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KR101428079B1 - The hybrid drive of the vehicle - Google Patents

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KR101428079B1
KR101428079B1 KR1020080063804A KR20080063804A KR101428079B1 KR 101428079 B1 KR101428079 B1 KR 101428079B1 KR 1020080063804 A KR1020080063804 A KR 1020080063804A KR 20080063804 A KR20080063804 A KR 20080063804A KR 101428079 B1 KR101428079 B1 KR 101428079B1
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engine
clutch
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송성재
이경신
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 적어도 4개의 회전요소를 구비한 유성기어장치에 엔진과 제1모터제너레이터 및 제2모터제너레이터가 각각 연결되고 클러치 및 브레이크를 구비한 차량의 하이브리드 구동장치를 제공하여, 종래 입력분기식 하이브리드 구동장치의 단점을 극복하고, 차량의 고속주행 상태에서 연비성능을 향상시킬 수 있으며, 차량의 발진 가속성능 및 등판성능을 아울러 향상시킬 수 있도록 한다.The present invention provides a hybrid drive system for a vehicle having a clutch and a brake connected to an engine, a first motor generator and a second motor generator, respectively, in a planetary gear set having at least four rotary elements, It is possible to overcome the shortcomings of the driving apparatus, improve the fuel consumption performance in the high-speed traveling state of the vehicle, and improve the acceleration performance and the backing performance of the vehicle.

하이브리드, 유단기어모드, 모터제너레이터 Hybrid, stepped gear mode, motor generator

Description

차량의 하이브리드 구동장치{Hybrid Power Train of Vehicle}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 차량의 하이브리드 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진과 두 개의 모터제너레이터로부터의 동력을 조합하여 차량의 구동륜으로 전달할 수 있도록 된 하이브리드 구동장치에 관한 기술이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid drive system for a vehicle, and more particularly, to a hybrid drive system capable of combining power from an engine and two motor generators to a drive wheel of a vehicle.

유성기어세트와 모터제너레이터 2개를 사용하는 하이브리드 구동장치는 별도의 변속기 없이 상기 모터제너레이터의 속도를 제어함으로써 전기적으로 작동하는 무단변속기의 역할을 수행할 수 있으며, 상기 모터제너레이터의 속도를 제어함으로써 모터모드, 엔진모드, 하이브리드모드 및 회생제동모드 등을 구현할 수 있고, 필요에 따라 엔진의 온/오프 제어가 가능하여 연비를 더욱 향상시킬 수 있으며, 제동시 마찰브레이크의 사용을 최소화하여 회생제동효율을 높일 수 있다.The hybrid drive system using the planetary gear set and the two motor generators can perform the role of the electrically operated continuously variable transmission by controlling the speed of the motor generator without a separate transmission and by controlling the speed of the motor generator, Mode, the engine mode, the hybrid mode, and the regenerative braking mode can be implemented, and the on / off control of the engine can be performed according to the need, so that the fuel consumption can be further improved. .

종래 모터제너레이터 2개를 사용하는 하이브리드 전기자동차용 파워트레인으로서 널리 사용되고 있는 방식은, 두 모터제너레이터 중 어느 한 모터제너레이터가 출력축에 고정적으로 직결되어 있는 입력분기식(input split type) 구조를 가지고 있다.A widely used powertrain for a hybrid electric vehicle using two conventional motor generators has an input split type structure in which one of the two motor generators is fixedly connected directly to the output shaft.

상기와 같은 구조의 파워트레인은 출력축에 직결되지 않은 나머지 모터제너 레이터의 속도가 0가 되는 미케니컬포인트(Mechanical point)를 형성하는 변속비에서 효율이 가장 좋고, 이를 기준으로 변속비가 증가하거나 감소하면 효율이 떨어지기 시작하며, 변속비가 감소하는 경우의 효율의 저하가 변속비가 증가하는 경우에 비해 급격히 커진다.The powertrain having the above structure has the best efficiency at a speed ratio that forms a mechanical point at which the speed of the remaining motor generator that is not directly connected to the output shaft becomes zero. When the speed ratio is increased or decreased based on the speed ratio The efficiency begins to decrease and the decrease in efficiency in the case where the speed ratio is decreased sharply increases as compared with the case where the speed ratio is increased.

