KR20220169617A - 하이브리드 자동차 및 그를 위한 엔진 시동 제어 방법 - Google Patents

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손희운
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김성덕
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 탑승자의 엔진 시동 인지로 인한 불편함을 저감할 수 있는 하이브리드 자동차 및 그를 위한 엔진 시동 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 엔진 시동 제어 방법은, 엔진 시동의 필요성이 판단되면, 탑승자의 엔진 시동음의 인지 저해 이벤트의 발생이 예상되는 시점까지의 잔여 시간인 제1 시간 및 최대 엔진 시동 지연 시간인 제2 시간을 판단하는 단계; 및 상기 제1 시간 및 상기 제2 시간 중 더 짧은 시간이 경과하거나, 상기 더 짧은 시간이 경과하기 전에 미리 설정된 엔진 시동음 둔감 조건이 만족되는 시점에 상기 엔진 시동을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

하이브리드 자동차 및 그를 위한 엔진 시동 제어 방법{HYBRID ELECTRIC VEHICLE AND METHOD OF ENGINE START CONTROL FOR THE SAME}
본 발명은 탑승자의 엔진 시동 인지로 인한 불편함을 저감할 수 있는 하이브리드 자동차 및 그를 위한 엔진 시동 제어 방법에 관한 것이다.
하이브리드 자동차(HEV: Hybrid Electric Vehicle)란 일반적으로 두 가지 동력원을 함께 사용하는 차를 말하며, 두 가지 동력원은 주로 엔진과 전기모터가 된다. 이러한 하이브리드 자동차는 내연기관만을 구비한 차량에 비해 연비가 우수하고 동력성능이 뛰어날 뿐만 아니라 배기가스 저감에도 유리하기 때문에 최근 많은 개발이 이루어지고 있다.
하이브리드 자동차 중 플러그인 하이브리드 자동차(PHEV: Plug-in Hybrid Electric Vehicle)는 충전 플러그를 통해 외부 전력으로 배터리의 충전이 가능하다. 따라서, PHEV는 회생 제동이나 엔진의 동력을 이용한 배터리 충전만 가능한 HEV 대비 배터리 용량이 크며, 그에 따라 주행 제어 형태도 일반적인 HEV와 상이한 것이 보통이다.
예를 들어, HEV의 경우 주행 모드를 전기 모터만으로 주행하는 EV(Electric Vehicle) 모드와 엔진을 주로 이용하는 HEV 모드로 주행 모드를 구분하나, PHEV는 이러한 구분 외에 배터리 충전량(SOC: State Of Charge)을 소모시키는 CD(Charge Depleting) 모드와 배터리 충전량을 유지하는 CS(Charge Sustaining) 모드로 주행 모드를 구분하기도 한다.
이러한 PHEV의 주행 모드 전환 형태를 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 일반적인 플러그인 하이브리드 자동차의 주행 모드 전환 형태의 일례를 나타낸다.
도 1을 참조하면, PHEV는 SOC에 대하여 소정의 모드 전환 기준을 설정(도 1에서는 SOC 20%)하여, 현재 SOC가 해당 기준 이상일 경우 CD 모드로 주행하고, 현재 SOC가 해당 기준보다 낮거나 전기 모터로만 주행 가능한 거리(AER: All Electric Range)가 목적지까지 남은 거리보다 짧아지면 CS 모드로 주행하는 것이 보통이다. 최근의 PHEV는 운전자의 선택에 따라 CD 영역에서도 동력 성능 등을 위해 엔진을 구동하는 오토(Auto) 모드나 CD 영역에 설정된 SOC 범위를 유지하도록 하는 강제 CS 모드도 제공하고 있다.
