KR20040001261A - Start up control method of hybrid electric vehicle - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for controlling a start operation of a hybrid electric vehicle is provided to enhance the stability and the reliability of the starting operation by maintaining a starter relay in an off-state during a steady state of a starting condition. CONSTITUTION: A first delay time is counted until a preparative signal of an MCU is normally detected in an off-state of a contact point of a starter relay if a start request is detected from an ignition key(S101-S104). A second delay time is counted until a main relay of the MCU is turned on after the first delay time(S105-S107). A starting condition for driving a motor is checked after the second relay time(S108). A starting-on process is performed by driving the motor if the starting condition for driving the motor is satisfied(S109).

Description

하이브리드 전기자동차의 시동제어방법{START UP CONTROL METHOD OF HYBRID ELECTRIC VEHICLE}START UP CONTROL METHOD OF HYBRID ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 하이브리드 전기자동차에 관한 것으로, 더 상세하게는 이그니션 키(Ignition Key)를 통한 시동시 MCU(Motor Control Unit)의 준비신호와 릴레이 온 신호가 HCU(Hybrid Control Unit)에 정상적으로 입력되기까지 스타터 릴레이(Starter Relay)를 오프시켜 스타터에 의해 시동이 온 되는 것을 방지하도록 한 하이브리드 전기자동차의 시동 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid electric vehicle, and more particularly, a starter until a ready signal and a relay on signal of a MCU (Motor Control Unit) are normally input to a HCU (Hybrid Control Unit) at start-up through an ignition key. The present invention relates to a start control method of a hybrid electric vehicle, in which a relay is turned off to prevent starting from being turned on by a starter.

하이브리드 전기자동차에서 전반적인 동작을 총괄하는 HCU의 기능은 하위 제어기인 MCU와, ECU(Engine Control Unit), BMS(Battery Management System), TCU(Transmission Control Unit) 등의 시동온 제어, 엔진 시동모드의 판정 및 고장진단과 모터 구동 토크 및 모터 발전 토크량 산출 및 MCU에 지령 제어, 아이들 스탑 제어, SOC(State Of Charge) 및 차속 게이지 제어 등을 수행한다.The function of the HCU that manages the overall operation of the hybrid electric vehicle is the start-up control of the MCU, the lower controller, the ECU (Engine Control Unit), the BMS (Battery Management System) and the Transmission Control Unit (TCU), and the determination of the engine start mode. And troubleshooting, motor drive torque and motor generation torque calculation, MCU command control, idle stop control, SOC (state of charge) and vehicle speed gauge control.

상기에서 시동온 제어의 경우 모터에 의한 시동과 스타터에 의한 시동으로 구분되는데, 이는 하기의 표 1과 같이 구분되어 진다.In the case of the start-on control in the above it is divided into the start by the motor and the start by the starter, which is divided as shown in Table 1 below.

모터 시동Motor starting 스타터 시동Starter start 시동장치Starter 12KW BLDC 모터12KW BLDC Motor 스타터(Starter)Starter 전원power 144V 메인 배터리144V main battery 12V 보조 배터리12V auxiliary battery 시동조건Starting condition (모든조건 만족)1)144V 메인배터리 충전상태 양호2)모터 및 배터리 제어기 정상3)엔진 수온 난기상태4)모터 메인 릴레이 온1) 144V main battery charging status is good 2) Motor and battery controller normal 3) Engine water temperature turbulence status 4) Motor main relay on (조건중 하나이상 만족)1)144V 메인 배터리 충전상태 불량2)모터 또는 배터리 제어기 비정상3)엔진 수온저하4)모터 메인릴레이 오프(1) One or more of the conditions are met.) 1) Poor charging status of the 144V main battery. 2) Abnormal motor or battery controller. 3) Engine temperature drop. 기능function 1)초기 엔진 시동-이그니션 키2)아이들 스탑 해제시 엔진 시동-이그니션 키를 사용하지 않아도 자동으로 시동됨1) Initial engine start-ignition key 2) Automatic start without idle engine start-ignition key when idle stop is released 1)모터 시동 불가시 초기 엔진시동-이그니션 키1) Initial engine start-ignition key if motor cannot be started 장점Advantages 1)안정된 시동 및 아이들 RPM에 도달함.2)빠른 RPM 상승.3)부드러운 시동성.1) Stable start and idle RPM reached. 2) Fast RPM rise. 3) Smooth startability. 1) 높은 효율성.2) 가격 저렴.3) 수리/보수 용이1) High efficiency. 2) Low price. 3) Easy to repair / repair.

