KR101510343B1 - 플러그인 하이브리드 자동차의 방전지향모드 제어장치 및 방법 - Google Patents

플러그인 하이브리드 자동차의 방전지향모드 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 의한 플러그인 하이브리드 자동차는, 자동차의 운전 정보를 검출하는 운전정보검출부; 상기 운전정보검출부로부터 제공된 배터리의 SOC 정보를 이용하여 방전지향모드 진입 여부를 결정하는 모드결정부; 상기 모드결정부에서 방전지향모드 진입 시 목표 변속단을 결정하는 변속단결정부; 및 상기 변속단결정부에서 결정된 목표 변속단으로 변속할지 여부를 판단하는 변속결정부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 방전지향모드로 주행 시 변속기 효율과 모터 효율을 이용하여 변속단을 결정함으로써 연비와 성능을 개선시킬 수 있는 효과를 가진다.

Description

플러그인 하이브리드 자동차의 방전지향모드 제어장치 및 방법{CHARGING DEPLETING MODE CONTROL SYSTEM FOR PLUG IN HYBRID VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 플러그인 하이브리드 자동차의 방전지향모드 제어장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플러그인 하이브리드 자동차가 방전지향모드(Charging Depleting Mode: CD모드)로 주행할 때 변속기 효율과 모터 효율을 이용하여 변속단을 결정하여 연비 향상을 도모할 수 있는 플러그인 하이브리드 자동차의 방전지향모드 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
자동차에 대한 끊임없는 연비 향상의 요구와 각 나라의 배출가스 규제의 강화에 따라 연료전지 자동차, 전기자동차, 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차 등을 포함하는 다양한 형태의 친환경 자동차가 제공되고 있다.
플러그인 하이브리드 자동차는 상용전원으로 배터리 충전을 제공할 수 있으며, 배터리의 SOC(State Of Charge)에 따라 방전지향모드(Charge Depleting Mode: CD모드)와 충전지향모드(Charge Sustaining Mode: CS모드)로 구분되어 운행된다.
방전지향모드(CD모드)는 배터리에 충전된 전압을 사용하여 구동모터만으로 주행하는 EV(Electric Vehicle)모드의 구간을 의미한다. 방전지향모드(CD모드)에서는 배터리의 SOC가 양호하여 사용 가능한 전압이 많은 상태이므로 특별한 상황이 아닌 경우 대부분의 구간을 모터만의 동력으로 주행한다.
충전지향모드(CS모드)는 배터리에 충전된 전압을 일정량까지 사용한 후 HEV(Hybrid Electric Vehicle)모드와 동일한 방식으로 엔진과 모터의 구동력을 적절히 조합하여 주행하는 구간을 의미한다. 충전지향모드(CS모드)에서는 배터리의 SOC가 충분하지 못하여 사용 가능한 전압이 상대적으로 적은 상태이므로 엔진과 모터의 구동력을 조합하여 운행하여 연비 향상을 도모하고, 배터리의 SOC를 적정한 양으로 유지한다.
플러그인 하이브리드 자동차의 충전지향모드(CS 모드)에서는 기존의 하이브리드 자동차와 동일한 변속 제어를 수행할 수 있다. 즉, 충전지향모드(CS 모드)에서는 엔진의 효율 측면에서 변속단을 결정한다.
그러나 플러그인 하이브리드 자동차는 방전지향모드(CD 모드)에서 엔진이 거의 동작하지 않고 배터리의 방전에 의해서만 주행이 이루어지므로, 방전지향모드에서 변속시 연비를 최소화할 필요가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플러그인 하이브리드 자동차가 방전지향모드로 주행할 때, 모터와 변속기의 효율을 고려하여 변속단을 결정함으로써 자동차의 연비와 성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
또한, 플러그인 하이브리드 자동차가 방전지향모드로 주행할 때, 시스템 효율과 변속시에 발생하는 손실률을 비교하여 변속 수행여부를 결정함으로써 변속시에 발생하는 손실을 최소화하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 플러그인 하이브리드 자동차의 방전지향모드 제어장치는, 자동차의 운전 정보를 검출하는 운전정보검출부; 상기 운전정보검출부로부터 제공된 배터리의 SOC 정보를 이용하여 방전지향모드 진입 여부를 결정하는 모드결정부; 상기 모드결정부에서 방전지향모드 진입 시 목표 변속단을 결정하는 변속단결정부; 및 상기 변속단결정부에서 결정된 목표 변속단으로 변속할지 여부를 판단하는 변속결정부;를 포함한다.
그리고 상기 모드결정부는, 현재 주행 모드가 방전지향모드이고, 상기 운전정보검출부로부터 제공받은 현재 SOC가 충전지향모드 진입을 위한 SOC 보다 크거나, 현재 주행 모드가 충전지향모드이고, 상기 운전정보검출부로부터 제공받은 현재SOC가 방전지향모드 재진입을 위한 SOC 보다 크면, 방전지향모드로 판단할 수 있다.
그리고 상기 변속단결정부는 변속기 효율과 모터 효율을 이용하여 시스템 효율을 계산하고, 시스템 효율이 가장 높은 변속단을 목표 변속단으로 결정할 수 있다.
그리고 상기 변속결정부는 상기 변속단결정부에서 결정된 시스템 효율과 변속시 발생하는 손실률을 비교하여 변속 여부를 결정할 수 있다.
그리고 상기 변속결정부는, 목표 변속단으로 변속할 때 시스템 효율 상승률이 변속할 때 발생하는 기계적 손실률보다 큰 경우에만 변속하는 것으로 판단할 수 있다.
그리고 SOC에 의해 방전지향모드로 판단된 경우, 엔진 구동이 필요한지 여부를 판단하는 엔진구동결정부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 플러그인 하이브리드 자동차의 방전지향모드 제어 방법은, 배터리의 SOC 정보로부터 방전지향모드로 진입 여부를 판단하는 모드 결정 단계; 방전지향모드 진입 시 목표 변속단을 결정하는 변속단 결정 단계; 목표 변속단으로 변속할지 여부를 판단하는 변속 결정 단계; 를 포함할 수 있다.
그리고 상기 모드 결정 단계에서, 현재 주행 모드가 방전지향모드이고, 현재 SOC가 충전지향모드 진입을 위한 SOC 보다 크거나, 주행 모드가 충전지향모드이고, 상기 운전정보검출부로부터 제공받은 현재SOC가 방전지향모드 재진입을 위한 SOC 보다 크면, 방전지향모드로 판단할 수 있다.
그리고 상기 변속단 결정 단계는, 자동차의 요구 토크가 영보다 큰지 여부를 판단하는 단계; 요구 토크가 영보다 큰지 여부에 따라 가속 또는 감속에 따른 변속기의 입력 토크와 입력 속도를 계산하는 단계; 기설정된 효율맵으로부터 변속기의 입력 토크와 입력 속도를 이용하여 변속기 효율을 계산하는 단계; 기설정된 효율맵으로부터 변속기의 입력 토크와 입력 속도를 이용하여 모터 효율을 계산하는 단계; 변속기 효율과 모터 효율을 이용하여 변속단별 시스템 효율을 계산하는 단계; 및 변속단별 시스템 효율로부터 목표 변속단을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고 상기 변속 결정 단계는, 목표 변속단으로 변속시 시스템 효율 상승률과 변속 시 발생하는 기계적 손실률을 비교하여, 시스템 효율 상승률이 기계적 손실률보다 큰 경우에만 변속하는 것으로 결정할 수 있다.
그리고 상기 모드 결정 단계에서, SOC에 의해 방전지향모드로 판단된 경우, 엔진 구동이 필요한지 여부를 판단하는 엔진 구동 결정 단계를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 플러그인 하이브리드 자동차에 의하면, 플러그인 하이브리드 자동차가 방전지향모드로 주행 시 변속기 효율과 모터 효율을 이용하여 변속단을 결정함으로써 연비와 성능을 개선시킬 수 있는 효과를 가진다.
또한, 시스템 효율과 변속시에 발생하는 손실률을 비교하여 변속 수행 여부를 결정함으로써 잦은 변속에 의해 연비가 나빠지는 것을 방지할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플러그인 하이브리드 자동차의 방전지향모드 제어 장치를 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플러그인 하이브리드 자동차의 제어부의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플러그인 하이브리드 자동차의 방전지향모드 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 방전지향모드 판단 방법을 도시한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 엔진 구동 여부 결정 방법을 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 목표 변속단 결정 방법을 도시한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 변속 결정 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플러그인 하이브리드 자동차의 방전지향모드 제어장치를 도시한 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 플러그인 하이브리드 자동차(이하에서는 자동차로 약칭한다)의 방전지향모드 제어장치는, 동력을 발생시키는 엔진(10)과 모터(30)의 사이에 구비되는 엔진 클러치(20)와, 상기 엔진(10)과 모터(30)에서 발생한 동력을 필요한 속도로 변환시키는 변속기(50), 그리고 상기 엔진 클러치(20)의 결합 및 해제와 변속기(50)의 변속을 제어하는 제어부(70)를 포함한다.
그리고 상기 엔진(10)에는 엔진(10)내에 구비된 실린더의 연료를 점화하기 위한 하이브리드 스타드 제너레이터(12) (HSG: Hybrid Start Generator)가 연결된다. 상기 모터(30)는 자동차의 주행 시 엔진(10) 동력을 보조하며, 회생 제동 시에는 배터리를 충전시키는 역할을 한다.
그리고 상기 제어부(70)에는 운전정보검출부(90)가 구비된다. 상기 운전정보검출부(90)는, 차속, 가속페달의 변위, 배터리의 SOC 등을 포함하는 전반적인 운전 정보를 검출하여 상기 제어부(70)에 제공한다.
상기 제어부(70)는 상기 운전정보검출부(90)로부터 제공된 SOC(Sate of Charge) 정보를 이용하여 방전지향모드(CD 모드) 진입 여부를 판단하는 모드결정부(71)와, 상기 모드결정부(71)에서 방전지향모드로 진입했을 때 엔진 기동 조건을 만족하는지 여부를 판단하는 엔진구동결정부(73), 상기 모드결정부(71)에서 방전지향모드 진입 시 목표 변속단을 결정하는 변속단결정부(75), 그리고 상기 변속단결정부(75)에서 결정된 변속단으로 변속할지 여부를 판단하는 변속결정부(77)를 포함한다.
상기 모드결정부(71)는, 배터리의 SOC 만을 이용하여 자동차의 주행 모드가 CD 모드인지 여부를 판단한다. 구체적으로, 현재 주행 모드가 CD 모드이고 현재 SOC가 기설정된 CS 모드 진입을 위한 SOC 보다 큰 경우에는 CD 모드로 판단한다. 그리고 현재 주행 모드가 CS 모드이고 현재 SOC가 기설정된 CD 모드 재진입을 위한 SOC 보다 큰 경우에는 CD 모드로 판단한다.
상기 엔진구동결정부(73)는, 상기 모드결정부(71)에서 자동차의 주행 모드가 CD 모드로 진입했을 경우에도, 특정 상황에서 엔진 구동이 필요한 경우를 판단하여, CD 모드로 변속을 수행하지 않고, 엔진과 모터를 동시에 구동시키는 HEV 모드로 변속하게 된다. 다음과 같은 조건에 해당하면, 엔진을 구동시키는 HEV 모드로 변속을 수행한다.
먼저, 엔진 기동 조건에 해당하는 경우로서, 자동차의 요구 토크가 배터리의 파워보다 큰 경우, 또는 모터의 요구 토크가 모터 최대 토크보다 큰 경우, 또는 엔진 냉각수 및 연료 전지의 촉매를 웜 업하기 위한 경우, 또는 자동차의 난방시 냉각수 온도가 저온 조건을 만족하는 경우, 또는 자동차에 구비된 운행기록 자기 진단 장치(OBD: On Board Diagnostics)를 통해 엔진 상태를 진단하기 위한 경우에는 HEV 모드로 변속을 수행한다.
그리고 자동차의 등판 조건에 해당하는 경우로서, 자동차에 구비된 기울기 센서 등을 통해 감지된 자동차의 기울기가 설정된 기울기보다 큰 경우에는 자동차의 등판 성능을 유지하기 위해 엔진을 구동시키는 HEV 모드로 변속을 수행한다.
그리고 자동차가 요구하는 동력 성능 조건에 해당하는 경우로서, 가속 페달의 변위(APS)가 설정된 값을 초과하는 경우에는 자동차의 동력 성능을 유지하기 위해 엔진을 구동시키는 HEV 모드로 변속을 수행한다. 차속에 따라 정속을 유지하기 위한 가속 페달의 변위가 다르기 때문에, 설정값은 차속에 따라 가속 페달의 변위에서 일정값을 더하여 결정한다.
상기 변속단결정부(75)는, 상기 모드결정부(71)에서 자동차가 CD(Charging Depletion) 모드인 것으로 판단하면, 변속기 효율과 모터 효율을 이용하여 시스템 효율을 계산하고, 시스템 효율이 가장 높은 변속단을 결정한다.
구체적으로, CD 모드에서 자동차가 주행시에, 주행에 필요한 입력 토크와 변속기 입력 속도를 계산한다. 이때, 입력 토크와 입력 속도는 다음의 [수학식 1] 및 [수학식 2]로부터 계산할 수 있다.
Figure 112013099305419-pat00001
여기서,
Figure 112013099305419-pat00002
는 주행시 변속기 입력 토크,
Figure 112013099305419-pat00003
는 요구토크,
Figure 112013099305419-pat00004
는 변속기 평균 효율, 그리고
Figure 112013099305419-pat00005
는 각 변속단의 기어비이다.
Figure 112013099305419-pat00006
여기서,
Figure 112013099305419-pat00007
는 주행시 변속기 입력 속도,
Figure 112013099305419-pat00008
은 차속, 그리고
Figure 112013099305419-pat00009
는 각 변속단의 기어비이다.
그리고 CD 모드에서 자동차가 제동시, 제동에 필요한 입력 토크와 변속기 입력 속도를 계산한다. 이때, 입력 토크와 입력 속도는 다음의 [수학식 3] 및 [수학식 4]로부터 계산할 수 있다.
Figure 112013099305419-pat00010
여기서,
Figure 112013099305419-pat00011
는 제동시 변속기 입력 토크,
Figure 112013099305419-pat00012
는 변속기 평균 효율, 그리고
Figure 112013099305419-pat00013
는 각 변속단의 기어비이다.
Figure 112013099305419-pat00014
여기서,
Figure 112013099305419-pat00015
는 제동시 변속기 입력 속도,
Figure 112013099305419-pat00016
은 차속, 그리고
Figure 112013099305419-pat00017
는 각 변속단의 기어비이다.
앞의 수학식을 통해 계산된 변속단별 변속기 입력 토크와 변속기 입력 속도를 이용하여 변속단별 변속기의 효율과 모터의 효율을 계산한다. 이때, 변속단별 변속기의 효율과 모터의 효율은 기설정된 변속기 입력 토크와 변속기 입력 속도로부터 만들어진 효율맵으로부터 구할 수 있다.
그리고 앞에서 구한 변속기의 효율과 모터의 효율을 이용하여 변속단별 시스템 효율을 계산한다. 이때, 변속단별 시스템 효율은 변속기 입력 토크와 변속기 입력 속도의 곱으로 구할 수 있다.
그리고 계산된 변속단별 시스템 효율 중에서 가장 시스템 효율이 높은 변속단을 목표 변속단으로 결정한다.
상기 변속결정부(77)는, 상기 변속단결정부(75)에서 결정된 시스템 효율과 변속시 발생하는 손실률을 비교하여 변속 여부를 결정한다. 즉, 변속 전 시스템 효율과 변속 후 시스템 효율로부터 도출된 시스템 효율 상승률과 변속시 발생하는 기계적 손실률을 비교하여, 시스템 효율 상승률이 기계적 손실률보다 큰 경우에만 목표 변속단으로 변속한다. 만약 시스템 효율 상승률이 기계적 손실률보다 작은 경우에는 기존의 변속단을 유지한다. 여기서 기계적 손실률은 변속기에서 변속을 할 때 발생하는 연비 손실률을 실험에 의해 계산할 수 있다.
이와 같이, 상기 변속단결정부(75)에서 결정된 목표 변속단으로 바로 변속하지 않고, 시스템 효율 상승률과 기계적 손실률을 비교하여 변속 여부를 결정함으로써, 잦은 변속에 의해 발생하는 연비 손실을 줄일 수 있게 된다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 의한, 하이브리드 자동차의 방전지향모드 제어 방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 플러그인 하이브리드 자동차의 방전지향모드 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 자동차의 주행 모드가 충전지향모드인지 또는 방전지향모드인지 여부를 판단한다(S10). 자동차의 주행 모드를 판단할 때는 배터리의 SOC만을 이용하여 자동차의 주행 모드를 판단한다.
구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이, 현재 주행 모드가 CD 모드이고, 배터리의 SOC가 기설정된 CS 모드 진입을 위한 SOC 보다 크면(S11), CD 모드로 판단한다(S15).
그리고 현재 주행 모드가 CS 모드이고 현재 SOC가 기설정된 CD 모드 재진입을 위한 SOC 보다 크면(S13), CD 모드로 판단한다(S15).
그리고 앞의 조건을 만족하지 않는 경우에는 CS 모드로 판단한다(S17).
다시 도 3을 참조하면, 상기 S10 단계에서, 자동차의 주행 모드가 CD 모드인 것으로 판단되면, 자동차의 CD 주행 모드에서 엔진 구동이 필요한 경우인지를 판단한다(S20).
구체적으로 도 5에 도시된 바와 같이, CD 모드 진입 후에 엔진 구동이 필요한 경우는, 먼저 엔진 기동 조건에 해당하는 경우이다(S21). 엔진 기동 조건에 해당하는 경우는, 자동차의 요구 토크가 배터리의 파워보다 큰 경우, 또는 모터의 요구 토크가 모터 최대 토크보다 큰 경우, 또는 엔진 냉각수 및 연료 전지의 촉매를 웜 업하기 위한 경우, 또는 자동차의 난방시 냉각수 온도가 저온 조건을 만족하는 경우, 또는 자동차에 구비된 운행기록 자기 진단 장치(OBD: On Board Diagnostics)를 통해 엔진 상태를 진단하기 위한 경우일 수 있다.
또는, CD 모드 진입 후에 엔진 구동이 필요한 경우는, 자동차가 등판 조건에 해당하는 경우이다(S23). 자동차가 등판 조건에 해당하는 경우는, 자동차에 구비된 기울기 센서 등을 통해 감지된 자동차의 기울기가 설정된 기울기보다 큰 경우일 수 있다.
또는, CD 모드 진입 후에 엔진 구동이 필요한 경우는, 자동차가 요구하는 동력 성능 조건에 해당하는 경우이다(S25). 동력 성능 조건에 해당하는 경우는, 가속 페달의 변위(APS)가 설정된 값을 초과하는 경우에는 자동차의 동력 성능을 유지하기 위한 경우일 수 있다.
이상과 같은 조건에 해당하는 경우에는, 자동차가 CD 모드에 진입했더라도 엔진 구동이 필요한 경우로서 종래의 CS 모드에서의 변속 전략에 따라 변속을 수행한다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 S20 단계에서 자동차가 CD 모드를 유지한 상태이면, 자동차의 목표 변속단을 결정한다(S30). 자동차의 목표 변속단은 다음의 과정에 따라 결정된다.
구체적으로 도 6에 도시된 바와 같이, 먼저, 자동차의 요구 토크를 계산하고(S31), 자동차의 요구 토크가 영(zero)보다 큰지 여부를 판단한다(S32).
자동차의 요구 토크가 영(zero)보다 크면 자동차가 가속인 경우를 의미하므로, 상기 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 자동차의 가속에 따른 변속기의 입력 토크와 입력 속도를 계산한다(S33).
자동차의 요구 토크가 영(zero)보다 작으면 자동차가 감속인 경우를 의미하므로, 상기 수학식 3 및 수학식 4를 이용하여 자동차의 감속에 따른 변속기의 입력 토크와 입력 속도를 계산한다(S34).
그리고 상기 S33 단계와 S34 단계에서 계산된 변속기의 입력 토크와 입력 속도를 이용하여, 변속기의 변속단별 효율을 계산한다(S35). 이때, 변속기의 변속단별 효율은 변속기의 입력 토크와 입력 속도로부터 만들어진 변속단별 효율맵으로부터 구할 수 있다.
그리고 변속기의 단수별 모터 효율을 계산한다(S36). 이때, 변속기의 변속단별 효율은 변속기의 입력 토크와 변속기 입력 속도로부터 만들어진 모터 효율맵으로부터 구할 수 있다.
그리고 변속기 단수별 시스템 효율을 계산한다(S37). 이때, 변속기의 변속단별 시스템 효율은 변속기의 효율과 모터의 효율의 곱으로 계산할 수 있다.
그리고 구동 또는 제동에 따른 변속기의 목표 변속단을 결정한다(S38). 변속기의 목표 변속단은 앞에서 계산한 변속기의 변속단별 시스템 효율 중에서 가장 시스템 효율이 높은 변속단으로 결정한다.
다시 도 3을 참조하면, 상기 S30 단계에서 계산된 목표 변속단으로 변속시 시스템 효율 상승률과 변속 시 발생하는 기계적 손실률을 비교하여 목표 변속단으로 변속할지 여부를 판단한다(S40).
즉 도 7에 도시된 바와 같이, 시스템 효율 상승률과 변속 시 발생하는 기계적 손실률을 비교하여(S41), 시스템 효율 상승률이 기계적 손실률보다 큰 경우에만 목표 변속단으로 변속하고(S43), 시스템 효율 상승률이 기계적 손실률보다 작은 경우에는 기존의 변속단을 유지한다(S45).
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10: 엔진
20: 엔진 클러치
30: 모터
50: 변속기
70: 제어부
71: 모드결정부
73: 엔진구동결정부
75: 변속단결정부
77: 변속결정부
80: 배터리
90: 운전정보검출부

Claims (11)

  1. 자동차의 운전 정보를 검출하는 운전정보검출부;
    상기 운전정보검출부로부터 제공된 배터리의 SOC 정보를 이용하여 방전지향모드 진입 여부를 결정하는 모드결정부;
    상기 모드결정부에서 방전지향모드 진입 시 목표 변속단을 결정하는 변속단결정부;
    상기 변속단결정부에서 결정된 목표 변속단으로 변속할지 여부를 판단하는 변속결정부; 및
    SOC에 의해 방전지향모드로 판단된 경우, 엔진 구동이 필요한지 여부를 판단하는 엔진구동결정부;
    를 포함하고,
    상기 변속결정부는 상기 변속단결정부에서 결정된 시스템 효율과 변속시 발생하는 손실률을 비교하여 변속 여부를 결정할 때, 모터 효율과 변속기 효율을 곱하여 산출되는 시스템 효율 상승률이 변속할 때 발생하는 연비 손실률로부터 산출되는 기계적 손실률보다 큰 경우에만 변속하는 것으로 판단하며,
    상기 엔진구동결정부는 상기 모드결정부에서 자동차의 주행모드가 방전지향모드로 판단된 경우에도, 엔진 기동 조건에 해당되거나, 자동차의 등판 조건에 해당되는 경우, 또는 자동차가 요구하는 동력 성능 조건에 해당되는 경우에는 엔진 구동이 필요한 충전지향모드로 판단하는 플러그인 하이브리드 자동차의 방전지향모드 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모드결정부는,
    현재 주행 모드가 방전지향모드이고, 상기 운전정보검출부로부터 제공받은 현재 SOC가 충전지향모드 진입을 위한 SOC 보다 크거나,
    현재 주행 모드가 충전지향모드이고, 상기 운전정보검출부로부터 제공받은 현재SOC가 방전지향모드 재진입을 위한 SOC 보다 크면,
    방전지향모드로 판단하는 플러그인 하이브리드 자동차의 방전지향모드 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 변속단결정부는 변속기 효율과 모터 효율을 이용하여 시스템 효율을 계산하고, 시스템 효율이 가장 높은 변속단을 목표 변속단으로 결정하는 플러그인 하이브리드 자동차의 방전지향모드 제어 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 배터리의 SOC 정보로부터 방전지향모드로 진입 여부를 판단하는 모드 결정 단계;
    방전지향모드 진입 시 목표 변속단을 결정하는 변속단 결정 단계;
    목표 변속단으로 변속할지 여부를 판단하는 변속 결정 단계; 및
    SOC에 의해 방전지향모드로 판단된 경우, 엔진 구동이 필요한지 여부를 판단하는 엔진 구동 결정 단계;
    를 포함하고,
    상기 변속 결정 단계는 목표 변속단으로 변속시 시스템 효율 상승률과 변속시 발생하는 기계적 손실률을 비교하여, 모터 효율과 변속기 효율을 곱하여 산출되는 시스템 효율 상승률이 변속할 때 발생하는 연비 손실률로부터 산출되는 기계적 손실률보다 큰 경우에만 변속하는 것으로 판단되며,
    상기 엔진 구동 결정 단계에서 자동차의 주행모드가 방전지향모드로 판단된 경우에도, 엔진 기동 조건에 해당되거나, 자동차의 등판 조건에 해당되는 경우, 또는 자동차가 요구하는 동력 성능 조건에 해당되는 경우에는 엔진 구동이 필요한 충전지향모드로 판단하는 플러그인 하이브리드 자동차의 방전지향모드 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 모드 결정 단계에서,
    현재 주행 모드가 방전지향모드이고, 현재 SOC가 충전지향모드 진입을 위한 SOC 보다 크거나,
    주행 모드가 충전지향모드이고, 상기 운전정보검출부로부터 제공받은 현재SOC가 방전지향모드 재진입을 위한 SOC 보다 크면,
    방전지향모드로 판단하는 플러그인 하이브리드 자동차의 방전지향모드 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 변속단 결정 단계는,
    자동차의 요구 토크가 영보다 큰지 여부를 판단하는 단계;
    요구 토크가 영보다 큰지 여부에 따라 가속 또는 감속에 따른 변속기의 입력 토크와 입력 속도를 계산하는 단계;
    기설정된 효율맵으로부터 변속기의 입력 토크와 입력 속도를 이용하여 변속기 효율을 계산하는 단계;
    기설정된 효율맵으로부터 변속기의 입력 토크와 입력 속도를 이용하여 모터 효율을 계산하는 단계;
    변속기 효율과 모터 효율을 이용하여 변속단별 시스템 효율을 계산하는 단계; 및
    변속단별 시스템 효율로부터 목표 변속단을 결정하는 단계를 포함하는 플러그인 하이브리드 자동차의 방전지향모드 제어 방법.
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  11. 삭제
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