KR102672895B1

KR102672895B1 - 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치 및 이의 제어 방법

Info

Publication number: KR102672895B1
Application number: KR1020190148924A
Authority: KR
Inventors: 박영섭; 한동희; 임현우; 서범주; 조진국; 이관희; 나승찬; 박지현; 홍승우; 최용각; 강현진
Original assignee: 현대자동차 주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2019-11-19
Filing date: 2019-11-19
Publication date: 2024-06-07
Also published as: KR20210061513A; US20210146935A1; CN112824176A; US11554782B2; DE102020119168A1

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치는 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 엔진; 상기 엔진의 동력을 보조하고 선택적으로 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 구동 모터; 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 운전 성향에 기초하여 상기 전동식 슈퍼차저의 목표 속도를 조절하고, 상기 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하며, 상기 엔진의 최대 출력을 제한하며, 상기 엔진을 통해 상기 배터리를 충전하는 SOC 발전 영역을 가변 조절하는 제어기;를 포함할 수 있다.

Description

운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치 및 이의 제어 방법 {APPARATUS OF CONTROL ENGINIE IINCLUDING ELECTRIC SUPERCHARGER BASED ON DRIVER'S TENDENCY AND METHOD USING THE SAME}

본 발명은 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치 및 이의 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.

한편, 차량의 주행 성능과 관련한 고객의 만족도는 차량이 얼마나 고객의 성향에 맞게 주행하느냐에 달려 있는데, 고객의 성향은 다양한 반면 동일한 차종에 대해서는 차량의 성능 특성이 하나의 성능 특성으로 정해져 있기 때문에 고객의 운전 성향과 차량의 반응 사이에는 차이가 발생할 수 있다. 이에 따라, 고객은 종종 차량의 주행 성능에 대하여 불만을 제기하게 된다. 즉, 고객의 운전 성향을 파악하고 고객의 운전 성향에 적합하게 차량이 반응하도록 변속을 제어하면 주행 성능과 관련한 고객의 만족도를 극대화할 수 있다.

하지만, 운전자의 운전 성향에 따라 배터리의 SOC를 안정적으로 유지하기 어려운 문제가 있다. 예를 들어, 스포티한 운전자의 운전 성향을 충족시키기 위해서는 부족한 엔진 출력을 구동 모터를 통해 보조하여야 하지만, 배터리의 SOC가 낮은 상황에서는 구동 모터의 출력 파워를 증가시키는데 한계가 존재한다.

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, 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템에서 차량의 주행 성능을 확보하고 배터리의 SOC를 안정적으로 관리할 수 있는 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치 및 이의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치는 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 엔진; 상기 엔진의 동력을 보조하고 선택적으로 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 구동 모터; 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 운전 성향에 기초하여 상기 전동식 슈퍼차저의 목표 속도를 조절하고, 상기 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하며, 상기 엔진의 최대 출력을 제한하며, 상기 엔진을 통해 상기 배터리를 충전하는 SOC 발전 영역을 가변 조절하는 제어기;를 포함할 수 있다.

상기 제어기는 상기 운전자의 운전 성향에 따라 상기 전동식 슈퍼차저의 목표 속도에 적용되는 속도 필터의 게인의 크기를 서로 다르게 조절하여 상기 목표 속도를 조절할 수 있다.

상기 운전자의 운전 성향은 스포티, 노멀, 및 마일드로 구분되고, 상기 제어기는 상기 운전자의 운전 성향이 스포티면 상기 게인의 크기를 최대값으로 적용하고, 상기 운전자의 운전 성향이 마일드이면 상기 게인의 크기를 최소값으로 적용하며, 상기 운전자의 운전 성향이 노멀이면 상기 게인의 크기를 상기 최대값과 상기 최소값 사이의 값으로 결정할 수 있다.

상기 제어기는 상기 운전자의 운전 성향에 따라 상기 전동식 슈퍼차저의 목표 속도에 적용되는 속도 변화율을 가변시켜 상기 목표 속도를 조절할 수 있다.

상기 운전자의 운전 성향은 스포티, 노멀, 및 마일드로 구분되고, 상기 제어기는 상기 운전자의 운전 성향이 스포티면 상기 목표 속도에 적용되는 속도 변화율의 기울기를 최대값으로 결정하고, 상기 운전자의 운전 성향이 마일드이면 상기 목표 속도에 적용되는 속도 변화율의 기울기를 최소값으로 결정하며, 상기 운전자의 운전 성향이 노멀이면 상기 목표 속도에 적용되는 속도 변화율의 기울기를 상기 최대값과 상기 최소값 사이의 값으로 결정할 수 있다.

