KR101766083B1 - 엔진 시동 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 엔진 시동 제어 장치는, 엔진; 이그니션 온(IGnition On)이 되면, 상기 엔진의 시동 준비가 가능한지를 체크하여 시동 준비 가능 여부 정보를 생성하는 엔진 제어기; 상기 엔진 제어기와 정상 통신이 가능한지를 체크하여 정상 여부 정보를 생성하며, 운전자로부터 스타트 신호가 입력되면 EV(Electric Vehicle) 모드의 주행여부에 따라 EV 모드로만 차량을 주행하거나 상기 엔진의 시동을 위한 시동 제어 신호를 생성하는 차량 제어기; 및 상기 시동 제어 신호에 따라 상기 엔진을 시동하는 시동 구동기;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

엔진 시동 제어 장치 및 방법{Apparatus and Method for controlling start of engine}
본 발명은 엔진 시동 기술에 관한 것으로서, 더 상세하게는 차량을 주제어하는 차량 제어기와 종속 제어하는 개별 제어기 들 사이의 시동 시퀀스 및 협조 제어를 위한 엔진 시동 제어 장치 및 방법에 대한 것이다.
하이브리드 차량은 두 가지 이상의 동력원을 사용하는 차량으로서, 일반적으로 엔진과 모터를 사용하여 구동되는 하이브리드 전기 차량(HEV:Hybrid Electric Vehicle)을 말한다.
최근 들어 연비를 개선하고 보다 환경 친화적인 제품을 개발해야 한다는 시대적 요청에 부응하여 하이브리드 전기 차량에 대한 연구가 더욱 활발히 진행되고 있다.
하이브리드 차량은 엔진과 전기모터를 동력원으로 하여 다양한 구조를 형성할 수 있는데, 현재까지 연구되고 있는 대부분의 차량은 병렬형이나 직렬형 중에서 하나를 채택하고 있다.
하이브리드 차량에는 기본적으로 차량 전반의 제어를 담당하는 차량 제어기(Hybrid Control Unit, HCU)가 탑재되어 있고, 또한 시스템을 구성하는 각 장치별로 제어기를 구비하고 있다.
이러한 하이브리드 차량의 경우 강화되는 연비(Co2) 규제에 대응하기 위해 정확한 시동 시퀀스를 정의할 필요성이 요구되고 있다.
또한, 엔진 시동 불량이 시동 모터로부터 기인한 것인지 HSG(Hybrid Starter Generator)로부터 기인한 것인지 구분할 필요성이 요구되고 있다.
또한, 엔진 시동시 운전자의 신경이 쓰이지 않도록 자동 제어가 요구되고 있다.
1. 일본공개특허번호 제2015-067008호 2. 일본공개특허번호 제2004-339943호
본 발명은 위 배경기술에 따른 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 강화되는 연비(Co2) 규제에 대응하기 위해 정확한 시동 시퀀스를 정의하는 엔진 시동 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 엔진 시동 불량이 시동 모터로부터 기인한 것인지 HSG(Hybrid Starter Generator)로부터 기인한 것인지 구분할 수 있는 엔진 시동 제어 장치 및 방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 엔진 시동시 운전자의 신경이 쓰이지 않도록 자동 제어가 가능한 엔진 시동 제어 장치 및 방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명은 위에서 제시된 과제를 달성하기 위해, 강화되는 연비(Co2) 규제에 대응하기 위해 정확한 시동 시퀀스를 정의하는 엔진 시동 제어 장치를 제공한다.
