KR20170123054A - 차량용 유량 공급 시스템 및 제어 방법 - Google Patents

차량용 유량 공급 시스템 및 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 차량용 유량 공급 시스템에 관한 것으로서, 하이브리드 차량의 구동모터를 냉각하기 위한 제1유량을 발생시키는 제1펌프; 상기 하이브리드 차량의 마찰윤활요소를 윤활하기 위한 제2유량을 발생시키는 제2펌프; 상기 제1유량의 유로가 상기 마찰윤활요소와 연결되거나 상기 제2유량의 유로가 상기 구동모터와 연결되도록 상기 제1유량의 유로와 상기 제2유량의 유로를 선택적으로 절환 가능한 유로 절환 밸브; 및 미리 정해진 운전모드에 따라 상기 제1유량의 적어도 일부가 상기 제2유량을 보조하여 상기 마찰윤활요소에 공급되거나 상기 제2유량의 적어도 일부가 상기 제1유량을 보조하여 상기 구동모터에 공급되도록 상기 유로 절환 밸브의 작동을 제어하는 제어부를 포함한다.
이러한 본 발명은, 제1펌프에서 발생된 제1유량과 제2펌프에서 발생된 제2유량을 구동모터의 냉각유량과 마찰윤활요소의 윤활유량이 부족하지 않도록 운전모드, 구동모터의 온도 등의 운전 조건에 따라 효율적으로 분배하여 구동모터와 마찰윤활요소에 공급할 수 있다.

Description

차량용 유량 공급 시스템 및 제어 방법{Oil supply system of vehicl and controlling method thereof}
본 발명은 차량용 유량 공급 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 하이브리드 차량은 동력원으로서 전기모터와 내연기관을 동시에 구비한 것으로, 내연기관과 모터를 동시에 이용할 수 있으므로 저속에서 이용 가능한 회전토크가 크며, 전기모터로 구동할 때는 소음이 적고 유해가스도 배출되지 않는다. 또한 내연기관은 필요한 경우 또는 효율이 높은 영역에서 제한적으로 사용하므로 소형이면서도 연료소비율이 낮게 설계될 수 있고 제동 시 운동에너지를 전기에너지로 회수할 수도 있다.
이러한, 하이브리드시스템은 1개의 가솔린기관과, 2개의 모터가 유성기어장치에 의해 서로 기계적으로 연결되며, 구동륜용 차동기어장치와 2개의 모터 중 하나의 모터가 구동체인이나 기어에 의해 연결되어 차량 구동이 가능하게 한다.
한편, 하이브리드 차량의 변속기에는 복수의 오일펌프가 설치된 오일펌프시스템이 적용되어 있으며, 이러한 오일펌프시스템은 마찰윤활요소(베어링, 부시, 기어 등)의 윤활, 냉각요소(전기모터 등)의 냉각, 작동요소(클러치, 브레이크 등)의 제어압력 형성 등을 위하여 오일을 공급한다.
한편, 각 요소별로 소모되는 오일의 유량특성은 차량의 운전조건 등에 따라 달라진다. 예컨대, 마찰윤활요소의 윤활에 소모되는 오일 유량은 차속에 비례하여 증가하고, 냉각요소의 냉각에 소모되는 오일 유량은 차량의 등판/가속 조건 등과 같이 전기모터의 토크가 높아질 때 증가하며, 작동요소의 제어압 형성에 소모되는 오일 유량은 변속 시에 크게 증가할 수 있다.
종래에는 운전모드 및 모터온도 등의 운전조건에 따른 오일펌프의 유량 제어가 불가능하여 효율성이 저하되는 문제점이 있었다.
특허 1 : 일본 공개특허 제2009-115186호
본 발명은, 상술한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 운전모드 및 모터온도 등의 운전조건에 따라 유량을 제어할 수 있도록 구조를 개선한 차량용 유량 공급 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 양상에 따른 차량용 유량 공급 시스템은, 하이브리드 차량의 구동모터를 냉각하기 위한 제1유량을 발생시키는 제1펌프; 상기 하이브리드 차량의 마찰윤활요소를 윤활하기 위한 제2유량을 발생시키는 제2펌프; 상기 제1유량의 유로와 상기 마찰윤활요소와 연결되거나 상기 제2유량의 유로가 상기 구동모터와 연결되도록 상기 제1유량의 유로와 상기 제2유량의 유로를 선택적으로 절환 가능한 유로 절환 밸브; 및 미리 정해진 운전모드에 따라 상기 제1유량의 일부가 상기 제2유량을 보조하여 상기 마찰윤활요소에 공급되거나 상기 제2유량의 일부가 상기 제1유량을 보조하여 상기 구동모터에 공급되도록 상기 유로 절환 밸브의 작동을 제어 가능한 제어부;를 포함한다.
본 발명의 다른 일 양상에 따른 차량용 유량 공급 시스템의 제어 방법은, 하이브리드 차량의 구동모터를 냉각하기 위해 제1펌프가 생성한 제1유량의 유로 및 마찰윤활요소를 윤활하기 위해 제2펌프가 생성한 제2유량의 유로를 유로 절환 밸브를 이용해 절환하여, 제2유량의 적어도 일부를 제1유량을 보조하도록 상기 구동모터에 공급하거나 제1유량의 적어도 일부를 제2유량을 보조하도록 상기 마찰윤활요소에 공급 가능하다.
