KR102644432B1 - 전동식 슈퍼차저를 구비한 하이브리드 차량의 제어 장치 및 이를 이용한 제어 방법 - Google Patents

전동식 슈퍼차저를 구비한 하이브리드 차량의 제어 장치 및 이를 이용한 제어 방법 Download PDF

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Abstract

하이브리드 차량의 제어 장치 및 방법이 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 전동식 슈퍼차저를 구비한 하이브리드 차량의 제어 장치는 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 엔진; 상기 엔진의 동력을 보조하고 선택적으로 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 구동 모터; 상기 엔진과 상기 구동 모터 사이에 구비되는 클러치; 상기 구동 모터에 전기 에너지를 공급하거나 상기 구동 모터에서 생성된 전기 에너지를 충전하는 배터리; 상기 엔진의 연소실로 공급되는 외기가 흐르는 복수의 흡기 라인에 각각 설치되는 복수의 전동식 슈퍼차저; 및 운전자의 요구 파워와 상기 배터리의 SOC(state of charge)에 기초하여 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하고, 상기 엔진에서 출력되는 파워와 상기 구동 모터에서 출력되는 파워를 제어하는 제어기;를 포함할 수 있다.

Description

전동식 슈퍼차저를 구비한 하이브리드 차량의 제어 장치 및 이를 이용한 제어 방법 {APPARATUS FOR CONTROLLING HYBRID VEHCIEL HAVING ELECTRIC SUPERCHARGER AND METHOD USING THE SAME}
본 발명은 전동식 슈퍼차저를 구비한 하이브리드 차량의 제어 장치 및 이를 이용한 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 개의 전동식 슈퍼차저를 구비한 하이브리드 차량에서 배터리의 SOC에 따른 엔진과 구동 모터에서 출력되는 동력 분배 방법을 제어하는 하이브리드 차량의 제어 장치 및 이를 이용한 제어 방법에 관한 것이다.
하이브리드 자동차는 두 가지 이상의 동력원을 사용하는 자동차로써, 일반적으로 엔진과 모터를 사용하여 구동되는 하이브리드 전기 자동차를 말한다. 하이브리드 전기 자동차는 엔진과 모터로 구성되는 두 가지 이상의 동력원을 사용하여 다양한 구조를 형성할 수 있다.
일반적으로 하이브리드 전기 자동차는 구동 모터와 변속기 및 구동축이 직렬 연결되어 있는 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 방식의 파워 트레인이 사용되고 있다.
그리고 엔진과 모터의 사이에는 클러치가 구비되어, 클러치의 결합 여부에 따라 하이브리드 전기 자동차는 EV(Electric Vehicle) 모드 또는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드로 운행된다. EV 모드는 구동 모터의 구동력만으로 차량이 주행하는 모드이고, HEV 모드는 구동 모터와 엔진의 구동력으로 차량이 주행하는 모드이다.
하이브리드 차량은 구동 모터와 차량에 구비되는 전장 부품에 전력을 공급하는 배터리의 충전량인 SOC(state of charge)의 관리가 매우 중요하다.
배터리의 SOC가 낮은 상태에서 구동 모터의 보조 없이 엔진의 출력만으로 주행하는 경우, 차량의 주행 부하가 높은 상황(예를 들어, 초고속 주행 상황, 지속적인 장등판 주행 상황, 고지에서의 주행 상황 등)이 발생하면 주행 속도가 저하되고, 엔진의 과다 출력과 높은 엔진 속도로 인해 연비와 배기 가스가 악화되는 문제가 발생한다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 낮은 SOC 상황에서 높은 주행 부하를 요구하는 경우, 차량의 주행 성능을 개선하고 배터리의 SOC를 효율적으로 관리할 수 있는 전동식 슈퍼차저를 구비한 하이브리드 차량의 제어 장치 및 이를 이용한 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전동식 슈퍼차저를 구비한 하이브리드 차량의 제어 장치는 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 엔진; 상기 엔진의 동력을 보조하고 선택적으로 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 구동 모터; 상기 엔진과 상기 구동 모터 사이에 구비되는 클러치; 상기 구동 모터에 전기 에너지를 공급하거나 상기 구동 모터에서 생성된 전기 에너지를 충전하는 배터리; 상기 엔진의 연소실로 공급되는 외기가 흐르는 복수의 흡기 라인에 각각 설치되는 복수의 전동식 슈퍼차저; 및 운전자의 요구 파워와 상기 배터리의 SOC에 기초하여 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하고, 상기 엔진에서 출력되는 파워와 상기 구동 모터에서 출력되는 파워를 제어하는 제어기;를 포함할 수 있다.
상기 요구 파워는 차량에 구비된 가속 페달 위치 센서: acceleration pedal position sensor)의 눌림량으로부터 결정되고, 최고 부하 상태, 고부하 상태, 중부하 상태, 및 저부하 상태로 구분될 수 있다.
상기 요구 파워가 최고 부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 이상이면, 상기 제어기는 상기 엔진이 최대 파워를 출력하도록 제어하고, 상기 엔진이 최대 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하며, 상기 요구 파워로부터 결정되는 차량의 주행 파워로부터 상기 엔진의 최대 파워를 제외한 나머지는 파워는 상기 구동 모터를 통해 출력되도록 제어하되, 상기 배터리에서 출력 가능한 파워 중 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 제외한 나머지 파워를 상기 구동 모터로 공급하고, 상기 구동 모터를 통해 출력되는 구동 모터 파워와 상기 엔진의 최대 파워를 합산하여 상기 주행 파워가 출력되도록 제어할 수 있다.
상기 요구 파워가 최고 부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 보다 작으면, 상기 제어기는 상기 엔진이 최대 파워를 출력하도록 제어하고, 상기 엔진이 최대 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하며, 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워는 상기 엔진에서 출력되는 파워 중 일부가 발전기로 동작하는 상기 구동 모터를 통해 공급되도록 제어할 수 있다.
상기 요구 파워가 고부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 이상이면, 상기 제어기는 상기 엔진이 최대 파워를 출력하도록 제어하고, 상기 엔진이 최대 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하며, 상기 요구 파워로부터 결정되는 주행 파워로부터 상기 엔진의 최대 파워를 제외한 나머지는 파워는 상기 구동 모터를 통해 출력되도록 제어하되, 상기 배터리에서 출력 가능한 파워 중 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 제외한 나머지 파워를 상기 구동 모터로 공급하고, 상기 구동 모터를 통해 출력되는 구동 모터 파워와 상기 엔진의 최대 파워를 합산하여 상기 주행 파워가 출력되도록 제어할 수 있다.
상기 요구 파워가 고부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 보다 작으면, 상기 제어기는 상기 엔진이 최대 파워를 출력하도록 제어하고, 상기 엔진이 최대 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하며, 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워는 상기 엔진에서 출력되는 파워 중 일부가 발전기로 동작하는 상기 구동 모터를 통해 공급되도록 제어할 수 있다.
상기 요구 파워가 중부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 이상이면, 상기 제어기는 상기 엔진이 최적 효율점에서 운전되기 위한 최적 파워를 출력하도록 제어하고, 상기 엔진이 최적 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하며, 상기 요구 파워로부터 결정되는 주행 파워로부터 상기 엔진의 최적 파워를 제외한 나머지 파워는 상기 구동 모터를 통해 출력되도록 제어하되, 상기 배터리에서 출력 가능한 파워 중 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 제외한 나머지 파워를 상기 구동 모터로 공급하여 상기 구동 모터를 통해 출력되는 구동 모터 파워와 상기 엔진의 최적 파워를 합산하여 상기 주행 파워가 출력되도록 제어할 수 있다.
상기 요구 파워가 중부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 보다 작으면, 상기 제어기는 상기 엔진이 최적 효율점에서 운전되기 위한 최적 파워를 출력하도록 제어하고, 상기 엔진이 최적 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하며, 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워와 상기 배터리를 충전하기 위한 충전 파워는 상기 엔진에서 출력되는 파워 중 일부가 발전기로 동작하는 상기 구동 모터를 통해 공급되도록 제어할 수 있다.
