KR20230095296A - 하이브리드 차량용 동력전달장치 - Google Patents

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KR20230095296A
KR20230095296A KR1020210184633A KR20210184633A KR20230095296A KR 20230095296 A KR20230095296 A KR 20230095296A KR 1020210184633 A KR1020210184633 A KR 1020210184633A KR 20210184633 A KR20210184633 A KR 20210184633A KR 20230095296 A KR20230095296 A KR 20230095296A
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KR
South Korea
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gear
motor shaft
brake
motor
hybrid vehicle
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KR1020210184633A
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황성욱
김태환
유영배
박종효
김형민
박주현
최용달
이재욱
조원민
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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    • B60K6/48—Parallel type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H3/72—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • 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
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    • B60K2006/381—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 characterized by driveline brakes
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Abstract

하이브리드 차량용 동력전달장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치는 본 발명의 실시 예는 고속 운전 영역에서 엔진 구동에 의한 증속 운전이 가능하도록 하여 연비 효율을 향상시키며, 링기어의 일방향 회전동력만을 구동기어에 전달하는 원웨이 클러치를 유성기어세트의 외주 측에 배치하여 전장을 축소할 수 있고, 액추에이터에 의해 구동하는 브레이크 유닛을 적용하여 변속기 레이아웃에 유리하다.

Description

하이브리드 차량용 동력전달장치{POWER TRANSMISSION SYSTEM OF HYBRID ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 하이브리드 차량용 동력전달장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고속 운전 영역에서 엔진 구동에 의한 증속 운전이 가능하도록 하여 연비 효율을 향상시키는 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 전기자동차(EV : Electric Vehicle), 하이브리드 전기자동차(HEV : Hybrid Electric Vehicle), 연료전지 전기자동차(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 전기자동차에 주목하고 있으며, 이를 실용화하기 위해 동력전달장치의 개발에 치열한 경쟁을 벌이고 있다.
하이브리드 차량의 동력전달장치는 2개 이상의 동력원(Power Source)을 사용하여 여러 가지 방식으로 동력을 조합될 수 있으며, 동력원으로는 기존의 화석 연료를 사용하는 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진과 전기 에너지에 의하여 구동되는 모터/제너레이터가 혼합되어 사용된다.
이러한 하이브리드 차량의 동력전달장치는 엔진과 모터/제너레이터의 조합에 따라 모터/제너레이터만으로 구동되는 EV 모드, 엔진과 모터/제너레이터의 동시 구동에 의한 HEV 모드와, 엔진만으로 구동되는 엔진 모드의 구현이 가능하다.
또한, 차량 정지 시 엔진을 정지시키는 아이들 정지(Idle Stop & Go), 차량의 제동 시, 기존의 마찰에 의한 제동 대신에 차량의 운동에너지를 이용하여 모터/제너레이터를 구동하고, 이때 발생되는 전기 에너지를 배터리에 저장하였다가 차량의 구동 시, 재사용하는 회생제동(Regenertive Braking)등의 기술 적용으로 연료 사용을 저감하여 대폭적인 연비 개선 효과를 얻을 수 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 고속 운전 영역에서 엔진 구동에 의한 증속 운전이 가능하도록 하여 연비 효율을 향상시키는 하이브리드 차량용 동력전달장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시 예는 링기어의 일방향 회전동력만을 구동기어에 전달하는 원웨이 클러치를 유성기어세트의 외주 측에 배치하여 전장을 축소할 수 있는 하이브리드 차량용 동력전달장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 상기 엔진과 제1, 제2 모터/제너레이터로부터 전달되는 회전동력을 변속하여 디프렌셜에 출력하는 하이브리드 차량용 동력전달장치에 있어서, 상기 제1 모터/제너레이터의 제1 모터축 상에 배치되며, 유성캐리어가 엔진 출력축과 고정 연결되고, 선기어가 상기 제1 모터축에 각각 고정 연결되며, 링기어가 원웨이 클러치를 통하여 구동기어와 연결되는 유성기어세트; 상기 제2 모터/제너레이터의 제2 모터축에 고정 연결되는 제2 모터축 기어; 상기 엔진 출력축과 상기 제2 모터축 사이에 평행하게 배치되며, 일측에 고정 연결되는 피동기어를 통하여 상기 구동기어와 상기 제2 모터축 기어에 각각 외접 기어 연결되며, 타측에 고정 연결되는 출력기어를 통하여 상기 디프렌셜의 종감속기어와 외접 기어 연결되는 출력축; 및 상기 선기어와 상기 링기어를 변속기 하우징에 선택적으로 연결하여 고정요소로 작동시키는 브레이크 유닛을 포함하는 하이브리드 차량용 동력전달장치가 제공될 수 있다.
상기 유성기어세트는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어질 수 있다.
상기 엔진 출력축과 상기 제1 모터축은 동일 축선 상에 배치되며, 상기 제2 모터축은 상기 제1 모터축과 일정 간격을 두고 평행하게 배치될 수 있다.
상기 링기어는 상기 원웨이 클러치를 통하여 상기 구동기어에 일방향 회전력만 전달할 수 있다.
상기 브레이크 유닛은 상기 제1 모터축에 고정 연결되는 제1 브레이크 기어; 상기 링기어의 일측에 고정 연결되는 제2 브레이크 기어; 내주면에 스플라인부가 형성되어 변속기 하우징의 내부 일측에 고정되는 고정 드럼; 및 상기 제1, 제2 브레이크 기어 사이에 배치되어 일측에 형성된 스플라인 치를 통하여 상기 고정 드럼의 스플라인부에 축 방향 이동 가능하게 스플라인 결합되며, 상기 제1 브레이크 기어 또는 제2 브레이크 기어에 선택적으로 치합되는 슬리브를 포함할 수 있다.
상기 브레이크 유닛은 상기 슬리브에 형성된 포켓에 핑거를 통하여 작동하여 상기 슬리브가 상기 제1 브레이크 기어 또는 제2 브레이크 기어에 선택적으로 치합되도록 전후 작동력을 제공하는 액추에이터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 의한 하이브리드 차량용 동력전달장치는 고속 또는 중속의 운전 영역에서 엔진 구동에 의한 증속 운전이 가능하여 연비 효율을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 링기어의 일방향 회전동력을 전달하기 위한 원웨이 클러치를 유성기어세트의 외주 측에 배치하여 전장을 축소할 수 있으며, 이로 인해 탑재성을 향상시킬 수 있다.
또한, 기존의 습식 브레이크 대신 슬리브와 제1, 제2 브레이크 기어를 이용한 액추에이터 타입의 브레이크 유닛을 적용하여 복잡한 변속기 내부에 유압라인 등의 유압공급 시스템을 배제할 수 있어 변속기 레이아웃에 유리하다.
또한, HEV SERIES 모드 외에, HEV E-CVT 모드에서도 엔진의 회전동력의 일부를 제1 모터/제너레이터로 입력하여 발전구동이 가능하며, 이에 따른 에너지 회생 효율을 높일 수 있다.
또한, HEV PARALLEL 모드에서 제2 모터/제너레이터의 토크 어시스트로 등판길에서의 주행 토크를 충분히 확보하는 효과가 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 작동 모드표이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 변속 모드별 동력 흐름도이다.
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 도면부호를 적용하여 설명한다.
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 한다.
상기 하이브리드 차량용 동력전달장치는 엔진(ENG)의 회전동력과 제1 모터/제너레이터(MG1)의 회전동력을 분기하는 유성기어세트(PU), 제2 모터축 기어(MSG2), 유성기어세트(PU)와 제2 모터/제너레이터(MG2)로부터 전달되는 회전동력을 디프렌셜(DIFF)로 전달하는 출력축(OS), 및 브레이크 유닛(BU)을 포함한다.
엔진(ENG)은 동력원으로서, 기존의 화석 연료를 사용하는 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진 등의 공지된 각종 엔진이 이용될 수 있다.
제1, 제2 모터/제너레이터(MG1)(MG2)는 공지와 같이 모터와 제너레이터 기능을 수행하며, 각각 변속기 하우징에 고정되는 스테이터와, 스테이터의 반경방향 내측에서 회전 가능하게 지지되는 로터를 포함한다.
유성기어세트(PU)는 싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지며, 선기어(S)와, 선기어(S)와 외접으로 치합되는 복수의 피니언 기어(P)를 자전 및 공전이 가능하게 회전 지지하는 유성캐리어(PC)와, 복수의 피니언 기어(P)와 내접으로 치합되어 선기어(S)와 동력 연결되는 링기어(R)를 포함한다.
엔진(ENG)의 회전동력은 엔진 출력축(EOS)으로 입력되고, 엔진 출력축(EOS)은 제1 모터/제너레이터(MG1)의 제1 모터축(MS1)과 동일 축선 상에 배치된다.
상기 유성기어세트(PU)는 제1 모터축(MS1)에 배치된다.
즉, 유성기어세트(PU)는 선기어(S)가 제1 모터축(MS1)에 고정 연결되고, 동시에 상기 브레이크 유닛(BU)를 통하여 변속기 하우징(H)에 선택적으로 연결되어 선택적인 고정요소로 작동된다.
또한, 유성캐리어(PC)는 엔진 출력축(EOS)에 고정 연결되어 엔진(ENG)의 회전동력이 입력된다.
또한, 링기어(R)는 원웨이 클러치(OWC)를 개재하여 구동기어(DG)와 연결되며, 동시에 상기 브레이크 유닛(BU)을 통하여 변속기 하우징(H)에 선택적으로 연결되어 선택적인 고정요소로 작동된다.
여기서, 원웨이 클러치(OWC)는 링기어(R)의 외주 측에 배치되어 링기어(R)의 일방향 회전동력만을 구동기어(DG)에 전달한다.
즉, 유성기어세트(PU)는 선기어(S)와 유성캐리어(PC)로 입력되는 회전동력을 회전속도 차이에 따라 증속 또는 감속하여 링기어(R)로 출력한다.
그리고 상기 제2 모터축 기어(MSG2)는 제2 모터/제너레이터(MG2)의 제2 모터축(MS2) 상의 일측에 고정 연결된다. 여기서, 상기 제2 모터축(MS2)은 제1 모터축(MS1)과 일정 간격을 두고 평행하게 배치된다.
상기 출력축(OS)은 엔진 출력축(EOS)과 제2 모터축(MS2) 사이에 평행하게 배치되며, 일측에 디프렌셜(DIFF)의 종감속기어(FDG)와 외접 기어 연결되는 출력기어(OG)가 고정 연결된다.
또한, 출력축(OS)은 타측에 피동기어(PG)가 고정 연결되며, 상기 피동기어(PG)는 구동기어(DG)와 제2 모터축 기어(MSG2)에 각각 외접 기어 연결된다.
즉, 상기 출력축(OS)은 피동기어(PG)를 통하여 유성기어세트(PU)와 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)로부터 전달되는 회전동력을 출력기어(OG)를 통하여 디프렌셜(DIFF)에 출력한다.
상기와 같은 구동기어(DG), 피동기어(PG), 및 제2 모터축 기어(MSG2)는 각각의 기어에 대한 기어비가 해당 변속기의 설계 조건에 따라 설정될 수 있다.
또한, 상기 브레이크 유닛(BU)은 제1, 제2 브레이크 기어(BG1)(BG2), 고정 드럼(11), 슬리브(13), 및 액추에이터(AC)로 구성된다.
상기 제1, 제2 브레이크 기어(BG1)(BG2)는 상기 제1 모터축(MS1) 상에 배치된다.
상기 제1 브레이크 기어(BG1)는 상기 제1 모터축(MS1)의 일측에 고정 연결된다.
상기 제2 브레이크 기어(BG2)는 상기 유성기어세트(PU)의 링기어(R) 상의 일측에 고정 연결된다.
상기 고정 드럼(11)은 내주면에 스플라인부(11a)가 형성되어 변속기 하우징(H)의 내부 일측에 고정된다.
상기 슬리브(13)는 상기 제1, 제2 브레이크 기어(BG1)(BG2) 사이에 배치된다. 또한, 일측에 형성된 스플라인 치(13a)를 통하여 상기 고정 드럼(11)의 스플라인부(11a)에 축 방향 이동 가능하게 스플라인 결합된다.
이러한 슬리브(13)는 고정 드럼(11)의 스플라인부(11a)를 따라 스플라인 치(13a)가 축 방향으로 이동하면서 상기 제1 브레이크 기어(BG1) 또는 제2 브레이크 기어(BG2)에 선택적으로 치합될 수 있다.
또한, 상기 액추에이터(AC)는 상기 슬리브(13)에 형성된 포켓(15)에 핑거(17)를 통하여 연결된다.
이러한 액추에이터(AC)는 슬리브(13)가 상기 제1 브레이크 기어(BG1) 또는 제2 브레이크 기어(BG2)에 선택적으로 치합되도록 전후 작동력을 제공한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 작동 모드표이고, 도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치의 변속 모드별 동력 흐름도이다.
도 2와, 도 3 내지 도 6을 참조하면, 엔진(ENG)과 제1, 2 모터/제너레이터(MG1)(MG2)의 구동과 브레이크 유닛(BU)의 작동 조건에 따라 4개의 작동 모드로 주행할 수 있으며, 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
[EV 모드]
도 2와 도 3을 참조하면, EV 모드는 액추에이터(AC)가 작동하지 않아 슬리브(13)가 제1, 제2 브레이크 기어(BG1)(BG2)에 치합되지 않는 중립 상태에서, 엔진(ENG)의 구동은 정지되고, 제2 모터/제너레이터(MG2)가 구동된다.
