KR20200031149A - 회생 제동의 단계 중에 기어 변속을 제어하기 위한 방법 - Google Patents

회생 제동의 단계 중에 기어 변속을 제어하기 위한 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200031149A
KR20200031149A KR1020207004930A KR20207004930A KR20200031149A KR 20200031149 A KR20200031149 A KR 20200031149A KR 1020207004930 A KR1020207004930 A KR 1020207004930A KR 20207004930 A KR20207004930 A KR 20207004930A KR 20200031149 A KR20200031149 A KR 20200031149A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gear
loss
gears
electric machine
eligible
Prior art date
Application number
KR1020207004930A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102563990B1 (ko
Inventor
오렐리앙 르페브르
Original Assignee
르노 에스.아.에스.
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 르노 에스.아.에스. filed Critical 르노 에스.아.에스.
Publication of KR20200031149A publication Critical patent/KR20200031149A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102563990B1 publication Critical patent/KR102563990B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B60K6/48—Parallel 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
    • B60W10/08—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
    • B60W10/113—Stepped gearings with two input flow paths, e.g. double clutch transmission selection of one of the torque flow paths by the corresponding input clutch
    • 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
    • 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
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18072—Coasting
    • 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
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18109—Braking
    • B60W30/18127—Regenerative braking
    • 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
    • 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
    • B60W40/10—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 related to vehicle motion
    • B60W40/105—Speed
    • 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
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4816—Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
    • 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
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18072—Coasting
    • B60W2030/1809—Without torque flow between driveshaft and engine, e.g. with clutch disengaged or transmission in neutral
    • 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
    • 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
    • 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
    • B60W2720/00—Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/10—Longitudinal speed
    • B60W2720/106—Longitudinal acceleration
    • 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
    • B60Y2300/18066—Coasting
    • 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
    • B60Y2300/18108—Braking
    • B60Y2300/18125—Regenerative braking
    • 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
    • B60Y2300/19—Improvement of gear change, e.g. synchronisation or smoothing gear shift
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/42—Clutches or brakes
    • B60Y2400/428—Double clutch arrangements; Dual clutches
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Abstract

내부 연소 엔진의 토크를 듀얼 클러치(dual clutch)의 제어하에서 바퀴로 전달하며, 전기 기계(electric machine)의 토크를 상기 듀얼 클러치와는 독립적으로 두 개의 입력 샤프트들 중 하나에 의해 바퀴로 전달하는, 듀얼 클러치 하이브리드 변속기의 두 개의 입력 샤프트들 상에서, 회생 제동(regenerative braking)의 단계 중에 기어 변속(gear changes)을 제어하기 위한 방법으로서, 상기 전기 기계를 바퀴에 연결하는 샤프트 상에서의 기어 변속 중 상기 전기 기계에 의해 전달된 토크의 중단에 기인한 차량의 감속 손실은 다른 입력 샤프트 상에서 최적 기어비(Gear_opt)의 선택에 의해 보상되는 것을 특징으로 한다.

