KR102447504B1 - 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템은, 엔진, 엔진과 함께 구동축에 연결되며 방전 또는 충전을 수행하는 구동모터; 및 차량의 구동에 필요한 요구토크 값 및 엔진이 최적의 효율로 작동하는 엔진 최적효율 토크 값에 기반하여 구동모터에서 충방전되어야 하는 모터 충방전 요구토크 값을 산출하고, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우 구동모터의 충방전 수행을 중단하는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템 및 그 제어방법{DRIVING FORCE DISTRIBUTION CONTROL SYSTEM FOR HYBRID VEHICLE AND CONTROL METHOD OF USING IT}
본 발명은 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 2개 이상의 동력원을 사용하는 하이브리드 전기 자동차는 엔진과 모터를 동력원으로 하여 다양한 동력 전달 구조를 구성할 수 있는데, 현재 하이브리드 차량의 대부분은 병렬형이나 직렬형의 동력전달 구성중 하나를 채택하고 있다.
직렬형 하이브리드는 엔진과 모터가 직결된 형태로서 병렬형에 비하여 상대적으로 구조가 간단하고, 제어로직이 간단하다는 장점은 있으나, 엔진으로부터의 기계적 에너지를 배터리에 저장하였다 다시 모터를 이용하여 차량을 구동하여야 하기 때문에 에너지 변환시의 효율 측면에서 불리하다는 문제점이 있다. 반면에 병렬형 하이브리드는 구조가 직렬형보다 상대적으로 복잡하고, 제어로직이 복잡하다는 단점은 있지만, 엔진의 기계적 에너지와 배터리의 전기 에너지를 동시에 사용할 수 있어 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다는 장점이 있기 때문에 승용차등에 채택되고 있는 추세에 있다.
한편, 종래의 병렬형 하이브리드 차량에서는 차량의 구동에 필요한 요구토크의 동력을 얻기 위해 엔진은 엔진의 Optimal Operation Line을 따라 엔진 최적효율 토크를 출력하고, 요구토크와 엔진 최적효율 토크의 차이는 모터의 충방전을 통해 충족시켰다. 좀 더 구체적으로, 차량의 구동에 필요한 요구토크가 엔진 최적효율 토크보다 큰 경우 모터터가 방전되도록 하여 그 차이만큼의 토크를 보조하고, 차량의 요구토크가 엔진 최적효율 토크보다 작은 경우, 모터가 충전되도록 하여 그 차이만큼의 토크가 충전되도록 하였다.
하지만, 상술한 종래의 방식과 같은 경우, 차량의 구동에 필요한 요구토크가 엔진 최적효율 토크와 비슷한 경우, 모터에서 충방전되는 토크의 크기가 매우 작은데, 이와 같은 경우 모터의 작동 효율이 매우 낮고, 상대적으로 모터를 제어하는데 많은 에너지가 소비되기 때문에 전체적으로 하이브리드 차량의 연비가 감소될 수 있다는 문제점이 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
공개특허공보 제10-2007-0017913호
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 차량의 구동에 필요한 요구토크 값 및 엔진이 최적의 효율로 작동하는 엔진 최적효율 토크 값에 기반하여 구동모터에서 충방전되어야 하는 모터 충방전 요구토크 값을 산출하고, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우 구동모터의 충방전 수행을 중단함으로써, 구동모터 및 변속기가 낮은 효율 영역에서 운전되는 것을 방지하며 그에 따라 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템은, 엔진, 엔진과 함께 구동축에 연결되며 방전 또는 충전을 수행하는 구동모터; 및 차량의 구동에 필요한 요구토크 값 및 엔진이 최적의 효율로 작동하는 엔진 최적효율 토크 값에 기반하여 구동모터에서 충방전되어야 하는 모터 충방전 요구토크 값을 산출하고, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우 구동모터의 충방전 수행을 중단하는 제어부;를 포함할 수 있다.
제어부는, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 엔진 최적효율 토크 값을 벗어나더라도 엔진에서 차량의 구동에 필요한 요구토크 값이 출력되도록 할 수 있다.
제어부는, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되지 않는 경우, 구동모터가 충전 또는 방전되도록 제어할 수 있다.
구동모터는 출력되는 최대 토크가 서로 상이한 제1모터 및 제2모터로 구성될 수 있다.
제2모터에서 출력되는 최대 토크는 제1모터에서 출력되는 최대 토크 보다 클 수 있다.
제어부는 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제2모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되지 않는 경우, 제1모터 또는 제2모터를 선택하여 선택된 모터가 충전 또는 방전되도록 제어할 수 있다.
제어부는 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제1모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에는 포함되지 않고 제2모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 제1모터가 충전 또는 방전되도록 제어할 수 있다.
제어부는 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제1모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 제1모터 및 제2모터의 충방전 수행을 중단할 수 있다.
제어부는 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제1모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 엔진 최적효율 토크 값을 벗어나더라도 엔진에서 차량의 구동에 필요한 요구토크 값이 출력되도록 할 수 있다.
모터 충방전 요구토크 값은 차량의 구동에 필요한 요구토크 값과 엔진 최적효율 토크 값의 차 일 수 있다.
구동모터의 최저효율 토크 영역은 구동모터에서 출력되는 최대 토크 값과 기 설정된 값들을 곱해서 산출된 값들의 사이일 수 있다.
제1모터 및 제2모터의 최저효율 토크 영역은 제1모터 및 제2모터에서 출력되는 최대 토크 값과 기 설정된 값들을 곱해서 산출된 값들의 사이일 수 있다.
엔진과 제1모터 및 제2모터는 직결 상태로 연결될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 동력배분 제어방법은, 차량의 구동에 필요한 요구토크 값 및 엔진이 최적의 효율로 작동하는 엔진 최적효율 토크 값에 기반하여 구동모터에서 충방전되어야 하는 모터 충방전 요구토크 값을 산출하는 단계; 및 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우 구동모터의 충방전 수행을 중단하는 단계;를 포함할 수 있다.
모터 충방전 요구토크 값을 산출하는 단계 이후에, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 엔진 최적효율 토크 값을 벗어나더라도 엔진에서 차량의 구동에 필요한 요구토크 값이 출력되도록 하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
모터 충방전 요구토크 값을 산출하는 단계 이후에, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되지 않는 경우, 구동모터가 충전 또는 방전되도록 제어하는 단게;를 더 포함할 수 있다.
구동모터는 출력되는 최대 토크가 서로 상이한 제1모터 및 제2모터로 구성되며, 제2모터에서 출력되는 최대 토크는 제1모터에서 출력되는 최대 토크 보다 클 수 있다.
모터 충방전 요구토크 값을 산출하는 단계 이후에, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제2모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되지 않는 경우, 제1모터 또는 제2모터를 선택하여 선택된 모터가 충전 또는 방전되도록 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
모터 충방전 요구토크 값을 산출하는 단계 이후에, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제1모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에는 포함되지 않고 제2모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 제1모터가 충전 또는 방전되도록 제어하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
모터 충방전 요구토크 값을 산출하는 단계 이후에, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제1모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 제1모터 및 제2모터의 충방전 수행을 중단하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
모터 충방전 요구토크 값을 산출하는 단계 이후에, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제1모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 엔진 최적효율 토크 값을 벗어나더라도 엔진에서 차량의 구동에 필요한 요구토크 값이 출력되도록 하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 차량의 구동에 필요한 요구토크 값 및 엔진이 최적의 효율로 작동하는 엔진 최적효율 토크 값에 기반하여 구동모터에서 충방전되어야 하는 모터 충방전 요구토크 값을 산출하고, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우 구동모터의 충방전 수행을 중단함으로써, 구동모터 및 변속기가 낮은 효율 영역에서 운전되는 것을 방지하며 그에 따라 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템에서 모터 충방전 요구토크 값이 제1모터 및 제2모터의 최저효율 토크 영역에 포함되는지 여부에 따른 제1모터 및 제2모터의 충방전 수행 여부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량용 동력배분 제어방법의 흐름을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량용 동력배분 제어방법에서, 구동모터가 제1모터 및 제2모터로 구성된 경우 동력배분을 제어하는 방법의 흐름을 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템 및 그 제어방법에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템의 전체 구성을 개략적으로 도시한 도면이이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량용 동력배분 제어시스템은, 엔진(100), 엔진과 함께 구동축에 연결되며 방전 또는 충전을 수행하는 구동모터(200) 및 제어부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 본 발명에서 제어부(300)는 차량의 구동에 필요한 요구토크 값 및 엔진(100)이 최적의 효율로 작동하는 엔진 최적효율 토크 값에 기반하여 구동모터(200)로부터 출력되어야 하는 모터 충방전 요구토크 값을 산출할 수 있다. 여기서 엔진 최적효율 토크 값은 엔진의 Optimal Operation Line에 따른 토크 값일 수 있고, 모터 충방전 요구토크 값은 차량의 구동에 필요한 요구토크 값과 엔진 최적효율 토크 값의 차일 수 있다. 이때, 모터 충방전 요구토크 값이 음수인 경우에 제어부(300)는 구동모터(200)가 충전되도록 할 수 있으며, 모터 충방전 요구토크 값이 양수인 경우에 제어부(300)는 구동모터(200)가 방전되도록 할 수 있다.
한편, 제어부(300)는 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터(200)의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는지 여부에 따라 구동모터(200)의 충방전 수행 여부를 제어할 수 있다. 여기서, 구동모터(200)의 최저효율 토크 영역은 구동모터(200)에서 출력되는 최대 토크 값과 기 설정된 값들을 곱해서 산출된 값들의 사이일 수 있는데, 차량의 구동에 필요한 요구토크 값이 엔진 최적효율 토크 값과 비슷한 경우에 모터 충방전 요구토크 값은 구동모터(200)의 최저효율 토크 영역에 포함될 수 있다. 실시예에 따라, 모터의 최저효율 토크 영역이 해당 모터의 최대 토크의 ±5%일 때, 모터의 최대 토크가 200Nm인 경우, 해당 모터의 최저효율 토크 영역은 -10Nm ~ 10Nm일 수 있다. 즉, 제어부(300)는 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터(200)의 최저효율 토크 영역에 포함되는지를 판단하고 그에 따라 구동모터(200)의 충방전 수행 여부를 제어할 수 있다.
보다 구체적으로, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우 제어부(300)는 구동모터(200)의 충방전 수행을 중단할 수 있다. 이때, 제어부(300)는 엔진 최적효율 토크 값을 벗어나더라도 엔진(100)을 통해 차량의 구동에 필요한 요구토크 값이 출력되도록 할 수 있다.
구체적으로, 하이브리드 차량에서는 차량의 구동에 필요한 요구토크의 동력을 얻기 위해 엔진은 엔진의 Optimal Operation Line을 따라 엔진 최적효율 토크를 출력하고, 요구토크와 엔진 최적효율 토크의 차이는 구동모터로부터 제공받게 된다. 좀 더 구체적으로, 차량의 구동에 필요한 요구토크가 엔진 최적효율 토크보다 큰 경우 구동모터가 방전되도록 하여 그 차이만큼의 토크를 보조하고, 차량의 요구토크가 엔진 최적효율 토크보다 작은 경우, 구동모터가 충전되도록 하여 그 차이만큼의 토크가 충전되도록 할 수 있다.
좀 더 구체적으로, 차량의 구동에 필요한 요구토크가 엔진 최적효율 토크와 비슷한 경우, 구동모터에서 충방전되는 토크의 크기가 매우 작은데, 이와 같은 경우 구동모터의 작동 효율이 매우 낮고, 상대적으로 구동모터를 제어하는데 많은 에너지가 소비되기 때문에 전체적으로 하이브리드 차량의 연비가 감소될 수 있다.
하지만, 본 발명에서는 차량의 구동에 필요한 요구토크가 엔진 최적효율 토크와 비슷하여 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터(200)의 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 구동모터(200)의 충방전 수행이 중단되도록 하고, 엔진 최적효율 토크 값을 벗어나더라도 엔진(100)을 통해 차량의 구동에 필요한 요구토크 값이 출력되도록 함으로써, 구동모터 및 변속기가 낮은 효율 영역에서 운전되는 것을 방지하며 그에 따라 차량의 연비를 향상시킬 수 있다. 이때, 엔젠 최적효율 토크 값을 벗어나 엔진이 운전되는 경우 엔진 효율이 감소될 수는 있으나 엔진이 출력해야 하는 추가 토크가 크지 않고, 엔진이 추가 토크를 출력해야 함에 따라 감소하는 차량의 효율이, 구동모터의 최저효율 토크 영역에서 구동모터가 충방전을 수행하도록 함에 따라 감소하는 차량의 효율 보다 작기 때문에, 전체적으로는 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
한편, 제어부(300)는 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터(200)의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되지 않는 경우, 구동모터(200)가 충전 또는 방전되도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(300)는 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터(200)의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되지 않는 경우, 엔진의 Optimal Operation Line을 따라 엔진 최적효율 토크를 출력하고, 요구토크와 엔진 최적효율 토크의 차이는 구동모터(200)의 충방전을 통해 수행될 수 있다. 좀 더 구체적으로, 모터 충방전 요구토크 값이 음수인 경우에 제어부(300)는 구동모터(200)가 충전되도록 할 수 있으며, 모터 충방전 요구토크 값이 양수인 경우에 제어부(300)는 구동모터(200)가 방전되도록 할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 구동모터(200)는 출력되는 최대 토크가 서로 상이한 제1모터(210) 및 제2모터(220)로 구성될 수 있다. 여기서 엔진(100)과 제1모터(210) 및 제2모터(220)는 직결 상태로 연결될 수 있다. 즉, 엔진의 회전 속도와 제1모터 및 제2모터의 회전속도는 같을 수 있다. 실시예에 따라 제2모터(220)에서 출력되는 최대 토크는 제1모터(210)에서 출력되는 최대 토크 보다 클 수 있다. 다른 실시예에 따라 제1모터(210)에서 출력되는 최대 토크는 제2모터(220)에서 출력되는 최대 토크 보다 클 수 있다. 본 상세한 설명에서는 편의를 위해 제2모터(220)에서 출력되는 최대 토크는 제1모터(210)에서 출력되는 최대 토크 보다 큰 경우로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템에서 모터 충방전 요구토크 값이 제1모터 및 제2모터의 최저효율 토크 영역에 포함되는지 여부에 따른 제1모터 및 제2모터의 충방전 수행 여부를 개략적으로 도시한 도면이다. 여기서, 제1모터(210) 및 제2모터(220)의 최저효율 토크 영역은 제1모터(210) 및 제2모터(220)에서 출력되는 최대 토크 값과 기 설정된 값들을 곱해서 산출된 값들의 사이일 수 있다. 도 2에서 제1모터의 최저효율 토크 영역은 -a ~ a이고, 제2모터의 최저효율 토크 영역은 -b ~ b일 수 있으며, -b'. -a'. a'. b'는 모터 충방전 요구토크 값일 수 있다.
도 2를 참조하면, 제어부(300)는 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제2모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되지 않는 경우, 제1모터(210) 또는 제2모터(220)를 선택하여 선택된 모터가 충전 또는 방전되도록 제어할 수 있다. 즉, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 -b'인 경우, 제어부(300)는 제1모터(210) 또는 제2모터(220)를 선택하여 선택된 모터가 충전되도록 제어할 수 있고, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 b'인 경우, 제어부(300)는 제1모터(210) 또는 제2모터(220)를 선택하여 선택된 모터가 방전되도록 제어할 수 있다. 이때, 제어부(300)는 선택되지 않은 다른 모터가 충방전을 수행하지 않도록 할 수 있다. 실시예에 따라, 제1모터(210)와 제2모터(220) 중 제2모터(220)가 우선적으로 충방전을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 제어부(300)는 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제1모터(210)의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에는 포함되지 않고 제2모터(220)의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 제1모터(210)가 충전 또는 방전되도록 제어할 수 있다. 즉, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 -a'로-b ~ -a 사이인 경우, 제어부(300)는 제1모터(210)가 충전되도록 제어할 수 있고, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 a'로 a ~ b 사이인 경우, 제어부(300)는 제1모터(210)가 방전되도록 제어할 수 있다.
아울러, 제어부(300)는 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제1모터(210)의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 제1모터(210) 및 제2모터(220)의 충방전 수행이 중단되도록 할 수 있다. 즉, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 -a ~ a 사이인 경우, 제어부(300)는 제1모터(210) 및 제2모터(220)의 충방전이 수행되지 않도록 할 수 있다. 이때, 제어부(300)는 엔진 최적효율 토크 값을 벗어나더라도 엔진(100)에서 차량의 구동에 필요한 요구토크 값이 출력되도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량용 동력배분 제어방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템을 이용한 하이브리드 차량용 동력배분 제어 방법은, 차량의 구동에 필요한 요구토크 값 및 엔진이 최적의 효율로 작동하는 엔진 최적효율 토크 값에 기반하여 구동모터에서 충방전되어야 하는 모터 충방전 요구토크 값을 산출하는 단계, 및 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우 구동모터의 충방전 수행을 중단하는 단계를 포함할 수 있다.
더 나아가, 모터 충방전 요구토크 값을 산출하는 단계 이후에, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 엔진 최적효율 토크 값을 벗어나더라도 엔진에서 차량의 구동에 필요한 요구토크 값이 출력되도록 하는 단계, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되지 않는 경우, 구동모터가 충전 또는 방전되도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량용 동력배분 제어방법에서, 구동모터가 제1모터 및 제2모터로 구성된 경우 동력배분을 제어하는 방법의 흐름을 도시한 도면이다. 실시예에 따라, 구동모터(200)는 출력되는 최대 토크가 서로 상이한 제1모터(210) 및 제2모터(220)로 구성될 수 이 있으며, 실시예에 따라 제2모터(220)에서 출력되는 최대 토크는 제1모터(210)에서 출력되는 최대 토크 보다 클 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 구동모터가 제1모터 및 제2모터로 구성된 경우 하이브리드 차량용 동력배분을 제어하는 방법은, 차량의 구동에 필요한 요구토크 값 및 엔진이 최적의 효율로 작동하는 엔진 최적효율 토크 값에 기반하여 제1모터 및 제2모터에서 충방전되어야 하는 모터 충방전 요구토크 값을 산출하는 단계, 및 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제2모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되지 않는 경우, 제1모터 또는 제2모터를 선택하여 선택된 모터가 충전 또는 방전되도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
더 나아가, 모터 충방전 요구토크 값을 산출하는 단계 이후에, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제1모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에는 포함되지 않고 제2모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 제1모터가 충전 또는 방전되도록 제어하는 단계, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제1모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 제1모터 및 제2모터의 충방전 수행을 중단하는 단계, 및 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제1모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 엔진 최적효율 토크 값을 벗어나더라도 엔진에서 차량의 구동에 필요한 요구토크 값이 출력되도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 차량의 구동에 필요한 요구토크 값 및 엔진이 최적의 효율로 작동하는 엔진 최적효율 토크 값에 기반하여 구동모터에서 충방전되어야 하는 모터 충방전 요구토크 값을 산출하고, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우 구동모터의 충방전 수행을 중단함으로써, 구동모터 및 변속기가 낮은 효율 영역에서 운전되는 것을 방지하며 그에 따라 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
100: 엔진 200: 구동모터
210: 제1모터 220: 제2모터
300: 제어부

Claims (21)

  1. 엔진;
    엔진과 함께 구동축에 연결되며 방전 또는 충전을 수행하는 구동모터; 및
    차량의 구동에 필요한 요구토크 값 및 엔진이 최적의 효율로 작동하는 엔진 최적효율 토크 값에 기반하여 구동모터에서 충방전되어야 하는 모터 충방전 요구토크 값을 산출하고, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우 구동모터의 충방전 수행을 중단하는 제어부;를 포함하는 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    제어부는, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 엔진 최적효율 토크 값을 벗어나더라도 엔진에서 차량의 구동에 필요한 요구토크 값이 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    제어부는, 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되지 않는 경우, 구동모터가 충전 또는 방전되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    구동모터는 출력되는 최대 토크가 서로 상이한 제1모터 및 제2모터로 구성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 동력배분 제어시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    제2모터에서 출력되는 최대 토크는 제1모터에서 출력되는 최대 토크 보다 큰 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    제어부는 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제2모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되지 않는 경우, 제1모터 또는 제2모터를 선택하여 선택된 모터가 충전 또는 방전되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템.
  7. 청구항 5에 있어서,
    제어부는 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제1모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에는 포함되지 않고 제2모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 제1모터가 충전 또는 방전되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템.
  8. 청구항 5에 있어서,
    제어부는 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제1모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 제1모터 및 제2모터의 충방전 수행을 중단하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    제어부는 산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제1모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 엔진 최적효율 토크 값을 벗어나더라도 엔진에서 차량의 구동에 필요한 요구토크 값이 출력되도록 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템.
  10. 청구항 1에 있어서,
    모터 충방전 요구토크 값은 차량의 구동에 필요한 요구토크 값과 엔진 최적효율 토크 값의 차인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템.
  11. 청구항 1에 있어서,
    구동모터의 최저효율 토크 영역은 구동모터에서 출력되는 최대 토크 값과 기 설정된 값들을 곱해서 산출된 값들의 사이인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템.
  12. 청구항 4에 있어서,
    제1모터 및 제2모터의 최저효율 토크 영역은 제1모터 및 제2모터에서 출력되는 최대 토크 값과 기 설정된 값들을 곱해서 산출된 값들의 사이인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템.
  13. 청구항 4에 있어서,
    엔진과 제1모터 및 제2모터는 직결 상태로 연결된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템.
  14. 청구항 1의 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템을 이용한 하이브리드 차량용 동력배분 제어 방법은,
    차량의 구동에 필요한 요구토크 값 및 엔진이 최적의 효율로 작동하는 엔진 최적효율 토크 값에 기반하여 구동모터에서 충방전되어야 하는 모터 충방전 요구토크 값을 산출하는 단계; 및
    산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우 구동모터의 충방전 수행을 중단하는 단계;를 포함하는 하이브리드 차량용 동력배분 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    모터 충방전 요구토크 값을 산출하는 단계 이후에,
    산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 엔진 최적효율 토크 값을 벗어나더라도 엔진에서 차량의 구동에 필요한 요구토크 값이 출력되도록 하는 단계;를 더 포함하는 하이브리드 차량용 동력배분 방법.
  16. 청구항 14에 있어서,
    모터 충방전 요구토크 값을 산출하는 단계 이후에,
    산출된 모터 충방전 요구토크 값이 구동모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되지 않는 경우, 구동모터가 충전 또는 방전되도록 제어하는 단계;를 더 포함하는 하이브리드 차량용 동력배분 방법.
  17. 청구항 14에 있어서,
    구동모터는 출력되는 최대 토크가 서로 상이한 제1모터 및 제2모터로 구성되며, 제2모터에서 출력되는 최대 토크는 제1모터에서 출력되는 최대 토크 보다 큰 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 동력배분 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    모터 충방전 요구토크 값을 산출하는 단계 이후에,
    산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제2모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되지 않는 경우, 제1모터 또는 제2모터를 선택하여 선택된 모터가 충전 또는 방전되도록 제어하는 단계;를 더 포함하는 하이브리드 차량용 동력배분 방법.
  19. 청구항 17에 있어서,
    모터 충방전 요구토크 값을 산출하는 단계 이후에,
    산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제1모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에는 포함되지 않고 제2모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 제1모터가 충전 또는 방전되도록 제어하는 단계;를 더 포함하는 하이브리드 차량용 동력배분 방법.
  20. 청구항 17에 있어서,
    모터 충방전 요구토크 값을 산출하는 단계 이후에,
    산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제1모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 제1모터 및 제2모터의 충방전 수행을 중단하는 단계;를 더 포함하는 하이브리드 차량용 동력배분 방법.
  21. 청구항 17에 있어서,
    모터 충방전 요구토크 값을 산출하는 단계 이후에,
    산출된 모터 충방전 요구토크 값이 제1모터의 작동 효율이 최저가 되는 최저효율 토크 영역에 포함되는 경우, 엔진 최적효율 토크 값을 벗어나더라도 엔진에서 차량의 구동에 필요한 요구토크 값이 출력되도록 하는 단계;를 더 포함하는 하이브리드 차량용 동력배분 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110775044B (zh) * 2019-11-13 2020-11-03 安徽江淮汽车集团股份有限公司 一种基于行星轮系统的双电机混动控制方法及装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100857658B1 (ko) 2007-09-27 2008-09-08 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 연비 향상을 위한 토크 결정 방법
KR101703577B1 (ko) 2015-03-02 2017-02-07 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 운전점 제어 장치 및 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100802260B1 (ko) 2005-08-08 2008-02-11 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 차량의 구동력 배분 장치
KR20110139611A (ko) * 2010-06-23 2011-12-29 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 엔진 제어장치 및 방법
KR101260030B1 (ko) * 2011-03-04 2013-05-06 한양대학교 산학협력단 직렬형 하이브리드 전기자동차의 동력분배방법
KR102406065B1 (ko) * 2016-12-14 2022-06-08 현대자동차주식회사 마일드 하이브리드 차량의 에너지 회생 제어 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100857658B1 (ko) 2007-09-27 2008-09-08 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 연비 향상을 위한 토크 결정 방법
KR101703577B1 (ko) 2015-03-02 2017-02-07 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 운전점 제어 장치 및 방법

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