KR100916429B1 - 하이브리드 차량에서 클러치 접합시의 충격저감방법 및클러치 접합시간 단축방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량에서 클러치 접합시의 충격저감방법 및 클러치 접합시간 단축방법에 관한 것으로서, 엔진 시동시 엔진과 풀리로 연결된 ISG(Ignition Starting Generator)의 기동을 통해 엔진RPM을 상승시키고, 엔진의 동력 전달 및 차단은 클러치의 접합 및 분리를 거치며, 동력전달계를 통해 구동력을 발생시키는 구조를 가지는 하이브리드 차량에 있어서, 엔진RPM과 모터RPM이 특정RPM 이상인지 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서의 조건을 만족하는 경우, 특정시간 동안 엔진RPM과 모터RPM의 속도차가 적정값 이내인지 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서의 조건을 만족하는 경우, 엔진RPM과 모터RPM 구배의 방향이 동일한지 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서의 조건을 만족하는 경우, 엔진과 모터의 각가속도의 크기차가 적정값 이내인지 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서의 조건을 만족하는 경우, 클러치의 초기슬립시의 이동속도는 완만하게 하고, 클러치의 초기슬립구간을 지나면서 클러치의 접합완료시까지의 이동속도는 급격히 증가되도록 설정된 제어맵을 이용하여 클러치의 슬립제어를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 상기 하이브리드 차량에서 클러치 접합시의 충격저감방법 및 클러치 접합시간 단축방법은 시작판단조건에 엔진RPM과 모터RPM 구배의 방향이 동일한지 여부를 판단하는 단계를 추가하여 클러치의 접합충격을 저감시킬 수 있고, 클러치의 초기슬립시의 이동속도는 완만하게 하고, 클러치의 초기슬립구간을 지나면 서 클러치의 접합완료시까지의 이동속도는 급격히 증가되도록 설정된 제어맵을 사용해 클러치의 슬립제어를 수행함으로써 클러치의 접합충격을 저감시킬 수 있는 것 뿐만 아니라 클러치의 접합완료 시기의 단축도 가능해져 차량의 운전성을 향상시킬 수 있다.

Description

하이브리드 차량에서 클러치 접합시의 충격저감방법 및 클러치 접합시간 단축방법{SHOCK DIMINISHING METHOD AND CLUTCH CONNECTING TIME REDUCING METHOD DURING CLUTCH CONNECTING IN HYBRID VEHICLE}

본 발명은 하이브리드 차량에서 클러치 접합시의 충격저감방법 및 클러치 접합시간 단축방법에 관한 것으로서, 특히 클러치의 슬립시작 판단조건을 최적화하고, 제어맵을 사용해 클러치의 슬립제어를 수행하도록 하여 클러치의 접합충격 및 클러치의 접합완료 시기의 단축이 가능하도록 한 하이브리드 차량에서 클러치 접합시의 충격저감방법 및 클러치 접합시간 단축방법에 관한 것이다.

도 1은 종래의 클러치 슬립제어맵을 나타낸 그래프이다.

도 1을 참조하면, 종래의 클러치 슬립제어방법은 다양한 시행착오에 의해 개발된 최적화된 시작판단조건과 제어맵을 사용하게 되는데, 즉, 엔진RPM과 모터RPM이 특정속도 이상이고 두 속도의 차가 특정시간 동안 적정수치 이하에 존재하면, 클러치의 제어를 시간에 따른 다단계 목표위치에 따르도록 온오프 방식으로 설정된 제어맵을 사용하여 클러치의 슬립제어를 수행하게 된다.

그러나, 종래의 클러치 슬립제어방법은 시간에 따른 다단계 목표위치에 따르 도록 온오프 방식으로 설정된 제어맵을 사용해 클러치의 슬립제어를 수행하기 때문에 클러치의 초기슬립구간에서 순간적인 클러치의 위치이동에 따른 엔진의 회전운동량이 급격히 변하여 차량에 충격량이 크게 전달되고, 클러치의 접합이 완료되기까지 소요되는 시간이 길기 때문에 차량의 가속응답성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 시작판단조건에 엔진RPM과 모터RPM 구배의 방향이 동일한지 여부를 판단하는 단계를 추가하여 클러치의 접합충격을 저감시킬 수 있고, 클러치의 초기슬립시의 이동속도는 완만하게 하고, 클러치의 초기슬립구간을 지나면서 클러치의 접합완료시까지의 이동속도는 급격히 증가되도록 설정된 제어맵을 사용해 클러치의 슬립제어를 수행함으로써 클러치의 접합충격을 저감시킬 수 있는 것 뿐만 아니라 클러치의 접합완료 시기의 단축도 가능해져 차량의 운전성을 향상시킬 수 있는 하이브리드 차량에서 클러치 접합시의 충격저감방법 및 클러치 접합시간 단축방법을 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 하이브리드 차량에서 클러치 접합시의 충격저감방법 및 클러치 접합시간 단축방법은 엔진 시동시 엔진과 풀리로 연결된 ISG(Ignition Starting Generator)의 기동을 통해 엔진RPM을 상승시키고, 엔진의 동력 전달 및 차단은 클러치의 접합 및 분리를 거치며, 동력전달계를 통해 구동력을 발생시키는 구조를 가 지는 하이브리드 차량에 있어서, 엔진RPM과 모터RPM이 특정RPM 이상인지 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서의 조건을 만족하는 경우, 특정시간 동안 엔진RPM과 모터RPM의 속도차가 적정값 이내인지 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서의 조건을 만족하는 경우, 엔진RPM과 모터RPM 구배의 방향이 동일한지 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서의 조건을 만족하는 경우, 엔진과 모터의 각가속도의 크기차가 적정값 이내인지 여부를 판단하는 단계와; 상기 단계에서의 조건을 만족하는 경우, 클러치의 초기슬립시의 이동속도는 완만하게 하고, 클러치의 초기슬립구간을 지나면서 클러치의 접합완료시까지의 이동속도는 급격히 증가되도록 설정된 제어맵을 이용하여 클러치의 슬립제어를 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 엔진RPM은 상기 모터RPM에 가깝게 설정되고, 상기 엔진의 각가속도는 상기 모터의 각가속도에 가깝게 설정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 하이브리드 차량에서 클러치 접합시의 충격저감방법 및 클러치 접합시간 단축방법은 시작판단조건에 엔진RPM과 모터RPM 구배의 방향이 동일한지 여부를 판단하는 단계를 추가하여 클러치의 접합충격을 저감시킬 수 있고, 클러치의 초기슬립시의 이동속도는 완만하게 하고, 클러치의 초기슬립구간을 지나면서 클러치의 접합완료시까지의 이동속도는 급격히 증가되도록 설정된 제어맵을 사용해 클러치의 슬립제어를 수행함으로써 클러치의 접합충격을 저감시킬 수 있는 것 뿐만 아니라 클러치의 접합완료 시기의 단축도 가능해져 차량의 운전성을 향상시킬 수 있다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량에서 클러치 접합시의 충격저감방법 및 클러치 접합시간 단축방법을 나타낸 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 클러치 슬립제어맵을 나타낸 그래프이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량에서 클러치 접합시의 충격저감방법 및 클러치 접합시간 단축방법은 엔진 시동시 엔진과 풀리로 연결된 ISG(Ignition Starting Generator)의 기동을 통해 엔진RPM을 상승시키고, 엔진의 동력 전달 및 차단은 클러치의 접합 및 분리를 거치며, 동력전달계를 통해 구동력을 발생시키는 구조를 가지는 하이브리드 차량에 있어서, 엔진RPM과 모터RPM이 특정RPM 이상인지 여부를 판단하는 단계(S1)와; 상기 단계에서의 조건을 만족하는 경우, 특정시간 동안 엔진RPM과 모터RPM의 속도차가 적정값 이내인지 여부를 판단하는 단계(S2)와; 상기 단계에서의 조건을 만족하는 경우, 엔진RPM과 모터RPM 구배의 방향이 동일한지 여부를 판단하는 단계(S3)와; 상기 단계에서의 조건을 만족하는 경우, 엔진과 모터의 각가속도의 크기차가 적정값 이내인지 여부를 판단하는 단계(S4)와; 상기 단계에서의 조건을 만족하는 경우, 클러치의 초기슬립시의 이동속도는 완만하게 하고, 클러치의 초기슬립구간을 지나면서 클러치의 접합완료시까지의 이동속도는 급격히 증가되도록 설정된 제어맵을 이용하여 클러치의 슬립제어를 수행하는 단계(S5)를 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량에서 클러치 접합시의 충격저감방법 및 클러치 접합시간 단축방법에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량은 ISG(Ignition Starting Generator)의 기동을 통해 엔진RPM을 끌어올리는 역할을 하고, 엔진의 동력 전달 및 차단은 클러치의 접합 및 분리를 거치며, 동력전달계를 통해 구동력을 발생시키고, 모터는 변속기와 직결되어 있는 구조로 엔진의 토크전달 요구시 클러치의 접합을 통해 전달되도록 되어 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량에서 클러치 접합시의 충격저감방법 및 클러치 접합시간 단축방법에서는 먼저 클러치의 접합시작 판단조건을 만족시키도록 ISG의 기동에 의해 엔진RPM을 증대시키게 되는데, 이때 종래의 시행착오에 의해 개발된 최적화된 시작판단 조건과는 다르게 "충격량은 운동량의 변화와 같다"는 물리적 이론을 배경으로 최소의 충격량을 전달할 수 있도록 클러치의 접합시작 판단조건을 개선하였다.

본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량에서 클러치 접합시의 충격저감방법 및 클러치 접합시간 단축방법은 먼저 전자제어유닛(미도시)이 엔진RPM과 모터RPM이 특정RPM 이상인지 여부를 판단하게 되는데(S1) 이는 엔진의 연소안정성을 확보하기 위한 조건으로 상기 조건을 만족하지 않는 경우에는 다시 ISG(Ignition Starting Generator)를 제어하여 엔진RPM을 엔진의 연소안정성을 확보할 수 있는 특정RPM이상이 될 때까지 끌어올리게 된다.

계속해서, 상기 조건을 만족하는 경우에는 특정시간 동안 엔진RPM과 모터RPM의 속도차가 적정값 이내인지 여부를 판단하게 되는데(S2), 이때의 상기 엔진RPM은 상기 모터RPM에 가깝게 설정되는 것이 바람직하다.

물론 엔진RPM과 모터RPM이 일치하여 속도차가 0이 되는 것이 가장 이상적이지만, 이는 거의 불가능하고, 상기 엔진RPM과 상기 모터RPM 측정의 허용오차를 고려해 엔진RPM을 상기 모터RPM에 최대한 가깝게 설정하는 것이다.

특정시간 동안 엔진RPM과 모터RPM의 속도차가 적정값 이내인지 여부의 판단조건을 만족하지 않는 경우에는 다시 초기상태로 돌아가 ISG(Ignition Starting Generator)를 제어하게 되고, 상기 조건을 만족하는 경우에는 계속해서 엔진RPM과 모터RPM 구배의 방향이 동일한지 여부를 판단하게 된다(S3).

상기와 같이 엔진RPM과 모터RPM 구배의 방향이 동일한지 여부를 판단하는 조건을 클러치의 접합시작 판단조건으로 설정한 것은 클러치의 접합시작 직전에 엔진RPM과 모터RPM이 동기화되었을 지라도 각 RPM의 구배(Gradient) 차이가 발생한다면 각각의 엔진과 모터 회전체의 관성에 차이가 발생하여 두 회전체 간의 회전속도의 변화를 초래하여 결국 운동량의 변화량, 즉 충격량이 증대되므로 엔진RPM과 모터RPM 간의 동기화와 동시에 구배도 동일하게 가져갈 수 있도록 할 필요가 있기 때문이다.

상기 엔진RPM과 모터RPM 구배의 방향이 동일한지 여부의 판단조건을 만족하지 않는 경우에는 다시 초기상태로 돌아가 ISG(Ignition Starting Generator)를 제 어하게 되고, 상기 조건을 만족하는 경우에는 계속해서 엔진과 모터의 각가속도의 크기차가 적정값 이내인지 여부를 판단하게 되는데(S4), 상기 엔진의 각가속도는 상기 모터의 각가속도에 가깝게 설정되는 것이 바람직하다.

이는 엔진의 각가속도와 모터의 각가속도가 일치하여 크기차가 0이 되는 것이 가장 이상적이지만, 이는 거의 불가능하고, 상기 엔진의 각가속도와 상기 모터의 각가속도 측정의 허용오차를 고려한 것이다.

엔진과 모터의 각가속도의 크기차가 적정값 이내인지 여부의 판단조건을 만족하지 않는 경우에는 다시 초기상태로 돌아가 ISG(Ignition Starting Generator)를 제어하게 되고, 상기 조건을 만족하는 경우에는 클러치의 초기슬립시의 이동속도는 완만하게 하고, 클러치의 초기슬립구간을 지나면서 클러치의 접합완료시까지의 이동속도는 급격히 증가되도록 설정된 제어맵을 이용하여 클러치의 슬립제어를 수행하게 된다(S5).

즉, 상기와 같은 클러치의 접합시작 판단조건을 모두 만족하게 되면, 제어맵을 사용하여 클러치의 슬립제어를 수행하게 되는데, 이때의 제어맵은 클러치의 초기슬립구간에서는 클러치의 이동속도를 완만하게 하여 순간적인 클러치의 위치이동에 따른 엔진회전의 운동량의 변화량이 급변하여 차량에 충격량이 크게 전달되는 것과는 다르게 엔진회전의 운동량의 변화량이 완만하도록 함으로써 충격을 저감시키도록 설정되고, 클러치의 슬립구간에서는 클러치의 이동속도가 급격히 증가되도록 하여 클러치의 접합완료 시기를 단축시키도록 설정되어 있어 본 발명에 따른 하이브리드 차량에서 클러치 접합시의 충격저감방법 및 클러치 접합시간 단축방법은 클러치의 접합충격을 저감시킬 수 있는 것 뿐만 아니라 클러치의 접합완료 시기의 단축도 가능해져 차량의 운전성을 향상시킬 수 있게 된다.

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 종래의 클러치 슬립제어맵을 나타낸 그래프이고,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량에서 클러치 접합시의 충격저감방법 및 클러치 접합시간 단축방법을 나타낸 흐름도이고,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 클러치 슬립제어맵을 나타낸 그래프이다.

Claims (3)

1. 엔진 시동시 엔진과 풀리로 연결된 ISG(Ignition Starting Generator)의 기동을 통해 엔진RPM을 상승시키고, 엔진의 동력 전달 및 차단은 클러치의 접합 및 분리를 거치며, 동력전달계를 통해 구동력을 발생시키는 구조를 가지는 하이브리드 차량에 있어서,

   엔진RPM과 모터RPM이 특정RPM 이상인지 여부를 판단하는 단계(S1);

   상기 S1 단계에서 엔진RPM과 모터RPM이 특정RPM 이상이면, 특정시간 동안 엔진RPM과 모터RPM의 속도차가 적정값 이내인지 여부를 판단하는 단계(S2);

   상기 S2 단계에서 특정시간 동안 엔진RPM과 모터RPM의 속도차가 적정값 이내이면, 엔진RPM과 모터RPM 구배의 방향이 동일한지 여부를 판단하는 단계(S3);

   상기 S3 단계에서 엔진RPM과 모터RPM 구배의 방향이 동일하면, 엔진과 모터의 각가속도의 크기차가 적정값 이내인지 여부를 판단하는 단계(S4); 및

   상기 S4 단계에서 엔진과 모터의 각가속도의 크기차가 적정값 이내이면, 클러치의 초기슬립시의 이동속도는 완만하게 하고, 클러치의 초기슬립구간을 지나면서 클러치의 접합완료시까지의 이동속도는 급격히 증가되도록 설정된 제어맵을 이용하여 클러치의 슬립제어를 수행하는 단계(S5);

   를 포함하는 하이브리드 차량에서 클러치 접합시의 충격저감방법 및 클러치 접합시간 단축방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 S2 단계에서,

   엔진RPM과 모터RPM의 속도차가 적정값이 아니면 ISG를 재기동 시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량에서 클러치 접합시의 충격저감방법 및 클러치 접합시간 단축방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 S4 단계에서,

   엔진RPM과 모터RPM의 각가속도차가 적정값이 아니면 ISG를 재기동 시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량에서 클러치 접합시의 충격저감방법 및 클러치 접합시간 단축방법.

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