KR20230135407A - 차량의 하이브리드 파워트레인 - Google Patents

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KR20230135407A
KR20230135407A KR1020220032837A KR20220032837A KR20230135407A KR 20230135407 A KR20230135407 A KR 20230135407A KR 1020220032837 A KR1020220032837 A KR 1020220032837A KR 20220032837 A KR20220032837 A KR 20220032837A KR 20230135407 A KR20230135407 A KR 20230135407A
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KR
South Korea
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gear
motor
shaft
vehicle
input shaft
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KR1020220032837A
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채민호
최재완
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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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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Abstract

본 발명은 엔진회전축에 동심축으로 배치된 입력축; 상기 엔진회전축과 입력축을 연결하도록 설치된 동축마그네틱기어; 상기 입력축과 상시 연결된 차동장치; 상기 엔진회전축에 상시 연결된 제1모터; 상기 차동장치에 상시 연결된 제2모터를 포함하여 구성된다.

Description

차량의 하이브리드 파워트레인{HYBRID POWER TRAIN FOR VEHICLE}
본 발명은 차량의 하이브리드 파워트레인 구조에 관한 기술이다.
하이브리드 파워트레인은 내연기관인 엔진의 동력과, 전기로 구동되는 모터의 동력을 적절히 조합하여, 엔진을 보다 효율적인 운전점에서 운전할 수 있도록 함으로써, 차량의 연비 향상을 도모하고, 유해 배기물질을 저감하여 보다 친환경적인 차량을 구성할 수 있도록 한다.
상기와 같은 차량의 하이브리드 파워트레인은 가급적 간단한 구성으로 다양한 주행모드를 구현하고, 불필요한 드래그 등이 최소화되는 것이 바람직하다.
상기 발명의 배경이 되는 기술로서 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.
KR 10-1701824 B1
본 발명은 간단한 구성으로 다양한 주행 모드를 구현할 수 있도록 하며, 드래그를 최소화하여 효율적인 차량 주행이 가능하도록 한 차량의 하이브리드 파워트레인을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 하이브리드 파워트레인은,
엔진회전축에 동심축으로 배치된 입력축;
상기 엔진회전축과 입력축을 연결하도록 설치된 동축마그네틱기어;
상기 입력축과 상시 연결된 차동장치;
상기 엔진회전축에 상시 연결된 제1모터;
상기 차동장치에 상시 연결된 제2모터;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 동축마그네틱기어는 3개의 회전요소인 이너로터, 폴피스, 및 아웃터로터를 구비하며;
상기 3개의 회전요소들 중, 어느 하나는 고정되고, 다른 하나는 상기 엔진회전축에 연결되며, 나머지 하나는 상기 입력축에 연결될 수 있다.
상기 제1모터는 상기 엔진회전축에 직결될 수 있다.
상기 제1모터는 외접기어쌍을 통해 상기 엔진회전축에 연결될 수 있다.
상기 제2모터의 회전축은 상기 입력축에 평행하게 배치되고;
상기 제2모터는 적어도 하나 이상의 외접기어쌍을 통해 상기 차동장치에 연결될 수 있다.
상기 동축마그네틱기어의 이너로터는 상기 엔진회전축에 연결되고, 상기 폴피스는 상기 입력축에 연결되며, 상기 아웃터로터는 케이스에 고정될 수 있다.
상기 제1모터는 상기 엔진회전축에 직결되고;
상기 제2모터의 회전축에는 제1기어가 구비되고;
상기 입력축에는 상기 제1기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제2기어 및 제3기어가 구비되며;
상기 제2모터를 관통하는 관통축이 구비되고;
상기 관통축에는 상기 제3기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제4기어 및 상기 차동장치의 링기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제5기어가 구비될 수 있다.
상기 제1모터는 상기 엔진회전축에 직결되고;
상기 제2모터의 회전축에는 제1기어가 구비되며;
상기 입력축에는 상기 제1기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제2기어 및 상기 차동장치의 링기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제3기어가 구비될 수 있다.
