KR102212791B1 - Apparatus for controlling mild hybrid electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마일드 하이브리드 차량 제어 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 림프 홈 모드에서도 고전압 배터리와 저전압 배터리 각각의 SOC(State Of Charge)에 따라 마일드 하이브리드 차량의 차속을 제어할 수 있도록 한, 마일드 하이브리드 차량 제어 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for controlling a mild hybrid vehicle, and more particularly, a mild hybrid vehicle capable of controlling the vehicle speed of a mild hybrid vehicle according to a state of charge (SOC) of a high voltage battery and a low voltage battery even in a limp home mode. It relates to a control device.
마일드 하이브리드 차량은 알터네이터 대신에 엔진을 시동하거나 엔진의 출력에 의해 발전하는 시동 발전기(Mild Hybrid Starter & Generator; MHSG)가 구비된다. 하드 타입의 하이브리드 차량은 엔진을 시동하거나 엔진의 출력에 의해 발전하는 시동 발전기와 차량을 구동하는 구동 모터가 각각 별도로 구비된다.A mild hybrid vehicle is equipped with a Mild Hybrid Starter & Generator (MHSG) that starts an engine or generates power based on the output of the engine instead of an alternator. In the hard-type hybrid vehicle, a starting generator that starts an engine or generates power by an output of the engine and a drive motor that drives the vehicle are separately provided.
마일드 하이브리드 차량은 MHSG의 토크만으로 차량을 구동시키는 주행 모드는 없지만, MHSG를 이용하여 주행 상태에 따라 엔진 토크를 보조할 수 있으며, 회생제동을 통해 배터리(예를 들어, 48V 배터리)를 충전할 수 있다. 이에 따라, 마일드 하이브리드 차량의 연비가 향상될 수 있다.Mild hybrid vehicles do not have a driving mode that drives the vehicle with only the torque of MHSG, but MHSG can be used to assist the engine torque according to the driving condition, and the battery (for example, 48V battery) can be charged through regenerative braking. have. Accordingly, the fuel economy of the mild hybrid vehicle can be improved.
엔진으로 유입되는 공기량을 전자적으로 제어하기 위하여 ETC(Electric Throttle Control) 시스템이 사용되고 있다. ETC 시스템이 고장 상태인 것으로 판정되면, 림프홈 모드(Limp-Home Mode)로 진입하여 도로 상의 위험을 회피할 수 있는 최소한의 주행 성능으로 차량을 정비소로 이동할 수 있도록 하고 있다. 림프홈 모드로 진입하면, 스로틀 밸브의 개도량이 설정된 개도량으로 고정된다.In order to electronically control the amount of air flowing into the engine, an Electric Throttle Control (ETC) system is used. When it is determined that the ETC system is in a faulty state, it enters the Limp-Home Mode and allows the vehicle to move to a repair shop with minimal driving performance that can avoid road hazards. When entering the lymph groove mode, the opening amount of the throttle valve is fixed to the set opening amount.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 10-1724491호(2017.04.03)의 '마일드 하이브리드 차량의 구동 제어 장치 및 방법'에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1724491 (2017.04.03) in'a driving control apparatus and method for a mild hybrid vehicle'.
종래의 마일드 하이브리드 차량은 림프 홈 모드시 기존 컨벤셔널 차량과 동일하여 엔진 출력 토크가 배터리 충전에 필요한 최소량을 제외하고는 차량 구동력에 사용되므로, 림프 홈 모드에서는 차량의 주행 성능을 확보하기 어려운 문제점이 있었다.The conventional mild hybrid vehicle is the same as the conventional conventional vehicle in the limp home mode, and the engine output torque is used for the vehicle driving power except for the minimum amount required for battery charging.Therefore, it is difficult to secure the driving performance of the vehicle in the limp home mode. there was.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 림프 홈 모드에서도 고전압 배터리와 저전압 배터리 각각의 SOC(State Of Charge)에 따라 마일드 하이브리드 차량의 차속을 제어할 수 있도록 한, 마일드 하이브리드 차량 제어 장치를 제공하는 데 있다. The present invention was invented to improve the above-described problem, and an object according to an aspect of the present invention is to control the vehicle speed of a mild hybrid vehicle according to the state of charge (SOC) of each of the high voltage battery and the low voltage battery even in the limp home mode. It is to provide a mild hybrid vehicle control device.
