KR20200124349A - Control method for shift of hybrid electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하이브리드 차량의 변속시 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량의 감속 중 변속기 중립단(N단)으로의 변속시 차량 감속감을 유지할 수 있는 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control method for shifting a hybrid vehicle, and more particularly, to a control method capable of maintaining a vehicle deceleration feeling when shifting to a transmission neutral (N-stage) during deceleration of a hybrid vehicle.
하이브리드 차량은 서로 다른 두 종류 이상의 구동원을 사용하는 차량을 의미하고, 일반적으로는 내연기관인 엔진(Internal Combustion Engine,ICE)과 전기모터에 의해 구동되는 차량을 의미한다. A hybrid vehicle refers to a vehicle using two or more different types of driving sources, and generally refers to a vehicle driven by an internal combustion engine (ICE) and an electric motor.
하이브리드 차량은 주행 과정에서 엔진과 모터를 어떻게 조화롭게 작동시키느냐에 따라 최적의 토크를 출력할 수 있는 것은 물론 차량 연비의 극대화가 가능하다.Hybrid vehicles are capable of maximizing vehicle fuel economy as well as outputting optimal torque depending on how the engine and motor are harmoniously operated during the driving process.
하이브리드 차량은 다양한 구조로 구동계를 구성할 수 있는데, 엔진과 모터를 엔진 클러치를 통해 연결하고 모터 출력 측에 변속기를 연결한 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 하이브리드 시스템이 알려져 있다. A hybrid vehicle can constitute a drivetrain in various structures, and a transmission mounted electric device (TMED) hybrid system in which an engine and a motor are connected through an engine clutch and a transmission is connected to the motor output side is known.
TMED 하이브리드 시스템에서는 차량 구동용 모터의 출력 측에 변속기가 장착되어 모터 출력축이 변속기 입력축과 연결되어 있으므로 변속기 입력축 회전속도(즉 변속기 입력속도)가 모터 속도와 같다.In the TMED hybrid system, the transmission is mounted on the output side of the vehicle driving motor, and the motor output shaft is connected to the transmission input shaft, so the transmission input shaft rotational speed (that is, the transmission input speed) is the same as the motor speed.
상기 변속기는 모터의 회전동력 또는 엔진과 모터의 복합 회전동력을 변속하여 구동축을 통해 구동휠로 전달하며, 하이브리드 차량의 변속기로는 자동변속기(Automatic Transmission, AT) 또는 듀얼 클러치 변속기(Dual Clutch Transmission, DCT)가 사용될 수 있다.The transmission shifts the rotational power of the motor or the combined rotational power of the engine and the motor and transmits it to the driving wheel through the drive shaft, and as a transmission of a hybrid vehicle, an automatic transmission (AT) or a dual clutch transmission (Dual Clutch Transmission) DCT) can be used.
하이브리드 차량은 모터의 동력만을 이용하여 주행하는 순수 전기차 모드인 EV(Electric Vehicle) 모드, 또는 엔진의 동력과 모터의 동력을 복합적으로 이용하여 주행하는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드로 주행할 수 있다. The hybrid vehicle can be driven in an electric vehicle (EV) mode, which is a pure electric vehicle mode that runs using only the power of a motor, or in a hybrid electric vehicle (HEV) mode, which runs using a combination of engine power and motor power.
또한, 차량의 제동시나 관성에 의한 타력 주행(coasting)시에는 차량의 운동에너지를 모터를 통해 회수하여 배터리를 충전하는 회생 모드가 수행된다.In addition, during braking of the vehicle or coasting due to inertia, a regenerative mode is performed in which kinetic energy of the vehicle is recovered through a motor to charge the battery.
회생 모드에서는 차량의 운동에너지를 차량 휠을 통해 모터가 전달받고, 이때 모터가 발전기로 작동하여 인버터를 통해 배터리를 충전한다.In the regenerative mode, the motor receives the kinetic energy of the vehicle through the vehicle wheel, and the motor operates as a generator to charge the battery through the inverter.
한편, TMED 하이브리드 차량에 N단(중립단)시 기어를 물리적으로 해제하는 변속기가 탑재된 상태에서 차량 감속 중(제동 중) 회생제동이 실행될 때 운전자가 시프트 레버를 조작하여 변속기를 N단으로 변경하는 경우에는 차량 감속감을 유지하는 것이 어렵고, 충격이 발생하기 쉽다. On the other hand, when regenerative braking is executed during vehicle deceleration (during braking) while the transmission is mounted in the TMED hybrid vehicle that physically releases the gear in N-speed (neutral), the driver manipulates the shift lever to change the transmission to N-speed. In this case, it is difficult to maintain the feeling of deceleration of the vehicle, and shock is likely to occur.
통상 안전상의 이유로 N단일 때 변속기에서의 동력 전달을 기계적, 전자적으로 끊어버리는데, 이때 동력 전달을 기계적으로 끊어버리게 되면 차량 제어가 어렵기 때문에 운전성에 있어 취약해지는 문제가 나타난다. In general, for safety reasons, the transmission of power from the transmission is mechanically and electronically cut off at the N-speed. At this time, if the power transmission is mechanically cut off, it is difficult to control the vehicle.
특히, 변속기 내 클러치의 결합이 해제되면 모터 후단에서의 동력 단절이 일어나므로 음(-)의 모터 토크에 의해 모터 속도가 급감하고, 클러치 전달토크의 급격한 변화로 인해 기존 내연기관 차량의 제동 중 경험하지 못한 충격이 발생하여 불만 요소가 될 수 있다. In particular, when the clutch in the transmission is disengaged, the power is cut off at the rear end of the motor, so the motor speed decreases rapidly due to the negative motor torque, and the experience during braking of an existing internal combustion engine vehicle due to a sudden change in the clutch transmission torque. It can be a dissatisfaction factor due to the occurrence of an unsuccessful shock.
또한, 브레이크 제어기(Brake Contro Unit, BCU)에서 요구 제동 토크를 만족시키기 위해 회생제동량을 제외한 나머지 유압제동 토크의 발생을 제어하고 있는데, 변속기에서 N단이 되어 클러치 전달토크가 급격히 감소하는 경우, 하이브리드 제어기(Hybrid Control Unit, HCU)는 차량 구동원에 대한 토크 지령(모터 토크 지령)을 상대적으로 천천히 상승시키고, 브레이크 제어기는 이를 기초로 브레이크 유압을 인가하게 되면서, 차량이 일정 감속감을 유지하지 못하고 튀어나가는 현상이 발생할 수 있다.In addition, the brake control unit (BCU) controls the generation of hydraulic braking torque except for the regenerative braking amount in order to satisfy the required braking torque.In the case of N-stage in the transmission, the clutch transmission torque decreases rapidly, The hybrid control unit (HCU) relatively slowly raises the torque command (motor torque command) to the vehicle drive source, and the brake controller applies the brake hydraulic pressure based on this, and the vehicle bounces without maintaining a certain deceleration. Exiting may occur.
또한, 전자적으로 제어하더라도 기존의 물리적 기어 해제 시스템처럼 클러치 제어와 무관하게 입력토크 지령치를 상승시키는 것으로는 일정한 차량 가속도를 유지하기가 어렵다.In addition, even if it is electronically controlled, it is difficult to maintain a constant vehicle acceleration by raising the input torque command value irrespective of the clutch control like the conventional physical gear release system.
즉, 클러치가 풀려 슬립이 일어나는 상황에서는 출력토크가 입력토크와 무관함에도 브레이크 제어는 회생제동 토크만을 고려하므로 일정 감속도를 확보하는 것이 불가능해지는 것이다. That is, in a situation in which slip occurs due to the release of the clutch, even though the output torque is irrelevant to the input torque, the brake control only considers the regenerative braking torque, making it impossible to secure a constant deceleration.
또한, 이렇게 제어가 종료된 경우에는 모터 속도의 변화를 예측하기 쉽지 않으므로 다음 제어와의 연계에도 불리하다.In addition, when the control is terminated in this way, it is difficult to predict the change in the motor speed, and thus it is disadvantageous in connection with the next control.
도 1은 종래 기술을 예시한 도면으로서, 차량 감속 중 운전자가 시프트 레버를 N단으로 조작한 경우의 제어 상태를 예시한 것이다.1 is a diagram illustrating a prior art, and illustrates a control state when a driver operates a shift lever in an N-level during vehicle deceleration.
도 1은 상측과 하측에 각각 선도가 도시되어 2개의 선도를 나타내고 있으며, 상측 선도에서 종축은 속도(ω)를, 횡축은 시간을 나타내고, 하측 선도에서 종축은 토크(TQ)를, 횡축은 시간을 나타낸다.1 is a diagram showing two diagrams on the upper side and the lower side, respectively, in the upper diagram, the vertical axis represents speed (ω), the horizontal axis represents time, and in the lower diagram, the vertical axis represents torque (TQ), and the horizontal axis represents time. Represents.
하측 선도에서 횡축(TQ = 0Nm)을 기준으로 아래의 영역은 음(-)의 토크 영역을, 위의 영역은 양(+)의 토크 영역을 나타낸다.In the lower diagram, based on the horizontal axis (TQ = 0Nm), the lower region represents the negative (-) torque region and the upper region represents the positive (+) torque region.
또한, 도 1의 선도에서 NMj는 N단 전 주행단(D단)에서의 동기속도를 나타내고, NM은 변속기 입력축 회전속도(변속기 입력속도)를 나타내며, TMED 하이브리드 시스템에서 변속기 입력축 회전속도(NM)는 차량 구동원인 모터의 속도와 동일하다.In addition, in the diagram of FIG. 1, N Mj denotes the synchronous speed at the previous driving stage (D stage) of the N stage, N M denotes the transmission input shaft rotation speed (transmission input speed), and in the TMED hybrid system, the transmission input shaft rotation speed ( N M ) is the same as the speed of the motor that drives the vehicle.
이하의 설명에서 클러치는 변속기 내 클러치를 의미하고, 더욱 상세하게는 주행단(D단)에서 중립단(N단)으로의 변속시 변속 전 주행단에서 동력을 전달하도록 결합되어 있던 변속기의 클러치, 즉 주행단에서 중립단으로의 변속시 해제되어야 하는 클러치인 해방 클러치를 의미한다.In the following description, the clutch means the clutch in the transmission, and more specifically, the clutch of the transmission that was coupled to transmit power from the driving stage before the shift when shifting from the driving stage (D stage) to the neutral stage (N stage), In other words, it refers to a release clutch, which is a clutch that must be released when shifting from the driving stage to the neutral stage.
도 1의 선도에서 TR은 변속기 클러치(해방 클러치)의 전달토크를 나타내며, TCR은 변속기 클러치(해방 클러치)의 클러치 토크를 나타낸다. In the diagram of FIG. 1, T R represents the transmission torque of the transmission clutch (release clutch), and TC R represents the clutch torque of the transmission clutch (release clutch).
To는 변속기 출력토크(즉 변속기 출력축 토크)를 나타내고, Ti는 변속기 입력토크(즉 변속기 입력축 토크)를 나타내며, TEMD 하이브리드 시스템에서 변속기 입력토크는 변속기 입력 측에 연결된 차량 구동원의 토크가 된다. T o represents the transmission output torque (i.e., the transmission output shaft torque), T i represents the transmission input torque (i.e., the transmission input shaft torque), and in the TEMD hybrid system, the transmission input torque is the torque of the vehicle drive source connected to the transmission input side.
또한, 도 1에서 TT는 변속기 출력축 기준 총 제동 토크를 나타내고, TB는 유압제동 토크를 나타낸다.In addition, in FIG. 1, T T represents the total braking torque based on the transmission output shaft, and T B represents the hydraulic braking torque.
클러치 토크(TCR)는 변속기 내 클러치의 제어를 위한 토크 지령 값을 의미하는 것일 수 있고, 전달토크(TR)는 상기 토크 지령 값에 따라 클러치가 제어될 때 그 클러치가 전달하는 토크 값을 의미하는 것일 수 있다.Clutch torque (TC R ) may mean a torque command value for controlling the clutch in a transmission, and transmission torque (T R ) is a torque value transmitted by the clutch when the clutch is controlled according to the torque command value. It could mean something.
즉, 클러치 토크(TCR)가 클러치 제어를 위해 제어기가 출력하는 토크에 관한 지령 값이라면, 전달토크(TR)는 지령 값에 따른 제어 결과로 나타나는 클러치에서의 토크라 할 수 있다.That is, if the clutch torque TC R is a command value related to the torque output from the controller for clutch control, the transmission torque T R can be said to be a torque in the clutch that is a control result according to the command value.
도 1을 참조하면, 차량이 제동 및 감속 중 회생제동이 이루어지는 동안 운전자의 시프트 레버 조작에 의해 변속단이 D단에서 N단으로 변경되는 경우, 변속기 입력축 회전속도(변속기 입력속도)(NM)가 급격하게 하강하는 상태를 볼 수 있다. Referring to FIG. 1, when the shift stage is changed from D to N by the driver's operation of the shift lever while regenerative braking is being performed during braking and deceleration, the transmission input shaft rotational speed (transmission input speed) (N M ) You can see the state of sudden descent.
또한, 차량에서 운전자가 시프트 레버를 조작하여 변속기의 변속단을 D단에서 N단으로 변경하는 경우, 해방 클러치를 동력 단절 상태가 되도록 풀어주는데(클러치 해제), 이때 회생제동이 불가하므로 필요로 하는 요구 제동 토크를 만족시키기 위해 유압제동 토크(TB)를 증가시킨다.In addition, when the driver in the vehicle changes the speed change from D to N by operating the shift lever, the release clutch is released so that the power is cut off (the clutch is released), so regenerative braking is not possible. Increase the hydraulic braking torque (T B ) to satisfy the required braking torque.
상기와 같이 해방 클러치를 동력 단절 상태가 되도록 풀어주는 것은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 해방 클러치의 클러치 토크(TCR)를 0Nm에 해당하는 지령 값으로 출력하고, 지령 값에 따른 클러치 제어 결과로 해방 클러치의 전달토크(TA)가 0Nm의 토크로 감소(도면상 상승)되도록 하는 것을 의미한다. As described above, releasing the release clutch to be in a power-disconnected state, as shown in FIG. 1, outputs the clutch torque (TC R ) of the release clutch as a command value corresponding to 0 Nm, and is a result of clutch control according to the command value. It means that the transmission torque (T A ) of the release clutch is reduced (increased on the drawing) to a torque of 0 Nm.
또한, 변속기의 변속단이 D단에서 N단으로 변경될 경우 동력 단절 상태가 되므로, 도 1에 나타낸 바와 같이, 변속기 입력토크(변속기 입력축 토크)(Ti)와 변속기 출력토크(변속기 출력축 토크)(To)가 음(-)의 토크 영역에서 절대값 기준으로 감소하여 0Nm의 토크가 될 것이다. In addition, since the power is cut off when the shifting stage of the transmission is changed from D to N, as shown in Fig. 1, transmission input torque (transmission input shaft torque) (T i ) and transmission output torque (transmission output shaft torque) (T o ) will decrease based on the absolute value in the negative torque area, resulting in a torque of 0Nm.
또한, 도 1을 참조하면, 유압제동 토크(TB)가 음(-)의 토크 값으로 나타나 있고, 이때 음의 토크 영역에서 그 절대값 기준으로 증가하는 상태, 즉 음(-)의 값으로서 도면상 급격히 하강(감소)하는 상태를 볼 수 있다.In addition, referring to FIG. 1, the hydraulic braking torque (T B ) is shown as a negative (-) torque value, and at this time, it is increased based on the absolute value in the negative torque region, that is, as a negative (-) value. On the drawing, you can see a state of sharply descending (decreasing).
N단으로의 변속이 완료된 상태에서는 회생제동 토크가 0Nm의 토크가 되므로, 유압제동 토크(TB)만으로 감속 중 필요로 하는 총 제동 토크를 만족시키게 된다. Since the regenerative braking torque becomes a torque of 0 Nm when the shift to the N-speed is completed, the total braking torque required during deceleration is satisfied only with the hydraulic braking torque T B.
그러나, 상기와 같은 종래의 변속시 제어 방법에 따르면, 전술한 바대로, D단(주행단)에서 N단(중립단)으로 시프트 레버를 이동시켰을 때 기어를 전자적으로 해제하는 변속기가 장착된 하이브리드 차량에서, 모터 회생제동 토크의 빠른 해제만을 고려한 브레이크 제어기와의 협조 제어가 수행되므로 차량 감속감 유지가 불가능한 문제가 존재한다. However, according to the conventional shift control method as described above, as described above, a hybrid equipped with a transmission that electronically releases the gear when the shift lever is moved from the D gear (driving end) to the N gear (neutral gear). In a vehicle, since cooperative control with a brake controller considering only rapid release of the motor regenerative braking torque is performed, there is a problem in that it is impossible to maintain a feeling of deceleration of the vehicle.
또한, 제어 후 모터 속도 변화를 예측하기 어려워 다음 제어에 있어서도 불리한 측면이 있게 된다.In addition, it is difficult to predict the change in the motor speed after the control, and there is a disadvantage in the next control.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 하이브리드 차량의 감속 중 운전자가 시프트 레버를 조작하여 변속기의 기어단이 주행단(D단)에서 중립단(N단)으로 변경될 때 차량의 감속감을 적절히 유지할 수 있는 변속시 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention was created to solve the above problems, and the driver operates the shift lever during deceleration of the hybrid vehicle so that the gear stage of the transmission is changed from the driving stage (D stage) to the neutral stage (N stage). It is an object of the present invention to provide a control method during shifting that can properly maintain a feeling of deceleration of a vehicle.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 제어기가, 차량 감속 중 회생제동 동안 변속기의 주행단에서 중립단으로의 변속 지령을 수신한 경우, 해방 클러치의 전달토크를 클러치 해제 방향으로 감소시키는 제어를 시작하고, 변속기 입력토크가 음의 토크 영역에서 절대값 기준으로 감소하도록 변속기 입력 측에 연결된 차량 구동원의 토크를 제어하는 제1 단계; 제어기가, 변속기 입력축 회전속도가 상기 주행단의 설정된 동기속도와 일정 수준 이상의 차이가 발생함을 판단한 경우, 상기 해방 클러치의 전달토크를 감소시켜 해방 클러치를 해제하고, 변속기 입력속도가 정해진 목표 속도를 추종하도록 중립단 변속을 위한 차량 구동원 속도 제어를 수행하는 제2 단계; 및 제어기가, 상기 해방 클러치의 해제 상태에 도달함을 판단한 경우, 상기 중립단 변속을 위한 차량 구동원 속도 제어를 종료하는 제3 단계를 포함하고, 상기 제1 단계에서, 상기 제어기는 차량 감속 중의 총 제동 토크와 목표 회생제동 실행량으로부터 결정되는 유압제동 토크에 따라 유압제동을 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속시 제어 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, according to an embodiment of the present invention, when the controller receives a shift command from the driving end to the neutral end of the transmission during regenerative braking during vehicle deceleration, the transmission torque of the release clutch is reduced in the clutch release direction. A first step of controlling the torque of the vehicle driving source connected to the transmission input side such that the transmission input torque decreases based on an absolute value in a negative torque region; When the controller determines that the transmission input shaft rotational speed differs from the set synchronous speed of the driving stage by a certain level or more, the release clutch is released by reducing the transmission torque of the release clutch, and the transmission input speed is set to a target speed. A second step of performing vehicle drive source speed control for a neutral shift to follow; And a third step of terminating the vehicle drive source speed control for the neutral shift when the controller determines that the release clutch has reached the release state, wherein in the first step, the controller is It provides a control method during shifting of a hybrid vehicle, characterized in that the hydraulic braking is controlled according to the hydraulic braking torque determined from the braking torque and the target regenerative braking execution amount.
또한, 상기 제2 단계에서, 상기 제어기는 차량 감속 중의 총 제동 토크와 해방 클러치의 토크로부터 결정되는 유압제동 토크에 따라 유압제동을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the second step, the controller controls the hydraulic braking according to the hydraulic braking torque determined from the total braking torque during vehicle deceleration and the torque of the release clutch.
