KR20160035550A - 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 장치 및 방법 - Google Patents

하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리 전압에 따라 HSG의 출력 영역을 차별화 함으로써 하이브리드 시동 발전기(HSG)의 출력을 극대화 하고, 관성이 저감된 플라이 휠(Fly wheel)을 사용하여 엔진의 속도를 상승시키면서도 출력이 증가된 HSG의 속도를 제어함으로써 진동을 최소화하여 하이브리드 차량의 연비와 시동 응답성을 향상시키는 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 변속기에 연결된 모터와 상기 모터에 엔진 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 엔진 및 상기 엔진에 연결된 하이브리드 시동 발전기(HSG)를 포함하는 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 방법은 엔진 시동이 요구되면, HSG 출력 토크로 엔진을 크랭킹 하는 단계; 엔진 속도가 모터 속도에 동기화되었는지를 판단하는 단계; 그리고 상기 엔진 속도가 모터 속도에 동기화되지 않으면, 연료 분사 없이 HSG 가용 토크만으로 엔진 속도를 상승시키는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING ENGINE SPEED OF HYBRID ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리 전압에 따라 HSG의 출력 영역을 차별화 함으로써 하이브리드 시동 발전기(HSG)의 출력을 극대화 하고, 관성이 저감된 플라이 휠(Fly wheel)을 사용하여 엔진의 속도를 상승시키면서도 출력이 증가된 HSG의 속도를 제어함으로써 진동을 최소화하여 하이브리드 차량의 연비와 시동 응답성을 향상시키는 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
하이브리드 차량은 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 사용하는 자동차로써, 일반적으로 연료를 연소시켜 구동력을 얻는 엔진과 배터리 전력으로 구동력을 얻는 모터에 의해 구동되는 차량을 의미한다.
하이브리드 차량은 엔진과 전기모터를 동력원으로 하여 다양한 구조를 형성할 수 있는데, 그 중 변속기에 모터가 부착되어 있고 변속기와 엔진 사이에 엔진 클러치가 삽입된 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 타입의 하이브리드 차량은 엔진 클러치의 단절과 연결을 이용하여 EV 모드와 HEV 모드를 구현할 수 있다.
이러한 TMED 타입의 하이브리드 차량은 각 제조사별로 교유한 특징을 가지고 있는데, 이 중 일부 하이브리드 차량은 엔진에 벨트로 연결된 하이브리드 시동 발전기(HSG)를 구비한다. 상기 HSG는 엔진을 시동시키거나 엔진이 시동된 상태에서 발전기로 작동하여 배터리를 충전한다.
HSG가 장착된 하이브리드 차량은 EV 모드에서 HEV 모드로 전환할 때 구동 모터와 HSG를 이용하여 시동과 구동을 분리함으로써 시동 응답성을 확보하고, 진동을 최소화할 수 있다.
그런데, 종래 기술에 따른 HSG 사용 영역은 차량의 악조건 주행을 고려하여 선정되므로, HSG의 출력이 제한된다. 그러나 실제 차량은 대부분은 일반 주행 조건에서 운행된다. 따라서 배터리의 가용 전압에 따라 HSG 출력 토크를 가변적으로 상용할 필요가 있다.
한편, 엔진에는 피스톤의 왕복 운동에 의한 진동 및 회전 진동을 감소시키기 위해서 플라이 휠이 구비된다. 엔진은 회전 운동에 의한 관성(Inertia)을 발생시키는데, 관성의 약 65~70%는 플라이 휠에서 비롯된다.
