KR101689078B1

KR101689078B1 - Integrated energy management device for hybrid electric vehicle

Info

Publication number: KR101689078B1
Application number: KR1020150068632A
Authority: KR
Inventors: 김현수; 신희진
Original assignee: 성균관대학교산학협력단
Priority date: 2015-05-18
Filing date: 2015-05-18
Publication date: 2016-12-23
Also published as: KR20160135873A

Abstract

본 발명은 하이브리드 자동차의 난방시 전기 주행거리 및 연비가 감소하는 문제점을 해결할 수 있는 하이브리드 자동차의 통합 에너지 관리 장치를 개시한다. 본 발명에 따른 장치는 차량의 동작 정보를 측정하는 측정부, 차량 실내의 난방에 필요한 열을 생성하는 발열부 및 상기 측정부에서 측정된 차량의 동작 정보를 바탕으로 상기 발열부를 제어하여 차량의 실내 온도를 조절하고, 엔진의 on/off를 제어하여 배터리의 충전량을 조절하는 제어부를 포함하여 이루어짐으로써, 하이브리드 자동차 배터리의 전력을 효율적으로 관리하여 전기 주행거리 및 연비를 높일 수 있다.The present invention discloses an integrated energy management device of a hybrid vehicle capable of solving the problem that the traveling distance and the fuel consumption of the hybrid vehicle are reduced when the hybrid vehicle is heated. The apparatus according to the present invention controls the heating unit based on operation information of the vehicle measured by the measuring unit, a measurement unit for measuring the operation information of the vehicle, a heat generating unit for generating heat required for heating the vehicle interior, And controlling the temperature of the engine and controlling the on / off of the engine to adjust the amount of charge of the battery. Thus, the electric power of the hybrid vehicle battery can be efficiently managed to increase the mileage and mileage of the electric vehicle.

Description

[0001] INTEGRATED ENERGY MANAGEMENT DEVICE FOR HYBRID ELECTRIC VEHICLE [0002]

본 발명은 하이브리드 자동차의 통합 에너지 관리 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 하이브리드 자동차의 난방시 주행거리 및 연비가 감소하는 문제점을 해결할 수 있는 하이브리드 자동차의 통합 에너지 관리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated energy management device of a hybrid vehicle. More particularly, the present invention relates to an integrated energy management apparatus for a hybrid vehicle that can solve the problem that the mileage and the fuel consumption of the hybrid vehicle are reduced when the hybrid vehicle is heated.

최근, 환경친화적 자동차로서 하이브리드 자동차가 주목받고 있다. 하이브리드 자동차는 종래의 내연기관 이외에도, 배터리와 같은 축전장치와 동력원으로서 상기 축전장치로부터의 전력을 이용하여 차량구동력을 발생시키는 전동기를 구비한다.BACKGROUND ART [0002] Hybrid vehicles have recently attracted attention as eco-friendly vehicles. The hybrid vehicle includes a power storage device such as a battery and a motor that generates a vehicle driving force by using electric power from the power storage device as a power source, in addition to a conventional internal combustion engine.

초기의 하이브리드 자동차(HEV)는 주 동력원을 엔진으로 하고 보조 동력원을 전기 모터로 하여 주행 조건별로 엔진과 모터의 동력을 조합하여 최적운행을 통해 연비를 향상시켰다.In the early hybrid vehicle (HEV), the main power source is the engine, and the auxiliary power source is the electric motor. By combining the power of the engine and the motor according to the driving condition, the fuel efficiency is improved by the optimum operation.

그리고, 더 진보된 형태의 하이브리드 자동차인 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV)는 주 동력원을 전기 모터로 하고 보조 동력원을 엔진으로 하며 단거리 주행에는 전기 모터만을 이용해 주행을 하고 장거리 주행시 엔진도 함께 사용함으로써 엔진 동력의 비중을 줄인 것이 특징이다.The plug-in hybrid vehicle (PHEV), which is a more advanced hybrid vehicle, uses the main power source as the electric motor and the auxiliary power source as the engine. The short distance travel uses only the electric motor and the long time driving uses the engine. It is characterized by reduced weight.

이와 같이 하이브리드 자동차가 주행을 하는데 있어서, 엔진의 동력과 배터리의 전력 등을 제어하는 기존 에너지 관리 전략은 차량의 난방시스템의 고려하지 않고 배터리 SOC(state of charge)에 따라 엔진의 on/off 가 결정되면서 난방시 전기 주행거리 및 연비가 감소하는 문제점이 있었다.
The conventional energy management strategy for controlling the engine power and the battery power when the hybrid vehicle travels is determined based on the state of charge of the battery without considering the heating system of the vehicle. There is a problem that the distance traveled during heating and the fuel consumption are reduced.