또한, 상기 제2 단계에서, 상기 제어기는 변속기 입력속도가 상기 목표 속도로서 '동기 속도 - (ΔNM)B' (여기서 (ΔNM)B는 미리 설정되는 여유값으로서 양(+)의 값임)를 추종하도록 차량 구동원의 속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the second step, the controller has the transmission input speed as the target speed,'synchronous speed-(ΔN M ) B '(where (ΔN M ) B is a positive (+) value as a preset margin) It characterized in that it controls the speed of the vehicle drive source to follow.
이로써, 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 변속시 제어 방법에 의하면, 감속 중(제동 중) N단 변속시 충격 없이 균일한 차량 감속감을 확보할 수 있게 된다.Accordingly, according to the control method during shifting of the hybrid vehicle according to the present invention, it is possible to secure a uniform vehicle deceleration feeling without impact during the N-speed shift during deceleration (during braking).
즉, 클러치 슬립 전에는 회생제동 실행량을 기준으로 유압제동력을 생성하기 위한 브레이크 협조 제어가 수행되고, 슬립 후에는 클러치 전달토크를 기준으로 유압제동력을 생성하기 위한 브레이크 협조 제어가 수행됨으로써, 클러치 전달토크의 급변으로 인한 충격 및 차량 감속감의 변동 없이 균일한 감속감을 확보하는 것이 가능해진다.That is, before the clutch slip, brake cooperative control to generate hydraulic braking force based on the amount of regenerative braking is performed, and after slipping, brake cooperative control to generate hydraulic braking force based on the clutch transfer torque is performed. It becomes possible to secure a uniform deceleration feeling without fluctuations in shock and vehicle deceleration due to sudden change in
또한, 감속 중(제동 중) N단 변속시 수행되는 변속기 입력축 회전속도 제어 후에도 응답성의 확보가 가능해지는데, 변속 후 응답성 확보를 위해 변속기 입력축 회전속도의 제어에 있어 동기속도보다 낮게 차량 구동원 속도 제어를 수행함으로써, 차량 감속도를 유지하는 것이 가능하면서도 차량 구동원 속도를 미리 원하는 속도로 수렴시켜 차후 제어에 신속히 대응할 수 있는 이점이 있게 된다.In addition, it is possible to secure responsiveness even after the transmission input shaft rotational speed control performed during the N-speed shift during deceleration (during braking).In order to secure responsiveness after shifting, the vehicle drive source speed is controlled to be lower than the synchronous speed in controlling the transmission input shaft rotational speed. By performing the operation, it is possible to maintain the vehicle deceleration rate, but there is an advantage in that the vehicle driving source speed can be converged to a desired speed in advance to quickly respond to subsequent control.
도 1은 종래 기술에 따른 N단 변속시 제어 상태를 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 변속시 제어 방법이 적용될 수 있는 하이브리드 차량의 시스템 구성도이다.
도 3은 본 발명에서 복수 개의 차량 내 각 제어기가 수행하는 주요 기능을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 N단 변경시 제어 과정을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 N단 변경시 제어 상태의 선도를 예시한 도면이다.
도 6은 도 5의 원으로 표시된 부분을 확대하여 나타낸 것이다.1 is a diagram illustrating a control state during an N-speed shift according to the prior art.
2 is a system configuration diagram of a hybrid vehicle to which a control method for shifting according to the present invention can be applied.
3 is a block diagram showing main functions performed by each controller in a plurality of vehicles in the present invention.
4 is a flowchart illustrating a control process when changing an N-stage of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating a control state diagram of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention when the N-stage is changed.
6 is an enlarged view of a portion indicated by a circle in FIG. 5.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.When a part of the specification "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.
본 발명은 하이브리드 차량의 변속시 제어 방법에 관한 것으로서, 하이브리드 차량의 감속 중(제동 중) 운전자가 시프트 레버를 조작하여 변속기의 기어단(변속단)이 주행단(D단)에서 중립단(N단)으로 변경될 때 차량의 감속감을 적절히 유지할 수 있는 변속시 제어 방법을 제공하고자 하는 것이다.The present invention relates to a control method during shifting of a hybrid vehicle, in which a driver operates a shift lever during deceleration (during braking) of a hybrid vehicle so that a gear stage (shift stage) of a transmission is shifted from the driving stage (D stage) to the neutral stage (N However, it is intended to provide a control method during shifting that can properly maintain the feeling of deceleration of the vehicle when it is changed to).
이를 위해, 감속 중 중립단 변경시에 변속기의 클러치 상태에 따라 브레이크 협조 제어를 다르게 하여 차량 감속감을 균일하게 유지하고, 모터 속도를 원하는 속도로 제어하는 개선된 제어 방법이 개시된다. To this end, an improved control method for maintaining a uniform vehicle deceleration feeling by changing the brake cooperative control according to a clutch state of a transmission when the neutral stage is changed during deceleration and controlling the motor speed to a desired speed is disclosed.
이러한 본 발명의 변속시 제어 방법은 회생제동과 유압제동이 실시되는 하이브리드 차량에 적용될 수 있는 것으로, 그 예로서 TMED 하이브리드 차량에 적용될 수 있고, 또한 자동변속기(AT) 또는 듀얼 클러치 변속기(DCT)를 장착한 차량에 적용될 수 있다.The shift control method of the present invention can be applied to a hybrid vehicle in which regenerative braking and hydraulic braking are performed. As an example, it can be applied to a TMED hybrid vehicle, and an automatic transmission (AT) or a dual clutch transmission (DCT) is used. It can be applied to equipped vehicles.
또한, 본 발명의 정지전 다운시프트 제어 과정은 공지의 차량 내 제어기들, 즉 하이브리드 제어기(Hybrid Control Unit, HCU), 변속 제어기(Transmission Control Unit, TCU), 모터 제어기(Motor Control Unit, MCU), 엔진 제어기(Engine Control Unit, ECU), 브레이크 제어기(Brake Control Unit, BCU) 등 복수 개의 제어기가 협조 제어하여 수행될 수 있고, 이들 제어기의 통합된 기능을 가지는 하나의 제어기에 의해 수행될 수도 있다.In addition, the pre-stop downshift control process of the present invention includes known in-vehicle controllers, that is, a hybrid controller (HCU), a transmission control unit (TCU), a motor controller (Motor Control Unit, MCU), A plurality of controllers such as an engine controller (ECU) and a brake controller (BCU) may be cooperatively controlled and performed, or may be performed by one controller having an integrated function of these controllers.
이하, 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 정지전 다운시프트 제어 방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method for controlling a downshift before stopping of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 6.
도 2는 본 발명의 변속시 제어 방법이 적용될 수 있는 하이브리드 차량의 시스템 구성도로서, TMED 하이브리드 차량의 시스템 구성을 나타내고 있다.2 is a system configuration diagram of a hybrid vehicle to which the shift control method of the present invention can be applied, and shows the system configuration of a TMED hybrid vehicle.
도시된 바와 같이, 하이브리드 차량은 차량 주행을 위한 구동원인 엔진(90)과 모터(110), 엔진(90)과 모터(110) 사이에 개재되는 엔진 클러치(100), 모터(110)의 출력 측에 연결되는 변속기(120)를 포함한다.As shown, in the hybrid vehicle, the
또한, 하이브리드 차량에는 차량 작동의 전반을 제어하는 상위 제어기인 하이브리드 제어기(HCU)(20)가 탑재되고, 그 밖에 차량의 각종 장치를 제어하는 다양한 제어기들이 구비된다.In addition, the hybrid vehicle is equipped with a hybrid controller (HCU) 20, which is a host controller that controls the overall operation of the vehicle, and various controllers that control various devices of the vehicle are provided.
예를 들어, 엔진(90)의 작동을 제어하는 엔진 제어기(ECU)(30), 변속기(120)의 작동을 제어하는 변속 제어기(TCU)(40), 배터리(70)의 상태 정보를 수집 및 이용, 제공하고 배터리 관리를 위한 제어를 수행하는 배터리 제어기(BMS)(50), 모터(110)의 구동 및 제어를 위한 모터 제어기(60), 차량의 제동 제어를 수행하는 브레이크 제어기(BCU)(80) 등이 구비된다.For example, an engine controller (ECU) 30 that controls the operation of the
여기서, 브레이크 제어기(80)는 회생제동 제어 및 유압제동 제어를 수행하는 친환경차량의 회생제동장치로 알려진 능동형 전자제어 브레이크(Active Hydraulic Booster, AHB)의 전자제어유닛이 될 수 있다.Here, the
그리고, 배터리(70)가 모터 제어기(60)의 인버터(도시하지 않음)를 통해 모터(110)에 충, 방전 가능하게 연결된다.In addition, the
도 2에서 도면부호 130은 브레이크 유압을 생성하는 유압회로를 나타내고, 도면부호 131은 차량 휠(9)에 설치되어 유압제동력(즉 마찰제동력)을 생성하는 휠 브레이크를 나타낸다.In FIG. 2,
하이브리드 차량은 유압제동장치(마찰제동장치)를 구비하고, 유압제동장치는 브레이크 유압을 생성하는 유압회로(130), 및 차량 휠(9)에 설치되어 유압회로(10)에서 생성된 브레이크 유압에 의해 제동력(마찰제동력)을 생성하는 휠 브레이크(131)를 포함한다.The hybrid vehicle is provided with a hydraulic braking device (friction braking device), and the hydraulic braking device is installed in the
브레이크 제어기(80)는 유압제동장치의 작동을 제어하는데, 휠 브레이크(131)의 휠 실린더에 인가되는 브레이크 유압을 제어하기 위해 유압회로(130) 내 미도시된 유압 액추에이터 및 밸브 등의 작동을 제어한다.The
하이브리드 제어기(20)와 각 제어기들은 CAN 통신을 통해 상호 간에 정보를 주고받으면서 차량 내 장치에 대한 협조 제어를 수행하는데, 상위 제어기가 하위 제어기들로부터 각종 정보를 수집하면서 제어 명령을 하위 제어기에 전달한다.The
도 2에서 도면부호 10으로 지시된 운전 정보 검출부는 차량 운전 정보를 검출하기 위한 것으로, 차량 운전 정보는 운전 입력 정보와 차량 상태 정보를 포함할 수 있다.In FIG. 2, the driving information detection unit indicated by
상기 운전 입력 정보는 운전자의 브레이크 페달 조작 상태와 가속페달 조작 상태, 시프트 레버 조작 상태를 포함할 수 있고, 차량 상태 정보는 차속과 모터 속도를 포함할 수 있다.The driving input information may include a driver's brake pedal operation state, accelerator pedal operation state, and shift lever operation state, and the vehicle state information may include vehicle speed and motor speed.
