KR100992769B1 - 하이브리드 전기 자동차의 연비 향상을 위한 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이브리드 전기 자동차의 연비 향상을 위한 제어 방법에 관한 것으로서, 하이브리드 전기 자동차에서 연비 향상을 위하여 모터의 반력 제어를 통해 연료 컷이 보다 넓은 변속구간에서 실행되도록 제어하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 저 RPM에서 연료 컷이 해제되어 엔진 가동에 의해 발생하는 급격한 토크의 증가분에 대해 모터를 이용하여 엔진 토크와 반대로 동작하는 반력 제어를 실시하는 새로운 형태의 제어 방법을 구현함으로써, 종래에 비해 보다 넓은 구간에서 연료 컷을 실행할 수 있고, 연료 컷 연장에 의해 차량 연비를 향상시킬 수 있음은 물론, 모터 반력 제어를 통해 충격을 저감하여 운전자가 느끼는 충격을 효과적으로 제거할 수 있는 하이브리드 전기 자동차의 제어 방법을 제공한다.

하이브리드 전기 자동차, 연료 컷, 엔진 토크, 모터 반력 제어

Description

하이브리드 전기 자동차의 연비 향상을 위한 제어 방법{Control method for fuel consumption improvement of hybrid electric vehicles}

본 발명은 하이브리드 전기 자동차의 연비 향상을 위한 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 전기 자동차에서 연비 향상을 위하여 모터의 반력 제어를 통해 연료 컷이 보다 넓은 변속구간에서 실행되도록 제어하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 하이브리드 전기 자동차(Hybrid Electric Vehicles; HEV)의 목적은 연비 성능을 높여 고효율의 차량을 구현하고, 배기 성능을 개선하여 친환경 차량을 구현하는데 있다.

하이브리드 전기 자동차는 연비 및 배기 개선을 위하여 아이들 스톱(연비 향상을 위해 차량이 정지하여 엔진이 공회전하는 동안에 엔진을 정지시키는 기능) 기능을 사용한다.

이는 하이브리드 전기 자동차의 연비/배기 성능 개선을 위한 여러 가지 기술 중에 한가지로 불필요한 엔진 공회전을 방지하여 연비/배기 성능을 향상시키는 기술이다.

또한 연료 컷(fuel cut) 구간을 증대하여 에너지 사용을 최대한 억제함으로써 연비 향상과 배기 성능 향상을 추구할 수 있다.

연료 컷은 차량이 고속으로 주행하다가 감속할 때 불필요한 연료의 분사를 금지하여 연료를 절감하는 기술이다.

하지만, 연료 컷 상태에서 연료가 재분사되어 엔진이 살아나는 동안에 엔진 토크의 급격한 변화가 발생한다.

엔진 토크의 급격한 변화에 따라 저단(예를 들어, 1 ~ 2단의 경우)에서 토크가 입력되면 차량의 급격한 울컥임을 일으키게 된다.

따라서, 연료 컷의 범위는 제한적일 수밖에 없다.

예를 들어, 약 1500RPM 이하로 떨어지면 일반적으로 연료 인(연료 재분사)을 하게 된다.

연비 향상을 위해서는 연료 컷 구간을 증대시키는 것이 바람직하나, 연료 컷이 해제(Rewet)되는 순간에 충격이 발생한다.

연비 향상을 위해서는 보다 낮은 차속과 RPM까지 연료 컷을 연장하는 것이 필요하다.

일반적인 차량의 수준으로 연료 컷을 할 경우에 1500RPM에서 연료 컷 해제를 실시하여 엔진을 되살리게 된다.

차속으로 환산하면 차량의 기어비 별로 달라질 수 있으나, 일반적으로 2000cc 미만의 차량인 경우에 60kph 1500RPM에서 연료 컷이 해제된다.

따라서, 연료 컷에 진입하려면 일단 차속이 60kph 이상으로 일정시간 주행해야만 연료 컷 진입조건이 허용되고, 감속 기간 동안 연료 컷이 지속되다가 특정 조건에 진입하게 되면 연료 컷이 해제된다.

연료 컷 해제의 상세 조건을 살펴보면, 냉각수온 별로 일정 RPM에 도달하면 연료 컷 해제가 진행되고, 여기에 보정된 RPM이 더해진다.

