KR19980027471A - Auxiliary power plant control system for hybrid vehicle - Google Patents

Auxiliary power plant control system for hybrid vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR19980027471A
KR19980027471A KR1019960046266A KR19960046266A KR19980027471A KR 19980027471 A KR19980027471 A KR 19980027471A KR 1019960046266 A KR1019960046266 A KR 1019960046266A KR 19960046266 A KR19960046266 A KR 19960046266A KR 19980027471 A KR19980027471 A KR 19980027471A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
generator
battery
control device
remaining capacity
hybrid vehicle
Prior art date
Application number
KR1019960046266A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100213761B1 (en
Inventor
황준섭
Original Assignee
오상수
만도기계 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오상수, 만도기계 주식회사 filed Critical 오상수
Priority to KR1019960046266A priority Critical patent/KR100213761B1/en
Publication of KR19980027471A publication Critical patent/KR19980027471A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100213761B1 publication Critical patent/KR100213761B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/13Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0047Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
    • H02J7/0048Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92Hybrid vehicles

Abstract

본 발명은, 동력을 발생하는 보조동력장치인 엔진, 영구자석형 발전기를 항상 최대효율점에서 동작할 수 있도록 하여 배터리충전에 필요한 전력을 최소한의 연료를 사용하여 얻을 수 있고, 엔진의 정속주행으로 연료의 효율증대, 매연 감소를 꾀할 수 있으며, 정전위충전으로 충전시간을 빠르게 할 수 있는 하이브리드 자동차용 보조동력장치 제어시스템을 제공한다.According to the present invention, the engine and the permanent magnet generator, which generate power, can always be operated at the maximum efficiency point, so that the power required to charge the battery can be obtained using minimum fuel, and the engine is driven at constant speed. It can provide fuel efficiency, reduce soot, and provide auxiliary motor control system for hybrid vehicles that can speed up charging time by electrostatic charge.

이를 위해 본 발명은, 일반적인 연료를 사용하는 내연기관과, 이 내연기관과 직접 연결되어 전기적 에너지(즉, 전력)를 발생하는 발전기, 이 발전기의 전기적 에너지에 의해 충전되는 배터리, 상기 발전기와 상기 발전기 제어장치 사이에 연결되어 3상 교류상태인 상기 발전기의 출력을 전파정류하는 IGBT를 이용한 정류회로, 상기 발전기와 상기 배터리 사이에 연결되어 상기 발전기가 발생한 전기적 에너지를 상기 배터리로 전달하는 발전기 제어장치, 이 발전기 제어장치와 상기 배터리 사이에 연결되어 상기 발전기 제어장치의 제어에 따라 스타트 모터를 동작시키는 마그네트 접촉기 및, 상기 배터리와 상기 발전기 제어장치 사이에 접속되어 배터리의 잔존용량을 검지하는 잔존용량 검지수단을 구비하고 있다.To this end, the present invention, an internal combustion engine using a common fuel, a generator that is directly connected to the internal combustion engine to generate electrical energy (that is, electric power), a battery charged by the electrical energy of the generator, the generator and the generator Rectifier circuit using IGBT for full-wave rectifying the output of the generator in a three-phase AC state connected between the control device, the generator control device connected between the generator and the battery to transfer the electrical energy generated by the generator to the battery, A magnet contactor connected between the generator control device and the battery to operate a start motor according to the control of the generator control device, and a remaining capacity detection means connected between the battery and the generator control device to detect a remaining capacity of the battery. Equipped with.

Description

하이브리드 자동차용 보조동력장치 제어시스템Auxiliary power plant control system for hybrid vehicle

본 발명은 하이브리드 자동차용 보조동력장치의 제어시스템에 관한 것으로, 특히 배터리 충전전압의 조정 외에 부하량가변에 따른 엔진, 발전기의 상태변동을 극력 억제하여 시스템이 최대효율점에서 동작할 수 있도록 함으로써 배터리충전시에 필요한 전력을 최소한의 전력을 사용하여 얻을 수 있도록 한 하이브리드 자동차용 보조동력장치 제어시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a control system of an auxiliary power unit for a hybrid vehicle, and in particular, by adjusting the charging voltage of the battery and restraining the state change of the engine and the generator according to the load change as much as possible so that the system can operate at the maximum efficiency point. The present invention relates to a control system for an auxiliary power unit for a hybrid vehicle, in which power required for a city can be obtained using minimum power.

