KR101734769B1 - 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템은 복수 개의 압축 흡기 통로(110)의 외벽을 통과하는 외기와 열교환하여, 상기 압축 흡기 통로(110)의 내부를 통과하는 압축 흡기를 냉각하는 공냉부(100); 및 상기 압축 흡기 통로(110)의 외벽을 둘러싼 엔진냉각수와 상기 압축 흡기 통로(110)의 내부를 통과하는 압축 흡기를 열교환시켜, 상기 압축 흡기를 냉각시키는 수냉부(200);를 포함하는 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템에 있어서, 상기 열교환에 의해 가열된 상기 엔진냉각수와 오일을 열교환시켜, 상기 오일의 온도를 제어하는 오일온도 제어부(300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템 및 그 제어방법{HYBRID INTERCOOLER SYSTEM FOR CONTROLLING OIL TEMPERATURE AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}
본 발명은 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초기 시동시 패스트 웜업(FAST WARM UP)을 수행하고, 주행중에는 오일(엔진오일 또는 변속기 오일)의 온도를 최적 범위 내에서 유지하도록 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 터보차저는 엔진으로 공급되는 흡입공기를 배기가스의 배출력에 의해 압축하여 실린더 내에 공급함으로써, 기관의 흡기 충전 효율을 높이고, 평균 유효압력을 높여 출력을 증대시키는 과급구조이다.
이와 같은 터보차저는 통상 압축기와 터빈을 동축선상에 배치하여, 배기관을 통해 배출되는 배기가스의 배출력에 의해 터빈을 회전시켜 상기 터빈과 동축선상에 배치된 압축기를 회전시킴으로써, 흡기 매니폴드를 통해 유입되는 공기를 압축하여 실린더에 공급하는 구조이다.
한편, 상기와 같은 터보차저에 의해 압축된 공기는 고온화되어, 이를 그대로 연소실로 공급하면 공기밀도의 증대 비율이 감소하여 충전효율이 저하되거나 노킹을 유발하기가 쉽다. 이러한 과급된 공기의 온도를 낮추기 위해서 구비하는 것이 인터쿨러이다. 도 1은 종래의 인터쿨러를 설명하는 도면이다. 도 1을 참조할 때, 인터쿨러를 통과하면서 냉각된 흡입공기는 고밀도가 유지되고 저온화되어 연소력을 향상시키게 되는 것이다.
인터쿨러는 냉각방식에 따라서 통상 공냉식과 수냉식으로 나누어진다. 공냉식 인터쿨러는 과급된 공기가 다수개의 튜브를 통과하면서, 상기 튜브에 일체로 형성된 냉각핀을 통과하는 차가운 공기에 의해 냉각되는 구조이다. 이에 비해 수냉식 인터쿨러는 상기 튜브와 접하는 냉각유로에 의해 냉각되는 구조이다.
상기와 같은 종래의 공냉식 인터쿨러는 냉각효율이 좋으나, 외기온의 변화 등에 의해 안정적인 효율을 기대하기 어려운 문제점이 있었다. 또한, 상기와 같은 수냉식 인터쿨러는 안정적인 효율을 유지할 수 있으나, 공냉식에 비해 냉각효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
한편, 엔진 초기 시동시에는 변속기 오일의 점도가 높아, 변속기의 마찰 저항이 증가하게 된다. 이러한 마찰 저항을 최소화하기 위해, 초기 시동시 변속기 오일을 웜 업(Warm Up) 함으로써 오일의 점도를 낮출 수 있다. 이와 같이 초기 시동시 빠르게 변속기 오일을 웜 업(Warm Up) 하는 것을 패스트 웜 업(FAST WARM UP)이라고 하며, 이를 위해 종래에는 별도의 ATF 워머(AUTOMATIC TRANSMISSION FLUID WARMER)를 장착하였다. 즉, ATF 워머는 고온으로 승온된 엔진냉각수를 이용하여 변속기 오일을 웜 업하는 장비로서, 엔진냉각수가 승온되기 전까지는 변속기 오일을 충분히 웜 업할수 없는 문제점이 있다. 또한, 별도의 ATF 워머의 장착으로 인해, 차량의 작업공수 및 소요비용이 상승하는 문제점이 있었다.
또한, 변속기 오일이 지나치게 과열되면 그 윤활성능이 떨어지고, 오일 자체도 변질되므로, 종래 차량에서는 별도로 오일을 냉각할 수 있는 오일쿨러가 요구되었다. 상기와 같은 오일쿨러는 라디에이터(쿨링모듈)에 내장될 수도 있고(도 3 참조), 라디에이터(쿨링모듈)의 정면에 별도로 위치할 수도 있다(도 4 참조). 상기와 같은 오일쿨러는 변속기와 별도의 호스(오일 유입호스 및 오일 유출호스)에 의해, 오일을 교환할 수 있도록 연결되어 있었다(도 2 참조). 그러나 상기와 같이 별도의 오일쿨러를 장착함으로 인해, 종래에는 차량의 작업공수 및 소요비용이 상승하는 문제점이 있었다.
등록실용신안공보 제20-0094280호 (1996.02.02)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 공냉부 및 수냉부가 일체로 형성된 하이브리드형 인터쿨러를 제공하고, 특히 수냉부에서의 폐열을 활용하여 초기시동시 오일(엔진오일 또는 변속기오일)의 패스트 웜 업(FAST WARM UP)을 수행하면서도 주행중에는 오일(엔진오일 또는 변속기 오일)의 온도를 최적 범위 내에서 유지하도록 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템은 복수 개의 압축 흡기 통로(110)의 외벽을 통과하는 외기와 열교환하여, 상기 압축 흡기 통로(110)의 내부를 통과하는 압축 흡기를 냉각하는 공냉부(100); 및 상기 압축 흡기 통로(110)의 외벽을 둘러싼 엔진냉각수와 상기 압축 흡기 통로(110)의 내부를 통과하는 압축 흡기를 열교환시켜, 상기 압축 흡기를 냉각시키는 수냉부(200);를 포함하는 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템에 있어서, 상기 열교환에 의해 가열된 상기 엔진냉각수와 오일을 열교환시켜, 상기 오일의 온도를 제어하는 오일온도 제어부(300);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하이브리드형 인터쿨러 시스템은 상기 수냉부(200)가 상기 압축 흡기 통로(110)의 입구 측에 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 하이브리드형 인터쿨러 시스템은 상기 수냉부(200)가 상기 압축 흡기 통로(110)의 출구 측에 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 수냉부(200)는, 상기 압축 흡기 통로(110)를 둘러싼 냉각수탱크(210); 상기 냉각수탱크(210)에 냉각된 엔진냉각수를 공급하는 냉각수 순환 펌프(220); 상기 냉각수탱크(210)에 엔진냉각수를 공급하는 냉각수 유입라인(230); 및 상기 냉각수탱크(210)에서 열교환된 엔진냉각수를 배출하는 냉각수 유출라인(240);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 오일온도 제어부(300)는, 상기 압축 흡기 통로(110)와 상기 냉각수탱크(210) 사이에 배치되어, 가열된 엔진냉각수와 오일을 열교환하는 오일 열교환기(310); 상기 오일 열교환기(310)에 오일을 공급하는 오일 유입라인(320); 및 상기 오일 열교환기(310)에서 열교환된 오일을 배출하는 오일 유출라인(330);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 오일 열교환기(310)는, 외벽을 둘러싼 엔진냉각수와 내부를 통과하는 오일이 열교환되는 복수 개의 오일 통로(311); 상기 오일 유입라인(320)과 연통되어, 상기 오일 통로(311)에 오일을 공급하는 오일 유입부(312); 및 상기 오일 유출라인(330)과 연통되어, 상기 오일 통로(311)를 통과한 오일이 유출되는 오일 유출부(313);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 복수 개의 오일 통로(311)는 서로 평행하게 배치되며, 상기 복수 개의 오일 통로(311)를 통과하는 오일의 유량이 서로 균등하도록, 상기 오일 유입부(312) 및 상기 오일 유출부(313)가 상기 복수 개의 오일 통로(311)와 연통되는 것을 특징으로 한다.
상기 오일은 엔진오일이고, 상기 오일 유입라인(320) 및 상기 오일 유출라인(330)은 엔진과 연통되는 것을 특징으로 한다.
상기 오일은 변속기 오일이고, 상기 오일 유입라인(320) 및 상기 오일 유출라인(330)은 변속기와 연통되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템의 제어방법은 오일 유출라인(330)에서의 오일의 온도 및 인터쿨러 시스템의 출구에서의 압축 흡기의 온도를 측정하는 단계(S100); 상기 오일의 온도가 기설정된 제 1 기준온도를 초과하는지 판단하는 단계(S200); 상기 오일의 온도가 기설정된 제 1 기준온도를 초과하는 경우에는, 상기 압축 흡기의 온도가 기설정된 제 2 기준온도를 초과하는지 판단하는 단계(S300); 및 상기 압축 흡기의 온도가 기설정된 제 2 기준온도를 초과하는 경우에는, 냉각수 순환 펌프(220)를 작동시키는 단계(S400);를 포함한다.
상기 하이브리드형 인터쿨러 시스템의 제어방법은, 상기 판단하는 단계(S200)에서 상기 오일의 온도가 기설정된 제 1 기준온도를 초과하지 않는 경우에는, 상기 냉각수 순환 펌프(220)의 작동을 중지하는 단계(S500);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하이브리드형 인터쿨러 시스템의 제어방법은, 상기 판단하는 단계(S300)에서 상기 압축 흡기의 온도가 기설정된 제 2 기준온도를 초과하지 않는 경우에는, 상기 중지하는 단계(S500)를 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 초기시동시 오일(엔진오일 또는 변속기오일)의 패스트 웜 업(FAST WARM UP)을 수행하면서도 주행중에는 오일(엔진오일 또는 변속기 오일)의 온도를 최적 범위 내에서 유지하도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 오일의 점도를 낮추어 마찰 저항을 감소시키고, 차량의 연비를 약 1.7% 이상 향상시킬 수 있다.
또한, 종래의 ATF 워머 및 오일쿨러를 대체할 수 있으므로, 차량의 작업공수 및 소요비용을 절감할 수 있다.
도 1 내지 도 4는 종래기술의 문제점을 설명하는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템의 배면사시도.
도 6은 본 발명에 따른 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템의 배면도.
도 7은 본 발명에서 수냉부의 확대도.
도 8은 본 발명에서 오일온도 제어부의 확대도.
도 9는 발명에 따른 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템의 제어방법의 순서도.
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명에 따른 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템의 배면사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템의 배면도이다. 도 5 및 도 6을 참조할 때, 본 발명에 따른 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템은 공냉부(100), 수냉부(200) 및 오일온도 제어부(300)를 포함한다.
공냉부(100)는 복수 개의 압축 흡기 통로(110)의 외벽을 통과하는 외기와 열교환하여, 상기 압축 흡기 통로(110)의 내부를 통과하는 압축 흡기를 냉각하는 역할을 한다.
수냉부(200)는 상기 압축 흡기 통로(110)의 외벽을 둘러싼 엔진냉각수와 상기 압축 흡기 통로(110)의 내부를 통과하는 압축 흡기를 열교환시켜, 상기 압축 흡기를 냉각시키는 역할을 한다. 상기 수냉부(200)의 상세한 구성에 대해서는 후술하기로 한다.
오일온도 제어부(300)는 상기 열교환에 의해 가열된 상기 엔진냉각수와 오일을 열교환시켜, 상기 오일의 온도를 제어하는 역할을 한다. 상기 오일온도 제어부(300)의 상세한 구성에 대해서는 후술하기로 한다.
상기 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템에서, 상기 수냉부(200)는 상기 압축 흡기 통로(110)의 입구 측에 배치될 수 있다. 즉, 상기 압축 흡기가 수냉부(200)에서 1차적으로 냉각되고, 이후 공냉부(100)에서 2차적으로 냉각되는 것이다. 이에 따라, 상기 수냉부(200)의 엔진냉각수를 빠르게 승온시켜 패스트 웜 업(FAST WARM UP)을 수행하고, 상기 공냉부(100)에서 압축 흡기의 온도를 최대한 낮출 수 있는 것이다.
또한, 상기 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템에서, 상기 수냉부(200)는 상기 압축 흡기 통로(110)의 출구 측에 배치될 수 있다. 즉, 상기 압축 흡기가 공냉부(100)에서 1차적으로 냉각되고, 이후 수냉부(200)에서 2차적으로 냉각되는 것이다. 이에 따라, 냉각효율이 높은 공냉부(100)에서 압축 흡기를 충분히 냉각한 후, 수냉부(200)에서 압축 흡기의 온도를 최적의 온도로 제어할 수도 있는 것이다.
도 7은 본 발명에서 수냉부의 확대도이다. 도 7을 참조할 때, 본 발명에서 상기 수냉부(200)는 냉각수탱크(210), 냉각수 순환 펌프(220), 냉각수 유입라인(230) 및 냉각수 유출라인(240)을 포함한다.
냉각수탱크(210)는 상기 압축 흡기 통로(110)를 둘러싼 형태로써, 상기 냉각수탱크(210)의 내부에는 엔진냉각수가 채워진다.
냉각수 순환 펌프(220)는 상기 냉각수탱크(210)에 냉각된 엔진냉각수를 공급하는 역할을 한다. 또한, 냉각수 유입라인(230)은 상기 냉각수탱크(210)에 엔진냉각수를 공급하는 라인이다. 즉, 쿨링모듈(즉, 라디에이터)에서 냉각되어 배출된 엔진냉각수 중 일부가 분기되어 상기 냉각수 유입라인(230)으로 유입되고, 다시 상기 냉각수 순환 펌프(220)에 의해 펌핑되어 상기 냉각수탱크(210) 내부로 공급되는 것이다.
냉각수 유출라인(240)은 상기 냉각수탱크(210)에서 열교환된 엔진냉각수를 배출하는 라인으로써, 상기 엔진냉각수는 엔진으로 유입될 수도 있고, 쿨링모듈(즉, 라디에이터)로 다시 유입될 수도 있다.
도 8은 본 발명에서 오일온도 제어부의 확대도이다. 도 8을 참조할 때, 본 발명에서 상기 오일온도 제어부(300)는 오일 열교환기(310), 상기 오일 열교환기(310)에 오일을 공급하는 오일 유입라인(320) 및 상기 오일 열교환기(310)에서 열교환된 오일을 배출하는 오일 유출라인(330)을 포함한다.
상기 오일 열교환기(310)은 상기 압축 흡기 통로(110)와 상기 냉각수탱크(210) 사이에 배치되어, 가열된 엔진냉각수와 오일을 열교환하는 역할을 하며, 상기 오일 열교환기(310)는 복수 개의 오일 통로(311), 오일 유입부(312) 및 오일 유출부(313)를 포함한다.
오일 통로(311)는 상기 오일 통로(311)의 외벽을 둘러싼 엔진냉각수와 내부를 통과하는 오일이 열교환되는 구성으로서, 복수 개일 수 있다. 오일 유입부(312)는 상기 오일 유입라인(320)과 연통되어, 상기 오일 통로(311)에 오일을 공급하는 역할을 한다. 오일 유출부(313)는 상기 오일 유출라인(330)과 연통되어, 상기 오일 통로(311)를 통과한 오일이 유출되는 구성이다.
이때, 상기 복수 개의 오일 통로(311)는 서로 평행하게 배치되며, 상기 복수 개의 오일 통로(311)를 통과하는 오일의 유량이 서로 균등하도록, 상기 오일 유입부(312) 및 상기 오일 유출부(313)가 상기 복수 개의 오일 통로(311)와 연통된다.
보다 상세히 설명하면, 상기 오일 유입라인(320)을 통해 상기 오일 열교환기(310)에 공급된 오일은 오일 유입부(312)를 통해 복수 개의 오일 통로(311) 내부로 흐르게 된다. 상기 오일 통로(311)에서 가열된 엔진냉각수와의 열교환을 통해 오일이 빠르게 웜 업(WARM UP)되고, 상기 오일은 오일 유출부(313)를 통과하여, 오일 유출라인(330)을 통해 배출되는 것이다.
이때, 상기 오일은 엔진오일일 수 있고, 상기 오일 유입라인(320) 및 상기 오일 유출라인(330)은 엔진과 연통될 수 있다. 또한, 상기 오일은 변속기 오일일 수도 있고, 상기 오일 유입라인(320) 및 상기 오일 유출라인(330)은 변속기와 연통될 수도 있다(도 5 참조).
이하 본 발명의 효과에 대해 보다 상세하게 설명한다.
종래의 ATF 워머는 엔진에서 가열된 엔진냉각수를 이용하여 웜 업(WARM UP)을 하였다. 상기와 같은 종래기술에서는 초기 시동시 엔진냉각수의 온도가 상온이고, 특히 냉간 시동시에는 영하의 온도일 수 있었으므로, 엔진냉각수를 가열하는데 상당한 시간이 소요되었다. 또한, 엔진냉각수의 양은 대략 3~8리터이므로 이를 가열하는데 상당한 시간이 소요되었다.
이에 비해, 본 발명에서는 수냉부(200)에서 압축 흡기에 의해 가열된 엔진냉각수를 이용하여 웜 업(WARM UP)을 하며, 이때 압축 흡기의 온도는 대략 섭씨 160도 정도지만, 수냉부(200) 내부의 엔진냉각수의 양은 상대적으로 소량이므로, 신속하게 웜 업(WARM UP)을 할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 수냉부(200)에서 오일(엔진오일 또는 변속기오일)로부터 엔진냉각수로 열교환이 될 수 있으므로, 오일쿨러의 기능을 겸할 수도 있다. 특히, 종래에는 변속기 오일이 지나치게 냉각되는 것을 방지하기 위해, 별도의 밸브 등에 의해 오일쿨러와 연통된 유로를 개방 또는 폐쇄하도록 제어하였으나, 본 발명에서는 별도의 밸브 등이 요구되지 않으며, 냉각수 순환 펌프(220)의 제어에 의해 오일의 온도를 적정 수준으로 유지시킬 수 있는 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템의 제어방법의 순서도이다. 도 9를 참조할 때, 본 발명에 따른 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템의 제어방법은 오일 유출라인(330)에서의 오일의 온도 및 수냉부(200)를 통과한 압축 흡기의 온도를 측정하는 단계(S100); 상기 오일의 온도가 기설정된 제 1 기준온도를 초과하는지 판단하는 단계(S200); 상기 오일의 온도가 기설정된 제 1 기준온도를 초과하는 경우에는, 상기 압축 흡기의 온도가 기설정된 제 2 기준온도를 초과하는지 판단하는 단계(S300); 및 상기 압축 흡기의 온도가 기설정된 제 2 기준온도를 초과하는 경우에는, 냉각수 순환 펌프(220)를 작동시키는 단계(S400);를 포함한다.
상기 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템의 제어방법은 상기 판단하는 단계(S200)에서 상기 오일의 온도가 기설정된 제 1 기준온도를 초과하지 않는 경우에는, 상기 냉각수 순환 펌프(220)의 작동을 중지하는 단계(S500);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 제 1 기준온도는 오일(엔진오일 또는 변속기 오일)의 마찰계수가 감소하여 원활한 윤활이 가능한 최소온도이다. 상기 제 1 기준온도는 섭씨 90도 내지 섭씨 110도 중 어느 하나로 설정될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 설계자의 의도 및 오일의 종류(오일 작동을 위한 최적온도) 등에 따라 달리 설정될 수도 있다.
상기 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템의 제어방법은 상기 판단하는 단계(S300)에서 상기 압축 흡기의 온도가 기설정된 제 2 기준온도를 초과하지 않는 경우에는, 상기 중지하는 단계(S500)를 수행하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 제 2 기준온도는 엔진의 최적 동력/ 연비 성능을 위해 요구되는 하이브리드형 인터쿨러 시스템의 출구에서의 압축 흡기의 온도이다. 상기 제 2 기준온도는 가솔린 엔진의 경우에는 섭씨 35도 내지 섭씨 40도 중 어느 하나로 설정될 수 있고, 디젤 엔진의 경우에는 섭씨 45도 내지 섭씨 50도로 설정될 수도 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 설계자의 의도 및 오일의 종류(오일 작동을 위한 최적온도) 등에 따라 달리 설정될 수도 있다.
보다 상세히 설명하면, 본 발명은 하이브리드형 인터쿨러 시스템의 출구에서의 압축 흡기의 온도를 모니터링 하면서, 냉각수 순환 펌프(220)의 작동여부를 제어하여, 압축 흡기 및 오일의 온도가 적정 범위 내로 유지되도록 제어한다. 즉, 본 발명은 하이브리드형 인터쿨러 시스템의 출구에서의 압축 흡기의 온도를 제어하면서, 오일(엔진오일 또는 변속기오일)을 패스트 웜 업(FAST WARM UP) 시키는 것이다.
이를 위해, 오일의 온도가 제 1 기준온도 이하이거나, 압축 흡기의 온도가 제 2 기준온도 이하인 경우에는, 냉각수 순환 펌프(220)의 작동을 정지시켜 냉각수 탱크(210) 내부의 엔진냉각수의 순환을 최소화한다. 즉, 압축 흡기의 열을 흡수한 수냉부(200) 내부의 엔진냉각수에서 오일(엔진오일 또는 변속기오일)에 열을 전달할 수 있도록 전체 시스템을 제어하는 것이다. 이에 따라, 초기 시동시 오일(엔진오일 또는 변속기오일)이 패스트 웜 업(FAST WARM UP) 될 수 있다.
또한, 오일의 온도가 제 1 기준온도를 초과하고, 압축 흡기의 온도가 제 2 기준온도를 초과하는 경우에는 냉각수 순환 펌프(220)를 작동시켜, 상기 압축 흡기를 냉각한다. 즉, 냉각수 순환 펌프(220)의 작동시켜 냉각수 탱크(210) 내부의 엔진냉각수의 순환을 최대화함으로써, 압축 흡기의 열을 흡수한 고온의 엔진냉각수를 냉각수 탱크(210)에서 배출하고, 쿨링모듈(즉, 라디에이터)에서 냉각된 저온의 엔진냉각수를 다시 냉각수 탱크(210)로 유입시키는 것이다. 이에 따라, 압축 흡기가 냉각됨과 동시에, 오일(엔진오일 또는 변속기오일)이 지나치게 가열되는 것을 방지할 수 있다.
앞서 살펴본 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시 예일 뿐, 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경 가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.
100 공냉부
110 압축 흡기 통로
200 수냉부
210 냉각수탱크
220 냉각수 순환 펌프
230 냉각수 유입라인
240 냉각수 유출라인
300 오일온도 제어부
310 오일 열교환기
311 오일 통로
312 오일 유입부
323 오일 유출부
320 오일 유입라인
330 오일 유출라인

Claims (19)

  1. 복수 개의 압축 흡기 통로(110)의 외벽을 통과하는 외기와 열교환하여, 상기 압축 흡기 통로(110)의 내부를 통과하는 압축 흡기를 냉각하는 공냉부(100); 및
    상기 압축 흡기 통로(110)의 외벽을 둘러싼 엔진냉각수와 상기 압축 흡기 통로(110)의 내부를 통과하는 압축 흡기를 열교환시켜, 상기 압축 흡기를 냉각시키는 수냉부(200);
    를 포함하는 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템에 있어서,
    상기 열교환에 의해 가열된 상기 엔진냉각수와 오일을 열교환시켜, 상기 오일의 온도를 제어하는 오일온도 제어부(300);를 포함하며,
    상기 수냉부(200)는, 상기 압축 흡기 통로(110)를 둘러싼 냉각수탱크(210);를 포함하며,
    상기 오일온도 제어부(300)는, 상기 압축 흡기 통로(110)와 상기 냉각수탱크(210) 사이에 배치되어, 가열된 엔진냉각수와 오일을 열교환하는 오일 열교환기(310);를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수냉부(200)가 상기 압축 흡기 통로(110)의 입구 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 수냉부(200)가 상기 압축 흡기 통로(110)의 출구 측에 배치되는 것을 특징으로 하는 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 수냉부(200)는,
    상기 냉각수탱크(210)에 냉각된 엔진냉각수를 공급하는 냉각수 순환 펌프(220);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 수냉부(200)는,
    상기 냉각수탱크(210)에 엔진냉각수를 공급하는 냉각수 유입라인(230);
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 수냉부(200)는,
    상기 냉각수탱크(210)에서 열교환된 엔진냉각수를 배출하는 냉각수 유출라인(240);
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템.
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 오일온도 제어부(300)는,
    상기 오일 열교환기(310)에 오일을 공급하는 오일 유입라인(320);
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 오일온도 제어부(300)는,
    상기 오일 열교환기(310)에서 열교환된 오일을 배출하는 오일 유출라인(330);
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 오일 열교환기(310)는,
    외벽을 둘러싼 엔진냉각수와 내부를 통과하는 오일이 열교환되는 복수 개의 오일 통로(311);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 오일 열교환기(310)는,
    상기 오일 유입라인(320)과 연통되어, 상기 오일 통로(311)에 오일을 공급하는 오일 유입부(312);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 오일 열교환기(310)는,
    상기 오일 유출라인(330)과 연통되어, 상기 오일 통로(311)를 통과한 오일이 유출되는 오일 유출부(313);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 복수 개의 오일 통로(311)는 서로 평행하게 배치되며,
    상기 복수 개의 오일 통로(311)를 통과하는 오일의 유량이 서로 균등하도록, 상기 오일 유입부(312) 및 상기 오일 유출부(313)가 상기 복수 개의 오일 통로(311)와 연통되는 것을 특징으로 하는 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 오일은 엔진오일이고,
    상기 오일 유입라인(320) 및 상기 오일 유출라인(330)은 엔진과 연통되는 것을 특징으로 하는 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 오일은 변속기 오일이고,
    상기 오일 유입라인(320) 및 상기 오일 유출라인(330)은 변속기와 연통되는 것을 특징으로 하는 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템.
  17. 오일 유출라인(330)에서의 오일의 온도 및 수냉부(200)를 통과한 압축 흡기의 온도를 측정하는 단계(S100);
    상기 오일의 온도가 기설정된 제 1 기준온도를 초과하는지 판단하는 단계(S200);
    상기 오일의 온도가 기설정된 제 1 기준온도를 초과하는 경우에는, 상기 압축 흡기의 온도가 기설정된 제 2 기준온도를 초과하는지 판단하는 단계(S300); 및
    상기 압축 흡기의 온도가 기설정된 제 2 기준온도를 초과하는 경우에는, 냉각수 순환 펌프(220)를 작동시키는 단계(S400);를 포함하며,
    상기 오일의 온도가 상기 제1 기준온도 이하이거나, 상기 압축 흡기의 온도가 상기 제2 기준온도 이하인 경우,
    압축 흡기 통로(110)와 상기 압축 흡기 통로(110)를 둘러싼 냉각수탱크(210) 사이에 배치되어 가열된 엔진냉각수와 오일을 열교환하는 오일 열교환기(310)를 포함하는 오일온도 제어부(300)는, 열교환에 의해 가열된 상기 엔진냉각수와 상기 오일을 열교환시켜, 상기 오일의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템의 제어방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 판단하는 단계(S200)에서 상기 오일의 온도가 기설정된 제 1 기준온도를 초과하지 않는 경우에는, 상기 냉각수 순환 펌프(220)의 작동을 중지하는 단계(S500);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 온도를 제어할 수 있는 하이브리드형 인터쿨러 시스템의 제어방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 판단하는 단계(S300)에서 상기 압축 흡기의 온도가 기설정된 제 2 기준온도를 초과하지 않는 경우에는, 상기 중지하는 단계(S500)를 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드형 인터쿨러 시스템의 제어방법.
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