본 발명의 일 측면에 따른 마일드 하이브리드 차량 제어 장치는 엔진을 기동하거나 엔진의 출력에 의해 발전하는 MHSG(Mild Hybrid Starter & Generator); 고전압 배터리의 SOC(State Of Charge)를 감지하는 고전압 배터리 SOC 센서; 저전압 배터리의 SOC를 감지하는 저전압 배터리 SOC 센서; 가속 페달의 위치를 감지하는 가속 페달 센서; 및 ETC(Electric Throttle Control) 시스템의 고장으로 인한 림프 홈 모드시, 상기 저전압 배터리의 SOC와 상기 고전압 배터리의 SOC에 따라 상기 가속 페달의 위치를 토대로 목표 속도를 검출하고, 검출된 목표 속도에 따라 상기 엔진의 출력 토크와 상기 MHSG의 충방전 토크를 제어하여 차량의 속도를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An apparatus for controlling a mild hybrid vehicle according to an aspect of the present invention includes: a Mild Hybrid Starter & Generator (MHSG) that starts an engine or generates power by an engine output; A high voltage battery SOC sensor for sensing a state of charge (SOC) of the high voltage battery; A low voltage battery SOC sensor for detecting SOC of the low voltage battery; An accelerator pedal sensor that senses the position of the accelerator pedal; And in a limp home mode due to a failure of the Electric Throttle Control (ETC) system, a target speed is detected based on the position of the accelerator pedal according to the SOC of the low voltage battery and the SOC of the high voltage battery, and the target speed is detected according to the detected target speed. It characterized in that it comprises a control unit for controlling the speed of the vehicle by controlling the output torque of the engine and the charge and discharge torque of the MHSG.
본 발명의 상기 제어부는 상기 저전압 배터리의 SOC가 기 설정된 저전압 배터리의 설정 SOC 이상인지 여부 및 상기 고전압 배터리의 SOC가 기 설정된 고전압 배터리의 설정 SOC 이상인지 여부에 따라 상기 가속 페달의 위치를 토대로 목표 속도를 검출하는 것을 특징으로 한다.The control unit of the present invention provides a target speed based on the position of the accelerator pedal according to whether the SOC of the low voltage battery is greater than or equal to a preset SOC of the low voltage battery and whether the SOC of the high voltage battery is greater than or equal to the preset SOC of the high voltage battery. It characterized in that it detects.
본 발명의 상기 제어부는 상기 저전압 배터리의 SOC가 상기 저전압 배터리의 설정 SOC 미만이면 상기 저전압 배터리를 충전시키고, 상기 고전압 배터리의 SOC가 상기 고전압 배터리의 설정 SOC 미만이면 상기 고전압 배터리를 충전시키는 것을 특징으로 한다.The control unit of the present invention charges the low voltage battery if the SOC of the low voltage battery is less than the set SOC of the low voltage battery, and charges the high voltage battery if the SOC of the high voltage battery is less than the set SOC of the high voltage battery. do.
본 발명의 상기 제어부는 상기 고전압 배터리로 상기 저전압 배터리의 전력 소모량만큼 상기 저전압 배터리 충전이 가능하면 상기 고전압 배터리로 상기 저전압 배터리를 충전시키는 것을 특징으로 한다. The control unit of the present invention is characterized in that the high voltage battery charges the low voltage battery with the high voltage battery when the low voltage battery can be charged by the amount of power consumption of the low voltage battery.
본 발명의 상기 제어부는 상기 고전압 배터리로 상기 저전압 배터리의 전력 소모량만큼 상기 저전압 배터리의 충전이 불가능하면 차량 정차 후에 상기 엔진의 출력 토크를 이용하여 상기 저전압 배터리를 충전시키는 것을 특징으로 한다. The control unit of the present invention is characterized in that when the high voltage battery cannot charge the low voltage battery as much as the power consumption of the low voltage battery, the low voltage battery is charged by using the output torque of the engine after the vehicle is stopped.
본 발명의 상기 제어부는 상기 고전압 배터리의 SOC가 상기 고전압 배터리의 설정 SOC 미만이면 차량 정지 후에 상기 엔진의 출력 토크를 이용하여 상기 고전압 배터리를 충전시키는 것을 특징으로 한다.The control unit of the present invention is characterized in that when the SOC of the high voltage battery is less than the set SOC of the high voltage battery, the high voltage battery is charged by using the output torque of the engine after the vehicle is stopped.
