KR19980036633A - Hybrid electric vehicle control device and method thereof - Google Patents

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KR19980036633A
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양채모
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박병재
현대자동차 주식회사
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    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Abstract

본 발명은 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 차량을 구동하기 위한 전원을 공급 및 충전하는 전원 공급 수단과; 상기 전원 공급 수단에서 출력되는 전원을 인가받아 차량을 구동시키는 구동 수단과; 상기 전원 공급 수단의 상태에 따라 동작 상태가 가변되어 동력을 발생하여 상기 전원 공급 수단과, 구동 수단에 공급하는 동력 발생 수단으로 이루어져 있어, 배터리의 충전전압이 설정전압 이하로 내려가면 소형 가솔린 엔진을 구동하여 동력을 발생시키고, 상기에서 발생된 동력에 의해 전기 자동차를 구동 및 메인 배터리에 전원을 충전시켜 주행거리를 더욱 연장시키고, 공해 유발을 저감시키는 효과가 있다.The present invention relates to a control apparatus and a method of a hybrid electric vehicle, comprising: power supply means for supplying and charging power for driving a vehicle; Drive means for driving a vehicle by receiving power output from the power supply means; The operating state is varied according to the state of the power supply means, and generates power to supply the power supply means and the power generation means to supply the driving means. When the charging voltage of the battery falls below the set voltage, the small gasoline engine is operated. Drive to generate power, and by driving the electric vehicle by the power generated in the above to charge the main battery to further extend the mileage, there is an effect of reducing the pollution caused.

Description

하이브리드 전기 자동차의 제어장치 및 그 방법Hybrid electric vehicle control device and method thereof

본 발명은 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기 자동차의 엔진 및 발전기의 자동제어를 위한 장치로써, 메인 배터리의 충, 방전 상태에 따라 제어 수단에 의해 엔진 및 발전기를 구동하여 메인 배터리를 자동 충전하고, 구동 수단을 동작시켜 주행거리를 연장하고, 공해유발을 저감하기 위한 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control device and a method of a hybrid electric vehicle, and more particularly, to an apparatus for automatic control of an engine and a generator of an electric vehicle, the engine and the generator by the control means according to the charging and discharging state of the main battery The present invention relates to a control device for a hybrid electric vehicle and a method thereof for automatically charging a main battery by driving the battery, operating a driving means to extend a driving distance, and reducing pollution.

일반적으로 전기 자동차는 가솔린 자동차 및 디젤 자동차와 같이 주행중 발생하는 공해의 문제를 해결하기 위하여 설계된 자동차로서 종래에는 일정량의 배터리에 전원을 충전하여 주행을 이루고, 주행중 배터리의 전원이 설정 전압 이하로 떨어지면 상기의 배터리를 재 충전후 주행을 하도록 되어 있다.In general, an electric vehicle is a vehicle designed to solve the problem of pollution occurring while driving, such as a gasoline vehicle and a diesel vehicle. In the related art, an electric vehicle is charged by supplying power to a predetermined amount of battery, and when the power of the battery falls below a set voltage while driving, It is supposed to run after recharging the battery.

그러나 상기한 종래의 기술은 제한된 배터리의 전원으로 인해 주행거리가 제한되어 있고, 주행거리를 연장하기 위해 배터리를 추가로 설치시 배터리의 무게가 가중되어 차량의 주행거리를 더욱 단축시키는 문제점이 있다.However, the above-described conventional technology has a problem that the driving distance is limited due to the limited power of the battery, and the weight of the battery is increased when the battery is additionally installed to extend the driving distance, thereby further reducing the driving distance of the vehicle.

따라서, 상기한 종래의 문제점을 해결하고자, 종래의 전기 자동차의 구성에 소형 가솔린 엔진을 추가로 부착하여 배터리의 충전전압이 설정전압 이하로 내려가면 소형 가솔린 엔진을 구동하여 동력을 발생시키고, 상기에서 발생된 동력에 의해 전기 자동차를 구동 및 메인 배터리에 전원을 충전시켜 주행거리를 더욱 연장시키고, 공해 유발을 저감할 수 있는 효과를 가진 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것이다.Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, a small gasoline engine is additionally attached to the configuration of the conventional electric vehicle to generate power by driving the small gasoline engine when the charging voltage of the battery falls below the set voltage. An object of the present invention is to provide a control apparatus and method for a hybrid electric vehicle having the effect of driving the electric vehicle by the generated power and charging power to the main battery to further extend the mileage and reduce pollution.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량을 구동하기 위한 전원을 공급 및 충전하는 전원 공급 수단과; 상기 전원 공급 수단에서 출력되는 전원을 인가받아 차량을 구동시키는 구동 수단과; 상기 전원 공급 수단의 상태에 따라 동작 상태가 가변되어 동력을 발생하여 상기 전원 공급 수단과, 구동 수단에 공급하는 동력 발생 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a power supply means for supplying and charging power for driving a vehicle; Drive means for driving a vehicle by receiving power output from the power supply means; The operation state is changed according to the state of the power supply means, characterized in that it comprises a power generating means for generating power to supply to the drive means and the driving means.

