KR100941239B1

KR100941239B1 - 하이브리드 차량의 토크 제어 방법

Info

Publication number: KR100941239B1
Application number: KR1020080023610A
Authority: KR
Inventors: 김상준
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2010-02-10
Also published as: KR20090098318A; US8886374B2; US20090234524A1

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 토크 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 ISG 고장(fail)시, 클러치에 대한 유압 제어를 수행하고, 운전자 요구 토크 및 클러치에서 모터로 전달되는 전달토크를 계산하여, 이를 기반으로 운전자 요구토크를 만족하는 수준으로 보정함으로써, 운전성 및 동력 성능을 향상시킬 수 있도록 한 하이브리드 차량의 토크 제어 방법에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 ISG의 작동오류 및 고장 상태를 감지하는 단계와; 현재 APS에 따른 운전자 요구토크를 계산하는 단계와; 상기 ISG가 고장으로 판별되고, 동시에 상기 운전자 요구토크가 일정 범위를 벗어나 EV모드에서 HEV모드로의 변환을 위한 엔진 기동이 요구되는 단계와; 엔진 속도를 상승시켜 HEV모드의 주행이 이루어질 수 있도록 한 상기 클러치의 유압 제어 및 동작 제어 단계와; 상기 클러치에서 모터로 전달되는 전달토크를 계산하여, 운전자 요구토크를 원하는 수준으로 보상하기 위한 운전자 요구토크 보정 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 토크 제어 방법을 제공한다.

하이브리드, 차량, 요구 토크, ISG, 클러치, 유압, 엔진, 모터

Description

하이브리드 차량의 토크 제어 방법{Method for conrolling torque of HEV}

하이브리드 차량은 엔진 뿐만 아니라 모터 구동원을 보조 동력원으로 채택하여, 배기가스 저감 및 연비 향상을 도모할 수 있는 미래형 차량으로서, 첨부한 도 1에 도시된 바와 같이 엔진(10), 모터(20), 자동변속기(30)가 일렬로 배열되는 레이아웃을 갖는다.

즉, 엔진(10)과 모터(20), 그리고 자동변속기(30)가 직결되어 있고, 엔진(10)과 모터(20)는 엔진 클러치(50)로 동력 전달 가능하게 연결되어 있으며, 엔진(10)에는 ISG(40: Integrated Startor & Generator)가 장착되어 있다.

상기 모터(20)의 역할은 초기 출발시 차량의 출발을 도모하며, 차량이 일정속도를 갖게 되면 상기 제너레이터, 즉 ISG(40)가 엔진(10)을 시동하여 엔진(10)의 출력과 모터(20)의 출력을 동시에 이용할 수 있게 된다.

다시 말해서, 상기 하이브리드 차량은 상기 모터(20)의 동력만을 이용하는 순수 전기자동차 모드인 EV(electric vehicle)모드와, 엔진(10)의 회전력을 주동력으로 하면서 상기 모터(20)의 회전력을 보조 동력으로 이용하는 HEV(hybrid electric vehicle)모드와, 차량의 제동 혹은 관성에 의한 주행시 차량의 제동 및 관성 에너지를 상기 모터에서 발전을 통하여 회수하여 배터리에 충전하는 회생제동(RB: Regenerative Braking)모드 등의 주행모드로 주행이 이루어지며, 상기 ISG(40)에 의한 엔진(10) 시동으로 EV에서 HEV 모드로의 모드 변환이 이루어진다.

이러한 하이브리드 차량의 각 주행 모드에 대한 로직 구현에 있어서, 차량이 최초 출발시에 운전자의 요구토크를 연산하는 제어 로직은 운전자의 의지를 정확히 반영해야 하고, 운전자의 의지를 제대로 반영하지 않고 운전자의 요구토크가 계산될 경우, 운전자와 다른 의도로 차량이 구동되어 운전성 저해 및 사고의 위험성이 커지게 된다.

따라서, 운전자의 요구토크를 정확하게 계산하는 제어는 하이브리드 차량의 제어로직 구현에 있어서 필수적으로 요구되는 중요한 사항이라 하겠다.

