KR20200144174A - 기통 요구공기량 시스템 협조 제어 방법 및 하이브리드 차량 - Google Patents

기통 요구공기량 시스템 협조 제어 방법 및 하이브리드 차량 Download PDF

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KR20200144174A
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Abstract

본 발명의 하이브리드 차량(1)에 적용된 기통요구공기량 시스템 협조 제어 방법은 CDA 컨트롤러(3-1)의 휴지기통제어에 의한 기통 천이가 터보차저 컨트롤러(10)에 의해 판단되면, 요구 공기량을 위한 공기 과급 파워 부족이 배터리 파워를 사용한 전동식 터보차저(10)의 강제적인 부스팅(Boosting)으로 해소시켜 주는 터빈 모터 구동 제어(S30~S60, S60-1)를 수행함으로써 기통휴지제어 상황에 맞춰 충분하게 공급되는 엔진(2)의 요구공기량으로 기통휴지효과의 장점 향상 및 배기온 상승에 의한 촉매 활성화로 배기정화 성능증진도 이루어지고, 특히 요구공기량 최적화에 전동식 터보차저(10)의 터보 모터(10C)에 의한 강제적인 부스팅(Boosting)으로 기통천이 시 기계적인 토크 및 흡/배기 과정의 불균일성이 해소되는 특징을 갖는다.

Description

기통 요구공기량 시스템 협조 제어 방법 및 하이브리드 차량{Method for Cylinder Demand Air Flow Based On System Cooperation Control and Hybrid Vehicle Thereof}
본 발명은 기통 요구공기량 제어에 관한 것으로, 특히 엔진의 기통휴지제어 시 과급 시스템(Supercharging System)과 CDA 시스템(Cylinder DeActivation System) 간 협조로 기통휴지 시 기통 요구공기량을 충분하게 공급할 수 있는 하이브리드 차량에 관한 것이다.
일반적으로 차량 엔진의 기통휴지제어는 엔진 다운사이징(Engine Downsizing)의 연비개선 장점을 가지면서도 낮은 가격 경쟁력 단점을 보완해 주는 기술로 적용되고 있다.
이러한 이유는 상기 기통휴지제어는 일부 기통만 사용할 경우 동일한 차량 부하 시 엔진 효율이 높은 고부하 운전을 할 수 있어 연비 개선이 가능하고, 이러한 장점은 엔진 배기량 축소에 따른 엔진성능 향상을 위한 부품 추가가 필요한 엔진 다운사이징의 Trade-off 관계를 고려하지 않아도 되기 때문이다.
그러므로 엔진 배기량이 큰 다기통 엔진은 동일한 차량 부하 시 기통휴지제어를 통해 다 기통 중 일부 기통 사용으로 엔진 효율이 높은 고부하 운전을 함으로써 연비 개선을 이룰 수 있다.
국내공개특허공보 10-2010-0063308(2010년06월11일)
하지만, 상기 기통휴지제어는 모든 기통이 연소되어 에너지가 생성되다가 연비개선을 위해 일부 기통에서만 실제로 에너지를 생산하는 기통 휴지 시 작동 기통이 필요로 하는 요구 공기량(즉, 천이 요구 공기량)을 충분하게 맞춰주는데 어려움을 갖고 있다.
특히 상기 기통휴지제어가 갖는 요구 공기량 최적화 어려움은 가솔린 엔진 대비 디젤 엔진에서 더욱 가중된다.
이러한 이유는 가솔린 엔진은 이론 공연비 연소 타입 엔진이므로 작동 기통에선 이론 공연비에 해당하는 공기량만 요구 공기량으로 필요로 하여 전기 점화 방식에 의해 연료 착화가 이루어지는 반면 디젤 엔진은 희박연소 압축착화타입 엔진으로 보다 많은 공기량이 필요하기 때문이다.
즉, 디젤 엔진은 희박연소 압축착화타입 엔진이므로 EGR(Exhaust Gas Recirculation)시스템에 적용된 과급기관(예, 터보차저)을 이용하여 기본적으로 희박연소 특성이 요구하는 공기 과잉을 맞춰줌으로써 부하 상승에 의한 배기온도 상승을 가져오는 기통 휴지로 인해 엔진의 전체 배기유량이 줄어들고, 전체 배기유량 감소는 과급기관 터빈의 발생에너지 감소로 흡기의 과급(Supercharging)을 부족하게 하여 요구 공기량 부족을 가져오기 때문이다.
그 결과 디젤 엔진은 기통 휴지에 따라 부족한 공기량으로 연소악화가 발생될 수 있고, 연소악화는 배기가스 유해물질 증가와 함께 후처리 장치의 배기 정화 성능 증진을 위한 충분한 공기 유량과 촉매 활성화에 필요한 배기온 상승도 어렵게 된다.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 엔진의 요구공기량이 기통휴지제어 상황에 맞춰 충분하게 공급됨으로써 높은 효율점 운전/공기 흡입량 감소/마찰 저감과 같은 기통휴지효과가 향상되면서 배기온 상승을 통한 촉매 활성화로 배기 정화 성능 증진도 이루어지고, 특히 요구공기량 최적화에 터보차저의 모터에 의한 강제 부스팅(Boosting)을 이용함으로써 CDA 시스템에 의한 기통천이과정의 어려움에서 발생되던 기계적인 토크 및 흡/배기 과정의 불균일성이 해소될 수 있는 기통요구공기량 시스템 협조 제어 방법 및 하이브리드 차량의 제공에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 CDA 시스템과 48V 구동 전동식 터보차저가 구비된 압축착화 내연기관이 탑재된 차량에서, 주행중 CDA가 작동되어, 일부 실린더가 휴지 시 터빈을 강제로 구동시켜 부하증가에 따른 흡입공기량을 증가시키는 제어 방법을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 터빈의 강제구동은 CDA 컨트롤러의 휴지기통제어로 발생된 기통 천이가 터보차저 컨트롤러에 의해 판단되면, 배터리 파워 사용에 의한 전동식 터보차저의 강제적인 부스팅으로 요구 공기량을 위한 공기 과급 파워 부족을 해소시켜 주는 터빈 모터 구동 제어가 포함된 기통 요구공기량 시스템 협조 제어 방법으로 구현된다.