상기 요구 파워가 저부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 이상이면, 상기 제어기는 상기 엔진이 최적 효율점에서 운전되기 위한 최적 파워를 출력하도록 제어하고, 상기 복수의 전동식 슈퍼차저는 동작되지 않도록 제어하며, 상기 요구 파워로부터 결정되는 주행 파워로부터 상기 엔진의 최적 파워를 제외한 나머지 파워는 상기 구동 모터를 통해 출력되도록 제어하되, 상기 배터리에서 출력 가능한 파워 중 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 제외한 나머지 파워를 상기 구동 모터로 공급하고, 상기 구동 모터를 통해 출력되는 구동 모터 파워와 상기 엔진의 최적 파워를 합산하여 상기 주행 파워가 출력되도록 제어할 수 있다.
상기 요구 파워가 저부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 보다 작으면, 상기 제어기는 상기 엔진이 최적 효율점에서 운전되기 위한 최적 파워를 출력하도록 제어하고, 상기 복수의 전동식 슈퍼차저는 동작되지 않도록 제어하며, 상기 배터리에서 출력 가능한 파워 중 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워와 상기 배터리를 충전하기 위한 충전 파워는 상기 엔진에서 출력되는 파워 중 일부가 발전기로 동작하는 상기 구동 모터를 통해 공급되도록 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 제어 방법은 차량의 주행에 필요한 동력을 발생시키는 구동 모터와 엔진, 및 상기 엔진의 연소실로 공급되는 외기가 흐르는 복수의 흡기 라인에 각각 설치되는 복수의 전동식 슈퍼차저를 포함하는 하이브리드 차량의 제어 방법으로써, 제어기에 의해, 가속 페달의 눌림량으로부터 운전자의 요구 파워를 결정하는 단계; 및 상기 제어기에 의해, 상기 요구 파워와 배터리의 SOC(state of charge)에 기초하여, 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하고, 상기 엔진에서 출력되는 파워와 상기 구동 모터에서 출력되는 파워를 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 요구 파워는 차량에 구비된 가속 페달 위치 센서(APS: acceleration pedal position sensor)의 눌림량으로부터 결정되고, 최고 부하 상태, 고부하 상태, 중부하 상태, 및 저부하 상태로 구분될 수 있다.
상기 요구 파워가 최고 부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 이상이면, 상기 엔진이 최대 파워를 출력하도록 제어하는 단계; 상기 엔진이 최대 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하는 단계; 상기 요구 파워로부터 결정되는 차량의 주행 파워로부터 상기 엔진의 최대 파워를 제외한 나머지 파워는 상기 구동 모터를 통해 출력되도록 제어하는 단계;를 포함하고, 상기 배터리에서 출력 가능한 파워 중 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 제외한 나머지 파워를 상기 구동 모터로 공급하고, 상기 구동 모터를 통해 출력되는 구동 모터 파워와 상기 엔진의 최대 파워를 합산하여 상기 주행 파워가 출력되도록 제어할 수 있다.
상기 요구 파워가 최고 부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 보다 작으면, 상기 엔진이 최대 파워를 출력하도록 제어하는 단계; 및 상기 엔진이 최대 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하는 단계;를 포함하고, 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워는 상기 엔진에서 출력되는 파워 중 일부가 발전기로 동작하는 상기 구동 모터를 통해 공급되도록 제어할 수 있다.
상기 요구 파워가 고부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 이상이면, 상기 엔진이 최대 파워를 출력하도록 제어하는 단계; 상기 엔진이 최대 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하는 단계; 및 상기 요구 파워로부터 결정되는 주행 파워로부터 상기 엔진의 최대 파워를 제외한 나머지는 파워는 상기 구동 모터를 통해 출력되도록 제어하는 단계;를 포함하고, 상기 배터리에서 출력 가능한 파워 중 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 제외한 나머지 파워를 상기 구동 모터로 공급하고, 상기 구동 모터를 통해 출력되는 구동 모터 파워와 상기 엔진의 최대 파워를 합산하여 상기 주행 파워가 출력되도록 제어할 수 있다.
상기 요구 파워가 고부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 보다 작으면, 상기 엔진이 최대 파워를 출력하도록 제어하는 단계; 및 상기 엔진이 최대 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하는 단계;를 포함하고, 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워는 상기 엔진에서 출력되는 파워 중 일부가 발전기로 동작하는 상기 구동 모터를 통해 공급되도록 제어할 수 있다.
상기 요구 파워가 중부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 이상이면, 상기 엔진이 최적 파워를 출력하도록 제어하는 단계; 상기 엔진이 최적 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하는 단계; 및 상기 요구 파워로부터 결정되는 주행 파워로부터 상기 엔진의 최적 파워를 제외한 나머지 파워는 상기 구동 모터를 통해 출력되도록 제어하는 단계;를 포함하고, 상기 배터리에서 출력 가능한 파워 중 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 제외한 나머지 파워를 상기 구동 모터로 공급하여 상기 구동 모터를 통해 출력되는 구동 모터 파워와 상기 엔진의 최적 파워를 합산하여 상기 주행 파워가 출력되도록 제어할 수 있다.
상기 요구 파워가 중부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 보다 작으면, 상기 엔진이 최적 파워를 출력하도록 제어하는 단계; 및 상기 엔진이 최적 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하는 단계;를 포함하고, 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워와 상기 배터리를 충전하기 위한 충전 파워는 상기 엔진에서 출력되는 파워 중 일부가 발전기로 동작하는 상기 구동 모터를 통해 공급되도록 제어할 수 있다.
상기 요구 파워가 저부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 이상이면, 상기 엔진이 최적 파워를 출력하도록 제어하는 단계; 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 동적을 정지시키는 단계; 및 상기 요구 파워로부터 결정되는 주행 파워로부터 상기 엔진의 최적 파워를 제외한 나머지 파워는 상기 구동 모터를 통해 출력되도록 제어하는 단계;를 포함하고, 상기 배터리에서 출력 가능한 파워 중 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 제외한 나머지 파워를 상기 구동 모터로 공급하고, 상기 구동 모터를 통해 출력되는 구동 모터 파워와 상기 엔진의 최적 파워를 합산하여 상기 주행 파워가 출력되도록 제어할 수 있다.
상기 요구 파워가 저부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 보다 작으면, 상기 엔진이 최적 파워를 출력하도록 제어하는 단계; 및 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 동적을 정지시키는 단계;를 포함하고, 상기 배터리에서 출력 가능한 파워 중 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워와 상기 배터리를 충전하기 위한 충전 파워는 상기 엔진에서 출력되는 파워 중 일부가 발전기로 동작하는 상기 구동 모터를 통해 공급되도록 제어할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 전동식 슈퍼차저를 구비한 하이브리드 차량의 제어 장치 및 이를 이용한 제어 방법에 의하면, 배터리의 SOC에 따라 엔진과 구동 모터의 동력 분배 방법을 제어함으로써, 고부하 조건의 주행 상황에서 차량의 연비를 개선할 수 있다.
또한, 배터리의 SOC가 낮은 상황에서 엔진의 출력만으로 차량이 주행하는 경우, 전동식 슈퍼차저를 통해 배터리의 SOC가 추가로 하락하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 차량의 주행 성능이 향상될 수 있다.
또한, 하이브리드 차량에 자연 흡기 엔진(NA 엔진)을 적용했을 때와 비교하여, SOC가 하락하는 것을 방지하는 것이 용이하기 때문에, 배터리의 용량을 축소하여 차량의 제조 원가를 절감할 수 있다.
또한, 하이브리드 차량에 자연 흡기 엔진(NA 엔진)을 적용했을 때와 비교하여, 엔진이 높은 RPM 영역에서 사용되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 차량에서 발생하는 소음과 진동을 억제할 수 있다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제어 장치의 구성을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진과 전동식 슈퍼차저와의 관계를 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리의 SOC 영역을 도시한 도면이다.
도 5 내지 도 8은 최고 부하 상태에서 엔진과 구동 모터의 동력 분배 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 고부하 상태에서 엔진과 구동 모터의 동력 분배 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 도 12은 본 발명의 실시예에 따른 중부하 상태에서 엔진과 구동 모터의 동력 분배 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13 내지 도 15는 저부하 상태에서 엔진과 구동 모터의 동력 분배 과정을 설명하기 위한 도면이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 하이브리드 차량의 제어 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제어 장치의 구성을 도시한 개념도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진과 전동식 슈퍼차저와의 관계를 도시한 개념도이다. 그리고 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
이하에서 설명하는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량은 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 방식의 구조를 예를 들어 설명하도록 한다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정하는 것은 아니며, 다른 방식의 하이브리드 전기 차량에도 적용될 수 있음은 물론이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 하이브리드 차량의 제어 장치가 적용되는 하이브리드 차량은 엔진(10), HSG(40), 구동 모터(50), 클러치(60), 배터리(70), 가속 페달 센서, 및 제어기(90)를 포함할 수 있다.
