KR101449166B1 - Ａｍｔ 하이브리드 차량의 변속 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 현재의 변속단 기어를 이탈시키고 새로운 목표 변속단 기어를 체결하기 위해 엔진클러치를 해제하였다가 결합하는 동작 없이, 엔진클러치를 그대로 체결 상태로 유지한 상태에서, 변속이 이루어지도록 하기 위해 변속시에 엔진클러치를 결합한 채로 현재의 변속단 기어를 해제하여 이탈시킬 수 있도록 함으로써, 엔진클러치의 해제 및 결합에 따른 시간이 생략되어 변속시간이 짧아지고, 엔진클러치의 재 결합에 의한 변속 충격을 방지하며, 엔진클러치의 내구성이 떨어지는 것을 방지할 수 있게 되고, 상기 엔진클러치를 구동하기 위한 액츄에이터에 의한 전기에너지의 소모를 줄여서 차량의 연비 향상에 기여할 수 있도록 한다.

Description

ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속 제어방법{SHIFTING CONTROL METHOD FOR HYBRID VEHICLE WITH AMT}
본 발명은 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변속시 변속단 기어를 해제하는 방법에 관한 기술이다.
병렬형 하이브리드 차량으로서 TMED(Transmission Mounted Electric Device)타입은 엔진과 엔진클러치, 모터 및 변속기가 차례로 연결되어, 상기 엔진클러치의 제어에 의해 모터만에 의한 EV모드 주행 및 엔진과 모터에 의한 HEV 주행이 모두 가능하도록 되어 있다.
특히, 상기 변속기를 AMT(AUTOMATED MANUAL TRANSMISSION)에서는 상기 AMT의 변속시 모터의 제어를 활용하여 보다 신속하고 부드러운 변속이 가능하도록 하는 시도가 이루어지고 있다.
도 1은 상기한 바와 같이 AMT를 사용한 TMED타입 하이브리드 파워트레인을 도시하고 있는 바, 엔진(500)과 AMT(502) 사이에 모터(504)가 배치되며, 또한, 상기 엔진(500)과 모터(504) 사이에 엔진클러치(506)가 배치된 구성이다.
한편, 상기 AMT는 종래 MANUAL TRANSMISSION의 상시 치합 동기변속 타입 메커니즘을 사용하되, 클러치의 제어와 싱크로기구의 제어를 별도의 액츄에이터에 의해 구현하도록 한 것으로서, 상기 도 1과 같은 구성에서는 상기 엔진클러치(506)를 제어하면서 싱크로기구를 제어하여 변속이 이루어지도록 한다.
즉, 도 2에 예시한 바와 같이, 변속단 기어의 기어를 이탈시키기 전에 상기 엔진클러치(506)를 해제하여 엔진(500)으로부터의 동력을 단절시킨 상태에서 다른 변속단 기어를 선택하여 동기후 기어치합을 시킨 뒤, 상기 엔진클러치를 다시 결합하는 변속과정을 가진다.
그러나, 상기한 바와 같은 변속과정은, 현재의 변속단 기어를 이탈시키고 새로운 목표 변속단 기어를 체결하기 위해 그 전후에 반드시 엔진클러치를 해제했다가 결합해야 하므로, 엔진클러치의 해제 및 결합에 따른 시간이 소요되어 변속시간이 길어지고, 엔진클러치의 재 결합시 변속 충격이 발생할 소지가 크며, 엔진클러치의 내구성이 떨어지게 되고, 상기 엔진클러치를 구동하기 위한 액츄에이터에 의한 전기에너지의 소모로 차량의 연비에 악영향을 주는 문제점이 있다.
상기의 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 현재의 변속단 기어를 이탈시키고 새로운 목표 변속단 기어를 체결하기 위해 엔진클러치를 해제하였다가 결합하는 동작 없이, 엔진클러치를 그대로 체결 상태로 유지한 상태에서, 변속이 이루어지도록 하기 위해 변속시에 엔진클러치를 결합한 채로 현재의 변속단 기어를 해제하여 이탈시킬 수 있도록 함으로써, 엔진클러치의 해제 및 결합에 따른 시간이 생략되어 변속시간이 짧아지고, 엔진클러치의 재 결합에 의한 변속 충격을 방지하며, 엔진클러치의 내구성이 떨어지는 것을 방지할 수 있게 되고, 상기 엔진클러치를 구동하기 위한 액츄에이터에 의한 전기에너지의 소모를 줄여서 차량의 연비 향상에 기여할 수 있도록 한 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속 제어방법은
변속이 개시되는지를 판단하는 변속개시판단단계와;
변속이 개시된 경우, 엔진클러치의 접속상태를 유지한 상태에서, 모터의 토크를 감소시키는 모터제어단계와;
엔진의 토크를 감소시키면서 쉬프팅액츄에이터로 현재 변속단의 슬리브에 중립방향을 향한 힘을 인가하는 기어이탈유도단계;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속 제어방법은
변속이 개시되면, 엔진클러치를 접속상태로 유지하고;
현재 변속단의 슬리브를 중립으로 해제시키는 방향으로 가압하면서, 모터와 엔진에 의해 AMT의 입력축으로 제공되는 합 토크가 점차 감소하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 현재의 변속단 기어를 이탈시키고 새로운 목표 변속단 기어를 체결하기 위해 엔진클러치를 해제하였다가 결합하는 동작 없이, 엔진클러치를 그대로 체결 상태로 유지한 상태에서, 변속이 이루어지도록 하기 위해 변속시에 엔진클러치를 결합한 채로 현재의 변속단 기어를 해제하여 이탈시킬 수 있도록 함으로써, 엔진클러치의 해제 및 결합에 따른 시간이 생략되어 변속시간이 짧아지고, 엔진클러치의 재 결합에 의한 변속 충격을 방지하며, 엔진클러치의 내구성이 떨어지는 것을 방지할 수 있게 되고, 상기 엔진클러치를 구동하기 위한 액츄에이터에 의한 전기에너지의 소모를 줄여서 차량의 연비 향상에 기여할 수 있도록 한다.
도 1은 종래의 AMT를 사용한 TMED타입 하이브리드 파워트레인을 설명한 개략도,
도 2는 종래 도 1의 파워트레인에서 변속이 이루어지는 과정을 설명한 그래프,
도 3은 본 발명에 따른 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속 제어방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속 제어방법에 의해 변속단 기어를 이탈시키는 것을 포함하는 변속과정을 설명한 그래프이다.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속 제어방법의 실시예는, 변속이 개시되는지를 판단하는 변속개시판단단계(S10)와; 변속이 개시된 경우, 엔진클러치의 접속상태를 유지한 상태에서, 모터의 토크를 감소시키는 모터제어단계(S20)와; 엔진의 토크를 감소시키면서 쉬프팅액츄에이터로 현재 변속단의 슬리브에 중립방향을 향한 힘을 인가하는 기어이탈유도단계(S30)를 포함하여 구성된다.
즉, 본 발명은 변속이 개시되면, 엔진클러치를 접속상태로 유지한 상태로, 현재 변속단의 슬리브를 중립으로 해제시키는 방향으로 가압하면서, 모터와 엔진에 의해 AMT의 입력축으로 제공되는 합 토크가 점차 감소하도록 제어하여, 변속시 엔진클러치의 해제 및 재결합에 따른 변속시간 지연 방지와, 엔진클러치 재결합시의 충격 발생 방지, 엔진클러치 내구성 저하 방지 및 클러치 액츄에이터의 전기소모에 의한 연비 저하 방지를 달성할 수 있도록 하는 것이다.
상기 모터제어단계(S20)에서는 상기 모터의 토크를 0으로 제어하고, 상기 기어이탈유도단계(S30)에서는, 상기 엔진의 토크를 일정한 기울기로 서서히 감소시키고, 상기 쉬프팅액츄에이터로 상기 슬리브에 중립방향을 향해 일정한 힘(=쉬프트 스트로크 포스: shift stroke force)를 가한다.
상기한 상태가 진행됨에 따라 상기 쉬프팅액츄에이터에서 상기 슬리브에 가하는 쉬프트 스트로크 포스가 상기 엔진으로부터 상기 슬리브에 가해지는 부하보다 커지게 되면, 상기 슬리브가 이동하면서 기어가 빠지기 시작하여, 결국 기어가 완전히 빠지게 된다.
즉, 슬리브가 해당 변속단의 클러치기어로부터 빠지지 않는 이유는 상기 슬리브와 클러치기어 사이의 마찰력에 의한 것이고, 이 마찰력은 상기 엔진으로부터 입력되는 회전력과 출력축으로부터 제공되는 회전력 사이의 차이에 의해 증감되므로, 상기 슬리브를 중립방향으로 밀면서, 상기 엔진 및 모터로부터 제공되는 동력을 점차 줄여서 마치 엔진클러치를 해제한 것과 유사한 상태를 만들면, 상기 슬리브가 상기 클러치기어로부터 이탈되어 기어해제가 이루어지는 것이다.
이와 같은 기어 해제 방법은, 상술한 바와 같이 엔진클러치가 결합된 상태에서 이루어지게 되므로, 종래 변속을 위해 엔진클러치를 해제하였다가 재결합하는 과정에 의해 비롯되는 많은 문제점들이 모두 해소될 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
S10; 변속개시판단단계
S20; 모터제어단계
S30; 기어이탈유도단계

Claims (4)

  1. 변속이 개시되는지를 판단하는 변속개시판단단계(S10)와;
    변속이 개시된 경우, 엔진클러치의 접속상태를 유지한 상태에서, 모터의 토크를 감소시키는 모터제어단계(S20)와;
    엔진의 토크를 감소시키면서 쉬프팅액츄에이터로 현재 변속단의 슬리브에 중립방향을 향한 힘을 인가하는 기어이탈유도단계(S30);를 포함하여 구성되고,
    상기 기어이탈유도단계(S30)에서는, 상기 엔진의 토크를 일정한 기울기로 서서히 감소시키고;
    상기 쉬프팅액츄에이터로 상기 슬리브에 중립방향을 향해 일정한 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 모터제어단계(S20)에서는 상기 모터의 토크를 0으로 제어하는 것
    을 특징으로 하는 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속 제어방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
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