KR20160051961A - 차량의 시동 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 시동 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 장치는, 엔진의 시동 및 정지 시의 엔진 상태를 확인하는 엔진상태 확인부, 상기 엔진의 정지 전과 상기 엔진의 시동 시의 크랭크 축의 각 가속도 차이를 이용하여 상기 엔진의 정지시간 동안의 공기 누설량을 판단하는 누설량 판단부, 및 상기 엔진의 정지시간 동안의 공기 누설량과 미리 정의된 기준치를 비교하며, 비교 결과에 따라 엔진의 시동 모드를 결정하여 상기 엔진의 시동을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 상기 결정된 시동 모드에 따라 EV 출력 가능 파워를 조절한다.

Description

차량의 시동 제어 장치 및 방법{Apparatus and method for controlling ignition of vehicle}
본 발명은 차량의 시동 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 공기 누설량에 따라 시동 모드를 가변 제어하는 기술에 관한 것이다.
HEV는 운전자요구파워에 따라 EV에서 HEV(엔진시동)로 모드전환 되는 것을 판단.
모터에서 출력가능한 파워가 20kW라면 EV로 20kW까지 주행할 수 있는 것이 아니고, 엔진 시동을 위해 일정량 만큼 뺀 만큼 EV로 주행가능(시동에 필요한 파워가 2kW라면 20 - 2 = 18kW까지 EV 주행 가능)
기존에 엔진 자체가 시동기 역할을 하는 기술이 공지되어 있음(공개번호 2002-0005589)
위의 자체시동 기술은 공기를 연료와 압축한 상태로 엔진을 정지하고, 시동이 필요할 경우에 스파크 플러그를 작동(이그니션)시켜 엔진을 시동 하는 기술.
하지만 HEV는 장시간 EV로 주행할 수 있고, 그 동안 시동을 위해 압축되어 있던 공기가 누설되면 시동에 필요한 폭발력을 얻을 수 없음.
한국공개특허 제2002-0005589호
본 발명의 목적은, 엔진의 압축공기 상태에 따라 엔진 자체시동이 가능한지를 파악하여 엔진 자체시동 시 EV 주행가능파워를 최대한으로 사용할 수 있도록 하는 차량의 시동 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 엔진의 압축공기 상태에 따라 엔진 자체시동이 가능한지를 파악하여 엔진 자체시동이 불가한 경우 시동 모드를 가변하여 모터에 의해 엔진 시동이 이루어지도록 하는 차량의 시동 제어 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 시동 제어 장치는, 엔진의 시동 및 정지 시의 엔진 상태를 확인하는 엔진상태 확인부, 상기 엔진의 정지 전과 상기 엔진의 시동 시의 크랭크 축의 각 가속도 차이를 이용하여 상기 엔진의 정지시간 동안의 공기 누설량을 판단하는 누설량 판단부, 및 상기 엔진의 정지시간 동안의 공기 누설량과 미리 정의된 기준치를 비교하며, 비교 결과에 따라 엔진의 시동 모드를 결정하여 상기 엔진의 시동을 제어하는 제어부를 포함한다.
이때, 상기 제어부는, 상기 결정된 시동 모드에 따라 EV 출력 가능 파워를 조절하는 것을 특징으로 한다.
상기 누설량 판단부는, 엔진 시동 시 크랭크 축의 각 가속도를 이용하여 엔진 시동 시 감소된 각 가속도에 대응하는 연소 폭발력을 추정하고, 상기 추정된 연소 폭발력으로부터 공기 누설량을 계산하는 것을 특징으로 한다.
상기 차량의 시동 제어 장치는, 상기 누설량 판단부에 의해 계산된 공기 누설량으로부터 엔진의 정지시간에 따른 공기 누설량을 학습하는 누설량 학습부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 누설량 판단부는, 상기 학습된 엔진의 정지시간에 따른 공기 누설량 정보에 근거하여 상기 엔진의 정지시간에 대응하는 공기 누설량을 판단하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 공기 누설량이 상기 미리 정의된 기준치를 초과하지 않으면 시동모드를 엔진시동모드로 결정하여, 상기 엔진 자체적으로 시동하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 공기 누설량이 상기 미리 정의된 기준치를 초과하면 시동모드를 모터시동모드로 결정하여 모터에 의해 상기 엔진을 시동하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는, 상기 엔진의 시동 모드를 엔진시동모드로 결정 시 상기 EV 출력 가능 파워를 제1 값으로 유지하도록 하고, 모터시동모드로 결정 시 상기 EV 출력 가능 파워를 제2 값으로 하향 조절하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 시동 제어 방법은, 엔진의 시동 및 정지 시의 엔진 상태를 확인하는 단계, 상기 엔진의 정지 전과 상기 엔진의 시동 시의 크랭크 축의 각 가속도 차이를 이용하여 상기 엔진의 정지시간 동안의 공기 누설량을 판단하는 단계, 상기 엔진의 정지시간 동안의 공기 누설량과 미리 정의된 기준치를 비교하며, 비교 결과에 따라 엔진의 시동 모드를 결정하는 단계, 상기 결정된 시동 모드에 따라 EV 출력 가능 파워를 조절하는 단계, 및 상기 결정된 시동 모드에 따라 상기 엔진의 시동을 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 엔진의 압축공기 상태에 따라 엔진 자체시동이 가능한지를 파악하여 엔진 자체시동 시 EV 주행가능파워를 최대한으로 사용할 수 있도록 함으로써 연비를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면 엔진의 압축공기 상태에 따라 엔진 자체시동이 불가한 경우에는 시동 모드를 가변하여 모터에 의해 엔진 시동이 이루어지도록 함으로써 시동 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 시동 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 시동 제어 장치의 공기 누설량 판단 동작을 설명하는데 참조되는 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 시동 제어 장치의 시동 모드 가변 동작을 설명하는데 참조되는 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 차량의 시동 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 시동 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명에 따른 차량의 시동 제어 장치(100)는 차량의 내부에 구현될 수 있다. 이때, 차량의 시동 제어 장치(100)는 차량의 내부 제어 유닛들과 일체로 형성될 수 있으며, 별도의 장치로 구현되어 별도의 연결 수단에 의해 차량의 제어 유닛들과 연결될 수도 있다. 여기서, 차량의 시동 제어 장치(100)는 차량의 엔진 및 모터와 연계되어 동작할 수 있으며, 엔진이나 모터의 동작을 제어하는 제어 유닛과 연계되어 동작할 수도 있다.
이에, 도 1을 참조하면, 차량의 시동 제어 장치(100)는 제어부, 입력부(120), 출력부(130), 통신부(140), 저장부(150), 엔진상태 확인부(160), 누설량 판단부(170) 및 누설량 학습부(180)를 포함할 수 있다. 여기서, 제어부(110)는 차량의 시동 제어 장치(100)의 각 부간에 전달되는 신호를 처리할 수 있다.
입력부(120)는 사용자로부터의 제어 명령을 입력받기 위한 수단으로, 차량의 시동 제어 장치(100)의 외부 또는 차량의 인스트루먼트 패널(instrument panel)에 구비된 키 버튼이 해당 될 수 있으며, 차량의 시동 제어 장치(100) 또는 차량에 구비된 디스플레이 상에 구현되는 소프트 키가 해당 될 수도 있다. 또한, 입력부(120)는 마우스, 조이스틱, 조그 셔틀, 스타일러스 펜과 같은 형태의 입력 수단일 수도 있다.
출력부(130)는 차량의 시동 제어 장치(100)의 동작 상태 및 동작 수행 결과 등이 표시되는 디스플레이를 포함할 수 있다. 일 예로서, 디스플레이는 차량의 엔진 상태 정보, 시동 모드 정보, 공기 누설량 정보 등을 표시할 수 있다.
여기서, 디스플레이는 터치 동작을 감지하는 센서가 구비되는 경우, 출력 장치 이외에도 입력 장치로도 사용될 수 있다. 즉, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 터치 센서가 디스플레이에 구비되는 경우, 디스플레이는 터치 스크린으로 동작하며, 입력부(120)와 출력부(130)가 통합된 형태로 구현될 수 있다.
이때, 디스플레이는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 전계 방출 디스플레이(Feld Emission Display, FED), 3차원 디스플레이(3D Display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 디스플레이는 차량의 시동 제어 장치(100)에 별도로 구현된 장치일 수 있으나, 차량에 구비되어 차량의 시동 제어 장치(100)와 연결된 장치일 수도 있다.
통신부(140)는 차량에 구비된 전장품 및/또는 제어유닛들과의 통신 인터페이스를 지원하는 통신모듈을 포함할 수 있다. 일 예로서, 통신모듈은 차량에 구비된 인스트루먼트 패널, 디스플레이 등과 통신 연결되어 시동 제어 장치(100)의 동작 상태를 디스플레이로 송신할 수 있다. 또한, 통신모듈은 엔진, 모터 등과 연결되어 엔진의 상태 정보를 수신할 수 있으며, 각 시동 모드에 따른 시동 제어 신호를 송신할 수도 있다.
여기서, 통신부(140)는 CAN(Controller Area Network) 통신, LIN(Local Interconnect Network) 통신, 플렉스레이(Flex-Ray) 통신 등의 차량 네트워크 통신을 지원하는 통신모듈을 포함할 수 있다.
또한, 통신부(140)는 무선 인터넷 접속을 위한 모듈 또는 근거리 통신(Short Range Communication)을 위한 모듈을 포함할 수도 있다. 여기서, 무선 인터넷 기술로는 무선랜(Wireless LAN : WLAN), 와이브로(Wireless Broadband : Wibro), 와이 파이(Wi-Fi), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access : Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 포함될 수 있고, 또한, 근거리 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), 지그비(ZigBee), UWB(Ultra Wideband), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association : IrDA) 등이 포함될 수 있다. 또한, 유선 통신 기술은, USB(Universal Serial Bus) 통신 등을 포함할 수 있다.
저장부(150)는 차량의 시동 제어 장치(100)의 동작을 위한 설정값이 저장될 수 있다. 일 예로서, 저장부(150)는 시동 모드를 결정하기 위해 미리 정의된 기준치가 저장될 수 있으며, 각 시동 모드의 동작 조건, 예를 들어, 엔진 시동 모드 및/또는 모터 시동 모드의 동작 조건 등이 저장될 수 있다. 또한, 저장부(150)는 시동 모드의 가변 제어에 따라 EV 주행가능파워를 제어하기 위한 명령 등이 저장될 수도 있다. 또한, 저장부(150)는 공기 누설량을 판단하고 학습하는 알고리즘 및/또는 공기 누설량에 따라 시동 모드를 가변 제어하는 알고리즘이 저장될 수도 있다.
여기서, 저장부(150)는 플래시 메모리 타입(Flash Memory Type), 하드 디스크 타입(Hard Disk Type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Multimedia Card Micro Type), 카드 타입의 메모리(예를 들면, SD 또는 XD 메모리 등), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크, 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), PROM(Programmable Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다.
엔진상태 확인부(160)는 엔진의 시동 및 정지 시의 엔진 상태를 확인한다.
일 예로서, 엔진상태 확인부(160)는 엔진의 정지 시작시간, 시동시간 등을 확인한다. 이때, 엔진상태 확인부(160)는 엔진의 정지시간을 확인할 수 있다. 또한, 엔진상태 확인부(160)는 엔진의 크랭크 축의 각 가속도, 예를 들어, 엔진의 정지 전 상태에서의 각 가속도와 엔진 시동 후의 각 가속도를 확인할 수 있다.
누설량 판단부(170)는 엔진의 정지 전과 상기 엔진의 시동 시의 크랭크 축의 각 가속도 차이를 이용하여 상기 엔진의 정지시간 동안의 공기 누설량을 판단하도록 한다. 이때, 누설량 판단부(170)는 엔진 시동 시 크랭크 축의 각 가속도를 이용하여 엔진 시동 시 감소된 각 가속도에 대응하는 연소 폭발력을 추정하고, 상기 추정된 연소 폭발력으로부터 공기 누설량을 계산하도록 한다.
여기서, 압축 공기의 누설량은 최초 시동의 폭발에 따른 엔진의 각 가속도량으로 계산할 수 있다. 엔진의 정지 전 공기 흡입단계에서 대기압, 온도, 스로틀밸브 열림각 등을 알면 실린더에 흡입되는 공기량을 알 수 있다. 따라서, 흡입되는 공기량에 해당하는 공연비만큼 연료를 분사하고, 이를 폭발시키면 흡입 공기량에 따른 폭발력을 구할 수 있다. 이때, 폭발력의 크기와 크랭크축의 각가속도는 일정한 관계를 가지므로(폭발력이 커지면 크랭크축의 각 가속도가 커진다.) 각가속도를 측정하면 폭발력을 역산할 수 있다.
따라서, 공기가 누설되면, 크랭크축의 각 가속도가 줄어드는 점을 이용하여 줄어든 각 가속도만큼의 폭발력을 역산하고, 이에 대한 공기량을 판단할 수 있다. 이때 계산된 공기량과 처음 흡입되었던 공기량을 비교하면 공기 누설량을 계산할 수 있다.
누설량 학습부(180)는 누설량 판단부(170)에 의해 계산된 공기 누설량으로부터 엔진의 정지시간에 따른 공기 누설량을 학습하고, 학습 결과를 저장부(150)에 저장하도록 한다. 여기서, 누설량 학습부(180)에 의해 학습된 차량의 정지시간에 다른 공기 누설량은 이후 누설량 판단부(170)에서 엔진의 정지시간 동안의 공기 누설량을 판단하는데 이용될 수 있다.
다시 말해, 누설량 판단부(170)는 엔진의 시동 개시 요청이 있는 때, 미리 학습된 엔진의 정지시간에 따른 공기 누설량 정보를 저장부(150)로부터 취득하고, 상기 취득한 엔진의 정지시간에 따른 공기 누설량 정보 중 상기 엔진의 정지시간에 대응하는 공기 누설량을 확인할 수 있다.
만일, 엔진의 정지시간에 해당하는 공기 누설량 정보가 학습되지 않았다면, 누설량 판단부(170)는 미리 학습된 엔진의 정지시간에 따른 공기 누설량 정보로부터 엔진의 정지시간에 대응하는 공기 누설량을 예측하도록 한다.
제어부(110)는 엔진의 정지시간 동안의 공기 누설량과 미리 정의된 기준치를 비교하며, 비교 결과에 따라 엔진의 시동 모드를 결정하도록 한다.
이때, 제어부(110)는 공기 누설량이 상기 미리 정의된 기준치를 초과하지 않으면 시동모드를 엔진시동모드로 결정한다. 여기서, 엔진시동모드는 엔진 자체적으로 시동하는 모드를 말한다.
한편, 제어부(110)는 공기 누설량이 상기 미리 정의된 기준치를 초과하면 시동모드를 모터시동모드로 결정한다. 여기서, 모터시동모드는 엔진 자체 시동이 불가하여 모터를 이용하여 엔진 시동을 수행하는 모드를 말한다. 공기 누설량이 크면 폭발력이 줄어든다. 만일, 줄어든 폭발력이 엔진을 회전시킬 만큼 충분하지 못하다면 엔진의 자체 시동은 불가능해 진다. 따라서 공기 누설량이 기준치를 초과하면 엔진의 자체 시동이 불가하므로 모터를 이용하여 시동을 해야만 한다.
여기서, 제어부(110)는 시동모드에 따라 EV 출력 가능 파워를 조절할 수 있다. 일 예로서, 시동모드가 엔진시동모드로 결정되면, 제어부(110)는 EV 출력 가능 파워를 제1 값으로 유지하도록 할 수 있다. 즉, 공기 누설량이 작아 엔진의 자체 시동이 가능하다면, EV로 20kW의 운전자 요구 파워까지 주행 가능하게 되므로, EV 주행 가능 범위가 늘어나게 된다. 이 경우, 20kW까지 EV 주행이 가능하므로, 연비 향상이나 PE부품의 감소가 가능해 진다.
다른 예로서, 시동모드가 모터시동모드로 결정되면, 제어부(110)는 EV 출력 가능 파워를 제2 값으로 하향 조절할 수 있다. 즉, 모터에서 출력 가능한 파워가 최대 20kW이고, 엔진의 시동에 필요한 파워가 2kW라면, 20kW에서 2kW를 뺀 18kW까지 EV로 주행하도록 설정한다. 즉, 운전자 요구 파워가 18kW를 넘어서면 모터를 이용하여 엔진을 시동하도록 한다.
제어부(110)는 시동모드가 결정되고, EV 출력 가능 파워 조절이 완료되면, 설정된 조건에서 엔진의 시동을 제어하는 신호를 출력하도록 한다. 제어부(110)는 시동모드가 엔진시동모드로 결정되면 엔진 또는 엔진의 구동을 제어하는 제어유닛으로 제1 제어신호를 출력하도록 한다. 한편, 제어부(110)는 시동모드가 모터시동모드로 결정되면 모터 또는 모터의 구동을 제어하는 제어유닛으로 제2 제어신호를 출력하도록 한다.
따라서, 엔진시동모드 시, 엔진은 제1 제어신호에 근거하여 시동을 개시하고, 모터 시동모드 시 모터는 제2 제어신호에 근거하여 시동을 개시하도록 한다.
본 실시예에 따른 제어부(110)는 적어도 하나 이상의 프로세서(processor)에 해당하거나, 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 이에 따라, 제어부(110)는 마이크로 프로세서나 범용 컴퓨터 시스템과 같은 다른 하드웨어 장치에 포함된 형태로 구동될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 시동 제어 장치의 공기 누설량 판단 동작을 설명하는데 참조되는 예시도이다.
도 2는 엔진의 정지시간에 따른 공기 누설량을 학습한 학습 테이블을 나타낸 것이다. 도 2에서 도면부호 '210'은 엔진의 정지시간(분)을 나타내며, 도면부호 '230'은 엔진의 정지시간에 대응하는 공기 누설량(cc)을 나타낸다.
도 2에 도시된 바와 같이, 해당 엔진은 10분 동안 정지 시 100cc의 압축 공기가 누설되며, 30분 동안 정지 시 340cc의 압축 공기가 누설되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 해당 엔진은 45분 동안 정지 시 510cc의 압축 공기가 누설되는 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, 차량의 시동 제어 장치는 엔진의 시동 요청 시에 계산된 공기 누설량 정보를 차량의 정지시간을 기준으로 학습하여 테이블화 할 수 있다. 이 경우, 차량의 시동 제어 장치는 공기 누설량을 판단하기 위해 별도의 계산 및/또는 역계산 절차를 수행하지 않고도, 이후 학습 테이블 상에서 엔진의 정지시간을 확인하여 대응하는 공기 누설량을 빠르고 쉽게 판단할 수 있게 된다.
일 예로서, 엔진의 정지시간부터 시동 개시 요청이 있기까지의 시간이 30분인 경우, 차량의 시동 제어 장치는 도 2에 도시된 학습 테이블의 도면부호 '250'으로부터 차량의 정지시간, 즉, 30분에 대응하는 공기 누설량이 340cc임을 확인하고, 이를 토대로 시동 모드를 결정할 수 있다.
한편, 차량의 정지시간이 5분인 경우, 도 2에 도시된 학습 테이블에서는 5분에 대응하는 공기 누설량을 확인할 수 없다. 이 경우, 차량의 시동 제어 장치는 학습 테이블의 '10분-100cc' 정보로부터 '5분-50cc'라는 정보를 예측하여, 그에 대응하는 시동 모드를 결정할 수 있다.
도 2에는 도시하지 않았으나, 각 엔진의 정지시간에 따른 공기 누설량 정보를 평균하여 5분에 대응하는 공기 누설량을 예측할 수도 있다.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 시동 제어 장치의 시동 모드 가변 동작을 설명하는데 참조되는 예시도이다.
도 3에서 도면부호 '310'은 모터시동모드의 동작 조건을 나타낸 것이고, 도면부호 '330'은 엔진시동모드의 동작 조건을 나타낸 것이다.
먼저, 모터시동모드를 살펴보면, 도면부호 '310'에서와 같이, 공기 누설량이 기준치를 초과하면, 차량의 시동 제어 장치는 시동 모드를 모터에 의해 엔진 시동을 수행하는 모터시동모드로 결정하도록 한다. 이 경우, 차량의 시동 제어 장치는 EV 출력 가능 파워를 제2 값, 예를 들어, 18kW로 하향 조절하여 운전자 요구 파워가 18kW를 넘어서면 모터를 이용하여 엔진을 시동하도록 한다.
한편, 엔진시동모드를 살펴보면, 도면부호 '330'에서와 같이, 공기 누설량이 기준치 이하이면, 차량의 시동 제어 장치는 시동 모드를 엔진이 자체 시동을 수행하는 엔진시동모드로 결정하도록 한다. 이 경우, 차량의 시동 제어 장치는 EV 출력 가능 파워를 제1 값, 예를 들어, 20kW로 하향 조절하여 차량의 20KW까지 주행 가능하도록 한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량의 시동 제어 장치의 동작 흐름을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 차량의 시동 제어 방법에 대한 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 차량의 시동 제어 장치는 엔진의 정지 상태가 되고(S110), 이후 시동 요구가 발생하면(S120), 'S110' 과정의 시작시각으로부터 'S120'과정의 시작시각까지의 시간을 통해 엔진의 정지 시간을 확인할 수 있다.
이때, 차량의 시동 제어 장치는 엔진의 정지시간에 따른 공기 누설량을 판단하여(S130), 'S130' 과정의 판단 결과, 공기 누설량이 기준치를 초과하면(S140), 차량의 시동 제어 장치는 시동 모드를 모터시동모드로 전환하고(S150), EV 출력 가능 파워를 제2 값으로 감소시키도록 한다(S160). 물론 'S160' 과정은 EV 출력 가능 파워가 이미 제1 값으로 설정된 상태라면 생략 가능하다.
이후, 차량의 시동 제어 장치는 모터를 이용하여 엔진을 시동하도록 한다.(S170).
한편, 'S130' 과정의 판단 결과, 공기 누설량이 기준치를 초과하지 않으면(S140), 차량의 시동 제어 장치는 시동 모드를 엔진시동모드로 전환하고(S180), EV 출력 가능 파워를 제1 값으로 증가시키도록 한다(S185). 물론 'S185' 과정은 EV 출력 가능 파워가 이미 제1 값으로 설정된 상태라면 생략 가능하다.
이후, 차량의 시동 제어 장치는 엔진 자체적으로 시동하도록 한다.(S190).
여기서, 차량의 시동 제어 장치는 'S130' 과정에서의 엔진의 정지시간에 따른 공기 누설량 정보를 학습하여 저장하도록 하며(S200), 이후 'S130' 과정을 재수행하는 때 이용될 수 있다.
상기의 과정들은 프로세서에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체, 즉, 메모리 및/또는 스토리지에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 시동 제어 장치 110: 제어부
120: 입력부 130: 출력부
140: 통신부 150: 저장부
160: 엔진상태 확인부 170: 누설량 판단부
180: 누설량 학습부

Claims (13)

  1. 엔진의 시동 및 정지 시의 엔진 상태를 확인하는 엔진상태 확인부;
    상기 엔진의 정지 전과 상기 엔진의 시동 시의 크랭크 축의 각 가속도 차이를 이용하여 상기 엔진의 정지시간 동안의 공기 누설량을 판단하는 누설량 판단부; 및
    상기 엔진의 정지시간 동안의 공기 누설량과 미리 정의된 기준치를 비교하며, 비교 결과에 따라 엔진의 시동 모드를 결정하여 상기 엔진의 시동을 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 결정된 시동 모드에 따라 EV 출력 가능 파워를 조절하는 것을 특징으로 하는 차량의 시동 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 누설량 판단부는,
    엔진 시동 시 크랭크 축의 각 가속도를 이용하여 엔진 시동 시 감소된 각 가속도에 대응하는 연소 폭발력을 추정하고, 상기 추정된 연소 폭발력으로부터 공기 누설량을 계산하는 것을 특징으로 하는 차량의 시동 제어 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 차량의 시동 제어 장치는,
    상기 누설량 판단부에 의해 계산된 공기 누설량으로부터 엔진의 정지시간에 따른 공기 누설량을 학습하는 누설량 학습부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 시동 제어 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 누설량 판단부는,
    상기 학습된 엔진의 정지시간에 따른 공기 누설량 정보에 근거하여 상기 엔진의 정지시간에 대응하는 공기 누설량을 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 시동 제어 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 공기 누설량이 상기 미리 정의된 기준치를 초과하지 않으면 시동모드를 엔진시동모드로 결정하여, 상기 엔진 자체적으로 시동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 시동 제어 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 공기 누설량이 상기 미리 정의된 기준치를 초과하면 시동모드를 모터시동모드로 결정하여 모터에 의해 상기 엔진을 시동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 시동 제어 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 엔진의 시동 모드를 엔진시동모드로 결정 시 상기 EV 출력 가능 파워를 제1 값으로 유지하도록 하고, 모터시동모드로 결정 시 상기 EV 출력 가능 파워를 제2 값으로 하향 조절하는 것을 특징으로 하는 차량의 시동 제어 장치.
  8. 엔진의 시동 및 정지 시의 엔진 상태를 확인하는 단계;
    상기 엔진의 정지 전과 상기 엔진의 시동 시의 크랭크 축의 각 가속도 차이를 이용하여 상기 엔진의 정지시간 동안의 공기 누설량을 판단하는 단계;
    상기 엔진의 정지시간 동안의 공기 누설량과 미리 정의된 기준치를 비교하며, 비교 결과에 따라 엔진의 시동 모드를 결정하는 단계;
    상기 결정된 시동 모드에 따라 EV 출력 가능 파워를 조절하는 단계; 및
    상기 결정된 시동 모드에 따라 상기 엔진의 시동을 제어하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 시동 제어 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 공기 누설량을 판단하는 단계는,
    엔진 시동 시 크랭크 축의 각 가속도를 이용하여 엔진 시동 시 감소된 각 가속도에 대응하는 연소 폭발력을 추정하는 단계; 및
    상기 추정된 연소 폭발력으로부터 공기 누설량을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 시동 제어 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 공기 누설량을 계산하는 단계에서 계산된 공기 누설량으로부터 엔진의 정지시간에 따른 공기 누설량을 학습하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 시동 제어 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 공기 누설량을 판단하는 단계는,
    상기 학습된 엔진의 정지시간에 따른 공기 누설량 정보에 근거하여 상기 엔진의 정지시간에 대응하는 공기 누설량을 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 시동 제어 방법.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 엔진의 시동 모드를 결정하는 단계는, 상기 판단된 공기 누설량이 상기 미리 정의된 기준치를 초과하지 않으면 시동모드를 엔진시동모드로 결정하고,
    상기 EV 출력 가능 파워를 조절하는 단계는, 상기 엔진시동모드에 대응하여 상기 EV 출력 가능 파워를 제1 값으로 유지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 시동 제어 방법.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 엔진의 시동 모드를 결정하는 단계는, 상기 판단된 공기 누설량이 상기 미리 정의된 기준치를 초과하면 시동모드를 모터시동모드로 결정하고,
    상기 EV 출력 가능 파워를 조절하는 단계는, 상기 모터시동모드에 대응하여 상기 EV 출력 가능 파워를 제2 값으로 하향 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 시동 제어 방법.
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