KR101305123B1 - 하이브리드 차량의 기어박스 아웃풋 스피드 측정방법 - Google Patents

하이브리드 차량의 기어박스 아웃풋 스피드 측정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하이브리드 차량에서 운전자의 요구 토크 결정 및 크립 토크 결정을 위하여 제공되는 기어박스 아웃풋 스피드를 측정하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 기어박스 아웃풋 스피드 연산시 모터 스피드 부호와 관련한 정보를 반영하여 운전자 요구 토크 및 크립 토크량을 연산하는 새로운 형태의 기어박스 아웃풋 스피드 추정방법을 구현함으로써, 변속시에도 토크 떨림을 방지할 수 있고, 간단하게 차량의 밀림 판정을 할 수 있어 정확한 토크 제어를 수행할 수 있는 하이브리드 차량의 기어박스 아웃풋 스피드 측정방법을 제공한다.
하이브리드 차량, 기어박스, 아웃풋 스피드, 운전자 요구 토크, 크립 토크량

Description

하이브리드 차량의 기어박스 아웃풋 스피드 측정방법{Method for measuring gearbox output speed of HEV}
본 발명은 하이브리드 차량의 기어박스 아웃풋 스피드 측정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량에서 운전자의 요구 토크 결정 및 크립 토크 결정을 위하여 제공되는 기어박스 아웃풋 스피드를 측정하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 하이브리드 차량(Hybrid Electric Vehicle;HEV)의 로직 구현에서, 운전자의 요구 토크 결정 및 클립 토크 결정에는 정확한 차속이 요구된다.
이 차속을 구하기 위해서는 P/T에게 직접적으로 영향을 주는 트랜스미션 아웃풋 스피드를 연산해야 한다.
예를 들면, 도 1에 도시한 바와 같이, 엔진(10) 및 모터(11)측 동력이 트랜스미션(12)의 최종 출력을 거쳐 휠(13)까지 전달되는 계통에서 트랜스미션 아웃풋 스피드를 연산해야 한다.
기어박스 아웃풋 스피드를 구하기 위한 종래의 기술로는 아래의 두가지 방법이 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 일반적인 방법으로서 휠 스피드와 최종 기어비를 모니터링하고(ST100), 휠 스피드와 최종 기어비를 가지고 기어박스 아웃풋 스피드를 연산한다(ST110).
그러나, 이 방법은 차량이 현재 운전자가 지시하는 방향과 틀릴 경우, 즉 차량이 밀릴 경우, 그릇된 토크값으로 연산된다.
이 방법을 사용하는 경우, 휠 스피드 값은 휠 센서를 통해 얻게 되는데, 휠 센서의 경우 특성상 음의 값을 가지지 않는다.
즉, 차량이 밀리는 경우에도 차량 밀림을 인식하지 못하고(ST120), 그릇된 운전자 요구 토크와 크립 토크량을 연산하게 된다.
차속의 방향까지 알려주는 휠 센서가 있기는 하나, 이 센서는 단가가 매우 높아 일반적으로 적용하기 힘들다.
도 3에 도시한 바와 같이, 모터 스피드, 트랜스미션 기어비를 모니터링하고(ST130), 모터 스피드와 트랜스미션 기어비를 가지고 기어박스 아웃풋 스피드를 연산한다(ST140).
그러나, 이 방법은 변속 중일 때, 기어비가 변하는 단계이므로 기어박스 아웃풋 스피드의 연산이 어렵다(ST150,ST160).
따라서, 변속 중에는 운전자 요구 토크와 크립 토크량의 떨림이 발생하게 된다.
기존의 HNF의 경우 이 방법을 사용하지만, HNF의 경우 CVT이므로 변속의 영향을 받지 않는다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 기어박스 아웃풋 스피드 연산시 모터 스피드 부호와 관련한 정보를 반영하여 운전자 요구 토크 및 크립 토크량을 연산하는 새로운 형태의 기어박스 아웃풋 스피드 추정방법을 구현함으로써, 변속시에도 토크 떨림을 방지할 수 있고, 간단하게 차량의 밀림 판정을 할 수 있어 정확한 토크 제어를 수행할 수 있는 하이브리드 차량의 기어박스 아웃풋 스피드 측정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 기어박스 아웃풋 스피드 측정방법은 모터 스피드 부호, 휠 스피드 및 최종 기어비를 모니터링하는 단계(ST200)와, 모터 스피드 부호, 휠 스피드 및 최종 기어비로 기어박스 아웃풋 스피드를 연산하는 단계(ST210)와, 운전자의 요구방향 부호와 기어박스 아웃풋 스피드 부호가 일치하는지 판단하는 단계(ST220)와, 일치하면 단계 ST200으로 돌아가고 일치하지 않으면 차량 밀림 판정을 한 후(ST230), 단계 ST200으로 돌아가는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제공하는 하이브리드 차량의 기어박스 아웃풋 스피드 측정방법 은 변속 중에도 기어박스 아웃풋 스피드 연산이 가능하며, 변속 중 토크 떨림을 방지할 수 있다.
또한, 차량이 밀리는 경우에도 그에 맞는 크립 토크량이나 운전자 요구 토크량의 연산이 가능하다.
또한, 간단한 방법으로 차량의 밀림현상에 대한 판정이 가능하다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어박스 아웃풋 스피드 측정방법을 나타내는 블럭도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어박스 아웃풋 스피드 측정방법을 나타내는 순서도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 기어박스 아웃풋 스피드 측정을 위하여 HCU(14)에는 3가지 정보, 즉 모터 스피드 부호, 휠 스피드, 최종 기어비가 제공되며, HCU(14)에서는 이렇게 제공되는 값을 가지고 기어박스 아웃풋 스피드를 연산하게 된다.
이때의 연산은 HCU(14) 내에 포함되어 있는 자체 제어로직에 따른다.
여기서, 모터 스피드 부호는 MCU(15)에서 제공되는 정보이고, 휠 스피드는 기존의 휠 센서(16)를 사용할 수 있고, 최종 기어비는 HEV 시스템(17)에서 기본적으로 주어지는 정보이다.
상기 HCU(14)에서 제어시 위의 3가지 정보는 기본적으로 주어지는 정보이며, 본 발명에서는 3가지 정보 중 모터 스피드 부호 정보를 활용하여 차량 밀림 등을 판정할 수 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 먼저 단계 ST200에서는 MCU로부터 제공되는 모터 스피드 부호와, 휠 센서로부터 제공되는 휠 스피드와, HEV 시스템에서 제공되는 최종 기어비를 모니터링하는 단계를 수행한다.
다음, 단계 ST210에서는 위의 3가지 정보를 가지고 기어박스 아웃풋 스피드를 연산한다.
즉, 기어박스 아웃풋 스피드 연산 = 모터 스피드 부호×휠 스피드×최종 기어비의 연산과정을 수행한다.
다음, 단계 ST220에서는 운전자의 요구방향 부호와 기어박스 아웃풋 스피드 부호가 일치하는지 판단하는 단계를 수행한다.
위의 단계 ST220에서의 판단 결과, 운전자 요구방향 부호와 기어박스 아웃풋 스피드 부호가 일치하면 단계 ST200으로 돌아가고, 계속해서 단계 ST200, ST210, ST220을 반복하면서 운전자 요구 토크와 크립 토크량 연산을 위한 기어박스 아웃풋 스피드를 제공하는 한편, 운전자 요구방향 부호와 기어박스 아웃풋 스피드 부호가 일치하지 않으면 차량 밀림 판정을 한 후(ST230), 단계 ST200으로 돌아간다.
여기서, 기어박스 아웃풋 스피드를 이용하여 운전자 요구 토크량 및 크립 토크량을 연산하는 방법 등은 당해 기술분야에서 통상적으로 알려져 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서 제공하는 방법의 경우, 변속 중에도 모터 스피드의 부호는 알 수 있어 기어박스 아웃풋 연산이 가능하고, 이에 따라 정확한 기어박스 아웃풋 스피드값을 구할 수 있다.
또한, 운전자가 원하는 방향으로 차가 움직이지 않을 경우(차량이 밀리는 경우)를 별도의 추가부품없이 감지(Detecying)하여 그에 맞는 크립 토크량이나 운전자 요구 토크량을 연산할 수 있다.
따라서, 본 발명은 차량 밀림을 감지하여 크립 토크를 가변 제어하는 것에 국한되는 것이 아니라, 별도의 추가 부품없이 기존의 방법들로 문제되었던 변속 중 토크 떨림과 차량 밀림까지 해결이 가능한다.
또한, 이를 통해 정확한 운전자 요구 토크의 연산이 가능하게 된다.
도 1은 하이브리드 차량의 동력전달계통을 나타내는 개략도
도 2는 종래 기어박스 아웃풋 스피드 측정방법의 일 예를 나타내는 순서도
도 3은 종래 기어박스 아웃풋 스피드 측정방법의 다른 예를 나타내는 순서도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어박스 아웃풋 스피드 측정방법을 나타내는 블럭도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어박스 아웃풋 스피드 측정방법을 나타내는 순서도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 엔진 11 : 모터
12 : 트랜스미션 13 : 휠
14 : HCU 15 : MCU
16 : 휠 센서 17 : HEV 시스템

Claims (2)

  1. 하이브리드 차량의 기어박스 아웃풋 스피드 측정방법에 있어서,
    모터 스피드 부호, 휠 스피드 및 최종 기어비를 모니터링하는 단계(ST200);
    모터 스피드 부호, 휠 스피드 및 최종 기어비로 기어박스 아웃풋 스피드를 연산하는 단계(ST210);
    운전자의 요구방향 부호와 기어박스 아웃풋 스피드 부호가 일치하는지 판단하는 단계(ST220);
    일치하면 단계 ST200으로 돌아가고, 일치하지 않으면 차량 밀림 판정을 한 후(ST230), 단계 ST200으로 돌아가는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 기어박스 아웃풋 스피드 측정방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 모터 스피드 부호는 MCU로부터 정보를 얻고, 휠 스피드는 휠 센서로부터 정보를 얻고, 최종 기어비는 HEV 시스템으로부터 정보를 얻는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 기어박스 아웃풋 스피드 측정방법.
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