KR102322860B1

KR102322860B1 - 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR102322860B1
Application number: KR1020200075121A
Authority: KR
Inventors: 오종범
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-06-19
Filing date: 2020-06-19
Publication date: 2021-11-08

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 시스템은 자동변속기와 연결된 모터, 상기 모터와 엔진클러치로 선택적으로 연결되는 엔진을 포함하는 하이브리드 차량에 있어서, 상기 모터의 구동력으로 주행 중 상기 엔진 구동력의 필요 시점을 판단하면 상기 엔진클러치의 결합 과정을 수행하는 것으로, 상기 자동변속기의 변속 페이즈(Phase)별 시프트 비긴(Shift Begin) 예상 시간을 산출하고, 상기 모터의 속도와 상기 엔진 속도의 차이인 델타 RPM에 따른 속도 수렴 시간을 산출한 후, 상기 예상 시간과 상기 수렴 시간을 비교하여 상기 엔진클러치의 결합 여부를 결정하는 차량제어부를 포함할 수 있다.

Description

하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 시스템 및 방법{CLUTCH CONTROL SYSTEM USING SHIFT INFORMATION OF HYBRID VEHICLE AND CLUTCH CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 변속 정보를 이용한 엔진클러치 선결합 판정으로 변속 상황 시 비구동 에너지 손실을 감소할 수 있으며, 정확한 엔진클러치 선결합 판정 및 해제 조건에 의하여 차량의 Shock & Jerk 발생을 방지 할 수 있고, NVH 저감에도 기여할 수 있는 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

하이브리드 차량(Hybrid Electric Vehicle, HEV)은 서로 다른 두 종류 이상의 구동원을 사용하는 차량으로써, 일반적으로 연료를 연소시켜 구동력을 제공하는 엔진과, 배터리의 전력으로 작동하여 구동력을 제공하는 모터에 의해 구동되는 차량을 의미한다.

이와 같은 하이브리드 차량은 모터의 동력만을 이용하는 순수 전기차 모드인 EV(Electric Vehicle) 모드 또는 엔진의 동력과 모터의 동력을 복합적으로 이용하는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드로 주행할 수 있다.

한편, 유단 자동변속기를 장착한 하이브리드 차량에서는 자동변속기의 변속 중 엔진클러치를 결합하여 엔진의 동력을 전달할 수 없으므로 가속을 할 경우에 1단→2단 업 시프트(Up Shift)의 변속 이전에 엔진클러치를 결합하여 그 동력을 전달할 수가 있다.

따라서, 종래에는 EV 모드에서 HEV 모드로 동작할 때, 배터리 잔여 용량(SOC; State of Charge), 배터리 방전 파워, 현재의 모터 속도, 변속 목표 타겟 속도, 변속 종류, 변속 Phase 및 운전자 주행 요구(운전자 가속 의지가 반영된 가속페달 조작량) 등에 따라 엔진 기동이 결정되고 나면, 1단에서 2단으로의 변속 진입 시점 이전에 미리 엔진을 기동하고, 이어서 엔진클러치를 선결합한 다음, 1단에서 2단으로의 업 시프트 변속 제어를 수행하였다.

종래의 선결합 제어는 선결합 허용 조건에서 변속 Phase의 정보를 참조하나 단순히 특정값 이하(Shift Begin 전)에서 허용하였고, 변속 Phase의 제어 시간은 최대 한 Phase에서 400ms정도이며, 따라서 같은 Phase라도 초기와 말기의 시간차가 존재한다.

변속 Phase의 시간 차이로 인하여 선결합 제어 시 유사한 경우라도 변속 Base Phase 말기(Shift Begin 직전)에 결합을 허용하는 경우는 가끔씩 변속 종료 시 까지 결합을 하지 못하고 엔진을 모터 RPM에 속도 제어하게 한다.

이러한 문제로 인하여 변속 시 비구동 에너지 손실이 발생하고, 변속 후 엔진 동력이 차량에 전달이 안되어 가속도 감소가 일어날 수 있는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1484228호

본 발명의 실시 예는 변속 정보를 이용한 엔진클러치의 선결합 판정으로 변속 상황 시의 비구동 에너지 손실 감소 시킬 수 있으며, 정확한 엔진클러치 선결합 판정 및 해제 조건에 의하여 엔진클러치 결합과 변속 중첩 시 차량의 Shock & Jerk 발생을 방지할 수 있고, NVH(Noise, Vibration, Harshness) 저감에도 기여할 수 있는 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 해당 분야의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일 실시 예에 있어서, 상기 차량제어부는 상기 엔진 구동력의 필요 시점을 가속 페달 센서의 신호, 차속 센서의 신호 또는 상기 자동변속기의 기어 단수를 바탕으로 판단할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 상기 차량제어부는 상기 예상 시간이 상기 수렴 시간보다 큰 경우 상기 엔진클러치를 선결합시킬 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 차량제어부는 상기 엔진클러치를 선결합시키는 경우, 상기 엔진 타겟 속도를 상기 모터 속도로 유지하여 변속 전에 상기 엔진클러치를 결합시킬 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 차량제어부는 상기 예상 시간이 상기 수렴 시간보다 크지 않은 경우 상기 엔진클러치의 선결합 과정을 해제하고, 상기 엔진클러치가 후결합되도록 할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 차량제어부는 상기 엔진클러치를 후결합시키는 경우, 상기 엔진 타겟 속도를 타겟 변속 RPM으로 변경하여 변속 후에 상기 엔진클러치를 결합시킬 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 차량제어부는 상기 예상 시간과 상기 수렴 시간을 변속 패턴 맵(Map)으로 설정한 후, 상기 엔진클러치의 결합 과정을 수행할 때 상기 예상 시간과 상기 수렴 시간을 출력시킬 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 방법은 자동변속기와 연결된 모터, 상기 모터와 엔진클러치로 선택적으로 연결되는 엔진을 포함하는 하이브리드 차량에 있어서, 상기 모터의 구동력으로 주행 중 상기 엔진 구동력의 필요 시점을 차량제어부에서 판단하여 상기 엔진클러치의 결합 과정을 수행하는 것으로, 상기 자동변속기의 변속 페이즈(Phase)별 시프트 비긴(Shift Begin) 예상 시간을 산출하는 예상시간단계, 상기 모터의 속도와 상기 엔진 속도의 차이인 델타 RPM에 따른 속도 수렴 시간을 산출하는 수렴시간단계 및 상기 예상 시간과 상기 수렴 시간을 비교하여 상기 엔진클러치의 결합 여부를 결정하는 결합결정단계를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 엔진 구동력의 필요 시점 판단은 가속 페달 센서의 신호, 차속 센서의 신호 또는 상기 자동변속기의 기어 단수를 바탕으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 결합결정단계는 상기 예상 시간이 상기 수렴 시간보다 큰 경우 상기 엔진클러치를 선결합시키는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 결합결정단계는 상기 엔진클러치를 선결합시키는 경우, 상기 엔진 타겟 속도를 상기 모터 속도로 유지하여 변속 전에 상기 엔진클러치를 결합시키는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 결합결정단계는 상기 예상 시간이 상기 수렴 시간보다 크지 않은 경우 상기 엔진클러치의 선결합 과정을 해제하고, 상기 엔진클러치가 후결합되도록 하는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 결합결정단계는 상기 엔진클러치를 후결합시키는 경우, 상기 엔진 타겟 속도를 타겟 변속 RPM으로 변경하여 변속 후에 상기 엔진클러치를 결합시키는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 있어서, 상기 결합결정단계는 상기 엔진클러치의 결합 과정을 수행할 때, 변속 패턴 맵(Map)으로 설정된 상기 예상 시간과 상기 수렴 시간을 출력시키는 단계를 포함할 수 있다.

본 기술은 변속 정보를 이용한 엔진클러치의 선결합 판정으로 변속 상황 시의 비구동 에너지 손실 감소 시킬 수 있으며, 정확한 엔진클러치 선결합 판정 및 해제 조건에 의하여 엔진클러치 결합과 변속 중첩 시 차량의 Shock & Jerk 발생을 방지 할 수 있고, NVH(Noise, Vibration, Harshness) 저감에도 기여할 수 있는 효과가 있다.

이 외에, 본 문서를 통하여 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 시스템에서 선결합 RESET 조건 생성을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 시스템에서 선결합 RESET 조건 판정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 시스템에서 선결합 RESET 판정 후의 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참고하여, 본 발명의 실시 예들을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 구성을 나타낸 도면이며, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 시스템에서 선결합 RESET 조건 생성을 설명하기 위한 도면이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 시스템에서 선결합 RESET 조건 판정을 설명하기 위한 도면이며, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 시스템에서 선결합 RESET 판정 후의 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량은 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 시스템으로써, 운전정보검출부(101)와 ECU(Engine Control Unit: 102), HCU(Hybrid Control Unit: 103), TCU(Transmission Control Unit: 104), PCU(Power Control Unit: 105), 배터리(106), BMS(Battery Management System: 107), 엔진(200), HSG(Hybrid Starter and Generator: 210), 엔진클러치(250), 모터(300) 및 자동변속기(400)를 포함하여 구성할 수 있다.

운전정보검출부(101)는 가속페달센서, 모터속도센서, 엔진속도센서 및 차속센서를 포함할 수 있으며, 해당 출력 신호를 검출하여 CAN(Controller Area Network) 통신으로 HCU(104)에 제공할 수 있다.

ECU(102)는 네트워크로 연결되는 HCU(103)와 연동하여 엔진(200)의 제반적인 동작을 제어하며, 엔진(200)의 동작 상태정보를 HCU(103)에 제공할 수 있다.

HCU(103)는 최상위 제어기로, 네트워크로 연결되는 하위 제어기들을 통합 제어하고, 각 하위 제어기들의 정보를 수집 분석하여 하이브리드 차량의 전반적인 거동을 제어할 수 있다.

TCU(104)는 네트워크로 연결되는 HCU(103)의 제어에 따라 자동변속기(400)를 제어하여 목표 변속단으로 변속시키고, 엔진클러치(250)의 결합 및 해제를 실행함으로써, 엔진(200)의 동력 전달을 제어할 수 있다.

PCU(105)는 MCU(Motor Control Unit)와 복수개의 전력 스위칭소자로 구성되는 인버터 및 보호회로를 포함할 수 있으며, HCU(103)에서 인가되는 제어신호에 따라 배터리(106)에서 공급되는 직류전압을 3상 교류전압으로 변환시켜 모터(300)의 구동을 제어할 수 있다.

상기 배터리(106)는 HEV 모드에서 엔진(200)의 출력을 보조하기 위하여 모터(300)에 전원을 공급하고, 회생제동제어로 발전되는 전압을 충전할 수 있다.

그리고, EV 모드에서 모터(300)에 구동 전원을 공급하여 주행이 실행되도록 할 수 있다.

BMS(107)는 배터리(106)의 전압, 전류, 온도 등의 정보를 종합 검출하여 충전상태를 관리 제어하며, 배터리(106)의 충전 및 방전 전류량을 제어하여 한계 전압 이하로 과방전되거나 한계 전압 이상으로 과충전되지 않도록 할 수 있다.

HSG(210)는 차량의 운전 상황에 따라 엔진(200)의 아이들 정지 및 재시동을 실행시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서, 특별한 언급이 없는 한, ECU(102), HCU(103), TCU(104), PCU(105) 및 BMS(107)는 차량제어부로 지칭하도록 한다.

차량제어부는 가속페달센서, 모터속도센서, 엔진속도센서 및 차속센서로부터 각각 해당 출력 신호를 입력 받고, 배터리(106)의 방전 파워 신호를 입력 받아, 자동변속기(400), 모터(300), 엔진(200) 및 엔진클러치(250)의 작동을 제어할 수 있다.

차량제어부는 현재 차량의 주행 모드가 EV 모드이고, 가속페달센서의 신호와 상기 차속센서의 신호 및 현재 변속단의 기어 단수를 바탕으로 변속이 요구되고, 차량 주행 모드를 HEV 모드로 변환이 요구된다고 판단하면, 엔진(200)을 시동 온 시키고, 자동변속기(400)의 변속 페이즈(Phase)별 시프트 비긴(Shift Begin) 예상 시간을 산출하고, 모터(300)의 속도와 엔진(200) 속도의 차이인 델타 RPM에 따른 속도 수렴 시간을 산출한 후, 예상 시간과 수렴 시간을 비교하여 변속 제어와 엔진클러치(250)의 결합 제어의 순서를 정하고, 모터(300), 엔진(200), 자동변속기(400) 및 엔진클러치(250)의 작동을 제어 순서에 따라 제어할 수 있다.

먼저, 엔진클러치(250)의 선결합 SET의 조건으로써, 현재 모터(300) 속도가 기준 RPM 이상이 되어야 하고, 현재 모터(300) 속도와 현재 엔진(200) 속도 편차가 일정 기준에 만족된 상태에서, 변속 Phase가 Shift Begin 이하일 경우 선결합 SET이 될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 변속 Phase는 TCU(104)에서 CAN으로 송출하는 정보로 Shift Start, Shift Begin, Shift Finish, Shift End와 같이 변속 단계별 정보와 특정 Phase에 따른 변속 진행율을 알 수 있다.

Power on UP Shift 변속을 예를 들면, Phase 0~1은 변속대기 단계, Phase 2~4는 변속준비 단계, Phase 5~8은 실변속 단계, Phase 9는 변속완료 단계라고 할 수 있으며, Phase 5 이후는 변속에 의한 RPM 변동이 일어남에 따라 엔진클러치(250)를 결합하게 되면 관성 변화에 의하여 Shock & Jerk를 유발할 수 있다.

따라서, 실변속 중 엔진클러치(250) 결합을 방지하기 위하여 선결합 가능 변속 Phase는 주로 Phase 3 또는 Phase 4까지로 한정할 수 있다.

하지만, Phase 4에서 결합을 허용하더라도 Phase 4의 시간이 300ms 정도 지속된다면 결합 허용 시점이 초기냐 말기냐의 여부에 따라서 변속 중 결합이 일어날 수 있다.

그래서, 현재 Phase 시점부터 Shift Begin이 발생하는 Phase 5까지의 시간을 각 단별 해방유압(d) 및 체결유압(e)을 통해서 확인하고, 현재 Phase의 지속 시간을 모니터링하여 Shift Begin이 발생하기까지의 추정시간(b)를 구하여 기준 시간으로 확정할 수 있다.

이어서, 현재 모터(300) 속도와 엔진(300) 속도의 차이인 Delta RPM과 배터리 방전 파워, HSG(210)의 충전 및 방전 제한 토크 등을 통하여 속도 수렴시간(c)를 구하여 비교 시간으로 확정할 수 있다.

이때, 기준 시간 및 비교 시간을 변속 패턴 맵(Map) 값으로 설정해 놓을 수 있으며, 차량의 주행 중 현재의 자동변속기(400) 기어단, 모터(300) 속도, 엔진(200) 속도, 변속 Phase 지속 시간, 배터리(106) 방전 파워 등의 인자를 토대로 엔진클러치(250) 선결합이 SET 되었을 때 변속 패턴 맵에 설정해놓은 기준 시간 및 비교 시간이 출력될 수 있다.

도 4를 참고하여, Shift Begin 발생까지의 추정시간(b)이 속도 수렴시간(c) 보다 큰 경우는, 속도 수렴 후에 엔진클러치(250)가 선결합 하더라도 실변속이 발생하지 않으므로 안전하게 선결합을 유지할 수 있는 것으로 판단할 수 있다.

엔진클러치(250)를 선결합 유지시키는 경우, 엔진(200) 타겟 속도를 현재 모터(300) 속도로 유지하여 변속 전에 엔진클러치(250)를 결합시킬 수 있다.

도 5를 참고하여, Shift Begin 발생까지의 추정시간(b)이 속도 수렴시간(c) 보다 크지 않은 경우 속도 수렴 전 실변속이 일어나서 변속 유압 제어 중 결합 할 수 있으므로, 선결합을 해제하도록 판단하고 후결합되도록 유도할 수 있다.

도 6을 참고하여, 엔진클러치(250)의 선결합이 해제되어, 즉 엔진클러치(250) 선결합 RESET 후, 엔진클러치(250)를 후결합시키면 Power On Up Shift 시 엔진(200) 타겟 속도는 변속 타겟 속도를 추종하게 되므로, 현재 모터(300) 속도에 추종에 따른 NVH 이득(엔진 고RPM 일수록 NVH 증가)과 비구동에너지 손실(높은 모터 RPM으로 속도제어 함으로써 HSG 지속 방전; 도 7 참고)을 저감시킬 수 있다.

아울러, Shift Begin 이후 엔진클러치(250) 결합이 발생 안하기 때문에 실변속 중 관성 변화에 따른 Shock & Jerk 를 저감시킬 수 있다.

이하, 도 8를 참고하여 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 방법을 구체적으로 설명하기로 한다. 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

먼저, 엔진클러치(250)의 선결합 SET의 조건으로써, 현재 모터(300) 속도가 기준 RPM 이상이 되어야 하고, 현재 모터(300) 속도와 현재 엔진(200) 속도 편차가 일정 기준에 만족된 상태에서, 변속 Phase가 Shift Begin 이하일 경우 선결합 SET이 될 수 있다(S101, S102).

이어서, 자동변속기(400)의 변속 Phase별 Shift Begin 추정 시간을 산출할 수 있다(S103).

이어서, 모터(300)의 속도와 엔진(200) 속도의 차이인 델타 RPM에 따른 속도 수렴 시간을 산출할 수 있다(S104).

이어서, 예상 시간과 수렴 시간을 비교하여 엔진클러치(250)의 결합 여부를 결정할 수 있는 것으로(S105),

추정 시간이 수렴 시간보다 큰 경우 엔진클러치(250)를 선결합시킬 수 있으며(S106), 이때 엔진(200) 타겟 속도를 모터(300) 속도로 유지하여 변속 전에 엔진클러치(250)를 결합시킬 수 있다(S107).

한편, 추정 시간이 수렴 시간보다 크지 않은 경우, 엔진클러치(250)의 선결합 과정을 해제하고, 상기 엔진클러치가 후결합되도록 할 수 있으며(S108),

이때 엔진(200) 타겟 속도를 타겟 변속 RPM으로 변경하여 변속 후에 엔진클러치(250)를 결합시킬 수 있다(S109).

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 시스템 및 방법에 따르면, 본 기술은 변속 정보를 이용한 엔진클러치의 선결합 판정으로 기존 대비하여 변속 상황 시의 비구동 에너지 손실을 감소 시킬 수 있으며, 이로 인해 연비를 1.5% 향상시키는 효과가 있고, 정확한 엔진클러치 선결합 판정 및 해제 조건에 의하여 엔진클러치 결합과 변속 중첩 시 차량의 Shock & Jerk 발생을 방지 할 수 있고, 변속기 내부 클러치 및 브레이크 요소들의 내구성 향상을 가져올 수 있으며, NVH(Noise, Vibration, Harshness) 저감에도 기여할 수 있는 효과가 있다.

한편, 본 발명에 따른 단계 S101 내지 단계 S109에 따른 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 방법을 프로그램화하여 컴퓨터가 읽을 수 있도록 기록 매체에 저장시킬 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

101: 운전정보검출부 102: ECU
103: HCU 104: TCU
105: PCU 106: 배터리
107: BMS 200: 엔진
210: HSG 250: 엔진클러치
300: 모터 400: 자동변속기

Claims

자동변속기와 연결된 모터, 상기 모터와 엔진클러치로 선택적으로 연결되는 엔진을 포함하는 하이브리드 차량에 있어서,
상기 모터의 구동력으로 주행 중 상기 엔진 구동력의 필요 시점을 판단하면 상기 엔진클러치의 결합 과정을 수행하는 것으로,
상기 자동변속기의 변속 페이즈(Phase)별 시프트 비긴(Shift Begin) 예상 시간을 산출하고, 상기 모터의 속도와 상기 엔진 속도의 차이인 델타 RPM에 따른 속도 수렴 시간을 산출한 후, 상기 예상 시간과 상기 수렴 시간을 비교하여 상기 엔진클러치의 결합 여부를 결정하는 차량제어부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 차량제어부는,
상기 엔진 구동력의 필요 시점을 가속 페달 센서의 신호, 차속 센서의 신호 또는 상기 자동변속기의 기어 단수를 바탕으로 판단하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 차량제어부는,
상기 예상 시간이 상기 수렴 시간보다 큰 경우 상기 엔진클러치를 선결합시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 시스템.
청구항 3에 있어서,
상기 차량제어부는,
상기 엔진클러치를 선결합시키는 경우, 상기 엔진 타겟 속도를 상기 모터 속도로 유지하여 변속 전에 상기 엔진클러치를 결합시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 차량제어부는,
상기 예상 시간이 상기 수렴 시간보다 크지 않은 경우 상기 엔진클러치의 선결합 과정을 해제하고, 상기 엔진클러치가 후결합되도록 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 시스템.
청구항 5에 있어서,
상기 차량제어부는,
상기 엔진클러치를 후결합시키는 경우, 상기 엔진 타겟 속도를 타겟 변속 RPM으로 변경하여 변속 후에 상기 엔진클러치를 결합시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 차량제어부는,
상기 예상 시간과 상기 수렴 시간을 변속 패턴 맵(Map)으로 설정한 후,
상기 엔진클러치의 결합 과정을 수행할 때 상기 예상 시간과 상기 수렴 시간을 출력시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 시스템.
자동변속기와 연결된 모터, 상기 모터와 엔진클러치로 선택적으로 연결되는 엔진을 포함하는 하이브리드 차량에 있어서,
상기 모터의 구동력으로 주행 중 상기 엔진 구동력의 필요 시점을 차량제어부에서 판단하여 상기 엔진클러치의 결합 과정을 수행하는 것으로,
상기 자동변속기의 변속 페이즈(Phase)별 시프트 비긴(Shift Begin) 예상 시간을 산출하는 예상시간단계;
상기 모터의 속도와 상기 엔진 속도의 차이인 델타 RPM에 따른 속도 수렴 시간을 산출하는 수렴시간단계; 및
상기 예상 시간과 상기 수렴 시간을 비교하여 상기 엔진클러치의 결합 여부를 결정하는 결합결정단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 엔진 구동력의 필요 시점 판단은,
가속 페달 센서의 신호, 차속 센서의 신호 또는 상기 자동변속기의 기어 단수를 바탕으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 결합결정단계는,
상기 예상 시간이 상기 수렴 시간보다 큰 경우 상기 엔진클러치를 선결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 결합결정단계는,
상기 엔진클러치를 선결합시키는 경우, 상기 엔진 타겟 속도를 상기 모터 속도로 유지하여 변속 전에 상기 엔진클러치를 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 결합결정단계는,
상기 예상 시간이 상기 수렴 시간보다 크지 않은 경우 상기 엔진클러치의 선결합 과정을 해제하고, 상기 엔진클러치가 후결합되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 방법.
청구항 12에 있어서,
상기 결합결정단계는,
상기 엔진클러치를 후결합시키는 경우, 상기 엔진 타겟 속도를 타겟 변속 RPM으로 변경하여 변속 후에 상기 엔진클러치를 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 결합결정단계는,
상기 엔진클러치의 결합 과정을 수행할 때, 변속 패턴 맵(Map)으로 설정된 상기 예상 시간과 상기 수렴 시간을 출력시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 방법.
청구항 8항 내지 청구항 14항 중 어느 한 항의 하이브리드 차량의 변속 정보를 이용한 클러치 제어 방법을 실행하는 프로그램이 기록되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.