상기 엔진 시동 제어 장치는,
엔진;
이그니션 온(IGnition On)이 되면, 상기 엔진의 시동 준비가 가능한지를 체크하여 시동 준비 가능 여부 정보를 생성하는 엔진 제어기;
상기 엔진 제어기와 정상 통신이 가능한지를 체크하여 정상 여부 정보를 생성하며, 운전자로부터 스타트 신호가 입력되면 EV(Electric Vehicle) 모드의 주행 여부에 따라 EV 모드로만 차량을 주행하거나 상기 엔진의 시동을 위한 시동 제어 신호를 생성하는 차량 제어기; 및
상기 시동 제어 신호에 따라 상기 엔진을 시동하는 시동 구동기;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이때, 상기 차량 제어기는 상기 시동 준비 가능 여부 정보에 따라 상기 엔진의 시동 준비가 불가하고 상기 스타트 신호가 입력되면 상기 EV 모드로만 상기 차량을 주행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 상기 시동 준비 가능 여부 정보에 따라 상기 엔진의 시동 준비가 불가하면 불량 지시 램프(Malfunction Indication Lamp)를 점등할 수 있다.
또한, 상기 엔진 제어기는 상기 정상 여부 정보에 따라 상기 차량 제어기가 정상이 아니면 불량 지시 램프(Malfunction Indication Lamp)를 점등할 수 있다.
또한, 상기 엔진 시동 제어 장치는, 상기 차량 제어기로부터의 상기 시동 제어 신호에 따라 산출된 예열 시간 동안 상기 엔진에 구비되는 글로우 플러그(glow plug)를 예열하는 글로우 유니트;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 시동 구동기는, HSG(Hybrid Starter Generator) 또는 시동 모터를 통해 상기 엔진의 시동을 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 시동 모터는 상기 엔진 제어기의 제어를 통해 구동되어 상기 엔진의 시동을 수행하며, 이와 동시에 상기 차량 제어기는 연료 분사 실행 명령을 상기 엔진 제어기에 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 HSG를 통한 상기 엔진의 시동이 수행되면, 상기 차량 제어기는 상기 엔진의 미리 설정되는 RPM(revolution per minute) 이상에서 연료 분사 실행 명령을 상기 엔진 제어기에 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 엔진 제어기는 상기 글로우 플러그의 예열을 위한 상기 예열 시간을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기가 정상이고 상기 시동 모터가 구동되지 않으면, 상기 HSG가 구동되며, 상기 엔진 제어기는 HSG 구동과 동시에 연료 분사를 실행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 엔진 제어기는 상기 차량 제어기가 정상이 아니고 상기 스타트 신호가 입력되면 상기 엔진을 아이들 상태로 구동하는 림프홈 모드로 차량을 주행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 이그니션 온(IGnition On)이 되면, 엔진 제어기가 상기 엔진의 시동 준비가 가능한지를 체크하여 시동 준비 가능 여부 정보를 생성하는 시동 준비 가능 여부 정보 생성 단계; 차량 제어기가 상기 엔진 제어기와 정상 통신이 가능한지를 체크하는 정상 통신 체크 단계; 상기 차량 제어기가 체크 결과에 따라 정상 여부 정보를 생성하고, 운전자로부터 스타트 신호가 입력되는 지를 판단하는 스타트 신호 입력 판단 단계; 상기 차량 제어기가 판단결과 상기 스타트 신호가 입력되면 EV(Electric Vehicle) 모드의 주행여부를 판단하는 주행 여부 판단 단계; 상기 주행여부의 판단 결과, 상기 EV 모드이면 상기 차량 제어기가 EV 모드로만 차량을 주행하는 EV 모드 주행 단계; 상기 주행여부의 판단 결과, 상기 EV 모드가 아니면 상기 차량 제어기가 상기 엔진의 시동을 위한 시동 제어 신호를 생성하는 시동 제어 신호 생성 단계; 및 시동 구동기가 상기 시동 제어 신호에 따라 상기 엔진을 시동하는 엔진 시동 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 제어 방법을 제공할 수 있다.
