KR102394863B1 - Method for Running Hold with Fail-Safe Condition and Hybrid Electric Vehicle thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명의 페일 세이프 주행유지방법은 터보차저(2-1), 구동 모터(3), HSG(Hybrid Starter & Generator)(5), 고전압 배터리(6) 중 어느 하나의 고장으로 형성된 메인 릴레이의 OFF시 엔진(2)의 가동으로 발생된 구동 모터(3)와 HSG(5)의 역기전력을 LDC(Low Voltage Direct Current/Direct Current Converter)(8)의 배터리 전압유지와 터보차저(2-1)의 가동에 이용하는 림프 홈 제어를 구현한다. 그러므로 하이브리드 차량(1)은 고전력 부품 고장에 따른 메인 릴레이 OFF 상황에서도 역기전력을 이용한 터보차저(2-1)의 가동유지로 엔진(2)에 흡기저항을 발생시키지 않고, 특히 LDC(8)가 역기전력으로 보조 배터리(7)의 12V 전압을 유지시켜줌으로써 고전압 전력 사용불가 시에도 보조 배터리(7)의 방전을 방지하는 특징이 구현된다.The fail-safe driving maintenance method of the present invention turns off the main relay formed due to a failure of any one of the turbocharger 2-1, the driving motor 3, the HSG (Hybrid Starter & Generator) 5, and the high voltage battery 6 The counter electromotive force of the drive motor (3) and HSG (5) generated by the operation of the engine (2) is applied to the battery voltage maintenance of the LDC (Low Voltage Direct Current/Direct Current Converter) (8) and the turbocharger (2-1). The limp groove control used for operation is implemented. Therefore, the hybrid vehicle 1 does not generate intake resistance in the engine 2 by maintaining the operation of the turbocharger 2-1 using counter electromotive force even when the main relay is OFF due to a high-power component failure, and in particular, the LDC 8 By maintaining the 12V voltage of the auxiliary battery 7, the feature of preventing the discharge of the auxiliary battery 7 even when high voltage power is unavailable is implemented.

Description

페일 세이프 주행유지방법 및 하이브리드 차량{Method for Running Hold with Fail-Safe Condition and Hybrid Electric Vehicle thereof}Fail-safe driving maintenance method and hybrid vehicle {Method for Running Hold with Fail-Safe Condition and Hybrid Electric Vehicle thereof}

본 발명은 차량의 주행제어에 관한 것으로, 특히 고전력 부품(PowerTrain Electric Device)의 고장시 엔진의 림프 홈(Limp Home) 주행으로 페일 세이프 전략이 수행되는 하이브리드 차량에 관한 것이다.The present invention relates to driving control of a vehicle, and more particularly, to a hybrid vehicle in which a fail-safe strategy is performed by limp home driving of an engine when a high-power component (PowerTrain Electric Device) fails.

일반적으로 전기식 터보차저는 엔진의 회전수와 관계없이 전동 모터로 회전함으로서 엔진의 회전수에 따라 회전하는 기계식 터보차저의 단점을 해소한다. 일례로 전기식 터보차저는 기계식 터보차저의 구조적으로 복잡한 레이아웃을 단순화하면서 특히 엔진 회전수로 인한 부스팅 지연 및 고 회전 영역에서 배압으로 인한 연비 저하를 해소한다.In general, an electric turbocharger solves the disadvantages of a mechanical turbocharger that rotates according to the engine's rotational speed by rotating with an electric motor regardless of the engine's rotational speed. As an example, the electric turbocharger simplifies the structurally complex layout of the mechanical turbocharger while solving the boosting delay caused by the engine speed and the fuel efficiency degradation caused by the back pressure, especially in the high-rev range.

이러한 전기식 터보차저의 장점을 활용한 차량의 예로, 동력전달구조로 병렬형이나 직렬형 또는 마일드형으로 구분된 하이브리드 차량(Hybrid Electric Vehicle)이 있다, 이중 내연기관 엔진과 구동 모터를 클러치로 직결한 병렬형 하이브리드 차량의 경우 고전압 메인 배터리와 보조 배터리 및 LDC(Low Voltage Direct Current/Direct Current Converter)로 전력 시스템을 구성하여 엔진과 연계된 고압의 전기식 터보차저가 필요한 고전압을 공급하고, 고전력 부품(예, 구동 모터, 배터리, HSG(Hybrid Starter & Generator))에 대한 릴레이 로직으로 고장 상황에 따른 안정화를 구현한다.As an example of a vehicle that utilizes the advantages of such an electric turbocharger, there is a hybrid electric vehicle divided into parallel, series, or mild type as a power transmission structure. In the case of a parallel hybrid vehicle, the power system is composed of a high-voltage main battery, auxiliary battery, and LDC (Low Voltage Direct Current/Direct Current Converter) to supply the high voltage required by the high-voltage electric turbocharger connected to the engine, and high-power components (e.g. , drive motor, battery, and relay logic for HSG (Hybrid Starter & Generator)) to implement stabilization according to fault conditions.

그러므로 상기 병렬형 하이브리드 차량은 부스팅 지연 및 연비 저하 문제를 발생시키지 않는 전기식 터보차저의 장점을 활용한 차량 운영이 가능하고, 특히 동력계통과 전력계통 등에서 레이아웃 구성의 유리함이 구현된다.Therefore, the parallel hybrid vehicle can operate a vehicle utilizing the advantages of an electric turbocharger that does not cause boosting delay and fuel economy degradation, and in particular, the advantage of layout configuration in a power system and a power system is realized.

일본공개특허공보 2015-182576(2015.10.22)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2015-182576 (2015.10.22)

하지만 고전력 부품 고장에 따른 릴레이 로직은 엔진 기동 후 고전압 메인 배터리의 메인 릴레이의 OFF에 의한 단락을 형성시킴으로써 엔진과 배터리에 영향이 미칠 수밖에 없다.However, the relay logic caused by the failure of high-power components inevitably affects the engine and the battery by forming a short circuit due to OFF of the main relay of the high-voltage main battery after the engine is started.

일례로 엔진 영향은 엔진의 흡기 저항으로서, 이는 고전압 메인 배터리의 메인 릴레이 단락으로 고전압을 사용하는 전기식 터보차저의 전력공급이 중단으로 엔진의 가동하에서 동작 중지됨으로써 엔진에 흡기저항을 발생시킴에 기인된다.For example, the engine effect is the intake resistance of the engine, which is caused by the short circuit of the main relay of the high voltage main battery, which causes the engine to stop operating under the operation of the engine due to the interruption of the power supply to the electric turbocharger using high voltage. .

