KR100841693B1 - 하이브리드전기자동차의 캔버스시스템 - Google Patents

하이브리드전기자동차의 캔버스시스템 Download PDF

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/11—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand using model predictive control [MPC] strategies, i.e. control methods based on models predicting performance

Abstract

본 발명은 캔 트래픽의 중복을 방지하여 효율을 향상시키고, 기존 차량의 캔 아이디를 변경하지 않고 그대로 사용할 수 있도록 하여 하이브리드전기자동차의 개발시간 및 개발비용을 절감할 수 있도록 한 하이브리드 전기자동차의 캔버스시스템에 관한 것으로, 이 시스템은 하이브리드 전기자동차의 최상위제어기인 HCU; 엔진제어기인 ECU, 변속제어기인 TCU, 차량의 안정을 꾀하는 ABS/ESP가 상기 HCU와 제 1 CAN 버스로 각각 연결되고; 전기에너지 충전 및 차량구동을 수행하는 모터제너레이터를 제어하는 MCU, 고전압용 배터리제어를 수행하는 BMU, 고전압 라인에서 12V 라인으로 충전 기능을 수행하는 직류컨버터가 상기 HCU와 제 2 CAN 버스로 각각 연결된 것을 특징으로 한다.
캔버스시스템, 하이브리드카, 전기자동차

Description

하이브리드전기자동차의 캔버스시스템{the can bus system in hybrid electric car}
도 1은 종래의 하이브리드 전기자동차 구성을 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 전기자동차의 캔버스시스템을 나타낸 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 전기자동차의 캔버스시스템을 설명하기 위한 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 전기자동차의 캔버스시스템 제어방법을 설명하기 위한 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
30 ; HCU 31 ; ECU
32 ; TCU 33 ; ABS/ESP
34 ; 인스트루먼트패널부 35 ; MCU
36 ; BMU
본 발명은 하이브리드전기자동차의 캔버스시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 캔 트래픽의 중복을 방지하여 효율을 향상시키고, 기존 차량의 캔 아이디를 변경하지 않고 그대로 사용할 수 있도록 하여 하이브리드전기자동차의 개발시간 및 개발비용을 절감할 수 있도록 한 하이브리드 전기자동차의 캔버스시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 하이브리드 전기자동차는 내연 엔진과 전기자동차의 배터리 엔진을 동시에 장착하거나, 차체의 무게를 획기적으로 줄여 공기의 저항을 최소화하는 등 기존의 일반 차량에 비해 연비(燃費) 및 유해가스 배출량을 획기적으로 줄인 차세대 자동차를 말한다. 즉, 하이브리드 전기자동차는 가솔린 또는 디젤엔진과 전기모터로 구성된 2개의 동력원으로 차량 정차시 전기모터와 엔진 스로틀 밸브에 의한 엔진정지, 차량가속시 전기모터에 의한 동력보조, 저속구간에서 모터만에 의한 차량구동, 정속 또는 감속 등의 경우 차량 잉여동력 및 운동에너지를 전기모터에 의해 회생하여 전기에너지로써 전기모터구동을 위한 고전압배터리를 충전하는 주행전략을 가지고 있다.
이러한 하이브리드 전기자동차를 구체적으로 살펴본다.
도 1은 종래의 하이브리드 전기자동차의 구성을 나타낸 블록도로서, 최상위제어기인 HV ECU(10), 샤시 및 바디 제어기 인터페이스(11), 파워분배제어부(12), 전기모터제어부(13), 엔진ECU(14), 배터리ECU(15), 브레이크 제어부인 BCU(16), MCU(17), 엔진 정지시에도 핸들을 제어할 수 있게 제어하는 EPS ECU(18), 고전압용 배터리 ECU(19)가 하나의 CAN 버스라인에 각각 연결되어 운전자의 의지에 따라 차량이 제어되도록 구성된다.
상술한 구성을 살펴보면, 하이브리드 제어기(HV ECU; 100)에 하나의 캔 통신 버스에 대부분의 장치가 각각 연결되어 있다.
상술한 종래기술은 선발업체에서 채택하고 있는 방식이지만, 후발업체에서는 채용하기가 어렵고, 특히 기존차량시스템의 변경을 최소화시킬 수 있는 캔버스시스템이 필요하다.
따라서, 기존 차량 시스템의 변경을 최소화하면서 기존의 CAN 버스에 하이브리드시스템을 추가했을 경우 발생할 수 있는 CAN 버스 오버로드를 방지하고, HCU를 통해 변경되지 않는 모든 메시지들은 HCU를 거치지 않고 기존에 설치된 CAN1 제어기들 끼리 메시지를 주고받을 수 있는 한 하이브리드 전기자동차의 캔버스시스템이 필요하다.
본 발명은 상술한 문제점 및 필요성을 해소하기 위한 것으로, 기존 차량 시스템의 변경을 최소화하면서 기존의 CAN 버스에 하이브리드시스템을 추가했을 경우 발생할 수 있는 CAN 버스 오버로드를 방지하고, HCU를 통해 변경되지 않는 모든 메시지들은 HCU를 거치지 않고 기존에 설치된 CAN1 제어기들 끼리 메시지를 주고받을 수 있는 한 하이브리드 전기자동차의 캔버스시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하이브리드 전기자동차의 최상위제어 기인 HCU; 엔진제어기인 ECU, 변속제어기인 TCU, 차량의 안정을 꾀하는 ABS/ESP가 상기 HCU와 제 1 CAN 버스로 각각 연결되고; 전기에너지 충전 및 차량구동을 수행하는 모터제너레이터를 제어하는 MCU, 고전압용 배터리제어를 수행하는 BMU, 고전압 라인에서 12V 라인으로 충전 기능을 수행하는 직류컨버터가 상기 HCU와 제 2 CAN 버스로 각각 연결된 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 HCU과 CAN1 또는 CAN2로 연결된 장치 사이에 주고 받는 메시지중 상기 HCU의 제어가 필요하지 않은 메시지는 상기 HCU를 거치지 않고 직접 전달되고, 입력되는 메시지의 식별자가 변경되지 않는 것을 더 포함한다.
바람직한 실시예로서, 상기 HCU과 CAN1 또는 CAN2로 연결된 장치 사이에 주고 받는 메시지중 상기 HCU의 제어가 필요한 메시지는 상기 HCU를 거쳐 전달되고, 입력되는 메시지의 식별자가 변경되는 것을 더 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
참고로, 하이브리드 전기자동차는 2개의 동력원 즉, 기존의 가솔린 또는 디젤 방식 내연기관에 전기모터가 각각 독립적으로 혹은 협력하여 차량을 구동시키는 교통수단으로서, 본 명세서에서는 본 발명과 직접 관련되지 않거나 내연기관과 관련된 설명을 생략하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 전기자동차의 캔버스시스템의 주요 부분을 나타낸 블록도로서, 하이브리드 전기자동차의 최상위제어기인 HCU(30), 엔진제어기인 ECU(31), 변속제어기인 TCU(32), 차량의 안정을 꾀하는 ABS/ESP(34), 전기 에너지 충전 및 차량구동을 수행하는 모터제너레이터를 제어하는 MCU(35), 고전압용 배터리제어를 수행하는 BMU(36)로 이루어진다.
이때, 상기 ECU(31), TCU(32), ABS/ESP(33), 인스트루먼트패널(34)과 HCU(30) 사이에는 제 1 캔버스(CAN BUS; CAN1)가 연결되고, 상기 MCU(35), BMU(36)과 HCU(30) 사이에는 제 2 캔버스(CAN BUS; CAN2)가 연결된다.
상기 캔버스에 연결된 각 장치들은 캔버스를 통해서 신호를 주고받음으로써 각 장치로 명령을 전달하거나 수신된 명령에 대한 피드백 값을 받아서 피드백제어를 수행하게 된다.
하이브리드 전기자동차에 탑재된 구체적인 구성을 살펴본다.
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 전기자동차의 캔버스시스템을 나타낸 블록도로서, 하이브리드 전기자동차의 최상위제어기인 HCU(30), 엔진제어기인 ECU(31), 변속제어기인 TCU(32), 전기에너지 충전 및 차량구동을 수행하는 모터제너레이터를 제어하는 MCU(35), 브레이크관리시스템(40), 하이브리드 전기에너지를 저장하고 공급하는 HEV 배터리(41), 내연기관인 엔진(42), 회전속도를 고르게 하기 위해 장치된 바퀴인 플라이휠(43), 엔진의 동력을 잠시 끊거나 이어주는 축이음 장치인 클러치(44), 전동력을 제공하는 전기모터(45), 자동변속기(46), 차량 내부의 전기장치로 전원을 공급하기 위한 12V 배터리(47), 상기 12V 배터리(47)와 상기 HEV 배터리(41) 사이의 직류전원을 컨버팅해주는 직류컨버터(48)가 구비된다.
이때, 상기 HCU(30), ECU(31), TCU(32), MCU(35), 브레이크관리시스템(40), HEV 배터리(41), 엔진(42), 자동변속기(46), 12V 배터리(47), 직류컨버터(48)들은 모두 CAN(Controller Area Network; CAN)버스로 연결되는데, 특히 도 1에서 설명된 바와 같이, MCU(35), HEV 배터리(41), 직류컨버터(48)는 별도의 캔버스 즉, CAN2로 연결된다.
따라서, 상기 HCU(30), ECU(31), TCU(32), 브레이크관리시스템(40), 엔진(42), 자동변속기(46), 12V 배터리(47)는 모두 CAN1으로 연결되고, 이들 사이에 주고받는 CAN 신호들중에서 상기 HCU(30)의 제어가 필요하지 않은 신호들이 다수 존재한다.
그런데, 하이브리드 전기자동차의 발전속도가 급격히 진행됨에 따라서 각종 CAN 트래픽의 중복을 방지할 뿐만 아니라, CAN 트래픽의 효율을 높일 필요가 있는데, 이를 위한 제어방법을 구체적으로 살펴본다.
도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 전기자동차의 캔버스시스템의 제어방법을 나타낸 블록도로서, ECU(31)와 TCU(32) 사이에 주고받는 메시지를 예시하여 설명하도록 한다.
1)HCU를 거쳐야 하는 신호들인 경우
ECU(31)에서 TCU(32)로 전달하는 신호가 HCU(30)를 거쳐야 하는 경우에는 HCU(30)를 거친 후 식별자가 변경되어 TCU(32)로 전달되는데, 예컨대 208h인 식별자가 259h로 변경되어 TCU(32)로 전달된다.
마찬가지로, TCU(32)에서 ECU(31)로 전달하는 신호가 HCU(30)를 거쳐야 하는 경우에는 HCU(30)를 거친 후 식별자가 변경되어 ECU(31)로 전달되는데, 예컨대 258h인 식별자가 변경되어 ECU(31)로 전달된다.
2)HCU를 거치지 않아도 되는 신호들인 경우
그런데, HCU(30)를 거치지 않아도 되는 경우에는 HCU(30)를 거치지 않을 뿐만 아니라, 식별자가 변경되지 않고 그대로 전달된다.
예를 들어, 식별자가 210h라면 그대로 210h로 전달되고, 식별자가 418h라면 그대로 418h로 전달된다.
물론, 이러한 제어방법은 캔버스에 연결된 다른 장치들에도 모두 적용한다.
따라서, HCU(30)를 거치지 않고 CAN1 버스를 통해서 메시지를 주고받을 수 있으므로 기존 차량의 CAN ID를 변경하지 않고 그대로 사용할 수 있고, 이로 인해 하이브리드 전기자동차 개발기간 및 개발비용이 절감된다.
특히, 기존 차량시스템 변경을 최소화하면서 기존 CAN 버스에 하이브리드 시스템을 추가했을 경우 발생할 수 있는 CAN버스 오버로드를 방지하는데 유용하다.
전술한 본 실시예의 바람직한 양태에 따르면, 기존대비 효율적인 구조의 캔버스시스템을 제공할 수가 있고, HCU를 거치지 않고 캔버스에 연결된 각 장치 사이에 직접 통신할 수가 있으므로 캔트래픽의 중복을 방지할 수가 있으며, 더욱이 기존 차량의 캔 아이디를 변경하지 않고 그대로 사용할 수 있어서 하이브리드 전기자동차의 개발기간 및 개발비용을 절감할 수 있는 장점을 제공한다.

Claims (3)

  1. 하이브리드 전기자동차의 최상위제어기인 HCU(30)에 엔진제어기인 ECU(31), 변속제어기인 TCU(32), 브레이크관리시스템(40), 엔진(42), 자동변속기(46)및 12V 배터리(47)가 제1 CAN 버스(CAN1)를 통해 연결되고,
    상기 HCU(30)에 전기에너지 충전 및 차량구동을 수행하는 모터제너레이터를 제어하는 MCU(35), 하이브리드 전기에너지를 저장하고 공급하는 HEV 배터리(41) 및 고전압 라인에서 12V라인으로 충전 기능을 수행하는 직류컨버터(48)가 제2 CAN 버스(CAN2)를 통해 연결된 하이브리드 전기자동차의 캔버스시스템에 있어서,
    상기 HCU(30)과 제1 CAN 버스(CAN1) 또는 제2 CAN 버스(CAN2)를 통해 연결된 장치 사이에 주고 받는 메시지 중 상기 HCU(30)의 제어가 필요하지 않은 메시지는 상기 HCU(30)를 거치지 않고 직접 전달되어 입력되는 메시지의 식별자가 변경되지 않고, 상기 HCU(30)과 제1 CAN 버스(CAN1) 또는 제2 CAN 버스(CAN2)를 통해 연결된 장치 사이에 주고 받는 메시지중 상기 HCU(30)의 제어가 필요한 메시지는 상기 HCU(30)를 거쳐 전달되어 입력되는 메시지의 식별자가 변경되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 캔버스시스템.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011051139A1 (de) * 2009-10-26 2011-05-05 Zf Friedrichshafen Ag Datenbus für ein hybridfahrzeug
WO2011061057A1 (de) * 2009-11-19 2011-05-26 Zf Friedrichshafen Ag Kraftfahrzeugsteuerungssystem
CN102848997A (zh) * 2012-09-26 2013-01-02 力帆实业(集团)股份有限公司 一种整车集成系统及其故障处理方法
KR101451130B1 (ko) 2009-03-09 2014-10-15 삼성테크윈 주식회사 차량의 전기 주행 제어장치 및 이를 구비하는 무인 자율 차량
KR102103292B1 (ko) * 2019-09-04 2020-04-22 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 차량용 제어기 통신 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020058688A (ko) * 2000-12-30 2002-07-12 이계안 캔 시스템에서 데이터 통신을 위한 메시지 구성방법
KR20030089895A (ko) * 2002-05-20 2003-11-28 현대자동차주식회사 하이브리드 전기자동차의 인터페이스장치
JP2004136816A (ja) 2002-10-18 2004-05-13 Denso Corp 車両用制御システム
KR20050119880A (ko) * 2004-06-17 2005-12-22 현대자동차주식회사 캔 타임아웃 통신오류 진단방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020058688A (ko) * 2000-12-30 2002-07-12 이계안 캔 시스템에서 데이터 통신을 위한 메시지 구성방법
KR20030089895A (ko) * 2002-05-20 2003-11-28 현대자동차주식회사 하이브리드 전기자동차의 인터페이스장치
JP2004136816A (ja) 2002-10-18 2004-05-13 Denso Corp 車両用制御システム
KR20050119880A (ko) * 2004-06-17 2005-12-22 현대자동차주식회사 캔 타임아웃 통신오류 진단방법

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101451130B1 (ko) 2009-03-09 2014-10-15 삼성테크윈 주식회사 차량의 전기 주행 제어장치 및 이를 구비하는 무인 자율 차량
WO2011051139A1 (de) * 2009-10-26 2011-05-05 Zf Friedrichshafen Ag Datenbus für ein hybridfahrzeug
US20120203413A1 (en) * 2009-10-26 2012-08-09 Zf Friedrichshafen Ag Data bus for a hybrid vehicle
CN102666237A (zh) * 2009-10-26 2012-09-12 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 用于混合动力车辆的数据总线
WO2011061057A1 (de) * 2009-11-19 2011-05-26 Zf Friedrichshafen Ag Kraftfahrzeugsteuerungssystem
CN102666238A (zh) * 2009-11-19 2012-09-12 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 车辆控制系统
US20120245780A1 (en) * 2009-11-19 2012-09-27 Zf Friedrichshafen Ag Motor vehicle control system
JP2013511420A (ja) * 2009-11-19 2013-04-04 ツェットエフ、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト 車両制御システム
CN102848997A (zh) * 2012-09-26 2013-01-02 力帆实业(集团)股份有限公司 一种整车集成系统及其故障处理方法
CN102848997B (zh) * 2012-09-26 2014-10-29 力帆实业(集团)股份有限公司 一种整车集成系统及其故障处理方法
KR102103292B1 (ko) * 2019-09-04 2020-04-22 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 차량용 제어기 통신 장치

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