KR102663987B1 - 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치에 관한 것으로, 구체적으로 시동 시 시동 발전기를 이용하여 연료 분사 시기를 제어할 수 있는 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치는 마일드 하이브리드 차량에서 시동을 제어하는 장치에 있어서, 엔진을 시동하거나, 상기 엔진의 출력에 의해 발전하는 MHSG(Mild Hybrid Starter and Generator), 상기 MHSG에 전력을 공급하거나, 상기 MHSG를 통해 생성되는 전력을 통해 충전되는 배터리, 상기 마일드 하이브리 차량의 시동을 제어하기 위한 상태 데이터를 검출하는 데이터 검출부, 및 시동 요청 수신 시 상기 배터리로부터 공급받은 전력을 통해 상기 MHSG를 구동하여 상기 엔진의 회전수를 상승시키고, 상기 엔진의 구동 회전수가 상기 상태 데이터에 따라 설정된 분사 개시 회전수 이상일 경우에 상기 엔진의 연료 분사를 개시하는 차량 제어기를 포함할 수 있다.

Description

마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING START OF MILD HYBRID ELECTRIC VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치에 관한 것으로, 구체적으로 시동 시 시동 발전기를 이용하여 연료 분사 시기를 제어할 수 있는 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
하이브리드 차량은 엔진과 구동모터로 이루어지는 동력을 구비하며, 엔진의 연소 작용으로부터 발생된 동력과 배터리에 저장된 전기 에너지를 매개로 하는 구동모터의 회전으로 발전된 동력을 각각 적절하게 이용하여 구동된다.
하이브리드 차량은 구동 방식에 따라, 병렬형, 직렬형, 복합형 등으로 구분되고, 엔진과 구동모터의 파워 분담비에 따라 마일드(Mild) 타입과 하드(Hard) 타입으로 구분할 수 있다.
하드 타입의 하이브리드 차량은 엔진을 시동하거나, 엔진의 출력에 의해 발전하는 시동 발전기와 차량을 구동하는 구동모터가 각각 별도로 구비된다.
마일드 타입의 하이브리드 차량(이하, 마일드 하이브리드 차량)은 하드 타입의 일반적인 하이브리드 차량과 달리 용량이 적은 배터리와 구동모터를 사용한다. 즉, 마일드 하이브리드 차량은 알터네이터 대신 마일드 하이브리드 시동 발전기(Mild Hybrid Starter and Generator, 이하 MHSG)가 구비된다.
마일드 하이브리드 차량은 구동모터만을 동력으로 차량이 구동하는 주행 모드는 없지만, MHSG를 이용하여 주행 상태에 따라 엔진 토크를 보조할 수 있고, 회생제동을 통해 배터리(예를 들어, 48V 배터리)를 충전할 수 있다. 이에 따라, 마일드 하이브리드 차량은 차량의 연비를 향상시킬 수 있으며, 효율적인 에너지 이용이 가능하다.
종래의 마일드 하이브리드 차량은 MHSG를 통해 시동할 경우에 크랭크 및 캠에 의한 기통 판정이 완료되는 즉시 연료를 분사하여 연비가 악화되는 문제가 발생한다.
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.
본 발명의 실시 예는 MHSG를 이용하여 시동 시 연료 분사 시기를 제어할 수 있는 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치 및 그 방법을 제공한다.
그리고 본 발명의 실시 예는 시동 시 MHSG를 이용하여 엔진의 회전수를 상승시킨 후에 연료 분사를 시작할 수 있는 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치 및 그 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서는 마일드 하이브리드 차량에서 시동을 제어하는 장치에 있어서, 엔진을 시동하거나, 상기 엔진의 출력에 의해 발전하는 MHSG(Mild Hybrid Starter and Generator); 상기 MHSG에 전력을 공급하거나, 상기 MHSG를 통해 생성되는 전력을 통해 충전되는 배터리; 상기 마일드 하이브리 차량의 시동을 제어하기 위한 상태 데이터를 검출하는 데이터 검출부; 및 시동 요청 수신 시 상기 배터리로부터 공급받은 전력을 통해 상기 MHSG를 구동하여 상기 엔진의 회전수를 상승시키고, 상기 엔진의 구동 회전수가 상기 상태 데이터에 따라 설정된 분사 개시 회전수 이상일 경우에 상기 엔진의 연료 분사를 개시하는 차량 제어기를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 상기 상태 데이터의 냉각수온, 상기 배터리의 온도와 SOC(State Of Charge), 상기 MHSG의 온도, 차량 속도, 가속 페달의 위치값 중, 적어도 하나를 이용하여 상기 분사 개시 회전수를 설정할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 상기 상태 데이터의 냉각수온, 상기 배터리의 온도 및 SOC에 따른 기준 회전수를 확인하고, 상기 상태 데이터의 차량 속도 및 가속 페달의 위치값에 따른 설정 회전수를 확인하며, 상기 기준 회전수, 상기 MHSG의 온도 및 상기 설정 회전수를 이용하여 상기 분사 개시 회전수를 설정할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 미리 설정된 파워 테이블에서 상기 배터리의 온도 및 SOC에 매칭된 상기 배터리의 가용파워를 추출하고, 미리 설정된 제어 테이블에서 상기 냉각수온 및 상기 배터리의 가용파워에 매칭된 기준 회전수를 추출할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 미리 설정된 속도 테이블에서 차량 속도 및 가속 페달의 위치값에 매칭된 설정 회전수를 추출할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 상기 시동 요청 수신 후 요청 시간이 설정 시간 이상인지를 확인하고, 상기 요청 시간이 설정 시간 이상이면 상기 구동 회전수가 기준 범위 이내에 존재하는지를 판단하고, 상기 구동 회전수가 기준 범위 이내에 존재하면 상기 엔진의 연료 분사를 개시할 수 있다.
또한, 상기 데이터 검출부는 상기 엔진의 냉각수의 온도를 검출하는 수온 센서; 상기 배터리의 온도를 검출하는 제1 온도 센서; 상기 배터리의 SOC를 검출하는 SOC 센서; 상기 MHSG의 온도를 검출하는 제2 온도 센서; 상기 마일드 하이브리드 차량의 속도를 검출하는 차속 센서; 및 가속 페달의 위치값을 검출하는 가속 페달 위치 센서를 포함할 수 있다.
그리고 본 발명의 다른 실시 예에서는 마일드 하이브리드 차량에서 시동을 제어하는 방법에 있어서, 시동 요청 신호를 수신하는 단계; 상기 시동 요청 신호가 수신되면, 배터리의 전력을 통해 MHSG를 구동하여 엔진의 회전수를 상승시키는 단계; 상기 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어를 위한 상태 데이터를 확인하는 단계; 상기 엔진의 회전수를 확인하여 구동 회전수를 설정하는 단계; 상기 상태 데이터에 따른 분사 개시 회전수를 설정하는 단계; 상기 구동 회전수가 상기 분사 개시 회전수 이상인지를 판단하는 단계; 및 상기 구동 회전수가 상기 분사 개시 회전수 이상이면 상기 엔진의 연료 분사를 개시하는 단계를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 시동 시 MHSG를 이용하여 엔진의 회전수를 상승시킨 후 연료 분사를 수행하여 불필요한 연비 사용을 방지하므로 연비를 향상시킬 수 있다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치 및 그 방법에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 하기의 도면과 설명에만 한정되어서는 아니 될 것이다.
또한, 하기에서 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 이하 실시 예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형, 또는 통합, 또는 분리하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.
이하, 본 발명의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 마일드 하이브리드 차량은 엔진(110), 변속기, 마일드 하이브리드 시동 발전기(Mild Hybrid Starter and Generator, 이하 MHSG(130)으로 통치함), 배터리(140), 차동기어장치(150), 구동휠(160)을 포함한다.
엔진(110)은 연료를 연소하여 토크를 생성한다. 즉, 엔진(110)은 연료와 공기를 연소시켜 화학적 에너지를 기계적 에너지로 변환한다.
이러한 엔진(110)은 가솔린 엔진, 디젤 엔진, LPI(liquefied petroleum injection) 엔진 등의 공지된 각종 엔진이 사용될 수 있다.
마일드 하이브리드 차량의 동력 전달은 엔진(110)의 토크가 변속기의 입력축에 전달되고, 변속기의 출력축으로부터 출력된 토크가 차동기어장치(150)를 경유하여 차축에 전달된다. 차축이 구동휠(160)을 회전시킴으로써 엔진(110)의 토크에 의해 마일드 하이브리드 차량이 주행하게 된다.
변속기는 자동 변속기 또는 수동 변속기일 수 있다.
자동 변속기는 마일드 하이브리드 차량의 속도 및 가속 페달의 위치 등에 따라 다수의 솔레노이드 밸브를 구동시켜 유압을 제어함으로써 목표 기어단의 변속 기어가 작동되어 자동으로 변속이 이루어진다.
수동 변속기는 클러치 페달을 밟고 기어 레버를 원하는 기어단으로 움직이는 운전자의 조작에 의해서 변속이 이루어진다.
MHSG(130)는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하거나, 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환한다. 즉, MHSG(130)는 엔진(110)을 시동하거나, 엔진(110)의 출력에 의해 발전할 수 있다. 또한, MHSG(130)는 엔진(110)의 토크를 보조할 수 있다.
마일드 하이브리드 차량은 엔진(110)의 연소 토크를 주동력으로 하면서 MHSG(130)의 토크를 보조동력으로 이용할 수 있다.
배터리(140)는 MHSG(130)에 전력을 공급하거나, MHSG(130)를 통해 회수되는 전력을 통해 충전될 수 있다. 배터리(140)는 고전압 배터리(140)(예를 들어, 48V 배터리(140))로서, 리튬-이온(Lithium-ion) 배터리(140)일 수 있다.
마일드 하이브리드 차량은 배터리(140)로부터 공급되는 전압을 저전압으로 변환하는 LDC(low voltage DC-DC converter)와 저전압을 사용하는 전장 부하(예를 들어, 헤드 램프, 에어컨 등)에 저전압을 공급하는 저전압 배터리(예를 들어, 12 V 배터리)를 더 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치는 데이터 검출부(200) 및 차량 제어기(240)를 포함한다.
데이터 검출부(200)는 마일드 하이브리드 차량의 시동을 제어하기 위해 상태 데이터를 검출한다. 이를 위해, 데이터 검출부(200)는 수온 센서(211), 제1 온도 센서(213), SOC(State Of Charge) 센서(215), 제2 온도 센서(217), 차속 센서(219), 가속 페달 위치 센서(Accelerator Position Sensor, 이하 APS(221)로 통칭함) 및 회전수 센서(223)를 포함할 수 있다.
또한, 데이터 검출부(200)는 마일드 하이브리드 차량을 제어하기 위한 검출부들(예를 들어, 브레이크 페달 위치 검출부, 외기온 센서 등)을 더 포함할 수 있다.
수온 센서(211)는 엔진(110)을 냉각하는 냉각수의 온도를 검출하고, 검출한 냉각수온을 차량 제어기(240)에 제공한다. 이러한 수온 센서(211)는 실린더 헤드, 냉각수 관로 등에 장착될 수 있다.
제1 온도 센서(213)는 배터리(140)의 온도를 검출하고, 검출한 배터리(140)의 온도를 차량 제어기(240)에 제공한다.
SOC 센서는 배터리(140)의 SOC를 검출하고, 검출한 배터리(140)의 SOC를 차량 제어기(240)에 제공한다.
한편, SCO 센서는 배터리(140)의 SOC를 직접 검출하는 대신 배터리(140)의 전류 및 전압을 측정하고, 측정한 전류 및 전압을 차량 제어기(240)에 제공한다. 이때, 차량 제어기(240)는 SOC 센서에서 측정한 배터리(140)의 전류 및 전압을 기반으로 배터리(140)의 SOC를 예측할 수도 있다.
제2 온도 센서(217)는 MHSG(130)의 온도를 검출한다. 제2 온도 센서(217)는 검출한 MHSG(130)의 온도를 차량 제어기(240)에 제공한다.
차속 센서(219)는 마일드 하이브리드 차량의 속도를 검출하고, 검출한 차량 속도를 차량 제어기(240)에 제공한다. 이러한 차속 센서(219)는 마일드 하이브리드 차량의 구동휠(160)에 장착될 수 있다.
APS(221)는 운전자가 가속 페달을 누른 정도를 검출한다. 즉, APS(221)는 가속 페달의 위치값(가속 페달이 눌린 정도)을 측정하여 이에 대한 신호를 차량 제어기(240)에 전달한다.
가속 페달이 완전히 눌린 경우에는 가속 페달의 위치값이 100%이고, 가속 페달이 눌리지 않은 경우에는 가속 페달의 위치값이 0%이다.
APS(221)를 사용하는 대신 흡기 통로에 장착된 스로틀 밸브 개도 검출부를 사용할 수 있다. 따라서, 본 명세서 및 특허청구범위에서 APS(221)는 스로틀 밸드 개도 검출부를 포함하는 것으로 보아야 할 것이다.
회전수 센서(223)는 엔진(110)의 회전수(Revolutions Per Minute: 이하, RPM로 통칭함)를 검출한다. 회전수 센서(223)는 검출한 엔진(110)의 RPM을 차량 제어기(240)에 제공한다.
차량 제어기(240)는 데이터 검출부(200)에 의해 검출된 상태 데이터를 기초로 엔진 및 MHSG(130)를 제어한다. 즉, 차량 제어기(240)는 상태 데이터를 기초로 마일드 하이브리드 차량의 주행을 위한 엔진(110)의 목표 토크를 결정할 수 있다. 차량 제어기(240)는 엔진(110)의 목표 토크를 충족시키도록 엔진(110)의 연소 토크 및 MHSG(130)의 목표 토크를 결정할 수 있다.
또한, 차량 제어기(240)는 시동 요청 시 배터리(140)로부터 공급받은 전력을 통해 MHSG(130)를 구동하여 엔진(110)의 RPM을 상승시키고, 상승시킨 엔진(110)의 구동 RPM을 확인한다.
차량 제어기(240)는 데이터 검출부(200)로부터 상태 데이터를 제공받고, 상태 데이터에 따른 분사 개시 RPM를 설정한다. 즉, 차량 제어기(240)는 상태 데이터에 포함된 냉각수온, 배터리(140)의 온도 및 SOC, MHSG(130)의 온도, 차량 속도, 가속 페달의 위치값을 기반으로 분사 개시 RPM을 설정한다. 이때, 분사 개시 RPM는 엔진(110)에 연료 분사를 개시하기 위해 설정된 RPM를 나타낼 수 있다.
차량 제어기(240)는 구동 회전수가 분사 개시 RPM 이상이면 엔진(110)의 연료 분사를 개시한다.
이러한 목적을 위하여 차량 제어기(240)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서로 구현될 수 있으며, 설정된 프로그램은 후술한 본 발명의 일 실시 예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 방법에 포함된 각 단계를 수행하기 위한 일련의 명령을 포함하는 것으로 할 수 있다. 이러한 차량 제어기(240)는 도 3을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
이하에서는 도 3을 참조하여 마일드 하이브리드 차량에서 시동을 제어하기 위한 방법을 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 차량 제어기(240)는 시동 요청 신호가 수신되는지를 판단한다(S310). 다시 말하면, 차량 제어기(240)는 시동 버튼(미도시)으로부터 시동 요청 신호가 수신되는지를 판단할 수 있다. 이러한 시동 버튼은 운전자가 시동을 요청하기 위해 제공된 인터페이스로, 마일드 하이브리드 차량의 내부에 설치되거나, 차량 리모컨 등에 설치될 수 있다.
한편, 차량 제어기(240)는 시동 요청 신호가 수신되지 않으면 단계 S310으로 리턴하여 시동 요청 신호가 수신되는지를 모니터링할 수 있다.
차량 제어기(240)는 MHSG(130)를 구동하여 엔진(110)의 RPM을 상승시킨다(S315). 즉, 차량 제어기(240)는 배터리(140)를 제어하여 MHSG(130)에 전력을 공급한다. MHSG(130)는 공급된 배터리(140)의 전력을 통해 구동되어 엔진(110)의 RPM을 상승시킬 수 있다.
차량 제어기(240)는 상태 데이터를 확인한다(S320). 구체적으로, 데이터 검출부(200)의 수온 센서(211)는 냉각수의 온도를 검출하고, 제1 온도 센서(213)는 배터리(140)의 온도를 검출하며, SOC 센서는 배터리(140)의 SOC를 검출하고, 제2 온도 센서(217)는 MHSG(130)의 온도를 검출하며, 차속 센서(219)는 차량의 속도를 검출하고, APS(221)는 가속 페달의 위치값을 검출한다. 데이터 검출부(200)는 검출한 상태 데이터를 차량 제어기(240)에 제공한다. 차량 제어기(240)는 데이터 검출부(200)로부터 상태 데이터를 제공받아 확인한다.
차량 제어기(240)는 구동 RPM을 설정한다(S325). 다시 말하면, 데이터 검출부(200)의 회전수 센서(223)는 MHSG(130)의 의해 상승된 엔진(110)의 RPM을 검출하고, 검출한 신호를 차량 제어기(240)에 제공한다. 차량 제어기(240)는 회전수 센서(223)에서 검출한 엔진(110)의 RPM을 확인하여 구동 RPM을 설정한다.
차량 제어기(240)는 상태 데이터의 냉각수온, 배터리(140)의 온도 및 SOC에 따른 기준 RPM을 확인한다(S330). 구체적으로, 차량 제어기(240)는 미리 설정된 파워 테이블을 확인한다. 이때, 파워 테이블은 복수의 배터리(140)의 온도 및 SOC에 따른 배터리(140)의 가용파워가 저장된 테이블을 나타낼 수 있다. 차량 제어기(240)는 파워 테이블에서 배터리(140)의 온도 및 SOC에 매칭된 배터리(140)의 가용파워를 추출하여 확인한다.
그리고, 차량 제어기(240)는 미리 설정된 제어 테이블을 확인한다. 이때, 제어 테이블은 복수의 냉각수온 및 배터리(140)의 가용파워에 따른 엔진(110)의 RPM이 저장된 테이블을 나타낼 수 있다. 차량 제어기(240)는 제어 테이블에서 냉각수온 및 배터리(140)의 가용파워에 매칭된 기준 RPM을 추출하여 확인한다.
차량 제어기(240)는 상태 데이터의 차량 속도 및 가속 페달의 위치값에 따른 설정 RPM을 확인한다(S335). 구체적으로, 차량 제어기(240)는 미리 설정된 속도 테이블을 확인한다. 이때, 속도 테이블은 복수의 차량 속도 및 가속 페달의 위치값에 따른 엔진(110)의 RPM이 저장된 테이블을 나타낼 수 있다. 차량 제어기(240)는 속도 테이블에서 차량 속도 및 가속 페달의 위치값에 매칭된 설정 RPM을 추출하여 확인한다.
차량 제어기(240)는 기준 회전수, MHSG(130)의 온도 및 설정 회전수를 이용하여 분사 개시 회전수를 설정한다(S340).
구체적으로, 차량 제어기(240)는 하기의 [수학식 1]을 통하여 분사 개시 회전수를 설정할 수 있다.
[수학식 1]
RPM_I = TH * F S
여기서, RPM_I는 분사 개시 회전수를 나타내며, TH는 기준 회전수를 나타내고, F는 MHSG(130)의 온도를 나타내며, S는 상기 설정 회전수를 나타낼 수 있다.
차량 제어기(240)는 구동 RPM이 분사 개시 RPM 이상인지를 판단한다(S345).
차량 제어기(240)는 구동 RPM이 분사 개시 RPM 이상이면 엔진(110)의 연료 분사를 개시한다(S350). 즉, 차량 제어기(240)는 구동 RPM이 분사 개시 RPM 이상이면 엔진(110)의 연소실 내부로 연료를 분사하도록 엔진(110)의 인젝터(미도시)를 제어할 수 있다.
한편, 차량 제어기(240)는 구동 RPM이 분사 개시 RPM 미만이면 요청 시간을 확인한다(S355). 이때, 요청 시간은 시동 요청 신호가 수신된 이후 카운팅한 시간을 나타낼 수 있다.
차량 제어기(240)는 요청 시간이 설정 시간 이상인지를 판단한다(S360). 여기서, 설정 시간은 MHSG(130)를 통해 시동이 불가하여 엔진(110)의 연료 분사를 개시하기 위해 기준이 되는 시간을 나타낼 수 있으며, 미리 설정될 수 있다. 이러한 설정 시간은 작업자에 의해 설정되거나, 미리 지정된 알고리즘(예를 들어, 프로그램 및 확률 모델)을 통해 설정될 수 있다.
한편, 차량 제어기(240)는 요청 시간이 설정 시간 미만이면 단계 S360으로 리턴하여 요청 시간을 확인한다.
차량 제어기(240)는 요청 시간이 설정 시간 이상이면 엔진(110)의 구동 RPM이 기준 범위 이내에 존재하는지를 판단한다(S365). 다시 말하면, 회전수 센서(223)는 엔진(110)의 RPM을 검출하여 차량 제어기(240)에 제공한다. 차량 제어기(240)는 회전수 센서(223)로부터 제공받은 엔진(110)의 구동 RPM을 확인한다. 차량 제어기(240)는 구동 RPM이 기준 범위 이내에 존재하는지를 판단한다. 즉, 차량 제어기(240)는 제1 RPM과 제2 RPM 사이에 구동 RPM이 존재하는지를 판단할 수 있다. 여기서, 기준 범위는 엔진(110)의 연료 분사를 개시하기 위해 설정된 범위로, 미리 설정될 수 있다. 기준 범위에 포함된 제1 RPM과 제2 RPM은 서로 상이하고, 제1 RPM이 제2 RPM 보다 클 수 있다.
차량 제어기(240)는 구동 RPM이 기준 범위 이내에 존재하면 엔진(110)의 연료 분사를 개시한다(S370). 이에 따라, 본 발명에 따른 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치는 MHSG(130)를 통해 시동이 불가한 상황이 발생할 경우에 즉시 연료 분사를 개시하여 시동 실패를 방지할 수 있다.
한편, 차량 제어기(240)는 구동 RPM이 기준 범위 이내에 존재하지 않으면 시동 제어 방법을 중지할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치는 시동 요청 신호가 수신되면 MHSG(130)를 구동하여 엔진(110)의 RPM을 상승시키고, 엔진(110)의 구동 RPM이 분사 개시 RPM 이상이면 엔진(110)의 연료 분사를 개시할 수 있으므로, 연료를 분사하는 시간이 지연되므로 연비를 개선할 수 있으며, 불필요한 시동 연료를 사용하지 않아도 시동이 가능하여 연비 악화를 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 엔진
120: 변속기
130: MHSG
140: 배터리
150: 차동기동장치
160: 구동휠
200: 데이터 검출부
230: 회전수 검출부
240: 차량 제어기

Claims (14)

  1. 마일드 하이브리드 차량에서 시동을 제어하는 장치에 있어서,
    엔진을 시동하거나, 상기 엔진의 출력에 의해 발전하는 MHSG(Mild Hybrid Starter and Generator);
    상기 MHSG에 전력을 공급하거나, 상기 MHSG를 통해 생성되는 전력을 통해 충전되는 배터리;
    상기 마일드 하이브리드 차량의 시동을 제어하기 위한 상태 데이터를 검출하는 데이터 검출부; 및
    시동 요청 수신 시 상기 배터리로부터 공급받은 전력을 통해 상기 MHSG를 구동하여 상기 엔진의 회전수를 상승시키고, 상기 엔진의 구동 회전수가 상기 상태 데이터에 따라 설정된 분사 개시 회전수 이상일 경우에 상기 엔진의 연료 분사를 개시하는 차량 제어기;를 포함하되,
    상기 차량 제어기는 상기 상태 데이터의 냉각수온, 상기 배터리의 온도 및 SOC에 따른 기준 회전수를 확인하고, 상기 상태 데이터의 차량 속도 및 가속 페달의 위치값에 따른 설정 회전수를 확인하며, 상기 기준 회전수, 상기 MHSG의 온도 및 상기 설정 회전수를 이용하여 상기 분사 개시 회전수를 설정하는 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량 제어기는
    상기 상태 데이터의 냉각수온, 상기 배터리의 온도와 SOC(State Of Charge), 상기 MHSG의 온도, 차량 속도, 가속 페달의 위치값 중, 적어도 하나를 이용하여 상기 분사 개시 회전수를 설정하는 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차량 제어기는
    미리 설정된 파워 테이블에서 상기 배터리의 온도 및 SOC에 매칭된 상기 배터리의 가용파워를 추출하고, 미리 설정된 제어 테이블에서 상기 냉각수온 및 상기 배터리의 가용파워에 매칭된 기준 회전수를 추출하는 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 차량 제어기는
    미리 설정된 속도 테이블에서 차량 속도 및 가속 페달의 위치값에 매칭된 설정 회전수를 추출하는 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 차량 제어기는
    상기 시동 요청 수신 후 요청 시간이 설정 시간 이상인지를 확인하고, 상기 요청 시간이 설정 시간 이상이면 상기 구동 회전수가 기준 범위 이내에 존재하는지를 판단하고, 상기 구동 회전수가 기준 범위 이내에 존재하면 상기 엔진의 연료 분사를 개시하는 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 검출부는
    상기 엔진의 냉각수의 온도를 검출하는 수온 센서;
    상기 배터리의 온도를 검출하는 제1 온도 센서;
    상기 배터리의 SOC를 검출하는 SOC 센서;
    상기 MHSG의 온도를 검출하는 제2 온도 센서;
    상기 마일드 하이브리드 차량의 속도를 검출하는 차속 센서; 및
    가속 페달의 위치값을 검출하는 가속 페달 위치 센서;
    를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 장치.
  8. 마일드 하이브리드 차량에서 시동을 제어하는 방법에 있어서,
    시동 요청 신호를 수신하는 단계;
    상기 시동 요청 신호가 수신되면, 배터리의 전력을 통해 MHSG를 구동하여 엔진의 회전수를 상승시키는 단계;
    상기 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어를 위한 상태 데이터를 확인하는 단계;
    상기 엔진의 회전수를 확인하여 구동 회전수를 설정하는 단계;
    상기 상태 데이터에 따른 분사 개시 회전수를 설정하는 단계;
    상기 구동 회전수가 상기 분사 개시 회전수 이상인지를 판단하는 단계; 및
    상기 구동 회전수가 상기 분사 개시 회전수 이상이면 상기 엔진의 연료 분사를 개시하는 단계;를 포함하되,
    상기 분사 개시 회전수를 설정하는 단계는, 상기 상태 데이터의 냉각수온, 상기 배터리의 온도와 SOC에 따른 기준 회전수를 확인하는 단계; 상기 상태 데이터의 차량 속도 및 가속 페달의 위치값에 따른 설정 회전수를 확인하는 단계; 및 상기 기준 회전수, 상기 MHSG의 온도 및 상기 설정 회전수를 이용하여 상기 분사 개시 회전수를 설정하는 단계;를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 분사 개시 회전수를 설정하는 단계는
    상기 상태 데이터에 포함된 냉각수온, 상기 배터리의 온도, 상기 배터리의 SOC, 상기 MHSG의 온도, 차량 속도, 가속 페달의 위치값 중, 적어도 하나를 이용하여 상기 분사 개시 회전수를 설정하는 단계인 마일드 하이브리드 차량의 시동 제어 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
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