일례로 배터리 영향은 12V의 보조 배터리의 단시간 방전으로서, 이는 고전압 메인 배터리의 메인 릴레이 단락으로 고전압 전력이 제한되고, 고전압 전력을 이용한 LDC의 12V의 보조 배터리 충전이 불가함으로써 고전압 전력 제한에 따른 12V의 보조 배터리의 사용으로 빠르게 방전됨에 기인된다.As an example, the battery effect is a short-time discharge of the 12V auxiliary battery, which limits the high voltage power due to a short circuit of the main relay of the high voltage main battery, and the 12V auxiliary battery of the LDC using high voltage power cannot be charged. This is due to the rapid discharge due to the use of the auxiliary battery.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 차량의 시동 및 주행 가능 이후 발생되는 메인 릴레이 OFF 조건시 HSG와 구동 모터의 역기전력에 의한 엔진의 림프 홈(Limp Home)제어를 페일 세이프 전략으로 하여 차량 주행이 유지되고, 특히 림프 홈 제어를 통해 역기전력의 제한된 파워 조건에서 터보차저의 흡기저항을 최소화하는 터보차저 아이들 회전수 제어와 함께 LDC 제어에 의한 보조 배터리의 전압 유지로 고전압 전력 제한이 방전으로 발전되지 않는 페일 세이프 주행유지방법 및 하이브리드 차량의 제공에 목적이 있다.Therefore, in consideration of the above points, the present invention provides a fail-safe strategy to control the limp home of the engine by the counter electromotive force of the HSG and the drive motor when the main relay is OFF, which occurs after the vehicle can be started and driven. In particular, the high voltage power limit is not developed by discharge by maintaining the voltage of the auxiliary battery by LDC control along with the turbocharger idle rotation speed control that minimizes the intake resistance of the turbocharger under the limited power condition of the back electromotive force through the limp home control. An object of the present invention is to provide a fail-safe driving maintenance method and a hybrid vehicle.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 페일 세이프 주행유지방법은 고전력 부품과 전력공급을 위한 전기회로를 형성한 메인 릴레이의 단락시 림프 홈 제어기에 의한 림프 홈 제어가 수행되고, 상기 림프 홈 제어는 역기전력으로 배터리 전압유지와 함께 터보차저 가동이 이루어지며, 상기 배터리 전압유지는 상기 터보차저 가동에 우선하는 것을 특징으로 한다.In the fail-safe driving maintenance method of the present invention for achieving the above object, the limp home control is performed by the limp home controller when a main relay having a high-power component and an electric circuit for power supply is short-circuited, and the limp home control is performed. The turbocharger is operated together with the battery voltage maintenance by counter electromotive force, and the battery voltage maintenance has priority over the turbocharger operation.

바람직한 실시예로서, 상기 고전력 부품은 엔진에 압축 흡기를 보내주는 터보차저, 상기 엔진과 함께 동력을 발생하는 구동 모터, 상기 엔진에 연계된 HSG, 상기 엔진의 ISG에 연계된 전동식 오일펌프, 고전압을 공급하는 배터리 중 어느 하나이다.In a preferred embodiment, the high-power component includes a turbocharger that sends compressed intake air to the engine, a drive motor that generates power together with the engine, an HSG connected to the engine, an electric oil pump connected to the ISG of the engine, and high voltage. One of the supplied batteries.

바람직한 실시예로서, 상기 구동 모터와 상기 HSG는 상기 역기전력을 발생시킨다. 상기 단락은 상기 메인 릴레이의 OFF 상태이다. 상기 OFF 상태는 상기 림프 홈 제어기의 메인 릴레이 OFF신호로 발생되고, 상기 메인 릴레이 OFF 신호는 고전력 부품의 고장시 발생된다.In a preferred embodiment, the drive motor and the HSG generate the counter electromotive force. The short circuit is the OFF state of the main relay. The OFF state is generated by a main relay OFF signal of the limp home controller, and the main relay OFF signal is generated when a high-power component fails.

바람직한 실시예로서, 상기 림프 홈 제어는, (A) 상기 림프 홈 제어기에 의해 검출된 차량 주행정보 중 상기 고전력 부품의 고장에 따른 상기 메인 릴레이의 메인 릴레이 OFF 신호가 출력되는 단계, (B) HSG에 의한 엔진의 동작으로 상기 HSG와 구동 모터에 상기 역기전력이 발생되는 단계, (C) 상기 배터리 전압유지가 필요한 보조 배터리에 대한 전압 모니터링이 이루어지는 단계, (D) 상기 배터리 전압유지와 상기 터보차저 가동을 위한 상기 보조 배터리의 전압판단이 이루어지는 단계, (E) 상기 전압판단으로 상기 배터리 전압유지를 위한 LDC의 배터리 충전제어와 터보차저의 ON/OFF 제어가 이루어지는 단계, (F) 상기 터보차저의 ON시 아이들로 회전수 제어가 이루어지는 단계로 수행된다.As a preferred embodiment, the limp home control includes: (A) outputting a main relay OFF signal of the main relay according to a failure of the high-power component among vehicle driving information detected by the limp home controller; (B) HSG generating the counter electromotive force to the HSG and the driving motor due to the operation of the engine by A step of determining the voltage of the auxiliary battery for It is performed as a step in which the rotation speed control is performed at idle.

바람직한 실시예로 상기 림프 홈 제어에서, 상기 엔진은 변속 맵의 업 시프트 또는 다운 시프트 대비 상승된 회전수로 동작된다.In a preferred embodiment, in the limp home control, the engine is operated at an increased rotational speed compared to the upshift or downshift of the shift map.

바람직한 실시예로 상기 림프 홈 제어에서, 상기 전압판단은 상기 전압 모니터링의 검출 전압값에 상기 보조 배터리의 최대값과 최소값을 적용하여 주고, 상기 최대값의 적용 후 상기 최소값을 적용하여 이루어진다. 상기 검출 전압값이 상기 최대값보다 작으면서 상기 최소값보다 작은 경우, 상기 터보차저가 OFF 제어로 유지되면서 상기 LDC에 의한 상기 배터리 충전제어가 이루어진다. 반면 상기 검출 전압값이 상기 최대값보다 크거나 또는 상기 최대값보다 작으면서 상기 최소값보다 큰 경우, 상기 터보차저가 OFF 제어에서 ON 제어로 전환되어 상기 터보차저 가동이 이루어진다.In a preferred embodiment, in the limp home control, the voltage determination is performed by applying the maximum and minimum values of the auxiliary battery to the detected voltage value of the voltage monitoring, and applying the minimum value after applying the maximum value. When the detected voltage value is less than the maximum value and less than the minimum value, the battery charging control is performed by the LDC while the turbocharger is maintained in the OFF control. On the other hand, when the detected voltage value is greater than the maximum value or less than the maximum value and greater than the minimum value, the turbocharger is switched from OFF control to ON control to operate the turbocharger.

그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하이브리드 차량은 보조 배터리에 LDC로 연결된 고전압 메인 배터리와 전기적 연계를 이루고, 메인 릴레이로 상기 고전압 메인 배터리에서 전력을 공급받는 터보자처와 구동 모터 및 HSG를 구성요소로 하는 고전력 부품; 상기 메인 릴레이의 OFF시 상기 구동 모터와 상기 HSG에서 역기전력이 발생되도록 엔진을 가동하고, 상기 보조 배터리의 배터리 충전제어와 상기 터보차저의 ON/OFF 제어에 상기 역기전력이 이용되는 림프 홈 제어를 수행하는 림프 홈 제어기; 가 포함되는 것을 특징으로 한다.In addition, the hybrid vehicle of the present invention for achieving the above object is electrically connected to the high voltage main battery connected to the auxiliary battery by LDC, and the turbo itself receiving power from the high voltage main battery through the main relay, the driving motor, and the HSG. high-power components as components; When the main relay is turned off, the engine is operated to generate back electromotive force from the driving motor and the HSG, and the back electromotive force is used for battery charging control of the auxiliary battery and ON/OFF control of the turbocharger to perform limp home control. lymph home controller; characterized in that it is included.

바람직한 실시예로서, 상기 메인 릴레이의 OFF는 상기 고전력 부품의 고장시 발생된다.In a preferred embodiment, the OFF of the main relay occurs when the high-power component fails.