관성이란 움직이려고 하는 방향의 반대로 작용하는 힘으로써 관성이 크다는 것은 그만큼 엔진이 회전할 때 손실이 증가하는 것을 의미한다. 따라서, 차량이 주행 중 관성 저항으로 인한 엔진 출력 손실을 최소화하기 위해서는 플라이 휠의 관성을 저감하는 것이 필요하다. 그러나 플라이 휠은 엔진 진동을 감소시키므로, 단순히 플라이 휠의 관성만을 저감시킨다면 운전자가 진동에 의한 불쾌감을 느낄 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 배터리 전압에 따라 HSG의 출력 영역을 차별화 함으로써 하이브리드 시동 발전기(HSG)의 출력을 극대화 하고, 관성이 저감된 플라이 휠(Fly wheel)을 사용하여 엔진의 속도를 상승시키면서도 출력이 증가된 HSG의 속도를 제어함으로써 진동을 최소화하여 하이브리드 차량의 연비와 시동 응답성을 향상시키는 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 변속기에 연결된 모터와 상기 모터에 엔진 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 엔진 및 상기 엔진에 연결된 하이브리드 시동 발전기(HSG)를 포함하는 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 방법은 엔진 시동이 요구되면, HSG 출력 토크로 엔진을 크랭킹 하는 단계; 엔진 속도가 모터 속도에 동기화되었는지를 판단하는 단계; 그리고 상기 엔진 속도가 모터 속도에 동기화되지 않으면, 연료 분사 없이 HSG 가용 토크만으로 엔진 속도를 상승시키는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 엔진 속도가 모터 속도에 동기화되면, 엔진 클러치를 결합하고 연료를 분사하여 엔진 토크를 발생시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 장치는 동력원인 엔진과 모터를 선택적으로 연결하는 엔진클러치; 상기 엔진과 연결되어 엔진을 시동하거나 엔진의 회전력에 의해 발전하는 하이브리드 시동 발전기(HSG); 상기 HSG 출력 토크만으로 엔진 속도가 모터 속도에 동기화될 만큼 관성이 저감되어 상기 엔진에 연결된 플라이 휠; 그리고 엔진 시동이 요구되면 HSG 출력 토크로 엔진을 크랭킹하고 연료 분사 없이 엔진 속도를 상승시켜 모터 속도에 동기화 되도록 제어하는 제어기;를 포함할 수 있다.
상기 제어기는 상기 엔진 속도가 모터 속도에 동기화되면, 엔진 클러치를 결합하고 연료를 분사하여 엔진 토크를 발생시키도록 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 배터리 전압에 따라 HSG의 출력 영역을 차별화 함으로써 HSG 출력을 극대화할 수 있으므로 엔진 작동 시간이 감소되고 시동 응답성이 향상될 수 있다.
또한, 관성이 저감된 플라이 휠을 사용하여 엔진 출력 발생 시점을 변경시킴으로써 연료 분사 시기를 늦출 수 있어 하이브리드 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
그리고 관성이 저감된 플라이 휠을 사용하면, HSG의 충전량이 증가되어 EV 주행 모드의 최고 속도와 주행 시간이 증가되므로 하이브리드 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 적용되어 HSG 가용 토크가 상승된 모습을 나타내는 그래프이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 장치는 엔진(10), 상기 엔진(10)의 크랭크 축에 설치된 플라이 휠(Fly wheel)(11), 하이브리드 시동 발전기(HSG: Hybrid Start and Generator)(15), 엔진 클러치(20), 모터(30), 배터리(35), 듀얼 클러치(DCT: Dual Clutch Transmission)(40), 변속기(50) 및 제어기(60)를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(10)은 제1 클러치인 엔진 클러치(20)에 의해 모터(30)와 연결되고, 엔진(10)과 모터(30)의 축에는 제2 클러치인 듀얼 클러치(40)가 연결되어 있으며, 상기 듀얼 클러치(40)에는 변속기(50)가 연결된다.
본 명세서에는 제1 클러치를 엔진 클러치(20)로, 제2 클러치를 듀얼 클러치(40)로 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 클러치는 AMT(Auto Manual Transmission)로 구현될 수 있다.
그리고 상기 엔진(10)에는 엔진(10) 내에 구비된 실린더의 연료를 점화하기 위한 HSG(15)가 연결된다. 상기 HSG(15)는 모터로 동작되어 상기 엔진(10)을 시동시키거나, 하이브리드 차량의 시동 온을 유지하는 상태에서 잉여 출력이 발생되는 경우 제너레이터로 작동되어 배터리를 충전한다.