상기에서 아이들 스탑은 엔진이 아이들 상태에서 차속이 정지 상태이거나 브레이크 페달이 온 된 상태 또는 가속페달이 오프 상태를 유지하는 경우에 연료절약을 위해 엔진 시동을 오프시키는 기능이며, 주행을 위해 상기 아이들 스탑 기능을 해제하는 경우 이그니션 키를 사용하지 않아도 자동으로 모터 시동이 유지되도록 하는 기능이다.The idle stop is a function of turning off the engine for fuel saving when the vehicle speed is stopped, the brake pedal is turned on, or the accelerator pedal is turned off while the engine is idle, and the idle stop is for driving. If this function is disabled, the motor will be automatically started even without using the ignition key.

상기한 바와 같이 하이브리드 전기자동차에서는 기본적으로 모터의 구동을 통해 시동을 온 하도록 하고 있으며, 모터의 구동으로 인한 시동이 불가능한 상황에서만 스타터의 구동에 의해 시동이 온되도록 하고 있다.As described above, in the hybrid electric vehicle, the start-up is basically turned on by driving the motor, and the start-up is turned on by the starter only when the start-up is impossible due to the driving of the motor.

따라서, MCU의 준비상태 신호와 MCU의 릴레이 온 신호가 HCU에 검출되는 모터 시동조건을 만족하게 되면 이그니션 키로부터 시동 온 요구가 검출될 시 모터의 구동에 의해 시동이 온되어야 한다.Therefore, when the ready state signal of the MCU and the relay on signal of the MCU satisfy the motor start condition detected by the HCU, the start-up should be turned on by driving the motor when a start-up request is detected from the ignition key.

그러나, 상기 MCU로부터 HCU에 검출되는 모터 시동조건의 신호는 일정시간의 지연이 발생되므로, 모터 시동조건의 신호가 HCU에 검출되기 이전에 이그니션 키로 급작스런 모터 시동을 걸려고 하는 경우 모터로 시동이 걸리지 않고 스타터에 의해 시동이 걸리게 되는 문제점이 발생한다.However, since the motor starting condition signal detected by the MCU from the MCU is delayed for a predetermined time, if a sudden start of the motor is started with the ignition key before the signal of the motor starting condition is detected by the HCU, the motor does not start. There is a problem that the starter is started by the starter.

또한, 스타터로 시동을 거는 도중에 MCU로부터 HCU에 모터 시동조건의 신호가 검출되는 경우 스타터와 모터가 동시에 구동되는 문제점이 발생한다.In addition, if a signal of a motor starting condition is detected by the MCU from the MCU while starting the starter, a problem occurs in that the starter and the motor are simultaneously driven.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 이그니션키로부터 시동 요구가 검출되는 경우 MCU로부터 HCU측에 모터 시동조건이 정상적으로 검출되기까지의 일정 시간동안 스타터 릴레이를 오프 상태로 유지시켜 이그니션 키에 의한 급작스런 시동 요구시 스타터에 의해 시동이 온되는 것을 방지하도록 한 것이다.The present invention has been invented to solve the above problems, the object of which is to turn off the starter relay for a predetermined time until the motor starting condition is normally detected from the MCU to the HCU when a start request is detected from the ignition key. This prevents the starter from turning on by the starter in case of sudden start request by the ignition key.

또한, 일정 시간 이내에 MCU로부터 HCU측에 모터 시동조건이 정상적으로 검출되지 않을시 스타터 릴레이를 온 상태로 절환하여 스타터에 의한 구동으로 시동 온이 되도록 한 것이다.In addition, when the motor starting condition is not normally detected from the MCU to the HCU within a predetermined time, the starter relay is switched on to be turned on by driving by the starter.

상기에서 지연시간은 운전자가 시동지연을 느끼지 못할 정도의 타이머 값으로 설정하도록 한다.The delay time is set to a timer value such that the driver does not feel the start delay.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 전기자동차의 시동 제어장치에 대한 개략적인 구성 블록도.1 is a schematic block diagram of a start control device for a hybrid electric vehicle according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 전기자동차에서 시동 제어를 수행하는 일 실시예의 흐름도.Figure 2 is a flow diagram of an embodiment for performing start control in a hybrid electric vehicle according to the present invention.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 하이브리드 전기자동차에 있어서, 이그니션 키로부터 시동 요구가 검출되면 스타터 릴레이의 접점을 오프로 유지시킨 상태에서 MCU의 준비신호가 정상적으로 검출되기까지의 지연시간을 카운터하는 과정과; 상기에서 지연시간이 경과되면 MCU의 메인 릴레이가 온으로 검출되기까지의 지연시간을 카운터하는 과정과; 메인 릴레이 온 검출을 위한 지연시간이 경과되면 모터의 구동에 의한 시동 조건을 만족하는지를 판단하는 과정과; 상기에서 모터 구동에 의한 시동조건을 만족하면 모터의 구동을 통해 시동 온을 수행하는 과정을 포함한다.According to the present invention for realizing the above object, in the hybrid electric vehicle, when the start request is detected from the ignition key, the delay time until the ready signal of the MCU is normally detected while the contact point of the starter relay is kept off is countered. Process of doing; Counting a delay time until the main relay of the MCU is turned on when the delay time has elapsed; Determining whether a start condition by driving of the motor is satisfied when a delay time for detecting the main relay on is elapsed; If the start condition by the motor drive is satisfied in the above it includes the step of performing the start-up through the drive of the motor.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 전기자동차의 시동 제어장치는, 스타터에 의한 시동시 동력 전압을 공급하는 보조 배터리(10)와, 이그니션 키에 의해 접점이 스위칭되는 이그니션 스위치(20)와, 하이브리드 전기자동차의 총괄 관리제어를 수행하는 HCU(30)와, 모터의 구동을 제어하는 MCU(40), 스타터에 의한 시동이 접점이 스위칭되는 릴레이(50) 및 구동원인 모터(60)로 구성된다.As can be seen in FIG. 1, the start control apparatus for a hybrid electric vehicle according to the present invention includes an auxiliary battery 10 for supplying a power voltage at start-up by a starter, and an ignition switch 20 in which a contact is switched by an ignition key. ), The HCU 30 performing overall management control of the hybrid electric vehicle, the MCU 40 controlling the driving of the motor, the relay 50 at which the start by the starter is switched, and the motor 60 as the driving source. It consists of.

상기한 구성을 갖는 하이브리드 전기자동차에서 시동 제어를 수행하는 동작은 다음과 같다.Operation of performing the start control in the hybrid electric vehicle having the above configuration is as follows.

이그니션 스위치(20)로부터 시동 온을 요구하는 신호가 HCU(30)측에 검출되는지를 판단하여(S101), 시동 온 요구가 검출되면 HCU(30)는 스타터에 위해 시동이 걸리는 것을 방지하기 위하여 릴레이(50)의 접점을 오프로 유지한 상태에서 MCU(40)로부터 안정된 준비상태의 신호를 검출하기 위하여 내부의 타이머를 구동시켜 설정된 시간의 카운터를 시작하며(S102), 설정된 시간이 경과하였는지를 연속적으로 판단한다(S103).It is determined whether the signal for requesting the start-up from the ignition switch 20 is detected on the HCU 30 side (S101). When the start-up request is detected, the HCU 30 relays the starter to prevent the starter from being started. In order to detect a signal of a stable ready state from the MCU 40 in the state where the contact point of 50 is kept off, an internal timer is driven to start a counter of a set time (S102), and successively whether the set time has elapsed. It is determined (S103).

상기에서 설정된 시간이 경과하지 않은 상태이면 타이머 카운터를 연속적으로 유지하고, 설정된 시간의 경과가 검출되면 MCU(40)가 동작 준비 완료의 상태인 것으로 판단한다(S104).If the set time has not elapsed, the timer counter is continuously maintained. If the elapsed time is detected, the MCU 40 determines that the operation is ready for operation (S104).

이후, MCU(40)의 릴레이가 온되기 이전에 스타터에 의해 시동이 걸리는 것을 방지하며, MCU(40)의 메인 릴레이가 온되기까지를 대기하기 위하여 내부의 타이머를 구동시켜 설정된 시간의 카운터를 시작한 다음(S105), 설정된 시간이 경과하였는지를 판단한다(S106).Thereafter, the starter is prevented from being started by the starter before the relay of the MCU 40 is turned on, and an internal timer is started to wait for the main relay of the MCU 40 to be turned on to start the counter of the set time. Next (S105), it is determined whether the set time has elapsed (S106).

상기에서 설정된 시간이 경과하지 않은 상태이면 타이머 카운터를 연속적으로 유지하고, 설정된 시간이 경과한 것으로 판단되면 MCU(40)내 메인 릴레이가 온된 상태인 것으로 판단한다(S107).If the set time has not elapsed, the timer counter is continuously maintained, and if it is determined that the set time has elapsed, it is determined that the main relay in the MCU 40 is in an on state (S107).

상기와 같이 MCU(40)의 준비 상태와 메인 릴레이의 온 시간을 대기한 이후 현재의 조건이 모터(60)의 구동에 의한 시동 조건을 만족하는지를 판단하여(S108), 시동 조건을 만족하면 모터(60)의 구동을 통해 시동 온을 수행하고(S109), 모터(60)의 구동에 의한 시동 조건을 만족하지 않으면 스타터 릴레이(50)의 오프 접점을 온으로 절환시켜 스타터에 의해 시동 온 되도록 제어한다(S110).After waiting for the ready state of the MCU 40 and the on time of the main relay as described above, it is determined whether the current condition satisfies the starting condition by the driving of the motor 60 (S108). Start-up is performed by driving 60 (S109), and when the start condition by driving of the motor 60 is not satisfied, the off contact of the starter relay 50 is switched on to be controlled to be started-on by the starter. (S110).

상기에서 타이머 카운터를 통한 지연시간은 운전자가 시동지연을 느끼지 못할 정도의 값으로 설정한다.The delay time through the timer counter is set to a value such that the driver does not feel the start delay.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 MCU로부터 HCU측에 모터 시동조건이 정상적으로 검출되기까지의 일정 시간동안 스타터 릴레이를 오프 상태로 유지시켜 이그니션 키에 의한 급작스런 시동 요구시 스타터에 의해 시동이 온되는 것을 방지하며, 일정 시간 이내에 MCU로부터 HCU측에 모터 시동조건이 정상적으로 검출되지 않을시 스타터 릴레이를 온 상태로 절환하여 스타터에 의한 구동으로 시동 온이 되도록 함으로서 시동에 안정성 및 신뢰성이 제공된다.As described above, the present invention maintains the starter relay in the OFF state for a predetermined time until the motor starting condition is normally detected from the MCU to the HCU side, thereby preventing the starter from being turned on by the starter when a sudden start request by the ignition key is requested. When the motor starting condition is not normally detected from the MCU to the HCU within a certain time, the starter relay is switched on to be started on by driving the starter, thereby providing stability and reliability in starting.

또한, 모터에 의한 시동 온과 스타터에 의한 시동 온이 중복되는 결과의 발생이 배제된다.In addition, the occurrence of the result that the start-up by the motor and the start-up by the starter overlap is eliminated.

Claims (3)

하이브리드 전기자동차에 있어서,In a hybrid electric vehicle, 이그니션 키로부터 시동 요구가 검출되면 스타터 릴레이의 접점을 오프로 유지시킨 상태에서 MCU의 준비신호가 정상적으로 검출되기까지의 지연시간을 카운터하는 과정과;Counting a delay time until the ready signal of the MCU is normally detected when the start request is detected from the ignition key while the contact point of the starter relay is kept off; 상기에서 지연시간이 경과되면 MCU의 메인 릴레이가 온으로 검출되기까지의 지연시간을 카운터하는 과정과;Counting a delay time until the main relay of the MCU is turned on when the delay time has elapsed; 메인 릴레이 온 검출을 위한 지연시간이 경과되면 모터의 구동에 의한 시동 조건을 만족하는지를 판단하는 과정과;Determining whether a start condition by driving of the motor is satisfied when a delay time for detecting the main relay on is elapsed; 상기에서 모터 구동에 의한 시동조건을 만족하면 모터의 구동을 통해 시동 온을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 시동 제어방법.Starting control method of the hybrid electric vehicle comprising the step of performing the start-up through the drive of the motor if the start condition is met by the motor drive. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기에서 모터 구동에 의한 시동 조건을 만족하지 않으면 스타터 릴레이의 접점을 온으로 절환하여 스타터를 통해 시동 온을 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 시동 제어방법.If the start condition is not satisfied by the motor drive in the start control method of the hybrid electric vehicle, it characterized in that the start of the start-up through the starter by switching the contact of the starter relay on. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기의 지연시간은 운전자가 시동 지연을 느끼지 못하는 정도의 짧은 시간으로 설정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 시동 제어방법.The delay time is a start control method for a hybrid electric vehicle, characterized in that set to a short time such that the driver does not feel the start-up delay.
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