KR20120059260A - 하이브리드 차량의 제어장치 및 방법 - Google Patents
하이브리드 차량의 제어장치 및 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20120059260A KR20120059260A KR1020100120931A KR20100120931A KR20120059260A KR 20120059260 A KR20120059260 A KR 20120059260A KR 1020100120931 A KR1020100120931 A KR 1020100120931A KR 20100120931 A KR20100120931 A KR 20100120931A KR 20120059260 A KR20120059260 A KR 20120059260A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- torque
- shift
- battery
- engine
- motor
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 16
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 9
- 230000009194 climbing Effects 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 21
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 3
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003447 ipsilateral effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
- B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
- B60W20/13—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
- B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
- B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
- B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
- B60W40/06—Road conditions
- B60W40/076—Slope angle of the road
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
본 발명은 언덕길의 주행에서 배터리의 SOC를 안정되게 관리하고, 변속에 대비한 예비 레인지를 설정하여 변속 실행에서 최적의 응답 토크가 제공되도록 하는 하이브리드 차량의 제어장치 및 방법이 개시된다.
본 발명은 운행도로의 경사각을 검출하여 언덕길 진입인지를 판단하는 과정, 언덕길 진입이면 배터리의 SOC를 검출하고, 경사각과 SOC에 따라 모터의 토크 제한값을 조정하는 과정, 상기 조정된 모터의 토크 제한값에 따라 엔진과 모터의 토크를 재분배하여 배터리의 SOC를 관리하는 과정, 평지 변속속도에 대비하여 높은 속도를 변속 예비 레인지로 설정하는 과정, 차속이 변속 예비 레인지에 진입하면 변속 실행전에 엔진 토크를 상승시켜 변속 속도 제어의 가용토크에 옵셋값으로 적용하고, 토크 응답 시정수 설정값을 조정하여 빠른 변속 완료를 유도하는 과정을 포함한다.
본 발명은 운행도로의 경사각을 검출하여 언덕길 진입인지를 판단하는 과정, 언덕길 진입이면 배터리의 SOC를 검출하고, 경사각과 SOC에 따라 모터의 토크 제한값을 조정하는 과정, 상기 조정된 모터의 토크 제한값에 따라 엔진과 모터의 토크를 재분배하여 배터리의 SOC를 관리하는 과정, 평지 변속속도에 대비하여 높은 속도를 변속 예비 레인지로 설정하는 과정, 차속이 변속 예비 레인지에 진입하면 변속 실행전에 엔진 토크를 상승시켜 변속 속도 제어의 가용토크에 옵셋값으로 적용하고, 토크 응답 시정수 설정값을 조정하여 빠른 변속 완료를 유도하는 과정을 포함한다.
Description
본 발명은 하이브리드 차량에 관한 것으로 보다 상세하게는 언덕길의 주행에서 배터리의 SOC를 안정되게 관리하고, 변속에 대비한 예비 레인지를 설정하여 변속 실행에서 최적의 응답 토크가 제공되도록 하는 하이브리드 차량의 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
차량에 대한 끊임없는 연비 향상의 요구와 각 나라의 배출가스 규제의 강화에 따라 친환경 자동차에 대한 요구가 증가하고 있으며, 이에 대한 현실적인 대안으로 하이브리드 자동차가 제공되고 있다.
하이브리드 자동차는 좁은 의미로, 연료전지 자동차, 전기자동차와 구별될 수 있으나, 본 명세서에서 하이브리드 자동차의 의미는 순수 전기자동차와 연료전지 자동차를 포괄하는 것으로 하나 이상의 배터리가 구비되고, 배터리에 저장된 에너지가 자동차의 구동력으로 사용되는 자동차를 지칭한다.
하이브리드 자동차는 동력원으로 엔진과 모터가 적용되며, 주행상황에 따라 엔진과 모터의 특성을 발휘되어 연비 향상과 배기가스 절감을 제공한다.
하이브리드 자동차는 엔진과 모터로 구성되는 두 개의 동력원으로 주행하는 과정에서 엔진과 모터를 어떻게 조화롭게 동작시키느냐에 따라 최적의 출력 토크가 제공될 수 있다.
