KR102583208B1 - Control apparatus for mild hybrid vehicle and method for diagnosing belt failure thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치는, 차량의 주행 중에 엔진과 시동 발전기를 연결하는 벨트에 대한 고장 진단 모드 동작 여부를 판단하는 진단 모드 판단부, 상기 고장 진단 모드로 동작하는 경우, 상기 차량의 타력 발전 상황에서 상기 벨트의 장력의 평균값을 산출하는 계산부, 및 상기 벨트의 장력의 평균값과 기설정된 레퍼런스 값을 이용하여 상기 벨트의 고장 여부를 판단하는 고장 판단부를 포함한다.A control device for a mild hybrid vehicle according to a preferred embodiment of the present invention includes a diagnostic mode determination unit that determines whether the failure diagnosis mode for the belt connecting the engine and the starter generator is operated while the vehicle is running, and a diagnostic mode determination unit that operates in the failure diagnosis mode. In this case, it includes a calculation unit that calculates the average value of the tension of the belt in a power generation situation of the vehicle, and a failure determination unit that determines whether the belt is broken using the average value of the tension of the belt and a preset reference value.

Description

마일드 하이브리드 차량의 제어 장치 및 그것의 벨트 고장 진단 방법{CONTROL APPARATUS FOR MILD HYBRID VEHICLE AND METHOD FOR DIAGNOSING BELT FAILURE THEREOF}Control device for mild hybrid vehicle and its belt failure diagnosis method {CONTROL APPARATUS FOR MILD HYBRID VEHICLE AND METHOD FOR DIAGNOSING BELT FAILURE THEREOF}

본 발명은 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치 및 그것의 벨트 고장 진단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control device for a mild hybrid vehicle and a belt failure diagnosis method thereof.

하이브리드 전기 차량(hybrid electric vehicle)은 내연기관(internal combustion engine)과 배터리 전원을 함께 사용한다. 즉, 하이브리드 차량은 내연기관의 동력과 모터의 동력을 효율적으로 조합하여 사용한다.A hybrid electric vehicle uses both an internal combustion engine and battery power. In other words, hybrid vehicles efficiently combine the power of the internal combustion engine and the power of the motor.

하이브리드 차량은 엔진과 모터의 파워 분담비에 따라 마일드(mild) 타입과 하드(hard) 타입으로 구분할 수 있다.Hybrid vehicles can be divided into mild type and hard type depending on the power sharing ratio of the engine and motor.

마일드 타입의 하이브리드 차량(이하, 마일드 하이브리드 차량이라 한다)은 알터네이터 대신에 엔진을 시동하거나 상기 엔진의 출력에 의해 발전하는 시동 발전기(mild hybrid starter & generator; MHSG)가 구비된다.A mild-type hybrid vehicle (hereinafter referred to as a mild hybrid vehicle) is equipped with a mild hybrid starter & generator (MHSG) that starts the engine or generates power by the output of the engine instead of an alternator.

하드 타입의 하이브리드 차량은 엔진을 시동하거나 상기 엔진의 출력에 의해 발전하는 시동 발전기와 차량을 구동하는 구동 모터가 각각 별도로 구비된다.A hard-type hybrid vehicle is separately equipped with a starter generator that starts the engine or generates power by the output of the engine and a drive motor that drives the vehicle.

마일드 하이브리드 차량은 시동 발전기의 토크만으로 차량을 구동시키는 주행 모드는 없지만, 시동 발전기를 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 the starter generator, but the engine torque can be assisted according to driving conditions by using the starter generator, and the battery (for example, a 48V battery) can be charged through regenerative braking. can do. Accordingly, the fuel efficiency of the mild hybrid vehicle can be improved.

마일드 하이브리드 차량은 엔진과 시동 발전기를 연결해 주는 벨트가 구비되며, 벨트는 엔진과 연결된 부품간 유기적인 동력 전달을 목적으로 사용되었다. 그리고, 마일드 하이브리드 차량에서는 타행(Cosating) 주행 중 엔진을 오프(Off)한 후 시동시 운전자가 인지하지 못할 정도의 부드러운 연동이 필요하다.Mild hybrid vehicles are equipped with a belt that connects the engine and the starter generator, and the belt is used for the purpose of organic power transmission between parts connected to the engine. Additionally, mild hybrid vehicles require smooth interlocking that the driver cannot perceive when starting the vehicle after turning off the engine while coasting.

따라서, 마일드 하이브리드 차량에서는 엔진과 시동 발전기를 연결해 주는 벨트의 고장을 감지하고, 벨트의 장력을 최적으로 유지시킬 필요가 있다.Therefore, in a mild hybrid vehicle, it is necessary to detect a failure of the belt connecting the engine and the starter generator and maintain the tension of the belt optimally.

대한민국 공개특허 제10-2018-0050996호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0050996

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 차량의 주행 상태에서 시동 발전기의 동작 상태를 고려하여 벨트의 장력을 계산하고 주기적으로 벨트를 점검함으로써 벨트 고장으로 인한 차량 사고를 미연에 방지하여 차량에 대한 신뢰도 및 안정성을 향상시키는 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치 및 그것의 벨트 고장 진단 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention was developed in consideration of the above-mentioned circumstances. By calculating the tension of the belt and periodically checking the belt in consideration of the operating state of the starter generator while the vehicle is running, the present invention prevents vehicle accidents due to belt failure in advance. The purpose is to provide a control device for a mild hybrid vehicle that improves reliability and stability of the vehicle and a method for diagnosing its belt failure.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치는, 차량의 주행 중에 엔진과 시동 발전기를 연결하는 벨트에 대한 고장 진단 모드 동작 여부를 판단하는 진단 모드 판단부; 상기 고장 진단 모드로 동작하는 경우, 상기 차량의 타력 발전 상황에서 상기 벨트의 장력의 평균값을 산출하는 계산부; 및 상기 벨트의 장력의 평균값과 기설정된 레퍼런스 값을 이용하여 상기 벨트의 고장 여부를 판단하는 고장 판단부;를 포함한다.A control device for a mild hybrid vehicle according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object includes a diagnostic mode determination unit that determines whether a failure diagnosis mode is operated for a belt connecting the engine and the starter generator while the vehicle is running; When operating in the failure diagnosis mode, a calculation unit that calculates an average value of the tension of the belt in a coasting power generation situation of the vehicle; and a failure determination unit that determines whether the belt is broken using an average value of the tension of the belt and a preset reference value.

상기 진단 모드 판단부는, 상기 차량의 주행 거리와 기설정된 임계 거리를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 주행 거리가 상기 임계 거리 이상인 경우, 상기 벨트의 고장 진단이 필요한 것으로 판단할 수 있다.The diagnostic mode determination unit may compare the driving distance of the vehicle with a preset threshold distance, and if the driving distance is greater than or equal to the threshold distance according to the comparison result, it may be determined that a malfunction diagnosis of the belt is necessary.

상기 진단 모드 판단부는, 상기 주행 거리가 상기 임계 거리 이상인 경우, 상기 엔진의 토크와 RPM값, 및 상기 시동 발전기의 어시스트 동작 여부를 확인할 수 있다.When the driving distance is greater than or equal to the threshold distance, the diagnostic mode determination unit may check the torque and RPM values of the engine and whether or not the starter generator is in assist operation.

상기 진단 모드 판단부는, 상기 엔진의 토크가 기설정된 기준 토크 이상이고, 상기 RPM값이 기설정된 기준 RPM 이상이면서, 상기 시동 발전기의 어시스트 동작이 확인 되는 경우, 상기 고장 진단 모드로 동작할 수 있다.The diagnostic mode determination unit may operate in the failure diagnosis mode when the torque of the engine is greater than or equal to a preset reference torque, the RPM value is greater than or equal to the preset reference RPM, and assist operation of the starter generator is confirmed.

상기 계산부는, 상기 고장 진단 모드로 동작시, 상기 시동 발전기의 관성 모멘트, 가속도, 및 토크를 포함하는 다이나믹스 값을 이용하여 상기 벨트의 장력의 평균값을 산출할 수 있다.When operating in the failure diagnosis mode, the calculation unit may calculate an average value of the tension of the belt using dynamics values including the moment of inertia, acceleration, and torque of the starter generator.

상기 고장 판단부는, 상기 고장 진단 모드로 동작시, 상기 벨트 진단용 목표 토크를 생성하고, 상기 벨트 진단용 목표 토크와 타력 발전에 따른 목표 토크의 차이값을 고려하여 상기 엔진의 토크를 보상할 수 있다.When operating in the failure diagnosis mode, the failure determination unit may generate a target torque for the belt diagnosis and compensate the torque of the engine by considering a difference between the target torque for the belt diagnosis and the target torque according to the power generation.