운전 정보 검출부(10)는 운전자의 가속페달 조작에 따른 신호를 출력하는 가속페달 센서(Accelerator Pedal Sensor, APS), 운전자의 브레이크 페달 조작에 따른 신호를 출력하는 브레이크 페달 센서(Brake Pedal Sensor, BPS), 시프트 레버의 위치를 검출하는 변속 검출부, 차속 검출을 위한 차속 검출부, 모터 속도를 검출하는 모터 속도 검출부를 포함할 수 있고, 이들은 하이브리드 제어기(20)와 변속 제어기(40)를 포함하여 차량 내 제어기들에 검출값의 입력이 가능하도록 연결될 수 있다. The driving
도 3은 본 발명에서 차량 내 제어기들이 수행하는 주요 기능을 나타낸 블록도로서, 본 발명의 제어 방법에 관여하는 제어기들에 대해 좀 더 설명하면, 변속 제어기(40)는 운전 정보 검출부(10)에 의해 검출된 차량 운전 정보로부터 운전자에 의해 변속기(120)의 기어단이 주행단인 D에서 중립단인 N단으로 변경되었는지를 판단한다.3 is a block diagram showing the main functions performed by the in-vehicle controllers in the present invention. When the controllers involved in the control method of the present invention are further described, the
즉, 변속 제어기(40)가 운전 정보 검출부(10) 중 변속 검출부에 의해 검출된 시프트 레버의 위치 정보로부터 운전자에 의해 변속기의 기어단이 D단에서 N단으로 조작되었음을 판단하는 것이다.That is, the
또한, 변속 제어기(40)는 변속기의 기어단이 D단에서 N단으로 조작되었을 때 D단에서 N단 변속을 위한 해방 클러치의 토크 제어를 수행하는데, 이때 해방 클러치에 대한 제어 지령 값, 즉 클러치 토크(TCR)에 해당하는 지령 값을 출력하여, 상기 출력된 지령 값에 따라 해방 클러치의 작동이 제어되도록 함으로써 변속기에서의 클러치 전달토크(TR)가 제어될 수 있도록 한다.In addition, the
또한, 변속 제어기(40)는 후술하는 바와 같이 유압제동 협조 제어를 위해 클러치 전달토크에 대한 정보를 하이브리드 제어기(20)로 송출한다. In addition, the
하이브리드 제어기(20)는 N단 조작시 변속기 입력토크(Ti)를 0Nm의 토크 값이 되도록 해제하는 제어를 수행하고, 목표 회생제동 실행량(토크 값임)을 브레이크 제어기(80)에 송출하여, 브레이크 제어기(80)에서 목표 회생제동 실행량을 기초로 한 유압제동 제어가 수행될 수 있도록 한다.The
또한, 하이브리드 제어기(20)는 목표 입력속도를 기초로 변속기 입력축 회전속도(NM)가 되는 차량 구동원의 속도를 제어한다.Further, the
본 발명에서 N단 조작시 해방 클러치가 풀리면서 슬립이 이루어질 때 하이브리드 제어기(20)는 슬립 판단 전까지는 변속기 입력토크(Ti)를 해제하는 제어를 수행하고, 슬립 판단 후에는 목표 입력속도를 기초로 변속기 입력축 회전속도(NM)를 제어하게 된다.In the present invention, when the release clutch is released and the slip occurs during the N-speed operation, the
여기서, 상기 속도 제어 있어서의 차량 구동원은 모터(110) 단독이거나 엔진(90)과 모터(110)일 수 있고, 본 발명에서 변속기 입력축 회전속도(NM)를 제어하기 위해 모터 속도를 제어하거나 필요시 모터 속도와 함께 엔진 속도를 제어하는 것이 가능하다.Here, the vehicle driving source in the speed control may be the
상기 목표 입력속도는 N단으로의 변속 전 주행단(D단)에서의 설정된 목표 속도, 즉 변속기 입력축 기준의 동기속도(NMj)를 의미한다.The target input speed means a set target speed at the driving stage (D stage) before shifting to the N stage, that is, the synchronous speed N Mj based on the transmission input shaft.
TMED 하이브리드 시스템에서 변속기 입력축 회전속도(변속기 입력속도)(NM)는 변속기 입력 측에 연결된 차량 구동원의 속도, 즉 모터의 속도와 동일하다.In the TMED hybrid system, the transmission input shaft rotation speed (transmission input speed) (N M ) is the same as the speed of the vehicle drive source connected to the transmission input side, that is, the speed of the motor.
또한, 모터 제어기(60)는 하이브리드 제어기(20)의 제어 명령에 따라 모터 속도 제어 및 모터 토크 제어를 수행하고, 엔진 제어기(30)는 필요시 엔진 속도 제어를 수행하며, 브레이크 제어기(80)는 변속시 제어 과정 중 필요한 유압제동력(유압제동 토크)을 생성하기 위해 유압제동장치의 작동을 제어한다. In addition, the
본 발명에서 N단 변속시에는 브레이크 제어기(80)가 하이브리드 제어기(20)가 송출하는 목표 회생제동 실행량(토크 값임)에 기초하여 유압제동 토크를 생성 및 제어하는 유압제동 제어를 수행하고, 더불어 변속 제어기(40)가 송출하는 해방 클러치의 토크 정보에 기초하여 유압제동 토크를 생성 및 제어하는 유압제동 제어를 수행한다.In the present invention, during the N-speed shift, the
특히, 브레이크 제어기(80)는 슬립 판단 전까지는 목표 회생제동 실행량에 기초하여 유압제동 토크를 생성하는 제어를 수행하고, 슬립 판단 후에는 해방 클러치의 토크 값에 기초하여 유압제동 토크를 생성하는 제어를 수행한다.In particular, the
상기와 같이 본 발명의 실시예에 따른 제어 과정은 복수 개의 제어기 간에 이루어지는 협조 제어에 의해 수행될 수 있고, 이하에서는 복수 개의 제어기를 기능에 따라 구분하여, 상기 구분된 복수 개의 제어기가 협조 제어함으로써 본 발명의 실시예에 따른 제어 과정을 수행하는 것으로 설명한다.As described above, the control process according to the exemplary embodiment of the present invention may be performed by cooperative control between a plurality of controllers. Hereinafter, a plurality of controllers are classified according to functions, and the plurality of divided controllers cooperatively control. It will be described as performing a control process according to an embodiment of the present invention.
그러나, 복수 개의 제어기를 하나의 제어기로 통칭하여 설명할 수 있음은 물론이고, 나아가 실제로 통합된 하나의 제어기가 본 발명의 실시예에 따른 제어 과정을 수행할 수도 있다. However, a plurality of controllers may be collectively referred to as a single controller and described. Furthermore, one controller actually integrated may perform a control process according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 N단 변경시 제어 과정을 나타낸 순서도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 N단 변경시 제어 상태의 선도를 예시한 도면으로서 D단에서 N단으로의 변속이 이루어지는 동안 모터 속도 및 토크 상태를 나타내고 있다. 4 is a flow chart showing a control process when changing the N-stage of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram illustrating a diagram of a control state when changing the N-stage of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention It shows the motor speed and torque status during the shift from D to N.
또한, 도 6은 도 5의 원으로 표시된 부분을 확대하여 나타낸 도면으로, 하이브리드 차량의 D단에서 N단으로의 변경시 감속감 유지를 위한 속도 제어 상태의 일부를 확대하여 나타낸 것이다.In addition, FIG. 6 is an enlarged view of a portion indicated by a circle in FIG. 5, and is an enlarged view of a part of a speed control state for maintaining a feeling of deceleration when a hybrid vehicle is changed from D to N.
먼저, 도면에 대해 간단히 설명하면, 도 4는 하이브리드 제어기(HCU)(20)와 변속 제어기(TCU)(40), 브레이크 제어기(BCU)(80)가 수행하는 협조 제어의 주요 과정을 나타내고 있다.First, briefly describing the drawings, FIG. 4 shows a main process of cooperative control performed by the hybrid controller (HCU) 20, the shift controller (TCU) 40, and the brake controller (BCU) 80.
그리고, 도 5는 종래 기술을 예시한 도 1과 대비되는 도면으로서, 도 1과 마찬가지로 상측과 하측에 각각 선도가 도시되어 2개의 선도를 나타내고 있다.In addition, FIG. 5 is a view in contrast to FIG. 1 illustrating the prior art. Like FIG. 1, diagrams are shown on the upper side and the lower side respectively, showing two diagrams.
도 5의 상측 선도에서 종축은 속도(ω)를, 횡축은 시간을 나타내고, 하측 선도에서 종축은 토크(TQ)를, 횡축은 시간을 나타낸다.In the upper diagram of FIG. 5, the vertical axis represents speed (ω), the horizontal axis represents time, and in the lower diagram, the vertical axis represents torque (TQ), and the horizontal axis represents time.
또한, 도 5의 하측 선도에서 횡축(TQ = 0Nm)을 기준으로 아래의 영역은 음(-)의 토크 영역을 나타내고, 위의 영역은 양(+)의 토크 영역을 나타낸다.In addition, in the lower diagram of FIG. 5, based on the horizontal axis (TQ = 0Nm), the lower region represents a negative (-) torque region, and the upper region represents a positive (+) torque region.
도 5의 선도에서 NMj는 동기속도를 나타내고, NM은 변속기 입력축 회전속도(변속기 입력속도)를 나타내며, TMED 하이브리드 시스템에서 변속기 입력축 회전속도는 모터 속도와 동일하다. In the diagram of FIG. 5, N Mj denotes the synchronous speed, N M denotes the transmission input shaft rotation speed (transmission input speed), and the transmission input shaft rotation speed in the TMED hybrid system is the same as the motor speed.
또한, 도 5의 선도에서 TR은 클러치의 전달토크를 나타내며, TCR은 클러치 토크를 나타낸다. In addition, in the diagram of Fig. 5, T R represents the transmission torque of the clutch, and TC R represents the clutch torque.
