(57)【要約】      （修正有）【課題】SOC臨界時の回生制動ブレーキ機能を安定的に行うハイブリッド自動車を提供する。【解決手段】エンジンを始動、またはエンジンによって電気を生成する第１モータ／発電機と、エンジンとホィール間設けられた回転力を選択的に伝達するクラッチと、回転力伝達経路でクラッチの後方に配置されて、回転力を付加したり電気を生成する第２モータ／発電機と、第１モータ／発電機及び第２モータ／発電機と電気的に接続されるインバータと、インバータと電気的に接続されて、電気エネルギーを保存したり出力するバッテリーと、制動要求条件が満たされると、クラッチを解除し、ホィールから第２モータ／発電機に伝達される回転力を通じて、第２モータ／発電機が電気を生成するようにし、生成された電気が、第１モータ／発電機で消耗されるように制御する。【選択図】図４
2015074440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンを始動させるか、または前記エンジンによって電気を生成する第１モータ／発電機と；
前記エンジンの回転力がホィール側に伝達される回転力伝達経路上に配置されて、回転力を選択的に伝達するクラッチと；
前記回転力伝達経路で前記クラッチの後方に配置されて、回転力を付加したり電気を生成する第２モータ／発電機と；
前記第１モータ／発電機及び前記第２モータ／発電機と電気的に接続されるインバータと；
前記インバータと電気的に接続されて、電気エネルギーを保存したり出力するバッテリーと；
制動要求条件が満たされると、前記クラッチを解除し、前記ホィールから前記第２モータ／発電機に伝達される回転力を通じて前記第２モータ／発電機が電気を生成するようにし、前記第２モータ／発電機で生成された電気が前記第１モータ／発電機で消耗されるようにする制御部と；
を含むことを特徴とする、ブレーキ機能を有するハイブリッド自動車。
【請求項２】
前記制御部は、
前記制動要求条件に応じた制動要求トルクを演算し、前記制動要求トルクに対応して前記第２モータ／発電機が電気を生成するようにし、
前記第２モータ／発電機で生成された電気は、前記インバータを通じて前記第１モータ／発電機を駆動することを特徴とする、請求項１に記載のブレーキ機能を有するハイブリッド自動車。
【請求項３】
前記第２モータ／発電機で生成された電気は、前記バッテリーに充電されずに、前記インバータを通じて前記第１モータ／発電機で消耗されることを特徴とする、請求項１に記載のブレーキ機能を有するハイブリッド自動車。
【請求項４】
前記制動要求条件が満たされると、前記エンジンの燃料噴射インジェクターをオフさせることを特徴とする、請求項１に記載のブレーキ機能を有するハイブリッド自動車。
【請求項５】
前記第２モータ／発電機から前記インバータに供給される電力は、前記第２モータ／発電機の効率、モータ制動トルク、及びモータ速度によって演算されることを特徴とする、請求項１に記載のブレーキ機能を有するハイブリッド自動車。
【請求項６】
前記エンジンの機械的制動パワーは、前記第１モータ／発電機の効率と前記インバータを通じて前記第１モータ／発電機に供給される電力によって演算されることを特徴とする、請求項５に記載のブレーキ機能を有するハイブリッド自動車。
【請求項７】
前記エンジンの目標速度は、前記機械的制動パワーによる予め設定されたマップテーブルによって演算または選択されることを特徴とする、請求項６に記載のブレーキ機能を有するハイブリッド自動車。
【請求項８】
前記制動要求条件は、前記バッテリーの充電量と制動要求トルクによって判断されることを特徴とする、請求項１に記載のブレーキ機能を有するハイブリッド自動車。
【請求項９】
前記制動要求条件は、ブレーキと加速ペダルが動作しないエンジンブレーキ状態を含むことを特徴とする、請求項１に記載のブレーキ機能を有するハイブリッド自動車。
【請求項１０】
前記制動要求条件は、ブレーキ作動状態を含むことを特徴とする、請求項１に記載のブレーキ機能を有するハイブリッド自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータとエンジンによって走行し、要求トルクが０より小さい場合に、このモータ及びエンジンを通じてブレーキ機能を行う、ブレーキ機能を有するハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ハイブリッド車両のうちの一つは、エンジンからホィールに形成される動力伝達経路にクラッチ、モータ、及び変速機が配置され、前記エンジンにはＨＳＧ（ｈｙｂｒｉｄ  ｓｔａｒｔｅｒ  ａｎｄ  ｇｅｎｅｒａｔｏｒ、モータ／発電機）が配置されて、前記エンジンを始動させるか、または前記エンジンの回転数を制御する。