상기한 목적을 달성하기 위한 도 다른 본 발명은 차량이 주행을 시작하면 차량의 모든 상태를 초기화하고, 신호 입력부에서 인가되는 신호를 판독하는 단계와; 전원 공급 수단에 충전되어 있는 배터리의 충전량이 설정 기준 충전량보다 큰가를 판단하는 단계와; 상기에서 전원 공급 수단에 충전되어 있는 배터리의 충전량이 설정 기준 충전량보다 큰 경우, 엔진 구동부의 시동 온 요구 신호가 있는가를 판단하는 단계와; 상기에서 엔진 구동부의 시동 온 요구 신호가 있는 경우, 연료탱크에 남아 있는 잔존 연료량의 값이 설정 기준 값보다 큰가를 판단하는 단계와; 상기에서 잔존 연료량의 값이 설정 기준 값보다 큰 경우, 충전용 컨텍터를 오프시키는 신호를 출력하고, 엔진 구동부를 구동시키는 신호를 출력하여 엔진 구동부를 구동시키는 단계와; 상기에서 엔진 구동부가 구동됨에 따라 충전용 컨텍터를 온 시키는 신호를 출력하는 단계와; 엔진 구동부의 동작에 따라 엔진 RPM의 상승 및 감소를 막기 위하여 엔진 구동부의 RPM 상태를 판단하는 단계와; 전원 공급 수단의 배터리 전압의 상태와, 배터리 충전 전류의 상태, 잔존 연료의 상태, 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Another object of the present invention to achieve the above object is to initialize the state of the vehicle when the vehicle starts to drive, and reading a signal applied from the signal input unit; Determining whether the charge amount of the battery charged in the power supply means is greater than the set reference charge amount; Determining whether there is a start-up request signal of the engine driver when the amount of charge of the battery charged to the power supply means is greater than a predetermined reference charge amount; Determining whether a value of the remaining fuel amount remaining in the fuel tank is greater than a set reference value when the start-up request signal of the engine driver is present; Driving the engine driver by outputting a signal for turning off the charging contactor and outputting a signal for driving the engine driver when the value of the remaining fuel amount is greater than a preset reference value; Outputting a signal for turning on the charging contactor as the engine driver is driven; Determining the RPM state of the engine driver to prevent the increase and decrease of the engine RPM according to the operation of the engine driver; And determining the state of the battery voltage of the power supply means, the state of the battery charging current, the state of the remaining fuel, and the state of charge of the battery.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치 구성 블럭도이고,1 is a block diagram of a control device of a hybrid electric vehicle according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 제어 방법 동작 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a method of controlling a hybrid electric vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

일반적으로 하이브리드 자동차는 배터리의 파워만으로 구동되는 전기 자동차의 주행거리 연장 및 보조 장치 구동을 목적으로 공해저감 엔진/발전기를 장착한 시리즈(Series) 하이브리드 자동차와 주행상태에 따라 엔진 및 전기 모터의 결합/분리 구동이 가능하며 차량 특성에 따라 엑셀(Axle)을 기준으로 1축/2축/분리형으로 설계 가능한 패래널(Parallel) 하이브리드 자동차로 나누어진다.In general, a hybrid vehicle is a series hybrid vehicle equipped with a reduction engine / generator for the purpose of extending the mileage of an electric vehicle driven by a battery power and driving an auxiliary device, and a combination of an engine and an electric motor according to driving conditions. It can be separated and can be divided into a parallel hybrid car, which can be designed as 1-axis / 2-axis / separable type based on excel.

따라서 상기한 목적을 구체적으로 달성하여 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세히 설명한다.Therefore, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention that can achieve and achieve the above objects in detail.

첨부한 도 1에 도시되어 있듯이 본 발명의 실시예에 따른 시리즈 하이브리드 전기 자동차의 구성은, 차량을 구동하기 위한 전원을 공급 및 충전하는 전원 공급 수단(10)과; 상기 전원 공급 수단(10)에서 출력되는 전원을 인가받아 차량을 구동시키는 구동 수단(20); 상기 전원 공급 수단(10)의 상태에 따라 동작 상태가 가변되어 동력을 발생하여 상기 전원 공급 수단(10)과, 구동 수단(20)에 공급하는 동력 발생 수단(30)으로 이루어져 있다.As shown in FIG. 1, the configuration of the series hybrid electric vehicle according to the embodiment of the present invention includes: power supply means 10 for supplying and charging power for driving the vehicle; Driving means (20) for driving a vehicle by receiving the power output from the power supply means (10); The operation state is changed according to the state of the power supply means 10 to generate power and comprises the power supply means 10 and the power generation means 30 for supplying the driving means 20.

