KR100829304B1 - A hybrid type vehicle and its generating control method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 라디에이터 팬의 회전을 이용하여 하이브리드 차량의 주행에 필요한 전원을 얻을 수 있도록 함으로서 400 마력 이상의 대형 차량도 하이브리드 차량으로서 적용이 가능한 하이브리드 차량 및 발전 제어 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a hybrid vehicle and a power generation control method that can be applied as a hybrid vehicle for a large vehicle of 400 horsepower or more by using a rotation of a radiator fan of a vehicle to obtain a power required for driving a hybrid vehicle.
차량, 하이브리드 엔진, 라디에이터, 팬 모터 Vehicle, hybrid engine, radiator, fan motor
Description
도 1은 본 발명에 의한 하이브리드 차량의 구성을 나타내는 도면.1 is a view showing the configuration of a hybrid vehicle according to the present invention.
도 2는 하이브리드 차량 및 발전 제어 방법의 구성을 나타내는 플로우 차트. 2 is a flow chart showing the configuration of a hybrid vehicle and a power generation control method.
도 3은 본 발명에서 사용하는 제 1 및 제 2 전자 클러치의 형태를 나타내는 단면도. 3 is a cross-sectional view showing the form of the first and second electromagnetic clutches used in the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>
1 : 엔진 2 : 발전 모터1: engine 2: power generation motor
10 : 제 1 전자 클러치 20 : 제 2 전자 클러치10: first electronic clutch 20: second electronic clutch
30 : 제어부 30: control unit
R1 : 제 1 릴레이 R2 : 제 2 릴레이R1: first relay R2: second relay
R3 : 제 3 릴레이R3: third relay
본 발명은 하이브리드 차량에 관한 것으로서, 특히 차량의 라디에이터 팬의 회전을 이용하여 하이브리드 차량의 주행에 필요한 전원을 얻을 수 있도록 함으로서 400 마력 이상의 대형 차량도 하이브리드 차량으로서 적용이 가능하도록 하는 하이브리드 차량 및 발전 제어 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
기존의 내연기관 즉, 가솔린, 디젤 등을 동력원으로 한 시스템에 또하나의 동력원인 모터를 추가하여 내연기관의 운전영역을 최고 효율점에 놓고 가속이나 감속시 필요한 동력을 상기 모터를 통해 부과하여 엔진의 부담을 줄임으로서, 연비 및 배기가스를 줄일 수 있도록 하이브리드용 동력시스템(Hybrid electeic vehicle)이 탑재되어 사용되어 왔다. By adding a motor, which is another power source, to an existing internal combustion engine, that is, a system using gasoline, diesel, etc., the operating area of the internal combustion engine is placed at the highest efficiency point, and the power required for acceleration or deceleration is imposed through the motor. In order to reduce fuel consumption and exhaust gas, a hybrid electeic vehicle has been used and used.
즉, 하이브리드용 동력전달 시스템은 엔진과 트렌스 미션 사이에 내연기관의 운전영역을 최고 효율점에 놓고 가속이나 감속시 필요한 동력을 부과하여 엔진의 부담을 줄이기 위한 모터가 설치된다.In other words, in the power transmission system for a hybrid, a motor is installed between the engine and the transmission mission to reduce the burden on the engine by imposing power required for acceleration or deceleration at the highest efficiency point.
이때, 차량의 주행 도중 브레이크를 조작하는 경우 에너지를 회수하여 차량의 배터리에 충전함으로서 모터의 작동에 필요한 전원을 저장하도록 한다. At this time, when operating the brake while driving the vehicle to recover the energy by charging the battery of the vehicle to store the power required for the operation of the motor.
그러나 대형 차량 특히 400 마력 이상의 엔진이 탑재되는 트럭이나 버스의 경우에는 차량의 구동에 필요로 하는 모터 및 축전지의 중량과 가격이 높아 실용화시키기 어려운 문제점이 있었다. However, in the case of trucks or buses in which large engines, especially engines with 400 horsepower or more, are mounted, the weight and price of motors and accumulators required for driving the vehicle are high, making it difficult to put them into practical use.
또한, 대형 차량의 경우에는 이러한 문제에 의해 하이브리드 차량의 연료 절감이라는 목적을 달성하기 어려워 문제점이 있었다. In addition, in the case of a large vehicle, it is difficult to achieve the purpose of reducing the fuel of the hybrid vehicle by this problem, there was a problem.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 차량의 라디에이터 팬의 회전을 이용하여 하이브리드 차량의 주행에 필요한 전원을 얻을 수 있도록 하여 400 마력 이상의 대형 차량에도 적용이 가능한 하이브리드 차량 및 발전 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve the above problems, by using the rotation of the radiator fan of the vehicle to obtain the power required for the driving of the hybrid vehicle hybrid vehicle and power generation control method that can be applied to large vehicles over 400 horsepower It aims to provide.
도 1은 본 발명에 의한 하이브리드 차량의 구성을 나타내는 도면으로서, 차량의 제동 및 내리막길 주행시 제 1 전자 클러치의 동작에 의해 엔진의 구동력을 발전 모터가 인가받아 전원을 발생시키고 발생된 전원에 의해 차량이 구동되도록 하는 하이브리드 차량에 있어서, 차량의 엔진(1)의 구동력이 발전 모터(2)로 연결되도록 하는 제 1 전자 클러치(10)의 동작을 제어하는 제 1 릴레이(R1), 차량의 라디에이터 팬모터(5)와 발전 모터(2)의 연결이 이루어지도록 하는 제 2 전자 클러치(20)의 동작을 제어하는 제 2 릴레이(R2), 차량의 라디에이터 팬모터(5)로의 전원이 연결되도록 하는 제 3 릴레이(R3), 라디에이터 팬(4)의 회전축과 발전 모터(2)의 회전축의 연결을 단속하는 제 2 전자 클러치(20), 차량의 동작 상태에 따라 상기 제 1, 2 및 제 3 릴레이(R1, R2, R3)를 제어하는 제어부(30)로 구성되어 있음을 도시하고 있다. 1 is a view showing the configuration of a hybrid vehicle according to the present invention, the driving power of the engine is applied to the power generation motor by the operation of the first electromagnetic clutch during braking and downhill driving of the vehicle to generate a power source and the power generated by the vehicle In the hybrid vehicle to be driven, the first relay (R1) for controlling the operation of the first
또한, 도 2는 하이브리드 차량 및 발전 제어 방법의 구성을 나타내는 플로우 차트로서, 차량의 제동 및 내리막길 주행시 엔진의 구동력이 발전 모터로 인가되도록 하여 전원을 발생시키고 발생된 전원에 의해 차량이 구동되도록 하는 하이브리드 차량의 제어 방법에 있어서, 차량의 주행 모드가 발전 모드인지 판단하여 발전 모드인 경우 제 1 전자 클러치의 동작을 제어하는 제 1 릴레이(R1)를 온시키고, 발전 모드가 아닌 경우 제 1 릴레이(R1)를 오프시키는 단계(ST10)와, 상기 제 1 릴레이(R1)의 온 상태 또는 오프 상태에서 차량의 냉각수 온도를 측정하여 냉각수 온도가 규정치 이상인지 판단하여 규정치 이상인 경우 단계 ST30으로 진행하고, 규정치 이하인 경우 제 2 전자 클러치(20)의 동작을 제어하는 제 2 릴레이(R2) 및 라디에이터 팬모터로 공급되는 전원을 제어하는 제 3 릴레이(R3)를 오프시키는 단계(ST20)와, 냉각수 온도가 규정치 이상인 경우, 축전지 충전량이 규정치 이상인지 판단하여 규정치 이상인 경우 제 3 릴레이(R3)를 온시키는 동시에 제 2 릴레이(R2)를 오프시켜 라디에이터 팬모터에 의해 라디에이터 팬이 동작되게 하고, 규정치 이하인 경우 제 2 릴레이(R2)을 온시키는 동시에 제 3 릴레이(R3)를 오프시켜 엔진 구동력에 의해 라디에이터 팬이 동작되게 하는 단계(ST30)를 포함하는 것을 특징으로 한다.2 is a flow chart illustrating the configuration of a hybrid vehicle and a power generation control method, wherein the driving force of the engine is applied to the power generation motor during braking and downhill driving of the vehicle to generate power and drive the vehicle by the generated power. In the control method of the hybrid vehicle, it is determined whether the driving mode of the vehicle is the power generation mode, and when the power generation mode is turned on, the first relay R1 that controls the operation of the first electromagnetic clutch is turned on. In step ST10 of turning off R1) and measuring the coolant temperature of the vehicle in the on state or the off state of the first relay R1, it is determined whether the coolant temperature is higher than a prescribed value, and if it is higher than the prescribed value, the process proceeds to step ST30. In the following case, the power supplied to the second relay R2 and the radiator fan motor controlling the operation of the second
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상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Referring to the embodiment of the present invention configured as described above are as follows.
