KR101815836B1 - 차량용 아이에스지 장치 - Google Patents

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KR101815836B1
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홍명철
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현대 파워텍 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량용 아이에스지 장치에 관한 것으로, 아이에스지 모드에서 변속기에 유압을 제공하기 위한 오일이 저장되는 유체저장부와, 유체저장부에 장착되고 유체저장부와 변속기를 연결하여 유체를 안내하는 유체연결부와, 유체연결부에 장착되고 유체 흐름을 제어하는 유체밸브부를 포함하여, 아이에스지 설비 비용을 절감할 수 있다.

Description

차량용 아이에스지 장치{IDLE STOP AND GO DEVICE FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 아이에스지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인버터로 제어되는 전동오일펌프를 축압기로 대체하여 비용을 절감하는 차량용 아이에스지 장치에 관한 것이다.
최근에는 차량의 연비를 절감하기 위해 아이에스지(ISG:idle stop and go) 시스템이 사용되고 있다. 아이에스지는 신호 대기와 같이 주행 중 정차 순간에 시동을 꺼 공회전에 의한 연료소모를 방지한다. 아이에스지 시스템 구현을 위해, 변속기에는 인버터로 제어되는 전동오일펌프가 장착된다.
차량이 정차하게 되면, ECU에서 차속, 브레이크 입력신호, 가속페달 해제신호, 냉각수 온도 등 여러 가지 신호들을 종합적으로 판단하여 아이에스지 진입을 결정한다. 이로 인해 차량의 시동이 꺼진다. 전동오일펌프는 차량의 시동이 꺼지는 순간부터 시동이 켜지는 순간까지 1단 변속을 위해 필요한 오일을 유압클러치에 지속적으로 공급한다. 그리고, 시동이 켜진 후에는 변속기에 장착되어 있는 기계오일펌프에서 필요한 유압 요소에 오일을 공급한다.
종래 아이에스지 시스템에서 사용되는 전동오일펌프는 고가이므로, 아이에스지 시스템의 대중화가 어려운 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개등록공보 제10-1206690호(2012.11.23. 등록, 발명의 명칭 : ISG 차량의 오일 펌프 구동 제어 장치 및 방법)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 인버터로 제어되는 전동오일펌프를 축압기로 대체하여 비용을 절감하는 차량용 아이에스지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량용 아이에스 장치는: 아이에스지 모드에서 변속기에 유압을 제공하기 위한 오일이 저장되는 유체저장부; 상기 유체저장부에 장착되고, 상기 유체저장부와 상기 변속기를 연결하여 유체를 안내하는 유체연결부; 및 상기 유체연결부에 장착되고, 유체 흐름을 제어하는 유체밸브부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유체저장부는: 상기 유체연결부에 결합되고, 일측이 개구된 저장용기부; 및 상기 저장용기부에 내장되어 이동되고, 상기 저장용기부에 저장되는 가스와, 상기 유체연결부를 통해 이동되는 오일을 구획하는 저장격벽부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유체연결부는: 상기 변속기에 장착되고, 상기 유체저장부의 단부를 커버하는 연결몸체부; 및 상기 연결몸체부와 상기 유체저장부 사이에 배치되어 누유를 방지하는 연결실링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유체연결부는: 상기 변속기에 연통되고, 상기 유체밸브부에서 누유되는 오일을 상기 변속기로 안내하는 연결누유부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유체밸브부는: 상기 유체연결부에 삽입되고, 유체 흐름을 제어하는 밸브부; 및 상기 밸브부와 상기 유체연결부 사이에 배치되어 누유를 방지하는 밸브실링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 밸브부는: 상기 유체연결부에 삽입되고, 외측에 상기 밸브실링부가 배치되는 밸브모터부; 상기 밸브모터부에서 연장되고, 상기 유체연결부에 형성되어 상기 변속기와 연결되는 유로부와 상기 유체저장부에 각각 연통되어 유체를 안내하는 밸브가이드부; 및 상기 밸브가이드부에 장착되고, 상기 밸브모터부에 의해 작동되어 상기 밸브가이드부를 개폐하는 밸브개폐부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 아이에스지 장치는 인버터로 제어되는 전동오일펌프보다 상대적으로 저렴한 축압기를 사용하므로, 제조비용을 절감할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 아이에스지 장치는 저장격벽부에 의해 저장용기부가 구획되어 기체와 액체를 분할 저장할 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 아이에스지 장치는 연결누유부가 유체밸브부에서 누유되는 오일을 변속기로 안내하므로, 버려지는 오일을 회수하여 오일 사용량을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 아이에스지 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 아이에스지 장치에서 유체저장부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 아이에스지 장치에서 유체연결부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 아이에스지 장치에서 유체밸브부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 아이에스지 장치에서 유체저장부에 오일이 충진되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 아이에스지 장치에서 유체저장부에서 오일이 방출되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 아이에스지 장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 아이에스지 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 아이에스지 장치(1)는 유체저장부(10)와, 유체연결부(20)와, 유체밸브부(30)를 포함한다. 이러한 차량용 아이에스지 장치(1)는 변속기(100)에 장착되고, 차량의 시동이 꺼진 순간부터 시동이 켜지는 순간까지 변속기(100)에 유압을 공급한다. 일 예로, 차량용 아이에스지 장치(1)는 1단 변속에 필요한 유압을 유압클러치에 지속적으로 공급할 수 있다.
