KR100892482B1

KR100892482B1 - 하이브리드 차량의 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 제어방법

Info

Publication number: KR100892482B1
Application number: KR1020070099799A
Authority: KR
Inventors: 김종현; 김연호
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-10-04
Filing date: 2007-10-04
Publication date: 2009-04-10
Also published as: KR20090034531A

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외장형 전동식 오일펌프와 A/T 오일펌프의 오버랩 작동 구간에서 유량 손실이 발생되지 않도록 전동식 오일펌프의 토출량을 제어함으로써, 하이브리드 차량의 시스템 효율을 향상시킬 수 있도록 한 하이브리드 차량의 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 제어 방법에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 하이브리드 차량의 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 제어 방법에 있어서, 상기 외장형 전동식 오일펌프와 A/T 오일펌프의 작동구간 오버랩 구간으로서, 차량 속도 5KPH 이하이면서, 엔진회전수 기준으로 차속 5KPH에 해당하는 RPM으로 언덕 또는 정체구간에서 크리핑 주행이 지속되는 경우, 상기 외장형 오일펌프의 토출량 제어 단계로서 A/T 오일펌프 토출량의 증가에 따라 외장형 오일펌프의 토출량이 비례적으로 감소 제어되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 제어 방법을 제공한다.

하이브리드, 차량, 외장형 전동식 오일펌프, 토출량 제어, A/T 오일펌프

Description

하이브리드 차량의 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 제어 방법{Method for controlling oil discharging of electrically-powered oil pump for HEV}

하이브리드 차량의 시스템 구성은 첨부한 도 1의 구성도에서 보는 바와 같이, 차량 주행용 구동원으로서 엔진(50) 및 모터(60)를 구비하고 있고, 이들의 동작을 위한 인버터(10), ISG(20), 고전압배터리(30) 등을 포함하며, 제어수단으로서 미도시되었지만 HCU(Hybrid Control Unit), MCU(Motor Control Unit), BMS(Battery Management System) 등을 포함하고 있다.

또한, 자동변속기(40)내에는 A/T오일펌프(70)가 포함되어 있고, 자동변속 기(40)의 외부에는 외장형 전동식 오일펌프(80)가 설치되어 있다.

이러한 구성을 기반으로 하는 하이브리드 차량은 모터 동력만을 이용하는 순수 전기자동차 모드인 EV(electric vehicle)모드와, 엔진의 회전력을 주동력으로 하면서 상기 모터의 회전력을 보조 동력으로 이용하는 보조모드인 HEV(hybrid electric vehicle)모드와, 차량의 제동 혹은 관성에 의한 주행시 차량의 제동 및 관성 에너지를 상기 모터에서 발전을 통하여 회수하여 배터리에 충전하는 회생제동(RB: Regenerative Braking)모드를 통하여 그 주행이 이루어진다.

한편, 하이브리드 차량에 있어서, 엔진과 전동기가 각각 보기류와 연동되는 구조를 이루고 있고, 그외에도 엔진의 시동을 위한 스타터 모터와 변속기에 작동유의 공급을 위한 외장형 전동식 오일펌프를 구비하고 있다.

상기 전동기는 통합형 시동 발전기(20: ISG(Integrated Starter Generator))라 지칭되는 것으로 시동과 발전 기능을 통합한 것이고, 상기 스타터 모터는 엔진의 시동시 크랭크 축을 강제로 회전시켜 주는 기능을 수행하는 것이며, 상기 외장형 전동식 오일펌프는 엔진의 공회전 정지시 엔진의 구동에 따른 변속기 및 그 작동유 공급경로에 작동유를 제공하기 위한 것이다.

하이브리드 시스템의 외장형 전동식 오일펌프는 차량의 일정한 차속 이하에서 작동하게 되어 있는 바, 이 전동식 오일펌프의 구동축은 변속기에 윤활을 위해 오일을 제공하고자 엔진의 출력축과 연결되어 있고, 따라서 배터리가 만충전을 유지하는 상태에서 저속 EV 모드로 장시간 주행하거나 크리프(Creep) 주행하게 되는 등의 EV모드에서는 엔진이 구동되지 않음에 따라 오일펌프의 작동이 중지된다.

