KR20200087235A - 하이브리드 차량의 연료 고갈 복귀 판정 방법과 그 차량 제어 장치 - Google Patents

하이브리드 차량의 연료 고갈 복귀 판정 방법과 그 차량 제어 장치 Download PDF

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Abstract

연료 고갈 판정한 후에 실행되는 연료 고갈 복귀 판정 방법이며, 하이브리드 차량의 운전을 개시할 때, 발전기(50)의 회전수 제어를 소정 시간 동안 실행한 후에 정지시키고, 그 후의 엔진(40)의 회전수 β가 임계값보다 높은 상태가 제1 판정 시간 TA를 초과하여 검출되면 연료 고갈 복귀라고 판정하고, 계시한 시간이 제1 판정 시간을 초과하지 않는 경우에, 상기 엔진의 회전수가 상기 임계값 미만인 시간의 계시를 개시하고, 해당 계시한 시간이 제2 판정 시간을 초과하면 연료 고갈 판정을 유지한다.

Description

하이브리드 차량의 연료 고갈 복귀 판정 방법과 그 차량 제어 장치
본 발명은 하이브리드 차량의 연료 고갈 판정(연료 고갈 검지)한 후에 행하는 연료 고갈 복귀 판정 방법과 그 차량 제어 장치에 관한 것이다.
하이브리드 차량의 연료 고갈 판정 방법으로서는, 예를 들어 특허문헌 1에 개시된 방법이 알려져 있다.
일본 특허 공개 제2016-210295호 공보
특허문헌 1에 개시된 방법은, 엔진을 시동하는 엔진 시동 제어를 소정 시간 행하고, 해당 소정 시간 경과 후에 엔진이 자율 운전하지 않는 경우에 연료 고갈 상태라고 판정한다. 그리고, 연료 고갈로부터 복귀하였는지 여부에 대해서도 마찬가지로 판정하는 방법이다. 즉, 엔진의 자율 운전이 일순간이라도 검출되면 연료 고갈 복귀라고 판정해 버린다. 그 때문에, 연료 고갈 복귀를 정확하게 판정하지 못할 가능성이 있었다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 연료 고갈 복귀를 정확하게 판정할 수 있는 하이브리드 차량의 연료 고갈 복귀 판정 방법과 그 차량의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 일 형태에 관한 하이브리드 차량의 연료 고갈 복귀 판정 방법은, 연료 고갈 판정된 후에 하이브리드 차량의 운전을 개시하면, 발전기의 회전수 제어를 소정 시간 동안 실행하고, 그 후의 엔진 회전수가 임계값보다 높은 상태가 제1 판정 시간을 초과하여 검출되면 연료 고갈 복귀라고 판정한다.
본 발명의 하이브리드 차량의 연료 고갈 복귀 판정 방법에 따르면, 연료 고갈 복귀를 정확하게 판정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 연료 고갈 복귀 판정부를 구비한 차량의 일부 구성을 예시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 연료 고갈 복귀 판정부가 실행하는 연료 고갈 복귀 판정 방법의 처리 수순의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 3은 도 2에 도시하는 흐름도에 이은 처리 수순의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시하는 처리에 따라 변화되는 신호를 도시하는 도면이며, 연료 고갈 복귀하지 않는 경우의 타임차트이다.
도 5는 도 2 및 도 3에 도시하는 처리에 따라 변화되는 신호를 도시하는 도면이며, 연료 고갈 복귀한 경우의 타임차트이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 연료 고갈 복귀 판정 방법의 다른 처리 수순에 따라 변화하는 신호를 도시하는 도면이며, 연료 고갈 복귀하지 않는 경우의 타임차트이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 연료 고갈 복귀 판정 방법의 처리 수순의 일부를 도시하는 흐름도이다.
도 8은 도 7에 도시하는 연료 고갈 복귀 방법의 처리에 따라 변화되는 신호를 도시하는 도면이며, 연료 고갈 복귀한 경우의 타임차트이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
[제1 실시 형태]
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 연료 고갈 복귀 판정부를 구비한 차량의 일부 구성을 예시한 블록도이다. 도 1에 도시하는 차량(1)은, 예를 들어 시리즈 하이브리드 차량을 예로 들어 설명한다.
도 1에 도시하는 차량(1)은, 시스템 컨트롤러(10), 엔진 컨트롤러(20), 발전기 컨트롤러(30), 엔진(40), 발전기(50), 배터리(도시하지 않음) 및 연료 탱크(60) 등을 구비한다. 또한, 본 실시 형태의 설명에 불필요한 구성인 구동 모터, 배터리, 감속기 및 구동륜 등의 표기는 생략하고 있다. 시스템 컨트롤러(10)는, 본 실시 형태에 관한 연료 고갈 복귀 판정부(연료 고갈 복귀 판정 회로)(11)를 포함한다.
시스템 컨트롤러(10), 엔진 컨트롤러(20) 및 발전기 컨트롤러(30)는, 예를 들어 중앙 연산 유닛(CPU)이나, RAM, ROM, 하드 디스크 등의 기억 수단을 포함하는 일체형 컴퓨터로서 구성할 수 있다.
차량(1)은, 엔진(40)의 구동력을 발전에만 사용한다. 엔진(40)과 발전기(50)는 기어를 통하여 연결되고, 엔진(40)의 구동력에 의해 발전기(50)가 발전한 전력으로 구동 모터(도시하지 않음)를 구동한다.
시스템 컨트롤러(10)는, 운전자의 액셀러레이터 페달 조작량, 차속, 노면 구배 등의 차량 상태, 배터리 컨트롤러(도시하지 않음)로부터의 배터리 정보 등에 따라 엔진 컨트롤러(20)에 엔진 토크 명령 및 발전기 컨트롤러(30)에 발전 토크 명령을 출력한다.
엔진 컨트롤러(20)는, 엔진 토크 명령을 실현하기 위해, 엔진(40)의 스로틀 개방도, 점화 시기 및 연료 분사량을 조정한다.
발전기 컨트롤러(30)는, 발전기 토크 명령을 실현하기 위해, 발전기의 회전수나 전압 등의 상황에 따라 발전기(50)를 제어한다.
또한, 시스템 컨트롤러(10)는, 연료 레벨 센서(61)가 출력하는 연료 레벨 FL 및 급유구 개폐 센서(62)의 개폐 신호 OCS에 기초하여 연료 고갈 판정을 행한다. 연료 고갈 판정은, 예를 들어 개폐 신호 OCS가 생기고 나서의 경과 시간 및 연료 레벨 FL의 값에 기초하여 판정한다. 또한, 연료 고갈 판정의 방법에는, 그 밖에도 다양하게 생각할 수 있다. 예를 들어, 연료 레벨 FL의 값에만 기초하여 판정해도 되고, 연료 분사량으로부터 구한 연비 소비량으로 연료 고갈 판정해도 된다. 연료 고갈 판정은, 시스템 컨트롤러(10) 내의 연료 고갈 판정 회로(도시하지 않음)에서 행한다.
이하에는, 어떤 방법으로 연료 고갈 판정된 것을 전제로, 연료 고갈 복귀 판정부(11)의 동작을 설명한다.
연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 연료 고갈 판정한 후에, 연료 고갈로부터 복귀하였는지 여부를 판정(연료 고갈 복귀 판정)한다. 그 연료 고갈 복귀 판정 방법은, 이그니션 스위치 IS가 온으로 되면, 발전기(50)의 회전수 제어를 소정 시간 동안 실행한 후에 정지시키고, 그 후의 엔진(40)의 회전수가 임계값보다 큰 상태가 일정 시간을 초과하여 검출되면 연료 고갈 복귀라고 판정한다.
또한, 이그니션 스위치 IS가 온으로 된다는 것은, 하이브리드 차량의 운전을 개시할 때이다. 하이브리드 차량의 운전을 개시할 때는, 그 밖에도 예를 들어, 운전석 근방의 스타트 버튼을 누르거나, 혹은 스위치를 올리고 내리는 등의 스위치를 온시키는 조작을 포함한다. 또한, 하이브리드 차량의 운전을 개시할 때에는, 키를 돌리거나, 또는 운전자가 차량에 승차하였을 때여도 된다.
따라서, 본 실시 형태에 관한 연료 고갈 복귀 판정 방법에 따르면, 일정 시간을 초과하여 엔진(40)이 회전하는 것을 검출하므로, 연료 고갈 복귀를 확실하게 검출할 수 있다. 따라서, 연료 고갈 복귀의 오검출을 억제할 수 있다. 이후, 연료 고갈 복귀 판정 방법의 처리 수순을 나타내서 그 동작을 상세하게 설명한다.
도 2와 도 3은, 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 가스 복귀 판정 방법의 처리 수순을 도시하는 흐름도이다. 연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 연료 고갈 판정된 상태에서 이그니션 스위치 IS가 온으로 되면 동작을 개시한다(스텝 S1).
연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 동작을 개시하면 우선 연료 고갈 상태인지 여부를 연료 고갈 상태 판정 플래그 fGK로 확인한다(스텝 S2). 연료 고갈 상태 판정 플래그 fGK가 거짓(예를 들어 논리 레벨 0)이면, 결합자 A 이후의 도시를 생략한 통상의 엔진 시동의 처리가 행해진다. 이 경우, 연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 개시한 동작을 바로 종료한다.
연료 고갈 상태 판정 플래그 fGK가 진(眞)(예를 들어 논리 레벨 1)이면, 연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 연료 고갈 복귀 판정 방법의 처리를 개시한다(스텝 S2의 "예"). 여기서부터는 도 4도 참조하여 설명한다.
도 4는, 연료 고갈 복귀 판정 방법의 처리 수순을 도시하는 타임차트이다. 도 4의 가로 방향은 시간, 세로 방향은 각 신호를 나타낸다. 해당 각 신호의 세로 방향의 차원은 신호별로 다르다. 해당 각 차원에 대해서는, 필요에 따라 그때마다 설명한다.
연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 연료 고갈 복귀 판정 방법의 처리를 개시하면 발전기 컨트롤러(30)에 대해 발전기ㆍ회전수 제어 요구 α를 출력한다(스텝 S3). 그리고, 연료 고갈 복귀 판정을 목적으로 엔진에 시동 요구를 한 것을 표시하는 엔진 시동 요구 플래그 fES를 세팅한다(스텝 S4). 발전기ㆍ회전수 제어 요구 α 및 엔진 시동 요구 플래그 fES는, 논리 레벨 1 또는 0의 신호이다.
발전기 컨트롤러(30)는, 발전기ㆍ회전수 제어 요구 α가 입력되면 발전기(50)를 회전시킨다. 발전기(50)와 기어를 통하여 접속된 엔진(40)의 회전수 β는, 회전수 0의 β0으로부터 증가하여, 발전기ㆍ회전수 제어 요구 α에서 정해진 회전수 β1에 도달한다.
연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 엔진(40)의 회전수 β가 회전수 β1에 도달하면, 그 정보를 엔진 컨트롤러(20)로부터 수신한다. 엔진(40)의 회전수 β가 회전수 β1에 도달한 것을 수신한 연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 엔진 컨트롤러(20)에 연료 분사 요구 γ를 출력한다(스텝 S5).
연료 분사 요구 γ를 출력한 연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 소정 시간의 계측을 개시한다(스텝 S6). 여기서 소정 시간이란, 발전기(50)에 의해 회전되고 또한 연료 공급이 개시된 상태에서, 엔진(40)이 자율 운전을 개시하는 데 필요한 시간이다.
이 소정 시간 동안, 연료 고갈 복귀 판정부(11)는 발전기ㆍ회전수 제어 요구 α를 계속해서 출력한다(스텝 S7의 "아니오"의 루프). 이 동안 소정 시간을 계시하는 타이머의 카운트값 δ는, 시간의 경과에 수반하여 증가한다. 카운트값이 소정의 값이 되면, 즉 소정 시간의 계시를 마치면(스텝 S7의 "예"), 연료 고갈 복귀 판정부(11)의 내부에서 완폭 판정 개시 신호 ε이 생성된다. 완폭 판정 개시 신호 ε이 생성되면, 연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 발전기ㆍ회전수 제어 요구 α의 출력을 정지한다(스텝 S8). 완폭이란, 엔진(40)이 폭발을 개시해 자율 운전한 것을 의미한다.
소정 시간은, 표 1에 나타내는 바와 같이 엔진(40)의 엔진 수온에 대응시켜 변화시켜도 된다. 예를 들어, 엔진 수온이 -20℃ 이하인 경우에는 소정 시간을 30초, -10℃ 이하인 경우에는 20초, 그보다 높은 온도 범위에서는 10초라는 식으로, 소정 시간의 시간 폭을 변경한다.
Figure pct00001
즉, 소정 시간은, 엔진 수온의 복수의 소정의 범위의 몇몇에 각각 대응하고, 엔진 수온이 높은 범위에 대응하는 소정 시간은 엔진 수온이 낮은 범위에 대응하는 소정 시간보다 짧다. 이에 의해 연료 고갈 복귀 상태에 있어서 엔진(40)을 확실하게 자율 운전시킬 수 있다. 그 결과, 연료 고갈 복귀 판정을 정확하게 행할 수 있다.
연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 발전기ㆍ회전수 제어 요구 α의 출력을 정지한 후, 반복 횟수를 계수하는 변수 i를 0으로 리셋한다(스텝 S9). 반복의 처리에 대해서는 후술한다.
연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 발전기ㆍ회전수 제어 요구 α의 출력을 정지하는 것과 동시에, 엔진 컨트롤러(20)에 엔진ㆍ회전수 제어 요구 ζ를 출력한다(스텝 S10). 엔진ㆍ회전수 제어 요구 ζ은, 디지털 수치 정보이다. 엔진 컨트롤러(20)는, 엔진ㆍ회전수 제어 요구 ζ의 수치에 어울리는 연료 분사량 및 점화 시기로 엔진(40)을 제어한다.
연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 엔진 컨트롤러(20)에 엔진ㆍ회전수 제어 요구 ζ를 출력하면 연료 고갈 복귀 시간의 계시를 개시한다(스텝 S11). 여기서 연료 고갈 복귀 시간은, 엔진(40)의 회전수 β가 임계값 RTH보다 높은 상태인 시간이라고 정의한다. 연료 고갈 복귀 시간은, 상기한 소정 시간과 마찬가지로 타이머로 계시한다. 연료 고갈 복귀 시간을 계시하는 타이머의 카운트값 η는, 시간의 경과에 수반하여 증가한다.
발전기ㆍ회전수 제어 요구 α의 출력을 정지(스텝 S8)한 후, 엔진(40)이 자율 운전을 개시하면, 엔진(40)은 엔진ㆍ회전수 제어 요구 ζ의 수치에 어울리는 회전수 β를 유지하여 계속해서 회전한다(도 4의 β의 일점쇄선). 한편, 엔진(40)이 자율 운전을 개시하지 않으면 회전수 β는, 프릭션에 의해 자유 정지할 때까지 저하된다(도 4의 β가 저하되는 실선). 도 4에 도시하는 예는, 엔진(40)이 자율 운전을 개시하지 않는 경우를 나타낸다.
연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 연료 고갈 복귀 시간이 미리 설정한 제1 판정 시간 TA를 초과하면 연료 고갈로부터 복귀하였다고 판정한다(스텝 S13의 "예"). 즉, 연료 탱크(60) 내에 연료가 존재하고, 엔진(40)의 자율 운전이 가능하다고 판정한다. 이 연료 고갈 복귀 상태에 대해, 타임차트를 참조한 설명은 후술한다.
(연료 고갈 상태)
한편 연료 고갈 상태이면, 제1 판정 시간 TA 이내에 엔진(40)의 회전수 β는, 임계값 RTH를 하회한다(스텝 S12의 "아니오"). 제1 판정 시간 TA 이내에 회전수 β가 임계값 RTH를 하회하면, 연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 바로 연료 고갈 복귀 시간의 계시를 정지하고, 연료 고갈 복귀 시간을 계시하는 타이머의 카운트값 η를 리셋한다(스텝 S15).
그리고 연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 연료 고갈 판정 시간의 계시를 개시한다(스텝 S16). 연료 고갈 판정 시간은, 상기 소정 시간 및 연료 고갈 복귀 시간과 마찬가지로 타이머로 계시한다. 연료 고갈 판정 시간을 계시하는 타이머의 카운트값 θ는, 시간의 경과에 수반하여 증가한다.
연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 엔진(40)의 회전수 β가 임계값 RTH를 하회하는 연료 고갈 판정 시간을 계시한다(스텝 S18의 "아니오"). 연료 고갈 판정 시간이 미리 설정한 제2 판정 시간 TB를 초과하면, 엔진(40)은 자율 운전하지 않는다고 판정하고, 연료 고갈 상태 판정 플래그 fGK를 세팅한다(스텝 S19). 이 예의 경우에는, 「진」으로 세팅된 연료 고갈 상태 판정 플래그 fGK의 상태를 유지한다.
그리고 연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 엔진 시동 요구 플래그 fES를 리셋한다(스텝 S20). 즉, 엔진 시동 요구 플래그 fES를 논리 레벨 0으로 하강시킨다. 또한, 엔진 컨트롤러(20)로의 연료 분사 요구 γ와 엔진ㆍ회전수 제어 요구 ζ의 출력을 정지하고(스텝 S21), 연료 고갈 복귀 판정 방법의 처리를 종료한다.
(연료 고갈 복귀 상태)
도 5는, 연료 고갈 복귀 상태에 있어서의 연료 고갈 복귀 판정 방법의 처리 수순을 도시하는 타임차트이다. 도 5는, 연료 고갈 복귀 판정부(11)가 발전기ㆍ회전수 제어 요구 α의 출력을 정지하고, 엔진 컨트롤러(20)에 엔진ㆍ회전수 제어 요구 ζ를 출력(스텝 S10)한 후에, 엔진(40)의 회전수 β가 임계값 RTH를 상회하여 계속해서 회전하는 점에서 도 4와 다르다.
도 5에서는, 연료 고갈 복귀 판정부(11)가 발전기ㆍ회전수 제어 요구 α의 출력을 정지해도, 엔진ㆍ회전수 제어 요구 ζ의 수치에 상응하는 회전수 β에서 엔진(40)이 계속해서 회전한다. 따라서, 연료 고갈 복귀 시간이 제1 판정 시간 TA를 초과한다(스텝 S13의 "예").
이 경우, 연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 엔진(40)의 자율 운전이 가능하다고 판정하고, 연료 고갈 상태 판정 플래그 fGK를 리셋한다(스텝 S14). 그리고, 엔진 시동 요구 플래그 fES를 리셋하고(스텝 S20), 엔진 컨트롤러(20)로의 연료 분사 요구 γ 및 엔진ㆍ회전수 제어 요구 ζ의 출력을 정지하고(스텝 S21), 연료 고갈 복귀 판정 방법의 처리를 종료한다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시 형태에 관한 가스 복귀 판정 방법은, 엔진(40)을 제어하는 엔진 컨트롤러(20)로 연료 분사를 요구한 후의 소정 시간의 경과 후에, 엔진 컨트롤러(20)로 회전수 제어를 요구함과 함께 엔진(40)의 회전수가 임계값 RTH 이상인 시간의 계시를 개시하고, 해당 계시한 시간이 제1 판정 시간 TA를 초과하면 연료 고갈 복귀라고 판정하고, 해당 계시한 시간이 제1 판정 시간 TA를 초과하지 않는 경우에, 엔진(40)의 회전수 β가 임계값 RTH 미만인 시간의 계시를 개시하고, 해당 계시한 시간이 제2 판정 시간 TB를 초과하면 연료 고갈 판정을 유지한다.
이 가스 복귀 판정 방법에 의하면 연료 고갈 복귀를 정확하게 판정할 수 있다.
또한, 상기 결합자 A(도 2)로 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 가스 복귀 판정 방법은, 통상 시와 연료 고갈 복귀 판정시로 처리를 분리할 수 있다. 따라서, 결합자 A 이후에 행해지는 통상의 엔진(40)의 시동 시의 발전 토크 명령 및 엔진 토크 명령과, 연료 고갈 복귀 판정 시의 양쪽 토크 명령 사이에 차를 갖게 할 수 있다. 따라서, 통상 시는 엔진 토크 명령을 예를 들어 40Nm, 연료 고갈 복귀 판정시는 예를 들어 5Nm라는 식으로, 목적에 따라 토크 명령의 값을 변경할 수 있다. 작은 엔진 토크 명령으로 함으로써, 보다 정확하게 연료 고갈 복귀 판정을 행하는 것이 가능하게 된다.
또한, 연료 고갈 상태에서는, 엔진(40)의 회전수 β가 임계값 RTH보다 높은 상태가 제1 판정 시간 TA를 초과하지 않는 경우에, 엔진(40)의 회전수 β가 임계값 RTH 미만인 시간의 계시를 개시하고, 해당 계시한 시간이 제2 판정 시간 TB를 초과하면 연료 고갈 판정을 유지한다. 따라서, 연료 고갈 상태도 정확하게 판정할 수 있다.
또한, 제1 판정 시간 TA와 제2 판정 시간 TB는, 동일한 시간 폭이어도 되고, 다른 시간 폭으로 해도 된다. 예를 들어, 제2 판정 시간 TB는, 제1 판정 시간 TA보다 길다. 이와 같이 설정하면, 보다 신중하게 연료 고갈 복귀하였는지 여부(연료 고갈 복귀)를 판정할 수 있다.
또한, 제1 판정 시간 TA는, 상기한 소정 시간과 마찬가지로 엔진 수온에 대응시켜 변화시켜도 된다. 표 1의 「소정 시간(초)」을 「제1 판정 시간 TA(초)」로 변경하고, 「값」의 관계는 예를 들어 동일하게 한다. 즉, 엔진 수온이 높은 경우의 제1 판정 시간 TA는, 엔진 수온이 낮은 경우의 제1 판정 시간에 비하여 짧다. 이와 같이 설정하면, 연료 고갈 복귀 상태에 있어서 엔진(40)을 확실하게 자율 운전시킬 수 있다.
또한, 연료 고갈 상태가 해소되지 않은 경우에는, 제1 판정 시간 TA 내에서 엔진 스톨을 반복하는 경우가 있다. 그 경우, 엔진(40)의 회전수 β가 임계값 RTH 미만이 되는 횟수를 계수하여, 그 횟수가 소정 횟수가 되면 연료 고갈 상태의 판정을 유지하도록 해도 된다. 다음에, 그 연료 고갈 상태 판정의 변형예에 대해 설명한다.
(연료 고갈 상태 판정의 변형예)
도 3에 도시하는 흐름도는, 엔진(40)의 회전수 β가 임계값 RTH 미만이 되는 횟수를 계수하는 처리 스텝도 포함한다. 도 3과 도 6을 참조하여 그 동작을 설명한다.
도 6의 가로 방향과 세로 방향의 관계는, 도 4 및 도 5와 같다. 도 6은, 연료 고갈 복귀 판정부(11)가 엔진ㆍ회전수 제어 요구 ζ를 출력 중에, 엔진 스톨을 반복하는 나타내는 점에서 도 4 및 도 5와 상이하다.
연료 고갈 복귀 판정부(11)가 엔진ㆍ회전수 제어 요구 ζ를 출력한 직후의 엔진(40)의 회전수 β는, 발전기(50)에 의해 회전되고 있던 회전수 β이다. 그 후, 엔진(40)이 자율 운전을 개시하면 그 회전수 β는, 엔진ㆍ회전수 제어 요구 ζ의 수치에 어울리는 것이 된다. 그러나, 엔진(40)이 자율 운전을 개시하지 않으면, 그 회전수 β는 프릭션에 따라 저하된다(스텝 S12의 "아니오").
이 상황에 있어서, 어떤 이유에 의해 엔진(40)이 엔진ㆍ회전수 제어 요구 ζ에 따라 회전을 재개하는 경우가 있다(스텝 S17의 "아니오"). 그렇게 되면, 연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 연료 고갈 판정 시간을 계시하는 타이머를 리셋한다(카운트값 θ=0, 스텝 S22).
그리고, 연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 반복 횟수를 계수하는 변수 i를 인크리먼트한다(스텝 S23). 연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 변수 i를 인크리먼트한 후에, 변수 i가 2 이상인지 여부를 판정한다(스텝 S24). 여기서의 변수 i는, i=0+1=1이다(스텝 S24의 "아니오").
따라서, 연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 다시 연료 고갈 복귀 시간의 계시를 개시한다(스텝 S11). 즉, 연료 고갈 복귀 시간을 계시하는 타이머의 카운트값 η를 카운트업한다(스텝 S13의 "아니오"의 루프).
여기서 연료 고갈 복귀 시간이 제1 판정 시간 TA를 초과하지 않는 동안, 다시 엔진(40)의 회전수 β가 임계값 RTH 미만이 되면, 스텝 S12의 "아니오"→스텝 S17의 "아니오"의 스텝을 거쳐, 변수 i는, i=1+1=2가 된다.
변수 i=2가 되면, 변수 i는 리셋되어(스텝 S25), 바로 연료 고갈 상태 판정 플래그 fGK를 세팅한다(스텝 S19). 이 예의 경우에는, 「진」으로 세팅된 연료 고갈 상태 판정 플래그 fGK의 상태를 유지한다.
이와 같이 본 실시 형태에 관한 연료 고갈 복귀 판정 방법은, 엔진(40)의 회전수 β가 임계값 RTH보다 높은 상태인 시간의 계시 중에 엔진(40)의 회전수 β가 임계값 RTH 미만이 된 후, 다시 엔진(40)의 회전수 β가 임계값 RTH 이상으로 되는 것을 반복하는 경우에는, 해당 반복의 횟수를 계수하여, 해당 횟수가 소정 횟수가 되면 연료 고갈 상태를 유지하도록 해도 된다. 이에 의해 연료 고갈 상태를 정확하게 판정할 수 있다.
또한, 변형예는, 다시 엔진(40)의 회전수 β가 임계값 RTH 이상이 된 경우에 연료 고갈 복귀를 판정하는 제1 판정 시간 TA를, 1회째와 같은 제1 판정 시간 TA를 사용하여 판정하는 예를 나타내었지만, 판정 시간의 길이를 바꾸어도 된다. 다음으로, 연료 고갈 복귀 시간의 계시 중에 엔진 스톨을 반복하는 경우에, 1회째 연료 고갈 복귀를 판정하는 판정 시간과 2회째 이후의 연료 고갈 복귀를 판정하는 판정 시간의 시간 폭을 바꾼 제2 실시 형태에 대해 설명한다.
[제2 실시 형태]
도 7은, 제2 실시 형태에 관한 연료 고갈 복귀 판정 방법의 일부 처리 수순을 도시하는 흐름도이다. 도 7은, 연료 고갈 복귀 판정부(11)가 엔진ㆍ회전수 제어 요구 ζ를 출력 중에 일단 엔진 스톨한 후에, 어떤 이유에 의해 엔진(40)이 회전을 재개한 경우(스텝 S17의 "아니오")에 사용하는 연료 고갈 복귀를 판정하는 시간을 제3 판정 시간 TC로 한 흐름도이다. 예를 들어, 제3 판정 시간 TC의 시간 폭은, 제3 판정 시간 TC>제1 판정 시간 TA이다.
도 8도 참조하여 동작을 설명한다. 도 8의 가로 방향과 세로 방향의 관계는, 도 6 등과 같다.
1회째 엔진 스톨(스텝 S17의 "아니오")의 후에, 엔진(40)이 임계값 RTH 이상의 회전수 β에서 회전을 재개하면, 연료 고갈 복귀 판정부(11)는 다시 연료 고갈 복귀 시간의 계시를 개시한다(스텝 S30). 연료 고갈 복귀 시간을 계시하는 타이머의 카운트값 η는, 시간의 경과에 수반하여 증가한다(도 8의 2개째의 η).
그리고, 엔진(40)의 회전수 β가 임계값 RTH 이상인 시간이 제3 판정 시간 TC를 초과하면, 연료 고갈 복귀 판정부(11)는, 엔진(40)의 자율 운전이 가능하다고 판정하고, 연료 고갈 상태 판정 플래그 fGK를 리셋한다(스텝 S14). 도 8은, 연료 고갈 상태 판정 플래그 fGK가 리셋되는 모습을 나타내고 있다.
또한, 엔진(40)의 회전수 β가 임계값 RTH 이상인 시간이 제3 판정 시간 TC를 초과하지 않는 경우에는, 연료 고갈 상태 판정 플래그 fGK가 세팅된다(스텝 S19).
이와 같이 본 실시 형태에 관한 연료 고갈 복귀 판정 방법은, 엔진(40)의 회전수 β가 임계값 RTH 이상인 시간의 계시 중에 엔진(40)의 회전수가 임계값 RTH 미만이 된 후, 다시 엔진(40)의 회전수 β가 임계값 RTH 이상이 된 경우는, 엔진(40)의 회전수 β가 임계값 RTH 이상인 시간의 계시를 개시하고, 해당 계시한 시간이 제1 판정 시간 TA보다 긴 제3 판정 시간 TC를 초과하면 연료 고갈 복귀라고 판정하도록 해도 된다. 이에 의해, 보다 정확한 연료 고갈 복귀 판정을 실시할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시 형태에 관한 하이브리드 차량의 연료 고갈 복귀 판정 방법에 따르면, 발전기(50)의 회전수 제어를 소정 시간 동안 실행한 후에 정지시키고, 그 후의 엔진(40)의 회전수 β가 임계값 RTH보다 높은 상태가 제1 판정 시간 TA를 초과하여 검출되면 연료 고갈 복귀라고 판정한다. 즉, 발전기(50)의 회전수 제어를 타임 아웃한 후에, 엔진 컨트롤러(20)이 자율 운전 제어를 개시한 타이밍으로부터 연료 고갈 복귀 판정의 확인을 개시한다. 이에 의해 연료 고갈 상태를 정확하게 판정할 수 있다. 그 결과, 엔진(40)의 시동 시에 발전기(50)의 회전수 제어로 소비하는 불필요한 전력 소비량을 삭감할 수 있다.
또한, 엔진(40)의 통상 시에 있어서의 토크 명령과, 연료 고갈 복귀 판정 시의 토크 명령 사이에 차를 갖게 할 수 있음은 이미 설명하였다. 그 때문에, 통상 시는 토크 명령을 크게 할 수 있으므로, 기어의 래틀러 소음을 저감시킬 수 있다. 또한, 연료 고갈 복귀 판정 시의 토크 명령을 작게 함으로써, 정확한 엔진(40)의 자율 운전의 가부를 판정하는 것도 가능하다.
또한, 토크 명령에 더하여 회전수 제어도 바꾸도록 해도 된다. 통상 시와 연료 고갈 복귀 판정 시에, 발전기(50)의 회전수 제어의 목표 회전수를 상이하게 한다. 예를 들어, 발전기(50)를 제어하는 발전기 컨트롤러(30)에 회전수 제어를 목적으로 입력되는 목표 회전수는, 해당 연료 고갈 복귀의 판정을 행하지 않는 경우에 발전기 컨트롤러(30)에 발전 개시를 목적으로 입력되는 목표 회전수보다 높다. 이에 의해, 전술한 바와 같이 정확한 엔진(40)의 자율 운전의 가부를 판정할 목적으로 연료 고갈 복귀 판정 시의 토크 명령을 통상 시에 비하여 작게 하였다고 해도 해당 목표 회전수가 높기 때문에 래틀러 소음의 주파수를 높일 수 있어, 래틀러 소음에 의한 위화감을 저감시킬 수 있다. 또한, 연료 고갈 복귀 판정을 보다 적절한 회전수 β로 행하는 것이 가능하게 된다.
즉, 발전기(50)의 회전수 제어의 목표 회전수는, 상기 연료 고갈 복귀의 판정을 행하지 않고 엔진(40)을 시동하는 경우의 발전기(50)의 회전수 제어의 목표 회전수보다 높다. 이에 의해, 연료 고갈 복귀 판정을 보다 적절하게 행할 수 있음과 함께, 통상 시의 엔진(40)의 시동을 보다 적절하게 행할 수 있다.
이상 설명한 실시 형태는, 도 4, 도 5, 도 6 및 도 8에 도시하는 바와 같이 연료 고갈 복귀 판정을 1회 실행하는 예로 설명하였지만, 상기 연료 고갈 복귀 판정을 복수회 반복하여 연료 고갈 복귀를 판정해도 된다. 그 경우에는, 엔진(40)의 회전수가 0→엔진 시동 요구 플래그 fES를 세팅을, 예를 들어 3회 반복한다. 예를 들어, 3회 연속해서 연료 고갈 복귀라고 판정되지 않는 경우에, 연료 고갈 판정을 유지하도록 해도 된다. 이것에 보다 확실하게 연료 고갈 복귀를 판정할 수 있다. 예를 들어 엔진(40) 내에 미연소의 가솔린이 남아 있는 경우에는 첫회의 연료 고갈 복귀 판정에서는 충분한 자율 운전을 할 수 없고, 연료 고갈 복귀를 판정할 수 없는 경우가 있다. 따라서 복수회의 연료 고갈 복귀 판정을 실시함으로써, 보다 확실하게 연료 고갈 복귀를 판정할 수 있다. 단, 너무 많은 횟수의 시행은, 발전기(50)의 회전수 제어로 소비되는 불필요한 전력 소비량의 증가로 이어지기 때문에 피할 필요가 있다.
엔진(40)의 회전수가 임계값 RTH보다 높은 상태인 시간의 계시 중에 엔진(40)의 회전수가 0이 된 후, 다시 발전기(50)의 회전수 제어를 소정 시간 동안 실행한 후에 정지시키고, 엔진 컨트롤러(20)에 회전수 제어를 요구함과 함께 엔진(40)의 회전수가 임계값 RTH 이상인 시간의 계시를 개시시키고, 엔진(40)의 회전수가 임계값 RTH 이상인 시간의 계시 중에 엔진(40)의 회전수가 0이 되는 것을 반복하는 경우에는, 해당 반복의 횟수를 계수하고, 해당 횟수가 소정 횟수가 되면 연료 고갈 상태를 유지한다. 이에 의해 연료 고갈 복귀의 판정을 보다 확실하게 행할 수 있다.
이상, 본 발명의 연료 고갈 복귀 판정 방법 및 차량의 제어 장치를, 도시한 실시 형태에 기초하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 각 부의 구성은, 마찬가지의 기능을 갖는 임의의 구성의 것으로 치환할 수 있다. 예를 들어, 제1 실시 형태에서 설명한 구성은, 제2 실시 형태에 적용하는 것이 가능하고, 그 구성으로부터는 같은 작용 효과가 얻어진다. 또한, 상기한 실시 형태에서는, 시리즈 하이브리드 차량을 예로 들어 설명하였지만, 패럴렐 하이브리드 차량에 대해서도 적용할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태의 각 기능부는, 하나 또는 복수의 처리 회로에 의해 실장될 수 있다. 처리 회로는, 전기 회로를 포함하는 처리 장치 등의 프로그램된 처리 장치를 포함한다. 처리 장치는, 또한, 실시 형태에 기재된 기능을 실행하도록 어레인지된 특정 용도용 집적 회로(ASIC)나 종래형의 회로 부품과 같은 장치를 포함해도 된다.
1: 차량
10: 시스템 컨트롤러
11: 연료 고갈 복귀 판정부(연료 고갈 복귀 판정 회로)
20: 엔진 컨트롤러
30: 발전기 컨트롤러
40: 엔진
50: 발전기
60: 연료 탱크
61: 연료 레벨 센서
62: 급유구 개폐 센서
IS: 이그니션 스위치
OCS: 개폐 신호
FL: 연료 레벨
RTH: 임계값
fGK: 연료 고갈 상태 판정 플래그
fES: 엔진 시동 요구 플래그
TA: 제1 판정 시간
TB: 제2 판정 시간
TC: 제3 판정 시간
α: 발전기ㆍ회전수 제어 요구
β: 회전수
γ: 연료 분사 요구
δ: 소정 시간의 카운트값
ε: 완폭 판정 개시 신호
η: 연료 고갈 복귀 시간의 카운트값
ζ: 엔진ㆍ회전수 제어 요구
θ: 연료 고갈 판정 시간의 카운트값

Claims (9)

  1. 엔진과, 해당 엔진에 의해 구동되어 차량 구동용 전력을 생성하는 발전기를 구비한 하이브리드 차량에 있어서, 연료 고갈 판정한 후에 실행되는 연료 고갈 복귀 판정 방법이며,
    상기 하이브리드 차량의 운전을 개시할 때, 상기 발전기의 회전수 제어를 소정 시간 동안 실행한 후에 정지시키고, 그 후의 상기 엔진의 회전수가 임계값보다 높은 상태가 제1 판정 시간을 초과하여 검출되면 연료 고갈 복귀라고 판정하는
    것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 연료 고갈 복귀 판정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤러로 연료 분사를 요구한 후의 상기 소정 시간의 경과 후에, 상기 엔진을 자율 운전시킴과 함께 상기 엔진의 회전수가 상기 임계값 이상인 시간의 계시를 개시하고, 해당 계시한 시간이 상기 제1 판정 시간을 초과하면 연료 고갈 복귀라고 판정하는
    것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 연료 고갈 복귀 판정 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 엔진의 회전수가 상기 임계값 이상인 시간이 상기 제1 판정 시간을 초과하지 않는 경우에, 상기 엔진의 회전수가 상기 임계값 미만인 시간의 계시를 개시하고, 해당 계시한 시간이 제2 판정 시간을 초과하면 연료 고갈 판정을 유지하는
    것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 연료 고갈 복귀 판정 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제2 판정 시간은, 상기 제1 판정 시간보다 긴
    것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 연료 고갈 복귀 판정 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엔진의 회전수가 상기 임계값 이상인 시간의 계시 중에 상기 엔진의 회전수가 상기 임계값 미만이 된 후, 다시 상기 엔진의 회전수가 상기 임계값 이상이 된 경우는, 상기 엔진의 회전수가 상기 임계값 이상인 시간의 계시를 개시하고, 해당 계시한 시간이 상기 제1 판정 시간보다 긴 제3 판정 시간을 초과하면 연료 고갈 복귀라고 판정하는
    것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 연료 고갈 복귀 판정 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 엔진의 회전수가 임계값보다 높은 상태인 시간의 계시 중에 상기 엔진의 회전수가 0이 된 후, 다시 상기 발전기의 회전수 제어를 소정 시간 동안 실행한 후에 정지시키고, 엔진 컨트롤러로 회전수 제어를 요구함과 함께 상기 엔진의 회전수가 상기 임계값 이상인 시간의 계시를 개시시키고, 상기 엔진의 회전수가 상기 임계값 이상인 시간의 계시 중에 상기 엔진의 회전수가 0이 되는 것을 반복하는 경우는, 해당 반복의 횟수를 계수하고, 해당 횟수가 소정 횟수가 되면 연료 고갈 판정을 유지하는
    것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 연료 고갈 복귀 판정 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전수 제어의 목표 회전수는, 상기 연료 고갈 복귀의 판정을 행하지 않고 상기 엔진을 시동하는 경우의 상기 발전기의 회전수 제어의 목표 회전수보다 높은
    것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 연료 고갈 복귀 판정 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 엔진 수온이 높은 경우의 상기 제1 판정 시간은, 엔진 수온이 낮은 경우의 상기 제1 판정 시간에 비하여 짧은
    것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 연료 고갈 복귀 판정 방법.
  9. 엔진과, 해당 엔진에 의해 구동되어 차량 구동용 전력을 생성하는 발전기를 구비한 하이브리드 차량의 차량 제어 장치이며,
    연료 고갈을 판정하는 연료 고갈 판정 회로와,
    상기 연료 고갈 판정 회로가 연료 고갈을 판정한 후에, 상기 발전기의 회전수 제어를 소정 시간 동안 실행한 후에 정지시키고, 그 후의 상기 엔진의 회전수가 임계값보다 높은 상태가 제1 판정 시간을 초과하여 검출되면 연료 고갈 복귀라고 판정하는 연료 고갈 복귀 판정 회로
    를 구비한 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 차량 제어 장치.
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