유체저장부(10)는 아이에스지 모드에서 변속기에 유압을 제공하기 위한 오일이 저장된다. 일 예로, 유체저장부(10)는 질소가스와 유압용 오일이 저장될 수 있다. 한편, 아이에스지 모드란, 차량의 시동이 켜진 후 신호 대기 등의 요인에 의해 차량이 잠시 주정차될 때 시동이 꺼지고, 차량이 재차 주행하고자 할 때 신속하게 재시동이 켜지는 기능을 의미한다.
유체연결부(20)는 유체저장부(10)에 장착되고, 유체저장부(10)와 변속기(100)를 연결하여 유체를 안내한다. 일 예로, 유체연결부(20)에는 변속기(100)와 연통되는 유로부(25)가 형성될 수 있고, 유로부(25)를 통해 변속용 오일이 이동될 수 있다. 변속용 오일은 유로부(25)를 통해 유체저장부(10)로 이동되거나, 변속기(100)로 이동될 수 있다.
유체밸브부(30)는 유체연결부(20)에 장착되고, 유체 흐름을 제어한다. 일 예로, 유체밸브부(30)는 유로부(25)를 개폐할 수 있다. 유체밸브부(30)에 의해 변속용 오일의 이동을 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 아이에스지 장치에서 유체저장부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체저장부(10)는 저장용기부(11)와, 저장격벽부(12)를 포함한다.
저장용기부(11)는 유체연결부(20)에 결합되고, 일측이 개구된 형상을 한다. 저장격벽부(12)는 저장용기부(11)에 내장되어 이동되고, 저장용기부(11)에 저장되는 가스와, 유체연결부를 통해 이동되는 오일을 구획한다. 일 예로, 저장격벽부(12)는 저장용기부(11)의 내측면에 밀착되고, 저장격벽부(12)에 의해 저장용기부(11)는 밀폐실(121)과 오일실(122)로 구분될 수 있다. 밀폐실(121)은 밀폐된 공간을 형성하고 질소 가스가 충진될 수 있다. 오일실(122)에는 오일이 저장될 수 있다. 저장격벽부(12)는 저장용기부(11)로 유입되거나 저장용기부(11)에서 배출되는 오일의 압력에 의해 이동되어 밀폐실(121)과 오일실(122)의 부피를 조절할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 아이에스지 장치에서 유체연결부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체연결부(20)는 연결몸체부(21)와 연결실링부(22)를 포함한다.
연결몸체부(21)는 변속기(100)에 장착되고, 유체저장부(10)의 단부를 커버하며, 유체저장부(10)와 변속기(100) 사이로 오일이 이동되도록 오일을 안내하는 유로부(25)가 형성된다. 연결실링부(22)는 연결몸체부(21)와 유체저장부(10) 사이에 배치되어 누유를 방지한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체연결부(20)는 변속기(100)에 연통되고, 유체밸브부(30)에서 누유되는 오일을 변속기(100)로 안내하는 연결누유부(23)를 더 포함할 수 있다.
일 예로, 연결몸체부(21)는 저장용기부(11)의 단부 외측을 감싸는 몸체커버부(51)와, 몸체커버부(51)에서 연장되고 저장용기부(11)의 개구된 부분을 감싸는 몸체장착부(52)를 포함할 수 있다. 몸체커버부(51)와 저장용기부(11) 사이에 연결실링부(22)가 배치되어 누유를 방지할 수 있다.
