KR101144078B1 - 하이브리드 차량의 열 관리 시스템 및 방법 - Google Patents

하이브리드 차량의 열 관리 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 열 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 엔진의 냉각수를 이용하여 차량 실내를 난방함에 있어서 엔진 정지시의 난방 성능을 보다 증대시킬 수 있는 하이브리드 차량의 열 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 엔진을 통과한 냉각수와 차량 실내에 토출되는 공기 간의 열교환을 통해 차량 실내에 난방을 위한 열을 제공하는 히터코어와, 구동부품을 통과하는 오일과 냉각수 간의 열교환이 이루어지는 열교환기와, 엔진과 히터코어, 열교환기 사이에 냉각수가 순환되도록 하기 위한 냉각수 라인과, 냉각수 라인에 설치되는 냉각수 펌프와, 열교환기와 구동부품 간에 오일이 순환되도록 하기 위한 오일 라인을 포함하는 하이브리드 차량용 열 관리 시스템에 있어서, 엔진측 냉각수 라인에 설치되어 엔진의 구동 및 정지 상태에 따라 제어기에 의해 개폐 제어되는 바이패스 밸브를 더 포함하고, 엔진 정지시 냉각수가 엔진을 통과하지 않고 열교환기만을 통과하도록 바이패스밸브를 제어하여, 상기 열교환기에서 승온 후 실내 난방을 위해 히터코어에 공급되는 냉각수가 엔진에 의해 냉각되는 것을 방지하도록 된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 열 관리 시스템이 개시된다.

Description

하이브리드 차량의 열 관리 시스템 및 방법{Thermal management system and method for hybrid electric vehicle}
본 발명은 하이브리드 차량의 열 관리 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엔진의 냉각수를 이용하여 차량 실내를 난방함에 있어서 엔진 정지시의 난방 성능을 보다 증대시킬 수 있는 하이브리드 차량의 열 관리 시스템 및 방법에 관한 것이다.
오늘날 가솔린이나 디젤 등과 같은 화석연료를 연료로 사용하는 일반 내연기관(엔진) 자동차는 배기가스로 인한 환경오염, 이산화탄소로 인한 지구온난화, 오존 생성 등으로 인한 호흡기 질환 유발 등과 같은 많은 문제점을 가지고 있다. 그리고, 지구상에 존재하는 화석연료는 그 양이 한정되어 있기 때문에 언젠가는 고갈될 수 있는 것이 현실이다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 전기모터를 구동시켜 주행하는 순수 전기 차량(Electric Vehicle, EV)나, 엔진과 전기모터로 주행하는 하이브리드 차량(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 연료전지에서 생성되는 전력으로 전기모터를 구동시켜 주행하는 연료전지 차량(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV) 등의 전기자동차가 개발되어 왔다.
상기와 같은 전기자동차는 환경문제와 자원고갈의 문제를 최소화할 수 있는 저공해 친환경차량 또는 완전히 해결할 수 있는 무공해 친환경차량으로서, 차량을 구동시키기 위한 전기모터와 더불어 전기모터에 전력을 공급하는 축전수단으로서 배터리(고전압 배터리)를 포함하며, 또한 전기모터를 회전시키기 위한 인버터가 구비된다.
상기 인버터는 제어기에서 인가되는 제어신호에 따라 축전수단(또는 연료전지)에서 공급되는 전원을 상 변환시켜 모터를 구동시키게 된다.
그 밖에 전기자동차에는 전력 변환을 위한 컨버터가 탑재되는데, 예컨대 고전압 배터리(메인 배터리)와 저전압 배터리(보조 배터리) 간의 전력 변환을 위한 저전압 DC-DC 컨버터(Low Voltage DC-DC Converter, LDC), 고전압 배터리의 전력을 변환하여 고전압 구동 부품에 제공하기 위한 고전압 DC-DC 컨버터(High Voltage DC-DC Converter, HDC) 등이 탑재되고 있다.
