KR20190073935A - Appratus for controlling mild hybrid electric vehicle and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마일드 하이브리드 차량의 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가변 급기(variable charge motion; VCM) 시스템 고장으로 림프홈 모드에 진입했을 경우에 차량의 출력 저하를 최소화할 수 있는 마일드 하이브리드 차량의 MHSG 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a control apparatus and method for a mild hybrid vehicle, and more particularly, to a mild hybrid vehicle capable of minimizing a drop in output of a vehicle when the vehicle enters a limp home mode due to a failure of a variable charge motion (VCM) To an MHSG control method and apparatus for a vehicle.
주지하는 바와 같이 하이브리드 차량(hybrid electric vehicle)은 내연기관(internal combustion engine)과 배터리 전원을 함께 사용한다. 즉, 하이브리드 차량은 내연기관의 동력과 모터의 동력을 효율적으로 조합하여 사용한다.As is known, a hybrid electric vehicle uses an internal combustion engine together with a battery power source. That is, the hybrid vehicle uses the power of the internal combustion engine and the power of the motor in an efficient combination.
하이브리드 차량은 엔진과 모터의 파워 분담비에 따라 마일드(mild) 타입과 하드(hard) 타입 등으로 구분할 수 있다. 마일드 타입의 하이브리드 차량(이하, 마일드 하이브리드 차량이라 한다)은 알터네이터 대신에 엔진을 시동하거나 상기 엔진의 출력에 의해 발전하는 시동 발전기(mild hybrid starter & generator; MHSG)가 구비된다. 하드 타입의 하이브리드 차량은 엔진을 시동하거나 상기 엔진의 출력에 의해 발전하는 시동 발전기와 차량을 구동하는 구동 모터가 각각 별도로 구비된다.The hybrid vehicle can be classified into a mild type and a hard type depending on the power sharing ratio between the engine and the motor. A hybrid vehicle of a mild type (hereinafter, referred to as a mild hybrid vehicle) is provided with a mild hybrid starter & generator (MHSG) that starts the engine instead of the alternator or generates power by the output of the engine. The hybrid vehicle of the hard type is provided with a starter generator that starts the engine or generates power by the output of the engine and a drive motor that drives the vehicle.
마일드 하이브리드 차량은 MHSG를 이용하여 주행 상태에 따라 엔진 토크를 보조할 수 있으며, 회생제동을 통해 배터리(예를 들어, 48 V 배터리)를 충전할 수 있다. 이에 따라, 마일드 하이브리드 차량의 연비가 향상될 수 있다.Mild hybrids can assist the engine torque according to driving conditions using the MHSG and can charge the battery (for example, a 48 V battery) through regenerative braking. As a result, the fuel efficiency of the mild hybrid vehicle can be improved.
최근 유류비 상승에 따라 연비 개선에 대한 관심이 증대되고 있고, 연비 개선을 위한 기술의 하나로써 VCM(Variable Charge Motion, 가변 차지 모션) 시스템이라는 기술이 개발되어 있다.In recent years, interest in fuel efficiency improvement has been increasing due to rising fuel costs. One of the technologies for improving fuel efficiency is the technology called "Variable Charge Motion (VCM)".
VCM 시스템은 흡기 매니폴드의 실린더 측 일단에 장착되는 VCM 밸브를 통하여, 실린더에 유입되는 흡입 공기에 텀블을 발생시켜 실린더 내의 공기와 연료의 혼합을 원활하게 하여 연소 효율을 향상하는 기술이다. VCM 시스템의 작동에 따라 저/중속 영역에서의 엔진 토크 및 연비의 개선을 기대할 수 있다.The VCM system generates tumble in the intake air flowing into the cylinder through the VCM valve mounted at one end of the cylinder of the intake manifold to smooth the mixing of air and fuel in the cylinder, thereby improving the combustion efficiency. Engine torque and fuel economy can be expected to be improved in the low / medium speed region according to the operation of the VCM system.
하지만 VCM 시스템에 이상이 발생하여 림프홈(limp-home) 모드로 진입할 경우, 엔진의 연소 토크가 저하되어 차량의 거동이 불안정해지는 문제점이 있다.However, when an abnormality occurs in the VCM system and enters the limp-home mode, there is a problem that the combustion torque of the engine is lowered and the behavior of the vehicle becomes unstable.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, VCM 시스템의 고장에 따라 림프홈 모드에 진입하더라도 마일드 하이브리드 차량의 동력 성능의 저하 및 거동 불안정을 방지할 수 있는 마일드 하이브리드 차량의 MHSG 제어 방법 및 장치를 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a MHSG control method of a mild hybrid vehicle capable of preventing the degradation of power performance and the unstable behavior of a mild hybrid vehicle even if the VCM system enters a limp- Device.
본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 MHSG 제어 장치는 연료와 공기를 연소시키는 엔진; 상기 엔진을 기동하거나 엔진의 출력에 의해 발전하거나 엔진의 토크를 보조하는 MHSG(mild hybrid starter & generator); 그 개도량이 조절될 수 있는 VCM 밸브를 포함하며, 상기 VCM 밸브의 작동을 제어하여 연소실에 유입되는 공기에 텀블(Tumble)을 발생시키는 VCM 시스템; 상기 VCM 시스템의 고장 상태를 판정하기 위한 데이터 및 상기 MHSG의 제어를 위한 데이터를 검출하는 데이터 검출부; 및 상기 VCM 시스템이 고장 상태인 것으로 판정되면 림프홈 모드로 진입하는 제어기; 를 포함하되, 상기 제어기는 상기 림프홈 모드에서 상기 마일드 하이브리드 차량의 속도가 상기 설정 속도값 이상이면 상기 림프홈 모드에서의 엔진의 목표 토크를 결정하고, 상기 엔진의 목표 토크를 충족시키도록 엔진의 연소 토크 및 MHSG의 목표 토크를 결정하며, 상기 MHSG의 목표 토크를 발생시키도록 상기 MHSG를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.An MHSG control apparatus of a mild hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention includes an engine for burning fuel and air; A mild hybrid starter & generator (MHSG) that starts the engine or generates electricity by the output of the engine or assists the torque of the engine; A VCM system including a VCM valve whose opening amount can be adjusted and controlling operation of the VCM valve to generate tumble in the air introduced into the combustion chamber; A data detector for detecting data for determining a failure state of the VCM system and data for controlling the MHSG; And a controller that enters a limp home mode if it is determined that the VCM system is in a fault state; Wherein the controller determines the target torque of the engine in the limp home mode when the speed of the mild hybrid vehicle is equal to or greater than the set speed value in the limp home mode, The target torque of the combustion torque and the MHSG, and controls the MHSG to generate the target torque of the MHSG.
상기 데이터 검출부는 VCM 밸브 개도 센서 및 공기량 센서를 포함하고, 상기 제어기는 상기 VCM 밸브 개도 센서 및 공기량 센서의 신호를 기초로 상기 VCM 시스템의 고장 상태를 판정하는 것을 특징으로 할 수 있다.Wherein the data detecting unit includes a VCM valve opening sensor and an air amount sensor, and the controller determines a failure state of the VCM system based on signals of the VCM valve opening degree sensor and the air amount sensor.
상기 제어기는 상기 림프홈 모드로 진입하면 상기 VCM 밸브의 개도량을 설정된 개도량으로 고정시키는 것을 특징으로 할 수 있다.And the controller fixes the opening amount of the VCM valve at a predetermined opening amount when the controller enters the limp home mode.
상기 데이터 검출부는 가속 페달 위치 센서 및 차속 센서를 포함하고, 상기 제어기는 가속 페달의 위치값 및 마일드 하이브리드 차량의 속도를 기초로 상기 림프홈 모드에서의 엔진의 목표 토크를 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.Wherein the data detecting section includes an acceleration pedal position sensor and a vehicle speed sensor, and the controller determines a target torque of the engine in the limp home mode based on the position value of the accelerator pedal and the speed of the mild hybrid vehicle have.
림프홈 모드 진입 전과 림프홈 모드에서의 가속 페달의 위치값 및 마일드 하이브리드 차량의 속도가 동일한 경우, 상기 제어기는 상기 림프홈 모드에서의 엔진의 목표 토크를 림프홈 모드 진입 전의 목표 토크 보다 작도록 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.When the position value of the accelerator pedal and the speed of the mild hybrid vehicle before the entry into the limp home mode and the limp home mode are the same, the controller determines the target torque of the engine in the limp home mode to be smaller than the target torque before entering the limp home mode .
상기 제어기는 상기 림프홈 모드에서의 엔진의 연소 토크가 감소되는 만큼 상기 MHSG의 목표 토크를 증가시키는 것을 특징으로 할 수 있다.The controller may increase the target torque of the MHSG as the combustion torque of the engine in the limp home mode is reduced.
