KR20210052738A - 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량 - Google Patents

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서민우
김정훈
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셰플러코리아 유한책임회사
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Abstract

본 발명은 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 엔진(110)과, 상기 엔진(110)을 시동시키고 엔진(110)이 시동된 상태에서 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 HSG(130)와, 상기 엔진(110)의 동력을 보조하고 제동시 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 모터(150)와, 상기 HSG(130)와 모터(150)의 작동을 제어하는 제어부(145)와, 액슬(125)의 양측으로 연장된 액슬축(106)에 각각 결합된 구동휠(105)과, 배터리(140)를 포함하고; 상기 배터리(140)는 HSG(130), 모터(150) 및 제어부(145)에 연결되며; 상기 모터(150)는 각 구동휠(105)을 구동하고, 제동시 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량(100)에 관한 것이다.

Description

회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량{Hybrid vehicle having regenerative braking function}
본 발명은 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동휠의 트랙션 제어가 가능하며 회생 제동과 차별적인 토크 부여가 가능한 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량에 관한 것이다.
하이브리드 자동차는 두 가지 이상의 동력원을 사용하는 자동차로써, 일반적으로 엔진과 모터를 사용하여 구동된다. 하이브리드 자동차는 엔진과 모터로 구성되는 두 가지 이상의 동력원을 사용하여 다양한 구조로 형성될 수 있다. 하이브리드 자동차에 구비되는 모터는 가속시 또는 등판 주행 시에 엔진의 동력을 보조하는 역할을 한다. 이러한 하이브리드 자동차에 구비된 모터는 차량의 제동시에는 발전기로 작동하여 제동시에 발생하는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시켜 제동력을 발생시킨다. 그리고 변환된 전기 에너지는 배터리에 충전된다. 이와 같이, 차량의 제동시에 발생하는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 회수하는 시스템을 회생 제동 시스템이라고 한다.
하이브리드 자동차는 동력원의 사용 비율에 따라 마일드(Mild) 타입과 하드(Hard) 타입으로 분류할 수 있으며, 마일드 타입의 하이브리드 자동차(Mild HEV)는 엔진을 기본 구동원으로 하여 주행하면서 모터가 토크를 보조하는 방식이고, 하드 타입의 하이브리드 자동차(Hard HEV)는 모터를 기본 구동원으로 하여 주행하면서 엔진이 토크를 보조하는 방식이다.
도 1은 종래의 하이브리드 자동차의 회생 제동 장치의 구성을 도시한 개념도로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 하이브리드 자동차는 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 엔진(10)과, 상기 엔진(10)을 시동과 발전을 위한 HSG(20)(Hybrid Stating Generator), 상기 엔진(10)의 동력을 보조하는 모터(50), 상기 엔진(10)과 HSG(20), 그리고 모터(50)를 제어하는 제어부(70)를 포함한다.
상기 HSG(20)는 스타터 및 제너레이터로 동작한다. 즉, 상기 제어부(70)에서 인가되는 제어 신호에 따라 상기 엔진(10)을 시동시키고, 상기 엔진(10)이 시동을 유지한 상태에서는 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성한다. 상기 HSG(20)에서 생성된 전기 에너지는 하이브리드 자동차에 구비된 배터리(60)에 충전된다.
상기 모터(50)는 하이브리드 자동차의 주행시에 상기 엔진(10)의 동력을 보조한다. 예를 들면, 자동차의 급가속시 또는 등판 주행시에 상기 엔진(10)의 동력을 보조하여 주행 성능을 향상시킨다. 또한, 상기 모터(50)는 하이브리드 자동차의 감속시에는 발전기로서 작동하여 하이브리드 자동차의 운동에너지를 전기 에너지로 변환시켜 제동력을 발생시킨다. 그리고 상기 모터(50)에서 변환된 전기 에너지는 상기 배터리(60)에 충전된다.
상기 제어부(70)는, 상기 엔진(10), 상기 HSG(20), 그리고 상기 모터(50)를 전반적으로 제어한다. 상기 제어부(70)는 하이브리드 자동차의 제동시에 발생하는 감속 에너지가 상기 모터(50)의 발전 용량을 초과하는 경우에는, 상기 HSG(20)를 발전기로서 작동시켜 하이브리드 자동차를 회생 제동시킨다. 상기 HSG(20)를 회생 제동시킬 때, 상기 제어부(70)는 엔진(10)의 연소실로 고압의 공기를 공급하는 터보차저의 베인 개방량을 최대화한다. 터보차저의 베인을 최대로 개방하면, 엔진(10)의 마찰 토크를 최소화할 수 있다. 하이브리드 자동차의 제동시에 발생하는 감속 에너지가 상기 모터(50)의 발전 용량보다 작은 경우에는, 상기 제어부(70)는 상기 모터(50)를 발전기로서 작동시켜 하이브리드 자동차를 회생 제동시킨다.
상기와 같은 종래 기술의 하이브리드 자동차의 회생 제동 장치는 하이브리드 자동차의 제동시에 발생하는 감속 에너지가 상기 모터(50)의 발전 용량을 초과하는 경우 HSG(20)를 발전기로 작용하여 회생 제동되도록 제어되나, 엔진(10)에 의한 회생 제동력의 손실이 필수적으로 발생할 수 있으며, 자동차 선회시 내외측 구동휠에서 발생하는 회전수 차이에 따른 트랙션 제어와 회생 제동이 가능하지 않는 문제점이 있었다.
대한민국 등록번호 제10-1534731호 등록특허공보 대한민국 공개번호 제10-2016-0139650호 공개특허공보
본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 자동차의 제동시에 발생하는 감속 에너지가 상기 모터의 발전 용량을 초과하는 경우에도 엔진에 의한 손실을 방지하여 높은 효율의 회생 제동이 가능하며, 자동차 선회시 내외측 구동휠의 트랙션 제어가 가능하며 선회시에도 회생 제동이 가능한 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 엔진과, 상기 엔진을 시동시키고 엔진이 시동된 상태에서 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 HSG와, 상기 엔진의 동력을 보조하고 제동시 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 모터와, 상기 HSG와 모터의 작동을 제어하는 제어부와, 액슬의 양측으로 연장된 액슬축에 결합된 구동휠과, 배터리를 포함하고; 상기 배터리는 HSG, 모터 및 제어부에 연결되며; 상기 모터는 각 구동휠을 구동하고, 제동시 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생산하는 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량을 제공한다.
상기에서, 배터리에 연결되며 엔진의 동력을 보조하고 제동시 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 메인모터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 모터는 액슬의 양측에 각각 구비되어 양측의 구동휠을 각각 구동하여 엔진의 동력을 보조하고 각 구동휠의 제동시 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 제2 동력전달수단을 더 포함하고, 상기 모터는 액슬축에 제2 동력전달수단을 통하여 연결된 것을 특징으로 한다.
상기에서, 모터와 제2 동력전달수단 사이에는 제어부에 연결되어 제어되어 동력 전달을 단속하는 제2 동력전달단속수단이 더 포함된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르는 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량(100)에 의하면, 모터의 발전 용량이 초과하는 경우에도 높은 회생 제동 효율이 가능하며, 회생 제동시 엔진(110)에 의한 회생 제동 손실의 발생이 발생하지 않으며, 특히 선회 시에 내외측 구동륜(105)의 트랙션 제어를 하면서 내외측 구동륜(105)의 회전수 차에 따라 발생하는 회생 제동이 가능하여, 직진시는 물론 선회시에도 회생 제동이 가능한 효과가 있다.
도 1은 종래의 하이브리드 자동차의 회생 제동 장치의 구조도이며,
도 2는 본 발명에 따르는 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량의 개략적인 구조도이며,
도 3은 본 발명에 따르는 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량의 다른 예의 개략적인 구조도이며,
도 4는 도 2 및 도 3의 "A"부 확대 예시도이다.
이하에서 첨부되 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따르는 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량의 개략적인 구조도이며, 도 3은 본 발명에 따르는 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량의 다른 예의 개략적인 구조도이며, 도 4는 도 2 및 도 3의 "A"부 확대 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르는 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량(100)은 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 엔진(110)과, 상기 엔진(110)을 시동시키고 엔진(110)이 시동된 상태에서 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 HSG(130)와, 상기 엔진(110)의 동력을 보조하고 제동시 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 모터(150)와, 상기 HSG(130)와 모터(150)의 작동을 제어하는 제어부(145)와, 액슬(125)의 양측으로 연장된 액슬축(106)에 각각 결합된 구동휠(105)과, 배터리(140)를 포함한다. 상기 배터리(140)는 HSG(130), 모터(150) 및 제어부(145)에 연결된다.
상기 HSG(130)가 발전기로 작동하여 발전된 전기 에너지는 배터리(140)에 충전된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르는 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량(100)은 배터리(140)에 연결되며 엔진(110)의 동력을 보조하고 제동시 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 또 하나의 모터인 메인모터(160)를 더 포함할 수 있다. 메인모터(160)를 더 포함하여, 회생 제동 시 발생하여 배터리(140)에 충전될 수 있는 감속 에너지가 증가한다.
상기 메인모터(160)는 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량(100)의 주행시에 상기 엔진(110)의 동력을 보조한다. 상기 메인모터(160)는 자동차의 급가속시 또는 등판 주행시에 엔진(10)의 동력을 보조하여 주행 성능을 향상시키며, 감속시에는 발전기로서 작동하여 하이브리드 차량(100)의 운동에너지를 전기 에너지로 변환시켜 제동력을 발생시키며, 메인모터(160)에서 변환된 전기 에너지는 상기 배터리(140)에 충전된다.
도 2 및 도 3에는 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량(100)의 프레임이 되는 차량본체에 대한 도시는 생략하였다. 본 발명을 이루는 상기 구성들은 차량본체에 설치된다. 본 발명에 따르는 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량(100)은 도 2 및 3에 도시한 구동륜(105)에 더하여 적어도 한 쌍의 종동륜이나 한쌍의 구동륜을 포함하나, 이에 대한 도시 및 설명은 생략한다.
도 2 및 도 3에서 도면부호 135는 HSG(130)와 엔진(110)을 연결하여 일측의 회전 구동을 타측으로 전달하는 제1동력전달수단을 도시한 것이며, 115는 엔진(110)의 동력 전달을 단속하는 제1동력전달단속수단(예, 클러치)을 도시한 것이다. 상기 제1동력전달수단(135)은 벨트와 풀리로 구성될 수도 있고, 체인과 스프로킷으로 구성될 수도 있고, 치합하여 회전을 전달하는 기어로 구성될 수도 있다. 상기 제1동력전달단속수단(115)은 제어부(145)에 의하여 단속이 제어되며 엔진(110)과 변속기(120) 사이에 위치하여 엔진(110)의 동력이 변속기(120)로 전달되는 것을 단속하는 작용을 한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 모터(150)는 액슬(125)의 양측에 각각 구비되어 양측의 구동휠(105)을 각각 구동하여 엔진(110)의 동력을 보조하고 각 구동휠(105)의 제동시 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성한다. 상기 모터(150)는 액슬(125)의 양측의 액슬축(106)을 구동하여 엔진(110)의 동력을 보조하고 제동시 액슬축(106)에 의하여 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성한다. 따라서 하이브리드 차량(100)의 직진시에도 발전기와 동력을 보조하는 작용을 할 수 있고, 하이브리드 차량(100)의 선회 시에 양쪽 액슬축(106)의 회전속도가 달라지는 경우에도 발전기와 동력을 보조하는 작용을 할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따르는 하이브리드 차량(100)은 제2 동력전달수단(151)을 더 포함한다. 상기 모터(150)는 제2 동력전달수단(151)을 통하여 액슬축(106)에 연결된다. 상기 제2 동력전달수단(151)은 벨트와 풀리로 구성될 수도 있고, 체인과 스프로킷으로 구성될 수도 있고, 치합하여 회전을 전달하는 기어로 구성될 수도 있다. 상기 모터(150)와 제2 동력전달수단(151) 사이에는 제어부(145)에 연결되어 제어되어 동력 전달을 단속하는 제2 동력전달단속수단(153; 예, 클러치)이 더 포함된다.
상기 제어부(145)는 엔진(110), HSG(130), 모터(150)를 제어한다. 그리고 메인모터(160)가 더 포함되는 경우, 메인모터(160)를 제어한다. 또한, 상기 제어부(145)는 제1동력전달단속수단(115)과 제2 동력전달단속수단(153)의 동력 전달 단속을 제어한다.
이하에서 하이브리드 차량(100)의 선회시 회전속도가 상대적으로 빠른 구동횔 쪽을 '외측'으로, 회전속도가 상대적으로 느린 구동휠 쪽을 '내측'으로 하여 설명한다.
본 발명에서와 같이 모터(150)는 액슬(125)의 양측에 각각 구비되어 양측의 구동휠(105)을 각각 구동하여 엔진(110)의 동력을 보조하고 각 구동휠(105)의 제동시 발전기로 작동하므로, 하이브리드 차량(100)의 선회시에 회전 속도가 빠른 쪽인 외측의 모터(150)는 구동휠(105)을 각각 구동하여 엔진(110)의 동력을 보조할 수 있고, 상대적으로 회전 속도가 느린 쪽인 내측의 모터(150)는 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하도록 제어될 수 있다. 따라서 하이브리드 차량(100)의 선회 시에 발전기로 작동하여 전기 에너지도 생성하면서 양측 구동휠(105)의 트랙션(Traction)도 정밀하게 제어될 수 있다. 또한, 회생 제동 시 엔진(110)에 의한 손실이 발생하지 않는다.
100: 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량 110: 엔진
120: 변속기 130: HSG
140: 배터리 145: 제어부
150: 모터

