KR20130011521A - 하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지 제어방법 - Google Patents

하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지 제어방법 Download PDF

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Abstract

EHS가 구비된 하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지 제어방법에 있어서, 언덕길 주행시 정차 후 재출발하는 경우, 하이브리드 제어기에서 EHS의 작동상태를 판단하여 EHS 작동시 그 EHS를 작동해제시키도록 제어하는 하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지 제어방법이 소개된다.

Description

하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지 제어방법{CONTROL METHOD FOR PREVENTING A BACKWARD MOVING OF HYBRID ELECTRIC VEHICLES IN SLOPE}
본 발명은 언덕길 주행시 정차 후 재출발하는 경우, 하이브리드 전기차량의 다양한 주행조건(아이들 스탑 상태, EV모드)에서도 차량의 출발지연 및 뒤로 밀림현상이 발생되지 않도록 한 하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지 제어방법에 관한 것이다.
클러치를 갖는 트랜스미션(Transmission;T/M)은 브레이크 온시에는 엔진과 T/M사이의 클러치가 오픈(Open)되어있어 동력이 전달되지 않고, 브레이크 오프(Brake Off)시에는 클러치가 인게이지(Engage) 되어 동력을 전달한다.
이때, 경사로에서 정차한 후 재출발하는 경우에 충분한 동력이 휠로 전달되지 않을 때는 차량이 뒤로 밀리는 현상이 발생한다.
이를 해결하기 위해, 차량속도, 브레이크 페달, 기어 위치 등 입력신호를 통해 제어되면서 제동압을 유지하여 차량의 밀림을 방지하고, 운전자의 출발의지(가속페달 조작)가 감지되면 제동력을 해제함으로써 출발이 용이하도록 도와주는 언덕길 발진 보조장치(EHS)가 개발되었다.
이러한, 언덕길 발진 보조장치(EHS)는 클러치의 접합신호를 받아 해제시점을 결정하게 되는데, 하이브리드 전기차량의 경우, 아이들 스톱(idle stop)이 빈번히 발생되고, 정차 후 출발시 클러치 접합 없이 구동모터로만 출발하는 EV모드가 있어 언덕길 아이들 스톱 후 출발시 밀림이 발생하게 된다. 따라서 해제시점을 클러치 접합신호로만 판단하면 아니되며, 다른 대안을 찾아야만 하는 실정이다.
한편, 하이브리드 차량에는 밀림현상을 방지하기 위해 CAS(Creeping Aided System) 를 구비하고 있고, 브레이크 오프시점부터 어느 일정시간 동안 CAS를 온 함으로써, 운전자의 브레이크 신호와는 별개로 브레이크 유압을 일정시간 유지되도록 제어하여 후방으로 밀림을 방지하도록 하고 있다.
그러나 하이브리드 차량의 경우에 CAS의 작동시간은 경사각 센서로부터 얻어지는 경사도에 따라 달라지게 되며, 아이들 스톱 상태에서의 CAS 작동시간은 차량이 정지하고 어떤 조건에 의해 아이들 스톱이 아닌 상태의 CAS 작동시간과 같도록 제어하고 있으나, 아이들 스톱 상태에선 엔진의 시동이 꺼져있으므로, 출발할 경우에 엔진시동완료시간만큼 엔진의 동력이 구동축에 전달되는데 걸리는 시간이 길다.
따라서 CAS의 작동시간이 엔진의 시동여부에 따라 달라지지 않는다면, 엔진시동의 온상태에서는 불필요하게 CAS를 오랫동안 동작하게 되므로 차량의 출발에 지장을 주고, 아이들스탑상태에서는 엔진 시동시간 때문에 CAS 작동시간이 짧아 언덕에서 밀리는 현상을 초래할 수 있다.
이에 따라 기존의 언덕길 발진 보조장치(EHS)를 하이브리드 전기차량에 구비하여 주행특성에 맞게 제어하는 방법이 절실히 필요하였던 것이다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 하이브리드 전기차량에 기존의 EHS 시스템을 적용하여 그 EHS 시스템의 동작상태를 판단함으로써 차량의 아이들 스탑 또는 EV모드의 주행조건 하에서도 언덕길에서 출발지연 및 뒤로 밀림현상이 발생되지 않는 하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 전기차량의 언덕길 뒤로밀림방지 제어방법은, EHS가 구비된 하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지 제어방법에 있어서, 언덕길 주행시 정차 후 재출발하는 경우, 하이브리드 제어기에서 EHS의 작동상태를 판단하여 EHS 작동시 그 EHS를 작동해제시키도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
EHS의 작동상태 판단시에는, EHS의 동작조건을 확인하여 동작조건인지를 판단하는 동작조건판단단계; 및 EHS의 동작조건을 만족한 경우, EHS가 작동되어 제동력이 설정되어 있는지를 확인하는 제동력확인단계를 수행하도록 할 수 있다.
동작조건판단단계를 거쳐 EHS의 동작조건을 만족한 경우, EHS가 정상인지 비정상인지를 확인하는 시스템확인단계를 더 포함할 수 있다.
EHS의 작동해제시에는, EHS의 해제조건을 확인하여 EHS가 해제조건인지를 판단하는 해제조건판단단계; 및 EHS가 해제조건을 만족한 경우, EHS의 EHS밸브를 오프(OFF)시켜 EHS를 해제하는 해제단계를 수행하도록 할 수 있다.
EHS가 해제조건을 만족하지 못한 경우, 실제 차량의 휠축에 전달되는 실제토크값과 언덕길의 경사각에 따라 계산된 계산토크값을 비교하여 진단하는 휠토크진단단계를 거쳐 실제토크값이 계산토크값보다 크면 EHS 시스템에 해제신호를 전달하도록 할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 하이브리드 전기차량의 언덕길 뒤로밀림방지 제어방법에 따르면, AMT를 탑재한 하이브리드 전기차량의 언덕길 정차시 밀림현상을 방지할 수 있어 상품성을 향상시킬 수 있고, 아이들 스탑 기능과 EV모드 기능의 구현으로 연비향상에 도움을 주며, 기존의 EHS시스템을 이용함으로써 비용절감 효과를 기대할 수 있고, 기존의 하이브리드 전기차량에 적용된 CAS 시스템을 적용하지 않고 AMT차량의 EHS시스템을 적용하여 원가절감은 물론 기술경쟁력을 높일 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지 제어방법의 순서도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지 제어방법에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지장치의 구성을 나타낸 도면으로서, 본 발명의 하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지장치는 언덕길에서 차량상태를 감지하여 제동력을 설정 또는 해제하는 언덕길발진기(200)와, 하이브리드 제어기(100)에 언덕길발진기의 동작상태 정보를 전달하고 하이브리드 제어기로부터 해제신호를 언덕길발진기에 전달하는 인터페이스부(300)를 포함할 수 있다.
상기 언덕길발진기(200, 이하,'EHS(EASY HILL START)'라 한다)는 언덕길에서 제동력을 유지하고 있다가 운전자의 출발의지(가속페달 조작)가 감지되면 제동력을 해제함으로써 출발이 용이하도록 도와주는 보조장치로서, 차량속도, 브레이크 페달, 기어위치 등 입력신호를 모니터링하여 제어여부를 결정한 후 홀딩(Holding)상태로 되면서 밸브를 동작시켜 제동력을 유지하게 된다.
상기 EHS(200)의 제동력 유지 및 해제시 이러한 진행상황은 운전자에게 램프 또는 부저를 통해 알려지도록 이루어져 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지방법의 순서도로서, EHS가 구비된 하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지 제어방법은, 언덕길 주행시 정차 후 재출발하는 경우에 하이브리드 제어기(100)에서 EHS(200)의 작동상태를 판단하여 EHS작동시 그 EHS(200)를 작동해제시키도록 제어할 수 있다.
여기서, 상기 EHS의 작동상태 판단시에는, EHS의 동작조건인지를 판단하는 동작조건판단단계(S200); 및 EHS의 동작조건을 만족한 경우, EHS가 작동되어 제동력이 설정되어 있는지를 확인하는 제동력확인단계(S400)를 수행할 수 있다.
상기 동작조건판단단계를 거쳐 EHS의 동작조건을 만족한 경우에는 EHS가 정상인지 비정상인지를 확인하는 시스템확인단계(S300)를 더 포함할 수 있다.
한편, EHS의 작동해제시에는, EHS의 해제조건을 확인하여 EHS가 해제조건인지를 판단하는 해제조건판단단계(S600); 및 EHS가 해제조건을 만족한 경우, EHS의 EHS밸브를 오프(OFF)시켜 EHS를 해제하는 해제단계(S700)를 수행할 수 있다. 그리고, EHS가 해제조건을 만족하지 못한 경우에는 실제 차량의 휠축에 전달되는 실제토크값과 언덕길의 경사각에 따라 계산된 계산토크값을 비교하여 진단하는 휠토크진단단계(S800)를 거쳐 실제토크값이 계산토크값보다 크면 EHS에 해제신호를 전달하여 상기 해제단계(S700)를 수행할 수 있다.
도 2를 참조하여 전반적인 언덕길 밀림방지 제어과정을 설명하면, 사용자가 언덕길에 정차한 상태에서 재출발하는 경우, 하이브리드 제어기(100)에서는 먼저, 엔진 시동이 온(ON) 동작하고 있는지를 확인한다(S100). 시동이 온(ON) 동작하고 있는 경우 EHS 동작조건을 확인하여 EHS가 동작조건(EHS스위치 ON & 파킹스위치 OFF)인지를 판단한다(S200). 상기 단계를 거쳐 EHS가 동작조건을 만족한 경우에는 EHS의 고장여부를 판단하기 위해 EHS가 정상인지 비정상인지 확인한다(S300).
EHS가 정상인 경우에는 EHS의 홀드(HOLD)동작을 확인하게 되는데, 이때 EHS의 동작이 홀드조건(브레이크스위치 ON & 차속 '0')인지를 판단하고(S400), 홀드조건을 만족한 경우에는 EHS 밸브를 ON동작시킨다(S500).
언덕길 정차 후 재출발하는 경우, EHS를 작동해제하게 되는데, 이 경우 EHS의 해제조건을 확인하여 EHS가 해제조건인지를 판단하게 된다(S600). EHS가 해제조건을 만족한 경우에는 EHS의 밸브를 오프(OFF)시켜 EHS를 해제하게 되고, 제동력은 사라지게 된다(S700).
그리고, EHS가 해제조건을 만족하지 못한 경우에는 실제 차량의 휠축에 전달되는 실제토크값과 언덕길의 경사각에 따라 계산된 계산토크값을 비교하여 실제토크값이 계산토크값보다 큰지 작은지를 진단하게 되고(S800), 실제토크값이 계산토크값보다 크면 EHS에 해제신호를 전달하게 되는 것이다.
상기 실제토크값은 실제 모터토크값과 클러치 전달토크값을 더한 값 A와, 트랜스미션(TM)기어비와 차축(Axle)기어비를 곱한 값 B를 곱하여 실제 휠축에 전달되는 토크값이고, 계산토크값은 차량의 경사각 센서를 통해 감지된 경사각에 따라 계산된 토크값이다.
따라서, 실제토크값이 계산토크값보다 큰 경우에는 EHS를 해제시키더라도 차량이 뒤로 밀리지 않게 되는 것이다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100: 하이브리드 제어기 200: EHS
300: 인터페이스부
S200: 동작조건판단단계 S300: 시스템확인단계
S400: 제동력확인단계 S600: 해제조건판단단계
S700: 해제단계 S800: 휠토크진단단계

Claims (5)

  1. EHS가 구비된 하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지 제어방법에 있어서,
    언덕길 주행시 정차 후 재출발하는 경우, 하이브리드 제어기(100)에서 EHS(200)의 작동상태를 판단하여 EHS 작동시 그 EHS(200)를 작동해제시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    EHS의 작동상태 판단시에는, EHS의 동작조건을 확인하여 동작조건인지를 판단하는 동작조건판단단계(S200); 및
    EHS의 동작조건을 만족한 경우, EHS가 작동되어 제동력이 설정되어 있는지를 확인하는 제동력확인단계(S400);를 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    동작조건판단단계를 거쳐 EHS의 동작조건을 만족한 경우, EHS가 정상인지 비정상인지를 확인하는 EHS확인단계(S300)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    EHS의 작동해제시에는, EHS의 해제조건을 확인하여 EHS가 해제조건인지를 판단하는 해제조건판단단계(S600); 및
    EHS가 해제조건을 만족한 경우, EHS의 EHS밸브를 오프(OFF)시켜 EHS를 해제하는 해제단계(S700)를 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    EHS가 해제조건을 만족하지 못한 경우, 실제 차량의 휠축에 전달되는 실제토크값과 언덕길의 경사각에 따라 계산된 계산토크값을 비교하여 진단하는 휠토크진단단계(S800)를 거쳐 실제토크값이 계산토크값보다 크면 EHS 시스템에 해제신호를 전달하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기차량의 언덕길 밀림방지방법.
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