이때, 상기 EV 모드 주행 단계는, 상기 시동 준비 가능 여부 정보에 따라 상기 엔진의 시동 준비가 불가하고 상기 스타트 신호가 입력되면 상기 차량 제어기가 상기 EV 모드로만 상기 차량을 주행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 EV 모드 주행 단계는, 상기 차량 제어기가 상기 시동 준비 가능 여부 정보에 따라 상기 엔진의 시동 준비가 불가하거나 상기 엔진 제어기가 상기 정상 여부 정보에 따라 상기 차량 제어기가 정상이 아니면 불량 지시 램프(Malfunction Indication Lamp)를 점등하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 시동 제어 신호 생성 단계는, 상기 차량 제어기로부터의 상기 시동 제어 신호에 따라 글로우 유니트가 산출된 예열 시간 동안 상기 엔진에 구비되는 글로우 플러그를 예열하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 시동 준비 가능 여부 정보 생성 단계는, 상기 엔진 제어기가 상기 글로우 플러그의 예열을 위한 상기 예열 시간을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 정확한 시동 시퀀스를 정의하고 순서 및 역할을 명확히 함으로써 강화되는 연비 규제에 대응할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 효과로서는 엔진 시동 불량이 시동 모터에서 기인한 것인지 HSG(Hybrid Starter Generator)에서 기인된 것인지의 구분이 가능하다는 점을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 전기차(EV: Electric Vehicle) 모드로 주행할 때는 엔진 시동을 하지 않고 부품들을 보호하며 효과적인 대기가 가능하다는 점을 들 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 효과로서는 동시에 운전자의 신경이 쓰이지 않도록 자동 제어가 가능하며, 하이브리드의 엔진 시동 상품성을 확보하여 고객 요구 및/또는 기대에 부합할 수 있다는 점을 들 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 시동 제어 장치의 구성 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시된 엔진 제어기와 엔진에 구성되는 글로우 유니트(glow unit)의 관계를 보여주는 개념도이다.
도 3은 도 1에 도시된 차량 제어기에서 수행되는 엔진 시동 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 4는 도 1에 도시된 엔진 제어기에서 차량 제어기와 관련하여 수행되는 엔진 시동 과정을 보여주는 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다. 제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 시동 제어 장치 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 시동 제어 장치의 구성 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 상기 엔진 시동 제어 장치(100)는, 엔진(121), 모터(131), 배터리(141), 엔진(121)을 제어하는 엔진 제어기(120), 모터(131)를 제어하는 모터 제어기(130), 배터리(141)를 제어하는 배터리 제어기(140), 이들 제어기(120,130,140)들과 협력 제어를 수행하는 차량 제어기(110) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
엔진(121)은 엔진 제어기(120)의 제어에 의해 시동, 동작, 정지 등이 된다. 엔진(121)은 가솔린을 연료로하는 CVVT(Continuous Variable Valve Timing), DOHC(Double Over Head Camshaft), CVT(Continuous Valve Timing), GDI(Gasoline Direct Injection), MPI(Multi Point Injection) 엔진, 디젤을 연료로하는 CRDI(Common Rail Direct Injection,), HTI(High direction Turbo Intercooler), VGT(Variable Geometry Turbocharge) 엔진, 가스를 연료로하는 LPi(Liquid Propane injection) 엔진 디젤 엔진이 될 수 있다. 본 발명의 일실시예에서는 디젤을 연료로하는 디젤 엔진을 가정하여 기술하기로 한다.
배터리(141)는 배터리 팩으로 구성된다. 배터리 팩은 배터리 셀(미도시)이 직렬 및/또는 병렬로 구성되며, 이 배터리 셀은 니켈 메탈 배터리, 리튬 이온 배터리, 리튬 폴리머 배터리, 전고체 배터리 등의 전기 차량용 고전압 배터리가 될 수 있다. 일반적으로 고전압 배터리는 전기 차량을 움직이는 동력원으로 사용하는 배터리로서 100V 이상의 고전압을 말한다. 그러나, 이에 한정되지는 않으며, 저전압 배터리도 가능하다.
또한, 이러한 배터리(141)를 충전하기 위해 HSG(Hybrid Starter Generator)(150)이 구성된다. HSG(150)는 엔진(121)을 시동하기 위해 사용될 수도 있다. 부연하면, HSG(150)는 엔진(121)의 크랭크축과 벨트로 연동되어, 엔진(120)을 시동할 경우에는 전동기로 동작한다. 물론, 엔진(120)이 구동할 경우에 HSG(150)는 발전기로 동작할 수 있다.
