KR20200020715A - 전기 엔진의 회전수를 고려하면서 하이브리드 분리 클러치의 클러치 토크를 보상하기 위한 방법 및 그 개루프 및 폐루프 제어 장치 - Google Patents

전기 엔진의 회전수를 고려하면서 하이브리드 분리 클러치의 클러치 토크를 보상하기 위한 방법 및 그 개루프 및 폐루프 제어 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차를 위한 하이브리드 구동부(1)의 전기 엔진(6)의 회전수를 고려하면서 분리 클러치(4)의 클러치 토크를 보상하기 위한 방법 및 그 개루프 및 폐루프 제어 장치(12)에 관한 것이다. 전기 엔진(6)의 회전수는 클러치 토크에서 고려된다. 요구되는 클러치 토크를 내부적으로 높이거나 감소시키는 계수가 계산되며, 분리 클러치(4)는 연소 엔진(2)과 전기 엔진(6) 사이에 제공된다. 분리 클러치(4)에는 이 분리 클러치의 작동을 위한 액추에이터(8)가 할당된다.

Description

전기 엔진의 회전수를 고려하면서 하이브리드 분리 클러치의 클러치 토크를 보상하기 위한 방법 및 그 개루프 및 폐루프 제어 장치
본 발명은 전기 엔진(electric engine)의 회전수를 고려하면서 하이브리드 분리 클러치의 클러치 토크를 보상하기 위한 방법에 관한 것이다. 이 경우, 전기 엔진은 자동차의 하이브리드 구동부의 부분이다. 분리 클러치는 연소 엔진과 전기 엔진 사이에 제공된다. 또한, 작동을 위한 액추에이터가 분리 클러치에 할당된다.
또한, 본 발명은 연소 엔진과 전기 엔진 사이에 제공되는 분리 클러치의 클러치 토크를 보상하기 위한 개루프 및 폐루프 제어 장치(open-loop and closed-loop control device)에 관한 것이다.
독일 공개 공보 DE 101 27 766 A1호는 클러치의 작동 토크 특성 곡선에 대한 회전수의 영향을 보상하기 위한 방법 및 그 장치를 개시하고 있다. 이를 위해, 클러치의 회전수가 측정되며, 그리고 작동 토크 특성 곡선에 상응하는 클러치용 작동 부재의 설정 위치는 회전수에 따라서 변동된다. 상기 회전수 보상은 단지 연소 엔진 회전수만을 고려한다.
독일 공개 공보 DE 10 2008 027 071 A1호는 하이브리드 파워트레인에서 전기 엔진과 연소 엔진 사이에 배치되어 클러치 액추에이터에 의해 작동되는 마찰 클러치의 마찰 계수 적응을 위한 방법을 개시하고 있다. 마찰 계수는, 연소 엔진을 시동할 때 전기 엔진에 의해 결정되어 마찰 클러치에 의해 전달되는 토크에 의해 적응된다.
독일 공개 공보 DE 10 2016 222 466 A1호는 자동차용 하이브리드 구동부의 분리 클러치의 토크 전달 거동을 점검하기 위한 방법을 개시하고 있다. 이 경우, 하이브리드 구동부는 분리 클러치의 토크 전달 거동의 점검을 위해 목표한 바대로 분리 클러치가 체결되어 있는 작동 상태로 전환되며, 이런 작동 상태에서 연소 엔진의 과량 출력은 전기 엔진을 통해 전기 에너지로 변환되며, 상기 작동 상태에서 측정 가능한 슬립의 발생이 분석된다.
본 발명의 과제는, 보상을 위해 자동차의 하이브리드 파워트레인의 전기 엔진의 회전수가 고려되는 것인, 분리 클러치의 클러치 토크를 보상하기 위한 방법을 제공하는 것에 있다.
상기 과제는, 청구항 제1항의 특징들을 포함한, 전기 엔진의 회전수를 고려하면서 분리 클러치의 클러치 토크를 보상하기 위한 방법을 통해 해결된다.
본 발명의 또 다른 과제는, 연소 엔진과 전기 엔진 사이에 제공되는 분리 클러치의 클러치 토크를 보상하기 위한 개루프 및 폐루프 제어 장치를 제공하고, 클러치 토크의 보상을 위한 개루프 및 폐루프 제어 장치는 전기 엔진의 회전수를 고려하도록 하는 것에 있다.
