KR100999234B1 - 하이브리드 차량의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동변속기를 포함하여 구성된 하이브리드 구동장치가 탑재된 차량이 정지전 변속을 수행하는 경우에, 자동변속기의 입력축으로 걸리는 역토크를 적절히 제어할 수 있도록 함으로써, 자동변속기 입력축이 역회전하여 자동변속기의 이상동작 및 손상을 방지하고, 정지전 변속이 안정되고 원활하게 수행될 수 있도록 한다.

정지전, 모터제너레이터, 역토크

Description

하이브리드 차량의 제어방법{Control Method for Hybrid Vehicle}

본 발명은 하이브리드 차량의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회생제동시에 모터제너레이터를 제어하는 방법에 관한 기술이다.

하이브리드 차량은 제동시에 모터제너레이터에 일정량의 역토크가 걸리게끔 하여, 이를 통해 제동력을 얻을 뿐만 아니라 전기를 발생시켜 배터리에 충전시키는 회생제동 기능을 수행한다.

한편 자동변속기가 탑재된 차량에서는, 차속이 감소하면 현재의 N단 상태에서 N-1단으로 변속을 수행하도록 되어 있다.

따라서, 자동변속기를 포함하여 구성된 하이브리드 구동장치가 구비된 차량에서, 운전자가 가속페달에서 발을 떼고 브레이크를 밟고 감속하는 상태인 정지전 상태에서는, 회생제동을 위해 자동변속기 입력축에 상당량의 역토크가 작용하고, 이와 동시에 정지전 변속 즉, N단 상태에서 N-1단으로의 변속을 수행하게 된다.

그런데, 상기한 바와 같이 자동변속기 입력축에 상당한 크기의 역토크가 작용하는 상황에서 정지전 변속을 수행하는 경우에는 자칫하면 자동변속기 내부의 클 러치가 미끄러지면서 변속기 입력축이 역방향으로 회전 발산하게 되는 상황이 초래될 수 있다.

상기한 바와 같은 상황이 발생되면, 수행하려던 정지전 변속의 제어가 흐트러져 운전성을 확보할 수 없을뿐더러, 자동변속기 내부의 오일펌프가 역으로 구동되어 자동변속기 내에 유량을 공급하는 것이 아니라 오히려 자동변속기 내부의 오일을 토출하게 되어 자동변속기 내부의 마찰재 손실을 초래하고 심각할 경우 자동변속기의 고장 및 파손을 일으키게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점에 대비하기 위하여 안출된 것으로서, 자동변속기를 포함하여 구성된 하이브리드 구동장치가 탑재된 차량이 정지전 변속을 수행하는 경우에, 자동변속기의 입력축으로 걸리는 역토크를 적절히 제어할 수 있도록 함으로써, 자동변속기 입력축이 역회전하여 자동변속기의 이상동작 및 손상을 방지하고, 정지전 변속이 안정되고 원활하게 수행될 수 있도록 한 하이브리드 차량의 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명 하이브리드 차량의 제어방법은

회생제동시 정지전 변속명령이 발생되면, 상기 변속명령이 발생된 시점부터 실제 변속이 시작되는 시점 사이에, 모터제너레이터의 역토크를 제1단계 수준으로 저감시키는 변속준비제어단계와;

상기 변속명령에 의해 실제 변속이 이루어지기 시작하는 시점부터 자동변속기의 결합요소의 동기가 완료되는 시점까지는, 상기 모터제너레이터의 역토크를 제1단계 수준보다 더 작은 제2단계 수준으로 저감시키는 변속중제어단계와;

상기 동기가 완료된 이후에는, 상기 모터제너레이터의 역토크를 증가시키는 변속완료제어단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 변속준비제어단계는

상기 모터제너레이터의 역토크를 제1단계 수준까지 선형적으로 저감시킨 후,

상기 제1단계 수준으로 저감된 모터제너레이터의 역토크를 상기 변속중제어단계 전까지 유지하도록 구성할 수 있다.

상기 변속완료제어단계에서는 상기 모터제너레이터의 역토크를 증가시키는 기울기를 초기에는 상대적으로 완만하게 하고, 자동변속기의 결합요소들의 결합력이 완전히 형성된 이후에는 상대적으로 기울기를 급하게 증가시키도록 할 수 있다.

본 발명은 자동변속기를 포함하여 구성된 하이브리드 구동장치가 탑재된 차량이 정지전 변속을 수행하는 경우에, 자동변속기의 입력축으로 걸리는 역토크를 적절히 제어할 수 있도록 함으로써, 자동변속기 입력축이 역회전하여 자동변속기의 이상동작 및 손상을 방지하고, 정지전 변속이 안정되고 원활하게 수행될 수 있도록 한다.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명 실시예는 회생제동시 정지전 변속명령이 발생되면, 상기 변속명령이 발생된 시점부터 실제 변속이 시작되는 시점 사이에, 모터제너레이터의 역토크를 제1단계 수준으로 저감시키는 변속준비제어단계(S101)와; 상기 변속명령에 의해 실제 변속이 이루어지기 시작하는 시점부터 자동변속기의 결합요소의 동기가 완료되는 시점까지는, 상기 모터제너레이터의 역토크를 제1단계 수준보다 더 작은 제2단계 수준으로 저감시키는 변속중제어단계(S102)와; 상기 동기가 완료된 이후에는, 상기 모터제너레이터의 역토크를 증가시키는 변속완료제어단계(S103)를 포함하여 구성된다.

회생제동시 차속의 변화에 따라 변속명령이 발생되면, 자동변속기에서는 통상 하나의 해방요소와 하나의 결합요소의 작동에 의해 변속이 수행된다.

여기서, 상기 변속준비제어단계에서는 상기 해방요소에 어느 정도 유압이 걸려 있는 상태로서, 이후의 변속중제어단계 보다는 상대적으로 모터제너레이터의 역토크를 적게 저감시킬 수 있는 바, 상기 제1단계 수준으로 저감시킨다.

상기 변속준비제어단계는 둘로 나누어 처음에는, 회생제동시에 모터제너레이터가 담당하던 제동력을 이질감 없이 브레이크가 담당하도록 해야 하므로 브레이크의 응답성을 고려하여 상기 모터제너레이터의 역토크를 제1단계 수준까지 선형적으로 점진적으로 저감시키고, 나중에는 상기 제1단계 수준으로 저감된 모터제너레이터의 역토크를 상기 변속중제어단계 직전까지 유지하도록 한다.

이후, 상기 변속중제어단계에서는 실질적으로 상기 해방요소는 해방되고 상기 결합요소는 체결되어 실질적인 변속이 이루어지는 과도 구간이므로, 상기 모터제너레이터의 역토크는 최대한 저감시켜야 하는 바, 상기 제2단계의 수준까지 저감시켜서 자동변속기의 입력축에 과도한 역토크가 걸리지 않도록 하여 원활하고 안정된 변속이 이루어질 수 있도록 한다.

물론, 이와 같이 회생제동 중이던 모터제너레이터의 역토크를 저감시키면 발생하는 제동력 공백은 브레이크의 제동력으로 보충하도록 한다.

여기서, 상기 모터제너레이터의 역토크를 저감시키는 수준인 상기 제1단계와 제2단계의 수준은 해당되는 하이브리드 구동장치에 따라 실험과 해석에 의해 적절히 선정되는 값이다.

상기 변속완료제어단계에서는 상기 모터제너레이터의 역토크를 증가시키는 기울기를 초기에는 상대적으로 완만하게 하고, 자동변속기의 결합요소들의 결합력 이 완전히 형성된 이후에는 상대적으로 기울기를 급하게 증가시킨다.

즉, 상기 변속완료제어단계에서는 상기 결합요소의 동기가 완료된 상태로부터 이들 결합요소의 결합력이 완전히 형성되기 까지는 모터제너레이터의 역토크를 서서히 완만하게 증가시키다가, 일단 상기 결합요소의 결합력이 완전히 형성되어 변속이 완료되었다고 판단되면, 상기 모터제너레이터의 역토크를 급격히 증가시켜서, 변속명령 발생전의 본래의 회생제동 상태로 신속히 복귀하도록 한 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 회생제동중 정지전 변속명령이 발생되면 그에 상응하게 적절히 모터제너레이터의 역토크를 저감시켜줌으로써, 자동변속기 입력축이 역회전 하면서 발산하는 이상현상을 방지하고, 안정되고 원활한 변속이 이루어질 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 제어방법을 설명한 순서도,

도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 제어방법을 설명한 그래프이다.

Claims (3)

1. 회생제동시 정지전 변속명령이 발생되면, 상기 변속명령이 발생된 시점부터 실제 변속이 시작되는 시점 사이에, 모터제너레이터의 역토크를 제1단계 수준으로 저감시키는 변속준비제어단계와;

   상기 변속명령에 의해 실제 변속이 이루어지기 시작하는 시점부터 자동변속기의 결합요소의 동기가 완료되는 시점까지는, 상기 모터제너레이터의 역토크를 제1단계 수준보다 더 작은 제2단계 수준으로 저감시키는 변속중제어단계와;

   상기 동기가 완료된 이후에는, 상기 모터제너레이터의 역토크를 증가시키는 변속완료제어단계;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어방법.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 변속준비제어단계는

   상기 모터제너레이터의 역토크를 제1단계 수준까지 선형적으로 저감시킨 후,

   상기 제1단계 수준으로 저감된 모터제너레이터의 역토크를 상기 변속중제어단계 전까지 유지하는 것

   을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어방법.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 변속완료제어단계에서는 상기 모터제너레이터의 역토크를 증가시키는 기울기를 초기에는 상대적으로 완만하게 하고, 자동변속기의 결합요소들의 결합력이 완전히 형성된 이후에는 상대적으로 기울기를 급하게 증가시키는 것

   을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어방법.

Images