한편, 전기자동차의 경우 고전압 부품 등의 각종 부품에서 에너지 손실에 의해 열이 발생하고 있으므로 이를 냉각시키는 냉각 시스템이 필요하고, 또한 일반 내연기관 자동차와 마찬가지로 차량 실내의 열적 쾌적성을 제공하기 위하여 냉난방 공조 시스템이 구비되고 있다.
특히, 전기자동차에서 각종 전력전자부품(PE(Power Electronics) 부품), 예를 들면 모터(구동모터, 라디에이터 팬 모터 등)나 DC-DC 컨버터, 인버터 등의 부품을 포함한 구동계나 고전압 배터리 등에는 자체 발열에 대응하기 위한 물관을 구비한 뒤, 이 물관을 통해 냉각수를 공급 및 순환시켜 냉각수가 해당 부품으로부터 나오는 열을 흡수하도록 하는 수냉식 냉각 시스템이 구성되어 있다.
도 1은 하이브리드 차량에서 통상적인 열 관리 시스템을 나타내는 구성도로서, 엔진 냉각 시스템과 엔진 냉각수를 이용한 난방 시스템, 변속기 오일 냉각-승온 시스템을 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 하이브리드 차량의 경우 내연기관, 즉 엔진(10)을 구동원으로 탑재하고 있으므로 냉각수를 공급 및 순환시켜 엔진을 냉각시키는 엔진 냉각 시스템이 구비되고, 이 엔진(10)의 냉각수를 이용하여 차량 실내를 난방하기 위한 난방 시스템, 그리고 엔진(10)의 냉각수를 이용하여 변속기를 포함한 기어박스(61)의 오일을 냉각 또는 승온시키기 위한 변속기 오일 냉각-승온 시스템이 구비된다.
이때, 난방 시스템은 엔진(10)(엔진 블록의 워터 재킷 등)의 열을 공급받은 냉각수(엔진을 냉각시킨 냉각수)를 통과시켜 차량 실내로 토출되는 공기와의 열교환을 통해 차량 실내에 열을 제공하는 히터코어(20)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 발열원이 되는 엔진(10), 상기 엔진(10)을 통과한 냉각수와 차량 실내에 토출되는 공기 간의 열교환을 통해 차량 실내에 난방용 열을 제공하기 위한 히터코어(20), 상기 엔진(10)을 통과한 냉각수와 외기 간의 열교환을 통해 엔진의 열을 방출하기 위한 라디에이터(30), 그리고 전기모터(구동모터)(62)에 연결된 기어박스(변속기 등)(61)를 승온시키거나 냉각시키기 위하여 기어박스의 작동유인 오일과 냉각수 간의 열교환이 이루어지는 열교환기(40)(오일↔냉각수 간 열교환기)가 구비되어 있다.
또한 상기 엔진(10), 히터코어(20), 열교환기(40), 라디에이터(30) 사이를 냉각수가 순환하도록 연결되는 냉각수 라인(51), 냉각수 라인(51)에서 냉각수를 펌핑하여 순환시키기 위한 냉각수 펌프(50), 상기 라디에이터(30)를 선택적으로 통과하도록 냉각수의 흐름을 제어하는 써모스탯(52), 그리고 상기 열교환기(40)와 기어박스(61) 간에 오일 순환을 위하여 연결되는 오일 라인(41)이 구비되어 있다.
상기와 같은 시스템 구성에서 엔진(10)이 구동하고 있는 상태에서는 엔진의 열을 전달받은 냉각수가 히터코어(20)에서 차량 실내로 토출되는 공기와 열교환되어 차량 실내를 난방하게 된다.
또한 엔진(10)이 정지한 상태에서는 열교환기(40)에서 기어박스(61)를 냉각시킨 오일로부터 냉각수가 열을 전달받아 히터코어(20)에서 공기와의 열교환을 통해 실내 난방에 필요한 열을 제공하게 된다.