이하의 설명에서 클러치는 변속기(120) 내 클러치를 의미하고, 더욱 상세하게는 주행단(D단)에서 중립단(N단)으로의 변속시 변속 전 주행단에서 동력을 전달하도록 결합되어 있던 변속기의 클러치, 즉 주행단에서 중립단으로의 변속시 해제되어야 하는 클러치인 해방 클러치를 의미한다.In the following description, the clutch refers to the clutch in the
또한, 도 5에서 To는 변속기 출력토크(즉 변속기 출력축 토크)를 나타내고, Ti는 변속기 입력토크(즉 변속기 입력축 토크)를 나타내며, TT는 변속기 출력축 기준 총 제동 토크를 나타내고, TB는 변속기 출력축 기준 유압제동 토크를 나타낸다.In addition, in FIG. 5, T o represents the transmission output torque (that is, the transmission output shaft torque), T i represents the transmission input torque (that is, the transmission input shaft torque), T T represents the total braking torque based on the transmission output shaft, and T B is It represents the hydraulic braking torque based on the transmission output shaft.
클러치 토크(TCR)는 변속기(120) 내 클러치의 제어를 위한 토크 지령 값을 의미하는 것일 수 있고, 전달토크(TR)는 상기 토크 지령 값에 따라 클러치가 제어될 때 그 클러치가 전달하는 토크 값을 의미하는 것일 수 있다.Clutch torque (TC R ) may mean a torque command value for controlling the clutch in the
즉, 클러치 토크(TCR)가 클러치 제어를 위해 변속 제어기(40)가 출력하는 토크에 관한 지령 값이라면, 전달토크(TR)는 지령 값에 따른 제어 결과로 나타나는 클러치에서의 토크라 할 수 있다.That is, if the clutch torque (TC R ) is a command value related to the torque output from the
또한, 본 발명에서 변속기 출력토크(To)는 해방 클러치의 전달토크(TR)와 같다.In addition, in the present invention, the transmission output torque (T o ) is the same as the transmission torque (T R ) of the release clutch.
도 5에서 변속기 입력토크(Ti)는 제어기의 제어 또는 제어기들의 협조 제어에 의해 제어되는 토크 값이고, TMED 하이브리드 시스템에서 변속기 입력토크(Ti)는 변속기 입력 측에 연결된 차량 구동원의 토크가 된다.In FIG. 5, the transmission input torque T i is a torque value controlled by the control of the controller or cooperative control of the controllers, and the transmission input torque T i in the TMED hybrid system is the torque of the vehicle driving source connected to the transmission input side. .
본 발명에서 지령 값에 따라 제어되는 토크는 변속기 입력토크 Ti, 유압제동 토크 TB 등이며, 전달토크인 TR, 그리고 변속기 출력토크인 To 등은 제어의 결과로 나타나는 토크이다.In the present invention, the torque controlled according to the command value is the transmission input torque T i , the hydraulic braking torque T B , and the like, and the transmission torque T R and the transmission output torque T o are torques resulting from the control.
또한, 도 5에서 토크 값들은 변속기 입력토크인 Ti를 제외하고는 모두 변속기 출력축을 기준으로 한 토크 값이다. In addition, torque values in FIG. 5 are all torque values based on the transmission output shaft except for the transmission input torque T i .
즉, 변속기 출력토크인 To를 포함하여 전달토크인 TR, 클러치 토크인 TCR, 유압제동 토크인 TB, 총 제동 토크인 TT 모두가 변속기 출력축 기준 토크이며, 이들 토크는 변속기(120)의 기어단에 해당하는 기어비를 고려하여 변속기 출력축에서의 토크 값으로 변환 및 환산한 등가 토크라 할 수 있다.That is, the transmission torque T R , the clutch torque TC R , the hydraulic braking torque T B , the total braking torque T T , including the transmission output torque T o are all of the transmission output shaft reference torques, and these torques are the transmission 120 ), it can be said to be equivalent torque converted and converted to the torque value at the output shaft of the transmission considering the gear ratio corresponding to the gear stage of ).
이러한 변속기 출력축 기준 토크는 상기 환산한 등가 토크인 것 외에 변속기 출력축을 기준으로 직접적으로 구해지거나 추정 및 연산되는 토크일 수도 있다. The transmission output shaft reference torque may be a torque that is directly obtained or estimated and calculated based on the transmission output shaft in addition to the converted equivalent torque.
이와 함께 후술하는 목표 회생제동 실행량 또한 변속기 출력축을 기준으로 하는 실행량(토크 값임)일 수 있다.In addition, the target regenerative braking execution amount to be described later may also be an execution amount (which is a torque value) based on the transmission output shaft.
이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 정지전 다운시프트 제어 과정을 단계별로 설명하면, 먼저 변속 제어기(40)가 운전 정보 검출부(10)에 의해 검출된 현재의 차량 운전 정보로부터 차량 감속 중(제동 중) 회생제동이 실행되는 동안 운전자에 의해 시프트 레버가 D단에서 N단으로 조작되었는지를 판단한다.Hereinafter, a step-by-step description of the pre-stop downshift control process according to an embodiment of the present invention with reference to FIGS. 4 to 6 will be described. First, the current vehicle driving by the
즉, 도 4에 나타낸 바와 같이, 변속 제어기(40)가 차량 감속 중 운전자 조작에 따른 N단으로의 변속 지령을 입력받아 N단 조작이 있음을 판단하는 것이며, 이러한 판단은 변속 제어기(40)가 운전 정보 검출부(10) 중 시프트 레버의 위치를 검출하는 변속 검출부의 신호를 입력받아 이루어질 수 있다.That is, as shown in FIG. 4, the
이와 같이 변속 제어기(40)가 도 5의 A 시점에서 N단 조작이 있음을 판단한 경우 다른 제어기들과 통신하여 A-B 구간의 제어 과정을 실시하게 된다.In this way, when the
도 5에서 A-B 구간은 입력토크 감소 구간으로서, 입력토크 감소 구간의 제어 단계에서는 결합 상태에 있던 해방 클러치를 해제하는 제어가 변속 제어기(40)에서 시작된다. In FIG. 5, the A-B section is an input torque reduction section, and in the control phase of the input torque reduction section, control for releasing the release clutch in the engaged state is started by the
이때, 변속 제어기(40)는 해방 클러치의 클러치 토크(TCR) 지령 값을 점차 감소시켜 출력하고, 클러치 토크(TCR) 지령에 따라 해방 클러치가 제어됨으로써 해방 클러치에서의 토크, 즉 해방 클러치의 전달토크(TR)가 점차 감소하게 된다. At this time, the
이렇게 해방 클러치의 전달토크(TR)가 점차 감소함에도 A-B 구간에서 해방 클러치의 상태는 아직 클러치 슬립이 발생하기 전 상태이다.Although the transmission torque (T R ) of the release clutch gradually decreases, the state of the release clutch in the AB section is still a state before clutch slip occurs.
또한, A-B 구간에서 해방 클러치의 토크(TR)가 어느 정도 감소하더라도 클러치 슬립 발생 이전에는 변속 전과 동일한 토크가 변속기 및 내부의 해방 클러치를 통해 전달되는데, 음(-)의 토크 값인 목표 회생제동 실행량을 상승시킬 경우, 이후 클러치 슬립 발생 시점에서의 변속기 입력토크(Ti) 수준을 0 토크(0 Nm) 수준에 가깝게 유지할 수 있고, 또한 브레이크 제어기(80)와의 협조 제어를 통해 차량의 감속감을 조절하는 것이 가능하다. In addition, even if the torque (T R ) of the release clutch decreases to some extent in the AB section, the same torque as before shifting is transmitted through the transmission and the internal release clutch before clutch slip occurs, and target regenerative braking, which is a negative torque value, is executed. When the amount is increased, it is possible to maintain the transmission input torque (T i ) level close to the 0 torque (0 Nm) level at the time when the clutch slip occurs, and also, the reduction of the vehicle through cooperative control with the
하이브리드 제어기(20)는 A 시점에서 변속 제어기(40)로부터 운전자에 의해 N단으로 조작되었음을 나타내는 신호를 수신하면, 변속기 입력토크(Ti)를 감소시키되, 목표 회생제동 실행량을 기초로 협조 제어시 브레이크 제어기(80)에 의해 생성 및 제어되는 브레이크 유압에 있어 안정적인 응답성이 확보될 수 있도록 변속기 입력토크(Ti)의 감소량이 설정될 수 있다. When the
A-B 구간에서 변속기 입력토크(Ti)는 회생제동으로 인가되는 음(-)의 토크이므로, 상기와 같이 변속기 입력토크(Ti)를 감소시키는 것은, 변속기 입력토크(Ti)를 음(-)의 토크 영역에서 그 절대값 기준으로 감소시키는 것을 의미하고, 실제로 변속기 입력토크를 음(-)의 값에서 0에 가까워지는 방향으로, 즉 점차 더 큰 값이 되도록 도 5에서 도면상 위로 상승시키는 것을 의미한다. Since the transmission input torque (T i ) in the AB section is a negative (-) torque applied by regenerative braking, reducing the transmission input torque (T i ) as described above makes the transmission input torque (T i ) negative (- ) In the torque region of the absolute value, and actually increases the transmission input torque from a negative (-) value to a direction closer to 0, that is, to a gradually larger value. Means that.