상기에서 구동 수단(20)은, 상기 전원 공급 수단(10)에서 공급되는 전원에 의해 구동되어 차량을 구동시키는 구동 모터(21)와; 상기 전원 공급 수단(10)에서 인가되는 전원에 의해 상기 구동 모터(21)의 동작 상태를 제어하기 위한 모터 제어부(22)와; 상기 전원 공급 수단(10)에서 인가되는 전원을 상기 구동 모터에 공급하고, 차량의 급정지시 상기 구동 모터(21)에서 발생하는 역기전력을 차단하여 상기 전원 공급 수단(10)과 모터 제어부(22)를 보호하여 주는 메인 컨텍터(Main Contactor)(23)로 이루어져 있다.The drive means 20, the drive motor 21 is driven by the power supplied from the power supply means 10 to drive the vehicle; A motor controller (22) for controlling the operation state of the drive motor (21) by the power applied from the power supply means (10); The power supplied from the power supply means 10 is supplied to the drive motor, and when the vehicle is suddenly stopped, the back electromotive force generated by the drive motor 21 is cut off to close the power supply means 10 and the motor controller 22. It consists of a main contactor (Main Contactor) (23) to protect.

상기에서 동력 발생 수단(30)은, 상기 전원 공급 수단(10)의 상태에 따라 동력을 발생하기 위하여 구동되는 엔진 구동부(31)와; 상기 엔진 구동부(31)의 동작 상태에 따라 동력을 발생시키는 발전부(32)와; 상기 발전부(32)에서 출력되는 동력을 상기 전원 공급 장치에 충전 가능한 전류로 전환하는 전류 변환부(33)와; 상기 전원 공급 수단(10)의 상태와 상기 엔진 구동부(31)의 상태를 검출하여 해당하는 신호로 출력하는 신호 입력부(34)와; 상기 신호 입력부(34)에서 출력되는 신호에 의해 엔진 구동부(31)의 동작 상태와 상기 발전부(32)에서 출력되는 동력을 제어하기 위한 제어부(35)와; 상기 제어부(35)에서 출력되는 신호를 인가받아 상기 엔진 구동부(31)를 제어하기 위한 신호를 출력하는 엔진 제어부(36)와; 상기 제어부(35)에서 출력되는 신호를 인가받아 부하 변동에도 일정한 엔진의 RPM을 유지하기 위하여 동작 상태가 가변되는 충전용 컨텍터(37)로 이루어져 있다.The power generating means 30 includes an engine driver 31 driven to generate power in accordance with the state of the power supply means 10; A power generation unit 32 generating power in accordance with an operating state of the engine driving unit 31; A current converter 33 for converting the power output from the power generator 32 into a current chargeable to the power supply device; A signal input unit 34 which detects a state of the power supply means 10 and a state of the engine driver 31 and outputs a corresponding signal; A control unit 35 for controlling the operation state of the engine driving unit 31 and the power output from the power generation unit 32 by the signal output from the signal input unit 34; An engine controller 36 which receives a signal output from the controller 35 and outputs a signal for controlling the engine driver 31; Receiving a signal output from the control unit 35 is composed of a charging contactor 37, the operation state is changed in order to maintain a constant RPM of the engine even under load fluctuations.

상기에서 신호 입력부(34)는, 엔진의 동작 상태에 따라 가변되어 출력되는 엔진의 회전수를 검출하여 해당하는 신호로 출력하는 엔진 회전수 감지부(41)와; 상기 전원 공급 수단(10)의 전압을 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 배터리 전압 감지부(42)와; 상기 전원 공급 수단(10)에 충전되는 전류를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 배터리 충전 전류 감지부(43)와; 엔진의 구동을 위해 공급되는 연료의 잔량을 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 연료 감지부(44)와; 상기 전원 공급 수단(10)의 충전 상태를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 배터리 충전 상태 감지부(45)와; 상기 전원 공급 수단(10)에 충전 전원이 필요할 시 상기 제어부(35)의 제어신호에 의해 접점이 온 되어 엔진을 시동 온 시키는 엔진 시동 온 스위치(46)로 이루어져 있다.The signal input unit 34 includes: an engine speed detecting unit 41 which detects the number of revolutions of the engine that is varied and output according to an operation state of the engine and outputs the corresponding signal as a corresponding signal; A battery voltage detector 42 which detects a voltage of the power supply means 10 and outputs a corresponding signal; A battery charge current detector 43 which detects a current charged in the power supply means 10 and outputs a corresponding signal; A fuel detector 44 which detects a residual amount of fuel supplied for driving the engine and outputs a corresponding signal; A battery charge state detector 45 which detects a state of charge of the power supply means 10 and outputs a corresponding signal; When the power supply means 10 needs the charging power, the contact is turned on by the control signal of the control unit 35 is composed of an engine start on switch 46 for starting the engine on.

상기한 구성으로 이루어진 시리즈 하이브리드 전기 자동차가 주행을 시작하면 동력 발생 수단(30)의 제어부(35)는 차량의 모든 상태를 초기화하고, 신호 입력부(34)에서 인가되는 신호를 판독한다(S100).When the series hybrid electric vehicle having the above configuration starts to travel, the control unit 35 of the power generating means 30 initializes all states of the vehicle and reads a signal applied from the signal input unit 34 (S100).