상기 고장 판단부는, 상기 레퍼런스값과 오차 범위를 고려한 히스테리시스 값의 차이값을 산출하고, 상기 차이값과 상기 벨트의 장력의 평균값을 비교하여 비교 결과에 따라 상기 벨트의 고장 여부를 판단할 수 있다.The failure determination unit may calculate a difference between the reference value and the hysteresis value considering the error range, compare the difference with an average value of tension of the belt, and determine whether the belt is broken according to the comparison result.

상기 고장 판단부는, 상기 차이값이 상기 벨트의 장력의 평균값 이상인 경우, 카운트 값을 증가하는 카운트를 수행하고, 상기 카운트 값이 기설정된 고장 카운트 이상인 경우 상기 벨트의 고장으로 판단할 수 있다.The failure determination unit may perform a count to increase the count value if the difference value is greater than or equal to the average value of the tension of the belt, and may determine that the belt has failed if the count value is greater than or equal to a preset failure count.

상기 고장 판단부는, 상기 벨트의 고장으로 판단되면, 상기 시동 발전기의 토크를 최소 토크로 제한 설정할 수 있다.If it is determined that the belt is broken, the failure determination unit may limit and set the torque of the starter generator to a minimum torque.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치의 벨트 고장 진단 방법은, 차량의 주행 중에 엔진과 시동 발전기를 연결하는 벨트에 대한 고장 진단 모드 동작 여부를 판단하는 진단 모드 판단 단계; 상기 고장 진단 모드로 동작하는 경우, 상기 차량의 타력 발전 상황에서 상기 벨트의 장력의 평균값을 산출하는 평균값 계산 단계; 및 상기 벨트의 장력의 평균값과 기설정된 레퍼런스 값을 이용하여 상기 벨트의 고장 여부를 판단하는 고장 판단 단계;를 포함할 수 있다.The belt failure diagnosis method of the control device of a mild hybrid vehicle according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object is a diagnostic method for determining whether the failure diagnosis mode is operated for the belt connecting the engine and the starter generator while the vehicle is running. mode judgment step; When operating in the failure diagnosis mode, an average value calculation step of calculating an average value of the tension of the belt in a coasting power generation situation of the vehicle; and a failure determination step of determining whether the belt is broken using an average value of the tension of the belt and a preset reference value.

상기 진단 모드 판단 단계 이전에, 상기 차량의 주행 거리와 기설정된 임계 거리를 비교하고 비교 결과 상기 주행 거리가 상기 임계 거리 이상인 경우, 상기 벨트의 고장 진단이 필요한 것으로 판단하는 주행 거리 판단 단계;를 더 포함할 수 있다.Before the diagnostic mode determination step, a driving distance determination step of comparing the driving distance of the vehicle with a preset threshold distance and determining that a failure diagnosis of the belt is necessary if the driving distance is greater than or equal to the threshold distance as a result of the comparison. It can be included.

상기 진단 모드 판단 단계는, 상기 주행 거리가 상기 임계 거리 이상인 경우, 상기 엔진의 토크와 RPM값, 및 상기 시동 발전기의 어시스트 동작 여부를 확인하는 단계를 포함할 수 있다.The diagnostic mode determination step may include checking the torque and RPM value of the engine and whether the starter generator is in assist operation when the driving distance is greater than or equal to the threshold distance.

상기 진단 모드 판단 단계는, 상기 엔진의 토크가 기설정된 기준 토크 이상이고, 상기 RPM값이 기설정된 기준 RPM 이상이면서, 상기 시동 발전기의 어시스트 동작이 확인 되는 경우, 상기 고장 진단 모드로 동작하는 단계를 더 포함할 수 있다.The diagnosis mode determination step includes operating in the failure diagnosis mode when the torque of the engine is greater than or equal to a preset reference torque, the RPM value is greater than or equal to the preset reference RPM, and assist operation of the starter generator is confirmed. More may be included.

상기 평균값 계산 단계는, 상기 고장 진단 모드로 동작시, 상기 시동 발전기의 관성 모멘트, 가속도, 및 토크를 포함하는 다이나믹스 값을 이용하여 상기 벨트의 장력의 평균값을 산출할 수 있다.In the average value calculation step, when operating in the fault diagnosis mode, the average value of the tension of the belt may be calculated using dynamics values including the moment of inertia, acceleration, and torque of the starter generator.

상기 평균값 계산 단계는, 상기 고장 진단 모드로 동작시, 상기 벨트 진단용 목표 토크를 생성하고, 상기 벨트 진단용 목표 토크와 타력 발전에 따른 목표 토크의 차이값을 고려하여 상기 엔진의 토크를 보상하는 단계를 포함할 수 있다.The average value calculation step includes generating a target torque for the belt diagnosis when operating in the failure diagnosis mode, and compensating the torque of the engine by considering the difference between the target torque for the belt diagnosis and the target torque according to the power generation. It can be included.

상기 고장 판단 단계는, 기 레퍼런스값과 오차 범위를 고려한 히스테리시스 값의 차이값을 산출하고, 상기 차이값과 상기 벨트의 장력의 평균값을 비교하여 비교 결과에 따라 상기 벨트의 고장 여부를 판단할 수 있다.In the failure determination step, the difference between the reference value and the hysteresis value considering the error range is calculated, the difference is compared with the average value of the tension of the belt, and it can be determined whether the belt is broken according to the comparison result. .

상기 고장 판단 단계 이후에, 상기 차이값이 상기 벨트의 장력의 평균값 이상인 경우, 카운트 값을 증가하는 카운트를 수행하는 카운트 단계; 및 기 카운트 값이 기설정된 고장 카운트 이상인 경우 상기 벨트의 고장으로 판단하는 카운트 판단 단계;를 더 포함할 수 있다.After the failure determination step, a count step of performing a count to increase the count value if the difference value is greater than or equal to an average value of tension of the belt; and a count determination step of determining that the belt has failed when the preset count value is greater than or equal to a preset failure count.

상기 카운트 판단 단계 이후에 상기 벨트의 고장으로 판단되면, 상기 시동 발전기의 토크를 최소 토크로 제한 설정하는 토크 제한 단계;를 더 포함할 수 있다.If it is determined that the belt is broken after the count determination step, a torque limiting step of limiting the torque of the starter generator to a minimum torque may be included.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치 및 그것의 벨트 고장 진단 방법에 의하면, 차량의 주행 상태에서 시동 발전기의 동작 상태를 고려하여 벨트의 장력을 계산하고 주기적으로 벨트를 점검함으로써 벨트 고장으로 인한 차량 사고를 미연에 방지하여 차량에 대한 신뢰도 및 안정성을 향상시키는 효과가 있다.According to the control device for a mild hybrid vehicle and its belt failure diagnosis method according to a preferred embodiment of the present invention, the belt tension is calculated by considering the operating state of the starter generator in the vehicle's driving state and the belt is periodically inspected. It has the effect of improving the reliability and stability of vehicles by preventing vehicle accidents due to breakdowns.

또한, 벨트의 교체 전까지 벨트 보호 모드를 동작하여 모터 토크를 제한함으로써 벨트에 가해지는 힘을 줄여 벨트의 수명 연장이 가능한 효과가 있다.In addition, the belt protection mode is activated until the belt is replaced to limit the motor torque, thereby reducing the force applied to the belt and extending the life of the belt.

도 1은 마일드 하이브리드 차량의 시스템 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치의 블록도이다.
도 3은 엔진과 시동 발전기의 회전 방향에 따른 벨트 장력을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 마일드 하이브라이드 차량의 주행 상황 별 엔진과 시동 발전기의 토크를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치의 벨트 고장 진단 방법의 순서도이다.
Figure 1 is a diagram for explaining the system configuration of a mild hybrid vehicle.
Figure 2 is a block diagram of a control device for a mild hybrid vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram for explaining belt tension according to the rotation direction of the engine and the starter generator.
Figure 4 is a diagram showing the torque of the engine and starter generator for each driving situation of a mild hybrid vehicle.
Figure 5 is a flow chart of a belt failure diagnosis method of a control device for a mild hybrid vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. First, when adding reference signs to components in each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. In addition, preferred embodiments of the present invention will be described below, but the technical idea of the present invention is not limited or restricted thereto, and of course, it can be modified and implemented in various ways by those skilled in the art.

도 1은 마일드 하이브리드 차량의 시스템 구성을 설명하기 위한 도면이다.Figure 1 is a diagram for explaining the system configuration of a mild hybrid vehicle.