또한, 변속기 입력토크(Ti)를 그 절대값 기준으로 감소시킴은 변속기 입력토크(Ti)를 해제하는 것을 의미하고, 이와 같이 해방 클러치에서의 슬립 발생 전에는 하이브리드 제어기(20)가 변속기 입력토크(Ti)를 해제하는 제어를 하게 된다.Further, the transmission input torque (T i) that reduces the absolute value of the reference is the transmission input torque (T i), the meaning, and thus before slip generation in the release clutch
A-B 구간에서 브레이크 제어기(80)는 변속기 입력토크(Ti)의 절대값 기준 감소분(도면상 상승분)만큼 유압제동 토크(TB)를 생성 및 인가하는 제어를 수행하는데, 이때 '총 제동 토크 = 목표 회생제동 실행량 + 유압제동 토크'의 관계를 만족하는 유압제동 토크가 생성 및 인가되도록 제어한다.In the AB section, the
하이브리드 제어기(20)에서 감속 중(제동 중) 목표 회생제동 실행량이 구해지는 과정에 대해서는, 제동시 요구되는 총 제동 토크가 회생제동 토크와 유압제동 토크로 만족되도록 하는 협조 제어 과정에서 통상의 기술자에게 잘 알려진 공지의 기술사항이므로 상세한 설명을 생략하기로 한다. For the process of obtaining the target regenerative braking execution amount during deceleration (during braking) in the
바람직한 실시예로서, A-B 구간에서 해방 클러치의 토크(TCR,TR)와 변속기 입력토크(Ti)는 모두 음(-)의 토크 영역에서 절대값 기준으로 일정 기울기로 감소(도 5의 선도에서 도면상 상승)시킬 수 있고, 이때 유압제동 토크(TB)는 음(-)의 토크 영역에서 절대값 기준으로 일정 기울기로 증가(도 5의 선도에서 도면상 하강)시킬 수 있다.As a preferred embodiment, in the AB section, the torque of the release clutch (TC R , T R ) and the input torque of the transmission (T i ) are both reduced by a constant slope based on the absolute value in the negative torque region (Fig. In the drawing), and at this time, the hydraulic braking torque T B may be increased with a certain slope based on the absolute value in the negative (-) torque region (fall in the drawing in the diagram of FIG. 5 ).
다음으로, B-C 구간의 진입 조건으로서 해방 클러치의 슬립이 발생한 조건이 설정될 수 있고, 구체적으로는 해방 클러치의 슬립 발생을 판단하기 위해 변속기 입력축 회전속도(NM)의 감소를 감지한 조건이 설정될 수 있다.Next, as the entry condition of the BC section, a condition in which the slip of the release clutch occurs can be set, and specifically, a condition that detects a decrease in the rotation speed of the transmission input shaft (N M ) to determine the occurrence of the slip of the release clutch is set. Can be.
보다 상세하게는 TMED 하이브리드 차량에서 변속기 입력축 회전속도(NM)가 변속기 입력 측에 연결된 모터의 속도가 되므로, 모터 속도 검출부에 의해 검출된 모터 속도가 동기속도(NMj)와 일정 수준 이상의 차이를 나타내도록 감소한 상태이면 B-C 구간으로 진입하도록 설정될 수 있다. In more detail, in a TMED hybrid vehicle, since the transmission input shaft rotational speed (N M ) becomes the speed of the motor connected to the transmission input side, the motor speed detected by the motor speed detection unit is not less than a certain level of difference from the synchronous speed (N Mj ). If the state is decreased to indicate, it may be set to enter the BC section.
이때, 하이브리드 제어기(20)가 모터 속도 검출부의 신호를 입력받아 B-C 구간의 진입 조건을 만족함을 판단하고, 이어 다른 제어기들과 통신하여 B-C 구간의 제어 과정을 실시하게 된다.At this time, the
B-C 구간은 해방 클러치의 전달토크(TR)를 기초로 유압제동력(유압제동 토크)를 생성하는 브레이크 협조 제어와 차량 구동원의 속도 제어가 수행되는 구간이다.The BC section is a section in which brake cooperative control that generates hydraulic braking force (hydraulic braking torque) based on the transmission torque (T R ) of the release clutch and speed control of the vehicle drive source are performed.
B-C 구간에서 변속 제어기(40)는 해방 클러치를 해제하는 제어를 A-B 구간에 이어 계속해서 수행하게 되며, 다만 B 시점부터는 해방 클러치의 슬립이 발생한 상태라 할 수 있다.In the B-C section, the
B-C 구간에서 변속 제어기(40)는 A-B 구간과 마찬가지로 해방 클러치의 클러치 토크(TCR) 지령 값을 점차 감소시켜 출력하고, 이로써 해방 클러치의 전달토크(TR)가 점차 감소하도록 제어한다. In the BC section, the
이와 같이 B-C 구간에서 해방 클러치의 토크(TCR,TR)를 감소시킴에 있어 변속 제어기(40)는 해방 클러치의 토크(TCR,TR)를 일정 기울기로 감소시키는데, 그 기울기는 브레이크 제어기(80)와의 협조 제어에서 브레이크 유압의 응답성이 확보될 수 있는 수준으로 설정된다.Thus torque release clutch in the BC region in reducing the (TC R, T R), the
결국, B-C 구간에서는 해방 클러치의 슬립 발생 후 해제가 완료된다.Eventually, in the B-C section, release is completed after the release clutch slips.
그리고, 변속 제어기(40)는 브레이크 제어기(80)와의 협조 제어를 위해 전달토크의 현재 추정치를 연산하여 브레이크 제어기(80)에 송출한다.Then, the
변속 제어기(40)는 해방 클러치에 대한 제어 지령 값에 해당하는 클러치 토크(TCR)를 알고 있으나, 실제 전달토크를 추정한 현재의 전달토크 추정량을 연산하여 협조 제어를 위해 브레이크 제어기(80)에 송출한다.The
전달토크 추정량을 산출하는 식은 아래와 같다.The equation for calculating the transfer torque estimator is as follows.
TR_est = sign(NM -NMj)μ|TCR| (1)T R_est = sign(N M -N Mj )μ|TC R | (One)
여기서, TR_est는 전달토크 추정량을 나타내고, NM은 변속기 입력축 회전속도를 나타내며, NMj는 변속 전 주행단에서의 동기속도를 나타낸다.Here, T R_est represents the estimated transmission torque, N M represents the transmission input shaft rotational speed, and N Mj represents the synchronous speed at the driving stage before shifting.
또한, sign(x)는 x > 0일 때 +1의 값을, x < 0일 때 -1의 값을 나타내는 함수로서, 식 (1)에서 NM > NMj일 때 sign(NM-NMj)는 +1의 값을 나타내고, NM < NMj일 때 sign(NM-NMj)는 -1의 값을 나타낸다.In addition, sign(x) is a function representing the value of +1 when x> 0, and the value of -1 when x <0. In equation (1), when N M > N Mj , sign(N M -N Mj ) represents a value of +1, and when N M <N Mj , sign (N M -N Mj ) represents a value of -1.
또한, μ는 클러치 마찰계수를 나타내는 것으로, 이는 통상적으로 하이브리드 차량의 변속 제어기(40)에서 알고 있는 값(공지의 과정에 의해 추정되는 추정값일 수 있음)이며, | |는 절대값을 나타나는 기호이다. In addition, μ represents the clutch friction coefficient, which is a value commonly known by the
상기 식 (1)과 같이 변속기 입력축 회전속도(NM)와 클러치 토크(TCR)로부터 산출되는 전달토크 추정량(TR_est)이 계산될 수 있고, 이러한 전달토크 추정량(TR_est)이 실제 변속기 출력축에 전달되므로, 본 발명에서는 변속 제어기(40)에서 전달토크 추정량(TR_est)을 연산하여 브레이크 제어기(80)에 송출하면, 브레이크 제어기(80)가 전달토크 추정량(TR_est)을 기초로 브레이크 유압을 제어할 수 있도록 한다.As shown in Equation (1) above, the estimated transmission torque (T R_est ) calculated from the transmission input shaft rotation speed (N M ) and the clutch torque (TC R ) can be calculated, and this transmission torque estimated amount (T R_est ) is the actual transmission output shaft. Therefore, in the present invention, when the transmission torque estimated amount T R_est is calculated by the
B-C 구간에서 하이브리드 제어기(20)는 변속기 입력축 회전속도(NM)가 정해진 목표 속도, 즉 'NMj - (ΔNM)B'를 추종하도록 차량 구동원 속도를 제어하며, 이때 차량 구동원 속도를 제어하기 위해 하이브리드 제어기(20)가 모터 제어기(60)와의 협조 제어를 통해 모터 속도를 제어할 수 있고, 필요시 엔진 제어기(30)와의 협조 제어를 통해 엔진 속도를 제어할 수 있다.In the BC section, the
B-C 구간에서 변속기 입력축 회전속도(NM)가 되는 차량 구동원 속도(모터 속도와 같음)를 동기속도(NMj)보다 크게 제어할 경우 감속감이 아닌 가속감이 형성될 수 있으므로, 동기속도(NMj)가 아닌, 여유값으로서 양(+)의 값인 (ΔNM)B을 설정하여, 모터 속도(NM)가 'NMj - (ΔNM)B'의 값을 추종하도록 여유를 두고 속도 제어를 실시한다.If the vehicle drive source speed (same as the motor speed), which is the transmission input shaft rotation speed (N M ) in the BC section, is controlled higher than the synchronous speed (N Mj ), a feeling of acceleration rather than a feeling of deceleration may be formed, so the synchronous speed (N Mj ) are not, as a clearance positive value (set ΔN M) B and, the motor speed (N M) of 'N Mj - (ΔN M) B' with a margin so as to follow the value of the speed control Conduct.
B-C 구간에서 클러치의 슬립이 발생한 후 차량 구동원에 대한 속도 제어를 하지 않고 변속기 입력토크(Ti)를 0Nm 또는 이전 값으로 고정하게 되면 변속기 입력축 회전속도(변속기 입력속도)의 변화를 예측하기 어려워진다.If the transmission input torque (T i ) is fixed at 0Nm or the previous value without controlling the speed of the vehicle drive source after the clutch slip occurs in the BC section, it becomes difficult to predict the change in the transmission input shaft rotation speed (transmission input speed). .
또한, 클러치가 최종적으로 해제된 후 변속기 입력토크(Ti)를 0Nm로 제어하면 프리-휠링(free-wheeling)을 하게 되어 다음 제어시 응답성 측면에서 불리함이 있게 된다.In addition, if the transmission input torque T i is controlled to 0Nm after the clutch is finally released, free-wheeling is performed, resulting in a disadvantage in terms of responsiveness during the next control.
일반적으로 N단에서는 변속기 입력축 회전속도(NM)가 0rpm이 될 때까지 속도 제어를 한다.In general, in the N-speed, the speed is controlled until the transmission input shaft rotational speed (N M ) reaches 0 rpm.
