KR100897098B1 - 하이브리드 차량의 발진 가속 선형성 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 발진 가속 선형성 제어방법에 관한 것으로서, 하이브리드 차량에서 무단 변속기의 기어비가 일정 조건에서 비정상적으로 작동 시, 배터리에서 공급되는 전압에 의한 모터 구동을 통한 토크를 지원하되, 배터리의 충전 상태에 따라 가속도에 대한 보상을 선택적으로 제어하여 그 가속도의 제어량이 균일하도록 함으로써, 자동차의 운전성 향상을 도모하는 하이브리드 차량의 발진 가속 선형성 제어방법에 관한 것이다.

하이브리드 차량, 발진 가속 선형성 제어, SOC, 기어비, 가속도

Description

하이브리드 차량의 발진 가속 선형성 제어방법{Controlling method for acceleration linearity of Hybrid electric vehicle}

본 발명은 하이브리드 차량의 발진 가속 선형성 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량에서 무단 변속기의 기어비가 일정 조건에서 비정상적으로 작동 시, 모터 토크를 이용하여 운전성 향상을 도모하는 하이브리드 차량의 발진 가속 선형성 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 하이브리드 전기자동차는 일반 가솔린 엔진에 전기 모터를 직결한 형태로 CVT(Continuously Variable Transmission)를 통해서 바퀴에 동력을 전달하며, 운전자가 가속페달을 구동하게 되면 스로틀 밸브는 엔진의 OOL(Optimal Operating Line)에 따라 최대한 개방하고 모자라는 토크(Torque)에 대해서는 배터리에서 공급되는 전압에 의한 모터 구동을 통해 파워를 지원하고 있다.

이때, 도 4는 차량의 정상적인 발진시 정상적인 기어비를 나타내는 그래프로서, 기어비와 가속도가 상호 정상적인 변화를 통해 제어되는 것을 알 수 있다.

그런데, 이러한 종래의 무단 변속기가 장착된 하이브리드 차량에 있어서, 차량의 정지 시 무단 변속기의 기어비가 정상적으로 저단으로 복귀하지 못할 경우, 차량 발진 시 중간 기어비에서 발진 제어를 시작하여 저단 재복귀 완료 후에 정상 제어가 시작되는 특성으로 인하여 일반적인 기어비의 제어 방향과 반대 방향으로 제어되는 영역이 발생함에 따라 차량의 가속도가 비정상적으로 발생하는 문제점이 있다(도 5참조).

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 하이브리드 차량에서 무단 변속기의 기어비가 일정 조건에서 비정상적으로 작동 시, 배터리에서 공급되는 전압에 의한 모터 구동을 통한 토크를 지원하되, 배터리의 충전 상태에 따라 가속도에 대한 보상을 선택적으로 제어하여 그 가속도의 제어량이 균일하도록 함으로써, 자동차의 운전성 향상을 도모하는 하이브리드 차량의 발진 가속 선형성 제어방법을 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 차량의 발진시 클러치 잠금(LOCK) 이전에 무단 변속기의 기어비가 적정 기어비 이상일 경우, 상기 기어비의 정상적인 저단으로의 미복귀 상태로 판정하는 제1단계와;

배터리의 충전상태(SOC)에 따라 차량의 가속도에 대한 보상을 선택적으로 제어하는 제2단계와;

무단 변속기의 기어비 복귀 후 정상적인 기어비의 제어 방향으로 제어 중, 적정 기어비 이상 도달하고 클러치가 잠금 상태일 경우, 하이브리드 차량의 발진 제어를 종료하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예로서, 상기 제2단계에서, 배터리 충전상태가 충전 잔류용량보다 많은 경우, 무단 변속기에 대한 기어비의 최저단 복귀시까지 구동모터의 어시 스트량을 제어하여 차량의 가속도를 증대시켜 최종적으로 기어비가 저단이 될 경우, 종료시점으로 판정하여 종료를 결정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2단계에서, 배터리 충전상태가 충전 잔류용량보다 적은 경우, 기어비가 저단으로 복귀한 상태에서, 차량의 가속도를 줄이기 위해 구동모터의 리젠량을 제어하게 되고, 정상 기어비의 제어 방향으로 제어 중, 1단보다 높고 최초의 기어비보다 낮은 기어비에 해당될 경우, 종료 시점으로 판정하여 종료를 결정하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 발진 가속 선형성 제어방법에 의하면, 배터리의 충전 상태에 따라 가속도에 대한 보상을 선택적으로 제어하여 그 가속도의 제어량이 균일하도록 함으로써, 자동차의 운전성 향상을 도모하는 효과가 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 발진 가속 선형성 제어 시, 배터리의 충전량이 충분할 경우의 제어방법을 나타내는 제어상태도이고, 도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 발진 가속 선형성 제어 시, 배터리의 충전량 이 부족할 경우의 제어방법을 나타내는 제어상태도이며, 도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 발진 가속 선형성 제어방법을 나타내는 플로우챠트이다.

본 발명은 하이브리드 차량에서 무단 변속기의 기어비가 일정 조건에서 비정상적으로 작동하여 기어비를 정상적으로 저단으로 복귀되도록 하지 못할 경우, 배터리에서 공급되는 전압에 의한 모터 구동을 통한 토크를 지원하되, 배터리의 충전 상태에 따라 가속도에 대한 보상을 선택적으로 제어하여 그 가속도의 제어량이 균일하게 구현되도록 하는데 그 주안점이 있다.

본 발명에 따른 하이브리드 차량은 상용전원이 아닌 배터리 혹은 연료전지 등의 전원장치에 의해 전원을 공급받기 때문에 배터리의 충전상태(SOC : State Of Charge)에 따른 출력 제한치로 모터 토크를 제어하게 된다.

즉, 차량의 발진시 클러치 잠금(LOCK) 이전에 무단 변속기의 기어비가 적정 기어비 이상일 경우, 상기 기어비의 정상적인 저단으로의 미복귀 상태로 판정하는 바, 이러한 무단 변속기의 기어비가 저단으로 미복귀된 상태에서의 하이브리드 차량의 발진 가속 선형성을 제어하게 된다.

다시 말해서, 배터리의 출력 특성은 SOC별로 다른 최대 출력 특성을 가지는 바, 그 SOC에 따라 차량의 가속도에 대한 보상을 선택적으로 제어하게 되는 것이다.

도 1은 배터리의 충전상태가 충분한 경우, 즉 구동모터의 가용 상태에서, 모터의 구동을 통한 토크를 지원하되, 차량의 발진 중, 클러치 잠금 전의 무단 변속기의 적정 기어비 이상으로 확인된 시점, 즉 기어비가 저단으로 미복귀된 시점에서 무단 변속기의 기어비가 저단으로 복귀하는 시점까지를 모터 토크를 지원하는 구간이 된다.

이때, 상기 무단 변속기의 기어비가 저단으로 복귀하는 시점까지 APS(Accel Pedal Sensor)와 기어비에 따라 차량의 가속도를 상승시킬 수 있도록 지원하는 구동모터의 어시스트(assist)량을 제어하게 된다.

반면에, 도 2에 도시된 바와 같이, 배터리의 충전상태가 충분하지 않은 상태인 경우, 즉 구동모터가 구동되지 않은 상태에서, 무단 변속기의 기어비가 저단(1단)으로 복귀하여 가속도가 상승하는 경우에 위에서 언급한 경우와 반대로 APS와 기어비에 따라 구동모터의 리젠(regen)량을 제어하여 가속도의 급격한 증대를 제한하게 된다.

그리고, 상기 무단 변속기에 대한 기어비의 저단 복귀 후 정상적인 기어비의 제어 방향으로 제어 중, 적정 기어비 이상 도달하고 클러치가 잠금 상태일 경우, 하이브리드 차량의 발진 가속 선형성 제어를 종료하게 된다.

이와 같은 무단 변속기가 장착된 하이브리드 차량의 기어비 미복귀 상태에서의 차량 발진 가속 선형성의 제어방법에 대하여 도 3의 플로우챠트를 통해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 클러치가 잠금 상태인지를 판정하여 클러치가 잠금 상태가 아닌 동시에 기어비가 1단보다 높은 상태의 기어비(경계치1)로 판정될 경우, 이를 무단 변속기의 기어비가 정상적으로 복귀하지 못한 것으로 판단하여 SOC에 따라 차량의 가속도의 보상 제어를 실시한다.

현재의 SOC가 충전 잔류용량보다 많은 경우, 무단 변속기에 대한 기어비의 최저단 복귀시까지 구동모터의 어시스트량을 제어하여 차량의 가속도를 증대시켜 최종적으로 기어비가 저단이 될 경우, 종료시점으로 판정하여 종료를 결정하게 된다.

반면, 현재의 SOC가 충전 잔류용량보다 적은 상태에서 기어비가 저단으로 복귀한 상태에서, 차량의 가속도를 줄이기 위해 구동모터의 리젠량을 제어하게 되고, 정상 기어비의 제어 방향으로 제어 중, 1단보다 높고 최초의 기어비보다 낮은 기어비(경계치3)에 해당될 경우, 종료 시점으로 판정하여 종료를 결정하게 된다.

따라서, 본 발명은 무단 변속기의 기어비를 정상적으로 저단으로 복귀토록 하지 못할 경우, 무단 변속기의 기어비에 따른 가속도의 출력 곡선에 대한 기울기를 균일하게 보정함으로써, 자동차의 운전성 향상을 도모하는 새로운 하이브리드 차량의 발진 가속 선형성 제어방법이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 발진 가속 선형성 제어 시, 배터리의 충전량이 충분할 경우의 제어방법을 나타내는 제어상태도,

도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 발진 가속 선형성 제어 시, 배터리의 충전량이 부족할 경우의 제어방법을 나타내는 제어상태도,

도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 발진 가속 선형성 제어방법을 나타내는 플로우챠트,

도 4는 차량의 정상적인 발진시 정상적인 기어비를 나타내는 그래프.

도 5는 차량의 비정상적인 발진시 비정상적인 기어비를 나타내는 그래프이다.

Claims (3)

1. 차량의 발진시 클러치 잠금(LOCK) 이전에 무단 변속기의 기어비가 적정 기어비 이상일 경우, 상기 기어비의 정상적인 저단으로의 미복귀 상태로 판정하는 제1단계와;

   배터리의 충전상태(SOC)에 따라 차량의 가속도에 대한 보상을 선택적으로 제어하는 제2단계와;

   무단 변속기의 기어비 복귀 후 정상적인 기어비의 제어 방향으로 제어 중, 적정 기어비 이상 도달하고 클러치가 잠금 상태일 경우, 하이브리드 차량의 발진 제어를 종료하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 발진 가속 선형성 제어방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제2단계에서, 배터리 충전상태가 충전 잔류용량보다 많은 경우, 무단 변속기에 대한 기어비의 최저단 복귀시까지 구동모터의 어시스트량을 제어하여 차량의 가속도를 증대시켜 최종적으로 기어비가 저단이 될 경우, 종료시점으로 판정하여 종료를 결정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 발진 가속 선형성 제어방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제2단계에서, 배터리 충전상태가 충전 잔류용량보다 적은 경우, 기어비가 저단으로 복귀한 상태에서, 차량의 가속도를 줄이기 위해 구동모터의 리젠량을 제어하게 되고, 정상 기어비의 제어 방향으로 제어 중, 1단보다 높고 최초의 기어비보다 낮은 기어비에 해당될 경우, 종료 시점으로 판정하여 종료를 결정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 발진 가속 선형성 제어방법.

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