그런데, PHEV는 SOC가 모드 전환 기준에 도달하기 전까지는 CD 모드를 적용하므로 출발시 SOC에 따라서는 상당 시간을 엔진 시동 없이 주행하게 된다. 따라서, CD 모드로 주행 중에 SOC 조건이나 요구 토크 조건에 따라 모드 전환이 결정되어 엔진에 시동이 걸릴 경우, 전기 모터를 이용한 주행시 대비 상대적으로 큰 시동음에 탑승자는 심한 이질감과 소음감을 느끼게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 탑승자의 엔진 시동 인지로 인한 불편함을 저감할 수 있는 하이브리드 자동차 및 그를 위한 엔진 시동 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 엔진 시동 제어 방법은, 엔진 시동의 필요성이 판단되면, 탑승자의 엔진 시동음의 인지 저해 이벤트의 발생이 예상되는 시점까지의 잔여 시간인 제1 시간 및 최대 엔진 시동 지연 시간인 제2 시간을 판단하는 단계; 및 상기 제1 시간 및 상기 제2 시간 중 더 짧은 시간이 경과하거나, 상기 더 짧은 시간이 경과하기 전에 미리 설정된 엔진 시동음 둔감 조건이 만족되는 시점에 상기 엔진 시동을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 자동차는, 엔진; 모터; 및 상기 엔진 및 상기 모터를 제어하는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는, 상기 모터만 사용하는 주행 모드에서 엔진 시동의 필요성을 판단하는 제1 판단부; 상기 엔진 시동이 필요한 것으로 판단되면, 탑승자의 엔진 시동음의 인지 저해 이벤트의 발생이 예상되는 시점까지의 잔여 시간인 제1 시간을 판단하는 제2 판단부; 최대 엔진 시동 지연 시간인 제2 시간을 판단하는 제3 판단부; 및 상기 제1 시간 및 상기 제2 시간 중 더 짧은 시간이 경과하거나, 상기 더 짧은 시간이 경과하기 전에 미리 설정된 엔진 시동음 둔감 조건이 만족되는 시점에 상기 엔진 시동을 결정하는 결정부;를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 하이브리드 자동차는 탑승자의 엔진 시동 인지로 인한 불편함이 저감될 수 있다.
특히, 탑승자의 엔진 시동 인지가 둔감해지는 조건이 만족될 때까지 엔진 시동을 지연시키고, 해당 조건이 만족되는 시점에 엔진 시동이 수행되므로 엔진 시동에 의한 탑승자의 이질감이나 불쾌감이 저감된다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적인 플러그인 하이브리드 자동차의 주행 모드 전환 형태의 일례를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있는 하이브리드 자동차의 파워 트레인 구조의 일례를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있는 하이브리드 자동차의 제어 계통의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 제어기 구성의 일례를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 엔진 시동 제어 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 6은 운전자의 가속 페달 조작에 의한 엔진 시동 요청이 있을 경우 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 시동 제어가 수행되는 형태의 일례를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모드 전환 기준과 마진 적용에 따른 엔진 시동 제어가 수행되는 형태의 일례를 나타낸다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 자동차 및 그 제어 방법을 설명하기 앞서, 실시예들에 적용 가능한 하이브리드 자동차(HEV: Hybrid Electric Vehicle)의 구조 및 제어 계통을 먼저 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 적용될 수 있는 하이브리드 자동차의 파워 트레인 구조의 일례를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 내연기관 엔진(ICE, 110)과 변속기(150) 사이에 전기모터(또는 구동용 모터, 140)와 엔진클러치(130)를 장착한 병렬형(Parallel Type) 하이브리드 시스템을 채용한 하이브리드 자동차의 파워 트레인이 도시된다.
이러한 차량에서는 일반적으로 시동후 운전자가 엑셀레이터를 밟는 경우(즉, 가속 페달 센서 on), 엔진 클러치(130)가 오픈된 상태에서 먼저 배터리의 전력을 이용하여 모터(140)가 구동되고, 모터의 동력이 변속기(150) 및 종감속기(FD: Final Drive, 160)를 거쳐 바퀴가 움직이게 된다(즉, EV 모드). 차량이 서서히 가속되면서 점차 더 큰 구동력이 필요하게 되면, 보조 모터(또는, 시동발전 모터, 120)가 동작하여 엔진(110)을 구동할 수 있다.
