KR100534825B1 - 하이브리드 차량의 모터 시동 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 엔진 점화를 위한 모터 시동시에 엔진의 냉각 수온 및 아이들 타켓 RPM 별로 엔진의 점화 체크기간과 모터의 토크값을 설정할 수 있도록 하는 하이브리드 차량의 모터 시동 제어방법을 제공한다.

이를 위해 본 발명은 하이브리드 차량에서 모터 시동을 수행하기 위한 모터 시동 제어방법에 있어서, 상기 하이브리드 차량의 모터 구동에 의한 엔진 시동이 수행되는 단계와, 상기 모터의 평균 토크가 차량 변속기의 주차(P)/중립(N) 또는 드라이브(D) 단에서의 엔진 점화 설정 토크값보다 작은지를 판정하는 단계, 상기 모터의 평균 토크가 차량 변속기의 주차(P)/중립(N) 또는 드라이브(D) 단에서의 엔진 점화 설정 토크값보다 작은 것으로 판정되면, 엔진의 점화 상태로 판단하는 단계, 미리 설정된 엔진의 점화 체크 기간이 경과되는 지를 판정하는 단계 및, 상기 엔진의 점화 체크 기간이 경과되면, 상기 모터의 구동을 중지시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

하이브리드 차량의 모터 시동 제어방법{MOTOR STARTING CONTROL METHOD FOR HYBRID VEHICLE}

본 발명은 하이브리드 차량의 모터 시동 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하이브리드 차량의 모터 시동시에 엔진 회전수(RPM)의 거동을 개선시키기 위한 하이브리드 차량의 모터 시동 제어방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 하이브리드 차량은 모터 시동을 통해서 연비의 향상과 연료 분사량 저감을 도모하고자 하는 것으로서, 이는 모터 시동과 엔진 시동의 2가지방식으로 수행된다.

이러한 하이브리드 차량에서는 하이브리드 상태를 제어하는 장치의 동작 상태와 엔진의 온도 조건 및 배터리의 충전 상태(State Of Charge; SOC)와 같은 다양한 조건들을 고려하여 모터 시동 또는 엔진 시동 여부를 결정할 수 있도록 하고 있다.

종래의 하이브리드 차량에서 모터시동을 수행하는 경우에는 엔진 제어 유니트로부터 엔진의 냉각수온에 따른 아이들 타켓(Idle Target) RPM정보를 받아들여서 모터의 구동을 통해 아이들 타켓 RPM까지 엔진 회전수를 상승시키게 되고, 그 이후 연료의 분사가 이루어짐에 의해 엔진의 점화가 진행된다.

한편, 해당 하이브리드 차량의 하이브리드 제어 유니트(Hybrid Control Unit; HCU)에서는 엔진이 점화되는 시점을 모터의 출력 토크를 이용하여 판단하게 되는 바, 모터의 시동후에 모터의 출력 토크는 일정한 (+)토크값을 유지하게 되는데, 순간적으로 엔진의 점화가 이루어지게 되면 축토크가 증가하므로, 상기 모터는 타켓 RPM을 유지하기 위해서 출력 토크를 (-)토크값으로 감소시키게 되고, 하이브리드 제어 유니트에서는 상기 (-)토크값을 이용하여 엔진의 점화 시점을 판단하게 된다.

이에, 해당 하이브리드 차량에서는 배터리의 용량을 고려하여 모터에 의한 시동 상태를 지속적으로 유지하는 것이 어렵기 때문에, 엔진의 점화가 감지된 후에는 모터의 시동이 일정시간 동안만 유지하고, 모터 구동을 정지시키게 된다.

이러한 하이브리드 차량에서의 모터 시동을 수행하는 경우에는 엔진의 점화가 이루어지는 시점에서 엔진의 RPM이 순간적으로 급격히 증가되고, 일정시간후 모터 구동 정지시 RPM이 장시동안 저하되게 되는 바, 엔진의 점화 시점과 모터의 구동 정지 시점에서 RPM의 변동이 급격하게 발생하게 되고, 이러한 RPM 변동을 잡아주기 위해서는 엔진의 점화 판단 시점과 모터의 구동 정지 시점의 최적점을 알수 있어야 한다.

