KR100844729B1 - Device and method for LDC control of HEV - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하이브리드 차량의 HCU 고장에 의한 메인릴레이 오프로 인하여 고전압원이 차단됨과 함께 엔진만의 주행이 불가한 경우, LDC 림폼 제어로직을 이용하여 LDC를 제어함으로써, 엔진만에 의한 차량 주행이 가능하도록 하고, 전장부하에 대한 요구전력량 발생을 위해 모터를 회생 제어할 수 있도록 한 하이브리드 차량의 비상 구동 장치 및 방법에 관한 것이다.According to the present invention, when the high voltage source is blocked due to the main relay off due to the HCU failure of the hybrid vehicle and the engine alone cannot be driven, the vehicle can be driven only by the engine by controlling the LDC using the LDC rimform control logic. The present invention relates to an emergency drive device and method for a hybrid vehicle capable of regeneratively controlling a motor for generating a required amount of electric power for an electric load.
이를 위해, 본 발명은 하이브리드 차량의 HCU 고장에 의한 메인릴레이 오프로 인하여 고전압원이 차단되는 것을 MCU에서 감지하는 단계와; 상기 MCU가 LDC 림폼 제어로직으로 LDC를 제어하여, LDC 전류를 측정하는 동시에 전장부하에 의한 LDC 소모전력량을 측정하는 단계와; 상기 MCU가 캐패시터의 전력량을 측정하는 단계와; 상기 MCU가 캐패시터의 전력량으로부터 LDC 소모전력량을 차감한 전장부하에 필요한 요구전력량을 계산하는 단계와; 전장부하의 기준 전력값보다 상기 요구전력량이 크면, 상기 MCU에서 요구전력량 발생을 위한 모터 회전수를 결정하는 단계와; 상기 MCU에서 엔진 ECU에 엔진 구동 신호를 전송하여 엔진을 구동시킴으로써, 엔진과 직결된 모터의 회전이 이루어지는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 비상 구동 장치 및 방법을 제공한다.To this end, the present invention includes the steps of detecting in the MCU that the high voltage source is blocked due to the main relay off due to the HCU failure of the hybrid vehicle; Controlling the LDC with the LDC limform control logic to measure the LDC current and measuring the amount of LDC power consumption due to electric load; Measuring, by the MCU, the amount of power of a capacitor; Calculating, by the MCU, a required power amount required for an electric load, which is obtained by subtracting an LDC power consumption amount from a power amount of a capacitor; Determining a motor rotation speed for generating a required power amount in the MCU when the required power amount is greater than a reference power value of an electric load; The MCU transmits an engine driving signal to an engine ECU to drive the engine, thereby providing an emergency driving apparatus and method for a hybrid vehicle, characterized in that the rotation of the motor directly connected to the engine is performed.
하이브리드 차량, LDC 림폼 로직, MCU, 모터, 회생 제어, 전장부하 Hybrid Vehicle, LDC Limform Logic, MCU, Motor, Regenerative Control, Electric Load
Description
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 비상 구동 장치를 나타내는 블럭도,1 is a block diagram showing an emergency drive device for a hybrid vehicle according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 비상 구동 방법을 설명하는 순서도.2 is a flowchart illustrating an emergency driving method of a hybrid vehicle according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 고전압 배터리 12 : 메인릴레이10: high voltage battery 12: main relay
14 : 캐리어 16 : LDC14
18 : MCU 20 : 전장부하18: MCU 20: electric load
22 : 모터 24 : 엔진22: motor 24: engine
26 : 엔진 ECU26: engine ECU
본 발명은 하이브리드 차량의 비상 구동 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량의 MCU 및 LDC 고장을 제외한 하이브리드 시스템 고장으로 인한 메인릴레이 오프로 인하여 고전압원이 차단됨과 함께 엔진만의 주행이 불가한 경우, LDC 림폼 제어로직을 이용하여 LDC를 제어함으로써, 엔진만에 의한 차량 주행이 가능하도록 하고, 전장부하에 대한 요구전력량 발생을 위해 모터를 회생 제어할 수 있도록 한 하이브리드 차량의 비상 구동 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an emergency driving apparatus and method of a hybrid vehicle, and more particularly, due to the main relay off due to a hybrid system failure except the MCU and LDC failure of the hybrid vehicle, a high voltage source is blocked and driving of the engine is impossible. In one case, by using the LDC rimform control logic to control the LDC, the vehicle can be driven only by the engine, and the emergency drive device of the hybrid vehicle to enable the regenerative control of the motor to generate the required power amount for the electric load and It is about a method.