즉, 변속비가 상기 미케니컬포인트를 넘어서 작아짐에 따라(차속이 증가함에 따라) 파워트레인의 효율이 급격히 저하되는 문제점을 가지고 있다.That is, as the speed ratio becomes smaller than the mechanical point (the speed of the vehicle increases), the efficiency of the power train drastically deteriorates.

본 발명은 종래 입력분기식 구조의 단점을 극복하여 고속에서 연비성능을 향상시킬 수 있으며, 차량의 발진 가속성능 및 등판성능을 아울러 향상시킬 수 있도록 한 차량의 하이브리드 구동장치를 제공함에 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a hybrid drive system for a vehicle that can overcome the disadvantages of the conventional input branching structure and improve the fuel consumption performance at high speed and improve the oscillation acceleration performance and the backing performance of the vehicle .

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명 차량의 하이브리드 구동장치는In order to achieve the above object, the hybrid drive system of the vehicle of the present invention,

적어도 4개의 회전요소를 구비한 유성기어장치와;A planetary gear device having at least four rotation elements;

상기 유성기어장치의 서로 다른 두 회전요소에 각각 연결된 제1모터제너레이터 및 제2모터제너레이터와;A first motor generator and a second motor generator respectively connected to two different rotation elements of the planetary gear set;

상기 제1모터제너레이터와 제2모터제너레이터가 연결된 회전요소들 이외의 두 회전요소에 각각 독립적으로 회전구속상태가 가변될 수 있도록 연결된 엔진과;An engine connected to the first motor generator and the second motor generator so that the rotational restraint state can be varied independently of each other;

상기 엔진에 연결되는 상기 유성기어장치의 회전요소들 중 한 회전요소를 고정부재에 대하여 회전구속상태를 가변시킬 수 있도록 설치된 제1브레이크와;A first brake installed to vary the rotational restraining state of one of the rotation elements of the planetary gear set connected to the engine with respect to the fixed member;

상기 제1모터제너레이터에 연결된 상기 유성기어장치의 회전요소를 고정부재에 대하여 회전구속상태를 가변시킬 수 있도록 설치된 제2브레이크와;A second brake installed to vary the rotational constraint state of the rotary element of the planetary gear set connected to the first motor generator with respect to the fixed member;

상기 제2모터제너레이터에 연결된 상기 유성기어장치의 회전요소에 연결되는 출력축;An output shaft connected to a rotating element of the planetary gear set connected to the second motor generator;

을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.And a control unit.

상기 유성기어장치는 래비뉴타입 유성기어장치이고;The planetary gear set is a rabbine type planetary gear set;

상기 엔진은 상기 유성기어장치의 제2선기어에 제1클러치를 통해 연결되며;The engine is connected to a second sun gear of the planetary gear set via a first clutch;

상기 유성기어장치의 캐리어는 상기 엔진에 제2클러치를 통해 연결되고;The carrier of the planetary gear set is connected to the engine via a second clutch;

상기 제1브레이크는 상기 유성기어장치의 캐리어에 연결된 구조로 할 수 있다.The first brake may be connected to the carrier of the planetary gear set.

상기 제1모터제너레이터는 상기 유성기어장치의 제1선기어에 연결되고;The first motor generator is connected to the first sun gear of the planetary gear set;

상기 제2모터제너레이터는 상기 유성기어장치의 제1링기어에 연결되며;The second motor generator is connected to the first ring gear of the planetary gear set;

상기 제1링기어는 출력축에 연결된 구조로 할 수 있다.And the first ring gear may be connected to the output shaft.

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본 발명은 종래 입력분기식 하이브리드 구동장치의 단점을 극복하여, 차량의 고속주행 상태에서 연비성능을 향상시킬 수 있으며, 차량의 발진 가속성능 및 등판 성능을 아울러 향상시킬 수 있도록 한다.The present invention overcomes the disadvantages of the conventional input branching type hybrid drive system and improves the fuel efficiency in the high-speed running state of the vehicle and improves the acceleration performance and the backlash performance of the vehicle.