Description

회생 제동의 단계 중에 기어 변속을 제어하기 위한 방법
본 발명은 하이브리드 변속기, 특히 듀얼 클러치 하이브리드 변속기(dual clutch hybrid transmission)의 제어에 관한 것이다.
더욱 구체적으로, 본 발명은, 내부 연소 엔진의 토크를 듀얼 클러치(dual clutch)의 제어하에서 바퀴로 전달하며, 전기 기계(electric machine)의 토크를 듀얼 클러치와는 독립적으로 두 개의 입력 샤프트들 중 하나에 의해 바퀴로 전달하는, 듀얼 클러치 하이브리드 변속기의 두 개의 입력 샤프트들 상에서, 회생 제동(regenerative braking)의 단계 중에 기어 변속(gear changes)을 제어하기 위한 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 회생 제동 모드에서 기어 변속을 제어하는 변속기와, 이러한 변속기를 포함하는 파워 트레인(power train)에 관한 것이다.
하이브리드 듀얼 클러치 변속기(DCT)는 도 1의 도면에 따라 차량의 바퀴에 영구적으로 연결된 전기 기계에 의한 전력의 사용을 통해 차량의 특정 구동 단계들 중에 차량의 소비와 오염물질의 배출을 최적화할 수 있도록 만든다.
이러한 변속기는 두 개의 입력 샤프트들과 두 개의 클러치들(E1, E2)을 가진다. 전기 기계(ME)는 배터리에 의해 전력을 공급받으며, 배터리는 주로 내부 연소 엔진(ICE)이 차단되어 바퀴들에 연결되지 않은 반면에 전기 기계는 바퀴들에 연결되어 있는 감속 단계 중에 충전된다. 그때, 전기 기계(ME)는 차량의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 "발전 모드(generation mode)"로 작동한다. 이러한 감속 단계 중에, 전기 기계를, 최소로 달성 가능한 토크 등을 위한, 출력의 면에서, 최적 작동 범위 내에 두기 위해, 기어비의 변경이 요구된다.
감속에서 기어 변속 중에, 전기 기계는 일시적으로 바퀴들로부터 분리되며, 더 이상 차량의 운동 에너지를 발생시키지 않는다. 내부 연소 엔진도 바퀴들로부터 분리됨에 따라, 역방향 토크(negative torque) 또는 엔진 제동(engine braking)이 발생될 수 없다. 엔진 제동의 일시적인 부존재는 차량의 사용자를 위한 운전의 즐거움의 면에서 심각한 문제를 제기한다.
엔진 제동의 일시적인 상실은, 전기 기계(ME)에 연결된 변속기의 입력 샤프트에서 감속으로의 기어 변속 단계들(X, Y, Z...) 중에, 전기 기계와 바퀴들의 일시적인 분리에 기인한다. 이는 변속기의 다른 입력 샤프트와 연관된 클러치를 적용함으로써 어느 정도 보상될 수 있다. 기어(A, B, C...)가 이 샤프트에 맞물린 때, 회전에 대한 내부 연소 엔진의 저항은 그 클러치의, 심지어 부분적인, 폐쇄에 의해 바퀴들로 전달되는 역방향 토크를 발생시킨다.
전기 기계에 연결되지 않은 변속기의 입력 샤프트와 그 클러치에 의해, 내부 연소 엔진의 회전에 대한 저항을 사용하여 차량의 감속 손실(deceleration loss)을 제한하기 위해서는, 이 샤프트에서의 기어의 선택이 매우 중요하다.
본 발명은, 입력 샤프트들 중 하나에 연결된 전기 기계를 가진, 하이브리드 DCT를 구비한 차량에서 감속 단계 중에 엔진 제동의 상실을 보상하기 위해 최적의 기어를 선택하는 것을 목적으로 한다.
