KR20180068153A - 하이브리드 차량용 변속 제어 장치 및 방법 - Google Patents

하이브리드 차량용 변속 제어 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20180068153A
KR20180068153A KR1020160169807A KR20160169807A KR20180068153A KR 20180068153 A KR20180068153 A KR 20180068153A KR 1020160169807 A KR1020160169807 A KR 1020160169807A KR 20160169807 A KR20160169807 A KR 20160169807A KR 20180068153 A KR20180068153 A KR 20180068153A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
torque
shift
motor speed
motor
transmission
Prior art date
Application number
KR1020160169807A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102406113B1 (ko
Inventor
오종범
황혜길
황경훈
이상돈
신홍철
정권채
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020160169807A priority Critical patent/KR102406113B1/ko
Priority to US15/656,186 priority patent/US10207702B2/en
Publication of KR20180068153A publication Critical patent/KR20180068153A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102406113B1 publication Critical patent/KR102406113B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/30—Control strategies involving selection of transmission gear ratio
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/448—Electrical distribution type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/46—Series type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11—Stepped gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18063—Creeping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/19—Improvement of gear change, e.g. by synchronisation or smoothing gear shift
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/0097—Predicting future conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/14—Inputs being a function of torque or torque demand
    • F16H59/18—Inputs being a function of torque or torque demand dependent on the position of the accelerator pedal
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/36—Inputs being a function of speed
    • F16H59/44—Inputs being a function of speed dependent on machine speed of the machine, e.g. the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0657—Engine torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/08—Electric propulsion units
    • B60W2510/081—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/08—Electric propulsion units
    • B60W2510/081—Speed
    • B60W2510/082—Speed change rate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/08—Electric propulsion units
    • B60W2510/083—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/10—Change speed gearings
    • B60W2510/1005—Transmission ratio engaged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/10—Change speed gearings
    • B60W2510/1025—Input torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24—Energy storage means
    • B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244—Charge state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10—Longitudinal speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10—Accelerator pedal position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10—Accelerator pedal position
    • B60W2540/103—Accelerator thresholds, e.g. kickdown
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/15—Road slope
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/25—Road altitude
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2555/00—Input parameters relating to exterior conditions, not covered by groups B60W2552/00, B60W2554/00
    • B60W2555/40—Altitude
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0644—Engine speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/081—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/10—Change speed gearings
    • B60W2710/1005—Transmission ratio engaged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/18—Propelling the vehicle
    • B60Y2300/18008—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60Y2300/18058—Creeping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/70—Control of gearings
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904—Component specially adapted for hev
    • Y10S903/915—Specific drive or transmission adapted for hev
    • Y10S903/917—Specific drive or transmission adapted for hev with transmission for changing gear ratio
    • Y10S903/919—Stepped shift
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/945—Characterized by control of gearing, e.g. control of transmission ratio

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량용 변속 제어 장치에 관한 것으로, 구체적으로 변속 시작 시점 및 변속 종료 시점을 이용하여 생성된 변속기 입력 토크를 기반으로 변속을 제어하는 하이브리드 차량용 변속 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 변속 제어 장치는 동력원인 엔진 및 구동모터; 상기 엔진과 상기 구동모터 중 적어도 하나로부터 구동력을 전달받는 변속기; 상기 변속기를 제어하기 위한 상태 데이터를 검출하는 데이터 검출기; 및 상기 상태 데이터를 이용하여 크립 토크 및 엔진 설정 토크를 연산하고, 상기 상태 데이터의 가속 페달의 위치값을 기반으로 변속 제어 조건을 만족하는지를 판단하며, 변속 제어 조건을 만족하면 실변속 시작 모터 속도 및 목표 모터 속도를 이용하여 가용 모터 토크를 연산하고, 상기 크립 토크, 상기 엔진 설정 토크, 상기 가용 모터 토크 및 제1 토크 반영 비율을 이용하여 제1 변속 입력 토크를 생성하며, 상기 제1 변속 입력 토크를 기반으로 상기 변속기를 제어하는 차량 제어기를 포함한다.

Description

하이브리드 차량용 변속 제어 장치 및 방법{SHIFT CONTROLLING APPARATUS FOR HYBRID VEHICLE AND METHOD OF THE SAME}
본 발명은 하이브리드 차량용 변속 제어 장치에 관한 것으로, 구체적으로 변속 시작 시점 및 변속 종료 시점을 이용하여 생성된 변속기 입력 토크를 기반으로 변속을 제어하는 하이브리드 차량용 변속 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
차량에 대한 끊임없는 연비 향상의 요구와 각 나라의 배기가스 규제에 강화에 따라 친환경 차량에 대한 요구가 증가하고 있으며, 이에 대한 현실적인 대안으로 하이브리드 차량(Hybrid Electric Vehicle: HEV)가 제공되고 있다.
하이브리드 차량은 전기모터를 동력으로 하는 순수 전기 차량(Electric Vehicle: EV)와 연료전지 차량(Fuel Cell Electric Vehicle: FCEV)를 포함하는 전기 차량의 한 분류이며, 구동모터와 엔진의 두가지 이상의 동력원으로 동력을 공급받는다는 점에서 다른 전기차량과 구별된다. 본 명세서 하이브리드 차량의 구동모터와 엔진 두가지 이상의 동력으로 구성된 차량을 의미하며, 넓은 의미에서 플러그인 하이브리드 차량(Plug in Hybrid Electric Vehicle: PHEV)를 포괄하는 것이다.
하이브리드 차량은 2개 이상의 동력원(Power Source)을 사용하는 차량으로서, 여러 가지 방식으로 조합될 수 있다. 이때, 동력원으로는 기존의 화석 연료를 사용하는 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진 및 전기 에너지에 의해 구동되는 구동모터가 혼합되어 사용된다. 하이브리드 차량은 주행 상황에 따라 엔진과 구동모터를 어떻게 조화롭게 동작시키느냐에 따라 최적의 출력 토크가 제공될 수 있다.
하이브리드 차량은 AT(Automatic Transmission) 혹은 DCT(Dual Clutch Transmission)가 장착되는 TMED(Transmission Mounted Electric Device), FMED(Flywheel Mounted Electric Device)방식이 적용될 수 있다.
이러한 하이브리드 차량에서 주행 중 변속이 발생하면 HCU(Hybrid Control Unit)는 차량의 속도 등을 이용하여 변속 중 토크 제어를 하고, TCU(Transmission Control Unit)는 변속 시 변속기에 인가되는 토크와 변속 시작 RPM 및 엔진 클러치의 체결 상태에 따라 변속기 내 클러치 및 브레이크 요소 별 유압을 이용하여 현재 기어단의 유압 요소 해방 제어 및 목표 기어단의 유압요소 체결 제어를 하게 된다.
그러나 종래의 경우 HCU는 운전자의 가속 페달 조작량 및 차속 등의 조건을 통해 변속기 입력 목표 토크를 연산할 뿐 TCU의 실변속 시점 및 유압 요소 거동에 관해서는 피드백을 받지 않아 변속 시 가속감이 저하되며, 차량의 가속이 떨어지면서 쇼크가 발생하여 운전자에게 불쾌감을 제공하였다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 변속 시작 시점 및 변속 종료 시점을 이용하여 생성된 변속기 입력 토크를 기반으로 변속을 제어할 수 있는 하이브리드 차량용 변속 제어 장치 및 방법을 제공한다.
그리고 본 발명의 실시 예는 HCU와 TCU가 협조 제어하여 변속을 수행할 수 있는 하이브리드 차량용 변속 제어 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서는 동력원인 엔진 및 구동모터; 상기 엔진과 상기 구동모터 중 적어도 하나로부터 구동력을 전달받는 변속기; 상기 변속기를 제어하기 위한 상태 데이터를 검출하는 데이터 검출기; 및 상기 상기 상태 데이터를 이용하여 크립 토크 및 엔진 설정 토크를 연산하고, 상기 상태 데이터의 가속 페달의 위치값을 기반으로 변속 제어 조건을 만족하는지를 판단하며, 변속 제어 조건을 만족하면 실변속 시작 모터 속도 및 목표 모터 속도를 이용하여 가용 모터 토크를 연산하고, 상기 크립 토크, 상기 엔진 설정 토크, 상기 가용 모터 토크 및 제1 토크 반영 비율을 이용하여 제1 변속 입력 토크를 생성하며, 상기 제1 변속 입력 토크를 기반으로 상기 변속기를 제어하는 차량 제어기를 포함하는 하이브리드 차량용 변속 제어 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 상기 구동모터의 측정 모터 속도가 상기 실변속 시작 모터 속도 미만이면 상기 제1 변속 입력 토크를 기반으로 상기 변속기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 상기 구동모터의 측정 모터 속도가 상기 실변속 시작 모터 속도 이상이면 상기 크립 토크, 상기 엔진 설정 토크, 모터 설정 토크 및 제2 토크 반영 비율을 이용하여 제2 변속 입력 토크를 생성하고, 상기 제2 변속 입력 토크를 기반으로 상기 변속기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 상기 모터 속도 변화율 및 타겟 모터 속도 변화율을 이용하여 제2 토크 반영 비율을 연산하고, 상기 구동모터의 측정 모터 속도, 배터리의 SOC 및 배터리의 가용 파워를 이용하여 상기 모터 설정 토크를 생성할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 상기 변속기에 체결된 기어단, 차속 및 구배를 이용하여 크립 토크를 연산하고, 상기 변속기에 체결된 기어단, 차속 및 고도를 이용하여 상기 엔진 설정 토크를 연산할 수 있다.
또한, 상기 차량 제어기는 상기 가속 페달의 위치값을 기반으로 리프트 풋 업(Lift Foot Up: LFU) 변속인지를 판단하고, 리프트 풋 업 변속이면 변속 시작 모터 속도, 목표 모터 속도, 변속 해방 압력을 이용하여 인풋 해제 시점을 생성하고, 상기 인풋 해제 시점에 따른 해제 구간에서 크립 토크 또는 설정값을 이용하여 제3 변속 입력 토크를 생성하며, 상기 제3 변속 입력 토크를 기반으로 상기 변속기를 제어할 수 있다.
그리고 본 발명의 다른 실시 예에서는 상태 데이터를 이용하여 크립 토크, 모터 설정 토크 및 엔진 설정 토크를 연산하는 단계; 상기 상태 데이터에 포함된 가속 페달의 위치값을 기반으로 변속 제어 조건을 만족하는지를 판단하는 단계; 상기 변속 제어 조건을 만족하면 실변속 시작 모터 속도 및 목표 모터 속도를 이용하여 가용 모터 토크를 연산하는 단계; 상기 실변속 시작 모터 속도, 상기 목표 모터 속도 및 모터 속도 변화율을 이용하여 제1 토크 반영 비율을 연산하는 단계; 상기 크립 토크, 상기 엔진 설정 토크, 상기 가용 모터 토크 및 상기 제1 토크 반영 비율을 이용하여 제1 변속 입력 토크를 생성하는 단계; 구동모터의 측정 모터 속도가 상기 실변속 시작 모터 속도 미만인지를 판단하는 단계; 및 상기 측정 모터 속도가 상기 실변속 시작 모터 속도 미만이면 상기 제1 변속 입력 토크를 기반으로 변속기를 제어하는 단계를 포함하는 하이브리드 차량용 변속 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 변속 시작 시점 및 변속 종료 시점을 이용하여 생성된 변속기 입력 토크를 기반으로 변속을 제어하므로 변속 시간이 단축되며, 변속 시간 단축으로 인해 에너지 손실을 저감시켜 연비를 상승시킬 수 있다.
또한, 가속 응답성 및 선형성을 향상시킬 수 있고, 변속 시 가속감이 저하되는 현상을 방지하며, 변속으로 인한 쇼크 발생을 억제할 수 있다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변속 제어 장치가 적용된 하이브리드 차량을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 변속 제어 장치를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 변속 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 변속 제어 방법 중 킥 다운 변속에 관한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 변속 제어 방법 중 리프트 풋 업 변속에 관한 그래프이다.
이하 첨부된 도면과 설명을 참조하여 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 변속 제어 장치 및 방법의 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다. 따라서, 본 발명이 하기의 도면과 설명에만 한정되어서는 아니 될 것이다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명에서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 이하 실시 예는 본 발명의 핵심적인 기술적 특징을 효율적으로 설명하기 위해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 명백하게 이해할 수 있도록 용어를 적절하게 변형, 또는 통합, 또는 분리하여 사용할 것이나, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 결코 아니다.
이하, 본 발명의 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 변속 제어 장치가 적용된 하이브리드 차량을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 변속 제어 장치가 적용된 하이브리드 차량은 엔진(110), 하이브리드 시동 발전기(Hybrid Starter & Generator: 이하 'HSG'로 통칭함, 115), 엔진 클러치(120), 구동모터(130), 배터리(140), 변속기(150), 엔진 제어기(Engine Control Unit: 이하 'ECU'로 통칭함, 160), 모터 제어기(Motor Control Unit: 이하 'MCU'로 통칭함, 170), 변속기 제어기(Transmission Control Unit: 이하 'TCU'로 통칭함, 180), 및 하이브리드 제어기(Hybrid Control Unit: 이하 'HCU'로 통칭함, 190)를 포함한다.
엔진(110)은 연료를 연소시켜 동력을 발생시킨다. 즉, 엔진(110)은 기존의 화 석연료를 사용하는 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진 등의 공지된 각종 엔진이 이용될 수 있다. 엔진(110)에서 발생된 회전 동력은 변속기(150) 측으로 전달된다.
HSG(115)는 엔진(110)을 시동시키거나, 엔진(110)이 시동된 상태에서 제너레이터(Generator)로 작동하여 전기 에너지를 생성한다.
엔진 클러치(120)는 엔진(110)과 구동모터(130) 사이에 배치되고, HCU(190)의 제어에 따라 동작되어 엔진(110)과 구동모터(130) 간의 동력 전달을 단속한다. 즉, 엔진 클러치(120)는 EV(Electric Vehicle) 모드와 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드의 절환에 따라 엔진(110)과 구동모터(130) 간의 동력을 연결하거나 차단한다.
구동모터(130)는 배터리(140)에서 인버터를 통해 인가되는 3상 교류전압에 의해 동작되어 토크를 발생시킨다. 구동모터(130)는 타행 주행 또는 회생 제동 시 발전기로 동작되어 회생 에너지를 배터리(140)에 공급한다.
배터리(140)는 다수개의 단위 셀로 이루어지며, 구동모터(130)에 구동 전압을 제공하기 위한 고전압이 저장된다. 배터리(140)는 EV 모드나, HEV 모드에서 구동모터(130)에 구동 전압을 공급하고, 회생 제동 시 구동모터(130)에서 발전되는 전압으로 충전된다.
변속기(150)는 엔진 클러치(120)의 결합 및 해제에 따라 결정되는 엔진(110)의 출력 토크와 구동모터(130)의 출력 토크의 합이 입력 토크로 공급되며, 차속과 운행 조건에 따라 임의의 기어단이 선택되어 구동력을 구동휠에 출력함으로써 주행을 유지한다.
ECU(160)는 네트워크를 통해 HCU(190)와 연결되며, HCU(190)와 연동되어 운전자의 요구토크 신호, 냉각수온, 엔진 회전수, 스로틀 밸브 개도, 흡기량, 산소량 및 엔진 토크 등 엔진 동작 상태에 따라 엔진(110)의 전반적은 동작을 제어한다. ECU(160)는 엔진(110)의 동작 상태를 HCU(190)에 제공한다.
MCU(170)는 HCU(190)의 제어에 따라 구동모터(130)의 구동 및 토크를 제어하고, 회생 제동 시 구동모터(130)에서 발전되는 전압을 배터리(140)에 저장한다. MCU(170)는 운전자의 요구토크 신호와 차량의 주행 모드 및 배터리(140)의 SOC(State Of Charge) 상태에 따라 모터의 전반적인 동작을 제어한다.
TCU(180)는 ECU(160)와 MCU(170)의 각 출력토크에 따라 변속비를 제어하고, 회생 제동량을 결정하는 등 변속기(150)의 전반적인 동작을 제어한다. TCU(180)는 변속기(150)의 동작 상태를 HCU(190)로 제공한다.
HCU(200)는 하이브리드 주행 모드 설정, 차량의 전반적인 동작을 제어하는 최상위 제어기이다. HCU(200)는 네트워크를 통해 연결된 하위 제어기들을 통합 제어한다. 예를 들어, HCU(200)는 CAN(Controller Area Network) 통신망을 통해 하위 제어기들과 연결될 수 있다. HCU(200)는 각 하위 제어기들의 정보를 수집 및 분석하며 협조 제어를 실행하여 엔진(110) 및 구동모터(130)의 출력토크를 제어한다.
상기한 기능을 포함하는 본 발명의 따른 친환경 차량의 하이브리드 차량에서 통상적인 동작은 종래의 하이브리드 차량과 동일 내지 유사하게 실행되므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 변속 제어 장치를 간략하게 나타낸 도면이다. 후술하는 본 발명의 일 실시 예에 따른 변속 제어 방법의 일부 프로세서는 TCU(180)에 의하여, 다른 일부 프로세서는 HCU(190)에 의하여 수행되는 것으로 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서 MCU(170), TCU(180) 및 HCU(190)를 하나의 차량 제어기(250)로 하여 설명이 가능한 바, 설명의 편의상 본 명세서 및 특허청구범위에서는 특별한 언급이 없는 한, MCU(170), TCU(180) 및 HCU(190)를 차량 제어기(250)로 지칭하기로 한다.
도 2를 참조하면, 하이브리드 차량용 변속 제어 장치는 변속기(150), 데이터 검출기(210) 및 차량 제어기(250)를 포함한다.
변속기(150)는 엔진 클러치(120)의 결합 및 해제에 따라 엔진(110)과 구동모터(130) 중 적어도 하나로부터 구동력을 전달받아 구동휠에 제공한다.
데이터 검출기(210)는 변속을 제어하기 위한 상태 데이터를 검출한다. 이를 위해, 데이터 검출기(210)는 기어단 검출부(221), 차속 검출부(223), 구배 검출부(225), SOC 검출부(227), 고도 검출부(229), 가속 페달 위치 센서(Accelerator Position Sensor: APS, 231) 및 모터 속도 검출부(233)를 포함한다.
기어단 검출부(221)는 변속기(150)에 현재 체결된 기어단을 검출하고, 검출한 기어단을 차량 제어기(250)에 제공한다.
차속 검출부(223)는 차량의 속도를 검출한다. 차속 검출부(223)는 검출한 차량 속도를 차량 제어기(250)에 제공한다.
이러한 차속 검출부(223)는 차량의 구동휠에 장착될 수 있다. 한편, 차속 검출부(223)가 구비되지 않을 경우에 차량 제어기(250)는 GPS에서 수신한 GPS 신호를 이용하여 차속을 연산할 수도 있다.
구배 검출부(225)는 차량이 위치한 도로의 구배를 측정하고, 측정한 구배를 차량 제어기(250)에 제공한다.
SOC 검출부(227)는 배터리(140)의 SOC(State Of Charge)를 검출하고, 검출한 배터리 SOC를 차량 제어기(250)에 제공한다.
고도 검출부(229)는 차량이 위치한 도로의 고도를 검출하고, 검출한 고도를 차량 제어기(250)에 제공한다.
APS(231)는 운전자가 가속 페달을 누른 정도를 측정한다. 즉, APS(231)는 가속 페달의 위치값(가속 페달이 눌린 정도)을 측정하여 이에 대한 신호를 차량 제어기(250)에 제공한다. 가속 페달이 완전히 눌린 경우에는 가속 페달의 위치값이 100%이고, 가속 페달이 눌리지 않은 경우에는 가속 페달의 위치값이 0%일 수 있다.
APS(231)를 사용하는 대신 흡기 통로에 장착된 스로틀 밸브의 개도하여 사용할 수도 있다.
모터 속도 검출부(233)는 구동모터(130)가 회전하는 속도를 검출하고, 검출 모터 속도를 차량 제어기(250)에 제공한다.
차량 제어기(250)는 하이브리드 차량용 변속 제어 장치의 구성 요소인 변속기(150) 및 데이터 검출기(210)를 제어한다.
차량 제어기(250)는 데이터 검출기(210)로부터 상태 데이터를 제공받고, 상태 데이터를 이용하여 크립 토크, 엔진 설정 토크 및 모터 설정 토크를 연산한다. 차량 제어기(250)는 APS(231)에서 검출한 가속 페달의 위치값을 기반으로 변속 제어 조건을 만족하는지를 판단하고, 변속 제어 조건을 만족하면 가용 모터 토크, 제1 토크 반영 비율을 연산한다. 차량 제어기(250)는 크립 토크, 엔진 설정 토크, 가용 모터 토크 및 제1 토크 반영 비율을 이용하여 제1 변속 입력 토크를 연산한다. 차량 제어기(250)는 제1 변속 입력 토크를 기반으로 변속기(150)를 제어한다.
이러한 목적을 위하여 차량 제어기(250)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시 예에 따른 변속 제어 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍 된 것일 수 있다. 이러한 하이브리드 차량용 변속 제어 방법은 도 3 내지 도 5를 참조하여 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
이하에서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 하이브리드 차량에서 변속을 제어하는 방법을 설명하기로 한다. 이하에서는 킥 다운(Kick-down) 변속 및 리프트 풋 업 변속을 중심으로 예를 들어 설명하기로 한다. 킥 다운 변속 및 리프트 풋 업 변속 외에도 업 변속, WOT(Wide Open Throttle) 변속 등 다양한 변속에 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 변속 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 차량 제어기(250)는 운전자의 요구에 따라 차량을 주행시킨다(S310). 즉, 차량 제어기(250)는 상태 데이터를 기반으로 운전자의 요구를 확인하고, 운전자의 요구에 따라 엔진(110) 및 구동모터(130)를 제어하여 차량을 주행시킨다.
차량 제어기(250)는 상태 데이터를 이용하여 크립 토크를 생성한다(S315). 다시 말하면, 차량 제어기(250)는 변속기(150)에 현재 체결된 기어단, 차속 및 구배를 이용하여 크립 토크를 생성한다. 여기서, 크립토크는 하이브리드 차량이 크립 주행 시(가속 페달을 밟지 않고도 차량이 주행되는 것을 의미함) 필요로 하는 운전자 요구토크이다.
차량 제어기(250)는 상태 데이터를 이용하여 모터 설정 토크를 연산한다(S320). 즉, 차량 제어기(250)는 구동모터(130)의 검출 모터 속도, 배터리(140)의 SOC 및 배터리 가용 파워를 이용하여 모터 설정 토크를 연산한다. 이때, 모터 설정 토크는 구동모터(130)에서 최대로 낼 수 있는 토크를 나타낼 수 있다.
차량 제어기(250)는 상태 데이터를 이용하여 엔진 설정 토크를 연산한다(S325). 즉, 차량 제어기(250)는 변속기(150)에 체결된 기어단, 차속 및 고도를 이용하여 엔진 설정 토크를 연산한다. 이때, 엔진 설정 토크는 엔진에서 최대로 낼 수 있는 토크를 나타낼 수 있다.
차량 제어기(250)는 상태 데이터의 가속 페달의 위치값을 기반으로 킥 다운 변속인지를 판단한다(S330). 이때, 차량 제어기(250)는 APS(231)로부터 가속 페달의 위치값을 제공받고, 제공받은 가속 페달의 위치값 및 차속을 기반으로 킥 다운 변속인지를 판단한다.
차량 제어기(250)는 킥 다운 변속이면 가용 모터 토크를 연산한다(S335). 다시 말하면, 차량 제어기(250)는 실변속 시작 모터 속도 및 목표 모터 속도를 이용하여 가용 모터 토크를 연산한다. 이때, 실변속 시작 모터 속도는 도 4에 도시된 바와 같이 변속기(150)가 실제 변속하기 시작한 시점(T1)에 구동모터(130)의 속도를 나타낼 수 있으며, 목표 모터 속도는 목표 기어단으로 변속하기 위한 구동모터(130)의 속도를 나타낼 수 있다.
차량 제어기(250)는 제1 토크 반영 비율을 연산한다(S340). 다시 말하면, 차량 제어기(250)는 같이 실변속 시작 모터 속도, 목표 모터 속도, 모터 속도 변화율를 이용하여 제1 토크 반영 비율을 연산한다. 여기서, 모터 속도 변화율은 목표 모터 속도와 실변속 시작 모터 속도 사이의 속도 변화율을 나타낼 수 있다. 모터 속도 변화율은 도 4의 D로 나타낼 수 있다. 모터 속도 변화율이 클수록 실변속 시간은 짧아지며, 목표 기어단으로 빨리 천이하게 된다.
차량 제어기(250)는 제1 변속 입력 토크를 생성한다(S345). 다시 말하면, 차량 제어기(250)는 크립 토크, 엔진 설정 토크, 가용 모터 토크 및 제1 토크 반영 비율을 생성한다. 즉, 차량 제어기(250)는 [수학식 1]을 통해 제1 토크 반영 비율을 생성한다.
[수학식 1]
TM_1 = TC + (A / 100 * ((R × C2) + TE))
여기서, TM_1은 제1 변속 입력 토크를 나타내며, TC는 엔진 설정 토크를 나타내고, A는 가속 페달의 위치값을 나타내며, R은 제1 토크 반영 비율을 나타내고, C2는 가용 모터 토크를 나타내며, TE는 엔진 설정 토크를 나타낼 수 있다.
차량 제어기(250)는 검출 모터 속도가 실변속 시작 모터 속도 미만인지를 판단한다(S350). 즉, 차량 제어기(250)는 구동모터(130)에서 현재 회전하고 있는 모터 속도가 실제 변속을 시작한 시점의 모터 속도 미만인지를 판단할 수 있다.
차량 제어기(250)는 검출 모터 속도가 실변속 시작 모터 속도 미만이면 제1 변속 입력 토크를 기반으로 변속기(150)를 제어한다(S355).
한편, 차량 제어기(250)는 검출 모터 속도가 실변속 시작 모터 속도 이상이면 제2 토크 반영 비율을 연산한다(S360). 즉, 차량 제어기(250)는 모터 속도 변화율 및 타겟 모터 속도 변화율을 이용하여 제2 토크 반영 비율을 연산한다. 이때, 타겟 모터 속도 변화율은 현재 체결단에서 목표 체결단으로 변속하기 위해 필요한 구동모터(130)의 변화율을 나타낼 수 있으며, 도 4의 DT로 나타낼 수 있다.
차량 제어기(250)는 제2 토크 반영 비율을 이용하여 제2 변속 입력 토크를 생성한다(S365). 다시 말하면, 차량 제어기(250)는 크립 토크, 엔진 설정 토크, 모터 설정 토크 및 제2 토크 반영 비율을 이용하여 제2 변속 입력 토크를 생성한다. 즉, 차량 제어기(250)는 [수학식 2]를 통해 제2 변속 입력 토크를 생성할 수 있다.
[수학식 2]
TM_2 = TC + (A / 100 * ((S × TD) + TE))
여기서, TM_2는 제2 변속 입력 토크를 나타내며, TC는 크립 토크를 나타내고, A는 가속 페달의 위치값을 나타내며, S는 제2 토크 반영 비율을 나타내고, TD는 모터 설정 토크를 나타내며, TE는 엔진 설정 토크를 나타낼 수 있다.
차량 제어기(250)는 제2 변속 입력 토크를 기반으로 변소기를 제어한다(S370).
한편, 차량 제어기(250)는 킥 다운 변속이 아니면 가속 페달의 위치값을 기반으로 리프트 풋 업(Lift Foot Up: LFU) 변속인지를 판단한다(S375). 즉, 차량 제어기(250)는 가속 페달의 위치값이 0%인지를 판단하여 리프트 풋 업 변속인지를 확인할 수 있다.
차량 제어기(250)는 리프트 풋 업 변속이면 인 풋 해제 시점을 생성한다(S380). 즉, 차량 제어기(250)는 변속 시작 모터 속도, 목표 모터 속도, 변속 해방 압력을 이용하여 인풋 해제 시점을 생성할 수 있다. 여기서, 변속 시작 모터 속도는 변속이 시작할 때 구동모터(130)의 속도를 나타내며, 목표 모터 속도는 리프트 풋 업 변속을 수행하기 위한 구동모터(130)의 속도를 나타낼 수 있다. 변속 해방 압력은 도 5에 도시된 A2와 같이 현재 기어단에서 해제되어야 하는 유압을 나타낼 수 있다. 인풋 해제 시점은 인풋 속도 제어를 종료하는 시점을 나타내며, 도 5에 도시된 바와 같이 T1-T2로 나타낼 수 있다.
차량 제어기(250)는 제3 변속 입력 토크를 생성한다(S385). 다시 말하면, 차량 제어기(250)는 실변속 시작 시점에서 인풋 해제 시점까지의 구간(Q1)에서 구동모터(130)의 속도를 제어하여 변속을 수행하고, 인풋 해제 시점부터의 해제 구간(Q2)에서 크립 토크 또는 설정값을 이용하여 제3 변속 입력 토크를 생성한다. 이때, 설정값은 인풋 해제 시점에 변속기(150)에 입력될 토크를 설정한 값으로, 0일 수 있다.
차량 제어기(250)는 제3 변속 입력 토크를 기반으로 변속기(150)를 제어한다(S390).
한편, 차량 제어기(250)는 리프트 풋 업 변속이 아니면 제4 변속 입력 토크를 생성한다(S395). 다시 말하면, 차량 제어기(250)는 크립 토크, 모터 설정 토크 및 엔진 설정 토크를 이용하여 제4 변속 입력 토크를 생성한다. 즉, 차량 제어기(250)는 [수학식 3]을 통해 제4 변속 입력 토크를 생성할 수 있다.
[수학식 3]
TM_4 = TC + (A / 100 * (TD + TE))
여기서, TM_4는 제4 변속 입력 토크를 나타내며, TC는 크립 토크를 나타내고, A는 가속 페달의 위치값을 나타내며, TD은 모터 설정 토크를 나타내며, TE는 엔진 설정 토크를 나타낼 수 있다.
차량 제어기(250)는 제4 변속 입력 토크를 기반으로 변속기(150)를 제어한다(S400).
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 변속 제어 방법 중 킥 다운 변속에 관한 그래프이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 해방압(A2)는 현재 기어단에서 해제되어야 하는 유압을 나타내며, 체결압(A3)는 목표 기어단으로 변속하기 위해 체결되어야 하는 유압을 나타낼 수 있다.
해방압(A2)의 특성 구간은 크게 2구간으로 나눌 수 있다.
첫번째 구간은 변속이 시작하는 시점(T0)부터 실변속이 시작되는 시점(T1)까지를 유압을 낮추는 해방 구간(P1)이라고 하고, 두번째 구간은 실변속이 시작되는 시점(T1)부터 구동모터(130)의 속도가 목표 모터 속도에 도달할 시점(T2)까지의 구간을 배압 제어 구간(P2)이라고 한다. 배압 제어 구간(P2)의 선형성을 위해 유압을 인가한다.
제1 변속 토크(B1)는 실변속이 시작한 시점(T1)에 변속기(150)에 입력되는 토크를 나타내며, 제2 변속 토크(B2)는 목표 모터 속도에 도달하는 시점에 변속기(150)에 입력되는 토크를 나타낼 수 있다.
변속 시작 구간(Q1)은 변속기(150)에서 변속을 시작하기 위한 구간을 나타낼 수 있다. 실변속 구간(Q2)는 실제 변속이 일어나는 구간을 나타낼 수 있다. 즉, 변속 토크(B1), 실변속 구간(Q2)의 토크 및 해방압(A2)의 유압제어에 따라 하이브리드 차량의 가속도 및 모터 속도 변화율(D)이 달라지게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 하이브리드 차량용 변속 제어 방법 중 리프트 풋 업 변속에 관한 그래프이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 실변속이 시작되는 시점(T1)과 구동모터(130)의 속도가 목표 모터 속도에 도달할 시점(T2) 사이에서 구동모터(130)의 속도가 변화하는 퍼센트를 모터 속도 변화율(D)로 나타낼 수 있다.
실변속이 시작되는 시점(T1)의 모터 속도, 구동모터(130)의 속도가 목표 모터 속도에 도달할 시점(T2)의 모터 속도, 해방압(A2)를 이용하여 인풋 해제 시점(T1-T2)이 설정될 수 있다.
모터 속도 변화율(D)은 제1 변속 구간(Q1)의 변속기(150)에 입력되는 입력 토크에 따라 달라지게 되고, 음수값이 크면 클수록 목표 속도에 근접하게 될 수 있다. 목표 모터 속도에 구동모터(130)의 속도가 근접하면 체결압(A3)를 인가하고, 이때 토크는 변동이 없을수록 좋다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 엔진
115: HSG
120: 엔진 클러치
130: 구동모터
140: 배터리
150: 변속기
210: 데이터 검출기
250: 차량 제어기

Claims (16)

  1. 동력원인 엔진 및 구동모터;
    상기 엔진과 상기 구동모터 중 적어도 하나로부터 구동력을 전달받는 변속기;
    상기 변속기를 제어하기 위한 상태 데이터를 검출하는 데이터 검출기; 및
    상기 상태 데이터를 이용하여 크립 토크 및 엔진 설정 토크를 연산하고, 상기 상태 데이터의 가속 페달의 위치값을 기반으로 변속 제어 조건을 만족하는지를 판단하며, 변속 제어 조건을 만족하면 실변속 시작 모터 속도 및 목표 모터 속도를 이용하여 가용 모터 토크를 연산하고, 상기 크립 토크, 상기 엔진 설정 토크, 상기 가용 모터 토크 및 제1 토크 반영 비율을 이용하여 제1 변속 입력 토크를 생성하며, 상기 제1 변속 입력 토크를 기반으로 상기 변속기를 제어하는 차량 제어기;
    를 포함하는 하이브리드 차량용 변속 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량 제어기는
    상기 가속 페달의 위치값을 기반으로 킥 다운 변속인지를 판단하며, 킥 다운 변속이면 상기 실변속 시작 모터 속도, 상기 목표 모터 속도 및 모터 속도 변화율을 이용하여 상기 제1 토크 반영 비율을 연산하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 변속 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 차량 제어기는
    상기 구동모터의 측정 모터 속도가 상기 실변속 시작 모터 속도 미만이면 상기 제1 변속 입력 토크를 기반으로 상기 변속기를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 변속 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차량 제어기는
    상기 구동모터의 측정 모터 속도가 상기 실변속 시작 모터 속도 이상이면 상기 크립 토크, 상기 엔진 설정 토크, 모터 설정 토크 및 제2 토크 반영 비율을 이용하여 제2 변속 입력 토크를 생성하고, 상기 제2 변속 입력 토크를 기반으로 상기 변속기를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 변속 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 차량 제어기는
    상기 모터 속도 변화율 및 타겟 모터 속도 변화율을 이용하여 제2 토크 반영 비율을 연산하고, 상기 구동모터의 측정 모터 속도, 배터리의 SOC 및 배터리의 가용 파워를 이용하여 상기 모터 설정 토크를 생성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 변속 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 차량 제어기는
    상기 변속기에 체결된 기어단, 차속 및 구배를 이용하여 크립 토크를 연산하고, 상기 변속기에 체결된 기어단, 차속 및 고도를 이용하여 상기 엔진 설정 토크를 연산하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 변속 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 차량 제어기는
    상기 가속 페달의 위치값을 기반으로 리프트 풋 업(Lift Foot Up: LFU) 변속인지를 판단하고, 리프트 풋 업 변속이면 변속 시작 모터 속도, 목표 모터 속도, 변속 해방 압력을 이용하여 인풋 해제 시점을 생성하고, 상기 인풋 해제 시점에 따른 해제 구간에서 크립 토크 또는 설정값을 이용하여 제3 변속 입력 토크를 생성하며, 상기 제3 변속 입력 토크를 기반으로 상기 변속기를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 변속 제어 장치.
  8. 상태 데이터를 이용하여 크립 토크, 모터 설정 토크 및 엔진 설정 토크를 연산하는 단계;
    상기 상태 데이터에 포함된 가속 페달의 위치값을 기반으로 변속 제어 조건을 만족하는지를 판단하는 단계;
    상기 변속 제어 조건을 만족하면 실변속 시작 모터 속도 및 목표 모터 속도를 이용하여 가용 모터 토크를 연산하는 단계;
    상기 실변속 시작 모터 속도, 상기 목표 모터 속도 및 모터 속도 변화율을 이용하여 제1 토크 반영 비율을 연산하는 단계;
    상기 크립 토크, 상기 엔진 설정 토크, 상기 가용 모터 토크 및 상기 제1 토크 반영 비율을 이용하여 제1 변속 입력 토크를 생성하는 단계;
    구동모터의 측정 모터 속도가 상기 실변속 시작 모터 속도 미만인지를 판단하는 단계; 및
    상기 측정 모터 속도가 상기 실변속 시작 모터 속도 미만이면 상기 제1 변속 입력 토크를 기반으로 변속기를 제어하는 단계;
    를 포함하는 하이브리드 차량용 변속 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 토크 반영 비율을 생성하는 단계는
    상기 목표 모터 속도에서 상기 실변속 시작 모터 속도를 차감하여 모터 속도 변화율을 생성하는 단계; 및
    상기 실변속 시작 모터 속도, 상기 목표 모터 속도 및 상기 모터 속도 변화율을 이용하여 제1 토크 반영 비율을 연산하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 변속 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 변속 입력 토크는 하기의 [수학식 1]을 통해 생성되고,
    이때, 상기 [수학식 1]은
    TM_1 = TC + (A / 100 * ((R × C2) + TE))
    이고,
    상기 TM_1은 제1 변속 입력 토크를 나타내며, 상기 TC는 크립 토크를 나타내고, 상기 A는 가속 페달의 위치값을 나타내며, 상기 R은 제1 토크 반영 비율을 나타내고, 상기 C2는 가용 모터 토크를 나타내며, 상기 TE는 엔진 설정 토크를 나타내는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 변속 제어 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 구동모터의 측정 모터 속도가 상기 실변속 시작 모터 속도 미만인지를 판단하는 단계 이후에
    상기 측정 모터 속도가 상기 실변속 시작 모터 속도 이상이면 상기 모터 속도 변화율 및 타겟 모터 속도 변화율을 이용하여 제2 토크 반영 비율을 연산하는 단계;
    상기 크립 토크, 상기 엔진 설정 토크, 상기 모터 설정 토크 및 상기 제2 토크 반영 비율을 이용하여 제2 변속 입력 토크를 생성하는 단계; 및
    상기 제2 변속 입력 토크를 기반으로 변속기를 제어하는 단계;
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 변속 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2 변속 입력 토크는 하기의 [수학식 2]를 통해 생성되고,
    이때, 상기 [수학식 2]는
    TM_2 = TC + (A / 100 * ((S × TD) + TE))
    이고,
    상기 TM_2는 제2 변속 입력 토크를 나타내며, 상기 TC는 크립 토크를 나타내고, 상기 A는 가속 페달의 위치값을 나타내며, 상기 S는 제2 토크 반영 비율을 나타내고, 상기 TD는 모터 설정 토크를 나타내며, 상기 TE는 엔진 설정 토크를 나타내는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 변속 제어 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 변속 제어 조건을 만족하는지를 판단하는 단계는
    상기 가속 페달의 위치값을 기반으로 킥 다운 변속인지를 판단하는 단계인 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 변속 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 킥 다운 변속인지를 판단하는 단계 이후에
    상기 킥 다운 변속이 아니면 가속 페달의 위치값을 기반으로 리프트 풋 업 변속인지를 판단하는 단계;
    상기 리프트 풋 업 변속이면 변속 시작 모터 속도, 목표 모터 속도, 변속 해방 압력을 이용하여 인풋 해제 시점을 생성하는 단계;
    상기 크립 토크 또는 설정값을 이용하여 제3 변속 입력 토크를 생성하는 단계; 및
    상기 인풋 해제 시점에 따른 해제 구간에서 제3 변속 입력 토크를 기반으로 변속기를 제어하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 변속 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 리프트 풋 업 변속인지를 판단하는 단계는
    상기 리프트 풋 업 변속이 아니면 상기 크립 토크, 모터 설정 토크 및 상기 엔진 설정 토크를 이용하여 제4 변속 입력 토크를 생성하는 단계; 및
    상기 제4 변속 입력 토크를 기반으로 변속기를 제어하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 변속 제어 방법.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 크립 토크, 모터 설정 토크 및 엔진 설정 토크를 연산하는 단계는
    상기 변속기에 체결된 기어단, 차속 및 구배를 이용하여 크립 토크를 연산하는 단계;
    상기 구동모터의 측정 모터 속도, 배터리의 SOC 및 배터리의 가용 파워를 이용하여 모터 설정 토크를 연산하는 단계;
    상기 변속기에 체결된 기어단, 차속 및 고도를 이용하여 상기 엔진 설정 토크를 연산하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 변속 제어 방법.
KR1020160169807A 2016-12-13 2016-12-13 하이브리드 차량용 변속 제어 장치 및 방법 KR102406113B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160169807A KR102406113B1 (ko) 2016-12-13 2016-12-13 하이브리드 차량용 변속 제어 장치 및 방법
US15/656,186 US10207702B2 (en) 2016-12-13 2017-07-21 System and method of controlling shift for hybrid electric vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160169807A KR102406113B1 (ko) 2016-12-13 2016-12-13 하이브리드 차량용 변속 제어 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180068153A true KR20180068153A (ko) 2018-06-21
KR102406113B1 KR102406113B1 (ko) 2022-06-07

Family

ID=62487738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160169807A KR102406113B1 (ko) 2016-12-13 2016-12-13 하이브리드 차량용 변속 제어 장치 및 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10207702B2 (ko)
KR (1) KR102406113B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200068851A (ko) * 2018-12-06 2020-06-16 현대자동차주식회사 Aps 맵 자동 생성 방법
KR20200081586A (ko) * 2018-12-27 2020-07-08 현대트랜시스 주식회사 차량의 크립 제어방법

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10358125B2 (en) * 2017-03-03 2019-07-23 Ford Global Technologies, Llc Hybrid vehicle powertrain torque hole fill during transmission shift
DE102018207006A1 (de) * 2018-05-07 2019-11-07 Audi Ag Verfahren zur Ermittlung einer prädizierten Beschleunigungsinformation in einem Elektrokraftfahrzeug und Elektrokraftfahrzeug
CN112498331B (zh) * 2019-08-26 2022-02-25 上海汽车集团股份有限公司 一种车辆换挡调速的控制方法及装置
US11358596B2 (en) 2019-09-13 2022-06-14 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for creep torque and tip in control for vehicles with automatic transmissions
CN110920621B (zh) * 2019-10-28 2021-06-18 北汽福田汽车股份有限公司 车辆控制方法和装置、存储介质、电子设备、车辆
CN113858965B (zh) * 2020-06-30 2023-09-08 广州汽车集团股份有限公司 电动汽车变速器降档控制方法和系统
KR20220077960A (ko) * 2020-12-02 2022-06-10 현대자동차주식회사 전동화 차량의 변속 제어방법
US11951987B2 (en) * 2021-10-21 2024-04-09 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Creep torque feedback to improve controllably maneuvering a vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09331604A (ja) * 1996-06-11 1997-12-22 Toyota Motor Corp モータ制御装置
JP2002089687A (ja) * 2000-09-18 2002-03-27 Aisin Aw Co Ltd ハイブリッド車輌の制御装置
KR100792893B1 (ko) * 2006-12-12 2008-01-08 현대자동차주식회사 하이브리드 전기차량의 운전점 제어 방법
KR20140048579A (ko) * 2012-10-16 2014-04-24 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 자동 변속기의 입력토크 제어 장치 및 방법
KR101500374B1 (ko) * 2013-09-23 2015-03-09 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 시프트 다운 제어 방법 및 시스템

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3514017B2 (ja) 1995-12-06 2004-03-31 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用駆動装置の制御装置
JP3861321B2 (ja) * 1996-05-02 2006-12-20 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車
JP4063744B2 (ja) * 2003-09-24 2008-03-19 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車輌の制御装置
US8348806B2 (en) * 2009-10-15 2013-01-08 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Construction machine and control method thereof
KR20120021094A (ko) * 2010-08-31 2012-03-08 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 변속 제어장치 및 방법
JP5741029B2 (ja) * 2011-02-04 2015-07-01 日産自動車株式会社 電動車両の踏み込みダウンシフト制御装置
US9260116B2 (en) 2012-06-13 2016-02-16 Nissan Motor Co., Ltd. Drive force control device for vehicle
GB2506589B (en) * 2012-09-25 2017-02-15 Jaguar Land Rover Ltd Launch control
JP6015773B2 (ja) * 2012-12-26 2016-10-26 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP2015104953A (ja) * 2013-11-28 2015-06-08 ヤマハ発動機株式会社 パワーユニット及びこれを備える鞍乗り型車両
KR101694074B1 (ko) * 2015-11-10 2017-01-18 현대자동차주식회사 하이브리드 dct 차량의 변속 제어방법
KR101994302B1 (ko) * 2016-11-02 2019-09-30 현대자동차주식회사 하이브리드 자동차 및 그를 위한 변속 제어 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09331604A (ja) * 1996-06-11 1997-12-22 Toyota Motor Corp モータ制御装置
JP2002089687A (ja) * 2000-09-18 2002-03-27 Aisin Aw Co Ltd ハイブリッド車輌の制御装置
KR100792893B1 (ko) * 2006-12-12 2008-01-08 현대자동차주식회사 하이브리드 전기차량의 운전점 제어 방법
KR20140048579A (ko) * 2012-10-16 2014-04-24 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 자동 변속기의 입력토크 제어 장치 및 방법
KR101500374B1 (ko) * 2013-09-23 2015-03-09 현대자동차 주식회사 하이브리드 차량의 시프트 다운 제어 방법 및 시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200068851A (ko) * 2018-12-06 2020-06-16 현대자동차주식회사 Aps 맵 자동 생성 방법
KR20200081586A (ko) * 2018-12-27 2020-07-08 현대트랜시스 주식회사 차량의 크립 제어방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20180162367A1 (en) 2018-06-14
KR102406113B1 (ko) 2022-06-07
US10207702B2 (en) 2019-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101836290B1 (ko) 차량 중량 추정 장치 및 방법
KR20180068153A (ko) 하이브리드 차량용 변속 제어 장치 및 방법
US7967091B2 (en) Hybrid electric vehicle powertrain with engine start and transmission shift arbitration
CN104773161B (zh) 混合动力电动车辆
US9573584B2 (en) Hybrid vehicle control device
KR101526405B1 (ko) 하이브리드 차량의 변속 시 엔진 기동 제어 장치 및 방법
JP5115468B2 (ja) ハイブリッド車両のエンジン始動・停止制御装置
KR101703613B1 (ko) 하이브리드 차량의 엔진 기동 시점 제어 방법 및 그 제어 장치
EP2447122A2 (en) Control apparatus for vehicle and control method therefor
JP4935268B2 (ja) 車両の制御装置
US9381908B2 (en) Hybrid vehicle control device
EP2468598A1 (en) Vehicle and control method therefor
KR20140010191A (ko) 하이브리드 차량의 제어 장치
JP2015055338A (ja) 車両の制御装置
WO2012053594A1 (ja) 車両および制御方法、並びにプログラム
JP2010143361A (ja) 電動車両用自動変速機の回生制動時変速制御装置
CN103140400A (zh) 车辆及控制方法、以及程序
JP2011221620A (ja) 車両制御装置及び車両制御システム
JP5327350B2 (ja) 電動車両用自動変速機の回生制動時変速制御装置
JP6492908B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
KR102394865B1 (ko) 하이브리드 차량의 제어 방법
KR102417520B1 (ko) 하이브리드 차량의 제어 방법
JP5678570B2 (ja) 車両の駆動力制御装置
KR102371015B1 (ko) 하이브리드 차량의 제어 방법
KR102274014B1 (ko) 차량의 회생제동 제어 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant