KR101451202B1 - Structure for Controling a Hydraulic Pump for Engine Cooling Fan of Hybrid Bus - Google Patents

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Abstract

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 창안된 것으로서, 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프의 제어 구조에 있어서, 아이들시 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프를 하이브리드 차량의 트랜스미션 PTO로부터 제공되는 동력으로 구동되도록 하고, 엔진 정지시에는 차량의 전동모터로부터 공급되는 동력으로 유압펌프를 구동시킴으로써, 엔진 정지시에도 하이브리드 버스의 엔진 냉각 팬을 작동시켜 엔진 냉각 수온을 관리할 수 있도록 하는 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프의 제어 구조에 관한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a control structure of a hydraulic pump for driving an engine cooling fan of a hybrid bus, So that the engine cooling fan of the hybrid bus can be operated to stop the engine cooling water temperature even when the engine is stopped by driving the hydraulic pump by the power supplied from the electric motor of the vehicle when the engine is stopped To a control structure of a hydraulic pump for driving an engine cooling fan of a hybrid bus.

Description

하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프의 제어 구조 {Structure for Controling a Hydraulic Pump for Engine Cooling Fan of Hybrid Bus}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a control system of a hydraulic pump for driving an engine cooling fan of a hybrid bus,

본 발명은 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프의 제어 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 아이들시 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프를 하이브리드 차량의 트랜스미션 PTO로부터 제공되는 동력으로 구동되도록 하고, 엔진 정지시에는 차량의 전동모터로부터 공급되는 동력으로 유압펌프를 구동시킴으로써, 엔진 정지시에도 하이브리드 버스의 엔진 냉각 팬을 작동시켜 엔진 냉각 수온을 관리할 수 있도록 하는 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프의 제어 구조에 관한 것이다.
The present invention relates to a control structure of a hydraulic pump for driving an engine cooling fan of a hybrid bus, and more particularly, to a control structure of a hydraulic pump for driving an engine cooling fan of an idle-time hybrid bus, by a power supplied from a transmission PTO of a hybrid vehicle And the engine cooling fan of the hybrid bus is operated even when the engine is stopped by driving the hydraulic pump by the power supplied from the electric motor of the vehicle when the engine is stopped, To a control structure of a hydraulic pump for driving a fan.

일반적으로, 하이브리드 차량은 엔진과 모터를 차량의 동력원으로 구비하여 연비 향상을 도모하는 기술로서, 최근에는 버스에도 적용되어 하이브리드 버스가 개발되어 사용되고 있다.2. Description of the Related Art Generally, a hybrid vehicle is a technology for improving fuel economy by providing an engine and a motor as power sources of a vehicle. Recently, a hybrid bus has been developed and used.

상기 하이브리드 버스는 엔진을 냉각하기 위한 팬 구동시스템으로 유압펌프에 의하여 생성되는 유압을 통상적으로 이용한다. 상기와 같은 유압식 팬 구동시스템은 일반적으로 차량의 엔진과 벨트로 연결되어 동력을 전달받는 벨트구동방식을 통하여 상기 엔진으로부터 동력원을 제공받도록 이루어진다.The hybrid bus typically uses the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump as a fan drive system for cooling the engine. The above-described hydraulic fan drive system is generally configured to receive a power source from the engine through a belt drive system that is connected to an engine and a belt of a vehicle and receives power.

그러나, 상기와 같이 벨트구동방식으로 작동하는 유압펌프는 엔진 정지시, 예를 들어, ISG(IDLE STOP & GO)에 의한 엔진 정지시에는 상기 엔진으로부터 동력을 전달받는 상기 유압펌프 역시 정지하기 때문에, 엔진 냉각팬이 구동되지 않아 엔진 잠열에 의하여 냉각 수온이 상승하게 되는 문제가 있었으며, 이러한 문제는 ISG 사용 불가조건(엔진냉각수온 98도 이상)까지 도달하게 되어 여름철에 ISG 기술의 사용율의 저하로 이어지는 단점이 있었다.However, since the hydraulic pump that operates in the belt drive mode stops the hydraulic pump that receives power from the engine when the engine is stopped, for example, when the engine is stopped by the ISG (IDLE STOP & GO) The engine cooling fan was not driven and the cooling water temperature rises due to the latent heat of the engine. Such a problem has reached the condition that the ISG can not be used (engine coolant temperature is over 98 degrees), which leads to a decrease in the usage rate of ISG technology in summer There were disadvantages.

