KR19980040285A

KR19980040285A - Engine speed control device of hybrid electric vehicle

Info

Publication number: KR19980040285A
Application number: KR1019960059451A
Authority: KR
Inventors: 이규동
Original assignee: 박병재; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1998-08-17

Abstract

이 발명은 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어 장치에 관한 것으로, 엔진 회전수를 감지하여 해당하는 회전수 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지 수단과; 인가되는 엔진 회전수 신호에 따라 스로틀 밸브 개도량을 가변시키기 위한 제어 신호를 출력하는 하이브리드 제어 수단과; 상기 하이브리드 제어 수단에서 출력되는 제어 신호에 따라 구동되어 스로틀 밸브의 개도량을 가변시키는 스로틀 밸브 구동 수단을 포함하여 이루어지며, 엔진을 구동시키고 상기 엔진 회전수 감지 수단에서 출력되는 회전수 신호를 상기 하이브리드 제어 수단으로 출력하는 엔진 제어 수단을 포함하여 이루어지며, 하이브리드 전기 자동차에 있어서 하이브리드 제어 장치가 스로틀 밸브의 개도량을 직접 제어하여 엔진 회전수를 가변시킴으로써, 엔진 시동시에 엔진 상태를 목표 회전수에 신속하게 도달시킬 수 있다.The present invention relates to an engine speed control device for a hybrid electric vehicle, comprising: engine speed detection means for detecting an engine speed and outputting a corresponding speed signal; Hybrid control means for outputting a control signal for varying the throttle valve opening amount in accordance with an applied engine speed signal; And a throttle valve driving means which is driven according to a control signal output from the hybrid control means to vary the opening amount of the throttle valve, and drives the engine and outputs a rotational speed signal output from the engine speed detecting means. And an engine control means for outputting to the control means, wherein in the hybrid electric vehicle, the hybrid control device directly controls the opening amount of the throttle valve to change the engine speed, thereby changing the engine state to the target rotation speed at engine start-up. Can be reached quickly.

Description

Engine speed control device of hybrid electric vehicle

이 발명은 하이브리드 전기 자동차(hybride electric vehicle)의 엔진 회전수 제어 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 하이브리드 제어 장치가 스로틀 밸브의 개도량을 직접 제어하여 엔진 회전수를 가변시키는 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an engine speed control device of a hybrid electric vehicle. More specifically, the engine rotation of a hybrid electric vehicle in which the hybrid control device directly controls an opening amount of a throttle valve to change the engine speed It relates to a water control device.

종래의 자동차는 주로 가솔린 엔진 구동에 따라 주행되는 자동차이며, 가솔린 엔진 자동차에 의한 환경 오염의 증가로 인하여 전기에 의한 모터 작동에 의하여 엔진이 구동되는 전기 자동차가 개발되고 있다.BACKGROUND ART Conventional automobiles are mainly driven by driving gasoline engines, and electric vehicles driven by electric motors have been developed due to an increase in environmental pollution caused by gasoline engine vehicles.

가솔린 자동차는 배기 가스가 많이 배출되어 환경 오염을 증가시키는 단점이 있으며, 전기 자동차는 환경 오염을 방지할 수 있는 장점은 있으나 배터리에 의하여 구동되기 때문에 오랜 시간 동안 주행할 수 없는 단점이 있다.Gasoline cars have the disadvantage of increasing the environmental pollution by exhausting a lot of exhaust gas, electric vehicles have the advantage of preventing environmental pollution, but there is a disadvantage that can not run for a long time because it is driven by a battery.

상기와 같은 가솔린 자동차와 전기 자동차의 단점을 해결하기 위하여, 가솔린 자동차와 전기 자동차의 기능을 복합적으로 구성한 차량이 바로 하이브리드 전기 자동차이다.In order to solve the disadvantages of the gasoline vehicle and the electric vehicle as described above, the hybrid vehicle is a vehicle that combines the functions of the gasoline vehicle and the electric vehicle.

하이브리드 전기 자동차란 일반 가솔린 엔진 구동 기능과 전기 모터 구동 기능이 내재된 차량으로, 다시 말하자면 필요에 따라 일반 가솔린 자동차로 주행하거나 전기 자동차로 주행할 수 있는 차량을 나타낸다.The hybrid electric vehicle is a vehicle in which a general gasoline engine driving function and an electric motor driving function are inherent. In other words, a hybrid electric vehicle refers to a vehicle that can be driven by a general gasoline vehicle or an electric vehicle as needed.

