KR20160081005A - Hybrid system for produced vehicle - Google Patents

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KR20160081005A
KR20160081005A KR1020140194017A KR20140194017A KR20160081005A KR 20160081005 A KR20160081005 A KR 20160081005A KR 1020140194017 A KR1020140194017 A KR 1020140194017A KR 20140194017 A KR20140194017 A KR 20140194017A KR 20160081005 A KR20160081005 A KR 20160081005A
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이정훈
최상진
서민규
조영준
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한국기술교육대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a hybrid system for a produced vehicle, easily applied to a mass-produced vehicle in order to provide power with an engine of the vehicle, together. Therefore, the hybrid system for a mass-produced vehicle increases fuel efficiency and recovers electric energy in accordance with a driving state of the vehicle. According to the present invention, a driving motor forming an electric driving unit is installed in a rear wheel of an electric vehicle to provide power to a rear wheel through a customizing sprocket. Therefore, the hybrid system for a mass-produced vehicle can be easily applied to the existing mass-produced vehicle. Moreover, an open filter having a smaller volume than an air filter of the existing vehicle is installed in the hybrid system, so that an installation space of a power generating unit can be easily secured.

Description

양산 차량용 하이브리드 시스템 {HYBRID SYSTEM FOR PRODUCED VEHICLE}[0001] HYBRID SYSTEM FOR PRODUCED VEHICLE [0002]

본 발명은 하이브리드 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양산된 차량에 용이하게 적용됨으로써 차량의 엔진과 함께 동력을 제공하여 연비를 향상시킬 수 있고, 차량의 운행상태에 따라 전기에너지를 회수할 수 있는 양산 차량용 하이브리드 시스템에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hybrid system, and more particularly, to a hybrid system which can be easily applied to a mass-produced vehicle, thereby providing power with the engine of the vehicle to improve fuel economy, To a hybrid system for a mass-production vehicle.

일반적으로 하이브리드 자동차는 내연 엔진과 배터리 엔진을 동시에 장착하여 내연 엔진만으로 이루어진 자동차에 비에 연비 및 유해가스 배출량을 획기적으로 줄인 자동차를 말한다.Generally, a hybrid vehicle is an automobile that is equipped with an internal combustion engine and a battery engine at the same time, and has a combustion engine alone, which significantly reduces fuel consumption and harmful gas emissions.

이러한 하이브리드 자동차는 유해가스를 일반 자동차보다 최대 90% 이상 줄일 수 있어서 환경자동차(eco-car)로도 불리면서 많은 연구 및 생산이 이루어지고 있다.
These hybrids can reduce the harmful gases by up to 90% more than ordinary cars, so they are also called eco-car, and many researches and production are being made.

그런데 하이브리드 시스템은 제작단계에서 내연 엔진과 배터리 엔진의 복합형으로 제작될 뿐, 기존에 양산된 내연 엔진차량에는 적용되기 어려운 문제점이 있다.However, the hybrid system is manufactured in a hybrid type of an internal combustion engine and a battery engine at the manufacturing stage, and is difficult to apply to a conventional internal combustion engine vehicle.

왜냐하면, 하이브리드 시스템을 구성하는 전기모터는 통상적으로 차량의 동력축을 회전시키는 구조이기 때문에 기존에 양산된 차량에는 적용이 불가능한 한계점이 있다.
This is because the electric motor constituting the hybrid system usually has a structure that rotates the power shaft of the vehicle and thus has a limitation that it can not be applied to a conventional mass-produced vehicle.

예컨대, 대한민국 등록특허공보 제10-1093897호에 제안된 하이브리드카를 살펴보면, 선행기술은 동력원으로서 모터와 엔진을 함께 구동하면서 엔진 출력축 상에 클러치, 구동모터 및 변속기가 설치되며, 엔진 동력에 의해 항시 구동하는 제1발전기와, 발전용클러치에 의해 동력이 연결되거나 해제되는 제2발전기가 설치되어 자동차의 주행상황에 따라 클러치 및 발전용클러치가 선택적으로 엔진 출력축에 연결되는 구성이다.For example, in the hybrid vehicle proposed in Korean Patent Publication No. 10-1093897, the prior art includes a clutch, a drive motor, and a transmission on an engine output shaft while driving the motor and the engine together as a power source, And a second generator connected to or disconnected from the power generator by a power generation clutch so that the clutch and the power generation clutch are selectively connected to the engine output shaft according to the running condition of the vehicle.

상기와 같은 선행기술은 전기적인 동력공급을 하는 구동모터가 변속기와 함께 엔진 출력축에 설치되기 때문에 기존의 양산 차량에는 적용할 수 없다.The above-described prior art can not be applied to existing mass production vehicles because a drive motor that supplies electric power is installed in the engine output shaft together with the transmission.

더욱이, 선행기술을 기존 차량에 적용하기 위해서는 제2발전기를 엔진룸에 설치하여야 하는데, 기존 내연 엔진차량의 엔진룸에는 제2발전기의 설치공간이 없어서 적용할 수 없다.
Further, in order to apply the prior art to an existing vehicle, the second generator must be installed in the engine room. However, the engine room of the existing internal combustion engine vehicle can not be used because there is no space for installing the second generator.

대한민국 등록특허공보 제10-1093897호Korean Patent Publication No. 10-1093897

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 기존에 양산된 내연 엔진차량에 용이하게 적용되어 엔진과 함께 동력을 제공할 수 있는 양산 차량용 하이브리드 시스템을 제공하는 것이 그 목적이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a hybrid system for a mass-production vehicle, which can be easily applied to a mass-produced internal combustion engine vehicle to provide power with the engine .

특히, 엔진의 동력축이 아닌 전륜구동 차량의 후륜에 전기구동부를 구현함으로써 기존 양산 차량에 적용이 용이하고, 양산 차량의 엔진룸에 추가발전기의 설치공간을 용이하게 확보할 수 있는 양산 차량용 하이브리드 시스템을 제공하는 것이 그 목적이다.
Particularly, a hybrid system for a mass-production vehicle which can easily be applied to existing mass production vehicles by realizing an electric drive unit on the rear wheel of the all-wheel-drive vehicle rather than a power shaft of the engine, The purpose of this is to provide.

또한, 차량의 브레이킹 구간에서 회생제동을 통해 전기에너지를 회수할 수 있는 양산 차량용 하이브리드 시스템을 제공하는 것이 그 목적이다.
It is also an object of the present invention to provide a hybrid system for a mass-production vehicle capable of recovering electric energy through regenerative braking in a braking section of the vehicle.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 양산 차량용 하이브리드 시스템은, 양산된 차량에 설치되어 엔진과 함께 동력을 제공하는 하이브리드 시스템으로서, 양산된 전륜구동 차량의 후륜에 설치되어 배터리의 전원에 의해 작동하면서 상기 후륜을 정회전시키거나 역회전시키는 전기구동부; 상기 차량의 엔진룸에 설치되어 엔진의 구동에 의해 전기에너지를 발전하여 상기 배터리에 제공하는 발전부; 및 상기 차량의 엔진룸에 설치된 에어필터를 대신하여 엔진에 설치되면서 상기 에어필터보다 작은 부피로 형성되어 상기 발전부의 설치공간을 확보시키는 오픈필터;를 포함하며, 상기 전기구동부는, 상기 차량의 후륜휠을 구성하는 브레이크디스크의 둘레를 따라 설치되어 상기 브레이크디스크와 함께 회전하며, 상기 브레이크디스크의 크기에 따라 설정된 기어비를 갖는 커스터마이징 스프로킷; 상기 차량의 후방차체에 설치된 상태로 상기 커스터마이징 스프로킷과 연결되어 상기 배터리의 전원에 의해 작동하면서 상기 커스터마이징 스프로킷을 회전시키며, 상기 차량의 브레이킹 구간에서 상기 후륜휠의 회전력에 의해 전기에너지를 발전하여 상기 배터리에 제공하는 구동모터; 상기 구동모터와 상기 커스터마이징 스프로킷을 연결하는 구동체인; 및 상기 구동모터의 작동을 제어하는 모터컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, a hybrid system for a mass-production vehicle according to the present invention is a hybrid system installed in a mass-produced vehicle to provide power with an engine, and is installed in a rear wheel of a mass- An electric driver for forwardly or reversely rotating the rear wheel while operating; A power generator installed in an engine room of the vehicle to generate electric energy by driving an engine to provide the electric energy to the battery; And an open filter installed in the engine in place of the air filter installed in the engine room of the vehicle to secure a space for installing the power generation unit in a smaller volume than the air filter, A customizing sprocket installed along the periphery of the brake disk constituting the wheel and rotating together with the brake disk, the customizing sprocket having a gear ratio set according to the size of the brake disk; And a control unit connected to the customizing sprocket in a state of being installed on a rear body of the vehicle to rotate the customizing sprocket while being operated by a power source of the battery to generate electric energy by a rotational force of the rear wheel in a braking interval of the vehicle, A driving motor for providing the driving force to the motor; A drive chain connecting the drive motor and the customizing sprocket; And a motor controller for controlling the operation of the driving motor.

또한, 상기 모터컨트롤러는, 상기 구동모터의 온/오프, 회전방향 및 회전속도를 제어하고, 상기 차량의 브레이크 페달의 작동에 따라 상기 구동모터와 상기 배터리의 전류순환방향을 스위칭하여 상기 구동모터에 의한 회생제동을 수행하는 것을 특징으로 한다.
The motor controller controls the on / off, rotation direction, and rotation speed of the drive motor, switches the current circulation direction of the drive motor and the battery according to the operation of the brake pedal of the vehicle, And the regenerative braking by the regenerative braking is performed.

예컨대, 상기 발전부는, 상기 오픈필터에 의해 확보된 상기 엔진룸의 설치공간에 설치되면서 상기 엔진의 구성품 및 상기 배터리에 연결되고, 상기 엔진의 동력에 의해 회전하면서 전기에너지를 발전하는 추가발전기; 상기 추가발전기와 상기 엔진을 연결하여 상기 엔진의 동력을 상기 추가발전기에 전달하는 연결부재; 및 상기 추가발전기의 작동을 제어하는 발전기컨트롤러;를 포함하며, 상기 발전기컨트롤러는, 상기 추가발전기의 작동을 제어하면서 상기 차량의 가속페달의 작동에 따라 상기 추가발전기의 작동을 제어하는 것을 특징으로 한다.
For example, the power generator may include an additional generator installed in an installation space of the engine room secured by the open filter, connected to the components of the engine and the battery, and generating electric energy while being rotated by the power of the engine; A connecting member for connecting the additional generator and the engine to transfer the power of the engine to the additional generator; And a generator controller for controlling the operation of the additional generator, wherein the generator controller controls the operation of the additional generator according to the operation of the accelerator pedal of the vehicle while controlling the operation of the additional generator .

본 발명에 따른 양산 차량용 하이브리드 시스템에 따르면, 전기구동부를 구성하는 구동모터가 전류구동 차량의 후륜에 설치되어 커스터마이징 스프로킷을 통해 후륜휠에 동력을 제공하므로 기존 양산 차량에 용이하게 적용될 수 있으며, 더욱이 기존 차량의 에어필터보다 작은 부피를 갖는 오픈필터가 설치되므로 발전부의 설치공간이 용이하게 확보될 수 있다.
According to the hybrid system for a mass-production vehicle according to the present invention, the drive motor constituting the electric drive unit is installed on the rear wheel of the current driven vehicle and provides power to the rear wheel through the customizing sprocket, so that it can be easily applied to existing mass production vehicles. Since an open filter having a smaller volume than the air filter of the vehicle is installed, the installation space of the power generation portion can be easily secured.

그리고, 본 발명은 모터컨트롤러가 구동모터를 제어하면서 차량의 브레이크 페달의 작동에 따라 구동모터와 배터리의 전류순환방향을 스위칭시키므로 차량의 브레이킹 구간에서 회생제동을 통해 차량의 운동에너지를 전기에너지로 회수할 수 있다.
The motor controller controls the driving motor and switches the current circulation direction of the driving motor and the battery according to the operation of the brake pedal of the vehicle. Thus, kinetic energy of the vehicle is recovered as electric energy through regenerative braking in the braking section of the vehicle can do.

또한, 본 발명은 발전부를 구성하는 발전기컨트롤러가 추가발전기를 제어하면서 차량의 가속페달의 작동에 따라 추가발전기의 작동을 제어하므로, 엔진의 공회전시나 엔진의 브레이킹 구간에서 추가발전기가 엔진의 잉여 회전력을 이용하여 전기에너지를 회수할 수 있다.
Further, in the present invention, the generator controller controlling the additional generator controls the operation of the additional generator according to the operation of the accelerator pedal of the vehicle while the generator controller constituting the generator portion controls the additional generator, The electric energy can be recovered.

도 1은 본 발명에 따른 양산 차량용 하이브리드 시스템을 이루는 전기구동부를 나타내는 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 전기구동부의 설치상태를 나타내는 구성도.
도 3은 도 2에 도시된 전기구동부를 구성하는 커스터마이징 스프로킷을 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 양산 차량용 하이브리드 시스템을 이루는 발전부 및 오픈필터를 나타내는 구성도.
도 5는 도 4에 도시된 발전부 및 오픈필터의 설치과정을 나타내는 설명도.
도 6은 본 발명의 모터컨트롤러 및 발전기컨트롤러를 나타내는 구성도.1 is a schematic view showing an electric driving part constituting a hybrid system for a mass-production vehicle according to the present invention;
Fig. 2 is a configuration diagram showing an installation state of the electric drive unit shown in Fig. 1. Fig.
3 is a perspective view showing a customizing sprocket constituting the electric drive unit shown in Fig. 2; Fig.
4 is a configuration diagram showing a power generation unit and an open filter constituting a hybrid system for a mass-production vehicle according to the present invention;
5 is an explanatory view showing a process of installing the power generation unit and the open filter shown in Fig.
6 is a configuration diagram showing a motor controller and a generator controller according to the present invention.

이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
Embodiments in accordance with the concepts of the present invention can make various changes and have various forms, so that specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification or application. It is to be understood, however, that it is not intended to limit the embodiments according to the concepts of the present invention to the particular forms of disclosure, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises ",or" having ", or the like, specify that there is a stated feature, number, step, operation, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.

본 발명에 따른 양산 차량용 하이브리드 시스템은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 전기구동부(100), 발전부(200) 및 오픈필터(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
The hybrid system for a mass-production vehicle according to the present invention may include an electric driver 100, a generator 200, and an open filter 300, as shown in FIGS.

전기구동부(100)는 기존 양산된 차량에 설치되어 차량의 내연 엔진과 함께 동력을 제공하는 구성요소로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 전륜구동 차량의 후륜에 각각 설치되어 미도시된 배터리의 전원에 의해 작동하면서 후륜에 동력을 제공한다.1 and 2, the electric drive unit 100 is installed on the rear wheel of the all-wheel-drive vehicle, and is provided with a battery (not shown) To provide power to the rear wheels.

여기서, 전륜구동 차량의 후륜은 동력전달의 구성이 없고 브레이크의 구성만이 있기 때문에 전륜이나 엔진의 동력축에 비해 충분한 설치공간이 확보될 수 있다.Here, since the rear wheel of the all-wheel-drive vehicle has no configuration of power transmission and has only the configuration of the brake, a sufficient installation space can be secured as compared with the power shafts of the front wheels and the engine.

한편, 배터리는 기존 차량의 배터리의 용량을 증가시켜 구성할 수 있으며, 기존 배터리와 별도 구성되어 전기구동부(100) 및 후술되는 발전부(200)에 연결될 수 있다.Meanwhile, the battery can be configured by increasing the capacity of the battery of the existing vehicle, and can be separately formed from the existing battery and connected to the electric drive unit 100 and the power generation unit 200 described later.

예컨대, 전기구동부(100)는 도 1, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이 커스터마이징 스프로킷(110), 구동모터(120), 구동체인(130), 모터컨트롤러(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
For example, the electric drive unit 100 may include a customizing sprocket 110, a drive motor 120, a drive chain 130, and a motor controller 140 as shown in FIGS. 1, 2, and 6 have.

커스터마이징 스프로킷(110)은 도 2에 도시된 바와 같이 차량의 후륜휠을 구성하는 브레이크디스크(110a)의 둘레를 따라 동일체로 고정되어 후륜휠과 함께 회전한다.The customizing sprocket 110 is fixed to the same body along the periphery of the brake disk 110a constituting the rear wheel of the vehicle as shown in Fig. 2 and rotates together with the rear wheel.