【０００３】
そして、エンジンブレーキ機能を行うために、前記クラッチを接合させ、ホィールから伝達される回転力は前記変速機、前記モータ、及び前記クラッチを通じて前記エンジンに伝達され、一部回転力は前記モータで発電を行って制御され、前記変速機を通じて回転力が伝達されるので、正確な制動力を実現するのが困難である。
【０００４】
これとともに、前記モータで充電及び放電を行うため、前記モータと前記ＨＳＧを駆動するバッテリーの充電量によって回生制動トルクが変動して、安定した制動力を提供するのが困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】韓国登録特許第１０−０８６７７９１号公報
【特許文献２】特開２００７−１２６０９２号公報
【特許文献３】韓国公開特許第２０１３−００３０５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、モータによって回生制動ブレーキ機能を行うが、これと同時にエンジンを回転させることにより、回生制動ブレーキ機能をさらに安定的に行うブレーキ機能を有するハイブリッド自動車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述のように、本発明の実施例によるブレーキ機能を有するハイブリッド自動車は、エンジンを始動させるか、または前記エンジンによって電気を生成する第１モータ／発電機 と、前記エンジンの回転力がホィール側に伝達される回転力伝達経路上に配置されて、回転力を選択的に伝達するクラッチと、前記回転力伝達経路で前記クラッチの後方に配置されて、回転力を付加したり電気を生成する第２モータ／発電機と、前記第１モータ／発電機及び前記第２モータ／発電機と電気的に接続されるインバータと、前記インバータと電気的にされて電気エネルギーを保存したり出力するバッテリーと、制動要求条件が満たされると、前記クラッチを解除し、前記ホィールから前記第２モータ／発電機に伝達される回転力を通じて前記第２モータ／発電機が電気を生成するようにし、前記第２モータ／発電機で生成された電気が前記第１モータ／発電機で消耗されるようにする制御部とを含むことができる。
【０００８】
前記制御部は、前記制動要求条件に応じた制動要求トルクを演算し、前記制動要求トルクに対応して前記第２モータ／発電機が電気を生成するようにし、前記第２モータ／発電機で生成された電気は、前記インバータを通して前記第１モータ／発電機を駆動することができる。
【０００９】
前記第２モータ／発電機で生成された電気は、前記バッテリーに充電されずに、前記インバータを通じて前記第１モータ／発電機で消耗されることができる。
【００１０】
前記制動要求条件が満たされると、前記エンジンの燃料噴射インジェクターをオフさせることができる。
【００１１】
前記第２モータ／発電機から前記インバータに供給される電力は、前記第２モータ／発電機の効率、モータ制動トルク、及びモータ速度によって演算されることができる。
【００１２】
前記エンジンの機械的制動パワーは、前記第１モータ／発電機の効率と前記インバータを通じて前記第１モータ／発電機に供給される電力によって演算されることができる。
【００１３】
前記エンジンの目標速度は、前記機械的制動パワーに応じた予め設定されたマップテーブルによって演算または選択されることができる。
【００１４】
前記制動要求条件は、前記バッテリーの充電量と制動要求トルクによって判断されることができる。
【００１５】
前記制動要求条件は、ブレーキと加速ペダルが動作しないエンジンブレーキ状態を含むことができる。
【００１６】
前記制動要求条件は、ブレーキ作動状態を含むことができる。
【発明の効果】
【００１７】
このような目的を達成するための本発明によるブレーキ機能を有するハイブリッド自動車において、運転者が自動車を走行する途中、要求トルクが０より小さくて、バッテリーの充電量が設定値以上であれば、第２モータ／発電機によって電気エネルギーを生成してエンジンブレーキ機能を行い、前記第２モータ／発電機で生成された電気エネルギーは、インバータを通じてバッテリーに充電されずに、前記エンジンと連結された第１モータ／発電機で消耗させることにより、前記バッテリーの充電量が設定値以上であっても、前記第２モータ／発電機を通じてエンジンブレーキ機能を安定的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例によるブレーキ機能を有するハイブリッド自動車の概略的な構成図である。