이에 대해, 본 발명에서는, 도 5의 선도에 나타낸 바와 같이, 운전자가 중립단인 N단으로 시프트 레버를 조작하더라도 N단에서 주행단(D단)을 가정하여 동기속도(NMj)를 추종하도록 차량 구동원에 대한 속도 제어를 한다.On the other hand, in the present invention, as shown in the diagram of FIG. 5, even if the driver operates the shift lever in the neutral stage N stage, the driving stage (D stage) is assumed to follow the synchronous speed (N Mj ). It controls the speed of the vehicle drive source.
특히, B-C 구간에서 해방 클러치가 완전히 해제될 때까지 기다리지 않고 미리 변속기 입력축 회전속도(NM)가 동기속도(NMj)에 근접하는 속도가 되도록 제어하여 변속기 입력축 회전속도(변속기 입력속도)의 저하를 최소화한다. In particular, the transmission input shaft rotation speed (transmission input speed) decreases by controlling the transmission input shaft rotational speed (N M ) to be close to the synchronous speed (N Mj ) in advance without waiting for the release clutch to be completely released in the BC section. Minimize
이와 함께 B-C 구간에서 브레이크 제어기(80)는 변속 제어기(40)에서 수신된 정보인 해방 클러치의 토크 변화량이 고려된 유압제동 토크를 인가하는데, 이때 해방 클러치의 토크로는 전술한 바와 같이 변속 제어기(40)에서 송출되는 전달토크 추정량(TR_est)이 이용될 수 있다.In addition, in the BC section, the
즉, 브레이크 제어기(80)가 변속 제어기(40)로부터 식 (1)에 따라 계산된 전달토크 추정량(TR_est)을 수신하여 전달토크 추정량으로부터 총 제동 토크를 만족하는 목표 유압제동 토크를 결정한 뒤, 상기 결정된 목표 유압제동 토크 값에 기초하여 유압제동장치를 제어함으로써 목표로 하는 유압제동력을 생성하는 것이다. That is, after the
이때 총 제동 토크(TT)와 전달토크(TR), 목표 유압제동 토크(TB)의 관계는 아래의 식 (2)와 같다.At this time, the relationship between the total braking torque (T T ), the transmission torque (T R ), and the target hydraulic braking torque (T B ) is as shown in Equation (2) below.
TT = TR_est + TB (2) T T = T R_est + T B (2)
상기 식 (2)에서 TT는 변속기 출력축 기준 총 제동 토크를 나타내고, TR_est는 변속기 출력축 기준의 토크로서 해방 클러치의 전달토크 추정량을 나타내며, TB는 역시 변속기 출력축 기준의 토크로서 목표 유압제동 토크를 나타낸다.In the above equation (2), T T represents the total braking torque based on the transmission output shaft, T R_est represents the estimated amount of transmission torque of the release clutch as the torque based on the transmission output shaft, and T B is also the torque based on the transmission output shaft and the target hydraulic braking torque. Represents.
브레이크 제어기(80)는 식 (2)와 같이 해방 클러치의 전달토크 추정량(TR_est)을 기초로 총 제동 토크(TT)를 만족하는 목표 유압제동 토크(TB)를 결정하고, 상기 결정된 목표 유압제동 토크 값에 기초하여 목표로 하는 유압제동 토크가 인가되도록 유압제동을 제어하게 된다.The
본 발명에서 해방 클러치의 전달토크(TR), 특히 상기한 전달토크 추정량(TR_est)이 변속기 출력토크(변속기 출력축 토크)(To)와 동일하고, 상기 식 (2)에서 변속기 출력토크(TO )와 변속기 출력축 기준 유압제동 토크(TB)의 합이 총 제동 토크(TT)가 되므로 변속 전반에서 총 제동 토크가 일정하게 유지될 수 있게 된다.In the present invention, the transmission torque (T R ) of the release clutch, in particular, the transmission torque estimation amount (T R_est ) is the same as the transmission output torque (transmission output shaft torque) (T o ), and the transmission output torque ( Since the sum of T O ) and the hydraulic braking torque T B based on the transmission output shaft becomes the total braking torque T T , the total braking torque can be kept constant throughout the shift.
도 5를 참조하면, B-C 구간에서 차량 구동원에 대한 속도 제어시에 변속기 입력토크(Ti)는 0Nm를 넘어 차량 구동원 속도 및 변속기 입력축 회전속도(변속기 입력속도)의 변화에 상응하는 형태로 양(+)의 토크 값이 되도록 제어됨을 볼 수 있다.Referring to FIG. 5, when controlling the speed of the vehicle driving source in the BC section, the transmission input torque T i exceeds 0 Nm and is in a form corresponding to the change in the vehicle driving source speed and the transmission input shaft rotational speed (transmission input speed). It can be seen that it is controlled to be a torque value of +).
또한, C 시점 이후 차량 구동원에 대한 속도 제어가 종료되면 변속기 입력토크(Ti)가 N단 변속 완료 후 0Nm로 제어되고, 해방 클러치의 클러치 토크(TCR), 해방 클러치의 전달토크(TR), 변속기 출력토크(To) 또한 C 시점을 전후로 하여 0Nm가 된다.In addition, when the speed control for the vehicle drive source is terminated after point C, the transmission input torque (T i ) is controlled to 0 Nm after completion of the N-speed shift, and the clutch torque of the release clutch (TC R ) and the transmission torque of the release clutch (T R ), the transmission output torque (To) also becomes 0Nm around the point C.
한편, B-C 구간의 제어를 마치고 난 뒤 해방 클러치의 토크가 해제 상태에 해당하는 토크 값에 도달하게 되면 C 시점에서 변속을 완료하게 된다.On the other hand, when the torque of the release clutch reaches the torque value corresponding to the released state after completing the control of the section B-C, the shifting is completed at the point C.
C 시점의 진입 조건으로서, '해방 클러치 토크의 절대값 ≤ 설정값'의 상태가 미리 정해진 설정시간동안 연속으로 유지되는 조건이 설정될 수 있고, 여기서 상기 설정값은 0Nm에 근접하는 미소값으로 미리 정해지는 값이다.As the entry condition at point C, a condition in which the state of'absolute value of release clutch torque ≤ set value' is continuously maintained for a predetermined set time may be set, where the set value is a small value close to 0 Nm in advance. It is a fixed value.
상기 진입 조건에서 양(+)의 값이 되는 해방 클러치 토크의 절대값은 해방 클러치 전달토크의 절대값, 즉 식 (1)에 따라 계산되는 전달토크 추정량(TR_est)의 절대값이 될 수 있고, 또는 해방 클러치에 대한 지령 값인 클러치 토크(TCR)의 절대값이 될 수 있다.The absolute value of the release clutch torque, which is a positive (+) value in the entry condition, can be the absolute value of the release clutch transmission torque, that is, the absolute value of the estimated transmission torque T R_est calculated according to Equation (1). , Or the absolute value of the clutch torque (TC R ), which is a command value for the release clutch.
변속 제어기(40)는 해방 클러치 토크의 절대값이 미소값인 상기 설정값 이하가 되는 C 시점에서 하이브리드 제어기(20)에 변속 완료 요청을 하게 되고, 이에 하이브리드 제어기(20)는 N단 변속을 위한 차량 구동원의 속도 제어를 종료하게 된다.The
상기와 같이 해방 클러치의 전달토크(TR)가 감소하여 동력 전달이 차단된 상황에서 N단 변속을 위한 속도 제어를 종료하고, 다음 제어로 천이하게 되는데, N단으로의 변속 과정을 모두 완료한 후의 N단에서의 변속기 입력축 회전속도(NM)가 도 5의 선도와 같이 변속 전 주행단의 동기속도(NMj)와 일치되도록 제어될 수 있다.As described above, when the transmission torque (T R ) of the release clutch is reduced and power transmission is blocked, the speed control for the N-speed shift is terminated, and the shift to the next control is performed. The transmission input shaft rotational speed (N M ) at the rear N gear may be controlled to match the synchronous speed (N Mj ) of the driving gear before shifting as shown in the diagram of FIG. 5.
도 5를 참조하면, 차량 감속 중(제동 중) 중립단인 N단으로의 조작이 있을 경우 주행단(D단)을 가정하여 주행단 동기속도(NMj)를 추종하도록 속도 제어를 할 때, C 시점 이전에는 'NMj - (ΔNM)B'를 동기속도로 설정하여 속도 제어를 하다가, C 시점 이후 및 N단으로의 변속 완료 후에는 NMj을 동기속도로 설정하여 속도 제어를 하는 것을 볼 수 있다.Referring to FIG. 5, when the vehicle is decelerated (during braking), when there is an operation to the neutral stage, the N stage, when speed control is performed to follow the driving stage synchronous speed (N Mj ) assuming the driving stage (D stage), C point formerly 'N Mj - (ΔN M) B' , after a while the speed control is set to the synchronous speed, completing the shift to the subsequent C point and the N-range is set to N Mj at a synchronous speed to the speed control can see.
또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, C 시점 이후 및 N단으로의 변속이 완료되고 나더라도 차량 감속 중의 총 제동 토크는 변속 전과 동일하게 변화없이 일정한 값으로 유지하되, C 시점 이후 및 N단으로의 변속 완료 후에는 유압제동 토크만으로 총 제동 토크를 만족하도록 유압제동을 제어한다.In addition, as shown in FIG. 5, even after the point C and after the shift to the N gear is completed, the total braking torque during deceleration of the vehicle remains at a constant value without change as before the shift, but after the point C and to the N gear. After the shift is completed, the hydraulic braking is controlled so that the total braking torque is satisfied with only the hydraulic braking torque.
이와 같이 하여, 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 N단 변속시 제어 방법에 따르면, 감속 중(제동 중) N단 변속시 충격 없이 균일한 차량 감속감을 확보할 수 있게 된다.In this way, according to the control method for the N-speed shift of the hybrid vehicle according to the present invention, it is possible to ensure a uniform vehicle deceleration feeling without impact during the N-speed shift during deceleration (during braking).
