KR100369063B1 - 하이브리드 차량의 보조구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 보조구동장치에 관한 것으로, 본 발명은, 동력을 발생하는 엔진과, 이 엔진에 의해 발전되어 배터리를 충전하는 발전기와, 이 발전기에 연결된 추진축의 회동에 의해 차륜을 구동시키는 트랙션모터, 상기 트랙션모터의 작동을 제어하는 트랙션 콘트롤 유닛을 구비한 하이브리드 차량에 있어서, 상기 추진축의 일단에 설치되어 추진축의 회전에 의해 자기장을 발생시키는 훼라이트(ferrite) 자석철심으로 된 자기장발생부와; 이 자기장발생부 외측에 연접하게 설치되고 상기 배터리에 전기적으로 연결되어, 상기 자기장발생부에서 발생한 자기장을 일시적으로 충전하여 상기 배터리에 전달함과 더불어 상기 배터리로부터 전원을 공급받을 수 있도록 된 충전부로 구성되어; 상기 배터리로부터 충전된 전력을 공급받아 상기 추진축을 회전시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 보조구동장치를 제공한다.

이에 따르면, HEV모드로 운전시 트랙션 콘트롤 유닛에 이상에 발생하여 트랙션모터가 동작하지 않을 경우에도 본 발명 보조구동장치에 의해 추진축이 구동할 수 있게 되므로 안정된 HEV 운전모드를 구현할 수 있게 된다.

Description

하이브리드 차량의 보조구동장치{Auxiliary driving apparatus for hybrid vehicle}

본 발명은 하이브리드 차량의 보조구동장치에 관한 것으로, 특히 하이브리드차량의 추진축 회전에 의해 전기적 에너지를 축적하여 HEV 운전모드에서 모터와 그의 제어계통 등에 이상이 발생하였을 때 축적된 전기적 에너지로 추진축을 구동시킬 수 있도록 한 하이브리드 차량의 보조구동장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 산업에 요구되는 장래 기술의 하나로서 지구 온난화, 석유화, 석유자원 고갈 및, 도심의 대기 환경 악화 등에 대처함은 물론 석유 대체에너지의 이용이나 에너지절약의 강화, 즉 고효율화 및 저공해화를 실현시킬 수 있는 차량의 개발이 절실히 요구되고 있다.

이러한 요구에 따라 차량의 연비를 기존 차량에 비해 크게 향상시킬 수 있는 하이브리드 전기 자동차에 대한 개발이 상당한 진척을 가져오고 있는데, 이러한 하이브리드 자동차는, 예컨대 엔진과 전기모터의 2개의 동력원을 갖고서 목적에 따라서 각각을 가장 효율적으로 사용해 에너지 절약과 저공해를 달성하려는 것이다.

도 1은 상기와 같은 하이브리드 전기 자동차의 구성의 일례를 나타낸 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 하이브리드 자동차는 동력을 발생하는 엔진(1)과, 이 엔진(1)에 의해 발전되어 배터리(2')를 충전하는 발전기(2)와, 이 발전기(2)에 연결된 추진축(3)에 의해 작동되어 후륜(6)을 구동시키는 트랙션모터(4) 및, 상기 엔진(1)을 통해 트랙션모터(4)를 작동시키는 노말모드와 배터리(2')를 통해 트랙션모터(4)를 구동시키는 HEV모드로 이루어진 조작스위치(11)로 이루어진다.

여기서, 상기 조작스위치(11)의 노말모드는 엔진(1)과 발전기(2) 및 트랙션모터(4)를 통해 후륜을 구동시키는 운전모드이고, HEV모드는 배터리(2')와 트랙션모터(4) 사이에 연결된 전원선(8b)에 구비된 연결스위치(8a)로 이루어진 바이패스회로(8)를 조작하여, 작동되지 않는 엔진(1) 대신 배터리(2')의 전원을 이용하여 후륜을 구동하는 운전모드이다.

그러나, 도면에 도시하지는 않았으나 하이브리드 전기 자동차는 상기 트랙션모터(4) 의 작동 전반을 제어하는 트랙션 콘트롤 유닛(TCU; Traction Control Unit)을 구비하는데, 상기 트랙션 콘트롤 유닛(TCU)은 매우 복잡한 구조와 메커니즘으로 이루어져 있음에 따라 HEV모드시 트랙션 콘트롤 유닛(TCU)에 이상이 발생할 확률이 높이며, 이와 같이 트랙션 콘트롤 유닛(TCU)에 이상이 발생할 경우 트랙션모터(4)에 배터리(2')의 전원이 공급되지 않아 HEV모드 운전을 수행할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, HEV 운전모드시 트랙션 콘트롤 유닛에 이상에 발생하여 트랙션모터에 배터리 전원이 공급되지 않아 추진축이 구동되지 않을 경우, 추진축에 별도로 구비된 보조구동장치에 배터리의 충전된 전원을 공급함으로써 추진축을 구동시켜 어느 경우에서도 HEV모드를 실현할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 하이브리드 차량의 구동장치 부분의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 보조구동장치가 설치된 하이브리드 차량의 구동장치 구성도

도 3은 본 발명에 따른 보조구동장치 구성을 나타낸 구성도

*도면의 주요부분의 참조부호에 대한 설명*

1 - 엔진 2 - 발전기

2' - 배터리 3 - 추진축

4 - 트랙션모터 15 - 트랙션 콘트롤 유닛

20 - 보조구동부 21 - 충전부

22 - 훼라이트 자석철심

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 동력을 발생하는 엔진과, 이 엔진에 의해 발전되어 배터리를 충전하는 발전기와, 이 발전기에 연결된 추진축의 회동에 의해 차륜을 구동시키는 트랙션모터, 상기 트랙션모터의 작동을 제어하는 트랙션 콘트롤 유닛을 구비한 하이브리드 차량에 있어서, 상기 추진축의 일단에 설치되어 추진축의 회전에 의해 자기장을 발생시키는 훼라이트(ferrite) 자석철심으로 된 자기장발생부와; 이 자기장발생부 외측에 연접하게 설치되고 상기 배터리에 전기적으로 연결되어, 상기 자기장발생부에서 발생한 자기장을 일시적으로 충전하여 상기 배터리에 전달함과 더불어 상기 배터리로부터 전원을 공급받을 수 있도록 된 충전부로 구성되어; 상기 배터리로부터 충전된 전력을 공급받아 상기 추진축을 회전시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 보조구동장치를 제공한다.