따라서 제어부(35)는 차량의 주행함에 따라 전원 공급 수단(10)에 충전되어 있는 배터리의 충전량이 설정 기준 충전량(SOC 20%)보다 큰가를 판단한다(S110).Therefore, the controller 35 determines whether the amount of charge of the battery charged in the power supply means 10 is greater than the set reference charge amount (SOC 20%) as the vehicle travels (S110).

상기에서 전원 공급 수단(10)에 충전되어 있는 배터리의 충전량이 설정 기준 충전량(SOC 20%)보다 큰 경우, 제어부(35)는 엔진 구동부(31)의 시동 온 요구 신호가 있는가를 판단한다(S120).When the charge amount of the battery charged in the power supply means 10 is greater than the set reference charge amount (SOC 20%), the controller 35 determines whether there is a start-up request signal from the engine driver 31 (S120). .

상기에서 엔진 구동부(31)의 시동 온 요구 신호가 있는 경우, 제어부(35)는 도면에 도시되어 있지 않은 연료탱크에 남아 있는 잔존 연료량의 값이 설정 기준값보다 큰가를 판단한다(S130).When the start-up request signal of the engine driver 31 is present, the controller 35 determines whether the value of the remaining fuel amount remaining in the fuel tank not shown in the figure is greater than the set reference value (S130).

하지만 상기에서 엔진 구동부(31)의 시동 온 요구 신호가 없는 경우, 제어부(35)는 전원 공급 수단(10)의 배터리 충전량을 판단하는 단계(S110)로 리턴한다.However, if there is no start-up request signal of the engine driver 31, the control unit 35 returns to step S110 of determining the battery charge amount of the power supply means 10.

또한 상기(S110)에서 전원 공급 수단(10)에 충전되어 있는 배터리의 충전량이 설정 기준 충전량(SOC 20%)보다 작은 경우, 제어부(35)는 연료탱크에 남아 있는 잔존 연료량을 판단하는 단계(S130)를 수행한다.In addition, when the charging amount of the battery charged in the power supply means 10 is smaller than the set reference charging amount (SOC 20%) in step (S110), the control unit 35 determines the remaining fuel amount remaining in the fuel tank (S130). ).

따라서 상기에서 잔존 연료량의 값이 설정 기준 값보다 큰 경우, 제어부(35)는 충전용 컨텍터(37)를 오프시키는 신호를 출력하고, 엔진 구동부(31)를 구동시키는 신호를 출력하여 엔진 구동부(31)를 구동시킨다(S140,S150).Therefore, when the value of the remaining fuel amount is larger than the set reference value, the controller 35 outputs a signal for turning off the charging contactor 37, and outputs a signal for driving the engine driver 31 to output the engine driver ( 31) (S140, S150).

하지만 상기에서 연료탱크에 남아있는 잔존 연료량의 값이 설정 기준 값보다 작은 경우, 제어부(35)는 연료탱크에 잔존 연료가 없음을 경고하는 신호를 출력하고, 전원 공급 수단(10)에 충전되어 있는 배터리의 충전량을 판단하는 단계(S110)로 리턴한다(S131).However, when the value of the remaining fuel amount remaining in the fuel tank is smaller than the set reference value in the above, the control unit 35 outputs a signal warning that there is no remaining fuel in the fuel tank, and is charged in the power supply means 10 Returning to step S110 of determining the amount of charge of the battery (S131).

상기에서 엔진 구동부(31)가 구동됨에 따라 제어부(35)는 충전용 컨텍터를 온 시키는 신호를 출력한다(S160).As the engine driver 31 is driven in the above, the control unit 35 outputs a signal for turning on the charging contactor (S160).

상기에서 엔진 구동부(31)가 구동됨으로써, 엔진 구동부(31)는 최대 발전 효율 영역에서 발전부(32)의 교류 발전기를 구동시켜 일정한 정격 전원을 생성시킨다.By driving the engine driver 31 in the above, the engine driver 31 drives the alternator of the power generator 32 in the maximum power generation efficiency range to generate a constant rated power.

상기에서 생성된 정격 전원은 전류 변환기(33)를 통하여 직류 전기로 변환되어 충전용 컨텍터(37)를 거쳐 전원 공급 수단(10)과 구동 수단(20)에 인가되어 차량을 구동시키고, 메인 배터리에 충전한다.The rated power generated above is converted into direct current electricity through the current converter 33 and applied to the power supply means 10 and the driving means 20 via the charging contactor 37 to drive the vehicle, and the main battery To charge.

상기한 충전 전기를 발생시키는 발전부(32)의 발전기를 상기에서 출력된 전원은 전원 공급 수단(10)의 방전 상태 및 구동 수단(20)의 구동 모터(21)의 전원 소비상태에 따라 발전기 구동 토크가 가변되며, 따라서 엔진 구동부(31)의 엔진 RPM이 상승 또는 감소하게 된다.The power output from the generator of the power generation unit 32 for generating the charging electricity is driven according to the discharge state of the power supply means 10 and the power consumption state of the drive motor 21 of the drive means 20. The torque is variable, so that the engine RPM of the engine driver 31 is raised or decreased.