또한, 하이브리드 버스에 구비된 전동모터가 가지는 운동에너지를 전기에너지로 바꾸어 이를 전원으로 되돌림으로서 제동을 행하는 회생제동조건(전기식 리타더)중, 배터리 충전율(SOC)이 80% 이상의 경우에는 더 이상 회생제동이 불가능하도록 이루어진다. 따라서, 상기 전동모터로부터 제공되는 회생에너지를 활용하지 못하고, 이에따라, 보조제동성능이 저하되어 브레이크 패드 및 디스크 소모량이 증가하는 단점이 있었다. Further, when the battery charging rate (SOC) is 80% or more of the regenerative braking conditions (electric retarder) for braking by converting the kinetic energy of the electric motor provided in the hybrid bus to electric energy and returning the electric energy to the electric power, Braking is not possible. Therefore, the regenerative energy provided from the electric motor can not be utilized, and the auxiliary braking performance is deteriorated, resulting in an increase in brake pad and disk consumption.

또한, 상기 유압펌프의 구동에 있어서, 통상적으로 상기 유압펌프는 최고 구동토크에 제한이 있기 때문에, 팬 사이즈 및 구동토크 증대시 상기 벨트의 내구력 저하로 상품성이 악화될 수 있는 문제가 있었다.
Further, in driving the hydraulic pump, since there is a limitation on the maximum drive torque of the hydraulic pump, there is a problem that the durability of the belt may deteriorate when the fan size and the drive torque are increased.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 창안된 것으로서, 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프의 제어 구조에 있어서, 아이들시 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프를 하이브리드 차량의 트랜스미션 PTO로부터 제공되는 동력으로 구동되도록 하고, 엔진 정지시에는 차량의 전동모터로부터 공급되는 동력으로 유압펌프를 구동시킴으로써, 엔진 정지시에도 하이브리드 버스의 엔진 냉각 팬을 작동시켜 엔진 냉각 수온을 관리할 수 있도록 하는 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프의 제어 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a control structure of a hydraulic pump for driving an engine cooling fan of a hybrid bus, So that the engine cooling fan of the hybrid bus can be operated to stop the engine cooling water temperature even when the engine is stopped by driving the hydraulic pump by the power supplied from the electric motor of the vehicle when the engine is stopped And to provide a control structure of a hydraulic pump for driving an engine cooling fan of a hybrid bus.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여,According to an aspect of the present invention,

하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프의 제어 구조에 있어서, 상기 유압펌프는, 아이들(Idle)시 트랜스미션 PTO로부터 동력을 제공받아 동작하도록 이루어지되, 상기 하이브리드 버스의 엔진 정지시 상기 하이브리드 버스에 구비된 전동모터에 의하여 동력을 제공받아 동작하도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.A control structure of a hydraulic pump for driving an engine cooling fan of a hybrid bus, wherein the hydraulic pump is operated by receiving power from a transmission PTO in an idle state, And is operated by being supplied with power by an electric motor provided therein.

또한, 상기 유압펌프와 연결되어 유압을 저장할 수 있는 어큐뮬레이터를 더 구비하고, 상기 유압펌프로부터 생성되는 유압은 상기 어큐뮬레이터에 제공되어 선 저장되고, 상기 어큐뮬레이터에 저장된 유압이 팬 구동을 위한 팬 구동 모터로 공급되는 것을 특징으로 한다.The accumulator may further include an accumulator connected to the hydraulic pump to store the hydraulic pressure. The hydraulic pressure generated from the hydraulic pump is supplied to the accumulator and stored in the accumulator. The hydraulic pressure stored in the accumulator is supplied to the fan driving motor Is supplied.

또한, 차량의 회생제동시 발생하는 제동력에 의하여 상기 유압펌프가 구동되고, 상기 유압펌프에서 생성된 유압은 상기 어큐뮬레이터에 저장되도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.Further, the hydraulic pump is driven by a braking force generated when the vehicle is regeneratively braked, and the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump is stored in the accumulator.

또한, 차량의 엔진 정지시, 상기 어큐뮬레이터에 저장된 유압이 선 공급되고, 상기 어큐뮬레이터에 저장된 유압이 소모된 이후에 상기 전기모터가 작동하여 유압모터를 구동시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the hydraulic pressure stored in the accumulator is supplied when the engine is stopped, and the electric motor is operated after the hydraulic pressure stored in the accumulator is consumed to drive the hydraulic motor.

또한, 상기 유압펌프는 상기 트랜스미션 PTO 및 상기 전동모터와 기어구동식으로 연결되는 것을 특징으로 한다.
Further, the hydraulic pump is connected to the transmission PTO and the electric motor in a gear-driven manner.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 다음과 같은 장점을 제공한다.The present invention having the above-described configuration provides the following advantages.

차량의 회생제동시에는 회생제동에 의하여 발생하는 제동력에 의하여 유압펌프가 가동되고, 이에 따라 상기 유압펌프는 유압을 제공하기 위하여 구비된 오일탱크로부터 오일을 제공받아 유압을 생성함으로써, 보조제동성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The regenerative braking force generated by the regenerative braking of the vehicle causes the hydraulic pump to operate. Accordingly, the hydraulic pump receives the oil from the oil tank provided to provide the hydraulic pressure to generate the hydraulic pressure, There is an effect that can be improved.

또한, 회생제동이 불가능한 조건, 예를 들어, 배터리 충전율이 80% 이상인 경우에도 상기 유압펌프와 어큐뮬레이터를 통하여 유압에너지를 축적할 수 있으므로, 하이브리드 차량의 회생제동력의 활용이 증대되고, 배터리 충전률 80% 이상에서도 보조제동성능이 확보될 수있다.Further, even when the regenerative braking is not possible, for example, even when the battery filling rate is 80% or more, the hydraulic energy can be accumulated through the hydraulic pump and the accumulator, so that utilization of the regenerative braking force of the hybrid vehicle is increased, %, The auxiliary braking performance can be secured.

또한, ISG 등에 의하여 엔진이 정지되어 엔진 냉각수온이 상승하는 상황에서도 전동모터 또는 어큐뮬레이터로부터 유압이 제공되어 팬을 강제로 가동시킬 수 있으므로, ISG 사용율 및 작동시간 증대에 따른 연비 향상 효과를 획득할 수 있다.Further, even in a situation where the engine is stopped by the ISG or the like and the engine cooling water temperature rises, the oil pressure is supplied from the electric motor or the accumulator to forcibly operate the fan, so that the fuel efficiency improvement effect have.

또한, 상기 유압펌프를 트랜스미션 PTO 및 전동모터와 기어구동식으로 연결함으로써, 종래의 벨트 구조의 내구력 저하 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
Further, by connecting the hydraulic pump to the transmission PTO and the electric motor in a gear-driven manner, it is possible to solve the problem of the durability deterioration of the conventional belt structure.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프의 제어 구조를 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프의 제어 구조의 구동시 상황별로 유압의 제공 경로를 나타낸다.1 is a block diagram showing a control structure of a hydraulic pump for driving an engine cooling fan of a hybrid bus according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a supply path of a hydraulic pressure according to a driving state of a control structure of a hydraulic pump for driving an engine cooling fan of a hybrid bus according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프의 제어 구조는 하이브리드 버스에 있어서, ISG등의 사용에 의하여 차량의 엔진이 정지하는 상황에서 엔진 냉각팬이 구동을 정지하는 것을 방지하기 위하여 전기모터 또는 트랜스미션 PTO(30)를 상기 엔진 냉각팬의 동력으로 사용하고, 상기 전기모터와 상기 엔진 냉각팬은 기어 구동에 의하여 구동력을 전달받을 수 있도록 구성하고, 따라서, 회생제동시에도 유압펌프가 정상적으로 작동하기 때문에 보조제동성능을 향상하고 차량 유지비용을 저감하는 효과를 제공한다.The control structure of the hydraulic pump for driving the engine cooling fan of the hybrid bus according to the preferred embodiment of the present invention is such that when the engine of the vehicle is stopped by the use of the ISG or the like in the hybrid bus, The electric motor or the transmission PTO 30 is used as the power of the engine cooling fan, and the electric motor and the engine cooling fan are configured to be able to receive the driving force by gear driving, Also provides the effect of improving the auxiliary braking performance and reducing the maintenance cost of the vehicle because the hydraulic pump operates normally.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프의 제어 구조는 도 1에 블럭도로 도시된다.The control structure of the hydraulic pump for driving the engine cooling fan of the hybrid bus according to the preferred embodiment of the present invention is shown in FIG. 1 as a block diagram.

