KR101550631B1 - 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 방법 및 시스템 - Google Patents

하이브리드 자동차의 촉매 활성화 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 변속기가 중립된 상황에서 모터의 속도를 일정한 속도로 유지하도록 제어하고, 엔진 클러치의 슬립을 통해 엔진 토크를 증대하여 촉매를 가열하여 활성화시키는 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 방법 및 시스템에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 방법은, 상기 하이브리드 자동차의 엔진과 모터 사이에 배치된 엔진클러치의 슬립을 제어하여 상기 엔진의 토크를 증가시키는 단계; 상기 하이브리드 자동차의 촉매의 온도가 설정 온도에 도달했는지 판단하는 단계; 및 상기 촉매의 온도가 상기 설정 온도 미만이면, 상기 엔진클러치의 슬립을 피드백 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

하이브리드 자동차의 촉매 활성화 방법 및 시스템 {METHOD AND SYSTEM FOR ACTIVATING CATALYST OF HYBRID VEHICLE}
본 발명은 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 변속기가 중립된 상황에서 모터의 속도를 일정한 속도로 유지하도록 제어하고, 엔진 클러치의 슬립을 통해 엔진 토크를 증대하여 촉매를 가열하여 활성화시키는 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 방법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 하이브리드 자동차는 기존 내연 엔진에 전기 자동차의 모터를 적용하거나, 내연 엔진과 연료전지를 조합하여 사용하는 등 2가지 이상의 구동원을 조합 적용한 것으로, 기존의 차량에 비해 친환경적이고 연비나 성능면에서 많은 부분이 개선된 자동차로 인식되고 있다.
하이브리드 자동차는 제조사별로 고유한 방식으로 설계되는데, 그 중에 하나가 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 방식이다. TMED 방식이란 자동 변속기에 전기 모터가 장착된 방식으로, TMED 방식이 적용된 하이브리드 자동차는 엔진과 (전기)모터 사이에 엔진 클러치가 설치되어 엔진과 모터를 엔진 클러치가 연결 또는 연결 해제하는 구조를 갖는다.
최근에는 환경 문제가 중요한 이슈로 부각되면서 자동차의 배기 가스를 효율적으로 처리하는 방법에 대한 관심이 커지고 있다.
하이브리드 자동차의 경우에도 냉시동시 엔진의 배기 가스를 저감하기 위해 촉매를 사용하고 있으나, 촉매가 활성화되는 온도가 상온에 비해 상당히 높기 때문에 엔진을 가동하여 촉매 온도를 높여 활성화시키고 있다.
이때 엔진에서 발생하는 에너지 중 운동 에너지는 줄이고, 열 에너지는 늘리기 위해 점화각(ignition angle)을 충분히 지연(retard)시켜주는 것이 좋다. 하지만 이 과정에서 점화각을 과도하게 지연시키면 엔진에 진동이 발생할 수 있고, 엔진 토크가 요구될 때 빠르게 대비하지 못하는 단점이 있기 때문에 점화각을 충분히 지연시키기가 어렵다.
특히 기존 시스템은 엔진과 동력 출력축이 물리적으로 결합되어 있어 엔진의 진동이 운전자에게 전달되기 쉬우며, 운전자의 요구 토크를 엔진과 함께 출력하는 구조이기 때문에 점화각에 제한이 있을 수 밖에 없다.
그 결과 초기에 배기 온도를 높여 촉매 활성화 시간을 단축하는데 어려움이 있었다.
상기 하이브리드 자동차에서 촉매 온도를 높여 활성화시키는 다른 방법으로 상기 엔진의 점화각 지연 제어와 함께 하이브리드 자동차의 모터에서 음(-)의 토크가 발생하도록 제어하고, 엔진에서는 상기 모터의 음(-)의 토크에 해당하는 만큼 추가 토크가 발생되도록 하여, 이때 발생하는 엔진의 열에 의해 상기 촉매가 활성되도록 한다. 그러나, 이 경우 상기 엔진에서 추가 토크를 발생함에 따라 원하지 않는 진동, 소음 등이 발생할 수 있는 문제가 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
미국특허공보 US 2004/0104058 (2004.06.03.) 등록특허공보 제10-0921275호 (2009.10.05.)
따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는, 변속기가 중립된 상황에서 모터의 속도를 일정한 속도로 유지하도록 제어하고, 엔진 클러치의 슬립을 통해 엔진 토크를 증대하여 촉매를 가열하여 활성화시키는 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 방법은, 상기 하이브리드 자동차의 엔진과 모터 사이에 배치된 엔진클러치의 슬립을 제어하여 상기 엔진의 토크를 증가시키는 단계; 상기 하이브리드 자동차의 촉매의 온도가 설정 온도에 도달했는지 판단하는 단계; 및 상기 촉매의 온도가 상기 설정 온도 미만이면, 상기 엔진클러치의 슬립을 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 엔진의 토크를 증가시키기 위해 상기 엔진클러치의 압력을 증가시킬 수 있다.
상기 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 방법은, 상기 하이브리드 자동차의 시동이 된 상태에서 상기 촉매의 히팅이 필요하고, 변속기가 중립인 상태일 때 수행될 수 있다.
상기 촉매의 히팅이 필요할 때, 상기 엔진의 속도와 상기 모터의 속도를 각각 피드백 제어할 수 있다.
상기 엔진 클러치의 압력이 증가되도록 상기 엔진 및 모터의 속도 피드백 제어가 이루어질 수 있다.
그리고, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시스템은, 상기 엔진과 모터의 사이에 배치되어 이들의 연결을 단속하는 엔진클러치; 상기 하이브리드 자동차의 촉매의 온도를 검출하기 위한 촉매 온도 검출기; 상기 하이브리드 자동차의 변속을 수행하는 변속기; 및 상기 촉매의 온도, 및 상기 엔진과 모터 및 엔진클러치의 상태를 토대로 상기 하이브리드 자동차의 촉매 활성화를 위한 제어를 수행하는 제어기;를 포함하고,
상기 제어기는 상기 하이브리드 자동차의 엔진과 모터 사이에 배치된 엔진클러치의 슬립을 제어하여 상기 엔진의 토크를 증가시키는 단계; 상기 하이브리드 자동차의 촉매의 온도가 설정 온도에 도달했는지 판단하는 단계; 및 상기 촉매의 온도가 상기 설정 온도 미만이면, 상기 엔진클러치의 슬립을 제어하는 단계;를 포함하는 방법을 수행하기 위한 설정된 프로그램에 의해 동작할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 변속기가 중립된 상황에서 모터의 속도를 일정한 속도로 유지하도록 제어하고, 엔진클러치의 슬립을 통해 엔진 토크를 증대하여 촉매를 효과적으로 가열하여 활성화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 방법의 흐름도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시스템은, 하이브리드 자동차의 엔진과 모터 사이에서 이들의 연결을 단속하는 엔진클러치의 슬립 제어를 통해 촉매를 히팅하여 활성화하는 시스템이다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시스템은,
엔진(10)과 모터(20) 사이에 배치되어 이들의 연결을 단속하는 엔진클러치(30); 하이브리드 자동차의 촉매(110)의 온도를 검출하기 위한 촉매 온도 검출기(120); 상기 하이브리드 자동차의 변속을 수행하는 변속기(40); 상기 촉매(110)의 온도, 및 상기 엔진(10)과 모터(20) 및 엔진클러치(30)의 상태를 토대로 상기 하이브리드 자동차의 촉매 활성화를 위한 제어를 수행하는 제어기(100);를 포함한다.
더불어서, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시스템은, 도 1에 도시한 바와 같이, 배터리(60)와; 상기 엔진(10)를 시동하거나 상기 엔진(10)의 회전력에 의해 발전을 하는 시동 발전기(70); 상기 제어기(100)의 제어에 따라 상기 배터리(60)의 전압을 변환하여 상기 모터(20)를 구동하기 위한 인버터(50); 및 상기 엔진(10)과 시동 발전기(70)를 연결하기 위한 벨트(80);를 포함할 수 있다.
상기한 엔진(10), 모터(20), 엔진클러치(30), 변속기(40), 인버터(50), 배터리(60), 시동 발전기(70), 벨트(80), 촉매(110), 촉매온도 검출기(110) 등은 본 발명의 실시예에서 기존에 사용되는 것들을 그대로 사용할 수 있으므로 이들에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기 시동 발전기(70)는 ISG(integrated starter & generator) 또는 HSG(hybrid starter & generator)라 호칭되기도 한다.
상기 제어기(100)는, 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서 및/또는 마이크로프로세서를 포함하는 하드웨어로서, 상기 설정된 프로그램은 후술할 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 방법을 수행하기 위한 일련의 명령으로 형성될 수 있다.
상기 제어기(100)는, 도시하지 않았지만, 하이브리드 자동차의 전체 동작을 제어하는 하이브리드 제어기, 또는 엔진(10)를 제어하는 엔진 제어기, 또는 모터(20)를 제어하는 모터 제어기, 또는 변속기(40)를 제어하는 변속기 제어기에 포함될 수 있다. 또는, 상기 제어기(100)는 상기 하이브리드 제어기 또는 상기 엔진 제어기 또는 상기 모터 제어기 또는 변속기 제어기를 포함할 수 있다.
후술하는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 방법에서, 그 일부 프로세스는 상기 엔진 제어기에 의하여, 다른 일부 프로세스는 상기 하이브리드 제어기, 또 다른 일부 프로세스는 상기 모터 제어기 및 상기 변속기 제어기에 의하여 수행되는 것으로 할 수 있다. 그러나 본 발명의 보호범위가 후술하는 실시예에서 설명되는 대로에 한정되는 것으로 이해되어서는 안된다. 본 발명의 실시예에서의 설명과 다른 조합으로 제어기를 구현할 수 있다. 또는 상기 엔진 제어기, 하이브리드 제어기, 모터 제어기 및 변속기 제어기가 실시예에서 설명된 것과는 다른 조합의 프로세스를 수행하는 것으로 할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제어기(100)는 상기 하이브리드 자동차가 시동된 상태인지를 판단한다(S110).
상기 제어기(100)는 기존 기술을 통해서 상기 하이브리드 자동차의 시동 상태를 용이하게 확인할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어기(100)는 상기 엔진 제어기의 출력신호를 통해 상기 하이브리드 자동차의 시동 상태를 용이하게 확인할 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.
상기 하이브리드 자동차가 시동된 상태이면, 상기 제어기(100)는 상기 촉매(110)의 히팅(heating)이 필요한지를 판단한다(S120).
상기 제어기(100)는 상기 촉매(110)의 히팅이 필요한지 여부를 판단하기 위해, 예를 들면 상기 촉매온도 검출기(120)에 의해 검출된 촉매(110)의 온도가 설정 온도 이상인지를 판단할 수 있다. 상기 검출된 촉매(110)의 온도가 설정 온도 미만이면 상기 제어기(100)는 상기 촉매(110)의 히팅이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
상기 촉매(110)의 히팅 여부를 판단하기 위한 상기 설정 온도는 상기 촉매(110)의 설계 사양 등을 통해 결정할 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.
S120에서 상기 촉매(110)의 히팅이 필요한 것으로 판단되면, 상기 제어기(100)는 변속기(40)가 중립 상태인지를 판단한다(S125).
상기 제어기(100)는 기존 기술을 통해서 상기 하이브리드 자동차의 변속기(40)의 중립 상태를 용이하게 확인할 수 있다. 예를 들면, 상기 제어기(100)는 상기 변속기 제어기의 출력신호를 통해 상기 하이브리드 자동차의 변속기(40)의 중립 상태를 용이하게 확인할 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.
상기 변속기의 중립 상태는, 상기 하이브리드 자동차의 구동토크 출력이 구동축으로 실질적으로 전달되지 않는 상태로서 상기 변속기(40)가 물리적으로 중립되어 있는 상태이다.
상기 변속기(40)의 중립 상태가 확인되었으면, 상기 제어기(100)는 상기 변속기(40)의 중립 상태에서 상기 엔진(10)의 속도가 일정 속도를 유지하도록 피드백 제어한다(S130).
예를 들면, 상기 제어기(100)는 상기 변속기(40)의 중립 상태에서 상기 엔진(10)이 설정된 속도를 계속 유지하도록 피드백 제어한다. 상기 엔진(10)의 속도가 일정하게 유지되도록 제어하는 기술은 기존 기술을 통해 당업자가 용이하게 할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
상기 엔진(10)의 속도를 피드백 제어하면서, 상기 제어기(100)는 상기 모터(20)를 구동하여 회전 속도를 피드백 제어한다(S140).
상기 모터(20)를 구동하여 그 회전 속도를 피드백 제어할 수 있는 이유는, 상기 변속기(40)가 물리적 중립 상태에 있기 때문이다. 즉, 상기 모터(20)를 구동하여 속도를 피드백 제어하여도 상기 변속기(40)가 물리적 중립 상태에 있기 때문에 상기 하이브리드 자동차는 움직이지 않고 정지한 상태를 유지한다.
상기 제어기(100)는 상기 모터(20)의 속도를 피드백 제어할 때, 상기 엔진(10)의 속도 보다 낮은 속도로 제어해야 한다. 이렇게 하는 이유는, 상기 제어기(100)가 상기 엔진(10) 및 모터(20)를 피드백 제어하면서 상기 엔진클러치(30)의 압력을 인가하여 슬립 제어할 때, 상기 엔진클러치(30)의 토크가 상기 엔진(10)에 음(-)의 부하로 작용하도록 하기 위함이다.
S130, S140를 수행하면서, 상기 제어기(100)는 상기 엔진(10)의 토크를 증가시켜 상기 엔진(10)에서 발생하는 열을 증가시키기 위해 상기 엔진클러치(30)의 압력 증가시킨다(S150).
상기 엔진클러치(30)의 압력을 증가시키면, 상기 엔진클러치(30)의 압력에 비례하여 상기 엔진클러치(30) 및/또는 상기 모터(20)는 상기 엔진(10)에 부하로 작용하기 때문에, 상기 엔진(10)은 상기 부하를 감당하기 위해 추가 토크를 발생한다. 즉, 상기 제어기(100)는 상기 부하를 감당하는 추가 토크를 발생하도록 상기 엔진(10)의 토크를 증가시킨다(S160).
상기 엔진클러치(30)에 압력을 인가할 때, 상기 엔진클러치(30)에 작용하는 토크를 [T_clutch]라 하면, 상기 엔진(10)이 설정된 목표 속도를 유지하기 위해 출력해야 하는 토크는 상기 [T_clutch]에 비례하며, 상기 엔진(10)의 속도 피드백 제어 토크(T_eng_speed_control)를 고려할 경우 상기 엔진(10)이 출력해야 하는 토크(T_eng)는 아래 공식과 같이 된다.
T_eng = T_eng_speed_control + T_clutch
상기 엔진(10)이 상기 제어기(100)의 제어에 따라 상기 식과 같은 토크(T_eng)를 출력할 때, 상기 모터(20)는 아래 공식과 같은 토크(T_mot)를 출력하도록 제어된다. 아래 공식에서 [T_mot_speed_control]는 상기 모터(20)의 속도 피드백 제어 토크이다.
T_mot = T_mot_speed_control - T_clutch
결국, 상기 엔진(10)의 토크(T_eng)는 상기 엔진클러치(30)의 압력의 크기에 비례하여 커지기 때문에, 즉 상기 엔진클러치(30)의 슬립 제어를 통해 상기 엔진(10)의 토크 증대가 가능하기 때문에, 이를 통해 상기 촉매(110)의 히팅이 가능하게 된다.
상기와 같이 엔진클러치(30)의 압력 제어를 통해 상기 엔진(10)의 토크가 증가할 때, 상기 제어기(100)는 상기 촉매온도 검출기(120)에 의해 검출된 상기 촉매(110)의 온도를 설정 온도와 비교한다(S170).
상기 검출된 촉매 온도가 상기 설정 온도 이상이면, 이는 상기 엔진클러치(30)의 압력 제어를 통해 상기 촉매(110)가 히팅되어 촉매로서의 역할을 할 수 있는 상태가 된 것이므로, 상기 제어기(100)는 본 발명의 실시예에 따른 방법의 프로세스를 중단한다.
그렇지 않고, 상기 검출된 촉매 온도가 상기 설정 온도 미만이면, 상기 제어기(100)는 전술한 바와 같이 S125 이하의 과정을 반복 수행한다.
이로써, 본 발명의 실시예에 따르면, 변속기가 물리적 중립인 상태에서 모터의 속도를 일정한 속도로 유지하도록 피드백 제어하고, 엔진클러치의 슬립을 통해 엔진 토크를 증대하여 촉매를 효과적으로 가열하여 활성화시킬 수 있다
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 엔진 20: 모터
30: 엔진클러치 40: 변속기
100: 제어기 110: 촉매
120: 촉매온도 검출기

Claims (6)

  1. 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 방법으로서,
    상기 하이브리드 자동차의 시동이 된 상태에서 촉매의 히팅이 필요하고 변속기가 중립일 때, 엔진의 속도와 모터의 속도를 각각 피드백 제어하고, 상기 하이브리드 자동차의 엔진과 모터 사이에 배치된 엔진클러치의 슬립을 제어하여 엔진의 토크를 증가시키는 단계;
    상기 하이브리드 자동차의 촉매의 온도가 설정 온도에 도달했는지 판단하는 단계; 및
    상기 촉매의 온도가 상기 설정 온도 미만이면, 엔진클러치의 슬립을 제어하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 촉매의 히팅이 필요해 엔진클러치의 슬립을 제어할 때, 모터의 속도가 일정한 속도를 유지하도록 제어하되, 엔진클러치의 토크가 엔진의 음의 부하로 작용하도록, 모터의 속도를 엔진의 속도보다 낮은 속도로 제어하는 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 엔진의 토크를 증가시키기 위해 상기 엔진클러치의 압력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    상기 엔진 클러치의 압력이 증가되도록 상기 엔진 및 모터의 속도 피드백 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 방법.
  6. 엔진 및 모터의 동력으로 운행되는 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시스템으로서,
    상기 엔진과 모터의 사이에 배치되어 이들의 연결을 단속하는 엔진클러치;
    상기 하이브리드 자동차의 촉매의 온도를 검출하기 위한 촉매 온도 검출기;
    상기 하이브리드 자동차의 변속을 수행하는 변속기; 및
    상기 촉매의 온도, 및 상기 엔진과 모터 및 엔진클러치의 상태를 토대로 상기 하이브리드 자동차의 촉매 활성화를 위한 제어를 수행하는 제어기;를 포함하되,
    상기 제어기는 상기 제1항, 제2항 또는 제5항 중의 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 설정된 프로그램에 의해 동작하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시스템.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190046060A (ko) * 2017-10-25 2019-05-07 현대자동차주식회사 냉시동 시 차량 제어 시스템 및 방법
KR20200072617A (ko) 2018-12-12 2020-06-23 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 촉매 열부하 저감 방법
KR20230032177A (ko) 2021-08-30 2023-03-07 현대자동차주식회사 전동화 내연기관의 배출가스 정화 장치 및 그 제어 방법

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112017026645A2 (pt) * 2015-06-12 2018-08-28 Bae Sys Controls Inc sistemas para aquecimento, e, para veículo híbrido.
KR101619707B1 (ko) * 2015-06-17 2016-05-10 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 동력전달장치
CN105905108B (zh) * 2016-04-27 2018-05-11 盛瑞传动股份有限公司 一种基于p2混合动力传动系统的整车起步方法
CN105946843B (zh) * 2016-04-27 2018-05-11 盛瑞传动股份有限公司 一种基于p2混合动力传动系统的整车起步方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008281021A (ja) 2007-05-08 2008-11-20 Toyota Motor Corp 変速装置の制御装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6657315B1 (en) 2000-08-25 2003-12-02 Ford Global Technologies, Llc Method of operating a hybrid electric vehicle to reduce emissions
JP2004092428A (ja) 2002-08-29 2004-03-25 Fuji Heavy Ind Ltd ハイブリッド車の制御装置
KR100921275B1 (ko) 2007-12-13 2009-10-09 현대자동차주식회사 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법
KR101126244B1 (ko) 2010-06-24 2012-03-20 기아자동차주식회사 하이브리드 차량의 웜 업 제어장치 및 방법
WO2012111103A1 (ja) 2011-02-16 2012-08-23 トヨタ自動車株式会社 車両および車両の制御方法
US9358974B2 (en) * 2012-12-07 2016-06-07 Ford Global Technologies, Llc Method and system for adjusting hybrid vehicle driveline torque

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008281021A (ja) 2007-05-08 2008-11-20 Toyota Motor Corp 変速装置の制御装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190046060A (ko) * 2017-10-25 2019-05-07 현대자동차주식회사 냉시동 시 차량 제어 시스템 및 방법
KR102371252B1 (ko) 2017-10-25 2022-03-04 현대자동차 주식회사 냉시동 시 차량 제어 시스템 및 방법
KR20200072617A (ko) 2018-12-12 2020-06-23 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 촉매 열부하 저감 방법
KR20230032177A (ko) 2021-08-30 2023-03-07 현대자동차주식회사 전동화 내연기관의 배출가스 정화 장치 및 그 제어 방법

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