KR20210061514A - 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치 및 방법 - Google Patents

마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치에 관한 것으로, 구체적으로 운전자의 오조작 발생 시 마일드 하이브리드 차량의 출력을 제한할 수 있는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치는 엔진을 시동하거나, 상기 엔진의 출력에 의해 발전하는 MHSG(Mild Hybrid Starter and Generator), 상기 MHSG에 전력을 공급하거나, 상기 MHSG를 통해 생성되는 전력을 통해 충전되는 배터리, 상태 데이터를 검출하는 상태 검출부, 및 상기 상태 데이터를 기반으로 오조작 발생 조건에 만족하는지를 판단하고, 상기 상태 데이터가 오조작 발생 조건에 만족하면 운전자 요구 토크를 설정 토크로 제한하고, 상기 설정 토크로 출력하도록 엔진을 제어하며, 상기 배터리를 충전하도록 상기 MHSG를 제어하는 차량 제어기를 포함한다.

Description

마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PREVENTING DRIVER'S MISOPERATING DRIVER'S OF MILD HYBRID ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치에 관한 것으로, 구체적으로 운전자의 오조작 발생 시 마일드 하이브리드 차량의 출력을 제한할 수 있는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치 및 방법에 관한 것이다.
하이브리드 차량은 엔진과 구동모터로 이루어지는 동력을 구비하며, 엔진의 연소 작용으로부터 발생된 동력과 배터리에 저장된 전기 에너지를 매개로 하는 구동모터의 회전으로 발전된 동력을 각각 적절하게 이용하여 구동된다.
하이브리드 차량은 구동 방식에 따라, 병렬형, 직렬형, 복합형 등으로 구분되고, 엔진과 구동모터의 파워 분담비에 따라 마일드(Mild) 타입과 하드(Hard) 타입으로 구분할 수 있다.
하드 타입의 하이브리드 차량은 엔진을 시동하거나, 엔진의 출력에 의해 발전하는 시동 발전기와 차량을 구동하는 구동모터가 각각 별도로 구비된다.
마일드 타입의 하이브리드 차량(이하, 마일드 하이브리드 차량)은 하드 타입의 일반적인 하이브리드 차량과 달리 용량이 적은 배터리와 구동모터를 사용한다. 즉, 마일드 하이브리드 차량은 알터네이터 대신 마일드 하이브리드 시동 발전기(Mild Hybrid Starter and Generator, 이하 MHSG)가 구비된다.
마일드 하이브리드 차량은 구동모터만을 동력으로 차량이 구동하는 주행 모드는 없지만, MHSG를 이용하여 주행 상태에 따라 엔진 토크를 보조할 수 있고, 회생제동을 통해 배터리(예를 들어, 48V 배터리)를 충전할 수 있다. 이에 따라, 마일드 하이브리드 차량은 차량의 연비를 향상시킬 수 있으며, 효율적인 에너지 이용이 가능하다.
종래의 경우에는 시동 후 가속 페달을 밟은 상태에서 변속단을 변경하는 등의 운전자의 오조작으로 인해 마일드 하이브리드 차량이 급출발하여 사고 위험이 발생하고, 운전자의 안전성이 떨어지는 문제가 발생한다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 운전자의 오조작 발생 시 마일드 하이브리드 차량의 출력을 제한할 수 있는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치 및 방법을 제공한다.
그리고 본 발명의 실시 예는 운전자의 오조작 발생 시 엔진 및 MHSG를 제어하여 마일드 하이브리드 차량의 출력을 제한할 수 있는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서는 엔진을 시동하거나, 상기 엔진의 출력에 의해 발전하는 MHSG(Mild Hybrid Starter and Generator); 상기 MHSG에 전력을 공급하거나, 상기 MHSG를 통해 생성되는 전력을 통해 충전되는 배터리; 상태 데이터를 검출하는 상태 검출부; 및 상기 상태 데이터를 기반으로 오조작 발생 조건에 만족하는지를 판단하고, 상기 상태 데이터가 오조작 발생 조건에 만족하면 운전자 요구 토크를 설정 토크로 제한하고, 상기 배터리의 충전 상태(State Of Charge: SOC)가 기준값 이상인지를 판단하며, 상기 배터리의 SOC가 기준값 이상이면 상기 설정 토크로 출력하도록 상기 MHSG 및 상기 엔진을 제어하는 차량 제어기를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 상기 배터리의 충전 상태(State Of Charge: SOC)를 기준값과 비교하고, 상기 배터리의 SOC가 기준값 미만이면 상기 배터리를 충전하도록 상기 MHSG를 제어할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 상기 배터리의 SOC를 기준값과 비교하고, 상기 배터리의 SOC가 기준값 이상이면 상기 MHSG의 구동을 중지할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 상기 상태 데이터의 가속 페달 위치값이 제1 설정값 이상이고, 변속단이 변경되면 상기 오조작 발생 조건에 만족한다고 판단할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 상기 상태 데이터의 가속 페달 위치값이 제1 설정값 이상이고, 변속단이 N단이나 P단에서 D단이나 R단으로 변경되며, 엔진의 회전수가 제2 설정값 이상이고, 차속이 제3 설정값 이하이면 상기 오조작 발생 조건에 만족한다고 판단할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 상기 상태 데이터가 오조작 발생 조건에 만족한 상태로 설정 시간 이상 유지하면 운전자 요구 토크를 설정 토크로 제한할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 상기 상태 데이터가 오조작 발생 조건에 만족하면 경고 데이터를 출력하도록 출력부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 출력부는 상기 경고 데이터를 표시하는 표시기; 상기 경고 데이터를 소리를 통해 출력하는 스피커; 및 상기 경고 데이터를 진동을 통해 출력하는 진동기; 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 상태 검출부는 변속 레버의 변속단을 검출하는 변속단 검출기; 상기 엔진의 회전수를 검출하는 회전수 검출기; 가속 페달의 위치값을 검출하는 가속 페달 위치 검출기; 상기 마일드 하이브리드 차량의 속도를 검출하는 속도 검출기; 특정 시점부터 시간을 카운터하는 타이머; 상기 배터리의 SOC를 검출하는 SOC 검출기; 브레이크 페달의 위치값을 검출하는 브레이크 페달 위치 검출기; 및 상기 엔진의 냉각수 온도를 검출하는 수온 검출기; 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고 본 발명의 다른 실시 예에서는 엔진을 시동하거나, 상기 엔진의 출력에 의해 발전하는 MHSG(Mild Hybrid Starter and Generator), 상기 엔진을 시동하는 스타터, 상기 MHSG에 전력을 공급하는 배터리를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치가 운전자의 오조작을 방지하기 위한 방법에 있어서, 상기 엔진이 구동 중인 상태에서 상태 데이터를 확인하는 단계; 상기 상태 데이터가 오조작 발생 조건에 만족하는지를 판단하는 단계; 상기 상태 데이터가 오조작 발생 조건에 만족하면 운전자 요구 토크를 설정 토크로 제한하는 단계; 및 상기 설정 토크로 출력하도록 엔진을 제어하며, 상기 배터리를 충전하도록 MHSG를 제어하는 단계를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 운전자의 오조작 발생 시 마일드 하이브리드 차량의 출력을 제한하여 운전성을 향상시킬 수 있다.
또한, 운전자의 오조작 발생 시 차량의 출력을 제한하여 연비를 향상시키고, 배터리를 충전시킬 수 있다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 운전자 오조작 방지 방법을 적용한 마일드 하이브리드 차량을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 운전자 오조작 방지 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 운전자 오조작 방지 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 운전자 오조작 방지 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치 및 방법에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 하기의 도면과 설명에만 한정되어서는 아니 될 것이다.
또한, 하기에서 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 이하 실시 예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형, 또는 통합, 또는 분리하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.
이하, 본 발명의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 운전자 오조작 방지 방법을 적용한 마일드 하이브리드 차량을 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 운전자 오조작 방지 방법을 적용한 마일드 하이브리드 차량은 엔진(110), 변속기(120), 차동기어장치(130), 구동휠(140), 마일드 하이브리드 시동 발전기(Mild Hybrid Starter and Generator, 이하 MHSG(150)으로 통칭함), 제1 배터리(160), LDC(Low voltage DC-DC Converter, 170), 제2 배터리(180) 및 전장 부하(190)를 포함한다.
엔진(110)은 연료를 연소하여 토크를 생성한다. 즉, 엔진(110)은 연료와 공기를 연소시켜 화학적 에너지를 기계적 에너지로 변환한다.
엔진(110)은 복수의 연소실(113), 점화장치(115) 및 인젝터(117)를 포함한다.
연소실(113)은 연료와 공기가 유입되며, 점화장치(115)는 연소실(113) 내로 유입된 연료와 공기를 점화시키고, 인젝터(117)는 연소실(113) 내부로 연료를 분사한다.
이러한 엔진(110)은 가솔린 엔진, 디젤 엔진, LPI(liquefied petroleum injection) 엔진 등의 공지된 각종 엔진이 사용될 수 있다.
마일드 하이브리드 차량의 동력 전달은 엔진(110)의 토크가 변속기의 입력축(123)에 전달되고, 변속기(120)의 출력축(125)으로부터 출력된 토크가 차동기어장치(130)를 경유하여 차축에 전달된다. 차축이 구동휠(140)을 회전시킴으로써 엔진(110)의 토크에 의해 차량이 주행하게 된다.
변속기(130)는 엔진(110)의 출력 토크를 이용하여 목표 토크로 변환한다. 즉, 변속기(130)는 차량 속도와 가속 페달의 위치값 등에 따라 변속단이 선택되어 전달받은 토크를 목표 토크로 변환하고, 변환된 목표 토크를 구동력으로 구동휠(140)에 출력함으로써 차량이 주행하도록 한다.
이러한 변속기(130)는 자동 변속기 또는 수동 변속기일 수 있다.
MHSG(150)는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하거나, 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환한다. 즉, MHSG(150)는 엔진(110)을 시동하거나, 엔진(110)의 출력에 의해 발전할 수 있다.
또한, MHSG(150)는 엔진(110)의 토크를 보조한다. 즉, 마일드 하이브리드 차량은 엔진(110)의 연소 토크를 주 동력으로 하면서 MHSG(150)의 토크를 보조 동력으로 이용할 수 있다.
제1 배터리(160)는 MHSG(150)에 전력을 공급하거나, MHSG(150)를 통해 회수되는 전력을 통해 충전될 수 있다.
제1 배터리(160)는 고전압 배터리로서, 주 배터리라 호칭될 수 있다.
예를 들어, 제1 배터리(160)는 리튬-이온(lithium-ion) 배터리일 수 있다. 이러한 리튬-이온 배터리는 충방전 속도가 빠르고 내구성이 좋으나, 극 저온 상태에서 에너지 저장 성능과 충방전 효율이 떨어질 수 있다.
LDC(170)는 제1 배터리(160)로부터 공급되는 전압(예를 들어, 48 V)을 저전압(예를 들어, 12 V)으로 변환하여 제2 배터리(180)를 충전한다.
제2 배터리(180)는 LDC(170)로부터 공급되는 전력을 통해 충전될 수 있다. 제2 배터리(180)는 저전압 배터리로서, 보조 배터리라 호칭될 수 있다.
제2 배터리(180)는 저전압을 사용하는 전장 부하(190)에 전력을 공급한다.
예를 들어, 제2 배터리(180)는 AGM(absorptive glass mat) 배터리 또는 납산(lead-acid) 배터리일 수 있다.
전장 부하(190)는 마일드 하이브리드 차량에서 제2 배터리(180)로 구동되는 부품을 나타낸다. 예를 들어, 전장 부하(190)는 전조등, 안개등, 와이퍼, 냉난방 장치 및 선루프 등을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 운전자 오조작 방지 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 운전자 오조작 방지 장치는 상태 검출부(210), 차량 제어기(250), 엔진(110), MHSG(150) 및 출력부(260)를 포함한다.
상태 검출부(210)는 운전자의 오조작을 방지하기 위한 상태 데이터를 검출한다. 이를 위해, 상태 검출부(210)는 변속단 검출기(221), 회전수 검출기(223), 가속 페달 위치 검출기(225), 속도 검출기(227), 타이머(229), SOC 검출기(231), 브레이크 페달 위치 검출기(233) 및 수온 검출기(235)를 포함한다.
변속단 검출기(221)는 변속 레버의 변속단을 검출한다. 변속단 검출기(221)는 검출한 변속단을 차량 제어기(250)에 제공한다.
회전수 검출기(223)는 엔진(110)의 회전수(Revolutions Per Minute: RPM)를 검출한다. 회전수 검출기(223)는 검출한 엔진(110)의 회전수를 차량 제어기(250)에 제공한다.
가속 페달 위치 검출기(225)는 운전자가 가속 페달을 누른 정도를 검출한다. 즉, 가속 페달 위치 검출기(225)는 가속 페달의 위치값(가속 페달이 눌린 정도)을 검출하여 이에 대한 신호를 차량 제어기(250)에 제공한다.
가속 페달이 완전히 눌린 경우에는 가속 페달의 위치값이 100%이고, 가속 페달이 눌리지 않은 경우에는 가속 페달의 위치값이 0%일 수 있다.
가속 페달 위치 검출기(225)를 사용하는 대신 흡기 통로에 장착된 스로틀 밸브 개도 검출기를 사용할 수 있다. 따라서, 본 명세서 및 특허청구범위에서 가속 페달 위치 검출기(225)는 스로틀 밸브 개도 검출기를 포함하는 것으로 보아야 할 것이다.
속도 검출기(227)는 마일드 하이브리드 차량의 속도를 검출하며, 검출한 차속을 차량 제어기(250)에 제공한다.
이러한 속도 검출기(227)는 마일드 하이브리드 차량의 구동휠(140)에 장착될 수 있다.
타이머(229)는 차량 제어기(250)의 제어에 따라 특정 시점부터 시간을 카운터하고, 카운터한 시간은 차량 제어기(250)에 제공한다.
SOC 검출기(231)는 제1 배터리(160) 및 제2 배터리(180)의 SOC(State Of Charge)를 검출하고, 검출한 배터리 SOC를 차량 제어기(250)에 제공한다.
브레이크 페달 위치 검출기(233)는 운전자가 브레이크 페달을 누른 정도를 검출한다. 즉, 브레이크 페달 위치 검출기(233)는 브레이크 페달의 위치값(브레이크 페달이 눌린 정도)를 검출하여 이에 대한 신호를 차량 제어기(250)에 제공한다.
브레이크 페달이 완전히 눌린 경우에는 브레이크 페달의 위치값이 100%이고, 브레이크 페달이 눌리지 않은 경우에는 브레이크 페달의 위치값이 0%일 수 있다.
한편, 여기서는 브레이크 페달의 위치값을 검출한다고 예를 들어 설명하였지만 이에 한정되지 않으며, 브레이크 페달의 위치값 대신 브레이크 페달의 온(ON) 또는 오프(OFF)를 검출할 수도 있다.
수온 검출기(235)는 엔진(110)의 냉각수 온도를 검출하고, 검출한 냉각수 온도를 차량 제어기(250)에 제공한다.
차량 제어기(250)는 마일드 하이브리드 차량의 전반적인 동작을 제어한다. 차량 제어기(250)는 상태 검출부(210), 엔진(110), MHSG(150) 및 출력부(260)를 제어한다.
다시 말하면, 차량 제어기(250)는 상태 데이터를 상태 검출부(210)로부터 제공받는다. 차량 제어기(250)는 상태 데이터를 기반으로 오조작 발생 조건에 만족하는지를 판단한다. 이때, 오조작 발생 조건은 운전자의 오조작이 발생했는지를 판단하기 위한 조건을 나타낼 수 있다. 이러한 오조작 발생 조건은 미리 설정될 수 있다.
차량 제어기(250)는 상태 데이터가 오조작 발생 조건에 만족하면 운전자 요구 토크를 설정 토크로 제한한다. 이때, 설정 토크는 마일드 하이브리드 차량의 출력을 제한하기 위해 설정된 토크로, 미리 설정될 수 있다.
차량 제어기(250)는 제1 배터리(160)를 충전하도록 MHSG(150)를 제어하고, 설정 토크에 따른 연료를 분사하도록 엔진(110)을 제어한다.
이러한 목적을 위하여 차량 제어기(250)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서로 구현될 수 있으며, 설정된 프로그램은 후술한 본 발명의 일 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 방법에 포함된 각 단계를 수행하기 위한 일련의 명령을 포함하는 것으로 할 수 있다. 이러한 차량 제어기(250)는 도 3 및 도 4를 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
출력부(260)는 차량 제어기(250)의 제어에 따라 경고 데이터를 출력한다. 이때, 경고 데이터는 운전자에게 오조작이 발생하였다는 것을 알리기 위해 설정된 데이터일 수 있다. 이러한 출력부(260)는 표시기(271), 스피커(273) 및 진동기(275) 중 적어도 하나를 포함한다.
표시기(271)는 차량 제어기(250)의 제어에 따라 경고 데이터를 문자, 숫자, 기호 등을 통해 표시한다. 이러한, 표시기(271)는 마일드 하이브리드 차량 내에 장착된 내비게이션, 클러스터(cluster) 및 운전자의 통신 단말 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
스피커(273)는 차량 제어기(250)의 제어에 따라 경고 데이터를 음성을 통해 출력한다.
진동기(275)는 차량 제어기(250)의 제어에 따라 경고 데이터를 진동을 통해 출력한다. 이러한 진동기(275)는 압전 소자일 수 있으며, 핸들 또는 운전자의 좌석 등에 설치될 수 있다.
이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 운전자의 오조작을 방지하기 위한 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 운전자 오조작 방지 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 차량 제어기(250)는 상태 데이터를 확인한다(S310).
다시 말하면, 차량 제어기(250)는 변속단 검출기(221)로부터 변속단을 제공받고, 회전수 검출기(223)로부터 엔진(110)의 회전수를 제공받으며, 가속 페달 위치 검출기(225)로부터 가속 페달 위치값을 제공받고, 속도 검출기(227)로부터 차속을 제공받으며, 브레이크 페달 위치 검출기(233)로부터 브레이크 페달 위치값을 제공받으며, 수온 검출기(235)로부터 냉각수 온도를 제공받는다.
차량 제어기(250)는 상태 검출부(210)로부터 제공받은 상태 데이터를 확인한다.
차량 제어기(250)는 상태 데이터가 오조작 발생 조건에 만족하는지를 판단한다(S320).
구체적으로, 차량 제어기(250)는 엔진(110)이 구동 중이며, 상태 데이터의 브레이크 페달 위치값이 설정 위치값인 상태에서 가속 페달 위치값이 제1 설정값 이상인지를 판단한다. 이때, 설정 위치값은 브레이크 페달을 밟지 않은 상태를 확인하기 위해 설정된 값으로, 0일 수 있다. 제1 설정값은 가속 페달을 밟은 상태를 확인하기 위해 설정된 값으로, 미리 설정될 수 있다.
차량 제어기(250)는 가속 페달 위치값이 제1 설정값 이상인 상태로 변속단이 변경되는지를 판단한다. 즉, 차량 제어기(250)는 운전자가 가속 페달을 밟은 상태에서 변속단을 변경하는지를 판단하기 위함으로, 변속단이 N단이나 P단에서 D단이나 R단으로 변경되는지를 판단한다. 여기서는 N단, P단, D단, R단으로 표기하였지만 이에 한정되지 않으며, 중립단, 주차단, 주행단, 후진단 각각에 해당하는 변속단일 수 있다.
차량 제어기(250)는 변속단이 변경되면 엔진(110)의 회전수가 제2 설정값 이상인지를 판단한다. 이때, 제2 설정값은 운전자의 오조작을 판단하기 위해 설정된 값으로, 가속 페달을 밟은 상태에 변속을 수행했을 때 마일드 하이브리드 차량이 급 출발할 수 있는 회전수를 나타낼 수 있다. 제2 설정값은 미리 설정될 수 있다. 제2 설정값은 냉각수 온도에 따라 상이하게 설정된 값일 수 있다.
차량 제어기(250)는 엔진(110)의 회전수가 제2 설정값 이상이면 차속이 제3 설정값 이하인지를 판단한다. 이때, 제3 설정값은 운전자의 오조작을 판단하기 위해 설정된 값으로, 마일드 하이브리드 차량이 정지 상태임을 확인하기 위한 값일 수 있다. 이러한 제3 설정값은 미리 설정될 수 있다.
또한, 차량 제어기(250)는 상태 검출부(210)의 고장 신호가 검출되는지를 판단할 수 있다.
이에 따라, 차량 제어기(250)는 상태 검출부(210)의 고장 신호가 검출되지 않으며, 가속 페달 위치값이 제1 설정값 이상이고, 변속단이 D단이나 P단으로 변경되며, 엔진(110)의 회전수가 제2 설정값 이상이고, 차속이 제3 설정값 이하이면 오조작 발생 조건에 만족한다고 판단한다.
한편, 차량 제어기(250)는 상태 데이터가 오조작 발생 조건에 만족하지 않으면 오조작 방지 방법을 중지할 수 있다.
차량 제어기(250)는 상태 데이터가 오조작 발생 조건을 만족한 상태로 설정 시간 이상 유지하는지를 판단한다(S330). 이때, 설정 시간은 오조작 방지 방법을 실행하기 위해 기준이 되는 시간일 수 있다. 이러한 설정 시간은 미리 설정될 수 있다.
차량 제어기(250)는 설정 시간 이상 유지하면 운전자 요구 토크를 설정 토크로 제한한다(S340).
다시 말하면, 차량 제어기(250)는 가속 페달 위치값 및 차속 등에 따라 설정된 운전자 요구 토크를 설정 토크로 제한한다. 이때, 설정 토크는 차속, 가속 페달 위치값, 엔진(110)의 회전수 등에 따라 설정될 수 있다. 이러한 설정 토크는 미리 설정될 수 있다.
차량 제어기(250)는 출력부(260)를 제어하여 경고 데이터를 출력한다(S350). 즉, 차량 제어기(250)는 출력부(260)의 표시기(271), 스피커(273), 진동기(275) 중 적어도 하나를 제어하여 경고 데이터를 출력한다.
차량 제어기(250)는 제1 배터리(160)의 SOC가 기준값 미만인지를 판단한다(S360).
다시 말하면, 차량 제어기(250)는 SOC 검출기(231)로부터 제1 배터리(160)의 SOC를 제공받는다. 차량 제어기(250)는 제1 배터리(160)의 SOC가 기준값 미만인지를 판단한다. 이때, 기준값은 제1 배터리(160)의 충전이 필요한지를 판단하기 위해 설정된 값으로, 미리 설정될 수 있다.
차량 제어기(250)는 제1 배터리(160)의 SOC가 기준값 미만이면 제1 배터리(160)를 충전시키고, 엔진(110)을 제어한다(S370).
다시 말하면, 차량 제어기(250)는 제1 배터리(160)의 SOC가 기준값 미만이면 설정 토크에 따른 연료를 분사하도록 엔진(110)을 제어한다. 이때, 엔진(110)은 차량 제어기(250)의 제어에 따라 분사 시간 또는 분사량을 조절하여 인젝터(117)를 통해 연소실(113) 내부로 설정 토크에 따른 연료를 분사한다.
또한, 차량 제어기(250)는 제1 배터리(160)의 SOC가 기준값 미만이면 제1 배터리(160)를 충전하도록 MHSG(150)를 제어한다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 운전자 오조작 방지 방법은 운전자가 실수로 브레이크 페달 대신에 가속 페달을 밟을 경우에 MHSG(150)를 통해 제1 배터리(160)를 충전시켜 회생 제동력을 마일드 하이브리드 차량에 제공할 수 있어 마일드 하이브리드 차량이 급 출발하는 것을 방지할 수 있다.
차량 제어기(250)는 제1 배터리(160)의 SOC가 기준값 이상하면 엔진(110)을 제어한다(S380).
다시 말하면, 차량 제어기(250)는 제1 배터리(160)의 SOC가 기준값 이상이면 출력 토크를 보조하는 MHSG(150)의 구동을 중지시키고, 설정 토크에 따른 연료를 분사하도록 엔진(110)을 제어한다. 여기서, MHSG(150)의 구동을 중지하는 것은 엔진(110)의 토크 보조 및 제1 배터리(160)의 충전 모두를 수행하지 않거나, 제1 배터리(160)의 충전을 수행하지 않는 것을 의미한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 운전자 오조작 방지 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
일반적으로, 마일드 하이브리드 차량은 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 엔진(110)을 구동시키고, 토크를 보조하도록 MHSG(150)를 구동시켜 운전자의 요구 토크를 출력한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량은 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 제1 배터리(160)의 SOC가 기준값 미만일 경우에 MHSG(150)의 전력을 제1 배터리(160)의 공급하여 제1 배터리(160)를 충전시킬 수 있으며, 설정 토크에 따른 연료를 분사하도록 엔진(110)을 제어한다.
그리고 본 발명의 일 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량은 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 제1 배터리(160)의 SOC가 기준값 이상일 경우에 엔진(110)의 토크를 보조하고, 제1 배터리(160)를 충전시키는 MHSG(150)의 구동을 중지하고, 설정 토크에 따른 연료를 분사하도록 엔진(110)을 제어한다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 방법은 운전자가 브레이크 페달을 밟지 않고 가속 페달을 밟은 상태에서 변속을 수행할 경우에 출력 토크를 제한하여 마일드 하이브리드 차량이 급 출발하는 것을 방지할 수 있어 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 연비를 향상시킬 수 있고, 운전성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 방법은 제1 배터리(160)의 SOC를 확인하여 충전이 필요한 경우에 MHSG(150)를 구동하여 제1 배터리(160)를 충전하도록 제어할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 엔진
120: 변속기
130: 차동기어장치
140: 구동휠
150: MHSG
160: 제1 배터리
170: LDC
180: 제2 배터리
190: 전장 부하
210: 상태 검출부
221: 변속단 검출기
223: 회전수 검출기
225: 가속 페달 위치 검출기
227: 속도 검출기
229: 타이머
231: SOC 검출기
233: 브레이크 페달 위치 검출기
235: 수온 검출기
250: 차량 제어기
260: 출력부

Claims (15)

  1. 엔진에 연결된 MHSG(Mild Hybrid Starter and Generator);
    상기 MHSG에 전력을 공급하거나, 상기 MHSG를 통해 생성되는 전력을 통해 충전되는 배터리;
    상태 데이터를 검출하는 상태 검출부; 및
    상기 상태 데이터를 기반으로 오조작 발생 조건에 만족하는지를 판단하고, 상기 상태 데이터가 오조작 발생 조건에 만족하면 운전자 요구 토크를 설정 토크로 제한하고, 상기 설정 토크로 출력하도록 엔진을 제어하며, 상기 배터리를 충전하도록 상기 MHSG를 제어하는 차량 제어기;
    를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량 제어기는
    상기 배터리의 충전 상태(State Of Charge: SOC)를 기준값과 비교하고, 상기 배터리의 SOC가 기준값 미만이면 상기 배터리를 충전하도록 상기 MHSG를 제어하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차량 제어기는
    상기 배터리의 SOC를 기준값과 비교하고, 상기 배터리의 SOC가 기준값 이상이면 상기 MHSG의 구동을 중지하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차량 제어기는
    상기 상태 데이터의 가속 페달 위치값이 제1 설정값 이상이고, 변속단이 변경되면 상기 오조작 발생 조건에 만족한다고 판단하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 차량 제어기는
    상기 상태 데이터의 가속 페달 위치값이 제1 설정값 이상이고, 변속단이 N단이나 P단에서 D단이나 R단으로 변경되며, 엔진의 회전수가 제2 설정값 이상이고, 차속이 제3 설정값 이하이면 상기 오조작 발생 조건에 만족한다고 판단하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 차량 제어기는
    상기 상태 데이터가 오조작 발생 조건에 만족한 상태로 설정 시간 이상 유지하면 운전자 요구 토크를 설정 토크로 제한하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 차량 제어기는
    상기 상태 데이터가 오조작 발생 조건에 만족하면 경고 데이터를 출력하도록 출력부를 제어하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 출력부는
    상기 경고 데이터를 표시하는 표시기;
    상기 경고 데이터를 소리를 통해 출력하는 스피커; 및
    상기 경고 데이터를 진동을 통해 출력하는 진동기;
    중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 상태 검출부는
    변속 레버의 변속단을 검출하는 변속단 검출기;
    상기 엔진의 회전수를 검출하는 회전수 검출기;
    가속 페달의 위치값을 검출하는 가속 페달 위치 검출기;
    상기 마일드 하이브리드 차량의 속도를 검출하는 속도 검출기;
    특정 시점부터 시간을 카운터하는 타이머;
    상기 배터리의 SOC를 검출하는 SOC 검출기;
    브레이크 페달의 위치값을 검출하는 브레이크 페달 위치 검출기; 및
    상기 엔진의 냉각수 온도를 검출하는 수온 검출기;
    중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치.
  10. 엔진에 연결된 MHSG(Mild Hybrid Starter and Generator), 상기 MHSG에 전력을 공급하는 배터리를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 장치가 운전자의 오조작을 방지하기 위한 방법에 있어서,
    상기 엔진이 구동 중인 상태에서 상태 데이터를 확인하는 단계;
    상기 상태 데이터가 오조작 발생 조건에 만족하는지를 판단하는 단계;
    상기 상태 데이터가 오조작 발생 조건에 만족하면 운전자 요구 토크를 설정 토크로 제한하는 단계; 및
    상기 설정 토크로 출력하도록 엔진을 제어하며, 상기 배터리를 충전하도록 MHSG를 제어하는 단계;
    를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 설정 토크로 출력하도록 엔진을 제어하며, 상기 배터리를 충전하도록 MHSG를 제어하는 단계는
    상기 배터리의 SOC가 기준값 미만인지를 판단하는 단계;
    상기 배터리의 SOC가 기준값 미만이면 상기 설정 토크에 따른 연료를 분사하도록 상기 엔진을 제어하고, 상기 배터리를 충전하도록 MHSG를 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 배터리의 SOC가 기준값 미만인지를 판단하는 단계 이후에
    상기 배터리의 SOC가 기준값 이상이면 상기 MHSG의 구동을 중지하고, 상기 설정 토크에 따른 연료를 분사하도록 상기 엔진을 제어하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 상태 데이터가 오조작 발생 조건에 만족하는지를 판단하는 단계 이후에
    상기 상태 데이터가 오조작 발생 조건에 만족하면 경고 데이터를 출력하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 상태 데이터가 오조작 발생 조건에 만족하는지를 판단하는 단계는
    상기 상태 데이터의 가속 페달 위치값이 제1 설정값 이상인지를 판단하는 단계; 및
    상기 가속 페달 위치값이 제1 설정값 이상이면 변속단이 변경되는지를 판단하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 상태 데이터가 오조작 발생 조건에 만족하는지를 판단하는 단계는
    상기 상태 데이터의 가속 페달 위치값이 제1 설정값 이상인지를 판단하는 단계;
    상기 가속 페달 위치값이 제1 설정값 이상이면 변속단이 N단이나 P단에서 D단이나 R단으로 변경되는지를 판단하는 단계;
    상기 변속단이 D단이나 R단으로 변경되면 엔진의 회전수가 제2 설정값 이상인지를 판단하는 단계; 및
    상기 엔진의 회전수가 제2 설정값 이상이면 차속이 제3 설정값 이하인지를 판단하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 마일드 하이브리드 차량의 운전자 오조작 방지 방법.
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