Claims (5)

  1. 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 엔진(110)과, 상기 엔진(110)을 시동시키고 엔진(110)이 시동된 상태에서 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 HSG(130)와, 상기 엔진(110)의 동력을 보조하고 제동시 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 모터(150)와, 상기 HSG(130)와 모터(150)의 작동을 제어하는 제어부(145)와, 액슬(125)의 양측으로 연장된 액슬축(106)에 각각 결합된 구동휠(105)과, 배터리(140)를 포함하고; 상기 배터리(140)는 HSG(130), 모터(150) 및 제어부(145)에 연결되며;
    상기 모터(150)는 각 구동휠(105)을 구동하고, 제동시 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생산하는 것을 특징으로 하는 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량(100).
  2. 제1 항에 있어서, 배터리(140)에 연결되며 엔진(110)의 동력을 보조하고 제동시 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 메인모터(160)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량(100).
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 모터(150)는 액슬(125)의 양측에 각각 구비되어 양측의 구동휠(105)을 각각 구동하여 엔진(110)의 동력을 보조하고 각 구동휠(105)의 제동시 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 것을 특징으로 하는 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량(100).
  4. 제3 항에 있어서, 제2 동력전달수단(151)을 더 포함하고, 상기 모터(150)는 액슬축(106)에 제2 동력전달수단(151)을 통하여 연결된 것을 특징으로 하는 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량(100).
  5. 제4 항에 있어서, 상기 모터(150)와 제2 동력전달수단(151) 사이에는 제어부(145)에 연결되어 제어되어 동력 전달을 단속하는 제2 동력전달단속수단(153)이 더 포함된 것을 특징으로 하는 회생 제동 기능을 가지는 하이브리드 차량(100).
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101534731B1 (ko) 2013-12-26 2015-07-27 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 회생 제동 장치 및 방법
KR20160139650A (ko) 2015-05-28 2016-12-07 현대자동차주식회사 마일드 하이브리드 자동차의 에너지 회생 장치 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023232078A1 (zh) * 2022-05-31 2023-12-07 比亚迪股份有限公司 动力传动系统及车辆

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