하이브리드 차량의 통상적인 파워 트레인 구조는 한 개의 클러치를 갖는 TMED(Transmission Mounted)타입으로, FMED(Frywheel Mounted)타입이나 두 개의 클러치를 갖는 TMED타입의 구조와는 달리 구동 측(엔진/모터)과 피구동측(변속기) 사이에 클러치가 존재하지 않는다.
구동측과 피구동측 사이의 존재하는 클러치는 변속시 구동측과 피동측의 속도 차를 클러치 디스크를 통해 열로 발생시켜 변속기에 가해지는 충격을 흡수하는 역할을 한다.
따라서 한 개의 클러치를 갖는 TMED 타입의 하이브리드 차량에서는 구동측과 피동측의 사이에 존재하는 클러치의 역할을 아래의 두가지 방법을 적용하여 대체하고 있다.
하나의 방법으로는 모터의 속도 제어를 통해 휠 속도를 추종하는 제어이며, 모터의 목표속도는 변속기의 출력단에 장착되어 차속을 검출하는 차속센서의 정보를 이용한다.
그러나, 모터의 속도를 추종시키는 과정에서 토크를 사용하므로, 배터리의 SOC(State Of Charge)가 부족할 경우 모터의 속도를 추종시키는 토크량에 제한을 받게 되어 목표 속도에 도달되지까지의 시간(Rising Time)에 지연이 발생되어 출력 응답성이 저하되는 문제점이 발생된다.
결과적으로 목표속도에 도달되지 못한 상태에서 변속이 완료되는 문제가 발생한다.
시스템 가진을 고려하여 설계된 고정된 토크 시정수는 변속 상황에 따라 빠른 응답속도를 원할 경우에 능동적으로 대처하지 못하는 문제가 있다
다른 하나의 방법으로는 변속기 내부의 싱크로나이저(Synchronizer)를 통한 속도차를 흡수하여 클러치 디스크의 역할과 같이 열로 발생시키는 것이다.
그러나, 변속기 내부의 패키지 구조 상 속도차에 의한 충격 흡수 용량에 한계가 있으며, 싱크로나이저의 충격이 중첩될 경우 싱크로나이저 수명감소로 인하여 변속기의 수명을 단축시키는 문제점을 발생시킨다.
또한, 충격 흡수 용량을 늘리기 위해 싱크로나이저를 추가하거나 크기를 키울 경우 변속기 전체의 크기가 커져야 하며, 전체적인 시스템의 길이가 길어지는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점은 언덕길의 변속 상황에서 추가적인 문제을 발생시킨다.
예를 들어, 언덕길을 주행하는 경우 노면의 경사로 인하여 모터의 부하량이 커지게 되고, 이로 인하여 배터리 소모가 많이 발생한다.
따라서, 주행 중 변속이 필요할 경우 배터리의 SOC 부족에 의해 모터의 가용토크량이 제한될 수 있는 문제가 발생된다.
또한, 모터 자체의 관성량도 증가하여 동일 토크에서 발생되는 모터의 가속량도 감소하게 되는 문제점 발생된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 언덕길의 주행에서 경사각과 배터리의 SOC에 따라 엔진과 모터의 토크를 분배하여 배터리의 SOC를 안정되게 관리하며, 이를 통해 모터의 구동을 통한 목표 속도의 추정에 안정된 응답성을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 언덕길에서의 변속에 대비하여 예비 레인지를 설정하고, 차속이 설정된 예비 레인지에 도달하면 변속 실행의 사전 단계로 엔진토크를 상승 제어하여 가용토크에 오프셋(Offset)을 추가 적용하여 목표 속도에 도달되는 시간을 단축시켜 빠른 응답성을 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르면, 제1구동원과 제2구동원을 갖는 하이브리드 차량에 있어서, 운행도로의 경사각 정보를 하이브리드 제어기에 제공하는 경사각검출부; 배터리의 SOC 정보를 하이브리드 제어기에 제공하는 배터리 관리 제어기; 경사각검출부의 정보가 언덕길 주행으로 판정되면 도로의 경사각과 배터리의 SOC를 검출하고, 경사각과 배터리의 SOC에 따라 모터의 토크 제한하여 엔진과 모터의 토크를 재 분배 제어하는 하이브리드 제어기를 포함하는 하이브리드 차량의 제어장치가 제공된다.