상기 또 다른 과제는, 청구항 제6항의 특징들을 포함한, 분리 클러치의 클러치 토크를 보상하기 위한 개루프 및 폐루프 제어 장치를 통해 해결된다.
자동차를 위한 하이브리드 구동부의 전기 엔진의 회전수를 고려하면서 분리 클러치의 클러치 토크를 보상하기 위한 본 발명에 따른 방법은, 분리 클러치가 연소 엔진과 전기 엔진 사이에 제공되는 것을 특징으로 한다. 또한, 분리 클러치의 작동을 위해 제공되는 액추에이터가 분리 클러치에 할당된다. 본 발명에 따른 방법에 따라서, 우선, 보정 함수가 개루프 및 폐루프 제어 장치 내에 저장된다. 보정 함수는 전기 엔진의 회전수의 함수로서의 계수이다. 그에 뒤이어, 주행 모드 중에 분리 클러치의 상응하는 클러치 토크가 요구된다. 그런 다음, 메모리 내에 저장된 보정 함수에 의해, 릴리스 트래블(release travel)이 계산되어 액추에이터 상에 설정된다. 그런 다음, 전기 엔진의 회전수에 따라서, 요구되는 클러치 토크를 내부적으로 증가시키거나 감소시키는 계수가 계산된다.
개루프 및 폐루프 제어 장치 내에서 이를 위해 제공된 메모리에 저장되어 액추에이터의 릴리스 트래블에 따라서 클러치의 토크 용량(torque capacity)을 결정하는 특성 곡선 또는 보정 함수는, 전기 엔진의 회전수를 고려하면서, 토크 용량에 대한 회전수의 작용이 보상되도록 적응된다. 이는 본 발명의 장점이다.
일 실시형태에서, 전기 엔진의 회전수에 의존하는 계수는, 액추에이터의 현재 위치에 가산되거나 감산되는 액추에이터의 릴리스 트래블이다. 가산 또는 감산을 통해, 요구되는 클러치 토크에 미치는 전기 엔진의 회전수의 영향은 상쇄된다.
일 실시형태에서, 주행 모드 중에 요구되는 클러치 토크와 액추에이터의 위치의 계산 사이에서, 전기 엔진의 회전수에 의존하는 계수가 계산된다. 이로써, 특히 클러치 토크의 특성 곡선 및 이와 동시에 전기 엔진의 회전수에 따라 결정되는, 액추에이터의 위치가 설정될 수 있다. 그렇게 하여, 릴리스 트래블 의존 토크 용량의 정확도를 정확하게 설정할 수 있다.
본 발명에 따라서, 마찬가지로, 비휘발성 컴퓨터 판독 가능 매체에 마련되는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다. 컴퓨터 프로그램 제품은, 개루프 및 폐루프 제어 장치로 하여금, 연소 엔진과 전기 엔진 사이에 제공된 분리 클러치의 클러치 토크를 보상하기 위한 본 발명에 따른 방법을 설정하게 한다.
본 발명의 또 다른 양태는, 분리 클러치의 클러치 토크를 보상하기 위한 개루프 및 폐루프 제어 장치가 제안되고, 분리 클러치는 연소 엔진과 전기 엔진 사이에 제공되는 것에 있다. 본원의 개루프 및 폐루프 제어 장치는, 전기 엔진의 회전수의 함수로서 계수를 매핑하는 보정 함수가 저장되어 있는 메모리를 포함한다. 분리 클러치의 액추에이터는 통신 링크를 통해 개루프 및 폐루프 제어 장치와 연결된다. 통신 링크를 통해 액추에이터는 주행 모드 중에 개루프 및 폐루프 제어 장치로부터 분리 클러치의 액추에이터의 릴리스 트래블에 대한 척도를 수신한다. 이로 인해, 분리 클러치의 상응하는 클러치 토크가 설정될 수 있다. 마찬가지로, 전기 엔진은 통신 링크를 통해 개루프 및 폐루프 제어 장치와 연결된다. 전기 엔진의 회전수에 따라서, 분리 클러치의 요구되는 클러치 토크를 내부적으로 증가시키거나 감소시키는 계수가 계산된다.
일 실시형태에서, 분리 클러치의 액추에이터에 의해, 전기 엔진의 회전수에 따라서 분리 클러치의 계산된 릴리스 트래블이 설정될 수 있으며, 그럼으로써 전기 엔진의 회전수의 보상이 가능해진다.
또한, 본 발명은, 연소 엔진, 전기 엔진, 그리고 연소 엔진과 전기 엔진 사이에 개재되는 분리 클러치를 포함하는 자동차용 하이브리드 구동부를 개시한다. 이 경우, 개루프 및 폐루프 제어 장치는, 전기 엔진의 회전수의 함수로서 계수를 매핑하는 보정 함수가 그 내에 저장되어 있는 메모리를 포함한다.
보정 함수 또는 보정 곡선의 경우, 가로좌표에는 전기 엔진의 회전수를 표시하였다. 세로좌표에는, 분리 클러치의 토크 용량에 대한 영향을 나타내는 계수가 도시되어 있다. 자동차를 이용한 주행 동안, 분리 클러치의 토크가 요구된다. 보정 함수 또는 보정 곡선에 의해 릴리스 트래블이 계산되어 분리 클러치의 액추에이터 상에 설정된다. 클러치 토크의 요구와 액추에이터의 위치의 계산 사이에, 전기 엔진의 회전수에 따라서, 요구되는 토크를 내부적으로 증가시키거나 감소시키는 계수가 계산된다. 그렇게 하여, 토크 특성 곡선 및 이와 동시에 전기 엔진의 회전수에 따라 결정되는, 액추에이터의 위치가 설정된다. 따라서, 본 발명에 의해, 분리 클러치의 토크 용량에 대한 회전수 효과의 작용이 보상될 수 있다.
하기에서는, 실시예들에 의해 본 발명 및 그 장점들이 첨부한 도면들에 따라 더 상세하게 설명된다. 도면들에서 크기 비율은 항상 실제 크기 비율과 일치하지 않는데, 그 이유는 일부 형태가 간소화되어 도시되어 있고 다른 형태들은 보다 더 나은 도해를 위해 다른 요소들에 비해 확대되어 도시되어 있기 때문이다.
도 1은 연소 엔진과 전기 엔진 사이에 배치되는 분리 클러치의 개략도이다(직렬 하이브리드 파워트레인).
도 2는 전기 엔진의 회전수를 고려하면서 하이브리드 분리 클러치의 클러치 토크를 보상하기 위한 본 발명에 따른 방법이 실현되는 것인 자동차용 하이브리드 구동부의 개략도이다.
도 3은 분리 클러치에 대한 액추에이터의 작동 원리의 개략도이다.
본 발명의 동일하거나 동일한 작용을 하는 요소들에 대해서는 동일한 도면부호들이 사용된다. 또한, 명확성을 위해, 개별 도면들에는, 각각의 도면의 설명을 위해 필요한 도면부호들만이 도시되어 있다.
도 1에는, 하이브리드 구동부(1)의 일 실시형태의 연소 엔진(2)과 전기 엔진(6) 사이에 제공되는 분리 클러치(4)의 개략도가 도시되어 있다. 분리 클러치(4)는 클러치 디스크(16), 디스크 스프링(17), 압력 디스크(18) 및 배압판(19)을 포함한다. 이 경우, 클러치 디스크(16)는 연소 엔진(2)과 회전 고정 방식으로 연결된다. 디스크 스프링(17), 압력 디스크(18) 및 배압판(19)은 전기 엔진(6)과 회전 고정 방식으로 연결된다. 바람직한 방식으로, 디스크 스프링(17), 압력 디스크(18) 및 배압판(19)은 전기 엔진(6)의 로터(미도시) 내에 통합되어 로터의 회전속도(회전수)로 회전한다.
도 2에는, 하이브리드 구동부(1)의 연소 엔진(2)과 전기 엔진(6) 사이에 제공되는 분리 클러치(4)의 클러치 토크를 보상하기 위한 개루프 및 폐루프 제어 장치(12)의 일 실시형태의 개략도가 도시되어 있다. 개루프 및 폐루프 제어 장치(12)는, 보정 함수(미도시)가 그 내에 저장되어 있는 메모리(11)를 포함한다. 보정 함수는 전기 엔진(6)의 회전수의 함수로서 계수를 매핑한다. 하이브리드 구동부(1)는 실질적으로 연소 엔진(2), 분리 클러치(4), 전기 엔진(6) 및 변속기(10)를 포함한다. 이런 모든 요소들은 각각 통신 링크(20)를 통해 개루프 및 폐루프 제어 장치(12)와 연결된다. 그에 추가로, 전기 엔진(6)에는 도시된 실시형태에서 충전 장치(14)가 할당되며, 이 충전 장치를 통해 충전 장치(14)와 연결된 에너지 저장 장치(15)가 충전될 수 있거나, 또는 이 충전 장치를 통해 전기 엔진(6)이 구동을 위해 요구되는 에너지를 에너지 저장 장치(15)로부터 인출한다. 충전 장치(14)는 마찬가지로 통신 링크(20)를 통해 개루프 및 폐루프 제어 장치(12)와 연결된다. 통신 링크(2)를 통해 주행 모드 중에 예컨대 연소 엔진(2)의 회전수 및 전기 엔진(6)의 회전수는 개루프 및 폐루프 제어 장치(12)로 공급된다. 이미 앞서 언급한 것처럼, 메모리(11)에는, 전기 엔진(6)의 회전수의 함수로서 계수를 매핑하는 그에 상응하는 보정 함수가 저장되어 있다. 주행 모드 동안, 분리 클러치(4)는 상응하는 클러치 토크를 요구한다. 그런 다음, 메모리(11)에 저장된 보정 함수에 의해, 액추에이터(8)의 릴리스 트래블(9)(도 3 참조)이 전기 엔진(6)의 회전수에 매칭되도록 하기 위해, 상기 릴리스 트래블(9)이 설정될 수 있다. 따라서, 보정 함수에 의해, 전기 엔진(6)의 회전수가 고려되면서 분리 클러치(4)의 요구되는 클러치 토크를 내부적으로 증가시키거나 감소시키는 계수가 계산된다. 이는, 전기 엔진(6)의 회전수의 작용이 분리 클러치(4)의 토크 용량을 보상한다는 장점이 있다.
도 3에는, 액추에이터(8)와 함께 분리 클러치(4)의 개략도가 도시되어 있다. 액추에이터(8)는 디스크 스프링(17), 압력 스프링(18) 및 배압판(19)의 쪽에 제공된다. 이는, 액추에이터(8)가, 전기 엔진(6)의 회전수로 회전하는 분리 클러치(4)의 요소들[디스크 스프링(17), 압력 디스크(18) 및 배압판(19)]의 측에 제공되는 것을 의미한다. 화살표(P1)는 전기 엔진(6)의 방향을 암시한다. 화살표(P2)는 연소 엔진(2)의 방향을 암시한다. 이미 도 2에 대한 설명에서 언급한 것처럼, 전기 엔진(6)의 회전수에 따라서, 요구되는 클러치 토크를 내부적으로 증가시키거나 감소시키는 계수가 계산된다. 각각의 주행 상황 또는 주행 모드에 따라, 전기 엔진(6)의 회전수에 클러치 토크를 매칭시키기 위해, 분리 클러치(4)의 상응하는 클러치 토크가 요구된다. 그 결과로, 액추에이터(8) 상에는, 액추에이터(8)의 현재 위치에 가산되거나 감산되는 상응하는 릴리스 트래블(9)이 설정된다. 이는, 그렇게 하여 토크 용량에 미치는 전기 엔진(6)의 회전수의 영향을 상쇄시킬 수 있고 릴리스 트래블(9)에 따라서 토크 용량의 정확도를 설정할 수 있다는 장점이 있다. 따라서 분리 클러치(4)의 릴리스 트래블(9)의 척도는 마찬가지로 토크 용량에 대한 척도이기도 하다. 이렇게 설정된 액추에이터(8)의 위치는 보정 함수(토크 특성 곡선) 및 이와 동시에 전기 엔진(6)의 회전수에 따라 결정된다. 따라서, 분리 클러치(4)의 토크 용량에 대한 회전수 효과의 작용은 보상된다.
본 발명은, 전혀 본 발명의 제한으로서 해석되어서는 안 되는 바람직한 실시형태들과 관련하여 기술되었다. 그러나 통상의 기술자에게는 자명한 사실로서, 이 경우 하기 청구범위의 보호범위에서 벗어나지 않으면서, 변경 및 변형도 가능하다.
1: 하이브리드 구동부
2: 연소 엔진
4: 분리 클러치
6: 전기 엔진
8: 액추에이터
9: 릴리스 트래블
10: 변속기
11: 메모리
12: 개루프 및 폐루프 제어 장치
14: 충전 장치
15: 에너지 저장 장치
16: 클러치 디스크
17: 디스크 스프링
18: 압력 디스크
19: 배압판
20: 통신 링크
A: 축의 방향
P1: 화살표(전기 엔진의 방향)
P2: 화살표(연소 엔진의 방향)
R: 반경 방향

Claims (8)

  1. 자동차를 위한 하이브리드 구동부(1)의 전기 엔진(6)의 회전수를 고려하면서 분리 클러치(4)의 클러치 토크를 보상하기 위한 방법으로서, 분리 클러치(4)는 연소 엔진(2)과 전기 엔진(6) 사이에 제공되고 액추에이터(8)가 분리 클러치(4)의 작동을 위해 상기 분리 클러치에 할당되는, 상기 분리 클러치의 클러치 토크 보상 방법에 있어서,
    ● 전기 엔진(6)의 회전수의 함수로서 계수를 매핑하는 보정 함수가 개루프 및 폐루프 제어 장치(12)의 메모리(11)에 저장되는 단계;
    ● 주행 모드 중에 분리 클러치(4)의 상응하는 클러치 토크가 요구되고, 상기 보정 함수에 의해서는 릴리스 트래블(9)이 계산되어 액추에이터(8) 상에 설정되는 단계; 및
    ● 전기 엔진(6)의 회전수에 따라서, 요구되는 클러치 토크를 내부적으로 증가시키거나 감소시키는 계수가 계산되는 단계;를 특징으로 하는, 분리 클러치의 클러치 토크 보상 방법.
  2. 제1항에 있어서, 전기 엔진(6)의 회전수에 의존하는 계수는, 상기 요구되는 클러치 토크에 미치는 전기 엔진(6)의 회전수의 영향을 상쇄시키기 위해, 액추에이터(8)의 현재 위치에 가산되거나 감산되는 액추에이터(8)의 릴리스 트래블(9)인, 분리 클러치의 클러치 토크 보상 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 시간상 주행 모드 중 요구되는 클러치 토크와 액추에이터(8)의 위치의 계산 사이에서, 전기 엔진(6)의 회전수에 의존하는 계수가 계산되는, 분리 클러치의 클러치 토크 보상 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 이로써 상기 클러치 토크의 특성 곡선 및 이와 동시에 전기 엔진(6)의 회전수에 따라 결정되는, 액추에이터(8)의 위치가 설정되는, 분리 클러치의 클러치 토크 보상 방법.
  5. 컴퓨터 프로그램 제품에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램 제품은 비휘발성 컴퓨터 판독 가능 매체에 마련되어 개루프 및 폐루프 제어 장치(12)로 하여금 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실행하게 하는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  6. 연소 엔진(2)과 전기 엔진(6) 사이에 제공되는 분리 클러치(4)의 클러치 토크를 보상하기 위한 개루프 및 폐루프 제어 장치(12)에 있어서,
    ● 개루프 및 폐루프 제어 장치(12)는, 전기 엔진(6)의 회전수의 함수로서 계수를 매핑하는 보정 함수가 저장되어 있는 메모리(11)를 포함하며;
    ● 분리 클러치(4)의 액추에이터(8)는 통신 링크(20)를 통해 개루프 및 폐루프 제어 장치(12)와 연결되며, 통신 링크(20)를 통해 액추에이터(8)는, 분리 클러치(4)의 상응하는 클러치 토크를 설정하기 위해, 주행 모드 중에 개루프 및 폐루프 제어 장치(12)로부터 액추에이터(8)의 릴리스 트래블(9)에 대한 척도를 수신하며;
    ● 전기 엔진(6)은 통신 링크(20)를 통해 개루프 및 폐루프 제어 장치(12)와 연결되며, 상기 개루프 및 폐루프 제어 장치는, 전기 엔진(6)의 회전수에 따라서, 분리 클러치(4)의 요구되는 클러치 토크를 내부적으로 증가시키거나 감소시키는 계수를 계산하는 것을 특징으로 하는, 분리 클러치의 클러치 토크 보상을 위한 개루프 및 폐루프 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서, 분리 클러치(4)의 액추에이터(8)에 의해, 전기 엔진(6)의 회전수에 따라서 계산된 분리 클러치(6)의 릴리스 트래블이 설정될 수 있는, 분리 클러치의 클러치 토크 보상을 위한 개루프 및 폐루프 제어 장치.
  8. 연소 엔진(2), 전기 엔진(6), 그리고 연소 엔진(2)과 전기 엔진(6) 사이에 개재되는 분리 클러치(4)를 포함하는 자동차용 하이브리드 구동부에 있어서,
    제6항 또는 제7항에 따르는 개루프 및 폐루프 제어 장치(12)를 갖는 것을 특징으로 하는, 자동차용 하이브리드 구동부.
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