KR102175960B1 - 하이브리드 차량 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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문성욱
조윤성
양보람
박대로
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Abstract

본 발명은 하이브리드 차량 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 장치는 후진 기어가 삭제된 하이브리드(hybrid) 차량의 제어 장치에 있어서, HSG(Hybrid Starter & Generator)의 고장을 판단하는 HSG 제어부; 및 상기 HSG 고장 시, 후진 기어의 입력 여부에 따라 엔진 클러치(Engine clutch)의 결합 및 고전압 배터리의 메인 릴레이(main relay)의 온오프(on/off)를 제어하여 후진 주행 제어를 수행하는 하이브리드 차량 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

하이브리드 차량 제어 장치 및 그 방법{Apparatus for controlling a hybrid vehicle and method thereof}
본 발명은 하이브리드 차량 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하이브리드 차량의 고장 발생 시 페일 세이프(fail-safe) 전략 제어 기술에 관한 것이다.
일반적으로 하이브리드 차량은 2개 이상의 구동원을 조합하여 사용하는 자동차로서, 화석 연료를 사용하는 엔진과 전기에너지를 사용하는 모터 제너레이터를 구동원으로서 사용하는 하이브리드 차량이 있다.
최근 원가 절감을 위해 후진 기어가 삭제된 하이브리드 차량이 개발되고 있다. 즉 하이브리드 차량의 특성을 활용하여 모터를 역방향으로 구동하여 후진을 가능하게 함으로써 기존 변속기의 후진기어를 삭제할 수 있어 연비 향상과 원가 절감을 실현할 수 있다. 하지만 모터, HSG 등의 PE 부품의 고장 발생의 경우 기존 페일 세이프(Fail-Safe) 기술로는 엔진 클러치 결합을 통한 HEV 모드 주행으로 전환하기 때문에 후진 주행이 불가하다.
도 1과 같이, 하이브리드 차량의 HSG(Hybrid Starter & Generator)가 고장 시, 엔진 클러치 슬립을 통한 엔진 시동 후 엔진 주행 수행, 고전압 배터리 메인 릴레이 오프(Main Relay Off) 요청에 따른 메인 릴레이 오프 제어를 수행하고, HSG를 통한 엔진 시동이 불가하기 때문에 엔진 클러치 슬립을 통한 엔진 시동을 수행하여 엔진 주행을 확보하고 메인 릴레이 온 상태가 되면 엔진 구동에 따라 HSG가 회전을 하기 때문에 HSG로부터 발생한 역기전력이 고전압 배터리를 과충전 할 수 있기 때문에 메인 릴레이를 오프시킨다.
이에 후진 기어가 삭제된 하이브리드 차량에서 HSG 고장 시 상기와 같이 페일 세이프 전략을 수행하면 메인 릴레이가 오프되어 모터를 이용한 후진 주행이 불가능하게 된다.
본 발명의 실시예는 후진 기어가 삭제된 하이브리드 차량의 HSG(Hybrid Starter & Generator) 고장 시 후진 주행을 가능하게 하고 페일 세이프(fail-safe) 주행 성능을 확보할 수 있는 하이브리드 차량 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 장치는 후진 기어가 삭제된 하이브리드(hybrid) 차량의 제어 장치에 있어서, HSG(Hybrid Starter & Generator)의 고장을 판단하는 HSG 제어부; 및 상기 HSG 고장 시, 후진 기어의 입력 여부에 따라 엔진 클러치(Engine clutch)의 결합 및 고전압 배터리의 메인 릴레이(main relay)의 온오프(on/off)를 제어하여 후진 주행 제어를 수행하는 하이브리드 차량 제어부;를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 하이브리드 차량 제어부는, 상기 후진 기어가 입력된 상태인 경우, 상기 엔진 클러치의 결합을 해제하고 상기 메인 릴레이를 온(on) 시키는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 하이브리드 차량 제어부는, 상기 후진 기어가 입력된 상태가 아닌 경우, 상기 엔진 클러치를 결합시키고, 상기 메인 릴레이를 오프(off) 시키는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 하이브리드 차량 제어부는, 상기 메인 릴레이가 오프된 상태에서, 변속단의 상태가 후진 기어 상태인지를 판단하고, 상기 변속단의 상태가 후진 기어 상태인 경우 메인 릴레이 재접속 제어를 수행하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 하이브리드 차량 제어부는, 상기 메인 릴레이 재접속 제어 시, 상기 변속단이 후진 기어 상태인 지를 판단하고, 상기 변속단이 후진 기어 상태인 경우, 상기 엔진 클러치의 결합을 해제하고 상기 메인 릴레이를 재접속하여 온(on) 시키는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 하이브리드 차량 제어부는, 상기 메인 릴레이 재접속 제어 시, 상기 변속단이 후진 기어 상태가 아닌 경우, 상기 엔진 클러치의 결합을 수행하고 상기 메인 릴레이의 온 상태를 계속 유지하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 하이브리드 차량 제어부는, 상기 후진 기어의 입력 시 모터에 의한 후진 주행 이후, 상기 후진 기어 외의 기어단으로 변속된 경우, 엔진 주행 모드로 전환하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 하이브리드 차량 제어부는, 상기 후진 기어의 입력 시 모터에 의한 후진 주행 이후, 상기 후진 기어 외의 기어단으로 변속된 경우, 상기 메인 릴레이의 온 상태를 계속 유지하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 하이브리드 차량 제어부는, 상기 HSG 고장 및 상기 후진 기어 입력에 따라, 엔진 주행 모드 및 모터 주행 모드를 판단하고, 모터 토크를 연산하여 출력하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 하이브리드 차량 제어부로부터 출력된 모터 토크에 따라 모터의 구동을 제어하는 모터 제어부를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 운전자에 의해 입력된 기어 상태를 판단하는 기어 판단부를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 메인 릴레이의 온오프 상태를 판단하고 상기 고전압 배터리를 제어하는 배터리 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 방법은 후진 기어가 삭제된 하이브리드(hybrid) 차량의 제어 방법에 있어서, HSG(Hybrid Starter & Generator)의 고장을 판단하는 단계; 및 상기 HSG 고장 시, 후진 기어의 입력 여부에 따라 엔진 클러치(Engine clutch)의 결합 및 고전압 배터리의 메인 릴레이(main relay)의 온오프(on/off)를 제어하여 후진 주행 제어를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 후진 주행 제어를 수행하는 단계는, 상기 후진 기어가 입력된 상태인 경우, 상기 엔진 클러치의 결합을 해제하고 상기 메인 릴레이를 온(on) 시키는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 후진 주행 제어를 수행하는 단계는, 상기 후진 기어가 입력된 상태가 아닌 경우, 상기 엔진 클러치를 결합시키고, 상기 메인 릴레이를 오프(off) 시키는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 후진 주행 제어를 수행하는 단계는, 상기 메인 릴레이가 오프된 상태에서, 변속단의 상태가 후진 기어 상태인지를 판단하고, 상기 변속단의 상태가 후진 기어 상태인 경우 메인 릴레이 재접속 제어를 수행하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 후진 주행 제어를 수행하는 단계는, 상기 메인 릴레이 재접속 제어 시, 상기 변속단이 후진 기어 상태인 지를 판단하고, 상기 변속단이 후진 기어 상태인 경우, 상기 엔진 클러치의 결합을 해제하고 상기 메인 릴레이를 재접속하여 온(on) 시키는 것을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 후진 주행 제어를 수행하는 단계는, 상기 메인 릴레이 재접속 제어 시, 상기 변속단이 후진 기어 상태가 아닌 경우, 상기 엔진 클러치의 결합을 수행하고 상기 메인 릴레이의 온 상태를 계속 유지하는 것을 포함할 수 있다.
본 기술은 후진 기어가 삭제된 하이브리드 차량의 HSG(Hybrid Starter & Generator) 고장 시 후진 주행을 가능하게 하고 페일 세이프 주행 성능을 확보할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일반적인 하이브리드 차량의 페일 세이프 전략을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 페일 세이프 전략을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량 제어 장치의 페일 세이프 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 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 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 제어 장치(100)는 HSG(Hybrid Starter & Generator) 제어부(110), 기어단 판단부(120), 하이브리드 차량 제어부(130), 배터리 제어부(140), 모터 제어부(150), 및 메모리(160)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량 제어 장치(100)는 차량의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 하이브리드 차량 제어 장치(100)는 차량의 내부 제어 유닛들과 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 장치로 구현되어 별도의 연결 수단에 의해 차량의 제어 유닛들과 연결될 수도 있다.
여기서, 본 실시예에 따른 장치(100)의 HSG 제어부(110), 기어단 판단부(120), 하이브리드 차량 제어부(130), 배터리 제어부(140), 및 모터 제어부(150)는 하나 이상의 프로세서(processor)로서 구현될 수 있다.
HSG 제어부(110)는 HSG로부터 수신한 HSG 구동 신호의 상태를 기반으로 HSG의 고장 및 제어 불가능 상태를 판단할 수 있다.
기어단 판단부(120)는 변속단으로부터 수신한 신호를 기반으로 운전자에 의해 입력된 기어 상태를 판단할 수 있다.
하이브리드 차량 제어부(130) 상기 HSG 고장 시, 후진 기어의 입력 여부에 따라 엔진 클러치(Engine clutch)의 결합 및 고전압 배터리의 메인 릴레이(main relay)의 온오프(on/off)를 제어하여 후진 주행 제어를 수행할 수 있다. 이때, 메인 릴레이는 고전압 배터리의 DC 전원을 MCU(Motor Control Unit)측으로 공급하는 역할을 하며, 이그니션 키가 온되고 고전압 전기 동력 시스템이 정상인 경우 메인 릴레이가 온되어 고전압 배터리를 MCU 내부에 설치된 인버터로 공급하여 모터를 이용한 엔진 시동을 수행한다.
하이브리드 차량 제어부(130)는 HSG 제어부(110), 기어단 판단부(120), 배터리 제어부(140), 모터 제어부(150), 및 메모리(160)와 전기적으로 연결될 수 있고, 각 구성들을 전기적으로 제어할 수 있으며, 소프트웨어의 명령을 실행하는 전기 회로가 될 수 있으며, 이에 의해 후술하는 다양한 데이터 처리 및 계산을 수행할 수 있다.
하이브리드 차량 제어부(130)는 후진 기어가 입력된 상태인 경우, 엔진 클러치의 결합을 해제하고 메인 릴레이를 온(on) 시킬 수 있다.
반면 하이브리드 차량 제어부(130)는 후진 기어가 입력된 상태가 아닌 경우, 엔진 클러치를 결합시키고, 상기 메인 릴레이를 오프(off) 시킬 수 있다. ,
하이브리드 차량 제어부(130)는 메인 릴레이가 오프된 상태에서, 변속단의 상태가 후진 기어 상태인지를 판단하고, 변속단의 상태가 후진 기어 상태인 경우 메인 릴레이 재접속 제어를 수행한다.
하이브리드 차량 제어부(130)는 메인 릴레이 재접속 제어 시, 변속단이 후진 기어 상태인 지를 다시 판단하고, 변속단이 후진 기어 상태인 경우, 엔진 클러치의 결합을 해제하고 메인 릴레이를 재접속하여 온(on) 시킨다.
반면, 하이브리드 차량 제어부(130)는 메인 릴레이 재접속 제어 시, 변속단이 후진 기어 상태가 아닌 경우, 엔진 클러치의 결합을 수행하고 상기 메인 릴레이의 온 상태를 계속 유지시킨다. 이에, 하이브리드 차량 제어부(130)는 메인 릴레이의 잦은 온오프를 방지할 수 있다.
하이브리드 차량 제어부(130)는 후진 기어의 입력 시 모터에 의한 후진 주행 이후, 후진 기어 외의 기어단으로 변속된 경우, 엔진 주행 모드로 전환할 수 있다. 또한 하이브리드 차량 제어부(130)는 후진 기어의 입력 시 모터에 의한 후진 주행 이후, 후진 기어 외의 기어단으로 변속된 경우, 메인 릴레이의 온 상태를 계속 유지할 수 있다.
하이브리드 차량 제어부(130)는 HSG 고장 및 상기 후진 기어 입력에 따라, 엔진 주행 모드 및 모터 주행 모드를 판단하고, 모터 토크를 연산하여 출력할 수 있다.
배터리 제어부(140)는 고전압 배터리의 메인 릴레이의 온오프 상태를 판단하고, 고전압 배터리의 제어를 수행한다.
모터 제어부(150)는 구동 모터의 상태를 판단하고, 차량 제어부의 모터 토크 값을 수신하여 구동 모터 제어를 수행한다.
메모리(160)는 HSG 제어부(110), 기어단 판단부(120), 하이브리드 차량 제어부(130), 배터리 제어부(140), 및 모터 제어부(150)에 의해 판단된 결과, 산출된 결과 및 그 판단 및 산출을 위한 알고리즘이 저장될 수 있다. 메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 마이크로 타입(micro type), 및 카드 타입(예컨대, SD 카드(Secure Digital Card) 또는 XD 카드(eXtream Digital Card)) 등의 메모리와, 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static RAM), 롬(ROM, Read-Only Memory), PROM(Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable PROM), 자기 메모리(MRAM, Magnetic RAM), 자기 디스크(magnetic disk), 및 광디스크(optical disk) 타입의 메모리 중 적어도 하나의 타입의 기록 매체(storage medium)를 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예는 후진 기어 삭제 하이브리드 차량의 HSG 고장 시 고장 주행 모드 중 후진 주행이 가능하도록 하면서도 페일 세이프 주행 성능을 확보할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 페일 세이프 전략을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 3을 참조하면, HSG가 제어 불능 상태가 되어 HSG 구동 신호가 디스에이블되고, 운전자에 의해 후진 기어(예, R단)가 입력되기 전, 기존과 같이 엔진 클러치가 결합되고, 모터 시동을 통한 엔진 시동이 수행됨을 알 수 있다. 이때, 차량 주행 중에는 엔진 클러치를 이용한 슬립 시동이 수행될 수 있다. 이후 고전압 배터리의 메인 릴레이가 오프되어 엔진 기동에 따른 HSG 역기전력을 통한 고전압 배터리의 과충전 방지가 수행된다.
이 후, 운전자에 의해 후진 기어(예, R단)가 입력되면, 후진 주행을 위해 엔진 클러치의 결합이 해제(오픈)되고 모터 제어를 위한 고전압 배터리의 메인 릴레이가 재접속되어 온 된다.
이때 엔진은 동작 상태를 유지하고 있기 때문에 HSG의 역기전력으로 충전 전류가 발생하나 후진 주행을 위한 모터 회전이 수행되고 있어 SOC(State Of Charge)는 후진 주행동안 감소하게 된다. 즉 HSG 역기전력 과전류보다 모터 소모 전류가 크므로 이를 통해 메인 릴레이 온 상태에서의 역기전력에 의한 고전압 배터리의 과충전을 방지할 수 있다.
이후 R단 입력이 해제(예, 다른 변속단으로 이동)되면 다시 엔진 클러치가 결합(접속)되어 엔진 주행 모드로 전환되고 메인 릴레이는 온 상태를 계속 유지한다. 이에 본 발명의 일 실시예는 엔진 클러치 재접속을 통해 기존 고장 주행 모드 운전 성능을 확보하면서 메인 릴레이를 온 상태를 유지시켜 메인 릴레이의 잦은 온오프를 방지할 수 있다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 제어 장치의 페일 세이프 제어 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량 제어 장치의 페일 세이프 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 이하에서는 도 1의 하이브리드 차량 제어 장치(100)가 도 4 및 도 5의 프로세스를 수행하는 것을 가정한다.
도 4를 참조하면 하이브리드 차량 제어 장치(100)는 HSG 고장으로 HSG 제어 불능상태인지를 판단하고(S101), HSG 제어 불능 상태인 경우, 변속단이 후진 기어 상태인지를 판단한다(S102). 즉 하이브리드 차량 제어 장치(100)는 HSG 고장 상태에서 운전자가 후진 주행을 요구하는 지를 판단한다.
이때, 하이브리드 차량 제어 장치(100)는 HSG로부터 수신한 HSG 구동 신호의 인에이블 상태에 따라 HSG 고장 여부를 판단할 수 있고, 변속기로부터 수신되는 기어 포지션 신호를 기반으로 기어의 상태를 판단할 수 있다.
변속단이 후진 기어 상태인 경우, 하이브리드 차량 제어 장치(100)는 엔진 클러치를 오픈 수행하고(S103), 메인 릴레이를 온 시키고(S104), 후진 방향 제어를 수행한다(S105). 이때, 하이브리드 차량은 역토크 및 역회전에 의해 후진 방향 제어가 수행될 수 있다.
한편 상기 과정 S102에서 변속단이 후진 기어 상태가 아닌 경우, 하이브리드 차량 제어 장치(100)는 모터 시동 또는 슬립 시동을 수행한다(S106).
이때, 하이브리드 차량은 HSG 시동을 수행하는데, HSG가 고장나는 경우, 모터로 시동을 수행하거나 차량 주행중인 경우에는 엔진 클러치를 기반으로 엔진 클러치 슬립 시동을 수행할 수 있다.
하이브리드 차량 제어 장치(100)는 엔진 클러치의 결합을 수행하고(S107), 엔진 기동에 따른 HSG 역기전력을 통한 고전압 배터리 과충전 방지를 위해 메인 릴레이를 오프시킨다(S108). 이어 하이브리드 차량 제어 장치(100)는 전진 방향 제어를 수행할 수 있다(S109).
이후, 하이브리드 차량 제어 장치(100)는 변속단이 후진 기어 상태인 지를 판단하고(S110), 변속단이 후진 기어 상태인 경우, 메인 릴레이 재접속 제어를 수행할 수 있다(S200).
이하, 메인 릴레이 재접속 과정을 도 5를 통해 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 하이브리드 차량 제어 장치(100)는 변속단이 후진 기어 상태인 지를 판단하고(S201), 변속단이 후진기어 상태인 경우, 엔진 클러치 오픈을 수행하고(S202), 메인 릴레이 온(재접속)을 수행한다(S203). 이때, 상기 과정 S108에서 메인 릴레이가 오프되었다가 운전자에 의해 후진 기어 상태가 되면 메인 릴레이를 재접속시켜 온 시키는 것이다. 이에 메인 릴레이가 온됨으로써, 모터 제어가 가능해지므로 하이브리드 차량 제어 장치(100)는 후진 방향 제어를 수행할 수 있다(S204). 즉 하이브리드 차량 제어 장치(100)는 후진을 위한 역토크를 출력하고, 엔진은 동작 상태를 유지하고 있어 HSG의 역기전력으로 충전 전류가 발생해도 후진 주행을 위한 모터 회전을 수행하고 있어 고전압 배터리의 SOC는 후진 주행동안 감소하게 되어, HSG 역기전력에 의한 고전압 배터리 과충전을 방지할 수 있다.
한편 상기 과정 S201에서 변속단이 후진 기어 상태가 아닌 경우, 즉 상기 과정 S110에서 후진 기어 상태였다가 후진 기어 상태가 해제된 경우, 하이브리드 차량 제어 장치(100)는 모터 시동을 수행한다(S205). 이때, 후진 기어 상태였다가 후진 기어 상태가 해제된 것이므로 차량이 주행중인 경우라 판단할 수 없다. 차량이 주행 중인 경우에만 슬립 시동 수행이 가능하므로, 본 단계에서는 모터 시동을 수행할 수 있다.
이어, 하이브리드 차량 제어 장치(100)는 엔진 클러치 결합을 수행하고(S206), 메인 릴레이의 온 상태를 유지한다(S207). 이는 메인 릴레이의 잦은 온오프를 방지하기 위함이다.
이에 하이브리드 차량 제어 장치(100)는 하이브리드 차량의 전진 방향 제어를 수행할 수 있다(S208).
이 후, 상기 과정 S201에서 변속단이 다시 후진 기어 상태가 되는 경우, 하이브리드 차량 제어 장치(100)는 상기 과정 S202 내지 S204를 반복수행한다. 다만 상기 과정 S203에서 메인 릴레이 재접속이 아니라 상기 과정 S207에서 메인 릴레이가 온 상태에서 변속단이 다시 후진 기어 상태가 된 것이므로 메인 릴레이의 온 상태를 계속 유지할 수 있다.
이와 같이, 후진기어 기능이 제거된 하이브리드 차량의 HSG 고장 시 기존 HEV 차량의 페일 세이프 제어 시 엔진 클러치 결합을 통한 엔진 주행과 고전압 배터리의 메인 릴레이 오프 제어로 인해 후진 주행이 불가한데, 본 발명의 일 실시예는 HSG 고장 중 R단 입력 시 메인 릴레이를 재접속시켜 후진 주행이 가능하도록 하여, 정상 상황 뿐만 아니라 고장 상황에서도 후진 주행을 가능하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예는 후진 주행 이후 후진 이외의 단으로 변속을 수행하는 경우(R단 해제)에는 엔진 클러치의 오픈(Open) 상태를 유지하는 것이 아닌 엔진 클러치 결합을 재수행하여 엔진 주행 모드로 전환하게 함으로써, 주행 성능을 확보 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예는 후진 주행 이후 후진 이외의 단으로 변속을 수행하는 경우에 메인 릴레이의 오프시키지 않고 메인 릴레이 온 상태를 계속 유지하도록 제어함으로써, 메인 릴레이의 잦은 온오프를 방지하고 후진 주행으로 낮아진 SOC를 엔진 기동을 통한 HSG의 역기전력을 이용하여 회복할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.
도 6을 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.
프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다.
예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (18)

  1. 후진 기어가 삭제된 하이브리드(hybrid) 차량의 제어 장치에 있어서,
    HSG(Hybrid Starter & Generator)의 고장을 판단하는 HSG 제어부; 및
    상기 HSG 고장 시, 후진 기어의 입력 여부에 따라 엔진 클러치(Engine clutch)의 결합 및 고전압 배터리의 메인 릴레이(main relay)의 온오프(on/off)를 제어하여 후진 주행 제어를 수행하는 하이브리드 차량 제어부;
    를 포함하는 하이브리드 차량 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하이브리드 차량 제어부는,
    상기 후진 기어가 입력된 상태인 경우,
    상기 엔진 클러치의 결합을 해제하고 상기 메인 릴레이를 온(on) 시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 하이브리드 차량 제어부는,
    상기 후진 기어가 입력된 상태가 아닌 경우,
    상기 엔진 클러치를 결합시키고, 상기 메인 릴레이를 오프(off) 시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 하이브리드 차량 제어부는,
    상기 메인 릴레이가 오프된 상태에서, 변속단의 상태가 후진 기어 상태인지를 판단하고, 상기 변속단의 상태가 후진 기어 상태인 경우 메인 릴레이 재접속 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 하이브리드 차량 제어부는,
    상기 메인 릴레이 재접속 제어 시,
    상기 변속단이 후진 기어 상태인 지를 판단하고, 상기 변속단이 후진 기어 상태인 경우, 상기 엔진 클러치의 결합을 해제하고 상기 메인 릴레이를 재접속하여 온(on) 시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 하이브리드 차량 제어부는,
    상기 메인 릴레이 재접속 제어 시,
    상기 변속단이 후진 기어 상태가 아닌 경우,
    상기 엔진 클러치의 결합을 수행하고 상기 메인 릴레이의 온 상태를 계속 유지하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 하이브리드 차량 제어부는,
    상기 후진 기어의 입력 시 모터에 의한 후진 주행 이후, 상기 후진 기어 외의 기어단으로 변속된 경우, 엔진 주행 모드로 전환하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 하이브리드 차량 제어부는,
    상기 후진 기어의 입력 시 모터에 의한 후진 주행 이후, 상기 후진 기어 외의 기어단으로 변속된 경우, 상기 메인 릴레이의 온 상태를 계속 유지하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 하이브리드 차량 제어부는,
    상기 HSG 고장 및 상기 후진 기어 입력에 따라, 엔진 주행 모드 및 모터 주행 모드를 판단하고, 모터 토크를 연산하여 출력하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 하이브리드 차량 제어부로부터 출력된 모터 토크에 따라 모터의 구동을 제어하는 모터 제어부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    운전자에 의해 입력된 기어 상태를 판단하는 기어 판단부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 릴레이의 온오프 상태를 판단하고 상기 고전압 배터리를 제어하는 배터리 제어부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 장치.
  13. 후진 기어가 삭제된 하이브리드(hybrid) 차량의 제어 방법에 있어서,
    HSG(Hybrid Starter & Generator)의 고장을 판단하는 단계; 및
    상기 HSG 고장 시, 후진 기어의 입력 여부에 따라 엔진 클러치(Engine clutch)의 결합 및 고전압 배터리의 메인 릴레이(main relay)의 온오프(on/off)를 제어하여 후진 주행 제어를 수행하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 후진 주행 제어를 수행하는 단계는,
    상기 후진 기어가 입력된 상태인 경우, 상기 엔진 클러치의 결합을 해제하고 상기 메인 릴레이를 온(on) 시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 후진 주행 제어를 수행하는 단계는,
    상기 후진 기어가 입력된 상태가 아닌 경우,
    상기 엔진 클러치를 결합시키고, 상기 메인 릴레이를 오프(off) 시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 방법.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 후진 주행 제어를 수행하는 단계는,
    상기 메인 릴레이가 오프된 상태에서, 변속단의 상태가 후진 기어 상태인지를 판단하고, 상기 변속단의 상태가 후진 기어 상태인 경우 메인 릴레이 재접속 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 후진 주행 제어를 수행하는 단계는,
    상기 메인 릴레이 재접속 제어 시, 상기 변속단이 후진 기어 상태인 지를 판단하고, 상기 변속단이 후진 기어 상태인 경우, 상기 엔진 클러치의 결합을 해제하고 상기 메인 릴레이를 재접속하여 온(on) 시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 후진 주행 제어를 수행하는 단계는,
    상기 메인 릴레이 재접속 제어 시, 상기 변속단이 후진 기어 상태가 아닌 경우, 상기 엔진 클러치의 결합을 수행하고 상기 메인 릴레이의 온 상태를 계속 유지하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량 제어 방법.
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