그에 따라 엔진(110)과 모터(140)의 회전속도 차이가 일정 범위 이내가 되면 비로소 엔진 클러치(130)가 맞물려 엔진(110)과 모터(140)가 함께 차량를 구동하게 된다(즉, EV 모드에서 HEV 모드 천이). 차량이 감속되는 등 기 설정된 엔진 오프 조건이 만족되면, 엔진 클러치(130)가 오픈되고 엔진(110)은 정지된다(즉, HEV 모드에서 EV 모드 천이). 이때 차량은 휠의 구동력을 이용하여 모터(140)를 통해 배터리(170)를 충전하며 이를 제동에너지 회생, 또는 회생 제동이라 한다. 따라서, 시동발전 모터(120)는 엔진에 시동이 걸릴 때에는 스타트 모터의 역할을 수행하며, 시동이 걸린 후 또는 시동 오프시 엔진의 회전 에너지 회수시에는 발전기로 동작하기 때문에 하이브리드 스타터 제너레이터(HSG:Hybrid Starter Generator)라 칭할 수 있다.
일반적으로 변속기(150)는 유단 변속기나 다판클러치, 예컨대 듀얼클러치 변속기(DCT)가 사용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있는 하이브리드 자동차의 제어 계통의 일례를 나타내는 블럭도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있는 하이브리드 자동차에서 내연기관(110)은 엔진 제어기(210)가 제어하고, 시동발전 모터(120) 및 구동 모터(140)는 모터 제어기(MCU: Motor Control Unit, 220)에 의해 토크가 제어될 수 있으며, 엔진 클러치(130)는 클러치 제어기(230)가 각각 제어할 수 있다. 여기서 엔진 제어기(210)는 엔진 제어 시스템(EMS: Engine Management System)이라도 한다. 또한, 변속기(150)는 변속기 제어기(250)가 제어하게 된다.
각 제어기는 그 상위 제어기로서 모드 전환 과정 전반을 제어하는 하이브리드 제어기(HCU: Hybrid Controller Unit, 240)와 연결되어, 하이브리드 제어기(240)의 제어에 따라 주행 모드 변경, 기어 변속시 엔진 클러치 제어에 필요한 정보, 및/또는 엔진 정지 제어에 필요한 정보를 그(240)에 제공하거나 제어 신호에 따른 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 하이브리드 제어기(240)는 차량의 운행 상태에 따라 EV-HEV 모드간 또는 CD-CS 모드간 전환 수행 여부를 결정한다. 이를 위해, 하이브리드 제어기는 엔진 클러치(130)의 해제(Open) 시점을 판단하고, 해제시에 유압제어를 수행한다. 또한, 하이브리드 제어기(240)는 엔진 클러치(130)의 상태(Lock-up, Slip, Open 등)를 판단하고, 엔진(110)의 연료분사 중단 시점을 제어할 수 있다. 또한, 하이브리드 제어기는 엔진 정지 제어를 위해 시동발전 모터(120)의 토크를 제어하기 위한 토크 지령을 모터 제어기(220)로 전달하여 엔진 회전 에너지 회수를 제어할 수 있다. 아울러, 하이브리드 제어기(240)는 주행 모드 전환 제어시 모드 전환 조건의 판단 및 전환을 위한 하위 제어기의 제어가 가능하다.
물론, 상술한 제어기간 연결관계 및 각 제어기의 기능/구분은 예시적인 것으로 그 명칭에도 제한되지 아니함은 당업자에 자명하다. 예를 들어, 하이브리드 제어기(240)는 그를 제외한 다른 제어기들 중 어느 하나에서 해당 기능이 대체되어 제공되도록 구현될 수도 있고, 다른 제어기들 중 둘 이상에서 해당 기능이 분산되어 제공될 수도 있다.
