KR20140048586A - Method and apparatus for controlling driving of hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a method and a device for controlling the driving of a hybrid vehicle. The present invention enables precise control for high engine speed caused by ISG torque by increasing engine speed based on the ISG torque controlled by an ISG and engine torque caused by engine explosive power in the start of an engine when a brand over control mode is set up according to a driver′s acceleration request and synchronizing the engine speed with motor speed; shortens a response time to an engine speed control command; and improves ride comfort and speed changing sensation in the brand over control mode by eliminating the direct impact to an engine clutch during the brand over control mode on the driver′s acceleration request. [Reference numerals] (101) Set a brand over control mode; (103) Start-up an engine; (105) Increase the rotation number of the engine by engine torque; (107) Reach a predetermined value?; (109) Set the engine torque to the zero; (111) Operate ISG and generate ISG torque; (113) Control the rotation number of engine by ISG torque; (115) Engine rotation number = Motor rotation number?; (117) Directly connect an engine clutch and perform the brand over control mode; (AA) Start; (BB,DD) No; (CC,EE) Yes; (FF) End

Description

하이브리드 차량의 주행 제어 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING DRIVING OF HYBRID VEHICLE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hybrid vehicle,

본 발명은 하이브리드 차량의 변속 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량에 있어 운전자의 가속 요구에 따라 엔진회전수가 모터 회전수가 동기되는 시점에서 엔진 클러치를 직결함에 있어 발생하는 충격을 줄일 수 있도록 한 장치 및 방법에 관한 것이다The present invention relates to an apparatus and method for controlling a shift of a hybrid vehicle, and more particularly, to an apparatus and method for controlling a shift of a hybrid vehicle in which a shock generated in direct connection of an engine clutch And more particularly,

자동차에 대한 끊임없는 연비 향상의 요구와 각 나라의 배출가스 규제의 강화에 따라 친환경 자동차에 대한 요구가 증가하고 있으며, 이에 대한 현실적인 대안으로 하이브리드 자동차가 제공되고 있다.The demand for environmentally friendly automobiles is increasing due to the demand for continuous improvement of fuel economy for automobiles and the strengthening of exhaust gas regulations of each country. Hybrid vehicles are being offered as a real alternative to this.

하이브리드 자동차는 좁은 의미로, 연료전지 자동차, 순수 전기자동차와 구별될 수 있으나, 본 명세서에서 하이브리드 자동차의 의미는 순수 전기자동차와 연료전지 자동차를 포괄하는 것으로 하나 이상의 배터리가 구비되고, 배터리에 저장된 에너지가 자동차의 구동력으로 사용되는 자동차를 지칭한다.Hybrid vehicles are distinguished from fuel cells and pure electric vehicles in a narrow sense, but in the present specification, the meaning of a hybrid electric vehicle encompasses pure electric vehicles and fuel cell vehicles, in which one or more batteries are provided, Refers to a vehicle used as a driving force of a vehicle.

하이브리드 자동차는 동력원으로 엔진과 모터가 적용되며, 주행상황에 따라 엔진과 모터의 특성을 발휘되어 연비 향상과 배기가스 절감을 제공한다.Hybrid vehicles are powered by engines and motors, which provide fuel economy and reduced emissions by demonstrating the characteristics of the engine and the motor depending on the driving situation.

하이브리드 자동차는 엔진과 모터로 구성되는 두 개의 동력원으로 주행하는 과정에서 엔진과 모터를 어떻게 조화롭게 동작시키느냐에 따라 추가적인 연비 향상을 도모할 수 있다.Hybrid vehicles can improve fuel efficiency by how the engine and the motor are operated in harmony in the course of running on two power sources consisting of an engine and a motor.

하이브리드 차량은 상기의 차속이 일정치 이상이 되면, 도 1의 a)에 도시된 바와 같이 엔진의 시동되고 엔진 회전수가 목표치에 도달하면 엔진 클러치가 직결되어 전동 모터의 구동력을 엔진으로 전달하게 된다.When the vehicle speed becomes equal to or more than a predetermined value, the engine is started as shown in Fig. 1 (a), and when the engine speed reaches the target value, the engine clutch is directly connected to the hybrid vehicle to transmit the driving force of the electric motor to the engine.

이러한 엔진 클러치의 직결 후 도 1의 b)에 도시된 바와 같이, 소정 시점에서 전동 모터의 토크를 감소하고 엔진 토크를 증가하는 브랜드 오버 제어(blend over)가 실행된다. After the direct connection of the engine clutch, as shown in Fig. 1 (b), a blend over operation is performed in which the torque of the electric motor is reduced and the engine torque is increased at a predetermined time.

