KR20150129321A - 하이브리드 자동차에서 터보 래그의 보상을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

하이브리드 자동차에서 터보 래그의 보상을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

하이브리드 자동차에서 터보 래그의 보상을 위한 시스템 및 방법이 개시된다. 시스템은 엔진의 제로 부스트 동력 제한과, 토크 곡선 동력 제한을 확인한다. 터보 과급기 역학 모델은 그런 다음 입력 엔진 동력과 출력 최대 이용 가능한 엔진 동력에 기초하여 개발된다. 모델은 작동시에 엔진과 모터의 조합에 기초하여 전체적인 추진 동력 제한을 결정하도록 사용된다. 운전자에 의한 동력 요청은 그런 다음, 엔진과 모터를 사용하여 자동차를 추진하고 엔진만 응답을 더욱 잘 시뮬레이션할 때 터보 과급기의 효과를 보상하도록 전체적인 추진 동력 제한으로 제한될 수 있다.

Description

하이브리드 자동차에서 터보 래그의 보상을 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR COMPENSATION OF TURBO LAG IN HYBRID VEHICLES}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 그 전체에 있어서 참조에 의해 본원에 통합되는 2013년 3월 14일자 출원된 미국 특허 가출원 제61/782,962호에 대해 우선권을 주장한다.
하이브리드 자동차는 전형적으로 연소엔진과, 전기 모터와 발전기 모두로서 작용할 수 있는 이머신(eMachine)을 가진다. 제동 동안, 이러한 자동차는 자동차를 추진하도록 추후에 사용하기 위하여 배터리에 제동 에너지를 포획하고 저장할 수 있다. 이러한 프로세스는 통상적으로 회생 제동(regenerative braking)으로 지칭된다. 일부 하이브리드 자동차는 단독으로 작용하는 엔진의 능력 이상으로 추진 성능을 증진시키도록 배터리에 저장된 에너지를 사용하도록 구성된다. 그러나, 대신에 단지 엔진의 추진 응답을 시뮬레이션하는 방식으로 자동차를 작동하는 것이 대체로 바람직하다. 이러한 것은 작업자가 비하이브리드 자동차와 일치하는 응답을 경험하게 되는 것을 확신한다.
자동차를 추진하도록 전기 모터와 엔진 양쪽을 사용할 때 이러한 단지 엔진 시뮬레이션된(engine-only simulated) 응답을 달성하기 위하여, 많은 하이브리드 자동차는 단지 동등한 엔진 출력에 부응하도록 하이브리드 모터의 출력만큼 엔진의 출력을 감소시킨다. 이러한 방법은, 주어진 회전 엔진 속도(rpm)에서 엔진에 의해 만들어진 토오크가 시간 경과에 따라서 비교적 일정하기 때문에, 전형적으로 정상적으로 흡입된 엔진에 만족스럽다.
그러나, 터보 과급기가 장착된 엔진에서, 엔진에 의해 발생된 동력은 터보 과급기의 효과로 인하여 시간과 함께 변할 수 있다. 터보 과급기는 터빈 바퀴를 구동하는데 엔진 배기 가스를 사용한다. 샤프트는 터빈 바퀴를 엔진의 공기 흡기 경로에 있는 압축기 바퀴에 연결한다. 그러므로, 터빈 바퀴가 배기 가스의 유동에 의해 구동됨으로써, 압축기 바퀴 또한 회전하고 엔진의 흡기로 공기를 압축한다. 흡기 공기가 시간 경과에 따라서 압축됨으로써(그리고 연료의 증가하는 양이 추가됨으로써), 엔진에 의해 발생되는 동력은 증가한다. 엔진 동력이 증가하고 보다 많은 배기 가스가 발생됨으로써, 터빈 바퀴와 압축기 바퀴는 더욱 빠르게 회전하고, 이에 의해 여전히 엔진에 의해 발생되는 동력을 더욱 증가시킨다. 그러나, 터보 과급기가 압축기 바퀴의 관성을 극복하고 회전하기 시작하는데 시간을 요구하기 때문에, 전달된 동력 응답에 지연이 있다. 이러한 효과는 통상적으로 터보 래그로서 지칭되고, 작업자에게 엔진 동력의 점차적인 쌓임(building)의 느낌을 준다.
터보 과급기 효과는 단지 엔진 등가 응답(equivalent response)이 필요할 때 하이브리드 자동차에서 엔진 동력을 전기 동력의 간단한 대체를 막는다. 이러한 것은 모터로부터의 전기 동력이 엔진 동력을 대체함으로써, 엔진 동력 발생 능력이 터보 효과의 손실로 인하여 한층 더욱 줄어들기 때문이다. 즉, 엔진 동력의 일부가 전기 모터에 의해 발생된 동력에 의해 대체되면, 결과적인 조합 출력은 엔진만으로 작용하였으면 등가 출력의 결과적인 출력과 일치하지 않게 된다.
그러므로, 이러한 분야에서 개선이 필요하다.
상기된 시스템과 방법은 상기된 문제를 다룬다. 일반적으로, 개시된 시스템은 터보 과급기 효가의 역학 모델을 결정하도록 시간 경과에 따른 엔진 출력을 모니터한다. 시스템은 그런 다음 단독으로 작용하는 엔진의 응답을 시뮬레이션하게 되는 엔진과 전기 모터의 조합된 출력에 대한 추진 동력 제한을 결정하도록 모델을 적용한다.
