KR102598559B1 - Control method for power-off downshift of hybrid electric vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파워-오프 다운시프트(power-off downshift) 과정에서 차량의 가속감 발생 없이 원하는 차량 감속도를 생성할 수 있고, 변속시간 단축 및 운전성 향상을 달성할 수 있는 하이브리드 차량의 변속 제어 방법을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 파워-오프 다운시프트의 변속 과정동안 유압제동장치를 제어하여 유압제동력을 발생시키는 동시에, 유압제동 토크의 추정값인 실제 유압제동 토크 추정량에 기초하여 상기 변속기 입력토크인 모터 토크를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 제어 방법이 개시된다.The present invention provides a shift control method for a hybrid vehicle that can generate a desired vehicle deceleration without generating a sense of acceleration of the vehicle during a power-off downshift, and can achieve shortened shift time and improved drivability. The main purpose is to provide. In order to achieve the above-mentioned purpose, the hydraulic braking device is controlled during the shift process of power-off downshifting to generate hydraulic braking force, and at the same time, the transmission input torque, which is the motor, is based on the actual hydraulic braking torque estimate, which is an estimate of the hydraulic braking torque. A shift control method for a hybrid vehicle characterized by controlling torque is disclosed.

Description

하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 방법{Control method for power-off downshift of hybrid electric vehicle}{Control method for power-off downshift of hybrid electric vehicle}

본 발명은 하이브리드 차량의 변속 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량의 타력 주행 동안 운전자의 시프트 레버 조작에 의한 파워-오프 다운시프트 요구시 차량의 변속을 제어하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling gear shifts in a hybrid vehicle, and more specifically, to a method for controlling gear shifts in a hybrid vehicle when a power-off downshift is requested by manipulating the shift lever of the driver while the hybrid vehicle is coasting.

하이브리드 차량은 서로 다른 두 종류 이상의 구동원을 사용하는 차량을 의미하고, 일반적으로는 내연기관인 엔진(Internal Combustion Engine,ICE)과 전기모터에 의해 구동되는 차량을 의미한다. A hybrid vehicle refers to a vehicle that uses two or more different types of drive sources, and generally refers to a vehicle driven by an internal combustion engine (ICE) and an electric motor.

하이브리드 차량은 주행 과정에서 엔진과 모터를 어떻게 조화롭게 작동시키느냐에 따라 최적의 토크를 출력할 수 있는 것은 물론 차량 연비의 극대화가 가능하다.Hybrid vehicles can output optimal torque and maximize fuel efficiency depending on how the engine and motor operate harmoniously during the driving process.

하이브리드 차량은 다양한 구조로 구동계를 구성할 수 있는데, 엔진과 모터를 엔진 클러치를 통해 연결하고 모터 출력 측에 변속기를 연결한 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 하이브리드 시스템이 알려져 있다. Hybrid vehicles can have a drivetrain with various structures. The TMED (Transmission Mounted Electric Device) hybrid system, which connects the engine and motor through an engine clutch and connects a transmission to the motor output side, is known.

도 1은 하이브리드 차량의 파워 트레인 구성을 예시한 도면으로, 모터(3)와 변속기(4)가 연결된 TMED 하이브리드 시스템의 구성을 예시하고 있다. Figure 1 is a diagram illustrating the power train configuration of a hybrid vehicle, illustrating the configuration of a TMED hybrid system in which a motor 3 and a transmission 4 are connected.

도시된 바와 같이, TMED 하이브리드 시스템에서는 차량 구동용 모터(3)의 출력 측에 변속기(4)가 장착되어 모터 출력축이 변속기 입력축과 연결되어 있으므로 모터 속도가 변속기 입력축 회전속도(즉 변속기 입력속도)가 된다.As shown, in the TMED hybrid system, the transmission (4) is mounted on the output side of the vehicle driving motor (3) and the motor output shaft is connected to the transmission input shaft, so the motor speed is equal to the transmission input shaft rotation speed (i.e., transmission input speed). do.

구성을 살펴보면, TMED 하이브리드 시스템은 차량 주행을 위한 구동원인 엔진(1)과 모터(3), 엔진(1)과 모터(3) 사이에 개재되는 엔진 클러치(2), 모터(3)의 출력 측에 연결되는 변속기(4), 모터(3)를 구동시키기 위한 인버터(5), 그리고 인버터(5)를 통해 모터(3)에 충, 방전 가능하게 연결되는 배터리(6)를 포함하여 구성된다.Looking at the configuration, the TMED hybrid system consists of the engine (1) and motor (3), which are the driving sources for driving the vehicle, the engine clutch (2) interposed between the engine (1) and motor (3), and the output side of the motor (3). It includes a transmission 4 connected to a transmission 4, an inverter 5 for driving the motor 3, and a battery 6 connected to the motor 3 through the inverter 5 so that it can be charged and discharged.

이러한 구성에서 엔진 클러치(2)는 선택적으로 접합 또는 해제 작동하여 엔진(1)과 모터(3) 사이를 동력 전달 가능하게 연결하거나 분리한다. In this configuration, the engine clutch 2 selectively engages or disengages to connect or disconnect the engine 1 and the motor 3 to enable power transmission.

인버터(5)는 모터(3)의 구동을 위해 배터리(6)의 직류전류를 3상 교류전류로 변환하여 모터(3)에 인가한다. In order to drive the motor 3, the inverter 5 converts the direct current from the battery 6 into three-phase alternating current and applies it to the motor 3.

또한, 변속기(4)는 모터(3)의 회전동력 또는 엔진(1)과 모터(3)의 복합 회전동력을 변속하여 구동축을 통해 구동휠로 전달하며, 변속기(4)로는 자동변속기(Automatic Transmission, AT) 또는 듀얼 클러치 변속기(Dual Clutch Transmission, DCT)가 사용될 수 있다.In addition, the transmission 4 shifts the rotational power of the motor 3 or the combined rotational power of the engine 1 and the motor 3 and transmits it to the drive wheel through the drive shaft. The transmission 4 is an automatic transmission. , AT) or a dual clutch transmission (DCT) may be used.

이에 더하여, TMED 하이브리드 시스템은 엔진(1)과 동력 전달 가능하게 연결되어 엔진을 시동하거나 엔진에서 전달되는 회전력으로 발전을 수행하는 모터인 HSG(Hybrid Starter and Generator)(7)를 포함할 수 있다. In addition, the TMED hybrid system may include a hybrid starter and generator (HSG) 7, which is a motor that is connected to the engine 1 to transmit power and starts the engine or generates power using rotational force transmitted from the engine.

HSG(7)는 모터로 작동하거나 발전기로 작동하는데, 엔진과 상시 동력 전달 가능하게 연결되어 있으므로 엔진 속도를 제어하는데 이용될 수도 있다.The HSG (7) operates as a motor or as a generator, and is connected to the engine to enable constant power transmission, so it can be used to control engine speed.

상기한 시스템을 탑재한 하이브리드 차량은 모터(3)의 동력만을 이용하여 주행하는 순수 전기차 모드인 EV(Electric Vehicle) 모드, 또는 엔진(1)의 동력과 모터(3)의 동력을 복합적으로 이용하여 주행하는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드로 주행할 수 있다. Hybrid vehicles equipped with the above system run in EV (Electric Vehicle) mode, which is a pure electric vehicle mode that runs using only the power of the motor (3), or by using the power of the engine (1) and the power of the motor (3) in combination. It can be driven in HEV (Hybrid Electric Vehicle) mode.

또한, 차량의 제동시나 관성에 의한 타력 주행(coasting)시에는 차량의 운동에너지를 모터(3)를 통해 회수하여 배터리(6)를 충전하는 회생 모드가 수행된다.In addition, when the vehicle is braking or coasting due to inertia, a regenerative mode is performed in which the vehicle's kinetic energy is recovered through the motor 3 to charge the battery 6.

회생 모드에서는 차량의 운동에너지를 차량 휠을 통해 모터(3)가 전달받고, 이때 모터(3)가 발전기로 작동하여 인버터(5)를 통해 배터리(6)를 충전한다.In the regenerative mode, the motor 3 receives the vehicle's kinetic energy through the vehicle wheels, and at this time, the motor 3 operates as a generator and charges the battery 6 through the inverter 5.

한편, 자동변속기(AT) 또는 듀얼 클러치 변속기(DCT)를 장착한 차량에서 파워-오프 다운시프트(power-off downshift)는 차량이 자력 주행하는 것이 아닌, 운전자가 브레이크 페달 및 가속페달을 밟지 않은 아이들 상태로 관성에 의해 주행하는 타력 주행(coasting) 동안(가속페달 팁-아웃 및 브레이크 오프 상태임), 운전자의 시프트 레버 조작에 의해 차량의 변속단이 낮아지는 변속이다(예, 2단 → 1단). Meanwhile, in vehicles equipped with an automatic transmission (AT) or dual clutch transmission (DCT), a power-off downshift occurs when the vehicle does not drive on its own, but rather when the driver does not press the brake or accelerator pedals. During coasting, which is driving by inertia (accelerator pedal tip-out and brake off), the vehicle's gear shift is lowered by the driver's operation of the shift lever (e.g., 2nd → 1st gear) ).

이러한 파워-오프 다운시프트는 변속 패턴에서 미리 설정되어 있는 다운시프트 최저 라인을 넘어 발생하는 정지 전의 다운시프트(near-stop downshift)와는 다른 개념의 변속이다This power-off downshift is a different concept from a near-stop downshift that occurs beyond the lowest downshift line preset in the shift pattern.

파워-오프 다운시프트가 이루어지는 경우는 운전자가 브레이크 페달을 밟지 않고 엔진 브레이크 효과를 얻기 위한 경우가 많으며, 운전자가 차량의 타력 주행 동안 엔진 브레이크를 걸기 위해 시프트 레버를 저단으로 조작할 때 발생할 수 있다.Power-off downshifting is often done to obtain an engine braking effect without the driver pressing the brake pedal, and can occur when the driver operates the shift lever to a low gear to apply the engine brake while the vehicle is coasting.

이와 같이 파워-오프 다운시프트는 운전자가 의도적으로 차량을 감속시키고자 하는 경우이므로 파워-오프 다운시프트 상황에서 빠른 변속과 충분한 감속감 형성은 필수적이다.As such, power-off downshifting is a case where the driver intentionally wants to slow down the vehicle, so quick shifting and creating a sufficient sense of deceleration are essential in a power-off downshifting situation.

따라서, 하이브리드 차량에서는 파워-오프 다운시프트가 실시될 때 기존 내연기관 차량의 엔진 브레이크와 유사한 상황을 모사하기 위해 모터에 의한 회생(coast regeneration)이 이루어지도록 하여 변속기 입력축에 음(-)의 토크를 인가한다.Therefore, when a power-off downshift is performed in a hybrid vehicle, a negative torque is applied to the transmission input shaft by performing coast regeneration by the motor to simulate a situation similar to the engine braking of a conventional internal combustion engine vehicle. Authorize.

도 2는 종래 기술에 따른 파워-오프 다운시프트의 변속 과정 동안 모터 속도 및 토크 상태를 나타낸 선도이다.Figure 2 is a diagram showing motor speed and torque states during a power-off downshift shift process according to the prior art.

도 2는 상측과 하측에 각각 선도가 도시되어 2개의 선도를 나타내고 있으며, 상측 선도에서 종축은 속도(ω)를, 횡축은 시간을 나타내고, 하측 선도에서 종축은 토크(TQ)를, 횡축은 시간을 나타낸다. Figure 2 shows two diagrams with diagrams shown on the upper and lower sides, respectively. In the upper diagram, the vertical axis represents speed (ω) and the horizontal axis represents time, and in the lower diagram, the vertical axis represents torque (TQ) and the horizontal axis represents time. represents.

또한, 하측 선도에서 횡축(TQ = 0 Nm)을 기준으로 아래의 영역은 음(-)의 토크 영역을, 위의 영역은 양(+)의 토크 영역을 나타낸다.Additionally, in the lower diagram, based on the horizontal axis (TQ = 0 Nm), the area below represents the negative (-) torque area, and the area above represents the positive (+) torque area.

또한, 도 2의 선도에서 NMj는 목표단 변속기 입력축 동기속도를 나타내고, NM은 변속기 입력축 회전속도(변속기 입력속도)를 나타내는데, TMED 하이브리드 시스템에서 변속기 입력축 회전속도(NM)는 모터 속도와 동일하다. In addition, in the diagram of FIG. 2, N Mj represents the target stage transmission input shaft synchronous speed, and N M represents the transmission input shaft rotation speed (transmission input speed). In the TMED hybrid system, the transmission input shaft rotation speed (N M ) is the motor speed and same.

상기 목표단은 파워-오프 다운시프트 후 도달하고자 하는 변속단, 즉 변속 후 목표로 하는 변속단을 의미하며, 이하의 설명에서는 다운시프트 전과 후의 변속단을 각각 이전단과 목표단으로 칭하기로 한다. The target stage refers to the shift range to be reached after power-off downshifting, that is, the target shift range after shifting. In the following description, the shift ranges before and after downshifting will be referred to as the previous stage and the target stage, respectively.

또한, 이하의 설명에서 해방요소와 결합요소는 변속기 내 클러치를 의미하고, 도 2의 선도에서 TR은 변속기 해방요소(해방 클러치)의 전달토크를 나타내며, TCR은 변속기 해방요소의 클러치 토크를 나타낸다. In addition, in the following description, the release element and engagement element refer to the clutch in the transmission, and in the diagram of FIG. 2, T R represents the transmission torque of the transmission release element (release clutch), and TC R represents the clutch torque of the transmission release element. indicates.

TA는 변속기 결합요소(결합 클러치)의 전달토크를 나타내고, TCA는 변속기 결합요소의 클러치 토크를 나타내며, To는 변속기 출력토크(즉 변속기 출력축 토크)를 나타내고, Ti는 변속기 입력토크(즉 변속기 입력축 토크)를 나타낸다.T A represents the transmission torque of the transmission coupling element (engagement clutch), TC A represents the clutch torque of the transmission coupling element, T o represents the transmission output torque (i.e. transmission output shaft torque), and T i represents the transmission input torque ( That is, it represents the transmission input shaft torque).

TEMD 하이브리드 시스템에서 변속기 입력토크는 모터 토크가 된다. In the TEMD hybrid system, the transmission input torque becomes the motor torque.

전달토크(TR,TA)는 해당 클러치(해방요소,결합요소)를 통해 전달되는 클러치 후단 출력토크를 의미하는 것일 수 있고, 클러치 토크(TCR,TCA)는 해당 클러치에 인가되는 클러치 전단 입력토크를 의미하는 것일 수 있다. Transmission torque (T R , T A ) may refer to the output torque at the rear end of the clutch transmitted through the relevant clutch (releasing element, engaging element), and clutch torque (TC R , TC A ) may refer to the clutch torque applied to the relevant clutch. It may mean shear input torque.

또한, 변속 과정에서는 이전단의 해방요소를 동력 단절 상태가 되도록 풀어준 뒤(클러치 해방) 목표단의 결합요소를 동력 연결 상태가 되도록 체결하므로(클러치 결합), 이하의 설명에서 해방요소와 결합요소는 이전단과 목표단의 요소(클러치)를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. In addition, in the shifting process, the release element of the previous stage is released to be in a power disconnection state (clutch release) and then the engagement element of the target stage is fastened to be in a power connection state (clutch engagement), so in the following description, the release element and the engagement element are can be understood to mean the elements (clutch) of the previous stage and the target stage.

따라서, 변속 전후에 있어서 이전단의 클러치를 통해 전달되는 전달토크(클러치 후단 출력토크)는 해방요소(해방 클러치)의 전달토크(TR)를 의미하고, 목표단의 클러치를 통해 전달되는 전달토크는 결합요소(결합 클러치)의 전달토크(TA)를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. Therefore, the transmission torque (clutch rear-stage output torque) transmitted through the clutch in the previous stage before and after shifting refers to the transmission torque (T R ) of the release element (release clutch), and the transmission torque transmitted through the clutch in the target stage Can be understood to mean the transmission torque (T A ) of the coupling element (coupling clutch).

물론, 각 클러치 후단을 통해 전달토크(TR,TA)가 출력되어 전달되고 있을 때, 그 클러치 전단에 인가되어 입력되는 토크가 클러치 토크(TCR,TCA)이다.Of course, when the transmission torque (T R ,T A ) is output and transmitted through the rear end of each clutch, the torque applied and input to the front end of the clutch is the clutch torque (TC R ,TC A ).

종래의 파워-오프 다운시프트 시에는 도 2에 나타낸 바와 같이 변속 제어기(Transmission Control Unit, TCU)가 A 시점 이후에 해방 클러치(해방요소)를 빨리 풀어주고(TR을 0까지 줄임), 토크 상승을 요청하도록 되어 있다.During a conventional power-off downshift, as shown in FIG. 2, the transmission control unit (TCU) quickly releases the release clutch (release element) after point A (reduces T R to 0), and the torque increases. is required to be requested.

이러한 토크 상승 요청에 의해 하브리드 제어기(Hybrid Control Unit, HCU), 모터 제어기(Motor Cotrol Unit)가 협조 제어를 수행하게 되어, 변속기 입력토크(모터 토크)(Ti)를 상승시키고, 변속기 입력축 회전속도(모터 속도)(NM)를 목표단 변속기 입력축 동기속도(NMj)에 근접되도록 상승시킨다.This torque increase request causes the Hybrid Control Unit (HCU) and the Motor Control Unit to perform cooperative control, increasing the transmission input torque (motor torque) (T i ) and rotating the transmission input shaft. Increase the speed (motor speed) (N M ) to approach the target gearbox input shaft synchronous speed (N Mj ).

상기한 토크 상승 제어는 정해진 토크량의 상승을 요청하거나 모터 속도를 모니터링하여 피드백하는 방법을 이용하며, 이는 클러치 토크를 많이 인가할 때 변속 전후 전달토크 단차(|TA-TR|)로 인한 충격을 회피하려는데 목적이 있다. The above torque increase control uses a method of requesting an increase in a predetermined amount of torque or monitoring the motor speed to provide feedback, which is caused by the difference in transmission torque before and after shifting (|T A -T R |) when applying a large amount of clutch torque. The purpose is to avoid shock.

또한, 파워-오프 다운시프트 후(C 및 D 시점 이후)의 변속기 출력토크(To)는 파워-오프 다운시프트 전(A 시점 이전)의 변속기 출력토크에 비해 하강(즉 감소)하게 된다. In addition, the transmission output torque (T o ) after the power-off downshift (after points C and D) falls (i.e. decreases) compared to the transmission output torque before the power-off downshift (before point A).

즉, 변속기 출력토크(To)가 음(-)의 토크라 할 때, 변속 전과 변속 후를 비교하면, 도 2의 음의 토크 영역에서 변속기 출력토크(To)가 도면상 하강(감소)하는 것이며, 이는 변속 후가 되었을 때 변속 전에 비해 변속기 출력토크(To)의 절대값이 증가함을 의미한다. That is, when the transmission output torque (T o ) is a negative torque, when comparing before and after shifting, the transmission output torque (T o ) decreases (reduces) in the negative torque region of FIG. 2. This means that after shifting, the absolute value of the transmission output torque (T o ) increases compared to before shifting.

그러나, 도 2에서 음(-)의 토크로 나타낸 변속기 출력토크(To)를 좀 더 살펴보면, 도 2의 원에 표시된 바와 같이 A 시점 이후부터 B 시점까지 음(-)의 토크 영역 내에서 변속기 출력토크(To)가 0까지 상승하였다가(변속기 출력토크의 절대값이 감소함), B 시점부터 C 시점 이전까지 다시 하강한다(변속기 출력토크의 절대값을 증가함). However, looking more closely at the transmission output torque (T o ) shown as negative (-) torque in FIG. 2, as shown in the circle in FIG. 2, the transmission within the negative (-) torque region from point A to point B is The output torque (T o ) rises to 0 (the absolute value of the transmission output torque decreases), and then falls again from point B to before point C (the absolute value of the transmission output torque increases).

이와 같이 종래 기술에 따르면, 해방요소(해방 클러치)의 전달토크(TR)를 빨리 해제하므로 이전단과의 동기가 풀리면서 엔진 브레이크로 기대되는 차량 감속도는 얻지 못하고 오히려 차량 가속도가 일시적으로 증가하는 문제가 존재한다. According to the prior art, the transmission torque (T R ) of the release element (release clutch) is released quickly, so the synchronization with the previous stage is released, and the vehicle deceleration expected from the engine brake is not achieved, but rather the vehicle acceleration temporarily increases. The problem exists.

이때, 결합 클러치의 전달토크(TA)를 인가하더라도 차량 감속도 하락을 회피하기 어려우며, 심한 경우 도 2의 선도에서와 같이 일정한 감속감 확보에 실패하여 운전자 시프트 레버 조작 후 차가 앞으로 튀어나갔다가 뒤로 당겨지는 느낌(To의 급격한 상승 후 하강으로 인한 느낌)이 발생할 수 있다.At this time, even if the transmission torque (T A ) of the coupling clutch is applied, it is difficult to avoid a decrease in vehicle deceleration, and in severe cases, as shown in the diagram in Figure 2, it fails to secure a constant sense of deceleration, causing the car to jump forward and then back after operating the driver's shift lever. A pulling feeling (a feeling caused by a sudden rise and then fall of T o ) may occur.

결국, 차량 감속시 회생제동으로 인해 변속기 입력토크가 매우 낮은 상태에서 타력 주행의 감속 동안의 엔진 브레이크 효과를 얻고자 함에도 상기와 같이 차량이 갑자기 앞으로 튀어나가는 느낌(즉 가속감)을 운전자가 받게 되면 매우 위험한 상황인 것으로 받아들일 수 있다. In the end, when the driver receives the feeling of the vehicle suddenly jumping forward (i.e., a feeling of acceleration) as described above, even though the transmission input torque is very low due to regenerative braking when decelerating the vehicle, and the driver wants to obtain the effect of engine braking during deceleration, it can be extremely difficult. It can be accepted as a dangerous situation.

또한, 변속 제어기 측에서 상기와 같은 이유로 인해 토크 상승 요청을 적극적으로 하지 못하거나 변속 동기 전후의 전달토크 단차가 커 충격이 발생하는 경우를 막기 위해 결합 클러치의 토크를 크게 못 쓰는 경우, 변속시간이 지연되면서 운전성이 저하된다.In addition, if the shift controller fails to actively request a torque increase due to the above-mentioned reasons, or if the torque of the coupling clutch is not used significantly to prevent the occurrence of shock due to a large difference in transmission torque before and after shift synchronization, the shift time is shortened. As delays occur, drivability deteriorates.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 파워-오프 다운시프트의 변속 과정에서 차량의 가속감 발생 없이 원하는 차량 감속도를 생성할 수 있고, 변속시간 단축 및 운전성 향상을 달성할 수 있는 하이브리드 차량의 변속 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention was created to solve the above problems, and it is possible to generate the desired vehicle deceleration without generating a sense of acceleration of the vehicle during the power-off downshift shift process, and achieves shortened shift time and improved drivability. The purpose is to provide a shift control method for hybrid vehicles that can be used.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 제어기가 차량의 타력 주행 동안 운전자의 다운시프트 조작에 따른 파워-오프 다운시프트의 변속 요구가 있는 것으로 판단한 경우, 모터 토크를 음(-)의 토크 영역에서 절대값 기준으로 감소시켜 변속기 입력토크를 해제하는 변속기 입력토크 해제 제어를 수행하는 단계; 상기 변속기 입력토크 해제가 완료되면, 상기 제어기에 의해 변속기의 해방 클러치가 해방되도록 제어되는 단계; 상기 변속기의 해방 클러치가 해방된 상태에서 변속기 입력축 회전속도가 변속 후 목표단의 설정된 목표단 동기속도에 도달하도록 상기 제어기가 모터 속도를 제어하는 단계; 상기 변속기 입력축 회전속도가 목표단 동기속도에 도달한 경우, 상기 제어기에 의해 변속기의 결합 클러치가 결합되도록 제어되는 단계; 및 상기 제어기가 모터 토크를 음(-)의 토크 영역에서 절대값 기준으로 증가시켜 변속기 입력토크를 다시 인가하는 변속기 입력토크 복귀 제어를 수행하는 단계;를 포함하고, 상기 제어기는 상기 단계들이 수행되는 동안 유압제동장치를 제어하여 유압제동력을 발생시키는 동시에, 유압제동 토크의 추정값인 실제 유압제동 토크 추정량에 기초하여 상기 변속기 입력토크인 모터 토크를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, according to an embodiment of the present invention, when the controller determines that there is a shift request for power-off downshift according to the driver's downshift operation while the vehicle is coasting, the motor torque is adjusted to negative (-). Performing a transmission input torque release control to release the transmission input torque by reducing it based on an absolute value in the torque range of ); When release of the transmission input torque is completed, controlling the release clutch of the transmission to be released by the controller; In a state in which the release clutch of the transmission is released, the controller controls the motor speed so that the rotational speed of the transmission input shaft reaches the set target stage synchronous speed of the target stage after shifting; When the transmission input shaft rotation speed reaches the target stage synchronous speed, controlling the coupling clutch of the transmission to be engaged by the controller; And a step of the controller performing a transmission input torque return control in which the transmission input torque is reapplied by increasing the motor torque in the negative torque region based on the absolute value, wherein the controller performs the steps when the steps are performed. Power-off downshift of a hybrid vehicle, characterized in that it generates hydraulic braking force by controlling the hydraulic braking device while simultaneously controlling the motor torque, which is the transmission input torque, based on the actual hydraulic braking torque estimate, which is an estimate of the hydraulic braking torque. Provides a control method.

이로써, 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 방법에 의하면, 파워-오프 다운시프트의 변속 과정에서 차량의 가속감 발생 없이 원하는 차량 감속도를 생성할 수 있고, 변속시간 단축 및 운전성 향상을 달성할 수 있게 된다.Accordingly, according to the power-off downshift control method of a hybrid vehicle according to the present invention, a desired vehicle deceleration can be generated without generating a sense of acceleration of the vehicle during the power-off downshift shift process, shortening shift time and improving drivability. can be achieved.

도 1은 일반적인 하이브리드 차량의 파워 트레인 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 종래 기술에 따른 파워-오프 다운시프트 제어 상태를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 파워-오프 다운시프트 제어 방법이 적용되는 하이브리드 차량의 시스템 구성도이다.
도 4는 본 발명에서 복수 개의 차량 내 각 제어기가 수행하는 주요 기능을 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 과정을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어의 한 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 과정 중 변속기 입력토크 해제를 위한 협조 제어시의 토크 상태를 예시한 도면이다.
Figure 1 is a diagram schematically showing the power train configuration of a typical hybrid vehicle.
Figure 2 is a diagram illustrating a power-off downshift control state according to the prior art.
Figure 3 is a system configuration diagram of a hybrid vehicle to which the power-off downshift control method of the present invention is applied.
Figure 4 is a block diagram showing the main functions performed by each controller in a plurality of vehicles in the present invention.
Figure 5 is a flowchart showing the power-off downshift control process of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing an example of power-off downshift control of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram illustrating a torque state during cooperative control for releasing transmission input torque during the power-off downshift control process of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.When a part in the entire specification is said to “include” a certain element, this means that it may further include other elements rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary.

본 발명은 파워-오프 다운시프트(power-off downshift)의 변속 과정에서 차량의 가속감 발생 없이 원하는 차량 감속도를 생성할 수 있고, 변속시간 단축 및 운전성 향상을 달성할 수 있는 하이브리드 차량의 변속 제어 방법을 제공하고자 하는 것이다.The present invention is a shift control of a hybrid vehicle that can generate a desired vehicle deceleration without generating a sense of acceleration of the vehicle during the shift process of power-off downshift, and can achieve shortened shift time and improved drivability. The goal is to provide a method.

이를 위해, 파워-오프 다운시프트의 변속시 차량 구동원인 모터에 대한 속도 제어 및 토크 제어와 함께 변속기 내 해방요소 및 결합요소 제어, 유압제동장치 제어 등의 동시 협조 제어를 수행하는 개선된 방법이 개시된다.To this end, an improved method of performing simultaneous cooperative control such as speed control and torque control for the motor that drives the vehicle during power-off downshifting, control of release elements and engagement elements in the transmission, and hydraulic brake control is disclosed. do.

본 발명에서 파워-오프 다운시프트는 차량이 자력 주행하는 것이 아닌, 운전자가 브레이크 페달 및 가속페달을 밟지 않은 아이들 상태로 관성에 의해 주행하는 타력 주행(coasting) 동안(가속페달 팁-아웃 및 브레이크 오프 상태임) 운전자의 다운시프트 조작(예, 시프트 레버를 2단에서 1단으로 조작)에 의해 발생하는 변속으로서, 차량의 변속단이 낮아지는 변속이다.In the present invention, power-off downshifting is performed during coasting (accelerator pedal tip-out and brake off) in which the vehicle is driven by inertia in an idling state without the driver pressing the brake pedal and accelerator pedal, rather than driving on its own. This is a shift that occurs due to the driver's downshift operation (e.g., operating the shift lever from 2nd gear to 1st gear), and is a shift in which the vehicle's gear shift is lowered.

본 발명의 파워-오프 다운시프트 제어 방법은 회생제동과 유압제동이 실시되는 하이브리드 차량에 적용될 수 있는 것으로, 그 예로서 TMED 하이브리드 차량에 적용될 수 있고, 또한 자동변속기(AT) 또는 듀얼 클러치 변속기(DCT)를 장착한 차량에 적용될 수 있다.The power-off downshift control method of the present invention can be applied to hybrid vehicles in which regenerative braking and hydraulic braking are implemented. For example, it can be applied to TMED hybrid vehicles, and can also be applied to automatic transmission (AT) or dual clutch transmission (DCT). ) can be applied to vehicles equipped with

또한, 본 발명의 파워-오프 다운시프트 제어 과정은 공지의 차량 내 제어기들, 즉 하이브리드 제어기(Hybrid Control Unit, HCU), 변속 제어기(Transmission Control Unit, TCU), 모터 제어기(Motor Control Unit, MCU), 브레이크 제어기(Brake Control Unit, BCU) 등 복수 개의 제어기가 협조 제어하여 수행될 수 있고, 이들 제어기의 통합된 기능을 가지는 하나의 제어기에 의해 수행될 수도 있다.In addition, the power-off downshift control process of the present invention can be performed using known in-vehicle controllers, such as a hybrid controller (Hybrid Control Unit, HCU), transmission control unit (TCU), and motor controller (Motor Control Unit, MCU). , it can be performed through cooperative control by a plurality of controllers, such as a brake controller (Brake Control Unit, BCU), or it can be performed by one controller having the integrated functions of these controllers.

이하, 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the power-off downshift control method of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 7.

도 3은 본 발명의 파워-오프 다운시프트 제어가 적용되는 하이브리드 차량의 시스템 구성도로서, TMED 하이브리드 차량의 시스템 구성을 나타내고 있다.Figure 3 is a system configuration diagram of a hybrid vehicle to which the power-off downshift control of the present invention is applied, showing the system configuration of a TMED hybrid vehicle.

도시된 바와 같이, 하이브리드 차량은 차량 주행을 위한 구동원인 엔진(90)과 모터(110), 엔진(90)과 모터(110) 사이에 개재되는 엔진 클러치(100), 모터(110)의 출력 측에 연결되는 변속기(120)를 포함한다.As shown, a hybrid vehicle includes an engine 90 and a motor 110 that are driving sources for driving the vehicle, an engine clutch 100 interposed between the engine 90 and the motor 110, and an output side of the motor 110. It includes a transmission 120 connected to.

또한, 하이브리드 차량에는 차량 작동의 전반을 제어하는 상위 제어기인 하이브리드 제어기(HCU)(20)가 탑재되고, 그 밖에 차량의 각종 장치를 제어하는 다양한 제어기들이 구비된다.In addition, hybrid vehicles are equipped with a hybrid controller (HCU) 20, which is a higher-level controller that controls overall vehicle operation, and are equipped with various other controllers that control various devices of the vehicle.

예를 들어, 엔진(90)의 작동을 제어하는 엔진 제어기(ECU)(30), 변속기(120)의 작동을 제어하는 변속 제어기(TCU)(40), 배터리(70)의 상태 정보를 수집 및 이용, 제공하고 배터리 관리를 위한 제어를 수행하는 배터리 제어기(BMS)(50), 모터(110)의 구동 및 제어를 위한 모터 제어기(60), 차량의 제동 제어를 수행하는 브레이크 제어기(BCU)(80) 등이 구비된다.For example, status information of the engine controller (ECU) 30 that controls the operation of the engine 90, the transmission controller (TCU) 40 that controls the operation of the transmission 120, and the battery 70 are collected and A battery controller (BMS) 50 that utilizes, provides, and performs control for battery management, a motor controller 60 for driving and controlling the motor 110, and a brake controller (BCU) that performs braking control of the vehicle ( 80) etc. are provided.

여기서, 브레이크 제어기(80)는 회생제동 및 유압제동 제어를 수행하는 친환경차량의 회생제동장치로 알려진 능동형 전자제어 브레이크(Active Hydraulic Booster, AHB)의 전자제어유닛이 될 수 있다.Here, the brake controller 80 may be an electronic control unit of an active hydraulic booster (AHB), known as a regenerative braking device for eco-friendly vehicles that performs regenerative braking and hydraulic braking control.

그리고, 배터리(70)가 모터 제어기(60)의 인버터(도시하지 않음)를 통해 모터(110)에 충, 방전 가능하게 연결된다.Additionally, the battery 70 is connected to the motor 110 through an inverter (not shown) of the motor controller 60 to enable charging and discharging.

도 3에서 도면부호 130은 브레이크 유압을 생성하는 유압회로를 나타내고, 도면부호 131은 차량 휠(9)에 설치되어 유압제동력(즉 마찰제동력)을 생성하는 휠 브레이크를 나타낸다.In FIG. 3, reference numeral 130 represents a hydraulic circuit that generates brake hydraulic pressure, and reference numeral 131 represents a wheel brake installed on the vehicle wheel 9 to generate hydraulic braking force (i.e., friction braking force).

하이브리드 차량은 유압제동장치(마찰제동장치)를 구비하고, 유압제동장치는 브레이크 유압을 생성하는 유압회로(130), 및 차량 휠(9)에 설치되어 유압회로(10)에서 생성된 브레이크 유압에 의해 제동력(마찰제동력)을 생성하는 휠 브레이크(131)를 포함한다.The hybrid vehicle is equipped with a hydraulic braking device (friction braking device), and the hydraulic braking device is installed on a hydraulic circuit 130 that generates brake hydraulic pressure and the vehicle wheel 9 to apply brake hydraulic pressure generated in the hydraulic circuit 10. It includes a wheel brake 131 that generates braking force (friction braking force).

브레이크 제어기(80)는 유압제동장치의 작동을 제어하는데, 휠 브레이크(131)의 휠 실린더에 인가되는 브레이크 유압을 제어하기 위해 유압회로(130) 내 미도시된 유압 액추에이터 및 밸브 등의 작동을 제어한다.The brake controller 80 controls the operation of the hydraulic braking device. It controls the operation of hydraulic actuators and valves, not shown, in the hydraulic circuit 130 to control the brake hydraulic pressure applied to the wheel cylinder of the wheel brake 131. do.

또한, 하이브리드 제어기(20)와 각 제어기들은 CAN 통신을 통해 상호 간에 정보를 주고받으면서 차량 내 장치에 대한 협조 제어를 수행하는데, 상위 제어기가 하위 제어기들로부터 각종 정보를 수집하면서 제어 명령을 하위 제어기에 전달한다.In addition, the hybrid controller 20 and each controller perform cooperative control of devices in the vehicle while exchanging information with each other through CAN communication. The upper controller collects various information from the lower controllers and sends control commands to the lower controllers. Deliver.

도 3에서 도면부호 10으로 지시된 운전 정보 검출부는 차량 운전 정보를 검출하기 위한 것으로, 차량 운전 정보는 운전 입력 정보와 차량 상태 정보를 포함할 수 있다.The driving information detection unit indicated by reference numeral 10 in FIG. 3 is for detecting vehicle driving information, and the vehicle driving information may include driving input information and vehicle status information.

상기 운전 입력 정보는 운전자의 브레이크 페달 조작 상태와 가속페달 조작 상태, 시프트 레버 조작 상태를 포함할 수 있고, 차량 상태 정보는 차속과 모터 속도를 포함할 수 있다.The driving input information may include the driver's brake pedal operation status, accelerator pedal operation status, and shift lever operation status, and vehicle status information may include vehicle speed and motor speed.

운전 정보 검출부(10)는 운전자의 가속페달 조작에 따른 신호를 출력하는 가속페달 센서(Accelerator Pedal Sensor, APS), 운전자의 브레이크 페달 조작에 따른 신호를 출력하는 브레이크 페달 센서(Brake Pedal Sensor, BPS), 시프트 레버의 위치를 검출하는 변속 검출부, 차속 검출을 위한 차속 검출부, 모터 속도를 검출하는 모터 속도 검출부를 포함할 수 있고, 이들은 하이브리드 제어기(20)와 변속 제어기(40)를 포함하여 차량 내 제어기들에 검출값의 입력이 가능하도록 연결될 수 있다. The driving information detection unit 10 includes an accelerator pedal sensor (APS), which outputs a signal according to the driver's operation of the accelerator pedal, and a brake pedal sensor (Brake Pedal Sensor, BPS), which outputs a signal according to the driver's operation of the brake pedal. , may include a shift detection unit for detecting the position of the shift lever, a vehicle speed detection unit for detecting vehicle speed, and a motor speed detection unit for detecting the motor speed, and these include a hybrid controller 20 and a shift controller 40, and the in-vehicle controller It can be connected to allow input of detection values.

도 4는 본 발명에서 차량 내 제어기들이 수행하는 주요 기능을 나타낸 블록도로서, 본 발명의 제어 방법에 관여하는 제어기들에 대해 좀 더 설명하면, 변속 제어기(40)는 운전 정보 검출부(10)에 의해 검출된 차량 운전 정보로부터 파워-오프 다운시프트의 요구가 있는지를 판단한다. Figure 4 is a block diagram showing the main functions performed by the in-vehicle controllers in the present invention. To describe the controllers involved in the control method of the present invention in more detail, the shift controller 40 is connected to the driving information detection unit 10. It is determined whether there is a request for a power-off downshift from the vehicle driving information detected by the vehicle.

변속 제어기(40)는 운전 정보 검출부(10)에 의해 검출된 차량 운전 정보로부터, 운전자가 가속페달을 밟지 않은 상태로 차량이 타력 주행을 하는 동안, 변속 가능한 저단으로의 운전자 시프트 레버 조작이 있는 경우(즉 운전자의 다운시프트 조작이 있는 경우), 파워-오프 다운시프트의 변속 요구가 있는 것으로 판단할 수 있다. The shift controller 40 determines from the vehicle driving information detected by the driving information detection unit 10 that, while the vehicle is coasting without the driver stepping on the accelerator pedal, the driver operates the shift lever to a lower range to enable shifting. (That is, when there is a downshift operation by the driver), it can be determined that there is a request for power-off downshifting.

또한, 변속 제어기(40)는 파워-오프 다운시프트의 변속 과정 동안 하이브리드 제어기(20)의 신호를 입력받아 변속기(120) 내 클러치의 결합과 해방을 제어하는데, 변속을 위해 변속기 입력토크를 해제한 시점에서 해방 클러치를 해방하고, 변속기 입력축 회전속도에 대한 속도 제어 완료 후에는 결합 클러치를 결합하는 제어를 수행한다.In addition, the shift controller 40 receives a signal from the hybrid controller 20 during the power-off downshift shift process and controls the engagement and release of the clutch in the transmission 120, disengaging the transmission input torque for shifting. At this point, the release clutch is released, and after speed control for the transmission input shaft rotation speed is completed, control is performed to engage the engagement clutch.

하이브리드 제어기(20)는 파워-오프 다운시프트의 변속 과정 중 변속기(120)의 해방 클러치가 해방된 상태의 속도 변화 구간에서 목표단 변속기 입력축 동기속도(NMj)를 기반으로 변속기 입력축 회전속도(NM)(차량 구동원의 속도임)를 제어한다. The hybrid controller 20 sets the transmission input shaft rotation speed ( N ) based on the target stage transmission input shaft synchronous speed (N M ) (which is the speed of the vehicle drive source) is controlled.

TMED 하이브리드 시스템에서 변속기 입력축 회전속도(변속기 입력속도)(NM)는 변속기 입력 측에 연결된 차량 구동원의 속도, 즉 모터의 속도와 동일하며, 변속기 입력축 회전속도(NM)와 목표단 변속기 입력축 동기속도(NMj)를 일치시키기 위해 속도 변화 구간 동안 모터 속도를 상승시켜 변속기 입력축 회전속도(NM)가 목표단 변속기 입력축 동기속도(NMj)(이하 '목표단 동기속도'라 약칭함)와 동일한 속도가 되도록 제어한다. In the TMED hybrid system, the transmission input shaft rotation speed (N M ) is the same as the speed of the vehicle drive source connected to the transmission input side, that is, the speed of the motor, and the transmission input shaft rotation speed (N M ) and the target stage transmission input shaft are synchronized. In order to match the speed (N Mj ), the motor speed is increased during the speed change section so that the transmission input shaft rotation speed (N M ) is equal to the target stage transmission input shaft synchronous speed (N Mj ) (hereinafter abbreviated as 'target stage synchronous speed'). Control so that the speed is the same.

또한, 하이브리드 제어기(20)는 브레이크 제어기(80)에 목표 회생제동 실행량을 송출하고, 실제 유압제동 토크량을 추정한 값인 실제 유압제동 토크 추정량(T B )을 기반으로 하여 모터 토크 피드백 제어(후술하는 모터 토크 보상 제어임)를 실시한다.In addition, the hybrid controller 20 transmits the target regenerative braking execution amount to the brake controller 80 and performs motor torque feedback control ( (Motor torque compensation control described later) is performed.

이와 같은 모터 속도 제어와 모터 토크 피드백 제어는 하이브리드 제어기(HCU)(20)와 변속 제어기(TCU)(40), 모터 제어기(MCU)(60), 브레이크 제어기(BCU)(80) 간의 협조 제어를 통해 수행될 수 있다.This motor speed control and motor torque feedback control is cooperative control between the hybrid controller (HCU) (20), transmission controller (TCU) (40), motor controller (MCU) (60), and brake controller (BCU) (80). It can be performed through

즉, 모터 제어기(60)가 하이브리드 제어기(20)의 지령에 따라 모터 속도와 모터 토크를 제어하고, 브레이크 제어기(80)가 목표 회생제동 실행량을 기초로 브레이크 유압을 제어한다.That is, the motor controller 60 controls the motor speed and motor torque according to commands from the hybrid controller 20, and the brake controller 80 controls the brake hydraulic pressure based on the target regenerative braking execution amount.

상기와 같이 본 발명의 실시예에 따른 제어 과정은 복수 개의 제어기 간에 이루어지는 협조 제어에 의해 수행될 수 있고, 이하에서는 복수 개의 제어기를 기능에 따라 구분하여, 상기 구분된 복수 개의 제어기가 협조 제어함으로써 본 발명의 실시예에 따른 제어 과정을 수행하는 것으로 설명한다.As described above, the control process according to the embodiment of the present invention can be performed by cooperative control between a plurality of controllers. Hereinafter, the plurality of controllers are divided according to function, and the divided plurality of controllers perform cooperative control. A description will be given of performing a control process according to an embodiment of the invention.

그러나, 복수 개의 제어기를 하나의 제어기로 통칭하여 설명할 수 있음은 물론이고, 나아가 실제로 통합된 하나의 제어기가 본 발명의 실시예에 따른 제어 과정을 수행할 수도 있다. However, not only can a plurality of controllers be collectively described as one controller, but furthermore, one integrated controller can actually perform the control process according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 과정을 나타낸 순서도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어의 한 예를 보여주는 도면으로서 파워-오프 다운시프트의 변속 과정 동안 모터 속도 및 토크 상태를 나타내고 있다. FIG. 5 is a flowchart showing a power-off downshift control process of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing an example of power-off downshift control of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. It shows the motor speed and torque status during the power-off downshift shift process.

또한, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 과정 중 변속기 입력토크 해제를 위한 협조 제어시의 토크 상태를 예시한 도면이다. In addition, Figure 7 is a diagram illustrating a torque state during cooperative control for releasing transmission input torque during the power-off downshift control process of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도면에 대해 간단히 설명하면, 도 5는 하이브리드 제어기(HCU)(20)와 변속 제어기(TCU)(40), 브레이크 제어기(BCU)(80)가 수행하는 협조 제어의 주요 과정을 나타내고 있다.First, briefly explaining the drawings, FIG. 5 shows the main process of cooperative control performed by the hybrid controller (HCU) 20, the transmission controller (TCU) 40, and the brake controller (BCU) 80.

그리고, 도 6은 종래 기술을 예시한 도 2와 대비되는 도면으로서, 도 2와 마찬가지로 상측과 하측에 각각 선도가 도시되어 2개의 선도를 나타내고 있다.In addition, Figure 6 is a diagram in contrast to Figure 2 illustrating the prior art, and like Figure 2, two diagrams are shown on the upper and lower sides, respectively.

도 6의 상측 선도에서 종축은 속도(ω)를, 횡축은 시간을 나타내고, 하측 선도에서 종축은 토크(TQ)를, 횡축은 시간을 나타낸다.In the upper diagram of FIG. 6, the vertical axis represents speed (ω) and the horizontal axis represents time, and in the lower diagram, the vertical axis represents torque (TQ) and the horizontal axis represents time.

또한, 도 6의 하측 선도에서 횡축(TQ = 0 Nm)을 기준으로 아래의 영역은 음(-)의 토크 영역을 나타내고, 위의 영역은 양(+)의 토크 영역을 나타낸다.Additionally, in the lower diagram of FIG. 6, the area below the horizontal axis (TQ = 0 Nm) represents a negative (-) torque area, and the area above represents a positive (+) torque area.

도 6의 선도에서 NMj는 목표단 동기속도를 나타내고, NM은 변속기 입력축 회전속도(변속기 입력속도)를 나타내며, TMED 하이브리드 시스템에서 변속기 입력축 회전속도는 모터 속도와 동일하다. In the diagram of FIG. 6, N Mj represents the target stage synchronous speed, N M represents the transmission input shaft rotation speed (transmission input speed), and in the TMED hybrid system, the transmission input shaft rotation speed is the same as the motor speed.

여기서, 목표단은 파워-오프 다운시프트 후 도달하고자 하는 변속단, 즉 변속 후 목표로 하는 변속단을 의미한다.Here, the target range refers to the shift range to be reached after power-off downshifting, that is, the target shift range after shifting.

이하의 설명에서 이전단은 다운시프트 이전의 변속단을 의미하고, 다운시프트 전과 후의 변속단을 각각 이전단과 목표단으로 칭하기로 한다(예, 2단→1단 변속인 경우, 이전단 2단, 목표단 1단임). In the following description, the previous stage refers to the shift stage before downshifting, and the shift stages before and after downshifting are referred to as the previous stage and the target stage, respectively (e.g., in the case of shifting from 2nd to 1st gear, the previous stage is 2nd stage, Target stage 1).

또한, 이하의 설명에서 해방요소와 결합요소는 변속기(120) 내 클러치를 의미하고, 도 6의 선도에서 TR은 변속기 해방요소(해방 클러치)의 전달토크를 나타내며, TCR은 변속기 해방요소의 클러치 토크를 나타낸다. In addition, in the following description, the release element and engagement element refer to the clutch in the transmission 120, and in the diagram of FIG. 6, T R represents the transmission torque of the transmission release element (release clutch), and TC R represents the transmission torque of the transmission release element. Indicates clutch torque.

도 6의 선도에서 TA는 변속기 결합요소(결합 클러치)의 전달토크를 나타내고, TCA는 변속기 결합요소의 클러치 토크를 나타내며, To는 변속기 출력토크(즉 변속기 출력축 토크)를 나타내고, Ti는 변속기 입력토크(즉 변속기 입력축 토크)를 나타낸다.In the diagram of FIG. 6, T A represents the transmission torque of the transmission coupling element (coupling clutch), TC A represents the clutch torque of the transmission coupling element, T o represents the transmission output torque (i.e. transmission output shaft torque), and T i represents the transmission input torque (i.e. transmission input shaft torque).

상기 전달토크(TR,TA)는 해당 클러치(해방요소,결합요소)를 통해 전달되는 클러치 후단 출력토크를 의미하는 것일 수 있고, 클러치 토크(TCR,TCA)는 해당 클러치에 인가되는 클러치 전단 입력토크를 의미하는 것일 수 있다.The transmission torque (T R , T A ) may mean the output torque at the rear end of the clutch transmitted through the corresponding clutch (releasing element, engaging element), and the clutch torque (TC R , TC A ) is the torque applied to the corresponding clutch. This may mean the clutch shear input torque.

즉, 각 클러치 전단을 통해 인가되어 입력되는 토크가 클러치 토크(TCR,TCA)라 할 때, 각 클러치 후단을 통해 출력되어 전달되는 토크가 전달토크(TR,TA)이다. That is, when the torque applied and input through the front end of each clutch is the clutch torque (TC R , TC A ), the torque output and transmitted through the rear end of each clutch is the transmission torque (T R , T A ).

또한, 변속 과정에서 이전단의 해방요소를 동력 단절 상태가 되도록 풀어준 뒤(클러치 해방) 목표단의 결합요소를 동력 연결 상태가 되도록 체결하므로(클러치 결합), 이하의 설명에서 해방요소와 결합요소는 각각 이전단과 목표단의 클러치를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. In addition, during the shifting process, the release element of the previous stage is released so that the power is disconnected (clutch release), and then the engagement element of the target stage is fastened so that the power is connected (clutch engagement), so in the following description, the release element and the engagement element are used. can be understood to mean the clutches of the previous stage and the target stage, respectively.

즉, 해방요소(해방 클러치)는 결합된 상태에서 변속 과정 동안 해제되는 변속기(120)의 이전단 클러치를 의미하고, 결합요소(결합 클러치)는 해제된 상태에서 변속 과정 동안 결합되는 변속기(120)의 목표단 클러치를 의미한다.That is, the release element (release clutch) refers to the previous stage clutch of the transmission 120 that is released during the shift process in the engaged state, and the engagement element (engagement clutch) refers to the transmission 120 that is engaged during the shift process in the released state. refers to the target stage clutch.

또한, 이전단에서 클러치를 통해 전달되는 전달토크(클러치 후단 출력토크)는 해방요소(해방 클러치)의 전달토크(TR)이고, 목표단에서 클러치를 통해 전달되는 전달토크는 결합요소(결합 클러치)의 전달토크(TA)를 의미한다. In addition, the transmission torque transmitted through the clutch at the previous stage (clutch rear-end output torque) is the transmission torque (T R ) of the release element (release clutch), and the transmission torque transmitted through the clutch at the target stage is the transmission torque of the engagement element (engagement clutch). ) means the transmission torque (T A ).

그리고, 도 6에서 (Ti)dmd는 변속기 입력축 기준 요구토크를 나타내고, iR는 변속기 이전단의 기어비를, iA은 변속기 목표단의 기어비를 나타낸다. And, in Figure 6, (T i ) dmd represents the required torque based on the transmission input shaft, i R represents the gear ratio of the previous stage of the transmission, and i A represents the gear ratio of the transmission target stage.

이때, 변속 전의 이전단 클러치(해방요소) 전달토크(TR)는 'TR = iR×(Ti)dmd'로 계산될 수 있고, 변속 후의 목표단 클러치(결합요소) 전달토크(TA)는 'TA = iA ×(Ti)dmd'로 계산될 수 있다.At this time, the previous stage clutch (releasing element) transmission torque (T R ) before shifting can be calculated as 'T R = i R × (T i ) dmd ', and the target stage clutch (engaging element) transmission torque (T A ) can be calculated as 'T A = i A × (T i ) dmd '.

또한, 도 6에서 (Ti)T_ brk는 목표 회생제동 실행량을 나타내고, TB는 실제 유압제동 토크량을 추정한 값인 실제 유압제동 토크 추정량을 나타낸다.In addition, in FIG. 6, (T i ) T_brk represents the target regenerative braking execution amount, and T B represents the actual hydraulic braking torque estimate , which is an estimate of the actual hydraulic braking torque amount.

또한, 도 6에서 변속기 입력토크인 Ti는 제어기의 제어 또는 제어기들의 협조 제어에 의해 제어되는 토크 값이고, TMED 하이브리드 시스템에서 변속기 입력토크는 모터 토크가 된다.In addition, in FIG. 6, the transmission input torque T i is a torque value controlled by the control of the controller or cooperative control of the controllers, and in the TMED hybrid system, the transmission input torque becomes the motor torque.

본 발명에서는 운전자가 브레이크 페달을 조작하지 않더라도 파워-오프 다운시프트 요구가 있는 경우 엔진 브레이크를 모사하기 위해 유압제동 토크(유압제동력)를 발생시키는바, 이 유압제동 토크 역시 제어기들의 협조 제어에 의해 제어되는 토크가 된다.In the present invention, even if the driver does not operate the brake pedal, when a power-off downshift is requested, hydraulic braking torque (hydraulic braking force) is generated to simulate engine braking, and this hydraulic braking torque is also controlled by cooperative control of controllers. The torque becomes

유압제동 토크와 관련하여 도 6의 선도에는 실제 유압제동 토크 추정량(TB)이 나타나 있고, A-B 구간의 협조 제어 과정에서 실제 유압제동 토크 추정량(TB)이 모터 토크 보상 제어에 있어 변수로 이용된다.Regarding the hydraulic braking torque, the actual hydraulic braking torque estimate (T B ) is shown in the diagram of FIG. 6, and the actual hydraulic braking torque estimate (T B ) is used as a variable in motor torque compensation control during the cooperative control process of the AB section. do.

또한, 클러치 토크(TCR,TCA) 값, 즉 이전단 해방요소의 클러치 토크(TCR) 값과 목표단 결합요소의 클러치 토크(TCA) 값은 변속 제어기(40)가 출력하는 클러치 해방과 결합을 위한 지령 값(클러치에 인가하고자 하는 토크 값임)이 될 수 있다.In addition, the clutch torque (TC R , TC A ) values, that is, the clutch torque (TC R ) value of the previous stage release element and the clutch torque (TC A ) value of the target stage engagement element, are the clutch release output from the shift controller 40. It can be a command value for coupling (torque value to be applied to the clutch).

도 6의 선도를 참조하면, 속도 변화 구간으로 진입하는 B 시점부터 해방요소의 클러치 토크(TCR)를 0의 값으로 제어하고, 속도 변화 구간이 종료되는 C 시점에서 결합요소의 클러치 토크(TCA)를 인가한다.Referring to the diagram of FIG. 6, the clutch torque (TC R ) of the release element is controlled to a value of 0 from point B entering the speed change section, and the clutch torque (TC A ) is approved.

본 발명에서 지령 값에 따라 제어되는 토크는 해방요소의 클러치 토크 TCR, 결합요소의 클러치 토크 TCA, 변속기 입력토크 Ti 등이며, 전달토크인 TA와 TR, 그리고 변속기 출력토크인 To 등은 제어의 결과로 나타나는 토크이다.In the present invention, the torque controlled according to the command value is the clutch torque of the release element TC R , the clutch torque of the coupling element TC A , the transmission input torque T i , etc., the transmission torque T A and T R , and the transmission output torque T o etc. is the torque that appears as a result of control.

또한, 도 6에서 토크 값들은 변속기 입력토크인 Ti와 변속기 입력축 기준 요구토크 (Ti)dmd, 목표 회생제동 실행량 (Ti)T_brk를 제외하고는 모두 변속기 출력축을 기준으로 한 토크 값이다. In addition, the torque values in FIG. 6 are all torque values based on the transmission output shaft, except for the transmission input torque T i , the required torque based on the transmission input shaft (T i ) dmd , and the target regenerative braking execution amount (T i ) T_brk . .

즉, 변속기 출력토크인 To를 포함하여 전달토크인 TR, TA, 클러치 토크인 TCA, TCR 모두가 변속기 출력축 기준 토크이며, 이들 토크는 변속기(120)의 기어단(이전단과 목표단)에 해당하는 기어비를 고려하여 변속기 출력축에서의 토크 값으로 변환 및 환산한 등가 토크라 할 수 있다.That is, all of the transmission torques T R and T A , including the transmission output torque T o, and the clutch torques TC A and TC R are the transmission output shaft reference torque, and these torques are the gear stage (previous stage and target stage) of the transmission 120. However, it can be said to be the equivalent torque converted and converted to the torque value at the transmission output shaft considering the gear ratio corresponding to).

또한, 변속기 출력축 기준 토크는, 상기 환산한 등가 토크인 것 외에, 변속기 출력축을 기준으로 직접적으로 구해지거나 추정 및 연산되는 토크일 수도 있는데, 예를 들어 변속기 출력축을 기준으로 실제 유압제동 토크량을 추정한 값인 실제 유압제동 토크 추정량 T B 역시 변속기 출력축 기준 토크이다. In addition, the transmission output shaft reference torque, in addition to the converted equivalent torque, may be a torque directly obtained or estimated and calculated based on the transmission output shaft. For example, the actual hydraulic braking torque amount is estimated based on the transmission output shaft. One value, the actual hydraulic braking torque estimate T B, is also the torque based on the transmission output shaft.

단, 도 6의 선도에서 목표로 하는 회생제동 토크 값인 목표 회생제동 실행량 (Ti)T_ brk 및 그 최대값인 '(iA-iR)/iR×|(Ti)dmd|'는 변속기 입력토크(Ti) 및 요구토크((Ti)dmd)와 마찬가지로 변속기 입력축을 기준으로 한 토크이다.However, in the diagram of FIG. 6, the target regenerative braking execution amount (T i ) T_ brk, which is the target regenerative braking torque value, and its maximum value '(i A -i R )/i R ×|(T i ) dmd |' is the torque based on the transmission input shaft, similar to the transmission input torque (T i ) and the required torque ((T i ) dmd ).

이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 파워-오프 다운시프트 제어 과정을 단계별로 설명하면, 먼저 변속 제어기(40)가 운전 정보 검출부(10)에 의해 검출된 현재의 차량 운전 정보로부터 파워-오프 다운시프트의 변속 요구를 검출한다. Hereinafter, the power-off downshift control process according to an embodiment of the present invention will be described step by step with reference to FIGS. 5 to 7. First, the shift controller 40 determines the current vehicle detected by the driving information detector 10. A power-off downshift shift request is detected from driving information.

즉, 변속 제어기(40)가 현재의 차량 운전 정보로부터 파워-오프 다운시프트 요구가 있는 상황인지를 판단하는 것이다.In other words, the shift controller 40 determines whether there is a power-off downshift request based on current vehicle driving information.

여기서, 변속 제어기(40)는 차량이 타력 주행(coasting)하는 동안 운전자의 다운시프트 조작이 있는 경우, 그리고 다운시프트 조작에 의해 선택된 변속단이 변속 가능한 것이면, 파워-오프 다운시프트 요구가 있는 상황인 것으로 판단하도록 설정될 수 있다.Here, if there is a downshift operation by the driver while the vehicle is coasting, and if the shift range selected by the downshift operation is shiftable, the shift controller 40 is a situation in which a power-off downshift request is performed. It can be set to judge that it is.

즉, 변속 제어기(40)가 운전 정보 검출부(10)에 의해 검출된 차량 운전 정보로부터 운전자가 브레이크 페달 및 가속페달을 밟지 않은 상태로 차량이 타력 주행을 하는 동안 운전자가 시프트 레버를 저단으로 조작하여 선택된 변속단이 현재 변속 가능한 변속단이라면, 파워-오프 다운시프트의 변속 요구가 있는 것으로 판단하는 것이다. That is, when the shift controller 40 determines the vehicle driving information detected by the driving information detection unit 10 while the vehicle is coasting without the driver pressing the brake pedal or accelerator pedal, the driver operates the shift lever to a low range. If the selected gear range is a gear range that can currently be shifted to, it is determined that there is a shift request for power-off downshifting.

이와 같이 파워-오프 다운시프트 요구가 있는 상황임을 판단하고 나면, 도 6의 A 시점에서 파워-오프 다운시프트를 위한 변속 제어가 시작되고, 이어 A 시점부터 B 시점까지 변속기 입력토크(Ti)를 0(zero) 토크가 될 때까지 해제하는 변속기 입력토크 해제를 위한 협조 제어 과정을 수행한다. Once it is determined that there is a request for power-off downshifting, shift control for power-off downshifting begins at point A in FIG. 6, and then the transmission input torque (T i ) is changed from point A to point B. A cooperative control process is performed to release the transmission input torque until it reaches 0 (zero) torque.

요컨대, 변속기 입력토크 해제를 위한 협조 제어의 진입 조건은 현재 파워-오프 다운시프트의 변속 요구가 있는 상황인 것이며, A 시점에서, 차량이 타력 주행을 하고 있고, 타력 주행 동안 운전자가 시트프 레버를 전보다 낮은 저단으로 조작(운전자 다운시프트 조작)하였으며, 시프트 레버 조작에 의해 선택된 변속단이 변속 가능한 조건이면, 파워-오프 다운시프트의 변속 요구가 있는 것으로 판단하여 변속기 입력토크 해제를 위한 협조 제어에 진입한다.In short, the entry condition for cooperative control to release the transmission input torque is a situation where there is a current power-off downshift shift request. At point A, the vehicle is coasting, and the driver presses the seat lever during coasting. If the operation is performed to a lower gear than before (driver downshift operation), and the gear range selected by operating the shift lever can be shifted, it is determined that there is a shift request for power-off downshift, and cooperative control is entered to release the transmission input torque. do.

파워-오프 다운시프트가 이루어지는 차량 주행 조건인 타력 주행시에는 엔진(90)은 오프 상태이고 엔진 클러치(100)는 해제 상태이므로 변속기 입력토크(Ti)는 모터 토크가 된다.During coasting, which is a vehicle driving condition in which a power-off downshift is performed, the engine 90 is in the off state and the engine clutch 100 is in the released state, so the transmission input torque (T i ) becomes the motor torque.

이러한 A 시점에서 B 시점까지(A-B 구간)의 제어는 도 5에 나타낸 바와 같이 변속 제어기(TCU)(40)와 하이브리드 제어기(HCU)(20), 브레이크 제어기(BCU)(80)의 협조 제어에 의해 수행된다. This control from point A to point B (A-B section) is controlled by cooperative control of the transmission controller (TCU) 40, hybrid controller (HCU) 20, and brake controller (BCU) 80, as shown in FIG. is carried out by

아울러, 도 5에 나타내지는 않았지만, 후술하는 바와 같이 변속기 입력토크 해제 및 모터 토크 보상 제어를 위해 하이브리드 제어기(20)가 출력하는 토크 지령에 따라 모터 토크를 제어해야 하므로, 모터 제어기(60) 또한 A-B 구간의 협조 제어에 관여한다.In addition, although not shown in FIG. 5, since the motor torque must be controlled according to the torque command output by the hybrid controller 20 to release the transmission input torque and control the motor torque compensation, as will be described later, the motor controller 60 is also A-B Involved in cooperative control of sections.

A-B 구간 동안 수행되는 변속기 입력토크 해제 제어에 대해 도 6을 참조로 좀 더 설명하면, 도 6은 운전자가 브레이크 페달을 조작하지 않은 브레이크 미인가의 예이면서, 변속기 입력축 기준 요구토크((Ti)dmd)가 일정한 예를 나타내고 있다.To further explain the transmission input torque release control performed during the AB section with reference to FIG. 6, FIG. 6 is an example of brake non-application in which the driver does not operate the brake pedal, and the required torque based on the transmission input shaft ((T i ) dmd ) represents a certain example.

A-B 구간의 제어 과정 동안 요구토크는 A 시점의 차량 운전 상태, 즉 변속기 입력토크 해제 제어 진입 시점의 차량 운전 상태에 따라 결정되며, 이 요구토크가 후술하는 바와 같이 제동력 분배식의 총 제동 토크로 사용된다.During the control process of the A-B section, the required torque is determined according to the vehicle driving state at point A, that is, the vehicle driving state at the time of entering the transmission input torque release control, and this required torque is used as the total braking torque of the braking force distribution method as described later. do.

여기서, 차량 운전 상태 정보는 차속을 포함할 수 있고, 이에 요구토크가 A 시점의 차속에 따라 결정된 값일 수 있다.Here, the vehicle driving state information may include vehicle speed, and the required torque may be a value determined according to the vehicle speed at point A.

또한, A-B 구간의 제어 과정 동안, 총 제동 토크로 사용되는 요구 토크는 변속기 입력축 기준 요구토크((Ti)dmd)이거나 변속기 출력축 기준 요구토크('iA ×(Ti)dmd')일 수 있다.In addition, during the control process of the AB section, the required torque used as the total braking torque may be the required torque based on the transmission input shaft ((T i ) dmd ) or the required torque based on the transmission output shaft ('i A × (T i ) dmd '). there is.

또한, 변속 전부터 A 시점까지는 변속기 입력토크(Ti)가 변속기 입력축 기준 요구토크((Ti)dmd)와 일치하지만, 파워-오프 다운시프트 제어가 시작된 A 시점 이후부터는 변속기 입력토크(Ti)를 절대값 기준으로 감소시켜 B 시점까지 0의 값이 되도록 해제하는 변속기 입력토크 해제 제어가 진행된다.In addition, the transmission input torque (T i ) matches the required torque ((T i ) dmd ) based on the transmission input shaft before shifting until point A, but after point A when the power-off downshift control begins, the transmission input torque (T i ) Transmission input torque release control is performed to reduce the absolute value and release it to a value of 0 until point B.

도 6의 선도에서 A-B 구간의 변속기 입력토크(Ti)를 음(-)의 토크로 나타내었으므로, A-B 구간에서 변속기 입력토크의 절대값이 감소한다는 것은, 음(-)의 토크인 변속기 입력토크가 0의 값이 될 때까지 상승(증가)하는 것을 의미한다. In the diagram of FIG. 6, the transmission input torque (T i ) in the AB section is shown as negative (-) torque, so the absolute value of the transmission input torque in the AB section decreases, which means that the transmission input torque is negative (-). This means that the torque rises (increases) until it reaches a value of 0.

본 발명에서는 파워-오프 다운시프트의 변속 과정에서 변속기 출력토크(To)가 종래와 같이 크게 상승하였다가 하강하는 것(도 2에서와 같이 변속기 출력토크를 음(-)의 토크로 나타낸다면 그 절대값이 크게 감소하였다가 증가하는 것)을 방지하고, 변속기 출력토크(To)를 도 6의 A-B 구간에서 일정한 기울기로 하강시키면서 유압제동력을 발생시킨다.In the present invention, during the power-off downshift shift process, the transmission output torque (T o ) increases significantly and then decreases as in the prior art (if the transmission output torque is expressed as a negative torque as shown in FIG. 2, it is It prevents the absolute value from greatly decreasing and then increasing), and generates hydraulic braking force while lowering the transmission output torque (T o ) at a constant slope in the AB section of FIG. 6.

즉, 파워-오프 다운시프트의 변속 과정에서, 운전자가 브레이크 페달을 밟지 않더라도, 유압회로(130) 및 휠 브레이크(131)를 포함하는 유압제동장치(즉 마찰제동장치)의 작동을 제어함으로써 유압제동력(마찰제동력)을 발생시키는 것이며, 이러한 유압제동력을 발생시키기 위해서는 하이브리드 제어기(20)와 브레이크 제어기(80) 간의 협조 제어가 이루어져야 한다.That is, in the process of power-off downshifting, even if the driver does not step on the brake pedal, hydraulic braking force is applied by controlling the operation of the hydraulic braking device (i.e. friction braking device) including the hydraulic circuit 130 and the wheel brake 131. (Friction braking force) is generated, and in order to generate this hydraulic braking force, cooperative control must be performed between the hybrid controller 20 and the brake controller 80.

이때, 두 제어기(20,80) 간의 협조 제어가 이루어지도록 하여 유압제동장치에 의한 유압제동력을 발생시키기 위해서는, 하이브리드 제어기(20)가 브레이크 제어기(80)에 목표 회생제동 실행량을 결정하여 전달하도록 해야 하고, 목표 회생제동 실행량(토크 값임)과 유압제동 토크가 총 제동 토크를 만족하도록 해야 한다.At this time, in order to achieve cooperative control between the two controllers 20 and 80 and generate hydraulic braking force by the hydraulic braking device, the hybrid controller 20 determines and transmits the target regenerative braking amount to the brake controller 80. and the target regenerative braking execution amount (torque value) and hydraulic braking torque must satisfy the total braking torque.

하기 식 (1)은 회생제동이 이루어지는 친환경차량에서 적용되고 있는 제동력 분배식이며, 공지된 바와 같이 회생제동과 유압제동의 협조 제어에 있어서는 제동력 분배가 필수적이다.Equation (1) below is the braking force distribution equation applied in eco-friendly vehicles in which regenerative braking is performed. As is known, braking force distribution is essential in cooperative control of regenerative braking and hydraulic braking.

총 제동 토크 = 목표 회생제동 실행량 + 목표 유압제동 토크 (1)Total braking torque = target regenerative braking performance + target hydraulic braking torque (1)

상기 제동력 분배식에서 각 토크는 모두 변속기 입력축 기준의 값으로 결정된 토크일 수 있고, 또는 각 토크가 모두 변속기 출력축 기준의 값으로 결정된 토크일 수도 있다.In the braking force distribution equation, each torque may be a torque determined by a value based on the transmission input shaft, or each torque may be a torque determined by a value based on the transmission output shaft.

일반적인 정지 전 변속시처럼 운전자가 브레이크 페달을 밟은 상태에서는, 브레이크 제어기(80)가 브레이크 페달 값(BPS 값)에 따라 총 제동 토크를 연산한 후 하이브리드 제어기(20)로부터 목표 회생제동 실행량(토크 값임)을 전달받아, 상기 식(1)을 만족하는 목표 유압제동 토크(= 마찰제동 토크)를 결정한다.When the driver presses the brake pedal, as when shifting gears before stopping, the brake controller 80 calculates the total braking torque according to the brake pedal value (BPS value) and then calculates the target regenerative braking amount (torque) from the hybrid controller 20. value) is received, and the target hydraulic braking torque (= friction braking torque) that satisfies Equation (1) above is determined.

하지만, 본 발명에서는 운전자가 브레이크 페달을 밟지 않은 상태에서도 하이브리드 제어기(20)와 브레이크 제어기(80)의 협조 제어가 이루어지도록 하여 총 제동 토크를 만족시키는 유압제동 토크를 발생시킨다.However, in the present invention, the hybrid controller 20 and the brake controller 80 are cooperatively controlled even when the driver does not press the brake pedal, thereby generating hydraulic braking torque that satisfies the total braking torque.

즉, 본 발명의 파워-오프 다운시프트의 변속 과정에서는 운전자가 브레이크 페달을 밟지 않았다 하더라도 하이브리드 제어기(20)가 목표 회생제동 실행량(토크 값임)을 결정하여 브레이크 제어기(80)에 송출한다.That is, in the shift process of the power-off downshift of the present invention, even if the driver does not press the brake pedal, the hybrid controller 20 determines the target regenerative braking amount (torque value) and transmits it to the brake controller 80.

또한, 브레이크 제어기(80)는 하이브리드 제어기(20)에서 송출된 목표 회생제동 실행량으로부터 제동력 분배식인 상기 식(1)을 만족하는 목표 유압제동 토크(= 마찰제동 토크)를 결정한 후, 상기 결정된 목표 유압제동 토크에 따라 유압제동장치를 제어하여, 변속 동안 필요로 하는 유압제동력을 발생시킨다.In addition, the brake controller 80 determines a target hydraulic braking torque (= friction braking torque) that satisfies Equation (1), which is a braking force distribution equation, from the target regenerative braking execution amount transmitted from the hybrid controller 20, and then determines the target hydraulic braking torque (= friction braking torque) The hydraulic braking device is controlled according to the hydraulic braking torque to generate the hydraulic braking force required during gear shifting.

이때, 하이브리드 제어기(20)는 변속기 입력토크 해제 제어 진입 시점 이후부터 변속기 입력토크 해제 완료 시점까지 브레이크 제어기(80)에 송출하는 목표 회생제동 실행량((Ti)T_brk)을 브레이크 유압 협조 제어가 가능하도록 시간에 따라 일정 기울기로 증가하는 값으로 결정하여 송출한다.At this time, the hybrid controller 20 sets the target regenerative braking execution amount ((T i ) T_brk ) transmitted to the brake controller 80 from the time of entering the transmission input torque release control until the time the transmission input torque release is completed. If possible, a value that increases at a constant slope over time is determined and transmitted.

도 6을 참조하면, 차량의 타력 주행시 A 시점까지는, 즉 변속기 입력토크 해제 제어 진입 시점까지는 요구토크, 즉 변속기 입력축 기준 요구토크((Ti)dmd)와 목표 회생제동 실행량((Ti)T_brk)이 일치하다가, 변속기 입력토크 해제 제어 진입 이후부터는 목표 회생제동 실행량((Ti)T_brk)이 상기 요구토크((Ti)dmd)에서부터 일정 기울기로 증가시킨 값으로 결정됨을 볼 수 있다.Referring to FIG. 6, when the vehicle is coasting, up to point A, that is, up to the point of entering the transmission input torque release control, the required torque, that is, the required torque based on the transmission input shaft ((T i ) dmd ) and the target regenerative braking execution amount ((T i ) T_brk ) is consistent, but after entering the transmission input torque release control, the target regenerative braking execution amount ((T i ) T_brk ) can be seen to be determined as a value increased by a certain slope from the required torque ((T i ) dmd ). .

상기 식 (1)에서 유압제동 토크는 파워-오프 다운시프트의 변속 과정 중 발생시키고자 하는 유압제동 토크의 목표값, 즉 목표 유압제동 토크이며, 이 목표 유압제동 토크가 변속기 입력축 기준 토크일 수도 있으나, 변속기 출력축을 기준으로 환산한 변속기 출력축 기준 토크일 수 있고, 이 변속기 출력축 기준의 목표 유압제동 토크를 도 7에서 (TB)T로 나타내었다. In equation (1) above, the hydraulic braking torque is the target value of the hydraulic braking torque to be generated during the power-off downshift shift process, that is, the target hydraulic braking torque. This target hydraulic braking torque may be the transmission input shaft reference torque. , It may be the transmission output shaft reference torque converted based on the transmission output shaft, and the target hydraulic braking torque based on this transmission output shaft is indicated as (T B ) T in FIG. 7.

또한, 본 발명에서 운전자가 브레이크 페달을 밟지 않더라도 유압제동 토크를 발생시키기 위해 총 제동 토크가 정해져야 하는데, 본 발명에서는 브레이크 제어기(80)가 연산하던 총 제동 토크의 값으로 하이브리드 제어기(20)의 요구토크를 적용하여 사용한다.In addition, in the present invention, the total braking torque must be determined to generate hydraulic braking torque even if the driver does not step on the brake pedal. In the present invention, the value of the total braking torque calculated by the brake controller 80 is used to determine the total braking torque of the hybrid controller 20. It is used by applying the required torque.

즉, 목표 회생제동 실행량과 목표 유압제동 토크의 합이 상기 요구토크를 만족하도록 하는 것이며, 여기서 요구토크는 전술한 바와 같이 변속기 입력축 기준 요구토크((Ti)dmd)일 수 있다.That is, the sum of the target regenerative braking execution amount and the target hydraulic braking torque satisfies the required torque, and here, the required torque may be the required torque ((T i ) dmd ) based on the transmission input shaft, as described above.

또한, 변속기 입력축 기준 요구토크가 (Ti)dmd 라면, 변속기 출력축을 기준으로 환산한 토크, 즉 변속기 출력축 기준 요구토크는 'iA ×(Ti)dmd'로 계산될 수 있다. In addition, if the required torque based on the transmission input shaft is (T i ) dmd , the torque converted based on the transmission output shaft, that is, the required torque based on the transmission output shaft can be calculated as 'i A × (T i ) dmd '.

파워-오프 다운시프트의 변속 과정에서 하이브리드 제어기(20)의 요구토크((Ti)dmd)는 타력 주행시의 회생 토크이고, 이는 음(-)의 토크, 즉 내연기관 차량과 같은 비친환경 차량의 타력 주행 중 파워트레인 부하를 모사한 음(-)의 토크이다.During the power-off downshift shift process, the required torque ((T i ) dmd ) of the hybrid controller 20 is the regenerative torque during coasting, which is negative torque, that is, the torque of non-eco-friendly vehicles such as internal combustion engine vehicles. It is a negative torque that simulates the powertrain load during coasting.

본 발명에 따른 파워-오프 다운시프트의 변속 과정 중 A-B 구간에서 목표 회생제동 실행량을 연산하는 이유는 브레이크 제어기(80)와의 협조 제어에 있어 필수적으로 필요하기 때문이다.The reason why the target regenerative braking amount is calculated in the A-B section during the power-off downshift shift process according to the present invention is because it is essential for cooperative control with the brake controller 80.

본 발명에 따른 파워-오프 다운시프트의 변속 과정에서 브레이크 페달 조작이 없더라도 회생제동과 유압제동의 협조 제어가 수행되기 때문에 식 (1)과 같은 제동력 분배식을 이용하기 위해서는 목표 회생제동 실행량의 연산이 필요하다.Since cooperative control of regenerative braking and hydraulic braking is performed even without brake pedal operation during the power-off downshift shift process according to the present invention, in order to use the braking force distribution equation such as Equation (1), the target regenerative braking amount is calculated. This is needed.

또한, 종래에는 '총 제동 토크 = 목표 회생제동 실행량 + 유압제동 토크'의 제동력 분배식에서 모든 항(term)이 음(-)의 값이었으나, 본 발명에서는 유압제동 토크가 총 제동 토크보다 더 큰 값을 가질 수 있도록 A-B 구간에서 목표 회생제동 실행량을 정해진 양(+)의 값에 도달하도록 상승시킨다.In addition, conventionally, all terms in the braking force distribution equation of 'total braking torque = target regenerative braking amount + hydraulic braking torque' were negative values, but in the present invention, the hydraulic braking torque is greater than the total braking torque. In order to obtain a value, the target regenerative braking amount in the A-B section is increased to reach a set positive (+) value.

즉, 도 6에서 목표 회생제동 실행량((Ti)T_brk)의 최대값, 즉 최대 목표 회생제동 실행량을 양(+)의 값이 되도록 하는 것이다.That is, in FIG. 6, the maximum value of the target regenerative braking amount ((T i ) T_brk ), that is, the maximum target regenerative braking amount, is set to a positive (+) value.

도 6을 참조하면, 목표 회생제동 실행량((Ti)T_brk)이 변속기 입력토크 해제가 완료된 B 시점에서 양의 최대값 '(iA-iR)/iR×|(Ti)dmd|'에 도달한 후, 후술하는 B-C 및 C-D 구간을 거쳐 변속기 입력토크 복귀 제어 진입 시점인 D 시점까지 상기 최대값으로 계속해서 유지됨을 볼 수 있다. Referring to FIG. 6, the target regenerative braking amount ((T i ) T_brk ) is the maximum positive value '(i A -i R )/i R ×|(T i ) dmd at point B when the transmission input torque release is completed. After reaching '|', it can be seen that the above maximum value continues to be maintained until point D, which is the point of entering the transmission input torque return control, through the BC and CD sections described later.

전술한 바와 같이, 본 발명에서 총 제동 토크의 값으로는 하이브리드 제어기(20)가 변속 제어기(40)로 송출하는 요구토크((Ti)dmd)가 사용되고, 이는 도 6에서와 같이 변속 과정에서 변화없이 동일하다고 가정하면, A-B 구간에서 변속기 출력토크(To)가 일정 기울기로 하강하도록 하기 위해, 위 제동력 분배식에서 목표 회생제동 실행량의 최대값을 양(+)의 값이 되도록 하여, 유압제동 토크의 절대값이 총 제동 토크의 절대값보다 크게 될 수 있도록 한다.As described above, in the present invention, the required torque ((T i ) dmd ) transmitted from the hybrid controller 20 to the shift controller 40 is used as the value of the total braking torque, which is used during the shift process as shown in FIG. 6. Assuming that it remains the same without change, in order to ensure that the transmission output torque (T o ) falls at a constant slope in the AB section, the maximum value of the target regenerative braking amount in the above braking force distribution equation is set to a positive (+) value, and the hydraulic pressure Ensure that the absolute value of the braking torque is greater than the absolute value of the total braking torque.

또한, 하이브리드 제어기(20)는 빠른 감속감을 위해 변속 전후의 변속기 출력토크(To) 단차가 A-B 구간에서 발생하도록 하고, 이를 위해 최대 목표 회생제동 실행량을 하기 식 (2)과 같이 계산하여 브레이크 제어기(80)로 송출한다.In addition, the hybrid controller 20 ensures that the transmission output torque (T o ) step before and after shifting occurs in the AB section for a quick sense of deceleration, and to this end, calculates the maximum target regenerative braking amount as in Equation (2) below and brakes. It is sent to the controller (80).

max((Ti)T_ brk@TMout) = (iA-iR)×|(Ti)dmd| (2)max((T i ) T_ brk@TMout ) = (i A -i R )×|(T i ) dmd | (2)

여기서, max((Ti)T_ brk @TMout)는 변속기 출력축 기준 최대 목표 회생제동 실행량을 나타내고, iA는 목표단 기어비를, iR은 이전단 기어비를, (Ti)dmd는 요구토크를 나타내며, | |는 절대값을 나타나는 기호이다(이하의 설명에서 | |는 모두 절대값 기호임).Here, max((T i ) T_ brk @TMout ) represents the maximum target regenerative braking execution amount based on the transmission output shaft, i A is the target stage gear ratio, i R is the previous stage gear ratio, and (T i ) dmd is the required torque. represents | | is a symbol that represents an absolute value (in the description below, | | is an absolute value symbol in all cases).

또한, 상기 식 (2)에서 (Ti)T_brk@TMout는 변속기 출력축 기준 목표 회생제동 실행량을 나타낸다. Additionally, in equation (2) above, (T i ) T_brk@TMout represents the target regenerative braking execution amount based on the transmission output shaft.

본 발명에서 하이브리드 제어기(20)는 변속기 입력축 기준 목표 회생제동 실행량과 그 최대값을 계산하여 브레이크 제어기(80)에 송출할 수도 있지만, 도 5에 나타낸 바와 같이 하이브리드 제어기(20)가 변속기 출력축 기준 목표 회생제동 실행량과 그 최대값을 계산하여 브레이크 제어기(80)에 송출할 수도 있다.In the present invention, the hybrid controller 20 may calculate the target regenerative braking execution amount and its maximum value based on the transmission input shaft and transmit it to the brake controller 80. However, as shown in FIG. 5, the hybrid controller 20 calculates the target regenerative braking execution amount and its maximum value based on the transmission output shaft. The target regenerative braking execution amount and its maximum value may be calculated and transmitted to the brake controller 80.

변속기 출력축 기준 목표 회생제동 실행량이 (Ti)T_brk@TMout이고, 변속기 입력축 기준 목표 회생제동 실행량이 (Ti)T_brk이라면, 두 값은 '(Ti)T_brk@TMout = iR×(Ti)T_brk'의 관계가 있다.If the target regenerative braking amount based on the transmission output shaft is (T i ) T_brk@TMout and the target regenerative braking amount based on the transmission input shaft is (T i ) T_brk , the two values are '(T i ) T_brk@TMout = i R ×(T i ) There is a relationship of T_brk '.

상기 최대 목표 회생제동 실행량은 변속 전후의 변속기 출력토크(To) 단차, 즉 A-B 구간에서의 변속기 출력토크(To) 하강량에 상응하는 값으로서, 식 (2)에서와 같이 이전단 기어비(iR)와 목표단 기어비(iA), 요구토크((Ti)dmd)로부터 구해질 수 있다.The maximum target regenerative braking amount is a value corresponding to the difference in transmission output torque (T o ) before and after shifting, that is, the amount of decrease in transmission output torque (T o ) in the AB section, and the previous gear ratio as in equation (2). It can be obtained from (i R ), target gear ratio (i A ), and required torque ((T i ) dmd ).

A 시점은 변속 전이므로 해방요소(해방 클러치)의 전달토크(TR)만 작용하며, 이는 요구토크가 (Ti)dmd, 이전단 기어비가 iR라 할 때, 해방요소의 전달토크(TR)는 'TR = iR×(Ti)dmd'의 식으로 표현 가능하다.Since the time point A is before shifting, only the transmission torque (T R ) of the release element (release clutch) is applied. This means that when the required torque is (T i ) dmd and the previous gear ratio is i R , the transmission torque (T R ) can be expressed in the formula 'T R = i R × (T i ) dmd '.

B 시점에서는 해방요소(해방 클러치)의 토크 전달이 종료되어 오직 결합요소(결합 클러치)의 전달토크(TA)만 작용하므로, 목표단 기어비를 iA라 할 때, 결합요소의 전달토크(TA)는 'TA = iA×(Ti)dmd'로 표현 가능하다.At point B, the torque transmission of the release element (release clutch) ends and only the transmission torque (T A ) of the engagement element (engagement clutch) acts. Therefore, when the target stage gear ratio is i A , the transmission torque of the engagement element (T A ) can be expressed as 'T A = i A × (T i ) dmd '.

이때, 변속기 출력토크 하강량(|TA - TR|)은 '|TA - TR| = |(iA-iR)×(Ti)dmd|'의 식으로 나타낼 수 있고, 변속기 출력토크 하강량은 변속 전 해방요소의 전달토크(TR)와 변속 후 결합요소의 전달토크(TA) 간 차이값의 절대값(|TA - TR|)으로 정의하므로 양의 값이다.At this time, the transmission output torque drop amount (|T A - T R |) is '|T A - T R | = | ( i A -i R ) The absolute value of the difference between T A ) (|T A - T R |), so it is a positive value.

또한, 하향 변속이므로 iA > iR를 만족하여, 변속기 출력토크 하강량(|TA - TR|)는 '|TA-TR| = (iA-iR)×|(Ti)dmd|'가 된다.In addition, since it is a downshift, i A > i R is satisfied, so the transmission output torque drop amount (|T A - T R |) is '|T A -T R | = (i A -i R )×|(T i ) dmd |'.

다시 정리하면, 변속 전 해방요소의 전달토크(TR)는 'TR = iR×(Ti)dmd'이고, 변속 후 결합요소의 전달토크(TA)는 'TA = iA×(Ti)dmd'이며, 변속기 출력토크(To) 하강량(|TA-TR|)은 '|TA-TR| = (iA-iR)×|(Ti)dmd|'이다.To summarize, the transmission torque (T R ) of the release element before shifting is 'T R = i R × (T i ) dmd ', and the transmission torque (T A ) of the coupling element after shifting is 'T A = i A × (T i ) dmd ', and the transmission output torque (T o ) drop amount (|T A -T R |) is '|T A -T R | = (i A -i R )×|(T i ) dmd |'.

도 6의 선도에서 변속 전후를 비교하였을 때 변속기 출력토크(To)는 음(-)의 토크이므로 하강(감소)하는 것이지만, 절대값을 기준으로 하였을 때에는 증가하는 것이 된다. When comparing before and after shifting in the diagram of FIG. 6, the transmission output torque (T o ) is negative (-) torque, so it decreases (decreases), but when based on the absolute value, it increases.

상기 식의 변속기 출력토크 하강량은 변속기 출력축 기준이고, 이를 변속기 입력축 기준 토크로 환산한다면, 이때 변속단이 이전단이기 때문에 변속기 입력축 기준으로 환산한 변속기 출력토크(To) 하강량은 '(iA-iR)/iR×|(Ti)dmd|'가 된다.The transmission output torque drop amount in the above equation is based on the transmission output shaft, and if this is converted into torque based on the transmission input shaft, since the shift gear at this time is the previous gear, the transmission output torque (T o ) drop amount converted based on the transmission input shaft is '(i A -i R )/i R ×|(T i ) dmd |'.

본 발명에서는 변속기 입력축 기준으로 환산한 변속기 출력토크(To) 하강량(양의 값임)을 변속기 입력축 기준 최대 목표 회생제동 실행량이 될 수 있도록 하며, 따라서 변속기 입력축 기준 최대 목표 회생제동 실행량은 하기 식 (3)으로 나타낼 수 있다.In the present invention, the transmission output torque (T o ) reduction amount (a positive value) converted based on the transmission input shaft is set to the maximum target regenerative braking amount based on the transmission input shaft. Therefore, the maximum target regenerative braking amount based on the transmission input shaft is as follows. It can be expressed as equation (3).

max((Ti)T_ brk) = (iA-iR)/iR×|(Ti)dmd| (3)max((T i ) T_ brk ) = (i A -i R )/i R ×|(T i ) dmd | (3)

여기서, max((Ti)T_ brk)가 변속기 입력축 기준 최대 목표 회생제동 실행량을 나타내고, (Ti)T_ brk는 변속기 입력축 기준 목표 회생제동 실행량을 나타낸다.Here, max((T i ) T_ brk ) represents the maximum target regenerative braking amount based on the transmission input shaft, and (T i ) T_ brk represents the target regenerative braking amount based on the transmission input shaft.

도 6의 선도에서 A-B 구간의 변속기 입력축 기준 목표 회생제동 실행량 (Ti)T_brk은 음(-)의 값에서 일정 기울기로 0 Nm까지 상승하였다가(절대값 기준으로 감소) 계속해서 양(+)의 값으로 상승하여(절대값 기준으로 증가) B 시점에서 변속기 입력축 기준 최대 목표 회생제동 실행량(max((Ti)T_ brk)에 도달함을 보이고 있다. In the diagram of FIG. 6, the target regenerative braking execution amount (T i ) T_brk based on the transmission input shaft in the AB section increases from a negative (-) value to 0 Nm at a certain slope (decreases based on absolute value) and continues to positive (+). ) (increases based on absolute value), showing that it reaches the maximum target regenerative braking amount (max((T i ) T_ brk ) based on the transmission input shaft at point B.

또한, 본 발명에 따른 파워-오프 다운시프트의 변속 과정의 A-B 구간에서 엔진 브레이크를 모사하기 위해 유압제동장치를 이용하여 유압제동 토크를 발생시키는데, 이때 실제 유압제동 토크를 추정하고, 그 추정 값인 실제 유압제동 토크 추정량(T B )을 기반으로 하여 모터 토크 피드백 제어를 실시한다.In addition, in the AB section of the power-off downshift shift process according to the present invention, a hydraulic braking device is used to generate hydraulic braking torque to simulate engine braking. At this time, the actual hydraulic braking torque is estimated, and the estimated value is the actual hydraulic braking torque. Motor torque feedback control is performed based on the hydraulic braking torque estimate (T B ).

이 과정에서 실제 유압제동 토크 추정량(TB)과 목표 유압제동 토크((TB)T)를 변속기 입력축 기준으로 상사시키는바, 두 토크의 차이만큼을 모터 토크가 보상할 수 있도록 한다.In this process, the estimated actual hydraulic braking torque (T B ) and the target hydraulic braking torque ((T B ) T ) are similar based on the transmission input shaft, so that the motor torque can compensate for the difference between the two torques.

즉, 브레이크 제어기(80)에서 하이브리드 제어기(20)로부터 목표 회생제동 실행량((Ti)T_ brk)을 수신한 뒤, 제동력 분배식인 식 (1)에 따라 요구토크((Ti)dmd)와 목표 회생제동 실행량((Ti)T_ brk)으로부터 유압제동 토크((TB)T)를 결정하고, 상기 결정된 유압제동 토크((TB)T)를 목표값으로 하여 유압제동장치의 브레이크 유압을 제어한다. That is, after the brake controller 80 receives the target regenerative braking amount ((T i ) T_ brk ) from the hybrid controller 20, the required torque ((T i ) dmd ) is calculated according to Equation (1), which is a braking force distribution equation. Determine the hydraulic braking torque ((T B ) T ) from the target regenerative braking execution amount ((T i ) T_ brk ), and use the determined hydraulic braking torque ((T B ) T ) as the target value to control the hydraulic braking system. Controls brake hydraulic pressure.

도 7을 참조하면, 목표로 하는 유압제동 토크(이하 '목표 유압제동 토크'라 칭함)((TB)T)가 점선으로 도시되어 있고, 이 목표 유압제동 토크를 추종하도록 제어되는 실제 유압제동 토크량의 추정 값, 즉 실제 유압제동 토크 추정량(TB)이 도시되어 있다.Referring to FIG. 7, the target hydraulic braking torque (hereinafter referred to as 'target hydraulic braking torque') ((T B ) T ) is shown as a dotted line, and the actual hydraulic braking controlled to follow this target hydraulic braking torque. The estimated value of the torque amount, that is, the actual hydraulic braking torque estimated amount (T B ), is shown.

도 7에서 볼 수 있듯이, 브레이크 유압의 제어 추종성이 떨어지므로 실제 유압제동 토크 추정량(TB)과 목표 유압제동 토크((TB)T) 사이에 차이가 발생하며, 본 발명에서 이 차이를 모터 토크로 보상한다.As can be seen in FIG. 7, the control followability of the brake hydraulic pressure is poor, so a difference occurs between the actual hydraulic braking torque estimate (T B ) and the target hydraulic braking torque ((T B ) T ), and in the present invention, this difference is used by the motor. Compensate with torque.

즉, 브레이크 제어기(80)가 브레이크 유압을 제어할 때 목표 유압제동 토크를 내도록 제어하지만 브레이크 유압의 제어 추종성이 좋지 못하므로 실제 유압제동 토크는 목표 유압제동 토크만큼 나오지 않는다.That is, when the brake controller 80 controls the brake hydraulic pressure, it controls to produce the target hydraulic braking torque, but since the control followability of the brake hydraulic pressure is not good, the actual hydraulic braking torque does not come out as much as the target hydraulic braking torque.

따라서, 제어의 정확도가 우수한 모터 회생제동 토크 제어를 통하여 유압제동의 오차를 보상하는 것이며, 두 토크의 오차, 즉 목표 유압제동 토크와 실제 유압제동 토크 추정량의 차이를 이용하여 목표 회생제동 토크를 보정한 후, 보정된 회생제동 토크로 모터 회생제동을 제어한다.Therefore, the error in hydraulic braking is compensated through motor regenerative braking torque control with excellent control accuracy, and the target regenerative braking torque is corrected using the difference between the two torque errors, that is, the target hydraulic braking torque and the estimated actual hydraulic braking torque. After that, motor regenerative braking is controlled using the corrected regenerative braking torque.

상기와 같이 목표 유압제동 토크와 실제 유압제동 토크 추정량의 차이를 모터로 보상해주기 위한 제어에 관련해서는, 본 출원인에 의해 특허 출원된 특허출원번호 제10-2018-0019815(2018.2.20.), 및 특허출원번호 제10-2017-0177711호(2017.12.22.)를 참조할 수 있다.Regarding the control for compensating for the difference between the target hydraulic braking torque and the estimated actual hydraulic braking torque as described above with the motor, Patent Application No. 10-2018-0019815 (2018.2.20.) filed by the present applicant, and Please refer to Patent Application No. 10-2017-0177711 (December 22, 2017).

일례로, 변속기 입력토크(Ti)와 실제 유압제동 토크 추정량의 합이 요구토크를 만족하도록 하는 변속기 입력토크 값을 목표 회생제동 토크(모터 회생제동 실행량)로 사용하여 모터 토크(즉 모터 회생제동 토크)를 제어하는 것이다. For example, the transmission input torque value such that the sum of the transmission input torque (T i ) and the estimated actual hydraulic braking torque satisfies the required torque, is used as the target regenerative braking torque (motor regenerative braking execution amount) to generate motor torque (i.e., motor regenerative braking). to control braking torque.

여기서, 요구토크는 변속기 입력축 기준 요구토크((Ti)dmd)이며, 실제 유압제동 토크 추정량은 변속기 입력축 기준의 값이 사용된다.Here, the required torque is the required torque ((T i ) dmd ) based on the transmission input shaft, and the actual hydraulic braking torque estimate is the value based on the transmission input shaft.

즉, 상기 변속기 입력축 기준의 실제 유압제동 토크 추정량(TB@TMin)이 사용되는 것이며, 이는 변속기 출력축 기준의 실제 유압제동 토크 추정량(TB)으로부터 계산될 수 있다. That is, the actual hydraulic braking torque estimate (T B@TMin ) based on the transmission input shaft is used, which can be calculated from the actual hydraulic braking torque estimate (T B ) based on the transmission output shaft.

도 7에서 종축(y축)의 왼편은 변속기 입력축 기준의 토크이고, 오른편은 변속기 출력축 기준의 토크이며, 점선으로 도시된 목표 유압제동 토크((TB)T)와 실선으로 도시된 실제 유압제동 토크 추정량은 변속기 출력축 기준의 유압제동 토크 값이다.In FIG. 7, the left side of the vertical axis (y-axis) is the torque based on the transmission input shaft, and the right side is the torque based on the transmission output shaft, with the target hydraulic braking torque ((T B ) T ) shown as a dotted line and the actual hydraulic braking shown as a solid line. The torque estimate is the hydraulic braking torque value based on the transmission output shaft.

즉, 횡축(x축)의 시간에 따라 A 시점부터 B 시점까지 제어가 진행될 때, 변속기 출력축 기준의 목표 유압제동 토크((TB)T)는 점선이고, 실제 유압제동 토크(추정량임)(TB)는 실선이며, 두 토크의 오차를 모터 토크(Ti)로 보상할 때, 모터 토크 지령은 변속기 입력축 기준의 지령이므로, 실제 유압제동 토크 추정량을 변속기 입력축 기준 토크로 상사시켜 고려해야 한다.In other words, when control progresses from point A to point B according to time on the horizontal axis (x-axis), the target hydraulic braking torque ((T B ) T ) based on the transmission output axis is a dotted line, and the actual hydraulic braking torque (estimated amount) ( T B ) is a solid line, and when compensating for the error between the two torques with the motor torque (T i ), the motor torque command is a command based on the transmission input shaft, so the actual hydraulic braking torque estimate should be considered by comparing it to the transmission input shaft reference torque.

이 변속기 입력축 기준의 실제 유압제동 토크 추정량과 모터 토크(= 변속기 입력토크, Ti)의 합이 변속기 입력축 기준의 요구토크((Ti)dmd ))를 만족하게 제어한다면, 브레이크 유압의 제어 오차에도 원하는 감속감을 얻도록 제어하는 것이 가능하다.If the sum of the estimated actual hydraulic braking torque based on the transmission input shaft and the motor torque (= transmission input torque, T i ) is controlled to satisfy the required torque ((T i ) dmd ) based on the transmission input shaft, the control error of the brake hydraulic pressure It is also possible to control it to obtain the desired deceleration feeling.

전술한 바와 같이, B 시점에서는 해방요소(해방 클러치)의 토크 전달이 종료되어 오직 결합요소(결합 클러치)의 전달토크(TA)만 작용하며, 목표단 기어비를 iA라 할 때, 결합요소의 전달토크(TA)는 'TA = iA×(Ti)dmd'로 표현 가능하다.As described above, at point B, the torque transmission of the release element (release clutch) is terminated and only the transmission torque (T A ) of the engagement element (engagement clutch) acts. When the target stage gear ratio is i A , the engagement element The transmission torque (T A ) can be expressed as 'T A = i A × (T i ) dmd '.

도 7에서 볼 수 있듯이, 실제 유압제동 토크 추정량(TB)과 목표 유압제동 토크((TB)T)는 A 시점까지는 모두 0 Nm이었다가, 음(-)의 토크로 나타낸 두 토크 모두 A-B 구간 동안 하강(감소), 즉 절대값 기준으로 증가하며, 이때 두 토크 모두 B 시점의 목표단 기준 결합요소의 전달토크(TA)인 'TA = iA×(Ti)dmd'까지 증가한다(도 6의 TB, (TB)T 참조, 음의 토크로서 감소하는 것이며, 도면상 하강함).As can be seen in Figure 7, the actual hydraulic braking torque estimate (T B ) and the target hydraulic braking torque ((T B ) T ) were both 0 Nm up to point A, and then both torques, expressed as negative torques, were AB During the section, it decreases ( decreases), that is, increases based on the absolute value, and at this time , both torques increase to 'T A = i A (See T B and (T B ) T in FIG. 6, it decreases as a negative torque and descends in the drawing).

이때, 목표 유압제동 토크((TB)T)는 A-B 구간에서 결합요소의 전달토크(TA)인 'TA = iA×(Ti)dmd'까지 일정 기울기로 선형적으로 하강하고, 다만 하강 동안 유압제동장치의 제어시 실제 유압제동 토크(추정량, TB)는 목표 유압제동 토크((TB)T)와 차이를 나타낸다. At this time, the target hydraulic braking torque ((T B ) T ) linearly decreases at a constant slope up to the transmission torque (T A ) of the coupling element in the AB section, 'T A = i A × (T i ) dmd ', However, when controlling the hydraulic braking system during descent, the actual hydraulic braking torque (estimated amount, T B ) differs from the target hydraulic braking torque ((T B ) T ).

여기서, 결합요소의 전달토크인 'TA = iA×(Ti)dmd'는 변속기 출력축 기준 요구토크이기도 하며, 이 변속기 출력축 기준 요구토크(TA = iA×(Ti)dmd)와 변속기 입력축 기준 요구토크((Ti)dmd)를 이용하여, 실제 유압제동 토크 추정량(TB)을 변속기 입력축 기준으로 환산하면, 도 7에서 TB@TMin으로 상사 가능하다. Here , the transmission torque of the coupling element , ' T A = i A If the actual hydraulic braking torque estimate (T B ) is converted to the transmission input shaft standard using the required torque ((T i ) dmd ) based on the transmission input shaft, it can be similar to T B@TMin in FIG. 7.

이를 수식으로 표현하면, '(Ti)dmd : TB@TMin = iA×(Ti)dmd : TB'이므로 'TB@TMin = TB/iA'이다. If this is expressed in a formula, '(T i ) dmd : T B@TMin = i A ×(T i ) dmd : T B ', so 'T B@TMin = T B /i A '.

여기서, TB@TMin는 변속기 입력축을 기준으로 환산한 실제 유압제동 토크 추정량이다. Here, T B@TMin is the actual hydraulic braking torque estimate converted based on the transmission input shaft.

모터(110)에 의한 회생제동 토크로 담당하던 제동력을 브레이크 토크가 온전히 담당하는 것이므로 이를 고려하여 모터 토크가 되는 변속기 입력토크(Ti)는 'Ti = (Ti)dmd - TB@TMin = (Ti)dmd - TB/iA'가 된다.Since the brake torque is fully responsible for the braking force that was responsible for the regenerative braking torque by the motor 110, taking this into consideration, the transmission input torque (T i ), which becomes the motor torque, is 'T i = (T i ) dmd - T B@TMin = (T i ) dmd - T B /i A '.

결국, 하이브리드 제어기(20)가 모터 토크(Ti) 값에 해당하는 토크 지령을 생성하여 출력하고, 모터 제어기(60)가 하이브리드 제어기(20)로부터 수신된 토크 지령에 따라 모터 토크를 제어한다.Ultimately, the hybrid controller 20 generates and outputs a torque command corresponding to the motor torque T i value, and the motor controller 60 controls the motor torque according to the torque command received from the hybrid controller 20.

또한, 브레이크 제어기(80)는 목표 회생제동 실행량의 감소에 따라 유압제동 토크를 증가시키는 제어를 수행하고, 변속 제어기(40)는 이전단 클러치 상태를 유지시킨다(TCR을 유지함).In addition, the brake controller 80 performs control to increase hydraulic braking torque as the target regenerative braking execution amount decreases, and the shift controller 40 maintains the previous stage clutch state (maintains TC R ).

다음으로, B-C 구간은 속도 변화 구간으로서, 변속기 입력축 회전속도(= 모터 속도, NM)를 목표단 동기속도(NMj)에 근접되도록 상승시키는 구간이다. Next, the BC section is a speed change section, and is a section in which the transmission input shaft rotation speed (= motor speed, N M ) is increased to approach the target stage synchronous speed (N Mj ).

속도 변화 구간의 진입 조건으로서, 변속기 입력토크(즉 모터 토크, Ti)의 절대값(|Ti|)이 미리 정해진 제1 설정토크 이하(|Ti| ≤ 제1 설정토크)의 작은 값을 일정시간 동안 유지하는 조건을 만족하면, 속도 변화 구간으로 진입하며, 여기서 제1 설정토크는 0에 근접한 미소 값으로 정해질 수 있다.As a condition for entering the speed change section, the absolute value (|T i |) of the transmission input torque (i.e., motor torque, T i ) is a smaller value than the predetermined first set torque (|T i | ≤ first set torque). If the condition of maintaining for a certain period of time is satisfied, the speed change section is entered, where the first set torque can be set to a small value close to 0.

도 6의 예에서 변속기 입력토크(Ti)의 절대값(|Ti|)이 0에 근접하여 제1 설정토크 이하인 상태가 일정시간을 유지하는 조건을 만족하는 시점을 B 시점으로 나타낸 것이며, 상기 조건을 만족하는 B 시점에서 입력토크의 해제가 완료된 것으로 볼 수 있다.In the example of FIG. 6, the point when the absolute value (|T i |) of the transmission input torque (T i ) approaches 0 and satisfies the condition of maintaining the state below the first set torque for a certain period of time is indicated as time point B, At point B when the above conditions are satisfied, the release of the input torque can be considered completed.

결국, 도 5에 나타낸 바와 같이, 입력토크의 해제가 완료되어(즉 상기 조건을 완료하여) 속도 변화 구간(B-C 구간)에 진입하면, 변속 제어기(40)는 해방요소(해방 클러치)의 해제(TCR = 0으로 제어함)가 이루어지도록 제어하여 변속기(120)를 중립 상태로 전환시키며, B 시점부터 C 시점에 도달하기 전까지 결합요소(결합 클러치)를 결합시키지 않으므로 변속기의 중립 상태가 유지될 수 있다.Ultimately, as shown in FIG. 5, when the release of the input torque is completed (i.e., the above conditions are completed) and the speed change section (BC section) is entered, the shift controller 40 releases the release element (release clutch) ( Controlled to TC R = 0), the transmission 120 is converted to a neutral state. Since the coupling element (coupling clutch) is not engaged from point B to point C, the neutral state of the transmission is maintained. You can.

또한, 속도 변화 구간(B-C 구간)에 진입하면, 변속기 입력토크(즉 모터 토크, Ti)가 0 Nm이므로 해방요소를 한 번에 해제해도 변속기 출력토크의 변동이 없어 중립 상태가 되도록 하는 것이 가능하다.In addition, when entering the speed change section (BC section), the transmission input torque (i.e., motor torque, T i ) is 0 Nm, so even if the release element is released at once, there is no change in the transmission output torque, making it possible to enter a neutral state. do.

이와 동시에 하이브리드 제어기(20)는 요구토크((Ti)dmd)와 무관하게 변속기 입력축 회전속도(NM)가 목표단 동기속도(NMj)를 추종하도록 모터 속도 제어를 실시한다.At the same time, the hybrid controller 20 controls the motor speed so that the transmission input shaft rotation speed (N M ) follows the target stage synchronous speed (N Mj ) regardless of the required torque ((T i ) dmd ).

이때, 변속기 출력토크(To)는 유압제동 토크로 결정되고, 이와 무관하게 중립 상태에서 차량 구동원인 모터(110)를 구동하여 짧은 시간 내에 목표단 동기속도까지 속도 변화가 이루어지도록 할 수 있다.At this time, the transmission output torque (T o ) is determined by the hydraulic braking torque, and regardless of this, the motor 110, which is the driving source of the vehicle, can be driven in a neutral state so that the speed changes up to the target stage synchronous speed within a short time.

또한, 중립 상태이므로 변속기(120) 전단에서는 변속기(120) 후단의 부하 토크가 전혀 작용하지 않으므로 클러치 전달토크가 작용할 때의 속도 제어에 비해 빠른 제어가 가능하다.In addition, since it is in a neutral state, no load torque at the rear end of the transmission 120 is applied at the front end of the transmission 120, so faster control is possible compared to speed control when the clutch transmission torque is applied.

또한, 하이브리드 제어기(20)는 브레이크 제어기(80)와의 협조 제어를 위해 '총 제동 토크 = 목표 회생제동 실행량 + 유압제동 토크'의 관계를 만족하도록 목표 회생제동 실행량을 변속기 출력축 기준의 실행량인 (iA - iR)×|(Ti)dmd|의 값으로 연산하여 송출한다.In addition, for cooperative control with the brake controller 80, the hybrid controller 20 sets the target regenerative braking amount to the amount based on the transmission output shaft to satisfy the relationship of 'total braking torque = target regenerative braking amount + hydraulic braking torque'. It is calculated and transmitted with the value of (i A - i R )×|(T i ) dmd |.

이에 브레이크 제어기(80)에서는 하이브리드 제어기(20)로부터 수신된 목표 회생제동 실행량을 기초로 하여 총 제동 토크를 만족하는 브레이크 유압 제어를 실시하여 유압제동 토크를 발생시킨다.Accordingly, the brake controller 80 generates hydraulic braking torque by performing brake hydraulic control that satisfies the total braking torque based on the target regenerative braking execution amount received from the hybrid controller 20.

여기서, 총 제동 토크로 상기 요구토크가 사용된다.Here, the required torque is used as the total braking torque.

다음으로, C-D 구간은 모터 속도(NM)가 목표단 동기속도(NMj)에 도달하여 동기화가 이루어지는 동기 구간이다.Next, the CD section is a synchronization section in which synchronization occurs when the motor speed (N M ) reaches the target stage synchronous speed (N Mj ).

동기 구간의 진입 조건으로서, 목표단 동기속도(NMj)와 모터 속도(NM) 간 차이의 절대값(|NMj - NM|)이 미리 정해진 설정속도 이하(|NMj - NM| ≤ 설정속도)의 작은 값을 일정시간 동안 유지하는 조건을 만족하면, 동기 구간으로 진입하며, 여기서 설정속도는 0에 근접한 미소 값으로 정해질 수 있다.As a condition for entering the synchronous section, the absolute value (|N Mj - N M |) of the difference between the target stage synchronous speed (N Mj ) and the motor speed (N M ) is less than or equal to the predetermined set speed (| N Mj - N M | If the condition of maintaining a small value of (≤ set speed) is satisfied for a certain period of time, it enters the synchronous section, where the set speed can be set to a small value close to 0.

도 6의 예에서 모터 속도(NM)가 목표단 동기속도(NMj)에 근접하여 그 속도 차이(|NMj - NM|)가 설정속도 이하인 상태가 일정시간 유지하는 조건을 만족하는 시점을 C 시점으로 나타낸 것이다. In the example of FIG. 6, the point at which the motor speed (N M ) approaches the target stage synchronous speed (N Mj ) satisfies the condition of maintaining the speed difference (|N Mj - N M |) below the set speed for a certain period of time. is shown at point C.

동기 구간으로 진입하면, 변속 제어기(40)는 변속기(120) 내 결합요소(결합 클러치)의 체결(도 6에서 클러치 토크 TCA 인가)이 이루어지도록 제어하는데, 이때 모터 토크인 변속기 입력토크(즉 변속기 입력축 토크)(Ti)가 0 토크(0 Nm)로 유지되므로, 결합요소를 한 번에 체결해도 변속기 출력토크(변속기 출력축 토크)의 변동 및 변속기 출력축의 가속감은 발생하지 않는다.When entering the synchronous section, the shift controller 40 controls the engagement of the coupling element (coupling clutch) in the transmission 120 (clutch torque TC A applied in FIG. 6). At this time, the transmission input torque, which is the motor torque (i.e. Since the transmission input shaft torque (T i ) is maintained at 0 torque (0 Nm), even if the coupling elements are fastened at once, there is no change in the transmission output torque (transmission output shaft torque) and no sense of acceleration of the transmission output shaft.

이때, 상기와 같이 결합요소(결합 클러치)의 체결(도 6에서 클러치 토크 TCA 인가)로 결합요소의 전달토크는 TA가 되고, 이 TA가 변속기 출력토크(To)가 된다.At this time, as the coupling element (coupling clutch) is fastened (clutch torque TC A applied in FIG. 6) as described above, the transmission torque of the coupling element becomes T A , and this T A becomes the transmission output torque (T o ).

또한, 동기 구간에서도 하이브리드 제어기(20)는 협조 제어를 위해 목표 회생제동 실행량을 변속기 출력축 기준의 실행량인 (iA - iR)×|(Ti)dmd|의 값으로 연산하여 송출한다.In addition, even in the synchronous section, the hybrid controller 20 calculates and transmits the target regenerative braking execution amount as the value of (i A - i R ) × | (T i ) dmd |, which is the execution amount based on the transmission output shaft, for cooperative control. .

이에 브레이크 제어기(80)에서는 하이브리드 제어기(20)로부터 수신된 목표 회생제동 실행량을 기초로 하여 총 제동 토크를 만족하는 브레이크 유압 제어를 실시하여 유압제동 토크를 발생시킨다.Accordingly, the brake controller 80 generates hydraulic braking torque by performing brake hydraulic control that satisfies the total braking torque based on the target regenerative braking execution amount received from the hybrid controller 20.

여기서, 총 제동 토크로 상기 요구토크가 사용된다.Here, the required torque is used as the total braking torque.

다음으로, D-E 구간은 속도 동기화가 이루어지고 난 뒤 변속기 입력토크 복귀를 위한 협조 제어가 수행되는 구간이다. Next, the D-E section is a section where cooperative control is performed to restore the transmission input torque after speed synchronization is achieved.

즉, C-D 구간에서 결합 클러치가 체결되고 속도 동기화가 완료되고 나면, D 시점부터 변속기 입력토크 복귀 제어가 수행되는 것이며, E 시점은 변속이 모두 완료된 시점이 된다. In other words, after the engagement clutch is engaged in the C-D section and speed synchronization is completed, transmission input torque return control is performed from time D, and time E is the time when all shifting is completed.

진입 조건으로서, C 시점부터 정해진 시간이 경과한 조건을 만족하면 D-E 구간으로 진입하며, 여기서 정해진 시간은 클러치 결합 보장을 위한 대기 시간이라 할 수 있다.As an entry condition, if the condition that a set time has elapsed from point C is satisfied, the D-E section is entered, and the set time here can be said to be a waiting time to ensure clutch engagement.

그리고, 상기와 같이 정해진 시간의 대기 시간이 경과한 D 시점부터 변속기 입력토크 복귀를 위한 협조 제어가 수행되고, 이때 모터 토크인 변속기 입력토크(Ti)를 음(-)의 토크 영역까지 감소(절대값 기준으로 증가)시켜 다시 인가 및 복귀시키는 변속기 입력토크 복귀 제어를 수행한다.And, as described above, cooperative control is performed to restore the transmission input torque from point D after the predetermined waiting time has elapsed, and at this time, the transmission input torque (T i ), which is the motor torque, is reduced to the negative torque region ( Performs transmission input torque return control to reapply and restore the torque (increased based on absolute value).

또한, 변속기 입력토크(Ti)가 협조 제어를 통해 다시 변속기 입력축 기준 요구토크((Ti)dmd)에 도달하면 입력토크가 요구토크 수준으로 복귀한 것이므로 E 시점에서 변속 과정이 종료된다.In addition, when the transmission input torque (T i ) reaches the required torque ((T i ) dmd ) based on the transmission input shaft again through cooperative control, the input torque has returned to the required torque level, and the shifting process ends at point E.

여기서, 종료 조건으로서, 변속기 입력토크(Ti)와 변속기 입력축 기준 요구토크((Ti)dmd) 간 차이의 절대값(|Ti - (Ti)dmd|)이 미리 정해진 제2 설정토크 이하(|Ti - (Ti)dmd| ≤ 제2 설정토크)의 작은 값을 일정시간 동안 유지하는 조건을 만족하면, 변속기 입력토크 복귀 제어 및 변속 과정을 모두 종료하며, 여기서 제2 설정토크는 0에 근접한 미소 값으로 정해질 수 있다.Here, as an end condition, the absolute value (|T i - (T i ) dmd |) of the difference between the transmission input torque (T i ) and the transmission input shaft reference required torque ((T i ) dmd ) is a predetermined second set torque. If the condition of maintaining a small value of (|T i - (T i ) dmd | ≤ second set torque) for a certain period of time is satisfied, the transmission input torque return control and shift process are all terminated, where the second set torque can be set to a small value close to 0.

도 6의 예에서 변속기 입력토크(Ti)가 변속기 입력축 기준 요구토크((Ti)dmd)에 근접하여 그 토크 차이(|Ti - (Ti)dmd|)가 제2 설정토크 이하인 상태가 일정시간 유지되는 조건을 만족하는 시점을 변속 종료 시점인 E 시점으로 나타낸 것이다. In the example of FIG. 6, the transmission input torque (T i ) is close to the transmission input shaft reference required torque ((T i ) dmd ), and the torque difference (|T i - (T i ) dmd |) is less than or equal to the second set torque. The point in time when satisfies the condition of being maintained for a certain period of time is indicated as point E, which is the end point of shifting.

변속기 입력토크 복귀 제어 구간에서는 변속 제어기(40)가 목표단의 클러치 상태를 유지하며(TCA 및 TA 상태 유지), 하이브리드 제어기(20)가 변속기 입력토크 해제 제어 구간과는 반대로 변속기 입력토크(모터 토크, Ti)를 변속기 입력축 기준 요구토크((Ti)dmd)까지 하강(절대값 기준으로 증가)시킨다.In the transmission input torque return control section, the shift controller 40 maintains the clutch state in the target stage (maintaining TC A and T A states), and the hybrid controller 20 controls the transmission input torque (contrary to the transmission input torque release control section). Motor torque, T i ) is lowered (increased based on absolute value) to the required torque ((T i ) dmd ) based on the transmission input shaft.

또한, 변속기 입력토크 복귀 제어 구간에서는 변속기 입력토크 해제 제어 구간과 비교해서는 그 역 제어라는 점, 즉 변속기 입력토크(모터 토크, Ti)를 반대로 변속기 입력축 기준 요구토크까지 하강시키는 제어라는 점에서 차이가 있을 뿐, 제어기들이 수행하는 협조 제어 과정의 방법적인 면에 있어서는 변속기 입력토크 해제 제어 구간과 비교하여 차이가 없다.In addition, the transmission input torque return control section is different from the transmission input torque release control section in that it is the reverse control, that is, it is a control that lowers the transmission input torque (motor torque, T i ) to the required torque based on the transmission input shaft. However, there is no difference in the methodological aspect of the cooperative control process performed by the controllers compared to the transmission input torque release control section.

즉, D-E 구간에서는 A-B 구간의 역 제어가 이루어지는 것으로, 하이브리드 제어기(20)가 목표 회생제동 실행량을 연산하여 브레이크 제어기(80)로 송출한다.That is, in the D-E section, reverse control of the A-B section is performed, and the hybrid controller 20 calculates the target regenerative braking amount and transmits it to the brake controller 80.

또한, 하이브리드 제어기(20)는 실제 유압제동 토크 추정량(TB)과 목표 유압제동 토크((TB)T))를 변속기 입력축 기준으로 상사시키는바, 두 토크의 차이만큼을 모터 토크가 보상할 수 있도록 한다.In addition, the hybrid controller 20 makes the actual hydraulic braking torque estimate (T B ) and the target hydraulic braking torque ((T B ) T )) similar to each other based on the transmission input shaft, and the motor torque can compensate for the difference between the two torques. make it possible

이때, 하이브리드 제어기(20)가 보상을 위한 토크 지령을 생성하여 출력하고, 모터 제어기(60)가 하이브리드 제어기(20)가 출력하는 토크 지령에 따라 모터 토크를 제어하게 된다.At this time, the hybrid controller 20 generates and outputs a torque command for compensation, and the motor controller 60 controls the motor torque according to the torque command output by the hybrid controller 20.

또한, 브레이크 제어기(80)에서는 하이브리드 제어기(20)로부터 수신된 목표 회생제동 실행량을 기초로 하여 총 제동 토크를 만족하는 브레이크 유압 제어를 실시하여 유압제동 토크를 발생시킨다.Additionally, the brake controller 80 generates hydraulic braking torque by performing brake hydraulic control that satisfies the total braking torque based on the target regenerative braking execution amount received from the hybrid controller 20.

다시 정리하면, 도 6에 예시한 바와 같이, 상기 변속기 입력토크 복귀 제어(D-E 구간 참조) 동안, 변속기 입력토크(Ti)인 모터 토크를 차량 운전 상태(예를 들면, 차속)에 따라 결정된 요구토크((Ti)dmd)가 될 때까지 절대값 기준으로 증가시킨다.In summary, as illustrated in FIG. 6, during the transmission input torque return control (see DE section), the motor torque, which is the transmission input torque (T i ), is changed to a demand determined according to the vehicle driving state (e.g., vehicle speed). Increase based on the absolute value until the torque ((T i ) dmd ) is reached.

또한, 차량의 타력 주행시에 수행되는 상기 변속기 입력토크 복귀 제어 동안, 유압제동장치를 제어하여 유압제동력을 발생시키는 동시에, 유압제동 토크의 추정값인 실제 유압제동 토크 추정량(TB 또는 TB@TMin)에 기초하여 상기 변속기 입력토크(Ti)인 모터 토크를 제어한다.In addition, during the transmission input torque return control performed when the vehicle is coasting, the hydraulic braking device is controlled to generate hydraulic braking force, and at the same time, the actual hydraulic braking torque estimate (T B or T B@TMin ), which is an estimated value of the hydraulic braking torque, is Based on this, the motor torque, which is the transmission input torque (T i ), is controlled.

또한, 상기와 같이 유압제동력을 발생시키는 과정에서, 상기 변속기 입력토크 복귀 제어에 진입한 후 목표 회생제동 실행량((Ti)T_brk)을 결정하고, 제동력 분배식의 총 제동 토크로 차량 운전 상태에 따라 결정된 요구토크를 사용하여, 상기 목표 회생제동 실행량과 목표 유압제동 토크의 합이 상기 요구토크를 만족하도록 하는 목표 유압제동 토크를 결정한 후, 상기 목표 유압제동 토크에 따라 유압제동장치를 제어하여 유압제동력을 발생시킨다.In addition, in the process of generating hydraulic braking force as described above, after entering the transmission input torque return control, the target regenerative braking execution amount ((T i ) T_brk ) is determined, and the vehicle driving state is determined by the total braking torque of the braking force distribution type. Using the required torque determined according to the target hydraulic braking torque such that the sum of the target regenerative braking execution amount and the target hydraulic braking torque satisfies the required torque, the hydraulic braking device is controlled according to the target hydraulic braking torque. This generates hydraulic braking force.

여기서, 상기 요구토크는 변속기 입력축 기준 요구토크((Ti)dmd)일 수 있고, 상기 목표 회생제동 실행량과 목표 유압제동 토크가 모두 변속기 입력축 기준의 값으로 결정된 토크일 수 있다.Here, the required torque may be a required torque ((T i ) dmd ) based on the transmission input shaft, and both the target regenerative braking amount and the target hydraulic braking torque may be torques determined as values based on the transmission input shaft.

또는 상기 요구토크는 변속기 출력축 기준 요구토크('iA ×(Ti)dmd')일 수 있고, 상기 목표 회생제동 실행량과 목표 유압제동 토크가 모두 변속기 출력축 기준의 값으로 결정된 토크일 수 있다.Alternatively , the required torque may be a required torque based on the transmission output shaft ('i A .

또한, 상기 변속기 입력토크 복귀 제어 동안, 실제 유압제동 토크를 추정한 값인 실제 유압제동 토크 추정량과 변속기 입력토크의 합이 상기 요구토크를 만족하도록 하는 변속기 입력토크 값을 목표값으로 하여 모터 토크를 제어한다.In addition, during the transmission input torque return control, the motor torque is controlled by setting the transmission input torque value as the target value such that the sum of the actual hydraulic braking torque estimate, which is an estimated value of the actual hydraulic braking torque, and the transmission input torque satisfies the required torque. do.

여기서, 상기 유압제동 토크 추정량이 변속기 입력축 기준의 실제 유압제동 토크 추정량(TB@TMin)일 수 있다.Here, the hydraulic braking torque estimate may be the actual hydraulic braking torque estimate (T B@TMin ) based on the transmission input shaft.

또한, 상기 변속기 입력토크 복귀 제어 진입 이후부터 변속기 입력토크 복귀 완료 시점까지 목표 회생제동 실행량((Ti)T_brk)이 상기 요구토크에 도달할 때까지 시간에 따라 일정 기울기로 감소시킨 값으로 결정된다.In addition, the target regenerative braking execution amount ((T i ) T_brk ) from the time of entering the transmission input torque return control to the completion of the transmission input torque return is determined as a value decreased at a constant slope over time until the required torque is reached. do.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements can be made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following patent claims. It is also included in the scope of rights of the present invention.

9 : 차량 휠 10 : 운전 정보 검출부
20 : 하이브리드 제어기(HCU) 30 : 엔진 제어기(ECU)
40 : 변속 제어기(TCU) 50 : 배터리 제어기(BMS)
60 : 모터 제어기(MCU) 70 : 배터리
80 : 브레이크 제어기(BCU) 90 : 엔진
100 : 엔진 클러치 110 : 모터
120 : 변속기 130 : 유압회로
131 : 휠 브레이크
9: Vehicle wheel 10: Driving information detection unit
20: Hybrid controller (HCU) 30: Engine controller (ECU)
40: Transmission controller (TCU) 50: Battery controller (BMS)
60: Motor controller (MCU) 70: Battery
80: Brake controller (BCU) 90: Engine
100: engine clutch 110: motor
120: Transmission 130: Hydraulic circuit
131: wheel brake

Claims (17)

제어기가 차량의 타력 주행 동안 운전자의 다운시프트 조작에 따른 파워-오프 다운시프트의 변속 요구가 있는 것으로 판단한 경우, 모터 토크를 음(-)의 토크 영역에서 절대값 기준으로 감소시켜 변속기 입력토크를 해제하는 변속기 입력토크 해제 제어를 수행하는 단계;
상기 변속기 입력토크 해제가 완료되면, 상기 제어기에 의해 변속기의 해방 클러치가 해방되도록 제어되는 단계;
상기 변속기의 해방 클러치가 해방된 상태에서, 상기 제어기에 의해 변속기 입력축 회전속도가 변속 후 목표단의 설정된 목표단 동기속도에 도달하도록 모터 속도가 제어되는 단계;
상기 변속기 입력축 회전속도가 목표단 동기속도에 도달한 경우, 상기 제어기에 의해 변속기의 결합 클러치가 결합되도록 제어되는 단계; 및
상기 제어기가 모터 토크를 음(-)의 토크 영역에서 절대값 기준으로 증가시켜 변속기 입력토크를 다시 인가하는 변속기 입력토크 복귀 제어를 수행하는 단계;
를 포함하고, 상기 제어기는 상기 단계들이 수행되는 동안 유압제동장치를 제어하여 유압제동력을 발생시키는 동시에, 유압제동 토크의 추정값인 실제 유압제동 토크 추정량에 기초하여 상기 변속기 입력토크인 모터 토크를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 방법.
If the controller determines that there is a request for power-off downshifting due to the driver's downshift operation while the vehicle is coasting, the transmission input torque is released by reducing the motor torque to an absolute value in the negative torque region. performing transmission input torque release control;
When release of the transmission input torque is completed, controlling the release clutch of the transmission to be released by the controller;
In a state in which the release clutch of the transmission is released, the motor speed is controlled by the controller so that the rotation speed of the transmission input shaft reaches the set target stage synchronous speed of the target stage after shifting;
When the transmission input shaft rotation speed reaches the target stage synchronous speed, controlling the coupling clutch of the transmission to be engaged by the controller; and
The controller performing a transmission input torque return control in which the motor torque is increased from a negative torque region to an absolute value and the transmission input torque is reapplied;
It includes, wherein the controller controls the hydraulic braking device to generate hydraulic braking force while the steps are performed, and at the same time controls the motor torque, which is the transmission input torque, based on the actual hydraulic braking torque estimate, which is an estimate of the hydraulic braking torque. A power-off downshift control method for a hybrid vehicle, characterized in that.
청구항 1에 있어서,
상기 변속기 입력토크 해제 제어 동안, 상기 제어기는 변속기 입력토크인 모터 토크를 0 토크가 될 때까지 절대값 기준으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 방법.
In claim 1,
During the transmission input torque release control, the controller reduces the motor torque, which is the transmission input torque, based on an absolute value until it reaches 0 torque.
청구항 1에 있어서,
상기 유압제동력을 발생시키는 과정에서,
상기 제어기는,
목표 회생제동 실행량을 결정하고, 제동력 분배식의 총 제동 토크로 차량 운전 상태에 따라 결정된 요구토크를 사용하여, 상기 목표 회생제동 실행량과 목표 유압제동 토크의 합이 상기 요구토크를 만족하도록 하는 목표 유압제동 토크를 결정한 후, 상기 목표 유압제동 토크에 따라 유압제동장치를 제어하여 유압제동력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 방법.
In claim 1,
In the process of generating the hydraulic braking force,
The controller is,
Determine the target regenerative braking amount, use the required torque determined according to the vehicle driving condition as the total braking torque of the braking force distribution method, and ensure that the sum of the target regenerative braking amount and the target hydraulic braking torque satisfies the required torque. A power-off downshift control method for a hybrid vehicle, comprising determining a target hydraulic braking torque and then controlling a hydraulic braking device according to the target hydraulic braking torque to generate hydraulic braking force.
청구항 3에 있어서,
상기 요구토크는 변속기 입력축 기준 요구토크이고, 상기 목표 회생제동 실행량과 목표 유압제동 토크가 모두 변속기 입력축 기준의 값으로 결정된 토크인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워-오프 다운 시프트 제어 방법.
In claim 3,
The required torque is a required torque based on the transmission input shaft, and both the target regenerative braking amount and the target hydraulic braking torque are torques determined as values based on the transmission input shaft. A power-off downshift control method for a hybrid vehicle, characterized in that.
청구항 3에 있어서,
상기 요구토크는 변속기 출력축 기준 요구토크이고, 상기 목표 회생제동 실행량과 목표 유압제동 토크가 모두 변속기 출력축 기준의 값으로 결정된 토크인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워-오프 다운 시프트 제어 방법.
In claim 3,
The required torque is a required torque based on the transmission output shaft, and both the target regenerative braking amount and the target hydraulic braking torque are torques determined as values based on the transmission output shaft. A power-off downshift control method for a hybrid vehicle, characterized in that.
청구항 1에 있어서,
상기 변속기 입력토크 해제 제어 동안, 상기 제어기는 실제 유압제동 토크를 추정한 값인 실제 유압제동 토크 추정량과 변속기 입력토크의 합이 차량 운전 상태에 따라 결정된 요구토크를 만족하도록 하는 변속기 입력토크 값을 목표값으로 하여 모터 토크를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 방법.
In claim 1,
During the transmission input torque release control, the controller sets the transmission input torque value to a target value such that the sum of the actual hydraulic braking torque estimate, which is an estimated value of the actual hydraulic braking torque, and the transmission input torque satisfies the required torque determined according to the vehicle driving state. A power-off downshift control method for a hybrid vehicle, characterized in that the motor torque is controlled by.
청구항 6에 있어서,
상기 요구토크가 변속기 입력축 기준 요구토크이고, 상기 유압제동 토크 추정량은 변속기 입력축 기준의 실제 유압제동 토크 추정량인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 방법.
In claim 6,
A power-off downshift control method for a hybrid vehicle, wherein the required torque is a required torque based on the transmission input shaft, and the hydraulic braking torque estimate is an actual hydraulic braking torque estimate based on the transmission input shaft.
청구항 7에 있어서,
상기 변속기 입력축 기준의 실제 유압제동 토크 추정량은 변속기 출력축 기준의 실제 유압제동 토크 추정량과 변속 후 목표단의 변속기 기어비를 이용하여 'TB@TMin = TB/iA'의 식(여기서 TB@TMin는 변속기 입력축 기준의 실제 유압제동 토크 추정량, TB는 변속기 출력축 기준의 실제 유압제동 토크 추정량, iA는 변속 후 목표단의 변속기 기어비임)으로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 방법.
In claim 7,
The actual hydraulic braking torque estimate based on the transmission input shaft is calculated using the actual hydraulic braking torque estimate based on the transmission output shaft and the transmission gear ratio of the target stage after shifting, using the equation 'T B@TMin = T B /i A ' (where T B@ Power-off of a hybrid vehicle, which is calculated from (TMin is the actual hydraulic braking torque estimate based on the transmission input shaft, T B is the actual hydraulic braking torque estimate based on the transmission output shaft, and i A is the transmission gear ratio in the target stage after shifting) Downshift control method.
청구항 1에 있어서,
상기 차량의 타력 주행시 변속기 입력토크 해제 제어 진입 시점까지 상기 제어기에 의해 목표 회생제동 실행량이 차량 운전 상태에 따라 결정된 요구토크로 결정되고,
상기 변속기 입력토크 해제 제어 진입 이후부터 변속기 입력토크 해제 완료 시점까지 상기 제어기에 의해 목표 회생제동 실행량이 상기 요구토크에서부터 시간에 따라 일정 기울기로 증가시킨 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 방법.
In claim 1,
When the vehicle is coasting, a target regenerative braking execution amount is determined by the controller as a required torque determined according to the vehicle driving state until the transmission input torque release control is entered,
The power of a hybrid vehicle, characterized in that the target regenerative braking execution amount is determined by the controller as a value increased by a constant slope over time from the required torque from the time the transmission input torque release control is entered until the transmission input torque release is completed. Off downshift control method.
청구항 9에 있어서,
상기 제어기는 상기 변속기 입력토크 해제 제어 진입 이후부터 변속기 입력토크 해제 완료 시점까지 목표 회생제동 실행량을 양의 최대값인 '(iA-iR)/iR×|(Ti)dmd|' (여기서 iR은 변속 전인 이전단의 변속기 기어비, iA는 변속 후 목표단의 변속기 기어비, (Ti)dmd는 변속기 입력축 기준 요구토크임)까지 증가시킨 값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 방법.
In claim 9,
The controller sets the target regenerative braking execution amount to the positive maximum value '(i A -i R )/i R (where i R is the transmission gear ratio of the previous stage before shifting, i A is the transmission gear ratio of the target stage after shifting, and (T i ) dmd is the required torque based on the transmission input shaft) A hybrid vehicle characterized in that it is determined by increasing the value. Power-off downshift control method.
청구항 10에 있어서,
상기 제어기는 변속기 입력토크 해제 완료 시점부터 변속기 입력토크 복귀 제어 진입 시점까지 목표 회생제동 실행량을 상기 양의 최대값으로 유지하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 방법.
In claim 10,
The power-off downshift control method of a hybrid vehicle, wherein the controller maintains the target regenerative braking execution amount at the maximum positive value from the time when transmission input torque release is completed to the time when transmission input torque return control is entered.
청구항 1에 있어서,
상기 변속기의 결합 클러치가 결합되도록 제어되는 단계에서, 상기 제어기에 의해 변속기 입력토크인 모터 토크가 0 토크로 유지되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 방법.
In claim 1,
A power-off downshift control method for a hybrid vehicle, wherein in the step where the engagement clutch of the transmission is controlled to engage, the motor torque, which is the transmission input torque, is maintained at 0 torque by the controller.
청구항 1에 있어서,
상기 변속기 입력토크 복귀 제어 동안, 상기 제어기는 변속기 입력토크인 모터 토크를 차량 운전 상태에 따라 결정된 변속기 입력축 기준 요구토크가 될 때까지 절대값 기준으로 증가시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 방법.
In claim 1,
During the transmission input torque return control, the controller increases the motor torque, which is the transmission input torque, on an absolute value basis until it reaches the required torque based on the transmission input shaft determined according to the vehicle driving state. Shift control method.
청구항 1에 있어서,
상기 변속기 입력토크 복귀 제어 동안, 상기 제어기는 실제 유압제동 토크를 추정한 값인 실제 유압제동 토크 추정량과 변속기 입력토크의 합이 차량 운전 상태에 따라 결정된 요구토크를 만족하도록 하는 변속기 입력토크 값을 목표값으로 하여 모터 토크를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 방법.
In claim 1,
During the transmission input torque return control, the controller sets the transmission input torque value to a target value such that the sum of the actual hydraulic braking torque estimate, which is an estimated value of the actual hydraulic braking torque, and the transmission input torque satisfies the required torque determined according to the vehicle driving condition. A power-off downshift control method for a hybrid vehicle, characterized in that the motor torque is controlled by.
청구항 14에 있어서,
상기 요구토크가 변속기 입력축 기준 요구토크이고, 상기 유압제동 토크 추정량은 변속기 입력축 기준의 실제 유압제동 토크 추정량인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 방법.
In claim 14,
A power-off downshift control method for a hybrid vehicle, wherein the required torque is a required torque based on the transmission input shaft, and the hydraulic braking torque estimate is an actual hydraulic braking torque estimate based on the transmission input shaft.
청구항 15에 있어서,
상기 변속기 입력축 기준의 실제 유압제동 토크 추정량은 변속기 출력축 기준의 실제 유압제동 토크 추정량과 변속 후 목표단의 변속기 기어비를 이용하여 'TB@TMin = TB/iA'의 식(여기서 TB@TMin는 변속기 입력축 기준의 실제 유압제동 토크 추정량, TB는 변속기 출력축 기준의 실제 유압제동 토크 추정량, iA는 변속 후 목표단의 변속기 기어비임)으로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 방법.
In claim 15,
The actual hydraulic braking torque estimate based on the transmission input shaft is calculated using the actual hydraulic braking torque estimate based on the transmission output shaft and the transmission gear ratio of the target stage after shifting, using the equation 'T B@TMin = T B /i A ' (where T B@ Power-off of a hybrid vehicle, which is calculated from (TMin is the actual hydraulic braking torque estimate based on the transmission input shaft, T B is the actual hydraulic braking torque estimate based on the transmission output shaft, and i A is the transmission gear ratio in the target stage after shifting) Downshift control method.
청구항 1에 있어서,
상기 변속기 입력토크 복귀 제어 진입 이후부터 변속기 입력토크 복귀 완료 시점까지 상기 제어기에 의해 목표 회생제동 실행량이 차량 운전 상태에 따라 결정된 요구토크에서부터 시간에 따라 일정 기울기로 감소시킨 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 파워-오프 다운시프트 제어 방법.
In claim 1,
Characterized in that the target regenerative braking execution amount is determined by the controller from the time the transmission input torque return control is entered until the transmission input torque return is completed as a value reduced by a constant slope over time from the required torque determined according to the vehicle driving state. Power-off downshift control method of hybrid vehicle.
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