상기 엔진(10)은 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 발생시킨다.
도 2를 참조하면, 상기 엔진(10)의 연소실(11)로 공급되는 흡기는 복수의 흡기 라인을 통해 공급되고, 상기 엔진(10)의 연소실(11)에서 배출되는 배기 가스는 배기 매니폴드(15)와 배기 라인(17)을 통해 외부로 배출된다. 이때, 상기 배기 라인(17)에는 배기 가스를 정화시키는 촉매 컨버터(19)가 설치된다.
상기 복수의 흡기 라인은 상기 연소실(11)로 공급되는 외기가 흐르는 제1 흡기 라인(21)과 상기 연소실(11)로 공급되는 외기가 흐르는 제2 흡기 라인(22)으로 구성될 수 있다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 흡기 라인(21)과 상기 제2 흡기 라인(22)의 사이에는, 상기 제1 흡기 라인(21)과 상기 제2 흡기 라인(22)을 연결하는 연결 라인(23)이 설치된다. 즉, 상기 연결 라인(23)은 상기 제1 흡기 라인(21)에서 분기하여 상기 제2 흡기 라인(22)으로 합류한다.
상기 제1 흡기 라인(21)과 상기 제2 흡기 라인(22)에 각각 설치되는 전동식 슈퍼차저(electric supercharger)는 상기 연소실(11)로 과급 공기를 공급하기 위한 것으로, 모터와 전동식 컴프레서를 포함한다. 상기 전동식 컴프레서는 상기 모터에 의해 작동하여 운전 조건에 따라 외기를 압축하여 상기 연소실(11)로 공급한다.
상기 제1 흡기 라인(21)에는 제1 흡기 밸브(25)가 설치된다. 구체적으로, 상기 제1 흡기 밸브(25)는 상기 제1 흡기 라인(21)에 설치되는 제1 전동식 슈퍼차저(31)의 하류에 설치될 수 있다. 상기 제1 흡기 밸브(25)의 개도량에 의해 상기 제1 흡기 라인(21)을 통해 공급되는 흡기량이 조절된다.
상기 제2 흡기 라인(22)에는 제2 흡기 밸브(26)가 설치된다. 구체적으로, 상기 제2 흡기 밸브(26)는 상기 제2 흡기 라인(22)에 설치되는 제2 전동식 슈퍼차저(32)의 하류에 설치될 수 있다. 상기 제2 흡기 밸브(26)의 개도량에 의해 상기 제2 흡기 라인(22)을 통해 공급되는 흡기량이 조절된다.
상기 제1 흡기 라인(21)과 상기 제2 흡기 라인(22)은 메인 흡기 라인(24)으로 합류하고, 상기 메인 흡기 라인(24)에는 메인 인터쿨러(36)가 설치될 수 있다. 상기 메인 인터쿨러(36)에 의해 전동식 슈퍼차저에 의해 압축된 공기가 냉각된다.
상기 연결 라인(23)에는 바이패스 밸브(27)가 설치된다. 이때, 상기 연결 라인(23)에는 보조 인터쿨러(35)가 설치될 수 있다. 상기 보조 인터쿨러(35)에 의해 상기 제1 전동식 슈퍼차저(31)에 의해 압축된 공기가 냉각된다.
상기 제1 흡기 라인(21)과 상기 제2 흡기 라인(22)의 입구에는 외부에서 유입되는 외기를 필터링하기 위한 에어 클리너(29)가 장착된다.
상기 제1 흡기 라인(21)과 상기 제2 흡기 라인(22)을 통해 유입되는 흡기는 흡기 매니폴드(13)를 통해 상기 연소실(11)로 공급된다. 상기 흡기 매니폴드(13)에는 스로틀 밸브(14)가 장착되어 상기 연소실(11)로 공급되는 공기량이 조절된다.
본 발명의 실시 예에서 두 개의 전동식 슈퍼차저는 세 개의 운전 모드로 동작할 수 있다. 세 개의 운전 모드는 단일 모드, 직렬 모드, 및 병렬 모드를 포함할 수 있다.
단일 모드는 하나의 전동식 슈퍼차저만이 동작하여 과급 공기를 엔진(10)의 연소실(11)로 공급하는 모드이다. 단일 모드에서는 두 개의 전동식 슈퍼차저의 하나의 전동식 슈퍼차저(예를 들어, 제1 전동식 슈퍼차저(31))만 동작되고 나머지 하나의 전동식 슈퍼차저(예를 들어, 제2 전동식 슈퍼차저(32))는 동작하지 않는다. 이때, 제2 흡기 밸브(26)와 바이패스 밸브(27)는 차단되며, 제1 흡기 밸브(25)의 개도량과 제1 전동식 슈퍼차저(31)의 회전 속도에 의해 연소실(11)로 공급되는 과급 공기량이 결정될 수 있다. 저부하 영역에서 전동식 슈퍼차저가 단일 모드로 운전될 수 있다.
직렬 모드는 두 개의 전동식 슈퍼차저에 의해 과급 공기를 엔진(10)의 연소실(11)로 공급하는 모드이다. 이때, 제1 흡기 밸브(25)와 제2 흡기 밸브(26)는 모두 차단되고, 바이패스 밸브(27)의 개도량을 조절함으로써, 연소실(11)로 공급되는 과급 공기량을 조절한다. 그리고 제어기(90)는 상기 제1 전동식 슈퍼차저(31)와 상기 제2 전동식 슈퍼차저(32)를 작동시켜, 상기 제1 전동식 슈퍼차저(31)와 상기 제2 전동식 슈퍼차저(32)에 의해 과급된 공기를 상기 연소실(11)로 공급한다.
즉, 상기 제1 흡기 흡기 라인으로 유입된 외기는 상기 제1 전동식 슈퍼차저(31)에 의해 1차적으로 부스팅되고, 상기 연결 라인(23)을 거쳐 상기 제2 흡기 라인(22)으로 유입된다. 그리고 상기 제2 전동식 슈퍼차저(32)를 통해 추가적으로 부스팅된다.
저중속 고부하 영역에서 전동식 슈퍼차저가 직렬 모드로 운전될 수 있다. 저중속 고부하 영역에서는 높은 압축비를 필요로 하기 때문에, 상기 제1 전동식 슈퍼차저(31)와 상기 제2 전동식 슈퍼차저(32)를 직렬로 구동시킴으로써, 연소실(11)로 공급되는 외기의 압축비를 높일 수 있다.
병렬 모드는 두 개의 전동식 슈퍼차저에 의해 과급 공기를 엔진(10)의 연소실(11)로 공급하는 모드이다. 이때, 제어기(90)는 바이패스 밸브(27)는 차단되도록 제어하고, 제1 흡기 밸브(25)와 제2 흡기 밸브(26)의 개도량을 조절함으로써, 연소실(11)로 공급되는 과급 공기량을 조절한다. 그리고 상기 제어기(90)는 제1 전동식 슈퍼차저(31)와 제2 전동식 슈퍼차저(32)가 작동시켜, 제1 전동식 슈퍼차저(31)와 제2 전동식 슈퍼차저(32)에 의해 각각 과급된 공기를 연소실(11)로 공급한다.
고속 고부하 영역에서 전동식 슈퍼차저가 병렬 모드로 운전될 수 있다. 고속 고부하 영역에서는 많은 양의 외기를 필요로 하기 때문에, 상기 제1 흡기 라인(21)과 상기 제2 흡기 라인(22)을 통해서 연소실(11)로 흡기를 공급한다. 즉, 제1 전동식 슈퍼차저(31)와 제2 전동식 슈퍼차저(32)를 병렬로 구동시킴으로써, 연소실(11)로 많은 양의 흡기를 공급할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 상기 HSG(40)는 상기 엔진(10)을 시동시키고 엔진(10)이 시동된 상태에서 선택적으로 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성한다.
