KR20140048003A - 하이브리드 차량의 주행 제어 장치 및 방법 - Google Patents

하이브리드 차량의 주행 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 주행 제어 장치 및 방법을 개시한다. 본 발명에 따르면, 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 기 설정된 기울기에 따라 등 토크 증가율을 가지고 일정하게 증가하는 엔진토크 지령치를 결정하고 모터 회전수 및 고정된 일률을 기반으로 모터 토크 지령치를 결정한 후 엔진토크 지령치 및 모터 토크 지령치를 각각 엔진제어기 및 모터제어기로 각각 제공하여 브랜드 오버를 실행하고, 총 토크가 변속기의 입력토크가 추가하는 경우 슬립 제어를 실행하여 변속기의 출력 토크를 일정하게 유지함에 따라, 엔진 토크 제어 지령과 전동 모터 토크 제어 지령에 대한 응답 지연 시간이 반영된 엔진 토크 제어 시점과 전동 모터 제어 시점이 정확하게 동기됨에 따라, 운전자의 가속 요구에 따른 브랜드 오버 제어 시 발생하는 비동기 충격을 제거하여 비동기 충격으로 인한 승차감 저하를 방지할 수 있게 된다.

Description

하이브리드 차량의 주행 제어 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING DRIVING OF HYBRID VEHICLE}
본 발명은 하이브리드 차량의 변속 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량에 있어 운전자의 가속 요구에 따른 브랜드 오버(Blend Over) 제어 시 발생하는 엔진토크 및 모터 토크 지령에 대한 응답 지연 시간에 의해 발생하는 변속기의 비동기 충격을 줄일 수 있도록 한 장치 및 방법에 관한 것이다
자동차에 대한 끊임없는 연비 향상의 요구와 각 나라의 배출가스 규제의 강화에 따라 친환경 자동차에 대한 요구가 증가하고 있으며, 이에 대한 현실적인 대안으로 하이브리드 자동차가 제공되고 있다.
하이브리드 자동차는 좁은 의미로, 연료전지 자동차, 순수 전기자동차와 구별될 수 있으나, 본 명세서에서 하이브리드 자동차의 의미는 순수 전기자동차와 연료전지 자동차를 포괄하는 것으로 하나 이상의 배터리가 구비되고, 배터리에 저장된 에너지가 자동차의 구동력으로 사용되는 자동차를 지칭한다.
하이브리드 자동차는 동력원으로 엔진과 모터가 적용되며, 주행상황에 따라 엔진과 모터의 특성을 발휘되어 연비 향상과 배기가스 절감을 제공한다.
하이브리드 자동차는 엔진과 모터로 구성되는 두 개의 동력원으로 주행하는 과정에서 엔진과 모터를 어떻게 조화롭게 동작시키느냐에 따라 추가적인 연비 향상을 도모할 수 있다.
하이브리드 차량은 상기의 차속이 일정치 이상이 되면, 도 1의 a)에 도시된 바와 같이 엔진의 시동되고 엔진 회전수가 목표치에 도달하면 엔진 클러치가 직결되어 전동 모터의 구동력을 엔진으로 전달하게 된다.
이러한 엔진 클러치의 직결 후 도 1의 b)에 도시된 바와 같이, 소정 시점에서 전동 모터의 토크를 감소하고 엔진 토크를 증가하는 브랜드 오버 제어(blend over)가 실행된다.
상기 브랜드 오버 제어 시 통신 지연으로 인해 상기 전동 모터의 토크 제어 시 반응 속도가 엔진토크 제어의 반응 속도보다 늦으므로, 상기 전동 모터의 토오크 제어 시작 시점과 엔진 토크의 제어 시작 시점이 다르게 된다. 따라서, 운전자의 가속 요구에 따른 브랜드 오버 제어 시 도 1의 c)에 도시된 바와 같이 1차원 형태의 비동기 충격이 발생된다.
또한, 운전자의 상기 급가감속 요구에 따른 브랜드 오버 제어 시 통신 지연으로 인해 도 3의 d)에 도시된 바와 같이, 다차원 형태의 비동기 충격이 발생하게 된다. 이때 이러한 비동기 충격은 바퀴에 전달된다.