본 발명의 한 양태에 따라서, 하이브리드 자동차를 작동시키는 방법이 제공되며, 방법은, 자동차 컨트롤러를 사용하여, 터보 과급기를 포함하는 하이브리드 자동차의 엔진의 제로 부스트 동력 제한(zero boost power limit)을 결정하는 단계, 상기 터보 과급기가 사전 결정된 레벨로 작동할 때 최대 이용 가능한 동력에 기초하여 엔진의 토크 곡선 동력 제한을 결정하는 단계, 최대 이용 가능한 동력이 상기 제로 부스트 동력 제한과 상기 토크 곡선 동력 제한 사이일 때, 엔진의 현재 동력과 최대 이용 가능한 동력을 모니터하는 단계, 상기 모니터링에 기초하여 엔진의 동적 응답 모델을 결정하는 단계로서, 상기 모델은 터보 과급기의 속도가 증가함으로써 시간 경과에 따른 엔진 출력 동력의 추청치를 제공하는 단계, 운전자 출력 토크 요청을 수신하는 단계, 및 하이브리드 자동차의 엔진 및 이머신의 총체적인 출력 동력이 상기 모델에 기초하여, 엔진만의 작용의 동력 제한을 나타내는 터보 등가 동력 제한으로 자동으로 제한되도록 하이브리드 자동차를 작동시키는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에 따라서, 터보 과급기를 가지는 엔진, 엔진에 작동적으로 결합된 엔진 컨트롤러, 이머신, 이머신에 작동적으로 결합되고 엔진 컨트롤러와 통신하는 하이브리드 컨트롤러를 포함하는 하이브리드 시스템이 개시된다. 하이브리드 컨트롤러는, 엔진의 제로 부스트 동력 제한을 결정하고, 엔진 컨트롤러로부터 토크 곡선 정보를 수신하며, 최대 이용 가능한 동력이 제로 부스트 동력 제한과 토크 곡선 동력 제한 사이에 있을 때 엔진의 현재 동력과 엔진의 최대 이용 가능한 동력을 모니터하며, 상기 모니터링에 기초하여, 터보 과급기의 속도가 증가함으로써 시간 경과에 따른 엔진 출력의 추정치를 제공하는 엔진의 동적 응답 모델을 결정하며, 엔진 컨트롤러로부터 운전자 출력 토크 요청을 수신하며, 하이브리드 자동차의 엔진 및 이머신의 총체적인 출력 동력이 상기 모델에 기초하여 엔진만의 작용의 동력 제한을 나타내는 터보 등가 동력 제한으로 자동으로 제한되도록 하이브리드 자동차를 작동시키도록 구성된다.
본 발명의 추가의 형태, 목적, 특징부, 양태, 이익, 이점, 및 예들은 상세한 설명과 본 명세서에 제공된 도면으로부터 명백하게 될 것이다.
도 1은 하이브리드 시스템의 한 예의 개략도.
도 2는 도 1의 하이브리드 시스템에서 전기 통신 시스템의 개략도.
도 3은 한 실시예에 따른 도 1의 하이브리드 시스템을 작동시키기 위한 방법을 도시한 도면.
본 발명의 원리의 이해를 촉진하는 목적을 위하여, 도면에 예시된 실시예들에 대한 참조가 지금 만들어지며, 특정 표현이 동일한 것을 설명하도록 사용될 것이다. 그럼에도, 본 발명의 범위의 제한이 의도되지 않았다는 것을 이해할 것이다. 설명된 실시예에서의 임의의 대안 및 추가의 변경과 본 명세서에 설명된 바와 같은 본 발명의 원리의 임의의 추가의 적용은 본 발명이 관련한 기술 분야의 당업자에게 통상적으로 일어나는 것으로 고려된다. 본 발명과 관련되지 않은 일부 특징들이 명료성을 위하여 도시되지 않았다는 것이 당업자에게는 자명할 것이다.
다음의 설명에서 도면부호는 다양한 구성요소들이 먼저 도시된 도면들을 신속하게 확인하는 것을 돕도록 정리되었다. 특히, 요소가 처음 나타나는 도면은 전형적으로 대응 도면 부호에서 가장 왼쪽의 숫자에 의해 지시된다. 예를 들어, "100"의 일련 도면부호에 의해 식별되는 요소는 도 1에서 먼저 나타나며, "200"의 일련 도면부호에 의해 식별되는 요소는 도 2에서 먼저 나타난다. 명세서, 요약서, 및 청구항을 참조하여, 단수 용어가 달리 설명되지 않으면 복수를 포함하는 것을 유념하여야 한다. 예시로서, "디바이스"에 대한 지칭은 하나 이상의 이러한 디바이스 및 그 등가물을 포함한다.
도 1은 한 실시예에 따른 하이브리드 시스템(100)의 개략도이다. 도 1에 도시된 하이브리드 시스템(100)은 상업용 트럭 뿐만 아니라 다른 형태의 자동차 또는 운반 시스템에서 사용하는데 적합하지만, 하이브리드 시스템(100)의 다양한 양태가 다른 환경에 통합될 수 있다는 것이 예상된다. 도시된 바와 같이, 하이브리드 시스템(100)은 엔진(102), 하이브리드 모듈(104), 자동 변속기(106), 및 변속기(106)로부터 바퀴(110)들로 동력을 전달하기 위한 구동 트레인(108)을 포함한다. 한 예에서, 엔진(102)은 터보 과급기를 가지는 내연엔진을 포함한다. 터보 과급기는 엔진의 배기 경로에 있는 터빈 바퀴를 포함한다. 샤프트는 터빈 바퀴를 엔진의 공기 흡기 경로에 있는 압축기 바퀴에 연결한다. 터빈 바퀴가 엔진으로부터 배기 가스의 유동에 의해 구동됨으로써, 압축기 바퀴는 또한 회전하고 엔진의 흡기로 공기를 압축하고, 이에 의해, 엔진의 동력 발생 용량을 증가시킨다. 하이브리드 모듈(104)은 통상적으로 이머신(112)으로 지칭되는 회전 전기 기계, 및 이머신(112)과 변속기(106)로부터 엔진(102)을 작동적으로 연결하고 분리하는 클러치(114)를 통합한다.
하이브리드 모듈(104)은 자체 자급자족형 유닛으로서 작동하도록 설계되고, 즉, 이것은 대체로 엔진(102)과 변속기(106)와 관계없이 또한 작동한다. 특히, 그 유압 기기, 냉각 및 윤활은 엔진(102)과 변속기(106)에 직접 의지하지 않는다. 하이브리드 모듈(104)은 오일, 윤활유, 또는 다른 유체와 같은 유체를 저장하고 공급하는 섬프(116)를 포함한다. 유체를 순환시키도록, 하이브리드 모듈(104)은 기계식 펌프(118)와 전기식(또는 전기) 펌프(120)를 포함한다. 기계식 펌프(118)와 전기식 펌프(120) 양자의 이러한 조합으로, 전체적인 크기 및, 또한 펌프들의 전체적인 비용이 감소된다.
하이브리드 시스템(100)은 하이브리드 모듈(104)에 공급되는 유체 뿐만 아니라 추후에 상세하게 설명되는 하이브리드 시스템(100)의 다른 구성요소에 대한 물-에틸렌-글리콜(WEG)을 냉각하도록 사용되는 냉각 시스템(122)을 추가로 포함한다. 도 1을 참조하여, 냉각 시스템(122)은 하이브리드 모듈(104)을 위한 유체를 냉각하는 유체 라디에이터(124)를 포함한다. 냉각 시스템(122)은 하이브리드 시스템(100)의 다양한 다른 구성요소를 위한 부동액을 냉각하도록 구성된 메인 라디에이터(126)를 추가로 포함한다. 냉각 팬(128)은 유체 라디에이터(124)와 메인 라디에이터(126) 모두를 통해 공기를 유동시킨다. 순환 또는 냉각제 펌프(130)는 부동액을 메인 라디에이터(126)로 순환시킨다.