본 발명의 목적은 하이브리드 자동차의 통합 에너지 관리 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an integrated energy management device of a hybrid vehicle.

본 발명의 다른 목적은 하이브리드 자동차의 난방시 전기 주행거리 및 연비가 감소하는 문제점을 해결할 수 있는 하이브리드 자동차의 통합 에너지 관리 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an integrated energy management device of a hybrid vehicle capable of solving the problem that the electric mileage and the fuel consumption of the hybrid vehicle are reduced during heating.

상기의 과제를 해결하기 위한 수단으로 본 발명에 따른 하이브리드 자동차의 통합 에너지 관리 장치는 차량의 동작 정보를 측정하는 측정부, 차량 실내의 난방에 필요한 열을 생성하는 발열부 및 상기 측정부에서 측정된 차량의 동작 정보를 바탕으로 상기 발열부를 제어하여 차량의 실내 온도를 조절하고, 엔진의 on/off를 제어하여 배터리의 충전량을 조절하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an integrated energy management apparatus for a hybrid vehicle, including: a measurement unit for measuring operation information of a vehicle; a heating unit for generating heat required for heating the vehicle interior; And a controller for controlling the temperature of the vehicle by controlling the heating unit based on the operation information of the vehicle and controlling the on / off of the engine to adjust the amount of the charged battery.

또한, 상기 측정부는 배터리 충전량을 측정하는 배터리 측정모듈, 실내 온도를 측정하는 실내온도 측정모듈 및 배터리의 전력을 사용하는 차량 기기들의 전력 소모량을 측정하는 전력소모 측정모듈을 포함하며, 상기 제어부는 상기 배터리 측정모듈에서 측정된 배터리 충전량이 기준 배터리 충전량보다 크고 상기 실내온도 측정모듈에서 측정된 실내 온도가 기준 실내 온도보다 낮으며 상기 전력소모 측정모듈에서 측정된 발열부의 전력 소모 비율이 기준 전력 소모 비율 보다 클 경우 엔진을 on 제어하여 상기 배터리에 전력을 충전하도록 하는 것을 특징으로 한다.The measuring unit may include a battery measuring module for measuring a battery charging amount, an indoor temperature measuring module for measuring an indoor temperature, and a power consumption measuring module for measuring power consumption of vehicle devices using power of the battery. Wherein the measured battery charge amount in the battery measuring module is greater than the reference battery charge amount, the room temperature measured in the room temperature measuring module is lower than the reference room temperature, and the power consumption ratio measured by the power consumption measuring module is less than a reference power consumption ratio The engine is turned on to charge the battery with electric power.

또한, 상기 기준 배터리 충전량은 22%인 것을 특징으로 한다.Also, the reference battery charging amount is 22%.

또한, 상기 기준 실내 온도는 20℃인 것을 특징으로 한다.The reference room temperature is 20 ° C.

또한, 상기 기준 전력 소모 비율은 5%인 것을 특징으로 한다.The reference power consumption ratio is 5%.

또한, 상기 제어부는 상기 엔진을 off 제어할 경우 배터리의 전력만으로 차량을 주행시키고, 상기 엔진을 on 제어할 경우 배터리의 전력과 엔진의 기계적 에너지를 모두 이용하여 차량을 주행시키는 것을 특징으로 한다.In addition, when the engine is controlled to be turned off, the control unit drives the vehicle only by the power of the battery. When the engine is controlled on, the control unit drives the vehicle using both the battery power and the mechanical energy of the engine.

또한, 엔진 동작에 따른 기계적 에너지를 이용해 전력을 생성하고 상기 생성된 전력을 동력으로 변환할 수 있는 제1 모터/제너레이터(MG1) 및 배터리의 전력을 이용하여 동력을 생성할 수 있는 제2 모터/제너레이터(MG2)를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 엔진을 off 제어할 경우 저속 주행모드(EV #1) 및 고속 주행모드(EV #2) 중 어느 한 주행모드를 이용해 차량을 주행시키며, 상기 EV #1은 배터리의 전력을 MG2에만 전달하여 차량을 주행시키는 모드이고, 상기 EV #2은 배터리의 전력을 MG1와 MG2에 모두 전달하여 차량을 주행시키는 모드인 것을 특징으로 한다.Also, a first motor / generator (MG1) capable of generating electric power using mechanical energy according to an engine operation and converting the generated electric power into a power, and a second motor / generator Wherein the controller is configured to drive the vehicle using one of the low speed driving mode (EV # 1) and the high speed driving mode (EV # 2) when the engine is controlled to be off, The mode # 1 is a mode in which the vehicle runs only by transmitting the electric power of the battery to the MG2. The EV # 2 is a mode of driving the vehicle by transmitting the electric power of the battery to the MG1 and the MG2.

또한, 엔진 동작에 따른 기계적 에너지를 이용해 전력을 생성하고 상기 생성된 전력을 동력으로 변환할 수 있는 제1 모터/제너레이터(MG1) 및 배터리 전력을 이용하여 동력을 생성할 수 있는 제2 모터/제너레이터(MG2)를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 엔진을 on 제어할 경우 직렬 모드 및 동력분기 모드 중 어느 한 주행모드를 이용해 차량을 주행시키며, 상기 직렬 모드는 MG1에서 생성된 전력을 모두 배터리에 전송하고 배터리의 전력을 이용해 MG2만 가동하여 차량을 주행시키는 모드이고, 상기 동력 분기 모드는 MG1과 MG2에서 각각 생성된 동력을 합하여 차량을 주행시키는 모드인 것을 특징으로 한다.Also, a first motor / generator MGl that can generate power using mechanical energy according to engine operation and convert the generated power into power, and a second motor / generator MG2 that can generate power using battery power (MG2), and when the engine is controlled on, the control unit drives the vehicle using any one of a series mode and a power split mode, and the serial mode transmits all the power generated in the MG1 to the battery The power split mode is a mode for driving the vehicle by adding power generated by each of the MG1 and the MG2 to each other.

또한, 상기 측정부는 엔진 냉각수의 온도를 측정하는 냉각수 측정모듈을 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 엔진을 off 제어하고 냉각수 측정모듈에서 측정된 냉각수 온도가 기준 냉각수 온도보다 낮을 경우 상기 발열부를 이용해 냉각수를 가열시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the measuring unit may further include a cooling water measuring module for measuring the temperature of the engine cooling water, wherein the controller controls the engine to be off, and when the temperature of the cooling water measured by the cooling water measuring module is lower than the reference cooling water temperature, And heating.

상술한 것과 같이 본 발명에 따르면, 측정부를 이용해 하이브리드 자동차의 동작 정보를 측정하고 제어부를 이용해 엔진의 on/off 및 발열부의 동작을 제어함으로써, 하이브리드 자동차의 난방시 전기 주행거리 및 연비가 감소하는 문제점을 해결할 수 있는 하이브리드 자동차의 통합 에너지 관리 장치를 제공된다.As described above, according to the present invention, since the operation information of the hybrid vehicle is measured using the measuring unit and the operation of the engine on / off and the heating unit is controlled by using the control unit, Which can solve the above problems.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 통합 에너지 관리 장치의 구성도이다.
도 2는 주행 모드 제어를 위한 하이브리드 자동차의 구조를 도시한 것이다.
도 3은 저속 주행모드(EV #1)에 따른 차량의 제어 방법을 도시한 것이다.
도 4는 고속 주행모드(EV #2)에 따른 차량의 제어 방법을 도시한 것이다.
도 5는 직렬 모드(Series mode)에 따른 차량의 제어 방법을 도시한 것이다.
도 6은 동력 분기 모드(Power-split mode)에 따른 차량의 제어 방법을 도시한 것이다.1 is a configuration diagram of an integrated energy management apparatus for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 shows a structure of a hybrid vehicle for driving mode control.
3 shows a control method of the vehicle according to the low-speed driving mode (EV # 1).
4 shows a control method of the vehicle according to the high-speed traveling mode (EV # 2).
5 shows a control method of a vehicle according to a series mode (Series mode).
FIG. 6 shows a control method of a vehicle according to a power split mode.

본 발명은 하이브리드 자동차의 통합 에너지 관리 장치에 관한 것으로, 도 1 내지 도 6을 참고로 본 발명에 따른 장치를 상세히 설명하기로 한다.The present invention relates to an integrated energy management apparatus for a hybrid vehicle, and an apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 측정부(100), 발열부(200) 및 제어부(300)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, an apparatus according to an embodiment of the present invention includes a measuring unit 100, a heating unit 200, and a controller 300.

측정부(100)는 하이브리드 자동차의 동작 정보를 측정하기 위한 장치이다.The measuring unit 100 is a device for measuring the operation information of the hybrid vehicle.

본 발명에 따른 장치는 기존 하이브리드 자동차 즉, 차량에 대한 에너지 관리 전략이 차량 난방시스템을 고려하지 않고 설정됨에 따라 발생하는 전기 주행거리 및 연비 감소 등을 해결하는 것을 목적으로 하므로, 상기 목적을 달성하기 위해 필요한 차량의 동작 정보를 측정하고, 측정된 정보는 후술할 제어부(300)에 제공하는 것을 특징으로 한다.The device according to the present invention aims at solving an electric mileage and a fuel consumption reduction caused by setting an energy management strategy for an existing hybrid vehicle, that is, a vehicle, without considering the vehicle heating system. And provides the measured information to the control unit 300, which will be described later.

상기 차량의 동작 정보를 측정하기 위하여 상기 측정부(100)는 배터리 측정모듈(110), 실내온도 측정모듈(120) 및 전력소모 측정모듈(130)을 포함할 수 있다.The measurement unit 100 may include a battery measurement module 110, an indoor temperature measurement module 120, and a power consumption measurement module 130 to measure the operation information of the vehicle.

배터리 측정모듈(110)은 차량에 설치되는 배터리의 충전량을 측정하는 장치이다.The battery measuring module 110 is a device for measuring a charged amount of a battery installed in a vehicle.

모터의 동력을 이용해 주행을 하는 하이브리드 자동차에 있어서 모터에 공급되는 배터리의 충전량은 주요한 관리 사항이므로, 상기 측정부(100)는 배터리 측정모듈(110)을 포함하며 이를 이용해 배터리의 충전량을 측정하고 측정된 정보를 제어부(300)에 제공한다.Since the amount of charge of the battery supplied to the motor in the hybrid vehicle traveling by using the power of the motor is a major management concern, the measurement unit 100 includes the battery measurement module 110, And provides the information to the control unit 300.

실내온도 측정모듈(120)은 차량 내부의 실내 온도를 측정하는 장치이다.The indoor temperature measurement module 120 is a device for measuring the indoor temperature inside the vehicle.

차량의 난방시스템을 고려해 에너지 관리 전략을 수립하기 위해서는 차량 내부의 온도를 고려할 필요가 있으므로, 실내온도 측정모듈은 이에 필요한 차량의 실내 온도를 측정하고 이를 제어부(300)에 제공한다.In order to establish an energy management strategy in consideration of the heating system of the vehicle, it is necessary to consider the temperature inside the vehicle. Therefore, the room temperature measurement module measures the room temperature of the vehicle and provides the measured temperature to the control unit 300.

전력소모 측정모듈(130)은 상기 배터리의 전력을 사용하는 차량 기기들의 전력 소모량을 측정하는 장치이다.The power consumption measurement module 130 measures the power consumption of the vehicle devices using the power of the battery.

차량의 주행에 사용되는 모터 및 난방을 위한 히터 등과 같이 전력을 소모하는 전자기기는 차량의 주행 환경이나 사용자의 제어에 따라 전력소모량에 많은 변화가 발생하게 되므로, 이러한 각 전자기기들의 전력 소모 변화를 정밀하게 측정하고 측정된 정보를 제어부(300)에 제공한다.A power consumption of the electronic apparatus consuming power such as a motor used for running the vehicle and a heater for heating varies greatly depending on the driving environment of the vehicle or the user's control, And provides the measured information to the control unit 300.

발열부(200)는 하이브리드 자동차의 실내 난방에 필요한 열을 생성하는 장치이다.The heating unit 200 is a device for generating heat required for heating indoor air of a hybrid vehicle.

일반적인 자동차는 엔진이 동작하면서 가열된 냉각수가 히터 코어를 통과하며, 그에 따라 가열된 공기를 히터 블로어를 통해 실내로 불어 넣음으로써 냉각수의 열이 차량 실내로 유입되도록 구성되어 있다.In a typical automobile, the cooling water heated while the engine is running passes through the heater core, and the heated air is blown into the room through the heater blower so that the heat of the cooling water flows into the vehicle interior.

하지만 하이브리드 자동차는 모터의 동력으로 주행을 할 경우 엔진에 의한 냉각수의 가열이 일어나지 않으므로, 본 발명에서는 발열부(200)를 이용해 냉각수를 가열함으로써 이를 보완하게 된다.However, since the hybrid vehicle does not heat the cooling water by the engine when the hybrid vehicle runs by the power of the motor, the cooling water is supplemented by heating the cooling water by using the heating unit 200 in the present invention.

이때, 상기 발열부(200)는 냉각수를 가열하기 위하여 PTC 히터를 사용할 수 있다.At this time, the heating unit 200 may use a PTC heater to heat the cooling water.

PTC 히터는 온도가 너무 높아지면 저항이 함께 커지면서 전류의 양을 감소시켜 온도를 낮추며, 온도가 낮아지면 저항은 낮아지고 전류의 양은 증가하여 다시 발열이 시작되는 원리를 이용한 히터로서, 배터리로부터 공급받는 전력의 소모가 적고 고온으로 인한 화재의 위험이 없어 본 발명에 따른 장치에 적합하다.PTC heaters are heaters that use the principle that when the temperature becomes too high, the resistance increases together to lower the temperature by decreasing the amount of current, lowering the resistance when the temperature is lowered, increasing the amount of current and starting the heat again. It is suitable for the apparatus according to the present invention because it consumes less electric power and there is no risk of fire due to high temperature.

제어부(300)는 상기 측정부(100)에서 측정된 차량의 동작 정보를 바탕으로 상기 발열부(200)를 제어하여 차량의 실내 온도를 조절하고, 엔진의 on/off를 제어하여 배터리의 충전량을 조절하는 장치이다.The control unit 300 controls the heating unit 200 based on the operation information of the vehicle measured by the measurement unit 100 to adjust the indoor temperature of the vehicle and controls the engine on / .

배터리의 충전량을 조절하기 위하여 본 발명에 따른 제어부(300)는 상기 측정부의 배터리 측정모듈(110), 실내온도 측정모듈(120) 및 전력소모 측정모듈(130)로부터 측정된 정보를 제공받을 수 있다.The controller 300 according to the present invention can receive information measured by the battery measuring module 110, the indoor temperature measuring module 120 and the power consumption measuring module 130 of the measuring unit to adjust the charged amount of the battery .

그리고, 상기 배터리 측정모듈(110)에서 측정된 배터리 충전량이 기준 배터리 충전량보다 크고 상기 실내온도 측정모듈(120)에서 측정된 실내 온도가 기준 실내 온도보다 낮으며 상기 전력소모 측정모듈(130)에서 측정된 발열부의 전력 소모 비율이 기준 전력 소모 비율 보다 클 경우 엔진을 on 제어하여 상기 배터리에 전력을 충전하도록 한다.When the battery charge measured by the battery measurement module 110 is greater than the reference battery charge and the room temperature measured by the indoor temperature measurement module 120 is lower than the reference room temperature, When the power consumption ratio of the heat generating unit is larger than the reference power consumption ratio, the engine is turned on to charge the battery.

이때, 엔진을 on 제어하기 위한 상기 기준 배터리 충전량, 기준 실내 온도 및 기준 전력 소모 비율은 제어부(300)에 미리 저장되거나 사용자에 의해 변경되어 저장될 수 있으며, 바람직하게는 기준 배터리 충전량은 22%, 기준 실내 온도는 20℃, 기준 전력 소모 비율은 5%로 설정될 수 있다.At this time, the reference battery charge amount, the reference room temperature, and the reference power consumption ratio for on-engine control may be stored in advance in the control unit 300 or may be changed by a user. Preferably, the reference battery charge amount is 22% The reference room temperature can be set to 20 ° C, and the reference power consumption ratio can be set to 5%.

상기와 같은 기준에 따라 엔진을 on 제어하는 이유는 다음과 같다.The reason for controlling the engine on the basis of the above criteria is as follows.

기존 하이브리드 자동차의 경우 배터리 충전량이 기준(22%) 이상일 경우 엔진은 off 제어한 채 배터리의 전력만으로 주행을 하게 된다. 이때 자동차의 히터를 작동시키면 엔진이 off 상태이므로 냉각수를 열원으로 제공받지 못함에 따라 발열부에서 생성되는 열원만으로 히터가 동작 된다.In the case of a conventional hybrid vehicle, when the battery charge is above the reference (22%), the engine is driven only by the battery power while controlling the off state. In this case, when the heater of the automobile is operated, since the engine is turned off, the cooling water is not provided as a heat source, so that the heater operates only by the heat source generated by the heat generating unit.

상기 발열부는 배터리의 전력으로 동작하게 되므로, 기존 하이브리드 자동차의 경우 배터리의 충전량이 기준 이상일 때 히터를 작동시키면 차량 주행과 난방에 필요한 에너지를 모두 배터리에서 공급받으면서 전기 주행거리가 현저하게 감소하는 문제가 있었다.In the case of a conventional hybrid vehicle, when the heater is operated when the charged amount of the battery is higher than a reference value, the energy required for driving and heating is supplied from the battery, there was.

하지만 본 발명에 따른 제어부(300)는 배터리 충전량이 기준 이상이더라도 실내 온도와 발열부의 전력 소모 비율이 기준 이상인 것으로 확인될 경우 엔진을 on 제어함으로써 차량 난방시 전기 주행거리가 현저하게 감소하는 문제를 해결할 수 있으며, 엔진을 on 제어하였을 때 연료를 가장 경제적으로 사용할 수 있도록 엔진을 동작시킴으로써 연비를 향상시키는 효과도 있다.However, the control unit 300 according to the present invention solves the problem that the electric driving distance during heating of the vehicle is remarkably reduced by controlling the engine on when it is confirmed that the power consumption ratio of the room temperature and the heating unit is equal to or higher than the reference, There is also an effect of improving the fuel economy by operating the engine so that the fuel can be used most economically when the engine is controlled on.

그리고, 제어부(300)는 차량의 엔진을 off 제어할 경우 배터리의 전력만으로 차량을 주행시키고, 엔진을 on 제어할 경우 배터리의 전력과 엔진의 기계적 에너지를 모두 이용하여 차량을 주행시킬 수 있으며, 이때 차량의 주행 모드 제어는 다음과 같이 수행할 수 있다.When the engine of the vehicle is controlled to be off, the control unit 300 drives the vehicle using only the battery power. When the engine is controlled on, the controller 300 can drive the vehicle using both the battery power and the mechanical energy of the engine. The traveling mode control of the vehicle can be performed as follows.

먼저, 도 2는 주행 모드 제어를 위한 하이브리드 자동차의 구조를 도시한 것으로, 하이브리드 자동차는 엔진 동작에 따른 기계적 에너지를 이용해 전력을 생성하고 상기 생성된 전력을 동력으로 변환할 수 있는 제1 모터/제너레이터(MG1) 및 배터리의 전력을 이용하여 동력을 생성할 수 있는 제2 모터/제너레이터(MG2)를 더 포함하며, 상기 두 모터/제너레이터에서 형성되는 동력은 유성기어(Planetary Gear)를 통해 결합되어 차륜(Wheel)에 전달되도록 구성될 수 있다. First, FIG. 2 shows a structure of a hybrid vehicle for controlling a traveling mode. The hybrid vehicle includes a first motor / generator (not shown) capable of generating electric power using mechanical energy according to engine operation and converting the generated electric power into power, And a second motor / generator (MG2) capable of generating power using the power of the battery, wherein the power generated by the two motors / generators is coupled through a planetary gear, To a wheel.

상기와 같은 구조의 하이브리드 자동차를 제어하는 제어부(300)는 차량의 엔진을 off 제어할 경우 저속 주행모드(EV #1) 및 고속 주행모드(EV #2) 중 어느 한 주행모드를 이용해 차량을 주행시킬 수 있다.The control unit 300 for controlling the hybrid vehicle having the above structure drives the vehicle using one of the low-speed driving mode EV # 1 and the high-speed driving mode EV # 2 when the engine of the vehicle is controlled to be off. .

도 3은 상기 저속 주행모드(EV #1)에 따른 차량의 제어 방법을 도시한 것이다.3 shows a control method of the vehicle according to the low-speed driving mode (EV # 1).

도면에 도시된 것과 같이 MG1의 일단에는 엔진 동작에 따른 기계적 에너지를 연결하거나 차단할 수 있는 제1 클러치(CL1)가 형성되고, 타단에는 MG1의 동력이 유성기어에 전달될 수 있도록 연결하거나 차단할 수 있는 제2 클러치(CL2)와 MG1의 동작을 막는 브레이크(BK)가 형성된다.As shown in the figure, the first clutch CL1 is connected to one end of the MG1, and the first clutch CL1 is connected to the first clutch CL1. The brake BK for preventing the second clutch CL2 and the operation of the MG1 is formed.

제어부(300)는 상기와 같이 구성된 차량을 제어하는데 있어서, 차량의 엔진을 off 제어한 상태에서 저속 주행모드(EV #1)로 차량을 주행시킬 경우 MG1 양단의 CL1과 CL2의 연결을 끊고 브레이크는 연결하여 off 된 엔진과의 연결을 완전히 차단한 상태에서 배터리의 전력을 MG2에만 공급하여 차량이 저속 주행할 수 있도록 한다.When the vehicle is driven in the low-speed driving mode (EV # 1) while the engine of the vehicle is controlled in the control of the vehicle constructed as described above, the control unit 300 disconnects CL1 and CL2 from both ends of the MG1, The connection between the engine and the engine is completely disconnected, and the battery power is supplied only to the MG2 so that the vehicle can travel at a low speed.

도 4는 상기 고속 주행모드(EV #2)에 따른 차량의 제어 방법을 도시한 것이다.4 shows a control method of the vehicle according to the high-speed traveling mode (EV # 2).

MG2로만 차량을 주행시켰던 상기 저속 주행모드와는 달리 고속 주행모드에서는 MG1에도 배터리의 전력을 공급함으로써 두 개의 모터/제너레이터의 동력을 결합하여 차량을 고속 주행할 수 있도록 한다.Unlike the low-speed driving mode in which the vehicle is driven only by the MG2, in the high-speed driving mode, the power of the battery is also supplied to the MG1 so that the power of the two motors / generators can be coupled to drive the vehicle at a high speed.

이때, CL1와 BK는 차단된 상태에서 CL2만 연결될 수 있도록 하여 MG1에서 생성되는 동력이 온전히 유성기어에 전달될 수 있도록 제어한다.At this time, only CL2 can be connected to CL1 and BK in a blocked state, so that the power generated by MG1 can be transmitted to the planetary gear.

그리고, 제어부(300)는 차량의 엔진을 on 제어할 경우 직렬 모드(Series mode) 및 동력 분기 모드(Power-split mode) 중 어느 한 주행모드를 이용해 차량을 주행시킬 수 있다.When the engine of the vehicle is controlled on, the control unit 300 can drive the vehicle using any one of a series mode (Series mode) and a power split mode (Power-split mode).

도 5는 상기 직렬 모드(Series mode)에 따른 차량의 제어 방법을 도시한 것이다.FIG. 5 illustrates a method of controlling a vehicle according to the series mode.

도면에 도시된 것과 같이 직렬 모드는 엔진에서 생성되는 동력을 MG1을 통해 전력으로 변환하고 상기 변환된 전력을 배터리에 충전함으로써, 배터리의 전력은 엔진 동력으로 보충하면서 배터리로부터 전력을 공급받아 동작하는 MG2의 동력만으로 차량을 주행시키는 모드이다.As shown in the figure, the serial mode converts the power generated by the engine into electric power through the MG1, charges the converted electric power into the battery, and supplies the electric power of the battery to the MG2 The vehicle is driven only by the power of the vehicle.

이때, CL2는 차단된 상태에서 CL1과 BK는 연결될 수 있도록 하여 엔진의 동력을 이용해 MG1에서 전력을 온전히 생성할 수 있도록 제어한다.At this time, CL1 and BK can be connected to each other in a state where CL2 is blocked, and the power of the engine can be generated so as to generate power completely in MG1.

이와 같이, 직렬 모드를 이용하여 차량을 주행시킬 경우 배터리는 MG1으로부터 지속적으로 전력을 공급받게 되므로, 전기 주행거리를 늘릴 수 있는 효과가 있다.As described above, when the vehicle is driven using the serial mode, the battery is continuously supplied with electric power from the MG1, so that the electric travel distance can be increased.

도 6은 동력 분기 모드(Power-split mode)에 따른 차량의 제어 방법을 도시한 것이다.FIG. 6 shows a control method of a vehicle according to a power split mode.

도면에 도시된 것과 같이 동력 분기 모드는 베터리의 전력을 MG2에만 공급해 유성기어에 동력을 인가하고, 엔진에서 생성되는 동력은 MG1을 통해 온전히 유성기어에 인가함으로써, 두 동력의 결합으로 차량을 주행시키는 모드이다.As shown in the figure, in the power split mode, power is supplied to the planetary gears by supplying only the power of the battery to the MG2, and the power generated by the engine is applied to the planetary gears through the MG1, Mode.

이때, BK는 차단된 상태에서 CL1과 CL2는 연결될 수 있도록 하여 엔진의 동력이 온전히 유성기어에 전달될 수 있도록 제어한다.At this time, in a state where BK is blocked, CL1 and CL2 can be connected to control the power of the engine to be transmitted to the planetary gear.

이와 같이, 동력 분기 모드를 이용해 차량을 주행시킬 경우 배터리의 전력이 부족하더라도 엔진의 동력을 이용해 차량을 주행시킬 수 있는 효과가 있다.Thus, when the vehicle is driven using the power split mode, the vehicle can be driven using the power of the engine even when the power of the battery is insufficient.

그리고, 측정부(100)에 엔진 냉각수의 온도를 측정하는 냉각수 측정모듈을 더 포함함으로써, 제어부(300)는 상기 엔진을 off제어하고 상기 냉각수 측정모듈에서 측정된 냉각수 온도가 기준 냉각수 온도보다 낮을 경우 발열부(200)를 제어하여 냉각수를 가열시킬 수도 있다.The control unit 300 controls the engine to be turned off. When the cooling water temperature measured by the cooling water measurement module is lower than the reference cooling water temperature The cooling water may be heated by controlling the heat generating unit 200.

상기와 같이 제어부(300)가 발열부(200)를 제어함에 따라 히터 블로의 송풍으로 히터 코어를 통과하는 냉각수 온도가 감소하면서 차량 실내의 난방 공급이 원활하지 않아 차량 실내 온도가 감소하는 문제를 해결할 수 있다.As the control unit 300 controls the heating unit 200 as described above, the temperature of the cooling water passing through the heater core is reduced by the blowing of the heater blow, and the heating supply of the vehicle interior is not smooth, .

그리고, 제어부(300)가 배터리 충전을 위해 엔진 on/off를 제어하는데 있어서 빈번하게 엔진을 on/off 할 경우 엔진 시동시 연료 사용량이 순간적으로 급격하게 소모되는 문제가 있으므로, 엔진 on 제어시 배터리 충전량이 기준 이상이 되더라도 미리 정해진 시간 이상 엔진을 동작시켜 배터리를 충전하도록 제어할 수도 있다.
If the control unit 300 frequently turns on / off the engine to control the engine on / off to charge the battery, there is a problem that the amount of fuel used at the time of starting the engine is suddenly suddenly consumed. Therefore, The engine may be operated for a predetermined time or longer so as to charge the battery even if the reference is higher than the reference.

지금까지 본 발명에 따른 하이브리드 자동차의 통합 에너지 관리 장치를 첨부된 도면을 참조로 구체적인 실시예로 한정되게 설명하였으나 이는 하나의 실시예일 뿐이며, 첨부된 특허청구범위에서 청구된 발명의 사상 및 그 영역을 이탈하지 않으면서 다양한 변화 및 변경이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
The integrated energy management apparatus of a hybrid vehicle according to the present invention has been described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiment of the present invention, It should be understood that various changes and modifications may be made without departing from the invention.

100 : 측정부 110 : 배터리 측정모듈
120 : 실내온도 측정모듈 130 : 전력소모 측정모듈
200 : 발열부 300 : 제어부100: measuring unit 110: battery measuring module
120: indoor temperature measurement module 130: power consumption measurement module
200: heating part 300: control part

Claims

A measurement unit for measuring operation information of the vehicle;
A heating unit for generating heat necessary for heating the vehicle interior; And
A control unit for controlling a temperature of a vehicle by controlling the heating unit based on operation information of the vehicle measured by the measurement unit, and controlling an amount of charge of the battery by controlling on / off of the engine;
Lt; / RTI >
Wherein the measuring unit includes a battery measuring module for measuring a battery charging amount, an indoor temperature measuring module for measuring an indoor temperature, and a power consumption measuring module for measuring power consumption of vehicle devices using power of the battery, Wherein when the battery charge amount measured by the module is greater than the reference battery charge amount and the room temperature measured by the room temperature measurement module is lower than the reference room temperature and the power consumption ratio of the heating unit measured by the power consumption measuring module is larger than the reference power consumption ratio And controls the engine to be turned on to charge the battery with electric power.

delete

The method according to claim 1,
And the reference battery charge amount is 22%.

The method according to claim 1,
Wherein the reference room temperature is < RTI ID = 0.0 > 20 C. < / RTI >

The method according to claim 1,
Wherein the reference power consumption ratio is 5%.

6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the control unit drives the vehicle only by the power of the battery when the engine is off, and drives the vehicle by using both the power of the battery and the mechanical energy of the engine when the engine is turned on.

The method according to claim 6,
A first motor / generator (MG1) capable of generating electric power using mechanical energy according to an engine operation and converting the generated electric power into a power, and a second motor / generator (MG1) capable of generating power using electric power of the battery Wherein the controller drives the vehicle using one of the low-speed driving mode (EV # 1) and the high-speed driving mode (EV # 2) when the engine is controlled to be off, Is a mode in which only the electric power of the battery is transmitted to the MG2 to drive the vehicle, and the EV # 2 is a mode in which the electric power of the battery is transmitted to the MG1 and the MG2 to drive the vehicle.

The method according to claim 6,
A first motor / generator MGl that can generate power using mechanical energy according to engine operation and convert the generated power into power, and a second motor / generator MG2 that can generate power using battery power Wherein the control unit drives the vehicle using any one of a series mode and a power split mode when the engine is controlled on, and the serial mode transmits all the power generated in the MG1 to the battery, And the power split mode is a mode in which the vehicle is driven by adding power generated by each of the MG1 and the MG2 to each other.

6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The controller may further include a cooling water measurement module for measuring the temperature of the engine cooling water, wherein the control unit controls the engine to be off, and when the cooling water temperature measured by the cooling water measurement module is lower than the reference cooling water temperature, Integrated energy management device for hybrid vehicles.