또한 엔진 시동 후 배기가스 저감 및 연비 향상을 위해 엔진(10)을 신속히 승온시키고자 할 경우 열교환기(40)의 오일로부터 냉각수로 열을 전달하여 냉각수를 통해 엔진을 승온시키는 것이 가능하다.
그러나, 상기한 시스템에서는 엔진(10)의 정지시 열교환기(40)에서 냉각수로 열을 전달하면서 엔진의 잠열로 난방을 하거나, 엔진의 온도가 임계점 이하이면 난방을 위해 엔진을 부득이 시동시켜야 한다.
특히, 엔진(10)이 정지한 상태에서 난방이 이루어지는 동안 냉각수가 열교환기(40)의 오일로부터 열을 공급받지만 항상 엔진을 통과하도록 되어 있으므로 정지 후 차가워진 엔진에 의해 냉각수가 열을 빼앗기게 되어 난방을 위한 열이 충분하지 않은 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 엔진의 냉각수를 이용하여 차량 실내를 난방함에 있어서 엔진 정지시의 난방 성능을 보다 증대시킬 수 있는 하이브리드 차량의 열 관리 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 엔진을 통과한 냉각수와 차량 실내에 토출되는 공기 간의 열교환으로 차량 실내에 난방을 위한 열을 제공하는 히터코어와, 구동부품을 통과하는 열교환 매체와 냉각수 간의 열교환이 이루어지는 열교환기와, 엔진과 히터코어, 열교환기 사이에 냉각수가 순환되도록 하기 위한 냉각수 라인과, 냉각수 라인에 설치되는 냉각수 펌프와, 열교환기와 구동부품 간에 열교환 매체가 순환되도록 하기 위한 열교환 매체 라인을 포함하는 하이브리드 차량용 열 관리 시스템에 있어서,
엔진측 냉각수 라인에 설치되어 엔진의 구동 및 정지 상태에 따라 제어기에 의해 개폐 제어되는 바이패스밸브를 더 포함하고,
엔진 정지시 냉각수가 엔진을 통과하지 않고 열교환기만을 통과하도록 바이패스밸브를 제어하여,
상기 열교환기에서 승온 후 실내 난방을 위해 히터코어에 공급되는 냉각수가 엔진에 의해 냉각되는 것을 방지하도록 된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 열 관리 시스템을 제공한다.
또한 본 발명은, 엔진을 통과한 냉각수와 차량 실내에 토출되는 공기 간의 열교환으로 차량 실내에 난방을 위한 열을 제공하는 히터코어와, 구동부품을 통과하는 열교환 매체와 냉각수 간의 열교환이 이루어지는 열교환기와, 엔진과 히터코어, 열교환기 사이에 냉각수가 순환되도록 하기 위한 냉각수 라인과, 냉각수 라인에 설치되는 냉각수 펌프와, 열교환기와 구동부품 간에 열교환 매체가 순환되도록 하기 위한 열교환 매체 라인을 포함하는 하이브리드 차량의 열 관리 시스템에서, 냉각수가 엔진을 선택적으로 통과하도록 제어기에 의해 개폐 제어되는 바이패스밸브를 엔진측 냉각수 라인에 설치하고,
상기 제어기가 엔진 정지시에는 냉각수가 엔진을 통과하지 않고 열교환기만을 통과하도록 상기 바이패스밸브를 제어하여,
상기 열교환기에서 승온 후 실내 난방을 위해 히터코어에 공급되는 냉각수가 엔진에 의해 냉각되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 열 관리 방법을 제공한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 열 관리 시스템 및 방법에 의하면, EV 모드 주행시와 같이 엔진 구동이 정지된 상태에서는 바이패스밸브를 작동시켜 냉각수가 엔진을 바이패스한 뒤 열교환기와 히터코어만을 통과하도록 냉각수의 흐름을 제어함으로써, 실내 난방에 사용되는 냉각수의 온도가 엔진에 의해 낮아지는 것을 방지하고, 이로써 엔진 정지시의 난방 성능을 더욱 증대시킬 수 있게 된다.
