적으로 맞물리도록 구성되고, 상기 모터 동력 축 제 2 기어(421)와 연동하기 위해 상기 모터 동력 축 제 2 기어(421)와 선택적으로 맞물리도록 구성된 트랜스퍼 기어(43); 및 상기 트랜스퍼 기어(43)와 연동되도록 구성된 제 1 전동발전기(4)를 포함하는 것이다.

Description

차량용 동력 구동 시스템 및 차량용 동력 구동 시스템을 갖는 차량.
본 개시는 차량의 기술 분야에 관한 것으로, 특히 차량용 동력 구동 시스템 및 상기 동력 구동 시스템을 갖는 차량에 관한 것이다.
거듭되는 에너지의 소비로, 신 에너지 차량의 개발 및 이용이 점차적으로 추세가 되고 있다. 신 에너지 차량 중 하나로서, 엔진 및/또는 모터에 의해 구동되는 하이브리드 차량은 다양한 모드를 가지고, 구동 효율 및 연비를 개선시킬 수 있다.
그러나, 종래 기술에서, 상기 하이브리드 차량은 주차 발전 조건 하에서 적은 구동 모드, 낮은 구동 효율, 그리고 낮은 발전 효율을 가진다.
본 개시는 최소한 어느 정도는 종래 기술들의 기술적 문제를 해결하는 것을 목표로 한다. 따라서 본 개시의 실시예들은 차량에 대해 다양한 구동 모드와 높은 구동 효율을 가진 동력 구동 시스템을 제안한다.
본 개시의 실시예는 더 나아가 차량을 제안한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 동력 구동 시스템은 다음과 같다: 엔진, 복수의 입력축, 복수의 출력축, 제 1 모터 동력 축, 제 2 모터 동력 축, 트랜스퍼 기어 및 제 1 전동발전기를 포함하며, 상기 엔진은 상기 복수의 입력축 중 적어도 하나와 선택적으로 맞물리도록 구성되며, 기어-위치 구동 기어는 각 입력축에 배치되며, 기어-위치 피동 기어는 각 출력축에 배치되며, 상기 기어-위치 피동 기어는 상기 기어-위치 구동 기어와 상응하여 맞물리며, 모터 동력 축 제 1 기어는 상기 제 1 모터 동력 축에 배치되며, 상기 모터 동력 축 제 1 기어 및 상기 복수의 출력축은 차량의 차동장치와 각각 연동되며, 모터 동력 축 제 2 기어는 상기 제 2 모터 동력 축에 배치되며, 상기 모터 동력 축 제 2 기어는 하나의 기어-위치 피동 기어와 연동되며, 상기 모터 동력 축 제 1 기어와 연동하기 위해 상기 모터 동력 축 제 1 기어와 선택적으로 맞물리도록 구성되고, 상기 모터 동력 축 제 2 기어와 연동하기 위해 상기 모터 동력 축 제 2단 기어와 선택적으로 맞물리도록 구성되며, 상기 트랜스퍼 기어와 연동되도록 구성되고, 는 차량용 동력 구동 시스템이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 차랑용 동력 구동 시스템은 순수 전기 모드 및 하이브리드 모드에서 구동 모드가 풍부하고, 구동 효율이 높기 때문에 차량의 동 특성 및 경제적 효율을 향상시킨다.
본 개시의 일부 실시예에서, 동력 구동 시스템은 다음과 같다: 상기 엔진 및 복수의 출력축 사이에 배치되는 제 1 클러치 장치; 및 제 2 전동 발전기를 포함하며, 상기 제2 전동 발전기 및 엔진은 상기 제 1 클러치 장치의 입력측에 위치하고, 상기 복수의 입력축은 상기 제 1 클러치 장치의 출력측에 위치하며, 상기 제 2 전동 발전기는 차량이 주차된 상태에서 엔진의 동력의 적어도 일부를 사용하여 주차 발전을 수행하도록 구성된 것이다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 제 1 클러치 장치는 이중 클러치 장치이고, 입력단, 제 1 출력단 및 제2 출력단을 가지며, 상기 입력단은 제 1 출력단 및 제 2 출력단 중 적어도 하나와 선택적으로 맞물리는 것이다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 입력단에는 입력단 외측 톱니가 설치되고, 상기 제 2 전동 발전기는 상기 입력단 외측 톱니와 연동된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 제 2 전동 발전기가 상기 입력단과 동축으로 연결된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 제 2 클러치 장치가 상기 제 2 전동 발전기 및 엔진 사이에 배치된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 제 2 클러치 장치는 제 2 전동 발전기의 로터 내부에 배치된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 엔진, 제 2 클러치 장치 및 제 1 클러치 장치의 입력단이 동축으로 배치된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 제 1 전동발전기의 정격 전력이 제 2 전동 발전기의 정격 전력보다 더 크다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 제 1 전동 발전기의 정격 전력이 제 2 전동 발전기의 정격 전력보다 2배 이상이다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 제 2 전동 발전기가 제 1 클러치 장치 및 엔진 사이에 위치한다.
본 개시의 일부 실시예에서, 모터 동력 축의 제 3 기어가 상기 제 1 모터 동력 축에 추가로 공전(空轉)하게 슬리브되고, 상기 모터 동력 축의 제 3 기어는 트랜스퍼 기어와 맞물리며, 상기 모터 동력 축 제 3 기어 및 제 1 모터 동력 축을 맞물리게 하는 제 1 모터 동력 축 동기 장치가 제 1 모터 동력 축에 추가로 배치된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 모터 동력 축 제 1 기어가 제1 모터 동력 축에 고정 배치된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 모터 동력 축 제 2 기어는 제 2 모터 동력 축에 공전하게 슬리브되고, 상기 모터 동력 축 제 2 기어 및 제 2 모터 동력 축을 맞물리게 하는 제 2 모터 동력 축 동기 장치가 제 2 모터 동력 축에 추가로 배치된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 제 1 모터 동력 축 동기 장치 및 제 2 모터 동력 축 동기 장치가 제 1 변속 기구를 공유하고, 상기 모터 동력 축 제 1 기어 및 제 1 모터 동력 축의 결합 및 해제 상태는 상기 모터 동력 축 제 2 기어 및 제 2 모터 동력 축의 상태와 반대이다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 차량용 동력 구동 시스템은 다음과 같다: 상기 제 1 모터 동력 축에 공전하게 슬리브되고 하나의 기어-위치 피동 기어 및 상기 모터 동력 축 제 2 기어와 각각 맞물리는 중간 아이들 기어를 더 포함하고 있다.
본 개시의 일부 실시예에서, 모터 동력 축 제 4 기어는 제 2 모터 동력 축에 추가로 고정 배치되고, 상기 모터 동력 축 제 4 기어가 트랜스퍼 기어와 맞물린다.