하이브리드 모듈(104)에 있는 이머신(112)은 작동 모드에 의존하여 가끔은 발전기로서 및 다른 때에는 모터로서 작용한다. 모터로서 작용할 때, 이머신(112)은 교류(AC)를 이용한다. 발전기로서 작용할 때, 이머신(112)은 AC를 생성한다. 인버터(132)는 이머신(112)으로부터 AC를 변환하고, 이를 에너지 저장 시스템(134)에 공급한다. 한 예에서, 이머신(112)은 미국, Indiana, Pendleton의 Remy International, Inc.에 의해 제조된 Remy International, Inc. 시리즈이지만, 다른 형태의 이머신들이 사용될 수 있다는 것이 예상된다. 예시된 예에서, 에너지 저장 시스템(134)은 에너지를 저장하고, 직류(DC)로서 이를 재공급한다. 하이브리드 모듈(104)에 있는 이머신(112)이 모터로서 작용할 때, 인버터(132)는 DC 전력을 AC로 변환하고, 이는 차례로 이머신(112)에 공급된다. 예시된 예에 있는 에너지 저장 시스템(134)은 인버터(132)로 고전압 전력을 공급하도록 바람직하게 병렬로 서로 연결된 3개의 에너지 저장 모듈(136)들을 포함한다. 에너지 저장 모듈(136)들은 본질적으로 이머신(112)에 의해 발생된 에너지를 저장하고 에너지를 이머신(112)으로 다시 신속히 공급하기 위한 전기화학 배터리들이다. 에너지 저장 모듈(136)들, 인버터(132), 및 이머신(112)은 도 1에 도시된 선에 의해 지시된 바와 같은 고전압 배선을 통해 서로 작동적으로 결합된다. 예시된 예가 3개의 에너지 저장 모듈(136)들을 포함하는 에너지 저장 시스템(134)을 도시하였지만, 에너지 저장 시스템(134)이 도시된 것보다 많거나 적은 에너지 저장 모듈(136)들을 포함할 수 있다는 것을 예측하여야 한다. 또한, 에너지 저장 시스템(134)이 몇가지 예를 들면 화학적 수단, 공압 어큐뮬레이터, 유압 어큐뮬레이터, 스프링, 열 저장 시스템, 플라이휠, 중력 디바이스, 및 캐패시터를 통하는 것과 같은 잠재 에너지를 저장하기 위한 시스템을 포함할 수 있다는 것이 예측된다.
고전압 배선은 에너지 저장 시스템(134)을 고전압 탭(138)에 연결한다. 고전압 탭(138)은 자동차에 부착된 다양한 구성요소에 고전압을 공급한다. 하나 이상의 DC-DC 컨버터 모듈(142)을 포함하는 DC-DC 컨버터 모듈(142)은 에너지 저장 시스템(134)에 의해 공급된 고전압 전력을 낮은 전압으로 변환하고, 이는 차례로 보다 낮은 전압을 요구하는 다양한 시스템 및 액세서리(144)들에 공급된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 저전압 배선은 C-DC 컨버터 모듈(142)을 저전압 시스템 및 액세서리(144)들에 연결한다.
하이브리드 시스템(100)은 다양한 구성요소들의 작동을 제어하기 위하여 다수의 제어 시스템을 통합한다. 예를 들어, 엔진(102)은 연료 분사 등과 같은 엔진(102)의 다양한 작동 특징을 제어하는 엔진 제어 모듈(146)을 가진다. 변속/하이브리드 제어 모듈(TCM/HCM)(148)은 전통적인 변속 제어 모듈을 대체하고, 변속기(106)뿐만 아니라 하이브리드 모듈(104)의 작동을 제어하도록 설계된다. 인버터(132), 에너지 저장 시스템(134), 및 DC-DC 컨버터 시스템(140)과 함께 변속/하이브리드 제어 모듈(148)과 엔진 제어 모듈(146)은 도 1에 도시된 바와 같이 통신 링크를 따라서 통신한다. 전형적인 실시예에서, 변속/하이브리드 제어 모듈(148)과 엔진 제어 모듈(146)은 각각 프로세서, 메모리, 및 입력/출력 연결부를 가지는 컴퓨터를 포함한다. 추가적으로, 인버터(132), 에너지 저장 시스템(134), DC-DC 컨버터 시스템(140), 및 다른 자동차 서브시스템은 또한 유사한 프로세서, 메모리, 및 입력/출력 연결부를 가지는 특정 컴퓨터를 포함할 수 있다.
하이브리드 시스템(100)의 작동을 제어하고 모니터하도록, 하이브리드 시스템(100)은 인터페이스(150)를 포함한다. 인터페이스(150)는 자동차가 구동, 중립, 후진 등인지를 선택하기 위한 시프트 셀렉터(152), 및 몇가지 예를 들면 변속, 제동 압력, 및 공기압 지시계를 검사하는 것과 같은 하이브리드 시스템(100)의 작동 상태의 다양한 지시계(156)를 포함하는 인스트루먼트 패널(154)을 포함한다.
도 2는 하이브리드 시스템(100)에서 사용될 수 있는 통신 시스템(200)의 하나의 예의 개략도이다. 하나의 예가 도시되었지만, 다른 실시예에서 통신 시스템(200)이 도시된 것과 다르게 구성될 수 있다는 것을 예측하여야 한다. 통신 시스템(200)은 자동차의 제어 및 전기 시스템에 최소로 영향을 주도록 구성된다. 기존의 자동차 디자인에 대한 개조를 용이하게 하도록, 통신 시스템(200)은 하이브리드 데이터 링크(202)을 포함하며, 하이브리드 시스템(100)의 대부분의 다양한 구성요소는 하이브리드 데이터 링크를 통해 통신한다. 특히, 하이브리드 데이터 링크(202)는 변속/하이브리드 제어 모듈(148)과 시프트 셀렉터(152), 인버터(132), 에너지 저장 시스템(134), 저전압 시스템/액세서리(144)들, 및 DC-DC 컨버터 모듈(142) 사이의 통신을 용이하게 한다. 에너지 저장 시스템(134) 내에서, 에너지 저장 모듈 데이터 링크(204)는 다양한 에너지 저장 모듈(136)들 사이의 통신을 용이하게 한다. 그러나, 다른 실시예에서, 다양한 에너지 저장 시스템 모듈(136)들이 하이브리드 데이터 링크(202)를 이용하여 서로 통신할 수 있다는 것이 예측된다. 자동차의 나머지에서 사용되는 데이터 링크와 별개인 하이브리드 데이터 링크(202)와 에너지 저장 모듈 데이터 링크(204)와 함께, 하이브리드 시스템(100)의 제어/전기 구성요소는 최소의 영향으로 자동차 내로 용이하게 묶여질 수 있다. 예시된 예에서, 하이브리드 데이터 링크(202)와 에너지 저장 모듈 데이터 링크(204)는 각각 500 킬로비트/초(kbps) 전송 속도를 가지지만, 데이터는 다른 예에서 다른 속도로 전송될 수 있다는 것을 예측하여야 한다. 자동차의 다른 구성요소들은 자동차 데이터 링크(206)를 통해 변속/하이브리드 제어 모듈(148)과 통신한다. 특히, 시프트 셀렉터(152), 엔진 제어 모듈(146), 인스트루먼트 패널(154), 미끄럼 방지 시스템(208), 차체 컨트롤러(210), 저전압 시스템/액세서리(144)들, 및 서비스 툴(212)은 자동차 데이터 링크(206)에 연결된다. 예를 들어, 자동차 데이터 링크(206)는 단지 몇가지 예를 들면 250 k J1939-형 데이터 링크, 500 k J1939-형 데이터 링크, General Motors LAN, 또는 PT-CAN 형 데이터 링크일 수 있다. 이러한 모든 형태의 데이터 링크는 몇가지 예를 들면 금속 배선, 광학 섬유, 무선 주파수, 및/또는 그 조합과 같은 임의의 수의 형태를 취할 수 있다.