【図２】本発明の実施例によるハイブリッド自動車の運行データを示すグラフである。
【図３】本発明の実施例によるハイブリッド自動車の制御因子を示す表である。
【図４】本発明の実施例によるハイブリッド自動車の制御方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施例によるハイブリッド自動車のエンジンの速度による制動パワーを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施例について、添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施例によるブレーキ機能を有するハイブリッド自動車の概略的な構成図である。
【００２１】
図１を参照すれば、ハイブリッド自動車は、ホィール１００、変速機１１０、駆動第２モータ／発電機１２０、クラッチ１７０、エンジン１６０、第１モータ／発電機１５０、インバータ１３０、バッテリー１４０、及び制御部１８０を含む。
【００２２】
前記エンジン１６０において、前記ホィール１００側に動力伝達経路が形成され、前記動力伝達経路に前記クラッチ１７０、前記第２モータ／発電機１２０、及び前記変速機１１０が順次に配置される。
【００２３】
前記エンジン１６０から出力される回転力は、前記クラッチ１７０、前記第２モータ／発電機１２０、及び前記変速機１１０を通して前記ホィール１００に伝達される。前記クラッチ１７０は、運行条件に応じて接合されるか、または解除されて、前記エンジン１６０の回転力を前記第２モータ／発電機１２０に伝達するか、または伝達しない。
【００２４】
前記第２モータ／発電機１２０は、前記インバータ１３０を通じて前記バッテリー１４０から電気エネルギーが伝達されて、前記エンジン１６０の回転力を増加させるか、または前記ホィール１００または前記エンジン１６０から伝達される回転力を電気エネルギーに変換し、変換された電気エネルギーは前記インバータ１３０を通じて前記バッテリー１４０に貯蔵する。
【００２５】
前記第１モータ／発電機１５０は、前記インバータ１３０を通じて前記バッテリー１４０に供給される電気エネルギーを利用して前記エンジン１６０を始動させるか、または前記エンジンの回転数を制御するか、または前記エンジン１６０によって回転して電気エネルギーを生成する。そして、前記第１モータ／発電機１５０によって生成された電気エネルギーは、前記インバータ１３０を通じて前記バッテリー１４０に貯蔵される。
【００２６】
前記制御部１８０は、前記バッテリー１４０の充電量（ＳＯＣ：ｓｔａｔｅ  ｏｆ  ｃｈａｒｇｅ）を感知し、運転状態及び要求情報によって前記インバータ１３０を制御し、前記第１モータ／発電機１５０、前記エンジン１６０、前記クラッチ１７０、前記第２モータ／発電機１２０、及び前記変速機１１０を制御し、前記エンジン１６０の燃料噴射用インジェクター（図示せず）を制御する。
【００２７】
本発明の実施例において、前記制御部１８０は、前記バッテリー１４０の充電量と要求トルク量を感知し、前記バッテリー１４０の充電量が設定値以上であり、前記要求トルク量が負の値（ブレーキ条件）を有すると、制動要求条件が満たされることと判断する。
【００２８】
そして、前記エンジン１６０の燃料噴射インジェクターをオフさせ、前記クラッチ１７０を解除し、要求される要求トルク量によって前記第２モータ／発電機１２０で電気エネルギーを生成し、前記第２モータ／発電機１２０で生成された電気エネルギーは、前記インバータ１３０を通じて前記第１モータ／発電機１５０を駆動して、前記エンジン１６０を回転させる。
【００２９】
これと同時に、前記制動要求条件は、加速ペダルとブレーキペダルが全て作動しないエンジンブレーキ機能が要求される条件を含むか、またはブレーキが踏まれる運転条件を含むことができる。
【００３０】
したがって、本発明において、運転者が自動車を走行する途中、加速ペダルとブレーキペダルを踏んでいないか、またはブレーキが作動して要求トルクが０より小さいと、前記第２モータ／発電機１２０を通じて電気エネルギーを生成して、前記第２モータ／発電機１２０を通じてエンジンブレーキ機能を行い、前記第２モータ／発電機１２０で生成された電気エネルギーは、前記インバータ１３０を通じて前記バッテリー１４０に充電されずに、前記第１モータ／発電機１５０で消耗させることにより、前記バッテリー１４０の充電量が設定値以上であっても、前記第２モータ／発電機１２０を通じてエンジンブレーキ機能を安定的に行うことができる。
【００３１】
図２は、本発明の実施例によるハイブリッド自動車の運行データを示すグラフである。