이와 같은 본 발명에 따르면, HEV모드로 운전하시 상기 트랙션 콘트롤 유닛에 이상이 발생하여 트랙션모터에 전원이 공급되지 않을 경우, 배터리에서 상기 보조구동장치의 충전부에 전원을 공급하여 추진축을 구동시킬 수 있게 된다.

이하, 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 보조구동장치의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 보조구동장치가 설치된 하이브리드 차량의 구동장치 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 보조구동장치 구성을 나타낸 구성도로, 이하의 설명에서 종래와 동일한 구성부에는 동일한 참조부호를 병기하며 그 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 하이브리드 차량은 동력을 발생시키는 엔진(1)과, 이 엔진(1)에 의해 발전되어 배터리(2')를 충전하는 발전기(2)와, 이 발전기(2)에 연결된 추진축(3)과, 이 추진축(3) 후단부에 결합되어 자동차의 후륜(6)을 구동시키는 트랙션모터(4) 및, 이 트랙션모터(4)의 작동을 제어하는 트랙션 콘트롤 유닛(15) 및, 상기 추진축(3)의 전단부에서 상기 배터리(2')에 전기적으로 연결되도록 설치된 보조구동부(20)로 구성된다.

여기서, 상기 보조구동부(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 추진축(3)의 선단부를 감싸도록 설치되어 추진축(3)이 회전할 때 이 추진축(3)의 회전력에 의해 유도 자기장을 발생시키는 훼라이트(ferrite) 자석철심(22)과; 이 훼라이트 자석철심(22) 외측부에 연접하게 설치되고 상기 배터리(2')에 서로 전기적으로 연결되어, 상기 훼라이트 자석철심(22)으로부터 발생된 유도 자기장을 모아서 상기 배터리(2')로 공급하고, 상기 배터리(2')로부터 충전된 기전력을 공급받을 수 있도록 된 전자석 충전전지로 된 충전부(21)로 구성된다.

따라서, 차량이 노말모드 상태에서 주행하는 동안 추진축(3)의 회전에 의해 상기 훼라이트 자석철심(22)에 자기장이 발생하여 충전부(21)에 모아진 후, 여분의 전기가 배터리(2')로 공급되어 충전된다.

이 때, 운전자가 HEV모드로 운전모드를 전환했을 때 상기 트랙션 콘트롤 유닛(15; TCU)에 이상이 발생하여 트랙션모터(4)에 배터리(2') 전원이 공급되지 않아 트랙션모터(4)가 구동하지 않을 경우, 상기 배터리(2')의 전원이 보조구동부(20)의 충전부(21)에 공급되고, 이에 따라 보조구동부(20)에서 기전력을 발생시켜 추진축(3)을 구동시킬 수 있게 되어 HEV모드로 운전을 수행할 수 있게 된다.

한편, 트랙션 콘트롤 유닛(15)의 이상 발생시, 상기 배터리(2')의 축적된 전원을 보조구동부(20)에 전달하는 것은 사용자의 스위치 조작을 통해 수행되게 할 수도 있고, 이와는 다르게 구동요소측에서 트랙션 콘트롤 유닛(15)의 이상을 자동으로 감지할 수 있도록 하여 배터리(2') 전원을 추진축(3)에 공급할 수도 있을 것이다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, HEV모드로 운전시 트랙션 콘트롤 유닛에 이상에 발생하여 트랙션모터가 동작하지 않을 경우에도 본 발명 보조구동장치에 의해 추진축이 구동할 수 있게 되므로 안정된 HEV 운전모드를 구현할 수 있게 되는 것이다.

또한, 정상적인 운전모드시에는 본 발명 보조구동장치가 발전기 역할을 하여 배터리에 충분한 전력을 공급할 수 있게 된다.

Claims (2)

1. 동력을 발생하는 엔진과, 이 엔진에 의해 발전되어 배터리를 충전하는 발전기와, 이 발전기에 연결된 추진축의 회동에 의해 차륜을 구동시키는 트랙션모터, 상기 트랙션모터의 작동을 제어하는 트랙션 콘트롤 유닛을 구비한 하이브리드 차량에 있어서,

   상기 추진축의 일단에 설치되어 추진축의 회전에 의해 자기장을 발생시키는 자기장발생부와; 이 자기장발생부에 연접하게 설치되고 상기 배터리에 전기적으로 연결되어, 상기 자기장발생부에서 발생한 자기장을 일시적으로 충전하여 상기 배터리에 전달함과 더불어 상기 배터리로부터 전원을 공급받을 수 있도록 된 충전부로 구성되어; 상기 배터리로부터 충전된 전력을 공급받아 상기 추진축을 회전시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 보조구동장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 자기장발생부는 상기 추진축 일단부를 둘러싸도록 설치되어 추진축의 회전에 의해 자기장을 발생시키는 훼라이트 자석철심으로 된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 보조구동장치.