KR101550637B1 - Apparatus and method for controlling mode change of hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 듀얼 클러치(DCT: Dual Clutch Transmission)가 장착된 하이브리드 차량에서 변속기 클러치를 슬립시키고 하이브리드 시동 발전기(HSG: Hybrid Starter and Generator)를 작동시켜 하이브리드 차량의 주행 모드 전환을 보다 빠르게 제어하여 응답성을 향상시키는 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for switching a mode of a hybrid vehicle. More particularly, the present invention relates to a hybrid vehicle equipped with a dual clutch (DCT: Dual Clutch Transmission) slip and a Hybrid Starter and Generator To a mode switching control apparatus and method of a hybrid vehicle which improves the responsiveness by controlling the traveling mode switching of the hybrid vehicle more quickly.
하이브리드 차량은 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 사용하는 자동차로써, 일반적으로 연료를 연소시켜 구동력을 얻는 엔진과 배터리 전력으로 구동력을 얻는 모터에 의해 구동되는 차량을 의미한다. A hybrid vehicle is an automobile that uses two or more different kinds of power sources, and generally means a vehicle driven by an engine that obtains a driving force by burning fuel and a motor that obtains a driving force by battery power.
하이브리드 차량은 엔진과 전기모터를 동력원으로 하여 다양한 구조를 형성할 수 있는데, 엔진의 기계적 동력을 바퀴에 직접 전달하고 필요할 때 배터리의 전력으로 구동되는 전기모터를 이용하여 도움 받는 차량을 병렬형 하이브리드 차량이라고 하고, 엔진의 기계적 동력을 발전기를 통해 전기적 동력으로 변환하여 전기모터를 구동하거나 배터리에 충전하는 차량을 직렬형 하이브리드 차량이라고 한다. Hybrid vehicles can form various structures by using an engine and an electric motor as power sources. The hybrid vehicle directly transmits the mechanical power of the engine to the wheels, and the vehicle, which is assisted by using an electric motor driven by the electric power of the battery when necessary, , And a vehicle that converts an engine mechanical power into an electric power through a generator to drive an electric motor or charges the battery is referred to as a serial type hybrid vehicle.
병렬형 하이브리드 차량에는 엔진과 모터가 엔진 클러치에 의해 연결되고, 엔진과 모터의 축에는 듀얼 클러치가 연결되어 있으며, 듀얼 클러치에 변속기가 연결된다. In a parallel type hybrid vehicle, an engine and a motor are connected by an engine clutch, a dual clutch is connected to an axis of the engine and a motor, and a transmission is connected to a dual clutch.
한편, 하이브리드 차량의 주요 주행 모드는 엔진 클러치가 결합하지 않고 모터로만 구동되는 EV 모드, 엔진 클러치가 결합하여 엔진과 모터를 함께 구동되는 HEV 모드, HEV 모드에서 엔진 클러치를 완전하게 결합하지 않고 엔진과 모터의 회전 속도가 다른 상태에서 엔진의 토크를 전달하는 슬립주행 모드가 있다. On the other hand, the main driving mode of the hybrid vehicle is an EV mode in which the engine clutch is not engaged but is driven only by the motor, an HEV mode in which the engine and the motor are driven together by the engine clutch, And a slip traveling mode in which the torque of the engine is transmitted in a state where the rotation speed of the motor is different.
특히, EV 모드와 HEV 모드 사이의 전환은 하이브리드 차량의 주요한 기능 중의 하나로, 하이브리드 차량의 운전 성능, 연비 및 동력 성능에 영향을 미친다. In particular, switching between the EV mode and the HEV mode is one of the main functions of the hybrid vehicle, which affects the driving performance, fuel economy and power performance of the hybrid vehicle.
종래 하이브리드 차량의 주행 모드 전환은 엔진을 모터 속도와 동기화시킨 후 엔진클러치를 결합한다. 하지만 이 때 속도 제어를 위해 시간이 필요하게 되어 응답 지연이 발생한다. 또한 엔진과 모터 속도를 동기화시킬 때 미세하게 엔진의 속도가 모터의 속도보다 크지 않으면 동기화시 발진감이 불량해질 수 있다. Conventional hybrid vehicle travel mode switching synchronizes the engine with the motor speed and then engages the engine clutch. However, at this time, time is required for speed control, and response delay occurs. In addition, when synchronizing the engine speed with the motor speed, if the speed of the engine is not higher than the speed of the motor, the sense of oscillation during synchronization may become poor.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 듀얼 클러치가 장착된 하이브리드 차량에서 변속기 클러치를 슬립시키고 HSG를 작동시켜 하이브리드 차량의 주행 모드 전환을 보다 빠르게 제어하여 응답성을 향상시키는 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a hybrid vehicle equipped with a dual clutch, And to provide a mode switching control apparatus and method for a hybrid vehicle.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 변속기에 제2 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 모터와, 상기 모터에 제1 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 엔진을 포함하는 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 방법은 EV 모드에서 HEV 모드로 전환이 요구되는지를 판단하는 단계; EV 모드에서 HEV 모드로 전환이 요구되면 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값을 크랭킹 요구 토크와 비교하는 단계; 상기 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값이 크랭킹 요구 토크보다 크면 제2 클러치를 슬립시키고 HSG를 작동시키는 단계; 상기 제2 클러치를 슬립시켜 발생된 모터 시동 토크와 상기 HSG를 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 이용하여 엔진 속도를 상승시키는 단계; 그리고 상기 엔진 속도와 모터 속도가 동기화되면, 엔진 클러치를 결합하는 단계;를 포함할 수 있다. In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, there is provided a hybrid vehicle including a motor selectively connected to a transmission through a second clutch, and an engine selectively connected to the motor through a first clutch, The control method includes: determining whether switching from the EV mode to the HEV mode is required; Comparing a value obtained by summing a motor available torque and an HSG available torque with a cranking required torque when switching from the EV mode to the HEV mode is requested; Slipping the second clutch and activating the HSG when the sum of the motor usable torque and the HSG usable torque is larger than the cranking required torque; Increasing the engine speed by using the motor startup torque generated by slipping the second clutch and the HSG crank torque generated by operating the HSG; And when the engine speed and the motor speed are synchronized, engaging the engine clutch.
상기 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값이 크랭킹 요구 토크 이하이면 모터 가용 토크와 크랭킹 요구 토크를 비교하는 단계; 상기 모터 가용 토크가 크랭킹 요구 토크보다 크면 제2 클러치를 슬립시키는 단계; 그리고 상기 제2 클러치를 슬립시켜 발생된 모터 시동 토크를 이용하여 엔진 속도를 상승시키는 단계;를 더 포함할 수 있다. Comparing the available torque with the cranking required torque when the sum of the motor available torque and the HSG available torque is equal to or lower than the cranking required torque; Slipping the second clutch if the motor usable torque is larger than the cranking required torque; And increasing the engine speed using the motor startup torque generated by slipping the second clutch.
상기 모터 가용 토크가 크랭킹 요구 토크 이하이면 HSG를 작동시키는 단계; 및 상기 HSG를 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 이용하여 엔진 속도를 상승시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.Operating the HSG if the motor available torque is below a cranking required torque; And increasing the engine speed by using the HSG crank torque generated by operating the HSG.
EV 모드에서 HEV 모드로 전환이 요구되면, 제2 클러치의 온도와 설정 온도를 비교하는 단계; 및 상기 제2 클러치의 온도가 설정 온도보다 낮은 경우 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값과 크랭킹 요구 토크를 비교하는 단계;를 더 포함할 수 있다. Comparing the temperature of the second clutch with the preset temperature when the switching from the EV mode to the HEV mode is required; And comparing the cranking required torque with a value obtained by adding the available motor torque and the available torque when the temperature of the second clutch is lower than the set temperature.
상기 제2 클러치의 온도가 설정 온도 이상이면, HSG를 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 이용하여 엔진 속도를 상승시킬 수 있다. When the temperature of the second clutch is higher than the set temperature, the engine speed can be increased by using the HSG crank torque generated by operating the HSG.
EV 모드에서 HEV 모드로 전환이 요구되면, 제1 클러치의 온도와 설정 온도를 비교하는 단계; 및 상기 제1 클러치의 온도가 설정 온도보다 낮은 경우 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값과 크랭킹 요구 토크를 비교하는 단계;를 더 포함할 수 있다. Comparing the temperature of the first clutch with the set temperature when switching from the EV mode to the HEV mode is requested; And comparing the cranking required torque with a value obtained by adding the available motor torque and the available torque when the temperature of the first clutch is lower than the set temperature.
상기 제1 클러치의 온도가 설정 온도 이상이면 HSG를 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 이용하여 엔진 속도를 상승시킬 수 있다. If the temperature of the first clutch is higher than the set temperature, the engine speed can be increased by using the HSG crank torque generated by operating the HSG.
본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 장치는 동력을 발생시키는 엔진과 모터를 선택적으로 연결하는 제1 클러치; 상기 모터와 변속기를 선택적으로 연결하는 제2 클러치; 상기 엔진과 연결되어 엔진을 시동하거나 엔진의 회전력에 의해 발전하는 하이브리드 시동 발전기(HSG); 그리고 EV 모드에서 HEV 모드로 전환이 요구되면 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값에 따라 제2 클러치를 슬립시키고 HSG를 작동시킨 후, 상기 제2 클러치를 슬립시켜 발생된 모터 시동 토크와 상기 HSG를 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 동시에 이용하여 엔진의 속도를 상승시키고, 엔진 속도와 모터 속도가 동기화되면 제1 클러치를 결합하도록 제어하는 제어기;를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for controlling mode switching of a hybrid vehicle, comprising: a first clutch selectively connecting an engine and a motor for generating power; A second clutch for selectively connecting the motor and the transmission; A hybrid start generator (HSG) connected to the engine to start the engine or to generate power by the rotational force of the engine; When the switching from the EV mode to the HEV mode is requested, the second clutch is slid according to the sum of the available torque of the motor and the available torque of the HSG, and then the HSG is operated. Then, the motor starting torque generated by slipping the second clutch, And a controller for increasing the speed of the engine by using the generated HSG crank torque simultaneously and controlling the engagement of the first clutch when the engine speed and the motor speed are synchronized.
상기 제어기는 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값이 크랭킹 요구 토크보다 크면 제2 클러치를 슬립시키고 HSG를 작동시키도록 제어할 수 있다. The controller can control the second clutch to slip and operate the HSG if the sum of the available torque of the motor and the available torque of the HSG is larger than the cranking required torque.
상기 제어기는 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값이 크랭킹 요구 토크 이하이면 제2 클러치를 슬립시켜 발생된 모터 시동 토크만을 이용하여 엔진 속도를 상승시키도록 제어할 수 있다. The controller can control the engine speed to be increased only by using the motor startup torque generated by slipping the second clutch when the value obtained by adding the motor usable torque and the HSG usable torque is equal to or lower than the cranking required torque.
상기 제어기는 제2 클러치 슬립이 불가능한 경우, 상기 HSG만을 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 이용하여 엔진 속도를 상승시키도록 제어할 수 있다. If the second clutch slip is impossible, the controller can control the engine speed to be increased using the HSG crank torque generated by operating only the HSG.
상기 제어기는 제1 클러치의 온도를 설정 온도와 비교하여 제2 클러치의 슬립 여부를 결정할 수 있다. The controller can compare the temperature of the first clutch with the set temperature to determine whether or not the second clutch slips.
상기 제어기는 제1 클러치의 온도가 설정 온도 이상이면, 제2 클러치를 슬립시키지 않고 상기 HSG만을 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 이용하여 엔진 속도를 상승시키도록 제어할 수 있다. The controller can control the engine speed to be raised by using the HSG crank torque generated by operating only the HSG without slipping the second clutch when the temperature of the first clutch is the set temperature or more.
상기 제어기는 제2 클러치의 온도를 설정 온도와 비교하여 제2 클러치의 슬립 여부를 결정할 수 있다. The controller can compare the temperature of the second clutch with the set temperature to determine whether or not the second clutch slips.
상기 제어기는 제2 클러치의 온도가 설정 온도 이상이면, 제2 클러치를 슬립시키지 않고 상기 HSG만을 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 이용하여 엔진 속도를 상승시키도록 제어할 수 있다. The controller can control the engine speed to be raised using the HSG crank torque generated by operating only the HSG without slipping the second clutch when the temperature of the second clutch is the set temperature or more.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 변속기 클러치를 슬립시키고 HSG를 작동시킴으로써 엔진의 속도를 빠르게 상승시키고 엔진 클러치를 결합하게 되므로, 하이브리드 차량의 모드 전환 응답성이 향상된다. 뿐만 아니라, 별도의 엔진 클러치 하드웨어 장치 없이 빠른 엔진 클러치 결합이 가능하여 비용 절감의 효과가 있다. As described above, according to the embodiment of the present invention, since the speed of the engine is rapidly raised and the engine clutch is engaged by slipping the transmission clutch and activating the HSG, the mode switching responsiveness of the hybrid vehicle is improved. In addition, a fast engine clutch coupling is possible without a separate engine clutch hardware device, thereby reducing cost.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 방법을 설명하기 위한 그래프이다. 1 is a block diagram schematically showing a mode switching control apparatus for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a flowchart showing a mode switching control method of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph for explaining a mode switching control method of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다. Like numbers refer to like elements throughout the specification.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 1 is a block diagram schematically showing a mode switching control apparatus for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 장치는 엔진(10), 하이브리드 시동 발전기(HSG: Hybrid Start and Generator)(15), 엔진 클러치(20), 모터(30), 듀얼 클러치(DCT: Dual Clutch Transmission)(40), 변속기(50) 및 제어기(60)를 포함한다. 1, a mode switching control apparatus for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention includes an
도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(10)은 제1 클러치인 엔진 클러치(20)에 의해 모터(30)와 연결되고, 엔진(10)과 모터(30)의 축에는 제2 클러치인 듀얼 클러치(40)가 연결되어 있으며, 상기 듀얼 클러치(40)에는 변속기(50)가 연결된다. As shown in Fig. 1, the
본 명세서에는 제1 클러치를 엔진 클러치(20)로, 제2 클러치를 듀얼 클러치(40)로 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 클러치는 AMT(Auto Manual Transmission)로 구현될 수 있다. In the present specification, the first clutch and the second clutch are illustrated as the
그리고 상기 엔진(10)에는 엔진(10) 내에 구비된 실린더의 연료를 점화하기 위한 HSG(15)가 연결된다. 상기 HSG(15)는 모터로 동작되어 상기 엔진(10)을 시동시키거나, 하이브리드 차량의 시동 온을 유지하는 상태에서 잉여 출력이 발생되는 경우 제너레이터로 작동되어 배터리를 충전한다.The
엔진 클러치(20)는 엔진(10)과 모터(30)의 사이에 배치되어 제어기(60)의 제어 신호를 입력 받아 하이브리드 차량의 주행 모드에 따라 선택적으로 상기 엔진(10)과 모터(30)를 연결시킨다. The
듀얼 클러치(40)는 두 개의 입력축에 복수개의 입력 기어들이 분산되어 배치되고, 상기 복수개의 입력 기어들과 각각 기어 결합하는 복수개의 출력 기어들이 두 개의 출력축에 분산되어 배치되어 있다. 또한, 상기 듀얼 클러치(40)는 복수개의 싱크로나이저 기구를 포함하며, 상기 복수개의 싱크로나이저 기구는 선택적으로 작동하여 복수개의 출력 기어들 중 하나와 두 개의 출력축 중 하나를 연결하도록 되어 있다. 또한, 상기 듀얼 클러치(40)는 두 개의 클러치를 포함한다. 상기 각 클러치는 동력원(예를 들어, 엔진 또는 모터)의 동력을 변속기(50)와 연결된 두 개의 입력축 중 어느 하나에 전달하도록 되어 있다. 상기 클러치로 건식 또는 습식 클러치가 사용될 수 있다. The
일반적으로 하이브리드 차량은 초기 시동시에 배터리에 충전된 전원을 이용하여 모터(30)를 구동하고, 모터(30)에서 발생한 구동력에 의해 듀얼 클러치(40)가 완전 결합되어 구동축으로 동력을 전달한다. Generally, the hybrid vehicle drives the
변속기(50)는 엔진 클러치(20)의 결합 및 해제에 따라 결정되는 엔진(10)의 출력 토크와 모터(30)의 출력 토크의 합이 입력 토크로 공급되며, 차속과 운행 조건에 따라 임의의 변속단이 선택되어 구동력을 구동휠에 출력하여 주행을 유지한다. The
제어기(60)는 제어 신호를 출력하여 상기 엔진 클러치(20)와 듀얼 클러치(40)의 연결을 단속한다. 상기 제어기(60)는 하이브리드 차량에 구비되는 여러 제어기들 간 협조 제어를 통해 후술할 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 방법을 수행할 수 있다. 예를 들면, 최상위 제어기인 HCU(Hybrid Control Unit), 엔진 작동의 전반을 제어하는 ECU(Engine Control Unit), 구동모터 작동의 전반을 제어하는 MCU(Motor Control Unit), 변속기를 제어하는 TCU(Transmission Control Unit) 등이 이용될 수 있다. 따라서 설명의 편의상 본 명세서 및 특허청구범위에서는 하이브리드 차량에 구비되는 여러 제어기들을 통칭하여 제어기(60)로 지칭하기로 한다. The
제어기(60)는 하이브리드 차량의 주행 모드가 EV 모드에서 HEV 모드로 전환이 요구되면, 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값과 크랭킹 요구 토크를 비교하여 상기 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값이 크랭킹 요구 토크보다 크면, 듀얼 클러치(40)를 슬립시키고 HSG(15)를 작동시킨다. The controller (60) compares the cranking required torque with a value obtained by adding the available torque of the motor and the available torque to the HSG when the running mode of the hybrid vehicle is required to switch from the EV mode to the HEV mode, If the value is larger than the cranking required torque, the
이후, 상기 제어기(60)는 듀얼 클러치(40)를 슬립시켜 발생된 모터 시동 토크와 HSG(15)를 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 동시에 이용하여 엔진(10)의 속도를 상승시키고, 엔진(10)의 속도와 모터(30)의 속도가 동기화되면, 엔진 클러치(20)를 결합하도록 제어한다. Thereafter, the
반면, 제어기(60)는 상기 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값이 크랭킹 요구 토크 이하이면 듀얼 클러치(40)를 슬립시켜 발생된 모터 시동 토크를 이용하여 엔진 속도를 상승시킨다. On the other hand, when the sum of the available torque for the motor and the available torque for the HSG is less than the cranking required torque, the
이 때, 모터 가용 토크가 크랭크 요구 토크 이하이면 제2 클러치 슬립이 불가능하므로, HSG(15)만을 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 이용하여 엔진 속도를 상승시키도록 제어할 수 있다. At this time, since the second clutch slip can not be performed when the motor usable torque is equal to or lower than the crank required torque, it is possible to control the engine speed to be raised by using the HSG crank torque generated by operating only the
즉, 제어기(60)는 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크에 따라 듀얼 클러치(40)의 슬립 여부와 HSG(15)의 작동 여부를 결정하고, 이에 따라 엔진(10)의 속도를 빠르게 상승시켜 엔진 클러치(20)를 결합하도록 제어한다. That is, the
뿐만 아니라, 제어기(60)는 엔진 클러치(20)의 온도와 듀얼 클러치(40)의 온도에 따라 듀얼 클러치(40)의 슬립 여부를 결정할 수 있다. 즉, 엔진 클러치(20)의 온도가 설정 온도 이상이거나, 듀얼 클러치(40)의 온도가 설정 온도 이상인 경우, 듀얼 클러치(40)를 슬립시키지 않고, HSG(15)만을 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 이용하여 엔진 속도를 상승시키도록 제어할 수 있다. In addition, the
이러한 목적을 위하여 상기 제어기(60)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍 된 것일 수 있다. For this purpose, the
이하 도 2 내지 3을 참고로 하여, 본 발명에 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, a mode switching control method of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 3. FIG.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 방법을 나타내는 순서도이다. 2 is a flowchart showing a mode switching control method of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 방법은 하이브리드 차량의 주행 모드가 EV 모드에 HEV 모드로 전환이 요구되는지를 판단함으로써 시작된다(S10). As shown in FIG. 2, the mode switching control method of the hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention starts by determining whether the traveling mode of the hybrid vehicle is required to switch to the HEV mode in the EV mode (S10).
이후, 제어기(60)는 듀얼 클러치(40)의 온도를 설정 온도와 비교하고(S20), 엔진 클러치(20)의 온도를 설정 온도와 비교한다(S30). Thereafter, the
상기 S20 단계에서 듀얼 클러치(40)의 온도가 설정 온도 이상이거나, 상기 S30 단계에서 엔진 클러치(20)의 온도가 설정 온도 이상이면, S80 단계로 진행하여 HSG(15)를 작동시킨다. If it is determined in step S20 that the temperature of the
반면, 상기 S20 단계에서 듀얼 클러치(40)의 온도가 설정 온도보다 낮고, 상기 S30 단계에서 엔진 클러치(20)의 온도가 설정 온도보다 낮으면, 제어기(60)는 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값과 크랭킹 요구 토크를 비교한다(S40). On the other hand, if the temperature of the
상기 S40 단계에서, 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값이 크랭킹 요구 토크보다 크면 제어기(60)는 듀얼 클러치(40)를 슬립시키면서 HSG(15)를 작동시킨다(S60). 따라서 제어기(60)는 듀얼 클러치(40)를 슬립시켜 발생된 모터 시동 토크와 HSG(15)를 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 동시에 이용하여 엔진(10)의 속도를 빠르게 상승시킬 수 있다.If it is determined in step S40 that the sum of the available torque of the motor and the available torque of the HSG is greater than the cranking required torque, the
이와는 달리, 상기 S40 단계에서, 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값이 크랭킹 요구 토크 이하이면, 제어기(60)는 모터 가용 토크를 크랭킹 요구 토크와 비교한다(S50). On the other hand, if the value obtained by adding the motor usable torque and the HSG usable torque is less than the cranking required torque in step S40, the
상기 S50 단계에서 모터 가용 토크가 크랭킹 요구 토크보다 크면, 제어기(60)는 듀얼 클러치(40)를 슬립시킨다(S70). If the motor available torque is greater than the cranking required torque in step S50, the
상기 듀얼 클러치(40)를 슬립시켜 모터 시동 토크가 발생되면, 제어기(60)는 이를 이용하여 엔진(10)의 속도를 빠르게 상승시킬 수 있다. When the dual clutch 40 slips and a motor starting torque is generated, the
반면, 상기 S50 단계에서 모터 가용 토크가 크랭킹 요구 토크 이하이면, 제2 클러치를 슬립시킬 수 없으므로 제어기(60)는 S80 단계로 진행하도록 제어하여 HSG(15)를 작동시킨다.On the other hand, if the motor usable torque is less than the cranking required torque in step S50, the
따라서, 상기 S80 단계에서는 듀얼 클러치(40)를 슬립시키지 않고, HSG(15)만을 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 이용하여 엔진(10)의 속도를 상승시킬 수 있다. Therefore, in the step S80, the speed of the
상기 S60 단계, S70 단계 및 S80 단계에서 각각 엔진(10)의 속도가 상승되면, 제어기(60)는 엔진(10)의 속도와 모터(30)의 속도가 동기화되었는지를 판단한다(S90). If the speed of the
이후, 상기 S90 단계에서 엔진(10)의 속도와 모터(30)의 속도가 동기화되면, 제어기(10)는 엔진 클러치(20)를 결합시키고(S100), 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 방법은 종료된다. Thereafter, when the speed of the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 방법을 설명하기 위한 그래프이다. 여기서 도 3의 그래프는 상기 방법의 S70 단계를 나타내는 그래프이다. 3 is a graph for explaining a mode switching control method of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. 3 is a graph showing the step S70 of the method.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 방법은 시간에 따라 0단계 내지 6단계로 나누어 볼 수 있다. As shown in FIG. 3, the mode switching control method of the hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention can be divided into 0 to 6 stages according to time.
0단계는 시동 대기를 하고 있는 상태이고, 1단계 및 2단계에서는 하이브리드 차량의 주행 모드가 EV 모드에서 HEV 모드로 전환이 요구되어 모터 토크가 증가하고 있는 상태이다. 즉, 1단계 및 2단계에서는 제어기(60)가 듀얼 클러치(40)를 슬립시키도록 제어하여 모터의 속도를 제어할 수 있다. 이 때, 엔진 클러치(20)에는 시동 스트로크(standby stroke)가 인가될 수 있다.
3단계에서는 HSG가 작동되는 경우이므로, 듀얼 클러치(40)를 슬립시킨 상태로 HSG(15)를 동작시켜 HSG 크랭크 토크를 발생시킨다. 따라서 제어기는 모터(30)의 속도를 제어하면서 HSG 크랭크 토크를 동시에 이용하여 엔진(10)의 속도를 빠르게 상승시킬 수 있다. Since the HSG is operated in the third step, the
이 때, 제어기(60)는 엔진(10)의 속도와 모터(30)의 속도가 동기화되었는지를 판단하여 엔진 클러치(20)를 결합여부를 결정한다. At this time, the
이후, 4단계에서는 엔진(10)의 속도와 모터(30)의 속도가 동기화되면 엔진 클러치(20)의 결합 제어를 실행하여 엔진 클러치(20)를 완전히 결합시킬 수 있다. 상기 엔진 클러치(10)가 결합되면 모터(30)의 속도를 제어하면서 모터 토크를 블렌딩할 수 있다. Thereafter, in the fourth step, when the speed of the
상기 엔진 클러치(10)가 결합된 5단계 및 6단계에서는 듀얼 클러치(40)를 원래 상태로 복귀시킬 수 있고, 엔진 클러치(10)의 유압을 회복할 수 있다. The dual clutch 40 can be returned to its original state and the hydraulic pressure of the
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 듀얼 클러치(40)를 슬립시켜 엔진(10)의 속도를 빠르게 상승시켜 엔진 클러치(10)를 결합하게 되므로, 하이브리드 차량의 모드 전환 응답성이 향상될 수 있다. As described above, according to the embodiment of the present invention, the speed of the
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.
Claims (15)
EV 모드에서 HEV 모드로 전환이 요구되는지를 판단하는 단계;
EV 모드에서 HEV 모드로 전환이 요구되면 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값을 크랭킹 요구 토크와 비교하는 단계;
상기 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값이 크랭킹 요구 토크보다 크면 제2 클러치를 슬립시키고 HSG를 작동시키는 단계;
상기 제2 클러치를 슬립시켜 발생된 모터 시동 토크와 상기 HSG를 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 이용하여 엔진 속도를 상승시키는 단계; 그리고
상기 엔진 속도와 모터 속도가 동기화되면, 엔진 클러치를 결합하는 단계;
를 포함하는 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 방법.A mode switching control method of a hybrid vehicle including a motor selectively connected to a transmission via a second clutch and an engine selectively connected to the motor through a first clutch,
Determining whether switching from the EV mode to the HEV mode is required;
Comparing a value obtained by summing a motor available torque and an HSG available torque with a cranking required torque when switching from the EV mode to the HEV mode is requested;
Slipping the second clutch and activating the HSG when the sum of the motor usable torque and the HSG usable torque is larger than the cranking required torque;
Increasing the engine speed by using the motor startup torque generated by slipping the second clutch and the HSG crank torque generated by operating the HSG; And
When the engine speed and the motor speed are synchronized, engaging an engine clutch;
And controlling the mode switching of the hybrid vehicle.
상기 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값이 크랭킹 요구 토크 이하이면
모터 가용 토크와 크랭킹 요구 토크를 비교하는 단계;
상기 모터 가용 토크가 크랭킹 요구 토크보다 크면 제2 클러치를 슬립시키는 단계; 그리고
상기 제2 클러치를 슬립시켜 발생된 모터 시동 토크를 이용하여 엔진 속도를 상승시키는 단계;
를 더 포함하는 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 방법.The method according to claim 1,
If the sum of the available torque for the motor and the available torque for HSG is less than the cranking required torque
Comparing the torque available for motor with the cranking required torque;
Slipping the second clutch if the motor usable torque is larger than the cranking required torque; And
Raising the engine speed using the motor startup torque generated by slipping the second clutch;
Further comprising the steps of:
상기 모터 가용 토크가 크랭킹 요구 토크 이하이면 HSG를 작동시키는 단계; 및
상기 HSG를 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 이용하여 엔진 속도를 상승시키는 단계;
를 더 포함하는 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 방법.3. The method of claim 2,
Operating the HSG if the motor available torque is below a cranking required torque; And
Increasing the engine speed by using the HSG crank torque generated by operating the HSG;
Further comprising the steps of:
EV 모드에서 HEV 모드로 전환이 요구되면,
제2 클러치의 온도와 설정 온도를 비교하는 단계; 및
상기 제2 클러치의 온도가 설정 온도보다 낮은 경우 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값과 크랭킹 요구 토크를 비교하는 단계;
를 더 포함하는 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 방법. The method according to claim 1,
When switching from the EV mode to the HEV mode is requested,
Comparing the temperature of the second clutch and the set temperature; And
Comparing the cranking required torque with a value obtained by summing the available torque of the motor and the available torque when the temperature of the second clutch is lower than the set temperature;
Further comprising the steps of:
상기 제2 클러치의 온도가 설정 온도 이상이면, HSG를 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 이용하여 엔진 속도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 방법.5. The method of claim 4,
And the engine speed is increased by using the HSG crank torque generated by operating the HSG when the temperature of the second clutch is higher than the set temperature.
EV 모드에서 HEV 모드로 전환이 요구되면,
제1 클러치의 온도와 설정 온도를 비교하는 단계; 및
상기 제1 클러치의 온도가 설정 온도보다 낮은 경우 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값과 크랭킹 요구 토크를 비교하는 단계;
를 더 포함하는 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 방법. The method according to claim 1,
When switching from the EV mode to the HEV mode is requested,
Comparing the temperature of the first clutch and the set temperature; And
Comparing the cranking required torque with a value obtained by summing the available torque of the motor and the available torque when the temperature of the first clutch is lower than the set temperature;
Further comprising the steps of:
상기 제1 클러치의 온도가 설정 온도 이상이면 HSG를 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 이용하여 엔진 속도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 방법.The method according to claim 6,
And when the temperature of the first clutch is higher than the set temperature, the engine speed is increased by using the HSG crank torque generated by operating the HSG.
상기 모터와 변속기를 선택적으로 연결하는 제2 클러치;
상기 엔진과 연결되어 엔진을 시동하거나 엔진의 회전력에 의해 발전하는 하이브리드 시동 발전기(HSG); 그리고
EV 모드에서 HEV 모드로 전환이 요구되면 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값에 따라 제2 클러치를 슬립시키고 HSG를 작동시킨 후, 상기 제2 클러치를 슬립시켜 발생된 모터 시동 토크와 상기 HSG를 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 동시에 이용하여 엔진의 속도를 상승시키고, 엔진 속도와 모터 속도가 동기화되면 제1 클러치를 결합하도록 제어하는 제어기;
를 포함하는 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 장치. A first clutch selectively connecting an engine and a motor for generating power;
A second clutch for selectively connecting the motor and the transmission;
A hybrid start generator (HSG) connected to the engine to start the engine or to generate power by the rotational force of the engine; And
When switching from the EV mode to the HEV mode is desired, the second clutch is slid according to the sum of the available torque of the motor and the available torque of the HSG, and then the HSG is operated. Then, the motor starting torque generated by slipping the second clutch and the HSG A controller for increasing the speed of the engine by using the generated HSG crank torque simultaneously and controlling the engagement of the first clutch when the engine speed and the motor speed are synchronized;
And a mode switching control unit for controlling the mode switching of the hybrid vehicle.
상기 제어기는 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값이 크랭킹 요구 토크보다 크면 제2 클러치를 슬립시키고 HSG를 작동시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 장치. 9. The method of claim 8,
Wherein the controller controls the second clutch to slip and operate the HSG when the sum of the available torque of the motor and the available torque of the HSG is larger than the cranking required torque.
상기 제어기는 모터 가용 토크와 HSG 가용 토크를 합한 값이 크랭킹 요구 토크 이하이면 제2 클러치를 슬립시켜 발생된 모터 시동 토크만을 이용하여 엔진 속도를 상승시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 장치. 10. The method of claim 9,
Wherein the controller controls to increase the engine speed using only the motor startup torque generated by slipping the second clutch when the value obtained by adding the motor available torque and the HSG available torque is equal to or lower than the cranking required torque Switching control device.
상기 제어기는 제2 클러치 슬립이 불가능한 경우, 상기 HSG만을 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 이용하여 엔진 속도를 상승시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 장치.11. The method of claim 10,
Wherein the controller controls the engine speed to be increased by using the HSG crank torque generated by operating only the HSG when the second clutch slip is not possible.
상기 제어기는 제1 클러치의 온도를 설정 온도와 비교하여 제2 클러치의 슬립 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 장치. 9. The method of claim 8,
Wherein the controller determines whether or not the second clutch slips by comparing the temperature of the first clutch with the preset temperature.
상기 제어기는 제1 클러치의 온도가 설정 온도 이상이면, 제2 클러치를 슬립시키지 않고 상기 HSG만을 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 이용하여 엔진 속도를 상승시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 장치.13. The method of claim 12,
Wherein the controller controls to increase the engine speed by using the HSG crank torque generated by operating only the HSG without slipping the second clutch when the temperature of the first clutch is the set temperature or more Switching control device.
상기 제어기는 제2 클러치의 온도를 설정 온도와 비교하여 제2 클러치의 슬립 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 장치. 9. The method of claim 8,
Wherein the controller determines whether or not the second clutch slips by comparing the temperature of the second clutch with the set temperature.
상기 제어기는 제2 클러치의 온도가 설정 온도 이상이면, 제2 클러치를 슬립시키지 않고 상기 HSG만을 작동시켜 발생된 HSG 크랭크 토크를 이용하여 엔진 속도를 상승시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모드 전환 제어 장치.15. The method of claim 14,
Wherein the controller controls to increase the engine speed by using the HSG crank torque generated by operating only the HSG without slipping the second clutch when the temperature of the second clutch is the set temperature or more Switching control device.
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