【００３２】
図２を参照すれば、横軸は時間、縦軸は傾度、制動トルク、及びエンジン速度をそれぞれ示す。
【００３３】
時間によって傾度が設定された負の値を有し、予め設定されたエンジンブレーキ機能を行うためのマイナス値の要求トルクが設定され、前記要求トルクによってエンジンブレーキトルクが必要である。
【００３４】
これと同時に、前記エンジンブレーキトルクに対応して前記エンジン１６０の速度が増加または減少する。ここで、前記エンジンのインジェクターはオフされた状態である。
【００３５】
図３は、本発明の実施例によるハイブリッド自動車の制御因子を示す表である。
【００３６】
図３を参照すれば、車両の目標速度と実際速度が入力され、その差によって速度制御部がエンジン１６０の速度を制御し、これにより要求トルクが出力されて、このような要求トルクと充電量（ＳＯＣ）によってロジックが行われる。
【００３７】
したがって、前記クラッチ１７０が結合されるか、または解除されて、燃料噴射インジェクターが制御され、前記第１モータ／発電機１５０が作動して、前記第２モータ／発電機１２０のトルクが制御される。
【００３８】
図４は、本発明の実施例によるハイブリッド自動車の制御方法を示すフローチャートである。
【００３９】
図４を参照すれば、Ｓ４００で、制御が開始され、Ｓ４２０で、前記バッテリー１４０の充電量（ＳＯＣ）が予め設定された臨界値より大きくて、要求トルクが０より小さいかを判断する。
【００４０】
ここで、前記バッテリー１４０の充電量が前記臨界値より大きいことは、前記バッテリー１４０が十分に充電されていることを意味し、前記要求トルクが０より小さいことは、ブレーキが踏まれているか、またはエンジンブレーキ機能が行われることを意味する。
【００４１】
Ｓ４１０で条件が満たされれば、Ｓ４２０が行われ、条件が満たされなければ、その他の制御を行う。前記その他の制御は、既に公知された技術であるので、これに対する詳細な説明は省略する。
【００４２】
Ｓ４２０で、前記エンジン１６０の燃料噴射インジェクターをオフ（停止）させ、前記クラッチ１７０を解除し、Ｓ４３０で前記要求トルクによって前記第２モータ／発電機１２０のトルクを制御する。
【００４３】
Ｓ４４０で、前記第２モータ／発電機１２０で生成される電力は前記第２モータ／発電機１２０の効率、モータトルク（要求トルク）、及び速度によって演算される。
【００４４】
Ｓ４５０で、前記エンジン１６０に入力される機械的制動パワーは、前記第１モータ／発電機１５０の効率と前記第２モータ／発電機１２０から前記インバータ１３０を通じて前記第１モータ／発電機１５０に入力される供給電力によって演算される。
【００４５】
そして、Ｓ４６０で、前記エンジン１６０の制動パワーマップテーブルによって前記エンジン１６０の目標速度が選択または演算され、Ｓ４７０で、制御が完了する。
【００４６】
図５は、本発明の実施例によるハイブリッド自動車のエンジンの速度による制動パワーを示すグラフである。
【００４７】
図５を参照すれば、横軸は、燃料噴射インジェクターがオフされた状態での前記エンジン１６０の回転速度であり、縦軸は、前記エンジン１６０の回転速度による消耗トルク（パワー）を示す。
【００４８】
図示したように、前記エンジン１６０の速度が増加することによって、前記エンジン１６０の摩擦トルクと制動パワーが変化する。
【００４９】
したがって、要求トルクによって前記エンジン１６０の制動パワーが選択され、前記制動パワーによって前記第２モータ／発電機１２０で電力を生成して、バッテリーの充電を行うことなく、ブレーキ機能を効率的に行うことができる。
【００５０】
以上、本発明に関する好ましい実施例について説明したが、本発明は前記実施例に限定されることではなく、本発明の実施例から当該発明が属する技術分野における通常の知識を有する者により、容易に変更されて均等であると認められる範囲の全ての変更を含む。
【符号の説明】
【００５１】
１００  ホィール
１１０  変速機
１２０  第２モータ／発電機
１３０  インバータ
１４０  バッテリー
１５０  第１モータ／発電機
１６０  エンジン
１７０  クラッチ
１８０  制御部
【図１】
2015074440.tif 000003
【図２】
2015074440.tif 000004
【図３】
2015074440.tif 000005
【図４】
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【図５】
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