도 1을 참고하면, 마일드 하이브리드 차량(100)은, 제어 장치(110), 엔진(120), 시동 발전기(130), 배터리(140), 벨트 구동 시스템(150), 및 슈퍼 차저(160)를 포함한다. 마일드 하이브리드 차량(100)은 상술한 구성 이외에 더욱 다양한 구성 요소를 구비하나, 본 발명의 설명에서는 생략한다.Referring to FIG. 1, the mild hybrid vehicle 100 includes a control device 110, an engine 120, a starter generator 130, a battery 140, a belt drive system 150, and a super charger 160. Includes. The mild hybrid vehicle 100 includes various components in addition to those described above, but these are omitted from the description of the present invention.

제어 장치(110)는 차량의 주행 상태에서 시동 발전기(130)의 동작 상태(다이나믹스)를 고려하여 벨트 구동 시스템(150)의 벨트의 장력을 계산하고 주기적으로 벨트를 점검함으로써 벨트 고장으로 인한 차량 사고를 미연에 방지하여 차량에 대한 신뢰도 및 안정성을 향상시키는 것을 특징으로 한다.The control device 110 calculates the tension of the belt of the belt drive system 150 in consideration of the operating state (dynamics) of the starter generator 130 in the vehicle's driving state and periodically checks the belt to prevent vehicle accidents due to belt failure. It is characterized by improving the reliability and stability of the vehicle by preventing it in advance.

엔진(120)은 연료와 공기를 연소시켜 화학적 에너지를 기계적 에너지로 변환한다. 엔진(120)은 연료와 공기가 유입되는 다수의 연소실, 연소실 내로 유입된 연료와 공기를 점화시키는 점화 장치, 및 연료를 분사하는 인젝터를 포함할 수 있다. 엔진(120)은 흡기 매니폴드에 연결되어 연소실 내부로 공기가 유입될 수 있다. 엔진(120)의 연소 과정에서 발생한 배기 가스는 배기 매니폴드에 모인 후 엔진 외부로 배출된다. 인젝터는 연소실 내 또는 흡기 매니폴드에 장착될 수 있다.The engine 120 converts chemical energy into mechanical energy by burning fuel and air. The engine 120 may include a plurality of combustion chambers into which fuel and air flow, an ignition device that ignites the fuel and air introduced into the combustion chamber, and an injector that injects fuel. The engine 120 is connected to an intake manifold so that air can flow into the combustion chamber. Exhaust gas generated during the combustion process of the engine 120 is collected in the exhaust manifold and then discharged outside the engine. The injector may be mounted within the combustion chamber or on the intake manifold.

엔진(120)은 변속기의 입력축에 토크를 입력하여 차량의 동력을 전달한다. 변속기의 출력축으로부터 출력된 토크가 차동기어장치를 경유하여 차축에 전달된다. 차축이 휠을 회전시킴으로써 엔진(120)의 토크에 의해 마일드 하이브리드 차량(100)이 주행할 수 있다.The engine 120 transmits the power of the vehicle by inputting torque to the input shaft of the transmission. The torque output from the output shaft of the transmission is transmitted to the axle via a differential gear device. As the axle rotates the wheel, the mild hybrid vehicle 100 can travel by the torque of the engine 120.

시동 발전기(130)는 일종의 MHSG(Mild Hybrid Starter & Generator) 모터 장치일 수 있다. 시동 발전기(130)는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하거나 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환한다. 즉, 시동 발전(130)는 엔진(120)을 기동하거나 엔진(120)의 출력에 의해 발전할 수 있다. 또한, 시동 발전(130)는 엔진(120)의 토크를 보조할 수 있다. 마일드 하이브리드 차량(100)은 엔진(120)의 연소 토크를 주동력으로 하면서 시동 발전기(130)의 토크를 보조동력으로 이용할 수 있다. 엔진(120)과 시동 발전기(130)는 벨트 구동 시스템(150)을 통해 연결될 수 있다.The starter generator 130 may be a type of MHSG (Mild Hybrid Starter & Generator) motor device. The starter generator 130 converts electrical energy into mechanical energy or mechanical energy into electrical energy. That is, the starting power generation 130 may be generated by starting the engine 120 or by the output of the engine 120. Additionally, the starting power generation 130 may assist the torque of the engine 120. The mild hybrid vehicle 100 can use the combustion torque of the engine 120 as its main power and use the torque of the starter generator 130 as auxiliary power. The engine 120 and the starter generator 130 may be connected through a belt drive system 150.

배터리(140)는 시동 발전기(130)에 전기를 공급하거나, 회생제동 모드에서 시동 발전기(130)를 통해 회수되는 전기를 통해 충전될 수 있다. 배터리(140)는 48V 배터리일 수 있다. 마일드 하이브리드 차량(100)은 배터리(140)로부터 공급되는 전압을 저전압으로 변환하는 LDC(low voltage DC-DC converter)와 저전압을 사용하는 전장 부하에 저전압을 공급하는 12V 배터리를 더 포함할 수 있다.The battery 140 may supply electricity to the starter generator 130 or may be charged through electricity recovered through the starter generator 130 in a regenerative braking mode. Battery 140 may be a 48V battery. The mild hybrid vehicle 100 may further include a low voltage DC-DC converter (LDC) that converts the voltage supplied from the battery 140 into low voltage and a 12V battery that supplies low voltage to an electric load that uses low voltage.

벨트 구동 시스템(150)은 엔진(120)과 시동 발전기(130)에 연결되는 한 쌍의 풀리와 풀리를 연결하는 벨트를 포함할 수 있다. 벨트 구동 시스템(150)은 벨트와 풀리의 마찰력을 이용하여 엔진(120)의 동력을 시동 발전기(130)로 전달하거나, 또는 시동 발전기(130)의 동력을 엔진(120)에 전달할 수 있다. 벨트 구동 시스템(150)은 벨트의 양의 장력을 적절히 유지하여 고속 주행 중 벨트가 느슨해지는 것을 방지하는 텐셔너(Tensioner)를 구비할 수 있다.The belt drive system 150 may include a pair of pulleys connected to the engine 120 and the starter generator 130 and a belt connecting the pulleys. The belt drive system 150 may transmit the power of the engine 120 to the starter generator 130 using the friction force of the belt and pulley, or may transmit the power of the starter generator 130 to the engine 120. The belt drive system 150 may be equipped with a tensioner that maintains positive belt tension to prevent the belt from loosening during high-speed driving.

슈퍼 차저(160)는 배터리(140)의 전원을 통해 구동하여 엔진(120)에 공기를 공급하는 일종의 e-SC(electric Super Charger)일 수 있다. 슈퍼 차저(160)는 벨트 구동 시스템(150)의 고장 진단시 엔진(120)의 토크를 보상하기 위해 구동될 수 있다.The super charger 160 may be a type of electric super charger (e-SC) that is driven by power from the battery 140 to supply air to the engine 120. The supercharger 160 may be driven to compensate for the torque of the engine 120 when a failure of the belt drive system 150 is diagnosed.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치의 블록도이다.Figure 2 is a block diagram of a control device for a mild hybrid vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치(110)는, 차량의 주행 상태에서 시동 발전기의 동작 상태(다이나믹스)를 고려하여 벨트의 장력을 계산하고 주기적으로 벨트를 점검함으로써 벨트 고장으로 인한 차량 사고를 미연에 방지하여 차량에 대한 신뢰도 및 안정성을 향상시키는 것을 특징으로 한다.Referring to Figures 1 and 2, the control device 110 of a mild hybrid vehicle according to a preferred embodiment of the present invention calculates the tension of the belt by considering the operating state (dynamics) of the starter generator in the driving state of the vehicle. By periodically checking the belt, vehicle accidents due to belt failure are prevented in advance and the reliability and stability of the vehicle are improved.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치(110)는, 입력부(111), 진단 모드 판단부(113), 계산부(115), 및 고장 판단부(117)를 포함할 수 있다.The control device 110 for a mild hybrid vehicle according to a preferred embodiment of the present invention may include an input unit 111, a diagnostic mode determination unit 113, a calculation unit 115, and a failure determination unit 117. .

입력부(111)는, 차량의 각종 정보를 입력받을 수 있다. 입력부(111)는 차량의 주행 기록계(Odometer)로부터 주행 거리 정보를 입력받을 수 있다. 주행거리 정보는 벨트의 진단을 위한 진단 모드로 진입하는지 판단하기 위한 파라미터로 이용될 수 있다.The input unit 111 can receive various information about the vehicle. The input unit 111 may receive driving distance information from the vehicle's odometer. Mileage information can be used as a parameter to determine whether to enter a diagnostic mode for belt diagnosis.

