KR101685537B1 - 엔진 저크 제어 방법과 이를 수행하는 하이브리드 전기 자동차 - Google Patents

엔진 저크 제어 방법과 이를 수행하는 하이브리드 전기 자동차 Download PDF

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윤영민
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Abstract

엔진 저크를 제어하기 위한 방법과 이를 수행하는 하이브리드 전기 자동차가 개시된다.
이를 위해, 본 실시예는 엔진과 모터의 rpm 차이값이 기설정된 한계치를 초과하는지의 여부를 판단하여 초과한 경우, rpm 차이값에 엔진 토크별 이득값을 반영하여 적어도 하나의 예상 토크값을 산출하며, 적어도 하나의 예상 토크값을 엔진 시동용 스타터 모터(HSG)로 전송하여 엔진에서 발생된 서지(surge)를 제어하도록 하는 메카니즘을 제공한다.
이에, 본 실시예는 엔진에 연결된 엔진 시동용 스타터 모터(HSG)를 이용한 토크 제어 방식이라 기존 모터를 이용한 제어 방식보다 직접적인 서지 제어가 가능하여 저크 현상을 보다 효과적으로 개선한다.

Description

엔진 저크 제어 방법과 이를 수행하는 하이브리드 전기 자동차{METHOD FOR CONTROLLING ENGINE JERK AND HYBRID ELECTRIC VEHICLE FOR PERFORMING THE SAME}
본 실시예는 엔진 저크를 제어하기 위한 방법과 이를 수행하는 하이브리드 전기 자동차에 관한 것이다.
일반 휘발유 차량과 달리, TMED 방식의 하이브리드 전기 자동차(HEV)는 구동계 내부에 댐핑 요소가 부족하여 엔진/모터 토크 및 주행 외란에 의하여 운전성 및 승차감에 민감한 영향을 주는 서지(surge) 현상이 발생될 수 있다.
이에 따라, 기존의 하이브리드 전기 자동차(HEV)는 전술한 구동계의 저크 개선을 위하여, 구동계 진동 성분에 따라 모터 토크에 의한 제어 방식을 적용하였다.
그러나, 기존의 하이브리드 전기 자동차는 특히, 엔진과 모터가 클러치에 의해 Lock-Up 된 상태에서 순간적으로 엔진 토크가 크게 변동하는 경우, 모터와 엔진 사이에 있는 댐퍼 풀리에 의해 연결되는 구조적인 한계로 인하여, 모터에 의한 토크 제어가 엔진의 토크(또는 rpm을)를 원활하게 제어할 수 없기 때문에, 도 1과 같이 rpm 이상 현상으로 인한 서지(surge) 현상이 발생되었다.
서지 현상은 실제 차량에서 운전자에게 저크(jerk)성 충격(shock)로 느껴지게 되어 운전성 측면에서 매우 안 좋아, 차량의 상품성이 떨어지는 원인을 제공하였다.
본 실시예는 엔진 시동용 스타터 모터(HSG)를 활용하여 rpm 이상에 의해 발생된 서지 현상을 줄일 수 있는 엔진 저크 제어 방법과 이를 수행하는 하이브리드 전기 자동차를 제공하는데 그 목적이 있다.
하나의 실시예에 따르면, 전자제어유닛(ECU)을 통해 엔진 저크(jerk)를 제어하는 방법으로서, 엔진과 모터의 rpm 차이값이 기설정된 한계치를 초과하는지의 여부를 판단하는 단계, 상기 판단 결과, 초과한 경우, 상기 rpm 차이값에 엔진 토크별 이득값을 반영하여 적어도 하나의 예상 토크값을 산출하는 단계, 및 상기 적어도 하나의 예상 토크값을 엔진 시동용 스타터 모터(HSG)로 전송하여 상기 엔진에서 발생된 서지(surge)를 제어하도록 하는 단계를 포함하는 엔진 저크 제어 방법을 제공한다.
상기 예상 토크값을 산출하는 단계는 상기 엔진 토크별 이득값을 산출하는 단계, 및 상기 산출된 이득값을 상기 rpm 차이값에 곱하여 상기 적어도 하나의 예상 토크값을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 예상 토크값을 산출하는 단계는 X축에 나열된 엔진 토크값과 Y축에 나열된 이득 백터를 조합 가능한 벡터 테이블(vector table)을 이용하여 상기 이득값을 산출할 수 있다.
하나의 실시예에 따르면, 엔진 저크를 제어하기 위한 하이브리드 전기 자동차로서, 엔진과 모터의 rpm 차이값이 기설정된 한계치를 초과하는지의 여부를 판단하고, 상기 판단 결과, 초과한 경우, 상기 rpm 차이값에 엔진 토크별 이득값을 반영하여 적어도 하나의 예상 토크값을 산출하며, 상기 산출된 예상 토크값을 이하의 스타터 모터로 전송하는 전자제어유닛, 및 상기 전자제어유닛으로부터 수신된 적어도 하나의 예상 토크값을 이용하여 상기 엔진에서 발생된 서지(surge)를 제어하는 스타터 모터를 포함하는 하이브리드 전기 자동차를 제공한다.
상기 전자제어유닛은 상기 엔진 토크별 이득값을 산출하고, 상기 산출된 이득값을 상기 rpm 차이값에 곱하여 상기 적어도 하나의 예상 토크값을 계산할 수 있다.
상기 전자제어유닛은 X축에 나열된 엔진 토크값과 Y축에 나열된 이득 백터를 조합 가능한 벡터 테이블(vector table)을 이용하여 상기 이득값을 산출할 수 있다.
하나의 실시예에 따르면, 엔진의 토크 변동에 의한 엔진 rpm 이상 변동시, 엔진과 모터의 rpm 차이에 비례한 스타터 모터(HSG)의 역위상 토크를 전자제어유닛에서 산출하는 단계, 및 상기 역위상 토크를 이용하여 상기 토크 변동을 제어하기 위한 HSG 제어 수행 여부를 전자제어유닛에서 결정하는 단계를 포함하는 엔진 저크 제어 방법을 제공한다.
상기 역위상 토크를 산출하는 단계는 충방전 토크 제한값을 하이브리드 제어 유닛(HCU)으로부터 수신하는 단계, 및 상기 충방전 토크 제한값에 HSG inertia 값의 역수를 곱하고 적분하여, HSG rpm 변동 허용치를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 HSG 제어 수행 여부를 결정하는 단계는 엔진 토크 하향에 따른 클러치 해제 신호를 하이브리드 제어 유닛(HCU)으로부터 수신하는 단계, 및 상기 클러치 해제 신호를 통해 엔진과 모터의 스피드 차이값을 연산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 HSG 제어 수행 여부를 결정하는 단계는 상기 계산된 HSG rpm 변동 허용치와 상기 연산된 스피드 차이값을 비교 판단하여, 상기 HSG rpm 변동 허용치가 상기 스피드 차이값보다 큰 경우, HSG 제어를 수행할 수 있다.
상기 HSG 제어 수행 여부를 결정하는 단계는 상기 계산된 HSG rpm 변동 허용치와 상기 연산된 스피드 차이값을 비교 판단하여, 상기 HSG rpm 변동 허용치가 상기 스피드 차이값보다 작은 경우, HSG 제어를 불허할 수 있다.
상기 HSG 제어 수행 여부는 상기 엔진에서 발생된 서지(surge) 제어와 관련한 동작을 가리킬 수 있다.
하나의 실시예에 따르면, 엔진의 토크 변동에 의한 엔진 rpm 이상 변동시, 엔진과 모터의 rpm 차이에 비례한 스타터 모터(HSG)의 역위상 토크를 산출하고, 상기 산출된 역위상 토크를 이용하여 상기 토크 변동을 제어하기 위한 HSG 제어 수행 여부를 결정하는 전자제어유닛, 및 상기 토크 변동을 제어하는 스타터 모터(HSG)를 포함하는 하이브리드 전기 자동차를 제공한다.
상기 하이브리드 전기 자동차는 충방전 토크 제한값과 엔진 토크 하향에 따른 클러치 해제 신호를 생성하는 하이브리드 제어 유닛(HCU)을 더 포함할 수 있다.
상기 전자제어유닛은 상기 하이브리드 제어 유닛으로부터 충방전 토크 제한값을 수신하고, 상기 수신된 충방전 토크 제한값에 HSG inertia 값의 역수를 곱하고 적분하여, HSG rpm 변동 허용치를 계산할 수 있다.
상기 전자제어유닛은 상기 하이브리드 제어 유닛(HCU)으로부터 수신된 클러치 해제 신호를 통해 엔진과 모터의 스피드 차이값을 연산할 수 있다.
상기 전자제어유닛은 상기 계산된 HSG rpm 변동 허용치와 상기 연산된 스피드 차이값을 비교 판단하여, 상기 HSG rpm 변동 허용치가 상기 스피드 차이값보다 큰 경우, HSG 제어를 수행할 수 있다.
상기 전자제어유닛은 상기 계산된 HSG rpm 변동 허용치와 상기 연산된 스피드 차이값을 비교 판단하여, 상기 HSG rpm 변동 허용치가 상기 스피드 차이값보다 작은 경우, HSG 제어를 불허할 수 있다.
상기 HSG 제어 수행 여부는 상기 엔진에서 발생된 서지(surge) 제어와 관련한 동작을 가리킬 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예는 기존에 비하여 하기와 같은 유익한 장점을 가질 수 있다.
첫번째, 엔진에 연결된 엔진 시동용 스타터 모터(HSG)를 이용한 토크 제어 방식이라 기존 모터를 이용한 제어 방식보다 직접적인 서지 제어가 가능하여 저크 현상을 보다 효과적으로 개선할 수 있다.
두번째, 엔진 토크에 따라 차별화된 이득값을 백터로 적용하여 rpm 서지(surge)를 효율적으로 제어하는 효과가 있다.
세번째, 전술한 장점들로 인하여, 운전자가 APS(가속페달 위치센서)를 오프(off)하였을때 엔진 rpm의 서지에 의한 저크를 줄일 수 있어 차량 운전 성능을 개선하는 효과가 있다.
네번째, HSG 토크에 의한 제어 작동시, (-) 토크에 의해 회생 에너지를 충전할 수 있기 때문에 연비를 개선시키는 효과가 있다.
도 1은 기존의 엔진 rpm 이상 변동시 발생된 저크 현상을 나타낸 그래프이다.
도 2는 일 실시예에 따른 엔진 저크 제어 방법의 일례를 나타낸 순서도이다.
도 3은 도 2의 엔진 저크 제어 방법을 수행하는 차량의 하드웨어 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 엔진 저크를 제어하기 위한 하이브리드 전기 자동차의 일례를 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 엔진 저크 제어 방법의 다른 일례를 나타낸 순서도이다.
도 6은 도 5의 엔진 저크 제어 방법을 수행하는 차량의 하드웨어 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 엔진 저크를 제어하기 위한 하이브리드 전기 자동차의 다른 일례를 나타낸 도면이다.
이하의 실시예들이 적용된 다양한 방법, 장치들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 본 명세서에서 개시되는 접미사인 "부" 또는 "모듈"은 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
이하의 실시예에서 개시되는 '및/또는'은 열거되는 관련 항목들 중 하나 이상의 항목에 대한 임의의 및 모든 가능한 조합들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 실시예에서 개시되는 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것으로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 구비하는 것으로 이해되어야 한다.
<엔진 저크 제어 방법의 예>
도 2는 일 실시예에 따른 엔진 저크 제어 방법의 일례를 나타낸 순서도이고, 도 3은 도 2의 엔진 저크 제어 방법을 수행하는 차량의 하드웨어 구성을 나타낸 도면이다.
여기서, 도 3은 도 2를 설명할 때, 보조적으로 인용하기로 한다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 엔진 저크 제어 방법(S100)은 도 3에 도시된 전자제어유닛(ECU)를 통해 rpm 서지를 제어하기 위하여 S110 단계 내지 S130 단계를 포함할 수 있다.
상기 전자제어유닛(10, ECU)은 도 3에서와 같이 차량 내부, 예컨대 하이브리드 전기 자동차의 내부에 구비될 때, 이웃하는 엔진(20), 모터(30) 및 스타터 모터(40, HSG) 등과 전기적으로 연결된다.
이로써, 전자제어유닛(ECU, 10)은 차량의 내부 통신 규격인 CAN 통신을 통해 엔진(20), 모터(30) 및 스타터 모터(40, HSG)를 제어할 수 있으며, 상기 스타터 모터(40)는 엔진(20) 등을 제어할 수 있다.
이를 바탕으로, S110 단계는 엔진(20)과 모터(30)로부터 전송된 rpm 값을 전자제어유닛(10)에서 수신하여 그 차이를 나타내는 rpm 차이값을 계산할 수 있다.
이어서, S110 단계는 계산된 rpm 차이값이 기설정된 한계치(threshold)를 초과하고 있는지의 여부를 전자제어유닛(10)에서 판단할 수 있다.
일 실시예에서, S120 단계는 미리 실험에 의해 추정된 엔진 토크별 이득값을 산출하고, 이를 전자제어유닛(10)의 저장부에 저장함으로써, 이득값(gain value)을 기설정할수 있다.
이때, S120 단계는 X축에 나열된 엔진 토크값과 Y축에 나열된 이득 백터를 조합 가능한 벡터 테이블(vector table)을 이용하여 이득값을 산출하는 것이 바람직하다.
산출된 이득값이 저장된 전자제어유닛(10)의 저장부는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리 (예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장 매체일 수 있다. 저장 매체는 컴퓨터 판독 가능한 매체일 수도 있다.
이를 통해, S120 단계는 전술한 S110 단계의 초과 여부를 판단한 결과, 초과한 경우 rpm 차이값에 전자제어유닛(10)의 저장부에 저장된 엔진 토크별 이득값을 반영하여 적어도 하나의 예상 토크값(적정 토크값)을 계산할 수 있다.
보다 구체적으로, S120 단계는 전자제어유닛(10)의 저장부에 저장된 이득값을 상기 rpm 차이값에 곱함으로써, 적어도 하나의 예상 토크값을 산출할 수 있게 된다.
상기 적어도 하나의 예상 토크값을 엔진 시동용 스타터 모터(40, HSG; Hybrid Starter Generator)로 전송하여 엔진(20)에서 발생된 서지(surge)를 제어하도록 할 수 있다.
여기서, 예상 토크값을 엔진 시동용 스타터 모터(40)로 전송하는 이유는 스타터 모터(40)가 엔진 rpm을 직접적으로 제어하기 위함이다.
즉, 스타터 모터(40)는 전자제어유닛(10)으로부터 수신된 적어도 하나의 예상 토크값을 이용하여 엔진(20)에서 발생된 서지(surge)를 직접적으로 제어할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예는 엔진(20)에 연결된 스타터 모터(40)를 이용한 토크 제어 방식이라 기존 모터를 이용한 제어 방식보다 직접적인 제어가 가능하게 됨으로써, 엔진의 저크(jerk)를 보다 효과적으로 개선시킬 수 있다.
<하드웨어의 구성 예>
도 4는 일 실시예에 따른 엔진 저크를 제어하기 위한 하이브리드 전기 자동차의 일례를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차(100)는 엔진 저크를 제어하기 위하여, 전자제어유닛(110) 및 스타터 모터(120)를 포함할 수 있다.
먼저, 전자제어유닛(110)는 엔진(101)과 모터(102)로부터 전송된 rpm 값을 CAN 통신 모듈(112)을 통해 수신하고, 그 차이를 나타내는 rpm 차이값을 계산할 수 있다. 계산된 rpm 차이값은 저장부(111)에 저장될 수 있다.
이어서, 전자제어유닛(110)은 미리 실험에 의해 추정된 엔진 토크별 이득값을 산출하고, 이를 저장부(111)에 저장함으로써, 이득값(gain value)을 기설정할 수 있다.
기설정된 이득값은 X축에 나열된 엔진 토크(엔진 토크값과)와 Y축에 나열된 이득 백터를 조합 가능한 벡터 테이블(vector table)로부터 산출된 정보일 수 있다.
더 나아가, 전자제어유닛(110)은 저크(jerk) 또는 서지(surge) 현상이 발생되는 크기에 따라 정해진 값인 한계치(threshold)를 미리 계산하고, 이를 저장부(111)에 더 저장함으로써, 한계치를 기설정 할 수 있다.
여기서, 저장부(111)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리 (예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장 매체일 수 있다. 저장 매체는 컴퓨터 판독 가능한 매체일 수도 있다.
이로써, 전자제어유닛(110)은 저장부(111)에 저장된 rpm 차이값이 기설정된 한계치(threshold)를 초과하고 있는지의 여부를 판단할 수 있다.
예를 들면, 전자제어유닛(110)은 전술한 초과 여부의 판단 결과, 초과한 경우 저장부(111)에 저장된 rpm 차이값에 저장부(111)에 저장된 엔진 토크별 이득값을 반영하여 적어도 하나의 예상 토크값(적정 토크값)을 계산할 수 있다.
보다 구체적으로, 전자제어유닛(110)은 저장부(111)에 저장된 이득값을 rpm 차이값에 곱함으로써, 적어도 하나의 예상 토크값을 산출하는 것이 바람직하다. 산출된 예상 토크값은 엔진(101)의 적정 토크값을 의미할 수 있다.
그러나, 전술한 초과 여부의 판단 결과, 초과하지 않은 경우에는 서지 현상 등이 발생되지 않는 것으로 전자제어유닛(110)에서 간주할 수 있을 것이다.
일 실시예에서, 전자제어유닛(110)은 산출된 적어도 하나의 예상 토크값을 엔진 시동용 스타터 모터(120, HSG; Hybrid Starter Generator)로 전송하여 엔진(20)에서 발생된 서지(surge)를 제어하도록 할 수 있다.
여기서, 예상 토크값을 엔진 시동용 스타터 모터(120)로 전송하는 이유는 스타터 모터(120)가 엔진 rpm을 직접적으로 제어하기 위함이다.
즉, 스타터 모터(120)는 전자제어유닛(110)으로부터 수신된 적어도 하나의 예상 토크값을 이용하여 엔진(101)에서 발생된 서지(surge)를 직접적으로 제어할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예는 엔진(101)에 연결된 스타터 모터(120)를 이용한 토크 제어 방식이라 기존 모터를 이용한 제어 방식보다 직접적인 제어가 가능하게 됨으로써, 엔진의 저크(jerk)를 보다 효과적으로 개선시킬 수 있을 것이다.
<엔진 저크 제어 방법의 다른 예>
도 5는 일 실시예에 따른 엔진 저크 제어 방법의 다른 일례를 나타낸 순서도이고, 도 6은 도 5의 엔진 저크 제어 방법을 수행하는 차량의 하드웨어 구성을 나타낸 도면이다.
여기서, 도 6은 도 5를 설명할 때, 보조적으로 인용하기로 한다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 엔진 저크 제어 방법(S200)은 도 3에 도시된 전자제어유닛(ECU)를 통해 rpm 서지를 제어하기 위하여 S210 단계 내지 S220 단계를 포함한다.
상기 전자제어유닛(50, ECU)은 도 5에서와 같이 차량 내부, 예컨대 하이브리드 전기 자동차의 내부에 구비될 때, 이웃하는 엔진(60), 모터(70), 스타터 모터(80, HSG) 및 하이브리드 제어 유닛(90, HCU; Hybrid Control Unit) 등과 전기적으로 연결된다.
이로써, 전자제어유닛(ECU, 50)은 차량의 내부 통신 규격인 CAN 통신을 통해 엔진(60), 모터(70), 스타터 모터(80, HSG) 및 하이브리드 제어 유닛(90)을 제어할 수 있으며, 상기 스타터 모터(80)는 엔진(60) 등을 제어할 수 있다.
이를 바탕으로, S210 단계는 엔진(60)의 토크 변동에 의한 엔진 rpm 이상 변동시, 엔진(60)과 모터(70)의 rpm 차이에 비례한 스타터 모터(80, HSG)의 역위상 토크를 전자제어유닛(50)에서 산출할 수 있다.
역위상 토크를 산출하기 위하여, S210 단계는 먼저 충방전 토크 제한값을 하이브리드 제어 유닛(90)으로부터 수신하고(S211), 수신된 충방전 토크 제한값을 전자제어유닛(50)의 저장부에 저장할 수 있다(S212).
토크 제한값이 저장된 전자제어유닛(50)의 저장부는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리 (예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장 매체일 수 있다. 저장 매체는 컴퓨터 판독 가능한 매체일 수도 있다.
이어서, S210 단계는 전자제어유닛(50)의 저장부에 저장된 충방전 토크 제한값에 미리 설정되거나 획득된 HSG inertia 값의 역수(HSG -1 inertia)를 곱하고 적분함으로써, HSG rpm 변동 허용치를 계산할 수 있다(S213).
계산된 HSG rpm 변동 허용치는 저장부에 저장될 수 있다. 이러한 일련의 과정(S211 ~ S213)을 역위상 토크를 산출하는 과정이라 할 수 있다.
일 실시예에서, S220 단계는 전술한 S210 단계에 의해 산출된 역위상 토크를 이용하여 엔진의 토크 변동(rpm 변동)을 제어하기 위한 HSG 제어 수행 여부를 전자제어유닛(50)에서 결정할 수 있다.
이를 위해, S220 단계는 엔진(60)으로부터 적어도 하나의 엔진 토크를 수신하고, 엔진 토크의 추세를 확인하여 엔진 토크가 하향할 경우, 엔진 토크 하향에 따른 클러치 해제 신호를 하이브리드 제어 유닛(90, HCU)으로부터 수신할 수 있다(S221).
이어서, S220 단계는 수신된 클러치 해제 신호를 통해 엔진(60)과 모터(70)의 스피드 차이값(SpdDiff)을 연산할 수 있다(S222). 연산된 스피드 차이값(SpdDiff)은 저장부에 저장될 수 있다(S223). 이때, 스피드 차이값은 엔진(60)과 모터(70)의 rpm 값일 수 있다.
이어서, S220 단계는 전자제어유닛(50)의 저장부에 저장된 HSG rpm 변동 허용치와 스피드 차이값을 전자제어유닛(50)에서 비교 판단할 수 있다(S224).
예를 들면, 전자제어유닛(50)의 저장부에 저장된 HSG rpm 변동 허용치와 스피드 차이값을 비교 판단한 결과, 상기 HSG rpm 변동 허용치가 상기 스피드 차이값보다 큰 경우에는 비로소 HSG 제어를 전자제어유닛(50)에서 수행할 수 있다(S225). 이러한 HSG 제어는 엔진(60)에서 발생된 서지(surge) 제어와 관련한 동작을 가리킬 수 있다.
여기서, HSG 제어 수행은 스타터 모터(80, HSG)에 의해 수행될 수 있는데, 즉 스타터 모터(80)는 전자제어유닛(50)로부터 수신된 HSG 제어 수행 명령에 대응하여 전자제어유닛(50)으로부터 HSG rpm 변동 허용치를 수신하고, 수신된 HSG rpm 변동 허용치를 이용하여 엔진(60)에서 발생된 서지(surge)를 직접적으로 제어할 수 있다.
그러나, S220 단계는 전자제어유닛(50)의 저장부에 저장된 HSG rpm 변동 허용치와 스피드 차이값을 비교 판단하여, 상기 HSG rpm 변동 허용치가 상기 스피드 차이값보다 작다고 판단할 경우 전술한 HSG 제어를 전자제어유닛(50)에서 불허할 수 있다(S226). 이런 경우는 엔진(60)에서 서지 현상이 발생되지 않은 경우를 의미할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예는 본 실시예는 엔진(60)에 연결된 스타터 모터(80)를 이용한 토크 제어 방식이라 기존 모터를 이용한 제어 방식보다 직접적인 제어가 가능하게 됨으로써, 엔진의 저크(jerk)를 보다 효과적으로 개선시킬 수 있을 것이다.
<하드웨어의 구성의 다른 예>
도 7은 일 실시예에 따른 엔진 저크를 제어하기 위한 하이브리드 전기 자동차의 다른 일례를 나타낸 도면이다.
도 7를 참조하면, 일 실시예에 따른 하이브리드 전기 자동차(200)는 엔진 저크를 제어하기 위하여, 전자제어유닛(210), 하이브리드 제어 유닛(220, HCU) 및 스타터 모터(230)를 포함할 수 있다.
먼저, 전자제어유닛(210)은 엔진(201)의 토크 변동에 의한 엔진 rpm 이상 변동시, 엔진(201)과 모터(202)의 rpm 차이에 비례한 스타터 모터(230, HSG)의 역위상 토크를 산출할 수 있다.
역위상 토크를 산출하기 위하여, 전자제어유닛(210)은 먼저 충방전 토크 제한값을 하이브리드 제어 유닛(220)으로부터 수신하고, 수신된 충방전 토크 제한값을 저장부(211)에 저장할 수 있다.
여기서, 저장부(211)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리 (예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장 매체일 수 있다. 저장 매체는 컴퓨터 판독 가능한 매체일 수도 있다.
이어서, 전자제어유닛(210)은 저장부(211)에 저장된 충방전 토크 제한값에 미리 설정되거나 획득된 HSG inertia 값의 역수(HSG -1 inertia)를 곱하고 적분함으로써, HSG rpm 변동 허용치를 계산할 수 있다.
계산된 HSG rpm 변동 허용치는 저장부(211)에 저장될 수 있음은 물론이다. 이러한 전자제어유닛(210)에 의해 처리된 일련의 과정을 역위상 토크를 산출하는 과정이라 할 수 있다.
일 실시예에서, 전자제어유닛(210)은 앞서 산출된 역위상 토크, 예컨대 HSG rpm 변동 허용치를 이용하여 엔진의 토크 변동(rpm 변동)을 제어하기 위한 HSG 제어 수행 여부를 결정할 수 있다.
이를 위해, 전자제어유닛(210)은 먼저 엔진(201)으로부터 적어도 하나의 엔진 토크를 수신하고, 엔진 토크의 추세를 확인하여 엔진 토크가 하향할 경우, 엔진 토크 하향에 따른 클러치 해제 신호를 하이브리드 제어 유닛(220, HCU)으로부터 수신할 수 있다.
이어서, 전자제어유닛(210)은 수신된 클러치 해제 신호를 통해 엔진(201)과 모터(202)의 스피드 차이값(SpdDiff)을 연산할 수 있다. 연산된 스피드 차이값(SpdDiff)은 저장부(211)에 저장될 수 있다. 이때, 스피드 차이값은 엔진(201)과 모터(202)의 rpm 값일 수 있다.
더 나아가, 전자제어유닛(210)은 저장부(211)에 저장된 HSG rpm 변동 허용치와 스피드 차이값을 비교 판단할 수 있다.
예를 들면, 전자제어유닛(210)의 저장부에 저장된 HSG rpm 변동 허용치와 스피드 차이값을 비교 판단한 결과, 상기 HSG rpm 변동 허용치가 상기 스피드 차이값보다 큰 경우에는 비로소 HSG 제어를 수행시킬 수 있다. 이러한 HSG 제어는 엔진(201)에서 발생된 서지(surge) 제어와 관련한 동작을 가리킬 수 있다.
여기서, HSG 제어 수행은 스타터 모터(230, HSG)에 의해 수행될 수 있는데, 즉 스타터 모터(230)는 전자제어유닛(210)로부터 수신된 HSG 제어 수행 명령에 대응하여 전자제어유닛(210)으로부터 HSG rpm 변동 허용치를 수신하고, 수신된 HSG rpm 변동 허용치를 이용하여 엔진(201)에서 발생된 서지(surge)를 직접적으로 제어할 수 있다.
그러나, 전자제어유닛(210)은 저장부(211)에 저장된 HSG rpm 변동 허용치와 스피드 차이값을 비교 판단하여, 상기 HSG rpm 변동 허용치가 상기 스피드 차이값보다 작다고 판단할 경우 전술한 스타터 모터(230)의 HSG 제어를 불허할 수 있다. 이런 경우는 엔진(201)에서 서지 현상이 발생되지 않은 경우를 의미할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예는 엔진(201)에 연결된 스타터 모터(230)를 이용한 토크 제어 방식이라 기존 모터를 이용한 제어 방식보다 직접적인 제어가 가능하게 됨으로써, 엔진(201)의 저크(jerk)를 보다 효과적으로 개선시킬 수 있을 것이다.
이상에서와 같이, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
10, 110, 210 : 전자제어유닛
20, 101, 201 : 엔진
30, 102, 202 : 모터
40, 120, 230 : 스타터 모터
111, 211 : 저장부
220 : 하이브리드 제어 유닛

Claims (18)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 엔진의 토크 변동에 의한 엔진 rpm 이상 변동시, 엔진과 모터의 rpm 차이에 비례한 스타터 모터(HSG)의 역위상 토크를 전자제어유닛에서 산출하는 단계; 및
    상기 역위상 토크를 이용하여 상기 토크 변동을 제어하기 위한 HSG 제어 수행 여부를 전자제어유닛에서 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 역위상 토크를 산출하는 단계는,
    충방전 토크 제한값을 하이브리드 제어 유닛(HCU)으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 충방전 토크 제한값에 HSG inertia 값의 역수를 곱하고 적분하여, HSG rpm 변동 허용치를 계산하는 단계
    를 포함하는 엔진 저크 제어 방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 HSG 제어 수행 여부를 결정하는 단계는,
    엔진 토크 하향에 따른 클러치 해제 신호를 하이브리드 제어 유닛(HCU)으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 클러치 해제 신호를 통해 엔진과 모터의 스피드 차이값을 연산하는 단계
    를 포함하는 엔진 저크 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 HSG 제어 수행 여부를 결정하는 단계는,
    상기 계산된 HSG rpm 변동 허용치와 상기 연산된 스피드 차이값을 비교 판단하여, 상기 HSG rpm 변동 허용치가 상기 스피드 차이값보다 큰 경우, HSG 제어를 수행하는 엔진 저크 제어 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 HSG 제어 수행 여부를 결정하는 단계는,
    상기 계산된 HSG rpm 변동 허용치와 상기 연산된 스피드 차이값을 비교 판단하여, 상기 HSG rpm 변동 허용치가 상기 스피드 차이값보다 작은 경우, HSG 제어를 불허하는 엔진 저크 제어 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 HSG 제어 수행 여부는,
    상기 엔진에서 발생된 서지(surge) 제어와 관련한 동작을 의미하는 엔진 저크 제어 방법.
  13. 엔진의 토크 변동에 의한 엔진 rpm 이상 변동시, 엔진과 모터의 rpm 차이에 비례한 스타터 모터(HSG)의 역위상 토크를 산출하고, 상기 산출된 역위상 토크를 이용하여 상기 토크 변동을 제어하기 위한 HSG 제어 수행 여부를 결정하는 전자제어유닛;
    상기 토크 변동을 제어하는 스타터 모터(HSG); 및
    충방전 토크 제한값과 엔진 토크 하향에 따른 클러치 해제 신호를 생성하는 하이브리드 제어 유닛(HCU)을 포함하고,
    상기 전자제어유닛은,
    상기 하이브리드 제어 유닛으로부터 충방전 토크 제한값을 수신하고, 상기 수신된 충방전 토크 제한값에 HSG inertia 값의 역수를 곱하고 적분하여, HSG rpm 변동 허용치를 계산하는 하이브리드 전기 자동차.
  14. 삭제
  15. 제13항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은,
    상기 하이브리드 제어 유닛(HCU)으로부터 수신된 클러치 해제 신호를 통해 엔진과 모터의 스피드 차이값을 연산하는 하이브리드 전기 자동차.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은,
    상기 계산된 HSG rpm 변동 허용치와 상기 연산된 스피드 차이값을 비교 판단하여, 상기 HSG rpm 변동 허용치가 상기 스피드 차이값보다 큰 경우, HSG 제어를 수행하는 하이브리드 전기 자동차.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 전자제어유닛은,
    상기 계산된 HSG rpm 변동 허용치와 상기 연산된 스피드 차이값을 비교 판단하여, 상기 HSG rpm 변동 허용치가 상기 스피드 차이값보다 작은 경우, HSG 제어를 불허하는 하이브리드 전기 자동차.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서,
    상기 HSG 제어 수행 여부는,
    상기 엔진에서 발생된 서지(surge) 제어와 관련한 동작을 의미하는 하이브리드 전기 자동차.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007218132A (ja) * 2006-02-15 2007-08-30 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2008162315A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Bosch Corp ハイブリッド車両の制御方法
JP2013071674A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Toyota Motor Corp ハイブリッド自動車

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007218132A (ja) * 2006-02-15 2007-08-30 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2008162315A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Bosch Corp ハイブリッド車両の制御方法
JP2013071674A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Toyota Motor Corp ハイブリッド自動車

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