KR102142798B1 - 하이브리드 차량의 gpf 재생 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 GPF 재생 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 GPF 재생 장치 및 방법은 가솔린 연료를 연소시켜 구동력을 제공하는 엔진, 상기 엔진을 시동시키고, 제동시 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 HSG, 엔진클러치를 통해 상기 엔진과 체결되고 구동력을 제공하는 구동 모터, 전기 에너지를 저장하고 상기 시동 발전기 및 상기 구동 모터에서 상기 전기 에너지를 제공하는 배터리, 상기 엔진에서 배출되는 배기 가스를 정화시키는 가솔린 매연필터(gasoline particulate filter: GPF) 및 상기 가솔린 매연필터의 수트량 및 온도 조건에 따라 상기 엔진, 모터, 변속기 및 HSG를 선택적으로 제어하여 상기 가솔린 매연필터의 승온을 수행하고, 승온된 상기 가솔린 매연필터의 재생 수행온도 이상에서 재생을 수행하도록 구성되는 제어부를 포함한다.

Description

하이브리드 차량의 GPF 재생 장치 및 방법{Apparatus for regenerating gasoline particulate filter for hybrid vehicle and plug-in hybrid vehicle and the Method the same}
본 발명은 하이브리드 차량의 GPF 재생 장치 및 방법에 관한 것으로, 더 바람직하게, 가솔린 매연필터를 포함하는 하이브리드 차량 또는 플러그인 하이브리드 차량에 있어서, 가솔린 매연필터의 온도조건에 따라 엔진, 모터, 변속기 및 시동 발전기(HSG)를 선택적으로 작동하여 상기 가솔린 매연필터의 승온을 수행할 수 있는 재생 수행온도 이상으로 상기 가솔린 매연필터를 승온시키기 위한 하이브리드 차량의 GPF 재생 장치 및 방법에 관한 것이다.
내연 기관 및 전기 모터가 탑재된 하이브리드 차량 또는 플러그인 하이브리드 차량이 알려져 있다. 내연 기관은 예를 들어 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진이다. 이들 엔진으로부터의 배기가스는 입자상 물질(수트(Soot))을 함유하고, 따라서 수트(Soot) 저감의 목적을 위해 엔진 각각의 배기 유로에 디젤 분진 필터(DPF) 및 가솔린 매연필터(GPF) 등의 필터가 설치될 수 있다.
수트(Soot)이 이들 필터에 축적되는 경우, 배기 저항이 증가한다. 따라서, 적절한 타이밍에서 엔진의 배기열 등을 사용하여 필터에 축적된 수트(Soot)을 연소시키는 재생 제어가 실행된다.
하이브리드 차량에서, 상이한 수의 엔진 작동 기회를 갖는 복수의 제어 모드 중 임의의 하나에 따라서 차량이 제어되는 구성이 알려져 있다. 예를 들어, 국제 출원 공개 번호 제2012/131941호는 하이브리드 차량용 제어기를 개시한다. 제어기는 충전 지속(CS) 모드 도중 엔진 시동 조건을, 그리고 충전 소모(CD) 모드 도중 엔진 시동 조건을 변화시킨다.
다만, 종래 기술에서는 가솔린 매연필터의 승온을 위한 제어로직으로서, 엔진을 이용하여 상기 가솔린 매연필터의 온도를 제어하는 구성만을 개시하고 있는바, 하이브리드 차량의 연비 악화 요인을 고려하지 않고, 가솔린 매연필터의 재생만을 수행하기 위해 상기 가솔린 매연필터의 승온을 수행하는 문제점이 존재하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 하이브리드 차량의 연비를 고려하여 가솔린 매연필터의 승온을 수행하는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 가솔린 매연필터의 온도조건을 고려하여 엔진, HSG 및 모터를 선택적으로 적용하여 상기 가솔린 매연필터의 승온을 유도하는 기술을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 재생 온도 조건을 만족하는 가솔린 매연필터의 재생을 수행함에 있어서, 사용자의 요청을 고려하여 엔진, HSG 및 모터를 선택적으로 이용하여 상기 가솔린 매연필터의 재생을 수행하는 기술을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다. 또한 본 발명의 목적들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 하이브리드 차량의 GPF 재생 장치 및 방법는 다음과 같은 구성을 포함한다.
본 발명의 일 실시예로서, 하이브리드 차량의 가솔린 매연필터 재생장치는 가솔린 연료를 연소시켜 구동력을 제공하는 엔진; 상기 엔진을 시동시키고, 제동시 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 HSG; 엔진클러치를 통해 상기 엔진과 체결되고 구동력을 제공하는 구동 모터; 전기 에너지를 저장하고 상기 시동 발전기 및 상기 구동 모터에서 상기 전기 에너지를 제공하는 배터리; 상기 엔진에서 배출되는 배기 가스를 정화시키는 가솔린 매연필터(gasoline particulate filter: GPF); 및 상기 가솔린 매연필터의 수트량 및 온도 조건에 따라 상기 엔진, 모터, 변속기 및 HSG를 선택적으로 제어하여 상기 가솔린 매연필터의 승온을 수행하고, 승온된 상기 가솔린 매연필터의 재생 수행온도 이상에서 재생을 수행하도록 구성되는 제어부;를 포함하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 장치를 제공한다.
또한, 상기 제어부는 상기 가솔린 매연필터의 수트량이 제 1기준값 이하에서, 상기 가솔린 매연필터의 온도가 제 1기준온도 초과인 경우, 상기 엔진클러치가 접합된 상태에서 상기 엔진의 퓨얼 컷을 유지하는 패시브 제어를 수행하여 가솔린 매연필터를 재생하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 장치를 제공한다.
또한, 상기 제어부는 상기 가솔린 매연필터의 수트량이 제 1기준값 초과 내지 제 2기준값 이하인 경우, 변속 단수 하향변경, 엔진 운전점 상향, 엔진클러치 접합 유지 및 엔진 온 상태 유지 제어 중 적어도 하나 이상을 수행하여 가솔린 매연필터의 승온을 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 장치를 제공한다.
또한, 상기 제어부는 상기 가솔린 매연필터의 수트량이 제 2기준값 초과인 경우, 엔진 온 상태에서 점화 시기 지연 또는 공연비 제어를 수행하여 가솔린 매연필터의 승온을 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 장치를 제공한다.
또한, 상기 제어부는 가솔린 매연필터의 온도 상승에 따라 상기 변속 단수 하향변경, 엔진 운전점 상향, 엔진클러치 접합유지 및 엔진 온 상태 유지 변경제어를 순차적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 장치를 제공한다.
