KR100837461B1 - 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치 - Google Patents

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신이치로 조에
다다시 오쿠다
츠요시 야마나카
가즈타카 아다치
겐 이토
고이치 하야사키
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Abstract

모터/제너레이터에 연결된 변속기의 변속비를 조정하여 하이브리드 차량의 모터/제너레이터의 회전 속도를 감소시키고, 엔진을 회전시키기 위해 클러치를 체결하여 정지 상태인 엔진을 회전하는 모터/제너레이터에 연결함으로써, 하이브리드 차량의 엔진이 기동된다.

Description

하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치{ENGINE STARTING CONTROL DEVICE FOR A HYBRID VEHICLE}
도 1은 본 발명의 개념이 적용될 수 있는 하이브리드 차량의 파워 트레인을 도시한 개략적 평면도이다.
도 2는 본 발명의 개념이 적용될 수 있는 다른 하이브리드 차량의 파워 트레인을 도시한 개략적 평면도이다.
도 3은 본 발명의 개념이 적용될 수 있는 또 다른 하이브리드 차량의 파워 트레인을 도시한 개략적 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 파워 트레인의 제어 시스템을 도시한 블록도이다.
도 5는 상기의 제어 시스템에서 통합 제어기의 각 기능을 도시한 블록도이다.
도 6은 상기의 기능 블록도에서 동작점 지령유닛에 의해 실행되는 제어 프로그램을 도시한 플로우챠트이다.
도 7은 도 6에 도시된 플로우챠트에서 도달가능한 목표 구동력을 얻기 위해 사용되는 도달가능한 목표 구동력의 특성도이다.
도 8은 하이브리드 차량의 전기 운전(EV) 모드 영역과 하이브리드 운전(HEV) 모드 영역을 도시한 그래프이다.
도 9는 하이브리드 차량의 배터리의 충전 상태에 대한 목표 충방전 용량의 특성 곡선을 도시한 그래프이다.
도 10은 하이브리드 차량에 장착된 자동변속기의 변속 곡선을 도시한 그래프이다.
도 11은 하이브리드 차량에 장착된 엔진의 최대 허용 토크의 예를 도시한 그래프이다.
도 12는 하이브리드 차량이 전기 운전(EV) 모드에서 하이브리드 운전(HEV) 모드로 전환할 때의 모드 천이 맵이다.
도 13은 악셀레이터 조작에 따라 전기 운전(EV) 모드에서 하이브리드 운전(HEV) 모드로의 천이시 도 6에 도시된 제어 프로그램의 동작 타이밍도이다.
도 14는 차속의 변화와 배터리의 충전 상태의 변화에 따라 전기 운전(EV) 모드에서 하이브리드 운전(HEV) 모드로의 천이시 도 6에 도시된 제어 프로그램의 동작 타이밍도이다.
도 15는 EV 모드의 목표 제2클러치 전달 토크 용량의 연산 처리에 관한 서브루틴을 도시한 플로우챠트이다.
도 16은 도 6에 도시된 제어 프로그램에서 수행되는 목표 모터/제너레이터 토크의 연산 처리에 관한 서브루틴을 도시한 플로우챠트이다.
도 17은 도 16에 도시된 제어 프로그램에서 수행되는 HEV 모드에 사용되는 목표 모터/제너레이터 토크의 연산 처리에 관한 서브 루틴을 도시한 플로우챠트이다.
도 18은 도 16에 도시된 제어 프로그램의 엔진 시동시 발생하는 목표 모터/제너레이터 토크의 연산 처리에 관한 서브루틴을 도시한 플로우챠트이다.
도 19는 도 16에 도시된 제어 프로그램의 EV 모드에 사용되는 목표 모터/제너레이터 토크의 연산 처리에 관한 서브루틴을 도시한 플로우챠트이다.
도 20은 도 1 내지 도 3에 도시된 하이브리드 차량의 파워 트레인이 EV 모드에서 HEV 모드로 전환될 때 수행되는 일반적인 순서를 도시한 설명도로서, (a)는 EV 모드의 설명도; (b)는 제1스테이지의 설명도; (c)는 제2스테이지의 설명도; (d)는 제3스테이지의 설명도; 및 (e)는 HEV 모드의 설명도이다.
도 21은 제2클러치의 슬립 회전에 대한 클러치 마찰 계수의 변화 특성을 도시한 그래프이다.
도 22는 도 15 내지 도 19에 도시된 제어 프로그램의 동작 타이밍도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 엔진 2 : 구동휠
3 : 자동변속기 4 : 축
5 : 모터/제너레이터 6 : 제1클러치
7 : 제2클러치 8 : 차동기어장치
9 : 배터리 10 : 인버터
11 : 엔진회전센서 12 : 모터/제너레이터회전센서
13 : 변속기입력회전센서 14 : 변속기출력회전센서
15 : 악셀레이터페달개도센서 16 : 배터리충전상태센서
20 : 통합제어기 21 : 엔진제어기
22 : 모터/제너레이터제어기 30 : 목표구동력계산유닛
40 : 운전모드선택유닛 50 : 목표충방전계산유닛
60 : 동작점지령유닛 70 : 변속제어기
본 발명은 엔진 이외에 모터/제너레이터로부터의 동력에 의해서도 운전할 수 있는 하이브리드 차량에 관한 것으로, 모터/제너레이터의 동력만으로 운전하는 전기 운전(EV) 모드, 및 엔진과 모터/제너레이터 모두의 동력으로 운전하는 하이브리드 운전(HEV) 모드를 갖는다. 특히, 주행 중 엔진 출력이 필요함에 따라 전자의 EV 모드에서 후자의 HEV 모드로 전환시 엔진을 시동하는 장치에 관한 것이다.
종래에는 상기한 바와 같은 하이브리드 차량에 사용되는 하이브리드 구동 장치로서 다양한 종류의 장치가 제안되었다. 이러한 공지의 장치중 하나가 일본국 공개 특허 공보 H11-082260에 설명되어 있다.
이러한 종류의 하이브리드 구동 장치는 엔진 회전을 변속기를 향한 축에 연결하여 엔진과 변속기 사이에 모터/제너레이터를 구비하고, 엔진과 모터/제너레이터 사이를 분리 가능하게 연결하는 제1클러치를 갖고, 또한 토크 컨버터 대신에 모터/제너레이터와 변속기 출력축 사이를 분리 가능하게 연결하는 제2클러치를 갖는 구성을 제공한다.
이러한 하이브리드 구동 장치를 구비한 하이브리드 차량은 제1클러치를 해방함과 동시에 제2클러치를 체결시 모터/제너레이터의 동력에 의해서만 주행하는 전기 운전(EV) 모드를 사용하고, 제1클러치와 제2클러치가 체결되었을 때 엔진과 모터/제너레이터 모두로부터의 동력에 의해 운전하는 하이브리드 운전(HEV) 모드를 사용한다.
이러한 종류의 하이브리드 차량에서는, 전자의 EV 모드로 주행 중에 엔진 출력이 필요시, 그리고 EV 모드에서 후자의 HEV 모드로 전환시, 엔진을 시동하면서 해당 모드로 전환할 필요가 있다.
종래에는 이러한 모드 전환 및 엔진 시동시, 일본국 공개 특허 공보 H11-082260에서 설명된 바와 같이, 엔진과 모터/제너레이터 사이의 해방상태인, 제1클러치를 체결 진행함으로써 EV 모드에서 HEV로의 모드 전환이 수행되고 제1클러치의 드래그 토크(drag torque)에 의해 정지상태인 엔진을 크랭킹하여 엔진이 시동된다.
특허 참조 문헌1에서는 또한 모터/제너레이터와 변속기 사이의 체결 상태인 제2클러치를 임시로 해방하고, 이 상태에서 제1클러치의 점진적인 체결을 수행하여 엔진을 시동함으로써, 엔진 시동시 그리고 제1클러치 체결시 발생하는 엔진 토오크 변동이 구동휠로 전달되어 일어나는 쇼크를 방지하는 기술이 제안되어 있다.
발명에 의해 해결되는 과제
그러나, 종래의 방법에서는, 엔진과 모터/제너레이터 사이에 있는 제1클러치를 점진적으로 체결하여 엔진을 크랭크시키는 동안 모터/제너레이터와 변속기 사이 에 있는 제2클러치를 해방 상태로 함으로써, 엔진의 크랭킹 중에 제2클러치가 동력원과 구동휠 사이를 분리시, 구동휠로 출력되는 토크가 제로가 되어 토크가 구동휠로 전달되지 않으므로, 엔진이 크랭킹되고 있을 때 운전자가 출력 토크의 해방을 느껴서 불쾌감을 경험한다.
종래에서와 같이 제2클러치를 완전히 해방하는 대신에, 본 발명은 목적은, 슬립 체결되면 일어나는 제1클러치의 점진적 체결에 의해 엔진 시동시 일어나는 변동이 구동휠로 전달되는 것을 방지함과 동시에, 엔진을 크랭킹 중에 구동휠로 출력되는 토크가 제로가 될 때 해방된 출력 토크로부터 경험되는 느낌의 발생을 방지하는 것이 필수적이라는 사실 인식에 의거하여, 상기의 과제를 해소한다는 개념을 구체화한 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치를 제공하는 것이다.
과제의 해결 수단
우선 본 발명의 전제인 하이브리드 차량에 대해 설명한다. 하이브리드 차량은 동력원으로서 엔진과 모터/제너레이터가 구비되고, 이 엔진과 모터/제너레이터 사이에 전달 토크 용량을 연속적으로 또는 단계적으로 변환할 수 있는 제1클러치가 배치되고, 모터/제너레이터와 구동휠 사이에 전달 토크 용량을 연속적으로 또는 단계적으로 변환할 수 있는 제2클러치가 배치된다.
또한, 이 하이브리드 차량은 제1클러치를 해방함과 동시에 제2클러치를 체결함으로써 모터/제너레이터로부터의 동력만에 의한 전기 운전 모드를 선택할 수 있고, 제2클러치와 함께 제1클러치를 체결함으로써 엔진과 모터/제너레이터 모두로부터의 동력에 의한 하이브리드 운전 모드를 선택할 수 있다.
본 발명은 이러한 하이브리드 차량에 후술되는 제1클러치 체결 제어수단, 제2클러치 체결 제어수단, 및 모터/제너레이터 제어수단을 설치한다.
제1클러치 체결 제어수단은 전기 운전 모드로 운전하는 중에 하이브리드 운전 모드로 모드를 전환할 때 제1클러치를 점진적으로 체결하고, 제1클러치의 드래그 토크로부터 엔진을 시동한다.
제2클러치 체결 제어 수단은, 제1클러치 체결 제어수단에 의해 수행되는 엔진의 시동에 수반되는 제1클러치의 전달 토크 변동이 구동휠로 전달되는 것을 방지하기 위해 차량 주행 상태에 대응하는 목표 구동에 상당하는 전달 토크 용량이 되도록 제2클러치를 슬립 체결한다.
또한, 모터/제너레이터 제어수단은, 제2클러치 체결 제어수단에 의해 제2클러치가 슬립 체결될 때 슬립 체결을 유지하기 위해 모터/제너레이터가 동작하도록 모터/제너레이터의 토크를 제어한다.
본 발명의 효과
본 발명의 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치에 따르면, 전기 운전 모드로 주행 중에 하이브리드 운전 모드로 전환할 때 수행되는 엔진 시동이 후술되는 바와 같이 수행된다.
즉, 제1클러치 체결 제어수단은 제1클러치를 점진적으로 체결하여 그 드래그 토크로부터 엔진을 시동하고; 제2클러치 체결 제어수단은 제1클러치 체결 제어수단에 의해 수행되는 엔진 시동에 수반되는 제1클러치의 전달 토크 변동이 구동휠로 전달되는 것을 방지하기 위해 차량 주행 상태에 대응하는 목표 구동에 상당하는 전 달 토크 용량이 되도록 제2클러치를 슬립 체결시키며; 모터/제너레이터 제어수단은 제2클러치 체결 제어수단에 의해 제2클러치가 슬립 체결될 때 슬립 체결을 유지하기 위해 모터/제너레이터가 동작하도록 모터/제너레이터의 토크를 제어한다.
따라서, 상기한 제1클러치의 점진적 체결에 의해 엔진이 크랭킹되고 있는 중에 제2클러치가 상기의 슬립 체결을 수행하여 목표 구동력 상당의 토크가 연속적으로 전달되는 반면, 엔진 시동시 일어나는 토크 변동이 구동휠에 전달되지 않고, 토크 변동에 의한 쇼크 및 구동력 해방으로부터 경험되는 느낌을 피할 수 있으며, 이에 수반되는 불쾌감 또한 제거될 수 있다.
바람직한 실시형태의 상세한 설명
이하에, 본 발명의 실시형태에 대해 도면에 도시된 실시예를 상세히 설명한다.
제1실시형태
도 1은 본 발명의 엔진 시동 제어 장치에 적용될 수 있는 하이브리드 구동 장치가 구비된 프론트엔진/리어휠 구동 차량(리어휠 구동 하이브리드 차량)의 파워 트레인을 도시하고; 참조부호 1은 엔진, 2는 구동휠(리어휠)이다.
도 1에 도시된 하이브리드 차량의 파워 트레인에서는, 자동변속기(3)가 일반적인 리어휠 구동 차량과 동일한 방식으로 차량의 전후방향으로 엔진(1)의 후방에 탠덤(tandem)하게 배치되고, 엔진(1)(크랭크샤프트(1a))으로부터의 회전을 자동변속기(3)의 입력축(3a)로 전달하는 축(4)으로 연결하여 모터/제너레이터(5)가 제공 된다.
모터/제너레이터(5)는 모터 또는 제너레이터(발전기)로서 동작하고, 엔진(1)과 자동변속기(3) 사이에 배치된다.
제1클러치(6)는 모터/제너레이터(5)와 엔진(1) 사이에 배치되고, 좀더 구체적으로는 축(4)과 엔진 크랭크(1a) 사이에 삽입되며, 엔진(1)과 모터/제너레이터(5)는 제1클러치(6)에 의해 분리가능하게 연결된다.
여기서, 제1클러치(6)는 전달 토크 용량을 연속적으로 또는 단계적으로 변화시킬 수 있는 것으로, 예를 들어, 비례 솔레노이드에 의해 클러치 작동 유량 및 클러치 작동 유압을 연속적으로 또는 단계적으로 제어하여 전달 토크 용량을 변화시킬 수 있는 습식 다판 클러치(wet multi-plate clutch)로 구성된다.
제2클러치(7)는 모터/제너레이터(5)와 자동변속기(3) 사이에, 좀더 구체적으로는, 샤프트(4)와 변속기 입력축(3a) 사이에 삽입되고, 모터/제너레이터(5)와 자동변속기(3)는 제2클러치(7)에 의해 분리 가능하게 연결된다.
제1클러치(6)와 유사하게, 제2클러치(7)는 전달 토크 용량을 연속적으로 또는 단계적으로 변화시킬 수 있는 것으로, 예를 들어, 비례 솔레노이드에 의해 클러치 작동 유량 및 클러치 작동 유압을 연속적으로 또는 단계적으로 제어하여 전달 토크 용량을 변화시킬 수 있는 습식 다판 클러치로 구성된다.
