KR100290365B1 - 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어 장치에 관한 것으로, 엔진 회전수를 감지하는 엔진 회전수 감지 수단과; 상기에서 감지되는 엔진 회전수가 목표 회전수보다 작은 경우에는 스로틀 밸브 오픈 신호를 출력하고, 엔진 회전수가 목표 회전수보다 큰 경우에는 다시 엔진 회전수가 목표 회전수보다 일정값을 더한 설정 영역내에 위치하는 가를 판단한 다음, 엔진 회전수가 설정 영역내를 벗어나는 경우에는 스로틀 밸브 클로즈 신호를 출력하는 제어 수단과; 상기 제어 수단에서 출력되는 신호에 따라 스로틀 밸브의 개도량을 가변시키는 스로틀 밸브 구동 수단을 포함하여 이루어지며, 충전용 엔진의 엔진 회전수에 따라 엔진 구동 상태를 판단하고 충전용 엔진이 목표 회전수에 도달하도록 제어함으로써, 엔진 출력을 향상시킬 수 있다.

Description

하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어 장치 및 그 방법

이 발명은 하이브리드 전기 자동차(hybride electric vehicle)의 엔진 회전수 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면 하이브리드 전기자동차의 충전용 엔진의 회전수를 적정 상태로 제어하기 위한 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

종래의 자동차는 주로 가솔린 엔진 구동에 따라 주행되는 자동차이며, 가솔린 엔진 자동차에 의한 환경 오염의 증가로 인하여 전기에 의한 모터 작동에 의하여 엔진이 구동되는 전기 자동차가 개발되고 있다.

가솔린 자동차는 배기 가스가 많이 배출되어 환경 오염을 증가시키는 단점이 있으며, 전기 자동차는 환경 오염을 방지할 수 있는 장점은 있으나 배터리에 의하여 구동되기 때문에 오랜 시간 동안 주행할 수 없는 단점이 있다.

상기와 같은 가솔린 자동차와 전기 자동차의 단점을 해결하기 위하여, 가솔린 자동차와 전기 자동차의 기능을 복합적으로 구성한 차량이 바로 하이브리드 전기 자동차이다.

하이브리드 전기 자동차란 일반 가솔린 엔진 구동 기능과 전기 모터 구동 기능이 내재된 차량으로, 다시 말하자면 필요에 따라 일반 가솔린 자동차로 주행하거나 전기 자동차로 주행할 수 있는 차량을 나타낸다.

하이브리드 전기 자동차는 엔진, 알터네이터, 배터리, 모터등 기존의 가솔린 자동차 및 전기 자동차와는 다른 구성 요소로 이루어지기 때문에, 차량 주행시에 배터리 파워 조건에 따른 엔진 알터네이터 온/오프 제어 등 다양한 구동 방법이 요구된다.

하이브리드 전기 자동차의 구동 모드는 가솔린 엔진을 구동시키는 HEV(Hybrid Emission Vehicle)모드 즉, 차량을 가솔린 자동차로 구동시키는 모드와, 가솔린 엔진을 구동시키지 않는 ZEV(Zero Emission Vehicle) 모드 즉, 차량을 전기 자동차로 구동시키는 모드가 있으며, 운전자의 구동 모드 선택이나 제어 장치의 차량 상태에 따른 자동 구동 모드 선택에 따라 설정된 구동 모드에 의하여 차량이 구동된다.

이 발명의 목적은 하이브리드 전기 자동차에 있어서, 충전용 엔진의 엔진 회전수에 따라 엔진 구동 상태를 판단하고 충전용 엔진이 목표 회전수에 도달하도록 제어함으로써, 엔진 출력을 향상시키기 위한 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은,

엔진 회전수를 감지하는 엔진 회전수 감지 수단과;

상기에서 감지되는 엔진 회전수가 목표 회전수보다 작은 경우에는 스로틀 밸브 오픈 신호를 출력하고, 엔진 회전수가 목표 회전수보다 큰 경우에는 다시 엔진 회전수가 목표 회전수보다 일정값을 더한 설정 영역내에 위치하는 가를 판단한 다음, 엔진 회전수가 설정 영역내를 벗어나는 경우에는 스로틀 밸브 클로즈 신호를 출력하는 제어 수단과; 상기 제어 수단에서 출력되는 신호에 따라 스로틀 밸브의 개도량을 가변시키는 스로틀 밸브 구동 수단을 포함하여 이루어진다.

상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 다른 구성은,

엔진 구동에 따른 엔진 회전수를 감지하는 단계와;

감지되는 엔진 회전수와 목표 회전수를 비교하는 단계와;

상기에서 엔진 회전수가 목표 회전수보다 작은 경우에는 스로틀 밸브를 오픈시키는 단계와;

상기에서 엔진 회전수가 목표 회전수보다 큰 경우에는 다시 엔진 회전수가 목표 회전수에 일정값을 더한 설정 영역내에 위치하는 가를 판단하는 단계와;

상기에서 엔진 회전수가 설정 영역을 벗어나는 경우에는 스로틀 밸브를 클로즈시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

제1도는 이 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어 장치의 구성 블록도이고,

제2도는 이 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어 방법의 동작 순서도이다.

상기한 구성에 의하여, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

제1도는 이 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어 장치의 구성 블록도이고,

제2도는 이 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어 방법의 동작 순서도이다.

첨부한 제1도에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어 장치의 구성은, 엔진 회전수를 감지하는 엔진 회전수 감지부(10)와, 목표 회전수를 세팅하기 위한 모드를 선택하는 세팅 스위치(S1)와, 목표 회전수를 증가시키거나 감소시키기 위한 설정 스위치(S2)와, 상기 감지부(10)와 스위치(S1, S2)의 출력단에 연결되어 감지되는 엔진 회전수에 따라 엔진 구동 상태가 목표 회전수에 도달하도록 제어하기 위한 신호를 출력하는 하이브리드 제어부(20)와, 상기 하이브리드 제어부(20)의 출력단에 연결되어 인가되는 신호에 따라 현재 감지된 엔진 회전수를 표시하는 표시부(30)와, 상기 하이브리드 제어부(20)의 출력단에 연결되어 인가되는 신호에 따라 스로틀 밸브의 개도량을 가변시키는 스로틀 밸브 구동부(40)로 이루어진다.

상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어 장치의 작용은 다음과 같다.

차량에 시동이 걸려 전원이 인가되면 상기 하이브리드 제어부(20)는 모든 사용 변수를 초기화하고(S110), 엔진의 회전수를 감지한다(S120).

상기 엔진 회전수 감지부(10)는 회전하는 엔진의 회전수를 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 하이브리드 제어부(20)로 출력하고, 상기 하이브리드 제어부(20)는 감지되는 엔진 회전수를 운전자가 알 수 있도록 표시부(30)를 구동시킨다(S130).

이 발명의 실시예에 따른 엔진 회전수 감지부(10)는 크랭크각 센서로 이루어지며, 상기 하이브리드 제어부(20)는 크랭크각 센서에서 출력되는 신호를 카운트하여 다음과 같이 분당 엔진 회전수를 산출한다.

[수학식 1]

엔진 회전수 = (카운팅되는 신호수(200ms당) × 5 × 60분) / 21

상기 표시부(30)는 하이브리드 제어부(20)에서 출력되는 신호에 따라 구동되어 현재 감지되는 엔진 회전수를 운전자가 알 수 있도록 표시한다.

다음에, 하이브리드 제어부(20)는 세팅 스위치(S1)와 설정 스위치(S2)의 작동 여부를 판단하여 그에 따라 목표 회전수를 설정한다.

상기에서 세팅 스위치(S1)가 작동된 경우에는 목표 회전수를 별도로 세팅하기 위한 것으로 판단하고, 세팅 스위치(S1)가 작동되지 않은 경우에는 아이들 상태를 유지한다(S150).

상기 세팅 스위치(S1)가 작동되면 하이브리드 제어부(20)는 설정 스위치(S2)의 작동 상태에 따라 목표 회전수를 증가시키거나 감소시킨다(S170∼S180).

상기 설정 스위치(S2)의 작동에 따라 목표 회전수를 설정한 다음, 하이브리드 제어부(20)는 다시 표시부(30)를 구동시켜 설정된 목표 회전수를 표시하고(S190), 감지되는 엔진 회전수와 설정된 목표 회전수를 비교한다(S200).

상기에서 하이브리드 제어부(20)는 현재 엔진 구동에 따라 감지되는 엔진 회전수가 설정된 목표 회전수보다 작은 경우에는, 엔진 회전수를 증가시키기 위하여 스로틀 오픈 신호를 출력한다.

상기 스로틀 밸브 구동부(40)는 인가되는 스로틀 밸브 오픈 신호에 따라 구동되어 스로틀 밸브를 오픈시킨다(S210). 상기 스로틀 밸브 구동부(40)는 스로틀 밸브의 개도량을 가변시키는 모터로 이루어진다.

상기에서 감지되는 엔진 회전수가 설정된 목표 회전수보다 큰 경우에는 다시 엔진 회전수가 목표 회전수보다 일정값 이상인가를 판단하여 현재 엔진 회전수가 일정한 마진내에 해당하는 가를 판단한다(S220).

감지되는 엔진 회전수가 일정한 마진내에 해당하는 경우에는 현재 엔진 회전수를 유지하도록 스로틀 밸브를 홀딩시키기 위한 신호를 출력하고, 그에 따라 스로틀 밸브 구동부(40)는 현재 스로틀 밸브의 개도 상태를 유지한다(S230).

그러나 상기에서 감지되는 엔진 회전수가 목표 회전수보다도 일정값 이상으로 일정한 마진내에 해당하지 않는 경우에는, 엔진 회전수를 감소시키기 위하여 스로틀 밸브 클로즈 신호를 출력한다.

이에 따라 상기 스로틀 밸브 구동부(40)는 스로틀 밸브의 개도량을 감소시킴으로써, 엔진 회전수를 감소시킨다.

상기와 같이 세팅 스위치(S1)와 설정 스위치(S2)가 작동되지 않은 경우에는, 미리 설정되어 있는 목표 회전수에 따라 엔진 회전수를 제어한다.

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에 따라, 충전용 엔진의 엔진 회전수에 따라 엔진 구동 상태를 판단하고 충전용 엔진이 목표 회전수에 도달하도록 제어함으로써, 엔진 출력을 향상시킬 수 있는 효과를 가지는 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.

Claims (5)

1. 엔진 회전수를 감지하는 엔진 회전수 감지 수단과; 상기에서 감지되는 엔진 회전수가 목표 회전수보다 작은 경우에는 스로틀 밸브 오픈 신호를 출력하고, 엔진 회전수가 목표 회전수보다 큰 경우에는 다시 엔진 회전수가 목표 회전수보다 일정값을 더한 설정 영역내에 위치하는 가를 판단한 다음, 엔진 회전수가 설정 영역내를 벗어나는 경우에는 스로틀 밸브 클로즈 신호를 출력하는 제어 수단과; 상기 제어 수단에서 출력되는 신호에 따라 스로틀 밸브의 개도량을 가변시키는 스로틀 밸브 구동 수단을 포함하여 이루어지는 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기한 제어 수단은, 엔진 회전수가 목표 회전수보다 일정값을 더한 설정 영역내에 위치하는 경우에는 현재 스로틀 밸브의 개도 상태를 유지하기 위한 신호를 출력하는 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어장치.
3. 제1항에 있어서, 목표 회전수를 설정하기 위한 모드를 선택하는 세팅 스위치와; 목표 회전수를 감소시키거나 증가시키기 위한 설정 스위치를 더 포함하여 이루어지는 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어장치.
4. 엔진 구동에 따른 엔진 회전수를 감지하는 단계와; 감지되는 엔진 회전수와 목표 회전수를 비교하는 단계와; 상기에서 엔진 회전수가 목표 회전수보다 작은 경우에는 스로틀 밸브를 오픈시키는 단계와; 상기에서 엔진 회전수가 목표 회전수보다 큰 경우에는 다시 엔진 회전수가 목표 회전수에 일정값을 더한 설정 영역내에 위치하는 가를 판단하는 단계와; 상기에서 엔진 회전수가 설정 영역을 벗어나는 경우에는 스로틀 밸브를 클로즈시키는 단계를 포함하여 이루어지는 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어방법.
5. 제4항에 있어서, 상기에서 엔진 회전수가 설정 영역내에 위치하는 경우에는 현재 스로틀 밸브의 개도 상태를 유지하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어방법.