KR20150071569A - Variable pressure accumulator - Google Patents

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KR20150071569A KR1020130158750A KR20130158750A KR20150071569A KR 20150071569 A KR20150071569 A KR 20150071569A KR 1020130158750 A KR1020130158750 A KR 1020130158750A KR 20130158750 A KR20130158750 A KR 20130158750A KR 20150071569 A KR20150071569 A KR 20150071569A
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Abstract

Disclosed is a variable pressure accumulator comprising: a housing which has an internal space and is connected to a hydraulic line by the bottom; a piston which partitions the housing into upper and lower spaces, provided in the internal space to be slid up and down, and is supported by working oil supplied through the hydraulic line connected to the housing; a pressure gas filling the upper space of the housing to vary the expansion pressure in response to the temperature variations; and a pressure valve installed under the housing to selectively restrict the flow of working oil supplied from the hydraulic line.

Description

가변 압력 어큐뮬레이터 {VARIABLE PRESSURE ACCUMULATOR}{VARIABLE PRESSURE ACCUMULATOR}

본 발명은 어큐뮬레이터에 저장된 작동유의 유압을 증폭시켜 유압 시스템에 제공할 수 있는 가변 압력 어큐뮬레이터에 관한 것이다.
The present invention relates to a variable pressure accumulator capable of amplifying the hydraulic pressure of hydraulic oil stored in an accumulator and providing the hydraulic pressure to a hydraulic system.

통상적으로, 유압 시스템은 유압 모터 및 외부 동력에 의해 구동되어 유압 라인에 고압의 오일을 제공하는 유압 펌프가 구성된다. 이러한 유압 시스템에는 유압을 적정 수준으로 조절하거나, 유압의 변동을 제거하기 위해 어큐물레이터가 구비된다.Typically, the hydraulic system comprises a hydraulic motor and a hydraulic pump driven by external power to provide high pressure oil to the hydraulic line. In such a hydraulic system, an accumulator is provided to adjust the hydraulic pressure to an appropriate level or to eliminate variations in hydraulic pressure.

상기의 유압 시스템은 다양한 장치 및 기술 분야에 적용되어 이용되고 있으며, 차량에도 유압시스템이 탑재되어 자동 변속 차량의 구동 및 브레이크, 클러치의 작동 등 다양한 장치에 이용되고 있다.
The hydraulic system described above is applied to various devices and technical fields, and a hydraulic system is mounted on a vehicle to be used in various devices such as an automatic transmission vehicle, a brake, and a clutch.

일례로, 최근에는 유압 시스템을 이용한 유압식 ISG(Idle Stop & Go) 시스템이 개발되고 있다. 여기서, ISG 차량이란, 연료 절감 및 배기가스 배출 저감을 위하여 차량의 주행 중 정차 시에 엔진이 정지되고, 재출발 시에 엔진이 시동되는 차량을 의미한다.For example, in recent years, a hydraulic type ISG (Idle Stop & Go) system using a hydraulic system has been developed. Here, the ISG vehicle means a vehicle in which the engine is stopped at the time of stopping the vehicle while the vehicle is running and the engine is started at the time of restarting to reduce fuel consumption and exhaust gas emission.

즉, 상기 ISG 차량은 차량의 주행 중 정지 후, 일정시간 이상 공회전이 지속되면, 엔진이 자동적으로 정지되고, 이후 브레이크 페달의 밟은 상태를 해제하거나 가속페달을 밟으면 자동적으로 엔진이 재시동되어 출발 가능하게 된다.
That is, if the idling of the ISG vehicle is stopped for a predetermined time or more after the stop of the vehicle, the engine is automatically stopped and then the engine is restarted automatically when the brake pedal is depressed or the accelerator pedal is depressed do.

이와 같은 ISG 차량에 적용되는 유압 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 유압 모터(2)가 엔진 크랭킹 풀리에 직결되어 장착되고, 차량의 주행시 유압 펌프(4)의 작동으로 유압 라인(A)에 고압의 오일이 순환된다. 이러한 유압 라인(A)에는 유압의 변동을 제거하기 위해 어큐물레이터(6)가 설치되며, 유압 펌프(4)가 작동됨에 따라 순환되는 고압의 오일이 어큐뮬레이터(6)에 저장된다.1, the hydraulic motor 2 is mounted directly on the engine cranking pulley, and the hydraulic line A is operated by the operation of the hydraulic pump 4 when the vehicle is running, The high-pressure oil is circulated. In this hydraulic line A, an accumulator 6 is provided to eliminate the fluctuation of the hydraulic pressure, and the high-pressure oil circulated as the hydraulic pump 4 is operated is stored in the accumulator 6.

이러한, 유입식 ISG 시스템은 차량이 아이들 스탑 후 차량 출발시 어큐뮬레이터(6)에 구비된 밸브(8)가 개방되면서 어큐뮬레이터(6)에 저장된 오일이 유압 모터(2)를 작동시키고, 유압 모터(2)의 작동으로 인해 엔진이 크랭킹되어 엔진 시동이 이루어지도록 한다.In this inflow-type ISG system, the oil stored in the accumulator (6) operates the hydraulic motor (2) while the valve (8) provided in the accumulator (6) ) Causes the engine to be cranked to start the engine.