하이브리드 전기 자동차는 엔진, 알터네이터, 배터리, 모터 등 기존의 가솔린 자동차 및 전기 자동차와는 다른 구성 요소로 이루어지기 때문에, 차량 주행시에 배터리 파워 조건에 따른 엔진 알터네이터 온/오프 제어 등 다양한 구동 방법이 요구된다.Since a hybrid electric vehicle is composed of components different from existing gasoline and electric vehicles such as an engine, an alternator, a battery, and a motor, various driving methods such as engine alternator on / off control according to battery power conditions are required when driving a vehicle. .

하이브리드 전기 자동차의 구동 모드는 가솔린 엔진을 구동시키는 HEV(hybrid Emission Vehicle)모드 즉, 차량을 가솔린 자동차로 구동시키는 모드와, 가솔린 엔진을 구동시키지 않는 ZEV(Zero Emission Vehicle)모드 즉, 차량을 전기 자동차로 구동시키는 모드가 있으며, 운전가의 구동 모드 선택이나 제어 장치의 상태에 따른 자동 구동 모드 선택에 따라 설정된 구동 모드에 의하여 차량이 구동된다.The driving mode of the hybrid electric vehicle is a hybrid emission vehicle (HEV) mode for driving a gasoline engine, that is, a mode for driving the vehicle as a gasoline vehicle, and a zero emission vehicle (ZEV) mode for not driving a gasoline engine. There is a mode to drive the vehicle, the vehicle is driven by the drive mode set according to the driver's drive mode selection or the automatic drive mode selection according to the state of the control device.

하이브리드 전기 자동차가 HEV 모드로 구동되는 경우 즉, 가솔린 엔진에 의하여 차량이 구동되는 경우에는, 하이브리드 제어 장치(HCU:Hybride Control Unit)가 엔진 제어 장치(ECU:Engine Control Unit)로 엔진 구동 신호를 출력하고, 그에 따라 엔진 제어 장치가 시동 모터를 구동시켜 엔진을 구동시키게 된다.When the hybrid electric vehicle is driven in the HEV mode, that is, when the vehicle is driven by the gasoline engine, the hybrid control unit (HCU) outputs the engine driving signal to the engine control unit (ECU). As a result, the engine controller drives the starter motor to drive the engine.

엔진 구동에 따라 검출되는 엔진 회전수 신호는 엔진 제어 장치로 입력되고, 상기 엔진 제어 장치는 입력되는 엔진 회전수 신호를 다시 하이브리드 제어 장치로 출력한다.The engine speed signal detected according to the engine driving is input to the engine control device, and the engine control device outputs the input engine speed signal back to the hybrid control device.

상기 하이브리드 제어 장치는 입력되는 엔진 회전수에 따라 엔진의 시동 상태를 판단하고, 엔진의 상태가 정상적인 상태로 조속히 예열될 수 있도록 연료량을 증가시키기 위한 스로틀 밸브 제어 신호를 다시 엔진 제어 장치로 출력한다.The hybrid control device determines the starting state of the engine according to the engine speed input, and outputs a throttle valve control signal for increasing the fuel amount so that the state of the engine can be preheated quickly to a normal state.

상기 엔진 제어 장치는 상기 하이브리드 제어 장치에서 출력되는 스로틀 밸브 제어 신호에 따라 스로틀 밸브의 개도량을 가변시켜 엔진으로 공급되는 연료량을 증가시킴으로써, 목표 엔진 회전수에 도달하도록 제어하게 된다.The engine control device controls to reach the target engine speed by varying the opening amount of the throttle valve according to the throttle valve control signal output from the hybrid control device to increase the amount of fuel supplied to the engine.

상기와 같이 이루어지는 종래의 하이브리드 전기 자동차의 초기 시동시의 아이들 동작은 첨부한 도 3에 도시되어 있는 그래프와 같이 이루어진다.The idle operation at initial start-up of the conventional hybrid electric vehicle made as described above is performed as shown in the graph shown in FIG.

그러나 첨부한 도 3에 도시되어 있듯이 종래의 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어 장치는, 엔진이 구동되기 시작한 다음 목표 회전수에 도달하기까지 하이브리드 제어 장치의 제어 신호에 따라 엔진 제어 장치가 해당 액츄에이터를 구동시킴으로써, 응답 특성이 저하되어 목표 회전수에 신속하게 도달할 수 없는 단점이 발생한다.However, as shown in the accompanying FIG. 3, the engine speed control apparatus of a conventional hybrid electric vehicle includes an engine control unit configured to operate the actuator according to a control signal of the hybrid control apparatus until the engine starts to drive and reaches a target speed. By driving, a disadvantage arises in that the response characteristic is degraded and the target rotational speed cannot be reached quickly.

이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 하이브리드 제어 장치가 스로틀 밸브의 개도량을 직접 제어하여 엔진 회전수를 가변시킴으로써, 엔진 시동시에 엔진 상태를 목표 회전수에 신속하게 도달시킬 수 있는 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어 장치를 제공하고자 하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above disadvantages, and the hybrid controller directly controls the opening amount of the throttle valve to vary the engine speed, thereby rapidly reaching the engine state at the target speed at engine start. An object of the present invention is to provide an engine speed control apparatus for a hybrid electric vehicle.

상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 구성은, 엔진 회전수를 감지하여 해당하는 회전수 신호를 출력하는 엔진 회전수 감지 수단과; 인가되는 엔진 회전수 신호에 따라 스로틀 밸브 개도량을 가변시키기 위한 제어 신호를 출력하는 하이브리드 제어 수단과; 상기 하이브리드 제어 수단에서 출력되는 제어 신호에 따라 구동되어 스로틀 밸브의 개도량을 가변시키는 스로틀 밸브 구동 수단을 포함하여 이루어진다.The configuration of the present invention for achieving the above object, the engine speed detection means for detecting the engine speed and outputs a corresponding speed signal; Hybrid control means for outputting a control signal for varying the throttle valve opening amount in accordance with an applied engine speed signal; It includes a throttle valve driving means for driving in accordance with the control signal output from the hybrid control means for varying the opening amount of the throttle valve.

엔진을 구동시키고 상기 엔진 회전수감지 수단에서 출력되는 회전수 신호를 상기 하이브리드 제어 수단으로 출력하는 엔진 제어 수단을 포함하여 이루어진다.And engine control means for driving the engine and outputting a rotation speed signal output from the engine speed sensing means to the hybrid control means.

도 1은 이 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 구성 블록도이고,1 is a block diagram of a hybrid electric vehicle according to an embodiment of the present invention,

도 2는 이 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 시동시의 엔진 회전수 변화를 나타낸 그래프이고,2 is a graph showing a change in engine speed at the start of a hybrid electric vehicle according to an embodiment of the present invention,

도 3은 종래의 하이브리드 전기 자동차의 시동시의 엔진 회전수 변화를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing a change in engine speed at the start of a conventional hybrid electric vehicle.

상기한 구성에 의하여, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.By the above configuration, the most preferred embodiment that can be easily carried out by those skilled in the art with reference to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 이 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 구성 블록도이고, 도 2는 이 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 시동시의 엔진 회전수 변화를 나타낸 그래프이다.1 is a block diagram illustrating a configuration of a hybrid electric vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a graph showing a change in engine speed when the hybrid electric vehicle according to the exemplary embodiment of the present invention is started.

첨부한 도 1에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어 장치의 구성은, 엔진 회전수를 감지하는 엔진 회전수 감지부(10)와, 상기 엔진 회전수 감지부(10)에서 출력되는 회전수 신호를 출력하고 엔진을 구동시키기 위한 시동 신호(IC)를 출력하는 엔진 제어부(ECU)(20)와, 상기 엔진 제어부(20)를 구동시키고 인가되는 회전수 신호에 따라 해당하는 스로틀 밸브 구동 신호(TC)를 출력하는 하이브리드 제어부(HCU)(30)와, 상기 하이브리드 제어부(30)에서 출력되는 스로틀 밸브 구동 신호(TC)에 다라 스로틀 밸브의 개도량을 가변시키는 스로틀 밸브 구동부(40)와, 상기 엔진 제어부(20)에서 출력되는 시동 신호(IC)에 따라 구동되는 시동 모터(50)로 이루어진다.As shown in FIG. 1, a configuration of an engine speed control apparatus for a hybrid electric vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention includes an engine speed detection unit 10 for detecting an engine speed, and the engine speed detection unit. An engine control unit (ECU) 20 which outputs a rotational speed signal output from 10 and outputs a start signal IC for driving the engine, and drives the engine control unit 20 to the applied rotational signal; The throttle for varying the opening amount of the throttle valve according to the hybrid control unit (HCU) 30 for outputting the corresponding throttle valve drive signal TC and the throttle valve drive signal TC output from the hybrid control unit 30. The valve drive unit 40 and the starter motor 50 are driven according to the start signal IC output from the engine control unit 20.

상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어 장치의 작용은 다음과 같다.The operation of the engine speed control apparatus of the hybrid electric vehicle according to the embodiment of the present invention by the above configuration is as follows.

도시하지 않은 시동 스위치가 작동되어 전원이 인가되면 상기 하이브리드 제어부(30)는 설정된 구동 모드에 따라 전기 자동차를 구동시키기 위한 동작을 수행한다.When the start switch (not shown) is operated to supply power, the hybrid controller 30 performs an operation for driving the electric vehicle according to the set driving mode.

가솔린 엔진에 의하여 차량이 구동되는 HEV 모드가 선택된 경우에는, 상기 하이브리드 제어부(30)는 엔진을 구동시키기 위하여 엔진 구동 신호(EC)를 엔진 제어부(20)로 출력한다.When the HEV mode in which the vehicle is driven by the gasoline engine is selected, the hybrid controller 30 outputs an engine driving signal EC to the engine controller 20 to drive the engine.

상기 엔진 제어부(320)는 인가되는 엔진 구동 신호(EC)에 따라 상기 시동 모터(50)를 구동시키고, 그에 따라 엔진이 구동되기 시작한다.The engine controller 320 drives the starter motor 50 according to the engine driving signal EC applied, and thus the engine starts to be driven.

상기에서 엔진이 구동되면 상기 엔진 회전수 감지부(10)는 엔진 구동에 따른 엔진 회전수를 감지하여 그에 해당하는 회전수 신호(RPM)를 엔진 제어부(20)로 출력한다.When the engine is driven in the engine speed detection unit 10 detects the engine speed according to the engine driving and outputs a corresponding speed signal (RPM) to the engine control unit 20.

이 발명의 실시예에 따른 상기 엔진 회전수 감지부(10)는 일반적으로 가솔린 자동차에 사용되는 크랭크각 센서로 이루어지나, 이에 국한되지는 않는다.The engine speed detection unit 10 according to the embodiment of the present invention is generally made of a crank angle sensor used in a gasoline vehicle, but is not limited thereto.

상기 엔진 제어부(20)는 입력되는 회전수 신호(RPM)를 다시 하이브리드 제어부(30)로 출력하고, 상기 하이브리드 제어부(30)는 인가되는 회전수 신호(RPM)에 따라 엔진 구동 상태를 판단한다.The engine control unit 20 outputs the input rotational speed signal RPM to the hybrid control unit 30 again, and the hybrid control unit 30 determines the engine driving state according to the applied rotational speed signal RPM.

상기 하이브리드 제어부(30)는 인가되는 회전수 신호에 따라 엔진 구동 상태를 목표 회전수에 도달시키기 위하여 엔진으로 공급되는 연료량을 증가시킨다. 즉, 스로틀 밸브의 개도량을 증가시키기 위하여 해당 스로틀 밸브 구동 신호(TC)를 출력하고, 상기 스로틀 밸브 구동부(40)는 인가되는 스로틀 밸브 구동 신호(TC)에 따라 스로틀 밸브의 개도량을 증가시킨다.The hybrid control unit 30 increases the amount of fuel supplied to the engine in order to reach the target rotational speed of the engine driving state according to the rotational speed signal applied. That is, the throttle valve driving signal TC is output to increase the opening amount of the throttle valve, and the throttle valve driving unit 40 increases the opening amount of the throttle valve according to the applied throttle valve driving signal TC. .

상기와 같이 감지되는 엔진 회전수에 따라 하이브리드 제어부(30)가 직접 스로틀 밸브의 개도량을 제어함으로써, 첨부한 도 2에 도시되어 있듯이 엔진이 구동되기 시작한 다음 엔진의 구동 상태가 신속하게 목표 회전수에 도달하게 된다.By directly controlling the opening amount of the throttle valve according to the detected engine speed, the hybrid controller 30 directly controls the opening amount of the throttle valve, and as shown in FIG. Will be reached.

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에 따라, 하이브리드 전기 자동차에 있어서 하이브리드 제어 장치가 스로틀 밸브의 개도량을 직접 제어하여 엔진 회전수를 가변시킴으로써, 엔진 시동시에 엔진 상태를 목표 회전수에 신속하게 도달시킬 수 있는 효과를 가지는 하이브리드 전기 자동차의 엔진 회전수 제어 장치를 제공할 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, in the hybrid electric vehicle, the hybrid controller directly controls the opening amount of the throttle valve to change the engine speed, thereby quickly changing the engine state to the target speed at engine start. An engine speed control apparatus for a hybrid electric vehicle having an effect that can be achieved can be provided.

Claims

Engine speed detection means for detecting an engine speed and outputting a corresponding speed signal; Hybrid control means for outputting a control signal for varying the throttle valve opening amount in accordance with an applied engine speed signal; It includes a throttle valve driving means for driving in accordance with the control signal output from the hybrid control means for varying the opening amount of the throttle valve.

And an engine control means for driving an engine and outputting a rotation speed signal output from the engine rotation speed sensing means to the hybrid control means.

The apparatus of claim 1, wherein the hybrid control means outputs a signal for driving the engine to the engine control means when power is supplied.