자동변속기(3)는 2003년 1월 닛산 모터 컴퍼니 리미티드에 의해 발행된 "New Skyline Model(CV35)"의 페이지 C-9 내지 C-22에서 기술된 바와 같고, 복수의 마찰 요소(클러치, 브레이크 등)를 선택적으로 체결 및 해방하는, 복수의 마찰 요소의 체결 및 해방의 조합에 의해 파워 트레인(변속단)이 결정된다.
따라서, 자동변속기(3)는 입력축(3a)으로부터의 회전을 선택된 변속단에 상응하는 기어비에 따라 변속하여 출력축(3b)으로 출력한다.
이 출력 회전은 차동 기어 장치(8)에 의해 좌우리어휠(2)로 분배 전달되어, 차량을 운전시킨다.
그러나, 자동변속기(3)가 상기한 단계식 변속기(stage-type transmission)에 제한되지 않는다는 것은 말할 나위도 없고, 무단변속기(continuous variable transmission)에도 적용될 수 있다.
상기한 도 1에 도시된 파워 트레인에서는, 정지 상태에서의 차량 시동을 포함하는 그리고 저부하/저속회전시에 사용되는, 전기 운전(EV) 모드가 요구되면, 클러치(6)는 해방되고 클러치(7)는 체결되어 자동변속기(3)를 동력 전달 상태로 한다.
모터/제너레이터(5)가 이러한 상태로 구동되면, 모터/제너레이터(5)로부터의 출력 회전만 변속기 입력축(3a)으로 전달되고, 자동변속기(3)는 선택된 변속단에 따라 입력축(3a)으로의 회전을 변속하고 변속기 출력축(3b)으로부터 출력한다. 이어서, 변속기 출력축(3b)으로부터의 회전이 차동 기어 시스템(8)을 통해 리어휠(2)로 전달되고, 모터/제너레이터(5)에 의해 차량이 전기 운전(EV)으로 운전될 수 있다.
고속 운전 또는 고부하로 운전할 때 사용되는 하이브리드 운전(HEV 운전)이 요구되면, 제1클러치(6)와 제2클러치(7) 모두가 체결되고 자동변속기(3)는 동력 전 달 상태가 된다.
이러한 상태에서, 엔진(1)으로부터의 출력 회전과 모터/제너레이터(5)로부터의 출력 회전이 변속기 입력축(3a)으로 전달되고, 자동변속기(3)는 선택된 변속단에 따라 입력축(3a)으로의 회전을 변속하여 변속기 출력축(3b)으로부터 출력한다.
이어서, 변속기 출력축(3b)으로부터의 회전이 차동 기어 장치(8)를 통과하여 리어휠(2)로 전달되고, 엔진(1)과 모터/제너레이터(5) 모두에 의해 차량이 하이브리드 운전(HEV 운전)으로 운전될 수 있다.
이러한 HEV 운전에서는, 엔진(1)이 최적의 연비로 구동되고 에너지가 잉여되는 경우, 잉여 에너지를 사용하여 모터/제너레이터(5)를 제너레이터로서 동작시켜서 잉여 에너지가 전력으로 변환되고, 생성된 전력은 배터리(9)[배터리(9)는 도 1∼3에 도시되지 않았지만 도 4에 도시됨]에 저장되어 모터/제너레이터(5)의 모터를 구동시키는데 사용됨으로써, 엔진(1)의 연비를 향상시킨다.
또한, 도 1에서, 모터/제너레이터(5)와 구동휠(2)을 분리 가능하게 연결하는 제1클러치(7)는 모터/제너레이터(5)와 자동변속기(3) 사이에 배치되지만, 도 2에 도시된 바와 같이, 자동변속기(3)와 차동 기어 장치(8) 사이에 제2클러치(7)를 배치함으로써 유사한 기능이 달성될 수 있다.
또한, 도 1 및 도 2에서는, 자동변속기(3) 전 또는 후에 전용의 제2클러치(7)가 추가되었지만, 대안으로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 자동변속기(3) 내에 이미 존재하는 전진 변속단 선택을 위한 마찰 요소 또는 후진 변속단 선택을 위한 마찰 요소가 제2클러치(7)로서 사용될 수도 있다.
이 경우에는, 제2클러치(7)가 상기한 모드 선택 기능을 수행하는 것 이외에, 이러한 기능을 수행하도록 클러치가 체결될 때 자동변속기가 동력 전달 상태로 변속되므로 전용의 제2클러치가 불필요하게 되어 상당한 비용 효과가 가능하다.
도 1 내지 도 3에 도시된 하이브리드 차량의 파워 트레인을 구성하는 엔진(1), 모터/제너레이터(5), 제1클러치(6), 및 제2클러치(7)가 도 4에 도시된 바와 같이, 시스템에 의해 제어된다.
또한, 이하에 도 1에 도시된 파워 트레인을 설명한다.
도 4에 도시된 제어 시스템은 파워 트레인의 동작점을 통합 제어하는 통합 제어기(20)가 구비되고, 파워 트레인의 동작점은 목표 엔진 토크(tTe), 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)(목표 모터/제너레이터 회전 속도(tNm)일 수도 있다), 제1클러치(6) 목표 전달 토크 용량(tTc1), 및 제2클러치(7) 목표 전달 토크 용량(tTc2)에 의해 규제된다.
엔진 회전 속도(Ne)를 검출하는 엔진 회전 센서(11)로부터의 신호, 모터/제너레이터 회전 속도(Nm)를 검출하는 모터/제너레이터 회전 센서(12)로부터의 신호, 변속기 입력 회전 속도(Ni)를 검출하는 입력 회전 센서(13)로부터의 신호, 변속기 출력 회전 속도(No)를 검출하는 출력 회전 센서(14)로부터의 신호, 엔진(1)의 요구 부하 상태를 나타내는 악셀레이터 답입량(악셀레이터 개도(APO))을 검출하는 악셀레이터 개도 센서(15)로부터의 신호, 및 모터/제너레이터(5)의 전력을 저장하는 배터리(9) 내의 충전 상태(SOC)(전달가능한 전력)를 검출하는 충전 상태 센서(16)로부터의 신호가 상기한 파워 트레인의 동작점을 결정하기 위해 통합 제어기(20)로 입력된다.
또한, 상기한 센서 중에서 엔진 회전 센서(11), 모터/제너레이터 회전 센서(12), 입력 회전 센서(13), 및 출력 회전 센서(14)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 배치될 수 있다.
통합 제어기(20)는 상기한 입력 정보, 또는 악셀레이터 페달 개도(APO), 배터리의 충전 상태 및 변속기 출력 회전 속도(No)(차속 VSP)로부터 운전자가 희망하는 차량의 구동력을 실행 가능한 운전 모드(EV 모드 또는 HEV 모드)를 선택하고, 또한 목표 엔진 토크(tTe), 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)(또는 목표 모터/제너레이터 회전 속도(tNm)), 목표 제1클러치 전달 토크 용량(tTc1), 및 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)을 각각 계산한다.
목표 엔진 토크(tTe)는 엔진 제어기(21)로 공급되고, 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)(또는 목표 모터/제너레이터 회전 속도(tNm))는 모터 제너레이터 제어기(22)로 공급된다.
엔진 제어기(21)는 엔진 토크(Te)가 목표 엔진 토크(tTe)가 되도록 엔진(1)을 제어하고, 모터/제너레이터 제어기(22)는 배터리(9) 및 인버터(10)에 의해 모터/제너레이터(5)를 제어하여 모터/제너레이터(5)의 토크(Tm)(또는 회전 속도(Nm))가 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)(또는 목표 모터/제너레이터 회전 속도(tNm))가 되도록 한다.
통합 제어기(20)는 목표 제1클러치 전달 토크 용량(tTc1)과 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)에 대응하는 전류를 제1클러치(6) 및 제2클러치(7)의 체결 제 어 솔레노이드(도시하지 않음)로 공급하고, 또한 제1클러치(6)의 전달 토크 용량(Tc1)이 목표 제1클러치 전달 토크 용량(tTc1)과 부합하고 제2클러치(7)의 전달 토크 용량(Tc2)이 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)과 부합하도록, 제1클러치(6) 및 제2클러치(7)의 각각에 대해 체결력을 제어한다.
통합 제어기(20)는, 도 5의 기능 블록도에 도시된 바와 같이, 상기한 운전 모드(EV 모드 또는 HEV 모드)의 선택 및 목표 엔진 토크(tTe), 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)(또는 목표 모터/제너레이터 회전 속도(tNm)), 목표 제1클러치 전달 토크 용량(tTc1), 및 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)의 계산을 실행한다.
목표 구동력 계산유닛(30)에서는, 도 7에 도시된 도달가능한 목표 구동력 맵을 사용하여, 악셀레이터 페달 개도(APO) 및 차속(VSP)으로부터 정상적인 도달가능한 목표 구동력(tFo0)이 계산된다.
운전 모드 선택 유닛(40)에서는, 도 8에 도시된 EV-HEV 영역 맵을 사용하여 악셀레이터 페달 개도(APO) 및 차속(VSP)으로부터 목표 운전 모드가 결정된다.
도 8에 도시된 EV-HEV 영역 맵으로부터 명확한 바와 같이, HEV 모드는 고부하 또는 고속에서 선택되고, EV 모드는 저부하 또는 저속에서 선택되며, EV 모드로 운전 중에 악셀레이터 페달 개도(APO) 및 차속(VSP)의 조합에 의해 결정되는 동작점이 EV에서 HEV로의 전환선을 초과하여 HEV 영역으로 들어가면 EV 모드에서 HEV 모드로 모드가 전환하고, 또한 HEV 모드로 운전 중에 동작점이 HEV에서 EV로의 전환선을 초과하여 EV 영역으로 들어가면, HEV 모드에서 EV모드로 모드가 전환한다.
도 5의 목표 충방전 계산유닛(50)에서는, 목표 충방전 용량(전력)(tP)이 도 9에 도시된 충방전 용량 맵을 사용하여 배터리의 충전 상태(SOC)로부터 계산된다.
동작점 지령유닛(60)에서는, 악셀레이터 페달 개도(APO), 도달 가능한 목표 구동력(tFo0), 목표 운전 모드, 차속(VSP), 및 목표 충방전 배터리 전력(tP)으로부터 이들을 동작점의 도달 가능한 목표로서 설정하기 위해서, 시각의 과도 목표 엔진 토크(tTe), 목표 모터/제너레이터 토크(tTm), 제1클러치(6)의 목표 솔레노이드 전류(Is1), 제2클러치(7)의 목표 전달 토크 용량(tTc2), 및 목표 변속단(SHIFT)이 계산된다.
변속 제어기(70)에서는, 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)과 목표 변속단(SHIFT)이 입력되고, 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)과 목표 변속단(SHIFT)을 달성하도록 자동변속기(3) 내의 대응하는 솔레노이드 밸브가 구동된다.
이와 같이, 도 3의 자동변속기(3)는, 목표 변속단(SHIFT)이 선택된 동력 전달 상태가 되는 동안에 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)이 달성될 수 있도록, 제2클러치(7)를 체결 제어한다.
상기한 동작점 지령 유닛(60)은 도 6에 도시된 제어 프로그램을 실행하여, 과도 목표 엔진 토크(tTe), 목표 모터/제너레이터 토크(tTm), 제1클러치 목표 솔레노이드 전류(Is1), 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2), 및 목표 변속단(SHIFT)을 계산한다.
단계 S61에서는, 고유의 소정 응답으로 현재의 구동력에서 도달 가능한 목표 구동력(tFo0)으로 전달하는데 필요한, 과도 목표 구동력(tFo)이 계산된다.
이 계산을 위해, 예를 들면, 도달 가능한 목표 구동력(tFo0)을 소정 시정수 의 로우 패스 필터를 통과시켜서 얻어진 출력이 과도 목표 구동력(tFo)이 될 수 있다.
다음의 단계 S62에서는, 과도 목표 구동력(tFo)을 얻는데 필요한 자동변속기의 목표 입력 토크(tTi)가 다음의 방정식의 계산에 의해 얻어진다.
(1) tTi = tFo × Rt/if/iG
여기서, 'Rt'는 구동휠(2)의 타이어의 유효 반경이고, 'if'는 최종 기어비, 'iG'는 현재 선택된 변속단에 의해 결정되는 자동변속기(3)의 기어비이다.
단계 S63에서는, 도 5의 운전 모드 선택기(40)에 의해 결정되는 목표 운전 모드에 따라 운전 모드가 선택된다.
일상적으로는, 목표 운전 모드가 EV 모드이면, EV 모드가 선택되고, 목표 운전 모드가 HEV 모드이면, HEV 모드가 선택된다.
HEV 모드로 운전 중에 목표 운전 모드가 EV 모드로 되면 HEV 모드에서 EV 모드로 모드가 전환되고, EV 모드로 운전 중에 목표 운전 모드가 HEV 모드로 되면 도 12에 도시된 모드 천이도에 따라 이하에 설명되는 바와 같이 모드를 전환함으로써 본 발명에 관련되는 엔진(1)의 시동을 포함하는 EV 모드에서 HEV 모드로 모드가 전환된다.
단계 S64에서는, 도 10에 실시예로서 제공된 소정의 변속 맵을 사용하여 악셀레이터 페달 개도(APO) 및 차속(VSP)으로부터 목표 변속단(SHIFT)이 결정되고, 이것이 도 5의 변속 제어기(70)로 지령되며, 자동변속기(3)는 목표 변속단(SHIFT)으로 변속된다.
또한, 도 10의 실선은 인접하는 변속단 사이의 업시프트선(up-shift line)이고 파선은 인접하는 변속단 사이의 다운시프트선(down-shift line)이다.
그러나, 업시프트선 또는 다운시프트선을 가로지르는 결과로서 상응하는 변속이 요구되고 이것이 EV 모드에서 HEV 모드로 전환하는 중에 일어나더라도, 모드 전환이 완료될 때까지 변속 요구가 실행되지 않고 모드가 전환된 후 상응하는 변속이 행해진다.
단계 S65에서는, 다음과 같이 목표 엔진 토크(tTe)가 얻어진다. HEV 모드에서는, 우선, 단계 S62에서 얻어진 목표 입력 토크(tTi), 자동변속기(3)의 입력회전속도(Ni), 엔진회전속도(Ne) 및 목표 충방전 전력(tP)으로부터 이상 엔진 토크(tTe0)를 계산하기 위해서 다음의 방정식이 사용된다.
(2) tTeO = (tTi×Ni-tP)/Ne
다음에, 엔진 회전 속도(Ne)에 대응하는 최대 엔진 토크(Temax)가 도 11에서 실시예로서 제공되는 최대 엔진 토크 맵에 의거하여 얻어지고, 최대 엔진 토크(Temax)를 초과하지 않도록 상기한 방정식에 따라 얻어진 이상 엔진 토크(tTeO)가 제어되고 목표 엔진 토크(tTe)로서 설정한다.
또한, EV 모드인 경우에는 엔진 토크가 불필요하므로 목표 엔진 토크(tTe)가 제로이다.
또한, 운전 모드가 전환되고 있는 중에는, 후에 상세히 설명되는 모드 전환 중에 행해지는 조작에 따라 목표 엔진 토크(tTe)가 결정된다.
상기와 같이 결정된 목표 엔진 토크(tTe)는 도 4의 엔진 제어기(21)로 지령 되고, 엔진 제어기(21)는 목표 엔진 토크(tTe)를 실현하도록 엔진(1)을 제어한다.
본 발명의 모터/제너레이터 제어수단에 대응하는 단계 S66에서는, EV 모드 또는 HEV 모드 중 어느 하나에 대해 다음의 방정식을 사용하여 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가 계산된다.
(3) tTm = tTi - tTe
모드가 전환되고 있을 때, 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가 후술되는 모드 전환 중에 행해지는 조작에 따라 결정된다.
상기와 같이 결정된 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가 도 4의 모터/제너레이터 제어기(22)에 지령되고, 모터/제너레이터 제어기(22)는 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)를 실현하기 위해 인버터(10)를 통해 모터/제너레이터(5)를 제어한다.
본 발명의 제1클러치 체결 제어수단에 대응하는 단계 S67에서는 제1클러치(6)의 목표 전달 토크 용량(tTc1)이 하기와 같이 결정된다.
EV 모드일 때는, 제1클러치(6)를 해방하기 위해 목표 전달 토크 용량(tTc1)이 제로로 설정되고; HEV 모드일 때는, 제1클러치(6)를 체결하기 위해 목표 제1클러치 전달 토크 용량(tTc1)이 최대값으로 설정된다.
다음에, 모드 전환 중일 때는, 후술되는 바와 같은, 모드 전환 중에 수행되는 조작에 따라 목표 제1클러치 전달 토크 용량(tTc1)이 결정된다.
상기와 같이 결정된 목표 제1클러치 전달 토크 용량(tTc1)은 도 5에 도시된 바와 같이 목표 제1클러치 솔레노이드 전류(Is1)로 변환되고 도 4에 도시된 바와 같이 제1클러치(6)를 체결 제어하는데 사용되어, 목표 제1클러치 전달 토크 용량 (tTc1)를 실현하도록 제1클러치(6)를 체결 제어한다.
본 발명의 제2클러치 체결 제어수단에 대응하는 단계 S68에서는, 제2클러치(7)의 목표 전달 토크 용량(tTc2)이 하기와 같이 결정된다.
EV 모드일 때는, 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)이 최대 구동력 상당값(evTmax)(EV 모드일 때의 제2클러치 최대 전달 토크 용량)이 되도록 설정되고, HEV 모드일 때는, 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)이 최대값이 되도록 설정된다.
모드가 스위칭되는 중일 때는, 후술되는, 모드 전환 중에 행해지는 조작에 따라 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)이 결정된다.
상기와 같이 결정된 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)은 도 5의 변속 제어기(70)를 통해 제2클러치(7)를 체결 제어하는데 사용되고, 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)을 실현하기 위해 제2클러치(7)를 체결 제어한다.
즉, 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)이 도 5의 변속 제어기(70)로 지령되고 목표 변속단(SHIFT)으로 변속하기 위해 자동변속기(3)의 변속 제어에 기여한다.
여기서, 본 발명에 따른 엔진의 시동을 수반하는 EV 모드에서 HEV 모드로의 전환 제어가 도 12에 도시된 모드 천이도 그리고 도 13 및 도 14에 도시된 타이밍도에 의거하여 이하에 상세히 설명된다.
EV 모드로 운전 중에, 도 13에 도시된 바와 같이, 악셀레이터 페달 개도(APO)를 증가시킨(목표 구동력을 증가시킨) 결과로서, 동작점을 예를 들면 도 8에 도시된 점 A에서 점 A'로 변환하여 목표 모드가 HEV 모드가 되고, EV 모드에서 HEV 모드로 모드 전환이 일어나는 경우, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 EV 모드에서 모드 전환이 시작하여 우선 모드(2301b)로 천이하고, 그 후 모드(2303 내지 2307)를 통해 HEV 모드에 도달한다. 이하에 모드(2301b) 및 모드(2303 내지 2307)에 대해 설명한다.
EV 모드로 운전중일 때, 도 14에 도시된 바와 같이, 악셀레이터 페달 개도(APO)가 고정되어도 차속(VSP)을 증가시킨 결과, 동작점을, 예를 들면, 도 8에 도시된 점 B에서 점 B'로 변화하여 목표 모드가 HEV 모드가 되고, EV 모드에서 HEV 모드로 모드 전환되고, 또는 동작점이 도 8에 도시된 점 C에 고정되는 경우에도 배터리 충전 상태가 저하한 결과, 목표 모드가 HEV 모드로 되므로 EV 모드에서 HEV 모드로 모드 전환이 일어나고 도 12 및 도 14에 도시된 바와 같이, EV 모드로부터 모드 전환이 시작되어 우선 모드(2301a)로 천이하고, 다음에 모드(2302a)(모드 2302al 또는 2302a2) 및 모드(2303 내지 2307)를 통해 HEV 모드에 도달한다.
이하에, 모드(2301a 및 2302a)(모드 2302a1 또는 2302a2)에 관해 상세히 설명한다.
우선, 상기한 바와 같이, 악셀레이터 페달 개도의 증가(목표구동력의 증가)를 포함하는, 모드(2301b)를 경유하는 EV 모드에서 HEV 모드로의 모드 절환이 도 12 및 도 13을 참조하여 설명된다.
이러한 모드 전환은 악셀레이터 페달을 답입하여 수행되는 EV 모드에서 HEV 모드로의 전환 요구(엔진 시동 요구)이므로, 매끄러운 모드 전환(엔진 시동)보다도 빠른 응답성(엔진시동)의 모드 전환에 의한 구동력의 빠른 증가가 바람직하다.
또한, 악셀레이터 페달을 답입함에 따라 구동력을 변화하는 중에 모드 전환(엔진 시동)이 발생되므로 운전자는 모드 전환(엔진 시동)에 의한 쇼크를 많이 느끼지 않는다.
따라서, 모드(2301b)를 통해 진행되는 모드 전환 제어가 다음과 같이 수행된다.
악셀레이터 페달을 답입하여 EV 모드가 HEV 모드로 전환되는 전환 요구 순간(t1)에서 모드(2301b)로 천이하여 모드 전환이 개시되고; 모드(2301b)에서는, 제2클러치(7)가 분담할 수 있는 범위의 구동력이 EV 모드에서 발생되고, 제2클러치(7)가 분담할 수 있는 범위를 초과하는 구동력일 때는 가능한 빨리 제2클러치(7)를 슬립 제어하기 위해 하기의 제어 모드가 개시된다.
제1클러치(6)의 체결 제어
상기한 바와 같이, 엔진(1)을 빨리 시동하기 위한 요구 때문에, 도 13에 도시된 바와 같이 목표 제1클러치 전달 토크 용량(tTc1)을 증가시켜서 제2클러치(7)가 슬립을 시작하기 전에 제1클러치(6)의 드래그 토크에 의해 엔진(1)의 크랭킹(엔진 회전속도(Ne)≥0)이 개시한다.
그러나, 제1클러치(6)의 드래그 토크가 너무 크면, 구동력이 감소하고 감속감이 발생한다. 그래서 이러한 과제를 방지하기 위해서, 다음의 방정식에 따른 범위 내가 되도록 목표 제1클러치 전달 토크 용량(tTc1)이 설정된다.
(4) tTc1 < Tmmax-tTi
여기서, Tmmax는 모터/제너레이터(5)의 최대 토크이다.
제2클러치(7)의 체결 제어
상기한 바와 같이 모드(2301b)에서는, 제2클러치(7)가 분담할 수 있는 구동력 범위를 초과하면 가능한 한 빨리 제2클러치(7)가 슬립을 시작하도록, 제2클러치(7)가 분담할 수 있는 범위의 구동력을 EV 모드에서 생성하기 위해, 모드(2301b)에서 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)이, 도 13에 도시된 바와 같이, EV 모드의 최대 구동력 상당값(evTmax)으로 유지된다.
엔진(1)의 제어
엔진을 시동하기 전에 모드(2301b)가 이루어지므로, 도 13에 도시된 바와 같이, 모드(2301b)에서의 목표 엔진 토크(tTe)가 제로로 설정된다.
모터/ 제너레이터(5)의 제어
모드(2301b)에서는 제1클러치(6)의 드래그 토크에 의한 구동력의 감소를 억제하기 위해서, 목표 모터/제너레이터 토크(Tm)로서, 도 13에 도시된 바와 같이, 다음의 방정식으로 표현되는 토크값이 적용되고, 과도 목표 구동력(tFo)을 실현하기 위해 목표 변속기 입력 토크(tTi)에 제1클러치(6)의 드래그 토크 보상(tTc1)을 가산하여 얻어진다.
(5) tTm = tTi + tTc1
다음의 모드(2303)으로 천이하는 천이 조건
상기한 제어 중에, 악셀레이터 페달 개도(APO)의 증가에 수반되는 목표 변속기 입력 토크(tTi)의 상승에 대응하는 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)의 상승에 의해 모터/제너레이터(5)에서 제2클러치(7)로 입력되는 토크가 EV 모드의 최대 구동력 상당값으로 유지되는 EV 모드일 때 제2클러치 최대 전달 토크 용량(evTmax)을 초과하면, 제2클러치(7)가 슬립을 시작한다.
이처럼, 제2클러치(7)가 슬립을 시작하는 도 13의 순간(t2)에서는, 모드(2301b)에서 다음의 모드(2303)으로 천이된다.
상기 클러치가 슬립을 시작할 때 제2클러치(7)에 의해 전달되는 토크는 모터/제너레이터(5)에 의해 생성되는 토크에서 제2클러치(7)의 전달 토크 용량분(Tc2)으로 연속적으로 또는 단계적으로 전환되고, 그래서, 구동력에서의 단차를 제거하고 그 연속성을 유지한다.
또한, 제1클러치(6)의 드래그 토크를 확보하면서 제2클러치(7)를 슬립시키기 위해서, 제2클러치(7)의 전달 토크 용량(Tc2)이 EV 모드에서 출력될 수 있는 구동력의 범위로 낮아져야 되지만, 미리, EV 모드로부터의 제2클러치 전달 토크 용량(Tc2)을 EV 모드에서 출력될 수 있는 최대 구동력 상당값으로 유지하기 위해서, 제2클러치(7)의 체결 작동 유압을 EV 모드에서 출력될 수 있는 구동력의 범위로 낮추는데 필요한 시간이 생략될 수 있어서, 엔진 시동에 의한 구동력의 상승으로부터의 응답성을 향상시킨다.
천이(순간(t2)) 후 이루어지는 모드(2303)는 제1클러치(6)를 체결시 발생하는 구동력 변동 쇼크를 감소시킬 목적으로 제2클러치(7)를 슬립시키면서 제1클러치(6)의 드래그 토크에 의해 엔진을 시동하기 위해서 하기와 같은 제어 모드를 갖는다.
제2클러치의 체결 제어
제2클러치(7)가 슬립될 때, 제2클러치(7)의 입력측에서 얼마나 많은 량의 토크 변동이 발생하더라도 상관없고, 제2클러치의 출력 토크가 제2클러치 전달 토크 용량이 된다.
이점에서, 모드(2303)에서는, 다음의 방정식으로 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)이 결정된다.
(6) tTc2 = tTi
이러한 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)은, 도 13에 도시된 바와 같이, 과도 목표 구동력(tFo0)(목표 변속기 입력 토크(tTi))의 상승과 부합하여 상승된다.
제1클러치(6)의 체결 제어
모드(2303)에서 제1클러치(6)의 목표 전달 토크 용량(tTc1)은 (구동력의 상승을 경험할 때) 구동력의 상승과 제2클러치(7)의 안정한 슬립을 유지하기 위해서, 다음의 방정식으로 표현되는 범위 내의 값이 된다.
(7) Tc1min < tTc1 < Tmmax - tTc2 = Tmmax - tTi
여기서, Tc1min은 엔진 점화 전이라면 엔진 마찰값이고, 엔진 점화 후라면 제로이다.
엔진(1)의 제어
모드(2303)에서, 엔진이 크랭킹되고 있는 것으로부터 엔진(1)을 시동하는 제어가 수행된다.
모터/ 제너레이터(5)의 제어
모드(2303)의 모터/제너레이터 제어에서는, 예를 들면, 제2클러치(7)의 목표 슬립량(dNc2)을 달성하기 위한 목표 모터/제네레이터 회전 속도(tNm)가 다음의 방정식에 따라 얻어진다.
(8) tNm = Ni + dNc2
모터/제너레이터(5)의 회전속도는 PI 제어기(P는 비례제어, I는 적분제어이다)를 사용하여 제어되어 모터/제너레이터 회전속도(Nm)가 이 목표값(tNm)에 부합한다.
이러한 PI 제어에 따르면, 모터/제너레이터 토크(tTm)가 도 13에 도시된 바와 같이 제1클러치(6)의 체결시에 발생하는 클러치 토크 변동과 부합하여 변화하고, 모터/제너레이터의 안정한 회전 속도 제어가 달성될 수 있다.
그러나, PI 제어기만을 사용하여서는, 제1클러치(6)의 드래그 토크 부하에 의한 회전 변동이 발생한 후 회전 변동을 억제하기 위해서 모터/제너레이터 토크(tTm)가 변화하므로, 모터/제너레이터 토크(tTm)에 의한 제1클러치(6)의 회전 변동(토크 변동)에서의 보상에 의해 모터/제너레이터 회전 속도의 일시적인 저하량이 커져서, 제2클러치(7)에 대해 좀더 큰 슬립량을 확보할 필요가 없다.
따라서, 목표 제1 클러치 전달 토크 용량(tTc1)에 따른 제1클러치 토크(6)의 토크 변동을 보상하기 위한 성분이 피드 포워드 제어에 의해 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)에 가산될 수 있다.
이와 같이 피드 포워드 보상이 가산되면, 제1클러치(6)의 토크 변동이 모터/ 제너레이터에 의해 빠르게 보상될 수 있고, 결과적으로, 모터/제너레이터 회전 속도에서의 일시적인 저하 레벨의 증가가 억제될 수 있고, 제2클러치의 슬립량이 저하될 수 있고 생성되는 열도 억제될 수 있다.
또한, 동일한 목적을 달성하기 위해서, 모터/제너레이터의 회전 관성계에 의거한 외란 오브젝터가 상기한 피드 포워드 제어를 추가하는 대신에 사용될 수 있고, 모터/제너레이터(5)에 작용하는 모터/제너레이터 토크 이외의 다른 토크를 외란으로 간주하여 외란 추정이 수행될 수 있고 외란을 보상하기 위해서 이러한 외란 추정값으로 모터/제너레이터 토크를 보정한다.
회전 속도 제어를 사용하지 않고 제2클러치(7)의 슬립을 유지하기 위한 또 다른 방법은, 다음의 방정식에 도시된 바와 같이, 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가 구동력분(제2클러치(7)의 전달 토크 용량(tTc2))에 제1클러치의 드래그 토크 보상분(tTc1)을 가산한 값보다 크도록 모터/제너레이터(5)의 오픈 제어를 수행하는 것이다.
(9) tTm > tTc2 + tTc1
다음의 모드(2304)로 천이하는 천이 조건
상기한 제어 과정 중에, 오버슈트를 억제하기 위해서, 엔진 회전 속도(Ne)가 모터/제너레이터 회전 속도(Nm) 이상인, 도 13에 도시된, 순간(t3)에서 모드(2303)에서 모드(2304)로의 천이가 일어난다.