상기 하이브리드 제어기는 토크 재분배를 적용하여 엔진제어기를 통해 엔진의 출력 토크를 상승시키고, 파워 제어기를 통해 모터의 출력 토크를 줄여 배터리의 SOC를 일정값 이상으로 관리할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 엔진과 모터를 갖는 하이브리드 차량에 있어서, 운행도로의 경사각 정보를 하이브리드 제어기에 제공하는 경사각검출부; 배터리의 SOC 정보를 하이브리드 제어기에 제공하는 배터리 관리 제어기; 언덕길의 등판 주행이 판정되면 평지 주행조건의 변속 속도에 대비하여 높은 속도를 변속 예비 레인지로 설정하고, 차속이 설정된 변속 예비 레인지에 진입하게 되면 변속 실행의 사전 단계로 엔진 토크를 상승시켜 변속 완료를 유도하는 하이브리드 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어장치가 제공된다.
상기 하이브리드 제어기는 엔진 토크의 상승 제어로 변속 완료를 유도하는 과정에서 토크 응답 시정수 설정값을 축소 조정하여 변속 완료의 응답성을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 엔진과 모터를 갖는 하이브리드 차량에 있어서, 운행도로의 경사각 정보를 하이브리드 제어기에 제공하는 경사각검출부; 배터리의 SOC 정보를 하이브리드 제어기에 제공하는 배터리 관리 제어기; 언덕길 주행이 판정되면 도로의 경사각과 배터리의 SOC에 따라 모터의 토크 제한 값을 조정하고, 평지 주행조건의 변속 속도와 대비하여 높은 속도에 변속 예비 레인지로 설정하고, 차속이 설정된 변속 예비 레인지에 진입하게 되면 변속 실행의 사전 단계로 엔진 토크를 상승시켜 빠른 변속 완료를 유도하는 하이브리드 제어기를 포함하는 하이브리드 차량의 제어장치가 제공된다.
상기 하이브리드 제어기는 모터의 토크 제한값 조정을 적용하여 엔진의 토크를 상승시키고, 모터의 토크를 줄이는 토크 재 분배를 실행할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 운행도로의 경사각을 검출하여 언덕길 진입인지를 판단하는 과정; 언덕길 진입이면 배터리의 SOC를 검출하고, 경사각과 SOC에 따라 모터의 토크 제한값을 조정하는 과정; 상기 조정된 모터의 토크 제한값에 따라 엔진과 모터의 토크를 재분배하여 배터리의 SOC를 관리하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어방법이 제공된다.
상기 엔진과 모터의 토크 재분배에 따라 엔진의 토크를 상승 제어하고, 모터의 토크를 축소 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 운행도로의 경사각을 검출하여 언덕길 진입인지를 판단하는 과정; 언덕길 진입이면 평지 변속속도에 대비하여 더 높은 속도를 변속 예비 레인지로 설정하는 과정; 차속이 변속 예비 레인지에 진입하면 변속 실행전에 엔진 토크를 상승시켜 변속 속도 제어의 가용토크에 옵셋값으로 적용하고, 토크 응답 시정수 설정값을 조정하여 빠른 변속 완료를 유도하는 과정을 포함하는 하이브리드 차량의 제어방법이 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 운행도로의 경사각을 검출하여 언덕길 진입인지를 판단하는 과정; 언덕길 진입이면 배터리의 SOC를 검출하고, 경사각과 SOC에 따라 모터의 토크 제한값을 조정하는 과정; 상기 조정된 모터의 토크 제한값에 따라 엔진과 모터의 토크를 재분배하여 배터리의 SOC를 관리하는 과정; 평지 변속속도에 대비하여 높은 속도를 변속 예비 레인지로 설정하는 과정; 차속이 변속 예비 레인지에 진입하면 변속 실행전에 엔진 토크를 상승시켜 변속 속도 제어의 가용토크에 옵셋값으로 적용하고, 토크 응답 시정수 설정값을 조정하여 빠른 변속 완료를 유도하는 과정을 포함하는 하이브리드 차량의 제어방법이 제공된다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 하이브리드 차량의 언덕길 주행에서 경사각에 따른 배터리의 SOC 관리로 변속시 가용 토크량 내에서 빠른 응답속도를 제공할 수 있다.
