KR100988283B1 - 미션오일 공급펌프 구동장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미션오일 공급펌프의 구동을 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 극한 온도 상황에서도 차량의 아이들 스탑 기능에 의해 차량이 즉각적으로 출발할 수 있도록 도와주는 미션오일 공급펌프 구동장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은, 아이들 스탑(idle-stop)기능을 갖는 차량에 적용되는 것으로서, 극한 상황의 기온이 감지되고, 상기 차량이 정차하는 경우 상기 차량에 미션오일을 공급하기 위한 오일펌프 구동모터를 최대 소비 전류로 유지시킴으로써 오일펌프 구동모터가 극한 온도 상황에서 정지하지 않고 계속하여 구동할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 극한 온도 상황에서 차량이 아이들 스탑 기능에 의해 엔진이 정지되더라도 미션오일 펌프가 구동을 지속함으로써, 극한 온도 상황에서도 차량이 출발 될 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

오일펌프, 미션 오일, 모터, 극한 온도, 아이들 스탑

Description

미션오일 공급펌프 구동장치 및 방법{Drive apparatus and method for supplying pump for transmission oil}

본 발명은 미션오일 공급펌프의 구동을 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 극한 온도 상황에서도 차량의 아이들 스탑 기능에 의해 차량이 즉각적으로 출발할 수 있도록 한 미션오일 공급펌프 구동장치 및 방법에 관한 것이다.

미션오일 펌프는 변속기(통칭, 트랜스 미션)의 원활한 동력 전달을 위해 이용되는 미션오일을 공급하기 위한 것으로, 종래에는 자동차 엔진의 동력을 이용하여 변속기에 오일을 공급하는 방식을 이용하여 왔으나, 근래에는 별도의 전자식 모터를 이용하고 있다.

또한, 근래에 이용되고 있는 전자식 미션 오일펌프는 모터의 보호를 위해 일정 수준 이상의 전류가 모터 측으로 공급되는 것이 감지되면 모터 측으로 흐르는 전류를 차단하는 전류제한 방식을 이용하고 있다.

한편, 근래에 친환경/고효율을 모토로 하여 보급되기 시작한 하이브리드 차량 등에는 아이들 스탑(idle-stop)기능이 탑재되는데, 아이들 스탑 기능이란, 차량이 정차할 경우 엔진을 정지시켜 엔진의 공회전으로 인한 연료의 낭비를 줄일 수 있도록 하는 기능이다.

따라서 아이들 스탑 기능을 탑재한 차량의 경우, 차량이 소정 시간 정차하면, 운전자의 의지와 관계없이 차량의 엔진을 정지시키게 되며, 이에 따라 미션오일 펌프 모터도 정지하게 된다.

그런데 이때, 차량이 가동되는 환경이 극한의 저온 상황일 경우 미션 오일의 점도에 의한 유동저항이 크게 증가하게 되며, 이에 따라 실온 상황일 때보다 큰 값의 전류가 모터로 공급되어야 하는데, 앞서 말한 전류제한 방식은 일정 수준 이상의 전류가 공급되면 전류의 공급 자체를 차단시키기 때문에, 극한 저온 상황에서 차량이 아이들 스탑 기능에 의해 엔진이 정지되면 재가동이 불가능해 지는 문제점이 있었다.

이하에서는 도 1을 참조하여 이러한 기존의 문제점을 좀 더 자세히 설명도록 한다. 도 1은 이와 같은 문제점을 내포한 기존의 미션오일 공급펌프 구동장치가 -30℃ 상황에서 구동될 때 측정한 오일펌프의 구동모터로 공급되는 전류값과 오일펌프의 구동모터의 RPM 및 이에 따른 미션오일의 압력을 도시한 그래프이다.

도 1에 도시된 바와 같이 최초 미션오일 펌프가 정지한 상태에서 미션오일의 압력을 상승시키기 위해 전류를 공급하게 되는데, 0.5bar 이상의 압력을 생성하기 위해 전류를 상승시키면 약 1800ms 구간까지는 전류가 상승함에 따라 RPM도 동반 상승하며, 압력도 상승하지만 그 이후 전류가 15A를 초과하는 순간 전원이 차단되면 펌프가 정지하게 되고 결국 압력은 다시 하강한다.