또한 에어컨 온(On)의 경우에는 추가 RPM이 더해지게 되며, 에어컨 오프의 경우에 60kph 1500RPM에서 연료 컷 해제가 진행된다.

만약 국내 연비 인증 모드의 경우에는 거의 전 구간에서 연료 컷이 못 들어가게 된다.

즉, 시내 모드 연비 개선을 위해 연료 컷의 증대가 꼭 필요하게 된 것이다.

현재 개발된 하이브리드 차량의 경우에 기본 RPM이 1200으로 60kph에서 이미 1500RPM에 도달하고 약 15kph까지 1200RPM을 유지하면서 차량의 속도가 줄어들게 된다.

현재 일반적인 가솔린 차량의 연료 컷 로직으로는 연비 개선이 불가한 상황이다.

현실적으로 연료 컷을 늘리는 것은 가능하나, 연료 컷 해제시에 15 ~ 25Nm의 토크가 급격하게 입력되어 기어비가 저단에 위치할 경우에 심각한 충격으로 이어져서 운전자가 울컥임을 느낄 수 있는 수준이 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 저 RPM에서 연료 컷이 해제되어 엔진 가동에 의해 발생하는 급격한 토크의 증가분에 대해 모터를 이용하여 엔진 토크와 반대로 동작하는 반력 제어를 실시하는 새로운 형태의 제어 방법을 구현함으로써, 넓은 구간에서 연료 컷을 실행할 수 있고, 또 이때의 충격도 제거할 수 있는 하이브리드 전기 자동차의 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제어 방법은, 연료 컷 상태에 진입하는 경우 ECU는 엔진의 연료 컷 가능 여부를 확인하여 진입 준비를 하고 이때 HCU(Hybrid Control Unit)는 준비 완료된 ECU에 연료 컷 허용 신호를 전송, 입력하여 연료 컷에 진입함과 동시에 연료 컷을 실시하는 단계, 연료 컷 해제는 기어비에 의해 정해지며 상기 기어비가 특정 기어비 제어값에 도달하면 연료 컷 해제 신호를 ECU에 송부하여 연료 컷을 해제하는 단계, 연료 컷 해제 신호를 받은 ECU는 엔진 재가동을 실시하는 단계와, 엔진 재가동시 HCU는 엔진 재가동과 동시에 모터를 이용하여 엔진 토크와 반대로 동작하는 반력 제어를 실시하여 CVT로 전달되는 토크를 가능한 부드럽게 입력되게 제어하는 단계 등을 포함하며, 브레이크를 밟지 않는 감속 조건(Coasting), 브레이크를 밟는 감속 조건, 에어컨 온/오프 조건에 따라 연료 컷 연장 구간을 구분하여 운전자가 못 느낄 정도의 운전 상품성을 확보하면서 연료 컷 구간을 넓게 확보할 수 있는 특징이 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 반력을 이용하여 컷 오프 구간을 증대시키는 제어 방법은 모터의 제어만을 통해 연료 컷 구간을 획기적으로 넓힐 수 있고, 결국 연비를 향상시킬 수 있으며, 연료 컷 구간 연장 시에도 운전자에게 전해지는 충격을 배제할 수 있으므로 운전 상품성을 확보할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 과정의 모터 반력 토크 제어 로직을 나타낸 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제어 방법의 기어비에 따른 연료 컷 제어 과정을 나타낸 순서도이다.

본 발명의 제어 방법은 기본적으로 엔진의 연료 컷 진입 후 연료 컷을 실시하는 단계, 연료 컷 실시 후 소정의 기어비 조건에서 연료 컷을 해제하는 단계, 연료 컷 해제와 동시에 엔진 재가동을 실시하는 단계, 엔진 재가동시 모터의 반력 제어로 변속기로 전달되는 토크를 저감시키는 단계를 포함하며, 세부적으로 연료 컷이 실시되는 동안 브레이크 조작 조건 및 에어컨 가동 조건에 따라 연료 컷을 연장하거나, 에어컨 부하에 따른 기어비를 보상하거나 하는 등의 과정을 수행한다.

연료 컷의 진입을 위하여 ECU는 엔진의 연료 컷 가능 여부를 확인하여 진입 준비를 하는 한편, 이와 동시에 HCU는 준비 완료된 ECU에 연료 컷 허용 신호(연료 컷 허용 플래그(flag))를 전송, 입력하는 것으로 연료 컷이 실시된다.

연료 컷의 해제는 차량의 변속 기어비(차속과 엔진 RPM의 상관관계에 의해 결정됨)에 의해 정해지게 되는데, 이때의 기어비가 특정 기어비 제어값에 도달하면 연료 컷 해제 신호가 ECU에 송부되면서 연료 컷이 해제되고, 연료 컷 해제와 동시에 ECU에 의해 엔진 재가동이 실시된다.

특히, 엔진 재가동과 동시에 HCU는 모터를 이용하여 엔진 토크와 반대로 동작하는 반력 제어를 실시함으로써, CVT로 전달되는 토크를 가능한 부드럽게 입력되게 제어하게 된다.

모터 반력 제어 과정은 도 1에 나타낸 바와 같으며, 도 1을 참조하여 모터 반력 제어에 대해 설명하면 다음과 같다.

모터 반력 제어 진입 플래그(Flag)가 입력되면 모터 반력 제어 토크 “0”에서 출발하여 설정된 반력 제어 최대 토크(일반적으로 엔진 최대 드래그 토크값이 입력된다)까지 필티링 되어 미리 설정된 기준시간 동안 토크가 증가한다.

이때 증가하는 토크의 크기와 토크 필터링의 모양은 엔진의 토크가 살아나면서 생기는 모양과 반대의 형상으로 생성되게 다듬으면 된다.

일정시간 동안 최대의 반력 토크가 생성된 후 다시 초기값인 “0”으로 일정한 필터링된 값으로 서서히 감소하여 모터 반력 제어를 마감한다.

더욱 상세하게는, 단계 101의 연료 컷 해제 신호가 입력되고, 단계 102에서 일정시간 지연 후, 단계 103의 리욋(Rewet) 모터 토크 제어 초기화 신호가 입력되면, 단계 104의 타이머가 동작한다.

단계 104의 타이머가 동작하는 동안, 단계 108에서 리욋시의 반력 제어 기본 모터 토크가 출력되고(일반적으로 엔진 최대 드래그 토크 값이 입력된다), 단계 109의 필터를 통해 출력 토크 모양이 조정된다.

단계 204의 리욋 모터 제어신호가 입력중 일 때 단계 111의 리욋 모터 제어 토크가 출력되고, 단계 112의 최종 리욋 모터 제어 토크가 출력되어 반력 제어를 완료한다.

단계 104의 타이머 동작이 끝나면 단계 105의 초기화값인 "0"이 출력되고, 단계 107의 필터를 거쳐 서서히 반력 토크가 줄어들게 된다.

단계 204의 리욋 모터 제어 신호는 단계 201의 리욋 모터 토크 제어 초기화 신호가 입력된 후 단계 202의 시간 지연을 거치고, 단계 203의 리욋 모터 토크 제어 가능 신호와 함께 입력될 때 출력된다. 단계 204 리욋 모터 제어 신호 입력 전에는 "0"의 토크값이 출력된다.

도 2는 차량의 변속 기어비에 따른 연료 컷 제어 과정을 나타낸 도면으로, 도 2에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

기어비는 0.443~2.416 사이를 움직인다.

(아래의 기어비 숫자 조건은 이해를 돕기 위해 명기한 자료이다.)

에어컨 오프(Off)이면서 브레이크를 밟지 않은 D단인 경우, 단계 505의 값이 입력되어 연료 컷 진입 금지 기준 기어비는 0.7이고, 히스테리시스는 단계 507의 값이 입력되어 0.1이다.

즉, 기어비가 0.7보다 작으면 연료 컷에 진입할 수 있다.

기어비가 0.7보다 작아 연료 컷에 진입하여도 0.8보다 커지면 연료 컷에서 강제로 해제된다.

에어컨 온(On)의 경우, 에어컨 토크를 감안하여 단계 503의 판단을 거쳐 단계 504의 값이 입력되어 연료 컷 기준 기어비는 0.6이고, 히스테리시스는 단계 507의 값이 입력되어 0.1이다.

즉, 기어비가 0.6보다 작아야 연료 컷에 진입할 수 있고, 0.7보다 크면 반드시 연료 컷에서 해제된다.

L단의 경우, 연료 컷에 진입하는 기준 기어비가 더 낮아진다.

단계 501의 판단을 거쳐 단계 502의 기어비가 입력되고, 기어비 히스테리시스는 단계 507의 값이 입력된다. 연료 컷 진입 가능 시간은 더욱 짧아진다.

위와 같이 에어컨 온(On)과 오프(Off), L단에 대한 연료 컷 진입 가능 기어비가 결정되면 단계 403의 값이 설정되고, 단계 404의 리욋 불가 신호가 아닌 경우에 한해 단계 405의 연료 컷 금지 신호가 결정된다.

이때의 기어 조건은 D단과 L단으로 제한한다.

위의 제어를 거쳐 최종 단계 407의 연료 컷 금지 신호가 설정된다.

이하, 연료 컷 진입 후 연료 컷을 연장시키는 방법에 대해 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 연비 향상을 위해 연료 컷 구간을 확대하여 연비를 개선하고 연료 컷 증대로 발생하는 충격을 저감하는데 그 목적이 있는 것이며, 이러한 본 발명에서는 브레이크를 밟은 상태이고 에어컨이 온(On)되지 않은 상태에 한해 연료 컷 상태로 감속하여 차량 정지 및 아이들 스톱(Idle Stop)까지 진행할 경우에 모터를 이용하여 엔진을 켜지 않고 아이들 스톱 진입, 정지까지 완료할 수 있도록 제어하고, 연료 컷 상태로 진입하다가 가속 또는 속도 조절을 위해 브레이크를 해제하는 경우에 모터의 반력 제어를 통해 운전성을 향상시키게 된다.

우선, 연비 행상을 위해 브레이크를 밟지 않는 감속 조건(이를 Coasting이라 부르고 있음)과 브레이크를 밟는 감속 조건, 에어컨 온(On) 및 오프(Off) 조건에 따라 연료 컷 연장 조건을 구분하여 운전자가 충격을 느끼지 못할 정도의 운전 상품성을 확보하면서 연료 컷 구간을 증대시켜야 한다.

본 발명에서는 브레이크를 밟지 않은 감속 조건 및 에어컨 오프(Off) 조건, 브레이크를 밟지 않은 감속 조건 및 에어컨 온(On) 조건, 브레이크를 밟은 감속 조건 및 에어컨 오프 조건, 브레이크를 밟은 감속 조건 및 에어컨 온 조건에서 각각 연료 컷 연장을 위한 제어가 수행된다.

도 3은 브레이크를 밟지 않은 감속 조건 및 에어컨 오프(Off) 조건에서 연료 컷을 일정 기어비까지 연장하여 연비를 향상시키는 것을 보여준다.

브레이크를 밟지 않은 감속 조건 및 에어컨 오프 조건에서의 연료 컷 연장의 경우를 살펴보면, 연료 컷 진입 후 소정의 기어비 조건에 해당될 때까지 연료 컷을 연장하고, 연료 컷 해제시에는 모터 반력 제어로 충격을 저감하여 연료 컷 연장으로 생기는 운전자가 느낄 수 있는 충격을 방지한다.

연료 컷 중에 가속페달 동작시에는 바로 연료 컷이 해제되면서 가속이 진행되고, 이때에는 모터 반력 제어가 이루어지지 않는다.

좀더 상세히 설명하면, 에어컨 오프 상태이면서 브레이크를 밟지 않고 감속하는 경우(Coasting)에 연료 컷 구간을 충격이 없는 구간까지 최대한 연장하여 연비 향상을 추구하게 되는데, 가속페달이 해제되면서 엔진은 대쉬-폿(Dash-Pot 기능)을 시행하여 엔진 토크 변화를 가능한 부드럽게 줄어들게 한다.

이때 ECU는 엔진의 연료 컷 가능 여부를 확인하고 연료 컷 진입 준비를 하며, HCU는 준비 완료된 ECU에 연료 컷 허용 신호를 전송 및 입력하여 연료 컷에 진입되도록 한다.

상기 HCU는 기어비로 미리 설정된 제어값(Threshold)을 이용해 연료 컷의 해제를 결정하는데, 차량의 변속 기어비가 일정 기어비, 즉 소정의 상기 제어값에 도달하면 연료 컷 해제 신호를 ECU로 전송, 입력한다.

이에 따라 연료 컷 해제 신호를 받은 ECU는 리욋(Rewet) 및 연료 재분사(연료 인)를 실시하여 엔진을 재가동한다.

상기 리욋이란 연료 컷시 실린더의 외벽이 마르기 때문에 정상상태로 만들기 위해서 실린더의 외벽을 연료로 다시 적셔주는 것을 말하며, 통상적으로 연료 재분사량은 리욋을 고려하여 결정된다.

이와 함께 HCU는 리욋과 동시에 모터를 이용하여 엔진 토크와 반대로 동작하는 반력 제어를 실시하여, CVT로 전달되는 토크를 가능한 부드럽게 입력되게 함으로써 운전자가 급격한 토크의 변화를 인지하지 못하게 제어한다.

도 4는 브레이크를 밟지 않은 감속 조건 및 에어컨 온(On) 조건에서 연료 컷을 일정 기어비까지 연장하여 연비를 향상시키는 것을 보여준다.

브레이크를 밟지 않은 감속 조건 및 에어컨 온 조건에서는 위의 브레이크를 밟지 않은 감속 조건과 동일하게 연료 컷 연장을 수행하며, 추가로 에어컨 부하 보정을 위한 기어비 보정이 실시된다.

즉, 연료 컷 해제가 기어비로 설정된 제어값에 의해 결정되고, 차량의 변속 기어비가 상기 제어값에 도달하면 HCU가 연료 컷 해제 신호를 ECU에 전송, 입력하게 된다.

이때 에어컨이 온된 경우이므로 기어비 제어값에 대한 보정치를 추가로 입력하여 충격을 제어한다.

에어컨 부하 보정을 위해 기어비를 보정하는 경우의 예로서, 도 2를 참조하여 설명하면, D단이면서 에어컨 온(On)시에 연료 컷 기준 기어비는 단계 504의 판단을 거쳐 단계 505의 값이 입력되어 0.6으로 할 수 있고, 히스테리시스는 단계 507의 값인 0.1로 할 수 있다.

즉, 기어비가 0.6보다 작아야 연료 컷에 진입할 수 있고, 0.7보다 크면 반드시 연료 컷에서 해제된다.

결국, 연료 컷 해제 신호를 받은 ECU가 리욋(Rewet) 및 연료 재분사(연료 인)를 실시하여 엔진을 재가동하는데, HCU는 엔진 재가동(엔진 리욋)과 동시에 모터를 이용하여 엔진 토크와 반대로 동작하는 반력 제어를 실시하여, CVT로 전달되는 토크를 가능한 부드럽게 입력되게 함으로써 운전자가 급격한 토크의 변화를 인 지하지 못하게 제어한다.

한편, 도 5와 도 6은 브레이크를 밟은 경우 연료 컷을 끝까지 연장하여 연비 효과를 극대화하고 연료 컷을 아이들 스톱까지 연장하기 위해 연료 컷 금지 신호를 적용하여 연료 컷을 진행하는 것과, 브레이크를 밟은 경우 연료 컷을 끝까지 연장하지만 중간에 브레이크를 해제하는 경우 연료 컷 금지 신호가 해제되면서 모터 반력 제어를 실시하여 엔진이 재가동(리욋)되면서 발생하는 충격을 감쇄하여 운전 안정성을 확보할 수 있는 것을 보여준다.

브레이크를 밟은 감속 조건 및 에어컨 오프 조건에서의 연료 컷 연장의 경우를 살펴보면, 연료 컷 진입 후 차량이 정지될 때까지 연료 컷을 연장한다.

이 경우 연료 컷 진입시 HCU가 연료 컷 해제(엔진 재가동) 금지 요청 신호를 ECU로 송부하여 연료 컷을 연장한다.

이때 엔진이 꺼지면서 생기는 엔진 드래그의 부하를 모터로 부스팅(Boosting) 제어하여 아이들 스톱 진입을 완료한다.

연료 컷 해제시(엔진 리욋 및 재가동시)에는 모터 반력 제어로 충격을 저감하여 연료 컷 연장으로 생기는 충격을 방지한다.

이를 좀더 상세히 설명하면, 브레이크를 밟고 감속하는 경우에는 회생제동을 실시하게 된다.

브레이크를 밟지 않고 감속하는 경우의 회생제동량과 브레이크를 밟은 경우의 회생제동량은 크게 차이가 나는데, 일반적으로 브레이크를 밟은 경우에 회생제동량을 1 ~ 4배 정도 크게 제어하여 제동력을 확보하게 된다.

엔진의 토크는 대쉬-폿(Dash-Pot)으로 부드럽게 제어되어 줄어들게 된다.

이때 ECU는 엔진의 연료 컷 가능 여부를 확인하고 연료 컷 진입 준비를 하며, HCU는 준비 완료된 ECU에 연료 컷 허용 신호를 전송, 입력하여 연료 컷에 진입되도록 한다.

브레이크를 차량 정지 때까지 밟고 가는 경우에는 연료 컷을 해제하지 않는다.

이러한 조건을 리욋-인히비티(Rewet-Inhibit)라 한다.

즉, 감속도와 차량의 부하 조건(차량 드래그)을 유지하면서 아이들 스톱까지 진행한다.

이때 모터의 부스팅 제어를 통해 엔진의 부하와 동등한 토크를 전달하여 CVT에 입력되는 토크를 일정하게 유지한다.

만약, 차량 정지 전에 가속이나 속도의 조절을 위해 브레이크를 해제하는 경우에는 바로 연료 컷을 해제하여 리욋을 실시하게 된다.

이때의 기어비는 저단으로 반드시 모터 토크 반력 제어가 필요하다.

연료 컷 해제와 동시에 엔진은 살아나고 다시 재가속할 수 있는 아이들 상태가 된다.

이후 다시 브레이크를 동작하여 감속하게 되는 경우에는 이미 리욋이 된 상태로 엔진은 아이들 상태를 유지하게 되고, 아이들 스톱에 진입 가능한 차속에 도달하게 되면 모터 제어를 통하여 아이들 스톱에 진입한다.

다음으로, 도 7은 브레이크를 밟은 감속 조건 및 에어컨 온 조건에서 연료 컷을 일정 기어비까지 연장하여 연비를 향상시키는 것을 보여준다.

브레이크를 밟은 감속 조건 및 에어컨 온 조건에서는 위의 브레이크를 밟지 않은 감속 조건과 동일하게 연료 컷 연장을 수행하며, 추가로 에어컨 부하 보정을 위한 기어비 보정이 실시된다.

좀더 상세히 설명하면, 브레이크를 밟고 감속하는 경우에는 회생제동을 실시하게 되며, 이때 에어컨이 온 된 경우에는 에어컨에 따른 부하가 추가되기 때문에 회생제동량을 조절하여 운전자가 에어컨 온, 오프에 따른 제동량의 변화를 인지하지 못하도록 제어한다.

엔진의 토크는 대쉬-폿(Dash-Pot)으로 부드럽게 제어되어 줄어들게 된다.

이때 ECU는 엔진의 연료 컷 가능 여부를 확인하고 연료 컷 진입 준비를 하며, HCU는 준비 완료된 ECU에 연료 컷 허용 신호를 전송, 입력하여 연료 컷에 진입되도록 한다.

연료 컷 해제는 기어비로 설정된 제어값에 의해 결정되는데, 차량의 변속 기어비가 상기 제어값에 도달하면 HCU가 연료 컷 해제 신호를 ECU에 전송, 입력하게 되고, 이때 에어컨이 온 된 경우이므로 기어비 제어값에 대한 보정치를 추가로 입력하여 충격을 제어한다.

결국, 연료 컷 해제 신호를 받은 ECU가 리욋(Rewet) 및 연료 재분사(연료 인)를 실시하여 엔진을 재가동하는데, HCU는 엔진 재가동(엔진 리욋)과 동시에 모터를 이용하여 엔진 토크와 반대로 동작하는 반력 제어를 실시하여, CVT로 전달되는 토크를 가능한 부드럽게 입력되게 함으로써 운전자가 급격한 토크의 변화를 인 지하지 못하게 제어한다.

에어컨이 온된 상태에서 브레이크를 동작하여 감속하게 되는 경우 이미 리욋이 된 상태로 엔진은 아이들 상태를 유지하게 되고, 아이들 스톱에 진입 가능한 차속에 도달하게 되면 모터 제어를 통하여 아이들 스톱에 진입한다.

이와 같이 하여, 본 발명에서는 연료 컷 구간을 넓게 확보하고 연료 컷 구간 확보로 발생하는 충격을 저감할 수 있다.

또한 브레이크를 밟은 상태이고 에어컨이 온되지 않는 상태에 한해 연료 컷 상태로 감속하여 차량 정지까지 진행되어 아이들 스톱까지 진행할 경우, 모터를 이용하여 엔진을 켜지 않고 아이들 스톱 진입, 정지까지 완료할 수 있도록 제어할 수있다.

또한 연료 컷 상태로 진입하다가 가속 또는 속도 조절을 위해 브레이크를 해제하는 경우 모터의 반력 제어를 통해 운전성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 과정의 모터 반력 토크 제어 로직을 나타낸 순서도

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법의 기어비에 따른 연료 컷 제어 과정을 나타낸 순서도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법의 브레이크 오프 및 에어컨 오프 조건에서 제어 방법을 보여주는 그래프

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법의 브레이크 오프 및 에어컨 온 조건에서 제어 방법을 보여주는 그래프

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법의 브레이크 온 지속 조건에서 제어 방법을 보여주는 그래프

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법의 브레이크 온 및 브레이크 중간 오프 조건에서 제어 방법을 보여주는 그래프

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어 방법의 브레이크 온 및 에어컨 온 조건에서 제어 방법을 보여주는 그래프

Claims (6)

1. 연료 컷 상태에 진입하는 경우 ECU는 엔진의 연료 컷 가능 여부를 확인하여 진입 준비를 하고, 이때 HCU가 준비 완료된 ECU에 연료 컷 허용 신호를 전송, 입력하여 연료 컷에 진입함과 동시에 연료 컷을 실시하는 단계;

   차량의 변속 기어비 조건에 따라 연료 컷 해제를 결정하되, 상기 기어비가 특정 기어비 제어값에 도달하면 연료 컷 해제 신호를 ECU에 송부하여 연료 컷을 해제하는 단계;

   연료 컷 해제 신호를 받은 ECU가 엔진 재가동을 실시하는 단계;

   엔진 재가동시 HCU가 엔진 재가동과 동시에 모터를 이용하여 엔진 토크와 반대로 동작하는 반력 제어를 실시하여 CVT로 전달되는 토크를 입력되게 제어하는 단계;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기 자동차의 연비 향상을 위한 제어 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 연료 컷을 실시하는 단계에서, 브레이크를 밟지 않은 감속 조건 및 에어컨 오프 조건인 경우에는 연료 컷 진입 후 특정 기어비 조건에 해당될 때까지 연료 컷을 지속시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기 자동차의 연비 향상을 위한 제어 방법.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 연료 컷을 실시하는 단계에서, 브레이크를 밟지 않은 감속 조건 및 에어컨 온 조건인 경우에는 연료 컷 진입 후 특정 기어비 조건에 해당될 때까지 연료 컷을 지속시키는 한편 에어컨 부하 보정을 위한 기어비 보정을 실시하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기 자동차의 연비 향상을 위한 제어 방법.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 연료 컷을 실시하는 단계에서, 브레이크를 밟은 감속 조건 및 에어컨 오프 조건인 경우에는 연료 컷 진입 후 차량이 정지될 때까지 연료 컷을 지속시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기 자동차의 연비 향상을 위한 제어 방법.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 연료 컷을 실시하는 단계에서, 브레이크를 밟은 감속 조건 및 에어컨 오프 조건인 경우에는 차량 정지시 엔진이 꺼지면서 생기는 엔진 드래그의 부하를 모터로 부스팅(Boosting) 제어하여 아이들 스톱 진입을 완료하는 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기 자동차의 연비 향상을 위한 제어 방법.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 상기 연료 컷을 실시하는 단계에서, 브레이크를 밟은 감속 조건 및 에어컨 온 조건인 경우에는 연료 컷 진입 후 차량이 정지될 때까지 연료 컷을 지속시키는 한편 에어컨 부하 보정을 위한 기어비 보정을 실시하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기 자동차의 연비 향상을 위한 제어 방법.

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