종래, 하이브리드 자동차용 전압조정장치는, 영구자석형 발전기의 출력전압을 미리 정해진 일정한 값으로 조정하고, 배터리로의 충전전류, 이때의 배터리의 전압을 감지하여 보호회로를 구성하고 있었다.Conventionally, a hybrid vehicle voltage regulating device adjusts the output voltage of a permanent magnet generator to a predetermined constant value, and configures a protection circuit by sensing the charging current to the battery and the voltage of the battery at this time.

도 1은 종래기술에 따른 하이브리드 자동차용 보조동력장치 제어시스템의 블럭구성도이다. 동도에 있어서, 도면번호 1은 영구자석형 발전기, 2는 정류회로, 3은 전압조정회로, 4는 배터리, 5는 전압감지회로, 6은 전류감지회로이다.1 is a block diagram of a control system for the auxiliary power unit for a hybrid vehicle according to the prior art. In the figure, reference numeral 1 denotes a permanent magnet generator, 2 a rectifier circuit, 3 a voltage regulating circuit, 4 a battery, 5 a voltage sensing circuit, and 6 a current sensing circuit.

이러한 종래기술에 따른 하이브리드 자동차용 보조동력장치 제어시스템의 동작은 다음과 같다. 즉 전압조정회로(3)는, 영구자석형 발전기(1)의 출력전압을 다이리스터를 이용한 3상-세미컨버터(semiconverter)방식의 회로를 이용하여 조정한다.The operation of the auxiliary power control device for a hybrid vehicle according to the prior art is as follows. In other words, the voltage regulating circuit 3 adjusts the output voltage of the permanent magnet generator 1 using a three-phase semiconverter type circuit using a thyristor.

또, 영구자석형 발전기(1)의 보호와 배터리(4)의 전압을 조정하기 위해서, 보호기능인 전압 및 전류를 감지하는 회로로 과전류, 과전압, 저전압상태에서 배터리(4)와 발전기의 연결을 기계적으로 차단하는 기능을 갖는다.In addition, in order to protect the permanent magnet generator 1 and to adjust the voltage of the battery 4, a circuit for detecting voltage and current as a protective function is used to control the connection between the battery 4 and the generator in an overcurrent, overvoltage and low voltage state. Has the function of blocking.

그러나, 상기와 같은 종래의 하이브리드 자동차용 보조동력장치 제어시스템에서는, 배터리의 보호를 위하여 전압, 전류의 경보회로가 설계되어 있지만, 발전기의 출력을 넘는 상태에서는 엔진과 직접 연결되어 있는 발전기의 상태에 심각한 영향을 끼치게 된다. 또, 과부하로부터 무부하로의 상태변환은, 발전기가 순간적으로 무부하상태에 의한 rpm변동을 일으키고, 이것은 곧바로 엔진에 영향을 미치게 된다. 이에 따라, rpm정속운전을 불가능하게 하고, 또 시스템의 효율을 떨어뜨리게 된다.However, in the conventional hybrid vehicle auxiliary power unit control system as described above, although a voltage and current alarm circuit is designed to protect the battery, the state of the generator directly connected to the engine is exceeded. It will have a serious impact. In addition, the state change from the overload to the no load causes the generator to instantly change the rpm due to the no load state, and this immediately affects the engine. As a result, the constant rpm operation is disabled and the efficiency of the system is reduced.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창안된 것으로, 그 목적은 동력을 발생하는 보조동력장치인 엔진, 영구자석형 발전기를 항상 최대효율점에서 동작할 수 있도록 하여 배터리충전에 필요한 전력을 최소한의 연료를 사용하여 얻을 수 있고, 엔진의 정속주행으로 연료의 효율증대, 매연 감소를 꾀할 수 있으며, 정전위충전으로 충전시간을 빠르게 할 수 있는 하이브리드 자동차용 보조동력장치 제어시스템을 제공하는데 있다.The present invention was devised in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an engine, a permanent magnet generator, which generates power, to always operate at the maximum efficiency point, thereby minimizing the power required for battery charging. It can be obtained by using, and the constant speed driving of the engine can increase the efficiency of fuel, reduce the smoke, and to provide a secondary power control device control system for a hybrid vehicle that can increase the charging time by the electrostatic charge charging.