한편, 차량이 주행될 때, 구동모터의 로터부와 연결되어 있는 자동변속기내의 A/T 오일펌프 역시 작동하게 되어 있어, 상기한 외장형 전동식 오일펌프의 작동구간과 상기 A/T 오일펌프의 작동구간이 서로 오버랩(OVER LAP)되는 구간이 발생하고, 이 오버랩 구간으로 인하여 오일의 유량 손실이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 하이브리드 차량의 외장형 전동식 오일펌프와 A/T 오일펌프가 동시에 작동하는 오버랩 구간에서 일정 차량 운행 조건 및 ATF 오일 조건이 일치할 때, 전동식 오일펌프의 오일 토출량을 감소 제어하여, 각 오일펌프의 손실을 최소화하면서 유량을 최적화함으로써, 하이브리드 시스템 효율을 향상시킬 수 있도록 한 하이브리드 차량의 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 하이브리드 차량의 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 제어 방법에 있어서, 상기 외장형 전동식 오일펌프와 A/T 오일펌프의 작동구간 오버랩 구간으로서, 차량 속도 5KPH 이하이면서, 엔진회전수 기준으로 차속 5KPH에 해당하는 RPM으로 언덕 또는 정체구간에서 크리핑 주행이 지속되는 경우, 상기 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 제어 단계로서 A/T 오일펌프 토출 량의 증가에 따라 상기 외장형 전동식 오일펌프 토출량이 비례적으로 감소 제어되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 제어 방법을 제공한다.

바람직한 구현예로서, 상기 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 제어 단계는 차속 5KPH이하에서의 상기 A/T 오일펌프 유량 및 상기 외장형 전동식 오일펌프의 유량을 더한 전체 토출량이 상기 A/T 오일펌프가 차속 5KPH에 해당하는 RPM에서 토출하는 유량과 동일하도록 진행되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.

하이브리드 차량의 외장형 전동식 오일펌프와 A/T 오일펌프가 동시에 작동하는 오버랩 구간에서, 차속 5KPH이하에서의 A/T 오일펌프 유량 및 외장형 전동식 오일펌프의 유량을 더한 전체 토출량이 A/T 오일펌프가 차속 5KPH에 해당하는 RPM에서 토출하는 유량과 동일하도록 외장형 전동식 오일펌프의 토출량을 감소 제어함으로써, 각 오일펌프의 손실을 최소화하면서 유량을 최적화시킬 수 있어, 결국 하이브리드 시스템 효율을 보다 더 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 외장형 전동식 오일펌프와 A/T 오일펌프의 오버랩 작동 구간이면서 차속 5KPH 이하의 외장형 전동식 오일펌프 작동 구간에서 5KPH 이하 크리핑 주행이 일정 시간 지속되는 경우, 외장형 전동식 오일펌프의 토출유량을 감소 제어하여, 하이브리드 전체 시스템 효율을 보다 더 증대시킬 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 제어 방법을 설명하는 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 및 A/T 오일펌프의 토출량을 설명하는 그래프이다.

전술한 바와 같이, 자동변속기(40)내에는 A/T오일펌프(70)가 포함되어 있고, 자동변속기(40)의 외부에는 외장형 전동식 오일펌프(80)가 설치되어 있다(도 3참조).

먼저, 외장형 전동식 오일펌프(80)와 A/T 오일펌프(70)의 오버랩 작동 구간이면서 차속 5KPH 이하에서 외장형 전동식 오일펌프가 온(ON) 되고, 동시에 차량 속도 5KPH 이하이면서, 엔진회전수 기준으로 차속 5KPH에 해당하는 RPM으로 언덕 또는 정체구간에서 크리핑 주행이 지속되는 경우에 상기 외장형 전동식 오일펌프의 토출량을 제어하는 단계가 진행된다.

이때의 제어는 하이브리드 차량의 주제어기인 HCU 등이 담당할 수 있으며, 외장형 오일펌프의 구동 속도를 제어하게 되면, 그 토출량을 제어할 수 있다.

참고로, 상기 크리핑 주행은 변속기어가 D인 경우, 브레이크를 밟지 않으면 차는 앞으로 움직이는 현상 즉, AT차량의 경우, P나 N 상태 이외에서는 동력이 전달되는 상태이므로 액셀을 밟지 않아도 차량이 굴러가는 현상을 말한다.

