KR20090044806A - 하이브리드 자동차용 통합 펌프 - Google Patents

하이브리드 자동차용 통합 펌프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전동식 오일 펌프와 워터 펌프를 하나의 전동 모터로 구동할 수 있는 하이브리드 자동차용 통합 펌프에 관한 것으로, 자동 변속기에 윤활 및 냉각을 위한 작동유를 공급하는 오일 펌프; 모터 및 인버터를 냉각시키는 냉각수를 공급하기 위한 공급펌프와, 상기 공급펌프를 구동시키는 전동 모터가 구비된 워터 펌프; 및 상기 오일 펌프와 워터 펌프의 사이에 설치되어 상기 오일 펌프의 작동이 필요한 때에만 상기 오일 펌프와 워터 펌프를 연결하여 상기 오일 펌프가 상기 전동 모터의 구동력으로 작동되도록 하는 펌프 클러치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
하이브리드 자동차, 통합 펌프, 오일 펌프, 워터 펌프, 전동 모터

Description

하이브리드 자동차용 통합 펌프{Combination pump for hybrid vehicle}
본 발명은 하이브리드 자동차용 통합 펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 전동 모터로 오일 펌프 및 워터 펌프를 구동시킬 수 있는 하이브리드 자동차용 통합 펌프에 관한 것이다.
일반적으로 일반적으로 하이브리드 자동차는 가솔린으로 구동되는 내연 엔진에 고전압 배터리를 추가로 장착하여 가솔린 엔진의 연비가 떨어지는 초기 시동 구간이나 아이들 스탑(Idle Stop) 시 배터리에 의해 차량이 구동될 수 있도록 하는 구조이다.
하이브리드 자동차의 초기 시동 구간 즉, 일정 속도 이하로 운전하여 가솔린 엔진이 작동되지 않고 배터리에 의해 차량이 구동되는 EV 모드 및 아이들 스탑시 엔진이 정지 상태이므로 자동변속기 내부에 장착된 기계식 오일펌프의 동작도 멈추게 된다. 그런데 기계식 오일펌프의 동작이 멈추더라도 자동 변속기 내의 언더 브레이크(Under Brake) 제어압과 변속기 내의 쿨링 및 윤활유의 공급은 필요하므로 이를 위해 별도의 전동식 오일펌프를 사용하였다. 차량의 정지시 전동식 오일 펌프가 없으면 모터로 저RPM(특히 650RPM 이하) 또는 저차속(5kmh 이하)으로 운행시 1 단 발진 담당 요소인 언더 브레이크에 적정 유압이 공급되지 않아 언더 브레이크가 열해를 입을 수 있다.
한편, 전동식 워터펌프는 모터 및 인버터의 냉각을 위해 풀(full) 하이브리드 차량에 적용되고 있다.
첨부된 도 1은 종래의 하이브리드 차량을 도시한 모식도이고, 도 2는 도 1에 따른 전동식 오일펌프 및 워터펌프를 도시한 모식도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 전동식 오일 펌프(24)는 전동 모터(24a)와 펌프(24b)로 구성되고 인(in) 라인(26)과 아웃(out) 라인(28)을 통해 자동 변속기(20)에 오일을 공급 및 배출한다.
워터 펌프(32) 역시 별도의 전동 모터(32a) 및 펌프(32b)로 구성되고, 인(in) 라인(34)과 아웃(out) 라인(36)을 통해 모터(30) 및 인버터(40)에 연결되어 이들을 냉각한다.
그런데 이러한 종래의 하이브리드 자동차에 있어서, 오일펌프와 워터펌프를 각각 별도로 장착하여 사용해야하므로 설치에 필요한 점유 공간이 확대될 뿐만 아니라 각각의 펌프 조립시 별개로 작업해야 하는 불편함이 있다. 또한, 엔진룸 내부의 공간 활용성이 저하되고, 라인 작업시 작업시간이 길어지는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 항상 구동하는 워터펌프와 조건에 따라 일시적으로 작동하는 전동식 오일펌프의 전동 모터를 공유하여 일체화함으로써 원가 및 중량을 절감할 수 있는 하이브리드 자동차용 통합 펌프를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 자동 변속기에 윤활 및 냉각을 위한 작동유를 공급하는 오일 펌프; 모터 및 인버터를 냉각시키는 냉각수를 공급하기 위한 공급펌프와, 상기 공급펌프를 구동시키는 전동 모터가 구비된 워터 펌프; 및 상기 오일 펌프와 워터 펌프의 사이에 설치되어 상기 오일 펌프의 작동이 필요한 때에만 상기 오일 펌프와 워터 펌프를 연결하여 상기 오일 펌프가 상기 전동 모터의 구동력으로 작동되도록 하는 펌프 클러치를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차용 통합 펌프를 제공한다.
상기 워터 펌프는 상기 공급펌프와 인버터 및 상기 인버터와 모터를 연결하는 아웃(out) 라인에 의해 상기 모터 및 인버터에 냉각수를 공급하는 것을 특징으로 한다.
상기 워터 펌프는 상기 공급펌프와 모터를 연결하는 인(in) 라인에 의해 사용된 냉각수를 회수하는 것을 특징으로 한다.
상기 오일 펌프는 상기 자동 변속기와 연결된 공급 라인 및 배출 라인을 통해 상기 자동 변속기에 작동유를 공급하는 것을 특징으로 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 자동차용 통합 펌프는 하나의 전동 모터로 오일펌프 및 워터펌프를 구동할 수 있어 원가 및 중량이 절감되는 효과가 있다.
또한, 2개의 모터류를 1개로 줄임으로써 라인 작업시 장착 시간을 줄일 수 있어 작업 효율이 향상되며, 엔진룸 내부의 공간 활용성을 향상시키는 효과가 있다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 자동차용 통합 펌프에 대해 상세히 설명하기로 한다(단, 종래 기술과 동일한 구성 요소에 대해서는 도 1을 참조하고 동일한 참조번호를 사용하여 설명하기로 한다).
첨부된 도 3은 본 발명의 하이브리드 자동차에 따른 통합 펌프를 도시한 모식도이다.
본 발명에 따른 하이브리드 자동차용 통합 펌프는 전동식 오일 펌프(100)와 워터 펌프(200)의 전동 모터를 공유함으로써 구현된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 오일 펌프(100)는 공급 라인(110) 및 배출 라인(120)에 의해 자동 변속기(20)와 연결되어 작동유를 공급한다. 오일 펌프(100)는 자동 변속기(20) 내의 기계식 오일 펌프가 작동을 하지 않는 하이브리드 자동차의 초기 구동시 EV 모드(Electric Vehicle mode)로 운행될 때나, 아이들 스탑(Idle Stop) 시에 작동되도록 제어되는 것이 바람직하다. 이를 위해 오일 펌프(100)는 전 동식 워터 펌프(200)의 전동 모터(200a)를 공유하여 작동이 필요한 때에만 작동되도록 제어된다.
전동식 워터 펌프(200)는 모터(30) 및 인버터(40)를 냉각하기 위한 냉각수를 공급하는 공급 펌프(200b)와, 공급 펌프(200b)를 작동시키는 전동 모터(200a)로 구성된다. 워터 펌프(200)는 공급 펌프(200b)로부터 배출되는 냉각수를 인버터(40) 및 모터(30)로 이송하도록 공급 펌프(200b) 및 인버터(40)와 인버터(40) 및 모터(30)를 연결하는 아웃(out) 라인(500)을 통해 냉각수를 공급하고, 사용된 냉각수는 공급 펌프(200b)와 모터(30)를 연결하는 인(in) 라인(400)을 통해 회수된다.
또한, 워터 펌프(200)는 엔진(10)의 구동 여부에 상관없이 항상 작동된다.
즉, 워터 펌프(200)는 엔진룸 내 하이브리드용 부품인 모터(30)와 자동시동장치(ISG), 인버터(40) 등의 냉각을 위해 초기 EV 모드로 출발할 때나 아이들 스탑시 엔진(10)의 정지 상태뿐만 아니라 엔진(10)의 재가동시에도 항상 구동하도록 제어되는 것이 바람직하다.
오일 펌프(100)와 워터 펌프(200)는 펌프 클러치(300)에 의해 연결된다.
펌프 클러치(300)는 하이브리드 자동차의 초기 구동시 EV 모드(Electric Vehicle mode)로 운행될 때나, 아이들 스탑(Idle Stop) 시에 가동되어 워터 펌프(200)와 오일 펌프(100)를 연결시킨다. 이에 따라 오일 펌프(100)가 워터 펌프(200)의 전동 모터(200a)로부터 구동력을 인가받아 작동된다. 펌프 클러치(300)는 오일 펌프(100)의 작동이 필요없을 때에는 다시 오일 펌프(100)와 워터 펌프(200)의 연결을 해제하여 전동 모터(200a)의 구동력에 의해 워터 펌프(200)만이 작동되도록 한다.
이와 같이 하나의 전동 모터로 오일펌프 및 워터펌프를 구동할 수 있어 원가 및 중량이 절감되는 효과가 있다.
한편 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변형 실시할 수 있는 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
도 1은 종래의 하이브리드 차량을 도시한 모식도.
도 2는 도 1에 따른 전동식 오일펌프 및 워터펌프를 도시한 모식도.
도 3은 본 발명의 하이브리드 자동차에 따른 통합 펌프를 도시한 모식도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 오일 펌프 200 : 워터 펌프
300 : 클러치 400 : 인(in) 라인
500 : 아웃(out) 라인

