KR20100064722A - Ｉｓｇ를 구비한 엔진의 시동 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 벨트로 연결된 ISG로 엔진의 시동을 걸게 되는 경우에, 벨트의 슬립이 발생되는 경우 벨트의 슬립을 최소화시키거나 방지하여, 엔진의 시동 성능을 향상시키고, ISG의 토크 손실을 방지하여 하이브리드 차량의 연비를 향상시킬 수 있도록 한다.

벨트, 슬립, ISG

Description

ＩＳＧ를 구비한 엔진의 시동 제어방법{Starting Control Method for Engine with ISG}

본 발명은 ISG(Integrated Starter & Generator)를 구비한 엔진의 시동 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 ISG를 사용하여 엔진의 시동을 걸 때, ISG의 동력을 엔진으로 전달하는 벨트의 슬립에 대비한 시동 제어 방법에 관한 것이다.

하이브리드 차량은 종래의 일반적인 가솔린 차량과 달리 ISG를 사용하여 엔진의 시동을 걸게 되며, 상기 ISG와 엔진은 벨트로 연결되어 있어서, 엔진의 시동시에 상기 ISG의 구동력이 상기 벨트를 통해 엔진으로 제공되어 엔진의 시동이 이루어지도록 되어 있다.

즉, 엔진의 시동시에 ISG클러치가 결합됨과 아울러 ISG가 구동되고, 도 1에 도시된 바와 같이 엔진 회전수가 엔진의 아이들(Idle) 회전수가 될 때까지, ISG의 토크를 증가시키면서 제어함으로써, 엔진의 시동이 이루어지도록 하는 것이다.

그런데, 상기 벨트의 마찰력이 저하되거나 습기가 많은 등 기타의 여러 가지 이유로 상기 벨트의 슬립이 발생하는 경우에도 상기 ISG의 토크를 증가시키면, 오 히려 도 2에 도시된 바와 같이 슬립이 커지는 상황이 발생되어, 엔진의 시동이 지연되거나, 엔진의 시동이 불가능한 상황이 발생될 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이 엔진의 시동시에 상기 벨트에서 슬립이 발생되는 경우에는 상기 ISG가 엔진의 시동을 위해 발생시키는 토크가 도 3에 도시된 바와 같이 손실되어, 결과적으로 하이브리드 차량의 연비에 악영향을 주게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 벨트로 연결된 ISG로 엔진의 시동을 걸게 되는 경우에, 벨트의 슬립이 발생되는 경우 벨트의 슬립을 최소화시키거나 방지하여, 엔진의 시동 성능을 향상시키고, ISG의 토크 손실을 방지하여 하이브리드 차량의 연비를 향상시킬 수 있도록 한 ISG를 구비한 엔진의 시동 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 ISG를 구비한 엔진의 시동 제어방법은

엔진 회전수가 정상적으로 아이들 회전수에 도달하도록 하는 ISG목표회전수를 미리 설정하는 목표회전수설정단계와;

상기 ISG에 의한 엔진 시동시, 상기 엔진 회전수가 아이들 회전수에 도달할 때까지, 상기 ISG 회전수가 상기 ISG목표회전수를 추종하도록 제어하는 ISG토크제 어단계와;

상기 ISG의 토크를 저감시키는 슬립방지단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 슬립방지단계는

상기 ISG 회전수와 엔진 회전수의 차이가 소정의 임계치 이상이 되는 경우에, 상기 ISG의 토크를 저감시키도록 구성할 수 있다.

상기 ISG토크제어단계에서는

상기 ISG회전수가 ISG목표회전수보다 작은 경우에는 ISG토크를 증가시키고, 크거나 같은 경우에는 상기 슬립방지단계를 수행하도록 구성될 수 있다.

본 발명은 벨트로 연결된 ISG로 엔진의 시동을 걸게 되는 경우에, 벨트의 슬립이 발생되는 경우 벨트의 슬립을 최소화시키거나 방지하여, 엔진의 시동 성능을 향상시키고, ISG의 토크 손실을 방지하여 하이브리드 차량의 연비를 향상시킬 수 있도록 한다.

도 4를 참조하면, 본 발명 실시예는 엔진 회전수가 정상적으로 아이들 회전 수에 도달하도록 하는 ISG목표회전수를 미리 설정하는 목표회전수설정단계(S10)와; 상기 ISG에 의한 엔진 시동시, 상기 엔진 회전수가 아이들 회전수에 도달할 때까지, 상기 ISG 회전수가 상기 ISG목표회전수를 추종하도록 제어하는 ISG토크제어단계(S20)를 포함하여 구성된다.

즉, 종래와 같이 엔진회전수에 의존하는 것이 아니라, 본 발명에서는 미리 상기 목표회전수설정단계(S10)를 통해, 정상적인 경우에 ISG가 어떻게 구동되어야 슬립이 없이 엔진의 회전수가 아이들 회전수에 적절히 이르면서 시동이 원활히 걸리게 되는지를 미리 데이터화하여 ISG목표회전수를 설정하여 기억해 두고, 이에 추종하는 제어를 수행하도록 하는 것이다.

