KR20210134155A - 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법 - Google Patents

하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210134155A
KR20210134155A KR1020200052728A KR20200052728A KR20210134155A KR 20210134155 A KR20210134155 A KR 20210134155A KR 1020200052728 A KR1020200052728 A KR 1020200052728A KR 20200052728 A KR20200052728 A KR 20200052728A KR 20210134155 A KR20210134155 A KR 20210134155A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
engine
rpm
mhsg
controller
target rpm
Prior art date
Application number
KR1020200052728A
Other languages
English (en)
Inventor
이재빈
박준성
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020200052728A priority Critical patent/KR20210134155A/ko
Publication of KR20210134155A publication Critical patent/KR20210134155A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18072—Coasting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/105—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/06—Improving the dynamic response of the control system, e.g. improving the speed of regulation or avoiding hunting or overshoot
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0215—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission
    • F02D41/0225—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with elements of the transmission in relation with the gear ratio or shift lever position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001—Details of the control system
    • B60W2050/0002—Automatic control, details of type of controller or control system architecture
    • B60W2050/0008—Feedback, closed loop systems or details of feedback error signal
    • B60W2050/0011—Proportional Integral Differential [PID] controller
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10—Longitudinal speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0605—Throttle position
    • B60W2710/0611—Throttle change rate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0644—Engine speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/18—Propelling the vehicle
    • B60Y2300/18008—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60Y2300/18066—Coasting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/02—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning induction conduits
    • F02D2009/0201—Arrangements; Control features; Details thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101—Engine speed
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법은, 제어기가 차량의 SSC(Start & Stop Coasting; 타력 주행) 또는 NCC(Neutral Coasting Control) 구간 진입 여부를 판단하는 단계와, 상기 차량이 SSC 또는 NCC 구간에 진입하였다면 상기 제어기가 현재 차량 변속기의 RPM과 기어단을 판단하는 단계와, 상기 제어기가 차량의 엔진 목표 RPM 및 엔진 목표 RPM 기울기를 결정하는 단계와, 상기 제어기가 상기 엔진 목표 RPM 및 엔진 목표 RPM 기울기를 추종하도록 차량의 엔진 RPM 제어를 수행하는 단계와, 상기 제어기가 상기 엔진 RPM이 상기 엔진 목표 RPM 대비 슬립이 발생하였는지 판단하는 단계, 및 상기 엔진 RPM이 상기 엔진 목표 RPM 대비 슬립이 발생하였으면, 상기 제어기가 상기 엔진 목표 RPM 추종을 위해 PID 제어를 수행하는 단계를 포함한다.

Description

하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법{METHOD OF CONTROLLING ENGINE AND TRANSMISSION OF HYBRID VEHICLE}
본 발명은 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에 관한 것으로, 구체적으로 타력주행(SSC) 또는 중립제어(NCC) 구간 진입시 엔진 RPM을 엔진 목표 RPM을 추종하도록 제어하고 저RPM에서는 시동 발전기(MHSG)를 이용하여 엔진 RPM을 떨어뜨려 감속감을 부드럽게 개선시킬 수 있는 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에 관한 것이다.
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.
하이브리드 차량은 엔진과 모터의 파워 분담비에 따라 마일드(mild) 타입과 하드(hard) 타입으로 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.
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.
한편, 48V 하이브리드 시스템에서는, 특정 조건에서 변속기 클러치를 OFF하고, 엔진의 시동을 OFF하여 연비 및 친환경 규제를 만족하는 SSC(Start & Stop coasting; 타력 주행) 기술, 그리고, 특정 조건에서 변속기 클러치만 OFF하는 NCC(Neutral Coasting Control; 중립 제어) 기술을 이용한다. SSC는 페달을 뗀 후, 특정조건에서 클러치와 엔진 RPM이 계속 감소하여 엔진 시동을 완전 OFF하는 제어 기술이며, NCC는 클러치만 OFF함으로써 클러치 RPM은 계속 감소하고 엔진 RPM은 어느 정도 감소된 후 유지되는 제어 기술이다.
그런데, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 엔진 및 주행 상황별 SSC/NCC 진입시 엔진 RPM 변화의 일관성이 없어 문제점이 발생되고 있다. 도 1에서 나타난 바와 같이, 페달을 뗀 후 엔진의 RPM이 경쾌하게 떨어지며 엔진 시동이 OFF되는 경우도 있으나, 도 2의 경우와 같이, 엔진 시동이 완전 OFF 될 때까지 시간이 약 3.3초로, 지연감이 커 반응성이 느려질 수 있고, 도 3의 경우와 같이, 엔진 시동이 완전 OFF 될 때까지의 시간은 약 2.8초로 다소 빠르나, 음영 부분에서의 RPM 변곡에 따른 선형성이 부족하여 차량의 울컥거림이 발생될 수 있다.
