KR101836528B1 - Ｄｃｔ 하이브리드 차량의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 DCT를 탑재한 TMED타입의 하이브리드 차량에서 EV모드 발진이 곤란한 상황에서도 엔진클러치 보호를 위한 차량 정지 없이 차량의 주행이 항상 가능하도록 함으로써, 차량의 운행 안정성이 확보되어 궁극적으로 상품성을 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

ＤＣＴ 하이브리드 차량의 제어방법{CONTROL METHOD FOR HYBRID VEHICLE WITH DCT}

본 발명은 DCT를 변속기로 구비한 하이브리드 차량의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터가 변속기 쪽에 장착되고 모터와 엔진 사이에 엔진클러치가 구비된 TMED(Transmission Mounted Electric Device)타입의 병렬형 하이브리드 파워트레인의 차량을 제어하는 기술에 관한 것이다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 차량의 파워트레인을 도시한 것으로서, DCT(500)를 변속기로 구비하고 엔진(502)과 모터(504) 사이에는 엔진클러치(506)가 구비되어, 엔진(502)이 작동하지 않는 상태에서 모터(504)만에 의한 EV주행이 가능하도록 구성되어 있으며, 엔진(502)에는 시동 및 발전 기능을 가진 HSG(508)가 연결되어 있다.

상기한 바와 같은 차량의 발진시에는 상기 모터(504)에 의한 EV모드 출발이 가능한 바 충분한 배터리 잔존용량이 보장되는 상황에서는 상기 엔진클러치(506)를 차단한 상태에서 상기 DCT(500)의 홀수단 클러치를 체결하고, 상기 모터(504)를 구동하여 차량의 발진이 이루어진다.

한편, 배터리의 잔존용량이 부족한 경우에는 상기한 바와 같은 모터(504)에 의한 EV 발진이 금지되고 엔진(502)의 동력에 의해 발진이 이루어지게 되는 바, 도 2에 예시한 바와 같이 엔진(502)이 구동되고 있고, DCT(500)의 홀수단 클러치(510)가 체결된 상태에서 상기 엔진클러치(506)를 슬립 제어하여 차량의 발진이 이루어지게 된다.

그런데, 상기한 바와 같은 엔진(502)에 의한 발진이 등판로 등과 같은 조건에서 이루어질 때, 상기 엔진클러치(506)의 슬립제어로 인해 상기 엔진클러치(506)가 정해진 규정온도 이상의 고온이 되면, 엔진클러치(506)의 보호를 위해 상기 엔진클러치(506)를 오픈하고 차량을 정지하도록 제어하게 되어 차량의 주행이 불가하므로 차량의 안정성 및 상품성이 떨어지게 된다.

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, DCT를 탑재한 TMED타입의 하이브리드 차량에서 EV모드 발진이 곤란한 상황에서도 엔진클러치 보호를 위한 차량 정지 없이 차량의 주행이 항상 가능하도록 함으로써, 차량의 운행 안정성이 확보되어 궁극적으로 상품성을 향상시킬 수 있도록 한 ＤＣＴ 하이브리드 차량의 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 ＤＣＴ 하이브리드 차량의 제어방법은

엔진클러치를 슬립 제어하면서 엔진의 동력으로 차량의 발진을 시도하는 도중 엔진클러치의 온도가 엔진클러치 보호를 위한 엔진클러치기준온도 이상으로 상승하는지를 모니터링 하는 엔진클러치모니터단계와;

상기 엔진클러치모니터단계 수행 결과, 엔진클러치의 온도가 상기 엔진클러치기준온도 이상으로 상승하게 되면, 상기 엔진클러치를 직결시키고, DCT의 클러치를 슬립시켜서 차량을 발진시키는 DCT슬립단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 DCT를 탑재한 TMED타입의 하이브리드 차량에서 EV모드 발진이 곤란한 상황에서도 엔진클러치 보호를 위한 차량 정지 없이 차량의 주행이 항상 가능하도록 함으로써, 차량의 운행 안정성이 확보되어 궁극적으로 상품성을 향상시킬 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 종래의 ＤＣＴ 하이브리드 차량의 파워트레인 구성을 설명한 개념도,
도 2는 종래의 엔진클러치 슬립제어에 의한 차량 발진을 설명한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 ＤＣＴ 하이브리드 차량의 제어방법의 실시예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 차량의 발진을 설명한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 발진 상황을 시간에 대한 각 작동요소들의 토크와 속도의 변화를 그래프로 표현한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명 ＤＣＴ 하이브리드 차량의 제어방법의 실시예는 엔진클러치를 슬립 제어하면서 엔진의 동력으로 차량의 발진을 시도하는 도중 엔진클러치의 온도가 엔진클러치 보호를 위한 엔진클러치기준온도 이상으로 상승하는지를 모니터링 하는 엔진클러치모니터단계(S30)와; 상기 엔진클러치모니터단계(S30) 수행 결과, 엔진클러치의 온도가 상기 엔진클러치기준온도 이상으로 상승하게 되면, 상기 엔진클러치를 직결시키고, DCT의 클러치를 슬립시켜서 차량을 발진시키는 DCT슬립단계(S40)를 포함하여 구성된다.

즉, 엔진클러치를 슬립시켜서 차량의 발진이 이루어져야 하는 상황에서 엔진클러치의 과도한 사용으로 엔진클러치의 온도가 지나치게 상승하여 소손의 염려가 발생되면, 도 4에 도시된 바와 같이, 엔진클러치는 직결시켜서 슬립을 종료시키고 동시에 DCT의 클러치를 대신 슬립시키면서 나머지 발진 작동을 완료하도록 함으로써, 엔진클러치 보호를 위해 차량을 정지시키지 않고 항상 안정된 운행이 가능하도록 하는 신뢰성을 부여하여 궁극적으로 차량의 상품성이 향상되도록 한 것이다.

상기 DCT슬립단계(S40)에서는 DCT의 홀수단 클러치를 슬립시켜서 차량의 발진이 이루어지도록 하는 것이 바람직할 것이다.

즉, DCT는 통상 홀수단 클러치와 짝수단 클러치가 구비되어, 상기 홀수단 클러치는 가장 큰 변속비의 가장 낮은 1단으로부터 시작하는 홀수단을 변속할 수 있는 장치들과 연결되고, 짝수단은 나머지 짝수단을 구현할 수 있도록 구성되므로, 차량의 발진을 위해 1단이 구비되어 있는 홀수단 입력축에 연결된 상기 홀수단 클러치를 슬립제어하는 것이 차량의 발진에 보다 바람직한 것이다.

물론, 차량의 주행 상황에 따라서는 상기 엔진클러치를 직결시킨 직후 상기 짝수단 클러치를 먼저 슬립 제어하도록 하는 것도 가능할 것이다.

한편, 상기 DCT슬립단계(S40)에서는 상기 홀수단 클러치의 온도가 상기 홀수단 클러치를 보호하기 위한 DCT클러치기준온도 이상으로 상승하는지를 감지하여, 상기 홀수단 클러치의 온도가 상기 DCT클러치기준온도 이상으로 상승하면, 상기 DCT의 홀수단 클러치는 오픈시키고 짝수단 클러치를 슬립시켜서 차량의 발진이 이루어지도록 하는 클러치핸드오버단계(S45)를 더 수행한다.

즉, 이것은 상기 엔진클러치의 과열에 이어 상기 홀수단 클러치마저 슬립제어에 의해 과열되면, 이번에는 짝수단 클러치를 슬립제어하여 차량의 발진 작용을 마저 수행하도록 함으로써, 홀수단 클러치의 과열도 보호할 수 있도록 한 것이다.

물론, 상기 홀수단 클러치와 짝수단 클러치는 상기한 바와 같은 과열 상태가 되면 서로 계속적으로 교대하도록 제어하는 것도 가능할 것이다.

한편, 도 3을 보면, 상기 엔진클러치모니터단계(S30) 이전에는 모터에 의한 차량의 발진이 가능한지의 여부를 판단하는 EV발진판단단계(S10)를 더 수행하고, 상기 EV발진판단단계(S10) 수행결과, 모터에 의한 차량 발진이 불가능한 경우 엔진클러치를 슬립 제어하면서 엔진으로부터의 동력으로 차량의 발진을 시도하는 엔진클러치발진단계(S20)를 더 수행하며, 상기 엔진클러치발진단계(S20)를 수행하면서 상기 엔진클러치모니터단계(S30)를 수행하도록 되어 있다.

상기 EV발진판단단계(S10)에서는 차량의 배터리 잔존용량(SOC: State Of Charge)에 의해 모터에 의한 차량의 발진 가능 여부를 판단한다.

상기한 바와 같이 ＤＣＴ 하이브리드 차량을 제어함에 의해 엔진클러치의 과도한 슬립제어로 인한 엔진클러치의 내구성 저하를 방지할 수 있음은 물론, 엔진클러치 보호를 위한 차량의 발진 중지에 의한 차량 정지의 상황을 회피할 수 있어서, 차량 운행의 안정성이 증가하고 신뢰성이 향상되어 차량의 상품성이 향상되는 효과를 얻을 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; EV발진판단단계
S20; 엔진클러치발진단계
S30; 엔진클러치모니터단계
S40; DCT슬립단계
S45; 클러치핸드오버단계

Claims (6)

1. 엔진클러치를 슬립 제어하면서 엔진의 동력으로 차량의 발진을 시도하는 도중 엔진클러치의 온도가 엔진클러치 보호를 위한 엔진클러치기준온도 이상으로 상승하는지를 모니터링 하는 엔진클러치모니터단계(S30)와;
   상기 엔진클러치모니터단계(S30) 수행 결과, 엔진클러치의 온도가 상기 엔진클러치기준온도 이상으로 상승하게 되면, 상기 엔진클러치를 직결시키고, DCT의 클러치를 슬립시켜서 차량을 발진시키는 DCT슬립단계(S40);
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 ＤＣＴ 하이브리드 차량의 제어방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 DCT슬립단계(S40)에서는 DCT의 홀수단 클러치를 슬립시켜서 차량의 발진이 이루어지도록 하는 것
   을 특징으로 하는 ＤＣＴ 하이브리드 차량의 제어방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 DCT슬립단계(S40)에서는 상기 홀수단 클러치의 온도가 상기 홀수단 클러치를 보호하기 위한 DCT클러치기준온도 이상으로 상승하는지를 감지하여, 상기 홀수단 클러치의 온도가 상기 DCT클러치기준온도 이상으로 상승하면, 상기 DCT의 홀수단 클러치는 오픈시키고 짝수단 클러치를 슬립시켜서 차량의 발진이 이루어지도록 하는 클러치핸드오버단계(S45)를 더 수행하는 것
   을 특징으로 하는 ＤＣＴ 하이브리드 차량의 제어방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 DCT슬립단계(S40)에서는 DCT의 홀수단 클러치와 짝수단 클러치를 교대로 슬립시켜서 차량의 발진이 이루어지도록 하는 것
   을 특징으로 하는 ＤＣＴ 하이브리드 차량의 제어방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 엔진클러치모니터단계(S30) 이전에는 모터에 의한 차량의 발진이 가능한지의 여부를 판단하는 EV발진판단단계(S10)를 더 수행하고,
   상기 EV발진판단단계(S10) 수행결과, 모터에 의한 차량 발진이 불가능한 경우 엔진클러치를 슬립 제어하면서 엔진으로부터의 동력으로 차량의 발진을 시도하는 엔진클러치발진단계(S20)를 더 수행하는 것
   을 특징으로 하는 ＤＣＴ 하이브리드 차량의 제어방법.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 EV발진판단단계(S10)에서는 차량의 배터리 잔존용량에 의해 모터에 의한 차량의 발진 가능 여부를 판단하는 것
   을 특징으로 하는 ＤＣＴ 하이브리드 차량의 제어방법.

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