몸체장착부(52)는 제1장착부(521)와, 제2장착부(522)와, 제3장착부(523)가 일체로 형성될 수 있다. 제1장착부(521)는 몸체커버부(51)에서 연장되고, 저장용기부(11)의 개구된 부분을 커버할 수 있다. 제1장착부(521)에 형성되는 제1장착홀부(531)에 의해 저장용기부(11)와 연통될 수 있다. 제2장착부(522)는 제1장착부(521)에서 연장되고, 유체밸브부(30)가 삽입되기 위한 제2장착홀부(532)가 형성될 수 있다. 제2장착홀부(532)는 제1장착홀부(531)와 연통될 수 있다. 제2장착부(522)에 형성되는 유로부(25)는 일단부가 제2장착홀부(532)에 연통되고, 타단부가 변속기(100)에 연통되어 오일을 안내할 수 있다. 제3장착부(523)는 제2장착부(522)에서 연장되고, 유체밸브부(30)가 삽입되기 위한 제3장착홀부(533)가 형성될 수 있다. 제3장착홀부(533)의 단면적은 제2장착홀부(532)의 단면적보다 크게 설계되어 제3장착부(523)에 형성되는 연결누유부(23)는 제3장착홀부(533)와 연통될 수 있다. 연결누유부(23)는 변속기(100)에 연결되어 누유된 오일을 컨버터 하우징으로 배출할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 아이에스지 장치에서 유체밸브부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체밸브부(30)는 밸브부(31)와 밸브실링부(32)를 포함한다.
밸브부(31)는 유체연결부(20)에 삽입되고, 유체 흐름을 제어한다. 밸브실링부(32)는 밸브부(31)와 유체연결부(20) 사이에 배치되어 누유를 방지한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 밸브부(31)는 밸브모터부(41)와, 밸브가이드부(42)와, 밸브개폐부(43)를 포함한다.
밸브모터부(41)는 유체연결부(20)에 삽입되고, 외측에 밸브실링부(32)가 배치된다. 일 예로, 밸브모터부(41)는 제3장착홀부(533)에 삽입되고, 밸브실링부(32)는 제3장착부(523)와 밸브모터부(41) 사이에 배치될 수 있다. 밸브모터부(41)는 전원이 인가됨에 모터가 구동되어 모터축(411)을 이동시킬 수 있다. 연결누유부(23)는 밸브모터부(41)로 누유되는 오일을 안내할 수 있다.
밸브가이드부(42)는 밸브모터부(41)에서 연장되고, 유로부(25)와 유체저장부(10)에 각각 연통되어 유체를 안내한다. 일 예로, 밸브가이드부(42)는 가이드몸체부(421)와, 가이드유로부(422)와, 가이드연통부(423)를 포함할 수 있다. 가이드몸체부(421)는 밸브모터부(41)에서 연장되고 제2장착홀부(532)에 삽입될 수 있다. 가이드유로부(422)는 가이드몸체부(421)에 형성되고 유로부(25)와 연통될 수 있다. 가이드연통부(423)는 가이드몸체부(421)에 형성되고 가이드유로부(422)와 제1장착홀부(531)에 각각 연통될 수 있다. 이때, 모터축(411)이 가이드연통부(423)를 관통할 수 있다.
밸브개폐부(43)는 밸브가이드부(42)에 장착되고, 밸브모터부(41)에 의해 작동되어 밸브가이드부(42)를 개폐한다. 일 예로, 밸브개폐부(43)는 개폐지지부(431)와, 개폐탄성부(432)와 개폐볼부(433)를 포함할 수 있다. 개폐지지부(431)는 가이드연통부(423)의 내측으로 돌출될 수 있다. 개폐탄성부(432)는 코일 스프링 형상을 하며 개폐지지부(431)에 지지될 수 있다. 개폐볼부(433)는 개폐탄성부(432)에 지지되고, 유압이 제거되면 개폐탄성부(432)의 탄성력에 의해 가이드유로부(422)를 폐쇄하여 오일 이동을 제한할 수 있다. 모터축(411)은 개폐볼부(433)를 밀어내어 개폐볼부(433)가 가이드유로부(422)를 개방하도록 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 아이에스지 장치에서 유체저장부에 오일이 충진되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 아이에스지 장치에서 유체저장부에서 오일이 방출되는 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5와 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 아이에스지 장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.
차량에 시동이 켜지면, 변속기(100)에서 공급되는 오일이 유로부(25)를 통해 개폐볼부(433)를 밀어내고 저장용기부(11)에 저장된다(도 5 참조). 즉, 차량의 시동이 켜지면 변속기(100)에서 공급되는 오일의 압력에 의해 개폐볼부(433)가 밀려 이동되면서 개폐탄성부(432)가 수축된다. 그리고, 개폐볼부(433)가 이동됨에 따라 가이드유로부(422)가 개방된다. 이로 인해 변속기(100)의 오일이 가이드유로부(422)와 가이드연통부(423)를 순차로 통과한 후 저장용기부(11)의 오일실(122)에 저장된다.
저장용기부(11)에 오일 충진이 완료되면, 저장용기부(11)의 오일 압력에 의해 개폐볼부(433)가 가이드유로부(422)를 폐쇄한다. 이때, 아이에스지 모드 진입 전 약 1초 동안 라인압이 16bar가 되도록 제어되고, 저장용기부(11)의 오일 누출이 발생되는 경우 지속적으로 라인압이 16bar가 되도록 오일이 충진될 수 있다.
한편, 시동이 꺼진 후 아이에스지 모드가 해제되어 시동이 켜지는 경우, 밸브모터부(41)에 전원이 인가된다. 밸브모터부(41)에 전원이 인가되면 모터축(411)이 개폐볼부(433)를 밀어내어 가이드유로부(422)가 개방된다. 가이드유로부(422)가 개방되면, 저장용기부(11)에 충진된 오일이 가이드유로부(422)를 통과하여 변속기(100)로 오일을 공급한다(도 6 참조).
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 아이에스지 장치(1)는 인버터로 제어되는 전동오일펌프보다 상대적으로 저렴한 축압기를 사용하므로, 제조비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 아이에스지 장치(1)는 저장격벽부(12)에 의해 저장용기부(11)가 구획되어 기체와 액체를 분할 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 아이에스지 장치(1)는 연결누유부(23)가 유체밸브부(30)에서 누유되는 오일을 변속기(100)로 안내하므로, 버려지는 오일을 회수하여 오일 사용량을 줄일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 유체저장부 11 : 저장용기부
12 : 저장격벽부 20 : 유체연결부
21 : 연결몸체부 22 : 연결실링부
23 : 연결누유부 25 : 유로부
30 : 유체밸브부 31 : 밸브부
32 : 밸브실링부 41 : 밸브몸체부
42 : 밸브가이드부 43 : 밸브개폐부
51 : 몸체커버부 52 : 몸체장착부

Claims (6)

  1. 아이에스지 모드에서 변속기에 유압을 제공하기 위한 오일이 저장되는 유체저장부;
    상기 유체저장부에 장착되고, 상기 유체저장부와 상기 변속기를 연결하여 유체를 안내하는 유체연결부; 및
    상기 유체연결부에 장착되고, 유체 흐름을 제어하는 유체밸브부를 포함하고,
    상기 유체연결부는
    상기 변속기에 장착되고, 상기 유체저장부의 단부를 커버하는 연결몸체부; 및
    상기 연결몸체부와 상기 유체저장부 사이에 배치되어 누유를 방지하는 연결실링부를 포함하며,
    상기 연결몸체부는
    상기 유체저장부의 단부 외측을 감싸는 몸체커버부; 및
    상기 몸체커버부에서 연장되고 상기 유체저장부의 개구된 부분을 감싸는 몸체장착부를 포함하고,
    상기 몸체장착부는
    상기 몸체커버부에서 연장되고, 상기 유체저장부의 개구된 부분을 커버하며 제1장착홀부가 형성되는 제1장착부;
    상기 제1장착부에서 연장되고, 상기 제1장착홀부와 연통되고 상기 유체밸브부가 삽입되는 제2장착홀부가 형성되는 제2장착부; 및
    상기 제2장착부에서 연장되고, 상기 유체밸브부가 삽입되기 위한 제3장착홀부가 형성되는 제3장착부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 아이에스지 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 유체저장부는
    상기 유체연결부에 결합되고, 일측이 개구된 저장용기부; 및
    상기 저장용기부에 내장되어 이동되고, 상기 저장용기부에 저장되는 가스와, 상기 유체연결부를 통해 이동되는 오일을 구획하는 저장격벽부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 아이에스지 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 유체연결부는
    상기 변속기에 연통되고, 상기 유체밸브부에서 누유되는 오일을 상기 변속기로 안내하는 연결누유부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 아이에스지 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 유체밸브부는
    상기 유체연결부에 삽입되고, 유체 흐름을 제어하는 밸브부; 및
    상기 밸브부와 상기 유체연결부 사이에 배치되어 누유를 방지하는 밸브실링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 아이에스지 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 밸브부는
    상기 유체연결부에 삽입되고, 외측에 상기 밸브실링부가 배치되는 밸브모터부;
    상기 밸브모터부에서 연장되고, 상기 유체연결부에 형성되어 상기 변속기와 연결되는 유로부와 상기 유체저장부에 각각 연통되어 유체를 안내하는 밸브가이드부; 및
    상기 밸브가이드부에 장착되고, 상기 밸브모터부에 의해 작동되어 상기 밸브가이드부를 개폐하는 밸브개폐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 아이에스지 장치.
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JP2015028358A (ja) * 2013-07-30 2015-02-12 日本電産トーソク株式会社 電磁弁

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