상기 엔진회전축에는 제1기어가 구비되고;
상기 제1모터의 회전축에는 상기 제1기어에 치합되는 제2기어가 구비되며;
상기 제2모터의 회전축에는 제3기어가 구비되며;
상기 제1모터의 회전축에 동심축을 이루는 매개축이 구비되고;
상기 매개축에는 상기 제3기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제4기어 및 상기 차동장치의 링기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제5기어가 구비될 수 있다.
상기 입력축에는 상기 매개축의 제4기어에 치합되는 제6기어가 구비될 수 있다.
상기 동축마그네틱기어의 이너로터는 상기 엔진회전축에 연결되고, 상기 폴피스는 상기 케이스에 고정되며, 상기 아웃터로터는 상기 입력축에 연결될 수 있다.
상기 제1모터는 상기 엔진회전축에 직결되고;
상기 제2모터의 회전축에는 제1기어가 구비되며;
상기 입력축에는 상기 제1기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제2기어 및 상기 차동장치의 링기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제3기어가 구비될 수 있다.
상기 엔진회전축에는 제1기어가 구비되고;
상기 제1모터의 회전축에는 상기 제1기어에 치합되는 제2기어가 구비되며;
상기 제2모터의 회전축에는 상기 차동장치의 링기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제3기어가 구비되며;
상기 입력축에는 제4기어가 구비되고;
상기 제2모터의 회전축에는 상기 제4기어에 치합된 제5기어가 구비될 수 있다.
상기 엔진회전축에는 제1기어가 구비되고;
상기 제1모터의 회전축에는 상기 제1기어에 치합되는 제2기어가 구비되며;
상기 제2모터의 회전축에는 제3기어가 구비되며;
상기 제1모터의 회전축에 동심축을 이루는 매개축이 구비되고;
상기 매개축에는 상기 제3기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제4기어 및 상기 차동장치의 링기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제5기어가 구비될 수 있다.
상기 입력축에는 상기 차동장치의 링기어에 치합되는 제6기어가 구비될 수 있다.
본 발명은 간단한 구성으로 다양한 주행 모드를 구현할 수 있도록 하며, 드래그를 최소화하여 효율적인 차량 주행이 가능하여 차량의 연비를 더욱 향상시킬 수 있다.
특히, EV(Electric Vehicle) 모드나 시리즈(Series) 모드의 구현 시 엔진이 차동장치와 기계적으로 분리되어 연비에 유리하고, 변속이 가능하여 패러렐(Parallel) 모드의 구현 시 보다 유리한 엔진 운전점 확보와 모터의 드래그 감소로 연비 향상이 가능하다.
또한, 전기적으로 변속을 제어함으로써, 신속한 변속이 가능하고 변속감을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 하이브리드 파워트레인의 제1실시예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 사용되는 동축마그네틱기어의 구성을 설명한 도면,
도 3은 본 발명의 파워트레인이 EV 모드와 패러렐 모드를 구현할 때, 동축마그네틱기어의 작동을 설명한 도표,
도 4는 본 발명에 따른 차량의 하이브리드 파워트레인의 제2실시예를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 차량의 하이브리드 파워트레인의 제3실시예를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 차량의 하이브리드 파워트레인의 제4실시예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 차량의 하이브리드 파워트레인의 제5실시예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명에 따른 차량의 하이브리드 파워트레인의 제6실시예를 도시한 도면이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명 차량의 하이브리드 파워트레인의 실시예들은 공통적으로, 엔진(E)의 엔진회전축(ES)에 동심축으로 배치된 입력축(IN); 상기 엔진회전축(ES)과 입력축(IN)을 연결하도록 설치된 동축마그네틱기어(Coaxial Magnetic Gear; CMG); 상기 입력축(IN)과 상시 연결된 차동장치(DF); 상기 엔진회전축(ES)에 상시 연결된 제1모터(MG1); 상기 차동장치(DF)에 상시 연결된 제2모터(MG2)를 포함하여 구성된다.
즉, 본 발명은 엔진(E)의 동력을 상기 동축마그네틱기어(CMG)를 통해 변속하여 상기 입력축(IN)으로 전달할 수 있고, 상기 입력축(IN)의 동력은 상기 차동장치(DF)를 통해 구동륜으로 전달되며, 상기 제2모터(MG2)는 상기 차동장치(DF)와 상시 연결되어 상기 입력축(IN)으로 전달된 엔진 동력과 함께 상기 차동장치(DF)를 구동할 수 있도록 구성된 것이다.