Claims (4)

  1. 자동 변속기(20)에 윤활 및 냉각을 위한 작동유를 공급하는 오일 펌프(100);
    모터(30) 및 인버터(40)를 냉각시키는 냉각수를 공급하기 위한 공급 펌프(200b)와, 상기 공급 펌프(200b)를 구동시키는 전동 모터(200a)가 구비된 워터 펌프(200); 및
    상기 오일 펌프(100)와 워터 펌프(200)의 사이에 설치되어 상기 오일 펌프(100)의 작동이 필요한 때에만 상기 오일 펌프(100)와 워터 펌프(200)를 연결하여 상기 오일 펌프(100)가 상기 전동 모터(200a)의 구동력으로 작동되도록 하는 펌프 클러치(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차용 통합 펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 워터 펌프(200)는 상기 공급 펌프(200b)와 인버터(40) 및 상기 인버터(40)와 모터(30)를 연결하는 아웃(out) 라인(500)에 의해 상기 모터(30) 및 인버터(40)에 냉각수를 공급하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차용 통합 펌프.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 워터 펌프(200)는 상기 공급 펌프(200b)와 모터(30)를 연결하는 인(in) 라인(400)에 의해 사용된 냉각수를 회수하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차용 통합 펌프.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 오일 펌프(100)는 상기 자동 변속기(20)와 연결된 공급 라인(110) 및 배출 라인(120)을 통해 상기 자동 변속기(20)에 작동유를 공급하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차용 통합 펌프.
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