입력부(111)는 모터 센서로부터 시동 발전기(130)의 토크를 입력받을 수 있다. 입력부(111)는 사용자로부터 시동 발전기(130)의 스펙에 따른 상수인 관성 모멘트를 입력받을 수 있다. 입력부(111)는 가속도 센서로부터 시동 발전기(130)의 가속도를 입력받을 수 있다. 입력부(111)는 엔진 센서로부터 엔진(120)의 RPM(Rotation Per Minute)을 입력받을 수 있다. 상술한 바 있는 시동 발전기(130)의 토크, 관성 모멘트, 가속도, 또는 엔진(120)의 RPM은 시동 발전기(130)의 다이나믹스(Dynamics) 값 산출에 이용될 수 있다. 시동 발전기(130)의 다이나믹스 값은 벨트의 고장 진단에 이용되는 레퍼런스(Reference) 값 산출에 이용될 수 있다.The input unit 111 may receive torque of the starting generator 130 from a motor sensor. The input unit 111 may receive an input of the moment of inertia, which is a constant according to the specifications of the starting generator 130, from the user. The input unit 111 may receive the acceleration of the starter generator 130 from an acceleration sensor. The input unit 111 may receive RPM (Rotation Per Minute) of the engine 120 from the engine sensor. The torque, moment of inertia, acceleration, or RPM of the engine 120 of the starter generator 130 as described above may be used to calculate the dynamics value of the starter generator 130. The dynamics value of the starter generator 130 can be used to calculate a reference value used to diagnose belt failure.

시동 발전기(130)의 다이나믹스 값은 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.The dynamics value of the starter generator 130 can be expressed as Equation 1 below.

<수학식 1><Equation 1>

Figure 112021152831603-pat00001
Figure 112021152831603-pat00001

수학식 1에서,

Figure 112021152831603-pat00002
은 시동 발전기(130)의 스펙에 따른 상수인 관성 모멘트를 나타낼 수 있다.
Figure 112021152831603-pat00003
는 시동 발전기(130)의 가속도를 나타낼 수 있다. 여기서, 시동 발전기(130)의 가속도에 필요한 모터 속도는 엔진(120)의 RPM을 통해 계산될 수 있다. 모터 속도는 엔진(120)의 속도에 벨트 구동 시스템(150)의 풀리비를 곱하여 계산될 수 있다.In equation 1,
Figure 112021152831603-pat00002
may represent the moment of inertia, which is a constant according to the specifications of the starting generator 130.
Figure 112021152831603-pat00003
may represent the acceleration of the starter generator 130. Here, the motor speed required for acceleration of the starter generator 130 may be calculated through the RPM of the engine 120. Motor speed can be calculated by multiplying the speed of the engine 120 by the pulley ratio of the belt drive system 150.

Figure 112021152831603-pat00004
은 모터 토크를 나타낼 수 있다.
Figure 112021152831603-pat00005
은 벨트 장력(F_belt)과 폴리 유효 반지름(r_pully)의 곱셈으로 계산될 수 있다.
Figure 112021152831603-pat00004
may represent the motor torque.
Figure 112021152831603-pat00005
can be calculated by multiplying the belt tension (F_belt) and the pulley effective radius (r_pully).

진단 모드 판단부(113)는, 차량의 주행 중에 주행 거리 정보와 기설정된 임계 거리를 비교할 수 있다. 진단 모드 판단부(113)는 주행 거리 정보가 임계 거리 이상인 경우 벨트 구동 시스템(150)의 벨트 고장 진단이 필요한 것으로 판단할 수 있다. 이때 진단 모드 판단부(113)는 고장 진단 모드로 동작할 것을 요청할 수 있다.The diagnostic mode determination unit 113 may compare driving distance information and a preset threshold distance while the vehicle is driving. The diagnosis mode determination unit 113 may determine that diagnosis of a belt failure of the belt drive system 150 is necessary when the driving distance information is greater than or equal to a threshold distance. At this time, the diagnosis mode determination unit 113 may request operation in the failure diagnosis mode.

한편, 벨트의 장력이 약할 때보다 강할 때 벨트의 고장을 확인하기가 쉽다. 따라서, 차량 주행 중 벨트에 장력이 강하게 걸리는 상황은 엔진(120)과 시동 발전기(130)의 토크가 반대되는 상황일 수 있다. 또한, 시동 발전기(130)의 토크를 보조 동력으로 이용하는 어시스트(Assist) 모드로 진입하기 위해서는, 사용자 요구 토크 만족을 위해 시동 발전기(130)가 토크를 보조하므로 운전자 요구 토크가 높아야 한다.On the other hand, it is easier to confirm belt failure when the belt tension is strong than when the tension is weak. Accordingly, a situation in which strong tension is applied to the belt while the vehicle is running may be a situation in which the torque of the engine 120 and the starter generator 130 are opposite. In addition, in order to enter the assist mode that uses the torque of the starter generator 130 as auxiliary power, the driver's required torque must be high because the starter generator 130 assists the torque to satisfy the user's required torque.

따라서, 진단 모드 판단부(113)는 벨트의 고장 진단 모드로 동작전에 엔진(120) 토크와 RPM 값, 및 시동 발전기(130)의 어시스트 모드 여부를 확인할 수 있다. 진단 모드 판단부(113)는 시동 발전기(130)의 토크가 엔진(120)의 토크와 같은 양의 방향을 가지는 경우 토크 어시스트 모드로 판단할 수 있다.Accordingly, the diagnostic mode determination unit 113 can check the torque and RPM values of the engine 120 and whether the starter generator 130 is in the assist mode before operating in the belt failure diagnosis mode. The diagnostic mode determination unit 113 may determine the torque assist mode when the torque of the starter generator 130 has the same positive direction as the torque of the engine 120.

한편, 텐셔너는 어느 정도의 일정한 벨트 장력을 유지하기 위해 이용되므로, 벨트의 장력을 일부러 강하게 거는 상황에서 큰 영향이 없다. 벨트의 고장 진단 모드는 차량의 고속 주행 상황에서 텐셔너가 동작 중인 상황이고, 텐셔너 동작이 레퍼런스 값에 반영되므로 벨트의 고장 진단에 텐셔너의 동작을 크게 고려하지 않는다.On the other hand, since the tensioner is used to maintain a certain degree of constant belt tension, there is no significant effect in situations where the belt tension is intentionally strong. The belt failure diagnosis mode is a situation in which the tensioner is operating while the vehicle is traveling at high speed, and the tensioner operation is reflected in the reference value, so the tensioner operation is not greatly considered in belt failure diagnosis.

계산부(115)는, 평상시 벨트 구동 시스템(150)의 벨트 고장 진단에 이용되는 레퍼런스 값을 계산할 수 있다. 계산부(115)는 차량의 타력 주행에 따른 타력 발전(Coast Regen) 상황에서 시동 발전기(130)의 다이나믹스 값을 이용하여 벨트 장력(Tl)의 평균값을 산출할 수 있다. 벨트 장력(Tl)의 평균값이 레퍼런스 값으로 정의될 수 있다.The calculation unit 115 may calculate a reference value used to diagnose a belt failure of the belt drive system 150 in normal times. The calculation unit 115 may calculate the average value of the belt tension Tl using the dynamics value of the starter generator 130 in a coast regen situation as the vehicle coasts. The average value of belt tension (Tl) may be defined as a reference value.

여기서, 벨트 고장 진단 시와 동일한 상황에서 레퍼런스 값을 생성하기 위해서는 목표 토크로서 음의 토크가 요청되어야 한다. 또한, 증가하는 음의 토크에 대해서는 슈퍼 차저(160)를 이용하여 엔진(120)의 토크를 증가시켜 총 토크 합에 영향이 없도록 한다. 슈퍼 차저(160)를 이용해서 엔진(120)의 토크를 증가시키는 이유는 사용자 요구 토크가 없는 상황에서 엔진(120)의 토크를 빠르게 증가시키기 위함이다.Here, in order to generate a reference value in the same situation as when diagnosing a belt failure, a negative torque must be requested as the target torque. Additionally, in response to the increasing negative torque, the torque of the engine 120 is increased using the supercharger 160 so that the total torque sum is not affected. The reason for increasing the torque of the engine 120 using the supercharger 160 is to quickly increase the torque of the engine 120 in a situation where there is no user-required torque.

