KR102456071B1 - Regenerative braking control methods and devices on P1/P2 type parallel hybrid vehicles - Google Patents

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Abstract

Disclosed are a regenerative braking control method and device on a P1/P2 type parallel hybrid vehicle, wherein an engine, an engine clutch and a transmission are arranged in a line, a P1 motor is provided between the engine clutch and the engine to transmit and receive power to and from the output shaft of the engine, and a P2 motor is provided between the engine clutch and the transmission to transmit and receive power to and from the input shaft of the transmission. The regenerative braking control method on a P1/P2 type parallel hybrid vehicle according to the present invention comprises the steps of: determining whether the SOC requires fast charging; and if the SOC requires fast charging, determining whether the vehicle is currently in an EV mode in which the vehicle drives using only the output of the P2 motor; if the SOC requires fast charging and the vehicle is currently driving in an EV mode, requesting the start of the engine; raising the rotating velocity of the P1 motor to the rotating velocity of the P2 motor together with the start of the engine caused by the request for engine start; determining whether the rotating velocity of the P1 motor and the engine satisfies a predetermined condition; if the predetermined condition is satisfied, requesting downshift to a lower gear stage than the current gear stage; and performing slip control of the engine clutch to use kinetic energy transmitted from vehicle wheels by the downshift as energy for regenerative braking of the P1 motor as well as a second motor. Therefore, a regenerative braking amount can be increased greatly.

Description

P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 회생제동 제어 방법 및 장치{Regenerative braking control methods and devices on P1/P2 type parallel hybrid vehicles}Regenerative braking control methods and devices on P1/P2 type parallel hybrid vehicles

본 발명은 하이브리드 차량의 회생제동 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 엔진, 엔진 클러치, 변속기가 일렬로 배치되며, 상기 엔진 클러치와 엔진 사이에 P1 모터가 배치되고, 엔진 클러치와 변속기 사이에 P2 모터가 구비된 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 회생제동 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for controlling regenerative braking of a hybrid vehicle, in particular, an engine, an engine clutch, and a transmission are arranged in a line, a P1 motor is arranged between the engine clutch and the engine, and a P2 motor is arranged between the engine clutch and the transmission To a method and apparatus for controlling regenerative braking of a P1/P2 type parallel hybrid vehicle equipped with

대기 환경 개선을 위해 차량의 배기가스 규제(Exhaust gas regulation)를 날로 강화하는 추세에 있다. 그러나 가솔린 엔진이나 디젤 엔진을 기반으로 하는 기존의 파워 트레인으로는 강화된 배기가스 규제를 충족시키는데 한계가 있다. 이에 날로 강화되는 배기가스 규제를 충족시키기 위한 새로운 파워 트레인 시스템에 대한 연구 및 개발이 활발히 진행되고 있다.In order to improve the atmospheric environment, there is a trend of strengthening the exhaust gas regulation of vehicles day by day. However, existing power trains based on gasoline or diesel engines have limitations in meeting the stricter exhaust gas regulations. Accordingly, research and development of a new power train system to meet the ever-strengthening exhaust gas regulations are being actively conducted.

날로 강화되고 있는 배기가스 배출 기준을 충족시키기 위한 여러 기술 중 하나가 하이브리드 시스템이다. 하이브리드 시스템은 엔진의 출력을 전기모터가 보조하거나 전기모터 단독으로 차량을 구동시키는 시스템을 말한다. 이러한 하이브리드 시스템은 일반적으로, 병렬형 하이브리드와 직렬형 하이브리드로 구분될 수 있다. Hybrid systems are one of many technologies to meet increasingly stringent emission standards. A hybrid system refers to a system in which an electric motor assists the output of an engine or drives a vehicle by an electric motor alone. In general, such a hybrid system can be divided into a parallel-type hybrid and a series-type hybrid.

엔진은 발전에만 이용되고 모터만으로 차량을 구동시키는 방식이 직렬형하이브리드이다. 직렬형은 병렬형에 비해 상대적으로 구조가 간단하고 제어로직이 간단하다는 장점이 있다. 그러나 엔진이 발생시킨 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 배터리에 저장하였다 다시 모터를 이용해 차량을 구동하므로 에너지 효율 측면에서 합리적이지 못한 단점이 있다.The engine is used only for power generation and the method of driving the vehicle only with the motor is a series hybrid. Compared to the parallel type, the serial type has the advantage of relatively simple structure and simple control logic. However, since the mechanical energy generated by the engine is converted into electrical energy, stored in the battery, and then the vehicle is driven again using the motor, it is not reasonable in terms of energy efficiency.

반면, 병렬형은 직렬형보다 상대적으로 구조도 복잡하고 제어로직도 복잡하다는 단점이 있다. 그러나 엔진의 기계적 에너지와 배터리의 에너지를 동시에 사용할 수 있어서 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다는 장점이 있다. 또한 기존 내연기관 차량에서 구동계의 큰 변경 없이도 설계가 가능하므로 제조비용 측면에서도 유리한 장점이 있다.On the other hand, the parallel type has a disadvantage in that the structure is relatively complex and the control logic is also complicated than that of the serial type. However, there is an advantage in that the mechanical energy of the engine and the energy of the battery can be used at the same time, so that the energy can be used efficiently. In addition, it is advantageous in terms of manufacturing cost because it can be designed without a major change in the drive system in an existing internal combustion engine vehicle.

이에 따라 최근 병렬형 하이브리드에 대한 개발 사례가 증가하는 추세에 있다. 이러한 병렬형 하이브리드는 엔진과 협조 또는 단독으로 차량 주행을 위한 구동력을 발생시키는 모터가 차량 동력계 내 어느 곳에 위치하는지에 따라 P0, P1, P2, P3, P4 타입 등으로 구분되며, 각각의 타입에 따라 각기 다른 동력분배 제어 전략이 요구된다. Accordingly, development cases for parallel hybrids are on the rise. These parallel hybrids are divided into P0, P1, P2, P3, P4 types, etc. depending on where the motor that generates driving force for vehicle driving is located in the vehicle dynamometer in cooperation with the engine or alone, and according to each type Different power distribution control strategies are required.

그 중 P1/P2 타입은 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(10), 엔진 클러치(20), 변속기(30)가 동축 선상에 일렬로 배치되며, 상기 엔진 클러치(20)와 엔진(10) 사이에 P1 모터(P1)가 상기 엔진(10)의 출력축에 대해 동력을 주고 받을 수 있도록 구비되고, 상기 엔진 클러치(20)와 변속기(30) 사이에는 상기 변속기(30)의 입력축에 대해 동력을 주고받을 수 있도록 P2 모터(P2)가 구비된 시스템을 일컫는다.Among them, in the P1/P2 type, as shown in FIG. 1 , the engine 10 , the engine clutch 20 , and the transmission 30 are arranged in a line on a coaxial line, and the engine clutch 20 and the engine 10 . Between the P1 motor (P1) is provided to transmit and receive power to the output shaft of the engine 10, and between the engine clutch 20 and the transmission 30, power is applied to the input shaft of the transmission 30 Refers to a system provided with a P2 motor (P2) for sending and receiving.

이와 같은 P1/P2 타입 하이브리드 시스템은, 현재 차량의 속도, 운전자 요구 출력, SOC(State Of Charge) 등을 고려하여 엔진 모드, 하이브리드 모드(엔진 + 모터), EV 모드(Electric Vehicle Mode, 순수 모터의 출력만으로 차량을 구동시키는 모드) 중 현재 운전 조건에서 최적의 동력 효율과 연비를 이끌어낼 수 있는 운전 모드를 선택하고 선택된 운전 모드로 전환하여 차량을 구동시킨다. Such a P1/P2 type hybrid system considers the current vehicle speed, driver's demand output, SOC (State Of Charge), etc. The vehicle is driven by selecting a driving mode that can bring out optimal power efficiency and fuel economy under the current driving conditions among the modes that drive the vehicle only by output), and switching to the selected driving mode.

이중에서도 순수 모터의 출력만으로 차량을 구동시키는 EV 모드가 선택되면, 차량 내 복수 제어기들의 협조 제어로 엔진 시동은 오프(OFF)시킨 상태에서 배터리의 에너지를 P2 모터(P2)에만 인가함으로써 P2 모터(P2)의 출력만으로 차량을 구동시킨다. 이때 엔진 드레그 토크가 P2 모터의 출력을 방해하지 않도록 엔진 클러치(20)는 오픈(OPEN)시킨다.Among them, when the EV mode that drives the vehicle only with the output of the pure motor is selected, the P2 motor ( P2 motor ( P2 ) The vehicle is driven only by the output of P2). At this time, the engine clutch 20 is opened so that the engine drag torque does not interfere with the output of the P2 motor.

이러한 P1/P2 하이브리드 시스템은 벨트-풀리라는 기계적인 요소를 사용하는 기존 P0/P2 방식에 비해 동력 효율 및 회생 제동 시 기계적 효율이 상대적으로 우수하지만, 회생 제동 시 P2모터만으로 발전을 수행하는 기존의 회생 제동방식으로는 급격한 배터리 소진으로 그 잔량이 위험 수준으로 떨어져 빠른 충전이 필요한 상황에서 신속한 대처가 어렵다는 문제가 있다.This P1/P2 hybrid system has relatively superior power efficiency and mechanical efficiency during regenerative braking compared to the existing P0/P2 method that uses a mechanical element called a belt-pulley, but the existing P2 motor generates power during regenerative braking. The regenerative braking method has a problem in that it is difficult to quickly respond to a situation in which fast charging is required because the remaining amount of the battery drops to a dangerous level due to rapid battery exhaustion.

일본공개특허 제2014-133529호(공개일 2014. 07.24.)Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-133529 (published on July 24, 2014)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 회생제동량을 증대시켜 연비 개선을 도모하고, 급격한 부하 증대로 SOC(State Of Charge)가 급격히 떨어졌을 때 신속하게 SOC를 일정 수준으로 끌어올릴 수 있는 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 회생제동 제어 방법 및 장치를 제공하고자 하는 것이다. The technical problem to be solved by the present invention is to improve fuel efficiency by increasing the amount of regenerative braking of a P1/P2 type parallel hybrid vehicle, and to quickly set the SOC when the state of charge (SOC) drops sharply due to a sudden increase in load An object of the present invention is to provide a method and apparatus for controlling regenerative braking of a P1/P2 type parallel hybrid vehicle that can be raised to a higher level.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면,According to one aspect of the present invention as a means of solving the problem,

엔진, 엔진 클러치, 변속기가 일렬로 배치되고, 상기 엔진 클러치와 엔진 사이에 P1 모터가 엔진의 출력축에 대해 동력을 주고 받을 수 있도록 구비되고, 상기 엔진 클러치와 변속기 사이에 P2 모터가 변속기의 입력축에 대해 동력을 주고받을 수 있도록 구비된 하이브리드 차량에 있어서,An engine, an engine clutch, and a transmission are arranged in a line, and a P1 motor is provided between the engine clutch and the engine to transmit and receive power to an output shaft of the engine, and a P2 motor is disposed between the engine clutch and the transmission on an input shaft of the transmission. In a hybrid vehicle equipped to transmit and receive power,

(a) SOC가 빠른 충전이 필요한 상황인지 판단하는 단계; (a) determining whether the SOC requires fast charging;

(b) SOC가 빠른 충전이 필요한 상황이면 차량이 현재 P2 모터의 출력만으로 주행하는 EV 모드인지 판단하는 단계;(b) determining whether the vehicle is in an EV mode in which the vehicle is currently driven only by the output of the P2 motor if the SOC requires fast charging;

(c) SOC가 빠른 충전이 필요하고 차량이 현재 EV 모드로 주행 중이면 엔진 시동을 요청하는 단계;(c) requesting engine start if the SOC requires fast charging and the vehicle is currently driving in EV mode;

(d) 엔진 시동 요청에 따른 엔진 시동과 함께 상기 P1 모터의 회전 속도를 P2 모터의 회전 속도까지 상승시키는 단계;(d) increasing the rotation speed of the P1 motor to the rotation speed of the P2 motor together with the engine starting according to the engine start request;

(e) P1 모터와 엔진의 회전 속도가 소정의 조건을 만족하는지 판단하는 단계; (e) determining whether the rotation speeds of the P1 motor and the engine satisfy a predetermined condition;

(f) 상기 소정의 조건을 만족하는 경우 현재 변속단보다 하위단으로 다운시프트를 요청하는 단계; 및(f) requesting a downshift to a lower gear than the current gear when the predetermined condition is satisfied; and

(g) 다운시프트에 따라 차량 바퀴로부터 전달된 운동에너지를 제2 모터뿐 아니라 P1 모터를 회생제동하기 위한 에너지로 함께 사용하기 위해 엔진 클러치를 슬립 제어하는 단계;를 포함하는 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 회생제동 제어 방법을 제공한다.(g) slip control of the engine clutch to use the kinetic energy transmitted from the vehicle wheels according to the downshift as energy for regenerative braking of the P1 motor as well as the second motor. A method for controlling regenerative braking of a hybrid vehicle is provided.

바람직하게, 상기 (a) 단계에서는 SOC가 기 설정된 설정값(A) 이하이면 빠른 충전이 필요한 상황으로 판단할 수 있다.Preferably, in the step (a), if the SOC is less than or equal to the preset setting value (A), it may be determined that a fast charging is required.

또한 상기 (e) 단계에서는, 엔진 출력으로 회전하는 P1 모터의 회전 속도가 P2 모터의 회전 속도와 같고, 엔진 회전 속도와 P1 모터의 회전 속도의 차이가 일정값 이하이면 상기 소정의 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.In addition, in step (e), if the rotation speed of the P1 motor rotating with the engine output is the same as the rotation speed of the P2 motor, and the difference between the engine rotation speed and the rotation speed of the P1 motor is less than a certain value, the predetermined condition is satisfied can be judged as

본 발명의 일 측면에 따른 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 회생제동 제어 방법은 또한, The method for controlling regenerative braking of a P1/P2 type parallel hybrid vehicle according to an aspect of the present invention also includes:

(h) 상기 (g) 단계 이후 SOC를 실시간 모니터링 하고, 모니터링 결과에 따라 엔진 클러치 제어를 전환하거나 더 하위단으로 다운시프트를 요청할지 판단하는 단계;를 더 포함할 수 있다. (h) monitoring the SOC in real time after step (g), and determining whether to switch engine clutch control or request a downshift to a lower stage according to the monitoring result; may further include.

바람직하게, 상기 (h) 단계에서는 상기 (g) 단계를 통한 엔진 클러치 슬립 제어 후 SOC가 기 설정된 설정값(B)에 도달했는지 실시간 모니터링 하고, SOC가 상기 설정값(B)에 도달하면 엔진 클러치를 슬립에서 체결(Close)로 전환할 수 있다.Preferably, in step (h), after the engine clutch slip control through step (g), it is monitored in real time whether the SOC reaches a preset set value (B), and when the SOC reaches the set value (B), the engine clutch can be switched from slip to close.

이와는 달리, 일정 시간이 지나도록 SOC가 상기 설정값(B)에 도달하지 못하면, 상기 (f) 단계로 되돌아가 더 하위단으로 다운시프트 요청 후 이후 과정을 반복 수행하도록 프로그래밍 될 수 있다.On the other hand, if the SOC does not reach the set value (B) after a certain period of time, it may be programmed to return to the step (f), request a downshift to a lower stage, and repeat the subsequent process.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 다른 측면에 따르면,According to another aspect of the present invention as a means of solving the problem,

엔진, 엔진 클러치, 변속기가 일렬로 배치되고, 상기 엔진 클러치와 엔진 사이에 P1 모터가 엔진의 출력축에 대해 동력을 주고 받을 수 있도록 구비되고, 상기 엔진 클러치와 변속기 사이에 P2 모터가 변속기의 입력축에 대해 동력을 주고받을 수 있도록 구비된 하이브리드 차량에 있어서,An engine, an engine clutch, and a transmission are arranged in a line, and a P1 motor is provided between the engine clutch and the engine to transmit and receive power to an output shaft of the engine, and a P2 motor is disposed between the engine clutch and the transmission on an input shaft of the transmission. In a hybrid vehicle equipped to transmit and receive power,

상기 엔진 시동 온/오프 및 출력을 제어하는 EMS 제어기;an EMS controller for controlling the engine start on/off and output;

상기 P1 모터와 P2 모터에 전원을 공급하거나 P1 모터와 P2 모터에 의해 충전되는 고전압 배터리의 충/방전을 제어하는 BMS 제어기; a BMS controller that supplies power to the P1 motor and the P2 motor or controls charging/discharging of a high voltage battery charged by the P1 motor and the P2 motor;

상기 P1 모터와 P2 모터의 속도를 제어하는 HCU(Hybrid Control Unit); 및a hybrid control unit (HCU) for controlling the speeds of the P1 motor and the P2 motor; and

상기 EMS 제어기 및 BMS 제어기, 그리고 HCU와 협조하여 상기 변속기의 변속단 및 엔진 클러치를 제어하는 TMS 제어기;를 포함하며, It includes; the EMS controller and the BMS controller, and a TMS controller for controlling the shift stage and the engine clutch of the transmission in cooperation with the HCU,

상기 TMS 제어기는 상기 고전압 배터리의 SOC가 설정값(A) 이하로 떨어져 빠른 충전이 필요한 상황이면서 현재 차량 주행 모드가 EV 모드이면, 상기 EMS 제어기에 엔진 시동을 요청하고, 엔진 시동 후 P1 모터 및 엔진 상태가 소정의 조건을 만족하면, 다운시프트와 함께 상기 엔진 클러치를 슬립 제어하는 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 회생제동 제어 장치를 제공한다.The TMS controller requests the EMS controller to start the engine, and after starting the engine, the TMS controller requests the EMS controller to start the engine when the SOC of the high-voltage battery falls below the set value (A) and fast charging is required and the current vehicle driving mode is the EV mode. Provided is a regenerative braking control apparatus for a P1/P2 type parallel hybrid vehicle that performs slip control of the engine clutch with downshift when the state satisfies a predetermined condition.

바람직하게는, 상기 BMS 제어기는 상기 고전압 배터리의 SOC가 설정값(A) 이하로 떨어지면 빠른 충전이 필요한 상황으로 판단, 상기 TMS 제어기에 급속 충전 요청 신호를 전달하며, 상기 TMS 제어기는 상기 급속 충전 요청 신호를 전달받은 시점의 상기 HCU 및 EMS 제어기 신호를 분석하여 차량이 현재 P2 모터의 출력만으로 주행하는 EV 모드인지 판단하며, 차량이 현재 EV 모드로 주행 중이면, 상기 EMS 제어기에 엔진 시동을 요청함과 동시에 P1 모터의 회전 속도가 P2 모터의 회전 속도까지 상승하도록 엔진 출력 상승 요청을 하며, 엔진 시동 및 엔진 출력 상승 요청에 따라, 상기 엔진 출력으로 회전하는 P1 모터의 회전 속도가 P2 모터의 회전 속도와 같고 엔진 회전 속도와 P1 모터의 회전 속도의 차이가 일정값 이하이면, 상기 소정의 조건을 만족하는 것으로 판단, 변속단을 현재 변속단보다 하위단으로 다운시프트하는 동시에 상기 엔진 클러치를 슬립 제어할 수 있다.Preferably, when the SOC of the high voltage battery falls below a set value (A), the BMS controller determines that a fast charging is required, and transmits a fast charging request signal to the TMS controller, and the TMS controller requests the fast charging Analyzes the signal from the HCU and EMS controller at the time of receiving the signal to determine whether the vehicle is currently in EV mode in which only the output of the P2 motor is driven, and if the vehicle is currently driving in EV mode, requests the EMS controller to start the engine At the same time, an engine power increase request is made so that the rotation speed of the P1 motor rises to the rotation speed of the P2 motor. When the difference between the engine rotation speed and the rotation speed of the P1 motor is equal to or less than a certain value, it is determined that the predetermined condition is satisfied, and the gear shift stage is downshifted to a lower stage than the current gear stage, and the engine clutch is slip controlled. can

또한 상기 TMS 제어기는, 다운시프트 실행과 함께 엔진 클러치 슬립 제어 상태에서 상기 BMS 제어기와 협조하여 고전압 배터리의 상기 SOC를 실시간 모니터링 하고, SOC가 기 설정된 설정값(B)에 도달하면 엔진 클러치를 슬립에서 체결(Close) 상태로 전환시킬 수 있다.In addition, the TMS controller monitors the SOC of the high voltage battery in real time in cooperation with the BMS controller in the engine clutch slip control state with downshift execution, and when the SOC reaches a preset set value (B), the engine clutch is set from slip It can be switched to the closed state.

이와는 달리, SOC 모니터링 중 일정 시간이 지나도 SOC가 상기 설정값(B)에 도달하지 못하면, 상기 TMS 제어기는 변속단을 더 하위단으로 다운시프트시키기 위한 제어를 수행할 수 있다.On the other hand, if the SOC does not reach the set value B even after a predetermined time elapses during SOC monitoring, the TMS controller may perform a control for downshifting the shift stage to a lower stage.

본 발명의 실시 예에 따르면, SOC가 급작스럽게 부족한 상황이 발생되는 경우, 엔진 클러치 제어 및 변속단 제어를 통해 P2 모터는 물론 P1 모터에서도 회생제동이 일어나므로, P2 모터만으로 회생제동을 하는 종래 기술에 비해 회생제동량이 크게 증대될 수 있다. 결과적으로, 급격한 부하 증대로 SOC가 급격히 떨어진 상황에 대한 신속 대응이 가능하다는 장점이 있다.According to an embodiment of the present invention, when a situation in which the SOC is suddenly insufficient occurs, regenerative braking occurs not only in the P2 motor but also in the P1 motor through the engine clutch control and the shift stage control, so regenerative braking is performed only with the P2 motor. The amount of regenerative braking can be significantly increased. As a result, there is an advantage in that it is possible to quickly respond to a situation in which the SOC has rapidly dropped due to a sudden increase in load.

도 1은 종래의 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 동력 전달 구조를 보여주는 개략도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 회생제동 제어 장치를 포함하는 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 주요 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 도 2의 회생제동 장치에 의해 수행되는 일련의 회생제동 제어 과정을 순서대로 도시한 본 발명의 제어 흐름도.
1 is a schematic diagram showing a power transmission structure of a conventional P1/P2 type parallel hybrid vehicle.
2 is a diagram schematically illustrating a main configuration of a P1/P2 type parallel hybrid vehicle including a regenerative braking control device according to an embodiment of the present invention.
3 is a control flowchart of the present invention sequentially illustrating a series of regenerative braking control processes performed by the regenerative braking device of FIG. 2 .

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명을 설명함에 있어 이하 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. In describing the present invention, the terms used in the following specification are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

또한, 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In addition, in this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that the features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification exist, but one or more other It is to be understood that this does not preclude the possibility of addition or presence of features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Also, terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as “…unit”, “…unit”, “…module”, etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented by hardware or software or a combination of hardware and software. can

첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 동일 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the description with reference to the accompanying drawings, the same reference numerals will be assigned to the same components, and repeated descriptions of the same components will be omitted. And, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 회생제동 제어 장치를 포함하는 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 주요 구성을 개략적으로 도시한 도면으로서, 이를 참조하여 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 구성 및 이러한 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량에 적용되는 본 발명의 실시 예에 따른 회생제동 제어 장치에 살펴보기로 하되, 설명의 편의를 위해 앞선 도 1과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하여 설명하기로 한다.2 is a diagram schematically illustrating a main configuration of a P1/P2 type parallel hybrid vehicle including a regenerative braking control device according to an embodiment of the present invention. The regenerative braking control device according to an embodiment of the present invention applied to such a P1/P2 type parallel hybrid vehicle will be described with the same reference numerals for the same configuration as in FIG. 1 above for convenience of explanation. do it with

도 2를 참조하면, P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량은 엔진(10)과 변속기(30) 사이에 배치되는 두 개의 모터(P1, P2)를 포함한다. 엔진(10)과 변속기(30) 사이에는 이들 사이의 동력 전달을 단속하는 엔진 클러치(20)가 설치된다. 이때 두 개의 모터 중 하나(P1 모터)가 엔진(10)과 엔진 클러치(20) 사이에 설치되고, 나머지 하나(P2 모터)는 엔진 클러치(20)와 변속기(30) 사이에 설치된다.Referring to FIG. 2 , a P1/P2 type parallel hybrid vehicle includes two motors P1 and P2 disposed between an engine 10 and a transmission 30 . An engine clutch 20 is installed between the engine 10 and the transmission 30 to intermittently transmit power therebetween. At this time, one of the two motors (P1 motor) is installed between the engine 10 and the engine clutch 20 , and the other (P2 motor) is installed between the engine clutch 20 and the transmission 30 .

다시 말해 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량에는 도 2와 같이, 엔진(10), 엔진 클러치(20), 변속기(30)가 동축 선상에 일렬로 배치되되, 상기 엔진 클러치(20)와 엔진(10) 사이에 P1 모터(P1)가 상기 엔진(10)의 출력축에 대해 동력을 주고 받을 수 있도록 구비되고, 엔진 클러치(20)와 변속기(30) 사이에는 상기 변속기(30)의 입력축에 대해 동력을 주고받을 수 있도록 P2 모터(P2)가 구비된다.In other words, in the P1/P2 type parallel hybrid vehicle, as shown in FIG. 2 , the engine 10 , the engine clutch 20 , and the transmission 30 are arranged in a line on the same axis, and the engine clutch 20 and the engine 10 ), the P1 motor (P1) is provided to transmit and receive power to the output shaft of the engine 10, and between the engine clutch 20 and the transmission 30, power is applied to the input shaft of the transmission 30 A P2 motor P2 is provided to transmit and receive.

이와 같은 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량에 적용되는 본 발명의 실시 예에 따른 회생제동 제어 장치는 복수의 제어기들로 구성된다. 복수의 제어기에는, EMS(Engine Management System) 제어기(40)와 BMS(Battery Management System) 제어기(50), 그리고 HCU(Hybrid Control Unit, 60)와, TMS(Transmission Management System) 제어기(70)가 포함될 수 있다.The regenerative braking control apparatus according to an embodiment of the present invention applied to the P1/P2 type parallel hybrid vehicle is configured with a plurality of controllers. The plurality of controllers include an EMS (Engine Management System) controller 40 and a BMS (Battery Management System) controller 50 , and a Hybrid Control Unit (HCU) 60 , and a TMS (Transmission Management System) controller 70 . can

복수의 제어기(EMS 제어기(40), BMS 제어기(50), TMS 제어기(70), HCU(60))는 가속 페달 조작에 따라 결정되는 운전자의 요구 출력, 현재 차량의 주행 속도, SOC(State Of Charge, 배터리 충전 상태)에 따라 엔진 모드, 하이브리드 모드, EV 모드 중 최적의 동력 효율을 이끌어낼 수 있는 모드를 선택하고, 선택된 운전 모드에 맞는 동력 전달 시스템을 구현하기 위해 상호 협조 제어를 한다.The plurality of controllers (EMS controller 40, BMS controller 50, TMS controller 70, and HCU 60) includes a driver's requested output determined according to an accelerator pedal operation, a current driving speed of the vehicle, and a state of (SOC). Charge, battery charge state) selects a mode that can bring out optimal power efficiency among engine mode, hybrid mode, and EV mode, and performs mutually cooperative control to implement a power transmission system suitable for the selected driving mode.

참고로, 엔진 모드는 엔진(10) 출력만으로 차량을 구동시키는 모드이며, 하이브리드 모드는 엔진(10)과 모터의 출력을 함께 이용하여 차량을 구동시키는 모드를 의미한다. 그리고 EV 모드는 순전히 모터의 구동력만으로 차량을 구동시키는 모드로서, 본 발명이 적용되는 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량에서는 P2 모터(P2) 출력만으로 차량을 구동시키는 것을 의미한다. For reference, the engine mode is a mode in which the vehicle is driven only by the output of the engine 10 , and the hybrid mode refers to a mode in which the vehicle is driven by using the output of the engine 10 and the motor together. In addition, the EV mode is a mode in which the vehicle is driven purely by the driving force of the motor, and in the P1/P2 type parallel hybrid vehicle to which the present invention is applied, the vehicle is driven only by the output of the P2 motor (P2).

EMS 제어기(40)는 상기 엔진(10)의 시동 온/오프 및 출력을 제어하며, BMS 제어기(50)는 상기 P1 모터(P1)와 P2 모터(P2)에 전원을 공급하거나 P1 모터(P1)와 P2 모터(P2)에 의해 충전되는 고전압 배터리에 대해 충/방전을 제어한다. 그리고 상기 HCU(60)는 상기 TMS 제어기(70)의 요청에 따라 상기 P1 모터(P1), P2 모터(P2) 각각의 속도를 개별적으로 제어하는 역할을 한다.The EMS controller 40 controls the starting on/off and output of the engine 10, and the BMS controller 50 supplies power to the P1 motor P1 and the P2 motor P2 or the P1 motor P1. and P2 control charging/discharging for the high voltage battery charged by the motor P2. In addition, the HCU 60 serves to individually control the speeds of the P1 motors P1 and P2 motors P2 according to the request of the TMS controller 70 .

TMS 제어기(70)는 EMS 제어기(40) 및 BMS 제어기(50), 그리고 HCU(60)와 협조하여 선택된 운전 모드에 맞는 동력 전달 시스템을 구현하기 위해 상기 변속기(30) 변속단 제어는 물론, 엔진 클러치(20)의 상태(오픈(OPEN), 슬립(SLIP), 체결(CLOSE))를 제어한다. 또한 상기 EMS 제어기(40) 및 BMS 제어기(50)와 협조하여 HCU(60)에 P1 모터(P1), P2 모터(P2) 출력 제어를 위한 신호를 보낸다.The TMS controller 70 cooperates with the EMS controller 40 , the BMS controller 50 , and the HCU 60 to implement a power transmission system suitable for the selected driving mode, as well as control the gear stage of the transmission 30 , as well as the engine. Controls the states of the clutch 20 (OPEN, SLIP, and CLOSE). In addition, in cooperation with the EMS controller 40 and the BMS controller 50 , a signal for controlling the output of the P1 motor P1 and the P2 motor P2 is transmitted to the HCU 60 .

예를 들어, EV 모드로 전환이 결정된 경우 TMS 제어기(70)는, EMS 제어기(40)에 엔진 시동을 오프(OFF)시키기 위한 요청을 하는 동시에, 고전압 배터리(도시 생략)의 에너지가 P2 모터(P2)에만 인가되도록 BMS 제어기(50)에는 P2 모터(P2)에 대해서만 전원 공급 요청을 한다. 또한, P2 모터(P2)의 출력을 엔진 드레그 토크가 방해하지 않도록 엔진 클러치(20)를 오픈(OPEN)시키기 위한 명령을 클러치 액추에이터(도시 생략)에 전달한다.For example, when it is decided to switch to the EV mode, the TMS controller 70 makes a request to the EMS controller 40 to turn off the engine start, and at the same time, the energy of the high voltage battery (not shown) is transferred to the P2 motor ( The power supply request is made to the BMS controller 50 only for the P2 motor P2 so that it is applied only to P2). In addition, a command for opening (OPEN) the engine clutch 20 is transmitted to a clutch actuator (not shown) so that the engine drag torque does not interfere with the output of the P2 motor P2.

TMS 제어기(70)는 또한, BMS 제어기(50)에서 전달되는 정보를 바탕으로 고전압 배터리의 SOC 상태도 실시간 모니터링 한다. 그 결과 급격한 부하 증대로 SOC가 설정값(A) 이하로 떨어져 빠른 충전이 필요한 상황이면서 현재 차량의 주행 모드가 EV 모드이면, 회생제동 전환과 함께 회생제동량을 극대화할 수 있는 차량 상태를 만들기 위해 다른 제어기들과 협조한다.The TMS controller 70 also monitors the SOC state of the high voltage battery in real time based on the information transmitted from the BMS controller 50 . As a result, if the SOC falls below the set value (A) due to a sudden increase in load and a fast charging is required and the current driving mode of the vehicle is EV mode, in order to create a vehicle state that can maximize the amount of regenerative braking along with switching to regenerative braking. Collaborate with other controllers.

좀 더 구체적으로, SOC가 설정값(A) 이하이면서 EV 모드이면, 먼저 EMS 제어기(40)에 엔진 시동을 요청한다. 그리고 엔진 시동 후 P1 모터(P1) 및 엔진(10) 상태가 소정의 조건을 만족하면, 다운시프트와 함께 엔진 클러치(20)를 슬립 제어함으로써, 차량 바퀴로부터 전달되는 운동에너지와 엔진(10)에서 발생되는 운동에너지로 P1 모터(P1)와 P2 모터(P2)를 동시에 발전시켜 회생제동량이 증대되도록 한다. More specifically, if the SOC is equal to or less than the set value (A) and is in the EV mode, first, the EMS controller 40 is requested to start the engine. And when the state of the P1 motor P1 and the engine 10 satisfies a predetermined condition after starting the engine, the kinetic energy transferred from the vehicle wheels and the engine 10 by slip-controlling the engine clutch 20 together with the downshift With the generated kinetic energy, the P1 motor (P1) and the P2 motor (P2) are simultaneously generated to increase the amount of regenerative braking.

급격한 부하 증대로 SOC가 설정값(A) 이하로 떨어져 빠른 충전이 필요한 상황이면서 현재 차량의 주행 모드가 EV 모드인 경우 TMS 제어기에 의해 수행되는 회생제동 제어에 대해 좀 더 구체적으로 살펴본다.Let's take a closer look at the regenerative braking control performed by the TMS controller when the SOC falls below the set value (A) due to a sudden load increase and a fast charging is required and the current driving mode of the vehicle is the EV mode.

BMS 제어기(50)는 상기 고전압 배터리의 SOC가 설정값(A) 이하로 떨어지면 빠른 충전이 필요한 상황으로 판단, 상기 TMS 제어기(70)에 급속 충전 요청 신호를 전달한다. 그리고 TMS 제어기(70)는 상기 급속 충전 요청 신호를 전달받은 시점의 상기 HCU(60) 및 EMS 제어기(40) 신호를 분석하여 차량이 현재 P2 모터(P2)의 출력만으로 주행하는 EV 모드인지 판단한다. When the SOC of the high voltage battery falls below the set value (A), the BMS controller 50 determines that fast charging is required, and transmits a fast charging request signal to the TMS controller 70 . Then, the TMS controller 70 analyzes the signals of the HCU 60 and the EMS controller 40 at the time when the fast charging request signal is received, and determines whether the vehicle is in an EV mode in which the vehicle is currently driven only by the output of the P2 motor P2. .

판단 결과, 현재 차량의 주행 모드가 EV 모드이면, HEV 모드로의 전환을 위해 상기 EMS 제어기(40)에 엔진 시동을 요청함과 동시에 P1 모터(P1)의 회전 속도가 P2 모터(P2)의 회전 속도까지 상승하도록 엔진 출력 상승 요청을 한다. 만약 급속 충전 요청 신호를 전달받은 시점의 차량 주행 모드가 HEV 모드라면, 이미 회생제동이 진행되고 있는 상태이므로 후속 제어 없이 제어를 종료한다.As a result of the determination, if the current driving mode of the vehicle is the EV mode, the engine start is requested to the EMS controller 40 to switch to the HEV mode and the rotation speed of the P1 motor P1 is the rotation speed of the P2 motor P2. Request to increase engine power to increase to speed. If the vehicle driving mode at the time the fast charging request signal is received is the HEV mode, regenerative braking is already in progress, and thus the control is terminated without subsequent control.

엔진 시동 및 엔진 출력 상승 요청에 따라, 엔진(10)의 출력으로 회전하는 P1 모터(P1)의 회전 속도가 P2 모터(P2)의 회전 속도와 같고 엔진(10) 회전 속도와 P1 모터(P1)의 회전 속도의 차이가 일정값 이하이면, 전술한 소정의 조건을 만족하는 것으로 판단, 변속단을 현재 변속단보다 하위단으로 다운시프트하는 동시에 상기 엔진 클러치(20)를 슬립 제어한다.In response to the engine start and engine power increase request, the rotation speed of the P1 motor P1 rotating with the output of the engine 10 is the same as the rotation speed of the P2 motor P2 and the engine 10 rotation speed and the P1 motor P1 If the difference in the rotation speed of ' is equal to or less than a predetermined value, it is determined that the above-described predetermined condition is satisfied, and the gear shift stage is down-shifted to a lower stage than the current gear stage, and the engine clutch 20 is slip-controlled.

엔진(10)을 구동시켜 P1 모터(P1)의 회전 속도를 P2 모터(P2)의 회전 속도와 같게 하는 이유는 후속과정에서 진행되는 엔진 클러치(20) 작동(엔진 클러치 슬립 제어) 시 두 모터(P1 모터 및 P2 모터) 간 속도 차에 따른 차량 이질감 발생을 방지하기 위함이며, 다운시프트를 하면 타력 주행이나 감속주행 시 바퀴로부터 전달되는 운동에너지가 커지므로 회생제동량은 그만큼 증대될 수 있다. The reason for driving the engine 10 to make the rotation speed of the P1 motor P1 equal to the rotation speed of the P2 motor P2 is that both motors ( P1 motor and P2 motor) is to prevent the occurrence of a sense of difference in the vehicle due to the speed difference, and when downshifting, the amount of regenerative braking can be increased as the kinetic energy transmitted from the wheels increases during coasting or deceleration driving.

다운시프트 실행과 함께 상기 엔진 클러치(20)가 슬립 제어 상태로 전환되면, 차량 바퀴로부터 전달되는 운동에너지와 엔진(10)에서 발생되는 운동에너지에 의해 P1 모터(P1)와 P2 모터(P2)가 동시에 발전을 하게 되므로 P2 모터(P2)만으로 회생제동을 하는 종래 기술에 비해 배터리 충전속도는 훨씬 빠르며, 따라서 급격한 부하 증대로 SOC가 급격히 떨어진 것에 대한 신속 대응이 가능하다.When the engine clutch 20 is switched to the slip control state along with the downshift, the P1 motor P1 and the P2 motor P2 are operated by the kinetic energy transmitted from the vehicle wheels and the kinetic energy generated from the engine 10. Since power is generated at the same time, the battery charging speed is much faster than the prior art in which regenerative braking is performed only with the P2 motor (P2).

이처럼 두 개의 모터(P1 모터(P1)와 P2 모터(P2))로 발전을 하는 상황에서 TMS 제어기(70)는 BMS 제어기(50)와 협조하여 상기 두 모터(P1, P2)의 동시 발전에 따른 고전압 배터리의 SOC를 실시간 모니터링 한다. 이때 SOC가 기 설정된 설정값(B)에 도달하면, P2 모터(P2)만으로 회생제동을 해도 되는 상황으로 판단, P1 모터(P1)는 무부하 상태로 전환하고 엔진 클러치(20)는 체결(Close)시켜 엔진(10) 동력 손실을 최소화한다.In this way, in a situation where power is generated by two motors (P1 motor P1 and P2 motor P2), the TMS controller 70 cooperates with the BMS controller 50 according to the simultaneous power generation of the two motors P1 and P2. Real-time monitoring of SOC of high voltage battery. At this time, when the SOC reaches the preset set value (B), it is determined that regenerative braking can be performed only with the P2 motor P2, the P1 motor P1 switches to a no-load state, and the engine clutch 20 is closed. to minimize the engine 10 power loss.

이와는 달리, SOC 모니터링 중 미리 설정된 일정 시간이 지나도록 SOC가 상기 설정값(B)에 도달하지 못하면, 상기 TMS 제어기(70)는 차량의 운동에너지를 더욱 적극적으로 회생제동에 이용하여 회생제동량을 늘릴 수 있도록 변속단을 더 하위단으로 다운시프트시키는 제어를 수행할 수 있다.On the other hand, if the SOC does not reach the set value (B) for a predetermined period of time during SOC monitoring, the TMS controller 70 more actively uses the vehicle's kinetic energy for regenerative braking to reduce the amount of regenerative braking. A control of downshifting the shift stage to a lower stage may be performed to increase the number of shifts.

이를 위해 본 발명에 적용된 상기 TMS 제어기(70)는, 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 프로세서를 탑재할 수 있으며, 이때 상기 설정된 프로그램은 후술하게 될 본 발명의 실시 예에 따른 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 회생제동 제어 방법에 포함된 소정의 처리를 단계별로 수행하기 위한 일련의 명령을 포함할 수 있다. To this end, the TMS controller 70 applied to the present invention may be equipped with one or more processors operating by a set program, wherein the set program is a P1/P2 type parallel type according to an embodiment of the present invention to be described later. It may include a series of commands for performing a predetermined process step by step included in the regenerative braking control method of the hybrid vehicle.

이하 전술한 본 발명의 실시 예에 따른 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량에 대한 회생제동 제어 장치에 의해 행해지는 일련의 회생제동 제어 과정을 도 3의 제어 흐름도를 참조하여 살펴보기로 한다. 설명의 편의를 위해 도 2에 도시된 구성은 해당 참조번호를 언급하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a series of regenerative braking control processes performed by the regenerative braking control apparatus for the P1/P2 type parallel hybrid vehicle according to the embodiment of the present invention described above will be described with reference to the control flowchart of FIG. 3 . For convenience of description, the configuration shown in FIG. 2 will be described with reference to the corresponding reference numerals.

도 3을 참조하면, 전술한 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 회생제동 제어 장치에 의해 행해지는 회생제동 제어는, SOC가 빠른 충전이 필요한 상황인지 판단하는 단계(S100)부터 시작한다. S100 단계에서는 구체적으로, 급격한 부하 증대로 SOC가 급격히 저하되어 기 설정된 설정값(A) 이하로 떨어진 경우 빠른 충전이 필요한 상황으로 판단할 수 있다Referring to FIG. 3 , the regenerative braking control performed by the regenerative braking control apparatus of the aforementioned P1/P2 type parallel hybrid vehicle starts from the step S100 of determining whether the SOC requires fast charging. Specifically, in step S100, when the SOC is sharply lowered due to a sudden increase in load and falls below the preset setting value (A), it can be determined that fast charging is required.

S100 단계를 통한 판단 결과, SOC가 상기 설정값(A) 이하이어서 빠른 충전이 필요한 상황으로 판단되면, 연이어 차량이 현재 EV 모드인지 판단하게 된다(S200). 여기서 EV 모드는 엔진(10)은 오프(OFF)된 상태에서 P2 모터(P2) 출력만으로 주행을 하되, 엔진 드레그 토크가 P2 모터(P2)의 출력을 방해하지 않도록 엔진 클러치(20)를 오픈(OPEN)시킨 상태에서의 주행을 의미한다.As a result of the determination through step S100, if it is determined that fast charging is required because the SOC is less than or equal to the set value (A), it is successively determined whether the vehicle is currently in EV mode (S200). Here, in the EV mode, the engine 10 is turned off and the vehicle is driven only with the output of the P2 motor P2, but the engine clutch 20 is opened ( It means driving in the OPEN state.

계속해서, SOC가 빠른 충전이 필요하고 차량이 현재 EV 모드로 주행 중이면 엔진 시동을 요청하는 단계(S300)로 전환된다. S300 단계에서는 전술한 TMS 제어기(70)가 EMS 제어기(40)에 엔진 시동을 요청하고, 이러한 TMS 제어기(70)의 시동 요청에 따라 EMS 제어기(40)는 그 요청(시동 요청)이 입력된 시점에서 엔진(10)을 시동시키기 위한 시동 장치를 작동시키게 된다.Continuing, if the SOC requires fast charging and the vehicle is currently driving in the EV mode, it is switched to the step S300 of requesting engine start. In step S300, the above-described TMS controller 70 requests the EMS controller 40 to start the engine, and according to the start request of the TMS controller 70, the EMS controller 40 receives the request (start request). The starting device for starting the engine 10 is operated.

엔진 시동 요청에 따라 엔진 시동이 걸리면, 엔진(10) 출력을 일시적으로 상승시켜 상기 P1 모터(P1)의 회전 속도를 P2 모터(P2)의 회전 속도까지 상승시키는 단계(S400)가 진행된다. 이는 후속과정에서 진행되는 엔진 클러치(20) 작동(엔진 클러치(20) 슬립 제어) 시 두 모터(P1 모터(P1) 및 P2 모토) 간 속도 차가 클 경우 발생할 수 있는 차량 이질감을 방지하기 일종의 사전 준비 과정이다. When the engine is started according to the engine start request, the engine 10 output is temporarily increased to increase the rotation speed of the P1 motor P1 to the rotation speed of the P2 motor P2 ( S400 ). This is a kind of pre-preparation to prevent a sense of vehicle heterogeneity that may occur when the speed difference between the two motors (P1 motor (P1) and P2 motor) is large when the engine clutch 20 is operated (engine clutch 20 slip control) in the subsequent process. It is a process.

S400 단계에 의해 P1 모터(P1)의 회전 속도가 상승하면, P1 모터(P1)와 엔진(10)의 회전 속도가 소정의 조건을 만족하는지 판단하는 단계(S500)가 연이어 수행된다. S500 단계에서는 구체적으로, 엔진(10) 출력으로 회전하는 P1 모터(P1)의 회전 속도가 P2 모터(P2)의 회전 속도와 같고, 엔진(10) 회전 속도와 P1 모터(P1)의 회전 속도의 차이가 일정값 이하이면 상기 소정의 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.When the rotation speed of the P1 motor P1 is increased by the step S400 , a step S500 of determining whether the rotation speed of the P1 motor P1 and the engine 10 satisfies a predetermined condition is sequentially performed. Specifically, in step S500, the rotation speed of the P1 motor P1 rotating with the engine 10 output is the same as the rotation speed of the P2 motor P2, and the rotation speed of the engine 10 and the rotation speed of the P1 motor P1 is If the difference is equal to or less than a predetermined value, it may be determined that the predetermined condition is satisfied.

S500 단계를 통한 판단 결과 전술한 소정의 조건이 만족되면, 변속기(30)의 변속단을 현재 변속단보다 하위단으로 다운시프트를 요청하는 단계(S600)가 진행되고, 그러한 요청에 따라 다운시프트가 완료되면, 차량 바퀴로부터 전달된 운동에너지를 제2 모터뿐 아니라 P1 모터(P1)를 회생제동하기 위한 에너지로 함께 사용할 수 있도록 엔진 클러치(20)를 슬립 제어하는 단계(S700)로 프로세스가 전환된다.As a result of the determination through step S500, if the above-described predetermined condition is satisfied, a step (S600) of requesting a downshift of the shift stage of the transmission 30 to a lower stage than the current shift stage proceeds, and the downshift is performed according to the request. Upon completion, the process is switched to the step S700 of slip-controlling the engine clutch 20 so that the kinetic energy transferred from the vehicle wheels can be used together as energy for regenerative braking of the P1 motor P1 as well as the second motor. .

S700 단계 이후 TMS 제어기(70)는 BMS 제어기(50)가 제공하는 SOC에 관한 정보를 바탕으로 상기 SOC를 실시간 모니터링을 하며, 그 모니터링 결과에 따라 엔진 클러치(20) 제어를 전환하거나 더 하위단으로 다운시프트를 요청할지 판단하게 된다(S800).After step S700, the TMS controller 70 monitors the SOC in real time based on the information about the SOC provided by the BMS controller 50, and switches the control of the engine clutch 20 or moves to a lower stage according to the monitoring result. It is determined whether to request a downshift (S800).

S800 단계에서는 구체적으로, S700 단계를 통한 엔진 클러치(20) 슬립 제어 후 SOC가 기 설정된 설정값(B)에 도달했는지 실시간 모니터링 하고, SOC가 상기 설정값(B)에 도달하면 엔진 클러치(20)를 슬립에서 체결(Close)로 전환하고(S810), 일정 시간이 지나도록 SOC가 설정값(B)에 도달하지 못하면, 상기 S600 단계로 되돌아가 더 하위단으로 다운시프트 후 이후 과정을 반복 수행하게 된다.Specifically, in step S800, after the engine clutch 20 slip control through step S700, it is monitored in real time whether the SOC reaches a preset set value (B), and when the SOC reaches the set value (B), the engine clutch 20 is switched from sleep to close (S810), and if the SOC does not reach the set value (B) for a certain period of time, return to step S600, downshift to a lower stage, and repeat the subsequent process. do.

P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 시스템은 벨트-풀리라는 기계적인 요소를 사용하는 기존 P0/P2 방식에 비해 동력 효율 및 회생 제동 시 기계적 효율이 상대적으로 우수하다. 그런데 회생 제동 시 P2모터만으로 발전을 수행하는 기존의 회생 제동방식으로는 급격한 배터리 소진으로 그 잔량이 위험 수준으로 떨어져 빠른 충전이 필요한 상황에서 대처가 어렵다는 문제가 있다.The P1/P2 type parallel hybrid system has relatively superior power efficiency and mechanical efficiency during regenerative braking compared to the existing P0/P2 method using a mechanical element called a belt-pulley. However, the existing regenerative braking method that generates power only with the P2 motor during regenerative braking has a problem in that it is difficult to cope with a situation where fast charging is required because the remaining amount of the battery drops to a dangerous level due to rapid battery exhaustion.

반면 본 발명의 실시 예에 따르면, SOC가 급작스럽게 부족한 상황이 발생되는 경우, 엔진 클러치 제어 및 변속단 제어에 의하여 P2 모터는 물론 P1 모터에서도 회생제동이 일어나므로, P2 모터만으로 회생제동을 하는 종래 기술에 비해 회생제동량을 크게 증대시킬 수 있으며, 그 결과 급격한 부하 증대로 SOC가 급격히 떨어진 상황에 대한 신속 대응이 가능하다.On the other hand, according to the embodiment of the present invention, when a situation in which the SOC is suddenly insufficient occurs, regenerative braking occurs not only in the P2 motor but also in the P1 motor by the engine clutch control and the shift stage control. Compared to technology, the amount of regenerative braking can be greatly increased, and as a result, it is possible to quickly respond to a situation in which the SOC drops sharply due to a sudden increase in load.

또한, 회생제동량이 증대된 만큼 연비 향상 효과도 기대할 수 있어서 차량의 상품성 및 경쟁력을 크게 향상시키는 효과가 있다.In addition, as the amount of regenerative braking is increased, a fuel efficiency improvement effect can be expected, thereby greatly improving the marketability and competitiveness of the vehicle.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the above detailed description of the present invention, only specific embodiments thereof have been described. However, it is to be understood that the present invention is not limited to the particular form recited in the detailed description, but rather, it is to be understood to cover all modifications and equivalents and substitutions falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. should be

10 : 엔진
20 : 클러치
30 : 변속기
40 : EMS(Engine Management System) 제어기
50 : BMS(Battery Management System) 제어기
60 : HCU(Hybrid Control Unit)
70 : TMS(Transmission Management System) 제어기
P1: P1 모터
P2: P2 모터
10 : engine
20: clutch
30: gearbox
40: EMS (Engine Management System) controller
50: BMS (Battery Management System) controller
60: HCU (Hybrid Control Unit)
70: TMS (Transmission Management System) controller
P1: P1 motor
P2: P2 motor

Claims (10)

엔진, 엔진 클러치, 변속기가 일렬로 배치되며, 상기 엔진 클러치와 엔진 사이에 P1 모터가 엔진의 출력축에 대해 동력을 주고 받을 수 있도록 구비되고, 상기 엔진 클러치와 변속기 사이에 P2 모터가 변속기의 입력축에 대해 동력을 주고받을 수 있도록 구비된 하이브리드 차량 있어서,
(a) SOC가 빠른 충전이 필요한 상황인지 판단하는 단계;
(b) SOC가 빠른 충전이 필요한 상황이면 차량이 현재 P2 모터의 출력만으로 주행하는 EV 모드인지 판단하는 단계;
(c) SOC가 빠른 충전이 필요하고 차량이 현재 EV 모드로 주행 중이면 엔진 시동을 요청하는 단계;
(d) 엔진 시동 요청에 따른 엔진 시동과 함께 상기 P1 모터의 회전 속도를 P2 모터의 회전 속도까지 상승시키는 단계;
(e) P1 모터와 엔진의 회전 속도가 소정의 조건을 만족하는지 판단하는 단계;
(f) 상기 소정의 조건을 만족하는 경우 현재 변속단보다 하위단으로 다운시프트를 요청하는 단계; 및
(g) 다운시프트에 따라 차량 바퀴로부터 전달된 운동에너지를 제2 모터뿐 아니라 P1 모터를 회생제동하기 위한 에너지로 함께 사용하기 위해 엔진 클러치를 슬립 제어하는 단계;를 포함하는 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 회생제동 제어 방법.
An engine, an engine clutch, and a transmission are arranged in a line, and a P1 motor is provided between the engine clutch and the engine to transmit and receive power to an output shaft of the engine, and a P2 motor is disposed between the engine clutch and the transmission on an input shaft of the transmission. In a hybrid vehicle equipped to transmit and receive power,
(a) determining whether the SOC requires fast charging;
(b) determining whether the vehicle is in an EV mode in which the vehicle is currently driven only by the output of the P2 motor if the SOC requires fast charging;
(c) requesting engine start if the SOC requires fast charging and the vehicle is currently driving in EV mode;
(d) increasing the rotation speed of the P1 motor to the rotation speed of the P2 motor together with the engine starting according to the engine start request;
(e) determining whether the rotation speeds of the P1 motor and the engine satisfy a predetermined condition;
(f) requesting a downshift to a lower gear than the current gear when the predetermined condition is satisfied; and
(g) slip control of the engine clutch to use the kinetic energy transmitted from the vehicle wheels according to the downshift as energy for regenerative braking of the P1 motor as well as the second motor. A method for controlling regenerative braking of a hybrid vehicle.
제 1 항에 있어서,
상기 (a) 단계에서는 SOC가 기 설정된 설정값(A) 이하이면 빠른 충전이 필요한 상황으로 판단하는 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 회생제동 제어 방법.
The method of claim 1,
In the step (a), when the SOC is less than the preset set value (A), the regenerative braking control method of the P1/P2 type parallel hybrid vehicle is determined as a situation in which fast charging is required.
제 1 항에 있어서,
상기 (e) 단계에서는,
엔진 출력으로 회전하는 P1 모터의 회전 속도가 P2 모터의 회전 속도와 같고, 엔진 회전 속도와 P1 모터의 회전 속도의 차이가 일정값 이하이면 상기 소정의 조건을 만족하는 것으로 판단하는 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 회생제동 제어 방법.
The method of claim 1,
In step (e),
If the rotation speed of the P1 motor rotating by the engine output is the same as the rotation speed of the P2 motor and the difference between the engine rotation speed and the rotation speed of the P1 motor is less than a certain value, it is determined that the predetermined condition is satisfied. A method for controlling regenerative braking of a type hybrid vehicle.
제 1 항에 있어서,
(h) 상기 (g) 단계 이후 SOC를 실시간 모니터링 하고, 모니터링 결과에 따라 엔진 클러치 제어를 전환하거나 더 하위단으로 다운시프트를 요청할지 판단하는 단계;를 더 포함하는 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 회생제동 제어 방법.
The method of claim 1,
(h) monitoring the SOC in real time after step (g), and determining whether to switch the engine clutch control or request a downshift to a lower stage according to the monitoring result; P1/P2 type parallel hybrid vehicle further comprising of regenerative braking control method.
제 4 항에 있어서,
상기 (h) 단계에서는 상기 (g) 단계를 통한 엔진 클러치 슬립 제어 후 SOC가 기 설정된 설정값(B)에 도달했는지 실시간 모니터링 하고, SOC가 상기 설정값(B)에 도달하면 엔진 클러치를 슬립에서 체결(Close)로 전환하는 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 회생제동 제어 방법.
5. The method of claim 4,
In step (h), after the engine clutch slip control through step (g), it is monitored in real time whether the SOC reaches the preset value (B), and when the SOC reaches the set value (B), the engine clutch is removed from slip Regenerative braking control method of P1/P2 type parallel hybrid vehicle that switches to close.
제 5 항에 있어서,
일정 시간이 지나도록 SOC가 상기 설정값(B)에 도달하지 못하면, 상기 (f) 단계로 되돌아가 더 하위단으로 다운시프트 요청 후 이후 과정을 반복 수행하는 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 회생제동 제어 방법.
6. The method of claim 5,
If the SOC does not reach the set value (B) after a certain period of time, it returns to step (f), requests a downshift to a lower stage, and then repeats the subsequent process for regeneration of the P1/P2 type parallel hybrid vehicle Brake control method.
엔진, 엔진 클러치, 변속기가 일렬로 배치되며, 상기 엔진 클러치와 엔진 사이에 P1 모터가 엔진의 출력축에 대해 동력을 주고 받을 수 있도록 구비되고, 상기 엔진 클러치와 변속기 사이에 P2 모터가 변속기의 입력축에 대해 동력을 주고받을 수 있도록 구비된 하이브리드 차량에 있어서,
상기 엔진 시동 온/오프 및 출력을 제어하는 EMS 제어기;
상기 P1 모터와 P2 모터에 전원을 공급하거나 P1 모터와 P2 모터에 의해 충전되는 고전압 배터리의 충/방전을 제어하는 BMS 제어기;
상기 P1 모터와 P2 모터의 속도를 제어하는 HCU(Hybrid Control Unit); 및
상기 EMS 제어기 및 BMS 제어기, 그리고 HCU와 협조하여 상기 변속기의 변속단 및 엔진 클러치를 제어하는 TMS 제어기;를 포함하며,
상기 TMS 제어기는 상기 고전압 배터리의 SOC가 설정값(A) 이하로 떨어져 빠른 충전이 필요한 상황이면서 현재 차량 주행 모드가 EV 모드이면, 상기 EMS 제어기에 엔진 시동을 요청하고, 엔진 시동 후 P1 모터 및 엔진 상태가 소정의 조건을 만족하면, 다운시프트와 함께 상기 엔진 클러치를 슬립 제어하는 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 회생제동 제어 장치.
An engine, an engine clutch, and a transmission are arranged in a line, and a P1 motor is provided between the engine clutch and the engine to transmit and receive power to an output shaft of the engine, and a P2 motor is disposed between the engine clutch and the transmission on an input shaft of the transmission. In a hybrid vehicle equipped to transmit and receive power,
an EMS controller for controlling the engine start on/off and output;
a BMS controller that supplies power to the P1 motor and the P2 motor or controls charging/discharging of a high voltage battery charged by the P1 motor and the P2 motor;
a hybrid control unit (HCU) for controlling the speeds of the P1 motor and the P2 motor; and
It includes; the EMS controller and the BMS controller, and a TMS controller for controlling the shift stage and the engine clutch of the transmission in cooperation with the HCU,
The TMS controller requests the EMS controller to start the engine, and after starting the engine, the TMS controller requests the EMS controller to start the engine when the SOC of the high-voltage battery falls below the set value (A) and fast charging is required and the current vehicle driving mode is the EV mode. A regenerative braking control device for a P1/P2 type parallel hybrid vehicle that performs slip control of the engine clutch along with downshifting when the state satisfies a predetermined condition.
제 7 항에 있어서,
상기 BMS 제어기는 상기 고전압 배터리의 SOC가 설정값(A) 이하로 떨어지면 빠른 충전이 필요한 상황으로 판단, 상기 TMS 제어기에 급속 충전 요청 신호를 전달하며,
상기 TMS 제어기는 상기 급속 충전 요청 신호를 전달받은 시점의 상기 HCU 및 EMS 제어기 신호를 분석하여 차량이 현재 P2 모터의 출력만으로 주행하는 EV 모드인지 판단하며,
차량이 현재 EV 모드로 주행 중이면, 상기 EMS 제어기에 엔진 시동을 요청함과 동시에 P1 모터의 회전 속도가 P2 모터의 회전 속도까지 상승하도록 엔진 출력 상승 요청을 하며,
엔진 시동 및 엔진 출력 상승 요청에 따라, 상기 엔진 출력으로 회전하는 P1 모터의 회전 속도가 P2 모터의 회전 속도와 같고 엔진 회전 속도와 P1 모터의 회전 속도의 차이가 일정값 이하이면, 상기 소정의 조건을 만족하는 것으로 판단, 변속단을 현재 변속단보다 하위단으로 다운시프트하는 동시에 상기 엔진 클러치를 슬립 제어하는 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 회생제동 제어 장치.
8. The method of claim 7,
When the SOC of the high voltage battery falls below the set value (A), the BMS controller determines that fast charging is required, and transmits a fast charging request signal to the TMS controller,
The TMS controller analyzes the HCU and EMS controller signals at the time when the fast charging request signal is received and determines whether the vehicle is in an EV mode in which the vehicle is currently driven only by the output of the P2 motor,
When the vehicle is currently driving in EV mode, it requests the engine start to the EMS controller and at the same time makes a request to increase the engine output so that the rotation speed of the P1 motor rises to the rotation speed of the P2 motor,
When the rotation speed of the P1 motor rotating at the engine output is the same as the rotation speed of the P2 motor and the difference between the engine rotation speed and the rotation speed of the P1 motor is less than or equal to a certain value, in response to a request to start the engine and increase the engine output, the predetermined condition A regenerative braking control device for a P1/P2 type parallel hybrid vehicle that determines that , is satisfied, and downshifts the shift stage to a lower stage than the current shift stage and at the same time controls the slip of the engine clutch.
제 8 항에 있어서,
상기 TMS 제어기는,
다운시프트 실행과 함께 엔진 클러치 슬립 제어 상태에서 상기 BMS 제어기와 협조하여 고전압 배터리의 상기 SOC를 실시간 모니터링 하고, SOC가 기 설정된 설정값(B)에 도달하면 엔진 클러치를 슬립에서 체결(Close) 상태로 전환시키는 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 회생제동 제어 장치.
9. The method of claim 8,
The TMS controller,
The SOC of the high voltage battery is monitored in real time in cooperation with the BMS controller in the engine clutch slip control state with the downshift execution, and when the SOC reaches the preset set value (B), the engine clutch is shifted from slip to closed state. Regenerative braking control device of P1/P2 type parallel hybrid vehicle that converts.
제 9 항에 있어서,
SOC 모니터링 중 일정 시간이 지나도 SOC가 상기 설정값(B)에 도달하지 못하면, 상기 TMS 제어기는 변속단을 더 하위단으로 다운시프트시키기 위한 제어를 수행하는 P1/P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 회생제동 제어 장치.
10. The method of claim 9,
If the SOC does not reach the set value (B) even after a certain period of time has elapsed during SOC monitoring, the TMS controller performs regenerative braking of a P1/P2 type parallel hybrid vehicle that performs control to downshift the shift stage to a lower stage controller.
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