즉, 클러치 슬립 전에는 회생제동 실행량을 기준으로 유압제동력을 생성하기 위한 브레이크 협조 제어가 수행되고, 슬립 후에는 클러치 전달토크를 기준으로 유압제동력을 생성하기 위한 브레이크 협조 제어가 수행됨으로써, 클러치 전달토크의 급변으로 인한 충격 및 차량 감속감의 변동 없이 균일한 감속감을 확보하는 것이 가능해진다.That is, before the clutch slip, brake cooperative control to generate hydraulic braking force based on the amount of regenerative braking is performed, and after slipping, brake cooperative control to generate hydraulic braking force based on the clutch transfer torque is performed. It becomes possible to secure a uniform deceleration feeling without fluctuations in shock and vehicle deceleration due to sudden change in
또한, 감속 중(제동 중) N단 변속시 수행되는 변속기 입력축 회전속도 제어 후에도 응답성의 확보가 가능해지는데, 변속 후 응답성 확보를 위해 변속기 입력축 회전속도의 제어에 있어 동기속도보다 낮게 차량 구동원 속도 제어를 수행함으로써, 차량 감속도를 유지하는 것이 가능하면서도 차량 구동원 속도를 미리 원하는 속도로 수렴시켜 차후 제어에 신속히 대응할 수 있는 이점이 있게 된다.In addition, it is possible to secure responsiveness even after the transmission input shaft rotational speed control performed during the N-speed shift during deceleration (during braking).In order to secure responsiveness after shifting, the vehicle drive source speed is controlled to be lower than the synchronous speed in controlling the transmission input shaft rotational speed. By performing the operation, it is possible to maintain the vehicle deceleration rate, but there is an advantage in that the vehicle driving source speed can be converged to a desired speed in advance to quickly respond to subsequent control.
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by the person skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims It is also included in the scope of the present invention.
9 : 차량 휠
10 : 운전 정보 검출부
20 : 하이브리드 제어기(HCU)
30 : 엔진 제어기(ECU)
40 : 변속 제어기(TCU)
50 : 배터리 제어기(BMS)
60 : 모터 제어기(MCU)
70 : 배터리
80 : 브레이크 제어기(BCU)
90 : 엔진
100 : 엔진 클러치
110 : 모터
120 : 변속기
130 : 유압회로
131 : 휠 브레이크9: vehicle wheel 10: driving information detection unit
20: hybrid controller (HCU) 30: engine controller (ECU)
40: shift controller (TCU) 50: battery controller (BMS)
60: motor controller (MCU) 70: battery
80: brake controller (BCU) 90: engine
100: engine clutch 110: motor
120: transmission 130: hydraulic circuit
131: wheel brake
Claims (12)
상기 제어기가, 해방 클러치의 슬립 발생을 판단한 경우, 상기 해방 클러치의 전달토크를 계속 감소시켜 해방 클러치를 해제하고, 변속기 입력속도가 정해진 목표 속도를 추종하도록 중립단으로의 변속을 위한 차량 구동원 속도 제어를 수행하는 제2 단계; 및
상기 제어기가, 해방 클러치의 해제 상태에 도달함을 판단한 경우, 상기 중립단으로의 변속을 위한 차량 구동원 속도 제어를 종료하는 제3 단계를 포함하고,
상기 제1 단계에서, 상기 제어기는 차량 감속 중의 총 제동 토크와 목표 회생제동 실행량으로부터 결정되는 유압제동 토크에 따라 유압제동을 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속시 제어 방법.
When the controller receives a shift command from the transmission driving stage to the neutral stage during regenerative braking during vehicle deceleration, it starts the control to decrease the transmission torque of the release clutch in the clutch release direction, and the transmission input torque is in the negative torque range. A first step of controlling the torque of the vehicle driving source connected to the transmission input side so as to decrease based on an absolute value;
When the controller determines the occurrence of slip of the release clutch, the release clutch is released by continuously reducing the transmission torque of the release clutch, and the vehicle drive source speed control for shifting to the neutral stage so that the transmission input speed follows a predetermined target speed. A second step of performing; And
A third step of terminating the vehicle drive source speed control for shifting to the neutral stage, when the controller determines that the release clutch has reached the release state,
In the first step, the controller controls the hydraulic braking according to the hydraulic braking torque determined from the total braking torque during vehicle deceleration and the target regenerative braking execution amount.
상기 제1 단계에서, 상기 제어기는 해방 클러치의 전달토크를 일정 기울기로 감소시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속시 제어 방법.
The method according to claim 1,
In the first step, the controller decreases the transmission torque of the release clutch to a predetermined slope.
상기 제1 단계에서, 상기 제어기는 변속기 입력토크가 절대값 기준으로 일정 기울기로 감소하도록 차량 구동원의 토크를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속시 제어 방법.
The method according to claim 1
In the first step, the controller controls the torque of the vehicle driving source so that the transmission input torque decreases with a constant slope based on an absolute value.
상기 제2 단계에서, 상기 제어기는 차량 감속 중의 총 제동 토크와 해방 클러치의 토크로부터 결정되는 유압제동 토크에 따라 유압제동을 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속시 제어 방법.
The method according to claim 1
In the second step, the controller controls the hydraulic braking according to the hydraulic braking torque determined from the total braking torque during vehicle deceleration and the torque of the release clutch.
상기 제2 단계에서의 유압제동 토크는 해방 클러치의 토크와의 합이 총 제동 토크를 만족하는 값이 되도록 결정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속시 제어 방법.
The method of claim 4
The hydraulic braking torque in the second step is determined so that the sum of the torque of the release clutch becomes a value that satisfies the total braking torque.
상기 제2 단계에서, 상기 제어기는 변속기 입력속도가 상기 목표 속도로서 'NMj - (ΔNM)B' (여기서, NMj는 상기 주행단의 설정된 동기속도, (ΔNM)B는 미리 설정되는 여유값으로서 양의 값임)를 추종하도록 차량 구동원의 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속시 제어 방법.
The method according to claim 1
In the second step, wherein the controller is as a transmission input speed above target speed 'N Mj - (ΔN M) B' ( wherein, N Mj is the synchronization speed set for the running stage, (ΔN M) B is to be set in advance A control method for shifting a hybrid vehicle, comprising controlling a speed of a vehicle driving source to follow a positive value as a margin value.
상기 제3 단계에서, 상기 제어기는 '해방 클러치의 토크 절대값 ≤ 설정값'의 상태가 미리 정해진 설정시간동안 연속으로 유지되면 상기 해방 클러치의 해제 상태에 도달한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속시 제어 방법.
The method according to claim 1
In the third step, the controller determines that the release clutch has reached the release state when the state of'the absolute torque value of the release clutch ≤ set value' is continuously maintained for a predetermined set time. Control method when shifting.
상기 해방 클러치의 토크는 해방 클러치의 전달토크를 추정한 전달토크 추정량이고, 상기 전달토크 추정량은 변속기 입력축 회전속도와 해방 클러치에 대한 제어 지령 값인 클러치 토크로부터 결정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속시 제어 방법.
The method of claim 4, 5, or 7
The torque of the release clutch is a transmission torque estimation amount obtained by estimating the transmission torque of the release clutch, and the transmission torque estimation amount is determined from a transmission input shaft rotation speed and a clutch torque that is a control command value for the release clutch. Control method.
상기 전달토크 추정량은 하기 식에 의해 계산되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속시 제어 방법.
식: TR_est = sign(NM -NMj)μ|TCR|
(여기서, TR_est는 해방 클러치의 전달토크 추정량, NM은 변속기 입력축 회전속도, NMj는 주행단의 설정된 동기속도, μ는 클러치 마찰계수, TCR은 해방 클러치에 대한 제어 지령 값인 클러치 토크, sign(x)는 x > 0일 때 +1의 값을, x < 0일 때 -1의 값을 나타내는 함수, | |는 절대값을 나타나는 기호임)
The method of claim 8
The transmission torque estimation amount is a control method during shifting of a hybrid vehicle, characterized in that calculated by the following equation.
Equation: T R_est = sign(N M -N Mj )μ|TC R |
(Where, T R_est is the estimated amount of transmission torque of the release clutch, N M is the transmission input shaft rotation speed, N Mj is the set synchronous speed of the driving stage, μ is the clutch friction coefficient, and TC R is the clutch torque, which is the control command value for the release clutch, sign(x) is a function that indicates a value of +1 when x> 0, a function that indicates a value of -1 when x <0, and | | is a symbol that indicates an absolute value)
상기 제3 단계에서, 상기 제어기는 상기 중립단으로의 변속을 위한 차량 구동원 속도 제어를 종료한 후, 변속기 입력축 회전속도가 상기 주행단의 설정된 동기속도를 추종하도록 차량 구동원의 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속시 제어 방법.
The method according to claim 1
In the third step, the controller controls the speed of the vehicle drive source so that the transmission input shaft rotational speed follows the set synchronous speed of the driving stage after terminating the vehicle drive source speed control for shifting to the neutral stage. Control method at the time of shifting of a hybrid vehicle.
상기 제3 단계 시작 후 및 중립단으로의 변속이 완료된 상태에서, 상기 제어기는 차량 감속 중의 총 제동 토크는 변속 전과 동일한 값으로 유지하되, 유압제동 토크만으로 총 제동 토크를 만족하도록 하는 유압제동 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 제어기의 변속시 제어 방법.
The method according to claim 1,
After the start of the third step and in a state where the shift to the neutral stage is completed, the controller maintains the total braking torque during vehicle deceleration at the same value as before the shift, but performs hydraulic braking control so that the total braking torque is satisfied only with the hydraulic braking torque. A method for controlling the shift of a hybrid controller, characterized in that performing.
상기 제2 단계에서, 상기 제어기는 변속기 입력축 회전속도가 상기 주행단의 설정된 동기속도와 일정 수준 이상의 차이가 발생하면 해방 클러치의 슬립이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 제어기의 변속시 제어 방법.The method according to claim 1,
In the second step, the controller determines that slip of the release clutch has occurred when a difference between the transmission input shaft rotation speed and the set synchronous speed of the driving stage by a predetermined level or more occurs.
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JP2009051366A (en) * | 2007-08-27 | 2009-03-12 | Toyota Motor Corp | Controller for hybrid vehicle |
KR101566751B1 (en) * | 2014-05-12 | 2015-11-06 | 현대자동차 주식회사 | Method and apparatus for controlling regenerative braking of hybrid vehicle |
JP2018176810A (en) * | 2017-04-04 | 2018-11-15 | スズキ株式会社 | Control device of vehicle |
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