이때 엔진 시동에 따라 엔진 폭발력으로부터 도출되는 엔진 토크에 의해 엔진 회전수가 증가됨에 따라 엔진 회전수에 대한 정밀 제어가 불가능하여 엔진 회전수의 이상 거동이 도 1의 a)에 도시된 바와 같이, 발생하며, 이러한 엔진 회전수의 이상 거동은 엔진 클러치에 전달되므로, 엔진 클러치의 직결 시 충격이 발생하여 운전자의 가속 시 발진감이 저하되며, 이러한 엔진 클러치의 직결 충격이 변속기에 전달되어 변속감이 저하되었다.At this time, as the number of revolutions of the engine is increased due to the engine torque derived from the engine explosion force in accordance with the engine start, precise control with respect to the number of revolutions of the engine is not possible and abnormal behavior of the number of revolutions of the engine occurs as shown in Fig. Since the abnormal behavior of the engine speed is transmitted to the engine clutch, an impact occurs at the time of direct connection of the engine clutch, so that the sense of oscillation at the time of acceleration of the driver is reduced, and the direct impact of the engine clutch is transmitted to the transmission.

또한 엔진과 자동차의 운전상황에 따라 엔진의 아이들 정지 및 재시동을 실행시키는 ISG(Integrated start and generator) 를 동시에 제어하는 경우 벨트 시스템으로 구성되는 벨트 장력에 의해 엔진 회전수의 거동이 불안정하고 이러한 불안정한 엔진회전수의 거동에 따라 벨트 장력의 방향이 변화하여 안정된 브랜드 오버 제어가 어렵다. In addition, when an ISG (integrated start and generator) for controlling the idle stop and restart of the engine is simultaneously controlled in accordance with the operation state of the engine and the vehicle, the behavior of the engine speed is unstable due to the belt tension constituted by the belt system, The direction of the belt tension changes according to the behavior of the rotational speed, and stable brand over control is difficult.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 엔진 시동 시 발생하는 엔진 폭발력으로부터 도출된 엔진 토크와 ISG 제어에 따라 도출된 ISG 토크를 토대로 엔진 회전수를 증가하여 모터 회전수에 동기시킴에 따라 ISG 토크로 인한 증가하는 엔진 회전수에 대한 정밀 제어가 가능하고, 엔진 회전수의 이상 거동으로 인한 엔진 클러치 직결 충격 및 변속기의 변속 충격을 근본적으로 제거할 수 있는 하이브리드 차량의 주행 제어 장치 및 방법을 제공하고자 함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for generating a brand- It is possible to precisely control the increase in the number of revolutions of the engine due to the ISG torque as the number of revolutions of the engine is increased and synchronized with the number of revolutions of the motor on the basis of the engine torque derived from the engine explosion force and the ISG torque derived in accordance with the ISG control, The present invention is intended to provide a driving control apparatus and method for a hybrid vehicle which can fundamentally eliminate the impact of the engine clutch due to the abnormal rotation speed and the shock of the transmission.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 주행 제어 장치는,According to an aspect of the present invention, there is provided a driving control apparatus for a hybrid vehicle,

엔진 및 모터의 동력을 주행하는 하이브리드 자동차에 있어서,       1. A hybrid vehicle for driving an engine and a motor,

엔진의 제반적인 동작을 제어하는 엔진제어기;An engine controller for controlling various operations of the engine;

변속기에 구비되는 기어박스를 제어하여 목표 변속단의 기어 치합을 제어하여 엔진 클러치의 결합 및 해지를 실행하는 변속제어기;A shift controller that controls a gear box provided in the transmission to control engagement of a gear at a target speed change stage to engage and disengage the engine clutch;

복수개의 전력 스위칭 소자로 구성되어 베터리에서 공급되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환시켜 모터의 구동을 실행하는 파워제어기; A power controller configured by a plurality of power switching elements to convert a DC voltage supplied from a battery into an AC voltage to drive the motor;

자동차의 운전상황에 따라 엔진의 아이들 정지 및 재시동을 실행시키는 ISG(Integrated start and generator); 및 An integrated start and generator (ISG) for executing idle stop and restart of the engine according to the driving state of the vehicle; And

가속 페달의 변위, 브레이크 페달의 변위, 인히비터 스위치 정보를 기반으로 운전자의 주행 중 가속 요구가 반영된 브랜드 오버 제어를 실행하는 하이브리드 제어기를 포함하되,And a hybrid controller for executing a brand over control in which an acceleration demand during driving of the driver is reflected based on the displacement of the accelerator pedal, the displacement of the brake pedal, and the inhibitor switch information,

상기 하이브리드 제어기는,The hybrid controller includes:

소정 차속 이상의 주행단으로 변속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드로 설정되는 경우 엔진제어기의 제어에 따라 엔진 시동 시 엔진 폭발력에 의해 도출된 엔진 토크와 ISG 제어에 따라 도출된 토크를 기반으로 엔진 회전수가 증가되고 증가된 엔진 회전수가 모터 회전수에 동기되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.When the vehicle is set in the brand overcontrol mode in accordance with a shift request to a traveling terminal having a predetermined vehicle speed or more, the engine speed is increased based on the engine torque derived by the engine explosion force at the engine startup and the torque derived according to the ISG control And the increased number of revolutions of the engine is synchronized with the number of revolutions of the motor.

바람직하게 상기 하이브리드 제어기는, Preferably, the hybrid controller further comprises:

브랜드 오버 제어 모드로 설정되면 기 설정된 소정 시간 동안 엔진 시동에서 생성된 엔진 폭발력으로 도출된 엔진 토크에 의해 엔진 회전수를 기 설정된 소정치로 증가하고,When the engine is in the brand over control mode, the engine speed is increased to a preset value by the engine torque derived from the engine explosion force generated in the engine starting for a predetermined time,

상기 엔진 회전수가 상기 소정치에 도달한 경우 엔진 토크를 0으로 설정한 후 ISG 를 제어하여 ISG 토크로 엔진 회전수를 제어하며,When the engine speed reaches the predetermined value, the engine torque is set to 0, and then the ISG is controlled to control the engine speed with the ISG torque,

상기 ISG 토크에 의한 엔진 회전수와 모터 회전수가 일치하는 경우 엔진 클러치의 직결하여 브랜드 오버 제어를 실행하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.And performs the brand overcontrol by directly connecting the engine clutch when the number of revolutions of the engine by the ISG torque coincides with the number of revolutions of the motor.

바람직하게 상기 ISG 토크는,Preferably, the ISG torque,

모터로 공급되는 전류 제어 기반으로 능동적으로 제어하여 도출되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.And is actively controlled and derived based on a current control supplied to the motor.

본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 주행 제어 방법은,A driving control method for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention includes:

소정 차속 이상의 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드를 설정하는 단계;Setting a brand over control mode in accordance with an acceleration demand of a driver over a predetermined vehicle speed;

상기 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 엔진 시동 후 생성되는 엔진 폭발력으로부터 도출된 엔진 토크로 기 설정된 소정치로 엔진 회전수를 증가하는 단계;Increasing the engine speed to a predetermined value preset by the engine torque derived from the engine explosion force generated after the engine is started when the brand over control mode is set;

상기 엔진 회전수가 상기 소정치에 도달한 경우 ISG 제어를 통해 도출된 ISG 토크로 엔진 회전수를 제어하는 단계; 및Controlling the engine speed with the ISG torque derived through the ISG control when the engine speed reaches the predetermined value; And

상기 엔진회전수가 모터 회전수에 동기되는 경우 엔진 클러치를 직결하여 브랜드 오버 제어를 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And performing a brand overcontrol by directly connecting the engine clutch when the engine speed is synchronized with the motor speed.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 주행 제어 방법 및 장치는, 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 엔진 시동 시 발생하는 엔진 폭발력으로부터 도출된 엔진 토크와 ISG이 제어에 따라 도출된 ISG 토크를 토대로 엔진 회전수를 증가하여 모터 회전수에 동기시킴에 따라 ISG 토크로 인한 증가하는 엔진 회전수에 대한 정밀 제어가 가능하고, 엔진 회전수 제어 지령에 대한 응답 시간이 단축되며, 운전자의 가속 요구에 따른 브랜드 오버 제어 시 발생하는 엔진 클러치의 직결 충격을 제거하여 브랜드 오버 제어 시 승차감 및 변속감을 더욱 향상시킬 수 있는 효과를 얻는다.As described above, according to the driving control method and apparatus of the hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention, when the brand over control mode is set according to the driver's acceleration demand, It is possible to precisely control the increase of the engine speed due to the ISG torque as the engine speed is increased based on the engine torque derived from the generated engine explosion force and the ISG torque derived from the control according to the control, The response time to the engine speed control command is shortened and the direct impact shock of the engine clutch generated during the brand over control according to the driver's acceleration demand is eliminated to further improve the ride comfort and transmission feeling in the brand over control .

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면 들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 일반적인 하이브리드 차량의 브랜드 오버 제어 시 엔진 회전수 및 모터 회전수를 보인 파형도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 주행 제어 장치의 구성을 보인 도이다.
도 3은 도 2에 도시된 하이브리드 차량의 브랜드 오버 제어 시 엔진 토크 및 ISG 토크를 보인 파형도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 주행 제어 과정을 보인 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further understand the technical idea of the invention. And should not be construed as limiting.
1 is a waveform diagram showing the engine speed and the motor speed during the brand over control of a general hybrid vehicle.
2 is a diagram showing a configuration of a travel control apparatus for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a waveform diagram showing the engine torque and the ISG torque during the brand over control of the hybrid vehicle shown in FIG.
4 is a flowchart illustrating a driving control process of a hybrid vehicle according to another embodiment of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다. In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 주행 제어 장치의 구성을 보인 도이고, 도 3은 도 2에 도시된 하이브리드 제어기의 제어에 의해 엔진 토크 및 ISG 토크를 보인 파형도이다.FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a travel control apparatus for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a waveform diagram showing an engine torque and an ISG torque under the control of the hybrid controller shown in FIG.