도 1은 종래기술에 따른 하이브리드 자동차용 보조동력장치 제어시스템의 블럭구성도,1 is a block diagram of a hybrid vehicle auxiliary power control system according to the prior art,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 하이브리드 자동차용 보조동력장치 제어시스템의 블럭구성도,Figure 2 is a block diagram of a control system for the auxiliary power unit for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention,

도 3은 IGBT를 이용한 정류회로의 회로구성도,3 is a circuit diagram of a rectifier circuit using an IGBT;

도 4는 도 2의 발전기 제어장치(13)내의 온도감지부의 개략구성도이다.4 is a schematic configuration diagram of a temperature sensing unit in the generator control device 13 of FIG. 2.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

11 --- 엔진(내연기관), 12 --- 발전기,11 --- engine (internal combustion engine), 12 --- generator,

13 --- 발전기 제어장치, 14 --- 배터리,13 --- generator controls, 14 --- batteries,

15 --- 마그네트 접촉기,15 --- magnet contactor,

16 --- 배터리 잔존용량 검지장치(BCU).16 --- Battery remaining capacity detector (BCU).

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 하이브리드 자동차용 보조동력장치 제어시스템은, 일반적인 연료를 사용하는 내연기관과, 이 내연기관과 직접 연결되어 전기적 에너지(즉, 전력)를 발생하는 발전기, 이 발전기의 전기적 에너지에 의해 충전되는 배터리, 상기 발전기와 상기 배터리 사이에 연결되어 상기 발전기가 발생한 전기적 에너지를 상기 배터리로 전달하는 발전기 제어장치, 이 발전기 제어장치와 상기 배터리 사이에 연결되어 상기 발전기 제어장치의 제어에 따라 스타트 모터를 동작시키는 마그네트 접촉기 및, 상기 배터리와 상기 발전기 제어장치 사이에 접속되어 배터리의 잔존용량을 검지하는 잔존용량 검지수단을 구비하고,In order to achieve the above object, the auxiliary power unit control system for a hybrid vehicle of the present invention includes an internal combustion engine using a general fuel, a generator which is directly connected to the internal combustion engine, and generates electrical energy (that is, electric power). The battery is charged by the electrical energy of the generator, the generator is connected between the generator and the battery generator control device for transmitting the electrical energy generated by the generator to the battery, connected between the generator control device and the battery of the generator control device A magnet contactor for operating the start motor according to control, and a remaining capacity detecting means connected between said battery and said generator control device for detecting a remaining capacity of said battery,

상기 발전기 제어장치는, 상기 잔존용량 검지수단으로부터의 배터리 잔존용량신호를 받아 배터리의 잔존용량이 기준하한치에 이르면 상기 마그네트 접촉기에 신호를 보내 스타트 모터를 동작시키는 것을 특징으로 한다.The generator control device may receive a battery remaining capacity signal from the remaining capacity detecting means and send a signal to the magnet contactor when the remaining capacity of the battery reaches a reference lower limit to operate the start motor.

또, 상기 발전기 제어장치는, 상기 내연기관의 rpm(회전속도)를 제어하여 부하량의 변동이 있어도 항상 일정하게 유지시켜 내연기관이 최대효율점에서 동작할 수 있도록 하고 있다.In addition, the generator control device controls the rpm (rotational speed) of the internal combustion engine so that the internal combustion engine can operate at the maximum efficiency point at all times even when there is a variation in load.

또, 상기 발전기 제어장치는, 상기 발전기의 온도를 감지하는 온도감지부를 갖추고서, 고온에 의한 발전기의 마그네트의 파손을 방지하고 있다.In addition, the generator control device is provided with a temperature sensing unit for sensing the temperature of the generator, to prevent damage to the magnet of the generator due to the high temperature.