그러나, 기존의 유압식 ISG 시스템의 경우 어큐뮬레이터에 저장된 오일만으로 엔진 크랭킹 위한 충분한 유압이 확보되지 못하였다. 아울러, 유압 시스템은 유압 펌프 출력에 의해 어큐뮬레이터에 압력이 저장되는 구조로서, 펌프 출력 이상의 압력을 얻을 수 없는 구조이다.
However, in the conventional hydraulic ISG system, sufficient oil pressure for engine cranking can not be secured by only the oil stored in the accumulator. In addition, the hydraulic system has a structure in which the pressure is stored in the accumulator by the output of the hydraulic pump, and the pressure beyond the pump output can not be obtained.

위의 유압식 ISG 시스템 차량뿐만 아니라, 현재 다양한 기술 분야에서 유압 장치가 적용되어 사용되고 있으며, 대부분의 유압 시스템의 경우 유압 펌프의 사양을 늘리지 않는 이상 추가적인 유압의 확보가 어렵고, 추가적인 유압 확보를 위해서는 펌프의 사양을 바꿔야 하기 때문에, 원가가 상승되는 문제가 발생된다.
In addition to the above hydraulic ISG system vehicles, hydraulics are used in various technology fields. In most hydraulic systems, it is difficult to obtain additional hydraulic pressure unless the specifications of the hydraulic pump are increased. In order to secure additional hydraulic pressure, There is a problem that the cost is increased because the specifications have to be changed.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.

KR 20-1998-0043444 A (1998.09.25)KR 20-1998-0043444 A (Sep. 25, 1998)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 유압 시스템에 있어서, 유압 펌프의 사양을 변경하지 않은 상태로 유압 출력을 상승시킬 수 있고, 유압 시스템의 작동 상황에 따라 작동 압력을 선택적으로 변경할 수 있는 가변 압력 어큐뮬레이터를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been proposed in order to solve these problems. In the hydraulic system, the hydraulic pressure output can be raised without changing the specification of the hydraulic pump, and the operating pressure can be selectively changed according to the operating state of the hydraulic system The present invention provides a variable pressure accumulator.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가변 압력 어큐뮬레이터는 내부 공간을 갖고, 하단이 유압 라인과 연결된 하우징; 상기 하우징을 상부 공간과 하부 공간으로 구획하고, 내부 공간에서 상하로 슬라이딩되도록 마련되며, 하우징에 연결된 유압 라인을 통해 공급된 작동유에 의해 지지되는 피스톤; 상기 하우징의 상부 공간에 충진되고, 온도변화에 반응하여 팽창압이 변화되는 압력 기체; 및 상기 하우징의 하단에 설치되어 유압 라인에서 공급되는 작동유의 흐름을 선택적으로 단속하는 압력밸브;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a variable pressure accumulator including: a housing having an inner space and a lower end connected to a hydraulic line; A piston that divides the housing into an upper space and a lower space and is supported by operating oil supplied through a hydraulic line connected to the housing, A pressure gas filled in an upper space of the housing and having an expansion pressure changed in response to a temperature change; And a pressure valve installed at a lower end of the housing for selectively interrupting the flow of the hydraulic fluid supplied from the hydraulic line.

상기 하우징의 상단에는 상부 공간을 관통하여 연결되고, 열원을 공급하는 열전달체와 연결됨으로써 열전달체에서 전달된 열원이 하우징의 상부 공간에 충진된 압력 기체와 열교환되도록 하는 열전달관;을 더 포함한다.And a heat transfer pipe connected to the upper end of the housing through the upper space and connected to the heat transfer body for supplying the heat source so that the heat source transferred from the heat transfer body exchanges heat with the pressure gas filled in the upper space of the housing.

상기 열전달관과 열전달체의 연결 라인에는 열원의 공급을 선택적으로 단속하는 흡기밸브가 설치된다.An intake valve for selectively interrupting the supply of the heat source is installed in the connection line between the heat transfer tube and the heat transfer body.

상기 열원의 공급을 단속하는 흡기밸브와 하우징에 설치되어 작동유의 흐름을 단속하는 압력밸브의 개폐동작을 제어하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.And a control unit installed in the housing for controlling the opening and closing operations of the pressure valve for interrupting the flow of the operating oil.

상기 제어부는 유압 라인으로 추가 압력의 공급이 필요할 경우 상기 흡기밸브를 개방 제어하여 열전달체의 열원이 하우징에 충진된 압력 기체와 열교환되도록 하고, 열교환에 의해 온도가 상승됨에 따라 압력 기체의 압력이 증가되면 압력 밸브를 개방 제어하여 유압 라인으로 작동유를 공급할 수 있다.The control unit controls the opening of the intake valve when the supply of additional pressure to the hydraulic pressure line is required, so that the heat source of the heat transfer body is heat-exchanged with the pressure gas filled in the housing, and the pressure of the pressure gas increases The pressure valve can be opened and the hydraulic oil can be supplied to the hydraulic line.

상기 열전달체는 터보차저이고, 터보차저에서 생성된 고온 고압의 압축공기가 유통되는 공기 라인에 상기 열전단관이 연결되고, 열전달관과 공기 라인의 분기점에 흡기밸브가 설치될 수 있다.The heat transfer body is a turbocharger, the thermoelectric conversion tube is connected to an air line through which high-temperature, high-pressure compressed air generated in the turbocharger flows, and an intake valve may be installed at a branch point between the heat transfer tube and the air line.