도 1은 하이브리드 차량에서 통상적인 열 관리 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 열 관리 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 3과 도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 열 관리 시스템에서 밸브 제어에 따른 작동상태를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 열 관리 시스템을 나타내는 구성도이고, 도 3과 도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 열 관리 시스템에서 밸브 제어에 따른 작동상태를 나타내는 도면이다.
우선, 도 2a 및 도 2b에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 차량의 경우 엔진(10)을 구동원으로 탑재하고 있으므로 냉각수를 공급 및 순환시켜 엔진을 냉각시키는 엔진 냉각 시스템이 구비되고, 이 엔진의 냉각수를 이용하여 차량 실내를 난방하기 위한 난방 시스템, 그리고 엔진의 냉각수를 이용하여 변속기를 포함한 기어박스(61)의 오일을 냉각 또는 승온시키기 위한 변속기 오일 냉각-승온 시스템이 구비된다.
이때, 난방 시스템은 엔진(10)(엔진 블록의 워터 재킷 등)을 통과하여 엔진 열을 공급받은 냉각수(엔진을 냉각시킨 냉각수)를 통과시켜 차량 실내로 토출되는 공기와의 열교환을 통해 차량 실내에 열을 제공하는 히터코어(20)를 포함한다.
즉, 발열원이 되는 엔진(10), 상기 엔진(10)을 통과한 냉각수와 차량 실내에 토출되는 공기 간의 열교환을 통해 차량 실내에 난방용 열을 제공하기 위한 히터코어(20), 상기 엔진(10)을 통과한 냉각수와 외기 간의 열교환을 통해 엔진(10)의 열을 방출하기 위한 라디에이터(30), 그리고 구동부품의 작동유, 예컨대 구동모터(62)에 연결된 기어박스(61)(변속기 등)를 승온시키거나 냉각시키기 위하여 기어박스(61)의 작동유인 오일과 냉각수 간의 열교환이 이루어지는 열교환기(40)(오일↔냉각수 간 열교환기)가 구비되어 있다.
또한 상기 히터코어(20), 엔진(10), 열교환기(40), 라디에이터(30) 사이를 냉각수가 순환하도록 연결되는 냉각수 라인(51), 냉각수 라인(51)에서 냉각수를 펌핑하여 순환시키기 위한 냉각수 펌프(50), 상기 라디에이터(30)를 선택적으로 통과하도록 냉각수의 흐름을 제어하는 써모스탯(52), 그리고 상기 열교환기(40)와 기어박스(61) 간에 오일 순환을 위하여 연결되는 오일 라인(열교환 매체 라인)(41)이 구비되어 있다.
이러한 구성에서 냉각수 펌프(50)로는 엔진(10)이 정지되고 난 뒤에도 냉각수를 펌핑하여 압송시킬 수 있도록 전동식 워터펌프가 사용되고, 오일과 냉각수 간의 열교환이 이루어지는 상기 열교환기(40)로는 냉각수와 오일 간의 열교환을 통해 구동부품, 즉 기어박스(61)의 오일을 냉각시키는 통상의 열교환기(40)가 될 수 있으나, 냉각수를 이용하여 기어박스(61)의 오일을 승온시키는 AT 워머가 될 수도 있다.
기본적으로 통상의 AT 워머(Auto Transmission Fluid warmer)는 냉각수를 열 매체로 이용하는 자동변속기 오일 승온장치로서, 냉각수와 자동변속기의 오일을 통과시켜 냉각수를 이용해 오일을 신속히 승온시킴으로써 자동변속기의 동력전달 효율을 향상시킬 목적으로 사용되고 있다.
이러한 AT 워머는 자동변속기의 오일을 냉각수를 이용하여 냉각시키는 역할도 하므로, 본 발명에서는 AT 워머와 같은 열교환기(40)가 오일과 냉각수 간의 열교환을 통해 냉각수의 온도를 승온시키고, 열교환기(40)를 통과한 냉각수가 히터코어(20)로 공급되도록 하여 차량 실내 난방에 사용되도록 한다.
