KR20180112950A - 차량의 구동 장치를 제어하는 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법은 전기 에너지를 포함하는 동력 공급장치를 통해 구동 모터를 동작시키는 단계, 엔진 구동력의 필요시점을 인지하는 단계, 구동 모터의 속도와 엔진의 예상 출력을 비교하는 단계, 및 비교의 결과에 대응하여 엔진의 시동 및 엔진 클러치의 결합을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

차량의 구동 장치를 제어하는 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING DRIVE-TRAIN IN VEHICLE}
본 발명은 차량의 구동 장치를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 동력원이 포함된 차량에서 차량의 구동 장치를 제어할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
하이브리드 차량은 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합하여 차량을 구동시키는 것을 의미하나, 대부분의 경우는 연료(가솔린 등 화석연료)를 연소시켜 구동력을 얻는 엔진과 배터리 전력으로 구동력을 얻는 전기모터에 의해 구동하는 차량을 포함한다.
하이브리드 차량은 엔진과 전기모터를 동력원으로 하여 다양한 구조를 형성할 수 있는데, 엔진의 기계적 동력을 바퀴에 직접 전달하고 필요할 때 배터리의 전력으로 구동되는 전기모터를 이용하여 도움 받는 차량을 병렬형 하이브리드 차량이라고 하고, 엔진의 기계적 동력을 발전기를 통해 전기적 동력으로 변환하여 전기모터를 구동하거나 배터리에 충전하는 차량을 직렬형 하이브리드 차량이라고 한다.
예를 들면, 병렬형 하이브리드 차량에는 엔진과 모터가 엔진 클러치에 의해 연결되고, 엔진과 모터의 축에는 듀얼 클러치가 연결되어 있으며, 듀얼 클러치에 변속기가 연결된다. 한편, 하이브리드 차량은 엔진 클러치가 결합하지 않고 모터로만 구동되는 EV 모드, 엔진 클러치가 결합하여 엔진과 모터를 함께 구동되는 HEV 모드, HEV 모드에서 엔진 클러치를 완전하게 결합하지 않고 엔진과 모터의 회전 속도가 다른 상태에서 엔진의 토크를 전달하는 슬립주행 모드 등이 있을 수 있다.
하이브리드(Hybrid Electric Vehicle, HEV) 모드에서 엔진 클러치의 결합에 의해 엔진과 모터의 출력토크 합으로 변속기에 입력되는 입력 속도가 엔진의 아이들 회전 속도보다 작은 경우에 엔진의 구동력을 변속기에 전달하기 위하여 엔진 클러치를 슬립 상태로 제어하며, 목표 엔진토크를 전달하기 위해 엔진 클러치의 유압량이 조절된다.
하이브리드 차량의 일반적인 상황에서는 초기 가속 시 전기에너지를 이용한다. 하지만, 전기에너지만으로는 가속의 한계가 있기 때문에 결국 엔진을 주동력원으로 사용해야 하는 순간이 발생한다. 이 순간에 변속 시점이 맞물리게 되면 결국 엔진클러치를 동력원으로 사용하지 못한 채 엔진을 유지하다가 변속 이후 다시 구동력으로 사용하기 위해서 엔진클러치를 결합한다.
KR 10-1664750 B1
본 발명은 하이브리드 차량이 시동 후 저속 운행 중 전기 에너지를 동력원으로 사용하여 모터를 구동한 후 화석 연료를 이용하는 엔진을 가동시킬 필요가 있는 경우 엔진의 구동 및 엔진 클러치의 결합을 변속이 이루어진 후 이루어지도록 함으로써, 연비를 향상시킬 수 있는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 하이브리드 차량에서 화석 연료를 이용하는 엔진의 구동력이 필요한 시점으로부터 엔진이 크랭킹(cranking)하는 동안 엔진 클러치가 결합하는 시점을 조정할 수 있는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 하이브리드 차량에서 엔진의 구동력이 필요하다고 판단되는 시점이 아닌 차량 주행을 위한 변속 제어가 완료된 시점에 엔진을 동작시키고, 엔진의 구동력을 연결하는 엔진 클러치를 결합할 수 있는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법은 전기 에너지를 포함하는 동력 공급장치를 통해 구동 모터를 동작시키는 단계; 엔진 구동력의 필요시점을 인지하는 단계; 상기 구동 모터의 속도와 엔진의 예상 출력을 비교하는 단계; 및 상기 비교의 결과에 대응하여 상기 엔진의 시동 및 엔진 클러치의 결합을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하이브리드 차량은 직렬, 병렬, 혼합 하이브리드 시스템 중 적어도 하나를 탑재할 수 있다.
또한, 상기 동력 공급장치는 차량의 시동 후 상기 차량의 주행 속도가 기 설정된 범위 내에 있는 동안 동작할 수 있다.
또한, 상기 동력 공급장치는 전기 에너지를 저장하는 배터리; 및 상기 배터리를 충전하는 회쟁제동장치를 포함할 수 있다.
또한, 상기 엔진 구동력의 필요시점은 배터리 충전 상태의 한계값 이하인 상태, 저온으로 인한 방전제한 상태, 상기 동력 공급장치의 조작량 기준치 초과 상태 중 적어도 하나를 만족시키는 경우일 수 있다.
또한, 상기 엔진 구동력의 필요시점은 가속 페달 센서의 출력에 대응할 수 있다.
또한, 상기 엔진의 예상 출력은 상기 엔진 클러치의 결합 시점의 상기 구동 모터의 예상 속도에서 상기 결합 시점까지의 증가속도를 뺀 값일 수 있다.
