KR100862466B1

KR100862466B1 - 하이브리드 차량의 엔진 오프시의 충격 개선 방법

Info

Publication number: KR100862466B1
Application number: KR1020060126202A
Authority: KR
Inventors: 오경철; 최우석
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-12-12
Filing date: 2006-12-12
Publication date: 2008-10-08
Also published as: KR20080054075A

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 엔진 오프시의 충격 개선 방법에 관한 것이다.

이 같은 본 발명은, 하이브리드 제어유닛의 측면에서 엔진 오프 명령이 이루어지면 엔진 속도를 유지한 상태에서 엔진토크를 먼저 1차적으로 떨어뜨린 후 엔진토크가 제로가 된 후에 엔진 속도를 줄이고, EMS의 측면에서 엔진 스로틀 제어를 통해 엔진토크를 2차적으로 서서히 줄여 엔진 오프시의 충격(shock)을 개선한 것으로, 이를 통해 엔진 및 엔진의 동력을 보조하는 모터가 최적의 상태에서 그 동작이 이루어지도록 하면서 하이브리드 차량의 품질 만족도를 향상시킨 것이다.

엔진, HCU, EMS, 하이브리드 차량, 엔진토크, 엔진 rpm, 엔진 스로틀 제어

Description

하이브리드 차량의 엔진 오프시의 충격 개선 방법{Shock improvement method for engine off of a Hybrid car}

도 1은 종래 엔진 오프시의 충격 발생 상태도.

도 2는 본 발명의 실시예로 하이브리드 전기자동차의 엔진 오프 쇼크 개선 방법을 보인 흐름도.

도 3은 본 발명의 실시예로 EMS 제어로직에 의한 엔진 스로틀 제어 상태도.

본 발명은 하이브리드 차량에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진 오프시 하이브리드 제어유닛(HCU)의 엔진 알피엠 홀드 제어(engine rpm hold control)과 여러단계로 엔진토크를 줄이는 전자제어유닛(ECU)의 엔진 스로틀 제어(TQ Transient Function)를 통해 엔진 오프시의 충격(shock)을 개선할 수 있도록 하는 하이브리드 차량의 엔진 오프시의 충격 개선 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 두 개의 모터와 유성기어를 이용하여 이씨브이티(ECVT; Electronically-controlled Continuous Variable Transmission)를 구현한 하이브리드 차량은 도시하지 않았지만, 하이브리드 제어유닛(HCU)에 의해 엔진 오프 플래그(OFF FLAG)가 발생하는 경우 엔진은 토크를 내지 않고, 발전기가 피아이(PI) 속도제어를 통해 엔진 알피엠(RPM)을 제로(ZERO)로 떨어뜨리는 것으로, 이는 기존 차량과 달리 이브이(EV; Electric Vehicle)의 운전모드와, 에이취이브이(HEV; Hybrid Electric Vehicle)의 운전모드가 가능하고, 엔진과 모터 및 제너레이터가 유성기어를 통해 연결되어 차량의 주행이 가능하게 되는 것이다.

상기 모터는 휠과 연결되어 EV운전모드에서는 모터만으로 주행하거나 회생 제동시 주로 사용되며, 엔진과 모터가 동시에 구동되는 HEV운전모드에서는 상기 모터가 엔진 동력을 보조하게 된다.

상기 엔진은 직접 구동하거나 또는 제너레이터를 통하여 전기에너지 충전을 수행하며, 상기 제너레이터는 엔진과 모터의 최적 운전을 제어하는 기능을 수행하는 것이다.

이때, 종래 하이브리드 차량은 EV운전모드와 HEV운전모드의 변환이 자주 발생할 경우 그 변환이 이루어지는 시점마다 엔진 온/오프 현상이 발생하며, EV운전모드 주행 중 요구토크가 커지면, 상기의 EV운전모드는 HEV운전모드로 전환되면서 엔진 온이 되고, 이때 엔진 기동 충격이 발생하며, HEV운전모드 주행 중 요구토크의 변화로 인해 도 1에서와 같이 HEV운전모드 해제시에는 엔진 오프의 충격이 발생한다.

즉, 종래의 하이브리드 차량은 엔진 오프시 엔진토크가 "0(ZERO)"가 되면서 엔진 토크의 급변화에 다른 유성기어의 토크 불균형이 발생함은 물론, 엔진의 흡입과 압축에 의한 맥동토크가 남게 되고, 이러한 맥동토크가 구동축으로 전달되면서 토크 충격이 발생하여 하이브리드 차량에 대한 상품성을 저하시키는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 하이브리드 제어유닛(HCU)의 측면에서 엔진 오프 명령이 이루어지면 엔진 속도를 유지한 상태에서 엔진토크를 먼저 1차적으로 떨어뜨린 후 엔진토크가 제로(ZERO)가 된 후에 엔진 속도를 줄이고, 이엠에스(EMS)의 측면에서 엔진 스로틀 제어(TQ Transient Function)를 통해 엔진토크를 2차적으로 서서히 줄여 엔진 오프시의 충격(shock)을 개선할 수 있도록 하는 하이브리드 차량의 엔진 오프시의 충격 개선 방법을 제공하려는데 그 목적이 있는 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시예로 하이브리드 전기자동차의 엔진 오프 쇼크 개선 방법을 보인 흐름도로 그 진행단계는,