즉, 열교환기(40)에서 승온된 냉각수가 히터코어(20)를 통과하도록 하여, 냉각수와 공기 간의 열교환을 통해 공기를 승온 시킨 뒤 차량 실내에 토출함으로써 실내 난방이 이루어지도록 하는 것이다.
또한 상기 열교환기(40)로 차량의 엔진(10)에서 배출되는 배기가스와 냉각수, 오일 간의 상호 열교환이 이루어지는 배기열 회수장치가 사용될 수도 있다.
상기 배기열 회수장치는 배기가스와 냉각수, 오일 간의 상호 열교환이 이루어지도록 구성되는 것으로서, 배기가스로부터 폐기되는 배기열을 냉각수와 오일에 전달하여 회수하도록 구성되며, 이는 배기열로 냉각수와 오일을 승온시켜, 승온된 냉각수를 실내 난방에, 승온된 오일을 자동변속기를 승온시키는데 유용하게 활용될 수 있다.
상기 배기열 회수장치는 엔진(10)의 구동시 엔진으로부터 배출되는 배기가스를 이용하여 냉각수를 승온시키는데, 이때 승온된 냉각수를 히터코어(20)에 공급하여 공기와의 열교환을 통해 실내 난방이 이루어지도록 한다.
또한 엔진(10)의 정지시에는 후술하는 바와 같이 오일에 의해 냉각수를 승온시키며, 이때 승온된 냉각수를 히터코어(20)에 공급하여 공기와의 열교환을 통해 실내 난방이 이루어지도록 한다.
이와 같이 본 발명에서는 엔진(10)을 냉각시키는 엔진 냉각수와 구동부품(예컨대, 기어박스 등)을 냉각시키기 위한 열교환 매체(기어박스의 오일)가 상호 열교환을 위하여 하나의 열교환기(40)를 통과하도록 구성되고, 또한 이때 엔진 냉각수를 순환시키는 하나의 펌프, 즉 상기의 냉각수 펌프(50)만을 이용하여 시스템이 구성될 수 있다.
즉, 열교환기(40)를 통과하는 열교환 매체(냉각수와 오일)의 순환에 있어서 냉각수를 순환시키는 엔진 냉각수 펌프(50)만으로 열교환기(40)의 매체 순환이 이루어지도록 구성되는 것이다.
본 명세서에서 구동부품이 변속기를 포함한 기어박스(61)인 것으로 예를 들어 설명하고 있으므로, 구동부품을 냉각시키는 열교환 매체가 오일임을 예로 하여 설명하고 있으나, 구동부품이 수냉식을 이용하는 경우라면 상기 매체가 물이 될 수도 있고, 공냉식이라면 공기가 될 수 있으며, 그 밖에 구동부품의 냉각을 위해 구동부품으로부터 열을 전달받게 되는 다른 통상의 열교환 매체가 될 수도 있다.
한편, 냉각수 라인(51)은 냉각수 펌프(50)가 설치된 엔진(10) 전단의 위치에서 분기되어, 두 라인 중 하나는 엔진(10)의 냉각수 입구로, 분기된 다른 하나의 냉각수 라인(51a)은 열교환기(40)의 입구로 연결되고, 열교환기(40)의 출구에 연결된 냉각수 라인이 엔진(10)의 냉각수 출구에 연결된 냉각수 라인(51)과 합쳐져 히터코어(20)의 입구로 연결된다.
이에 냉각수 펌프(50)가 구동되면, 냉각수 중 일부는 열교환기(40)를 통과한 뒤 히터코어(20)로, 그 나머지의 냉각수는 엔진(10)을 통과한 뒤 히터코어(20)로 공급되게 된다.
또한 본 발명에서는 냉각수 라인(51)에서 엔진(10)의 냉각수 입구단 또는 엔진(10)의 냉각수 출구단 위치에 냉각수가 엔진(10)을 통과하지 않고 열교환기(40)만을 통과하도록 냉각수를 선택적으로 차단하기 위한 바이패스밸브(53)가 설치된다.