본 발명에 따른 차량의 유량 공급 시스템 및 그 제어 방법은, 제1펌프에서 발생된 제1유량과 제2펌프에서 발생된 제2유량을 구동모터의 냉각유량과 마찰윤활요소의 윤활유량이 부족하지 않도록 운전모드, 구동모터의 온도 등의 운전 조건에 따라 효율적으로 분배하여 구동모터와 마찰윤활요소에 공급할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 유량 공급 시스템을 도시하는 구조도,
도 2는 도 1에 도시된 차량용 유량 공급 시스템에서 제1솔레노이드밸브 작동 시 유량 공급 상태를 도시하는 구조도,
도 3은 도 1에 도시된 차량용 유량 공급 시스템에서 제2솔레노이드밸브 작동 시 유량 공급 상태를 도시하는 구조도,
도 4는 도 1에 도시된 차량용 유량 공급 시스템의 제어 계통을 설명하기 위한 블록도.
도 5는 도 1에 도시된 차량용 유량 공급 시스템에서 차량의 운전모드에 따라 펌프들과 유로 절환 밸브를 선택적으로 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면.
도 6은 도 1에 도시된 차량용 유량 공급 시스템이 적용된 하이브리드 차량의 변속기 구조 중 EV모드 상태를 도시하는 구조도,
도 7은 도 1에 도시된 차량용 유량 공급 시스템이 적용된 하이브리드 차량의 변속기 구조 중 HEV모드의 동력분기모드를 도시하는 구조도,
도 8은 도 1에 도시된 차량용 유량 공급 시스템이 적용된 하이브리드 차량의 변속기 구조 중 EV모드의 병렬모드를 도시하는 구조도.
도 9는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 차량용 유량 공급 방법을 도시하는 흐름도.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 유량 공급 시스템을 도시하는 구조도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량용 유량 공급 시스템은, 구동모터(101)를 냉각하기 위한 제1유량을 발생시키는 제1펌프(100)와, 마찰윤활요소(201)를 윤활하기 위한 제2유량을 발생시키는 제2펌프(200)와, 제1유량의 유로와 제2유량의 유로를 절환 가능한 유로 절환 밸브(300)와, 미리 정해진 운전모드에 따라 제1유량의 일부가 제2유량을 보조하여 마찰윤활요소(201)에 공급되거나 제2유량의 일부가 제1유량을 보조하여 구동모터(101)에 공급되도록 유로 절환 밸브(300)를 제어하는 제어부(400)를 포함한다.
본 명세서에 있어서, 제1유량의 유로란 제1유량이 구동모터(101)나 마찰윤활요소(201)로 공급되기 위해 통과하여야 하는 경로를 말하고, 제2유량의 유로란 제2유량이 구동모터(101)나 마찰윤활요소(201)로 공급되기 위해 통과하여야 하는 경로를 말한다. 이러한 제1유량의 유로와 제2유량의 제2유로에는, 후술할 메인유로들(110,210)과, 바이패스유로들(341,342,343,344)과, 유로 절환 밸브(300)등이 포함된다.
먼저, 제1펌프(100)는 구동모터(101)를 냉각하기 위한 제1유량을 발생시키는 오일펌프이다.
제1펌프(100)는 전동식오일펌프(Electrical Oil Pump;EOP)인 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 제1펌프(100)는, 제1메인유로(110)에 의해 구동모터(101)와 직접적으로 연결되며, 제1유량을 제1메인유로(110)를 통해 구동모터(101)에 냉각유량으로서 공급하여 구동모터(101)를 냉각시킬 수 있다. 제1펌프(100)는 제1바이패스유로(341)에 의해 후술할 유로 절환 밸브(300)와 연결된다. 제1펌프(100)는 클러치, 브레이크를 포함한 작동요소와 유로(미도시)를 통해 연결되어 제1유량을 작동요소(102)로 공급할 수도 있다.
다음으로, 제2펌프(200)는 마찰윤활요소(201)를 윤활하기 위한 제2유량을 발생시키는 오일펌프이다.
제2펌프(200)는 기계식오일펌프(Mechanical Oil Pump;MOP)인 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 제2펌프(200)는, 제2메인유로(210)에 의해 마찰윤활요소(201)와 직접적으로 연결되며, 제2유량을 제2메인유로(210)를 통해 마찰윤활요소(201)에 윤활유량으로서 공급하여 마찰윤활요소(201)를 윤활시킬 수 있다. 여기서, 마찰윤활요소(201)는 베어링, 부시, 기어 등과 같이 주변부품과 상대운동이 발생하여 마모 및 열이 발생하는 부품이다. 제2펌프(200)는 차속 발생 시 작동하여 제2유량을 통해 마찰윤활요소(201)에 대한 적절한 윤활을 진행할 수 있다. 제2펌프(200)는 제2바이패스유로(342)에 의해 후술하게 될 유로 절환 밸브(300)와 연결된다.
도 2는 도 1에 도시된 차량용 유량 공급 시스템에서 제1솔레노이드밸브 작동 시 유량 공급 상태를 도시하는 구조도이며, 도 3은 도 1에 도시된 차량용 유량 공급 시스템에서 제2솔레노이드밸브 작동 시 유량 공급 상태를 도시하는 구조도이다.
다음으로, 유로 절환 밸브(300)는 제1메인유로(110)와 제2메인유로(210) 사이에 구비되어, 제1펌프(100)가 마찰윤활요소(201)와 연결되거나 제2펌프(200)가 구동모터(101)와 연결되도록 제1유량의 유로와 제2유량의 유로를 선택적으로 절환시킬 수 있다. 이러한 유로 절환 밸브(300)는, 복수의 바이패스유로(341,342,343,344)들에 의해 제1메인유로(110) 및 제2메인유로(210)와 연결된다.