더욱이, 상기 발전기와 상기 발전기 제어장치 사이에는 3상 교류상태인 상기 발전기의 출력을 전파정류하는 IGBT를 이용한 정류회로가 더 연결되어 있다.Furthermore, a rectifier circuit using an IGBT is further connected between the generator and the generator control device for full-wave rectifying the output of the generator in a three-phase alternating current state.

이하에서는, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating an embodiment of the present invention in detail.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 하이브리드 자동차용 보조동력장치 제어시스템의 블럭구성도이고, 도 3은 IGBT를 이용한 정류회로의 회로구성도이며, 도 4는 도 2의 발전기 제어장치(13)내의 온도감지부의 개략구성도이다.2 is a block diagram of a control system for a hybrid power assist device for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a circuit diagram of a rectifier circuit using an IGBT, and FIG. 4 is a generator control device 13 of FIG. 2. Fig. 1 is a schematic configuration diagram of the temperature sensing unit in the parenthesis.

도 2에 있어서, 도면번호 11은 일반적인 연료를 사용하는 내연기관으로서의 엔진, 12는 이 내연기관(11)과 직접 연결되어 전기적 에너지(즉, 전력)를 발생하는 발전기, 14는 이 발전기(12)의 전기적 에너지에 의해 충전되는 배터리, 13은 상기 발전기(12)와 상기 배터리(14) 사이에 연결되어 상기 발전기(12)가 발생한 전기적 에너지를 상기 배터리(14)로 전달하는 발전기 제어장치, 15는 이 발전기 제어장치(13)와 상기 배터리(14) 사이에 연결되어 상기 발전기 제어장치(13)의 제어에 따라 도시하지 않은 스타트 모터를 동작시키는 마그네트 접촉기, 16은 상기 배터리(14)와 상기 발전기 제어장치(13) 사이에 접속되어 배터리의 잔존용량(SOC: state of charge)을 검지하는 잔존용량 검지장치(BCU: Battery Care Unit)이다.In Fig. 2, reference numeral 11 denotes an engine as an internal combustion engine using a general fuel, 12 denotes a generator which is directly connected to the internal combustion engine 11 to generate electrical energy (i.e., electric power), and 14 denotes this generator 12. The battery is charged by the electrical energy of, 13 is connected between the generator 12 and the battery 14 generator control device for transferring the electrical energy generated by the generator 12 to the battery 14, 15 is A magnet contactor connected between the generator control device 13 and the battery 14 to operate a start motor (not shown) under the control of the generator control device 13, and 16 is the battery 14 and the generator control. A battery capacity unit (BCU) that is connected between the devices 13 and detects a state of charge (SOC) of the battery.

상기 발전기 제어장치(13)는, 상기 잔존용량 검지장치(16)로부터의 배터리 잔존용량신호를 받아 배터리의 잔존용량이 기준하한치에 이르면 상기 마그네트 접촉기(15)에 신호를 보내 도시하지 않은 스타트 모터를 동작시킨다.The generator control device 13 receives a battery remaining capacity signal from the remaining capacity detecting device 16 and sends a signal to the magnet contactor 15 when the remaining capacity of the battery reaches a reference lower limit, thereby generating a start motor (not shown). Operate.

또, 상기 발전기 제어장치(13)는, 상기 내연기관(11)의 rpm(회전속도)를 제어하여 부하량의 변동이 있어도 항상 일정하게 유지시켜 내연기관이 최대효율점에서 동작할 수 있도록 한다.In addition, the generator control device 13 controls the rpm (rotational speed) of the internal combustion engine 11 so that the internal combustion engine can operate at the maximum efficiency point at all times even when there is a variation in load.

또, 상기 발전기 제어장치(13)는, 상기 발전기(12)의 온도를 감지하는 도시하지 않은 온도감지부를 갖추고서, 고온에 의한 발전기의 마그네트의 감자현상을 방지하고 있다.In addition, the generator control device 13 is provided with a temperature sensing unit (not shown) for sensing the temperature of the generator 12, to prevent potato phenomenon of the magnet of the generator due to the high temperature.

