KR101566755B1 - 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 변속 시 변속기 입력 요구토크에 따라 변속 시 토크 인터벤션을 3가지 모드로 구분하여 하이브리드 차량의 운전성을 향상시키는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 동력원인 엔진에 엔진 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 모터와, 상기 모터에 연결되는 변속기를 포함하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법은 하이브리드 차량의 변속 요구가 있으면, 상기 엔진 클러치 상태에 따라 변속기 입력 요구 토크를 연산하는 단계; 상기 변속기 입력 요구 토크와 제1 설정 토크를 비교하는 단계; 상기 변속기 입력 요구 토크가 제1 설정 토크보다 크면, 모터 최소 출력 가능 토크와 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값을 비교하는 단계; 그리고 상기 모터 최소 출력 가능 토크가 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값보다 크면 엔진 저감 모드를 적용하고, 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값 이하이면 모터 저감 모드를 적용하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING TORQUE INTERVENTION OF HYBRID VEHICLE}

본 발명은 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하이브리드 차량의 변속 시 변속기 입력 요구토크에 따라 변속 시 토크 인터벤션을 3가지 모드로 구분하여 하이브리드 차량의 운전성을 향상시키는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

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.

하이브리드 차량에는 시스템을 구성하는 각 장치별로 제어기를 구비하고 있는데, 하이브리드 차량의 전반의 제어를 담당하는 하이브리드 제어기(HCU: Hybrid Control Unit)를 비롯하여 엔진 작동의 전반을 제어하는 엔진 제어기(ECU: Engine Control Unit), 구동모터 작동의 전반을 제어하는 모터 제어기(MCU: Motor Control Unit), 변속기를 제어하는 변속기 제어기(TCU: Transmission Control Unit), 배터리 상태를 감시하고 관리하는 배터리 제어기(BMS: Battery Management System) 등이 구비되어 있다.

하이브리드 차량은 변속 시 변속기 제어기가 목표 토크를 설정하여 이를 하이브리드 제어기에 요청하면, 하이브리드 제어기가 엔진 제어기 및 모터 제어기에 신호를 전달하여 엔진과 모터를 동시에 제어하게 된다. 따라서, 두 가지 동력원을 동시에 제어하기 위해 토크 인터벤션(조정) 제어가 필요하다.

종래에는 두 가지 동력원 중에서 모터를 기준으로 한 조정 토크를 이용하여 토크 저감을 수행한다. 그러나, 모터는 음의 토크를 발생시킬 수 없어 배터리의 충전이 불가능한 상황에서는 토크를 제어하기 용이하지 않고, 이에 따라 토크의 변동이 심한 경우에는 하이브리드 차량의 변속 시 변속 충격이 발생하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 하이브리드 차량의 변속 시 변속기 입력 요구토크에 따라 변속 시 토크 인터벤션을 3가지 모드로 구분하여 하이브리드 차량의 운전성을 향상시키는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 동력원인 엔진에 엔진 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 모터와, 상기 모터에 연결되는 변속기를 포함하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법은 하이브리드 차량의 변속 요구가 있으면, 상기 엔진 클러치 상태에 따라 변속기 입력 요구 토크를 연산하는 단계; 상기 변속기 입력 요구 토크와 제1 설정 토크를 비교하는 단계; 상기 변속기 입력 요구 토크가 제1 설정 토크보다 크면, 모터 최소 출력 가능 토크와 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값을 비교하는 단계; 그리고 상기 모터 최소 출력 가능 토크가 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값보다 크면 엔진 저감 모드를 적용하고, 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값 이하이면 모터 저감 모드를 적용하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 변속기 입력 요구 토크가 제1 설정 토크 이하이면, 변속기 입력 요구 토크를 제2 설정 토크와 비교하는 단계; 및 상기 변속기 입력 요구 토크가 제2 설정 토크보다 작으면 모터 증가 모드를 적용하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 변속기 입력 요구 토크가 제2 설정 토크 이상이고 제1 설정 토크 이하이면, 토크 인터벤션 없이 엔진 토크를 엔진 목표 토크로 출력하고 모터 토크를 모터 목표 토크로 출력하도록 제어될 수 있다.

상기 모터 증가 모드는 엔진 토크를 엔진 목표 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 제2 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값으로 출력하도록 제어될 수 있다.

상기 엔진 저감 모드는 엔진 토크를 제1설정 토크에서 모터 목표 토크를 제외한 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 모터 목표 토크 값으로 출력하도록 제어될 수 있다.

상기 모터 저감 모드는 엔진 토크를 엔진 목표 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값으로 출력하도록 제어될 수 있다.

상기 변속기 입력 요구 토크는 엔진 클러치가 결합된 경우, 엔진 목표 토크, HSG 토크 및 모터 목표 토크를 합한 토크의 값으로 연산될 수 있다.

상기 변속기 입력 요구 토크는 엔진 클러치가 슬립 중인 경우, 엔진 클러치 전달 토크와 모터 콕표 토크를 합한 토크의 값으로 연산될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 동력원인 엔진에 엔진 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 모터와, 상기 모터에 연결되는 변속기를 포함하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치는 하이브리드 차량의 운행 중 변속 요구를 검출하는 운전정보 검출부; 및 상기 변속 요구가 있으면 변속기 입력 요구 토크를 연산하고, 상기 변속기 입력 요구 토크와 모터 최소 출력 가능 토크에 따라 토크 인터벤션 모드를 적어도 3개 이상으로 구분한 후, 상기 토크 인터벤션 모드에 따라 조정된 엔진 토크와 모터 토크를 출력하여 변속 제어를 수행하는 제어기를 포함할 수 있다.

상기 운전 정보 검출부는 하이브리드 차량의 차속을 검출하는 차속 센서; 모터의 속도를 검출하는 모터 속도 센서; 엔진의 속도를 검출하는 엔진 속도 센서; 가속 페달의 위치값을 검출하는 가속 페달 위치 센서; 그리고 브레이크 페달의 위치값을 검출하는 브레이크 페달 위치 센서를 포함할 수 있다.

상기 제어기는 변속기의 입력 요구 토크가 제1 설정 토크보다 크고 모터 최소 출력 가능 토크가 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값보다 크면, 엔진 저감 모드를 적용할 수 있다.

상기 제어기는 상기 엔진 저감 모드에서 엔진 토크를 제1설정 토크에서 모터 목표 토크를 제외한 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 모터 목표 토크 값으로 출력할 수 있다.

상기 제어기는 변속기의 입력 요구 토크가 제1 설정 토크보다 크고 모터 최소 출력 가능 토크가 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값 이하이면, 모터 저감 모드를 적용할 수 있다.

상기 제어기는 상기 모터 저감 모드에서 엔진 토크를 엔진 목표 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값으로 출력할 수 있다.

상기 제어기는 변속기의 입력 요구 토크가 제1 설정 토크 이하이고 제2 설정 토크보다 작으면, 모터 증가 모드를 적용할 수 있다.

상기 제어기는 상기 모터 증가 모드에서 엔진 토크를 엔진 목표 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 제2 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값으로 출력할 수 있다.

상기 제어기는 변속기의 입력 요구 토크가 제2 설정 토크 이상이고 제1 설정 토크 이하이면, 엔진 토크를 엔진 목표 토크로 출력하고 모터 토크를 모터 목표 토크로 출력할 수 있다.

상기 제어기는 엔진 클러치가 결합된 경우, 상기 변속기 입력 요구 토크를 엔진 목표 토크, HSG 토크 및 모터 목표 토크를 합한 토크의 값으로 연산할 수 있다.

상기 제어기는 엔진 클러치가 슬립 중인 경우, 상기 변속기 입력 요구 토크를 엔진 클러치 전달 토크와 모터 목표 토크를 합한 토크의 값으로 연산할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예인 동력원인 엔진에 엔진 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 모터와, 상기 모터에 연결되는 변속기를 포함하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법은 하이브리드 차량의 변속 요구가 있으면, 변속기 입력 요구 토크를 설정 토크와 비교하는 단계; 모터 최소 출력 가능 토크를 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 값과 비교하는 단계; 상기 변속기 입력 요구 토크의 비교 결과 및 모터 최소 출력 가능 토크의 비교 결과에 따라 토크 인터벤션 모드를 적어도 3개 이상으로 구분하는 단계; 그리고 각각의 토크 인터벤션 모드에 따라 엔진 토크 및 모터 토크를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 토크 인터벤션 모드는 엔진 저감 모드, 모터 저감 모드, 모터 증가 모드일 수 있다.

상기 엔진 저감 모드는 엔진 토크를 제1설정 토크에서 모터 목표 토크를 제외한 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 모터 목표 토크 값으로 출력하도록 제어될 수 있다.

상기 모터 저감 모드는 엔진 토크를 엔진 목표 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값으로 출력하도록 제어될 수 있다.

상기 모터 증가 모드는 엔진 토크를 엔진 목표 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 제2 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값으로 출력하도록 제어될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 하이브리드 차량의 변속 시 엔진 토크와 모터 토크를 동시에 제어하여 하이브리드 차량의 변속 충격을 방지하고, 운전성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법이 적용되는 일반적인 하이브리드 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법을 나타내는 순서도이다.

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.

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.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1의 하이브리드 시스템은 설명의 편의를 위하여 실시예로 도시한 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법은 도 1의 하이브리드 시스템뿐만 아니라 다른 모든 하이브리드 시스템에도 적용될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예가 적용되는 하이브리드 시스템은 HCU(10), ECU(12), MCU(14), TCU(16), 엔진(20), 엔진 클러치(22), 모터(24), 변속기(26) 및 배터리(28)를 포함할 수 있다.

HCU(10)는 다른 제어기들의 구동 제어 및 하이브리드 주행 모드 설정, 그리고 하이브리드 차량의 전반적인 동작을 제어하는 최상위 제어기로, 네트워크로 연결되는 하위 제어기들을 통합 제어하여 엔진(20)과 모터(24)의 출력 토크를 제어한다.

ECU(12)는 운전자의 요구토크 신호와 냉각수온 및 엔진 토크 등의 엔진 상태 정보에 따라 엔진(20)의 전반적인 동작을 제어한다.

MCU(14)는 운전자의 요구토크 신호와 하이브리드 차량의 주행 모드 및 배터리(30)의 SOC 상태에 따라 모터(24)의 전반적인 동작을 제어한다.

TCU(16)는 ECU(12)와 MCU(14)의 각 출력 토크에 따라 변속비를 제어하고 회생 제동량을 결정하는 등 변속기(26)의 전반적인 동작을 제어한다.

엔진(20)은 동력원으로 시동 온 상태에서 동력을 출력한다.

엔진 클러치(22)는 엔진(20)과 모터(24) 사이에 배치되어 HCU(10)의 제어 신호를 입력 받아 하이브리드 차량의 주행 모드에 따라 선택적으로 엔진(20)과 모터(24)를 연결시킨다.

모터(24)는 배터리(30)에서 인버터를 통해 인가되는 3상 교류 전압에 의해 동작되어 토크를 발생시키고, 타행 주행에서 발전기로 동작되어 회생 에너지를 배터리(30)에 공급한다.

변속기(26)는 엔진 클러치(22)의 결합 및 해제에 따라 결정되는 엔진(20)의 출력 토크와 모터(24)의 출력 토크의 합이 입력 토크로 공급되며, 차속과 운행 조건에 따라 임의의 변속단이 선택되어 구동력을 구동 휠에 출력함으로써 주행을 유지한다.

배터리(28)는 다수 개의 단위 셀로 이루어지며, 모터(24)에 전압을 제공하기 위한 고전압, 예를 들어 직류 400V 내지 450V의 전압이 저장된다.

상기에 언급된 것을 비롯한 하이브리드 시스템은 일반적으로 당업자에게 널리 알려진 것이므로 각 구성에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치는 운전정보 검출부(30), 엔진(20), 엔진 클러치(22), 모터(24), 변속기(24) 및 제어기(11)를 포함한다.

후술하는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법의 일부 프로세스는 ECU(12)와 MCU(14)에 의하여, 다른 일부 프로세스는 HCU(10)에 의하여 수행되는 것으로 할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에서 ECU(12), MCU(14) 및 HCU(10)를 하나의 제어기(11)로 하여 설명이 가능한바, 설명의 편의상 본 명세서 및 특허청구범위에서는 특별한 언급이 없는 한, 상기 ECU(12), MCU(14) 및 HCU(10)를 제어기(11)로 지칭하기로 한다.

본 발명의 실시예가 적용되는 하이브리드 차량은 적어도 하나의 엔진(20)과 적어도 하나의 모터(24)를 포함한다. 또한 상기 하이브리드 차량은 엔진(20)과 모터(24)가 별개로 또는 동시에 동력원으로 작동하는 주행 모드를 제공한다. 이를 위하여 엔진의 동력을 휠로 전달하거나 단속하는 동력 전달 장치인 엔진 클러치(22)가 엔진(20)과 모터(24)에 연결되어 있다.

운전정보 검출부(30)는 하이브리드 차량의 차속을 검출하는 차속 센서, 모터의 속도를 검출하는 모터 속도 센서, 엔진의 속도를 검출하는 엔진 속도 센서, 가속 페달의 위치값을 검출하는 가속 페달 위치 센서 그리고 브레이크 페달의 위치값을 검출하는 브레이크 페달 위치 센서를 포함할 수 있다.

상기 운전정보 검출부(30)는 엔진 속도, 모터 속도와 가속 페달의 위치, 브레이크 페달의 위치로부터 하이브리드 차량의 변속 요구를 검출하여 이에 대한 신호를 제어기(11)에 전달한다.

제어기(11)는 하이브리드 차량의 변속 요구가 있으면 변속기 입력 요구 토크를 연산하고, 상기 변속기 입력 요구 토크와 모터 최소 출력 가능 토크에 따라 토크 인터벤션 모드를 적어도 3개 이상으로 구분한 후, 상기 토크 인터벤션 모드에 따라 조정된 엔진 토크와 모터 토크를 출력하여 변속 제어를 수행한다.

상기 제어기(11)는 하이브리드 차량의 변속 요구가 있으면 엔진 클러치(22)의 상태에 따라 변속기 입력 요구 토크를 연산할 수 있다.

엔진 클러치(22)가 오픈되어 있는 경우에는 모터(24)만이 변속기(26)에 연결되어 있으므로, 모터 목표 토크가 변속기 입력 요구 토크로 연산될 수 있다.

이와는 달리, 엔진 클러치(22)가 결합되어 있는 경우에는 모터(24)뿐만 아니라 엔진(20)과 HSG(미도시)가 엔진 클러치(22)를 통해 연결되어 있으므로 모든 토크를 고려해야 한다. 따라서 변속기 입력 요구 토크는 엔진 목표 토크, HSG 토크 및 모터 목표 토크를 합한 토크의 값으로 연산될 수 있다.

또한, 엔진 클러치(22)가 슬립 중인 경우에는 슬립 제어를 통해 토크를 전달하려는 상황에 대해서만 엔진 클러치 전달 토크를 반영하면 된다. 따라서 변속기 입력 요구 토크는 엔진 클러치 전달 토크와 모터 목표 토크를 합한 토크의 값으로 연산될 수 있다.

상기 제어기(11)는 변속기의 입력 요구 토크가 제1 설정 토크보다 크고 모터 최소 출력 가능 토크가 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값보다 크면 엔진 저감 모드를 적용하고, 변속기의 입력 요구 토크가 제1 설정 토크보다 크지만 모터 최소 출력 가능 토크가 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값 이하이면 모터 저감 모드를 적용할 수 있다.

또한, 상기 제어기(11)는 변속기의 입력 요구 토크가 제1 설정 토크 이하이고 제2 설정 토크보다 작으면 모터 증가 모드를 적용할 수 있다.

상기 제어기(11)는 각 토크 인터벤션 모드를 적용하여 엔진 토크와 모터 토크를 각각의 모드에 따라 조정한 후 토크 지령을 엔진(20)과 모터(24)에 전달하여 엔진 토크와 모터 토크를 출력하도록 제어한다.

상기 엔진 저감 모드가 적용되면, 제어기(11)는 엔진 토크를 제1설정 토크에서 모터 목표 토크를 제외한 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 모터 목표 토크 값으로 출력하도록 제어할 수 있다.

상기 모터 저감 모드가 적용되면, 제어기(11)는 엔진 토크를 엔진 목표 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값으로 출력하도록 제어할 수 있다.

상기 모터 증가 모드가 적용되면, 제어기(11)는 엔진 토크를 엔진 목표 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 제2 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값으로 출력하도록 제어할 수 있다.

이러한 목적을 위하여 상기 제어기(11)는 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍 된 것일 수 있다.

이하, 도 3을 참고로 하여, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법을 나타내는 순서도이다.

본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법은 제어기(11)가 운전정보 검출부(30)로부터 신호를 전달 받아 하이브리드 차량의 변속 요구를 검출함으로써 시작된다(S10).

상기 S10 단계에서 변속 요구가 검출되면, 제어기(11)는 변속기 입력 요구 토크를 연산한다(S15). 앞서 설명한 바와 같이, 변속기 입력 토크는 엔진 클러치의 상태에 따라 연산될 수 있다.

상기 S15 단계에서 엔진 클러치 상태에 따라 변속기 입력 토크가 연산되면, 제어기(11)는 변속기 입력 요구 토크와 제1 설정 토크를 비교한다(S20).

상기 제1 설정 토크는 변속 시 토크 저감이 필요한 상황에서의 변속기 입력 축 목표 토크로 설정될 수 있다. 즉, 제1 설정 토크는 토크 인터벤션 제어가 수행되기 전 변속기 입력 요구 토크의 합이 양의 값인 경우 토크 저감 제어를 위해 설정되는 값일 수 있다.

상기 S20 단계에서 변속기 입력 요구 토크가 제1 설정 토크보다 크면, 제어기(11)는 모터 최소 출력 가능 토크와 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값을 비교한다(S30).

상기 모터 최소 출력 가능 토크는 배터리(28) 및 모터(24)의 상태를 고려한 모터 충전 가능 토크로 정해질 수 있다.

상기 S30 단계에서 모터 최소 출력 가능 토크가 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값보다 크면, 제어기(11)는 엔진 저감 모드를 적용한다(S32).

상기 엔진 저감 모드가 적용되면, 제어기(11)는 엔진 토크를 제1설정 토크에서 모터 목표 토크를 제외한 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 모터 목표 토크 값으로 출력하도록 제어한다.

이와는 달리, 상기 S30 단계에서 모터 최소 출력 가능 토크가 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값 이하이면, 제어기(11)는 모터 저감 모드를 적용한다(S34).

상기 모터 저감 모드가 적용되면, 제어기(11)는 엔진 토크를 엔진 목표 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값으로 출력하도록 제어한다.

즉, 상기 S20 단계에서 변속기 입력 요구 토크가 제1 설정 토크보다 크기 때문에 S32 및 S34 단계에서 제어기(11)는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 저감 제어를 수행한다.

반면, 상기 S20 단계에서 변속기 입력 요구 토크가 제1 설정 토크 이하이면, 제어기(11)는 변속기 입력 요구 토크를 제2 설정 토크와 비교한다(S40).

상기 제2 설정 토크는 변속 시 토크 증가가 필요한 상황에서의 변속기 입력 축 목표 토크로 설정될 수 있다. 즉, 제2 설정 토크는 토크 인터벤션 제어가 수행되기 전 변속기 입력 요구 토크의 합이 음의 값인 경우 회생 또는 증가를 위해 설정되는 값일 수 있다.

상기 S40 단계에서 변속기 입력 요구 토크가 제2 설정 토크보다 작으면, 제어기(11)는 모터 증가 모드를 적용한다(S42).

상기 모터 증가 모드가 적용되면, 제어기(11)는 엔진 토크를 엔진 목표 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 제2 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값으로 출력하도록 제어한다.

이와는 달리, 상기 S40 단계에서 변속기 입력 요구 토크가 제1설정 토크 이하이지만 제2 설정 토크 이상이면, 제어기(11)는 토크 인터벤션 없이 엔진 토크를 엔진 목표 토크로 출력하고 모터 토크를 모터 목표 토크로 출력하도록 제어한다(S44).

상기 S32 및 S34 단계와 상기 S42 및 S44 단계에서 각 토크 인터벤션 모드가 적용된 엔진 토크와 모터 토크가 출력되도록 제어되면, 제어기(11)는 상기 엔진 토크와 모터 토크에 따라 엔진(20)과 모터(24)의 변속 제어를 수행하고(S50), 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법은 종료된다.

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.

Claims (24)

1. 동력원인 엔진에 엔진 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 모터와, 상기 모터에 연결되는 변속기를 포함하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법에 있어서,
   하이브리드 차량의 변속 요구가 있으면, 상기 엔진 클러치 상태에 따라 변속기 입력 요구 토크를 연산하는 단계;
   상기 변속기 입력 요구 토크와 제1 설정 토크를 비교하는 단계;
   상기 변속기 입력 요구 토크가 제1 설정 토크보다 크면, 모터 최소 출력 가능 토크와 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값을 비교하는 단계; 그리고
   상기 모터 최소 출력 가능 토크가 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값보다 크면 엔진 저감 모드를 적용하고, 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값 이하이면 모터 저감 모드를 적용하는 단계;
   를 포함하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 변속기 입력 요구 토크가 제1 설정 토크 이하이면, 변속기 입력 요구 토크를 제2 설정 토크와 비교하는 단계; 및
   상기 변속기 입력 요구 토크가 제2 설정 토크보다 작으면 모터 증가 모드를 적용하는 단계;
   를 더 포함하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법.
3. 제2항에 있어서,
   상기 변속기 입력 요구 토크가 제2 설정 토크 이상이고 제1 설정 토크 이하이면, 토크 인터벤션 없이 엔진 토크를 엔진 목표 토크로 출력하고 모터 토크를 모터 목표 토크로 출력하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법.
4. 제2항에 있어서,
   상기 모터 증가 모드는 엔진 토크를 엔진 목표 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 제2 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값으로 출력하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 엔진 저감 모드는 엔진 토크를 제1설정 토크에서 모터 목표 토크를 제외한 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 모터 목표 토크 값으로 출력하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 모터 저감 모드는 엔진 토크를 엔진 목표 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값으로 출력하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 변속기 입력 요구 토크는 엔진 클러치가 결합된 경우, 엔진 목표 토크, HSG 토크 및 모터 목표 토크를 합한 토크의 값으로 연산되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 변속기 입력 요구 토크는 엔진 클러치가 슬립 중인 경우, 엔진 클러치 전달 토크와 모터 콕표 토크를 합한 토크의 값으로 연산되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법.
9. 동력원인 엔진에 엔진 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 모터와, 상기 모터에 연결되는 변속기를 포함하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치에 있어서,
   하이브리드 차량의 운행 중 변속 요구를 검출하는 운전정보 검출부; 및
   상기 변속 요구가 있으면 변속기 입력 요구 토크를 연산한 후, 상기 변속기 입력 요구 토크를 제1 설정 토크와 비교하고, 모터 최소 출력 가능 토크를 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 값과 비교하여 토크 인터벤션 모드를 적어도 3개 이상으로 구분한 후, 상기 토크 인터벤션 모드에 따라 조정된 엔진 토크와 모터 토크를 출력하여 변속 제어를 수행하는 제어기;
   를 포함하되,
   상기 제어기는 변속기의 입력 요구 토크가 제1 설정 토크보다 크고 모터 최소 출력 가능 토크가 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값보다 크면, 엔진 저감 모드를 적용하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 운전 정보 검출부는
    하이브리드 차량의 차속을 검출하는 차속 센서;
    모터의 속도를 검출하는 모터 속도 센서;
    엔진의 속도를 검출하는 엔진 속도 센서;
    가속 페달의 위치값을 검출하는 가속 페달 위치 센서; 그리고
    브레이크 페달의 위치값을 검출하는 브레이크 페달 위치 센서;
    를 포함하는 하이브리드 차량의 변속시 토크 인터벤션 제어 장치.
11. 삭제
12. 제9항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 엔진 저감 모드에서 엔진 토크를 제1설정 토크에서 모터 목표 토크를 제외한 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 모터 목표 토크 값으로 출력하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치.
13. 제9항에 있어서,
    상기 제어기는 변속기의 입력 요구 토크가 제1 설정 토크보다 크고 모터 최소 출력 가능 토크가 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값 이하이면, 모터 저감 모드를 적용하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치.
14. 제13항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 모터 저감 모드에서 엔진 토크를 엔진 목표 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값으로 출력하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치.
15. 제9항에 있어서,
    상기 제어기는 변속기의 입력 요구 토크가 제1 설정 토크 이하이고 제2 설정 토크보다 작으면, 모터 증가 모드를 적용하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 모터 증가 모드에서 엔진 토크를 엔진 목표 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 제2 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값으로 출력하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치.
17. 제9항에 있어서,
    상기 제어기는 변속기의 입력 요구 토크가 제2 설정 토크 이상이고 제1 설정 토크 이하이면, 엔진 토크를 엔진 목표 토크로 출력하고 모터 토크를 모터 목표 토크로 출력하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치.
18. 제9항에 있어서,
    상기 제어기는 엔진 클러치가 결합된 경우, 상기 변속기 입력 요구 토크를 엔진 목표 토크, HSG 토크 및 모터 목표 토크를 합한 토크의 값으로 연산하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치.
19. 제9항에 있어서,
    상기 제어기는 엔진 클러치가 슬립 중인 경우, 상기 변속기 입력 요구 토크를 엔진 클러치 전달 토크와 모터 목표 토크를 합한 토크의 값으로 연산하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치.
20. 동력원인 엔진에 엔진 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 모터와, 상기 모터에 연결되는 변속기를 포함하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법에 있어서,
    하이브리드 차량의 변속 요구가 있으면, 변속기 입력 요구 토크를 설정 토크와 비교하는 단계;
    모터 최소 출력 가능 토크를 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 값과 비교하는 단계;
    상기 변속기 입력 요구 토크의 비교 결과 및 모터 최소 출력 가능 토크의 비교 결과에 따라 토크 인터벤션 모드를 적어도 3개 이상으로 구분하는 단계; 그리고
    각각의 토크 인터벤션 모드에 따라 엔진 토크 및 모터 토크를 제어하는 단계;
    를 포함하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법.
21. 제20항에 있어서,
    상기 토크 인터벤션 모드는 엔진 저감 모드, 모터 저감 모드, 모터 증가 모드인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법.
22. 제21항에 있어서,
    상기 엔진 저감 모드는 엔진 토크를 제1설정 토크에서 모터 목표 토크를 제외한 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 모터 목표 토크 값으로 출력하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법.
23. 제21항에 있어서,
    상기 모터 저감 모드는 엔진 토크를 엔진 목표 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 제1 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값으로 출력하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법.
24. 제21항에 있어서,
    상기 모터 증가 모드는 엔진 토크를 엔진 목표 토크 값으로 출력하고, 모터 토크를 제2 설정 토크에서 엔진 클러치 출력 토크를 제외한 토크 값으로 출력하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 방법.
    

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