도 2a는 바이패스밸브(53)가 엔진(10)의 냉각수 입구단 측 냉각수 라인(51)에, 도 2b는 냉각수 출구단 측 냉각수 라인(51)에 각각 설치된 실시예를 나타낸다.
상기 바이패스밸브(53)로는 제어기(미도시됨)의 제어신호에 따라 개폐 제어되는 전자식 밸브가 사용될 수 있으며, 제어기는 엔진(10)의 구동/정지 상태에 따라 바이패스밸브(53)의 개폐 동작을 제어하게 된다.
우선, 도 3에 나타낸 바와 같이, 엔진(10)이 구동하고 있는 상태에서는 제어기가 바이패스밸브(53)를 개방하여 냉각수가 엔진(10)을 통과하면서 순환되도록 하고, 이에 냉각수가 엔진(10)을 냉각하면서 엔진(10)의 열을 전달받은 뒤 히터코어(20)로 공급되게 된다.
이에 히터코어(20)에서는 냉각수와 공기 간의 열교환이 이루어지면서 공기를 승온시키고, 이 승온된 공기가 차량 실내로 토출되면서 실내 난방이 이루어지게 된다.
즉, 엔진(10)의 열을 실내 난방에 이용하게 되는 것이며, 이때, 냉각수의 일부는 오일과의 열교환이 이루어지도록 분기된 냉각수 라인(51a)을 통해 열교환기(40)로도 공급된다.
반면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 구동모터(62)로만 주행하는 EV 모드로 차량이 주행할 때와 같이 엔진(10)이 정지한 상황에서는 제어기가 바이패스밸브(53)를 닫아 냉각수가 엔진(10)을 통과하지 않고 바이패스되도록 한다.
이에 따라, 열교환기(40)에서 오일과의 열교환을 통해 승온된 냉각수가 히터코어(20)로 공급되면서 실내 난방이 이루어질 때, 냉각수가 엔진(10)을 통과하지 않고 열교환기(40)만을 거쳐 히터코어(20)로 공급되므로, 정지된 엔진(10)이 차가워지더라도 냉각수의 열이 엔진(10)에는 열이 전달되지 않게 되어 난방 성능이 증대될 수 있게 된다.
즉, 엔진(10)을 통과하지 않도록 냉각수를 바이패스시켜 차가워진 엔진(10)에 의해 냉각수가 냉각되지 않도록 하는 것이며, 냉각수가 엔진(10)을 통과하지 않도록 차단되므로 엔진(10)에 의해 냉각수가 냉각되는 일이 없게 되어, 종래와 같이 냉각수가 엔진(10)을 항상 통과할 때보다 냉각수의 온도를 높일 수 있게 되고, 이로써 히터코어(20)에서 방출되는 열량을 증대시킬 수 있다.
물론, 엔진(10)의 온도를 승온시키는 것이 필요할 때는 바이패스밸브(53)를 열어 냉각수가 엔진(10)을 통과하도록 하며, 이때 열교환기(40)에서 승온된 냉각수가 엔진(10)을 통과하게 된다.