이 목적을 위해, 본 발명은, 전기 기계를 바퀴들에 연결하는 샤프트에서의 기어 변속 중에 전기 기계에 의해 전달되는 토크의 중단에 기인한 차량의 감속 손실(deceleration loss)을 다른 입력 샤프트에서 최적의 기어의 선택을 통해 보상하는 것을 제안한다.
바람직하게는, 최적의 기어는 이 샤프트 상의 적격 기어들(eligible gears)에서의 추정 감속 손실에 따라 선택된다.
또한, 이 기어는 차량의 속도에 따라 가능한 적격 기어들로부터 선택된다.
본 발명은 첨부된 도면들에 관련된 아래의 비-제한적인 실시예의 설명으로부터 더욱 명확하게 이해될 것이다.
- 도 1은 본 발명에 관한 변속기의 유형을 도시한 단순화된 구조도이며,
- 도 2는 제안된 방법의 논리 선도이며,
- 도 3은 이 방법의 동작을 도시한다.
도 2에 요약된 방법은, 감속 단계 중에 엔진 제동(engine braking)의 상실을 보상하기 위해, 최적의 기어비(gear ratio)의 선택으로 이어지는 몇몇의 단계들로 분류된다. 이는 내부 연소 엔진이 꺼진 경우에만 적용된다. 아래의 설명에서, "적격 기어들(eligible gears)"은 전기 기계에 연결되지 않은 입력 샤프트에 배치된 변속기의 기어들 모두를 의미한다.
제1 단계(F1)는 적격 기어들에서 생성될 수 있는 최대 보상력(maximum compensating force)(F_max_comp_wheel)을 정의하는 것으로 구성된다. 내부 연소 엔진에서의 최대 허용 토크(maximum permissible torque)(Tq_max_eng_no_rot)는 내부 연소 엔진의 회전 없이 클러치의 마찰에 의해 크랭크 샤프트에 적용될 수 있는 토크에 대응된다. 이 토크는 주로 내부 연소 엔진 오일 온도에 따라 변한다. 저온의 오일은 고온의 오일보다 더 높은 허용 최대 토크를 의미한다. 이 토크의 값은 전용 소프트웨어 기능에 의해 결정된다. 이 토크는 엔진 제동의 상실을 보상하기 위해 변속기로 보내진다. 얻어진 최대 보상력(maximum compensating force)(F_max_comp_wheel)은 전기 기계에 연결되지 않은 입력 샤프트에 배치된 클러치의 마찰에 기인하여 바퀴에 가해지는 힘에 대응된다. 이 힘은, 아래의 공식에 따라, 적격 기어들과, 적격 기어들에 연관된 감속비들(reduction ratios)에 의존한다.
F_max_comp_wheel = (Tq_max_eng_no_rot X 적격 기어들의 전체 감속비)/차량 바퀴 반경
제2 단계(F2)는 감속 단계에서 전기 기계의 기어 변속에 기인한 감속 손실(Accel_loss_esti)을 추정하는 것으로 이루어진다. 이 값들은, 단계(F1)에서 계산된 적격 기어들에서 생성될 수 있는 최대 보상력(F_max_comp_wheel)과, 전기 기계만을 가진 파워 트레인(GMP)에 의해 생성된 힘(F_gmp_wheel)으로부터 아래 공식에 의해 계산된다.
Accel_loss_esti = (F_gmp_wheel + F_max_comp_wheel)/차량 무게
제3 단계(F3)는 단계(F6)에서 최적 보상 기어 세트포인트(optimum compensating gear setpoint)를 수립하기 위해 사용되는 감속 손실(Accel_loss_esti_arb)을 계산하는 것으로 구성된다. 이 단계에서, 감속 변화 범위(deceleration variation range)(Accel_loss_acp)가 단계(F2)에서 얻어진 감속 손실(Accel_loss_esti)에 더해진다. 소프트웨어 제어 편차(software control deviation)(Accel_loss_acp)는, 감속에서 전기 기계의 기어 변속 단계 중에 사용자가 운전의 즐거움의 면에서 견딜 수 있는 감속 변화에 물리적으로 대응된다.
Accel_loss_esti_arb = Accel_loss_esti - Accel_loss_acp
제4 단계(F4)는, 변속기 부품들(베어링 등)을 기계적 손상을 유발할 수도 있는 과속으로부터 보호하기 위해, 적격 기어들에 인가된 최대 엔진 속도(N_max_gear)에 따라 적격 기어들의 선택을 위해 가능한 최대 속도(VS_max_gear)를 결정하는 것으로 이루어진다. 이 속도보다 위의 속도의 적격 기어들은 최적 보상 기어로서 선택될 수 없다.
VS_max_gear = N_max_gear X 적격 기어들의 전체 감속비 X 3.6 X PI/30 X 바퀴 반경
제5 단계(F5)는 현재 차량 속도(Veh_speed)와 단계(F4)에서 계산된 적격 기어들의 가능한 최대 속도(VS_max_gear)에 따라 가능한 적격 기어들(Gear_va_ena)을 결정하는 것으로 이루어진다. 상기 기어들은 차량의 속도(Veh_speed)가 가능한 최대 속도(VS_max_gear)보다 낮은 경우에 허용된다.
제6 단계(F6)는 감속 손실을 보상하기 위해 최적의 기어(Gear_opt)를 선택하는 것으로 이루어진다. 이 단계에서, 차량의 속도에 따라, 오직 가능한 적격 기어들(Gear_vs_ena)이 고려된다.
- 몇몇의 허용되는 기어들(Gear_va_ena)이 0보다 큰 감속 손실을 초래하는 경우(보상이 완전하게 될 것을 시사함), 최저 감속비를 가진 기어가 선택된다.
- Gear_va_ena 리스트에서 단 하나의 적격 기어가 0보다 큰 감속 손실을 초래하는 경우, 이 기어가 선택될 것이다.
- 0보다 큰 감속 손실을 초래하는 허용되는 기어들(Gear_va_ena)이 없는 경우에(보상이 오직 부분적일 수 있다는 것을 시사함), 최고의 감속비를 가진 기어가 선택된다.
그 다음에, 선택된 기어(Gear_opt)는 변속기로 전송될 수 있으며, 이는 기어 변속 중에 보상의 책임을 지며, 기어들을 각각에 맞물리게 하고, 선택된 보상 기어(Gear_opt)와 회전이 없는 내부 연소 엔진에서의 최대 허용 토크(Tq_max_eng_no_rot)에 따라, 보상을 위해 필요한 토크를 생성하기 위해 클러치를 적용한다.
이 방법은 도 3에 일 예로서 도시되며, 7단 변속기를 구비한 차량의 경우, 기어들(1, 3, 5, 및 7)은 전기 기계에 연결되지 않은 샤프트에 배치되고, 기어들(2, 4 및 6)은 전기 기계에 연결된 샤프트에 배치된다.
이 예에서, 회전하지 않는 내부 연소 엔진에서의 최대 허용 토크(Tq_max_eng_no_rot)는 35 Nm의 값을 가진다.
단계(F1)는, 이 값(Tq_max_eng_no_rot = 35 Nm)에 근거하여 적격 기어들 각각에 대해, 전기 기계에 연결되지 않은 샤프트의 클러치의 마찰에 의해 바퀴에서 생성될 수 있는 보상력(compensating force)(F_max_comp_wheel)을 확인하기 위해 사용된다. 이 보상력은:
- 기어 1에서 2109N,
- 기어 3에서 770N,
- 기어 5에서 404N,
- 기어 7에서 258N이다.
단계(F2)에서, 이전의 값들(F_max_comp_wheel)과, -1000N의 값을 가진 전기 기계에 의해 바퀴에서 생성된 힘(F_gmp_wheel)에 근거하여 적격 보상 기어들 각각에 대해, 전기 기계의 기어 변속 중 감속 손실(deceleration loss)이 추정된다.
이 감속 손실은:
- 기어 1에서 0.72m/s2,
- 기어 3에서 0.72m/s2,
- 기어 5에서 0.72m/s2,
- 기어 7에서 0.72m/s2이다.
단계(F3)는, 기어들 각각에서의 추정된 감속 손실(Accel_loss_esti)과 감속 손실 용인가능 레벨(deceleration loss acceptability level)(Accel_loss_acp)에 근거하여, 최적 보상 기어(optimum compensating gear)를 선택하기 위해 사용되는 감속 손실 값들(Accel_loss_esti_arb)을 결정한다. 이 감속 손실 값들은:
- 기어 1에서 0.92m/s2,
- 기어 3에서 0.05m/s2,
- 기어 5에서 - 0.19m/s2,
- 기어 7에서 - 0.28m/s2이다.
단계(F4)에서, 가능한 보상 기어들 각각에 대해 내부 연소 엔진에 인가된 최대 엔진 속도(N_max_gear)에 근거하여 보상 기어들을 인가하기 위해, 최대 차량 속도(Vs_max_gear)가 결정된다. N_max_gear는:
- 기어 1에서 5000rpm,
- 기어 3에서 5500rpm,
- 기어 5에서 4800rpm,
- 기어 7에서 5200rpm이다.
이로부터 최대 속도(Vs_max_gear)가 도출되며, Vs_max_gear는:
- 기어 1에서 30km/h,
- 기어 3에서 70km/h,
- 기어 5에서 160km/h,
- 기어 7에서 250km/h이다.
단계(F5)는, 차량 속도(Veh_speed)(60km/h)와 적격 기어들 각각에 인가된 최대 속도(Vs_max_gear)에 따라서, 가능한 적격 기어들(Gear_vs_ena)로 넘어간다.
- 기어 1은 Veh_speed > 30km/h 이기 때문에 이용할 수 없으며,
- 기어 3, 5 및 7은 Veh_speed < [70 160 250] km/h 이기 때문에 이용 가능하다.
최적 보상 기어(Gear_opt)는 단계(F6)에서 얻어진다: 모든 가능한 적격 기어들(Gear_vs_ena) 중에서 오직 기어 3만 0보다 큰 감속 손실 값(Accel_loss_esti_arb)을 가진다. 따라서, 이 기어 3이 최적 보상 기어로서 채택된다.
듀얼 클러치 하이브리드 변속기가 본 발명에 의해 제시되며, 이는 내부 연소 엔진의 토크를 듀얼 클러치(dual clutch)의 제어하에서 바퀴로 전달하는 두 개의 입력 샤프트들을 가지며, 전기 기계(electric machine)의 토크를 상기 듀얼 클러치와는 독립적으로 상기 두 개의 입력 샤프트들 중 하나에 의해 바퀴로 전달한다. 이 변속기에서, 상기 엔진이 꺼진 상태에서의 회생 제동의 단계 중에, 상기 전기 기계를 바퀴에 연결하는 샤프트 상에서의 기어 변속 중 상기 전기 기계에 의해 전달된 토크의 중단에 기인하는 차량의 감속 손실(deceleration loss)은 위에서 설명된 방법에 따라 보상된다.
본 발명에 관련된 하이브리드 파워 트레인(GMP)은 내부 연소 엔진과 전기 기계를 포함하며, 이들 각각의 토크는 이러한 변속기에 의해 바퀴로 전달된다.

Claims (9)

  1. 내부 연소 엔진의 토크를 듀얼 클러치(dual clutch)의 제어하에서 바퀴로 전달하며, 전기 기계(electric machine)의 토크를 상기 듀얼 클러치와는 독립적으로 두 개의 입력 샤프트들 중 하나에 의해 바퀴로 전달하는, 듀얼 클러치 하이브리드 변속기의 두 개의 입력 샤프트들 상에서, 회생 제동(regenerative braking)의 단계 중에 기어 변속(gear changes)을 제어하기 위한 방법으로서,
    상기 엔진이 꺼진 상태에서의 회생 제동의 단계 중에, 상기 전기 기계를 바퀴에 연결하는 샤프트 상에서의 기어 변속 중 상기 전기 기계에 의해 전달된 토크의 중단에 기인하는 차량의 감속 손실(deceleration loss)은 상기 변속기의 클러치들을 적용함으로써 보상되며,
    상기 보상을 위한 최적 기어(optimum gear)(Gear_opt)는, 다른 입력 샤프트에 적격인(eligible) 기어들에서의 추정 감속 손실(Accel_loss_esti_arb)에 따라, 다른 입력 샤프트 상에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 기어 변속을 제어하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 최적 기어는 차량의 속도에 따라 가능한 적격 기어들(eligible gears)(Gear_va_ena)로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 기어 변속을 제어하기 위한 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 적격 기어들에서의 감속 손실(Accel_loss_esti_arb)은 상기 전기 기계의 기어 변속에 기인한 감속 손실(Accel_loss_esti)과 사용자에게 용인될 수 있는 감속 손실을 나타내는 범위(Accel_loss_acp)의 합인 것을 특징으로 하는, 기어 변속을 제어하기 위한 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    가능한 적격 기어들(Gear_va_ena)은 차량의 현재 속도(Veh_speed)와 상기 적격 기어들의 가능한 최대 속도(Vs_max_gear)에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 기어 변속을 제어하기 위한 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 적격 기어들의 가능한 최대 속도(Vs_max_gear)는 상기 변속기의 부품들의 보호를 가능하게 만드는 이 기어들의 최대 속도(N_max_gear)에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는, 기어 변속을 제어하기 위한 방법.
  6. 제3항, 제4항, 또는 제5항에 있어서,
    상기 전기 기계를 바퀴들에 연결하는 입력 샤프트 상에서의 기어 변속에 기인한 감속 손실(Accel_loss_esti)은, 상기 적격 기어들에서 마찰에 의해 생성될 수 있는 최대 보상력(maximum compensating force)(F_max_comp_wheel)과, 상기 전기 기계로부터 상기 변속기에 의해 바퀴들에 공급되는 힘(F_gmp_wheel)에 근거하여 계산되는 것을 특징으로 하는, 기어 변속을 제어하기 위한 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적격 기어들에서 생성될 수 있는 최대 보상력(F_max_comp_wheel)은 상기 내부 연소 엔진의 회전 없이 크랭크 샤프트에 가해질 수 있는 최대 토크(Tq_max_eng_no_rot)에 근거하여 계산되는 것을 특징으로 하는, 기어 변속을 제어하기 위한 방법.
  8. 내부 연소 엔진의 토크를 듀얼 클러치(dual clutch)의 제어하에서 바퀴로 전달하는 두 개의 입력 샤프트들을 가지며, 전기 기계(electric machine)의 토크를 상기 듀얼 클러치와는 독립적으로 상기 두 개의 입력 샤프트들 중 하나에 의해 바퀴로 전달하는 하이브리드 듀얼 클러치 변속기(hybrid dual clutch transmission)로서,
    상기 엔진이 꺼진 상태에서의 회생 제동의 단계 중에, 상기 전기 기계를 바퀴에 연결하는 샤프트 상에서의 기어 변속 중 상기 전기 기계에 의해 전달된 토크의 중단에 기인하는 차량의 감속 손실(deceleration loss)은 상기 변속기의 클러치들의 마찰과 다른 입력 샤프트 상의 기어(Gear_opt)의 선택에 의해 보상되며,
    상기 다른 입력 샤프트 상의 선택된 기어는, 상기 다른 입력 샤프트에 적격인(eligible) 기어들에서의 추정 감속 손실(Accel_loss_esti_arb)에 따라 선택된, 상기 보상을 위한 최적 기어(optimum gear)인 것을 특징으로 하는, 하이브리드 듀얼 클러치 변속기.
  9. 내부 연소 엔진과 전기 기계(electric machine)를 포함하는 하이브리드 파워트레인(hybrid powertrain)으로서,
    상기 내부 연소 엔진과 전기 기계의 토크들은 제8항에 따른 변속기에 의해 바퀴로 전달되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드 파워트레인.
KR1020207004930A 2017-07-24 2018-06-13 회생 제동의 단계 중에 기어 변속을 제어하기 위한 방법 KR102563990B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1756991A FR3069220B1 (fr) 2017-07-24 2017-07-24 Procede de controle de changement de rapports en phase de freinage recuperatif
FR1756991 2017-07-24
PCT/FR2018/051385 WO2019020876A1 (fr) 2017-07-24 2018-06-13 Procede de controle de changement de rapports en phase de freinage recuperatif

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200031149A true KR20200031149A (ko) 2020-03-23
KR102563990B1 KR102563990B1 (ko) 2023-08-07

Family

ID=59746212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207004930A KR102563990B1 (ko) 2017-07-24 2018-06-13 회생 제동의 단계 중에 기어 변속을 제어하기 위한 방법

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP3658434A1 (ko)
KR (1) KR102563990B1 (ko)
CN (1) CN110933941B (ko)
FR (1) FR3069220B1 (ko)
WO (1) WO2019020876A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021023337A1 (de) * 2019-08-08 2021-02-11 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur steuerung eines hybridantriebsstrangs und hybridantriebsstrang
CN111717208B (zh) * 2020-06-08 2021-09-17 北京汽车股份有限公司 扭矩补偿方法及系统、混合动力汽车及机器可读存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010083454A (ja) * 2008-10-02 2010-04-15 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両
DE102015219340A1 (de) * 2015-10-07 2017-04-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung, Antriebsvorrichtung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5107173B2 (ja) * 2008-08-06 2012-12-26 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
DE102014013183B4 (de) * 2014-09-05 2018-12-27 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zur Schaltassistenz
KR101724913B1 (ko) * 2015-10-01 2017-04-10 현대자동차주식회사 듀얼클러치식 하이브리드차량의 변속 제어방법 및 그 제어시스템
KR101755857B1 (ko) * 2015-10-08 2017-07-20 현대자동차주식회사 듀얼클러치식 하이브리드차량의 변속 제어방법 및 그 제어시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010083454A (ja) * 2008-10-02 2010-04-15 Toyota Motor Corp ハイブリッド車両
DE102015219340A1 (de) * 2015-10-07 2017-04-13 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung, Antriebsvorrichtung
KR20180063256A (ko) * 2015-10-07 2018-06-11 로베르트 보쉬 게엠베하 구동 장치의 작동 방법 및 그 장치, 그리고 구동 장치

Also Published As

Publication number Publication date
FR3069220A1 (fr) 2019-01-25
EP3658434A1 (fr) 2020-06-03
CN110933941A (zh) 2020-03-27
CN110933941B (zh) 2023-07-18
KR102563990B1 (ko) 2023-08-07
FR3069220B1 (fr) 2021-01-01
WO2019020876A1 (fr) 2019-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gao et al. Gear ratio optimization and shift control of 2-speed I-AMT in electric vehicle
US8540603B2 (en) Vehicle power transmission control device
US8062173B2 (en) Method for controlling a hybrid drivetrain
KR101794889B1 (ko) 차량을 주행할 때 유성 기어 장치의 잠금을 해제하는 방법
US8016717B2 (en) Motor vehicle drive train and method for controlling a drive train
RU2653722C2 (ru) Способ управления гибридной силовой передачей для оптимизации крутящего момента двигателя внутреннего сгорания, транспортное средство и электронное устройство управления гибридной силовой передачей
US9598085B2 (en) Regenerative-braking transmission downshift torque limiting
US8793045B2 (en) Control device of hybrid drive device
US8251865B2 (en) Method for carrying out a load shift in a parallel hybrid vehicle during hybrid operation
CN106043291B (zh) 再生制动期间用于变速器换挡控制的输入扭矩修整
SE538735C2 (sv) Förfarande för att styra en hybriddrivlina för att optimera bränsleförbrukningen
JP2009166567A (ja) ハイブリッド車両
KR102563990B1 (ko) 회생 제동의 단계 중에 기어 변속을 제어하기 위한 방법
CN109941098B (zh) 用于运行机动车的动力传动设备的方法及动力传动设备
US9481360B1 (en) Vehicle driveline damper oscillation control
JP2010089537A (ja) ハイブリッド車両
JP2010260373A (ja) 車両の動力伝達制御装置
KR101267188B1 (ko) 자동화 수동 변속기
JP2004009970A (ja) ハイブリッド車両
JP2013001262A (ja) 動力伝達制御装置
JP5445867B2 (ja) 車両用駆動装置の制御装置
Walker et al. Clutch-to-clutch gearshift control for multi-speed electric vehicles during regenerative braking events
JP2009154865A (ja) 車両に搭載されるブレーキ装置
US20110125355A1 (en) System and method for controlling the change in mode of an infinitely variable transmission in purely electric mode
CN109843685B (zh) 用于执行蠕动充电运行的方法和用于其的混合动力传动系

Legal Events

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