이에, 상기 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 제어 단계로서 A/T 오일펌프 토출량의 증가에 따라 상기 외장형 전동식 오일펌프 토출량이 비례적으로 감소 제어되며, 첨부한 도 2의 그래프에 나타낸 바와 같이 일정 차속(5KPH)에 해당하는 RPM까지 상기 A/T 오일펌프의 토출량을 계속 증가하게 되고, 이에 반하여 상기 외장형 전동식 오일펌프의 토출량은 비례적으로 감소하게 된다.

보다 상세하게는, 상기 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 제어는 차속 5KPH 이하에서의 상기 A/T 오일펌프 유량 및 상기 외장형 전동식 오일펌프의 유량을 합친 전체 토출량이 상기 A/T 오일펌프가 차속 5KPH에 해당하는 RPM에서 토출하는 유량과 동일하도록 진행된다.

즉, 차속 5KPH 이하에서는 상기 A/T 오일펌프 유량은 증가하고, 이와 반대로 상기 외장형 전동식 오일펌프의 토출량은 감소하는 제어가 이루어지며, 이때 차속 5KPH 이하에서는 상기 A/T 오일펌프의 토출량과 상기 외장형 전동식 오일펌프의 토출량을 합친 전체 토출량이 상기 A/T 오일펌프가 차속 5KPH에 해당하는 RPM에서 토출하는 유량과 동일하도록 한다.

이러한 외장형 전동식 오일펌프와 A/T 오일펌프의 오버랩 작동 구간에서 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 제어로 인하여, 오일펌프의 손실을 최소화하면서 결과적으로 HEV 시스템 효율을 높일 수 있게 된다.

다시 말해서, 차량이 언덕 크리핑 주행이나, 차량 정체구간에서의 5KPH 이하 크리핑 주행 조건이 2초 이상 지속되고, ATF 유온 역시 유량을 정확히 예측할 수 있는 범위에 오게 되면, 상기 외장형 전동식 오일펌프를 제어하여 5KPH 이하에서 A/T 오일펌프 유량과 전동식 오일펌프 유량을 더한 전체 토출량이 A/T 오일펌프가 차속 5KPH 해당 RPM에서 토출하는 유량과 같이 제어한다.

이와 같이, 전동식 오일펌프 작동 조건에서 특정 차속으로 일정 시간 운행시간이 지속될 때, HEV 시스템 효율을 높이기 위하여, A/T 오일펌프와 전동식 오일펌프 토출 유량을 상기와 같이 제어하여 필요 최적 토출량만을 낼 수 있도록 함으로써, HEV 시스템 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 제어 방법을 설명하는 순서도,

도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 및 A/T 오일펌프의 토출량을 설명하는 그래프,

도 3은 기존의 하이브리드 차량의 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 및 A/T 오일펌프의 토출량을 설명하는 그래프,

도 4는 하이브리드 차량의 시스템 구성을 설명하는 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 인버터 20 : ISG

30 : 고전압배터리 40 : 자동변속기

50 : 엔진 60 : 모터

70 : A/T오일펌프 80 : 외장형 전동식 오일펌프

Claims

삭제
하이브리드 차량의 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 제어 방법에 있어서,

상기 외장형 전동식 오일펌프와 A/T 오일펌프의 작동구간 오버랩 구간으로서, 차량 속도 5KPH 이하이면서, 엔진회전수 기준으로 차속 5KPH에 해당하는 RPM으로 언덕 또는 정체구간에서 크리핑 주행이 지속되는 경우, 상기 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 제어 단계로서 A/T 오일펌프 토출량의 증가에 따라 상기 외장형 전동식 오일펌프 토출량이 비례적으로 감소 제어되되,

상기 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 제어 단계는 차속 5KPH이하에서의 상기 A/T 오일펌프 유량 및 상기 외장형 전동식 오일펌프의 유량을 더한 전체 토출량이 상기 A/T 오일펌프가 차속 5KPH에 해당하는 RPM에서 토출하는 유량과 동일하도록 진행되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 외장형 전동식 오일펌프의 토출량 제어 방법.