KR20080080686A - 하이브리드 차량의 가속 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터와 배터리의 용량을 증대시키지 않고도 종래에 비하여 하이브리드 차량이 엔진이 정지한 상태로부터 운전자의 급가속 요구를 받았을 때, 보다 신속히 차량의 가속이 가능하도록 하여, 운전자가 느끼는 가속지연감을 대폭적으로 저감시킬 수 있도록 한다.

Description

하이브리드 차량의 가속 제어방법{acceleration control method of a hybrid vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 가속 제어방법을 설명한 순서도,

도 2는 엔진의 토크가 필요한 일반적인 가속시의 엔진 상태를 설명한 그래프,

도 3은 엔진의 토크가 필요한 급가속시의 엔진 상태를 설명한 그래프이다.

본 발명은 하이브리드 차량의 가속 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진이 정지한 상태로부터 운전자의 급가속 요구에 부응하여 차량을 제어하는 방법에 관한 것이다.

종래의 일반적인 차량은 엔진이 작동하고 있는 상태이므로, 운전자의 가속요구가 발생하면 엔진의 토크를 급격히 상승시켜서 차량을 가속시키므로 운전자의 가속 의지를 충분히 반영해 줄 수 있다.

그러나 하이브리드 차량의 경우에는 차량의 냉시동 출발시나 아이들 스톱 후 출발시와 같이 엔진이 정지한 상태로부터 출발을 할 때, 운전자의 가속요구가 발생되면, 먼저 모터로 가속의지를 최대한 반영하여 차량을 기동시키고 이후 기동발전기로 엔진을 시동시켜서 엔진 토크에 의한 차량의 주행이 이루어지도록 하므로, 엔진의 동력이 정상적으로 출력되기까지는 종래의 일반적인 차량보다 시간이 더 필요하게 되고 그만큼 가속 지연감이 커지게 된다.

물론, 하이브리드 차량에서 상기와 같은 가속 지연감을 줄이기 위해서는 배터리 용량 및 모터의 용량을 증대하여, 차량의 초기 출발시에 모터가 제공하는 토크를 크게 할 수 있도록 하는 것이 가장 효과적이다.

그러나, 상기와 같이 모터와 배터리의 용량을 증대시키는 것은 비용 및 중량 측면에서 상당히 불리하다.

본 발명은 모터와 배터리의 용량을 증대시키지 않고도 종래에 비하여 하이브리드 차량이 엔진이 정지한 상태로부터 운전자의 급가속 요구를 받았을 때, 보다 신속히 차량의 가속이 가능하도록 하여, 운전자가 느끼는 가속지연감을 대폭적으로 저감시킬 수 있도록 한 하이브리드 차량의 가속 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 하이브리드 차량의 가속 제어방법은

엔진 정지상태로부터 엔진의 토크가 필요한 차량의 급가속이 판단되면, 엔진을 시동시키면서 스로틀밸브를 개방하여 엔진의 펌핑손실을 저감시키는 단계와;

차량의 일반적인 엔진시동시 엔진에 연료 분사를 개시하는 엔진 회전수보다 낮은 엔진 회전수에서 연료 분사를 개시하는 단계와;

상기 연료 분사 개시 후, 엔진의 냉각수온에 따라 정해지는 지연시간만큼 엔진 회전수를 증가시키지 않고 유지하는 단계

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1을 참조하면, 본 발명 실시예는 엔진 정지상태로부터 엔진의 토크가 필요한 차량의 급가속이 판단되면, 엔진을 시동시키면서 스로틀밸브를 개방하여 엔진의 펌핑손실을 저감시키는 단계와; 차량의 일반적인 엔진시동시 엔진에 연료 분사를 개시하는 엔진 회전수보다 50% 이상 낮은 엔진 회전수에서 연료 분사를 개시하는 단계와; 상기 연료 분사 개시 후, 엔진의 냉각수온에 따라 정해지는 지연시간만큼 엔진 회전수를 증가시키지 않고 유지하는 단계를 포함하여 구성된다.

상기 엔진의 토크가 필요한 차량의 급가속인지를 판단하는 것은 가속페달 조작량과 차량 속도에 의해 연산되는 운전자의 요구토크와, 배터리 충전량에 의해 연산되는 모터 출력 가능 토크를 비교하여, 엔진의 토크가 필요한지를 판단하고; 엔진의 토크가 필요한 경우, 상기 운전자 요구토크의 변화량이 소정의 설정치 이상이 되면 급가속으로 판단하고, 그렇지 않으면, 일반적인 엔진 시동이 필요한 보통의 가속상태로 판단한다.

즉, 상기 운전자 요구토크의 변화량이 소정의 설정치 미만이면, 일반적인 엔진 시동이 필요한 상태로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진 시동시에 연료 분사 개시 직전까지 스로틀밸브를 닫은 상태에서 엔진의 회전수를 상승시키고; 연료 분사 개시 후, 엔진의 냉각수온에 따라 정해지는 지연시간만큼 엔진 회전수를 증가시키지 않고 유지하여 엔진의 연소 안정성을 확보한다.

이 경우 상기 연료 분사를 개시하는 엔진 회전수는 약 회전수는 950 내지 1050 rpm의 범위가 바람직한 바, 도 2에는 1000 rpm으로 표시되어 있다.

여기서, 상기 스로틀밸브를 닫은 상태에서 엔진 회전수를 상승시키는 이유는, 배기가스 유해성분을 정화하는 촉매컨버터에 연료의 분사 및 점화가 이루어지지 않은 상태에서 공기가 실린더를 거쳐 공급되면, 연소 개시 후 발생되는 배기가스 중의 유해성분을 정화할 때 공기량이 과도하여 제대로 된 정화성능을 발휘하지 못하기 때문에 이를 방지하기 위한 것이다.

즉, 촉매컨버터에 공기량이 과도한 경우에는 NOx 등의 정화 효율이 극히 저하되므로, 이를 방지하기 위하여, 연료가 분사되어 점화되기 전까지는 스로틀밸브를 닫아 실린더로 불필요한 공기가 유입되는 것을 방지하는 것이다.

한편, 엔진의 토크가 필요한 급가속의 경우에는, 도 3에 비교하여 도시된 바와 같이 엔진의 회전수를 상승시키면서 스로틀밸브를 개방하여 엔진의 펌핑손실을 저감시킨다.

따라서, 엔진의 회전수를 상승시키는 동안 기동발전기에서 부담하는 토크를 줄여줄 수 있게 된다.

엔진의 회전수가 상승되면, 차량의 일반적인 엔진시동시 엔진에 연료 분사를 개시하는 엔진 회전수보다 50% 이상 낮은 엔진 회전수에서 연료 분사를 개시한다.

도 3을 참조하면, 도 2의 1000 rpm 보다 훨씬 낮은 400 내지 500 rpm의 범위에서 연료 분사를 개시하여, 엔진의 보다 신속한 기동으로 엔진의 토크형성을 빠르게 하여 차량의 초기 가속성을 향상시키도록 한 것이다.

즉, 운전자의 급가속에 대한 요구를 충족시키기 위해, 엔진의 시동시에 스로틀밸브를 개방하여 펌핑손실을 저감하면서, 일반적인 경우보다 낮은 엔진 회전수로부터 연료를 분사하고 연소를 개시하여, 조기에 엔진으로부터 차량을 가속시키기 위해 필요한 토크를 발생시킬 수 있도록 한 것이다.

상기와 같이 연료 분사 개시 후, 엔진의 냉각수온에 따라 정해지는 지연시간만큼 엔진 회전수를 증가시키지 않고 유지하는 과정을 가지는데, 이는 엔진의 연소를 안정시키기 위한 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 모터와 배터리의 용량을 증대시키지 않고도 종래에 비하여 하이브리드 차량이 엔진이 정지한 상태로부터 운전자의 급가속 요구를 받았을 때, 보다 신속히 차량의 가속이 가능하도록 하여, 운전자가 느끼는 가속지연감을 대폭적으로 저감시킬 수 있도록 한다.

Claims (4)

1. 엔진 정지상태로부터 엔진의 토크가 필요한 차량의 급가속이 판단되면, 엔진을 시동시키면서 스로틀밸브를 개방하여 엔진의 펌핑손실을 저감시키는 단계와;

   차량의 일반적인 엔진시동시 엔진에 연료 분사를 개시하는 엔진 회전수보다 낮은 엔진 회전수에서 연료 분사를 개시하는 단계와;

   상기 연료 분사 개시 후, 엔진의 냉각수온에 따라 정해지는 지연시간만큼 엔진 회전수를 증가시키지 않고 유지하는 단계

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 가속 제어방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 엔진의 토크가 필요한 차량의 급가속인지를 판단하는 것은

   가속페달 조작량과 차량 속도에 의해 연산되는 운전자의 요구토크와, 배터리 충전량에 의해 연산되는 모터 출력 가능 토크를 비교하여, 엔진의 토크가 필요한지를 판단하고;

   엔진의 토크가 필요한 경우, 상기 운전자 요구토크의 변화량이 소정의 설정치 이상이 되면 급가속으로 판단하는 것

   을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 가속 제어방법.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 운전자 요구토크의 변화량이 소정의 설정치 미만 이면, 일반적인 엔진 시동이 필요한 상태로서,

   엔진 시동시에 연료 분사 개시 직전까지 스로틀밸브를 닫은 상태에서 엔진의 회전수를 상승시키고;

   연료 분사 개시 후, 엔진의 냉각수온에 따라 정해지는 지연시간만큼 엔진 회전수를 증가시키지 않고 유지하는 것;

   을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 가속 제어방법.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 엔진의 토크가 필요한 차량의 급가속시에 연료 분사를 개시하는 엔진 회전수는 400 내지 500 rpm의 범위이고;

   상기 일반적인 엔진 시동이 필요한 경우에 연료분사를 개시하는 엔진 회전수는 950 내지 1050 rpm의 범위인 것

   을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 가속 제어방법.

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