도 1을 참조하면, 본 발명 실시예는 적어도 4개의 회전요소를 구비한 유성기어장치(1)와; 상기 유성기어장치(1)의 서로 다른 두 회전요소에 각각 연결된 제1모터제너레이터(3) 및 제2모터제너레이터(5)와; 상기 제1모터제너레이터(3)와 제2모터제너레이터(5)가 연결된 회전요소들 이외의 두 회전요소에 각각 독립적으로 회전구속상태가 가변될 수 있도록 연결된 엔진(7)과; 상기 엔진(7)에 연결되는 상기 유성기어장치(1)의 회전요소들 중 한 회전요소를 고정부재(9)에 대하여 회전구속상태를 가변시킬 수 있도록 설치된 제1브레이크(11)와; 상기 제1모터제너레이터(3)에 연결된 상기 유성기어장치(1)의 회전요소를 고정부재(9)에 대하여 회전구속상태를 가변시킬 수 있도록 설치된 제2브레이크(13)와; 상기 제2모터제너레이터(5)에 연결된 상기 유성기어장치(1)의 회전요소에 연결되는 출력축(15)을 포함하여 구성된다.1, an embodiment of the present invention is a planetary gear device comprising: a planetary gear device 1 having at least four rotation elements; A first motor generator 3 and a second motor generator 5 respectively connected to two different rotation elements of the planetary gear set 1; An engine 7 connected to the first motor generator 3 and the second motor generator 5 so that the rotational restraint state can be varied independently of each other; A first brake (11) installed to vary the rotational restraint state of the rotary element of the planetary gear set (1) connected to the engine (7) with respect to the fixed member (9); A second brake (13) installed to change the rotation restricting state of the rotary element of the planetary gear set (1) connected to the first motor generator (3) with respect to the fixing member (9); And an output shaft 15 connected to the rotation element of the planetary gear set 1 connected to the second motor generator 5.

여기서, 상기 고정부재(9)는 변속기케이스 등이 될 수 있다.Here, the fixing member 9 may be a transmission case or the like.

상기 유성기어장치(1)는 래비뉴타입(Ravigneaux type) 유성기어장치(1)이고, 상기 엔진(7)은 상기 유성기어장치(1)의 제2선기어에 제1클러치(17)를 통해 연결되며, 상기 유성기어장치(1)의 캐리어는 상기 엔진(7)에 제2클러치(19)를 통해 연결되고, 상기 제1브레이크(11)는 상기 유성기어장치(1)의 캐리어에 연결된다.The planetary gear set 1 is a Ravigneaux type planetary gear set 1 and the engine 7 is connected to a second sun gear of the planetary gear set 1 via a first clutch 17, And the carrier of the planetary gear set 1 is connected to the engine 7 via the second clutch 19 and the first brake 11 is connected to the carrier of the planetary gear set 1.

상기 제1모터제너레이터(3)는 상기 유성기어장치(1)의 제1선기어에 연결되고, 상기 제2모터제너레이터(5)는 상기 유성기어장치(1)의 제1링기어에 연결되며, 상기 제1링기어는 출력축(15)에 연결된다.The first motor generator 3 is connected to the first sun gear of the planetary gear set 1 and the second motor generator 5 is connected to the first ring gear of the planetary gear set 1, The first ring gear is connected to the output shaft 15.

상기 유성기어장치(1)는 레버해석도상에서, 상기 제1모터제너레이터(3)에 연결된 회전요소와 상기 제1브레이크(11)에 연결된 회전요소 및 상기 제2모터제너레이터(5)에 연결된 회전요소의 순서로 직선상에 배치되고, 상기 엔진(7)에 연결되는 두 회전요소는 상기 직선상에서 상기 제2모터제너레이터(5)를 사이에 두고 양쪽에 각각 배치된다.The planetary gear set 1 includes a rotary element connected to the first motor generator 3 and a rotary element connected to the first brake 11 and a rotary element connected to the second motor generator 5, , And two rotary elements connected to the engine 7 are disposed on both sides of the second motor generator 5 on the straight line.

또한, 상기 유성기어장치(1)는 상기 레버해석도상에서, 상기 제1클러치(17) 또는 상기 제2클러치(19)가 체결되면 상기 엔진(7)은 상기 직선상에서 상기 제2모터제너레이터(5)에 연결된 회전요소를 사이에 두고 양쪽에 각각 위치되는 상태가 되지만, 상기 제1클러치(17) 및 제2클러치(19)가 모두 체결되면 상기 엔진(7)은 상기 제2모터제너레이터(5)에 연결된 회전요소와 동일한 위치에 배치된다.When the first clutch 17 or the second clutch 19 is engaged in the planetary gear device 1 on the lever analysis chart, the engine 7 is moved in the straight line to the second motor generator 5 When the first clutch 17 and the second clutch 19 are both engaged, the engine 7 is driven by the second motor generator 5, And is disposed at the same position as the rotating element connected to the rotor.

물론, 상기 제1모터제너레이터(3)와 제2모터제너레이터(5)는 도시되지 않은 인버터를 통해 배터리(21)와 연결되어 있어서, 전기적인 에너지를 수수할 수 있도록 되어 있으며, 상기 출력축(15)은 도시된 바와 같이 차량의 구동륜으로 연결된다.Of course, the first motor generator 3 and the second motor generator 5 are connected to the battery 21 through an inverter (not shown) so as to be able to receive electric energy. Are connected to the drive wheels of the vehicle as shown.

이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여, 본 발명 차량의 하이브리드 구동장치의 각 주행모드별 작동상태를 살펴본다.Hereinafter, operation states of the hybrid drive system of the vehicle of the present invention for each travel mode will be described with reference to FIGS. 2 to 8. FIG.

도 3은 전기차모드인 EV모드를 설명한 것으로서, 상기 제2클러치(19)를 체결하고 상기 제1클러치(17)와 제1브레이크(11) 및 제2브레이크(13)는 모두 해제된 상태이다.3 is an explanatory view of an EV mode in an electric vehicle mode. Both the first clutch 17 and the first brake 11 and the second brake 13 are in a released state when the second clutch 19 is engaged.

상기 제2모터제너레이터(5)에서 제공되는 동력은 그대로 제1링기어 및 출력축(15)을 통해 구동륜으로 전달되고, 이때 엔진(7)은 정지상태이므로 상기 제1모터제너레이터(3)는 무부하 회전하는 상태이다.The power supplied from the second motor generator 5 is directly transmitted to the drive wheel through the first ring gear and the output shaft 15. Since the engine 7 is in a stopped state at this time, the first motor generator 3 is driven by the non- .

상기 제2모터제너레이터(5)가 출력축(15)에 직결된 형태이므로 유성기어장치(1)의 전달효율과 무관하게 기계적 손실을 최소화한 상태로 차량의 전기차모드 구현이 가능하다.Since the second motor generator 5 is directly connected to the output shaft 15, it is possible to realize the electric vehicle mode of the vehicle with minimized mechanical loss irrespective of the transmission efficiency of the planetary gear device 1.

도 4는 하이브리드모드인 HEV모드를 설명한 것으로서, 상기 제2클러치(19)가 체결되고, 상기 제1클러치(17)와 제1브레이크(11) 및 제2브레이크(13)가 모두 해제된 상태인 것은 상기 전기차모드와 동일하다.4 shows the HEV mode in the hybrid mode in which the second clutch 19 is engaged and the first clutch 17 and the first brake 11 and the second brake 13 are both released Is the same as the electric vehicle mode.

다만, 상기 제1모터제너레이터(3)를 제어하여 상기 캐리어에 상기 제2클러치(19)로 연결된 엔진(7)의 속도를 시동이 가능한 속도로 조작하여 상기 엔진(7)을 시동시킴으로써, 상기 엔진(7)으로부터의 동력도 상기 제2모터제너레이터(5)로부터의 동력과 함께 인출되어 상기 출력축(15)을 통해 구동륜으로 공급되어 하이브리드모드가 구현되는 것이다.However, by controlling the first motor generator 3 to start the engine 7 by operating the speed of the engine 7 connected to the carrier by the second clutch 19 at a speed at which the engine 7 can start, The power from the first motor generator 7 is also drawn together with the power from the second motor generator 5 and supplied to the drive wheel through the output shaft 15 to realize the hybrid mode.

이 상태에서도 상기 엔진(7)이 최적 운전점에서 운전될 수 있도록 상기 제1모터제너레이터(3)와 제2모터제너레이터(5)를 제어할 수 있는 바, 좌측의 도면은 상기 제1모터제너레이터(3)가 발전한 전기를 제2모터제너레이터(5)로 전달하여, 상기 제2모터제너레이터(5)가 기계적인 동력을 발생함으로써, 상기 엔진(7)으로부터의 출력과 함께 상기 출력축(15)을 통해 구동륜으로 인출되는 상황을 예시하고 있 는 것이다.In this state, the first motor generator 3 and the second motor generator 5 can be controlled so that the engine 7 can be operated at the optimum operating point. In the left drawing, the first motor generator 3 generates electric power to the second motor generator 5 so that the second motor generator 5 generates mechanical power so that the electric power generated by the second motor generator 5 through the output shaft 15 And is drawn out by a drive wheel.

이 모드는 상기 제2모터제너레이터(5)가 상기 출력축(15)과 직결되어 있는 동력분기식 구조이기 때문에 EV모드 운전 후 저속구간에서 고효율로 차량의 운행이 가능하도록 한다.This mode is a power divider structure in which the second motor generator 5 is directly connected to the output shaft 15, so that the vehicle can be operated with high efficiency in the low speed section after the EV mode operation.

도 5는 본 발명의 구동장치에서 구현할 수 있는 고정1단모드를 설명한 것으로서, 상기 HEV모드 운전 중 일정 속도 이상이 되었을 경우에 상기 제1모터제너레이터(3)의 속도를 조절하여 상기 캐리어의 속도를 0으로 제어하고, 상기 제1브레이크(11)를 체결하고 상기 제2클러치(19)를 해제하며, 상기 제1클러치(17)를 연결하여 진입한다.5 is a diagram illustrating a fixed single-stage mode that can be implemented in the driving apparatus of the present invention. In the HEV mode, when the speed of the HEV mode exceeds a predetermined speed, the speed of the first motor generator 3 is adjusted, 0, the first brake 11 is engaged, the second clutch 19 is disengaged, and the first clutch 17 is engaged to enter.

상기 제1클러치(17)를 해제하고 제2클러치(19)를 체결함으로써, 상기 캐리어가 엔진(7)과 일체로 회전하다가 상기 제2선기어가 상기 엔진(7)과 일체로 회전하게 되며, 상기 캐리어는 상기 제1브레이크(11)에 의해 고정된 상태가 됨으로써, 상기 유성기어장치(1)는 상기 엔진(7)으로부터의 출력을 감속하여 상기 제1링기어 및 출력축(15)으로 인출하는 상태가 된다.By releasing the first clutch (17) and engaging the second clutch (19), the carrier rotates integrally with the engine (7), the second sun gear rotates integrally with the engine (7) The carrier is fixed by the first brake 11 so that the planetary gear set 1 is in a state of decelerating the output from the engine 7 and drawing it to the first ring gear and the output shaft 15 .

이때, 상기 제1모터제너레이터(3)와 제2모터제너레이터(5)는 무부하 회전을 하고 있는 상태로서, 본 발명 구동장치는 전체적으로 종래의 일반적인 자동변속기와 마찬가지로 상기 유성기어장치(1)가 제공하는 일정한 변속비로 엔진(7)의 동력을 감속하여 출력축(15)으로 제공하는 상태가 된다.At this time, the first motor generator 3 and the second motor generator 5 are in a state of no-load rotation, and the drive device of the present invention as a whole is provided with the planetary gear set 1 The power of the engine 7 is decelerated to be supplied to the output shaft 15 at a constant speed change ratio.

따라서, 전기적인 동력의 흐름과 전기에너지와 기계에너지 사이의 변환이 수 반되지 않으므로, 손실을 최소화하여 큰 구동력을 요구하는 상황에서 효율적인 동력특성을 제공할 수 있게 된다.Therefore, since the electric power flow and the conversion between electric energy and mechanical energy are not carried out, it is possible to minimize power loss and provide efficient power characteristics in a situation requiring a large driving force.

도 6은 고정2단모드를 설명한 것으로서, 상기 HEV모드 운전 중 차량이 일정 속도 이상이 되었을 경우에, 상기 제1모터제너레이터(3)의 속도를 0으로 제어한 후 상기 제2브레이크(13)를 체결하고 상기 제2클러치(19)를 해제하고 상기 제1클러치(17)는 연결하여 진입한다.FIG. 6 illustrates a fixed two-stage mode. In the HEV mode, when the vehicle speed becomes equal to or higher than a predetermined speed, the speed of the first motor generator 3 is controlled to be zero and the second brake 13 And the second clutch (19) is disengaged, and the first clutch (17) is connected and enters.

상기 제2클러치(19)를 해제하고 제1클러치(17)를 체결함에 따라 상기 엔진(7)은 상기 제2선기어와 일체로 회전되고, 상기 제2브레이크(13)가 체결됨에 따라 상기 제1선기어는 고정되므로, 상기 제2선기어로 공급된 엔진(7)의 동력은 감속되어 상기 제1링기어를 통해 상기 출력축(15)으로 인출되는 상태가 된다.As the second clutch 19 is released and the first clutch 17 is engaged, the engine 7 is rotated integrally with the second sun gear, and as the second brake 13 is engaged, The sun gear is fixed, so that the power of the engine 7 supplied to the second sun gear is decelerated and drawn out to the output shaft 15 through the first ring gear.

이때에는 상기 제1모터제너레이터(3)가 상기 제1선기어와 함께 상기 제2브레이크(13)에 의해 고정된 상태이므로, 본 구동장치는 제1모터제너레이터(3)의 공회전에 소요되는 동력이 불필요한 미케니컬포인트(mechanical point)를 형성하면서, 손실을 최소화한 상태로 일정한 변속비를 출력하는 유단 변속기처럼 상기 엔진(7)으로부터의 동력을 감속하여 상기 출력축(15)으로 제공하게 된다.At this time, since the first motor generator 3 is fixed by the second brake 13 together with the first sun gear, the present driving apparatus is configured such that the power required for the idling of the first motor generator 3 is unnecessary The power from the engine 7 is decelerated and supplied to the output shaft 15 as a step-variable transmission that outputs a constant speed ratio while minimizing loss while forming a mechanical point.

물론, 이때 상기 제2모터제너레이터(5)는 상기 제1링기어와 함께 무부하 회전을 하는 상태이다.Of course, at this time, the second motor generator 5 is in a state of no-load rotation together with the first ring gear.

도 7은 고정3단모드를 도시한 것으로서, 상기 HEV모드 운전 중 일정 속도 이 상이 되었을 때, 상기 제1모터제너레이터(3)의 속도를 제어하여 상기 캐리어의 속도를 0이 되도록 제어한 후, 상기 제1클러치(17)를 체결하여 진입한다.FIG. 7 shows a fixed three-stage mode. When the speed of the HEV mode is different from that of the HEV mode, the speed of the carrier is controlled to be zero by controlling the speed of the first motor generator 3, And the first clutch 17 is engaged to enter.

상기 제1클러치(17)와 제2클러치(19)가 모두 체결된 상태로서, 상기 유성기어장치(1)는 래비뉴 타입이므로 상기 제2선기어와 캐리어가 일체가 됨으로써, 상기 제1링기어까지 일체로 회전되는 상태가 되고, 상기 제1선기어만 다른 속도를 가질 수 있는 상태가 된다.Since both the first clutch 17 and the second clutch 19 are engaged and the planetary gear set 1 is of the rake type, the second sun gear and the carrier are integrated with each other, So that only the first sun gear can have a different speed.

따라서, 상기 엔진(7)과 제2선기어, 캐리어, 제1링기어, 제2모터제너레이터(5)는 모두 일체가 되어 상기 출력축(15)과 직결된 상태를 가지므로, 결국 상기 엔진(7)의 출력은 그대로 상기 출력축(15)으로 인출되는 상태가 됨으로써, 1:1의 변속비를 구현하게 된다.Therefore, the engine 7, the second sun gear, the carrier, the first ring gear, and the second motor generator 5 are all integrated and directly connected to the output shaft 15, Is output to the output shaft 15 as it is, thereby realizing a speed ratio of 1: 1.

이때, 상기 제1선기어에 연결되어 있는 상기 제1모터제너레이터(3)는 무부하 회전을 하는 상태로서, 이 상태에서 본 구동장치는 엔진(7)의 출력을 그대로 출력축(15)을 통해 구동륜으로 전달하는 가장 단순한 동력 전달상태를 가지며, 역시 상기 제1모터제너레이터(3)와 제2모터제너레이터(5)가 전기적 동력 흐름을 발생시키지 않으므로 손실 저감에 따른 전체적인 효율향상을 가져올 수 있다.At this time, the first motor generator 3 connected to the first sun gear is in a state of no-load rotation. In this state, the present driving device transmits the output of the engine 7 directly to the drive wheel via the output shaft 15 Since the first motor generator 3 and the second motor generator 5 do not generate the electric power flow, the overall efficiency can be improved by reducing the loss.

참고로, 레버해석도에서는 처음 이 모드에 진입할 때, 클러치의 속도를 0으로 설정한 상태를 그대로 표시하고 있어서 상기 제1모터제너레이터(3)의 회전방향이 엔진(7)과 반대방향으로 표현되고 있으나, 상기 제1모터제너레이터(3)의 자체적인 관성저항 이외에 별다른 구속조건이 없으므로, 상기 제1모터제너레이터(3)와 상기 클러치의 회전속도와 방향은 도시되어 있는 레버해석도와 달라질 것이다.For reference, in the lever analysis chart, when the engine enters the mode for the first time, the state in which the speed of the clutch is set to 0 is displayed as it is, so that the rotational direction of the first motor generator 3 is expressed in the direction opposite to the engine 7 The rotational speed and direction of the first motor generator 3 and the clutch will differ from the lever analysis shown because there is no specific restraint condition other than the inertia resistance of the first motor generator 3 itself.

도 8은 고정4단모드를 표현한 것으로서, 상기 고정3단모드로 운전 중 상기 무부하 회전을 하고 있는 상기 제1선기어를 상기 제2브레이크(13)로 고정하고 상기 제1클러치(17)를 해제함으로써 진입한다.FIG. 8 is a view showing a fixed four-stage mode in which the first sun gear which is under no-load rotation during operation in the fixed three-stage mode is fixed by the second brake 13 and the first clutch 17 is released Enter.

상기 엔진(7)으로부터의 동력은 상기 캐리어로 유입되어 상기 제1링기어를 통해 출력축(15)으로 인출되는 바, 상기 제1선기어가 상기 제2브레이크(13)에 의해 고정되어 있으므로, 상기 엔진(7)으로부터의 출력은 증속되어 오버드라이브 구동상태를 형성하며, 그 변속비는 상기 유성기어장치(1)의 기어 잇수에 의해 결정되어 있는 고정된 변속비를 가지게 된다.The power from the engine 7 flows into the carrier and is drawn out to the output shaft 15 through the first ring gear. Since the first sun gear is fixed by the second brake 13, The output from the planetary gear set 7 is increased to form an overdrive drive state and its speed ratio has a fixed speed ratio which is determined by the gear teeth number of the planetary gear set 1. [

이 상태 역시 상기 제1모터제너레이터(3)는 고정된 상태이고, 상기 제2모터제너레이터(5)는 무부하 회전을 하고 있는 상태로서, 전기적 에너지의 흐름이나 변환이 수반되지 않아 손실이 저감된 효율적인 구동상태를 제공하여 차량의 고속에서의 연비성능을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.In this state, too, the first motor generator 3 is in a fixed state, and the second motor generator 5 is in a state of no-load rotation, and an efficient drive Thereby providing an effect of improving the fuel consumption performance at a high speed of the vehicle.

도 1은 본 발명에 따른 차량의 하이브리드 구동장치를 도시한 도면,1 is a view showing a hybrid drive system for a vehicle according to the present invention,

도 2는 도 1의 구동장치의 각 모드별 클러치 및 브레이크의 작동 상태표,Fig. 2 is a table showing the operating states of clutches and brakes for each mode of the drive system of Fig. 1,

도 3은 도 1의 구동장치의 EV모드를 설명한 도면,3 is a view for explaining an EV mode of the driving apparatus of FIG. 1,

도 4는 도 1의 구동장치의 HEV모드를 설명한 도면,4 is a view for explaining the HEV mode of the driving apparatus of FIG. 1,

도 5는 도 1의 구동장치의 고정1단모드를 설명한 도면,5 is a view for explaining a fixed single-stage mode of the driving apparatus of FIG. 1,

도 6은 도 1의 구동장치의 고정2단모드를 설명한 도면,FIG. 6 is a view for explaining a fixed two-stage mode of the driving apparatus of FIG. 1,

도 7은 도 1의 구동장치의 고정3단모드를 설명한 도면,7 is a view for explaining a fixed three-stage mode of the driving apparatus of FIG. 1,

도 8은 도 1의 구동장치의 고정4단모드를 설명한 도면이다.8 is a view for explaining a fixed four-stage mode of the driving apparatus of FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

1; 유성기어장치 3; 제1모터제너레이터One; A planetary gear device 3; The first motor generator

5; 제2모터제너레이터 7; 엔진5; A second motor generator 7; engine

9; 고정부재 11; 제1브레이크9; A fixing member 11; The first brake

13; 제2브레이크 15; 출력축13; A second brake 15; Output shaft

17; 제1클러치 19; 제2클러치17; A first clutch 19; The second clutch

21; 배터리 21; battery

Claims (7)

적어도 4개의 회전요소(S1, S2, C, R1)를 구비한 유성기어장치(1)와;A planetary gear device (1) having at least four rotary elements (S1, S2, C, R1); 상기 유성기어장치(1)의 서로 다른 두 회전요소(S1, R1)에 각각 연결된 제1모터제너레이터(3) 및 제2모터제너레이터(5)와;A first motor generator 3 and a second motor generator 5 respectively connected to two different rotation elements S1 and R1 of the planetary gear set 1; 상기 제1모터제너레이터(3)와 제2모터제너레이터(5)가 연결된 회전요소들(S1, R1) 이외의 두 회전요소(S2, C)에 각각 독립적으로 회전구속상태가 가변될 수 있도록 연결된 엔진(7)과;The rotation restraining state can be varied independently for the two rotary elements S2 and C other than the rotary elements S1 and R1 to which the first motor generator 3 and the second motor generator 5 are connected, (7); 상기 엔진(7)에 연결되는 상기 유성기어장치(1)의 회전요소들(S1, S2, C, R1) 중 한 회전요소(C)의 회전구속상태를 가변시킬 수 있도록 설치된 제1브레이크(11)와;A first brake 11 installed to vary the rotational restraint state of one rotary element C among the rotary elements S1, S2, C, R1 of the planetary gear set 1 connected to the engine 7, )Wow; 상기 제1모터제너레이터(3)에 연결된 상기 유성기어장치(1)의 회전요소(S1)의 회전구속상태를 가변시킬 수 있도록 설치된 제2브레이크(13)와;A second brake 13 installed to vary the rotational restraint state of the rotary element S1 of the planetary gear set 1 connected to the first motor generator 3; 상기 제2모터제너레이터(5)에 연결된 상기 유성기어장치(1)의 회전요소(R1)에 연결되는 출력축(15)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 하이브리드 구동장치.And an output shaft (15) connected to the rotary element (R1) of the planetary gear set (1) connected to the second motor generator (5). 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 유성기어장치(1)는 래비뉴타입 유성기어장치이고;The planetary gear set 1 is a rabine-type planetary gear set; 상기 엔진(7)은 상기 유성기어장치(1)의 제2선기어(S2)에 제1클러치(17)를 통해 연결되며;The engine 7 is connected to the second sun gear S2 of the planetary gear set 1 via the first clutch 17; 상기 유성기어장치(1)의 캐리어(C)는 상기 엔진(7)에 제2클러치(19)를 통해 연결되고;The carrier C of the planetary gear set 1 is connected to the engine 7 via the second clutch 19; 상기 제1브레이크(11)는 상기 유성기어장치(1)의 캐리어(C)에 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 하이브리드 구동장치.Characterized in that the first brake (11) is connected to the carrier (C) of the planetary gear set (1). 청구항 2에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1모터제너레이터(3)는 상기 유성기어장치(1)의 제1선기어(S1)에 연결되고;The first motor generator 3 is connected to the first sun gear S1 of the planetary gear set 1; 상기 제2모터제너레이터(5)는 상기 유성기어장치(1)의 제1링기어(R1)에 연결되며;The second motor generator 5 is connected to the first ring gear R1 of the planetary gear set 1; 상기 제1링기어(R1)는 출력축(15)에 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 하이브리드 구동장치.And the first ring gear (R1) is connected to the output shaft (15). 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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