바람직한 실시예로서, 상기 터빈 모터 구동 제어는 목표과급압력을 상기 요구 공기량에 적용해 주는 엔진상태확인 단계, 상기 공기 과급 파워 부족에 대해 상기 배터리 파워 사용을 검증해 주는 공기과급 조건검증 단계, 상기 전동식 터보차저에 배터리 파워 공급이 이루어지는 터보차저 강제구동 단계로 수행된다.
바람직한 실시예로서, 상기 터빈 모터 구동 제어의 상기 요구 공기량은 엔진 회전수와 기통 천이 시점의 흡기매니폴드 압력으로 산출된다. 상기 목표과급압력은 상기 전동식 터보차저의 컴프레서(10B)에 연결된 컴프레서 라인을 통해 상기 흡기매니폴드로 보내지는 공기를 압축시켜 준다.
바람직한 실시예로서, 상기 터빈 모터 구동 제어의 상기 공기 과급 파워 부족은 배기매니폴드에서 나온 배기가스에 의한 상기 전동식 터보차저의 터빈의 회전상태가 감안된다.
바람직한 실시예로서, 상기 터빈 모터 구동 제어의 상기 공기과급 조건검증은, 상기 전동식 터보차저의 터빈의 최대 배기에너지 파워와 상기 전동식 터보차저의 컴프레서의 필요 에너지 파워가 비교되고, 상기 필요 에너지 파워가 상기 최대 배기에너지 파워 보다 클 때 상기 공기 과급 파워 부족이 판단되는 터보차저 모터 작동 요구 검증 단계, 배터리 SOC로 상기 배터리 파워의 사용 여부가 판단되고, 상기 배터리 SOC는 SOC 하한허용 값과 SOC 상한허용 값 사이에 있을 때 상기 배터리 파워 공급이 허용되는 배터리 파워 보조 가능 검증 단계로 수행된다.
바람직한 실시예로서, 상기 터빈 모터 구동 제어의 상기 터보차저 강제구동은, 상기 전동식 터보차저의 터보 모터가 상기 배터리 파워 공급으로 터빈의 회전수를 증가시켜주는 단계, 상기 터빈의 회전수 증가로 컴프레서의 회전수가 증가되어 흡기매니폴드로 보내지는 공기를 과급시켜 주는 단계로 수행된다.
바람직한 실시예로서, 상기 터빈 모터 구동 제어에서 상기 공기 과급 파워 부족이 판단되지 않을 때 터보차저 베인 가변제어로 전환되고, 상기 터보차저 베인 가변제어는 상기 전동식 터보차저의 터빈에서 배기가스 통과 면적이 변화되도록 가변 베인을 조절해 주는 단계로 수행된다.
바람직한 실시예로서, 상기 터빈 모터 구동 제어에서 상기 배터리 파워 사용이 불가할 때 기통제어유지제어로 전환되고, 상기 기통제어유지제어는 상기 CDA 컨트롤러에 의해 CDA 기구가 제어되는 단계, 상기 CDA 기구로 다수의 휴지기통 중 어느 하나의 휴지기통이 작동기통으로 전환되는 단계로 수행된다.
바람직한 실시예로서, 상기 터빈 모터 구동 제어에서 상기 전동식 터보차저가 작동 불량일 때 쓰로틀 밸브 제어로 전환되고, 상기 쓰로틀 밸브 제어는 엔진 컨트롤러에 의해 엔진의 이론 공연비 연소에 맞춰 상기 요구공기량을 공급해준다.
그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하이브리드 차량은 휴지기통제어의 기통 천이에 따른 요구 공기량을 위한 공기 과급 파워 부족이 배터리의 배터리 파워를 사용한 전동식 터보차저의 강제적인 부스팅으로 해소시켜 주는 터보차저 컨트롤러; 상기 터보차저 컨트롤러와 CAN으로 상호 통신하고, 엔진에 장착된 CDA 기구를 제어하여 실린더를 휴지기통과 작동기통으로 전환시켜 주는 CDA 컨트롤러가 포함되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 전동식 터보차저의 작동 불량이면, 상기 터보차저 컨트롤러는 엔진 컨트롤러가 상기 엔진의 이론 공연비 연소에 맞춰 상기 요구공기량을 공급하는 페일 세이프로 전환된다.
바람직한 실시예로서, 상기 전동식 터보차저의 공기 과급 파워 상태이면, 상기 터보차저 컨트롤러는 상기 전동식 터보차저의 터빈에서 배기가스 통과 면적이 변화되도록 가변 베인을 조절해 준다.
바람직한 실시예로서, 상기 배터리의 배터리 파워 사용 불가 상태이면, 상기 터보차저 컨트롤러는 상기 CDA 컨트롤러가 상기 CDA 기구를 제어하여 휴지기통을 작동기통으로 전환시켜주도록 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 CDA 컨트롤러는 엔진 부하에 따른 엔진회전수 선도를 갖춘 연료효율 맵과 연계되고, 상기 엔진부하에 따른 추가토크요구 값과 상기 연료효율 맵의 엔진회전수 별 최적효율 토크의 비로 작동 기통수를 결정해 준다.
바람직한 실시예로서, 상기 배터리는 48V MHSG 시스템을 구성해준다.
이러한 본 발명의 하이브리드 차량에 적용된 기통 요구공기량 시스템 협조 제어는 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.
첫째, 엔진의 요구공기량이 기통휴지제어 상황에 맞춰 충분하게 공급될 수 있다. 둘째, 높은 효율점 운전과 공기 흡입량 감소 및 마찰 저감 효과와 같은 기통휴지효과가 유지되면서 촉매 활성화에 필요한 배기온 상승으로 배기 정화 성능 증진도 함께 이루어진다. 셋째, 차량 탑재와 엔진 배기량 조합이 다른 P0/P1/P2/P3/P4 타입 48V MHSG 시스템을 적용한 하이브리드 차량이 기통휴지효과로 최대 10% 연비 개선할 수 있다. 넷째, 요구공기량 과급 시스템(예, EGR(Exhaust Gas Recirculation)시스템)의 전동식 터보차저(예, 48V E-turbo)를 이용한 강제적인 부스팅(Boosting)이 가능함으로써 CDA 시스템에 의한 기통천이과정의 천이토크제어 어려움을 해소할 수 있다. 다섯째, 기통휴지제어의 극대화로 활용하기 위한 기통휴지 연속화로 기통휴지과정의 기계적인 토크 및 흡/배기 불균일성이 해소됨으로써 진동/소음/공기량의 불균일을 줄여 기통휴지 기술의 성능 극대화가 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 기통 요구공기량 시스템 협조 제어 방법의 순서도이며, 도 2는 본 발명에 따른 기통 요구공기량 시스템 협조 제어를 CDA 시스템과 과급 시스템으로 구현하는 하이브리드 차량의 예이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량에 적용된 과급 시스템이 EGR(Exhaust Gas Recirculation)시스템으로 구성된 예이며, 도 4는 본 발명에 따른 CDA 시스템의 휴지기통 제어로 기통 요구공기량을 맞춰주는 작동상태이고, 도 5는 본 발명에 따른 과급 시스템의 전동식 터보차저를 이용해 터빈 모터의 전기적인 터빈 회전으로 부스팅(Boosting)이 강제되어 기통 요구공기량을 맞춰주는 작동상태이며, 도 6은 본 발명에 따른 과급 시스템의 전동식 터보차저를 이용해 터빈의 가변 베인 제어로 기통 요구공기량을 맞춰주는 작동상태이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도 1을 참조하면, 기통 요구공기량 시스템 협조 제어 방법은 CDA 시스템의 기통휴지제어로 발생된 엔진상태(S10~S20)에 대해 터빈 베인 가변 제어(S30~S40, S40-1~S40-2)와 터빈 모터 구동 제어(S30~S60, S60-1)로 과급 시스템 활용도를 높이면서 터빈 베인 가변 제어(S30~S40, S40-1~S40-2)와 터빈 모터 구동 제어(S30~S60, S60-1)의 사이에 CDA 시스템을 활용한 휴지 기통수 제어(S30~S50, S5-1)로 과급 시스템 작동으로부터 배터리 보호도 가능하다. 이 경우 상기 과급 시스템은 EGR(Exhaust Gas Recirculation)시스템을 의미한다.
나아가 상기 기통 요구공기량 시스템 협조 제어 방법은 쓰로틀 밸브 제어(S30, S30-1, S30-2)로 과급 시스템에 대한 페일 세이프(Fail-Safe)를 수행할 수 있다.
특히 상기 터빈 모터 구동 제어(S30~S60, S60-1)는 흡기 매니폴드(도 2 참조)로 보내지는 요구 공기량을 위한 목표과급압력이 전동식 터보차저(도 3 참조)의 공기 과급 파워 부족으로 충분치 않을 때, 목표과급압력을 터빈 모터(도 3 참조)에 의한 강제적인 부스팅(Boosting)으로 올려줌으로써 작동기통의 요구 공기량 확보를 위한 과급압 상승이 가능하다. 이와 같이 상기 터빈 모터 구동 제어(S30~S60, S60-1)는 과급압 상승효과를 발생하고, 상기 과급압 상승효과는 터보차저를 과급 기관으로 적용한 과급 시스템이 기본적으로 필요한 공기 과잉을 해소하여 주는 희박 연소 압축 착화 방식인 희박연소 엔진(예, 디젤 엔진)의 기통 휴지 시 부하 상승과 배기온 상승 대비 전체 배기 유량에 의한 터빈의 발생에너지 감소로 발생되는 공기량 부족 및 연소 악화를 해소하여 준다.
그러므로 상기 기통 요구공기량 시스템 협조 제어 방법은 CDA 시스템과 48V 구동 전동식 터보차저가 구비된 압축착화 내연기관이 탑재된 차량에서, 주행중 CDA가 작동되어, 일부 실린더가 휴지 시 터빈을 강제로 구동시켜 부하증가에 따른 흡입공기량을 증가시키는 제어 방법으로 특징된다. 이러한 특징을 통해 다기통 사이즈에 맞춘 흡기매니폴드와 배기매니폴드를 갖는 다기통 엔진의 기통 휴지 시 유동 댐퍼(Damper) 현상을 가져오는 흡/배기매니폴드 통로에 머무는 과다 공기유량이 발생시키는 기통별 공연비 제어 교란 요인을 완전하게 해소할 수 있다.
한편 도 2 및 도 3은 기통 요구공기량 시스템 협조 제어가 이루어지는 하이브리드 차량을 예시한다.
도 2를 참조하면, 하이브리드 차량(1)은 동력 시스템(1-1), CDA 시스템(1-4) 및 과급 시스템(1-5)을 포함한다. 이 경우 상기 동력 시스템(1-1)의 엔진 컨트롤러(2-4), 상기 CDA 시스템(1-4)의 CDA 컨트롤러(3-1) 및 과급 시스템(1-5)의 터보차저 컨트롤러(10-1)는 CAN(Controller Area Network)으로 상호 통신한다.
일례로 상기 동력 시스템(1-1)은 엔진(2), 모터 발전기(5), 클러치(7), 변속기(8) 및 배터리(9)로 구성된다. 상기 엔진(2)은 연소착화가 일어나는 실린더(2-1)를 갖추고, 엔진 컨트롤러(2-4)로 제어된다. 상기 모터 발전기(5)는 엔진(2)의 시동과 함께 발전/충전 기능으로 배터리(9)의 SOC(State OF Charge)를 제어한다. 상기 클러치(7)는 제1,2 클러치(7-1,7-2)로 엔진(2)과 모터 발전기(5)를 단속한다. 상기 변속기(8)는 변속을 수행한다. 상기 배터리(9)는 12/48V 배터리와 LDC(Low Voltage DC/DC Converter)로 이루어지고, 모터 발전기(5)에 의한 충/방전으로 SOC 제어가 이루어진다.
그러므로 상기 하이브리드 차량(1)은 모터 발전기(5)에 의한 배터리(9)의 충/방전 기능이 가능한 48V MHSG(Mild Hybrid Starter & Generator) 시스템 적용 하이브리드 차량으로 특징될 수 있다.
일례로 상기 CDA 시스템(1-4)은 CDA 기구(Cylinder DeActivation Device)(3)와 CDA 컨트롤러(3-1)로 구성된다. 도 4를 참조하면, 상기 CDA 기구(3)는 엔진(2)에 장착되고, 제1,3 휴지 기통(2-1aa,2-1cc)과 같이 실린더(2-1)의 제1,2,3,4 기통(2-1a,2-1b,2-1c,2-1d)을 휴지기통으로 전환시켜 준다. 상기 CDA 컨트롤러(3-1)는 기통제어신호(B)로 CDA 기구(3)를 제어한다.
일례로 상기 과급 시스템(1-5)은 엔진(2)의 실린더(2-1)에서 나온 배기가스의 배기 에너지를 터보차저로 재활용하여 흡기 압력을 높임으로써 연비개선과 고출력 및 NOx 저감을 구현한다. 이 경우 상기 터보차저는 WGT(Waste Gate Turbocharger), VGT(Variable Geometry Turbocharger), 전동식 터보차저(E-turbo, Electric Turbocharger) 중 어느 하나가 적용될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 과급 시스템(1-5)은 흡기 시스템(1-2) 및 배기 시스템(1-3)과 연계된다.
일례로 상기 흡기 시스템(1-2)은 엔진(2)의 실린더(2-1)로 엔진 요구 공기량을 보내 주는 흡기매니폴드(2-2), 엔진 컨트롤러(2-4)(도 2 참조)의 쓰로틀 밸브 제어 신호(A)로 쓰로틀 밸브 조정 위치 보상(즉, 개도 조절)이 이루어지는 ACV(Air Control Valve)(4)(즉, 쓰로틀 밸브)를 포함한다. 상기 배기 시스템(1-3)은 엔진(2)의 실린더(2-1)에서 연소 가스를 빼내주는 배기매니폴드(2-3)를 갖추고, 배기라인에 LNT(Lean NOx Trap), DPF(Diesel Particulate Filter), SCR(Selective Catalytic Reduction), 머플러(muffler) 등이 구비된다.
일례로 상기 과급 시스템(1-5)은 전동식 터보차저(10), 터보차저 컨트롤러(10-1), 터빈 라인(11), 컴프레서 라인(13), LP(Low Pressure) EGR 라인(15), HP(High Pressure) EGR 라인(17) 및 데이터 프로세서(20)로 구성된다. 이 경우 상기 터빈 라인(11), 상기 컴프레서 라인(13), 상기 LP EGR 라인(15) 및 상기 HP EGR 라인(17)은 EGR 라인이므로 상기 과급 시스템(1-5)은 EGR(Exhaust Gas Recirculation)시스템이다.
구체적으로 상기 전동식 터보차저(10)는 유입되는 배기가스로 회전되면서 배기가스의 통과 면적을 변화시켜 주는 가변 베인 타입 터빈(10A), 터빈(10A)에 회전축으로 연결되어 실린더(2-1)로 공급되는 공기를 압축하는 컴프레서(10B), 터빈(10A)에 전기 모터 회전력을 더하여 주는 터빈 모터(10C)를 포함한다.
구체적으로 상기 터빈 라인(11)은 최대 배기에너지 파워(Pt)를 산출하는 터빈(10A)의 회전을 위해 배기가스를 유입시켜 준다. 상기 컴프레서 라인(13)은 컴프레서(10B)의 필요 에너지 파워(Pc)로 압축된 공기를 흡기 매니폴드(2-2)로 보내 준다. 상기 LP EGR 라인(15)은 촉매로 정화된 배기가스를 배기 라인에서 EGR 가스(즉, 엔진(2)으로 공급되는 일부 배기가스)로 뽑아 컴프레서(10B)를 거쳐 흡기 매니폴드(2-2)에서 신기와 혼합되도록 한다. 상기 HP EGR 라인(17)은 엔진(2)에서 나온 배기가스를 터빈 라인(11)에서 상기 EGR 가스로 뽑아 흡기 매니폴드(2-2)에서 신기와 혼합되도록 한다.
특히 상기 터빈 라인(11)은 인터 쿨러와 ACV(Air Control Valve)를 갖추고, 상기 LP EGR 라인(15)은 방향제어밸브와 EGR 쿨러 및 LP EGR 밸브를 갖추고, 상기 HP EGR 라인(17)은 방향제어밸브와 EGR 쿨러 및 HP EGR 밸브를 갖춘다.
구체적으로 상기 터보차저 컨트롤러(10-1)는 모터/베인 제어신호(C) 중 모터 제어신호로 터빈 모터(10C)를 구동하거나 베인제어신호로 터빈(10A)의 베인을 가변시키며, 밸브제어신호로 LP/HP EGR 밸브, ACV, 방향제어밸브를 제어한다. 또한 상기 터보차저 컨트롤러(10-1)는 엔진 회전수(즉, RPM(Revolution Per Minute)), 터빈 회전수, 컴프레서 회전수, 터빈 유량, 컴프레서 유량, 액셀페달 APS(Accelerator Pedal Stroke), 공기량, 엔진 토크, 모터 토크, 엔진부하, 연료량, 배터리 SOC(State Of Charge), 쓰로틀 밸브 개도, 흡기 온도, 배기 온도, 흡기 매니폴드 압력 등을 입력데이터로 하는 데이터 프로세서(20)와 연계되어 정보를 제공 받는다. 이 경우 상기 데이터 프로세서(20)는 엔진 컨트롤러(2-4) 일 수 있다.
특히 상기 터보차저 컨트롤러(10-1)는 터빈 베인 가변 제어(S30~S40, S40-1~S40-2), 휴지 기통수 제어(S30~S50, S50-1), 터빈 모터 구동 제어(S30~S60, S60-1), 쓰로틀 밸브 제어(S30, S30-1, S30-2)가 프로그래밍되어 저장된 메모리를 구비하며, 상기 메모리와 연계된 중앙처리장치로 동작하여 터빈(10A)의 최대 배기에너지 파워(Pt), 컴프레서(10B)의 필요 에너지 파워(Pc)에 필요한 계산 및 산출을 수행한다.
나아가 상기 터보차저 컨트롤러(10-1)는 전동식 터보차저(10)의 터빈 모터(10C)에 대한 배기가스의 배기열에 의한 회전으로 발전 및 배터리의 SOC 상태가 반영된 전기를 이용한 모터로 공기의 과급기능에 대해 SOC(State Of Charge)로 인한 배터리(9)의 상태에 따라 배터리 보호 위해 충/방전이 제한되는 제어를 수행한다.
이하, 도 1의 기통 요구공기량 시스템 협조 제어 방법을 도 2 내지 도 6을 참조로 상세히 설명한다. 이 경우 제어 주체는 터보차저 컨트롤러(10-1)이나 터보차저 컨트롤러(10-1)와 협조제어하는 엔진 컨트롤러(2-4) 또는 CDA 컨트롤러(3-1)일 수 있고, 제어 대상은 CDA 기구(3)와 전동식 터보차저(10)의 터빈 모터(10C) 및 터빈(10A)의 가변 베인 타입 터빈 베인이다.
먼저 터보차저 컨트롤러(10-1)는 S10의 휴지 기통 제어 인지를 판단하여 CDA 시스템(1-4)에 의한 휴지기통제어의 상태를 CAN으로 확인한다.
도 2를 참조하면, CDA 컨트롤러(10)는 데이터 프로세서(20)의 입력데이터 중 엔진 회전수, 공기량, 엔진 토크, 연료량 등을 확인하고, 이들로부터 CDA 시스템(1-4)의 CDA 컨트롤러(3-1)가 작동(예, 시스템 ON)됨을 확인한다.
도 4의 CDA 기구(3)에 대한 작동을 참조하면, CDA 컨트롤러(3-1)는 배기온 낮은 영역(X)/연비 높은영역(Y)/기통당 엔진회전수 별 효율이 높은 토크 값(Z)을 엔진 부하 - 엔진회전수 선도로 표현한 연료효율 맵을 이용하여 기통휴지 제어를 수행한다. 이 경우 낮은 엔진 부하는 마찰 및 열전달 비중이 커짐에 따른 연비 악화가 커서 효율을 높이기 위해 부하를 높일 필요가 있고, 반면, 과도하게 높은 엔진 부하에서는 연소압력/이상연소 제한 및 엔진회전수 증가로 인한 마찰 증가와 연료 공기 혼합 제약/연소속도 한계로 부하나 엔진회전수를 낮추어 효율을 높일 수 있다.
그러므로 CDA 컨트롤러(3-1)는 효율이 높아 연료소모가 작은 영역(Y)에서 엔진 운전되도록 기통당 엔진회전수 별 효율이 높은 토크 값(Z)을 기준으로 기통수를 조정하는 CDA 기구(3)를 기통제어신호로 동작시켜 준다.
그 결과 CDA 기구(3)는 엔진(2)의 제1,2,3,4 기통(2-1a,2-1b,2-1c,2-1d) 중 제2,4 기통(2-1b,2-1d)을 작동기통으로 하고, 제1,3 휴지 기통(2-1aa,2-1cc)을 휴지기통으로 전환시켜 줌으로써 차량 가속을 위한 총 토크는 일정하나 연소가 일어나는 기통별 운전 부하를 기통수로 조정하여 준다. 이 경우 제2,4 기통(2-1b,2-1d)을 작동기통으로 하고, 제1,3 휴지 기통(2-1aa,2-1cc)을 휴지기통으로 함은 휴지기통제어의 한 예로 설명되었다.
이어 터보차저 컨트롤러(10-1)는 S20의 엔진상태확인 단계로 진입한다.
도 3을 참조하면, 터보차저 컨트롤러(10-1)는 데이터 프로세서(20)의 입력데이터 중 엔진 회전수, 공기량, 엔진 토크, 연료량, 쓰로틀 밸브 개도, 흡기 매니폴드 압력등을 확인하고, 이들로부터 엔진(2)의 작동기통에서 필요로 하는 기통 요구 공기량 및 목표과급압력을 산출 또는 계산한다.
구체적으로 상기 엔진상태확인(S20)은 S21의 공기량 산출 단계, S22의 과급압력 산출 단계로 수행된다. 상기 공기량 산출(S21)은 엔진회전수와 현재 흡기매니폴드 압력(즉, 기통 천이 시점의 흡기매니폴드 압력)에 기반 하여 작동 기통이 필요로 하는 요구 공기량을 산출한다. 이 경우 요구 공기량 산출 방식은 엔진 운전에 적용된 기존의 통상적인 요구 공기량 산출 로직으로 이루어진다. 상기 기통요구산출(S22)은 요구 공기량 확보 위한 과급 압력을 목표과급압력으로 산출한다.
따라서 터보차저 컨트롤러(10-1)는 목표과급압력으로 CDA 컨트롤러(3-1)의 기통 천이에서 필요로 하는 요구 공기량을 확보할 수 있도록 한다.
이후 터보차저 컨트롤러(10-1)는 CDA 시스템(1-4)과 과급 시스템(1-5)의 연계로 터빈 모터 구동 제어(S30~S60, S60-1)를 시스템 협조제어 방식으로 수행한다.
구체적으로 상기 터빈 모터 구동 제어(S30~S60, S60-1)는 S30의 과급 시스템 작동 확인 단계, S40~S50의 공기과급 조건검증 단계, S60~S60-1의 터보차저 강제구동 단계로 수행된다.
도 3을 참조하면, 터보차저 컨트롤러(10-1)는 데이터 프로세서(20)의 입력데이터 중 터빈 회전수, 컴프레서 회전수, 터빈 유량, 컴프레서 유량, 흡기 온도, 배기 온도, 공기량, 배터리 SOC 등을 읽어 온다. 이로부터 터보차저 컨트롤러(10-1)는 전동식 터보차저(10)의 구동 상태로 과급 시스템 작동 확인(S30)이 이루어진다. 즉, 상기 전동식 터보차저(10)의 구동 상태는 터빈(10A)이 배기매니폴드(2-3)에서 나온 배기가스로 회전되는 상태를 의미한다.
이어 터보차저 컨트롤러(10-1)는 상기 공기과급 조건검증(S40~S50)을 S40의 터보차저 모터 작동 요구 검증 단계, S50의 배터리 파워 보조 가능 검증 단계로 수행한다.
일례로 상기 터보차저 모터 작동 요구 검증(S40)은 전동식 터보차저(10)의 터빈(10A)과 컴프레서(10B)의 회전 상태로 이루어진다.
특히 터보차저 컨트롤러(10-1)는 터보차저 모터 작동 요구 검증(S40)에 하기 공기 과급 파워 부족 판단식을 적용한다.
공기 과급 파워 부족 판단식 : Pturbine < Pcompressor
여기서 “Pturbine”는 터빈(10A)의 최대 배기에너지 파워(Pt)이고, “Pcompressor”는 컴프레서(10B)의 필요 에너지 파워(Pc)이며, “<”는 두 값의 크기 관계를 나타낸 부등호이다.
또한 터빈(10A)의 최대 배기에너지 파워(Pt)는 “비열 x 유량(예, 펌핑 증가하지 않는 가변터보 또는 Wastegate 위치에서 최대 유량) x (1-압력비) x 효율”로 산출하고, 컴프레서(10B)의 필요 에너지 파워(Pc)를 “비열 x 목표 유량 x 온도(입출구 압력비 -1)/효율”로 산출한다.
이 경우 상기 터빈(10A)의 최대 배기에너지 파워(Pt) 및 컴프레서(10B)의 필요 에너지 파워(Pc)에 대한 수학식은 하기와 같다.
터빈(10A)의 최대 배기에너지 파워식 :
Figure pat00001
컴프레서(10B)의 필요 에너지 파워식 :
Figure pat00002
그 결과 터보차저 컨트롤러(10-1)는 “Pturbine < Pcompressor“충족하는 경우를 배기가스 유량 부족으로 인식하므로 터보 모터(10C)에 의한 터빈(10A)의 회전으로 강제 부스팅의 필요성을 결정한다. 이로부터 전동식 터보차저(10)는 공기 과급 파워 부족에 대한 동작 준비 상태로 진입한다. 그러므로 “Pturbine < Pcompressor“충족하는 경우는, 배기매니폴드(2-3)에서 나온 배기가스로 회전되는 터빈(10A)과 함께 컴프레서(10B)가 회전되지만 요구 공기량을 맞추기 위한 목표과급압력에 도달하기에는 전동식 터보차저(10)의 공기 과급 파워 부족 상태를 의미한다.
이어 터보차저 컨트롤러(10-1)는 배터리 파워 보조 가능 검증(S50)을 배터리 SOC로 검증하고, 이를 위해 하기 배터리 파워 판단식을 적용한다.
배터리 파워 판단식 : BATlower < SOC < BATupper
여기서 “BATlower”는 SOC 하한허용 값이고, “SOC”는 현재 배터리 SOC 값이며, “BATupper”는 SOC 상한허용 값이며, “<”는 두 값의 크기 관계를 나타낸 부등호이다.
그 결과 터보차저 컨트롤러(10-1)는 “BATlower < SOC < BATupper”를 충족하는 경우를 배터리 방전이 가능한 상태로 하므로 터빈(10A)의 회전에 의한 강제 부스팅으로 목표과급압력을 맞추도록 터보 모터(10C)에 전원을 공급한다.
이후 터보차저 컨트롤러(10-1)는 터보차저 강제구동(S60~S60-1)을 S60의 터보차저 모터 작동 단계, S60-1의 터빈 회전 단계로 수행한다. 즉, 상기 터보차저 모터 작동(S60)은 전동식 터보차저(10)의 터보 모터(10C)가 배터리 파워 공급으로 터빈(10A)의 회전수를 증가시켜주는 상태이고, 상기 터빈 회전(S60-1)은 터빈(10A)의 회전수 증가로 컴프레서(10B)의 회전수가 증가되어 흡기매니폴드(2-2)로 보내지는 공기를 과급시켜 주는 상태이다.
도 5를 참조하면, 터보차저 컨트롤러(10-1)는 모터/베인 제어신호(C)를 모터 제어신호(C-2)로 하여 배터리(9)의 전원을 터빈 모터(10C)에 공급해 터빈(10A)을 강제적으로 회전시킴으로써 터빈(10A)은 배기가스 유입에 의한 회전력에 모터에 의한 회전력이 더해져 회전수 상승을 가져온다.
그러므로 전동식 터보차저(10)는 터빈(10A)의 회전수 증가로 컴프레서(10B)의 회전수를 상승시켜 줌으로써 강제적인 부스팅 효과로 컴프레서 라인(13)을 통해 흡기 매니폴드(2-2)로 보내지는 공기를 목표과급압력으로 압축한다. 그 결과 엔진(2)의 작동 기통은 CDA 컨트롤러(1-4)의 기통 천이에서도 흡기 매니폴드(2-2)로부터 요구 공기량을 공급받을 수 있게 된다.
한편, 터보차저 컨트롤러(10-1)는 터빈 모터 구동 제어(S30~S60, S60-1)의 과정 중 CDA 시스템(1-4)과 과급 시스템(1-5)의 연계로 쓰로틀 밸브 제어(S30, S30-1, S30-2), 터빈 베인 가변 제어(S30~S40, S40-1~S40-2), 휴지 기통수 제어(S30~S50, S5-1), 터빈 모터 구동 제어(S30~S60, S60-1) 중 어느 하나로 전환된다.
일례로 상기 휴지 기통수 제어(S30~S50, S5-1)는 S50의 배터리 파워 보조 가능 검증 단계에서 전환되고, 상기 터빈 베인 가변 제어(S30~S40, S40-1~S40-2)는 S40의 터보차저 모터 작동 요구 검증 단계에서 전환되며, 상기 쓰로틀 밸브 제어(S30, S30-1, S30-2)는 S30의 과급 시스템 작동 확인 단계에서 전환된다. 이 경우 상기 과급 시스템 작동 확인(S30)은 전동식 터보차저(10)의 작동 또는 미 작동, 상기 터보차저 모터 작동 요구 검증(S40)은 터빈 모터(10C)의 구동 또는 미 구동, 상기 배터리 파워 보조 가능 검증(S50)은 SOC에 따른 배터리(9)의 충전 또는 방전을 의미한다.
구체적으로 상기 휴지 기통수 제어(S30~S50, S5-1)는 S30의 과급 시스템 작동 확인 단계, S40의 터보차저 모터 작동 요구 검증 단계, S50의 배터리 파워 보조 가능 검증 단계, S50-1~S50-2의 기통제어유지 단계로 수행한다.
일례로 터보차저 컨트롤러(10-1)는 상기 과급 시스템 작동 확인(S30), 상기 터보차저 모터 작동 요구 검증(S40), 상기 배터리 파워 보조 가능 검증(S50)에 대해 터빈 모터 구동 제어(S30~S60, S60-1)의 절차와 동일하게 적용한다. 다만 터보차저 컨트롤러(10-1)는 배터리 파워 보조 가능 검증(S50)에서 “BATlower < SOC < BATupper”를 충족하지 않는 경우를 배터리 충전이 요구되는 상태로 인식하는 차이만 있다.
그러므로 상기 휴지 기통수 제어(S30~S50, S50-1)는 “BATlower < SOC < BATupper”를 충족하지 않을 때 상기 기통제어유지(S50-1~S50-2)를 S50-1의 CDA 시스템 작동 단계, S50-2의 기통수 증가 단계로 수행한다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 터보차저 컨트롤러(10-1)는 전동식 터보차저(10)의 작동 불가 상태를 CAN 비트(Bit)로 CDA 컨트롤러(3-1)에 전송한다. 그러면 CDA 컨트롤러(3-1)는 기통제어신호(B)로 CDA 기구(3)를 제어하고, 상기 CDA 기구(3)는 제1,3 휴지 기통(2-1aa,2-1cc) 중 어느 하나를 작동 기통으로 전환시킴으로써 요구 공기량을 기통 수 증가로 충족시켜 준다. 이 경우 상기 CDA 기구(3)에 의한 작동기통 전환은 다수의 휴지기통 모두에 해당되거나 또는 1개의 휴지기통에 만 해당될 수 있다.
구체적으로 상기 터빈 베인 가변 제어(S30~S40, S40-1~S40-2)는 S30의 과급 시스템 작동 확인 단계, S40의 터보차저 모터 작동 요구 검증 단계, S40-1~S40-2의 터보차저 베인 가변 단계로 수행한다.
일례로 터보차저 컨트롤러(10-1)는 상기 과급 시스템 작동 확인(S30), 상기 터보차저 모터 작동 요구 검증(S40)에 대해 터빈 모터 구동 제어(S30~S60, S60-1)의 절차와 동일하게 적용한다. 다만 터보차저 컨트롤러(10-1)는 터보차저 모터 작동 요구 검증(S40)에서 “Pturbine < Pcompressor“을 충족하지 않는 경우를 터빈 모터(10C)의 구동이 불필요한 상태로 인식하는 차이만 있다.
그러므로 상기 터빈 베인 가변 제어(S30~S40, S40-1~S40-2)는 “Pturbine < Pcompressor“을 충족하지 않을 때 상기 터보차저 베인 가변(S40-1~S40-2)을 S40-1의 터보차저 모터 미작동 단계, S40-2의 터빈 베인 조절 단계로 수행한다.
도 6을 참조하면, 터보차저 컨트롤러(10-1)는 모터/베인 제어신호(C)를 베인 제어신호(C-1)로 하여 터빈(10A)으로 유입되는 배기가스의 통과 면적이 변화되도록 가변 베인을 조정함으로써 터빈(10A)은 터빈 모터(10C)의 동작 없이도 배기가스 통과 유량 증가만으로 회전수 상승을 가져온다.
그러므로 전동식 터보차저(10)는 터빈(10A)의 가변 베인을 통한 회전수 증가로 컴프레서(10B)의 회전수를 상승시켜 줌으로써 터빈 모터(10C)에 의한 강제적인 부스팅 효과 없이도 컴프레서 라인(13)을 통해 흡기 매니폴드(2-2)로 보내지는 공기를 목표과급압력으로 압축한다. 그 결과 엔진(2)의 작동 기통은 CDA 컨트롤러(1-4)의 기통 천이에서도 흡기 매니폴드(2-2)로부터 요구 공기량을 공급받을 수 있게 된다.
한편, 상기 쓰로틀 밸브 제어(S30, S30-1, S30-2)는 터빈 모터 구동 제어(S30~S60, S60-1)로 진입이 이루어지지 않는다.
구체적으로 상기 쓰로틀 밸브 제어(S30, S30-1, S30-2)는 S30의 과급 시스템 작동 미확인 단계, S30-1의 쓰로틀 밸브 작동 단계, S30-2의 요구 공기량 공급 단계로 수행된다.
도 2를 참조하면, 터보차저 컨트롤러(10-1)는 전동식 터보차저(10)의 작동 불가 상태를 CAN 비트(Bit)로 엔진 컨트롤러(2-4)에 전송한다. 그러면 엔진 컨트롤러(2-4)는 쓰로틀 밸브 제어신호(A)로 ACV(4)(즉, 쓰로틀밸브)를 제어하고, 상기 ACV(4)(즉, 쓰로틀밸브)는 개도각을 증가시켜 줌으로써 요구 공기량을 흡기 유량 증가로 충족시켜 준다.
그러므로 상기 쓰로틀 밸브 제어(S30, S30-1, S30-2)는 기통 휴지 시 흡기 매니폴드에 들어온 가스가 연소에 모두 참여 하지 않는 이론 공연비 연소 엔진(예, 가솔린 엔진)이 필요한 기통 요구공기량을 쓰로틀 밸브 조정 위치 보상에 의한 공기량 조절로 맞춰줄 수 있다.
이와 같이 상기 쓰로틀 밸브 제어(S30, S30-1, S30-2)는 전동식 터보차저(10)의 고장(예, Error 또는 Fail)으로 인해 발생될 수 있는 과급 시스템(1-5)의 작동 불가에 대한 페일 세이프(Fail-Safe)로 기능할 수 있다.
하지만 상기 쓰로틀 밸브 제어(S30, S30-1, S30-2)는 이론 공연비를 적용하는 가솔린 엔진에 적합한 측면이 있으므로 전동식 터보차저(10)를 필요로 하는 희박연소 디젤 엔진은 쓰로틀 밸브 제어를 위한 로직 또는 프로그램을 적용하지 않거나 적용하더라도 수행하지 않을 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 하이브리드 차량(1)에 적용된 기통요구공기량 시스템 협조 제어 방법은 CDA 컨트롤러(3-1)의 휴지기통제어에 의한 기통 천이가 터보차저 컨트롤러(10)에 의해 판단되면, 요구 공기량을 위한 공기 과급 파워 부족이 배터리 파워를 사용한 전동식 터보차저(10)의 강제적인 부스팅(Boosting)으로 해소시켜 주는 터빈 모터 구동 제어(S30~S60, S60-1)를 수행함으로써 기통휴지제어 상황에 맞춰 충분하게 공급되는 엔진(2)의 요구공기량으로 기통휴지효과의 장점 향상 및 배기온 상승에 의한 촉매 활성화로 배기정화 성능증진도 이루어지고, 특히 요구공기량 최적화에 전동식 터보차저(10)의 터보 모터(10C)에 의한 강제적인 부스팅(Boosting)으로 기통천이 시 기계적인 토크 및 흡/배기 과정의 불균일성이 해소된다.
1 : 하이브리드 차량
1-1 : 동력 시스템 1-2 : 흡기 시스템
1-3 : 배기 시스템 1-4 : CDA 시스템
1-5 : 과급 시스템
2 : 엔진 2-1 : 실린더
2-1a,2-1b,2-1c,2-1d : 제1,2,3,4 기통
2-1aa,2-1cc : 제1,3 휴지 기통
2-2 : 흡기매니폴드 2-3 : 배기매니폴드
2-4 : 엔진 컨트롤러
3 : CDA 기구(Cylinder DeActivation Device)
3-1 : CDA 컨트롤러 4 : ACV(Air Control Valve)
5 : 모터 발전기 7 : 클러치
7-1,7-2 : 제1,2 클러치 8 : 변속기
9 : 배터리
10 : 전동식 터보차저 10-1 : 터보차저 컨트롤러
10A : 터빈 10B : 컴프레서
10C : 터빈 모터 11 : 터빈 라인
13 : 컴프레서 라인 15 : LP EGR 라인
17 : HP EGR 라인
20 : 데이터 프로세서

Claims (18)

  1. CDA 시스템과 48V 구동 전동식 터보차저가 구비된 압축착화 내연기관이 탑재된 차량에서,
    주행중 CDA가 작동되어, 일부 실린더가 휴지 시 터빈을 강제로 구동시켜 부하증가에 따른 흡입공기량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 터빈의 강제구동은 목표과급압력을 상기 요구 공기량에 적용해 주는 엔진상태확인 단계, 공기 과급 파워 부족에 대해 배터리 파워 사용을 검증해 주는 공기과급 조건검증 단계, 상기 전동식 터보차저에 배터리 파워 공급이 이루어져 상기 터빈을 강제로 구동시켜주는 터보차저 강제구동 단계
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 요구 공기량은 엔진 회전수와 기통 천이 시점의 흡기매니폴드 압력으로 산출되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 목표과급압력은 상기 전동식 터보차저의 컴프레서에 연결된 컴프레서 라인을 통해 상기 흡기매니폴드로 보내지는 공기를 압축시켜 주는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 공기 과급 파워 부족은 배기매니폴드에서 나온 배기가스에 의한 상기 전동식 터보차저의 터빈의 회전상태가 감안되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 공기과급 조건검증은, 상기 전동식 터보차저의 터빈의 최대 배기에너지 파워와 상기 전동식 터보차저의 컴프레서의 필요 에너지 파워가 비교되는 터보차저 모터 작동 요구 검증 단계, 배터리 SOC로 상기 배터리 파워의 사용 여부가 판단되는 배터리 파워 보조 가능 검증 단계
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 필요 에너지 파워가 상기 최대 배기에너지 파워 보다 클 때 상기 공기 과급 파워 부족이 판단되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 배터리 SOC는 SOC 하한허용 값과 SOC 상한허용 값 사이에 있을 때 상기 배터리 파워 공급이 허용되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  9. 청구항 2에 있어서, 상기 터보차저 강제구동은, 상기 전동식 터보차저의 터보 모터가 상기 배터리 파워 공급으로 터빈의 회전수를 증가시켜주는 단계, 상기 터빈의 회전수 증가로 컴프레서의 회전수가 증가되어 흡기매니폴드로 보내지는 공기를 과급시켜 주는 단계
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  10. 청구항 2에 있어서, 상기 공기 과급 파워 부족이 판단되지 않을 때 터보차저 베인 가변제어로 전환되고, 상기 터보차저 베인 가변제어는 상기 전동식 터보차저의 터빈에서 배기가스 통과 면적이 변화되도록 가변 베인을 조절해 주는 단계
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  11. 청구항 2에 있어서, 상기 배터리 파워 사용이 불가할 때 기통제어유지제어로 전환되고, 상기 기통제어유지제어는 상기 CDA 컨트롤러에 의해 CDA 기구가 제어되는 단계, 상기 CDA 기구로 다수의 휴지기통 중 어느 하나의 휴지기통이 작동기통으로 전환되는 단계
    로 수행되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  12. 청구항 2에 있어서, 상기 전동식 터보차저가 작동 불량일 때 쓰로틀 밸브 제어로 전환되고, 상기 쓰로틀 밸브 제어는 엔진 컨트롤러에 의해 엔진의 이론 공연비 연소에 맞춰 상기 요구공기량을 공급해주는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  13. 휴지기통제어의 기통 천이에 따른 요구 공기량을 위한 공기 과급 파워 부족이 배터리의 배터리 파워를 사용한 전동식 터보차저의 강제적인 부스팅(Boosting)으로 해소시켜 주는 터보차저 컨트롤러;
    상기 터보차저 컨트롤러와 CAN(Controller Area Network)으로 상호 통신하고, 엔진에 장착된 CDA 기구(Cylinder DeActivation Device)를 제어하여 실린더를 휴지기통과 작동기통으로 전환시켜 주는 CDA 컨트롤러;
    가 포함되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 전동식 터보차저의 작동 불량이면, 상기 터보차저 컨트롤러는 엔진 컨트롤러가 상기 엔진의 이론 공연비 연소에 맞춰 상기 요구공기량을 공급하는 페일 세이프(Fail-Safe)로 전환되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 전동식 터보차저의 공기 과급 파워 상태이면, 상기 터보차저 컨트롤러는 상기 전동식 터보차저의 터빈에서 배기가스 통과 면적이 변화되도록 가변 베인을 조절해 주는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  16. 청구항 13에 있어서, 상기 배터리의 배터리 파워 사용 불가 상태이면, 상기 터보차저 컨트롤러는 상기 CDA 컨트롤러가 상기 CDA 기구를 제어하여 휴지기통을 작동기통으로 전환시켜주도록 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  17. 청구항 13에 있어서, 상기 CDA 컨트롤러는 엔진 부하에 따른 엔진회전수 선도를 갖춘 연료효율 맵과 연계되고, 상기 엔진부하에 따른 추가토크요구 값과 상기 연료효율 맵의 엔진회전수 별 최적효율 토크의 비(Ratio)로 작동 기통수를 결정해 주는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
  18. 청구항 13에 있어서, 상기 배터리는 48V MHSG(Mild Hybrid Starter & Generator) 시스템을 구성해주는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량.
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