WO2011105713A2 - 차량용 하이브리드 장치 - Google Patents

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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a hybrid device for a vehicle, and more particularly, an electric motor having a pair of rods in both front and rear directions as a main power source instead of an eccentric rod, and simultaneously driving the front and rear wheels of the vehicle by the electric motor.
  • the present invention relates to a hybrid device for a vehicle that can be selectively driven, so that all ordinary vehicles and special vehicles can be converted into practical hybrid vehicles.
  • the present invention relates to an in-vehicle hybrid device that can be referred to as a green technology as an invention having a special structure capable of efficiently utilizing green energy.
  • hybrid vehicles In general, gasoline fuel vehicles, diesel vehicles, as well as LPG vehicles use fuels produced from petroleum, which is a fossil raw material. Such fossil fuel vehicles are known to be the main cause of environmental pollution and global warming. Cars that are considerate (so-called hybrid vehicles) are attracting attention, and some advanced countries are already launching and selling hybrid vehicles. Hybrid vehicle means a vehicle that is driven by electricity or by other alternative pollution-free power sources, minimizing the use of fossil fuel oil or petroleum fuel. In many respects, such as pollution and global warming prevention, it is clear that hybrid vehicles will be the transportation vehicle for petroleum fuel vehicles in the future. For example, a hybrid vehicle driven by electricity is convenient for the driver by charging an electric motor corresponding to a wheel drive unit in a home, and at the same time, it is suitable in terms of cost by using inexpensive electric power. have.
  • an electric motor driven by a power source applied by a separately configured battery is installed on the rear wheel side differential gear of the front-wheel drive vehicle, so that the electric motor is driven at a constant speed or less (ie, 80 km or less).
  • the existing vehicle can be converted into a hybrid vehicle.
  • the hybrid device is adopted in an engine-driven vehicle that is already generalized, it is difficult to reduce the fuel cost and the smoke prevention method of the conventional rear-wheel-driven truck or bus special vehicle, so that the driving of the front wheel as well as the rear wheel can be performed. There is a need for a hybrid device.
  • the present invention is configured to simultaneously drive the front wheels as well as the rear wheels, and is widely adopted in the rear wheel drive vehicles such as trucks and buses, which are already generalized, as well as the conventional front wheel drive vehicles. It is an object of the present invention to provide a hybrid device for a vehicle of a new structure configured to convert the vehicle into a practical and environmentally friendly hybrid vehicle.
  • the controller also needs to gradually develop the condition of the existing vehicle, and the connecting flange also has a clutch structure gradually becoming a mechanical structure at first.
  • the present invention also aims to solve this problem.
  • an object of the present invention is to provide a hybrid device for a vehicle, which can be referred to as a green technology, which is recommended worldwide as a invention having a special structure that can efficiently use green energy.
  • the front rod and the rear rod are configured to protrude to both front and rear positions respectively.
  • the front rod is connected to an axle shaft which is operatively connected to the front wheel, and is mounted on one side of the vehicle body to drive the electric motor.
  • a secondary battery configured to generate power by the generator during operation of the vehicle, and when the driving speed of the vehicle is equal to or higher than a prescribed speed, the vehicle is driven by all-wheel drive by driving the engine and the running speed of the vehicle is increased. When the speed is equal to or less than the specified speed, the vehicle is driven by the electric motor.
  • a speed sensor such that station, a hybrid vehicle wherein an electronic control unit configured to include controlling the speed detector and the overall operation of the vehicle is provided with a main part.
  • the front rod and the rear rod of the electric motor are each provided with a flange, the flange is provided at the end of the joint connected to the axle shaft and the axle shaft of the engine protruding from the differential gear of the vehicle body, Preferably, the front rod and the rear rod are connected by fasteners that fasten the flange to each other so that the front wheel drive and the rear wheel drive of the vehicle body are performed.
  • the present invention is electrically connected to the auxiliary storage battery when the ampere amount of the auxiliary storage battery is lower than the specified amperage amount to generate an ampere amount detection signal to switch the engine to be driven and the electric charge is completed in the auxiliary battery is ampere It may be configured to further include a sensor for switching the driving of the electric motor is made when the amount rises above the specified amperage amount.
  • the electronic control unit is configured to be able to continuously charge the auxiliary storage battery while the drive of the electric motor is stopped when the speed of the vehicle is more than 80km / h while the engine is running to make the vehicle run at high speed. desirable.
  • the present invention may simultaneously drive the front wheel or the rear wheel or the rear wheel between the rear wheel of the vehicle body and the rear rod of the electric motor or between the axle shaft of the front wheel of the vehicle body and the front rod of the electric motor.
  • the control unit for switching to selectively drive the front wheel may be further provided.
  • the present invention is a front wheel drive for driving the front wheel of the vehicle body provided with the front wheel and the rear wheel, rear wheel drive for driving the rear wheel of the vehicle body, two-wheel drive for selectively driving the front wheel or rear wheel of the vehicle body, the front wheel and A four-wheel drive for driving the rear wheels at the same time, a three-wheel drive for driving a three-wheel drive vehicle, it is characterized in that it is widely used in a drive device that requires a conventional rotational power source.
  • control unit may be made of a switching clutch to allow the drive mode of the vehicle wheel to switch between the front wheel drive, rear wheel drive, front wheel and rear wheel simultaneous drive.
  • the electric motor corresponding to the vehicle driving power source is composed of an electric motor in which front and rear rods protrude to both front and rear sides to connect not only the rear wheels of the vehicle but also the front wheels of the vehicle, so that the front wheels are driven as well as the rear wheel drive.
  • the present invention provides a front wheel drive for driving only the front wheels of the vehicle body having a front wheel and a rear wheel, a rear wheel drive for driving only the rear wheels of the vehicle body, a two-wheel drive for selectively driving the front or rear wheels of the vehicle body, and simultaneously driving the front and rear wheels of the vehicle body
  • the four-wheel drive, the three-wheel drive for driving the three wheels of the three-wheel drive vehicle can be universally employed in the drive device that requires a conventional rotational power source, in this respect the vehicle hybrid device of the present invention in addition to the automobile industry It can play a part in contributing to the development of various industries.
  • the present invention can implement a practical hybrid vehicle due to the structure that can be switched between the electric motor drive motor and the engine drive mode, it can be said to be environmentally friendly in various aspects, such as environmental pollution or global warming prevention.
  • the present invention can significantly contribute to the fuel cost reduction of the vehicle operator by using the electric motor as the main driving power source of the vehicle. For example, if you drive 25 days a month at 100km / h due to the use of electricity, it is possible to pay only about 7,000 won in electricity bills, so it usually costs 300,000 won when you are within 50km for commuting. Compared to the common people, about 293,00 won will be saved, which can be expected to dramatically reduce fuel costs.
  • 1 is a plan view showing the configuration of a front wheel and a rear wheel drive type vehicle
  • Figure 2 is a perspective view showing a state in which the electric motor is installed on the differential gear of the front wheel and the rear wheel in the hybrid device for vehicles according to the present invention
  • FIG. 3 is a block diagram showing a hybrid device for a vehicle according to the present invention.
  • FIG. 4 is an external perspective view of a filling gauge which is another main part of the present invention.
  • FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the front wheel and rear wheel drive type vehicle
  • Figure 2 is a perspective view showing a state in which the electric motor is installed on the differential gear of the front wheel and the rear wheel in the hybrid device for a vehicle according to the present invention
  • Figure 3 It is a block block diagram which shows the hybrid device for vehicles by this invention.
  • the front wheels 22 and the rear wheels 24 are mounted on the vehicle body 20 so that the front rod 36 and the rear rod 38 are driven by combustion of the fuel in the engine 26.
  • the electric motor 30 coupled to the axle shaft 32 connected to the vehicle, and mounted on one side of the vehicle body 20 to supply electricity for driving the electric motor 30, and to the generator 40 when the vehicle is driven.
  • the auxiliary storage battery 50 configured to perform power storage by the vehicle, and when the driving speed of the vehicle is equal to or higher than the prescribed speed speed, the vehicle is driven by driving of the front wheels 22 by the driving of the engine 26 and the running speed of the vehicle is defined by the speed. When the speed is lower than the specified speed, the vehicle is driven by the electric motor 30.
  • a speed detector 80 which to a hybrid vehicle and wherein configured to include an electrical control unit 60 for controlling the speed detector 80 and the overall operation of the vehicle main part.
  • the core configuration of the present invention is a front rod 36 and a rear rod for connecting an electric motor corresponding to a vehicle driving power source not only to the rear wheel 24 of the vehicle body 20 but also to the front wheel 22 of the vehicle body 20.
  • 38 is composed of an electric motor 30 protruding to both front and rear sides.
  • the present invention employs a dual rod type (double rod type) electric motor 30 instead of a single rod type electric motor, so that the front wheel 22 and the rear wheel 24 of the vehicle can be driven simultaneously to implement a hybrid vehicle capable of driving a vehicle. It is characterized by one point.
  • the present invention is a vehicle of the same principle as a general passenger car, van, truck, etc., in which the rear wheel driven axle shaft as well as the front wheel driven vehicle are connected to the differential gear 28 of the rear wheel 24 through the universal joint 320.
  • the front wheel 22 and the rear wheel 24 of the vehicle are rotated to have a structure that is complemented to enable driving.
  • the front rod 36 and the rear rod 38 of the electric motor 30 are provided with flanges 36a and 38a, respectively, and the axle shaft 34 protruding from the differential gear 28 of the vehicle body 20.
  • flanges 34a and 322 are provided at the ends of the universal joint 320 connected to the axle shaft 32 of the engine 26, so that the front rod 36 and the rear rod 38 of the electric motor 30 are
  • the flanges 36a and 38a are connected by fasteners such as bolts and nuts fastening to abut the front wheels 22 and the rear wheels 24 of the vehicle body 20.
  • the electric motor 30 itself is mounted on the lower portion of the vehicle body 20 via a fixing means, and the rear rod 38 of the electric motor 30 is connected to the axle shaft 34 by tooth coupling on the differential gear 28.
  • the present invention is mounted on the vehicle body 20 by adjusting the amount of ampere by adjusting the rotational speed of the electric motor 30 and the inverter 70 to adjust the running speed of the vehicle, the lower part of the accelerator inside the vehicle body 20 It is preferably configured to further include an inverter control accelerator, which is arranged at and pressed by the accelerator to adjust the amperage of the inverter 70.
  • the present invention is electrically connected to the auxiliary storage battery 50 to generate an ampere amount detection signal when the ampere amount of the auxiliary storage battery 50 is lower than the specified ampere amount to switch to drive the engine 26, while the auxiliary storage battery
  • the electric charge is completed in the 50 may be configured to further include a sensor 90 for switching the driving of the electric motor 30 is made when the ampere amount rises above the specified amperage amount.
  • the electronic control unit 60 which is a main part of the present invention, stops the driving of the electric motor 30 when the speed of the vehicle reaches 80 km / h or more, while the engine 26 is operated to assist the high speed driving of the vehicle.
  • the storage battery 50 is configured to enable continuous charging.
  • the front wheel 22 and the control unit for switching to drive the rear wheel 24 or the front wheel 22 may be further provided between the rod 36.
  • the control unit may be made of a switching clutch so that the drive mode of the wheels of the vehicle body 20 is smoothly made to switch between the front wheel drive, the rear wheel drive, the front wheel and the rear wheel simultaneously.
  • the switching clutch is composed of an electromagnetic clutch.
  • the hybrid device for a vehicle of the present invention is designed such that the vehicle is driven by the electric motor 30 when the vehicle is initially driven.
  • the front wheels 22 of the vehicle are driven by the dual rods 36 and 38 protruding from the front and rear sides, that is, the rear rod 38 and the front rod 36.
  • the rear wheels 24 are driven at the same time, as well as the front-wheel-driven vehicle, it is possible to adopt a wide range of rear wheel drive vehicles such as trucks and buses special vehicles already known.
  • the speed sensor 80 which is a main part of the present invention, the electronic control unit 60 so that the vehicle is driven by the driving of the front wheel 22 by the driving of the engine 26 when the running speed of the vehicle is more than the specified speed, 80km / h or more. While inputting a signal to the vehicle, when the driving speed of the vehicle is 80 km / h or less, which is a prescribed speed prescribed speed, a signal is input to the electronic controller 60 so that the vehicle is driven by driving of the electric motor 30.
  • the speed signal of the vehicle is input to the electronic control unit 60 by the speed sensor 80, and the electronic control unit 60 controls the vehicle to be driven by driving the engine 26 when the speed of the vehicle is 80 km / h or more.
  • the vehicle is driven by driving the electric motor 30, and it is important that each of the two-way front rod 36 and the rear rod 38 of the electric motor 30 It is connected to the front wheel 22 and the rear wheel 24 of the 20 at the same time, it is possible to adopt not only the conventional front wheel 22 driven general vehicle but also the rear wheel 24 driven truck or other rear wheel driven vehicles. .
  • rear-wheel drive trucks and other rear-wheel drive vehicles can be converted into hybrid vehicles.
  • the speed sensor 80 is a front load of the electric motor 30 by the engine 26 driving unit of the engine 26 driving unit when the speed of the vehicle is 80km / h or more
  • the electric motor 30 of the electric motor drive unit is switched when the front wheel 22 and the rear wheel 24 are simultaneously driven by rotating the 36 and the rear rod 38, and when the speed of the vehicle is 80 km / h or less. Switching to drive the front wheel 22 and the rear wheel 24 of the vehicle at the same time.
  • the speed detector 80 transmits the detected signal to the electronic control unit 60 to control the electronic control unit 60 to drive the engine 26.
  • the vehicle detects the signal and transmits the detected signal to the electronic controller 60 to control the electronic controller 60.
  • the operation of the vehicle is to be made. In the mode in which the vehicle is driven by driving the engine 26, the driving of the electric motor 30 is stopped by cutting off the power supplied from the auxiliary battery 50 to the electric motor 30 by the electronic controller 60.
  • the driving of the electric motor 30 is stopped, while the engine 26 is operated to perform a high-speed running of the vehicle is configured to enable continuous charging to the secondary battery 50 do.
  • power storage consumed by the generator 40 of the vehicle is continuously stored in the auxiliary storage battery 50, and the electronic controller 60 controls this operation.
  • the present invention is further provided with a detection sensor 90, when the ampere amount of the auxiliary storage battery 50 falls below the specified amperage amount, that is, 20A or less, the detection sensor 90 detects this and electronically sends a signal having a specified amperage value or less.
  • the control unit 60 controls to switch to the mode for driving the engine 26.
  • the secondary battery 50 is continuously charged by the generator 40.
  • the detection of the signal detector The electric motor 30 is driven by the control of the electronic control unit 60 according to the signal, and the vehicle is switched to a mode in which the motor is driven by the electric motor 30, and the speed of the vehicle is a specified speed, that is, a speed of 80 km / h or more. If the ramen signal is detected by the signal detector and the control of the electronic control unit 60 is switched back to the vehicle driving mode by the driving of the engine 26.
  • the vehicle hybrid device of the present invention is switched to the driving mode of the engine 26 when the speed of the vehicle at the completion of charging the auxiliary storage battery 50 is greater than the prescribed speed (80 km / h) and at the same time the current and the rear wheel 24 of the vehicle
  • the vehicle is driven at the same time and the vehicle is driven, and when the amount of electricity charged in the auxiliary battery 50 falls below the specified amperage amount 20A, the front wheel 22 and the rear wheel 24 of the vehicle are switched back to the electric motor 30 driving mode. It can be seen that the vehicle is designed to be driven at the same time.
  • the electric motor 30 fixed to the lower portion of the vehicle body 20 of the vehicle and connected to the rear wheel 24 side differential gear 28 through tooth coupling is applied by the electric force applied from the auxiliary storage battery 50.
  • the vehicle driving the front wheels 22 and the rear wheels 24 of 20 may be referred to as an electric vehicle since the engine 26 is stopped and driven by the force of the electric motor.
  • the auxiliary storage battery 50 which is a power supply source of the electric motor 30, is fixed to the lower portion of the vehicle body 20 so as to be located at one side of the electric motor 30, and the ampere amount of the auxiliary storage battery 50 is 20 A or less as described above.
  • the secondary battery 50 is continuously charged through the generator 40 in accordance with the driving of the engine 26, the auxiliary storage battery 50 The driving of the electric motor 30 by) can be achieved stably.
  • An inverter 70 is electrically connected between the electric motor 30 and the auxiliary storage battery 50.
  • the inverter 70 may be provided in the manner of being mounted to the lower portion of the vehicle body 20 via a fixing means.
  • an inverter control accelerator is installed in the vehicle body 20 of the vehicle to protrude upward to a lower position of the accelerator for acceleration, and the inverter control accelerator is ampere of the inverter 70 according to the degree of being pressed down by the accelerator accelerator. It is configured to adjust the rotational speed of the electric motor by adjusting the amount.
  • the inverter control accelerator is pressed according to the stepped amount of the accelerator, thereby changing the ampere amount of the inverter 70 and the electric motor 30 as the ampere amount of the inverter 70 is changed. Since the number of revolutions of) is controlled, the speed of the vehicle can be adjusted. On the other hand, when the foot is removed from the accelerator, the inverter control accelerator may also be returned to its original position.
  • the vehicle hybrid apparatus of the present invention is a front wheel drive for driving only the front wheel 22 of the vehicle body 20 provided with the front wheel 22 and the rear wheel 24, rear wheel drive for driving only the rear wheel 24 of the vehicle body 20
  • Two-wheel drive for selectively driving the front wheel 22 or the rear wheel 24 of the vehicle body 20
  • four-wheel drive for simultaneously driving the front wheel 22 and the rear wheel 24 of the vehicle body 20
  • the three-wheel drive for driving the wheels it can be widely used in the drive device that requires a conventional rotational power source.
  • the vehicle hybrid apparatus of the present invention is between the rear wheel 24 of the vehicle body 20 and the rear rod 38 of the electric motor 30 or the vehicle body (8) to switch to the front wheel drive, rear wheel drive, two-wheel drive, four-wheel drive mode.
  • a control unit may be further provided between the axle shaft 32 of the front wheel 22 of the 20 and the front rod 36 of the electric motor 30.
  • the control unit may be made of a switching clutch so that the drive mode of the wheels of the vehicle body 20 is smoothly made to switch between the front wheel drive, the rear wheel drive, the front wheel and the rear wheel simultaneously.
  • the switching clutch is composed of an electromagnetic clutch, and a clutch such as the electromagnetic clutch must be provided so that the driving mode switching such as the front wheel drive and the two-wheel drive of the vehicle can be performed smoothly and completely.
  • the present invention has another feature in that the driver is further equipped with a charge gauge 95 for informing the driver of the electric motor 30 state of charge.
  • a fill gauge 95 as shown in FIG. 4, is attached to the corner next to the cluster fuel gauge in front of the driver's seat for better visibility to the driver.
  • a bracket 95b is provided in the gauge housing 95a of the filling gauge 95, and a fastening hole 95c through which a fastener such as a bolt passes through the bracket 95b. Is formed, and when the fastener is fixed to an appropriate position next to the cluster fuel gauge by inserting the fastener into the fastening hole 95c of the bracket 95b, the filling gauge 95 can be installed at a position visible to the driver's eyes. .
  • the charge gauge 95 is intended to make it easy to see the state of charge of the charger of the electric motor 30 to the driver, it is connected to the charger of the electric motor 30 through the electronic control unit 60 as a circuit.
  • a current sensing sensor is connected to be located between the electronic control unit 60 and the charger of the electric motor 30, and the current sensing sensor may be internally connected to the internal circuit of the charge gauge 95 or may be separately connected externally. .
  • the filling gauge 95 is divided into approximately three zones by which the indicator needle 96 points, specifically, the filling amount 20% or less zone 96a, the filling amount 20% or more and 85% or less zone 96b, the filling amount 85% It is divided into zones 96c between 100% or more, and is marked in red, yellow, and green, respectively, so that the driver can easily identify each of these zones 96a, b, and c.
  • the electronic controller 60 Referring to the method of displaying the state of charge of the charge gauge 95, by operating the external input AC power switch of the electric motor charger 30 to supply power to the charger. When the charging current rises by the amount of charging electricity charged in such a charger and the indicator needle 96 of the charge gauge 95 is rotated from the scale " 0 " to the green display area that exceeds the value of about 85%, the electronic controller 60 ), The operation of the charge gauge 95 is stopped.
  • the hybrid device for a vehicle comprises an electric motor in which an electric motor corresponding to a vehicle driving power source is connected to both front and rear wheels of the vehicle as well as the front wheels of the vehicle and the front and rear rods protrude to both front and rear sides of the differential gear and the universal joint
  • an electric motor having both rods therebetween, the front and rear wheels of the vehicle are rotated so as to be able to travel.
  • the front wheel drive vehicles, as well as the rear wheel drive vehicles such as trucks and buses, Not only can it be applied, but it can be universally employed in a drive device that requires a conventional rotational power source.

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Abstract

본 발명은 차량용 하이브리드장치에 관한 것으로, 전방 로드(36)와 후방 로드(38)가 각각 전후 양쪽 위치로 돌출되도록 구성되어 차체(20)의 후륜(24)에 구비된 차동기어(28)에 상기 후방 로드(38)가 연결됨과 동시에 상기 전방 로드(36)는 차체(20)의 전륜(22)에 구동적으로 연결된 액슬 샤프트(32)에 결합된 전기모터(30)와, 상기 차량의 차체(20) 일측에 장착되어 상기 전기모터(30)의 구동을 위한 전기를 공급하며 차량의 운행시 제너레이터(40)에 의해 축전이 이루어지도록 구성된 보조 축전지(50)와, 상기 차량의 운행 속도가 규정 속도 속도 이상인 경우 상기 엔진(26)의 구동에 의해 차량이 전륜(22) 구동으로 운행되도록 하고 상기 차량의 운행 속도가 규정 속도 규정 속도 이하인 경우에는 상기 전기모터(30)의 구동에 의해 상기 차량이 운행되도록 하는 속도 감지기(80)와, 상기 속도 감지기(80)와 상기 차량 주요부의 제반 작동을 제어하는 전자 제어부(60)를 포함하여 구성된다. 도 2

Description

차량용 하이브리드 장치
본 발명은 차량용 하이브리드 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 편심 로드가 아니라 전후 양측 방향으로 한 쌍의 로드가 구비된 전기모터를 주동력원으로 채용하여 전기모터에 의해 차량의 전륜과 후륜을 동시에 구동하거나 선택적으로 구동되는 할 수 있으므로, 모든 일반 차량과 특수 차량 등을 실용적인 하이브리드 차량으로 개조할 수 있도록 된 차량용 하이브리드 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 그린 에너지를 효율적으로 이용할 수 있는 특수 구조를 가지는 발명으로서 녹색 기술이라 할 수 있는 차량용 하이브리드 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가솔린 연료 차량, 경유 차량은 물론 LPG 차량도 화석 원료인 석유를 원료로 하여 생산된 연료를 사용하는 것으로, 이러한 화석 연료 차량은 환경 오염과 지구 온난화의 주원인으로 알려져 있는 바, 최근에는 환경을 배려한 차량(이른바, 하이브리드 차량)이 주목받고 있으며, 일부 선진 국가에서는 이미 하이브리드 차량을 출시 판매하는 추세에 있다. 하이브리드 차량이라 함은 화석 연료인 석유 연료의 사용을 최소화하거나 석유 연료의 사용을 아예 하지 않고 전기에 의해 운행하거나 기타 다른 대체 무공해 동력원에 의해 운행되는 개념의 차량을 의미하는 것으로서, 이러한 하이브리드 차량은 환경 오염이나 지구 온난화 방지 등의 여러 측면에서 친환경적이라 할 수 있어서, 장차 하이브리드 차량이 석유 연료 차량을 대체하는 운송 수단이 될 것은 분명하다. 예를 들어, 전기에 의해 운행하는 하이브리드 차량의 경우 가정 등에서 휘일 구동 유닛에 해당하는 전기모터에 충전을 행함으로써 운전자에게 있어서 편리해짐과 동시에, 저렴한 전력 등의 이용에 의해 비용면에서도 적합한 것이라 볼 수 있다.
한편, 종래에 엔진룸에 설치된 엔진을 연료의 공급에 따른 연소를 통해 전륜을 구동시켜 운행되는 차량에 있어서, 차량의 운행 속도가 소정의 정해진 속도 이하(예를 들어 80km 이하)에서는 전기모터에 의해 후륜을 구동시켜 차량을 운행시키도록 절환하는 차량용 하이브리드 장치가 채용되어 있기도 하다.
이러한 하이브리드 장치의 경우, 전륜 구동형 차량의 후륜측 차동기어 상에 별도로 구성된 축전지에 의해 인가되는 전원을 통해 구동되는 전기모터를 설치함으로써, 일정속도 이하(즉, 80km 이하)의 경우에는 전기모터의 구동에 의해 차량의 운행이 가능하도록 함으로써, 기존 차량을 하이브리드 차량으로 개조할 수 있다.
그런데, 이미 일반화되어 있는 엔진 구동형 차량에 상기 하이브리드 장치를 채용하면 기존에 나와있는 후륜 구동형 트럭이나 버스 특장차의 연료비 절감과 매연방지방법 적용이 곤란하므로, 전륜 구동은 물론 후륜 구동까지 수행할 수 있는 하이드브리드 장치가 필요하게 되었다.
전륜 구동과 후륜 구동을 동시에 달성하기 위해서는 양쪽에 로드가 달려 있는 모터를 대량 생산해서 저렴하게 공급되어야 하는 과제가 있는데, 이의 해결은 기존의 DC 모터를 후면에 바람개비 팬을 관통시켜서 편 로드 모터에 길이를 연장시켜서 설계 변경 생산해야 되므로, 설계 측면이나 비용 등의 측면에서 불리한 등의 여러 가지 문제를 안고 있다.
한편으로, 세계적으로 이미 엔진이 다양하게 개발되어 있고 산업사회의 뿌리 깊게 적용되어 있는 상태에서 급격하게 엔진을 없애고 모터로만 주행하면, 급격한 자동차 혁명이 되어 산업구조가 파괴되고 실업의 대공황 상태가 유발될 것이므로, 점진적으로 기존의 엔진도 존재하면서 모터가 서서히 접목되어 산업이 밸런스를 이뤄야 하는 것도 중요한 고려 사항이다.
본 발명은 전륜 구동은 물론 후륜 구동을 동시에 할 수 있도록 구성되어, 이미 일반화되어 있는 전륜 구동형 차량은 물론 기존에 나와있는 트럭이나 버스 특장차 등의 후륜 구동 차량에도 광범위하게 채용하여 거의 모든 종류의 차량을 실용적이고 환경 친화적인 하이브리드 차량으로 개조할 수 있도록 구성된 새로운 구조의 차량용 하이브리드 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
기존의 엔진 차량은 기존 공장에서 만들어지면서 에너지 절약과 점진적인 발전 접목을 위해서 고안된 만큼 컨트롤러 역시 기존 차량의 조건과 점진적 진화 발전이 필요할 것으로 보이며, 연결 플랜지 역시 처음에는 일반 기계적인 구조에서 점차 클러치를 겸비한 구조로 진화되어 적용하면서 발전되어야 하는 과제가 있는데, 본 발명은 이러한 과제를 해결하는 것도 목적으로 한다.
이를테면, 본 발명은 그린 에너지를 효율적으로 이용할 수 있는 특수 구조를 가지는 발명으로서 세계적으로 권장되는 녹색 기술이라 할 수 있는 차량용 하이브리드 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 차체에 전륜과 후륜이 장착되어 엔진 내부의 연료 연소에 의해 운행하는 차량에 있어서, 전방 로드와 후방 로드가 각각 전후 양쪽 위치로 돌출되도록 구성되어 상기 후륜에 구비된 차동기어에 상기 후방 로드가 연결됨과 동시에 상기 전방 로드는 상기 전륜에 구동적으로 연결된 액슬 샤프트에 결합된 전기모터와, 상기 차량의 차체 일측에 장착되어 상기 전기모터의 구동을 위한 전기를 공급하며 차량의 운행시 제너레이터에 의해 축전이 이루어지도록 구성된 보조 축전지와, 상기 차량의 운행 속도가 규정 속도 속도 이상인 경우 상기 엔진의 구동에 의해 차량이 전륜 구동으로 운행되도록 하고 상기 차량의 운행 속도가 규정 속도 규정 속도 이하인 경우에는 상기 전기모터의 구동에 의해 상기 차량이 운행되도록 하는 속도 감지기와, 상기 속도 감지기와 상기 차량 주요부의 제반 작동을 제어하는 전자 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 장치가 제공된다.
상기 차체에 장착되어 암페어량를 조절함으로써 상기 전기모터의 회전수 조절에 의해 차량의 운행 속도를 조절하는 인버터와, 상기 차체 내부의 액셀레이터 하부에 배치되어 상기 액셀레이터에 의해 눌려져서 상기 인버터의 암페어량을 조절하는 인버터 제어 액셀레이터를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 전기모터의 상기 전방 로드와 상기 후방 로드에는 각각 플랜지가 구비되고, 상기 차체의 상기 차동기어에서 돌출된 액슬 샤프트와 상기 엔진의 액슬 샤프트에 연결된 조인트의 단부에 플랜지가 구비되어, 상기 전기모터의 상기 전방 로드와 상기 후방 로드가 상기 플랜지를 맞대어 체결하는 고정구에 의해 연결되어 차체의 전륜 구동과 후륜 구동이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 보조 축전지에 전기적으로 연결되어 상기 보조 축전지의 암페어량이 규정 암페어량 이하로 저하시 암페어량 감지신호를 발생시켜 상기 엔진을 구동되도록 절환시키고 상기 보조 축전지에 전기 충전이 완료되어 암페어량이 규정 암페어량 이상으로 상승시 상기 전기모터의 구동이 이루어지도록 절환시키는 감지센서를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 전자 제어부는 상기 차량의 속도가 80km/h 이상이 되면 상기 전기모터의 구동이 정지되는 한편 상기 엔진이 가동되어 상기 차량의 고속 주행이 이루어지면서 상기 보조 축전지에 지속적으로 충전이 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명은 상기 차체의 상기 후륜과 상기 전기모터의 후방 로드 사이 또는 상기 차체의 상기 전륜의 액슬 샤프트와 상기 전기모터의 전방 로드 사이에는 상기 후륜과 더불어 상기 전륜이 동시에 구동되거나 상기 후륜이나 상기 전륜을 선택적으로 구동하도록 절환하는 제어유닛이 더 구비되어 구성될 수 있다.
또한, 본 발명은 전륜과 후륜이 구비된 차체의 전륜을 구동하는 전륜 구동, 상기 차체의 후륜을 구동하는 후륜 구동, 상기 차체의 전륜이나 후륜을 선택적으로 구동하는 이륜 구동, 상기 차체의 상기 전륜과 후륜을 동시에 구동하는 사륜 구동, 삼륜 구동 차량을 운행하는 삼륜 구동, 통상의 회전 동력원이 요구되는 구동장치에 범용적으로 채용되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제어유닛은 차체 차륜의 구동 모드가 전륜 구동, 후륜 구동, 전륜 및 후륜 동시 구동 절환이 이루어지도록 하는 절환 클러치로 이루어질 수 있다.
본 발명은 차량 운행 동력원에 해당하는 전기모터가 차량의 차체 후륜뿐만 아니라 차체 전륜에도 연결되기 위한 전방 로드와 후방 로드가 전후 양측으로 돌출된 전기모터로 구성되어 있어서, 전륜 구동되는 차량뿐만 아니라 후륜 구동되는 액슬 샤프트 유니버설 조인트(320)를 통해서 후륜 차동기어에 연결되어 있는 원리의 자동차에서 액슬 샤프트를 길이 축소시키고, 차동기어와 유니버설 조인트(320) 사이에 양측 로드가 나와 있는 전기모터를 조립함으로써 차량의 전륜과 후륜이 회전되어 주행이 가능하도록 보완된 구조를 갖는 것으로서, 이미 일반화되어 있는 전륜 구동형 차량은 물론 기존에 나와있는 트럭이나 버스 특장차 등의 후륜 구동 차량에도 광범위하게 채용 가능한 효과가 있다. 특히, 본 발명은 전륜과 후륜이 구비된 차체의 전륜만을 구동하는 전륜 구동, 차체의 후륜만을 구동하는 후륜 구동, 차체의 전륜이나 후륜을 선택적으로 구동하는 이륜 구동, 차체의 전륜과 후륜을 동시에 구동하는 사륜 구동, 삼륜 구동 차량의 세 개의 휘일을 구동하는 삼륜 구동, 통상의 회전 동력원이 요구되는 구동장치에 범용적으로 채용될 수 있으며, 이러한 점에서 본 발명의 차량용 하이브리드 장치는 자동차 산업 이외에 기타 여러 가지 산업 발전에 기여하는데 일익을 담당할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 전기모터 구동 모터와 엔진 구동 모드 사이를 절환 가능한 구조로 인하여 실용적인 하이브리드 차량을 구현할 수 있으므로, 환경 오염이나 지구 온난화 방지 등의 여러 가지 측면에서 친환경적이라 할 수 있다.
그리고, 본 발명은 차량의 주요 운행 동력원으로 전기모터를 이용함으로써 차량 운행자의 연료비 절감에도 상당히 기여할 수 있게 된다. 예를 들어, 전기를 사용함으로 인하여 100km/h로 한 달에 25일을 주행하였을 경우 대략 7000원의 전기세만 내면 사용이 가능하므로, 보통 출퇴근용으로 근거리 50km 이내일 때 30만원이 소요되는 비용과 비교하면 서민들에게는 대략 293,00원이 절감되기에 획기적인 연료비 절감 효과를 기대할 수 있는 것이다.
도 1은 전륜 및 후륜 구동형 차량의 구성을 보여주는 평면 구성도
도 2는 본 발명에 의한 차량용 하이브리드 장치에서 전륜 및 후륜의 차동기어 상에 전기모터를 설치한 상태를 보여주는 사시도
도 3은 본 발명에 의한 차량용 하이브리드 장치를 보인 블록 구성도
도 4는 본 발명의 다른 주요부인 충전 게이지의 외관 사시도
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 도 1은 전륜 및 후륜 구동형 차량의 구성을 보여주는 평면 구성도, 도 2는 본 발명에 의한 차량용 하이브리드 장치에서 전륜 및 후륜의 차동기어 상에 전기모터를 설치한 상태를 보여주는 사시도, 도 3은 본 발명에 의한 차량용 하이브리드 장치를 보인 블록 구성도이다. 이를 참조하면, 본 발명은 차체(20)에 전륜(22)과 후륜(24)이 장착되어 엔진(26) 내부 연료의 연소에 의해 운행하는 차량에 있어서, 전방 로드(36)와 후방 로드(38)가 각각 전후 양쪽 위치로 돌출되도록 구성되어 차체(20)의 후륜(24)에 구비된 차동기어(28)에 후방 로드(38)가 연결됨과 동시에 전방 로드(36)는 전륜(22)에 구동적으로 연결된 액슬 샤프트(32)에 결합된 전기모터(30)와, 차량의 차체(20) 일측에 장착되어 전기모터(30)의 구동을 위한 전기를 공급하며 차량의 운행시 제너레이터(40)에 의해 축전이 이루어지도록 구성된 보조 축전지(50)와, 차량의 운행 속도가 규정 속도 속도 이상인 경우 엔진(26)의 구동에 의해 차량이 전륜(22) 구동으로 운행되도록 하고 상기 차량의 운행 속도가 규정 속도 규정 속도 이하인 경우에는 전기모터(30)의 구동에 의해 차량이 운행되도록 하는 속도 감지기(80)와, 상기 속도 감지기(80)와 차량 주요부의 제반 작동을 제어하는 전자 제어부(60)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 장치이다.
상기와 같이 본 발명에서 핵심 구성은 차량 운행 동력원에 해당하는 전기모터가 차량의 차체(20) 후륜(24)뿐만 아니라 차체(20) 전륜(22)에도 연결되기 위한 전방 로드(36)와 후방 로드(38)가 전후 양측으로 돌출된 전기모터(30)로 구성되었다는 것이다. 본 발명은 편로드형 전기모터가 아니라 듀얼 로드형(양로드형) 전기모터(30)를 채용하여 차량의 전륜(22)과 후륜(24)이 동시에 구동되어 차량 주행이 가능한 하이브리드 차량을 구현할 수 있도록 한 점에서 특징을 이룬다.
다시 말해, 본 발명은 전륜 구동되는 차량뿐만 아니라 후륜 구동되는 액슬 샤프트가 유니버설 조인트(320)를 통해서 후륜(24)의 차동기어(28)에 연결되어 있는 일반 승용차, 승합차, 트럭 등과 같은 원리의 자동차에서 액슬 샤프트(34,32)를 길이 축소시키고, 차동기어(28)와 유니버설 조인트(320) 사이에 전방 로드(36)와 후방 로드(38)가 나와 있는 듀얼 로드형 전기모터(30)를 조립함으로써 차량의 전륜(22)과 후륜(24)이 회전되어 주행이 가능하도록 보완된 구조를 갖는 것이다.
구체적으로, 전기모터(30)의 전방 로드(36)와 후방 로드(38)에는 플랜지(36a,38a)가 각각 구비되고, 차체(20)의 차동기어(28)에서 돌출된 액슬 샤프트(34)와 엔진(26)의 액슬 샤프트(32)에 연결된 유니버설 조인트(320)의 단부에 각각 플랜지(34a,322)가 구비되어, 전기모터(30)의 전방 로드(36)와 후방 로드(38)가 각각의 플랜지(36a,38a)를 맞닿도록 체결하는 볼트와 너트 등의 고정구에 의해 연결되어 차체(20)의 전륜(22) 구동과 후륜(24) 구동이 이루어지도록 한 것이다. 물론 전기모터(30) 자체는 차체(20) 하부에 고정수단을 매개로 장착되어 있으며, 전기모터(30)의 후방 로드(38)는 차동기어(28) 상에 치결합으로 연결된 액슬 샤프트(34)에 상기 플랜지(34a,38a)와 고정구를 매개로 연결된 구조를 가지고 있는 것이다.
또한, 본 발명은 상기 차체(20)에 장착되어 암페어량을 조절함으로써 전기모터(30)의 회전수 조절에 의해 차량의 운행 속도를 조절하는 인버터(70)와, 차체(20) 내부의 액셀레이터 하부에 배치되어 액셀레이터에 의해 눌려져서 인버터(70)의 암페어량을 조절하는 인버터 제어 액셀레이터를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 보조 축전지(50)에 전기적으로 연결되어 보조 축전지(50)의 암페어량이 규정 암페어량 이하로 저하시 암페어량 감지신호를 발생시켜 엔진(26)을 구동되도록 절환시키는 한편, 보조 축전지(50)에 전기 충전이 완료되어 암페어량가 규정 암페어량 이상으로 상승시 전기모터(30)의 구동이 이루어지도록 절환시키는 감지센서(90)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 본 발명에서 주요부인 전자 제어부(60)는 차량의 속도가 80km/h 이상이 되면 전기모터(30)의 구동이 정지되는 한편, 엔진(26)이 가동되어 차량의 고속 주행이 이루어지면서 보조 축전지(50)에 지속 충전이 가능하도록 구성된다.
아울러, 차체(20)의 후륜(24)과 전기모터(30)의 후방 로드(38) 사이 또는 차체(20)의 전륜(22)의 액슬 샤프트(34,32)와 전기모터(30)의 전방 로드(36) 사이에는 후륜(24)과 더불어 전륜(22)이 동시에 구동되거나 후륜(24)이나 전륜(22)을 선택적으로 구동하도록 절환하는 제어유닛이 더 구비될 수 있다. 이때, 제어유닛은 차체(20) 차륜의 구동 모드가 전륜 구동, 후륜 구동, 전륜 및 후륜 동시 구동 절환이 원활하게 이루어지도록 절환 클러치로 이루어질 수 있다. 바람직하게, 절환 클러치는 전자 클러치로 구성된다.
본 발명의 차량용 하이브리드 장치는 차량의 초기 구동시에는 전기모터(30)의 구동에 의해 차량의 운행이 이루어지도록 설계된다. 이처럼 차량 초기 구동시에 전기모터(30)의 구동이 이루어지면, 전후 양측으로 돌출된 듀얼 로드(36,38), 즉 후방 로드(38)와 전방 로드(36)에 의해 차량의 전륜(22)은 물론 후륜(24)이 동시에 구동되므로, 전륜 구동형 차량은 물론 기존에 나와있는 트럭이나 버스 특장차 등의 후륜 구동 차량에도 광범위하게 채용할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에서 주요부인 속도 감지기(80)는 차량의 운행 속도가 규정 속도 이상, 80km/h 이상이면 엔진(26)의 구동에 의해 차량이 전륜(22) 구동으로 운행되도록 전자 제어부(60)에 신호 입력하는 한편, 차량의 운행 속도가 규정 속도 규정 속도인 80km/h 이하인 경우에는 전기모터(30)의 구동에 의해 차량이 운행되도록 전자 제어부(60)에 신호 입력한다.
이를테면, 속도 감지기(80)에 의해 차량의 속도 신호가 전자 제어부(60)에 입력되고, 전자 제어부(60)는 차량의 속도가 80km/h 이상에서는 엔진(26)의 구동에 의해 차량이 운행되도록 하고, 차량의 속도가 80km/h 이하에서는 전기모터(30)의 구동에 의해 차량이 운행되도록 하는데, 중요한 것은 전기모터(30)의 각각의 양방향 전방 로드(36)와 후방 로드(38)가 차체(20)의 전륜(22)과 후륜(24)에 동시에 연결되어 있어서, 기존의 전륜(22) 구동형 일반 차량은 물론 후륜(24) 구동형 트럭이나 기타 후륜 구동형 차량에도 채용할 수 있다는 것이다. 즉, 후륜 구동형 트럭이나 기타 후륜 구동형 차량도 하이브리드 차량으로 개조할 수 있게 되는 것이다.
상기 속도 감지기(80)에 대해 좀더 상세히 설명하면, 속도 감지기(80)는 차량의 속도가 80km/h 이상인 경우에는 엔진(26) 구동부의 엔진(26) 구동에 의해 전기모터(30)의 전방 로드(36)와 후방 로드(38)를 회전시켜 차량의 전륜(22) 및 후륜(24) 동시 구동이 이루어지도록 절환하고, 차량의 속도가 80km/h 이하인 경우에는 전기모터 구동부의 전기모터(30)를 구동하여 차량의 전륜(22) 및 후륜(24) 동시 구동이 이루어지도록 절환한다.
더욱 상세하게는 속도 감지기(80)는 차량의 속도가 80km/h 이상인 경우에는 이를 감지한 신호를 전자 제어부(60)로 전송하여 전자 제어부(60)의 제어에 의해 엔진(26)의 구동에 의한 차량의 운행이 이루어지도록 하는 한편, 차량의 속도가 80km/h 이하인 경우에는 이를 감지한 신호를 전자 제어부(60)로 전송하여 전자 제어부(60)의 제어에 의해 전기모터(30)의 구동에 의한 차량의 운행이 이루어지도록 하는 것이다. 엔진(26) 구동에 의해 차량이 운행되는 모드에서는 전자 제어부(60)에 의해 보조 축전지(50)로부터 전기모터(30)로 공급되는 전원을 차단하여 전기모터(30)의 구동을 멈추게 된다.
아울러, 차량의 속도가 80km/h 이상이 되면 전기모터(30)의 구동이 정지되는 한편, 엔진(26)이 가동되어 차량의 고속 주행이 이루어지면서 보조 축전지(50)에 지속 충전이 가능하도록 구성된다. 이때, 보조 축전지(50)에는 차량의 제너레이터(40)에 의해 소모된 전원의 축전이 지속적으로 이루어지게 되는데, 전자 제어부(60)가 이러한 동작을 제어하게 된다.
또한, 본 발명은 감지센서(90)가 더 구비되는데, 보조 축전지(50)의 암페어량가 규정 암페어량, 즉 20A 이하로 떨어지면 감지센서(90)가 이를 감지하여 규정 암페어량 이하 값의 신호를 전자 제어부(60)에 입력하고, 전자 제어부(60)는 엔진(26)을 구동시키는 모드로 절환되도록 제어한다. 한편, 보조 축전지(50)에는 제너레이터(40)에 의한 지속적인 충전이 이루어진다.
상기와 같이 엔진(26)의 구동에 의해 차량의 운행이 이루지는 가운데 보조 축전지(50)로의 전기 충전이 완료되는 시점에서 차량의 속도가 규정 속도, 즉 80km/h 미만의 속도라면 신호 감지기의 감지 신호에 따른 전자 제어부(60)의 제어에 의해 전기모터(30)의 구동이 이루어져 차량이 전기모터(30)에 의해 구동되는 모드로 절환되고, 차량의 속도가 규정 속도, 즉 80km/h 이상의 속도라면 신호 감지기의 감지 신호와 전자 제어부(60)의 제어에 의해 다시 엔진(26)의 구동에 의한 차량 운행 모드로 절환된다.
따라서, 본 발명의 차량용 하이브리드 장치는 보조 축전지(50) 충전 완료시 차량의 속도가 규정 속도(80km/h) 이상인 경우 엔진(26)의 구동 모드로 절환됨과 동시에 차량의 전류 및 후륜(24)이 동시에 구동되어 차량을 운행하고, 보조 축전지(50) 충전된 전기량이 규정 암페어량(20A) 이하로 떨어지면 다시 전기모터(30) 구동 모드로 절환됨과 동시에 차량의 전륜(22) 및 후륜(24)이 동시에 구동되어 차량은 운행하도록 설계된 것을 알 수 있다.
상기와 같이 차량의 차체(20) 하부에 고정되어 후륜(24)측 차동기어(28) 상에 치결합을 통해 연결된 전기모터(30)가 보조 축전지(50)로부터 인가되는 전기의 힘에 의해 차체(20)의 전륜(22)과 후륜(24)을 구동하여 운행하는 차량은 엔진(26)이 정지되고 전기모터의 힘에 의해 운행되는 것이므로, 전기 차량이라 할 수 있다.
상기 전기모터(30)의 전원 공급원인 보조 축전지(50)는 전기모터(30)의 일측에 위치되도록 차량의 차체(20) 하부에 고정되는데, 상기와 같이 보조 축전지(50)의 암페어량이 20A 이하로 저하되는 경우 차량의 운행이 엔진(26)에 의한 운행으로 전환되고, 엔진(26)의 구동에 따라 제너레이터(40)를 통해 보조 축전지(50)에 지속적으로 충전이 이루어지므로, 보조 축전지(50)에 의한 전기모터(30)의 구동은 안정적으로 달성될 수 있게 된다.
상기 전기모터(30)와 보조 축전지(50) 사이에는 인버터(70)가 전기적으로 연결된다. 이러한 인버터(70)는 차체(20)의 하부에 고정수단을 매개로 장착되는 등의 방식으로 구비될 수 있다.
또한, 상기 차량의 차체(20) 내부에는 가속을 위한 액셀레이터의 하부 위치로 상부로 돌출되도록 인버터 제어 액셀레이터가 설치되고, 이러한 인버터 제어 액셀레이터는 가속 액셀레이터를 밟아서 눌려지는 정도에 따라 인버터(70)의 암페어량을 조절하여 전기모터의 회전수를 조절하도록 구성된다.
따라서, 차량의 속도를 높이기 위해 액셀레이터를 밟는 경우 인버터 제어 액셀레이터가 액셀레이터의 밟혀진 정도에 따라 눌려지면서 인버터(70)의 암페어량을 변화시키고, 인버터(70)의 암페어량이 변화됨에 따라 전기모터(30)의 회전수가 조절되므로, 차량의 속도가 조절될 수 있게 된다. 한편, 액셀레이터로부터 발을 떼면 인버터 제어 액셀레이터도 원위치될 수 있다.
한편, 본 발명의 차량용 하이브리드 장치는 전륜(22)과 후륜(24)이 구비된 차체(20)의 전륜(22)만을 구동하는 전륜 구동, 차체(20)의 후륜(24)만을 구동하는 후륜 구동, 차체(20)의 전륜(22)이나 후륜(24)을 선택적으로 구동하는 이륜 구동, 차체(20)의 전륜(22)과 후륜(24)을 동시에 구동하는 사륜 구동, 삼륜 구동 차량의 세 개의 휘일을 구동하는 삼륜 구동, 통상의 회전 동력원이 요구되는 구동장치에 범용적으로 채용될 수 있다.
이때, 본 발명의 차량용 하이브리드 장치는 전륜 구동, 후륜 구동, 이륜 구동, 사륜 구동 모드로 절환하기 위하여 차체(20)의 후륜(24)과 전기모터(30)의 후방 로드(38) 사이 또는 차체(20)의 전륜(22)의 액슬 샤프트(32)와 전기모터(30)의 전방 로드(36) 사이에 제어유닛이 더 구비될 수 있다. 이때, 제어유닛은 차체(20) 차륜의 구동 모드가 전륜 구동, 후륜 구동, 전륜 및 후륜 동시 구동 절환이 원활하게 이루어지도록 절환 클러치로 이루어질 수 있다. 바람직하게, 절환 클러치는 전자 클러치로 구성되는데, 이러한 전자 클러치와 같은 클러치를 구비하여야 차량의 전륜 구동, 이륜 구동과 같은 구동 모드 절환이 원활하게 완전하게 이루어질 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 운전자에게 전기모터(30)의 충전 상태를 알려주기 위한 충전 게이지(95)를 추가로 장착한 것에 또 다른 특징이 있다. 도 4에 도시된 바와 같은 충전 게이지(95)를 운전석 앞에 있는 클러스터 연료 게이지 옆 코너에 부착하여 운전자의 눈에 잘 보이도록 한다.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 충전 게이지(95)의 게이지 하우징(95a)에 브라켓(95b)이 구비되고, 이 브라켓(95b)에는 볼트 등의 체결구가 관통하는 체결공(95c)이 형성되어, 이러한 브라켓(95b)의 체결공(95c)에 체결구를 끼워서 클러스터 연료 게이지 옆의 적절한 위치에 체결구를 고정하면 충전 게이지(95)를 운전자의 눈에 잘 보이는 위치에 설치할 수 있다.
이러한 충전 게이지(95)는 전기모터(30)의 충전기의 충전 상태를 운전자에게 잘 보이도록 하는 것을 주목적으로 하는데, 전기모터(30)의 충전기에 전자 제어부(60)를 매개로 회로적으로 연결되며, 이러한 전자 제어부(60)와 전기모터(30)의 충전기 사이에 위치되도록 전류감지센서가 연결되며, 이 전류감지센서는 충전 게이지(95)의 내부 회로에 내장형으로 연결되거나 외장형으로 별도로 연결될 수 있다.
또한, 충전 게이지(95)는 지시침(96)이 가리키는 부분이 대략 세 구역으로 나뉘는데, 구체적으로, 충전량 20％ 이하 구역(96a), 충전량 20％ 이상 85％ 이하 구역(96b), 충전량 85％ 이상 100％ 사이의 구역(96c)으로 나뉘는데, 운전자가 이러한 각각의 구역(96a,b,c)을 쉽게 식별할 수 있도록 각각 붉은색, 노란색, 녹색으로 표시되어 있다.
이러한 충전 게이지(95)의 충전 상태를 표시하는 방법을 설명하면, 전기모터(30) 충전기의 외부 입력 교류 전원 스위치를 작동시켜서 충전기에 전원을 공급한다. 이러한 충전기에 충전되어 있는 충전 전기량만큼 충전 전류가 상승하여 충전 게이지(95)의 지시침(96)이 눈금 "0"에서부터 대략 85％ 정도 값을 넘어가는 녹색 표시구역까지 회전되면, 전자 제어부(60)에 의해 충전 게이지(95)의 작동이 멈추게 된다.
이처럼 충전 게이지(95)의 지시침(96)이 충전량 85％ 정도인 녹색 표시구역(96c)에서 멈추면 운전자가 "충전 완료"로 인식할 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 점이 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
본 발명에 따른 차량용 하이브리드장치는 차량 운행 동력원에 해당하는 전기모터가 차량의 차체 후륜뿐만 아니라 차체 전륜에도 연결되기 위한 전방 로드와 후방 로드가 전후 양측으로 돌출된 전기모터로 구성되어 차동기어와 유니버설 조인트(320) 사이에 양측 로드가 나와 있는 전기모터를 조립함으로써 차량의 전륜과 후륜이 회전되어 주행이 가능하도록 보완된 구조를 갖는 것으로서, 전륜 구동형 차량은 물론 트럭이나 버스 특장차 등의 후륜 구동 차량에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 통상의 회전 동력원이 요구되는 구동장치에 범용적으로 채용될 수 있다.

Claims (7)

  1. 차체(20)에 전륜(22)과 후륜(24)이 장착되어 엔진(26) 내부의 연료 연소에 의해 운행하는 차량에 있어서, 전방 로드(36)와 후방 로드(38)가 각각 전후 양쪽 위치로 돌출되도록 구성되어 상기 후륜(24)에 구비된 차동기어(28)에 상기 후방 로드(38)가 결합됨과 동시에 상기 전방 로드(36)는 상기 전륜(22)에 구동적으로 연결된 액슬 샤프트(32)에 결합된 전기모터(30)와, 상기 차량의 차체(20) 일측에 장착되어 상기 전기모터(30)의 구동을 위한 전기를 공급하며 차량의 운행시 제너레이터(40)에 의해 축전이 이루어지도록 구성된 보조 축전지(50)와, 상기 차량의 운행 속도에 대응하여 상기 엔진(26)의 구동에 의해 차량이 전륜(22) 구동으로 운행되도록 하거나 상기 전기모터(30)의 구동에 의해 상기 차량이 운행될 수 있도록 차량의 속도를 감지하는 속도 감지기(80)와, 상기 속도 감지기(80)와 상기 차량 주요부의 제반 작동을 제어하는 전자 제어부(60)와, 상기 차체(20)에 장착되어 상기 전기모터(30)의 회전수 조절에 의해 차량의 운행 속도를 조절하는 인버터(70)와, 상기 차체(20)의 내부에 설치된 액셀레이터의 아래 위치에 배치되도록 상기 차체(20)의 내부에 설치되어 상기 액셀레이터를 밟음에 따라 함께 눌려지면서 상기 인버터(70)의 암페어량을 조절하는 인버터 제어 액셀레이터를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전기모터(30)의 상기 전방 로드(36)와 상기 후방 로드(38)에는 각각 플랜지(36a,38a)가 구비되고, 상기 차체(20)의 상기 차동기어(28)에서 돌출된 샤프트와 상기 엔진(26)의 액슬 샤프트(32)에 연결된 조인트(320)의 단부에 플랜지(322)가 구비되어, 상기 전기모터(30)의 상기 전방 로드(36)와 상기 후방 로드(38)가 상기 플랜지를 맞대어 체결하는 고정구에 의해 연결되어 상기 차체(20)의 전륜(22) 구동과 후륜(24) 구동이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 보조 축전지(50)에 전기적으로 연결되어 상기 보조 축전지(50)의 암페어량이 규정 암페어량 이하로 저하시 암페어량 감지신호를 발생시켜 상기 엔진(26)을 구동되도록 절환시키고 상기 보조 축전지(50)에 전기 충전이 완료되어 암페어량이 규정 암페어량 이상으로 상승시 상기 전기모터(30)의 구동이 이루어지도록 절환시키는 감지센서(90)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 전자 제어부(60)는 차량의 속도가 80km/h 이상이 되면 차량의 엔진(26)의 구동에 의해 차량이 운행되도록 하는 한편, 상기 차량의 속도가 80km/h 이하이면 상기 전기모터(30)의 구동에 의해 차량이 운행되도록 함과 동시에 상기 보조 축전지(50)에 전기가 지속적으로 충전되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 차체(20)의 상기 후륜(24)과 상기 전기모터(30)의 후방 로드(38) 사이 또는 상기 차체(20)의 상기 전륜(22)의 액슬 샤프트(32)와 상기 전기모터(30)의 전방 로드(36) 사이에는 상기 후륜(24)과 더불어 상기 전륜(22)이 동시에 구동되거나 상기 후륜(24)이나 상기 전륜(22)을 선택적으로 구동하도록 절환하는 제어유닛이 더 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 전륜(22)과 후륜(24)이 구비된 차체(20)의 전륜(22)을 구동하는 전륜 구동, 상기 차체(20)의 후륜(24)을 구동하는 후륜 구동, 상기 차체(20)의 전륜이나 후륜을 선택적으로 구동하는 이륜 구동, 상기 차체(20)의 상기 전륜(22)과 후륜(24)을 동시에 구동하는 사륜 구동, 삼륜 구동 차량을 운행하는 삼륜 구동, 통상의 회전 동력원이 요구되는 구동장치에 범용적으로 채용되는 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 전기모터(30)의 충전기에 회로적으로 연결된 전류감지센서에 의해 작동하는 충전 게이지(95)를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 하이브리드 장치.
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