플라이 휠(11)은 엔진(10)의 크랭크 축에 동력 연결된 상태로 엔진이 회전하는 경우 플라이 휠이 동시에 회전하게 된다. 플라이 휠은 엔진의 회전력을 바퀴의 회전력으로 전달하기 위하여 클러치 판이 접촉하는 마찰면이 있으며, 상기 마찰력으로 인해 엔진(10)의 원활한 회전을 돕는다. 따라서 플라이 휠(11)은 주로 회전 관성이 크게 설계되어 있다.
엔진 클러치(20)는 엔진(10)과 모터(30)의 사이에 배치되어 제어기(60)의 제어 신호를 입력 받아 하이브리드 차량의 주행 모드에 따라 선택적으로 상기 엔진(10)과 모터(30)를 연결시킨다.
모터(30)는 전동기 및 발전기로 동작되며, 인버터(미도시)에서 인가되는 3상 교류전압에 의해 전동기로 동작되어 구동 토크를 발생시키고, 타행 주행에서 발전기로 동작되어 회생 에너지를 회수하여 배터리(35)를 충전시킨다.
배터리(35)는 다수 개의 단위 셀로 이루어지며, 모터(30)에 구동 전압을 제공하기 위한 고전압이 저장된다. 상기 배터리에서 공급되는 직류 고전압은 인버터(미도시)를 통해 3상 교류전압으로 변환되어 모터(30)에 공급된다.
상기 배터리(35)는 충전 상태에 따라 배터리 관리기(미도시)가 충방전 전압을 제어하여 한계 전압 이하로 방전되거나 한계 전압 이상으로 충전되는 것이 방지된다. 상기 배터리 관리기는 배터리(35)의 충전 상태를 제어기(60)에 전달하여 모터(30)의 구동 및 회생 발전 제어가 실행될 수 있도록 한다.
듀얼 클러치(40)는 두 개의 입력축에 복수개의 입력 기어들이 분산되어 배치되고, 상기 복수개의 입력 기어들과 각각 기어 결합하는 복수개의 출력 기어들이 두 개의 출력축에 분산되어 배치되어 있다. 또한, 상기 듀얼 클러치(40)는 복수개의 싱크로나이저 기구를 포함하며, 상기 복수개의 싱크로나이저 기구는 선택적으로 작동하여 복수개의 출력 기어들 중 하나와 두 개의 출력축 중 하나를 연결하도록 되어 있다. 또한, 상기 듀얼 클러치(40)는 두 개의 클러치를 포함한다. 상기 각 클러치는 동력원(예를 들어, 엔진 또는 모터)의 동력을 변속기(50)와 연결된 두 개의 입력축 중 어느 하나에 전달하도록 되어 있다. 상기 클러치로 건식 또는 습식 클러치가 사용될 수 있다.
일반적으로 하이브리드 차량은 초기 시동시에 배터리에 충전된 전원을 이용하여 모터(30)를 구동하고, 모터(30)에서 발생한 구동력에 의해 듀얼 클러치(40)가 완전 결합되어 구동축으로 동력을 전달한다.
변속기(50)는 엔진 클러치(20)의 결합 및 해제에 따라 결정되는 엔진(10)의 출력 토크와 모터(30)의 출력 토크의 합이 입력 토크로 공급되며, 차속과 운행 조건에 따라 임의의 변속단이 선택되어 구동력을 구동휠에 출력하여 주행을 유지한다.