따라서, 상기 목표회전수설정단계(S10)는 실제로는 미리 실험 등에 의해 수행되어 본 발명의 제어를 담당하는 컨트롤러가 사용할 수 있도록 데이터화되어 입력되어 있도록 하는 것이다.

또한, 본 발명은 상기 ISG 회전수와 엔진 회전수의 차이인 Δ회전수가 소정의 임계치 이상이 되는 경우에는, 상기 ISG의 토크를 저감시키는 슬립방지단계(S21)를 포함하여 구성된다.

특히, 본 실시예에서는 상기 ISG회전수가 ISG목표회전수보다 작은 경우에는 ISG토크를 증가시키고, 크거나 같은 경우에는 상기 슬립방지단계(S21)를 수행하도록 구성하였다.

여기서, 상기 소정의 임계치란, 상기 ISG 회전수와 엔진 회전수의 차이는 상 기 벨트의 슬립을 의미하는 것이므로, 이 슬립량이 허용할 수 없는 정도로 커지지 않도록 하기 위한 것이므로, 실험 및 해석에 의해 제한해야 할 슬립량의 정도를 발생시키는 ISG 회전수와 엔진 회전수의 차이로 설정된다.

도 4를 차례로 설명하면 다음과 같다.

상술한 바와 같이 ISG의 목표회전수설정단계(S10)는 미리 수행되어 각 차량의 제어기에 데이터화되어 입력되어 있다.

상기와 같은 상태에서 엔진의 시동이 요구되어, 상기 ISG가 기동되면, 상기 제어기는 엔진회전수가 아이들회전수와 같은지를 판단하여, 이들 회전수가 같아질 때까지 루프를 돌며 상기 ISG를 제어하여 엔진이 시동에 이르게 한다.

상기 엔진회전수와 아이들회전수가 아직 같지 않은 경우는 아직 시동이 완료되지 않은 상태로서, 상기 제어기는 상기 ISG 회전수와 ISG목표회전수를 비교하여, 상기 ISG회전수가 ISG목표회전수보다 작은 경우에는 ISG토크를 증가시키고, 크거나 같은 경우에는 상기 슬립방지단계(S21)를 수행한다.

상기 ISG의 토크를 증가시킨 경우에는 다시 반복적으로 상기 엔진회전수와 아이들회전수를 비교하여 엔진의 시동이 완료되었는지의 여부를 확인하게 되며, 상기 슬립방지단계(S21)를 수행하는 경우에는, 상기 Δ회전수가 상기 소정의 임계치보다 크면, 상기 ISG의 토크를 저감시키고, 그렇지 않으면 상기 엔진회전수와 아이들회전수를 비교하는 과정으로 순환한다.

상기와 같은 루프를 돌면서 제어가 이루어지다가 상기 엔진회전수와 아이들 회전수가 같아지게 되면, 엔진의 시동이 완료된 것으로 판단하고, 엔진의 시동을 위한 ISG제어를 종료한다.

상기와 같은 ISG를 구비한 엔진의 시동 제어방법을 사용하면, ISG를 엔진의 회전수에 의존하여 제어하는 것이 아니라, 미리 최적화된 데이터에 따라 ISG를 구동하고, 벨트의 슬립이 발생할 때에는 ISG의 토크를 저감하여 도 5와 같이 슬립을 제거 또는 방지함에 따라, 엔진의 시동이 원활하게 이루어질 수 있도록 함과 아울러, 슬립에 의한 ISG의 토크 손실을 도 6과 같이 제거하여 하이브리드 차량의 연비를 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래 기술에 의한 ISG를 구비한 엔진의 시동 제어방법을 설명한 순서도,

도 2는 종래 기술에 의한 엔진 시동시 벨트의 슬립 발생 상황을 설명한 도면,

도 3은 도 2의 슬립 발생시 초래되는 ISG의 토크손실을 도시한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 ISG를 구비한 엔진의 시동 제어방법을 설명한 순서도,

도 5는 본 발명에 따른 엔진 시동시 벨트의 슬립을 저감하여 제거하는 상황을 설명한 도면,

도 6은 도 5와 같은 작용에 의해 ISG토크의 손실이 거의 발생하지 않는 상황을 설명한 도면이다.

Claims (3)

1. 엔진 회전수가 정상적으로 아이들 회전수에 도달하도록 하는 ISG목표회전수를 미리 설정하는 목표회전수설정단계와;

   상기 ISG에 의한 엔진 시동시, 상기 엔진 회전수가 아이들 회전수에 도달할 때까지, 상기 ISG 회전수가 상기 ISG목표회전수를 추종하도록 제어하는 ISG토크제어단계와;

   상기 ISG의 토크를 저감시키는 슬립방지단계;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 ISG를 구비한 엔진의 시동 제어방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 슬립방지단계는

   상기 ISG 회전수와 엔진 회전수의 차이가 소정의 임계치 이상이 되는 경우에, 상기 ISG의 토크를 저감시키는 것

   을 특징으로 하는 ISG를 구비한 엔진의 시동 제어방법.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 ISG토크제어단계에서는

   상기 ISG회전수가 ISG목표회전수보다 작은 경우에는 ISG토크를 증가시키고, 크거나 같은 경우에는 상기 슬립방지단계를 수행하도록 된 것

   을 특징으로 하는 ISG를 구비한 엔진의 시동 제어방법.

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