JP2017020483A - 車両のエンジン運転制御装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの運転点を選定する際に部品の効率変動を反映することにより、燃費が改善された車両のエンジン運転制御装置及びその方法を提供する。【解決手段】車両のエンジン運転制御装置は、エンジンを通過する冷却水ラインの冷却水温を検出する冷却水温検出部と、車両の車速、ギヤ段、運転者要求トルク、及び電界負荷量によって対応するエンジン運転点がマッピングされた第１及び第２マップと、前記冷却水温を既設定された臨界値と比較した結果により、前記第１及び第２マップのうちのいずれか一つを利用して候補運転点を獲得する運転点獲得部と、前記候補運転点を利用して前記エンジンの最適運転点を決定する運転点決定部と、を含むことができる。【選択図】図２

Description

本発明は、車両のエンジン運転制御装置及びその方法に係り、より詳しくは、ハイブリッド車両のエンジン運転制御装置及びその方法に関する。

ハイブリッド車両（ｈｙｂｒｉｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ）は、互いに異なる二種類以上の動力源を効率的に組み合わせて駆動する車両を意味する。通常、ハイブリッド車両は、低速で相対的に低速トルク特性が良いモータを主動力源として使用し、高速では相対的に高速トルク特性が良いエンジンを主動力源として使用する。これにより、ハイブリッド車両は、低速区間で化石燃料を使用するエンジンの作動が停止してモータを主たる動力源として使用することにより、燃費改善と排気ガスの低減に優れた効果がある。

基本的に車両エンジンの運転点は、運転者の操作に応じた要求トルク、車速、ギヤ段などを考慮して決定される。ハイブリッド車両の場合、エンジンの運転点は燃料消費が最小となるように選定されたシステム最適運転ライン（Ｏｐｔｉｍａｌ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｌｉｎｅ、ＯＯＬ）を基準として決定される。システム最適運転ラインは、各部品（エンジン、モータ、変速機、バッテリなど）の代表温度での効率を考慮して設定される。すなわち、ハイブリッド車両におけるシステム最適運転ラインは、エンジンのフルウォームアップ（ｆｕｌｌ ｗａｒｍ ｕｐ）状態での効率、モータのフルウォームアップ状態での効率、変速機のフルウォームアップ状態での伝達効率、及びバッテリの最適温度での充放電効率などを考慮して選定される。

一方、車両が実際道路で走行するときには、車両間偏差、車両の走行距離、及び外気温などの周辺環境によって各部品の効率変動が発生する。既存のシステム最適運転ラインは、このような各部品の効率変動を反映できなくて、システム最適運転ラインを基準として決定されたエンジン運転点が、実際には燃費を最小にする領域でない他の領域で決定されて、燃費を低下させる要因として作用することもあった。

そこで、本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、エンジンの運転点を選定する際に部品の効率変動を反映することにより、燃費が改善された車両のエンジン運転制御装置及びその方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の一実施形態に係るエンジン運転制御装置は、エンジンを通過する冷却水ラインの冷却水温を検出する冷却水温検出部と、車両の車速、ギヤ段、運転者要求トルク、及び電界負荷量によって対応するエンジン運転点がマッピングされた第１及び第２マップと、前記冷却水温を既設定された臨界値と比較した結果により、前記第１及び第２マップのうちのいずれか一つを利用して候補運転点を獲得する運転点獲得部と、前記候補運転点を利用して前記エンジンの最適運転点を決定する運転点決定部と、を含むことができる。

また、本発明の一実施形態に係る車両のエンジン運転制御方法は、エンジンを通過する冷却水ラインの冷却水温を検出する段階と、前記冷却水温により、車両の車速、ギヤ段、運転者要求トルク、及び電界負荷量によって対応するエンジン運転点がマッピングされた第１及び第２マップのうちのいずれか一つを利用して第１候補運転点を獲得する段階と、前記第１候補運転点を利用して前記エンジンの最適運転点を決定する段階と、を含むことができる。

本発明の実施形態によれば、エンジン運転点を決定するとき、エンジンの効率を変動させる要因を考慮してエンジン運転点を補正することにより、エンジン運転点が燃費最小領域内で決定されるようにして、燃費を改善する効果がある。

本発明の一実施形態に係る走行モード制御方法を遂行するハイブリッド車両の概略的な構成図（ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ）である。 本発明の一実施形態に係るエンジン運転制御装置を概略的に示した構造図である。 本発明の一実施形態に係るエンジン運転制御装置のエンジン運転方法を示したフローチャートである。

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態について、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。本発明は、種々の異なる形態に具現することができ、以下で説明する実施形態に限られない。

本発明の実施形態を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略しており、明細書全体にわたって同一または類似する構成要素に対しては同一の参照符号を付した。

明細書全体において、ある部分が他の部分と「連結」されているとするとき、これは「直接的に連結」されている場合だけでなく、その中間に他の素子を介して「電気的に連結」されている場合も含む。また、ある部分がある構成要素を「含む」とするとき、これは特に反対になる記載がない限り、車両の駆動力及びエンジンの効率的な運転点を満足させる方向に、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができるのを意味する。

以下、必要な図面を参照して、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両のエンジン運転制御装置及びその方法について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るエンジン運転制御方法を遂行するハイブリッド車両の概略的な構成図（ｂｌｏｃｋ ｄｉａｇｒａｍ）である。

図１には、デュアルエンジンクラッチ変速機（Ｄｕａｌ Ｃｌｕｔｃｈ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ、ＤＣＴ）を搭載した後輪駆動型ハイブリッド車両を例として挙げて示した。しかし、図１は本発明の一実施形態を説明するためのものであり、本発明の技術的な思想はこれに限られない。本発明の技術的な思想は、エンジンとモータが別に分離された動力伝達経路を有するように具現される全ての種類のハイブリッド車両に適用可能である。

図１を参照すると、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両は、エンジン１０、モータ２０、変速機３０、バッテリ４０、始動発電機５０、車輪６１、６２、及び車両電界部７０などを含むことができる。

エンジン１０は、燃料を燃焼して動力を発生させる。

モータ２０は、制動時に発電機として動作して、車輪６２駆動のための駆動力を提供することができる。モータ２０により生成された電気エネルギーはバッテリ４０に貯蔵されることができる。

変速機３０は、複数のエンジンクラッチ（図示せず）を含むデュアルエンジンクラッチ変速機として具現されれば、エンジン１０と連結されてエンジン１０で発生する動力を速度に応じて必要な回転力に変えて、車輪６１に伝達することができる。

始動発電機５０は、エンジン１０を始動したり、エンジン１０の動力を補助する機能を遂行することができる。始動発電機５０は、ＩＳＧ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｓｔａｒｔｅｒ ＆ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）またはＨＳＧ（ｈｙｂｒｉｄ ｓｔａｒｔｅｒ ＆ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）を含む。

車両電界部７０は、ナビゲーション（Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ）、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｙｓｔｅｍ）装置、ＤＭＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ、ＤＭＢ）装置など車両で電気エネルギーを消費する電子装置を含む。

本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両は、ハイブリッド制御器（Ｈｙｂｒｉｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、ＨＣＵ）２００、エンジン制御器（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、ＥＣＵ）１１０、モータ制御器（Ｍｏｔｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、ＭＣＵ）１２０、変速制御器（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、ＴＣＵ）１３０、及びバッテリ制御器（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ、ＢＭＳ）１４０など少なくとも一つの制御器を含むことができる。

ハイブリッド制御器２００は最上位制御器であり、ネットワークにより接続する下位制御器を統合制御し、各下位制御器の情報を収集し分析して、ハイブリッド車両の全体動作を制御することができる。

エンジン制御器１１０は、ネットワークにより接続するＨＣＵ２００と連動して、エンジン１０の全般的な動作を制御することができる。

モータ制御器１２０は、ネットワークにより接続するＨＣＵ２００と連動して、モータ２０の全般的な動作を制御することができる。

変速制御器１３０は、ネットワークにより接続するＨＣＵ２００の制御にしたがい、変速機３０に具備される電気式アクチュエータまたは油圧式アクチュエータを制御して、目標変速段のギヤ結合を制御する。すなわち、変速制御器１３０はアクチュエータを通じて変速機３０を構成する複数のエンジンクラッチを制御することにより、エンジン１０で発生する動力の断続を制御することができる。

バッテリ制御器１４０は、バッテリ４０の電圧、電流、温度などの情報を総合検出して充電状態（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ、ＳＯＣ）を管理制御し、バッテリ４０の充放電電流量を制御して限界電圧以下に過放電されないようにするとともに、限界電圧以上に過充電されないようにする。

本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両は、電力変換器（Ｌｏｗ ｖｏｌｔａｇｅ ＤＣ−ＤＣ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ、ＬＤＣ）１７０をさらに含むことができる。

電力変換器１７０は、バッテリ４０と車両電界部７０との間に連結され、バッテリ４０から出力される高電圧電力を車両電界部７０で使用する低電圧電力に変換して伝達することができる。また、電力変換器１７０は、バッテリ４０の出力をモニターして、車両で消費する電気エネルギーを示す車両電界負荷量を検出することもできる。

上述した構造のハイブリッド車両は、モータ２０の動力のみを利用する純粋電気自動車モードであるＥＶモード（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ｍｏｄｅ）、エンジン１０の回転力を主動力とし、モータ２０の回転力を補助動力として利用するハイブリッド車両モードであるＨＥＶモード（ｈｙｂｒｉｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ ｍｏｄｅ）、車両の制動あるいは慣性による走行時、制動及び慣性エネルギーをモータ２０の発電により回収してバッテリ４０に充電する回復制動モードであるＲＢモード（ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ ｂｒａｋｉｎｇ ｍｏｄｅ）などの走行モードで運行することができる。

上述した構造のハイブリッド車両は、エンジン運転制御装置（後述する図２の図面符号３００参照）を含み、エンジン運転制御装置を通じてエンジン１０の運転点を制御することができる。

一方、本発明の一実施形態によれば、エンジン運転制御装置３００は、ハイブリッド車両を構成する少なくとも一つの制御器１１０、１２０、１３０、１４０、２００に含まれることができる。例えば、エンジン運転制御装置３００はハイブリッド制御器２００またはエンジン制御器１１０に含まれてもよい。

以下、図２及び図３を参照して、本発明の一実施形態に係るエンジン運転制御装置及びその方法について詳細に説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係るエンジン運転制御装置を概略的に示した構造図である。

図２を参照すると、本発明の一実施形態に係るエンジン運転制御装置３００は、冷却水温検出部３１１、高地検出部３１２、吸気温検出部３１３、ウォームアップ（ｗａｒｍ ｕｐ）制御マップ３２１、コールド（ｃｏｌｄ）制御マップ３２２、運転点獲得部３３１、高地補正部３３２、吸気温補正部３３３、排気ガス再循環（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ、ＥＧＲ）補正部３４０、運転点決定部３５０、及び学習データ保存部３６０などを含むことができる。

冷却水温検出部３１１は水温センサー（図示せず）を含むことができる。冷却水温検出部３１１は、水温センサーを利用してエンジン１０を冷却する冷却水ラインの冷却水温を検出する。冷却水ラインを通じて循環する冷却水は、エンジン１０を通過しながらエンジン１０との熱交換を行ってエンジン１０から発生する熱を吸収する。これにより、冷却水温検出部３１１を通じて検出される冷却水温からエンジン１０の温度を推定することができる。

高地検出部３１２は圧力センサー（図示せず）を含むことができる。高地検出部３１２は圧力センサーを利用して大気圧を検出し、これから車両の高地運行情報を獲得する。高地検出部３１２に含まれる圧力センサーとしては、大気圧センサー、負圧センサーなどがある。

吸気温検出部３１３は、車両の吸気系に配置される温度センサー（図示せず）を含むことができる。吸気温検出部３１３は、温度センサーを通じて車両の吸気温（または外気温度）を検出する。

ウォームアップ制御マップ３２１及びコールド制御マップ３２２は、車両の車速、ギヤ段、及び運転者要求トルク別に対応するエンジン運転点がマッピングされたエンジン運転点マップである。ウォームアップ制御マップ３２１及びコールド制御マップ３２２は、車両の現在車速、現在ギヤ段、及び現在運転者要求トルクが入力されると、これに対応するエンジン運転点を出力する。

運転者要求トルクは、加速ペダル操作状態、車速、ブレーキペダル操作状態、現在ギヤ段、車両の電界負荷量などに基づいて算出されることができる。

加速ペダル操作状態は、運転者の加速ペダル操作による加速ペダルの踏まれた程度を示し、加速ペダルセンサー（Ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ Ｐｅｄａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｏｒ、ＡＰＳ）から出力されるＡＰＳ信号に対応する。

ブレーキペダル操作状態は、運転者のブレーキペダル操作によるブレーキペダルのオン／オフ（ｏｎ／ｏｆｆ）状態を示し、ブレーキペダルセンサー（Ｂｒｅａｋ Ｐｅｄａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｏｒ、ＢＰＳ）から出力されるＢＰＳ信号に対応する。

車速は、エンジン１０のＲＰＭ（Ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ）と変速機３０のギヤ比との関係から検出することができる。

ギヤ段は、現在ギヤ段の位置を示す。

車両の電界負荷量、車両で使用する電力消費量で、車両電界部７０の消費電力と電動式エアコン（図示せず）の消費電力を合算して獲得することができる。

エンジン１０は、その動作温度がどのような温度領域に含まれるのかによってウォームアップ状態とコールド状態に区分される。エンジン１０の動作温度は、エンジン１０を通過する冷却水ラインの冷却水温から推定が可能である。これにより、エンジン運転制御装置３００は、冷却水温を利用してエンジン１０の動作温度がウォームアップ状態であるか、またはコールド状態であるかを区分することができる。例えば、冷却水温検出部３１１によって検出された冷却水温が基準目標温度（ａ）より高ければ、エンジン１０の動作温度はウォームアップ状態に区分され、冷却水温が基準目標温度（ａ）以下であれば、エンジン１０の動作温度はコールド状態に区分される。

ウォームアップ制御マップ３２１は、エンジン１０のウォームアップ状態でエンジン１０の運転点を決定するためのマップである。ウォームアップ制御マップ３２１に含まれるエンジン運転点は、エンジン１０のウォームアップ状態での効率に基づいて選定されたシステム最適運転ライン（Ｏｐｔｉｍａｌ Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｌｉｎｅ、ＯＯＬ）によって設定されることができる。システム最適運転ライン（ＯＯＬ）は、車速、ギヤ段、及び運転者要求トルク別にエンジン１０の最適運転点として選定されたエンジン運転点などを含むように選定されたエンジン運転領域に該当する。エンジン１０の最適運転点は、車両の燃費が最小である運転点が選定される。

コールド制御マップ３２２は、エンジン１０のコールド状態でエンジン１０の運転点を決定するためのマップである。コールド制御マップ３２２に含まれるエンジン運転点は、エンジン１０のコールド状態での効率に基づいて選定されたシステム最適運転ライン（ＯＯＬ）によって設定されることができる。

運転点獲得部３３１は冷却水温検出部３１１から冷却水温を受信し、これに基づいてエンジン１０の動作温度を判断する。すなわち、運転点獲得部３３１は、冷却水温検出部３１１から受信される冷却水温に基づいてエンジン１０がウォームアップ状態であるか、またはコールド状態であるかを判断する。例えば、運転点獲得部３３１は、冷却水温が基準目標温度（ａ）より高ければ、エンジン１０がウォームアップ状態であると判断し、冷却水温が基準目標温度（ａ）以下であれば、エンジン１０がコールド状態であると判断する。

運転点獲得部３３１は、エンジン１０の動作温度によってウォームアップ制御マップ３２１及びコールド制御マップ３２２のうちのいずれか一つを利用してエンジン運転点を獲得する。運転点獲得部３３１は、エンジン１０の動作温度がウォームアップ状態であると判断されると、ウォームアップ制御マップ３２１を利用してエンジン運転点を獲得する。一方、運転点獲得部３３１は、エンジン１０の動作温度がコールド状態であると判断されると、コールド制御マップ３２２を利用してエンジン運転点を獲得する。

運転点獲得部３３１でウォームアップ制御マップ３２１またはコールド制御マップ３２２を利用してエンジン運転点を獲得すれば、これをエンジン１０の運転点を決定するための候補運転点に出力する。以下、説明の便宜上、運転点獲得部３３１でウォームアップ制御マップ３２１またはコールド制御マップ３２２を利用して獲得したエンジン運転点を「第１候補運転点」と称して使用する。

高地補正部３３２は、高地検出部３１２から受信される車両の高地運行情報に対応してエンジン運転点を獲得する。

高地補正部３３２は、車両の車速、ギヤ段、及び運転者要求トルク別に対応するエンジン運転点がマッピングされたエンジン運転点マップを利用してエンジン運転点を獲得し、車両の高地運行情報に基づいてこれを補正することにより、車両の現在高地運行情報に対応するエンジン運転点を獲得することができる。この場合、高地補正部３３２は、現在車両の車速、ギヤ段、及び運転者要求トルクに対応するエンジン運転点を獲得するために、ウォームアップ制御マップ３２１またはコールド制御マップ３２２を使用することができる。高地補正部３３２は、ウォームアップ制御マップ３２１またはコールド制御マップ３２２を利用してエンジン運転点が獲得されると、車両の現在高地運行情報に基づいてエンジン運転点を増加または減少させることにより、車両の現在高地運行情報に対応するエンジン運転点を獲得することができる。

高地補正部３３２は、車速、ギヤ段、及び運転者要求トルクだけでなく、高地別にも対応するエンジン運転点がマッピングされたエンジン運転点マップを別途に含み、これを利用して高地運行情報に対応するエンジン運転点を獲得することもできる。この場合、高地補正部３３２で使用されるエンジン運転点マップは、高地に応じた車両エンジン１０の効率変動を反映して、高地別にエンジン運転点を異なるようにマッピングして設定される。

高地補正部３３２は、車両の高地運行情報によるエンジン運転点を獲得すると、これをエンジン１０の運転点を決定するための候補運転点に出力する。以下、説明の便宜上、高地補正部３３２で高地運行情報に対応して獲得したエンジン運転点を「第２候補運転点」と称して使用する。

吸気温補正部３３３は、吸気温検出部３１３から車両の現在吸気温を受信して、これに対応するエンジン運転点を出力する。

吸気温補正部３３３は、車両の車速、ギヤ段、及び運転者要求トルク別に対応するエンジン運転点がマッピングされたエンジン運転点マップを利用してエンジン運転点を獲得し、車両の現在吸気温に基づいてこれを補正することにより、吸気温に対応するエンジン運転点を獲得することができる。この場合、吸気温補正部３３３は、現在車両の車速、ギヤ段、及び運転者要求トルクに対応するエンジン運転点を獲得するために、ウォームアップ制御マップ３２１またはコールド制御マップ３２２を使用することができる。吸気温補正部３３３は、ウォームアップ制御マップ３２１またはコールド制御マップ３２２を利用してエンジン運転点が獲得されると、獲得したエンジン運転点を車両の現在吸気温に応じて増加または減少させることにより、現在吸気温に対応するエンジン運転点を獲得することができる。

吸気温補正部３３３は、車速、ギヤ段、及び運転者要求トルクだけでなく、吸気温別にも対応するエンジン運転点がマッピングされたエンジン運転点マップを含み、これを利用して車両の現在吸気温に対応するエンジン運転点を獲得することもできる。この場合、吸気温補正部３３３で使用されるエンジン運転点マップは、吸気温による車両エンジン１０の効率変動を反映して、吸気温別にエンジン運転点を異なるようにマッピングして設定される。

吸気温補正部３３２は、吸気温に応じたエンジン運転点を獲得すると、これをエンジン１０の運転点を決定するための候補運転点に出力する。以下、説明の便宜上、吸気温補正部３３３で吸気温に対応して獲得したエンジン運転点を「第３候補運転点」と称して使用する。

ＥＧＲ補正部３４０は、ＥＧＲ（図示せず）装置からＥＧＲ率を受信する。ＥＧＲ率は、ＥＧＲ装置における排気ガス再循環率に対応し、ＥＧＲソレノイドバルブを開放する時間特性値を示す。

ＥＧＲ補正部３４０は、運転点獲得部３３１、高地補正部３３２、及び吸気温補正部３３３から出力される候補運転点などを受信し、ＥＧＲ装置のＥＧＲ率によりこれを補正して出力する。

ＥＧＲ補正部３４０は、ＥＧＲ装置から受信されるＥＧＲ率により、対応するエンジン１０の運転領域を設定する。そして、運転点獲得部３３１、高地補正部３３２、及び吸気温補正部３３３から出力されるエンジン運転点が、ＥＧＲ率に対応する運転領域内に含まれるように候補運転点などを補正して運転点決定部３５０に出力する。

一方、車両がＥＧＲ装置を含まない場合、ＥＧＲ補正部３４０は省略されてもよい。この場合、運転点獲得部３３１、高地補正部３３２、及び吸気温補正部３３３から出力される候補運転点は、ＥＧＲ補正部３４０を経由せずに、運転点決定部３５０に伝達される。

運転点決定部３５０は、ＥＧＲ補正部３４０、または運転点獲得部３３１、高地補正部３３２、及び吸気温補正部３３３から候補運転点などを受信し、これを利用してエンジン１０の最適運転点を決定する。

運転点決定部３５０は候補運転点が受信されると、候補運転点間の内挿（ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｉｏｎ）によってエンジン１０の最適運転点を獲得することができる。

運転点決定部３５０は、受信される複数の候補運転点のいずれか一つをエンジン１０の運転点として選択することもできる。例えば、運転点決定部３５０は、エンジン１０の動作温度がコールド状態である場合、候補運転点の内挿を省略し、運転点獲得部３３１を通じて獲得した第１候補点を最適運転点として獲得することもできる。

運転点決定部３５０は、候補運転点から最適運転点が獲得されると、変速機３０、バッテリ４０、及びモータ２０の動作温度に応じてこれを追加補正することができる。ここで、変速機３０の動作温度は、変速機３０のオイル温度から獲得され、モータ２０の動作温度は、モータ２０を通過する冷却水ラインの冷却水温度から獲得されることができる。

運転点決定部３５０は、運転点決定部３５０によって以前に選択された最適運転点を基に現在選択された最適運転点を補正する運転点学習を行い、運転点学習を通じてエンジン１０の最適運転点を最終決定することもできる。

学習データ保存部３６０は、運転点決定部３５０によってエンジン１０の最適運転点が決定されると、これを現在車速及びギヤ段に対応させて保存する。そして、運転点決定部３５０が次の最適運転点を決定するとき、これを学習データとして提供する。

運転点決定部３５０は、学習データ保存部３６０に保存された最適運転点のうち、現在車両の車速及びギヤ段と同一の車速及びギヤ段から選択された最適運転点を読み取り、これを利用して現在選択された最適運転点を補正する。

図３は、本発明の一実施形態に係るエンジン運転制御装置のエンジン運転方法を示したフローチャートである。

図３を参照すると、本発明の一実施形態に係るエンジン運転制御装置３００は、エンジン１０を通過する冷却水ラインの冷却水温を検出する（ステップＳ１００）。

エンジン運転制御装置３００は、ステップＳ１００を通じて検出した冷却水温に基づき、ウォームアップ制御マップ３２１及びコールド制御マップ３２２のいずれか一つを第１候補運転点を獲得するためのエンジン運転点マップとして選択する（ステップＳ１０１）。すなわち、エンジン運転制御装置３００は、冷却水温を既設定された臨界値と比較し、比較結果によってエンジン１０がウォームアップ状態であるか、またはコールド状態であるかを判断する。そして、エンジン１０がウォームアップ状態であると判断されると、ウォームアップ制御マップ３２１を第１候補運転点を獲得するためのエンジン運転点マップとして選択し、エンジン１０がコールド状態であると判断されると、コールド制御マップ３２２を第１候補運転点を獲得するためのエンジン運転点マップとして選択する。

エンジン運転制御装置３００は、前記ステップＳ１０１を通じてウォームアップ制御マップ３２１またはコールド制御マップ３２２が選択されると、選択されたエンジン運転点マップに基づいてエンジン１０の第１候補運転点を獲得する（ステップＳ１０２）。

ステップＳ１０２において、ウォームアップ制御マップ３２１及びコールド制御マップ３２２は車両の車速、ギヤ段、及び運転者要求トルク別に対応するエンジン運転点がマッピングされたエンジン運転点マップである。また、ウォームアップ制御マップ３２１は、エンジン１０のウォームアップ状態での効率に基づいて設定されたエンジン運転点マップであり、コールド制御マップ３２２は、エンジン１０のコールド状態での効率に基づいて設定されたエンジン運転点マップである。

エンジン運転制御装置３００は、車両の現在高地運行情報に対応して第２候補運転点を獲得し、車両の現在吸気温に対応して第３候補運転点を獲得する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３において、エンジン運転制御装置３００は車両の現在車速、ギヤ段、及び運転者要求トルクに基づいてエンジン運転点を獲得し、これを車両の現在高地運行情報に基づいて補正することによって第２候補運転点を獲得することができる。ステップＳ１０３段階において、エンジン運転制御装置３００は車速、ギヤ段、及び運転者要求トルクだけでなく、高地別にも対応する運転点がマッピングされたエンジン運転点マップを利用して、第２候補運転点を獲得することも可能である。

ステップＳ１０３において、エンジン運転制御装置３００は車両の現在車速、ギヤ段、及び運転者要求トルクに基づいてエンジン運転点を獲得し、これを車両の現在吸気温に基づいて補正することによって第３候補運転点を獲得することができる。ステップＳ１０３において、エンジン運転制御装置３００は車速、ギヤ段、及び運転者要求トルクだけでなく、吸気温別にも対応するエンジン運転点がマッピングされたエンジン運転点マップを利用して、第３候補運転点を獲得することも可能である。

ステップＳ１０２及びステップＳ１０３を通じて第１ないし第３候補運転点が獲得されると、エンジン運転制御装置３００はＥＧＲ装置のＥＧＲ率によって第１ないし第３候補運転点を補正するＥＧＲ補正を行う（ステップＳ１０４）。すなわち、エンジン運転制御装置３００は、現在ＥＧＲ率に対応するエンジン１０の運転領域を設定して、第１ないし第３候補運転点がＥＧＲ率に対応して設定された運転領域内に含まれるように補正する。

次に、エンジン運転制御装置３００は、ＥＧＲ補正された第１ないし第３運転点のうちの少なくとも一つを利用して、エンジン１０の最適運転点を獲得する（ステップＳ１０５）。

ステップＳ１０５段階において、エンジン運転制御装置３００は、ＥＧＲ補正された第１ないし第３運転点間の内挿によって最適運転点を獲得することができる。

ステップＳ１０５段階において、エンジン運転制御装置３００は、ＥＧＲ補正された第１ないし第３候補運転点のいずれか一つをエンジン１０の最適運転点として選択することもできる。例えば、エンジン運転制御装置３００は、エンジン１０の動作温度がコールド状態である場合、第１候補点をエンジン運転点として選択することも可能である。

一方、車両にＥＧＲ装置が装着されていない場合、第１ないし第３候補点をＥＧＲ補正する段階（ステップＳ１０４）は省略されてもよい。この場合、エンジン運転制御装置３００は、ステップＳ１０５でＥＧＲ補正を行っていない第１ないし第３候補点を利用して、エンジン１０の最適運転点を獲得することができる。

エンジン運転制御装置３００は、ステップＳ１０５を通じて最適運転点が獲得されると、変速機３０、バッテリ４０、及びモータ２０の動作温度によってこれを補正する（ステップＳ１０６）。また、以前に選択された最適運転点を学習データとして使用した運転点学習を通じて、ステップＳ１０６で補正された最適運転点を追加補正することにより、エンジン１０の最適運転点に最終決定する（ステップＳ１０７）。

このように決定されたエンジン運転点は、エンジン制御器１１０においてエンジン１０の出力を制御するために使用される。

一方、図３には、第１候補運転点を獲得する段階（ステップＳ１０２）を遂行した後に、第２及び第３候補運転点を獲得する段階（ステップＳ１０３）を遂行する場合を例として挙げて示したが、本発明の実施形態はこれに限られない。第１候補運転点を獲得する段階と、第２及び第３運転点を獲得する段階を遂行する順序は変更可能であり、第１候補運転点を獲得する段階と、第２及び第３運転点を獲得する段階は並列に行われてもよい。。

従来は、エンジン１０の効率がエンジン１０の動作温度によって変わるにもかかわらず、代表動作温度（ウォームアップ状態）におけるエンジン１０の効率を基準としてシステム最適ライン（ＯＯＬ）を選定した。このことにより、既存のシステム最適運転ライン（ＯＯＬ）は、エンジン１０の動作温度による効率変動を反映できないことで、これを基準に決定されたエンジン運転点が実際には燃費を最小にする領域でない他の領域で決定されて、燃費を低下させる要因として作用する。

このような問題を解決するために、本発明の実施形態では、上述のようにエンジン１０のウォームアップ状態でエンジン運転点を決定するウォームアップ制御マップ３２１と、エンジン１０のコールド状態でエンジン運転点を決定するコールド制御マップ３２２とを別に備える。そして、エンジン１０の動作温度に応じて二つのうちのいずれか一つを選択的に使用してエンジン運転点を獲得することにより、動作温度によるエンジン１０の効率変動をエンジン運転点決定に反映するのが可能である。

また、本発明の実施形態では、エンジン運転点を決定するとき、高地及び吸気温によるエンジン１０の効率変動を反映し、運転点学習を通じて車両の走行距離によるエンジン１０の効率変動を反映することにより、最適のエンジン運転点を獲得するのが可能である。

このように、本発明の実施形態では、エンジン運転点を決定するとき、エンジン１０の効率を変動させる要因を考慮してエンジン運転点を補正することにより、エンジン運転点が燃費最小領域内で決定されるようにして、燃費を改善する効果がある。

本発明の実施形態によるエンジン運転制御方法は、ソフトウェアによって実行されることができる。ソフトウェアによって実行されるとき、本発明の構成手段は必要な作業を実行するコードセグメントである。プログラムまたはコードセグメントは、プロセッサ読取り可能な媒体に保存されるか、または伝送媒体または通信網で搬送波と結合されたコンピュータデータ信号によって伝送されることができる。

コンピュータが読取り可能な記録媒体は、コンピュータシステムによって読取られるデータが保存される全ての種類の記録装置を含む。コンピュータが読取れる記録装置の例としては、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ-ＲＯＭ、ＤＶＤ＿ＲＯＭ、ＤＶＤ＿ＲＡＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光データ保存装置などがある。また、コンピュータで読取り可能な記録媒体は、ネットワークにより接続されたコンピュータ装置に分散されて、分散方式でコンピュータが読取れるコードが保存されて実行されることができる。

以上、参照した図面と記載された発明の詳細な説明は単に本発明の例示的なもので、これは本発明を説明するために用いられており、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するためのものではない。したがって本技術分野の通常の知識を有する者ならば、これから容易に選択して代替することができる。また、当業者は、本明細書に記載された構成要素のうちの一部を性能の劣化なしに省略するか、または性能を改善するために構成要素を追加することができる。それだけでなく、当業者は工程環境や装備によって本明細書に記載された方法段階の順序を変更することも可能である。したがって本発明の範囲は、記載された実施形態でなく、特許請求の範囲及びその均等物によって決定されなければならない。

１０ エンジン
２０ モータ
３０ 変速機
４０ バッテリ
５０ 始動発電機
６１、６２ 車輪
７０ 車両電界部

Claims (20)

1. エンジンを通過する冷却水ラインの冷却水温を検出する冷却水温検出部と、
   車両の車速、ギヤ段、運転者要求トルク、及び電界負荷量によって対応するエンジン運転点がマッピングされた第１及び第２マップと、
   前記冷却水温を既設定された臨界値と比較した結果により、前記第１及び第２マップのうちのいずれか一つを利用して候補運転点を獲得する運転点獲得部と、
   前記候補運転点を利用して前記エンジンの最適運転点を決定する運転点決定部と、
   を含むことを特徴とする、車両のエンジン運転制御装置。
2. 前記第１マップは、前記エンジンの動作温度が第１領域に含まれる場合のエンジン効率に基づいて設定されたマップであり、
   前記第２マップは、前記エンジンの動作温度が前記第１領域より低い第２領域に含まれる場合のエンジン効率に基づいて設定されたマップであることを特徴とする、請求項１に記載の車両のエンジン運転制御装置。
3. 前記運転点獲得部は、
   前記冷却水温が前記臨界値より大きければ、前記第１マップを利用して前記候補点を獲得し、
   前記冷却水温が前記臨界値以下であれば、前記第２マップを利用して前記候補点を獲得することを特徴とする、請求項２に記載の車両のエンジン運転制御装置。
4. 前記車両の高地運行情報を検出する高地検出部と、
   前記高地運行情報に対応するエンジン運転点を候補運転点として獲得する高地補正部と、をさらに含み、
   前記運転点決定部は、前記運転点獲得部を通じて獲得した候補運転点と前記高地補正部を通じて獲得した候補運転点のうちの少なくとも一つを利用して前記最適運転点を獲得することを特徴とする、請求項１に記載の車両のエンジン運転制御装置。
5. 前記運転点決定部は、前記運転点獲得部を通じて獲得した候補運転点と前記高地補正部を通じて獲得した候補運転点間の内挿によって前記最適運転点を獲得することを特徴とする、請求項４に記載の車両のエンジン運転制御装置。
6. 前記車両の吸気温を検出する吸気温検出部と、
   前記吸気温に対応するエンジン運転点を候補運転点として獲得する吸気温補正部と、をさらに含み、
   前記運転点決定部は、前記運転点獲得部を通じて獲得した候補運転点と前記吸気温補正部を通じて獲得した候補運転点のうちの少なくとも一つを利用して前記最適運転点を決定することを特徴とする、請求項１に記載の車両のエンジン運転制御装置。
7. 前記運転点決定部は、前記運転点獲得部を通じて獲得した候補運転点と前記吸気補正部を通じて獲得した候補運転点間の内挿によって前記最適運転点を獲得することを特徴とする、請求項６に記載の車両のエンジン運転制御装置。
8. ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置のＥＧＲ率を基づいて前記候補運転点を補正するＥＧＲ補正部をさらに含み、
   前記運転点決定部は、前記ＥＧＲ補正部によって補正された前記候補運転点を利用して前記最適運転点を決定することを特徴とする、請求項１に記載の車両のエンジン運転制御装置。
9. 前記運転点決定部は、変速機、バッテリ、及びモータの動作温度に応じて前記最適運転点を補正することを特徴とする、請求項１に記載の車両のエンジン運転制御装置。
10. 以前に選択された少なくとも一つの最適運転点を保存する学習データ保存部をさらに含み、
    前記運転点決定部は、前記学習データ保存部に保存された少なくとも一つの最適運転点を利用した運転点学習を通じて前記最適運転点を決定することを特徴とする、請求項１に記載の車両のエンジン運転制御装置。
11. 車両のエンジン運転制御方法において、
    エンジンを通過する冷却水ラインの冷却水温を検出する段階と、
    前記冷却水温により、前記車両の車速、ギヤ段、運転者要求トルク及び電界負荷量によって対応するエンジン運転点がマッピングされた第１及び第２マップのうちのいずれか一つを利用して第１候補運転点を獲得する段階と、
    前記第１候補運転点を利用して前記エンジンの最適運転点を決定する段階と、
    を含むことを特徴とする、エンジン運転制御方法。
12. 前記第１マップは、前記エンジンの動作温度が第１領域に含まれる場合のエンジン効率に基づいて設定されたマップであり、
    前記第２マップは、前記エンジンの動作温度が前記第１領域より低い第２領域に含まれる場合のエンジン効率に基づいて設定されたマップであることを特徴とする、請求項１１に記載ののエンジン運転制御方法。
13. 前記第１候補運転点を獲得する段階は、
    前記冷却水温が既設定された臨界値より大きければ、前記第１マップを利用して前記候補点を獲得する段階と、
    前記冷却水温が前記臨界値以下であれば、前記第２マップを利用して前記候補点を獲得する段階と、を含むことを特徴とする、請求項１１に記載のエンジン運転制御方法。
14. 前記車両の高地運行情報に対応するエンジン運転点を第２候補運転点として獲得する段階をさらに含み、
    前記最適運転点を決定する段階は、前記第１及び第２候補運転点のうちの少なくとも一つを利用して前記最適運転点を獲得することを特徴とする、請求項１１に記載のエンジン運転制御方法。
15. 前記車両の吸気温に対応するエンジン運転点を第３候補運転点として獲得する段階をさらに含み、
    前記最適運転点を決定する段階は、前記第１、第２及び第３候補運転点のうちの少なくとも一つを利用して前記最適運転点を獲得することを特徴とする、請求項１４に記載のエンジン運転点制御方法。
16. 前記最適運転点を決定する段階は、前記第１、第２及び第３候補運転点間の内挿によって前記最適運転点を獲得することを特徴とする、請求項１５に記載のエンジン運転制御方法。
17. ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置のＥＧＲ率を基づいて前記第１候補運転点を補正する段階をさらに含み、
    前記最適運転点を決定する段階は、前記ＥＧＲ率を基づいて補正された前記第１候補運転点を利用して前記最適運転点を決定することを特徴とする、請求項１１に記載のエンジン運転制御方法。
18. 前記変速機、バッテリ、及びモータの動作温度によって前記最適運転点を補正する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１１に記載のエンジン運転制御方法。
19. 以前に選択された少なくとも一つの最適運転点に基づいて前記最適運転点を補正する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１１に記載のエンジン運転制御方法。
20. 請求項１１ないし１９のいずれか一項の方法を実行させるために記録媒体に保存されたプログラム。

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