일반적인 기능성이라는 점에서, 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 그 안의 에너지 저장 시스템(134)과 다양한 에너지 저장 모듈(136)들로부터 동력 제한, 이용 가능한 전류, 전압, 온도, 하전 상태, 상황, 및 팬 속도 정보를 수신한다. 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 차례로 인버터(132)로 및 이로부터 전압을 공급하도록 다양한 에너지 저장 모듈(136)들을 연결하기 위한 명령을 전송한다. 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 또한 전기식 펌프(120)의 작동에 관한 정보뿐만 아니라 전기식 펌프(120)에 대한 중요 명령을 수신한다. 인버터(132)로부터, 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 이용 가능한 모터/발전기 토크, 토크 제한, 인버터의 전압, 전류 및 실제 토크 속도와 같은 다수의 입력을 수신한다. 이 정보에 기초하여, 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 냉각 시스템의 토크 속도 및 펌프(130)를 제어한다. 인버터(132)로부터, 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 또한 고전압 버스 전력 및 소비 정보를 수신한다. 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 또한 DC-DC 컨버터 시스템(140)의 개별 DC-DC 컨버터 모듈(142)의 작동 상황과 함께 입력 전압 및 전류 뿐만 아니라 출력 전압 및 전류를 모니터한다. 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 또한 엔진 제어 모듈(146)과 통신하여 이로부터 몇가지, 예를 들면 엔진 속도, 엔진 토크, 엔진 동력, 엔진 동력 제한, 토크 곡선 정보, 및 운전자 요청 출력 토크에 관한 정보를 수신하고 응답하여 엔진 제어 모듈(146)을 통해 엔진(102)의 토크 및 속도를 제어한다.
상기된 바와 같이, 이머신(112)의 도움으로 자동차를 작동시킬 때에도, 작동 중에 엔진만의 응답을 시뮬레이션하는 것이 유익할 수 있다. 이러한 응답을 더욱 잘 나타내기 위하여, 터보 래그 효과를 보상하기 위한 방법(예를 들어, 엔진(102)이 터보 과급기가 장착된 엔진으로서 실행될 때)이 지금 설명된다.
터보 과급기가 장착된 엔진의 응답은 다음의 미분방정식(1)에 의해 설명된 일차 선형계(first order linear system)로서 모델링될 수 있다:
Figure pct00001
(1)
여기에서, u(t)는 입력 엔진 동력이며, y(t)는 터보 과급기로 인한 결과적인 출력 동력이며, T는 시간 상수이며, k는 이득 상수이다. 방정식(1)은 단지 하나의 가능한 터보 응답 모델을 나타내며 종래에 공지된 터보 과급기 역학의 임의의 모델이 블록(304)에서 사용될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 또한, 방정식(1)의 일차 선형계는 다음의 방정식 (2)로서 이산 시간(discrete time)으로 설명될 수 있다:
Figure pct00002
(2)
여기에서,
Figure pct00003
와 T s 는 이산 샘플 시간이며, n은 현재 반복(current iteration)이다. 그러므로, y([n + 1]T s )는 n + 1 반복의 출력값이며, y(nT s )는 n 반복의 출력값이며, u(nT s )는 n 반복의 입력값이다.
엔진 제어 모듈(146)은 변속/하이브리드 제어 모듈(148)에 대한 현재 동력, 동력 제한, 토크 곡선, 및 운전자 요청 출력 토크를 계속 유포한다(broadcasting). 엔진 제어 모듈(146)은 시스템(100) 내의 다양한 센서로부터 수신된 데이터 및 다른 저장 데이터에 기초하여 이러한 값들을 결정한다. 예를 들어, 현재 엔진 동력은 엔진 출력 샤프트 상의 속도 센서로부터 수신된 현재 엔진 샤프트 속도와 승산된 실제 엔진 토크(엔진을 위한 토크 관계에 대한 공지의 연료 소비율에 기초하여)에 의해 결정될 수 있다. 엔진 동력 제한은 요청되면 엔진이 공급할 수 있는 현재 동력이다. 토크 곡선은 터보가 이미 주어진 속도로 회전되었으면 그 속도에서 엔진에 의해 공급될 수 있는 토크의 양으로 다양한 엔진 속도를 평균화하는 데이터 테이블이다. 운전자 요청 출력 토크는 가속 페달의 위치와 다른 운전자 입력 디바이스에 기초하여 엔진 제어 모듈(146)에 의해 결정된다. 엔진 제어 모듈(146)에 의해 수신되고 계산된 값들이 또한 변속/하이브리드 제어 모듈(148)에 의해 직접 수신되고 계산될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 엔진 제어 모듈(146)과 변속/하이브리드 제어 모듈(148)과 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 별도의 유닛으로서 실행될 수 있거나 또는 단일 컨트롤러 또는 하우징에 통합될 수 있다.