고장 판단부(117)는 벨트 고장 진단 모드 동작시, 시동 발전기(130)가 음의 토크를 발생하는 타력 발전 모드 시에 벨트 장력(Tl)이 계산되므로, 엔진(120)의 아이들(Idle) 상태 일 때 벨트 고장 진단용 목표 토크 값을 생성할 수 있다. 이때 목표 토크 값을 입력하여도 타력 발전 모드에 아직 진입하지 않은 상태이므로, 해당 목표 토크가 시동 발전기(130)로 입력되지 않는다.When operating in the belt failure diagnosis mode, the failure determination unit 117 calculates the belt tension Tl in the coasting power generation mode in which the starter generator 130 generates negative torque, so the engine 120 is in an idle state. When , a target torque value for belt failure diagnosis can be generated. At this time, even if the target torque value is input, the coasting power generation mode has not yet been entered, so the target torque is not input to the starting generator 130.

기존 목표 충전량 값보다 더 큰 음의 토크를 시동 발전기(130)가 출력하면, 차속이 갑자기 확줄어드는 등의 이질감이 발생하여 차량 운전성에 영향이 생길 수 있다.If the starter generator 130 outputs a negative torque greater than the existing target charge value, a strange feeling such as a sudden decrease in vehicle speed may occur, which may affect vehicle drivability.

따라서, 고장 판단부(117)는 벨트 진단용 목표 토크와 기존 타력 발전에 따른 목표 토크의 차이값을 엔진(120)의 토크로 보상하도록 슈퍼 차저(160)를 구동할 수 있다. 즉, 고장 판단부(117)는 슈퍼 차저(160)를 이용하여 엔진(120)의 토크를 증가시켜 총 토크 량에 변함이 없도록 한다. 이를 통해 차량의 운전성에 영향이 없다.Accordingly, the failure determination unit 117 may drive the supercharger 160 to compensate for the difference between the target torque for belt diagnosis and the target torque due to existing coasting power generation with the torque of the engine 120. That is, the failure determination unit 117 increases the torque of the engine 120 using the supercharger 160 so that the total torque amount remains unchanged. This does not affect the drivability of the vehicle.

계산부(115)는 벨트 고장 진단 모드 동작시, 타력 발전 모드에 따라 특정 시간 동안의 벨트 장력(Tl)의 평균값을 계산할 수 있다. 여기서, 타력 발전 모드 일 때 벨트 고장 진단을 수행하는 이유는 시동 발전기(130)가 계속 음의 토크를 내는 경우가 발전 모드이기 때문이다. 즉, 차량 주행 중에 시동 발전기(130)의 토크가 음의 값을 가지는 경우가 있지만, 엔진(120)의 토크를 감소하기 위해서 시동 발전기(130)의 토크의 상태가 일정하지 않고 계속 변하기 때문이다.When operating in the belt failure diagnosis mode, the calculation unit 115 may calculate the average value of the belt tension (Tl) for a specific time according to the coasting power generation mode. Here, the reason why belt failure diagnosis is performed in the coasting power generation mode is because the power generation mode is when the starter generator 130 continues to produce negative torque. That is, although the torque of the starter generator 130 may have a negative value while the vehicle is running, the torque of the starter generator 130 is not constant and continuously changes in order to reduce the torque of the engine 120.

또한, 고장 판단부(117)는 타력 발전 모드시 시동 발전기(130)의 목표 토크가 차속과 기어 단수의 영향을 받아 값이 변하므로, 벨트 고장 진단 시에 운전성 영향을 최소화하기 위해 일정한 토크를 출력하도록 고정된 목표 토크로 시동 발전기(130)를 구동할 수 있다. 고장 판단부(117)는 벨트 고장 진단용 목표 토크와 타력 발전에 따른 목표 토크의 차이값을 엔진(120)의 토크로 보상할 수 있다.In addition, since the target torque of the starter generator 130 in coasting power generation mode changes depending on the vehicle speed and gear number, the failure determination unit 117 maintains a constant torque to minimize the impact on drivability when diagnosing a belt failure. The starting generator 130 can be driven with a fixed target torque to output. The failure determination unit 117 may compensate for the difference between the target torque for diagnosing a belt failure and the target torque due to coasting force development with the torque of the engine 120.

고장 판단부(117)는, 계산부(115)에 의해 계산된 레퍼런스 값(T_ref)을 이용하여 벨트 장력의 이상 여부를 판단할 수 있다. 고장 판단부(117)는, 오차 범위 고려하기 위해서 히스테리시스(Hysteresis) 값을 추가로 고려할 수 있다.The failure determination unit 117 may determine whether the belt tension is abnormal using the reference value (T_ref) calculated by the calculation unit 115. The failure determination unit 117 may additionally consider a hysteresis value to consider the error range.

고장 판단부(117)는 레퍼런스 값과 히스테리시스 값의 차이값을 벨트 장력의 평균값과 비교할 수 있다. 고장 판단부(117)는 차이값이 평균값 미만인 경우, 벨트 장력의 정상으로 판단할 수 있다. 고장 판단부(117)는 벨트 장력의 정상 판단시, 벨트 고장 진단 모드를 종료하고 고장 진단 관련한 파라미터의 초기화를 수행할 수 있다. 이때 고장 판단부(117)는 레퍼런스 값을 유지하고, 벨트의 교체 시에 레퍼런스 값을 리셋할 수 있다. 또한, 고장 판단부(117)는 벨트 정비로 판단되어 경고등이 오프되는 경우 레퍼런스 값을 초기화할 수 있다.The failure determination unit 117 may compare the difference between the reference value and the hysteresis value with the average value of the belt tension. If the difference value is less than the average value, the failure determination unit 117 may determine that the belt tension is normal. When the failure determination unit 117 determines that the belt tension is normal, it may end the belt failure diagnosis mode and initialize parameters related to the failure diagnosis. At this time, the failure determination unit 117 can maintain the reference value and reset the reference value when the belt is replaced. Additionally, the failure determination unit 117 may initialize the reference value when it is determined that the belt is under maintenance and the warning light is turned off.

고장 판단부(117)는, 레퍼런스 값과 히스테리시스 값의 차이값이 평균값 이상인 경우, 벨트 장력(Tl)의 고장 상황으로 판단할 수 있다. 고장 판단부(117)는 벨트 장력(Tl)의 고장 상황 판단시, 카운트(Count)를 수행할 수 잇다. 고장 판단부(117)는 카운트가 특정 카운트(고장 카운트) 이상인 경우 최종 벨트의 고장으로 판단할 수 있다. 고장 카운트는 사용자의 필요에 따라 적절히 설정할 수 있다.If the difference between the reference value and the hysteresis value is greater than or equal to the average value, the failure determination unit 117 may determine that the belt tension Tl is in a failure state. The failure determination unit 117 may perform a count when determining the failure status of the belt tension Tl. The failure determination unit 117 may determine that the final belt has failed if the count is greater than a certain count (failure count). The failure count can be set appropriately according to the user's needs.

고장 판단부(117)는, 벨트 장력(Tl)의 고장 상황으로 최종 판단되면, 사용자가 알 수 있도록 벨트 고장 알림을 출력할 수 있다.When it is finally determined that the belt tension Tl is in a failure state, the failure determination unit 117 may output a belt failure notification so that the user can be notified.

고장 판단부(117)는, 벨트에 장력이 많이 걸려서 더 노후화되지 않게 벨트 보호 모드를 동작할 수 있다.The failure determination unit 117 may operate the belt protection mode to prevent the belt from deteriorating further due to excessive tension being applied to the belt.

고장 판단부(117)는 벨트 보호 모드 동작시, 시동 발전기(130)를 최소 토크로 구동하여 벨트에 큰 장력이 걸리지 않게 할 수 있다.When operating in the belt protection mode, the failure determination unit 117 may drive the starter generator 130 with minimum torque to prevent large tension from being applied to the belt.

도 3은 엔진과 시동 발전기의 회전 방향에 따른 벨트 장력을 설명하기 위한 도면이다.Figure 3 is a diagram for explaining belt tension according to the rotation direction of the engine and the starter generator.

도 3의 (a)는 엔진(120)의 회전에 따른 벨트의 장력이 커지는 상황을 보여준다. 고장 판단부(117)는 벨트 장력이 커지는 상황일 때 벨트 고장 판단이 용이하다.Figure 3(a) shows a situation where the tension of the belt increases as the engine 120 rotates. The failure determination unit 117 can easily determine belt failure when the belt tension increases.

도 3의 (b)는 시동 발전기(130)의 회전에 따른 벨트의 장력이 커지는 상황을 보여준다. 이때 차량 정지 이후에 엔진(120) 시동을 위해 시동 발전기(130)가 회전 동작한다.Figure 3(b) shows a situation where the tension of the belt increases as the starter generator 130 rotates. At this time, the starter generator 130 rotates to start the engine 120 after the vehicle stops.