모터 제어기(MCU), 하이브리드 제어기(HCU) 등의 명칭에 포함된 유닛(Unit) 또는 제어 유닛(Control Unit)은 차량 특정 기능을 제어하는 제어 장치(Controller)의 명명에 널리 사용되는 용어일 뿐, 보편적 기능 유닛(Generic function unit)을 의미하는 것은 아니다. 예컨대, 각 제어기는 담당하는 기능의 제어를 위해 다른 제어기나 센서와 통신하는 통신 장치, 운영체제나 로직 명령어와 입출력 정보 등을 저장하는 메모리 및 담당 기능 제어에 필요한 판단, 연산, 결정 등을 수행하는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
상술한 도 2 및 도 3의 구성은 하이브리드 자동차의 일 구성례일 뿐, 실시예에 적용 가능한 하이브리드 자동차는 이러한 구조에 한정되지 아니함은 당업자에 자명하다 할 것이다.
본 발명의 일 실시예에서는 하이브리드 자동차에서 CD 모드로 주행 중에 엔진 시동이 필요한 경우, 탑승자가 엔진 시동으로 인한 소음이나 진동의 인지로 인해 느끼는 이질감이나 소음감을 저감하기 위해 진동이나 소음의 인지가 둔감해지는 시점에 엔진 시동이 수행되도록 할 것을 제안한다.
여기서, 인지가 둔감해지는 시점이란 엔진을 켜지 않고 주행할 수 있는 최대 시간 내에서 가속도 변화나 소음도가 일정 정도를 넘어서는 시점을 의미할 수 있다. 이러한 시점은 순간적인 센서 정보값에 의해 판단될 수도 있고, 네비게이션 정보에 따라 교통 상황이나 지형/시설 조건에 의해 가속도 급변이 예상되는 지점, 예컨대, 전방 경로상 과속 방지턱과 같은 노면 요철(범프), 톨게이트, 분기점, 진출입로 등의 위치에 의해 판단될 수도 있다.
이하의 설명에서 실시예에 따른 엔진 시동 제어를 수행하는 제어 주체는 편의상 하이브리드 제어기(240)인 것으로 가정하나, 이는 예시적인 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 제어기 구성의 일례를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 실시예에 따른 하이브리드 제어기(240)는 엔진 시동 필요 판단부(241), 엔진 시동 지연 판단부(242), 가속도 급변 판단부(243) 및 엔진 시동 결정부(244)를 포함할 수 있다.
또한, 하이브리드 제어기(240)는 실시예와 관련하여 가속도 변화, 소음도, 배터리 충전량(SOC), 운전자 요구 토크, 네비게이션 정보, 차속 등을 입력 정보로 가질 수 있다.
가속도 변화 정보는 가속도 센서(미도시)로부터 획득될 수 있으며, 가속도 값으로 대체될 경우 엔진 시동 결정부(244)가 가속도 변화를 판단하도록 구성될 수도 있다.
소음도 정보는 실내 또는 실외에 구비된 마이크(미도시)를 통해 획득될 수 있다.
배터리 충전량 정보는 배터리 관리 제어기(BMS: Battery Management System미도시)로부터 획득될 수 있다.
운전자 요구 토크 정보는 가속페달 센서(APS: Accelerator Position Sensor, 미도시) 값을 기반으로 하이브리드 제어기(240)가 판단할 수 있다.
또한, 네비게이션 정보는 AVN(Audio/Video/Navigation) 시스템(미도시)으로부터 획득될 수 있다.
아울러, 차속 정보는 차속 센서(미도시)로부터 획득될 수 있다.
상술한 각 입력 정보의 소스는 예시적으로, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 해당 소스로부터 직접 획득될 수도 있고 다른 제어기를 경유하여 획득될 수도 있음은 당업자에 자명하다.
