KR20160069608A

KR20160069608A - 하이브리드 차량의 변속기 유압회로 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20160069608A
Application number: KR1020140175242A
Authority: KR
Inventors: 이준호; 김영철
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2014-12-08
Filing date: 2014-12-08
Publication date: 2016-06-17
Also published as: KR101693942B1

Abstract

본 발명은 차량의 주행상황에 따라 적절한 윤활 및 냉각 전략을 구사할 수 있도록 하여 차량의 연비 향상에 기여할 수 있도록 함은 물론, 변속기의 안정된 작동이 가능하도록 하고 모터제너레이터의 온도가 과도하게 상승하는 것을 방지할 수 있도록 한다.

Description

하이브리드 차량의 변속기 유압회로 및 그 제어방법{HYDRAULIC CIRCUIT FOR HYBRID TRANSMISSION OF VEHICLE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 하이브리드 차량의 변속기 유압회로 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 EVT(Electric Variable Transmission)로 구동이 가능한 하이브리드 차량의 변속기를 제어하는 유압회로의 구성 및 그 제어에 관한 기술이다.

하이브리드 차량은 그 주된 목적인 연비 향상을 위하여 많은 기술이 적용되고 있으며, 그에 따라 변속기의 안정된 작동을 유지하고 이를 제어하는 데에 소모되는 에너지도 최소화하여 연비 향상에 기여하도록 하는 노력이 필요하다.

즉, 변속기의 각 부품과 모터제너레이터의 윤활 및 냉각 성능을 충족시켜서 변속기의 안정된 작동을 유지하고 클러치나 브레이크 등과 같은 변속요소를 작동시켜 변속기를 제어함에 있어서도 가급적 최소한의 동력을 소모할 수 있도록 하여 차량의 연비를 향상시킬 수 있도록 하는 것이 바람직한 것이다.

상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR

1020120055416

A

본 발명은 차량의 주행상황에 따라 적절한 윤활 및 냉각 전략을 구사할 수 있도록 하여 차량의 연비 향상에 기여할 수 있도록 함은 물론, 변속기의 안정된 작동이 가능하도록 하고 모터제너레이터의 온도가 과도하게 상승하는 것을 방지할 수 있도록 하는 하이브리드 차량의 변속기 유압회로 및 그 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 하이브리드 차량의 변속기 유압회로는

전기모터에 의해 구동되는 전동식 오일펌프와;

상기 오일펌프에서 펌핑되는 오일압을 라인압으로 조절하도록 구비된 레귤레이터밸브와;

상기 레귤레이터밸브를 제어하도록 구비된 라인솔레노이드밸브와;

상기 레귤레이터밸브로부터의 오일을 윤활이 요구되는 윤활요구부로 공급하도록 설치된 윤활라인과;

운전자의 변속레인지 조작입력을 받아 상기 라인압의 유로를 변경하도록 구비된 매뉴얼밸브와;

상기 매뉴얼밸브를 통해 라인압을 공급받아 오버드라이브브레이크로 제공되는 유압을 제어하는 OD솔레노이드밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 하이브리드 차량의 변속기 유압회로 제어방법은,

차속이 소정의 기준차속 이상인지를 판단하는 차속판단단계와;

제1모터제너레이터 또는 제2모터제너레이터의 온도가 소정의 제1기준온도 이상인지를 판단하는 제1온도판단단계와;

차량이 EV모드에 진입하는지의 여부를 판단하는 EV진입판단단계와;

상기 차속판단단계, 제1온도판단단계 및 EV진입판단단계 수행결과, 차량이 기준차속 미만이고, 제1모터제너레이터 또는 제2모터제너레이터의 온도가 상기 제1기준온도 미만이며, EV모드에 진입하지 않는 경우, 상대적으로 낮은 회전수로 구동하는 제1저속구동단계와;

상기 차속판단단계, 제1온도판단단계 및 EV진입판단단계 수행결과, 차속이 기준차속 이상이거나, 제1모터제너레이터 또는 제2모터제너레이터의 온도가 제1기준온도 이상이거나, EV모드에 진입하는 경우, 상기 전동식 오일펌프를 적어도 상기 저속구동단계 이상의 회전수로 구동하게 되는 EV모드작동단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 변속기 유압회로 제어방법은,

제1모터제너레이터와 제2모터제너레이터의 온도를 검출하는 제1온도검출단계와;

상기 검출된 온도가 소정의 제4기준온도 이상인지를 판단하는 제4온도판단단계와;

상기 제4온도판단단계 수행결과, 상기 검출된 온도가 상기 제4기준온도 이상이면 전동식 오일펌프를 상대적으로 고속으로 운전하는 제2고속구동단계와;

상기 제4온도판단단계 수행결과, 상기 검출된 온도가 상기 제4기준온도 미만이면, 전동식 오일펌프를 상기 제2고속구동단계보다 낮은 속도로 운전하는 제3저속구동단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

전동식 오일펌프의 고장을 판단하는 고장판단단계와;

전동식 오일펌프의 고장이 판단되는 경우, HEV모드 및 엔진모드로의 진입을 금지하는 모드제한단계와;

전동식 오일펌프의 고장이 판단되는 경우, 제1모터제너레이터와 제2모터제너레이터의 온도를 검출하는 제2온도검출단계와;

상기 검출된 온도가 소정의 제5기준온도 이상인지를 판단하는 제5온도판단단계와;

상기 제5온도판단단계 수행결과, 상기 검출된 온도가 상기 제5기준온도 이상이면, 상기 제1모터제너레이터와 제2모터제너레이터의 속도를 제한하는 속도제한단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 하이브리드 차량의 변속기 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 변속기 유압회로도,
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 변속기 유압회로 제어방법을 도시한 것으로서, 차량의 정차조건에서의 제어방법을 도시한 순서도,
도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 변속기 유압회로 제어방법을 도시한 것으로서, 차량의 EV모드 주행시의 제어방법을 도시한 순서도,
도 5는 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 변속기 유압회로 제어방법을 도시한 것으로서, 모터제너레이터의 온도가 높은 때의 제어방법을 도시한 순서도,
도 6은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 변속기 유압회로 제어방법을 도시한 것으로서, 전동식 오일펌프가 고장인 경우의 제어방법을 도시한 순서도이다.

도 1은 본 발명의 유압회로 및 그 제어방법이 적용될 수 있는 하이브리드 파워트레인의 구성을 도시한 것으로서, 캐리어(C)가 입력축(IN)을 통해 엔진에 연결되고, 링기어(R)가 출력축(OUT)에 외접기어 방식으로 연결되며, 선기어(S)가 제1모터제너레이터(MG1)에 연결된 유성기어장치(PG)와; 상기 선기어(S)의 회전을 구속시킬 수 있도록 구비된 오버드라이브브레이크(OD/B)와; 상기 출력축(OUT)에 외접기어 방식으로 연결되는 제2모터제너레이터(MG2)로 구성되며, 상기 입력축(IN)에는 입력축(IN)의 역회전을 방지하도록 원웨이클러치(OWC)가 구비되어 있다.

한편, 전동식 오일펌프(EOP)는 상기 변속기를 구성하는 회전체들과는 무관하게 별도로 전기적인 제어에 의해 작동되도록 구성된다.

상기 하이브리드 파워트레인은 상기 제2모터제너레이터(MG2)의 구동에 의해 상기 출력축(OUT)을 직접 구동함으로써, 디퍼렌셜(D)을 통해 구동륜으로 바로 동력을 인출하는 EV모드를 구현할 수 있으며, 그 상태에서 엔진을 구동하여, 엔진의 동력이 상기 유성기어장치(PG)의 캐리어(C)로 입력되어 링기어(R)를 통해 상기 출력축(OUT)에서 상기 제2모터제너레이터(MG2)의 동력과 합해지는 HEV모드를 구현할 수 있다.

물론, 상기와 같은 HEV모드에서는 상기 엔진의 동력 중 일부가 상기 유성기어장치(PG)에서 분기되어 선기어(S)를 통해 상기 제1모터제너레이터(MG1)를 구동하여 발전이 이루어지는 파워스플릿(POWER SPLIT) 구동상태가 된다.

상기 선기어(S)에는 오버드라이브브레이크(OD/B)가 설치되어 있어서, 상기 오버드라이브브레이크(OD/B)를 작동시키면, 상기 제1모터제너레이터(MG1) 및 선기어(S)가 고정되어 엔진의 동력은 상기 링기어(R)를 통해 증속되어 상기 출력축(OUT)을 구동하게 되어, 결국 오버드라이브 구동상태가 형성된다.

이때, 엔진만 구동하고, 제2모터제너레이터(MG2)를 구동하지 않으면, 엔진만에 의해 차량이 구동되는 엔진모드로 볼 수 있다.

상기한 바와 같이 구성되어 동작되는 하이브리드 차량의 변속기를 구동하기 위한 본 발명 하이브리드 차량의 변속기 유압회로는 도 2에 도시된 바와 같이 전기모터에 의해 구동되는 전동식 오일펌프(EOP)와; 상기 오일펌프(EOP)에서 펌핑되는 오일압을 라인압으로 조절하도록 구비된 레귤레이터밸브(RGV)와; 상기 레귤레이터밸브(RGV)를 제어하도록 구비된 라인솔레노이드밸브(LNSOL)와; 상기 레귤레이터밸브(RGV)로부터의 오일을 윤활이 요구되는 윤활요구부로 공급하도록 설치된 윤활라인(1)과; 운전자의 변속레인지 조작입력을 받아 상기 라인압의 유로를 변경하도록 구비된 매뉴얼밸브(MV)와; 상기 매뉴얼밸브(MV)를 통해 라인압을 공급받아 오버드라이브브레이크(OD/B)로 제공되는 유압을 제어하는 OD솔레노이드밸브(ODSOL)를 포함하여 구성된다.

상기 윤활요구부는 제1모터제너레이터(MG1), 제2모터제너레이터(MG2), 변속기의 베어링 및 기어를 포함하는 바, 실질적으로 도 1의 하이브리드 파워트레인에서 오일에 의한 윤활 및 냉각을 필요로 하는 모든 곳이 상기 윤활요구부에 해당한다고 할 것이다.

상기 윤활라인(1)에는 상기 윤활라인(1)의 오일압을 제한하는 제1릴리프밸브(RFV1)가 구비된다. 따라서, 본 발명에서는 상기 레귤레이터밸브(RGV)를 통과하여 상기 윤활라인(1)으로 전달되는 오일은 상기 제1모터제너레이터(MG1)와 제2모터제너레이터(MG2) 및 기타 윤활이 이루어져야 할 모든 곳에 공통적으로 공급되며, 그 최대압력은 상기 제1릴리프밸브(RFV1)에 의해 제한되는 것이다.

한편, 상기한 바와 같은 전동식 오일펌프(EOP)는 변속기의 어떤 회전요소에도 연동되지 않고 독립적으로 구동될 수 있으므로, 차량 정지시 및 아이들 스탑시에, 엔진을 구동하지 않고 전동식 오일펌프(EOP)만의 구동으로 상기 윤활요구부의 윤활에 필요한 모든 유압을 공급할 수 있어서, 엔진의 불필요한 구동을 방지할 수 있으며, 또한, 그 구동속도를 조절하여 윤활요구부의 필요에 따른 유압만을 제공하고 불필요한 회전수 상승을 억제할 수 있어서, 결과적으로 에너지 효율의 상승으로 궁극적인 차량의 연비 향상에 도움을 주게 된다.

또한, 본 발명의 유압회로는 상기 라인압을 2차적으로 감압시키도록 구비된 리듀싱밸브(RDV)를 더 포함하고; 상기 라인솔레노이드밸브(LNSOL)는 상기 리듀싱밸브(RDV)로부터 감압된 압력을 감압전달유로(3)를 통해 제공받아 상기 레귤레이터밸브(RGV)를 제어하는 제어압을 선형적으로 제어할 수 있도록 비례제어 솔레노이드 밸브인 VFS(Variable Force Solenoid)로 구성된다.

상기 오버드라이브브레이크(OD/B)를 작동시키기 위해 압유를 공급하는 초기의 필링타임(FILLING TIME)에는, 상기 라인솔레노이드밸브(LNSOL)를 제어함에 의해, 상기 레귤레이터밸브(RGV)를 통해 라인압을 상승시켜 오버드라이브브레이크(OD/B) 쪽으로 충분한 유량이 공급될 수 있도록 하고, 이외의 경우에는 상기 오버드라이브브레이크(OD/B)가 결합된 상태를 유지할 수 있는 최소유압만 유지하고, 나머지 오일의 유량을 윤활라인(1)으로 공급할 수 있도록 제어하도록 할 수 있는 바, 이는 과도한 전동식 오일펌프(EOP)의 작동을 최대한 배제하여, 궁극적인 차량의 연비 향상에 기여할 수 있도록 한다.

또한 상기 라인솔레노이드밸브(LNSOL)는 모터제너레이터들의 온도가 과도하게 높은 상황에서도 상기와 같이 레귤레이터밸브(RGV)를 통해 윤활라인(1)으로 더 많은 오일이 공급되도록 능동적으로 제어할 수 있어서, 모터제너레이터의 소손 방지 및 내구성 향상에 기여할 수 있다.

상기 리듀싱밸브(RDV)로부터 상기 라인솔레노이드밸브(LNSOL)로 감압된 압력을 전달하는 감압전달유로(3)에는 탄성적인 내부 용적에 오일을 축적하여 오일압을 안정되게 유지하도록 하는 댐핑밸브(DV)가 구비되며, 상기 레귤레이터밸브(RGV)로부터 상기 리듀싱밸브(RDV)가 라인압을 전달받는 유로에는 라인압을 제한하도록 제2릴리프밸브(RFV2)가 구비된다.

상기 라인솔레노이드밸브(LNSOL)는 전원이 차단된 상태에서, 상기 리듀싱밸브(RDV)로부터의 유압을 상기 레귤레이터로 전달할 수 있는 상태로 개방되는 노멀리 하이 타입(Normally High Type)으로 구성된다.

따라서, 임의의 상황에서 의도하지 않게 상기 라인솔레노이드밸브(LNSOL)에 전원이 차단되더라도, 상기 윤활라인(1)으로 계속적으로 오일이 공급되어 윤활요구부의 원활한 윤활이 유지될 수 있다.

상기 OD솔레노이드밸브(ODSOL)는 상기 매뉴얼밸브(MV)를 통해 공급받은 라인압을 조절하여 직접 상기 오버드라이브브레이크(OD/B)를 제어하는 제어압으로 형성하도록 비례제어 솔레노이드 밸브인 VFS(Variable Force Solenoid)로 구성되고, 전원이 차단된 상태에서, 상기 매뉴얼밸브(MV)로부터의 유압을 상기 오버드라이브브레이크(OD/B)로 전달하지 않고 차단하도록 하는 노멀리 로우 타입(Normally Low Type)으로 구성된다.

따라서, 상기 OD솔레노이드밸브(ODSOL)에 어떤 문제에 의해 예기치 않게 전원이 차단되면, 상기 오버드라이브브레이크(OD/B)를 해제한 상태가 되도록 하여, 오버드라이브 모드를 해제하거나 진입하지 못하도록 하므로, 차량이 오버드라이브 모드로 구동할 수 없는 상황에서 구동이 불가능해지는 상황을 방지하는 것이다.

차량이 정차 또는 이에 준하는 저속의 상태에 있을 때, 상기한 바와 같은 변속기 유압회로를 제어하는 본 발명의 제어방법은, 도 3에 도시된 바와 같이, 차속이 소정의 기준차속 이상인지를 판단하는 차속판단단계(S10)와; 제1모터제너레이터(MG1) 또는 제2모터제너레이터(MG2)의 온도가 소정의 제1기준온도 이상인지를 판단하는 제1온도판단단계(S20)와; 차량이 EV모드에 진입하는지의 여부를 판단하는 EV진입판단단계(S30)와; 상기 차속판단단계(S10), 제1온도판단단계(S20) 및 EV진입판단단계(S30) 수행결과, 차량이 기준차속 미만이고, 제1모터제너레이터(MG1) 또는 제2모터제너레이터(MG2)의 온도가 상기 제1기준온도 미만이며, EV모드에 진입하지 않는 경우, 상대적으로 낮은 회전수로 구동하는 제1저속구동단계(S40)와; 상기 차속판단단계(S10), 제1온도판단단계(S20) 및 EV진입판단단계(S30) 수행결과, 차속이 기준차속 이상이거나, 제1모터제너레이터(MG1) 또는 제2모터제너레이터(MG2)의 온도가 제1기준온도 이상이거나, EV모드에 진입하는 경우, 상기 전동식 오일펌프(EOP)를 적어도 상기 저속구동단계 이상의 회전수로 구동하게 되는 EV모드작동단계(S50)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 기준차속은 일 예로 5Kph로 설정되어 있어서, 상기 차속판단단계(S10)에서는 실질적인 차량 정차 상태를 확인할 수 있다.

즉, 상기 제어방법은 차속과 모터제너레이터들의 온도 및 EV모드 진입 여부에 따라 전동식 오일펌프(EOP)를 상대적으로 저속으로 구동할지 아니면, EV모드작동단계(S50)에 따라 상대적으로 높은 회전속도로 구동할지를 결정하는 것으로서, 특별히 모터제너레이터의 냉각이 요구되지 않는 상황이라면, 윤활요구부의 윤활에 필요한 정도로만 전동식 오일펌프(EOP)를 구동할 수 있도록 하는 것이다.

따라서, 상기 제1기준온도는 모터제너레이터들의 냉각에 큰 문제가 없을 것으로 판단할 수 있는 정도의 온도로서, 실험 및 해석에 의해 설계적으로 결정될 수 있을 것이다.

상기 EV모드작동단계(S50)는 도 4에 예시된 바와 같이, 차량의 현재 순간차속변화율이 소정의 기준변화율 이상인지 판단하는 차속변화율판단단계(S51)와; 상기 차속변화율판단단계(S51) 수행결과, 현재 순간차속변화율이 기준변화율 이상인 경우, 상기 제1모터제너레이터(MG1) 또는 제2모터제너레이터(MG2)의 온도가 제2기준온도 미만인지를 판단하는 제2온도판단단계(S52)와; 상기 제2온도판단단계(S52) 수행결과, 상기 제1모터제너레이터(MG1) 또는 제2모터제너레이터(MG2)의 온도가 상기 제2기준온도 이상인 경우 전동식 오일펌프(EOP)를 상기 저속구동단계에 비하여 상대적으로 높은 회전수로 구동하는 제1고속구동단계(S53)와; 상기 차속변화율판단단계(S51) 수행결과, 차속변화율이 기준변화율 미만인 경우, 상기 제1모터제너레이터(MG1) 또는 제2모터제너레이터(MG2)의 온도가 제3기준온도 미만인지를 판단하는 제3온도판단단계(S54)와; 상기 제3온도판단단계(S54) 수행결과, 상기 제1모터제너레이터(MG1) 또는 제2모터제너레이터(MG2)의 온도가 상기 제3기준온도 미만인 경우 전동식 오일펌프(EOP)를 상기 제1고속구동단계(S53) 보다 낮은 회전수로 구동하는 제2저속구동단계(S55)와; 상기 제2온도판단단계(S52) 수행결과, 상기 제1모터제너레이터(MG1) 또는 제2모터제너레이터(MG2)의 온도가 상기 제2기준온도 미만이거나, 상기 제3온도판단단계(S54) 수행결과, 상기 제1모터제너레이터(MG1) 또는 제2모터제너레이터(MG2)의 온도가 상기 제3기준온도 이상인 경우, 상기 전동식 오일펌프(EOP)를 상기 제2저속구동단계(S55)와 제1고속구동단계(S53) 사이의 회전수로 구동하는 중속구동단계(S56)를 포함하여 구성된다.

즉, EV모드작동단계(S50)는 차량의 현재 순간차속변화율이 상기 기준변화율 이상이어서, 차속이 급변하고 있는 가감속 상황이라고 판단되면, 상기 제2온도판단단계(S52)에 의해 모터제너레이터들의 온도가 제2기준온도 이상이면, 전동식 오일펌프(EOP)를 고속으로 구동하고, 미만이면, 중속으로 구동하며, 차속이 급변하는 상황이 아니라고 판단되면, 제3온도판단단계(S54)에 의해 모터제너레이터들의 속도가 제3기준온도 미만인지 판단해서, 미만이면, 전동식 오일펌프(EOP)를 저속으로 구동하고, 이상이면, 중속으로 구동하도록 해서, 차속변화율과 모터제너레이터의 온도에 따라 전동식 오일펌프(EOP)의 구동속도에 차이를 둠에 따라 보다 차량의 주행상황에 적합한 전동식 오일펌프(EOP)의 구동으로 전동식 오일펌프(EOP)의 구동이 꼭 필요한 정도만 이루어지고, 불필요한 에너지를 소모하게 되는 경우를 방지하도록 한 것이다.

이 EV모드작동단계(S50)는 도 3의 제어방법의 진행 중에 수행될 수도 있고, 독자적으로 수행될 수도 있을 것이다.

여기서, 상기 기준변화율은 그 취지에 맞게 모터제너레이터들의 온도 정도에 따라 전동식 오일펌프(EOP)의 구동속도에 변화를 주는 것의 타당성을 확보할 수 있는 수준으로 실험과 해석에 의해 설계적으로 결정될 수 있을 것이며, 상기 제2기준온도 및 제3기준온도도 그 취지에 따라 해당 상황에서 적절한 전동식 오일펌프(EOP)의 구동속도를 확보할 수 있는 수준으로 실험 및 해석에 의해 설계적으로 결정될 수 있을 것이다.

또한, 본 발명 변속기 유압회로를 제어하는 방법은, 도 5에 도시된 바와 같이, 제1모터제너레이터(MG1)와 제2모터제너레이터(MG2)의 온도를 검출하는 제1온도검출단계(S100)와; 상기 검출된 온도가 소정의 제4기준온도 이상인지를 판단하는 제4온도판단단계(S110)와; 상기 제4온도판단단계(S110) 수행결과, 상기 검출된 온도가 상기 제4기준온도 이상이면 전동식 오일펌프(EOP)를 상대적으로 고속으로 운전하는 제2고속구동단계(S120)와; 상기 제4온도판단단계(S110) 수행결과, 상기 검출된 온도가 상기 제4기준온도 미만이면, 전동식 오일펌프(EOP)를 상기 제2고속구동단계(S120)보다 낮은 속도로 운전하는 제3저속구동단계(S130)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 제어방법은 모터제너레이터가 상기 제4기준온도 이상으로 고온인 것으로 판단되면, 전동식 오일펌프(EOP)를 고속으로 구동하여 신속한 냉각을 도모하도록 하는 것이다.

상기 제4기준온도는 이와 같은 취지에 따라 실험 및 해석에 의해 설계적으로 결정될 수 있을 것이다.

또한, 상기 제어방법은 현재 차량의 구동부하를 산출하는 부하획득단계(S140)와; 상기 부하획득단계(S140)에서 산출된 차량의 현재 구동부하를 고부하 상태임을 나타내는 소정의 기준부하와 비교하는 부하비교단계(S150)를 더 포함하고, 상기 부하비교단계(S150) 수행결과, 현재 구동부하가 상기 기준부하 이상인 경우에는 상기 제2고속구동단계(S120)를 수행하고, 상기 부하비교단계(S150) 수행결과, 현재 구동부하가 상기 기준부하 미만인 경우에는 상기 제3저속구동단계(S130)를 수행하도록 구성되어 있다.

즉, 현재 차량의 부하를 판단하여, 상기 기준부하 이상의 고부하가 작용하는 상황이라면, 그에 따라 라인압을 상승시키고, 전동식 오일펌프(EOP)를 고속으로 구동하여, 고부하 상황에 적합한 유압제어와 윤활 및 냉각이 가능하도록 하는 것이다.

따라서, 상기 기준부하는 상기한 바와 같은 취지에 따라, 차량의 부하 정도에 따라 전동식 오일펌프(EOP)의 회전수를 달리하는 것이 의미 있는 수준으로, 다수의 실험 및 해석에 의해 설계적으로 결정되는 것이 바람직할 것이다.

참고로, 도 5에서, 상기 차량의 부하에 따른 제어방법의 루틴은 모터제너레이터들의 온도에 따른 루틴과 별도로 수행하도록 하거나, 한번씩 교대로 수행하도록 구성할 수 있을 것이다.

도 6을 참조하면, 전동식 오일펌프(EOP)의 고장시, 본 발명 하이브리드 차량의 변속기 유압회로 제어방법은, 전동식 오일펌프(EOP)의 고장을 판단하는 고장판단단계(S200)와; 전동식 오일펌프(EOP)의 고장이 판단되는 경우, HEV모드 및 엔진모드로의 진입을 금지하는 모드제한단계(S210)와; 전동식 오일펌프(EOP)의 고장이 판단되는 경우, 제1모터제너레이터(MG1)와 제2모터제너레이터(MG2)의 온도를 검출하는 제2온도검출단계(S220)와; 상기 검출된 온도가 소정의 제5기준온도 이상인지를 판단하는 제5온도판단단계(S230)와; 상기 제5온도판단단계(S230) 수행결과, 상기 검출된 온도가 상기 제5기준온도 이상이면, 상기 제1모터제너레이터(MG1)와 제2모터제너레이터(MG2)의 속도를 제한하는 속도제한단계(S240)를 포함하여 구성된다.

즉, 전동식 오일펌프(EOP)가 고장인 것으로 판단되면, 적극적으로 오버드라이브브레이크(OD/B)를 작동해야 하는 모드인 HEV모드 및 엔진모드로의 진입을 금지하도록 하고, 이때에도 모터제너레이터들의 온도가 상기 제5기준온도 이상으로 높다고 판단되면, 모터제너레이터들의 속도를 제한하여, 이들의 소손 및 내구성 저하를 방지할 수 있도록 하는 것이다.

따라서, 상기 제5기준온도는 이러한 취지에 따라, 전동식 오일펌프(EOP)가 고장인 경우에 모터제너레이터들의 안전한 작동이 보장되는 수준의 온도 등을 고려하여 다수의 실험 및 해석에 의해 설계적으로 결정될 수 있을 것이다.

상기 제5온도판단단계(S230) 수행결과, 상기 검출된 온도가 상기 제5기준온도 이상이면, 차속을 소정의 제한차속으로 제한하는 차속제한단계(S250)를 더 포함하여 구성함으로써 차속도 제한하는 것이 바람직할 것이다.

참고로, 상기 제1기준온도 내지 제5기준온도는 모두 서로 다른 값으로 설정될 수 있음은 물론, 모두 서로 같은 값으로 설정될 수도 있을 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1; 윤활라인
3; 감압전달유로
IN; 입력축
OUT; 출력축
MG1; 제1모터제너레이터
PG; 유성기어장치
OD/B; 오버드라이브브레이크
MG2; 제2모터제너레이터
OWC; 원웨이클러치
EOP; 오일펌프
D; 디퍼렌셜
RGV; 레귤레이터밸브
LNSOL; 라인솔레노이드밸브
MV; 매뉴얼밸브
ODSOL; OD솔레노이드밸브
RFV1; 제1릴리프밸브
RDV; 리듀싱밸브
DV; 댐핑밸브
RFV2; 제2릴리프밸브
S10; 차속판단단계
S20; 제1온도판단단계
S30; EV진입판단단계
S40; 제1저속구동단계
S50; EV모드작동단계
S51; 차속변화율판단단계
S52; 제2온도판단단계
S53; 제1고속구동단계
S54; 제3온도판단단계
S55; 제2저속구동단계
S56; 중속구동단계
S100; 제1온도검출단계
S110; 제4온도판단단계
S120; 제2고속구동단계
S130; 제3저속구동단계
S140; 부하획득단계
S150; 부하비교단계
S200; 고장판단단계
S210; 모드제한단계
S220; 제2온도검출단계
S230; 제5온도판단단계
S240; 속도제한단계
S250; 차속제한단계

Claims

전기모터에 의해 구동되는 전동식 오일펌프(EOP)와;
상기 오일펌프(EOP)에서 펌핑되는 오일압을 라인압으로 조절하도록 구비된 레귤레이터밸브(RGV)와;
상기 레귤레이터밸브(RGV)를 제어하도록 구비된 라인솔레노이드밸브(LNSOL)와;
상기 레귤레이터밸브(RGV)로부터의 오일을 윤활이 요구되는 윤활요구부로 공급하도록 설치된 윤활라인(1)과;
운전자의 변속레인지 조작입력을 받아 상기 라인압의 유로를 변경하도록 구비된 매뉴얼밸브(MV)와;
상기 매뉴얼밸브(MV)를 통해 라인압을 공급받아 오버드라이브브레이크(OD/B)로 제공되는 유압을 제어하는 OD솔레노이드밸브(ODSOL);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속기 유압회로.
청구항 1에 있어서,
상기 윤활요구부는 제1모터제너레터, 제2모터제너레이터(MG2), 변속기의 베어링 및 기어를 포함하며;
상기 윤활라인(1)에는 상기 윤활라인(1)의 오일압을 제한하는 제1릴리프밸브(RFV1)가 구비된 것
을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속기 유압회로.
청구항 2에 있어서,
상기 라인압을 2차적으로 감압시키도록 구비된 리듀싱밸브(RDV)를 더 포함하고;
상기 라인솔레노이드밸브(LNSOL)는 상기 리듀싱밸브(RDV)로부터 감압된 압력을 감압전달유로(3)를 통해 제공받아 상기 레귤레이터밸브(RGV)를 제어하는 제어압을 선형적으로 제어할 수 있도록 비례제어 솔레노이드 밸브인 VFS(Variable Force Solenoid)로 구성된 것
을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속기 유압회로.
청구항 3에 있어서,
상기 리듀싱밸브(RDV)로부터 상기 라인솔레노이드밸브(LNSOL)로 감압된 압력을 전달하는 감압전달유로(3)에는 탄성적인 내부 용적에 오일을 축적하여 오일압을 안정되게 유지하도록 하는 댐핑밸브(DV)가 구비된 것
을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속기 유압회로.
청구항 3에 있어서,
상기 레귤레이터밸브(RGV)로부터 상기 리듀싱밸브(RDV)가 라인압을 전달받는 유로에는 라인압을 제한하도록 제2릴리프밸브(RFV2)가 구비된 것
을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속기 유압회로.
청구항 3에 있어서,
상기 라인솔레노이드밸브(LNSOL)는 전원이 차단된 상태에서, 상기 리듀싱밸브(RDV)로부터의 유압을 상기 레귤레이터로 전달할 수 있는 상태로 개방되는 노멀리 하이 타입(Normally High Type)으로 구성된 것
을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속기 유압회로.
청구항 3에 있어서,
상기 OD솔레노이드밸브(ODSOL)는
상기 매뉴얼밸브(MV)를 통해 공급받은 라인압을 조절하여 직접 상기 오버드라이브브레이크(OD/B)를 제어하는 제어압으로 형성하도록 비례제어 솔레노이드 밸브인 VFS(Variable Force Solenoid)로 구성되고;
전원이 차단된 상태에서, 상기 매뉴얼밸브(MV)로부터의 유압을 상기 오버드라이브브레이크(OD/B)로 전달하지 않고 차단하도록 하는 노멀리 로우 타입(Normally Low Type)으로 구성된 것
을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속기 유압회로.
청구항 1 내지 7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하이브리드 차량의 변속기는
제1모터제너레이터(MG1)와;
캐리어가 상기 입력축을 통해 엔진에 연결되고, 링기어가 출력축에 외접기어 방식으로 연결되며, 선기어가 상기 제1모터제너레이터(MG1)에 연결된 유성기어장치와;
상기 선기어의 회전을 구속시킬 수 있도록 구비된 상기 오버드라이브브레이크(OD/B)와;
상기 출력축에 외접기어 방식으로 연결되는 제2모터제너레이터(MG2)로 구성되고,
상기 전동식 오일펌프(EOP)는 상기 변속기를 구성하는 회전체와 무관하게 별도로 전기적인 제어에 의해 작동되도록 구성된 것
을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속기 유압회로.
청구항 8에 있어서,
상기 입력축에는 입력축의 역회전을 방지하도록 원웨이클러치가 더 구비된 것
을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속기 유압회로.
청구항 8항의 변속기 유압회로를 제어하는 방법에 있어서,
차속이 소정의 기준차속 이상인지를 판단하는 차속판단단계와;
제1모터제너레이터(MG1) 또는 제2모터제너레이터(MG2)의 온도가 소정의 제1기준온도 이상인지를 판단하는 제1온도판단단계(S20)와;
차량이 EV모드에 진입하는지의 여부를 판단하는 EV진입판단단계(S30)와;
상기 차속판단단계(S10), 제1온도판단단계(S20) 및 EV진입판단단계(S30) 수행결과, 차량이 기준차속 미만이고, 제1모터제너레이터(MG1) 또는 제2모터제너레이터(MG2)의 온도가 상기 제1기준온도 미만이며, EV모드에 진입하지 않는 경우, 상대적으로 낮은 회전수로 구동하는 제1저속구동단계(S40)와;
상기 차속판단단계(S10), 제1온도판단단계(S20) 및 EV진입판단단계(S30) 수행결과, 차속이 기준차속 이상이거나, 제1모터제너레이터(MG1) 또는 제2모터제너레이터(MG2)의 온도가 제1기준온도 이상이거나, EV모드에 진입하는 경우, 상기 전동식 오일펌프(EOP)를 적어도 상기 저속구동단계 이상의 회전수로 구동하게 되는 EV모드작동단계(S50);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속기 유압회로 제어방법.
청구항 10에 있어서,
상기 EV모드작동단계(S50)는
차량의 현재 순간차속변화율이 소정의 기준변화율 이상인지 판단하는 차속변화율판단단계(S51)와;
상기 차속변화율판단단계(S51) 수행결과, 현재 순간차속변화율이 기준변화율 이상인 경우, 상기 제1모터제너레이터(MG1) 또는 제2모터제너레이터(MG2)의 온도가 제2기준온도 미만인지를 판단하는 제2온도판단단계(S52)와;
상기 제2온도판단단계(S52) 수행결과, 상기 제1모터제너레이터(MG1) 또는 제2모터제너레이터(MG2)의 온도가 상기 제2기준온도 이상인 경우 전동식 오일펌프(EOP)를 상기 저속구동단계에 비하여 상대적으로 높은 회전수로 구동하는 제1고속구동단계(S53)와;
상기 차속변화율판단단계(S51) 수행결과, 차속이 기준변화율 미만인 경우, 상기 제1모터제너레이터(MG1) 또는 제2모터제너레이터(MG2)의 온도가 제3기준온도 미만인지를 판단하는 제3온도판단단계(S54)와;
상기 제3온도판단단계(S54) 수행결과, 상기 제1모터제너레이터(MG1) 또는 제2모터제너레이터(MG2)의 온도가 상기 제3기준온도 미만인 경우 전동식 오일펌프(EOP)를 상기 제1고속구동단계(S53) 보다 낮은 회전수로 구동하는 제2저속구동단계(S55)와;
상기 제2온도판단단계(S52) 수행결과, 상기 제1모터제너레이터(MG1) 또는 제2모터제너레이터(MG2)의 온도가 상기 제2기준온도 미만이거나, 상기 제3온도판단단계(S54) 수행결과, 상기 제1모터제너레이터(MG1) 또는 제2모터제너레이터(MG2)의 온도가 상기 제3기준온도 이상인 경우, 상기 전동식 오일펌프(EOP)를 상기 제2저속구동단계(S55)와 제1고속구동단계(S53) 사이의 회전수로 구동하는 중속구동단계(S56);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속기 유압회로 제어방법.
청구항 8항의 변속기 유압회로를 제어하는 방법에 있어서,
제1모터제너레이터(MG1)와 제2모터제너레이터(MG2)의 온도를 검출하는 제1온도검출단계(S100)와;
상기 검출된 온도가 소정의 제4기준온도 이상인지를 판단하는 제4온도판단단계(S110)와;
상기 제4온도판단단계(S110) 수행결과, 상기 검출된 온도가 상기 제4기준온도 이상이면 전동식 오일펌프(EOP)를 상대적으로 고속으로 운전하는 제2고속구동단계(S120)와;
상기 제4온도판단단계(S110) 수행결과, 상기 검출된 온도가 상기 제4기준온도 미만이면, 전동식 오일펌프(EOP)를 상기 제2고속구동단계(S120)보다 낮은 속도로 운전하는 제3저속구동단계(S130);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속기 유압회로 제어방법.
청구항 12에 있어서,
현재 차량의 구동부하를 산출하는 부하획득단계(S140)와;
상기 부하획득단계(S140)에서 산출된 차량의 현재 구동부하를 고부하 상태임을 나타내는 소정의 기준부하와 비교하는 부하비교단계(S150);
를 더 포함하고,
상기 부하비교단계(S150) 수행결과, 현재 구동부하가 상기 기준부하 이상인 경우에는 상기 제2고속구동단계(S120)를 수행하고;
상기 부하비교단계(S150) 수행결과, 현재 구동부하가 상기 기준부하 미만인 경우에는 상기 제3저속구동단계(S130)를 수행하는 것
을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속기 유압회로 제어방법.
청구항 8항의 변속기 유압회로를 제어하는 방법에 있어서,
전동식 오일펌프(EOP)의 고장을 판단하는 고장판단단계(S200)와;
전동식 오일펌프(EOP)의 고장이 판단되는 경우, HEV모드 및 엔진모드로의 진입을 금지하는 모드제한단계(S210)와;
전동식 오일펌프(EOP)의 고장이 판단되는 경우, 제1모터제너레이터(MG1)와 제2모터제너레이터(MG2)의 온도를 검출하는 제2온도검출단계(S220)와;
상기 검출된 온도가 소정의 제5기준온도 이상인지를 판단하는 제5온도판단단계(S230)와;
상기 제5온도판단단계(S230) 수행결과, 상기 검출된 온도가 상기 제5기준온도 이상이면, 상기 제1모터제너레이터(MG1)와 제2모터제너레이터(MG2)의 속도를 제한하는 속도제한단계(S240);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속기 유압회로 제어방법.
청구항 14항에 있어서,
상기 제5온도판단단계(S230) 수행결과, 상기 검출된 온도가 상기 제5기준온도 이상이면,
차속을 소정의 제한차속으로 제한하는 차속제한단계(S250);
를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속기 유압회로 제어방법.