따라서 제어부(35)는 엔진 구동부(31)의 엔진 RPM의 상승 및 감소를 막기 위하여 현재 엔진 구동부(31)의 RPM값이 설정 기준 상한 값보다 작은가를 판단한다(S170).Accordingly, the controller 35 determines whether the RPM value of the current engine driver 31 is smaller than the set reference upper limit in order to prevent the engine RPM of the engine driver 31 from rising or decreasing (S170).

상기에서 엔진 구동부(31)의 RPM값이 설정 기준 상한 값보다 작은 경우, 제어부(35)는 엔진 구동부(31)의 RPM값이 설정 기준 하한 값보다 큰가를 판단한다(S180).When the RPM value of the engine driver 31 is smaller than the set reference upper limit value, the controller 35 determines whether the RPM value of the engine driver 31 is greater than the set reference lower limit value (S180).

하지만 상기에서 엔진 구동부(31)의 RPM값이 설정 기준 상한 값보다 크면 제어부(35)는 엔진 RPM을 감소시키는 제어 신호를 엔진 제어부(36)에 출력한다(S171).However, when the RPM value of the engine driver 31 is greater than the set reference upper limit value, the controller 35 outputs a control signal for reducing the engine RPM to the engine controller 36 (S171).

따라서 엔진 제어부(36)는 상기 제어부(35)의 제어 신호를 인가받아 엔진의 RPM을 감소시킨다.Therefore, the engine control unit 36 receives the control signal of the control unit 35 to reduce the RPM of the engine.

상기에서 엔진 구동부(31)의 RPM값이 설정 기준 하한 값보다 큰 경우, 제어부(35)는 전원 공급 수단(10)의 배터리 전압이 설정 기준 값보다 작은가를 판단한다(S190).When the RPM value of the engine driver 31 is greater than the set reference lower limit, the controller 35 determines whether the battery voltage of the power supply means 10 is smaller than the set reference value (S190).

하지만 상기에서 엔진 구동부(31)의 RPM값이 설정 기준 하한 값보다 작은 경우, 제어부(35)는 엔진 RPM을 증가시키는 제어 신호를 엔진 제어부(36)에 출력한다(S181).However, when the RPM value of the engine driving unit 31 is smaller than the set reference lower limit value, the control unit 35 outputs a control signal for increasing the engine RPM to the engine control unit 36 (S181).

따라서 엔진 제어부(36)는 상기 제어부(35)의 제어 신호를 인가받아 엔진의 RPM를 증가시킨다.Therefore, the engine controller 36 receives the control signal of the controller 35 to increase the RPM of the engine.

상기에서 전원 공급 수단(10)의 배터리 전압이 설정 기준 값보다 작은 경우, 제어부(35)는 전원 공급 수단(10)의 배터리 충전 전류가 설정 상한 값보다 작은가를 판단한다(S200).When the battery voltage of the power supply means 10 is smaller than the set reference value, the controller 35 determines whether the battery charge current of the power supply means 10 is smaller than the set upper limit value (S200).

상기에서 전원 공급 수단(10)의 배터리 충전 전류가 설정 상한 값보다 작은 경우, 제어부(35)는 전원 공급 수단(10)의 배터리 충전 전류가 설정 하한 값보다 큰가를 판단한다(S210).When the battery charge current of the power supply means 10 is smaller than the set upper limit value, the controller 35 determines whether the battery charge current of the power supply means 10 is greater than the set lower limit value (S210).

상기에서 전원 공급 수단(10)의 배터리 충전 전류가 설정 하한 값보다 큰 경우, 제어부(35)는 연료탱크에 잔존하는 연료량의 상태가 기준 하한값보다 큰가를 판단한다(S220).When the battery charging current of the power supply means 10 is greater than the set lower limit value, the control unit 35 determines whether the state of the fuel amount remaining in the fuel tank is greater than the reference lower limit value (S220).

상기에서 연료탱크에 잔존하는 연료량의 상태가 기준 하한값보다 큰 경우, 제어부(35)는 전원 공급 수단(10)의 배터리 충전 상태가 SOC80%보다 작은가를 판단한다(S230).When the state of the amount of fuel remaining in the fuel tank is larger than the reference lower limit value, the controller 35 determines whether the state of charge of the battery of the power supply means 10 is smaller than SOC80% (S230).

상기에서 전원 공급 수단(10)의 배터리 충전 상태가 SOC80%보다 작은 경우, 제어부(35)는 엔진 구동부(31)를 계속 구동시키고, 엔진 구동부(31)의 엔진 RPM상태를 판단하는 단계(S170)로 리턴한다.When the battery charge state of the power supply means 10 is smaller than SOC80%, the control unit 35 continues to drive the engine driver 31 and determines the engine RPM state of the engine driver 31 (S170). Return to.

하지만 상기에서 전원 공급 수단(10)의 배터리 전압이 설정 기준 값보다 작거나, 배터리 충전 전류가 설정 기준 상한 값 보다 크거나, 충전 전류가 설정 하한 값보다 작은 경우, 제어부(35)는 엔진 구동부(31)의 동작을 정시시키는 신호를 출력하고 전원 공급 수단(10)의 배터리 충전량을 판단하는 단계(S110)로 리턴한다(S231).However, when the battery voltage of the power supply means 10 is smaller than the set reference value, the battery charge current is larger than the set reference upper limit value, or the charge current is smaller than the set lower limit value, the controller 35 is the engine driver ( 31. A signal indicating the operation of step 31 is output and the flow returns to step S110 to determine the battery charge amount of the power supply means 10 (S231).

또한 상기에서 연료탱크에 잔존하는 연료량의 상태가 기준 하한값보다 작은 경우, 제어부(35)는 연료탱크에 잔존 연료가 없음을 경고하는 경고 신호를 출력하고, 엔진을 정지한 후 전원 공급 수단(10)의 배터리 충전량을 판단하는 단계(S110)로 리턴한다.In addition, when the state of the fuel amount remaining in the fuel tank is smaller than the reference lower limit in the above, the control unit 35 outputs a warning signal to warn that there is no remaining fuel in the fuel tank, the power supply means 10 after stopping the engine Return to step S110 of determining the amount of battery charge.

상기한 실시예는 가장 바람직한 실시예를 설명한 것으로써, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 실시예로부터 용이하게 설명할 수 있는 것도 본 발명에 포함된다.The above embodiments are described as the most preferred embodiments, and the present invention is not limited thereto, and the embodiments can be easily described from the above embodiments.

이상에서와 같이 본 발명의 실시예서 종래의 전기 자동차의 구성에 소형 가솔린 엔진을 추가로 부착하여 배터리의 충전전압이 설정전압 이하로 내려가면 소형 가솔린 엔진을 구동하여 동력을 발생시키고, 상기에서 발생된 동력에 의해 전기 자동차를 구동 및 메인 배터리에 전원을 충전시켜 주행거리를 더욱 연장시키고, 공해 유발을 저감할 수 있는 효과를 가진 하이브리드 자동차의 제어 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.As described above, in the embodiment of the present invention, a small gasoline engine is additionally attached to the configuration of a conventional electric vehicle, and when the charging voltage of the battery is lowered below the set voltage, the small gasoline engine is driven to generate power. It is possible to provide a control device and a method for a hybrid vehicle having an effect of driving an electric vehicle by power and charging power to a main battery to further extend a mileage and reduce pollution.

Claims (12)

차량을 구동하기 위한 전원을 공급 및 충전하는 전원 공급 수단과;Power supply means for supplying and charging power for driving the vehicle; 상기 전원 공급 수단에서 출력되는 전원을 인가받아 차량을 구동시키는 구동 수단과;Drive means for driving a vehicle by receiving power output from the power supply means; 상기 전원 공급 수단의 상태에 따라 동작 상태가 가변되어 동력을 발생하여 상기 전원 공급 수단과, 구동 수단에 공급하는 동력 발생 수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치.And an operating state is varied according to the state of the power supply means to generate power, the power supply means and a power generation means for supplying the driving means. 청구항 1에 있어서, 구동 수단은, 상기 전원 공급 수단에서 공급되는 전원에 의해 구동되어 차량을 구동시키는 구동 모터와;The driving apparatus of claim 1, further comprising: a drive motor driven by a power supplied from the power supply means to drive the vehicle; 상기 전원 공급 수단에서 인가되는 전원에 의해 상기 구동 모터의 동작 상태를 제어하기 위한 모터 제어부와;A motor controller for controlling the operation state of the drive motor by the power applied from the power supply means; 상기 전원 공급 수단에서 인가되는 전원을 상기 모터에 공급하고, 차량의 급정지시 상기 구동 모터에서 발생하는 역기전력을 차단하여 상기 전원 공급 수단과 모터 제어부를 보호하여 주는 메인 컨텍터를 포함하여 이루어진 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치.And a main contactor for supplying power applied from the power supply means to the motor and protecting the power supply means and the motor controller by blocking back EMF generated from the driving motor when the vehicle is suddenly stopped. Control device. 청구항 1에 있어서, 동력 발생 수단은, 상기 전원 공급 수단의 상태에 따라 동력을 발생하기 위하여 구동되는 엔진 구동부와;The power generating means of claim 1, further comprising: an engine driver driven to generate power according to a state of the power supply means; 상기 엔진 구동부의 동작 상태에 따라 동력을 발생시키는 발전부와;A power generation unit generating power in accordance with an operation state of the engine driving unit; 상기 발전부에서 출력되는 동력을 상기 전원 공급 장치에 충전 가능한 전류로 전환하는 전류 변환부와;A current converter converting the power output from the power generator into a current chargeable to the power supply device; 상기 전원 공급 수단의 상태와 상기 엔진 구동부의 상태를 검출하여 해당하는 신호로 출력하는 신호 입력부와;A signal input unit which detects a state of the power supply means and the state of the engine driver and outputs a corresponding signal; 상기 신호 입력부에서 출력되는 신호에 의해 엔진 구동부의 동작 상태와 상기 발전부에서 출력되는 동력을 제어하기 위한 제어부와;A control unit for controlling an operating state of an engine driving unit and power output from the power generation unit by a signal output from the signal input unit; 상기 제어부에서 출력되는 신호를 인가받아 상기 엔진 구동부를 제어하기 위한 신호를 출력하는 엔진 제어부와;An engine controller which receives a signal output from the controller and outputs a signal for controlling the engine driver; 상기 제어부에서 출력되는 신호를 인가받아 부하 변동에도 일정한 엔진의 RPM을 유지하기 위하여 동작 상태가 가변되는 충전용 컨텍터를 포함하여 이루어진 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치.Receiving a signal output from the control unit for controlling a hybrid electric vehicle comprising a charging contactor whose operating state is changed to maintain a constant RPM of the engine even under load fluctuations. 청구항 3에 있어서, 신호 입력부는, 엔진의 동작 상태에 따라 가변되어 출력되는 엔진의 회전수를 검출하여 해당하는 신호로 출력하는 엔진 회전수 감지부와;The apparatus of claim 3, wherein the signal input unit comprises: an engine rotation speed detection unit configured to detect a rotation speed of the engine that is varied and output according to an operating state of the engine and output the corresponding signal as a corresponding signal; 상기 전원 공급 수단의 전압을 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 배터리 전압 감지부와;A battery voltage detector for detecting a voltage of the power supply unit and outputting a corresponding signal; 상기 전원 공급 수단에 충전되는 전류를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 배터리 충전 전류 감지부와;A battery charge current detector for detecting a current charged in the power supply unit and outputting a corresponding signal; 엔진의 구동을 위해 공급되는 연료의 잔량을 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 연료 감지부와;A fuel detector for detecting a residual amount of fuel supplied for driving the engine and outputting a corresponding signal; 상기 전원 공급 수단의 충전 상태를 검출하여 해당하는 신호를 출력하는 배터리 충전 상태 감지부와;A battery charge state detector for detecting a charge state of the power supply unit and outputting a corresponding signal; 상기 전원 공급 수단에 충전 전원이 필요할 시 상기 제어부의 제어신호에 의해 접점이 온 되어 엔진을 시동 온 시키는 엔진 시동 온 스위치를 더 포함하여 이루어진 하이브리드 전기 자동차의 제어 장치.The control device of the hybrid electric vehicle further comprises an engine start-on switch for starting the engine by the contact is turned on by the control signal of the control unit when the power supply means needs charging power. 차량이 주행을 시작하면 차량의 모든 상태를 초기화하고, 신호 입력부에서 인가되는 신호를 판독하는 단계와;Initializing all states of the vehicle and reading a signal applied from a signal input unit when the vehicle starts to drive; 전원 공급 수단에 충전되어 있는 배터리의 충전량이 설정 기준 충전량보다 큰가를 판단하는 단계와;Determining whether the charge amount of the battery charged in the power supply means is greater than the set reference charge amount; 상기에서 전원 공급 수단에 충전되어 있는 배터리의 충전량이 설정 기준 충전량보다 큰 경우, 엔진 구동부의 시동 온 요구 신호가 있는가를 판단하는 단계와;Determining whether there is a start-up request signal of the engine driver when the amount of charge of the battery charged to the power supply means is greater than a predetermined reference charge amount; 상기에서 엔진 구동부의 시동 온 요구 신호가 있는 경우, 연료탱크에 남아 있는 잔존 연료량의 값이 설정 기준 값보다 큰가를 판단하는 단계와;Determining whether a value of the remaining fuel amount remaining in the fuel tank is greater than a set reference