또한, 상기 제1모터(MG1)는 상기 엔진(E)과 상시 연결된 상태로, 상기 동축마그네틱기어(CMG)에 의해 상기 입력축(IN) 및 차동장치(DF)와 기계적으로 분리될 수 있어서, 상기 입력축(IN) 및 차동장치(DF)와는 독립적으로 상기 엔진(E)과 제1모터(MG1)를 구동하여 시리즈 모드를 구현할 수 있으며, 상기 제2모터(MG2)에 의한 EV 모드 주행 시, 엔진(E) 및 제1모터(MG1)에 의한 드래그를 완전히 제거할 수 있다.
상기 동축마그네틱기어(CMG)는 3개의 회전요소인 이너로터(IR), 폴피스(PP), 및 아웃터로터(OR)를 구비하며; 상기 3개의 회전요소들 중, 어느 하나는 고정되고, 다른 하나는 상기 엔진회전축(ES)에 연결되며, 나머지 하나는 상기 입력축(IN)에 연결된 구성이다.
즉, 본 발명의 제1실시예 내지 제3실시예에서, 상기 동축마그네틱기어(CMG)의 이너로터(IR)는 상기 엔진회전축(ES)에 연결되고, 상기 폴피스(PP)는 상기 입력축(IN)에 연결되며, 상기 아웃터로터(OR)는 케이스(CS)에 고정된다.
또한, 본 발명의 제4실시예 내지 제6실시예에서, 상기 동축마그네틱기어(CMG)의 이너로터(IR)는 상기 엔진회전축(ES)에 연결되고, 상기 폴피스(PP)는 상기 케이스(CS)에 고정되며, 상기 아웃터로터(OR)는 상기 입력축(IN)에 연결된다.
참고로, 상기 동축마그네틱기어(CMG)는 상기 이너로터(IR)의 극쌍수를 Ni, 아웃터로터(OR)의 극쌍수를 No, 폴피스(PP)의 개수를 Npp라고 할 때,
Npp = Ni + No의 조건을 만족해야 하며, 이때 기어비(Gr)는
폴피스(PP) 고정 시, Gr = (-)No/Ni로 계산되고,
아웃터로터(OR) 고정 시, Gr = Npp/Ni로 계산된다.
도 3에서는 폴피스(PP)가 고정된 경우와, 아웃터로터(OR)가 고정된 경우를 나누어서, 본 발명의 차량이 EV 모드와, 패러렐 모드 1단, 및 패러렐 모드 2단을 구현할 때의 동축마그네틱기어(CMG)의 상태를 설명하고 있다.
여기서, N과 S는 이너로터(IR)와 아웃터로터(OR)가 형성하는 자극(Magnetic Pole)을 의미한다.
한편, 본 발명의 제1실시예, 제2실시예, 및 제4실시예에서, 상기 제1모터(MG1)는 상기 엔진회전축(ES)에 직결된 구조이다.
또한, 본 발명의 제3실시예, 제5실시예, 및 제6실시예에서, 상기 제1모터(MG1)는 외접기어쌍을 통해 상기 엔진회전축(ES)에 연결된 구조이다.
한편, 본 발명의 모든 실시예에서, 상기 제2모터(MG2)의 회전축은 상기 입력축(IN)에 평행하게 배치되고; 상기 제2모터(MG2)는 적어도 하나 이상의 외접기어쌍을 통해 상기 차동장치(DF)에 연결된 구조이다.
도 1의 제1실시예에서, 상기 제1모터(MG1)는 상기 엔진회전축(ES)에 직결되고; 상기 제2모터(MG2)의 회전축에는 제1기어(G1)가 구비되고; 상기 입력축(IN)에는 상기 제1기어(G1)에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제2기어(G2) 및 제3기어(G3)가 구비되며; 상기 제2모터(MG2)를 관통하는 관통축(PS)이 구비되고; 상기 관통축(PS)에는 상기 제3기어(G3)에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제4기어(G4) 및 상기 차동장치(DF)의 링기어(DR)에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제5기어(G5)가 구비된다.