또한, 하이브리드 차량의 GPF 재생 방법은 가솔린 매연필터의 수트량을 판단하는 단계; 상기 수트량이 제 1기준값 이하이면, 상기 가솔린 매연필터의 온도가 제 1기준온도 초과시 패시브 제어를 수행하고, 상기 수트량이 제 1기준값 초과 제 2기준값 이하인 경우, HCU 엑티브 제어를 수행하며, 상기 수트량이 제 2기준값 초과인 경우, EMS 엑티브 제어를 수행하는 단계; 상기 제어에 따라 가솔린 매연필터의 온도를 측정하는 단계; 상기 가솔린 매연필터의 온도가 재생 수행온도 이상인 경우, 가솔린 매연필터를 재생하는 단계;를 포함하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 방법을 제공한다.
또한, 상기 HCU 엑티브 제어를 수행하는 단계에서, 상기 가솔린 매연필터의 온도가 상기 재생 수행온도 미만에서, 상기 가솔린 매연필터의 온도조건에 따라, 변속 단수 하향변경, 엔진 운전점 상향, 엔진클러치 접합유지 및 엔진 온 상태 유지제어를 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 방법을 제공한다.
또한, 상기 가솔린 매연필터의 온도조건은, 상기 가솔린 매연필터의 온도 및 상기 가솔린 매연필터의 온도 변화량을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 방법을 제공한다.
또한, 상기 가솔린 매연필터의 온도가 재생 수행온도 이상인 경우, 가솔린 매연필터를 재생하는 단계에서, 모터의 속도가 제 1기준속도 이상인지 판단하는 단계; 상기 모터가 제 1기준속도 미만인 경우, 모터 구동을 통해 가솔린 매연필터의 재생을 수행하고, 상기 모터가 제 1기준속도 이상인 경우, 차량의 속도가 제 2기준속도 이상인지 판단하는 단계; 상기 차량의 속도가 제 2기준속도 이상인 경우, 엔진 퓨얼컷 상태에서 엔진클러치를 체결하는 페시브 재생모드로 전환하고, 상기 차량의 속도가 제 2기준속도 미만인 경우, HSG 구동을 통해 상기 가솔린 매연필터의 재생을 수행하는 단계;를 포함하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 방법을 제공한다.
또한, 상기 모터가 제 1기준속도 미만인 경우, 모터 구동을 통해 가솔린 매연필터의 재생을 수행하는 단계에서, 사용자의 가속페달센서(Accelerator Pedal Sensor:APS)의 입력을 판단하는 단계; 상기 사용자의 가속페달센서(Accelerator Pedal Sensor:APS)의 입력을 판단하는 단계에서, 사용자의 가속페달센서(Accelerator Pedal Sensor:APS)의 입력이 존재하지 않는 경우, 상기 모터 구동을 통해 가솔린 매연필터의 재생을 수행하고, 사용자의 가속페달센서(Accelerator Pedal Sensor:APS)의 입력이 존재하는 경우, 로직을 종료하는 단계;를 포함하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 방법을 제공한다.
또한, 상기 차량의 속도가 제 2기준속도 미만인 경우, HSG 구동을 통해 상기 가솔린 매연필터의 재생을 수행하는 단계에서, 상기 가솔린 매연필터의 승온을 위해 엔진클러치 체결이 요구되는지 여부를 판단하는 단계; 상기 가솔린 매연필터의 승온이 요구되지 않는 경우, HSG 구동을 통해 상기 가솔린 매연필터의 재생을 유지하는 단계; 및 상기 가솔린 매연필터의 승온이 요구되는 경우, 엔진클러치 락업을 수행하고 로직을 종료하는 단계;를 포함하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 방법을 제공한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 가솔린 매연필터의 수트 과다로 인해 발생하는 상기 가솔린 매연필터의 파손을 방지하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 가솔린 매연필터의 온도 조건에 따라 순차적으로 적용되는 승온 방법을 적용하는바, 차량의 연비 악화 요인을 최소화하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서, 하이브리드 차량의 구성간의 결합관계를 블록도로 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 가솔린 매연필터의 구성간의 결합관계를 블록도로 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예로서, 가솔린 매연필터의 승온을 수행하기 위한 흐름도를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서, 가솔린 매연필터의 승온을 판단하기 위한 엑티브 제어의 흐름도를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예로서, 가솔린 매연필터의 승온을 수행하기 위한 엑티브 제어의 흐름도를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예로서, 가솔린 매연필터의 재생을 수행하기 위한 흐름도를 도시하고 있다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
또한, 명세서에 기재된 "차량", "하이브리드 차량"의 경우, 통상의 하이브리드 차량 및 플러그인 하이브리드 차량을 모두 포함하는 개념으로 기재된 것이다.
또한, 명세서에 기재된 "...필터", "...엔진", "...제어부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 가솔린 엔진(100)을 포함하는 하이브리드 차량에 있어서, 상기 엔진(100)의 배기 매니폴드에 위치하는 가솔린 매연필터(gasoline particulate filter: GPF)(200)의 재생에 관한 기술이다.
본 발명의 가솔린 매연필터(200)의 경우, 통상적으로 가솔린 엔진(100)의 배기 매니폴드에 위치하는 LP-EGR(Low pressure exhaust gas recirculation)이 장착된 차량의 배기 단에 위치하도록 구성될 수 있는바, 배기가스가 흐르는 배기 파이프에 구비될 수 있다.
상기 가솔린 매연필터(200)는 가솔린 엔진(100)으로부터 배출되는 입자상 물질(PM)을 필터 내에 물리적으로 포집 후 배기가스의 온도를 일정온도(재생 수행온도) 이상으로 승온하여 필터에 포집된 입자상 물질(PM)을 연소시켜 제거한다. 더 바람직하게, 본 발명의 가솔린 매연필터(200)의 경우, 입자상 물질로서, 수트(soot)을 포집할 수 있고, 포집된 수트을 연소하여 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하도록 구성된다.
도 1은 본 발명의 구성으로서, 가솔린 매연필터(200)가 장착된 하이브리드 차량의 구성간의 결합관계를 블록도로 도시하고 있다.
가솔린 엔진(100)을 포함하는 본 발명의 하이브리드 차량의 경우, 엔진(100) 크랭크 풀리와 연결되어 엔진(100)시동 및 발전을 하도록 연결되어 구성되는 하이브리드 스타터 제네레이터(Hybrid Starter Generator: HSG, 이하 HGS)(130), 엔진(100)과 엔진클러치(110)로 연결되도록 구성되고, 차량에 구동력을 인가하는 모터(120), 상기 엔진(100)과 모터(120)로부터 인가되는 구동력을 차륜으로 전달하도록 구성되는 변속기(140)를 포함한다.
모터(120)의 경우, 배터리(150)로부터 인버터(160)를 통해 전기 에너지를 전기 모터(120) 또는 HSG(130)로 인가하도록 구성된다. 엔진클러치(110)의 경우, 엔진(100)과 모터(120) 간의 체결을 선택적으로 유지할 수 있도록 구성된다.
본 발명의 제어부(300)는 가솔린 매연필터(200)의 수트량을 측정할 수 있고, 모터(120), 엔진(100) 및 HSG(130)의 구동을 선택적으로 수행할 수 있도록 구성된다. 뿐만 아니라, 가솔린 매연필터(200)의 온도를 실시간으로 측정할 수 있는 센서부(미도시)와 연결되어 수신된 정보에 따라 가솔린 매연필터(200)의 승온 제어를 수행하도록 구성된다. 또한, 본 발명의 제어부(300)는 변속기(140)의 단수 제어를 수행할 수 있으며, 엔진클러치(110)의 선택적 체결을 수행하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에서 제어부(300)는 엔진제어시스템(Engine Management system:EMS), 하이브리드 제어부(Hybrid Control Unit:HCU), 모터제어부(Motor Controll Unit:MCU) 및 변속기제어부(Transmission Control Unit:TCU)을 포함하여 구성될 수 있다.
이처럼, 본 발명의 제어부(300)는 차량의 구동계통 및 전달계통의 작동을 제어할 수 있도록 엔진(100)의 배기 매니폴드에 위치하는 가솔린 매연필터(200)의 승온 및 재생을 수행하도록 엔진(100), 모터(120), HSG(130) 및 변속기(140) 중 적어도 하나 이상을 제어하도록 구성된다.
본 발명의 제어부(300)는 가솔린 매연필터(200)의 수트 포집량에 따라 승온 제어를 수행하도록 구성되는바, 가솔린 매연필터(200)에 포집된 수트량이 제 1기준값 이하에서, 상기 가솔린 매연필터의 온도가 제 1기준온도 초과인 경우, 상기 엔진클러치(110)가 접합된 상태에서 상기 엔진(100)의 퓨얼 컷을 유지하는 패시브 제어를 수행한다.
패시브 제어의 경우, 주행에 따라 GPF 재생 조건을 만족할 경우, 수트을 연소시키는 제어로서, 제어부(300)를 통해 엔진(100)과 연계된 구동부의 적극적인 제어가 포함되지 않는 재생 제어를 수행한다.
본 발명의 일 실시예에서는 패시브 제어는 수트량이 2.2g/L(제 1기준값) 이하인 경우, 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하기 위해 수행되는 승온 제어로서, 엔진(100)의 퓨얼컷을 유지한 상태에서 모터(120) 또는 HSG(130)를 이용하여 엔진(100)을 구동하는 제어를 수행한다.
또한, 가솔린 매연필터(200)의 포집된 수트량이 제 1기준값 초과 제 2기준값 이하인 경우, 제어부(300)는 HCU 엑티브 제어를 수행하는바, 모터(120), 엔진클러치(110) 및 HSG(130)중 적어도 하나 이상의 제어를 수행하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시예에서 제 2기준값은 제 1기준값 보다 큰 값으로 설정될 수 있으며, 제 1기준값은 2.2g/L, 제 2기준값은 3.1g/L로 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 HCU 엑티브 제어는 EMS에서 수신된 가솔린 매연필터(200)의 온도 승온 요청에 따라 승온 제어를 수행하는바, 제 1단계로서 변속 패턴 변경을 수행하고, 제 2단계로서 엔진(100) 운전점 상향을 수행하며, 제 3단계로서 엔진클러치(110) 접합 제어를 수행하고, 제 4단계에서 엔진(100) 온상태를 유지하는 제어를 수행한다.
제 1단계 HCU 엑티브 제어로서 변속 패턴 변경 제어의 경우, EMS에 의해 현재 변속기(140)의 단수를 하향 변속하여 엔진(100)속도를 상승시키는 제어를 수행한다. 이에 따라 엔진(100)의 RPM 속도는 높아지도록 구성되는바, 엔진(100)에서 출력되는 구동력 및 온도가 상승하는 효과를 갖는다.
제 1단계 HCU 엑티브 제어를 수행한 경우, 가솔린 매연필터(200)의 온도가 제 2기준온도 이하인 경우 제어부(300)는 제 2단계 HCU 엑티브 제어를 수행하도록 구성되는바, 엔진(100) 운전점 상향을 수행하도록 구성되는바, EGR 사용 가능 최대토크까지 엔진(100) RPM을 증대하는 제어를 수행한다.
제 2단계 HCU 엑티브 제어를 수행한 경우, 가솔린 매연필터(200)의 온도가 제 3기준온도 이하인 경우 제어부(300)는 제 3단계 HCU 엑티브 제어를 수행하도록 구성되는바, 엔진클러치(110) 접합을 수행할 수 있는 모터(120) RPM에 도달하는 경우, 배터리(150)의 충전량 (State of Charge:SOC)를 고려하지 않고 엔진클러치(110) 접합을 수행하도록 구성된다.
제 3단계 HCU 엑티브 제어를 수행할 경우, 엔진클러치(110) 접합 조건이 완화되어 모터(120)와 엔진(100)이 체결되는 시간이 길어지고, 엔진(100)의 구동에 따라 가솔린 매연필터(200)의 승온을 수행하도록 구성된다.
즉, 제 3단계 HCU 엑티브 제어에서는 엔진클러치(110) 접합이 가능한 차속도에서 엔진(100) 이그니션 온을 수행하고, 엔진클러치(110)가 모터(120)와 체결되도록 구성되는바, 하이브리드 주행상태를 유지함으로써 가솔린 매연필터(200)의 승온을 수행하도록 구성된다.
제 3단계 HCU 엑티브 제어를 수행한 경우, 가솔린 매연필터(200)의 온도가 제 4기준온도 이하인 경우, 제어부(300)는 제 4단계 HCU 엑티브 제어를 수행하도록 구성되는바, 엔진클러치(110) 접합을 수행하여 모터(120)와 엔진(100)의 체결을 유지하도록 구성된다. 즉, 모터(120)와 엔진(100)의 체결 조건과 무관하게 엔진클러치(110)를 체결하는바, 엔진(100)의 상시 구동을 수행하여 가솔린 매연필터(200)의 승온을 시키도록 구성된다.
더욱이, 제어부(300)는 가솔린 매연필터(200)의 포집된 수트량이 제 2기준값 초과인 경우, EMS 엑티브 제어를 수행하는바, 엔진클러치(110)의 접합을 유지함과 더불어, 엔진(100)의 점화시기, 공연비의 제어를 수행하여 적극적으로 엔진(100)의 구동을 수행하도록 제어한다.
즉, EMS 엑티브 제어의 경우, 본 발명의 승온 제어중 가장 급격한 가솔린 매연필터(200)의 승온을 수행할 수 있는바, 적극적인 수트의 연소를 수행하는 제어방식이다.
이처럼, 본 발명은 제어부(300)는 가솔린 매연필터(200)의 수트량을 기준으로 승온제어를 수행하는바, 승온 제어를 수행함에 있어서, 가솔린 매연필터(200)의 실시간 온도에 따라 상기 엔진(100), 모터(120), 변속기(140) 및 HSG(130)를 선택적으로 구동하도록 제어된다.
가솔린 매연필터(200)가 충분한 온도로 승온된 상태에서 본 발명의 제어부(300)는 상기 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하도록 구성되는바, 모터(120)의 속도가 제 1기준속도 이상인 경우, 차량의 속도가 제 2기준속도 이상인지 판단한다.
모터(120)의 속도가 제 1기준속도를 초과하고, 차량의 속도가 제 2기준속도 초과인 경우, 패시브 주행을 수행하여 가솔린 매연필터(200)를 재생하도록 구성된다. 즉, 패시브 주행에서는 엔진클러치(110)가 락업된 상태에서 엔진(100)의 퓨얼 컷을 유지한 상태로 가솔린 매연필터(200)를 재생하도록 구성되는바, 차량의 속도와 엔진(100)의 속도가 연동되어 이질감을 최소화할 수 있다.
모터(120)의 속도가 제 1기준속도 이하인 경우 모터(120) 구동을 통한 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하도록 구성되는바, 엔진클러치(110)의 락업을 유지한 상태에서 변속기(140)의 단수가 중립을 유지하도록 구성되며, 모터(120)에 의해 엔진(100)이 구동되어 상기 가솔린 매연필터(200)가 재생된다.
상기와 같이 모터(120) 구동을 통한 재생방법의 경우, 엔진(100)을 일정 RPM으로 제어할 수 있는바, 제어 안정성이 높으며 연비의 효율이 좋아지는 장점이 존재하나, 차량의 속도와 엔진(100) 구동속도가 상이하여 이질감이 존재할 수 있다.
더욱이, 모터(120) 구동을 통한 재생방법의 경우, 사용자의 요청에 따라 엑셀러레이터 페탈 입력이 존재하는 경우, 재생을 종료하도록 구성된다.
모터(120) 구동을 통한 재생방법의 경우, 제어기로서 HCU, EMS, TCU 및 MCU의 협조제어가 요구될 수 있다.
마지막으로, 모터(120)의 속도가 제 1기준속도를 초과하고, 차량의 속도가 제 2기준속도 이하인 경우, HSG(130) 구동을 통한 가솔린 매연필터(200)의 재생방법을 제공한다. 즉, 엔진클러치(110)의 락업을 해제한 상태에서 HGS를 통해 엔진(100)의 토크를 인가하도록 구동되는바, 일정 RPM으로 엔진(100)을 구동할 수 있어 제어 안정성이 존재한다. 또한, 엔진클러치(110)가 해제된 상태를 유지하는바, 모터(120)를 통한 차량의 구동과 별개의 제어를 수행할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 제어부(300)는 가솔린 매연필터(200)의 승온조건이 만족되는 경우, 가솔린 매연필터(200)의 재생방법으로서, 패시브 주행, 모터(120) 구동을 통한 재생방법 및 HSG(130) 구동을 통한 재생방법을 선택적으로 적용하여 수트의 연소를 수행하도록 구성된다.
본 발명의 엔진(100)은 가솔린 엔진(100)으로서, LP EGR을 포함하고, 배기가스 라인에 위치하는 가솔린 매연필터(200)를 포함하도록 구성되는바, 도 2에서는 본 발명의 엔진(100) 및 배기라인의 결합구조를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 엔진(100)은 다기통 엔진(100)으로 구성되는바, 적어도 하나 이상의 실린더를 포함하도록 구성된다. 더욱이, 배기 매니폴드에 위치하는 터보챠저 구성을 포함하는바, EGR을 통해 저속/저부하 영역에서 펌핑 로스 저감시킬 수 있고, 중속/중부하 영역에서 연소실의 온도 저감에 의한 점화 시기 진각시킬 수 있기 때문에 차량의 연비를 개선할 수 있다.
또한, 가솔린 엔진(100)에 사용되는 LP EGR(low pressure exhaust gas recirculation)은 터보차저의 터빈을 통과한 배기가스를 컴프레서 전단의 흡기 통로로 재순환시킨다. 상기와 같이 LP EGR을 통과한 배기가스의 경우, 가솔린 매연필터(200)를 통해 수트이 포집되고 정화된 배기가스는 차량의 외부로 배출되도록 구성된다. 이처럼, 하이브리드 차량에 위치하는 가솔린 엔진(100)은 가솔린 매연필터(200)를 포함하는바, 재생 수행온도 이상에서 상기 필터를 재생시키도록 하이브리드 차량의 구성을 통한 승온 제어가 수행된다.
도 3은 본 발명의 GPF 재생을 수행하기 위한 판단과정을 흐름도로 도시하고 있는바, 더 바람직하게, 가솔린 매연필터(200)에 포집된 수트량을 기준으로 승온 여부를 판단하는 과정을 개시하고 있다.
통상적으로 가솔린 매연필터(200)에 포집된 수트량을 측정함에 있어서, 상기 가솔린 매연필터(200)를 통과한 배기가스의 차압을 기준으로 상기 가솔린 매연필터(200)에 포집된 수트의 양을 측정할 수 있다(S110).
즉, 가솔린 매연필터(200)의 상부측 압력과 하부측 압력이 미리 설정된 압력차이를 초과하는 경우, 가솔린 매연필터(200)의 재생이 요구됨을 판단하도록 구성된다.
위와 같이, 가솔린 매연필터(200)의 수트량을 측정한 상태에서 도 3은 본 발명의 일 실시예로서, 제어부(300)를 통해 가솔린 매연필터(200)의 승온을 수행하기 위한 판단과정의 흐름도를 도시하고 있다.
제어부(300)는 가솔린 매연필터(200)의 양단에 걸리는 압력의 차이를 기반으로 수트량을 측정할 수 있는바(S110), 측정된 수트량이 제 2기준값 초과인 경우(S120), EMS 엑티브 제어를 수행하도록 구성된다(S200). 또한, 측정된 수트량이 제 1기준값 초과 제 2기준값 이하인 경우(S130), HCU 엑티브 제어를 수행하여 가솔린 매연필터(200)의 승온을 유도하도록 구성된다(S200).
더욱이, 측정된 수트량이 제 2기준값 및 제 1기준값 이하이고, 가솔린 매연필터(200)의 온도가 제 1기준온도 초과하는 경우(S140), 패시브 제어를 수행하여 차량의 주행 환경에 따라 가솔린 매연필터(200)가 재생될 수 있는 시점에 상기 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하도록 구성된다(S150).
즉, 패시브 제어를 수행함에 있어서(S150), 가솔린 매연필터(200)의 온도가 제 7기준온도(재생 수행온도) 미만인 경우(S160) 최초 단계로 돌아가 가솔린 매연필터(200)의 수트량을 측정하고(S110), 가솔린 매연필터(200)의 온도가 제 7기준온도(재생 수행온도) 이상인 경우(S160), 수트량이 제 3기준값 미만인지 판단한다(S170).
수트량이 제 3기준값 이상인 경우, 패시브 제어를 수행하고(S150), 제 3기준값 미만인 경우 로직을 종료한다(S500).
상기 EMS 엑티브 제어와 HCU 엑티브 제어를 수행하는 경우(S200), 본 발명의 제어부(300)로서, EMS 또는 HCU의 적극적인 제어가 수행되도록 구성되고, 상기 제어에 따라 가솔린 매연필터(200)가 재생 수행온도를 초과하는 경우(S300), 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하도록 구성된다(S400).
재생을 수행한 가솔린 매연필터(200)의 온도가 설정값 미만인지 판단하고(s410), 온도가 설정값 미만인 경우, 최초 수트량을 측정하는 단계(S110)로 돌아간다. 재생을 수행한 가솔린 매연필터(200)의 온도가 설정값 이상인 경우 수트량이 제 4기준값 미만인지 판단하고(S420), 수트량이 제 4기준값 미만인 경우, 로직을 종료한다(S500). 수트량이 제 4기준값 이상인 경우에는 가솔린 매연필터(200)의 재생을 유지한다(S400).
도 4는 본 발명의 일 실시예로서, EMS 엑티브 제어와 HCU 엑티브 제어를 수행하여 가솔린 매연필터(200)의 승온을 판단하기 위한 판단과정의 흐름도를 도시하고 있다.
도시된 바와 같이, 제어부(300)에서 측정된 수트량이 제 2기준값을 초과하는 경우, EMS 엑티브 제어를 수행하여 가솔린 매연필터(200)의 승온을 수행하고(S210), 제 1기준값 초과 제 2기준값 이하의 수트량을 포함하는 경우, 제 1단계 내지 제 4단계 HCU 엑티브 제어를 수행하도록 구성된다(S220 내지 S250).
EMS 엑티브 제어의 경우(S210), 엔진(100) 온상태를 지속적으로 유지하도록 구성되고, 엔진(100)의 지각점화(점화 시기 지연)의 제어 및 엔진(100) 점화의 공연비 제어(연료분사비 제어)를 수행하여 높은 토크를 발생하는 엔진(100)의 구동환경을 조성하도록 제어된다. 이렇게 구동되는 엔진(100)을 통해 가솔린 매연필터(200)의 승온을 수행하는바, 가솔린 매연필터(200)의 승온을 위한 가장 적극적인 제어를 수행한다.
상기 제어를 통해 승온된 가솔린 매연필터(200)의 온도가 제 6기준온도를 초과하는 경우, 상기 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하고(S400), 제 6기준온도 이하인 경우, EMS 엑티브 제어를 지속적으로 수행한다(S210).
이와 상이하게, 제어부(300)는 가솔린 매연필터(200)에 위치하는 수트량이 제 1기준값을 초과하고 제 2기준값 이하인 경우 HCU 엑티브 제어를 수행하여 가솔린 매연필터(200)의 승온을 수행하도록 구성된다.
HCU 엑티브 제어의 경우, 제 1단계 내지 제 4단계의 제어 단계를 포함하도록 구성되는바, 가솔린 매연필터(200)의 온도조건에 따라 순차적으로 상기 제 1단계부터 제 4단계의 HCU 엑티브 제어를 수행하도록 구성된다(S220 내지 S250).
제 1단계 HCU 엑티브 제어의 경우, HCU 및 TCU의 제어를 통해 변속기(140)의 하향 변속을 수행하도록 구성되는바, 엔진(100)의 구동 속도(RPM)이 증가하도록 제어된다(S220).
상기 제어를 통해 측정되는 가솔린 매연필터(200)의 온도가 제 2기준온도 초과인 경우(S211), 상기 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하고(S400), 제 2기준온도 이하인 경우(S211), 제 2단계 HCU 엑티브 제어를 수행하도록 구성된다(S210).
제 2단계 HCU 엑티브 제어는 엔진(100)의 운전점을 상향 조정하도록 구성되는바, 더 바람직하게, EGR 사용이 가능한 최대 토크값까지 엔진(100)의 운전점을 상향조정하도록 구성된다(S230).
제어부(300)의 상기 제 2단계 HCU 엑티브 제어를 수행할 경우, 엔진(100)의 파워가 증가하도록 구성되는바, 가솔린 매연필터(200)의 승온을 유도하도록 구성된다. 이렇게 승온된 가솔린 매연필터(200)의 온도가 제 3기준온도를 초과하는 경우(S231), 상기 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하고(S400), 제 3기준온도 이하인 경우(S231), 제 3단계 HCU 엑티브 제어를 수행하도록 구성된다(S240).
제 3단계 HCU 엑티브 제어는 엔진클러치(110) 접합조건이 만족되는 경우, 배터리(150)의 SOC량을 고려하지 않고 엔진클러치(110) 접합을 수행하도록 제어된다(S240). 즉, 모터(120)가 일정속도 이상의 회전속도를 갖는 경우, 엔지클러치가 체결되도록 구성되는바, 엔진(100) 온상태의 시간을 증가시키는 제어를 수행한다. 바람직하게, 모터(120)의 회전속도는 1000RPM 조건 이상에서 상기 엔진클러치(110)의 접합이 유지되도록 제어될 수 있다.
정리하면, 제 3단계 HCU 엑티브 제어는 엔진클러치(110) 접합조건으로서, 모터(120) 속도값만을 판단하고 엔진클러치(110) 접합을 수행하는바, 엔진(100)이 온 상태로 구동되는 시간을 증대하여 가솔린 매연필터(200)의 승온을 수행하도록 제어된다.
제어부(300)는 상기 제 3단계 HCU 엑티브 제어를 통해 승온된 가솔린 매연필터(200)의 온도가 제 4기준온도를 초과하는 경우(S241), 상기 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하고(S400), 제 4기준온도 이하인 경우(S241), 제 4단계 HCU 엑티브 제어를 수행하도록 구성된다(S250).
제 4단계 HCU 엑티브 제어는 엔진클러치(110) 접합조건과 무관하게 엔진클러치(110)를 접합을 수행하도록 제어되는바, 엔진(100) 온 상태가 지속적으로 유지되도록 구성된다(S250).
즉, 상기 제 3단계 내지 제 4단계 HCU 엑티브 제어는 엔진클러치(110)의 접합조건을 완화하여 엔진(100) 온 상태가 유지되는 시간을 증가시키도록 구성되는바, 가솔린 매연필터(200)의 승온을 수행하기 위해 보다 적극적으로 제어되는 구성이다.
제 4단계 HCU 엑티브 제어를 통해 가솔린 매연필터(200)가 제 5기준온도를 초과할 경우(S251), 상기 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하도록 구성되고(S400), 제 5기준온도 이하인 경우(S251), 제 4단계 HCU 엑티브 제어를 지속적으로 수행하도록 구성된다(S250).
상기 개시된 EMS 엑티브 제어 및 HCU 엑티브 제어를 수행하여 재생 수행온도 이상에서 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하도록 구성되는바, 상기 제 6기준온도와 제 5기준온도는 실질적으로 동일한 온도를 갖도록 구성될 수 있다.
뿐만 아니라, 제 2기준온도부터 제 5기준온도까지 설정된 온도는 순차적으로 높은 온도를 갖도록 구성될 수 있다. 바람직하게, 제 2기준온도 내지 제 6기준온도의 경우, 재생 수행온도 이상의 온도로 구성될 수 있다.
정리하면, 도 4는 하이브리드 차량의 GPF 재생 방법으로서, 현재 차량의 상태에 따른 제어상태를 판단하는 과정을 수행하는바, 이하, 제어부를 통해 제어를 수행하는 과정을 도 5에서 살펴보도록 하겠다.
도 5는 본 발명의 하이브리드 차량의 GPF 재생 방법으로서, 가솔린 매연필터(200)의 승온을 수행하기 위한 제어방법을 흐름도로 도시하고 있다.
즉, 도 4에 의해 현재 하이브리드 차량의 상태에 따라 GPF 재생 방법을 설정하고, 설정된 재생 방법에 따라 제어를 수행하기 위한 판단 과정을 도 5에서 개시하고 있다.
본 발명의 일 실시예로서, 가솔린 매연필터(200) 양단에 걸리는 압력에 따라 가솔린 매연필터(200)의 차압을 측정할 수 있으며, 측정된 차압을 기준으로 가솔린 매연필터(200)의 수트량을 측정하도록 구성된다.
이렇게 측정된 수트량이 제 1기준값 이하인 경우, 본 발명은 패시브 제어를 수행하는바, 차량의 주행 조건에 따라 가솔린 매연필터(200)의 재생이 가능한 온도 또는 조건에서 상기 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하도록 제어된다(S600).
다만, 패시브 제어가 수행되지 않는 조건인 경우, 제 1단계 HCU 엑티브 제어조건인지 판단한다(S620).
본 발명의 HCU 엑티브 제어의 경우, 제 1단계 내지 제 4단계로 구분되도록 구성되는바(S620 내지 S640), 측정되는 가솔린 매연필터(200)의 수트량에 따라 상기 제 1단계 HCU 엑티브 제어 내지 제 4단계 HCU 엑티브 제어를 설정할 수 있도록 구성될 수 있다.
제 1단계 HCU 엑티브 제어인지 여부를 판단하고(S610), 제 1단계 HCU 엑티브 제어 상태가 아닌 경우, 제 2단계 HCU 엑티브 제어인지를 판단한다(S620).
제 2단계 HUC 엑티브 제어가 아닌 경우(S620), 제 3단계 HCU 엑티브 제어상태인지 여부를 판단하고(S630), 제 3단계 HCU 엑티브 제어상태가 아닌 경우, 제 4단계 HCU 엑티브 제어상태인지 판단한다(S640).
제 4단계 HCU 엑티브 제어상태가 아닌 경우, EMS 엑티브 제어상태인지 판단하는 단계(S650)를 순차적으로 수행한다.
즉, 본 발명의 일 실시예에서는 차량의 상태에 따라 GPF 재생 방법으로서 제어방법을 설정하고, 상기 GPF 재생을 수행하기 위해서 각각의 제어상태를 순차적으로 판단하는 과정을 수행한다.
구체적으로, 제 1단계 HCU 엑티브 제어를 수행하는 경우(S610), 변속기(140)의 변속 단수를 하향 변경하여 엔진(100)의 구동 속도가 증가하도록 구성되고(S611), 상기 엔진(100) 구동 속도의 증대에 따라 가솔린 매연필터(200)의 승온을 유도한다.
승온된 가솔린 매연필터(200)의 온도가 제 2기준온도를 초과하는 경우(S612), 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하고(S700), 제 2기준온도 이하인 경우(S612), 가솔린 매연필터(200)의 온도 변화량이 제 1온도 변화량을 판단한다(S613).
상기 가솔린 매연필터(200)의 온도 변화량이 제 1온도 변화량 이상인 경우(S613), 변속기(140)의 하향 제어를 재 수행하고(S611) 가솔린 매연필터(200)의 온도 변화량이 제 1온도 변화량 미만인 경우(S613), 제 2단계 HCU 엑티브 제어를 수행하도록 구성된다(S620).
제 2단계 HCU 엑티브 제어를 수행할 경우(S620), 엔진(100) 운전점이 상향되도록 제어되는바, EGR이 구동되는 최대 토크로 운전점을 이동시켜 엔진(100)을 구동시키도록 제어된다(S621).
제 2단계 승온된 가솔린 매연필터(200)의 온도가 제 3기준온도를 초과하는 경우(S622), 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하고(S700), 제 3기준온도 이하인 경우, 가솔린 매연필터(200)의 온도 변화량이 제 2온도 변화량을 판단한다(S623). 가솔린 매연필터(200)의 온도 변화량이 제 2온도 변화량 이상인 경우, 엔진(100) 운전점을 상향 제어된 상태로 구동을 수행하고(S621) 가솔린 매연필터(200)의 온도 변화량이 제 2온도 변화량 미만인 경우(S623), 제 3단계 HCU 엑티브 제어를 수행하도록 구성된다(S630).
제 3단계 HCU 엑티브 제어의 경우(S630), 엔진클러치(110) 접합 조건을 완화하도록 구성되는바 배터리(150) SOC조건과 무관하게 모터(120)가 일정속도 이상인 경우, 엔진클러치(110)의 접합을 유지하여 엔진(100) 온상태의 시간을 증대시키도록 제어된다(S631).
엔진(100) 온상태가 증가됨에 따라 가솔린 매연필터(200)의 온도가 상승하도록 구성되는바, 제 4기준온도와 비교하도록 구성된다(S632).
제 3단계 HCU 엑티브 제어를 통해 승온된 가솔린 매연필터(200)의 온도가 제 4기준온도를 초과하는 경우(S632), 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하고(S700), 제 4기준온도 이하인 경우(S632), 가솔린 매연필터(200)의 온도 변화량이 제 3온도 변화량 미만인지 판단한다(S633).
가솔린 매연필터(200)의 온도 변화량이 제 3온도 변화량 이상인 경우(S633), 제 3단계 HCU 엑티브 제어로서 엔진클러치(110) 접합 제어를 유지하고(S631), 가솔린 매연필터(200)의 온도 변화량이 제 3온도 변화량 미만인 경우(S633), 제 4단계 HCU 엑티브 제어를 수행하도록 구성된다(S640).
제 4단계 HCU 엑티브 제어의 경우(S640), 엔진클러치(110)가 접합조건에 상관없이 지속적으로 체결되도록 제어되는바, 엔진(100) 온상태를 유지하도록 제어된다(S641).
상기와 같이 제어된 가솔린 매연필터(200)의 온도가 제 5기준온도 초과로 판단되는 경우(S642), 상기 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하도록 구성되고(S700), 제어된 가솔린 매연필터(200)의 온도가 제 5기준온도 이하인 경우(S642), 가솔린 매연필터(200)의 온도 변화량이 제 4온도 변화량과 비교하는 단계를 포함한다(S643).
가솔린 매연필터(200)의 온도 변화량이 제 4온도 변화량 이상인 경우(S643), 상기 제 4단계 HCU 엑티브 제어를 유지하고(S641), 가솔린 매연필터(200)의 온도 변화량이 제 4온도 변화량 미만인 경우(S643), 가솔린 매연필터(200)의 재생불가로 판단한다(S710).
뿐만 아니라, 수트량이 제 2기준값 초과로 판단되는 경우로서, 제 4단계 HCU 엑티브 제어 조건을 만족하지 못하는 경우, EMS 엑티브 제어를 수행하도록 구성되는바(S650), 엔진(100)의 온상태를 유지함과 더불어, 엔진(100)의 점화시기를 지연하여 지각 연소를 수행하고, 공연비를 제어하여 가솔린 매연필터(200)의 승온을 유도한다(S651). 바람직하게, 상기 공연비 제어의 경우, 연료 분사가 린하게 제어되는 것을 의미한다.
EMS 엑티브 제어를 수행하여 승온된 가솔린 매연필터(200)의 온도가 제 6기준온도 초과인 경우(S652), 상기 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하고(S700), 제 6기준온도 이하인 경우(S652), 가솔린 매연필터(200)의 재생불가로 판단한다(S710).
위에서 개시된 바와 같이, 제 1단계 내지 제 4단계를 포함하는 HCU 엑티브 제어와 EMS 엑티브 제어의 경우, 온도조건으로서 각각 설정된 기준온도 및 온도 변화량을 판단하여 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하도록 구성된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예로서, 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하는 재생 제어방법의 흐름도를 도시하고 있다.
도 3 내지 5에서 살펴본 바와 같이, 가솔린 매연필터(200)의 승온 판단 및 승온제어를 수행하여 상기 가솔린 매연필터(200)의 재생조건을 만족하는 경우, 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하는바, 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행함에 있어서 최초 모터(120)의 속도가 제 1기준속도를 초과하는지 판단하는 단계(S810)를 포함한다. 또한, 모터(120)의 속도가 제 1기준속도를 초과하는 경우(S810), 차량의 속도가 제 2기준속도를 초과하는지 판단하는 단계를 포함한다(S820).
모터(120)의 속도가 제 1기준속도를 초과하고, 차량의 속도가 제 2기준속도 초과인 경우, 패시브 주행을 수행하여 가솔린 매연필터(200)를 재생하도록 구성된다(S830). 상기 패시브 주행을 수행하는 재생방법으로 엔진클러치(110)가 락업된 상태에서 엔진(100)의 퓨얼 컷을 유지한 상태로 가솔린 매연필터(200)를 재생하도록 구성되는바, 차량의 속도와 엔진(100)의 속도가 연동되어 이질감을 최소화할 수 있다.
패시브 주행을 수행하여 가솔린 매연필터(200)를 재생하는 경우(S830), 차량의 속도가 제 3기준속도 미만인지 판단하고, 상기 차량의 속도가 제 3기준속도 미만인 경우(S840) 로직을 종료한다(S900). 차량의 속도가 제 3기준속도 이상인 경우(S840), 차량의 패시브 주행을 유지한다(S830)
모터(120)의 속도가 제 1기준속도 이하인 경우 모터(120) 구동을 통한 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하는 단계(S811)를 포함한다. 모터(120) 구동을 통한 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행하는 단계는 엔진클러치(110)의 락업을 유지한 상태에서 변속기(140)의 단수가 중립을 유지하도록 구성되며, 모터(120)에 의해 엔진(100)이 구동되어 상기 가솔린 매연필터(200)가 재생된다.
모터(120) 구동을 통한 재생방법의 경우, 사용자의 요청에 따라 엑셀러레이터 페탈 입력이 존재하는 경우(S812), 재생을 종료하도록 구성된다(S900).
마지막으로, 모터(120)의 속도가 제 1기준속도를 초과하고(S810), 차량의 속도가 제 2기준속도 이하인 경우(S820), HSG(130) 구동을 통한 가솔린 매연필터(200)의 재생하는 단계를 포함한다(S821).
HSG(130) 구동을 통한 가솔린 매연필터(200)의 재생하는 단계는 엔진클러치(110)의 락업을 해제한 상태에서 HGS를 통해 엔진(100)의 토크를 인가하도록 구성된다(S821). 상기 HSG(130) 구동을 통한 가솔린 매연필터(200)의 재생하는 단계는 일정 RPM으로 엔진(100)을 구동할 수 있어 타 재생방법과 비교하여 제어 안정성이 크다. 또한, 엔진클러치(110)가 해제된 상태를 유지하는바, 모터(120)를 통한 차량의 구동과 별개의 제어를 수행할 수 있다.
다만, 엔진클러치(110) 체결이 요구되를 판단하고(S822), 엔진클러치(110) 체결이 요구가 존재하지 않는 경우, HSG(130) 구동을 통해 가솔린 매연필터(200)의 재생을 유지하고(S821), 엔진클러치(110) 체결이 요구되는 경우, 로직을 종료한다(S900).
상기와 같이, 본 발명의 제어부(300)는 가솔린 매연필터(200)의 승온조건이 만족되는 경우, 가솔린 매연필터(200)의 재생방법으로서, 패시브 주행, 모터(120) 구동을 통한 재생방법 및 HSG(130) 구동을 통한 재생방법을 선택적으로 적용하여 수트의 연소를 수행하는바, 모터(120)의 속도와 차량의 속도 조건에 따라 가솔린 매연필터(200)의 재생을 수행할 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 기술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 기술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100: 엔진
110: 엔진클러치
120: 모터
130: HSG
140: 변속기
150: 배터리
160: 인버터
200: 가솔린 매연필터
300: 제어부

Claims (11)

  1. 가솔린 연료를 연소시켜 구동력을 제공하는 엔진;
    상기 엔진을 시동시키고, 제동시 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 HSG;
    엔진클러치를 통해 상기 엔진과 체결되고 구동력을 제공하는 구동 모터;
    전기 에너지를 저장하고 상기 HSG 및 상기 구동 모터에서 상기 전기 에너지를 제공하는 배터리;
    상기 엔진에서 배출되는 배기 가스를 정화시키는 가솔린 매연필터(gasoline particulate filter: GPF); 및
    상기 가솔린 매연필터의 수트량 및 온도 조건에 따라 상기 엔진, 상기 구동 모터, 변속기 및 HSG를 선택적으로 제어하여 상기 가솔린 매연필터의 승온을 수행하고, 승온된 상기 가솔린 매연필터의 재생 수행온도 이상에서 재생을 수행하도록 구성되는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 가솔린 매연필터의 수트량이 제 1기준값 이하에서 패시브 제어를 수행하고, 상기 가솔린 매연필터의 수트량이 제 1기준값 초과 내지 제 2기준값 이하인 경우 HCU 엑티브 제어를 수행하며, 상기 제어부는 상기 가솔린 매연필터의 수트량이 제 2기준값 초과인 경우 EMS 엑티브 제어를 수행하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 가솔린 매연필터의 수트량이 제 1기준값 이하에서, 상기 패시브 제어를 수행하는바,
    상기 가솔린 매연필터의 온도가 제 1기준온도 초과인 경우, 상기 엔진클러치가 접합된 상태에서 상기 엔진의 퓨얼 컷을 유지하는 패시브 제어를 수행하여 가솔린 매연필터를 재생하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 가솔린 매연필터의 수트량이 제 1기준값 초과 내지 제 2기준값 이하인 경우, 상기 HCU 엑티브 제어를 수행하는바,
    변속 단수 하향변경, 엔진 운전점 상향, 엔진클러치 접합 유지 및 엔진 온 상태 유지 제어 중 적어도 하나 이상을 수행하여 가솔린 매연필터의 승온을 수행하며,
    상기 HCU 엑티브 제어는 상기 가솔린 매연필터의 온도가 증가함에 따라 변속단수 하향변경, 엔진클러치 접합 유지, 엔진과 모터의 체결시간 연장 제어를 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 가솔린 매연필터의 수트량이 제 2기준값 초과인 경우, 상기 EMS 엑티브 제어를 수행하는바,
    엔진 온 상태에서 점화 시기 지연 또는 공연비 제어를 수행하여 가솔린 매연필터의 승온을 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는 가솔린 매연필터의 온도 상승에 따라 상기 변속 단수 하향변경, 엔진 운전점 상향, 엔진클러치 접합유지 및 엔진 온 상태 유지 변경제어를 순차적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 장치.
  6. 가솔린 매연필터의 수트량을 판단하는 단계;
    상기 수트량이 제 1기준값 이하이면, 상기 가솔린 매연필터의 온도가 제 1기준온도 초과시 패시브 제어를 수행하고, 상기 수트량이 제 1기준값 초과 제 2기준값 이하인 경우, HCU 엑티브 제어를 수행하며, 상기 수트량이 제 2기준값 초과인 경우, EMS 엑티브 제어를 수행하는 단계;
    상기 패시브 제어, 상기 HCU 엑티브 제어 및 상기 EMS 엑티브 제어 중 적어도 하나의 제어를 수행한 이후에 가솔린 매연필터의 온도를 측정하는 단계;
    상기 가솔린 매연필터의 온도가 재생 수행온도 이상인 경우, 가솔린 매연필터를 재생하는 단계;를 포함하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 HCU 엑티브 제어를 수행하는 단계에서,
    상기 가솔린 매연필터의 온도가 상기 재생 수행온도 미만에서, 상기 가솔린 매연필터의 온도조건에 따라, 변속 단수 하향변경, 엔진 운전점 상향, 엔진클러치 접합유지 및 엔진 온 상태 유지제어를 순차적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 가솔린 매연필터의 온도조건은,
    상기 가솔린 매연필터의 온도 및 상기 가솔린 매연필터의 온도 변화량을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 가솔린 매연필터의 온도가 재생 수행온도 이상인 경우, 가솔린 매연필터를 재생하는 단계에서,
    모터의 속도가 제 1기준속도 이상인지 판단하는 단계;
    상기 모터가 제 1기준속도 미만인 경우, 모터 구동을 통해 가솔린 매연필터의 재생을 수행하고, 상기 모터가 제 1기준속도 이상인 경우, 차량의 속도가 제 2기준속도 이상인지 판단하는 단계;
    상기 차량의 속도가 제 2기준속도 이상인 경우, 엔진 퓨얼컷 상태에서 엔진클러치를 체결하는 패시브 재생모드로 전환하고, 상기 차량의 속도가 제 2기준속도 미만인 경우, HSG 구동을 통해 상기 가솔린 매연필터의 재생을 수행하는 단계;를 포함하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 모터가 제 1기준속도 미만인 경우, 모터 구동을 통해 가솔린 매연필터의 재생을 수행하는 단계에서,
    사용자의 가속페달센서(Accelerator Pedal Sensor:APS)의 입력을 판단하는 단계;
    상기 사용자의 가속페달센서(Accelerator Pedal Sensor:APS)의 입력을 판단하는 단계에서, 사용자의 가속페달센서(Accelerator Pedal Sensor:APS)의 입력이 존재하지 않는 경우, 상기 모터 구동을 통해 가솔린 매연필터의 재생을 수행하고, 사용자의 가속페달센서(Accelerator Pedal Sensor:APS)의 입력이 존재하는 경우, 로직을 종료하는 단계;를 포함하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 차량의 속도가 제 2기준속도 미만인 경우, HSG 구동을 통해 상기 가솔린 매연필터의 재생을 수행하는 단계에서,
    상기 가솔린 매연필터의 승온을 위해 엔진클러치 체결이 요구되는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 가솔린 매연필터의 승온이 요구되지 않는 경우, HSG 구동을 통해 상기 가솔린 매연필터의 재생을 유지하는 단계; 및
    상기 가솔린 매연필터의 승온이 요구되는 경우, 엔진클러치 락업을 수행하고 로직을 종료하는 단계;를 포함하는 하이브리드 차량의 GPF 재생 방법.
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