value when the start-up request signal of the engine driver is present; 상기에서 잔존 연료량의 값이 설정 기준 값보다 큰 경우, 충전용 컨텍터를 오프시키는 신호를 출력하고, 엔진 구동부를 구동시키는 신호를 출력하여 엔진 구동부를 구동시키는 단계와;Driving the engine driver by outputting a signal for turning off the charging contactor and outputting a signal for driving the engine driver when the value of the remaining fuel amount is greater than a preset reference value; 상기에서 엔진 구동부가 구동됨에 따라 충전용 컨텍터를 온 시키는 신호를 출력하는 단계와;Outputting a signal for turning on the charging contactor as the engine driver is driven; 엔진 구동부의 동작에 따라 엔진 RPM의 상승 및 감소를 막기 위하여 엔진 구동부의 RPM 상태를 판단하는 단계와;Determining the RPM state of the engine driver to prevent the increase and decrease of the engine RPM according to the operation of the engine driver; 전원 공급 수단의 배터리 전압의 상태와, 배터리 충전 전류의 상태, 잔존 연료의 상태, 배터리의 충전 상태를 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기 자동차의 제어 방법.And determining the state of the battery voltage of the power supply means, the state of the battery charging current, the state of the remaining fuel, and the state of charge of the battery. 청구항 5에 있어서, 엔진 구동부의 RPM값이 설정 기준 상한 값 크거나 설정 기준 하한 값보다 작은 경우, 배터리 전압이 설정 기준 전압보다 작은 경우, 배터리 충전 전류가 설정 상한 값 작은 경우, 배터리의 충전 전류가 설정 하한 값보다 큰 경우, 잔존 연료상태가 설정 하한 값보다 큰 경우, 배터리의 충전 상태가 설정 기준 값보다 작은 경우에는 엔진 구동부를 구동시키는 신호를 출력하는 단계로 포함하여 이루어진 하이브리드 전기 자동차의 제어 방법.The method of claim 5, wherein when the RPM value of the engine drive unit is larger than the set reference upper limit value or smaller than the set reference lower limit value, when the battery voltage is smaller than the set reference voltage, when the battery charge current is smaller than the set upper limit value, And when the remaining fuel state is greater than the set lower limit, when the state of charge of the battery is smaller than the set reference value, outputting a signal for driving the engine driving unit. . 청구항 6에 있어서, 엔진 구동부가 구동됨으로써, 엔진 구동부는 최대 발전 효율 영역에서 발전부의 교류 발전기를 구동시켜 일정한 정격 전원을 생성시키는 단계와;The method of claim 6, further comprising: driving the AC generator in the maximum power generation efficiency region by driving the engine driver to generate a constant rated power source; 상기에서 생성된 정격 전원은 전류 변환기를 통하여 직류 전기로 변환되어 충전용 컨텍터를 거쳐 전원 공급 수단과 구동 수단에 인가되어 차량을 구동시키고, 메인 배터리에 충전하는 단계를 포함하여 이루어진 하이브리드 전기 자동차의 제어 방법.The rated power generated above is converted into direct current through a current converter and applied to a power supply means and a driving means through a charging contactor to drive the vehicle, and charging the main battery of the hybrid electric vehicle. Control method. 청구항 5에 있어서, 엔진 구동부의 RPM값이 설정 기준 상한 값보다 큰 경우, 엔진 RPM을 감소시키는 제어 신호를 출력하는 단계와;The method of claim 5, further comprising: outputting a control signal for reducing the engine RPM when the RPM value of the engine driver is greater than a set reference upper limit value; 엔진 구동부의 RPM값이 설정 기준 하한 값보다 작은 경우, 엔진 RPM을 증가시키는 제어 신호를 출력하는 단계를 포함하여 이루어진 하이브리드 전기 자동차의 제어 방법.And outputting a control signal for increasing the engine RPM when the RPM value of the engine driver is smaller than the set reference lower limit. 청구항 5에 있어서, 배터리 전압이 설정 기준 전압보다 큰 경우, 배터리 충전 전류가 설정 상한 값보다 큰 경우, 배터리의 충전 전류가 설정 하한값보다 작은 경우, 배터리의 충전 상태가 설정 기준값보다 큰 경우에는 엔진 구동부를 정지시키는 신호를 출력하는 단계를 포함하여 이루어진 하이브리드 전기 자동차의 제어 방법.The engine driving unit of claim 5, wherein when the battery voltage is greater than the set reference voltage, when the battery charge current is greater than the set upper limit value, when the charge current of the battery is smaller than the set lower limit value, and when the state of charge of the battery is greater than the set reference value, And outputting a signal for stopping the hybrid electric vehicle. 청구항 5에 있어서, 연료탱크에 잔존 연료가 설정 기준 하한 값보다 작은 경우, 잔존 연료 부족 경고신호를 출력하고, 엔진 구동부를 정지시키는 신호를 출력하는 단계를 더 포함하여 이루어진 하이브리드 전기 자동차의 제어 방법.The control method of claim 5, further comprising: outputting a remaining fuel shortage warning signal and outputting a signal to stop the engine driving unit when the remaining fuel is smaller than the set reference lower limit in the fuel tank. 청구항 5에 있어서, 전원 공급 수단에 충전되어 있는 배터리의 충전량이 설정 기준 충전량보다 작은 경우, 연료탱크에 남아 있는 잔존 연료량을 판단하는 단계를 수행하는 것을 포함하여 이루어진 하이브리드 전기 자동차의 제어 방법.The control method of a hybrid electric vehicle according to claim 5, further comprising the step of determining the remaining fuel amount remaining in the fuel tank when the charging amount of the battery charged in the power supply means is smaller than the set reference charging amount. 청구항 5에 있어서, 엔진 구동부의 시동 온 요구 신호가 없는 경우, 전원 공급 수단의 배터리 충전량을 판단하는 단계로 리턴하는 것을 더 포함하여 이루어진 하이브리드 전기 자동차의 제어 방법.The control method of a hybrid electric vehicle according to claim 5, further comprising returning to a step of determining a battery charge amount of the power supply means when there is no start-up request signal of the engine driver.
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KR100488713B1 (en) * 2002-11-08 2005-05-11 현대자동차주식회사 Battery charging control method of vehicle
KR100896132B1 (en) * 2006-07-03 2009-05-08 주식회사 엘지화학 Energy Storage System for Hybrid Vehicle
KR100911523B1 (en) * 2007-12-12 2009-08-10 현대자동차주식회사 Circuit breaking method from over counter electromotive force of driving moter for fuel cell vehicle
KR101480570B1 (en) * 2009-05-11 2015-01-08 현대자동차주식회사 Control Method of Hybrid Vehicle

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