제어기(60)는 제어 신호를 출력하여 상기 HSG(15)의 토크와 엔진(10)의 속도를 제어한다. 상기 제어기(60)는 하이브리드 차량에 구비되는 여러 제어기들 간 협조 제어를 통해 후술할 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 방법을 수행할 수 있다. 예를 들면, 최상위 제어기인 HCU(Hybrid Control Unit), 엔진 작동의 전반을 제어하는 ECU(Engine Control Unit), 구동모터 작동의 전반을 제어하는 MCU(Motor Control Unit), 변속기를 제어하는 TCU(Transmission Control Unit) 등이 이용될 수 있다. 따라서 설명의 편의상 본 명세서 및 특허청구범위에서는 하이브리드 차량에 구비되는 여러 제어기들을 통칭하여 제어기(60)로 지칭하기로 한다.
상기 제어기(60)는 엔진(10)의 시동이 요구되면 외기 온도에 따라 배터리(35)의 정격 감소 계수를 설정하고, 배터리(35)의 전압에 따라 HSG(15)의 출력 영역을 결정하여, 설정된 배터리 정격 감소 계수와 결정된 HSG 출력 영역을 기초로 HSG 가용 토크를 출력한다.
이 때, 상기 제어기(60)는 외기 온도가 설정 온도 미만이면 배터리 정격 감소 계수를 1 미만으로 설정하고, 설정 온도 이상이면 배터리 정격 감소 계수를 1로 설정할 수 있다.
또한, 상기 제어기(60)는 상기 배터리(35)의 전압이 제1 설정 전압 미만이면 HSG(15)의 최소 출력 영역을 적용하고, 상기 배터리(35)의 전압이 제1 설정 전압 이상이고 제2 설정 전압 미만이면 HSG(15)의 중간 출력 영역을 적용하며, 상기 배터리(35)의 전압이 제2 설정 전압 이상이면 HSG(15)의 최대 출력 영역을 적용할 수 있다.
상기 제어기(60)는 엔진(10)의 시동이 요구되면 HSG(15)의 출력 토크로 엔진(10)을 크랭킹하고, 엔진 속도가 모터 속도에 동기화되기 전까지 엔진 실린더 내에 연료 분사 없이 HSG 가용 토크만으로 엔진(10)의 속도를 상승시킬 수 있다.
이후 엔진 속도가 모터 속도에 동기화되면, 상기 제어기(60)는 엔진 클러치(20)를 결합시키고 엔진 실린더 내에 연료를 분사하여 엔진 토크를 발생시키도록 제어할 수 있다.
상기 제어기(60)는 하이브리드 차량의 주행 모드가 EV 모드에서 HEV 모드로 전환이 요구되면, 엔진 속도를 모터 속도로 동기화하기 위한 토크를 연산하고, 상기 엔진 속도를 모터 속도로 동기화하기 위한 토크와 HSG 가용 토크를 비교하여 HEV 모드로의 전환 여부를 결정한다.
이 때, 상기 제어기(60)는 상기 HSG 가용 토크가 상기 엔진 속도를 모터 속도로 동기화하기 위한 토크보다 크면 하이브리드 차량의 주행 모드를 EV 모드로 유지하고, 상기 HSG 가용 토크가 상기 엔진 속도를 모터 속도로 동기화하기 위한 토크 이하이면, 하이브리드 차량의 주행 모드를 HEV 모드로 전환할 수 있다.
여기서, 상기 제어기(60)는 HSG 가용 토크로 엔진 속도를 상승시킨 후에, 엔진 실린더 내에 연료를 분사하여 엔진 토크를 발생시켜 HEV 모드로 전환하도록 제어할 수 있다.
이러한 목적을 위하여 상기 제어기(60)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍 된 것일 수 있다.
이하 도 2 내지 도 5를 참고로 하여, 본 발명에 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 방법은 제어기(60)가 엔진(10)의 시동이 요구되는지 여부를 판단함으로써 시작된다(S100).
상기 S100 단계에서 엔진(10)의 시동이 요구되면, 제어기(60)는 외기 온도와 설정 온도를 비교한다(S110).
상기 S110 단계에서 외기 온도가 설정 온도 미만이면, 제어기(60)는 배터리 정격 감소 계수를 1 미만으로 설정한다(S120).