그러면, 제2 모터/제너레이터(MG2)는 배터리(B)의 전기에너지를 이용하여 구동하며, 제2 모터/제너레이터(MG2)의 회전동력은 제2 모터축(MS2), 제2 모터축 기어(MSG2), 피동기어(PG), 출력축(OS), 출력기어(OG), 및 종감속기어(FDG)를 통해 디프렌셜(DIFF)로 전달되면서 EV 모드의 주행이 이루어진다.
이와 같은 EV 모드의 주행은 30 kph 이하의 저속 운전 영역에서 작동되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 조건에서 제2 모터/제너레이터(MG2)를 역회전 구동시키면 후진 주행이 가능하다.
[HEV SERIES 모드]
도 2와 도 4를 참조하면, HEV SERIES 모드는 액추에이터(AC)가 작동하여 슬리브(13)가 제2 브레이크 기어(BG2)에 치합된 상태에서, 엔진(ENG)과 제1, 제2 모터/제너레이터(MG1)(MG2)가 모두 구동된다.
그러면, 유성기어세트(PU)는 링기어(R)가 고정요소로 작동하며, 엔진(ENG)의 회전동력은 엔진 출력축(EOS)을 통해 유성기어세트(PU)의 유성캐리어(PC)로 입력되어 선기어(S)를 통해 증속되어 제1 모터/제너레이터(MG1)의 제1 모터축(MS1)로 입력된다.
이에 따라 제1 모터/제너레이터(MG1)는 엔진(ENG)의 전체 회전동력에 의해 발전 구동하여 배터리(B)를 충전시키며, 이렇게 충전된 배터리(B)의 전기에너지를 이용하여 제2 모터/제너레이터(MG2)가 구동한다.
즉, 제2 모터/제너레이터(MG2)의 회전동력은 제2 모터축(MS2), 제2 모터축 기어(MSG2), 피동기어(PG), 출력축(OS), 출력기어(OG), 및 종감속기어(FDG)를 통해 디프렌셜(DIFF)로 전달되면서 HEV SERIES 모드의 주행이 이루어진다.
[HEV E-CVT 모드]
도 2와 도 5를 참조하면, HEV E-CVT 모드는 액추에이터(AC)가 작동하지 않아 슬리브(13)가 제1, 제2 브레이크 기어(BG1)(BG2)에 치합되지 않는 중립 상태에서, 원웨이 클러치(OWC)가 작동하며, 엔진(ENG)과 제2 모터/제너레이터(MG2)가 구동된다.
그러면, 엔진(ENG)의 회전동력은 엔진 출력축(EOS)을 통해 유성기어세트(PU)의 유성캐리어(PC)로 입력되고, 일부는 선기어(S)를 통해 제1 모터/제너레이터(MG1)의 제1 모터축(MS1)로 입력될 수 있으며, 나머지는 유성기어세트(PU)의 링기어(R)에 원웨이 클러치(OWC)로 연결된 구동기어(DG)를 통해 출력된다.
이에 따라 제1 모터/제너레이터(MG1)는 엔진(ENG)의 일부 회전동력에 의해 발전 구동하여 배터리(B)를 충전시킬 수 있다.
그리고 구동기어(DG)로 출력되는 엔진(ENG)의 회전동력은 제2 모터/제너레이터(MG2)의 회전동력과 함께 피동기어(PG)에서 합류되어 출력축(OS), 출력기어(OG), 및 종감속기어(FDG)를 통해 디프렌셜(DIFF)로 전달되면서 HEV E-CVT 모드의 주행이 이루어진다.
[HEV PARALLEL 모드]
도 2와 도 6을 참조하면, HEV PARALLEL 모드는 액추에이터(AC)가 작동하여 슬리브(13)가 제1 브레이크 기어(BG1)에 치합된 상태에서, 원웨이 클러치(OWC)가 작동하며, 엔진(ENG)과 제2 모터/제너레이터(MG2)가 구동된다.
그러면, 유성기어세트(PU)는 선기어(S)가 고정요소로 작동하며, 엔진(ENG)의 회전동력은 엔진 출력축(EOS)을 통해 유성기어세트(PU)의 유성캐리어(PC)로 입력되고, 유성기어세트(PU)의 링기어(R)에서 증속되어 원웨이 클러치(OWC)로 연결된 구동기어(DG)를 통해 출력된다.
그리고 구동기어(DG)로 출력되는 엔진(ENG)의 회전동력은 제2 모터/제너레이터(MG2)의 회전동력과 함께 피동기어(PG)에서 합류되어 출력축(OS), 출력기어(OG), 및 종감속기어(FDG)를 통해 디프렌셜(DIFF)로 전달되면서 HEV PARALLEL 모드의 주행이 이루어진다.
