KR102082431B1 - Vehicle and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 연소 시 그을음(Soot)을 저감시키기 위한 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle for reducing soot during combustion and a control method thereof.
차량은 차륜을 구동시켜 도로를 위를 이동하는 기계이다.A vehicle is a machine that drives a wheel and moves up the road.
이러한 차량은 휘발유, 경유와 같은 석유연료를 연소시켜 기계적인 동력을 발생시키고 이 기계적인 동력을 이용하여 주행하는 내연기관 차량(일반 엔진 차량)과, 연비 및 유해 가스 배출량을 줄이기 위해 전기를 동력으로 하여 주행하는 친환경 차량을 포함한다.These vehicles generate mechanical power by burning petroleum fuels such as gasoline and diesel, and use the mechanical power to drive internal combustion engine vehicles (general engine vehicles) and electricity to reduce fuel consumption and harmful gas emissions. It includes an eco-friendly vehicle that runs by.
여기서 친환경 차량은 충전 가능한 전원부인 배터리와 모터를 포함하고 배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시키고 모터의 회전을 이용하여 차륜을 구동시키는 전기 차량과, 엔진, 배터리 및 모터를 포함하고 엔진의 기계적인 동력과 모터의 전기적인 동력을 제어하여 주행하는 하이브리드 차량, 수소 연료 전지 차량을 포함한다.The eco-friendly vehicle includes a battery and a motor that is a rechargeable power source, an electric vehicle that rotates the motor with electricity stored in the battery and drives the wheel by using the rotation of the motor, and includes an engine, a battery, and a motor. The hybrid vehicle and the hydrogen fuel cell vehicle which drive by controlling electric power and electric power of a motor are included.
하이브리드 차량은 모터의 동력만을 이용하는 EV(Electric Vehicle) 모드로 주행하거나, 엔진의 동력과 모터의 동력을 이용하는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드로 주행할 수 있으며, 또는 HEV 모드와 같으나, 추가적으로 외부에서 전기를 공급받아 주행이 가능한 PHEV(Plug-in Hybrid Electir Vehicle) 모드로 동작되는 환경차도 있다. The hybrid vehicle may be driven in an electric vehicle (EV) mode using only the power of a motor, or may be driven in a hybrid electric vehicle (HEV) mode using an engine power and a motor power, or the same as the HEV mode, but additionally externally Some environmental vehicles operate in the Plug-in Hybrid Electir Vehicle (PHEV) mode, which is capable of driving under the supplied condition.
이러한 환경차의 경우 연비 극대화를 위하여 직접 분사식 가솔린 엔진(GDI: Gasoline Direct Injection)을 사용하는 경우가 일반적이다. 직접 분사식 가솔린 엔진이란, 미리 공기를 충전해 놓은 실린더 안에 가솔린을 직접 분사하여 연소시키는 엔진 형식이다. In the case of such environmental vehicles, gasoline direct injection (GDI) is generally used to maximize fuel efficiency. The direct injection gasoline engine is an engine type in which gasoline is directly injected and combusted in a cylinder filled with air in advance.
다만, 직접 분사식 가솔린 엔진(GDI 엔진)의 경우 연소 시 그을음(Soot)가 많이 발생하는 단점이 있어, 이를 개선하기 위하여 가솔린 미립자 필터 기술(GPF: Gasoline Particulate Filter)를 사용하여 연소 시 발생하는 그을음을 필터에 저장했다가 일정 조건이 만족할 때 태우는 기술이 연구되고 있다. 이 때, 온도가 일정 온도 이상 도달 했을 경우에, 그을음을 연소시키는 것을 GPF 재생이라고 하며, HEV 나PHEV와 같이 엔진을 끄고 주행되는 경우가 많은 차량에서는 GPF 온도를 상승시키기 위하여 엔진을 구동 시켜야 하는데 이는 연비를 악화시키는 원인이 될 수 있어 지속적인 연구 개발이 이뤄지고 있다. However, in the case of a direct injection gasoline engine (GDI engine), there is a disadvantage that a lot of soot occurs during combustion, so to improve the soot generated by combustion using gasoline particulate filter technology (GPF) Techniques for storing them in filters and burning them when certain conditions are met are being studied. At this time, when the temperature reaches a certain temperature, burning soot is called GPF regeneration. In a vehicle that is often driven with the engine off such as HEV or PHEV, the engine must be driven to increase the GPF temperature. It is a cause for worse fuel economy, and continuous research and development is being carried out.
일 측면은 GPF 필터 내 그을음 과다로 인하여 필터가 손상되는 것을 방지하고자 한다. One aspect is to prevent damage to the filter due to excessive soot in the GPF filter.
또한, GPF 재생을 효율적으로 동작시키기 위한 차량 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다. Another object of the present invention is to provide a vehicle and a control method thereof for efficiently operating GPF reproduction.
일 측면에 따른 차량은 차량의 속도를 검출하는 차속 검출부; 및 검출된 차속을 기초로 상기 차량의 주행 예상 차속을 산출하고, 산출된 주행 예상 차속을 기초로 주행 에너지를 산출하고, 산출된 주행 에너지를 기초로 GPF 승온 시기 및 GPF(Gasoline Particulate Filter) 재생 시기를 결정하는 제어부;를 포함할 수 있다. According to an aspect, a vehicle includes a vehicle speed detector configured to detect a speed of a vehicle; And calculating a driving expected vehicle speed of the vehicle based on the detected vehicle speed, calculating driving energy based on the calculated driving expected vehicle speed, and reproducing GPF temperature and timing of regenerating the GPF (Gasoline Particulate Filter) based on the calculated driving energy. It may include a control unit for determining.
또한, 상기 제어부는, 상기 검출된 차속을 기초로 주행 중인 도로의 평균 차속과 검출된 차속의 오차인 차속차와 상기 주행 중인 도로의 평균 차속과 상기 검출된 차속의 변화율인 차속차 변화율을 산출하고, 상기 차속차 및 상기 차속차 변화율의 표준편차인 변동율을 산출하고, 상기 차속차의 변동율과 상기 차속차 변화율의 변동율 중 작은 값을 기초로 상기 주행 예상 차속을 산출할 수 있다.The controller may be further configured to calculate a vehicle speed difference rate that is an error rate between the average vehicle speed of the road being driven and the detected vehicle speed, the average vehicle speed of the running road, and the rate of change of the detected vehicle speed based on the detected vehicle speed. The change rate, which is a standard deviation of the vehicle speed difference and the vehicle speed difference change rate, may be calculated, and the expected driving speed may be calculated based on a smaller value of the change rate of the vehicle speed difference and the change rate of the vehicle speed difference.
또한, 상기 제어부는, 상기 차속차의 변동율이 상기 차속차 변화율의 변동율보다 작으면, 상기 차속차를 상기 주행 중인 도로의 평균 차속에 합산하여 상기 주행 예상 차속을 산출하고, 상기 차속차의 변동율이 상기 차속차 변화율의 변동율보다 크면, 상기 차속차 변화율을 상기 주행 중인 도로의 평균 차속에 곱하여 상기 주행 예상 차속을 산출할 수 있다.The control unit may calculate the driving expected vehicle speed by adding the vehicle speed vehicle to an average vehicle speed of the driving road when the change rate of the vehicle speed vehicle is smaller than the change rate of the vehicle speed vehicle change rate, and the change rate of the vehicle speed vehicle is When the change rate of the vehicle speed difference is greater than the change rate of the vehicle speed difference, the expected vehicle speed may be calculated by multiplying the vehicle speed change rate by the average vehicle speed of the driving road.
또한, 상기 차량의 주행 경로를 입력 받는 내비게이션부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 내비게이션부로부터 입력 받은 주행 경로와 상기 차량이 주행 중인 도로의 평균 차속을 기초로 구간을 분할하고, 상기 분할된 구간 별 주행 에너지를 산출할 수 있다.The apparatus may further include a navigation unit configured to receive a driving route of the vehicle, wherein the controller divides the section based on the driving route received from the navigation unit and the average vehicle speed of the road on which the vehicle is driven. The driving energy for each section can be calculated.
또한, 상기 제어부는, 산출된 상기 분할된 구간 별 주행 에너지를 기초로, 최대 에너지 구간, 최대 단차 구간 또는 최대 증감율 구간을 식별하고, 상기 최대 에너지 구간, 상기 최대 단차 구간 또는 상기 최대 증감율 구간 중 적어도 하나의 구간을 상기 GPF 승온 시기로 결정할 수 있다.The controller may identify a maximum energy section, a maximum step section, or a maximum increase / decrease rate section based on the calculated traveling energy for each divided section, and may include at least one of the maximum energy section, the maximum step section, or the maximum increase / decrease rate section. One section may be determined as the GPF temperature raising time.