도 3의 (c)는 엔진(120)과 시동 발전기(130)의 회전에 따른 벨트의 장력이 커지는 상황을 보여준다. 이때 차량의 주행 중 엔진(120)과 시동 발전기(130)의 회전 방향이 동일하고 토크 방향이 반대이다.Figure 3(c) shows a situation where the tension of the belt increases as the engine 120 and the starter generator 130 rotate. At this time, while the vehicle is running, the rotation direction of the engine 120 and the starter generator 130 are the same and the torque direction is opposite.

도 4는 마일드 하이브라이드 차량의 주행 상황 별 엔진과 시동 발전기의 토크를 보여주는 도면이다.Figure 4 is a diagram showing the torque of the engine and starter generator for each driving situation of a mild hybrid vehicle.

도 4를 참고하면, 마일드 하이브리드 차량(100)은 운전자 가속 상황, 타력 발전(Coasting regen) 상황, 및 벨트 진단 상황을 포함하여 주행할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the mild hybrid vehicle 100 may be driven including a driver acceleration situation, a coasting regen situation, and a belt diagnosis situation.

운전자 가속 상황에서, 운전자 요구 토크, 엔진(120)의 토크, 어시스트 모드에 따른 시동 발전기(130)의 토크는 양의 토크값을 가질 수 있다. 엔진(120), 시동 발전기(130)의 토크를 합한 총 토크가 양의 토크값을 가질 수 있다.In a driver acceleration situation, the driver's requested torque, the torque of the engine 120, and the torque of the starter generator 130 according to the assist mode may have positive torque values. The total torque of the engine 120 and the starting generator 130 may have a positive torque value.

타력 발전(Coasting regen) 상황에서, 운전자 요구 토크는 0의 토크값을 가질 수 있다. 또한, 엔진(120)의 토크는 양의 토크값을 가질 수 있다. 또한, 어시스트 모드에 따른 시동 발전기(130)의 토크는 음의 토크값을 가질 수 있다. 또한, 엔진(120), 시동 발전기(130)의 토크를 합한 총 토크가 음의 토크값을 가질 수 있다.In a coasting regen situation, the driver's required torque may have a torque value of 0. Additionally, the torque of the engine 120 may have a positive torque value. Additionally, the torque of the starter generator 130 according to the assist mode may have a negative torque value. Additionally, the total torque of the engine 120 and the starting generator 130 may have a negative torque value.

벨트 진단 상황에서, 운전자 요구 토크는 0의 토크값을 가질 수 있다. 또한, 엔진(120)의 토크는 양의 토크값을 가질 수 있다. 또한, 어시스트 모드에 따른 시동 발전기(130)의 토크는 음의 토크값을 가질 수 있다. 또한, 엔진(120), 시동 발전기(130)의 토크를 합한 총 토크가 음의 토크값을 가질 수 있다. 이때 벨트 고장 진단을 위해 시동 발전기(130)의 증가된 토크만큼 엔진(120)의 토크가 증가되어, 총 토크에 변화가 없다.In a belt diagnosis situation, the driver's required torque may have a torque value of 0. Additionally, the torque of the engine 120 may have a positive torque value. Additionally, the torque of the starter generator 130 according to the assist mode may have a negative torque value. Additionally, the total torque of the engine 120 and the starting generator 130 may have a negative torque value. At this time, in order to diagnose belt failure, the torque of the engine 120 is increased by the increased torque of the starter generator 130, so there is no change in the total torque.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치의 벨트 고장 진단 방법의 순서도이다.Figure 5 is a flow chart of a belt failure diagnosis method of a control device for a mild hybrid vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1, 도 2, 및 도 5를 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치의 벨트 고장 진단 방법은, 차량의 주행 상태에서 시동 발전기(130)의 동작 상태(다이나믹스)를 고려하여 벨트의 장력을 계산하고 주기적으로 벨트를 점검함으로써 벨트 고장으로 인한 차량 사고를 미연에 방지하여 차량에 대한 신뢰도 및 안정성을 향상시키는 것을 특징으로 한다.Referring to FIGS. 1, 2, and 5, the belt failure diagnosis method of the control device of a mild hybrid vehicle according to a preferred embodiment of the present invention is based on the operating state (dynamics) of the starter generator 130 in the driving state of the vehicle. By calculating the tension of the belt and periodically inspecting the belt, vehicle accidents due to belt failure are prevented in advance, thereby improving reliability and stability of the vehicle.

주행 거리 판단 단계(S510)에서, 진단 모드 판단부(113)는 차량의 주행 중 주행 거리와 기설정된 임계 거리(Thd)를 비교할 수 있다. 진단 모드 판단부(113)는 차량의 주행 거리가 임계 거리 이상인 경우 벨트 구동 시스템(150)의 벨트 고장 진단이 필요한 것으로 판단할 수 있다. 진단 모드 판단부(113)는 차량의 주행 거리가 임계 거리 미만인 경우 벨트 구동 시스템(150)의 벨트 고장 진단이 필요 없는 것으로 판단할 수 있다.In the driving distance determination step (S510), the diagnostic mode determination unit 113 may compare the driving distance while the vehicle is driving with a preset threshold distance (Thd). The diagnosis mode determination unit 113 may determine that diagnosis of a belt failure of the belt drive system 150 is necessary when the vehicle's driving distance is greater than or equal to a critical distance. The diagnosis mode determination unit 113 may determine that diagnosis of a belt failure of the belt drive system 150 is not necessary when the driving distance of the vehicle is less than the critical distance.

레퍼런스 값 산출 단계(S520)에서, 계산부(115)는 벨트 고장 진단이 필요없는 것으로 판단되면, 시동 발전기(130)의 다이나믹스(Dynamics) 값을 이용하여 벨트의 고장 판단에 이용되는 레퍼런스 값을 산출할 수 있다.In the reference value calculation step (S520), if it is determined that belt failure diagnosis is not necessary, the calculation unit 115 calculates a reference value used to determine belt failure using the dynamics value of the starter generator 130. can do.

진단 모드 요청 단계(S530)에서, 진단 모드 판단부(113)는 벨트 고장 진단이 필요한 것으로 판단되면, 고장 진단 모드로 동작할 것을 요청할 수 있다.In the diagnosis mode request step (S530), if it is determined that belt failure diagnosis is necessary, the diagnosis mode determination unit 113 may request operation in the failure diagnosis mode.

진단 모드 판단 단계(S540)에서, 진단 모드 판단부(113)는 벨트의 고장 진단 모드로 동작 전에 엔진(120)의 토크(Eng. TQ)와 RPM 값(Eng. RPM), 및 시동 발전기(130)의 어시스트 모드 여부를 확인할 수 있다. 진단 모드 판단부(113)는 시동 발전기(130)의 토크가 엔진(120)의 토크와 같은 양의 방향을 가지는 경우 토크 어시스트 모드로 판단할 수 있다. 진단 모드 판단부(113)는 엔진(12)의 토크(Eng. TQ)가 기준 토크(THD) 이상이고, RPM 값(Eng. RPM)이 기준 RPM(THD) 이상이면서, 토크 어시스트 모드가 동작 중인 것으로 판단되면, 벨트 고장 진단 모드로 동작할 수 있다.In the diagnosis mode determination step (S540), the diagnosis mode determination unit 113 determines the torque (Eng. TQ) and RPM value (Eng. RPM) of the engine 120 and the starter generator (130) before operating in the belt failure diagnosis mode. ) can be checked to see whether it is in assist mode. The diagnostic mode determination unit 113 may determine the torque assist mode when the torque of the starter generator 130 has the same positive direction as the torque of the engine 120. The diagnostic mode determination unit 113 determines that the torque (Eng. TQ) of the engine 12 is more than the reference torque (THD), the RPM value (Eng. RPM) is more than the reference RPM (THD), and the torque assist mode is in operation. If it is determined that it is, it can operate in belt failure diagnosis mode.

평균값 계산 단계(S550)에서, 고장 판단부(117)는 벨트 고장 진단 모드로 동작하는 경우, 엔진(120)의 아이들(Idle) 상태 일 때 벨트 고장 진단용 목표 토크 값을 생성할 수 있다. 고장 판단부(117)는 벨트 진단용 목표 토크와 기존 타력 발전에 따른 목표 토크의 차이값을 엔진(120)의 토크로 보상하도록 슈퍼 차저(160)를 구동할 수 있다. 계산부(115)는 벨트 고장 진단 모드로 동작하는 경우, 타력 발전 모드에 따라 시동 발전기(130)의 다이나믹스 값을 이용하여 특정 시간 동안의 벨트 장력(Tl)의 평균값을 계산할 수 있다.In the average value calculation step (S550), when operating in the belt failure diagnosis mode, the failure determination unit 117 may generate a target torque value for belt failure diagnosis when the engine 120 is in an idle state. The failure determination unit 117 may drive the supercharger 160 to compensate for the difference between the target torque for belt diagnosis and the target torque due to existing coasting power generation with the torque of the engine 120. When operating in the belt failure diagnosis mode, the calculation unit 115 may calculate the average value of the belt tension (Tl) for a specific time using the dynamics value of the starter generator 130 according to the coasting power generation mode.

고장 판단 단계(S560)에서, 고장 판단부(117)는, 레퍼런스 값(T_ref)과 히스테리시스 값(hyst)의 차이값을 벨트 장력(Tl)의 평균값과 비교할 수 있다.In the failure determination step (S560), the failure determination unit 117 may compare the difference between the reference value (T_ref) and the hysteresis value (hyst) with the average value of the belt tension (Tl).

모드 종료 단계(S570)에서, 고장 판단부(117)는 차이값이 평균값 미만인 경우, 벨트 장력의 정상으로 판단할 수 있다. 고장 판단부(117)는 벨트 장력의 정상 판단시, 벨트 고장 진단 모드를 종료하고 고장 진단 관련한 파라미터의 초기화를 수행할 수 있다.In the mode ending step (S570), the failure determination unit 117 may determine that the belt tension is normal if the difference value is less than the average value. When the failure determination unit 117 determines that the belt tension is normal, it may end the belt failure diagnosis mode and initialize parameters related to the failure diagnosis.

카운트 단계(S580)에서, 고장 판단부(117)는, 레퍼런스 값과 히스테리시스 값의 차이값이 평균값 이상인 경우, 카운트(Count)를 수행할 수 있다.In the count step (S580), the failure determination unit 117 may perform a count when the difference between the reference value and the hysteresis value is greater than or equal to the average value.

카운트 판단 단계(S590)에서, 고장 판단부(117)는, 카운트와 기설정된 특정 카운트(고장 카운트)를 비교할 수 있다. 고장 판단부(117)는, 카운트가 고장 카운트 이상인 경우 최종 벨트의 고장으로 판단할 수 있다. 고장 카운트는 사용자의 필요에 따라 적절히 설정할 수 있다.In the count determination step (S590), the failure determination unit 117 may compare the count with a preset specific count (failure count). The failure determination unit 117 may determine that the final belt has failed if the count is greater than or equal to the failure count. The failure count can be set appropriately according to the user's needs.

고장 알림 단계(S600)에서, 고장 판단부(117)는, 벨트 장력(Tl)의 고장 상황으로 최종 판단되면, 사용자가 알 수 있도록 벨트 고장 알림을 출력할 수 있다.In the failure notification step (S600), if it is finally determined that the belt tension Tl is in a failure state, the failure determination unit 117 may output a belt failure notification so that the user can be notified.

보호 모드 동작 단계(S610)에서, 고장 판단부(117)는, 벨트에 장력이 많이 걸려서 더 노후화되지 않게 벨트 보호 모드를 동작할 수 있다.In the protection mode operation step (S610), the failure determination unit 117 may operate the belt protection mode to prevent further deterioration due to excessive tension on the belt.

토크 제한 단계(S620)에서 고장 판단부(117)는 벨트 보호 모드 동작시, 시동 발전기(130)를 최소 토크로 구동하여 벨트에 큰 장력이 걸리지 않게 할 수 있다.In the torque limiting step (S620), the failure determination unit 117 may drive the starter generator 130 with a minimum torque when operating in the belt protection mode to prevent a large tension from being applied to the belt.

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 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions can be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the attached drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the attached drawings. .

본 발명에 따른 단계들 및/또는 동작들은 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해될 수 있는 것과 같이, 다른 순서로, 또는 병렬적으로, 또는 다른 에포크(epoch) 등을 위해 다른 실시 예들에서 동시에 일어날 수 있다.Steps and/or operations according to the invention may occur simultaneously in different embodiments, in different orders, in parallel, for different epochs, etc., as would be understood by those skilled in the art. You can.

실시 예에 따라서는, 단계들 및/또는 동작들의 일부 또는 전부는 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체에 저장된 명령, 프로그램, 상호작용 데이터 구조(interactive data structure), 클라이언트 및/또는 서버를 구동하는 하나 이상의 프로세서들을 사용하여 적어도 일부가 구현되거나 또는 수행될 수 있다. 하나 이상의 비-일시적 컴퓨터-판독가능 매체는 예시적으로 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합일 수 있다. 또한, 본 명세서에서 논의된 "모듈"의 기능은 소프트웨어, 펌웨어, 하드웨어, 및/또는 그것들의 어떠한 조합으로 구현될 수 있다.Depending on the embodiment, some or all of the steps and/or operations may include executing instructions, programs, interactive data structures, clients and/or servers stored on one or more non-transitory computer-readable media. At least a portion may be implemented or performed using one or more processors. The one or more non-transitory computer-readable media may illustratively be software, firmware, hardware, and/or any combination thereof. Additionally, the functionality of the “modules” discussed herein may be implemented in software, firmware, hardware, and/or any combination thereof.

100: 마일드 하이브리드 차량
110: 제어 장치
111: 입력부
113: 진단 모드 판단부
115: 계산부
117: 고장 판단부
120: 엔진
130: 시동 발전기
140: 배터리
150: 벨트 구동 시스템
160: 슈퍼 차저
100: Mild hybrid vehicle
110: control device
111: input unit
113: Diagnostic mode determination unit
115: Calculation unit
117: Failure determination unit
120: engine
130: Starter generator
140: battery
150: Belt drive system
160: Supercharger

Claims (18)