이와 같이 기존의 미션오일 공급펌프 구동장치는 과전류에 의한 사고로부터 모터를 보호하고자 전류의 양을 제한함에 따라 극한 온도 상황에서 차량의 가동에 필요한 미션오일의 적정 압력을 제공하지 못하는 것이다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 극한 온도 상황에서 차량이 아이들 스탑 기능에 의해 엔진이 정지되더라도 차량이 재가동될 수 있도록 하는 미션오일 펌프 모터구동장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 아이들 스탑(idle-stop)기능을 갖는 차량에 적용되는 것으로서, 극한 온도 상태에서 상기 차량이 정차할 경우 상기 차량에 미션오일을 공급하기 위한 오일펌프 구동모터가 최대 소비전류를 유지하도록 함으로써 오일펌프 구동모터가 극한 온도 상황에서 정지하지 않고 계속하여 구동할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 극한 온도 상황에서 차량이 아이들 스탑 기능에 의해 엔진이 정지되더라도 미션오일 펌프가 구동을 지속함으로써, 극한 온도 상황에서도 차량이 재가동될 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명은 아이들 스탑(idle-stop)기능을 갖는 차량에 적용되는 장치로서, 앞서 설명한 바와 같이, 극한 저온의 상태에서 차량의 초기출발 혹은 재가동이 불가능해지는 것을 방지하기 위하여 극한 저온 상황이 감지되고, 차량이 정차할 경우 상기 차량에 미션오일을 공급하기 위한 오일펌프 구동모터가 최대 소비전류를 유지하도록 함으로써, 오일펌프 구동모터가 극한 저온 상황에서도 정지하지 않고 계속하여 구동할 수 있도록 한다.

이하에서는 도 2를 참조하여 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 미션오일 펌프 모터구동장치를 설명하도록 한다. 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 미션오일 펌프 모터구동장치의 블럭도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명(100)은 온도측정부(110), 전원공급부(120) 및 제어부(130)를 포함한다.

온도측정부(110)는 기온을 측정하기 위한 것으로, 본 발명은 극한 저온 상태에서의 차량 재가동을 주목적으로 하고 있으므로, 이러한 목적을 달성하기 위해 필수적으로 기온의 측정이 요구된다.

따라서 본 발명은 오일펌프의 구동을 제어하기 이전에 온도측정부(110)를 통해 현재의 기온이 극한 저온 상황에 해당하는지 측정한다.

이러한 온도측정부(110)는 별도의 온도 센서를 차량 외측에 구비하는 형태로 구현될 수 있으나, 근래에 전장화된 차량에서는 대부분 온도감지를 위한 AMB 등을 이용하고 있으므로 본 발명에서는 이러한 AMB를 온도측정부(110)로 이용할 수 있다.

전원공급부(120)는 차량의 배터리와 같이 외부전원(B)으로부터 전원을 공급받아 오일펌프의 구동모터(M)로 전원을 공급한다.

이때, 전원공급부(120)에 의한 오일펌프 구동모터(M)로의 전원공급은 제어부(130)의 제어를 통해 시간과 양이 결정되는 것이 바람직하다.

제어부(130)는 온도측정부(110)로부터 감지된 기온이 극한 저온에 해당하고, 본 발명에 따른 미션오일 공급펌프 구동장치(100)가 구비된 차량이 공지된 것과 같은 조건에 의해 아이들 스탑 상태에 돌입할 경우, 전원공급부(120)의 전원 공급을 제어하여 오일펌프의 구동모터(M)가 최대 소비 전류를 유지하도록 한다. 여기서 상기 극한 저온 상황은 미션오일의 유동저항이 크게 증가되는 -30℃이하의 극한 저온 상황일 수 있으나, 본 발명의 구동이 반드시 이 조건에만 안정되는 것은 아니며, 미션오일의 종류나 모터의 기본 토크 값 등에 의해 변동될 수 있음은 당연하다.

또한, 상기 최대 소비 전류는, 펌프에 의한 미션오일의 압력이 차량의 원활한 가동이 가능할 정도로 상승할 수 있도록 공급펌프의 구동모터(M)에 공급되어야 하는 전류의 양을 의미한다.

삭제

앞서 말한 바와 같이 극한 저온 상황일 경우 미션오일의 유동저항이 크게 증가되어, 펌프에 낮은 전류가 인가될 경우 구동이 불가능하므로, 본 발명에서는 미션오일의 유동저항이 크더라도 펌프가 구동할 수 있도록 최대 소비 전류를 펌프에 인가한다.

이때, 최대 전류는 모터의 종류에 따라 변화될 수 있으므로 특정 상수로 정해지지 않고 다음과 같은 수학식을 통해 산출될 수 있다.

최대 소비 전류 = (펌프요구압력×요구유량÷612×펌프효율)÷입력전압×모터효율×안전율

도 3에는 이와 같은 본 발명의 미션오일 공급펌프 구동장치가 -30℃ 이하 상황에서 구동될 때 측정한 오일펌프의 구동모터로 공급되는 전류 값과 오일펌프의 구동모터의 RPM 및 이에 따른 미션오일의 압력이 도시되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명은 미션오일 펌프가 정지한 상태에서 미션오일의 압력을 상승시키기 위해 전류를 공급할 때, 45A 수준의 전류를 계속적으로 유지하여 공급한다.

이와 같이 전류가 공급되면 공급펌프의 RPM은 1000 보다 낮은 800 부근에 수렴하게 되며, 결과적으로 미션오일의 압력이 14.5bar에서 안정될 수 있다.

따라서, -30℃와 같은 극한 온도 상황에서도 미션오일의 압력을 적정수준으로 유지시킬 수 있으므로, 본 발명은 극한 상황에서의 차량의 가동을 보장할 수 있다.

한편, 본 발명에서도 종래와 같이 전류측정부(140)를 통해 전류량을 측정하여 모터(M)에 과전류가 인가되는 것을 방지할 수 있으나, 이와 같은 동작은 극한 온도 상황이 아닌 상온에서 이루어지는 것이 바람직하다.

이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 미션오일 공급펌프 구동방법을 설명하도록 한다. 설명에 있어서 도 2와 동일한 참조부호는 동일한 기능을 수행하는 동일한 구성을 지칭한다.

본 발명의 미션오일 공급펌프 구동방법은 아이들 스탑(idle-stop)기능을 갖는 차량에 적용되는 방법으로서, 극한 저온 상태에서, 차량이 정차할 경우 상기 차량에 미션오일을 공급하기 위한 오일펌프 구동모터가 최대 소비 전류를 유지하도록 전원을 공급함으로써, 오일펌프 구동모터가 극한 저온 상황에서도 정지하지 않고 계속하여 구동할 수 있도록 한다.

도 4에는 이러한 본 발명의 미션오일 공급펌프 구동방법의 흐름도가 도시되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 미션오일 펌프 모터의 구동방법에 의하면, 먼저, 차량을 가동한 후(S400), 차량이 일정시간 이상 정차하는지에 대한 판단을 거쳐(S410), 일정시간 이상 정차하는 경우에 해당하면 차량은 아이들 스탑 상태에 돌입하게 된다(S420).

이때 온도측정부(110)를 통해 기온을 측정하고(S430), 상기 'S430'단계에서 측정된 기온이 극한 상황, 즉, 미션오일의 유동저항이 크게 증가하는 -30℃ 이하의 온도 상황에 해당할 경우 제어부(130)는 전원공급부(120)가 오일펌프의 구동모터(M)로 최대 소비 전류를 공급하도록 제어한다(S440).

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 기존의 미션오일 공급펌프 구동장치에 의한 공급전류와 공급펌프의 RPM 및 미션오일의 압력 관계를 도시한 그래프,

도 2는 본 발명에 따른 미션오일 공급펌프 구동장치의 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 미션오일 공급펌프 구동장치에 의한 공급전류와 공급펌프의 RPM 및 미션오일의 압력 관계를 도시한 그래프,

도 4는 본 발명에 따른 미션오일 공급펌프 구동방법의 흐름도이다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 아이들 스탑(idle-stop)기능을 갖는 차량에 적용되는 장치로서,

   기온을 측정하기 위한 온도측정부;

   외부로부터 전원을 공급받아 오일펌프 구동모터로 전원을 공급하기 위한 전원공급부;

   상기 온도측정부로부터 감지된 기온이 -30℃이하에 해당하고, 엔진이 아이들 스탑 상태가 될 경우, 상기 오일펌프 구동모터가 최대 소비 전류를 유지하도록 상기 전원공급부의 전원 공급을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미션오일 공급펌프 구동장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 아이들 스탑(idle-stop)기능을 갖는 차량에 적용되는 방법으로서,

   상기 차량의 엔진이 아이들 스탑 상태일 경우, 기온을 측정하는 온도측정단계; 및

   상기 온도측정단계에서 감지된 기온이 -30℃ 이하일 경우, 상기 오일펌프 구동모터가 최대 소비 전류를 유지하도록 전원 공급을 제어하는 제어단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미션오일 공급펌프 구동방법.
6. 삭제

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