또한, 변속기의 싱크로나이저 수명을 증가시켜 변속기의 내구성을 향상시키고, 싱크로나이저의 용량 감소를 통해 변속기의 패키지 크기를 감소시켜 차량의 레이 아웃의 최적화를 제공할 수 있다.
또한, 구동축과 피구동축간의 안정된 속도 동기화를 제공하여 승차감 향상과 변속에 따른 목표 속도의 도달에 반응시간을 최적화하여 상품성을 향상시킨다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제어장치를 도시한 도면이다
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제어절차를 도시한 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제어절차를 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제어장치를 도시한 도면이다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제어장치는, 경사각검출부(101)와 ECU(Engine Control Unit : 102), HCU(Hybrid Control Unit : 103), CCU(Clutch Control Unit : 104), PCU(Power Control Unit : 105), 배터리(106), BMS(Battery Management System : 107), 엔진(200), 엔진클러치(250), 모터(300), 변속기(400)를 포함한다.
경사각검출부(101)는 운행지역의 노면 경사각을 검출하여 그에 대한 정보를 HCU(103)에 제공한다.
ECU(102)는 네트워크로 연결되는 HCU(103)와 연동하여 엔진(200)의 제반적인 동작을 제어하며, 엔진(200)의 동작 상태정보를 HCU(103)에 제공한다.
HCU(103)는 최상위 제어기로, 네트워크로 연결되는 하위 제어기들을 통합 제어하고, 각 하위 제어기들의 정보를 수집 분석하여 하이브리드 차량의 전반적인 거동을 제어한다.
상기 HCU(103)는 경사각검출부(101)에서 제공되는 정보가 언덕길의 등판 주행으로 판정되면 경사각을 검출하고, BMS(107)에서 제공되는 배터리(106)의 SOC를 검출한다.
그리고, 상기 HCU(103)는 언덕길의 등판 주행에 따른 경사각과 배터리(106)의 SOC에 따라 모터(300)의 토크 제한값을 변경하기 위하여 엔진(200)과 모터(300)의 토크를 재 분배한다.
따라서, 재 분배된 엔진(200)과 모터(300)의 토크를 적용하여 ECU(102)를 통해 엔진(200)의 출력 토크를 상승시키고, PCU(105)를 통해 모터(300)의 출력 토크를 줄여줌으로써, 배터리(106)의 SOC를 안정되게 관리한다.
또한, 상기 HCU(103)는 경사각검출부(101)에서 제공되는 정보가 언덕길의 등판 주행으로 판정되면 평지 주행조건의 변속 속도에 대비하여 더 높은 속도(저단 변속상황)를 변속 예비 레인지(Pre-range)로 설정한다.
그리고, 차속이 설정된 변속 예비 레인지에 진입하게 되면 변속 실행의 사전 단계로 ECU(102)를 통해 엔진(200)의 토크를 상승시켜 속도 제어시의 가용토크에 오프셋을 가산하며, 동시에 토크 응답 시정수의 설정값을 축소 조정하여 변속실행에서 빠른 응답성을 제공함으로써, 목표 속도의 도달시간을 단축시킨다.
CCU(104)는 네트워크로 연결되는 HCU(103)의 제어에 따라 변속기(400)에 구비되는 액추에이터를 제어하여 목표 변속단의 결합을 제어하고, 엔진클러치(250)에 공급되는 유체의 압력을 제어하여 엔진클러치(250)의 결합 및 해제를 실행함으로써, 엔진(200)의 동력 전달을 단속한다.
PCU(105)는 MCU(Motor Control Unit)와 복수개의 전력 스위칭소자로 구성되는 인버터 및 보호회로를 포함하며, 상기 HCU(103)에서 인가되는 제어신호에 따라 배터리(106)에서 공급되는 직류전압을 3상 교류전압으로 변환시켜 모터(300)를 구동을 제어한다.