이러한 커스터마이징 스프로킷(110)은 도 3에 도시된 바와 같이 링형태를 이루면서 브레이크디스크(110a)에 나사결합이나 리벳팅에 의해 고정되면서 브레이크디스크(110a)의 둘레를 따라 기어를 돌출시킨다.The customizing sprocket 110 is ring-shaped as shown in FIG. 3, and is fixed to the brake disk 110a by screwing or riveting, thereby projecting the gear along the circumference of the brake disk 110a.

여기서, 커스터마이징 스프로킷(110)은 브레이크디스크(110a)의 크기나 구동모터(120)의 최대 토크에 따라 설정된 기어비로 형성된다.Here, the customizing sprocket 110 is formed at a gear ratio set according to the size of the brake disk 110a or the maximum torque of the drive motor 120. [

예컨대, 커스터마이징 스프로킷(110)은 모터 스프로킷과 132:12의 기어비로 형성되는 것이 바람직하다.
For example, the customizing sprocket 110 is preferably formed with a motor sprocket and a gear ratio of 132: 12.

구동모터(120)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 차량의 후방차체에 설치되어 구동체인(130) 및 모터 스프로킷을 통해 커스터마이징 스프로킷(110)에 연결되어 배터리의 전원에 의해 작동하면서 후륜휠을 정회전시키거나 역회전시킨다.1 and 2, the driving motor 120 is connected to the customizing sprocket 110 through a driving chain 130 and a motor sprocket, and is driven by a power source of the battery, To rotate forward or backward.

이러한 구동모터(120)는 커스터마이징 스프로킷(110)의 기어비나 타이어 휠의 크기에 따라 설정된 토크를 가질 수 있다.The driving motor 120 may have a torque set according to the gear ratio of the customizing sprocket 110 or the size of the tire wheel.

예컨대, 구동모터(120)는 커스터마이징 스프로킷(110)의 기어비가 132:12이고, 타이어 휠의 반지름이 0.3425m 일 경우에는 27.5Nm 의 토크가 요구되며, 후륜의 양측으로 두 개가 설치되므로 약 13.8Nm의 토크가 요구된다.
For example, when the gear ratio of the customizing sprocket 110 is 132: 12 and the radius of the tire wheel is 0.3425 m, the drive motor 120 requires a torque of 27.5 Nm, and since two wheels are provided on both sides of the rear wheel, Of torque is required.

모터컨트롤러(140)는 구동모터(120)의 작동을 제어하는 구성요소로서 도 6에 도시된 바와 같이 컨트롤 패널을 이루면서 운전석에 설치되며, 모터컨트롤러(140)의 제어프로그램이 탑재된 미도시된 컨트롤박스로 구성되어 배터리와 모터컨트롤러(140)를 연결한다.The motor controller 140 is a component for controlling the operation of the drive motor 120. The motor controller 140 is installed in the driver's seat as a control panel as shown in FIG. Box and connects the battery and the motor controller 140 to each other.

이러한 모터컨트롤러(140)는 운전자의 조작을 통해 구동모터(130)의 온/오프나 회전방향 또는 회전속도를 제어하며, 차량의 브레이크 페달 스위치에 연결되어 브레이크 페달의 작동에 따라 구동모터(120)와 배터리의 전류순환방향을 스위칭시킨다.The motor controller 140 controls the on / off, rotation direction, or rotation speed of the driving motor 130 through the operation of the driver. The motor controller 140 is connected to the brake pedal switch of the vehicle and drives the driving motor 120 according to the operation of the brake pedal. And the current circulation direction of the battery.

구체적으로, 모터컨트롤러(140)는 브레이크 페달의 미작동시에는 배터리의 전원을 통해 구동모터(120)를 구동시키고, 브레이크 페달의 작동시에는 전류순환방향을 스위칭시켜서 후륜휠의 회전력을 통해 구동모터(120)를 회전시켜서 구동모터(120)에 의해 발전되는 전기에너지를 배터리로 회수한다.Specifically, the motor controller 140 drives the driving motor 120 through the power source of the battery at the same time as the brake pedal is not operated. When the brake pedal is operated, the motor controller 140 switches the current circulation direction, 120 are rotated to recover electric energy generated by the drive motor 120 as a battery.

즉, 모터컨트롤러(140)는 차량의 브레이킹 구간에서 구동모터(120)에 의한 회생제동을 수행하여 전기에너지를 회수한다.
That is, the motor controller 140 performs regenerative braking by the drive motor 120 in the braking section of the vehicle to recover electric energy.

오픈필터(300)는 후술되는 발전부(200)의 설치공간을 기존 차량의 엔진룸에 확보시키는 구성요소이다.The open filter 300 is a component that secures the installation space of the power generation unit 200, which will be described later, in the engine room of the existing vehicle.

이러한 오픈필터(300)는 통상의 흡기필터로서, 도 5에 도시된 바와 같이 엔진룸에 설치된 에어필터(310)보다 작은 부피로 형성되어 기존 에어필터(310)를 대신하여 엔진에 설치되면서 발전부(200)의 설치공간을 확보시킨다.
5, the open filter 300 is formed in a smaller volume than the air filter 310 installed in the engine room, and is installed in the engine instead of the conventional air filter 310, (200).

발전부(200)는 오픈필터(300)에 의해 확보된 엔진룸의 설치공간에 설치되어 내연엔진의 동력에 의해 전기에너지를 발전하여 배터리에 제공하는 구성요소이다.The power generation unit 200 is a component installed in an installation space of the engine room secured by the open filter 300 and generates electric energy by the power of the internal combustion engine and supplies the generated power to the battery.

이러한 발전부(200)는 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 추가발전기(210), 연결부재(220) 및 발전기컨트롤러(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
The generator 200 may include an additional generator 210, a connecting member 220, and a generator controller 230, as shown in FIGS.

추가발전기(210)는 차량의 엔진룸에 설치된 상태로 연결부재(220)를 통해 엔진의 구성품에 연결되어 엔진의 동력에 의해 회전하면서 전기에너지를 발전하여 배터리에 제공한다.
The additional generator 210 is connected to the components of the engine through the connecting member 220 while being installed in the engine room of the vehicle, and generates electric energy to be supplied to the battery while being rotated by the power of the engine.

연결부재(220)는 엔진의 구성품과 추가발전기(210)를 연결하는 부재로서, 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이 차량의 파워스티어링 펌프나 워터 펌프의 풀리와 동일체를 이루는 인터풀리(221)와 벨트 및 벨트의 장력을 조절하는 텐셔너(222)로 구성될 수 있다.
The connecting member 220 is a member for connecting the components of the engine with the additional generator 210. The connecting member 220 may include an inter-pulley 221 and a belt 221 which are identical to the power steering pump of the vehicle or the water pump, And a tensioner 222 for adjusting the tension of the belt.

발전기컨트롤러(230)는 추가발전기(210)의 작동을 제어하는 구성요소로서 도 6에 도시된 바와 같이 컨트롤 패널을 이루면서 운전석에 설치되며, 추가발전기(210)의 제어프로그램이 탑재된 미도시된 컨트롤박스로 구성되어 배터리와 추가발전기(210)를 연결한다.The generator controller 230 is a component for controlling the operation of the additional generator 210. The generator controller 230 is installed in the driver's seat as a control panel as shown in FIG. Box to connect the battery and the additional generator 210. [

이러한 발전기컨트롤러(230)는 운전자의 조작을 통해 추가발전기(210)의 온/오프를 제어하며, 차량의 가속 페달 스위치에 연결되어 가속 페달의 작동에 따라 추가발전기(210)의 온/오프를 제어한다.The generator controller 230 controls on / off of the additional generator 210 through the operation of the driver and is connected to an accelerator pedal switch of the vehicle to control the on / off of the additional generator 210 according to the operation of the accelerator pedal do.

구체적으로, 발전기컨트롤러(230)는 가속 페달의 작동시에는 추가발전기(210)를 오프시켜서 발전을 중단시키고, 가속 페달의 미작동시에는 추가발전기(210)를 온시켜서 엔진의 잉여 회전력을 통해 발전되는 전기에너지를 배터리로 회수한다.Specifically, when the accelerator pedal is operated, the generator controller 230 turns off the additional generator 210 to stop the power generation, and when the accelerator pedal is not operated, the additional generator 210 is turned on and is generated through the surplus torque of the engine The electric energy is recovered by the battery.

즉, 발전기컨트롤러(140)는 차량의 공회전시나 차량의 브레이킹 구간에서만 추가발전기(210)를 작동시켜서 전기에너지를 배터리로 회수한다.
That is, the generator controller 140 activates the additional generator 210 only when idling the vehicle or in the braking section of the vehicle, thereby recovering the electric energy to the battery.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 양산 차량용 하이브리드 시스템은 전기구동부(100)를 구성하는 구동모터(120)가 전류구동 차량의 후륜에 설치되어 커스터마이징 스프로킷(110)을 통해 후륜휠에 동력을 제공하므로 기존 양산 차량에 용이하게 적용될 수 있으며, 더욱이 기존 차량의 에어필터보다 작은 부피를 갖는 오픈필터(300)가 설치되므로 발전부(200)의 설치공간이 용이하게 확보될 수 있다.As described above, in the hybrid system for a mass-production vehicle according to the present invention, the driving motor 120 constituting the electric driving part 100 is installed on the rear wheel of the current driven vehicle and provides power to the rear wheel through the customizing sprocket 110 And the open filter 300 having a smaller volume than the air filter of the existing vehicle is installed, so that the installation space of the power generator 200 can be easily secured.

이러한 본 발명의 하이브리드 시스템을 실제 차량에 설치하여 평균속도 20km/h로 시내주행속도를 모사하여 테스트한 바, 엔진모드에서는 4.3km/L의 연비를 나타내었고, 하이브리드 모드에서는 12.0km/L의 연비를 나타내어 약 175%의 연비향상을 나타내었다.The hybrid system of the present invention was installed in an actual vehicle and tested by simulating the running speed of the city at an average speed of 20 km / h. In the engine mode, the fuel consumption was 4.3 km / L. In the hybrid mode, Which is about 175%.

그리고, 본 발명의 하이브리드 시스템은 모터컨트롤러(130)가 구동모터(120)를 제어하면서 차량의 브레이크 페달의 작동에 따라 구동모터(120)와 배터리의 전류순환방향을 스위칭시키므로 차량의 브레이킹 구간에서 회생제동을 통해 차량의 운동에너지를 전기에너지로 회수할 수 있으며, 이와 동시에 발전부(200)를 구성하는 발전기컨트롤러(230)가 추가발전기(210)를 제어하면서 차량의 가속페달의 작동에 따라 추가발전기(210)의 작동을 제어하므로 엔진의 공회전시나 엔진의 브레이킹 구간에서 추가발전기(210)가 엔진의 잉여 회전력을 이용하여 전기에너지를 회수할 수 있어서 적극적인 에너지회수를 도모할 수 있다.In the hybrid system of the present invention, the motor controller 130 controls the driving motor 120 to switch the current circulation direction of the driving motor 120 and the battery according to the operation of the brake pedal of the vehicle, At the same time, the generator controller 230 constituting the generator 200 controls the additional generator 210 while the additional generator 210 is operated according to the operation of the accelerator pedal of the vehicle, The additional generator 210 can recover the electric energy by using the surplus torque of the engine during idling of the engine or in the braking section of the engine, so that active energy recovery can be achieved.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 예로 들어 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various changes, substitutions, and alterations can be made therein without departing from the spirit of the invention.

100 : 전기구동부 110 : 커스터마이징 스프로킷
120 : 구동모터 130 : 구동체인
140 : 모터컨트롤러 200 : 발전부
210 : 추가발전기 220 : 연결부재
221 : 인터풀리 222 : 텐셔너
230 : 발전기컨트롤러100: Electric drive part 110: Customizing sprocket
120: drive motor 130: drive chain
140: Motor controller 200: Power generator
210: additional generator 220: connecting member
221: inter-pulley 222: tensioner
230: Generator controller

Claims (3)

양산된 차량에 설치되어 엔진과 함께 동력을 제공하는 하이브리드 시스템으로서,
양산된 전륜구동 차량의 후륜에 설치되어 배터리의 전원에 의해 작동하면서 상기 후륜을 정회전시키거나 역회전시키는 전기구동부;
상기 차량의 엔진룸에 설치되어 엔진의 구동에 의해 전기에너지를 발전하여 상기 배터리에 제공하는 발전부; 및
상기 차량의 엔진룸에 설치된 에어필터를 대신하여 엔진에 설치되면서 상기 에어필터보다 작은 부피로 형성되어 상기 발전부의 설치공간을 확보시키는 오픈필터;를 포함하며,
상기 전기구동부는,
상기 차량의 후륜휠을 구성하는 브레이크디스크의 둘레를 따라 설치되어 상기 브레이크디스크와 함께 회전하며, 상기 브레이크디스크의 크기에 따라 설정된 기어비를 갖는 커스터마이징 스프로킷;
상기 차량의 후방차체에 설치된 상태로 상기 커스터마이징 스프로킷과 연결되어 상기 배터리의 전원에 의해 작동하면서 상기 커스터마이징 스프로킷을 회전시키며, 상기 차량의 브레이킹 구간에서 상기 후륜휠의 회전력에 의해 전기에너지를 발전하여 상기 배터리에 제공하는 구동모터;
상기 구동모터와 상기 커스터마이징 스프로킷을 연결하는 구동체인; 및
상기 구동모터의 작동을 제어하는 모터컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양산 차량용 하이브리드 시스템.
A hybrid system installed in a mass-produced vehicle to provide power with the engine,
An electric driver installed in a rear wheel of the mass produced all-wheel-drive vehicle and operated by the power of the battery to forwardly or reversely rotate the rear wheel;
A power generator installed in an engine room of the vehicle to generate electric energy by driving an engine to provide the electric energy to the battery; And
And an open filter installed in the engine instead of the air filter installed in the engine room of the vehicle to secure a space for installing the power generator,
The electric drive unit includes:
A customizing sprocket installed along a periphery of a brake disk constituting a rear wheel of the vehicle and rotating together with the brake disk, the customizing sprocket having a gear ratio set according to the size of the brake disk;
And a control unit connected to the customizing sprocket in a state of being installed on a rear body of the vehicle to rotate the customizing sprocket while being operated by a power source of the battery to generate electric energy by a rotational force of the rear wheel in a braking interval of the vehicle, A driving motor for providing the driving force to the motor;
A drive chain connecting the drive motor and the customizing sprocket; And
And a motor controller for controlling the operation of the drive motor.
청구항 1에 있어서,
상기 모터컨트롤러는,
상기 구동모터의 온/오프, 회전방향 및 회전속도를 제어하고, 상기 차량의 브레이크 페달의 작동에 따라 상기 구동모터와 상기 배터리의 전류순환방향을 스위칭하여 상기 구동모터에 의한 회생제동을 수행하는 것을 특징으로 하는 양산 차량용 하이브리드 시스템.
The method according to claim 1,
The motor controller includes:
Controlling the on / off, rotation direction and rotation speed of the drive motor and switching the current circulation direction of the drive motor and the battery according to the operation of the brake pedal of the vehicle to perform regenerative braking by the drive motor Hybrid System for Mass Production Vehicle.
청구항 1에 있어서,
상기 발전부는,
상기 오픈필터에 의해 확보된 상기 엔진룸의 설치공간에 설치되면서 상기 엔진의 구성품 및 상기 배터리에 연결되고, 상기 엔진의 동력에 의해 회전하면서 전기에너지를 발전하는 추가발전기;
상기 추가발전기와 상기 엔진을 연결하여 상기 엔진의 동력을 상기 추가발전기에 전달하는 연결부재; 및
상기 추가발전기의 작동을 제어하는 발전기컨트롤러;를 포함하며,
상기 발전기컨트롤러는,
상기 추가발전기의 작동을 제어하면서 상기 차량의 가속페달의 작동에 따라 상기 추가발전기의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 양산 차량용 하이브리드 시스템.
The method according to claim 1,
The power generation unit includes:
An additional generator installed in the installation space of the engine room secured by the open filter and connected to the components of the engine and the battery and generating electric energy while being rotated by the power of the engine;
A connecting member for connecting the additional generator and the engine to transfer the power of the engine to the additional generator; And
And a generator controller for controlling operation of the additional generator,
The generator controller includes:
And controls the operation of the additional generator according to the operation of the accelerator pedal of the vehicle while controlling the operation of the additional generator.
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