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KR101563454B1 - 하이브리드 차량의 고장 진단 장치 - Google Patents

하이브리드 차량의 고장 진단 장치 Download PDF

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KR101563454B1
KR101563454B1 KR1020147025206A KR20147025206A KR101563454B1 KR 101563454 B1 KR101563454 B1 KR 101563454B1 KR 1020147025206 A KR1020147025206 A KR 1020147025206A KR 20147025206 A KR20147025206 A KR 20147025206A KR 101563454 B1 KR101563454 B1 KR 101563454B1
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internal combustion
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combustion engine
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슌스케 후시키
?스케 후시키
마코토 야마자키
게이타 후쿠이
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도요타지도샤가부시키가이샤
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Abstract

본원 발명은 내연 기관(200) 및 모터(MG1, MG2)를 포함하는 하이브리드 전기 차량을 위한 고장 진단 장치에 관한 것이다. 엔진(200) 작동과 함께, 고장 진단 프로세스가 실행된다. 제1 프로세스(S150)는 외부 부하로 전력이 공급되지 않는 경우에 실행된다. 제2 프로세스(S170)는 외부 부하로 전력이 공급되는 경우에 실행된다. 이는, 차량을 비상 전력 공급으로서 이용할 수 있게 한다.

Description

하이브리드 차량의 고장 진단 장치{FAILURE DIAGNOSIS APPARATUS OF HYBRID VEHICLE}
본원 발명은 하이브리드 차량의 고장 진단 장치에 관한 것이다.
일본 특허출원 공개 제 2001-231106(JP-2001-231106 A)는 외부 전력 공급이 가능한 하이브리드 차량을 개시하고 있다. JP-2001-231106 A에서 개시된 하이브리드 차량은 차량의 정지 중에 엔진 출력을 이용하여 발전을 할 수 있다. 또한, JP-2001-231106 A에 개시된 하이브리드 차량은 차량 외부로 생성된 전력을 전달할 수 있다.
외부 전력 공급 중에 엔진의 시동 또는 정지 여부를 결정하기 위해서 이용되는 배터리의 SOC의 문턱값이 차량이 작동중인 동안의 배터리의 SOC의 문턱값과 상이하게 만들어지는 기술이 제시되어 있다(일본 특허출원 공개 제 2008-247252 호(JP-2008-247252 A) 참조).
또한, 시스템이 활성화되는 시간에, 엔진 제어 유닛(ECU)에 의한 비정상 결정에 필요한 시간 및 하이브리드 ECU와의 통신에 필요한 시간이 경과한 후에, 고장 결정 및 경고 램프의 턴-온이 실시되는 기술이 또한 제시되어 있다(일본 특허출원 공개 제 2009-137453 (JP-2009-137453 A) 참조).
또한, 모터 발전기(motor generator)의 전력 생산의 상태를 기초로 엔진의 고장 결정이 실시되는 기술이 개시되어 있다(일본 특허출원 공개 제 2002-047991 호 참조).
차량은 고장 진단 시스템을 포함한다. 차량에는 내연 기관이 장착된다. 고장 진단 시스템은 내연 기관의 각각의 부분의 고장을 진단한다. 고장 진단 시스템은 고장 진단 표적에 상응하는 여러 가지 진단 조건을 기초로 고장 진단 표적 내의 고장 상태를 진단한다. 그러나, 관련 기술의 고장 진단 시스템은 내연 기관의 정상적인 작동을 가정하여 구성된다. 결과적으로, 관련 기술의 고장 진단 시스템은 최근 몇 년간의 기술적 진보로부터 초래되는 내연 기관의 이용 변화에 응답하지 못한다. 내연 기관의 이용에서 있어서의 변화는 내연 기관의 전력을 이용하는 것에 의해서 발전된 전력을 외부로 공급하는 것을 포함한다.
발전기가 전력을 생산하도록 유도하기 위해서 내연 기관이 동작될 때, 내연 기관의 작동 상태는 많은 경우들에서 정상 동작 중의 작동 상태와 상이하다. 예를 들어, 외부 전력 공급 중에 차량이 정지된다. 그러나, 외부 전력 공급 중에도, 내연 기관의 부하가 요구되는 생성 전력량에 따라서 변화된다. 이는, 내연 기관이 발전기를 구동하기 위해서 동작되기 때문이다. 따라서, 대책(countermeasure)이 취해지지 않는다면, 외부 전력 공급이 그러한 하이브리드 차량에서 실행될 때, 고장 진단 시스템이 잘못된 결정을 할 가능성이 존재한다. 잘못된 결정은 내연 기관이 고장났다는 결정이다.
이러한 점에서, 임의의 고장이 검출되는 경우에, 고장의 위치에 따라서 내연 기관의 동작이 중단된다. 대안적으로, 내연 기관 등의 동작을 제한하는 것과 같은 수단이 종종 취해진다. 그에 따라, 정확도가 낮은 고장 진단은, 외부 전력 공급 기회를 제한하는 요인이 될 수 있다. 또한, 많은 차량에서, 고장이 검출될 때, 램프 또는 표시기를 턴온함으로써 고장의 검출이 운전자에게 통지된다. 램프 및 표시기가 차량 내의 정보 디스플레이 또는 기타 등등에 배치된다. 고장의 검출을 운전자에게 통지하는 차량에서, 내연 기관의 동작이 중단되지 않거나 제한되지 않을 때에도, 운전자가 그 자신의 결정을 기초로 내연 기관을 중지시킬 수 있다는 것을 충분히 생각할 수 있을 것이다. 이러한 것으로, 외부 전력 공급이 중단된다. 또한, 차량을 제어하는 여러 컴퓨터 디바이스 내에 고장 이력이 종종 저장된다. 부정확한 고장 진단을 기초로 하는 고장 검출 이력의 저장은 차량의 소유자에게 바람직하지 못하다.
본원 발명은 외부 전력 공급과 고장 진단 사이의 협력을 달성할 수 있는 하이브리드 차량의 고장 진단 장치를 제공한다.
본원 발명의 제1 양태의 하이브리드 차량의 고장 진단 장치는 내연 기관, 내연 기관의 동력을 사용하여 전력을 생산하도록 구성된 회전식 전기 기계, 전력 저장 디바이스, 및 회전식 전기 기계에 의해서 생성된 전력 및 전력 저장 디바이스 내에 저장된 전력을 차량 외부의 전력 수용 장비(power receiving equipment)로 공급하도록 구성된 전력 공급 디바이스를 포함하는 하이브리드 차량의 고장 진단 장치이고, 이러한 장치는 미리 결정된 진단 요건을 기초로 내연 기관의 고장 진단 프로세스를 실행하도록 구성된 제어기를 포함하고, 엔진-동작-전력 공급이 실행되는 경우의 내연 기관의 고장이 엔진-정상-동작이 실행되는 경우 보다 덜 검출되도록 또는 내연 기관의 고장이 운전자에 의해서 덜 인지되도록, 내연 기관이 동작되어 회전식 전기 기계로 하여금 전력을 생산하도록 유도하고 생성된 전력이 전력 공급 디바이스를 통해서 전력 수용 장비로 공급되는 엔진-동작-전력 공급이 실행되는 경우의 진단 요건이, 내연 기관이 동작되나 회전식 전기 기계가 전력 수용 장비로 공급되는 전력을 생성하지 않는 엔진-정상-동작이 실행되는 경우의 진단 요건과 상이하게 만들어진다.
결과적으로, 시스템측이 잘못된 진단을 기초로 내연 기관을 강제로 중단시키는 상황을 방지할 수 있다. 대안적으로, 운전자가 잘못된 진단을 기초로 그 자신의 불안감으로 인해서 내연 기관을 정지시키는 상황을 방지할 수 있다. 대안적으로, 내연 기관의 비정상이 실제로 존재함에도 불구하고 외부 전력 공급을 계속하는데 문제가 없는 경우에, 엔진이 전력 공급을 시작하는 것을 지속할 수 있을 것이다.
또한, 엔진-동작-전력 공급이 실행되는 시간에 진단 요건을 변화시키도록, 본원 발명의 제1 양태의 하이브리드 차량의 고장 진단 장치의 제어기가 구성될 수 있을 것이다.
전술한 양태에 따라서, 엔진-동작-전력 공급 중의 진단 요건을 변경하는 것에 의해서, 엔진-동작-전력 공급 중에 이용되는 진단 요건이 정상 동작 중에 이용되는 진단 요건과 상이해진다. 결과적으로, 엔진-동작-전력 공급 중에 이용되는 진단 요건이 엔진-동작-전력 공급 중에 이용되는 진단 요건과 신뢰가능하게 달라질 수 있다. 또한, 제한된 상태의 엔진-동작-전력 공급 중의 진단 요건이 제어기에 의해서 변경되고, 그에 의해서, 진단 요건의 작은 변경 빈도수(frequency)를 가지는 합리적인 진단 요건의 셋팅이 구현된다.
또한, 본원 발명의 제1 양태의 하이브리드 차량의 고장 진단 장치에서, 엔진-동작-전력 공급이 실행되는 시간에 비상 전력 공급이 요청되는 경우에, 비상 전력 공급이 요청되지 않는 경우 보다 내연 기관의 고장이 덜 검출되도록 또는 내연 기관의 고장이 운전자에 의해서 덜 인지되도록 제어기가 진단 요건을 변경할 수 있을 것이다.
전술한 양태에 따라서, 비상 전력 공급이 요청되는 시간에서의 내연 기관의 진단 요건이 제어기에 의해서 추가적으로 완화된다. 결과적으로, 비상 전력 공급 중에만, 그 높은 응급성에 비추어, 최대 허용가능 범위 내에서 전력을 생성하는 회전식 전기 기계의 구동을 위해서 내연 기관이 이용될 수 있다.
또한, 본원 발명의 제1 양태의 하이브리드 차량의 고장 진단 장치의 제어기가 엔진-동작-전력 공급의 실행 이력의 존재 또는 부재를 결정하도록 구성될 수 있을 것이고, 엔진-정상-동작의 시간에서 고장 진단 프로세스가 실행되는 시간에 실행 이력이 존재하는 경우에, 실행 이력이 부재인 경우 보다 내연 기관의 고장이 덜 검출되도록 또는 내연 기관의 고장이 운전자에 의해서 덜 인지되도록 제어기가 진단 요건을 변경하도록 구성될 수 있을 것이다.
전술한 양태에 따라서, 엔진-동작-전력 공급의 실행 이력이 존재하는 경우에, 엔진-동작-전력 공급 중의 경우와 유사하게 진단 요건이 변경된다. 결과적으로, 잘못된 진단을 적절하게 방지할 수 있고, 하이브리드 차량이 엔진-동작-전력 공급에 후속하여 작동 상태가 될 때, 고장 진단 장치가 특히 효과적이 된다.
또한, 본원 발명의 제1 양태의 하이브리드 차량의 고장 진단 장치의 제어기가 내연 기관의 웜-업(warm-up) 상태를 나타내는 상태 값을 획득하도록, 내연 기관의 상태를 학습하기 위한 학습 프로세스와 관련된 학습된 값을 요청하도록, 그리고 실행 이력이 존재하는 경우에 상태 값 및 학습된 값을 기초로 진단 요건의 변경을 방지하도록 구성될 수 있을 것이다.
전술한 양태에 따라서, 획득된 상태 값 및 획득된 학습된 값을 기초로 엔진-정상-동작의 시간에서 진단 요건의 변경이 적절하게 방지된다. 결과적으로, 엔진 상태가 이전의 엔진-동작-전력 공급에 의해서 영향을 받지 않는 경우와 같이 정상적인 고장 진단 프로세스가 실행될 수 있는 경우에, 고장 진단 프로세스를 실행할 수 있다.
부가적으로, 본원 발명의 제1 양태의 하이브리드 차량의 고장 진단 장치에서, 상태 값이 내연 기관의 저온 상태에 상응하는 값이고 실행 이력이 부재하는 경우에 학습된 값과 획득된 학습된 값 사이의 차이가 미리 결정된 값을 초과하지 않는 경우에, 진단 요건의 변경을 방지하도록 제어기가 구성될 수 있을 것이다.
비록 상태 값 및 학습된 값을 기초로 진단 요건의 변경을 방지하는 수단의 실용적인 모드가 특유한 것은 아니지만, 냉각제 온도 또는 윤활제 온도와 같은 웜-업 상태를 나타낼 수 있는 상태 값이 이용될 때, 엔진이 저온 상태에서 비교적 정밀한지 또는 그렇지 않은지의 여부를 결정할 수 있다.
또한, 본원 발명의 제1 양태의 하이브리드 차량의 고장 진단 장치에서, 고장 진단 프로세스의 실행 빈도수가 감소되는 제1 수단, 내연 기관이 고장을 가지는지의 여부를 결정하기 위한 결정 기준이 완화되는 제2 수단, 내연 기관의 고장의 검출을 운전자에게 통지하는 것이 제한되는 제3 수단, 및 내연 기관의 고장의 검출의 이력의 저장이 제한되는 제4 수단 중 적어도 하나를 실행하도록 제어기가 구성될 수 있을 것이다.
제어기에 의한 진단 요건의 변경이 다양한 모드를 가질 수 있다. 전술한 양태에 따라서, 고장 진단 프로세스의 실행 빈도수가 감소되는 제1 수단, 고장이 발생하였는지의 여부를 결정하기 위한 결정 기준이 완화되는 제2 수단, 고장을 운전자에게 통지하는 것이 제한되는 제3 수단, 및 고장 이력으로서 검출된 고장을 저장하는 것이 제한되는 제4 수단 중 적어도 하나가 실행된다.
유사한 번호가 유사한 요소를 나타내는 첨부 도면을 참조하여, 본원 발명의 예시적인 실시예의 특징, 장점 그리고 기술적 및 산업적 중요성을 이하에서 설명할 것이다.
도 1은 본원 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 차량의 구조를 개념적으로 도시한 개략적인 구조도이다.
도 2는 도 1의 하이브리드 차량 내의 엔진의 개략적인 횡단면도이다.
도 3은 도 1의 하이브리드 차량 내에서 실행되는 외부 전력 공급 제어의 흐름도이다.
도 4는 도 1의 하이브리드 차량 내의 엔진의 고장 진단 결과의 취급이 조건 기반별로 요약된 표이다.
도 5는 도 3의 외부 전력 공급 제어의 수정에 따른 흐름도이다.
도 6은 본원 발명의 제2 실시예에 따른 엔진 시동 제어의 흐름도이다.
도면을 참조하여 본원 발명의 실시예에 대해서 이하에서 설명할 것이다.
첫 번째로, 도 1을 참조하여 본원 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 차량(1)의 구조에 관한 설명을 한다. 도 1은 하이브리드 차량(1)의 구조를 개념적으로 도시하는 개략적인 구조도이다.
도 1에서, 하이브리드 차량(1)이 플러그-인 하이브리드 차량이다. 하이브리드 차량(1)은 ECU(100), 하이브리드 구동 디바이스(10), 전력 제어 유닛(PCU)(20), 배터리(30), AC 변환기(40), 플러그(50), 다중-정보 램프(MIL)(60,) 및 비상 전력 공급 스위치(70)를 포함한다. 플러그-인 하이브리드 차량은 본원 발명에 따른 "하이브리드 차량"의 예이다.
ECU(100)는 전자 제어 유닛이다. ECU(100)는 중앙처리유닛(CPU)(110), 리드온리 메모리(ROM)(120), 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)(130)를 포함한다. 또한, ECU(100)는 하이브리드 차량(1)의 개별적인 부분의 동작을 협력적으로 제어할 수 있다. ECU(100)는 본원 발명에 따른 "하이브리드 차량의 고장 진단 장치"의 예로서 기능한다. ECU(100)는 ROM 내에 저장된 제어 프로그램에 따라서 후술되는 외부 전력 공급 제어를 실행할 수 있다.
ECU(100)는 본원 발명에 따른 "제어기"의 예로서 기능하는 일체형 ECU이다. "제어기"와 관련된 모든 동작이 ECU(100)에 의해서 실행된다. 그러나, 본원 발명에 따른 "제어기"의 물리적, 기계적, 및 전기적 구조가 그러한 것으로 제한되지 않는다. 예를 들어, "제어기"가 또한 복수의 ECU, 여러 가지 프로세스 유닛, 여러 가지 제어기, 또는 마이크로컴퓨터 디바이스 등과 같은 여러 가지 컴퓨터 시스템으로서 구성될 수 있을 것이다.
하이브리드 차량(10)은 구동 유닛이다. 하이브리드 구동 디바이스(10)는 하이브리드 차량(1)의 액슬로 구동 토크를 공급한다. 이를 이용하여, 하이브리드 구동 디바이스(10)가 하이브리드 차량(1)을 구동한다. 하이브리드 구동 디바이스(10)에 관한 상세한 구조를 후술할 것이다.
PCU(20)가 ECU이다. PCU(20)는 인버터(21 및 22)를 포함한다. 인버터(21 및 22)의 각각이 배터리(30)로부터 추출된 직류 전력을 교류 전력으로 변환한다. 후속하여, 인버터(21 및 22)의 각각은 변환에 의해서 얻어진 교류 전력을 후술하는 모터 발전기(MG1) 및 및 모터 발전기(MG2)로 공급한다. 또한, 인버터(21 및 22)의 각각은 모터 발전기(MG1) 및 모터 발전기(MG2)에 의해서 생성된 교류 전력을 직류 전력으로 변환한다. 모터 발전기(MG1) 및 모터 발전기(MG2)에 의해서 생성된 교류 전력은 본원 발명에 따른 "생성된 전력"의 예이다. 또한, 인버터(21 및 22)의 각각이 변환에 의해서 획득된 직류 전력을 배터리(30)로 공급할 수 있다. PCU(20)는 전력 공급 라인(23)을 포함한다. 전력 공급 라인(23)은 인버터에 의해서 공유되는 양극 버스 및 음극 버스를 포함한다. 전력 공급 라인(23)이 또한 배터리(30)에 연결된다. PCU(20)는 배터리(30)와 개별적인 모터 발전기 사이의 전력의 입력 및 출력을 제어할 수 있다. 대안적으로, PCU(20)는 개별적인 모터 발전기 사이에서 전력의 입력 및 출력을 제어할 수 있다. 이러한 경우에, 배터리(30)의 개입 없이, 전력의 교환이 개별적인 모터 발전기들 사이에서 실시된다. PCU(20)가 ECU(100)에 전기적으로 연결된다. PCU(20)의 동작이 ECU(100)에 의해서 제어된다.
배터리(30)는 이차 배터리 유닛이다. 배터리(30)는, 복수의 유닛(단위) 배터리 셀이 직렬로 연결된 구조를 가진다. 유닛 배터리 셀은 리튬-이온 배터리 셀 등이다. 유닛 배터리 셀의 수는, 예를 들어, 수백 개이다. 배터리(30)는 모터 발전기(MG1) 및 모터 발전기(MG2) 동작을 위한 전력을 공급한다. 즉, 배터리(30)는 본원 발명에 따른 "전력 저장 디바이스"의 예이다.
AC 변환기(40)는 전력 변환 디바이스이다. AC 변환기(40)는 배터리(30)로부터 공급된 직류 전력을 가정용 전기제품으로 공급될 수 있는 교류 전력으로 변환한다. 가정용 전기제품으로 공급될 수 있는 교류 전력은 예를 들어 AC 100 V이다. AC 변환기(40)는 변환에 의해서 얻어진 교류 전력을 플러그(50)로 공급할 수 있다. AC 변환기(40)는 PCU(20)에 전기적으로 연결된다. 따라서, AC 변환기(40)가 각각의 모터 발전기의 교류 전력을 전술한 교류 전력으로 변환할 수 있다. 후속하여, AC 변환기(40)가 변환에 의해서 얻어진 교류 전력을 플러그(50)로 공급할 수 있다.
플러그(50)는 소켓 유닛(플러그 소켓)이다. 플러그(50)는 AC 변환기(40)로 전기적으로 연결된다. 플러그(50)가 가정용 전기제품의 부착 플러그와 쌍을 이룰 수 있다. 후술하는 외부 전력 공급 제어 중에, 배터리(30) 내에 저장된 전력이 플러그(50)를 통해서 연결된 전기제품으로 공급된다. 대안적으로, 모터 발전기(MG1)에 의해서 생성된 전력이 플러그(50)를 통해서 연결된 전기제품으로 공급된다. 즉, 외부 전력 공급이 구현된다.
MIL(60)이 LED 표시기이다. MIL(60)은, 하이브리드 차량(1)의 운전석으로부터 확인할 수 있는 위치에 배치된다. 하이브리드 차량(1)의 운전석으로부터 확인할 수 있는 위치의 예에는 미터 후드(meter hood) 내의 위치가 포함된다. MIL(60)은 복수의 LED 및 그 구동 회로를 포함한다. 복수의 LED가 후술하는 여러 가지 고장 진단 위치와 연관된다. 상응하는 위치에서의 고장이 고장 진단 프로세스에 의해서 검출될 때, MIL(60)은 후술하는 기본적인 턴-온 규정에 따라서 LED를 턴온한다. MIL(60)의 구동 회로가 ECU(100)에 전기적으로 연결된다. MIL(60)을 구성하는 각각의 LED를 턴온하는 것이 ECU(100)에 의해서 제어된다.
비상 전력 공급 스위치(70)는 동작 스위치이다. 비상 전력 공급 스위치(70)는, 비상 전력 공급 스위치(70)가 하이브리드 차량(1)의 운전석으로부터 동작될 수 있는 위치에 배치된다. 비상 전력 공급 스위치(70)가 하이브리드 차량(1)의 운전석으로부터 동작될 수 있는 위치의 예에는 콘솔 패널 내의 위치가 포함된다. 비상 전력 공급 스위치(70)는, 특정 경우에 운전자 등과 같은 조작자에 의해서 동작될 수 있도록 구성된 스위치이다. 특정 경우의 예에는, 엔진(200)의 동작과 관련된 외부 전력 공급이 높은 응급성을 가지는 비상 전력 공급에 상응하는 경우가 포함된다. 엔진(200)의 동작과 관련된 외부 전력 공급은, 즉, 엔진-동작-전력 공급이다. 비상 전력 공급 스위치(70)가 ECU(100)에 전기적으로 연결된다. 따라서, 비상 전력 공급 스위치(70)가 동작될 때, ECU(100)는 비상 전력 공급 요청으로서 그 동작을 검출할 수 있다.
다음에, 하이브리드 구동 디바이스(10)를 설명할 것이다. 하이브리드 구동 디바이스(10)는 엔진(200), 동력 분할 메커니즘(300), 입력 샤프트(400), 구동 샤프트(500), MG2 감속 기어 메커니즘(600), 모터 발전기(MG1), 및 모터 발전기(MG2)를 포함한다. 이하에서, 모터 발전기(MG1)를 적절하게 "MG1"으로서 약칭한다. 또한, 모터 발전기(MG2)가 "MG2"로서 적절하게 약칭된다.
엔진(200)은 직렬형(in-line) 4-실린더 가솔린 엔진이다. 엔진(200)은 하이브리드 차량(1)을 위한 메인 동력 공급원으로서 기능한다. 또한, 엔진(200)은 본원 발명에 따른 "내연 기관"의 예이다. 여기에서, 도 2를 참조하여 엔진(200)을 구체적으로 설명할 것이다. 도 2는 엔진(200)의 개략적인 횡단면도이다.
도 2에서, 엔진(200)은 복수의 실린더(201)를 포함한다. 복수의 실린더가 실린더 블록(CB) 내에 수용된다. 도 1에서, 실린더(201)가 도면의 평면에 대해서 깊이 방향으로 배열된다. 또한, 도 2는 단지 하나의 실린더(201)를 도시한다.
엔진(200)이 연소실 내에서 피스톤(202)을 가진다. 연소실은 실린더(201) 내에 형성된다. 피스톤(202)이 공기-연료 혼합물의 연소에 의해서 유발된 폭발력에 응답하여 도면에서 수직 방향으로 왕복한다. 피스톤(202)의 왕복이 커넥팅 로드(203)를 통해서 크랭크샤프트(204)의 회전 운동으로 변환된다. 크랭크샤프트(204)의 회전 운동은, 엔진(200)이 장착된 차량을 위한 동력으로서 이용된다.
크랭크 위치 센서(205)가 크랭크샤프트(204)의 인접부에 배치된다. 크랭크 위치 센서(205)는 크랭크샤프트(204)의 회전 위치를 검출할 수 있다. 크랭크샤프트(204)의 회전 위치는, 즉, 크랭크 각도이다. 크랭크 위치 센서(205)가 ECU(100)에 전기적으로 연결된다. 검출된 크랭크 각도가 규칙적인 또는 불규칙적인 시간 간격으로 ECU(100)에 의해서 인용된다. 예를 들어, 검출된 크랭크 각도가 분당 엔진 회전수(RPM) NE의 계산 또는 다른 제어에서 이용된다.
엔진(200)에서, 외부로부터 취해진 공기가 청정기(미도시)에 의해서 정화된다. 그 후에, 외부로부터 취해진 공기가 실린더에 의해서 공유되는 흡기 파이프(206)로 안내된다. 흡기 파이프(206)가 스로틀 밸브(207)를 구비한다. 스로틀 밸브(207)는 흡기 공기량을 조정할 수 있다. 흡기 공기량은 외부로부터 취해진 공기의 양이다. 스로틀 밸브(207)가 전자적으로 제어되는 스로틀 밸브의 유형으로서 구성된다. 스로틀 밸브(207)의 구동 상태가 스로틀 밸브 모터(미도시)에 의해서 제어된다. 스로틀 밸브 모터가 ECU(100)에 전기적으로 연결된다. ECU(100)가 스로틀 밸브 모터의 구동을 제어한다. 이를 이용하여, ECU(100)가 가속기 누름량(Ta)에 상응하는 스로틀 개방을 달성한다. 가속기 누름량(Ta)은 가속기 위치 센서(미도시)에 의해서 검출된다. ECU(100)가 또한, 운전자 의도의 개입이 없이, 스로틀 밸브 모터의 동작 제어를 통해서 스로틀 개방을 조정할 수 있다.
흡기 밸브(209)가 개방될 때, 흡기 공기가 흡기 포트(208)를 통해서 실린더 내로 흡입된다. 흡기 공기의 양은 스로틀 밸브(207)에 의해서 적절하게 조정된다. 흡기 포트(208)가 각각의 실린더(201)에 상응하여 제공된다. 흡기 밸브(209)의 개방/폐쇄 타이밍이 캠(210)(도 2)의 캠 프로파일에 따라서 결정된다. 캠(210)이 실질적으로 길쭉한(oblong) 횡단면 형상을 가진다. 다른 한편으로, 캠(210)이 동력 전달 디바이스를 통해서 흡기 캠샤프트(도면 번호를 생략하였다)에 고정된다. 동력 전달 디바이스는 캠 스프로켓, 또는 타이밍 체인, 등이 된다. 흡기 캠샤프트가 크랭크샤프트(204)에 커플링된다. 따라서, 흡기 밸브(209)의 개방/폐쇄가 하나의 고정(fixation) 상태에서 크랭크샤프트(204)의 회전 위상(phase)과 특유의 관계를 갖는다. 크랭크샤프트(204)의 회전 위상은, 즉, 크랭크 각도이다.
흡기 캠샤프트에 대한 흡기 캠(210)의 고정 상태는 제어 오일의 오일 압력에 의해서 변경된다. 제어 오일은 수압 구동 디바이스(211)에 의해서 공급된다. 보다 구체적으로, 흡기 캠(210)이 베인(vane)-유사 부재를 통해서 흡기 캠샤프트에 커플링된다. 베인-유사 부재가 베인으로 지칭된다. 베인과 흡기 캠샤프트 사이의 회전 위상이 수압 구동 디바이스(211)의 수압 챔버로 인가된 오일 압력에 따라서 변경된다. 결과적으로, 베인에 고정된 흡기 캠(210)과 흡기 캠샤프트 사이의 회전 위상이 또한 오일 압력에 따라서 변경된다. 수압 구동 디바이스(211)가 ECU(100)에 전기적으로 연결된다. ECU(100)는 수압 구동 디바이스(211)의 제어를 통해서 흡기 밸브(209)의 개방/폐쇄 타이밍을 변경할 수 있다. 이하에서, 편의상, 가변밸브 타이밍 메커니즘을 "VVT"로서 지칭한다. VVT 메커니즘은 수압 구동 디바이스(211)를 포함한다.
이러한 유형의 VVT 메커니즘이 채택될 수 있는 모드가 실시예의 모드로 제한되지 않는다. 예를 들어, 흡기 밸브(209)가 또한 전자기적으로 구동되는 밸브일 수 있을 것이다. 전자기적으로 구동되는 밸브가 솔레노이드 액추에이터 등에 의해서 전자기적으로 구동된다. 전자기적으로 구동되는 밸브는, 즉, 와이어에 의한 캠이다.
흡기 포트(208)로 안내되는 흡기 공기가 포트 분사 연료와 혼합된다. 후속하여, 흡기 공기가 전술한 공기-연료 혼합물이 된다. 포트 분사 연료가 PFI(212)로부터 분사된다. PFI(212)는 포트 연료 분사기이다. PFI(212)에서, 분사 밸브의 일부가 흡기 포트(208)에 노출된다.
점화 디바이스(213)의 스파크 플러그(참조 번호를 생략하였다)의 일부가 엔진(200)의 연소실 내에서 노출된다. 점화 디바이스(213)가 스파크 점화 디바이스이다. 엔진(200)의 압축 행정에서 압축된 공기-연료 혼합물이 스파크 플러그의 점화 동작에 의해서 점화되어 연소된다. 점화 디바이스(213)가 ECU(100)에 전기적으로 연결된다. 점화 디바이스(213)의 점화 타이밍이 ECU(100)에 의해서 제어된다.
한편으로, 배기 밸브(215)가 연소 행정에 후속하는 배기 행정에서 개방될 때, 연소실 내에서 연소된 공기-연료 혼합물이 배기 포트(216)로 배출된다. 배기 캠(214)의 캠 프로파일을 이용하여 배기 밸브(215)가 개방되고 폐쇄된다. 배기 캠(214)이 크랭크샤프트(204)로 간접적으로 커플링된다.
배기 포트(216)로, 배기 가스 재순환(EGR) 파이프(217)의 일 단부가 커플링된다. EGR 파이프(217)의 타 단부가 흡기 매니폴드(참조 번호가 생략됨)에 커플링된다. 흡기 매니폴드가 흡기 포트(208)의 상류측에 배치된다. 이를 이용하여, 배기 가스의 일부가 EGR 가스로서 흡기 시스템으로 복귀될 수 있다.
EGR량이 EGR 밸브(218)에 의해서 제어된다. EGR량은 공급된 EGR 가스의 양이다. EGR 밸브(218)가 EGR 파이프(217) 내에 배치된다. EGR 밸브(218)가 전자적으로 구동되는 밸브이다. EGR 밸브(218)의 개방 및 폐쇄가 솔레노이드의 전자적힘으로 제어된다. EGR 밸브(218)의 개방 정도가 ECU(100)에 의해서 제어된다. ECU(100)가 구동 디바이스에 전기적으로 연결된다. 구동 디바이스는 솔레노이드의 여기 상태를 제어한다. 도 1에서, EGR 파이프(217)가 배기 포트(216)로 커플링된다. 그러나, EGR 파이프(217)가 또한 배기 매니폴드에 커플링될 수 있을 것이다. 배기 매니폴드는 배기 포트(216)의 하류측에서 복수의 실린더(201)의 배기 포트(216)를 모은다(collect). 배기 매니폴드는 후술하는 배기 파이프(219)로 배기 가스를 안내한다.
실시예에서, EGR 파이프(217) 및 EGR 밸브(218)가 고압 루프(HPL) EGR 디바이스를 구성한다. 그러나, EGR 디바이스의 구조는 그러한 것으로 제한되지 않는다. 예를 들어, EGR 디바이스가 또한 후술하는 저압 루프(LPL) EGR 디바이스일 수 있을 것이다. LPL-EGR 디바이스는 3-방향 촉매(220)의 하류측으로부터 배기 가스를 추출한다. 그 후에, EGR 파이프(217) 및 EGR 밸브(218)에 대한 포괄적인 명칭으로서, "EGR 디바이스"가 적절하게 사용된다.
배기 파이프(219)가 각각의 실린더의 배기 포트(216)에 커플링된다. 3-방향 촉매(220)가 배기 파이프(219) 내에 배치된다. 3-방향 촉매(220)는 통상적인 촉매로서, 상기 촉매 내에서 백금 등과 같은 귀금속이 촉매 캐리어에 의해서 지탱된다. 3-방향 촉매(220)는 탄화수소(HC) 및 일산화탄소(CO)의 연소 반응과 질소 산화물(NOx)의 환원 반응을 실질적으로 동시에 진행한다. 이를 이용하여, 3-방향 촉매(220)가 배기 가스를 정화할 수 있다.
공기-연료 비율 센서(221)가 배기 파이프(219) 내에서 3-방향 촉매(220) 상류측에 배치된다. 공기-연료 비율 센서(221)는 3-방향 촉매(220) 내로 유동하는 촉매 유입유동(inflow) 가스의 공기-연료 비율을 검출할 수 있다. 공기-연료 비율 센서(221)는, 예를 들어, 확산 저항 층을 가지는 제한 유동 유형의 광범위(limiting current type wide range) 공기-연료 비율 센서이다.
O2 센서(222)가 배기 파이프(219) 내에서 3-방향 촉매(220)의 하류측에 배치된다. O2 센서(222)는 3-방향 촉매(220)를 통과한 촉매 배출 가스의 산소 농도를 검출할 수 있다. O2 센서(222)는 통상적인 기전력 유형의 산소 농도 센서이다. 통상적인 기전력 유형의 산소 농도 센서는 안정화된 지르코니아를 이용하는 농도 셀 유형의 산소 농도 센서이다.
엔진(200)에서, 수온 센서(223)가 물 자켓 내에 배치된다. 물 자켓은 실린더 블록(CB)을 둘러싸도록 배치된다. 수온 센서(223)는 냉각제 온도(Tw)를 검출할 수 있다. 냉각제 온도(Tw)는 냉각제(LLC: 긴 수명 냉각제)의 온도이다. 냉각제는 엔진(200)을 냉각시키기 위해서 순환되도록 공급된다. 수온 센서(223)가 ECU(100)에 전기적으로 연결된다. 수온 센서(223)에 의해서 검출된 냉각제 온도(Tw)가 규칙적인 또는 불규칙적인 간격으로 ECU(100)에 의해서 인용된다.
또한, 공기 유량계(224)가 흡기 파이프(206) 내에 배치된다. 공기 유량계(224)는 흡기 공기량(Ga)을 검출할 수 있다. 공기 유량계(224)가 ECU(100)에 전기적으로 연결된다. 공기 유량계(224)에 의해서 검출된 흡기 공기량(Ga)이 규칙적인 또는 불규칙적인 간격으로 ECU(100)에 의해서 인용된다.
엔진(200)이 통상적인 공회전 속력 제어(ISC) 디바이스, 통상적인 퍼지 디바이스, 및 통상적인 냉각제 순환 디바이스를 구비한다. ISC 디바이스는 공회전 중에 연료 공급량을 제어한다. 퍼지 디바이스가 흡기 시스템 내로 증기를 재순환시킨다. 증기는 연료 탱크 내에서 증발된 연료이다. 냉각제 순환 디바이스가 냉각제의 온도를 제어한다. 도면의 간결성을 위해서, ISC 디바이스, 퍼지 디바이스, 및 냉각제 순환 디바이스가 도 2에서 생략되어 있다. ISC 디바이스, 퍼지 디바이스, 및 냉각제 순환 디바이스가 또한 후술하는 고장 진단 프로세스에서 고장 진단 표적이 된다.
도 1을 참조하여 이하에서 설명한다. 모터 발전기(MG1)가 모터링(motoring) 기능 및 회생(regeneration) 기능을 가진다. 모터링 기능은 전기 에너지를 운동 에너지로 변환하는 기능이다. 회생 기능은 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 기능이다. 모터 발전기(MG1)는 본원 발명에 따른 "회전식 전기 기계"의 예이다.
모터 발전기(MG2)는 모터 발전기(MG1) 보다 크다. 모터 발전기(MG1)와 유사하게, 모터 발전기(MG2)가 모터링 기능 및 회생 기능을 가진다. 모터링 기능은 전기 에너지를 운동 에너지로 변환하는 기능이다. 회생 기능은 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 기능이다. 모터 발전기(MG1 및 MG2)는 동기식 모터 발전기들로서 구성된다. 예를 들어, 모터 발전기(MG1 및 MG2)의 각각이 회전자 및 고정자를 포함한다. 여기에서 언급된 회전자는 그 외주 둘레 표면에 복수의 영구 자석을 가진다. 또한, 회전 자계(revolving magnetic field)을 형성하는 3-상 코일이 고정자 주위로 권선된다. 모터 발전기(MG1 및 MG2)가 또한 다른 구조를 가질 수 있을 것이다. 모터 발전기(MG1)가 유일하게 엔진(200)의 동력을 이용하여 전력을 생성할 수 있도록 구성될 수 있거나, 엔진(200)의 동작을 필요로 하지 않는 다른 동력을 이용하여 전력을 생성할 수 있도록 추가적으로 구성될 수 있을 것이다.
동력 분할 메커니즘(300)이 통상적인 위성 기어 메커니즘이다. 동력 분할 메커니즘(300)은, 차동 동작들을 상호간에 실시하는 복수의 회전 요소를 포함한다.
동력 분할 메커니즘(300)은 선 기어(S1), 링 기어(R1), 복수의 피니언 기어(미도시), 및 캐리어(C1)를 포함한다. 선 기어(S1)가 동력 분할 메커니즘(300)의 중앙 부분에 제공된다. 링 기어(R1)가 선 기어(S1)의 외측 둘레 상에서 동심적으로 제공된다. 복수의 피니언 기어가 선 기어(S1)와 링 기어(R1) 사이에 배치된다. 피니언 기어가 회전 중에 선 기어(S1)의 외측 둘레 주위로 선회한다. 캐리어(C1)가 개별적인 피니언 기어의 회전 샤프트를 지지한다.
선 기어(S1)는, 엔진 토크(Te)에 대한 반응력 토크를 받치는(bear) 반응력 요소이다. 선 기어(S1)가 출력 회전 샤프트에 고정된다. 출력 회전 샤프트에 대해서, 모터 발전기(MG1)의 회전자가 고정된다. 결과적으로, 선 기어(S1)의 회전 속력이 MG1 회전 속력(Nmg1)과 같아진다. MG1 회전 속력(Nmg1)이 모터 발전기(MG1)의 회전 속력이 된다.
링 기어(R1)는 동력 분할 메커니즘(300)의 출력 요소이다. 회전하는 샤프트가 공유되도록, 링 기어(R1)가 구동 샤프트(500)에 커플링된다. 구동 샤프트(500)가 동력 분할 메커니즘(300)의 동력 출력 샤프트이다.
회전하는 샤프트가 공유되도록, 캐리어(C1)가 입력 샤프트(400)에 커플링된다. 입력 샤프트(400)가 토션 댐퍼(torsion damper)(TDP)를 통해서 엔진(200)의 크랭크샤프트(204)에 커플링된다. 캐리어(C1)의 회전 속도는 엔진(200)의 엔진 RPM NE과 같다.
전술한 구조를 가지는 동력 분할 메커니즘(300)이 캐리어(C1)에 의해서 미리 결정된 비율로 엔진 토크(Te)를 선 기어(S1) 및 링 기어(R1)로 분배한다. 엔진 토크(Te)가 엔진(200)으로부터 입력 샤프트(400)로 공급된다. 미리 결정된 비율은 개별적인 기어들 사이의 기어비에 상응하는 비율이다. 이를 이용하여, 동력 분할 메커니즘(300)이 엔진(200)의 동력을 2개의 시스템으로 분할할 수 있다. 동력 분할 메커니즘(300)의 동작을 명료하게 하기 위해서, 기어비(ρ)가 규정된다. 기어비(ρ)는 선 기어(S1)의 치형부의 수 대 링 기어(R1)의 치형부의 수의 비율이다. 엔진 토크(Te)가 엔진(200)으로부터 캐리어(C1)로 인가될 때, 선 기어(S1)로 인가된 토크(Tes)가 이하의 식(1)에 의해서 표현된다. 링 기어 샤프트(700) 상에서 나타나는 직접적인 토크(Ter)가 이하의 식(2)에 의해서 표현된다.
Tes = - Te x ρ/(l + ρ) ...(1)
Ter = Te x 1/(l + ρ) ...(2)
MG2 감속 기어 메커니즘(600)은 회전 요소를 가지는 위성 기어 메커니즘이다. 회전 요소는 선 기어(S2), 링 기어(R2), 피니언 기어(미도시), 및 캐리어(C2)를 포함한다. MG2 감속 기어 메커니즘(600)은 구동 샤프트(500)와 모터 발전기(MG2) 사이에 배치된다. 구동 샤프트(500)가 액슬에 커플링된다. MG2 감속 기어 메커니즘(500)에서, 선 기어(S2)가 출력 회전 샤프트에 대해서 고정된다. 출력 회전 샤프트가 모터 발전기(MG2)의 회전자에 대해서 고정된다. 캐리어(C2)는 하이브리드 구동 디바이스(10)의 외측 케이스에 대해서 비-회전식으로 고정된다. 또한, 링 기어(R2)가 구동 샤프트(500)에 대해서 커플링된다. 그러한 구조에서, MG2 감속 기어 메커니즘(600)은, 개별적인 회전 요소(기어)의 기어비에 따라서 결정되는 감속 기어비에 따라서 모터 발전기(MG2)의 회전 속력(Nmg2)을 감소시킨다. MG2 감속 기어 메커니즘(600)이 모터 발전기(MG2)의 동력을 구동 샤프트(500)로 전달할 수 있다.
MG2 감속 기어 메커니즘(600)의 구조는, 모터 발전기(MG2)의 회전을 감소시키기 위한 메커니즘이 채택할 수 있는 모드 중 단지 하나이다. 이러한 유형의 감속 기어 메커니즘이 여러 가지 모드를 실제적으로 가질 수 있다. 또한, 이러한 유형의 감속 기어 메커니즘이 하이브리드 구동 디바이스 내에서 제공되지 않을 수 있을 것이다. 즉, 모터 발전기(MG2)가 구동 샤프트(500)에 직접적으로 연결될 수 있을 것이다.
하이브리드 차량(1)이 도 2에 도시된 센서에 더하여 여러 가지 센서를 가진다. 여러 가지 센서를 도 1에서 생략하였다. 예를 들어, 하이브리드 차량(1)이 가속기 누름량 센서를 포함한다. 또한, 하이브리드 차량(1)이 차량 속력 센서를 포함한다. 가속기 누름량 센서는 가속기 누름량(Ta)을 검출할 수 있다. 가속기 누름량(Ta)은 하이브리드 차량(1)의 가속기 페달(미도시)의 동작량에 상응한다. 가속기 누름량 센서가 ECU(100)에 전기적으로 연결된다. 가속기 누름량 센서에 의해서 검출된 가속기 누름량(Ta)이 규칙적인 또는 불규칙적인 간격으로 ECU(100)에 의해서 인용된다. 또한, 차량 속력 센서가 하이브리드 차량(1)의 차량 속력(V)을 검출할 수 있다. 차량 속력 센서가 ECU(100)에 전기적으로 연결된다. 차량 속력 센서에 의해서 검출된 차량 속력(V)이 규칙적인 또는 불규칙적인 간격으로 ECU(100)에 의해서 인용된다.
여기에서, 도 3을 참조하여, 실시예의 동작으로서 외부 전력 공급 제어에 관한 상세 내용을 설명한다. 도 3은 외부 전력 공급 제어의 흐름도이다. 외부 전력 공급 제어는 상위 레벨(upper level)에서 ECU(100)에 의해서 실행되는 제어의 하위-루틴이다. 외부 전력 공급 제어의 실행 조건이 만족될 때, 외부 전력 공급 제어가 실행된다. 외부 전력 공급 제어는, 예를 들어, 하이브리드 차량(1)이 정지될 때, 전력 수용 장비의 전력 수용 플러그가 플러그(50) 내로 삽입되는 경우에, 실행된다. 전력 수용 장비의 예에는 전술한 가정용 전기제품 등이 포함된다.
도 3에서, ECU(100)는 전력 공급을 시작한다(단계(S110)). 여기에서 언급된 전력 공급은, 즉 외부 전력 공급을 의미한다. 전력 공급이 시작될 때, 배터리(30) 내에 저장된 전력이 이용된다.
다음에, ECU(100)는 엔진 시동 요청의 존재 또는 부재를 결정한다(단계(S120)). 엔진 시동 요청은, 배터리(30) 내에 저장된 전력으로 충분한 전력 공급을 실행하기 어려운 경우에, 생성된다. 즉, 배터리(30) 내에 저장된 전력만으로는 실행될 수 없는 비교적 큰 또는 비교적 긴 전력 공급에 대한 요청이 있는 경우에, 배터리(30) 내에 저장된 전력을 이용한 전력 공급에 후속하여 엔진 시동 요청이 생성된다. 배터리(30) 내에 저장된 전력으로 적절한 전력 공급을 실행하기 어려운 경우의 예에는, 배터리(30)의 SOC가 미리 결정된 값 보다 낮은 경우가 포함된다. 대안적으로, 그 예는, 전력 수용 장비에 의해서 요구되는 충전 속도가 배터리(30)의 Wout(방전 제한 값)을 초과하는 경우 또는 배터리(30)의 SOC가 배터리(30) 내에 저장된 전력을 이용한 외부 전력 공급의 실행 프로세스에서 미리 결정된 값 보다 낮아지기 시작하는 경우를 포함한다. 실시예에서, 이러한 제어 모두가 ECU(100)에 의해서 제어된다. 결과적으로, 엔진 시동 요청의 존재 또는 부재가 지연 없이 ECU(100)에 의해서 결정된다. 엔진 시동 요청의 부재시에(단계(S120): 아니오), ECU(100)는 외부 전력 공급 제어를 종료한다. 전술한 바와 같이, 외부 전력 공급 제어가 하위-루틴이다. 그에 따라, 상위-레벨 제어에서 실행 조건이 만족될 때, 프로세싱이 루프 제어의 시간 간격과 실질적으로 동일한 시간 간격으로 단계(S110))로부터 재시작된다.
엔진 시동 요청이 존재할 때(단계(S120): 예), ECU(100)는 엔진(200)을 시동한다(단계(S130)). 엔진(200)이 시동되는 경우에, 모터 발전기(MG1)가 그 모니터링 상태에서 일시적으로 크랭킹 토크를 생성한다. 그러나, 엔진(200)이 시동된 후에, 전술한 동력 분할 메커니즘(300)의 동작에 의해서, 모터 발전기(MG1)가 엔진 토크(Te)의 반응력 토크로 전력을 생성한다. 단계(S130)에서 그리고 그 후에, 모터 발전기(MG1)에 의해서 생성된 전력이 전력 수용 장비로 공급된다. 즉, 외부 전력 공급이 요청될 때, 엔진(200)의 동력을 이용하여 모터 발전기(MG1)에 의해서 생성된 전력이 AC 변환기(40) 및 플러그(50)를 통해서 전력 수용 장비로 적절하게 공급된다.
엔진(200)이 시동될 때, 엔진-동작-전력 공급이 시작된다. 엔진-동작-전력 공급은, MG1이 엔진(200)으로부터의 동력 공급으로 전력을 생성하도록 유도된다는 것을 의미한다. 엔진-동작-전력 공급이 시작될 때, ECU(100)는 고장 진단 예비조건이 충족되었는지의 여부를 결정한다(단계(S140)). 고장 진단 예비조건은 엔진(200)의 고장 진단 프로세스의 실행을 위한 예비조건이다. 고장 진단 프로세스에서의 고장 진단 정확도가 고장 진단 프로세스에 크게 의존하지 않도록, 예비조건이 미리 결정된다. 예비조건은 실험적으로, 경험적으로, 또는 이론적으로 결정된다. 실시예에서, 엔진(200)의 냉각제 온도(Tw)가 미리 결정된 온도에 도달할 때, 고장 진단 예비조건이 충족되는 것으로 가정된다. 미리 결정된 온도가 예를 들어 약 70 ℃이다. 고장 진단 예비조건이 충족되지 않았을 때(단계(S140): 아니오), ECU(100)는 외부 전력 공급 제어를 종료한다.
고장 진단 예비조건이 충족될 때(단계(S140): 예), ECU(100)는 엔진(200)의 고장 진단 프로세스를 시작한다(단계(S150)). 고장 진단 프로세스가 시작될 때, ECU(100)는 전력 공급이 실행되고 있는지의 여부를 결정한다(단계(S160)). 전력 공급이 실행되지 않을 때(단계(S160): 아니오), ECU(100)는 외부 전력 공급 제어를 종료한다. 이러한 경우에, 외부 전력 공급의 실행 조건이 상위-레벨 제어에서 다시 충족되지 않는다. 결과적으로, 프로세싱이 단계(S110)로 복귀되지 않고, 다른 제어가 시작된다.
전력 공급이 실행될 때(단계(S160): 예), ECU(100)가 고장 진단 프로세스에서 고장 진단 요건을 변경한다(단계(S170)). 엔진-동작-전력 공급 중의 진단 요건은, 변경 디바이스(이러한 경우에 ECU(100))에 의해서 엔진-동작-전력 공급 중에 진단 요건을 변경하는 것에 의해서 엔진이 동작되나 엔진-동작-전력 공급이 실행되지 않을 때(이하에서, 또한, "엔진-정상-동작 중"으로서 적절히 지칭된다)의 진단 요건과 상이하게 만들어진다. 결과적으로, 엔진-동작-전력 공급 중의 진단 요건이 엔진-정상-동작 중의 진단 요건과 신뢰가능하게 상이하게 만들어질 수 있다. 또한, 제한된 상태에서 결정되는, 엔진-동작-전력 공급 중의 진단 요건이 제어기에 의해서 변경되고, 진단 요건의 작은 변경 빈도수를 가지는 합리적인 진단 요건이 그에 의해서 셋팅될 수 있다. 고장 진단 요건이 변경될 때, 외부 전력 공급 제어가 종료된다. 이러한 경우에, 프로세싱이 단계(S110)로 복귀된다. 후속하여, 단계(S110)에서의 그리고 그 후의 프로세싱이 반복적으로 실행된다. 즉, 변경된 고장 진단 요건을 기초로 하는 고장 진단 프로세스가 모터 발전기(MG1)에 의해서 생성된 전력을 이용하는 외부 전력 공급과 동시적으로 실행된다.
여기에서, 단계(S170)에 따른 고장 진단 요건의 변경에 관한 설명을 할 것이다. 실시예에서, 고장 진단 요건의 변경이 이하의 4개의 수단(1) 내지 (4)를 포함한다.
(1) 제1 수단(고장 진단 프로세스의 실행 빈도수가 감소되는 수단) (2) 제2 수단(고장 진단 프로세스 내의 고장 진단 기준이 완화되는 수단 (3) 제3 수단(MIL의 턴온이 제한되는 수단) (4) 제4 수단(고장 이력의 저장이 제한되는 수단)
제1 수단은 고장 진단 프로세스의 실행 빈도수가 감소되는 수단이다. 제1 수단이 실행될 때, 고장 진단 프로세스가 실행될 가능성이 낮아진다. 고장 진단 프로세스의 실행 빈도수를 감소시키는 것은 구체적으로, 정상 동작 중에 고장 진단 프로세스의 시작 타이밍과 비교하여 고장 진단 프로세스의 시작 타이밍을 지연시키는 것을 의미한다. 대안적으로, 고장 진단 프로세스의 실행 빈도수를 감소시키는 것은, 고장 진단 프로세스의 프로세스 속도를 감소시키는 것을 의미한다. 제1 수단은, 고장 진단 프로세스의 실행이 금지되는 수단을 포함한다. 고장 진단 프로세스의 실행이 금지될 때, 제2 내지 제4 수단이 실질적으로 불필요하다는 것을 주목하여야 한다.
제2 수단은 고장 진단 기준이 완화되는 수단이다. 이를 이용하여, 고장 진단이 이루어질 가능성이 낮아진다. 예를 들어, 고장 진단 표적의 상태를 나타내는 상태량과 문턱값 사이의 비교를 통해서 고장 진단이 실시되는 구조가 존재하는 것으로 가정된다. 이러한 구조에서, 상태량이 문턱값 이상일 때 고장이 발생한 것으로 결정되는 경우에, 문턱값이 증가되는 수단이 실시된다. 또한, 상태량이 문턱값 이하일 때 고장이 발생하는 것으로 결정되는 경우에, 문턱값이 감소되는 수단이 실시된다.
고장 진단 프로세스의 프로세스는 고장 진단 표적에 의존하여 달라진다. 결과적으로, 고장 진단 기준의 완화의 실제적인 모드는 특유하지 않다. 또한, 프로세스가 통상적인 프로세스이다.
그러나, 고장 진단 요소에 의존하여, 정상 고장 진단 프로세스와 약간 상이한 프로세스가 실시될 수 있다. 예를 들어, 연료 컷(fuel cut)(F/C) 제어와 관련된 고장 진단 프로세스가 F/C 제어 중에 실시된다. 그러나, 외부 전력 공급 중의 엔진(200)의 시동과 관련된 엔진-동작-전력 공급의 경우에, 엔진(200)의 동력이 요구된다. 그에 따라, F/C 조건이 충족되지 않는다. 따라서, 배터리(30)의 SOC가 높을 때에만, 엔진(200)이 모터 발전기(MG1)에 의해서 모터링된다. 이를 이용하여, 고장 진단을 위한 기회가 확보된다.
ISC 디바이스의 비정상성 진단 프로세스에서, 엔진(200)이 전력 공급 중에 공회전 상태에서 동작될 가능성이 없다. 그러나, 비정상성 진단 프로세스는, 그러한 조건이 충족될 때에만, 적절하게 실행될 수 있을 것이다.
제1 및 제2 수단에 의해서, "내연 기관의 고장이 검출될 가능성이 낮아지는 것"이 구현되도록 본원 발명에 따른 진단 요건의 변경이 이루어진다.
여기에서, 도 4를 참조하여, 제3 및 제4 수단을 설명할 것이다. 도 4는 고장 진단 결과의 취급이 조건별 기반으로 요약된 표이다.
도 4는 실시예에 따른 고장 진단 프로세스에서 이하의 항목 A 내지 K의 고장 진단 항목을 보여준다.
항목 A: 점화실패로 인한 배기 상태의 저하
항목 B: 3-방향 촉매(220)에 대한 손상
항목 C: 퍼지 디바이스의 증발기 공급 라인의 고장
항목 D: 공기-연료 비율 센서(221)의 절단된 와이어
항목 E: O2 센서(222)의 일반적인 고장
항목 F: 촉매 웜-업(CSS)
항목 G: EGR 디바이스의 고장
항목 H: 냉각제 순환 디바이스의 써모스탯(thermostat)의 고장
항목 I: VVT의 고장
항목 J: ISC 디바이스의 고장
항목 K: 연료 시스템(PFI(212)의 고장
이러한 항목의 각각의 구체적인 고장 진단 프로세스가 통상적인 프로세스이다. 고장 진단 표적에 따라서 셋팅될 수 있는 여러 가지 진단 기준, 진단 조건, 진단 방법, 및 진단 결과를 포함하는 포괄적인 개념으로서 진단 요건을 기초로, 고장 진단 프로세스가 실행된다. 고장 진단 프로세스는, 고장의 검출, 고장 위치의 결정, 고장의 존재 또는 부재의 결정, 및 고장 정도의 식별을 포함하는 포괄적인 프로세스이다. 여기에서, 고장 진단 프로세스의 구체적인 취급을 설명할 것이다. 즉, 고장 진단 프로세스의 결과로서 고장 진단이 이루어질 때, MIL(60)이 턴온된다. 이러한 경우에, 고장 이력이 RAM(130) 내에 기록된다. MIL(60)의 턴-온의 모드가 전술한 제3 수단에 의해서 변경된다. 또한, RAM(130) 내의 고장 이력의 기록의 모드가 전술한 제4 모드에 의해서 변경된다.
즉, 기본적으로, 고장의 진단이 정상 동작 중에 이루어질 때, MIL(60)의 상응하는 LED가 턴온된다. 도 4에서, 마크(o)는 턴-온을 나타낸다. 후속하여, 고장이 고장 이력으로서 기록된다. 도 4에서 마크(o)가 기록을 나타낸다.
다른 한편으로, 빗금으로 도면에서 도시한 바와 같이, 정상적인 엔진-동작-전력 공급 중에, MIL(60)의 턴-온이 많은 고장 진단 항목에서 제한된다. 정상적인 엔진-동작-전력 공급 동안은 도 4에서 "정상 전력 공급 동안"에 상응한다. 또한, 많은 고장 진단 항목이 도 4에 도시된 진단 항목 B 이외의 모든 항목에 상응한다. 도 4의 마크(x)는, MIL(60)의 턴-온이 제한된 것을 나타낸다. 또한, 고장 이력의 기록은 많은 고장 진단 항목에서 실시되지 않는다. 도 4의 마크(x)는, 고장 이력의 기록이 실시되지 않는다는 것을 나타낸다. 이하는 이에 대한 주요 이유이다.
즉, 엔진-동작-전력 공급 중의 엔진(200)의 상태가 정상 동작 중의 엔진(200)의 상태와 상당히 상이하다. 예를 들어, 하이브리드 차량(1)이 정지되지만, 그 요청 부하가 변경된다. 요청된 부하는 MG1에 의해서 생성된 요청된 전력이다. 요청된 부하의 변경으로, 엔진 RPM NE가 상당히 변경된다. 또한, 요청된 부하의 변경으로, 엔진 토크(Te)가 또한 상당히 변경된다. 결과적으로, 고장 진단 프로세스의 신뢰성이 진단 항목에 의존하여 낮아지는 경향이 있다. 간단히 설명하면, 고장의 부재에도 불구하고 고장의 진단이 이루어질 수 있다. 그러한 잘못된 진단이 발생될 가능성은, 센서 시스템의 고장 진단 프로세스에서 특히 높다. 결과적으로, 잘못된 진단 가능성이 높은 진단 항목이 실질적으로 무시된다. 잘못된 진단의 가능성이 높은 진단 항목의 예에는 도 4에 도시된 고장 진단 항목 D 또는 고장 진단 항목 E와 관련된 고장 결정 결과가 포함된다. 고장 진단 항목 D는 공기-연료 비율 센서(221)와 관련된다. 고장 진단 항목(E)이 O2 센서(222)와 관련된다.
외부 전력 공급 중에 전력 공급이 우선화될 때, 고장 진단 정확성과 관계없이 전력 공급에 대한 작은 영향을 가지는 진단 항목에서 MIL(60)의 턴-온을 제한하는 것이 바람직할 수 있다. 전력 공급에 작은 영향을 미치는 진단 항목에는 도 4의 항목 A, C, F, G, H, I, J 및 K가 포함된다. 만약 MIL(60)이 턴온된다면, 운전자가 약간의 염려로 인해서 전력 공급을 종종 자발적으로 중단시킨다. 또한, 운전자가 종종 엔진(200)을 정지시킨다. 그에 따라, 전기 공급의 정지를 방지하는 관점으로부터, MIL(60)의 턴-온이 제한된다.
고장 이력의 저장이 또한 많은 항목에서 제한된다. 도 4에서, 고장 이력의 저장이 항목 C, E, G 및 H의 각각에서 제한된다. 그러나, 전력 공급이 우선화될 때에도, 고장이 기록되지 않게 하는 것이 바람직하지 않은 항목이 존재한다. 결과적으로, 고장 이력의 저장이 제한되는 항목의 수가 MIL(60)의 턴-온이 제한되는 항목의 수 보다 적다. 예를 들어, A/F 센서(221)의 와이어 절단 그리고 VVT, ISC 및 연료 시스템의 고장은 엔진의 정상 동작에 영향을 미치는 고장이다. 그에 따라, 이러한 고장 이력은 저장된다.
전술한 제3 및 제4 수단에 의해서, 본원 발명의 실시예에 따른 진단 요건의 변경이 구현된다. "내연 기관의 고장이 운전자에 의해서 덜 인지되도록" 진단 요건의 변경이 이루어진다.
외부 전력 공급이 진단 정확도에 영향을 미치지 않는 한편 전력 공급이 우선화되는 진단 항목과 관련하여, RAM(130)에서의 고장 이력의 기록이 허용된다. 외부 전력 공급이 진단 정확도에 영향을 미치지 않는 진단 항목은, 즉, 고장의 진단의 결과가 신뢰성을 가지는 진단 항목이다. 외부 전력 공급이 진단 정확도에 영향을 미치지 않는 진단 항목에서 검출된 고장은, 외부 전력 공급이 종료될 때 일반적인 고장이다. 따라서, 고장에 대한 적절한 대책을 취할 필요가 있다. 예를 들어, 공기-연료 비율 센서(221)의 와이어 절단은 정상 동작 중에 동작에 영향을 미친다. 그에 따라, RAM(130) 내에 공기-연료 비율 센서(221)의 절단된 와이어의 고장 이력을 저장하는 것이 제한되지 않는다.
3-방향 촉매(220)(항목 B)의 고장 진단의 결과가 전력 공급과 직접적으로 관련되지 않는다. 그러나, 3-방향 촉매(220)의 고장 진단의 결과가 고려되어야 한다. 배출가스 또는 촉매 배기 악취 증가를 방지하기 위한 것이다. 따라서, 정상 전력 공급 중에 비정상이 3-방향 촉매(220)에서 관찰될 때, MIL(60)을 턴-온하고 고장 이력의 결과가 허용된다.
비정상이 3-방향 촉매(220) 내에서 관찰될 때에도, 비상 전력 공급 중에는 MIL(60)의 턴-온이 제한된다.
여기에서, "정상 전력 공급" 및 "비상 전력 공급" 각각은 모터 발전기(MG1)에 의해서 생성된 전력을 이용하는 외부 전력 공급이다. 엔진-동작-전력 공급이 요구되는 여러 가지 조건이 존재한다. 예를 들어, 엔진-동작-전력 공급은 응급성이 낮은 일상에서 그리고 높은 응급성의 비상 이용에서 효과적이다. 여기에서, 응급성이 높은 비상 이용(즉, 비상 전력 공급)에 상응하는 엔진-동작-전력 공급이 요청될 때, 높은 응급성으로 인해서, 일상적인 이용에 상응하는 엔진-동작-전력 공급에서의 고장 진단 요건에 대비하여 고장 진단 요건이 더 완화될 수 있는 경우들이 존재한다. 정상적인 엔진-동작-전력 공급의 이용은 낮은 응급성을 갖는다. 응급성이 낮은 이용의 예에는 가정용 전기 제품 등으로의 전력 공급이 포함된다. 비상 전력 공급의 이용은 높은 응급성을 갖는다. 높은 응급성의 이용의 예에는 재난 또는 비상 이벤트에서의 전력 공급이 포함된다. 도 4의 비상 전력 공급 중에, 정상 전력 공급 동안과 다른 취급을 가지는 부분만이 빗금으로 표시되었다. 정상 전력 공급 동안과 동일한 수단이 취해지는 항목은 빗금으로 표시하지 않았다.
비상 전력 공급 중에, 전력 공급이 배출가스 또는 배기 악취 보다 우선하는 경우가 존재한다. 전력 공급이 우선권을 가지는 경우의 예에는 인명구조가 실시되는 경우가 포함된다. 그러한 경우에, MIL(60)의 턴-온을 제한하여, 불필요한 정신적인 부담을 운전자에게 가하는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 비상 전력 공급 중의 제어가, 예를 들어, 도 3의 외부 전력 공급을 확장하는 것에 의해서 구현된다. 여기에서, 도 5를 참조하여 비상 전력 공급이 고려된 외부 전력 공급 제어에 대해서 설명할 것이다. 도 5는 도 3의 수정에 따른 흐름도이다. 도 5에서, 도 3에서와 같은 부품들이 동일한 참조 번호로 표시되었고, 그에 대한 설명은 적절히 생략할 것이다.
이하에서는, 도 5를 참조하여 설명할 것이다. ECU(100)가 엔진-동작-전력 공급(단계(S160): 예) 중에 엔진(200)의 고장 진단 프로세스를 실시할 때, ECU(100)는 비상 전력 공급 스위치(70)가 동작되는지의 여부를 결정한다(단계(S161)). 비상 전력 공급 스위치(70)가 동작되지 않을 때(단계(S161): 아니오), 도 3과 유사하게, 고장 진단 프로세스가 정상 전력 공급 중의 동작 규정에 따라서 실행된다.
비상 전력 공급 스위치(70)가 조작자에 의해서 작동될 때(단계(S161): 예), ECU(100)는 현재 요청된 엔진-동작-전력 공급이 비상 전력 공급이라는 것을 결정하고, 도 4의 "비상 전력 공급 중"에 의해서 규정된 요건으로 고장 진단 요건을 변경한다(단계(S180)).
엔진(200)의 고장 진단 요건의 완화에 의해서 유도되는 영향의 관점에서, 운전자가 그 운전자의 명확한 의도를 기초로 시스템에 대해서 비상 전력 공급에 대한 요청을 할 수 있도록, 이러한 유형의 비상 전력 공급이 바람직하게 구성된다. 예를 들어, 운전자에 의해서 동작가능한 스위치, 버튼, 또는 레버가 적절한 과정에 따라서 동작될 때, 비상 전력 공급이 요청되었다는 것을 시스템이 인식하는 구성이 채택될 수 있을 것이다.
전술한 구성에서, 고장 진단 요건을 보다 탄력적으로 변경할 수 있을 것이다. 또한, 엔진(200)의 대부분을 외부 전력 공급으로 만들 수 있다. 또한, 엔진(200)의 고장 진단과 엔진-동작-전력 공급 사이의 바람직한 협력을 달성할 수 있다.
따라서, 엔진(200)의 시동과 관련된 엔진-동작-전력 공급이 실행될 때 이용되는 진단 요건(이하에서, 종종 "엔진-동작-전력 공급 동안"으로 적절하게 지칭된다)은 엔진 정상 동작 중에 이용되는 진단 요건과 상이하다.
보다 구체적으로, 엔진-동작-전력 공급 중에 이용되는 진단 요건은 엔진 정상 동작 중에 이용되는 진단 요건과 상이하게 만들어지고, 그에 따라 엔진 정상 동작 동안 보다 엔진(200)의 고장이 덜 검출되거나 내연 기관의 고장이 운전자에 의해서 덜 인지될 가능성이 있다. 진단 요건의 차이가 양자 모두를 포함할 수 있을 것이다.
즉, 본원 발명의 실시예에 따라서, 엔진 정상 동작 동안과 상이한 상태로 엔진이 동작되는 엔진-동작-전력 공급 중에 이용되는 진단 요건은 엔진 정상 동작 중의 진단 요건과 상이한 상태로 동작된다. 결과적으로, 엔진-동작-전력 공급을 위해서 특정되지 않은 진단 요건의 인가에 의해서 유도될 수 있는 잘못된 진단을 회피할 수 있다. 대안적으로, 잘못된 진단이 유도될 때에도, 잘못된 진단이 운전자에 의해서 인식될 가능성이 낮아진다.
<제2 실시예>
다음에, 도 6을 참조하여 본원 발명의 제2 실시예로서 엔진 시동 제어에 대해서 설명할 것이다. 도 6은 엔진 시동 제어의 흐름도이다. 외부 전력 공급 제어와 유사하게, 엔진 시동 제어기가 하위-루틴이다. 엔진 시동 제어는, 엔진(200)의 시동이 점화 동작 또는 시동 버튼 동작을 통해서 요청될 때, 실행된다. 이러한 시동 요청은 외부 전력 공급에서의 시동 요청과 상이하다.
이하에서는 도 6을 참조하여 설명할 것이다. ECU(100)는 엔진(200)을 시동한다(단계(S210)). 이어서, 고장 진단 예비조건이 충족되었는지의 여부를 결정한다(단계(S220)). 제1 실시예에 따른 외부 전력 공급 제어에서와 같은 방법에 의해서 고장 진단 예비조건이 충족되었는지의 여부를 결정한다. 고장 진단 예비조건이 충족되지 않은 경우에(단계(S220): 아니오) 엔진 시동 제어가 종료된다. 그러나, 제1 실시예와 유사하게, 정지 수단이 상위-레벨 제어에서 취해질 때까지 계속적으로 엔진 시동 제어가 기본적으로 실행된다. 결과적으로, 프로세싱이 단계(S210)로부터 다시 실행된다.
고장 진단 예비조건이 충족될 때(단계(S220): 예), ECU(100)가 고장 진단 프로세스(단계(S230))를 시동한다. 고장 진단 프로세스 자체는 제1 실시예의 고장 진단 프로세스와 동일하다. 또한, 기본적으로, 고장 진단 프로세스는 관련 기술의 고장 진단 프로세스와 상이하지 않다.
고장 진단 프로세스가 시작될 때, ECU(100)는 외부 전력 공급 이력 정보를 기초로 이전의 엔진 시동의 시간에 외부 전력 공급이 실시되었는지의 여부를 결정한다(단계(S240)). 이전의 엔진 시동시에 외부 전력 공급이 실시되었는지의 여부는, 엔진-동작-전력 공급을 실행하기 위해서 이전의 엔진 시동이 시작되었는지의 여부이다. 외부 전력 공급이 실행될 때마다 외부 전력 공급 이력 정보가 RAM(130) 내에 기록된다. 외부 전력 공급 이력이 존재하지 않을 때(단계(S240): 아니오), 엔진 시동 제어가 종료된다. 엔진 외부 전력 공급 이력이 존재하지 않은 때는, 즉, 이전의 엔진 시동이 운전자의 시동 동작에 의해서 실행된 또는 하이브리드 차량(1)의 동작 제어의 경로에서 실행된 정상 엔진 시동(준비된 시동(ready-on start))이었을 때를 의미한다.
다른 한편으로, 이전 시동의 시간에 외부 전력 공급 이력이 존재할 때(단계(S240): 예), ECU(100)는 냉각제 온도(Tw)가 미리 결정된 값 보다 낮은지의 여부를 결정한다(단계(S250)). 냉각제 온도(Tw)가 미리 결정된 값 보다 낮지 않을 때(단계(S250): 아니오), ECU(100)는 고장 진단 요건을 변경한다(단계(S270)). 이러한 동작은 제1 실시예에서와 동일하다. 다른 한편으로, 냉각제 온도(Tw)가 미리 결정된 값 미만일 때(단계(S250): 예), ECU(100)는 통상적인 여러 가지 학습 프로세스에서 학습된 값을 추가적으로 획득한다. 여러 가지 학습 프로세스가 엔진(200)에서 실행된다. 학습된 값의 예는 공기-연료 비율 F/B 제어의 메인 F/B 학습된 값 및 하위 F/B 학습된 값, 퍼지 디바이스의 퍼지량 학습 값 등을 포함한다. 공기-연료 비율 F/B 제어에서, 공기-연료 비율 센서(221) 및 O2 센서(222)가 이용된다. 이어서, ECU(100)는 외부 전력 공급 이력 없이 시작 시간에 학습된 값과 현재 학습된 값 사이의 편차가 미리 결정된 값 이상인지의 여부를 결정한다(단계(S260)). 편차가 미리 결정된 값 이상일 때(단계(S260): 예), ECU(100)는 고장 진단 요건을 변경한다(단계(S270)).
다른 한편으로, 편차가 미리 결정된 값 미만일 때(단계(S260): 아니오), ECU(100)는 고장 진단 요건을 변경하지 않는다. 즉, ECU(100)는 정상 동작 중에 고장 진단 요건을 선택한다. 후속하여, ECU(100)는 엔진 시동 제어를 종료한다. 다시 말해서, 편차가 미리 결정된 값 미만일 때, 편차는 엔진(200)의 저온 상태에 상응하는 값이 된다. 이러한 경우에, ECU(100)는 고장 진단 요건의 변경을 방지한다. 결과적으로, 정상 동작 중에 고장 진단 요건을 기초로 하는 고장 진단 프로세스가 실행된다. 이는 도 4의 "정상 동작 중" 항목에 상응한다.
실시예에 따른 엔진 시동 제어에 따라서, 외부 전력 공급이 이전의 시동 시간에 실시되었을 때, 고장 진단 요건이 기본적으로 변경된다. 외부 전력 공급이 이전의 시동 수단에 실시되었을 때는, 즉, 엔진 시동이 본원 발명에 따른 엔진-동작-전력 공급에 후속하여 실시되는 때를 의미한다. 엔진(200)의 각각의 부분의 고장 진단 요건이 전술한 제1 내지 제4 수단에 따라서 변경되고, 그에 따라 고장이 덜 검출된다. 대안적으로, 고장이 운전자에 의해서 덜 인지되도록, 엔진(200)의 각각의 부분의 고장 진단 요건이 변경된다. 이는, 엔진 시동시에도 전력 공급과 관련되지 않는 이전의 외부 전력 공급에 의한 영향으로 인해서, 엔진(200)의 상태가 정상 동작 중의 상태로 복귀되지 않을 가능성이 높기 때문이다. 구체적으로, 정상 시동의 시간에, 즉, 점화 동작 또는 시동 동작과 관련된 준비 시동의 시간에, 엔진이 충분히 냉각되지 않았을 때 엔진-동작-전력 공급이 실행되었던 경우에, 엔진의 상태가 정상 상태로 복귀되지 않을 가능성이 있다. 정상 진단 요건을 기초로 하는 고장 진단 프로세스가 그러한 경우에 실행될 때, 잘못된 진단이 유도될 수 있을 것이다. 만약 냉각제 온도(Tw)가 미리 결정된 값 이상이라면 또는 학습된 값의 편차가 크다면, 엔진(200)의 상태가 정상 동작 중의 상태로 복귀되지 않는다는 것을 추정할 수 있을 것이다. 미리 결정된 값 이상의 냉각제 온도(Tw)는, 냉각제가 완전히 냉각되지 않았다는 것을 나타낸다. 또한, 학습된 값의 큰 편차는 정확도가 낮은 학습이 실시되었다는 것을 나타낸다.
이와 대조적으로, 엔진이 충분히 냉각되고 학습된 값의 편차가 크지 않은 경우에, 엔진 시동이 이전의 외부 전력 공급에 의해서 실시되었을 때에도, 소크(soak) 시간이 충분하였던 것으로 간주될 수 있을 것이다. 결과적으로, 이는 엔진(200)이 이미 정상 동작 중의 상태로 복귀된 것으로 간주될 수 있을 것이다. 다른 한편으로, 엔진(200)에서, 예를 들어 공기-연료 비율 센서 등과 같은 여러 가지 센서를 이용하는 여러 가지 학습 제어가 실시된다. 여기에서, 엔진-동작-전력 공급의 실행 이력이 존재하지 않는 경우에 학습 제어에서의 학습된 값의 수렴 값은, 현재의 엔진 상태가 정상 엔진 상태에 있는지의 여부를 결정하기 위한 지표로서 효과적이다. 즉, 만약 학습된 값들 사이의 차이가 저온 상태에서 크지 않다면, 엔진-동작-전력 공급이 이전의 엔진 시동의 시간에 실행되었던 때에도, 엔진이 이미 정상 상태로 복귀된 것으로 간주될 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 경우에, 정상 고장 진단 제어를 문제없이 실행할 수 있다. 그에 따라, 이러한 경우에, 정상 고장 진단 요건이 적용된다. 결과적으로, 엔진(200)의 고장 진단이 적절하게 실행된다.
본원 발명은 전술한 실시예로 제한되지 않는다. 또한, 본원 발명은, 청구항 및 전체 명세서로부터 이해될 수 있는 본원 발명의 요지 또는 관념 내에서 다양하게 수정될 수 있다. 그러한 수정과 관련된 하이브리드 차량의 고장 진단 장치가 또한 본원 발명의 기술적 범위 내에 포함된다.
본원 발명은 외부 전력 공급이 가능한 하이브리드 차량의 고장 진단에 대해서 적용될 수 있다.

Claims (7)

  1. 내연 기관(200), 내연 기관의 동력을 사용하여 전력을 생성하는 회전식 전기 기계(MG1), 전력 저장 디바이스(30), 및 회전식 전기 기계에 의해서 생성된 전력 및 전력 저장 디바이스 내에 저장된 전력을 차량 외부의 전력 수용 장비로 공급하는 전력 공급 디바이스(40, 50)를 포함하는 하이브리드 차량의 고장 진단 장치이며,
    미리 결정된 진단 요건을 기초로 내연 기관의 고장 진단 프로세스를 실행하도록 구성된 제어기(100)를 포함하고,
    회전식 전기 기계가 전력을 생성하도록 유도하기 위해서 내연 기관이 동작되는 그리고 생성된 전력이 전력 공급 디바이스를 통해서 전력 수용 장비로 공급되는 엔진-동작-전력 공급이 실행되는 경우의 진단 요건이, 내연 기관이 동작되나 회전식 전기 기계가 전력 수용 장비로 공급되는 전력을 생성하지 않는 엔진-정상-동작이 실행되는 경우의 진단 요건과 상이하게 만들어지고, 그에 따라 엔진-정상-동작이 실행되는 경우보다, 엔진-동작-전력 공급이 실행되는 경우에 내연 기관의 고장이 덜 검출되거나 내연 기관의 고장이 운전자에 의해서 덜 인지되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 차량의 고장 진단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    제어기(100)는 엔진-동작-전력 공급이 실행되는 시간에 진단 요건을 변경하도록 구성되는, 하이브리드 차량의 고장 진단 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    엔진-동작-전력 공급이 실행되는 시간에 비상 전력 공급이 요청되는 경우에, 제어기(100)는 비상 전력 공급이 요청되지 않는 경우보다 내연 기관의 고장이 덜 검출되도록 또는 내연 기관의 고장이 운전자에 의해서 덜 인지되도록 진단 요건을 변경하도록 구성되는, 하이브리드 차량의 고장 진단 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    제어기(100)는 엔진-동작-전력 공급의 실행 이력의 존재 또는 부재를 결정하도록 구성되고,
    엔진-정상-동작의 시간에서 고장 진단 프로세스가 실행되는 시간에 실행 이력이 존재하는 경우에, 제어기(100)는 실행 이력이 부재인 경우보다 내연 기관의 고장이 덜 검출되도록 또는 내연 기관의 고장이 운전자에 의해서 덜 인지되도록 진단 요건을 변경하도록 구성되는, 하이브리드 차량의 고장 진단 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    제어기(100)는 내연 기관의 웜-업 상태를 나타내는 상태 값을 획득하도록 구성되고,
    제어기(100)는 내연 기관의 상태를 학습하기 위한 학습 프로세스와 관련된 학습된 값을 획득하도록 구성되고,
    제어기(100)는 실행 이력이 존재하는 경우에 상태 값 및 학습된 값을 기초로 진단 요건의 변경을 방지하도록 구성되는, 하이브리드 차량의 고장 진단 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    제어기(100)는, 상태 값이 내연 기관의 저온 상태에 상응하는 값이고 실행 이력이 부재하는 경우에 학습된 값과 획득된 학습된 값 사이의 차이가 미리 결정된 값을 초과하지 않는 경우에, 진단 요건의 변경을 방지하도록 구성되는, 하이브리드 차량의 고장 진단 장치.
  7. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    제어기(100)는, 고장 진단 프로세스의 실행 빈도수가 감소되는 제1 수단, 내연 기관이 고장을 가지는지의 여부를 결정하기 위한 결정 기준이 완화되는 제2 수단, 내연 기관의 고장의 검출을 운전자에게 통지하는 것이 제한되는 제3 수단, 및 내연 기관의 고장의 검출의 이력의 저장이 제한되는 제4 수단 중 적어도 하나를 실행하도록 구성되는, 하이브리드 차량의 고장 진단 장치.
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