또한, 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법은 자동 변속 패턴에 따른 변속 구간을 예측하는 단계; 및 상기 변속 구간이 종료되면, 상기 엔진의 시동 및 엔진 클러치의 결합을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 변속 구간을 예측하는 단계는 주행 중 자동 변속 패턴을 설정한 변속 패턴 지도(map)을 통해 변속 시작 시점과 변속 종료 시점을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는 프로세서에 의해 실행되는 것을 통하여, 전술한 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법을 실현하는 것을 특징으로 하는 응용 프로그램이 기록될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법은 전기 에너지를 포함하는 동력 공급장치를 통해 구동 모터를 동작시키는 단계; 엔진 구동력의 필요시점을 인지하는 단계; 자동 변속 패턴을 바탕으로 변속 시점을 확인하는 단계; 및 상기 변속 시점이 종료되면 엔진을 시동시키고 엔진 클러치를 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 엔진을 시동시키고 엔진 클러치를 결합하는 단계는 상기 변속 시점이 종료되면 상기 엔진을 시동시키는 단계; 상기 구동 모터의 속도와 상기 엔진의 예상 출력을 비교하는 단계; 및 상기 비교의 결과에 대응하여 상기 엔진의 시동 및 엔진 클러치의 결합을 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 엔진의 예상 출력은 상기 엔진 클러치의 결합 시점의 상기 구동 모터의 예상 속도에서 상기 결합 시점까지의 증가속도를 뺀 값일 수 있다.
또한, 상기 엔진 구동력의 필요시점은 배터리 충전 상태의 한계값 이하인 상태, 저온으로 인한 방전제한 상태, 상기 동력 공급장치의 조작량 기준치 초과 상태 중 적어도 하나를 만족시키는 경우일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는 프로세서에 의해 실행되는 것을 통하여, 전술한 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법을 실현하는 것을 특징으로 하는 응용 프로그램이 기록될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하이브리드 차량은 차축에 공급되는 운동에너지를 조절할 수 있는 변속기; 상기 변속기에 구동력을 공급하는 구동 모터; 배터리에 저장된 전기에너지를 이용하여 상기 구동 모터를 동작시키는 제2 동력 장치; 화석연료를 통해 상기 구동 모터를 동작시키는 제1 동력 장치; 및 상기 제2 동력 장치와 상기 제1 동력 장치가 선택적으로 상기 구동 모터와 연동되도록 제어하는 차량 제어기를 포함하고, 상기 차량 제어기는 상기 제2 동력 장치를 이용한 주행 중 상기 변속기의 변속 구간이 종료되면 상기 제1 동력 장치를 상기 구동 모터에 결합시킬 수 있다.
또한, 상기 변속기의 변속 구간은 상기 주행 중 자동 변속 패턴을 설정한 변속 패턴 지도(map)을 통해 예측되는 변속 시작 시점부터 변속 종료 시점까지일 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 상기 제2 동력 장치를 통해 구동 모터를 동작시키고, 엔진 구동력의 필요시점을 인지한 후, 상기 구동 모터의 속도와 엔진의 예상 출력을 비교하며, 상기 비교의 결과에 대응하여 상기 제1 동력 장치에 포함된 엔진의 시동 및 엔진 클러치의 결합을 결정할 수 있다.
또한, 상기 엔진의 예상 출력은 상기 엔진 클러치의 결합 시점의 상기 구동 모터의 예상 속도에서 상기 결합 시점까지의 증가속도를 뺀 값일 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 상기 제2 동력 장치를 통해 구동 모터를 동작시키고, 엔진 구동력의 필요시점을 인지한 후, 자동 변속 패턴을 바탕으로 상기 변속 구간을 확인하고, 상기 변속 구간이 종료되면 상기 제1 동력 장치에 포함된 엔진을 시동시키고 엔진 클러치를 결합할 수 있다.
또한, 상기 엔진을 시동시키고 상기 엔진 클러치를 결합시키기 위해, 상기 차량 제어기는 상기 변속 시점이 종료되면 상기 엔진을 시동시키고, 상기 제2 동력 장치의 출력과 상기 엔진의 예상 출력을 비교한 후, 상기 비교의 결과에 대응하여 상기 엔진의 시동 및 엔진 클러치의 결합을 결정할 수 있다.
또한, 상기 엔진 구동력의 필요시점은 배터리 충전 상태의 한계값 이하인 상태, 저온으로 인한 방전제한 상태, 상기 제2 동력 장치의 조작량 기준치 초과 상태 중 적어도 하나를 만족시키는 경우일 수 있다.
상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 장치에 대한 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 하이브리드 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 하이브리드 차량의 변속으로 인한 엔진 시동금지 상황을 정확히 예측함으로써 엔진의 연료손실 개선을 통한 연비 향상 효과를 가질 수 있다.
또한, 본 발명은 하이브리드 차량에서 변속으로 인하여 결합 불가인 상황에서는 엔진을 끈 채로 EV주행(전기 에너지를 통한 주행)을 함으로써 운전성 측면에서 개선 효과를 가질 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도1은 하이브리드 차량에서 엔진 클러치 연결을 설명한다.
도2는 엔진 클러치 동작 시점을 설명한다.
도3은 하이브리드 차량에서 엔진 클러치 결합 시점을 설명한다.
도4는 하이브리드 차량에서 구동 장치를 제어하는 제1방법을 설명한다.
도5는 하이브리드 차량에서 구동 장치를 제어하는 제2방법을 설명한다.
도6은 하이브리드 차량에서 구동 장치를 제어하는 제3방법을 설명한다.
도7은 연비 향상을 위한 변속시점에 대응하여 엔진 클러치 결합 시점을 조정하는 예를 설명한다.
도8은 연비 향상을 위한 하이브리드 차량을 설명한다.
이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도1은 하이브리드 차량에서 엔진 클러치 연결을 설명한다.