바람직한 실시예로서, 상기 림프 홈 제어기는 고장상황 변속 맵과 림프 홈 맵에 연계되고, 상기 고장상황 변속 맵은 상기 림프 홈 제어시 변속 맵의 업 시프트 또는 다운 시프트 대비 상기 엔진의 회전수를 상승시켜주며, 상기 림프 홈 맵은 상기 터보차저의 OFF시 상기 LDC와 연계하여 상기 배터리 충전제어를 수행한다.In a preferred embodiment, the limp home controller is linked to a fault condition shift map and a limp home map, and the fault condition shift map increases the engine rotation speed compared to an upshift or downshift of the shift map during the limp home control. The limp home map performs the battery charging control in connection with the LDC when the turbocharger is turned off.

바람직한 실시예로서, 상기 림프 홈 제어기는 상기 보조 배터리의 전압유지에 우선적으로 상기 역기전력을 이용한다.In a preferred embodiment, the limp home controller preferentially uses the back electromotive force to maintain the voltage of the auxiliary battery.

이러한 본 발명의 하이브리드 차량은 메인 릴레이 오프(OFF) 상황에서 엔진 구동에 따른 역기전력을 이용한 차량 주행으로 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.The hybrid vehicle of the present invention implements the following actions and effects by driving the vehicle using back electromotive force according to engine driving in a main relay OFF situation.

첫째, 시동 및 주행 가능 이후 발생되는 고전력 부품 고장에 따른 차량의 주행 불가 상황에서도 주행 유지가 가능함으로써 차량과 소비자의 안전이 도모된다. 둘째, HSG와 구동 모터의 역기전력 활용이 각 제어기의 메인 릴레이 오프 요청 상황에서도 고전력 사용 부품 고장 상황과 동일하게 이루어짐으로써 보다 넓은 차량 상황에서도 차량과 소비자의 안전이 도모된다. 셋째, 엔진의 주행모드를 림프 홈(Limp Home)으로 천이시킴으로써 고전력 사용 부품인 HSG와 구동 모터의 역기전력 활용으로도 주행 유지 제어가 이루어진다. 넷째, 엔진의 림프 홈 주행시 전기식 터보차저의 아이들(Idle) 제어로 엔진의 흡기에 저항으로 작용하는 터보차저에 의한 엔진 영향이 해소된다. 다섯째, HSG와 구동 모터의 역기전력이 전기식 터보차저의 아이들(Idle) 제어와 함께 LDC의 보조배터리 제어에 활용됨으로써 림프 홈(Limp Home)과 보조배터리 방전 방지 제어가 동시에 가능하다. 여섯째, 역기전력 전압이 전동 모터의 회전수와 연관되어 높게 형성됨으로써 고정 기어비 변속기의 정상과 고장 상황이 차병화한 변속맵으로 엔진의 회전수를 높여주는 병렬형 하이브리드 차량에서 보다 효과적인 적용이 가능하다.First, it is possible to maintain driving even in a situation in which the vehicle cannot be driven due to a high-power component failure that occurs after starting and driving is possible, thereby promoting vehicle and consumer safety. Second, the use of back EMF of the HSG and the drive motor is made in the same manner as the failure of high-power components even when the main relay off request of each controller is made, so that the safety of the vehicle and the consumer is promoted even in a wider vehicle situation. Third, by transitioning the driving mode of the engine to the limp home, driving maintenance control is achieved by utilizing the high-power component HSG and the back electromotive force of the driving motor. Fourth, the engine effect due to the turbocharger acting as a resistance to the intake air of the engine is eliminated by the idle control of the electric turbocharger when the engine is traveling in the limp groove. Fifth, the back electromotive force of the HSG and the drive motor is utilized to control the auxiliary battery of the LDC together with the idle control of the electric turbocharger, so that the limp home and auxiliary battery discharge prevention control are possible at the same time. Sixth, since the counter electromotive force voltage is formed high in relation to the rotation speed of the electric motor, it is possible to apply it more effectively to a parallel hybrid vehicle that increases the engine rotation speed with a shift map in which the normal and fault conditions of a fixed gear ratio transmission are differentiated.

도 1은 본 발명에 따른 페일 세이프 주행유지방법의 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 페일 세이프 주행유지 전략으로 림프 홈 제어가 구현되는 차량의 예이며, 도 3은 본 발명에 따른 터보차저와 보조 배터리에 이용되는 역기전력 발생의 개념도이고, 도 4는 본 발명에 따른 차량의 변속맵을 활용하여 메인 릴레이 OFF 조건시 변형된 고정상황 변속 맵의 예이며, 도 5는 본 발명에 따른 역지전력을 이용한 터보차저의 ON/OFF 제어의 예이다.1 is a flowchart of a fail-safe driving maintenance method according to the present invention, FIG. 2 is an example of a vehicle in which limp home control is implemented with a fail-safe driving maintenance strategy according to the present invention, and FIG. 3 is a turbocharger according to the present invention It is a conceptual diagram of counter electromotive force generation used in an auxiliary battery, and FIG. 4 is an example of a fixed situation shift map modified when the main relay is OFF condition using the shift map of the vehicle according to the present invention, and FIG. 5 is the reverse electromotive force according to the present invention. This is an example of ON/OFF control of the turbocharger used.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying illustrative drawings, and since these embodiments are examples, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains may be implemented in various different forms. It is not limited to the embodiment.

도 1을 참조하면, 페일 세이프 주행유지방법은 PowerTrain Electric 부품의 고장에 의한 메인 릴레이 OFF 판단(S20)으로 메인 릴레이 ON시 시스템 정상제어(S40)와 구분된 엔진 림프 홈 제어(S30)로 천이되고, 상기 엔진 림프 홈 제어(S30)에서는 HSG(Hybrid Starter & Generator))과 연계된 엔진구동으로 발생된 HSG 및 모터의 역기전력(counter electromotive force)을 사용하여 보조 배터리 방전 방지와 함께 고전압의 전기식 터보차저 가동이 이루어짐으로써 엔진에 대한 최소 가동을 유지한다(S31~S37).Referring to Figure 1, the fail-safe driving maintenance method is a determination of the main relay OFF due to a failure of the PowerTrain Electric component (S20), and when the main relay is ON, the system normal control (S40) and the engine limp home control (S30) are separated. , in the engine limp home control (S30), the HSG (Hybrid Starter & Generator) and the counter electromotive force of the motor generated by the engine drive are used to prevent the auxiliary battery from being discharged and the high voltage electric turbocharger As the operation is made, the minimum operation of the engine is maintained (S31 to S37).

그 결과 상기 페일 세이프 주행유지방법의 고전력 부품 연계방식은 하이브리드 차량의 시동 및 주행 가능 이후에 PowerTrain Electric 부품의 고장에 의한 메인릴레이의 ON/ OFF 전환시에도 모터와 HSG의 역기전력을 이용한 림프 홈 제어 주행 전략으로 엔진에 대한 흡기저항으로 작용하는 터보차저 정지 상태가 최소화되면서도 보조 배터리 방전도 방지된다.As a result, the high-power component linkage method of the fail-safe driving maintenance method uses the back electromotive force of the motor and the HSG to drive the limp home even when the main relay is switched ON/OFF due to a failure of the PowerTrain Electric component after the hybrid vehicle is started and drivable. The strategy minimizes the turbocharger stall, which acts as intake resistance to the engine, while also preventing auxiliary battery discharge.