상기한 제어 과정에 따르면, 제1클러치(6)의 체결이 완료될 때에도 제2클러치(7)가 안정한 슬립 상태를 유지하고, 그래서 제1클러치(6)의 체결이 완료되거나 클러치의 전후의 회전차가 역전하여 제1클러치(6)의 전달 토크가 급변할 때에도, 이와 연계된 제1클러치의 전달 토크 변동이 자동변속기(3)로 전달되는 것이 방지될 수 있고, 엔진은 쇼크를 느끼지 않고 시동될 수 있으며, 제2클러치(7)에 의해 생성되는 열이 억제될 수 있다.
모드(2304)에서는, 엔진 회전 속도(Ne)의 오버슈트를 억제하기 위해서, 하기와 같은 제어 모드가 수행된다.
제2클러치(7)의 체결 제어
모드(2304)에서는 제2클러치(7)가 여전히 슬립하므로, 변속기 입력 토크(Ti)는 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)과 같다.
따라서, 모드(2304)에서는 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)이 위에서 주어진 방정식(6)에 따라 결정되고 도 13에 도시된 바와 같이, 과도 목표 구동력(tFo)과 부합하도록 설정된다.
제1클러치(6)의 체결 제어
제1클러치(6)의 체결이 상기한 바와 같이 모드(2304)에서 완료되므로, 상기 모드에서는 목표 제1클러치 전달 토크 용량(tTc1)이 도 13에 도시된 바와 같이 최대 전달 토크 용량으로 설정된다.
엔진(1)의 제어
모드(2304)에서는, 제1클러치의 체결이 완료되고 엔진이 시동되었으므로, HEV 모드에서는 목표 엔진 토크(tTe)로서 목표 엔진 토크를 설정한다.
모터/ 제너레이터(5)의 제어
모드(2304)에서의 모터/제너레이터 제어에서는, 상기한 모드(2303)에서의 경우처럼, 목표 제2클러치 슬립량(dNc2)을 달성하기 위해 방정식(8)을 사용하여 목표 모터/제너레이터 회전 속도(tNm)가 얻어지고, 모터/제너레이터 회전 속도(Nm)가 목표값(tNm)과 부합하도록 모터/제너레이터(5)의 회전속도가 제어된다.
또는, 상기한 방정식(8)에 도시된 바와 같이, 제1클러치(6)의 드래그 토크 보상분(tTc1)을 구동력분(제2클러치(7)의 전달 토크 용량(tTc2))에 가산한 값보다 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가 커지도록, 모터/제너레이터(5)가 오픈 제어될 수도 있다.
다음의 모드(2305)로 천이하는 천이 조건
엔진 회전 속도(Ne)가 모터/제너레이터 회전 속도(Nm) 이상이 될 때 도 13의 순간(t3) 이후에 엔진 회전속도(Ne)와 모터/제너레이터 회전속도(Nm)가 소정 시간 동안 거의 동일하다고 판정되는 도 13의 순간(t4)에서 제1클러치(6)가 완전히 체결되었다는 판정에 의거하여 모드(2304)가 모드(2305)로 천이한다.
상기한 제어 과정에 따라, 제1클러치의 체결이 완료될 때에도 제2클러치(7)는 안정한 슬립 상태를 유지하고, 그래서 제1클러치의 체결이 완료되거나 클러치의 전후에서 회전차의 역전에 의해 제1클러치(6)의 전달 토크가 급변할 때에도, 이에 연계된 제1클러치의 전달 토크 변동이 구동휠(2)로 전달되는 것이 방지될 수 있고, 쇼크를 느끼지 않고 엔진이 시동될 수 있으며, 제2클러치(7)에 의해 생성되는 열이 억제될 수 있다.
제2클러치(7)의 재체결시의 쇼크를 억제하기 위해서, 모드(2305)에서는 이하 에 설명되는 바와 같은 제어모드가 수행되어서 엔진(1) 및 모터/제너레이터(5)에서 제2클러치(7)로 입력되는 토크가 제2클러치(7)의 전달 토크 용량과 부합하도록 설정된다.
제2클러치(7)의 체결 제어
모드(2305)에서는 제2클러치(7)가 여전히 슬립하므로, 변속기 입력 토크(Ti)는 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)과 같다.
따라서, 모드(2305)에서의 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)은 상기한 방정식(6)에 따라 결정되고, 도 13에 도시된 바와 같이, 과도 목표 구동력(tFo)에 부합하도록 설정된다.
제1클러치(6)의 체결 제어
상기한 바와 같이 모드(2305)에서 제1클러치(6)의 체결이 완료되므로, 상기 모드에서의 목표 제1클러치 전달 토크 용량(tTc1)은, 도 13에 도시된 바와 같이, 최대 전달 토크 용량으로 설정된다.
엔진(1)의 제어
모드(2305)에서는, 제1클러치(6)의 체결이 완료되고 엔진이 시동되었으므로, HEV 모드에서는 목표 엔진 토크를 목표 엔진 토크(tTe)로 설정한다.
모터/ 제너레이터(5)의 제어
모드(2305)의 모터/제너레이터 제어에서는, 다음의 모드(2306 및 2307)에서의 제2클러치(7)의 매끄러운 체결을 준비하기 위해 제2클러치(7)의 안정한 목표 슬립량(dNc2)을 달성하도록, 방정식(8)을 사용하여 목표 모터/제너레이터 회전 속도 (tNm)가 얻어지고, 모터/제너레이터 회전 속도(Nm)가 목표값(tNm)에 일치하도록 모터/제너레이터(5)의 회전 속도가 제어된다.
다음의 모드(2306)로 천이하는 천이 조건
엔진 회전 속도(Ne)와 모터/제너레이터 회전 속도(Nm)가 소정시간 동안 거의 동일하다고 판정되는(제1클러치(6)의 체결이 완료되었다고 판정되는) 도 13의 도시된 순간(t4) 이후, 모터/제너레이터 회전 속도(Nm)가 소정 시간 동안 목표 모터/제너레이터 속도(tNm)에 가깝다고 판정되는 도 13에 도시된 순간(t5)에서, 엔진 회전의 오버슈트와 토크 변동이 억제되고 제2클러치가 일정 속도에 도달한 안정한 슬립 상태가 달성되고 엔진 및 모터/제너레이터(5)에서 제2클러치(7)로의 토크 입력이 거의 동일하다고 판정한 후 모드(2305)가 모드(2306)로 천이한다.
여기서, 초기 목적은 제2클러치(7)의 슬립을 제로로 설정하는 것이 아니라 대신에, 모터/제너레이터 회전 속도의 언더슈팅(under shooting)에 의해 일어나는 제2클러치(7)의 슬립 방향의 역전에 의한 구동력 변동의 생성을 억제하기 위해 소정의 슬립량을 달성하는 것이다.
엔진(1) 및 모터/제너레이터(5)에서 제2클러치(7)로 입력되는 토크와, 제2클러치(7)의 전달 토크 용량(Tc2)이 거의 동일한 상태를 유지하면서, 모터/제너레이터 회전 속도(Nm)의 언더슈팅에 의해 일어나는 제2클러치(7)의 슬립 방향의 역전에 의한 구동력 변동의 발생을 억제하기 위해서 모드(2306)에서는 하기와 같은 제어모드가 수행된다.
제2클러치(7)의 체결 제어
모드(2306)에서는 제2클러치(7)가 여전히 슬립하므로, 변속기 입력 토크(Ti)는 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)과 동일한 값이다.
따라서, 모드(2306)에서의 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)은 방정식(6)에 따라 결정되고, 도 13에 도시된 바와 같이, 과도 목표 구동력(tFo)과 부합하도록 설정된다.
제1클러치(6)의 체결 제어
상기한 바와 같이 모두(2306)에서는 제1클러치의 체결이 완료되므로, 상기 모드에서 목표 제1클러치 전달 토크 용량(tTc1)은, 도 13에 도시된 바와 같이, 최대 전달 토크 용량으로 설정된다.
엔진(1)의 제어
모드(2306)에서는, 제1클러치(6)의 체결이 완료되고 엔진이 시동되었으므로, HEV에서의 목표 엔진 토크를 목표 엔진 토크(tTe)로서 설정한다.
모터/ 제너레이터(5)의 제어
모드(2306)의 모터/제너레이터 제어에서는, 목표 제2클러치 슬립량(dNc2)의 속도 변화가 목표 제2클러치 스립량(dNc2)의 감소와 함께 작아지도록 목표 제2클러치 슬립량(dNc2)을 제로로 점차 감소시키면서 목표 모터/제너레이터 회전 속도(tNm)가 상기한 방정식(8)에 의해 결정되고, 이 목표값(tNm)에 모터/제너레이터 회전 속도(Nm)가 일치하도록 모터/제너레이터(5)의 회전속도가 제어된다.
다음의 모드(2307)로 천이하는 천이 조건
도 13에 도시된 순간(t5) 이후 목표 제2클러치 슬립량(dNc2)이 소정 기간 동 안 제로에 연속하여 근접하는 순간(t6)에 제2클러치(7)를 재체결하기 위해 모드(2307)로 모드가 천이한다. 이와 같이, 목표 제2클러치 슬립량(dNc2)이 제로에 접근할 때 제2클러치(7)의 재체결을 수행하므로써, 엔진(1) 및 모터/제너레이터(5)에서 제2클러치(7)로 입력되는 토크가 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)에 거의 일치하는 상태에서 제2클러치(7)의 재체결이 수행되고, 제2클러치(7)의 전달 토크가 전달 토크 용량(Tc2)에서 엔진 토크와 모터/제너레이터 토크의 합성 토크로 전환될 때에도, 제2클러치(7)가 재체결될 때 일어나는 토크 변동이 억제될 수 있다.
모드(2307)에서는, 엔진(1) 및 모터/제너레이터(5)에서 제2클러치(7)로 입력되는 토크와 제2클러치(7)의 전달 토크 용량(Tc2)이 거의 동일한 상태를 유지하면서 제2클러치(7)를 재체결하기 위해 하기와 같은 제어 모드가 수행된다.
제2클러치(7)의 체결 제어
일부의 경우에는, 제2클러치(7)의 전후에서의 회전차가 제로에 확실히 도달할 때까지의 모터/제너레이터(5)의 회전 속도 제어가 외란 토크의 영향 또는 회전 센서의 정밀도에 의해 시간을 필요로 한다.
따라서, 모드(2307)에서는, 제2클러치(7)의 슬립량이 어느 정도 제거되면, 제2클러치(7)의 목표 전달 토크 용량(tTc2)이 오픈 제어에 의해 점차 증가되어 도 13에 도시된 바와 같이 허용 구동력 변동 이하가 되고, 제2클러치(7)는 제2클러치(7)의 슬립량을 매끄럽게 제거하면서 재체결한다.
제1클러치(6)의 체결 제어
모드(2307)에서는 제1클러치(6)가 체결상태이므로, 그 모드의 목표 제1클러 치 전달 토크 용량(tTc1)은 도 13에 도시된 바와 같이 최대 전달 토크 용량이다.
엔진(1)의 제어
모드(2307)에서는, 제1클러치(6)가 체결 상태이고 엔진이 시동되었으므로, HEV 모드에서의 목표 엔진 토크를 목표 엔진 토크(tTe)로서 설정한다.
모터/ 제너레이터(5)의 제어
모드(2307)에서는, 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가, 도 13에 도시된 바와 같이, 순간(t6)의 지령값으로서 유지된다.
다음의 모드(2307)로 천이하는 천이 조건
도 13에 도시된 순간(t6)에서 소정 시간이 경과하여 순간(t7)에 도달한 후, HEV 모드로 천이하여 EV 모드에서 HEV 모드로의 모드 전환이 완료된다.
상기한 제어에 따르면, 제2클러치(7)는 쇼크없이 매끄럽게 재체결될 수 있고, 엔진의 시동을 수반하는 EV 모드에서 HEV 모드로의 모드 전환이 완료될 수 있다.
그러나, 모터/제너레이터(5)의 회전 속도 제어를 사용하여 엔진(1) 및 모터/제너레이터(5)로부터 제2클러치(7)로 입력되는 토크와 제2클러치 전달 토크 용량(Tc2)이 거의 같아질 때, 목표 엔진 토크(tTe)와 실제 엔진 토크(Te) 사이에 발생하는 괴리량(divergence amount)과 외란 토크가 모터/제너레이터 토크에 의해 보상되므로, 모드(2307)의 완료시각(t7)에서 HEV 모드에서의 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)와 모터/제너레이터 토크(Tm) 사이에 편차(△Tm)(도 13 참조)가 발생한다.
따라서, HEV 모드로 천이하는 순간(t7) 직후에, 목표 모터/제너레이터 토크 (tTm)가 HEV 모드의 목표 모터/제너레이터 토크로 변화되면, 모터/제너레이터 토크 편차(△Tm)에 의거한 구동력 변화에 의해 쇼크가 발생한다.
그러나, 이러한 모터/제너레이터 토크 편차(△Tm)가 연속하여 유지되면, 원하는 충방전량을 방해한다.
따라서, HEV 모드로 천이하는 도 13의 순간(t7)으로부터 모터/제너레이터 토크 편차(△Tm)를 점차적으로 제로로 만들어서 구동력의 급변 및 이와 함께 발생하는 쇼크가 방지된다.
다음에, 도 12 내지 도 14를 참조하여 차속(VSP)의 증가 또는 배터리 충전 상태(SOC)의 저하에 수반되는 모드(2301a)를 통해 EV 모드에서 HEV 모드로의 모드 전환에 대해 설명한다.
이러한 모드 전환은 운전자가 악셀레이터를 답입하여 실행되지 않고, 운전자가 일정 운전 조작을 유지하는 동안 엔진 시동을 필요로하는 모드 전환이므로, 매끄러운 모드 전환 및 최소 구동력 변화(쇼크)의 엔진 시동이 빠른 모드 전환 및 엔진 시동보다 더 바람직하다.
따라서, 모드(2301a)를 통한 모드 전환 제어가 하기와 같이 수행된다.
차속(VSP)의 상승 또는 배터리 충전상태(SOC)의 감소에 수반되는 EV에서 HEV 모드로의 전환 요구 순간(t1)(도 14)에서 모드(2301a)로 천이함으로써 모드 전환이 개시되고, 제2클러치(7)의 작동 유압을 가능한 한 빨리 해방하기 위해서 하기와 같은 제어 모드가 수행된다.
제1클러치(6)의 체결 제어
모드(2301a)에서는 고응답성의 엔진 시동보다 매끄러운 엔진 시동이 요구되므로, 제1클러치(6)의 드래그 토크에 의한 엔진(1)의 크랭킹이 아직 시작되지 않는다.
제2클러치(7)의 체결력 제어
모드(2301a)에서는, 제2클러치(7)의 작동 유압의 해방에 의해 일어나는 제2클러치(7)의 슬립에 의해 발생되는 임의의 불필요한 구동력 해방을 방지하기 위해서, 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)이, 도 14에 도시된 바와 같이, 목표 변속기 입력 토크(tTi)와 같은 값보다 약간 큰 값으로 감소될 수 있도록 제2클러치(7)의 작동 유압이 감소된다.
엔진(1)의 제어
엔진을 시동하기 전에 모드(2301a)가 이루어지므로, 목표 엔진 토크(tTe)가 도 14에 도시된 바와 같이 제로로 설정된다.
모터/ 제너레이터(5)의 제어
엔진을 시동하기 전에 모드(2301a)가 이루어지고 여전히 EV 운전이므로, 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가, 도 14의 실시예에 도시된 바와 같이, EV 모드에서의 목표 토크로서 설정된다.
다음의 모드(2302a)로 천이하는 천이 조건
도 14의 순간(t1)으로부터 제2클러치(7)의 작동 유압을 해방하는데 필요한 소정시간이 경과한 순간(t2')에 2301a에서 2302a(2302a1 또는 2302a2)로 모드가 천이하고, 이것이 일어나서 클러치 작동유온이 소정값 이상이 되면, 2302a1로 모드가 천이하고, 클러치 작동 유온이 소정값 미만이면 2302a2로 모드가 천이한다.
고온시 선택되는 모드인 모드(2302a1)에서는, 유온이 높고 클러치 작동 유압의 제어성이 양호하므로, 하기와 같은 제어가 수행된다.
제2클러치(7)의 체결 제어
모드(2302a1)의 제2클러치(7)의 체결 제어에서는, 제2클러치(7)의 목표 슬립량(dNc2)을 달성하도록 제2클러치(7)의 슬립이 제어되고, 이 목적을 위한 슬립 제어 장치로서 PI 제어기가 사용될 수 있다.
제1클러치(6)의 체결력 제어
엔신 시동의 응답성보다 매끄러움을 우선시하므로, 도 14에 도시된 바와 같이, 이 모드(2302a1)에서는 제1클러치(6)의 체결 진행에 의한 엔진 크랭킹이 아직 시작되지 않는다.
엔진(1)의 제어
이 모드(2302a1)는 엔진을 시동하기 전에 이루어지므로, 도 14에 도시된 바와 같이, 목표 엔진 토크(tTe)가 제로로 설정된다.
모터/ 제너레이터(5)의 제어
이 모드(2302a1)는 여전히 EV 모드로 운전중인 동안 이루어지므로, 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가 EV 모드일 때의 값으로 설정된다.
한편, 저온에서 선택되는 모드(2302a2)에서는, 유온이 낮으므로 클러치 작동 유압의 제어성이 양호하지 않아, 제2클러치(7)의 안정한 슬립 제어를 어렵게 하므로, 하기의 오픈 제어와 같이, 고온에 대해 수행되는 것과는 상이한 제어를 필요로 한다.
제2클러치(7)의 체결 제어
모드(2302a2)에서는, 오픈 제어에 의해 소정의 시간 변화율로 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)이 점차 감소한다.
제1클러치(6)의 체결 제어
고응답성의 엔진 시동보다 매끄러운 엔진 시동이 요구되므로, 이 모드(2302a2)에서는 제1클러치(6)의 드래그 토크에 의한 엔진(1)의 크랭킹이 아직 시작되지 않는다.
엔진(1)의 제어
이 모드(2302a2)는 엔진 시동 전에 이루어지므로, 도 14에 도시된 바와 같이, 목표 엔진 토크(tTe)가 제로로 설정된다.
모터/ 제너레이터(5)의 제어
모드(2302a2)는 엔진 시동 전에 이루어지고 EV 모드로 운전중이므로, 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)는 EV 모드일 때의 목표 모터/제너레이터 토크로 설정된다.
다음의 단계(2303)로 천이하는 천이 조건
도 14의 순간(t2') 이후에, 모드(2302a1)에 의해 제어가 수행될 때 제2클러치(7)가 슬립을 시작하는 순간(t2), 또는 모드(2302a2)에 의해 제어가 수행될 때 제2클러치(7)가 슬립을 시작한 후 슬립을 안정화하는데 필요한 소정 시간이 경과한 순간(t2)에서, 모드(2302a)(모드(2302a1) 또는 모드(2302a2))에서 모드(2303)로 모 드가 천이한다.
상기한 제어에 따르면, 제2클러치(7)의 슬립이 일정하게 유지되는 안정한 상태 하에서 제2클러치 전달 토크 용량(Tc2)이 제2클러치의 체결시의 전달 토크와 동일하게 되므로, 제2클러치(7)의 슬립 전후에 대해 거의 동일한 변속기 입력 토크(Ti)가 얻어질 수 있으며, 구동력의 변동을 억제하여 쇼크가 완화될 수 있다.
이에 대한 이유를 아래에 설명한다.
제2클러치(7)가 체결되고 변속기 입력 회전속도(Ni)가 일정 가속률(dN)로 가속된다고 가정하면, 이때 모터/제너레이터(5)의 회전계 운동 방정식은 다음의 방정식으로 표현된다.
(10) Jm × dN = Tm - Tc2
여기서, Jm은 모터/제너레이터(5)의 관성 모멘트, Tm은 모터/제너레이터 토크, Tc2는 제2클러치(7)의 전달 토크 용량이다.
따라서, 방정식(10)으로부터 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)이 다음의 방정식으로 표현된다.
(11) Tc2 = Tm - Jm × dN
또한, 제2클러치(7)의 슬립이 일정 및 안정한 때 모터/제너레이터(5)의 가속률은 또한 제2클러치(7) 체결시의 dN과 동일하므로, 모터/제너레이터(5)의 회전계 운동 방정식은 상기한 방정식(10)에 따라 표현된다.
따라서, 제2클러치(7)의 전달 토크(Tc2)는 또한 제2클러치(7) 체결시와 동일한 방정식(11)으로 표현되고, 제2클러치(7)의 슬립이 일정 및 안정하면, 제2클러치 의 전달 토크 용량이 체결시의 전달 토크와 동일하게 되도록 자동적으로 조정될 수 있다.
도 14의 순간(t2)에서 모드(2302a)(모드(2302a1) 또는 모드(2302a2))에서 모드(2303)로 모드가 천이한 후, 도 12에 도시된 바와 같이 모드(2301b)를 경유할 때 수행되는 것과 유사한 제어가 행해지고, 도 14의 순간(t2) 이후에 도시된 바와 같은 제어가 실행된다.
한편, 제2클러치(7)가 슬립을 시작한 후 슬립을 안정화하는데 필요한 소정 시간이 경과했을 때 모드(2302a2)에서 모드(2303)로 모드가 천이하므로, 저온에서 도 12의 모드(2302a2)를 경유할 때 다음의 효과가 얻어질 수 있다.
제2클러치(7)가 슬립하면, 제2클러치의 전달 토크 용량(Tc2)이 변속기 입력 토크(Ti)와 거의 일치하지만, 클러치 작동유가 목표값에 지연하므로, 제2클러치(7)가 슬립할 때의 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)이 변속기 입력 토크(Ti) 보다 약간 작아진다.
따라서, 클러치 작동유가 안정되면, 제2클러치(7)의 전달 토크 용량(Tc2)은 클러치가 슬립을 시작할 때보다 약간 작아지고, 또한 구동력을 작게 하지만, 제2클러치(7)가 슬립을 시작하는 것만을 조건으로 하지 않고 슬립을 안정화하는데 필요한 소정 시간이 경과했을 때 모드(2302)로 천이함으로써, 저온에 의해 클러치 작동유의 제어성이 나쁠 때에도 제2클러치의 슬립 개시 전후의 구동력 정도 차이가 억제될 수 있고 제어 정밀도가 향상될 수 있다.
상기한 본 실시형태에 따른 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치에 따르 면, EV 모드로 운전하는 중에 엔진을 시동하고 HEV 모드로 전환하면, 제1클러치(6)가 점진적으로 체결되고 이로부터의 드래그 토크가 엔진(1)을 시동시키며, 엔진 시동에 수반되는 제1클러치의 전달 토크 변동이 구동휠(2)로 전달되는 것을 방지하기 위해 차량 운전 상태에 대응하는 과도 목표 구동력(tFo)과 동등한 전달 토크 용량을 설정하기 위해 제2클러치(7)가 슬립 체결하고, 제2클러치(7)의 슬립 체결을 유하기 위해 상기 모터/제너레이터가 기능하도록 모터/제너레이터(5)의 토크가 제어되므로, 엔진이 제1클러치(6)의 점진적 체결에 의해 엔진(1)을 시동하기 위해 크랭킹되는 동안 제2클러치(7)가 과도 목표 구동력(tFo)에 상당하는 토크를 이러한 슬립 체결에 의해 토크 변동을 구동휠(2)로 전달하지 않고 연속적으로 토크를 전달하고, 그래서, 토크 변동에 의한 쇼크 또는 구동력 해방시의 느낌을 회피하고 이에 수반되는 불쾌감을 제거한다.
본 실시형태에서는, 제2클러치(7)의 슬립 체결을 일으키면서 제1클러치(6)의 점진적 체결에 의해 엔진을 크랭킹시켜 시동할 때, 모터/제너레이터(5)의 토크는, 엔진 시동시에 요구되는 제1클러치(6)의 드래그(슬립) 토크분과, 차량 구동력인 제2클러치(7)의 슬립 토크분의 합계를 근사값으로 설정하도록 제어될 수 있다.
이와 같이, 엔진을 크랭킹하여 구동력을 발생하는 동안 제2클러치(7)의 안정한 슬립 상태를 유지함으로써 상기한 작용 효과가 달성될 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 모터/제너레이터(5)의 토크가 제1클러치(6)의 점진적 체결에 의한 드래그(슬립) 토크의 상승과 함께 상승될 수 있다.
이와 같이, 제1클러치(6)의 드래그(슬립) 토크분이 모터/제너레이터(5)의 회 전을 감소시키는 경향이 완화될 수 있고, 제2클러치(7)의 안정한 슬립 상태가 유지될 수 있어 상기한 작용 효과가 달성될 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 제2클러치(7)를 슬립 체결하는 동안 제1클러치(6)의 점진적 체결에 의해 엔진을 크랭킹하여 시동시킬 때, 제2클러치(7)가 소정의 슬립 상태에 있도록 모터/제너레이터(5)가 슬립 서보 제어될 수 있다.
이와 같이, 제2클러치(7)의 슬립을 확보하기 위해 모터/제너레이터 토크가 자동적으로 설정되고, 제2클러치의 슬립상태가 확실하게 유지될 수 있어, 상기한 작용 효과가 효과적으로 달성될 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 모터/제너레이터 토크 이외의, 모터/제너레이터에 작용하는 토크가 외란으로서 간주될 수 있고, 이러한 외란을 추정하기 위해 외란 옵저버(disturbance observer)가 제공될 수 있으며, 이러한 외란 추정값을 모터/제너레이터 토크에 가산하여 외란 보상이 수행될 수 있다.
이와 같이, 제1클러치(6)의 드래그 토크와 제2클러치(7)의 드래그 토크가 고정밀도로 자동적으로 추정될 수 있어, 이들 드래그 토크에 의한 모터/제너레이터(5)의 회전 감소를 양호하게 제어하고, 제2클러치(7)의 안정한 슬립 상태가 유지될 수 있어 상기한 작용 효과가 효과적으로 달성될 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, EV 모드에서 HEV 모드로 모드를 전환하는 동안 엔진을 시동할 때, EV 모드가 실현될 수 있는 제2클러치(7)의 전달 토크 범위 내에서 제2클러치의 전달 토크 용량을 대략 목표 제2클러치 전달 토크로 감소시킨 후에 제2클러치의 슬립이 개시될 수 있다.
이와 같이, 모터/제너레이터 토크의 증가에 의한 제2클러치(7)에서의 슬립 선행에 의한 구동력의 상승, 및 제2클러치(7)의 전달 토크 용량의 감소에 의한 제2클러치(7)의 슬립 선행에 의한 구동력 해방이 방지될 수 있고, 그래서 다량의 쇼크를 일으키지 않고 엔진을 시동시키고 제2클러치(7)를 슬립시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 제2클러치의 전달 토크 용량을 대략 목표 제2클러치 전달 토크로 감소시킨 후 모터/제너레이터 토크를 증가시켜서 제2클러치(7)의 슬립을 개시함으로써 모터/제너레이터 토크 증가에 의한 제2클러치(7)의 슬립 선행에 의한 구동력의 상승이 방지될 수 있고, 그래서 큰 쇼크 없이 엔진을 시동시키고 제2클러치(7)를 슬립시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 제2클러치(7)의 전달 토크 용량을 대략 목표 제2클러치 전달 토크로 감소시킨 후 제2클러치(7)의 전달 토크 용량을 더 감소시켜서 제2클러치의 슬립이 개시될 수 있다.
이와 같이, 제2클러치(7)의 전달 토크 용량의 감소에 의해 제2클러치(7)에서의 슬립 선행에 의한 구동력의 해방이 방지될 수 있고, 그래서 큰 쇼크를 일으키지 않고 엔진을 시동시키고 제2클러치(7)를 슬립시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 제2클러치(7)의 슬립 체결시 엔진 부하 증대 요구에 따라 제2클러치(7)의 전달 토크 용량을 증대시키고 엔진 부하 감소 요구에 따라 감소시켜서 제2클러치(7)의 재체결을 기다릴 필요없이 구동력이 증가될 수 있고, 그래서 구동력의 응답성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 제1클러치(6)의 드래그 토크에 의해 엔진을 시동 할 때의 제1클러치(6)의 전달 토크 용량이 엔진의 마찰보다 크게 설정되어 제1클러치(6)의 드래그 토크에 의해 엔진(1)이 확실하게 크랭킹되어 시동될 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 엔진(1)이 시동될 때까지의 시간 동안 모터/제너레이터(5)의 최대 토크에서 엔진의 마찰분을 빼서 얻어진 값의 범위 내의 값으로 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)이 설정될 수 있다. 이와 같이, 엔진(1)의 효과적인 크랭킹을 확보하는 동시에 제2클러치(7)의 전달 토크 용량을 초과하는 역효과를 피할 수 있다.
제2클러치(7)의 전달 토크 용량을 초과하면, 이는, 제1클러치(6)의 전달 토크 용량과 함께, 모터/제너레이터(5)에 의해 지지될 수 있는 부하를 초과하여, 모터/제너레이터 회전 속도를 낮추고, 제2클러치(7)의 소정의 슬립 상태가 더 이상 유지될 수 없다. 그러나, 본 실시형태에 따르면, 이러한 사태의 발생을 회피할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 엔진(1)이 시동될 때까지의 시간 동안 모터/제너레이터(5)의 최대 토크에서 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)을 빼서 얻어진 값의 범위 내의 값으로 목표 제1클러치 전달 토크(tTc1)가 설정될 수 있다.
이와 같이, 구동력이 발생될 때 남은 모든 모터/제너레이터 토크가 엔진(1)을 크랭킹하는데 사용되므로, 엔진(1)의 시동이 좀더 빠르게 수행되고 구동력 발생의 응답성이 향상될 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 엔진 회전 속도가 모터/제너레이터 회전 속도를 오버슈트할 때 엔진 회전 속도와 모터/제너레이터 회전 속도 사이의 회전차의 반전 에 부합하도록 모터/제너레이터 토크를 감소시킴으로써, 엔진 회전 속도와 모터/제너레이터 회전 속도 사이의 회전차의 반전에 의해 발생되는 제1클러치(6)의 슬립 토크 부하에서의 반전과 함께 모터/제너레이터 회전 속도가 상승함에 따라 일어나는 제2클러치(7)의 전후 회전 사이의 차이의 증가가 방지될 수 있고, 결과적으로, 제2클러치(7)에 의해 발생되는 열량의 증가가 방지되고 그 내구성이 향상될 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 엔진 회전 속도가 모터/제너레이터 회전 속도보다 큰 상태로부터 제1클러치(6)의 체결 직후에 모터/제너레이터 토크의 증가가 발생하고, 엔진 회전 속도가 모터/제너레이터 회전 속도보다 작은 상태로부터 제1클러치(6)의 체결 직후에 모터/제너레이터 토크의 감소가 발생될 수 있다.
이와 같이, 제1클러치(6)의 체결시 일어나는 슬립 부하와 일치하도록 모터/제너레이터 토크를 변화시킴으로써 제2클러치(7)의 슬립중에 슬립을 소정량으로 유지할 수 있고, 이 슬립량의 증가에 의한 제2클러치의 열발생의 문제, 그리고 이 슬립량을 확보할 수 없음에 의한 구동력 변동의 문제가 완화될 수 있고, 제2클러치(7)가 체결 상태이면, 모터/제너레이터 토크의 변화에 의해 제1클러치(6)의 전달 토크 변동에 의한 구동력 변동이 억제될 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 엔진(1)의 시동이 완료된 후 제2클러치(7)를 재체결할 때 제2클러치(7)의 입출력 회전 속도차의 변화율이 제로에 근접하도록 모터/제너레이터(5)가 제어될 수 있다.
이와 같이, 제2클러치(7)의 입/출력 회전 속도차(CL2)에서의 회전차가 없고, 그래서 제2클러치(7)의 전달 토크가 전달 토크 용량에서 엔진 토크 및 모터/제너레이터 토크의 전체 합계값으로 전환되더라도, 전달 토크의 변동이 작아 제2클러치(7)의 재체결시에 발생하는 쇼크가 억제될 수 있다.
제2실시형태
상기한 제1실시형태에서는, EV 모드일 때 제2클러치(7)의 목표 전달 토크 용량(tTc2)이 다음과 같이 결정된다.
즉, 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)은 EV 모드에서의 최대 구동력 상당값(evTmax)(EV의 제2클러치 최대 전달 토크 용량)으로 설정된다(단계 S68에 대응함).
다음의 제2실시형태의 목적은 엔진 시동 응답성을 향상시키기 위한 것으로, 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)을 EV 모드를 선택하는 동안 HEV 모드로 전환하기 위해 전환 명령이 이루어졌는지 여부에 관계없이 목표 구동력(tFo)에 대응하고 슬립하지 않는 한계값(marginal value)으로 설정하는 것이다.
따라서, 목표 제2클러치 전달 토크 용량은, EV 모드에서 HEV 모드로의 전환 명령되면 목표 구동력(tFo)에 대응하는 작은 값으로 체결완료시의 최대 토크 용량에서 감소될 필요가 없고, 제2클러치(7) 슬립과 엔진(1) 크랭킹의 개시가 좀더 빨리 수행될 수 있고, 그래서 엔진의 시동 응답성을 향상시킨다.
도 20을 참조하여 본 발명의 이점이 이하에 설명되고, 플로우챠트를 참조하여 제어 동작의 내용이 상세히 설명된다.
도 20의 횡축으로, 도 1 내지 도 3에 도시된, 엔진(1), 제1클러치(6), 모터/ 제너레이터(5), 제2클러치(7), 및 변속기 입력축(3a)이 동일 배열로 배치되고, 종축으로, 각 회전 속도의 눈금이 도시되며, 동일 도면의 (a)는 EV 모드에서의 엔진(1), 제1클러치(6), 모터/제너레이터(5), 제2클러치(7), 및 변속기 입력축(3a)의 회전속도의 예를 도시하고, 동일 도면의 (e)는 HEV 모드에서의 엔진(1), 제1클러치(6), 모터/제너레이터(5), 제2클러치(7), 및 변속기 입력축(3a)의 회전속도의 예를 도시하며, 동일 도면의 (b) 내지 (d)는 EV 모드에서 HEV 모드로 전환할 때의 엔진(1), 제1클러치(6), 모터/제너레이터(5), 제2클러치(7), 및 변속기 입력축(3a)의 회전속도의 예를 도시한다.
도 20(a)에 도시된 바와 같이, EV 모드는 제1클러치(6)를 해방하고, 엔진(1)을 정지(rpm=0)하고, 제2클러치(7)를 체결함으로써 모터/제너레이터(5)의 동력만으로 차량을 운전한다.
도 20(e)에 도시된 바와 같이, HEV 모드는 제1클러치(6)를 체결하고, 엔진(1)을 구동하고, 제2클러치(7)를 체결함으로써 엔진(1) 및 모터/제너레이터(5)으로부터의 동력에 의해 또는 엔진(1)으로부터의 동력만으로 차량을 운전한다.
따라서, EV 모드에서 HEV 모드로 모드가 전환되면, 제1클러치(6)의 점진적 체결에 의해 엔진(1)을 크랭킹시켜서 시동하여야만 한다.
엔진이 시동될 때 엔진 시동시의 토크 변동 및 제1클러치(6)의 체결 쇼크이 휠(2)로 전달되는 것을 방지하기 위해서, 도 20(a)에 도시된 EV 모드에서 우선, 도 20(b)의 제1스테이지에 도시된 바와 같이 제2클러치의 전달 토크 용량이 저하되어 이 스테이지에서 발생하는 슬립에 의해 상기한 토크 변동 및 쇼크가 흡수되는 상태 가 만들어진다.
그 후, 도 20(c)의 제2스테이지에 도시된 바와 같이, 제1클러치(6)의 점진적 체결에 의해 엔진이 크랭킹되고, 다음에, 도 20(d)의 제3스테이지에 도시된 바와 같이, 제1클러치(6)의 체결 완료에 의해 엔진(1)의 시동이 완료되고, 도 20(e)의 HEV 모드로 모드가 천이한다.
그러나, 도 20(a)에 도시된 바와 같은 EV 모드에서의 완전 체결 상태로 제2클러치(7)가 지속되면, 상기한 엔진 시동 중에 수행되어야만 하는 제2클러치(7)의 전달 토크 용량의 감소가 완전 체결 상태로부터 행해져, 제2클러치(7)의 전달 토크 용량이 감소된 후 제1클러치(6)의 점진적 체결을 통한 엔진의 크랭킹 응답성이 그 만큼 지연되고, 엔진의 시동 응답성이 악화된다.
본 실시형태에서는, 이러한 엔진의 시동 응답성의 악화를 방지한다는, 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 하기와 같이, 도 15에 도시된 제어 프로그램에 의해, EV 모드에서의 제2클러치(7)의 목표 전달 토크 용량(tTc2)이 얻어진다.
우선, 단계 S71에서, 제2클러치(7) 슬립 회전 = (Nm-Ni)이 슬립 판정 회전 속도 이하인지 여부를 판정하여 제2클러치(7)가 현재 체결 상태 또는 슬립 상태인지 여부를 판정한다.
판정 결과에 상관없이, 단계 S72 및 S73에서는 전회의 제2클러치(7)의 슬립 판정이 슬립 상태이었는지 여부를 체크한다.
단계 S71에서 제2클러치(7)가 현재 체결 상태라고 판정되고 단계 S72에서 제2클러치가 전회에 슬립 상태라고 판정되면, 또는 즉, 제2클러치(7)가 슬립 상태에 서 체결 상태로 전환하면, 이것은 전달 토크 용량이 제2클러치(7)가 슬립하지 않는 그 한계에 있음을 나타내고, 즉, 전달되어야만 하는 구동력에 상당하는 토크 용량에 도달된 직후임을 나타낸다. 따라서, 단계 S74에서는, 제2클러치의 토크 용량 보정량의 기본값이 전회의 보정량의 절반으로 설정된다. 그 후, 단계 S75에서, 전회의 보정량에서 토크 용량 보정량의 기본값을 빼서 전달 토크 용량 보정량(△tTc2)이 얻어지고, 마지막으로 단계 S76에서, 제2클러치(7)의 목표 전달 토크 용량(tTc2)이 구동력(tFo)에 대응하는 전달 토크 용량과 상기한 전달 토크 용량 보정량(△tTc2)의 합계값으로 설정된다.
단계 S71에서 제2클러치(7)가 현재 체결 상태라고 판정되고, 단계 S72에서 제2클러치가 전회에 슬립 상태가 아니라고 판정되면, 또는 즉, 제2클러치(7)가 전회와 금회 체결 상태로 유지되면, 단계 S77에서, 전회의 1회 이전인, 2회전에 제2클러치(7)가 슬립상태였는지 여부를 프로그램이 체크한다.
단계 S77에서 제2클러치가 2회전에 슬립 상태가 아니라고 판정되면, 즉 제2클러치(7)가 2회전, 전회, 및 금회에서 체결 상태이면, 제2클러치(7)의 전달 토크 용량이 전달되어야만 하는 구동력보다 많음을 나타낸다. 따라서, 단계 S78에서는, 제2클러치의 토크 용량 보정량의 기본값이 전회 보정량의 2배로 설정된다. 그 다음, 단계 S75에서, 전회의 보정량에서 토크 용량 보정량의 기본값을 빼서 전달 토크 용량 보정량(△tTc2)이 얻어지고, 마지막으로 단계 S76에서, 제2클러치(7)의 목표 전달 토크 용량(tTc2)이 구동력(tFo)에 대응하는 전달 토크 용량과 상기한 전달 토크 용량 보정량(△tTc2)의 합계값으로 설정된다.
그러나, 단계 S77에서 제2클러치가 2회전에 슬립 상태, 또는, 즉 제2클러치(7)가 2회전에 슬립 상태이지만 전회 및 금회의 2회 연속하여 체결 상태라고 판정되면, 제2클러치(7)의 전달 토크 용량이 전달되어야만 하는 구동력보다 약간 큼을 나타낸다. 따라서, 단계 S74 및 S78에서 행해지는 바와 같이, 제2클러치의 토크 용량 보정량의 기본값의 보정을 수행하지 않고 단계 S75로 제어 프로그램이 진행하고, 이 단계에서는 전회의 보정량에서 토크 용량 보정량의 기본값을 빼서 전달 토크 용량 보정량(△tTc2)이 얻어진다. 마지막으로 단계 S76에서, 제2클러치(7)의 목표 전달 토크 용량(tTc2)이 구동력(tFo)에 대응하는 전달 토크 용량과 상기한 전달 토크 용량 보정량(△tTc2)의 합계값으로 설정된다.
단계 S71에서 제2클러치(7)가 현재 슬립 상태라고 판정되고, 단계 S73에서 제2클러치가 전회에 슬립 상태라고 판정되면, 또는 즉, 제2클러치(7)가 2회 연속하여 슬립 상태로 유지되면, 이것은 제2클러치(7)가 전달되어야만 하는 구동력에 대해 많이 부족함을 나타낸다. 따라서, 단계 S79에서, 제2클러치의 토크 용량 보정량의 기본값이 전회의 보정량의 2배로 설정되고, 단계 S80에서, 전회의 보정량에 토크 용량 보정량의 기본값을 가산하여 전달 토크 용량 보정량(△tTc2)이 얻어진다. 마지막으로 단계 S76에서, 제2클러치(7)의 목표 전달 토크 용량(tTc2)이 구동력(tFo)에 대응하는 전달 토크 용량과 상기한 전달 토크 용량 보정량(△tTc2)의 합계값으로 설정된다.
그러나, 단계 S71에서 제2클러치(7)가 현재 슬립 상태라고 판정되고, 단계 S73에서 제2클러치(7)가 전회에 슬립 상태가 아니라고 판정되면, 또는, 즉, 제2클 러치(7)가 체결 상태에서 슬립 상태로 전환되면, 제2클러치(7)가 전달되어야만 하는 구동력에 대해 다소 불충분한 범위 내에 있음을 나타낸다. 따라서, 단계 S80에서, 단계 S79에서와 같이 토크 용량 보정량의 기본값의 보정을 수행하지 않고 전회의 보정량에 토크 용량 보정량의 기본값을 가산하여 전달 토크 용량 보정량(△tTc2)이 얻어진다. 마지막으로 단계 S76에서, 제2클러치(7)의 목표 전달 토크 용량(tTc2)이 구동력(tFo)에 대응하는 전달 토크 용량과 상기한 전달 토크 용량 보정량(△tTc2)의 합계값으로 설정된다.
도 6의 단계 S68에서는, 도 15에서 도시된 바와 같이 얻어진 제2클러치(7)의 목표 전달 토크 용량(tTc2)을 도 5에 도시된 바와 같이 제2클러치(7)에 지령함으로써 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)이 실현되도록, 클러치(7)의 체결이 제어된다.
그러나, 상기한 목표값(tTc2)이 되도록 EV 모드에서 제2클러치(7)의 전달 토크 용량을 제어하여 EV 모드로 천이할 때 전달되어야만 하는 구동력에 상당하는 토크 용량으로 제2클러치의 전달 토크 용량을 감소시킴으로써, 제2클러치(7)의 전달 토크 용량이 EV 모드 선택시 이러한 감소된 토크 용량으로 유지된다. 따라서, EV 모드에서 HEV 모드로 모드를 전환시 제1클러치(6)의 점진적 체결을 통해 엔진을 시동하는 동안 수행되어야만 하는 제2클러치(7)의 토크 용량의 감소가 완전한 체결 상태보다 낮은 토크 용량으로부터 시작하고, 그래서 이러한 제2클러치(7)의 토크 용량의 감소가 빠르게 실행되어, 엔진 시동 응답성을 향상시킨다.
도 6의 단계 S67 및 S68에서 설명된 바와 같이, 목표 제1 및 제2클러치 전달 토크 용량(tTc1, tTc2)이 설정되고, 단계 S66에서, 도 16 내지 도 19를 통해 도시된 제어 프로그램에 의해 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가 얻어진다.
우선, 도 16의 단계 S81에서, 도 6의 단계 S63에서 판정된 목표 운전 모드가 HEV 모드인지 아닌지(EV 모드) 여부가 판정되고, 그 다음, 그 결과에 상관없이, 단계 S82 및 S83에서, 현재 운전 모드가 HEV 모드인지 아닌지(EV 모드) 여부를 프로그램이 체크한다.
단계 S81에서 목표 운전 모드가 HEV 모드라고 판정되고, 또한 단계 S82에서 현재 운전 모드가 HEV 모드라고 판정되면, 또는, 즉, HEV 모드가 유지되어야만 하면, 단계 S84에서 모터/제너레이터(5)의 목표 토크(tTm)가 HEV 모드의 목표값으로 설정된다.
이러한 HEV 모드 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가 도 17에 도시된 바와 같이 결정되고, 단계 S91에서, 제2클러치(7)의 슬립 회전(△Nc)이 설정 회전 속도(△Nc1) 이상인지 여부를 체크한다.
다음에 설정 슬립 회전(△Nc1)에 대해 설명한다. 모든 클러치가 일관되도록, 제2클러치 슬립 회전(△Nc = Nm - Ni)에 대해 클러치 마찰 계수(μ)의 변화 특성은, 통상, 예를 들면, 도 21의 실시예에서 도시된 바와 같이 마찰 계수(μ)가 그 최대값이 되는 어느 한쪽의 슬립 회전에 대해 일정 슬립 회전 범위 내외이고, 슬립 회전에 대한 클러치 마찰 계수(μ)의 변화율이 비교적 큰 마찰 계수 불안정 영역이다. 또한, 이를 초과하고 슬립 회전(△Nc1)보다 큰 넓은 슬립 회전 범위는 슬립 회전에 대한 클러치 마찰 계수(μ)의 변화율이 비교적 작은 마찰 계수 안정 영역이 다.
△Nc < △Nc1인, 마찰 계수 불안정 영역에 있는 제2클러치(7)의 슬립 회전이 목표 값이 되도록 모터/제너레이터 토크(tTm)에 피드백 제어를 가하면, 토크의 미세한 변화에 의해 제2클러치(7)의 마찰 계수가 크게 변화하고, 제2클러치(7)의 전달 토크 용량 또한 크게 변화하여, 클러치 저더(clutch judder)를 일으킨다. 따라서, △Nc ≥ △Nc1인, 마찰 계수 안정 영역에서 이러한 피드백 제어를 수행하는 것이 바람직하지만, △Nc < △Nc1인, 마찰 계수 불안정 영역에서는 피드 포워드 제어를 하는 것이 바람직하다.
본 실시형태의 이러한 관점으로부터, 도 17의 단계 S91에서 제2클러치(7)의 슬립 회전(△Nc)이 설정 회전 속도(△Nc1) 이상인지 여부를 판정함으로써, 제2클러치(7)의 슬립 회전(△Nc)이 마찰계수 안정 영역인지 또는 마찰 계수 불안정 영역인지 여부를 판정한다.
단계 S91에서 △Nc < △Nc1 인, 마찰 계수 불안정 영역이라고 판정되면, 단계 S92에서 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가 구동력(tFo)분과 제1클러치(6)의 전달 토크분의 합계값으로 설정되고, 단계 S91에서 △Nc ≥ △Nc1 인, 마찰 계수 안정 영역이라고 판정되면, 단계 S93에서 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가 구동력(tFo)분, 제1클러치(6)의 전달 토크분, 및 제2클러치 슬립 제어분의 토크의 합계값이 되도록 피드백 제어가 수행되며, 이와 같이 얻어진 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가, 도 4에 도시된 바와 같이, 모터/제너레이터 제어기(22)로 지령된다.
도 16의 단계 S81에서 목표 운전 모드가 HEV 모드라고 판정되고 단계 S82에 서 현재 동작 모드가 EV 모드라고 판정되면, 즉, EV 모드에서 HEV 모드로 모드가 전환되면, 단계 S85에서 모터/제너레이터(5)의 목표 토크(tTm)가 모드 전환시 엔진 시동을 위한 목표값으로 설정된다.
엔진 시동 제어를 위한 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가 도 18에 도시된 바와 같이 판정되고, 우선 단계 S101에서, 제2클러치(7)의 슬립 회전(△Nc)이 설정 회전 속도(△Nc1)(도 21참조) 이상인지 여부를 판정함으로써 마찰 계수 안정 영역인지 또는 마찰 계수 불안정 영역인지 판정된다.
단계 S101에서 △Nc < △Nc1 인, 마찰 계수 불안정 영역이라고 판정되면, 본 발명의 모터/제너레이터 토크 제어 수단에 대응하는 단계 S102에서 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가 구동력(tFo)분과 제1클러치(6)의 전달토크분의 합계값이 되도록 피드 포워드 제어가 수행된다.
이와 같이 얻어진 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 모터/제너레이터 제어기(22)로 지령된다.
이러한 마찰 계수 불안정 영역에서 모터/제너레이터 토크 제어에 의해 제2클러치(7)의 슬립 회전 피드백 제어가 수행되면, 피드백 제어시 슬립 회전 변화에 대한 클러치 마찰 계수(토크 용량)의 변화가 크고, 구동력이 목표값(tFo)으로부터 벗어나거나 쇼크가 발생할 우려가 있지만, 본 발명에 따르면, 마찰 계수 불안정 영역에서 모터/제너레이터 토크 제어에 의해 제2클러치(7)의 슬립 회전 피드백 제어를 수행하지 않음으로써, 이러한 문제점들을 피할 수 있다.
또한, 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가 구동력(tFo)분과 제1클러치(6)의 전달 토크분의 합계값이 되도록 함으로써 목표 구동력(tFo)이 효과적으로 달성될 수 있고, 또, 제1클러치(6)의 점진적 체결에 의한 엔진 크래킹이 미리 정해진 바와 같이 수행될 수 있다.
단계 S101에서 △Nc ≥ △Nc1 인, 마찰 계수 안정 영역이라고 판정되면, 다음에, 단계 S103에서 엔진 회전 속도(Ne)가 시동 완료 회전 속도 이상인지 여부를 판정함으로써 엔진이 시동되었는지 판정된다.
엔진이 시동되기 전이면, 그 다음 본 발명의 제2클러치의 슬립 회전 제어수단에 대응하는 단계 S104에서, 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)는 엔진 토크 추정값이 구동력(tFo)분, 제1클러치(6)의 전달 토크분, 및 제2클러치 슬립 제어분의 토크의 합계값에서 감산된 값으로 설정되고, 이 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)는 도 4에 도시된 바와 같이 모터/제너레이터 제어기(22)로 지령된다.
따라서, 제2클러치(7)의 슬립 회전을 모터/제너레이터 토크 제어에 의해 목표값으로 유지하기 위해 슬립 회전 피드백 제어가 수행되고, 여분의 엔진 토크가 휠(2a)로 전달되지 않아서 구동력이 목표 구동력(tFo)을 초과하지 않는다.
이 점에서, 제2클러치(7)의 슬립 회전 목표값은 설정값(△Nc1) 이상이고, 또 휠(2)로의 구동력 변동이 허용 범위 내가 되도록 하는데 필요한 하한이므로, 엔진 시동중에 토크 변동 및 제1클러치(6)의 체결에 의한 쇼크가 휠(2)로 전달되는 것을 완화한다.
또한, 비록 본 실시형태에서는,제2클러치(7)의 슬립 회전이 모터/제너레이터 토크 제어에 의해 목표값으로 유지되고, 물론, 목표 슬립 회전은 제2클러치의 전달 토크 용량 제어에 의해 유지될 수 있다.
단계 S103에서 엔진 시동이 완료되면, 단계 S105에서 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가 구동력(tFo)분, 제1클러치(6)의 전달 토크분, 및 제2클러치 슬립 제어분의 토크의 합계값으로 설정되고, 이 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가 도 4에 도시된 바와 같이, 모터/제너레이터 제어기(22)로 지령된다.
도 16의 단계 S81에서 목표 운전 모드가 EV 모드라고 판정되고 단계 S83에서 현재 운전 모드가 HEV 모드라고 판정되면, 즉, HEV 모드에서 EV 모드로 모드가 전환되면, 단계 S86에서 모터/제너레이터(5)의 목표 토크(tTm)가 EV 모드로 전환시의 목표값으로 설정되고, 이 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가 도 4에 도시된 바와 같이 모터/제너레이터 제어기(22)로 지령된다.
단계 81에서 목표 운전 모드가 EV 모드라고 판정되고, 또한 단계 S83에서 현재 운전 모드가 EV 모드라고 판정되면, 즉, EV 모드가 유지되어야만 하면, 단계 S87에서 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가 EV 모드의 목표값으로 설정된다.
상기 EV 모드의 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)는 도 19에 도시된 제어 프로그램에 따라 얻어진다.
즉, 단계 S111에서, 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)는 구동력(tFo)에 대응하는 값이 되도록 설정되고, 도 4에 도시된 바와 같이, 이러한 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)를 모터/제너레이터 제어기(22)로 지령한다.
이하에 상기한 실시형태를 구성하는 엔진 시동 응답성을 개선하기 위한 장치의 효과를 도 22에 도시된 바와 같이, EV 모드로 운전 중에 순간(t1)에서 악셀레이 터 페달 개도(APO)가 증가될 때의 타이밍도를 참조하여 설명한다.
도면에 도시된 악셀레이터 페달 개도(APO)의 증대에 대응하는 도달가능한 목표 구동력(tFo0)이 적용되고, 이에 대한 소정의 응답을 갖는 과도 목표 구동력(tFo)이 도면에 도시된 바와 같이 설정되며, 실제 구동력이 과도 목표 구동력(tFo)를 추종하는 구동력 제어가 실행된다.
한편, 악셀레이터 페달 개도(APO)가 증가하는 순간(t1)에, EV 모드에서 달성될 수 있는 구동력과 비교하여 도달가능한 목표 구동력(tFo0)이 EV 모드에서 달성될 수 없다는 판정에 의거하여 엔진으로부터의 동력을 사용하기 위한 HEV 모드 요구가 이루어지고, EV 모드 요구 플래그가 하이 레벨에서 로우 레벨로 전환되어 EV→HEV 전환 지령이 생성된다.
EV→HEV 전환 개시 지령 순간(t1)으로부터, 목표 제1클러치 전달 토크 용량(tTc1)이 점차 증가되고, 전달 토크(Tc1)의 경과시간 변화로부터 명확한 바와 같이 제1클러치(6)의 체결이 진행된다.
이러한 제1클러치(6)의 점진적 체결에 따라 수행되는 엔진(1)의 크랭킹에서 소비되는 토크분(제1클러치(6)의 전달토크분) 만큼 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)를 목표 구동력(tFo)으로부터 상승시킴으로써(도 18의 단계 S102를 참조), 순간(t2)으로부터 클러치(7)가 슬립을 시작하여 슬립 회전(△Nc(=Nm-Ni))을 발생시키고, 엔진 회전 속도(Ne)의 레이트를 상승시켜 도시된 바와 같이 엔진(1)이 크랭킹된다.
제2클러치(7) 슬립 및 엔진(1) 크랭킹의 개시는 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)이 EV 모드에서 목표 구동력(tFo)을 전달하기 위한 하한으로 설정되어 실현된다.
그러나, 본 실시형태에 따르면, 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)을 EV 모드 선택시로부터 목표 구동력(tFo)에 대응하는 작은 값으로 설정하기 위해(도 15 참조), EV 모드에서 HEV 모드로의 전환 지령 시간(t1)에서 목표 제2클러치 전달 토크 용량(tTc2)을 체결 완료시의 최대 토크 용량(Tc2max)에서 목표 구동력(tFo)에 대응하는 작은 값으로 감소시킬 필요가 없고, 제2클러치(7)의 슬립 및 엔진(1)의 크랭킹이 좀더 빨리 시작될 수 있어 엔진 시동 응답성을 향상시킨다.
또한, 제2클러치(7)의 슬립 회전(△Nc)이 설정 회전 속도(△Nc1) 미만인 또는 마찰 계수 불안정 영역인 순간(t2 내지 t3) 동안, 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)가 목표 구동력(tFo)분 + 제1클러치 전달 토크분(엔진 크랭킹분)인, 피드 포워드 제어(도 18의 단계 S102 참조)를 수행하여 다음의 효과가 얻어질 수 있다.
즉, 이러한 마찰 계수 불안정 영역에서 모터/제너레이터 토크(tTm) 제어에 의해 제2클러치(7)의 슬립 회전 피드백 제어가 수행되면, 피드백 제어 중에 발생하는 슬립 회전 변화에 대한 클러치 마찰 계수(토크 용량)의 변화가 커서, 구동력이 목표값(tFo)으로부터 변화하여 쇼크의 발생을 초래할 우려가 있지만, 이러한 문제점들을 피할 수 있다.
또한, 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)를 구동력(tFo)분과 제1클러치(6)의 전달 토크분의 합계값으로 설정함으로써, 목표 구동력(tFo)이 효과적으로 달성될 수 있고 제1클러치(6)의 점진적 체결에 의한 엔진 크랭킹이 미리 정해진 바와 같이 수행될 수 있다.
한편, 제2클러치(7)의 슬립 회전(△Nc)이 설정 회전 속도(△Nc1) 이상이 되어 마찰 계수 안정 영역으로 들어가는 순간(t3) 이후에, 목표 모터/제너레이터 토크(tTm)를 (목표 구동력(tFo)분)+{제1클러치 전달 토크분(엔진 크랭킹 토크)} + (제2클러치 슬립 제어분의 토크)-(엔진 토크 추정값)으로 설정하여(도 18의 단계 S104 참조), 제2클러치(7)의 슬립 회전(△Nc)을 구동력 변동이 허용 범위 내에 있는 목표값으로 유지하기 위해 피드백 제어가 수행되므로, 엔진 시동중의 토크 변동 및 제1클러치(6)의 체결에 의한 쇼크(도 22에 도시된 제1클러치 전달 토크(Tc1)의 파형 참조)가 휠(2)로 전달되는 것을 완화한다.
본 발명의 하이브리드 차량의 엔진 시동 제어 장치에 따르면, 전기 운전 모드로 주행 중에 하이브리드 운전 모드로 전환할 때 수행되는 엔진 시동이 후술되는 바와 같이 수행된다.
즉, 제1클러치 체결 제어수단은 제1클러치를 점진적으로 체결하여 그 드래그 토크로부터 엔진을 시동하고; 제2클러치 체결 제어수단은 제1클러치 체결 제어수단에 의해 수행되는 엔진 시동에 수반되는 제1클러치의 전달 토크 변동이 구동휠로 전달되는 것을 방지하기 위해 차량 주행 상태에 대응하는 목표 구동에 상당하는 전달 토크 용량이 되도록 제2클러치를 슬립 체결시키며; 모터/제너레이터 제어수단은 제2클러치 체결 제어수단에 의해 제2클러치가 슬립 체결될 때 슬립 체결을 유지하기 위해 모터/제너레이터가 동작하도록 모터/제너레이터의 토크를 제어한다.
따라서, 상기한 제1클러치의 점진적 체결에 의해 엔진이 크랭킹되고 있는 중에 제2클러치가 상기의 슬립 체결을 수행하여 목표 구동력 상당의 토크가 연속적으로 전달되는 반면, 엔진 시동시 일어나는 토크 변동이 구동휠에 전달되지 않고, 토크 변동에 의한 쇼크 및 구동력 해방으로부터 경험되는 느낌을 피할 수 있으며, 이에 수반되는 불쾌감 또한 제거될 수 있다.

Claims (45)

  1. 동력원으로서의 엔진 및 모터/제너레이터;
    상기 엔진과 상기 모터/제너레이터 사이에 배치되어 이들 사이의 전달 토크 용량을 변화시킬 수 있는 제1클러치;
    상기 모터/제너레이터와 구동휠 사이에 배치되어 이들 사이의 전달 토크 용량을 변화시킬 수 있는 제2클러치; 및
    상기 엔진, 상기 모터/제너레이터, 상기 제1클러치 및 상기 제2클러치를 제어할 수 있는 제어장치를 구비하고,
    상기 제어장치는 상기 제1클러치를 해방함과 동시에 상기 제2클러치를 체결하여 상기 모터/제너레이터로부터의 동력만에 의해 운전되는 전기 운전 모드와, 상기 제1클러치 및 상기 제2클러치를 모두 체결하여 상기 엔진 및 상기 모터/제너레이터 모두로부터의 동력에 의해 운전되는 하이브리드 운전 모드를 선택할 수 있고,
    운전 과정에서 전기 운전 모드에서 하이브리드 운전 모드로 전환시 상기 제1클러치의 체결 진행을 통해, 상기 제1클러치로부터의 드래그 토크(drag torque)에 의해 엔진을 시동하는 상기 제어장치는, 제1클러치 체결 제어수단을 구비하고,
    이 제1클러치 체결 제어수단에 의한 엔진 시동에 수반되는 상기 제1클러치의 전달 토크 변동이 상기 구동휠로 전달되는 것을 방지하기 위해 상기 제2클러치를 슬립 체결시키는 제2클러치 체결 제어수단을 구비하고,
    이 제2클러치 체결 제어수단에 의해 상기 제2클러치가 슬립 체결되는 경우, 슬립 체결을 유지하기 위해 상기 모터/제너레이터를 제어하는 모터/제너레이터 제어수단을 구비하고 있는, 하이브리드 차량 구동장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제2클러치 체결 제어수단은, 상기 제1클러치 체결 제어수단에 의해 수행되는 엔진 시동에 수반되는 상기 제1클러치의 전달 토크 변동이 상기 구동휠로 전달되는 것을 방지하기 위해 차량 구동 상태에 대응하는 목표 구동력과 동등한 전달 토크 용량에 도달하도록 상기 제2클러치를 슬립 체결시키는 장치인, 하이브리드 차량 구동장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제2클러치와 상기 구동휠 사이에 배치된 자동변속기를 더 포함하고, 상기 제2클러치로부터의 동력을 자동변속기에 의해 변속하여, 변속된 동력을 상기 구동휠로 향하게 하는, 하이브리드 차량 구동장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 모터/제너레이터와 상기 제2클러치 사이에 배치된 자동변속기를 더 포함하고, 상기 모터/제너레이터로부터의 동력을 상기 자동변속기에 의해 변속하여, 변속된 동력을 상기 제2클러치를 통해 상기 구동휠로 향하게 하는, 하이브리드 차량 구동장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 모터/제너레이터와 상기 구동휠 사이에 배치된 자동변속기를 더 포함하고, 상기 자동변속기는 토크 전달을 관장하는 적어도 하나의 클러치를 가지며, 상기 제2클러치는 상기 적어도 하나의 자동변속기 클러치를 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 모터/제너레이터 제어수단은, 상기 제2클러치를 슬립 체결 중에 상기 제1클러치의 체결 진행에 의해 엔진 시동시, 엔진 시동에 필요한 상기 제1클러치의 슬립 토크분과, 차량 구동력인 상기 제2클러치의 슬립 토크분의 합계에 근접한 값이 되도록 상기 모터/제너레이터 토크를 제어하는, 하이브리드 차량 구동장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 모터/제너레이터 제어수단은, 상기 제1클러치의 체결 진행에 의한 슬립 토크의 상승에 부합하도록 상기 모터/제너레이터의 토크를 상승시키는, 하이브리드 차량 구동장치.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 모터/제너레이터 제어수단은, 상기 제2클러치를 슬립 체결하는 중에 상기 제1클러치의 체결 진행에 의해 엔진 시동시 상기 제2클러치가 소정의 슬립 상태를 달성하도록 상기 모터/제너레이터의 슬립 서보 제어를 사용하는, 하이브리드 차량 구동장치.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 모터/제너레이터 제어수단은, 상기 모터/제너레이터 토크 이외에, 상기 모터/제너레이터에 작용하는 다른 토크를 외란으로서 간주하 고, 이러한 외란을 추정하며, 외란 추정값을 상기 모터/제너레이터 토크에 가산하여 외란 보상을 수행하는 외란 옵저버(disturbance observer)를 갖는, 하이브리드 차량 구동장치.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 제2클러치 체결 제어수단과 상기 모터/제너레이터 제어수단은, 상기 엔진을 시동할 때 EV 모드가 실현될 수 있는 상기 제2클러치의 전달 토크 범위 내에서 상기 제2클러치의 전달 토크 용량을 목표 제2클러치 전달 토크로 감소시킨 후 상기 제2클러치의 슬립을 개시하는, 하이브리드 차량 구동장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 제2클러치 체결 제어수단은, 상기 제2클러치의 전달 토크 용량을 목표 제2클러치 전달 토크로 감소시킨 다음 상기 모터/제너레이터 제어수단에 의해 수행되는 상기 모터/제너레이터 토크의 상승으로부터 상기 제2클러치의 슬립을 개시하는, 하이브리드 차량 구동장치.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 제2클러치 체결 제어수단은, 상기 제2클러치의 전달 토크 용량을 목표 제2클러치 전달 토크로 감소시킨 다음 상기 제2클러치 전달 토크 용량을 더 감소시켜서 상기 제2클러치의 슬립을 개시하는, 하이브리드 차량 구동장치.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 제2클러치 체결 제어수단은, 상기 제2클러치의 슬립 체결시 엔진 부하 요구의 증가에 따라 상기 제2클러치의 전달 토크 용량을 증가시키고, 엔진 부하 요구의 감소에 따라 상기 제2클러치의 전달 토크 용량을 감소시키는, 하이브리드 차량 구동장치.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 제1클러치 체결 제어수단은, 상기 제1클러치의 드래그 토크로 엔진 시동시에 상기 제1클러치의 전달 토크 용량을 상기 엔진의 마찰보다 크게 설정하는, 하이브리드 차량 구동장치.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 제2클러치 체결 제어수단은, 상기 엔진이 시동될 때까지의 시간 동안 상기 모터/제너레이터의 최대 토크에서 상기 엔진의 마찰분을 빼서 얻어진 값의 범위 내의 값으로 목표 제2클러치 전달 토크를 설정하는, 하이브리드 차량 구동장치.
  16. 청구항 1에 있어서, 상기 제1클러치 체결 제어수단은, 상기 엔진이 시동될 때까지의 시간 동안 상기 모터/제너레이터의 최대 토크에서 목표 제2클러치 전달 토크를 빼서 얻어진 값의 범위 내의 값으로 목표 제1클러치 전달 토크를 설정하는, 하이브리드 차량 구동장치.
  17. 청구항 1에 있어서, 상기 모터/제너레이터 제어수단은, 엔진 회전 속도가 모 터/제너레이터 회전 속도를 오버슈트할 때 이 둘 사이의 회전차의 반전에 부합하도록 모터/제너레이터 토크를 감소시키는, 하이브리드 차량 구동장치.
  18. 청구항 1에 있어서, 상기 모터/제너레이터 제어수단은, 엔진 회전 속도가 모터/제너레이터 회전 속도보다 높은 상태로부터 상기 제1클러치의 체결 직후 모터/제너레이터 토크를 증가시키고, 상기 엔진 회전 속도가 상기 모터/제너레이터 회전 속도보다 낮은 상태로부터 상기 제1클러치의 체결 직후 상기 모터/제너레이터 토크를 감소시키는, 하이브리드 차량 구동장치.
  19. 청구항 1에 있어서, 상기 모터/제너레이터 제어수단은, 상기 엔진의 시동이 완료되고 상기 제2클러치가 재체결될 때 상기 제2클러치의 입/출력 회전 속도차의 변화율이 제로에 근접하도록 상기 모터/제너레이터를 제어하는, 하이브리드 차량 구동장치.
  20. 청구항 1에 있어서, 상기 제2클러치 체결 제어수단은 또한 전기 운전 모드로 천이시 전달되어야만 하는 구동력에 대응하는 토크 용량으로 상기 제2클러치의 전달 토크 용량을 감소시키도록 구비되어 상기 전기 운전 모드를 선택 중에 이러한 감소된 토크 용량으로 상기 제2클러치의 전달 토크 용량을 유지하는, 하이브리드 차량 구동장치.
  21. 청구항 20에 있어서, 상기 제2클러치 체결 제어수단은 또한 전기 운전 모드에서 하이브리드 운전 모드로 모드 변경시 발생하는 상기 제1클러치의 체결 진행을 통해 엔진을 시동하는 중에 구동력 변동이 허용 범위 내에 있도록 상기 제2클러치의 슬립 회전을 목표값으로 제어하기 위해 구비되는, 하이브리드 차량 구동장치.
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 제2클러치 체결 제어수단은, 상기 제2클러치의 슬립 회전을 상기 제2클러치의 슬립 회전에 대한 마찰 계수의 변화율이 작아지는 슬립 회전 영역 내의 목표값으로 만드는 제어를 수행하는, 하이브리드 차량 구동장치.
  23. 청구항 22에 있어서, 상기 모터/제너레이터 제어수단은 또한 상기 제2클러치의 슬립 회전이 상기 슬립 회전 영역의 값이 될 때까지의 시간 동안 상기 제1클러치의 전달 토크 용량과 전달되어야만 하는 구동력의 합계로 표현되는 토크값이 되도록 상기 모터/제너레이터의 토크를 제어하도록 구비되는, 하이브리드 차량 구동장치.
  24. 모터/제너레이터와 구동휠 사이에 배치된 제2클러치를 체결함과 동시에 엔진과 상기 모터/제너레이터 사이에 배치된 제1클러치를 해방하여 상기 모터/제너레이터로부터의 동력만에 의해 운전되는 전기 운전 모드와, 상기 제1클러치와 상기 제2클러치를 모두 체결하여 상기 엔진 및 상기 모터/제너레이터 모두로부터의 동력에 의해 운전되는 하이브리드 운전 모드를 선택하는 단계;
    운전 과정에서 전기 운전 모드에서 하이브리드 운전 모드로 전환시 상기 제1클러치의 체결 진행을 통해, 상기 제1클러치로부터의 드래그 토크에 의해 상기 엔진을 시동시키는 단계;
    상기 엔진의 시동에 수반되는 상기 제1클러치의 전달 토크 변동이 상기 구동휠로 전달되는 것을 방지하기 위해 상기 제2클러치를 슬립 체결시키는 단계; 및
    상기 제2클러치가 슬립 체결되는 경우, 슬립 체결을 유지하기 위해 상기 모터/제너레이터를 제어하는 단계를 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
  25. 청구항 24에 있어서, 상기 슬립 체결 단계는, 차량 구동 상태에 대응하는 목표 구동력과 동등한 전달 토크 용량에 도달하도록 상기 제2클러치를 슬립 체결시키는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
  26. 청구항 24에 있어서, 상기 제2클러치와 상기 구동휠 사이의 자동변속기로 상기 구동휠을 향하여 상기 제2클러치로부터의 동력을 변속하는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
  27. 청구항 24에 있어서, 상기 모터/제너레이터와 상기 제2클러치 사이에 배치된 자동변속기로 상기 제2클러치를 통해 상기 구동휠을 향하여 상기 모터/제너레이터 로부터의 동력을 변속하는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
  28. 청구항 24에 있어서, 상기 모터/제너레이터 제어 단계는, 상기 제2클러치를 슬립 체결 중에 상기 제1클러치의 체결 진행에 의해 엔진 시동시, 엔진 시동시에 필요한 상기 제1클러치의 슬립 토크분과, 차량 구동력인 상기 제2클러치의 슬립 토크분의 합계에 근접한 값이 되도록 상기 모터/제너레이터 토크를 제어하는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
  29. 청구항 24에 있어서, 상기 모터/제너레이터 제어 단계는, 상기 제1클러치의 체결 진행에 의한 슬립 토크의 상승에 부합하도록 상기 모터/제너레이터의 토크를 상승시키는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
  30. 청구항 24에 있어서, 상기 모터/제너레이터 제어 단계는, 상기 제2클러치를 슬립 체결하는 중에 상기 제1클러치의 체결 진행에 의해 상기 엔진을 시동시 상기 제2클러치가 소정의 슬립 상태를 달성하도록 상기 모터/제너레이터의 슬립 서보 제어를 사용하는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
  31. 청구항 24에 있어서, 상기 모터/제너레이터를 제어하는 단계는, 상기 모터/ 제너레이터 토크 이외에 상기 모터/제너레이터에 작용하는 다른 토크에 의한 외란을 추정하는 단계; 및
    외란 보상을 수행하기 위해 상기 추정된 외란값을 상기 모터/제너레이터 토크에 가산하는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
  32. 청구항 24에 있어서, 상기 엔진을 시동시 EV 모드가 실현될 수 있는 상기 제2클러치의 전달 토크 범위 내에서 상기 제2클러치의 전달 토크 용량을 목표 제2클러치 전달 토크로 감소시킨 후 상기 제2클러치의 슬립을 개시하는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
  33. 청구항 32에 있어서, 상기 제2클러치의 전달 토크 용량을 목표 제2클러치 전달 토크로 감소시키는 단계; 및
    모터/제너레이터 제어수단에 의해 수행되는 모터/제너레이터 토크의 상승으로부터 상기 제2클러치의 슬립을 개시하는 단계를 더 포함하는 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
  34. 청구항 32에 있어서, 상기 제2클러치의 전달 토크 용량을 목표 제2클러치 전달 토크로 감소시키는 단계; 및
    상기 제2클러치 전달 토크 용량을 더 감소시켜서 상기 제2클러치의 슬립을 개시하는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
  35. 청구항 24에 있어서, 엔진 부하 요구의 증가에 따라 상기 제2클러치의 전달 토크 용량을 증가시키는 단계; 및
    상기 제2클러치의 슬립 체결시 상기 엔진 부하 요구의 감소에 따라 상기 제2클러치의 전달 토크 용량을 감소시키는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
  36. 청구항 24에 있어서, 상기 제1클러치의 드래그 토크로 상기 엔진을 시동시에 상기 제1클러치의 전달 토크 용량을 상기 엔진의 마찰보다 크게 설정하는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
  37. 청구항 24에 있어서, 상기 엔진이 시동될 때까지의 시간 동안 상기 모터/제너레이터의 최대 토크에서 상기 엔진의 마찰분을 빼서 얻어진 값의 범위 내의 값으로 목표 제2클러치 전달 토크를 설정하는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
  38. 청구항 24에 있어서, 상기 엔진이 시동될 때까지의 시간 동안 상기 모터/제너레이터의 최대 토크에서 목표 제2클러치 전달 토크를 빼서 얻어진 값의 범위 내의 값으로 목표 제1클러치 전달 토크를 설정하는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
  39. 청구항 24에 있어서, 엔진 회전 속도가 모터/제너레이터 회전 속도를 오버슈트할 때 이들 사이의 회전차의 반전에 부합하도록 상기 모터/제너레이터 토크를 감소시키는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
  40. 청구항 24에 있어서, 엔진 회전 속도가 모터/제너레이터 회전 속도보다 높은 상태로부터 상기 제1클러치의 체결 직후 모터/제너레이터 토크를 증가시키는 단계; 및
    상기 엔진 회전 속도가 상기 모터/제너레이터 회전 속도보다 낮은 상태로부터 상기 제1클러치의 체결 직후 상기 모터/제너레이터 토크를 감소시키는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
  41. 청구항 24에 있어서, 상기 엔진의 시동이 완료되고 상기 제2클러치가 재체결될 때 상기 제2클러치의 입/출력 회전 속도차의 변화율이 제로에 근접하도록 상기 모터/제너레이터를 제어하는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
  42. 청구항 24에 있어서, 전기 운전 모드로 천이할 때 전달되어야만 하는 구동력에 대응하는 토크 용량으로 상기 제2클러치의 전달 토크 용량을 감소시키는 단계; 및
    상기 전기 운전 모드를 선택하는 중에 상기 제2클러치의 전달 토크 용량을 이러한 감소된 토크 용량으로 유지하는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
  43. 청구항 42에 있어서, 전기 운전 모드에서 하이브리드 운전 모드로 모드를 변경시 발생하는 상기 제1클러치의 체결 진행을 통해 엔진을 시동하는 중에 상기 구동력 변동이 허용 범위 내가 되도록 상기 제2클러치의 슬립 회전을 목표값으로 제어하는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
  44. 청구항 43에 있어서, 상기 제2클러치의 슬립 회전에 대한 마찰 계수의 변화율이 작아지는 슬립 회전 영역 내의 목표값이 되도록 상기 제2클러치의 슬립 회전을 설정하는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 차량 구동장치의 운전 모드 전환방법.
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