방정식(1)의 입력 u(nT s )는 현재 엔진 동력이도록 취해지고, 출력 y(nT s )는 엔진 동력 제한이도록 취해지며, 그런 다음 엔진이 확인된 제로 부스트 동력 제한 과 토크 곡선 제한 사이에서 작동하는 한, 상수 k 및 α는 확인될 수 있다. 즉, 방정식(1)의 입력과 출력이 엔진에 의해 유포되고 그러므로 공지되기 때문에, 나머지 공지되지 않은 k 및 α 상수는 결정될 수 있다. 공지의 입력 및 출력에 기초하여 k 및 α 상수를 결정하기 위한 프로세스는 비록 종래에 공지된 다른 방법이 또한 사용될 수 있을지라도 Steiglitz-McBride 알고리즘과 같은 적응성의 무한 임펄스 응답(IIR)을 사용하여 실행될 수 있다. 상수 k 및 α의 결정은 시간 경과에 따른 터보 응답 모델의 정확성을 일정하게 개선하기 위하여 계속 운영될 수 있다. 제로 부스트 동력 제한을 결정하도록, 엔진 제어 모듈(146)에 의한 동력 제한 유포는 엔진이 아이들 상태 동안과 같은 낮은 동력으로 작동하는 동안 모니터될 수 있다.
확인된 상수 k 및 α는 전체적인 터보-등가 동력 제한을 결정하도록 사용될 수 있다. 터보-등가 동력 제한은 엔진(102)과 이머신(112)이 변속기(106)로 공급되는 동력에 기여할 때 엔진(102)과 이머신(112)의 조합된 출력 동력에 부과될 제한이다. 이러한 방식으로, 자동차에 의해 인지된 자동차의 응답은 터보 과급기가 장착된 단독으로 작용하는 엔진의 응답을 시뮬레이션하게 된다.
도 3은 하이브리드 시스템(100)을 사용하여 상기 방법을 실행하기 위한 프로세스를 도시한다. 프로세스는 엔진(102)이 사전 결정된 시간(304) 동안 아이들 속도를 달성하였다는 것을 변속/하이브리드 제어 모듈(148)이 결정하는 경우에 시작 지점(302)에서 시작한다. 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 아이들 시간 기간에 걸쳐서 엔진 제어 모듈(146)로부터 수신된 최대 이용 가능한 토크를 위한 값을 평균하고, 현재 엔진 속도와 평균을 승산하는 것에 의해 변속/하이브리드 제어 모듈(148)을 결정한다. 이러한 것은 터보 과급기가 출력에 기여하지 않을 때 엔진 출력 동력에 대하여 추정된 하한을 제공한다.
스테이지 306에서, 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 토크 곡선 동력 제한을 결정한다. 상기된 바와 같이, 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 엔진 제어 모듈(146)로부터 토크 곡선 데이터(다양한 속도에서 이용 가능한 토크)를 수신한다. 대안적으로, 토크 곡선 데이터는 변속/하이브리드 제어 모듈(148)의 메모리에 저장될 수 있다. 토크 곡선 동력 제한을 결정하도록, 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 토크 곡선 데이터로부터 현재 엔진 속도에서 이용할 수 있는 최대 토크를 검색하고, 현재 엔진 속도와 결과를 승산한다.
스테이지 308로 계속하여, 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 현재 엔진 동력을 위한 값과, 엔진 제어 모듈(146)에 의해 유포된 최대 이용 가능한 엔진 동력을 모니터한다. 상기된 바와 같이, 현재 최대 이용 가능한 엔진 동력이 제로 부스트 동력 제한(스테이지 304로부터)과 토크 곡선 동력 제한(스테이지 306으로부터) 사이에 있을 때에, 관측된 데이터는 터보 과급기 응답 방정식(2)의 상수 k 및 α를 결정하도록 사용된다. 상기의 스테이지 304, 306, 및 308은 결정될 값들을 순응적으로 확인하고 업데이트하도록 나머지 스테이지들에 관계없이 계속 운영될 수 있다.
스테이지 310에서, 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 엔진(102)에 의해 출력되는 현재 엔진 동력을 결정한다. 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 엔진 제어 모듈(146)로부터 실제 엔진 토크와 현재 엔진 속도를 수신하고, 현재 엔진 동력을 결정하도록 이 값들을 승산한다.
스테이지 312에서, 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 변속기(106)에 전달되는 현재의 이머신(112) 출력 동력을 결정한다. 이러한 것을 결정하도록, 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 이머신(112) 모터 토크(변속/하이브리드 제어 모듈(148)에 의해 공지된)를 이머신(112) 속도(이머신(112)의 샤프트 상의 속도 센서로부터 수신된)와 승산한다.
스테이지 314에서, 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 스테이지 312로부터 현재 이머신(112) 동력에 스테이지 310으로부터 현재 엔진 동력을 더하는 것에 의해 변속기(106)로 전달되는 전체 추진 동력을 결정한다.
스테이지 316에서, 공지의 상수 k 및 α와 함께, 전체 추진 동력은 방정식(2)에 입력 u(nT s )으로서 적용된다. 이러한 것은 엔진(102)과 이머신(112)의 조합의 추진 동력을 위하여 결과적인 터보 등가 동력 제한, y([n + 1]T s )을 준다
스테이지 318에서, 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 스테이지 314로부터 터보 등가 동력 제한을 스테이지 304로부터 제로 부스트 동력 제한과 비교한다. 터보 등가 동력 제한이 제로 부스트 동력 제한보다 작으면, 제로 부스트 동력 제한은 제로 부스트 동력 제한으로 설정된다. 그렇지 않으면, 터보 등가 동력 제한은 변경되지 않고 남는다.
스테이지 320에서, 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 스테이지 318로부터 터보 등가 동력 제한을 스테이지 306으로부터 토크 곡선 동력 제한과 비교한다. 토크 곡선 동력 제한이 터보 등가 동력 제한보다 작으면, 터보 등가 동력 제한은 토크 곡선 동력 제한으로 설정된다. 그렇지 않으면, 터보 등가 동력 제한은 변경되지 않고 남는다. 이 시점에서, 그렇지 않으면, 터보 등가 동력 제한은 전체 추진 동력 제한으로서 특징화된다. 스테이지 310-320들은 결정되고 전체 추진 동력을 포함하는 값들을 순응적으로 확인하고 업데이트하도록 다른 스테이지들에 관계없이 계속 운영될 수 있다.
스테이지 322에서, 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 운전자 요청 출력 동력을 결정한다. 한 실시예에서, 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 엔진 제어 모듈(146)로부터 운전자 요청 토크(가속 페달 변위에 기초하여)와 현재 엔진 속도를 수신하고, 운전자 요청 출력 동력을 계산하도록 값들을 승산한다.
스테이지 324에서, 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 운전자 요청 동력을 스테이지 320으로부터 전체 추진 동력 제한과 비교하고, 변속기 입력 동력 요청값을 결정한다. 운전자 요청 출력 동력이 전체 추진 동력 제한보다 작으면, 입력 동력 요청값은 운전자 요청 동력과 같은 값으로 설정될 것이다. 그러나, 운전자 요청 동력이 전체 추진 동력 제한보다 크면, 변속기 입력 동력 요청은 전체 추진 동력 제한과 같은 값으로 설정될 것이다.