상기 피스톤은 하우징의 상부 공간에 충진된 압력 기체와 하우징의 하부 공간에 공급되는 작동유 간에 열교환이 이루어지지 않도록 단열재로 구성될 수 있다.The piston may be formed of a heat insulating material so that heat exchange is not performed between the pressure gas filled in the upper space of the housing and the operating oil supplied to the lower space of the housing.

상기 피스톤은 하우징의 상부 공간을 구획하는 상단플랜지와 하우징의 하부공간을 구획하는 하단플랜지로 구성되고, 상기 상단플랜지와 하단플랜지 사이에 연결되되 각 플랜지가 일정 간격 이격되도록 하는 연결부로 이루어질 수 있다.
The piston may be composed of an upper flange that defines an upper space of the housing and a lower flange that defines a lower space of the housing. The piston may be connected between the upper flange and the lower flange, and the flanges may be spaced apart from each other by a predetermined distance.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 가변 압력 어큐뮬레이터는 유압 펌프의 사양을 변경하지 않고도, 유압 출력을 상승시킬 수 있고, 유압 시스템의 작동 상황에 따라 작동 압력을 선택적으로 변경할 수 있다.
The variable pressure accumulator constructed as described above can increase the hydraulic pressure output without changing the specification of the hydraulic pump and can selectively change the operating pressure according to the operating state of the hydraulic system.

도 1은 종래의 유압식 ISG 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 압력 어큐뮬레이터를 나타낸 도면.
도 3은 도 2에 도시된 가변 압력 어큐뮬레이터를 나타낸 단면도.
도 4는 도 2에 도시된 가변 압력 어큐뮬레이터를 이용한 유압 시스템의 구성도.
도 5는 본 발명의 가변 압력 어큐뮬레이터의 제어를 나타낸 도면.1 is a view for explaining a conventional hydraulic ISG system;
Figure 2 illustrates a variable pressure accumulator according to one embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of the variable pressure accumulator shown in FIG. 2;
4 is a configuration diagram of a hydraulic system using the variable pressure accumulator shown in FIG.
5 shows control of a variable pressure accumulator of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가변 압력 어큐뮬레이터에 대하여 살펴본다.
Hereinafter, a variable pressure accumulator according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 압력 어큐뮬레이터를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 가변 압력 어큐뮬레이터를 나타낸 단면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 가변 압력 어큐뮬레이터를 이용한 유압 시스템의 구성도이다.
2 is a cross-sectional view showing a variable pressure accumulator shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing a hydraulic pressure accumulator using a variable pressure accumulator shown in FIG. 2, Fig.

본 발명의 가변 압력 어큐뮬레이터는 내부 공간을 갖고, 하단이 유압 라인(A)과 연결된 하우징(100); 상기 하우징(100)을 상부 공간(120)과 하부 공간(140)으로 구획하고, 내부 공간에서 상하로 슬라이딩되도록 마련되며, 하우징(100)에 연결된 유압 라인(12)을 통해 유입된 작동유에 의해 지지되는 피스톤(200); 상기 하우징(100)의 상부 공간(120)에 충진되고, 온도변화에 반응하여 팽창압이 변화되는 압력 기체; 및 상기 하우징(100)의 하단에 설치되어 유압 라인(12)에서 공급되는 작동유의 흐름을 선택적으로 단속하는 압력밸브(300);를 포함한다.
The variable pressure accumulator of the present invention comprises: a housing (100) having an inner space and a lower end connected to the hydraulic line (A); The housing 100 is divided into an upper space 120 and a lower space 140. The housing 100 is slidable up and down in the inner space and supported by hydraulic oil introduced through the hydraulic line 12 connected to the housing 100, A piston 200; A pressure gas filled in the upper space 120 of the housing 100 and having an expansion pressure changed in response to a temperature change; And a pressure valve (300) installed at the lower end of the housing (100) for selectively interrupting the flow of the hydraulic fluid supplied from the hydraulic line (12).

기존의 어큐뮬레이터는 내부에 작동유를 저장하고, 시스템 구동에 따라 유압 시스템의 필요시 작동유를 배출하여 유압을 보충하도록 구성되었다.The existing accumulator stores the hydraulic fluid inside and, when the hydraulic system is driven according to the system, discharges the hydraulic fluid and replenishes the hydraulic pressure.

본 발명의 가변 압력 어큐뮬레이터는 기존의 어큐뮬레이터의 기능을 수행함과 더불어 유압시스템에서 요구하는 고출력의 유압을 제공할 수 있다. 이로 인해, 유압 시스템에(10)서 유압 펌프(14)의 사양보다 더 높은 출력을 요구시 본 발명의 어큐뮬레이터에서는 순간적으로 고출력의 유압을 제공할 수 있음으로써 유압 펌프(14)의 사양을 변경하지 않고도, 유압 시스템(10)에서 요구하는 유압 출력을 만족할 수 있도록 한다.
The variable pressure accumulator of the present invention can perform a function of an existing accumulator and can provide a high output hydraulic pressure demanded by a hydraulic system. Therefore, when the hydraulic system 10 requires an output higher than that of the hydraulic pump 14, the accumulator of the present invention can instantaneously provide a high-output hydraulic pressure to change the specification of the hydraulic pump 14 So that the hydraulic pressure output required by the hydraulic system 10 can be satisfied.

