KR101601485B1 - Apparatus for controlling battery SOC of hybrid vehicle using driving circumstance and method for the same - Google Patents

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KR101601485B1 KR1020140123326A KR20140123326A KR101601485B1 KR 101601485 B1 KR101601485 B1 KR 101601485B1 KR 1020140123326 A KR1020140123326 A KR 1020140123326A KR 20140123326 A KR20140123326 A KR 20140123326A KR 101601485 B1 KR101601485 B1 KR 101601485B1
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류정환
전순일
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현대자동차주식회사
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Abstract

The present invention relates to a method and an apparatus for controlling battery charging of a hybrid vehicle considering driving circumstances. More specifically, the method of the present invention comprises the steps of: acquiring data of the difference between high parts and low parts on a path where a vehicle will drive; calculating the charging capacity of the battery according to the inclined driving on the acquired path; and controlling the regenerative braking quantity of the vehicle according to the calculated charging capacity of the battery. The step of calculating the charging capacity of the battery is to consider the remaining mileage of the vehicle on a downward path and to subtract the difference from the value of the charging capacity (ΔSOC) from the battery charging capacity (SOC_0) which is set.

Description

주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어방법 및 장치{Apparatus for controlling battery SOC of hybrid vehicle using driving circumstance and method for the same} BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery charging control method and apparatus for a hybrid vehicle,

본 발명은 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 경로상의 고저차이를 이용하여 SOC(state of charge)값을 제어하여 배터리의 충전용량을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method and an apparatus for controlling charge of a battery in a hybrid vehicle considering a traveling environment, and more particularly to a method of controlling a charge capacity of a battery by controlling a SOC (state of charge) And apparatus.

최근에 끊임없는 자동차 연비 향상 요구와 각국의 배출 규제의 강화에 따라 친환경 자동차에 대한 요구가 증가하고 있으며, 이에 대한 현실적인 대안으로 하이브리드 전기자동차가 주목받고 있다.Recently, demand for environmentally friendly automobiles has been increasing due to the continuous improvement of automobile fuel efficiency and strengthening of emission regulations of each country. As a real alternative, hybrid electric vehicles are attracting attention.

하이브리드(Hybrid) 자동차란 두 개의 동력원을 이용하여 구동되는 차량을 말하며, 하이브리드 차량의 에너지 저장 장치로는 고전압 배터리를 사용하고 있다.A hybrid vehicle refers to a vehicle driven by two power sources, and a high voltage battery is used as an energy storage device of a hybrid vehicle.

하이브리드 차량은 주행 구동원으로서 엔진 및 모터가 직결되어 있고, 동력 전달을 위한 클러치 및 변속기, 엔진 및 모터 등의 구동을 위한 인버터, 고전압배터리 등을 포함하며, 또한 이들의 제어수단으로서 서로 캔 통신에 의하여 통신 가능하게 연결되는 하이브리드 제어기(HCU: Hybrid Control Unit)), 모터 제어기(MCU: Motor Control Unit), 배터리 제어기(BMS: Battery Management System) 등을 포함하고 있다.The hybrid vehicle includes an engine and a motor as direct drive sources, and includes a clutch and a transmission for power transmission, an inverter for driving the engine and the motor, a high-voltage battery, and the like. (HCU), a motor control unit (MCU), and a battery management system (BMS), which are communicably connected to each other.

이처럼, 내연기관과 동시에 모터를 동력원으로 포함하는 하이브리드 차량 배터리의 충전용량(SOC: state of charge)이 충분한 경우, 불필요한 회생제동을 수행하는 문제점이 존재한다. 더욱이, 차량의 평지 주행시나 오르막 경사 주행시는 내리막 경사를 주행하는 차량에 비해 더 많은 휠 구동력을 요구하는바, 배터리 충전용량의 크기를 경사에 따라 제어할 필요가 대두하고 있다. 더욱이, 상기 경로상의 등판로와 강판로에 따른 제어가 아닌, 강판로의 주행잔여거리를 통한 단순한 제어방법이 요구된다.As described above, there is a problem in that unnecessary regenerative braking is performed when the state of charge (SOC) of the hybrid vehicle battery including the motor as a power source is sufficient at the same time as the internal combustion engine. Further, when the vehicle is running on a flat surface or when traveling uphill, the vehicle requires more driving force than a vehicle running on a downhill slope. Therefore, there is a need to control the size of the battery charging capacity according to a slope. Further, a simple control method is required through the remaining distance traveled to the steel plate, not the control depending on the back plate and the steel plate on the above route.

종래 기술로서, 일본 공개특허 제2007-0126145호(이하 문헌 1)의 경우, 배터리 충전용량을 제어하는 기술을 개시하고 있다. 다만, 경로상의 등판로와 강판로에 따라 별도의 설정값을 이용하여 배터리 충전용량을 제어하는바, 복잡한 로직을 통해 차량의 주행시 배터리 충전용량을 제어하는 단점이 존재한다. 즉, 배터리 충전용량 제어단계가 복잡하다는 문제점이 존재한다.
As a conventional technique, Japanese Laid-Open Patent Application No. 2007-0126145 (hereinafter referred to as Document 1) discloses a technique for controlling a battery charging capacity. However, there is a disadvantage in that the battery charging capacity is controlled using a separate set value depending on the backing plate and the steel plate in the path, and the battery charging capacity is controlled when the vehicle is traveling through complicated logic. That is, there is a problem that the battery charging capacity control step is complicated.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 차량의 주행 경로상의 강판로의 주행 잔여거리를 측정하여 배터리 충전용량을 제어하는 방법 및 장치를 제공하는바, 차량의 강판로 주행 잔여거리에 따라 배터리 충전용량을 제어하여, 등판로 및 평지를 주행하는 단계에서 배터리 충전용량의 차이값만큼 모터 구동력으로 전환하여 차량 구동시 최적의 운전 상태를 제공하기 위해 배터리의 충전용량을 제어하는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method and apparatus for controlling a battery charging capacity by measuring a remaining traveling distance to a steel plate on a traveling path of a vehicle, The battery charging capacity is controlled so that the charging capacity of the battery is controlled in order to provide the optimum driving state when the vehicle is driven by switching to the motor driving force by the difference value of the battery charging capacity at the step of running on the back plate and the flat plate It has its purpose.

차량이 주행하고자 하는 전체 경로 상의 내리막주행 잔여거리를 획득하는 단계; 상기 경로 상의 내리막주행 잔여거리와 차량의 속도에 따른 에너지 변화량으로부터 충전용량 차이값(ΔSOC)을 산출하는 단계; 기 설정되어 있는 배터리 충전용량(SOC0)에서 상기 산출된 충전용량 차이값(ΔSOC)을 뺀 실 충전용량(SOCref)을 결정하는 단계를 포함하는 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어방법을 제공한다.Obtaining a downhill travel remaining distance on the entire route that the vehicle wishes to travel; Calculating a charge capacity difference value (? SOC) from an amount of energy change according to a downhill travel remaining distance on the route and a speed of the vehicle; Determining a real charge capacity (SOC ref ) by subtracting the calculated charge capacity difference value (? SOC) from a previously set battery charge capacity (SOC 0 ). to provide.

또한, 상기 충전용량 차이값(ΔSOC)은,Further, the charging capacity difference value (? SOC)

Figure 112014087889706-pat00001
(S=내리막 주행 잔여거리, Vm=차량의 평균속도, P=회생제동파워) 에 의해 연산되는 것을 특징으로 하는 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어방법을 제공한다.
Figure 112014087889706-pat00001
(S = a downhill running remaining distance, Vm = average speed of the vehicle, and P = regenerative braking power). The battery charging control method of the hybrid vehicle takes into account the traveling environment.

또한, 차량이 주행하고자 하는 전체 경로 상의 내리막주행 잔여거리를 획득하는 단계에서, 상기 차량이 도착하고자 하는 목적지 정보를 입력받고, GPS(Global Positioning System)정보를 입력받아 상기 차량의 현재 위치정보를 획득하는 단계; 상기 차량의 현재 위치정보와 상기 목적지정보에 기초하여 상기 차량의 내리막주행 잔여거리를 결정하는 단계;를 포함하는 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어방법을 제공한다.Also, in the step of acquiring the downhill traveling remaining distance on the entire route that the vehicle wishes to travel, the vehicle receives the destination information to which the vehicle wants to arrive, receives GPS (Global Positioning System) information, ; And determining a downhill travel distance of the vehicle based on the current position information of the vehicle and the destination information.

또한, 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어장치에 있어서, 차량의 주행 데이터 및 배터리 데이터를 측정하는 센서부; 차량의 경로를 설정하고, 상기 설정된 경로상의 내리막주행 잔여거리를 산출할 수 있는 네비게이션부; 회생제동을 통해 충전이 수행되는 배터리부; 및 기 설정되어 있는 배터리 충전용량(SOC0)을 저장하고, 차량의 내리막주행 잔여거리와 차량의 속도에 따른 에너지 변화량을 고려하여 충전용량 차이값(ΔSOC)을 연산하며, 상기 차량의 주행 경로에 따라 요구되는 실 충전용량(SOCref)을 산출하는 제어부;를 포함하는 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 장치를 제공한다.Further, the present invention provides a battery charge control apparatus for a hybrid vehicle that takes into account a traveling environment, the battery charge control apparatus comprising: a sensor unit for measuring running data and battery data of the vehicle; A navigation unit for setting a route of the vehicle and calculating a downhill travel remaining distance on the set route; A battery unit in which charging is performed through regenerative braking; (SOC 0 ), calculates a charging capacity difference value (? SOC) in consideration of the amount of energy change due to the downhill traveling distance of the vehicle and the speed of the vehicle, And a control unit for calculating a required actual charge capacity SOC ref according to the running environment of the hybrid vehicle.

또한, 상기 네비게이션부는, 상기 차량이 도착하고자 하는 목적지 정보를 입력받고, GPS(Global Positioning System)정보를 입력받아 상기 차량의 현재 위치정보를 획득하고, 상기 차량의 현재 위치정보와 상기 목적지정보에 기초하여 상기 차량이 주행하는 주행구간을 결정하여, 상기 주행구간에서 차량의 내리막주행 잔여거리를 판단하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어 장치를 제공한다.In addition, the navigation unit receives the destination information to which the vehicle wants to arrive, receives current position information of the vehicle on the basis of GPS (Global Positioning System) information, and displays the current position information of the vehicle based on the current position information and the destination information And determines a downhill traveling distance of the vehicle in the traveling section. The apparatus for controlling the battery charging of a hybrid vehicle according to claim 1, further comprising:

또한, 상기 제어부는In addition,

Figure 112014087889706-pat00002
(S=내리막 주행 잔여거리, Vm=차량의 평균속도, P=회생제동파워)에 의해 상기 충전용량 차이값(ΔSOC)을 연산하는 것을 특징으로 하는 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 장치를 제공한다.
Figure 112014087889706-pat00002
(? SOC) is calculated by the following equation (S = remaining distance for running downhill, Vm = average speed of vehicle, P = regenerative braking power) do.

또한, 상기 제어부는 하이브리드 제어기(HCU: Hybrid Control Unit), 모터 제어기(MCU: Motor Control Unit), 배터리 제어기(BMS: Battery Management System)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 장치를 제공한다.
The control unit may include a Hybrid Control Unit (HCU), a Motor Control Unit (MCU), and a Battery Management System (BMS). Device.

본 발명은 상기의 과제 해결 수단을 통해, 전체경로상의 오르막 구간과 내리막 구간을 구분하지 않고 주행 경로상 현재 위치에서 도착지점까지의 내리막주행 잔여거리만을 고려하여 배터리 충전용량 제어가 가능한바, 경로상의 경사도를 계산하거나, 각 위치에 따른 지리정보 처리과정이 요구되지 않는 단순한 정보처리 과정을 통해 배터리 충전용량 제어가 가능하다.According to the present invention, it is possible to control the charging capacity of the battery by considering only the downhill travel remaining distance from the current position to the arrival point on the travel route without distinguishing the uphill section and the downhill section on the entire route. It is possible to control the charging capacity of the battery through a simple information processing process in which the inclination is calculated or the geographic information processing process according to each location is not required.

또한, 상기와 같이, 고정된 배터리 충전용량을 가변시켜, 충분한 양의 회생제동량이 예측되는 상황에서 연료사용을 최소화할 시키고, 배터리 이용을 극대화 시켜 차량의 주행 연비를 더욱더 향상시킬 수 있는 장점을 제공할 수 있다.
Further, as described above, by changing the fixed battery charging capacity, it is possible to minimize fuel consumption in a situation where a sufficient amount of regenerative braking amount is predicted, and to maximize the use of the battery to further improve the running fuel economy of the vehicle can do.

도 1은 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어장치의 블록도를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 고저차가 있는 경로를 통과하는 경우, 실 충전용량(SOCref)값의 변화를 도시하고 있다.
도 3은 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어방법의 순서도를 도시하고 있다.
Fig. 1 shows a block diagram of a battery charge control apparatus for a hybrid vehicle in consideration of a traveling environment.
Fig. 2 shows a change in the actual charge capacity SOC ref value when passing through a path having a high level difference, according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3 shows a flowchart of a battery charging control method of a hybrid vehicle in consideration of a traveling environment.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어방법 및 장치의 경우, 배터리 충전용량(SOC)을 강판로 잔여주행거리를 산출하여 제어하는 방법 및 장치를 제공한다. 이를 통해, 충분한 양의 회생제동량이 예측되는 상황에서 연료사용을 최소화할 수 있어 연비를 보다 향상시킬 수 있다.The present invention provides a method and an apparatus for controlling a battery charging capacity (SOC) of a hybrid vehicle by calculating a remaining traveling distance on a steel plate and controlling the charging method. As a result, fuel consumption can be minimized in a situation where a sufficient amount of regenerative braking is predicted, thereby further improving fuel economy.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어 장치(100)의 블록도이다.FIG. 1 is a block diagram of a battery charge control apparatus 100 of a hybrid vehicle in consideration of a traveling environment according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어 장치(100)의 경우, 차량의 주행 데이터 및 배터리 데이터를 측정하는 센서부(110), 차량의 경로를 설정하고, 상기 설정된 경로상의 내리막주행 잔여거리를 산출할 수 있는 네비게이션부(120), 회생제동을 통해 충전이 수행되는 배터리부(130) 및 기 설정되어 있는 배터리 충전용량(SOC0)을 저장하고, 차량의 내리막주행 잔여거리에 따른 회생재동파워와의 관계를 고려하여 충전용량 차이값(ΔSOC)을 연산하며, 경로의 고저차에 따라 주행단계에 필요한 실 충전용량(SOCref)값을 산출하는 제어부(140)를 도시하고 있다. 이처럼 실제 주행단계에 필요한 실 충전용량(SOCref)값은 기 설정되어 있는 배터리 충전용량(SOC0)에서 충전용량 차이값(ΔSOC)을 뺀 값으로 산출된다.As shown in FIG. 1, in the case of the battery charging control apparatus 100 of a hybrid vehicle considering a traveling environment, a sensor unit 110 for measuring traveling data and battery data of the vehicle, A navigation unit 120 for calculating a downhill traveling distance on the route, a battery unit 130 for charging through regenerative braking, and a predetermined battery charging capacity SOC 0 , A control unit 140 for calculating a charging capacity difference value? SOC in consideration of the relationship with the regenerative braking power according to the remaining distance and calculating a value of the actual filling capacity SOC ref necessary for the traveling stage according to the difference in height of the route . The actual charge capacity SOC ref required for the actual driving phase is calculated by subtracting the charge capacity difference value? SOC from the previously set battery charge capacity SOC 0 .

상기 센서부(110) 차량평균속도, 평균회생제동량, 배터리의 전압, 배터리 용량 데이터 등을 측정한다. 상기 네비게이션부(120)는 차량의 목적지를 설정하고 현재 차량의 위치를 판단하기 위한 GPS(Global Positioning System)를 포함하고 있으며, 상기 네비게이션부에 의해 차량의 목적지와 현재 차량의 위치 사이의 내리막주행 잔여거리 데이터를 산출할 수 있다. The average speed of the sensor unit 110, the average regenerative braking amount, the voltage of the battery, the battery capacity data, and the like. The navigation unit 120 includes a GPS (Global Positioning System) for setting a destination of the vehicle and determining the current position of the vehicle. The navigation unit 120 controls the navigation unit 120, The distance data can be calculated.

상기 측정된 데이터 값을 통해 제어부(140)는 회생제동에 의한 에너지회수율, 경로상의 내리막주행 잔여거리에 의한 에너지 변화율로, 위치 및 운동 에너지변화 및 배터리의 충전효율 등을 산출한다. 더욱이, 상기 측정된 값을 통해 제어부(140)는 충전용량 차이값(ΔSOC)을 산출한다. Based on the measured data value, the controller 140 calculates the position and kinetic energy change and the charging efficiency of the battery, based on the energy recovery rate due to the regenerative braking and the rate of change in energy due to the downhill traveling distance on the path. Further, the controller 140 calculates the charge capacity difference value? SOC through the measured value.

상기 배터리부(130)는 제어부에 의해 충전용량이 제어되며, 배터리부의 방전을 통해 모터의 구동력을 발생시키는 전원소스의 역할을 수행한다. 다만, 상기 배터리부의 경우, 하이브리드 차량의 회생제동 주행의 경우, 배터리 충전이 가능한바 제어부(140)에 의해 배터리 충전용량(SOC)이 설정된다.The battery unit 130 is controlled by a control unit to charge the battery, and serves as a power source for generating driving force of the motor through discharge of the battery unit. However, in the case of the battery unit, in the case of regenerative braking travel of the hybrid vehicle, the battery charge capacity (SOC) is set by the bar controller 140 capable of charging the battery.

상기 제어부(140)는 중앙 처리장치(CPU: Central Processing Unit), 하이브리드 제어기(HCU: Hybrid Control Unit), 모터 제어기(MCU: Motor Control Unit), 배터리 제어기(BMS: Battery Management System)등으로 구성될 수 있으며, 상기 모터 제어기는 모터의 구동력 발생 및 회생제동 수행을 제어할 수 있으며, 배터리 제어기는 배터리 충전용량값을 설정하기 위한 제어가 가능하다. 하이브리드 제어기의 경우, 고전압 배터리의 배터리 충전용량(SOC)를 지속적으로 모니터링 하고, 배터리의 충전 방전을 제어한다. 더욱이, 상기 제어부는 기 설정되어 있는 배터리 충전용량(SOC0)을 저장하고, 차량의 내리막주행 잔여거리에 따른 에너지 변화량을 고려하여 충전용량 차이값(ΔSOC)을 연산하며, 상기 차량의 주행에 따라 요구되는 배터리 충전용량(SOC)에 따라 배터리의 충전 및 방전을 제어하는 역할을 수행한다.The controller 140 may include a central processing unit (CPU), a hybrid control unit (HCU), a motor control unit (MCU), and a battery management system (BMS) The motor controller can control driving force generation and regenerative braking performance of the motor, and the battery controller can control the battery charging capacity value. In the case of the hybrid controller, the battery charging capacity (SOC) of the high voltage battery is continuously monitored and the charge discharge of the battery is controlled. Further, the control unit stores the previously set battery charge capacity (SOC 0 ), calculates the charge capacity difference value (ΔSOC) in consideration of the energy change amount corresponding to the downhill travel remaining distance of the vehicle, And controls charging and discharging of the battery according to a required battery charging capacity (SOC).

또한, 상기 제어부(140)는 차량이 이동하고자 하는 전체 경로상의 출발점과 도착점의 고저차이에 따른 위치에너지의 변화량과, 도착지에 차량의 속도를 영으로 보아 경로에 따른 평균 차량 속도 예측값에 따른 운동에너지 변화량을 산출할 수 있으며, 더욱이, 제어부(140)은 회생제동을 통해 획득되는 회생제동파워값 및 에너지회수율을 저장, 상기 산출되는 값들과 연산을 통해 충전용량 차이값(ΔSOC) 산출이 가능하다. 즉, 제어부(140)은 상기 센서부(110)에서 측정된 측정값을 수신하고, 수신된 측정값을 통해 상기 충전용량 차이값(ΔSOC)을 산출한다. 이와 관련하여, 상기 제어부(140)에서 산출되는 충전용량 차이값의 경우 아래 수식에 의해 결정된다.In addition, the control unit 140 calculates a change amount of a kinetic energy according to a predicted value of an average vehicle speed along a route, based on a change amount of the position energy according to a difference between a starting point and a destination point on the entire path of the vehicle, Further, the control unit 140 can store the regenerative braking power value and the energy recovery rate obtained through the regenerative braking, and calculate the charging capacity difference value (ΔSOC) through calculation with the calculated values. That is, the control unit 140 receives the measurement value measured by the sensor unit 110 and calculates the charge capacity difference value? SOC based on the received measurement value. In this regard, the charge capacity difference value calculated by the controller 140 is determined by the following equation.

[수학식1][Equation 1]

Figure 112014087889706-pat00003
Figure 112014087889706-pat00003

[수학식2]&Quot; (2) "

Figure 112014087889706-pat00004
Figure 112014087889706-pat00004

상기 [수학식1]의 경우, 네비게이션부에 의해 내리막 주행 잔여거리 S(m)를 산출하고, 차량의 평균속도 Vm(m/s)으로 나누어 이를 제어부에 저장되어 있는 회생제동으로 얻을 수 있는 평균회생제동파워 P(w)와 곱하여 에너지 변화량을 산출한다. 상기와 같이 평균회생제동파워 P의 경우, 차량의 주행을 통해 제어부에 저장되는 설정값을 의미한다. 더욱이, 차량의 평균속도는 경로데이터를 통해 나타나는 차량의 주행시 평균속도 예측값을 의미한다. In the case of Equation (1), the downward travel remaining distance S (m) is calculated by the navigation unit, divided by the vehicle average speed Vm (m / s) And multiplied by the regenerative braking power P (w) to calculate the amount of energy change. In the case of the average regenerative braking power P, it means a set value stored in the control unit through the running of the vehicle. Further, the average speed of the vehicle means a predicted value of the average speed during traveling of the vehicle, which is expressed through the route data.

이를 통해 충전용량 차이값은 내리막주행 잔여거리를 대상으로 산출되는바, 차량의 이동경로 상의 내리막주행 잔여거리에 따라 산출된 상기 충전용량 차이값은 제어부에 기 설정되어 있는 배터리 충전용량(SOC0)에서 상기 충전용량 차이값을 뺀 실제 주행단계에 필요한 실 충전용량(SOCref)값을 산출한다.The charging capacity difference value calculated according to the downhill traveling remaining distance on the moving route of the vehicle is calculated as the battery charging capacity (SOC 0 ) preset in the controller, The actual charge capacity SOC ref required for the actual running phase is subtracted from the charge capacity difference value.

또한, 충전용량 차이값(ΔSOC)을 산출하는 [수학식 2]의 경우, 상기 수학식 1에서 내리막 주행 잔여거리 S를 차량의 현재 속도 Vi로 연산하여 충전용량 차이값을 산출할 수 있다.Further, in the case of (Equation 2) for calculating the charging capacity difference value? SOC, the charging capacity difference value can be calculated by calculating the downhill traveling remaining distance S in the above equation (1) to the current speed Vi of the vehicle.

상기와 같이, 제어부(140)는 기 설정되어 있는 배터리 충전용량(SOC0)에 상기와 같이 산출된 충전용량 차이값(ΔSOC)을 뺀 실제 주행단계에 필요한 실 충전용량(SOCref)을 연산한다.As described above, the control unit 140 calculates the actual charge capacity SOC ref required for the actual driving step, which is obtained by subtracting the calculated charge capacity difference value (SOC) from the previously set battery charge capacity (SOC 0 ) .

도 2는 주행경로에 따른 실 충전용량(SOCref)을 도시하고 있다.FIG. 2 shows the actual charge capacity SOC ref according to the traveling route.

도 2에 의해, 상기 등판로 주행단계로서, 차량이 오르막 경사를 이동하는 경우, 실 충전용량(SOCref)값이 기 설정되어 있는 배터리 충전용량(SOC0)보다 작은 값을 갖는바, 이는 오르막 경사의 주행단계에서 실 충전용량(SOCref)을 낮추어 기 설정되어 있는 배터리 충전용량(SOC0)과 실 충전용량(SOCref)의 차이를 모터의 구동력으로 전환하기 위함이다. 2, when the vehicle moves up the slope, the actual charge capacity SOC ref value is smaller than the previously set battery charge capacity SOC 0 as the running step with the back plate, In order to switch the difference between the battery charge capacity SOC 0 and the actual charge capacity SOC ref , which is set by lowering the actual charge capacity SOC ref at the running stage of the inclination, to the driving force of the motor.

이와는 상이하게 강판로 주행단계로서, 차량이 내리막 경사를 주행하는 경우, 초기 실 충전용량(SOCref)이 기 설정되어 있는 배터리 충전용량(SOC0)보다 작은 값을 갖으나, 내리막주행 잔여거리가 감소함에 따라 실 충전용량(SOCref)을 기 설정되어 있는 배터리 충전용량(SOC0)값에 원복시키고, 내리막주행 잔여거리가 0의 값을 갖는 경우, 배터리 충전용량(SOC0)과 실 충전용량(SOCref)이 동일한 값을 갖도록 제어된다.When the vehicle travels on a downward slope, the initial charge capacity SOC ref is smaller than the previously set battery charge capacity SOC 0 , but the downhill travel remaining distance The actual charge capacity SOC ref is reset to the preset value of the battery charge capacity SOC 0 and when the downhill travel remaining distance is 0, the battery charge capacity SOC 0 and the actual charge capacity SOC 0 , (SOC ref ) are controlled to have the same value.

도 3은 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어방법을 도시하는 순서도이다.3 is a flowchart showing a battery charge control method of a hybrid vehicle in consideration of a traveling environment.

네비게이션부(120)에 의해 주행경로 상의 고저차이 데이터를 획득하는 단계(S201)를 수행하여 내리막주행 잔여거리를 측정한다. 이후, 측정된 내리막주행 잔여거리를 통해 차량의 주행단계에서 에너지 변화량에 따라 충전용량 차이값(ΔSOC)을 산출하여, 요구되는 실 충전용량(SOCref)을 연산하는 단계(S202)를 수행한다. The navigation unit 120 acquires the high level difference data on the traveling route (S201) to measure the downhill traveling distance. Thereafter, a charging capacity difference value (ΔSOC) is calculated according to the amount of energy change in the traveling stage of the vehicle through the measured downhill travel remaining distance, and the required actual charging capacity (SOC ref ) is calculated (S202).

상기 실 충전용량을 연산은 기 설정된 배터리 충전용량(SOC0)에 충전용량 차이값(ΔSOC)을 뺀 값으로 산출된다. 상기 실 충전용량(SOCref)값에 따라 배터리의 충전 및 방전을 제어하는 단계(S203)를 수행한다.The calculation of the actual charge capacity is calculated by subtracting the charge capacity difference value (? SOC) from the predetermined battery charge capacity (SOC 0 ). (S203) of controlling charging and discharging of the battery in accordance with the actual charge capacity SOC ref .

상기 충전용량 차이값(ΔSOC)은, 상기 경로 상의 내리막주행 잔여거리에 따른 에너지 변화량, 차량의 속도, 평균회생제동량 및 배터리의 측정값을 통해 상기 배터리의 충전용량을 연산하는 단계를 포함한다. 즉 일 실시예에 따라 상기 수학식1 내지 수학식4 에 의해 충전용량 차이값(ΔSOC)을 산출한다.The charging capacity difference value? SOC includes calculating a charging capacity of the battery through an energy change amount according to a downhill traveling distance on the route, a vehicle speed, an average regenerative braking amount, and a measured value of the battery. That is, according to one embodiment, the charging capacity difference value? SOC is calculated by the above Equations (1) to (4).

본 발명의 실시예로서, 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어 방법 및 방법의 실시예를 기재하고 있으나, 본 발명에 개시된 실시예들에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니며, 에너지변화량의 산출방식이나, 충전용량 차이값(ΔSOC)을 산출하는 방식, 실 충전용량(SOCref)을 산출하는 방식은 동일범위 및 균등범위에 대하여 보호범위가 미치는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The embodiments of the battery charging control method and method of the hybrid vehicle taking into account the traveling environment are described as embodiments of the present invention. However, the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments disclosed in the present invention, The method of calculating the energy change amount, the method of calculating the difference in charge capacity value (? SOC), and the method of calculating the actual charge capacity (SOC ref ) should be interpreted as having a protection range for the same range and the same range.

100: 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어 장치
110: 센서부
120: 네비게이션부
130: 배터리부
140: 제어부
100: Battery charging control device of hybrid vehicle considering traveling environment
110:
120: Navigation section
130: Battery section
140:

Claims (7)

차량이 주행하고자 하는 전체 경로 상의 내리막주행 잔여거리를 획득하는 단계;
상기 경로 상의 내리막주행 잔여거리와 차량의 속도에 따른 에너지 변화량으로부터 충전용량 차이값(ΔSOC)을 산출하는 단계;
기 설정되어 있는 배터리 충전용량(SOC0)에서 상기 산출된 충전용량 차이값(ΔSOC)을 뺀 실 충전용량(SOCref)을 결정하는 단계를 포함하는 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어방법.
Obtaining a downhill travel remaining distance on the entire route that the vehicle wishes to travel;
Calculating a charge capacity difference value (? SOC) from an amount of energy change according to a downhill travel remaining distance on the route and a speed of the vehicle;
And determining an actual charge capacity (SOC ref ) by subtracting the calculated charge capacity difference value (? SOC) from a previously set battery charge capacity (SOC 0 ).
제 1항에 있어서,
상기 충전용량 차이값(ΔSOC)은,
Figure 112014087889706-pat00005

(S=내리막 주행 잔여거리, Vm=차량의 평균속도, P=회생제동파워)
에 의해 연산되는 것을 특징으로 하는 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어방법.
The method according to claim 1,
The charging capacity difference value (? SOC)
Figure 112014087889706-pat00005

(S = remaining distance for downhill travel, Vm = average speed of vehicle, P = regenerative braking power)
The battery voltage of the hybrid vehicle is calculated by the following equation.
제 1항에 있어서,
차량이 주행하고자 하는 전체 경로 상의 내리막주행 잔여거리를 획득하는 단계에서,
상기 차량이 도착하고자 하는 목적지 정보를 입력받고, GPS(Global Positioning System)정보를 입력받아 상기 차량의 현재 위치정보를 획득하는 단계;
상기 차량의 현재 위치정보와 상기 목적지정보에 기초하여 상기 차량의 내리막주행 잔여거리를 결정하는 단계;를 포함하는 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어방법.
The method according to claim 1,
In the step of obtaining the downhill travel remaining distance on the entire route the vehicle is intended to travel,
Receiving destination information on which the vehicle desires to arrive and obtaining current position information of the vehicle by receiving GPS (Global Positioning System) information;
And determining a downhill traveling distance of the vehicle based on the current position information of the vehicle and the destination information.
주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어장치에 있어서,
차량의 주행 데이터 및 배터리 데이터를 측정하는 센서부;
차량의 경로를 설정하고, 상기 설정된 경로상의 내리막주행 잔여거리를 산출할 수 있는 네비게이션부;
회생제동을 통해 충전이 수행되는 배터리부; 및
기 설정되어 있는 배터리 충전용량(SOC0)을 저장하고, 차량의 내리막주행 잔여거리와 차량의 속도에 따른 에너지 변화량을 고려하여 충전용량 차이값(ΔSOC)을 연산하며, 상기 차량의 주행 경로에 따라 요구되는 실 충전용량(SOCref)을 산출하는 제어부;를 포함하는 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어장치.
1. A battery charge control apparatus for a hybrid vehicle,
A sensor unit for measuring running data and battery data of the vehicle;
A navigation unit for setting a route of the vehicle and calculating a downhill travel remaining distance on the set route;
A battery unit in which charging is performed through regenerative braking; And
(SOC 0 ), calculates a charging capacity difference value (ΔSOC) in consideration of the amount of energy change according to the downhill traveling distance of the vehicle and the speed of the vehicle, And a control unit for calculating a required actual charge capacity (SOC ref ) based on the running state of the battery.
제 4항에 있어서,
상기 네비게이션부는, 상기 차량이 도착하고자 하는 목적지 정보를 입력받고, GPS(Global Positioning System)정보를 입력받아 상기 차량의 현재 위치정보를 획득하고, 상기 차량의 현재 위치정보와 상기 목적지정보에 기초하여 상기 차량이 주행하는 주행구간을 결정하여, 상기 주행구간에서 차량의 내리막주행 잔여거리를 판단하는 것을 특징으로 하는 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어장치.
5. The method of claim 4,
The navigation unit receives the destination information to which the vehicle desires to arrive, receives current position information of the vehicle based on GPS (Global Positioning System) information, and displays the current position information of the vehicle on the basis of the current position information of the vehicle and the destination information. Determining a running section in which the vehicle travels, and determining a downhill running distance of the vehicle in the running section.
제 4항에 있어서,
상기 제어부는,
Figure 112014087889706-pat00006

(S=내리막 주행 잔여거리, Vm=차량의 평균속도, P=회생제동파워)
에 의해 상기 충전용량 차이값(ΔSOC)을 연산하는 것을 특징으로 하는 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein,
Figure 112014087889706-pat00006

(S = remaining distance for downhill travel, Vm = average speed of vehicle, P = regenerative braking power)
Wherein the charging capacity difference value calculation unit calculates the charging capacity difference value (? SOC) by using the charging capacity difference value (? SOC).
제 4항에 있어서,
상기 제어부는 하이브리드 제어기(HCU: Hybrid Control Unit), 모터 제어기(MCU: Motor Control Unit), 배터리 제어기(BMS: Battery Management System)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주행환경을 고려한 하이브리드 차량의 배터리 충전 제어장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the control unit includes a Hybrid Control Unit (HCU), a Motor Control Unit (MCU), and a Battery Management System (BMS) .
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