이와 같이 하여, 본 발명에 따르면, EV 모드 주행시와 같이 엔진(10) 구동이 정지된 상태에서는 바이패스밸브(53)를 작동시켜 냉각수가 엔진(10)을 바이패스한 뒤 열교환기(40)와 히터코어(20)만을 통과하도록 냉각수의 흐름을 제어함으로써, 실내 난방에 사용되는 냉각수의 온도가 엔진에 의해 낮아지는 것을 방지하고, 이로써 엔진 정지시의 난방 성능을 더욱 증대시킬 수 있게 된다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
10 : 엔진 20 : 히터코어
30 : 라디에이터 40 : 열교환기
41 : 오일 라인(열교환 매체 라인) 50 : 냉각수 펌프
51 : 냉각수 라인 52 : 써모스탯
53 : 바이패스밸브 61 : 기어박스(변속기)
62 : 구동모터

Claims (9)

  1. 엔진(10)을 통과한 냉각수와 차량 실내에 토출되는 공기 간의 열교환으로 차량 실내에 난방을 위한 열을 제공하는 히터코어(20)와, 구동부품을 통과하는 열교환 매체와 냉각수 간의 열교환이 이루어지는 열교환기(40)와, 엔진(10)과 히터코어(20), 열교환기(40) 사이에 냉각수가 순환되도록 하기 위한 냉각수 라인(51)과, 냉각수 라인(51)에 설치되는 냉각수 펌프(50)와, 열교환기(40)와 구동부품 간에 열교환 매체가 순환되도록 하기 위한 열교환 매체 라인(41)을 포함하는 하이브리드 차량용 열 관리 시스템에 있어서,
    엔진(10)측 냉각수 라인(51)에 설치되어 엔진(10)의 구동 및 정지 상태에 따라 제어기에 의해 개폐 제어되는 바이패스밸브(53)를 더 포함하고,
    엔진(10) 정지시 냉각수가 엔진을 통과하지 않고 열교환기(40)만을 통과하도록 바이패스밸브(53)를 제어하여,
    상기 열교환기(40)에서 승온 후 실내 난방을 위해 히터코어(20)에 공급되는 냉각수가 엔진(10)에 의해 냉각되는 것을 방지하도록 된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 열 관리 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 바이패스밸브(53)는 냉각수 라인(51)에서 엔진(10)의 냉각수 입구단 또는 출구단에 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 열 관리 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 열교환기(40)는 열교환 매체로서 자동변속기의 오일과 상기 냉각수 간의 열교환이 이루어지도록 구비되는 AT 워머인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 열 관리 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 열교환기(40)는 엔진(10)에서 배출되는 배기가스와 냉각수, 상기 열교환 매체로서 오일 간의 상호 열교환이 이루어지는 배기열 회수장치인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 열 관리 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각수를 순환시키기 위한 엔진 냉각수 펌프만으로 열교환기(40)의 매체 순환이 이루어지도록 된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 열 관리 시스템.
  6. 엔진(10)을 통과한 냉각수와 차량 실내에 토출되는 공기 간의 열교환으로 차량 실내에 난방을 위한 열을 제공하는 히터코어(20)와, 구동부품을 통과하는 열교환 매체와 냉각수 간의 열교환이 이루어지는 열교환기(40)와, 엔진(10)과 히터코어(20), 열교환기(40) 사이에 냉각수가 순환되도록 하기 위한 냉각수 라인(51)과, 냉각수 라인(51)에 설치되는 냉각수 펌프(50)와, 열교환기(40)와 구동부품 간에 열교환 매체가 순환되도록 하기 위한 열교환 매체 라인(41)을 포함하는 하이브리드 차량의 열 관리 시스템에서, 냉각수가 엔진(10)을 선택적으로 통과하도록 제어기에 의해 개폐 제어되는 바이패스밸브(53)를 엔진(10)측 냉각수 라인(51)에 설치하고,
    상기 제어기가 엔진(10) 정지시에는 냉각수가 엔진(10)을 통과하지 않고 열교환기(40)만을 통과하도록 상기 바이패스밸브(53)를 제어하여,
    상기 열교환기(40)에서 승온 후 실내 난방을 위해 히터코어(20)에 공급되는 냉각수가 엔진(10)에 의해 냉각되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 열 관리 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 바이패스밸브(53)는 냉각수 라인(51)에서 엔진(10)의 냉각수 입구단 또는 출구단에 설치되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 열 관리 방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 열교환기(40)는 열교환 매체로서 자동변속기의 오일과 상기 냉각수 간의 열교환이 이루어지도록 구비되는 AT 워머인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 열 관리 방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 열교환기(40)는 엔진(10)에서 배출되는 배기가스와 냉각수, 상기 열교환 매체로서 오일 간의 상호 열교환이 이루어지는 배기열 회수장치인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 열 관리 방법.
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