본 발명의 가변 체적 어큐뮬레이터는 하우징(100)의 하단에 유압 라인(12)이 연결된다. 여기서, 유압 라인(12)은 유압 모터(16) 및 유압 펌프(14)와 같은 유압 시스템(10)의 오일이 순환되는 유로이고, 본 발명의 어큐뮬레이터는 유압 라인(12)에 연결되어 유압 라인(12) 상의 고압의 오일이 순환될 수 있도록 마련된다.In the variable volume accumulator of the present invention, the hydraulic line (12) is connected to the lower end of the housing (100). The accumulator of the present invention is connected to the hydraulic line 12 and is connected to the hydraulic line 12 via the hydraulic line 12. The hydraulic line 12 is a line through which the oil of the hydraulic system 10 such as the hydraulic motor 16 and the hydraulic pump 14 is circulated. 12 are circulated.

즉, 고압의 오일은 하우징(100) 내부에 유입되고, 이후 유압 시스템(10)에서 고출력의 유압을 요구시 하우징(100) 내부에서 유압 라인(12)으로 배출되어 유압 시스템에서 요구하는 유압 출력을 만족할 수 있도록 한다.
That is, the high-pressure oil flows into the housing 100, and then, when a high-output hydraulic pressure is demanded from the hydraulic system 10, the oil is discharged from the housing 100 into the hydraulic line 12, To be satisfied.

이러한 하우징(100)의 내부에는 피스톤(200)이 마련되어 하우징(100)의 내부 공간을 상부 공간(120)과 하부 공간(140)으로 구획되며, 하우징(100)의 상부 공간(120)에는 온도변화에 반응하여 팽창압이 변화되는 압력 기체가 충진되고, 하부 공간(140)에는 유압 라인(12)을 통해 유입된 작동유가 충진된다.A piston 200 is provided in the housing 100 to divide an internal space of the housing 100 into an upper space 120 and a lower space 140. A temperature change in the upper space 120 of the housing 100 And the hydraulic fluid flowing through the hydraulic line 12 is filled in the lower space 140. The hydraulic fluid is supplied to the lower space 140 through the hydraulic line 12,

여기서, 하우징(100) 내부에 충진된 압력 기체와 작동유는 상호 열교환이 이루어지지 않도록 구성되어야 한다. 본 발명에서는 하기 설명할 열전달체(20)의 고온의 열원에 의해 압력 기체의 온도를 상승시켜 팽창압을 증대시키고, 증대된 팽창압으로 피스톤(200)을 가압하도록 구성된다.Here, the pressure gas filled in the housing 100 and the operating oil should be configured not to exchange heat with each other. In the present invention, the temperature of the pressure gas is raised by a heat source at a high temperature of the heat transfer member (to be described later) to increase the expansion pressure, and press the piston 200 with the increased expansion pressure.

만약, 압력 기체와 작동유 간의 열교환이 이루어질 경우 고온의 작동유에 의해 압력 기체의 팽창압이 증대되어 압력 기체가 피스톤(200)을 지지함으로써 하우징(100)의 하부 공간(140)으로 작동유가 충분히 유입되지 못할 수 있으며, 압력 기체와 작동유 간의 열교환에 의해 작동유 및 압축기체의 온도가 변화되는 문제가 발생될 수 있다.If heat exchange is performed between the pressure gas and the hydraulic oil, the expansion pressure of the pressure gas is increased by the high-temperature hydraulic oil, so that the pressure gas does not sufficiently flow into the lower space 140 of the housing 100 by supporting the piston 200 And the temperature of the working oil and the compressed gas may be changed by heat exchange between the pressure gas and the working oil.

따라서, 압력 기체와 작동유 사이에 마련된 피스톤(200)은 하우징(100)의 상부 공간(120)에 충진된 압력 기체와 하부 공간(140)에 공급되는 작동유 간에 열교환이 이루어지지 않도록 단열재로 구성될 수 있다.Accordingly, the piston 200 provided between the pressure gas and the working oil can be configured as a heat insulating material so as to prevent heat exchange between the pressure gas filled in the upper space 120 of the housing 100 and the operating oil supplied to the lower space 140 have.

더욱 바람직하게는, 상기 피스톤(200)은 하우징(100)의 상부 공간(120)을 구획하는 상단플랜지(220)와 하우징(100)의 하부공간(140)을 구획하는 하단플랜지(240)로 구성되고, 상기 상단플랜지(220)와 하단플랜지(240) 사이에 연결되되 각 플랜지가 일정 간격 이격되도록 하는 연결부(260)로 이루어지도록 함으로써 압력 기체와 작동유 간의 열교환을 차단하도록 할 수 있다.More preferably, the piston 200 is composed of an upper flange 220 separating the upper space 120 of the housing 100 and a lower flange 240 separating the lower space 140 of the housing 100 And a connecting portion 260 connected between the upper flange 220 and the lower flange 240 so that the flanges are spaced apart from each other by a predetermined distance, thereby preventing heat exchange between the pressure gas and the working oil.

이와 같이, 하우징(100) 내부에 마련되는 피스톤(200)을 상부 공간(120)과 하부 공간(140)이 상호 열교환되지 않도록 완벽히 차단해줌으로써 본 발명의 가변 압력 동작이 원활히 이루어지도록 할 수 있으며, 작동유 및 압력 기체 간의 열교환으로 인해 온도 성질이 변화되는 것을 방지할 수 있다.
In this way, the piston 200 provided in the housing 100 is completely shielded from the heat exchange between the upper space 120 and the lower space 140, so that the variable pressure operation of the present invention can be performed smoothly, It is possible to prevent the temperature property from being changed due to the heat exchange between the working oil and the pressure gas.

상기 하우징(100)의 상부 공간(120)에 충진되는 압력 기체는 온도에 따라 팽창 압력이 적정 수준으로 변화될 수 있는 질소로 구성될 수 있으며, 이상기체 방정식에 의거하여 유압 펌프 사양 및 어큐뮬레이터 용량에 따라 다양한 기체가 적용될 수 있다.
The pressure gas filled in the upper space 120 of the housing 100 may be composed of nitrogen whose expansion pressure can be changed to an appropriate level according to the temperature. Based on the ideal gas equation, the pressure of the hydraulic pump and the capacity of the accumulator Various gases can be applied accordingly.

한편, 상기 하우징(100)의 하단에는 유압 라인(12)에서 공급되는 작동유의 흐름을 선택적으로 단속하는 압력밸브(300);를 마련된다.A pressure valve 300 is provided at the lower end of the housing 100 for selectively interrupting the flow of the hydraulic fluid supplied from the hydraulic line 12.

여기서, 압력밸브(300)는 하우징(100)과 유압 라인(12)의 연결지점에 설치되어 개방 및 폐쇄 동작됨에 따라 유압 라인(12)에 순환되는 작동유가 하우징(100) 내부로 유입되도록 하거나 하우징(100) 내부로 유입된 작동유를 저장하도록 한다.The pressure valve 300 is installed at a connection point between the housing 100 and the hydraulic line 12 and is opened and closed so that hydraulic fluid circulated in the hydraulic line 12 flows into the housing 100, Thereby storing the hydraulic oil flowing into the engine 100.

이러한 압력밸브(300)는 하우징(100)의 상부 공간(120)에 충진된 압력 기체의 팽창압 및 유압 라인(12)을 순환하는 작동유의 유입을 통해 개폐동작이 이루어질 수 있지만, 본 발명에서는 가장 바람직한 실시예로 제어부(400)의 제어를 통해 개방 및 폐쇄동작이 이루어질 수 있다.
The opening and closing operation of the pressure valve 300 can be performed through inflow of the expansion pressure of the pressure gas filled in the upper space 120 of the housing 100 and the hydraulic fluid circulating through the hydraulic line 12, In the preferred embodiment, the opening and closing operations can be performed through the control of the controller 400. [

상기 가변 압력 어큐뮬레이터에 대해서 구체적으로 설명하면, 상기 하우징(100)의 상단에는 상부 공간(120)을 관통하여 연결되고, 열원을 공급하는 열전달체(20)와 연결됨으로써 열전달체(20)에서 전달된 열원이 하우징(100)의 상부 공간(120)에 충진된 압력 기체와 열교환되도록 하는 열전달관(500);을 더 포함할 수 있다.More specifically, the variable pressure accumulator is connected to the upper end of the housing 100 through an upper space 120 and is connected to a heat transfer body 20 for supplying a heat source, And a heat transfer pipe 500 for allowing the heat source to exchange heat with the pressure gas filled in the upper space 120 of the housing 100.

즉, 열전달관(500)은 열전달체(20)에서 전달되는 열원이 하우징(100)의 상부 공간(120)에 충진된 압축 기체와 열교환되도록 하기 위한 것으로, 열전달관(500)을 통해 이동되는 고온의 열원에 의해 압축 기체의 온도가 상승시킴으로써 온도가 상승된 만큼 팽창 압력을 증대시키기 위한 것이다.That is, the heat transfer pipe 500 is for allowing the heat source, which is transmitted from the heat transfer body 20, to exchange heat with the compressed gas filled in the upper space 120 of the housing 100, And the temperature of the compressed gas is increased by the heat source of the compressor, thereby increasing the expansion pressure as the temperature rises.

여기서, 상기 열전달관(500)과 열전달체(200)의 연결 라인에는 열원의 공급을 선택적으로 단속하는 흡기밸브(520)가 설치될 수 있다. 이러한 흡기밸브(520)는 열전달관(500)과 열전달체(20)의 연결 라인에 설치되어 연료 시스템(10)에 유압 출력이 필요할 경우 개방되어 열전달체(20)에서 전달되는 열원이 열전달관(500)으로 이동되도록 하고, 열전달관(500)으로 이동되는 열원이 하우징(100)의 상부 공간(120)을 통과함으로써 열원과 압력 기체가 열교환되어 압력 기체의 팽창을 유도하도록 한다.
Here, an intake valve 520 may be provided on the connection line between the heat transfer pipe 500 and the heat transfer member 200 to selectively intermittently supply the heat source. The intake valve 520 is installed in the connection line between the heat transfer pipe 500 and the heat transfer body 20 and is opened when the hydraulic system is required to output the hydraulic pressure to the fuel system 10 so that the heat source, 500 and the heat source moving to the heat transfer pipe 500 passes through the upper space 120 of the housing 100 so that the heat source and the pressure gas exchange heat to induce the expansion of the pressure gas.

상기의 열원의 공급을 단속하는 흡기밸브(520)와 하우징(100)에 설치되어 작동유의 흐름을 단속하는 압력밸브(300)의 개폐동작은 제어부(300);를 통해 이루어질 수 있고, 제어부(300)는 유압 시스템의 유압 출력 필요시 각각의 밸브를 제어하도록 한다.The opening and closing operations of the intake valve 520 for interrupting the supply of the heat source and the pressure valve 300 installed in the housing 100 for interrupting the flow of the hydraulic oil can be performed through the control unit 300, ) Allows each valve to be controlled when hydraulic output of the hydraulic system is required.

구체적으로, 상기 제어부(400)는 유압 라인(12)으로 추가 압력의 공급이 필요할 경우 상기 흡기밸브(520)를 개방 제어하여 열전달체(20)의 열원이 하우징(100)에 충진된 압력 기체와 열교환되도록 하고, 열교환에 의해 온도가 상승됨에 따라 압력 기체의 압력이 증가되면 압력밸브(300)를 개방 제어하여 유압 라인(12)으로 작동유를 공급하도록 할 수 있다.
The control unit 400 may control the opening of the intake valve 520 to supply the additional pressure to the hydraulic line 12 so that the heat source of the heat transfer body 20 is connected to the pressure gas filled in the housing 100 And when the pressure of the pressure gas increases as the temperature rises due to the heat exchange, the pressure valve 300 is controlled to be opened to supply the hydraulic fluid to the hydraulic line 12. [

즉, 유압 시스템(10)의 유압 펌프(14)가 작동하여 고압의 작동유가 하우징(100)의 하부 공간(140)에 순환하고, 제어부(400)는 유압 시스템에서 고출력의 유압이 필요치 않을 경우에는 압력밸브(300)만 개방하여 유압 라인(12)을 순환하는 작동유가 유압 시스템의 유압 모터(16)를 구동시키는 기본적인 어큐뮬레이터의 기능을 수행한다.That is, when the hydraulic pump 14 of the hydraulic system 10 operates, the high-pressure hydraulic fluid circulates in the lower space 140 of the housing 100, and when the control unit 400 does not need a high- Only the pressure valve 300 is opened and the hydraulic oil circulating through the hydraulic line 12 functions as a basic accumulator for driving the hydraulic motor 16 of the hydraulic system.

이러한 상태에서 유압 시스템(10)의 고출력 유압이 필요할 경우 제어부(400)는 압력밸브(300)를 폐쇄 제어하여 하우징(100)의 하부 공간(140)에 어큐뮬레이터를 저장하고, 흡기밸브(520)를 개방 제어하여 열전달체(20)에서 전달되는 고온의 열원이 열전달관(500)을 통해 하우징(100)의 상부 공간(120)을 통과하도록 한다.The controller 400 closes the pressure valve 300 to store the accumulator in the lower space 140 of the housing 100 and the intake valve 520 So that a high-temperature heat source transferred from the heat transfer body 20 passes through the heat transfer tube 500 and the upper space 120 of the housing 100.

이로 인해, 하우징(100) 상부 공간(120)에 충진된 압력 기체의 온도가 급속히 상승되고, 이상기체 방정식(PV=nRΔT)에 따라 온도가 상승되는 만큼 압력이 증가하게 된다.As a result, the temperature of the pressure gas filled in the space 120 above the housing 100 is rapidly increased, and the pressure is increased as the temperature rises according to the ideal gas equation (PV = nRΔT).

이때에는, 하우징(100)의 하단에 설치된 압력밸브(300)가 폐쇄되어 유압 라인(12)을 순환하는 작동유가 하우징(100) 내부로 유동되지 않기 때문에 피스톤(200)의 변위가 변화되지 않고, 제어부(400)는 압력 기체의 온도상승에 따른 압력 증가가 유압 시스템에서 필요로 하는 압력에 도달한 것으로 판단되면 흡기밸브(520)를 폐쇄하고, 압력밸브(300)를 개방 제어한다.At this time, since the pressure valve 300 installed at the lower end of the housing 100 is closed and the hydraulic oil circulating through the hydraulic line 12 does not flow into the housing 100, the displacement of the piston 200 is not changed, The control unit 400 closes the intake valve 520 and opens the pressure valve 300 when it is determined that the pressure increase due to the temperature rise of the pressure gas has reached the pressure required by the hydraulic system.

이렇게, 압력밸브(300)가 개방되면 하우징(100)의 상부 공간(120)에 충진된 압력 기체의 팽창압에 의해 피스톤(200)이 하방을 향해 밀리게 되고, 압력 기체의 팽창압에 따른 힘을 받은 작동유가 유압 라인(12)으로 공급되어 유압 시스템(10)의 유압 모터(16)를 고속, 고토크로 동작시킴으로써 유압 시스템에서 필요로 하는 고출력의 유압을 제공할 수 있는 것이다.
In this way, when the pressure valve 300 is opened, the piston 200 is pushed downward by the expansion pressure of the pressure gas filled in the upper space 120 of the housing 100, and the force due to the expansion pressure of the pressure gas Is supplied to the hydraulic line (12) to operate the hydraulic motor (16) of the hydraulic system (10) at a high speed and a high torque, thereby providing a high output hydraulic pressure required in the hydraulic system.

이하, 위에서 설명된 본 발명의 일실시예로, 유압식 ISG(Idle Stop & Go) 시스템에 가변 압력 어큐뮬레이터를 적용할 수 있다.Hereinafter, in one embodiment of the present invention described above, a variable pressure accumulator may be applied to a hydraulic ISG (Idle Stop & Go) system.

위에서 설명된, 상기 열전달체(20)는 터보차저이고, 터보차저에서 생성된 고온 고압의 압축공기는 보통 인터쿨러로 공급되어 냉각되어진다. 즉, 터보차저에서 생성된 고온의 공기에서 열에너지는 버려지는 에너지이며, 본 발명에서는 버려지는 열에너지를 이용하도록 한다.The heat transfer medium 20 described above is a turbocharger, and the high-temperature high-pressure compressed air generated by the turbocharger is normally supplied to the intercooler and cooled. That is, the heat energy in the high temperature air generated by the turbo charger is the energy to be discarded, and the present invention uses the discarded heat energy.

이에 따른 본 발명은 열전달체(20)에서 생성된 고온의 압축공기가 유통되는 공기 라인에 상기 열전단관(500)이 연결되고, 열전달관(500)과 공기 라인의 분기점에 흡기밸브(520)가 설치된다.The heat transfer pipe 500 is connected to the air line through which the high temperature compressed air generated in the heat transfer body 20 flows and the intake valve 520 is connected to the branch point of the heat transfer pipe 500 and the air line Respectively.

여기서, 열전달체(20)인 터보차저는 엔진으로 공급되는 공기를 고온 고압으로 압축하여 제공함에 따라 고온의 열원으로 충분히 이용가능하며, 통상적으로 차량에는 냉각수, 배기가스 등 다양한 열원이 존재하는바, 열전달체(20)는 터보차저뿐만 아니라 다양한 실시예가 있을 수 있다.Here, the turbocharger, which is the heat transfer body 20, can be sufficiently used as a high-temperature heat source by compressing and supplying the air supplied to the engine to high temperature and high pressure. Generally, various heat sources such as cooling water and exhaust gas exist in vehicles. The heat transfer body 20 may have various embodiments as well as a turbocharger.

즉, 유압 시스템(10)이 적용된 차량은 유압 모터(16)가 엔진 크랭킹 풀리에 직결되어 장착되고, 차량의 주행시 유압 펌프(14)의 작동으로 유압 라인(12)에 고압의 오일이 순환된다. 이러한 유압 라인(12)에는 본 발명의 가변 압력 어큐물레이터가 설치하며, 유압 펌프(14)가 작동됨에 따라 순환되는 고압의 오일이 어큐뮬레이터에 저장된다.That is, in the vehicle to which the hydraulic system 10 is applied, the hydraulic motor 16 is mounted directly to the engine cranking pulley, and the high-pressure oil is circulated to the hydraulic line 12 by the operation of the hydraulic pump 14 when the vehicle is running . The variable pressure accumulator of the present invention is installed in the hydraulic line 12, and the high-pressure oil circulated as the hydraulic pump 14 is operated is stored in the accumulator.

여기서, 아이들 스탑 후 차량 출발시 제어부(400)는 압력밸브(300)를 폐쇄하고, 흡기밸브(520)를 개방하여 열전달체(20)인 터보차저에서 전달되는 고온의 열원이 열전달관(500)을 통해 하우징(100)의 상부 공간(120)을 통과하도록 한다.The control unit 400 closes the pressure valve 300 and opens the intake valve 520 so that the high temperature heat transferred from the turbocharger as the heat transfer body 20 is transferred to the heat transfer pipe 500, To pass through the upper space 120 of the housing 100.

이로 인해, 하우징(100) 상부 공간(120)에 충진된 압력 기체의 온도가 급속히 상승되어 팽창압이 증가되고, 유압 시스템에서 필요로 하는 압력에 도달한 것으로 판단되면 흡기밸브(520)를 폐쇄하고, 압력밸브(300)를 개방 제어한다.Accordingly, when the temperature of the pressure gas filled in the space 120 on the housing 100 rapidly rises and the expansion pressure is increased and it is determined that the pressure required by the hydraulic system has been reached, the intake valve 520 is closed , And opens and controls the pressure valve (300).

이렇게, 압력밸브(300)가 개방되면 하우징(100)의 상부 공간(120)에 충진된 압력 기체의 팽창압에 의해 피스톤(200)이 하방을 향해 밀림으로써 힘을 받은 작동유가 유압 라인(12)으로 공급되어 유압 모터(16)를 고토크로 동작시키고, 이에 따라 엔진 크랭킹이 원활히 이루어지도록 할 수 있는 것이다.
When the pressure valve 300 is opened, the piston 200 is pushed downward by the inflation pressure of the pressure gas filled in the upper space 120 of the housing 100, So that the hydraulic motor 16 is operated at a high torque, and thus the engine cranking can be smoothly performed.

이처럼, 본 발명의 가변 압력 어큐뮬레이터의 제어는 차량이 급경사 주행, 순간 고속 주행 등 다양한 작동 상황에서 선택적으로 제어하여 효율적인 유압 시스템의 제어가 가능하다.As described above, the control of the variable pressure accumulator of the present invention enables control of an efficient hydraulic system by selectively controlling the vehicle in various operating conditions such as steep slope running and instantaneous high-speed running.

아울러, 열전달체(20)에서 생성된 동력 중 버려지는 열 에너지를 이용하여 어큐뮬레이터의 작동을 구현함으로써 열 에너지 재사용으로 에너지 효율이 증가되는 장점도 있다.In addition, energy efficiency is increased by reusing heat energy by implementing the operation of the accumulator by using the heat energy that is discarded among the power generated by the heat transfer body 20.

