KR101438816B1 - Control method for brake vaccum pressure of HEV - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하이브리드 차량에 있어서, 부스트 부압이 부족할 때 스로틀 개도율이 기준값 이상인 경우 스로틀을 닫고 모터나 스타터로 엔진을 강제로 구동함으로써, 부스트 부압 형성을 위한 진공펌프를 별도로 장착하지 않은 경우에도 부압 형성이 가능하여 원가 및 중량을 절감할 수 있고, 공간을 최적화할 수 있도록 한 하이브리드 차량용 브레이크 부압 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In the hybrid vehicle, when the throttle opening rate is equal to or greater than the reference value when the boost negative pressure is insufficient, the throttle is closed and the engine is forcedly driven by the motor or the starter. Therefore, even when the vacuum pump for forming the boost negative pressure is not separately mounted, The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a brake negative pressure control method for a hybrid vehicle capable of reducing cost and weight and optimizing the space.
이를 위해, 본 발명은 부스트 부압센서를 통해 부스트 부압을 측정하여 부스트 부압이 제1기준값 이하인지를 판단하는 단계;To this end, according to the present invention, there is provided a method for measuring a boost negative pressure, comprising: measuring a boost negative pressure through a boost negative pressure sensor to determine whether a boost negative pressure is below a first reference value;
상기 부스트 부압이 제1기준값 이하인 경우 엔진이 정지상태인지를 판단하는 단계; 및Determining whether the engine is in a stop state when the boost negative pressure is equal to or less than a first reference value; And
상기 엔진이 정지상태라면 모터로 엔진을 회전시켜 브레이크 부압을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 브레이크 부압 제어방법을 제공한다.And if the engine is in a stopped state, rotating the engine with a motor to form a brake negative pressure.
아이들 스탑, EV 모드, 모터, 브레이크 부압, 스로틀 Idle stop, EV mode, motor, brake negative pressure, throttle
Description
본 발명은 모터나 스타터가 있는 하이브리드 차량에서 아이들스탑이나 EV 모드로 주행하여 엔진이 정지된 상황에서 부압이 부족할 때 부압을 형성하는 하이브리드 차량용 브레이크 부압 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a brake negative pressure control method for a hybrid vehicle in which a hybrid vehicle with a motor or a starter travels in an idle stop or an EV mode to form a negative pressure when the engine is stopped in a state where the negative pressure is insufficient.
브레이크 시스템은 운전자가 브레이크를 작동시키기 위해 밟는 브레이크 페달과, 상기 브레이크 페달의 답력을 증대시키는 브레이크 부스터와, 상기 브레이크 부스터에서 발생되는 힘에 의해 유압을 발생시키는 마스터 실린더와, 상기 마스터 실린더에서 발생된 유압에 의해 제동작용을 수행하는 브레이크로 구성된다.The brake system includes a brake pedal which is depressed by a driver to operate the brake, a brake booster which increases the hydraulic force of the brake pedal, a master cylinder which generates hydraulic pressure by a force generated by the brake booster, And a brake that performs a braking action by hydraulic pressure.
상기 브레이크 부스터는 그 내부에 부압에 의해 작동되는 다이어프램을 포함하고, 외부공기를 흡입하여 엔진에 공급하기 위한 에어 크리너와 엔진 흡기 매니폴드를 연결하는 흡입호스가 설치되고, 흡입호스의 일측에 설치된 부압호스에 브레이크 부스터가 연결된다. Wherein the brake booster includes a diaphragm which is operated by negative pressure therein and is provided with a suction hose for connecting an air cleaner for sucking outside air to an engine and an engine intake manifold, A brake booster is connected to the hose.
상기 부압호스는 엔진에서 발생되는 부압을 브레이크 부스터로 공급해주는 역할을 한다. 그리고, 상기 부압호스에는 브레이크 부스터로 제공된 부압을 유지시키는 체크밸브가 설치된다.The negative pressure hose serves to supply the negative pressure generated by the engine to the brake booster. The negative pressure hose is provided with a check valve for maintaining the negative pressure provided by the brake booster.
한편, 엔진 시동 후 엔진의 흡기계는 실린더의 흡입 행정에 의해 강제 부압이 형성되고, 이에 따라 상기 흡기호스의 측면에 연결된 부압호스에도 동일한 부압이 형성되고 상기 브레이크 부스터 내부의 부압이 체크밸브에 의해 보존된 상태를 유지한다.On the other hand, after the engine is started, the intake system of the engine is formed with a forced negative pressure by the intake stroke of the cylinder, so that a negative pressure is also formed in the negative pressure hose connected to the side of the intake hose, and the negative pressure inside the brake booster Maintain the preserved state.
이러한 상태에서, 운전자가 차량 주행 중 감속을 필요로 하게 되어 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 페달이 작동하여 브레이크 부스터 내에 형성된 부압에 의해 다이어프램이 기계적으로 작동된다. In this state, when the driver needs to decelerate while the vehicle is running, when the brake pedal is depressed, the brake pedal is actuated and the diaphragm is mechanically operated by the negative pressure formed in the brake booster.
이에 따라 마스터 실린더에서 유압을 발생시키고, 상기 마스터 실린더에서 발생된 유압은 각 바퀴측에 장착된 브레이크에 제공되어 브레이크를 작동시킨다. 이에 따라 차량의 제동이 이루어진다.Accordingly, the hydraulic pressure is generated in the master cylinder, and the hydraulic pressure generated in the master cylinder is provided to the brakes mounted on the respective wheels to operate the brakes. Thus, the braking of the vehicle is performed.
그러나, 상기한 바와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 브레이크 부압 제어방법은 엔진의 흡기계에 형성되는 부압에 의해 브레이크 부스터가 작동되기 때문에 엔진 흡기계에 부압이 형성되지 않을 경우 브레이크 부스터가 작동되지 않고 이에 따라 브레이크가 작동되지 못하는 문제점이 발생된다.However, in the brake negative pressure control method according to the related art constructed as described above, since the brake booster is operated by the negative pressure formed on the intake system of the engine, when negative pressure is not formed in the engine intake system, the brake booster is not operated The brake can not be operated.
한편, 하이브리드차량은 차량 정차 시 엔진이 꺼지는 아이들스탑기능이 있는데, 이때 부압이 형성되지 못하므로 부압을 측정하는 센서와 부압을 만들 수 있는 진공펌프를 구비하여 부압을 형성시킨다. On the other hand, the hybrid vehicle has an idle stop function in which the engine is turned off when the vehicle is stopped. Since a negative pressure can not be formed at this time, a negative pressure is formed by a sensor for measuring a negative pressure and a vacuum pump for generating a negative pressure.
그러나, 이러한 경우 부가적인 장치(진공 펌프 등)를 필요로 하여 원가 상승의 원인이 되고, 소음이 발생되는 문제점이 있다.However, in such a case, additional devices (such as a vacuum pump) are required, causing a rise in cost and noise.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 부압이 적을 때 스로틀 개도율이 기준값 이상인 경우 스로틀을 닫고 모터나 스타터로 엔진을 강제로 구동함으로써, 부스트 부압 형성을 위한 진공펌프를 별도로 장착하지 않은 경우에도 부압 형성이 가능하여 원가 및 중량을 절감할 수 있고, 공간을 최적화할 수 있도록 한 하이브리드 차량용 브레이크 부압 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a vacuum pump for boosting a negative pressure by closing a throttle when the throttle opening rate is equal to or greater than a reference value, The present invention aims to provide a hybrid negative pressure control method for a vehicle which can reduce the cost and weight of the vehicle and optimize the space.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 아이들 스탑 시 하이브리드 차량용 브레이크 부압 제어방법에 있어서,According to an aspect of the present invention, there is provided a brake negative pressure control method for an idle stop hybrid vehicle,
부스트 부압센서를 통해 부스트 부압을 측정하는 단계;Measuring a boost negative pressure through a boost negative pressure sensor;
상기 부스트 부압센서로부터 감지신호를 입력받아 부스트 부압이 기준값 이하인지를 판단하는 단계;Receiving a sensing signal from the boost negative pressure sensor and determining whether the boost negative pressure is below a reference value;
상기 부스트 부압이 기준값 이하인 경우 엔진이 정지상태인지를 판단하여 구동상태라면 제어를 종료하고, 정지상태라면 스로틀이 기준값 이하인지를 판단하는 단계;Determining whether the engine is in a stop state when the boost negative pressure is less than or equal to a reference value, ending control if the engine is in a driven state, and determining whether the throttle is less than or equal to a reference value if the engine is in a stop state;
상기 스로틀이 기준값이 이하라면 모터로 엔진을 구동하고, 기준값을 초과하면 스로틀을 닫을 수 있는지를 판단하는 단계;Driving the engine with the motor if the throttle is below the reference value and determining if the throttle can be closed if the throttle exceeds the reference value;
상기 스로틀을 닫을 수 있으면 스로틀을 닫고 모터로 엔진을 구동시키고, 닫 을 수 없다면 엔진을 시동하는 단계; 및Closing the throttle if the throttle can be closed, driving the engine with the motor, and starting the engine if the throttle can not be closed; And
상기 모터로 엔진을 구동시키는 경우에 부스트 부압을 측정하여 기준값 이하이면 모터로 엔진을 다시 회전시키고, 기준값을 초과하는 경우에 제어를 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Measuring the boost negative pressure when the engine is driven by the motor, rotating the engine again with the motor if the boost negative pressure is lower than the reference value, and terminating the control when the engine exceeds the reference value.
본 발명의 다른 측면은 EV 모드 시 하이브리드 차량용 브레이크 부압 제어방법에 있어서,Another aspect of the present invention is a brake negative pressure control method for a hybrid vehicle in an EV mode,
엔진과 모터가 직접 연결된 경우 엔진 마찰을 저감하기 위해 흡배기밸브를 닫는 단계;Closing the intake and exhaust valves to reduce engine friction when the engine and the motor are directly connected;
상 흡배기밸브를 닫은 상태에서 부압센서를 통해 감지신호를 입렵받아 부압을 측정하는 단계;Measuring a negative pressure by receiving a sensing signal through the negative pressure sensor in a state where the phase sucking / discharging valve is closed;
상기 부압이 기준값이 이하이면 흡배기밸브를 열고 늘어난 흡입저항만큼 모터출력을 증가시키는 단계; 및 Opening the intake and exhaust valve and increasing the motor output by an increased suction resistance if the negative pressure is below a reference value; And
상기 모터 출력이 차량의 목표구동력보다 크다면 부압이 형성된 시점에서 흡배기밸브를 닫고 제어를 종료하고, 작다면 엔진을 기동시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 브레이크 부압 제어방법.And closing the intake and exhaust valves at the time when the negative pressure is generated and ending the control if the motor output is larger than the target driving force of the vehicle, and starting the engine if the motor output is small.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 브레이크 부압 제어방법에 의하면, 진공펌프를 장착하지 않고도 부스트 부압 형성이 가능하므로, 원가 및 중량을 절감할 수 있고 차량의 내부공간을 최적화 할 수 있다.As described above, according to the brake negative pressure control method for a hybrid vehicle according to the present invention, it is possible to form a boost negative pressure without mounting a vacuum pump, so that cost and weight can be reduced and the internal space of the vehicle can be optimized.
또한, 종래에는 부스트 부압 형성을 위한 진공펌프가 없는 경우 엔진을 시동시켜 브레이크 부압을 형성하지만, 본 발명에서는 엔진을 시동하지 않고 모터나 스타터로써 엔진을 강제로 구동시켜 부압을 형성하므로, 연비를 향상시킬 수 있다.In the prior art, when there is no vacuum pump for forming the boost negative pressure, the engine is started to form the negative pressure of the brake. However, in the present invention, since the negative pressure is formed by forcibly driving the engine with the motor or the starter without starting the engine, .
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부한 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부스트 부압 제어시스템을 설명하기 위한 구성도이고, 도 2는 아이들 스탑 시 본 발명의 부스트 부압 제어방법을 나타내는 순서도이고, 도 3은 EV 모드로 주행 시 본 발명의 부스트 부압 제어방법을 나타내는 순서도이다.FIG. 2 is a flowchart showing a boost negative pressure control method according to an embodiment of the present invention at an idle stop, FIG. 3 is a flow chart illustrating a boost negative pressure control system Fig. 3 is a flowchart showing the boost negative pressure control method of the present invention. Fig.
본 발명은 엔진을 회전시킬 수 있는 모터나 스타터가 있는 하이브리드 차량에서 아이들 스탑이나 EV모드로 주행하여 엔진이 정지되고, 엔진이 정지된 상황에서 부압이 부족할 때 부압을 형성하는 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method for forming a negative pressure when a negative pressure is insufficient in a situation where the engine is stopped and the engine is stopped in an idle stop or EV mode in a hybrid vehicle having a motor or a starter capable of rotating the engine.
여기서, 본 발명은 엔진 정지시 부압을 강제로 형성하기 위한 부가장치 즉, 진공펌프를 필요로 하지 않으며, 진공펌프가 장착되지 않은 하이브리드 차량에 적용가능하다.The present invention is applicable to a hybrid vehicle in which an additional device for forcibly forming a negative pressure at the time of engine stop, that is, a vacuum pump is not required, and a vacuum pump is not mounted.
이와 같이 진공펌프가 장착되지 않은 하이브리드 차량에 있어서, 아이들 스탑이나 EV 모드로 주행시 엔진이 정지된 상태에서 부압이 부족할 경우 부압을 형성하는 제어방법을 설명하면 다음과 같다.A control method for forming a negative pressure when a negative pressure is insufficient in a state where the engine is stopped when the vehicle is traveling in an idle stop mode or an EV mode in a hybrid vehicle without a vacuum pump is described as follows.
일반적으로, 하이브리드 차량은 내연기관인 엔진과 전기를 동력원으로 하는 구동 모터로 구성되며, 구동 모터는 차량에 탑재된 메인 배터리의 전원을 받아 작동되도록 구성하여 각각의 주행상황에 대응하여 엔진의 연비가 가장 높아지도록 제어되고, 제동 시와 감속 시에 운동 에너지를 전기 에너지로 회수함으로써 기존 가솔린 엔진에 비해 연비 향상을 이룰 수 있으며 시내구간에서 엔진 시동이 꺼진 상에도, 탑재된 메인 배터리의 전기로 주행할 수 있어 무공해 차량으로 사용되는 특징이 있다.Generally, a hybrid vehicle is composed of an engine serving as an internal combustion engine and a drive motor serving as a power source. The drive motor is configured to be operated by receiving power from a main battery mounted on the vehicle, And the kinetic energy is recovered as electric energy when braking and decelerating. Therefore, it is possible to improve the fuel efficiency as compared with the existing gasoline engine, and even when the engine is not started in the city section, There is a characteristic that it is used as pollution-free vehicle.
이러한, 하이브리드 차량은 소정의 속도 이하로 주행하거나 차량을 정차할 경우에는 엔진의 아이들 스탑(Idle stop)기능이 있어, 엔진이 공회전하는 것을 방지하고, 운전자가 차량을 동작시킬 의지를 보이면 다시 엔진을 시동시켜, 엔진의 공회전시 연료 소모율을 제로화한다.When the hybrid vehicle travels at a speed lower than a predetermined speed or when the vehicle is stopped, the hybrid vehicle has an idle stop function of the engine to prevent the engine from idling. When the driver shows a will to operate the vehicle, And the fuel consumption rate is zeroed when idling the engine.
즉, 아이들 스탑기능이 수행될 때, 엔진의 시동시 요구되는 에너지를 최소화하기 위하여 엔진의 피스톤 정지 위치를 제어하게 된다.That is, when the idle stop function is performed, the piston stop position of the engine is controlled to minimize the energy required at the start of the engine.
본 발명의 제어방법은 진공펌프가 없는 하이브리드 차량에서 엔진을 시동하지 않고 모터나 스타터로써 엔진을 강제로 구동시켜 부압을 형성하는 방법이다. 따라서, 본 발명은 아이들 스탑 조건을 만족하거나, EV 모드(모터로만 구동되는 모드)로 주행 중일 경우에 유용하다.The control method of the present invention is a method of forming a negative pressure by forcibly driving an engine with a motor or starter without starting the engine in a hybrid vehicle without a vacuum pump. Therefore, the present invention is useful when it satisfies an idle stop condition or is traveling in an EV mode (a mode driven only by a motor).
먼저, 아이들 스탑 조건을 만족하는 경우에 대해서 설명하면 다음과 같다.First, the case where the idle stop condition is satisfied will be described as follows.
부스트 부압센서(이하, 부압센서)로부터 감지신호를 입력받아 부스트 부압이 부족한 것으로 판단되는 경우, 즉 기준값 이하인 것으로 판단되는 경우에는 엔진이 정지상태인지를 판단한다.When it is determined that the boost negative pressure is insufficient by receiving the sensing signal from the boost negative pressure sensor (hereinafter referred to as a negative pressure sensor), that is, when it is determined that the boost negative pressure is lower than the reference value,
본 발명의 제어를 위한 제어시스템은 하이브리드 차량의 구동을 전반적으로 제어하는 HCU(Hybrid Control Unit, 14)와, HCU(14)의 신호에 따라 차량 엔진의 기동 및 출력을 제어하는 ECU(Engine Control unit, 12)와, HCU(14)의 제어 신호에 따라 모터(15)의 구동토크 및 속도를 제어하고, 모터(15)가 발전기로 동작하는 경우 최적의 발전전압을 출력할 수 있도록 제어하는 MCU(Motor Control Unit , 13) 및 MCU(13)에 의해서 구동되는 모터(15)를 포함하고, 크랭크축의 위치 신호를 검출하여, 이 신호를 ECU(12)로 전송하는 CKP(Crankshaft position sensor, 10)와, 캠축의 위치 신호를 검출하여, ECU(12)로 검출된 신호를 전송하는 CMP(Camshaft position Sensor, 11)를 포함한다. The control system for controlling the hybrid vehicle according to the present invention comprises an HCU (Hybrid Control Unit) 14 for controlling the overall operation of the hybrid vehicle, an ECU (Engine Control Unit) 14 for controlling the starting and outputting of the vehicle engine An
여기서, HCU(14)는 CKP(10) 및 CMP(11)로부터 ECU(12)를 통해 신호를 입력받아 엔진이 정지상태인지를 판단한다.Here, the HCU 14 receives a signal from the
그 다음, 엔진의 정지상태를 판단한 결과, 엔진이 구동중 이라면 부스트 부압이 생성될 수 있으므로 제어를 끝마친다. Next, as a result of judging the stop state of the engine, if the engine is running, a boost negative pressure may be generated, thus completing the control.
이와 달리, 엔진이 정지상태라면, 엔진 스로틀 개도율이 기준값 이상인지를 판단한다. 상기 HCU(14)는 TPS(16)로부터 ECU(12)를 통해 신호를 입력받아 엔진 스로틀(17)에 대한 정보를 판단할 수 있다.Alternatively, if the engine is in a stopped state, it is determined whether the engine throttle opening ratio is equal to or greater than a reference value. The HCU 14 may receive a signal from the TPS 16 via the ECU 12 to determine information about the
여기서, 엔진 스로틀(17)의 개도율이 기준값 이상인지를 판단하는 이유는 스로틀 개도율이 기준값 이상이 되면 모터(15)로 엔진을 돌려도 공기가 스로틀(17)을 통하여 엔진피스톤으로 유입되므로 부압형성이 잘 되지 않는다.The reason why the opening ratio of the
그 다음, 스로틀 개도율이 기준값 이상인 경우에는 스로틀(17)을 닫을 수 있 는지 판단하고, 스로틀 개도율이 기준값 미만인 경우에는 모터로 엔진을 구동시킨다.If the throttle opening ratio is equal to or greater than the reference value, it is determined whether the
만약 이상상황 등으로 스로틀을 닫을 수 없다면 모터(15)를 통해 엔진을 시동한다. 이와 달리 스로틀(17)을 닫을 수 있다면 모터(15)를 기동시켜 엔진을 구동한다.If the throttle can not be closed due to an abnormal situation or the like, the engine is started through the
그리고, 상기 모터(15)는 벨트 또는 캐리어로드를 통해 크랭크축과 연결 또는 직접 연결됨으로써, 모터(15)의 회전력을 이용하여 엔진을 구동시킬 수 있다.The
마지막으로 모터(15)를 통해 엔진을 구동시켜 부스트 부압이 기준값 이상으로 형성되었는지를 판단하여 기준값 이상으로 형성되면 제어를 종료한다. 이때, 부스트 부압이 기준값 이상으로 형성되지 않았다면 모터(15)로 엔진을 계속 구동시켜 부압이 형성되도록 한다.Finally, the engine is driven through the
상기 아이들 스탑 시의 상황과 달리, EV로 주행 중 부스트 부압제어방법을 설명하면 다음과 같다.Unlike the situation at the idle stop, the boost negative pressure control method during traveling to the EV will be described as follows.
엔진과 모터(15)가 직결되어 있는 경우, EV로 주행하기 위해서는 엔진 마찰을 감소시켜야 하고, 상기 마찰을 감소시키기 위해서는 흡배기밸브를 닫아야 한다. When the engine and the
그런데, 흡배기밸브를 닫을 경우에 흡입저항이 감소되나, 부압이 부족해 질 수 있다. 이때, 부스트 부압이 부족하다고 판단되면 흡배기밸브를 열고 늘어난 흡입저항 만큼 모터출력을 늘여야 한다.However, when the intake and exhaust valve is closed, the suction resistance is reduced, but the negative pressure may become insufficient. At this time, if it is determined that the boost negative pressure is insufficient, open the intake and exhaust valve and increase the motor output by the increased suction resistance.
여기서, 모터(15)의 출력이 차량의 목표구동력보다 크다면 부압이 형성된 시점에서 흡배기밸브를 닫고 제어를 끝마친다. 만약 모터(15)의 출력이 차량의 목표 구동력보다 작다면 엔진을 기동시켜야한다.Here, if the output of the
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, And all of the various forms of embodiments that can be practiced without departing from the technical spirit.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 부스트 부압 제어시스템을 설명하기 위한 구성도이다.1 is a block diagram illustrating a boost negative pressure control system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 아이들 스탑 시 본 발명의 부스트 부압 제어방법을 나타내는 순서도이다.Fig. 2 is a flowchart showing the boost negative pressure control method of the present invention at idle stop.
도 3은 EV 모드로 주행 시 본 발명의 부스트 부압 제어방법을 나타내는 순서도이다.3 is a flowchart showing the boost negative pressure control method of the present invention when traveling in the EV mode.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
10 : CKP 11 : CMP10: CKP 11: CMP
12 : ECU 13 : MCU12: ECU 13: MCU
14 : HCU 15 : 모터14: HCU 15: motor
16 : TPS 17 : 스로틀16: TPS 17: Throttle
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