CN109204299B - 混合动力车辆及其换挡控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种混合动力车辆、其换挡控制方法以及一种非暂时性计算机可读记录介质。混合动力车辆及其换挡控制方法将换挡期间的扭矩波动最小化，以提高驱动力和燃料效率。方法包括预测发生换挡的时间点并且估计换挡的干预量。然后，减小与估计的干预量对应的发动机扭矩直到发生换挡的时间点，并且增加与减小的发动机扭矩对应的电动机扭矩直到发生换挡的时间点。

Description

混合动力车辆及其换挡控制方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年6月30日提交的第10-2017-0083490号韩国专利申请的权益，其通过引用合并于此如同在本文中完全阐述。
技术领域
本发明涉及一种混合动力车辆及其换挡控制方法，并且更具体地，涉及一种使换挡期间的扭矩波动最小化以提高驱动力和燃料效率的混合动力车辆及其换挡控制方法。
背景技术
近来，随着提高车辆的燃料效率和车辆排放的规定的持续要求，对环保车辆的需求增加。作为其实际代表，已经开发出混合动力电动车辆(HEV)和插电式混合动力电动车辆(PHEV)。
混合动力车辆利用包括发动机和电动机的两个动力源操作。为了使发动机和电动机协调操作，可以产生最优的输出和扭矩。基于发动机与电动机之间的布置关系，混合动力车辆分类为多种类型，其中，存在将发动机和电动机连接至不同的驱动轴的后轴电动驱动(RMED)方法。在RMED方法中，电动机与驱动轮的一部分连接以实现四轮驱动，这将根据相关技术参考图1进行描述。
图1是示出RMED型混合动力车辆的动力总成的结构的示例的示图。图1示出采用RMED方法的混合动力车辆的动力总成，其中内燃机(ICE)110通过变速器120将驱动力传输至前轮，并且通过从电池140接收的电力来驱动的电动机130，以通过差速齿轮150将驱动力传输至后轮。当仅驱动发动机110时，车辆以前轮驱动方式操作，当仅驱动电动机130时，车辆以后轮驱动方式操作，并且当同时驱动发动机110和电动机130时，车辆以四轮驱动方式操作。
通常，变速器120是有级变速器或多片式离合器，例如双离合器变速器(DCT)，并且在以第一挡位启动之后基于速度和扭矩进行升挡至第二挡位。具体地，车辆通过减小用于平稳换挡的驱动源的扭矩来执行减小变速器输入轴的动能(即，速度)的控制，并且在升挡(shift-up)期间保护离合器，在这方面，控制是指“干预(intervention)控制”。将参考图2更详细地描述干预控制。
图2是示出根据相关技术的用于一般车辆中的升挡的干预过程的示例的示图。图2示出三个曲线图，这里，纵轴从上到下表示干预、发动机扭矩以及变速器输入轴的速度。
换挡过程大致分为扭矩阶段和惯性阶段，并且具体地，扭矩阶段指的是通过从发动机产生的正(+)扭矩提高输入轴的速度的阶段。惯性阶段是指发动机扭矩减小以降低变速器输入轴的速度的阶段。为了减小用于换挡干预控制的发动机扭矩，可以考虑空气流量控制和点火角控制，这将在下面进行描述。
首先，空气流量控制指的是调整当前引入的空气流量和燃料量以调整输出扭矩的方法。本控制方法通过对应于当前的空气流量和燃料量的最优点火角控制来有利地提高点火效率，但由于流体行为特性，几乎不可能精确地控制引入的空气流量和燃料量以满足要求的扭矩，并且因此，在扭矩波动响应方面存在限制。结果，当前的控制方法效率高，但需要承受要求的扭矩追踪的误差和响应延迟。
点火角控制指的是这样一种方法，其中较少地考虑要求的扭矩追踪的效率，并且这里，考虑到迟滞的流体特性，针对获得要求的扭矩首先确保(例如，扭矩储备)比发动机汽缸所需的量更大的空气流量和燃料量。在为了通过过度确保空气量和燃料量来实现所需扭矩而延迟火花塞的点火角的情况下，效率降低，但是保证了扭矩精度和响应。
结果，为了发动机扭矩减小的快速响应，通常经由点火角控制实现换挡干预控制。然而，如上所述，当进行点火角控制时，燃料喷射量与一般的控制相同，但发动机输出降低，并因此存在燃料效率降低的问题。无论发动机扭矩降低的控制方法如何，通过换挡干预控制降低发动机扭矩，并且也可降低车轮扭矩，因此存在的问题在于，在换挡期间乘客不可避免地感觉到扭矩差异。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于有效地换挡的混合动力车辆及其换挡控制方法。具体地，本发明提供一种用于在换挡期间提高发动机效率和驾驶性能的混合动力车辆及其换挡控制方法。
本发明的其他优点、目的和特征将在下面的描述中部分地阐述，并且对于本领域的普通技术人员而言，通过研究以下部分将变得显而易见，或者可以从本发明的实践中获知。本发明的目的和其他优点可以通过在说明书和权利要求书以及附图中特别指出的结构而实现并获得。
为了实现这些目的和其他优点，并且根据本发明的目的，如在此体现和广泛描述的，一种混合动力车辆的换挡控制方法可以包括：预测发生换挡的时间点并且估计换挡的干预量；减小与估计的干预量对应的发动机扭矩直到发生换挡的时间点；以及增加与减小的发动机扭矩的量对应的电动机扭矩直到发生换挡的时间点。
在本发明的另一方面中，一种混合动力车辆可以包括：发动机控制器，配置为操作发动机；电动机控制器，配置为操作电动机；以及混合动力控制器，配置为预测发生换挡的时间点并且估计换挡的干预量，操作发动机控制器以减小与估计的干预量对应的发动机扭矩直到发生换挡的时间点，并且操作电动机控制器以增加与减小的发动机扭矩的量对应的电动机扭矩直到发生换挡的时间点。
附图说明
为了提供对本发明的进一步理解而包括的，且构成本说明书的一部分的附图示出本发明的示例性实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1是示出根据相关技术的后轴电动驱动(RMED)型混合动力车辆的动力总成的结构的示例的示图；
图2是示出根据相关技术的用于一般车辆中的升挡的干预过程的示例的示图；
图3是用于对根据本发明的示例性实施例的混合动力车辆中用于有效换挡的驱动力分配概念进行示意性说明的示图；
图4是示出根据本发明的示例性实施例的经由驱动力分配的换挡控制的示例的示图；
图5是示出根据本发明的示例性实施例的换挡控制过程的示例的流程图；
图6是示出根据本发明的示例性实施例的另一方面的使用接近度(proximity)的匹配线的示例的示图；
图7是示出可应用本发明的示例性实施例的混合动力车辆的控制系统的示例的框图；以及
图8是示出可应用本发明的示例性实施例的换挡控制方法的混合动力车辆的结构的示例的示图。
具体实施方式
可以理解的是，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它相似的术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多功能车辆(SUV)的客车、公共汽车、卡车、各种商用车辆；包括各种艇、船只的船舶、航空器等，并包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，来自非石油资源的燃料)。如本文所提及的，混合动力车辆是具有两个或更多动力源的车辆，例如兼备汽油动力和电动车辆。
尽管示例性实施例描述为使用多个单元以执行示例性过程，但可以理解的是，示例性过程也可以通过单个或多个单元执行。此外可以理解的是，术语控制器/控制单元指代包括存储器和处理器的硬件设备。存储器配置为存储模块，并且处理器配置为执行上述模块以执行下文进一步所述的一个或多个过程。
此外，本发明的控制逻辑可以体现为包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的示例包括但不限于ROM、RAM、光盘只读存储器(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读记录介质还可以分布在联网的计算机系统中，使得例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网(CAN)以分布式方式存储和执行计算机可读介质。
在此使用的术语仅用于说明特定实施例，而非旨在限制本发明。如在本文使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文明确指示。要进一步理解的是，当在本说明书中使用“包括”和/或“包含”时，是指陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。如在本文使用的，词语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和全部的组合。
除非上下文特别或明确说明，此处所用的词语“约”理解为在技术的正常容差范围内，比如在平均值的两个标准偏差内。“约”可以理解为规定数值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％之内。除非上下文明确指示，否则此处的所有数值均可由术语“约”修改。
详细描述本发明的示例性实施例以便本领域普通技术人员参考附图容易地实施。然而，本发明可以以各种不同的形式实施，并不限于这些示例性实施例。为了清楚地描述本发明，在附图中省略了与说明无关的部分，并且在说明书中相同的附图标记表示相同的元件。贯穿附图和说明书将使用相同的附图标记指代相同的部分。
为了提高包括电动机直接连接至驱动轴的动力总成的混合动力车辆(例如，后轴电动驱动(RMED)方式)中的有级变速器的换挡效率和换挡质量，本发明的示例性实施例提出了通过在换挡之前预分配发动机和电动机动力来最小化换挡期间发动机扭矩的快速波动和驱动力的减小的特征。
以下将参考图3描述根据本发明的示例性实施例的驱动力分配的概念。图3是用于对根据本发明的示例性实施例的混合动力车辆中用于有效换挡的驱动力分配概念进行示意性说明的示图。
参考图3，包括图1中所示的动力总成的混合动力车辆配置为估计换挡时间点和干预量，并且预测相应前轮和后轮的驱动力分配量，以重新配置发动机和电动机的驱动力，即，前轮和后轮的动力。
具体地，为了估计换挡时间点和干预量，可以使用通过1)要求的扭矩/车辆速度和基于此的换挡图以及2)音频/视频/导航(AVN)系统的导航设备、雷达等获取前方信息。此外，通过AVN系统的导航设备、雷达等获取的前方信息可以用于利用关于速度/加速度、转向角等的信息来预测相应前轮和后轮的驱动力的分配量。
下面将参考图4说明，当基于上面参考图3描述的驱动力分配的概念进行换挡控制时的情况。图4是示出根据本发明的示例性实施例的经由驱动力分配的换挡控制的示例的示图。图4示出三个曲线图，这里，纵轴从上到下表示干预、发动机扭矩以及电动机扭矩。
参考图4，当预测车辆发生换挡时，也可以预测对应换挡的干预量。因此，发动机可以从预测到发生换挡的时间点开始直到实际发生换挡时逐渐分配与预测的干预量对应的扭矩减小量。为了补偿发动机扭矩减小量，电动机可以从预测到发生换挡的时间点开始直到实际发生换挡时逐渐增加与减小的发动机扭矩对应的扭矩。因此，当实际换挡完成时，可以恢复发动机和电动机的扭矩波动量。
在当前区间到达实际换挡区间时，发动机扭矩预减小预测的干预量，并且因此发动机不需要进行过度的点火角控制，由此提高燃料效率。此外，通过发动机扭矩的逐渐减小，电动机的扭矩逐渐增加，并且因此可以保持总驱动力，从而提高驾驶性能。
在图5的流程图中示出上述换挡过程。图5是示出根据本发明的示例性实施例的换挡控制过程的示例的流程图。下面描述的方法可以由具有处理器和存储器的车辆的控制器执行。参考图5，首先，可以预测换挡的时间点(S510)。可以基于当前APS(和/或基于此的要求的扭矩)和当前车辆速度来预测换挡的时间点。将参考图6更详细地描述具体预测方法。
当预测到换挡的时间点时，可以估计将在对应时间点处发生的换挡的干预量(S520)。可以基于关于APS、车辆速度、当前挡位等的信息来估计干预量。基于估计的干预量，可以进行发动机扭矩减小(S530)。具体地，预测实际发生换挡的时间点，并且逐渐分配扭矩减小量，因此可以将与点火角控制相比效率更高的空气流量控制方法应用于发动机扭矩减小。
随着发动机扭矩减小，可以增加与减小的扭矩对应的电动机的扭矩(S540)。随后，在进行实际换挡的同时(S550)，当实际干预要求的扭矩小于当前减小的发动机扭矩(S560)时，可以进一步进行发动机扭矩减小(S570)。具体地，需要要求的扭矩的快速追踪，并且因此可以通过点火角控制来进行扭矩减小。
在当前发动机扭矩减小至等于或小于实际干预要求的扭矩时，可以省略附加的发动机扭矩减小过程，并且当实际换挡完成时(S580)，可以恢复发动机的扭矩和电动机的扭矩(S590)。具体地，该恢复可以是指与APS对应的扭矩控制的恢复，而不考虑干预控制，但是在预测是否发生换挡之前不恢复扭矩。
在下文中，将参考图6描述预测是否发生换挡的方法。图6是示出根据本发明的示例性实施例的使用映射线预测是否发生换挡的方法的示例的示图。参考图6，可以基于当前扭矩和换挡的映射线来预测在可预见的未来是否发生换挡。具体地，可以预先设定具有比实际升挡(N->N+1)线稍低的车速的映射线(即，“换挡预测线”)。换挡预测线可以是参考速度，其值基于扭矩而改变，并且可以是指基于当前要求的扭矩在可预见的未来预测发生换挡的速度。换挡预测线可以这样使用，即在当前操作点(其基于车辆速度和要求的扭矩而确定)达到换挡预测线时，操作点在可预见的未来达到实际的升挡线的可能性增加。
在下文中，将描述应用上述换挡控制方法的混合动力车辆的控制系统。图7是示出可应用本发明的示例性实施例的混合动力车辆的控制系统的示例的框图。参考图7，在可应用本发明的示例性实施例的混合动力车辆中，内燃机110可以由发动机控制器210操作。发动机控制器210也可称为发动机管理系统(EMS或发动机控制器)。变速器120可以由变速器控制器220操作。电动机130的扭矩可以由电动机控制单元(MCU或电动机控制器)230调整。
各控制器可以连接至中央或总体控制器240(在下文中称为混合动力控制器或混合动力控制单元(HCU))，其作为高级控制器执行以完成混合动力车辆中的动力总成的整体操作，并且各控制器可以将切换行驶模式和换挡所需的信息提供至混合动力控制器240，或者可以在混合动力控制器240的控制下，基于从混合动力控制器240发送的控制信号来执行操作。例如，混合动力控制器240可以配置为通过MCU 230来确定电动机130的操作状态，并且将用于相应状态的扭矩命令发送至MCU 230。具体地，混合动力控制器240可以配置为执行图5的每个上述过程。
对于本领域的普通技术人员而言显而易见的是，控制器与控制器的功能/分类之间的上述关系是示例性的，因此不限于这些术语。例如，混合动力控制器240可以通过允许除混合动力控制器240之外的其他控制器中的任何一个提供对应的功能或者可以分配两个或更多的其他控制器并提供对应的功能来实现。
假定上述的本发明应用于采用RMED e4WD方法的混合动力车辆，但是可以应用于具有连接至驱动轴的电动机而不是使用多级变速器的任何混合动力总成系统。例如，可以存在图8所示的并联型混合动力系统，而不是RMED型车辆。图8是示出可应用根据本发明的示例性实施例的换挡控制方法的混合动力车辆的结构的示例的示图。
图8示出采用包括安装在内燃机(ICE)110和电动机130之间的发动机离合器160的并联型混合动力系统的混合动力车辆的动力总成。在这种车辆中，通常当驾驶者在起动车辆后踩踏加速器(即，加速器踏板传感器开启)时，在发动机离合器160断开的情况下，可以使用电池的动力来驱动电动机130，并且可以传输电动机130的动力以通过最终驱动器180移动车轮(即，电动车辆(EV)模式)。随着车辆逐渐加速，进一步需要高驱动力，具体地，可以操作辅助电动机(或起动发电电动机170)以驱动发动机110。
因此，然后，当发动机110和变速器120的输入端的旋转速度彼此对应时，接合发动机离合器160，使得发动机110和电动机130两者都驱动车辆(即，从EV模式转变为混合动力电车辆(HEV)模式)。当满足诸如车辆减速的预定发动机关闭条件时，发动机离合器160断开并且发动机110停止(即，从HEV模式转变为EV模式)。
上述换挡控制方法也可以应用于具有上述结构的车辆，这是因为能够在发生换挡干预的同时通过电动机130的扭矩来补偿发动机扭矩减小。上述通过驱动力的分配进行换挡的控制方法可以防止由于在换挡期间发动机扭矩的干预而导致的驾驶性能和发动机效率的劣化。
根据本发明的至少一个示例性实施例的如上所述配置的混合动力车辆可以有效地控制换挡。具体地，可以通过电动机抵消换挡期间的发动机扭矩干预以提高换挡期间的发动机效率，并且还可以基于整个车辆将扭矩波动最小化以提高驾驶性能。
本领域的技术人员将理解的是，本发明可以实现的效果不限于上文已经具体描述的内容，并且从以上详细说明结合附图，将更清楚地理解本发明的其它优点。
上述本发明也可以实现为存储在非暂时性计算机可读记录介质上的计算机可读代码。非暂时性计算机可读记录介质是存储之后可由计算机读取的数据的任何数据存储设备。计算机可读记录介质的示例包括硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)、硅盘驱动器(SDD)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光数据存储设备、载波(例如，经由因特网的传输)等。
对于本领域的技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以对本发明进行各种修改和变化。因此，本发明旨在覆盖落入所附权利要求及其等效物的范围内的本发明的修改和变化。

Claims (15)

1.一种混合动力车辆的换挡控制方法，包括以下步骤：
通过控制器预测发生换挡的时间点并且估计所述换挡的干预量；
通过所述控制器减小与估计的干预量对应的发动机扭矩，直到发生所述换挡的时间点；
通过所述控制器增加与减小的发动机扭矩的量对应的电动机扭矩，直到发生所述换挡的时间点；以及
在所述换挡开始后，当减小的发动机扭矩大于实际干预要求的扭矩时，通过所述控制器附加地减小发动机扭矩，
其中，通过发动机的空气流量控制来进行发动机扭矩的减小，并且其中，通过所述发动机的点火角控制来进行发动机扭矩的附加减小。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
在完成所述换挡时，通过所述控制器恢复发动机扭矩和电动机扭矩。
3.如权利要求1所述的方法，其中，基于从由车辆速度、加速器踏板操作程度和要求的扭矩组成的组中选择的至少一个，预测发生所述换挡的时间点。
4.如权利要求3所述的方法，其中，使用关于所述车辆速度和所述要求的扭矩预先设定的换挡预测线来预测发生所述换挡的时间点。
5.如权利要求1所述的方法，其中，基于从由加速器踏板操作程度、车辆速度和当前挡位组成的组中选择的至少一个，估计所述换挡的干预量。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述电动机和所述发动机将动力传输至不同的驱动轴。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述发动机通过变速器将驱动力传输至前轮，并且所述电动机将驱动力传输至后轮。
8.一种非暂时性计算机可读记录介质，其上记录有用于执行权利要求1至7中任一项所述的方法的程序。
9.一种混合动力车辆，包括：
发动机控制器，配置为操作发动机；
电动机控制器，配置为操作电动机；以及
混合动力控制器，配置为预测发生换挡的时间点并且估计所述换挡的干预量，操作所述发动机控制器以减小与估计的干预量对应的发动机扭矩直到发生所述换挡的时间点，并且操作所述电动机控制器以增加与减小的发动机扭矩的量对应的电动机扭矩直到发生所述换挡的时间点，以及操作所述发动机控制器，以在所述换挡开始后减小的发动机扭矩大于实际干预要求的扭矩时，附加地减小发动机扭矩，
其中，所述发动机控制器配置为通过所述发动机的空气流量控制来减小发动机扭矩，并且通过点火角控制来附加地减小发动机扭矩。
10.如权利要求9所述的混合动力车辆，其中，所述混合动力控制器配置为操作所述发动机控制器和所述电动机控制器，以在完成所述换挡时恢复发动机扭矩和电动机扭矩。
11.如权利要求9所述的混合动力车辆，其中，基于从由车辆速度、加速器踏板操作程度和要求的扭矩组成的组中选择的至少一个，预测发生所述换挡的时间点。
12.如权利要求11所述的混合动力车辆，其中，使用关于所述车辆速度和所述要求的扭矩预先设定的换挡预测线来预测发生所述换挡的时间点。
13.如权利要求9所述的混合动力车辆，其中，基于从由加速器踏板操作程度、车辆速度和当前挡位组成的组中选择的至少一个，估计所述换挡的干预量。
14.如权利要求9所述的混合动力车辆，其中，所述电动机和所述发动机将动力传输至不同的驱动轴。
15.如权利要求14所述的混合动力车辆，其中，所述发动机通过变速器将驱动力传输至前轮，并且所述电动机将驱动力传输至后轮。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015219340A1 (de) * 2015-10-07 2017-04-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung, Antriebsvorrichtung
US10358125B2 (en) * 2017-03-03 2019-07-23 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle powertrain torque hole fill during transmission shift
KR102444667B1 (ko) * 2017-12-28 2022-09-19 현대자동차주식회사 하이브리드 자동차 및 그를 위한 주행 모드 제어 방법
CN112706750B (zh) * 2019-10-25 2022-06-14 义乌吉利动力总成有限公司 一种混合动力汽车的电机助力控制方法、设备及存储介质
KR20220082222A (ko) * 2020-12-10 2022-06-17 현대자동차주식회사 사륜 구동 전동화 차량의 변속 시 구동 제어 장치
CN112644454B (zh) * 2020-12-25 2022-06-24 浙江吉利控股集团有限公司 混合动力汽车的控制方法、汽车、车载终端及存储介质
CN115817490B (zh) * 2022-12-27 2024-02-23 广州汽车集团股份有限公司 混合动力汽车及其换挡方法和装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105090469A (zh) * 2014-05-21 2015-11-25 现代自动车株式会社 用于双离合器变速器车辆的换挡控制方法
CN105460004A (zh) * 2014-09-30 2016-04-06 现代自动车株式会社 用于控制混合动力电动车辆的缓行扭矩的装置和方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6022290A (en) * 1998-09-09 2000-02-08 Chrysler Corporation Power transfer system for vehicle with power-Interrupt auto-manual transmission, alternate means for providing torque to driveline, and engine throttle controls
JP4561812B2 (ja) * 2007-11-08 2010-10-13 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
GB2476109A (en) * 2009-12-14 2011-06-15 Gm Global Tech Operations Inc Hybrid vehicle which uses electric motor to smooth gear changes
US9493148B2 (en) * 2011-04-13 2016-11-15 Ford Global Technologies, Llc Torque modulation in a hybrid vehicle downshift during regenerative braking
JP2013071541A (ja) * 2011-09-27 2013-04-22 Aisin Seiki Co Ltd ハイブリッド車両用駆動装置の変速制御装置
US8808141B2 (en) * 2012-05-07 2014-08-19 Ford Global Technologies, Llc Torque hole filling in a hybrid vehicle during automatic transmission shifting
CN104736406B (zh) * 2012-11-01 2017-05-03 日产自动车株式会社 混合动力车辆的模式切换控制装置
KR101484215B1 (ko) * 2013-06-19 2015-01-16 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 시동모터 고장시 엔진 시동 방법 및 시스템
KR101628148B1 (ko) * 2014-08-27 2016-06-08 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 회생 제동 장치 및 방법
KR101673357B1 (ko) * 2015-07-07 2016-11-07 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 토크 인터벤션 제어 시스템 및 그 방법
KR101714521B1 (ko) * 2015-11-06 2017-03-22 현대자동차주식회사 하이브리드 자동차 및 그를 위한 효율적인 변속 제어 방법
KR101744839B1 (ko) * 2015-11-19 2017-06-08 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 토크 인터벤션 제어 방법 및 그 제어 장치
CN105346540B (zh) * 2015-12-03 2017-10-27 湖南大学 一种车用混合动力总成及其控制方法
KR101988095B1 (ko) 2016-01-07 2019-06-13 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 출력 제어 시스템 및 방법
KR101745259B1 (ko) * 2016-04-15 2017-06-08 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 파워트레인 제어방법 및 그 제어시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105090469A (zh) * 2014-05-21 2015-11-25 现代自动车株式会社 用于双离合器变速器车辆的换挡控制方法
CN105460004A (zh) * 2014-09-30 2016-04-06 现代自动车株式会社 用于控制混合动力电动车辆的缓行扭矩的装置和方法

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