엔진 오프 진입시 하이브리드 제어유닛(HCU)에서 엔진 오프 플래그(engine off flag=1)를 발생할 때, 엔진 알피엠(engine rpm)을 홀드(hold)시킨 후 엔진토크(engine torque)를 1차적으로 "0(ZERO)"로 저하시켜 엔진 오프시의 충격을 1차 감쇄시킨 후 엔진속도를 줄이는 단계;

상기 충격 1차 감쇄 단계에서 엔진속도가 저하되면, EMS에서 엔진 스로틀 제어(TQ Transient Function)를 통해 유성기어의 토크 불균형으로 인한 엔진의 흡입/압축시 발생하는 엔진토크를 2차적으로 "0(ZERO)"로 저하시켜 엔진 오프시의 충격을 2차 감쇄시키는 단계; 및,

상기 충격 2차 감쇄 단계에서 2차적인 충격 감쇄로부터 엔진 오프시의 충격이 개선되면 제너레이터가 PI 속도제어를 통해 엔진 알피엠을 "0(ZERO)"로 떨어뜨리는 동작을 수행하는 단계; 를 포함한다.

즉, 본 발명의 실시예는 첨부된 도 2와 도 3에서와 같이, 하이브리드 차량이 HEV운전모드 주행 중 요구토크의 변화로 인해, 상기 HEV운전모드가 해제되면서 엔진 오프로 진입하는 경우, 하이브리드 제어유닛(HCU)에서는 엔진 오프 플래그(engine off flag=1)를 발생한다.

이때, 상기 발생되는 엔진 오프 플래그로부터 엔진 알피엠(engine rpm)은 홀드되고, 이와 동시에 상기 하이브리드 제어유닛(HCU)은 도 3에서와 같이 엔진토크(engine torque)를 1차적으로 "0(ZERO)"로 될때까지 저하시켜 엔진 오프시의 충격(G-Value 0.12g→0.08g)을 1차적으로 개선하면서 엔진속도를 줄이게 된다.

다음으로, 상기 하이브리드 제어유닛(HCU)에 의해 엔진속도가 줄어들면, EMS에서는 엔진 스로틀 제어(TQ Transient Function)를 통해 유성기어의 토크 불균형 으로 인한 엔진의 흡입/압축시 발생하는 엔진토크를 도 3에서와 같이 2차적으로 "0(ZERO)"로 될때까지 반복적으로 저하시켜 엔진 오프시의 충격(G-Value 0.08g→0.035g)을 2차적으로 개선한다.

여기서, 상기 EMS에 의해 이루어지는 엔진 스로틀 제어(TQ Transient Function)는 도 3에서와 같이 기존 가솔린 차량의 EMS 제어로직 중의 하나로, 이는 급격한 APS(Accelletor Position Sensor) 변동에 따른 토크 충격 영향을 억제하기 위하여 급격한 APS 변동 발생시의 토크 구배량을 제어하는 것으로, 본 발명에서는 하이브리드 차량에서만 발생할 수 있는 주행 중 엔진 오프시의 충격 개선을 위해 적용한 것이다.

한편, 상기와 같이 엔진 오프시의 충격이 2차적으로 개선되면, 하이브리드 차량의 제너레이터(발전기)는 PI 속도제어를 통해 엔진 알피엠을 "0(ZERO)"로 떨어뜨리는 동작을 수행함으로서, 상기 엔진 및, 상기 엔진의 동력을 보조하는 모터는 그 운전이 최적의 상태에서 이루어질 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 하이브리드 제어유닛의 측면에서 엔진 오프 명령이 이루어지면 엔진 속도를 유지한 상태에서 엔진토크를 먼저 1차적으로 떨어뜨린 후 엔진토크가 제로가 된 후에 엔진 속도를 줄이고, EMS의 측면에서 엔진 스로틀 제어를 통해 엔진토크를 2차적으로 서서히 줄여 엔진 오프시의 충격(shock)을 개선한 것으로, 이를 통해 엔진 및 엔진의 동력을 보조하는 모터가 최적의 상태 에서 그 동작이 이루어지도록 하면서 하이브리드 차량의 품질 만족도를 향상시키는 효과를 얻을 수 있는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims

엔진 오프 진입시 하이브리드 제어유닛에서 엔진 오프 플래그를 발생할 때, 엔진 알피엠을 홀드시킨 후 엔진토크를 1차적으로 "0(ZERO)"로 저하시켜 엔진 오프시의 충격을 1차 감쇄시킨 후 엔진속도를 줄이는 단계;

상기 충격 1차 감쇄 단계에서 엔진속도가 저하되면, EMS에서 엔진 스로틀 제어를 통해 유성기어의 토크 불균형으로 인한 엔진의 흡입/압축시 발생하는 엔진토크를 2차적으로 "0(ZERO)"로 저하시켜 엔진 오프시의 충격을 2차 감쇄시키는 단계; 및,

상기 충격 2차 감쇄 단계에서 2차적인 충격 감쇄로부터 엔진 오프시의 충격이 개선되면 제너레이터가 PI 속도제어를 통해 엔진 알피엠을 "0(ZERO)"로 떨어뜨리는 동작을 수행하는 단계; 를 포함하여 진행함을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 오프시의 충격 개선 방법.