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KR20160142727A - Method and device for controlling start time of engine in hybrid vehicle - Google Patents

Method and device for controlling start time of engine in hybrid vehicle Download PDF

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KR20160142727A
KR20160142727A KR1020150078834A KR20150078834A KR20160142727A KR 20160142727 A KR20160142727 A KR 20160142727A KR 1020150078834 A KR1020150078834 A KR 1020150078834A KR 20150078834 A KR20150078834 A KR 20150078834A KR 20160142727 A KR20160142727 A KR 20160142727A
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KR
South Korea
Prior art keywords
engine
motor
controller
hybrid
controlling
Prior art date
Application number
KR1020150078834A
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Korean (ko)
Inventor
이준혁
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
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Abstract

A method for controlling the start time of an engine in a hybrid vehicle comprises: a step of allowing a controller to calculate the coupling RPM of a motor coupled to an engine through an engine clutch based on the RPM rising gradient of the engine and the RPM rising gradient of the motor; and a step of allowing the controller to start the engine before the minimum time where the engine reaches the coupling RPM according to the RPM rising gradient of the engine, wherein the coupling RPM of the motor can be the same as the target rom of the engine. Therefore, the present invention determines the start time of the engine by considering the RPM of the motor.

Description

하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법 및 그 제어 장치{Method and device for controlling start time of engine in hybrid vehicle}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hybrid vehicle,

본 발명은 하이브리드 차량(하이브리드 전기차(hybrid electric vehicle)) 관련 기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법 및 그 제어 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hybrid vehicle (hybrid electric vehicle) related technology, and more particularly, to a method of controlling an engine starting time of a hybrid vehicle and a control apparatus therefor.

친환경 자동차는 연료전지 자동차, 전기자동차, 플러그인 전기자동차, 하이브리드 자동차를 포괄하는 것으로, 통상적으로 구동력 발생을 위한 모터를 구비한다.The eco-friendly automobile encompasses a fuel cell automobile, an electric automobile, a plug-in electric automobile, and a hybrid automobile, and usually has a motor for generating a driving force.

이러한 친환경 자동차의 일례인 하이브리드 자동차(hybrid vehicle)는 내연기관 엔진(internal combustion engine)과 배터리 전원을 함께 사용한다. 즉, 하이브리드 자동차는 내연기관 엔진의 동력과 모터의 동력을 효율적으로 조합하여 사용한다.An example of such an environment-friendly automobile is a hybrid vehicle, which uses an internal combustion engine and battery power. That is, the hybrid vehicle efficiently combines the power of the internal combustion engine and the power of the motor.

하이브리드 자동차는, 엔진, 모터, 엔진과 모터 사이에서 동력을 단속하는 엔진 클러치, 변속기, 차동기어장치, 배터리, 상기 엔진을 시동하거나 엔진의 출력에 의해 발전을 하는 시동 발전기, 및 차륜으로 구성될 수 있다. The hybrid vehicle may be comprised of an engine, a motor, an engine clutch that powers the engine between the engine and the motor, a transmission, a differential gear device, a battery, a starting generator that starts the engine or generates power by the output of the engine, have.

또한, 하이브리드 자동차는, 하이브리드 자동차의 전체 동작을 제어하는 하이브리드 제어기(hybrid control unit), 엔진의 동작을 제어하는 엔진 제어기(engine control unit), 모터의 동작을 제어하는 모터 제어기(motor control unit), 변속기의 동작을 제어하는 변속 제어기(transmission control unit), 및 배터리를 제어하고 관리하는 배터리 제어기(battery control unit)로 구성될 수 있다. The hybrid vehicle includes a hybrid control unit for controlling the overall operation of the hybrid vehicle, an engine control unit for controlling the operation of the engine, a motor control unit for controlling the operation of the motor, A transmission control unit for controlling the operation of the transmission, and a battery control unit for controlling and managing the battery.

상기 배터리 제어기는 배터리 관리 시스템(battery management system)으로 호칭될 수 있다. 상기 시동 발전기는 ISG(integrated starter & generator) 또는 HSG(hybrid starter & generator)라 호칭되기도 한다.The battery controller may be referred to as a battery management system. The starter generator may also be referred to as an integrated starter & generator (ISG) or a hybrid starter & generator (HSG).

상기와 같은 하이브리드 자동차는 모터의 동력만을 이용하는 순수 전기자동차 모드인 EV 모드(electric vehicle mode), 엔진의 회전력을 주동력으로 하면서 모터의 회전력을 보조동력으로 이용하는 HEV 모드(hybrid electric vehicle mode), 자동차의 제동 혹은 관성에 의한 주행 시 제동 및 관성 에너지를 모터의 발전을 통해 회수하여 배터리에 충전하는 회생제동 모드(regenerative braking mode) 등의 주행모드로 운행할 수 있다.The hybrid vehicle includes an EV (Electric Vehicle Mode), which is a pure electric vehicle mode using only the power of the motor, a hybrid electric vehicle (HEV) mode, which uses the rotational power of the engine as the main power and the rotational power of the motor as auxiliary power, And a regenerative braking mode in which braking and inertia energy is recovered through power generation of the motor to charge the battery when the vehicle is driven by inertia, and the like.

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.
The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.

본 발명이 해결하려는 기술적 과제(목적)는, 모터의 회전수(revolutions per minute, RPM) 수준을 고려하여 엔진의 구동 시점(시동 시점 또는 기동 시점)을 결정할 수 있는 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법 및 제어 장치를 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to provide an engine starting time control method for a hybrid vehicle capable of determining a driving time point (starting point or starting point) of an engine in consideration of revolutions per minute (RPM) And a control device.

상기 과제를 해결(달성)하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법은, 제어기가 엔진의 회전수 상승 기울기와 모터의 회전수 상승 기울기를 근거로 하여 엔진 클러치를 통해 상기 엔진에 결합되는 상기 모터의 결합 회전수를 계산하는 단계; 및 상기 제어기가 상기 엔진의 회전수 상승 기울기에 따라 상기 엔진이 상기 결합 회전수에 도달하는 최소 시간 전에 상기 엔진이 기동하도록 제어하는 단계를 포함하며, 상기 모터의 결합 회전수는 상기 엔진의 목표 회전수와 동일할 수 있다.In order to solve the above problems, a method of controlling an engine start time of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention is a method for controlling an engine starting time of a hybrid vehicle, Calculating an engagement rotational speed of the motor coupled to the engine; And controlling the engine to start the engine before a minimum time for the engine to reach the engagement rotational speed in accordance with a speed increasing slope of the engine, wherein the combined rotational speed of the motor is controlled by a target rotation May be the same as the number.

상기 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법은, 상기 제어기가 가속 페달 센서(APS)로부터 출력되는 가속 신호에 응답하여 상기 엔진의 기동 제어 전에 엔진 기동 명령을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of controlling an engine start time of the hybrid vehicle may further include the step of the controller generating an engine start command before the start control of the engine in response to an acceleration signal output from an accelerator pedal sensor (APS).

상기 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법은, 상기 제어기가 가속 페달 센서(APS)로부터 출력되는 가속 신호에 응답하여 상기 모터가 상기 결합 회전수(RPM)를 가지도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of controlling an engine starting time of the hybrid vehicle may further include the step of the controller controlling the motor to have the combined RPM in response to an acceleration signal output from an accelerator pedal sensor (APS) .

상기 제어기는, 상기 모터를 제어하는 모터 제어기와, 상기 모터 제어기 및 상기 엔진을 제어하는 하이브리드 제어기를 포함할 수 있다.The controller may include a motor controller for controlling the motor, and a hybrid controller for controlling the motor controller and the engine.

상기 제어기는 하이브리드 시동 발전기를 통해 상기 엔진이 기동하도록 제어할 수 있다.The controller can control the engine to start through a hybrid start-up generator.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 장치는, 가속 페달의 조작을 감지하는 가속 페달 센서(APS); 및 상기 가속 페달 센서로부터 출력되는 가속 신호에 응답하여 엔진의 기동 제어 전에 엔진 기동 명령을 생성하는 제어기;를 포함하며, 상기 제어기는 상기 엔진의 회전수 상승 기울기와 모터의 회전수 상승 기울기를 근거로 하여 엔진 클러치를 통해 상기 엔진에 결합되는 상기 모터의 결합 회전수를 계산하고, 상기 엔진의 회전수 상승 기울기에 따라 상기 엔진이 상기 결합 회전수에 도달하는 최소 시간 전에 상기 엔진이 기동하도록 제어하고, 상기 모터의 결합 회전수는 상기 엔진의 목표 회전수와 동일할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for controlling an engine start time of a hybrid vehicle, comprising: an accelerator pedal sensor (APS) for detecting an operation of an accelerator pedal; And a controller for generating an engine start command prior to engine start control in response to an acceleration signal output from the accelerator pedal sensor, wherein the controller is configured to control the engine based on the engine speed up slope and the motor speed up slope Wherein the controller controls the engine to start the engine at a minimum time before the engine reaches the engagement speed according to the engine speed increase slope, The combined rotational speed of the motor may be equal to the target rotational speed of the engine.

상기 제어기는 가속 페달 센서(APS)로부터 출력되는 가속 신호에 응답하여 상기 모터가 상기 결합 회전수를 가지도록 제어할 수 있다.The controller may control the motor to have the engagement rotational speed in response to an acceleration signal output from an accelerator pedal sensor (APS).

상기 제어기는, 상기 모터를 제어하는 모터 제어기와, 상기 모터 제어기 및 상기 엔진을 제어하는 하이브리드 제어기를 포함할 수 있다.The controller may include a motor controller for controlling the motor, and a hybrid controller for controlling the motor controller and the engine.

상기 제어기는 하이브리드 시동 발전기를 통해 상기 엔진이 기동하도록 제어할 수 있다.
The controller can control the engine to start through a hybrid start-up generator.

전술한 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법, 및 그 장치는, 엔진의 기동 시점을 최적화함으로써 불필요한 비 구동에너지 손실 방지 및 엔진 동력을 이용한 SOC(State Of Charge) 밸런싱(balancing) 확보가 가능하여 연비를 효과적으로 향상시킬 수 있다.
The method of controlling an engine start time of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention and the apparatus thereof are capable of preventing unnecessary driving energy loss and balancing state of charge (SOC) using engine power by optimizing an engine start- ) Can be secured and the fuel consumption can be effectively improved.

본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 하이브리드 차량(하이브리드 전기자동차)에서의 엔진 기동의 예를 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법을 설명하는 그래프(graph)이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 장치를 포함하는 하이브리드 차량을 설명하는 블락 다이어그램(block diagram)이다.
도 4는 도 2에 도시된 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법의 시뮬레이션(simulation) 결과를 설명하는 도면(graph)이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS For a more complete understanding of the drawings used in the detailed description of the present invention, a brief description of each drawing is provided.
1 is a view for explaining an example of engine startup in a hybrid vehicle (hybrid electric vehicle).
2 is a graph illustrating a method of controlling an engine start time of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a hybrid vehicle including an engine start-time control apparatus for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph illustrating a simulation result of the engine start time control method of the hybrid vehicle shown in FIG. 2. FIG.

본 발명, 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는, 본 발명의 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용이 참조되어야 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS For a better understanding of the present invention, and the objects attained by the practice of the invention, reference should be made to the accompanying drawings, which illustrate embodiments of the invention, and to the description in the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하는 것에 의해, 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낼 수 있다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having", etc., are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, or a combination thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 “전기적 또는 기계적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it is not necessarily the case that it is "directly connected", but also "electrically or mechanically connected" .

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(통상의 기술자)에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and, unless expressly defined herein, are to be construed as either ideal or overly formal Do not.

TMED(Transmission Mounted Electric Device) 시스템인 TMED 하이브리드 차량은 초기 발진 시 배터리의 동력(electric power)을 이용하여 전기 모터의 구동력으로 주행하고 더 큰 요구력(운전자에 의한 차량 가속 동작)이 들어올 경우 엔진 기동 후 모터와 엔진 사이의 클러치를 결합하여 엔진의 구동력을 구동계(Driving part)로 전달하게 된다.The TMED hybrid vehicle, which is a TMED (Transmission Mounted Electric Device) system, travels on the basis of the electric power of the battery during the initial oscillation and drives the electric motor. When a larger demand force (vehicle acceleration operation by the driver) After that, the clutch between the motor and the engine is coupled to transmit the driving force of the engine to the driving part.

하이브리드 차량은 일반 가솔린 차량과 달리 엔진 기동 후 효율(연비)과 SOC(State Of Charge) 밸런스를 고려하여 높은 수준의 토크를 인가한다. 하지만 엔진의 특성상 낮은 RPM(revolutions per minute)에서는 토크의 정확도가 떨어지고, 낮은 RPM에서 높은 토크를 인가하게 되면 NVH(noise, vibration, harshness) 성능이 악화된다.Unlike conventional gasoline vehicles, hybrid vehicles apply a high level of torque in consideration of efficiency (fuel economy) and state of charge (SOC) balance after starting the engine. However, due to the nature of the engine, the torque accuracy degrades at low revolutions per minute (RPM), and high torque at low RPM degrades NVH (noise, vibration, harshness) performance.

토크 정확도와 NVH성능 등을 고려 시 TMED 하이브리드 차량에서는 모터 RPM이 너무 낮은 영역에서는 클러치 결합 제어를 하지 않는다. 다시 말해, 엔진 기동(시동) 여부와 상관없이 모터 RPM을 참조하여 클러치를 결합하게 된다. 만약 모터의 극 저속(low velocity)에서 엔진 기동 시 모터 RPM이 증가하기 전까지는 엔진은 아이들(idle) 상태로 유지하게 되고 이는 연비에 악영향을 미치게 된다.Considering the torque accuracy and the NVH performance, the TMED hybrid vehicle does not perform the clutch engagement control in the region where the motor RPM is too low. In other words, the clutch is engaged with reference to the motor RPM regardless of whether the engine is started (started) or not. If the motor is at low velocity and the engine RPM increases during engine start-up, the engine will remain idle, which will adversely affect fuel economy.

도 1은 하이브리드 차량(하이브리드 전기자동차)에서의 엔진 시동의 예를 설명하는 도면(그래프(graph))이다.1 is a diagram (graph) for explaining an example of engine startup in a hybrid vehicle (hybrid electric vehicle).

하이브리드 차량에서 제어는 엔진의 특성을 고려하지 않고 운전자의 요구나 차량의 상태만으로 엔진 기동 시점을 결정할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된APS(acceleration position sensor)에 연결된 악셀 페달(accelerator pedal)을 많이 밟아 운전자가 가속 의지를 보이거나 혹은 배터리의 SOC가 낮아져 엔진의 동력을 이용하여, 구동 및 SOC 충전을 목적으로 하는 경우 엔진을 기동하게 된다.In the hybrid vehicle, the engine start timing can be determined only by the driver's request or the state of the vehicle without considering the characteristics of the engine. For example, when the accelerator pedal connected to the acceleration position sensor (APS) shown in FIG. 1 is stepped on, the driver shows acceleration or the SOC of the battery is low, The engine is started.

하지만, 일반적인 엔진은 엔진 회전수에 따라 가용할 수 있는 동력(토크)가 제한되어 있고, 또한 그 동력의 정확도 역시 저하될 수 있다. 그리고 낮은 회전수에서의 높은 동력은 NVH 성능에 악영향을 초래하게 된다.However, in a general engine, the power (torque) available according to the number of revolutions of the engine is limited, and the accuracy of the power may also be deteriorated. And high power at low rpm will adversely affect NVH performance.

더욱이 하이브리드 엔진처럼 구동력 외 SOC 충전등 여러 목적으로 사용되는 엔진의 경우 엔진 기동 후 高 토크를 인가하기 때문에 엔진 회전수는 매우 중요한 요소이다.Furthermore, in the case of an engine that is used for various purposes such as charging a SOC, such as a hybrid engine, the engine speed is a very important factor because a high torque is applied after the engine is started.

따라서 TMED 시스템에서 운전자의 의지나 차량상태로 인해 엔진을 기동하였지만, 모터의 회전수가 너무 낮은 영역에서는 클러치를 결합할 수 없다. 결국 엔진 기동 후 클러치 결합이 가능한 모터 RPM(도 1의 16)까지 엔진은 도 1에 도시된 바와 같이 아이들 상태(18)를 유지하게 되고 이는 연비에 악영향을 미치게 된다. 부연하여 설명하면, 운전자에 의해 악셀 페달이 눌러져 엔진에서 참조번호 18로 도시된 바와 같이 비구동 에너지가 발생될 수 있다. 도 1에서 참조번호 12는 모터의 RPM를 지시(indication)하고 참조번호 14는 엔진의 RPM를 지시한다.Therefore, in the TMED system, the engine is started due to the driver's intention or vehicle condition, but the clutch can not be engaged in a region where the number of revolutions of the motor is too low. As a result, until the engine RPM (16 in FIG. 1) capable of engaging the clutch after the engine is started, the engine maintains the idle state 18 as shown in FIG. 1, which adversely affects the fuel consumption. To be more specific, the accelerator pedal is depressed by the driver and non-drive energy can be generated in the engine as indicated by reference numeral 18. 1, reference numeral 12 denotes an RPM of the motor, and reference numeral 14 denotes an RPM of the engine.

만약 후술하는 본 발명의 실시예처럼 TMED 시스템에서 엔진 동력의 정확도 및 NVH 성능을 고려하여 클러치 결합 가능한 시점을 판단(또는 예측)하고 그 시점을 참조하여 엔진 기동(엔진 기동 시점)을 최적화할 수 있다면, 이는 연비 향상에 큰 도움이 될 수 있다.If the engine can be started (engine starting time) by referring to the timing when the clutch engageable time point is determined in consideration of the accuracy of the engine power and the NVH performance in the TMED system as in the embodiment of the present invention described below , Which can be a great help in improving fuel efficiency.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법을 설명하는 그래프(graph)이다.2 is a graph illustrating a method of controlling an engine start time of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.

상기 하이브리드 차량(또는 하이브리드 전기자동차(hybrid electric vehicle))의 엔진 기동 시점 제어 방법은 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 시스템의 클러치 결합(엔진 클러치 결합(lockup))의 가능 여부를 고려한 엔진 기동 제어로서, 모터의 RPM 수준을 고려하여 엔진의 구동 시점을 결정하는 제어일 수 있다.The engine start time control method of the hybrid vehicle (or hybrid electric vehicle) is an engine start control considering the possibility of clutch engagement (engine clutch lockup) of a TMED (Transmission Mounted Electric Device) system, It can be a control that determines the driving point of the engine in consideration of the RPM level of the motor.

상기 TMED 시스템(또는 TMED 하이브리드 시스템)은 도 3에 도시된 바와 같이 엔진과 모터 사이에 클러치가 존재하여, 저속/정속 구간에서는 클러치를 결합하지 않고 모터의 힘으로만 주행한다. 그리고, 고속/고부하 영역에서는 클러치를 결합하여 엔진과 모터의 힘으로 차량을 주행할 수 있다.The TMED system (or the TMED hybrid system) has a clutch between the engine and the motor as shown in Fig. 3, and travels only by the motor force without engaging the clutch in the low speed / constant speed section. In the high-speed / high-load region, the vehicle can be driven by the force of the engine and the motor by engaging the clutch.

도 2를 참조하면, 본 발명은 TMED 시스템에 포함된 클러치의 결합 가능한 RPM(106)을 기준으로 하여 엔진의 기동 시점(110)을 최적화할 수 있다. Referring to FIG. 2, the present invention can optimize the engine start-up time 110 based on the engageable RPM 106 of the clutch included in the TMED system.

본 발명은 HEV(hybrid electric vehicle) 모드 전환을 위한 엔진 기동 명령 시점인 EV 라인(electric vehicle line)(108)에서 차속이나 모터의 RPM(102)의 상승속도(또는 상승 기울기)(

Figure pat00001
)를 참조하여 엔진의 기동시점을 차별화할 수 있다.The present invention relates to a vehicle speed at an EV line (an electric vehicle line) 108 at the time of an engine start command for switching a hybrid electric vehicle (HEV) mode or a rising speed (or a rising slope) of the RPM 102 of a motor
Figure pat00001
The starting point of the engine can be differentiated.

하이브리드 엔진의 경우 처음 기동 시도 후 실린더에 정상적인 공기 및 연료가 충분히 공급되어 동력이 발생하기까지 약 200~300ms가 소요될 수 있다. In the case of a hybrid engine, it takes about 200 to 300 ms until the engine is sufficiently supplied with normal air and fuel after the first start attempt.

또한, TMED 시스템의 특성상 클러치 결합을 위해서는 엔진과 모터의 회전수들(104 및 102)이 동일하게 제어되어야 한다. 회전수 차이가 발생할 때 클러치를 통해 엔진과 모터를 결합하게 되면 충격(shock) 및 저크(jerk)가 발생하여 운전성이 매우 악화된다. 모터는 변속기를 통해 구동계와 연결되어 있으므로 모터의 회전속도는 차량의 속도와 밀접한 관계가 있다. Further, due to the characteristics of the TMED system, the number of revolutions of the engine and the motors 104 and 102 must be controlled equally for the clutch engagement. When the engine and the motor are coupled through the clutch when the difference in the number of revolutions occurs, shock and jerk are generated and the drivability is greatly deteriorated. Since the motor is connected to the drive system through the transmission, the rotation speed of the motor is closely related to the speed of the vehicle.

따라서 클러치 결합을 위해서는 엔진 기동 후 엔진의 목표 회전수(104)를 모터 회전수(102)로 맞춰줘야 하는데(동기시켜야 하는 데), 이 역시 약 200~300(ms)가 소요될 수 있다. 즉, 엔진 기동 명령 후 클러치 결합 준비를 위해 약 500~700ms 이상의 시간이 소요될 수 있다. 따라서 모터의 회전수(102)의 상승 기울기가 클 수록 엔진 기동시점(110)이 빨라져야 정확한 결합 가능 회전수에서 클러치를 결합할 수 있게 된다.Therefore, in order to engage the clutch, the target revolution speed 104 of the engine must be set to the motor revolution speed 102 (synchronized) after the engine is started, which may also take about 200 to 300 ms. That is, after the engine start command, it takes about 500 to 700 ms or more to prepare for clutch engagement. Therefore, as the upward slope of the rotational speed 102 of the motor is increased, the engine starting time 110 must be increased so that the clutch can be engaged at the correct engageable rotational speed.

가장 최선의 조건은 모든 운전조건에서 엔진 기동 시점(110)을 정확히 가져가는 것이지만, 실제 조건에서는 다양한 운전 패턴 및 도로 조건 등으로 인해 엔진 기동 시점을 최적화하지 못하는 단점이 있을 수 있다. 본 발명에서는 1차로 EV라인(108)에서 엔진 기동 명령을 인가한 후 2차 제어인 모터의 회전수를 참조하여 최종 엔진 기동 시점(110)을 결정할 수 있다. 이러한 제어를 통해 클러치 결합 시점을 최적화할 수 있다.The best condition is to take the engine start time 110 precisely in all operating conditions, but there may be a disadvantage in that the starting point of the engine can not be optimized due to various operation patterns and road conditions under actual conditions. In the present invention, it is possible to determine the final engine start time 110 by referring to the number of revolutions of the motor, which is the secondary control, after applying the engine start command on the EV line 108 on a first step. With this control, the clutch engagement timing can be optimized.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 장치를 포함하는 하이브리드 차량을 설명하는 블락 다이어그램(block diagram)이다.3 is a block diagram illustrating a hybrid vehicle including an engine start-time control apparatus for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 하이브리드 차량(200)은, 가속 페달 센서(acceleration position sensor 또는 acceleration pedal position sensor, APS)(205), 하이브리드 제어기(hybrid control unit, HCU)(210), 모터 제어기(motor control unit, MCU)(215), 엔진(225), 하이브리드 시동 발전기(hybrid starter & generator, HSG)(227), 엔진 클러치(engine clutch)(230), 배터리(235), 전기 모터일 수 있는 모터(240), 변속기(245), 및 차륜인 구동 휠(driving wheel)(250)을 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 하이브리드 차량(200)은 엔진(225)의 동작을 제어하는 엔진 제어기(engine control unit, ECU)를 더 포함할 수도 있다. 엔진 제어기(ECU)는 네크워크를 통해 하이브리드 제어기(HCU)(210)에서 인가되는 제어신호에 따라 엔진(225)의 운전점을 제어하여 최적의 토크가 출력될 수 있도록 할 수 있다. 엔진 제어기(ECU)는 하이브리드 제어기(HCU)(210)에 포함될 수도 있다. 3, the hybrid vehicle 200 includes an acceleration position sensor or an acceleration pedal position sensor (APS) 205, a hybrid control unit (HCU) 210, a motor controller unit, an MCU) 215, an engine 225, a hybrid starter & generator (HSG) 227, an engine clutch 230, a battery 235, 240, a transmission 245, and a driving wheel 250, which is a wheel. In another embodiment of the present invention, the hybrid vehicle 200 may further include an engine control unit (ECU) that controls the operation of the engine 225. The engine controller (ECU) can control the operating point of the engine (225) according to the control signal applied from the hybrid controller (HCU) (210) through the network so that the optimum torque can be outputted. The engine controller (ECU) may be included in the hybrid controller (HCU)

하이브리드 차량(200)은 모터(240)와 변속기(245)가 붙어 있는 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 방식의 파워 트레인(power train)을 포함할 수 있으며, 엔진(225)과 모터(240)로 구성되는 동력원의 사이에 엔진 클러치(230)가 존재하여 엔진 클러치(230)의 접합(결합) 여부에 따라 모터(240)의 동력만을 이용하는 순수 전기자동차 모드인 EV 모드(electric vehicle mode) 혹은 엔진(225)의 회전력을 주동력으로 하면서 모터(240)의 회전력을 보조동력으로 이용하는 HEV 모드(hybrid electric vehicle mode)의 운행(주행)을 제공할 수 있다. 부연하여 설명하면, 모터(240)가 변속기(245)와 직결되어 있는 구조를 가지는 하이브리드 차량(200)에서, 하이브리드 시동 발전기(HSG)(227)의 기동을 통해 엔진RPM이 끌어올려지고, 엔진(225)의 동력 전달 및 차단은 클러치(230)의 접합(결합) 및 분리를 통해 수행되며, 변속기(245)를 포함할 수 있는 동력전달계를 통해 휠(wheel)(250)에 구동력이 발생되고, 엔진(225)의 토크전달 요구 시 클러치(230)의 접합을 통해 엔진 토크가 전달될 수 있다.The hybrid vehicle 200 may include a power train of a transmission mounted electric device (TMED) type having a motor 240 and a transmission 245 attached thereto. The hybrid vehicle 200 may include an engine 225 and a motor 240 An EV mode (electric vehicle mode) or an engine 225 (an electric vehicle mode) which is a pure electric vehicle mode using only the power of the motor 240 depending on whether the engine clutch 230 exists between the power sources (HEV) mode (hybrid electric vehicle mode) in which the rotational force of the motor 240 is used as the main power while the rotational force of the motor 240 is used as the auxiliary power. In more detail, in the hybrid vehicle 200 having the structure in which the motor 240 is directly connected to the transmission 245, the engine RPM is pulled up through the start of the hybrid start generator (HSG) 227, The power transmission and interruption of the clutches 230 and 225 is performed through the coupling and disconnection of the clutch 230 and a driving force is generated in the wheel 250 through the power transmission system that may include the transmission 245, The engine torque can be transmitted through the engagement of the clutch 230 when the torque transmission of the engine 225 is requested.

가속 페달 센서(APS)(205)는 운전자에 의한 가속 페달의 조작을 감지할 수 있고, 가속 페달에 가해지는 조작력에 따른 신호를 하이브리드 제어기(HCU)(210)에 제공할 수 있다.The accelerator pedal sensor (APS) 205 can sense the operation of the accelerator pedal by the driver and can provide a signal to the hybrid controller (HCU) 210 according to the operation force applied to the accelerator pedal.

하이브리드 제어기(HCU)(210)는 최상위 제어기로서 차량 네트워크(network)인 CAN(Controller Area Network)와 같은 네트워크로 연결되는 모터 제어기(MCU)(215)와 같은 제어기들을 통합 제어할 수 있고, 하이브리드 차량(200)의 전체 동작을 제어할 수 있다.The hybrid controller (HCU) 210 can integrally control controllers such as a motor controller (MCU) 215 connected to a network such as a CAN (Controller Area Network) as a top level controller, It is possible to control the entire operation of the mobile terminal 200.

하이브리드 제어기(HCU)(210)는 가속 페달 센서(APS)(205)로부터 출력(송신)되는 가속 신호(또는 가속 페달의 조작 신호)에 응답하여 운전자 요구 파워를 연산하고 1차로 엔진 기동을 결정하여 엔진(225)의 기동 제어 전에 엔진 기동 명령을 내부적으로 생성할 수 있다.The hybrid controller (HCU) 210 calculates the driver's requested power in response to the acceleration signal (or the operation signal of the accelerator pedal) output (transmitted) from the accelerator pedal sensor (APS) The engine start command can be generated internally before the start control of the engine 225. [

하이브리드 제어기(HCU)(210)는 엔진의 회전수(RPM(revolutions per minute)) 상승 기울기와 모터 제어기(MCU)(215)로부터 송신되는 모터의 회전수(RPM) 상승 기울기를 근거로 하여 엔진 클러치(230)를 통해 엔진(225)에 결합되는 모터(240)의 결합 회전수(RPM)(또는 도 2의 클러치 결합 가능 RPM(106))를 계산(또는 추정)할 수 있다. 휠(250)에 구동력을 제공하는 모터(240)의 결합 회전수(RPM)는 엔진(225)의 목표 회전수와 서로 동일할 수 있다. 상기 엔진의 회전수(RPM) 상승 기울기는 엔진(225)에 연결(부착)될 수 있는 엔진 회전속도 센서(미도시)에 의해 감지되어 하이브리드 제어기(HCU)(210)에 제공될 수 있다.The hybrid controller (HCU) 210 controls the engine clutch (HCU) 210 based on the upward slope of the engine revolution (RPM) and the upward slope of the motor revolution (RPM) transmitted from the motor controller (Or estimate) the combined rotational speed RPM of the motor 240 coupled to the engine 225 (or the clutch engageable RPM 106 of FIG. 2) via the output shaft 230. The combined rotational speed RPM of the motor 240 that provides the driving force to the wheel 250 may be equal to the target rotational speed of the engine 225. [ The RPM rise slope of the engine may be sensed by an engine speed sensor (not shown) that may be connected (attached) to the engine 225 and provided to the hybrid controller (HCU)

하이브리드 제어기(HCU)(210)는 엔진의 회전수(RPM) 상승 기울기에 따라 엔진(225)이 상기 결합 회전수(RPM)에 도달하는 최소 시간(도 2의 엔진 온(ON) 시점(110)) 전에 하이브리드 시동 발전기(HSG)(227)를 통해 기동하도록 엔진(225)을 제어할 수 있다. 즉, 하이브리드 제어기(HCU)(210)는 도 2에 도시된 엔진 온(ON) 시점(110)에서 엔진(225)에 최종 엔진 기동 명령을 인가할 수 있다. 하이브리드 시동 발전기(HSG)(227)는 엔진을 시동(기동)거나 또는 엔진 동력(엔진 출력)에 의해 발전기로 동작하여 배터리(235)를 충전시킬 수 있다. 하이브리드 시동 발전기(HSG)(227)는 ISG(integrated starter & generator, 일체형 시동 발전기)로도 언급될 수 있다.The hybrid controller (HCU) 210 calculates the minimum time (the engine ON time 110 in FIG. 2) at which the engine 225 reaches the engagement speed RPM in accordance with the engine RPM gradient, ) Through the hybrid start-up generator (HSG) 227 before the start of the engine. That is, the hybrid controller (HCU) 210 may apply the final engine start command to the engine 225 at the engine ON time 110 shown in FIG. The hybrid start generator (HSG) 227 can start the engine or operate as a generator by the engine power (engine output) to charge the battery 235. The hybrid start generator (HSG) 227 may also be referred to as an integrated starter & generator (ISG).

모터 제어기(MCU)(215)는 가속 페달 센서(APS)(205)로부터 출력되는 가속 신호(가속 페달의 조작 신호)에 응답하여 모터(240)가 상기 결합 회전수(RPM)를 가지도록 제어할 수 있다.The motor controller (MCU) 215 controls the motor 240 to have the combined RPM in response to the acceleration signal (operation signal of the accelerator pedal) output from the accelerator pedal sensor (APS) 205 .

모터 제어기(MCU)(215)는 모터의 회전수(RPM) 상승 기울기를 연산(또는 계산)할 수 있고, 모터(240)의 동작을 제어할 수 있다. 상기 모터의 회전수(RPM) 상승 기울기는 모터(240)에 연결(부착)될 수 있는 모터 회전속도 센서(미도시)에 의해 감지되어 모터 제어기(MCU)(215)에 제공될 수 있다.The motor controller (MCU) 215 can calculate (or calculate) the slope of the rotation speed (RPM) of the motor and can control the operation of the motor 240. The upward slope of the RPM of the motor may be sensed by a motor rotational speed sensor (not shown) that may be connected (attached) to the motor 240 and provided to the motor controller (MCU)

모터 제어기(MCU)(215)는 네트워크를 통해 하이브리드 제어기(HCU)(210)에서 인가되는 제어신호에 따라 구동모터(240)의 출력토크를 제어하여 최대의 효율을 갖는 영역으로 구동될 수 있도록 할 수 있다. 모터 제어기(MCU)(215)는 복수개의 전력 스위칭소자로 구성되는 인버터(inverter)를 포함하며, 인버터를 구성하는 전력 스위칭소자는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), MOSFET, FET, 트랜지스터(TR), 릴레이 중 하나로 구성될 수 있다. 모터 제어기(MCU)(215)는 배터리(235)와 모터(240) 사이에 배치될 수 있다.The motor controller (MCU) 215 controls the output torque of the driving motor 240 according to a control signal applied from the hybrid controller (HCU) 210 through the network so as to be driven to the region having the maximum efficiency . The motor controller (MCU) 215 includes an inverter composed of a plurality of power switching elements. The power switching elements constituting the inverter include an insulated gate bipolar transistor (IGBT), a MOSFET, an FET, a transistor TR, Relay. ≪ / RTI > A motor controller (MCU) 215 may be disposed between the battery 235 and the motor 240.

엔진(225)은 디젤엔진, LPG엔진, 및 LNG엔진 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 상기 엔진 제어기에서 인가되는 제어신호에 따른 운전점으로 토크를 출력하여 HEV모드에서 구동모터(240)와의 구동력 조합을 적정하게 유지할 수 있다.The engine 225 may include any one of a diesel engine, an LPG engine, and an LNG engine. The engine 225 may output a torque to an operating point corresponding to a control signal applied from the engine controller, The combination can be appropriately maintained.

하이브리드 시동 발전기(HSG)(227)는 전동기 또는 발전기로 동작하며, 모터 제어기(MCU)(215)에서 인가되는 제어신호에 따라 전동기로 동작되어 엔진(225)의 시동 온(on)을 실행하고, 엔진(225)이 시동 온 유지하는 상태에서 발전기로 동작되어 전압을 발전시키며 발전 전압을 인버터를 통해 배터리(235)에 충전 전압으로 제공할 수 있다. 하이브리드 시동 발전기(HSG)(227)는 엔진(225)에 벨트(belt)로 연결될 수 있다.The hybrid start generator (HSG) 227 operates as an electric motor or a generator and is operated as an electric motor in accordance with a control signal applied from a motor controller (MCU) 215 to start up the engine 225, The engine 225 can be operated as a generator to generate a voltage in a state in which the engine 225 is maintained in a start-on state, and the generator voltage can be supplied to the battery 235 through the inverter as a charging voltage. The hybrid start generator (HSG) 227 may be connected to the engine 225 by a belt.

엔진 클러치(230)는 엔진(225)과 구동모터(240) 사이에 장착되어, 동력 전달(동력 연결)을 단속시켜 EV모드와 HEV모드의 운행이 제공될 수 있도록 할 수 있다.The engine clutch 230 is mounted between the engine 225 and the drive motor 240 so that power transmission (power connection) can be interrupted to allow the operation of the EV mode and the HEV mode to be provided.

배터리(235)는 다수개의 단위 셀로 이루어지며, 구동모터(240)에 전압을 제공하기 위한, 예를 들어, 직류 350(Volt) 내지 450V의 고전압이 저장될 수 있다.The battery 235 is composed of a plurality of unit cells and a high voltage of, for example, DC 350 (Volt) to 450V for providing a voltage to the driving motor 240 may be stored.

구동모터(240)는 모터 제어기(215)에서 인가되는 3상 교류전압에 의해 동작되어 토크를 발생시키고, 타행 주행에서 발전기로 동작되어 회생에너지를 배터리(235)에 공급할 수 있다.The drive motor 240 is operated by the three-phase alternating voltage applied from the motor controller 215 to generate torque, and can operate as a generator in another run to supply the regenerative energy to the battery 235.

변속기(245)는 자동변속기(다단변속기) 혹은 무단변속기(CVT)로 구현될 수 있으며, 변속 제어기(미도시)의 제어에 따른 유압의 작동으로 결합요소 및 해방요소가 동작되어 임의의 변속단을 결합할 수 있다. 변속기(245)는 엔진(225) 및/또는 모터(240)의 구동력을 휠(250)에 전달 또는 차단할 수 있다.The transmission 245 may be implemented as an automatic transmission (multi-stage transmission) or a continuously variable transmission (CVT), and the engagement element and the release element may be operated by hydraulic operation under the control of a shift controller Can be combined. The transmission 245 may transmit or block the driving force of the engine 225 and / or the motor 240 to the wheel 250.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 하이브리드 제어기(HCU)(210) 및 모터 제어기(MCU)(215)(또는 하이브리드 제어기(HCU)(210), 모터 제어기(MCU)(215), 및 엔진 제어기)는 하나의 제어기(controller 또는 control unit)로 통합될 수 있다. 이 경우, 상기 제어기가 전술한 하이브리드 제어기(HCU)(210) 및 모터 제어기(MCU)(215)의 동작(작동)을 수행할 수 있다. 상기 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 장치는, 상기 제어기 및 가속 페달 센서(APS)(205)를 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, a hybrid controller (HCU) 210 and a motor controller (MCU) 215 (or hybrid controller (HCU) 210, motor controller (MCU) May be integrated into a single controller (controller or control unit). In this case, the controller can perform the operation (operation) of the hybrid controller (HCU) 210 and the motor controller (MCU) 215 described above. The engine start timing control apparatus of the hybrid vehicle may include the controller and the accelerator pedal sensor (APS)

상기 제어기는, 예를 들어, 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서 또는 상기 마이크로프로세서를 포함하는 하드웨어로서, 상기 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 따른 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함할 수 있다.The controller may be, for example, one or more microprocessors operated by a program or hardware including the microprocessor, and the program may perform an engine start time control method of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention And the like.

도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법이 다음과 같이 설명될 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3, the engine start time control method of the hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention can be described as follows.

엔진 기동 시점 제어 방법엔진 기동 시점 제어 장치기상기 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법은, 계산 단계 및 제어 단계를 포함할 수 있다.Engine Start Time Control Method The engine start time control method of the hybrid vehicle may include a calculation step and a control step.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 계산 단계에서, 상기 제어기는 엔진의 회전수(RPM(revolutions per minute)) 상승 기울기와 모터의 회전수(RPM) 상승 기울기를 근거로 하여 엔진 클러치(230)를 통해 엔진(225)에 결합되는 모터(240)의 결합 회전수(RPM)를 계산(추정)할 수 있다. 휠(250)에 구동력을 제공하는 모터(240)의 결합 회전수(RPM) 및 엔진(225)의 목표 회전수는 서로 동일할 수 있다. 제어기는 모터(240)의 RPM이 상승 기울기 및 기동 시간을 고려한 엔진 RPM과 클러치 결합 가능 RPM(106) 사이에 있는 지 여부를 판단할 수 있다. 모터(240)의 RPM이 상승 기울기 및 기동 시간을 고려한 엔진 RPM과 클러치 결합 가능 RPM 사이에 있을 때, 제어기는 엔진 기동을 금지시킬 수 있다.2 and 3, in the calculation step, the controller controls the engine clutch 230 based on a rising slope of revolutions per minute (RPM) and an increasing slope of the rotation speed of the motor (RPM) (Estimates) the combined rotational speed RPM of the motor 240 coupled to the engine 225 via the output shaft 210. [ The combined rotational speed RPM of the motor 240 that provides the driving force to the wheel 250 and the target rotational speed of the engine 225 may be equal to each other. The controller can determine whether the RPM of the motor 240 is between the engine RPM 106 considering the rising slope and the startup time and the clutch engageable RPM 106. [ When the RPM of the motor 240 is between the engine RPM and the clutch engageable RPM in consideration of the rising slope and the startup time, the controller can inhibit the engine startup.

다음으로, 제어 단계에 따르면, 제어기는, 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진(225)의 회전수(RPM) 상승 기울기에 따라 엔진(225)이 상기 결합 회전수(RPM)에 도달하는 최소 시간(110) 전에 엔진(225)이 기동하도록 제어할 수 있다. 즉, 제어기는 엔진(225)에 최종 기동 명령을 인가할 수 있다. 제어기는 가속 페달 센서(APS)(205)로부터 출력되는 가속 신호에 응답하여 상기 엔진의 기동 제어 전에 엔진 기동 명령을 내부적으로 생성할 수 있다. 제어기는 가속 페달 센서(APS)(205)로부터 출력되는 가속 신호에 응답하여 모터(240)가 상기 결합 회전수(RPM)를 가지도록 제어할 수 있다.Next, according to the control step, as shown in FIG. 2, the controller sets the minimum time (time) at which the engine 225 reaches the engagement rotational speed RPM in accordance with the upward slope of the rotational speed RPM of the engine 225 It is possible to control the engine 225 to start before the engine 110 is started. That is, the controller may apply a final start command to the engine 225. [ The controller may internally generate an engine start command prior to the start control of the engine in response to an acceleration signal output from an accelerator pedal sensor (APS) The controller can control the motor 240 to have the engagement RPM in response to the acceleration signal output from the accelerator pedal sensor (APS) 205.

다음으로, 제어기는RPM 및 엔진의 회전수(RPM)RPM모터(240)의 RPM보다 큰 지 여부(또는 모터의 회전수(RPM) 및 엔진의 회전수(RPM)가 모터(240)의 결합 회전수(RPM)에 도달하는 지 여부)를 판단할 수 있다. 모터의 회전수(RPM)가 모터(240)의 결합 회전수(RPM)보다 클 때(또는 모터의 회전수(RPM) 및 엔진의 회전수(RPM)가 모터(240)의 결합 회전수(RPM)에 도달할 때), 제어기는 클러치 제어기(미도시)를 통해 엔진 클러치(230)에 공급되는 유체의 압력을 제어하여 엔진(225)과 모터(240)가 결합되도록 할 수 있다.Next, the controller determines whether the RPM of the engine 240 is greater than the RPM of the RPM motor 240 (or the RPM of the motor and the RPM of the engine) Number of revolutions (RPM) is reached). When the rotation speed RPM of the motor is greater than the engagement rotation speed RPM of the motor 240 (or the rotation speed RPM of the motor and the rotation speed RPM of the engine are greater than the engagement rotation speed RPM of the motor 240) , The controller may control the pressure of the fluid supplied to the engine clutch 230 through the clutch controller (not shown) so that the engine 225 and the motor 240 are coupled.

상기 제어기는, 모터(240)를 제어하는 모터 제어기(MCU)(215)와, 모터 제어기(MCU)(215) 및 엔진(225)을 제어하는 하이브리드 제어기(HCU)(210)를 포함할 수 있다. 제어기는 하이브리드 시동 발전기(HSG)(227)를 통해 엔진(225)이 기동하도록 제어할 수 있다.The controller may include a motor controller (MCU) 215 for controlling the motor 240 and a hybrid controller (HCU) 210 for controlling the motor controller (MCU) 215 and the engine 225 . The controller can control the engine 225 to start through the hybrid start generator (HSG)

도 4는 도 2에 도시된 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법의 시뮬레이션(simulation) 결과(또는 시험(test) 결과)를 설명하는 도면(graph)이다.4 is a graph illustrating a simulation result (or a test result) of the engine start timing control method of the hybrid vehicle shown in FIG.

도 4에서 참조번호 302는 배터리(235)의 전류를 지시(indication)하고 참조번호 304는 모터(240)의 RPM을 지시하고 참조번호 306은 엔진(225)의 RPM을 지시한다. 배터리 전류(302)는 배터리 소모 최대 전류인 60(A)를 넘지 않아야 한다. 왜냐하면80A부터 배터리 효율이 악화될 수 있기 때문이다.4, reference numeral 302 denotes an electric current of the battery 235, reference numeral 304 denotes an RPM of the motor 240, and reference numeral 306 denotes an RPM of the engine 225. In FIG. The battery current 302 should not exceed the maximum battery consumption current of 60 (A). This is because battery efficiency may deteriorate from 80A.

참조번호 308은 모터 RPM 상승 속도를 고려한 엔진 기동 허용 시점(110)을 나타내고, 참조번호 310은 엔진의 특성을 고려하여 클러치 결합이 가능한 엔진 회전수 시점을 나타낼 수 있다.Reference numeral 308 denotes an engine starting allowable time 110 considering the motor RPM rising speed, and reference numeral 310 denotes an engine rotational speed time point at which clutch engagement is possible in consideration of the characteristics of the engine.

전술한 바와 같이, 본 발명은 모터 RPM 상승 속도를 고려하여 최적의 시점에서 엔진 기동을 허용하여 클러치 결합이 가능한 엔진 회전수에서 클러치 결합이 이루어질 수 있다. 따라서 본 발명은 엔진 기동 후 대기시간 단축으로 인해 불필요한 연료 소모를 방지할 수 있고, 클러치 결합이 가능한 엔진 회전수에서 클러치를 결합하여 배터리의 사용량을 최적화할 수 있다.As described above, the present invention allows engine starting at an optimum point in consideration of the motor RPM rising speed, so that clutch engagement can be performed at an engine speed at which clutch engagement is possible. Therefore, the present invention can prevent unnecessary fuel consumption due to shortening of waiting time after engine startup, and can optimize the amount of battery usage by engaging the clutch at an engine speed at which clutch engagement is possible.

본 실시예에서 사용되는 구성요소 또는 “~부(unit)” 또는 블록 또는 모듈은 메모리 상의 소정 영역에서 수행되는 태스크, 클래스, 서브 루틴, 프로세스, 오브젝트, 실행 쓰레드, 프로그램과 같은 소프트웨어(software)나, FPGA(fieldprogrammable gate array)나 ASIC(applicationspecific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)로 구현될 수 있으며, 또한 상기 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 이루어질 수도 있다. 상기 구성요소 또는 '~부' 등은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 포함되어 있을 수도 있고, 복수의 컴퓨터에 그 일부가 분산되어 분포될 수도 있다.The components or " units " or blocks or modules used in the present embodiment may be implemented in software such as a task, a class, a subroutine, a process, an object, an execution thread, , A field programmable gate array (FPGA), an application specific integrated circuit (ASIC), or a combination of the above software and hardware. The components or parts may be included in a computer-readable storage medium, or a part of the components may be dispersed in a plurality of computers.

이상에서와 같이, 도면과 명세서에서 실시예가 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명으로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
As described above, the embodiments have been disclosed in the drawings and specification. Although specific terms are used herein, they are used for the purpose of describing the present invention only and are not used to limit the scope of the present invention described in the claims or the claims. It is therefore to be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

205: 가속 페달 센서(APS)
210: 하이브리드 제어기(HCU)
215: 모터 제어기(MCU)
225: 엔진
230: 엔진 클러치
240: 모터
205: Accelerator pedal sensor (APS)
210: Hybrid controller (HCU)
215: Motor controller (MCU)
225: engine
230: Engine clutch
240: motor

Claims (9)

하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법에 있어서,
제어기가 엔진의 회전수 상승 기울기와 모터의 회전수 상승 기울기를 근거로 하여 엔진 클러치를 통해 상기 엔진에 결합되는 상기 모터의 결합 회전수를 계산하는 단계; 및
상기 제어기가 상기 엔진의 회전수 상승 기울기에 따라 상기 엔진이 상기 결합 회전수에 도달하는 최소 시간 전에 상기 엔진이 기동하도록 제어하는 단계
를 포함하며,
상기 모터의 결합 회전수는 상기 엔진의 목표 회전수와 동일한 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법.
A method of controlling an engine start time of a hybrid vehicle,
Calculating a combined number of revolutions of the motor coupled to the engine via an engine clutch based on an increasing slope of the number of revolutions of the engine and an increasing number of revolutions of the motor; And
Controlling the engine to start before the minimum time the engine reaches the engagement speed in accordance with the engine speed rise slope
/ RTI >
Wherein the number of revolutions of the motor is equal to the target number of revolutions of the engine.
제1항에 있어서, 상기 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법은,
상기 제어기가 가속 페달 센서(APS)로부터 출력되는 가속 신호에 응답하여 상기 엔진의 기동 제어 전에 엔진 기동 명령을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법.
The method of controlling an engine starting time of a hybrid vehicle according to claim 1,
Further comprising the step of the controller generating an engine start command before the start control of the engine in response to an acceleration signal output from an accelerator pedal sensor (APS).
제1항에 있어서, 상기 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법은,
상기 제어기가 가속 페달 센서(APS)로부터 출력되는 가속 신호에 응답하여 상기 모터가 상기 결합 회전수(RPM)를 가지도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법.
The method of controlling an engine starting time of a hybrid vehicle according to claim 1,
Further comprising the step of the controller controlling the motor to have the engagement RPM in response to an acceleration signal output from the accelerator pedal sensor APS.
제1항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 모터를 제어하는 모터 제어기와, 상기 모터 제어기 및 상기 엔진을 제어하는 하이브리드 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the controller includes a motor controller for controlling the motor, and a hybrid controller for controlling the motor controller and the engine.
제1항에 있어서,
상기 제어기는 하이브리드 시동 발전기를 통해 상기 엔진이 기동하도록 제어하는 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법.
The method according to claim 1,
And the controller controls the engine to start by way of a hybrid start-up generator.
하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 장치에 있어서,
가속 페달의 조작을 감지하는 가속 페달 센서(APS); 및
상기 가속 페달 센서로부터 출력되는 가속 신호에 응답하여 엔진의 기동 제어 전에 엔진 기동 명령을 생성하는 제어기;
를 포함하며,
상기 제어기는 상기 엔진의 회전수 상승 기울기와 모터의 회전수 상승 기울기를 근거로 하여 엔진 클러치를 통해 상기 엔진에 결합되는 상기 모터의 결합 회전수를 계산하고, 상기 엔진의 회전수 상승 기울기에 따라 상기 엔진이 상기 결합 회전수에 도달하는 최소 시간 전에 상기 엔진이 기동하도록 제어하고, 상기 모터의 결합 회전수는 상기 엔진의 목표 회전수와 동일한 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 장치.
An engine starting time control apparatus for a hybrid vehicle,
An accelerator pedal sensor (APS) for sensing the operation of the accelerator pedal; And
A controller for generating an engine start command before starting control of the engine in response to an acceleration signal output from the acceleration pedal sensor;
/ RTI >
Wherein the controller calculates an engagement rotational speed of the motor coupled to the engine via an engine clutch based on an inclination of the rotational speed of the engine and an inclination of the rotational speed of the motor, Wherein the control means controls the engine to start before a minimum time for the engine to reach the engagement rotational speed, and the engagement rotational speed of the motor is equal to the target rotational speed of the engine.
제6항에 있어서,
상기 제어기는 가속 페달 센서(APS)로부터 출력되는 가속 신호에 응답하여 상기 모터가 상기 결합 회전수를 가지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the controller controls the motor to have the engagement rotational speed in response to an acceleration signal output from an accelerator pedal sensor (APS).
제6항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 모터를 제어하는 모터 제어기와, 상기 모터 제어기 및 상기 엔진을 제어하는 하이브리드 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the controller includes: a motor controller for controlling the motor; and a hybrid controller for controlling the motor controller and the engine.
제6항에 있어서,
상기 제어기는 하이브리드 시동 발전기를 통해 상기 엔진이 기동하도록 제어하는 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the controller controls the engine to start by way of a hybrid start-up generator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190085668A (en) * 2018-01-11 2019-07-19 현대자동차주식회사 Apparatus and method for controlling operation of engine

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