연료와 공기를 연소시키는 엔진; 상기 엔진을 기동하거나 엔진의 출력에 의해 발전하는 MHSG(mild hybrid starter & generator); 흡기 매니폴드의 실린더 측 일단에 장착되어, 상기 실린더에 흡입되는 외기에 텀블(Tumble)을 발생시키는 VCM(Variable Charge Motion) 밸브를 포함하며, 상기 VCM 밸브의 작동을 제어하는 VCM 시스템; 상기 VCM 시스템의 고장 상태를 판정하기 위한 데이터 및 상기 MHSG의 제어를 위한 데이터를 검출하는 데이터 검출부; 및 상기 VCM 시스템이 고장 상태인 것으로 판정되면 림프홈 모드로 진입하는 제어기;를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 MHSG 제어 장치를 제어하는 제어 방법은, VCM(Variable Charge Motion) 시스템의 고장 상태를 판정하는 단계; 상기 VCM 시스템이 고장 상태인 것으로 판정되면, 림프홈 모드로 진입하는 단계; 마일드 하이브리드 차량의 속도를 설정 속도값과 비교하는 단계; 상기 림프홈 모드에서 상기 마일드 하이브리드 차량의 속도가 상기 설정 속도값 이상이면, 상기 림프홈 모드에서의 엔진의 목표 토크를 결정하는 단계; 상기 엔진의 목표 토크를 충족시키도록 엔진의 연소 토크 및 MHSG(mild hybrid starter & generator)의 목표 토크를 결정하는 단계; 및 상기 MHSG의 목표 토크를 발생시키도록 상기 MHSG를 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.An engine that burns fuel and air; A mild hybrid starter & generator (MHSG) which starts the engine or is generated by the output of the engine; A VCM system including a variable charge motion (VCM) valve installed at one end of a cylinder side of an intake manifold for generating a tumble in an outside air sucked into the cylinder, the VCM system controlling operation of the VCM valve; A data detector for detecting data for determining a failure state of the VCM system and data for controlling the MHSG; And a controller for entering into a limp home mode when it is determined that the VCM system is in a failure state, a control method for controlling an MHSG control apparatus of a mild hybrid vehicle includes determining a failure state of a VCM (Variable Charge Motion) ; If it is determined that the VCM system is in a fault state, entering a limp home mode; Comparing the speed of the mild hybrid vehicle with the set speed value; Determining a target torque of the engine in the limp home mode if the speed of the mild hybrid vehicle in the limp home mode is not less than the set speed value; Determining a combustion torque of the engine and a target torque of a mild hybrid starter & generator (MHSG) to meet the target torque of the engine; And controlling the MHSG to generate a target torque of the MHSG.
상기 VCM 시스템의 고장 상태는 VCM 밸브 개도 센서 및 공기량 센서의 신호를 기초로 판정될 수 있다.The failure state of the VCM system can be determined based on the signals of the VCM valve opening degree sensor and the air amount sensor.
상기 림프홈 모드로 진입하는 단계는, 상기 VCM 시스템의 VCM 밸브의 개도량을 설정된 개도량으로 고정시키는 단계;를 포함할 수 있다.The step of entering the limp home mode may include fixing the opening amount of the VCM valve of the VCM system to a predetermined opening amount.
상기 림프홈 모드에서의 엔진의 목표 토크는 가속 페달의 위치값 및 마일드 하이브리드 차량의 속도를 기초로 결정될 수 있다.The target torque of the engine in the limp home mode may be determined based on the position value of the accelerator pedal and the speed of the mild hybrid vehicle.
림프홈 모드 진입 전과 림프홈 모드에서의 가속 페달의 위치값 및 마일드 하이브리드 차량의 속도가 동일한 경우, 상기 림프홈 모드에서의 엔진의 목표 토크는 림프홈 모드 진입 전의 목표 토크 보다 작을 수 있다.When the position value of the accelerator pedal and the speed of the mild hybrid vehicle before the entry into the limp home mode and the limp home mode are the same, the target torque of the engine in the limp home mode may be smaller than the target torque before the entry into the limp home mode.
상기 엔진의 목표 토크를 충족시키도록 엔진의 연소 토크 및 MHSG(mild hybrid starter & generator)의 목표 토크를 결정하는 단계에서는, 상기 림프홈 모드에서의 엔진의 연소 토크가 감소되는 만큼 상기 MHSG의 목표 토크가 증가될 수 있다.Wherein the step of determining the target torque of the engine and the combustion torque of the engine so as to satisfy the target torque of the engine reduces the combustion torque of the engine in the limp groove mode to the target torque of the MHSG Can be increased.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, VCM 시스템의 고장에 따라 림프홈 모드에 진입하더라도 마일드 하이브리드 차량의 거동을 안정적으로 유지할 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, the behavior of the mild hybrid vehicle can be stably maintained even when entering the limp home mode according to the failure of the VCM system.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 VCM 밸브를 간략하게 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량 제어 장치를 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 림프홈 모드에서의 마일드 하이브리드 차량 제어 방법의 흐름도이다. 1 is a configuration diagram showing a mild hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view schematically showing a VCM valve according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a mild hybrid vehicle control apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart of a method of controlling a mild hybrid vehicle in a limp home mode according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 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 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are given the same reference numerals throughout the specification.
또한, 도면에서 나타난 각 구성은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.In addition, since the components shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량을 도시한 구성도이다.1 is a configuration diagram showing a mild hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량은 엔진(10), 변속기(20), MHSG(mild hybrid starter & generator)(30), 배터리(40), 차동기어장치(50), 및 휠(60)을 포함한다.1, a mild hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention includes an
엔진(10)은 연료와 공기를 연소시켜 화학적 에너지를 기계적 에너지로 변환한다. 상기 엔진(10)은 연료와 공기가 유입되는 다수의 연소실(11), 상기 연소실(11) 내로 유입된 연료와 공기를 점화시키는 점화 장치(12), 및 연료를 분사하는 인젝터(13)를 포함할 수 있다. 상기 엔진(10)은 흡기 매니폴드(14)에 연결되어 상기 연소실(11) 내부로 공기를 유입받으며 연소 과정에서 발생한 배기 가스는 배기 매니폴드(15)에 모인 후 상기 엔진(10) 외부로 배출되게 된다. 상기 인젝터(13)는 상기 연소실(11) 내 또는 흡기 매니폴드(14)에 장착될 수 있다.The
VCM(Variable Charge Motion) 시스템(16)은 흡기 매니폴드(14)의 실린더 측 일단에 장착되는 VCM 밸브, VCM 모터, 연계 링크(Linkage Link) 등을 포함한다. 상기 VCM 모터의 작동에 따라 상기 VCM 밸브의 개도량이 변화되며, 상기 VCM 밸브의 개도량에 따라 상기 연소실(11)로 유입되는 공기의 텀블(Tumble) 정도가 변화된다. The VCM (Variable Charge Motion)
마일드 하이브리드 차량의 동력 전달은 상기 엔진(10)의 토크가 상기 변속기(20)의 입력축에 전달되고, 상기 변속기(20)의 출력축으로부터 출력된 토크가 차동기어장치(50)를 경유하여 차축에 전달된다. 상기 차축이 휠(60)을 회전시킴으로써 상기 엔진(10)의 토크에 의해 상기 마일드 하이브리드 차량이 주행하게 된다.The power transmission of the mild hybrid vehicle is carried out when the torque of the
MHSG(30)는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하거나 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환한다. 즉, 상기 MHSG(30)는 상기 엔진(10)을 기동하거나 상기 엔진(10)의 출력에 의해 발전할 수 있다. 또한, 상기 MHSG(30)는 상기 엔진(10)의 토크를 보조할 수 있다. 상기 마일드 하이브리드 차량은 상기 엔진(10)의 연소 토크를 주동력으로 하면서 상기 MHSG(30)의 토크를 보조동력으로 이용할 수 있다. 상기 엔진(10)과 상기 MHSG(30)는 벨트(32)를 통해 연결될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다.The MHSG 30 converts electrical energy into mechanical energy or mechanical energy into electrical energy. That is, the MHSG 30 may start the
배터리(40)는 상기 MHSG(30)에 전기를 공급하거나, 회생제동 모드에서 상기 MHSG(30)를 통해 회수되는 전기를 통해 충전될 수 있다. 상기 배터리(40)는 48 V 배터리일 수 있다. 상기 마일드 하이브리드 차량은 상기 배터리(40)로부터 공급되는 전압을 저전압으로 변환하는 LDC(low voltage DC-DC converter)와 저전압을 사용하는 전장 부하에 저전압을 공급하는 12 V 배터리를 더 포함할 수 있다.The
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 VCM 시스템을 간략하게 도시한 단면도이다. 2 is a schematic cross-sectional view of a VCM system according to an embodiment of the present invention.
도 2의 (a)는 상기 VCM 밸브(18)이 최대 개도량으로 제어된 상태를 나타내고, 도 2의 (b)는 상기 VCM 밸브(18)가 최소 개도량으로 제어된 상태를 나타낸다.2 (a) shows a state where the
VCM(Variable Charge Motion) 시스템은 VCM 모터를 작동시켜 상기 VCM 밸브(18)의 개도량을 제어할 수 있다. 여기서, 상기 VCM 밸브(18)의 개도량은 VCM 밸브(18)가 흡기 매니폴드를 개폐하는 정도를 의미하며, 상기 흡기 매니폴드(14)가 완전히 폐쇄된 경우에는 0%, 상기 흡기 매니폴드(14)가 완전히 개방된 경우에는 100%로 표현될 수 있다. The VCM (Variable Charge Motion) system can control the amount of opening of the
상기 VCM 밸브(18)는 상기 VCM 시스템의 제어에 따라 최대 개도량과 최소 개도량 사이에서 개폐될 수 있고, 최소 개도량일 때에도 상기 흡기 매니폴드(14)를 완전히 폐쇄하지 않는다. 이렇게 함으로써, 상기 VCM 시스템은 상기 VCM 밸브(18)의 개도량의 조절을 통하여 연소실로 유입되는 공기의 텀블 정도를 조절할 수 있다. 상기 최소 개도량은 상기 연소실에 유입되는 공기의 텀블 정도를 고려하여 당업자가 바람직하다고 판단하는 정도(예를 들어, 10%)로 정해질 수 있다. The
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량 제어 장치를 도시한 블록도이다.3 is a block diagram showing a mild hybrid vehicle control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량 제어 장치는 데이터 검출부(70), 제어기(80), 엔진(10), 및 MHSG(30)를 포함할 수 있다.3, the mild hybrid vehicle control apparatus according to the embodiment of the present invention may include a
데이터 검출부(70)는 VCM 시스템(16)의 고장 상태를 판정하기 위한 데이터 및 MHSG(30)의 제어를 위한 데이터를 검출하며 상기 데이터 검출부(70)에서 검출된 데이터는 상기 제어기(80)에 전달된다. 상기 데이터 검출부(70)는 VCM 밸브 개도 센서(71), 공기량 센서(72), 차속 센서(73), 및 가속 페달 위치 센서(74)를 포함할 수 있다. 상기 데이터 검출부(70)는 마일드 하이브리드 차량을 제어하기 위한 검출부들(예를 들어, VCM 모터 센서, 브레이크 페달 위치 센서, 엔진 속도 센서, SOC 센서 등)을 더 포함할 수 있다.The
상기 VCM 밸브 개도 센서(71)는 상기 VCM 밸브의 개도량을 검출하여 이에 대한 신호를 제어기(80)에 전달한다.The VCM
공기량 센서(72)는 엔진(10)으로 유입되는 공기량을 검출하여 이에 대한 신호를 제어기(80)에 전달한다.The
차속 센서(73)는 마일드 하이브리드 차량의 속도를 검출하여 이에 대한 신호를 제어기(80)에 전달한다.The
가속 페달 위치 센서(74)는 가속 페달의 위치값(즉, 가속 페달이 눌린 정도)을 검출하여 이에 대한 신호를 제어기(80)에 전달한다. 가속 페달이 완전히 눌린 경우에는 가속 페달의 위치값이 100%이고, 가속 페달이 눌리지 않은 경우에는 가속 페달의 위치값이 0%이다.The accelerator
제어기(80)는 데이터 검출부(70)에 의해 검출된 데이터를 기초로 엔진(10) 및 MHSG(30)를 제어한다. 제어기(80)는 상기 데이터를 기초로 마일드 하이브리드 차량의 주행을 위한 엔진(10)의 목표 토크를 결정할 수 있고, 상기 엔진(10)의 목표 토크를 충족시키도록 엔진(10)의 연소 토크 및 MHSG(30)의 목표 토크를 결정할 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 제어기(80)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 림프홈 모드(limp-home mode)에서의 마일드 하이브리드 차량 제어 방법에 포함된 각 단계를 수행하기 위한 일련의 명령을 포함할 수 있다.The
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 림프홈 모드에서의 마일드 하이브리드 차량 제어 방법의 흐름도이다.4 is a flowchart of a method of controlling a mild hybrid vehicle in a limp home mode according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 림프홈 모드에서의 마일드 하이브리드 차량 제어 방법은 VCM 시스템(16)의 고장 상태를 판정함으로써 시작된다(S100). 제어기(80)는 상기 데이터 검출부(70)의 데이터를 기초로 VCM 시스템(16)의 고장 상태를 판정할 수 있다. 예를 들어, 상기 VCM 시스템(16)의 고장 상태는 VCM 밸브의 고착, VCM 모터의 불량, VCM 모터와 연결된 배선의 단락 또는 단선, VCM 모터와 VCM 밸브를 연결하는 연계링크의 고장, VCM 밸브 개도 센서(71) 자체의 고장, VCM 밸브 개도 센서(71)의 출력 신호 이상 등을 포함할 수 있다. 제어기(80)는 VCM 밸브 개도 센서(71)의 출력 신호가 설정값 이상 또는 이하로 설정된 시간동안 지속되거나, 공기량 센서(72)의 신호를 기초로 측정된 공기량과 VCM 밸브 개도 센서(71)의 신호를 기초로 계산된 공기량 사이의 차이가 설정값 이상으로 설정된 시간동안 지속되거나, VCM 밸브 개도 센서(71)의 신호를 기초로 측정된 VCM 밸브의 개도량과 목표 개도량 사이의 차이가 설정값 이상으로 설정된 시간동안 지속되는 경우 등에 VCM 시스템(16)이 고장 상태인 것으로 판정할 수 있다. VCM 시스템(16)의 고장을 판단하는 방법은 여기에서 예시된 것들에 한정되지 아니하며, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지 자에게 잘 알려진 다양한 방법이 사용될 수 있다. As shown in FIG. 4, a method for controlling a mild hybrid vehicle in the limp home mode according to an embodiment of the present invention starts by determining a failure state of the VCM system 16 (S100). The
상기 S100 단계에서 상기 VCM 시스템(16)이 고장 상태인 것으로 판정되지 않으면, 본 발명의 실시예에 따른 림프홈 모드에서의 마일드 하이브리드 차량 제어 방법은 종료된다. 이에 따라, 상기 마일드 하이브리드 차량은 통상 모드에서 제어된다. If it is not determined in step S100 that the
상기 S100 단계에서 상기 VCM 시스템(16)이 고장 상태인 것으로 판정되면, 제어기(80)는 림프홈 모드로 진입한다(S110). 상기 림프홈 모드로 진입하면, 제어기(80)는 VCM 시스템(16)의 VCM 밸브의 개도량을 설정된 개도량(예를 들어, 10%)으로 고정시킨다. VCM 모터가 정상 작동하지 않는 경우에도, 리턴 스프링의 탄성력에 의해 VCM 밸브의 개도량이 상기 설정된 개도량으로 고정될 수 있다. 이에 따라, 마일드 하이브리드 차량의 속도 및 엔진(10)의 토크가 제한된다. If it is determined in step S100 that the
제어기(80)는 마일드 하이브리드 차량의 속도를 설정 속도값과 비교한다(S120). 상기 설정 속도값은 엔진(10)의 토크 저하시 마일드 하이브리드 차량의 거동이 불안정해지는 속도를 고려하여 당업자가 바람직하다고 판단하는 속도(예를 들어, 80 KPH)로 설정할 수 있다.The
상기 S120 단계에서 상기 마일드 하이브리드 차량의 속도가 상기 설정 속도값 미만이면, 본 발명의 실시예에 따른 림프홈 모드에서의 마일드 하이브리드 차량 제어 방법은 종료된다. 즉, 림프홈 모드로 진입함에 따라 엔진(10)의 토크가 저하되어도 마일드 하이브리드 차량의 거동이 크게 저하되지 않는 경우이므로, 후술하는 MHSG(30)의 토크 보상 제어를 수행하지 않을 수 있다.If the speed of the mild hybrid vehicle is less than the set speed value in step S120, the method for controlling the mild hybrid vehicle in the limp home mode according to the embodiment of the present invention ends. That is, even when the torque of the
상기 S120 단계에서 상기 마일드 하이브리드 차량의 속도가 상기 설정 속도값 이상이면, 제어기(80)는 림프홈 모드에서의 엔진(10)의 목표 토크를 결정한다(S130). 제어기(80)는 가속 페달의 위치값 및 마일드 하이브리드 차량의 속도를 기초로 림프홈 모드에서의 상기 엔진(10)의 목표 토크를 결정할 수 있다. 림프홈 모드 진입 전과 림프홈 모드에서의 가속 페달의 위치값 및 마일드 하이브리드 차량의 속도가 동일하다고 가정하면, 제어기(80)는 림프홈 모드에서의 엔진(10)의 목표 토크를 림프홈 모드 진입 전의 엔진(10)의 목표 토크 보다 작도록 결정할 수 있다.If it is determined in step S120 that the speed of the mild hybrid vehicle is not less than the set speed value, the
제어기(80)는 상기 엔진(10)의 목표 토크를 충족시키도록 엔진(10)의 연소 토크 및 MHSG(30)의 목표 토크를 결정한다(S140). 일반적으로, 제어기(80)는 상기 엔진(10)의 연소 토크를 발생시키기 위해 점화시기, 공기량, 및 연료량 등을 제어한다. 상기 림프홈 모드에서는 상기 공기량을 제어할 수 없으므로 엔진(10)의 연소 토크가 림프홈 모드 진입 전보다 감소될 수 있다. 따라서, 제어기(80)는 상기 엔진(10)의 연소 토크가 감소되는 만큼 상기 MHSG(30)의 목표 토크를 증가시킬 수 있다.The
이후, 제어기(80)는 상기 MHSG(30)의 목표 토크를 발생시키도록 MHSG(30)를 제어한다(S150). 이에 따라, 고속 주행 중에 림프홈 모드에 진입하더라도 엔진(10)의 연소 토크가 감소되는 만큼 MHSG(30)의 토크가 증가하여 순간적인 토크 저하 현상을 방지할 수 있다.Thereafter, the
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 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, It belongs to the scope of right.
10: 엔진
16: VCM 시스템
18: VCM 밸브
20: 변속기
30: MHSG
40: 배터리
50: 차동기어장치
60: 휠
70: 데이터 검출부
80: 제어기10: engine 16: VCM system
18: VCM valve 20: transmission
30: MHSG 40: Battery
50: Differential gear device 60: Wheel
70: data detecting unit 80:
Claims (12)
상기 엔진을 기동하거나 엔진의 출력에 의해 발전하거나 엔진의 토크를 보조하는 MHSG(mild hybrid starter & generator);
그 개도량이 조절될 수 있는 VCM 밸브를 포함하며, 상기 VCM 밸브의 작동을 제어하여 연소실에 유입되는 공기에 텀블(Tumble)을 발생시키는 VCM 시스템;
상기 VCM 시스템의 고장 상태를 판정하기 위한 데이터 및 상기 MHSG의 제어를 위한 데이터를 검출하는 데이터 검출부; 및
상기 VCM 시스템이 고장 상태인 것으로 판정되면 림프홈 모드로 진입하는 제어기;
를 포함하되,
상기 제어기는 상기 림프홈 모드에서 상기 마일드 하이브리드 차량의 속도가 상기 설정 속도값 이상이면 상기 림프홈 모드에서의 엔진의 목표 토크를 결정하고,
상기 엔진의 목표 토크를 충족시키도록 엔진의 연소 토크 및 MHSG의 목표 토크를 결정하며,
상기 MHSG의 목표 토크를 발생시키도록 상기 MHSG를 제어하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 MHSG 제어 장치.An engine that burns fuel and air;
A mild hybrid starter & generator (MHSG) that starts the engine or generates electricity by the output of the engine or assists the torque of the engine;
A VCM system including a VCM valve whose opening amount can be adjusted and controlling operation of the VCM valve to generate tumble in the air introduced into the combustion chamber;
A data detector for detecting data for determining a failure state of the VCM system and data for controlling the MHSG; And
A controller that enters a limp home mode if it is determined that the VCM system is in a fault state;
, ≪ / RTI &
Wherein the controller determines a target torque of the engine in the limp home mode when the speed of the mild hybrid vehicle is equal to or greater than the set speed value in the limp home mode,
Determines a target torque of the engine and a combustion torque of the MHSG to satisfy a target torque of the engine,
And controls the MHSG so as to generate a target torque of the MHSG.
상기 데이터 검출부는 VCM 밸브 개도 센서 및 공기량 센서를 포함하고,
상기 제어기는 상기 VCM 밸브 개도 센서 및 공기량 센서의 신호를 기초로 상기 VCM 시스템의 고장 상태를 판정하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 MHSG 제어 장치.The method according to claim 1,
Wherein the data detecting unit includes a VCM valve opening sensor and an air amount sensor,
Wherein the controller determines the failure state of the VCM system based on the signals of the VCM valve opening degree sensor and the air amount sensor.
상기 제어기는 상기 림프홈 모드로 진입하면 상기 VCM 밸브의 개도량을 설정된 개도량으로 고정시키는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 MHSG 제어 장치.The method according to claim 1,
Wherein the controller fixes the opening amount of the VCM valve at a predetermined opening amount when the controller enters the limp home mode.
상기 데이터 검출부는 가속 페달 위치 센서 및 차속 센서를 포함하고,
상기 제어기는 가속 페달의 위치값 및 마일드 하이브리드 차량의 속도를 기초로 상기 림프홈 모드에서의 엔진의 목표 토크를 결정하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 MHSG 제어 장치.The method according to claim 1,
Wherein the data detecting unit includes an accelerator pedal position sensor and a vehicle speed sensor,
Wherein the controller determines the target torque of the engine in the limp home mode based on the position value of the accelerator pedal and the speed of the mild hybrid vehicle.
림프홈 모드 진입 전과 림프홈 모드에서의 가속 페달의 위치값 및 마일드 하이브리드 차량의 속도가 동일한 경우, 상기 제어기는 상기 림프홈 모드에서의 엔진의 목표 토크를 림프홈 모드 진입 전의 목표 토크 보다 작도록 결정하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 MHSG 제어 장치.The method according to claim 1,
When the position value of the accelerator pedal and the speed of the mild hybrid vehicle before the entry into the limp home mode and the limp home mode are the same, the controller determines the target torque of the engine in the limp home mode to be smaller than the target torque before entering the limp home mode And the MHSG control device of the mild hybrid vehicle.
상기 제어기는 상기 림프홈 모드에서의 엔진의 연소 토크가 감소되는 만큼 상기 MHSG의 목표 토크를 증가시키는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 MHSG 제어 장치.The method according to claim 1,
Wherein the controller increases the target torque of the MHSG as the combustion torque of the engine in the limp home mode is reduced.
VCM(Variable Charge Motion) 시스템의 고장 상태를 판정하는 단계;
상기 VCM 시스템이 고장 상태인 것으로 판정되면, 림프홈 모드로 진입하는 단계;
마일드 하이브리드 차량의 속도를 설정 속도값과 비교하는 단계;
상기 림프홈 모드에서 상기 마일드 하이브리드 차량의 속도가 상기 설정 속도값 이상이면, 상기 림프홈 모드에서의 엔진의 목표 토크를 결정하는 단계;
상기 엔진의 목표 토크를 충족시키도록 엔진의 연소 토크 및 MHSG(mild hybrid starter & generator)의 목표 토크를 결정하는 단계; 및
상기 MHSG의 목표 토크를 발생시키도록 상기 MHSG를 제어하는 단계;
를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 MHSG 제어 방법.An engine that burns fuel and air; A mild hybrid starter & generator (MHSG) which starts the engine or is generated by the output of the engine; A VCM system including a variable charge motion (VCM) valve installed at one end of a cylinder side of an intake manifold for generating a tumble in an outside air sucked into the cylinder, the VCM system controlling operation of the VCM valve; A data detector for detecting data for determining a failure state of the VCM system and data for controlling the MHSG; And a controller for entering into a limp home mode when it is determined that the VCM system is in a failure state, the control method comprising:
Determining a fault condition of the VCM system;
If it is determined that the VCM system is in a fault state, entering a limp home mode;
Comparing the speed of the mild hybrid vehicle with the set speed value;
Determining a target torque of the engine in the limp home mode if the speed of the mild hybrid vehicle in the limp home mode is not less than the set speed value;
Determining a combustion torque of the engine and a target torque of a mild hybrid starter & generator (MHSG) to meet the target torque of the engine; And
Controlling the MHSG to generate a target torque of the MHSG;
Wherein the MHSG control method comprises the steps of:
상기 VCM 시스템의 고장 상태는 VCM 밸브 개도 센서 및 공기량 센서의 신호를 기초로 판정되는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 MHSG 제어 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the failure state of the VCM system is determined on the basis of signals of the VCM valve opening degree sensor and the air amount sensor.
상기 림프홈 모드로 진입하는 단계는,
상기 VCM 시스템의 VCM 밸브의 개도량을 설정된 개도량으로 고정시키는 단계;
를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 MHSG 제어 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the step of entering the limp home mode comprises:
Fixing the opening amount of the VCM valve of the VCM system to a predetermined opening amount;
Wherein the MHSG control method comprises the steps of:
상기 림프홈 모드에서의 엔진의 목표 토크는 가속 페달의 위치값 및 마일드 하이브리드 차량의 속도를 기초로 결정되는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 MHSG 제어 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the target torque of the engine in the limp home mode is determined on the basis of the position value of the accelerator pedal and the speed of the mild hybrid vehicle.
림프홈 모드 진입 전과 림프홈 모드에서의 가속 페달의 위치값 및 마일드 하이브리드 차량의 속도가 동일한 경우, 상기 림프홈 모드에서의 엔진의 목표 토크는 림프홈 모드 진입 전의 목표 토크 보다 작은 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 MHSG 제어 방법.11. The method of claim 10,
Wherein when the position value of the accelerator pedal and the speed of the mild hybrid vehicle before the entry into the limp home mode and the limp home mode are the same, the target torque of the engine in the limp home mode is smaller than the target torque before entering the limb groove mode. A method of controlling an MHSG of a hybrid vehicle.
상기 엔진의 목표 토크를 충족시키도록 엔진의 연소 토크 및 MHSG(mild hybrid starter & generator)의 목표 토크를 결정하는 단계에서는,
상기 림프홈 모드에서의 엔진의 연소 토크가 감소되는 만큼 상기 MHSG의 목표 토크가 증가되는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 MHSG 제어 방법.
8. The method of claim 7,
In the step of determining the combustion torque of the engine and the target torque of the mild hybrid starter & generator (MHSG) to satisfy the target torque of the engine,
Wherein the target torque of the MHSG is increased as the combustion torque of the engine in the limp home mode is reduced.
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KR1020170175193A KR20190073935A (en) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Appratus for controlling mild hybrid electric vehicle and method thereof |
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KR102212791B1 (en) * | 2019-12-05 | 2021-02-09 | 주식회사 현대케피코 | Apparatus for controlling mild hybrid electric vehicle |
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