KR20130050462A

KR20130050462A - 하이브리드 차량의 시동 제어방법

Info

Publication number: KR20130050462A
Application number: KR1020110115524A
Authority: KR
Inventors: 권기영; 박성익; 오종범
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2011-11-08
Filing date: 2011-11-08
Publication date: 2013-05-16
Also published as: KR101327008B1

Abstract

본 발명은 엔진 시동만을 위한 별도의 모터가 없이 주행 구동력을 발생시키도록 하는 구동모터에 의해 엔진의 시동이 이루어지도록 하는 하이브리드 차량에서, 통상의 상황은 물론 냉간 시동시에도 안정적인 엔진의 시동이 이루어질 수 있도록 하고, 특히 불필요하게 메인배터리의 SOC가 낮아져서 엔진의 시동이 완전히 불가능해지는 상황을 방지할 수 있도록 함으로써, 차량의 시동안정성을 크게 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

하이브리드 차량의 시동 제어방법{START CONTROL METHOD FOR HYBRID VEHICLE}

본 발명은 하이브리드 차량의 시동 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 냉간 시동시 안정된 엔진의 시동성을 확보할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

하이브리드 차량은 버튼을 사용하여 시동하는 차량이나 키를 사용하여 시동 차량이나 모두 운전자가 버튼을 누르고 있거나 키를 돌린 상태를 유지한다고 하더라도, 정해진 일정한 시간 동안만 엔진을 크랭킹하여 시동을 시도하고 시동이 완료되지 않더라도 한 번의 제어를 끝내도록 되어 있으며, 시동이 걸리지 않은 경우에는 운전자가 다시 버튼이나 키를 오프 상태로 한 후 다시 시동을 시도하여야 한다.

한편, 엔진 시동만을 위한 별도의 모터가 없이 주행 구동력을 발생시키도록 하는 구동모터에 의해 엔진의 시동이 이루어지도록 하는 하이브리드 차량은 그 시동성이 차량의 온도, 즉 냉간 시동인가 등의 여부에 의해서뿐만 아니라, 메인배터리의 충전상태, 즉 SOC(STATE OF CHARGE)에 의해 좌우되는 바, 차량 및 엔진의 온도를 대별하는 엔진의 냉각수 온도 및 메인배터리의 SOC에 따라 적절한 시동 제어 전략이 필요하다.

상기의 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR

10-2007-0113996

A

KR

10-2005-0001678

A

본 발명은 엔진 시동만을 위한 별도의 모터가 없이 주행 구동력을 발생시키도록 하는 구동모터에 의해 엔진의 시동이 이루어지도록 하는 하이브리드 차량에서, 통상의 상황은 물론 냉간 시동시에도 안정적인 엔진의 시동이 이루어질 수 있도록 하고, 불필요하게 메인배터리의 SOC가 낮아져서 엔진의 시동이 완전히 불가능해지는 상황을 방지할 수 있도록 함으로써, 차량의 시동안정성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 하이브리드 차량의 시동 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

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

차량이 냉간 시동인지를 판단하는 냉간판단단계와;

냉간 시동인 경우, 메인배터리의 SOC가 엔진의 시동에 충분하고 그 이상의 여유가 있는 경우를 대표하는 소정의 제1기준값 이상인지 판단하는 제1SOC판단단계와;

상기 제1SOC판단단계 수행결과, 상기 메인배터리 SOC가 상기 제1기준값 이상인 경우, 엔진의 시동을 당해 냉각수 온도에서 통상적으로 시동이 걸리는 기준시동시간보다 긴 시간으로 복수회 시도하는 여유시동단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 시동 제어방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 2는 도 1의 실시예에서 엔진의 시동을 시도하는 다양한 방법을 비교하여 도시한 그래프이다.

도 1을 참조하면, 본 발명 실시예의 하이브리드 차량의 시동 제어방법은 차량이 냉간 시동인지를 판단하는 냉간판단단계(S10)와; 냉간 시동인 경우, 메인배터리의 SOC가 엔진의 시동에 충분하고 그 이상의 여유가 있는 경우를 대표하는 소정의 제1기준값 이상인지 판단하는 제1SOC판단단계(S20)와; 상기 제1SOC판단단계(S20) 수행결과, 상기 메인배터리 SOC가 상기 제1기준값 이상인 경우, 엔진의 시동을 당해 냉각수 온도에서 통상적으로 시동이 걸리는 기준시동시간보다 긴 시간으로 복수회 시도하는 여유시동단계(S30)를 포함하여 구성된다.

즉, 운전자의 차량 시동 시도가 있으면, 냉간 시동인지의 여부와 메인배터리의 SOC양에 따라 각각 다른 방법으로 엔진의 시동을 시도하도록 제어함으로써, 안정적이고 원활한 엔진의 시동이 가능하도록 한 것이다.

상기 냉간판단단계(S10)는 엔진 냉각수 온도가 소정의 제1냉간기준온도 미만이거나, 상기 메인배터리의 온도가 소정의 제2냉간기준온도 미만인 경우를 냉간 시동으로 판단하도록 구성할 수 있을 것이며, 상기 제1냉간기준온도와 상기 제2냉간기준온도를 도 1에 예시한 바와 같이 동일한 온도로 설정할 수 있을 것이다. 참고로 본 실시예에서는 상기 제1냉간기준온도 및 상기 제2냉간기준온도를 동일하게 -10℃로 설정하고 있다.

또한, 상기 제1기준값은 엔진의 시동에 충분하고 그 이상의 여유가 있는 경우를 대표하는 SOC값으로 정해지는 바, 예컨대 도 1에 도시한 바와 같이 30%로 설정될 수 있을 것이다.

상기 여유시동단계(S30)는 비록 냉간 시동이지만, 메인배터리의 SOC가 충분하므로 보다 확실한 엔진의 시동이 가능하도록 하기 위하여, 상기 기준시동시간보다 긴 시간으로 복수회 엔진의 시동을 시도하도록 하는 것이다.

즉, 예컨대 연료의 품질이 나쁜 경우에는 상기 기준시동시간 동안만의 시동 시도로는 엔진의 시동이 이루어지지 않을 수도 있는 바, 충분한 메인배터리 SOC 여유가 있으므로, 상기 기준시동시간보다 긴 시간으로 복수회 시동을 시도하여 보다 확실한 엔진의 시동이 가능하도록 하는 것이다.

상기 제1SOC판단단계(S20) 수행결과, 메인배터리 SOC가 상기 제1기준값 미만인 경우, 상기 메인배터리 SOC가 상기 제1기준값보다는 작아서 여유가 있는 것은 아니지만 통상적인 엔진의 시동은 가능한 경우를 대표하는 제2기준값 이상인지를 판단하는 제2SOC판단단계(S40)를 수행한다.

즉, 상기 제2기준값은 통상적으로 엔진의 시동은 원활하게 이루어질 수 있도록 하지만 그렇다고 해서 충분한 여유가 있는 정도는 아닌 SOC값으로서 상기 제1기준값보다는 작은 값으로 설정되는 바, 본 실시예에서는 25%로 예시하고 있다. 물론 상기 제1기준값과 제2기준값은 차종 등에 따라 다른 값으로 설정될 수도 있을 것이다.

상기 제2SOC판단단계(S40) 수행결과, 상기 메인배터리 SOC가 상기 제2기준값 이상인 경우, 엔진의 시동을 당해 냉각수 온도에서 통상적으로 시동이 걸리는 기준시동시간만큼씩 복수회 시도하는 표준시동단계(S50)를 수행한다.

즉, 메인배터리의 SOC가 상기 제1기준값 보다는 작고 상기 제2기준값 이상인 경우에는 SOC가 여유가 있는 상황은 아니므로, 운전자의 1회 시동 조작에 대하여, 상기 기준시동시간만큼씩 복수회 시동을 시도하여, 불필요한 SOC의 낭비는 억제하면서 보다 높은 시동 성공률을 확보하기 위한 것이다.

상기 제2SOC판단단계(S40) 수행결과, 상기 메인배터리 SOC가 상기 제2기준값 미만인 경우, 엔진의 시동을 당해 냉각수 온도에서 통상적으로 시동이 걸리는 기준시동시간만큼 1회 시도하는 안정시동단계(S60)를 수행한다.

상기 메인배터리의 SOC가 상기 제2기준값에도 미치지 못한다면, 반복적인 시동 시도로 불필요한 SOC 저하가 발생할 우려가 있으므로, 운전자의 1회 시동 조작에 대하여, 상기 기준시동시간 동안만큼 1회만 시동을 시도하도록 하여, 운전자로 하여금 현재 차량의 상태를 실질적으로 느낄 수 있게 하여, 연료가 부족하여 시동이 이루어지지 않는 경우라던가 하는 경우에는 연료를 보충하는 등의 적절한 조치를 취한 후에 다시 시동 조작을 하도록 유도하는 것이다.

만약, 연료가 부족하여 엔진의 시동이 적절히 이루어지기 어려운 상황에서, 상기한 바와 같은 제어가 이루어지지 않고, 운전자의 시동 조작에 대하여 반복적으로 시동을 시도하는 경우, 불필요하게 소모된 SOC로 인하여, 후에 운전자가 연료의 부족을 인지하고 연료를 보충한다고 하더라도, 이미 상당히 낮아진 SOC로는 엔진의 시동이 불가능해져 버리는 경우가 발생할 수 있는 것이다.

본 발명은 이와 같은 경우에 대비하여, 차량이 냉간 시동인 경우, 메인배터리의 SOC가 통상적인 엔진의 시동이 가능한 값보다 작으면, 운전자의 1회의 시동 조작에 대하여, 엔진의 시동을 당해 냉각수 온도에서 통상적으로 시동이 걸리는 기준시동시간만큼 1회만 시도하도록 제어함으로써, 운전자가 불필요한 SOC의 소모 이전에 차량의 시동이 원활하게 걸리지 않음을 인지하고 그에 따른 적절한 조치를 취할 수 있도록 유도하여, 차량의 시동 안정성을 보다 향상시키도록 하는 것이다.

한편, 상기 냉간판단단계(S10) 수행결과, 냉간 시동이 아닌 경우, 상기 메인배터리의 SOC가 엔진의 시동에 충분하고 그 이상의 여유가 있는 경우를 대표하는 상기 제1기준값 이상인지 판단하는 제3SOC판단단계(S70)를 수행한다.

상기 제3SOC판단단계(S70) 수행결과, 상기 메인배터리 SOC가 상기 제1기준값 이상인 경우, 엔진의 시동을 당해 냉각수 온도에서 통상적으로 시동이 걸리는 상기 기준시동시간만큼씩 복수회 시도하는 상기 표준시동단계(S50)를 수행한다.

즉, 냉간 시동이 아니고 메인배터리의 SOC도 충분하므로, 상기 기준시동시간만큼씩 복수회 엔진의 시동을 시도하는 것만으로도 엔진의 시동이 확실하게 이루어질 수 있는 것이며, 이 경우는 설사 연료의 품질이 다소 낮은 경우라 하더라도 엔진의 시동성을 일정 수준 이상 확보할 수 있다는 것이다.

상기 제3SOC판단단계(S70) 수행결과, 상기 메인배터리 SOC가 상기 제1기준값 미만인 경우, 엔진의 시동을 당해 냉각수 온도에서 통상적으로 시동이 걸리는 기준시동시간만큼 1회 시도하는 상기 안정시동단계(S60)를 수행하여, 그 이유는 상기 냉간 시동시와 마찬가지로 부적절한 SOC저하를 방지하고 안정적인 시동성을 확보하기 위한 것이다.

참고로, 도 2는 상측으로부터 상기 여유시동단계, 표준시동단계 및 안정시동단계에서 엔진의 시동을 시도하는 제어가 이루어지는 상황을 차례로 비교하여 도시한 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 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

S10; 냉간판단단계
S20; 제1SOC판단단계
S30; 여유시동단계
S40; 제2SOC판단단계
S50; 표준시동단계
S60; 안정시동단계
S70; 제3SOC판단단계

Claims

차량이 냉간 시동인지를 판단하는 냉간판단단계(S10)와;
냉간 시동인 경우, 메인배터리의 SOC가 엔진의 시동에 충분하고 그 이상의 여유가 있는 경우를 대표하는 소정의 제1기준값 이상인지 판단하는 제1SOC판단단계(S20)와;
상기 제1SOC판단단계(S20) 수행결과, 상기 메인배터리 SOC가 상기 제1기준값 이상인 경우, 엔진의 시동을 당해 냉각수 온도에서 통상적으로 시동이 걸리는 기준시동시간보다 긴 시간으로 복수회 시도하는 여유시동단계(S30);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 시동 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1SOC판단단계(S20) 수행결과, 메인배터리 SOC가 상기 제1기준값 미만인 경우, 상기 메인배터리 SOC가 상기 제1기준값보다는 작아서 여유가 있는 것은 아니지만 통상적인 엔진의 시동은 가능한 경우를 대표하는 제2기준값 이상인지를 판단하는 제2SOC판단단계(S40)와;
상기 제2SOC판단단계(S40) 수행결과, 상기 메인배터리 SOC가 상기 제2기준값 이상인 경우, 엔진의 시동을 당해 냉각수 온도에서 통상적으로 시동이 걸리는 기준시동시간만큼씩 복수회 시도하는 표준시동단계(S50);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 시동 제어방법.
청구항 2에 있어서,
상기 제2SOC판단단계(S40) 수행결과, 상기 메인배터리 SOC가 상기 제2기준값 미만인 경우, 엔진의 시동을 당해 냉각수 온도에서 통상적으로 시동이 걸리는 기준시동시간만큼 1회 시도하는 안정시동단계(S60);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 시동 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 냉간판단단계(S10) 수행결과, 냉간 시동이 아닌 경우, 상기 메인배터리의 SOC가 엔진의 시동에 충분하고 그 이상의 여유가 있는 경우를 대표하는 상기 제1기준값 이상인지 판단하는 제3SOC판단단계(S70)와;
상기 제3SOC판단단계(S70) 수행결과, 상기 메인배터리 SOC가 상기 제1기준값 이상인 경우, 엔진의 시동을 당해 냉각수 온도에서 통상적으로 시동이 걸리는 기준시동시간만큼씩 복수회 시도하는 표준시동단계(S50);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 시동 제어방법.
청구항 4에 있어서,
상기 제3SOC판단단계(S70) 수행결과, 상기 메인배터리 SOC가 상기 제1기준값 미만인 경우, 엔진의 시동을 당해 냉각수 온도에서 통상적으로 시동이 걸리는 기준시동시간만큼 1회 시도하는 안정시동단계(S60);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 시동 제어방법.
청구항 1에 있어서,
상기 냉간판단단계(S10)는 엔진 냉각수 온도가 소정의 제1냉간기준온도 미만이거나, 상기 메인배터리의 온도가 소정의 제2냉간기준온도 미만인 경우를 냉간 시동으로 판단하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 시동 제어방법.
차량이 냉간 시동인 경우, 메인배터리의 SOC가 통상적인 엔진의 시동이 가능한 값보다 작으면, 운전자의 1회의 시동 조작에 대하여, 엔진의 시동을 당해 냉각수 온도에서 통상적으로 시동이 걸리는 기준시동시간만큼 1회만 시도하도록 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 시동 제어방법.