또한, 유압 시스템의 유압 펌프 사양을 변경하지 않고도, 유압 출력을 충분히 확보가 가능하여 고용량의 유압 펌프를 사용하지 않아도 되는바, 중량 및 원가를 절감할 수 있다.
In addition, since the hydraulic pressure can be sufficiently secured without changing the hydraulic pump specification of the hydraulic system, it is not necessary to use a high-capacity hydraulic pump, and the weight and cost can be reduced.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

100:하우징 120:상부 공간
140:하부 공간 200:피스톤
220:상단플랜지 240:하단플랜지
260:연결부 300:압력밸브
400:제어부 500:열전달관
520:흡기밸브 20:열전달체100: housing 120: upper space
140: lower space 200: piston
220: upper flange 240: lower flange
260: connection part 300: pressure valve
400: controller 500: heat transfer tube
520: intake valve 20: heat transfer body

Claims (8)

내부 공간을 갖고, 하단이 유압 라인과 연결된 하우징;
상기 하우징을 상부 공간과 하부 공간으로 구획하고, 내부 공간에서 상하로 슬라이딩되도록 마련되며, 하우징에 연결된 유압 라인을 통해 공급된 작동유에 의해 지지되는 피스톤;
상기 하우징의 상부 공간에 충진되고, 온도변화에 반응하여 팽창압이 변화되는 압력 기체; 및
상기 하우징의 하단에 설치되어 유압 라인에서 공급되는 작동유의 흐름을 선택적으로 단속하는 압력밸브;를 포함하는 가변 압력 어큐뮬레이터.A housing having an inner space and a lower end connected to the hydraulic line;
A piston that divides the housing into an upper space and a lower space and is supported by operating oil supplied through a hydraulic line connected to the housing,
A pressure gas filled in an upper space of the housing and having an expansion pressure changed in response to a temperature change; And
And a pressure valve installed at a lower end of the housing for selectively interrupting the flow of hydraulic fluid supplied from the hydraulic line. 청구항 1에 있어서,
상기 하우징의 상단에는 상부 공간을 관통하여 연결되고, 열원을 공급하는 열전달체와 연결됨으로써 열전달체에서 전달된 열원이 하우징의 상부 공간에 충진된 압력 기체와 열교환되도록 하는 열전달관;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압력 어큐뮬레이터.The method according to claim 1,
And a heat transfer pipe connected to the upper end of the housing through an upper space and connected to the heat transfer body for supplying the heat source so that the heat source transferred from the heat transfer body exchanges heat with the pressure gas filled in the upper space of the housing Features variable pressure accumulator. 청구항 2에 있어서,
상기 열전달관과 열전달체의 연결 라인에는 열원의 공급을 선택적으로 단속하는 흡기밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 가변 압력 어큐뮬레이터.The method of claim 2,
Wherein an inlet valve for selectively interrupting the supply of the heat source is installed in the connection line between the heat transfer tube and the heat transfer body. 청구항 3에 있어서,
상기 열원의 공급을 단속하는 흡기밸브와 하우징에 설치되어 작동유의 흐름을 단속하는 압력밸브의 개폐동작을 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 압력 어큐뮬레이터.The method of claim 3,
And a control unit installed in the housing for controlling opening and closing operations of the pressure valve for interrupting the flow of the hydraulic fluid. 청구항 4에 있어서,
상기 제어부는 유압 라인으로 추가 압력의 공급이 필요할 경우 상기 흡기밸브를 개방 제어하여 열전달체의 열원이 하우징에 충진된 압력 기체와 열교환되도록 하고, 열교환에 의해 온도가 상승됨에 따라 압력 기체의 압력이 증가되면 압력 밸브를 개방 제어하여 유압 라인으로 작동유를 공급하는 것을 특징으로 하는 가변 압력 어큐뮬레이터.The method of claim 4,
The control unit controls the opening of the intake valve when the supply of additional pressure to the hydraulic pressure line is required, so that the heat source of the heat transfer body is heat-exchanged with the pressure gas filled in the housing, and the pressure of the pressure gas increases And opens the pressure valve to supply the hydraulic fluid to the hydraulic line. 청구항 2에 있어서,
상기 열전달체는 터보차저이고, 터보차저에서 생성된 고온 고압의 압축공기가 유통되는 공기 라인에 상기 열전단관이 연결되며, 열전달관과 공기 라인의 분기점에 흡기밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 가변 압력 어큐뮬레이터.The method of claim 2,
Wherein the heat transfer body is a turbo charger and the thermoelectric conversion tube is connected to an air line through which high-temperature, high-pressure compressed air generated in the turbocharger flows, and an intake valve is installed at a branch point between the heat transfer tube and the air line. . 청구항 1에 있어서,
상기 피스톤은 하우징의 상부 공간에 충진된 압력 기체와 하우징의 하부 공간에 공급되는 작동유 간에 열교환이 이루어지지 않도록 단열재로 구성된 것을 특징으로 하는 가변 압력 어큐뮬레이터.The method according to claim 1,
Wherein the piston is made of a heat insulating material so that heat exchange is not performed between the pressure gas filled in the upper space of the housing and the operating oil supplied in the lower space of the housing. 청구항 1에 있어서,
상기 피스톤은 하우징의 상부 공간을 구획하는 상단플랜지와 하우징의 하부공간을 구획하는 하단플랜지로 구성되고, 상기 상단플랜지와 하단플랜지 사이에 연결되되 각 플랜지가 일정 간격 이격되도록 하는 연결부로 이루어진 것을 특징으로 하는 가변 압력 어큐뮬레이터.The method according to claim 1,
The piston is composed of an upper flange for partitioning the upper space of the housing and a lower flange for partitioning the lower space of the housing, and a connecting portion connected between the upper flange and the lower flange, Adjustable pressure accumulator.
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