도 2를 참조하면, 하이브리드 차량(1)은 기계적 연계(Mechanical Link)와 전기적 연계(Electronic Link)로 이어진 동력계(PowerTrain)와 고전력 부품(PowerTrain Electric Device), 동력계에 대한 시스템 정상제어도중 고전력 부품 고장시 동력계에 대한 림프 홈 제어로 페일 세이프 전략이 수행되는 림프 홈 제어기(10)를 포함한다. 이 경우 상기 동력계와 상기 고전력 부품의 구분은 하나예로 설명된다.Referring to FIG. 2 , the hybrid vehicle 1 has a dynamometer connected to a mechanical link and an electronic link, a high power component (PowerTrain Electric Device), and a high power component failure during normal system control for the dynamometer It includes a limp home controller 10 in which a fail safe strategy is implemented with limp home control for the city dynamometer. In this case, the distinction between the dynamometer and the high-power component will be described as an example.

구체적으로 상기 동력계는 내연기관의 엔진(2)과 전기식 구동 모터(3) 및 변속기(4)로 구성된다. 상기 엔진(2)에는 흡기를 압축하는 전기식 고전압의 터보차저(2-1)와 시동 발전기인 HSG(5)가 연계되고, 상기 엔진(2)과 상기 구동 모터(3)는 엔진 클러치(3-1)로 직결되며, 상기 구동 모터(3)는 상기 변속기(4)로 이어지며, 상기 변속기(4)에는 ISG(Idle Stop & Go)기능을 위해 동작하는 전동식 오일펌프(EOP; Electric Oil Pump)가 연계된다.Specifically, the dynamometer is composed of an engine 2 of an internal combustion engine, an electric drive motor 3 and a transmission 4 . An electric high voltage turbocharger 2-1 for compressing intake air and an HSG 5 as a starter generator are connected to the engine 2, and the engine 2 and the driving motor 3 are connected to an engine clutch 3 1), the drive motor 3 is connected to the transmission 4, and the transmission 4 has an electric oil pump (EOP) operating for an Idle Stop & Go (ISG) function. is linked

구체적으로 상기 고전력 부품은 터보차저(2-1), 배터리(6,7), 구동 모터(3),HSG(5) 및 전동식 오일펌프로 구성된다. 이 경우 상기 배터리(6,7)는 고전압 메인 배터리(6)와 12V의 보조 배터리(7)로 구분되고, 상기 고전압 메인 배터리(6)와 상기 보조 배터리(7)를 LDC(Low Voltage Direct Current/Direct Current Converter)(8)가 연결한다.Specifically, the high-power component includes a turbocharger 2-1, batteries 6 and 7, a driving motor 3, HSG 5, and an electric oil pump. In this case, the batteries 6 and 7 are divided into a high voltage main battery 6 and a 12V auxiliary battery 7, and the high voltage main battery 6 and the auxiliary battery 7 are connected to the LDC (Low Voltage Direct Current / LDC). Direct Current Converter)(8) is connected.

그러므로 상기 기계적 연계(Mechanical Link)는 엔진(2)과 HSG(5), 구동 모터(3)와 변속기(4)를 연결하고, 상기 전기적 연계(Electronic Link)는 고전압 메인 배터리(6)의 터보차저(2-1)와 구동 모터(3), HSG(5), EOP 및 LDC(8)에 대한 연결과 보조 배터리(7)의 LDC(8)에 대한 연결로 이루어진다. 특히 상기 고전압 메인 배터리(6)와 상기 LDC(8)의 전기적 연계(Electronic Link)에는 메인 릴레이(9)(도 5 참조)가 포함된다.Therefore, the Mechanical Link connects the engine 2 and the HSG 5 , the drive motor 3 and the transmission 4 , and the Electronic Link connects the turbocharger of the high voltage main battery 6 . (2-1) and a connection to the drive motor 3, HSG (5), EOP and LDC (8) and a connection to the LDC (8) of the auxiliary battery (7). In particular, the electrical link between the high voltage main battery 6 and the LDC 8 includes a main relay 9 (see FIG. 5 ).

구체적으로 상기 림프 홈 제어기(10)는 하이브리드 차량(1)의 주행에 따른 차량정보를 입력 데이터로 처리하고, 시스템 정상제어를 수행하면서 고전력 부품의 고장 정보 검출시 메인 릴레이 OFF 신호를 출력하여 메인 릴레이(9)의 ON 상태를 OFF 상태로 전환시키며, 메인 릴레이(9)의 OFF시 페일 세이프 전략으로 고장상황 변속 맵(10-1)과 림프 홈 맵(10-2)에 연계되어 림프 홈 제어를 수행한다.Specifically, the limp home controller 10 processes vehicle information according to the driving of the hybrid vehicle 1 as input data, and outputs a main relay OFF signal when fault information of a high-power component is detected while performing system normal control to output the main relay The ON state of (9) is changed to the OFF state, and when the main relay (9) is OFF, the fail-safe strategy is linked to the fault situation shift map (10-1) and the limp home map (10-2) to control the limp home. carry out

일례로 상기 차량정보는 엔진/모터 회전수, 변속단, 배터리 전압, SOC, 터보차저/HSG ON/OFF, ISG ON/OFF 등을 포함하고, 이들 검출 정보를 위한 구성은 통상적인 하이브리드 차량과 동일하다. 상기 시스템 정상제어는 터보차저(2-1)가 고전압 메인 배터리(6)의 전류를 공급받아 동작되는 통상적인 차량제어상태를 의미한다. 상기 엔진 림프 홈 제어는 메인 배터리(6)의 전류를 공급받지 못하는 터보차저(2-1)가 보조 배터리(7)를 충전하는 엔진(2)의 구동으로 발생된 구동 모터(3)와 HSG(5)의 역기전력으로 가동되는 최소한의 차량제어상태를 의미한다.For example, the vehicle information includes engine/motor rotation speed, shift stage, battery voltage, SOC, turbocharger/HSG ON/OFF, ISG ON/OFF, etc., and the configuration for these detection information is the same as that of a conventional hybrid vehicle Do. The system normal control refers to a normal vehicle control state in which the turbocharger 2-1 is operated by receiving the current from the high voltage main battery 6 . In the engine limp home control, the driving motor 3 and HSG ( It means the minimum vehicle control state operated by the counter electromotive force of 5).

일례로 고장상황 변속 맵(10-1)은 엔진 림프 홈 제어시 림프 홈 제어기(10)가 엔진(2)의 회전수가 높게 유지하도록 정상적인 변속 맵의 정상상황 대비 고장상황에서 업 시프트(upshift) 및 다운 시프트(downshift)를 높은 차속으로 수행할 수 있도록 한다. 상기 림프 홈 맵(10-2)은 엔진 림프 홈 제어시 림프 홈 제어기(10)가 구동 모터(3)와 HSG(5)의 역기전력으로 LDC(8)가 보조 배터리(7)의 방전을 방지하면서 고전압 메인 배터리(6)의 전류를 공급받지 못하는 터보차저(2-1)의 가동조건을 제어하도록 한다.As an example, the fault condition shift map 10-1 includes upshift and It allows downshifts to be performed at high vehicle speeds. The limp home map 10-2 shows that the LDC 8 prevents the auxiliary battery 7 from being discharged by the back electromotive force of the driving motor 3 and the HSG 5 by the limp home controller 10 during engine limp home control. The operating condition of the turbocharger 2-1 that is not supplied with the current of the high voltage main battery 6 is controlled.

특히 상기 림프 홈 제어기(10)는 구동 모터(3)와 HSG(5)의 역기전력을 이용함에 있어 하기의 조건이 고려된 로직을 구현한다. 첫째, 파워 부품간 전압관계는 하기 관계를 갖는다. 일례로, LDC(8)를 포함한 전력계통 인버터(inverter)(예, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor))의 내부부품 소손전압 A와 터보차저(2-1)의 작동전압 B 및 보조 배터리(7)의 충전전압 C는 A > C > B의 관계이고, 구동 모터(3)와 HSG(5)의 역기전력은 A를 벗어나지 않는다. 여기서 “>”는 두 값의 크기를 나타내는 부등호로서 “A > C > B”는 A가 C 보다 큰 값이고 C는 B 보다 큰 값임을 나타낸다. 둘째, 역기전력 사용은 하기 관계를 갖는다. 일례로, 구동 모터(3)와 HSG(5)의 역기전력이 터보챠져(2-1)와 EOP 및 LDC(8)에 작동전압으로 공급될 때 터보챠져(2-1)의 구동에 따라 피동으로 작동하는 LDC(8)의 미충족 작동전압을 위해 보조 배터리(7)의 12V 저전압으로 이어지는 현상이 발생되고, 이러한 현상에 대해 역기전력의 제한된 파워를 보조 배터리(7)의 상태에 따라 터보차저(2-1)를 On/Off하는 터보차저(2-1) 대비 우선적인 LDC(8)의 작동 보장 제어로 해소한다.In particular, the limp home controller 10 implements a logic in consideration of the following conditions when using the back electromotive force of the driving motor 3 and the HSG 5 . First, the voltage relationship between power components has the following relationship. As an example, the internal component burnout voltage A of the power system inverter (eg, IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)) including the LDC (8) and the operating voltage B of the turbocharger (2-1) and the auxiliary battery (7) The charging voltage C is in the relationship of A > C > B, and the back electromotive force of the driving motor 3 and the HSG 5 does not deviate from A. Here, “>” is an inequality sign indicating the magnitude of two values, and “A > C > B” indicates that A is a value greater than C and C is a value greater than B. Second, the use of back electromotive force has the following relationship. For example, when the back electromotive force of the driving motor 3 and the HSG 5 is supplied as an operating voltage to the turbocharger 2-1 and the EOP and the LDC 8, it becomes passive according to the driving of the turbocharger 2-1. For the unsatisfied operating voltage of the operating LDC 8, a phenomenon that leads to a 12V low voltage of the auxiliary battery 7 occurs, and for this phenomenon, the limited power of the back electromotive force is applied to the turbocharger (2- 1) is solved by controlling the operation guarantee of the LDC (8) preferentially compared to the turbocharger (2-1) that turns on/off.

이하 상기 페일 세이프 주행유지방법을 도 2 내지 도 5를 참조로 상세히 설명한다. 이 경우 제어 주체는 고장상황 변속 맵(10-1)과 림프 홈 맵(10-2)에 연계된 림프 홈 제어기(10)이고, 제어 대상은 엔진(2)과 터보차저(2-1), HSG(5) 및 LDC(8)이다.Hereinafter, the fail-safe driving maintenance method will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5 . In this case, the control subject is the limp home controller 10 linked to the fault condition shift map 10-1 and the limp home map 10-2, and the control target is the engine 2, the turbocharger 2-1, HSG (5) and LDC (8).

림프 홈 제어기(10)는 S10의 차량 주행정보 검출단계, S20의 메인 릴레이 OFF 전환 단계를 수행한다.The limp home controller 10 performs the vehicle driving information detection step S10 and the main relay OFF switching step S20 .

도 2를 참조하면, 상기 림프 홈 제어기(10)는 하이브리드 차량(1)에서 검출된 차량정보와 함께 PowerTrain Electric 부품인 고전압 메인 배터리(6), 보조 배터리(7), 구동 모터(3) 및 HSG(5)의 각각에 대한 PE부품상태(즉, 고전력 부품 상태)를 검출하고, 상기 PE부품상태로부터 PowerTrain Electric 부품의 고장을 검출한 후 메인 릴레이(9)의 ON -> OFF 전환 신호를 발생한다. 그 결과 도 5와 같이 고전압 메인 배터리(6)와 LDC(8)를 메인 릴레이(9)의 ON 신호에서 이어주던 메인 릴레이(9)가 메인 릴레이(9)의 OFF 전환 신호로 단락됨으로써 메인 릴레이 ON시 유지되던 S40의 시스템 정상상태제어가 S30의 엔진 림프 홈 제어로 전환된다.Referring to FIG. 2 , the limp home controller 10 includes a high-voltage main battery 6 , an auxiliary battery 7 , a driving motor 3 , and an HSG which are PowerTrain Electric parts together with vehicle information detected in the hybrid vehicle 1 . (5) detects the state of the PE component (that is, the state of the high-power component) for each of (5), and after detecting the failure of the PowerTrain Electric component from the state of the PE component, the ON -> OFF switching signal of the main relay (9) is generated . As a result, as shown in FIG. 5, the main relay 9, which connected the high voltage main battery 6 and the LDC 8 with the ON signal of the main relay 9, is short-circuited with the OFF switching signal of the main relay 9 to turn on the main relay. The system steady state control of S40, which was maintained at the time, is switched to the engine limp home control of S30.

도 3을 참조하면, 터보차저(2-1)의 작동과 보조배터리(7)를 충전시키는 역기전력 발생은 메인 릴레이(9)의 Off 발생으로 터보차저(2-1)와 고전압 메인 배터리(6)의 전지적 단락을 가져온다. 그러면 컨트롤러(10)는 HSG(5)에 의한 일시적인 엔진(2)의 가동 상태로 전환함으로써 엔진(2)에 물려있는 HSG(5)와 구동 모터(3)는 회전수에 비레하는 역기전력을 발생하고, 상기 역기전력은 인버터로 동작하는 LDC(8)의 제어된다. 이 경우 상기 인버터의 역기전력 제어는 역기전력 전압이 고전압의 EOP 동작 및 제어가 불가능할 정도로 고전압의 전기식 터보차저(2-1)의 동작 최소 전압 보다 낮으면 LDC 작동보장제어를 우선 적용한다.Referring to FIG. 3 , the operation of the turbocharger 2-1 and the generation of counter electromotive force for charging the auxiliary battery 7 are the off generation of the main relay 9, and thus the turbocharger 2-1 and the high voltage main battery 6 . leads to an omniscient short circuit of Then, the controller 10 switches to the operating state of the engine 2 temporarily by the HSG 5, so that the HSG 5 and the drive motor 3 connected to the engine 2 generate a counter electromotive force that is proportional to the rotation speed, , the counter electromotive force is controlled by the LDC 8 operating as an inverter. In this case, when the back EMF voltage of the inverter is lower than the minimum operating voltage of the high voltage electric turbocharger 2-1 to such an extent that the EOP operation and control of the high voltage are impossible, the LDC operation guarantee control is applied first.

이어 림프 홈 제어기(10)는 S30의 엔진 림프 홈 제어를 S31의 엔진시동제어수행 단계, S32의 고정상황 변속 맵 전환 단계, S33의 보조 배터리 전압 모니터링 단계, S34의 보조 배터리 전압의 최대값 판단 단계, S35의 보조 배터리 전압 최소값 판단 단계, S36의 터보차저 OFF 유지 단계, S37의 터보차저 ON 전환 단계, S37-1의 터보차저 아이들 유지 단계로 수행한다.Next, the limp home controller 10 performs the engine limp home control of S30, the engine start control execution step of S31, the stationary state shift map switching step of S32, the auxiliary battery voltage monitoring step of S33, and the maximum value determination step of the auxiliary battery voltage of S34. , the auxiliary battery voltage minimum value determination step of S35, the turbocharger OFF maintenance step S36, the turbocharger ON switching step S37, and the turbocharger idle maintenance step S37-1 are performed.

구체적으로 S31의 엔진시동제어수행 단계와 S32의 고정상황 변속 맵 전환 단계에서 상기 림프 홈 제어기(10)는 도 2와 같이 HSG(5)로 엔진(2)이 가동되도록 엔진시동 신호를 HSG(5)로 출력하고, 고장상황 변속 맵(10-1)을 통해 정상의 업 시프트(또는 다운 시프트)를 고장상황의 업 시프트(또는 다운 시프트)로 전환한다.Specifically, in the engine start control execution step of S31 and the fixed situation shift map switching step of S32, the limp home controller 10 transmits the engine start signal to the HSG 5 so that the engine 2 is operated with the HSG 5 as shown in FIG. ) and converts the normal upshift (or downshift) to the upshift (or downshift) in the faulty situation through the fault condition shift map 10-1.

도 4를 참조하면, 변속기(4)에 적용된 변속 맵은 고장상황 변속 맵(10-1)에 의해 고장상황의 업 시프트(또는 다운 시프트)로 변경된다. 이러한 변속제어로 엔진(2)의 엔진 회전수뿐만 아니라 구동 모터(3)의 모터 회전수도 높게 유지되고, 높은 엔진 및 구동 모터의 회전은 회전수에 비례하는 역기전력으로 높은 역기전압을 형성함으로써 고전압의 전기식 터보차저(2-1)를 동작시킬 수 있는 가능 전압이 형성되도록 기여한다.Referring to FIG. 4 , the shift map applied to the transmission 4 is changed to an upshift (or downshift) of a fault condition by the fault condition shift map 10-1. With this shift control, not only the engine rotation speed of the engine 2 but also the motor rotation speed of the driving motor 3 are maintained high, and the high rotation of the engine and the driving motor forms a high counter electromotive force with a counter electromotive force proportional to the rotation speed, thereby generating a high voltage. It contributes to the formation of a possible voltage capable of operating the electric turbocharger 2-1.

구체적으로 S33의 보조 배터리 전압 모니터링 단계, S34의 보조 배터리 전압 최대값 판단 단계, S35의 보조 배터리 전압 최소값 판단 단계에서 상기 림프 홈 제어기(10)는 도 2와 같이 차량정보 중 보조 배터리(7)의 검출 전압을 모니터링하면서 상기 검출 전압에 대해 임계값(threshold)을 적용하여 보조 배터리(7)의 충전여부에 대해 하기식을 적용하여 판단한다.Specifically, in the auxiliary battery voltage monitoring step S33, the auxiliary battery voltage maximum value determination step S34, and the auxiliary battery voltage minimum auxiliary battery voltage minimum value determination step S35, the limp home controller 10 controls the auxiliary battery 7 in the vehicle information as shown in FIG. By applying a threshold to the detected voltage while monitoring the detected voltage, whether the auxiliary battery 7 is charged is determined by applying the following equation.

보조 배터리 전압 최대값 판단식 : 보조 배터리 전압 > AAuxiliary battery voltage maximum value judgment expression: Auxiliary battery voltage > A

보조 배터리 전압 최소값 판단식 : 보조 배터리 전압 < BAuxiliary battery voltage minimum value judgment expression: Auxiliary battery voltage < B

여기서 “보조 배터리 전압”은 판단시점에서 보조 배터리(7)의 검출 전압이고, “A”와 “B"의 각각은 임계값(threshold)으로 A는 12V+a로 설정된 방전방지 최대 전압값을 B는 12V-a로 설정된 방전방지 최소 전압값이며, ”a"는 배터리 사양으로 허용되는 소정 전압값이다. “>”와 “>”의 각각은 두 값의 크기 관계를 나타내는 부등호로 “보조 배터리 전압 > A”는 보조 배터리 전압이 A보다 큰 값을 “보조 배터리 전압 < B”는 보조 배터리 전압이 B보다 작은 값을 의미한다.Here, the “auxiliary battery voltage” is the detected voltage of the auxiliary battery 7 at the time of determination, and each of “A” and “B” is a threshold, and A is the maximum discharge prevention voltage value set as 12V+a, B is the minimum discharge prevention voltage value set to 12V-a, and “a” is a predetermined voltage value allowed by the battery specification. Each of “>” and “>” is an inequality sign indicating the magnitude relationship between the two values. “Auxiliary battery voltage > A” indicates that the auxiliary battery voltage is greater than A, and “Auxiliary battery voltage < B” indicates that the auxiliary battery voltage is greater than B. means a small value.

그러므로 상기 림프 홈 제어기(10)는 보조 배터리(7)의 12V+a를 최대값으로 12V-a를 최소값으로 하여 보조 배터리(7)의 현재 전압이 최대값과 최소값 사이에 위치되는지를 판단한다. 이로부터 상기 림프 홈 제어기(10)는 보조 배터리(7)의 검출 전압이 최대값(12V+a) 보다 작은 상태에서 최소값(12V-a)보다 작은 경우 S36의 터보차저 OFF 유지 단계로 전환하여 터보차저(2-1)를 OFF 상태로 유지한다. 그 결과 보조 배터리(7)는 메인 릴레이(9)의 OFF 조건에서 우선적인 LDC 작동보장제어로 단시간 방전 현상을 방지한다. 이는 상기 터보차저(2-1)의 OFF는 역기전력이 LDC(8)에 의해 보조 배터리(7)의 충전에 전부 사용됨에 기인한다.Therefore, the limp home controller 10 determines whether the current voltage of the auxiliary battery 7 is located between the maximum value and the minimum value by setting 12V+a of the auxiliary battery 7 as the maximum value and 12V-a as the minimum value. From this, when the detected voltage of the auxiliary battery 7 is less than the maximum value (12V+a) and less than the minimum value (12V-a), the limp home controller 10 switches to the turbocharger OFF maintenance step of S36 to convert the turbo Keep the charger (2-1) in the OFF state. As a result, the auxiliary battery 7 prevents a short-time discharge phenomenon by preferential LDC operation guarantee control in the OFF condition of the main relay 9 . This is because when the turbocharger 2-1 is turned off, the counter electromotive force is completely used for charging the auxiliary battery 7 by the LDC 8 .

반면 상기 림프 홈 제어기(10)는 보조 배터리(7)의 검출 전압이 최대값(12V+a) 보다 크거나 또는 최소값(12V-a) 보다 큰 경우 S37의 터보차저 ON 전환 단계로 진입한다.On the other hand, when the detected voltage of the auxiliary battery 7 is greater than the maximum value (12V+a) or greater than the minimum value (12V-a), the limp home controller 10 enters the turbocharger ON switching step of S37.

도 5를 참조하면, 상기 림프 홈 제어기(10)는 보조 배터리(7)의 12V 전압 모니터링도중 보조 배터리(7)의 전압이 일정 범위의 임계점 도달(즉, 12V+a 및 12V-a)시 터보차저(2-1)에 대한 On/Off 제어가 수행됨을 예시한다. 이로부터 상기 림프 홈 제어기(10)는 12V의 보조 배터리(7)의 전압이 일정 값 이하로 떨어지면 터보차저(2-1)의 동작을 중단시켜 HSG(5)와 구동모터(3)로 부터 발생하는 역기전력이 LDC(8)의 제어로 보조 배터리(7)를 충전한다. 이러한 상기 림프 홈 제어기(10)의 우선적인 LDC 작동보장제어는 엔진 흡기에 저항으로 작용할 수 있는 터보차저(2-1)의 Off로 하이브리드 시스템 관점에서 우선되어야 하는 12V의 보조 배터리(7)의 방전을 방지하여 준다.Referring to FIG. 5 , the limp home controller 10 is configured to generate a turbo when the voltage of the auxiliary battery 7 reaches a threshold of a certain range (ie, 12V+a and 12V-a) while monitoring the 12V voltage of the auxiliary battery 7 . It is exemplified that On/Off control of the charger 2-1 is performed. From this, the limp home controller 10 stops the operation of the turbocharger 2-1 when the voltage of the auxiliary battery 7 of 12V falls below a certain value, thereby generating the generation from the HSG 5 and the driving motor 3 . The back electromotive force to charge the auxiliary battery 7 under the control of the LDC (8). The preferential LDC operation guarantee control of the limp home controller 10 is to turn off the turbocharger 2-1, which can act as a resistance to the engine intake air, and discharge the 12V auxiliary battery 7, which should be prioritized from the viewpoint of the hybrid system. prevents

특히 상기 림프 홈 제어기(10)는 터보차저(2-1)의 동작을 S37-1의 터보차저 아이들 유지 단계로 제어한다. 이는 HSG와 구동 모터에 의해 형성된 역기전력은 크지 않을 때 터보차저(2-1)에서 역기전력이 모두 사용되는 경우 보조 배터리(7)가 단시간에 모두 방전됨을 방지함에 기인된다. 그러므로 터보차저(2-1)의 아이들 제어는 발생된 역기전압이 터보차저(2-1)의 동작이 가능하나 엔진(2)의 토크 부스팅은 불가한 크게 높지 않은 전력 조건시 엔진 흡기에 저항으로 작용되는 터보차저(2-1)의 정지 상황을 방지하여 준다.In particular, the limp home controller 10 controls the operation of the turbocharger 2-1 to the turbocharger idle maintenance step of S37-1. This is because the auxiliary battery 7 is prevented from being completely discharged in a short time when all of the counter electromotive force is used in the turbocharger 2-1 when the counter electromotive force formed by the HSG and the driving motor is not large. Therefore, in the idle control of the turbocharger 2-1, when the generated counter electromotive voltage is not so high that the operation of the turbocharger 2-1 is possible but the torque boosting of the engine 2 is not very high, the engine intake resistance is It prevents the stop situation of the turbocharger (2-1) being acted upon.

그 결과 상기 림프 홈 제어기(10)는 고전력 부품 고장에 따른 페일 세이프 전략의 엔진 림프 홈 제어로 보조 배터리(7)의 전압을 일정 범위에서 유지하는 제어도 동시에 수행한다.As a result, the limp home controller 10 simultaneously performs a control for maintaining the voltage of the auxiliary battery 7 in a predetermined range through engine limp home control of a fail-safe strategy according to a failure of a high-power component.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 하이브리드 차량(1)의 림프 홈 제어기(10)로 구현되는 페일 세이프 주행유지방법은 터보차저(2-1), 구동 모터(3), HSG(5), 고전력 부품 고장에 의한 메인 릴레이(9)의 OFF시 엔진(2)의 가동으로 발생된 구동 모터(3)와 HSG(5)의 역기전력을 LDC(8)의 배터리 전압유지와 터보차저(2-1)의 가동에 이용하는 림프 홈 제어를 구현하고, 림프 홈 제어는 역기전력에 의한 터보차저(2-1)의 가동유지로 엔진(2)에 흡기저항을 발생시키지 않고, 특히 LDC(8)가 역기전력으로 12V의 보조 배터리(7)의 전압을 유지시켜줌으로써 고전압 전력 사용불가 시에도 보조 배터리(7)의 방전을 방지한다.As described above, the fail-safe driving maintenance method implemented by the limp home controller 10 of the hybrid vehicle 1 according to the present embodiment includes the turbocharger 2-1, the driving motor 3, the HSG 5, When the main relay (9) is OFF due to a high-power component failure, the back electromotive force of the drive motor (3) and the HSG (5) generated by the operation of the engine (2) is applied to the battery voltage maintenance of the LDC (8) and the turbocharger (2-1). ) is implemented, and the limp home control does not generate intake resistance in the engine 2 by maintaining the operation of the turbocharger 2-1 by counter electromotive force. By maintaining the voltage of the auxiliary battery 7 of 12V, discharge of the auxiliary battery 7 is prevented even when high voltage power is unavailable.

1 : 하이브리드 차량 2 : 엔진
2-1:터보차저 3 : 구동 모터
3-1 : 엔진 클러치 4 : 변속기
5 : HSG(Hybrid Starter & Generator)
6 : 고전압 메인 배터리 7 : 보조 배터리
8 : LDC(Low Voltage Direct Current/Direct Current Converter)
9 : 메인 릴레이 10 : 림프 홈 제어기
10-1 : 고장상황 변속 맵 10-2 : 림프 홈 맵
1: hybrid vehicle 2: engine
2-1: Turbocharger 3: Drive motor
3-1: engine clutch 4: transmission
5: HSG (Hybrid Starter & Generator)
6: high voltage main battery 7: auxiliary battery
8: LDC (Low Voltage Direct Current/Direct Current Converter)
9: main relay 10: limp home controller
10-1: Failure situation shift map 10-2: Limp home map

Claims (17)

고전력 부품(PowerTrain Electric Device)과 전력공급을 위한 전기회로를 형성한 메인 릴레이의 단락시 림프 홈 제어기에 의한 림프 홈 제어가 수행되고,
상기 림프 홈 제어는 역기전력으로 배터리 전압유지와 함께 전기식 터보차저 가동이 이루어지는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 주행유지방법.
When the main relay that forms the electric circuit for power supply and the high-power component (PowerTrain Electric Device) is short-circuited, the limp home control is performed by the limp home controller,
The limp home control is a fail-safe driving maintenance method, characterized in that the electric turbocharger is operated while maintaining the battery voltage by counter electromotive force.
청구항 1에 있어서, 상기 배터리 전압유지는 상기 전기식 터보차저 가동에 우선하는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 주행유지방법.
The method according to claim 1, wherein the battery voltage maintenance has priority over operation of the electric turbocharger.
청구항 1에 있어서, 상기 고전력 부품은 상기 전기식 터보차저, 구동 모터, HSG(Hybrid Starter & Generator), 배터리 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 페일 세이프 주행유지방법.
The method according to claim 1, wherein the high-power component is any one of the electric turbocharger, a driving motor, a hybrid starter & generator (HSG), and a battery.
청구항 3에 있어서, 상기 구동 모터와 상기 HSG는 상기 역기전력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 주행유지방법.
The method according to claim 3, wherein the driving motor and the HSG generate the counter electromotive force.
청구항 1에 있어서, 상기 단락은 상기 메인 릴레이의 OFF 상태인 것을 특징으로 하는 페일 세이프 주행유지방법.
The method according to claim 1, wherein the short circuit is an OFF state of the main relay.
청구항 5에 있어서, 상기 OFF 상태는 컨트롤러의 메인 릴레이 OFF신호로 발생되고, 상기 메인 릴레이 OFF 신호는 고전력 부품의 고장시 발생되는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 주행유지방법.
The method according to claim 5, wherein the OFF state is generated by a main relay OFF signal of a controller, and the main relay OFF signal is generated when a high-power component fails.
청구항 1에 있어서, 상기 림프 홈 제어는, (A) 상기 림프 홈 제어기에 의해 검출된 차량 주행정보 중 상기 고전력 부품의 고장에 따른 상기 메인 릴레이의 메인 릴레이 OFF 신호가 출력되는 단계, (B) HSG(Hybrid Starter & Generator)에 의한 엔진의 동작으로 상기 HSG와 구동 모터에 상기 역기전력이 발생되는 단계, (C) 상기 배터리 전압유지가 필요한 보조 배터리에 대한 전압 모니터링이 이루어지는 단계, (D) 상기 배터리 전압유지와 상기 전기식 터보차저 가동을 위한 상기 보조 배터리의 전압판단이 이루어지는 단계, (E) 상기 전압판단으로 상기 배터리 전압유지를 위한 LDC(Low Voltage Direct Current/Direct Current Converter)의 배터리 충전제어와 터보차저의 ON/OFF 제어가 이루어지는 단계
로 수행되는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 주행유지방법.

The method according to claim 1, wherein the limp home control comprises: (A) outputting a main relay OFF signal of the main relay according to a failure of the high-power component among vehicle driving information detected by the limp home controller; (B) HSG (Hybrid Starter & Generator) generating the counter electromotive force in the HSG and the driving motor due to the operation of the engine, (C) performing voltage monitoring for an auxiliary battery that requires maintaining the battery voltage, (D) the battery voltage A step of determining the voltage of the auxiliary battery for maintenance and operation of the electric turbocharger, (E) battery charge control and turbocharger of LDC (Low Voltage Direct Current/Direct Current Converter) for maintaining the battery voltage by the voltage determination Step where ON/OFF control of
Fail-safe driving maintenance method, characterized in that carried out as.

청구항 7에 있어서, 상기 엔진은 변속 맵의 업 시프트 또는 다운 시프트 대비 상승된 회전수로 동작되는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 주행유지방법.
The method of claim 7 , wherein the engine is operated at an increased rotational speed compared to an upshift or a downshift of the shift map.
청구항 7에 있어서, 상기 전압판단은 상기 전압 모니터링의 검출 전압값에 상기 보조 배터리의 최대값과 최소값을 적용하여 주는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 주행유지방법.
The method of claim 7 , wherein the voltage determination applies a maximum value and a minimum value of the auxiliary battery to the detected voltage value of the voltage monitoring.
청구항 9에 있어서, 상기 전압판단은 상기 최대값의 적용 후 상기 최소값을 적용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 주행유지방법.
The method of claim 9, wherein the voltage determination is performed by applying the minimum value after applying the maximum value.
청구항 10에 있어서, 상기 검출 전압값이 상기 최대값보다 작으면서 상기 최소값보다 작은 경우, 상기 전기식 터보차저가 OFF 제어로 유지되면서 상기 LDC에 의한 상기 배터리 충전제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 주행유지방법.
The fail-safe driving maintenance according to claim 10, wherein when the detected voltage value is smaller than the maximum value and smaller than the minimum value, the battery charging control is performed by the LDC while the electric turbocharger is maintained in OFF control. Way.
청구항 10에 있어서, 상기 검출 전압값이 상기 최대값보다 크거나 또는 상기 최대값보다 작으면서 상기 최소값보다 큰 경우, 상기 전기식 터보차저가 OFF 제어에서 ON 제어로 전환되어 상기 전기식 터보차저 가동이 이루어지는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 주행유지방법.
The method according to claim 10, wherein when the detected voltage value is greater than the maximum value or less than the maximum value and greater than the minimum value, the electric turbocharger is switched from OFF control to ON control to operate the electric turbocharger A method for maintaining a fail-safe driving characterized by a characteristic.
청구항 7에 있어서, 상기 림프 홈 제어는, (F) 상기 전기식 터보차저의 ON시 아이들(idle)로 회전수 제어가 이루어지는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 페일 세이프 주행유지방법.
The method according to claim 7, wherein the limp groove control comprises the steps of (F) controlling the rotation speed by idle when the electric turbocharger is turned on.
Fail-safe driving maintenance method comprising a.
보조 배터리에 LDC(Low Voltage Direct Current/Direct Current Converter)로 연결된 고전압 메인 배터리와 전기적 연계(Electronic Link)를 이루고, 메인 릴레이로 상기 고전압 메인 배터리에서 전력을 공급받는 전기식 터보차저와 구동 모터 및 HSG(Hybrid Starter & Generator)를 구성요소로 하는 고전력 부품(PowerTrain Electric Device);
상기 메인 릴레이의 OFF시 상기 구동 모터와 상기 HSG에서 역기전력이 발생되도록 엔진을 가동하고, 상기 보조 배터리의 배터리 충전제어와 상기 전기식 터보차저의 ON/OFF 제어에 상기 역기전력이 이용되는 림프 홈 제어를 수행하는 림프 홈 제어기;
가 포함되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
An electric turbocharger and drive motor and HSG (Electronic Link) are formed with the high voltage main battery connected to the auxiliary battery through LDC (Low Voltage Direct Current/Direct Current Converter), and are supplied with power from the high voltage main battery through the main relay. Hybrid Starter & Generator) as a component of a high-power component (PowerTrain Electric Device);
When the main relay is turned off, the engine is operated to generate back electromotive force from the driving motor and the HSG, and the limp home control is performed in which the back electromotive force is used for battery charging control of the auxiliary battery and ON/OFF control of the electric turbocharger lymph home controller;
Hybrid vehicle, characterized in that it is included.
청구항 14에 있어서, 상기 메인 릴레이의 OFF는 상기 고전력 부품의 고장시 발생되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
The hybrid vehicle of claim 14 , wherein the OFF of the main relay is generated when the high-power component fails.
청구항 14에 있어서, 상기 림프 홈 제어기는 고장상황 변속 맵과 림프 홈 맵에 연계되고,
상기 고장상황 변속 맵은 상기 림프 홈 제어시 변속 맵의 업 시프트 또는 다운 시프트 대비 상기 엔진의 회전수를 상승시켜주며, 상기 림프 홈 맵은 상기 전기식 터보차저의 OFF시 상기 LDC와 연계하여 상기 배터리 충전제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
The method according to claim 14, wherein the limp home controller is linked to a fault situation shift map and a limp home map,
The fault condition shift map increases the engine revolutions compared to the upshift or downshift of the shift map during the limp home control, and the limp home map charges the battery in connection with the LDC when the electric turbocharger is OFF. A hybrid vehicle characterized in that it performs control.
청구항 14에 있어서, 상기 림프 홈 제어기의 보조 배터리 전압유지는 상기 역기전력의 이용을 우선하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.The hybrid vehicle according to claim 14, wherein the auxiliary battery voltage maintenance of the limp home controller takes precedence over the use of the counter electromotive force.
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