KR20230028940A - Hybrid vehicle equipped with a plurality of motors and method for controlling the same - Google Patents

Hybrid vehicle equipped with a plurality of motors and method for controlling the same Download PDF

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KR20230028940A
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허지욱
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현대자동차주식회사
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Abstract

A hybrid vehicle equipped with a plurality of motors and a control method thereof are disclosed. The hybrid vehicle equipped with a plurality of motors according to an embodiment of the present invention comprises: an engine which generates power necessary for driving by burning fuel; a hybrid starter generator (HSG) which starts the engine and selectively operates as a generator in the engine's starting state to generate electrical energy; a P2 motor mounted in front of a transmission, and a P3 motor mounted behind the transmission, as a driving source for the vehicle; a battery which supplies driving power through power lines connected to each motor or charges electrical energy generated from the power lines; a state detector which collects state information necessary for driving control of the vehicle from various sensors and controllers according to the operation of the vehicle; and a controller which enters an electric vehicle (EV) mode when a driver's requested power based on the state information is less than the total motor power, which is the sum of the P2 motor power and the P3 motor power considering factors for states of charge (SOC) of the battery, and if the value of the P3 motor power multiplied by the decelerator efficiency is greater than the value of the P2 motor power multiplied by the transmission efficiency, prioritizes driving the P3 motor. The hybrid vehicle equipped with a plurality of motors and the control method thereof can improve fuel efficiency and reduce costs of hybrid vehicles, thereby enhancing customer satisfaction and marketability.

Description

복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량 및 그 제어 방법{HYBRID VEHICLE EQUIPPED WITH A PLURALITY OF MOTORS AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME}Hybrid vehicle equipped with multiple motors and its control method

본 발명은 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 구동 모터를 장착한 하이브리드 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hybrid vehicle equipped with a plurality of motors and a control method thereof, and more particularly, to a hybrid vehicle equipped with a plurality of drive motors and a control method thereof.

하이브리드 차량(Hybrid Electric Vehicle, HEV)은 두 가지 이상의 동력원을 사용하는 자동차로써, 일반적으로 엔진과 모터를 사용하여 구동되는 전동화 차량을 의미한다. 하이브리드 차량은 엔진과 모터로 구성되는 두 가지 이상의 동력원을 사용하여 다양한 구조를 형성할 수 있다.A hybrid electric vehicle (HEV) is an automobile that uses two or more power sources, and generally refers to an electrified vehicle that is driven using an engine and a motor. A hybrid vehicle may form various structures using two or more power sources consisting of an engine and a motor.

일반적으로 하이브리드 차량은 구동 모터(이하, "P2 모터"라 칭함)와 변속기 및 구동축이 직렬 연결되어 있는 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 방식의 파워 트레인이 사용되고 있다. 그리고 엔진과 P2 모터의 사이에는 클러치가 구비되어, 클러치의 결합 여부에 따라 EV(Electric Vehicle) 모드 또는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드로 운행된다. EV 모드는 P2 모터의 구동력만으로 차량이 주행하는 모드이고, HEV 모드는 P2 모터와 엔진의 구동력으로 차량이 주행하는 모드이다.In general, a hybrid vehicle uses a transmission mounted electric device (TMED) type power train in which a drive motor (hereinafter, referred to as a "P2 motor"), a transmission, and a drive shaft are connected in series. And, a clutch is provided between the engine and the P2 motor, and operates in EV (Electric Vehicle) mode or HEV (Hybrid Electric Vehicle) mode depending on whether the clutch is engaged. The EV mode is a mode in which the vehicle travels only with the driving force of the P2 motor, and the HEV mode is a mode in which the vehicle travels with the driving force of the P2 motor and the engine.

한편, 최근에는 하이브리드 차량의 수익성 개선 및 연비향상을 위하여 다양한 위치에 모터를 장착하는 방안이 연구되고 있다. 일 예로 변속기의 후방에 위치하여 상기 변속기를 거치지 않는 형태의 P3 모터 구조를 통해 연비 확보 및 원가 절감을 위한 연구가 활발하다.On the other hand, in recent years, in order to improve profitability and fuel efficiency of hybrid vehicles, a method of mounting motors in various positions has been studied. For example, research is actively conducted to secure fuel efficiency and reduce costs through a P3 motor structure located at the rear of a transmission and not passing through the transmission.

하지만, P2 모터와 P3 모터를 장착한 하이브리드 차량의 경우, 기본적으로 P2 모터에 P3 모터를 추가한 방식으로 원가 상승의 요인이 있다. 그럼에도 불구하고 P2-P3 모터 간 최적 협조제어 로직의 부재로 P2 모터가 주 구동원으로 동작하고 P3 모터는 보조 구동으로만 동작하여 실질적으로 일상 주행에 최적화 되지는 못하는 단점이 있다.However, in the case of a hybrid vehicle equipped with a P2 motor and a P3 motor, the P3 motor is basically added to the P2 motor, which increases cost. Nevertheless, there is a disadvantage in that the P2 motor operates as the main driving source and the P3 motor operates only as an auxiliary driving source due to the absence of optimal cooperative control logic between the P2 and P3 motors, which is not practically optimized for daily driving.

또한, P3 모터 만 장착한 하이브리드 차량의 경우, P3 모터는 변속기를 거치지 않으므로 용량이 커져야 효율이 좋아지기 때문에 작은 용량의 P3 모터만 장착한 차량의 경우 연비 개선효과가 미미한 수준인 단점이 있다.In addition, in the case of a hybrid vehicle equipped with only a P3 motor, since the P3 motor does not go through a transmission, efficiency improves only when the capacity is increased, so the fuel efficiency improvement effect is negligible in the case of a vehicle equipped with only a small capacity P3 motor.

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.Matters described in this background art section are prepared to enhance understanding of the background of the invention, and may include matters that are not prior art already known to those skilled in the art to which this technique belongs.

본 발명의 실시예는 P2 모터와 P3 모터의 파워 전달 경로 효율을 고려한 협조제어 로직을 통해 최적의 구동 제어 전략을 수립하여 연비를 개선하고 이질감을 최소화하여 운전성을 향상시키는 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention establishes an optimal driving control strategy through cooperative control logic considering the power transmission path efficiency of the P2 motor and the P3 motor, thereby improving fuel efficiency and minimizing the sense of difference to improve drivability. It is intended to provide a hybrid vehicle and a control method thereof.

본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량은, 연료를 연소하여 주행에 필요한 동력을 발생시키는 엔진; 상기 엔진을 시동 시키고 상기 엔진의 시동 상태에서 선택적으로 발전기로 동작하여 전기 에너지를 생성하는 시동 발전기(Hybrid Starter Generator, HSG); 차량의 구동원으로서 변속기의 앞쪽에 장착되는 P2 모터와 변속기의 뒤쪽에 장착되는 P3 모터; 각 모터에 연결된 전원 라인을 통해 구동 전원을 공급하거나 그로부터 발전된 전기 에너지를 충전하는 배터리; 차량의 운행에 따른 각종 센서와 제어기로부터 차량의 구동 제어에 필요한 상태정보를 수집하는 상태 검출기; 및 상기 상태정보에 기초한 운전자의 요구파워가 상기 배터리의 충전상태(SOC) 별 팩터(Factor)를 고려한 P2 모터 파워와 P3 모터 파워를 합한 총 모터 파워 미만이면 EV(Electric Vehicle) 모드로 진입하되, 상기 P3 모터 파워에 감속기 효율을 곱한 값이 P2 모터 파워에 변속기 효율을 곱한 값보다 크면 상기 P3 모터를 우선적으로 구동하는 제어기;를 포함한다.According to one aspect of the present invention, a hybrid vehicle equipped with a plurality of motors includes an engine generating power necessary for driving by burning fuel; a starter generator (Hybrid Starter Generator, HSG) that starts the engine and selectively operates as a generator in a starting state of the engine to generate electric energy; A P2 motor mounted on the front of the transmission and a P3 motor mounted on the rear of the transmission as a driving source of the vehicle; A battery that supplies driving power through a power line connected to each motor or charges electrical energy generated therefrom; a state detector that collects state information necessary for driving control of the vehicle from various sensors and controllers according to vehicle operation; and if the required power of the driver based on the state information is less than the total motor power of the sum of the P2 motor power and the P3 motor power considering the factor for each state of charge (SOC) of the battery, EV (Electric Vehicle) mode is entered, and a controller that preferentially drives the P3 motor when the value obtained by multiplying the P3 motor power by the reduction gear efficiency is greater than the value obtained by multiplying the P2 motor power by the transmission efficiency.

또한, 상기 상태 검출기는 가속 페달의 작동 변위를 검출하는 APS(Accelerator Pedal Sensor), 상기 배터리의 충방전 상태를 관리하는 BMS(Battery Management System), 상기 P2 모터와 P3 모터의 모터 파워를 제어하는 MCU(Motor Control Unit), 상기 엔진의 구동을 제어하는 ECU(Engine Control Unit)로부터 각 특성의 상태정보를 수집하여 상기 제어기로 전달할 수 있다.In addition, the state detector includes an Accelerator Pedal Sensor (APS) that detects an operating displacement of the accelerator pedal, a Battery Management System (BMS) that manages the charge/discharge state of the battery, and an MCU that controls motor power of the P2 and P3 motors. (Motor Control Unit) and ECU (Engine Control Unit) that controls driving of the engine, state information of each characteristic may be collected and transmitted to the controller.

또한, 상기 제어기는 상기 요구파워가 상기 P3 모터 파워보다 크면 상기 P2 모터를 추가로 구동하여 협조제어를 개시할 수 있다.In addition, the controller may start cooperative control by additionally driving the P2 motor when the required power is greater than the P3 motor power.

또한, 상기 제어기는 상기 협조제어 시 상기 요구파워에서 상기 P3 모터 최대 파워를 차감한 값으로 상기 P2 모터의 P2 모터 파워를 제어할 수 있다.In addition, the controller may control the P2 motor power of the P2 motor with a value obtained by subtracting the maximum power of the P3 motor from the requested power during the cooperative control.

또한, 상기 제어기는 상기 협조제어 시 상기 P3 모터와 P2 모터의 속도차가 설정된 제1 기준치(α)를 초과하면, 상대적으로 상기 P2 모터의 구동 비율이 상승하도록 제어할 수 있다.In addition, when the speed difference between the P3 motor and the P2 motor exceeds a set first reference value α during the cooperative control, the controller may control the drive ratio of the P2 motor to increase relatively.

또한, 상기 제어기는 상기 협조제어 시 상기 P3 모터와 P2 모터의 속도차가 설정된 제2 기준치(β) 미만으로 내려가면, 상대적으로 상기 P3 모터의 구동 비율이 상승하도록 제어할 수 있다.In addition, the controller may control the driving ratio of the P3 motor to increase relatively when the speed difference between the P3 motor and the P2 motor falls below a set second reference value β during the cooperative control.

또한, 상기 제어기는 상기 요구파워가 상기 총 모터 파워를 초과하면 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드로 진입하여 상기 엔진을 구동(ON) 하되, 상기 요구파워가 설정된 운전점으로 제어되는 엔진 최적 파워 미만이면 상대적으로 충전에 효율적인 경로에 있는 상기 P2 모터를 이용하여 상기 배터리를 충전할 수 있다.In addition, the controller enters a hybrid electric vehicle (HEV) mode when the required power exceeds the total motor power and drives (ON) the engine, but when the required power is less than the engine optimum power controlled by the set operating point The battery may be charged using the P2 motor on a relatively efficient path for charging.

또한, 상기 제어기는 상기 요구파워가 상기 엔진 최적 파워를 초과하면, 상대적으로 파워전달에 효율적인 경로에 있는 상기 P3 모터를 이용한 협조제어를 통해 부족한 파워를 보상할 수 있다.In addition, when the required power exceeds the optimum power of the engine, the controller may compensate for insufficient power through cooperative control using the P3 motor, which is in a relatively efficient power transmission path.

또한, 상기 제어기는 상기 요구파워가 상기 엔진 최적 파워와 상기 P3 모터 파워를 합한 파워를 초과하면 상기 P2 모터를 더 이용한 협조제어를 통해 부족한 파워를 보상할 수 있다.In addition, when the required power exceeds the sum of the engine optimum power and the P3 motor power, the controller may compensate for insufficient power through cooperative control using the P2 motor.

한편, 본 발명의 일 측면에 따른, 엔진, 변속기의 앞쪽에 장착된 P2 모터와 변속기의 뒤쪽에 장착된 P3 모터를 포함하는 하이브리드 차량의 제어 방법은, a) 차량의 상태정보에 기초한 요구파워가 배터리의 충전상태(SOC) 별 팩터(Factor)를 고려한 P2 모터 파워와 P3 모터 파워를 합한 총 모터 파워 미만이면 EV(Electric Vehicle) 모드로 진입하는 단계; b) 상기 P3 모터 파워에 감속기 효율을 곱한 값이 P2 모터 파워에 변속기 효율을 곱한 값보다 크면 상기 P3 모터를 우선적으로 구동하는 단계; 및 c) 상기 요구파워가 상기 P3 모터 파워를 초과하면 상기 P2 모터를 추가 구동하여 협조제어를 개시하는 단계;를 포함한다.On the other hand, according to an aspect of the present invention, a method for controlling a hybrid vehicle including a P2 motor mounted on the front of an engine and a transmission and a P3 motor mounted on the rear of the transmission includes: a) required power based on state information of the vehicle entering an EV (Electric Vehicle) mode when the total motor power obtained by adding the P2 motor power and the P3 motor power considering a factor for each state of charge (SOC) of the battery is less than; b) preferentially driving the P3 motor when the value obtained by multiplying the P3 motor power by the reduction gear efficiency is greater than the value obtained by multiplying the P2 motor power by the transmission efficiency; and c) starting cooperative control by additionally driving the P2 motor when the required power exceeds the P3 motor power.

또한, 상기 c) 단계는, 상기 요구파워에서 상기 P3 모터 파워를 차감한 나머지를 상기 P2 모터를 이용하여 보상하는 단계를 포함할 수 있다.Further, the step c) may include compensating for a remainder obtained by subtracting the P3 motor power from the required power using the P2 motor.

또한, 상기 c) 단계는, 상기 협조제어 시 상기 P3 모터와 P2 모터의 속도차가 설정된 제1 기준치(α)를 초과하면, 상대적으로 상기 P2 모터의 구동 비율이 상승하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.Further, the step c) may include controlling the drive ratio of the P2 motor to increase relatively when the speed difference between the P3 motor and the P2 motor during the cooperative control exceeds a set first reference value α. there is.

또한, 상기 c) 단계는, 상기 협조제어 시 상기 P3 모터와 P2 모터의 속도차가 설정된 제2 기준치(β) 미만으로 내려가면, 상대적으로 상기 P3 모터의 구동 비율이 상승하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the step c) may include controlling the driving ratio of the P3 motor to increase relatively when the speed difference between the P3 motor and the P2 motor during the cooperative control is lower than the set second reference value β. can

또한, 상기 c) 단계 이후에, d) 상기 요구파워가 상기 P3 모터 파워와 P2 모터 파워를 합한 총 모터 파워를 초과하면 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드로 진입하여 엔진을 구동(ON) 하는 단계; 및 e) 상기 요구파워가 상기 엔진 최적 파워 미만이면 상대적으로 충전에 효율적인 경로에 있는 상기 P2 모터를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, after the step c), d) when the required power exceeds the total motor power obtained by adding the P3 motor power and the P2 motor power, entering the HEV (Hybrid Electric Vehicle) mode and driving (ON) the engine; and e) charging the battery using the P2 motor on a relatively efficient charging path when the required power is less than the engine optimum power.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 요구파워가 엔진 최적 파워를 초과하면, 상대적으로 파워전달에 효율적인 경로에 있는 상기 P3 모터를 구동하여 P3 모터 파워를 통해 부족한 파워를 보상할 수 있다.Also, in the step d), when the required power exceeds the optimum power of the engine, the P3 motor on a relatively efficient power transmission path may be driven to compensate for insufficient power through the P3 motor power.

또한, 상기 d) 단계는, 상기 요구파워가 상기 엔진 최적 파워와 상기 P3 모터 파워를 합한 파워를 초과하면 상기 P2 모터를 더 구동하여 2P 모터 파워를 통해 부족한 파워를 보상할 수 있다.In the step d), when the required power exceeds the sum of the optimal engine power and the P3 motor power, the P2 motor may be further driven to compensate for the insufficient power through the 2P motor power.

한편, 본 발명의 다른 일 측면에 따른, 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량은, 연료를 연소하여 주행에 필요한 동력을 발생시키는 엔진; 상기 엔진을 시동 시키고 상기 엔진의 시동 상태에서 선택적으로 발전기로 동작하여 전기 에너지를 생성하는 시동 발전기(Hybrid Starter Generator, HSG); 차량의 구동원으로서 변속기의 앞쪽에 장착되는 P2 모터와 변속기의 뒤쪽에 장착되는 P3 모터; 각 모터에 연결된 전원 라인을 통해 구동 전원을 공급하거나 그로부터 발전된 전기 에너지를 충전하는 배터리; 차량의 운행에 따른 각종 센서와 제어기로부터 차량의 구동 제어에 필요한 상태정보를 수집하는 상태 검출기; 및 상기 상태정보에 기초한 운전자의 요구파워가 상기 배터리의 충전상태(SOC) 별 팩터(Factor)를 고려한 P2 모터 파워와 P3 모터 파워를 합한 총 모터 파워 미만이면 EV 모드로 진입하되, 상기 P2 모터 파워에 변속기 효율을 곱한 값이 상기 P3 모터 최대 파워에 감속기 효율을 곱한 값 보다 크면 상기 P2 모터를 우선적으로 구동하는 제어기;를 포함한다.Meanwhile, according to another aspect of the present invention, a hybrid vehicle equipped with a plurality of motors includes an engine generating power necessary for traveling by burning fuel; a starter generator (Hybrid Starter Generator, HSG) that starts the engine and selectively operates as a generator in a starting state of the engine to generate electric energy; A P2 motor mounted on the front of the transmission and a P3 motor mounted on the rear of the transmission as a driving source of the vehicle; A battery that supplies driving power through a power line connected to each motor or charges electrical energy generated therefrom; a state detector that collects state information necessary for driving control of the vehicle from various sensors and controllers according to vehicle operation; and when the required power of the driver based on the state information is less than the total motor power obtained by adding the P2 motor power and the P3 motor power considering factors for each state of charge (SOC) of the battery, the EV mode is entered, and the P2 motor power and a controller that preferentially drives the P2 motor when the value obtained by multiplying by the transmission efficiency is greater than the value obtained by multiplying the maximum power of the P3 motor by the reduction gear efficiency.

또한, 상기 제어기는 상기 요구파워가 상기 P2 모터 파워보다 크면 상기 P3 모터를 추가로 구동하여 협조제어를 개시할 수 있다.In addition, the controller may start cooperative control by additionally driving the P3 motor when the required power is greater than the P2 motor power.

본 발명의 실시예에 따르면, 하이브리드 차량에 장착된 P2 모터와 P3 모터의 경로의 효율을 고려하여 선택적으로 구동하는 협조제어 로직을 통해 운전자의 요구파워에 대한 최적의 구동 제어 전략을 수립함으로써 연비를 개선할 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, fuel efficiency is reduced by establishing an optimal driving control strategy for the driver's required power through a cooperative control logic that selectively drives in consideration of the efficiency of the paths of the P2 and P3 motors installed in the hybrid vehicle. There is an effect that can be improved.

또한, 변속기를 거치지 않는 P3 모터를 주 모터로 차량의 운행에 우선적으로 이용하여 P2 모터의 용량을 줄임으로써 하이브리드 차량의 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, the cost of the hybrid vehicle can be reduced by reducing the capacity of the P2 motor by preferentially using the P3 motor that does not go through the transmission as the main motor for driving the vehicle.

또한, 하이브리드 차량의 연비 향상 및 원가를 절감함으로써 고객 만족도와 상품성의 향상을 기대할 수 있다.In addition, by improving fuel efficiency and reducing costs of hybrid vehicles, customer satisfaction and improved marketability can be expected.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량 구성을 개략적으로 나타낸다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 P3 모터 우선 구동 모드 제어 상태를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 P3 모터 우선 구동 모드 제어 상태를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 P2 및 P3 모터의 협조 구동 모드 제어 상태를 나타낸다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 엔진 협조 구동 모드 제어 상태를 나타낸다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.1 schematically shows a hybrid vehicle configuration according to an embodiment of the present invention.
2 shows a P3 motor priority driving mode control state according to the first embodiment of the present invention.
3 shows a P3 motor priority driving mode control state according to a second embodiment of the present invention.
4 shows a cooperative driving mode control state of motors P2 and P3 according to a third embodiment of the present invention.
5 to 7 show engine cooperative driving mode control states according to a fourth embodiment of the present invention.
8 and 9 are flowcharts schematically illustrating a hybrid vehicle control method according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

여기에서 사용되는 용어는 오직 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적이고, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태들은, 문맥상 명시적으로 달리 표시되지 않는 한, 복수 형태들을 또한 포함하는 것으로 의도된다. "포함하다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 본 명세서에서 사용되는 경우, 언급된 특징들, 정수들, 단계들, 작동들, 구성요소들 및/또는 컴포넌트들의 존재를 특정하지만, 다른 특징들, 정수들, 단계들, 작동들, 구성요소들, 컴포넌트들 및/또는 이들의 그룹들 중 하나 이상의 존재 또는 추가를 배제하지는 않음을 또한 이해될 것이다. 여기에서 사용되는 바와 같이, 용어 "및/또는"은, 연관되어 나열된 항목들 중 임의의 하나 또는 모든 조합들을 포함한다.The terminology used herein is for the purpose of describing specific embodiments only and is not intended to limit the invention. As used herein, the singular forms are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. The terms "comprise" and/or "comprising", when used herein, specify the presence of recited features, integers, steps, operations, components and/or components, but It will also be understood that does not exclude the presence or addition of one or more of the features, integers, steps, acts, elements, components and/or groups thereof. As used herein, the term "and/or" includes any one or all combinations of the associated listed items.

여기에서 사용되는 바와 같은 "차량" 또는 "차량의"와 같은 용어 또는 다른 유사한 용어는 철도 차량뿐만 아니라 스포츠 유틸리티 차량(sports utility vehicles; SUVs)를 포함하는 승용차들, 버스들, 트럭들, 다양한 상업용 차량들을 포함하는 것으로 이해된다. As used herein, terms such as “vehicle” or “vehicle” or other similar terms refer to cars, buses, trucks, various commercial vehicles, including sport utility vehicles (SUVs) as well as rail vehicles. It is understood to include vehicles.

명세서 전체에서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.Throughout the specification, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term.

명세서 전체에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결된다'거나 '접속된다'고 언급되는 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결된다'거나 '직접 접속된다'고 언급되는 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 아니하는 것으로 이해되어야 할 것이다Throughout the specification, when a component is referred to as being 'connected' or 'connected' to another component, it may be directly connected or connected to the other component, but there may be other components in the middle. It should be understood that it may be On the other hand, when a component is referred to as 'directly connected' or 'directly connected' to another component, it should be understood that no other component exists in the middle.

추가적으로, 아래의 방법들 또는 이들의 양상들 중 하나 이상은 적어도 하나 이상의 제어기에 의해 실행될 수 있음이 이해된다. "제어기"이라는 용어는 메모리 및 프로세서를 포함하는 하드웨어 장치를 지칭할 수 있다. 메모리는 프로그램 명령들을 저장하도록 구성되고, 프로세서는 아래에서 더욱 자세히 설명되는 하나 이상의 프로세스들을 수행하기 위해 프로그램 명령들을 실행하도록 특별히 프로그래밍된다. 제어기는, 여기에서 기재된 바와 같이, 유닛들, 모듈들, 부품들, 장치들, 또는 이와 유사한 것의 작동을 제어할 수 있다. 또한, 아래의 방법들은, 당업자에 의해 인식되는 바와 같이, 하나 이상의 다른 컴포넌트들과 함께 제어기를 포함하는 장치에 의해 실행될 수 있음이 이해된다. Additionally, it is understood that one or more of the methods or aspects thereof below may be executed by at least one or more controllers. The term “controller” may refer to a hardware device that includes memory and a processor. The memory is configured to store program instructions and the processor is specially programmed to execute the program instructions to perform one or more processes described in more detail below. A controller, as described herein, may control the operation of units, modules, components, devices, or the like. It is also understood that the methods below may be practiced by an apparatus that includes a controller along with one or more other components, as will be appreciated by those skilled in the art.

또한, 본 개시의 제어기는 프로세서에 의해 실행되는 실행 가능한 프로그램 명령들을 포함하는 비일시적인 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체로서 구현될 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체들의 예들은 롬(ROM), 램(RAM), 컴팩트 디스크(CD) 롬, 자기 테이프들, 플로피 디스크들, 플래시 드라이브들, 스마트 카드들 및 광학 데이터 저장 장치들을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 컴퓨터 판독가능 기록 매체는 또한 컴퓨터 네트워크 전반에 걸쳐 분산되어 프로그램 명령들이, 예를 들어, 텔레매틱스 서버(telematics server) 또는 제어기 영역 네트워크(Controller Area Network; CAN)와 같은 분산 방식으로 저장 및 실행될 수 있다.In addition, the controller of the present disclosure may be implemented as a non-transitory computer-readable recording medium including executable program instructions executed by a processor. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, compact disk ROM, magnetic tapes, floppy disks, flash drives, smart cards, and optical data storage devices. It is not limited to this. The computer readable recording medium may also be distributed throughout a computer network to store and execute program instructions in a distributed manner, such as, for example, a telematics server or a controller area network (CAN).

이제 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량 및 그 제어 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.Now, a hybrid vehicle and a control method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량 구성을 개략적으로 나타낸다.1 schematically shows a hybrid vehicle configuration according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량은 엔진(10), 시동발전기(Hybrid Starter Generator, HSG)(20), 구동 모터(30), 클러치(40), 배터리(50), 변속기(60), 상태 검출기(70) 및 제어기(80)를 포함한다. 이 때, 구동 모터(30)는 구동축(90)을 중심으로 변속기(60)의 앞쪽에 위치하는 P2 모터(31)와 변속기(60)의 뒤쪽에 위치하는 P3 모터(32)를 포함하여 복수로 구성되는 것을 특징으로 한다. 이하, 차량은 하이브리드 차량 및 플러그 하이브리드 차량을 포함한다.Referring to FIG. 1 , a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention includes an engine 10, a hybrid starter generator (HSG) 20, a drive motor 30, a clutch 40, a battery 50, It includes a transmission 60, a state detector 70 and a controller 80. At this time, the drive motor 30 includes a plurality of P2 motors 31 positioned at the front of the transmission 60 around the drive shaft 90 and a P3 motor 32 positioned at the rear of the transmission 60. It is characterized by being composed. Hereinafter, a vehicle includes a hybrid vehicle and a plug hybrid vehicle.

엔진(10)은 연료를 연소시켜 차량의 주행에 필요한 동력을 발생시킨다.The engine 10 generates power necessary for vehicle driving by burning fuel.

시동 발전기(20)는 엔진(10)을 시동 시키고, 엔진(10)이 시동된 상태에서 선택적으로 발전기로 동작하여 전기 에너지를 생성한다. 시동 발전기(20)는 발전기의 동작으로 생성된 전기 에너지를 배터리(50)에 공급하여 충전할 수 있다. 이러한 시동 발전기(20)는 차량의 스타터 모터와 제너레이터로 동작하는 특성상 P1 모터로 명명될 수 있다.The starter generator 20 starts the engine 10 and selectively operates as a generator in a state in which the engine 10 is started to generate electrical energy. The starter generator 20 may charge the battery 50 by supplying electrical energy generated by the operation of the generator. This starter generator 20 may be named a P1 motor due to its characteristics of operating as a starter motor and generator of a vehicle.

구동 모터(30)는 하이브리드 차량의 구동원인 모터 제네러이터(MG)로 구성되며, 변속기(60)의 앞쪽에 장착되는 P2 모터(31)와 변속기(60)의 뒤쪽에 장착되는 P3 모터(32)를 포함한다. The drive motor 30 is composed of a motor generator (MG), which is a driving source of the hybrid vehicle, and includes a P2 motor 31 mounted on the front of the transmission 60 and a P3 motor 32 mounted on the rear of the transmission 60. ).

여기서, P3 모터(32)는 변속기(60)의 뒤쪽에 장착되어 변속기(60)의 영향을 받지 않으며 감속기(FD)를 거쳐 휠(WHELL)에 직결되는 방식으로 모터 파워의 전달 경로 효율이 뛰어나기 때문에 연비 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다. Here, the P3 motor 32 is mounted on the back of the transmission 60 and is not affected by the transmission 60, and is directly connected to the wheel via the reducer FD, so that the efficiency of the transmission path of the motor power is excellent. Therefore, it has the advantage of improving fuel efficiency.

또한, 종래의 하이브리드 차량이 P2 모터(31)를 단독으로 구성하는 것에 비해 상대적으로 용량을 줄일 수 있어서 원가 절감이 가능한 이점이 있다.In addition, there is an advantage in that cost can be reduced because the capacity can be relatively reduced compared to a conventional hybrid vehicle in which the P2 motor 31 is configured alone.

P2 모터(31)와 P3 모터(32)는 운전자의 요구파워에 기초한 차량의 EV(Electric Vehicle) 모드로 운행 시 어느 하나를 우선적으로 구동하거나 모두 구동하는 협조 제어를 통해 모터 파워를 발생한다. The P2 motor 31 and the P3 motor 32 generate motor power through cooperative control in which one is preferentially driven or both are driven when the vehicle operates in an electric vehicle (EV) mode based on the driver's required power.

P2 모터(31)와 P3 모터(32)는 차량이 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드로 전환 시 적어도 하나를 선택적으로 구동하여 엔진(10)의 동력(이하, 엔진 파워라고 칭함)을 보조한다.The P2 motor 31 and the P3 motor 32 assist power (hereinafter, referred to as engine power) of the engine 10 by selectively driving at least one of the P2 motor 31 and the P3 motor 32 when the vehicle is converted to a hybrid electric vehicle (HEV) mode.

클러치(40)는 인가되는 제어신호에 따라 동작되어 엔진(10)과 P3 모터(32) 간의 동력 전달을 단속한다. 클러치(40)는 차량의 EV 모드와 HEV 모드의 전환에 따라 엔진(10)과 P2 모터(31) 간의 동력을 연결하거나 차단한다.The clutch 40 is operated according to the applied control signal to regulate power transmission between the engine 10 and the P3 motor 32 . The clutch 40 connects or disconnects power between the engine 10 and the P2 motor 31 according to the switching between the EV mode and the HEV mode of the vehicle.

배터리(50)는 다수의 배터리 셀로 구성된 고전압 에너지 저장장치(Energy Storage System, ESS)이며, 각 모터에 연결된 전원 라인을 통해 구동 전원을 공급하거나 그로부터 발전된 전기 에너지를 충전한다.The battery 50 is a high-voltage energy storage system (ESS) composed of a plurality of battery cells, and supplies driving power through a power line connected to each motor or charges electric energy generated therefrom.

변속기(60)는 엔진(10)과 P2 모터(31) 중 하나 이상에서 발생한 동력을 기어비를 통해 확대하여 휠로 전달한다. 변속기(60)는 DCT(Dual Clutch Transmission) 또는 자동 변속기(AT)로 구성될 수 있다.The transmission 60 expands the power generated by at least one of the engine 10 and the P2 motor 31 through a gear ratio and transmits the power to the wheels. The transmission 60 may be configured as a dual clutch transmission (DCT) or an automatic transmission (AT).

상태 검출기(70)는 차량의 운행에 따른 각종 센서류 및 제어기로부터 하이브리드 차량의 최적화된 구동 제어에 필요한 상태정보를 검출하여 제어기(80)로 제공한다.The state detector 70 detects state information necessary for optimized driving control of the hybrid vehicle from various sensors and controllers according to vehicle operation, and provides the detected state information to the controller 80.

예컨대, 상태 검출기(70)는 가속 페달의 작동 변위를 검출하는 APS(Accelerator Pedal Sensor)(71), 배터리(50)의 충/방전 상태를 관리하는 BMS(Battery Management System)(72), P2 모터(31)와 P3 모터(32)의 모터 파워를 제어하는 MCU(Motor Control Unit)(73), 엔진(10)의 구동을 제어하는 ECU(Engine Control Unit)(74) 등으로부터 각 특성에 따른 상태정보를 수집하여 제어기(80)로 전달한다.For example, the state detector 70 includes an accelerator pedal sensor (APS) 71 that detects an operating displacement of an accelerator pedal, a battery management system (BMS) 72 that manages the charge/discharge state of the battery 50, and a P2 motor. 31 and the state according to each characteristic from the MCU (Motor Control Unit) 73 that controls the motor power of the P3 motor 32 and the ECU (Engine Control Unit) 74 that controls the driving of the engine 10. The information is collected and transmitted to the controller 80.

BMS(72)는 복수의 센서를 통해 배터리(50)의 작동 영역 내에서의 전류, 전압, 온도 등을 검출하여 배터리(50)의 충전상태(State Of Charge, SOC)가 적정 기준을 유지하도록 관리한다. 또한, BMS(72)는 배터리(50)의 온도의 유지와 각 모터로의 충전 및 방전 파워 상태를 관리한다.The BMS 72 detects current, voltage, temperature, etc. within the operating area of the battery 50 through a plurality of sensors and manages the state of charge (SOC) of the battery 50 to maintain an appropriate standard. do. In addition, the BMS 72 manages the maintenance of the temperature of the battery 50 and the state of charging and discharging power to each motor.

제어기(80)는 P2 모터(31)와 P3 모터(32)의 협조제어 로직을 통해 최적의 차량 구동 제어를 수행하도록 함으로써 연비를 개선하고 이질감을 최소화하여 운전성을 향상시키는 하이브리드 차량의 전반적인 동작을 제어한다.The controller 80 optimizes vehicle driving control through cooperative control logic of the P2 motor 31 and the P3 motor 32, thereby improving the overall operation of the hybrid vehicle that improves fuel efficiency and minimizes the sense of difference to improve drivability. Control.

제어기(80)는 하이브리드 차량의 최상위 제어수단인 HCU(Hybrid Control Unit)로 구성되며, 차량 내 네트워크로 연결된 BMS(72), MCU(73), EUC(74) 등의 하위 제어 유닛들을 통해 P2 모터(31), P3 모터(32) 및 엔진(10)을 선택적으로 제어할 수 있다.The controller 80 is composed of an HCU (Hybrid Control Unit), which is the top control means of the hybrid vehicle, and the P2 motor through lower control units such as the BMS (72), MCU (73), and EUC (74) connected to the in-vehicle network. (31), the P3 motor 32 and the engine 10 can be selectively controlled.

제어기(80)는 차량의 운행 중 상태 검출기(70)를 통해 상태정보를 수집하여 APS 값에 기초한 운전자의 요구파워와 배터리(50)의 SOC를 파악한다.The controller 80 collects state information through the state detector 70 while the vehicle is running, and determines the driver's required power and the SOC of the battery 50 based on the APS value.

제어기(80)는 운전자의 요구파워가 배터리(50)의 SOC 별 Factor를 고려한 P2 모터(31) 최대 파워와 P3 모터(32) 최대 파워를 합한 총 모터 파워 미만이면 차량을 EV 모드로 제어한다. 여기서, 상기 SOC 별 Factor는 배터리(50)의 SOC가 일정수준 이하로 저하되었을 때 모터 파워를 줄여서 배터리(50)의 방전을 최소화하기 위해 제어맵(MAP)에 설정된 인자 값이다. 이러한 SOC 별 Factor는 당업자 판단으로 맵핑 가능한 항목으로 미리 지정된 알고리즘(예를 들어, 프로그램 및 확률 모델)이나 실험을 통해 설정될 수 있다.The controller 80 controls the vehicle in the EV mode when the driver's required power is less than the total motor power obtained by adding the maximum power of the P2 motor 31 and the maximum power of the P3 motor 32 in consideration of factors for each SOC of the battery 50 . Here, the factor for each SOC is a factor value set in the control map (MAP) to minimize discharge of the battery 50 by reducing motor power when the SOC of the battery 50 is lowered to a certain level or less. Factors for each SOC may be set through a predetermined algorithm (eg, a program and a probability model) or an experiment as an item that can be mapped by judgment of a person skilled in the art.

제어기(80)는 이러한 배터리(50)의 SOC 별 Factor를 사용하여 엔진(10)의 구동(ON) 시점을 변경할 수 있다. 즉, 제어기(80)는 현재 요구파워가 배터리(50)의 P2 모터 및 P3 모터의 최대 파워를 합한 총 모터 파워 미만이면 HEV 모드로 전환하여 엔진(10)을 구동할 수 있다.The controller 80 may change the driving (ON) timing of the engine 10 by using the factors for each SOC of the battery 50 . That is, the controller 80 may switch to the HEV mode and drive the engine 10 when the current required power is less than the total motor power of the sum of the maximum powers of the P2 and P3 motors of the battery 50 .

이러한 제어기(80)는 하이브리드 차량의 연비 개선을 위하여 P2 모터(31)와 P3 모터(32), 엔진(10)의 협조제어 로직을 통해 최대한 효율 위주의 구동을 선택적으로 제어한다.The controller 80 selectively controls maximum efficiency-oriented driving through cooperative control logic of the P2 motor 31, the P3 motor 32, and the engine 10 in order to improve the fuel efficiency of the hybrid vehicle.

이하, 제어기(80)가 운전자의 요구파워와 배터리의 SOC 별 Factor에 기초한 협조제어 로직에 따라 하이브리드 차량을 P3 모터 우선 구동 모드, P2 모터 우선 구동 모드, P2 및 P3 모터 협조 구동 모드 및 엔진 협조 구동 모드의 크게 4개 실시예로 제어하는 방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, the controller 80 operates the hybrid vehicle in P3 motor priority drive mode, P2 motor priority drive mode, P2 and P3 motor coordinated drive mode, and engine coordinated drive according to the cooperative control logic based on the driver's required power and the factors for each SOC of the battery. The control method will be described in four major embodiments of the mode.

[제1 실시예][First Embodiment]

먼저, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 P3 모터 우선 구동 모드 제어 상태를 나타낸다. First, FIG. 2 shows a P3 motor priority driving mode control state according to the first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 하이브리드 차량에서 P3 모터(32)의 경우 동작전달 경로에 변속기(60)가 없고 감속기(FD)만 있는 형태로 변속기(60)를 통과하는 P2 모터(31)에 비해 구동 손실이 적으므로 P3 모터를 이용하여 구동을 수행할 경우 효율 측면에서 매우 유리하다.Referring to FIG. 2, in the case of the P3 motor 32 in the hybrid vehicle, the drive loss compared to the P2 motor 31 passing through the transmission 60 in the form that there is no transmission 60 and only the reduction gear FD in the motion transmission path. Since this is small, it is very advantageous in terms of efficiency when driving using the P3 motor.

따라서, 제어기(80)는 운전자의 요구파워와 배터리의 SOC 별 Factor에 기초한 EV 모드로 진입 시 P3 모터(32)를 우선 구동하도록 제어한다.Accordingly, the controller 80 controls the P3 motor 32 to be driven first when entering the EV mode based on the driver's required power and the factor for each SOC of the battery.

이 때, 제어기(80)는 운전자의 요구파워가 배터리(50)의 SOC 별 Factor를 고려한 P2 모터(31) 최대 파워와 P3 모터(32) 최대 파워를 합한 총 모터 파워 미만이면 차량을 EV 모드로 진입한다.At this time, the controller 80 puts the vehicle into the EV mode if the driver's required power is less than the total motor power of the sum of the maximum power of the P2 motor 31 and the maximum power of the P3 motor 32 considering factors for each SOC of the battery 50. enter

또한, 제어기(80)는 EV 모드 진입 시 P2 모터(31)와 P3 모터(32) 중 어느 모터를 구동할 지 판단하는데 상대적으로 우수한 효율의 모터를 선택하며, P3 모터 파워에 감속기 효율을 곱한 값이 P2 모터 파워에 변속기 효율을 곱한 값보다 크면 P3 모터(32)를 우선적으로 선택하여 주 모터로 구동한다(P3 모터 파워*감속기 효율 > P2 모터 파워*변속기 효율).In addition, the controller 80 selects a motor with relatively excellent efficiency to determine which motor to drive between the P2 motor 31 and the P3 motor 32 when entering the EV mode, and the value obtained by multiplying the P3 motor power by the reduction gear efficiency If the value obtained by multiplying the P2 motor power by the transmission efficiency is greater than that, the P3 motor 32 is preferentially selected and driven as the main motor (P3 motor power * reducer efficiency > P2 motor power * transmission efficiency).

즉, 일반적으로 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 방식의 변속기(60)는 효율이 좋지 않으므로 변속기(60)의 영향을 받지 않는 P3 모터(32)를 우선하여 구동한다. 이 때, P3 모터(32)를 구동 시의 P3 모터 파워는 운전자 요구파워와 같다(P3 모터 파워 = 요구파워).That is, in general, since the transmission 60 of the transmission mounted electric device (TMED) method has poor efficiency, the P3 motor 32, which is not affected by the transmission 60, is preferentially driven. At this time, the P3 motor power when driving the P3 motor 32 is equal to the driver's requested power (P3 motor power = required power).

[제2 실시예][Second Embodiment]

한편, 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 P3 모터 우선 구동 모드 제어 상태를 나타낸다. Meanwhile, FIG. 3 shows a P3 motor priority driving mode control state according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예는 상술한 실시예의 구성과 설명을 포함하므로 중복되는 설명은 생략하고 차이점을 위주로 설명한다.Referring to FIG. 3 , since the second embodiment of the present invention includes the configuration and description of the above-described embodiment, overlapping descriptions will be omitted and differences will be mainly described.

제어기(80)는 EV 모드 진입 시 P2 모터(31)와 P3 모터(32) 중 어느 모터를 구동할 지 판단하는데 큰 비중은 아니지만 P2 모터 구동이 P3 모터 구동보다 효율이 좋을 경우 P2 모터 구동을 주 제어로 사용할 수 있다. 또한, 모터의 용량, 스펙, 사양에 따라 상대적으로 우수한 효율의 모터를 선택할 수 있다.The controller 80 determines which motor to drive between the P2 motor 31 and the P3 motor 32 when entering the EV mode, but it does not matter much, but if the P2 motor drive is more efficient than the P3 motor drive, the P2 motor drive is the main driving factor. can be used for control. In addition, a motor with relatively excellent efficiency can be selected according to the capacity, specifications, and specifications of the motor.

[제3 실시예][Third Embodiment]

한편, 도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 P2 및 P3 모터의 협조 구동 모드 제어 상태를 나타낸다. Meanwhile, FIG. 4 shows a cooperative driving mode control state of motors P2 and P3 according to a third embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예는 상술한 실시예들의 구성과 설명을 포함하므로 중복되는 설명은 생략하고 차이점을 위주로 설명한다.Referring to FIG. 4 , since the third embodiment of the present invention includes the configuration and description of the above-described embodiments, overlapping descriptions will be omitted and differences will be mainly described.

제어기(80)는 EV 모드 진입 시 P2 모터(31)와 P3 모터(32) 중 상대적으로 효율이 좋은 어느 하나를 우선적으로 선택하여 주 모터로 구동하되, 운전자의 요구파워가 상기 주 모터 파워보다 크면 나머지를 보조 모터로 하여 추가 구동하는 협조제어를 개시한다.When entering the EV mode, the controller 80 preferentially selects one of the P2 motor 31 and the P3 motor 32 with relatively high efficiency and drives it as the main motor, and if the driver's required power is greater than the main motor power Cooperative control in which the remainder is additionally driven by using auxiliary motors is started.

제1 실시예와 같이, 제어기(80)는 P3 모터(32)를 구동 중인 경우 운전자의 요구파워가 P3 모터 최대 파워를 초과하면, P2 모터(31)를 추가 구동하는 협조제어를 개시한다.As in the first embodiment, the controller 80 initiates cooperative control to additionally drive the P2 motor 31 when the driver's required power exceeds the maximum power of the P3 motor while the P3 motor 32 is being driven.

이 때, P3 모터(32)의 파워는 P3 모터 최대 파워이며, P2 모터(31)의 P2 모터 파워는 실시간 요구파워의 변동에 따라 달라진다. 상기 P2 모터(31)의 P2 모터 파워는 운전자 요구파워에서 P3 모터 최대 파워를 차감한 값으로 산출된다(P2 모터 파워 = 요구파워 - P3 모터 파워).At this time, the power of the P3 motor 32 is the maximum power of the P3 motor, and the P2 motor power of the P2 motor 31 varies according to the variation of the real-time required power. The P2 motor power of the P2 motor 31 is calculated by subtracting the maximum P3 motor power from the driver's requested power (P2 motor power = required power - P3 motor power).

제어기(80)는 P3 모터(32)와 P2 모터(31)의 속도차가 설정된 제1 기준치(α)를 초과하면, 상대적으로 P2 모터(31)의 구동 비율이 상승하도록 제어한다.When the speed difference between the P3 motor 32 and the P2 motor 31 exceeds the set first reference value α, the controller 80 controls the drive ratio of the P2 motor 31 to increase relatively.

제어기(80)는 P3 모터(32)와 P2 모터(31)의 속도차가 설정된 제2 기준치(β) 미만으로 내려가면, 상대적으로 P3 모터(32)의 구동 비율이 상승하도록 제어한다.The controller 80 controls the driving ratio of the P3 motor 32 to increase relatively when the speed difference between the P3 motor 32 and the P2 motor 31 falls below the set second reference value β.

상기 제1 기준치(α)는 제2 기준치(β) 보다 큰 값으로 설정된다.The first reference value (α) is set to a value greater than the second reference value (β).

한편, 제2 실시예와 같이, 제어기(80)는 P2 모터(31)를 구동 중인 경우 P3 모터 파워에 감속기 효율을 곱한 값이 P2 모터 파워에 변속기 효율을 곱한 값보다 작으면 P2 모터(31)를 우선적으로 구동한다(P3 모터 파워*감속기 효율 < P2 모터 파워*변속기 효율). On the other hand, as in the second embodiment, the controller 80, while driving the P2 motor 31, if the value obtained by multiplying the P3 motor power by the reduction gear efficiency is smaller than the value obtained by multiplying the P2 motor power by the transmission efficiency, the P2 motor 31 (P3 motor power * gearbox efficiency < P2 motor power * gearbox efficiency).

이후, 제어기(80)는 운전자의 요구파워가 P2 모터 최대 파워를 초과하면, P3 모터(32)를 추가 구동하는 협조제어를 개시한다.Thereafter, the controller 80 initiates cooperative control to additionally drive the P3 motor 32 when the driver's requested power exceeds the maximum power of the P2 motor.

이 때, P2 모터(31)의 파워는 P2 모터 최대 파워이며, P3 모터(32)의 P3 모터 파워는 실시간 요구파워의 변동에 따라 달라진다. P3 모터(32)의 P3 모터 파워는 운전자 요구파워에서 P2 모터 최대 파워를 차감한 값으로 산출된다(P3 모터 파워 = 요구파워 - P2 모터 파워).At this time, the power of the P2 motor 31 is the maximum power of the P2 motor, and the P3 motor power of the P3 motor 32 varies according to the fluctuation of the real-time required power. The P3 motor power of the P3 motor 32 is calculated by subtracting the maximum P2 motor power from the driver's requested power (P3 motor power = required power - P2 motor power).

[제4 실시예][Fourth Embodiment]

한편, 도 5 내지 도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 엔진 협조 구동 모드 제어 상태를 나타낸다. Meanwhile, FIGS. 5 to 7 show an engine cooperative driving mode control state according to a fourth embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예는 상술한 실시예들의 구성과 설명을 포함하므로 중복되는 설명은 생략하고 차이점을 위주로 설명한다.Referring to FIG. 5 , since the fourth embodiment of the present invention includes the configuration and description of the above-described embodiments, overlapping descriptions will be omitted and differences will be mainly described.

제어기(80)는 운전자의 요구파워 증가로 더 이상 EV 모드로의 주행이 불가할 경우 엔진(10)을 구동하여 운전자의 요구파워를 충족시킨다.When driving in the EV mode is no longer possible due to an increase in the driver's requested power, the controller 80 drives the engine 10 to meet the driver's requested power.

즉, 제어기(80)는 운전자의 요구파워가 배터리(50)의 SOC 별 Factor를 고려한 P2 모터 최대 파워와 P3 모터 최대 파워를 합한 총 모터 파워를 초과하면 HEV 모드로 진입하여 엔진(10)을 구동(ON) 한다.That is, the controller 80 enters the HEV mode and drives the engine 10 when the driver's required power exceeds the total motor power obtained by adding the maximum power of the P2 motor and the maximum power of the P3 motor in consideration of factors for each SOC of the battery 50. (ON).

제어기(80)는 엔진(10)을 설정된 최적 운전점으로 제어하되, 운전자의 요구파워가 엔진 최적 파워 미만이면(요구파워 > 엔진 최적 파워), 배터리(50)의 충전에 효율적인 경로에 있는 P2 모터(31)를 이용하여 발전된 전기 에너지로 충전한다. 이 때, 엔진(10)에서 출력되는 파워의 일부는 휠로 전달되고 일부는 P2 모터(31)를 통해 전기 에너지로 변환되어 배터리(50)를 충전하는데 이용된다.The controller 80 controls the engine 10 to the set optimum operating point, but if the driver's required power is less than the engine's optimum power (demanded power > engine's optimum power), the P2 motor is on an efficient path for charging the battery 50. (31) to charge with the generated electrical energy. At this time, a portion of the power output from the engine 10 is transmitted to the wheels, and a portion is converted into electrical energy through the P2 motor 31 and used to charge the battery 50 .

또한, 도 6을 참조하면, 제어기(80)는 운전자의 요구파워가 엔진 최적 파워를 초과하면(요구파워 > 엔진 최적 파워), 상대적으로 경로 효율이 P3 모터(32)를 이용한 협조제어를 통해 부족한 파워를 보상할 수 있다.In addition, referring to FIG. 6 , the controller 80 determines that the path efficiency is relatively insufficient through cooperative control using the P3 motor 32 when the driver's required power exceeds the engine's optimum power (requested power > engine's optimum power). power can be compensated.

또한, 도 7을 참조하면, 제어기(80)는 운전자의 요구파워가 엔진 최적 파워와 P3 모터 파워를 합한 파워를 초과하면(요구파워 > 엔진 최적 파워 + P3 모터 파워), P2 모터(31)를 더 이용한 협조제어를 통해 부족한 파워를 보상할 수 있다.In addition, referring to FIG. 7 , the controller 80 operates the P2 motor 31 when the driver's required power exceeds the sum of the engine optimum power and the P3 motor power (demanded power > engine optimum power + P3 motor power). Insufficient power can be compensated for through more coordinated control.

이러한 제어기(80)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍 된 것일 수 있다. The controller 80 may be implemented with one or more processors that operate according to a set program, and the set program may be programmed to perform each step of the hybrid vehicle control method according to an embodiment of the present invention.

이러한 하이브리드 차량의 제어 방법은 아래의 도면을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.A control method of such a hybrid vehicle will be described in more detail with reference to the drawings below.

도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량 제어 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.8 and 9 are flowcharts schematically illustrating a hybrid vehicle control method according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 8을 참조하면, 하이브리드 차량의 제어기(80)는 시동 후 상태 검출기(70)로부터 차량의 운행에 따른 상태정보를 수집한다.First, referring to FIG. 8 , the controller 80 of the hybrid vehicle collects state information according to vehicle operation from the state detector 70 after starting.

제어기(80)는 상태정보에 기초한 운전자의 요구파워가 배터리(50)의 SOC 별 Factor를 고려한 P2 모터 최대 파워와 P3 모터 최대 파워를 합한 총 모터 파워 미만이면(S10; 예), EV 모드로 진입한다(S20).The controller 80 enters the EV mode if the driver's required power based on the status information is less than the total motor power of the sum of the P2 motor maximum power and the P3 motor maximum power considering the factors for each SOC of the battery 50 (S10; Yes). Do (S20).

제어기(80)는 EV 모드 진입 시 파워 전달 경로의 효율에 따라 P2 모터 우선 제어와 P3 모터 우선 제어 여부를 판단한다.Upon entering EV mode, the controller 80 determines whether P2 motor priority control or P3 motor priority control is performed according to the efficiency of the power transmission path.

제어기(80)는 P3 모터 파워에 감속기 효율을 곱한 값이 P2 모터 파워에 변속기 효율을 곱한 값보다 크면(S30; 예), P3 모터(32)를 우선적으로 구동한다(S40). The controller 80 preferentially drives the P3 motor 32 when the value obtained by multiplying the P3 motor power by the gearbox efficiency is greater than the value obtained by multiplying the P2 motor power by the transmission efficiency (S30; Yes) (S40).

이하, EV 모드에서 P3 모터(32)를 주 모터로 동작시키는 P3 모터 우선 제어와 그에 따른 P2 모터의 협조제어 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a P3 motor priority control for operating the P3 motor 32 as a main motor in the EV mode and a cooperative control method of the P2 motor according to the control will be described.

제어기(80)는 운전자의 요구파워가 P3 모터 최대 파워를 초과하면(S50; 예), P2 모터(31)를 추가 구동하여 협조제어를 개시한다(S60). 이 때, P2 모터(31)는 운전자의 요구파워에서 P3 모터 최대 파워를 차감한 나머지를 보상하는 보조 모터로써 동작할 수 있다. When the required power of the driver exceeds the maximum power of the P3 motor (S50; Yes), the controller 80 additionally drives the P2 motor 31 to initiate cooperative control (S60). At this time, the P2 motor 31 may operate as an auxiliary motor that compensates for the remainder obtained by subtracting the maximum power of the P3 motor from the driver's requested power.

제어기(80)는 상기 협조제어 시 P3 모터(32)와 P2 모터(31)의 속도차가 설정된 제1 기준치(α)를 초과하면(S70; 예), P3 모터(32)에 대하여 상대적으로 P2 모터(31)의 구동 비율이 상승하도록 제어할 수 있다(S80).When the speed difference between the P3 motor 32 and the P2 motor 31 exceeds the set first reference value α during the cooperative control (S70; Yes), the controller 80 controls the P2 motor relative to the P3 motor 32. The driving ratio of (31) can be controlled to increase (S80).

제어기(80)는 P3 모터(32)와 P2 모터(31)의 속도차가 설정된 제2 기준치(β) 미만으로 내려가면(S90; 예), 상대적으로 P3 모터(32)의 구동 비율이 상승하도록 제어할 수 있다(S100).The controller 80 controls the driving ratio of the P3 motor 32 to increase relatively when the speed difference between the P3 motor 32 and the P2 motor 31 goes down below the set second reference value β (S90; Yes). It can be done (S100).

반면, 제어기(80)는 상기 S50 단계, S70 단계, S90 단계에서의 각 조건이 충족도지 않으면(아니오), 각 단계에서의 제어를 유지한다.On the other hand, the controller 80 maintains control in each step if the respective conditions in steps S50, S70, and S90 are not satisfied (No).

한편, 상기 S30단계에서, 제어기(80)는 P3 모터 파워에 감속기 효율을 곱한 값이 P2 모터 파워에 변속기 효율을 곱한 값보다 크지 않으면(S30; 아니오), P2 모터(31)를 우선적으로 구동한다(S110). Meanwhile, in step S30, the controller 80 preferentially drives the P2 motor 31 if the value obtained by multiplying the P3 motor power by the reduction gear efficiency is not greater than the value obtained by multiplying the P2 motor power by the transmission efficiency (S30; No). (S110).

이하, EV 모드에서는 P2 모터(31)를 주 모터로 동작시키는 P2 모터 우선 제어와 그에 따른 P3 모터의 협조제어를 수행한다. 이러한 S120 단계 내지 S170 단계의 설명은 주 모터와 보조 모터의 대상만 다르고 앞서 설명한 S50 내지 S100과 유사하여 참조할 수 있으므로 중복되는 설명을 생략한다.Hereinafter, in the EV mode, the P2 motor priority control for operating the P2 motor 31 as the main motor and the corresponding cooperative control of the P3 motor are performed. The description of steps S120 to S170 is similar to S50 to S100 described above and only the main motor and auxiliary motor are different and can be referred to, so duplicate descriptions are omitted.

한편, 상기 S10 단계에서, 제어기(80)는 상태정보에 기초한 운전자의 요구파워가 배터리(50)의 SOC 별 Factor를 고려한 P2 모터 최대 파워와 P3 모터 최대 파워를 합한 총 모터 파워 미만이 아니면(S10; 아니오), HEV 모드로 진입하여 엔진(10)을 구동(ON) 한다(S190). On the other hand, in the step S10, the controller 80 determines that the driver's required power based on the state information is not less than the total motor power obtained by adding the maximum P2 motor power and the P3 motor maximum power considering the factors for each SOC of the battery 50 (S10 ; No), enters the HEV mode and drives (ON) the engine 10 (S190).

마찬가지로, 제어기(80)는 상기 EV 모드로 운행 중 운전자의 요구파워가 배터리(50)의 SOC 별 Factor를 고려한 P2 모터 최대 파워와 P3 모터 최대 파워를 합한 총 모터 파워를 초과하면(S180; 예), HEV 모드로 전환하여 엔진(10)을 구동(ON) 할 수 있다(S190). Similarly, the controller 80, while driving in the EV mode, if the driver's required power exceeds the total motor power of the sum of the maximum power of the P2 motor and the maximum power of the P3 motor considering the factors for each SOC of the battery 50 (S180; Yes) , It is possible to drive (ON) the engine 10 by switching to the HEV mode (S190).

도 9를 참조하면, 제어기(80)는 운전자의 요구파워에 따라 엔진(10)을 최적 운전점으로 제어한다(S200).Referring to FIG. 9 , the controller 80 controls the engine 10 to an optimal operating point according to the driver's required power (S200).

이 때, 제어기(80)는 운전자의 요구파워가 엔진 최적 파워보다 크지 않으면(S210; 아니오), 상대적으로 충전 경로 효율이 좋은 P2 모터(31)를 이용하여 발전된 전기 에너지로 배터리(50)를 충전한다(S220).At this time, the controller 80 charges the battery 50 with electrical energy generated using the P2 motor 31 having a relatively high charging path efficiency, if the driver's required power is not greater than the engine's optimal power (S210; No). Do (S220).

반면, 제어기(80)는 운전자의 요구파워가 엔진 최적 파워보다 크면(S210; 예), 상대적으로 파워 전달 경로 효율이 좋은 P3 모터(32)의 구동을 개시하여 P3 모터 파워의 협조제어를 통해 부족한 파워를 보상할 수 있다(S230).On the other hand, if the driver's required power is greater than the engine's optimal power (S210; Yes), the controller 80 starts driving the P3 motor 32, which has a relatively high power transmission path efficiency, and through cooperative control of the P3 motor power Power can be compensated (S230).

또한, 제어기(80)는 운전자의 요구파워가 엔진 최적 파워와 P3 모터 파워를 합한 값보다 크면(S240; 예), P2 모터(31)를 더 구동하는 협조제어를 통해 부족한 파워를 보상할 수 있다(S250).In addition, if the driver's required power is greater than the sum of the optimal engine power and the P3 motor power (S240; Yes), the controller 80 may compensate for insufficient power through cooperative control of further driving the P2 motor 31. (S250).

이후, 제어기(80)는 운전자의 요구파워에 따라 각 구동원을 선택적으로 이용하여 운행한 후 시동 오프 시 종료한다.Thereafter, the controller 80 selectively uses each driving source according to the driver's required power and ends when the engine is turned off.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 하이브리드 차량에 장착된 P2 모터와 P3 모터의 경로의 효율을 고려하여 선택적으로 구동하는 협조제어 로직을 통해 운전자의 요구파워에 대한 최적의 구동 제어 전략을 수립함으로써 연비를 개선할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, an optimal driving control strategy for the driver's required power is established through cooperative control logic that selectively drives in consideration of the efficiency of the paths of the P2 and P3 motors installed in the hybrid vehicle. This has the effect of improving fuel economy.

또한, 변속기를 거치지 않는 P3 모터를 주 모터로 차량의 운행에 우선적으로 이용하여 P2 모터의 용량을 줄임으로써 하이브리드 차량의 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, the cost of the hybrid vehicle can be reduced by reducing the capacity of the P2 motor by preferentially using the P3 motor that does not go through the transmission as the main motor for driving the vehicle.

또한, 하이브리드 차량의 연비 향상 및 원가를 절감함으로써 고객 만족도와 상품성의 향상을 기대할 수 있다.In addition, by improving fuel efficiency and reducing costs of hybrid vehicles, customer satisfaction and improved marketability can be expected.

이상에서는 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에만 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변경이 가능하다.In the above, the embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the above embodiments and various other changes are possible.

예컨대, 도 5를 통한 본발명의 실시예에서는 엔진(10)을 구동 시 P2 모터(31)를 이용하여 배터리(50)를 충전하는 것으로 설명하였으나 본 발명의 실시 예는 이에 한정되지 않으며, 설계에 따라 P3 모터(32)를 이용하여 배터리(50)를 충전하도록 할 수 있다.For example, in the embodiment of the present invention through FIG. 5, it has been described that the battery 50 is charged using the P2 motor 31 when the engine 10 is driven, but the embodiment of the present invention is not limited thereto, and the design Accordingly, the battery 50 may be charged using the P3 motor 32 .

또한, 제어기(80)는 차량의 EV 모드 혹은 HEV 모드에서 필요시 HSG(20)을 더 구동하여 운전자의 요구파워에 대한 부족분을 보상할 수 있다.In addition, the controller 80 may further drive the HSG 20 if necessary in the EV mode or HEV mode of the vehicle to compensate for a shortfall in the driver's required power.

예컨대, 제어기(80)는 EV 모드 시 P2 모터 파워와 P3 모터 파워에 HSG(20)의 구동에 따른 P1 모터 파워를 합하여 총 모터 파워를 출력할 수 있다.For example, the controller 80 may output the total motor power by adding the P1 motor power according to the driving of the HSG 20 to the P2 motor power and the P3 motor power in the EV mode.

또한, 제어기(80)는 HEV 모드 시 엔진 최적파워, P2 모터 파워와 P3 모터 파워에 HSG(20)의 구동에 따른 P1 모터 파워를 합하여 운전자의 요구파워에 대응할 수 있다.In addition, the controller 80 may respond to the driver's requested power by adding the P1 motor power according to the driving of the HSG 20 to the optimum engine power, P2 motor power, and P3 motor power in the HEV mode.

본 발명의 실시예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.Embodiments of the present invention are not implemented only through the devices and/or methods described above, and may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiments of the present invention, a recording medium on which the program is recorded, and the like. Also, this implementation can be easily implemented by an expert in the art to which the present invention belongs based on the description of the above-described embodiment.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also included in the scope of the present invention. that fall within the scope of the right.

10: 엔진 20: HSG
30: 구동 모터 31: P2 모터
32: P3 모터 40: 클러치
50: 배터리 60: 변속기
70: 상태 검출기 71: APS
72: BMS 73: MCU
74: ECU 80: 제어기10: engine 20: HSG
30: drive motor 31: P2 motor
32: P3 motor 40: clutch
50: battery 60: transmission
70: state detector 71: APS
72: BMS 73: MCU
74: ECU 80: Controller

Claims (18)

연료를 연소하여 주행에 필요한 동력을 발생시키는 엔진;
상기 엔진을 시동 시키고 상기 엔진의 시동 상태에서 선택적으로 발전기로 동작하여 전기 에너지를 생성하는 시동 발전기(Hybrid Starter Generator, HSG);
차량의 구동원으로서 변속기의 앞쪽에 장착되는 P2 모터와 변속기의 뒤쪽에 장착되는 P3 모터;
각 모터에 연결된 전원 라인을 통해 구동 전원을 공급하거나 그로부터 발전된 전기 에너지를 충전하는 배터리;
차량의 운행에 따른 각종 센서와 제어기로부터 차량의 구동 제어에 필요한 상태정보를 수집하는 상태 검출기; 및
상기 상태정보에 기초한 운전자의 요구파워가 상기 배터리의 충전상태(SOC) 별 팩터(Factor)를 고려한 P2 모터 파워와 P3 모터 파워를 합한 총 모터 파워 미만이면 EV(Electric Vehicle) 모드로 진입하되, 상기 P3 모터 파워에 감속기 효율을 곱한 값이 P2 모터 파워에 변속기 효율을 곱한 값보다 크면 상기 P3 모터를 우선적으로 구동하는 제어기;
를 포함하는 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량.An engine that burns fuel to generate power required for driving;
a starter generator (Hybrid Starter Generator, HSG) that starts the engine and selectively operates as a generator in a starting state of the engine to generate electric energy;
A P2 motor mounted on the front of the transmission and a P3 motor mounted on the rear of the transmission as a driving source of the vehicle;
A battery that supplies driving power through a power line connected to each motor or charges electrical energy generated therefrom;
a state detector that collects state information necessary for driving control of the vehicle from various sensors and controllers according to vehicle operation; and
If the driver's required power based on the state information is less than the total motor power of the P2 motor power and the P3 motor power considering the factor for each state of charge (SOC) of the battery, the EV (Electric Vehicle) mode is entered. a controller that preferentially drives the P3 motor when the value obtained by multiplying the P3 motor power by the reduction gear efficiency is greater than the value obtained by multiplying the P2 motor power by the transmission efficiency;
A hybrid vehicle equipped with a plurality of motors including a. 제1항에 있어서,
상기 상태 검출기는
가속 페달의 작동 변위를 검출하는 APS(Accelerator Pedal Sensor), 상기 배터리의 충방전 상태를 관리하는 BMS(Battery Management System), 상기 P2 모터와 P3 모터의 모터 파워를 제어하는 MCU(Motor Control Unit), 상기 엔진의 구동을 제어하는 ECU(Engine Control Unit)로부터 각 특성의 상태정보를 수집하여 상기 제어기로 전달하는 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량.According to claim 1,
The state detector
APS (Accelerator Pedal Sensor) for detecting the operating displacement of the accelerator pedal, BMS (Battery Management System) for managing the charging and discharging state of the battery, MCU (Motor Control Unit) for controlling the motor power of the P2 motor and P3 motor, A hybrid vehicle equipped with a plurality of motors that collects state information of each characteristic from an ECU (Engine Control Unit) that controls driving of the engine and transmits it to the controller. 제1항에 있어서,
상기 제어기는
상기 요구파워가 상기 P3 모터 파워보다 크면 상기 P2 모터를 추가로 구동하여 협조제어를 개시하는 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량.According to claim 1,
The controller
A hybrid vehicle equipped with a plurality of motors that starts cooperative control by additionally driving the P2 motor when the required power is greater than the P3 motor power. 제3항에 있어서,
상기 제어기는
상기 협조제어 시 상기 요구파워에서 상기 P3 모터 최대 파워를 차감한 값으로 상기 P2 모터의 P2 모터 파워를 제어하는 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량.According to claim 3,
The controller
A hybrid vehicle equipped with a plurality of motors that controls the P2 motor power of the P2 motor with a value obtained by subtracting the maximum power of the P3 motor from the requested power during the cooperative control. 제4항에 있어서,
상기 제어기는
상기 협조제어 시 상기 P3 모터와 P2 모터의 속도차가 설정된 제1 기준치(α)를 초과하면, 상대적으로 상기 P2 모터의 구동 비율이 상승하도록 제어하는 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량.According to claim 4,
The controller
When the speed difference between the P3 motor and the P2 motor during the cooperative control exceeds a set first reference value (α), the hybrid vehicle equipped with a plurality of motors is controlled to relatively increase the driving ratio of the P2 motor. 제4항에 있어서,
상기 제어기는
상기 협조제어 시 상기 P3 모터와 P2 모터의 속도차가 설정된 제2 기준치(β) 미만으로 내려가면, 상대적으로 상기 P3 모터의 구동 비율이 상승하도록 제어하는 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량.According to claim 4,
The controller
When the speed difference between the P3 motor and the P2 motor falls below a set second reference value (β) during the cooperative control, the hybrid vehicle equipped with a plurality of motors is controlled to relatively increase the drive ratio of the P3 motor. 제1항에 있어서,
상기 제어기는
상기 요구파워가 상기 총 모터 파워를 초과하면 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드로 진입하여 상기 엔진을 구동(ON) 하되,
상기 요구파워가 설정된 운전점으로 제어되는 엔진 최적 파워 미만이면 상대적으로 충전에 효율적인 경로에 있는 상기 P2 모터를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량.According to claim 1,
The controller
When the required power exceeds the total motor power, enter a Hybrid Electric Vehicle (HEV) mode and drive (ON) the engine,
A hybrid vehicle equipped with a plurality of motors that charges the battery using the P2 motor on a relatively efficient path for charging when the required power is less than the engine optimum power controlled by the set operating point. 제7항에 있어서,
상기 제어기는
상기 요구파워가 상기 엔진 최적 파워를 초과하면, 상대적으로 파워전달에 효율적인 경로에 있는 상기 P3 모터를 이용한 협조제어를 통해 부족한 파워를 보상하는 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량.According to claim 7,
The controller
A hybrid vehicle equipped with a plurality of motors that compensates for insufficient power through cooperative control using the P3 motor, which is in a relatively efficient path for power transmission, when the required power exceeds the engine optimum power. 제7항에 있어서,
상기 제어기는
상기 요구파워가 상기 엔진 최적 파워와 상기 P3 모터 파워를 합한 파워를 초과하면 상기 P2 모터를 더 이용한 협조제어를 통해 부족한 파워를 보상하는 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량.According to claim 7,
The controller
A hybrid vehicle equipped with a plurality of motors for compensating for insufficient power through cooperative control using more of the P2 motor when the required power exceeds the sum of the optimum engine power and the P3 motor power. 구동원으로 엔진, 변속기의 앞쪽에 장착된 P2 모터와 변속기의 뒤쪽에 장착된 P3 모터를 포함하는 하이브리드 차량의 제어 방법에 있어서,
a) 차량의 상태정보에 기초한 요구파워가 배터리의 충전상태(SOC) 별 팩터(Factor)를 고려한 P2 모터 파워와 P3 모터 파워를 합한 총 모터 파워 미만이면 EV(Electric Vehicle) 모드로 진입하는 단계;
b) 상기 P3 모터 파워에 감속기 효율을 곱한 값이 P2 모터 파워에 변속기 효율을 곱한 값보다 크면 상기 P3 모터를 우선적으로 구동하는 단계; 및
c) 상기 요구파워가 상기 P3 모터 파워를 초과하면 상기 P2 모터를 추가 구동하여 협조제어를 개시하는 단계;
를 포함하는 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량의 제어 방법.A method for controlling a hybrid vehicle including a P2 motor mounted at the front of an engine and a transmission and a P3 motor mounted at the rear of a transmission as a driving source, the method comprising:
a) If the required power based on the state information of the vehicle is less than the total motor power of the sum of the P2 motor power and the P3 motor power considering the factor for each state of charge (SOC) of the battery, entering EV (Electric Vehicle) mode;
b) preferentially driving the P3 motor when the value obtained by multiplying the P3 motor power by the reduction gear efficiency is greater than the value obtained by multiplying the P2 motor power by the transmission efficiency; and
c) starting cooperative control by additionally driving the P2 motor when the required power exceeds the P3 motor power;
Control method of a hybrid vehicle equipped with a plurality of motors comprising a. 제10항에 있어서,
상기 c) 단계는,
상기 요구파워에서 상기 P3 모터 파워를 차감한 나머지를 상기 P2 모터를 이용하여 보상하는 단계를 포함하는 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량의 제어 방법.According to claim 10,
In step c),
and compensating for a remainder obtained by subtracting the P3 motor power from the required power using the P2 motor. 제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 c) 단계는,
상기 협조제어 시 상기 P3 모터와 P2 모터의 속도차가 설정된 제1 기준치(α)를 초과하면, 상대적으로 상기 P2 모터의 구동 비율이 상승하도록 제어하는 단계를 포함하는 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량의 제어 방법.According to claim 10 or 11,
In step c),
When the speed difference between the P3 motor and the P2 motor during the cooperative control exceeds a set first reference value (α), controlling the drive ratio of the P2 motor to increase relatively. control method. 제12항에 있어서,
상기 c) 단계는,
상기 협조제어 시 상기 P3 모터와 P2 모터의 속도차가 설정된 제2 기준치(β) 미만으로 내려가면, 상대적으로 상기 P3 모터의 구동 비율이 상승하도록 제어하는 단계를 포함하는 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량의 제어 방법.According to claim 12,
In step c),
and controlling a drive ratio of the P3 motor to increase relatively when the speed difference between the P3 motor and the P2 motor decreases below a set second reference value β during the cooperative control. control method. 제10항에 있어서,
상기 c) 단계 이후에,
d) 상기 요구파워가 상기 P3 모터 파워와 P2 모터 파워를 합한 총 모터 파워를 초과하면 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드로 진입하여 엔진을 구동(ON) 하는 단계; 및
e) 상기 요구파워가 설정된 운전점으로 제어되는 엔진 최적 파워 미만이면 상대적으로 충전에 효율적인 경로에 있는 상기 P2 모터를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 단계;
를 더 포함하는 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량의 제어 방법.According to claim 10,
After step c),
d) entering a hybrid electric vehicle (HEV) mode and driving (ON) an engine when the required power exceeds the total motor power obtained by adding the P3 motor power and the P2 motor power; and
e) charging the battery using the P2 motor in a relatively efficient charging path when the required power is less than the engine optimum power controlled by the set operating point;
Control method of a hybrid vehicle equipped with a plurality of motors further comprising a. 제14항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 요구파워가 엔진 최적 파워를 초과하면, 상대적으로 파워전달에 효율적인 경로에 있는 상기 P3 모터를 구동하여 P3 모터 파워를 통해 부족한 파워를 보상하는 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량의 제어 방법.According to claim 14,
In step d),
A control method for a hybrid vehicle equipped with a plurality of motors, when the required power exceeds the engine optimum power, compensating for the insufficient power through the P3 motor power by driving the P3 motor in a relatively efficient power transmission path. 제15항에 있어서,
상기 d) 단계는,
상기 요구파워가 상기 엔진 최적 파워와 상기 P3 모터 파워를 합한 파워를 초과하면 상기 P2 모터를 더 구동하여 2P 모터 파워를 통해 부족한 파워를 보상하는 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량의 제어 방법.According to claim 15,
In step d),
If the required power exceeds the sum of the engine optimum power and the P3 motor power, the P2 motor is further driven to compensate for the insufficient power through 2P motor power. 연료를 연소하여 주행에 필요한 동력을 발생시키는 엔진;
상기 엔진을 시동 시키고 상기 엔진의 시동 상태에서 선택적으로 발전기로 동작하여 전기 에너지를 생성하는 시동 발전기(Hybrid Starter Generator, HSG);
차량의 구동원으로서 변속기의 앞쪽에 장착되는 P2 모터와 변속기의 뒤쪽에 장착되는 P3 모터;
각 모터에 연결된 전원 라인을 통해 구동 전원을 공급하거나 그로부터 발전된 전기 에너지를 충전하는 배터리;
차량의 운행에 따른 각종 센서와 제어기로부터 차량의 구동 제어에 필요한 상태정보를 수집하는 상태 검출기; 및
상기 상태정보에 기초한 운전자의 요구파워가 상기 배터리의 충전상태(SOC) 별 팩터(Factor)를 고려한 P2 모터 파워와 P3 모터 파워를 합한 총 모터 파워 미만이면 EV 모드로 진입하되, 상기 P2 모터 파워에 변속기 효율을 곱한 값이 상기 P3 모터 최대 파워에 감속기 효율을 곱한 값 보다 크면 상기 P2 모터를 우선적으로 구동하는 제어기;
를 포함하는 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량.An engine that burns fuel to generate power required for driving;
a starter generator (Hybrid Starter Generator, HSG) that starts the engine and selectively operates as a generator in a starting state of the engine to generate electric energy;
A P2 motor mounted on the front of the transmission and a P3 motor mounted on the rear of the transmission as a driving source of the vehicle;
A battery that supplies driving power through a power line connected to each motor or charges electrical energy generated therefrom;
a state detector that collects state information necessary for driving control of the vehicle from various sensors and controllers according to vehicle operation; and
If the driver's required power based on the state information is less than the total motor power of the sum of the P2 motor power and the P3 motor power considering the factor for each state of charge (SOC) of the battery, the EV mode is entered, but the P2 motor power a controller that preferentially drives the P2 motor when the value obtained by multiplying the transmission efficiency is greater than the value obtained by multiplying the maximum power of the P3 motor by the reduction gear efficiency;
A hybrid vehicle equipped with a plurality of motors including a. 제17항에 있어서,
상기 제어기는
상기 요구파워가 상기 P2 모터 파워보다 크면 상기 P3 모터를 추가로 구동하여 협조제어를 개시하는 복수의 모터를 장착한 하이브리드 차량.According to claim 17,
The controller
A hybrid vehicle equipped with a plurality of motors that starts cooperative control by additionally driving the P3 motor when the required power is greater than the P2 motor power.
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