본 실시예에서, EV 모드 구현 시에는, 상기 동축마그네틱기어(CMG)에는 자극을 형성할 전기가 공급되지 않아, 상기 엔진회전축(ES)과 입력축(IN)은 기계적으로 서로 차단된 상태를 가지며, 이 상태에서 상기 제2모터(MG2)의 동력은 상기 제1기어(G1), 제2기어(G2), 제3기어(G3), 제4기어(G4) 및 제5기어(G5)를 차례로 통하여 상기 차동장치(DF)를 구동하게 된다.
따라서, 차량의 상기 제2모터(MG2)의 동력에 의해서만 구동되게 되며, 상기 엔진(E)과 제1모터(MG1)는 차량의 구동에 대해 드래그를 형성하지 않게 된다.
이 상태에서, 상기 엔진(E)을 구동하고, 상기 엔진(E)의 동력으로 상기 제1모터(MG1)가 발전을 수행하도록 하여 시리즈 모드를 구현할 수 있으며, 상기 제1모터(MG1)에서 발전된 전기는 배터리에 충전되거나 상기 제2모터(MG2)의 구동에 직접 사용될 수 있다.
패러렐 모드 구현 시에는 상기 동축마그네틱기어(CMG)를 도 3의 1단 또는 2단 상태가 되도록 전기를 공급하여, 엔진(E)의 동력이 상기 입력축(IN)으로 변속되어 전달되도록 하는 상태에서, 상기 제2모터(MG2)의 동력을 추가로 상기 차동장치(DF)로 전달하도록 한다.
따라서, 차량은 상기 엔진(E)의 동력 및 제2모터(MG2)의 동력에 의해 구동되게 되며, 이때 상기 제1모터(MG1)는 발전을 수행하거나 차량의 구동력을 보조하도록 구동될 수 있다.
또한, 도 3에 표시된 바와 같이 상기 동축마그네틱기어(CMG)가 형성하는 기어비의 변경은 상기 동축마그네틱기어(CMG)의 이너로터(IR)와 아웃터로터(OR)의 자극을 제어함에 의해 이루어지므로, 신속하고, 부드러운 변속이 가능하다.
도 4의 제2실시예에서, 상기 제1모터(MG1)는 상기 엔진회전축(ES)에 직결되고; 상기 제2모터(MG2)의 회전축에는 제1기어(G1)가 구비되며; 상기 입력축(IN)에는 상기 제1기어(G1)에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제2기어(G2) 및 상기 차동장치(DF)의 링기어(DR)에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제3기어(G3)가 구비된다.
즉, 상기 제2모터(MG2)의 동력은 상기 제1기어(G1), 제2기어(G2) 및 제3기어(G3)를 통해 상기 차동장치(DF)로 전달된다.
도 5의 제3실시예에서, 상기 엔진회전축(ES)에는 제1기어(G1)가 구비되고; 상기 제1모터(MG1)의 회전축에는 상기 제1기어(G1)에 치합되는 제2기어(G2)가 구비되며; 상기 제2모터(MG2)의 회전축에는 제3기어(G3)가 구비되며; 상기 제1모터(MG1)의 회전축에 동심축을 이루는 매개축(IS)이 구비되고; 상기 매개축(IS)에는 상기 제3기어(G3)에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제4기어(G4) 및 상기 차동장치(DF)의 링기어(DR)에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제5기어(G5)가 구비된다.
또한, 상기 입력축(IN)에는 상기 매개축(IS)의 제4기어(G4)에 치합되는 제6기어(G6)가 구비된다.
따라서, 상기 제2모터(MG2)의 동력은 상기 제3기어(G3), 제4기어(G4), 및 제5기어(G5)를 통해 상기 차동장치(DF)로 전달되고, 상기 입력축(IN)의 동력은 상기 제6기어(G6), 제4기어(G4), 및 제5기어(G5)를 통해 상기 차동장치(DF)로 전달되는 것이다.
도 6의 제4실시예에서, 상기 제1모터(MG1)는 상기 엔진회전축(ES)에 직결되고; 상기 제2모터(MG2)의 회전축에는 제1기어(G1)가 구비되며; 상기 입력축(IN)에는 상기 제1기어(G1)에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제2기어(G2) 및 상기 차동장치(DF)의 링기어(DR)에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제3기어(G3)가 구비된다.