일반적으로 전기 차량(특히, 하이브리드 전기 차량)의 분류는 차량의 동력전달방식에 따라 직렬형, 병렬형, 복합형 등이 있으며, 엔진(121)과 모터(131)의 동력분담비에 따라 소프트(Soft), 미들(Middle), 하드(Hard) 타입으로 분류된다.
여기서, 직렬형은 일반적인 전기 차량과 유사한 구조로서, 구동력은 모터로부터 얻어지며, 엔진은 주행거리가 짧은 전기 차량의 단점을 보완하는 발전용으로서 탑재될 뿐이다. 그리고, 병렬형은 엔진에 의한 주행을 기본으로 하고 엔진의 효율이 낮은 저속 운전시나 가속시 등에서 모터로 구동력을 보조한다.
이러한 병렬형은 엔진과 모터의 최적 작동영역을 이용함으로써 구동 시스템 전체의 연비를 향상시키고, 제동시에는 모터로 동력을 회수함으로써 연비를 향상시킬 수 있다.
그리고, 엔진의 용량에 비해 모터의 용량이 적은 형태를 소프트 타입 하이브리드 차량이라고 하며, 이와 반대로 모터의 용량이 큰 하드 타입 하이브리드 차량의 경우에는 저속에서 모터로만 차량이 구동되는 EV(Electric Vehicle) 모드를 구현할 수 있다.
엔진 제어기(120)는 운전자 키에 의해 이그니션 온(IGnition On)이 되면, 상기 엔진(121)의 시동이 가능한지를 체크하여 시동 준비 가능 여부 정보를 생성하여 이를 차량 제어기(110)에 전송한다.
차량 제어기(110)는 상기 엔진 제어기(120)와 정상 통신이 가능한지를 체크하여 정상 여부 정보를 생성하여, 이를 엔진 제어기(120)에 전송한다.
엔진 제어기(120)와 차량 제어기(110)는 이러한 시동 준비 가능 여부 정보 및 정상 여부 정보를 서로 주고 받아 협조 제어를 수행한다.
특히, 차량 제어기(110)는 운전자로부터 스타트 신호가 입력되면 EV(Electric Vehicle) 모드의 주행여부에 따라 EV 모드로만 차량을 주행하거나 상기 엔진의 시동을 위한 시동 제어 신호를 생성한다.
배터리 제어기(140)는 배터리(141)의 관리를 최적화해 에너지 효율을 높이고 수명을 연장시켜주는 역할을 한다. 이를 위해 배터리(141)의 전압, 전류 및/또는 온도를 실시간으로 모니터링하고 과도한 충전 및/또는 방전을 미연에 방지해 배터리의 안전성과 신뢰성을 높이는 기능을 수행한다.
이러한 제어기들(110,120,130,140)은 차량 제어기(110)를 중심으로 고속 CAN(Controller Area Network), 통신라인(예, 500kbps), CAN-FD(Flexible Data-Rate) 통신라인, Flexlay 통신라인, LIN(Local Interconnect Network) 통신 라인, PLC(Power Line Communication) 통신 라인, CP(Control Pilot) 통신 라인 등으로 연결되어, 제어기들 상호간에 정보를 주고받으면서 상위 제어기는 하위 제어기에 명령을 전달하도록 되어 있다. 이와 같이 전기 차량에서는 차량 제어기(110)를 상위 제어기로 하여 이를 포함한 복수개의 제어기들(120,130,140)이 상호간 협조제어를 수행한다. 물론, 본 발명의 일실시예에서는 이해를 편의를 위한 것으로, TCU(Transmission Control Unit), PCU(Power Control Unit), TPMS(Tire Pressure Monitoring System), MDPS(Motor-Driven Power Steering) 등이 구성된다.
도 2는 도 1에 도시된 엔진 제어기와 엔진에 구성되는 글로우 유니트의 관계를 보여주는 개념도이다. 특히, 도 2는 엔진(121)이 글로우 엔진(Glow engine)인 경우의 개념도이다. 도 2를 참조하면, 차량 제어기(도 1의 110)로부터의 시동 제어 신호에 따라 산출된 예열 시간 동안 상기 엔진에 구비되는 글로우 플러그(미도시)를 예열하는 글로우 유니트(210)가 구성된다. 물론, 도 2에서는 이해의 편의를 위해 글로우 유니트(210)가 엔진(121)의 내부에 구성되는 것으로 도시하였으나, 엔진(121)의 외부 또는 내부에 구성될 수 있다.
또한, 엔진(121)의 시동을 위해 시동 모터(250)가 구성될 수 있다. 시동(Starter) 모터(250)는 HSG(150)에 의한 시동이 아닐 경우 사용된다. 즉, HSG(150)에 고장이 발생하는 경우 이 시동 모터(250)가 사용된다. 이 경우, 엔진 제어기(120)가 알아서 시동 모터(250)를 구동한다.
따라서, 상기 시동 모터(250)는 상기 엔진 제어기(1220)의 제어를 통해 구동되어 상기 엔진(121)의 시동을 수행하면, 이와 동시에 상기 차량 제어기(110)는 엔진(121)에 연료를 분사하는 연료 분사 실행 명령을 상기 엔진 제어기(120)에 전송한다.
물론, 시동 모터(250)를 구성하지 않고 HSG(150)만을 구성하여 시동을 수행하는 것도 가능하다.
시동 구동기(220)는, 엔진 제어기(120) 및/또는 차량 제어기(110)의 제어에 의해 HSG(Hybrid Starter Generator)(150) 또는 시동 모터(250)를 통해 상기 엔진(121)의 시동을 수행한다.
또한, 상기 엔진 제어기(120)는 글로우 유니트(210)를 통해 글로우 플러그의 예열을 위한 상기 예열 시간을 산출한다.
도 3은 도 1에 도시된 차량 제어기에서 수행되는 엔진 시동 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 운전자 키에 의해 이그니션 온(IGnition On)이 되면, 차량 제어기(도 1의 110)가 엔진 제어기(120)와 정상 통신이 가능한지를 체크하고, 상기 차량 제어기(110)가 체크 결과에 따라 정상 여부 정보를 생성하고 정상 여부 정보를 엔진 제어기(120)에 전송한다(단계 S310,S320,S321). 부연하면, 차량 제어기(110)의 상태가 정상이면 정상 여부 정보는 "CF_Hcu_Rdy = 1"이고, 정상이 아니면 정상 여부 정보는 "CF_Hcu_Rdy = 0"이다.
이그니션 온에 따른 IG 신호 입력후 일정시간(예를 들면, 약 150ms를 들 수 있음)이 경과하였는지를 판단하여, 판단 결과, 일정시간이 경과하였다면 엔진 제어기(120)로부터 전송되는 시동 준비 가능 여부 정보를 확인한다(단계 S330,S340). 부연하면, 엔진(도 1의 121)의 시동 준비가 가능하면 시동 준비 가능 여부 정보는 "CF_Eng_RdyStat = 1"이고, 시동 준비가 불가하면 시동 준비 가능 여부 정보는 "CF_Eng_RdyStat = 0"이다.
판단 결과, 단계 S340에서 시동 준비가 불가하면 상기 차량 제어기(110)가 불량 지시 램프(Malfunction Indication Lamp)를 점등하고, 운전자로부터 스타트 신호가 입력되는 지를 판단한다(단계 S341,S360).
판단 결과, 단계 S360에서 스타트 신호가 입력되었다면, 상기 차량 제어기가 상기 EV 모드로만 상기 차량을 주행한다(단계 S361). 부연하면, 엔진(121)으로 주행하는 것이 불가하므로 모터(131)만으로 주행하도록 차량 제어기(110)의 상태 정보는 "CF_Hcu_HevRdy = 1"가 된다. 이 경우, 모터(131), 모터 제어기(130) 및 차량 제어기(110) 만으로 최소 주행만 가능하게 림프홈으로 차량이 동작한다.
한편, 단계 S340에서, 시동 준비가 가능하면 차량 제어기(110)의 상태 정보룰 "CF_Hcu_HevRdy = 1"로 하고, EV 주행인지를 판단한다(단계 S351,S370).
단계 S370에서 EV 주행이면 단계 S361로 진행하고, EV 주행이 아니면 엔진(121)의 시동이 필요하므로 글로우 플러그 예열 명령후 엔진 제어기(120)로부터 전송된 예열 시간 동안 대기하고 예열 허가 명령(CF_Hcu_GlowEnb = 1)을 엔진 제어기(120)에 전송한다(단계 S380,S381). 부연하면, 상기 엔진 제어기(120)가 이그니션 온되면 글로우 유니트(도 2의 210)를 이용하여 글로우 플러그의 예열을 위한 상기 예열 시간(CF_Ems_GlowTime)을 산출한다. 이 예열 시간을 엔진 제어기(120)로부터 전송받는다.
이후, 차량 제어기(110)는 HSG(도 2의 150)를 이용하여 엔진(121)을 시동인지를 판단한다(단계 S380). 확인 결과, 단계 S380에서 HSG(150)를 이용한 엔진의 시동이 이면, 시동 구동기(220)가 HSG(150)를 구동하여 일정 RPM(revolution per minute)에 도달하면 상기 차량 제어기(110)가 연료 분사 명령(CF_Hcu_InjEnb)을 엔진 제어기(120)에 전송한다. 부연하면, 차량 제어기(110)가 엔진 제어기(120)에게 연료분사를 허가한다.
이와 달리, 단계 S380에서 HSG(150)를 이용한 엔진의 시동이 아니면, 엔진 제어기(120)가 알아서 시동 모터(도 2의 250)로 시동하도록 시동 모터 사용 명령(CF_Hcu_StartMot = 1)을 전송하고, 이와 동시에 연료 분사 명령(CF_Hcu_InjEnb)을 엔진 제어기(120)에 전송한다(단계 S391). 따라서, 엔진 제어기(120)가 시동 모터(250)과 동시에 연료 분사를 실행한다.
도 4는 도 1에 도시된 엔진 제어기에서 차량 제어기와 관련하여 수행되는 엔진 시동 과정을 보여주는 흐름도이다. 도 4를 참조하면, 운전자 키에 의해 이그니션 온(IGnition On)이 되면, 엔진 제어기가 상기 엔진(도 1의 121)의 시동 준비가 가능한지를 체크하여 시동 준비 가능 여부 정보를 생성하고, 이를 차량 제어기(110)에 전송한다(단계 S410,S420,S421). 부연하면, 엔진 제어기(120)의 시동 준비가 가능하면 시동 준비 가능 여부 정보는 "CF_Eng_RdyStat = 1"이고, 가능하지 않으면 시동 준비 가능 여부 정보는 "CF_Eng_RdyStat = 0"이다.
이후, 상기 엔진 제어기(120)가 글로우 유니트(210)를 이용하여 글로우 플러그의 예열을 위한 상기 예열 시간을 산출하여 예열 시간(CF_Eng_Glow Heat Time)을 차량 제어기(110)에 전송한다(단계 S430).
이후, 이그니션 온후 일정시간(예를 들면, 약 150ms를 들 수 있음)이 경과하였다면, 차량 제어기(110)의 상태가 정상인지를 판단한다(단계 S440,S450).
단계 S450에서, 판단 결과, 차량 제어기(110)의 상태가 정상이 아니면 불량 지시 램프(Malfunction Indication Lamp)를 점등하고, 운자자 키에 의해 스타트 신호가 입력되면 상기 엔진(도 1의 121)을 아이들 상태로 구동하는 림프홈 모드로 차량을 주행한다(단계 S451,S453). 부연하면, 엔진 제어기(121)와 TCU(Transmisstion Control Unit)만으로 차량을 구동한다.
한편, 단계 S450에서, 판단 결과, 차량 제어기(110)의 상태가 정상이면, 연료 분사 명령이 있는지를 확인한다(단계 S470). 즉, 연료 분사 명령이 "CF_Hcu_InjEnb=1"이면 시동 모터 사용 명령(CF_Hcu_StartMot = 1)이 있는지를 확인한다(단계 S480).
단계 S481에서, 판단 결과, 시동 모터 사용 명령이 있으면 엔진 제어기(120)가 알아서 시동 모터(도 2의 250)를 동작시켜 시동을 한다(단계 S490). 이와 달리, 단계 S480에서 시동 모터 사용 명령이 없으면 엔진 제어기(120)는 HSG(150)로 엔진(121)을 시동하고 이와 동시에 연료 분사를 실행한다(단계 S481).
한편, 단계 S450에서 차량 제어기(110)의 상태가 정상이면 글로우 유니트(도 2의 210)을 통한 예열 허가가 있었는지를 확인한다(단계 S460). 부연하면, 차량 제어기(110)로부터 예열 허가 명령(CF_Hcu_GlowEnb = 1)을 받으면 글로우 유니트(210)을 이용하여 예열을 수행한다(단계 S460,S461.S462).
100: 엔진 시동 제어 장치
110: 차량 제어기
120: 엔진 제어기 121: 엔진
130: 모터 제어기 131: 모터
140: 배터리 제어기 141: 배터리
150: HSG(Hybrid Starter Generator)
210: 글로우 유니트
220: 시동 구동기
250: 시동 모터

Claims (20)

  1. 엔진;
    이그니션 온(IGnition On)이 되면, 상기 엔진의 시동 준비가 가능한지를 체크하여 시동 준비 가능 여부 정보를 생성하는 엔진 제어기;
    상기 엔진 제어기와 정상 통신이 가능한지를 체크하여 정상 여부 정보를 생성하며, 운전자로부터 스타트 신호가 입력되면 EV(Electric Vehicle) 모드의 주행여부에 따라 EV 모드로만 차량을 주행하거나 상기 엔진의 시동을 위한 시동 제어 신호를 생성하는 차량 제어기; 및
    상기 시동 제어 신호에 따라 상기 엔진을 시동하는 시동 구동기;를 포함하며,
    상기 시동 구동기는, HSG(Hybrid Starter Generator) 또는 시동 모터를 통해 상기 엔진의 시동을 수행하고,
    상기 차량 제어기가 정상이고 상기 시동 모터가 구동되지 않으면, 상기 HSG가 구동되며, 상기 엔진 제어기는 HSG 구동과 동시에 연료 분사를 실행하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 제어기는 상기 시동 준비 가능 여부 정보에 따라 상기 엔진의 시동 준비가 불가하고 상기 스타트 신호가 입력되면 상기 EV 모드로만 상기 차량을 주행하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 제어기는 상기 시동 준비 가능 여부 정보에 따라 상기 엔진의 시동 준비가 불가하거나 상기 엔진 제어기는 상기 정상 여부 정보에 따라 상기 차량 제어기가 정상이 아니면 불량 지시 램프(Malfunction Indication Lamp)를 점등하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량 제어기로부터의 상기 시동 제어 신호에 따라 산출된 예열 시간 동안 상기 엔진에 구비되는 글로우 플러그를 예열하는 글로우 유니트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 제어 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 시동 모터는 상기 엔진 제어기의 제어를 통해 구동되어 상기 엔진의 시동을 수행하며, 이와 동시에 상기 차량 제어기는 연료 분사 실행 명령을 상기 엔진 제어기에 전송하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 제어 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 HSG를 통한 상기 엔진의 시동이 수행되면, 상기 차량 제어기는 상기 엔진의 미리 설정되는 RPM(revolution per minute) 이상에서 연료 분사 실행 명령을 상기 엔진 제어기에 전송하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 제어 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 엔진 제어기는 상기 글로우 플러그의 예열을 위한 상기 예열 시간을 산출하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 제어 장치.
  9. 삭제
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔진 제어기는 상기 차량 제어기가 정상이 아니고 상기 스타트 신호가 입력되면 상기 엔진을 아이들 상태로 구동하는 림프홈 모드로 차량을 주행하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 제어 장치.
  11. 이그니션 온(IGnition On)이 되면, 엔진 제어기가 상기 엔진의 시동 준비가 가능한지를 체크하여 시동 준비 가능 여부 정보를 생성하는 시동 준비 가능 여부 정보 생성 단계;
    차량 제어기가 상기 엔진 제어기와 정상 통신이 가능한지를 체크하는 정상 통신 체크 단계;
    상기 차량 제어기가 체크 결과에 따라 정상 여부 정보를 생성하고, 운전자로부터 스타트 신호가 입력되는 지를 판단하는 스타트 신호 입력 판단 단계;
    상기 차량 제어기가 판단결과 상기 스타트 신호가 입력되면 EV(Electric Vehicle) 모드의 주행여부를 판단하는 주행 여부 판단 단계;
    상기 주행여부의 판단 결과, 상기 EV 모드이면 상기 차량 제어기가 EV 모드로만 차량을 주행하는 EV 모드 주행 단계;
    상기 주행여부의 판단 결과, 상기 EV 모드가 아니면 상기 차량 제어기가 상기 엔진의 시동을 위한 시동 제어 신호를 생성하는 시동 제어 신호 생성 단계; 및
    시동 구동기가 상기 시동 제어 신호에 따라 상기 엔진을 시동하는 엔진 시동 단계;를 포함하며,
    상기 시동 구동기는, HSG(Hybrid Starter Generator) 또는 시동 모터를 통해 상기 엔진의 시동을 수행하고,
    상기 차량 제어기가 정상이고 상기 시동 모터가 구동되지 않으면, 상기 HSG가 구동되며, 상기 엔진 제어기는 HSG 구동과 동시에 연료 분사를 실행하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 EV 모드 주행 단계는, 상기 시동 준비 가능 여부 정보에 따라 상기 엔진의 시동 준비가 불가하고 상기 스타트 신호가 입력되면 상기 차량 제어기가 상기 EV 모드로만 상기 차량을 주행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 제어 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 EV 모드 주행 단계는, 상기 차량 제어기가 상기 시동 준비 가능 여부 정보에 따라 상기 엔진의 시동 준비가 불가하거나 상기 엔진 제어기가 상기 정상 여부 정보에 따라 상기 차량 제어기가 정상이 아니면 불량 지시 램프(Malfunction Indication Lamp)를 점등하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 제어 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 시동 제어 신호 생성 단계는, 상기 차량 제어기로부터의 상기 시동 제어 신호에 따라 글로우 유니트가 산출된 예열 시간 동안 상기 엔진에 구비되는 글로우 플러그를 예열하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 제어 방법.
  15. 삭제
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 시동 모터는 상기 엔진 제어기의 제어를 통해 구동되어 상기 엔진의 시동을 수행하며, 이와 동시에 상기 차량 제어기는 연료 분사 실행 명령을 상기 엔진 제어기에 전송하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 제어 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 HSG를 통한 상기 엔진의 시동이 수행되면, 상기 차량 제어기는 상기 엔진의 미리 설정되는 RPM(revolution per minute) 이상에서 연료 분사 실행 명령을 상기 엔진 제어기에 전송하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 제어 방법.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 시동 준비 가능 여부 정보 생성 단계는, 상기 엔진 제어기가 상기 글로우 플러그의 예열을 위한 상기 예열 시간을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 제어 방법.
  19. 삭제
  20. 제 11 항에 있어서,
    상기 엔진 제어기는 상기 차량 제어기가 정상이 아니고 상기 스타트 신호가 입력되면 상기 엔진을 아이들 상태로 구동하는 림프홈 모드로 차량을 주행하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 제어 방법.
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