KR100405740B1

KR100405740B1 - 하이브리드 전기자동차의 에어컨디셔너 동력 제어시스템

Info

Publication number: KR100405740B1
Application number: KR10-2001-0069207A
Authority: KR
Inventors: 박찬웅
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-11-07
Filing date: 2001-11-07
Publication date: 2003-11-14
Also published as: KR20030037661A

Abstract

하이브리드 전기자동차에서, 엔진이 정지되는 아이들 스톱모드 상태에서의 에어컨 컴프레서에 동력을 효율적으로 공급하기 위한 하이브리드 전기자동차의 에어컨디셔너 동력 제어 시스템을 제공할 목적으로,

엔진 또는 모터-제너레이터를 이용한 동력으로 변속기를 통해 구동휠을 회전시키는 동력전달 구성으로부터 상기 엔진의 일측에 에어컨 컴프레서를 구성하여, 컨트롤 유닛의 제어에 의해 엔진의 구동력 또는 배터리의 전원에 의해 동력제어가 이루어지도록 하는 하이브리드 전기자동차의 에어컨디셔너 동력 제어 시스템에서,

상기 에어컨 컴프레서의 풀리를 장착하는 회전축 상에 상기 컨트롤 유닛에 의해 작동 제어되는 마그네틱 클러치를 구성하고, 상기 에어컨 컴프레서의 별도의 구동원으로 상기 엔진의 일측에서 상기 에어컨 컴프레서와 동력전달 가능하도록 연결되는 구동모터를 구비하여 아이들 스톱모드에서 배터리의 전원을 이용하여 상기 에어컨 컴프레서를 구동시키는 것을 특징으로 하며,

Description

하이브리드 전기자동차의 에어컨디셔너 동력 제어 시스템{POWER CONTROL SYSTEM OF AIR CONDITIONER FOR A HYBRID ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 하이브리드 전기자동차의 에어컨디셔너 동력 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하이브리드 전기자동차에서 엔진이 정지되는 아이들 스톱모드 상태에서의 에어컨 컴프레서에 동력을 공급하기 위한 하이브리드 전기자동차의 에어컨디셔너 동력 제어 시스템에 관한 것이다.

하이브리드 자동차는 동력원을 복수개 사용하는 것으로, 이는 보편적으로 가솔린이나 경유, 천연가스 등을 사용하는 내연기관과 전기를 사용하는 모터를 접목하여 구동 동력원으로 사용하고 있다.

상기의 하이브리드 자동차는 도심지역에서의 저속 운행이나 최초 출발시 에너지의 효율과 주변 환경을 고려하여 모터의 구동으로 자동차를 운행하고, 도심 외곽의 지역이나 고속 주행시 에너지 효율성을 감안하여 내연기관의 구동을 통해 운행을 진행한다.

따라서 이러한 하이브리드 전기자동차는 기본적으로 아이들 스톱모드 기능을 구현하여야 하는데, 이 때, 가장 큰 문제점은 아이들 스톱모드에서 편의장치인 에어컨디셔너의 에어컨 컴프레서가 엔진의 구동 정지에 따라 그 작동이 멈추게 됨으로 혹서기 등에는 에어컨디셔너의 기능을 유지할 수 없다는 것이다.

이를 해결하기 위하여 종래의 하이브리드 전기자동차의 에어컨디셔너 동력 제어 시스템은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 엔진(101)이나 모터-제너레이터(103)를 이용한 동력으로 변속기(105)를 통해 각각의 휠(107)을 소정의 속도로 회전시키는 동력전달 구성에서, 상기 엔진(101)의 일측에 에어컨 컴프레서(109)를 구성하고, 상기 엔진(101)의 댐퍼풀리(111)의 회전축(113) 상에는 에는 마그네틱 클러치(115)를 구성하며, 상기 엔진(101)의 댐퍼풀리(111)와 모터-제너레이터 풀리(117) 및 상기 에어컨 컴프레서 풀리(119)를 동력전달용 벨트(121)로 연결하여 컨트롤 유닛(123)의 제어에 의해 엔진(101)의 구동력 또는 배터리(125)의 전원에 의해 동력제어가 이루어진다.

이 때, 상기 에어컨 컴프레서(109)는 엔진(101)이 구동 중일 경우에는, 상기 컨트롤 유닛(123)의 제어신호에 의해 상기 마그네틱 클러치(115)가 작동하고, 이에 따라 상기 엔진(101)의 댐퍼풀리(111)를 통하여 엔진(101)의 구동력이 동력전달용 벨트(121)에 의해 상기 에어컨 컴프레서 풀리(119)로 전달되어 구동하게 되나, 엔진(101)이 정지되는 아이들 스톱모드에서는, 상기 컨트롤 유닛(123)은 상기 마그네틱 클러치(115)를 해제시키고, 그 대신 배터리(125)의 전원을 상기 모터-제너레이터(103)에 공급하여 이를 구동시킴으로서, 상기 모터-제너레이터(103)의 구동력이 모터-제너레이터 풀리(117)와 동력전달용 벨트(121)를 통하여 상기 에어컨 컴프레서 풀리(119)로 전달되어 아이들 스톱모드에서도 에어컨디셔너가 제 기능을 할 수 있게되는 것이다.

상기에서, 미 설명부호인 127은 스타터로서 엔진의 초기 시동시 엔진을 구동시키게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 하이브리드 전기자동차의 에어컨디셔너 동력 제어 시스템에 의하면, 엔진의 동력을 전달 또는 차단하기 위한 마그네틱 클러치를 상기 엔진의 댐퍼풀리가 장착되는 회전축 상에 설치하였는데, 이 때, 상기 아이들 스톱모드 상태에서, 다시 엔진을 구동을 이루기 위해서는 상기 마그네틱 클러치가 컨트롤 유닛의 제어에 의해 순간적으로 다시 작동하여, 상기 모터-제너레이터로부터의 회전력에 의해 마그네틱 클러치에 충격력이 전달되면서 엔진이 구동됨으로, 상기 마그네틱 클러치는 강력한 마찰력과 우수한 내구성을 갖도록 제작되어야 하며, 그 수명이 짧다는 등의 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 하이브리드 전기자동차에서, 엔진이 정지되는 아이들 스톱모드 상태에서의 에어컨 컴프레서에 동력을 효율적으로 공급하기 위한 하이브리드 전기자동차의 에어컨디셔너 동력 제어 시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 전기자동차의 에어컨디셔너 동력 제어 시스템의 구성도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 하이브리드 전기자동차의 에어컨디셔너 동력 제어 시스템의 구성도이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하이브리드 전기자동차의 에어컨디셔너 동력 제어 시스템은 엔진 또는 모터-제너레이터를 이용한 동력으로 변속기를 통해 구동휠을 회전시키는 동력전달 구성으로부터 상기 엔진의 일측에 에어컨 컴프레서를 구성하여, 컨트롤 유닛의 제어에 의해 엔진의 구동력 또는 배터리의 전원에 의해 동력제어가 이루어지도록 하는 하이브리드 전기자동차의 에어컨디셔너 동력 제어 시스템에서,

상기 에어컨 컴프레서는 엔진이 구동중일 경우에, 그 구동력을 전달받을 수 있도록 상기 에어컨 컴프레서 풀리가 엔진의 댐퍼풀리와 동력전달용 벨트로 연결되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 전기자동차의 에어컨디셔너 동력 제어 시스템의 구성도로서, 본 발명이 적용되는 하이브리드 전기자동차는 엔진(1) 또는 모터-제너레이터(3)를 이용한 동력으로 변속기(5)를 통해 구동휠(7)을 소정의 속도로 회전시키는 동력전달 구성을 가지며, 본 발명의 하이브리드 전기자동차의 에어컨디셔너 동력 제어 시스템은 상기 엔진(1)의 일측에 에어컨 컴프레서(9)를 구성하고, 상기 엔진(1)의 댐퍼풀리(11)와 모터-제너레이터 풀리(17) 및 상기 에어컨 컴프레서 풀리(19)를 동력전달용 벨트(21)로 연결하여 컨트롤 유닛(23)의 제어에 의해 엔진(1)의 구동력 또는 배터리(25)의 전원에 의해 그 동력제어가 이루어진다.

이 때, 상기 에어컨 컴프레서 풀리(19)를 장착하는 회전축(29) 상에는 상기 컨트롤 유닛(23)에 의해 작동 제어되는 마그네틱 클러치(15)가 구성되고, 상기 에어컨 컴프레서(9)의 별도의 구동원으로 상기 엔진의 일측에 구동모터(31)가 장착되는데, 이 구동모터(31)는 상기 에어컨 컴프레서(9)와 동력전달 가능하도록 타측에서 구동축(33)을 통하여 연결된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 하이브리드 전기자동차의 에어컨디셔너 동력 제어 시스템의 작동은 엔진(1)이 구동 중일 경우에는, 상기 컨트롤 유닛(23)의 제어신호에 의해 상기 마그네틱 클러치(15)가 작동되고, 이에 따라 상기 엔진(1)의 댐퍼풀리(11)를 통하여 엔진(1)의 구동력이 동력전달용 벨트(21)에 의해 상기 에어컨 컴프레서 풀리(19)로 전달되어 구동하게 된다.

그리고 상기 엔진(1)이 정지되는 아이들 스톱모드에서는, 상기 컨트롤 유닛(23)은 상기 마그네틱 클러치(15)를 작동을 해제시키고, 그 대신 배터리(25)의 전원을 상기 구동모터(31))에 공급하여 이를 구동시킴으로서, 상기 구동모터(31)의 구동력이 상기 에어컨 컴프레서(19)를 직접 구동시켜 아이들 스톱모드에서도 에어컨디셔너가 제 기능을 할 수 있도록 한다.

상기에서, 미 설명부호인 27은 스타터로서 엔진의 초기 시동시 엔진(1)을 구동시키게 된다.

한편, 상기한 바와 같은 아이들 스톱모드 상태에서, 상기 엔진(1)을 모터-제너레이터(3)에 의해 다시 구동시키는 경우, 엔진(1)의 댐퍼풀리(11)와, 모터-제너레이터(3)의 모터-제너레이터 풀리(17)가 동력전달용 벨트(21)에 의해 동력전달이 이루어지게 되는데, 이 때, 상기 댐퍼풀리(11)가 장착되는 엔진(1)의 회전축(35) 상에는 별도의 동력전달기구가 구성되지 않은 상태이며, 모터-제너레이터(3) 역시 초기 구동을 통하여 회전 동력을 발생시키게 됨으로, 상기 엔진(1)에의 동력전달이 무리 없이 이루어지게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 하이브리드 전기자동차의 에어컨디셔너 동력 제어 시스템에 의하면, 하이브리드 전기자동차에서, 엔진이 정지되는 아이들 스톱모드 상태에서의 에어컨 컴프레서에 별도의 구동원을 통하여 동력을 공급하게 됨으로, 엔진의 댐퍼풀리가 장착되며, 큰 토크가 발생되는 회전축 상에 동력 단속을 위한 마그네틱 클러치의 설치를 배제할 수 있으며, 동시에 아이들 스톱모드 상태에서 다시 엔진의 구동은 모터-제너레이터를 정지상태에서 구동시키게 됨으로, 상기 엔진으로의 동력전달이 부드럽게 이루어지도록 하는 등의 효과가 있다.

또한, 상기한 바와 같은 동력전달의 안정성을 확보함으로서 하이브리드 전기자동차의 전체 구동계의 수명을 연장할 수 있는 효과도 갖는다.

Claims

엔진 또는 모터-제너레이터를 이용한 동력으로 변속기를 통해 구동휠을 회전시키는 동력전달 구성에서, 상기 엔진의 일측에 에어컨 컴프레서를 구성하여, 컨트롤 유닛의 제어에 의해 엔진의 구동력 또는 배터리의 전원에 의해 동력제어가 이루어지도록 하는 하이브리드 전기자동차의 에어컨디셔너 동력 제어 시스템에 있어서,

상기 에어컨 컴프레서의 풀리를 장착하는 회전축 상에 상기 컨트롤 유닛에 의해 작동 제어되는 마그네틱 클러치를 구성하고, 상기 에어컨 컴프레서의 별도의 구동원으로 상기 엔진의 일측에서 상기 에어컨 컴프레서와 동력전달 가능하도록 연결되는 구동모터를 구비하여 아이들 스톱모드에서 배터리의 전원을 이용하여 상기 에어컨 컴프레서를 구동시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 에어컨디셔너 동력 제어 시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 에어컨 컴프레서는

엔진이 구동중일 경우에, 그 구동력을 전달받을 수 있도록 상기 에어컨 컴프레서 풀리가 엔진의 댐퍼풀리와 동력전달용 벨트로 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 에어컨디셔너 동력 제어 시스템.