KR102084326B1 - 전동 모터 가변구동 오일펌프 - Google Patents

전동 모터 가변구동 오일펌프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전동 모터 가변구동 오일펌프 및 이를 포함하는 유압 시스템이 개시된다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 전동 모터 가변구동 오일펌프 및 이를 포함하는 유압 시스템은 펌프축이 양측으로 연장되어 있는 오일펌프; 상기 오일펌프의 일측에 연결되어 상기 오일펌프에 기계식 동력을 전달하는 엔진 및 상기 오일펌프의 타측에 연결되어 상기 오일펌프에 전자식 동력을 전달하는 모터을 포함하여 구성된다.

Description

전동 모터 가변구동 오일펌프 {VARIABLE OIL PUMP WITH ELECTRIC MOTOR INSIDE}
본 발명은 전동 모터 가변구동 오일펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진과 모터에 의해 오일펌프 구동이 가능한 구조의 전동 모터 가변구동 오일펌프에 관한 것이다.
자동차에 대한 끊임없는 연비 향상의 요구와 각 나라의 배출가스 규제의 강화에 따라 친환경 자동차에 대한 요구가 증가하고 있으며, 이에 대한 현실적인 대안으로 친환경 자동차가 제공되고 있다.
친환경 자동차는 연료전지 자동차, 전기자동차, 플러그인 전기자동차, 하이브리드 자동차를 포괄하는 것으로, 통상적으로 구동력 발생을 위한 모터를 구비한다.
이러한 친환경 자동차의 일례인 하이브리드 자동차(Hybrid Vehicle)는 내연기관 엔진(Internal Combustion Engine)과 배터리 전원을 함께 사용한다. 즉, 하이브리드 자동차는 내연기관 엔진의 동력과 모터의 동력을 효율적으로 조합하여 사용한다. 따라서, 하이브리드 자동차는 엔진과 모터로 구성되는 두 개의 동력원으로 주행하는 과정에서 엔진과 모터를 조화롭게 동작시킴에 따라 추가적인 연비 향상을 도모할 수 있다.
하이브리드 자동차는, 엔진, 모터, 엔진과 모터 사이에서 동력을 단속하는 엔진 클러치, 변속기, 차동기어장치, 배터리, 상기 엔진을 시동하거나 엔진의 출력에 의해 발전을 하는 시동 발전기 및 차륜으로 구성될 수 있다.
한편 ISG는 통합형 시동 발전기(Integrated Starter Generator)로서 시동과 발전 기능을 통합한 것이고, 스타터 모터가 구비되어 엔진의 시동 시 크랭크 축을 강제로 회전시켜 주는 기능을 수행할 수 있으며, 후술하는 외장형 전동식 오일 펌프는 엔진의 공회전 정지시 엔진의 구동에 따른 변속기 및 그 작동유 공급경로에 작동유를 제공하기 위한 것이다.
또한, 자동변속기 내에는 기계식 오일 펌프가 포함되고, 자동변속기의 외부에는 외장형 전동식 오일펌프가 별도로 설치되어 있는 바, 일반적으로 자동변속기를 탑재한 양산 차량(가솔린 혹은 디젤 엔진 차량)은 엔진이 자동변속기 내부의 기계식 오일 펌프와 연결되어 있기 때문에 엔진이 기동됨과 동시에 기계식 오일 펌프가 작동되어 시스템에서 요구되는 적정량의 오일이 공급된다.
특히, 상기와 같은 구성을 기반으로 하는 하이브리드 차량은 모터 동력만을 이용하는 순수 전기자동차 모드인 EV(Electric Vehicle)모드와, 엔진의 회전력을 주동력으로 하면서 상기 모터의 회전력을 보조 동력으로 이용하는 보조 모드인 HEV(Hybrid Electric Vehicle)모드와 차량의 제동 혹은 관성에 의한 주행시 차량의 제동 및 관성 에너지를 상기 모터에서 발전을 통하여 회수하여 배터리에 충전하는 회생제동(RB; Regenerative Braking)모드를 통하여 주행이 이루어진다.
다시 말해서, 하이브리드 차량은 초기 기동시 엔진을 오프(Off)하고 엔진과 모터 사이의 클러치를 오픈(Open)한 상태에서, 모터로만 주행하는 EV모드 운행이 가능하며, 정차 시에는 ＩＳＧ(Idle Stop & Go)의 기능으로서 엔진을 정지시키게 된다.
즉, 차량이 EV 주행에 의한 초기 차량 기동 및 엔진 정지 시, 변속기의 변속제어에 필요한 오일이 공급되어야 하며, HEV 운행모드에 의한 초기 기동시 및 엔진 정지시에는 변속제어 및 엔진과 구동모터 사이의 클러치를 결합하기 위한 오일이 공급되어야 하므로, 이러한 이유로 하이브리드 차량에는 전동식 오일 펌프가 탑재되어야 한다.
도 1은 종래의 유압 시스템 구성을 나타내는 모식도이다.
도 1을 참조하면 엔진(1)에 기계펌프(2)가 연결되어 있고, 모터(3) 또는 솔레노이드에 전동펌프(4)가 연결되어 있으며 상기 기계펌프(2)와 전동펌프(4)가 밸브바디(5)에 연결되어 상기 밸브바디(5)를 통해 토크 컨버터의 마찰요소(6)를 윤활하도록 구성되어 있다.
상기와 같이 종래의 시스템에서는 엔진 정지시 각각의 모터를 이용하여 변속기에 필요한 유량을 공급하게 된다. 이와 같이 상기 오일 펌프는 기계식과 전자식이 모두 적용되어 있으므로 한 차량에 2개의 오일 펌프가 장착되어야만 한다. 따라서, 상기 오일 펌프의 설치에 필요로 하는 점유 공간이 확대될 뿐만 아니라, 조립 시 별개로 작업해야 하는 등의 단점이 있다.
또한 기계식 오일펌프와 전동식 오일펌프의 유압회로가 별도로 구성되어 있어 케이스 및 밸브바디 내에 유로 구성이 이중으로 되어 복잡하고 전자기 펌프는 변속기 내장이 가능하나 많은 유량을 발생시키지 못하므로 발진시 작동요소가 많은 변속기에는 적용이 어렵고 모터펌프는 그 크기로 인해 변속기 외부에 장착이 가능하므로 연결부의 리크(Leak) 방지 대책과 주변부품과의 간극 확보가 어렵다는 문제가 있다.
대한민국 등록실용신안출원 제 20-0311749 호
본 발명의 일 실시 예는 상기 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 오일펌프 구동축에 전동모터를 연결하여 모터로도 기계식 오일펌프 구동이 가능하며 엔진 동력과 모터 동력의 상호 간섭을 방지하여 콤팩트한 구조가 가능한 전동 모터 가변구동 오일펌프 및 이를 포함하는 유압 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 펌프축이 양측으로 연장되어 있는 오일펌프; 상기 오일펌프의 일측에 연결되어 상기 오일펌프에 기계식 동력을 전달하는 엔진 및 상기 오일펌프의 타측에 연결되어 상기 오일펌프에 전자식 동력을 전달하는 모터을 포함할 수 있다.
상기 오일펌프와 상기 엔진 사이에는 제 1 원웨이 클러치가 구비될 수 있다.
상기 오일펌프와 상기 모터 사이에는 제 2 원웨이 클러치가 구비될 수 있다.
상기 모터에는 감속기어가 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 펌프축이 일측으로 연장되어 있는 오일펌프 상기 오일펌프의 펌프축이 관통하여 연결되어 있는 모터 및 상기 모터를 관통하여 연결되어 있는 오일펌프의 펌프축에 연결되어 있는 엔진을 포함할 수 있다.
상기 엔진과 상기 오일펌프 사이에는 제 1 원웨이 클러치가 구비될 수 있다.
상기 모터와 상기 오일펌프 사이에는 제 2 원웨이 클러치가 구비될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 펌프축이 일측으로 연장되어 있는 오일펌프; 상기 오일펌프의 펌프축이 관통하여 연결되어 있는 엔진 및 상기 엔진을 관통하여 연결되어 있는 오일펌프의 펌프축에 연결되어 있는 모터를 포함할 수 있다.
상기 엔진과 상기 오일펌프 사이에는 제 1 원웨이 클러치가 구비될 수 있다.
상기 모터와 상기 오일펌프 사이에는 제 2 원웨이 클러치가 구비될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 전동 모터 가변구동 오일펌프 유압 시스템으로서, 변속기에 장착되는 오일펌프, 상기 오일펌프의 일측에 연결되어 상기 오일펌프에 기계식 동력을 전달하는 엔진 및 상기 오일펌프의 타측에 연결되어 상기 오일펌프에 전자식 동력을 전달하는 모터를 포함하는 전동 모터 가변구동 오일펌프가 탑재되어 있는 전동 모터 가변구동 오일펌프 유압 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 전동 모터 가변구동 오일펌프 및 이를 포함하는 유압 시스템은 유압회로도의 단순화, 부품수 저감으로 인한 원가 절감 및 중량 저감이 가능하고 외장 전동오일펌프를 장착하지 않게 되어 탑재성을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 유압 시스템 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 전동 모터 가변구동 오일펌프의 모식도이다.
도 3은 도 2의 감속 기어가 구비된 전동 모터 가변구동 오일펌프의 모식도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전동 모터 가변구동 오일펌프의 모식도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전동 모터 가변구동 오일펌프의 모식도이다.
도 6은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 전동 모터 가변구동 오일펌프의 장착 모식도이다.
도 7은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 유압 시스템의 모식도이다.
이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.
그리고 여기서의 "연결"이란 일 부재와 타 부재의 직접적인 연결, 간접적인 연결을 포함하며, 접착, 부착, 체결, 접합, 결합 등 모든 물리적인 연결을 의미할 수 있다.
또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 전동 모터 가변구동 오일펌프의 모식도이고, 도 3은 도 2의 감속 기어가 구비된 전동 모터 가변구동 오일펌프의 모식도이다.
도 2 및 도 3을 함께 참조하면 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 전동 모터 가변구동 오일펌프(100)는 펌프축이 양측으로 연장되어 있는 오일펌프(7), 상기 오일펌프(7)의 일측에 연결되어 상기 오일펌프(7)에 기계식 동력을 전달하는 엔진(1) 및 상기 오일펌프(7)의 타측에 연결되어 상기 오일펌프(7)에 전자식 동력을 전달하는 모터(3)를 포함하여 구성되어 있다.
본 발명에 따르면 상기 오일펌프(7)와 상기 엔진(1) 사이에는 제 1 원웨이 클러치(11)가 구비되어 있고, 상기 오일펌프(7)와 상기 모터(3) 사이에는 제 2 원웨이 클러치(12)가 구비되어 있다.
상기와 같이 상기 오일펌프(7)와 상기 모터(3) 사이에는 제 2 원웨이 클러치(12)가 있되, 상기 모터(3)에는 감속기어(13)가 구비될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전동 모터 가변구동 오일펌프의 모식도이다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 전동 모터 가변구동 오일펌프(200)는 펌프축이 일측으로 연장되어 있는 오일펌프(7), 상기 오일펌프(7)의 펌프축이 관통하여 연결되어 있는 모터(3) 및 상기 모터(3)를 관통하여 연결되어 있는 오일펌프(7)의 펌프축에 연결되어 있는 엔진(11)을 포함하여 구성되어 있다.
하나의 구체적인 예에서 상기 엔진(11)과 상기 오일펌프(7) 사이에는 제 1 원웨이 클러치(11)가 구비되어 있고, 상기 모터(3)와 상기 오일펌프(7) 사이에는 제 2 원웨이 클러치(12)가 구비되어 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전동 모터 가변구동 오일펌프의 모식도이다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전동 모터 가변구동 오일펌프(300)는 펌프축이 일측으로 연장되어 있는 오일펌프(7), 상기 오일펌프(7)의 펌프축이 관통하여 연결되어 있는 엔진(11) 및 상기 엔진(11)을 관통하여 연결되어 있는 오일펌프(7)의 펌프축에 연결되어 있는 모터(3)를 포함하여 구성되어 있다.
하나의 구체적인 예에서 상기 엔진(11)과 상기 오일펌프(7) 사이에는 제 1 원웨이 클러치(11)가 구비되어 있고, 상기 모터(3)와 상기 오일펌프(7) 사이에는 제 2 원웨이 클러치(12)가 구비되어 있다.
도 6은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 전동 모터 가변구동 오일펌프의 장착 모식도이다.
도 6을 참조하면 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 전동 모터 가변구동 오일펌프는 기계식 동력을 전달하는 엔진과 체인(14)으로 연결되어 있는 오일펌프(7), 상기 오일펌프(7)의 타측에 연결되어 전자식 동력을 전달하는 모터(3)를 포함하여 구성되어 있다.
또한 상기 오일펌프(7)와 상기 엔진(1) 사이에는 제 1 원웨이 클러치(11)가 구비되어 있고, 상기 오일펌프(7)와 상기 모터(3) 사이에는 제 2 원웨이 클러치(12)가 구비되어 있다.
또한 제 2 원웨이 클러치(12)와 상기 모터(3)에는 감속기어(13)가 구비되어 엔진 축과 오일펌프(7) 구동축이 체인(14)으로 연결될 수 있다.
도 7은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 유압 시스템의 모식도이다.
도 7을 참조하면 전동 모터 가변구동 오일펌프유압 시스템으로서, 변속기에 장착되는 오일펌프(2), 상기 오일펌프(2)의 일측에 연결되어 상기 오일펌프(2)에 기계식 동력을 전달하는 엔진(1) 및 상기 오일펌프(2)의 타측에 연결되어 상기 오일펌프(2)에 전자식 동력을 전달하는 모터(3)를 포함하는 전동 모터 가변구동오일펌프를 포함하는 전동 모터 가변구동 오일펌프 유압 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면 상기 오일펌프(2)는 밸브바디(5)와 연결되어 있고, 상기 밸브바디(5)는 토크 컨버터의 마찰요소(6)와 연결되어 있는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명에 따른 전동 모터 가변구동 오일펌프 및 이를 포함하는 유압 시스템은 유압회로도의 단순화, 부품수 저감으로 인한 원가 절감 및 중량 저감이 가능하여 콤팩트한 구조가 가능하고, 외장 전동오일펌프를 장착하지 않게 되어 탑재성을 향상시키는 효과를 제공한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 여러 가지 실시 가능한 예 중에서 당 업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시 예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시 예가 가능함을 밝혀둔다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 또한 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어가 정의된 것으로서, 통상적이거나 사전적인 의미로만 한정해서 해석되어서는 아니되어야 한다. 더불어, 상술하는 과정에서 기술된 구성의 순서는 반드시 시계열적인 순서대로 수행될 필요는 없으며, 각 구성 및 단계의 수행 순서가 바뀌어도 본 발명의 요지를 충족한다면 이러한 과정은 본 발명의 권리범위에 속할 수 있음은 물론이다.
1: 엔진
2: 오일펌프
3: 모터
4: 전동펌프
5: 밸브바디
6: 토크 컨버터의 마찰요소
7: 오일펌프
11: 제 1 원웨이 클러치
12: 제 2 원웨이 클러치
13: 감속기어
100, 200: 300, 전동 모터 가변구동 오일펌프

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 펌프축이 일측으로 연장되어 있는 오일펌프;
    상기 오일펌프의 펌프축이 관통하여 연결되어 있는 모터;
    상기 모터를 관통하여 연결되어 있는 오일펌프의 펌프축에 연결되어 있는 엔진;
    상기 엔진과 상기 오일펌프 사이에 구비된 제 1 원웨이 클러치; 및 상기 모터와 상기 오일펌프 사이에 구비된 제 2 원웨이 클러치를 포함하고, 상기 제 1 원웨이 클러치와 상기 제 2원웨이 클러치의 각각은 상기 오일펌프의 펌프축이 관통하여 연결되는
    것을 특징으로 하는 전동 모터 가변구동 오일펌프.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 펌프축이 일측으로 연장되어 있는 오일펌프;
    상기 오일펌프의 펌프축이 관통하여 연결되어 있는 엔진;
    상기 엔진을 관통하여 연결되어 있는 오일펌프의 펌프축에 연결되어 있는 모터;
    상기 엔진과 상기 오일펌프 사이에 구비된 제 1 원웨이 클러치; 및 상기 모터와 상기 오일펌프 사이에 구비된 제 2 원웨이 클러치를 포함하고, 상기 제 1 원웨이 클러치와 상기 제 2원웨이 클러치의 각각은 상기 오일펌프의 펌프축이 관통하여 연결되는
    것을 특징으로 하는 전동 모터 가변구동 오일펌프.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 청구항 5 또는 청구항 8에 의한 전동 모터 가변구동 오일펌프가 적용된 유압 시스템으로서,
    변속기에 장착되는 오일펌프, 상기 오일펌프의 일측에 연결되어 상기 오일펌프에 기계식 동력을 전달하는 엔진 및 상기 오일펌프의 타측에 연결되어 상기 오일펌프에 전자식 동력을 전달하는 모터를 포함하는 전동 모터 가변구동 오일펌프가 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 전동 모터 가변구동 오일펌프 유압 시스템.
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