KR20150138761A

KR20150138761A - 하이브리드 차량의 클러치 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20150138761A
Application number: KR1020140067185A
Authority: KR
Inventors: 박준영
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2014-06-02
Filing date: 2014-06-02
Publication date: 2015-12-10
Also published as: US20150344025A1; CN105128851A; CN105128851B; KR101592416B1; US9610939B2

Abstract

본 발명은 듀얼 클러치(DCT: Dual Clutch Transmission)가 장착된 하이브리드 차량의 주행 모드를 EV 모드에서 HEV 모드로 전환할 때, 모터 토크에 제한 토크를 설정하여 모터 토크의 출력을 제어하고, 듀얼 클러치의 슬립을 이용하여 하이브리드 차량의 모드를 전환하는 하이브리드 차량의 클러치 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 변속기에 제2 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 모터와, 상기 모터에 제1 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 엔진을 포함하는 하이브리드 차량의 클러치 제어 방법은 모터 토크에 제한 토크를 설정하는 단계; EV 모드에서 HEV 모드로 전환이 요구되면, 변속기의 입력 속도와 엔진 최소 속도를 비교하는 단계; 상기 변속기의 입력 속도가 최소 임계점 이상이고 엔진 최소 속도 이하이면 엔진을 기동시키는 단계; 상기 설정된 제한 토크를 초과하도록 모터 토크를 증가시키는 단계; 엔진 속도와 모터 속도가 동기화되면, 제1 클러치를 결합하는 단계; 그리고 변속기 입력 속도가 최소 엔진 속도를 초과하면 제2 클러치를 결합하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

하이브리드 차량의 클러치 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING CLUTCH OF HYBRID VEHICLE}

본 발명은 하이브리드 차량의 클러치 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 듀얼 클러치(DCT: Dual Clutch Transmission)가 장착된 하이브리드 차량의 주행 모드를 EV 모드에서 HEV 모드로 전환할 때, 모터 토크에 제한 토크를 설정하여 모터 토크의 출력을 제어하고, 듀얼 클러치의 슬립을 이용하여 하이브리드 차량의 모드를 전환하는 하이브리드 차량의 클러치 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

하이브리드 차량은 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 사용하는 자동차로써, 일반적으로 연료를 연소시켜 구동력을 얻는 엔진과 배터리 전력으로 구동력을 얻는 모터에 의해 구동되는 차량을 의미한다.

하이브리드 차량은 엔진과 전기모터를 동력원으로 하여 다양한 구조를 형성할 수 있는데, 엔진의 기계적 동력을 바퀴에 직접 전달하고 필요할 때 배터리의 전력으로 구동되는 전기모터를 이용하여 도움 받는 차량을 병렬형 하이브리드 차량이라고 하고, 엔진의 기계적 동력을 발전기를 통해 전기적 동력으로 변환하여 전기모터를 구동하거나 배터리에 충전하는 차량을 직렬형 하이브리드 차량이라고 한다.

병렬형 하이브리드 차량에는 엔진과 모터가 엔진 클러치에 의해 연결되고, 엔진과 모터의 축에는 듀얼 클러치가 연결되어 있으며, 듀얼 클러치에 변속기가 연결된다.

한편, 하이브리드 차량의 주요 주행 모드는 엔진 클러치가 결합하지 않고 모터로만 구동되는 EV 모드, 엔진 클러치가 결합하여 엔진과 모터를 함께 구동되는 HEV 모드, HEV 모드에서 엔진 클러치를 완전하게 결합하지 않고 엔진과 모터의 회전 속도가 다른 상태에서 엔진의 토크를 전달하는 슬립주행 모드가 있다.

특히, EV 모드와 HEV 모드 사이의 변환은 하이브리드 차량의 주요한 기능 중의 하나로, 하이브리드 차량의 운전 성능, 연비 및 동력 성능에 영향을 미친다.

일반적으로 하이브리드 차량의 초기 시동시에 배터리에 충전된 전원을 이용하여 모터를 구동하고, 모터에서 발생한 구동력에 의해 듀얼 클러치가 완전 결합되어 구동축으로 동력을 전달한다.

그런데 하이브리드 차량이 모터와 듀얼 클러치가 결합한 상태인 EV 모드에서 HEV 모드로 전환하기 위해서는 듀얼 클러치의 슬립을 발생시키기 위해서 듀얼 클러치의 결합력을 감소시켜야 하는데, 그 과정에서 가속 선형성이 불량하게 나타난다. 더욱이, 모터와 엔진을 동기화시키는 과정에서도 휠 토크가 감소되면서 가속 선형성이 불량해지는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, DCT(Dual Clutch Transmission)가 장착된 하이브리드 차량의 주행 모드를 EV 모드에서 HEV 모드로 전환할 때, 모터 토크에 제한 토크를 설정하여 모터 토크의 출력을 제어하고, 듀얼 클러치의 슬립을 이용하여 하이브리드 차량의 모드를 전환하는 하이브리드 차량의 클러치 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 변속기에 제2 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 모터와, 상기 모터에 제1 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 엔진을 포함하는 하이브리드 차량의 클러치 제어 방법은 모터 토크에 제한 토크를 설정하는 단계; EV 모드에서 HEV 모드로 전환이 요구되면, 변속기의 입력 속도와 엔진 최소 속도를 비교하는 단계; 상기 변속기의 입력 속도가 최소 임계점 이상이고 엔진 최소 속도 이하이면 엔진을 기동시키는 단계; 상기 설정된 제한 토크를 초과하도록 모터 토크를 증가시키는 단계; 엔진 속도와 모터 속도가 동기화되면, 제1 클러치를 결합하는 단계; 그리고 변속기 입력 속도가 최소 엔진 속도를 초과하면 제2 클러치를 결합하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 엔진을 기동시키는 단계에서는 제2 클러치의 결합력을 감소시켜 슬립을 발생시킬 수 있다.

상기 변속기의 입력 속도와 엔진 최소 속도를 비교하는 단계에서 변속기의 입력 속도가 최소 임계점보다 작으면, 제2 클러치를 해제하고, 제1 클러치를 결합시킨 후 엔진을 기동시키는 단계; 그리고 제2 클러치의 슬립을 발생시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 변속기의 입력 속도와 엔진 최소 속도를 비교하는 단계에서 상기 변속기의 입력 속도가 엔진 최소 속도를 초과하면, 제2 클러치의 결합을 유지한 상태에서 엔진을 기동시킬 수 있다.

상기 모터 토크에 제한 토크가 설정되면, 상기 모터는 EV 모드에서 상기 제한 토크 이하로 모터 토크를 사용하도록 될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 차량의 클러치 제어 장치는 동력을 발생시키는 엔진과 모터를 선택적으로 연결하는 제1 클러치; 상기 모터와 변속기를 선택적으로 연결하는 제2 클러치; 그리고 상기 제1 클러치와 상기 제2 클러치의 두 개의 클러치의 작동을 제어하는 제어기를 포함할 수 있고, 상기 제어기는 EV 주행 시 모터 토크에서 제한 토크를 설정하여 모터 토크를 제한 토크 이하로 출력하도록 상기 모터를 제어할 수 있다.

상기 제어기는 EV 주행에서 HEV 주행으로의 모드 전환이 요구되면 제2 클러치의 슬립을 발생시켜 상기 모터와 변속기의 속도를 동기화하도록 제어할 수 있다.

상기 제어기는 변속기의 입력 속도가 최소 임계점 이상이고 엔진 최소 속도 이하이면, 상기 설정된 제한 토크를 초과하는 모터 토크를 사용하도록 상기 모터를 제어할 수 있다.

상기 제어기는 상기 설정된 제한 토크를 초과하는 모터 토크를 사용하여 모터의 속도를 증가시킨 후, 엔진 속도와 모터 속도가 동기화되면 제1 클러치를 결합할 수 있다.

상기 제어기는 EV 주행에서 HEV 주행으로의 모드 전환이 요구되고 변속기의 입력 속도가 최소 임계점보다 작으면, 제2 클러치의 결합을 해제한 후, 제1 클러치를 결합하고 엔진을 기동시켜 제2 클러치의 슬립을 발생시키도록 할 수 있다.

상기 제어기는 EV 주행에서 HEV 주행으로의 모드 전환이 요구되고 변속기의 입력 속도가 엔진 최소 속도를 초과하면, 제2 클러치의 결합을 유지한 상태에서 엔진을 기동시킬 수 있다.

상기 제어기는 엔진 속도와 모터 속도가 동기화되면 제1 클러치를 결합할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 하이브리드 차량의 주행 모드를 EV 모드에서 HEV 모드로 전환할 때, 듀얼 클러치의 슬립을 이용하므로 차량의 제조 원가가 절감되고 연비를 향상시킬 수 있다.

또한, 모터 토크에 제한 토크를 설정하여 모터 토크의 출력을 제어함으로써 듀얼 클러치의 토크를 크게 감소시키지 않고 모터와 엔진을 동기화할 수 있어 가속 선형성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 클러치 제어 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 클러치 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 종래 하이브리드 차량에서 운행 모드가 전환될 때, 시간에 따른 속도와 토크, 그리고 클러치 결합력의 관계를 도시한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 운행 모드가 전환될 때, 시간에 따른 속도와 토크, 그리고 클러치 결합력의 관계를 도시한 그래프이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

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.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 클러치 제어 장치를 나타내는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 클러치 제어 장치는 엔진(10), 하이브리드 스타트 제너레이터(15) (HSG: Hybrid Start Generator), 엔진 클러치(20), 모터(30), 듀얼 클러치(40) (DCT: Dual Clutch Transmission), 변속기(50) 및 제어기(60)를 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(10)은 제1 클러치인 엔진 클러치(20)에 의해 모터(30)와 연결되고, 엔진(10)과 모터(30)의 축에는 제2 클러치인 듀얼 클러치(40)가 연결되어 있으며, 상기 듀얼 클러치(40)에는 변속기(50)가 연결된다.

본 명세서에는 제1 클러치를 엔진 클러치(20)로, 제2 클러치를 듀얼 클러치(40)로 예시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제2 클러치는 AMT(Auto Manual Transmission)로 구현될 수 있다.

그리고 상기 엔진(10)에는 엔진(10) 내에 구비된 실린더의 연료를 점화하기 위한 HSG(15)가 연결된다. 상기 HSG(15)는 모터로 동작되어 상기 엔진(10)을 시동시키거나, 하이브리드 차량의 시동 온을 유지하는 상태에서 잉여 출력이 발생되는 경우 제너레이터로 작동되어 배터리를 충전한다.

엔진 클러치(20)는 엔진(10)과 모터(30)의 사이에 배치되어 제어기(60)의 제어 신호를 입력 받아 하이브리드 차량의 주행 모드에 따라 선택적으로 상기 엔진(10)과 모터(30)를 연결시킨다.

듀얼 클러치(40)는 두 개의 입력축에 복수개의 입력 기어들이 분산되어 배치되고, 상기 복수개의 입력 기어들과 각각 기어 결합하는 복수개의 출력 기어들이 두 개의 출력축에 분산되어 배치되어 있다. 또한, 상기 듀얼 클러치(40)는 복수개의 싱크로나이저 기구를 포함하며, 상기 복수개의 싱크로나이저 기구는 선택적으로 작동하여 복수개의 출력 기어들 중 하나와 두 개의 출력축 중 하나를 연결하도록 되어 있다. 또한, 상기 듀얼 클러치(40)는 두 개의 클러치를 포함한다. 상기 각 클러치는 동력원(예를 들어, 엔진 또는 모터)의 동력을 변속기(50)와 연결된 두 개의 입력축 중 어느 하나에 전달하도록 되어 있다. 상기 클러치로 건식 또는 습식 클러치가 사용될 수 있다.

일반적으로 하이브리드 차량은 초기 시동시에 배터리에 충전된 전원을 이용하여 모터(30)를 구동하고, 모터(30)에서 발생한 구동력에 의해 듀얼 클러치(40)가 완전 결합되어 구동축으로 동력을 전달한다.

변속기(50)는 엔진 클러치(20)의 결합 및 해제에 따라 결정되는 엔진(10)의 출력 토크와 모터(30)의 출력 토크의 합이 입력 토크로 공급되며, 차속과 운행 조건에 따라 임의의 변속단이 선택되어 구동력을 구동휠에 출력하여 주행을 유지한다.

제어기(60)는 제어 신호를 출력하여 상기 엔진 클러치(20)와 듀얼 클러치(40)의 연결을 단속한다. 상기 제어기(60)는 하이브리드 차량에 구비되는 여러 제어기들 간 협조 제어를 통해 후술할 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 클러치 제어 방법을 수행할 수 있다. 예를 들면, 최상위 제어기인 HCU(Hybrid Control Unit), 엔진 작동의 전반을 제어하는 ECU(Engine Control Unit), 구동모터 작동의 전반을 제어하는 MCU(Motor Control Unit), 변속기를 제어하는 TCU(Transmission Control Unit) 등이 이용될 수 있다. 따라서 설명의 편의상 본 명세서 및 특허청구범위에서는 하이브리드 차량에 구비되는 여러 제어기들을 통칭하여 제어기(60)로 지칭하기로 한다.

상기 제어기(60)는 하이브리드 차량이 EV 모드로 주행 시 모터 최대 토크에 제한 토크를 설정하여, 모터 토크를 제한 토크 이하로 출력하도록 상기 모터(30)를 제어한다.

또한, 상기 제어기(60)는 하이브리드 차량이 EV 모드로 주행하던 중 HEV 모드로의 전환이 요구되면 듀얼 클러치(40)의 슬립을 발생시켜 상기 모터(30)와 변속기(50)의 속도를 동기화하도록 제어한다.

여기서, 상기 제어기(60)는 변속기의 입력 속도와 엔진 최소 속도를 비교하여 그 값에 따라 엔진 클러치(20) 및 듀얼 클러치(40)의 결합, 슬립 및 해제를 결정할 수 있다.

이러한 목적을 위하여 상기 제어기(60)는 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 클러치 슬립 제어 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍 된 것일 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 4를 참고로 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 클러치 제어 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 클러치 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 클러치 제어 방법은 모터 토크에 제한 토크를 설정함으로써 시작된다(S10).

이후, 제어기(60)는 하이브리드 차량에서 EV 모드 주행 중 HEV 모드로의 전환이 요구되는지를 판단한다(S20).

상기 S20 단계에서 EV 모드에서 HEV 모드로의 전환이 요구되면, 제어기(60)는 변속기(50)의 입력 속도가 최소 임계점보다 작은지 여부를 판단한다(S30).

상기 변속기(50)의 입력 속도가 최소 임계점보다 작으면, 하이브리드 차량이 정차 중인 경우를 의미한다. 즉, 하이브리드 차량의 배터리 충전량(SOC)이 고갈되거나 극저온 상태에서 배터리 출력 제한되는 경우, 또는 모터(30)가 과열되거나 하이브리드 차량이 급경사로에 있어 모터(30)의 구동만으로는 차량이 진행하지 못하고 정차 중인 경우를 의미할 수 있다.

따라서, 본 명세서 및 특허청구범위에서 여기서 변속기(50)의 입력 속도가 최소 임계점보다 작은 경우란, 변속기(50)의 입력 속도가 0인 경우 및 변속기(50)의 입력 속도가 0보다 크지만 하이브리드 차량이 정차 중인 것으로 볼 수 있는 최소 임계점보다 작은 경우를 모두 포함하는 것으로 이해하여야 할 것이다.

상기 S30 단계에서 변속기(50)의 입력 속도가 최소 임계점보다 작으면, 제어기(60)는 듀얼 클러치(40)의 결합을 해제한다(S32).

이후, 제어기(60)는 엔진 클러치(20)를 결합시킨 후, 모터(30) 또는 HSG(15)를 통해 엔진(10)을 시동시킨다(S34).

앞서 언급한 바와 같이 변속기(50)의 입력 속도가 최소 임계점보다 작으면, 모터(30)의 구동이 불가능하므로 제어기(60)는 엔진 클러치(20)가 결합한 상태에서 엔진(10)을 시동시켜 엔진(10)의 구동 토크를 바로 구동축으로 전달할 수 있다.

이후, 제어기(60)는 듀얼 클러치(40)의 슬립을 발생시킨다(S36). 최초로 엔진(10)을 시동시킨 상태에서는 엔진의 속도가 작아서 엔진(10)에서 충분한 토크가 발생하지 않는다. 따라서 제어기(60)는 상기 듀얼 클러치(40)의 슬립을 발생시켜 엔진(10)의 토크를 구동축으로 전달할 수 있다.

이후 제어기(60)는 변속기(50)의 입력 속도가 최소 엔진 속도를 초과하는지 여부를 판단한다(S38).

상기 S38 단계에서 변속기(50)의 입력 속도가 최소 엔진 속도를 초과하면, 엔진(10)에서 충분한 토크가 발생되었다는 것을 의미한다. 따라서 제어기(60)는 듀얼 클러치(40)를 결합한다(S40).

이와는 반대로, 상기 S30 단계에서 변속기(50)의 입력 속도가 최소 임계점 이상이면, 제어기(60)는 변속기(50)의 입력 속도와 엔진 최소 속도를 비교한다(S50).

상기 S30 단계에서 변속기(50)의 입력 속도가 최소 임계점 이상이라는 것은 하이브리드 차량이 정차 중이 아니고, 주행 중임을 의미한다. 특히, 상기 S50 단계에서 변속기(50)의 입력 속도가 엔진 최소 속도를 초과하면, 하이브리드 차량이 정상적인 EV 모드로 주행하고 있음을 의미한다. 따라서 제어기(60)는 듀얼 클러치(40)의 결합을 유지한 상태에서 엔진(10)을 기동시키고 엔진 속도를 모터 속도와 동기화시킨다(S52).

이 때, 제어기(60)가 엔진(10)을 기동시키고 엔진 속도를 상승시키더라도, 아직 엔진 클러치(20)가 결합되지 않은 상태이므로, 엔진(10)의 구동 토크는 구동축에 전달되지 않는다.

이후, 제어기(60)는 엔진 속도와 모터 속도를 확인하여, 엔진 속도가 모터 속도와 동기화 되었는지를 판단한다(S54).

상기 S54 단계에서 엔진 속도와 모터 속도가 동기화 되었다면, 제어기(60)는 엔진 클러치(20)를 결합한다(S56). 따라서 하이브리드 차량은 HEV 모드로 주행하게 된다.

반면, 상기 S50 단계에서 변속기(50)의 입력 속도가 엔진 최소 속도 이하이면, 제어기(60)는 엔진(10)을 기동시키고 아이들 상태로 대기한다(S70).

상기 S30 단계와 S50 단계에서 변속기(50)의 입력 속도가 최소 임계점 이상이고 엔진 최소 속도 이하인 경우에 S70 단계로 진행한다. 여기서 변속기(50)의 입력 속도가 최소 임계점 이상이고 엔진 최소 속도 이하라는 것은 하이브리드 차량이 EV 모드에서 저속 주행을 하는 것을 의미한다.

이후, 제어기(60)는 듀얼 클러치(40)의 결합력을 현재 모터 토크 수준으로 감소시켜 듀얼 클러치(40)의 슬립을 발생시킨다(S72).

상기 현재 모터 토크는 상기 S10 단계에서 모터 토크에 제한 토크가 설정되어 있어, 제한 토크 이하의 토크 값만이 출력될 수 있다.

상기 S72 단계에서 듀얼 클러치(40)의 슬립이 발생되면, 제어기(60)는 모터 토크에 설정된 제한 토크를 해제하여 상기 제한 토크를 초과하도록 모터 토크를 증가시킨다(S74).

이 때, 제어기(60)는 모터가 모터 최대 토크를 출력할 수 있도록 제어함으로써, 모터 속도를 빠르게 증가시킬 수 있다.

이후, 제어기(60)는 엔진 속도와 모터 속도를 확인하여, 엔진 속도가 모터 속도와 동기화 되었는지를 판단한다(S76).

상기 S76 단계에서 엔진 속도와 모터 속도가 동기화 되었다면, 제어기(60)는 엔진 클러치(20)를 결합한다(S78).

상기 S78 단계에서 듀얼 클러치(40)는 슬립 상태를 유지한 채 엔진 클러치(20)가 결합되면, 하이브리드 차량의 차속이 증가될 수 있다.

이후, 제어기(60)는 변속기(50)의 입력 속도와 최소 엔진 속도를 비교한다 (S80). 그리고 제어기(60)는 변속기(50)의 입력 속도가 최소 엔진 속도를 초과하면, 듀얼 클러치(40)의 슬립 상태를 종료하고, 토크를 구동축으로 전달하기 위해 듀얼 클러치(40)를 결합한다(S82).

도 3은 종래 하이브리드 차량에서 운행 모드가 전환될 때, 시간에 따른 속도와 토크, 그리고 클러치 결합력의 관계를 도시한 그래프이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 운행 모드가 전환될 때, 시간에 따른 속도와 토크, 그리고 클러치 결합력의 관계를 도시한 그래프이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 듀얼 클러치(40)의 슬립을 발생시키기 위해서는 듀얼 클러치(40)의 결합력(마찰력)을 모터 토크 이하로 감소시켜야 한다.

이 때, 듀얼 클러치(40)의 슬립 상태에서 모터 속도가 엔진 속도와 동기화 되어야 엔진 클러치(20)가 결합될 수 있다. 따라서 종래 하이브리드 차량에서는 모터의 속도를 증가시키기 위해 듀얼 클러치(40)의 결합력을 더욱 감소시키는데, 여기서 휠 토크 또한 감소되어 가속 선형성이 불량해지게 된다.

반면, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량은 제한 토크를 설정하고, EV 주행 시 모터 토크를 제한 토크 이하로 출력하도록 모터를 제어한다.

따라서, 듀얼 클러치(40)의 결합력을 감소시켜 듀얼 클러치(40)의 슬립을 발생시킨 후, 제한 토크를 해제하여 제한 토크를 초과하는 모터 최대 토크를 사용하면 일정한 휠 토크를 유지할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량에서 제한 토크를 설정함으로써 사용하지 못하는 토크 출력에 따른 동력 성능은 EV 모드에서 HEV 모드로 전환하는 시점을 앞당겨서 충당할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 모터 토크에 제한 토크를 설정하여 모터 토크의 출력을 제어함으로써 듀얼 클러치(40)의 토크를 크게 감소 시키지 않고 모터와 엔진을 동기화할 수 있어, 일정한 휠 토크를 유지하여 가속 선형성이 향상될 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims

변속기에 제2 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 모터와, 상기 모터에 제1 클러치를 통하여 선택적으로 연결되는 엔진을 포함하는 하이브리드 차량의 클러치 제어 방법에 있어서,
모터 토크에 제한 토크를 설정하는 단계;
EV 모드에서 HEV 모드로 전환이 요구되면, 변속기의 입력 속도와 엔진 최소 속도를 비교하는 단계;
상기 변속기의 입력 속도가 최소 임계점 이상이고 엔진 최소 속도 이하이면 엔진을 기동시키는 단계;
상기 설정된 제한 토크를 초과하도록 모터 토크를 증가시키는 단계;
엔진 속도와 모터 속도가 동기화되면, 제1 클러치를 결합하는 단계; 그리고
변속기 입력 속도가 최소 엔진 속도를 초과하면 제2 클러치를 결합하는 단계;
를 포함하는 하이브리드 차량의 클러치 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 엔진을 기동시키는 단계에서는 제2 클러치의 결합력을 감소시켜 슬립을 발생시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 클러치 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 변속기의 입력 속도와 엔진 최소 속도를 비교하는 단계에서 상기 변속기의 입력 속도가 최소 임계점보다 작으면,
제2 클러치를 해제하고, 제1 클러치를 결합시킨 후 엔진을 기동시키는 단계; 그리고
제2 클러치의 슬립을 발생시키는 단계;
를 더 포함하는 하이브리드 차량의 클러치 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 변속기의 입력 속도와 엔진 최소 속도를 비교하는 단계에서 상기 변속기의 입력 속도가 엔진 최소 속도를 초과하면, 제2 클러치의 결합을 유지한 상태에서 엔진을 기동시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 클러치 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 모터 토크에 제한 토크가 설정되면, 상기 모터는 EV 모드에서 상기 제한 토크 이하로 모터 토크를 사용하도록 된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 클러치 제어 방법.
동력을 발생시키는 엔진과 모터를 선택적으로 연결하는 제1 클러치;
상기 모터와 변속기를 선택적으로 연결하는 제2 클러치; 그리고
상기 제1 클러치와 상기 제2 클러치의 두 개의 클러치의 작동을 제어하는 제어기;
를 포함하되,
상기 제어기는 EV 주행 시 모터 토크에 제한 토크를 설정하여 모터 토크를 제한 토크 이하로 출력하도록 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 클러치 제어 장치.
제6항에 있어서,
상기 제어기는 EV 주행에서 HEV 주행으로의 모드 전환이 요구되면 제2 클러치의 슬립을 발생시켜 상기 모터와 변속기의 속도를 동기화하도록 제어하는 하이브리드 차량의 클러치 제어 장치.
제7항에 있어서,
상기 제어기는 변속기의 입력 속도가 최소 임계점 이상이고 엔진 최소 속도 이하이면, 상기 설정된 제한 토크를 초과하는 모터 토크를 사용하도록 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 클러치 제어 장치.
제8항에 있어서,
상기 제어기는 상기 설정된 제한 토크를 초과하는 모터 토크를 사용하여 모터의 속도를 증가시킨 후, 엔진 속도와 모터 속도가 동기화되면 제1 클러치를 결합하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 클러치 제어 장치.
제6항에 있어서,
상기 제어기는 EV 주행에서 HEV 주행으로의 모드 전환이 요구되고 변속기의 입력 속도가 최소 임계점보다 작으면, 제2 클러치의 결합을 해제한 후, 제1 클러치를 결합하고 엔진을 기동시켜 제2 클러치의 슬립을 발생시키도록 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 클러치 제어 장치.
제6항에 있어서,
상기 제어기는 EV 주행에서 HEV 주행으로의 모드 전환이 요구되고 변속기의 입력 속도가 엔진 최소 속도를 초과하면, 제2 클러치의 결합을 유지한 상태에서 엔진을 기동시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 클러치 제어 장치.
제11항에 있어서,
상기 제어기는 엔진 속도와 모터 속도가 동기화되면 제1 클러치를 결합하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 클러치 제어 장치.