또한, 상기 제어부는, 상기 최대 에너지 구간을 상기 GPF 승온 시기로 결정한 경우에, 상기 최대 에너지 구간 종료 시 GPF 재생을 유도하고, 상기 최대 단차 구간을 상기 GPF 승온 시기로 결정한 경우에, 상기 단차가 생긴 직후 상기 GPF 재생을 유도하고, 상기 최대 증감율 구간을 상기 GPF 승온 시기로 결정한 경우에, 상기 단차가 생긴 직후 상기 GPF 재생을 유도할 수 있다.The controller may induce GPF regeneration at the end of the maximum energy section when the maximum energy section is determined to be the GPF temperature raising time, and when the maximum step section is determined as the GPF temperature raising time, the step may occur. When the GPF regeneration is induced immediately after and the maximum increase / decrease rate section is determined as the GPF temperature raising time, the GPF regeneration may be induced immediately after the step occurs.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량은, 차량의 속도를 검출하는 차속 검출부; 및Vehicle according to an embodiment of the present invention, the vehicle speed detection unit for detecting the speed of the vehicle; And
검출된 차속을 기초로 상기 차량의 주행 예상 차속을 산출하고, 산출된 주행 예상 차속을 기초로 주행 에너지를 산출하고, 산출된 주행 에너지를 기초로 GPF(Gasoline Particulate Filter) 재생 시기를 결정하는 제어부;를 포함할 수 있다.A controller configured to calculate a driving expected vehicle speed of the vehicle based on the detected vehicle speed, calculate driving energy based on the calculated driving expected vehicle speed, and determine a GPF (Gasoline Particulate Filter) regeneration time based on the calculated driving energy; It may include.
또한, 상기 제어부는, 상기 GPF 재생 가능 온도에 도달 시 상기 GPF 재생을 실행할 수 있다. The controller may execute the GPF regeneration when the GPF reproducible temperature is reached.
또한, 상기 제어부는, 검출된 차속으로부터 운전자의 감속 의지를 판단하고, 운전자의 감속 의지가 있는 경우에 상기 GPF 재생을 실행할 수 있다.The controller may determine the driver's deceleration will from the detected vehicle speed, and execute the GPF regeneration when there is a driver's deceleration will.
본 발명의 다른 일 측면에 따른 차량 제어 방법은, 차량의 속도를 검출하고, 검출된 차속을 기초로 상기 차량의 주행 예상 차속을 산출하고, 산출된 주행 예상 차속을 기초로 주행 에너지를 산출하고, 및 산출된 주행 에너지를 기초로 GPF 승온 시기 및 GPF(Gasoline Particulate Filter) 재생 시기를 결정할 수 있다.According to another aspect of the present invention, a vehicle control method includes detecting a speed of a vehicle, calculating a driving expected vehicle speed based on the detected vehicle speed, and calculating driving energy based on the calculated driving expected vehicle speed, And a GPF temperature raising time and GPF (Gasoline Particulate Filter) regeneration time based on the calculated driving energy.
또한, 검출된 차속을 기초로 상기 차량의 주행 예상 차속을 산출하는 것은, 상기 검출된 차속을 기초로 주행 중인 도로의 평균 차속과 검출된 차속의 오차인 차속차와 상기 주행 중인 도로의 평균 차속과 상기 검출된 차속의 변화율인 차속차 변화율을 산출하고; 상기 차속차 및 상기 차속차 변화율의 표준편차인 변동율을 산출하고; 상기 차속차의 변동율과 상기 차속차 변화율의 변동율 중 작은 값을 기초로 상기 주행 예상 차속을 산출하는 것;을 더 포함할 수 있다.The driving predicted vehicle speed of the vehicle may be calculated based on the detected vehicle speed, based on the detected vehicle speed, the vehicle speed difference being an error between the average vehicle speed of the road being driven and the detected vehicle speed, and the average vehicle speed of the road being driven. Calculating a vehicle speed difference change rate that is a rate of change of the detected vehicle speed; Calculating a variation rate which is a standard deviation of the vehicle speed difference and the vehicle speed difference change rate; And calculating the expected driving speed based on a smaller value of the change rate of the vehicle speed difference and the change rate of the vehicle speed difference change rate.
또한, 상기 차속차의 변동율과 상기 차속차 변화율의 변동율 중 작은 값을 기초로 상기 주행 예상 차속을 산출하는 것;은 상기 차속차의 변동율이 상기 차속차 변화율의 변동율보다 작으면, 상기 차속차를 상기 주행 중인 도로의 평균 차속에 합산하여 상기 주행 예상 차속을 산출하고, 상기 차속차의 변동율이 상기 차속차 변화율의 변동율보다 크면, 상기 차속차 변화율을 상기 주행 중인 도로의 평균 차속에 곱하여 상기 주행 예상 차속을 산출할 수 있다.The method may further include calculating the expected driving speed based on a smaller value of the change rate of the vehicle speed change and the change rate of the speed change rate of the vehicle, if the change rate of the speed difference is less than the change rate of the change rate of the vehicle speed difference. The running predicted vehicle speed is calculated by summing to the average vehicle speed of the running road, and when the change rate of the vehicle speed is greater than the change rate of the vehicle speed change rate, the vehicle speed change rate is multiplied by the average vehicle speed of the road being driven and the expected driving speed is calculated. The vehicle speed can be calculated.
또한, 상기 차량의 주행 경로를 더 입력 받고; 산출된 주행 예상 차속을 기초로 주행 에너지를 산출하는 것은, 상기 입력 받은 주행 경로와 상기 차량이 주행 중인 도로의 평균 차속을 기초로 구간을 분할하고; 상기 분할된 구간 별 주행 에너지를 산출하는 것;을 더 포함할 수 있다.In addition, further receiving the driving route of the vehicle; Computing driving energy based on the calculated driving prediction vehicle speed, the section is divided based on the received driving path and the average vehicle speed of the road on which the vehicle is traveling; The method may further include calculating driving energy for each divided section.
또한, 산출된 주행 에너지를 기초로 GPF 승온 시기 및 GPF(Gasoline Particulate Filter) 재생 시기를 결정하는 것은, 산출된 상기 분할된 구간 별 주행 에너지를 기초로, 최대 에너지 구간, 최대 단차 구간 또는 최대 증감율 구간을 식별하고, 상기 최대 에너지 구간, 상기 최대 단차 구간 또는 상기 최대 증감율 구간 중 적어도 하나의 구간을 상기 GPF 승온 시기로 결정할 수 있다.In addition, determining the GPF temperature rising time and the GPF (Gasoline Particulate Filter) regeneration time based on the calculated traveling energy may be based on the calculated driving energy for each divided section, and includes a maximum energy section, a maximum stepped section, or a maximum increase / decrease rate section. And identifying at least one of the maximum energy section, the maximum stepped section, or the maximum increase / decrease rate section as the GPF temperature raising time.
또한, 산출된 주행 에너지를 기초로 GPF 승온 시기 및 GPF(Gasoline Particulate Filter) 재생 시기를 결정하는 것은, 상기 최대 에너지 구간을 상기 GPF 승온 시기로 결정한 경우에, 상기 최대 에너지 구간 종료 시 GPF 재생을 유도하고, 상기 최대 단차 구간을 상기 GPF 승온 시기로 결정한 경우에, 상기 단차가 생긴 직후 상기 GPF 재생을 유도하고, 상기 최대 증감율 구간을 상기 GPF 승온 시기로 결정한 경우에, 상기 단차가 생긴 직후 상기 GPF 재생을 유도할 수 있다.In addition, determining the GPF temperature rising time and the GPF (Gasoline Particulate Filter) regeneration time based on the calculated driving energy may induce GPF regeneration at the end of the maximum energy period when the maximum energy period is determined as the GPF temperature rising time. And when the maximum stepped section is determined as the GPF temperature raising time, the GPF regeneration is induced immediately after the step occurs, and when the maximum increase / decrease rate section is determined as the GPF temperature rising time, the GPF regeneration immediately after the step occurs. Can be derived.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 차량 제어 방법은, 차량의 속도를 검출하고, 검출된 차속을 기초로 상기 차량의 주행 예상 차속을 산출하고, 산출된 주행 예상 차속을 기초로 주행 에너지를 산출하고, 및 산출된 주행 에너지를 기초로 GPF(Gasoline Particulate Filter) 재생 시기를 결정할 수 있다. According to another aspect of the present invention, a vehicle control method includes detecting a speed of a vehicle, calculating a driving expected vehicle speed based on the detected vehicle speed, and calculating driving energy based on the calculated driving expected vehicle speed. , And the regeneration time of the Gasoline Particulate Filter (GPF) may be determined based on the calculated driving energy.
또한, 산출된 주행 에너지를 기초로 GPF 승온 시기 및 GPF(Gasoline Particulate Filter) 재생 시기를 결정하는 것은, 상기 GPF 재생 가능 온도에 도달 시 상기 GPF 재생을 실행할 수 있다.Further, determining the GPF temperature rising time and the GPF (Gasoline Particulate Filter) regeneration time based on the calculated running energy may execute the GPF regeneration when the GPF regeneration temperature is reached.
또한, 산출된 주행 에너지를 기초로 GPF 승온 시기 및 GPF(Gasoline Particulate Filter) 재생 시기를 결정하는 것은, 검출된 차속으로부터 운전자의 감속 의지를 판단하고, 운전자의 감속 의지가 있는 경우에 상기 GPF 재생을 실행할 수 있다.Further, determining the GPF temperature rising time and the GPF (Gasoline Particulate Filter) regeneration time based on the calculated driving energy determines the driver's deceleration will from the detected vehicle speed, and when the driver deceleration is determined, the GPF regeneration is performed. You can run
본 발명은 GPF 필터 내 그을음 과다로 인하여 필터가 손상되는 것을 방지한 차량 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다. The present invention can provide a vehicle and a control method thereof in which the filter is prevented from being damaged by excessive soot in the GPF filter.
또한, GPF 재생을 효율적으로 동작시킴에 따라, 연비를 개선한 차량 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다. In addition, by efficiently operating the GPF regeneration, it is possible to provide a vehicle with improved fuel economy and a control method thereof.
또한, 불필요한 엔진 동작 제어를 감소시킴으로써 엔진 소음 및 엔진 클러치 제어가 개선된 차량 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다. In addition, it is possible to provide a vehicle having improved engine noise and engine clutch control by reducing unnecessary engine operation control and a control method thereof.
또한, 적절한 시기에 GPF 재생을 통하여 그을음을 저감함으로써 차량 환경 규제에 대한 대응이 가능한 차량 및 그 제어 방법을 제공할 수 있다. In addition, it is possible to provide a vehicle capable of responding to vehicle environmental regulations and a control method thereof by reducing soot through GPF regeneration at an appropriate time.
도 1은 일 실시 예에 따른 차량에 포함되는 각종 전자 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 차량의 경로 처리 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 구간 별 에너지를 나타낸 그래프이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 GPF 재생을 위한 승온 구간 설정하는 방법을 설명하는 예시도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 승온 시기를 판단하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 GPF 재생하는 방법을 나타내는 순서도이다. 1 is a block diagram illustrating various electronic devices included in a vehicle, according to an exemplary embodiment.
2 is a control block diagram of a vehicle according to an exemplary embodiment.
3 is a flowchart illustrating a path processing method of a vehicle according to an exemplary embodiment.
4 is a graph illustrating energy for each section according to an exemplary embodiment.
5 is an exemplary diagram illustrating a method of setting a temperature increase section for GPF reproduction according to an embodiment.
6 is a flowchart illustrating a method of determining a temperature rising time according to an exemplary embodiment.
7 is a flowchart illustrating a method of playing a GPF, according to an exemplary embodiment.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 1은 일 실시 예에 따른 차량에 포함되는 각종 전자 장치를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram illustrating various electronic devices included in a vehicle, according to an exemplary embodiment.
본 일 실시 예의 차량(100)은 엔진, 배터리 및 모터를 포함하고 엔진의 기계적인 동력과 모터의 전기적인 동력을 제어하여 주행하는 하이브리드 차량(HEV: Hybrid Electric Vehicle), 플러그 인 하이브리드 차량(PHEV: Plugin Hybrid Electric Vehicle) 이 해당될 수 있다. The vehicle 100 of the present embodiment includes an engine, a battery, and a motor, and operates a hybrid electric vehicle (HEV) and a plug-in hybrid vehicle (PHEV), which drive by controlling the mechanical power of the engine and the electric power of the motor. Plugin Hybrid Electric Vehicle) may be applicable.
특히, 차량(100)은 내부적으로, 차량의 현재 구동 모드인 전기차 모드(즉 EV모드), 하이브리드 전기차 모드(즉 HEV모드) 중 어느 하나를 표시할 수 있다.In particular, the vehicle 100 may internally display any one of the electric vehicle mode (ie, the EV mode) and the hybrid electric vehicle mode (ie, the HEV mode) which are the current driving modes of the vehicle.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량(100)은 AVN (Audio/Video/Navigation) 장치(190), 입출력 제어 시스템(120), 엔진 제어 시스템(Engine Management System, EMS) (130), 변속 제어 시스템(Transmission Management System: TMS) (140), 제동 제어 장치(brake-by-wire) (150), 조향 제어 장치(steering-by-wire) (160), 운전 보조 시스템(170), 페달 장치(195) 및 기타 차량 센서(200) 등을 포함할 수 있다. As shown in FIG. 2, the vehicle 100 includes an audio / video / navigation (AVN) device 190, an input /
다만, 도 2에 도시된 전자 장치(1)는 차량(100)에 포함된 전자 장치의 일부에 불과하며 차량(100)에는 더욱 다양한 전자 장치가 마련될 수 있다.However, the
또한, 차량(100) 포함된 각종 전자 장치(1)는 차량 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 차량 통신 네트워크(NT)는 최대 24.5Mbps(Mega-bits per second)의 통신 속도를 갖는 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 최대 10Mbpas의 통신 속도를 갖는 플렉스레이(FlexRay), 125kbps(kilo-bits per second) 내지 1Mbps의 통신 속도를 갖는 캔(CAN, Controller Area Network), 20kbps의 통신 속도를 갖는 린(LIN, Local Interconnect Network) 등의 통신 규약을 채용할 수 있다. 이와 같은 차량 통신 네트워크(NT)는 모스트, 플레스레이, 캔, 린 등 단일의 통신 규약을 채용할 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 통신 규약을 채용할 수도 있다.In addition, the various
AVN 장치(190)는 운전자의 제어 명령에 따라 음악 또는 영상을 출력하는 장치이다. 구체적으로, AVN 장치(110)는 운전자의 제어 명령에 따라 음악 또는 동영상을 재생하거나 내비게이션 시스템(미도시)으로부터 수신한 목적지까지의 경로를 안내할 수 있다.The AVN device 190 is a device that outputs music or an image according to a driver's control command. In detail, the
입출력 제어 시스템(120)은 버튼을 통한 운전자의 제어 명령을 수신하고, 운전자의 제어 명령에 대응하는 정보를 표시한다. 입출력 제어 시스템(120)는 대시 보드에 마련되어 영상을 표시하는 클러스터 디스플레이, 영상을 윈드 스크린에 투영하는 헤드업 디스플레이 및 스티어링 휠에 설치되는 휠 버튼 모듈 등을 포함할 수 있다.The input /
따라서, 일 실시예에 따른 입출력 제어 시스템(120)을 포함하는 차량(1)은 차량 제어 시스템(180)의 동작 상태를 운전자가 확인할 수 있도록 보여줄 수도 있다. Therefore, the
엔진 제어 시스템(130)는 연료 분사 제어, 연비 피드백 제어, 희박 연소 제어, 점화 시기 제어 및 공회전수 제어 등을 수행한다. 이러한 엔진 제어 시스템(140)은 단일의 장치일 수 있을 뿐만 아니라, 통신을 통하여 연결된 복수의 장치들일 수도 있다.The
변속 제어 시스템(140)는 변속점 제어, 댐퍼 클러치 제어, 마찰 클러치 온/오프 시의 압력 제어 및 변속 중 엔진 토크 제어 등을 수행한다. 이러한 변속 제어 시스템(140)은 단일의 장치일 수 있을 뿐만 아니라, 통신을 통하여 연결된 복수의 장치들일 수도 있다.The
일 예로, 변속 제어 시스템(140) 내 마찰 클러치가 온(On)되면 제동 동력이 차단되도록 제어할 수 있으며, 마찰 클러치가 오프(Off)되면 제동 동력이 전달되도록 제어할 수 있다.For example, the braking power may be controlled when the friction clutch in the
제동 제어 장치(150)는 차량(1)의 제동을 제어할 수 있으며, 대표적으로 안티락 브레이크 시스템(Anti-lock Brake System, ABS) 등을 포함할 수 있다. The
조향 제어 장치(160)는 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시킴으로써 운전자의 조향 조작을 보조한다.The
조향 제어 장치(160)는 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시킴으로써 운전자의 조향 조작을 보조한다.The
운전 보조 시스템(170)은 차량(1)의 주행을 보조하며, 전방 충돌 회피 기능, 차선 이탈 경고 기능, 사각 지대 감시 기능, 후방 감시 기능 등을 수행할 수 있다. The driving
페달 장치(195)는 브레이크(Brake) 페달과 가속(Accelerator) 페달을 포함한다. 브레이크 페달(미도시)는 운전자가 제동을 하기 위하여 발로 조작하는 페달로, 마스터실린더의 피스톤을 밀어 유압이 발생되어 감속되도록 할 수 있다. 이 때, 운전자의 발로 브레이크 페달을 조작하는 답력을 답력 센서(미도시)로 측정하여 운전자의 제동의지를 판단할 수 있다.
다음으로, 기타 차량 센서(200)은 차량(1)에 포함되어 차량의 주행 정보를 감지하기 위하여 가속도 센서(201), 요레이트 센서(202), 조향각 센서(203) 및 속도 센서(204) 등을 포함할 수 있다.Next, the
가속도 센서(201)는 차량의 가속도를 측정하는 것으로, 횡 가속도 센서(미도시)와 종가속도 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 요레이트 센서(202)는 차량의 각 휠에 설치될 수 있으며, 실시간으로 요레이트값을 검출할 수 있다. 조향각 센서(203)는 조향각을 측정한다. 스티어링 휠(60)의 하단부에 장착되며, 핸들의 조향 속도, 조향 방향 및 조향각을 검출할 수 있다. 속도 센서(204)는 차량의 휠의 안쪽에 설치되어 차량 바퀴의 회전 속도를 검출할 수 있다.다만, 기타 차량 센서(200)에 포함되는 차량의 상태를 센싱하는 각종 센서는 가속도 센서(201), 요레이트 센서(202), 조향각 센서(203) 및 속도 센서(204)에 한정되는 것은 아니며, 이 외에 다양한 센서가 더 포함될 수 있다. The
따라서, 일 실시예에 따른 본 발명에서는, 속도 센서(204) 또는 조향각 센서(203)로부터 획득한 차량의 차속 정보를 기초로 구간별 차속에 따른 주행 파워(Power)를 산출하고, 산출된 주행 파워에 따른 GPF 재생 제어를 실행함에 따라, 복수의 장치로 구성된 엔진 제어 시스템(130)이 동작될 수 있다.Therefore, in the present invention according to an embodiment, the driving power according to the vehicle speed for each section is calculated based on the vehicle speed information obtained from the
이상에서는 차량(100)의 구성에 대하여 설명하였다.The configuration of the vehicle 100 has been described above.
이하에서는 일 실시예에 따른 차량(100)의 엔진 제어를 위한 구성 및 동작에 대하여 설명한다. Hereinafter, a configuration and operation for engine control of the vehicle 100 according to an embodiment will be described.
구체적으로, 도 2는 일 실시 예에 따른 차량의 제어 구성도이다. Specifically, FIG. 2 is a control block diagram of a vehicle according to an exemplary embodiment.
도 2에 도시된 바와 같이, 차량(100)은 차속 검출부(161), 경사도 검출부(162), 내비게이션부(163), 제어부(165) 및 저장부(166)를 포함하고, 제어부(165)는 제어부(165) 내 판단 결과에 따라 차량(100)의 액추에이터(147a), 제너레이터(145), 인버터(146), 및 배터리 관리부(167)에 제어 신호를 통하여 차량(100)에 포함된 클러치(147), 엔진(142), 모터(144), 및 배터리(143)를 동작시킬 수 있으며, 이에 따라, 차량 내 복수의 장치로 구성된 엔진 제어 시스템(130)을 통해 연소 제어를 수행할 수 있다. As shown in FIG. 2, the vehicle 100 includes a
먼저, 차량에 포함된 차량(100)의 액추에이터(147a), 제너레이터(145), 인버터(146), 및 배터리 관리부(167)에 제어 신호를 통하여 차량(100)에 포함된 클러치(147), 엔진(142), 모터(144), 및 배터리(143)에 대하여 간략히 설명한다. First, the clutch 147 and the engine included in the vehicle 100 through control signals to the
엔진(142)은 휘발유, 경유와 같은 석유연료를 연소시켜 기계적인 동력을 발생시키고 발생된 동력을 클러치(147)에 전달한다.The
배터리(143)는 고압의 전류의 전력을 생성하고 생성된 전력을 모터(144), 제너레이터(145) 및 차량 내 각종 전기 장치에 공급한다.The
이러한 배터리(143)는 제너레이터(145)에서 공급된 전력을 공급받아 충전을 수행한다.The
배터리(143)는 배터리 관리부(167)에 의해 관리될 수 있다. The
모터(144)는 배터리(143)의 전기 에너지를 이용하여 회전력을 발생시키고 발생된 회전력을 차륜에 전달하여 차륜이 구동되도록 한다.The
모터(144)는 클러치(147)에 의해 엔진(142)과 연결되면 엔진(142)의 회전력을 함께 차륜에 전달한다. 이러한 모터(144)는 종래의 토크 컨버터의 기능을 수행하면서 클러치 클로즈 시의 충격을 흡수하는 기능을 수행하는 것도 가능하다.When the
또한 모터(144)는 배터리(143)의 전기 에너지를 차량에 마련된 각종 전기 장치를 동작시키기 위한 역학적 에너지로 전환한다.The
모터(144)는 제동, 감속 또는 저속 주행에 의한 에너지 회생 조건에서 발전기로 동작하여 배터리(143)가 충전되도록 하는 것도 가능하다.The
제너레이터(HSG: Hybrid Starter Generator, 145)는 시동 발전기로, 엔진(142)의 크랭크 축에 연결될 수 있고, 엔진(142)의 크랭크 축과 연동되어 엔진(142)을 시동할 때 시동 모터로 동작하고, 차륜이 엔진(142)에 의해 구동되지 않을 때 엔진(142)에 의해 발전기로 동작하여 배터리(143)가 충전되도록 한다.The generator (HSG: Hybrid Starter Generator, 145) is a starting generator, can be connected to the crankshaft of the
즉 제너레이터(145)는 엔진(142)을 통해 전달되는 동력에 의해 발전기로 동작하여 배터리(143)가 충전되도록 한다.That is, the
아울러 차량은, 주차장 또는 충전소에 배치된 충전기로부터 전력을 공급받고 공급된 전력을 이용하여 배터리(143)의 충전을 수행할 수 있다. In addition, the vehicle may receive power from a charger disposed in a parking lot or a charging station and charge the
차량의 동력 장치는 제너레이터(145)에서 발생된 전력을 배터리(143)의 충전 가능한 전력으로 변환하고 배터리(143)의 전력을 제너레이터(145)의 구동 전력으로 변환하는 전력 변환기(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이러한 전력 변환기는 컨버터를 포함할 수 있다.The power unit of the vehicle further includes a power converter (not shown) that converts the power generated by the
전력 변환기는 제너레이터(145)와 배터리(143) 사이에서 전류의 방향과 출력을 변경하는 기능을 수행하는 것도 가능하다.The power converter may also perform a function of changing the direction and output of the current between the
인버터(146)는 배터리(143)의 전력을 모터(144)의 구동 전력으로 변환한다.The
인버터(146)는 모터(144)의 구동 전력 출력 시, 사용자 명령에 의한 목표 차속에 기초하여 모터(144)의 구동 전력을 출력한다. 여기서 모터(144)의 구동 전력은 목표 차속에 대응하는 전류를 출력하기 위한 스위칭 신호 및 목표 차속에 대응하는 전압을 출력하기 위한 스위칭 신호일 수 있다.When the
즉 인버터(146)는 복수 개의 스위칭 소자를 포함할 수 있다. That is, the
클러치(147)는 엔진(142)과 모터(144) 사이에 배치될 수 있다.The clutch 147 may be disposed between the
이러한 클러치(147)는 엔진(142)과 모터(144)를 이용하여 차륜의 구동력을 발생시킬 때 폐쇄(Close 또는 Lock)될 수 있고, 모터(144)만을 이용하여 차륜의 구동력을 발생시킬 때 액추에이터(HCA: Hydraulic Clutch Actuator)(147a)의 구동에 의해 생성된 유압에 의해 스프링(미도시)이 밀리면서 개방(Open)될 수 있다.The clutch 147 may be closed or locked when the driving force of the wheel is generated by using the
즉 클러치(147)는 차량의 주행 모드에 따라 오픈 상태 또는 클로즈 상태가 결정될 수 있다. That is, the clutch 147 may determine an open state or a closed state according to the driving mode of the vehicle.
좀 더 구체적으로 클러치(147)는 모터(144)를 이용하여 감속 주행이나 저속 주행을 할 때 개방(Open)될 수 있고 제동을 수행할 때에도 개방(Open)될 수 있으며, 등판(Climbing) 주행, 가속 주행 및 일정 속도 이상의 정속 주행을 수행할 때 폐쇄(Close)될 수 있고 배터리의 보호 모드일 때 폐쇄될 수도 있다.More specifically, the clutch 147 may be open when decelerating or slow driving using the
이러한 클러치(147)는 차량의 전원이 오프(OFF)될 때 엔진(142)과 모터(144)가 연결되도록 하는 노멀 클로즈 타입(Normal Close)의 클러치일 수 있다.The clutch 147 may be a normal close type clutch that allows the
이러한 차량은 모터(144)로만 주행(EV모드)할 때는 클러치(147)를 오픈시켜 모터(144)와 엔진(142)이 기계적으로 연결되지 않도록 하여 모터(144)의 회전이 바로 변속기(미도시)에 전달되도록 한다. 이 때 엔진(142)은 구동 오프일 수 있고 배터리 충전 시에는 구동 온 상태가 될 수 있다. When the vehicle runs only with the motor 144 (EV mode), the clutch 147 is opened so that the
또한 차량은 엔진(142)과 모터(144)가 함께 동작하여 주행(HEV모드)할 때는 클러치를 클로즈시켜 엔진(142)의 회전력이 모터(144)의 회전력과 더해진 후 변속기에 전달되도록 한다. In addition, the vehicle closes the clutch when the
아울러 차량은 엔진(142)으로만 주행할 경우에도 엔진을 차축에 연결해야 하기 때문에 클러치(147)를 클로즈시켜 모터(144)와 함께 회전하도록 한다.In addition, the vehicle closes the clutch 147 to rotate together with the
따라서, 차량(100)은 앞서 설명한 복수의 장치로 구성된 엔진 제어 시스템(130)을 구동시킬 수 있는 것으로, 일 실시 예에 따른 차량(100)에 있어서, 엔진 제어 방법에 대하여 설명한다. Accordingly, the vehicle 100 may drive the
먼저, 차량(100)의 차속 검출부(161)는 차량의 주행 속도를 검출한다. First, the
이러한 속도 검출부(161)는 도 1에 도시된 기타 차량 센서(200)에 포함된 속도 센서(204) 및 조향각 센서(203)를 포함할 수 있다. The
또한, 차량(100)의 경사도 검출부(162)는 주행 중인 도로의 경사도를 검출할 수 있다. 이에 따라, 주행 중인 도로의 차량 등강판 각도를 획득할 수 있다. In addition, the
또한, 차량(100)의 내비게이션부(163)은 다수의 위성위치확인시스템(Global Positioning System: 이하 "GPS"라 함)을 통해 위성들로부터 위치 정보를 각각 제공받아 현재 차량의 위치를 계산하고, 계산된 위치를 지도에 맵 매칭(Map Matching)시켜 표시하고, 사용자로부터 목적지를 입력받아 미리 설정된 경로탐색 알고리즘에 따라 계산된 현재 위치부터 목적지까지의 경로탐색을 수행하고, 탐색된 경로를 지도에 매칭시켜 표시하고, 경로를 따라 사용자를 목적지까지 안내할 수 있다. In addition, the
따라서, 제어부(165)는 차속 검출부(161)로부터 획득한 차량의 차속 정보와, 경사도 검출부(162)를 통하여 획득한 주행 경로의 등강판 각도, 및 내비게이션 부(163)를 통하여 획득한 주행 예상 경로를 기초로, 주행 예상 차속을 산출하고, 산출된 주행 예상 차속을 기초로 주행 파워를 산출할 수 있다.Accordingly, the
구체적으로, 도 3은 제어부(165)가 차속 검출부(161)로부터 획득한 차량의 차속 정보와, 경사도 검출부(162)를 통하여 획득한 주행 경로의 등강판 각도, 및 내비게이션 부(163)를 통하여 획득한 주행 예상 경로를 기초로, 경로 처리 방법을 설명하는 순서도이다. Specifically, FIG. 3 is obtained through vehicle speed information obtained by the
간략하게는, 차량(100)은 i)차량(100)의 주행 예상 차속을 산출하고, ii) 주행 파워를 산출하고, iii) 구간 분할을 수행함에 따라 구간별 에너지를 산출한다. Briefly, the vehicle 100 calculates energy for each section by i) calculating an expected vehicle speed of the vehicle 100, ii) calculating driving power, and iii) performing segmentation.
구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량(100)은 차속 검출부(161)를 통하여 차속을 검출한다(300). 이는, 차량(100)이 주행 중인 도로의 평균 차속과 차량의 실제 차속간의 차이로부터 주행 예상 차속을 산출하기 위함이다. Specifically, as shown in FIG. 3, the vehicle 100 detects the vehicle speed through the vehicle speed detector 161 (300). This is to calculate the driving expected vehicle speed from the difference between the average vehicle speed of the road on which the vehicle 100 is driving and the actual vehicle speed of the vehicle.
이 때, 제어부(165)는 주행 중인 도로의 평균 차속을 도시되지는 않았으나, 차량(100) 내 통신부를 통하여 무선으로 획득하거나, 내비게이션부(163)를 주변도로 정보를 기초로 획득할 수 있다. In this case, although the average vehicle speed of the road being driven is not shown, the
즉, 제어부(165)는 차속차(A)를 산출하고(310), 차속차 변화율(B)를 산출하고(320), 차속차(A) 및 차속차 변화율(B)의 변동율을 산출한다(330). That is, the
이 때, 차속차(A)란, 주행 중인 도로의 평균 차속과 차량의 실제 차속간의 오차를 의미한다. 일 예로, 주행 중인 도로의 평균 차속이 80kph이고, 차량의 실제 차속이70kph이면, 차속차(A)란 -10kph 이다. At this time, the vehicle speed vehicle A means an error between the average vehicle speed of the road being driven and the actual vehicle speed of the vehicle. For example, if the average vehicle speed of the road being driven is 80 kph, and the actual vehicle speed of the vehicle is 70 kph, the vehicle speed vehicle A is -10 kph.
다음으로, 차속차 변화율(B)란, 차량의 실제 차속이 평균 차속의 몇 퍼센트(%) 수준인지를 판단한 값을 의미한다. 일 예로, 주행 중인 도로의 평균 차속이 80kph이고, 차량의 실제 차속이 70kph이면, 차속차 변화율(B)란 88% 이다. Next, the vehicle speed change rate B means a value that determines what percentage (%) of the actual vehicle speed of the vehicle is. For example, if the average vehicle speed of the road being driven is 80 kph and the actual vehicle speed of the vehicle is 70 kph, the vehicle speed change rate B is 88%.
이후, 제어부(165)는 차속차(A)와 차속차 변화율(B)의 변동율을 산출하여(330), 차속차(A)와 차속차 변화율(B)의 변동율이 적은 데이터가 실제 오차율이 적은 데이터인 것으로 판단할 수 있기 때문이다. 이 때, 변동율은 차속차(A)와 차속차 변화율(B)각각의 표준편차를 의미하는 것으로, 표준편차가 적은 데이터를 취득한다.Subsequently, the
따라서, 차속차(A) 보다 차속차 변화율(B)가 작으면(340의 예), 차속차 변화율(B)를 선택하여(360), 주행 예상 차속을 산출한다(370).Therefore, if the vehicle speed change rate B is smaller than the vehicle speed A (Yes in 340), the vehicle speed change rate B is selected (360), and the expected driving speed is calculated (370).
특히, 차속차(A) 보다 차속차 변화율(B)가 작은 경우라면(340의 예), 주행 예상 차속은 주행 중인 도로의 평균 차속과 구간별 차속차 변화율(B)를 곱하여 산출할 수 있다. In particular, if the vehicle speed change rate (B) is smaller than the vehicle speed (A) (Yes of 340), the estimated driving speed may be calculated by multiplying the average vehicle speed of the road being driven by the vehicle speed change rate (B) for each section.
이와 달리, 차속차(A) 보다 차속차 변화율(B)가 크면(340의 아니오), 차속차 (A)를 선택하여(350), 주행 예상 차속을 산출한다(370).On the contrary, if the vehicle speed change rate B is larger than the vehicle speed A (No at 340), the vehicle speed difference A is selected (350), and the estimated driving speed is calculated (370).
특히, 차속차(A) 보다 차속차 변화율(B)가 큰 경우라면(340의 아니오), 주행 예상 차속은 주행 중인 도로의 평균 차속에 구간별 차속차 (A)를 더하여 산출할 수 있다. In particular, if the vehicle speed change rate (B) is larger than the vehicle speed (A) (NO in 340), the estimated driving speed may be calculated by adding the vehicle speed difference (A) for each section to the average vehicle speed of the road being driven.
이후, 차량(100)은 주행 파워를 산출한다(380). 주행 파워란, 운전자가 경로를 설정한 경우 산출한 주행 예상 차속과 등강판 각도로부터 계산될 수 있는 값으로, 공기 저항 파워, 등강판 휠 구름 저항 파워 및 등판 저항 파워의 합으로 산출될 수 있다.Thereafter, the vehicle 100 calculates driving power (380). The driving power is a value that can be calculated from the driving expected vehicle speed and the climbing plate angle calculated when the driver sets the path, and may be calculated as the sum of the air resistance power, the climbing wheel wheel rolling resistance power, and the climbing resistance power.
다음으로, 차량(100)은 운전자가 경로를 설정한 경우라면, 경로를 일정 기준에 따라 구간을 분할하여 경로 처리에 사용하기 위한 기준을 설정하고, 설정된 구간 별로 에너지를 산출한다(390).Next, if the driver sets a route, the vehicle 100 sets a criterion for dividing the route according to a predetermined criterion for use in the route processing, and calculates energy for each set segment (390).
이 때, 경로 처리에 사용하기 위한 기준으로 주행 중인 도로의 평균 차속에 따라 구간을 분할 하는 것이 일반적인 것으로, 차속이 낮을수록 구간을 짧게 분할하고, 차속이 높을수록 구간을 길게 분할할 수 있다. At this time, it is common to divide the section according to the average vehicle speed of the road being driven as a reference for use in the route processing. The section is shorter as the vehicle speed is lower, and the section is longer as the vehicle speed is higher.
즉, 제어부(165)는 차속 영역으로 구간을 분할할 수 있다. 예를 들어, 차속을 극저속(0~20kph 구간), 저속(20~40kph 구간), 중속(40~80kph 구간), 고속(80~120kph 구간), 및 초고속(120~180kph 구간)으로 분류하여 구간을 분할 하는 것이 가능하다. That is, the
또는, 제어부(165)는 시간에 따라 구간을 분할할 수 있다. 즉, 주행 중인 도로의 평균 차속으로 미리 설정한 시간 동안 주행 시의 거리를 구간으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 미리 설정한 시간을3분으로 한 경우, 차속이 36kph이면, 1.8km를 구간으로 설정할 수 있다. Alternatively, the
따라서, 제어부(165)는 설정된 구간에 따라 산출된 주행 파워를 기초로 구간별 주행 에너지를 산출한다(390). Therefore, the
구간별 주행 에너지를 산출하는 방법에 대하여 도 4를 통하여 후술한다. 도 4는 일 실시 예에 따른 구간 별 에너지를 나타낸 그래프이다. 구간 별 주행 에너지를 산출하는 것을 산출된 구간 별 주행 에너지를 기초로 GPF 재생 시기를 판단하기 위함이다. A method of calculating the traveling energy for each section will be described later with reference to FIG. 4. 4 is a graph illustrating energy for each section according to an exemplary embodiment. This is to determine the GPF regeneration time based on the calculated driving energy for each section.
구체적으로, 구간별 주행 에너지는 하기 [식 1]을 기초로 산출할 수 있다.Specifically, the driving energy for each section may be calculated based on the following [Formula 1].
[식 1][Equation 1]
단, ρ는 공기밀도, Cd는 공기 저항 계수, A 는 단면적, v는 차속, μ는 마찰계수, m은 중량, g는 중력 가속도, r은 동 반경, ω 는 각속도, t는 종료 시간, 및 t0는 시작 시간을 의미한다. Where ρ is air density, Cd is air resistance coefficient, A is cross-sectional area, v is vehicle speed, μ is friction coefficient, m is weight, g is gravitational acceleration, r is dynamic radius, ω is angular velocity, t is end time, and t0 means start time.
따라서, 제어부(165)는 [식 1]에 기초하여 구간 별 주행 에너지를 산출하는 것으로, 도 4의 실시예에서는 시간에 따른 구간 별 주행 에너지를 나타낸 그래프이다. 구체적으로, 도 4에 도시된 (a)는 구간을 설정하지 않은 최초 주행 시점부터의 누적되는 주행 에너지를 나타낸 그래프이며, (b)는 시간에 따른 구간 별 주행 에너지를 산출한 그래프이고, (c)는 (b) 구간 별 주행 에너지를 구간별 주행 에너지 변화량으로 나타낸 그래프이다.Therefore, the
이후, 제어부(165)는 도 4의 (c)그래프와 같이, 구간 별 주행 에너지 변화량으로부터 GPF 재생을 위한 승온 시기를 판단할 수 있다. Thereafter, the
구체적으로, GPF 재생을 위한 승온 시기를 판단하기 위하여 제어부(165)는 구간 별 주행 에너지 변화량 그래프에서의 i)최대 에너지 구간과 ii)최대 단차 구간과 iii)최대 증감율 구간을 판단할 수 있다. Specifically, in order to determine a temperature rising time for GPF regeneration, the
구체적으로, 도 5에서는 일 실시 예에 따른 GPF 재생을 위한 승온 구간 설정하는 방법을 설명하는 예시도 이고, 도 6은 일 실시 예에 따른 승온 시기를 판단하는 방법을 나타낸 순서도인 것으로, i) 최대 에너지 구간과 ii)최대 단차 구간과 iii)최대 증감율 구간을 판단하는 방법을 후술한다. 다만, 차량(100)은, i)최대 에너지 구간과 ii)최대 단차 구간과 iii)최대 증감율 구간을 판단하는 방법 중 적어도 하나를 이용하여 GPF 재생을 위한 승온 구간을 결정할 수 있다. Specifically, FIG. 5 is an exemplary view illustrating a method of setting a temperature increase section for GPF reproduction according to an embodiment, and FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of determining a temperature increase time according to an embodiment. The method for determining the energy section, ii) the maximum stepped section, and iii) the maximum increase / decrease rate section will be described later. However, the vehicle 100 may determine a temperature increase section for GPF regeneration by using at least one of i) a maximum energy section, ii) a maximum step section, and iii) a maximum increase / decrease rate section.
즉, 도 6에 있어서, 610 내지 630 단계 중 적어도 하나(650)를 고려하여 승온 구간을 결정할 수 있다. That is, in FIG. 6, the temperature raising section may be determined in consideration of at least one of the
먼저, i) 최대 에너지 구간을 기초로 승온 구간을 설정하는 방법은, 구간 별 주행 에너지 변화량 그래프에서 최대 에너지를 갖는 구간을 선택하는 것으로, 주행 에너지가 클 경우 엔진의 파워가 커지기 때문에GPF 승온이 쉽고 고온까지 올라가기 때문이다. First, i) a method of setting the temperature increase section based on the maximum energy section is to select a section having the maximum energy in the traveling energy change graph for each section. This is because it rises to a high temperature.
따라서, 제어부(165)는 도 5에서의 'c'구간을 주행 에너지가 가장 큰 영역으로 판단하여 승온 시기로 결정할 수 있으며, 'c'구간의 시작 시점인 t2[sec]에서 엔진(142) On 및 클러치(147) 접합 제어를 수행하여 GPF 승온을 유도하고, 'c'구간의 종료 시점인 t3[sec] 에서 GPF 재생을 유도할 수 있다.Accordingly, the
다음으로, ii) 최대 단차 구간을 기초로 승온 구간을 설정하는 방법은, GPF 승온은 엔진이 큰 파워를 낼 경우에 유리하나, GPF 재생은 주행 에너지의 급강, 급감과 같이 단차가 있어야만 엔진 OFF 가 쉬워 주행 에너지가 가장 큰 영역보다 유리할 수 있기 때문에 사용될 수 있다.Next, ii) How to set the temperature increase section based on the maximum stepped section, GPF temperature increase is advantageous when the engine is a big power, while GPF regeneration is the engine OFF only when there is a step, such as the sudden drop of driving energy, It can be used easily because running energy can be advantageous over the largest area.
이에 따르면, 제어부(165)는 도 5에서의 'c'구간과 'd'구간 사이에서 최대 단차가 발생한 경우로 판단하면, 'c'구간에서 승온을 수행하고, 단차가 생긴 직후인 'd'구간 시작할 때, GPF 재생을 유도할 수 있다. Accordingly, when the
또는, iii) 최대 증감율 구간을 기초로 승온 구간을 설정하는 방법은, GPF 승온은 엔진이 큰 파워를 낼 경우에 유리하나, GPF 재생은 주행 에너지의 급강, 급감과 같이 단차의 비율이 큰 경우에 엔진 OFF 확률이 높으므로, 주행 에너지가 가장 큰 영역이나 최대 단차 구간보다 유리할 수 있기 때문에 사용될 수 있다.Alternatively, iii) the method of setting the temperature increase interval based on the maximum increase / decrease rate interval, GPF temperature increase is advantageous when the engine produces a large power, while GPF regeneration is a case where the ratio of the step is large, such as sudden run and drop of running energy Since the engine OFF probability is high, it may be used because the driving energy may be advantageous over the largest area or the maximum stepped section.
이에 따르면, 제어부(165)는 전방 주행 에너지의 단차율이 가장 큰 ㄴ구간 직전을 승온 시기로 판단하고, 단차가 생길 때, GPF 재생을 유도할 수 있다. 일 예로, 'd'와 'e'구간 사이에서 최대 단차율이 생긴 구간인 것으로 판단하여, 'd'구간에서 승온을 수행하고, 'e'구간에서 GPF 재생을 유도할 수 있다.According to this, the
'd'구간 사이에서 최대 단차가 발생한 경우로 판단하면, 'c'구간에서 승온을 수행하고, 단차가 생긴 직후인 'd'구간 시작할 때, GPF 재생을 유도할 수 있다. When it is determined that the maximum step occurs between the 'd' section, the GPF regeneration may be induced when the temperature rise is performed in the 'c' section and the 'd' section immediately after the step occurs.
이후, 제어부(165)는 승온 시기를 결정한 이후에 즉시 GPF 재생을 유도할 수 있으며, 또는, 차량(100) 운전자의 감속 의지 감지 시에만 한정하여 GPF 재생을 유도할 수 있다. Thereafter, the
구체적으로, 제어부(165)는 엔진 클러치(147)를 락업(Lock-Up) 시킨 상태에서 엔진(142)의 연료를 차단한 상태를 유지한 상태로 GPF 재생을 수행할 수 있다. 이는, 차속과 엔진(142)의 속도가 연동되어 이질감이 적고, 추가적인 에너지를 소모하지 않은 장점이 있으나, 감속감이 크며, 차속가 연동되기 때문에 GPF 재생의 자유도가 떨어지는 단점이 있다. In detail, the
이에, 제어부(165)는 운전자의 감속 의지 감지시에만 한정하여 GPF 재생을 유도할 수 있다. 이는, 엔진 클러치(147)의 락업(Lock-Up) 해제된 상태에서 시동 모터(Hybrid-Start Generator: HSG)에 엔진 마찰(Friction)만큼의 토크를 인가하여 엔진(142)을 구동시키는 방법으로, 미리 설정한 일정 rpm의 정속도로 엔진을 구동시키거나, 해당 정속도 이상의 경우, 모터(144)의 속도에 연동하여 GPF 재생을 유도할 수 있다. 이는, 엔진 클러치(147)가 해제되어 있어 운전성 측면에서 유리하나, 경로의 손실이 발생하여 연비가 악화되는 요인이 발생한다는 문제점이 있다.Thus, the
구체적으로, 도 7은 GPF 재생 제어를 수행하는 방법을 설명하는 순서도이다. Specifically, FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of performing GPF reproduction control.
먼저, 제어부(165)는 도 5 및 도 6의 승온 시기 판단 방법을 기초로 승온 시기를 판단하여(700), 승온 가능 시기(710의 예)에 GPF 재생이 가능한 온도이고(720의 예), 감속 의지가 발생되면(730의 예), GPF 재생 제어를 수행한다(300). 다만, 도 7에서 감속 의지가 발생한 경우에 한하여 GPF 재생 제어를 수행하였으나, 감속 의지가 발생되지 않은 경우에도, GPF 재생 제어를 유도할 수 있다. First, the
이러한 제어부(165)는 별개의 칩으로 구현될 수 있고, 패키지화하여 통합된 하나의 칩으로도 구현할 수 있다.The
이러한 제어부(165)는 차량의 주행을 제어하는 전자 제어 유닛(ECU)일 수 있고, 마이컴, CPU, 프로세서 중 어느 하나일 수 있다.The
저장부(166)는 제어부(165)에서의 경로 처리 방법, 승온 시기 판단 방법에 관한 알고리즘이 미리 저장되어 있을 수 있다.The
이러한 저장부(166)는 제어부(165)와 관련하여 전술한 프로세서와 별개의 칩으로 구현된 메모리일 수 있고, 프로세서와 단일 칩으로 구현될 수도 있다. The
저장부(166)는 캐쉬, ROM(Read Only Memory), PROM(Programmable ROM), EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 및 플래쉬 메모리(Flash memory)와 같은 비휘발성 메모리 소자 또는 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리 소자 또는 하드디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive), CD-ROM과 같은 저장 매체 중 적어도 하나로 구현될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다. The
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다.본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.As described above, the disclosed embodiments have been described with reference to the accompanying drawings. Those skilled in the art to which the present invention pertains have a form different from the disclosed embodiments without changing the technical spirit or essential features of the present invention. It will be understood that the present invention can be practiced with. The disclosed embodiments are exemplary and should not be construed as limiting.
100: 차량
142: 엔진
143: 배터리
144: 모터
145: 제너레이터100: vehicle
142: engine
143: battery
144: motor
145: Generator
Claims (18)
검출된 차속을 기초로 상기 차량의 주행 예상 차속을 산출하고, 산출된 주행 예상 차속을 기초로 주행 에너지를 산출하고, 산출된 주행 에너지를 기초로 GPF(Gasoline Particulate Filter) 승온 시기를 결정하는 제어부를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 검출된 차속을 기초로 주행 중인 도로의 평균 차속과 검출된 차속의 오차인 차속차와 상기 주행 중인 도로의 평균 차속과 상기 검출된 차속의 변화율인 차속차 변화율을 산출하고,
상기 차속차 및 상기 차속차 변화율의 표준편차인 변동율을 산출하고,
상기 차속차의 변동율과 상기 차속차 변화율의 변동율 중 작은 값을 기초로 상기 주행 예상 차속을 산출하는 차량. A vehicle speed detector detecting a speed of the vehicle; And
A control unit configured to calculate a driving expected vehicle speed of the vehicle based on the detected vehicle speed, calculate driving energy based on the calculated driving expected vehicle speed, and determine a temperature rising time of the gasoline particle filter (GPF) based on the calculated driving energy; Including,
The control unit,
Calculating a vehicle speed difference rate that is a change rate between the average vehicle speed of the road being driven and the detected vehicle speed and the average vehicle speed of the running road and the detected vehicle speed based on the detected vehicle speed,
Calculating a variation ratio which is a standard deviation of the vehicle speed difference and the vehicle speed difference rate,
And a vehicle expected vehicle speed is calculated based on a smaller value of a change rate of the vehicle speed vehicle and a change rate of the vehicle speed vehicle change rate.
상기 제어부는,
상기 차속차의 변동율이 상기 차속차 변화율의 변동율보다 작으면, 상기 차속차를 상기 주행 중인 도로의 평균 차속에 합산하여 상기 주행 예상 차속을 산출하고,
상기 차속차의 변동율이 상기 차속차 변화율의 변동율보다 크면, 상기 차속차 변화율을 상기 주행 중인 도로의 평균 차속에 곱하여 상기 주행 예상 차속을 산출하는 차량. The method of claim 1,
The control unit,
If the change rate of the vehicle speed is less than the change rate of the vehicle speed change rate, the vehicle speed difference is added to the average vehicle speed of the road being driven to calculate the expected driving speed,
And if the change rate of the vehicle speed difference is greater than the change rate of the vehicle speed change rate, the vehicle predicted vehicle speed is calculated by multiplying the vehicle speed change rate by an average vehicle speed of the driving road.
상기 차량의 주행 경로를 입력 받는 내비게이션부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 내비게이션부로부터 입력 받은 주행 경로와 상기 차량이 주행 중인 도로의 평균 차속을 기초로 구간을 분할하고, 상기 분할된 구간 별 주행 에너지를 산출하는 차량. The method of claim 1,
Further comprising a navigation unit for receiving a driving route of the vehicle,
The control unit,
And dividing a section based on a driving route input from the navigation unit and an average vehicle speed of a road on which the vehicle is driving, and calculating driving energy for each divided section.
상기 제어부는,
산출된 상기 분할된 구간별 주행 에너지를 기초로, 최대 에너지 구간, 최대 단차 구간 또는 최대 증감율 구간을 식별하고, 상기 최대 에너지 구간, 상기 최대 단차 구간 또는 상기 최대 증감율 구간 중 적어도 하나의 구간을 상기 GPF 승온 시기로 결정하는 차량. The method of claim 4, wherein
The control unit,
The maximum energy section, the maximum step section, or the maximum increase / decrease rate section are identified based on the calculated traveling energy for each divided section, and at least one of the maximum energy section, the maximum step section, or the maximum increase / decrease rate section is selected by the GPF. Vehicle to decide when temperature rise.
상기 제어부는,
상기 최대 에너지 구간을 상기 GPF 승온 시기로 결정한 경우에, 상기 최대 에너지 구간 종료 시 GPF 재생을 유도하고,
상기 최대 단차 구간을 상기 GPF 승온 시기로 결정한 경우에, 상기 단차가 생긴 직후 상기 GPF 재생을 유도하고,
상기 최대 증감율 구간을 상기 GPF 승온 시기로 결정한 경우에, 상기 단차가 생긴 직후 상기 GPF 재생을 유도하는 차량. The method of claim 5, wherein
The control unit,
In the case where the maximum energy section is determined as the GPF temperature raising time, GPF regeneration is induced at the end of the maximum energy section.
In the case where the maximum stepped section is determined as the GPF temperature raising time, the GPF regeneration is induced immediately after the step occurs.
And determining the maximum increase / decrease rate interval as the GPF temperature increase time, and induce the GPF regeneration immediately after the step occurs.
검출된 차속을 기초로 상기 차량의 주행 예상 차속을 산출하고, 산출된 주행 예상 차속을 기초로 주행 에너지를 산출하고, 산출된 주행 에너지를 기초로 GPF(Gasoline Particulate Filter) 재생 시기를 결정하는 제어부를 포함하되,
상기 제어부는,
상기 검출된 차속을 기초로 주행 중인 도로의 평균 차속과 검출된 차속의 오차인 차속차와 상기 주행 중인 도로의 평균 차속과 상기 검출된 차속의 변화율인 차속차 변화율을 산출하고,
상기 차속차 및 상기 차속차 변화율의 표준편차인 변동율을 산출하고,
상기 차속차의 변동율과 상기 차속차 변화율의 변동율 중 작은 값을 기초로 상기 주행 예상 차속을 산출하는 차량. A vehicle speed detector detecting a speed of the vehicle; And
A control unit which calculates a driving expected vehicle speed of the vehicle based on the detected vehicle speed, calculates driving energy based on the calculated driving expected vehicle speed, and determines a GPF (Gasoline Particulate Filter) regeneration time based on the calculated driving energy; Including,
The control unit,
Calculating a vehicle speed difference rate that is a change rate between the average vehicle speed of the road being driven and the detected vehicle speed and the average vehicle speed of the running road and the detected vehicle speed based on the detected vehicle speed,
Calculating a variation ratio which is a standard deviation of the vehicle speed difference and the vehicle speed difference rate,
And a vehicle expected vehicle speed is calculated based on a smaller value of a change rate of the vehicle speed vehicle and a change rate of the vehicle speed vehicle change rate.
상기 제어부는,
상기 GPF 재생 가능 온도에 도달 시 상기 GPF 재생을 실행하는 차량. The method of claim 7, wherein
The control unit,
And executing the GPF regeneration when the GPF regeneration temperature is reached.
상기 제어부는,
검출된 차속으로부터 운전자의 감속 의지를 판단하고, 운전자의 감속 의지가 있는 경우에 상기 GPF 재생을 실행하는 차량. The method of claim 8,
The control unit,
And determining the driver's deceleration will from the detected vehicle speed, and executing the GPF regeneration when there is a driver's deceleration will.
검출된 차속을 기초로 상기 차량의 주행 예상 차속을 산출하고;
산출된 주행 예상 차속을 기초로 주행 에너지를 산출하고;
산출된 주행 에너지를 기초로 GPF(Gasoline Particulate Filter) 승온 시기를 결정하되,
검출된 차속을 기초로 상기 차량의 주행 예상 차속을 산출하는 것은,
상기 검출된 차속을 기초로 주행 중인 도로의 평균 차속과 검출된 차속의 오차인 차속차와 상기 주행 중인 도로의 평균 차속과 상기 검출된 차속의 변화율인 차속차 변화율을 산출하고;
상기 차속차 및 상기 차속차 변화율의 표준편차인 변동율을 산출하고;
상기 차속차의 변동율과 상기 차속차 변화율의 변동율 중 작은 값을 기초로 상기 주행 예상 차속을 산출하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법.Detect the speed of the vehicle;
Calculating an expected vehicle speed of the vehicle based on the detected vehicle speed;
Calculate driving energy based on the calculated estimated driving speed;
On the basis of the calculated driving energy to determine the temperature rise of the gasoline particulate filter (GPF),
Calculating the expected vehicle speed of the vehicle based on the detected vehicle speed,
Calculating a vehicle speed difference rate that is a change rate between the average vehicle speed of the road being driven and the detected vehicle speed and the average vehicle speed of the running road and the detected vehicle speed based on the detected vehicle speed;
Calculating a variation rate which is a standard deviation of the vehicle speed difference and the vehicle speed difference change rate;
And calculating the expected driving speed based on a smaller value of the change rate of the vehicle speed change and the change rate of the vehicle speed change.
상기 차속차의 변동율과 상기 차속차 변화율의 변동율 중 작은 값을 기초로 상기 주행 예상 차속을 산출하는 것은,
상기 차속차의 변동율이 상기 차속차 변화율의 변동율보다 작으면, 상기 차속차를 상기 주행 중인 도로의 평균 차속에 합산하여 상기 주행 예상 차속을 산출하고;
상기 차속차의 변동율이 상기 차속차 변화율의 변동율보다 크면, 상기 차속차 변화율을 상기 주행 중인 도로의 평균 차속에 곱하여 상기 주행 예상 차속을 산출하는 차량의 제어 방법. The method of claim 10,
Calculating the expected driving speed based on a smaller value of the change rate of the vehicle speed change and the change rate of the vehicle speed change,
If the rate of change of the vehicle speed is less than the rate of change of the vehicle speed change, adding the vehicle speed to an average vehicle speed of the road being driven to calculate the expected driving speed;
And if the change rate of the vehicle speed difference is greater than the change rate of the vehicle speed change rate, multiplying the vehicle speed change rate by an average vehicle speed of the driving road to calculate the expected driving speed.
상기 차량의 주행 경로를 더 입력 받고;
산출된 주행 예상 차속을 기초로 주행 에너지를 산출하는 것은,
상기 입력 받은 주행 경로와 상기 차량이 주행 중인 도로의 평균 차속을 기초로 구간을 분할하고;
상기 분할된 구간별 주행 에너지를 산출하는 것을 더 포함하는 차량의 제어 방법. The method of claim 10,
Receiving a driving route of the vehicle further;
Calculating the driving energy based on the calculated driving expected vehicle speed,
Dividing a section based on the input driving path and an average vehicle speed of a road on which the vehicle is driven;
The control method of the vehicle further comprising calculating the divided driving energy for each section.
산출된 주행 에너지를 기초로 GPF 승온 시기를 결정하는 것은, 산출된 상기 분할된 구간 별 주행 에너지를 기초로, 최대 에너지 구간, 최대 단차 구간 또는 최대 증감율 구간을 식별하고, 상기 최대 에너지 구간, 상기 최대 단차 구간 또는 상기 최대 증감율 구간 중 적어도 하나의 구간을 상기 GPF 승온 시기로 결정하는 차량의 제어 방법. The method of claim 13,
Determining the GPF temperature increase time based on the calculated running energy, the maximum energy section, the maximum stepped section or the maximum increase and decrease rate section, based on the calculated running energy for each divided section, the maximum energy section, the maximum And determining at least one of the stepped section or the maximum increase / decrease rate section as the GPF temperature increase time.
산출된 주행 에너지를 기초로 GPF 승온 시기를 결정하는 것은, 상기 최대 에너지 구간을 상기 GPF 승온 시기로 결정한 경우에, 상기 최대 에너지 구간 종료 시 GPF 재생을 유도하고,
상기 최대 단차 구간을 상기 GPF 승온 시기로 결정한 경우에, 상기 단차가 생긴 직후 상기 GPF 재생을 유도하고,
상기 최대 증감율 구간을 상기 GPF 승온 시기로 결정한 경우에, 상기 단차가 생긴 직후 상기 GPF 재생을 유도하는 차량의 제어 방법. The method of claim 14,
Determining the GPF temperature raising time based on the calculated running energy, when determining the maximum energy section as the GPF temperature raising time, induces GPF regeneration at the end of the maximum energy section,
In the case where the maximum stepped section is determined as the GPF temperature raising time, the GPF regeneration is induced immediately after the step occurs.
And determining the maximum increase / decrease rate interval as the GPF temperature increase time, and inducing the GPF regeneration immediately after the step occurs.
검출된 차속을 기초로 상기 차량의 주행 예상 차속을 산출하고;
산출된 주행 예상 차속을 기초로 주행 에너지를 산출하고;
산출된 주행 에너지를 기초로 GPF(Gasoline Particulate Filter) 재생 시기를 결정하되,
검출된 차속을 기초로 상기 차량의 주행 예상 차속을 산출하는 것은,
상기 검출된 차속을 기초로 주행 중인 도로의 평균 차속과 검출된 차속의 오차인 차속차와 상기 주행 중인 도로의 평균 차속과 상기 검출된 차속의 변화율인 차속차 변화율을 산출하고;
상기 차속차 및 상기 차속차 변화율의 표준편차인 변동율을 산출하고;
상기 차속차의 변동율과 상기 차속차 변화율의 변동율 중 작은 값을 기초로 상기 주행 예상 차속을 산출하는 것을 포함하는 차량의 제어 방법. Detect the speed of the vehicle;
Calculating an expected vehicle speed of the vehicle based on the detected vehicle speed;
Calculate driving energy based on the calculated estimated driving speed;
Based on the calculated driving energy to determine when to regenerate the gasoline particulate filter (GPF),
Calculating the expected vehicle speed of the vehicle based on the detected vehicle speed,
Calculating a vehicle speed difference rate that is a change rate between the average vehicle speed of the road being driven and the detected vehicle speed and the average vehicle speed of the running road and the detected vehicle speed based on the detected vehicle speed;
Calculating a variation rate which is a standard deviation of the vehicle speed difference and the vehicle speed difference change rate;
And calculating the expected driving speed based on a smaller value of the change rate of the vehicle speed change and the change rate of the vehicle speed change.
산출된 주행 에너지를 기초로 GPF(Gasoline Particulate Filter) 재생 시기를 결정하는 것은,
상기 GPF 재생 가능 온도에 도달 시 상기 GPF 재생을 실행하는 차량의 제어 방법. The method of claim 16,
Determining the GPF (Gasoline Particulate Filter) regeneration time based on the calculated driving energy,
And control the vehicle when the GPF regeneration is reached.
산출된 주행 에너지를 기초로 GPF(Gasoline Particulate Filter) 재생 시기를 결정하는 것은,
검출된 차속으로부터 운전자의 감속 의지를 판단하고, 운전자의 감속 의지가 있는 경우에 상기 GPF 재생을 실행하는 차량의 제어 방법.The method of claim 17,
Determining the GPF (Gasoline Particulate Filter) regeneration time based on the calculated driving energy,
And determining the driver's deceleration will from the detected vehicle speed, and executing the GPF regeneration when there is a driver's deceleration will.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113404575A (en) * | 2020-03-17 | 2021-09-17 | 联合汽车电子有限公司 | GPF regeneration optimization method and GPF regeneration opportunity evaluation system |
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2018
- 2018-11-30 KR KR1020180152058A patent/KR102082431B1/en active IP Right Grant
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