KR101976502B1

KR101976502B1 - 마일드 하이브리드 차량 제어 시스템 및 그 방법

Info

Publication number: KR101976502B1
Application number: KR1020170175221A
Authority: KR
Inventors: 김영민
Original assignee: 현대자동차 주식회사; 기아자동차 주식회사
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2019-05-10

Abstract

마일드 하이브리드 차량 제어 시스템 및 그 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량 제어 시스템은, 차량의 운행에 따른 각종 센서에서 측정된 운전정보를 검출하는 운전정보 검출부, 제어신호에 따른 모터링을 통해 엔진의 회전력을 더하여 토크를 보조하는 MHSG, 연료탱크에 저장된 연료에 압력을 가하여 상기 엔진으로 공급하는 연료 공급부 및 상기 운전정보에 따른 아이들 모드 진입 판단 시 운전정보 검출부를 통해 검출된 상기 연료 공급부의 연료공급라인의 단위시간당 압력 변화량을 설정된 임계치와 비교하여 상기 임계치를 초과한 연료 맥동 발생으로 판단되면, 상기 연료 맥동 발생에 따른 엔진 토크 부족분을 계산하여 상기 MHSG의 구동 토크를 통해 보상하는 제어부를 포함한다.

Description

마일드 하이브리드 차량 제어 시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING OF MILD HYBRID VEHICLE}

본 발명은 마일드 하이브리드 차량의 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

하이브리드 차량은 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 사용하는 자동차로써, 일반적으로 연료를 연소시켜 구동력을 얻는 엔진과 배터리 전력으로 구동력을 얻는 모터에 의해 구동되는 차량을 의미한다.

하이브리드 차량은 구동 방식에 따라 병렬형, 직렬형, 복합형 등으로 구분되며, 또한 엔진과 모터의 파워 분담비에 따라 마일드(Mild), 미들(Middle), 하드(Hard) 타입으로 분류된다.

마일드 하이브리드 차량은 하드 타입의 일반적인 하이브리드 차량과는 달리 용량이 적은 배터리와 모터를 사용한다. 즉, 마일드 하이브리드 차량은 알터네이터 대신 마일드 하이브리드 시동 발전기(Mild Hybrid Starter and Generator, 이하 MHSG)가 장착되며, 12V의 배터리 외 추가로 48V 배터리와 LDC(low voltage DC-DC converter)가 구비된다.

이에 따라 마일드 하이브리드 차량은 모터만을 동력원으로 차량이 구동하는 주행 모드는 없지만, MHSG를 이용하여 주행 상태에 따라 엔진 토크를 보조할 수 있고, 회생제동을 통해 배터리를 충전할 수 있다. 그러므로 차량의 연비를 향상시킬 수 있으며 효율적인 에너지 이용이 가능하다.

한편, 최근 마일드 하이브리드 차량에 고성능 엔진이 적용되면서 순간적으로 많은 연료량이 요구됨에 따른 고압 연료펌프와 저압 연료펌프의 비매칭 문제, 그리고 연료 맥동에 의한 래틀 소음 및 진동문제가 발생되고 있다.

예컨대, 도 1은 종래 마일드 하이브리드 차량의 연료 맥동에 따른 진동문제를 나타낸다.

첨부된 도 1을 참조하면, 종래 중대형 차량에 탑재되는 고성능 엔진이 적용된 마일드 하이브리드 차량에서 급 감속, 퓨얼 컷(FUEL CUT OFF)동작 시 고압 연료펌프의 연료량을 조절하는 스필 밸브(Spill Valve)가 닫히게 된다. 그러면서 엔진에서 소비하고 남은 연료가 저압 연료펌프 측에서 공급되는 연료와 중첩 또는 충돌하여 연료호스 및 엔진의 연료레일에 맥동을 발생시킨다. 이러한 연료 호스 및 연료레일의 맥동은 엔진에 인젝터를 통한 연료 분사 시 밀리초(msec) 단위당 연료 분사량 차이를 유발하여 토크 불안정상태가 발생되며 차량이 정지된 아이들 상태에서의 진동 및 소음이 발생되어 상품성이 저하되는 문제점이 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.

본 발명의 실시 예는 연료 맥동 발생 시의 토크 변동량을 MHSG를 통해 보상하여 차량의 아이들 상태에서의 진동문제를 개선하는 마일드 하이브리드 차량 제어 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 마일드 하이브리드 차량 제어 시스템은, 차량의 운행에 따른 각종 센서에서 측정된 운전정보를 검출하는 운전정보 검출부; 제어신호에 따른 모터링을 통해 엔진의 회전력을 더하여 토크를 보조하는 MHSG(Mild Hybrid Starter and Generator); 연료탱크에 저장된 연료에 압력을 가하여 상기 엔진으로 공급하는 연료 공급부; 및 상기 운전정보에 따른 아이들 모드 진입 판단 시 운전정보 검출부를 통해 검출된 상기 연료 공급부의 연료공급라인의 단위시간당 압력 변화량을 설정된 임계치와 비교하여 상기 임계치를 초과한 연료 맥동 발생으로 판단되면, 상기 연료 맥동 발생에 따른 엔진 토크 부족분을 계산하여 상기 MHSG의 구동 토크를 통해 보상하는 제어부를 포함한다.

또한, 상기 연료 공급부는, 연료탱크 내에 설치되어 연료가 송출되도록 압력을 형성하는 저압 연료펌프; 상기 저압 연료펌프와 연결된 저압측 연료공급라인으로 유입된 연료의 압력을 고압으로 증가시켜 타측의 고압측 연료공급라인을 통해 송출하는 고압 연료펌프; 상기 고압측 연료공급라인의 끝단인 연료레일에 설치되어 고압으로 유입되는 연료를 엔진에 분사하는 인젝터; 및 상기 연료공급라인의 맥동을 검출하는 연료 맥동 센서부를 포함할 수 있다.

또한, 연료 맥동 센서부는, 상기 저압측 연료공급라인의 압력을 측정하는 제1 압력센서 및 고압측 연료공급라인의 압력을 측정하는 제2 압력센서를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 압력센서는 상기 인젝터가 위치하는 연료레일에 설치될 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 연료공급라인의 압력 변화량이 4.5bar를 초과하면 연료 맥동이 발생된 것으로 판단할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 소정 단위시간당 토크 변화량을 산출하고 산출된 상기 토크 변화량이 설정된 기준치를 초과하면 상기 연료 맥동 발생에 따른 엔진 토크 부족분을 상기 MHSG의 구동을 통해 보상할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 인젝터의 하드웨어 특성에 따른 소정 단위 시간당 연료 분사시간 및 분사 유량에 기초한 단위 시간당 분사하는 연료량을 산출하여 상기 단위 시간당 토크 변화량을 계산할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 토크 변화량이 50Nm를 초과하면 상기 엔진 토크 부족분만큼의 토크 요구량을 상기 MHSG의 구동을 통해 보상할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 측면에 따른, 엔진 및 엔진의 회전력을 더하여 토크를 보조하는 MHSG(Mild Hybrid Starter and Generator)를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 방법은, a) 차량의 운전정보 검출에 따른 아이들 모드 진입을 판단하는 단계; b) 연료펌프와 연결된 연료공급라인의 단위시간당 압력 변화량을 측정하여 설정된 임계치와 비교하는 단계; c) 상기 압력 변화량이 설정된 임계치를 초과하면 연료 맥동이 발생한 것으로 판단하는 단계; 및 d) 상기 연료 맥동에 따른 엔진 토크 부족분을 계산하여 상기 MHSG의 구동 토크를 통해 보상하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 b) 단계는, 연료 공급부의 고압 연료펌프를 기준으로 연료탱크 내 저압 연료펌프와 연결된 저압측 연료공급라인의 제1 압력 변화량 및 타측의 인젝터와 연결된 고압측 연료공급라인의 제2 압력 변화량을 각각 측정하는 단계; 및 상기 제1 압력 변화량 및 제2 압력 변화량 중 적어도 하나가 4.5bar를 초과하는지 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 c) 단계는, 상기 압력 변화량이 설정된 임계치 이하이면, 소정 단위시간당 토크 변화량 산출하여 설정된 기준치와 비교하는 단계; 및 상기 토크 변화량이 상기 기준치를 초과하면 연료 맥동이 발생한 것으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 엔진 토크 부족분만큼의 토크 요구량을 상기 MHSG로 전달하여 상기 토크 요구량만큼의 토크 보상을 실시하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 차량의 연료 맥동 발생 시의 토크 변동량을 MHSG를 통해 보상하여 아이들 진동문제의 개선 및 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 엔진의 단위시간당 토크 변화량에 조건의 토크 편차를 검출하여 MHSG를 통해 보상할 수 있어 보다 차량의 진동 개선 및 상품성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 마일드 하이브리드 차량의 연료 맥동에 따른 진동문제를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량 아이들 제어 시스템을 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 주행 상태에 따른 MHSG 동작 변화를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 아이들 제어 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 보정토크 적용 및 종래의 적용전 토크변화를 비교하여 나타낸다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

명세서 전체에서 차량은 특별한 기재가 없는 한 마일드 하이브리드 차량을 의미한다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량 아이들 제어 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량 아이들 제어 시스템을 개략적으로 나타낸다.

첨부된 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량 제어 시스템(100)은 운전정보 검출부(110), 엔진(120), 스타터(125), MHSG(Mild Hybrid Starter and Generator)(130), 배터리(140), 연료 공급부(150) 및 제어부(160)를 포함한다.

운전정보 검출부(110)는 차량의 운행에 따른 각종 센서에서 측정된 운전정보를 검출한다.

예컨대, 운전정보 검출부(110)는 차속, 변속단, 가속페달 변위(APS), 브레이크 페달의 변위(BPS), 배터리 SOC 등의 운전정보를 검출하여 제어부(160)에 제공한다.

또한, 운전정보 검출부(110)는 연료 공급부(150)의 연료공급라인에 설치된 연료 맥동 센서부(154)를 통해 측정된 연료 맥동 값을 검출할 수 있다.

엔진(120)은 연료와 공기를 연소시켜 화학적 에너지를 기계적 에너지로 변환한다.

예컨대, 엔진(120)은 고성능 디젤 혹은 가솔린 엔진이 적용될 수 있으며, 그적용 엔진에 따른 점화시기, 공기량, 연료량 및 공연비 등을 제어하여 토크를 발생시킬 수 있다.

그리고, 마일드 하이브리드 차량의 동력 전달은 엔진(120)의 토크가 변속기(AT)의 입력축에 전달되고, 변속기(AT)의 출력축으로부터 출력된 토크가 차동기어장치를 경유하여 차축에 전달된다. 상기 차축이 휠을 회전시킴으로써 엔진 토크에 의해 주행하게 된다.

스타터(125)는 엔진(120)을 시동한다. 스타터(125)는 엔진(120)의 크랭크 샤프트(123)에 직접 연결되어 엔진(120)을 시동할 수 있다.

MHSG(130)는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하거나 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 고전압 소형모터(예; 48V)로 구성될 수 있다. 즉, 상기 MHSG(130)는 상기 엔진(120)을 시동하거나 상기 엔진(120)의 출력에 의해 발전할 수 있다.

MHSG(130)는 인가되는 제어신호에 따른 모터링을 통해 엔진(120)의 보기류에 장착된 캠샤프트와 크랭크 샤프트를 강제적으로 회전하여 시동하거나, 같은 방식으로 회전력을 더하여 엔진(120)의 토크를 보조할 수 있다.

즉, 상기 마일드 하이브리드 차량은 엔진(120)의 토크를 주동력으로 하면서 MHSG(130)의 토크를 보조동력으로 이용할 수 있다.

배터리(140)는 엔진 시동 및 엔진 보조 시 MHSG(130)에 전원를 공급하고, 회생제동 제어 시 MHSG(130)를 통해 회수되는 회생 에너지를 저장한다.

배터리(140)는 다수개의 단위 셀로 이루어지며, MHSG(130)에 전압을 제공하기 위한 고전압, 예컨대 직류 48V의 전압이 저장될 수 있다.

배터리(140)는 배터리에서 출력되는 고전압을 저전압으로 변환하는 LDC(low voltage DC-DC converter)를 포함하는 일체형일 수 있다. 그리고, 도면에서는 생략됐으나 상기 LDC로부터 공급되는 저전압에 의해 충전되고 전장 부하에 저전압(예; 12V)을 공급하는 보조 배터리를 더 포함할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 주행 상태에 따른 MHSG 동작 변화를 나타낸다.

첨부된 도 3을 참조하면, 먼저 주행 상태가 출발일 때, MHSG(130)의 모드는 엔진시동모드로, MHSG(130)는 엔진(120)을 시동한다.

주행 상태가 속도를 올리거나 오르막 주행과 같은 가속 상태일 때, MHSG(130)의 모드는 엔진토크 보조모드로, MHSG(130)는 엔진(120)의 토크를 보조한다. 이때, 배터리(140)는 방전되고, MHSG(130)가 보조하는 토크만큼 엔진(120)에서의 연료 분사량이 저감된다.

주행 상태가 정속 주행일 때, MHSG(130)의 모드는 배터리 방전모드로, 배터리(140)가 보조 배터리(12V)를 충전하고, 보조 배터리(12V)로부터 전장 부하로 전력이 공급된다. 정속 주행에서는, MHSG(130)의 알터네이터가 발전하지 않음으로써 엔진(120)의 부하가 저감된다.

주행 상태가 감속 주행일 때, MHSG(130)의 모드는 회생제동모드로, MHSG(130)는 회생 제동하고, 대용량 에너지(대략 8-10kw)를 회생시켜 배터리(140)를 충전할 수 있다. 또는, MHSG(130)의 모드는 관성주행모드로, MHSG(130)가 관성 주행에 필요한 토크를 제공할 수 있으며, 배터리(140)는 방전된다. 그러면, 엔진(120)으로의 연료 차단 기간이 연장될 수 있다.

이후, 차량이 정지된 정차일 때, MHSG(130)의 아이들 모드에서는 종래의 문제점으로 지적된 연료 맥동 발생 시 엔진토크의 부족분을 보상하는 토크보조 제어를 수행하여 아이들 토크의 안정성을 확보할 수 있다.

이를 위해, 연료 공급부(150)는 연료탱크에 저장된 연료에 압력을 가하여 엔진(120)으로 공급하며, 저압 연료펌프(151), 고압 연료펌프(152), 인젝터(153) 및 연료 맥동 센서부(154)를 포함한다.

저압 연료펌프(151)는 연료탱크 내에 설치되어 연료가 송출되도록 압력을 형성한다.

고압 연료펌프(152)는 저압측 연료공급라인을 통해 저압 연료펌프(151)와 연결되어, 유입된 연료의 압력을 고압으로 증가시켜 타측의 인젝터(153)와 연결된 고압측 연료공급라인을 통해 송출한다.

인젝터(153)는 상기 고압측 연료공급라인의 끝단인 연료레일에 설치되어 고압으로 유입되는 연료를 엔진(120)의 실린더에 분사한다.

연료 맥동 센서부(154)는 저압측 연료공급라인에 설치된 제1 압력센서(154a) 및 고압측 연료공급라인에 설치된 제2 압력센서(154b)를 포함하며, 각각 연료공급라인의 압력을 측정한다. 이때, 제2 압력센서(154b)는 고압측 연료공급라인의 끝단인 연료레일에 설치될 수 있다.

제어부(160)는 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 전반적인 동작을 제어한다.

이러한, 제어부(160)의 설명은 후술되는 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 아이들 제어 방법을 통해서 구체적으로 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 아이들 제어 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.

첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 제어부(160)는 스타트(START)키가 입력되면 스타터(125)를 구동하여 엔진(120)을 시동시킨다(S110). 이때, 제어부(160)는 외기온도가 소정 기준온도 미만의 냉시동조건이면 스타터(125)와 MHSG(130)를 동시에 구동하여 증가된 시동토크로 엔진(120)을 시동시킬 수 있다.

연료 공급부(150)를 연료탱크에 저장된 연료에 압력을 가하여 엔진(120)으로 공급한다(S120). 이때, 제어부(160)는 저압 연료펌프(151)를 통해 연료탱크 내에 설치되어 연료가 송출되도록 압력을 형성하고, 고압 연료펌프(152)를 통해 연료의 압력을 고압으로 증가시켜 인젝터(153)를 통해 엔진(120)의 실린더로 분사시킬 수 있다.

그리고, 제어부(160)는 차량이 시동된 상태에서 상기 도 3을 통해 설명된 마일드 하이브리드 차량의 주행 상태에 따른 다양한 운전모드를 제어한다.

제어부(160)는 차량이 정차하여 아이들 모드에 진입하면(S130; 예), 연료 맥동 센서부(154)를 통해 연료라인(호스) 및 연료레일의 단위시간당 압력 변화량을 측정하여 설정된 임계치(예; 4.5bar)와 비교한다(S140). 여기서, 차량이 정차 시 아이들 스탑 모드로 진입 될 수 있으나, 아이들 스탑 앤고(ISG) 기능이 오프 된 경우, ISG 기능이 미적용된 경우, 낮은 배터리 SOC로 ISG 기능지원이 불가한 경우 등 아이들 모드로 진입될 수 있다. 또한, 상기 임계치는 상기 단위시간당 압력 변화량을 측정하여 4.5bar를 초과 시 연료 맥동이 발생된 것이 확인된 시험에 따라 설정된 값이다.

상기 S140 단계에서 상기 압력 변화량이 설정 임계치를 초과하면(S140; 예), 제어부(160)는 설정된 아이들 토크를 기준으로 부족한 편차를 보정하는 보정토크를 계산한다(S160).

그리고, 제어부(160)는 계산된 상기 보정토크를 MHSG(130)를 구동하여 아이들 토크를 보정한다(S170).

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 보정토크 적용 및 종래의 적용전 토크변화를 비교하여 나타낸다.

첨부된 도 5를 참조하면, 종래의 그래프는 연료 맥동 임계치(4.5bar) 기준을 넘게 되면 동일한 인젝터 분사시간에도 연료량 차이가 발생하게 되어 토크 차이가 발생된 상태를 보여준다.

반면에 본 발명의 실시 예에 따른 MHSG의 토크 보조 로직이 적용된 상태에서는 시간당 압력 변화량이 임계치(4.5bar) 기준을 넘게 되어 △토크 기준값 이상으로 변화하면 MHSG 구동 토크를 보조한다. 이를 통해 이를 통해 아이들 토크를 최적의 상태로 제어할 수 있다.

한편, 상기 S140 단계에서 상기 압력 변화량이 설정 임계치를 초과하지 않으면(S140; 아니오), 제어부(160)는 단위시간(ms)당 토크 변화량을 산출하여 산출된 상기 토크 변화량이 설정된 기준치(예; 50 Nm)를 초과하는지 판단한다(S150).

여기서, 제어부(160)는 단위 시간당(ms당) 필요 연료량을 인젝터를 통하여 분사하며, 인젝터(153)의 하드웨어 특성에 따른 분사시간(ms), 인젝터(153)의 분사 유량을 참조하여 단위 시간당 분사하는 연료량을 산출할 수 있다. 그리고 상기 단위 시간당 연료량을 통한 토크 및 단위 시간에 따른 토크 변화량을 계산할 수 있다.

또한, 상기 기준치(예; 50 Nm)는 차량의 울컥거림을 운전자가 느끼는 임의의 값으로 개발 기간 시험을 통하여 설정될 수 있다.

상기 S150 단계에서 상기 토크 변화량이 설정 기준치를 초과하면(S150; 예), 제어부(160)는 앞선 설명과 같이 부족한 보정토크를 계산하고(S160), MHSG(130)를 구동하여 보정토크를 보정할 수 있다(S170). 이때, 제어부(160)는 엔진 토크 부족분만큼의 토크 요구량을 MHSG(130)로 전달하고 MHSG(130)에서는 그 토크 요구량만큼 작동하여 토크 보상을 실시한다.

반면, 상기 S150 단계에서 상기 토크 변화량이 설정 기준치를 초과하지 않으면(S150; 예), 연료 맥동 및 토크 차이가 발생되지 않은 것으로 판단하고 MHSG(130)의 토크 보조를 생략한다. 이후, 이러한 과정은 차량 시동이 종료될 때까지 반복될 수 있다.

이상의 도 4를 통한 설명은, 제어부(160)를 위주로 설명하였으나, 제어부(160)는 차량 제어 시스템(100)에 통합될 수 있으므로 상술한 마일드 하이브리드 차량의 아이들 제어 방법은 차량 제어 시스템(100)을 주체로도 설명될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 차량의 연료 맥동 발생 시의 토크 변동량을 MHSG를 통해 보상하여 아이들 진동문제의 개선 및 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 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.

100: 차량 제어 시스템
110: 운전정보 검출부
120: 엔진
130: MHSG
140: 배터리
150: 연료 공급부
151: 저압 연료펌프
152: 고압 연료펌프
153: 인젝터
154: 연료 맥동 센서부
160: 제어부

Claims

마일드 하이브리드 차량의 운행에 따른 각종 센서에서 측정된 운전정보를 검출하는 운전정보 검출부;
제어신호에 따른 모터링을 통해 엔진의 회전력을 더하여 토크를 보조하는 MHSG(Mild Hybrid Starter and Generator);
연료탱크에 저장된 연료에 압력을 가하여 상기 엔진으로 공급하는 연료 공급부; 및
상기 운전정보에 따른 아이들 모드 진입 판단 시 운전정보 검출부를 통해 검출된 상기 연료 공급부의 연료공급라인의 단위시간당 압력 변화량을 설정된 임계치와 비교하여 상기 임계치를 초과한 연료 맥동 발생으로 판단되면, 상기 연료 맥동 발생에 따른 엔진 토크 부족분을 계산하여 상기 MHSG의 구동 토크를 통해 보상하는 제어부;
를 포함하는 마일드 하이브리드 차량 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 연료 공급부는,
연료탱크 내에 설치되어 연료가 송출되도록 압력을 형성하는 저압 연료펌프;
상기 저압 연료펌프와 연결된 저압측 연료공급라인으로 유입된 연료의 압력을 고압으로 증가시켜 타측의 고압측 연료공급라인을 통해 송출하는 고압 연료펌프;
상기 고압측 연료공급라인의 끝단인 연료레일에 설치되어 고압으로 유입되는 연료를 엔진에 분사하는 인젝터; 및
상기 연료공급라인의 맥동을 검출하는 연료 맥동 센서부;
를 포함하는 마일드 하이브리드 차량 제어 시스템.
제2항에 있어서,
연료 맥동 센서부는,
상기 저압측 연료공급라인의 압력을 측정하는 제1 압력센서 및 고압측 연료공급라인의 압력을 측정하는 제2 압력센서를 포함하는 마일드 하이브리드 차량 제어 시스템.
제3항에 있어서,
상기 제2 압력센서는
상기 인젝터가 위치하는 연료레일에 설치되는 마일드 하이브리드 차량 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 연료공급라인의 압력 변화량이 4.5bar를 초과하면 연료 맥동이 발생된 것으로 판단하는 마일드 하이브리드 차량 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부는
소정 단위시간당 토크 변화량을 산출하고 산출된 상기 토크 변화량이 설정된 기준치를 초과하면 상기 연료 맥동 발생에 따른 엔진 토크 부족분을 상기 MHSG의 구동을 통해 보상하는 마일드 하이브리드 차량 제어 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제어부는
인젝터의 하드웨어 특성에 따른 소정 단위 시간당 연료 분사시간 및 분사 유량에 기초한 단위 시간당 분사하는 연료량을 산출하여 상기 단위 시간당 토크 변화량을 계산하는 마일드 하이브리드 차량 제어 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제어부는
상기 토크 변화량이 50Nm를 초과하면 상기 엔진 토크 부족분만큼의 토크 요구량을 상기 MHSG의 구동을 통해 보상하는 마일드 하이브리드 차량 제어 시스템.
엔진 및 엔진의 회전력을 더하여 토크를 보조하는 MHSG(Mild Hybrid Starter and Generator)를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 방법에 있어서,
a) 차량의 운전정보 검출에 따른 아이들 모드 진입을 판단하는 단계;
b) 연료펌프와 연결된 연료공급라인의 단위시간당 압력 변화량을 측정하여 설정된 임계치와 비교하는 단계;
c) 상기 압력 변화량이 설정된 임계치를 초과하면 연료 맥동이 발생한 것으로 판단하는 단계; 및
d) 상기 연료 맥동에 따른 엔진 토크 부족분을 계산하여 상기 MHSG의 구동 토크를 통해 보상하는 단계;
를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 b) 단계는,
연료 공급부의 고압 연료펌프를 기준으로 연료탱크 내 저압 연료펌프와 연결된 저압측 연료공급라인의 제1 압력 변화량 및 타측의 인젝터와 연결된 고압측 연료공급라인의 제2 압력 변화량을 각각 측정하는 단계; 및
상기 제1 압력 변화량 및 제2 압력 변화량 중 적어도 하나가 4.5bar를 초과하는지 판단하는 단계;
를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 c) 단계는,
상기 압력 변화량이 설정된 임계치 이하이면, 소정 단위시간당 토크 변화량 산출하여 설정된 기준치와 비교하는 단계; 및
상기 토크 변화량이 상기 기준치를 초과하면 연료 맥동이 발생한 것으로 판단하는 단계;
를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 방법.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 엔진 토크 부족분만큼의 토크 요구량을 상기 MHSG로 전달하여 상기 토크 요구량만큼의 토크 보상을 실시하는 단계를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 방법.