이러한 비동기 충격이 바퀴에 전달하는 총 토크의 변동으로 인해 브랜드 오버 제어 중 차량 충격이 발생하여 승차감이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 기 설정된 기울기에 따라 등 토크 증가율을 가지고 일정하게 증가하는 엔진토크 지령치를 결정하고 모터 회전수 및 고정된 일률을 기반으로 모터 토크 지령치를 결정한 후 엔진토크 지령치 및 모터 토크 지령치를 각각 엔진제어기 및 모터제어기로 각각 제공하여 브랜드 오버를 실행하고, 총 토크가 변속기의 입력토크가 추가하는 경우 슬립 제어를 실행하여 변속기의 출력 토크를 일정하게 유지함에 따라, 엔진 토크 제어 지령과 전동 모터 토크 제어 지령에 대한 응답 지연 시간이 반영된 엔진 토크 제어 시점과 전동 모터 제어 시점이 정확하게 동기됨에 따라, 운전자의 가속 요구에 따른 브랜드 오버 제어 시 발생하는 비동기 충격을 제거하여 비동기 충격으로 인한 승차감 저하를 방지할 수 있는 하이브리드 차량의 주행 제어 장치 및 방법을 제공하고자 함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 주행 제어 장치는,
엔진 및 모터의 동력을 주행하는 하이브리드 자동차에 있어서,
엔진의 제반적인 동작을 제어하는 엔진제어기;
변속기에 구비되는 기어박스를 제어하여 목표 변속단의 기어 치합을 제어하여 엔진 클러치의 결합 및 해지를 실행하는 변속제어기;
복수개의 전력 스위칭 소자로 구성되어 베터리에서 공급되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환시켜 모터의 구동을 실행하는 파워제어기; 및
가속 페달의 변위, 브레이크 페달의 변위, 인히비터 스위치 정보를 기반으로 운전자의 주행 중 가속 요구가 반영된 주행단으로 변속 요구된 경우 브랜드 오버 제어를 실행하는 하이브리드 제어기를 포함하되,
상기 하이브리드 제어기는,
소정 차속 이상의 주행단으로 변속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드로 설정되는 경우 기 설정된 소정 기울기를 기반으로 도출된 엔진 토크 지령치와 모터 회전수 및 모터 토크를 기반으로 도출된 모터 토크 지령치를 각각의 엔진제어기 및 모터제어기에 각각 공급하여 엔진 토크 제어 시점과 전동 모터 제어 시점을 일치하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 하이브리드 제어기는,
시간에 대한 엔진 토크값을 기 설정된 소정 기울기에 따른 일정 비율로 리니어하게 증가하는 엔진 토크 지령치를 도출하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 하이브리드 제어기는
모터 토크 및 모터 회전수의 곱으로 도출된 일률(Power)을 일정하게 유지하는 모터 토크 지령치를 도출하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 모터 토크 지령치는,
모터 회전수 및 온도 변동 대비 테이블값으로 기 설정된 토크 용량 계수 및 고정된 일율을 기뱐으로 도출되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 주행 제어 방법은,
소정 차속 이상의 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드를 설정하는 단계;
상기 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 기 설정된 소정 기울기를 기반으로 엔진 토크 지령치를 도출하고 모터 회전수 및 고정된 일율을 기반으로 모터 토크 지령치를 도출하는 단계;
상기 도출된 엔진 토크 지령치 및 모터 토크 지령치를 각각 엔진제어기 및 모터 제어기로 제공하여 브랜드 오버 제어를 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게 상기 모터 토크 지령치는
모터 회전수 및 온도 변동 대비 테이블값으로 기 설정된 토크 용량 계수 및 고정된 일율을 기뱐으로 도출되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 주행 제어 방법 및 장치는, 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 기 설정된 기울기에 따라 등 토크 증가율을 가지고 일정하게 증가하는 엔진토크 지령치를 결정하고 모터 회전수 및 고정된 일률을 기반으로 모터 토크 지령치를 결정한 후 엔진토크 지령치 및 모터 토크 지령치를 각각 엔진제어기 및 모터제어기로 각각 제공하여 브랜드 오버를 실행하고, 총 토크가 변속기의 입력토크가 추가하는 경우 슬립 제어를 실행하여 변속기의 출력 토크를 일정하게 유지함에 따라, 엔진 토크 제어 지령과 전동 모터 토크 제어 지령에 대한 응답 지연 시간이 반영된 엔진 토크 제어 시점과 전동 모터 제어 시점이 정확하게 동기됨에 따라, 운전자의 가속 요구에 따른 브랜드 오버 제어 시 발생하는 비동기 충격을 제거하여 비동기 충격으로 인한 승차감 저하를 방지할 수 있는 효과를 얻는다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면 들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 일반적인 하이브리드 차량의 브랜드 오버 제어 시 엔진 토크 및 모터 토크를 보인 파형도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 주행 제어 장치의 구성을 보인 도이다.
도 3은 도 2에 도시된 하이브리드 차량의 브랜드 오버 제어 시 엔진 토크 및 모터 토크를 보인 파형도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 주행 제어 과정을 보인 흐름도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 주행 제어 장치의 구성을 보인 도이고, 도 3은 도 2에 도시된 하이브리드 제어기의 제어에 의해 엔진 토크 및 모터 토크를 보인 파형도이다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 주행 제어 장치는, 기 설정된 소정 기울기를 기반으로 도출된 엔진 토크 지령치와 모터 회전수 및 고정된 일율을 기반으로 도출된 모터 토크 지령치를 각각의 엔진제어기 및 모터제어기에 각각 공급하여 엔진 토크 제어 시점과 전동 모터 제어 시점을 일치하는 브랜드 오버 제어를 실행하도록 구비되고, 이러한 장치는 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어를 실행하는 가속 요구 수신부 (11)와 ECU(Engine Control Unit: 12), HCU(Hybrid Control Unit: 13), TCU(Transmission Control Unit : 14), PCU(Power Control Unit: 15), 배터리(16), BMS(Battery Management System : 17), 엔진(20), HSG(Hybrid Starter and Generator : 21), 엔진클러치(25), 모터(30) 및 변속기(40)를 포함한다.
상기 가속 요구 수신부(11)는 운전자가 작동시키는 가속페달의 변위, 브레이크 페달의 온/오프, 인히비터 스위치 정보를 기반으로 소정 차속 이상의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드를 설정하여 네트워크를 통해 HCU(13)에 제공한다.
여기서, ECU(12)는 네트워크로 연결되는 HCU(13)와 연동하여 엔진(200)의 제반적인 동작을 제어하며, 엔진(20)의 동작 상태정보를 HCU(13)에 제공한다.
HCU(13)는 최상위 제어기로, 네트워크로 연결되는 하위 제어기들을 통합 제어하고, 각 하위 제어기들의 정보를 수집 분석하여 하이브리드 자동차의 전반적인 거동을 제어한다.
상기 HCU(13)는 소정 차속 이상의 가속 요구에 따라 엔진(20)의 동력으로 주행하기 위해, 가속 신호 수신부(11)의 변속단 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드로 설정한다.
즉, HCU(13)는 기 설정된 소정 기울기를 기반으로 도출된 엔진 토크 지령치와 모터 회전수 및 고정된 일율을 기반으로 도출된 모터 토크 지령치를 각각의 엔진제어기(ECU: 12) 및 모터제어기(PCU: 15)에 각각 공급한다.
여기서, 상기 엔진토크 지령치는 시간에 대한 엔진 토크값을 기 설정된 소정 기울기에 따른 일정 비율로 리니어하게 증가하고, 모터 토크 지령치는 모터 회전수 및 온도 변동 대비 테이블값으로 기 설정된 토크 용량 계수 및 고정된 일율을 기반으로 도출된다.
상기 일율은 모터회전수와 모터토크의 곱과 전달 토크 용량의 비로 도출된다.
상기 전달토크 용량은 오일 온도 변동 대비 테이블값으로 미리 저장되어 있다.
이때 고정된 일율을 가지므로, 상기 모터 토크 지령치는 고정된 일율과 전달토크 용량의 곱 및 모터회전수의 비로 도출된다.
따라서, HCU(13)는 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 시간에 대한 엔진 토크값을 기 설정된 소정 기울기에 따른 일정 비율로 리니어하게 증가하는 엔진 토크 지령치를 도출하고 모터 회전수 및 온도 변동 대비 테이블값으로 기 설정된 토크 용량 계수 및 고정된 일율을 기반으로 모터 토크 지령치를 도출하여 각각 엔진제어기(ECU 12) 및 모터제어기(PCU 15)로 각각 제공한다.
따라서, 상기 ECU(12)는 각 샘플 주기 마다 엔진 토크 지령치를 생성하기 위해, 엔진토크 지령치에 대응되는 흡기량을 도출하고 추가 흡기량에 따라 쓰로틀 밸브를 개도하여 엔진(25)을 구동함에 따라 엔진 토크는 기 설정된 엔진 토크 지령치에 도달된다.
한편, 상기 PCU(15)는 모터 토크 지령치 및 기울기에 따라 전류를 보정하고 보정된 전류로 모터를 구동함에 따라 모터 토크는 기 설정된 모터 토크 지령치에 도달하게 된다.
또한, 상기 엔진토크 지령치 및 모터 토크 지령치의 합인 총 토크는 변속제어기(TCU 14)에 제공되며, 이러한 총 토크를 전달받은 변속제어기(TCU 14)는 변동하는 총 토크를 제동받은 변속기의 입력토크에 대한 슬립 제어를 실행하여 변속기의 출력토크는 일정하게 유지된다.
즉, 각 엔진회전수 및 모터 회전수는 도 3의 a)에 도시된 바와 같고, 엔진제어기(12)로 제공되는 엔진토크 지령치 및 모터제어기(15)로 제공되는 모터 토크 지령치는 도 3의 b)에 도시된 바와 같으며, 변속제어기로 공급되는 총 토크량은 도 3의 c)에 도시된 바와 같다.
도 3의 c)에 도시된 바와 같이, 브랜드 오버 제어 시 엔진토크 지령 및 모터 토크 지령에 대한 응답 지연 시간이 발생에 따라 총 토크는 변동이 발생되나 이러한 총 토크를 전달받은 변속제어기(15)는 변동하는 총 토크인 입력토크에 대한 슬립 제어를 실행하여 변속기의 출력토크는 일정하게 유지되므로, 변속기의 변속충격을 방지할 수 있게 된다.
PCU(15)는 MCU(Motor Control Unit)와 복수개의 전력 스위칭소자로 구성되는 인버터 및 보호회로를 포함하며, 상기 HCU(103)에서 인가되는 제어신호에 따라 배터리(16)에서 공급되는 직류전압을 교류전압으로 변환시켜 모터(30)를 구동을 제어한다.
상기 PCU(15)에 포함되는 전력 스위칭소자는 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor), MOSFET, 트랜지스터, 릴레이 중 어느 하나로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 PCU(15)에 포함되는 보호회로는 구동전원의 흐름을 감시하고, 자동차의 추돌이나 충돌, 낙뢰 등 다양한 원인에 의해 구동전원에 과전압, 과전류가 유입되는 경우 구동전원을 분산 혹은 차단시켜 하이브리드 자동차에 구비되는 제반 시스템을 보호하고, 탑승자를 고압으로부터 안정되게 보호한다.
배터리(16)는 HEV모드에서 엔진(200)의 출력을 보조하기 위하여 모터(300)에 전원을 공급하고, 모터(30)의 토크 제어 및 회생제동 제어로 발전되는 전압을 충전한다.
그리고, EV모드에서 모터(30)에 구동전원을 공급하여 주행이 실행될 수 있도록 한다.
BMS(17)는 배터리(106)의 전압, 전류, 온도 등의 정보를 종합 검출하여 충전상태를 관리 제어하며, 배터리(16)의 충방전 전류량을 제어하여 한계전압 이하로 과방전되거나 한계전압 이상으로 과충전되지 않도록 한다.
상기 BMS(107)는 HCU(13)에서 요구되는 제어신호에 따라 배터리(16)의 출력을 단속하는 메인 릴레이를 온 혹은 오프로 제어한다.
엔진(20)은 ECU(12)의 제어에 따라 최적의 운전점으로 구동 제어된다.
HSG(21)는 자동차의 운전상황에 따라 엔진(20)의 아이들 정지 및 재시동을 실행시킨다.
엔진클러치(25)는 TCU(14)의 제어에 따라 동작되어 엔진(200)과 모터(30)간의 동력 전달을 단속한다.
모터(30)는 PCU(15)를 통해 공급되는 3상 교류전압으로 구동되어 엔진(20)의 출력토크를 지원하고, 엔진 (20)의 출력에 잉여 토크가 있는 경우나 제동시 발전기로 동작된다.
변속기(40)는 상기 TCU(14)의 제어에 따라 변속비가 조정되며, 운전모드에 따라 클러치(25)를 통해 합산되어 인가되는 출력토크를 변속비로 분배하여 구동륜에 전달시켜 자동차가 주행될 수 있도록 한다.
상기 변속기(40)는 자동변속기 혹은 무단변속기로 적용될 수 있다.
상기한 기능을 포함하는 본 발명에 따른 하이브리드 자동차에서 통상적인 동작은 종래의 하이브리드 자동차와 동일 내지 유사하게 실행되므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
본 발명은, 브랜드 오버 제어 시 시간에 대한 엔진 토크값을 기 설정된 소정 기울기에 따른 일정 비율로 리니어하게 증가하는 엔진 토크 지령치를 도출하고 모터 회전수 및 온도 변동 대비 테이블값으로 기 설정된 토크 용량 계수 및 고정된 일율을 기반으로 모터 토크 지령치를 도출하여 각각 엔진제어기(ECU 12) 및 모터제어기(PCU 15)로 각각 제공하여 브랜드 오버 제어를 실행하고 엔진 토크 지령치 및 모터 토크 지령치의 합으로 도출된 총 토크를 제공받아 슬립 제어를 실행하는 발명이므로 이에 대한 동작에 대해서만 구체적으로 설명한다.
브랜드 오버 제어 시 시간에 대한 엔진 토크값을 기 설정된 소정 기울기에 따른 일정 비율로 리니어하게 증가하는 엔진 토크 지령치를 도출하고 모터 회전수 및 온도 변동 대비 테이블값으로 기 설정된 토크 용량 계수 및 고정된 일율을 기반으로 모터 토크 지령치를 도출하여 각각 엔진제어기(ECU 12) 및 모터제어기(PCU 15)로 각각 제공하고 변동하는 총 토크에 대한 슬립 제어를 실행하는 일련의 과정을 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 4는 도 2에 도시된 하이브리드 제어기에서 브랜드 오버 제어 시 엔진토크 및 모터 토크 제어 과정을 보인 흐름도로서, 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 주행 제어 과정을 설명한다.
우선 상기 하이브리드 제어기(13)는 단계(101)를 통해 운전자의 가속 요구 에 따른 브랜드 오버 제어 모드를 설정하고, 시간에 대한 엔진 토크값을 기 설정된 소정 기울기에 따른 일정 비율로 리니어하게 증가하는 엔진 토크 지령치를 도출하고 도출된 엔진토크 지령치는 엔진제어기(12)로 제공한다(단계 103).
그리고, 상기 하이브리드 제어기(13)는 모터 회전수 및 온도 변동 대비 테이블값으로 기 설정된 토크 용량 계수 및 고정된 일율을 기반으로 모터 토크 지령치를 도출하여 모터 제어기(PCU: 15)로 제공한다(단계 105).
상기 각각 엔진제어기(12) 및 모터 제어기(15)는 엔진 토크 지령치 및 모터 토크 지령치를 제공받아 엔진 및 변속기의 라인압을 제어하여 브랜드 오버 제어를 실행한다(단계 107).
그리고, 상기 브랜드 오버 제어를 통해 도출된 엔진토크 및 모터 토크의 합으로 도출된 총 토크를 전달 받은 변속제어기(14)는 수신된 총 토크가 상기 변속기의 입력토크를 추가하는 경우 슬립 제어를 실행하여 변속기의 출력토크는 일정하게 유지된다(단계 108).
이 후 하이브리드 제어기(13)는 수신되는 브랜드 오버 제어 구간이 경과하여 브랜드 오버가 종료된 경우 본 프로그램을 종료한다(단계 109).
본 발명의 실시 예에 따르면, 기 설정된 기울기에 따라 등 토크 증가율을 가지고 일정하게 증가하는 엔진토크 지령치를 결정하고 모터 회전수 및 고정된 일률을 기반으로 모터 토크 지령치를 결정한 후 엔진토크 지령치 및 모터 토크 지령치를 각각 엔진제어기 및 모터제어기로 각각 제공하여 브랜드 오버를 실행하고, 총 토크가 변속기의 입력토크가 추가하는 경우 슬립 제어를 실행하여 변속기의 출력 토크를 일정하게 유지함에 따라, 엔진 토크 제어 지령과 전동 모터 토크 제어 지령에 대한 응답 지연 시간이 반영된 엔진 토크 제어 시점과 전동 모터 제어 시점이 정확하게 동기됨에 따라, 운전자의 가속 요구에 따른 브랜드 오버 제어 시 발생하는 비동기 충격을 제거하여 비동기 충격으로 인한 승차감 저하를 방지할 수 있게 된다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 기 설정된 기울기에 따라 등 토크 증가율을 가지고 일정하게 증가하는 엔진토크 지령치를 결정하고 모터 회전수 및 고정된 일률을 기반으로 모터 토크 지령치를 결정한 후 엔진토크 지령치 및 모터 토크 지령치를 각각 엔진제어기 및 모터제어기로 각각 제공하여 브랜드 오버를 실행하고, 총 토크가 변속기의 입력토크가 추가하는 경우 슬립 제어를 실행하여 변속기의 출력 토크를 일정하게 유지함에 따라, 엔진 토크 제어 지령과 전동 모터 토크 제어 지령에 대한 응답 지연 시간이 반영된 엔진 토크 제어 시점과 전동 모터 제어 시점이 정확하게 동기됨에 따라, 운전자의 가속 요구에 따른 브랜드 오버 제어 시 발생하는 비동기 충격을 제거하여 비동기 충격으로 인한 승차감 저하를 방지할 수 있는 하이브리드 차량의 주행 제어 장치 및 방법에 대한 운용의 정확성 및 신뢰도 측면, 더 나아가 성능 효율 면에 매우 큰 진보를 가져올 수 있으며, 적용되는 차량의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.

Claims (6)

  1. 엔진 및 모터의 동력을 주행하는 하이브리드 자동차에 있어서,
    엔진의 제반적인 동작을 제어하는 엔진제어기;
    변속기에 구비되는 기어박스를 제어하여 목표 변속단의 기어 치합을 제어하여 엔진 클러치의 결합 및 해지를 실행하는 변속제어기;
    복수개의 전력 스위칭 소자로 구성되어 베터리에서 공급되는 직류 전압을 교류 전압으로 변환시켜 모터의 구동을 실행하는 파워제어기; 및
    가속 페달의 변위, 브레이크 페달의 변위, 인히비터 스위치 정보를 기반으로 운전자의 주행 중 가속 요구가 반영된 주행단으로 변속 요구된 경우 브랜드 오버 제어를 실행하는 하이브리드 제어기를 포함하되,
    상기 하이브리드 제어기는,
    소정 차속 이상의 주행단으로 변속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드로 설정되는 경우 기 설정된 소정 기울기를 기반으로 도출된 엔진 토크 지령치와 모터 회전수 및 모터 토크를 기반으로 도출된 모터 토크 지령치를 각각의 엔진제어기 및 모터제어기에 각각 공급하여 엔진 토크 제어 시점과 전동 모터 제어 시점을 일치하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 주행 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 하이브리드 제어기는,
    시간에 대한 엔진 토크값을 기 설정된 소정 기울기에 따른 일정 비율로 리니어하게 증가하는 엔진 토크 지령치를 도출하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 주행 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하이브리드 제어기는
    모터 토크 및 모터 회전수의 곱으로 도출된 일률(Power)을 일정하게 유지하는 모터 토크 지령치를 도출하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 주행 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 모터 토크 지령치는,
    모터 회전수 및 온도 변동 대비 테이블값으로 기 설정된 토크 용량 계수 및 고정된 일율을 기반으로 도출되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 주행 제어 장치.
  5. 소정 차속 이상의 운전자의 가속 요구에 따라 브랜드 오버 제어 모드를 설정하는 단계;
    상기 브랜드 오버 제어 모드 설정 시 기 설정된 소정 기울기를 기반으로 엔진 토크 지령치를 도출하고 모터 회전수 및 고정된 일율을 기반으로 모터 토크 지령치를 도출하는 단계;
    상기 도출된 엔진 토크 지령치 및 모터 토크 지령치를 각각 엔진제어기 및 모터 제어기로 제공하여 브랜드 오버 제어를 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 주행 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 모터 토크 지령치는
    모터 회전수 및 온도 변동 대비 테이블값으로 기 설정된 토크 용량 계수 및 고정된 일율을 기반으로 도출되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 주행 제어 방법.

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Cited By (3)

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KR20170044526A (ko) * 2015-10-15 2017-04-25 현대자동차주식회사 하이브리드 차량 및 그 제어 방법
US10000201B2 (en) 2016-04-08 2018-06-19 Hyundai Motor Company Driving mode control method and apparatus of hybrid electric vehicle

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