이와는 달리 상기 S110 단계에서 외기 온도가 설정 온도 이상이면, 제어기(60)는 배터리 정격 감소 계수를 1로 설정한다(S130).
상기 S120 단계 또는 S130 단계에서 배터리 정격 감소 계수가 설정되면, 제어기(60)는 배터리(250)의 전압에 따라 HSG 출력 영역을 결정한다.
즉, 제어기(60)는 배터리(35)의 전압을 제1 설정 전압과 비교하고(S140), 비교 결과 배터리(35)의 전압이 제1 설정 전압 미만이면, 제어기(60)는 HSG(15)의 최소 출력 영역을 적용한다(S160).
반면 상기 S140 단계에서 배터리(35)의 전압이 제1 설정 전압 이상인 경우, 제어기(60)는 배터리(35)의 전압을 제2 설정 전압과 비교한다(S150).
상기 S150 단계의 비교 결과 배터리(35)의 전압이 제1 설정 전압 이상이고 제2 설정 전압 미만이면, 제어기(60)는 HSG(15)의 중간 출력 영역을 적용한다(S170).
이와는 달리, 배터리(35)의 전압이 제2 설정 전압 이상이면, 제어기(60)는 HSG(15)의 최대 출력 영역을 적용한다(S180).
이후, 제어기(60)는 상기 S120 단계 또는 S130 단계에서 설정된 배터리 정격 감소 계수와 상기 S160 내지 S180 단계에서 적용된 HSG(15)의 출력 영역을 기초로 HSG 가용 토크를 출력한다(S190).
도 5는 본 발명의 실시예에 적용되어 HSG 가용 토크가 상승된 모습을 나타내는 그래프이다.
도 5에는 HSG의 속도에 따라 종래 기술에 따른 HSG 가용 토크와 본 발명의 실시예가 적용된 HSG 가용 토크가 도시되어 있다.
종래 기술에 따른 HSG 가용 토크는 HSG의 속도가 일정 속도(예를 들면, 4000rpm)를 초과하는 경우에 감소되기 시작한다. 특히, HSG의 최대 출력 영역 또는 중간 출력 영역이 적용된 경우에는 HSG 가용 토크가 더욱 급격하게 감소된다.
그러나, 본 발명의 실시예에 따르면 HSG의 중간 출력 영역이 적용된 경우에도 HSG 가용 토크가 화살표만큼 상승하고, HSG의 최소 출력 영역이 적용된 경우에는 더욱 많이 상승하게 된다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 배터리 전압에 따라 HSG의 출력 영역을 차별화 함으로써 HSG 출력을 극대화할 수 있으므로 엔진 작동 시간이 감소되고 시동 응답성이 향상될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 방법은 제어기(60)가 엔진(10)의 시동이 요구되는지 여부를 판단함으로써 시작된다(S200).
상기 S200 단계에서 엔진(10)의 시동이 요구되면, 제어기(60)는 HSG(15)의 출력 토크로 엔진(10)을 크랭킹한다(S210).
이 때, HSG 출력 토크만으로 엔진 속도가 모터 속도에 동기화될 만큼 관성이 저감된 플라이 휠(11)이 장착된 경우에는 HSG(15)의 출력 토크만으로 엔진의 크랭킹 rpm이 증가될 수 있다(예를 들면, 3000rpm 이상).
이후, 제어기(60)는 엔진 속도가 모터 속도에 동기화되었는지를 판단한다(S220).
상기 S220 단계에서 엔진 속도가 모터 속도에 동기화되지 않았으면, 제어기(60)는 HSG(15)의 출력만으로 엔진 속도를 상승시킨다(S240). 즉, 엔진 실린더 내에 연료를 분사하지 않고, 엔진 속도가 모터 속도에 동기화될 만큼 엔진 속도를 상승시킬 수 있다.
상기 S220 단계에서 엔진 속도가 상승되어 모터 속도에 동기화되면, 제어기(60)는 엔진 클러치(20)를 결합한 후, 엔진(10)에 연료를 분사하도록 제어한다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따르면, HSG(15)의 가용 출력을 극대화하고 관성이 저감된 플라이 휠(11)을 장착함으로써 엔진의 속도를 상승시켜 연료 분사 시점을 늦출 수 있다. 따라서, 하이브리드 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 방법은 하이브리드 차량의 주행 모드가 EV 모드에서 HEV 모드로 전환이 요구되는지를 판단함으로써 시작된다(S300).
상기 S300 단계에서 하이브리드 차량의 주행 모드가 EV 모드에서 HEV 모드로 전환이 요구되면, 제어기(60)는 엔진 속도를 모터 속도로 동기화하기 위한 토크를 연산한다(S310).
상기 S310 단계에서 엔진 속도를 모터 속도로 동기화하기 위한 토크가 연산되면, 제어기(60)는 HSG 가용 토크와 상기 엔진 속도를 모터 속도로 동기화하기 위한 토크를 비교한다(S320).
상기 S320 단계에서 HSG 가용 토크가 엔진 속도를 모터 속도로 동기화하기 위한 토크보다 크면, 제어기(60)는 하이브리드 차량의 주행 모드를 EV 모드로 유지하도록 제어한다(S330).
여기서, HSG 출력 토크만으로 엔진 속도가 모터 속도에 동기화될 만큼 관성이 저감된 플라이 휠(11)이 장착된 경우에는 HSG(15)의 출력으로 EV 모드의 최대 차속을 증가시킬 수 있다.
반면 상기 S320 단계에서 HSG 가용 토크가 엔진 속도를 모터 속도로 동기화하기 위한 토크 이하이면, 제어기(60)는 하이브리드 차량의 주행 모드를 EV 모드에서 HEV 모드로 전환한다(S340).
이 때, 제어기(60)는 HSG 가용 토크로 엔진 속도를 상승시키고, 연료를 분사하여 엔진 토크를 발생시킨 후 HEV 모드로 전환하도록 제어할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면 HSG(15)의 가용 출력을 극대화하고 관성이 저감된 플라이 휠(11)을 장착함으로써 최대 차속이 증가된 EV 모드를 오래 유지할 수 있어 하이브리드 차량의 연비가 향상될 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims (4)

  1. 변속기에 연결된 모터와 상기 모터에 엔진 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 엔진 및 상기 엔진에 연결된 하이브리드 시동 발전기(HSG)를 포함하는 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 방법에 있어서,
    엔진 시동이 요구되면, HSG 출력 토크로 엔진을 크랭킹 하는 단계;
    엔진 속도가 모터 속도에 동기화되었는지를 판단하는 단계; 그리고
    상기 엔진 속도가 모터 속도에 동기화되지 않으면, 연료 분사 없이 HSG 가용 토크만으로 엔진 속도를 상승시키는 단계;
    를 포함하는 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엔진 속도가 모터 속도에 동기화되면, 엔진 클러치를 결합하고 연료를 분사하여 엔진 토크를 발생시키는 단계를 더 포함하는 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 방법.
  3. 동력원인 엔진과 모터를 선택적으로 연결하는 엔진클러치;
    상기 엔진과 연결되어 엔진을 시동하거나 엔진의 회전력에 의해 발전하는 하이브리드 시동 발전기(HSG);
    상기 HSG 출력 토크만으로 엔진 속도가 모터 속도에 동기화될 만큼 관성이 저감되어 상기 엔진에 연결된 플라이 휠; 그리고
    엔진 시동이 요구되면 HSG 출력 토크로 엔진을 크랭킹하고 연료 분사 없이 엔진 속도를 상승시켜 모터 속도에 동기화 되도록 제어하는 제어기;
    를 포함하는 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 엔진 속도가 모터 속도에 동기화되면, 엔진 클러치를 결합하고 연료를 분사하여 엔진 토크를 발생시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 속도 제어 장치.
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