도시된 바와 같이, 하이브리드 차량의 주행 시작은 전기에너지에 의한 구동 모터의 동작을 통해 이루어질 수 있다. 전기에너지에 의한 구동 모터의 동작 속도(MotSpeed)는 주행 시작부터 저속 구간에서 증가할 수 있다. 하이브리드 차량은 적어도 두 가지의 동력원을 포함하고 있는데, 예를 들어 화석 연료(휘발유 등)를 이용하는 엔진과 전기에너지를 저장하는 배터리를 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 하이브리드 차량은 화석 연료를 이용하는 엔진을 포함하는 제1 동력 장치와 전기 에너지를 사용하는 제2 동력 장치를 포함할 수 있다.
제2 동력 장치는 주행 시작부터 제1 동력 장치로부터 출력되는 구동력이 구동 모터에 전달되기 전까지 사용될 수 있다. 하이브리드 차량이 제2 동력 장치를 이용하여 주행을 시작한 후 일정 시점이 지나면 제1 동력 장치로부터 구동력을 전달받을 필요가 발생할 수 있다. 이때, 제1 동력 장치에 포함된 엔진은 시동할 수 있다.
차량의 시동 후 또는 주행 중 사용자 또는 운전자는 주행 속도를 높이기 위해 가속 페달을 밟을 수 있고, 이는 가속 페달 위치 센서(Accelerator Pedal Position Sensor (APP), 또는 Accelerator Position Sensor (APS))를 통해 감지될 수 있다. 여기서는 사용자 또는 운전자가 일정한 수준으로 가속 페달을 밟고 있는 경우를 가정할 수 있다.
사용자가 가속 페달을 밟은 뒤 기 설정된 시간이 지나면 엔진 구동력이 필요하다고 판단될 수 있다. 엔진 구동력이 필요하다고 판단되어 엔진이 시동한 뒤에 전기 에너지에 의해 동작하는 구동 모터와 연동하기 위해서는 결합필요시간(Δt)이 필요할 수 있다. 이러한 결합필요시간(Δt)이 존재하는 가장 큰 이유는 크랭킹(cranking)이다. 크랭킹은 엔진이 그 자체 작동에 의해 회전하지 않고 단순히 시동 전동기에 의해 회전하는 상태를 말하며, 이것은 초기 엔진에서 손으로 엔진을 돌려 시동한 것에서 유래한 것이다. 엔진은 관성력에 의한 저항, 압축 압력에 의한 저항, 마찰 저항 등의 부하를 가질 수 있고, 이러한 이유로 크랭킹(cranking) 구간, 즉 결합필요시간(Δt)이 존재할 수 있다.
예를 들어, 제1 동력 장치로부터 구동력을 전달받을 필요가 발생한다는 것은 하이브리드 차량의 속도가 증가할 수 있음을 의미한다. 하이브리드 차량의 속도 변화는 변속기가 차축에 전달하는 운동에너지를 조절하게 된다. 실제적으로 변속기가 변속을 수행하는 시간에는 차축과 구동 모터가 일시적으로 분리될 수 있는데, 연비의 효율성을 위해서는 변속기가 변속을 수행하는 변속 구간에서는 엔진이 동작할 필요가 없을 수 있다.
하이브리드 차량의 속도가 증가하면서 제2 동력 장치만으로는 속도를 유지하거나 증가하는 데 요구되는 구동력을 제공하기 어렵기 때문에, 제1 동력 장치의 엔진을 시동할 필요가 있다. 전술한 바와 같이, 하이브리드 차량의 경우, 제2 동력 장치와 연동하는 구동 모터로 인하여 주행이 시작될 수 있고, 엔진을 포함하는 제1 동력 장치의 구동력이 필요하다고 판단되는 시점에 엔진을 시동하더라도 엔진의 구동력을 구동 모터에 전달하는 데 결합필요시간(Δt)이 요구될 수 있다.
엔진의 구동력이 필요하여 엔진이 시작되어 결합필요시간(Δt)이 지나, 엔진과 구동모터를 연결하려는 시점에서 하이브리드 차량의 속도 변화로 인해 변속기가 변속을 하는 중이라면(즉, 변속시작시점부터 변속종료시점까지), 엔진 클러치는 변속이 종료될 때까지 엔진을 구동 모터에 연결할 수 없다. 이후, 변속 구간이 종료되고, 엔진의 구동력에 의한 구동 모터의 속도(EngSpeed)가 전기 에너지에 의한 구동 모터의 속도(MotSpeed)보다 큰 경우, 엔진 클러치 엔진과 구동모터를 연동시킬 수 있다.
도1을 참조하면, 엔진이 시동한 시점부터 엔진의 구동력에 의한 구동 모터의 속도(EngSpeed)가 전기 에너지에 의한 구동 모터의 속도(MotSpeed)보다 커져서 엔진클러치가 결합하는 시점까지, 엔진은 동작하고 있었으나 실제로 구동 모터에 연결되지 않았으므로 엔진의 동작은 에너지 효율(즉, 연비 효율)을 낮출 수 있다.
도2는 엔진 클러치 동작 시점을 설명한다.
도시된 바와 같이, 전술한 과정에서 발생하는 연료 손실을 막고 엔진 클러치의 동작 시점을 결정하기 위해, 현재부터 엔진이 실제로 동력원으로 사용되기까지의 시간(Δt)과 그 동안의 모터속도 변화량(α)을 이용하여서 그 시점에 변속의 진행 여부(예, 엔진 클러치가 결합되는 시점(EngClt[Lock])를 판단할 수 있다. 예를 들어, 엔진의 시동부터 크랭킹하는 시간(Δt)과 그 동안의 모터속도의 변화량(α)을 통해 엔진의 구동력에 따른 구동 모터의 속도가 제2 동력 장치에 의한 구동 모터의 속도보다 커질 때, 엔진 클러치가 결합되는 시점(EngClt[Lock])일 수 있다.
도3은 하이브리드 차량에서 크랭킹(cranking)을 설명한다.
도시된 바와 같이, 하이브리드 차량의 엔진 크랭킹(cranking)과 변속에 대해 분당 회전수(分當廻轉數, revolutions per minute, RPM)와 가속 페달 위치 센서(APS)의 출력을 들어 설명하고 있다. 먼저, 차량의 변속 장치 또는 변속 장치를 제어하는 제어기에는 자동변속패턴에 따른 분당회전수와 가속페달 위치 센서 값이 설정되어 있다(예, 제1속 변속맵). 또한, 주행 중인 하이브리드 차량에서 일정 수준(예, 현재APS)까지는 구동 모터의 분당회전수에 큰 변화가 없다가 일정 수준을 넘어서면 가속 페달 위치 센서(APS)의 출력이 증가함에 따라 구동 모터의 분당회전수도 크게 증가하게 되고, 이는 변속 제어가 필요한 시점일 수 있다. 변속 제어기에 설정된 변속맵에 저장된 기준에 따라 변속 제어가 수행되는 동안 엔진이 시동한 후 크랭킹 구간(예, CrkInh구역)이면, 크랭킹이 끝나고 엔진 클러치가 접합하는 동안 구동 모터의 분당회전수는 계속 증가했을 수 있다. 즉, 엔진 시동 후 엔진 클러치가 연결되기 전까지 연료손실이 발생하는 것을 알 수 있다.
하이브리드 차량에서 엔진 특히, 엔진의 구동력이 필요하다고 느낀 시점에서 실제 엔진의 구동력이 인가되는 변속 시점 사이에는 시간 차이가 존재하고, 해당 시간 동안 구동 모터의 분당회전수가 증가할 수 있는데 이러한 이유로, 엔진의 구동력에 의한 구동 모터의 속도가 원래 원하는 수준에 도달하지 못할 가능성이 있다. 예를 들면, 엔진의 구동력에 의한 구동 모터의 속도는 엔진 클러치의 동작, 엔진 내부 상태, 동작 환경 등에 의해 균일하게 상승하거나 균일하게 하강하기 보다는 짧은 시간 동안 상승과 하강을 반복하면서 보다 긴 시간 동안 대세적으로 상승하거나 하강하는 형태를 가질 수 있다.
따라서, 엔진 시동까지 걸리는 시간과 모터속도 변화율을 이용하여서 변속을 먼저하고 엔진을 켤지, 엔진을 먼저 동력원으로 확보한 뒤에 변속을 할지를 미리 결정하여서 엔진이 구동에 사용되지 않는 순간에는 연료를 소모하지 않도록 상태판단을 진행하는 경우 보다 연료 효율을 높일 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예에서 이러한 선변속 후결합(엔진을 켜고 엔진클러치를 결합시켜서 실제로 엔진을 동력원으로 사용함을 의미)을 할 지, 선결합 후변속을 할지 미리 결정함에 따라 엔진 연료의 손실 개선을 통해 하이브리드 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.
도4는 하이브리드 차량에서 구동 장치를 제어하는 제1방법을 설명한다.
도시된 바와 같이, 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법은 전기에너지로 주행 중 엔진 구동력이 필요한 가를 판단하는 단계(12), 엔진 클러치의 결합 시간 동안 모터 속도를 산출하는 단계(14), 산출된 모터 속도와 결합시 예상 속도를 비교하는 단계(16), 및 비교 결과에 따라 엔진 구동력의 사용 여부를 결정하는 단계(18)를 포함할 수 있다.
여기서, 엔진 구동력의 사용 여부는 엔진 시동 및 엔진 클러치의 결합에 관한 것일 수 있다. 하이브리드 차량에서 차량에 축적된 전기 에너지를 이용한 주행 중 엔진을 시동하는 시점과 엔진의 구동력을 차량의 구동 모터에 전달하는 엔진 클러치의 결합 시점은 차량 연비를 개선하는 데 중요한 요소일 수 있다.
하이브리드 차량의 연비를 향상시키기 위해서 차량의 배터리에 축적된 전기 에너지의 사용을 늘리고, 엔진의 시동과 운영을 줄일 필요가 있다. 하지만, 하이브리드 차량에서 전기 에너지의 사용만으로 차량을 운행하는 데에는 한계가 있을 수 있다. 즉, 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하기 위해, 엔진 구동력이 필요하다고 판단되는 시점은 여러가지로 결정될 수 있다. 예를 들면, 엔진 구동력의 필요시점은 배터리 충전 상태의 한계값 이하인 상태, 저온으로 인한 방전제한 상태, 상기 동력 공급장치의 조작량 기준치 초과 상태 중 적어도 하나를 만족시키는 경우일 수 있다. 또한, 엔진 구동력의 필요시점은 가속 페달 센서의 출력에 대응할 수도 있다.
엔진 구동력이 필요하다고 판단되면, 엔진이 시동한 뒤 엔진 클러치가 결합할 수 있는 시간(즉, 엔진 크랭킹 구간)동안 엔진 구동력에 의한 모터 속도가 증가할 수 있는 정도를 산출할 수 있어야 한다. 예를 들면, 엔진이 시동한 뒤 엔진 크랭킹 구간동안 모터의 회전속도의 증가범위(증가율)을 바탕으로 엔진 클러치가 결합할 때 모터의 회전 속도를 산출할 수 있다.
엔진 클러치가 결합할 수 있는 시점을 기준으로 엔진 구동력에 의한 구동 모터의 속도가 전기 에너지에 의한 구동 모터의 속도보다 큰 경우, 엔진 클러치가 결합하는 시점에 사용자 또는 운전자가 주행 중 느낄 수 있는 불편함이 줄어들 수 있다. 이를 위해, 현재 구동 모터의 속도가 엔진 클러치가 결합할 때 어떻게 변할 수 있는지를 예측하거나 산출할 필요가 있다. 엔진 크랭킹 구간에도 사용자 또는 운전자는 가속 페달을 밟고 있기 때문에, 전기에너지에 의해 구동되는 구동 모터가 동일한 회전 속도를 유지하지는 않을 수 있다. 즉, 엔진 크랭킹 구간 동안 하이브리드 차량이 동일한 속도로 유지되지 않을 수 있다. 따라서, 엔진 클러치를 결합하기 전에 엔진 크랭킹 구간(일정 시간) 동안 구동 모터가 어느정도 상승할 지를 미리 판단할 필요가 있다.
엔진 크랭킹 구간(즉 시간)과 엔진이 시동 후 증가될 수 있는 구동 모터의 회전 속도는 하이브리드 차량의 설계 변수, 주행 환경의 변수 등에 따라 결정될 수 있다. 따라서, 차량 제어기는 이러한 변수 들을 이용하여 엔진 클러치의 결합 시점의 상태를 미리 예단할 수 있고, 그에 따른 엔진 구동력의 사용 여부를 결정할 수 있다. 여기서, 엔진 구동력의 사용 여부는 엔진 시동 시점, 엔진 클러치의 결합 시점 등에 대한 결정을 포함할 수 있다.
도5는 하이브리드 차량에서 구동 장치를 제어하는 제2방법을 설명한다.
도시된 바와 같이, 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법은 엔진 구동력이 필요한 지를 판단하는 단계(20), 모터속도의 증가량 및 엔진 클러치의 결합 예상 시간을 인식하는 단계(22), 현재 모터 속도와 변속시점 판단속도에서 결합시점까지의 총 증가속도를 뺀 값과의 비교 단계(24)를 포함할 수 있다.
만약 비교결과 현재 모터 속도가 더 큰 경우(단계 "24"의 "Yes"), 하이브리드 차량은 전기 에너지로 구동하는 주행 모드(EV 모드)가 계속될 수 있다(26). 이후, 변속이 완료되면(단계 "28"의 "Yes"), 엔진을 시동한 후 엔진 클러치를 결합하는 하이브리드 차량 주행 모드(HEV 모드)로 주행될 수 있다(30).
또한, 비교결과 현재 모터 속도가 작은 경우(단계 "24"의 "No"), 하이브리드 차량은 엔진을 시동하고 엔진 클러치의 결합에도 사용자 또는 운전자가 불편함을 느끼지 못하기 때문에, 엔진을 시동한 후 엔진 클러치를 결합하는 하이브리드 차량 주행 모드(HEV 모드)로 주행될 수 있다(30).
한편, 변속이 완료되지 않은 경우(단계 "28"의 "No"), 현재 모터 속도와 변속시점 판단속도에서 결합시점까지의 총 증가속도를 뺀 값을 다시 비교할 수 있다(24).
전술한 바와 같이, 하이브리드 차량에서 엔진의 시동과 엔진 클러치 결합을 결정하는 데, 변속 제어를 참고할 수 있다. 하이브리드 차량에 포함된 변속기는 복수의 단을 포함할 수 있다. 변속기는 복수의 단을 포함하고 있어, 정속주행 시 엔진 회전수를 최대로 낮추면서도 자동차의 운동 성능에 악영향을 주지 않을 수 있다. 즉, 연료 효율성을 높이기 위해서 변속기 최고 단수의 기어비를 낮추고, 동시에 확대된 기어비의 폭을 세밀하게 제어하기 위해서 복수의 단이 포함될 수 있다. 변속기는 주행 조건에 맞춰 엔진 회전수를 훨씬 다양하게 제어할 수 있고, 결과적으로 연비에 도움을 주고(보통 5~10% 향상), 정숙성과 가속 성능도 높일 수 있도록 설계될 수 있다.
한편, 차량에 포함된 변속기가 변속 제어를 하는 동안, 예를 들면, 저단에서 고단으로 또는 고단에서 저단으로 변경되는 동안, 실질적으로 구동 모터에는 엔진 구동력이 전달될 수 없다. 즉, 변속 제어 중에는 엔진이 시동되더라도 엔진의 구동력이 전달되지 않으므로, 연료가 손실될 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 하이브리드 차량에서 엔진의 시동 시점 또는 엔진 클러치의 결합 시점을 결정하는 데 자동 변속 패턴에 따른 변속 제어, 변속 구간을 고려할 필요가 있다.
전술한 바와 같이, 엔진과 모터의 결합속도를 예측하여 변속시점과의 동시 비교를 통해 엔진이 불필요하게 연료소모를 하지 않도록 하기 위해, 모터속도 변화율과 결합까지 걸리는 시간을 이용하여 결합예상 모터속도를 결정할 수 있다. 또한, 결합예상 모터속도와 변속시점을 비교하여 변속보다 결합 시점이 빠르면 엔진을 켤 수 있다. 반면 변속시점보다 결합시점이 느리면 변속이 먼저 일어나기 때문에 엔진을 켜지않고 모터로만 구동하여 연비 및 운전성을 개선할 수 있다.
도6은 하이브리드 차량에서 구동 장치를 제어하는 제3방법을 설명한다.
도시된 바와 같이, 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법은 엔진 구동력의 필요 시점을 판단하는 단계(62), 변속 구간을 확인하는 단계(64), 필요 시점 이후 변속 구간이 종료되면, 엔진을 시동하고 엔진 클러치를 결합하는 단계(66)를 포함할 수 있다.
엔진 구동력의 필요시점에 엔진을 시동하고 엔진 클러치의 결합을 준비한다면, 하이브리드 차량이 변속 제어를 하는 동안 연료가 손실될 수 있다. 따라서, 엔진 구동력이 필요하다고 판단된 시점이후, 변속 제어가 수행되는 변속 구간을 확인하여 엔진을 시동할 필요가 있다. 여기서, 변속 구간의 확인은 차량 내 변속기 또는 변속 제어기에 포함된 변속 패턴 지도(map)를 사용하여 주행 중인 차량의 변속 구간을 예측할 수 있다. 기 설정된 변속 패턴 지도를 통해 차량의 변속 구간을 예측하면, 변속 구간이 종료된 후 엔진을 시동할 수 있다.
도7은 연비 향상을 위한 변속시점에 대응하여 엔진 클러치 결합 시점을 조정하는 예를 설명한다. 보다 구체적으로 도1과 도7을 비교하면, 비구동 연료손실 발생 구간이 줄어드는 것을 확인할 수 있고, 이를 통한 연비 향상을 기대할 수 있다.
도시된 바와 같이, 사용자 또는 운전자가 가속 페달을 밟아 가속 페달 위치 센서(APS)의 출력이 일정하다고 가정하면, 하이브리드 차량 내 축적된 전기에너지를 이용하여 구동 모터를 동작시킬 수 있다(MotSpeed).
이후, 엔진 구동력이 필요하다고 판단되는 시점에 엔진이 시동되고, 크랭킹 구간이 지나 엔진 클러치가 결합되려는 시점에 변속 제어가 일어나면 엔진이 불필요하게 일찍 시동된 것과 같은 상황이 발생할 수 있다(EngSpeed). 변속 제어를 고려하지 않고 엔진을 시동한 경우(EngSpeed)는 도1에서의 설명과 유사할 수 있다. 엔진 시동 후 결합하기 전에 변속예상으로 인하여 변속 완료 시점까지는 엔진이 구동력으로 쓰이지 못하기 때문에 연료손실이 발생할 수 있다. 즉, 엔진 시동이 완료되고 변속완료 이후 엔진 클러치가 결합되는 시점 전까지는 차량의 구동과 관계없이 엔진이 켜져있는 상태이다.
한편, 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법에 따라, 엔진 시동 전에 엔진의 시동 또는 결합 시점과 변속예상시점을 비교하여 변속이 결합보다 먼저 발생할 경우에는 엔진을 켜지않고 전기에너지로만 주행을 하다가 변속이 완료된 이후에 엔진을 시동하고 결합함으로써 연료손실을 줄일 수 있다(NewEngSpeed).
하이브리드 차량의 변속 시점, 변속 수행 구간을 모니터링하여 엔진의 시동 시점을 결정하면, 변속으로 인한 엔진 시동금지 상황을 반영하여 엔진의 연료손실 개선을 통한 연비 향상 효과를 가져올 수 있다. 즉, 변속으로 인하여 엔진이 구동력으로 사용되지 못하는 상황에서 결합목표속도를 추종하기 위해서 연료 손실이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 변속으로 인하여 결합 불가인 상황에서는 엔진을 끈 채로 전기에너지를 통해 주행(EV 모드)함으로써 운전성 측면에서 개선 효과가 있을 수 있다.
도8은 연비 향상을 위한 하이브리드 차량을 설명한다.
도시된 바와 같이, 하이브리드 차량은 바퀴(34)를 연결하는 차축(36)에 공급되는 운동에너지를 조절할 수 있는 변속기(38), 변속기에 구동력을 공급하는 구동 모터(40), 배터리에 저장된 전기에너지를 이용하여 상기 구동 모터를 동작시키는 제2 동력 장치(42), 화석연료를 통해 구동 모터를 동작시키는 제1 동력 장치(52), 및 제2 동력 장치(42)와 제1 동력 장치(52)가 선택적으로 구동 모터(40)와 연동되도록 제어하는 차량 제어기(32)를 포함할 수 있다. 여기서, 차량 제어기(32)는 제2 동력 장치(42)를 이용한 주행 중 변속기(38)의 변속 구간이 종료되면 제1 동력 장치(52)를 구동 모터(40)에 결합시킬 수 있다. 실시예에 따라, 제1 동력 장치(52) 내 발전기(56)와 구동모터(40)는 동축연결될 수 있다.
변속기(38)의 변속 구간은 주행 중 자동 변속 패턴을 설정한 변속 패턴 지도(map)을 통해 예측되는 변속 시작 시점부터 변속 종료 시점까지일 수 있다. 실시예에 따라, 자동 변속 패턴을 설정한 변속 패턴 지도 및 변속기(38)의 제어 모듈은 차량 제어기(32)에 포함될 수도 있고, 별도의 장치로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 변속기(38)는 저속에서 고속에 적합한 몇 단계 기어(gears)를 사용하여 차량의 운행 환경 및 조건의 변화에 따라 엔진 토크를 효율적으로 사용할 수 있도록 돕는다. 특히, 변속기(38)와 제어기는 주행 환경, 주행 상태, 또는 운전자 또는 사용자로부터 학습된 운행/주행 패턴 등과 같은 여러 요소들을 반영하여 복수의 패턴 중 하나를 선택할 수도 있다.
제1 동력 장치(52)는 엔진(54), 엔진 클러치(58), 발전기(56) 등을 포함할 수 있으며, 제1 동력 장치(52)의 구성요소들은 하이브리드 차량이 아닌 일반적인 차량에도 포함될 수 있다. 특히, 엔진 클러치(58)는 엔진에서 생성한 구동력을 발전기(56)에 선택적으로 전달할 수 있다. 차량 제어기(32)는 엔진 클러치(58)의 제어를 통해 엔진의 구동력을 선택적으로 구동 모터(40)에 전달할 수 있다. 한편, 엔진(54)은 스스로 시동할 수 있는 능력이 없고, 차량 제어기(32)에 의해 제어되는 스타터 모터(54)는 엔진(54)의 시동을 가능하게 할 수 있다.
하이브리드 차량(Hybrid Electric Vehicle, HEV)은 제1 동력 장치(52)외에도 별도의 동력원을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 동력 장치(42)는 배터리(44), 인버터(46) 등을 포함할 수 있다. 도시되지 않았지만, 제2 동력 장치(42)는 배터리 및 배터리 제어/관리 장치, 인버터, 안전회로(Safety Circuit), 전기코터, 회전속도 감지센서(모터) 등의 전기 구동 부품을 포함할 수 있다. 배터리(44)는 주행시 동력을 직접 공급할 수 있어야 하기 때문에, 전기 저장능력이 우수한 하기 때문에 용량 및 충-방전 특성에 큰 차이가 있다. 일반 납 축전지는 메모리 효과로 인해 완전 방전시 전기 저장능력이 급격히 떨어지는 단점이 있어, 상대적으로 특성이 우수한 니켈수소(NiMH) 전지를 포함할 수 있다. 또한, 배터리(44)에 포함되는 관리 제어 유닛(ECU)은 차량 배터리 시스템의 온도와 전압을 감지하고 감지한 데이터를 기반으로 충전상태와 온도를 제어할 수 있다.
또한, 인버터(46)는 배터리(44)의 DC 전압을 구동 모터(40)용 AC 전압으로 변환하는 장치(역변환장치)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 하이브리드 차량(HEV)에는 50 kW급 이상의 대용량 인버터 기술이 적용될 수 있으며, 인버터(46)는 컨버터, 제어유닛 등과 통합하여 모듈화할 수 있다.
도시되지 않았지만, 제2 동력 장치(420는 차량의 주행 중 발전기를 돌려 배터리를 자가충전하고 주행에너지로 바꾸기 위한 회생 제동 브레이크 시스템을 포함할 수도 있다. 회생 제동 브레이크 시스템은 차량 감속 시 역회전하는 전기 모터의 운동에너지를 전기 에너지로 변환하여 배터리에 저장하고, 주행 중에 저장된 에너지를 사용할 수 있도록 하여 에너지 효율을 높일 수 있다.
차량 제어기(32)는 제2 동력 장치(42)를 통해 구동 모터(40)를 동작시켜 주행하는 중에 엔진 구동력의 필요시점을 인지할 수 있다. 이 경우, 차량 제어기(32)는 구동 모터(40)의 속도와 엔진(54)의 예상 출력을 비교하고, 비교의 결과에 대응하여 엔진(54)의 시동 및 엔진 클러치(58)의 결합을 결정할 수 있다. 엔진(54)의 예상 출력은 엔진 클러치(58)의 결합 시점의 구동 모터(40)의 예상 속도에서 결합 시점까지의 증가속도를 뺀 값일 수 있다.
실시예에 따라, 차량 제어기(32)는 제2 동력 장치(42)를 통해 구동 모터(40)를 동작시키는 중에 엔진 구동력의 필요시점을 인지한 후, 자동 변속 패턴을 바탕으로 변속 구간을 확인할 수 있다. 차량 제어기(32)는 변속기(38)의 변속 구간이 종료되면 엔진(54)을 시동시키고 엔진 클러치(58)를 결합할 수 있다.
한편, 엔진(54)을 시동시키고 엔진 클러치(58)를 결합시키기 위해, 차량 제어기(32)는 변속 시점이 종료되면 엔진(54)을 시동시키고, 제2 동력 장치(42)의 출력과 엔진(54)의 예상 출력을 비교한 후, 비교의 결과에 대응하여 엔진(54)의 시동 및 엔진 클러치(58)의 결합을 결정할 수 있다. 여기서, 엔진 구동력의 필요시점은 배터리(44) 충전 상태의 한계값 이하인 상태, 저온으로 인한 방전제한 상태, 제2 동력 장치의 조작량 기준치 초과 상태 중 적어도 하나를 만족시키는 경우일 수 있다.
전술한 하이브리드 차량(HEV)는 일반적으로 가솔린, 디젤엔진과 같은 내/외연기관 엔진과 전기모터를 모두 탑재한 것으로, 전기모터의 역할에 따라 풀(full) 하이브리드 및 마일드(mild) 하이브리드로 구분될 수 있다. 풀 하이브리드는 엔진이나 전기모터만으로 자동차를 구성하며, 이 둘을 조합시킬 수도 있다. 여기서, 풀 하이브리드 방식은 시동과 저속 운행시 연료소비 없이 전기모터에 의해 구동이 이루어지는 방식이고, 마일드 하이브리드 방식은 평상시에는 내/외연기관으로 주행하며, 급가속과 같이 추가동력이 필요한 경우에만 전기모터를 사용하는 방식이다.
또한, 전술한 하이브리드 차량(HEV)는 구동 방식에 따라 직렬, 병렬, 혼합(직/병렬 결합) 방식 등으로 구현될 수 있다. 여기서, 직렬방식은 내/외연기관 엔진이 발전기를 구동시켜 배터리를 충전시키고, 모터의 구동은 발전기와 배터리를 통해 발생된 전기를 이용하는 방식이다. 또한, 병렬방식은 주 동력계가 엔진과 전기모터로서, 축전지로부터 구동력을 얻는 전기모터와 엔진 모두에 연결된 변속기 (Transmission)를 거쳐 각각 독립적으로 구동축을 작동시키는 방식이다. 마지막으로 혼합 방식은 직렬방식과 병력방식을 결합시킨 것일 수 있다.
상술한 실시예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 포함된다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
32: 차량 제어기 40: 구동 모터
38: 변속기 42: 제2 동력 장치
52: 제1 동력 장치 54: 엔진
44: 배터리 58: 엔진 클러치

Claims (22)

  1. 전기 에너지를 포함하는 동력 공급장치를 통해 구동 모터를 동작시키는 단계;
    엔진 구동력의 필요시점을 인지하는 단계;
    상기 구동 모터의 속도와 엔진의 예상 출력을 비교하는 단계; 및
    상기 비교의 결과에 대응하여 상기 엔진의 시동 및 엔진 클러치의 결합을 결정하는 단계
    를 포함하는, 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하이브리드 차량은 직렬, 병렬, 혼합 하이브리드 시스템 중 적어도 하나를 탑재하는, 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 동력 공급장치는 차량의 시동 후 상기 차량의 주행 속도가 기 설정된 범위 내에 있는 동안 동작하는, 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 동력 공급장치는
    전기 에너지를 저장하는 배터리; 및
    상기 배터리를 충전하는 회쟁제동장치
    를 포함하는, 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 엔진 구동력의 필요시점은 배터리 충전 상태의 한계값 이하인 상태, 저온으로 인한 방전제한 상태, 상기 동력 공급장치의 조작량 기준치 초과 상태 중 적어도 하나를 만족시키는 경우인, 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 엔진 구동력의 필요시점은 가속 페달 센서의 출력에 대응하는, 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 엔진의 예상 출력은 상기 엔진 클러치의 결합 시점의 상기 구동 모터의 예상 속도에서 상기 결합 시점까지의 증가속도를 뺀 값인, 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    자동 변속 패턴에 따른 변속 구간을 예측하는 단계; 및
    상기 변속 구간이 종료되면, 상기 엔진의 시동 및 엔진 클러치의 결합을 결정하는 단계
    를 더 포함하는, 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 변속 구간을 예측하는 단계는
    주행 중 자동 변속 패턴을 설정한 변속 패턴 지도(map)을 통해 변속 시작 시점과 변속 종료 시점을 산출하는 단계
    를 포함하는, 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법.
  10. 프로세서에 의해 실행되는 것을 통하여, 청구항 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법을 실현하는 것을 특징으로 하는 응용 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  11. 전기 에너지를 포함하는 동력 공급장치를 통해 구동 모터를 동작시키는 단계;
    엔진 구동력의 필요시점을 인지하는 단계;
    자동 변속 패턴을 바탕으로 변속 시점을 확인하는 단계; 및
    상기 변속 시점이 종료되면 엔진을 시동시키고 엔진 클러치를 결합하는 단계
    를 포함하는, 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 엔진을 시동시키고 엔진 클러치를 결합하는 단계는
    상기 변속 시점이 종료되면 상기 엔진을 시동시키는 단계;
    상기 구동 모터의 속도와 상기 엔진의 예상 출력을 비교하는 단계; 및
    상기 비교의 결과에 대응하여 상기 엔진의 시동 및 엔진 클러치의 결합을 결정하는 단계
    를 포함하는, 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 엔진의 예상 출력은 상기 엔진 클러치의 결합 시점의 상기 구동 모터의 예상 속도에서 상기 결합 시점까지의 증가속도를 뺀 값인, 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 엔진 구동력의 필요시점은 배터리 충전 상태의 한계값 이하인 상태, 저온으로 인한 방전제한 상태, 상기 동력 공급장치의 조작량 기준치 초과 상태 중 적어도 하나를 만족시키는 경우인, 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법.
  15. 프로세서에 의해 실행되는 것을 통하여, 청구항 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 하이브리드 차량의 구동 장치를 제어하는 방법을 실현하는 것을 특징으로 하는 응용 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  16. 차축에 공급되는 운동에너지를 조절할 수 있는 변속기;
    상기 변속기에 구동력을 공급하는 구동 모터;
    배터리에 저장된 전기에너지를 이용하여 상기 구동 모터를 동작시키는 제2 동력 장치;
    화석연료를 통해 상기 구동 모터를 동작시키는 제1 동력 장치; 및
    상기 제2 동력 장치와 상기 제1 동력 장치가 선택적으로 상기 구동 모터와 연동되도록 제어하는 차량 제어기를 포함하고,
    상기 차량 제어기는 상기 제2 동력 장치를 이용한 주행 중 상기 변속기의 변속 구간이 종료되면 상기 제1 동력 장치를 상기 구동 모터에 결합시키는, 하이브리드 차량.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 변속기의 변속 구간은 상기 주행 중 자동 변속 패턴을 설정한 변속 패턴 지도(map)을 통해 예측되는 변속 시작 시점부터 변속 종료 시점까지인, 하이브리드 차량.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 차량 제어기는
    상기 제2 동력 장치를 통해 구동 모터를 동작시키고,
    엔진 구동력의 필요시점을 인지한 후, 상기 구동 모터의 속도와 엔진의 예상 출력을 비교하며,
    상기 비교의 결과에 대응하여 상기 제1 동력 장치에 포함된 엔진의 시동 및 엔진 클러치의 결합을 결정하는, 하이브리드 차량.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 엔진의 예상 출력은 상기 엔진 클러치의 결합 시점의 상기 구동 모터의 예상 속도에서 상기 결합 시점까지의 증가속도를 뺀 값인, 하이브리드 차량.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 차량 제어기는
    상기 제2 동력 장치를 통해 구동 모터를 동작시키고,
    엔진 구동력의 필요시점을 인지한 후, 자동 변속 패턴을 바탕으로 상기 변속 구간을 확인하고,
    상기 변속 구간이 종료되면 상기 제1 동력 장치에 포함된 엔진을 시동시키고 엔진 클러치를 결합하는, 하이브리드 차량.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 엔진을 시동시키고 상기 엔진 클러치를 결합시키기 위해,
    상기 차량 제어기는 상기 변속 시점이 종료되면 상기 엔진을 시동시키고,
    상기 제2 동력 장치의 출력과 상기 엔진의 예상 출력을 비교한 후, 상기 비교의 결과에 대응하여 상기 엔진의 시동 및 엔진 클러치의 결합을 결정하는, 하이브리드 차량.
  22. 제18항 또는 제20항에 있어서,
    상기 엔진 구동력의 필요시점은 배터리 충전 상태의 한계값 이하인 상태, 저온으로 인한 방전제한 상태, 상기 제2 동력 장치의 조작량 기준치 초과 상태 중 적어도 하나를 만족시키는 경우인, 하이브리드 차량.
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