상기 PCU(105)에 포함되는 전력 스위칭소자는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), MOSFET, 트랜지스터, 릴레이 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 PCU(105)에 포함되는 보호회로는 구동전원의 흐름을 감시하고, 차량의 추돌이나 충돌, 낙뢰 등 다양한 원인에 의해 구동전원에 과전압, 과전류가 유입되는 경우 구동전원을 분산 혹은 차단시켜 하이브리드 차량에 구비되는 제반 시스템을 보호하고, 탑승자를 고압으로부터 안정되게 보호한다.
배터리(106)는 HEV모드에서 엔진(200)의 출력을 보조하기 위하여 모터(300)에 전원을 공급하고, 모터(300)에서 발전되는 전압을 충전한다.
그리고, EV모드에서 모터(300)에 전원을 공급하고, 회생제동 제어시 발전기로 동작되는 모터(300)에서 생성되는 전압을 충전한다.
BMS(107)는 배터리(106)의 전압, 전류, 온도 등의 정보를 종합 검출하여 SOC가 한계전압 이하로 과방전되거나 한계전압 이상으로 과충전되지 않도록 관리하며, 배터리(106)의 SOC 정보를 HCU(103)에 제공한다.
엔진(200)은 ECU(102)의 제어에 따라 최적의 운전점으로 구동 제어된다.
ISG(210)는 차량의 운전상황에 따라 엔진(200)의 아이들 정지 및 재시동을 실행시킨다.
엔진클러치(250)는 엔진(200)과 모터(300)의 사이에 배치되고, CCU(104)의 제어에 따라 동작되어 엔진(200)과 모터(300)간의 동력 전달을 단속한다.
모터(300)는 HCU(103)의 제어에 따라 PCU(105)를 통해 공급되는 3상 교류전압으로 구동되어 엔진(200)의 출력토크를 지원하고, 엔진(200)의 출력에 잉여 토크가 있는 경우나 제동시 발전기로 동작된다.
변속기(400)는 상기 CCU(104)의 제어에 따라 변속비가 조정되며, 운전모드에 따라 클러치(250)를 통해 합산되어 인가되는 출력토크를 변속비로 분배하여 구동륜에 전달시켜 자동차가 주행될 수 있도록 한다.
상기 변속기(400)는 자동변속기 혹은 무단변속기로 적용될 수 있다.
상기한 기능을 포함하는 본 발명에 따른 하이브리드 차량에서 통상적인 동작은 종래의 하이브리드 자동차와 동일 내지 유사하게 실행되므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명은 언덕길 주행에 진입하는 경우 경사각과 배터리의 SOC에 따라 모터의 토크 제한값을 조정하여 배터리의 SOC를 관리하고, 변속 예비 레인지를 설정하여 안정된 변속을 제어하는 발명이므로, 이에 대한 동작에 대해서만 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제어절차를 도시한 흐름도이다.
본 발명이 적용되는 하이브리드 차량이 운행되는 상태에서(S101) HCU(103)는 경사각검출부(101)로부터 운행지역 도로의 경사각을 검출하여(S102) 언덕길의 진입인지를 판단한다(S103).
상기 S103에서 HCU(103)는 언덕길의 진입으로 판단하면 경사각검출부(101)에서 제공되는 경사각을 검출하고, BMS(107)에서 제공되는 배터리(106)의 SOC를 검출한다(S104).
그리고, 상기 HCU(103)는 언덕길의 등판 주행에 따른 경사각과 배터리(106)의 SOC에 따라 모터(300)의 토크 제한값을 조정하고(S105), 조정된 모터(300)의 토크 제한값을 적용하여 엔진(200)과 모터(300)의 토크를 재 분배한다(S106).
이후, HCU(103)는 재 분배된 엔진(200)과 모터(300)의 토크를 적용하여 ECU(102)를 통해 엔진(200)의 출력 토크를 상승시키고, PCU(105)를 통해 모터(300)의 출력 토크를 줄여줌으로써 배터리(106)의 SOC를 안정되게 관리한다(S107).
또한, 상기 HCU(103)는 경사각검출부(101)에서 제공되는 정보가 언덕길의 등판 주행으로 판정됨에 따라 평지 주행조건의 변속 속도에 대비하여 더 높은 속도(저단 변속상황)를 변속 예비 레인지(Pre-range)로 설정한다(S108).
이후, HCU(103)는 현재의 주행 차속을 검출하여 주행 차속이 설정된 변속 예비 레인지에 도달하는지를 판단한다(S109).
상기 S109에서 HCU(103)는 주행 차속이 설정된 변속 예비 레인지에 도달되지 않으면 차속 검출을 반복하고, 설정된 변속 예비 레인지에 도달하게 되면 변속 실행의 사전 단계로 ECU(102)를 통해 엔진(200)의 토크를 상승시켜 속도 제어시의 가용토크에 오프셋을 가산하고(S110), 토크 응답 시정수의 설정값을 축소 조정한다(S111).
따라서, 언덕길에서의 변속 실행이 발생하는 경우 안정된 변속 완료를 제공하여 엔진(200)과 모터(300)의 출력 토크에 안정된 응답성을 제공하며, 이에 따라 목표 속도의 도달시간을 단축시킨다.
이상에서는 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 추가, 삭제 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 포함된다고 할 것이다.
101 : 경사각검출부 102 : ECU
103 : HCU 105 : PCU
106 : 배터리 107 : BMS
250 : 클러치 300 : 모터
103 : HCU 105 : PCU
106 : 배터리 107 : BMS
250 : 클러치 300 : 모터
Claims (10)
- 제1구동원과 제2구동원을 갖는 하이브리드 차량에 있어서,
운행도로의 경사각 정보를 하이브리드 제어기에 제공하는 경사각검출부;
배터리의 SOC 정보를 하이브리드 제어기에 제공하는 배터리 관리 제어기;
경사각검출부의 정보가 언덕길 주행으로 판정되면 도로의 경사각과 배터리의 SOC를 검출하고, 경사각과 배터리의 SOC에 따라 모터의 토크 제한하여 엔진과 모터의 토크를 재 분배 제어하는 하이브리드 제어기;
를 포함하는 하이브리드 차량의 제어장치. - 제1항에 있어서,
상기 하이브리드 제어기는 토크 재분배를 적용하여 엔진제어기를 통해 엔진의 출력 토크를 상승시키고, 파워 제어기를 통해 모터의 출력 토크를 줄여 배터리의 SOC를 일정값 이상으로 관리하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어장치. - 엔진과 모터를 갖는 하이브리드 차량에 있어서,
운행도로의 경사각 정보를 하이브리드 제어기에 제공하는 경사각검출부;
배터리의 SOC 정보를 하이브리드 제어기에 제공하는 배터리 관리 제어기;
언덕길의 등판 주행이 판정되면 평지 주행조건의 변속 속도에 대비하여 높은 속도를 변속 예비 레인지로 설정하고, 차속이 설정된 변속 예비 레인지에 진입하게 되면 변속 실행의 사전 단계로 엔진 토크를 상승시켜 변속 완료를 유도하는 하이브리드 제어기;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어장치. - 제3항에 있어서,
상기 하이브리드 제어기는 엔진 토크의 상승 제어로 변속 완료를 유도하는 과정에서 토크 응답 시정수 설정값을 축소 조정하여 변속 완료의 응답성을 제공하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어장치. - 엔진과 모터를 갖는 하이브리드 차량에 있어서,
운행도로의 경사각 정보를 하이브리드 제어기에 제공하는 경사각검출부;
배터리의 SOC 정보를 하이브리드 제어기에 제공하는 배터리 관리 제어기;
언덕길 주행이 판정되면 도로의 경사각과 배터리의 SOC에 따라 모터의 토크 제한 값을 조정하고, 평지 주행조건의 변속 속도와 대비하여 높은 속도에 변속 예비 레인지로 설정하고, 차속이 설정된 변속 예비 레인지에 진입하게 되면 변속 실행의 사전 단계로 엔진 토크를 상승시켜 빠른 변속 완료를 유도하는 하이브리드 제어기;
를 포함하는 하이브리드 차량의 제어장치. - 제5항에 있어서,
상기 하이브리드 제어기는 모터의 토크 제한값 조정을 적용하여 엔진의 토크를 상승시키고, 모터의 토크를 줄이는 토크 재 분배를 실행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어장치. - 운행도로의 경사각을 검출하여 언덕길 진입인지를 판단하는 과정;
언덕길 진입이면 배터리의 SOC를 검출하고, 경사각과 SOC에 따라 모터의 토크 제한값을 조정하는 과정;
상기 조정된 모터의 토크 제한값에 따라 엔진과 모터의 토크를 재분배하여 배터리의 SOC를 관리하는 과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어방법. - 제7항에 있어서,
상기 엔진과 모터의 토크 재분배에 따라 엔진의 토크를 상승 제어하고, 모터의 토크를 축소 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어방법. - 운행도로의 경사각을 검출하여 언덕길 진입인지를 판단하는 과정;
언덕길 진입이면 평지 변속속도에 대비하여 더 높은 속도를 변속 예비 레인지로 설정하는 과정;
차속이 변속 예비 레인지에 진입하면 변속 실행전에 엔진 토크를 상승시켜 변속 속도 제어의 가용토크에 옵셋값으로 적용하고, 토크 응답 시정수 설정값을 조정하여 빠른 변속 완료를 유도하는 과정;
을 포함하는 하이브리드 차량의 제어방법. - 운행도로의 경사각을 검출하여 언덕길 진입인지를 판단하는 과정;
언덕길 진입이면 배터리의 SOC를 검출하고, 경사각과 SOC에 따라 모터의 토크 제한값을 조정하는 과정;
상기 조정된 모터의 토크 제한값에 따라 엔진과 모터의 토크를 재분배하여 배터리의 SOC를 관리하는 과정;
평지 변속속도에 대비하여 높은 속도를 변속 예비 레인지로 설정하는 과정;
차속이 변속 예비 레인지에 진입하면 변속 실행전에 엔진 토크를 상승시켜 변속 속도 제어의 가용토크에 옵셋값으로 적용하고, 토크 응답 시정수 설정값을 조정하여 빠른 변속 완료를 유도하는 과정;
을 포함하는 하이브리드 차량의 제어방법.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100120931A KR101209735B1 (ko) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | 하이브리드 차량의 제어장치 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100120931A KR101209735B1 (ko) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | 하이브리드 차량의 제어장치 및 방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120059260A true KR20120059260A (ko) | 2012-06-08 |
KR101209735B1 KR101209735B1 (ko) | 2012-12-07 |
Family
ID=46610574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100120931A KR101209735B1 (ko) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | 하이브리드 차량의 제어장치 및 방법 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101209735B1 (ko) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102765388A (zh) * | 2012-07-03 | 2012-11-07 | 清华大学 | 一种基于多信息融合的整车控制方法 |
KR20150140452A (ko) * | 2014-06-05 | 2015-12-16 | 현대자동차주식회사 | 구동 모터의 토크 제어 장치 및 제어 방법 |
KR20150143921A (ko) * | 2014-06-13 | 2015-12-24 | 현대자동차주식회사 | 모터구동차량의 크립토크 제어방법 |
US9527389B2 (en) | 2013-10-07 | 2016-12-27 | Hyundai Motor Company | System and method for estimating allowable regenerative braking of vehicle |
CN106965794A (zh) * | 2016-01-07 | 2017-07-21 | 现代自动车株式会社 | 用于防止电池的过度放电的方法和控制器及混合动力车辆 |
JP2018204572A (ja) * | 2017-06-07 | 2018-12-27 | スズキ株式会社 | 車両の制御装置 |
CN114312737A (zh) * | 2020-09-28 | 2022-04-12 | 比亚迪股份有限公司 | 混合动力车辆的发动机控制方法、装置、***及车辆 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101461888B1 (ko) | 2013-02-28 | 2014-11-13 | 현대자동차 주식회사 | 하이브리드 차량의 정속 주행 제어 시스템 및 방법 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008201383A (ja) | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド自動車およびその制御方法 |
JP2008222118A (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Toyota Motor Corp | ハイブリッド自動車およびその制御方法 |
-
2010
- 2010-11-30 KR KR1020100120931A patent/KR101209735B1/ko active IP Right Grant
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102765388A (zh) * | 2012-07-03 | 2012-11-07 | 清华大学 | 一种基于多信息融合的整车控制方法 |
US9527389B2 (en) | 2013-10-07 | 2016-12-27 | Hyundai Motor Company | System and method for estimating allowable regenerative braking of vehicle |
KR20150140452A (ko) * | 2014-06-05 | 2015-12-16 | 현대자동차주식회사 | 구동 모터의 토크 제어 장치 및 제어 방법 |
US10071651B2 (en) | 2014-06-05 | 2018-09-11 | Hyundai Motor Company | Torque control apparatus and method for drive motor |
KR20150143921A (ko) * | 2014-06-13 | 2015-12-24 | 현대자동차주식회사 | 모터구동차량의 크립토크 제어방법 |
US9399408B2 (en) | 2014-06-13 | 2016-07-26 | Hyundai Motor Company | Method of controlling creep torque in motor driven vehicle |
CN106965794A (zh) * | 2016-01-07 | 2017-07-21 | 现代自动车株式会社 | 用于防止电池的过度放电的方法和控制器及混合动力车辆 |
US10011266B2 (en) | 2016-01-07 | 2018-07-03 | Hyundai Motor Company | Method and controller for preventing over discharge of battery and hybrid vehicle thererby |
CN106965794B (zh) * | 2016-01-07 | 2021-05-11 | 现代自动车株式会社 | 用于防止电池的过度放电的方法和控制器及混合动力车辆 |
JP2018204572A (ja) * | 2017-06-07 | 2018-12-27 | スズキ株式会社 | 車両の制御装置 |
CN114312737A (zh) * | 2020-09-28 | 2022-04-12 | 比亚迪股份有限公司 | 混合动力车辆的发动机控制方法、装置、***及车辆 |
CN114312737B (zh) * | 2020-09-28 | 2024-05-07 | 比亚迪股份有限公司 | 混合动力车辆的发动机控制方法、装置、***及车辆 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101209735B1 (ko) | 2012-12-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101209735B1 (ko) | 하이브리드 차량의 제어장치 및 방법 | |
JP5899657B2 (ja) | ハイブリッド車両のエンジン始動制御装置 | |
KR101927176B1 (ko) | 친환경 차량의 저전압 직류 변환기의 출력 제어 방법 및 그 장치 | |
KR101703613B1 (ko) | 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법 및 그 제어 장치 | |
KR101251502B1 (ko) | 하이브리드 자동차의 운전성향 학습장치 및 방법 | |
KR101836693B1 (ko) | 하이브리드 차량의 구동 토크 인터벤션 제어 장치 및 그 제어방법 | |
US9321453B2 (en) | Engine clutch control system for hybrid vehicle and method of controlling engine clutch | |
US9421968B2 (en) | System and method for controlling torque for hybrid vehicle | |
KR101360051B1 (ko) | 친환경 자동차의 토크 중재장치 및 방법 | |
US10661782B2 (en) | Operation control system for hybrid vehicle | |
KR101714214B1 (ko) | 하이브리드 차량의 변속시 토크 인터벤션 제어 시스템 및 방법 | |
US9376105B2 (en) | Apparatus and method for controlling engine clutch of hybrid electric vehicle | |
CN103879400A (zh) | 混合动力车辆的行驶模式切换控制器 | |
JP2013119381A (ja) | ハイブリッド車両のエンジン制御方法 | |
JP2014222989A (ja) | 電気自動車の回生制御装置 | |
KR101354287B1 (ko) | 전기자동차의 강제 충전 시스템 및 그 방법 | |
KR20120062340A (ko) | 하이브리드 자동차의 변속 제어장치 및 방법 | |
KR101382306B1 (ko) | 하이브리드 자동차의 배터리 관리장치 및 방법 | |
JP2012240566A (ja) | ハイブリッド車両の電気走行制御装置 | |
JP2014222988A (ja) | 電気自動車の回生制御装置 | |
JP2014103771A (ja) | 電気自動車の回生制御装置 | |
JP2012091770A (ja) | ハイブリッド車両のバッテリー保護方法およびその装置 | |
KR101234635B1 (ko) | 하이브리드 자동차의 회생제동 제어장치 및 방법 | |
KR101241215B1 (ko) | 하이브리드 자동차의 제어장치 및 방법 | |
KR101198808B1 (ko) | 하이브리드 차량에서의 엔진 아이들 제어 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |