KR101724750B1 - 하이브리드 차량의 전동식오일펌프 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량에서, 극저온시에는 전동식오일펌프의 회전수가 불필요하게 높아지지 않도록 하여, 불필요한 배터리의 전력 소모를 방지하여 차량의 연비 향상에 기여하도록 하고, 불필요한 소음이 발생하지 않도록 하여 차량의 상품성을 향상시키며, 전동식오일펌프의 내구성도 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

하이브리드 차량의 전동식오일펌프 제어방법{ELECTRIC OIL PUMP CONTROL METHOD OF HYBRID VEHICLE}

본 발명은 하이브리드 차량의 전동식오일펌프 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 극저온시에 전동식오일펌프를 제어하는 기술에 관한 것이다.

하이브리드 차량에는 변속기 내부에 구비된 기계식오일펌프 이외에 엔진의 구동 여부와 무관하게 구동될 수 있는 전동식오일펌프를 구비하여, 엔진이 작동하지 않은 조건 등의 상황에서도 변속기에 필요한 유압을 공급할 수 있도록 하는 것이 있다.

종래 상기한 바와 같은 전동식오일펌프를 제어하는 방법은 주로 도 1에 도시된 바와 같이 이루어지는 바, TCU로부터 제공되는 목표회전수를 추종하여 제어를 하되, 전동식오일펌프의 초기 구동시에는 응답성 확보를 위해 소정의 기준회전수까지는, 오픈루프 제어를 수행하여 전동식오일펌프의 회전수를 신속히 상승시키고, 상기 기준회전수를 일단 넘어선 후에는 상기 TCU로부터의 목표회전수를 추종하여 폐루프제어를 수행하도록 한다.

상기와 같은 제어에서 상기 기준회전수는 통상적인 상온 상태에서 변속기 오일의 점도를 고려하여 신속하게 원하는 유압을 형성할 수 있도록 설정된다.

그런데, -10도 이하와 같은 극저온의 상태에서는, 상기 오일의 점도가 상온 상태에 비하여 상당히 커져서, 상기 전동식오일펌프가 비교적 낮은 회전수로 회전되는 경우에도 충분한 유압의 형성이 가능하다.

따라서, 극저온의 상황에서 상기 전동식오일펌프를 상기 상온상태에서 설정되어 있는 기준회전수까지 오픈루프로 제어하는 부적절할 수 있다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상온상태에 적합하게 설정되어 있는 상기 기준회전수가 500RPM 일 때, TCU에서 제공하는 목표회전수는 초기에도 300RPM에 불과한 상황에서도, 종래와 동일한 제어방법에 의해 전동식오일펌프의 회전수가 상기 기준회전수인 500RPM까지 오픈루프 제어된 후, 상기 기준회전수에 이르고 나서야 상기 목표회전수를 추종하는 폐루프 제어를 수행함에 따라 “A”로 표시된 부분과 같이 불필요하게 전동식오일펌프의 회전수가 높아지는 상황이 발생하게 되는 것이다.

상기한 바와 같이 전동식오일펌프의 회전수가 불필요하게 높아지면, 불필요한 배터리의 전력 소모로 차량의 연비에 악영향을 주게 되고, 특히 불필요한 소음을 유발하여 차량의 상품성을 저하시키며, 전동식오일펌프의 내구성에도 바람직하지 못한 문제가 있다.

상기의 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-2009-0045990 A

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 극저온시에는 전동식오일펌프의 회전수가 불필요하게 높아지지 않도록 하여, 불필요한 배터리의 전력 소모를 방지하여 차량의 연비 향상에 기여하도록 하고, 불필요한 소음이 발생하지 않도록 하여 차량의 상품성을 향상시키며, 전동식오일펌프의 내구성도 향상시킬 수 있도록 한 하이브리드 차량의 전동식오일펌프 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 하이브리드 차량의 전동식오일펌프 제어방법은

변속기의 유온을 측정하는 유온측정단계와;

상기 변속기의 유온이 소정의 기준온도 이하여서 극저온 상황인지를 판단하는 극저온판단단계와;

상기 극저온판단단계 수행결과, 극저온 상황이면, 전동식오일펌프를 목표회전수까지 오픈루프 제어하는 제1오픈루프제어단계와;

상기 제1오픈루프제어단계가 끝나면, 상기 목표회전수를 추종하도록 상기 전동식오일펌프를 폐루프 제어하는 폐루프제어단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 하이브리드 차량에서 극저온시에는 전동식오일펌프의 회전수가 불필요하게 높아지지 않도록 하여, 불필요한 배터리의 전력 소모를 방지하여 차량의 연비 향상에 기여하도록 하고, 불필요한 소음이 발생하지 않도록 하여 차량의 상품성을 향상시키며, 전동식오일펌프의 내구성도 향상시킬 수 있도록 한다.

도 1은 종래 기술에 의한 상온 상태의 전동식오일펌프 제어를 설명한 그래프,
도 2는 종래 기술에 의한 극저온 상태의 전동식오일펌프 제어를 설명한 그래프,
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 전동식오일펌프 제어방법을 예시한 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 극저온 상태의 전동식오일펌프 제어를 설명한 그래프이다.

도 3을 참조하면, 본 발명 하이브리드 차량의 전동식오일펌프 제어방법의 실시예는변속기의 유온을 측정하는 유온측정단계(S10)와; 상기 변속기의 유온이 소정의 기준온도 이하여서 극저온 상황인지를 판단하는 극저온판단단계(S20)와; 상기 극저온판단단계(S20) 수행결과, 극저온 상황이면, 전동식오일펌프를 목표회전수까지 오픈루프 제어하는 제1오픈루프제어단계(S30)와; 상기 제1오픈루프제어단계(S30)가 끝나면, 상기 목표회전수를 추종하도록 상기 전동식오일펌프를 폐루프 제어하는 폐루프제어단계(S40)를 포함하여 구성된다.

즉, 극저온 상태에서 전동식오일펌프의 작동을 개시하는 경우에는 종래와 같이 무조건 소정의 기준회전수까지 오픈루프로 제어를 하지 않고, TCU에서 제공하는 목표회전수까지만 전동식오일펌프를 오픈루프로 제어를 하고 그 이후부터는 폐루프제어를 수행하도록 함으로써, 상기 목표회전수를 초과하는 과도한 전동식오일펌프의 초기 구동을 배제하여 불필요한 에너지 소모의 방지로 차량의 연비를 향상시키고, 소음을 저감시키며, 전동식오일펌프의 내구성 향상에 기여할 수 있도록 한 것이다.

상기 극저온판단단계(S20)의 소정의 기준온도는 변속기의 오일 점도 변화가 전동식오일펌프의 구동에 따른 유압 형성에 미치는 영향을 고려하여 설정되는 것으로서, 적어도 -10℃ 이하의 범위로 설정되는 것이 바람직하다.

상기 극저온판단단계(S20) 수행결과 극저온 상황이 아닌 경우에는, 상기 전동식오일펌프를 소정의 기준회전수까지 오픈루프 제어하는 제2오픈루프제어단계(S50)를 수행하고, 상기 제2오픈루프제어단계(S50) 이후에는 상기 폐루프제어단계(S40)를 수행하는 것이다.

즉, 상기 제2오픈루프제어단계(S50)는 종래의 일반적인 상황에서의 제어방법과 동일하다.

따라서, 상기 제2오픈루프제어단계(S50)의 상기 기준회전수는 상온 상태를 기준으로 상기 전동식오일펌프의 응답성을 고려하여 설정되는 것으로서, 상기 제1오픈루프제어단계(S30)의 목표회전수보다 높은 회전수가 된다.

즉, 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이 변속기 오일의 상온시의 점도와 전동식오일펌프의 구동 개시에 따른 응답성을 고려하여 상기 기준회전수를 500RPM이라고 설정하였다면, 상기 제1오픈루프제어단계(S30)에서 TCU에 의해 계산되어 제시되는 목표회전수는 당연히 상기 기준회전수보다 낮은 회전수가 되며, 전동식오일펌프의 구동 초기의 비교적 높은 목표회전수도 예시한 바와 같이 300RPM으로서 상기 기준회전수 500RPM보다 작게 되는 것이고, 이는 역으로 상기 기준회전수는 상기 제1오픈루프제어단계(S30)의 목표회전수보다 높은 값으로 설정됨을 의미한다.

상기 오픈루프 제어는 상기 전동식오일펌프의 모터에 듀티값만을 제공하는 듀티제어로 수행할 수 있을 것이며, 상기 폐루프 제어는 상기 전동식오일펌프의 회전수를 피이드백 받아 상기 목표회전수에 추종시키는 PI제어(비례적분제어)로 수행할 수 있을 것이다. 물론, 상기 폐루프 제어의 구체적인 방법으로는 이외에도 PID제어 등이 사용되는 것도 가능할 것이다.

도 4를 참조하면, 도 2와 비교하여, 상기 전동식오일펌프의 작동 초기의 오버슈트 상황이 해소되어, 불필요한 전동식오일펌프의 회전수 상승이 발생하지 않게 됨을 알 수 있으며, 이로 인해, 차량의 연비 개선과 소음 저감 및 전동식오일펌프의 내구성 향상이 가능함은 물론이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

S10; 유온측정단계
S20; 극저온판단단계
S30; 제1오픈루프제어단계
S40; 폐루프제어단계
S50; 제2오픈루프제어단계

Claims (5)

1. 변속기의 유온을 측정하는 유온측정단계(S10)와;
   상기 변속기의 유온이 소정의 기준온도 이하여서 극저온 상황인지를 판단하는 극저온판단단계(S20)와;
   상기 극저온판단단계(S20) 수행결과, 극저온 상황이면, 전동식오일펌프를 목표회전수까지 오픈루프 제어하는 제1오픈루프제어단계(S30)와;
   상기 제1오픈루프제어단계(S30)가 끝나면, 상기 목표회전수를 추종하도록 상기 전동식오일펌프를 폐루프 제어하는 폐루프제어단계(S40);를 포함하여 구성되되,
   상기 극저온판단단계(S20) 수행결과 극저온 상황이 아닌 경우에는, 상기 전동식오일펌프를 소정의 기준회전수까지 오픈루프 제어하는 제2오픈루프제어단계(S50)를 수행하고;
   상기 제2오픈루프제어단계(S50) 이후에는 상기 폐루프제어단계(S40)를 수행하며,
   상기 제2오픈루프제어단계(S50)의 상기 기준회전수는 상온 상태를 기준으로 상기 전동식오일펌프의 응답성을 고려하여 설정된 것으로서, 상기 제1오픈루프제어단계(S30)의 목표회전수보다 높은 회전수인 것
   을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 전동식오일펌프 제어방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 극저온판단단계(S20)의 소정의 기준온도는 변속기의 오일 점도 변화가 전동식오일펌프의 구동에 따른 유압 형성에 미치는 영향을 고려하여 설정되는 것으로서, 적어도 -10℃ 이하의 범위로 설정되는 것
   을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 전동식오일펌프 제어방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1 또는 2항에 있어서,
   상기 오픈루프 제어는 상기 전동식오일펌프의 모터에 듀티값만을 제공하는 듀티제어로 수행하고;
   상기 폐루프 제어는 상기 전동식오일펌프의 회전수를 피이드백 받아 상기 목표회전수에 추종시키는 PI제어(비례적분제어)로 수행하는 것
   을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 전동식오일펌프 제어방법.

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