본 개시의 일부 실시예에서, 역전 출력 기어(reverse output gear)는 상기 복수의 출력축들 중 하나와 공전하게 슬리브되고, 상기 역전 출력 기어 및 복수의 출력축 중 하나를 맞물리게 하는 역전 동기 장치가 상기 출력축에 추가로 배치되며; 상기 동력 구동 시스템은 역전축(reversing shaft), 상기 역전 축에 추가로 고정 배치되는 제 1 역전 축 기어 및 제 2 역전 축 기어를 포함하며, 상기 제 1 역전 축 기어는 하나의 기어-위치 구동 기어와 맞물리며, 상기 제 2 역전 축 기어는 상기 역전 출력 기어와 맞물린다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 역전 출력 기어 및 다른 인접한 기어-위치 피동 기어가 상기 역전 동기 장치를 공유한다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 복수의 입력축은 제 1 입력축 및 제 2 입력축을 포함하며, 상기 제 2 입력축은 상기 제 1 입력축에 슬리브되고, 제 1 기어 구동 기어, 제 3 기어 구동 기어 및 제 5 기어 구동 기어는 상기 제 1 입력축에 배치되며, 제 2 기어 구동 기어 및 제 4 , 6 기어 구동 기어는 상기 제 2 입력축에 배치되며; 상기 복수의 출력축은 제 1 출력축 및 제 2 출력축을 포함하며, 제 1 기어 피동 기어, 제 2 기어 피동 기어, 제 3 기어 피동 기어 및 제 4 기어 피동 기어는 상기 제 1 출력축에 공전하게 슬리브되며, 제 5 기어 피동 기어 및 제 6 기어 피동 기어는 상기 제 2 출력축에 공전하게 슬리브되며; 제 1 , 3 기어 동기 장치는 상기 제 1 기어 피동 기어 및 상기 제 3 기어 피동 기어 사이에 배치되며, 제 2 , 4 기어 동기 장치는 상기 제 2 기어 피동 기어 및 상기 제 4 기어 피동 기어 사이에 배치되며, 제 5 기어 동기 장치는 상기 제 5 기어 피동 기어의 일측에 배치되며, 제 6 기어 동기 장치는 상기 제 6 기어 피동 기어의 일측에 배치된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 상기 역전 동기 장치가 상기 제 6 기어 동기 장치로서 구성된다.
본 개시의 일부 실시예에서, 제 1 출력축 출력 기어가 상기 제 1 출력축에 고정 배치되고, 제 2 출력축 출력 기어가 상기 제 2 출력축에 고정 배치되며, 상기 제 1 출력축 출력 기어, 상기 제2 출력축 출력 기어 및 상기 모터 동력 축 제 1 기어가 상기 차량의 주 감속기 피동 기어와 각각 맞물린다.
본 개시의 일실시예에 따른 차량은 본 개시의 상기 실시예들에 따른 동력 구동 시스템을 포함한다.
본 개시의 실시예에 따른 차량은 본 개시의 상기 실시예들을 따른 동력 구동 시스템과 같은 이점을 가지므로, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.
도 1 은 본 개시의 제 1 실시형태에 따른 동력 구동 시스템의 개략도이다;
도 2 는 본 개시의 제 2 실시형태에 따른 동력 구동 시스템의 개략도이다;
도 3 은 본 개시의 제 3 실시형태에 따른 동력 구동 시스템의 개략도이다; 및
도 4 는 본 개시의 일 실시형태에 따른 차량의 구조도이다.
이하, 본 개시의 실시예를 상세히 설명한다. 실시형태의 예시가 첨부된 도면에 도시되어 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 실시예는 예시적인 것이며, 본 개시를 제한하기 보다는 설명하기 위해 사용된 것이다.
다음은 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 일실시예에 따른 동력 구동 시스템(100)을 상세히 설명한다. 상기 동력 구동 시스템(100)은 차량(1000), 예를 들면, 하이브리드 차량(1000)에 적용될 수 있다.
본 개시의 일실시예에 따른 동력 구동 시스템(100)은 다음과 같다: 엔진(1), 복수의 입력축, 복수의 출력축, 제 1 전동 발전기(4), 트랜스퍼 기어(43), 제 1 모터 동력 축(41) 및 제 2 모터 동력 축(42)을 포함할 수 있다. 물론, 동력 구동 시스템(100)은 다른 기계적 부품들, 예를 들어 제 2 전동 발전기(6), 제 1 클러치 장치(5d), 제 2 클러치 장치(7), 역전축(8), 역전 출력 기어(83) 등을 또한 포함할 수 있다.
엔진(1)은 상기 복수의 입력축 중 적어도 하나와 선택적으로 맞물리도록 구성된다. 즉, 엔진(1)이 동력을 출력할 때, 상기 엔진(1)은 동력을 전달하기 위해서 복수의 입력축 중 하나와 맞물릴 수 있다. 물론, 엔진(1)은 또한 동력을 전달하기 위해 복수의 입력축 중 몇 개와 동시에 맞물릴 수 있다. 기어-위치 구동 기어는 각 입력축에 배치되고, 기어-위치 피동 기어는 각 출력축에 배치되며, 상기 기어-위치 피동 기어는 상기 기어-위치 구동 기어와 상응하여 맞물린다. 상기 입력축과 출력축 사이의 동력 전달은 상기 기어-위치 구동 기어 및 기어-위치 피동 기어 사이의 결합에 의해서 구현된다. 상기 출력축의 출력 속도는 기어-위치 구동 기어 및 기어-위치 피동 기어를 서로 다른 구동 비율로 선택함으로써 변경할 수 있다.
상기 제 1 클러치 장치(5d)는 엔진(1)과 복수의 입력축 사이에 배치되며, 상기 제 1 클러치 장치(5d)는 엔진(1)이 복수의 입력축 중 적어도 하나와 선택적으로 맞물리는 것을 허용할 수 있다. 도 1 내지 도 3에서 도시된 바와 같이, 상기 제 1 클러치 장치(5d)는 이중 클러치 장치일 수 있으며, 입력단(51d), 제 1 출력단(52d), 제 2 출력단(53d)을 가질 수 있다. 상기 입력단(51d)은 제 1 출력단(52d)과 제 2 출력단(53d) 중 적어도 어느 하나와 선택적으로 맞물릴 수 있다. 즉, 입력단(51d)은 제 1 출력단(52d)과 맞물리거나 제 2 출력단(52d)과 맞물리거나, 또는 제 1 출력단(52d) 및 제 2 출력단(53d)과 동시에 맞물릴 수 있다.
예를 들면, 도 1 내지 도 3 에서 도시한 바와 같이, 복수의 입력축은 다음과 같다: 제 1 입력축(21) 및 제 2 입력축(22)을 포함하고, 상기 제 1 출력단(52d)은 제 1 입력축(21)과 연동되고, 상기 제 2 출력단(53d)은 제 2 입력축(22)과 연동된다.
제 1 기어 구동 기어(1a), 제 3 기어 구동 기어(3a) 및 제 5 기어 구동 기어(5a)는 상기 제 1 입력축(21)에 배치되어 있다. 제 2 기어 구동 기어(2a) 및 제 4 , 6 기어 구동 기어(46a)는 제 2 입력축(22) 상에 배치된다. 제 2 입력 축(22)은 상기 제 1 입력축(21)과 슬리브 결합되고 그로 인해 동력 구동 시스템(100)의 축 길이(axial length)가 효과적으로 단축되고, 동력 구동 시스템(100)이 차지하는 차량(1000)의 공간도 감소된다. 상기 제 4 , 6 기어 구동 기어(46a)는 기어가 제 4 기어 구동 기어 또는 제 6 기어 구동 기어로서 사용될 수 있음을 의미하므로 제 2 입력축(22)의 축 길이(axial length)가 단축되고, 동력 구동 시스템(100)의 크기를 더욱 감소시킨다.
엔진(1)으로부터 점점 더 멀어지는 방향으로, 상기 제 2 기어 구동 기어(2a), 제 4 , 6 기어 구동 기어(46a), 제 3 기어 구동 기어(3a), 제 1 기어 구동 기어(1a), 및 제 5 기어 구동 기어(5a)가 순서대로 배열된다. 복수의 기어-위치 구동 기어들을 적절히 배치함으로써, 복수의 기어-위치 피동 기어들 및 복수의 출력축이 합리적으로 배열될 수 있어서, 동력 구동 시스템(100)은 구조가 간단하고 크기가 작다.
복수의 출력축은 제 1 출력축(31) 및 제 2 출력축(32)를 포함한다. 제 1 기어 피동 기어(1b), 제 2 기어 피동 기어(2b), 제 3 기어 피동 기어(3b) 및 제 4 기어 피동 기어(4b)는 상기 제 1 출력축(31)에 공전하게 슬리브된다. 제 5 기어 피동 기어(5b), 제 6 기어 피동 기어(6b)는 제 2 출력축(32)에 공전하게 슬리브된다. 상기 제 1 기어 구동 기어(1a)는 제 1 기어 피동 기어(1b)와 맞물리고, 상기 제 2 기어 구동 기어(2a)는 제 2 기어 피동 기어(2b)와 맞물리고, 상기 제 3 기어 구동 기어(3a)는 제 3 기어 피동 기어(3b)와 맞물리고, 상기 제 4 , 6 기어 구동 기어(46a)는 제 4 기어 피동 기어(4b)와 맞물리고, 상기 제 5 기어 구동 기어(5a)는 제 5 기어 피동 기어(5b)와 맞물리고, 상기 제 4 , 6 기어 구동 기어(46a)는 제 6 기어 피동 기어(6b)와 맞물린다.
제 1 , 3 기어 동기 장치(13c)는 제 1 기어 피동 기어(1b) 및 제 3 기어 피동 기어(3b) 사이에 배치되며, 상기 제 1 , 3 기어 동기 장치(13c)는 제 1 기어 피동 기어(1b)와 상기 제 1 출력축(31)을 동기 하거나 제 3 기어 피동 기어(3b)와 상기 제 1 출력축(31)을 동기 하는데 사용될 수 있다.
제 2 , 4 기어 동기 장치(24c)는 제 2 기어 피동 기어(2b) 및 제 4 기어 피동 기어(4b) 사이에 배치되며, 상기 제 2 , 4 기어 동기 장치(24c)는 제 2 기어 피동 기어(2b)와 상기 제 1 출력축(31)을 동기 하거나 제4 기어 피동 기어(4b)와 상기 제 1 출력축(31)을 동기 하는데 사용될 수 있다.
제 5 기어 동기 장치(5c)는 제 5 기어 피동 기어(5b)의 일측에 배치되고, 상기 제 5 기어 동기 장치(5c)는 제 5 기어 피동 기어(5b)와 제 2 출력축(32)을 동기 하는데 사용될 수 있다. 제 6 기어 동기 장치(6c)는 제 6 기어 피동 기어(6b)의 일측에 배치되고, 상기 제 6 기어 동기 장치(6c)는 제 6 기어 피동 기어(6b)와 제 2 출력축(32)을 동기 하는데 사용될 수 있다.
도 1 내지 도 3 에서 도시된 바와 같이, 제 1 출력축 출력 기어(31e)는 상기 제 1 출력축(31)과 고정 배치되고, 제 2 출력축 출력 기어(32e)는 상기 제 2 출력축(32)과 고정 배치되며, 상기 제 1 출력축 출력 기어(31e) 및 제 2 출력축 출력 기어(32e)는 차량(1000)의 주 감속기 피동 기어(9)와 각각 맞물린다. 상기 제 1 출력축(31) 및 제 2 출력축(32)으로 전달된 동력은 각각 제 1 출력축 출력 기어(31e) 및 제 2 출력축 출력 기어(32e)를 통해서 상기 주 감속기 피동 기어(9)로 전달되어 회전 할 해당 바퀴가 구동된다. 주 감속기 피동 기어(9) 및 차동장치 사이에 동력 전달이 존재한다. 구체적으로, 주 감속기 피동 기어(9)는 회전할 바퀴를 구동시키기 위해 차동장치로 동력을 전달한다.
역전 출력 기어(83)는 복수의 출력축 중 하나에 공전하게 슬리브되고, 상기 역전 출력 기어(83)를 맞물리게 하기 위한 역전 동기 장치는 출력축 상에 추가로 배치된다. 도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 역전 출력 기어(83)는 제 2 출력축(32)에 배치되며, 상기 제 2 출력축(32)에 있는 상기 역전 동기 장치는 역전 출력 기어(83) 및 제 2 출력축(32)을 동기 하는데 사용될 수 있다.
또한, 제 1 역전 축 기어(81) 및 제 2 역전 축 기어(82)는 상기 역전축(8)에 고정 배치되며, 제 1 역전 축 기어(81)는 상기 하나의 기어-위치 구동 기어와 맞물리며, 제 2 역전 축 기어(82)는 역전 출력 기어(83)와 맞물린다. 구체적으로, 기어-위치 구동 기어는 제 1 기어 구동 기어(1a)일 수 있다. 상기 제 1 기어 구동 기어(1a)에 전달된 동력은 상기 제 1 역전 축 기어(81)를 통해서 역전축(8)에 전달될 수 있으며, 상기 역전축(8)은 제 2 역전 축 기어(82)를 통해서 동력을 상기 역전 출력 기어(83)에 전달할 수 있고, 상기 역전 출력 기어(83)는 상기 역전 동기 장치를 통해서 동력을 제 2 출력축(32)에 전달할 수 있으며, 상기 제 2 출력축(32)은 제 2 출력축 출력 기어(32e)를 통해서 주 감속기 피동 기어(9)에 동력을 전달할 수 있으며, 주 감속기 피동 기어(9)는 움직일 차량(1000)을 구동시키기 위해 차동장치를 통해서 양측의 바퀴에 동력을 전달할 수 있다.
역전 출력 기어(83)는 제 2 출력축(32) 상에 슬리브되기 때문에, 상기 역전 출력 기어(83)는 역전 동기 장치를 다른 인접한 기어-위치 피동 기어와 공유할 수 있다. 이러한 방식으로, 제 2 출력축(32) 상에 배치된 동기 장치의 수가 감소될 수 있어, 제 2 출력축(32)의 축 길이(axial length)가 더 단축될 수 있고, 동력 구동 시스템(100)의 비용이 감소될 수 있다. 예를 들면, 다른 기어-위치 피동 기어는 상기 제 6 기어 피동 기어(6b)일 수 있다. 즉, 역전 동기 장치는 상기 제 6 기어 동기 장치(6c)로 구성될 수 있다. 상기 역전 동기 장치(예를 들면, 제 6 기어 동기 장치(6c))는 제 6 기어 피동 기어(6b) 및 역전 출력 기어(83) 사이에 배치될 수 있다.
제 2 전동 발전기(6) 및 엔진(1)은 상기 제 1 클러치 장치(5d)의 입력측에 배치되고, 상기 제 2 전동 발전기(6)는 제 1 클러치 장치(5d) 및 엔진(1)의 사이에 배치될 수 있다. 상기 제 2 전동 발전기(6)는 제 1 클러치 장치(5d) 및 엔진(1)의 사이에 배치되면, 동력 구동 시스템(100)의 축 길이(axial length)를 효과적으로 단축시킬 수 있고, 상기 제 2 전동 발전기(6)는 동력 구동 시스템(100)의 구조적 콤팩트함을 개선하기 위해 합리적으로 배치될 수 있다.
상기 제 2 전동 발전기(6)는 작은 용량과 작은 크기를 가진 전동 발전기일 수 있어, 변속기의 소형화 요건을 충족시킨다. 상기 변속기의 내부 구조는 공간에 대해 엄격한 요구조건을 가지며, 상기 작은 크기의 제 2 전동 발전기(6)는 변속기의 작은 공간을 차지하므로, 제 2 전동 발전기(6)는 다른 구성요소(예를 들어, 제 1 클러치 장치(5d))와 간섭하는 것을 방지하여, 변속기의 구조가 합리적이고 콤팩트하다.
복수의 입력축은 상기 제 1 클러치 장치(5d)의 출력측에 위치하고 있다. 제 2 전동 발전기(6)는 차량(1000)이 주차됐을 때, 엔진(1)의 동력의 적어도 일부를 사용하여 주차 발전을 수행하도록 구성된다. 차량(1000)이 주차됐을 때, 엔진(1)의 동력의 적어도 일부가 발전을 위하여 제 2 전동 발전기(6)에 직접적으로 전달되거나 엔진(1)의 동력의 적어도 일부가 입력단(51d)을 통한 발전을 위해 제 2 전동 발전기(6)에 간접적으로 전달될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 엔진(1) 및 제 2 전동 발전기(6) 사이의 접속 및 배치 관계에 대하여 설명한다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 입력단 외측 톱니(54d)는 입력단(51d)에 설치될 수 있고, 상기 제 2 전동 발전기(6)는 입력단 외측 톱니(54d)와 연동된다. 그러므로, 엔진(1)의 동력은 입력단(51d) 및 입력단 외측 톱니(54d)를 통해 상기 제 2 전동 발전기(6)에 전달될 수 있으며, 제 2 전동 발전기(6)는 주차 발전을 위해 발전기로서 사용될 수 있다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 제 2 전동 발전기(6) 및 입력단(51d)은 동축으로 연결될 수 있다. 제 2 전동 발전기(6)는 입력단(51d) 및 엔진(1) 사이에 배치될 수 있으며, 그러한 엔진(1)의 동력이 입력단(51d)을 통해서 전달될 때 반드시 상기 제 2 전동 발전기(6)를 통과함으로써, 상기 제 2 전동 발전기(6)는 주차 발전을 위해 발전기로서 사용될 수 있다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 제 2 클러치 장치(7)는 상기 제 2 전동 발전기(6) 및 엔진(1)의 사이에 배치된다. 상기 제 2 클러치 장치(7)는 싱글 클러치고, 제 2 클러치 장치(7)는 엔진(1) 및 제 2 전동 발전기(6) 사이의 결합 및 해제를 제어할 수 있으며, 엔진(1) 및 입력단(51d) 사이의 결합 및 해제를 제어할 수 있다. 제 2 클러치 장치(7)를 설치함으로써, 제 2 전동 발전기(6)의 주차 발전 상태가 합리적으로 제어될 수 있기 때문에, 동력 구동 시스템(100)의 구조는 간단하고, 구동 모드 변환은 신뢰할 수 있다. 본 개시의 일부 실시예에서, 상기 제 2 클러치 장치(7)는 제 2 전동 발전기(6)의 로터 내부에 배치된다. 이러한 방식으로, 상기 동력 구동 시스템(100)의 축 길이(axial length)는 더 단축될 수 있으므로, 동력 구동 시스템(100)의 크기는 감소할 수 있고, 차량(1000)에 있어 동력 구동 시스템(100)의 배치 자유도는 향상될 수 있다. 게다가, 제 2 전동 발전기(6)는 또한 스타터로서도 사용될 수 있다.
본 개시의 일부 실시예에서, 엔진(1), 제 2 클러치 장치(7) 및 제 1 클러치 장치(5d)의 입력단(51d)은 동축으로 배치된다. 그러므로, 동력 구동 시스템(100)은 구조가 콤팩트하고, 크기가 작다.
또한, 상기 3개의 실시형태에 따른 동력 구동 시스템(100)에 있어서, 제 2 전동 발전기(6)가 축 방향으로 엔진(1) 및 제 1 클러치 장치(5d)의 사이에 위치하여, 동력 구동 시스템(100)의 축 길이(axial length)는 효과적으로 단축될 수 있고, 제 2 전동 발전기(6)는 합리적으로 배치될 수 있으며, 동력 구동 시스템(100)의 구조적인 콤팩트화는 향상될 수 있다.
제 1 전동 발전기(4)는 트랜스퍼 기어(43)와 연동되도록 구성된다. 구체적으로, 제 1 모터 기어는 제 1 전동 발전기(4)의 모터 축 상에 배치 될 수 있으며, 제 1 모터 기어는 트랜스퍼 기어(43)와 맞물린다. 따라서, 제 1 전동 발전기(4)가 작동 중일 때, 제 1 모터 기어 및 트랜스퍼 기어(43) 사이에 동력 전달이 실현될 수 있다.
모터 동력 축 제 1 기어(411)는 제 1 모터 동력 축(41) 상에 배치되고, 트랜스퍼 기어(43)는 상기 모터 동력 축 제 1 기어(411)와 연동하기 위해 모터 동력 축 제 1 기어(411)와 선택적으로 맞물리도록 구성되며, 모터 동력 축 제 1 기어(411)는 차량(1000)의 차동장치와 연동된다. 따라서, 제 1 전동 발전기(4)가 모터로서 사용될 때, 차량(1000)이 움직이도록 구동하도록, 제 1 전동 발전기(4)의 동력이 제 1 모터 기어, 트랜스퍼 기어(43), 제 1 모터 동력 축(41) 및 모터 동력 축 제 1 기어(411)를 차례대로 통해 차동기로 전달될 수 있다. 제 1 전동 발전기(4)의 동력 전달 경로가 짧고, 전달 과정에서의 동력 낭비가 감소될 수 있어, 제 1 전동 발전기(4)의 에너지 이용은 향상될 수 있다.
트랜스퍼 기어(43)는 모터 동력 축 제 1 기어(411)와 직접적으로 맞물린다. 다르게, 트랜스퍼 기어(43)는 모터 동력 축 제 1 기어(411)와 간접적으로 결합한다. 예를 들면, 도 1 내지 도 3 에서 도시된 바와 같이, 모터 동력 축 제 1 기어(411)는 제 1 모터 동력 축(41)과 고정 배치될 수 있으며, 모터 동력 축 제 3 기어(412)는 제 1 모터 동력 축(41)상에 공전하게 슬리브될 수 있고, 상기 모터 동력 축 제 3 기어(412)는 트랜스퍼 기어(43)와 맞물리고, 모터 동력 축 제 3 기어(412)와 제 1 모터 동력 축 (41)을 맞물리게 하는 제 1 모터 동력 축 동기 장치(41c)가 제 1 모터 동력 축(41) 상에 추가로 배치된다. 즉, 제 1 모터 동력 축 동기 장치(41c)가 모터 동력 축 제 3 기어(412)와 제 1 모터 동력 축(41)을 동기시킬 때, 트랜스퍼 기어(43)에서의 동력은 모터 동력 축 제 3 기어(412)를 통해 제 1 모터 동력 축(41)으로 전달될 수 있으며, 제 1 모터 동력 축(41)은 모터 동력 축 제 1 기어(411)를 통해 차동장치로 그 동력을 전달할 수 있다.
모터 동력 축 제 2 기어(421)는 제 2 모터 동력 축(42)에 배치되고, 트랜스퍼 기어(43)는 모터 동력 축 제 2 기어(421)와 연동하기 위해서 모터 동력 축 제 2 기어(421)와 선택적으로 맞물리도록 추가로 구성된다. 도 1 내지 도 3 에서 도시된 바와 같이, 파선(w)은 트랜스퍼 기어(43) 및 모터 동력 축 제 2 기어(421) 사이의 공간적 맞물림 관계를 나타내므로, 상기 트랜스퍼 기어(43)는 모터 동력 축 제 2 기어(421) 및 모터 동력 축 제 3 기어(412)와 동시에 맞물린다.
모터 동력 축 제 2 기어(421)는 하나의 기어-위치 피동 기어와 연동된다. 예를 들어, 상기 기어-위치 피동 기어는 제 2 기어 피동 기어(2b)일 수 있다. 중간 아이들 기어(413)는 제 2 기어 피동 기어(2b) 및 모터 동력 축 제 2 기어(421) 사이에 배치되며, 중간 아이들 기어(413)는 제 1 모터 동력 축(41) 상에 공전하게 슬리브된다. 중간 아이들 기어(413)의 배치는 제 2 기어 피동 기어(2b) 및 모터 동력 축이 동일한 방향으로 회전하도록 보장할 수 있어, 정상적인 동력 전달을 보장한다. 게다가, 중간 아이들 기어(413)는 제 1 모터 동력 축(41) 상에 슬리브되기 때문에, 전체적인 동력 구동 시스템(100)의 구조가 간단하고 신뢰성이 있으며, 동력 전달 안정성이 좋다.
트랜스퍼 기어(43)는 모터 동력 축 제 2 기어(421)와 직접적으로 맞물린다. 다르게, 트랜스퍼 기어(43)는 모터 동력 축 제 2 기어(421)와 간접적으로 맞물린다. 예를 들어, 도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이, 모터 동력 축 제 4 기어(422)는 제 2 모터 동력 축(42) 상에 추가로 고정 배치되고, 모터 동력 축 제 4 기어(422)는 트랜스퍼 기어(43)와 맞물린다. 모터 동력 축 제 2 기어(421)는 제 2 모터 동력 축(42)과 공전하게 슬리브될 수 있고, 모터 동력 축 제 2 기어(421)와 제 2 모터 동력 축(42)을 맞물리게 하는 제 2 모터 동력 축 동기 장치(42c)는 제 2 모터 동력 축(42)상에 추가로 배치된다. 즉, 트랜스퍼 기어(43)에서의 동력은 모터 동력 축 제 4 기어(422)를 통해 제 2 모터 동력 축(42)으로 전달될 수 있고, 제 2 모터 동력 축(42)은 동력을 제 2 모터 동력 축 동기 장치(42c)를 통해 모터 동력 축 제 2 기어(421)로 전달할 수 있고, 모터 동력 축 제 2 기어(421)는 동력을 제 2 기어 피동 기어(2b)로 전달할 수 있다.
그러므로, 제 1 전동 발전기(4)가 모터로서 사용될 때, 제 1 전동 발전기(4)의 동력은 차례대로 제 1 모터 기어, 트랜스퍼 기어(43), 제 2 모터 동력 축(42) 및 모터 동력 축 제 2 기어(421)를 통해 제 2 기어 피동 기어(2b)로 전달 할 수 있고, 제 2 기어 피동 기어(2b)는 회전할 바퀴를 구동시키기 위해 제 1 출력 축(31) 및 제 1 출력축 출력 기어(31e)를 통해 주 감속기 피동 기어(9)로 동력을 전달할 수 있다.
제 1 전동 발전기(4)는 동력 구동 시스템(100)의 주 구동 모터라서, 제 1 전동 발전기(4)의 용량 및 크기가 크다. 트랜스퍼 기어(43)를 설치함으로써, 제 1 전동 발전기(4)는 제 2 기어 피동 기어(2b) 및 차동장치에 각각 동력을 전달할 수 있어, 동력 구동 시스템(100)의 크기를 최소화하고, 제 1 전동 발전기(4) 및 제 2 전동 발전기(6) 사이의 간섭을 피한다.
본 개시의 일부 실시형태에서, 상기 제 1 모터 동력 축 동기 장치(41c) 및 제 2 모터 동력 축 동기 장치(42c)는 제 1 변속 기구를 공유할 수 있으며, 모터 동력 축 제 1 기어(411) 및 제 1 모터 동력 축(41)의 결합 및 해제 상태는 모터 동력 축 제 2 기어(421) 및 제 2 모터 동력 축(42)의 상태와 반대이며, 즉, 제 1 모터 동력 축 동기 장치(41c) 및 제 2 모터 동력 축 동기 장치(42c)가 맞물릴 때, 다른 동기 장치는 반드시 해제된다. 제 1 전동 발전기(4)가 작동 중일 때, 상기 제 1 변속 기구는 상기 제 1 모터 동력 축 동기 장치(41c) 및 제 2 모터 동력 축 동기 장치(42c)를 동시에 시프트할 수 있다. 상기 제 1 변속 기구가 제 1 모터 동력 축 동기 장치(41c) 및 제 2 모터 동력 축 동기 장치(42c)를 우측으로 시프트할 때, 상기 모터 동력 축 제 1 기어(411)는 제 1 모터 동력 축(41)으로부터 해제되며, 모터 동력 축 제 2 기어(421)는 제 2 모터 동력 축(42)과 결합된다. 제 1 변속 기구가 제 1 모터 동력 축 동기 장치(41c) 및 제 2 모터 동력 축 동기 장치(42c)를 좌측으로 시프트할 때, 모터 동력 축 제 1 기어(411)는 제 1 모터 동력 축(41)과 결합되고, 모터 동력 축 제 2 기어(421)는 제 2 모터 동력 축(42)과 해제된다. 이러한 방식으로, 변속 기구가 절약될 수 있어서, 상기 동력 구동 시스템(100)은 구조가 간단하고, 작동이 편리하며, 크기가 작다.
또한, 상술한 "연동"은 복수(예를 들어, 2 개)의 구성요소의 연관된 움직임으로서 이해될 수 있다. 두 구성요소의 연동을 예로 들면, 구성요소 중 하나가 움직이면, 다른 구성요소 또한 움직인다.
예를 들면, 본 개시의 일부 실시예에서, 기어 및 축의 연동은, 기어가 회전할 때, 기어와 연동된 상기 축 또한 회전한다, 또는 상기 축이 회전할 때, 축과 연동된 기어 또한 회전한다고 이해될 수 있다.
또 다른 예를 들면, 축의 연동은 축 중 하나가 회전할 때, 상기 축과 연동된 다른 축 또한 회전한다고 이해될 수 있다.
또 다른 예를 들면, 기어의 연동은 기어 중 하나가 회전할 때, 상기 기어와 연동된 다른 기어 또한 회전한다고 이해될 수 있다.
본 개시의 다음 설명에서, 상기 "연동"은 달리 명시되지 않는 한 동일하게 이해된다.
본 개시의 일 실시형태에서, 제 1 전동 발전기(4)의 정격 전력은 제 2 전동 발전기(6)의 정격 전력 보다 더 크다. 상기 제 2 전동 발전기(6)는 작은 크기와 작은 정격 전력을 갖는 전동 발전기일 수 있기 때문에, 동력 구동 시스템(100)은 구조가 간단하고 크기가 작다. 또한, 주차 발전 동안에, 제 2 전동 발전기(6) 및 엔진(1) 사이의 전달 경로는 짧고, 발전 효율이 높으며, 엔진(1)의 동력의 일부는 효율적으로 전기 에너지로 전환된다. 게다가, 제 1 전동 발전기(4)의 피크 전력은 또한 제 2 전동 발전기(6)의 피크 전력보다 크다.
본 개시의 일부 실시예에서, 제 1 전동 발전기(4)의 정격 전력은 제 2 전동 발전기(6)의 정격 전력보다 2배 이상이다. 상기 제 1 전동 발전기(4)의 피크 전력은 제 2 전동 발전기(6)의 피크 전력보다 2 배 이상이다. 예를 들면, 상기 제 1 전동 발전기(4)의 정격 전력이 60kW, 제 2 전동 발전기(6)이 정격 전력이 24kW일 수 있으며, 제 1 전동 발전기(4)의 피크 전력이 120kW, 제 2 전동 발전기(6)의 피크 전력이 44kW일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 일실시예에 따른 차량(1000)을 위한 동력 -구동 장치(100)의 작동 모드를 상세히 설명한다. 도 2 및 도 3 에 도시된 동력 구동 시스템(100)과 도 1 에 도시된 동력 구동 시스템(100) 사이의 차이점은 주로 제 2 전동 발전기(6)의 배열에서 구체화되지만, 제 2 전동 발전기(6)의 배열은 작동 모드에서 거의 영향을 주지 않으므로, 도 2 및 도 3 에 도시된 동력 구동 시스템(100)의 작동 모드는 도 1 에 도시된 동력 구동 시스템(100)의 작동 모드와 실질적으로 동일하다. 다음은 도 1 에 도시된 동력 구동 시스템(100)의 작동 모드를 예시를 들어 상세하게 설명한다.
순수 엔진 모드: 엔진(1)의 동력은 제 1 클러치 장치(5d)를 통해 제 1 입력축(21) 및/또는 제 2 입력축(22)으로 전달되고 나서, 상응되는 기어-위치 기어 쌍을 통해 제 1 출력축(31) 또는 제 2 출력축(32)으로 전달되고, 최종적으로 회전할 바퀴를 구동하기 위해서 차동장치로 전달된다. 기어-위치 기어 쌍은 서로 상응되는 기어-위치 구동 기어 및 기어-위치 피동 기어를 포함한다. 차량(1000)이 역전기어에 있을 때, 엔진(1)의 동력은 제 1 클러치 장치(5d)의 입력단(51d) 및 제 1 입력축(21)을 통해 제 1 기어 구동 기어(1a)로 전달되고, 제 1 기어 구동 기어(1a)는 역전축(8)으로 동력을 전달하기 위해서 제 1 역전 축 기어(81)와 맞물리며, 상기 역전축(8)은 동력을 제 2 역전 축 기어(82)를 통해서 역전 출력 기어(83)로 전달하며, 역전 출력 기어(83)는 동력을 역전 동기 장치(예를 들면, 제 6 기어 동기 장치(6c))를 통해서 제 2 출력축(32)으로 전달하고, 차량(1000)의 역전 기어 작동을 수행하기 위해 제 2 출력축(32)은 동력을 제 2 출력축 출력 기어(32e)를 통해서 차동장치로 전달한다. 이 모드에서, 제 1 클러치 장치(5d)의 입력단(51d)은 두 개의 출력단 중 적어도 하나와 선택적으로 맞물린다.
제 1 순수 전기 모드: 제 1 전동 발전기(4)가 모터로서 사용될 때, 제 1 전동 발전기(4)의 동력은 회전할 바퀴를 구동하기 위하여 제 1 모터 기어, 트랜스퍼 기어(43), 모터 동력 축 제 3 기어(412), 제 1 모터 동력 축 동기 장치(41c), 제 1 모터 동력 축(41) 및 모터 동력 축 제 1 기어(411)를 차례대로 통하여 차동장치로 전달된다. 이 모드에서, 제 1 모터 동력 축 동기 장치(41c)가 결합된다.
제 2 순수 전기 모드: 제 1 전동 발전기(4)가 모터로서 사용될 때, 제 1 전동 발전기(4)의 동력은 제 1 모터 기어, 트랜스퍼 기어(43), 모터 동력 축 제 4 기어(422), 제 2 모터 동력 축(42), 제 2 모터 동력 축 동기 장치(42c) 및 모터 동력 축 제 2 기어(421)를 차례대로 통하여 제 2 기어 피동 기어(2b)로 전달되고, 제 2-기어 피동 기어(2b)는 동력을 제 2 , 4 기어 동기 장치(24c)를 통하여 제 1 출력축(31)으로 전달하며, 제 1 출력축(31)은 회전할 바퀴를 구동시키기 위해 차동장치와 연동된다. 이 모드에서, 제 2 모터 동력 축 동기 장치(42c)가 결합된다.
제 1 하이브리드 모드: 순수 엔진 모드 및 제 1 순수 전기 모드의 조합, 엔진(1)의 동력 및 제 1 전동 발전기(4)의 동력은 주 감속기 피동 기어(9)에서 결합된다.
제 2 하이브리드 모드: 순수 엔진 모드 및 제 2 순수 전기 모드의 조합. 엔진(1)이 제 1 출력축(31)을 통해 동력을 출력할 때, 엔진(1)의 동력 및 제 1 전동 발전기(4)의 동력이 제 1 출력축(31)상에서 결합된다. 엔진(1)이 제 2 출력축(32)을 통해 동력을 출력할 때, 엔진(1)의 동력 및 제 1 전동 발전기(4)의 동력은 주 감속기 피동 기어(9)에서 결합된다. 엔진(1)의 동력이 제 1 부분 및 제 2 부분으로 분리될 때, 동력의 제 1 부분은 제 1 출력축(31)을 통한 출력이고 동력의 제 2 부분은 제 2 출력축(32)을 통한 출력이며, 제 1 전동 발전기(4)의 동력 및 엔진(1)의 동력의 제 1 부분은 제 1 출력축(31)에서 결합되고, 그리고 나서 결합된 동력과 엔진(1)의 동력의 제 2 부분은 주 감속기 피동 기어(9)에서 다시 결합된다.
주차 발전 모드: 엔진(1)의 동력은 제 1 클러치 장치(5d)의 입력단(51d)을 통해 제 2 전동 발전기(6)로 모두 전달되고, 제 2 전동 발전기(6)는 주차 발전을 위한 발전기로서 기능한다.
제 1 구동력 발생 모드: 엔진(1)의 동력의 일부는 회전할 바퀴를 구동시키기 위해 제 1 클러치 장치(5d), 입력축 및 출력축을 통하여 차동장치로 전달되고, 엔진(1)의 동력의 다른 부분은 제 1 클러치 장치(5d)의 입력단(51d)을 통하여 동력 발전을 위해 제 2 전동 발전기(6)로 전달된다.
제 2 구동력 발생 모드: 엔진(1)의 동력은 회전할 바퀴를 구동시키기 위해 제 1 클러치 장치(5d), 입력축 및 출력축을 통하여 차동장치에 전달되며, 주 감속기 피동 기어(9)는 동력의 일부를 모터 동력 축 제 1 기어(411), 제 1 모터 동력 축(41), 제 1 모터 동력 축 동기 장치(41c), 모터 동력 축 제 3 기어(412), 트랜스퍼 기어(43) 및 제 1 모터 기어를 통하여 동력 발전을 위해 제 1 전동 발전기(4)로 전달할 수 있다.
제 3 구동력 발생 모드: 엔진(1)의 동력은 회전할 바퀴를 구동시키기 위해 제 1 클러치 장치(5d), 입력축 및 제 1 출력축(31)을 통하여 차동장치로 전달되며, 제 1 출력축(31)상의 동력의 일부는 제2 , 4 기어 동기 장치(24c), 제 2 기어 피동 기어(2b), 중간 아이들 기어(413), 모터 동력 축 제 2 기어(421), 제 2 모터 동력 축 동기 장치(42c), 제 2 모터 동력 축(42), 모터 동력 축 제 4 기어(422), 트랜스퍼 기어(43) 및 제 1 모터 기어를 통하여 동력 발전을 위해 제 1 전동 발전기(4)로 전달될 수 있다.
제 4 구동력 발생 모드: 제 1 구동력 발생 모드 및 제 2 구동력 발생 모드의 조합.
제 5 구동력 발생 모드: 제 1 구동력 발생 모드 및 제 3 구동력 발생 모드의 조합.
도 4 에서 도시한 바와 같이, 본 개시의 일실시예에 따른 차량(1000)은 상기 실시예에 따른 차량(1000)을 위한 상기 동력 구동 시스템(100)을 포함한다.
참조 용어 "일실시형태", "일부 실시형태", "실시예","특정 실시예", 또는 "일부 실시예"는 실시형태 또는 실시예와 관련하여 기술된 특정한 특징, 구조, 재료, 또는 특성이 본 개시의 적어도 하나의 실시형태 또는 실시예에 포함됨을 나타내는 것을 의도한다. 본 명세서에서, 전술한 용어의 개략적인 설명이 동일한 실시형태 또는 실시예를 지향할 필요는 없다. 또한, 설명된 특정한 특징들, 구조들, 재료들 또는 특성들은 임의의 하나 이상의 실시형태 또는 실시예에서 적절한 방식으로 결합될 수 있다. 또한, 상호 모순이 아닌 경우에, 당업자는 본 명세서에 기술된 상이한 실시형태 또는 실시예 그리고 상이한 실시형태 또는 실시예의 특징을 조합하거나 그룹화할 수 있다.
이상, 본 개시의 실시예가 도시되고 설명하였지만, 상기 실시형태는 예시들이고, 본 개시를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 당업자는 본 개시의 범위를 벗어나지 않으면서 전술한 실시형태로부터 변화, 수정, 대체 및 변형을 가할 수 있다.

Claims (23)

  1. 엔진, 복수의 입력축, 복수의 출력축, 제 1 모터 동력 축, 제 2 모터 동력 축, 트랜스퍼 기어 및 제 1 전동발전기를 포함하며,
    상기 엔진은 상기 복수의 입력축 중 적어도 하나와 선택적으로 맞물리도록 구성되며, 기어-위치 구동 기어는 각 입력축에 배치되며,
    기어-위치 피동 기어는 각 출력축에 배치되며, 상기 기어-위치 피동 기어는 상기 기어-위치 구동 기어와 상응하여 맞물리며,
    모터 동력 축 제 1 기어는 상기 제 1 모터 동력 축에 배치되며, 상기 모터 동력 축 제 1 기어 및 상기 복수의 출력축은 차량의 차동장치와 각각 연동되며,
    모터 동력 축 제 2 기어는 상기 제 2 모터 동력 축에 배치되며, 상기 모터 동력 축 제 2 기어는 하나의 기어-위치 피동 기어와 연동되며,
    상기 모터 동력 축 제 1 기어와 연동하기 위해 상기 모터 동력 축 제 1 기어와 선택적으로 맞물리도록 구성되고, 상기 모터 동력 축 제 2 기어와 연동하기 위해 상기 모터 동력 축 제 2 기어와 선택적으로 맞물리도록 구성되며,
    상기 트랜스퍼 기어와 연동되도록 구성되고,
    는 차량용 동력 구동 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔진 및 상기 복수의 출력축 사이에 배치되는 제 1 클러치 장치; 및 제 2 전동 발전기를 포함하며, 상기 제 2 전동 발전기 및 상기 엔진은 상기 제 1 클러치 장치의 입력측에 위치하고, 상기 복수의 입력축은 상기 제 1 클러치 장치의 출력측에 위치하며, 상기 제 2 전동 발전기는 차량이 주차된 상태에서 상기 엔진의 동력의 적어도 일부를 사용하여 주차 발전을 수행하도록 구성되는
    차량용 동력 구동 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 클러치 장치는 이중 클러치 장치이고, 입력단, 제 1 출력단 및 제 2 출력단을 가지며, 상기 입력단은 상기 제 1 출력단 및 상기 제 2 출력단 중 적어도 하나와 선택적으로 맞물리는 차량용 동력 구동 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 입력단에는 입력단 외측 톱니가 설치되고, 상기 제 2 전동 발전기는 상기 입력단 외측 톱니와 연동되는 차량용 동력 구동 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 전동 발전기가 상기 제 1 클러치 장치의 상기 입력단과 동축으로 연결된 차량용 동력 구동 시스템.
  6. 제 2 항 내지 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 2 클러치 장치가 상기 제 2 전동 발전기 및 상기 엔진 사이에 배치된 차량용 동력 구동 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 클러치 장치가 상기 제 2 전동 발전기의 로터 내부에 배치된 차량용 동력 구동 시스템.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 엔진, 상기 제 2 클러치 장치 및 상기 제 1 클러치 장치의 상기 입력단이 동축으로 배치된 차량용 동력 구동 시스템.
  9. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 전동 발전기의 정격 전력이 상기 제 2 전동 발전기의 정격 전력보다 더 큰 차량용 동력 구동 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 전동 발전기의 정격 전력이 상기 제 2 전동 발전기의 정격 전력보다 2 배 이상인 차량용 동력 구동 시스템.
  11. 제 2 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 전동 발전기가 상기 제 1 클러치 장치 및 상기 엔진 사이에 위치한 차량용 동력 구동 시스템,
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    모터 동력 축의 제 3 기어가 상기 제 1 모터 동력 축에 추가로 공전(空轉)하게 슬리브되고, 상기 모터 동력 축의 제 3 기어는 상기 트랜스퍼 기어와 맞물리며, 상기 모터 동력 축 제 3 기어 및 상기 제 1 모터 동력 축을 맞물리게 하는 제 1 모터 동력 축 동기 장치가 상기 제 1 모터 동력 축에 추가로 배치되는 차량용 동력 구동 시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모터 동력 축 제 1 기어가 상기 제 1 모터 동력 축에 고정 배치된 차량용 동력 구동 시스템.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모터 동력 축 제 2 기어는 상기 제 2 모터 동력 축에 공전하게 슬리브되고, 상기 모터 동력 축 제 2 기어 및 상기 제 2 모터 동력 축을 맞물리게 하는 제 2 모터 동력 축 동기 장치가 상기 제 2 모터 동력 축에 추가로 배치된 차량용 동력 구동 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 모터 동력 축 동기 장치 및 상기 제 2 모터 동력 축 동기 장치가 제 1 변속 기구를 공유하고, 상기 모터 동력 축 제 1 기어 및 상기 제 1 모터 동력 축의 결합 및 해제 상태는 상기 모터 동력 축 제 2 기어 및 상기 제 2 모터 동력 축의 상태와 반대인 차량용 동력 구동 시스템.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 모터 동력 축에 공전하게 슬리브되고 하나의 기어-위치 피동 기어 및 상기 모터 동력 축 제 2 기어와 각각 맞물리는 중간 아이들 기어를 더 포함하는 차량용 동력 구동 시스템.
  17. 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    모터 동력 축 제 4 기어가 상기 제 2 모터 동력 축에 추가로 고정 배치되고, 상기 모터 동력 축 제 4 기어가 상기 트랜스퍼 기어와 맞물리는 차량용 동력 구동 시스템.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    역전 출력 기어(reverse output gear)는 상기 복수의 출력축들 중 하나와 공전하게 슬리브되고, 상기 역전 출력 기어 및 상기 복수의 출력축 중 하나를 맞물리게 하는 역전 동기 장치가 상기 출력축에 추가로 배치되며,
    상기 동력 구동 시스템은 역전축(reversing shaft), 상기 역전 축에 추가로 고정 배치되는 제 1 역전 축 기어 및 제 2 역전 축 기어를 포함하며, 상기 제 1 역전 축 기어는 하나의 기어-위치 구동 기어와 맞물리며, 상기 제 2 역전 축 기어는 상기 역전 출력 기어와 맞물리는 차량용 동력 구동 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 역전 출력 기어 및 다른 인접한 기어-위치 피동 기어가 상기 역전 동기 장치를 공유하는 차량용 동력 구동 시스템.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 복수의 입력축은 제 1 입력축 및 제 2 입력축을 포함하며, 상기 제 2 입력축은 상기 제 1 입력축에 슬리브되고, 제 1 기어 구동 기어, 제 3 기어 구동 기어 및 제 5 기어 구동 기어는 상기 제 1 입력축에 배치되며, 제 2 기어 구동 기어 및 제 4 , 6 기어 구동 기어는 상기 제 2 입력축에 배치되며;
    상기 복수의 출력축은 제 1 출력축 및 제 2 출력축을 포함하며, 제 1 기어 피동 기어, 제 2 기어 피동 기어, 제 3 기어 피동 기어 및 제 4 기어 피동 기어는 상기 제 1 출력축에 공전하게 슬리브되며, 제 5 기어 피동 기어 및 제 6 기어 피동 기어는 상기 제 2 출력축에 공전하게 슬리브되며;
    제 1 , 3 기어 동기 장치는 상기 제 1 기어 피동 기어 및 상기 제 3 기어 피동 기어 사이에 배치되며, 제 2 , 4 기어 동기 장치는 상기 제 2 기어 피동 기어 및 상기 제 4 기어 피동 기어 사이에 배치되며, 제 5 기어 동기 장치는 상기 제 5 기어 피동 기어의 일측에 배치되며, 제 6 기어 동기 장치는 상기 제 6 기어 피동 기어의 일측에 배치되는 차량용 동력 구동 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 역전 동기 장치가 상기 제 6 기어 동기 장치로서 구성된 차량용 동력 구동 시스템.
  22. 제 20 항 또는 제 21 항에 있어서,
    제 1 출력축 출력 기어가 상기 제 1 출력축에 고정 배치되고, 제 2 출력축 출력 기어가 상기 제 2 출력축에 고정 배치되며, 상기 제 1 출력축 출력 기어, 상기 제 2 출력축 출력 기어 및 상기 모터 동력 축 제 1 기어가 상기 차량의 주 감속기 피동 기어와 각각 맞물리는 차량용 동력 구동 시스템.
  23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 따른 상기 동력 구동 시스템을 포함하는 차량.
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