이하, 하이브리드 제어기(240)의 각 구성 요소의 동작을 도 5를 함께 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 엔진 시동 제어 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 4 및 도 5를 함께 참조하면, 먼저 엔진 시동 필요 판단부(241)에서 엔진 시동이 필요한지 여부를 판단할 수 있다(S510). 예컨대, 엔진 시동 필요 판단부(241)는 APS 값이 기 설정된 기준(예컨대, HTI: High Tip In)을 넘어서는 경우나, 전방 일정 거리내 경로에서 실시간 교통 정보나 지형/시설에 따른 예상 속도를 만족하는 요구 토크가 현재 SOC를 감안한 최대 모터 토크를 상회할 경우, AER이 목적지까지 잔존거리보다 작은 경우, 또는 목적지까지의 예상 요구 파워에 따른 예상 SOC 소모량으로 목적지에서의 예상 SOC가 모드 전환 기준을 밑돌 경우 등에 엔진 시동 필요 판단부(241)는 엔진 시동이 필요한 것으로 판단할 수 있다.
엔진 시동이 필요한 것으로 판단된 경우(S510의 Yes), 엔진 시동 지연 판단부(242)는 최대 엔진 시동 지연 시간(A)을 판단하고(S520A), 가속도 급변 판단부(243)는 가속도 급변 지점 도달 시간(B)을 판단할 수 있다(S520B).
보다 상세히, 엔진 시동 지연 판단부(242)는 네비게이션 정보에 따른 전방 일정 구간의 실시간 교통 정보, 현재 차속, 운전자의 요구 토크를 기반으로 예상 (평균) 요구 토크를 판단하고, 현재 SOC에 따른 가용 SOC로 해당 요구 토크를 만족할 수 있는 최대 시간을 최대 엔진 시동 지연 시간(A)으로 결정할 수 있다. 이때, 가용 SOC는 현재 SOC와 기 설정된 모드 전환 기준의 차분에 해당할 수 있으며, 기 설정된 모드 전환 기준에 소정의 마진을 추가로 적용하여 가용 SOC를 확장할 수도 있다. 소정의 마진은 미리 정해진 값일 수도 있고, 엔진 기동을 통해 목적지까지의 경로에서 모드 전환 기준까지 예상 충전량을 고려하여 동적으로 결정될 수도 있다.
한편, 가속도 급변 판단부(243)는 네비게이션 정보를 입력 받아 전방에 범프나 고르지 않은 노면, 고속도로 진입로 등 과 같은 운전자 가속도가 급변할 수 있는 가속도 급변 지점을 판단하고, 가장 가까운 가속도 급변 지점까지 잔존 거리, 현재 차속 및 실시간 교통 정보 등을 기반으로 해당 지점에 도달하는데 소요되는 가속도 급변 지점 도달 시간을 결정할 수 있다.
엔진 시동 결정부(244)는 최대 엔진 시동 지연 시간(A)과 가속도 급변 지점 도달 시간(B)을 비교하여(S530), 더 작은 시간을 라이징 딜레이(Rising delay)에 적용한다. 즉, 최대 엔진 시동 지연 시간(A)이 더 큰 경우(S530의 Yes), 가속도 급변 지점 도달 시간(B)을 대기 시간으로 설정하고(S540A), 반대의 경우(S530의 No) 최대 엔진 시동 지연 시간(A)을 대기 시간으로 설정한다(S540B).
대기 시간이 설정되면, 엔진 시동 결정부(244)는 설정된 대기 시간 동안 둔감 조건의 만족 여부를 판단할 수 있다(S550). 여기서 둔감 조건이란 탑승자가 엔진 기동의 인지를 둔감하게 하는 조건으로, 가속도 변화가 미리 설정된 제1 값(cal1)보다 크거나, 소음도가 미리 설정된 제2 값(cal2)보다 큰 경우 만족될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
설정된 대기 시간이 경과되기 전에 둔감 조건이 만족되면(S550의 Yes), 엔진 시동 결정부(244)는 바로 엔진 시동을 수행하며(S570), 둔감 조건이 만족되지 않은 채로(S550의 No) 대기 시간이 경과하는 경우에도(S560의 Yes) 엔진 시동을 수행할 수 있다(S570). 다시 말해, 도 4에 도시된 바와 같이, 가속도 변화가 제1 값보다 크거나, 소음도가 제2 값보다 크거나 또는 설정된 대기 시간이 경과하면 엔진 시동이 수행될 수 있다. 여기서 제1 값과 제2 값은 차량별로 시험을 통해 결정되는 값일 수 있다.
상술한 제어 과정에서 S520A, S520B 단계 각각에서 교통 상황 변화나 운전자의 운전에 따라, 최대 엔진 시동 지연 시간이나 가속도 급변지점 도달 시간이 최초 판단시 대비 상이해질 수 있다. 이러한 경우를 대비하여 S520A, S520B 단계의 결과 값은 실시간으로 갱신되거나 소정 주기로 재수행될 수 있다. 만일, S520A, S520B 단계에서 결과 값의 변화가 있을 경우, S530 단계부터 나머지 단계가 재수행될 수 있다.
도 6은 운전자의 가속 페달 조작에 의한 엔진 시동 요청이 있을 경우 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 시동 제어가 수행되는 형태의 일례를 나타낸다.
도 6을 참조하면, CD 모드로 주행 중 운전자가 가속 페달을 깊게 밟음에 따라(HTI) 요구 토크 증가로 인해 엔진 시동 필요 판단부(241)가 엔진 시동 요청을 출력한다. 그에 따라 엔진 시동 지연 판단부(242)는 요구토크, SOC 등을 기반으로 최대 엔진 시동 지연 시간을 판단하고, 가속도 급변 판단부(243)는 전방의 범프를 인지하여 해당 위치까지 도달하는데 소요되는 가속도 급변지점 도달 시간을 판단한다.
도 6의 경우 최대 엔진 시동 지연 시간보다 가속도 급변지점 도달 시간이 짧은 경우로, 범프에 도달함에 따라 엔진 시동을 켜게 된다. 그에 따라 탑승자는 범프로 인한 가속도 급변에 의해 엔진 시동의 인지가 둔감하게 되어 엔진 시동으로 인한 불편함이 저감된다.
도 6에 도시되지는 않았으나, 범프 도달 전이라도 공사장이나 대형 차량 인근을 지나가는 등 전술한 둔감 조건이 만족되면 바로 엔진에 시동이 걸릴 수 있음은 물론이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모드 전환 기준과 마진 적용에 따른 엔진 시동 제어가 수행되는 형태의 일례를 나타낸다.
도 7을 참조하면, CD 모드로 주행 중 가속 페달에 대한 HTI 조작은 없으나, 현재 SOC가 모드 전환 기준에 도달한 경우 엔진 시동 필요 판단부(241)가 엔진 시동 요청을 출력한다. 그에 따라 엔진 시동 지연 판단부(242)는 요구토크, SOC 등을 기반으로 최대 엔진 시동 지연 시간을 판단하고, 가속도 급변 판단부(243)는 전방의 범프를 인지하여 해당 위치까지 도달하는데 소요되는 가속도 급변지점 도달 시간을 판단한다. 이때, 일반적인 하이브리드 자동차는 모드 전환 기준에 SOC가 도달하는 즉시 CS 모드 전환을 위해 엔진에 시동을 걸 것이나, 실시예에 따른 하이브리드 자동차는 모드 전환 기준에 소정의 마진을 적용하여 최대 엔진 시동 지연 시간을 산출한다. 따라서, 최대 엔진 시동 지연 시간이 가속도 급변지점 도달 시간보다 크다면 범프에 도달한 시점에서 엔진에 시동이 걸리되어 탑승자의 엔진 시동에 의한 불편함이 저감된다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 전환은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (15)

  1. 엔진 시동의 필요성이 판단되면, 탑승자의 엔진 시동음의 인지 저해 이벤트의 발생이 예상되는 시점까지의 잔여 시간인 제1 시간 및 최대 엔진 시동 지연 시간인 제2 시간을 판단하는 단계; 및
    상기 제1 시간 및 상기 제2 시간 중 더 짧은 시간이 경과하거나, 상기 더 짧은 시간이 경과하기 전에 미리 설정된 엔진 시동음 둔감 조건이 만족되는 시점에 상기 엔진 시동을 수행하는 단계를 포함하는, 하이브리드 자동차의 엔진 시동 제어 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 시간은, 운전자 요구토크, 현재 SOC, 모드 변환 기준 SOC 및 상기 모드 변환 기준 SOC에 대한 소정의 마진 SOC 중 적어도 하나를 고려하여 판단되는, 하이브리드 자동차의 엔진 시동 제어 방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 시간은,
    차속, 실시간 교통 정보 및 지도 정보 중 적어도 하나를 기반으로 판단되는, 하이브리드 자동차의 엔진 시동 제어 방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 엔진 시동음 둔감 조건은, 가속도 변화량이 제1 기준보다 높거나, 소음도가 제2 기준보다 높은 경우 만족되는, 하이브리드 자동차의 엔진 시동 제어 방법.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 시간 및 상기 제2 시간은 실시간으로 또는 일정 주기로 갱신되는, 하이브리드 자동차의 엔진 시동 제어 방법.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 엔진 시동의 필요성은,
    가속 페달 조작량이 일정값 이상인 경우 만족되는, 하이브리드 자동차의 엔진 시동 제어 방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 엔진 시동의 필요성은,
    상기 가속 페달 조작량이 상기 일정값 미만인 경우 전방 일정 구간의 예상 토크가 배터리 잔량에 따른 출력 가능 토크보다 큰 경우, AER(All Electric Range)이 목적지까지 남은 거리보다 작은 경우 또는 예상 소모 파워를 고려한 상기 목적지에서의 상기 배터리 잔량이 주행 모드 전환 조건 기준보다 낮은 경우 만족되는, 하이브리드 자동차의 엔진 시동 제어 방법.
  8. 제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 따른 하이브리드 자동차의 엔진 시동 제어 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 해독 가능 기록 매체.
  9. 엔진;
    모터; 및
    상기 엔진 및 상기 모터를 제어하는 제어기를 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 모터만 사용하는 주행 모드에서 엔진 시동의 필요성을 판단하는 제1 판단부;
    상기 엔진 시동이 필요한 것으로 판단되면, 탑승자의 엔진 시동음의 인지 저해 이벤트의 발생이 예상되는 시점까지의 잔여 시간인 제1 시간을 판단하는 제2 판단부;
    최대 엔진 시동 지연 시간인 제2 시간을 판단하는 제3 판단부; 및
    상기 제1 시간 및 상기 제2 시간 중 더 짧은 시간이 경과하거나, 상기 더 짧은 시간이 경과하기 전에 미리 설정된 엔진 시동음 둔감 조건이 만족되는 시점에 상기 엔진 시동을 결정하는 결정부;를 포함하는, 하이브리드 자동차.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 시간은,
    운전자 요구토크, 현재 SOC, 모드 변환 기준 SOC 및 상기 모드 변환 기준 SOC에 대한 소정의 마진 SOC 중 적어도 하나를 고려하여 판단되는, 하이브리드 자동차.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 시간은,
    차속, 실시간 교통 정보 및 지도 정보 중 적어도 하나를 기반으로 판단되는, 하이브리드 자동차.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 엔진 시동음 둔감 조건은, 가속도 변화량이 제1 기준보다 높거나, 소음도가 제2 기준보다 높은 경우 만족되는, 하이브리드 자동차.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 시간 및 상기 제2 시간은 실시간으로 또는 일정 주기로 갱신되는, 하이브리드 자동차.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 엔진 시동의 필요성은,
    가속 페달 조작량이 일정값 이상인 경우 만족되는, 하이브리드 자동차.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 엔진 시동의 필요성은,
    상기 가속 페달 조작량이 상기 일정값 미만인 경우 전방 일정 구간의 예상 토크가 배터리 잔량에 따른 출력 가능 토크보다 큰 경우, AER(All Electric Range)이 목적지까지 남은 거리보다 작은 경우 또는 예상 소모 파워를 고려한 상기 목적지에서의 상기 배터리 잔량이 주행 모드 전환 조건 기준보다 낮은 경우 만족되는, 하이브리드 자동차.
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