도시된 바와 같이, 본 발명의 유압펌프(10)는 종래의 유압펌프(10)의 구동을 위하여 연결되었던 엔진 대신에, 전동모터(20) 또는 트랜스미션 PTO(30)와 연결되어 상기 전동모터(20)또는 트랜스미션으로부터 동력이 제공되며, 그 연결방식에 있어서도 종래의 벨트가 아닌 기어(gear)를 통하여 상기 동력을 전달받도록 이루어진다.The hydraulic pump 10 of the present invention is connected to the electric motor 20 or the transmission PTO 30 in place of the engine that has been connected for driving the conventional hydraulic pump 10, ) Or from a transmission, and in the connection mode, the power is transmitted through a gear, not a conventional belt.

따라서, 상기와 같이 이루어지는 본 발명의 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프(10)의 제어 구조는 ISG등에 의하여 엔진이 정지하더라도, 차량의 배터리로부터 전원을 인가받아 동작하는 전동모터(20)의 구동에 의하여 엔진냉각 팬이 정상 작동하므로, 엔진 냉각수온을 유지할 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the control structure of the hydraulic pump 10 for driving the engine cooling fan of the hybrid bus according to the present invention as described above can be applied to an electric motor 20 operated by receiving power from the battery of the vehicle, The engine cooling fan is normally operated by the driving of the engine, and the engine cooling water temperature can be maintained.

한편, 본 발명은 상기 유압펌프(10)로부터 생성되는 유압을 저장하기 위하여 어큐뮬레이터(미도시)가 더 구비된다. 상기 어큐뮬레이터는 상기 유압펌프(10)로부터 제공되는 유압을 일시적으로 저장하기 위하여 구비되며, 상기 어큐뮬레이터를 통하여 배터리 충전량 80%이상인 상황에서 전기모터에 의하여 구동되는 상기 유압펌프(10)에 의하여 생성되는 유압에너지를 저장하도록 이루어진다.
In the meantime, the present invention further includes an accumulator (not shown) for storing the hydraulic pressure generated from the hydraulic pump 10. The accumulator is provided to temporarily store the hydraulic pressure supplied from the hydraulic pump 10, and the accumulator controls the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump 10, which is driven by the electric motor, Energy is stored.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프(10)의 제어 구조의 구동시 상황별로 유압의 제공 경로를 나타낸다.FIG. 2 is a view showing a supply path of the hydraulic pressure according to the driving situation of the control structure of the hydraulic pump 10 for driving the engine cooling fan of the hybrid bus according to the preferred embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 차량의 회생제동시에는 회생제동에 의하여 발생하는 제동력에 의하여 유압펌프(10)가 가동되고, 이에 따라 상기 유압펌프(10)는 유압을 제공하기 위하여 구비된 오일탱크로부터 오일을 제공받아 유압을 생성한다. 상기 유압펌프(10)에서 생성된 유압은 어큐뮬레이터(40)로 제공되어 상기 어큐뮬레이터(40)에 저장된다.As shown in the drawing, the hydraulic pump 10 is operated by the braking force generated by the regenerative braking at the time of regenerative braking of the vehicle, and accordingly, the hydraulic pump 10 supplies the oil from the oil tank And generates hydraulic pressure. The hydraulic pressure generated by the hydraulic pump 10 is supplied to an accumulator 40 and is stored in the accumulator 40.

따라서, 하이브리드 차량의 회생제동력의 활용이 증대되고, 배터리 충전률 80% 이상에서도 보조제동성능이 확보될 수있다.
Therefore, utilization of the regenerative braking force of the hybrid vehicle is increased, and auxiliary braking performance can be ensured even when the battery charging rate is 80% or more.

한편, ISG 등에 의하여 엔진이 정지되는 상황, 보다 상세하게는, 차량의 ISG상태에서 냉각 수온이 98도 이상으로 증가하는 상황에서는 상기 어큐뮬레이터(40)에 저장된 유압 또는 차량의 전기모터를 구동하여 생성되는 동력을 이용하여 유압이 생성된다. 이 경우에서는, 바람직하게는, 상기 어큐뮬레이터(40)에 저장된 유압이 우선적으로 압력제어장치를 거쳐 유압모터로 제공되고, 이후 상기 전기모터가 구동되어 유압을 생성하도록 이루어진다. 따라서, 상기와 같이 ISG 상황에서도 엔진의 냉각수온이 관리가 가능하여 ISG사용율이 증대되는 효과를 획득할 수 있다.
On the other hand, in a situation where the engine is stopped by the ISG or the like, more specifically, when the cooling water temperature increases to 98 degrees or more in the ISG state of the vehicle, the oil pressure generated in the accumulator 40 or the electric motor of the vehicle Hydraulic pressure is generated using power. In this case, preferably, the hydraulic pressure stored in the accumulator 40 is first supplied to the hydraulic motor via the pressure control device, and then the electric motor is driven to generate the hydraulic pressure. Therefore, the cooling water temperature of the engine can be controlled even in the ISG state as described above, and the effect of increasing the use rate of the ISG can be obtained.

이상으로 본 발명의 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프(10)의 제어 구조의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 특정한 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도, 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
Although the preferred embodiments of the control structure of the hydraulic pump 10 for driving the engine cooling fan of the hybrid bus of the present invention have been described in detail above, the present invention is merely a specific example for the purpose of facilitating understanding of the present invention, It is not intended to limit the scope of the invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

10: 유압펌프
20: 전동모터
30: 트랜스미션 PTO
40: 어큐뮬레이터10: Hydraulic pump
20: Electric motor
30: Transmission PTO
40: accumulator

Claims (5)

하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프의 제어 구조에 있어서,
상기 유압펌프는,
아이들(Idle)시 트랜스미션 PTO로부터 동력을 제공받아 동작하도록 이루어지되,
상기 하이브리드 버스의 엔진 정지시 상기 하이브리드 버스에 구비된 전동모터에 의하여 동력을 제공받아 동작하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프의 제어 구조.
A control structure of a hydraulic pump for driving an engine cooling fan of a hybrid bus,
The hydraulic pump includes:
And is operated to receive power from the transmission PTO in an idle state,
Wherein the hybrid bus is powered by an electric motor provided on the hybrid bus when the hybrid bus is stopped, and operates.
제 1항에 있어서,
상기 유압펌프와 연결되어 유압을 저장할 수 있는 어큐뮬레이터를 더 구비하고,
상기 유압펌프로부터 생성되는 유압은 상기 어큐뮬레이터에 제공되어 선 저장되고, 상기 어큐뮬레이터에 저장된 유압이 팬 구동을 위한 팬 구동 모터로 공급되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프의 제어 구조.
The method according to claim 1,
And an accumulator connected to the hydraulic pump to store the hydraulic pressure,
Wherein the hydraulic pressure generated from the hydraulic pump is supplied to the accumulator and stored in advance, and the hydraulic pressure stored in the accumulator is supplied to a fan driving motor for driving the fan. rescue.
제 2항에 있어서,
차량의 회생제동시 발생하는 제동력에 의하여 상기 유압펌프가 구동되고, 상기 유압펌프에서 생성된 유압은 상기 어큐뮬레이터에 저장되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프의 제어 구조.
3. The method of claim 2,
Wherein the hydraulic pump is driven by a braking force generated during regenerative braking of the vehicle, and the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump is stored in the accumulator.
제 2항에 있어서,
차량의 엔진 정지시,
상기 어큐뮬레이터에 저장된 유압이 상기 팬 구동 모터로 선 공급되고,
상기 어큐뮬레이터에 저장된 유압이 소모된 이후에 상기 전동모터가 작동하여 유압모터를 구동시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프의 제어 구조.
3. The method of claim 2,
When the engine is stopped,
The hydraulic pressure stored in the accumulator is supplied to the fan driving motor,
Wherein the electric motor is operated to drive the hydraulic motor after the hydraulic pressure stored in the accumulator is consumed. The control structure of the hydraulic pump for driving the engine cooling fan of the hybrid bus.
제 1항에 있어서,
상기 유압펌프는 상기 트랜스미션 PTO 및 상기 전동모터와 기어구동식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 버스의 엔진 냉각팬 구동을 위한 유압펌프의 제어 구조.The method according to claim 1,
Wherein the hydraulic pump is connected to the transmission PTO and the electric motor in a gear-driven manner, and the control structure of the hydraulic pump for driving the engine cooling fan of the hybrid bus.
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