KR102394843B1 - Phev 차량의 cd 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법 - Google Patents

Phev 차량의 cd 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 PHEV 차량의 CD 모드에서 난방을 위한 엔진 작동시 엔진 파워를 최적 제어하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법은 차량이 CD 모드로 주행시 FATC가 난방을 위해 엔진을 작동시키면, 엔진 작동 시작 시점의 공조 블로워 단수, 외기온 및 냉각수온을 이용하여 판단되는 난방에 필요한 엔진 열량에 따라 엔진 파워를 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법{Method for Controlling Engine Power during CD Mode Heating of PHEV}
본 발명은 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 PHEV 차량의 CD 모드에서 난방을 위한 엔진 작동시 엔진 파워를 최적 제어하는 방법에 관한 것이다.
고전압 PTC(Positive Temperature Coefficient) 히터가 미장착된 PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 차량은 CD(Charge Depleting) 주행 중 난방 필요시 엔진을 기동시켜 엔진 열원을 실내로 공급하도록 한다.
이때 엔진 열원은 엔진 작동시의 엔진 파워에 의해 영향을 받는데, 종래 기술은 PHEV 차량에 특화된 제어가 없어 CD 주행 중임에도 불구하고 CS(Charge Sustaining) 제어의 SOC(State Of Charge)가 높은 영역으로 인식하여 SOC 과충전 방지를 위해 최소한의 엔진 파워를 선정하도록 제어되고 있다.
하지만, PHEV 차량의 CD 주행은 SOC를 사용하는 주행이므로 SOC 과충전 방지를 위한 제어는 불필요하며, 이에 따라 PHEV 차량의 CD 주행 중 난방시에는 SOC에 따라 엔진 파워를 제어하는 것이 아니라, 엔진 열원의 요구 열량에 미치는 인자를 찾아서 연비 향상을 위한 엔진 파워의 최적 제어를 할 필요가 있다.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 PHEV 차량의 CD 주행 중 난방시 SOC가 아닌 난방에 필요한 엔진 열량에 미치는 인자에 따라 엔진 파워를 제어하여 연비를 향상시킬 수 있는 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법을 제공하는데 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법은 차량이 CD 모드로 주행시 FATC가 난방을 위해 엔진을 작동시키면, 엔진 작동 시작 시점의 공조 블로워 단수, 외기온 및 냉각수온을 이용하여 판단되는 난방에 필요한 엔진 열량에 따라 엔진 파워를 제어하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 엔진 파워는 공조 블로워 단수, 외기온 및 냉각수온에 따라 설정되는 엔진 파워맵에 의해 제어된다.
바람직하게, 상기 엔진 파워맵은 외기온과 냉각수온에 따른 엔진 파워값으로 형성되는 맵이며, 공조 블로워 단수에 따라 상단계 엔진 파워맵, 중단계 엔진 파워맵 및 하단계 엔진 파워맵의 3단계 맵으로 나뉘어 구성된다.
바람직하게, 상기 엔진 파워맵은 외기온과 냉각수온이 낮을수록 엔진 파워가 높아지고, 외기온과 냉각수온이 높을수록 엔진 파워가 낮아지는 형태를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법은 차량이 CD 모드 주행 중인지를 판단하는 CD 모드 판단 단계; 공조 블로워 단수에 따라 공조 블로워 단계를 판단하는 공조 블로워 단계 판단 단계; 상기 공조 블로워 단계 판단 단계에서 판단된 공조 블로워 단계에 따라 엔진 파워맵을 선정하는 엔진 파워맵 선정 단계; 상기 엔진 파워맵 선정 단계에서 선정된 공조 블로워 단계별 엔진 파워맵에 따라 외기온과 냉각수온을 모니터링하여 최적의 엔진 파워를 설정하는 엔진 파워 설정 단계; 및 상기 엔진 파워 설정 단계에서 설정된 엔진 파워로 엔진을 작동시키는 엔진 온 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 엔진 파워맵은 외기온과 냉각수온에 따른 엔진 파워값으로 형성되는 맵이며, 공조 블로워 단수에 따라 상단계 엔진 파워맵, 중단계 엔진 파워맵 및 하단계 엔진 파워맵의 3단계 맵으로 나뉘어 구성된다.
바람직하게, 상기 엔진 파워맵은 외기온과 냉각수온이 낮을수록 엔진 파워가 높아지고, 외기온과 냉각수온이 높을수록 엔진 파워가 낮아지는 형태를 가진다.
바람직하게, 상기 CD 모드 판단 단계는 HCU에서 CAN 통신으로 송출되는 CD 모드 제어 신호로부터 차량이 CD 모드 주행 중인지를 판단한다.
바람직하게, 상기 공조 블로워 단계 판단 단계는 공조 블로워 단수에 따라 상, 중, 하의 3단계로 구분하여 공조 블로워 단계를 판단한다.
바람직하게, 엔진 파워맵 선정 단계는 상단계 엔진 파워맵 선정 단계, 중단계 엔진 파워맵 선정 단계 및 하단계 엔진 파워맵 선정 단계로 이루어진다.
바람직하게, 상기 엔진 온 단계는 엔진 오프시까지 상기 엔진 파워 설정 단계에서 설정된 엔진 파워를 유지한다.
바람직하게, 상기 CD 모드 판단 단계에서 차량이 CD 모드로 주행 중이 아닌 것으로 판단되면 CS 모드 난방을 수행하도록 하는 CS 모드 난방 단계를 더 포함한다.
본 발명에 따른 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법은 난방에 필요한 엔진 열량에 따라 엔진 파워를 최적 제어함으로써 사용자의 난방 요구를 빠르게 만족시킬 수 있고, 또한 연비를 개선하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법의 순서도이다.
도 2는 본 발명에서 사용되는 엔진 파워맵의 형태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따라 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 고난방, 과도 및 안정화 구간을 도시한 도면이다.
아래에서는 본 발명에 따른 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법은 차량이 CD 모드로 주행시 FATC(Full Automatic Temperature Controller)가 난방을 위해 엔진을 작동시키면, 엔진 작동 시작 시점의 공조 블로워 단수, 외기온 및 냉각수온을 이용하여 판단되는 난방에 필요한 엔진 열량에 따라 엔진 파워를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법은 상기 엔진 파워의 제어를 공조 블로워 단수, 외기온 및 냉각수온에 따라 설정되는 엔진 파워맵에 의해 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법의 순서도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법은 CD 모드 판단 단계(S10), 공조 블로워 단계 판단 단계(S20), 엔진 파워맵 선정 단계(S30), 엔진 파워 설정 단계(S40), 엔진 온 단계(S50), CS 모드 난방 단계(S60)를 포함하여 구성된다.
CD 모드 판단 단계(S10)는 HCU(Hybrid Control Unit)에서 CAN(Controller Area Network) 통신으로 송출되는 CD 모드 제어 신호로부터 차량이 CD 모드 주행 중인지를 판단하는 단계이다.
상기 CD 모드 판단 단계(S10)에서 차량이 CD 모드로 주행 중인 것으로 판단되면, 공조 블로워 단계 판단 단계(S20)는 블로워 단수에 따라 상, 중, 하의 3단계로 구분하여 블로워 단계를 판단한다.
엔진 파워맵 선정 단계(S30)는 상기 공조 블로워 단계 판단 단계(S20)에서 판단된 블로워 단계에 따라 사전 설정된 엔진 파워맵을 선정하는 단계로서, 상단계 엔진 파워맵 선정 단계(S31), 중단계 엔진 파워맵 선정 단계(S32) 및 하단계 엔진 파워맵 선정 단계(S33)로 이루어진다.
도 2는 본 발명에서 사용되는 엔진 파워맵의 형태를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에서 엔진 파워맵은 외기온과 냉각수온에 따른 엔진 파워값으로 형성되는 맵이며, 블로워 단수에 따라 상단계 엔진 파워맵, 중단계 엔진 파워맵 및 하단계 엔진 파워맵의 3단계 맵으로 나뉘어 구성된다.
상기 상단계 엔진 파워맵, 중단계 엔진 파워맵 및 하단계 엔진 파워맵은 전체적인 엔진 파워값의 수준에 있어서만 차이가 있을 뿐, 모두 외기온과 냉각수온이 낮을수록 엔진 파워가 높아지고, 외기온과 냉각수온이 높을수록 엔진 파워가 낮아지는 형태를 가진다.
이에 따라, 상단계 및 중단계 엔진 파워맵은 난방 열량이 많이 필요한 고난방 구간에서 사용되게 되며, 하단계 엔진 파워맵은 난방 열량이 적게 필요한 과도 및 안정화 구간에서 사용되게 된다.
도 3은 본 발명에 따라 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 고난방, 과도 및 안정화 구간을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 고난방 구간은 PHEV 차량의 CD 모드에서 첫 엔진 시동시와 같이 냉각수온이 외기온과 비슷하고, 블로워 단수가 상/중 단계에 해당하는 난방 구간으로서, 고난방 구간에서는 외기온와 냉각수온의 차이가 작을수록 엔진 열원이 없는 것으로 판단하여 엔진 파워를 높일 수 있다.
과도 및 안정화 구간은 PHEV 차량의 CD 모드에서 첫 엔진 작동 이후 외기온 대비 냉각수온이 충분히 높은 난방 구간으로서, 실내로 공급해야 하는 엔진 열량이 줄어들게 되므로 엔진 파워를 줄일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 고난방 구간에서 사용되는 상단계 및 중단계 엔진 파워맵은 HSG(Hybrid Starter Generator)를 사용하여 충전할 수 있는 엔진 파워 내에서 시험을 통하여 실내 온도가 FATC 설정 온도의 일정 수준 이상까지 올라갈 수 있는 엔진 파워로써 설정될 수 있으며, 과도 및 안정화 구간에서 사용되는 하단계 엔진 파워맵은 HSG를 이용하여 엔진 파트로드(엔진은 속도제어 수행을 하지 않고 설정된 엔진 파워를 낼 수 있는 엔진 토크제어만 수행)로 사용할 수 있는 최소 파워와 고 난방 구간 사이에서 시험을 통해 최소 연료 사용량 파워로써 설정될 수 있다.
엔진 파워 설정 단계(S40)는 상기 엔진 파워맵 선정 단계(S30)에서 선정된 엔진 파워맵에 따라 외기온과 냉각수온을 모니터링하여 최적의 엔진 파워를 설정하는 단계이다.
엔진 온 단계(S50)는 상기 엔진 파워 설정 단계(S40)에서 설정된 엔진 파워로 엔진을 작동시키는 단계이며, 이때 엔진 오프시까지 엔진 파워를 유지하여 엔진 작동 중 엔진 파워 변경에 따른 점화각, 연료량 등의 변화로 인한 연비 하락을 방지하도록 한다.
CS 모드 난방 단계(S60)는 상기 CD 모드 판단 단계(S10)에서 차량이 CD 모드로 주행 중이 아닌 것으로 판단되면, 즉 CS 모드 주행 중인 것으로 판단되면 기존의 CS 모드 난방을 수행하도록 하는 단계이다.
한편, 본 발명에 따른 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법은 고전압 PTC 히터가 장착된 차량에도 적용될 수 있으며, 이 경우 고전압 PTC 히터와 엔진을 조합하여 CD 주행 중 엔진 파워를 최적화하도록 한다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법에 의하면, 난방에 필요한 엔진 열량에 따라 엔진 파워를 최적 제어함으로써, 사용자의 난방 요구를 빠르게 만족시킬 수 있을 뿐만 아니라 연비를 향상시킬 수 있다.
본 명세서와 첨부된 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 쉽게 설명하기 위한 목적으로 사용된 것일 뿐, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
S10: CD 모드 판단 단계 S20: 공조 블로워 단계 판단 단계
S30: 엔진 파워맵 선정 단계
S31: 상단계 엔진 파워맵 선정 단계
S32: 중단계 엔진 파워맵 선정 단계
S33: 하단계 엔진 파워맵 선정 단계
S40: 엔진 파워 설정 단계 S50: 엔진 온 단계
S60: CS 모드 난방 단계

Claims (12)

  1. 차량이 CD 모드로 주행시 FATC가 난방을 위해 엔진을 작동시키면,
    엔진 작동 시작 시점의 공조 블로워 단수, 외기온 및 냉각수온을 이용하여 판단되는 난방에 필요한 엔진 열량에 따라 엔진 파워를 제어하고,
    상기 엔진 파워는 공조 블로워 단수, 외기온 및 냉각수온에 따라 설정되는 엔진 파워맵에 의해 제어되고,
    상기 엔진 파워맵은 외기온과 냉각수온에 따른 엔진 파워값으로 형성되는 맵이며,
    상기 엔진 파워맵은 외기온과 냉각수온이 낮을수록 엔진 파워가 높아지고, 외기온과 냉각수온이 높을수록 엔진 파워가 낮아지는 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 엔진 파워맵은, 공조 블로워 단수에 따라 상단계 엔진 파워맵, 중단계 엔진 파워맵 및 하단계 엔진 파워맵의 3단계 맵으로 나뉘어 구성되는 것을 특징으로 하는 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법.
  4. 삭제
  5. 차량이 CD 모드 주행 중인지를 판단하는 CD 모드 판단 단계;
    공조 블로워 단수에 따라 공조 블로워 단계를 판단하는 공조 블로워 단계 판단 단계;
    상기 공조 블로워 단계 판단 단계에서 판단된 공조 블로워 단계에 따라 엔진 파워맵을 선정하는 엔진 파워맵 선정 단계;
    상기 엔진 파워맵 선정 단계에서 선정된 공조 블로워 단계별 엔진 파워맵에 따라 외기온과 냉각수온을 모니터링하여 최적의 엔진 파워를 설정하는 엔진 파워 설정 단계; 및
    상기 엔진 파워 설정 단계에서 설정된 엔진 파워로 엔진을 작동시키는 엔진 온 단계;
    를 포함하고,
    상기 엔진 파워맵은 외기온과 냉각수온에 따른 엔진 파워값으로 형성되는 맵이고,
    상기 엔진 파워맵은 외기온과 냉각수온이 낮을수록 엔진 파워가 높아지고, 외기온과 냉각수온이 높을수록 엔진 파워가 낮아지는 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 엔진 파워맵은, 공조 블로워 단수에 따라 상단계 엔진 파워맵, 중단계 엔진 파워맵 및 하단계 엔진 파워맵의 3단계 맵으로 나뉘어 구성되는 것을 특징으로 하는 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법.
  7. 삭제
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 CD 모드 판단 단계는 HCU에서 CAN 통신으로 송출되는 CD 모드 제어 신호로부터 차량이 CD 모드 주행 중인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 공조 블로워 단계 판단 단계는 공조 블로워 단수에 따라 상, 중, 하의 3단계로 구분하여 공조 블로워 단계를 판단하는 것을 특징으로 하는 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법.
  10. 청구항 5에 있어서,
    엔진 파워맵 선정 단계는 상단계 엔진 파워맵 선정 단계, 중단계 엔진 파워맵 선정 단계 및 하단계 엔진 파워맵 선정 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법.
  11. 청구항 5에 있어서,
    상기 엔진 온 단계는 엔진 오프시까지 상기 엔진 파워 설정 단계에서 설정된 엔진 파워를 유지하는 것을 특징으로 하는 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법.
  12. 청구항 5에 있어서,
    상기 CD 모드 판단 단계에서 차량이 CD 모드로 주행 중이 아닌 것으로 판단되면 CS 모드 난방을 수행하도록 하는 CS 모드 난방 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PHEV 차량의 CD 모드 난방시 엔진 파워 제어 방법.
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