이때, 상기 제2 모터/제너레이터(MG2)의 구동은 엔진(ENG)의 토크 어시스트를 위한 구동일 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력전달장치는 고속 또는 중속의 운전 영역에서 엔진 구동에 의한 증속 운전이 가능하도록 하여 연비 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 링기어(R)의 일방향 회전동력을 전달하기 위한 원웨이 클러치(OWC)를 유성기어세트(PU)의 외주 측에 배치하여 전장을 축소하여 탑재성을 향상시킬 수 있다.
또한, 기존의 습식 브레이크 대신 슬리브(13)와 제1, 제2 브레이크 기어(BG1)(BG2)를 이용하여 복잡한 변속기 내부에 유압라인 등의 유압공급 시스템을 배제할 수 있으며, 이에 따라, 변속기 레이아웃에 유리한 이점이 있다.
또한, HEV SERIES 모드 외에, HEV E-CVT 모드에서도 엔진(ENG)의 회전동력의 일부를 제1 모터/제너레이터(MG1)로 입력하여 발전구동을 가능하게 하여 에너지 회생 효율을 높일 수 있다.
또한, HEV PARALLEL 모드에서 제2 모터/제너레이터(MG2)의 토크 어시스트로 등판길 등에서 충분한 주행 토크를 확보할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
ENG... 엔진
EOS... 엔진 출력축
MG1,MG2... 제1, 제2 모터/제너레이터
MS1,MS2... 제1, 제2 모터축
MSG2... 제2 모터축 기어
DG... 구동기어
PG... 피동기어
OS... 출력축
OG... 출력기어
OWC... 원웨이 클러치
PU... 유성기어세트
BU... 브레이크 유닛
BG1,BG2... 제1, 제2 브레이크 기어
11...고정 드럼
13...슬리브
AC...액추에이터
15...포켓
17...핑거

Claims (6)

  1. 상기 엔진과 제1, 제2 모터/제너레이터로부터 전달되는 회전동력을 변속하여 디프렌셜에 출력하는 하이브리드 차량용 동력전달장치에 있어서,
    상기 제1 모터/제너레이터의 제1 모터축 상에 배치되며, 유성캐리어가 엔진 출력축과 고정 연결되고, 선기어가 상기 제1 모터축에 각각 고정 연결되며, 링기어가 원웨이 클러치를 통하여 구동기어와 연결되는 유성기어세트;
    상기 제2 모터/제너레이터의 제2 모터축에 고정 연결되는 제2 모터축 기어;
    상기 엔진 출력축과 상기 제2 모터축 사이에 평행하게 배치되며, 일측에 고정 연결되는 피동기어를 통하여 상기 구동기어와 상기 제2 모터축 기어에 각각 외접 기어 연결되며, 타측에 고정 연결되는 출력기어를 통하여 상기 디프렌셜의 종감속기어와 외접 기어 연결되는 출력축; 및
    상기 선기어와 상기 링기어를 변속기 하우징에 선택적으로 연결하여 고정요소로 작동시키는 브레이크 유닛;
    을 포함하는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유성기어세트는
    싱글 피니언 유성기어세트로 이루어지는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 엔진 출력축과 상기 제1 모터축은 동일 축선 상에 배치되며, 상기 제2 모터축은 상기 제1 모터축과 일정 간격을 두고 평행하게 배치되는 하이브리드 차량용 동력전달장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 링기어는
    상기 원웨이 클러치를 통하여 상기 구동기어에 일방향 회전력만 전달하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 브레이크 유닛은
    상기 제1 모터축에 고정 연결되는 제1 브레이크 기어;
    상기 링기어의 일측에 고정 연결되는 제2 브레이크 기어;
    내주면에 스플라인부가 형성되어 변속기 하우징의 내부 일측에 고정되는 고정 드럼; 및
    상기 제1, 제2 브레이크 기어 사이에 배치되어 일측에 형성된 스플라인 치를 통하여 상기 고정 드럼의 스플라인부에 축 방향 이동 가능하게 스플라인 결합되며, 상기 제1 브레이크 기어 또는 제2 브레이크 기어에 선택적으로 치합되는 슬리브;
    를 포함하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 브레이크 유닛은
    상기 슬리브에 형성된 포켓에 핑거를 통하여 작동하여 상기 슬리브가 상기 제1 브레이크 기어 또는 제2 브레이크 기어에 선택적으로 치합되도록 전후 작동력을 제공하는 액추에이터;
    를 더 포함하는 하이브리드 차량의 동력전달장치.
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