하이브리드 차량의 에너지 회수량을 증대시키기 위해 본 발명을 사용하도록 한다. The invention is used to increase the energy recovery of hybrid vehicles.
우선, 차량의 라디에이터(3)를 지나는 냉각수의 냉각을 위해 설치되어 있는 팬모터(5)의 구동축은 풀리와 벨트에 의해 팬(4)의 회전축에 연결되어 있다. 또한, 팬(4)의 회전축은 구동력의 인가를 단속할 수 있도록 제 2 전자 클러치(20)에 의해 하이브리드 차량의 발전 모터(2)의 회전축과 연결되도록 한다. First, the drive shaft of the
하이브리드 차량의 발전 모터(2)의 회전축에는 제 1 전자 클러치(10)가 설치되어 있어 차량의 주행 상태에 따라 엔진(1)의 구동력이 발전 모터(2)로 인가될 수 있도록 구성되어 있는 것은 종래의 기술과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. Since the first
제 1 릴레이(R1)는 제 1 전자 클러치(10)의 동작을 제어하고, 제 2 릴레 이(R2)는 제 2 전자 클러치(20)의 동작을 제어하며, 제 3 릴레이(R3)는 팬모터(5)로 공급되는 전원을 단속할 수 있도록 설치되어 있다. The first relay R1 controls the operation of the first
이때, 제 1, 제 2 및 제 3 릴레이(R1, R2, R3)는 차량의 상태에 따라 제어 신호를 출력하는 제어부(30)에 의해 제어된다. In this case, the first, second and third relays R1, R2 and R3 are controlled by the
제 1 및 제 2 전자 클러치(10, 20)는 도 3에 도시되어 있는 바와 같은 구성으로 되어 있으나, 기존의 하이브리드 차량에서 사용되고 있는 구성과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. The first and second
본 발명의 제어부(30)는 다음과 같이 차량 상태를 제어하게 된다. The
우선, 차량의 주행 모드를 판단하도록 한다(ST10). 즉, 차량이 정속 주행을 하거나 경사도가 0°인 노면을 주행하는 경우에는 엔진의 동력에 의해 주행을 하게 되고, 경사로를 올라가는 경우에는 엔진의 동력과 모터의 동력을 함께 이용하여 주행하게 되므로 제어부(30)는 제 1 릴레이(R1)가 오프되도록 하고 제 1 릴레이(R1)의 오프에 의해 제 1 전자 클러치(10)를 통해 엔진(1)의 구동력이 차량의 발전 모터(2)로 전달되지 않도록 한다. First, the driving mode of the vehicle is determined (ST10). That is, when the vehicle runs at a constant speed or when driving on a road surface having an inclination of 0 °, the vehicle is driven by the power of the engine. When the vehicle is driven up the slope, the vehicle is driven by using the engine power and the motor power together. 30 causes the first relay R1 to be turned off and so that the driving force of the
이러한 상태에서 차량의 냉각수 온도를 측정하여 라디에이터(3)의 팬(4)의 회전 여부를 판단하도록 한다. 즉, 차량이 등판 주행을 하거나 가속을 하는 상황에서는 엔진(1)의 동작량이 증가하게 되어 냉각수의 온도가 상승되므로, 냉각수를 냉각시킬 필요가 있게 된다. In this state, the cooling water temperature of the vehicle is measured to determine whether the
냉각수의 온도가 규정치보다 낮은 경우에는 제 2 릴레이(R2)와 제 3 릴레이(R3)를 모두 오프시켜 제 2 전자 클러치(20)를 통해 엔진(1)의 구동력이 라디에이터 팬(4)으로 전달되지 않도록 하고, 또 축전지의 전원이 라디에이터 팬모터(5)로 인가되지 않도록 하여 라디에이터 팬모터(5)의 동력도 라디에이터 팬(4)으로 전달되지 않도록 한다(ST20). If the temperature of the coolant is lower than the prescribed value, the driving force of the
차량 축전지의 충전량이 충분한 경우에는 제 3 릴레이(R3)는 온시켜 축전지의 전원에 의해 라디에이터 팬모터(5)가 동작되도록 하고, 제 2 릴레이(R2)는 오프시켜 제 2 전자 클러치(20)를 통해 엔진(1)의 구동력이 라디에이터 팬(4)으로 전달되지 않도록 하고, 이때에는 라디에이터 팬모터(5)의 동력에 의해 라디에이터 팬(4)이 동작되도록 한다(ST30). When the amount of charge of the vehicle battery is sufficient, the third relay R3 is turned on so that the
차량 축전지의 충전량이 부족한 경우에는 제 3 릴레이(R3)는 오프시켜 축전지의 전원이 팬모터(5)로 인가되지 않도록 하고, 제 2 릴레이(R2)는 온시켜 제 2 전자 클러치(20)를 통해 엔진(1)의 구동력에 의해 라디에이터 팬(4)이 동작되도록 한다(ST40). When the amount of charge of the vehicle battery is insufficient, the third relay R3 is turned off so that the power of the battery is not applied to the
한편, 차량이 내리막길을 주행하거나 차량의 정차를 위해 브레이크가 동작하는 경우에는 발전 가능한 상태이므로, 제어부(30)는 제 1 릴레이(R1)가 온되도록 하여 제 1 전자 클러치(10)가 동작하고 이로 인해 엔진(1)의 구동력에 의해 발전 모터(2)가 발전할 수 있도록 한다. On the other hand, when the vehicle is driving downhill or the brake is operated to stop the vehicle, the power generation is possible. Therefore, the
이러한 상태에서 차량의 냉각수 온도를 측정하여 라디에이터 팬(4)의 회전 여부를 판단하도록 한다.In this state, the temperature of the coolant of the vehicle is measured to determine whether the
냉각수의 온도가 규정치보다 낮은 경우에는 제 2 릴레이(R2)와 제 3 릴레이(R3)를 모두 오프시켜 제 2 전자 클러치(20)를 통해 엔진(1)의 구동력이 라디에이터 팬(4)으로 전달되지 않도록 하고, 또 축전지의 전원이 라디에이터 팬모터(5)로 인가되지 않도록 하여 라디에이터 팬모터(5)의 동력도 라디에이터 팬(4)으로 전달되지 않도록 한다(ST20). If the temperature of the coolant is lower than the prescribed value, the driving force of the
차량 축전지의 충전량이 충분한 경우에는 제 3 릴레이(R3)는 온시켜 축전지의 전원에 의해 라디에이터 팬모터(5)가 동작되도록 하고, 제 2 릴레이(R2)는 오프시켜 제 2 전자 클러치(20)를 통해 엔진(1)의 구동력이 라디에이터 팬(4)으로 전달되지 않도록 하고, 이때에는 라디에이터 팬모터(5)의 동력에 의해 라디에이터 팬(4)이 동작되도록 한다(ST30). When the amount of charge of the vehicle battery is sufficient, the third relay R3 is turned on so that the
차량 축전지의 충전량이 부족한 경우에는 제 3 릴레이(R3)는 오프시켜 축전지의 전원이 팬모터(5)로 인가되지 않도록 하고, 제 2 릴레이(R2)는 온시켜 제 2 전자 클러치(20)를 통해 엔진(1)의 구동력에 의해 라디에이터 팬(4)이 동작되도록 한다(ST40). When the amount of charge of the vehicle battery is insufficient, the third relay R3 is turned off so that the power of the battery is not applied to the
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.While the invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments thereof, the invention is not limited to these embodiments, and has been claimed by those of ordinary skill in the art to which the invention pertains. It includes all the various forms of embodiments that can be carried out without departing from the spirit.
상기와 같은 본 발명은, 차량의 라디에이터 팬의 회전을 이용하여 하이브리드 차량의 주행에 필요한 전원을 얻을 수 있도록 함으로서 400 마력 이상의 대형 차량도 하이브리드 차량으로서 적용이 가능한 효과를 갖는다.The present invention as described above, by using the rotation of the radiator fan of the vehicle to obtain the power required to drive the hybrid vehicle has an effect that can be applied as a hybrid vehicle for a large vehicle of more than 400 horsepower.
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