KR100921275B1 - Method for reducing catalyst activation time of hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법에 관한 것으로, 엔진과, 변속기에 결합된 전기모터와, 상기 엔진과 전기모터의 사이에 설치되어 이들을 연결 또는 연결 해제하는 엔진 클러치와, 상기 전기모터 및 엔진 클러치를 제어하는 하이브리드 컨트롤 유닛과, 상기 하이브리드 컨트롤 유닛의 제어 신호를 받아 상기 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤 유닛이 구비된 하이브리드 자동차에 있어서, 배기 가스 처리를 위한 촉매의 온도와 냉각수의 수온을 확인하는 단계; 촉매 히팅(heating) 필요 여부를 판단하는 단계; 촉매 히팅이 필요하면 촉매 온도와 냉각수의 수온에 따라 엔진 회전수, 엔진 토크, 점화각을 결정하는 단계; 상기 하이브리드 컨트롤 유닛이 상기 엔진 컨트롤 유닛에 상기 엔진 회전수, 엔진 토크, 점화각 제어 명령을 내리는 단계; 운전자 요구 토크가 '0'인지 판단하는 단계; 운전자 요구 토크가 '0'이면 변속단을 N단으로 변경하고, 상기 엔진 클러치를 해제하는 단계; 촉매 온도가 히팅 종료 온도에 도달했는지 판단하는 단계; 및 촉매 온도가 히팅 종료 온도에 도달했으면 촉매 히팅을 종료하는 단계에 의해 촉매를 활성화시키는 것을 특징으로 한다.

Figure R1020070130461

하이브리드 자동차, 촉매 활성화, 엔진 클러치, 하이브리드 컨트롤 유닛, 엔 진 컨트롤 유닛, 엔진 회전수, 엔진 토크, 점화각, 촉매 온도, 냉각 수온

The present invention relates to a method for shortening the catalyst activation time of a hybrid vehicle, comprising: an engine, an electric motor coupled to a transmission, an engine clutch installed between the engine and the electric motor to connect or disconnect them, the electric motor, and A hybrid vehicle having a hybrid control unit for controlling an engine clutch and an engine control unit for controlling the engine in response to a control signal of the hybrid control unit, the hybrid vehicle comprising: checking a temperature of a catalyst for exhaust gas treatment and a water temperature of cooling water; step; Determining whether or not catalyst heating is required; Determining the engine speed, the engine torque, and the ignition angle according to the catalyst temperature and the coolant water temperature if catalyst heating is required; The hybrid control unit giving the engine speed, engine torque, and ignition angle control commands to the engine control unit; Determining whether the driver required torque is '0'; Changing the shift stage to the N stage if the driver demand torque is '0', and releasing the engine clutch; Determining whether the catalyst temperature has reached the heating end temperature; And when the catalyst temperature reaches the heating end temperature, activating the catalyst by terminating the catalyst heating.

Figure R1020070130461

Hybrid car, catalyst activation, engine clutch, hybrid control unit, engine control unit, engine speed, engine torque, ignition angle, catalyst temperature, cooling water temperature

Description

하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법{Method for reducing catalyst activation time of hybrid vehicle}Method for reducing catalyst activation time of hybrid vehicle}

본 발명은 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 촉매 활성화 시간을 최대한 단축함으로써 배기 가스를 효율적으로 처리할 수 있는 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for shortening the catalyst activation time of a hybrid vehicle, and more particularly, to a method for reducing the catalyst activation time of a hybrid vehicle capable of efficiently treating exhaust gas by shortening the catalyst activation time as much as possible.

일반적으로 하이브리드 자동차는 기존 내연 엔진에 전기 자동차의 모터를 적용하거나, 내연 엔진과 연료전지를 혼합하여 사용하는 등 2가지 이상의 구동원을 혼합 적용한 것으로, 기존의 차량에 비해 친환경적이고 연비나 성능면에서 많은 부분이 개선된 자동차로 인식되고 있다.In general, a hybrid vehicle is a combination of two or more driving sources, such as applying an electric vehicle motor to an existing internal combustion engine or using a mixture of an internal combustion engine and a fuel cell. The part is recognized as an improved car.

TMED(Transmission Mounted Electric Device) 방식이란 자동 변속기에 전기 모터가 장착된 방식으로, TMED 방식이 적용된 하이브리드 전기 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV)는 엔진과 전기모터 사이에 엔진 클러치가 설치되어 엔진과 전기모터를 엔진 클러치가 연결 또는 연결 해제하는 구조를 갖는다.Transmission Mounted Electric Device (TMED) is a method in which an electric motor is mounted on an automatic transmission. A hybrid electric vehicle (HEV), in which the TMED is applied, has an engine clutch installed between the engine and the electric motor so that the engine and the electric motor are installed. The engine clutch has a structure for connecting or disconnecting.

최근에는 환경 문제가 중요한 이슈로 떠오르면서 자동차의 배기 가스를 효율적으로 처리하는 방법에 대한 관심이 커지고 있다.Recently, as environmental issues become an important issue, there is a growing interest in how to efficiently handle the exhaust gas of automobiles.

하이브리드 자동차의 경우 배기 가스를 처리하기 위해서 촉매를 사용하고 있으나, 촉매가 활성화되는 온도가 상온에 비해 상당히 높기 때문에 엔진을 가동하여촉매 온도를 높여 활성화시키고 있다.In the case of hybrid cars, catalysts are used to treat the exhaust gas, but since the temperature at which the catalyst is activated is considerably higher than room temperature, the engine is operated to increase the catalyst temperature.

이때 엔진에서 발생하는 에너지 중 운동 에너지는 줄이고, 열 에너지는 늘리기 위해 점화각(ignition angle)을 충분히 지연(retard)시켜주는 것이 좋다. 하지만 이 과정에서 점화각을 과도하게 지연시키면 엔진에 진동이 발생할 수 있고, 엔진 토크가 요구될 때 빠르게 대비하지 못하는 단점이 있기 때문에 점화각을 충분히 지연시키기가 어렵다.At this time, it is preferable to sufficiently retard the ignition angle in order to reduce the kinetic energy and increase the thermal energy among the energy generated by the engine. However, excessively delaying the ignition angle in this process may cause vibration in the engine, and it is difficult to sufficiently delay the ignition angle because there is a disadvantage in that the engine torque is not prepared quickly.

특히 기존 시스템은 엔진과 동력 출력축이 물리적으로 결합되어 있어 엔진의 진동이 운전자에게 전달되기 쉬우며, 운전자의 요구 토크를 엔진과 함께 출력하는 구조이기 때문에 점화각에 제한이 있을 수 밖에 없다.In particular, the existing system is physically coupled to the engine and the power output shaft, the engine vibration is easy to transmit to the driver, and because the structure to output the driver's required torque with the engine, there is no limit to the ignition angle.

그 결과 초기에 배기 온도를 높여 촉매 활성화 시간을 단축하는데 어려움이 있었다.As a result, it was difficult to shorten the catalyst activation time by initially increasing the exhaust temperature.

본 발명의 목적은 촉매 활성화 시간을 최대한 단축함으로써 배기 가스의 처리 효율을 높이고, 엔진과 동력 출력축을 물리적으로 분리하여 엔진의 진동이 운전자에게 전달되지 않도록 하는 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for shortening the catalyst activation time of a hybrid vehicle in which the exhaust gas treatment efficiency is improved by shortening the catalyst activation time as much as possible, and the engine and the power output shaft are physically separated so that the vibration of the engine is not transmitted to the driver. will be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 엔진과, 변속기에 결합된 전기모터와, 상기 엔진과 전기모터의 사이에 설치되어 이들을 연결 또는 연결 해제하는 엔진 클러치와, 상기 전기모터 및 엔진 클러치를 제어하는 하이브리드 컨트롤 유닛과, 상기 하이브리드 컨트롤 유닛의 제어 신호를 받아 상기 엔진을 제어하는 엔진 컨트롤 유닛이 구비된 하이브리드 자동차에 있어서, 배기 가스 처리를 위한 촉매의 온도와 냉각수의 수온을 확인하는 단계; 촉매 히팅(heating) 필요 여부를 판단하는 단계; 촉매 히팅이 필요하면 촉매 온도와 냉각수의 수온에 따라 엔진 회전수, 엔진 토크, 점화각을 결정하는 단계; 상기 하이브리드 컨트롤 유닛이 상기 엔진 컨트롤 유닛에 상기 엔진 회전수, 엔진 토크, 점화각 제어 명령을 내리는 단계; 운전자 요구 토크가 '0'인지 판단하는 단계; 운전자 요구 토크가 '0'이면 변속단을 N단으로 변경하고, 상기 엔진 클러치를 해제하는 단계; 촉매 온도가 히팅 종료 온도에 도달했는지 판단하는 단계; 및 촉매 온도가 히팅 종료 온도에 도달했으면 촉매 히팅을 종료하는 단계에 의해 촉매를 활성화시키는 것을 특징으로 하는 하 이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an engine, an electric motor coupled to a transmission, an engine clutch installed between the engine and the electric motor to connect or disconnect them, and to control the electric motor and the engine clutch. A hybrid vehicle comprising a hybrid control unit and an engine control unit for controlling the engine in response to a control signal of the hybrid control unit, the hybrid vehicle comprising: checking a temperature of a catalyst for exhaust gas treatment and a water temperature of cooling water; Determining whether or not catalyst heating is required; Determining the engine speed, the engine torque, and the ignition angle according to the catalyst temperature and the coolant water temperature if catalyst heating is required; The hybrid control unit giving the engine speed, engine torque, and ignition angle control commands to the engine control unit; Determining whether the driver required torque is '0'; Changing the shift stage to the N stage if the driver demand torque is '0', and releasing the engine clutch; Determining whether the catalyst temperature has reached the heating end temperature; And activating the catalyst by terminating the catalyst heating when the catalyst temperature reaches the heating end temperature.

운전자 요구 토크가 '0'이 아니면 모터 최대 토크가 운전자 요구 토크보다 작거나 같은지 판단하는 단계; 모터 최대 토크가 운전자 요구 토크보다 작거나 같으면 변속단을 D단으로 변경하고, 상기 엔진 클러치를 해제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Determining whether the maximum motor torque is less than or equal to the driver's requested torque if the driver's requested torque is not '0'; And if the maximum motor torque is less than or equal to the driver's required torque, changing the shift stage to the D stage and releasing the engine clutch.

운전자 요구 토크가 '0'이 아니면 모터 최대 토크가 운전자 요구 토크보다 작거나 같은지 판단하는 단계; 모터 최대 토크가 운전자 요구 토크보다 크면 변속단을 D단으로 변경하고, 상기 엔진 클러치를 접합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Determining whether the maximum motor torque is less than or equal to the driver's requested torque if the driver's requested torque is not '0'; If the maximum motor torque is greater than the driver's required torque, the speed change stage is changed to the D stage, and further comprising the step of engaging the engine clutch.

상기 촉매 히팅(heating) 필요 여부를 판단하는 단계에서는 촉매의 온도가 300도 이하이고 냉각수온이 20 내지 30도의 범위일 때 촉매 히팅이 필요한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.In the step of determining whether or not the catalyst heating (heating) is necessary, characterized in that it is determined that the catalyst heating is necessary when the temperature of the catalyst is 300 degrees or less and the cooling water temperature is in the range of 20 to 30 degrees.

상기 운전자 요구 토크가 '0'이면 변속단을 N단으로 변경하고, 상기 엔진 클러치를 해제하는 단계에서 상기 엔진 클러치를 해제함으로써 상기 엔진은 아이들(Idle) 상태가 되고, 상기 전기모터의 토크는 '0'이 되는 것을 특징으로 한다.When the driver's requested torque is' 0 ', the engine is in an idle state by releasing the engine clutch in the step of changing the shift stage to the N stage and releasing the engine clutch, and the torque of the electric motor is' It is characterized by being 0 '.

모터 최대 토크가 운전자 요구 토크보다 작거나 같으면 변속단을 D단으로 변경하고, 상기 엔진 클러치를 해제하는 단계에서 상기 엔진 클러치를 해제함으로써 상기 엔진은 아이들(Idle) 상태가 되고, 상기 전기모터의 토크는 운전자 요구 토크와 같아지는 것을 특징으로 한다.If the maximum motor torque is less than or equal to the driver's requested torque, the engine is in an idle state by changing the shift stage to the D stage and releasing the engine clutch at the step of releasing the engine clutch, and the torque of the electric motor. Is characterized by being equal to the driver's required torque.

모터 최대 토크가 운전자 요구 토크보다 크면 변속단을 D단으로 변경하고, 상기 엔진 클러치를 접합하는 단계에서 상기 엔진 클러치를 접합함으로써 상기 엔진은 부분 부하 상태가 되고, 상기 엔진의 토크는 운전자 요구 토크에서 상기 전기모터의 최대 토크를 뺀 값이 되며, 상기 전기모터는 최대 토크로 출력되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.If the maximum motor torque is greater than the driver's required torque, the shift stage is changed to the D stage, and the engine is brought into a partial load state by joining the engine clutch in the step of engaging the engine clutch, and the torque of the engine is at the driver's requested torque. It is a value obtained by subtracting the maximum torque of the electric motor, characterized in that the electric motor is controlled to be output at the maximum torque.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법은 촉매의 온도와 냉각 수온 등 환경 변수를 파악하여 적절한 엔진 회전수와 점화각을 계산함으로써 촉매 활성화 시간을 단축하고, 엔진과 동력 출력축을 물리적으로 분리함으로써 엔진의 진동이 운전자에게 전달되는 것을 방지할 수 있다.As described above, the method for shortening the catalyst activation time of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention reduces the catalyst activation time by calculating an appropriate engine speed and an ignition angle by grasping environmental variables such as catalyst temperature and cooling water temperature. In addition, by physically separating the engine and the power output shaft, the vibration of the engine can be prevented from being transmitted to the driver.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for shortening the catalyst activation time of a hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도 1은 본 발명의 하이브리드 자동차에 따른 파워 트레인 구조 및 제어 흐름을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법의 제어 흐름을 도시한 순서도이며, 도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법을 적용한 경우 운전자 요구 토크가 '0'일 때의 실차 측정 데이터를 도시한 그래프이다.1 is a perspective view showing a power train structure and a control flow according to the hybrid vehicle of the present invention, Figure 2 is a flow chart showing the control flow of the method for reducing the catalyst activation time of the hybrid vehicle according to the present invention, Figure 3 Is a graph showing actual vehicle measurement data when the driver's required torque is '0' when the catalyst activation time reduction method of the hybrid vehicle according to the present invention is applied.

본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법은 도 1에 도시된 바와 같은 TMED 방식(Transmission Mounted Electric Device, 자동 변속기에 전기 모터가 장착된 방식)의 하이브리드 전기 자동차(HEV) 에 적용되어 구현된다.A method of shortening the catalyst activation time of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention is a hybrid electric vehicle (HEV) of a TMED method (transmission mounted electric device, a method in which an automatic motor is mounted on an automatic transmission) as illustrated in FIG. 1. Applied and implemented.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 하이브리드 자동차의 파워 트레인(동력을 생산하여 휠에 동력을 전달하는 모든 구성품을 지칭함)의 주요 구성 요소로는 동력을 생산하는 엔진(100) 및 전기모터(300)와, 이들을 연결 또는 연결 해제하는 엔진 클러치(200)로 구성되며, 전기모터(300)는 자동 변속기(600)에 결합되어 있다.As shown in FIG. 1, the main components of the power train of the hybrid vehicle of the present invention (which refers to all components that produce power and transmit power to a wheel) include an engine 100 and an electric motor that produce power. 300 and an engine clutch 200 for connecting or disconnecting them, the electric motor 300 is coupled to the automatic transmission 600.

엔진 클러치(200) 및 전기모터(300)는 하이브리드 컨트롤 유닛(Hybrid Control Unit, HCU, 400)에 의해 제어되며, 엔진(100)은 엔진 컨트롤 유닛(Engine Control Unit, ECU, 500)에 의해 제어되고, 하이브리드 컨트롤 유닛(400)은 엔진 회전수(Engine RPM), 엔진 토크(Engine Torque) 및 점화각(Ignition Angle) 등을 계산하여 엔진 컨트롤 유닛(500)에 명령을 내린다.The engine clutch 200 and the electric motor 300 are controlled by the hybrid control unit (HCU, 400), the engine 100 is controlled by the engine control unit (Engine Control Unit, ECU, 500) The hybrid control unit 400 commands the engine control unit 500 by calculating an engine RPM, an engine torque, an ignition angle, and the like.

배기 가스를 효율적으로 처리하기 위해 촉매 활성화 시간의 단축이 필요하며, 촉매 활성화 시간을 단축하는 방법은 다음과 같은 제어 흐름에 의해 구현된다.In order to efficiently treat the exhaust gas, it is necessary to shorten the catalyst activation time, and the method of shortening the catalyst activation time is implemented by the following control flow.

도 2에 도시된 바와 같이, 하이브리드 컨트롤 유닛(400)은 먼저 배기 가스 처리를 위한 촉매의 온도와 냉각수의 수온을 확인하고(S100), 촉매 히팅(heating)이필요한지 여부를 판단한다(S200). 냉각수의 수온이 20 내지 30도이고 촉매의 온도가 300도 이하인 경우 촉매 히팅이 필요한 것으로 판단한다.As shown in FIG. 2, the hybrid control unit 400 first checks the temperature of the catalyst for the exhaust gas treatment and the water temperature of the cooling water (S100), and determines whether catalyst heating is necessary (S200). If the water temperature of the cooling water is 20 to 30 degrees and the temperature of the catalyst is 300 degrees or less, it is determined that the catalyst heating is necessary.

촉매 히팅이 필요한 것으로 판단되었으면, 촉매 온도와 냉각수의 수온에 따라 적절한 엔진 회전수와 엔진 토크 및 점화각을 결정하여(S300) 엔진 컨트롤 유닛(500)으로 명령을 내린다(S400).When it is determined that the catalyst heating is necessary, the engine speed, engine torque, and ignition angle are determined appropriately according to the catalyst temperature and the water temperature of the coolant (S300) and the engine control unit 500 is commanded (S400).

그 후 운전자 요구 토크가 '0'인지를 판단하여(S500) 운전자 요구 토크가 '0'이면 변속단을 N단으로 변경하고, 엔진 클러치(200)를 해제하여 엔진(100)과 전기모터(300)의 연결을 해제한다(S600).Then, it is determined whether the driver's required torque is '0' (S500). If the driver's requested torque is '0', the shift stage is changed to N steps, and the engine clutch 200 is released to release the engine 100 and the electric motor 300. ) Is disconnected (S600).

상기 S600의 단계에서 엔진 클러치(200)가 해제됨으로써 엔진(100)은 아이들(Idle) 상태가 되고, 전기모터(300)의 토크는 '0'이 된다.When the engine clutch 200 is released in the step S600, the engine 100 is in an idle state, and the torque of the electric motor 300 is '0'.

그 후 촉매의 온도를 감지하여 촉매 히팅을 종료할 것인지를 판단한다(S700). 촉매의 종류에 따라 다르지만 직접 온도 센서를 장착하지 않고 모델링된 온도를 기준으로 할 때 촉매의 온도가 400 내지 450도 정도가 되면 활성화를 위한 적정 온도가 된 것으로 판단하여 촉매 히팅을 종료한다.Thereafter, the temperature of the catalyst is sensed to determine whether to terminate the heating of the catalyst (S700). Although it depends on the type of catalyst, when the temperature of the catalyst is about 400 to 450 degrees based on the modeled temperature without a direct temperature sensor, it is determined that the proper temperature for activation is terminated.

한편, 상기 S500의 단계에서 운전자 요구 토크가 '0'이 아니면 전기모터(300)의 최대 토크가 운전자 요구 토크보다 작거나 같은지를 판단한다(S510).On the other hand, if the driver's requested torque is not '0' in step S500 it is determined whether the maximum torque of the electric motor 300 is less than or equal to the driver's requested torque (S510).

전기모터(300)의 최대 토크가 운전자 요구 토크보다 작거나 같으면 변속단을 D단으로 변경하고 엔진 클러치(200)를 해제하여 엔진(100)과 전기모터(300)의 연결을 해제한다(S610).If the maximum torque of the electric motor 300 is less than or equal to the driver's required torque, change the shift stage to the D stage and release the engine clutch 200 to release the connection between the engine 100 and the electric motor 300 (S610). .

상기 S610의 단계에서 엔진 클러치(200)가 해제됨으로써 엔진(100)은 아이들(Idle 상태가 되고, 전기모터(300)의 토크는 운전자 요구 토크와 같아진다. 그 후 마찬가지로 촉매 온도가 촉매 히팅 종료 온도에 다다랐는지를 판단하여(S700) 온도 조건을 충족하는 경우 촉매 히팅을 종료한다.When the engine clutch 200 is released in the step S610, the engine 100 is in an idle state, and the torque of the electric motor 300 is equal to the required torque of the driver. It is determined whether or not to reach (S700) when the temperature conditions are satisfied, the catalyst heating is terminated.

상기 S510의 단계에서 전기모터(300)의 최대 토크가 운전자 요구 토크보다 크면 변속단을 D단으로 변경하고 엔진 클러치(200)를 접합하여 엔진(100)과 전기모 터(300)를 연결한다(S620).When the maximum torque of the electric motor 300 is greater than the driver's required torque in the step S510, the speed change stage is changed to the D stage, and the engine clutch 200 is joined to connect the engine 100 and the electric motor 300 ( S620).

상기 S620의 단계에서 엔진 클러치(200)가 접합됨으로써 엔진(100)은 부분 부하 상태가 되고, 엔진(100)의 토크는 운전자 요구 토크에서 전기모터(300)의 최대 토크를 뺀 값이 되며, 전기모터(300)는 최대 토크로 출력되도록 제어된다. 그 후 마찬가지로 촉매 온도가 촉매 히팅 종료 온도에 다다랐는지를 판단하여(S700) 온도 조건을 충족하는 경우 촉매 히팅을 종료한다.When the engine clutch 200 is joined in the step S620, the engine 100 is in a partial load state, and the torque of the engine 100 is a value obtained by subtracting the maximum torque of the electric motor 300 from the driver's required torque. The motor 300 is controlled to output at maximum torque. After that, it is determined whether the catalyst temperature reaches the catalyst heating end temperature (S700) and when the temperature condition is satisfied, the catalyst heating is terminated.

이렇게 촉매 온도와 냉각 수온에 따라 엔진의 회전수와 토크 및 점화각을 결정하고, 운전자 요구 토크 및 모터 최대 토크에 따라 변속단과 엔진 클러치(200)의 접합 및 해제 여부를 결정함으로써 각기 다른 작동 환경에 따라 촉매 활성화 시간에 최대한 빨리 도달할 수 있어 촉매 활성화 시간이 단축되는 효과가 있다.In this way, the engine speed, torque, and ignition angle are determined according to the catalyst temperature and the cooling water temperature, and whether the shift stage and the engine clutch 200 are coupled or released according to the driver's required torque and the motor's maximum torque. Therefore, the catalyst activation time can be reached as soon as possible, thereby reducing the catalyst activation time.

차량 성능 인증 시험의 하나인 FTP-75의 경우 시작 초반 20초가 정지한 상태의 조건이므로 운전자의 요구 토크가 '0'일 때를 기준으로 실험한 결과, 도 3에 도시된 바와 같이, 변속단이 N단으로 유지되고 엔진 클러치(200)가 해제(open)된 상태에서 엔진은 아이들(Idle) 상태에 있으며 전기모터(300)의 토크는 '0'이 되는 것을 알 수 있다.In the case of FTP-75, which is one of vehicle performance certification tests, the initial stage is 20 seconds in the stopped state, and thus the experiment was performed based on the required torque of the driver at '0'. As shown in FIG. It can be seen that the engine is in an idle state while the engine clutch 200 is maintained at the N stage and the torque of the electric motor 300 is '0'.

이러한 본 발명의 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법을 적용하는 경우 별도의 추가 비용 없이 냉시동시 촉매 활성화 시간을 앞당겨 배기 가스 목표인 SULEV(Super Ultera Low Emission Vehicle, 미국 배기 규제 중 앞으로 만족해야할 수준의 규제에 만족하는 차량을 의미함) 수준을 만족할 수 있는 장점이 있다.In the case of applying the catalyst activation time reduction method of the hybrid vehicle of the present invention, it is possible to accelerate the catalyst activation time during cold start without any additional cost and regulate the level to be satisfied in the future among SULEV (Super Ultera Low Emission Vehicle, US emission regulation). Means a vehicle that satisfies the) has the advantage that can be satisfied.

한편 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변형 실시할 수 있는 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.Meanwhile, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims set forth.

도 1은 본 발명의 하이브리드 자동차에 따른 파워 트레인 구조 및 제어 흐름을 도시한 사시도.1 is a perspective view showing a power train structure and a control flow according to a hybrid vehicle of the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법의 제어 흐름을 도시한 순서도.Figure 2 is a flow chart showing the control flow of the catalyst activation time reduction method of the hybrid vehicle according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법을 적용한 경우 운전자 요구 토크가 '0'일 때의 실차 측정 데이터를 도시한 그래프.3 is a graph showing actual vehicle measurement data when the driver's required torque is '0' when the catalyst activation time reduction method of the hybrid vehicle according to the present invention is applied.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

100 : 엔진 200 : 엔진 클러치100: engine 200: engine clutch

300 : 전기모터 400 : 하이브리드 컨트롤 유닛300: electric motor 400: hybrid control unit

500 : 엔진 컨트롤 유닛 600 : 자동 변속기500: engine control unit 600: automatic transmission

Claims (7)

엔진(100)과, 변속기에 결합된 전기모터(300)와, 상기 엔진(100)과 전기모터(300)의 사이에 설치되어 이들을 연결 또는 연결 해제하는 엔진 클러치(200)와, 상기 전기모터(300) 및 엔진 클러치(200)를 제어하는 하이브리드 컨트롤 유닛(400)과, 상기 하이브리드 컨트롤 유닛(400)의 제어 신호를 받아 상기 엔진(100)을 제어하는 엔진 컨트롤 유닛(500)이 구비된 하이브리드 자동차에 있어서,An engine 100, an electric motor 300 coupled to a transmission, an engine clutch 200 installed between the engine 100 and the electric motor 300 to connect or disconnect them, and the electric motor ( A hybrid vehicle equipped with a hybrid control unit 400 for controlling the engine 300 and the engine clutch 200, and an engine control unit 500 for controlling the engine 100 in response to a control signal of the hybrid control unit 400. To 배기 가스 처리를 위한 촉매의 온도와 냉각수의 수온을 확인하는 단계(S100);Confirming the temperature of the catalyst for the exhaust gas treatment and the water temperature of the cooling water (S100); 촉매 히팅(heating) 필요 여부를 판단하는 단계(S200);Determining whether or not catalyst heating is required (S200); 촉매 히팅이 필요하면 촉매 온도와 냉각수의 수온에 따라 엔진 회전수, 엔진 토크, 점화각을 결정하는 단계(S300);Determining the engine speed, the engine torque, and the ignition angle according to the catalyst temperature and the water temperature of the coolant when the heating of the catalyst is required (S300); 상기 하이브리드 컨트롤 유닛(400)이 상기 엔진 컨트롤 유닛(500)에 상기 엔진 회전수, 엔진 토크, 점화각 제어 명령을 내리는 단계(S400);The hybrid control unit (400) giving the engine speed, engine torque, and ignition angle control commands to the engine control unit (500) (S400); 운전자 요구 토크가 '0'인지 판단하는 단계(S500);Determining whether the driver's required torque is '0' (S500); 운전자 요구 토크가 '0'이면 변속단을 N단으로 변경하고, 상기 엔진 클러치를 해제하는 단계(S600);Changing the shift stage to the N stage when the driver demand torque is '0', and releasing the engine clutch (S600); 촉매 온도가 히팅 종료 온도에 도달했는지 판단하는 단계(S700); 및Determining whether the catalyst temperature reaches a heating end temperature (S700); And 촉매 온도가 히팅 종료 온도에 도달했으면 촉매 히팅을 종료하는 단계에 의해 촉매를 활성화시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시 간 단축 방법.The method of shortening the catalyst activation time of a hybrid vehicle, wherein the catalyst is activated by terminating the catalyst heating when the catalyst temperature reaches the heating end temperature. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 운전자 요구 토크가 '0'이 아니면 모터 최대 토크가 운전자 요구 토크보다 작거나 같은지 판단하는 단계(S510);Determining whether the maximum motor torque is less than or equal to the required driver torque if the driver required torque is not '0' (S510); 모터 최대 토크가 운전자 요구 토크보다 작거나 같으면 변속단을 D단으로 변경하고, 상기 엔진 클러치(200)를 해제하는 단계(S610)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법.If the maximum motor torque is less than or equal to the driver's required torque, the step of changing the shift stage to the D stage, and the step of releasing the engine clutch (200) (S610) further comprising the method of reducing the catalyst activation time of the hybrid vehicle. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 운전자 요구 토크가 '0'이 아니면 모터 최대 토크가 운전자 요구 토크보다 작거나 같은지 판단하는 단계(S510);Determining whether the maximum motor torque is less than or equal to the required driver torque if the driver required torque is not '0' (S510); 모터 최대 토크가 운전자 요구 토크보다 크면 변속단을 D단으로 변경하고, 상기 엔진 클러치(200)를 접합하는 단계(S620)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법.If the maximum motor torque is greater than the driver's requested torque, the step of changing the shift stage to the D stage, and bonding the engine clutch (200) (S620) further comprising the method of shortening the catalyst activation time of the hybrid vehicle. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 촉매 히팅(heating) 필요 여부를 판단하는 단계(S200)에서는 촉매의 온도가 300도 이하이고 냉각수온이 20 내지 30도의 범위일 때 촉매 히팅이 필요한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법.In the step of determining whether the catalyst heating (heating) is necessary (S200) catalyst activation of the hybrid vehicle, characterized in that it is determined that the catalyst heating is necessary when the temperature of the catalyst is less than 300 degrees and the cooling water temperature is in the range of 20 to 30 degrees How to save time. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 운전자 요구 토크가 '0'이면 변속단을 N단으로 변경하고, 상기 엔진 클러치를 해제하는 단계(S600)에서 상기 엔진 클러치(200)를 해제함으로써 상기 엔진(100)은 아이들(Idle) 상태가 되고, 상기 전기모터(300)의 토크는 '0'이 되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법.When the driver's requested torque is '0', the shift stage is changed to the N stage, and the engine 100 is in an idle state by releasing the engine clutch 200 in step S600. And, the torque of the electric motor 300 is a method for shortening the catalyst activation time of a hybrid vehicle, characterized in that '0'. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 모터 최대 토크가 운전자 요구 토크보다 작거나 같으면 변속단을 D단으로 변경하고, 상기 엔진 클러치(200)를 해제하는 단계(S610)에서 상기 엔진 클러치(200)를 해제함으로써 상기 엔진(100)은 아이들(Idle) 상태가 되고, 상기 전기모터(300)의 토크는 운전자 요구 토크와 같아지는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법.When the maximum motor torque is less than or equal to the driver's requested torque, the engine 100 is idle by changing the shift stage to the D stage and releasing the engine clutch 200 in step S610 of releasing the engine clutch 200. (Idle) state, the torque of the electric motor 300 is a method of reducing the catalyst activation time of the hybrid vehicle, characterized in that the same as the driver's requested torque. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 모터 최대 토크가 운전자 요구 토크보다 크면 변속단을 D단으로 변경하고, 상기 엔진 클러치(200)를 접합하는 단계(S620)에서 상기 엔진 클러치(200)를 접합함으로써 상기 엔진(100)은 부분 부하 상태가 되고, 상기 엔진(100)의 토크는 운전자 요구 토크에서 상기 전기모터(300)의 최대 토크를 뺀 값이 되며, 상기 전기모터(300)는 최대 토크로 출력되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 촉매 활성화 시간 단축 방법.When the maximum motor torque is greater than the driver's required torque, the shift stage is changed to the D stage and the engine clutch 200 is partially loaded by joining the engine clutch 200 in the step S620 of joining the engine clutch 200. The torque of the engine 100 is a value obtained by subtracting the maximum torque of the electric motor 300 from the driver's required torque, and the electric motor 300 is controlled to be output at the maximum torque. To reduce the catalyst activation time.
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