도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 주행 제어 장치는, 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 엔진 시동 시 발생하는 엔진 폭발력으로부터 도출된 엔진 토크와 ISG이 제어에 따라 도출된 ISG 토크를 토대로 엔진 회전수를 증가하여 모터 회전수에 동기하도록 구비되며, 이러한 장치는 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어를 실행하는 가속 요구 수신부 (11)와 ECU(Engine Control Unit: 12), HCU(Hybrid Control Unit: 13), TCU(Transmission Control Unit : 14), PCU(Power Control Unit: 15), 배터리(16), BMS(Battery Management System : 17), 엔진(20), ISG(Integrated Starter and Generator : 21), 엔진클러치(25), 모터(30) 및 변속기(40)를 포함한다.Referring to FIGS. 2 and 3, a running control apparatus for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention includes an engine start-up control unit for setting a brand-over control mode according to a driver's acceleration demand, The engine speed is increased and the ISG torque derived from the control is increased to increase the engine speed and synchronize with the motor speed. An Engine Control Unit (HCU) 12, a Hybrid Control Unit (HCU) 13, a Transmission Control Unit (TCU) 14, a PCU (Power Control Unit) 15, a battery 16, A battery management system (BMS) 17, an engine 20, an integrated starter and generator 21, an engine clutch 25, a motor 30 and a transmission 40.

상기 가속 요구 수신부(11)는 운전자가 작동시키는 가속페달의 변위, 브레이크 페달의 온/오프, 인히비터 스위치 정보를 기반으로 소정 차속 이상의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드를 설정하여 네트워크를 통해 HCU(13)에 제공한다.The acceleration request receiving unit 11 sets a brand over control mode according to an acceleration request of a predetermined vehicle speed or more based on the displacement of the accelerator pedal operated by the driver, on / off of the brake pedal, and inhibitor switch information, 13).

여기서, ECU(12)는 네트워크로 연결되는 HCU(13)와 연동하여 엔진(200)의 제반적인 동작을 제어하며, 엔진(20)의 동작 상태정보를 HCU(13)에 제공한다.Here, the ECU 12 interlocks with the HCU 13 connected to the network to control various operations of the engine 200, and provides operating status information of the engine 20 to the HCU 13.

HCU(13)는 최상위 제어기로, 네트워크로 연결되는 하위 제어기들을 통합 제어하고, 각 하위 제어기들의 정보를 수집 분석하여 하이브리드 자동차의 전반적인 거동을 제어한다.The HCU 13 is a top-level controller, which integrally controls the sub-controllers connected to the network, and collects and analyzes information of the sub-controllers to control the overall behavior of the hybrid vehicle.

상기 HCU(13)는 소정 차속 이상의 가속 요구에 따라 엔진(20)의 동력으로 주행하기 위해, 가속 신호 수신부(11)의 가속 신호에 따라 브랜드 오버 제어 모드로 설정한다.The HCU 13 is set to the brand over control mode in accordance with the acceleration signal of the acceleration signal receiving unit 11 so as to travel with the power of the engine 20 in accordance with the acceleration demand exceeding the predetermined vehicle speed.

즉, HCU(13)는 상기 가속신호 수신부(11)의 가속 신호에 따라 브랜드 오버 제어 모드로 설정되면 엔진 시동에서 생성된 엔진 폭발력으로 도출된 엔진 토크에 의해 엔진 회전수를 기 설정된 소정치로 증가하고, 상기 엔진 회전수가 상기 소정치에 도달한 경우 엔진 토크를 0으로 설정한 후 ISG 를 제어하여 ISG 토크로 엔진 회전수를 증가하며, 상기 ISG 토크에 의한 엔진 회전수와 모터 회전수가 동기된 경우 엔진 클러치의 직결하여 소정 시점에서 전동 모터(5)의 토오크를 감소하고 엔진(1) 토오크를 증가하는 브랜드 오버 제어(blend over)가 실행된다. 이때 상기 HCU(13)는 엔진 회선수 및 모터 회전수에 동기된 시점에서 기 설정된 전동 모터 토크 및 엔진 토크 각각에 대한 브랜드 오버 제어 시점, 제어 기울기, 및 제어 목표치에 따라 브랜드 오버 제어가 실행된다.That is, when the HCU 13 is set in the brand over control mode in accordance with the acceleration signal of the acceleration signal receiving unit 11, the HCU 13 increases the engine speed to a predetermined value by the engine torque derived from the engine explosion force generated in the engine starting When the engine speed reaches the predetermined value, the engine torque is set to 0, and then the ISG is controlled to increase the engine speed by the ISG torque. When the engine speed by the ISG torque is synchronized with the motor speed A blend over operation is performed in which the torque of the electric motor 5 is reduced and the torque of the engine 1 is increased at a predetermined time by directly connecting the engine clutch. At this time, the HCU 13 performs the brand over control according to the brand over control time, the control slope, and the control target value for each of the predetermined motor torque and the engine torque at the time of synchronizing with the engine speed and the motor speed.

여기서, 상기 소정치는 HCU(13)에 기 설정된 모터 회전수에 인접된 엔진 회전수로 설정된다. 또한, 상기 엔진회전수 및 모터 회전수는 도 3의 a)에 도시된 바와 같다.Here, the predetermined value is set to the engine speed which is adjacent to the predetermined motor speed set in the HCU 13. [ Further, the engine speed and the motor speed are as shown in Fig. 3 (a).

따라서, HCU(13)는 브랜드 오버 제어를 실행하기 위해 생성된 엔진 토크 지령치 및 모터 토크 지령치를 각각 엔진제어기(ECU 12) 및 모터제어기(PCU 15)로 각각 제공한다.Therefore, the HCU 13 provides the engine torque instruction value and the motor torque instruction value, respectively, generated for executing the brand over control to the engine controller (ECU 12) and the motor controller (PCU 15), respectively.

따라서, 상기 ECU(12)는 수신된 엔진토크 지령치에 대응되는 흡기량을 도출하고 추가 흡기량에 따라 쓰로틀 밸브를 개도하여 엔진(25)을 구동함에 따라 엔진 토크는 기 설정된 엔진 토크 지령치에 도달된다. Therefore, the ECU 12 derives the intake air amount corresponding to the received engine torque command value, and opens the throttle valve according to the additional intake air amount to drive the engine 25, so that the engine torque reaches the preset engine torque command value.

한편, 상기 PCU(15)는 모터 토크 지령치에 대응되는 파워 기반(전류) 제어로 모터를 구동하여 모터 토크는 모터 토크 지령치에 도달하게 된다.On the other hand, the PCU 15 drives the motor by power-based (current) control corresponding to the motor torque command value, so that the motor torque reaches the motor torque command value.

또한, 상기 엔진토크 지령치 및 모터 토크 지령치의 합인 총 토크는 변속제어기(14)에 제공되며, 이러한 총 토크를 전달받은 변속제어기(15)는 변동하는 총 토크를 제공받은 변속기의 입력토크에 대한 슬립 제어를 실행하여 변속기의 출력토크는 일정하게 유지된다.In addition, the total torque, which is the sum of the engine torque command value and the motor torque command value, is provided to the shift controller 14, and the transmission controller 15, which receives the total torque, Control is performed so that the output torque of the transmission is kept constant.

이때 상기 엔진제어기(12)로 제공되는 엔진토크 지령치 및 모터제어기(15)로 제공되는 모터 토크 지령치는 도 3의 b)에 도시된 바와 같다.At this time, the engine torque command value provided to the engine controller 12 and the motor torque command value provided to the motor controller 15 are as shown in FIG. 3 b).

PCU(15)는 MCU(Motor Control Unit)와 복수개의 전력 스위칭소자로 구성되는 인버터 및 보호회로를 포함하며, 상기 HCU(103)에서 인가되는 제어신호에 따라 배터리(16)에서 공급되는 직류전압을 교류전압으로 변환시켜 모터(30)를 구동을 제어한다.The PCU 15 includes an inverter and a protection circuit composed of a MCU (Motor Control Unit) and a plurality of power switching elements. The PCU 15 controls the DC voltage supplied from the battery 16 according to a control signal applied from the HCU 103 And controls the driving of the motor 30 by converting it into an AC voltage.

상기 PCU(15)에 포함되는 전력 스위칭소자는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), MOSFET, 트랜지스터, 릴레이 중 어느 하나로 구성될 수 있다.The power switching device included in the PCU 15 may be an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), a MOSFET, a transistor, or a relay.

그리고, 상기 PCU(15)에 포함되는 보호회로는 구동전원의 흐름을 감시하고, 자동차의 추돌이나 충돌, 낙뢰 등 다양한 원인에 의해 구동전원에 과전압, 과전류가 유입되는 경우 구동전원을 분산 혹은 차단시켜 하이브리드 자동차에 구비되는 제반 시스템을 보호하고, 탑승자를 고압으로부터 안정되게 보호한다.The protection circuit included in the PCU 15 monitors the flow of the driving power and distributes or cuts off the driving power when overvoltage or overcurrent flows into the driving power supply due to various reasons such as collision, Protects all systems installed in the hybrid vehicle, and stably protects the passenger from high pressure.

배터리(16)는 HEV모드에서 엔진(200)의 출력을 보조하기 위하여 모터(300)에 전원을 공급하고, 모터(30)의 토크 제어 및 회생제동 제어로 발전되는 전압을 충전한다.The battery 16 supplies power to the motor 300 to assist the output of the engine 200 in the HEV mode and charges the voltage generated by the torque control and regenerative braking control of the motor 30. [

그리고, EV모드에서 모터(30)에 구동전원을 공급하여 주행이 실행될 수 있도록 한다.Then, in the EV mode, driving power is supplied to the motor 30 so that driving can be performed.

BMS(17)는 배터리(106)의 전압, 전류, 온도 등의 정보를 종합 검출하여 충전상태를 관리 제어하며, 배터리(16)의 충방전 전류량을 제어하여 한계전압 이하로 과방전되거나 한계전압 이상으로 과충전되지 않도록 한다.The BMS 17 controls the charge state of the battery 16 by detecting the information such as the voltage, the current and the temperature of the battery 106. The BMS 17 controls the amount of charge and discharge of the battery 16, So as not to be overcharged.

상기 BMS(107)는 HCU(13)에서 요구되는 제어신호에 따라 배터리(16)의 출력을 단속하는 메인 릴레이를 온 혹은 오프로 제어한다.The BMS 107 controls the main relay for controlling the output of the battery 16 to be on or off according to a control signal required by the HCU 13. [

엔진(20)은 ECU(12)의 제어에 따라 최적의 운전점으로 구동 제어된다.The engine 20 is driven and controlled to the optimum operating point under the control of the ECU 12. [

ISG(21)는 자동차의 운전상황에 따라 엔진(20)의 아이들 정지 및 재시동을 실행시킨다.The ISG 21 causes idle stop and restart of the engine 20 according to the driving state of the vehicle.

엔진클러치(25)는 TCU(14)의 제어에 따라 동작되어 엔진(200)과 모터(30)간의 동력 전달을 단속한다.The engine clutch 25 is operated under the control of the TCU 14 to interlock power transmission between the engine 200 and the motor 30. [

모터(30)는 PCU(15)를 통해 공급되는 3상 교류전압으로 구동되어 엔진(20)의 출력토크를 지원하고, 엔진 (20)의 출력에 잉여 토크가 있는 경우나 제동시 발전기로 동작된다.The motor 30 is driven by the three-phase AC voltage supplied through the PCU 15 to support the output torque of the engine 20 and is operated as a generator when there is surplus torque at the output of the engine 20 or during braking .

변속기(40)는 상기 TCU(14)의 제어에 따라 변속비가 조정되며, 운전모드에 따라 클러치(25)를 통해 합산되어 인가되는 출력토크를 변속비로 분배하여 구동륜에 전달시켜 자동차가 주행될 수 있도록 한다.The transmission 40 adjusts the transmission ratio under the control of the TCU 14 and distributes the applied output torque to the drive wheels via the clutch 25 according to the operation mode and transmits the output torque to the drive wheels so that the vehicle can be driven do.

상기 변속기(40)는 자동변속기 혹은 무단변속기로 적용될 수 있다.The transmission 40 may be applied as an automatic transmission or a continuously variable transmission.

상기한 기능을 포함하는 본 발명에 따른 하이브리드 자동차에서 통상적인 동작은 종래의 하이브리드 자동차와 동일 내지 유사하게 실행되므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.A typical operation of the hybrid vehicle according to the present invention including the above-described functions is the same as or similar to that of the conventional hybrid vehicle, and thus a detailed description thereof will be omitted.

본 발명은, 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 엔진 시동 시 발생하는 엔진 폭발력으로부터 도출된 엔진 토크와 ISG 제어에 따라 도출된 ISG 토크를 토대로 엔진 회전수를 증가하여 모터 회전수에 동기시킨 후 엔진 클러치를 직결시키는 발명이므로 이에 대한 동작에 대해서만 구체적으로 설명한다.In the present invention, the engine torque derived from the engine explosion force generated when the engine is started at the time of setting the brand overcontrol mode and the ISG torque derived from the ISG control in accordance with the acceleration demand of the driver when the brand over control mode is set according to the driver's acceleration demand Since the engine rotation speed is increased to synchronize with the motor rotation speed and then the engine clutch is directly connected, only the operation thereof will be described in detail.

운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 엔진 시동 시 발생하는 엔진 폭발력으로부터 도출된 엔진 토크와 ISG 제어에 따라 도출된 ISG 토크를 토대로 엔진 회전수를 증가하여 모터 회전수에 동기시키는 일련의 과정을 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Based on the engine torque derived from the engine explosion force generated at engine startup and the ISG torque derived from the ISG control when the brand overcontrol mode is set according to the driver's acceleration demand in the setting of the brand overcontrol mode according to the driver's acceleration demand, To synchronize with the motor rotational speed will be described in more detail with reference to FIG.

도 4는 도 2에 도시된 하이브리드 제어기에서 브랜드 오버 제어 시 엔진 회전수를 제어 과정을 보인 흐름도로서, 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 주행 제어 과정을 설명한다. FIG. 4 is a flowchart illustrating a process of controlling the engine speed during the brand over control in the hybrid controller shown in FIG. 2. Referring to FIG. 4, a driving control process of the hybrid vehicle according to another embodiment of the present invention will be described.

우선 상기 하이브리드 제어기(13)는 단계(101)를 통해 운전자의 가속 요구 에 따른 가속 신호 수신부(11)의 가속 신호를 제공받아 브랜드 오버 제어 모드를 설정하면, 단계 (103)를 통해 엔진 시동한다.First, the hybrid controller 13 receives an acceleration signal of the acceleration signal receiving unit 11 according to an acceleration request of the driver through the step 101, and sets the brand over control mode. Then, the hybrid controller 13 starts the engine through step 103.

엔진 시동을 통해 생성된 엔진 폭발력으로부터 도출된 엔진 토크를 이용하여 엔진 회전수는 증가된다(단계 105).The engine speed is increased using the engine torque derived from the engine explosion force generated through the engine start (step 105).

그리고, 상기 하이브리드 제어기(13)는 증가되는 엔진 회전수가 기 설정된 소정치에 도달하는 지를 판단하고(단계 107), 판단 결과 엔진 회전수가 소정치에 도달하는 경우 엔진 토크를 0으로 설정한다(단계 109).Then, the hybrid controller 13 determines whether the increased engine speed reaches a preset predetermined value (step 107), and sets the engine torque to 0 when the engine speed reaches a predetermined value (step 109 ).

한편, 상기 하이브리드 제어기(13)는 단계(111)를 통해 엔진 토크 지령치에 대응되는 전류 제어를 통해 ISG 토크를 생성하는 상기 ISG(21)를 구동하고 하이브리드 제어기913)의 제어에 의해 동작되는 ISG(21)는 전류 제어를 통해 ISG 토크를 생성하고 생성된 ISG 토크를 이용하여 엔진 회전수는 증가하게 된다(단계 113).The hybrid controller 13 drives the ISG 21 to generate the ISG torque through the current control corresponding to the engine torque command value through the step 111 and controls the ISG 21 operated under the control of the hybrid controller 913 21 generates the ISG torque through current control and the engine speed is increased using the generated ISG torque (step 113).

이때 상기 증가된 엔진회전수는 상기 하이브리드 제어기(13)로 제공되고, 상기 하이브리드 제어기(13)는 단계(115)를 통해 상기 증가된 엔진회전수와 모터 회전수가 일치하는 지를 판단하고 판단 결과 엔진회전수과 모터 회전수가 일치하는 경우 단계(117)를 통해 엔진 클러치를 직결한 후 엔진 토크 및 모터 토크 기반으로 브랜드 오버를 실행한다.At this time, the increased engine speed is provided to the hybrid controller 13, and the hybrid controller 13 determines whether the increased engine speed corresponds to the motor speed through step 115, If the number of the motor and the number of revolutions of the motor coincide with each other, the engine clutch is directly connected through the step 117 to execute the brand over based on the engine torque and the motor torque.

본 발명의 실시 예에 의하면, 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 엔진 시동 시 발생하는 엔진 폭발력으로부터 도출된 엔진 토크와 ISG이 제어에 따라 도출된 ISG 토크를 토대로 엔진 회전수를 증가하여 모터 회전수에 동기시킴에 따라 ISG 토크로 인한 증가하는 엔진 회전수에 대한 정밀 제어가 가능하고, 엔진 회전수 제어 지령에 대한 응답 시간이 단축되며, 운전자의 가속 요구에 따른 브랜드 오버 제어 시 발생하는 엔진 클러치의 직결 충격을 제거하여 브랜드 오버 제어 시 승차감 및 변속감을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.According to the embodiment of the present invention, the engine torque and the ISG derived from the engine explosion force generated at the time of starting the engine when the brand over control mode is set according to the acceleration demand of the driver at the time of setting the brand over control mode in accordance with the driver's acceleration demand, As the engine speed is increased and synchronized with the motor speed based on the derived ISG torque, it is possible to precisely control the increased engine speed due to the ISG torque, shorten the response time to the engine speed control command, It is possible to further improve the ride comfort and the shift feeling in the brand over control by eliminating the direct impact of the engine clutch occurring during the brand over control according to the driver's acceleration demand.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 엔진 시동 시 발생하는 엔진 폭발력으로부터 도출된 엔진 토크와 ISG이 제어에 따라 도출된 ISG 토크를 토대로 엔진 회전수를 증가하여 모터 회전수에 동기시킴에 따라 ISG 토크로 인한 증가하는 엔진 회전수에 대한 정밀 제어가 가능하고, 엔진 회전수 제어 지령에 대한 응답 시간이 단축되며, 운전자의 가속 요구에 따른 브랜드 오버 제어 시 발생하는 엔진 클러치의 직결 충격을 제거하여 브랜드 오버 제어 시 승차감 및 변속감을 더욱 향상시킬 수 있는 하이브리드 차량의 주행 제어 장치 및 방법에 대한 운용의 정확성 및 신뢰도 측면, 더 나아가 성능 효율 면에 매우 큰 진보를 가져올 수 있으며, 적용되는 차량의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.When the brand overcontrol mode is set according to the driver's acceleration demand, the engine torque derived from the engine explosion force generated at the engine start when the brand overcontrol mode is set according to the driver's acceleration demand, and the ISG torque derived from the control, It is possible to precisely control the increase in the number of revolutions of the engine due to the ISG torque, shorten the response time to the engine revolutions control command, A driving control apparatus and method of a hybrid vehicle which can improve a ride comfort and a transmission feeling in a brand over control by eliminating a direct impact of an engine clutch generated during a control, Advancement may be brought about by the sale or sale of the applicable vehicle. Since the degree to which is enough as well as gender may be obviously carried out in reality the invention there is industrial applicability.

Claims (4)

엔진 및 모터의 동력을 주행하는 하이브리드 자동차에 있어서,
엔진의 제반적인 동작을 제어하는 엔진제어기;
변속기에 구비되는 기어박스를 제어하여 목표 변속단의 기어 치합을 제어하여 엔진 클러치의 결합 및 해지를 실행하는 변속제어기;
복수개의 전력 스위칭 소자로 구성되어 베터리에서 공급되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환시켜 모터의 구동을 실행하는 파워제어기;
자동차의 운전상황에 따라 엔진의 아이들 정지 및 재시동을 실행시키는 ISG(Integrated start and generator); 및
가속 페달의 변위, 브레이크 페달의 변위, 인히비터 스위치 정보를 기반으로 운전자의 주행 중 가속 요구가 반영된 브랜드 오버 제어를 실행하는 하이브리드 제어기를 포함하되,
상기 하이브리드 제어기는,
소정 차속 이상의 주행단으로 변속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드로 설정되는 경우 엔진제어기의 제어에 따라 엔진 시동 시 엔진 폭발력에 의해 도출된 엔진 토크와 ISG 제어에 따라 도출된 토크를 기반으로 엔진 회전수가 증가되고 증가된 엔진 회전수가 모터 회전수에 동기되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 주행 제어 장치.1. A hybrid vehicle for driving an engine and a motor,
An engine controller for controlling various operations of the engine;
A shift controller that controls a gear box provided in the transmission to control engagement of a gear at a target speed change stage to engage and disengage the engine clutch;
A power controller configured by a plurality of power switching elements to convert a DC voltage supplied from a battery into an AC voltage to drive the motor;
An integrated start and generator (ISG) for executing idle stop and restart of the engine according to the driving state of the vehicle; And
And a hybrid controller for executing a brand over control in which an acceleration demand during driving of the driver is reflected based on the displacement of the accelerator pedal, the displacement of the brake pedal, and the inhibitor switch information,
The hybrid controller includes:
When the vehicle is set in the brand overcontrol mode in accordance with a shift request to a traveling terminal having a predetermined vehicle speed or more, the engine speed is increased based on the engine torque derived by the engine explosion force at the engine startup and the torque derived according to the ISG control And the increased engine speed is synchronized with the number of revolutions of the motor. 제1항에 있어서, 상기 하이브리드 제어기는,
브랜드 오버 제어 모드로 설정되면 기 설정된 소정 시간 동안 엔진 시동에서 생성된 엔진 폭발력으로 도출된 엔진 토크에 의해 엔진 회전수를 기 설정된 소정치로 증가하고,
상기 엔진 회전수가 상기 소정치에 도달한 경우 엔진 토크를 0으로 설정한 후 ISG 를 제어하여 ISG 토크로 엔진 회전수를 제어하며,
상기 ISG 토크에 의한 엔진 회전수와 모터 회전수가 일치하는 경우 엔진 클러치의 직결하여 브랜드 오버 제어를 실행하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 주행 제어 장치.2. The hybrid vehicle controller according to claim 1,
When the engine is in the brand over control mode, the engine speed is increased to a preset value by the engine torque derived from the engine explosion force generated in the engine starting for a predetermined time,
When the engine speed reaches the predetermined value, the engine torque is set to 0, and then the ISG is controlled to control the engine speed with the ISG torque,
And performs the brand overcontrol by directly connecting the engine clutch when the engine speed by the ISG torque coincides with the motor speed by the ISG torque. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 ISG 토크는,
모터로 공급되는 전류 제어 기반으로 능동적으로 제어하여 도출되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 주행 제어 장치.3. The method as claimed in claim 1 or 2,
Wherein the controller is configured to actively control and derive a current based on a current supplied to the motor. 소정 차속 이상의 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드를 설정하는 단계;
상기 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 엔진 시동 후 생성되는 엔진 폭발력으로부터 도출된 엔진 토크로 기 설정된 소정치로 엔진 회전수를 증가하는 단계;
상기 엔진 회전수가 상기 소정치에 도달한 경우 ISG 제어를 통해 도출된 ISG 토크로 엔진 회전수를 제어하는 단계; 및
상기 엔진회전수가 모터 회전수에 동기되는 경우 엔진 클러치를 직결하여 브랜드 오버 제어를 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 주행 제어 방법.
Setting a brand over control mode in accordance with an acceleration demand of a driver over a predetermined vehicle speed;
Increasing the engine speed to a predetermined value preset by the engine torque derived from the engine explosion force generated after the engine is started when the brand over control mode is set;
Controlling the engine speed with the ISG torque derived through the ISG control when the engine speed reaches the predetermined value; And
And performing brand overcontrol by directly connecting the engine clutch when the engine speed is synchronized with the motor speed.
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