상기 운전자의 운전 성향은 스포티, 노멀, 및 마일드로 구분되고, 상기 제어기는 상기 운전자의 운전 성향이 스포티면 상기 엔진이 최대 토크를 출력하도록 설정하고, 상기 운전자의 운전 성향이 노멀이면 상기 엔진이 상기 최대 토크보다 작은 중간 토크를 출력하도록 설정하며, 상기 운전자의 운전 성향이 마일드면 상기 엔진이 상기 중간 토크보다 작은 최소 토크를 출력하도록 설정할 수 있다.

상기 운전자의 운전 성향은 스포티, 노멀, 및 마일드로 구분되고, 상기 SOC 발전 영역은 상기 엔진을 통하여 상기 배터리를 충전하기 시작하는 SOC 시작값으로부터 상기 엔진을 통하여 상기 배터리의 충전을 종료하는 SOC 종료값 사이의 영역을 의미할 수 있다.

상기 제어기는 상기 운전자의 운전 성향이 마일드이면 상기 SOC 시작값을 SOC 저영역 내의 SOC 최소값으로 설정하고, 상기 SOC 종료값을 SOC 중영역 내의 SOC 최소값으로 설정하며, 상기 운전자의 운전 성향이 스포티이면 상기 SOC 시작값을 SOC 저영역 내의 SOC 최대값으로 설정하고, 상기 SOC 종료값을 SOC 중영역 내의 SOC 최대값으로 설정하며, 상기 운전자의 운전 성향이 노멀이면 상기 SOC 시작값을 상기 SOC 저영역내의 상기 SOC 최소값과 상기 SOC 중영역 내의 상기 SOC 최대값 사이의 SOC 중간값으로 설정하고, 상기 SOC 종료값을 상기 SOC 중영역 내의 상기 SOC 최소값과 상기 SOC 중영역 내의 상기 SOC 최대값 사이의 SOC 중간값으로 설정할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 방법은 제어기에 의해, 운전자의 운전 성향을 결정하는 단계; 상기 제어기에 의해, 상기 운전자의 운전 성향에 기초하여 전동식 슈퍼차저의 목표 속도를 조절하는 단계; 상기 제어기에 의해, 상기 운전자의 운전 성향에 기초하여 상기 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하는 단계; 상기 제어기에 의해, 상기 운전자의 운전 성향에 기초하여 엔진을 통하여 배터리를 충전하는 SOC 발전 영역을 가변 조절하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 목표 속도를 조절하는 단계에서 상기 운전자의 운전 성향에 따라 상기 전동식 슈퍼차저의 목표 속도에 적용되는 속도 필터의 게인의 크기를 서로 다르게 조절하여 상기 목표 속도를 조절할 수 있다.

상기 운전자의 운전 성향은 스포티, 노멀, 및 마일드로 구분되고, 상기 운전자의 운전 성향이 스포티면 상기 게인의 크기는 최대값으로 적용되고, 상기 운전자의 운전 성향이 마일드이면 상기 게인의 크기는 최소값으로 적용되며, 상기 운전자의 운전 성향이 노멀이면 상기 게인의 크기는 상기 최대값과 상기 최소값 사이의 값으로 결정될 수 있다.

상기 목표 속도를 조절하는 단계에서 상기 운전자의 운전 성향에 따라 상기 전동식 슈퍼차저의 목표 속도에 적용되는 속도 변화율의 크기를 가변시켜 상기 목표 속도가 조절될 수 있다.

상기 운전자의 운전 성향은 스포티, 노멀, 및 마일드로 구분되고, 상기 운전자의 운전 성향이 스포티면 상기 목표 속도에 적용되는 속도 변화율의 기울기는 최대값으로 결정되고, 상기 운전자의 운전 성향이 마일드이면 상기 목표 속도에 적용되는 속도 변화율의 기울기는 최소값으로 결정되며, 상기 운전자의 운전 성향이 노멀이면 상기 목표 속도에 적용되는 속도 변화율의 기울기는 상기 최대값과 상기 최소값 사이의 값으로 결정될 수 있다.