그러나, 상기 ISG의 고장(Fail)시 엔진 시동이 쉽지 않게 되며, 이러한 상황에서 클러치 스립(Clutch Slip)에 의해 엔진 시동(Friction Start)이 가능하나 운전성에 문제가 있을 수 있고, 또한 차량의 가속 성능에 문제가 생기게 된다.

이에, ISG 고장(Fail)시, 엔진 동력을 문제없이 사용할 수 있도록 모드 변환을 위한 별도의 제어 방법이 요구된다.

이러한 요구를 채택한 종래 기술로서, 엔진 클러치의 마찰을 이용하여 주행 중 엔진 시동을 거는 방법(Friction Start)이 제안되어 있으나, 이는 엔진 클러치의 유압 프로파일 설정을 통한 엔진 시동에 주안점을 두고 있을 뿐, 시동중 엔진 클러치의 전달 토크에 의하여 생성되는 드래그(Drag)에 대한 보상이 전혀 이루어지지 않아, 결국 운전성에 문제가 있을 수 있고, 차량의 가속 성능에 문제가 생기게 된다.

다른 종래 기술로서, 엔진 클러치의 마찰을 이용하여 주행중 엔진 시동을 거는 방법(Friction Start)과 달리, 차량의 정차중 모터(Motor)에 의해 엔진 시동을 거는 방법이 제안되어 있지만, 마찬가지로 클러치의 전달 토크에 의하여 생성되는 드래그(Drag)에 대한 보상이 이루어지지 않는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, ISG 고장(fail)시, 운전자 요구 토크를 계산하여 일정 범위를 벗어나게 되면 EV모드에서 HEV모드로의 모드 변환을 위한 엔진 기동이 필요한지 판단하고, 엔진 속도를 상승시키기 위한 클러치의 유압 제어를 수행함과 더불어, 현재 APS에 의해 계산된 운전자 요구토크 이외에 엔진 속도 상승중 클러치에서 모터로 전달되는 전달토크를 계산하여, 이를 기반으로 운전자 요구토크를 만족하는 수준으로 보정함으로써, 운전성 및 동력 성능을 향상시킬 수 있도록 한 하이브리드 차량의 토크 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 ISG의 작동오류 및 고장 상태를 감지하는 단계와; 현재 APS에 따른 운전자 요구토크를 계산하는 단계와; 상기 ISG가 고장으로 판별되고, 동시에 상기 운전자 요구토크가 일정 범위를 벗어나 EV모드에서 HEV모드로의 변환을 위한 엔진 기동이 요구되는 단계와; 엔진 속도를 상승시켜 HEV모드의 주행이 이루어질 수 있도록 한 상기 클러치의 유압 제어 및 동작 제어 단계와; 상기 클러치에서 모터로 전달되는 전달토크를 계산하여, 운전자 요구토크를 원하는 수준으로 보상하기 위한 운전자 요구토크 보정 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 토크 제어 방법을 제공한다.

바람직한 일 구현예로서, 상기 클러치의 유압 제어 및 동작 제어 단계는: 상기 클러치의 유압을 피드백 제어하여 클러치 스립(Clutch Slip)이 이루어지는 과정과; 상기 클러치 스립을 통해 엔진 속도를 인젝션 RPM까지 끌어올린 후, 상기 클러치의 유압을 낮추어 클러치의 결합을 해제하는 과정; 상기 엔진의 인젝션 작동이 이루어진 후, 상기 클러치를 결합하여 엔진과 모터의 양단 속도가 동기화되는 동시에 상기 클러치 유압을 최대로 인가하면서 HEV 주행이 이루어지는 과정; 으로 진행되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 다른 구현예로서, 상기 클러치의 유압 제어 및 동작 제어 단계는: 상기 클러치의 유압을 피드백 제어하여 클러치 스립(Clutch Slip)이 이루어지는 과정과; 상기 클러치 스립을 통해 엔진 속도를 인젝션 RPM까지 끌어올리는 동시에 엔진의 인젝션 작동이 이루어지는 과정과; 상기 클러치의 계속적인 스립 작동중, 엔진과 모터의 양단 속도가 동기화되면 상기 클러치 유압을 최대로 인가하면서 HEV 주행이 이루어지는 과정; 으로 진행되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 또 다른 구현예로서, 상기 클러치의 유압 제어 및 동작 제어 단계는: 상기 클러치의 유압을 피드백 제어하여 클러치 스립(Clutch Slip)이 이루어지는 과정과; 상기 클러치 스립을 통해 엔진 속도를 인젝션 RPM까지 끌어올리는 과정과; 상기 클러치의 계속적인 스립 작동중, 엔진과 모터의 양단 속도가 동기화되면 엔진의 인젝션 작동이 이루어지는 과정과; 상기 클러치 유압을 최대로 인가하면서 HEV 주행이 이루어지는 과정; 으로 진행되는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 운전자 요구토크 보정 단계는: 상기 클러치 스립 작동중 클러치에서 모터로 전달하는 전달토크를 계산하는 과정과; 상기 전달토크 만큼을 모터토크로 보상하는 제어 과정; 으로 진행되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 클러치의 전달토크는: 쿨롱마찰 전달토크(Tc: Coulomb Friction Transfer torque)와 점성마찰 전달토크(Tv: Viscous Friction Transfer torque)의 합으로 계산되고, 상기 쿨롱마찰 전달토크(Tc)와 점성마찰 전달토크(Tv)는 아래의 식 1 및 식 2에 의하여 계산되는 것을 특징으로 한다.

식 1: 쿨롱마찰 전달토크(Tc) = nf×mu×Ap×(Ps-Pn)×bar2N/㎡×Rm×sgn(Δ rpm)

식 2: 점성마찰 전달토크(Tv) = f(Δrpm , Ps, ATF Temp) : 시험치 반영

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 정차중 또는 주행중 ISG 고장(Fail)시, 엔진 기동 및 HEV 모드로의 주행이 가능하고, 이때의 운전자 요구토크를 만족하는 수준으로 보정하여 차량의 운전성 및 동력 성능을 향상시킬 수 있다.

즉, ISG 고장(Fail)시, 엔진 클러치에 대한 유압 제어를 수행하여 클러치의 스립에 의한 마찰 시동(Friction Start)이 이루어지고, 이때 모터로 전달되는 클러치의 전달토크를 정확하게 계산하여, 클러치의 음의 전달토크만큼 모터토크로 보상하여 운전의 이질감을 상쇄시키므로 운전성 향상을 도모할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 토크 제어를 위한 제어 구조도이고, 도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 토크 제어 방법을 설명하는 순서도이다.

본 발명에 따른 하이브리드 차량의 토크 제어는 ISG 고장(fail)시 이루어지는 로직이며, 이를 위한 로직 구현을 위한 수단은 도 2에 도시된 바와 같이, ISG 모니터링부(100)와, 운전자 요구토크 계산부(102)와, 엔진 기동 요구에 따른 주행모드 변환시 동력을 분배하는 동력분배부(104)와, 운전자 요구토크를 원하는 수준으로 보정하는 요구토크 보정부(106)와, 클러치의 유압을 제어하는 클러치 모델부(108) 등을 포함한다.

상기 ISG 모니터링부(100)는 ISG 과온으로 인한 ISG 작동 장애(fault) 등을 감지하는 일종의 고장 감지 센서이다.

상기 운전자 요구토크 계산부(102)와, 동력분배부(104)와, 요구토크 보정부(106)는 하이브리드 차량의 주제어기인 HCU(Hybrid Control Unit)에 포함되는 연산소자이고, 상기 요구토크 보정부(106)에 의한 토크 보정값 결과로서 엔진토크 결정값과 모터토크 결정값이 각각 엔진 ECU 및 모터 제어용 MCU(Motor Control Unit)에 지령되어 토크 보정이 실행될 수 있다.

여기서, 상기한 로직 구현을 위한 제어수단을 기반으로 이루어지는 본 발명의 하이브리드 차량의 토크 제어 방법을 설명하면 다음과 같다.

하이브리드 차량이 모터의 동력만을 이용하는 EV(electric vehicle)모드로 초기 출발이 이루어진다.

이러한 상태에서, 상기 ISG 모니터링부에서 ISG의 작동오류 및 고장 상태를 감지하는 단계가 진행되어, 주제어기인 HCU로 그 고장 유무 신호가 전송된다.

이와 함께, 상기 HCU에서 현재 APS에 따른 운전자 요구토크를 계산하는 단계 가 진행된다.

즉, 액셀 페달 위치 감지 센서(이하, APS로 약칭함)의 모니터링을 통하여, 그 감지값이 주제어기인 HCU에 전송되면, APS에 따른 운전자 요구토크가 계산된다.

좀 더 상세하게는, APS 개도량은 액셀 페달의 밟음 정도(Depth)를 감지한 양으로서 %로 나타낸 것으로서, 차속에 대한 최대토크와 최소토크를 계산함과 함께 상기 APS의 개도량을 모니터링하고, 최소토크를 APS의 0%, 최대 토크를 APS의 100%로 대응시키면서, 계산된 차속과 감지된 APS 개도량에 따른 운전자 요구토크를 구하게 된다.

상기 운전자 요구토크 계산 결과, 운전자 요구토크값이 일정 범위를 벗어나 EV모드에서 HEV모드로의 변환이 필요한 상황으로 판단되면, 엔진 기동이 요구된다.

즉, 운전자 요구파워가 EV모드 최대파워보다 크면, HEV모드로의 주행 모드 전환을 위한 엔진 기동이 요구되고, 이때의 엔진 기동은 엔진 클러치를 통해 동력 전달 가능하게 연결되는 모터에 의하여 가능하다.

이때, 상기 ISG가 고장으로 판별됨과 함께 엔진 기동이 요구되면, 상기 클러치의 유압 제어 및 동작 제어 단계를 통하여, 엔진 속도가 상승되면서 HEV모드로의 전환이 이루어지게 된다.

특히, 상기 클러치의 유압 제어 및 동작 제어 단계가 수행될 때, 상기 클러치에서 모터로 전달되는 전달토크를 계산하고, 이를 기반으로 운전자 요구토크를 원하는 수준으로 보상하기 위한 운전자 요구토크 보정이 이루어진다.

여기서, 상기 클러치의 유압 제어 및 동작 제어 단계에 대한 각 실시예를 설 명하면 다음과 같다.

제1실시예

첨부한 도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 토크 제어 방법에 대한 제1실시예를 나타내는 제어 시퀀스도이다.

제1실시예에 따른 클러치의 유압 제어 및 동작 제어 단계는 다음과 같이 진행된다.

먼저, 상기 엔진 클러치의 유압을 피드백 제어하여 클러치 스립(Clutch Slip)이 이루어지게 한다.

즉, 상기 클러치에 대한 유압 제어를 최대 유압 이하로 피드백 제어하여, 클러치의 스립에 의한 마찰 시동(Friction Start)이 이루어지도록 한다.

이에, 상기 클러치 스립을 통해 엔진 속도를 인젝션 RPM까지 끌어올린 후, 상기 클러치의 유압을 낮추어 클러치의 결합을 해제시킨다.

보다 상세하게는, 상기 엔진의 인젝션 직전부터 엔진과 모터를 연결하는 클러치의 양단 속도가 동기화되기 직전까지, 상기 클러치에 포함되어 있는 리턴 스프링 힘(Return spring force)만큼 유압을 인가하여 클러치의 결합을 해제시킨다.

이어서, 상기 클러치 결합 해제후, 상기 엔진의 인젝션 작동이 이루어진다.

다음으로, 상기 엔진의 인젝션 작동 후, 엔진 RPM의 상승과 더불어 상기 클러치에 대한 유압을 증대시켜 클러치를 결합시킨다.

상기 클러치의 결합으로 엔진과 모터의 양단 속도가 동기화되면 클러치 유압을 최대로 인가하게 되고, 결국 EV모드에서 HEV모드로의 전환 주행이 이루어지게 된다.

이와 같이, 제1실시예에 따른 클러치 유압 제어 및 동작 제어에 의하면, 엔진 인젝션을 위해 클러치를 일단 해제하므로 엔진 인젝션시의 쇼크(Shock)를 방지할 수 있다.

또한, 상기 엔진 인젝션을 위해 클러치를 일단 해제하므로, 클러치 스립 시간이 상대적으로 짧아지게 되고, 이에 클러치 내구성 유지를 도모할 수 있다.

한편, 상기 클러치 스립(Clutch Slip)중 또는 클러치 결합(Clutch Full Lock-up) 이전에 클러치에서 모터로 전달되는 전달토크를 계산하고, 이를 기반으로 모터에 의한 운전자 요구토크가 원하는 수준으로 보정되는 바, 이에 대한 설명은 하기에서 보다 상세하게 설명될 것이다.

제2실시예

첨부한 도 5는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 토크 제어 방법의 제2실시예를 나타내는 제어 시퀀스도이다.

제2실시예에 따른 클러치의 유압 제어 및 동작 제어 단계는 다음과 같이 진행된다.

먼저, 제1실시예와 같이 상기 클러치의 유압을 피드백 제어하여 클러치 스립(Clutch Slip)이 이루어지도록 한다.

이어서, 상기 클러치 스립을 통해 엔진 속도를 인젝션 RPM까지 끌어올리는 동시에 클러치 스립중에 엔진의 인젝션 작동이 이루어진다.

상기 클러치의 계속적인 스립 작동으로 엔진과 모터의 양단 속도가 동기화되면 클러치 유압을 최대로 인가하게 되고, 결국 상기 클러치 양단 속도가 동기화된 후, EV모드에서 엔진과 모터에 의한 HEV모드로의 전환 주행이 이루어지게 된다.

이와 같이, 제2실시예에 따른 클러치 유압 제어 및 동작 제어에 의하면, 클러치 결합(Clutch Full Lock-up)까지 클러치 스립(Slip) 제어만 수행하므로 부가적인 시퀀스가 필요없어 제어의 용이성을 제공할 수 있고, HEV 모드로 빠르게 천이 되는 장점을 제공할 수 있다.

또한, 클러치 스립을 통해 엔진 인젝션 시점이 빠르게 진행되므로, 클러치 스립 시간을 크게 단축시켜 클러치 내구성 유지를 도모할 수 있다.

한편, 클러치 스립중 클러치가 모터에 전달하는 토크만큼 모터토크로 보상하는 운전자 요구토크 보정은 제1실시예와 동일하게 이루어지며, 그에 대한 설명은 하기에서 보다 상세하게 설명될 것이다.

제3실시예

첨부한 도 6은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 토크 제어 방법의 제3실시예를 나타내는 제어 시퀀스도이다.

제3실시예에 따른 클러치의 유압 제어 및 동작 제어 단계는 다음과 같이 진행된다.

먼저, 제1 및 제2실시예와 같이 상기 클러치의 유압을 피드백 제어하여 클러치 스립(Clutch Slip)이 이루어지도록 한다.

상기 클러치 스립을 통해 엔진 속도를 인젝션 RPM까지 끌어올리되, 클러치 양단 속도가 동기화되기 전에 엔진의 인젝션 작동이 이루어지지 않도록 한다.

상기 클러치의 계속적인 스립 작동으로 클러치 양단 속도 즉, 엔진과 모터의 속도가 동기화된 후, 엔진의 인젝션 작동이 이루어진다.

마찬가지로, 상기 클러치의 계속적인 스립 작동으로 엔진과 모터의 양단 속도가 동기화되면 클러치 유압을 최대로 인가하게 되고, 결국 상기 클러치 양단 속도가 동기화된 후, EV모드에서 엔진과 모터에 의한 HEV모드로의 전환 주행이 이루어지게 된다.

이와 같이, 제3실시예에 따른 클러치 유압 제어 및 동작 제어에 의하면, 클러치 결합(Clutch Full Lock-up)까지 클러치 스립(Slip) 제어만 수행하므로 부가적인 시퀀스가 필요없어 제어의 용이성을 제공할 수 있고, HEV 모드로 빠르게 천이 되는 장점을 제공할 수 있다.

특히, 상기 클러치 스립중에 엔진 인젝션을 수행하지 않으므로, 클러치가 완전히 결합되지 않은 상태에서 엔진 토크가 튀는 현상을 방지할 수 있다.

한편, 클러치 스립중 클러치가 모터에 전달하는 토크만큼 모터토크로 보상하는 운전자 요구토크 보정은 제1 및 제2실시예와 동일하게 이루어지며, 그에 대한 설명은 하기에서 보다 상세하게 설명될 것이다.

여기서, 운전자 요구토크 보정 단계에 대하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기한 각 실시예에서 설명된 클러치 스립 작동중, 클러치에서 모터로 전달하는 전달토크를 계산하고, 이때의 전달토크 만큼을 모터토크로 보상하는 제어를 통하여, 상기 운전자 요구토크에 대한 보정이 이루어진다.

따라서, 클러치 스립중, 클러치에서 모터로 전달되는 전달토크를 정확하게 계산하는 것이 중요하다.

상기 클러치 전달토크 계산 방법은 잘 알려진 클러치 전달토크식을 이용하되, 시험을 통해 파라미터 결정(Parameter Acquisition)하고, 습식 클러치의 특성 반영을 위해 시험적으로 얻어낸 점성 마찰 항목(term)을 갖는 수식을 이용한다.

즉, 상기 클러치 전달토크 계산은 쿨롱마찰 전달토크(Tc: Coulomb Friction Transfer torque)와 점성마찰 전달토크(Tv: Viscous Friction Transfer torque)의 합으로 계산되고, 상기 쿨롱마찰 전달토크(Tc)와 점성마찰 전달토크(Tv)는 아래의 수학식 1과 2에 나타낸 바와 같다.

쿨롱마찰 전달토크(Tc) = nf×mu×Ap×(Ps-Pn)×bar2N/㎡×Rm×sgn(Δrpm)

점성마찰 전달토크(Tv) = f(Δrpm , Ps, ATF Temp) : 시험치 반영

상기 수학식 1 내지 2에서,

nf: 클러치 마찰판 갯수

mu: f(Δrpm, ATF Temp)

Ap: 클러치에 작용하는 유압피스톤 면적(Area of Piston[㎡])

Ps: 유압 응답을 고려한 클러치 압력(Clutch Pressure considering hydraulic response[bar])

Pn : 클러치의 리턴 스프링 힘(return spring force [bar])

Rm : 유효반경(Effective Radius[m])

bar2N/㎡ : 100000(압력단위를 토크단위로 변환하기 위함)

이러한 수학식 1 및 2를 기반으로, 클러치에서 모터로 전달되는 전달토크를 정확하게 계산할 수 있고, 그 계산 결과 클러치 스립에 의한 마찰 시동(Friction Start)중의 음의 전달토크만큼 상기 모터토크에 보상함으로써, 운전자 요구토크가 원하는 수준으로 보정되고, 결국 운전의 이질감을 상쇄시키므로 운전성 향상을 도모할 수 있다.

한편, 상기한 각 실시예에서, 클러치의 유압을 피드백 제어하여 클러치 스립(Clutch Slip)이 이루어지게 하는 바, 이 유압 피드백 제어를 통한 클러치 스립을 타켓 스립(target slip)으로 설정하는 것이 바람직하다.

그 이유는, 상기 타켓 스립의 설정 요건으로서 마찰 시동의 시점(클러치 스립 시점)이 주행 상황마다 다르며, 델타 속도(Delta rpm)의 차이, 즉 엔진과 모터속도의 차이도 차속에 따라 각각 다르므로, 이러한 변화에 대응할 수 있는 구조로 설계할 필요가 있기 때문이다.

또한, 운전 성능 시험 및 클러치 스립에 의한 클러치의 열화 방지를 위해 타겟 스립 조정(target Slip Calibration)이 용이한 구조이어야 한다.

따라서, 상기 타겟 스립 설정 방법은 첨부한 도 7에 도시된 바와 같이 3차원 테이블(3-D Table) 구조를 도입하여, 시간에 따른 타겟 스립 델타 속도(Target Slip Delta rpm)를 설정하고, 스립 시작 시점의 델타 속도(Delta rpm)마다 시간에 따른 폼(Form)을 갖도록 하며, 온도에 따른 맵(Map)의 차별화가 가능하도록 설정한다.

이상과 같이, 본 발명은 주행중 ISG(Starter) 고장시에 엔진 기동 및 HEV 주행을 가능하게 하고, 특히 마찰 시동중에도 운전자의 요구토크를 원하는 수준으로 보정하여 만족시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 도 1의 도시된 하이브리드 차량 구조 뿐만아니라, ISG를 이용한 어떠한 하이브리드 차량에도 적용 가능하다.

도 1은 하이브리드 차량의 시스템 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 토크 제어를 위한 제어 구조도,

도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 토크 제어 방법을 설명하는 순서도,

도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 토크 제어 방법의 일 실시예를 나타내는 제어 시퀀스도,

도 5는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 토크 제어 방법의 다른 실시예를 나타내는 제어 시퀀스도,

도 6은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 토크 제어 방법의 또 다른 실시예를 나타내는 제어 시퀀스도,

도 7은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 토크 제어 방법을 위한 3-D 테이블 구조도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 엔진 20 : 모터

30 : 자동변속기 40 : ISG

50 : 클러치 100 : ISG 모니터링부

102 : 운전자 요구토크 계산부 104 : 동력분배부

106 : 요구토크 보정부 108 : 클러치 모델부

Claims

ISG의 작동오류 및 고장 상태를 감지하는 단계와;

현재 APS에 따른 운전자 요구토크를 계산하는 단계와;

상기 ISG가 고장으로 판별되고, 동시에 상기 운전자 요구토크가 일정 범위를 벗어나 EV모드에서 HEV모드로의 변환을 위한 엔진 기동이 요구되는 단계와;

엔진 속도를 상승시켜 HEV모드의 주행이 이루어질 수 있도록 한 클러치의 유압 제어 및 동작 제어 단계와;

상기 클러치에서 모터로 전달되는 전달토크를 기반으로 운전자 요구토크를 원하는 수준으로 보상하기 위하여, 상기 클러치 스립 작동중 클러치에서 모터로 전달하는 전달토크를 계산하는 과정과, 상기 계산 결과 클러치 슬립에 의한 마찰시동 중의 음의 전달토크 만큼을 모터토크로 보상하는 제어 과정으로 진행되는 운전자 요구토크 보정 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 토크 제어 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 클러치의 유압 제어 및 동작 제어 단계는:

상기 클러치의 유압을 피드백 제어하여 클러치 스립(Clutch Slip)이 이루어지는 과정과;

상기 클러치 스립을 통해 엔진 속도를 인젝션 RPM까지 끌어올린 후, 상기 클러치의 유압을 낮추어 클러치의 결합을 해제하는 과정;

상기 엔진의 인젝션 작동이 이루어진 후, 상기 클러치를 결합하여 엔진과 모 터의 양단 속도가 동기화되는 동시에 상기 클러치 유압을 최대로 인가하면서 HEV 주행이 이루어지는 과정;

으로 진행되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 토크 제어 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 클러치의 유압 제어 및 동작 제어 단계는:

상기 클러치의 유압을 피드백 제어하여 클러치 스립(Clutch Slip)이 이루어지는 과정과;

상기 클러치 스립을 통해 엔진 속도를 인젝션 RPM까지 끌어올리는 동시에 엔진의 인젝션 작동이 이루어지는 과정과;

상기 클러치의 계속적인 스립 작동중, 엔진과 모터의 양단 속도가 동기화되면 상기 클러치 유압을 최대로 인가하면서 HEV 주행이 이루어지는 과정;

으로 진행되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 토크 제어 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 클러치의 유압 제어 및 동작 제어 단계는:

상기 클러치의 유압을 피드백 제어하여 클러치 스립(Clutch Slip)이 이루어지는 과정과;

상기 클러치 스립을 통해 엔진 속도를 인젝션 RPM까지 끌어올리는 과정과;

상기 클러치의 계속적인 스립 작동중, 엔진과 모터의 양단 속도가 동기화되면 엔진의 인젝션 작동이 이루어지는 과정과;

상기 클러치 유압을 최대로 인가하면서 HEV 주행이 이루어지는 과정;

으로 진행되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 토크 제어 방법.
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