KR20170045010A - 엔진클러치 슬립 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔진클러치의 슬립 제어 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진클러치의 슬립 제어 방법은, 주행 중 모터의 회전속도와 엔진의 회전속도를 모니터링하는 단계; 상기 모터의 회전속도 변화량과 상기 엔진의 회전속도 변화량을 산출하는 단계; 상기 모터의 회전속도 변화량의 부호와 상기 엔진의 회전속도 변화량의 부호가 반대인 경우, 엔진클러치를 슬립(slip) 상태로 동작시키는 단계; 및 상기 모터의 회전속도 변화량의 부호와 상기 엔진의 회전속도 변화량의 부호가 동일한 경우, 상기 엔진클러치를 락업(lock-up) 상태로 동작시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
엔진클러치의 슬립 제어 방법 및 장치에 의해 역위상 현상에 의해 발생하는 차량의 진동 발생 등의 문제점을 해결할 수 있다.

Description

엔진클러치 슬립 제어 방법 및 장치{Engine clutch slip control method and apparatus}
본 발명은 하이브리드 차량의 엔진클러치 제어 방법에 관한 것으로, 상세하게는 엔진클러치 접합 시 슬립 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
하이브리드 차량은 엔진과 모터를 동력원으로 하여 다양한 동력 전달 장치를 구성할 수 있다. 이러한 동력 전달 장치에는 엔진은 발전기 역할만하고 모터 구동을 통해 주행이 이루어지는 직렬형 파워트레인, 엔진과 모터의 동력을 함께 조합하여 주행이 이루어지도록 하는 병렬형 파워트레인, 엔진과 모터 동력을 함께 사용하되 주행상황에 따라 모터 또는 엔진의 동력 분배가 이루어지는 직병렬형 파워트레인 등이 있다.
하이브리드 차량의 직병렬 파워트레인은 EV(Electric Vehicle) 모드와 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드를 제공할 수 있다. EV주행모드는 모터의 구동만으로 차량의 주행이 이루어지는 모드로 배터리 전원을 기반으로 한다. HEV 주행모드는 모터의 동력 외에 엔진의 동력을 사용하여 고속 주행이 이루어지는 모드로 엔진의 동력이 엔진클러치를 통해 전달된다.
하이브리드 차량에서 EV 모드와 HEV 모드 간의 모드 변환은 주요한 기능 중의 하나이며, 하이브리드 차량의 운전성, 연비, 동력성능에 영향을 끼치는 요소이다. 따라서 정교한 모드 변환 제어가 필수적이며, 주행 상황에 맞는 최적의 모드 변환이 필요하다.
이러한 모드 변환 제어에 있어서 엔진클러치 제어가 중요하며, 엔진클러치가 오픈(Open)되어 있으면 모터에 의해 구동축이 구동되고, 엔진클러치가 락업(Lock-up) 되어 있으면 엔진과 모터에 의해 구동축이 구동된다. 엔진클러치의 슬립(slip) 상태는 엔진클러치를 완전하게 접합시키지 않고 엔진과 모터의 회전속도가 다른 상태에서 엔진의 토크를 전달하는 상태이다.
한편, EV 모드에서 HEV모드로 전환하는 경우 또는 모드 전환이 없더라도 가감속 시 발생하는 엔진측으로부터의 충격 토크가 발생하는 경우, 모터 회전속도(RPM) 변동과 엔진 회전속도 변동의 위상이 역으로 발생하는 역위상 현상이 발생할 수 있다. 이러한 역위상 현상은 주행 중에 차량에 진동을 발생하게 하고 운전자로 하여금 좋지 못한 승차감을 느끼게 만든다.
이러한 문제를 해결하기 위해 엔진클러치 히스테리시스 증대와 같은 하드웨어적 방법을 이용할 수 있지만, 샘플간의 히스테리시스 편차 문제 및 동력 손실 문제가 발생하며, 하드웨어의 변경에는 추가적인 비용이 발생하므로 엔진클러치의 제어를 통해 역위상 문제를 해결하는 방법을 제안한다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 엔진클러치 슬립 제어 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 주행 중 실시간으로 역위상 현상 발생 여부를 모니터링하고 역위상 현상이 감지되면 엔진클러치의 슬립 제어를 이용하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진클러치의 슬립 제어 방법은, 주행 중 모터의 회전속도와 엔진의 회전속도를 모니터링하는 단계; 상기 모터의 회전속도 변화량과 상기 엔진의 회전속도 변화량을 산출하는 단계; 상기 모터의 회전속도 변화량의 부호와 상기 엔진의 회전속도 변화량의 부호가 반대인 경우, 엔진클러치를 슬립(slip) 상태로 동작시키는 단계; 및 상기 모터의 회전속도 변화량의 부호와 상기 엔진의 회전속도 변화량의 부호가 동일한 경우, 상기 엔진클러치를 락업(lock-up) 상태로 동작시키는 단계; 를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 엔진클러치를 슬립 상태로 동작시키는 단계는, 듀얼 클러치 변속기(DCT, Dual　Clutch　Transmission)의 클러치를 슬립 상태로 동작시키는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 엔진클러치를 슬립 상태로 동작시키는 단계는, 상기 엔진클러치가 전달 가능한 토크(Ta)를 제어함으로써 수행될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 엔진클러치를 슬립 상태로 동작시키기 위해, 상기 엔진클러치가 전달 가능한 토크(Ta)가 상기 모터의 회전속도 모니터링에 의해 산출되는 상기 엔진클러치의 입력 토크(Te)보다 작도록 제어하는 단계; 를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 엔진클러치가 전달 가능한 토크(Ta)는 상기 엔진클러치의 접합부에 인가되는 힘(Fa)에 의해 결정될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 엔진클러치가 전달 가능한 토크(Ta)는, 상기 엔진클러치의 클러치면 마찰 계수(u), 마찰면수(n), 토크 전달 유효 반경(R) 및 상기 락업 상태로 진행하기 위해 엔진클러치 방향으로 인가되는 힘(Fs)에 의해 결정될 수 있다.
실시예에 따라, 본 발명은 상기 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진클러치의 슬립 제어 장치는, 주행 중 모터의 회전속도와 엔진의 회전속도를 모니터링하는 모니터링부; 상기 모터의 회전속도 변화량과 상기 엔진의 회전속도 변화량을 산출하는 변화량산출부; 및 상기 모터의 회전속도 변화량의 부호와 상기 엔진의 회전속도 변화량의 부호가 반대인 경우, 엔진클러치를 슬립(slip) 상태로 동작시키고, 상기 모터의 회전속도 변화량의 부호와 상기 엔진의 회전속도 변화량의 부호가 동일한 경우, 상기 엔진클러치를 락업(lock-up) 상태로 동작시키는 제어부; 를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 엔진클러치를 슬립 상태로 동작시키는 경우, 듀얼 클러치 변속기(DCT, Dual　Clutch　Transmission)의 클러치를 슬립 상태로 동작시킬 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 엔진클러치가 전달 가능한 토크(Ta)를 제어함으로써 상기 엔진클러치를 슬립 상태로 동작시킬 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 엔진클러치를 슬립 상태로 동작시키기 위해 상기 엔진클러치가 전달 가능한 토크(Ta)가 상기 모터의 회전속도 모니터링에 의해 산출되는 상기 엔진클러치의 입력 토크(Te)보다 작도록 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 엔진클러치가 전달 가능한 토크(Ta)는 상기 엔진클러치의 접합부에 인가되는 힘(Fa)에 의해 결정될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 엔진클러치가 전달 가능한 토크(Ta)는, 상기 엔진클러치의 클러치면 마찰 계수(u), 마찰면수(n), 토크 전달 유효 반경(R) 및 상기 락업 상태로 진행하기 위해 엔진클러치 방향으로 인가되는 힘(Fs)에 의해 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 엔진클러치 슬립 제어 방법 및 장치에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명은 엔진과 모터의 역위상 문제가 발생하는 것을 해결하여 차량의 진동을 줄여 운전자에게 좋은 승차감을 제공할 수 있다.
둘째, 본 발명은 엔진과 모터의 회전속도를 실시간으로 모니터링하여 차량 진동을 줄임으로써 효과적인 동력 전달을 할 수 있어, 연비 상승 효과가 있다.
셋째, 본 발명은 역위상 문제를 하드웨어의 변경 없이 엔진클러치의 제어로 해결하여 추가적인 비용이 발생하지 않는다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 엔진클러치가 오픈 상태에서 락업(closed) 상태로 제어됨에 따른 역위상 발생을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진클러치 슬립 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진클러치의 슬립 제어 방법의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진클러치의 슬립 제어를 수행하는 엔진클러치 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진클러치의 슬립 제어를 수행하는 구체적인 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진클러치의 슬립 제어 장치을 설명하기 위한 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
일반적인 하이브리드 차량의 직병렬 파워트레인에 대해 살펴보면, 엔진은 엔진클러치에 의해 모터와 연결될 수 있고, 엔진과 모터의 축에는 듀얼 클러치 변속기(DCT, Dual Clutch Transmission)가 연결될 수 있다. 엔진클러치는 엔진과 모터의 사이에 배치되어 하이브리드 차량의 주행 모드에 따라 선택적으로 엔진과 모터를 연결시킨다. 듀얼 클러치 변속기는 엔진클러치의 오픈 상태 및 락업 상태에 따라 결정되는 엔진의 출력 토크와 모터의 출력 토크의 합이 입력 토크로 공급되며, 차속과 운행 조건에 따라 임의의 변속단이 선택되어 구동력을 구동휠에 출력하여 주행을 유지한다.
도1 에서 엔진클러치가 오픈 상태에서 락업(Closed) 상태로 제어됨에 따라 발생하는 역위상 현상의 발생에 대해 검토하고, 도2에서 역위상 현상을 해소하기 위한 엔진클러치의 슬립 제어 방법을 설명한다. 도3에서는 슬립 제어를 수행함으로써 역위상 현상이 해소되는 효과에 대해 설명한다.
이후, 도4 및 도 5에서는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 구체적인 슬립 제어 방법을 설명하고, 도6에서 슬립 제어 장치의 구조와 각 구성의 기능을 상세하게 설명한다.
도 1은 엔진클러치가 오픈 상태에서 락업(closed) 상태로 제어됨에 따른 역위상 발생을 설명하기 위한 도면이다.
EV 모드에서도 엔진은 활성화되어 있다는 전제를 두고, A(EV모드), B, C 및 D(HEV 모드) 상태의 천이에서 역위상 현상이 발생한다.
A 상태는 EV 모드로 주행하는 상태로서, EV 모드에서는 엔진클러치가 오픈(Open)되고, DCT 클러치는 락업(lock-up, closed)되어 모터만으로 주행이 이루어 진다.
B 상태는 EV모드에서 HEV 모드로 모드 변환이 시작되는 상태이다. 모드 변환을 위해 DCT클러치를 슬립(slip)된다.
C 상태는 DCT 클러치가 슬립된 상태에서, 순간적으로 엔진클러치도 락업되어 엔진과 모터의 회전 속도를 동기화하는 상태이다.
순간적인 엔진클러치의 락업 시, 엔진클러치가 모터와 DCT 의 이너샤(inertia)와 엔진 이너샤의 차이에 의해 발생하는 충격이 발생할 수 있다. 충격이 발생할 경우 그래프에서와 같이 엔진과 모터의 회전속도 변동이 반대가 되는 소위 역위상 현상이 발생하여 차량 측으로 진동이 전달 된다. 이로 인해 운전자가 승차감이 나쁘다라는 느낌을 받게 된다.
D 상태는 엔진클러치가 락업된 상태에서 DCT 클러치도 락업되어 엔진, 모터 및 DCT의 회전속도가 동기화하여 HEV 모드로 모드 변환이 종료되는 상태이다. HEV 모드에서는 엔진클러치가 락업되어 엔진 및 모터의 동력이 모두 전달된다.
C상태에서 엔진클러치의 락업 직전에 엔진의 회전속도와 모터의 회전속도가 동기화되었을 지라도 각 회전속도의 변화량(Gradient) 차이가 발생한다면 각각의 엔진과 모터 회전체의 관성에 차이가 발생하여 두 회전체 간의 회전속도의 변화를 초래할 수 있고 결국 운동량의 변화량, 즉 충격량이 증대되므로 엔진의 회전속도와 모터의 회전속도 간의 동기화와 동시에 변화량도 동일하게 가져갈 수 있도록 할 필요가 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예에서EV 모드에서 HEV 모드로의 변환 시에 엔진클러치의 슬립 제어를 제안하며, 엔진클러치의 제어를 위해서는 오픈(Open), 슬립(Slip), 락업(Lock-up) 등 현재의 클러치 상태를 정확히 모니터링하는 것이 무엇보다 중요하다.
이하, 도2 및 도3에서 역위상 현상을 해소하기 위한 엔진클러치의 슬립 제어 방법에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진클러치 슬립 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
엔진클러치의 슬립 제어 장치는 주행 중 실시간으로 모터와 엔진의 회전속도를 모니터링한다(S110).
EV모드에서 HEV 모드로 변환 초기마다 엔진클러치를 슬립 제어한 후 락업함으로써 역위상 문제를 해결 할 수 있지만 HEV 모드 주행 중 급작스럽게 엔진 토크가 들어 오는 가감속 주행 시 발생 하는 역위상 현상 개선을 위해서는 지속적인 모니터링이 필요하다. 또한, 고속 주행 중 EV모드에서 HEV 모드 변환 시 역위상 문제가 발생하지 않는 경우에도 무조건적인 엔진클러치 슬립이 수행되면 불필요한 동력 소모에 의한 연비 저하를 야기시킬 수 있다는 점에서 지속적인 모니터링이 필요하다.
엔진클러치의 슬립 제어 장치는 모니터링한 모터와 엔진의 회전속도의 변화량을 산출하고, 모터의 회전속도 변화량과 엔진의 회전속도 변화량의 부호가 동일한지 여부를 판단한다(S120).
모터의 회전속도 변화량과 엔진의 회전속도 변화량의 부호가 반대인 경우(S120의 Yes경로), 슬립 제어 장치는 유압 액추에이터의 제어를 통해 엔진클러치의 슬립 제어를 수행한다(S130).
모터의 회전속도 변화량과 엔진의 회전속도 변화량의 부호가 동일한 경우(S120의 No경로), 슬립제어 장치는 엔진클러치의 슬립 제어를 하지 않고 락업 제어를 통해 엔진의 동력을 전달한다. 회전속도의 변화량의 부호가 동일하다는 것은 모터와 엔진의 회전 관성의 차이가 크지 않다는 것을 의미하고, 회전 관성의 차이가 작은 경우, 역회전 문제가 발생하지 않아 락업 제어를 수행해도 문제되지 않는다.
이하 도 3에서 엔진클러치의 슬립 제어 수행함으로써, 역위상 현상의 발생을 해소하는 효과에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진클러치의 슬립 제어 장치의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 3에서도 도1과 같이 EV 모드에서 엔진은 활성화되어 있다는 전제를 둔다. A(EV모드), B, C(2), C(1), C(2) 및 D(HEV 모드) 상태의 천이 중 C(2) 상태에서 순간적인 역위상 현상이 발생하지만 C(1) 상태에 의해 역위상 현상이 해소되는 점이 도 1과의 차이점이다.
A 상태는 EV 모드로 주행하는 상태로서, EV 모드에서는 엔진클러치가 오픈(Open)되고, DCT 클러치는 락업(lock-up, closed)되어 모터만으로 주행이 이루어 진다.
B 상태는 EV모드에서 HEV 모드로 모드 변환이 시작되는 상태이다. 모드 변환을 위해 DCT클러치를 슬립(slip)된다.
C(2) 상태는 엔진클러치의 초기 락업이 수행되는 단계이다. 이후, 역위상 현상이 모니터링됨에 따라 즉각적으로 C(1) 상태에서 엔진클러치의 슬립 제어가 수행된다.
엔진클러치의 락업 시 도1과 같이 역위상 현상이 발생 하고 있지만 즉각적인 엔진클러치의 슬립 제어를 통해 역위상 현상이 사라진다.
C(1) 이후 역위상 현상이 소멸되어, 다시 C(2)상태에서 엔진클러치가 락업되어 엔진과 모터의 회전속도가 동기화된다.
D 상태는 엔진클러치가 락업된 상태에서 DCT 클러치도 락업되어 엔진, 모터 및 DCT의 회전속도가 동기화하여 HEV 모드로 모드 변환이 종료되는 상태이다. HEV 모드에서는 엔진클러치가 락업되어 엔진 및 모터의 동력이 모두 전달된다.
이하, 도4 에서 엔진클러치의 슬립 제어를 수행하는 구체적 구성에 대해 설명하고, 도5에서 도4의 구성이 슬립 제어를 수행하는 방법을 함께 설명한다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진클러치의 슬립 제어를 수행하는 엔진클러치 제어 시스템을 설명하기 위한 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진클러치의 슬립 제어를 수행하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
클러치의 슬립 제어는 접합부의 내구성 저하의 문제뿐만 아니라, 슬립 제어 중 발생할 수 있는 충격으로 인한 승차감의 저하를 방지하기 위해 제어의 정교함이 요구된다.
도4를 참조하면, 엔진클러치를 제어 시스템은 유압 액추에이터(100), 엔진클러치 제어기(200), 다이어프레임(300), 클러치커버(400), 엔진클러치(500) 및 플라이휠(600)을 포함할 수 있다.
도 4에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성 요소들을 갖는, 엔진클러치를 제어 시스템이 구현될 수도 있다.
엔진클러치 슬립 제어 장치는 주행 중 모터와 엔진의 회전속도 변화량의 역위상이 발생하면 유압 액추에이터(100)가 작동하여 엔진클러치가 전달 가능한 토크(Fa) 발생시킨다(S210).
유압 액추에이터(100)는 최상위 제어기인 HCU(Hybrid Control Unit)의 제어를 받아 유압 액추에이터와 엔진클러치 제어기(200)를 연결하는 파이프 내부에 유압을 발생시킬 수 있다(S220).
파이프를 통해 전달되는 유압은 엔진클러치 제어기(200)의 베어링을 전진시켜 클러치 커버(400) 측으로 엔진클러치(500)가 전달 가능한 토크(Fa)를 발생시킨다(S230).
엔진클러치 제어기(200)는 엔진클러치의 작동 부품을 단일 모듈화하여 작동 효율성을 향상시키는 CSC(Concentric Slave Cylinder)일 수 있다.
엔진클러치가 전달 가능한 토크(Fa)에 의해 클러치커버(400)가 열리고, 엔진클러치(500)의 슬립 제어가 수행된다(S240).
슬립 제어의 수행에 있어, 유압 액추에이터(100)가 발생시키는 유압을 결정하는 방법에 대해 설명한다.
일반적으로 유압 액추에이터(100)는 엔진클러치의 슬립이 발생하게 되면 동력 전달의 손실이 일어나므로, Ta(엔진클러치가 전달 가능한 토크) > Te(엔진클러치 입력 토크)인 엔진클러치(500)가 락업 상태가 되도록 유압을 발생시킨다. 다만, 본 발명의 일 실시예에서 주행 중 모터와 엔진의 회전속도 변화량의 부호가 반대가 되는 역위상 현상이 발생하면 유압 액추에이터(100)는 Ta < Te 인 슬립 제어가 수행되도록 유압 발생을 제어한다.
엔진클러치가 전달 가능한 토크(Ta)는 엔진클러치의 클러치면 마찰 계수(u), 마찰면수(n), 토크 전달 유효 반경(R) 및 상기 락업 상태로 진행하기 위해 엔진클러치 방향으로 인가되는 힘(Fs), 유압 액추에이터에 의해 클러치 커버 측으로 전달 되는 힘(Fa)에 의해 결정된다.
우선, Ta는 F 를 인자로 포함하여 F를 먼저 산출해야 한다. F는 아래 수학식1과 같이 구할 수 있다.
Figure pat00001
Ta는 아래 수학식2와 같이 구할 수 있다.
Figure pat00002
이후, 모터와 엔진의 회전속도 변화량의 역위상 현상이 해소됨이 확인되면 유압 액추에이터(100)가 유압(Fa)을 제거 하여 Ta > Te 상태로 환원되도록 한다.
이하, 엔진클러치의 슬립 제어를 수행하는 슬립 제어 장치에 대해서 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진클러치의 슬립 제어 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 6을 참조하면, 엔진클러치의 슬립 제어 장치(900)는 모니터링부(910), 변화량산출부(920), 메모리(930) 및 제어부(940)을 포함할 수 있다.
도 6에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성 요소들을 갖는, 엔진클러치의 슬립 제어 장치(900)가 구현될 수도 있다.
이하, 상기 구성 요소들에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
모니터링부(910)은 주행 중 모터의 회전속도와 엔진의 회전속도를 모니터링한다.
변화량산출부(920)는 모터의 회전속도 변화량과 엔진의 회전속도 변화량을 산출한다.
메모리(930)는 엔진클러치의 슬립 제어 장치(900)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 소정의 프로그램 코드와 상기 프로그램 코드에 의한 동작이 수행될 때 입/출력되는 데이터 등이 저장되는 공간 및/또는 저장 영역의 총칭으로서, EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory), FM(Flash Memory), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive)등의 형태로 제공된다.
제어부(940)는 엔진클러치의 슬립 제어 장치(900)의 전체적인 동작을 제어하기 위해 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다.
일 실시예로, 제어부(940)은 모터의 회전속도 변화량의 부호와 엔진의 회전속도 변화량의 부호가 반대인 경우, 엔진클러치를 슬립(slip) 상태로 동작시키고, 모터의 회전속도 변화량의 부호와 엔진의 회전속도 변화량의 부호가 동일한 경우, 상기 엔진클러치를 락업(lock-up) 상태로 동작시킨다.
엔진클러치의 슬립 제어 장치(900)는 제어 신호를 출력하여 엔진클러치와 듀얼 클러치 기구의 오픈, 락업, 슬립을 단속한다. 엔진클러치의 슬립 제어 장치(900)는 하이브리드 차량에 구비되는 여러 제어기들 간 협조 제어를 통해 엔진클러치 슬립 제어 방법을 수행할 수 있다. 제어기들에는 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 있다.
이러한 목적을 위하여 엔진클러치의 슬립 제어 장치(900)는 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 엔진클러치 슬립 제어 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍 된 것일 수 있다.
상술한 실시예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100 : 유압 액추에이터
200 : 엔진클러치 제어기
300 : 다이어프레임
400 : 클러치 커버
500 : 엔진클러치
600 : 플라이휠
900 : 엔진클러치의 슬립 제어 장치
910 : 모니터링부
920 : 변화량산출부
930 : 메모리
940 : 제어부

Claims (13)

  1. 주행 중 모터의 회전속도와 엔진의 회전속도를 모니터링하는 단계;
    상기 모터의 회전속도 변화량과 상기 엔진의 회전속도 변화량을 산출하는 단계;
    상기 모터의 회전속도 변화량의 부호와 상기 엔진의 회전속도 변화량의 부호가 반대인 경우, 엔진클러치를 슬립(slip) 상태로 동작시키는 단계; 및
    상기 모터의 회전속도 변화량의 부호와 상기 엔진의 회전속도 변화량의 부호가 동일한 경우, 상기 엔진클러치를 락업(lock-up) 상태로 동작시키는 단계;
    를 포함하는,
    엔진클러치의 슬립 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엔진클러치를 슬립 상태로 동작시키는 단계는,
    듀얼 클러치 변속기(DCT, Dual　Clutch　Transmission)의 클러치를 슬립 상태로 동작시키는 단계;
    를 더 포함하는,
    엔진클러치의 슬립 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 엔진클러치를 슬립 상태로 동작시키는 단계는,
    상기 엔진클러치가 전달 가능한 토크(Ta)를 제어함으로써 수행되는,
    엔진클러치의 슬립 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 엔진클러치를 슬립 상태로 동작시키기 위해,
    상기 엔진클러치가 전달 가능한 토크(Ta)가 상기 모터의 회전속도 모니터링에 의해 산출되는 상기 엔진클러치의 입력 토크(Te)보다 작도록 제어하는 단계;
    를 더 포함하는,
    엔진클러치의 슬립 제어 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 엔진클러치가 전달 가능한 토크(Ta)는 상기 엔진클러치의 접합부에 인가되는 힘(Fa)에 의해 결정되는,
    엔진클러치의 슬립 제어 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 엔진클러치가 전달 가능한 토크(Ta)는,
    상기 엔진클러치의 클러치면 마찰 계수(u), 마찰면수(n), 토크 전달 유효 반경(R) 및 상기 락업 상태로 진행하기 위해 엔진클러치 방향으로 인가되는 힘(Fs)에 의해 결정되는,
    엔진클러치의 슬립 제어 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  8. 주행 중 모터의 회전속도와 엔진의 회전속도를 모니터링하는 모니터링부;
    상기 모터의 회전속도 변화량과 상기 엔진의 회전속도 변화량을 산출하는 변화량산출부; 및
    상기 모터의 회전속도 변화량의 부호와 상기 엔진의 회전속도 변화량의 부호가 반대인 경우, 엔진클러치를 슬립(slip) 상태로 동작시키고,
    상기 모터의 회전속도 변화량의 부호와 상기 엔진의 회전속도 변화량의 부호가 동일한 경우, 상기 엔진클러치를 락업(lock-up) 상태로 동작시키는 제어부;
    를 포함하는,
    엔진클러치의 슬립 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 엔진클러치를 슬립 상태로 동작시키는 경우, 듀얼 클러치 변속기(DCT, Dual　Clutch　Transmission)의 클러치를 슬립 상태로 동작시키는,
    엔진클러치의 슬립 제어 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 엔진클러치가 전달 가능한 토크(Ta)를 제어함으로써 상기 엔진클러치를 슬립 상태로 동작시키는,
    엔진클러치의 슬립 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 엔진클러치를 슬립 상태로 동작시키기 위해 상기 엔진클러치가 전달 가능한 토크(Ta)가 상기 모터의 회전속도 모니터링에 의해 산출되는 상기 엔진클러치의 입력 토크(Te)보다 작도록 제어하는,
    엔진클러치의 슬립 제어 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 엔진클러치가 전달 가능한 토크(Ta)는 상기 엔진클러치의 접합부에 인가되는 힘(Fa)에 의해 결정되는,
    엔진클러치의 슬립 제어 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 엔진클러치가 전달 가능한 토크(Ta)는,
    상기 엔진클러치의 클러치면 마찰 계수(u), 마찰면수(n), 토크 전달 유효 반경(R) 및 상기 락업 상태로 진행하기 위해 엔진클러치 방향으로 인가되는 힘(Fs)에 의해 결정되는,
    엔진클러치의 슬립 제어 장치.
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