차량의 울컥거림을 방지하기 위해서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 페달을 뗀 후 SSC 진입시 변속기 RPM 감소와 함께, 엔진 시동 OFF까지의 시간 동안 엔진 RPM도 일관성있게 선형적으로 감소하여야 한다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, NCC 진입시에도 엔진 RPM이 어느 정도 감소된 후 유지되기 전까지 엔진 RPM이 일관성있게 선형적으로 감소하여야 한다.
현재, 48V 수동 변속(iMT) 시스템에서 TCU 및 클러치 제어 액추에이터가 신규 생성되었음에도 불구하고 기본적인 엔진 재시동 기술과 변속기 클러치 제어 이행만을 사용하는 실정이며, 특화된 SCC/NCC용 엔진 및 변속기 제어 기술은 전무하다. 따라서, 48V 엔진 EMS 제어 및 iMT 시스템의 액츄에이터 제어를 통해 연비, 환경규제, 및 운전성을 모두 향상시키는 기술이 필요하다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 개발된 것으로, SSC(타력주행) 또는 NCC(중립제어) 구간 진입시 변화되는 엔진 RPM을 엔진 목표 RPM을 추종하도록 제어하고 저RPM에서는 시동 발전기(MHSG)를 이용하여 엔진 RPM을 떨어뜨려 감속감을 부드럽게 개선시킬 수 있는 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법은, 제어기가 차량의 SSC(Start & Stop Coasting; 타력 주행) 또는 NCC(Neutral Coasting Control) 구간 진입 여부를 판단하는 단계와, 상기 차량이 SSC 또는 NCC 구간에 진입하였다면 상기 제어기가 현재 차량 변속기의 RPM과 기어단을 판단하는 단계와, 상기 제어기가 차량의 엔진 목표 RPM 및 엔진 목표 RPM 기울기를 결정하는 단계와, 상기 제어기가 상기 엔진 목표 RPM 및 엔진 목표 RPM 기울기를 추종하도록 차량의 엔진 RPM 제어를 수행하는 단계와, 상기 제어기가 상기 엔진 RPM이 상기 엔진 목표 RPM 대비 슬립이 발생하였는지 판단하는 단계, 및 상기 엔진 RPM이 상기 엔진 목표 RPM 대비 슬립이 발생하였으면, 상기 제어기가 상기 엔진 목표 RPM 추종을 위해 PID 제어를 수행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법은, 상기 엔진 목표 RPM 추종을 위해 PID 제어를 수행하는 단계 후에, 상기 제어기가 상기 엔진 RPM이 MHSG 개입 시점에 도달하였는지 판단하는 단계와, 상기 엔진 RPM이 상기 MHSG 개입 시점에 도달하였으면, 상기 제어기가 현재 차량 변속기의 RPM과 기어단을 판단하는 단계와, 상기 제어기가 차량의 MHSG 목표 RPM 및 MHSG 목표 RPM 기울기를 결정하는 단계와, 상기 제어기가 상기 MHSG 목표 RPM 및 MHSG 목표 RPM 기울기를 추종하도록 차량의 MHSG RPM 제어를 수행하는 단계와, 상기 제어기가 상기 MHSG RPM이 상기 MHSG 목표 RPM 대비 슬립이 발생하였는지 판단하는 단계, 및 상기 MHSG RPM이 상기 MHSG 목표 RPM 대비 슬립이 발생하였으면, 상기 제어기가 상기 MHSG 목표 RPM 추종을 위해 PID 제어를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법은, 상기 엔진 RPM이 MHSG 개입 시점에 도달하였는지 판단하는 단계 이후에, 상기 엔진 RPM이 상기 MHSG 개입 시점에 도달하지 않았으면, 상기 제어기가 상기 엔진 목표 RPM이 0이고 현재 엔진 RPM이 0인지 판단하는 단계, 및 상기 엔진 목표 RPM이 0이고 상기 현재 엔진 RPM이 0이면, 상기 제어기가 엔진 및 변속기 제어를 완료하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법은, 상기 엔진 목표 RPM이 0이 아니거나 현재 엔진 RPM이 0이 아니면, 상기 제어기가 상기 엔진 RPM이 상기 MHSG 개입 시점에 도달하였는지 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법은, 상기 MHSG RPM 추종을 위해 PID 제어를 수행하는 단계 이후에, 상기 제어기가 상기 현재 엔진 RPM이 0이면 엔진 및 변속기 제어를 완료하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에서, 상기 엔진 목표 RPM 및 엔진 목표 RPM 기울기를 결정하는 단계는, 상기 제어기가 현재 차속을 파악하고, 상기 제어기가 상기 현재 차속과 기어단에 대해 미리 설정된 제1 맵 테이블에 의해 산출되는 MHSG 기준 제어로 절환되는 시점의 엔진 RPM을 결정하고, 상기 제어기가 현재 엔진 RPM과 상기 MHSG 기준 제어로 절환되는 시점의 엔진 RPM에 대한 미리 설정된 제2 맵 테이블에 의해 산출되는 엔진 목표 RPM 및 엔진 목표 RPM 기울기를 결정하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에서, 상기 엔진 목표 RPM 추종을 위해 PID 제어하는 단계는, 응답성이 빠른 엔진 점화 시기 조정과 지속성이 강한 스로틀 열림량 조정을 통해 수행될 수 있다.
상기 엔진 RPM이 상기 엔진 목표 RPM 대비 오버슛(overshoot) 상황에서는, 상기 제어기가 상기 엔진 점화 시기를 지각시키고, 상기 스로틀 열림량을 감소시키도록 제어할 수 있다.
상기 엔진 RPM이 상기 엔진 목표 RPM 대비 언더슛(undershoot) 상황에서는, 상기 제어기가 상기 엔진 점화 시기를 진각시키고, 상기 스로틀 열림량을 증가시키도록 제어할 수 있다.
상기 엔진 RPM이 MHSG 개입 시점에 도달하였는지 판단하는 단계는, 상기 제어기가 상기 엔진 RPM이 700rpm/sec 이하이면, 상기 MHSG 개입 시점에 도달한 것으로 판단하는 것일 수 있다.
상기 MHSG 목표 RPM 및 MHSG 목표 RPM 기울기를 결정하는 단계에서, 상기 MHSG 목표 RPM 및 MHSG 목표 RPM 기울기는, 상기 제어기가 현재 변속기 RPM과 기어단에 대해 미리 설정된 제3 맵 테이블에 의해 결정하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에서, 상기 MHSG 목표 RPM 추종을 위해 PID 제어를 수행하는 단계는, 응답성이 빠른 엔진 점화 시기 조정과 지속성이 강한 스로틀 열림량 조정을 통해 수행되는 것일 수 있다.
상기 엔진 RPM이 상기 MHSG 목표 RPM 대비 오버슛(overshoot) 상황에서는, 상기 제어기가 상기 엔진 점화 시기를 지각시키고, 상기 스로틀 열림량을 감소시키도록 제어할 수 있다.
상기 엔진 RPM이 상기 MHSG 목표 RPM 대비 언더슛(undershoot) 상황에서는, 상기 제어기가 상기 엔진 점화 시기를 진각시키고, 상기 스로틀 열림량을 증가시키도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 타력주행(SSC) 또는 중립제어(NCC) 구간 진입시 엔진 RPM 거동의 일관성을 확보하고, 차량의 감속감을 부드럽게 개선시킬 수 있고, 연비, 환경규제, 및 운전성을 모두 향상시킬 수 있다.
도 1은 기존의 엔진 및 주행 상황별 SSC/NCC 진입시 엔진 RPM 및 클러치 RPM 변화를 나타내는 도면이다.
도 2는 기존의 엔진 및 주행 상황별 SSC/NCC 진입시 엔진 RPM 및 클러치 RPM 변화를 나타내는 도면이다.
도 3은 기존의 엔진 및 주행 상황별 SSC/NCC 진입시 엔진 RPM 및 클러치 RPM 변화를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에 의해 SSC 진입시 엔진 RPM 및 클러치 RPM의 변화를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에 의해 NCC 진입시 엔진 RPM 및 클러치 RPM의 변화를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에서, SSC 진입시 이상 거동을 나타내는 엔진 RPM의 제어를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에서, NCC 진입시 이상 거동을 나타내는 엔진 RPM의 제어를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에서, MHSG 기준 제어로 절환되는 시점의 엔진 RPM을 산출하기 위한 제1 맵 테이블을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에서, 엔진 목표 RPM 및 엔진 목표 RPM 기울기를 결정하기 위한 제2 맵 테이블을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에서, 엔진 RPM이 엔진 목표 RPM 대비 오버슛(overshoot) 상황에서의 엔진 목표 RPM 추종을 위한 PID 제어를 나타내는 개념도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에서, 엔진 RPM이 엔진 목표 RPM 대비 언더슛(undershoot) 상황에서의 엔진 목표 RPM 추종을 위한 PID 제어를 나타내는 개념도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에서, MHSG 목표 RPM 및 MHSG 목표 RPM 기울기를 결정하기 위한 제3 맵 테이블을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 일 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예들에서는 일 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며, 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고, 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다. 어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수도 있다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 한 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 6, 및 도 8 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에 관하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에서, SSC 진입시 이상 거동을 나타내는 엔진 RPM의 제어를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에서, NCC 진입시 이상 거동을 나타내는 엔진 RPM의 제어를 나타내는 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
우선, 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법은 차량의 페달을 떼고 난 후, 제어기가 차량이 SSC(Start & Stop Coasting; 타력 주행) 또는 NCC(Neutral Coasting Control) 구간에 진입하였는지 여부를 판단한다(S101). 이 때, 제어기는 예를 들어, 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서(microprocessor)(예를 들어, ECU (Engine Control Unit 또는 Electronic Control Unit) 또는 상기 마이크로프로세서를 포함하는 하드웨어일 수 있고, 상기 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법을 수행하기 위한 일련의 명령(instruction)을 포함할 수 있다.
그 후, 차량이 SSC 또는 NCC 구간에 진입한 것으로 판단되면, ①-① 단계로 넘어가, 상기 제어기가 현재 차량 변속기의 RPM과 기어단을 판단한다(S102). 현재 차량 변속기의 RPM과 기어단은 엔진 목표 RPM을 정하기 위한 것으로, SSC 또는 NCC 구간에 진입시 변속기의 RPM은 현재 엔진 RPM과 동일하다.
그 후, 상기 제어기가 차량의 엔진 목표 RPM 및 엔진 목표 RPM 기울기를 결정한다(S103). 이 때, 차량의 엔진 목표 RPM 및 엔진 목표 RPM 기울기는 엔진의 하드웨어적 특성에 따라 미리 설정된 맵 테이블을 이용하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 차량 속도와 차량 기어단, 엔진 RPM 등을 이용하여 미리 설정된 맵 테이블을 이용하여 결정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따라 차량의 엔진 목표 RPM 및 엔진 목표 RPM 기울기를 결정하기 위한 제1 맵 테이블 및 제2 맵 테이블은 도 9 및 도 10에 예시로서 도시되어 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에서, MHSG 기준 제어로 절환되는 시점의 엔진 RPM을 산출하기 위한 제1 맵 테이블을 나타내는 도면이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에서, 엔진 목표 RPM 및 엔진 목표 RPM 기울기를 결정하기 위한 제2 맵 테이블을 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, MHSG 기준 제어로 절환되는 시점의 엔진 RPM을 결정하기 위한, 차속(가로축)과 기어단(세로축)에 대한 제1 맵 테이블이 제시되어 있다. 또한, 도 10을 참조하면, 도 9에서 결정된 MHSG 기준 제어로 절환되는 시점의 엔진 RPM(세로축)과 현재 엔진 RPM(가로축)에 대한 종료점의 엔진 RPM이 제2 테이블로 제시되어 있다.
상세히 설명하면, 제1 맵 테이블을 이용하여, 페달을 떼기 직전의 현재 차속과 기어단에 따라 MHSG 기준 제어로 절환되는 시점의 엔진 RPM이 결정된다.
그리고, 현재 차량의 엔진 RPM(시작점)과 MHSG 기준 제어로 절환되는 시점의 엔진 RPM에 대한 제2 맵 테이블을 이용하여 종료점의 엔진 RPM을 결정하고, 상기 시작점과 종료점을 잇는 직선의 기울기가 엔진 목표 RPM 기울기로 결정된다.
예를 들어, 현재 차속이 30kph이고, 기어단이 3단인 경우, 제1 맵 테이블에 의해서, MHSG 기준 제어로 절환되는 시점의 엔진 RPM은 1000rpm/sec로 결정되고, 현재 엔진 RPM(시작점)이 3000rpm/sec이면, 종료점의 엔진 RPM은 1000rpm/sec가 된다. 따라서, 시작점인 3000rpm/sec와 종료점인 1000rpm/sec를 잇는 직선이 엔진 목표 RPM 기울기로 결정된다. 시작점과 종료점을 잇는 직선의 엔진 목표 RPM 기울기가 결정되면 시간의 흐름에 따라, 그 직선 상의 한 시점의 엔진 RPM이 해당 시점의 엔진의 목표 RPM으로 결정된다.
차량의 엔진 목표 RPM 기울기 및 엔진 목표 RPM이 정해지면, 제어기가 엔진 목표 RPM 및 엔진 목표 RPM 기울기를 추종하도록 차량의 엔진 RPM 제어를 수행한다(S104). 이 때, EMS(Engine Management System)에서 공회전 속도 제어(idle speed control)에서 사용하고 있는 PID 제어와 동일한 형태로 제어가 수행될 수 있다. PID 제어는 엔진 점화 시기, 스로틀 열림량 조정을 통해 이루어질 수 있다.
그 후, 제어기가 엔진 RPM이 엔진 목표 RPM 대비 슬립이 발생하였는지 판단한다(S105). 도 6에 도시된 바와 같이, 엔진 RPM이 상기 시작점과 종료점을 잇는 직선을 이탈하여 튐 현상이 발생(윗쪽 음영 부분)되면, 엔진 RPM이 엔진 목표 RPM 대비 슬립이 발생된 것으로 판단된다.
그 후, 엔진 RPM이 엔진 목표 RPM 대비 슬립이 발생된 것으로 판단되면, 제어기가 엔진 목표 RPM 추종을 위해 PID 제어를 수행한다(S106). 이 때, 응답성이 빠른 엔진 점화 시기 조정과 지속성이 강한 스로틀 열림량 조정을 통해 PID 제어가 수행될 수 있다. 엔진 RPM이 엔진 목표 RPM 대비 오버슛(overshoot) 상황에서는 제어기가 엔진 점화 시기를 지각시키고, 스로틀 열림량을 감소시키도록 제어할 수 있다. 또한, 엔진 RPM이 엔진 목표 RPM 대비 언더슛(undershoot) 상황에서는, 제어기가 엔진 점화 시기를 진각시키고, 스로틀 열림량을 증가시키도록 제어할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에서, 엔진 RPM이 엔진 목표 RPM 대비 오버슛(overshoot) 상황에서의 엔진 목표 RPM 추종을 위한 PID 제어를 나타내는 개념도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에서, 엔진 RPM이 엔진 목표 RPM 대비 언더슛(undershoot) 상황에서의 엔진 목표 RPM 추종을 위한 PID 제어를 나타내는 개념도이다.
도 11을 참조하면, 엔진 RPM이 엔진 목표 RPM 대비 오버슛(overshoot) 상황에서, 제어기는 응답성이 빠른 P, D 게인 중 점화시기 위주 제어 구간(①)에서, 점화시기를 지각시키고, 응답성이 느리지만 지속성 측면에서 유리한 P, D 게인 중 스로틀 열림량(TPS; Throttle position sensor) 위주 제어 구간(②)에서, 스로틀 열림량을 감소시키도록 제어하며, 이 후 ③ 구간에서는 스로틀 열림량 편차를 I 게인에 반영하여 보정을 완료한다.
도 12를 참조하면, 엔진 RPM이 엔진 목표 RPM 대비 언더슛(undershoot) 상황에서, 제어기는 점화시기 위주 제어 구간(①)에서, 엔진 점화 시기를 진각시키고, 스로틀 열림량 위주 제어 구간(②)에서, 스로틀 열림량을 증가시키도록 제어하며, 이 후 ③ 구간에서는 스로틀 열림량 편차를 I 게인에 반영하여 보정을 완료한다.
도 11 및 도 12에 따른 PID 제어에 의해, 도 6에 도시된 엔진 RPM의 슬립(튐) 현상을 제거하여 엔진 RPM이 엔진 목표 RPM을 추종하도록 제어함으로써, 차량의 울컥거림을 제거하고 감속감을 부드럽게 개선할 수 있다. 이에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, SSC 진입시 음영 부분에서의 엔진 RPM 및 MHSG RPM 변곡을 제거하여 선형성을 향상시킬 수 있다.
한편, 다시 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법은, 상기 엔진 목표 RPM 추종을 위해 PID 제어를 수행하는 단계 후에, ①-② 단계로 넘어가, 제어기가 엔진 RPM이 MHSG 개입 시점에 도달하였는지 판단하는 단계(S201)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 엔진 RPM이 MHSG 개입 시점에 도달하였는지의 판단은 MHSG의 하드웨어적 특성(제어 범위, 내구성 한계 등)에 따른 것으로, 본 발명에서는 엔진 RPM이 700rpm/sec 이하이면 MHSG 개입 시점에 도달한 것으로 판단될 수 있다. 즉, 차량의 엔진 RPM이 700rpm/sec 시점까지 하강하는 동안은 엔진 RPM 제어로 이행하고 그 이하는 MHSG 제어가 가능하다. MHSG의 용량 증대 또는 내구성 증대 모터 적용시 상기 기준은 변경 가능하다.
그 후, 엔진 RPM이 MHSG 개입 시점에 도달하였으면, 제어기가 현재 차량 변속기의 RPM과 기어단을 판단한다(S202). 현재 차량 변속기의 RPM과 기어단은 MHSG 목표 RPM을 정하기 위한 것으로, SSC 또는 NCC 구간에 진입시 변속기의 RPM은 현재 엔진 RPM과 동일하다.
그 후, 제어기가 차량의 MHSG 목표 RPM 및 MHSG 목표 RPM 기울기를 결정한다(S203). 이 때, MHSG 목표 RPM 및 MHSG 목표 RPM 기울기는, 현재 변속기 RPM과 기어단에 대해 미리 설정된 제3 맵 테이블에 의해 결정될 수 있다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에서, MHSG 목표 RPM 및 MHSG 목표 RPM 기울기를 결정하기 위한 제3 맵 테이블을 나타내는 도면이다.
도 13을 참조하면, 변속기 RPM과 기어단에 대한 제3 맵 테이블을 이용하여, MHSG 목표 RPM 및 MHSG 목표 RPM 기울기를 결정할 수 있다. 즉, 현재 차량의 변속기 RPM(시작점)과 기어단이 결정되면, MHSG RPM(종료점)이 제3 맵 테이블에 의해 결정되고, 상기 시작점과 종료점을 잇는 직선의 기울기가 MHSG 목표 RPM 기울기로 결정된다. 또한, 시작점과 종료점을 잇는 직선의 MHSG 목표 RPM 기울기가 결정되면 시간의 흐름에 따라, 그 직선 상의 한 시점의 MHSG의 RPM이 해당 시점의 MHSG의 목표 RPM으로 결정된다.
그 후, 차량의 MHSG의 목표 RPM 기울기 및 MHSG 목표 RPM이 정해지면, 제어이가 MHSG 목표 RPM 및 MHSG 목표 RPM 기울기를 추종하도록 차량의 MHSG RPM 제어를 수행한다(S204). 이 때, 상기 설명한 엔진 RPM 제어와 동일하게, PID 제어가 이용될 수 있으며, PID 제어는 엔진 점화 시기, 스로틀 열림량 조정을 통해 이루어질 수 있다.
그 후, 제어기가 MHSG RPM이 MHSG 목표 RPM 대비 슬립이 발생하였는지 판단한다(S205). 도 6에 도시된 바와 같이, MHSG RPM이 상기 시작점과 종료점을 잇는 직선을 이탈하여 튐 현상이 발생(아래쪽 음영 부분)되면, MHSG RPM이 MHSG 목표 RPM 대비 슬립이 발생된 것으로 판단된다.
그 후, MHSG RPM이 MHSG 목표 RPM 대비 슬립이 발생된 것으로 판단되면, 제어기가 MHSG 목표 RPM 추종을 위해 PID 제어를 수행한다(S206). 이 때, 응답성이 빠른 엔진 점화 시기 조정과 지속성이 강한 스로틀 열림량 조정을 통해 PID 제어가 수행될 수 있다. 엔진 RPM이 MHSG 목표 RPM 대비 오버슛(overshoot) 상황에서는 제어기가 엔진 점화 시기를 지각시키고, 스로틀 열림량을 감소시키도록 제어할 수 있다. 또한, 엔진 RPM이 MHSG 목표 RPM 대비 언더슛(undershoot) 상황에서는, 제어기가 엔진 점화 시기를 진각시키고, 스로틀 열림량을 증가시키도록 제어할 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 엔진 RPM이 MHSG 목표 RPM 대비 오버슛(overshoot) 상황에서, 제어기는 응답성이 빠른 P, D 게인 중 점화시기 위주 제어 구간(①)에서, 점화시기를 지각시키고, 응답성이 느리지만 지속성 측면에서 유리한 P, D 게인 중 스로틀 열림량(TPS; Throttle position sensor) 위주 제어 구간(②)에서, 스로틀 열림량을 감소시키도록 제어하며, 이 후 ③ 구간에서는 스로틀 열림량 편차를 I 게인에 반영하여 보정을 완료한다.
또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 엔진 RPM이 MHSG 목표 RPM 대비 언더슛(undershoot) 상황에서, 제어기는 점화시기 위주 제어 구간(①)에서, 엔진 점화 시기를 진각시키고, 스로틀 열림량 위주 제어 구간(②)에서, 스로틀 열림량을 증가시키도록 제어하며, 이 후 ③ 구간에서는 스로틀 열림량 편차를 I 게인에 반영하여 보정을 완료한다.
도 11 및 도 12에 따른 PID 제어에 의해, 도 6에 도시된 MHSG RPM의 슬립(튐) 현상을 제거하여 MHSG RPM이 MHSG 목표 RPM을 추종하도록 제어함으로써, 차량의 울컥거림을 제거하고 감속감을 부드럽게 개선할 수 있다.
MHSG 목표 RPM 추종을 위해 PID 제어를 수행하는 단계(S206) 이후에, 현재 엔진 RPM이 0이면(S207) 엔진 및 변속기 제어를 완료한다.
한편, 다시 도 6을 참조하면, 엔진 RPM이 MHSG 개입 시점에 도달하였는지 판단하는 단계(S201) 이후에, 엔진 RPM이 MHSG 개입 시점에 도달하지 않았으면, 제어기가 엔진 목표 RPM이 0이고 현재 엔진 RPM이 0인지 판단하는 단계(S107)를 더 포함할 수 있다. 엔진 목표 RPM이 0이고 현재 엔진 RPM이 0이면, 엔진 및 변속기 제어를 완료한다. 이 경우, MHSG를 이행할 것인지, 바이패스 시킬지 판단하는 단계로, MHSG 제어를 사용하지 않고 순수 엔진만으로 시동 OFF까지 제어하는 목적이라면 엔진 목표 RPM을 0으로 설정하고, 현재 엔진 RPM이 0이면 제어를 완료한다. 그렇지 않다면 즉, 엔진 목표 RPM이 0이 아니거나 현재 엔진 RPM이 0이 아니면, 엔진 RPM이 MHSG 개입 시점에 도달하였는지 판단하는 단계(S201)로 다시 돌아가 MHSG 제어 단계(①-②)로 이행할 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법에서, NCC 진입시의 엔진 RPM의 제어를 나타내며, MHSG 목표 RPM이 0이 아닌 IDLE 상태의 RPM으로 설정한 경우를 나타낸다. 이 경우, 도 6, 및 9 내지 13을 참조하여 설명한 바와 같이, 엔진 목표 RPM 및 엔진 목표 RPM 기울기를 추종하도록 엔진 RPM 제어를 수행하고, 엔진 RPM이 엔진 목표 RPM 대비 슬립이 발생하였으면, 엔진 목표 RPM 추종을 위해 PID 제어를 수행한다. 또한, 엔진 RPM이 MHSG 개입 시점에 도달한 경우, MHSG 목표 RPM 및 MHSG 목표 RPM 기울기를 추종하도록 차량의 MHSG RPM 제어를 수행하고, MHSG RPM이 MHSG 목표 RPM 대비 슬립이 발생하였으면, MHSG 목표 RPM 추종을 위해 PID 제어를 수행한다. 도 7은 MHSG 목표 RPM을 0이 아닌 IDLE 상태의 RPM으로 설정한 NCC 제어를 나타내는 것이며, MHSG 목표 RPM을 IDLE 상태의 RPM으로 설정한 점만 제외하고는 도 6의 SSC 제어와 동일하므로, 이하 설명은 생략한다.
또한, 도 4와 마찬가지로, 도 5에 도시된 바와 같이 NCC 진입시 음영 부분에서의 음영 부분에서의 엔진 RPM 및 MHSG RPM 변곡을 제거하여 선형성을 향상시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, SSC 또는 NCC 구간 진입시 엔진 RPM을 엔진 목표 RPM을 추종하도록 제어하고 저RPM에서는 MHSG를 이용하여 엔진 RPM을 떨어뜨려 SSC 또는 NCC 구간 진입시 엔진 RPM 거동의 일관성을 확보하고, 차량의 감속감을 부드럽게 개선시킬 수 있고, 연비, 환경규제, 및 운전성을 모두 향상시킬 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims (14)

  1. 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법으로서,
    제어기가 차량의 SSC(Start & Stop Coasting; 타력 주행) 또는 NCC(Neutral Coasting Control) 구간 진입 여부를 판단하는 단계;
    상기 차량이 SSC 또는 NCC 구간에 진입하였다면 상기 제어기가 현재 차량 변속기의 RPM과 기어단을 판단하는 단계;
    상기 제어기가 차량의 엔진 목표 RPM 및 엔진 목표 RPM 기울기를 결정하는 단계;
    상기 제어기가 상기 엔진 목표 RPM 및 엔진 목표 RPM 기울기를 추종하도록 차량의 엔진 RPM 제어를 수행하는 단계;
    상기 제어기가 상기 엔진 RPM이 상기 엔진 목표 RPM 대비 슬립이 발생하였는지 판단하는 단계; 및
    상기 엔진 RPM이 상기 엔진 목표 RPM 대비 슬립이 발생하였으면, 상기 제어기가 상기 엔진 목표 RPM 추종을 위해 PID 제어를 수행하는 단계
    를 포함하는 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법.
  2. 제 1 항에서,
    상기 엔진 목표 RPM 추종을 위해 PID 제어를 수행하는 단계 후에,
    상기 제어기가 상기 엔진 RPM이 MHSG 개입 시점에 도달하였는지 판단하는 단계;
    상기 엔진 RPM이 상기 MHSG 개입 시점에 도달하였으면, 상기 제어기가 현재 차량 변속기의 RPM과 기어단을 판단하는 단계;
    상기 제어기가 차량의 MHSG 목표 RPM 및 MHSG 목표 RPM 기울기를 결정하는 단계;
    상기 제어기가 상기 MHSG 목표 RPM 및 MHSG 목표 RPM 기울기를 추종하도록 차량의 MHSG RPM 제어를 수행하는 단계;
    상기 제어기가 상기 MHSG RPM이 상기 MHSG 목표 RPM 대비 슬립이 발생하였는지 판단하는 단계; 및
    상기 MHSG RPM이 상기 MHSG 목표 RPM 대비 슬립이 발생하였으면, 상기 제어기가 상기 MHSG 목표 RPM 추종을 위해 PID 제어를 수행하는 단계
    를 더 포함하는 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법.
  3. 제 2 항에서,
    상기 엔진 RPM이 MHSG 개입 시점에 도달하였는지 판단하는 단계 이후에,
    상기 엔진 RPM이 상기 MHSG 개입 시점에 도달하지 않았으면, 상기 제어기가 상기 엔진 목표 RPM이 0이고 현재 엔진 RPM이 0인지 판단하는 단계; 및
    상기 엔진 목표 RPM이 0이고 상기 현재 엔진 RPM이 0이면, 상기 제어기가 엔진 및 변속기 제어를 완료하는 단계
    를 더 포함하는 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법.
  4. 제 3 항에서,
    상기 엔진 목표 RPM이 0이 아니거나 현재 엔진 RPM이 0이 아니면,
    상기 제어기가 상기 엔진 RPM이 상기 MHSG 개입 시점에 도달하였는지 판단하는 단계
    를 더 포함하는 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법.
  5. 제 2 항에서,
    상기 MHSG RPM 추종을 위해 PID 제어를 수행하는 단계 이후에,
    상기 제어기가 상기 현재 엔진 RPM이 0이면 엔진 및 변속기 제어를 완료하는 단계
    를 더 포함하는 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법.
  6. 제 1 항에서,
    상기 엔진 목표 RPM 및 엔진 목표 RPM 기울기를 결정하는 단계는,
    상기 제어기가 현재 차속을 파악하고,
    상기 제어기가 상기 현재 차속과 기어단에 대해 미리 설정된 제1 맵 테이블에 의해 산출되는 MHSG 기준 제어로 절환되는 시점의 엔진 RPM을 결정하고,
    상기 제어기가 상기 현재 엔진 RPM과 상기 MHSG 기준 제어로 절환되는 시점의 엔진 RPM에 대한 미리 설정된 제2 맵 테이블에 의해 산출되는 엔진 목표 RPM 및 엔진 목표 RPM 기울기를 결정하는 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법.
  7. 제 1 항에서,
    상기 엔진 목표 RPM 추종을 위해 PID 제어하는 단계는,
    응답성이 빠른 엔진 점화 시기 조정과 지속성이 강한 스로틀 열림량 조정을 통해 수행되는 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법.
  8. 제 7 항에서,
    상기 엔진 RPM이 상기 엔진 목표 RPM 대비 오버슛(overshoot) 상황에서는,
    상기 제어기가 상기 엔진 점화 시기를 지각시키고, 상기 스로틀 열림량을 감소시키도록 제어하는 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법.
  9. 제 7 항에서,
    상기 엔진 RPM이 상기 엔진 목표 RPM 대비 언더슛(undershoot) 상황에서는,
    상기 제어기가 상기 엔진 점화 시기를 진각시키고, 상기 스로틀 열림량을 증가시키도록 제어하는 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법.
  10. 제 2 항에서,
    상기 엔진 RPM이 MHSG 개입 시점에 도달하였는지 판단하는 단계는,
    상기 제어기가 상기 엔진 RPM이 700rpm/sec 이하이면, 상기 MHSG 개입 시점에 도달한 것으로 판단하는 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법.
  11. 제 2 항에서,
    상기 MHSG 목표 RPM 및 MHSG 목표 RPM 기울기를 결정하는 단계에서,
    상기 MHSG 목표 RPM 및 MHSG 목표 RPM 기울기는, 상기 제어기가 현재 변속기 RPM과 기어단에 대해 미리 설정된 제3 맵 테이블에 의해 결정하는 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법.
  12. 제 2 항에서,
    상기 MHSG 목표 RPM 추종을 위해 PID 제어를 수행하는 단계는,
    응답성이 빠른 엔진 점화 시기 조정과 지속성이 강한 스로틀 열림량 조정을 통해 수행되는 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법.
  13. 제 12 항에서,
    상기 엔진 RPM이 상기 MHSG 목표 RPM 대비 오버슛(overshoot) 상황에서는,
    상기 제어기가 상기 엔진 점화 시기를 지각시키고, 상기 스로틀 열림량을 감소시키도록 제어하는 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법.
  14. 제 12 항에서,
    상기 엔진 RPM이 상기 MHSG 목표 RPM 대비 언더슛(undershoot) 상황에서는,
    상기 제어기가 상기 엔진 점화 시기를 진각시키고, 상기 스로틀 열림량을 증가시키도록 제어하는 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법.
KR1020200052728A 2020-04-29 2020-04-29 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법 KR20210134155A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200052728A KR20210134155A (ko) 2020-04-29 2020-04-29 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200052728A KR20210134155A (ko) 2020-04-29 2020-04-29 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210134155A true KR20210134155A (ko) 2021-11-09

Family

ID=78487063

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200052728A KR20210134155A (ko) 2020-04-29 2020-04-29 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210134155A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230104357A (ko) * 2021-12-30 2023-07-10 주식회사 현대케피코 자동 변속기 차량의 엔진 마찰 저감 방법 및 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230104357A (ko) * 2021-12-30 2023-07-10 주식회사 현대케피코 자동 변속기 차량의 엔진 마찰 저감 방법 및 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7967091B2 (en) Hybrid electric vehicle powertrain with engine start and transmission shift arbitration
US7229381B2 (en) Method for controlling engine starts for a vehicle powertrain
US9056610B2 (en) Transmission downshift input torque modulation for a hybrid electric vehicle
EP0908619A1 (en) Control apparatus and method for an internal combustion engine installed in a vehicle
US8845481B2 (en) Method and apparatus for executing a transmission shift in a powertrain system including a torque machine and an engine
US20150166066A1 (en) Vehicle
US8061462B2 (en) Transmission upshift input torque modulation for a hybrid electric vehicle
JP3853527B2 (ja) 自動車用エンジンの出力制御システム
JP3722996B2 (ja) エンジンの出力制御装置
KR20210134154A (ko) 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법
JP3285842B2 (ja) 変速制御装置
US20230083854A1 (en) Hybrid vehicle engine idling control
KR20220014456A (ko) 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법
JP3541875B2 (ja) ハイブリッド車のエンジン始動装置
KR20210134155A (ko) 하이브리드 차량의 엔진 및 변속기 제어 방법
JP3562429B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
EP3785964A1 (en) Hybrid vehicle control system
US6717378B2 (en) Motor output control system and method for hybrid vehicle
US11572948B2 (en) Method of controlling engine and transmission of hybrid vehicle
DE19925100B4 (de) Verfahren zur Regelung einer Brennkraftmaschine
JP4099160B2 (ja) ハイブリッド車両のモータトルク制御方法
JP3741096B2 (ja) 車載内燃機関の制御装置
JP3541874B2 (ja) 車両のエンジン始動装置
JP2000297668A (ja) 車両のエンジン制御装置
JP2020075653A (ja) ハイブリッド車のエンジン始動制御装置