더욱이, 도 2에는 도시하지 않았지만 상기 발전기(12)와 상기 발전기 제어장치(13) 사이에는 3상 교류상태인 상기 발전기의 출력을 전파정류하는 IGBT를 이용한 정류회로가 더 연결되어 있다.Furthermore, although not shown in FIG. 2, a rectifier circuit using an IGBT is further connected between the generator 12 and the generator control device 13 to full-wave rectify the output of the generator in a three-phase alternating current state.

다음에는 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 하이브리드 자동차용 보조동력장치 제어시스템의 동작을 설명한다.Next will be described the operation of the auxiliary power unit control system for a hybrid vehicle according to the present invention configured as described above.

이 시스템이 장착된 차량으로서, 배터리가 100% 충전된 상태에서 차량의 운향이 개시되었다고 하면, 운전자의 키 온(key-ON)과 함께 발전기 제어장치(13)내의 마이크로컨트롤러는 전원을 공급받는다. 또, 마이크로컨트롤러는 배터리(14)의 상태를 감지하여 배터리의 충·방전전류, 전압, 또한 배터리의 잔존용량을 감지하는 BCU(Battery Care Unit: 배터리 잔존용량 검지장치)에 의한 배터리의 상태정보를 공급받는다.If the vehicle is equipped with this system and the vehicle starts to be driven while the battery is 100% charged, the microcontroller in the generator controller 13 is powered with the driver's key-ON. In addition, the microcontroller senses the state of the battery 14 and displays the battery state information by the battery care unit (BCU) which detects the charge / discharge current, voltage, and remaining capacity of the battery. To be supplied.

배터리(14)의 상태가 차량의 운행에 따라 계속 방전되어 미리 설정된 소정의 하한치에 이르기 까지는 내연기관(11)은 작동하지 않고, 배터리(14)에 의한 순수한 전기적 에너지(즉, 전력)만에 의해 동작하므로, 완전한 무매연상태이다. 이 경우의 동작을 EV모드(electric vehicle mode)라 한다.The internal combustion engine 11 does not operate until the state of the battery 14 continues to discharge as the vehicle runs and reaches a predetermined lower limit value, and only by pure electrical energy (ie, electric power) by the battery 14. As it works, it is completely smoke free. The operation in this case is called electric vehicle mode (EV mode).

배터리 잔존용량 검지장치(BCU; 16)에 의해 배터리의 잔존용량(SOC)이 미리 설정된 소정의 하한치에 도달했음이 검지되면, 마이크로컨트롤러는 도시하지 않은 엔진 스타트 모터(start motor)에 연결된 마그네트 접촉기(15)에 신호를 보내 스타트 모터를 동작시킨다. 이 스타트 모터의 동작은 내연기간으로서의 엔진의 시동으로 이루어지며, 이때로부터 이 차량은 엔진(11)과 배터리(14)의 양쪽으로부터 구동전원을 공급받게 된다. 이 상태를 HEV모드(hybrid electric vehi cle mode)라 한다.When it is detected by the battery remaining capacity detecting unit (BCU) 16 that the remaining capacity SOC of the battery has reached a predetermined lower limit, the microcontroller is connected to a magnet contactor connected to an engine start motor (not shown). Signal to start the start motor. The operation of the start motor consists of starting the engine as the internal combustion period, from which the vehicle is supplied with driving power from both the engine 11 and the battery 14. This state is called HEV mode (hybrid electric vehi cle mode).

엔진(11)은 시동과 동시에 최대효율점에서 동작하는 것이 아니라 마이크로컨트롤러에 의해 일정한 시간동안 웜업시간(warm-up time)을 갖는다. 충분한 웜업에 의해 내부온도가 적정 레벨에 이르게 되면, 마이크로컨트롤러는 엔진 드로틀 포지션(throttle position)을 제어하는 모터구동부(도시하지 않음)에 신호를 보내어 엔진(11)의 회전수를 상승시킨다.The engine 11 does not operate at the maximum efficiency point at the same time of starting, but has a warm-up time for a predetermined time by the microcontroller. When the internal temperature reaches an appropriate level by sufficient warm-up, the microcontroller sends a signal to a motor drive (not shown) that controls the engine throttle position to increase the engine speed.

이때, rpm(회전속도)의 상승은 최대효율점에서 급작스럽게 상승시키는 것이 아이라 미리 지정된 시간동안 천천히 상승시킨다. 이것은 소프트 스타트(soft start)라 불리우며, 방전되어 있는 배터리로 인하여 발전기(12)가 최대한으로 전력을 공급해야 하는 문제점을 방지하기 위해 추가한 것이다.At this time, the increase in rpm (rotational speed) is a sudden increase at the maximum efficiency point, so it is slowly increased for a predetermined time. This is called a soft start and is added to prevent the problem that the generator 12 has to supply maximum power due to a discharged battery.

엔진이 최대효율점에서 정상적으로 동작하는 경우에는, 배터리(14)의 전압상태에 따라 발전기(12)의 출력을 조정할 필요가 있다.When the engine operates normally at the maximum efficiency point, it is necessary to adjust the output of the generator 12 in accordance with the voltage state of the battery 14.

먼저, 발전기의 출력전압은 도 3에 나타낸 바와 같은 IGBT쌍들에 의하여 정확히 제어된다.First, the output voltage of the generator is precisely controlled by the IGBT pairs as shown in FIG.

발전기 제어장치(13)내의 마이크로컨트롤러는, 도 3에 나타낸 바와 같은 각 상(A,B,C)이 교차하는 순간에 정확히 IGBT 턴온신호를 발생하여 각 상을 전파정류하고, MOSFET의 턴온시간을 제어하여 전압조정을 행한다.The microcontroller in the generator control device 13 generates an IGBT turn-on signal at the moment when each phase (A, B, C) intersects as shown in Fig. 3, full-wave rectifies each phase, and sets the turn-on time of the MOSFET. Control to adjust voltage.

엔진(11)을 최대효율점에서 동작시키기 위해서는 정속주행을 하지 않으면 안되므로, 항상 rpm신호에 의한 드로틀 포지션의 보정을 행하여 rpm을 일정하게 유지시킨다.In order to operate the engine 11 at the maximum efficiency point, constant speed driving must be performed. Therefore, the throttle position is always corrected by the rpm signal to keep the rpm constant.

배터리(14)로의 충전전류는 발전기(12)의 최대전력선에서 결정된다. 배터리(14)의 SOC가 상승하여 배터리의 전압이 상승하는 경우에도, 마이크로컨트롤러는 정류전압을 상승시켜 배터리(14)와 도시하지 않은 정류기 사이의 전위차를 일정하게 유지한다.The charging current to the battery 14 is determined at the maximum power line of the generator 12. Even when the SOC of the battery 14 rises and the voltage of the battery rises, the microcontroller raises the rectified voltage to keep the potential difference between the battery 14 and the rectifier not shown.

따라서, 배터리(14)는 미리 정해진 SOC의 상한과 하한 사이에서 발전기(12)로부터 일정한 전류를 공급받게 된다.Therefore, the battery 14 is supplied with a constant current from the generator 12 between the upper and lower limits of the predetermined SOC.

배터리(14)의 SOC가 미리 정해진 상한에 이르게 되면, 발전기 제어장치(13)내의 마이크로컨트롤러는 엔진오프신호(engine-off signal)을 발생하여 이그니션(ignition)과 12V 배터리 사이의 연결을 전기적으로 차단한다.When the SOC of the battery 14 reaches a predetermined upper limit, the microcontroller in the generator controller 13 generates an engine-off signal to electrically disconnect the ignition from the 12V battery. do.

따라서, 차량은 SOC가 미리 정해진 하한에 이를 때까지 다시 EV모드로 복귀한다.Therefore, the vehicle returns to the EV mode again until the SOC reaches a predetermined lower limit.

발전기 제어장치(13)는, 이러한 배터리 충전과정중에 발전기의 온도를 검지하여 SOC가 미리 정해진 상한에 이르지 않았더라도 엔진(11)을 오프시켜 과온으로부터 엔진(11) 및 발전기(12)를 보호하는 기능을 갖는다.The generator control device 13 detects the temperature of the generator during the battery charging process and protects the engine 11 and the generator 12 from over temperature by turning off the engine 11 even if the SOC does not reach a predetermined upper limit. Has

이 온도감지부는, 도 4에 나타낸 바와 같이 열전쌍(thermo-couple; 21), 열전쌍 구동IC(예컨대, AD496 또는 AD497; 22), 증폭기(23) 및 A/D컨버터(24)를 갖추어 구성된다.As shown in Fig. 4, the temperature sensing unit includes a thermocouple 21, a thermocouple driving IC (for example, AD496 or AD497; 22), an amplifier 23, and an A / D converter 24.

또, 충전중에 발생할 수 있는 배터리의 과충전전류의 발생, 과전압의 발생 등을 감지하여 처리할 수 있는 기능도 갖추고 있다.In addition, it also has a function to detect and process the occurrence of overcharge current, overvoltage of the battery that can occur during charging.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 동력을 발생하는 보조동력장치인 엔진, 영구자석형 발전기를 항상 최대효율점에서 동작할 수 있도록 하여 배터리충전에 필요한 전력을 최소한의 연료를 사용하여 얻을 수 있고, 엔진의 정속주행으로 연료의 효율증대, 매연 감소를 꾀할 수 있으며, 정전위충전으로 충전시간을 빠르게 할 수 있는 하이브리드 자동차용 보조동력장치 제어시스템을 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, the engine, the permanent magnet generator, which generates power, can always be operated at the maximum efficiency point, so that the power required to charge the battery can be obtained using the minimum fuel. Constant driving of the engine can increase fuel efficiency and reduce soot, and can provide an auxiliary power control system for hybrid vehicles that can increase charging time by charging an electrostatic charge.

Claims (5)

일반적인 연료를 사용하는 내연기관과, 상기 내연기관과 직접 연결되어 전기적 에너지를 발생하는 발전기, 상기 발전기의 전기적 에너지에 의해 충전되는 배터리, 상기 발전기와 상기 배터리 사이에 연결되어 상기 발전기가 발생한 전기적 에너지를 상기 배터리로 전달하는 발전기 제어장치, 상기 발전기 제어장치와 상기 배터리 사이에 연결되어 상기 발전기 제어장치의 제어에 따라 스타트 모터를 동작시키는 마그네트 접촉기 및, 상기 배터리와 상기 발전기 제어장치 사이에 접속되어 배터리의 잔존용량을 검지하는 잔존용량 검지수단을 구비하고,An internal combustion engine using general fuel, a generator directly connected to the internal combustion engine to generate electrical energy, a battery charged by the electrical energy of the generator, and connected between the generator and the battery to generate electrical energy generated by the generator. Generator control unit for transmitting to the battery, a magnet contactor connected between the generator control device and the battery to operate the start motor according to the control of the generator control device, and connected between the battery and the generator control device of the battery A remaining capacity detecting means for detecting a remaining capacity, 상기 발전기 제어장치는, 상기 잔존용량 검지수단으로부터의 배터리 잔존용량신호를 받아 배터리의 잔존용량이 기준하한치에 이르면 상기 마그네트 접촉기에 신호를 보내 스타트 모터를 동작시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차용 보조동력장치 제어시스템.The generator control device receives a battery remaining capacity signal from the remaining capacity detecting means, and sends a signal to the magnet contactor when the remaining capacity of the battery reaches a reference lower limit to operate the start motor for a hybrid vehicle. Control system. 제1항에 있어서, 상기 발전기 제어장치는, 상기 내연기관의 회전속도를 제어하여 부하량의 변동이 있어도 항상 일정하게 유지시켜 내연기관이 최대효율점에서 동작할 수 있도록 하고 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차용 보조동력장치 제어시스템.The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the generator control device controls the rotational speed of the internal combustion engine so that the internal combustion engine can operate at the maximum efficiency point at all times even when there is a change in load. Auxiliary power unit control system. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 발전기 제어장치는, 상기 발전기의 온도를 감지하는 온도감지부를 갖추고서, 고온에 의한 발전기의 마그네트의 감자현상을 방지하고 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차용 보조동력장치 제어시스템.The auxiliary generator for a hybrid vehicle according to claim 1 or 2, wherein the generator control device is provided with a temperature sensing unit for sensing the temperature of the generator and prevents potato phenomenon of the magnet of the generator due to the high temperature. Power plant control system. 제1항에 있어서, 상기 발전기와 상기 발전기 제어장치 사이에 3상 교류상태인 상기 발전기의 출력을 전파정류하는 정류회로가 더 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차용 보조동력장치 제어시스템.The auxiliary motor control system for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein a rectifier circuit for full-wave rectifying the output of the generator in a three-phase alternating current state is further connected between the generator and the generator control device. 제4항에 있어서, 상기 정류회로는 IGBT를 이용하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차용 보조동력장치 제어시스템.The auxiliary power control system for a hybrid vehicle according to claim 4, wherein the rectifier circuit is configured using an IGBT.
KR1019960046266A 1996-10-16 1996-10-16 Auxiliary power device control system for hybrid electric vehicle KR100213761B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960046266A KR100213761B1 (en) 1996-10-16 1996-10-16 Auxiliary power device control system for hybrid electric vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019960046266A KR100213761B1 (en) 1996-10-16 1996-10-16 Auxiliary power device control system for hybrid electric vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980027471A true KR19980027471A (en) 1998-07-15
KR100213761B1 KR100213761B1 (en) 1999-08-02