통상적으로, 하이브리드 자동차는 엔진과, 배터리의 전원으로 구동되는 구동모터로 구성되는 동력원이 구비되며, 전륜에 상기의 동력원을 적절히 조합한 구조를 적용하여 차량의 출발시나 가속시에 배터리의 전압에 의해 동작되는 모터의 동력 보조로 연비 향상을 유도할 수 있는 차량을 말한다.In general, a hybrid vehicle is provided with a power source comprising an engine and a drive motor driven by a battery power source, and by applying a structure in which the above power source is properly combined with the front wheel, the hybrid vehicle is driven by the voltage of the battery at the start or acceleration of the vehicle. It refers to a vehicle that can induce fuel efficiency improvement by power assistance of the operated motor.
하이브리드 전기자동차에서 전반적인 동작을 총괄 제어하는 상위 제어기는 HCU(Hybrid Control Unit)이다.The upper controller that controls the overall operation of the hybrid electric vehicle is HCU (Hybrid Control Unit).
상기 HCU는 하위 제어기인 MCU(Motor Control Unit)와 소정의 방식으로 통신하여 구동원인 모터의 토크와 속도 및 발전 토크량을 제어하고, 보조 동력원으로 전압 발전을 위한 동력을 발생하는 엔진을 제어하는 ECU(Engine Control Unit)와 통신하여 엔진 시동 관련 릴레이 제어 및 고장 진단을 수행한다.The HCU communicates with a lower controller, a MCU (Motor Control Unit), in a predetermined manner to control torque, speed and power generation torque of a motor as a driving source, and an ECU that controls an engine generating power for voltage generation as an auxiliary power source. It communicates with the Engine Control Unit to perform engine control-related relay control and fault diagnosis.
또한, 상기 HCU는 주동력원인 배터리의 온도, 전압, 전류, SOC(State Of Charge) 등을 검출하여 배터리의 제반적인 상태를 관리하는 BMS(Battery Management System)와 통신하여 SOC의 상태에 따라 모터 토크 및 속도를 제어하고, 차속과 운전자의 주행요구에 따라 변속비를 결정 제어하는 TCU(Transmission Control Unit)와 통신하여 운전자가 요구하는 차속이 유지되도록 제어한다.In addition, the HCU detects the temperature, voltage, current, state of charge (SOC), etc. of the battery as the main power source, and communicates with a battery management system (BMS) that manages the overall state of the battery. And a speed control unit and a transmission control unit (TCU) for determining and controlling the speed ratio according to the vehicle speed and the driving demand of the driver so as to maintain the vehicle speed required by the driver.
상기 상위 제어기인 HCU와 하위 제어기들간의 통신은 CAN 통신을 통해 수행되어 상호간 정보의 교환과 제어신호를 송수신한다.Communication between the upper controller HCU and lower controllers is performed through CAN communication to exchange information and control signals with each other.
한편, 상기 하이브리드 차량에는 고전압배터리의 전력을 정류하여 직류로 만드는 LDC 즉, DC/DC 컨버터가 포함되어 있는 바, 이 LDC는 일반 직류를 스위칭시켜 교류로 만들고 이 교류를 코일, 트랜스, 커패시턴스 등을 이용해 승압 또는 강압시킨 다음, 다시 정류시켜 DC로 만들어, 각 전장 부하에서 사용되는 전압에 맞게 전기를 공급하는 역할을 한다.Meanwhile, the hybrid vehicle includes an LDC, that is, a DC / DC converter, which rectifies power of a high voltage battery to a direct current, and the LDC switches a general direct current to an alternating current and converts the alternating current into a coil, a transformer, and a capacitance. It is stepped up or down, then rectified and converted to DC to supply electricity for the voltage used in each electrical load.
이러한 하이브리드 시스템중 알터네이터가 없는 경우, 상기 HCU의 고장 등에 의한 메인릴레이의 오프로 인하여 고전압 배터리로부터의 전원이 차단되면, 하위 제어기인 MCU로 오프되어 하이브리드 기능 자체가 불가능해지는 문제점이 있고, 특히 고전압 배터리에 의한 보조 배터리의 충전이 불가하여 엔진만에 의한 주행조차 불가능해지는 문제점이 있다.If there is no alternator among these hybrid systems, if the power from the high voltage battery is cut off due to the main relay being turned off due to the failure of the HCU, there is a problem that the hybrid function itself is impossible due to the MCU being a lower controller. There is a problem in that it is impossible to charge the auxiliary battery by the driving even by the engine alone.
한편, 일본공개특허 공개번호 2001-352603에는 축전지나 전동발전기를 DC/DC컨버터를 개재시켜 모터 제어수단에 연결 설치하여, 하이브리드 차량의 제어장치의 전동발전기를 포함한 고전압계가 고장인 경우 차량의 구동이 가능하도록 한 하이브리드 차량의 제어장치가 개시되어 있고, 일본공개특허 공개번호 평11-041706에는 모터를 구동하는 주 배터리에서 DC-DC컨버터(LDC)를 개재시켜 제어배터리에 전력을 공급하여 하이브리드 전기자동차의 모터 컨트롤러의 작동불능상태를 회피하는 시스 템이 개시되어 있는 바, 이러한 종래 특허는 하이브리드 차량의 상위제어기인 HCU의 고장시 대비책이 되지 못하는 단점이 있다.On the other hand, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-352603 installs a battery or an electric generator connected to a motor control means via a DC / DC converter, and the driving of the vehicle is stopped when the high voltage meter including the electric generator of the control device of the hybrid vehicle fails. A control apparatus for a hybrid vehicle is disclosed, and Japanese Laid-Open Patent Publication No. Hei 11-041706 discloses a hybrid electric vehicle by supplying power to a control battery through a DC-DC converter (LDC) from a main battery for driving a motor. A system for avoiding an inoperable state of a motor controller of the bar has been disclosed. This conventional patent has a disadvantage in that it is not prepared in case of a failure of the HCU, which is an upper controller of a hybrid vehicle.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 하이브리드 차량의 HCU 고장에 의한 메인릴레이 오프로 인하여 고전압원이 차단되는 경우, 하위제어기인 MCU가 LDC 림폼 제어로직으로 LDC를 제어하여, LDC가 필요한 요구전력량을 MCU에서 판단함과 함께 엔진 ECU에 엔진 구동 신호를 보내어 엔진을 구동시킴으로써, 엔진 구동에 따른 모터 회전으로 발전된 전류가 LDC로 재공급되어, 전장부하를 위한 보조배터리로서의 전력량을 유지할 수 있도록 한 하이브리드 차량의 비상 구동 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above, when the high voltage source is cut off due to the main relay off due to the HCU failure of the hybrid vehicle, MCU, the lower controller to control the LDC with LDC rimform control logic, By determining the required power amount from the MCU and sending the engine drive signal to the engine ECU to drive the engine, the current generated by the motor rotation according to the engine drive is supplied back to the LDC to maintain the power amount as an auxiliary battery for electric load. It is an object of the present invention to provide an emergency driving apparatus and method for a hybrid vehicle.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일구현예는: 알터네이터가 배제된 형태의 하이브리드 차량에 있어서, 고전압배터리와 메인릴레이로 연결된 캐패시터와; 상기 캐패시터의 출력단에 연결된 LDC와; 상기 전장부하 요구전류값을 계산하는 MCU와; 상기 LDC의 출력단에 연결되는 전장부하와; 상기 MCU의 출력단에 연결되는 모터와; 상기 모터와 직결된 엔진을 구동시키기 위해 상기 MCU의 출력단에 연결되는 엔진 ECU를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 비상 구동 장치를 제공한다.One embodiment of the present invention for achieving the above object is a hybrid vehicle of the type without the alternator, a high voltage battery and a capacitor connected to the main relay; An LDC connected to an output terminal of the capacitor; An MCU for calculating the electric load demand current value; An electric load connected to an output terminal of the LDC; A motor connected to the output terminal of the MCU; It provides an emergency drive device for a hybrid vehicle, characterized in that configured to include an engine ECU connected to the output terminal of the MCU to drive the engine directly connected to the motor.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 구현예는: 하이브리드 차량의 HCU 고장에 의한 메인릴레이 오프로 인하여 고전압원이 차단되는 것을 MCU에서 감지하는 단계와; 상기 MCU가 LDC 림폼 제어로직으로 LDC를 제어하여, LDC 전류를 측정하는 동시에 전장부하에 의한 LDC 소모전력량을 측정하는 단계와; 상기 MCU가 캐패시터의 전력량을 측정하는 단계와; 상기 MCU가 캐패시터의 전력량으로부터 LDC 소모전력량을 차감한 전장부하에 필요한 요구전력량을 계산하는 단계와; 전장부하의 기준 전력값보다 상기 요구전력량이 크면, 상기 MCU에서 요구전력량 발생을 위한 모터 회전수를 결정하는 단계와; 상기 MCU에서 엔진 ECU에 엔진 구동 신호를 전송하여 엔진을 구동시킴으로써, 엔진과 직결된 모터의 회전이 이루어지는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 비상 구동 방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention for achieving the above object comprises the steps of: detecting in the MCU that the high voltage source is blocked due to the main relay off by the HCU failure of the hybrid vehicle; Controlling the LDC with the LDC limform control logic to measure the LDC current and measuring the amount of LDC power consumption due to electric load; Measuring, by the MCU, the amount of power of a capacitor; Calculating, by the MCU, a required power amount required for an electric load, which is obtained by subtracting an LDC power consumption amount from a power amount of a capacitor; Determining a motor rotation speed for generating a required power amount in the MCU when the required power amount is greater than a reference power value of an electric load; The MCU transmits an engine driving signal to an engine ECU to drive the engine, thereby providing an emergency driving method of the hybrid vehicle, wherein the rotation of the motor directly connected to the engine is performed.
바람직한 구현예로서, 상기 모터의 구동으로 발전된 전류가 LDC로 요구전력량만큼 재공급되어 이루어지는 상기 MCU의 모터 회생 제어 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, it further comprises a motor regenerative control step of the MCU, the current generated by the driving of the motor is supplied back to the LDC by the required amount of power.
이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 비상 구동 장치를 나타내는 블럭도이고, 도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 비상 구동 방법을 설명하는 순서도이다.1 is a block diagram illustrating an emergency driving apparatus for a hybrid vehicle according to the present invention, and FIG. 2 is a flowchart illustrating an emergency driving method for the hybrid vehicle according to the present invention.
본 발명은 알터네이터가 배제된 하이브리드 차량의 HCU 및 메인릴레이 작동 불가시, 이에 대응하여 MCU의 LDC 림폼 제어로직을 통해 엔진만을 이용한 정상 주 행이 이루어지게 하고, 동시에 엔진과 직결된 모터를 구동시켜 모터 회생에 의한 발전이 이루어질 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.According to the present invention, when the HCU and the main relay of the hybrid vehicle excluding the alternator are inoperable, a normal driving using only the engine is made through the LDC rimform control logic of the MCU, and at the same time, the motor is directly connected to the engine to drive the motor. The main focus is on the development of regeneration.
본 발명에 따른 하이브리드 차량의 비상 구동 장치는 고전압 배터리(10)와 메인릴레이(12)로 연결된 캐패시터(14)와, 상기 캐패시터(14)의 출력단에 연결된 LDC(16)와, 상기 LDC(16)로부터의 전장부하 요구전류값을 연산할 수 있게 연결된 MCU(18)와, 상기 LDC(16)의 출력단에 연결되는 전장부하(20)와, 상기 MCU(18)의 출력단에 연결되는 모터(22)와, 상기 모터(22)와 직결된 엔진(24)을 구동시키기 위해 상기 MCU(18)의 출력단에 연결되는 엔진 ECU(26)를 포함하여 구성된다.An emergency drive device for a hybrid vehicle according to the present invention includes a
상기 엔진 ECU(26)는 본래 운전자의 운행 요구 신호와 냉각수온, 엔진 토크 등의 엔진 상태 정보 및 상위 제어기인 HCU(미도시됨)의 제어에 따라 엔진의 아이들 발전 토크을 제어한다.The engine ECU 26 originally controls the idle generation torque of the engine according to the driver's driving request signal, engine state information such as cooling water temperature, engine torque, and the control of the HCU (not shown), which is an upper controller.
전술한 바와 같이, 상기 HCU는 상위 제어기로 각 제어기들을 통합 제어하며, 차량이 조건이 엔진에 의한 발전 제어의 모드인지, 차량의 제동 제어에 의한 희생 제동 발전모드인지를 판단하고, 엔진의 아이들 발전 제어의 모드로 판단되면, 모터에서 발전되는 전압을 DC/DC 컨버터 즉, LDC(16)를 통해 전장 시스템의 부하 전원을 담당하는 보조 배터리에 충전 제어한다.As described above, the HCU is integrated control of the respective controllers to the host controller, determine whether the vehicle condition is the mode of generation control by the engine, the sacrificial braking generation mode by the braking control of the vehicle, and the idle generation of the engine When the control mode is determined, the voltage generated by the motor is charged and controlled by the DC / DC converter, that is, the auxiliary battery that is responsible for load power of the electric system through the
메인 배터리, 즉 고전압 배터리(10)는 모터(22)에 구동 전압을 공급하는 고용량 고전압이 배터리로 구성된 것으로서, 제동 제어시 발생되는 회생 발전 에너지 및 엔진의 동작에 의한 발전으로 충전된다.The main battery, that is, the
상기 MCU(18)는 상위 제어기인 HCU의 제어에 따라 모터의 동력을 배분하여 그에 따른 토크를 제어하며, 4륜 구동모드에서는 전륜 및 후륜간의 슬립 변화율 및 슬립 에러의 크기에 따라 각 모터 시스템에 공급되는 전류량을 제한 제어한다.The MCU 18 distributes the power of the motor and controls the torque according to the control of the upper controller HCU, and in the four-wheel drive mode, the
엔진(24)은 상기 엔진 ECU(26)의 제어에 의해 동작되며, 출력 샤프트가 상기 모터(22)와 직결된다.The
상기 LDC(16)는 저전압을 저장하고 있는 보조 배터리의 충전을 위한 장치로, 상기 상위 제어기인 HCU에서 인가되는 제어신호에 따라 고전압 배터리(10)와 연결된 메인릴레이(12)의 온/오프가 이루어진 후, 캐패시터(14)에 공급된 전력량을 공급받게 된다.The LDC 16 is a device for charging an auxiliary battery that stores a low voltage, and the
한편, 상기 MCU(18)의 LDC 림폼 제어로직은 엔진 제어가 불가능한 것으로 판단하는 경우, 최소한의 엔진 운전만이 가능토록 하는 대비 로직이다.
예를 들면, 엔진과 전기모터를 구동원으로 하는 하이브리드 자동차 중 기존 12V 전원발전을 위한 알터네이트가 없는 하이브리드 자동차의 경우, 차량의 모든 전장부하를 모터의 발전과 고전압 배터리로부터 고전압 원을 공급받아 LDC(Low voltage Dc-dc Converter)를 통하여 12V 전원을 공급하게 되는데, 이때 알터네이트가 없는 하이브리드 자동차의 경우, 하이브리드 시스템의 주요 부품 중 하이브리드제어기(HCU), 고전압 배터리, 고전압 배터리 제어기(BMS)의 고장시[발전을 위한 모터 및 모터제어기(MCU)는 정상이어야 함] 엔진만의 운전마저 불가능한 상황이 된다.
하지만, 모터와 모터제어기(MCU)가 정상이라면 구동모터의 발전을 통해 엔진운전에 필요한 전장부하를 LDC에 임시적으로 공급하는 방법을 이용하여 비상시 엔진만의 운전이 가능하게 된다. On the other hand, the LDC rimform control logic of the
For example, in a hybrid vehicle powered by an engine and an electric motor, and without an alternator for power generation of an existing 12V power source, all the electric loads of the vehicle are supplied with a high voltage source from a motor generation and a high voltage battery. 12V power is supplied through Low Voltage Dc-dc Converter.In the case of hybrid vehicles without alternator, in case of failure of hybrid controller (HCU), high voltage battery and high voltage battery controller (BMS) among the major components of hybrid system [Motor and motor controller (MCU) for power generation should be normal] Even engine operation becomes impossible.
However, if the motor and the motor controller (MCU) is normal, the engine can be operated only in an emergency by using a method of temporarily supplying the electric load necessary for engine operation to the LDC through the development of the driving motor.
여기서, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 하이브리드 차량을 위한 비상 구동 방법의 동작에 대하여 도 2를 참조로 설명하면 다음과 같다.Herein, the operation of the emergency driving method for the hybrid vehicle of the present invention having the above configuration will be described with reference to FIG. 2.
본 발명은 알터네이터가 배제된 하이브리드 차량의 HCU 및 메인릴레이 작동 불가시, 이에 대응하여 MCU의 LDC 림폼 제어로직을 통해 엔진만을 이용한 정상 주행이 이루어지게 한 다음, 엔진과 직결된 모터가 구동됨과 함께 모터 회생에 의한 발전이 이루어져 전장부하를 위한 전력이 LDC로 계속 공급될 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.According to the present invention, when the HCU and the main relay of the hybrid vehicle excluding the alternator are inoperable, a normal driving using only the engine is performed through the LDC rimform control logic of the MCU, and then a motor directly connected to the engine is driven. The main focus is on regenerative power generation to ensure that power for electrical loads can continue to be supplied to the LDC.
하이브리드 차량의 MCU 및 LDC 고장을 제외한 하이브리드 시스템 고장으로 메인릴레이(12) 오프로 인하여 고전압원 즉, 고전압 배터리(10)의 전원이 차단되는 경우를 상기 하위제어기인 MCU(18)에서 감지하게 된다(S100).The
이에, 상기 HCU 고장에 의한 메인릴레이(12) 오프를 감지한 상기 MCU(18)는 LDC 림폼 제어로직으로 LDC(16)를 제어하게 된다.Accordingly, the MCU 18, which senses the
즉, 상기 MCU(18)에서 LDC(16)의 전류를 측정하고(S101), 동시에 상기 전장부하(20)에 의한 LDC 소모전력량을 측정하게 된다(S102).That is, the
또한, 상기 MCU(18)가 고전압배터리(10)와 메인릴레이(12)로 연결되어 있는 캐패시터(14)의 전력량을 측정한다(S103).In addition, the
이렇게 상기 LDC(16)의 소모전력량과 캐패시터(14)의 전략량을 측정한 후, 상기 MCU(18)는 캐패시터(14)의 전력량으로부터 LDC(16) 소모전력량을 차감하는 방법으로 전장부하(20)에서 필요로 하는 전력량을 계산한다(S104).
예를 들면, 캐패시터는 모터와 LDC 사이의 에너지 저장소(버퍼) 역할을 하며, 모터 입장에서 보았을 땐 LDC가 현재 얼마의 전력을 필요로 하고 있는 지를 항상 모니터링하는 것 보다는 캐피시터의 전력량을 일정하게 유지시켜주는 것이 더 용이한 방법이라 할 수 있다.
따라서, 위의 캐패시터의 전력량으로부터 LDC 소모전력량을 차감하여 전장부하에서 필요로 하는 전력량을 계산한다는 것은 캐패시터 용량에서 LDC의 필요에 의해 소모된 전력량만큼을 모터 발전으로 공급한다는 의미이다. After measuring the amount of power consumption of the LDC 16 and the strategic amount of the
For example, a capacitor acts as an energy store (buffer) between the motor and the LDC, and from the motor's point of view, the capacitor maintains a constant amount of power rather than constantly monitoring how much power the LDC currently needs. Giving is an easier way.
Therefore, calculating the amount of power required by the electric load by subtracting the amount of LDC power consumption from the amount of power of the above capacitor means that the amount of power consumed by the need of the LDC in the capacitor capacity is supplied to the motor generation.