상기 구동 모터(50)는 상기 엔진(10)의 동력을 보조하고 선택적으로 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성한다.
상기 구동 모터(50)는 배터리(70)에 충전된 전기 에너지를 이용하여 동작되고, 상기 구동 모터(50) 및 상기 HSG(40)에서 생성된 전기 에너지는 상기 배터리(70)에 충전된다.
본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량은 배터리(70)의 SOC(state of charge) 영역에 엔진(10) 파워와 구동 모터(50)의 파워가 분배된다. 본 발명의 실시 예에서는 배터리(70)의 SOC가 크게 세 개의 영역으로 구분될 수 있다. 도 4를 참조하면, 배터리(70)의 SOC 영역은 고영역, 중영역, 및 저영역으로 구분될 수 있다. 그리고 고영역은 CH(critical high)와 H(high) 영역으로 구분될 수 있고, 중영역은 NH(normal high)와 NL(normal low) 영역으로 구분될 수 있으며, 저영역은 L(low)와 CL(critical low) 영역으로 구분될 수 있다.
상기 가속 페달 센서는 가속 페달의 조작을 감지한다. 상기 가속 페달 센서에서 감지된 가속 페달 변화량은 상기 제어기(90)로 전송된다. 상기 제어기(90)는 상기 가속 페달 센서로부터 감지된 가속 페달 변화량으로부터 운전자의 가속 의지에 따른 요구 파워를 결정할 수 있고, 운전 모드는 EV 모드에서 HEV 모드로 선택적으로 전환될 수 있다.
상기 제어기(90)는 상기 엔진(10), HSG(40), 구동 모터(50), 전동식 슈퍼차저, 배터리(70), 클러치(60)를 포함하는 차량의 구성 요소를 제어한다.
상기 제어기(90)는 설정된 프로그램에 의하여 작동하는 하나 이상의 프로세서로 구비될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제어 방법의 각 단계를 수행하도록 되어 있다.
상기 클러치(60)는 엔진(10)과 구동 모터(50) 사이에 구비되어, 클러치(60)의 결합 여부에 따를 하이브리드 차량은 EV(Electric Vehicle) 모드 또는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드로 운행된다. EV 모드는 모터의 구동력만으로 차량이 주행하는 모드이고, HEV 모드는 모터와 엔진(10)의 구동력으로 차량이 주행하는 모드이다.
상기 엔진(10)과 구동 모터(50)에서 출력되는 구동 파워는 차량에 구비된 구동 휠로 전달된다. 이때, 클러치(60)와 구동 휠의 사이에는 변속기(80)가 구비된다. 상기 변속기(80)의 내부에는 변속 기어가 설치되어 변속 기어단에 따라 엔진(10)과 구동 모터(50)에서 출력되는 파워가 변경된다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 제어 방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 제어기(90)는 운전자가 가속 페달을 누르는 양으로부터 운전자의 가속 의지(또는, 운전자의 요구 파워)를 결정한다. 가속 페달의 눌림량에 따른 운전자의 요구 파워는 최고 부하 상태, 고부하 상태, 중부하 상태, 및 저부하 상태로 구분될 수 있다.
예를 들어, 가속 페달의 눌림량이 100%이면 요구 파워는 최고 부하 상태일 수 있다. 가속 페달의 눌림량이 100% 미만이고 60% 이상이면, 요구 파워는 고부하 상태일 수 있다. 가속 페달의 눌림량이 60% 미만이고 30% 이상이면, 요구 파워는 중부하 상태일 수 있다. 가속 페달의 눌림량이 30% 미만이고 0% 초과이면, 요구 파워는 저부하 상태일 수 있다. 추가로, 가속 페달의 눌림량이 0%이고, 브레이크 페달의 눌림량이 0% 이면 차량이 타력 주행(coasting) 상태인 것으로 판단할 수 있고, 가속 페달의 눌림량이 0%이고, 브레이크 페달이 눌린 상태이면 제동 상태인 것으로 판단할 수 있다.
제어기(90)는 가속 페달의 눌림량으로부터 운전자의 요구 파워에 따른 차량의 주행 부하를 계산한다. 차량의 주행 부하는 운전자의 요구 파워, 현재 차속, 차체의 경사도 등에 기초하여 계산할 수 있다.
운전자의 요구 파워가 최고 부하 상태(WOT: wide open throttle)이고, 배터리(70)의 SOC가 설정값 이상(본 발명의 실시 예에서는 SOC 저영역을 제외한 전 영역을 의미할 수 있다)인 경우, 제어기(90)는 운전자의 요구 파워에 기초하여 차량의 주행에 필요한 주행 파워를 계산한다. 그리고 제어기(90)는 엔진(10)이 최대 파워를 출력하도록 제어하고, 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정한다.
최고 부하 상태이고 SOC가 설정값 이상인 상황(즉, SOC가 여유가 있는 상황)에서 전동식 슈퍼차저의 운전 모드는 다음과 같이 결정될 수 있다.
먼저, 제어기(90)는 엔진(10) 속도(RPM)와 운전자의 요구 토크에 따라 엔진(10)으로 공급되어야 하는 공기량과 공기의 압력(부스트 압력)을 결정하고, 결정된 공기량과 공기의 압력으로부터 전동식 슈퍼차저의 운전 모드(예를 들어, 직렬 모드)를 결정한다. 이때, 제어기(90)는 복수의 전동식 슈퍼차저의 효율이 가장 높은 전동식 슈퍼차저의 운전점을 결정하여 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 운전자의 요구 파워가 최고 부하 상태이고 SOC가 여유가 있는 상황에서는 전동식 슈퍼차저가 직렬 모드로 운전될 수 있다.
최고 부하 상태에서 차량의 주행 파워로부터 엔진(10)의 최대 파워를 제외한 나머지 파워는 구동 모터(50)를 통해 출력된다. 이를 위해, 제어기(90)는 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 계산하고, 배터리(70)에서 출력 가능한 파워 중에서 합산 파워를 제외한 나머지 파워를 구동 모터(50)로 공급하여 주행 파워에서 엔진(10) 파워를 제외한 구동 모터(50) 파워를 출력하도록 제어한다.
예를 들어 도 5를 참조하면, 차량의 주행 파워가 290kw인 경우, 제어기(90)는 엔진(10)의 최대 파워인 250kw가 출력되도록 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정한다. 전동식 슈퍼차저의 운전 모드는 앞에서 설명한 바와 같이 결정될 수 있다. 이때, 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워가 10kw이고, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워와 공조기에서 소요되는 공조기 파워가 5kw라고 하면, 제어기(90)는 합산 파워인 15kw가 배터리(70)로부터 전동식 슈퍼차저와 전장 부품, 및 공조기로 공급되도록 제어하고, 주행 파워인 290kw에서 엔진(10) 최대 파워인 250kw를 제외한 나머지 파워인 40kw는 구동 모터(50)를 통해 출력되도록 제어한다.
운전자의 요구 파워가 최고 부하 상태(WOT: wide open throttle)이고, 배터리(70)의 SOC가 설정값 미만(본 발명의 실시 예에서는 SOC가 저영역인 경우를 의미할 수 있다)인 경우, 제어기(90)는 운전자의 요구 파워에 기초하여 차량의 주행에 필요한 주행 파워를 계산한다. 그리고 제어기(90)는 엔진(10)이 최대 파워를 출력하도록 제어하고, 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정한다.
최고 부하 상태이고 SOC가 설정값 미만인 상황(즉, SOC가 여유가 없는 상황)에서 전동식 슈퍼차저의 운전 모드는 다음과 같이 결정될 수 있다.
먼저, 제어기(90)는 엔진(10) 속도(RPM)와 운전자의 요구 토크에 따라 엔진(10)으로 공급되어야 하는 공기량과 공기의 압력(부스트 압력)을 결정하고, 결정된 공기량과 공기의 압력으로부터 전동식 슈퍼차저의 운전 모드(예를 들어, 직렬 모드)를 결정한다. 이때, 제어기(90)는 복수의 전동식 슈퍼차저의 효율이 가장 높은 전동식 슈퍼차저의 운전점을 결정하여 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 운전자의 요구 파워가 최고 부하 상태이고 SOC가 여유가 있는 상황에서는 전동식 슈퍼차저가 직렬 모드로 운전될 수 있다.
제어기(90)는 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 계산한다.
이 경우, SOC가 낮은 상태이므로, 전동식 슈퍼차저, 전장 부품, 및 공조기가 동작하는데 필요한 합산 파워는 엔진(10)에서 출력되는 파워 중 일부 파워를 사용하게 된다. 즉, 제어기(90)는 구동 모터(50)를 발전기로 동작시켜 엔진(10)에서 출력되는 최대 파워 중 일부를 이용하여 합산 파워를 생성한다.
따라서, 엔진(10)의 최대 파워 중 합산 파워를 제외한 파워가 차량의 주행 파워로 출력된다.
예를 들어 도 6을 참조하면, 엔진(10)에서 출력되는 최대 파워가 250kw인 경우, 제어기(90)는 엔진(10)의 최대 파워인 250kw가 출력되도록 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정한다. 전동식 슈퍼차저의 운전 모드는 앞에서 설명한 바와 같이 결정될 수 있다.이때, 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워가 10kw이고, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워와 공조기에서 소요되는 공조기 파워가 5kw라고 하면, 제어기(90)는 구동 모터(50)를 발전기로 동작시켜 엔진(10)에서 출력되는 최대 파워 중 15kw를 발전하여 전동식 슈퍼차저, 전장 부품 및 공조기로 공급한다. 그리고 엔진(10)의 최대 파워(250kw)에서 합산 파워(15kw)를 제외한 235kw가 주행 파워로 출력된다.
이와 같이, 배터리(70)의 SOC가 저영역이고 최고 부하 상태에서 엔진(10)의 최대 파워 중 일부를 전동식 슈퍼차저, 전장 부품, 및 공조기가 동작하는데 필요한 전력으로 사용함으로써, 배터리(70)의 SOC가 CL(critical low) 영역으로 진입하는 것을 방지할 수 있다.
운전자의 요구 파워가 최고 부하 상태(WOT: wide open throttle)이고, 배터리(70)의 SOC가 설정값 미만(본 발명의 실시 예에서는 SOC가 critical low인 경우를 의미할 수 있다)인 경우, 제어기(90)는 운전자의 요구 파워에 기초하여 차량의 주행에 필요한 주행 파워를 계산한다. 그리고 제어기(90)는 엔진(10)이 최대 파워를 출력하도록 제어하고, 초기에는 전동식 슈퍼차저는 동작시키지 않는다.
제어기(90)는 엔진(10)에서 출력되는 파워 중 일부를 HSG(40)를 통해 발전하여 배터리(70)에 충전시킨다.
제어기(90)는 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 계산한다.
이 경우, SOC가 매우 낮은 상태이므로, 주행 초기에는 배터리(70)의 전력을 전동식 슈퍼차저로 직접 공급하지 않고, 전장 부품과 공조기에서 소요되는 전력만을 공급한다.
하지만, 엔진(10)에서 출력되는 파워 중 일부를 배터리(70)에 충전시키고, 충전되는 일부 전력을 전장 부품과 공조기에 공급하며, 나머지 일부를 전동식 슈퍼차저에 공급한다.
전동식 슈퍼차저에 일부 전력이 공급됨으로써, 엔진(10)에서 출력되는 파워가 점차적으로 증가하게 되고, 배터리(70)의 충전량도 점차적으로 증가함으로써, 전동식 슈퍼차저에 공급할 수 있는 전력도 점차적으로 증가하게 된다.
따라서, 엔진(10)의 최대 파워 중 일부를 HSG(40)를 통해 배터리(70)로 충전하고, 배터리(70)에 충전되는 전력 중 일부(합산 파워)를 전장 부품과 공조기로 공급하며, 나머지 일부 파워를 전동식 슈퍼차저로 공급한다. 이 경우, 배터리(70)의 충전량이 매우 낮은 상태이므로, 전동식 슈퍼차저는 단일 모드로 동작될 수 있다.
예를 들어, 도 7을 참조하면, 전동식 슈퍼차저가 동작되지 않는 상태에서 엔진(10)에서 출력되는 최대 파워가 100kW인 경우, 제어기(90)는 엔진(10)에서 출력되는 일부 파워(예를 들어, 8kW)를 HSG(40)를 통해 배터리(70)에 충전시킨다. 이때, 전장 부품과 공조기에서 소요되는 합산 파워가 5kW라고 하면, 제어기(90)는 HSG(40)를 통해 배터리(70)에 충전되는 파워(8kW) 중에서 5kW를 전장 부품과 공조기에 공급하고, 나머지 2kW를 전동식 슈퍼차저에 공급한다. 그리고 엔진(10)의 최대 파워(100kW) 중 HSG(40)를 통해 충전되는 파워(8kW)를 제외한 92kW가 주행 파워로 출력된다.
이와 같이, 배터리(70)의 SOC가 critical low이고 최고 부하 상태에서는 엔진(10)에서 출력되는 최대 파워 중 일부를 HSG(40)를 통해 발전하여 배터리(70)에 충전하고, 배터리(70)에 충전되는 파워 중 일부를 전장 부품, 공조기, 및 전동식 슈퍼차저에 공급함으로써, 전동식 슈퍼차저에 의한 엔진(10) 출력을 점차적으로 증가시키게 된다.
차량이 점차적으로 주행하기 시작하면, 전동식 슈퍼차저로 공급되는 파워가 점차적으로 증가함으로써, 엔진(10)에서 출력될 수 있는 최대 파워가 점차적으로 증가한다. 따라서, 배터리(70)에 충전할 수 있는 충전 파워가 점차적으로 증가함으로써, 구동 모터(50)를 통해 배터리(70)의 충전량을 증가시킬 수 있다.
예를 들어, 도 8을 참조하면, 전동식 슈퍼차저의 동작(예를 들어, 단일 모드로 동작)에 의해 엔진(10)에서 출력되는 최대 파워가 150kW인 경우, 제어기(90)는 엔진(10)에서 출력되는 일부 파워(예를 들어, 7kW)를 HSG(40)를 통해 배터리(70)에 충전시킨다. 그리고 엔진(10)에서 출력되는 일부 파워(예를 들어, 15kW)를 구동 모터(50)를 통해 배터리(70)에 충전시킨다. 이때, 전장 부품과 공조기에서 소요되는 합산 파워가 5kW라고 하면, 제어기(90)는 HSG(40)와 구동 모터(50)를 통해 충전되는 파워(22kW) 중에서 5kW를 전장 부품과 공조기에 공급하고, 나머지 10kW는 전동식 슈퍼차저로 공급한다. 그리고 엔진(10)의 최대 파워(150kW) 중 HSG(40)와 구동 모터(50)를 통해 충전되는 파워(22kW)를 제외한 128kW가 주행 파워로 출력된다.
이와 같이, 운전자의 요구 파워가 최고 부하 상태에서 배터리(70)의 SOC가 critical low 영역이거나, 배터리(70)의 온도가 극도로 높거나 극도로 낮은 상황에서, 차량이 일정 시간 주행하면, 엔진(10)에서 출력되는 최대 파워 중 일부를 HSG(40)와 구동 모터(50)를 통해 배터리(70)에 충전하고, 배터리(70)에 충전되는 파워 중 일부를 전장 부품, 공조기, 및 전동식 슈퍼차저에 공급함으로써, 전동식 슈퍼차저에 의한 엔진(10) 출력을 점차적으로 증가시키고, 배터리(70)의 충전량을 증가시키게 된다.
만약, 배터리(70)의 SOC가 critical low 영역을 벗어나면, 앞에서 설명한 최고 부하 상태에서 배터리(70)의 SOC가 저영역 또는 저영역 이상인 상황에 따라 전동식 슈퍼차저가 동작하게 된다.
운전자의 요구 파워가 고부하 상태(HTI: high tip-in)이고, 배터리(70)의 SOC가 설정값 이상인 경우, 제어기(90)는 운전자의 요구 파워에 기초하여 차량의 주행에 필요한 주행 파워를 계산한다. 그리고 제어기(90)는 엔진(10)이 최대 파워를 출력하도록 제어하고, 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정한다. 최고 부하 상태에서는 전동식 슈퍼차저가 직렬 모드로 운전될 수 있다.
고부하 상태에서 차량의 주행 파워로부터 엔진(10)의 최대 파워를 제외한 나머지 파워는 구동 모터(50)를 통해 출력된다. 이를 위해, 제어기(90)는 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 계산하고, 배터리(70)에서 출력 가능한 파워 중에서 합산 파워를 제외한 나머지 파워를 구동 모터(50)로 공급하여 주행 파워에서 엔진(10) 파워를 제외한 구동 모터(50) 파워를 출력하도록 제어한다.
예를 들어 도 9을 참조하면, 차량의 주행 파워가 140kw인 경우, 제어기(90)는 엔진(10)의 최대 파워인 140kw가 출력되도록 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정한다. 이때, 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워가 10kw이고, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워와 공조기에서 소요되는 공조기 파워가 5kw라고 하면, 제어기(90)는 합산 파워인 15kw가 배터리(70)로부터 전동식 슈퍼차저와 전장 부품, 및 공조기로 공급되도록 제어하고, 주행 파워인 140kw에서 엔진(10) 최대 파워인 120kw를 제외한 나머지 파워인 20kw는 구동 모터(50)를 통해 출력되도록 제어한다.
운전자의 요구 파워가 고부하 상태(HTI: high tip-in)이고, 배터리(70)의 SOC가 설정값 미만(본 발명의 실시 예에서는 SOC가 저영역인 경우를 의미할 수 있다)인 경우, 제어기(90)는 운전자의 요구 파워에 기초하여 차량의 주행에 필요한 주행 파워를 계산한다. 그리고 제어기(90)는 엔진(10)이 최대 파워를 출력하도록 제어하고, 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정한다. 최고 부하 상태에서는 전동식 슈퍼차저가 직렬 모드로 운전될 수 있다.
제어기(90)는 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 계산한다.
이 경우, SOC가 낮은 상태이므로, 전동식 슈퍼차저, 전장 부품, 및 공조기가 동작하는데 필요한 합산 파워는 엔진(10)에서 출력되는 파워 중 일부 파워를 사용하게 된다. 즉, 제어기(90)는 구동 모터(50)를 발전기로 동작시켜 엔진(10)에서 출력되는 최대 파워 중 일부를 이용하여 합산 파워를 생성한다.
따라서, 엔진(10)의 최대 파워 중 합산 파워를 제외한 파워가 차량의 주행 파워로 출력된다.
예를 들어 도 10을 참조하면, 엔진(10)에서 출력되는 최대 파워가 120kw인 경우, 제어기(90)는 엔진(10)의 최대 파워인 120kw가 출력되도록 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정한다. 이때, 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워가 5.7kw이고, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워와 공조기에서 소요되는 공조기 파워가 5kw라고 하면, 제어기(90)는 구동 모터(50)를 발전기로 동작시켜 엔진(10)에서 출력되는 최대 파워 중 10.7kw를 발전하여 전동식 슈퍼차저, 전장 부품 및 공조기로 공급한다. 그리고 엔진(10)의 최대 파워(120kw)에서 합산 파워(10.7kw)를 제외한 109.3kw가 주행 파워로 출력된다.
이와 같이, 배터리(70)의 SOC가 저영역이고 최고 부하 상태에서 엔진(10)의 최대 파워 중 일부를 전동식 슈퍼차저, 전장 부품, 및 공조기가 동작하는데 필요한 전력으로 사용함으로써, 배터리(70)의 SOC가 CL(critical low) 영역으로 진입하는 것을 방지할 수 있다.
운전자의 요구 파워가 중부하 상태(MTI: middle tip-in)이고, 배터리(70)의 SOC가 설정값 이상인 경우, 제어기(90)는 운전자의 요구 파워에 기초하여 차량의 주행에 필요한 주행 파워를 계산한다. 그리고 제어기(90)는 엔진(10)이 최적 효율점에서 운전되기 위한 최적 파워를 출력하도록 제어하고, 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정한다. 중부하 상태에서는 전동식 슈퍼차저가 단일 모드 또는 병렬 모드로 운전될 수 있다.
중부하 상태에서는 차량의 주행 파워로부터 엔진(10)의 최적 파워를 제외한 나머지 파워는 구동 모터(50)를 통해 출력된다. 이를 위해, 제어기(90)는 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 계산하고, 배터리(70)에서 출력 가능한 파워 중에서 합산 파워를 제외한 나머지 파워를 구동 모터(50)로 공급하여 주행 파워에서 엔진(10) 파워를 제외한 구동 모터(50) 파워를 출력하도록 제어한다.
예를 들어 도 11를 참조하면, 차량의 주행 파워가 120kw인 경우, 제어기(90)는 엔진(10)의 최적 파워인 100kw가 출력되도록 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정한다. 이때, 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워가 5kw이고, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워와 공조기에서 소요되는 공조기 파워가 5kw라고 하면, 제어기(90)는 합산 파워인 10kw가 배터리(70)로부터 전동식 슈퍼차저와 전장 부품, 및 공조기로 공급되도록 제어하고, 주행 파워인 120kw에서 엔진(10) 최대 파워인 100kw를 제외한 나머지 파워인 20kw는 구동 모터(50)를 통해 출력되도록 제어한다.
운전자의 요구 파워가 중부하 상태(MTI: middle tip-in)이고, 배터리(70)의 SOC가 설정값 미만(본 발명의 실시 예에서는 SOC가 저영역인 경우를 의미할 수 있다)인 경우, 제어기(90)는 운전자의 요구 파워에 기초하여 차량의 주행에 필요한 주행 파워를 계산한다. 그리고 제어기(90)는 엔진(10)이 최적 파워를 출력하도록 제어하고, 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정한다. 중부하 상태에서는 전동식 슈퍼차저가 단일 모드 또는 병렬 모드로 운전될 수 있다.
제어기(90)는 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 계산한다.
이 경우, SOC가 낮은 상태이므로, 전동식 슈퍼차저, 전장 부품, 및 공조기가 동작하는데 필요한 합산 파워는 엔진(10)에서 출력되는 파워 중 일부 파워를 사용하게 된다. 즉, 제어기(90)는 구동 모터(50)를 발전기로 동작시켜 엔진(10)에서 출력되는 최대 파워 중 일부를 이용하여 합산 파워와 배터리(70) 충전을 위한 충전 파워를 생성한다.
따라서, 엔진(10)의 최대 파워 중 합산 파워와 충전 파워를 제외한 파워가 차량의 주행 파워로 출력된다.
예를 들어 도 12을 참조하면, 엔진(10)에서 출력되는 최적 파워가 100kw인 경우, 제어기(90)는 엔진(10)의 최대 파워인 100kw가 출력되도록 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정한다. 이때, 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워가 5kw이고, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워와 공조기에서 소요되는 공조기 파워가 5kw라고 하면, 제어기(90)는 구동 모터(50)를 발전기로 동작시켜 엔진(10)에서 출력되는 최대 파워 중 10kw를 발전하여 전동식 슈퍼차저, 전장 부품 및 공조기로 공급한다. 그리고 배터리(70) 충전을 위한 충전 파워(10kw)는 배터리(70)에 충전된다. 따라서, 엔진(10)의 최적 파워(100kw)에서 합산 파워(10kw)와 충전 파워(10kw)를 제외한 80kw가 주행 파워로 출력된다.
이와 같이, 배터리(70)의 SOC가 저영역이고 중부하 상태에서 엔진(10)의 최대 파워 중 일부를 전동식 슈퍼차저, 전장 부품, 및 공조기가 동작하는데 필요한 전력으로 사용하고, 일부는 배터리(70)를 충전하도록 사용된다.
운전자의 요구 파워가 저부하 상태(LTI: low tip-in)이고, 배터리(70)의 SOC가 설정값 이상인 경우, 제어기(90)는 운전자의 요구 파워에 기초하여 차량의 주행에 필요한 주행 파워를 계산한다. 그리고 제어기(90)는 엔진(10)이 최적 효율점에서 운전되기 위한 최적 파워를 출력하도록 제어하고, 전동식 슈퍼차저는 동작하지 않는다. 즉, 엔진(10)은 HEV 모드로 동작하게 된다.
저부하 상태에서는 차량의 주행 파워로부터 엔진(10)의 최적 파워를 제외한 나머지 파워는 구동 모터(50)를 통해 출력된다. 이를 위해, 제어기(90)는 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 계산하고, 배터리(70)에서 출력 가능한 파워 중에서 합산 파워를 제외한 나머지 파워를 구동 모터(50)로 공급하여 주행 파워에서 엔진(10) 파워를 제외한 구동 모터(50) 파워를 출력하도록 제어한다.
예를 들어 도 13을 참조하면, 차량의 주행 파워가 95kw인 경우, 제어기(90)는 엔진(10)의 최적 파워인 75kw가 출력되도록 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정한다. 이때, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워와 공조기에서 소요되는 공조기 파워가 5kw라고 하면, 제어기(90)는 합산 파워인 5kw가 배터리(70)로부터 전장 부품, 및 공조기로 공급되도록 제어하고, 주행 파워인 95kw에서 엔진(10) 최적 파워인 75kw를 제외한 나머지 파워인 20kw는 구동 모터(50)를 통해 출력되도록 제어한다.
또는, 운전자의 요구 파워가 저부하 상태(LTI: low tip-in)이고, 배터리(70)의 SOC가 설정값 이상인 경우, 제어기(90)는 차량이 EV 모드로 주행하도록 제어할 수 있다.
이를 위해, 제어기(90)는 엔진(10)과 구동 모터(50) 사이에 구비된 클러치(60)의 결합을 해제하고, 차량의 주행 파워를 구동 모터(50)에서만 출력되도록 제어할 수 있다. 즉, 제어기(90)는 엔진(10)과 전동식 슈퍼차저의 동작을 정지시키고, 전장부품에서 소요되는 전장 부하와 공조기에서 소요되는 공조 부하의 합산 파워를 계산한다.
그리고 주행 부하에 필요한 파워는 구동 모터(50)를 통해 출력하고, 전장 부품과 공조기에 필요한 합산 파워를 배터리(70)에서 출력되도록 제어한다.
예를 들어, 도 14를 참조하면, 차량의 주행 파워가 70kw이고, 전장 파워와 공조 파워의 합산 파워가 5kw 이면, 배터리(70)로부터 합산 파워(5kw)를 공급하고 구동 모터(50)를 통해 주행 파워(70kw)가 출력되도록 한다.
여기서, 운전자의 요구 파워가 저부하 상태이고, 배터리(70)의 SOC가 설정값 이상인 경우, 운전자의 요구 파워를 결정하는 가속 페달 센서의 눌림량과 배터리(70)의 SOC를 기초로 HEV 모드 또는 EV 모드로 주행하게 된다.
예를 들어, 운전자의 요구 파워가 저부하 상태이고 배터리(70)의 SOC가 중영역이상이면, 제어기(90)는 차량이 HEV 모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 그리고 운전자의 요구 파워가 저부하 상태이고 배터리(70)의 SOC가 저영역 이하이면, 제어기(90)는 차량이 EV 모드로 동작하도록 제어할 수 있다.
운전자의 요구 파워가 저부하 상태(LTI: low tip-in)이고, 배터리(70)의 SOC가 설정값 미만인 경우, 제어기(90)는 운전자의 요구 파워에 기초하여 차량의 주행에 필요한 주행 파워를 계산한다. 그리고 제어기(90)는 엔진(10)이 최적 효율점에서 운전되기 위한 최적 파워를 출력하도록 제어하고, 전동식 슈퍼차저는 동작하지 않는다.
제어기(90)는 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 계산한다.
이 경우, SOC가 낮은 상태이므로, 전장 부품, 및 공조기가 동작하는데 필요한 합산 파워는 엔진(10)에서 출력되는 파워 중 일부 파워를 사용하게 된다. 즉, 제어기(90)는 구동 모터(50)를 발전기로 동작시켜 엔진(10)에서 출력되는 최대 파워 중 일부를 이용하여 합산 파워와 배터리(70) 충전을 위한 충전 파워를 생성한다.
따라서, 엔진(10)의 최대 파워 중 합산 파워와 충전 파워를 제외한 파워가 차량의 주행 파워로 출력된다.
예를 들어 도 15을 참조하면, 엔진(10)에서 출력되는 최적 파워가 75kw인 경우, 제어기(90)는 엔진(10)의 최대 파워인 75kw가 출력되도록 제어한다. 이때, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워와 공조기에서 소요되는 공조기 파워가 5kw라고 하면, 제어기(90)는 구동 모터(50)를 발전기로 동작시켜 엔진(10)에서 출력되는 최대 파워 중 5kw를 발전하여 전장 부품과 공조기로 공급한다. 그리고 배터리(70) 충전을 위한 충전 파워(10kw)는 배터리(70)에 충전된다. 따라서, 엔진(10)의 최적 파워(75kw)에서 합산 파워(5kw)와 충전 파워(10kw)를 제외한 60kw가 주행 파워로 출력된다.
이와 같이, 배터리(70)의 SOC가 저영역이고 중부하 상태에서 엔진(10)의 최대 파워 중 일부를 전장 부품, 및 공조기가 동작하는데 필요한 전력으로 사용하고, 일부는 배터리(70)를 충전하도록 사용된다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 엔진
11: 연소실
13: 흡기 매니폴드
14: 스로틀 밸브
15: 배기 매니폴드
17: 배기 라인
19: 촉매 컨버터
21: 제1 흡기 라인
22: 제2 흡기 라인
23: 연결 라인
24: 메인 흡기 라인
25: 제1 흡기 밸브
26: 제2 흡기 밸브
27: 바이패스 밸브
29: 에어 클리너
31: 제1 전동식 슈퍼차저
32: 제2 전동식 슈퍼차저
35: 보조 인터쿨러
36: 메인 인터쿨러
40: HSG
50: 구동 모터
60: 클러치
70: 배터리
80: 변속기
90: 제어기
100: APS

Claims (20)

  1. 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 엔진;
    상기 엔진의 동력을 보조하고 선택적으로 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 구동 모터;
    상기 엔진과 상기 구동 모터 사이에 구비되는 클러치;
    상기 구동 모터에 전기 에너지를 공급하거나 상기 구동 모터에서 생성된 전기 에너지를 충전하는 배터리;
    상기 엔진의 연소실로 공급되는 외기가 흐르는 복수의 흡기 라인에 각각 설치되는 복수의 전동식 슈퍼차저; 및
    운전자의 요구 파워와 상기 배터리의 SOC(state of charge)에 기초하여 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하고, 상기 엔진에서 출력되는 파워와 상기 구동 모터에서 출력되는 파워를 제어하는 제어기;
    를 포함하고,
    상기 요구 파워는 차량에 구비된 가속 페달 위치 센서(APS: acceleration pedal position sensor)의 눌림량으로부터 결정되고, 최고 부하 상태, 고부하 상태, 중부하 상태, 및 저부하 상태로 구분되며,
    상기 요구 파워가 최고 부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 이상이면, 상기 제어기는 상기 엔진이 최대 파워를 출력하도록 제어하고, 상기 엔진이 최대 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하며, 상기 요구 파워로부터 결정되는 차량의 주행 파워로부터 상기 엔진의 최대 파워를 제외한 나머지는 파워는 상기 구동 모터를 통해 출력되도록 제어하되,
    상기 배터리에서 출력 가능한 파워 중 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 제외한 나머지 파워를 상기 구동 모터로 공급하고, 상기 구동 모터를 통해 출력되는 구동 모터 파워와 상기 엔진의 최대 파워를 합산하여 상기 주행 파워가 출력되도록 제어하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 요구 파워가 최고 부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 보다 작으면,
    상기 제어기는
    상기 엔진이 최대 파워를 출력하도록 제어하고, 상기 엔진이 최대 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하며, 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워는 상기 엔진에서 출력되는 파워 중 일부가 발전기로 동작하는 상기 구동 모터를 통해 공급되도록 제어하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 요구 파워가 고부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 이상이면,
    상기 제어기는
    상기 엔진이 최대 파워를 출력하도록 제어하고, 상기 엔진이 최대 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하며, 상기 요구 파워로부터 결정되는 주행 파워로부터 상기 엔진의 최대 파워를 제외한 나머지는 파워는 상기 구동 모터를 통해 출력되도록 제어하되,
    상기 배터리에서 출력 가능한 파워 중 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 제외한 나머지 파워를 상기 구동 모터로 공급하고, 상기 구동 모터를 통해 출력되는 구동 모터 파워와 상기 엔진의 최대 파워를 합산하여 상기 주행 파워가 출력되도록 제어하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 요구 파워가 고부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 보다 작으면,
    상기 제어기는
    상기 엔진이 최대 파워를 출력하도록 제어하고, 상기 엔진이 최대 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하며, 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워는 상기 엔진에서 출력되는 파워 중 일부가 발전기로 동작하는 상기 구동 모터를 통해 공급되도록 제어하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 요구 파워가 중부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 이상이면,
    상기 제어기는
    상기 엔진이 최적 효율점에서 운전되기 위한 최적 파워를 출력하도록 제어하고, 상기 엔진이 최적 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하며, 상기 요구 파워로부터 결정되는 주행 파워로부터 상기 엔진의 최적 파워를 제외한 나머지 파워는 상기 구동 모터를 통해 출력되도록 제어하되,
    상기 배터리에서 출력 가능한 파워 중 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 제외한 나머지 파워를 상기 구동 모터로 공급하여 상기 구동 모터를 통해 출력되는 구동 모터 파워와 상기 엔진의 최적 파워를 합산하여 상기 주행 파워가 출력되도록 제어하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 요구 파워가 중부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 보다 작으면,
    상기 제어기는
    상기 엔진이 최적 효율점에서 운전되기 위한 최적 파워를 출력하도록 제어하고, 상기 엔진이 최적 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하며, 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워와 상기 배터리를 충전하기 위한 충전 파워는 상기 엔진에서 출력되는 파워 중 일부가 발전기로 동작하는 상기 구동 모터를 통해 공급되도록 제어하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 요구 파워가 저부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 이상이면,
    상기 제어기는
    상기 엔진이 최적 효율점에서 운전되기 위한 최적 파워를 출력하도록 제어하고, 상기 복수의 전동식 슈퍼차저는 동작되지 않도록 제어하며, 상기 요구 파워로부터 결정되는 주행 파워로부터 상기 엔진의 최적 파워를 제외한 나머지 파워는 상기 구동 모터를 통해 출력되도록 제어하되,
    상기 배터리에서 출력 가능한 파워 중 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 제외한 나머지 파워를 상기 구동 모터로 공급하고, 상기 구동 모터를 통해 출력되는 구동 모터 파워와 상기 엔진의 최적 파워를 합산하여 상기 주행 파워가 출력되도록 제어하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 요구 파워가 저부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 보다 작으면,
    상기 제어기는
    상기 엔진이 최적 효율점에서 운전되기 위한 최적 파워를 출력하도록 제어하고, 상기 복수의 전동식 슈퍼차저는 동작되지 않도록 제어하며,
    상기 배터리에서 출력 가능한 파워 중 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워와 상기 배터리를 충전하기 위한 충전 파워는 상기 엔진에서 출력되는 파워 중 일부가 발전기로 동작하는 상기 구동 모터를 통해 공급되도록 제어하는 하이브리드 차량의 제어 장치.
  11. 차량의 주행에 필요한 동력을 발생시키는 구동 모터와 엔진, 및 상기 엔진의 연소실로 공급되는 외기가 흐르는 복수의 흡기 라인에 각각 설치되는 복수의 전동식 슈퍼차저를 포함하는 하이브리드 차량의 제어 방법으로써,
    제어기에 의해, 가속 페달의 눌림량으로부터 운전자의 요구 파워를 결정하는 단계; 및
    상기 제어기에 의해, 상기 요구 파워와 배터리의 SOC(state of charge)에 기초하여, 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하고, 상기 엔진에서 출력되는 파워와 상기 구동 모터에서 출력되는 파워를 제어하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 요구 파워는 차량에 구비된 가속 페달 위치 센서(APS(100): acceleration pedal position sensor)의 눌림량으로부터 결정되고, 최고 부하 상태, 고부하 상태, 중부하 상태, 및 저부하 상태로 구분되며,
    상기 요구 파워가 최고 부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 이상이면,
    상기 엔진이 최대 파워를 출력하도록 제어하는 단계;
    상기 엔진이 최대 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하는 단계;
    상기 요구 파워로부터 결정되는 차량의 주행 파워로부터 상기 엔진의 최대 파워를 제외한 나머지 파워는 상기 구동 모터를 통해 출력되도록 제어하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 배터리에서 출력 가능한 파워 중 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 제외한 나머지 파워를 상기 구동 모터로 공급하고, 상기 구동 모터를 통해 출력되는 구동 모터 파워와 상기 엔진의 최대 파워를 합산하여 상기 주행 파워가 출력되도록 제어하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제11항에 있어서,
    상기 요구 파워가 최고 부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 보다 작으면,
    상기 엔진이 최대 파워를 출력하도록 제어하는 단계; 및
    상기 엔진이 최대 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워는 상기 엔진에서 출력되는 파워 중 일부가 발전기로 동작하는 상기 구동 모터를 통해 공급되도록 제어하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 요구 파워가 고부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 이상이면,
    상기 엔진이 최대 파워를 출력하도록 제어하는 단계;
    상기 엔진이 최대 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하는 단계; 및
    상기 요구 파워로부터 결정되는 주행 파워로부터 상기 엔진의 최대 파워를 제외한 나머지는 파워는 상기 구동 모터를 통해 출력되도록 제어하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 배터리에서 출력 가능한 파워 중 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 제외한 나머지 파워를 상기 구동 모터로 공급하고, 상기 구동 모터를 통해 출력되는 구동 모터 파워와 상기 엔진의 최대 파워를 합산하여 상기 주행 파워가 출력되도록 제어하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 요구 파워가 고부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 보다 작으면,
    상기 엔진이 최대 파워를 출력하도록 제어하는 단계; 및
    상기 엔진이 최대 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워는 상기 엔진에서 출력되는 파워 중 일부가 발전기로 동작하는 상기 구동 모터를 통해 공급되도록 제어하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 요구 파워가 중부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 이상이면,
    상기 엔진이 최적 파워를 출력하도록 제어하는 단계;
    상기 엔진이 최적 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하는 단계; 및
    상기 요구 파워로부터 결정되는 주행 파워로부터 상기 엔진의 최적 파워를 제외한 나머지 파워는 상기 구동 모터를 통해 출력되도록 제어하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 배터리에서 출력 가능한 파워 중 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 제외한 나머지 파워를 상기 구동 모터로 공급하여 상기 구동 모터를 통해 출력되는 구동 모터 파워와 상기 엔진의 최적 파워를 합산하여 상기 주행 파워가 출력되도록 제어하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 요구 파워가 중부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 보다 작으면,
    상기 엔진이 최적 파워를 출력하도록 제어하는 단계; 및
    상기 엔진이 최적 파워를 출력하기 위한 상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워와 상기 배터리를 충전하기 위한 충전 파워는 상기 엔진에서 출력되는 파워 중 일부가 발전기로 동작하는 상기 구동 모터를 통해 공급되도록 제어하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 요구 파워가 저부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 이상이면,
    상기 엔진이 최적 파워를 출력하도록 제어하는 단계;
    상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 동적을 정지시키는 단계; 및
    상기 요구 파워로부터 결정되는 주행 파워로부터 상기 엔진의 최적 파워를 제외한 나머지 파워는 상기 구동 모터를 통해 출력되도록 제어하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 배터리에서 출력 가능한 파워 중 상기 전동식 슈퍼차저에서 소요되는 슈퍼차저 파워, 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워를 제외한 나머지 파워를 상기 구동 모터로 공급하고, 상기 구동 모터를 통해 출력되는 구동 모터 파워와 상기 엔진의 최적 파워를 합산하여 상기 주행 파워가 출력되도록 제어하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 요구 파워가 저부하 상태이고 상기 배터리의 SOC가 설정값 보다 작으면,
    상기 엔진이 최적 파워를 출력하도록 제어하는 단계; 및
    상기 복수의 전동식 슈퍼차저의 동적을 정지시키는 단계;
    를 포함하고,
    상기 배터리에서 출력 가능한 파워 중 전장 부품에서 소요되는 전장 파워, 및 공조기에서 소요되는 공조기 파워를 합산한 합산 파워와 상기 배터리를 충전하기 위한 충전 파워는 상기 엔진에서 출력되는 파워 중 일부가 발전기로 동작하는 상기 구동 모터를 통해 공급되도록 제어하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
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