KR102053434B1 - 하이브리드 차량의 전동식 오일펌프 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 변속 제어와 엔진클러치 제어가 중첩되는지 판단하는 중첩판단단계와; 변속 제어와 엔진클러치 제어가 중첩되면, 변속 제어 유량과 엔진클러치 제어 유량 중 적어도 하나를 증배시키는 중첩증배단계와; 상기 중첩증배단계 개시 후, 변속 제어의 종료가 임박하면, 상기 중첩증배단계에서의 변속 제어 유량과 엔진클러치 제어 유량의 합보다 더 큰 제어 유량을 소정의 기준시간 동안 형성시키는 추가증배단계를 포함하여 구성된다.

Description

하이브리드 차량의 전동식 오일펌프 제어방법{ELECTRIC OIL PUMP CONTROL METHOD FOR HYBRID VEHICLE}

본 발명은 하이브리드 차량의 전동식 오일펌프 제어방법에 관한 것이다.

하이브리드 차량은 아이들 스탑(Idle Stop) 등과 같이 엔진의 상시 구동을 보장할 수 없어서, 엔진 구동과 독립적으로 변속기의 작동과, 윤활 및 냉각을 도모하기 위한 유압을 생성하는 전동식 오일펌프를 구비하는 경우가 많고, 최근에는 기계식 오일펌프는 완전히 배제하고 전동식 오일펌프만 구비한 경우도 많다.

상기 전동식 오일펌프에서 공급되는 유압은 변속기의 윤활과 냉각은 물론, 변속을 위한 제어유압 및 엔진과 변속기를 단속적으로 연결하는 엔진클러치의 제어유압으로도 사용된다.

한편, 상기 전동식 오일펌프는 요구 유압을 적절히 공급하도록 구동되면서도, 전기에너지의 소모를 최소화할 수 있도록 그 구동속도가 적절히 조절되어야 한다.

종래, 오일 소모량이 많은 변속 제어나, 엔진클러치 제어 시에는 별도로 해당 상황에 맞게 전동식 오일펌프의 구동속도를 증대시키도록 하는 제어를 사용하고 있다.

도 1은 종래 상기한 바와 같은 엔진클러치 제어 시에 별도로 전동식 오일펌프의 구동속도를 상승시키고, 변속 제어 시에 별도로 전동식 오일펌프의 구동속도를 상승시키도록 구성된 제어방법으로 전동식 오일펌프를 구동하도록 구성된 경우에, 변속 제어와 엔진클러치 제어가 동시에 발생하는 상황을 설명한 것으로서, 변속 제어 후반에 비변속클러치의 유압이 변동하는 것을 확인할 수 있다.

상기 비변속클러치는 자동변속기에서 현재 변속단을 유지하기 위해 체결되어 있는 두개의 클러치 중 변속을 위해 해제되는 해제클러치 이외에 체결 상태를 유지하는 클러치로서, 비변속클러치의 제어 전류는 계속해서 일정하게 유지되지만, 변속을 위해 결합되는 클러치인 결합클러치 제어 전류와 엔진클러치를 체결하기 위한 제어 전류가 함께 상승하는 변속 제어 후반에는 유압이 빠지면서 변속충격을 유발하는 것이다.

이는 변속 제어 및 엔진클러치 제어가 겹치는 상황, 특히 결합클러치 체결을 위해 제어압을 상승시키는 구간에서는 순간적인 요구 유량의 집중 및 유압 응답성 지연 등과 같은 여러 이유로, 변속 제어를 위한 전동식 오일펌프의 구동속도 증가 성분과 엔진클러치 제어를 위한 전동식 오일펌프의 구동속도 증가 성분의 단순 합으로는 충분한 유량의 확보가 이루어지지 않기 때문이다.

따라서, 종래에는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 가급적 엔진클러치 제어와 변속 제어가 중첩되지 않도록 분리시킨 상태로 차량의 운전 모드 변환을 제한하도록 하였다.

상기 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.

KR 1020100062271 A

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전동식 오일펌프를 구비한 하이브리드 차량에서 엔진클러치 제어와 변속 제어가 중첩되는 상황에서 요구되는 유압을 안정적으로 충분히 확보할 수 있도록 함으로써, 변속충격을 방지하고 안정적인 차량 운전성을 확보할 수 있도록 하며, 종래 변속 제어와 엔진클러치 제어의 중첩을 회피하도록 차량을 제어함에 의해 발생되었던 비효율성을 문제를 해결함으로써, 전기차모드 또는 하이브리드모드의 최적 운전 모드 구성이 가능하여 궁극적으로 차량의 연비 개선에도 기여할 수 있도록 한 하이브리드 차량의 전동식 오일펌프 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 하이브리드 차량의 전동식 오일펌프 제어방법은,

변속 제어와 엔진클러치 제어가 중첩되는지 판단하는 중첩판단단계와;

변속 제어와 엔진클러치 제어가 중첩되면, 변속 제어 유량과 엔진클러치 제어 유량 중 적어도 하나를 증배시키는 중첩증배단계와;

상기 중첩증배단계 개시 후, 변속 제어의 종료가 임박하면, 상기 중첩증배단계에서의 변속 제어 유량과 엔진클러치 제어 유량의 합보다 더 큰 제어 유량을 소정의 기준시간 동안 형성시키는 추가증배단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 중첩증배단계에서는

변속 제어 개시 후, 엔진클러치 제어가 중첩되면, 엔진클러치 제어 유량을 증배시키고;

엔진클러치 제어 개시 후, 변속 제어가 중첩되면, 변속 제어 유량을 증배시킬 수 있다.

상기 중첩증배단계에서는,

상기 변속 제어와 엔진클러치 제어가 중첩되는 시점부터, 상기 변속 제어 유량 및 엔진클러치 제어 유량을 각각 증배시킬 수 있다.

결합클러치의 슬립량이 소정의 기준슬립량 이하가 되면, 상기 변속 제어의 종료가 임박한 것으로 판단할 수 있다.

상기 중첩증배단계 수행 중, 상기 엔진클러치 제어가 아직 종료되지 않은 상태에서 상기 변속 제어의 종료가 임박한 것으로 판단된 경우에는, 상기 엔진클러치 제어 유량과 상기 변속 제어 유량 중 적어도 하나의 제어 유량을 증가시켜서 상기 추가증배단계를 수행할 수 있다.

상기 중첩증배단계 수행 중, 상기 엔진클러치 제어가 이미 종료된 후에 상기 변속 제어의 종료가 임박한 것으로 판단되면, 상기 변속 제어 유량만을 증가시켜서 상기 추가증배단계를 수행할 수 있다.

본 발명은 전동식 오일펌프를 구비한 하이브리드 차량에서 엔진클러치 제어와 변속 제어가 중첩되는 상황에서 요구되는 유압을 안정적으로 충분히 확보할 수 있도록 함으로써, 변속충격을 방지하고 안정적인 차량 운전성을 확보할 수 있도록 하며, 종래 변속 제어와 엔진클러치 제어의 중첩을 회피하도록 차량을 제어함에 의해 발생되었던 비효율성을 문제를 해결함으로써, 전기차모드 또는 하이브리드모드의 최적 운전 모드 구성이 가능하여 궁극적으로 차량의 연비 개선에도 기여할 수 있도록 한다.

도 1은 종래 기술의 문제점을 설명한 도면,
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 전동식 오일펌프를 구비한 하이브리드 차량의 구성예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 전동식 오일펌프 제어방법의 실시예를 도시한 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 제어방법을 종래 기술과 비교하여 도시한 그래프이다.

도 2를 참조하면, 본 발명이 적용될 수 있는 하이브리드 차량은 엔진(E)의 동력을 엔진클러치(EC)를 통해 변속기(T)로 전달할 수 있도록 구성되고, 변속기 입력축에는 모터(M)가 구비되어 하이브리드 파워트레인을 구성하도록 되어 있다.

상기 변속기(T)에는 OPU(Oil Pump control Unit)의 제어를 받아 변속기(T)와 엔진클러치(EC) 제어 등에 사용할 오일 유량을 생성하는 전동식 오일펌프(EOP: Electric Oil Pump)가 구비되어 있다.

참고로, 상기 엔진에는 HSG(Hybrid Starter and Generator)가 구비되어 엔진을 시동시키고 발전을 수행할 수 있도록 되어 있으며, 상기 모터(M)는 인버터에 의해 제어되도록 설치되어 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명 하이브리드 차량의 전동식 오일펌프 제어방법의 실시예는, 변속 제어와 엔진클러치 제어가 중첩되는지 판단하는 중첩판단단계(S10)와; 변속 제어와 엔진클러치 제어가 중첩되면, 변속 제어 유량과 엔진클러치 제어 유량 중 적어도 하나를 증배시키는 중첩증배단계(S20)와; 상기 중첩증배단계(S20) 개시 후, 변속 제어의 종료가 임박하면, 상기 중첩증배단계(S20)에서의 변속 제어 유량과 엔진클러치 제어 유량의 합보다 더 큰 제어 유량을 소정의 기준시간 동안 형성시키는 추가증배단계(S30)를 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명은 엔진클러치 제어와 변속제어가 중첩되면, 종래에 엔진클러치 제어가 단독으로 수행됨에 따라 기본적으로 증가시켰던 제어 유량과, 변속 제어가 단독으로 수행됨에 따라 기본적으로 증가시켰던 제어 유량을 단순히 더한 제어 유량보다 더 큰 제어 유량이 되도록 상기 변속 제어 유량과 엔진클러치 제어 유량 중 적어도 하나를 증배시켜서 중첩된 제어에 의한 유량 부족 현상을 배제하도록 하고, 나아가 변속 제어의 종료가 임박한 시점에서는 더욱 제어 유량을 증대시켜서, 종래와 같은 변속충격이 발생하는 것을 방지하도록 한 것이다.

여기서, 상기 제어 유량은 결과적으로는 전동식 오일펌프의 구동속도로 변환되는 것으로서, 상기 제어 유량이 증가하면, 그와 같은 제어 유량을 확보할 수 있는 속도로 전동식 오일펌프의 구동속도를 증가시키는 것이고, 제어 유량이 감소한다는 것은 그만큼 전동식 오일펌프 구동속도를 감소시키는 것이다.

물론, 상기 중첩판단단계(S10)와 중첩증배단계(S20) 및 추가증배단계(S30)는 컨트롤러에 의해 수행되는 바, 상기 도 2의 OPU 등이 이와 같은 컨트롤러로 사용될 수 있을 것이다.

상기 중첩증배단계(S20)에서는 변속 제어 개시 후, 엔진클러치 제어가 중첩되면, 엔진클러치 제어 유량을 증배시키고, 엔진클러치 제어 개시 후, 변속 제어가 중첩되면, 변속 제어 유량을 증배시키도록 할 수 있다.

또는 상기 중첩증배단계(S20)에서는, 도 4에 예시된 바와 같이 상기 변속 제어와 엔진클러치 제어가 중첩되는 시점인 ②부터, 상기 변속 제어 유량 및 엔진클러치 제어 유량을 각각 증배시키도록 할 수 있다.

도 4를 참조할 때, 종래 기술의 엔진클러치 제어 유량 및 변속 제어 유량을 각각의 기본유량이라고 할 때, 본 발명에서는 이들 각각의 기본유량에 1보다 큰 어떤 배수를 곱하여, 증배된 각각의 유량을 더했을 때, 종래의 두 기본유량을 더한 유량인 ⓐ보다 더 큰 제어 유량인 ⓑ가 되도록 한 것이다.

한편, 결합클러치의 슬립량이 소정의 기준슬립량 이하가 되면, 상기 변속 제어의 종료가 임박한 것으로 판단하도록 할 수 있다.

즉, 예컨대 상기 기준슬립량을 100RPM 등과 같이 설정해 두고, 목표 변속단으로 변속을 완료하기 위해 결합하여야 하는 결합클러치의 슬립량이 100RPM 이하가 되면 변속 제어의 종료가 임박한 것으로 판단하는 것이다.

물론, 이외에도 변속의 종료가 임박하여 결합클러치의 완전 체결을 위한 비교적 큰 유량이 요구되는 상황을 판단할 수 있는 공지의 기술들을 활용하여 상기한 바와 같은 변속 제어의 종료 임박을 판단하도록 할 수 있을 것이다.

상기 중첩증배단계(S20) 수행 중, 상기 엔진클러치 제어가 이미 종료된 후에 상기 변속 제어의 종료가 임박한 것으로 판단되면, 상기 변속 제어 유량만을 증가시켜서 상기 추가증배단계(S30)를 수행하도록 할 수 있다.

또는, 상기 중첩증배단계(S20) 수행 중, 상기 엔진클러치 제어가 아직 종료되지 않은 상태에서 상기 변속 제어의 종료가 임박한 것으로 판단된 경우에는, 상기 엔진클러치 제어 유량과 상기 변속 제어 유량 중 적어도 하나의 제어 유량을 증가시켜서 상기 추가증배단계(S30)를 수행하도록 할 수 있다.

참고로, 도 4에서는 변속 제어의 종료가 임박한 것으로 판단된 시점인 ③번 시점에 엔진클러치 제어 유량을 ⓒ로 크게 상승시켜서 상기 추가증배단계(S30)를 수행하도록 함과 아울러 변속 제어 유량은 약간 감소시켜서 변속충격을 방지하도록 하고 있다.

여기서, 상기 추가증배단계(S30)를 수행하는 소정의 기준시간은 변속이 충분히 완료될 때까지의 시간으로 설정될 수 있을 것인 바, 수십 ms의 범위내에서 각 변속기의 상황에 따라 실험 및 해석에 의해 설계적으로 결정될 수 있을 것이다.

도 4에서는 상기 기준시간은 ③~④의 시간이고, ⑤의 시점에서는 본 발명에 의해 증배되었던 제어유량을 해소시키도록 한다.

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.

EOP: 전동식 오일펌프
E; 엔진
EC; 엔진클러치
T; 변속기
M; 모터
S10; 중첩판단단계
S20; 중첩증배단계
S30; 추가증배단계

Claims (6)

1. 변속 제어와 엔진클러치 제어가 중첩되는지 판단하는 중첩판단단계와;
   변속 제어와 엔진클러치 제어가 중첩되면, 변속 제어 유량과 엔진클러치 제어 유량 중 적어도 하나를 증배시키는 중첩증배단계와;
   상기 중첩증배단계 개시 후, 변속 제어의 종료가 임박하면, 상기 중첩증배단계에서의 변속 제어 유량과 엔진클러치 제어 유량의 합보다 더 큰 제어 유량을 소정의 기준시간 동안 형성시키는 추가증배단계;
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 전동식 오일펌프 제어방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 중첩증배단계에서는
   변속 제어 개시 후, 엔진클러치 제어가 중첩되면, 엔진클러치 제어 유량을 증배시키고;
   엔진클러치 제어 개시 후, 변속 제어가 중첩되면, 변속 제어 유량을 증배시키는 것
   을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 전동식 오일펌프 제어방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 중첩증배단계에서는,
   상기 변속 제어와 엔진클러치 제어가 중첩되는 시점부터, 상기 변속 제어 유량 및 엔진클러치 제어 유량을 각각 증배시키는 것
   을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 전동식 오일펌프 제어방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   결합클러치의 슬립량이 소정의 기준슬립량 이하가 되면, 상기 변속 제어의 종료가 임박한 것으로 판단하는 것
   을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 전동식 오일펌프 제어방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 중첩증배단계 수행 중, 상기 엔진클러치 제어가 아직 종료되지 않은 상태에서 상기 변속 제어의 종료가 임박한 것으로 판단된 경우에는, 상기 엔진클러치 제어 유량과 상기 변속 제어 유량 중 적어도 하나의 제어 유량을 증가시켜서 상기 추가증배단계를 수행하는 것
   을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 전동식 오일펌프 제어방법.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 중첩증배단계 수행 중, 상기 엔진클러치 제어가 이미 종료된 후에 상기 변속 제어의 종료가 임박한 것으로 판단되면, 상기 변속 제어 유량만을 증가시켜서 상기 추가증배단계를 수행하는 것
   을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 전동식 오일펌프 제어방법.
   

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