그러나, 종래의 하이브리드 차량의 경우에는 엔진의 점화 판단 시점과 모터의 구동 정지 시점에 대한 각각의 변수를 변경함에 따라서 RPM의 거동이 다양하게 변화되도록 되어 있지만, 그러한 변수값이 시동 냉각수온에 따라 시동시 아이들 타켓 RPM이 변하게 되면 RPM의 거동 역시도 상이하게 나타나게 되기 때문에, 현재의 설정 변수를 이용해서는 냉각수온 별로 아이들 타켓 RPM의 변화에 대한 RPM보정을 수행할 수 없다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 하이브리드 차량의 엔진 점화를 위한 모터 시동시에 엔진의 냉각 수온 및 아이들 타켓 RPM 별로 엔진의 점화 체크기간과 모터의 토크값을 설정할 수 있도록 하는 하이브리드 차량의 모터 시동 제어방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 하이브리드 차량에서 모터 시동을 수행하기 위한 모터 시동 제어방법에 있어서, 상기 하이브리드 차량의 모터 구동에 의한 엔진 시동이 수행되는 단계와, 상기 모터의 평균 토크가 차량 변속기의 주차(P)/중립(N) 또는 드라이브(D) 단에서의 엔진 점화 설정 토크값보다 작은지를 판정하는 단계, 상기 모터의 평균 토크가 차량 변속기의 주차(P)/중립(N) 또는 드라이브(D) 단에서의 엔진 점화 설정 토크값보다 작은 것으로 판정되면, 엔진의 점화 상태로 판단하는 단계, 미리 설정된 엔진의 점화 체크 기간이 경과되는 지를 판정하는 단계 및, 상기 엔진의 점화 체크 기간이 경과되면, 상기 모터의 구동을 중지시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모터 시동 제어방법을 제공한다.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

즉, 도 1은 본 발명의 방법이 적용되는 하이브리드 차량의 모터 시동 제어장치에 대한 구성을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 방법이 적용되는 하이브리드 차량의 모터 시동 제어장치는, 시동키 입력부(10)와, 냉각수온 감지부(20), 엔진회전수 감지부(30), 변속 감지부(40), 엔진제어 유니트(ECU)(50), 하이브리드 제어 유니트(60), 모터(70), 엔진(80)으로 구성된다.

상기 시동키 입력부(10)는 운전자의 시동키 조작에 의한 엔진 시동을 감지하여 시동키 입력신호를 발생하고, 상기 냉각수온 감지부(20)는 엔진의 냉각수에 대한 수온을 감지하여 냉각수온 감지신호를 발생한다.

상기 엔진회전수 감지부(30)는 차량 엔진의 크랭크 회전수(RPM)를 감지하여 회전수 감지신호를 발생하고, 상기 변속 감지부(40)는 차량 변속기의 기어 단수 변속상태를 감지하여 변속 감지신호를 발생한다.

상기 엔진제어 유니트(50)는 상기 시동키 입력부(10)로부터의 시동키 입력신호와, 냉각수온 감지부(20)로부터의 냉각수온 감지신호와, 엔진 회전수 감지부(30)로부터의 회전수 감지신호, 변속 감지부(40)로부터의 변속 감지신호를 근거로 냉각수온별 또는 아이들 타켓 RPM 별로 엔진점화 체크 기간과 엔진 점화를 위한 모터 토크를 설정할 수 있도록 제어하고, 각 아이들 타켓 RPM 별로 모터의 구동 정지 시점을 다르게 설정하게 된다.

상기 하이브리드 제어 유니트(60)는 상기 엔진제어 유니트(50)의 제어에 따라 상기 모터(70)에 의한 시동이 가능하도록 하고, 아이들 타켓 RPM 변화에 따라 설정된 구동 정지 시점에 따라 상기 모터(70)의 구동을 정지시키게 된다.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 동작에 대해 도 2의 플로우차트를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 엔진 제어 유니트(50)에서는 시동키 입력부(10)로부터 운전자의 시동키 입력에 따른 시동키 입력신호를 입력받게 되면, 하이브리드 제어 유니트(60)를 제어하여 모터(70)의 구동에 의한 엔진(80)의 시동이 이루어지도록 한다(단계 S10).

그 상태에서, 상기 엔진제어 유니트(50)는 엔진 회전수 감지부(30)로부터의 엔진 회전수 감지에 따른 회전수 감지신호를 입력받고, 변속 감지부(40)로부터 변속기 기어 단수 감지에 따른 변속 감지신호를 입력받고서, 상기 모터(70)의 평균 토크값이 주차(P)/중립(N)이나 드라이브(D)단에서의 엔진(80)의 점화 설정 토크값보다 작은지의 여부를 판단하게 된다(단계 S11).

상기 판단 결과, 상기 엔진제어 유니트(50)는 상기 모터(70)의 평균 토크값이 주차(P)/중립(N)이나 드라이브(D)단에서의 엔진(80)의 점화 설정 토크값보다 작다고 판단하게 되면, 상기 엔진(80)의 점화가 이루어진 것으로 판단하게 된다(단계 S12).

그 다음에, 상기 엔진제어 유니트(50)에서는 상기 엔진(80)에 대해 미리 설정된 점화 체크 기간이 경과되었는 지의 여부를 판단한다(단계 S13).

상기 판단 결과, 상기 엔진(80)의 점화 체크 기간이 경과되었다고 판단하게 되면, 상기 하이브리드 제어 유니트(60)의 제어에 따라 모터(70)의 구동을 정지시키게 된다(단계 S14).

한편, 도 3a는 변속기의 P/N단에서 엔진 점화를 위한 모터의 토크를 0 NM으로 하고, 변속기의 P/N단에서 엔진 점화 체크 기간을 300 msec로 설정한 경우의 엔진 RPM 상태를 나타낸 것이고, 도 3b는 변속기의 P/N단에서 엔진 점화를 위한 모터의 토크를 0 NM으로 하고, 변속기의 P/N단에서 엔진 점화 체크 기간을 0 msec로 설정한 경우의 엔진 RPM 상태를 나타낸 것이며, 도 3c는 변속기의 P/N단에서 엔진 점화를 위한 모터의 토크를 50 NM으로 하고, 변속기의 P/N단에서 엔진 점화 체크 기간을 300 msec로 설정한 경우의 엔진 RPM 상태를 나타낸 것으로서, 상기한 도면에서는 각 아이들 타켓 RPM 별로 모터의 구동 정지 시점을 각각 다르게 설정하고 있다.

본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예들에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 하이브리드 차량의 모터 시동시에 각 아이들 타켓 RPM 별로 모터의 구동 정지 시점을 다르게 설정할 수 있도록 함에 따라, 엔진의 점화 직후에 린(Lean)한 분위기에서 모터의 구동이 정지됨에 의한 엔진 스톨(Engine Stall) 현상이 방지될 수 있다는 효과를 갖게 된다.

도 1은 본 발명의 방법이 적용되는 하이브리드 차량의 모터 시동 제어장치에 대한 구성을 나타낸 도면,

도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 모터 시동 제어방법의 동작을 설명하는 플로우차트,

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 엔진의 점화를 위한 모터 시동 토크와 엔진 회전수의 관계를 각각 나타낸 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10:시동키 입력부, 20:냉각수온 감지부,

30:엔진회전수 감지부, 40:변속 감지부,

50:엔진제어 유니트, 60:하이브리드 제어 유니트,

70:모터, 80:엔진.

Claims (2)

1. 하이브리드 차량에서 모터 시동을 수행하기 위한 모터 시동 제어방법에 있어서,

   상기 하이브리드 차량의 모터 구동에 의한 엔진 시동이 수행되는 단계와,

   상기 모터의 평균 토크가 차량 변속기의 주차(P)/중립(N) 또는 드라이브(D) 단에서의 엔진 점화 설정 토크값보다 작은지를 판정하는 단계,

   상기 모터의 평균 토크가 차량 변속기의 주차(P)/중립(N) 또는 드라이브(D) 단에서의 엔진 점화 설정 토크값보다 작은 것으로 판정되면, 엔진의 점화 상태로 판단하는 단계,

   미리 설정된 엔진의 점화 체크 기간이 경과되는 지를 판정하는 단계 및,

   상기 엔진의 점화 체크 기간이 경과되면, 상기 모터의 구동을 중지시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모터 시동 제어방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 단계에서 미리 설정된 엔진의 점화 체크 기간은 각각의 아이들 타켓(Idle Target) RPM 별로 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모터 시동 제어방법.