KR100976947B1 - Method and apparatus for transmissing hybrid electrical vehicle - Google Patents

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Abstract

하이브리드 자동차의 변속 제어 장치 및 방법이 개시되어 있고, 이러한 본 발명은, 하이브리드 자동차의 변속 제어 장치에 있어서, 하이브리드 자동차의 변속 제어 장치에 있어서, 가속 페달; 및 상기 가속 페달의 조작에 따라 팁 인(tip-in)되어 엔진 클러치의 직결 요구 신호가 발생되고 파워 킥 다운 시프트 변속 중인 경우 현재 엔진 클러치의 직결 상태를 유지하고 엔진 클러치의 목표 슬립 회전수를 유지하며, 변속 완료된 경우 핸드 쉐이킹을 실행한 후 엔진 토오크 및 모터 토오크를 재설정하는 하이브리드 제어부를 포함하고, 본 발명에 의하면, 주행 중 운전자의 의지에 따라 탑 인되어 엔진 클러치의 직결 요구 신호가 발생되고 킥 다운 시프트 변속 중인 경우 엔진 클러치의 현재 직결 상태를 유지하고 엔진 클러치의 목표 슬립 회전수를 유지하며 변속 완료인 경우 엔진 토오크 및 모터 토오크를 재설정함으로써, 엔진 클러치의 갑작스런 직결으로 인해 발생하는 변속 충격을 방지할 수 있어 킥 다운 시프트 변속 품질을 향상시킬 수 있게 된다.Disclosed is a shift control apparatus and method for a hybrid vehicle, and the present invention relates to a shift control apparatus for a hybrid vehicle, comprising: an accelerator pedal; And tip-in according to the operation of the accelerator pedal to generate a direct connection request signal of the engine clutch and maintain the direct connection state of the current engine clutch and maintain the target slip rotation speed of the engine clutch when the power kick-down shift is being performed. And a hybrid controller configured to reset the engine torque and the motor torque after the handshaking is performed when the shift is completed. According to the present invention, a top-in request signal of the engine clutch is generated and kicked according to the driver's will while driving. Maintains the current direct connection of the engine clutch when downshifting, maintains the target slip speed of the engine clutch, and resets the engine torque and motor torque when shifting is complete, thereby preventing shift shocks caused by sudden direct coupling of the engine clutch. To improve kick-down shift shift quality The.

자동차, 하이브리드, 자동 변속기, 킥 다운 시프트, 모터, 엔진, 하이브리드 제어부 Car, Hybrid, Automatic Transmission, Kickdown Shift

Description

하이브리드 자동차의 변속 제어 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMISSING HYBRID ELECTRICAL VEHICLE}TECHNOD AND APPARATUS FOR TRANSMISSING HYBRID ELECTRICAL VEHICLE}

본 발명은 하이브리드 자동차의 변속 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 모터에 의한 주행 중 킥 다운 변속 요구 시 발생하는 변속 충격을 최소로 줄일 수 있도록 한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a shift control apparatus and method for a hybrid vehicle, and more particularly, to an apparatus and method for minimizing shift shock generated when a kick-down shift request is generated during driving by a motor.

일반적인 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV)는 하나의 자동차에 2 종류 이상의 엔진을 장착한 자동차를 말하는데, 기존 휘발유, 디젤 등의 내연기관 엔진과 전기 모터를 동시에 장착한 형태가 대표적이다. A general hybrid vehicle (HEV) refers to a vehicle equipped with two or more engines in one vehicle, and is typically equipped with an internal combustion engine engine such as gasoline and diesel and an electric motor.

현재의 하이브리드 자동차는 출발 등 저속 주행시 전기 모터를 사용하고 높은 출력이 필요할 경우 내연기관 엔진을 가동시키는 방식이 주류를 이루고 있다. 전기 모터 구동에 필요한 전력은 차량 내에 장착된 2차 전지를 통해 얻는데, 브레이크 페달을 밟을 때 나오는 잉여의 에너지로 충전하거나, 주행시 바퀴의 회전을 통해 충전하는 방식으로 운행 전 오랜 시간 동안 충전해야 하는 전기 자동차(전기 모터로 구동)와 구별된다. Today's hybrid cars use main electric motors at low speeds, such as starting, and operating internal combustion engines when high output is required. The electric power required to drive the electric motor is obtained from the secondary battery installed in the vehicle, which is charged with the surplus energy generated when the brake pedal is pressed, or by the rotation of the wheel when driving, and the electricity that needs to be charged for a long time before driving. It is distinguished from an automobile (driven by an electric motor).

따라서, 이러한 하이브리드 자동차는 전기와 연료를 함께 사용함으로써 기존 내연기관 자동차보다 월등한 연비를 얻을 수 있는 장점이 있다. Therefore, such a hybrid vehicle has an advantage of obtaining fuel economy superior to existing internal combustion engine vehicles by using electricity and fuel together.

또한 하이브리드 자동차는 연료 소비를 최소화함으로써 일반 자동차 대비 50~90% 가량 오염물질 배출을 줄일 수 있는 저공해 친환경 자동차이다. 즉, 저속에서 전기 모터로 구동하는 하이브리드 자동차는 도심 주행시 이산화탄소 등 오염 물질 배출을 크게 줄일 수 있는 강점을 지닌 것으로 평가된다. Hybrid cars are also low-pollution-friendly vehicles that can reduce pollutant emissions by 50-90% compared to other cars by minimizing fuel consumption. In other words, hybrid cars driven by electric motors at low speeds are considered to have the advantage of greatly reducing the emission of pollutants such as carbon dioxide during urban driving.

이러한 하이브리드 자동차에서, 모터 구동에 의한 주행 중 운전자의 가속 의지에 따라 킥 다운(kick down) 시프트 변속 요구 시 도 1에 도시된 바와 같이, 가속의 응답성을 향상시키기 위해 킥 다운 시프트와 동시에 엔진 클러치가 직결(engage)되는데, 엔진 클러치의 급격한 직결으로 인해 변속 충격이 발생하여 승차감이 저하되는 문제점이 있었다.In such a hybrid vehicle, when a kick down shift shift request is demanded according to the driver's acceleration will while driving by a motor, as shown in FIG. 1, the engine clutch simultaneously with the kick down shift to improve the responsiveness of acceleration. Is directly engaged (engage), there is a problem in that the shifting shock occurs due to the rapid direct connection of the engine clutch to reduce the ride comfort.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 주행 중 운전자의 가속 의지에 따라 팁 인되어 킥 다운 시프트 변속 요구에 따라 엔진 클러치의 직결 요구 신호가 발생되고 킥 다운 시프트 변속 중인 경우 엔진 클러치의 현 상태 유지 후 목표 슬립 회전수를 유지하고 변속 종료인 경우 핸드 쉐이킹을 실행한 후 엔진 토오크 및 모터 토오크를 재설정함으로써, 엔진 클러치의 갑작스런 직결으로 인해 발생하는 변속 충격을 방지할 수 있어 킥 다운 시프트 변속 품질을 향상시킬 수 있는 하이브리드 자동차의 변속 제어 장치 및 방법을 제공하고자 함에 있다.Therefore, the present invention has been devised to solve such a problem, and an object of the present invention is to tip in according to the driver's acceleration will while driving and generate a kick-down request signal of an engine clutch according to a kick-down shift shift request and kick-down. In case of shift shifting, the target slip rotation speed is maintained after maintaining the current state of the engine clutch, and if the shift is completed, the engine torque and the motor torque are reset after performing the handshaking, thereby preventing shift shock caused by sudden direct connection of the engine clutch. The present invention is to provide a shift control device and method for a hybrid vehicle that can improve kick down shift shift quality.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 기술적 과제는,Technical problem according to the first aspect of the present invention for achieving this object is,

하이브리드 자동차의 변속 제어 장치에 있어서, In the shift control device of a hybrid vehicle,

가속 페달; 및 Accelerator pedal; And

상기 가속 페달의 조작에 따라 팁 인(tip-in)되어 엔진 클러치의 직결 요구 신호가 발생되고 파워 킥 다운 시프트 변속 중인 경우 현재 엔진 클러치의 직결 상태를 유지하고 엔진 클러치의 목표 슬립 회전수를 유지하며, 변속 완료된 경우 엔진 토오크 및 모터 토오크를 재설정하는 하이브리드 제어부를 포함하고,When tip-in is generated according to the operation of the accelerator pedal to generate a direct connection request signal of the engine clutch, and the power kick-down shift is in progress, the engine clutch is directly connected and the target slip rotation speed of the engine clutch is maintained. And a hybrid controller for resetting engine torque and motor torque when the shift is completed.

본 발명의 하이브리드 자동차의 변속 제어 방법은,In the shift control method of the hybrid vehicle of the present invention,

a) 가속 페달의 조작 상태를 검출하는 단계;a) detecting an operating state of the accelerator pedal;

b) 상기 a) 단계에서 가속 페달의 조작 상태에 따라 팁 인(tip-in)된 경우 엔진 클러치의 직결 요구 신호가 수신되었는 지를 판단하는 단계;b) determining whether a direct connection request signal of the engine clutch has been received when tip-in is received according to the operation state of the accelerator pedal in step a);

c) 상기 b) 단계의 판단 결과 엔진 클러치의 직결 요구 신호가 수신된 경우 킥 다운 시프트 변속 중인 지를 판단하고 판단 결과 킥 다운 시프트 변속 중인 경우 현재 엔진 클러치의 직결 상태를 유지하고 엔진 클러치의 목표 슬립 회전수를 유지하는 단계; 및c) If it is determined that the direct clutch request signal of the engine clutch is received as a result of the step b), it is determined whether the kick-down shift is in progress. Maintaining a number; And

d) 상기 c) 단계의 판단 결과 변속 완료된 경우 엔진 토오크 및 모터 토오크를 재설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.and d) resetting the engine torque and the motor torque when the shift is completed as a result of the determination of step c).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 주행 중 운전자의 의지에 따라 탑 인되어 엔진 클러치의 직결 요구 신호가 발생되고 킥 다운 시프트 변속 중인 경우 엔진 클러치의 현재 직결 상태를 유지하고 엔진 클러치의 목표 슬립 회전수를 유지하며 변속 완료인 경우 엔진 토오크 및 모터 토오크를 재설정함으로써, 엔진 클러치의 갑작스런 직결으로 인해 발생하는 변속 충격을 방지할 수 있어 킥 다운 시프트 변속 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 얻는다.As described above, according to the present invention, when driving, the direct connection request signal of the engine clutch is generated according to the driver's will, and the engine clutch maintains the current direct connection state and the target slip of the engine clutch when the kick-down shift is in progress. By maintaining the rotation speed and resetting the engine torque and the motor torque when the shift is completed, it is possible to prevent the shift shock caused by the sudden direct connection of the engine clutch, thereby improving the kick down shift shift quality.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 자동차의 구성을 보인 블럭 구성도가 도시되어 있고, 도 3은 도 2의 하이브리드 제어부의 변속 제어 과정을 보인 흐름도이다.FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a flowchart illustrating a shift control process of the hybrid controller of FIG. 2.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 자동차는 동력원으로서 엔진(11)과 모터/발전기 유닛(motor/generator unit; 이하 M/G유닛이라 한다)를 포함한다. As shown in the figure, a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention includes an engine 11 and a motor / generator unit (hereinafter referred to as M / G unit) as a power source.

상기 M/G유닛은, 구동상태에 따라 모터로 또는 발전기로 선택적으로 기능하는 장치(device)로서, 당업자에게 자명하다. 따라서, 이하의 설명에서는 이해의 편의상 상기 M/G유닛을 모터(22) 혹은 발전기(22)와 같은 명칭으로 사용할 수 있으나, 모두 동일한 구성요소를 지칭하는 것이다.The M / G unit is a device that selectively functions as a motor or a generator depending on the driving state, which is apparent to those skilled in the art. Therefore, in the following description, for convenience of understanding, the M / G unit may be used under the same name as the motor 22 or the generator 22, but all refer to the same component.

본 발명의 실시예에 의한 전기자동차에서는, 상기 엔진(20)과 상기 모터(22)가 직렬로 변속기(transmission)(15)에 연결되어 있다.In the electric vehicle according to the embodiment of the present invention, the engine 20 and the motor 22 are connected in series to a transmission 15.

상기 M/G유닛은 모터 제어 유닛(motor control unit; MCU)(17)의 제어에 따라 인버터(inverter)의 신호에 의해 구동된다. 상기 인버터는, 상기 MCU(17)의 제어에 의하여, 배터리에 저장된 전기에너지를 이용하여 상기 M/G유닛을 동력원으로서 구동하고, 또한, 상기 M/G유닛을 발전기(22)로 구동하는 경우에 상기 M/G유닛에서 발전된 전기에너지를 배터리에 충전한다.The M / G unit is driven by a signal of an inverter under the control of a motor control unit (MCU) 17. When the inverter drives the M / G unit as a power source by using the electric energy stored in the battery under the control of the MCU 17, and when the M / G unit is driven by the generator 22. The electric energy generated in the M / G unit is charged in the battery.

엔진(11) 및 M/G유닛의 동력은 엔진 클러치(23)를 통해 모터(22)로 전달된다.Power of the engine 11 and the M / G unit is transmitted to the motor 22 through the engine clutch 23.

또한, 하이브리드 자동차는, 상기 MCU(17)와의 통신(communicate)을 통해 엔진(11) 및 엔진 클러치(23)를 제어함으로써 본 발명의 실시예에 의한 파워 킥 다운시프트 변속을 구현하기 위한 상기 하이브리드 제어부(45)를 포함한다.In addition, the hybrid vehicle, the hybrid control unit for implementing a power kick downshift shifting according to an embodiment of the present invention by controlling the engine 11 and the engine clutch 23 through communication with the MCU (17). Includes 45.

즉, 상기 하이브리드 제어부(45)는 운전자의 의지가 반영된 가속 페달(41)의 조작 상태에 따라 킥 다운 시프트 변속 요구 시 엔진 클러치(23)의 직결 요구 신호가 발생되고 킥 다운 시프트 변속 중인 경우 엔진 클러치의 현재 직결 상태를 유지하고 엔진 클러치의 목표 슬립 회전수를 유지하며 변속 완료인 경우 핸드 쉐이킹을 실행하여 엔진 토오크 및 모터 토오크를 재설정하도록 구비된다.That is, the hybrid controller 45 generates a direct connection request signal of the engine clutch 23 when the kick down shift shift request is generated according to the operation state of the accelerator pedal 41 reflecting the driver's will, and the engine clutch is in the kick down shift shift. It is provided to maintain the current direct connection state of the engine clutch to maintain the target slip rotational speed and to reset the engine torque and the motor torque by executing handshaking when the shift is complete.

상기 하이브리드 제어부(45)는 마이크로프로세서로 구현되고, 이들 마이크로프로세서들에 의하여 설정된 프로그램이 수행되는데, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예의 변속 제어 방법을 수행하기 위한 일련의 명령으로 할 수 있다. 상기 설정된 프로그램에 포함된 명령들은 해당 제어유닛에서 수행될 명령들이 각 제어유닛 내에 내장된다.The hybrid controller 45 is implemented as a microprocessor, and a program set by the microprocessors is executed, and the set program may be a series of instructions for performing a shift control method according to an embodiment of the present invention described later. . The commands included in the set program are embedded in each control unit to be executed in the corresponding control unit.

도 3은 도 2에 도시된 하이브리드 제어부(45)에 의해 하이브리드 자동차의 변속 제어 과정을 보인 흐름도가 도시되어 있다. 도면을 참조하여 하이브리드 자동차의 변속 제어 과정을 설명한다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a shift control process of the hybrid vehicle by the hybrid controller 45 of FIG. 2. A shift control process of the hybrid vehicle will be described with reference to the drawings.

우선, 상기 하이브리드 제어부(45)는 단계(101)를 통해 가속 패달(41)의 조작 상태를 수신하고, 단계(103)를 통해 상기 단계(101)로부터 공급되는 가속 패달 조장 상태 정보를 근거로 팁 인(tip in) 되었는 지를 판단한 후 단계(105)로 진행한다.First, the hybrid controller 45 receives the operation state of the acceleration pedal 41 through step 101, and tips based on the acceleration pedal promotion state information supplied from the step 101 through step 103. After determining whether it is tip in, it proceeds to step 105.

상기 단계(105)에서, 상기 하이브리드 제어부(45)는 팁 인된 경우 엔진 클러치(23)의 직결 요구 신호가 발생하였는 지를 판단하고, 판단 결과 엔진 클러치(23)의 직결 요구 신호가 발생한 경우 단계(107)에서, 현재 킥 다운 시프트 변속 중인 지를 판단한다.In the step 105, the hybrid control unit 45 determines whether the direct connection request signal of the engine clutch 23 is generated when the tip is in, and when the direct connection request signal of the engine clutch 23 is generated as a result of the step ( In 107, it is determined whether the kick down shift is currently being shifted.

상기 단계(107)에서 현재 킥 다운 시프트 변속 중인 경우 상기 하이브리드 제어부(45)는 단계(109)를 통해 엔진 클러치의 현재 직결 상태를 유지하고, 이어 단계(111)를 통해 현재 엔진 클러치의 목표 슬립 회전수를 유지한 후 단계(113)로 진행한다.The hybrid control unit 45 maintains the current direct connection state of the engine clutch through step 109 when the vehicle is currently kick down shifted in step 107, and then rotates the target slip of the current engine clutch through step 111. After maintaining the number, the process proceeds to step 113.

이때 상기 하이브리드 제어부(45)는 상기 단계(113)를 통해 변속이 종료되었는 지를 판단하고, 판단 결과 변속이 종료된 경우 단계(115)로 진행하고, 상기 단계(115)에서는 핸드 쉐이킹을 실행하고 이어 단계(117)에서 터 토오크 및 엔진 토오크를 재설정한 후 본 프로그램을 종료한다.At this time, the hybrid control unit 45 determines whether the shift is finished through the step 113, and if the shift is completed as a result of the determination, proceeds to step 115, and in step 115, handshaking is performed. After resetting the torque and engine torque in step 117, the program ends.

이와 같이 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위 의해 나타내어지며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing to the technical spirit or essential features of the present invention. Therefore, the above-described embodiments are to be understood in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the invention is indicated by the following claims rather than the above description, and it should be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the invention. .

도 1은 일반적인 하이브리드 자동차의 각 부의 출력 신호를 보인 파형도이다.1 is a waveform diagram showing an output signal of each part of a typical hybrid vehicle.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 자동차의 변속 제어 장치 의 구성을 보인 도이다.2 is a diagram illustrating a configuration of a shift control apparatus of a hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 자동차의 변속 제어 과정을 보인 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a shift control process of a hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.

Claims (2)

하이브리드 자동차의 변속 제어 장치에 있어서, In the shift control device of a hybrid vehicle, 가속 페달; 및 Accelerator pedal; And 상기 가속 페달의 조작에 따라 팁 인(tip-in)되어 엔진 클러치의 직결 요구 신호가 발생되고 파워 킥 다운 시프트 변속 중인 경우 현재 엔진 클러치의 직결 상태를 유지하고 엔진 클러치의 목표 슬립 회전수를 유지하며, 변속 완료된 경우 엔진 토오크 및 모터 토오크를 재설정하는 하이브리드 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 변속 제어 장치.When tip-in is generated according to the operation of the accelerator pedal to generate a direct connection request signal of the engine clutch, and the power kick-down shift is in progress, the engine clutch is directly connected and the target slip rotation speed of the engine clutch is maintained. And a hybrid controller configured to reset the engine torque and the motor torque when the shift is completed. a) 가속 페달의 조작 상태를 검출하는 단계;a) detecting an operating state of the accelerator pedal; b) 상기 a) 단계에서 가속 페달의 조작 상태에 따라 팁 인(tip-in)된 경우 엔진 클러치의 직결 요구 신호가 수신되었는 지를 판단하는 단계;b) determining whether a direct connection request signal of the engine clutch has been received when tip-in is received according to the operation state of the accelerator pedal in step a); c) 상기 b) 단계의 판단 결과 엔진 클러치의 직결 요구 신호가 수신된 경우 킥 다운 시프트 변속 중인 지를 판단하고 판단 결과 킥 다운 시프트 변속 중인 경우 현재 엔진 클러치의 직결 상태를 유지하고 엔진 클러치의 목표 슬립 회전수를 유지하는 단계; 및c) If it is determined that the direct clutch request signal of the engine clutch is received as a result of the step b), it is determined whether the kick-down shift is in progress. Maintaining a number; And d) 상기 c) 단계의 판단 결과 변속 완료된 경우 엔진 토오크 및 모터 토오크를 재설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 자동차의 변속 제어 방법.and d) resetting the engine torque and the motor torque when the shift is completed as a result of the determination of step c).
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