KR100802680B1 - 하이브리드 차량의 모드 변환방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이브리드 파워트레인을 구비한 차량이 전기차모드로 주행하다가 엔진의 동력을 이용하여 차량이 주행되도록 엔진을 동반한 모드로 전환할 때, 엔진의 관성력에 의해 변속충격이 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있도록 한다.

Description

하이브리드 차량의 모드 변환방법{mode change method of a hybrid vehicle}

도 1은 본 발명이 적용되는 하이브리드 차량의 파워트레인을 설명한 도면,

도 2는 본 발명의 하이브리드 차량의 모드 변환방법을 설명한 도면이다.

본 발명은 하이브리드 차량의 모드 변환방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진과 모터를 이용한 하이브리드 자동차에서 전기차모드로 주행중 엔진의 동력을 연결하는 방법에 관한 기술이다.

모터와 엔진의 하이브리드 차량은 저속에서 엔진에 비해 토크 특성이 우수한 모터를 이용하여 차량이 구동되도록 하고, 중속이나 고속에서는 엔진에 의해 차량이 구동되도록 하며, 엔진의 공회전 상태를 최대한 억제하도록 하는 등의 제어로 연비와 유해배출물을 저감시키고 보다 정숙한 차량의 승차감을 형성하도록 할 수 있다.

따라서, 통상 차량의 출발시에는 모터만에 의해서 차량이 출발하여 일정한 운전영역 내에서는 엔진을 구동하지 않고 모터만에 의한 전기차모드의 주행이 이루 어지고, 이후 차량의 속도가 증가하고 차량에 더 큰 구동토크가 필요해지면, 엔진을 시동시켜서 엔진의 동력을 이용하여 차량이 구동되도록 하게 된다.

도 1은 본 발명이 적용되는 하이브리드 차량의 파워트레인의 일예를 도시한 것으로서, 엔진(500)의 동력은 클러치(502)를 통해 토크컨버터(504)에 연결되도록 되어 있고, 상기 토크컨버터(504)를 구비한 변속장치(506)는 종래의 일반적인 자동변속기나 CVT가 될 수 있다.

상기 클러치(502)의 토크컨버터(504)측에는 모터(508)가 장착되어 있으며, 상기 토크컨버터(504)는 토셔널댐퍼(510)와 록업클러치(512)를 가지고 있다.

상기와 같은 구성의 하이브리드 파워트레인을 구비한 차량이 전기차모드로 주행중 엔진(500)이 시동되어 엔진(500)의 동력을 파워트레인에 연결하기 위해 클러치(502)를 연결시키면, 정지해 있던 엔진(500)의 회전관성은 순간적으로 파워트레인의 동력에 부담을 주어 변속충격을 발생시키게 된다. 즉, 운전자는 엔진(500)이 연결되는 순간에 차량의 출력이 떨어지는 느낌을 받게 되는 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 하이브리드 파워트레인을 구비한 차량이 전기차모드로 주행하다가 엔진의 동력을 이용하여 차량이 주행되도록 엔진을 동반한 모드로 전환할 때, 엔진의 관성력에 의해 변속충격이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한 하이브리드 차량의 모드 변환방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 하이브리드 차량의 모드 변환방법은

전기차모드에서 운전자의 차량 가속 의지를 감지하여 파악하는 단계와;

운전자의 가속 의지가 있는 것으로 판단되면 엔진의 관성력을 계산하여 모터와 엔진 사이의 토크차를 계산하는 단계와;

상기 계산된 토크차에 따라 모터의 출력을 상승시키면서 엔진을 동반한 모드로 전환하는 단계;

를 포함하는 하이브리드 차량의 모드 변환방법에 있어서,
상기 엔진을 동반한 모드로 전환하는 단계에서 엔진 동반 모드로 변환하기 전에 차량의 경사각을 판단하여 도로의 구배를 판단하고, 상기 파악된 도로의 구배에 따라 엔진 동반 모드로 전환시 모터의 출력변화에 가중치를 부여하는 것
을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명 실시예는 전기차모드에서 운전자의 차량 가속 의지를 감지하여 파악하는 단계와; 운전자의 가속 의지가 있는 것으로 판단되면 엔진의 관성력을 계산하여 모터와 엔진 사이의 토크차를 계산하는 단계와; 상기 계산된 토크차에 따라 모터의 출력을 상승시키면서 엔진을 동반한 모드로 전환하는 단계를 포함하여 이루어진다.

상기 운전자의 차량 가속 의지를 감지하여 파악하는 단계는 스로틀포지션센서의 개도 변화율에 따라 판단할 수 있다. 물론, 이외에 가속페달에 설치된 가속페달센서의 신호로부터 판단할 수도 있고, 상기와 같은 가속페달센서의 신호나 스로트포지션센서의 신호를 받아 스로틀밸브를 전자적으로 제어하는 전자스로틀컨트롤러로부터 제공되는 신호를 이용하여 간접적으로 판단할 수도 있다.

상기 모터와 엔진 사이의 토크차를 계산하는 단계는 엔진에 별도의 스타터가 있는 경우와 없는 경우로 나누어 볼 수 있다.

즉, 엔진에 별도의 스타터가 있는 경우에는 스타터에 의해 엔진이 구동된 상태에서 현재의 엔진의 회전토크와 현재의 모터의 회전토크를 비교하여 계산하고, 엔진에 별도의 스타터가 없는 경우에는 엔진의 토크가 0이므로 모터의 회전토크를 토크차로 계산하는 것이다.

상기한 바와 같이 구해진 토크차가 크면 클수록 변속충격은 커질 것이다. 따라서, 이러한 변속충격을 방지하기 위해서는, 상기 토크차가 크면 클수록 그만큼 더 모터의 출력을 상승시키면서 엔진을 연결하여 모드를 변환하도록 해야 한다.

한편, 상기 엔진을 동반한 모드로 전환하는 단계는 상기 모터의 출력이 모터의 최대출력의 90% 미만인 경우에 실행되도록 하는 것이 실효성이 있다. 즉, 모터의 출력이 이미 최대출력인 상태에서는 상기한 바와 같이 엔진과 모터의 토크차에 따라 모터의 출력을 상승시키려고 해도 상승시킬 수 없기 때문이다.

상기한 바와 같이 모터와 엔진의 토크차에 따라 모드의 변경시에 모터의 출력을 상승시키면, 엔진으로 빼앗기는 동력을 그만큼 보상해줄 수 있어서, 모드의 변환에 따른 충격이 그만큼 감소될 수 있게 된다.

또한, 상기 엔진을 동반한 모드로 변환하기 전에 경사각센서 등으로 차량의 경사각을 측정하여 도로의 구배를 판단하여, 상기 파악된 도로의 구배에 따라 상기 엔진을 동반한 모드로의 전환시 모터의 출력변화에 가중치를 부여하도록 하는 것도 바람직하다.

즉, 차량이 등판시에는 모터의 출력을 평지 주행시에 모드를 변환하는 경우보다 더 높게 증가시키고, 차량이 내리막길을 주행하는 경우에는 상대적으로 출력을 더 낮게 증가시켜서, 가급적 현재 주행하고 있는 차량의 차속에 변화가 발생하지 않도록 함으로써, 모드의 전환에 따른 충격을 더욱 효과적으로 방지할 수 있도록 하는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 하이브리드 파워트레인을 구비한 차량이 전기차모드로 주행하다가 엔진의 동력을 이용하여 차량이 주행되도록 엔진을 동반한 모드로 전환할 때, 엔진의 관성력에 의해 변속충격이 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있도록 한다.

Claims (5)

1. 전기차모드에서 운전자의 차량 가속 의지를 감지하여 파악하는 단계와;

   운전자의 가속 의지가 있는 것으로 판단되면 엔진의 관성력을 계산하여 모터와 엔진 사이의 토크차를 계산하는 단계와;

   상기 계산된 토크차에 따라 모터의 출력을 상승시키면서 엔진을 동반한 모드로 전환하는 단계;를 포함하는 하이브리드 차량의 모드 변환방법에 있어서,

   상기 엔진을 동반한 모드로 전환하는 단계에서 엔진 동반 모드로 변환하기 전에 차량의 경사각을 판단하여 도로의 구배를 판단하고, 상기 파악된 도로의 구배에 따라 엔진 동반 모드로 전환시 모터의 출력변화에 가중치를 부여하는 것

   을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모드 변환방법.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 엔진을 동반한 모드로 전환하는 단계는 상기 모터의 출력이 모터의 최대출력의 90% 미만인 경우에 실행되는 것

   을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모드 변환방법.
3. 청구항 1에 있어서,

   운전자의 차량 가속 의지를 감지하여 파악하는 단계는 스로틀포지션센서의 개도 변화율에 따라 판단하는 것

   을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모드 변환방법.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 모터와 엔진 사이의 토크차를 계산하는 단계는

   엔진에 별도의 스타터가 있는 경우에는 스타터에 의해 구동된 엔진의 회전토크와 현재의 모터의 회전토크를 비교하여 계산하고;

   엔진에 별도의 스타터가 없는 경우에는 모터의 회전토크를 토크차로 계산하는 것

   을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모드 변환방법.
5. 삭제

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