KR102323959B1 - Method and system for controlling variable hydraulic pressure of engine clutch for P2 type hybrid electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하이브리드 차량에서 엔진 클러치 유압 제어시 엔진 토크가 낮음에도 엔진 클러치에 최대 유압을 지속적으로 인가함으로써 발생되는 불필요한 유압이용을 방지하여 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention provides a variable hydraulic pressure control for an engine clutch of a hybrid vehicle that can improve fuel efficiency of a vehicle by preventing unnecessary use of hydraulic pressure generated by continuously applying the maximum hydraulic pressure to the engine clutch even when the engine torque is low when the engine clutch hydraulic pressure is controlled in the hybrid vehicle It relates to methods and systems.
일반적으로, 넓은 의미의 하이브리드 차량은 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합하여 차량을 구동시키는 것을 의미하나, 대부분의 경우는 연료를 사용하여 구동력을 얻는 엔진과 배터리 전력으로 구동되는 모터에 의해 구동력을 얻는 차량을 의미하며, 이를 하이브리드 전기 차량(Hybrid Electric Vehicle, HEV)이라 부르고 있다.In general, a hybrid vehicle in a broad sense means driving a vehicle by efficiently combining two or more different types of power sources, but in most cases, driving power is provided by an engine that uses fuel to obtain driving power and a motor driven by battery power. It means a vehicle that obtains , and it is called a hybrid electric vehicle (HEV).
최근 연비를 개선하고 보다 환경친화적인 제품을 개발해야 한다는 시대적 요청에 부응하여 하이브리드 전기 차량에 대한 연구가 더욱 활발히 진행되고 있다.Recently, in response to the demands of the times to improve fuel efficiency and develop more environmentally friendly products, research on hybrid electric vehicles is being conducted more actively.
주지된 바와 같이, 하이브리드 전기 차량은 엔진과 모터를 동력원으로 하여 다양한 동력 전달 구조를 구성할 수 있으며, 현재까지 연구되고 있는 대부분의 차량은 병렬형이나 직렬형 중에 하나를 채택하고 있다.As is well known, a hybrid electric vehicle may have various power transmission structures using an engine and a motor as power sources, and most vehicles studied to date employ either a parallel type or a series type.
여기서, 직렬형은 엔진이 발전에만 이용되고 차량 구동은 모터로만 이루어지는 방식으로서, 병렬형에 비해 상대적으로 구조가 간단하고 제어로직이 간단하다는 장점은 있으나, 엔진으로부터의 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 배터리에 저장하였다 다시 모터를 이용해 차량을 구동하므로 에너지 변환시의 효율 측면에서 불리하다는 단점이 있으며, 반면 병렬형은 직렬형보다 상대적으로 복잡하고 제어로직이 복잡하다는 단점은 있지만, 엔진의 기계적 에너지와 배터리의 에너지를 동시에 사용할 수 있어 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다는 장점이 있다.Here, the series type is a method in which the engine is used only for power generation and the vehicle is driven only by a motor. Compared to the parallel type, the structure is relatively simple and the control logic is simple, but the mechanical energy from the engine is converted into electrical energy. Since it is stored in the battery and then the vehicle is driven again using the motor, it has disadvantages in terms of efficiency when converting energy. On the other hand, the parallel type has the disadvantage that it is relatively more complicated than the series type and the control logic is complicated, but the mechanical energy of the engine and the battery It has the advantage of being able to use energy efficiently because it can simultaneously use the energy of
그리고, 차량 구동을 위해 엔진 동력을 기본으로 하고, 모터로 보조하는 방식의 마일드 하이브리드 차량이 기존 내연기관 차량의 구동계를 크게 변경하지 않고도 설계될 수 있어 제조비용이 저렴하다는 장점으로 인해 최근 개발 사례가 증가하고 있다.In addition, a mild hybrid vehicle that uses engine power as a basis for driving the vehicle and is assisted by a motor can be designed without significantly changing the driveline of an existing internal combustion engine vehicle, and has a low manufacturing cost. is increasing
마일드 하이브리드 차량은 구동력을 보조하는 모터(이 모터를 마일드 하이브리드 차량에서는 특히 MHSG, Mild Hybrid Starter & Generator라고 칭함)가 차량 동력계 내에서 어느 곳에 위치하는가 여부에 따라 P0, P1, P2, P3, P4 타입 등으로 구분하여 불리고 있다.Mild hybrid vehicles are P0, P1, P2, P3, P4 types depending on where the motor supporting the driving force (this motor is specifically called MHSG or Mild Hybrid Starter & Generator in the mild hybrid vehicle) is located in the vehicle dynamometer. It is called separately.
이 중 P2 타입 마일드 하이브리드 차량은 도 1에 나타낸 바와 같이 엔진(10), 엔진 클러치(30), 모터(40), 변속기(50)로 이루어지는 동력계가 일렬로 배치되는 구성으로 이루어져, 모터(40)의 출력과 엔진(10)의 출력이 차축으로 전달되는 형태의 시스템을 갖춘 차량을 말한다. Among them, the P2 type mild hybrid vehicle has a configuration in which a dynamometer including an
이 경우, 도 1에 나타낸 동력 전달 타입은 P2 타입 마일드 하이브리드 차량뿐만 아니라 일반적인 병렬형 하이브리드 차량의 경우에도 동일하게 적용되고 있다.In this case, the power transmission type shown in FIG. 1 is equally applied not only to the P2 type mild hybrid vehicle but also to the general parallel hybrid vehicle.
한편, 도 1에 나타낸 P2 타입 병렬형 시스템은 엔진(10), 스타트 모터(20), 엔진 클러치(30), 모터(40), 변속기(50)를 포함하여 구성되는데, 상기 스타트 모터(20)는 구동/회생(Motoring/Generating)이 가능한 모터로서 상기 엔진(10)과 벨트, 체인, 기어 등의 기계적인 장치로 결합되어 있고 그 결합비는 필요에 따라 다양하게 결정된다. On the other hand, the P2 type parallel system shown in FIG. 1 is configured to include an
또한, 상기 모터(40)는 구동/회생이 가능한 모터를 의미하며, 상기 변속기(50)는 입력(input)과 출력(output)의 기어비를 자동제어를 통해 가변할 수 있는 장치로서 유성기어 셋(set) 또는 여러 기어 셋(set) 등으로 구성된다.In addition, the
그리고, 엔진(10)과 모터(40) 사이에는 동력을 선택적으로 단속하는 엔진 클러치(30)가 배치되며, 상기 엔진 클러치(30)는 유압제어 액츄에이터(Hydraulic Control Actuator, HCA)에 의한 체결(close) 또는 락업(lock-up), 및 해제(open) 작동을 통해 엔진(10)과 모터(40) 사이에 동력을 선택적으로 연결하거나 차단한다.And, an
이와 같은 구성을 가지는 종래의 병렬형 하이브리드 시스템은 엔진 클러치(30)가 엔진(10)으로부터 발생되는 토크를 차축으로 전달하기 위하여 유압으로 엔진 클러치에 전달되는 토크를 제어하며, 엔진 클러치(30)에 공급되는 유압은 비인가 된 상태에서 인가된 상태로 천이한 이후 비인가 지령이 내려지기 전까지 지속적으로 최대 유압을 인가하는 최대압 제어를 하게 된다.In the conventional parallel hybrid system having such a configuration, the
그러나, 이와 같은 종래의 엔진 클러치 유압 제어 방식은 유압의 비인가 상태에서 인가 상태로 천이한 엔진 클러치를 지속적으로 최대압 제어하게 되는데, 이로 인해 엔진으로부터 전달되는 전달 토크가 낮은 구간에서도 엔진 클러치에 최대 유압을 인가하여 제어하게 됨으로써 불필요한 유압손실을 발생시키게 되고, 이는 결국 연비의 하락으로 이어지는 문제점이 있었다.However, such a conventional engine clutch hydraulic control method continuously controls the maximum pressure of the engine clutch that has transitioned from the non-applied state to the applied state of hydraulic pressure. is applied and controlled, resulting in unnecessary hydraulic loss, which in turn leads to a decrease in fuel efficiency.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 하이브리드 차량의 주행 중에 현재 엔진이 발생하는 토크를 기반으로 엔진 클러치로 전달되는 전달 토크를 계산하고, 이에 보상 유압을 더하여 최종적인 엔진 클러치 목표 유압을 생성함으로써, 현재 엔진 토크에 맞는 유압을 사용하여 엔진 클러치를 제어하여 불필요한 유압 이용을 줄일 수 있고, 이로 인한 차량의 연비향상을 도모할 수 있도록 하는 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법 및 시스템을 제공하는 데에 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and the technical problem to be solved by the present invention is to calculate the transmission torque transmitted to the engine clutch based on the torque currently generated by the engine while the hybrid vehicle is driving, and compensate for this. By adding the hydraulic pressure to generate the final engine clutch target hydraulic pressure, the engine clutch is controlled using the hydraulic pressure suitable for the current engine torque to reduce unnecessary hydraulic pressure use, thereby improving the fuel efficiency of the hybrid vehicle. An object of the present invention is to provide a method and system for controlling an engine clutch variable hydraulic pressure.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법은, (a) 엔진 클러치가 풀 락업(full lock up)된 상태로 주행 중 현재의 엔진 토크가 안정화된 상태인지 여부를 판단하는 단계; (b) 엔진 토크가 안정화된 상태로 판단되면, 현재 검출된 엔진 토크를 기반으로 엔진 클러치 내의 유온(oil temperature)에 따른 유온 보상 토크와, APS(Accelerator Position Sensor) 각속도에 따른 APS 각속도 보상 토크를 산출하는 단계; (c) 검출된 현재 엔진 토크와, 산출된 유온 보상 토크 및 APS 각속도 보상 토크를 합산하여 목표 엔진 클러치 전달 토크를 산출하는 단계; (d) 산출된 목표 엔진 클러치 전달 토크를 엔진 클러치의 단면적으로 나누어 엔진 클러치에 인가될 최종 목표 엔진 클러치 유압을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for controlling the variable hydraulic pressure of an engine clutch of a hybrid vehicle according to the present invention for solving the above technical problem includes (a) whether the current engine torque is in a stabilized state while driving in a state in which the engine clutch is fully locked up. determining whether or not; (b) When it is determined that the engine torque is stabilized, the oil temperature compensation torque according to the oil temperature in the engine clutch and the APS angular velocity compensation torque according to the APS (Accelerator Position Sensor) angular velocity are calculated based on the currently detected engine torque. calculating; (c) calculating a target engine clutch transmission torque by summing the detected current engine torque, the calculated oil temperature compensation torque, and the APS angular velocity compensation torque; and (d) calculating a final target engine clutch hydraulic pressure to be applied to the engine clutch by dividing the calculated target engine clutch transmission torque by a cross-sectional area of the engine clutch.
여기서, 상기 (a) 단계에서는 엔진 클러치가 풀 락업된 상태에서 APS 각속도가 제1설정값 이하이고, 엔진 토크가 제2설정값 이하인 상태가 일정시간 동안 지속된 경우에 현재 엔진 토크가 안정화된 상태로 판단할 수 있다.Here, in step (a), the current engine torque is stabilized when the APS angular speed is less than the first set value and the engine torque is less than or equal to the second set value when the engine clutch is fully locked up for a predetermined period of time can be judged as
보다 구체적으로, 상기 (a) 단계에서는 상기 엔진 클러치가 풀 락업된 상태에서 APS 각속도가 제1설정값 이하이고, 엔진 토크가 제2설정값 이하인 경우, 타이머 값을 1단위씩 증가시켜 누적된 타이머 값이 제3설정값 이상인 경우, 현재의 엔진 토크가 안정화된 상태로 판단할 수 있다.More specifically, in step (a), when the APS angular speed is less than the first set value and the engine torque is less than or equal to the second set value in a state in which the engine clutch is fully locked up, the timer value is increased by one unit to accumulate the timer. When the value is equal to or greater than the third set value, it may be determined that the current engine torque is stabilized.
그리고, 상기 (b) 단계에서의 유온 보상 토크의 산출은 엔진 클러치의 유온이 낮을수록 큰 보상값을 적용할 수 있다.In the calculation of the oil temperature compensation torque in step (b), a larger compensation value may be applied as the oil temperature of the engine clutch decreases.
아울러, 상기 (b) 단계에서 APS 각속도 보상 토크의 산출은 APS 각속도가 클수록 큰 보상값을 적용할 수 있다.In addition, in the calculation of the APS angular velocity compensation torque in step (b), a larger compensation value may be applied as the APS angular velocity increases.
또한, 상기 (c) 단계에서는 차량 속도 또는 차량 속도 변화량에 따른 보상 토크를 추가 합산하여 목표 엔진 클러치 전달 토크를 산출할 수 있다.Also, in step (c), the target engine clutch transmission torque may be calculated by additionally adding the compensation torque according to the vehicle speed or the amount of change in the vehicle speed.
한편, 본 발명에 따른 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 시스템은, P2 타입 하이브리드 차량에서 엔진과 모터 사이에 위치되어 상기 엔진과 모터 사이에 동력을 선택적으로 전달하거나 차단하는 엔진 클러치와; 상기 엔진 클러치의 구동에 필요한 유압을 제공하는 엑츄에이터와; 상기 엔진의 토크를 검출하는 엔진 토크 검출부와; 상기 엔진 클러치 내의 유온을 검출하는 유온 검출부와; 상기 차량 내의 APS(Accelerator Position Sensor) 각속도를 검출하는 APS 각속도 검출부와; 상기 엔진 토크 검출부, 유온 검출부, 및 APS 각속도 검출부에서 입력되는 현재 엔진 토크, 유온, APS 각속도 정보를 통해 상기 엔진 클러치에 인가될 목표 엔진 클러치 유압을 산출하여 상기 엔진 클러치에 인가하도록 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 엔진 클러치가 풀 락업(full lock up)된 상태로 주행 중에 현재의 엔진 토크가 안정화된 상태인지 여부를 판단하는 단계; 상기 엔진 토크가 안정화된 상태로 판단되면 현재 검출된 엔진 토크를 기반으로 상기 엔진 클러치 내의 유온(oil temperature)에 따른 유온 보상 토크와, APS(Accelerator Position Sensor) 각속도에 따른 APS 각속도 보상 토크를 산출하는 단계; 검출된 현재 엔진 토크와 산출된 유온 보상 토크 및 APS 각속도 보상 토크를 합산하여 목표 엔진 클러치 전달 토크를 산출하는 단계; 산출된 목표 엔진 클러치 전달 토크를 엔진 클러치의 단면적으로 나누어 엔진 클러치에 인가될 최종 목표 엔진 클러치 유압을 산출하는 단계;를 포함하는 엔진 클러치 유압 제어 방법을 수행하기 위한 설정된 프로그램에 의해 동작하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the engine clutch variable hydraulic control system of the P2 type hybrid vehicle according to the present invention includes an engine clutch positioned between an engine and a motor in the P2 type hybrid vehicle to selectively transmit or block power between the engine and the motor; an actuator providing hydraulic pressure necessary for driving the engine clutch; an engine torque detector for detecting the torque of the engine; an oil temperature detection unit for detecting oil temperature in the engine clutch; an APS angular velocity detector for detecting an APS (Accelerator Position Sensor) angular velocity in the vehicle; A control unit that calculates and applies a target engine clutch hydraulic pressure to be applied to the engine clutch through the current engine torque, oil temperature, and APS angular velocity information input from the engine torque detection unit, oil temperature detection unit, and APS angular velocity detection unit and controls to be applied to the engine clutch; The method comprising: determining, by the control unit, whether a current engine torque is in a stabilized state while driving in a state in which the engine clutch is fully locked; When it is determined that the engine torque is in a stabilized state, based on the currently detected engine torque, the oil temperature compensation torque according to the oil temperature in the engine clutch and the APS angular velocity compensation torque according to the APS (Accelerator Position Sensor) angular velocity are calculated. step; calculating a target engine clutch transmission torque by summing the detected current engine torque, the calculated oil temperature compensation torque, and the APS angular velocity compensation torque; and calculating a final target engine clutch hydraulic pressure to be applied to the engine clutch by dividing the calculated target engine clutch transmission torque by the cross-sectional area of the engine clutch. do.
상기한 구성을 가지는 본 발명의 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법에 따르면, 하이브리드 차량의 주행 중에 현재 엔진이 발생시킨 토크를 기반으로 엔진 클러치에 전달되는 전달 토크를 계산하고 이에 보상 유압을 합산하여 엔진 클러치에 인가될 최종 목표 유압을 생성함으로써 현재 엔진 토크에 맞는 적정 수준의 유압을 사용하여 엔진 클러치를 효율적으로 제어할 수 있다. 따라서, 기존과 같이 엔진 토크가 낮은 상황임에도 불구하고 엔진 클러치에 최대 유압을 인가함으로써 발생되는 불필요한 유압의 이용을 줄일 수 있으며, 현재 엔진 토크에 맞는 적정 수준의 유압으로 엔진 클러치를 원활하게 작동시켜 유압의 과다 소비에 따른 연비 저하 문제를 해소할 수 있다.According to the method for controlling the engine clutch variable hydraulic pressure of the P2 type hybrid vehicle of the present invention having the above configuration, the transmission torque transmitted to the engine clutch is calculated based on the torque currently generated by the engine while the hybrid vehicle is driving, and a compensation hydraulic pressure is applied thereto. By summing up and generating a final target hydraulic pressure to be applied to the engine clutch, it is possible to efficiently control the engine clutch by using an appropriate level of hydraulic pressure for the current engine torque. Therefore, it is possible to reduce the use of unnecessary hydraulic pressure generated by applying the maximum hydraulic pressure to the engine clutch despite the low engine torque as in the prior art, and to smoothly operate the engine clutch with an appropriate level of hydraulic pressure suitable for the current engine torque. It can solve the problem of fuel efficiency degradation caused by excessive consumption of
도 1은 종래의 P2 타입 하이브리드 차량의 병렬형 동력 전달 구조를 보여주는 개략도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 시스템의 구성을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 엔진 클러치 가변 유압 제어 시스템에서 제어부의 주변부 구성을 보여주는 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법을 순차적으로 설명하는 플로우 차트.1 is a schematic diagram showing a parallel power transmission structure of a conventional P2 type hybrid vehicle.
2 is a block diagram illustrating the configuration of an engine clutch variable hydraulic pressure control system of a P2 type hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing the configuration of the peripheral part of the control unit in the engine clutch variable hydraulic control system according to the present invention.
4 is a flowchart sequentially illustrating a method for controlling an engine clutch variable hydraulic pressure of a P2 type hybrid vehicle according to the present invention.
아래에서는 첨부된 도면들을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them.
그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 국한되지 않는다. 또한, 상세한 설명 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미함을 밝혀둔다.However, the present invention may be implemented in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, it should be noted that parts denoted by the same reference numerals throughout the detailed description mean the same components.
이하, 본 발명에 따른 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법에 대한 일실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of a method for controlling an engine clutch variable hydraulic pressure of a P2 type hybrid vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 기본적으로 엔진, 엔진 클러치, 모터, 변속기가 한축으로 연결되어 엔진의 출력과 모터의 출력이 동시에 차축으로 전달되는 P2 타입 병렬형 하이브리드 차량을 전제로 하는 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법에 관한 발명이며, 특히, P2 타입 병렬형 하이브리드 차량이 엔진 클러치가 완전히 풀 락업(Full-Lock up)된 상태에서 주행을 하는 중에 엔진 클러치에 유압이 최대치로 인가된 상태로 지속적으로 유압제어를 함으로써 발생되던 불필요한 유압손실을 줄일 수 있고 이로 인한 연비 개선 효과를 도모할 수 있는 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법 및 시스템을 제공한다.The present invention relates to an engine clutch variable hydraulic control method on the premise of a P2 type parallel hybrid vehicle in which an engine, an engine clutch, a motor, and a transmission are connected on one axis and the output of the engine and the output of the motor are simultaneously transmitted to the axle In particular, while the P2 type parallel hybrid vehicle is driving with the engine clutch fully locked up, the unnecessary Disclosed are a method and system for controlling a variable hydraulic pressure of an engine clutch of a hybrid vehicle capable of reducing hydraulic pressure loss and improving fuel efficiency.
기존에는 하이브리드 차량이 엔진 클러치가 완전히 풀 락업된 상태로 주행하는 경우 엔진 토크(회전력)가 작을 때나 높을 때나 관계없이 엔진 클러치에 유압을 최대치로 계속하여 인가하는 방식으로 엔진 클러치의 유압 제어가 이루어졌는데, 이러한 유압 제어방식은 엔진 클러치에 최대치의 유압을 계속하여 인가함에 따라 불필요한 유압 손실을 발생시키고 그로 인한 연비 하락을 초래하게 되었다.Conventionally, when a hybrid vehicle is driven with the engine clutch fully locked up, the hydraulic pressure of the engine clutch is controlled by continuously applying the maximum hydraulic pressure to the engine clutch regardless of whether the engine torque (rotational force) is low or high. , this hydraulic control method causes unnecessary hydraulic pressure loss as the maximum hydraulic pressure is continuously applied to the engine clutch, resulting in a decrease in fuel efficiency.
따라서, 본 발명에서는 이와 같은 엔진 클러치에 인가되는 불필요한 유압 손실을 방지하고자 현재 엔진이 전달하는 엔진 토크를 기반으로 엔진 클러치의 원활한 작동이 가능한 적정 수준의 목표 유압을 산출하여 엔진 클러치에 인가함으로써 불필요한 유압 손실을 줄이고 그로 인한 연비 손실을 방지할 수 있도록 하는 유압 제어 방법을 제공한다.Therefore, in the present invention, in order to prevent unnecessary hydraulic pressure loss applied to the engine clutch, an unnecessary hydraulic pressure is applied to the engine clutch by calculating a target hydraulic pressure of an appropriate level for smooth operation of the engine clutch based on the engine torque currently transmitted by the engine. To provide a hydraulic control method for reducing loss and preventing fuel consumption loss.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 시스템의 구성을 도시한 것이고, 도 3은 엔진 클러치 가변 유압 제어를 위한 제어부를 포함한 주변부 구성을 보여주는 것이다.2 is a diagram illustrating a configuration of an engine clutch variable hydraulic pressure control system for a hybrid vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating a peripheral configuration including a control unit for controlling the engine clutch variable hydraulic pressure.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 시스템은, P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 엔진(110)과 모터(140) 사이에 위치되어 엔진(110)과 모터(140) 사이에 동력을 선택적으로 전달하거나 차단하는 엔진 클러치(130)와, 상기 엔진 클러치(130)의 구동에 필요한 유압을 제공하는 엑츄에이터(160)와, 상기 엔진(110)과 모터(140)의 구동력을 변속하여 휠(WH)에 전달하는 변속기(150)와, 상기 엔진(110)과 직결되어 엔진(110)을 기동시키거나 발전을 하는 ISG(Integrated Starter & Generator;120)와, 상기 엔진(110), 모터(140), 변속기(150), ISG(120), 엑츄에이터(160), 엔진 클러치(130)의 상태정보를 수신하며 이들의 구동을 제어하는 제어부(170)를 포함한다.2 and 3 , the engine clutch variable hydraulic control system of the P2 type hybrid vehicle according to the present invention is located between the
또한, 본 발명의 엔진 클러치 가변 제어 시스템은 엔진(110)의 토크(회전력)를 검출하는 엔진 토크 검출부(112)와, 엔진 클러치(130) 내의 유온(oil temperature)을 검출하는 유온 검출부(132)와, 차량 내에 설치된 APS(Accelerator Position Sensor) 각속도를 검출하는 APS 각속도 검출부(142)를 포함한다.In addition, the engine clutch variable control system of the present invention includes an engine
여기서, 제어부(170)는 엔진 토크 검출부(112)와 유온 검출부(132) 및 APS 각속도 검출부(142)에서 입력되는 현재 차량의 엔진 토크와 엔진 클러치(130) 내의 유온과, APS 각속도의 정보를 이용하여 내부에 프로그램화된 형태로 저장된 일련의 제어 시퀀스를 통해 엔진 클러치(130)에 인가될 적정 수준의 목표 엔진 클러치 유압을 산출한 후, 엑츄에이터(160)를 구동하여 앞서 산출된 적정 수준의 목표 엔진 클러치 유압만을 엔진 클러치(130)에 인가하도록 제어할 수 있다.Here, the
상기 제어부(170) 내에 프로그램화된 목표 엔진 클러치 유압 산출을 위한 일련의 제어 시퀀스와 관련해서는 후술되는 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.A series of control sequences for calculating the target engine clutch hydraulic pressure programmed in the
도 4는 본 발명에 따른 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법을 순차적으로 설명하는 플로우 차트를 도시한 것이다.4 is a flowchart for sequentially explaining a method for controlling an engine clutch variable hydraulic pressure of a P2 type hybrid vehicle according to the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법은, 먼저 엔진 클러치(130)가 풀 락업(full lock up)된 상태로 주행 중인 차량을 기본 전제로 하는 것으로, 본격적인 엔진 클러치의 가변 유압 제어에 앞서, 현재의 엔진 토크가 안정화된 상태인지 여부를 먼저 판단하게 된다.(S210)4, the engine clutch variable hydraulic pressure control method of the P2 type hybrid vehicle according to the present invention is based on a basic premise that the
상기 엔진 토크의 안정화 여부를 판단하는 단계(S210)에서는 엔진 클러치(130)가 풀 락업된 상태로 차량이 주행 중일 때 엔진 토크 검출부(112)와 APS 각속도 검출부(142)를 통해 현재 엔진(110)에서 전달되는 엔진 토크와 APS 각속도를 각각 검출하여 현재 엔진 토크가 급변하지 않고 안정화된 상태로 유지되고 있는지 여부를 판단하게 된다.In the step of determining whether the engine torque is stabilized (S210), the
예를 들어, 차량이 고속도로에서 정속 주행하는 경우가 이에 해당될 수 있는데, 차량의 엔진 클러치(130)가 풀 락업된 상태에서 APS 각속도 검출부(142)를 통해 검출된 APS 각속도가 제1설정값 이하이고, 엔진 토크 검출부(112)를 통해 검출된 현재의 엔진 토크 변화량이 제2설정값 이하이며, 이러한 상태가 일정시간 동안 지속되는 경우에 현재의 엔진 토크를 안정화된 상태로 판정할 수 있다.For example, this may correspond to a case in which the vehicle travels at a constant speed on a highway. The APS angular velocity detected through the APS
구체적으로, 엔진 클러치(130)가 풀 락업 상태, APS 각속도가 제1설정값 이하, 엔진 토크 변화량이 제2설정값 이하인 조건이 만족될 경우, 타이머 값을 1씩 증가시키고(S220), 증가 누적된 타이머 값이 제3설정값 이상인지 여부를 판별(S230)하여, 타이머 값이 제3설정값 이상이면 현재의 엔진 토크를 안정화된 상태로 판단하고, 타이머 값이 제3설정값 미만이면 다시 S210 단계로 복귀한다.Specifically, when the
여기서, 엔진 클러치(130)의 풀 락업 상태란 엔진 클러치(130)가 완전히 인게이지(Engage)된 상태를 의미하며, 일반적으로 엔진 토크의 변화량이 큰 상태에서 엔진 클러치에 인가되는 유압을 빼고 주행하게 되면 불안정한 주행 상태가 될 수 있기 때문에, 본 발명에서는 차량의 엔진 토크 변화량이 낮은 안정된 상태로 일정시간 동안 지속되었는지 여부를 먼저 확인한 후에 본격적인 가변 유압 제어에 진입하게 되는 것이다.Here, the full lock-up state of the
한편, 상기 S210 내지 S230 단계로부터 현재의 엔진 토크가 안정화된 상태로 판단되면, 엔진 토크 검출부(112)와, 유온(oil temperature) 검출부(132), 및 APS(Accelerator Position Sensor) 각속도 검출부(142)를 통해 현재 차량의 엔진 토크, 엔진 클러치 유온, APS 각속도를 각각 검출하고, 검출된 각각의 정보는 제어부(170)로 입력된다.(S240)On the other hand, when it is determined that the current engine torque is stabilized from the steps S210 to S230, the engine
다음으로, 제어부(170)에서는 상기 S240 단계로부터 각각 검출된 엔진 토크, 엔진 클러치 유온, APS 각속도 정보를 이용하여 현재 엔진 토크를 기반으로 엔진 클러치(130) 내의 유온에 따른 유온 보상 토크와, APS 각속도에 따른 APS 각속도 보상 토크를 산출한다.(S250)Next, the
이 경우, 엔진 클러치(130)는 엔진(110)이 발생시키는 엔진 토크를 변속기(150) 측으로 모두 전달해야 하기 때문에 보상 토크 산출시 엔진 클러치(130)에 전달되는 전달 토크는 엔진 토크를 적용하게 되며, 차량의 유압 반응성을 고려하기 위하여 엔진 클러치(130)의 유온의 함수로 이루어진 맵(Map) 값으로 유온 보상토크를 결정하고, 엔진 토크 변화량에 대응하기 위하여 APS 각속도의 함수로 이루어진 Map 값으로 APS 각속도 보상 토크를 결정한다.In this case, since the
구체적으로, 엔진 클러치(130) 내의 유온 보상 토크 산출은 제어부(170) 내에 테이블(table)화된 상태로 마련된 유온에 따른 보상 토크 값을 이용하여 산출하게 되며, 현재의 엔진 클러치(130) 유온에 해당되는 보상 토크 값을 그 산출 값으로 결정하게 된다. 이때, 엔진 클러치(130)의 유온이 낮을수록 큰 보상값이 적용될 수 있다.Specifically, the oil temperature compensation torque calculation in the
일반적으로 오일은 특정 온도 범위 내에서 굉장히 빠르게 움직이는 특성을 나타나게 되는데, 유온이 너무 높거나 너무 낮은 경우에는 오일의 반응속도가 느려지게 되며, 이렇게 되면 엔진의 토크가 변화될 경우에 유온의 변화에 따라 어떠한 유온 구간에서는 유압제어가 빠르게 진행될 수 있고 어떠한 유온 구간에서는 유압제어가 느리게 진행될 수 있다. 이 때문에 유압의 반응이 느린 구간에서는 좀 더 토크를 많이 부여하여 엔진 토크가 증가하여 유온 반응이 느려져도 엔진 클러치(130)에 엔진 토크를 효과적으로 전달할 수 있다.In general, oil exhibits the characteristic of moving very quickly within a certain temperature range. If the oil temperature is too high or too low, the oil reaction speed becomes slow. In some oil temperature sections, hydraulic control may proceed quickly, and in some oil temperature sections, hydraulic control may proceed slowly. For this reason, in the section where the hydraulic pressure response is slow, more torque is applied to increase the engine torque, so that the engine torque can be effectively transmitted to the
아울러, APS 각속도 보상 토크의 산출시에도 제어부(170) 내에 테이블화된 형태로 마련된 APS 각속도에 따른 보상 토크 값을 이용하여 산출하게 되며, 현재의 APS 각속도에 해당되는 보상 토크 값을 그 산출 값으로 결정하게 된다. In addition, when the APS angular velocity compensation torque is calculated, it is calculated using the compensation torque value according to the APS angular velocity provided in a table form in the
예를 들어, APS 각속도가 갑자기 커지게 되는 상황은 운전자의 의지에 의해 엔진이 더 큰 토크를 내기 직전 상황임을 의미하는 것이기 때문에 APS 각속도가 커질수록 큰 보상값을 적용할 수 있다.For example, since the situation in which the APS angular velocity suddenly increases means that the engine is just before the engine generates a greater torque by the driver's will, a larger compensation value can be applied as the APS angular velocity increases.
이와 같이 엔진 클러치(130) 내의 유온에 따른 유온 보상 토크와, APS 각속도에 따른 APS 각속도 보상 토크가 산출되면, 다음으로 현재의 엔진 토크와 산출된 유온 보상 토크 및 APS 각속도 보상 토크를 모두 합산하여 엔진 클러치(130)에 전달될 목표 엔진 클러치 전달 토크를 산출한다.(S260)As such, when the oil temperature compensation torque according to the oil temperature in the
여기서, 엔진 토크는 엔진 클러치(130)에 전달되는 토크를 의미하며, 상기 유온 보상 토크 및 APS 각속도 보상 토크 이외에도 차량의 속도나 속도 변화량에 따른 추가적인 보상 토크 값을 추가 산출하여, 현재 차량의 속도나 속도 변화량에 맞는 보상 토크값을 상기 유온 보상 토크 및 APS 각속도 보상 토크에 추가적인 합산을 통해 목표 엔진 클러치 전달 토크를 산출할 수도 있다.Here, the engine torque means the torque transmitted to the
이와 같이 엔진 클러치(130)에 전달될 목표 엔진 클러치 전달 토크의 산출작업이 완료된 이후에는 산출된 목표 엔진 클러치 전달 토크를 엔진 클러치(130)의 단면적으로 나누는 연산작업을 통해 엔진 클러치(130)에 인가될 최종적인 목표 엔진 클러치 유압을 산출하게 된다.(S270)After the calculation of the target engine clutch transmission torque to be transmitted to the
그리고, 상기 최종적인 목표 엔진 클러치 유압이 산출되면, 제어부(170)는 엑츄에이터(160)를 구동하여 산출된 목표 엔진 클러치 유압을 엔진 클러치(130)에 인가하여 엔진 클러치(130)를 현재 엔진 토크에 맞는 적정 수준의 유압으로 작동시킬 수 있도록 함으로써 불필요한 유압의 이용을 줄여 차량의 연비를 개선할 수 있다.(S280)Then, when the final target engine clutch hydraulic pressure is calculated, the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법은 엔진(110)이 전달하는 토크만 엔진 클러치(130)를 통해 차축 방향으로 전달하면 되기 때문에 엔진 클러치(130) 풀 락업 상태에서 엔진(110)이 발생시키는 토크를 기준으로 엔진 클러치(130)에 대한 가변 유압 제어가 이루어지게 되며, 다만, 유압의 반응성은 유온과 상관관계가 있기 때문에 엔진 클러치(130)에서의 유온을 반영하여 보상하는 토크를 더해주고, 또한 APS 각속도에 따라 엔진(110)이 내는 속도의 증감량이 결정되기 때문에, 이 엔진 속도 증감량에 좀 더 빠르게 대응할 수 있도록 APS 각속도(엔진의 속도)를 보상하는 토크를 더해주어 엔진 클러치(130)의 원활한 작동에 필요한 적정 수준의 유압만이 인가될 수 있도록 제어함으로써 불필요한 유압손실을 줄일 수 있는 제어가 가능하고, 이를 통해 차량의 연비 향상을 도모할 수 있는 것이다.As described above, in the engine clutch variable hydraulic control method according to the present invention, only the torque transmitted by the
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다In the above, preferred embodiments of the present invention have been described, but the scope of the present invention is not limited to these specific embodiments, and those skilled in the art may appropriately change within the scope described in the claims of the present invention. this will be possible
110 : 엔진 112 : 엔진 토크 검출부
120 : ISG 130 : 엔진 클러치
132 : 유온 검출부 140 : 모터
142 : APS 각속도 검출부 150 : 변속기
160 : 엑츄에이터 170 : 제어부110: engine 112: engine torque detection unit
120: ISG 130: engine clutch
132: oil temperature detection unit 140: motor
142: APS angular velocity detection unit 150: transmission
160: actuator 170: control unit
Claims (12)
(b) 엔진 토크가 안정화된 상태로 판단되면, 현재 검출된 엔진 토크를 기반으로 엔진 클러치 내의 유온(oil temperature)에 따른 유온 보상 토크와, APS(Accelerator Position Sensor) 각속도에 따른 APS 각속도 보상 토크를 산출하는 단계;
(c) 검출된 현재 엔진 토크와, 산출된 유온 보상 토크 및 APS 각속도 보상 토크를 합산하여 목표 엔진 클러치 전달 토크를 산출하는 단계;
(d) 산출된 목표 엔진 클러치 전달 토크를 엔진 클러치의 단면적으로 나누어 엔진 클러치에 인가될 최종 목표 엔진 클러치 유압을 산출하는 단계;
를 포함하는 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법.
(a) determining whether a current engine torque is stabilized while driving in a state in which the engine clutch is fully locked up;
(b) When it is determined that the engine torque is stabilized, the oil temperature compensation torque according to the oil temperature in the engine clutch and the APS angular velocity compensation torque according to the APS (Accelerator Position Sensor) angular velocity are calculated based on the currently detected engine torque. calculating;
(c) calculating a target engine clutch transmission torque by summing the detected current engine torque, the calculated oil temperature compensation torque, and the APS angular velocity compensation torque;
(d) calculating a final target engine clutch hydraulic pressure to be applied to the engine clutch by dividing the calculated target engine clutch transmission torque by a cross-sectional area of the engine clutch;
A method for controlling an engine clutch variable hydraulic pressure of a P2 type hybrid vehicle comprising a.
The current engine torque according to claim 1, wherein, in step (a), the APS angular speed is equal to or less than the first set value and the engine torque is equal to or less than the second set value when the engine clutch is fully locked up for a predetermined period of time. A method for controlling the variable hydraulic pressure of an engine clutch of a P2 type hybrid vehicle, characterized in that it is determined as a stabilized state.
According to claim 2, wherein when the APS angular speed is equal to or less than the first set value and the engine torque is equal to or less than the second set value in a state in which the engine clutch is fully locked up, the timer value is increased by one unit to determine the third set value. The method for controlling the variable hydraulic pressure of an engine clutch of a P2 type hybrid vehicle, characterized in that when it is equal to or greater than a set value, it is determined that the current engine torque is in a stabilized state.
The method of claim 1 , wherein in the calculation of the oil temperature compensation torque in step (b), a larger compensation value is applied as the oil temperature of the engine clutch decreases.
The method of claim 1 , wherein a larger compensation value is applied as the APS angular velocity increases in the calculation of the APS angular velocity compensation torque in step (b).
The method of claim 1 , wherein the target engine clutch transmission torque is calculated by additionally summing the compensation torque according to the vehicle speed or the amount of change in the vehicle speed in the step (c).
상기 엔진 클러치의 구동에 필요한 유압을 제공하는 엑츄에이터;
상기 엔진의 토크를 검출하는 엔진 토크 검출부;
상기 엔진 클러치 내의 유온을 검출하는 유온 검출부;
상기 차량 내의 APS(Accelerator Position Sensor) 각속도를 검출하는 APS 각속도 검출부;
상기 엔진 토크 검출부, 유온 검출부, 및 APS 각속도 검출부에서 입력되는 현재 엔진 토크, 유온, APS 각속도 정보를 통해 상기 엔진 클러치에 인가될 목표 엔진 클러치 유압을 산출하여 상기 엔진 클러치에 인가하도록 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 엔진 클러치가 풀 락업(full lock up)된 상태로 주행 중에 현재의 엔진 토크가 안정화된 상태인지 여부를 판단하는 단계; 상기 엔진 토크가 안정화된 상태로 판단되면 현재 검출된 엔진 토크를 기반으로 상기 엔진 클러치 내의 유온(oil temperature)에 따른 유온 보상 토크와, APS(Accelerator Position Sensor) 각속도에 따른 APS 각속도 보상 토크를 산출하는 단계; 검출된 현재 엔진 토크와 산출된 유온 보상 토크 및 APS 각속도 보상 토크를 합산하여 목표 엔진 클러치 전달 토크를 산출하는 단계; 산출된 목표 엔진 클러치 전달 토크를 엔진 클러치의 단면적으로 나누어 엔진 클러치에 인가될 최종 목표 엔진 클러치 유압을 산출하는 단계;를 포함하는 엔진 클러치 유압 제어 방법을 수행하기 위한 설정된 프로그램에 의해 동작하는 것을 특징으로 하는 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 시스템.
an engine clutch positioned between an engine and a motor in a hybrid vehicle to selectively transmit or block power between the engine and the motor;
an actuator providing hydraulic pressure necessary for driving the engine clutch;
an engine torque detector for detecting the torque of the engine;
an oil temperature detection unit detecting oil temperature in the engine clutch;
an APS angular velocity detector for detecting an APS (Accelerator Position Sensor) angular velocity in the vehicle;
A control unit that calculates and applies a target engine clutch hydraulic pressure to be applied to the engine clutch through the current engine torque, oil temperature, and APS angular velocity information input from the engine torque detection unit, oil temperature detection unit, and APS angular velocity detection unit and controls to be applied to the engine clutch; includes,
The control unit is
determining whether a current engine torque is in a stabilized state while the engine clutch is fully locked up while driving; When it is determined that the engine torque is stabilized, based on the currently detected engine torque, the oil temperature compensation torque according to the oil temperature in the engine clutch and the APS angular velocity compensation torque according to the APS (Accelerator Position Sensor) angular velocity are calculated. step; calculating a target engine clutch transmission torque by summing the detected current engine torque, the calculated oil temperature compensation torque, and the APS angular velocity compensation torque; and calculating a final target engine clutch hydraulic pressure to be applied to the engine clutch by dividing the calculated target engine clutch transmission torque by the cross-sectional area of the engine clutch. A P2 type hybrid vehicle's engine clutch variable hydraulic control system.
The control unit according to claim 7, wherein the APS angular velocity detected by the APS angular velocity detector is equal to or less than a first set value in a state in which the engine clutch is fully locked up, and the engine torque detected by the engine torque detector is equal to or less than a second set value. The engine clutch variable hydraulic control system of the P2 type hybrid vehicle, characterized in that it is determined that the current engine torque is in a stabilized state when the state continues for a predetermined time.
The control unit according to claim 8, wherein the APS angular velocity detected by the APS angular velocity detector is equal to or less than a first set value in a state in which the engine clutch is fully locked up, and the engine torque detected by the engine torque detector is equal to or less than a second set value. case, when the accumulated timer value by increasing the timer value by one unit is equal to or greater than the third set value, it is determined that the current engine torque is in a stabilized state.
The engine clutch variable hydraulic control system of claim 7 , wherein the controller applies a larger compensation value as the oil temperature of the engine clutch decreases when calculating the oil temperature compensation torque.
The engine clutch variable hydraulic control system of claim 7 , wherein the controller applies a larger compensation value as the APS angular velocity increases when calculating the APS angular velocity compensation torque.
The engine clutch of claim 7 , wherein the control unit calculates the target engine clutch transmission torque by additionally adding a compensation torque according to a vehicle speed or a change in vehicle speed when calculating the target engine clutch transmission torque. Variable hydraulic control system.
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