KR20180068495A - 벨트 구동장치 - Google Patents

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KR20180068495A
KR20180068495A KR1020160170231A KR20160170231A KR20180068495A KR 20180068495 A KR20180068495 A KR 20180068495A KR 1020160170231 A KR1020160170231 A KR 1020160170231A KR 20160170231 A KR20160170231 A KR 20160170231A KR 20180068495 A KR20180068495 A KR 20180068495A
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KR1020160170231A
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이선민
손병국
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명에 의한 벨트 구동장치는, 엔진의 크랭크축에 장착된 크랭크풀리; 상기 크랭크풀리에 대해 이격되게 배치된 복수의 풀리; 및 상기 크랭크풀리 및 복수의 풀리 사이에 감겨진 복수의 벨트;를 포함하고, 제1알터네이터, 상기 제2알터네이터, 및 상기 워터펌프는 상기 크랭크풀리를 중심으로 서로 다른 방향에 위치하며, 상기 복수의 풀리는 상기 제1알터네이터의 샤프트에 장착된 제1풀리와, 상기 제2알터네이터의 샤프트에 장착된 제2풀리와, 상기 워터펌프의 샤프트에 장착된 제3풀리를 포함할 수 있다.

Description

벨트 구동장치{BELT DRIVE APPARATUS}
본 발명은 벨트 구동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2 이상의 알터네이터를 배치함으로써 상용차량 등에 적용되는 고 배기량 엔진(heavy and medium duty engine)을 효과적으로 구동시킬 수 있는 벨트 구동장치에 관한 것이다.
차량의 배기가스에 의한 심각한 환경문제를 개선하고, 연비 향상 및 에미션 저감 등을 위하여 알터네이터에 의해 엔진을 구동하는 벨트 구동식 스타터 제너레이터(Belt-Driven Starter Generator)가 적용될 수 있다.
이러한 벨트 구동식 스타터 제너레이터에 의해서 스타트-스톱 시스템(start-stop system)이 구현될 수 있다. 스타트-스톱 시스템은 아이들 스탑앤고(ISG, Idle Stop and Go)라 지칭되기도 하며, 차량이 정지되거나 엔진이 아이들상태일 경우에는 엔진을 정지시키고, 필요에 따라 재시동하도록 구성된다.
한편, 트럭 등과 같은 상용차량은 6000cc 이상의 배기량을 가진 고 배기량 엔진(heavy and medium duty engine)을 가질 수 있다. 상용차량 엔진의 경우에는 일반적으로 구동토크가 높아 벨트 구동식 스타터 제너레이터에 의해 구동하기 어려우며, 이로 인해 상용차량의 엔진에는 벨트 구동식 스타터 제너레이터가 적용되지 못한다.
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 2 이상의 알터네이터를 적용함으로써 상용차량 등의 대용량 엔진을 효과적으로 구동시킬 수 있는 벨트 구동장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 벨트 구동장치는,
엔진의 크랭크축에 장착된 크랭크풀리;
상기 크랭크풀리에 대해 이격되게 배치된 복수의 풀리; 및
상기 크랭크풀리 및 복수의 풀리 사이에 감겨진 복수의 벨트;를 포함하고,
제1알터네이터, 상기 제2알터네이터, 및 상기 워터펌프는 상기 크랭크풀리를 중심으로 서로 다른 방향에 위치하며,
상기 복수의 풀리는 상기 제1알터네이터의 샤프트에 장착된 제1풀리와, 상기 제2알터네이터의 샤프트에 장착된 제2풀리와, 상기 워터펌프의 샤프트에 장착된 제3풀리를 포함할 수 있다.
상기 복수의 벨트는,
상기 제1풀리, 상기 제2풀리, 및 상기 크랭크풀리 사이에 감겨지는 제1벨트; 및
상기 제3풀리와 상기 크랭크풀리 사이에 감겨지는 제2벨트;를 포함할 수 있다.
상기 제1벨트 및 상기 제2벨트는 크랭크풀리의 외면에서 폭방향으로 이격되게 배치될 수 있다.
상기 크랭크풀리의 외면에는 상기 제1벨트가 감겨지는 제1감김부 및 상기 제2벨트가 감겨지는 제2감김부가 형성되고,
상기 제1감김부 및 상기 제2감김부는 상기 크랭크풀리의 외면에서 폭방향으로 이격될 수 있다.
상기 제1벨트 및 상기 제2벨트는 복수의 리브를 가진 서펜타인벨트(serpentine belt)로 이루어질 수 있다.
상기 제1감김부 및 상기 제2감김부 각각은 상기 서펜타인벨트의 리브에 대응하는 홈부를 가질 수 있다.
상기 제1감김부의 홈부와 상기 제2감김부의 홈부는 서로 다른 갯수 및 치수로 이루어질 수 있다.
상기 제1감김부의 외경 및 상기 제2감김부의 외경이 서로 다르게 형성될 수 있다.
상기 제1벨트는 상기 크랭크풀리의 상부 일부영역에 제1랩핑각으로 랩핑됨과 더불어 상기 크랭크풀리의 하부 일부영역에 제2랩핑각으로 랩핑되며,
상기 제1랩핑각과 상기 제2랩핑각은 상기 제1풀리 및 상기 제2풀리의 상대적 위치에 따라 변경될 수 있다.
상기 제1랩핑각이 상기 제2랩핑각 보다 작게 형성될 수 있다.
상기 제1랩핑각이 상기 제2랩핑각 보다 크게 형성될 수 있다.
상기 제1랩핑각과 상기 제2랩핑각이 동일하게 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 알터네이터에는 제1배터리가 연결되고, 상기 제1배터리에는 에어컨의 전동식 압축기가 연결될 수 있다.
상기 제1배터리에는 컨버터가 연결되고, 상기 컨버터에는 제2배터리가 연결될 수 있다.
본 발명에 의하면, 2 이상의 알터네이터를 적용함으로써 상용차량 등의 대용량 엔진을 효과적으로 구동시킬 수 있고, 이를 통해 상용차량의 엔진에서도 벨트 구동식 스타터 제너레이터(belt driven starter generator) 및 스타트-스톱시스템(start-stop system) 등을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 회생제동 및 엔진 토크의 보조 등을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 벨트구동장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 벨트구동장치의 크랭크풀리를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 벨트구동장치를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 벨트구동장치의 제1 및 제2 알터네이터에 의해 구현되는 전기시스템의 일 형태를 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 벨트구동장치의 제1 및 제2 알터네이터에 의해 구현되는 전기시스템의 다른 형태를 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 벨트구동장치의 제어계통을 예시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 벨트구동장치(10)는 크랭크풀리(11)와, 크랭크풀리(11)에 대해 이격되게 배치된 복수의 풀리(21, 22, 23)와, 크랭크풀리(11) 및 복수의 풀리(21, 22, 23) 사이에 감겨진 복수의 벨트(31, 32)를 포함할 수 있다.
크랭크풀리(11)는 엔진(1)의 크랭크축에 장착될 수 있고, 엔진(1)에는 제1알터네이터(41), 제2알터네이터(42), 워터펌프(43)가 장착될 수 있다.
제1알터네이터(41), 제2알터네이터(42), 워터펌프(43)는 크랭크풀리(11)를 중심으로 서로 다른 방향에 위치하여 서로 간에 충분히 이격될 수 있다. 예컨대, 도 1에 예시된 바와 같이, 제1알터네이터(41) 및 제2알터네이터(42)는 크랭크풀리(11)를 기준으로 양측에 배치될 수 있고, 워터펌프(43)는 크랭크풀리(11)의 상측에 위치할 수 있다. 이러한 제1알터네이터(41), 제2알터네이터(42), 워터펌프(43)의 배치관계는 도 1에 한정되지 않으며, 엔진(1)의 사양에 따라 다양한 변경이 가능할 것이다.
복수의 풀리(21, 22, 23)는 제1알터네이터(41)의 샤프트에 장착된 제1풀리(21)와, 제2알터네이터(42)의 샤프트에 장착된 제2풀리(22)와, 워터펌프(43)의 샤프트에 장착된 제3풀리(23)를 포함할 수 있다.
복수의 벨트(31, 32)는 제1벨트(31) 및 제2벨트(32)를 포함할 수 있다. 제1벨트(31)는 제1풀리(21), 제2풀리(22), 및 크랭크풀리(11) 사이에 감겨질 수 있고, 이에 따라, 크랭크풀리(11)는 제1벨트(31)를 통해 엔진의 구동력을 제1 및 제2풀리(21, 22) 측에 전달하여 제1 및 제2 알터네이터(41, 42)의 발전을 수행할 수 있다.
제2벨트(32)는 제3풀리(23) 및 크랭크풀리(11) 사이에 감겨질 수 있고, 이에 따라 크랭크풀리(11)는 제2벨트(32)를 통해 엔진의 구동력을 제3풀리(23) 측에 전달하여 워터펌프(43)를 구동할 수 있다.
그리고, 제1벨트(31) 및 제2벨트(32)는 도 2와 같이, 크랭크풀리(11)의 외면에서 폭방향으로 이격되게 배치될 수 있고, 이에 따라 제1벨트(31) 및 제2벨트(32)는 서로 간섭 내지 접촉되지 않을 수 있다. 이를 위하여, 도 3과 같이 크랭크풀리(11)의 외면에는 제1벨트(31)가 감겨지는 제1감김부(91)와, 제2벨트(32)가 감겨지는 제2감김부(92)가 개별적으로 형성될 수 있다.
제1감김부(91) 및 제2감김부(92)는 크랭크풀리(11)의 외면에서 폭방향으로 서로 이격될 수 있고, 이에 제1벨트(31) 및 제2벨트(32)가 서로 간섭됨이 방지될 수 있다.
일 예에 따르면, 제1벨트(31) 및 제2벨트(32)는 복수의 리브를 가진 서펜타인벨트(serpentine belt)로 이루어질 수 있다. 이에 대응하여 제1감김부(91) 및 제2감김부(92) 각각은 서펜타인벨트의 리브에 대응하는 홈부(91a, 92a)를 가질 수 있다. 이에, 제1감김부(91)의 홈부(91a)와 제2감김부(92)의 홈부(92a)는 그 갯수 및 치수가 서로 다르게 형성될 수 있다. 예컨대, 제1감김부(91)의 홈부(91a)가 제2감김부(92)의 홈부(92a) 보다 더 많은 갯수로 이루어질 수 있다.
다른 예에 따르면, 제1감김부(91)의 외경 및 제2감김부(92)의 외경이 서로 다르게 형성될 수 있고, 이를 통해 제1벨트(31) 및 제2벨트(32)가 크랭크풀리(11)에 감겨질 때 그 간섭 내지 접촉 등이 보다 확실하게 방지될 수 있다.
제1벨트(31)는 크랭크풀리(11)의 상부 일부영역에 제1랩핑각(a1)으로 랩핑됨과 더불어 크랭크풀리(11)의 하부 일부영역에 제2랩핑각(a2)으로 랩핑될 수 있다 .
제1랩핑각(a1)과 제2랩핑각(a2)은 제1풀리(21) 및 제2풀리(22)의 상대적 위치에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
일 예에 따르면, 도 1에 예시된 바와 같이 제1풀리(21)의 중심이 제1크랭크풀리(11)의 중심 보다 하측에 위치하고, 제2풀리(22)의 중심이 제1크랭크풀리(11)의 중심 보다 상부에 위치할 경우에, 제1랩핑각(a1)이 제2랩핑각(a2) 보다 작게 형성될 수 있다. 예컨대, 제1램핑각(a1)이 53°일 수 있고, 제2랩핑각(a2)은 93°일 수 있다.
다른 예에 따르면, 제1풀리(21)의 중심이 제1크랭크 풀리(11)의 중심 보다 상측에 위치하고, 제2풀리(22)의 중심이 크랭크풀리(11)의 중심 보다 하측에 위치할 경우에, 제1랩핑각(a1)이 제2랩핑각(a2)보다 크게 형성될 수도 있다.
또 다른 예에 따르면, 제1풀리(21)의 중심과 제2풀리(22)의 중심이 크랭크풀리(11)의 중심과 일치할 경우에는 제1랩핑각(a1)과 제2랩핑각(a2)이 동일하게 형성될 수도 있다.
제1벨트(31)에는 제1텐션롤러(51) 및 제2텐션롤러(52)가 접촉가능하게 설치됨으로써 제1벨트(31)의 장력이 적절히 조절될 수 있다.
제1벨트(31)의 일측에는 제1풀리(21)에 인접하여 제1텐션롤러(51)가 설치될 수 있고, 제1텐션롤러(51)의 맞은편에는 제1가이드롤러(53)가 배치될 수 있다. 제1텐션롤러(51)에는 제1텐셔너(60)가 연결될 수 있고, 제1텐셔너(60)는 기계식 텐셔너 또는 유압식 텐셔너일 수도 있다. 제1알터네이터(41) 또는 제1알터네이터(41)에 인접하여 제1브라켓(61)이 설치될 수 있다. 제1브라켓(61)에는 제1피벗부재(62)의 일단이 피벗가능하게 설치될 수 있고, 제1피벗부재(62)의 타측에는 제1텐션롤러(51)가 회전가능하게 설치될 수 있으며, 제1피벗부재(62)의 제1텐션롤러(51)와 이격되는 위치에는 제1텐셔너(60)의 일단이 이격되게 설치될 수 있다.
제1벨트(31)의 타측에는 제2풀리(22)에 인접하여 제2텐션롤러(52)가 설치될 수 있고, 제2텐션롤러(52)의 맞은편에는 제2가이드롤러(54)가 배치될 수 있다. 제2텐션롤러(52)에는 제2텐셔너(70)가 연결될 수 있고, 제2텐셔너(70)는 기계식 텐셔너 또는 유압식 텐셔너일 수도 있다. 제2알터네이터(42) 또는 제2알터네이터(42)에 인접하여 제2브라켓(71)이 설치될 수 있다. 제2브라켓(71)에는 제2피벗부재(72)의 일단이 피벗가능하게 설치될 수 있고, 제2피벗부재(72)의 타측에는 제2텐션롤러(52)가 회전가능하게 설치될 수 있으며, 제2피벗부재(72)의 제2텐션롤러(52)와 이격되는 위치에는 제2텐셔너(70)의 일단이 이격되게 설치될 수 있다.
이와 같이, 제1텐션롤러(51) 및 제1텐셔너(60)가 제1알터네이터(41)에 인접하게 설치되고, 제2텐션롤러(52) 및 제2텐셔너(70)가 제2알터네이터(42)에 인접하게 설치됨으로써 제1벨트(31)의 장력을 효과적으로 조절할 수 있다.
또한, 제1텐션롤러(51) 및 제2텐션롤러(52)는 크랭크풀리(11)를 기준으로 대각선 방향으로 배치됨으로써 제1벨트(31)의 장력을 보다 효과적으로 조절할 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 엔진(1)에 대해 제1알터네이터(41) 및 제2알터네이터(42)와 같이 2개의 알터네이터가 마련되고, 제1알터네이터(41) 및 제2알터네이터(42)가 제1벨트(31)에 의해 크랭크풀리(11)와 연결됨으로써 상용차량 등에 설치되는 대용량 엔진(1)의 구동(시동, 아이들 이후의 재시동 등)을 효과적으로 수행할 수 있고, 특히 스타트-스톱시스템(start-stop system)의 기능, 회생제동의 기능, 엔진토크의 보조 기능 등을 효과적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 벨트구동장치(10)의 제1벨트(31) 및 제2벨트(32)에 에어컨(냉매사이클)의 기계식 압축기가 연결되지 않으며, 기계식 압축기를 대체하여 전동식 압축기(83, electric compressor)가 적용될 수 있다. 이를 구체적으로 살펴보면, 제1알터네이터(41) 및 제2알터네이터(42)에는 전동식 압축기(83)가 전기적으로 연결되고, 전동식 압축기(83)는 제1알터네이터(41) 및 제2알터네이터(42)에 의해 발전된 전기에너지가 전동식 압축기(83)에 공급됨에 따라 전동식 압축기(83)가 구동할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 벨트구동장치(10)에 기계식 압축기가 연결되지 않고, 제1 및 제2 알터네이터(41, 42)에 전동식 압축기(83)가 전기적으로 연결됨으로써 엔진(1)의 전방 구조를 전체적으로 컴팩트하게 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 제1알터네이터(41) 및 제2알터네이터(42)에 의해 발전된 전기에너지를 이용하여 전동식 압축기(83)를 구동하는 구조를 적용함으로써 엔진의 시동되지 않은 키온(key on) 상태에서도 에어컨의 전동식 압축기(83)를 구동시킬 수 있으므로, 무시동 상태에서 에어컨의 냉매사이클을 작동할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 벨트구동장치(10)의 제1 및 제2 알터네이터(41, 42)에 의해 구현되는 전기시스템의 일 형태를 예시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 제1 및 제2 알터네이터(41, 42)에는 제1배터리(81) 및 컨버터(84)가 병렬로 연결되고, 제1배터리(81)에는 에어컨의 전동식 압축기(83)가 직렬로 연결되며, 컨버터(84)에는 제2배터리(82)가 연결될 수 있다.
제1배터리(81)는 제1 및 제2 알터네이터(41, 42)에 의해 발전된 전기에너지를 충전할 수 있도록 구성될 수 있다. 전동식 압축기(83)는 제1 및 제2 알터네이터(41, 42)의 정격전압과 동일한 정격전압을 가질 수 있고, 이를 통해 제1배터리(81)에 충전된 전기에너지에 의해 전동식 압축기(83)가 구동할 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 알터네이터(41, 42)의 정격전압이 48V일 경우 전동식 압축기(83)의 정격전압이 48V일 수 있다.
상술한 바와 같이, 전동식 압축기(83)는 엔진의 시동되지 않은 키온(key on) 상태에서도 구동될 수 있지만, 무시동 시에는 전동식 압축기(83)의 회전수를 최대회전수(예컨대, 8600RPM)의 절반 이하(예컨대, 4000RPM)로 구동시킴으로써 제1배터리(81)의 충전량을 안정되게 유지할 수 있다.
제1배터리(81)에는 제1배터리(81)의 SOC(State Of Charge)를 검출하는 SOC 검출기(81a)가 연결되고, SOC 검출기(81a)에는 제어부(100)가 접속될 수 있다. 이에, 제어부(100)는 제1배터리(81)의 SOC를 실시간으로 검출하여 그 SOC가 40%미만이 되면 SOC가 90%이상이 되도록 알터네이터(41, 42)를 발전시키도록 제어할 수 있다.
또한, 제2배터리(82)에도 SOC 검출기(미도시)가 연결되며, 제2배터리(82)의 SOC 검출기(미도시)에는 제어부(100)가 접속될 수 있고, 이를 통해 제2배터리(820의 SOC에 따라 제어부(100)는 알터네이터(41, 42)의 발전을 제어할 수 있다.
제2배터리(82)는 일반적인 차량의 각종 전기부하에 전기를 공급하는 차량용 배터리로서 24V의 정격전압을 가진다. 제2배터리는 충전가능한 배터리로 구성될 수 있다.
컨버터(84)는 제1알터네이터(41) 및 제2알터네이터(42)에 의해 발생된 전기에너지의 여유분을 제2배터리(82)로 공급할 수 있도록 제1 및 제2 알터네이터(41, 42)의 정격전압을 제2배터리(82)의 정격전압에 맞추도록 변환하는 DC-DC 컨버터로 구성될 수 있다.
그리고, 컨버터(84)에서 출력되는 전기에너지는 제2배터리(82) 뿐만 아니라 차량 내의 각종 전기부하(85)로 공급되도록 구성될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 벨트구동장치(10)의 제1 및 제2 알터네이터(41, 42)에 의해 구현되는 전기시스템의 다른 실시형태를 예시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 제1 및 제2 알터네이터(41, 42)에는 제1배터리(81)가 연결되고, 제1배터리(81)에는 제1컨버터(84a)가 직렬로 연결되며, 제1컨버터(84a)에는 전동식 압축기(83)가 직렬로 연결된다.
전동식 압축기(83)는 제1 및 제2 알터네이터(41, 42)와 다른 정격전압을 가질 수 있고, 이에 제1배터리(81)와 전동식 압축기(83) 사이에 제1컨버터(84a)가 설치될 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 알터네이터(41, 42)의 정격전압이 48V이고, 전동식 압축기(83)의 정격전압이 24V인 경우에는 제1컨버터(83a)는 48V를 24V로 변환할 수 있다.
그리고, 제1배터리(81)에는 제2컨버터(84b)가 제1배터리(81)와 병렬로 연결되고, 제2컨버터(84b)에는 제2배터리(82)가 직렬로 연결된다.
제2컨버터(84b)는 제1알터네이터(41) 및 제2알터네이터(42)에 의해 발생된 전기에너지의 여유분을 제2배터리(82)로 공급할 수 있도록 알터네이터(41, 42)의 정격전압을 제2배터리(82)의 정격전압에 맞추도록 변환하는 DC-DC 컨버터로 구성될 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 알터네이터(41, 42)의 정격전압이 48V이고, 제2배터리(82)의 정격전압이 24V인 경우에는 제2컨버터(83b)는 48V를 24V로 변환할 수 있다.
그리고, 제2배터리(82)의 정격전압과 전동식 압축기(83)의 정격전압이 동일할 경우에는 제2배터리(82)의 전기에너지가 전동식 압축기(83)로 공급(도 5의 제2배터리(82) 및 전동식 압축기(83) 사이의 점선 참조)됨으로써 전동식 압축기(83)는 제2배터리(82)에 의해 구동하도록 구성될 수도 있다.
그외 나머지 구성 및 작동 등은 도 4의 실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 벨트구동장치(10)의 제1 및 제2 알터네이터(41, 42)를 제어하는 제어부(100)와 관련된 제어계통을 예시한 도면이다.
제어부(100)에는 차량의 ECU(101)가 접속될 수 있고, 제어부(100)는 차량의 EUC(101)로부터 차량의 주행정보를 입력받을 수 있다. 이에 따라, 차량의 감속조건에서는 제어부(100)는 제1 및 제2 알터네이터(41, 42)를 최대한으로 발전시키도록 제어할 수 있고, 제어부(100)는 차량의 가속 또는 정속 조건에서는 제1 및 제2 알터네이터(41, 42)를 부분적으로 발전시키도록 제어할 수 있다. 여기서, 제어부(100)는 제1 및 제2 알터네이터(41, 42)의 발전전압(목표전압)이 SOC 검출기에 의해 검출된 현재 전압에 여유 전압(예컨대, 2V)을 가산한 값이 되도록 제어할 수 있다.(발전전압(목표전압) = 현재 전압 + 여유 전압)
제어부(100)에는 차량의 CM(102, Central Module)이 연결될 수 있고, 제어부(100)는 CM(102)으로부터 차량의 내기온도, 외기온도, 압력 등의 정보를 입력받을 수 있다. 이에 따라, 제어부(100)는 설정된 실내 온도조건(예컨대, 17℃)을 맞추도록 에어컨의 전동식 압축기(83)의 구동을 효과적으로 제어할 수 있다. 또한, 본 발명은 제1알터네이터(41) 및 제2알터네이터(42)에 의해 발전된 전기에너지를 이용하여 전동식 압축기(83)를 구동함으로써 엔진의 시동되지 않은 키온(key on) 상태에서도 에어컨의 전동식 압축기(83)를 구동시킬 수 있으므로, 무시동 상태에서도 에어컨의 냉매사이클을 작동할 수 있다.
제어부(100)에는 제1배터리(81)의 SOC 검출기(81a) 및/또는 제2배터리(82)의 SOC 검출기(미도시)가 연결될 수 있고, 제어부(100)는 제1배터리(81)의 SOC 검출기(81a) 및/또는 제2배터리(82)의 SOC 검출기(미도시)로부터 제1배터리(81) 및/또는 제2배터리(82)의 SOC 정보를 입력받을 수 있다. 이에 따라 제어부(100)는 제1배터리(81) 및/또는 제2배터리(82)의 SOC를 일정하게 유지시키도록 제1 및 제2 알터네이터(41, 42)의 발전을 제어할 수 있다. 예컨대, 제어부(100)는 제1배터리(81)의 SOC가 40~90%를 유지하도록 제1 및 제2 알터네이터(41, 42)의 발전을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(100)는 제2배터리(82)의 SOC가 83~100%를 유지하도록 제1 및 제2 알터네이터(41, 42)의 발전을 제어할 수 있다.
이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.
10: 벨트구동장치 11: 크랭크풀리
21: 제1풀리 22: 제2풀리
23: 제3풀리 31: 제1벨트
32: 제2벨트 41: 제1알터네이터
42: 제2알터네이터 51: 제1텐션롤러
52: 제2텐션롤러 60: 제1텐셔너
70: 제2텐셔너 91: 제1감김부
92: 제2감김부

Claims (14)

  1. 엔진의 크랭크축에 장착된 크랭크풀리;
    상기 크랭크풀리에 대해 이격되게 배치된 복수의 풀리; 및
    상기 크랭크풀리 및 복수의 풀리 사이에 감겨진 복수의 벨트;를 포함하고,
    제1알터네이터, 상기 제2알터네이터, 및 상기 워터펌프는 상기 크랭크풀리를 중심으로 서로 다른 방향에 위치하며,
    상기 복수의 풀리는 상기 제1알터네이터의 샤프트에 장착된 제1풀리와, 상기 제2알터네이터의 샤프트에 장착된 제2풀리와, 상기 워터펌프의 샤프트에 장착된 제3풀리를 포함하는 벨트구동장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 벨트는,
    상기 제1풀리, 상기 제2풀리, 및 상기 크랭크풀리 사이에 감겨지는 제1벨트; 및
    상기 제3풀리와 상기 크랭크풀리 사이에 감겨지는 제2벨트;를 포함하는 벨트구동장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1벨트 및 상기 제2벨트는 크랭크풀리의 외면에서 폭방향으로 이격되게 배치되는 벨트구동장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 크랭크풀리의 외면에는 상기 제1벨트가 감겨지는 제1감김부 및 상기 제2벨트가 감겨지는 제2감김부가 형성되고,
    상기 제1감김부 및 상기 제2감김부는 상기 크랭크풀리의 외면에서 폭방향으로 이격되는 벨트구동장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1벨트 및 상기 제2벨트는 복수의 리브를 가진 서펜타인벨트(serpentine belt)로 이루어지는 벨트구동장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1감김부 및 상기 제2감김부 각각은 상기 서펜타인벨트의 리브에 대응하는 홈부를 가지는 벨트구동장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1감김부의 홈부와 상기 제2감김부의 홈부는 서로 다른 갯수 및 치수로 이루어지는 벨트구동장치.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1감김부의 외경 및 상기 제2감김부의 외경이 서로 다르게 형성되는 벨트구동장치.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1벨트는 상기 크랭크풀리의 상부 일부영역에 제1랩핑각으로 랩핑됨과 더불어 상기 크랭크풀리의 하부 일부영역에 제2랩핑각으로 랩핑되며,
    상기 제1랩핑각과 상기 제2랩핑각은 상기 제1풀리 및 상기 제2풀리의 상대적 위치에 따라 변경되는 벨트구동장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1랩핑각이 상기 제2랩핑각 보다 작게 형성되는 벨트구동장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1랩핑각이 상기 제2랩핑각 보다 크게 형성되는 벨트구동장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1랩핑각과 상기 제2랩핑각이 동일하게 형성되는 벨트구동장치.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 알터네이터에는 제1배터리가 연결되고, 상기 제1배터리에는 에어컨의 전동식 압축기가 연결되는 벨트구동장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1배터리에는 컨버터가 연결되고, 상기 컨버터에는 제2배터리가 연결되는 벨트구동장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11939910B2 (en) * 2020-08-18 2024-03-26 Illinois Tool Works Inc. Belt drive system having an intermediate generator and associated method

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