KR20220009228A - 액티브 퍼지 시스템을 구비한 하이브리드 차량의 락업 차지 퍼지 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 퍼지 펌프에 의해 퍼지 가스를 흡기계에 공급하는 액티브 퍼지 시스템을 구비한 하이브리드 차량의 퍼지 방법으로서, 소킹 시간(soaking time), 차속 및 누적 퍼지량에 근거하여 소정의 진입 조건이 만족되었는지 여부를 판정하고, 상기 진입 조건이 만족되는 경우, 락업 차지 주행 모드에서 상기 액티브 퍼지 시스템을 이용하여 퍼지를 실행하는 락업 차지 퍼지(LOCK-UP CHARGE AND PURGE)를 실행하는 것을 특징으로 한다.

Description

액티브 퍼지 시스템을 구비한 하이브리드 차량의 락업 차지 퍼지 방법{LOCK-UP CHARGE AND PURGE METHOD FOR HYBRID VEHICLE COMPRISING ACTIVE PURGE SYSTEM}
본 발명은 액티브 퍼지 시스템을 구비한 하이브리드 차량의 락업 차지 퍼지 방법에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는, 소정 조건 하에서 하이브리드 차량의 락업 차지 주행 모드 시에 퍼지를 실행하여 연료탱크에서 발생하는 증발가스를 효율적으로 퍼지할 수 있는 방법에 관한 것이다.
차량의 연료 탱크에 저장된 연료는 연료 탱크 내 유동 및 내부 온도에 따라 증발하여 연료 증발 가스가 발생된다. 이러한 연료 증발 가스가 대기로 유출되면 환경 오염문제를 일으키게 된다. 이를 방지하기 위하여, 특허문헌 1에서 개시된 기술과 같이, 증발가스를 캐니스터에 포집하였다가 이를 엔진의 흡기 계통으로 유입시켜 재연소하는 퍼지 시스템이 현재 적용 중에 있다.
특허문헌 1과 같은 종래의 퍼지 시스템의 경우 흡기 계통에 형성되는 부압에 따라 증발가스에 작용하는 압력을 이용하여 흡기 계통으로 증발가스를 공급하고 있다. 그런데, 터보차저(Turbo Charger)가 장착된 엔진의 경우 엔진 흡기밸브 전단의 부압 생성이 어려워 기존의 흡기부압을 이용한 퍼지(Purge) 시스템의 적용이 어렵다.
이를 해결하기 위해 퍼지 펌프를 작동시켜 강제로 증발 가스의 퍼지를 수행하는 액티브 퍼지 시스템(Active Purge System, APS)에 대한 개발이 출원인에 의해 진행 중에 있다.
특허문헌 1: 대한민국 등록특허 제10-0290337호 (2001.10.24.)
상기한 액티브 퍼지 시스템의 경우, 퍼지 기능이 정상 작동하기 위해서는, 엔진이 On 된 후, 액티브 퍼지 시스템 내 로터 위치를 학습에 있어 소정의 시간(최대 2초)이 필요하고, 액티브 퍼지 시스템에 구동 명령이 내려진 이후에도 실 구동시 까지 딜레이(최대 1초)가 필요하며, 퍼지 펌프가 목표 회전수에 도달하기 까지에는 소정의 시간(최대 1초)이 필요하다. 따라서, 엔진 On 이후에도 정상 구동 까지는 최대 4초의 시간이 필요하므로, 엔진이 On 되어 있는 시간 동안 최대한 퍼지 시간을 확보할 필요가 있다.
그런데, 엔진과 모터로 구성되는 두 개의 동력원으로 주행하는 하이브리드 차량의 경우, 엔진이 간헐적으로 Off 되는 기간이 존재하기 때문에, 액티브 퍼지 시스템을 구비한 하이브리드 차량의 경우, 엔진이 On 되는 동안 구동되는 액티브 퍼지 시스템을 이용한 퍼지 시에 충분한 퍼지량을 확보하기 어려운 문제가 있다.
또한, 차량의 OBD 진단 시에도, 진단을 위해 엔진이 간헐적으로 Off 되는 경우가 있어, 퍼지 시점이 OBD 진단 시점과 겹치는 경우에는, 퍼지량을 확보하는 것이 더욱 어렵게 된다.
하이브리드 차량의 경우,일반적인 회생 제동이나 HSG를 이용한 충전과 달리, 엔진 클러치가 락업된 상태로 엔진의 구동력이 불필요한 상황(예컨대, 가속 페달 off 상태로 인한 타력 주행)인 경우 엔진의 동력으로 전기 모터를 이용한 충전이 수행될 수 있다. 이러한 충전이 수행되는 모드는 엔진 클러치(30)가 락업(lock-up) 상태에서 수행되기 때문에 락업 차지(Lock Up Charge) 주행 모드라 칭해진다.
한편, 하이브리드 차량의 경우, 저속 구간에서는 엔진을 Off 하는 것이 연비효율이 높으나, 고속에서는 엔진 On을 유지하는 경우에도 연비 효율이 좋게 유지된다. 따라서, 본 발명에서는, 소정 조건 하의 락업 차지 주행 모드에서 퍼지를 실행하도록 하여 퍼지량을 최대한으로 확보할 수 있도록 하였다.
보다 구체적으로는, 상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 퍼지 방법은, 퍼지 펌프에 의해 퍼지 가스를 흡기계에 공급하는 액티브 퍼지 시스템을 구비한 하이브리드 차량의 퍼지 방법으로서, 소킹 시간(soaking time), 차속 및 누적 퍼지량에 근거하여 소정의 진입 조건이 만족되었는지 여부를 판정하는 단계; 진입 조건이 만족되는 경우, 락업 차지 주행 모드에서 액티브 퍼지 시스템을 이용하여 퍼지를 실행하는 락업 차지 퍼지(LOCK-UP CHARGE AND PURGE) 실행 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 소킹 시간이 소정의 기준 시간 이상(T1)이고, 상기 차속이 소정의 기준 속도(A1) 이상이며, 상기 누적 퍼지량이 소정의 기준값(P1) 이하일 때, 상기 소정의 진입 조건이 만족된 것으로 판정한다.
바람직하게는, 차량이 현재 주행 중인 도로 정보를 수집하는 단계를 더 포함하고, 수집된 도로 정보에 따라 상기 기준 속도(A)의 값을 변경하도록 한다.
바람직하게는, 소정의 퍼지 가능 조건을 만족하는 지 여부를 판정하는 단계를 더 포함하고, 소정의 퍼지 가능 조건을 만족하였을 때에 락업 차지 퍼지를 실시하고, 하기의 조건 1 내지 조건 7 적어도 어느 하나 이상이 만족되는 경우, 퍼지 가능 조건이 만족되는 것으로 판단한다.
조건 1: 시동 후 일정 시간이 경과,
조건 2: 배터리 전압이 일정 범위 내로 유지
조건 3: 저온에서의 아이들 운전이 종료.
조건 4: 연료 퍼지 목적 이외에 다른 목적에 의한 퍼지 펌프 구동 요청이 존재하지 않음.
조건 5: 람다 컨트롤 값(목표 연료량/현재 분사 연료량)이 1로 유지될 필요가 없는 경우.
조건 6: 연료 컷이 계속 중이 아닌 경우.
조건 7: 배기가스 촉매의 산소 퍼지 중이 아닌 경우.
바람직하게는, 현재 차량의 OBD(ON-BOARD DIAGNOSIS) 진단을 실행 중인지 여부를 판정하는 단계를 더 포함하고, 현재 차량의 OBD 진단이 실행 중이 아닌 경우에, 상기 락업 차지 퍼지를 실행한다.
바람직하게는, 상기 락업 차지 퍼지를 실행한 후, 소정의 락업 차지 퍼지 해제 조건을 만족하는 지 여부를 판정하는 단계;를 더 포함하고, 락업 차지 퍼지 해제 조건이 만족되는 경우, 퍼지를 종료하는 것과 더불어, 락업 차지 주행 모드를 해제한다.
바람직하게는, 상기 소정의 락업 차지 퍼지 해제 조건을 만족하는 지 여부를 판정하는 단계에서는, 하기의 조건 8 내지 조건 10 중 적어도 어느 하나 이상이 만족되는 경우, 상기 소정의 락업 차지 퍼지 해제 조건이 만족되는 것으로 판정한다.
조건 8: 차속이 소정의 해제 기준 속도(A2) 이하
조건 9: 누적 퍼지량이 소정의 기준값(P2) 이상
조건 10: 락업 차지 퍼지 실행 후 누적 흡기량이 소정의 기준값(E) 이상
바람직하게는, 차량이 현재 주행 중인 도로 정보를 수집하는 단계를 더 포함하고, 소정의 해제 기준 속도(A2)는, 상기 기준 속도(A1)에 히스테리시스값(H)을 뺀 값으로 설정되고, 수집된 상기 도로 정보에 따라 상기 기준 속도(A1) 및 상기 히스테리시스(H)값을 변경한다.
본 발명에 의하면, 소정 조건 하의 락업 차지 주행 모드에서 퍼지를 수행함으로써, 액티브 퍼지 시스템을 구비한 하이브리드 차량에서도 필요로하는 퍼지 시간을 확보하는 것이 가능하게 되어, 퍼지 효율을 높일 수 있게 된다.
또한, 현재 차량이 주행 중인 도로 정보에 따라 락업 차지 퍼지 실행 여부를 결정하는 차속 조건을 변경함으로써, 빈번한 차속 변경에 의해, 락업 차지 퍼지 모드가 빈번히 해지되는 것을 막을 수 있어, 퍼지 효율을 높일 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 퍼지 방법이 수행되는 하이브리드 차량에 구비된 액티브 퍼지 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 퍼지 방법에 있어서, 락업 차지 퍼지 실행 시의 퍼지 제어에 관한 바람직한 실시예를 도시한 순서도이다.
도 3은 본 발명에 따른 퍼지 방법에 있어서, 락업 차지 퍼지 해제 시의 퍼지 제어에 관한 바람직한 실시예를 도시한 순서도이다.
도 4는, 본 발명에 따른 퍼지 방법에 있어서, 도로 정보에 따라 락업 퍼지 차지 모드를 실행 및 해제하기 위한 차속 조건의 변화를 설명하기 위한 신호도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 퍼지 방법에 대해서 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 퍼지 방법이 수행되는 하이브리드 차량에 구비된 액티브 퍼지 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 퍼지 방법이 사용되는 차량의 액티브 퍼지 시스템은, 증발가스를 흡착하도록 연료탱크(14)와 연결된 캐니스터(17)와, 캐니스터(17)와 흡기파이프(23)를 연결하는 퍼지라인(18)과, 퍼지라인(18)에 장착된 압력 및 온도 센서(19) 및 퍼지펌프(20)와, 흡기파이프(23)와 퍼지 펌프(20) 사이에 위치하도록 퍼지라인에 장착된 압력 및 온도 센서(21) 및 PSSV(22)을 구비한다. 그리고 연료 탱크(14)에는 연료 탱크 압력 센서(15)가 구비되어 연료 탱크 내부에서의 압력을 측정한다.
또한 하이브리드 차량은 내연 기관 측에는, 흡기파이프(23)와 연결된 연소실(R) 별로 연료를 분사하는 복수개의 인젝터(600)와, 연소실(3)과 연결된 배기파이프(11)와, 배기파이프(11)로부터 흡기파이프(23)로 배기가스를 순환시키는 EGR 장치(12, 13)와, 흡기파이프(23) 상에 배치된 에어 필터(2) 및 스로틀 밸브(1)를 포함한다. 또한 스로틀 밸브(1)의 하류측에는 스로틀 밸브(1)로부터 유입되는 신기 유량을 측정하기 위한 공기량 센서(4) 가 구비될 수 있다. 또한, 흡기 매니폴드 상에는 흡기 매니폴드 압력 센서(6)가 구비되어 흡기 매니폴드 내부압을 측정함으로써 흡기 매니폴드 내부에서의 유량을 추정한다. 또한 배기 파이프(11) 상에는 배기가스의 배기온 및 배기압을 측정하기 위한 센서(24)가 구비될 수 있다.
액티브 퍼지 시스템에서는, 엔진과 연동하여 작동되는 퍼지펌프(20)를 구동하여, 캐니스터(17)에 포집된 연료 증발 가스를 흡기파이프(23)로 능동적으로 흡입하여 흡기계로 공급하는 한편, PSSV(2)의 개도 및 퍼지펌프(20)의 회전수를 제어함으로써, 흡기파이프(23)로 공급되는 퍼지량을 제어한다.
한편, 본 발명에서는, 소정의 진입 조건이 만족되는 것을 전제로, 하이브리드 차량의 락업 차지 주행 모드에서 퍼지를 수행하는 락업 차지 퍼지를 실시하는 한편, 소정의 해제 조건이 만족되는 것을 전제로 락업 차지 퍼지를 해제한다.
도 2는 본 발명에 따른 퍼지 방법에 있어서, 락업 차지 퍼지 실행 시의 퍼지 제어에 관한 바람직한 실시예를 도시한 순서도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 락업 차지 퍼지를 실행함에 앞서, 차량의 OBD 진단이 실행 중인지 여부를 판정(S100)한다. 차량은, 예컨대 증발 가스 유출 여부, 실린더에서의 실화 여부의 판정, 차량에 설치된 전장 부품의 고장 여부를 검사하기 위하여, 차량에 구비된 OBD를 이용하여 차량 진단을 실시한다. 이 경우, 퓨얼 컷 하에서 실시되는 특정 진단을 실행하기 위하여 간헐적으로 엔진이 OFF 되는 경우가 발생한다. 따라서, 락업 차지 퍼지의 실행이 차량의 OBD 진단 시점과 중복되는 경우, 퍼지 실행 중이 엔진이 불가피하게 OFF 되어 충분한 퍼지량을 확보하지 못하는 경우가 발생한다. 따라서, 차량에 설치된 HCU에서는 현재 시점에 차량의 OBD 진단이 수행되고 있는지 여부를 판정하여, OBD 진단 중에는 락업 차지 퍼지를 수행하지 않도록 한다.
다음으로, HCU는 퍼지 가능 조건을 만족하고 있는 지 여부를 판정(S110)한다.
퍼지 가능 조건은 퍼지 컨트롤이 정상적이고 안정적으로 이루어지기 위해 만족되어야 하는 조건으로서, 바람직하게는 다음의 조건 1 내지 조건 7 중 적어도 어느 하나 이상이 만족되는 경우에, 퍼지 가능 조건이 만족되는 것으로 본다.
조건 1: 시동 후 일정 시간이 경과됨.
퍼지가 개시되면 퍼지 가스 중에 연료 성분이 흡기 매니폴드로 유입되게 되어 공연비에 변화가 발생한다. 따라서, 엔진의 시동 후 특정 시간이 경과되어 공연비를 린(lean)하게 하는 학습(enleanment)이 완료되는 경우에 퍼지 컨트롤을 개시하는 것이 바람직하다.
조건 2: 배터리 전압이 일정 범위 내로 유지
배터리 전압이 안정적이지 않은 경우에는, 퍼지 밸브나 퍼지 펌프의 제어가 원활하게 이루어지지 못할 위험이 있다. 따라서, 배터리 전압이 일정 범위 내에서 안정적으로 유지되는 경우에 퍼지 컨트롤이 개시되는 것이 바람직하다.
조건 3: 저온에서의 아이들 운전이 종료.
흡기 매니폴드 내부 및 엔진이 저온일 경우에 퍼지를 개시하게 되면, 퍼지 밸브 구동 시에 소음이 발생되는바, 저온에서의 엔진의 아이들 운전이 종료된 이후에 퍼지 컨트롤이 개시되는 것이 바람직하다.
조건 4: 연료 퍼지 목적 이외에 다른 목적에 의한 퍼지 펌프 구동 요청이 존재하지 않음.
연료 탱크 내부의 연료 가스 누출 진단 시와 같이, 연료 퍼지 이외의 목적으로 퍼지 펌프가 구동되어야 하는 경우가 있다. 이러한 경우에는 연료 퍼지를 위한 퍼지 컨트롤이 불가한 바, 해당 목적에 따른 퍼지 펌프의 구동이 종료된 이후에 퍼지 컨트롤이 개시되는 것이 바람직하다.
조건 5: 람다 컨트롤 값(목표 연료량/현재 분사 연료량)이 1로 유지될 필요가 없는 경우.
전술한 바와 같이, 퍼지가 개시되면 퍼지 가스 중에 연료 성분이 흡기 매니폴드로 유입되게 되어 공연비에 변화가 발생하게 되는바, 람다 컨트롤 값이 1로 유지될 필요가 있는 경우에는 퍼지 컨트롤이 개시되지 않는 것이 바람직하다.
조건 6: 연료 컷이 계속 중이 아닌 경우.
연료 컷이 계속 중에 있는 경우에는, 퍼지 가스 중에 포함된 미연소 연료가 외부로 배기 가스의 형태로 유출되지 않도록 퍼지 밸브를 닫아 퍼지 컨트롤을 종료하는 것이 바람직하다.
조건 7: 배기가스 촉매의 산소 퍼지 중이 아닌 경우.
배기가스 촉매의 산소 퍼지 구동 중에도, 퍼지 가스 중에 포함된 미연소 연료가 외부로 배기 가스의 형태로 유출될 우려가 있는바, 이러한 경우에는 퍼지 밸브를 닫아 퍼지 컨트롤을 종료하는 것이 바람직하다.
퍼지 가능 조건이 만족되지 않으면, 락업 차지 주행 모드가 실행되어 엔진이 On 되는 경우에도 정상적인 퍼지 동작이 개시될 수 없다. 따라서, 락업 차지 퍼지 동작 실행의 전제 조건으로서, 퍼지 가능 조건 만족 여부를 판정하는 것이다.
다음으로, HCU는 소킹 시간(soaking time)이 미리 정해진 기준 시간(T1) 이상인지 여부를 판정(S120)한다.
일반적으로 하이브리드 차량에서 HCU에 설정되는 엔진 제어 관련 로직에는 엔진의 시동이 오프된 이후 재시동시까지 경과된 엔진의 냉각시간(소킹 시간)을 계측하여 엔진의 재시동시 엔진 냉각시간에 대한 정보를 제공함으로써, 재시동시의 연료량 제어와 시동 직후의 연료량 제어를 위한 펙터값으로 적용하여, 시동성 향상 및 시동 이후의 안정된 엔진 제어가 유지되도록 하고 있다.
이 때, 소킹 시간은, 엔진의 시동 오프에 따른 엔진 정지시의 냉각수 온도와 흡기 온도(외기 온도), 엔진 재시동시의 냉각수 온도, 흡기 온도(외기 온도)를 입력변수로 검출하고, 이들 검출되는 입력변수에 대하여 엔진제어수단(10)에 구성되는 로그 테이블과 엔진 냉각시간 온도 테이블로부터 매칭되는 값을 추출하여, 엔진 소킹 시간을 추정하고 있다.
그런데, 소킹 시간이 지나치게 길어져, 외기온과 냉각 수온이 서로 유사하게 될 경우, 캐니스터에 로딩된 증발 가스의 양을 추정하기 곤란해진다. 따라서, 이러한 경우에는 적극적으로 퍼지를 수행하여 퍼지량을 최대한으로 확보할 필요가 있기 때문에, 락업 차지 퍼지 실행의 전제 조건으로서, 소킹 시간이 미리 정해진 기준 시간(T1) 이상인지 여부를 판정하는 것이다.
다음으로, HCU는 차속이 미리 정해진 기준 속도(A1) 이상인지 여부를 판정(S130)한다.
앞서 살펴본 바와 같이, 하이브리드 차량의 경우, 저속 구간에서는 엔진을 Off 하는 것이 연비효율이 높으나, 고속에서는 엔진 On을 유지하는 경우에도 연비 효율이 좋게 유지된다. 따라서, 차량이 기준 속도(A1) 이상의 고속으로 주행하고 있는 경우에는 락업 차지 주행 모드에서 적극적으로 적극적으로 퍼지를 수행하도록 하여 퍼지량을 최대한으로 확보하도록 한 것이다.
다음으로 HCU는 현재까지의 누적 퍼지량이 기준값(P1) 이하인지 여부를 판정(S140)한다. 이 때, 누적 퍼지량은, 해당 시간 동안의 흡기계에 공급된 퍼지 가스의 퍼지 유량을 누적하여 판정할 수도 있으며, 퍼지 가스 내의 연료 성분의 양을 누적하여 판정할 수도 있다. 퍼지 유량은 펌프의 회전 속도와 퍼지 밸브의 개도 등을 통해 산출할 수 있으며, 퍼지 가스 내의 연료 성분의 양은 퍼지 펌프의 회전수와 퍼지 펌프 전후단의 압력차를 이용하여 산출된 퍼지 농도와, 퍼지 유량을 이용하여 산출될 수 있다.
이는, 누적 퍼지량이 기준값(P1) 이하인 경우에는, 절대적인 퍼지량이 부족하여, 캐니스터에 축적된 증발 가스가 다량인 것으로 예측되는바, 이 경우에, 락업 차지 주행 모드에서 적극적으로 퍼지를 수행하여 신속하게 다량으로 퍼지를 수행하도록 하는 것이다.
상기와 같은, 단계 S100 내지 단계 S140는 락업 차지 퍼지를 실행하기 위한 전제가 되는 조건으로서, 도 2에서는 각 단계들이 순차적으로 수행되도록 개시되어 있으나, 반드시 순차적으로 수행될 필요가 없으며, 동시에 수행되어도 된다. 또한 도 2에서 개시된 순서로 판정이 이루어질 필요도 없으며, 각 단계에서의 판정 결과를 모두 만족하는 경우에는 후술하는 락업 퍼지 차지를 실행하게 된다.
상술한 조건들이 만족되는 경우, HCU는 락업 차지 퍼지를 실행한다.
즉, 차속이 일정 차속을 넘어가게 되면, HEV 모드로 전환되면서 엔진의 시동이 커지게 되고, 이후 APS 값이 떨어지면 락업 차지 주행 모드가 활성화(S150)되어, 엔진이 시동이 꺼지지 않고 유지되며, 엔진의 동력은 전기 모터를 통해 발전에 사용하게 된다.
이 때에, HCU는 액티브 퍼지 시스템의 퍼지펌프(20) 및 PCSV (퍼지밸브)(22)를 제어함으로써, 퍼지라인(18)을 통해, 캐니스터에 축적된 증발 가스를 흡기 파이프(23)로 능동적으로 이송한다(S160). 이를 통해 락업 차지 퍼지 모드가 실시되는 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 퍼지 방법에 있어서, 락업 차지 퍼지 해제 시의 퍼지 제어에 관한 바람직한 실시예를 도시한 순서도이다.
도 2의 단계 S150, S160에 도시된 바와 같이 락업 차지 퍼지가 실행(S200)된 후, 일정 조건을 만족하는 경우 락업 차지 퍼지는 해제되게 된다.
이와 관련하여, HCU는 차속이 기준 속도(A2) 이하인지 여부를 판정한다(S210).
앞서 살펴본 바와 같이, 하이브리드 차량의 차속이 저속인 경우에는 엔진 On 상태를 유지하면 연비가 급격하게 나빠지게 된다. 따라서, 퍼지를 통한 증발 가스의 신속 제거 필요성 보다 연비 하락 방지의 중요성이 더욱 커지게 되므로, 일정 속도 이하인 경우에는 엔진을 Off 시켜 락업 차지 주행 모드를 종료하는 것과 더불어 퍼지 동작도 중단하게 하는 것이다.
이 때, 차속 변화의 민감한 변화에 따라, 지나치게 빈번하게 락업 차지 퍼지 실행이 해제 및 재진입 하지 않도록, 바람직하게는, 기존이 되는 해제 기준 속도(A2)는 락업 차지 퍼지 진입을 위한 기준 속도(A1)보다 소정의 히스테리시트(H) 값 만큼 낮은 값으로 설정하는 것이 바람직하다.
다음으로 HCU는 누적 퍼지량이 기준값(P2) 이상인지 여부를 판정(S220)한다.
누적 퍼지량이 미리 정해진 기준값(P2) 이상인 경우에는 이미 충분한 퍼지 동작이 이루어져 캐니스터에 흡착된 증발 가스가 충분히 제거된 것으로 볼 수 있기 때문에, 퍼지 동작을 유지하기 위해 락업 차지 주행 모두를 강제적으로 유지할 필요성이 낮아지게 된다. 따라서, 이 경우에는, 락업 차지 퍼지를 해제시켜, 연비를 중시하는 운전이 행해지도록 한다.
다음으로 HCU는 락업 차지 퍼지의 실시를 개시한 후에 누적 공기량이 기준값(E) 이상인지 여부를 판정한다(S230).
락업 차지 퍼지의 실시를 개시한 후에 누적 공기량이 기준값(E) 이상인 경우에는, 퍼지 동작이 충분히 행해져 캐니스터에 흡착된 증발 가스가 충분히 제거된 것으로 볼 수 있으므로, 퍼지 동작을 유지하기 위해 락업 차지 주행 모두를 강제적으로 유지할 필요성이 낮아지게 된다. 따라서, 이 경우에는, 락업 차지 퍼지를 해제시켜, 연비를 중시하는 운전이 행해지도록 한다.
그리고, 이 때의 누적 공기량은, 공기량 센서(4)에 의해 측정된 시간당 흡입 공기 유량과, 퍼지가 실행된 후의 경과 시간을 이용하여 누적 계산할 수 있다.
상술한 단계 S210 내지 단계 S230의 조건들이 만족되는 경우, HCU는 락업 차지 퍼지를 해제(S240)한다.
상기와 같은, 단계 S210 내지 단계 S230는 락업 차지 퍼지를 해제하기 위한 전제가 되는 조건으로서, 위 조건 들 중 적어도 어느 하나의 조건이라도 만족되게 되면, 락업 차지 퍼지는 해제될 수 있다. 도 3에서는 각 단계들이 순차적으로 수행되도록 개시되어 있으나, 반드시 순차적으로 수행될 필요가 없으며, 동시에 수행되어도 된다. 또한 도 3에서 개시된 순서로 판정이 이루어질 필요도 없으며, 각 단계에서의 판정 결과 중 적어도 하나의 조건이 만족되기만 하면, 락업 퍼지 차지를 해제한다.
도 4는, 본 발명에 따른 퍼지 방법에 있어서, 도로 정보에 따라 락업 퍼지 차지 모드를 실행 및 해제하기 위한 차속 조건의 변화를 설명하기 위한 신호도이다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 락업 차지 퍼지를 실행하고 해제하기 위한 조건으로서 차속을 이용하고 있다.
그런데, 차량이 주행 중인 도로 정보에 따라 기대되는 차속의 크기 범위가 크게 달라지게 되므로, 이 때에 동일한 차속 기준을 적용하게 되면, 퍼지 동작이 적절히 행해지지 않을 문제가 있다.
예컨대, 현재 차량이 국도를 운행하고 있는 경우와 차량이 고속도로를 운행하고 있는 경우에 락업 차지 퍼지를 실행하기 위한 기준 속도(A1)를 동일하게 적용하게 되면, 차속이 낮은 국도 운행 시에는 퍼지 동작이 거의 행해질 수 없게 되어 버린다.
또한, 반대로, 국도의 경우 고속도로 보다 차속이 빈번하게 변화하기 때문에, 락업 차지 퍼지를 해제하기 위한 해제 기준 속도(A2)에 있어서, 히스테리시스(H) 값을 동일하게 적용하게 되면, 국도 주행 중에는 지나치게 빈번하게 락업 차지 퍼지가 해제되어 버려 충분한 퍼지량을 확보하지 못하게 된다.
따라서, 도 4에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에서는, TCU에 의해 현재 차량이 주행하고 있는 도로 정보를 수집한 후, HCU는 수집된 도로 정보에 따라 락업 차지 퍼지를 실행하기 위한 기준 속도(A1)와, 락업 차지 퍼지를 해제하기 위한 해제 기준 속도(A2)에 있어서, 히스테리시스(H) 값을 상이하게 설정한다.
예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 차량이 현재 국도를 주행하고 있는 경우에는, 고속도로 주행 시보다 락업 차지 퍼지를 실행하기 위한 기준 속도(A1)를 낮게 설정하여 상대적으로 저속으로 주행 시에도 퍼지 동작이 실행될 수 있도록 한다. 그리고, 국도 주행 시에는 락업 차지 퍼지를 해제하기 위한 해제 기준 속도(A2)에 있어서, 히스테리시스(H) 값을, 고속도로 주행 시보다 크게 설정한다. 이를 통해, 국도 주행 중에 지나치게 빈번하게 락업 차지 퍼지가 해제되는 것을 방지한다.
본 명세서와 첨부된 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 쉽게 설명하기 위한 목적으로 사용된 것일 뿐, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니며, 따라서 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
1: 스로틀 밸브 2: 에어 필터
3: 연소실 4: 공기량 센서
6: 흡기 매니폴드 압력 센서
11: 배기파이프, 12, 13: EGR 장치
14:연료탱크 15:연료 탱크 압력 센서
17: 캐니스터 18: 퍼지라인
19, 압력 및 온도 센서 20: 퍼지펌프
21: 온도 센서 22: PSSV
23: 흡기파이프 24: 배기온 및 배기압 측정 센서

Claims (8)

  1. 퍼지 펌프에 의해 퍼지 가스를 흡기계에 공급하는 액티브 퍼지 시스템을 구비한 하이브리드 차량의 퍼지 방법에 있어서,
    소킹 시간(soaking time), 차속 및 누적 퍼지량에 근거하여 소정의 진입 조건이 만족되었는지 여부를 판정하는 단계;
    상기 진입 조건이 만족되는 경우, 락업 차지 주행 모드에서 상기 액티브 퍼지 시스템을 이용하여 퍼지를 실행하는 락업 차지 퍼지(LOCK-UP CHARGE AND PURGE) 실행 단계를 포함하는 액티브 퍼지 시스템을 구비한 하이브리드 차량의 퍼지 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 소킹 시간이 소정의 기준 시간 이상(T1)이고, 상기 차속이 소정의 기준 속도(A1) 이상이며, 상기 누적 퍼지량이 소정의 기준값(P1) 이하일 때, 상기 소정의 진입 조건이 만족된 것으로 판정하는, 액티브 퍼지 시스템을 구비한 하이브리드 차량의 퍼지 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    차량이 현재 주행 중인 도로 정보를 수집하는 단계를 더 포함하고,
    수집된 도로 정보에 따라 상기 기준 속도(A)의 값을 변경하는, 액티브 퍼지 시스템을 구비한 하이브리드 차량의 퍼지 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    소정의 퍼지 가능 조건을 만족하는 지 여부를 판정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 소정의 퍼지 가능 조건을 만족하였을 때에 락업 차지 퍼지를 실시하고,
    하기의 조건 1 내지 조건 7 적어도 어느 하나 이상이 만족되는 경우, 퍼지 가능 조건이 만족되는 것으로 판단하는, 액티브 퍼지 시스템을 구비한 하이브리드 차량의 퍼지 방법.
    조건 1: 시동 후 일정 시간이 경과,
    조건 2: 배터리 전압이 일정 범위 내로 유지
    조건 3: 저온에서의 아이들 운전이 종료.
    조건 4: 연료 퍼지 목적 이외에 다른 목적에 의한 퍼지 펌프 구동 요청이 존재하지 않음.
    조건 5: 람다 컨트롤 값(목표 연료량/현재 분사 연료량)이 1로 유지될 필요가 없는 경우.
    조건 6: 연료 컷이 계속 중이 아닌 경우.
    조건 7: 배기가스 촉매의 산소 퍼지 중이 아닌 경우.
  5. 청구항 1에 있어서,
    현재 차량의 OBD(ON-BOARD DIAGNOSIS) 진단을 실행 중인지 여부를 판정하는 단계를 더 포함하고,
    현재 차량의 OBD 진단이 실행 중이 아닌 경우에, 상기 락업 차지 퍼지를 실행하는, 액티브 퍼지 시스템을 구비한 하이브리드 차량의 퍼지 방법.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 락업 차지 퍼지를 실행한 후, 소정의 락업 차지 퍼지 해제 조건을 만족하는 지 여부를 판정하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 락업 차지 퍼지 해제 조건이 만족되는 경우, 퍼지를 종료하는 것과 더불어, 락업 차지 주행 모드를 해제하는, 하이브리드 차량의 퍼지 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 소정의 락업 차지 퍼지 해제 조건을 만족하는 지 여부를 판정하는 단계에서는, 하기의 조건 8 내지 조건 10 중 적어도 어느 하나 이상이 만족되는 경우, 상기 소정의 락업 차지 퍼지 해제 조건이 만족되는 것으로 판정하는, 하이브리드 차량의 퍼지 방법.
    조건 8: 차속이 소정의 해제 기준 속도(A2) 이하
    조건 9: 누적 퍼지량이 소정의 기준값(P2) 이상
    조건 10: 락업 차지 퍼지 실행 후 누적 흡기량이 소정의 기준값(E) 이상
  8. 청구항 7에 있어서,
    차량이 현재 주행 중인 도로 정보를 수집하는 단계를 더 포함하고,
    상기 소정의 해제 기준 속도(A2)는, 상기 기준 속도(A1)에 히스테리시스값(H)을 뺀 값으로 설정되고,
    수집된 상기 도로 정보에 따라 상기 기준 속도(A1) 및 상기 히스테리시스(H)값을 변경하는, 하이브리드 차량의 퍼지 방법.



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