따라서, 상기 제2모터(MG2)의 동력은 상기 제1기어(G1), 제2기어(G2) 및 제3기어(G3)를 통하여 상기 차동장치(DF)로 전달된다.
도 7의 제5실시예에서, 상기 엔진회전축(ES)에는 제1기어(G1)가 구비되고; 상기 제1모터(MG1)의 회전축에는 상기 제1기어(G1)에 치합되는 제2기어(G2)가 구비되며; 상기 제2모터(MG2)의 회전축에는 상기 차동장치(DF)의 링기어(DR)에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제3기어(G3)가 구비되며; 상기 입력축(IN)에는 제4기어(G4)가 구비되고; 상기 제2모터(MG2)의 회전축에는 상기 제4기어(G4)에 치합된 제5기어(G5)가 구비된다.
따라서, 상기 제2모터(MG2)의 동력은 상기 제3기어(G3)를 통하여 바로 상기 차동장치(DF)로 전달되고, 상기 입력축(IN)의 동력은 상기 제4기어(G4)와 제5기어(G5) 및 제3기어(G3)를 통하여 상기 차동장치(DF)로 전달된다.
도 8의 제6실시예에서, 상기 엔진회전축(ES)에는 제1기어(G1)가 구비되고; 상기 제1모터(MG1)의 회전축에는 상기 제1기어(G1)에 치합되는 제2기어(G2)가 구비되며; 상기 제2모터(MG2)의 회전축에는 제3기어(G3)가 구비되며; 상기 제1모터(MG1)의 회전축에 동심축을 이루는 매개축(IS)이 구비되고; 상기 매개축(IS)에는 상기 제3기어(G3)에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제4기어(G4) 및 상기 차동장치(DF)의 링기어(DR)에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제5기어(G5)가 구비된다.
또한, 상기 입력축(IN)에는 상기 차동장치(DF)의 링기어(DR)에 치합되는 제6기어(G6)가 구비된다.
따라서, 상기 제2모터(MG2)의 동력은 상기 제3기어(G3), 제4기어(G4) 및 제5기어(G5)를 통해 상기 차동장치(DF)로 전달되고, 상기 입력축(IN)의 동력은 상기 제6기어(G6)를 통해 바로 차동장치(DF)로 전달된다.
이상 본 발명의 제2실시예 내지 제6실시예의 작동은 상기 제1실시예의 작동과 거의 유사하므로, 상세한 설명을 생략한다.
참고로, 이상의 본 발명의 실시예들에서, 제1기어(G1) 내지 제6기어(G6) 등은 단순히 각 실시예들에서 다수의 기어들을 서로 구분하기 위하여 명명한 것이고, 서로 동일성이 있거나 동일한 기능을 수행함을 의미하지는 않는다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
ES; 엔진회전축
IN; 입력축
DF; 차동장치
MG1; 제1모터
MG2; 제2모터
E; 엔진
CMG; 동축마그네틱기어
IR; 이너로터
PP; 폴피스
OR; 아웃터로터
CS; 케이스
G1; 제1기어
G2; 제2기어
G3; 제3기어
G4; 제4기어
G5; 제5기어
G6; 제6기어
PS; 관통축
DR; 링기어
IS; 매개축

Claims (15)

  1. 엔진회전축에 동심축으로 배치된 입력축;
    상기 엔진회전축과 입력축을 연결하도록 설치된 동축마그네틱기어;
    상기 입력축과 상시 연결된 차동장치;
    상기 엔진회전축에 상시 연결된 제1모터;
    상기 차동장치에 상시 연결된 제2모터;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 하이브리드 파워트레인.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 동축마그네틱기어는 3개의 회전요소인 이너로터, 폴피스, 및 아웃터로터를 구비하며;
    상기 3개의 회전요소들 중, 어느 하나는 고정되고, 다른 하나는 상기 엔진회전축에 연결되며, 나머지 하나는 상기 입력축에 연결된 것
    을 특징으로 하는 차량의 하이브리드 파워트레인.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1모터는 상기 엔진회전축에 직결된 것
    을 특징으로 하는 차량의 하이브리드 파워트레인.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1모터는 외접기어쌍을 통해 상기 엔진회전축에 연결된 것
    을 특징으로 하는 차량의 하이브리드 파워트레인.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2모터의 회전축은 상기 입력축에 평행하게 배치되고;
    상기 제2모터는 적어도 하나 이상의 외접기어쌍을 통해 상기 차동장치에 연결된 것
    을 특징으로 하는 차량의 하이브리드 파워트레인.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 동축마그네틱기어의 이너로터는 상기 엔진회전축에 연결되고, 상기 폴피스는 상기 입력축에 연결되며, 상기 아웃터로터는 케이스에 고정된 것
    을 특징으로 하는 차량의 하이브리드 파워트레인.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1모터는 상기 엔진회전축에 직결되고;
    상기 제2모터의 회전축에는 제1기어가 구비되고;
    상기 입력축에는 상기 제1기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제2기어 및 제3기어가 구비되며;
    상기 제2모터를 관통하는 관통축이 구비되고;
    상기 관통축에는 상기 제3기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제4기어 및 상기 차동장치의 링기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제5기어가 구비된 것
    을 특징으로 하는 차량의 하이브리드 파워트레인.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1모터는 상기 엔진회전축에 직결되고;
    상기 제2모터의 회전축에는 제1기어가 구비되며;
    상기 입력축에는 상기 제1기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제2기어 및 상기 차동장치의 링기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제3기어가 구비된 것
    을 특징으로 하는 차량의 하이브리드 파워트레인.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 엔진회전축에는 제1기어가 구비되고;
    상기 제1모터의 회전축에는 상기 제1기어에 치합되는 제2기어가 구비되며;
    상기 제2모터의 회전축에는 제3기어가 구비되며;
    상기 제1모터의 회전축에 동심축을 이루는 매개축이 구비되고;
    상기 매개축에는 상기 제3기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제4기어 및 상기 차동장치의 링기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제5기어가 구비된 것
    을 특징으로 하는 차량의 하이브리드 파워트레인.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 입력축에는 상기 매개축의 제4기어에 치합되는 제6기어가 구비된 것
    을 특징으로 하는 차량의 하이브리드 파워트레인.
  11. 청구항 2에 있어서,
    상기 동축마그네틱기어의 이너로터는 상기 엔진회전축에 연결되고, 상기 폴피스는 상기 케이스에 고정되며, 상기 아웃터로터는 상기 입력축에 연결된 것
    을 특징으로 하는 차량의 하이브리드 파워트레인.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1모터는 상기 엔진회전축에 직결되고;
    상기 제2모터의 회전축에는 제1기어가 구비되며;
    상기 입력축에는 상기 제1기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제2기어 및 상기 차동장치의 링기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제3기어가 구비된 것
    을 특징으로 하는 차량의 하이브리드 파워트레인.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 엔진회전축에는 제1기어가 구비되고;
    상기 제1모터의 회전축에는 상기 제1기어에 치합되는 제2기어가 구비되며;
    상기 제2모터의 회전축에는 상기 차동장치의 링기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제3기어가 구비되며;
    상기 입력축에는 제4기어가 구비되고;
    상기 제2모터의 회전축에는 상기 제4기어에 치합된 제5기어가 구비된 것
    을 특징으로 하는 차량의 하이브리드 파워트레인.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 엔진회전축에는 제1기어가 구비되고;
    상기 제1모터의 회전축에는 상기 제1기어에 치합되는 제2기어가 구비되며;
    상기 제2모터의 회전축에는 제3기어가 구비되며;
    상기 제1모터의 회전축에 동심축을 이루는 매개축이 구비되고;
    상기 매개축에는 상기 제3기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제4기어 및 상기 차동장치의 링기어에 치합되어 외접기어쌍을 이루는 제5기어가 구비된 것
    을 특징으로 하는 차량의 하이브리드 파워트레인.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 입력축에는 상기 차동장치의 링기어에 치합되는 제6기어가 구비된 것
    을 특징으로 하는 차량의 하이브리드 파워트레인.


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