스테이지 326에서, 변속/하이브리드 제어 모듈(148)은 스테이지 324로부터 변속기 입력 동력 요청값과 같은 입력 동력의 전체 양을 변속기에 총체적으로 제공하기 위하여 엔진(102) 및 이머신(112)의 각각에 의해 공급되는 동력의 양을 결정한다. 엔진(102)과 이머신(112)의 동력 레벨의 임의의 조합은, 전체 조합된 동력이 변속기 입력 동력 요청과 같은 한 사용될 수 있다. 이러한 것은 운전자가 느낀 응답이 단독으로 작용하는 터보 과급기가 장착된 엔진의 응답으로 제한되는 것을 보장한다.
도 3의 프로세스가 수신되고, 평가되고 결정되는 값들을 순응적으로 업데이트하도록 무한으로 반복될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 추가적으로, 프로세스의 특정 단계들이 상기된 바와 같은 다른 단계들과 관계없이 개별적으로 수행되거나 또는 반복될 수 있다는 것이 이해될 것이다.
본 발명이 도면 및 이전의 설명에서 상세하게 예시되고 기술되었지만, 이것들은 특질에서 예시적이고 제한이 아닌 것으로 고려되며, 단지 바람직한 실시예들이 도시되고 설명되었으며 다음의 청구항들에 의해 한정된 발명의 사상 내에 있는 모든 변형, 등가물 및 변경이 보호될 필요가 있다는 것을 이해할 것이다. 본 명세서에서 인용된 모든 공개, 특허, 및 특허 출원은 각 개별적인 공개, 특허, 및 특허 출원이 참조에 의해 통합되고 그 전체에 있어서 제시되도록 특별히 그리고 개별적으로 지시되는 것처럼 참조에 의해 본 명세서에 통합된다.

Claims (42)

  1. 하이브리드 컨트롤러를 사용하여 하이브리드 자동차를 작동시키는 방법으로서,
    터보 과급기를 포함하는 상기 하이브리드 자동차의 엔진의 제로 부스트 동력 제한을 결정하는 단계;
    상기 터보 과급기가 사전 결정된 레벨로 작동할 때 최대 이용 가능한 동력에 기초하여 상기 엔진의 토크 곡선 동력 제한을 결정하는 단계;
    상기 최대 이용 가능한 동력이 상기 제로 부스트 동력 제한과 상기 토크 곡선 동력 제한 사이일 때 상기 엔진의 현재 동력과 상기 엔진의 최대 이용 가능한 동력을 모니터하는 단계; 및
    상기 모니터링에 기초하여 상기 엔진의 동적 응답 모델(dynamic response model)을 결정하는 단계로서, 상기 모델은 상기 터보 과급기의 속도가 증가함으로써 시간 경과에 따른 엔진 출력 동력의 추청치를 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    운전자 출력 토크 요청을 수신하는 단계; 및
    상기 하이브리드 자동차의 상기 엔진과 이머신의 총체적인 출력 동력이 상기 모델에 기초하여 터보 등가 동력 제한으로 자동으로 제한되도록 상기 하이브리드 자동차를 작동시키는 단계로서, 상기 터보 등가 동력 제한은 단독으로 작용하는 상기 엔진의 동력 제한을 나타내는, 상기 작동시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 엔진의 실제 엔진 토크를 결정하는 단계;
    현재 엔진 동력을 결정하도록 상기 엔진의 현재 엔진 속도와 상기 실제 엔진 토크를 승산하는 단계;
    상기 이머신의 이머신 토크를 결정하는 단계;
    현재 이머신 출력 동력을 결정하도록 상기 이머신의 현재 이머신 속도와 상기 이머신 토크를 승산하는 단계;
    전체 추진 동력을 결정하도록 상기 현재 엔진 동력과 상기 이머신 동력을 더하는 단계; 및
    상기 모델을 사용하여 상기 터보 등가 동력 제한을 결정하도록 상기 전체 추진 동력을 사용하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제로 부스트 동력 제한이 상기 터보 등가 동력 제한보다 크면, 상기 터보 등가 동력 제한을 상기 제로 부스트 동력 제한으로 설정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 토크 곡선 동력 제한이 상기 터보 등가 동력 제한보다 작으면, 상기 터보 등가 동력 제한을 상기 토크 곡선 동력 제한으로 설정하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동적 응답 모델은 무한 임펄스 응답 필터링을 사용하여 상기 컨트롤러에 의해 결정되는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동적 응답 모델은 다음의 방정식에 의해 분별있게 나타나는 방법.
    Figure pct00004

    여기에서, T는 상수, k는 상수,
    Figure pct00005
    , T s 는 이산 샘플 시간이며, y([n + 1]T s )는 n + 1 반복의 터보 등가 출력 동력이며, y(nT s )는 n 반복의 터보 등가 출력 동력값이며, u(nT s )는 n 반복의 현재 엔진 동력.
  8. 제7항에 있어서, 상기 T와 k는 무한 임펄스 응답 필터링에 의해 순응적으로 결정되는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제로 부스트 동력 제한은 상기 엔진이 아이들링하는 동안 상기 엔진의 최대 이용 가능한 토크를 모니터링하는 것에 의해 결정되는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제로 부스트 동력 제한은 아이들링일 때 상기 엔진의 최대 이용 가능한 토크의 평균과 현재 엔진 속도를 승산하는 것에 의해 결정되는 방법.
  11. 하이브리드 시스템으로서,
    터보 과급기를 가지는 엔진;
    상기 엔진에 작동적으로 결합되는 엔진 컨트롤러;
    이머신;
    상기 이머신에 작동적으로 결합되고 상기 엔진 컨트롤러와 통신하는 하이브리드 컨트롤러를 포함하며;
    상기 하이브리드 컨트롤러는,
    상기 엔진의 제로 부스트 동력 제한을 결정하고;
    상기 엔진 컨트롤러로부터 토크 곡선 정보를 수신하고;
    상기 토크 곡선 정보로부터 상기 엔진의 토크 곡선 동력 제한을 결정하고;
    최대 이용 가능한 동력이 상기 제로 부스트 동력 제한과 상기 토크 곡선 동력 제한 사이일 때 상기 엔진의 현재 동력과 상기 엔진의 최대 이용 가능한 동력을 모니터하고;
    상기 모니터링에 기초하여 상기 엔진의 동적 응답 모델을 결정하며, 상기 모델은 상기 터보 과급기의 속도가 증가함에 따라 시간 경과에 따른 엔진 출력 동력의 추정치를 제공하도록 구성되는, 하이브리드 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 하이브리드 컨트롤러는 추가적으로,
    상기 엔진 컨트롤러로부터 운전자 출력 토크 요청을 수신하고;
    상기 하이브리드 자동차의 상기 엔진 및 이머신의 총체적인 출력 동력이 상기 모델에 기초하여 터보 등가 동력 제한으로 자동으로 제한되도록 상기 하이브리드 자동차를 작동시키며, 상기 터보 등가 동력 제한이 단독으로 작용하는 상기 엔진의 동력 제한을 나타내도록 구성되는 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 하이브리드 컨트롤러는 추가적으로,
    상기 엔진 컨트롤러로부터 상기 실제 엔진 토크와 현재 엔진 속도를 수신하고;
    현재 엔진 동력을 결정하도록 상기 현재 엔진 속도와 상기 실제 엔진 토크를 승산하고;
    상기 이머신의 이머신 토크를 결정하고;
    현재 이머신 출력 동력을 결정하도록 상기 이머신의 현재 이머신 속도와 상기 이머신 토크를 승산하고;
    전체 추진 동력을 결정하도록 상기 현재 엔진 동력과 상기 이머신 동력을 더하고;
    상기 모델을 사용하여 상기 터보 등가 동력 제한을 결정하도록 상기 전체 추진 동력을 사용하도록 구성되는, 하이브리드 시스템.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이브리드 컨트롤러는 추가적으로, 상기 제로 부스트 동력 제한이 상기 터보 등가 동력 제한보다 크면, 상기 터보 등가 동력 제한을 상기 제로 부스트 동력 제한으로 설정하도록 구성되는, 하이브리드 시스템.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이브리드 컨트롤러는 추가적으로, 상기 토크 곡선 동력 제한이 상기 터보 등가 동력 제한보다 작으면, 상기 터보 등가 동력 제한을 상기 토크 곡선 동력 제한으로 설정하도록 구성되는, 하이브리드 시스템.
  16. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동적 응답 모델은 무한 임펄스 응답 필터링을 사용하여 상기 하이브리드 컨트롤러에 의해 결정되는, 하이브리드 시스템.
  17. 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동적 응답 모델은 다음의 방정식에 의해 분별있게 나타나는, 하이브리드 시스템.
    Figure pct00006

    여기에서, T는 상수, k는 상수,
    Figure pct00007
    , T s 는 이산 샘플 시간이며, y([n + 1]T s )는 n + 1 반복의 터보 등가 출력 동력이며, y(nT s )는 n 반복의 터보 등가 출력 동력값이며, u(nT s )는 n 반복의 현재 엔진 동력.
  18. 제17항에 있어서, 상기 T와 k는 상기 하이브리드 컨트롤러에 의해 무한 임펄스 응답 필터링을 사용하여 순응적으로 결정되는, 하이브리드 시스템.
  19. 제11항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제로 부스트 동력 제한은 상기 엔진이 아이들링하는 동안 상기 하이브리드 컨트롤러에 의해 상기 엔진의 최대 이용 가능한 토크를 모니터링하는 것에 의해 결정되고, 상기 최대 이용 가능한 토크는 상기 엔진 컨트롤러로부터 상기 하이브리드 컨트롤러에 의해 수신되는, 하이브리드 시스템.
  20. 제11항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제로 부스트 동력 제한은 아이들링일 때 상기 엔진의 최대 이용 가능한 토크의 평균과 상기 컨트롤러로부터 수신된 현재 엔진 속도를 승산하는 것에 의해 결정되는, 하이브리드 시스템.
  21. 하이브리드 시스템으로서,
    터보 과급기를 가지는 엔진;
    상기 엔진에 작동적으로 결합되는 엔진 컨트롤러;
    이머신;
    상기 이머신에 작동적으로 결합되고 상기 엔진 컨트롤러와 통신하는 하이브리드 컨트롤러를 포함하며;
    상기 하이브리드 컨트롤러는,
    상기 엔진 컨트롤러로부터 운전자 출력 토크 요청을 수신하고;
    상기 하이브리드 자동차의 상기 엔진과 이머신의 총체적인 출력 동력이 상기 운전자 출력 토크 요청에 대응하는 터보 등가 동력 제한으로 자동으로 제한되도록 상기 하이브리드 자동차를 작동시키도록 구성되며, 상기 터보 등가 동력 제한은 단독으로 작용하는 상기 엔진의 동력 제한을 나타내는, 하이브리드 시스템.
  22. 제11항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이브리드 컨트롤러와 상기 엔진 컨트롤러는 단일 컨트롤러로 구성되는, 하이브리드 시스템.
  23. 제11항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이브리드 컨트롤러와 상기 엔진 컨트롤러는 공통의 하우징에 수용되는, 하이브리드 시스템.
  24. 제11항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이브리드 컨트롤러는 추가적으로,
    상기 엔진의 제로 부스트 동력 제한을 결정하고;
    상기 엔진 컨트롤러로부터 토크 곡선 정보를 수신하고;
    상기 토크 곡선 정보로부터 상기 엔진의 토크 곡선 동력 제한을 결정하고;
    상기 최대 이용 가능한 동력이 상기 제로 부스트 동력 제한과 상기 토크 곡선 동력 제한 사이일 때 상기 엔진의 현재 동력과 상기 엔진의 최대 이용 가능한 동력을 모니터하고;
    상기 모니터링에 기초하여, 상기 터보 과급기의 속도가 증가함에 따라 시간 경과에 따른 엔진 출력 동력의 추정치를 제공하는 상기 엔진의 동적 응답 모델을 결정하고;
    상기 터보 등가 동력 제한을 결정하기 위해 상기 동적 응답 모델을 사용하도록 구성되는, 하이브리드 시스템.
  25. 제21항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이브리드 컨트롤러는 추가적으로,
    상기 엔진 컨트롤러로부터 상기 실제 엔진 토크와 현재 엔진 속도를 수신하고;
    현재 엔진 동력을 결정하도록 상기 현재 엔진 속도와 상기 실제 엔진 토크를 승산하고;
    상기 이머신의 이머신 토크를 결정하고;
    현재 이머신 출력 동력을 결정하도록 상기 이머신의 현재 이머신 속도와 상기 이머신 토크를 승산하고;
    전체 추진 동력을 결정하도록 상기 현재 엔진 동력과 상기 이머신 동력을 더하고;
    상기 모델을 사용하여 상기 터보 등가 동력 제한을 결정하도록 상기 전체 추진 동력을 사용하도록 구성되는, 하이브리드 시스템.
  26. 제24항 또는 제25항에 있어서, 상기 동적 응답 모델은 다음의 방정식에 의해 분별있게 나타나는, 하이브리드 시스템.
    Figure pct00008

    여기에서, T는 상수, k는 상수,
    Figure pct00009
    , T s 는 이산 샘플 시간이며, y([n + 1]T s )는 n + 1 반복의 터보 등가 출력 동력이며, y(nT s )는 n 반복의 터보 등가 출력 동력값이며, u(nT s )는 n 반복의 현재 엔진 동력.
  27. 제21항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동적 응답 모델은 무한 임펄스 응답 필터링을 사용하여 결정되는, 하이브리드 시스템.
  28. 제27항에 있어서, 상기 T와 k는 상기 하이브리드 컨트롤러에 의해 무한 임펄스 응답 필터링을 사용하여 순응적으로 결정되는, 하이브리드 시스템.
  29. 제21항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제로 부스트 동력 제한은 상기 엔진이 아이들링하는 동안 상기 하이브리드 컨트롤러에 의해 상기 엔진의 최대 이용 가능한 토크를 모니터링하는 것에 의해 결정되고, 상기 최대 이용 가능한 토크는 상기 엔진 컨트롤러로부터 상기 하이브리드 컨트롤러에 의해 수신되는, 하이브리드 시스템.
  30. 제21항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제로 부스트 동력 제한은 아이들링일 때 상기 엔진의 최대 이용 가능한 토크의 평균과 상기 컨트롤러로부터 수신된 현재 엔진 속도를 승산하는 것에 의해 결정되는, 하이브리드 시스템.
  31. 제21항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이브리드 컨트롤러는 상기 제로 부스트 동력 제한이 상기 터보 등가 동력 제한보다 크면 상기 터보 등가 동력 제한을 제로 부스트 동력 제한으로 설정하도록 추가적으로 구성되는, 하이브리드 시스템.
  32. 제21항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이브리드 컨트롤러는 상기 토크 곡선 동력 제한이 상기 터보 등가 동력 제한보다 작으면 상기 터보 등가 동력 제한을 상기 엔진의 토크 곡선 동력 제한으로 설정하도록 추가적으로 구성되는, 하이브리드 시스템.
  33. 하이브리드 컨트롤러를 사용하여 하이브리드 자동차를 작동시키는 방법으로서,
    상기 하이브리드 컨트롤러를 사용하여 운전자 출력 토크 요청을 수신하는 단계; 및
    상기 하이브리드 컨트롤러를 사용하여, 상기 하이브리드 자동차의 상기 엔진과 이머신의 총체적인 출력 동력이 상기 운전자 출력 토크 요청에 대응하는 터보 등가 동력 제한으로 자동으로 제한되도록 상기 하이브리드 자동차를 작동시키는 단계로서, 상기 터보 등가 동력 제한은 단독으로 작용하는 상기 엔진의 동력 제한을 나타내는, 상기 작동시키는 단계를 포함하는 방법.
  34. 제33항에 있어서, 터보 과급기를 포함하는 상기 하이브리드 자동차의 엔진의 제로 부스트 동력 제한을 결정하는 단계;
    상기 터보 과급기가 사전 결정된 레벨로 작동할 때 상기 최대 이용 가능한 동력에 기초하여 상기 엔진의 토크 곡선 동력 제한을 결정하는 단계;
    상기 최대 이용 가능한 동력이 상기 제로 부스트 동력 제한과 상기 토크 곡선 동력 제한 사이일 때 상기 엔진의 현재 동력과 상기 엔진의 최대 이용 가능한 동력을 모니터하는 단계;
    상기 모니터링에 기초하여 상기 엔진의 동적 응답 모델을 결정하는 단계로서, 상기 모델은 상기 터보 과급기의 속도가 증가함에 따라 시간 경과에 따른 엔진 출력 동력의 추청치를 제공하는, 상기 결정하는 단계; 및
    상기 터보 등가 동력 제한을 결정하도록 상기 모델을 사용하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  35. 제33항 또는 제34항에 있어서, 상기 하이브리드 컨트롤러를 사용하여 실제 엔진 토크와 현재 엔진 속도를 수신하는 단계;
    현재 엔진 동력을 결정하도록 상기 현재 엔진 속도와 상기 실제 엔진 토크를 승산하는 단계;
    상기 이머신의 이머신 토크를 결정하는 단계;
    현재 이머신 출력 동력을 결정하도록 상기 이머신의 현재 이머신 속도와 상기 이머신 토크를 승산하는 단계;
    전체 추진 동력을 결정하도록 상기 현재 엔진 동력과 상기 이머신 동력을 더하는 단계; 및
    상기 모델을 사용하여 상기 터보 등가 동력 제한을 결정하도록 상기 전체 추진 동력을 사용하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  36. 제33항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동적 응답 모델은 다음의 방정식에 의해 분별있게 나타나는 방법.
    Figure pct00010

    여기에서, T는 상수, k는 상수,
    Figure pct00011
    , T s 는 이산 샘플 시간이며, y([n + 1]T s )는 n + 1 반복의 터보 등가 출력 동력이며, y(nT s )는 n 반복의 터보 등가 출력 동력값이며, u(nT s )는 n 반복의 현재 엔진 동력.
  37. 제33항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 동적 응답 모델은 무한 임펄스 응답 필터링을 사용하여 상기 컨트롤러에 의해 결정되는 방법.
  38. 제37항에 있어서, 상기 T와 k는 무한 임펄스 응답 필터링을 사용하여 상기 하이브리드 컨트롤러에 의해 순응적으로 결정되는, 하이브리드 시스템.
  39. 제33항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이브리드 컨트롤러는 상기 제로 부스트 동력 제한이 상기 터보 등가 동력 제한보다 크면 상기 터보 등가 동력 제한을 제로 부스트 동력 제한으로 설정하도록 추가적으로 구성되는 방법.
  40. 제33항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하이브리드 컨트롤러는 상기 토크 곡선 동력 제한이 상기 터보 등가 동력 제한보다 작으면 상기 터보 등가 동력 제한을 상기 엔진의 토크 곡선 동력 제한으로 설정하도록 추가적으로 구성되는, 하이브리드 시스템.
  41. 제33항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제로 부스트 동력 제한 상기 엔진이 아이들링하는 동안 상기 엔진의 최대 이용 가능한 토크를 모니터링하는 것에 의해 결정되는 방법.
  42. 제41항에 있어서, 상기 제로 부스트 동력 제한은 아이들링일 때 상기 엔진의 최대 이용 가능한 토크의 평균과 현재 엔진 속도를 승산하는 것에 의해 결정되는 방법.
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