상기 운전자의 운전 성향은 스포티, 노멀, 및 마일드로 구분되고, 상기 운전자의 운전 성향이 스포티면 상기 엔진이 최대 토크가 출력되도록 설정되고, 상기 운전자의 운전 성향이 노멀이면 상기 엔진이 상기 최대 토크보다 작은 중간 토크가 출력되도록 설정되며, 상기 운전자의 운전 성향이 마일드면 상기 엔진이 상기 중간 토크보다 작은 최소 토크가 출력되도록 설정될 수 있다.

상기 운전자의 운전 성향이 마일드이면 상기 SOC 시작값은 SOC 저영역 내의 SOC 최소값으로 설정되고, 상기 SOC 종료값은 SOC 중영역 내의 SOC 최소값으로 설정되며, 상기 운전자의 운전 성향이 스포티이면 상기 SOC 시작값은 SOC 저영역 내의 SOC 최대값으로 설정되고, 상기 SOC 종료값을 SOC 중영역 내의 SOC 최대값으로 설정되며, 상기 운전자의 운전 성향이 노멀이면 상기 SOC 시작값은상기 SOC 저영역내의 상기 SOC 최소값과 상기 SOC 중영역 내의 상기 SOC 최대값 사이의 SOC 중간값으로 설정되고, 상기 SOC 종료값은 상기 SOC 중영역 내의 상기 SOC 최소값과 상기 SOC 중영역 내의 상기 SOC 최대값 사이의 SOC 중간값으로 설정될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치 및 이의 제어 방법에 의하면, 운전자의 성향을 기초로 배터리의 SOC와 전동식 슈퍼차저의 동작을 제어함으로써, 엔진의 운전 특성을 가변시켜 차량의 연비 향상과 주행 성능 확보를 동시에 구현할 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 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치의 구성을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량과 전동식 슈퍼차저의 관계를 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리의 SOC 영역을 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치에서 운전자 성향에 따라 전동식 슈퍼차저의 속도 필터의 게인이 조절되었을 때 전동식 슈퍼차저의 목표 속도를 도시한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치에서 운전자 성향에 따라 전동식 슈퍼차저의 속도 변화율이 조절되었을 때 전동식 슈퍼차저의 목표 속도를 도시한 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치에서 운전자 성향에 따라 엔진 운전점을 도시한 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치에서 운전자 성향에 따라 엔진을 통한 발전 영역을 도시한 개념도이다.

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 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치 및 이의 제어 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치의 구성을 도시한 개념도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량과 전동식 슈퍼차저의 관계를 도시한 개념도이다. 그리고 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 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 따른 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치가 적용되는 하이브리드 차량은 엔진(10), HSG(40), 구동 모터(50), 클러치(60), 배터리(70), 가속 페달 위치 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.

가속 페달 위치 센서는 가속 페달의 조작을 감지한다. 가속 페달 위치 센서에서 감지된 가속 페달 변화량은 제어기(90)로 전송된다. 제어기(90)는 가속 페달 위치 센서로부터 감지된 가속 페달 변화량으로부터 운전자의 가속 의지에 따른 요구 파워를 결정할 수 있고, 운전 모드는 EV 모드에서 HEV 모드로 선택적으로 전환될 수 있다.

제어기(90)는 엔진(10), HSG(40), 구동 모터(50), 전동식 슈퍼차저(31, 32), 배터리(70), 클러치(60)를 포함하는 차량의 구성 요소를 제어한다.

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.

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.

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. 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 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 방법을 도시한 순서도이다.

도 5를 참조하면, 제어기(90)는 데이터 검출부에서 검출된 데이터를 기초로 운전자의 운전 성향을 판단한다(S10).

데이터 검출부는 운전자의 운전 성향을 판단하기 위한 데이터를 검출하고, 데이터 검출부에서 검출되는 데이터는 제어기로 전송된다. 이를 위해, 데이터 검출부는 가속 페달 위치 센서, 차속 센서, 및 내비게이션 장치 및 위성 항법 장치(Global Positioning System; GPS)를 포함할 수 있다.

가속 페달 위치 센서는 운전자가 가속 페달을 누른 정도를 측정한다. 즉, 가속 페달 위치 센서는 운전자의 가속 의지에 관련된 데이터를 측정한다.

차속 센서는 차량의 속도를 측정하며, 차량의 휠에 장착되어 있다.

네비게이션 장치는 목적지까지의 경로를 운전자에게 알려주는 장치이다. 내비게이션 장치에는 루트 안내에 관한 정보를 입출력하는 입출력부, 차량의 현재 위치에 관한 정보를 검출하는 현재 위치 검출부, 루트 계산에 필요한 지도 데이터와 안내에 필요한 데이터가 저장된 메모리, 루트 탐색이나 루트 안내를 실행하기 위한 제어부 등을 포함한다. 그러나, 본 발명의 실시예에서는, 상기 내비게이션 장치는 제어부에 도로의 구배도나 도로의 곡률 반경 등 도로의 형상에 대한 정보를 제공할 수 있으면 충분하다. 따라서, 본 명세서 및 특허청구범위에서 내비게이션 장치에는 제어부에 도로의 형상에 대한 정보를 제공할 수 있는 어떠한 장치도 포함될 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

GPS는 GPS 위성으로부터 송신되는 전파를 수신하고 이에 대한 신호를 상기 내비게이션 장치에 전달한다.

제어기(90)는 데이터 검출부에서 검출된 데이터를 기초로 비교적 짧은 시간 동안의 운전자의 단기 운전 성향을 판단한다. 즉, 제어기(90)는, 예를 들어 현재의 주행 동안 또는 현재의 주행 내 설정된 시간 동안의 운전자의 운전 성향을 판단할 수 있다. 운전자의 단기 운전 성향은 운전자의 성향과 관련된 복수개의 퍼지룰을 얼마나 잘 만족하는지를 기초로 결정될 수 있고, 운전자의 단기 운전 성향을 판단하기 위하여 퍼지 제어 이론(fuzzy control theory)이 사용될 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 상기 제어부(20)는 설정된 프로그램에 의해 동작되는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 발진 성향 판단 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍된 것일 수 있다.

제어기(90)를 통해 결정되는 운전자의 운전 성향은 마일드, 노멀, 및 스포티 성향으로 구분될 수 있다. 마일드 운전 성향은 완만한 가속 습관을 가지는 방어적 운행 패턴을 가지는 운전자이고, 스포티 운전 성향은 급격한 가속 습관을 가지는 공격적 운행 패턴을 가지는 운전자이며, 노멀 운전 성향은 마일드 운전 성향과 스포티 운전 성향의 중간 단계의 운전 성향을 갖는 운전자를 의미할 수 있다.

제어기(90)는 운전자의 운전 성향을 기초로 전동식 슈퍼차저의 목표 속도를 조절하고, 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하며, 엔진의 최대 출력을 제한하고, 엔진을 통해 배터리를 충전하는 SOC 발전 영역을 가변 조절할 수 있다.

먼저, 제어기(90)는 운전자의 운전 성향을 기초로 하여 전동식 슈퍼차저의 목표 속도를 조절한다(S20).

이때, 제어기(90)는 운전자의 운전 성향에 따라 전동식 슈퍼차저의 목표 속도에 적용되는 속도 필터의 게인의 크기를 서로 다르게 조절하여 목표 속도를 조절하게 된다.

이때, 전동식 슈퍼차저의 목표 속도는 다음과 같이 결정될 수 있다. 먼저, 차량의 현재 속도와 운전자의 요구 토크로부터 엔진의 목표 토크가 결정된다. 그리고 엔진의 목표 토크로부터 연소실(11)로 공급되어야 하는 목표 공기량과 목표 과급압력이 결정된다.

연소실(11)로 공급되어야 하는 목표 공기량으로부터 전동식 슈퍼차저를 통과하는 공기 유량이 결정되고, 목표 과급압력으로부터 전동식 슈퍼차저 상류와 하류의 압력비가 결정된다.

전동식 슈퍼차저를 통과하는 공기 유량과 압력비로부터 전동식 슈퍼차저의 목표 속도가 결정된다. 전동식 슈퍼차저를 통과하는 공기 유량과 압력비에 따른 전동식 슈퍼차저의 목표 속도는 제어기(90)에 맵 데이터 형식으로 미리 저장될 수 있다.

도 6을 참조하면, 제어기(90)로 입력되는 전동식 슈퍼차저의 목표 속도가 스텝 입력과 같이 급격한 변화하는 경우, 제어기(90)는 목표 속도에 속도 필터를 적용하여 목표 속도를 조절하게 된다. 이때, 속도 필터는 1차 오더 필터(first order filter) 또는 로우 패스 필터(low pass filter)일 수 있다.

즉, 제어기(90)는 전동식 슈퍼차저의 목표 속도에 속도 필터의 게인을 조절하여 목표 속도의 변화를 조절할 수 있다.

예를 들어, 운전자의 운전 성향이 마일드 운전 성향인 경우, 스텝 입력으로 입력되는 전동식 슈퍼차저의 목표 속도에 게인의 크기가 최대값인 속도 필터를 적용하여 급격하게 변화하는 전동식 슈퍼차저의 목표 속도를 완만하게 조절할 수 있다(도 6의 점선 참조). 이와 같이, 속도 필터의 게인 크기를 최대화하여 목표 속도를 완만하게 조절함으로써, 전동식 슈퍼차저의 급격한 속도 변화를 방지하고 목표 속도의 피크에서 소비 전력을 제한할 수 있다.

운전자의 운전 성향이 스포티 운전 성향인 경우, 스텝 입력으로 입력되는 전동식 슈퍼차저의 목표 속도에 게인의 크기가 최소값인 속도 필터를 적용하여 급격하게 변화하는 전동식 슈퍼차저의 목표 속도의 변화가 거의 없도록 조절할 수 있다(도 6의 일점 쇄선 참조). 이와 같이, 속도 필터의 게인 크기를 최소화하여 목표 속도의 변화를 최대한 추종하도록 함으로써, 엔진 응답성을 극대화할 수 있다.

운전자의 운전 성향이 노멀 운전 성향인 경우, 스텝 입력으로 입력되는 전동식 슈퍼차저의 목표 속도에 게인의 크기가 최대값과 최소값 사이의 중간값을 적용하여 급격하게 변화하는 전동식 슈퍼차저의 목표 속도의 변화를 중간 단계로 조절할 수 있다(도 6의 이점 쇄선 참조). 이와 같이, 속도 필터의 게인 크기를 중간 단계로 조절하여 전동식 슈퍼차저의 반응 속도를 중간 마일드 운전 성향과 스포트 운전 성향의 중간 단계로 조절한다. 이로 인해, 엔진 응답성과 목표 속도의 피크에서의 소비 전력의 균형을 유지할 수 있다.

제어기(90)는 상기 운전자의 운전 성향에 따라 상기 전동식 슈퍼차저의 목표 속도에 적용되는 속도 변화율을 가변시켜 상기 목표 속도를 조절할 수 있다.

도 7을 참조하면, 제어기(90)로 입력되는 전동식 슈퍼차저의 목표 속도가 스텝 입력과 같이 급격한 변화하는 경우, 제어기(90)는 목표 속도의 속도 변화율(단위 시간당 변화하는 속도)을 제한하여 목표 속도를 조절할 수 있다.

예를 들어, 운전자의 운전 성향이 마일드 운전 성향인 경우, 스텝 입력으로 입력되는 전동식 슈퍼차저의 목표 속도에 적용되는 속도 변화율의 기울기를 최소값으로 결정하여 급격하게 변화하는 목표 속도를 완만하게 조절할 수 있다(도 7의 점선 참조). 이와 같이, 목표 속도를 완만하게 조절함으로써, 전동식 슈퍼차저의 급격한 속도 변화를 방지하고 목표 속도의 피크에서 소비 전력을 제한할 수 있다.

운전자의 운전 성향이 스포티 운전 성향인 경우, 스텝 입력으로 입력되는 전동식 슈퍼차저의 목표 속도에 적용되는 속도 변화율의 기울기를 최대값으로 결정하여 급격하게 변화하는 전동식 슈퍼차저의 목표 속도의 변화가 거의 없도록 조절할 수 있다(도 7의 일점 쇄선 참조). 이와 같이, 목표 속도의 변화를 최대한 추종하도록 함으로써, 엔진 응답성을 극대화할 수 있다.

운전자의 운전 성향이 노멀 운전 성향인 경우, 스텝 입력으로 입력되는 전동식 슈퍼차저의 목표 속도에 적용되는 속도 변화율의 기울기를 최대값과 최소값 사이의 중간값으로 결정하여 급격하게 변화하는 전동식 슈퍼차저의 목표 속도의 변화를 중간 단계로 조절할 수 있다(도 7의 이점 쇄선 참조). 이와 같이, 전동식 슈퍼차저의 반응 속도를 중간 마일드 운전 성향과 스포트 운전 성향의 중간 단계로 조절하여, 엔진 응답성과 목표 속도의 피크에서의 소비 전력의 균형을 유지할 수 있다.

제어기(90)는 운전자의 운전 성향을 기초로 하여 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정한다(S30).

운전자의 운전 성향이 마일드인 경우, 엔진의 최대 토크 제한으로 인해 하나의 전동식 슈퍼차저만으로 부스팅이 가능할 수 있다. 이러한 경우, 제어기(90)는 전동식 슈퍼차저가 단일 모드로 동작하도록 제어할 수 있다.

운전자의 운전 성향이 노멀 또는 스포티이고, 저중속 고부하 영역과 같이 높은 과급 압력이 필요한 경우, 제어기(90)는 전동식 슈퍼차저가 직렬 모드로 동작하도록 제어할 수 있다.

그리고 운전자의 운전 성향이 노멀 또는 스포티이고, 고속 고부하 영역과 같이 많은 양의 공기가 연소실(11)로 공급되어야 하는 경우, 제어기(90)는 전동식 슈퍼차저가 병렬 모드로 동작하도록 제어할 수 있다.

제어기(90)는 운전자의 운전 성향을 기초로 하여 엔진의 최대 출력을 제한(또는 조절)한다(S40).

도 8을 참조하면, 운전자의 운전 성향이 스포티 운전 성형인 경우, 제어기(90)는 엔진이 모든 속도 영역에서 최대 토크를 출력하도록 설정함으로써(도 8의 실선 참조), 엔진 출력을 최대화하고 운전성을 극대화한다.

운전자의 운전 성향이 노멀 운전 성향인 경우, 제어기(90)는 엔진의 모든 속도 영역에서 최대 토크보다 작은 중간 토크를 출력하도록 설정함으로써(도 8의 일점 쇄선 참조), 엔진이 적절한 출력 성능을 유지하도록 한다.

운전자의 운전 성향이 마일드 운전 성향이 경우, 제어기(90)는 엔진의 모든 속도 영역에서 중간 토크보다 작은 최소 토크를 출력하도록 설정함으로써(도 8의 점선 참조), 엔진의 출력을 적극적으로 제한하고 효율이 나쁜 운전점으로 진입하는 것을 방지한다.

제어기(90)는 운전자의 운전 성향을 기초로 하여 엔진을 통해 배터리를 충전하는 SOC 발전 영역을 가변 조절한다(S50).

SOC 발전 영역은 SOC를 적정 수준으로 유지하기 위해 엔진을 통해 배터리를 충전하기 시작하는 SOC 시작값으로부터 엔진을 통해 배터리의 충전을 종료하는 SOC 종료값 사이의 영역을 의미할 수 있다. SOC 시작값은 SOC 저영역(SOC low region) 내에서 설정되고, SOC 종료값은 SOC 중영역(SOC normal region) 내에서 설정될 수 있다.

도 9를 참조하면, 운전자의 운전 성향이 마일드 운전 성향인 경우, 제어기(90)는 SOC 시작값을 SOC 저영역(SOC low region) 내의 SOC 최소값으로 설정함으로써, 엔진에 의한 배터리 충전을 최소화한다. 그리고 SOC 종료값을 SOC 중영역(SOC normal region) 내의 SOC 최소값으로 설정함으로써, 엔진에 의한 과도한 충전을 방지한다.

운전자의 운전 성향이 스포티 운전 성향인 경우, 제어기(90)는 SOC 시작값을 SOC 저영역 내의 SOC 최대값으로 설정하고, SOC 종료값을 SOC 중영역 내의 SOC 최대값으로 설정함으로써, 전동식 슈퍼차저의 구동 전력을 확보하고, 고부하 주행이 필요한 경우 엔진 출력을 이용한 배터리의 충전을 최소화한다.

운전자의 운전 성향이 노멀 운전 성향인 경우, 제어기(90)는 SOC 시작값을 SOC 저영역내의 SOC 최소값과 SOC 중영역 내의 SOC 최대값 사이의 SOC 중간값으로 설정하고, SOC 종료값을 SOC 중영역 내의 SOC 최소값과 SOC 중영역 내의 SOC 최대값 사이의 SOC 중간값으로 설정함으로써, 배터리의 충전 상태를 적절한 수준으로 유지한다.

즉, 운전자의 운전 성향이 마일드, 노멀, 및 스포티로 갈수록 SOC 시작값과SOC 종료값은 점차적으로 증가한다.

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: 데이터 검출부

Claims

연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 엔진;
상기 엔진의 동력을 보조하고 선택적으로 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 구동 모터;
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 운전 성향에 기초하여 상기 전동식 슈퍼차저의 목표 속도를 조절하고, 상기 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하며, 상기 엔진의 최대 출력을 제한하며, 상기 엔진을 통해 상기 배터리를 충전하는 SOC 발전 영역을 가변 조절하는 제어기;
를 포함하고,
상기 제어기는
상기 운전자의 운전 성향에 따라 상기 전동식 슈퍼차저의 목표 속도에 적용되는 속도 필터의 게인의 크기를 서로 다르게 조절하여 상기 목표 속도를 조절하는 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 운전자의 운전 성향은 스포티, 노멀, 및 마일드로 구분되고,
상기 제어기는
상기 운전자의 운전 성향이 스포티면 상기 게인의 크기를 최대값으로 적용하고,
상기 운전자의 운전 성향이 마일드이면 상기 게인의 크기를 최소값으로 적용하며,
상기 운전자의 운전 성향이 노멀이면 상기 게인의 크기를 상기 최대값과 상기 최소값 사이의 값으로 결정하는 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어기는
상기 운전자의 운전 성향에 따라 상기 전동식 슈퍼차저의 목표 속도에 적용되는 속도 변화율을 가변시켜 상기 목표 속도를 조절하는 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치.
제4항에 있어서,
상기 운전자의 운전 성향은 스포티, 노멀, 및 마일드로 구분되고,
상기 제어기는
상기 운전자의 운전 성향이 스포티면 상기 목표 속도에 적용되는 속도 변화율의 기울기를 최대값으로 결정하고,
상기 운전자의 운전 성향이 마일드이면 상기 목표 속도에 적용되는 속도 변화율의 기울기를 최소값으로 결정하며,
상기 운전자의 운전 성향이 노멀이면 상기 목표 속도에 적용되는 속도 변화율의 기울기를 상기 최대값과 상기 최소값 사이의 값으로 결정하는 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 운전자의 운전 성향은 스포티, 노멀, 및 마일드로 구분되고,
상기 제어기는
상기 운전자의 운전 성향이 스포티면 상기 엔진이 최대 토크를 출력하도록 설정하고,
상기 운전자의 운전 성향이 노멀이면 상기 엔진이 상기 최대 토크보다 작은 중간 토크를 출력하도록 설정하며,
상기 운전자의 운전 성향이 마일드면 상기 엔진이 상기 중간 토크보다 작은 최소 토크를 출력하도록 설정하는 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 운전자의 운전 성향은 스포티, 노멀, 및 마일드로 구분되고,
상기 SOC 발전 영역은 상기 엔진을 통하여 상기 배터리를 충전하기 시작하는 SOC 시작값으로부터 상기 엔진을 통하여 상기 배터리의 충전을 종료하는 SOC 종료값 사이의 영역을 의미하는 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치.
제7항에 있어서,
상기 제어기는
상기 운전자의 운전 성향이 마일드이면 상기 SOC 시작값을 SOC 저영역 내의 SOC 최소값으로 설정하고, 상기 SOC 종료값을 SOC 중영역 내의 SOC 최소값으로 설정하며,
상기 운전자의 운전 성향이 스포티이면 상기 SOC 시작값을 SOC 저영역 내의 SOC 최대값으로 설정하고, 상기 SOC 종료값을 SOC 중영역 내의 SOC 최대값으로 설정하며,
상기 운전자의 운전 성향이 노멀이면 상기 SOC 시작값을 상기 SOC 저영역내의 상기 SOC 최소값과 상기 SOC 중영역 내의 상기 SOC 최대값 사이의 SOC 중간값으로 설정하고, 상기 SOC 종료값을 상기 SOC 중영역 내의 상기 SOC 최소값과 상기 SOC 중영역 내의 상기 SOC 최대값 사이의 SOC 중간값으로 설정하는 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 장치.
운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 방법으로써,
제어기에 의해, 운전자의 운전 성향을 결정하는 단계;
상기 제어기에 의해, 상기 운전자의 운전 성향에 기초하여 전동식 슈퍼차저의 목표 속도를 조절하는 단계;
상기 제어기에 의해, 상기 운전자의 운전 성향에 기초하여 상기 전동식 슈퍼차저의 운전 모드를 결정하는 단계;
상기 제어기에 의해, 상기 운전자의 운전 성향에 기초하여 엔진을 통하여 배터리를 충전하는 SOC 발전 영역을 가변 조절하는 단계;
를 포함하고,
상기 목표 속도를 조절하는 단계에서
상기 운전자의 운전 성향에 따라 상기 전동식 슈퍼차저의 목표 속도에 적용되는 속도 필터의 게인의 크기를 서로 다르게 조절하여 상기 목표 속도를 조절하는 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 방법.
삭제
제9항에 있어서,
상기 운전자의 운전 성향은 스포티, 노멀, 및 마일드로 구분되고,
상기 운전자의 운전 성향이 스포티면 상기 게인의 크기는 최대값으로 적용되고,
상기 운전자의 운전 성향이 마일드이면 상기 게인의 크기는 최소값으로 적용되며,
상기 운전자의 운전 성향이 노멀이면 상기 게인의 크기는 상기 최대값과 상기 최소값 사이의 값으로 결정되는 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 목표 속도를 조절하는 단계에서
상기 운전자의 운전 성향에 따라 상기 전동식 슈퍼차저의 목표 속도에 적용되는 속도 변화율의 크기를 가변시켜 상기 목표 속도가 조절되는 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 방법.
제12항에 있어서,
상기 운전자의 운전 성향은 스포티, 노멀, 및 마일드로 구분되고,
상기 운전자의 운전 성향이 스포티면 상기 목표 속도에 적용되는 속도 변화율의 기울기는 최대값으로 결정되고,
상기 운전자의 운전 성향이 마일드이면 상기 목표 속도에 적용되는 속도 변화율의 기울기는 최소값으로 결정되며,
상기 운전자의 운전 성향이 노멀이면 상기 목표 속도에 적용되는 속도 변화율의 기울기는 상기 최대값과 상기 최소값 사이의 값으로 결정되는 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 운전자의 운전 성향은 스포티, 노멀, 및 마일드로 구분되고,
상기 운전자의 운전 성향이 스포티면 상기 엔진이 최대 토크가 출력되도록 설정되고,
상기 운전자의 운전 성향이 노멀이면 상기 엔진이 상기 최대 토크보다 작은 중간 토크가 출력되도록 설정되며,
상기 운전자의 운전 성향이 마일드면 상기 엔진이 상기 중간 토크보다 작은 최소 토크가 출력되도록 설정하는 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 운전자의 운전 성향은 스포티, 노멀, 및 마일드로 구분되고,
상기 SOC 발전 영역은 상기 엔진을 통하여 상기 배터리를 충전하기 시작하는 SOC 시작값으로부터 상기 엔진을 통하여 상기 배터리의 충전을 종료하는 SOC 종료값 사이의 영역을 의미하는 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 운전자의 운전 성향이 마일드이면 상기 SOC 시작값은 SOC 저영역 내의 SOC 최소값으로 설정되고, 상기 SOC 종료값은 SOC 중영역 내의 SOC 최소값으로 설정되며,
상기 운전자의 운전 성향이 스포티이면 상기 SOC 시작값은 SOC 저영역 내의 SOC 최대값으로 설정되고, 상기 SOC 종료값을 SOC 중영역 내의 SOC 최대값으로 설정되며,
상기 운전자의 운전 성향이 노멀이면 상기 SOC 시작값은상기 SOC 저영역내의 상기 SOC 최소값과 상기 SOC 중영역 내의 상기 SOC 최대값 사이의 SOC 중간값으로 설정되고, 상기 SOC 종료값은 상기 SOC 중영역 내의 상기 SOC 최소값과 상기 SOC 중영역 내의 상기 SOC 최대값 사이의 SOC 중간값으로 설정되는 운전자 성향에 기초한 전동식 슈퍼차저를 구비한 엔진 시스템의 제어 방법.