본 발명의 일 측면에 따른 마일드 하이브리드 차량 제어 장치는 림프 홈 모드에서 고전압 배터리와 저전압 배터리 각각의 SOC(State Of Charge)에 따라 마일드 하이브리드 차량의 차속을 제어할 수 있도록 하여 차량의 주행 성능을 확보할 수 있도록 한다. The mild hybrid vehicle control apparatus according to an aspect of the present invention is capable of controlling the vehicle speed of the mild hybrid vehicle according to the state of charge (SOC) of each of the high voltage battery and the low voltage battery in the limp home mode, thereby securing driving performance of the vehicle. Make it possible.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량 제어 방법의 순서도이다. 1 is a block diagram of a mild hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of an apparatus for controlling a mild hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a method for controlling a mild hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량 제어 장치를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다. Hereinafter, an apparatus for controlling a mild hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, thicknesses of lines or sizes of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the present specification.
본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.The implementation described herein may be implemented in, for example, a method or process, an apparatus, a software program, a data stream or a signal. Although discussed only in the context of a single form of implementation (eg, only as a method), the implementation of the discussed features may also be implemented in other forms (eg, an apparatus or program). The device may be implemented with appropriate hardware, software and firmware. The method may be implemented in an apparatus such as a processor, which generally refers to a processing device including, for example, a computer, microprocessor, integrated circuit or programmable logic device, or the like. Processors also include communication devices such as computers, cell phones, personal digital assistants (“PDAs”) and other devices that facilitate communication of information between end-users.
도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 블럭 구성도이다.1 is a block diagram of a mild hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량은 엔진(10), 변속기(20), MHSG(Mild Hybrid Starter & Generator)(50), 고전압 배터리(70), 컨버터(90), 저전압 배터리(80), 및 ETC(electric throttle control) 시스템(110)을 포함한다. Referring to FIG. 1, a mild hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention includes an
엔진(10)은 연료와 공기를 연소시켜 화학적 에너지를 기계적 에너지로 변환한다. 엔진(10)은 연료와 공기가 유입되는 다수의 연소실과 연소실 내로 유입된 연료와 공기를 점화시키는 점화 장치, 및 연료를 분사하는 인젝터를 포함할 수 있다. The
변속기(20)는 입력축을 통해 엔진(10)으로부터 토크를 전달받아 출력축을 통해 차동기어장치(미도시)에 전달한다. The
ETC 시스템(110)은 흡기 매니폴드로 공급되는 공기의 흐름을 제어한다. ETC 시스템(110)은 흡기 매니폴드로 공기를 공급하도록 형성된 흡기 라인에 배치된다. The
MHSG(50)는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하거나 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환한다. 즉 MHSG(50)는 엔진(10)을 기동하거나 엔진(10)의 출력에 의해 발전할 수 있다. 또한, MHSG(50)는 엔진(10)의 토크를 보조할 수 있다. The MHSG 50 converts electrical energy into mechanical energy or converts mechanical energy into electrical energy. That is, the MHSG 50 may start the
마일드 하이브리드 차량은 엔진(10)의 연소 토크를 주동력으로 하면서 MHSG(50)의 토크를 보조동력으로 이용할 수 있다. 엔진(10)과 MHSG(50)는 밸트(60)를 통해 연결될 수 있다.The mild hybrid vehicle may use the torque of the MHSG 50 as an auxiliary power while the combustion torque of the
고전압 배터리(70)는 MHSG(50)에 전기를 공급하거나, 배터리 충전 모드, 예컨데 회생제동 모드에서 MHSG(50)를 통해 회수되는 전기를 통해 충전될 수 있다. 고전압 배터리(70)로는 48V 리튬-이온(lithium-ion) 배터리일 수 있다.The
저전압 배터리(80)는 12V 배터리일 수 있다. 저전압 배터리(80)는 저전압을 사용하는 전장 부하에 전력을 공급한다.The
전장부하로는 헤드램프, 에어컨, 와이퍼 등과 같이 저전압 배터리(80)의 전력을 사용하는 다양한 전기전자 장치가 모두 포함될 수 있다. The electric load may include all various electric and electronic devices using power from the
컨버터(90)는 고전압 배터리(70)로부터 공급되는 고전압을 저전압으로 변환하여 저전압 배터리(80)를 충전한다. 컨버터(90)로는 LDC(low voltage DC-DC converter)가 채용될 수 있다. The
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량 제어 장치의 블럭 구성도이다.2 is a block diagram of an apparatus for controlling a mild hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량 제어 장치는 ETC 시스템(110), 고전압 배터리 SOC 센서(120), 저전압 배터리 SOC 센서(130), 가속 페달 센서(140), 차속 센서(150), 변속단 센서(160), MHSG(50), 엔진(10), 출력부(170), 및 제어부(180)를 포함한다. 2, the mild hybrid vehicle control apparatus according to an embodiment of the present invention includes an
고전압 배터리 SOC 센서(120)는 고전압 배터리(70)의 SOC를 감지한다.The high voltage
저전압 배터리 SOC 센서(1300는 저전압 배터리(80)의 SOC를 감지한다.The low voltage battery SOC sensor 1300 detects the SOC of the
가속 페달 센서(140)는 가속 페달의 위치를 감지한다. 가속 페달이 완전히 눌려진 상태이면 가속 페달의 위치값은 100%이며, 가속 페달이 전혀 눌려지지 않은 상태이면 가속 페달의 위치값은 0%이다. 따라서, 가속 페달 센서(140)에 의해 감지된 가속 페달의 위치값은 0%에서 100% 범위 이내가 된다. The
차속 센서(150)는 마일드 하이브리드 차량의 속도를 감지한다. 차속 센서(150)는 차량의 각 휠에 설치된 휠속 센서를 이용하여 속도를 검출할 수 있다. 이외에도 차속 센서(150)로는 GPS 시스템일 수 있다. The
변속단 센서(160)는 마일드 하이브리드 차량의 변속단을 감지한다. The
출력부(170)는 고전압 배터리(70) 또는 저전압 배터리(80) 충전시 운전자에게 차량 정지를 요청한다. 출력부(170)로는 차량의 클러스터가 채용될 수 있다. 예컨데, 출력부(170)는 운전자에게 차량 정차 후 P단 또는 N단으로의 변속을 요청한다. The
제어부(180)는 ETC 시스템(110)의 고장으로 인한 림프 홈 모드시 저전압 배터리(80)의 SOC와 고전압 배터리(70)의 SOC에 따라 가속 페달의 위치를 토대로 목표 속도를 검출하고 검출된 목표 속도에 따라 엔진(10)의 출력 토크와 MHSG(50)의 충방전 토크를 제어하여 차량의 속도를 조절한다. The
좀 더 구체적으로 설명하면, 제어부(180)는 ETC 시스템(110)의 고장 여부를 판단한다. 제어부(180)는 ETC 시스템(110) 내 스로틀 밸브(미도시), ETC 모터(미도시) 또는 스로틀 포지션 센서(미도시) 등의 고장을 통해 ETC 시스템(110)의 고장 여부를 판단한다. In more detail, the
제어부(180)는 ETC 시스템(110)이 고장 상태인 것으로 판단되면 림프 홈 모드에 진입한다.When it is determined that the
림프 홈 모드에 진입하면, 제어부(180)는 저전압 배터리 SOC 센서(130)를 이용하여 저전압 배터리(80)의 SOC를 감지한다.When entering the lymphatic home mode, the
이어 제어부(180)는 감지된 저전압 배터리(80)의 SOC를 기 설정된 저전압 배터리(80)의 설정 SOC과 비교하고 저전압 배터리(80)의 SOC가 저전압 배터리(80)의 설정 SOC 이상인지를 판단한다. Subsequently, the
저전압 배터리(80)의 설정 SOC는 마일드 하이브리드 차량의 동작을 수행하기 위한 저전압 배터리(80)의 최소 SOC이다.The setting SOC of the
한편, 림프 홈 모드에서 마일드 하이브리드 차량이 기본적인 동작을 수행하기 위해서는 저전압 배터리(80)의 충전량이 우선적으로 확보되어야 한다. 여기서, 운전자의 가속 의지는 배터리의 충전량 제어를 통해 반영될 수 있다. 예컨데, 운전자가 가속 의지가 없는 경우, 제어부(180)는 MHSG(50)를 통해 충전량을 증가시키면서 차속을 유지할 수 있도록 한다. 반면에 운전자가 가속 의지가 있는 경우, 제어부(180)는 MHSG(50)를 통해 충전량을 감소시키거나 방전량을 증가시키면서 MHSG(50)로 엔진을 기동시킴으로써 차속을 증가시킬 수 있다. Meanwhile, in order for the mild hybrid vehicle to perform a basic operation in the limp home mode, the amount of charge of the
저전압 배터리(80)의 SOC가 저전압 배터리(80)의 설정 SOC 이상이면, 제어부(180)는 고전압 배터리 SOC 센서(120)를 제어하여 고전압 배터리(70)의 SOC를 감지한다.When the SOC of the
이어 제어부(180)는 고전압 배터리(70)의 SOC가 고전압 배터리(70)의 설정 SOC 이상인지를 판단한다.Subsequently, the
고전압 배터리(70)의 설정 SOC는 마일드 하이브리드 차량의 동작을 수행하기 위한 고전압 배터리(70)의 최소 전압이다.The setting SOC of the
고전압 배터리(70)의 SOC가 고전압 배터리(70)의 설정 SOC 이상이면, 제어부(180)는 가속 페달 센서(140)를 통해 가속 페달의 위치를 검출하고, 검출된 가속 페달의 위치를 토대로 차량의 목표 속도를 검출한다. If the SOC of the
이어, 제어부(180)는 검출된 목표 속도에 따라 엔진(10)의 출력 토크와 MHSG(50)의 충방전 토크를 제어하여 차량의 속도를 조절한다. 이 경우, 제어부(180)는 목표 속도를 구현하기 위해 MHSG(50)를 PI(Proportional-Integral) 제어한다. Subsequently, the
즉, 제어부(180)는 차속 센서(150)에 의해 감지된 차속을 피드백받아 엔진(10)의 퓨얼 컷(fuel cut) 여부, 이그니션 타이밍(Ignition timing), MHSG(50)의 충전량 등에 대한 PI 제어를 통해 차속이 목표 차속에 도달하도록 제어한다. That is, the
림프 홈 모드에서는 ETC 시스템(110)이 고장 상태이므로, 엔진 출력에 대한 제어가 실질적으로 어렵다. 그러나, 충전량은 MHSG(50)를 통해 유동적으로 제어가 가능하다. In the limp home mode, since the
예컨데, 운전자가 가속 페달을 최대로 밟을 경우, 제어부(180)는 엔진 이그니션 타이밍을 고정된 스로틀 밸브를 통해 엔진 내 실린더로 공급되는 공기량에 대한 최대 진각 상태로 하여 림프 홈 모드에서도 최대 속도를 구현할 수 있다. For example, when the driver presses the accelerator pedal to the maximum, the
또한, 운전자가 가속 페달을 밟지 않을 경우, 제어부(180)는 MHSG(50)를 제어하여 제너레이션 모드로 고전압 배터리(70) 또는 저전압 배터리(80)를 충전할 수 있다. In addition, when the driver does not step on the accelerator pedal, the
한편, 상기한 과정에서 저전압 배터리(80)의 SOC가 저전압 배터리(80)의 설정 SOC 미만이면, 제어부(180)는 고전압 배터리(70)로 저전압 배터리(80)의 전력 소모량만큼 저전압 배터리(80) 충전이 가능한지를 판단하여 판단 결과에 따라 저전압 배터리(80)를 충전한다. On the other hand, if the SOC of the
이 경우, 고전압 배터리(70)로 저전압 배터리(80)의 전력 소모량만큼 저전압 배터리(80) 충전이 불가능하거나 고전압 배터리(70)의 SOC가 고전압 배터리(70)의 설정 SOC 미만이면, 제어부(180)는 출력부(170)를 통해 운전자에게 차량 정지를 요청하고 이후 변속단 센서(160)에 의해 차량의 변속단이 P단 또는 N단인 것으로 감지되면, MHSG(50)를 제어하여 고전압 배터리(70) 또는 저전압 배터리(80)를 충전한다. In this case, if the
이상으로 상술한 구성 요소들의 기능은 본 실시예에 대한 동작을 보다 명확하게 이해할 수 있도록 각기 구분하여 설명하였으나, 실시예에 따라서는 제어부(180)가 구성 요소들의 기능을 모두 통합하여 실시하거나, 또는 제어부(180)가 구성 요소들의 기능 중 적어도 하나 이상을 대체하여 실시할 수도 있음에 유의한다.The functions of the above-described components have been separately described so that the operation of the present embodiment can be more clearly understood. However, depending on the embodiment, the
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량 제어 방법을 도 3 을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a method for controlling a mild hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량 제어 방법의 순서도이다. 3 is a flowchart of a method for controlling a mild hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 3 을 참조하면, 제어부(180)는 ETC 시스템(110) 내 스로틀 밸브, ETC 모터 또는 스로틀 포지션 센서 고장 등을 통해 ETC 시스템(110)의 고장 여부를 판단한다(S10). Referring to FIG. 3, the
S10 단계에서의 판단 결과 ETC 시스템(110)이 고장 상태인 것으로 판단되면, 제어부(180)는 림프 홈 모드에 진입한다(S20).If it is determined that the
림프 홈 모드에 진입함에 따라, 제어부(180)는 저전압 배터리 SOC 센서(130)를 이용하여 저전압 배터리(80)의 SOC를 감지하고, 저전압 배터리(80)의 SOC를 기 설정된 저전압 배터리(80)의 설정 SOC과 비교하여 저전압 배터리(80)의 SOC가 저전압 배터리(80)의 설정 SOC 이상인지를 판단한다(S30). Upon entering the lymphatic home mode, the
S30 단계에서의 판단 결과 저전압 배터리(80)의 SOC가 저전압 배터리(80)의 설정 SOC 이상이면, 제어부(180)는 고전압 배터리 SOC 센서(120)를 제어하여 고전압 배터리(70)의 SOC를 감지하고, 고전압 배터리(70)의 SOC가 고전압 배터리(70)의 설정 SOC 이상인지를 판단한다(S40).As a result of the determination in step S30, if the SOC of the
S40 단계에서의 판단 결과 고전압 배터리(70)의 SOC가 고전압 배터리(70)의 설정 SOC 이상이면, 제어부(180)는 가속 페달 센서(140)를 통해 가속 페달의 위치를 검출하고, 검출된 가속 페달의 위치를 토대로 차량의 목표 속도를 검출한다(S50). As a result of the determination in step S40, if the SOC of the
이어, 제어부(180)는 검출된 목표 속도에 따라 엔진(10)의 출력 토크와 MHSG(50)의 충방전 토크를 제어하여 차량의 속도를 조절한다(S60).Subsequently, the
예를 들어, 운전자가 가속 페달을 최대로 밟으면 제어부(180)는 엔진 이그니션 타이밍을 고장 발생 이전의 최대 진각 상태로 하여 림프 홈 모드에서도 최대 속도를 구현하고, 운전자가 가속 페달을 밟지 않으면 제어부(180)는 이그니션 타이밍을 최소한 리저브 토크만 확보한 상태로 유지한다.For example, when the driver presses the accelerator pedal to the maximum, the
한편, S30 단계에서의 판단 결과 저전압 배터리(80)의 SOC가 저전압 배터리(80)의 설정 SOC 미만이면, 제어부(180)는 고전압 배터리 SOC 센서(120)를 제어하여 고전압 배터리(70)의 SOC를 감지한다.On the other hand, as a result of the determination in step S30, if the SOC of the
이어, 제어부(180)는 고전압 배터리(70)로 저전압 배터리(80)의 전력 소모량 이상 충전이 가능한지를 판단하고(S70), 판단 결과 고전압 배터리(70)로 저전압 배터리(80)의 전력 소모량 이상 충전이 가능하면, 제어부(180)는 고전압 배터리(70)로 저전압 배터리(80)를 충전시켜 고전압 배터리(70)로 저전압 배터리(80)의 전력을 보조할 수 있도록 한다(S80).Subsequently, the
이와 같이 고전압 배터리(70)로 저전압 배터리(80)를 충전시킨 후, 제어부(180)는 고전압 배터리(70)의 SOC가 고전압 배터리(70)의 설정 SOC 이상인지를 판단한다(S40). 판단 결과, 고전압 배터리(70)의 SOC가 고전압 배터리(70)의 설정 SOC 미만이면, 제어부(180)는 고전압 배터리(70)를 충전시킨다. 이에 대해서는 후술한다.After charging the
한편, S70 단계에서의 판단 결과 고전압 배터리(70)로 저전압 배터리(80)의 전력 소모량 이상 충전이 불가능하면, 제어부(180)는 저전압 배터리(80)를 충전시킨다.On the other hand, as a result of the determination in step S70, if the
즉, S70 단계에서의 판단 결과 고전압 배터리(70)의 SOC가 고전압 배터리(70)의 설정 SOC 미만이거나, S40 단계에서의 판단 결과 고전압 배터리(70)로 저전압 배터리(80)의 전력 소모량 이상 충전이 불가능하면, 제어부(180)는 저전압 배터리(80) 또는 고전압 배터리(70)를 충전시킨다.That is, as a result of the determination in step S70, the SOC of the high-
이를 위해, 먼저 제어부(180)는 출력부(170)를 통해 운전자에게 차량 정지를 요청한다(S90). 즉, 제어부(180)는 출력부(170)를 통해 운전자에게 배터리 충전이 필요함을 안내하는 메시지를 출력하고, 차량 정차 후 변속기(20)의 변속단을 P단 또는 N단으로 변속하도록 요청한다.To this end, first, the
이후, 제어부(180)는 가속 페달 센서(140)에 의해 감지된 가속 페달의 위치값이 0이고, 변속단 센서(160)를 통해 감지된 변속단이 P단 또는 N단인지를 판단한다(S100).Thereafter, the
S100 단계에서의 판단 결과 차속이 0km/h이고 변속단 센서(160)를 통해 감지된 변속단이 P단 또는 N단이면, 제어부(180)는 변속단을 P단 또는 N단으로 요청하는 것을 해제(S110)한 후, 엔진 출력 토크를 이용하여 고전압 배터리(70) 또는 저전압 배터리(80)를 충전시킨다(S120). 반면에, S100 단계에서의 판단 결과 차속이 0km/h이면 변속단 센서(160)를 통해 감지된 변속단이 P단 또는 N단이 아니면, 출력부(170)를 통해 운전자에게 배터리 충전이 필요함을 안내하는 메시지를 출력하고, 차량 정차 후 변속기(20)의 변속단을 P단 또는 N단으로 변속하도록 요청한다.As a result of the determination in step S100, if the vehicle speed is 0 km/h and the shift stage sensed through the
즉, 제어부(180)는 엔진 출력 토크를 통해 MHSG(50)를 구동시켜 고전압 배터리(70)를 충전시키거나, 고전압 배터리(70)에 충전된 고전압을 컨버터(90)를 통해 저전압으로 변환하여 저전압 배터리(80)에 인가함으로써 저전압 배터리(80)를 충전시킨다. That is, the
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 림프 홈 모드에서 고전압 배터리(70)와 저전압 배터리(80) 각각의 SOC(State Of Charge)에 따라 마일드 하이브리드 차량의 차속을 제어할 수 하여 차량의 주행 성능을 확보할 수 있도록 한다. As described above, in the limp home mode according to an embodiment of the present invention, the vehicle speed of the mild hybrid vehicle can be controlled according to the state of charge (SOC) of each of the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are only exemplary, and those of ordinary skill in the art to which the present technology pertains, various modifications and other equivalent embodiments are possible. I will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the following claims.
10: 엔진 20: 변속기
50: MHSG 70: 고전압 배터리
80: 저전압 배터리 90: 컨버터
110: ETC 시스템 120: 고전압 배터리 SOC 센서
130: 저전압 배터리 SOC 센서 140: 가속 페달 센서
150: 차속 센서 160: 변속단 센서
170: 출력부 180: 제어부10: engine 20: transmission
50: MHSG 70: high voltage battery
80: low voltage battery 90: converter
110: ETC system 120: high voltage battery SOC sensor
130: low voltage battery SOC sensor 140: accelerator pedal sensor
150: vehicle speed sensor 160: shift stage sensor
170: output unit 180: control unit
Claims (6)
고전압 배터리의 SOC(State Of Charge)를 감지하는 고전압 배터리 SOC 센서;
저전압 배터리의 SOC를 감지하는 저전압 배터리 SOC 센서;
가속 페달의 위치를 감지하는 가속 페달 센서; 및
ETC(Electric Throttle Control) 시스템의 고장으로 인한 림프 홈 모드시, 상기 저전압 배터리의 SOC와 상기 고전압 배터리의 SOC에 따라 상기 가속 페달의 위치를 토대로 목표 속도를 검출하고, 검출된 목표 속도에 따라 상기 엔진의 출력 토크와 상기 MHSG의 충방전 토크를 제어하여 차량의 속도를 조절하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 저전압 배터리의 SOC가 기 설정된 저전압 배터리의 설정 SOC 미만이고 상기 고전압 배터리로 상기 저전압 배터리의 전력 소모량만큼 상기 저전압 배터리의 충전이 불가능하면, 차량 정차 후에 상기 엔진의 출력 토크를 이용하여 상기 저전압 배터리를 충전시키는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량 제어 장치.
MHSG (Mild Hybrid Starter & Generator) that starts the engine or generates power by the engine output;
A high voltage battery SOC sensor for sensing a state of charge (SOC) of the high voltage battery;
A low voltage battery SOC sensor for detecting SOC of the low voltage battery;
An accelerator pedal sensor that senses the position of the accelerator pedal; And
In the limp home mode due to a failure of the Electric Throttle Control (ETC) system, a target speed is detected based on the position of the accelerator pedal according to the SOC of the low voltage battery and the SOC of the high voltage battery, and the engine according to the detected target speed And a control unit that controls the output torque of the MHSG and the charge/discharge torque of the MHSG to adjust the speed of the vehicle,
When the SOC of the low voltage battery is less than the set SOC of the low voltage battery and the high voltage battery cannot charge the low voltage battery as much as the power consumption of the low voltage battery, the control unit uses the output torque of the engine after stopping the vehicle. Mild hybrid vehicle control device, characterized in that charging the low voltage battery.
상기 저전압 배터리의 SOC가 상기 저전압 배터리의 설정 SOC 이상인지 여부 및 상기 고전압 배터리의 SOC가 기 설정된 고전압 배터리의 설정 SOC 이상인지 여부에 따라 상기 가속 페달의 위치를 토대로 목표 속도를 검출하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량 제어 장치.
The method of claim 1, wherein the control unit
The target speed is detected based on the position of the accelerator pedal according to whether the SOC of the low voltage battery is greater than or equal to the set SOC of the low voltage battery and whether the SOC of the high voltage battery is greater than or equal to the preset SOC of the high voltage battery. Mild hybrid vehicle control unit.
상기 저전압 배터리의 SOC가 상기 저전압 배터리의 설정 SOC 미만이면 상기 저전압 배터리를 충전시키고, 상기 고전압 배터리의 SOC가 상기 고전압 배터리의 설정 SOC 미만이면 상기 고전압 배터리를 충전시키는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량 제어 장치.
The method of claim 2, wherein the control unit
When the SOC of the low voltage battery is less than the set SOC of the low voltage battery, the low voltage battery is charged, and when the SOC of the high voltage battery is less than the set SOC of the high voltage battery, the high voltage battery is charged. .
상기 고전압 배터리로 상기 저전압 배터리의 전력 소모량만큼 상기 저전압 배터리 충전이 가능하면 상기 고전압 배터리로 상기 저전압 배터리를 충전시키는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량 제어 장치.
The method of claim 3, wherein the control unit
And charging the low voltage battery with the high voltage battery when the high voltage battery can charge the low voltage battery by the amount of power consumption of the low voltage battery.
상기 고전압 배터리의 SOC가 상기 고전압 배터리의 설정 SOC 미만이면 차량 정지 후에 상기 엔진의 출력 토크를 이용하여 상기 고전압 배터리를 충전시키는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량 제어 장치.
The method of claim 3, wherein the control unit
When the SOC of the high voltage battery is less than the set SOC of the high voltage battery, the high voltage battery is charged using the output torque of the engine after the vehicle is stopped.
고전압 배터리의 SOC(State Of Charge)를 감지하는 고전압 배터리 SOC 센서;
저전압 배터리의 SOC를 감지하는 저전압 배터리 SOC 센서;
가속 페달의 위치를 감지하는 가속 페달 센서; 및
ETC(Electric Throttle Control) 시스템의 고장으로 인한 림프 홈 모드시, 상기 저전압 배터리의 SOC와 상기 고전압 배터리의 SOC에 따라 상기 가속 페달의 위치를 토대로 목표 속도를 검출하고, 검출된 목표 속도에 따라 상기 엔진의 출력 토크와 상기 MHSG의 충방전 토크를 제어하여 차량의 속도를 조절하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 고전압 배터리의 SOC가 기 설정된 고전압 배터리의 설정 SOC 미만이면 차량 정지 후에 상기 엔진의 출력 토크를 이용하여 상기 고전압 배터리를 충전시키는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량 제어 장치. MHSG (Mild Hybrid Starter & Generator) that starts the engine or generates power by the engine output;
A high voltage battery SOC sensor for detecting a state of charge (SOC) of the high voltage battery;
A low voltage battery SOC sensor for detecting SOC of the low voltage battery;
An accelerator pedal sensor that senses the position of the accelerator pedal; And
In the limp home mode due to a failure of the Electric Throttle Control (ETC) system, a target speed is detected based on the position of the accelerator pedal according to the SOC of the low voltage battery and the SOC of the high voltage battery, and the engine according to the detected target speed And a control unit that controls the output torque of the MHSG and the charge/discharge torque of the MHSG to adjust the speed of the vehicle,
The control unit, when the SOC of the high voltage battery is less than a preset SOC of the high voltage battery, charging the high voltage battery using the output torque of the engine after the vehicle is stopped.
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