제1바이패스유로(341)는 제1메인유로(110)와 유로 절환 밸브(300)의 제2 포트(312)를 연결하여 제1유량을 유로 절환 밸브(300)로 공급할 수 있다. 제3바이패스유로(343)는 유로 절환 밸브(300)의 제3 포트(343)와 제2메인유로(210)를 연결하여 제1바이패스유로(341)와 유로 절환 밸브(300)를 순차적으로 통과한 제1유량을 제2메인유로(210)로 공급할 수 있다.
제2바이패스유로(342)는 제2메인유로(210)와 유로 절환 밸브(300)의 제1 포트(311)를 연결하여 제2유량을 유로 절환 밸브(300)로 공급할 수 있다. 제4바이패스유로(344)는 유로 절환 밸브(300)의 제4 포트(314)와 제1메인유로(110)를 연결하여 제2바이패스유로(342)의 제2유량을 제1메인유로(110)로 공급할 수 있다.
한편, 바이패스유로들은(341,342,343,344)은 메인유로들(110,210)과 연결되는 것으로 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1바이패스유로(341)는 제1펌프(100)와 연결되고, 제2바이패스유로(342)는 제2펌프(200)와 연결되고, 제3바이패스유로(343)는 마찰윤활요소(201)와 연결되고, 제4바이패스유로(344)는 구동모터(101)와 연결될 수도 있다.
또한, 제1펌프(100)와 구동모터(101) 사이의 제1메인유로(110)에 체크볼(C)이 구비되도록 하여 제1유량의 역류를 방지할 수 있다. 이에 대응하여, 제2모터와 마찰윤활요소(201) 사이의 제2메인유로(210)에도 체크볼(C)이 구비되도록 하여 제2유량의 역류를 방지할 수 있다.
유로 절환 밸브(300)는, 제1 내지 제4 포트(311,312,313,314)와, 스풀(320)과, 솔레노이드밸브(330)를 구비한다.
제1 내지 제4 포트(311,312,313,314)는 각각, 제1 내지 제4바이패스유로(340)들 중 어느 하나와 연결되며, 제1펌프(100)에서 공급되는 제1유량과 제2펌프(200)에서 공급되는 제2유량을 유로 절환 밸브(300)로 유입되거나 유로 절환 밸브(300)로부터 배출되게 한다. 이러한 제1 내지 제4 포트(311,312,313,314)는, 스풀(320)의 배치 양상에 따라 제1바이패스유로(341)를 통과한 제1유량을 제3바이패스유로(343)로 전달하거나 제2바이패스유로(342)를 통과한 제2유량을 제4바이패스유로(344)로 전달할 수 있다.
스풀(320)은 제1 내지 제4 포트(311,312,313,314)를 각각 선택적으로 개방 또는 폐쇄시키는 것으로, 유로 절환 밸브(300) 내부에 이동 가능하게 구비된다. 이러한 스풀은, 후술할 솔레노이드밸브(330)에 의해 이동하면서 제1 내지 제4 포트(311,312,313,314)를 각각 개방 또는 폐쇄시킴으로써 제1유량의 유로와 제2유량의 유로를 선택적으로 절환한다.
이러한 스풀(320)은, 스풀(320)의 일단과 유로 절환 밸브(300)의 일측 내벽 사이에 마련된 탄성 부재와 스풀(320)의 타단과 유로 절환 밸브(300)의 타측 내벽 사이에 마련된 탄성 부재에 의해 양단이 각각 지지되어, 유로 절환 밸브(300)의 중간부(제1 위치)에 위치하도록 전술한 탄성 부재들로부터 각각 탄성력을 제공받는다.
솔레노이드밸브(330)는 유로 절환 밸브(300)에 구비되어 스풀(320)을 이동시킨다. 솔레노이드밸브(330)의 설치 개수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 솔레노이브밸브(330)는, 제1솔레노이드밸브(331)와 제2솔레노이드밸브(332) 등 한 쌍이 마련될 수 있다.
제1 솔레노이드밸브(331)는, 유로 절환 밸브(300)의 일측에 설치되며, 스풀(320)에게 자력을 제공하여 스풀(320)을 유로 절환 밸브(300)의 타단(제2 위치)을 향해 이송할 수 있다. 제2 솔레노이드밸브(332)는, 유로 절환 밸브(300)의 타측에 설치되며, 스풀(320)에게 자력을 제공하여 스풀(320)을 유로 절환 밸브(300)의 일단(제3 위치)을 향해 이송할 수 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 3과 표 1을 참조하여, 유로 절환 밸브(300)를 이용해 제1유량의 유로와 제2 유량의 유로를 절환하는 방법을 설명하기로 한다. 아래의 표 1은, 솔레노이드밸브의 구동 양상에 따라 유로 절환 밸브(300)의 제1 내지 제4 포트(311,312,313,314)가 개방 및 폐쇄되는 양상을 나타내는 표이다.
스풀위치 솔레노이드밸브 포트
제1솔레노이드밸브 제2솔레노이드밸브 제1 및 제4포트 제2 및 제3포트
제1위치 X X 폐쇄 폐쇄
제2위치 O X 폐쇄 개방
제3위치 X O 개방 폐쇄
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 솔레노이드밸브(331)와 제2 솔레노이드밸브(332)가 모두 정지된 경우에는, 스풀(320)은 탄성 부재들의 탄성력에 의해 유로 절환 밸브(300)의 중간부에 위치(제1 위치)하게 된다. 그러면, 제1 내지 제4 포트(311,312,313,314)는 스풀(320)에 의해 폐쇄되고, 제1 및 제4바이패스유로(341,344)와, 제2 및 제3바이패스유로(342,343)는 각각 연결 차단된다. 이로 인해, 제1유량의 유로와 마찰윤활요소(201)의 연결이 차단됨과 함께, 제2유량의 유로와 구동모터(101)의 연결이 차단된다.
이를 통해, 제1유량은 제1메인유로(110)를 통해 구동모터(101)에 공급하고, 제2유량은 제2메인유로(110)를 통해 마찰윤활요소(201)에 공급할 수 있다.
예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 솔레노이드밸브(331)가 작동되고 제2 솔레노이드밸브(332)가 정지된 경우에는, 스풀(320)은 제1 솔레노이드밸브(331)로부터 제공된 자력에 의해 유량 절환 밸브(300)의 타단 쪽에 위치(제2 위치)하게 된다. 그러면, 제1 및 제4 포트(311,314)는 폐쇄되고, 제2 및 제3 포트(312,313)는 개방된다. 또한, 제1 및 제3바이패스유로(341,343)는 유로 절환 밸브(300)의 내부 유로에 의해 연결되고, 제2 및 제4바이패스유로(342,344)는 연결이 차단된다. 이로 인해, 제1유량의 유로와 마찰윤활요소(201)가 연결됨과 함께, 제2유량의 유로와 구동모터(101)가 연결이 차단된다.
이를 통해, 제1유량 중 어느 일부는 제1메인유로(110)를 통해 구동모터(101)에 공급하고, 제1유량 중 나머지 일부는 유로 절환 밸브(300)를 경유시킨 후 제2메인유로(210)를 통해 마찰윤활요소(201)에 공급할 수 있다. 또한, 제2유량은 제2메인유로(210)를 통해 마찰윤활요소(201)에 공급할 수 있다. 즉, 제1유량은 분배하여 구동모터(101)와 마찰윤활요소(201)에 각각 공급하고, 제2유량은 마찰윤활요소(201)에만 공급하는 것이다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 솔레노이드밸브(331)가 정지되고 제2 솔레노이드밸브(332)가 작동된 경우에는, 스풀(320)은 제2 솔레노이브밸브(332)로부터 제공된 자력에 의해 유량 절환 밸브(300)의 일단 쪽에 위치(제3 위치)하게 된다. 그러면, 제1 및 제4 포트(311,314)는 개방되고, 제2 및 제3 포트(312,313)는 폐쇄된다. 또한, 제1 및 제3바이패스유로(341,343)는 연결이 차단되고, 제2 및 제4바이패스유로(342,344)는 유로 절환 밸브(300)의 내부 유로에 의해 연결된다. 이로 인해, 제1유량의 유로와 마찰윤활요소(201)가 연결이 차단됨과 함께, 제2유량의 유로와 구동모터(101)가 연결된다.
이를 통해, 제1유량은 제1메인유로(110)을 통해 구동모터(101)에 공급할 수 있다. 또한, 제2유량 중 어느 일부는 제2메인유로(210)를 통해 마찰윤활요소(201)에 공급하고, 제2유량 중 나머지 일부는 유로 절환 밸브(300)를 경유시킨 후 제1메인유로(210)를 통해 구동모터(101)에 공급할 수 있다. 즉, 제1유량은 구동모터(101)에만 공급하고, 제2유량은 분배하여 구동모터(101)와 마찰윤활요소(201)에 각각 공급하는 것이다.
한편, 제1 솔레노이드밸브(331)와 제2 솔레노이드밸브(332)가 모두 정지된 경우에, 스풀(320)은 탄성 부재로부터 제공된 탄성력에 의해 전술한 제1 위치로 복원되어 제1 내지 제4 포트(311,312,313,314)를 모두 폐쇄한다.
도 4는 도 1에 도시된 차량용 유량 공급 시스템의 제어 계통을 설명하기 위한 블록도이며, 도 5는 도 1에 도시된 차량용 유량 공급 시스템이 적용된 하이브리드 차량의 변속기 구조 중 EV모드 상태를 도시하는 구조도이며, 도 6은 도 1에 도시된 차량용 유량 공급 시스템이 적용된 하이브리드 차량의 변속기 구조 중 HEV모드의 동력분기모드를 도시하는 구조도이다.
또한, 도 7은 도 1에 도시된 차량용 유량 공급 시스템이 적용된 하이브리드 차량의 변속기 구조 중 EV모드의 병렬모드를 도시하는 구조도이며, 도 8은 도 1에 도시된 차량용 유량 공급 시스템에서 차량의 운전모드에 따라 펌프들과 유로 절환 밸브를 선택적으로 제어하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(400)는, 제1펌프(100), 제2펌프(200) 및 유로 절환 밸브(300)와 전기적으로 연결되어, 제1펌프(100), 제2펌프(200) 및 유로 절환 밸브(300)의 구동을 제어 가능하다.
일반적으로 하이브리드 차량은, 정지모드와, EV모드와, HEV모드와, 엔진모드 등의 운전모드에 따라 구동된다.
정지모드는, 차량의 이동이 정지되는 모드를 말한다.
EV모드는, 도 5에 도시된 바와 같이, 엔진의 동력은 사용하여 않고 구동모터(101)의 동력만 사용하여 차량을 이동시키는 모드를 말한다.
HEV모드는, 도 6에 도시된 바와 같이, 엔진의 동력과 구동모터(101)의 동력을 모두 사용하여 차량을 이동시키는 모드를 말한다. 이러한 HEV모드인 경우에, 엔진(1), 입력축(2), 유성기어세트(3). 구동모터(101) 및 구동축이 연결된 상태에서 유성기어세트(3)의 선기어가 발전모터(5)와 연결되어 발전모터(5)에서 엔진 속도를 제어하고, 엔진(1)의 동력 일부는 유성기어세트(3)의 링기어와 캐리어를 통해 전달되며 다른 일부는 구동모터(101)에서 전달되어 구동된다.
엔진모드는, 도 7에 도시된 바와 같이, 엔진의 동력만 사용하여 차량을 이동시키는 모드를 말한다. 이러한 엔진모드인 경우에, 엔진(1)과 입력축(2)과 유성기어세트(3)와 구동모터(101)와 구동축이 연결되어 엔진(1)과 구동모터(101)의 동력이 구동축에 전달된다.
제어부(400)는, 이러한 운전모드에 대응하여 제1유량과 제2유량을 구동모터(101)와 마찰윤활요소(201)에 선택적으로 분배할 수 있도록 펌프들(100,200)과 유로 절환 밸브(300)를 제어한다. 이를 위하여 제어부(400)는 전술한 운전모드를 구현하는 차량의 TCU(Transmission Control Unit)와 연동되는 것이 바람직하다.
이하에서는, 도면을 참조하여, 차량의 운전모드에 따라 펌프들(100,200)과 유로 절환 밸브(300)를 제어하여 제1유량과 제2유량을 분배하여 구동모터(101)와 마찰윤활요소(201)에 선택적으로 공급하는 방법을 설명하기로 한다.
먼저, 제어부는, 도 8에 도시된 바와 같이, 차량이 정지모드로 구동 중인 경우에, 제1펌프(100)를 작동시키고, 제2펌프(200)를 정지시키고, 스풀(320)을 제2 위치에 배치한다. 그러면, 제1유량의 유로와 마찰윤활요소(201)가 연결되어, 제1유량 중 어느 일부는 구동모터(101)에 냉각유량으로서 공급되고 제1유량 중 나머지 일부는 마찰윤활요소(201)에 윤활유량으로서 공급된다. 이러한 제어 방식은, 차량이 정지모드로 구동 중인 경우에는 소량의 냉각유량과 윤활유량이 필요하므로 제1유량만을 분배하여 구동모터(101)와 마찰윤활요소(201)에 각각 공급하여도 충분한 냉각유량과 윤활유량을 제공할 수 있음을 고려한 것이다.
다음으로, 제어부는, 차량이 EV모드로 구동 중인 경우에, 구동모터(101)의 온도에 대응하여 펌프들(100,200)과 유로 절환 밸브(300)를 선택적으로 제어한다.
예를 들어, 제어부는, 도 8에 도시된 바와 같이, 구동모터(101)의 온도가 미리 정해진 정상 범위에 해당하면, 제2펌프(200)를 작동시키고 제1펌프(100)를 정지시키고 스풀(320)을 제3 위치에 배치한다. 그러면, 제2유량의 유로와 구동모터(101)가 연결되어, 제2유량 중 어느 일부는 마찰윤활요소(201)에 윤활유량으로서 공급되고 제2유량 중 나머지 일부는 구동모터(101)에 냉각유량으로서 공급된다. 이러한 제어 방식은, 구동모터(101)의 온도가 정상 범위에 속하는 경우에는 소량의 냉각유량과 윤활유량이 필요하므로 제2유량만을 분배하여 구동모터(101)와 마찰윤활요소(201)에 각각 공급하여도 충분한 냉각유량과 윤활유량을 제공할 수 있음을 고려한 것이다.
예를 들어, 제어부는, 도 8에 도시된 바와 같이, 구동모터(101)의 온도가 미리 정해진 과온 범위에 해당하면, 제1펌프(100), 제2펌프(200)를 작동시키고 스풀(320)을 제3 위치에 배치한다. 그러면, 제1유량은 모두 구동모터(101)에 냉각유량으로서 공급된다. 또한, 제2유량의 유로와 구동모터(101)가 연결되어, 제2유량 중 어느 일부는 마찰윤활요소(201)에 윤활유량으로서 공급되고, 제2유량 중 나머지 일부는 구동모터(101)에 냉각유량으로서 공급된다. 즉, 제2유량의 일부는 제1유량을 보조하도록 구동모터(101)에 냉각유량으로서 공급되는 것이다. 이러한 제어 방식은, 구동모터(101)의 온도가 과온 범위에 속하는 경우에는 구동모터(101)의 온도가 정상 범위에 속하는 경우에 비해 상대적으로 많은 양의 냉각유량이 필요하므로, 제1유량만으로는 냉각유량이 부족할 수 있음을 고려한 것이다.
다음으로, 제어부는, 차량이 주행모드 중 HEV모드로 구동 중인 경우에, 차량의 속도에 대응하여 펌프들(100,200)과 유로 절환 밸브(300)를 선택적으로 제어한다.
예를 들어, 제어부는, 도 8에 도시된 바와 같이, 차속이 미리 정해진 중속 범위에 해당하면, 제1펌프(100)와 제2펌프(200)를 모두 작동시키고 스풀(320)을 제1 위치에 배치한다. 그러면, 제1유량은 모두 구동모터(101)에 냉각유량으로서 공급된다. 또한, 제2유량은 모두 마찰윤활요소(201)에 윤활유량으로서 공급된다. 이러한 제어 방식은, 차속이 중속 범위에 속하는 경우에는 제1유량이 냉각유량으로서 충분하고 제2유량이 윤활유량으로서 충분함을 고려한 것이다.
예를 들어, 제어부는, 도 8에 도시된 바와 같이, 차속이 미리 정해진 고속 범위에 해당하면, 제1펌프(100) 및 제2펌프(200)를 작동시키고 스풀(320)을 제2 위치에 배치한다. 그러면, 제1유량의 유로와 마찰윤활요소(201)가 연결되어, 제1유량 중 어느 일부는 구동모터(101)에 냉각유량으로서 공급되고, 제1유량 중 나머지 일부는 마찰윤활요소(201)에 윤활유량으로서 공급된다. 또한, 제2유량은 모두 마찰윤활요소(201)에 윤활유량으로서 공급된다. 즉, 제1유량 중 일부는 제2유량을 보조하도록 마찰윤활요소(201)에 윤활유량으로서 공급되는 것이다. 이러한 제어 방식은, 차속이 고속 범위에 속하는 경우에는 차속이 저속 범위에 속하는 경우에 비해 상대적으로 많은 양의 윤활유량이 필요하므로, 제2유량만으로는 윤활유량이 부족할 수 있음을 고려한 것이다.
다음으로, 제어부는, 도 8에 도시된 바와 같이, 차량이 엔진모드로 구동 중인 경우에, 제1펌프(100) 및 제2펌프(200)를 작동시키고 스풀(320)을 제2 위치에 배치한다. 그러면, 제1유량의 유로와 마찰윤활요소(201)가 연결되어, 제1유량 중 어느 일부는 구동모터(101)에 냉각유량으로서 공급되고, 제1유량 중 나머지 일부는 마찰윤활요소(201)에 윤활유량으로서 공급된다. 또한, 제2유량은 모두 마찰윤활유소(201)에 윤활유량으로서 공급된다. 즉, 제1유량 중 일부는 제2유량을 보조하도록 마찰윤활요소(201)에 윤활유량으로서 공급되는 것이다. 이러한 제어 방식은, 차량이 엔진모드로 구동 중인 경우에는 상대적으로 많은 양의 윤활유량이 필요하므로, 제2유량만으로는 윤활유량이 부족할 수 있음을 고려한 것이다.
이러한 차량용 유량 공급 시스템은, 제1펌프(100)에서 발생된 제1유량과 제2펌프(200)에서 발생된 제2유량을 구동모터(101)의 냉각유량과 마찰윤활요소(201)의 윤활유량이 부족하지 않도록 운전모드, 구동모터(101)의 온도 등의 운전 조건에 따라 효율적으로 분배하여 구동모터(101)와 마찰윤활요소(201)에 공급할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 차량용 유량 공급 방법을 도시하는 흐름도이다.
이하에서는, 도 9를 참조하여, 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 차량용 유량 공급 시스템의 제어 방법을 설명하기로 한다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 차량용 유량 공급 시스템의 제어 방법은, 구동모터(101)를 냉각하기 위해 제1펌프(100)가 생성한 제1유량의 유로와, 마찰윤활요소(201)를 윤활하기 위해 제2펌프(200)가 생성한 제2유량의 유로를 유로 절환 밸브(300)를 이용해 선택적으로 절환하여, 제2유량의 일부를 제1유량을 보조하도록 구동모터(101)에 공급하거나 제1유량의 일부를 제2유량을 보조하도록 마찰윤활요소(201)에 공급하는 것을 특징으로 한다. 한편, 전술한 차량용 유량 공급 시스템과 관련된 내용은 도 1 내지 도 8을 참조한다.
이러한 차량용 유량 공급 시스템의 제어 방법은, 미리 설정된 운전모드에 따라 제1펌프(100)에서 공급되는 제1유량의 일부가 유로 절환 밸브(300)를 거쳐 마찰윤활요소(201)에 공급되어 제2유량을 보조하거나, 제2펌프(200)에서 공급되는 제2유량의 일부가 유로 절환 밸브(300)를 거쳐 구동모터(101)에 공급되도록 제1유량을 보조하는 것이 가능하게 한다.
예를 들어, 차량이 정지모드로 구동 중인 경우에, 제1펌프(100)를 작동시키고 제2펌프(200)를 정지시킴과 함께, 유로 절환 밸브(300)를 이용해 제1유량의 유로를 절환하여, 제1유량 중 어느 일부를 구동모터(101)에 공급하고 제1유량 중 나머지 일부를 마찰윤활요소(201)에 공급할 수 있다.
예를 들어, 차량이 EV모드로 구동 중인 경우에, 구동모터(101)의 온도가 미리 정해진 정상 온도 범위에 해당하면, 제1펌프(100)를 정지시키고 제2펌프(200)를 작동시킴과 함께, 유로 절환 밸브(300)를 이용해 제2유량의 유로를 절환하여, 제2유량 중 어느 일부를 마찰윤활요소(201)에 공급하고 제2유량 중 나머지 일부를 구동모터(101)에 공급할 수 있다.
예를 들어, 차량이 EV모드로 구동 중인 경우에, 구동모터(101)의 온도가 미리 정해진 과온 범위에 해당하면, 제1펌프(100)와 제2펌프(200)를 작동시킴과 함께, 유로 절환 밸브(300)를 이용해 제2유량의 유로를 절환하여, 제1유량을 구동모터(101)에 공급하고 제2유량 중 어느 일부를 마찰윤활요소(201)에 공급하고 제2유량 중 나머지를 일부를 제1유량을 보조하도록 구동모터(101)에 공급할 수 있다.
예를 들어, 차량이 HEV모드로 구동 중인 경우에, 차속이 미리 정해진 중속 범위에 해당하면, 제1펌프(100)와 제2펌프(200)를 작동시켜, 제1유량을 구동모터(101)에 공급하고 제2유량을 마찰윤활요소(201)에 공급할 수 있다.
예를 들어, 차량이 HEV모드로 구동 중인 경우에, 차속이 미리 정해진 고속 범위에 해당하면, 제1펌프(100)와 제2펌프(200)를 작동시킴과 함께, 유로 절환 밸브(300)를 이용해 제1유량의 유로를 절환하여, 제2유량을 마찰윤활요소(201)에 공급하고 제1유량 중 어느 일부를 구동모터(101)과 공급하고 제1유량 중 나머지 일부를 제2유량을 보조하도록 마찰윤활요소(201)에 공급할 수 있다.
예를 들어, 차량이 엔진모드로 구동 중인 경우에, 제1펌프(100)와 제2펌프(200)를 작동시킴과 함께, 유로 절환 밸브(300)를 이용해 제1유량의 유로를 절환하여, 제2유량을 마찰윤활요소(201)에 공급하고 제1유량 중 어느 일부를 구동모터(101)과 공급하고 제1유량 중 나머지 일부를 제2유량을 보조하도록 마찰윤활요소(201)에 공급할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 제1펌프
101 : 구동모터
110 : 제1메인유로
200 : 제2펌프
201 : 마찰윤활요소
210 : 제2메인유로
300 : 유로 절환 밸브
311,312,313,314 : 포트
320 : 스풀
330 : 솔레노이드밸브
331 : 제1솔레노이드밸브
332 : 제2솔레노이드밸브
341,342,343,344 : 바이패스유로
400 : 제어부

Claims (18)

  1. 하이브리드 차량의 구동모터를 냉각하기 위한 제1유량을 발생시키는 제1펌프;
    상기 하이브리드 차량의 마찰윤활요소를 윤활하기 위한 제2유량을 발생시키는 제2펌프;
    상기 제1유량의 유로와 상기 마찰윤활요소와 연결되거나 상기 제2유량의 유로가 상기 구동모터와 연결되도록 상기 제1유량의 유로와 상기 제2유량의 유로를 선택적으로 절환 가능한 유로 절환 밸브; 및
    미리 정해진 운전모드에 따라 상기 제1유량의 일부가 상기 제2유량을 보조하여 상기 마찰윤활요소에 공급되거나 상기 제2유량의 일부가 상기 제1유량을 보조하여 상기 구동모터에 공급되도록 상기 유로 절환 밸브의 작동을 제어 가능한 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 유량 공급 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유로 절환 밸브는,
    상기 제1펌프에서 공급되는 제1유량과 상기 제2펌프에서 공급되는 제2유량이 상기 유로 절환 밸브로 유입되거나 상기 유로 절환 밸브로부터 배출되게 하는 복수의 포트와;
    상기 복수의 포트를 각각 선택적으로 개방 또는 차단하여, 상기 제1유량의 유로와 상기 제2유량의 유로를 선택적으로 절환 가능한 스풀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 유량 공급 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 유로 절환 밸브는, 상기 스풀을 이동시켜 제1 위치, 제2 위치 및 제3 위치 중 어느 하나의 위치로 배치 가능한 솔레노이드밸브를 더 포함하고,
    상기 제1 위치는, 상기 스풀에 의해 상기 제1유량의 유로와 상기 마찰윤활요소의 연결이 차단됨과 함께, 상기 제2유량의 유로와 상기 구동모터의 연결이 차단되는 위치이며,
    상기 제2 위치는, 상기 스풀에 의해 상기 제1유량의 유로와 상기 마찰윤활요소가 연결됨과 함께, 상기 제2유량의 유로와 상기 구동모터의 연결이 차단되는 위치이고,
    상기 제3 위치는, 상기 스풀에 의해 상기 제1유량의 유로와 상기 마찰윤활요소의 연결이 차단됨과 함께, 상기 제2유량의 유로와 상기 구동모터가 연결되는 위치인 것을 특징으로 하는 차량용 유량 공급 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 솔레노이드밸브는,
    상기 스풀을 상기 제2 위치로 이송 가능한 제1 솔레노이드밸브와, 상기 스풀을 상기 제3 위치로 이송 가능한 제2 솔레노이드밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 유량 공급 시스템.
  5. 청구항 제4항에 있어서,
    상기 유로 절환 밸브는,
    상기 스풀과 상기 유로 절환 밸브의 내측면 사이에 설치되며, 상기 스풀이 상기 제1 위치로 이송되도록 탄성력을 제공하는 적어도 하나의 탄성 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 유량 공급 시스템.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 하이브리드 차량의 운전모드는 정지모드, EV모드, HEV모드, 엔진모드를 포함하며, 각각의 운전모드에 따라 상기 제1펌프, 상기 제2펌프, 상기 제1솔레노이드밸브, 상기 제2솔레노이드밸브가 각각 작동 또는 정지되는 것을 특징으로 하는 차량용 유량 공급 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 차량이 상기 정지모드로 구동 중인 경우에, 상기 제1펌프를 작동시키고, 상기 제2펌프를 정지시키고, 상기 스풀을 상기 제2 위치에 배치하는 것을 특징으로 하는 차량용 유량 공급 시스템.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 차량이 상기 EV모드로 구동 중인 경우에, 상기 구동모터의 온도가 미리 정해진 정상 범위에 해당하면, 상기 제2펌프를 작동시키고, 상기 제1펌프를 정지시키고, 상기 스풀을 상기 제3 위치에 배치하는 것을 특징으로 하는 차량용 유량 공급 시스템.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 차량이 상기 EV모드로 구동 중인 경우에, 상기 구동 모터의 온도가 미리 정해진 과온 범위에 해당하면, 상기 제1펌프 및 상기 제2펌프를 작동시키고, 상기 스풀을 상기 제3 위치에 배치하는 것을 특징으로 하는 차량용 유량 공급 시스템.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 차량이 상기 HEV모드로 구동 중인 경우에, 차속이 미리 정해진 중속 범위에 해당하면, 상기 제1펌프와 상기 제2펌프를 작동시키고, 상기 스풀을 상기 제1 위치에 배치하는 것을 특징으로 하는 차량용 유량 공급 시스템.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 차량이 상기 HEV모드로 구동 중인 경우에, 차속이 미리 정해진 고속 범위에 해당하면, 상기 제1펌프와 상기 제2펌프를 작동시키고, 상기 스풀을 상기 제2 위치에 배치하는 것을 특징으로 하는 차량용 유량 공급 시스템.
  12. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 차량이 상기 엔진모드로 구동 중인 경우에, 상기 제1펌프와 상기 제2펌프를 작동시키고, 상기 스풀을 상기 제2 위치에 배치하는 것을 특징으로 하는 차량용 유량 공급 시스템.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1유량과 상기 제2유량의 유로에 구비되어 유량 공급을 제어하는 체크볼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 유량 공급 시스템.
  14. 하이브리드 차량의 구동모터를 냉각하기 위해 제1펌프가 생성한 제1유량의 유로 및 마찰윤활요소를 윤활하기 위해 제2펌프가 생성한 제2유량의 유로를 유로 절환 밸브를 이용해 절환하여, 제2유량의 적어도 일부를 제1유량을 보조하도록 상기 구동모터에 공급하거나 제1유량의 적어도 일부를 제2유량을 보조하도록 상기 마찰윤활요소에 공급 가능한 차량용 유량 공급 시스템의 제어 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 차량이 정지모드로 구동 중인 경우에, 상기 제1펌프를 작동시키고 상기 제2펌프를 정지시킴과 함께, 상기 유로 절환 밸브를 이용해 상기 제1유량의 유로를 절환하여, 상기 제1유량 중 어느 일부를 상기 구동모터에 공급하고 상기 제1유량 중 나머지 일부를 상기 마찰윤활요소에 공급하는 것을 특징으로 하는 차량용 유량 공급 시스템의 제어 방법.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 차량이 EV모드로 구동 중인 경우에,
    상기 구동모터의 온도가 미리 정해진 정상 온도 범위에 해당하면, 상기 제1펌프를 정지시키고 상기 제2펌프를 작동시킴과 함께, 상기 유로 절환 밸브를 이용해 상기 제2유량의 유로를 절환하여, 상기 제2유량 중 어느 일부를 상기 마찰윤활요소에 공급하고 상기 제2유량 중 나머지 일부를 구동모터에 공급하고,
    상기 구동모터의 온도가 미리 정해진 과온 범위에 해당하면, 상기 제1펌프와 상기 제2펌프를 작동시킴과 함께, 상기 유로 절환 밸브를 이용해 상기 제2유량의 유로를 절환하여, 상기 제1유량을 구동모터에 공급하고 상기 제2유량 중 어느 일부를 마찰윤활요소에 공급하고 상기 제2유량 중 나머지를 일부를 상기 제1유량을 보조하도록 구동모터에 공급하는 것을 특징으로 하는 차량용 유량 공급 시스템의 제어 방법.
  17. 청구항 14에 있어서,
    상기 차량이 HEV모드로 구동 중인 경우,
    차속이 미리 정해진 중속 범위에 해당하면, 상기 제1펌프와 상기 제2펌프를 작동시켜, 상기 제1유량을 상기 구동모터에 공급하고 상기 제2유량을 상기 마찰윤활요소에 공급하고,
    차속이 미리 정해진 고속 범위에 해당하면, 상기 제1펌프와 상기 제2펌프를 작동시킴과 함께, 상기 유로 절환 밸브를 이용해 상기 제1유량의 유로를 절환하여, 상기 제2유량을 마찰윤활요소에 공급하고 상기 제1유량 중 어느 일부를 구동모터과 공급하고 상기 제1유량 중 나머지 일부를 상기 제2유량을 보조하도록 상기 마찰윤활요소에 공급하는 것을 특징으로 하는 차량용 유량 공급 시스템의 제어 방법.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 차량이 엔진모드로 구동 중인 경우에, 상기 제1펌프와 상기 제2펌프를 작동시킴과 함께, 상기 유로 절환 밸브를 이용해 상기 제1유량의 유로를 절환하여, 상기 제2유량을 상기 마찰윤활요소에 공급하고 상기 제1유량 중 어느 일부를 상기 구동모터에 공급하고 상기 제1유량 중 나머지 일부를 상기 제2유량을 보조하도록 상기 마찰윤활요소에 공급하는 것을 특징으로 하는 차량용 유량 공급 시스템의 제어 방법.
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