다음으로, 전장부하(20)의 동작을 위한 기준 전력값보다 전장부하(20)에서 필요로 하는 전력량이 크면, 상기 MCU(18)에서는 전장부하(20)에서 필요로 하는 전력량 발생을 위한 상기 모터(22) 회전수를 결정한다(S105).Next, if the amount of power required by the
즉, 현재 캐패시터가 가지고 있는 전력량(기준 전력값)보다 전장부하(20)에서 필요로 하는(요구하는) 전력량이 크면, 이때의 필요로 하는(요구하는) 전력량을 보상할 수 있도록 모터(22)의 발전을 위한 회전수를 결정하게 된다.
예를 들면, 캐패시터의 현재 전력량이 캐패시터의 총 용량보다 작으면 모터 발전을 통해 전력을 공급하게 된다. That is, when the amount of power required (required) by the
For example, if the current amount of power of the capacitor is less than the total capacity of the capacitor, power is supplied through motor generation.
이에, 상기 MCU(18)에서 엔진 ECU(26)에 엔진 구동 신호를 전송하여 엔진(24)을 구동시키게 되는데, 엔진 ECU(26)에서 MCU(18)의 신호를 받아 엔진(24)을 구동시킬 때, 엔진 토크(RPM)를 제어하게 된다(S106).Accordingly, the
상기 엔진 토크를 제어하는 이유는 엔진(24)과 직결된 상기 모터(22)가 전장부하(20)의 요구전력량 발생을 위한 모터회전수대로 회전되도록 하기 위함에 있다.The reason for controlling the engine torque is to allow the
마지막으로, 상기 MCU(18)의 모터 회생 제어 단계(S107)로서, 상기 엔진의 구동과 함께 엔진(24)과 직결된 모터(22)가 회전하면, 이 모터(22)의 구동으로 발전된 전류가 상기 LDC(16)로 전장부하(20)의 요구전력량만큼 재공급된다.Finally, as the motor regenerative control step (S107) of the
이와 같이, 고전압을 동력원으로 하는 차량에서 알터네이터가 없어 고전압원 고장(또는 하이브리드 시스템고장 등 필요에 의한 차단)시, 엔진만의 주행이 불가한 경우, 전장부하를 위한 보조 배터리로서의 전력량을 LDC에서 유지할 수 있으므로 엔진만을 이용한 정상주행이 가능하고, LDC 최대허용 전력량을 계속 공급하는 것이 아닌 필요 전력량만을 모터 회생 제어로 공급함으로써 과부하를 막을 수 있고, 필요한 엔진토크만을 사용함으로 연비향상을 이룰 수 있다.As described above, when a vehicle using a high voltage power source does not have an alternator and a high voltage source breaks down (or shuts down due to a hybrid system failure, etc.), and the engine alone cannot be driven, the amount of power as an auxiliary battery for electric load is maintained at the LDC. Since it is possible to drive normally using only the engine, it is possible to prevent overloading by supplying only the required amount of power to the motor regenerative control rather than continuously supplying the maximum allowable power of the LDC, and improve fuel efficiency by using only the required engine torque.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 비상 구동 장치 및 방법에 의하면, 알터네이터가 배제된 하이브리드 차량의 HCU 및 메인릴레이 작동 불가시, 이에 대응하여 MCU의 LDC 림폼 제어로직을 통해 엔진만을 이용한 정상 주행이 이루어지게 하고, 동시에 엔진과 직결된 모터를 구동시켜 모터 회생에 의한 발전이 이루어질 수 있도록 함으로써, 엔진만을 이용한 정상 주행이 가능함과 함께 전장부하를 위한 보조 배터리로서의 전력량을 LDC에서 계속 유지할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the emergency driving apparatus and method of the hybrid vehicle according to the present invention, when the HCU and the main relay of the hybrid vehicle without the alternator is inoperable, correspondingly using only the engine through the LDC rim form control logic of the MCU By driving the motor directly connected to the engine and generating power by regenerative motor at the same time, it is possible to operate normally using only the engine and maintain the amount of power as an auxiliary battery for electric load at the LDC. There is an advantage.
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