차량의 주행 중에 엔진과 시동 발전기를 연결하는 벨트에 대한 고장 진단 모드 동작 여부를 판단하는 진단 모드 판단부;
상기 고장 진단 모드로 동작하는 경우, 상기 차량의 타력 발전 상황에서 상기 벨트의 장력의 평균값을 산출하는 계산부; 및
상기 벨트의 장력의 평균값과 기설정된 레퍼런스 값을 이용하여 상기 벨트의 고장 여부를 판단하는 고장 판단부;
를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치.
A diagnostic mode determination unit that determines whether a failure diagnosis mode is operated for the belt connecting the engine and the starter generator while the vehicle is running;
When operating in the failure diagnosis mode, a calculation unit that calculates an average value of the tension of the belt in a coasting power generation situation of the vehicle; and
a failure determination unit that determines whether the belt is broken using an average value of the tension of the belt and a preset reference value;
A control device for a mild hybrid vehicle comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 진단 모드 판단부는,
상기 차량의 주행 거리와 기설정된 임계 거리를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 주행 거리가 상기 임계 거리 이상인 경우, 상기 벨트의 고장 진단이 필요한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치.
According to claim 1,
The diagnostic mode determination unit,
A control device for a mild hybrid vehicle, characterized in that: comparing the driving distance of the vehicle with a preset threshold distance, and determining that a failure diagnosis of the belt is necessary when the driving distance is greater than or equal to the threshold distance according to the comparison result.
제 2 항에 있어서,
상기 진단 모드 판단부는,
상기 주행 거리가 상기 임계 거리 이상인 경우, 상기 엔진의 토크와 RPM값, 및 상기 시동 발전기의 어시스트 동작 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치.
According to claim 2,
The diagnostic mode determination unit,
A control device for a mild hybrid vehicle, characterized in that it checks the torque and RPM value of the engine and whether or not the assist operation of the starter generator is performed when the driving distance is greater than or equal to the threshold distance.
제 3 항에 있어서,
상기 진단 모드 판단부는,
상기 엔진의 토크가 기설정된 기준 토크 이상이고, 상기 RPM값이 기설정된 기준 RPM 이상이면서, 상기 시동 발전기의 어시스트 동작이 확인 되는 경우, 상기 고장 진단 모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치.
According to claim 3,
The diagnostic mode determination unit,
Control of a mild hybrid vehicle, characterized in that it operates in the failure diagnosis mode when the torque of the engine is more than a preset reference torque, the RPM value is more than a preset reference RPM, and assist operation of the starter generator is confirmed. Device.
제 1 항에 있어서,
상기 계산부는,
상기 고장 진단 모드로 동작시, 상기 시동 발전기의 관성 모멘트, 가속도, 및 토크를 포함하는 다이나믹스 값을 이용하여 상기 벨트의 장력의 평균값을 산출하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치.
According to claim 1,
The calculation unit,
A control device for a mild hybrid vehicle, characterized in that, when operating in the fault diagnosis mode, the average value of the tension of the belt is calculated using dynamics values including the moment of inertia, acceleration, and torque of the starter generator.
제 5 항에 있어서,
상기 고장 판단부는,
상기 고장 진단 모드로 동작시, 상기 벨트 진단용 목표 토크를 생성하고, 상기 벨트 진단용 목표 토크와 타력 발전에 따른 목표 토크의 차이값을 고려하여 상기 엔진의 토크를 보상하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치.
According to claim 5,
The failure determination unit,
When operating in the failure diagnosis mode, the target torque for the belt diagnosis is generated, and the torque of the engine is compensated by considering the difference between the target torque for the belt diagnosis and the target torque according to the power generation. controller.
제 6 항에 있어서,
상기 고장 판단부는,
오차 범위를 고려하여 상기 레퍼런스 값을 결정하고, 상기 결정된 레퍼런스 값과 상기 벨트의 장력의 평균값을 비교하여 비교 결과에 따라 상기 벨트의 고장 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치.
According to claim 6,
The failure determination unit,
A control device for a mild hybrid vehicle, characterized in that the reference value is determined in consideration of the error range, the determined reference value is compared with an average value of the tension of the belt, and the control device determines whether the belt is broken according to the comparison result.
제 7 항에 있어서,
상기 고장 판단부는,
상기 결정된 레퍼런스 값이 상기 벨트의 장력의 평균값 이상인 경우, 카운트 값을 증가하는 카운트를 수행하고, 상기 카운트 값이 기설정된 고장 카운트 이상인 경우 상기 벨트의 고장으로 판단하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치.
According to claim 7,
The failure determination unit,
If the determined reference value is greater than or equal to the average value of the tension of the belt, a count is performed to increase the count value, and if the count value is greater than or equal to a preset failure count, the control of the mild hybrid vehicle is characterized in that it is determined that the belt has failed. Device.
제 8 항에 있어서,
상기 고장 판단부는,
상기 벨트의 고장으로 판단되면, 상기 시동 발전기의 토크를 최소 토크로 제한 설정하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치.
According to claim 8,
The failure determination unit,
A control device for a mild hybrid vehicle, characterized in that when it is determined that the belt is broken, the torque of the starter generator is limited to a minimum torque.
차량의 주행 중에 엔진과 시동 발전기를 연결하는 벨트에 대한 고장 진단 모드 동작 여부를 판단하는 진단 모드 판단 단계;
상기 고장 진단 모드로 동작하는 경우, 상기 차량의 타력 발전 상황에서 상기 벨트의 장력의 평균값을 산출하는 평균값 계산 단계; 및
상기 벨트의 장력의 평균값과 기설정된 레퍼런스 값을 이용하여 상기 벨트의 고장 여부를 판단하는 고장 판단 단계;
를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치의 벨트 고장 진단 방법.
A diagnosis mode determination step of determining whether a failure diagnosis mode is operated for a belt connecting the engine and the starter generator while the vehicle is running;
When operating in the failure diagnosis mode, an average value calculation step of calculating an average value of the tension of the belt in a coasting power generation situation of the vehicle; and
A failure determination step of determining whether the belt is broken using an average value of the tension of the belt and a preset reference value;
A belt failure diagnosis method of a control device of a mild hybrid vehicle comprising a.
제 10 항에 있어서,
상기 진단 모드 판단 단계 이전에, 상기 차량의 주행 거리와 기설정된 임계 거리를 비교하고 비교 결과 상기 주행 거리가 상기 임계 거리 이상인 경우, 상기 벨트의 고장 진단이 필요한 것으로 판단하는 주행 거리 판단 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치의 벨트 고장 진단 방법.
According to claim 10,
Before the diagnostic mode determination step, a driving distance determination step of comparing the driving distance of the vehicle with a preset threshold distance and determining that a malfunction diagnosis of the belt is necessary if the driving distance is greater than or equal to the threshold distance as a result of the comparison;
A method for diagnosing belt failure in a control device of a mild hybrid vehicle, further comprising:
제 11 항에 있어서,
상기 진단 모드 판단 단계는,
상기 주행 거리가 상기 임계 거리 이상인 경우, 상기 엔진의 토크와 RPM값, 및 상기 시동 발전기의 어시스트 동작 여부를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치의 벨트 고장 진단 방법.
According to claim 11,
The diagnostic mode determination step is,
A belt failure diagnosis method for a control device of a mild hybrid vehicle, comprising the step of checking the torque and RPM value of the engine and whether or not the assist operation of the starter generator is performed when the driving distance is greater than or equal to the threshold distance.
제 12 항에 있어서,
상기 진단 모드 판단 단계는,
상기 엔진의 토크가 기설정된 기준 토크 이상이고, 상기 RPM값이 기설정된 기준 RPM 이상이면서, 상기 시동 발전기의 어시스트 동작이 확인 되는 경우, 상기 고장 진단 모드로 동작하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치의 벨트 고장 진단 방법.
According to claim 12,
The diagnostic mode determination step is,
When the torque of the engine is more than a preset reference torque, the RPM value is more than a preset reference RPM, and assist operation of the starter generator is confirmed, the step of operating in the failure diagnosis mode. Method for diagnosing belt failure in the control unit of a mild hybrid vehicle.
제 10 항에 있어서,
상기 평균값 계산 단계는,
상기 고장 진단 모드로 동작시, 상기 시동 발전기의 관성 모멘트, 가속도, 및 토크를 포함하는 다이나믹스 값을 이용하여 상기 벨트의 장력의 평균값을 산출하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치의 벨트 고장 진단 방법.
According to claim 10,
The average value calculation step is,
Belt failure diagnosis of the control device of a mild hybrid vehicle, characterized in that when operating in the failure diagnosis mode, the average value of the tension of the belt is calculated using dynamics values including the moment of inertia, acceleration, and torque of the starter generator. method.
제 14 항에 있어서,
상기 평균값 계산 단계는,
상기 고장 진단 모드로 동작시, 상기 벨트 진단용 목표 토크를 생성하고, 상기 벨트 진단용 목표 토크와 타력 발전에 따른 목표 토크의 차이값을 고려하여 상기 엔진의 토크를 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치의 벨트 고장 진단 방법.
According to claim 14,
The average value calculation step is,
When operating in the failure diagnosis mode, generating a target torque for the belt diagnosis, and compensating the torque of the engine by considering the difference between the target torque for the belt diagnosis and the target torque according to the power generation. Method for diagnosing belt failure in the control unit of a mild hybrid vehicle.
제 15 항에 있어서,
상기 고장 판단 단계는,
오차 범위를 고려하여 상기 레퍼런스 값을 결정하고, 상기 결정된 레퍼런스 값과 상기 벨트의 장력의 평균값을 비교하여 비교 결과에 따라 상기 벨트의 고장 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치의 벨트 고장 진단 방법.
According to claim 15,
The failure determination step is,
Belt of the control device of a mild hybrid vehicle, characterized in that the reference value is determined considering the error range, the determined reference value is compared with the average value of the tension of the belt, and whether the belt is broken is determined according to the comparison result. Fault diagnosis method.
제 16 항에 있어서,
상기 고장 판단 단계 이후에, 상기 결정된 레퍼런스 값이 상기 벨트의 장력의 평균값 이상인 경우, 카운트 값을 증가하는 카운트를 수행하는 카운트 단계; 및
상기 카운트 값이 기설정된 고장 카운트 이상인 경우 상기 벨트의 고장으로 판단하는 카운트 판단 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치의 벨트 고장 진단 방법.
According to claim 16,
After the failure determination step, a count step of performing a count to increase the count value if the determined reference value is greater than or equal to an average value of tension of the belt; and
A count determination step of determining that the belt has failed when the count value is greater than or equal to a preset failure count;
A method for diagnosing belt failure in a control device of a mild hybrid vehicle, further comprising:
제 17 항에 있어서,
상기 카운트 판단 단계 이후에 상기 벨트의 고장으로 판단되면, 상기 시동 발전기의 토크를 최소 토크로 제한 설정하는 토크 제한 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치의 벨트 고장 진단 방법.
According to claim 17,
If it is determined that the belt is broken after the count determination step, a torque limiting step of limiting the torque of the starter generator to a minimum torque;
A method for diagnosing belt failure in a control device of a mild hybrid vehicle, further comprising:
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