Family

ID=19477678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019960046266A KR100213761B1 (en) 1996-10-16 1996-10-16 Auxiliary power device control system for hybrid electric vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100213761B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190025778A (en) * 2017-09-01 2019-03-12 주식회사 대한항공 Hybrid gasoline-electric propulsion system

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040002085A (en) * 2002-06-29 2004-01-07 현대자동차주식회사 Starting controlling device of hybrid electric vehicle and method thereof
US8486571B2 (en) 2008-06-27 2013-07-16 Hyundai Motor Company Method for controlling output of fuel cell in fuel cell hybrid vehicle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190025778A (en) * 2017-09-01 2019-03-12 주식회사 대한항공 Hybrid gasoline-electric propulsion system

Also Published As

Publication number Publication date
KR100213761B1 (en) 1999-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100258043B1 (en) The control system for the auxiliary power unit of hybrid electrical vehicle
EP0408055B1 (en) Vehicle AC generator control device
US5723956A (en) Low cost electronic ultracapacitor interface technique to provide load leveling of a battery for pulsed load or motor traction drive applications
KR100495200B1 (en) Device for setting the output voltage in a three-phase alternator
KR100268962B1 (en) Control apparatus for ac generator
US5617011A (en) Method and system for limiting generator field voltage in the event of regulator failure in an automotive vehicle
EP1535789B1 (en) Control device for motor-driven 4wd vehicle and related method
KR0123543B1 (en) Voltage regulator of ac generator for a vehicle
KR101610068B1 (en) Invertor protection systen and method thereof
JPH10304503A (en) Controller for electric vehicle
KR19980027471A (en) Auxiliary power plant control system for hybrid vehicle
JPH06351258A (en) Circuit for dealing with power interruption of inverter
JP3525010B2 (en) Ignition control device
JPH0345200A (en) Controller of ac generator for vehicle
KR100465400B1 (en) Over-discharge prevention device for vehicle battery
KR100193424B1 (en) Control system of auxiliary power unit for hybrid vehicle
KR19980015188U (en) Voltage control device of alternator
JPH0265700A (en) Overvoltage preventing circuit for generator of automobile
KR980008718A (en) An output control device of an auxiliary power device for a hybrid electric vehicle
JP2946712B2 (en) Power supply system for vehicles
JPH062442Y2 (en) Vehicle charging generator
KR0140386Y1 (en) Battery overcharging current limiting apparatus
JP2956061B2 (en) Power supply for vehicles
KR20180026182A (en) Apparatus and method for discharging DC link in mild hybrid system
KR100234148B1 (en) Voltage regulator of permanent magnet-type generator having protection circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20021224

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee