KR20210119574A - 하이브리드 자동 변속기들에서 에너지율 밸런싱을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

하이브리드 자동 변속기들에서 에너지율 밸런싱을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20210119574A
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존 피. 크리스
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알리손 트랜스미션, 인크.
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    • Y10S903/93—Conjoint control of different elements

Abstract

하이브리드 시스템은 변속기 제어 모듈, 동력원, 변속기, 및 구동 트레인을 포함한다. 상기 변속기 제어 모듈은 하이브리드 시스템을 부분적으로 동작시키며 시스템의 다양한 구성요소들로부터 동작 정보를 수신하고, 상기 구동 트레인에서 동력 손실들을 산출하며, 운전자의 입력으로부터 결정된 타겟 동력 프로파일에 도달하기 위해 요구된 구동 토크를 산출한다.

Description

하이브리드 자동 변속기들에서 에너지율 밸런싱을 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR ENERGY RATE BALANCING IN HYBRID AUTOMATIC TRANSMISSIONS}
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 여기에 전체적으로 참조로서 통합되는, 2013년 3월 15일에 출원된, 미국 가 출원 번호 제61/786,669호의 이득을 주장한다.
본 개시는 일반적으로 하이브리드 자동차 구동 트레인에 관한 것이며, 보다 특히 타겟 동력 프로파일과 일치하도록 구동 트레인의 토크 출력을 조정하는 방법에 관한 것이다.
과거 수년에 걸쳐, 오일 공급 부족들뿐만 아니라 이산화탄소 레벨들에서의 증가로 인한 세계 기후 변화에 대한 커지는 관심이 있어 왔다. 그 결과, 자동차 제조사들 및 소비자들은 보다 낮은 배출들 및 증가된 연료 효율을 가진 자동차들에서 보다 큰 관심을 증진시키고 있다. 하나의 실행 가능한 옵션은 자동차가 전기 모터들, 연소 기관, 또는 그것의 조합에 의해 구동되도록 허용하는 하이브리드 전기 자동차이다.
하이브리드 구동 트레인들에서의 변속기들은 출력 부재에 토크를 제공하기 위해 토크를 변속시키며 조작함으로써 다수의 기능들을 제공한다. 운전자는 가속기, 브레이크 페달, 및 보조 제동 선택기들을 통해, 차량 구동 트레인에 원하는 동력을 제공하도록 엔진 및/또는 전기 모터에 명령한다. 변속기는 운전자의 명령을 정확하게 구현할 것으로 예상된다. 변속기가 기어비를 변경하므로, 운전자의 의도가 항상 달성되는 것은 아니다. 변속기들 내에서의 기어 시프트들은 종종 구동 트레인 동력 출력 프로파일에서의 교란들을 야기한다. 교란들은 운전자 및 승객들에 의해 느껴지는 차량에서의 진동들로서 나타난다. 이러한 교란들은 운전자 및 승객들에 대한 불안정을 야기하거나 또는 그 외 바람직하지 않은 운전 경험을 생성할 수 있다.
하이브리드 자동차 구동 트레인들은 사용자의 특정한 요구들에 기초하여 동력 출력 프로파일들을 맞추기 위한 부가적인 옵션들을 제공한다. 예를 들면, 동력 프로파일은 연비를 최적화하는 것, 가속을 최대화하는 것, 기어 시프트들로부터의 진동들을 감소시키거나 또는 제거하는 것, 또는 그 외 운전자 및 승객 안정을 위해 구동 트레인 동력 프로파일을 평활화하는 것과 같은 많은 상이한 기능들을 제공하도록 맞춰질 수 있다. 그러나, 구동 트레인 동력 입력을 원하는 구동 트레인 동력으로 변환하는 것이 가진 문제점들이 존재한다.
따라서, 이 분야에서의 개선을 위한 요구가 있다.
여기에 설명된 하이브리드 시스템은 다른 것들뿐만 아니라 상기 언급된 이슈들 중 여러 개를 다룬다. 일 예에서, 변속기 및 동력원을 가진 구동 트레인을 포함한 하이브리드 자동차를 동작시키기 위한 방법은 운전자로부터 명령어 입력을 수신하는 동작, 상기 자동차의 현재 상태를 결정하는 동작, 상기 구동 트레인의 손실 파라미터들을 결정하는 동작, 상기 명령어 입력의 함수로서 타겟 구동 트레인 출력 동력 프로파일을 수립하는 동작, 상기 손실 파라미터들의 함수로서 상기 구동 트레인 내에서 동력 손실을 수립하는 동작, 상기 손실 파라미터들 및 상기 타겟 구동 트레인 출력 동력 프로파일의 함수로서 상기 타겟 구동 트레인 출력 동력 프로파일에 도달하기 위해 요구된 필요한 입력 동력을 수립하는 동작, 및 상기 필요한 입력 동력을 상기 구동 트레인에 공급하는 동작을 포함한다. 상기 손실 파라미터들은 유압 동력 손실, 운동 동력 손실, 및 클러치 동력 손실을 포함할 수 있다.
상기 유압 동력 손실은 변속기 내에서 유압 손실 파라미터들의 함수로서 산출될 수 있다. 상기 유압 손실 파라미터들은 유압유의 온도, 유압유의 압력, 및 유압유의 유량을 포함할 수 있다.
상기 운동 동력 손실은 구동 트레인 내에서 회전 관성 손실 파라미터들의 함수로서 산출될 수 있다. 상기 회전 관성 손실 파라미터들은 변속기 내에서의 적어도 하나의 몸체의 회전 관성, 상기 몸체의 회전 속도, 및 상기 몸체의 회전 가속을 포함한다. 상기 운동 동력 손실(Pk)은 i=1-N 몸체들에 대해, 공식(
Figure pat00001
)에 의해 산출되며, 여기에서 J는 몸체의 회전 관성이고, ω는 몸체의 회전비이며,
Figure pat00002
는 몸체의 회전 가속이다.
상기 클러치 동력 손실은 변속기 내에서 클러치 손실 파라미터들의 함수로서 산출된다. 클러치 손실 파라미터들은 두 개의 클러치 판들 사이에서의 체결 동안 클러치에 걸쳐 변속된 토크, 및 각각의 클러치 판의 회전 속도를 포함한다. 클러치 동력 손실(Pclutch)은 m=1-K 몸체들에 대해 공식(
Figure pat00003
)에 의해 산출되며, 여기에서 Tclutch는 두 개의 클러치 판들 사이에서의 체결 동안 클러치에 걸쳐 변속된 토크이며
Figure pat00004
는 각각의 클러치 판의 회전비들 사이에서의 차이의 절대 값이다.
동력원은 하이브리드 모듈에서의 엔진을 포함할 수 있다. 필요한 입력 동력은 Pengine + Phybrid로서 설명될 수 있으며 공식(
Figure pat00005
)에 의해 산출되고, 여기에서 Pdl은 타겟 구동 트레인 출력 동력 프로파일이고, J는 변속기에서 i=1-N 몸체들의 회전 관성이고, ω는 변속기에서 i=1-N 몸체들의 회전비이고,
Figure pat00006
는 변속기에서 i=1-N 몸체들의 회전 가속이고, Tclutch는 두 개의 클러치 판들 사이에서의 체결 동안 m=1-K 클러치들에 걸쳐 변속된 토크이며,
Figure pat00007
는 m=1-K 클러치들에서 두 개의 클러치 판들의 회전 비들 사이에서의 차이의 크기이다. 상기 산출들은 변속기/하이브리드 제어 모듈에 의해 수행될 수 있다.
일 예에서, 변속기 및 동력원을 포함한 구동 트레인을 가진 하이브리드 자동차를 동작시키기 위한 방법은 타겟 구동 트레인 출력 동력 프로파일을 수립하는 동작, 상기 변속기 내에서 유압 손실 파라미터들의 함수로서 상기 구동 트레인의 유압 동력 손실을 수립하는 동작, 상기 구동 트레인 내에서 회전 관성 손실 파라미터들의 함수로서 상기 구동 트레인의 운동 동력 손실을 수립하는 동작, 상기 변속기 내에서 클러치 손실 파라미터들의 함수로서 상기 구동 트레인의 클러치 동력 손실을 수립하는 동작, 상기 유압 손실 파라미터들, 상기 회전 관성 손실 파라미터들, 및 상기 클러치 손실 파라미터들의 함수로서 상기 구동 트레인 출력 동력 프로파일에 도달하기 위해 요구된 상기 구동 트레인 입력 동력을 수립하는 동작, 및 상기 타겟 구동 트레인 출력 동력 프로파일에 도달하기 위해 상기 동력원에 의해 공급된 토크를 조정하는 동작을 포함한다.
상기 유압 손실 파라미터들은 유압유의 온도, 유압유의 압력, 및 유압유의 유량을 포함할 수 있다. 상기 회전 관성 손실 파라미터들은 상기 변속기 내에서 몸체의 회전 관성, 상기 몸체의 회전 속도, 및 상기 몸체의 회전 가속을 포함할 수 있다. 상기 운동 동력 손실(Pk)은 i=1-N 몸체들에 대해 공식(
Figure pat00008
)에 의해 산출될 수 있으며, 여기에서 J는 몸체의 회전 관성이고, ω는 몸체의 회전 비이며,
Figure pat00009
는 몸체의 회전 가속이다.
상기 클러치 손실 파라미터들은 두 개의 클러치 판들 사이에서의 체결 동안 클러치에 걸쳐 변속된 토크, 및 각각의 클러치 판의 회전 속도를 포함한다. 클러치 동력 손실(Pclutch)은 m=1-K 몸체들에 대해 공식(
Figure pat00010
)에 의해 산출될 수 있으며, 여기에서 Tclutch는 두 개의 클러치 판들 사이에서의 체결 동안 클러치에 걸쳐 변속된 토크이며
Figure pat00011
는 각각의 클러치 판의 회전비들 사이에서의 차이의 절대 값이다.
동력원은 엔진 및 하이브리드 모듈을 포함할 수 있다. 동력원에 의해 공급된 토크는 Pengine + Phybrid로서 특성화될 수 있으며 공식(
Figure pat00012
)에 의해 산출되고, 여기에서 Pdl은 타겟 구동 트레인 출력 동력 프로파일이고, J는 변속기에서 i=1-N 몸체들의 회전 관성이고, ω는 변속기에서 i=1-N 몸체들의 회전비이고,
Figure pat00013
는 변속기에서 i=1-N 몸체들의 회전 가속이고, Tclutch는 두 개의 클러치 판들 사이에서의 체결 동안 m=1-K 클러치들에 걸쳐 변속된 토크이며,
Figure pat00014
는 m=1-K 클러치들에서 두 개의 클러치 판들의 회전 비들 사이에서의 차이의 크기이다.
개시는 여기에 설명된 동작들 중 임의의 것을 수행하기 위한 장치를 더 포함한다. 본 개시의 추가 형태들, 목적들, 특징들, 양상들, 이득들, 이점들, 및 실시예들이 상세한 설명 및 그것과 함께 제공된 도면들로부터 분명해질 것이다.
여기에 개시된 상세들은 자동차의 동력 프로파일을 정확하게 제어하기 위해 및 보다 편안한 주행 경험 및/또는 사용자의 소망들에 맞춰진 맞춤을 생성하기 위해 방법을 제공한다.
도 1은 하이브리드 시스템의 일 예의 도식 뷰를 예시한다.
도 2는 도 1 하이브리드 시스템에서 전기 통신 시스템의 전체 다이어그램을 예시한다.
도 3은 에너지 밸런싱이 없는 하이브리드 시스템의 동력 출력 프로파일을 예시한다.
도 4는 에너지 밸런싱을 가진 하이브리드 시스템의 동력 출력 프로파일을 예시한다.
도 5는 증가된 에너지 밸런싱을 가진 하이브리드 시스템의 동력 출력 프로파일을 예시한다.
도 6은 하이브리드 자동차 내에서 에너지의 밸런스를 맞추기 위한 방법의 동작들의 플로우 차트 보여주기를 예시한다.
개시의 원리들의 이해를 촉진시키기 위해, 도면들에서 예시된 실시예들에 대한 참조가 이제 이루어질 것이며 특정 언어가 이를 설명하기 위해 사용될 것이다. 그럼에도 불구하고, 본 개시의 범위에 대한 어떤 제한도 그에 의해 의도되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 설명된 실시예들에서의 임의의 변경들 및 추가 수정들, 및 여기에 설명된 바와 같은 개시의 원리들의 임의의 추가 응용들은 본 개시가 관련되는 기술분야에서의 숙련자에 대해 정상적으로 발생할 것으로 고려된다. 본 개시에 관련되지 않은 몇몇 특징들이 명료함을 위해 도시되지 않을 수 있다는 것이 관련 기술에서의 숙련자들에게 명백할지라도, 개시의 일 실시예는 보다 상세히 도시된다.
다음의 설명에서 참조 부호들은 다양한 구성요소들이 먼저 도시되는 도면들을 빠르게 식별하도록 판독자를 돕기 위해 조직되었다. 특히, 요소가 먼저 나타나는 도면은 통상적으로 대응하는 참조 부호에서 가장 왼쪽 숫자(들)에 의해 표시된다. 예를 들면, "100" 시리즈 참조 부호에 의해 식별된 요소는 먼저 도 1에 나타날 것이고, "200" 시리즈 참조 부호에 의해 식별된 요소는 도 2에 먼저 나타날 것이다. 여기에서의 명세서, 요약, 및 청구항들 섹션들을 참조하여, 단수 형태들("a", "an", "the" 등)은 달리 명확하게 논의되지 않는다면 복수 지시 대상들을 포함한다는 것이 주의되어야 한다. 예시로서, "디바이스" 또는 "상기 디바이스"에 대한 참조들은 이러한 디바이스들 및 그것의 등가물들 중 하나 이상을 포함한다.
도 1은 일 실시예에 따른 하이브리드 시스템(100)의 도식 뷰를 도시한다. 도 1에 예시된 하이브리드 시스템(100)은 다른 유형들의 자동차들 또는 운송 시스템들뿐만 아니라 상용-등급 트럭들에서의 사용을 위해 적응되지만, 상기 하이브리드 시스템(100)의 다양한 양상들이 다른 환경들에 통합될 수 있다는 것이 상상된다. 도시된 바와 같이, 하이브리드 시스템(100)은 변속기(106)를 가진 구동 트레인(108), 엔진(102) 및 하이브리드 모듈(104)의 형태에서의 동력원들, 및 구동 샤프트(107)를 포함한다. 상기 구동 트레인(108)은 동력원들 및 휠들(110) 사이에서 동력을 전달하기 위해 위치된다. 하이브리드 모듈(104)은 흔히 이머신(eMachine)(112)으로서 불리우는 전기 기계, 및 이머신(112) 및 변속기(106)로부터 엔진(102)을 동작적으로 연결하며 연결 해제하는 클러치를 통합한다. 에너지 저장 시스템(134)은 인버터(132) 및 이머신(112)에 동작적으로 결합된다.
변속기(106)는 자동차가 움직임에 따라 기어 비들을 자동으로 변경할 수 있는 자동 변속기이다. 변속기(106)는 동작 동안 자동 방식으로 선택되거나 또는 변경될 수 있는 가변 기어 비들을 가진다. 변속기(106)는 다양한 유형들일 수 있지만, 일반적으로 하나 이상의 유성 기어세트들 및 복수의 클러치들을 포함한 유압 변속기이다. 상기 유성 기어세트(들)는 중앙 기어에 대하여 돌아가는 하나 이상의 외부 기어들을 가진 복합 유성 기어세트이다. 상기 기어세트(들)는 통상적으로 유압 서보들에 의해 작동된 클러치들 및 밴드들을 포함한다. 유압유(윤활 또는 자동 변속기 유)는 변속기의 동작을 위한 기계적 동력을 운반하기 위해 윤활, 부식 방지, 및 유압 매체를 제공한다. 몇몇 실시예들에서, 변속기(106)는 변속기(106)에 동력원들을 유압으로 연결하기 위한 토크 변환기를 포함한다. 변속기(106)는 섬프(sump)로부터 유압유를 인출하며 변속기(106) 전체에 걸쳐 상기 유체를 순환시키고 및/또는 토크 변환기 하우징으로의 입력을 위한 그것을 가압하는 펌프를 포함할 수 있다. 변속기(106)는 유압유의 온도를 유지하기 위한 유체 냉각 시스템을 포함할 수 있다. 냉각 시스템은 하이브리드 시스템(100)의 다른 구성요소들과 공유될 수 있거나 또는 그것은 변속기(106)에 전용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 변속기(106)는 하이브리드 모듈(104)과 유체로 연결된다. 변속기(106)는 하이브리드(104)에 결합되는 입력 샤프트 및 구동 샤프트(107)에 결합되는 출력 샤프트를 포함한다.
하이브리드 시스템(100)은 다양한 구성요소들의 동작들을 제어하기 위한 다수의 제어 시스템들을 통합한다. 예를 들면, 엔진(102)은 연료 주입 등과 같은 엔진(102)의 다양한 동작 특성들을 제어하는 엔진 제어 모듈(146)을 가진다. 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)은 종래의 변속기 제어 모듈을 대신하며 하이브리드 모듈(104)뿐만 아니라 변속기(106)의 동작 양쪽 모두를 제어하도록 설계된다. 인버터(132), 에너지 저장 시스템(134), 및 DC-DC 변환기 시스템(140)과 함께 변속기/하이브리드 제어 모듈(148) 및 엔진 제어 모듈(146)은 도 1에 묘사된 바와 같이 통신 링크를 따라 통신한다. 통상적인 실시예에서, 변속기/하이브리드 제어 모듈(148) 및 엔진 제어 모듈(146) 각각은 프로세서, 메모리, 및 입력/출력 연결들을 가진 컴퓨터를 포함한다. 부가적으로, 다른 자동차 서브시스템들은 또한 유사한 프로세서들, 메모리, 및 입력/출력 연결들을 가진 컴퓨터들을 포함할 수 있다. 동작 동안, 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)은 자동차의 다양한 구성요소들로부터 정보를 수신하고, 적절한 기어 비를 결정하며 변화들을 구현하거나, 또는 운전자로부터의 가속 또는 제동 요구들 시 기어 비들 사이에서 시프트한다. 시스템은 자동차가 주행, 중립, 후진 등에 있는지를 선택하기 위한 시프트 선택기(152)를 포함한다.
도 2는 하이브리드 시스템(100)에서 사용될 수 있는 통신 시스템(200)의 일 예의 다이어그램을 도시한다. 일 예가 도시되지만, 다른 실시예들에서 통신 시스템(200)은 도시된 것과 상이하게 구성될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 하이브리드/변속기 제어 모듈(148)은 하이브리드 시스템(100)의 다양한 구성요소들 중 대부분이 통신하는 하이브리드 데이터 링크 및 자동차 데이터 링크를 포함한다. 특히, 데이터 링크들은 변속기/하이브리드 제어 모듈(148), 엔진 제어 모듈(146), 에너지 저장 시스템(134), 인버터(132), 시프트 선택기(142), 및 DC-DC 변환기 시스템(140)뿐만 아니라 다른 구성요소들 사이에서의 통신을 용이하게 한다.
다양한 정보가 변속기/하이브리드 제어 모듈(148) 및 다른 다양한 구성요소들 사이에서 교환되거나 또는 통신된다. 일반적인 기능에 대하여, 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)은 에너지 저장 시스템(134) 및 그 안에서의 다양한 에너지 저장 모듈들로부터 동력 제한들, 여력 전류, 전압, 온도, 전하의 상태, 상황, 및 팬 속도 정보를 수신한다. 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)은 인버터(132)로 및 그로부터 전압을 공급하도록 다양한 에너지 저장 모듈들을 연결하기 위한 명령어들을 차례로 전송한다. 인버터(132)로부터, 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)은 이용 가능한 모터/발생기 토크, 토크 한계들, 인버터의 전압 전류 및 실제 토크 속도와 같은 다수의 입력들을 수신한다. 상기 정보에 기초하여, 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)은 토크 속도를 제어한다. 인버터(132)로부터, 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)은 또한 고 전압 버스 동력 및 소비 정보를 수신한다. 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)은 또한 엔진 제어 모듈(146)과 통신하며 그로부터 정보를 수신하고, 이에 응답하여 엔진 제어 모듈(146)을 통해 엔진(102)의 속도 및 토크를 제어한다.
하이브리드 시스템(100)의 다양한 구성요소들뿐만 아니라 그것들의 기능은 2012년 6월 20일에 출원된 미국 특허 출원 번호 제13/527,953호 및 WO 2012/034031 A2로서 공개된, 2011년 9월 9일에 출원된 국제 출원 번호 PCT/US2011/041018에 추가로 상세히 논의되며, 이것은 여기에 참조로서 통합된다.
구동 트레인 동력 프로파일을 제어하기 위한 방법이 여기에 개시된다. 여기에서 사용된 바와 같이, "동력 프로파일"은 주어진 시간 기간에 걸쳐 휠들(110)에 전달된 토크 프로파일을 나타낸다. 타겟 구동 트레인 출력 동력 프로파일(타겟 동력 프로파일)은 운전자로부터의 명령어에 응답하여 특정 동력 프로파일을 생성하기 위해 맞춰진다. 운전자 명령어들은 가속기를 작동시키는 것, 가속기를 해제하는 것, 브레이크 페달을 작동시키는 것, 브레이크 페달을 해제하는 것, 보조 제동 선택기들을 맞물리게 하는 것, 또는 이것의 임의의 조합, 정도, 또는 변화를 포함할 수 있다. 상기 방법은 일반적으로 운전자 명령어에 응답하여 타겟 동력 프로파일을 설정하는 것, 구동 트레인의 누적 동력 손실들을 결정하는 것, 및 휠들(110)에 전달된 실제 동력(즉, 실제 동력 프로파일)이 타겟 동력 프로파일과 일치하도록 동력원들로부터 동력 입력을 조정하는 것을 포함한다. 상기 타겟 동력 프로파일은 연속해서 또는 시간에 걸친 설정 간격들 동안 모니터링되며 새로운 또는 상이한 운전자 명령어들에 기초하여 조정된다. 구동 트레인(108)의 다양한 동작 파라미터들이 임의의 주어진 순간에 휠들(110)에 전달된 동력 손실들 및 실제 동력을 산출하기 위해 마찬가지로 연속해서 또는 설정 간격들 동안 모니터링된다. 동력 손실들은 일반적으로 시간 기간에 걸친 에너지 손실들로서 정의된다. 동력 손실들은 일반적으로 임의의 주어진 순간에서의 여러 개의 손실 파라미터들에 의존하며 손실 파라미터들에서의 변화에 따라 변한다. 동력 손실들은 반드시 선형적으로 발생하는 것은 아니며, 에너지 손실 및 시간 사이에서의 다양한 관계들이 이하에 설명된다.
동작 동안, 구동 트레인(108)의 다양한 동작 파라미터들이 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)에 의해 알려지고, 모니터링되고, 및/또는 산출되며 타겟 동력 프로파일을 달성하기 위해 필요한 토크의 양을 결정할 때 사용된다. 동작 파라미터들은 여기에서 자동차 데이터 및 손실 파라미터들로 나뉘어진다. 손실 파라미터들은 유압 동력 손실, 운동 동력 손실, 및 클러치 동력 손실을 포함한다. 자동차 데이터는 부분적으로 엔진(102) 출력 샤프트의 회전 속도, 하이브리드 모듈(104)의 회전 속도, 및 자동차의 속도 및 가속(구동 샤프트(107)의 회전 속도를 포함한)을 포함한다. 손실 파라미터들의 예들은 변속기(106)의 기어 구성, 변속기(106)의 각각의 부분(즉, 기어들의 다양한 그룹핑들)의 회전 속도들, 변속기에서 유압유의 온도 및 압력, 및 변속기(106)에서 클러치들의 모두의 체결의 상태를 포함한다. 샘플링된 값들은 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)에 송신되거나 또는 그것에 의해 획득된다.
보다 구체적으로, 여러 개의 손실들이 변속기(106) 유압 시스템에서 발생한다. 변속기(106) 유압 시스템의 특정 파라미터들은 알려져 있다(즉, 유압 손실 파라미터들). 유압유의 유체 흐름 경로를 따라 위치된 센서는 유압유의 온도를 모니터링하며 이를 보고한다. 유사하게, 센서는 유압유의 압력을 모니터링하며 보고한다. 유압유의 유량이 또한 모니터링되며 보고된다. 에너지 손실들은 오일 압력 변화들로부터의 손실들뿐만 아니라 이동 부분들 및 이동 유체로부터의 유체 마찰로 인해 발생한다. 유압 시스템의 효율은 유체의 온도에서의 변화들에 따라 달라진다. 변속기 유압 시스템으로 인한 변속기(106) 내에서의 소산된(및 그러므로 손실된) 에너지는 테스팅을 통해 결정되며 일반적으로 이들 손실 파라미터들의 임의의 주어진 값들에 대해 잘 알려져 있다. 이들 손실 파라미터들의 임의의 주어진 값들에 대한 이러한 손실들은 여기에서 식(1)로서 나타내어진다:
(1) Ploss = 변속기 유압 시스템 손실들
다른 손실 파라미터들은 구동 트레인(108)에서의 모든 회전 부분들의 회전 비들 및 가속을 포함한다. 일반적으로, 에너지 손실들은 회전 부분들이 회전 속도들을 유지하고, 변경하거나 또는 역전시킬 때 발생한다. 회전 몸체의 운동 에너지는 수학적으로
Figure pat00015
로서 설명되며, 여기에서 J는 몸체의 회전 관성이며 ω는 몸체의 각속도이다. 회전 관성(또는 관성 극 모멘트)은 축에 대한 회전 가속에 대한 그것의 저항, 즉 몸체의 회전 비를 감소시키기 위해 필요한 외부 힘의 정도를 측정하는 몸체의 속성이다. 모든 가능한 기어 및 클러치 구성에 대한 변속기(106)의 다양한 부분들의 회전 관성은 테스팅을 통해 결정되며 잘 알려져 있다. 일반적으로, 각각의 구성에 대해 구성요소들의 하나 이상의 그룹들은 일제히(클러치 체결 및 분리의 일시적 기간들을 포함하지 않는) 회전하며, 각각의 그룹의 회전 관성이 결정된다. 동력은 에너지의 변화의 시간 레이트로서 정의되며, 따라서 회전 몸체의 동력은 E의 시간 도함수를 취함으로써 발견될 수 있다. 그러므로 동력은
Figure pat00016
이며, 여기에서
Figure pat00017
은 ω의 시간 도함수(즉,
Figure pat00018
), 또는 몸체의 회전 가속이다. 실제로, 회전 가속은 동력의 초과량 대 부하로부터 결정되거나 또는 그것으로서 양자화될 수 있거나, 또는 구동 트레인의 경우에, 회전 가속은 자동차의 무게 및 이용 가능한 동력에 의존적이며 그에 따라 결정될 수 있다. 구동 트레인에서의 몸체들의 회전 속도는 입력 값들 및 다양한 기어 구성들 사이에서의 알려진 관계들 및/또는 센서들을 통해 알려져 있다. 따라서, 운동 에너지 소산으로 인한 총 동력 손실(운동 동력 손실)이 식(2)에 따라 표현되며 산출될 수 있다:
일제히 회전하는 N개의 그룹들의 구성요소들(즉, i=1-N)에 대해
(2)
Figure pat00019
여기에서, J, ω, 및
Figure pat00020
은 임의의 주어진 세트의 손실 파라미터들에 대한 알려진 값들이다.
다른 손실 파라미터들은 변속기(106)에서의 클러치들의 체결에 관련된다. 클러치는 두 개의 회전 몸체들 사이에서의 연결을 제어하기 위한 기계 디바이스이다. 클러치들은 일반적으로 유체력에 의해 함께 눌려지는 두 개의 금속 판들을 포함한다. 함께 눌려질 때, 마찰력들은 그것들이 일제히 회전하도록 두 개의 판들을 결합하며 몸체들을 연결한다. 결합 동안, 에너지는 두 개의 판들 사이에서의 마찰로 인해 열의 형태로 소산된다. 솔레노이드들이 변속기(106)에 포함된다. 솔레노이드는 코일의 여기 시 자기장을 생성하는 나선형으로-감겨진 코일을 포함한다. 이러한 자기장들은 클러치에서 하나 또는 양쪽 판들 모두에 선형 유체력을 인가하기 위해 하네싱되며 사용된다. 체결 동안 클러치에 걸쳐 변속된 토크는 Tclutch로 표시된다. 클러치에 걸친 슬립은
Figure pat00021
로서 표시되며, 여기에서 ω1-ω2는 두 개의 클러치 판들의 회전 비들 사이에서의 차이이다. 클러치의 체결 동안 소산된 동력(즉, 변속기 클러치 동력 손실, 또는 클러치 손실들)이 그 후 식(3)에 따라 설명된다:
K개의 클러치들(즉, m=1-K)에 대해,
(3)
Figure pat00022
.
테스팅을 통해, 변속기(106)에서 다양한 클러치들에 걸쳐 변속된 토크는 코일(들)에 인가된 전류의 함수로서 결정되었다. 그러므로, 각각의 클러치에서의 동력 손실은 코일에 인가된 전류 및 두 개의 판들의 각도 회전 비들의 함수로서 알려져 있다. 클러치들이 맞물리거나 또는 분리됨에 따라, 기어들을 변경할 때 클러치 손실들이 발생한다. 기어들이 동작들 동안 변하지 않을 때, 클러치 손실들은 0이며 산출될 필요는 없다.
전력 손실들 모두가 알려져 있을 때, 타겟 동력 프로파일을 유지하거나 또는 달성하기 위해 동력원들로부터 요구된 동력은 식(4)에 따라,
Figure pat00023
또는, 대안적으로 식(5)로서 산출되며,
(5)
Figure pat00024
여기에서 Pdl은 타겟 동력 프로파일이고, Pengine은 엔진(102) 동력이며, Phybrid는 하이브리드 모듈(104) 동력이다.
도 3, 도 4, 및 도 5는 상이한 동력 프로파일들의 예시적인 구현들을 예시한다. 도 3은 어떤 타겟 프로파일도 적용되지 않는 현재 방법들에 따른 예시적인 동력 프로파일을 예시한다. 수평 축은 시간을 나타내며 수직 축은 동력을 나타낸다. 사용자 명령어 프로파일(302)은 가속기의 사용자들 적용을 나타낸다. 사용자 명령어 프로파일(302)의 프로파일은 0 기울기를 가진 라인으로 점점 줄어드는 0에서 시작하는 초기 가파른 기울기를 보여준다. 사용자 명령어 프로파일(302)은 원하는 자동차 속도가 달성될 때까지 매끄러운 가속을 위한 명령어로서 특성화될 수 있다. 304에서, 원하는 속도가 달성되며 사용자는 가속기를 해제하고 그에 따라 사용자 명령어 프로파일(302)은 0으로 리턴하여, 자동차의 속도를 유지하거나 또는 감소시키기 위한 바람을 표시한다. 사용자 명령어 프로파일(302)은 매끄러운 가속을 위한 바람을 표시하지만, 자동차는 원하는 동력 프로파일을 전달하지 않는다. 오히려, 대표적인 동력 프로파일(306)이 달성된다. 영역(308 및 310)은 기어 변화들이 발생하는 영역들을 표시한다. 영역(308)은 업시프트를 표시하며, 영역(310)은 다운시프트를 표시한다. 영역들(308 및 310)의 각각에서, 동력 프로파일은 교란을 보인다. 일반적으로, 자동 변속기들에서의 기어 변화들은 차량의 휠들에 적용된 토크에서의 변화들을 야기한다. 이것은 부분적으로 기어가 분리되는 동안에도 동력원으로부터 동력의 계속된 공급에 기인한다. 클러치가 분리됨에 따라, 동력의 계속된 공급은 동력 프로파일에서의 업서지(312)를 야기한다. 그 다음에, 상위 기어에서 기어들의 재-체결은 동력 프로파일에서의 다운서지(314)를 야기한다. 동력원으로부터 동력의 계속된 공급은 그 후 동력 프로파일이 새로운 기어에서의 상승 추세를 계속하게 한다. 유사한 결과가 영역(310)에 도시된 바와 같이 다운시프트 동안 일어난다. 영역들(308 및 310)에서의 업서지 및 다운서지는 운전자에게 진동들 및 다른 원치 않는 특성들로서 나타나는 구동 트레인(108)에서의 교란들을 생성한다.
여기에 개시된 상세들은 자동차의 동력 프로파일을 정확하게 제어하기 위해 및 보다 편안한 주행 경험 및/또는 사용자의 소망들에 맞춰진 맞춤을 생성하기 위해 방법을 제공한다. 도 4는 동력 프로파일의 추가 예를 예시한다. 사용자 명령어 프로파일(302)은 다시 원하는 자동차 속도로의 매끄러운 가속을 위한 명령어를 예시한다. 타겟 동력 프로파일(402)은 영역들(408 및 410)에서 대표적인 동력 프로파일(306)에서 나뉜다. 타겟 동력 프로파일은 영역들(408 및 410)에서 프로파일 교란들의 크기를 감소시킴으로써 기어 시프트들 동안 구동 트레인(108)에서의 교란을 최소화하도록 선택된다.
도 5는 타겟 동력 프로파일(502)을 보여주는 추가 예를 예시한다. 도면은 다시 504에서 원하는 자동차 속도로의 매끄러운 가속을 요구하는 사용자 명령어 프로파일(302)을 예시한다. 대표적인 동력 프로파일(306)은 비교를 위해 다시 도시된다. 타겟 동력 프로파일(502)은 영역들(508 및 510)에서 기어 시프트들 전체에 걸쳐 상당한 교란 없이 계속된다. 이러한 동력 프로파일은 대표적인 동력 프로파일(306)에 의해 제공된 것보다 상당히 더 매끄러운 가속 경험을 생성한다.
타겟 동력 프로파일(502)의 실현은 손실 파라미터들을 획득하는 것, 구동 트레인(108)에서 동력 손실들을 산출하는 것, 및 자동차의 휠들(110)에서 타겟 동력 프로파일(502)을 유지하기 위해 변속기 입력 샤프트에서 요구되는 토크의 레벨을 결정하는 것을 포함하여, 여기에 설명된 방법들에 따라 달성된다. 여기에 설명된 손실 파라미터들의 각각에 대한 값들은 각각의 동작 상태(즉, 기어 위치들, 모터들의 속도, 휠들의 속도 등)에 대해 규칙적으로 샘플링되며 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)에 의해 수신된다. 엔진(102) 및/또는 하이브리드 모듈(104)이 이미 회전하고 있고 및/또는 구동 트레인(108)에 토크를 공급하고 있을 때, 상기 속도 또는 토크 정보는 휠들(110)의 속도와 함께 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)로 전달된다. 몇몇 경우들에서, 손실 파라미터들의 값들은 특정 간격들(예로서, 초당 50 내지 100개 샘플들)로 샘플링된다. 각각의 샘플링은 값들의 결과 세트를 생성한다.
여기에 개시된 방법을 설명한 알고리즘이 이제 도 6에 따라 설명될 것이다. 통상적인 동작에서, 자동차는 임의의 수의 동작 상태들(정지, 등속, 가속, 감속 등)에 있을 수 있다. 운전자는 가속기, 브레이크, 또는 보조 브레이크 명령어의 작동일 수 있는 운전자 입력(또는 명령어 입력)을 실행한다. 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)은 동작(600)에서 운전자 입력을 수신한다.
현재 자동차 동작 데이터는 동작(602)에서 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)로 전달된다. 이것은 엔진(102), 하이브리드 모듈(104), 에너지 저장 시스템(134) 및 자동차의 현재 동작에 관련된 정보를 포함한다. 엔진(102) 속도, 동력(또는 생성된 토크), 및 속도 및 동력과 연관된 한계들이 자동차 데이터 링크를 통해 엔진 제어 모듈(146)로부터 획득된다. 데이터는 또한 모든 하이브리드 모터들(즉, 하이브리드 모듈(104))에 대해, 속도, 동력(또는 생성된 토크)에 관해 획득된다. 하이브리드 동력 능력들에 관련된 정보가 하이브리드 데이터 링크를 통해 에너지 저장 시스템(134)으로부터 획득된다. 휠(110) 속도 및/또는 가속과 같은 자동차에 관련된 데이터가 또한 획득된다. 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)은 이들 값들을 저장한다. 몇몇 실시예들에서, 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)은 동작 데이터를 직접 측정한다. 다른 실시예들에서, 여기에 설명된 임의의 데이터는 다양한 센서들 및 제어기들 중 임의의 것에 의해 측정되고 및/또는 획득되며, 데이터는 궁극적으로 프로세싱을 위해 단일 제어기에 의해 획득된다.
동작(604)에서, 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)은 식(1), 식(2), 및 식(3)에 따라 손실들을 산출하기 위해 필요한 손실 파라미터들을 획득한다. 손실 파라미터들(위에서 이미 설명된 바와 같이)은 변속기(106)의 기어 구성, 각각의 회전 속도들(ω), 가속(
Figure pat00025
), 및 회전 관성(J)을 포함한 변속기에서의 기어들의 현재 구성을 포함한다. 기어 변화가 진행 중이라면, 각각의 클러치 판의 각도 회전 속도들(ω1 및 ω2) 및 클러치에 걸친 토크의 값(Tclutch)와 같은, 변화를 겪고 있는 각각의 클러치에 대한 손실 파라미터들이 획득된다. 변속기(106)에서의 유압유의 온도뿐만 아니라 유압유의 압력 및 유량이 획득된다. 압력 손실들의 3개의 값들이 그 후 산출되며(식(1), 식(2), 및 식(3)) 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)에 의해 저장된다.
동작(606)에서, 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)은 동작(600)에서 수신된 운전자 입력에 기초하여 타겟 동력 프로파일(Pdl)을 산출한다. 타겟 동력 프로파일(Pdl)은 사용자의 특정 선호에 기초하여 결정되며 다양한 방식들로 맞춰질 수 있다. 예를 들면, 타겟 동력 프로파일은 연비를 최적화하고, 가속을 최대화하고, 변속기 시프트들로부터의 동력 변동들을 소거하거나 또는 운전자 편안함을 위해 구동 라인 동력 프로파일을 평활하게 하기 위해 선택될 수 있다. 예를 들면, 도 5의 타겟 동력 프로파일(502)의 평활한 기울기는 변속기 시프트들로부터 동력 변동들을 소거하기 위해 및/또는 연료 효율을 증가시키기 위해 최적화된다. 증가된 가속을 위해 최적화된 타겟 동력 프로파일은 포인트(504)보다 이전에 점점 줄어든 보다 가파른 초기 기울기를 가질 것이다. 이들 목표들 중 일부는 다른 것들을 제외할 수 있다. 예를 들면, 연비를 최적화하기 위해 선택된 프로파일은 일반적으로 가속을 최대화하기 위해 선택된 프로파일과 호환 가능하지 않다. 프로파일 선택의 전략은 차량의 서비스 수명 동안 다양한 시간들에서 변할 수 있다. 몇몇 경우들에서, 프로파일은 사용자-선택 가능할 수 있다. 예를 들면, 몇몇 실시예들에서, 인터페이스는 사용자가 동작 동안 즉각적이거나 또는 변경된 요구에 기초하여 타겟 동력 프로파일을 선택할 수 있도록 운전석 내에 또는 자동차에서의 다른 곳에 위치된다. 다른 실시예들에서, 타겟 동력 프로파일은 사용자에 의해 선택 가능하지 않다(예로서, 소유자가 운전자 편안함 또는 가속을 최대화하는 것을 선호하는 운전자와 대조적으로 연비를 최대화하는 것을 선호하는 상황들에서).
동작(608)에서, 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)은 실제 동력 프로파일 및 타겟 동력 프로파일 사이에서의 차이의 고려사항을 포함하는, 식(4)에 따라 타겟 동력 프로파일을 충족시키기 위해 요구되는 엔진(102) 및 하이브리드 모듈(104)로부터의 동력 요건(Pengine + Phybrid)을 산출한다. 다시 말해서, Pengine + Phybrid을 위해 식(4)가 풀린다. 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)은 엔진 제어 모듈(146) 및 하이브리드 모듈(104)에 토크 명령어들을 전송하며, 엔진(102) 및 하이브리드 모듈(104)은 Pengine + Phybrid을 가장 잘 달성하기 위해 설정된다. 토크 명령어들이 실행되며, 타겟 동력 프로파일이 달성된다.
엔진(102) 및 하이브리드 모듈(104)의 동작은 이하에 설명되는 바와 같이, 실제 동력 프로파일이 타겟 동력 프로파일과 일치하게 하기 위해 맞춰진다. 샘플링 및 산출들이 초당 다수 회 수행되기 때문에, 타겟 동력 프로파일을 유지하기 위해 요구되는 동력원들에 전송된 임의의 명령어들은 즉시 전달된다. 유사하게, 샘플링은 빈번하게 발생하기 때문에, 자동차의 상태 또는 운전자 입력들에 대한 임의의 변화들(예로서, 가속에서 브레이크로의 변화 또는 도로의 경사에서의 변화)이 즉시 고려된다. 이러한 식으로, 타겟 동력 프로파일이 변할 수 있으며 여전히 자동차에 의해 유지된다.
일반적으로, 각각의 동력원이 임의의 주어진 동작 조건에서 상이한 효율들 및/또는 동작 한계들을 갖기 때문에, 결정은, 실제 동력 프로파일이 사용자의 실제 목표를 가진 타겟 동력 프로파일과 일치하게 하기 위해 두 개의 동력원들 사이에서 동력에서의 적절한 분리에 대해 이루어진다. 예를 들면, 에너지 저장 시스템(134)의 전하의 상태는 얼마나 많은 동력이 임의의 주어진 순간에 및 어떤 효율로 하이브리드 모듈(104)에 의해 제공될 수 있는지에 대해 변속기/하이브리드 제어 모듈(148)에 알려준다.
이전에 언급된 바와 같이, 구동 트레인(108)은 동력원들(즉, 엔진(102) 및 하이브리드 모듈(104))을 휠들(110)에 결합한다. 토크는 엔진(102) 또는 하이브리드 모듈(104)에 의해 독립적으로 변속기(106)의 입력 샤프트에 전달될 수 있다. 대안적으로, 엔진(102) 및 하이브리드 모듈(104)은 변속기(106)에 토크를 전달하기 위해 함께 작동할 수 있다. 하이브리드 모듈 클러치는 하이브리드 모듈(104)로 하여금 하이브리드 모듈(104)이 엔진(102)에 의해 회전될 수 있도록 엔진(102)과 결합하거나 또는 분리하고, 변속기(106)의 입력 샤프트에 토크를 독립적으로 공급하거나, 또는 변속기(1060의 입력 샤프트에 토크를 공급하기 위해 엔진(102)과 함께 작동하도록 허용한다. 각각의 동력원은 다양한 상이한 동작 조건들에 대해 특정한 효율 이점들 및 미션들을 가진다. 변속기/하이브리드 제어 모듈에 의해 실행된 알고리즘은 타겟 동력 프로파일 및 다른 동작 고려 사항들 양쪽 모두를 가장 효율적으로 실현하는 동력원들의 밸런스를 유지하기 위해 사용된다.
개시는 도면들 및 앞서 말한 설명에서 상세히 예시되고 설명되지만, 이것은 특성에 있어서 제한이 아닌 예시적인 것으로 고려되며, 단지 바람직한 실시예가 도시되고 설명되며 다음의 청구항들에 의해 정의된 개시의 사상 내에 있는 모든 변화들, 등가물들, 및 수정들이 보호되도록 요구된다는 것이 이해될 것이다. 본 명세서에 인용된 모든 공보들, 특허들, 및 특허 출원들은 각각의 개개의 공보, 특허, 또는 특허 출원이 구체적으로 및 개별적으로 참조로서 통합되는 것으로 표시되며 여기에 전체적으로 제시되는 것처럼 참조로서 여기에 통합된다.

Claims (37)

  1. 제어 모듈을 사용하여 하이브리드 자동차에 대한 동력 프로파일을 제어하는 단계로서, 상기 하이브리드 자동차는 동력원 및 구동 트레인을 갖고, 상기 제어 모듈은 상기 구동 트레인 및 상기 동력원을 제어하는, 상기 제어 단계;
    상기 제어 모듈을 사용하여 타겟 구동 트레인 출력 동력 프로파일을 수립하는 단계로서, 상기 타겟 구동 트레인 출력 동력 프로파일은 명령어 입력을 사용하여 결정되는, 상기 타겟 구동 트레인 출력 동력 프로파일을 수립하는 단계; 및
    상기 제어 모듈을 사용하여 입력 동력을 수립하는 단계로서, 상기 입력 동력은 상기 타겟 구동 트레인 출력 동력 프로파일을 공급하기에 충분하며, 상기 제어 모듈은 하나 이상의 손실 파라미터들 및 상기 타겟 구동 트레인 출력 동력 프로파일을 사용하여 상기 입력 동력을 수립하는, 상기 입력 동력을 수립하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 모듈을 사용하여 상기 자동차의 현재 상태를 결정하는 단계;
    상기 제어 모듈을 사용하여 상기 구동 트레인 내에서 동력 손실을 산출하는 단계로서, 상기 제어 모듈은 상기 하나 이상의 손실 파라미터들을 사용하여 상기 동력 손실을 산출하는, 상기 산출 단계; 및
    상기 제어 모듈을 사용하여 상기 입력 동력을 상기 구동 트레인에 제공하도록 상기 동력원을 제어하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 손실 파라미터들은 유압 동력 손실을 포함하며, 상기 유압 동력 손실은 유압 손실 파라미터들의 함수로서 산출되는, 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유압 손실 파라미터들은 상기 구동 트레인에서 유압유의 온도를 포함하는, 방법.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 유압 손실 파라미터들은 상기 구동 트레인에서 상기 유압유의 압력을 포함하는, 방법.
  6. 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유압 손실 파라미터들은 상기 구동 트레인에서 유압유의 유량을 포함하는, 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 손실 파라미터들은 운동 동력 손실을 포함하며, 상기 운동 동력 손실은 상기 구동 트레인 내에서 회전 관성 손실 파라미터들의 함수로서 산출되는, 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 회전 관성 손실 파라미터들은 상기 구동 트레인에서 적어도 하나의 몸체의 회전 관성을 포함하는, 방법.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 회전 관성 손실 파라미터들은 상기 구동 트레인에서 적어도 하나의 몸체의 회전 속도를 포함하는, 방법.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 관성 손실 파라미터들은 상기 구동 트레인에서 적어도 하나의 몸체의 회전 가속을 포함하는, 방법.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 운동 동력 손실은 다음의 식에 의해 표현되며:
    Figure pat00026
    ,
    Pk = 운동 동력 손실;
    N = 일제히 회전하는 구성요소들의 그룹들의 수;
    Figure pat00027
    = 몸체의 회전 관성;
    Figure pat00028
    = 상기 몸체의 회전 비; 및
    Figure pat00029
    = 상기 몸체의 회전 가속인, 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 손실 파라미터들은 클러치에 대한 클러치 동력 손실을 포함하며, 상기 구동 트레인은 적어도 하나의 클러치를 갖고, 상기 클러치는 복수의 클러치 판들을 가지며, 상기 클러치 동력 손실은 클러치 손실 파라미터들의 함수로서 산출되는, 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 클러치 손실 파라미터들은 상기 클러치의 체결 동안 상기 복수의 클러치 판들 사이에서 변속된 토크를 포함하는, 방법.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 클러치 손실 파라미터들은 상기 복수의 클러치 판들에서 각각의 클러치 판의 회전 속도를 포함하는, 방법.
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클러치 동력 손실은 다음의 식에 의해 표현되며:
    Figure pat00030
    ,
    Pclutch = 클러치 동력 손실;
    K = 몸체들의 수;
    Figure pat00031
    = 체결 동안 상기 클러치의 클러치 판들 사이에서 변속된 토크;
    Figure pat00032
    = 각각의 클러치 판의 회전 비들 사이에서의 차이의 절대 값인, 방법.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타겟 구동 트레인 출력 동력 프로파일은 다음의 식에 의해 표현되며:
    Figure pat00033
    ,
    Pdl = 타겟 구동 트레인 출력 동력 프로파일;
    Pengine = 엔진 동력;
    Phybrid = 하이브리드 모듈 동력;
    Ploss = 유압 동력 손실;
    Pk = 운동 동력 손실;
    Pclutch = 클러치 동력 손실인, 방법.
  17. 제 2 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력 손실을 산출하는 동작은 상기 제어 모듈이 상기 입력 동력을 상기 구동 트레인에 제공하도록 상기 동력원을 제어하기 전에 수행되는, 방법.
  18. 제 2 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력 손실을 산출하는 동작은 상기 제어 모듈이 상기 입력 동력을 상기 구동 트레인에 제공하도록 상기 동력원을 제어하는 것과 실질적으로 동시에 수행되는, 방법.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력원은 엔진 및 하이브리드 모듈을 포함하는, 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 하이브리드 모듈은 전기 모터를 포함하는, 방법.
  21. 제어기를 사용하여 자동차의 동력원 출력 동력을 제어하는 단계로서, 상기 자동차는 구동 트레인 및 동력원을 가지며, 상기 제어기는 상기 동력원 및 상기 구동 트레인을 제어하는, 상기 제어 단계;
    상기 제어기를 사용하여 타겟 구동 트레인 출력 동력을 결정하는 단계로서, 상기 타겟 구동 트레인 출력 동력은 명령어 입력을 사용하여 결정되는, 상기 타겟 구동 트레인 출력 동력을 결정하는 단계;
    상기 제어기를 사용하여 상기 동력원 출력 동력을 결정하는 단계로서, 상기 타겟 구동 트레인 출력 동력은 상기 동력원 출력 동력으로부터 도출되며, 상기 제어기는 하나 이상의 손실 파라미터들 및 상기 타겟 구동 트레인 출력 동력을 사용하여 상기 동력원 출력 동력을 결정하는, 상기 동력원 출력 동력을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제어기를 사용하여 상기 구동 트레인 내에서 동력 손실을 산출하는 단계로서, 상기 제어기는 상기 하나 이상의 손실 파라미터들을 사용하여 상기 동력 손실을 산출하는, 상기 동력 손실 산출 단계; 및
    상기 제어기를 사용하여 상기 구동 트레인에 제공된 상기 동력원 출력 동력을 제어하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  23. 제 21 항 또는 제 22 항에 있어서,
    상기 손실 파라미터들은 유압 동력 손실을 포함하며, 상기 유압 동력 손실은 유압 손실 파라미터들의 함수로서 산출되는, 방법.
  24. 제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 손실 파라미터들은 운동 동력 손실을 포함하며, 상기 운동 동력 손실은 상기 구동 트레인 내에서 회전 관성 손실 파라미터들의 함수로서 산출되는, 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 운동 동력 손실은 다음의 식에 의해 표현되며:
    Figure pat00034
    ,
    Pk = 운동 동력 손실;
    N = 일제히 회전하는 구성요소들의 그룹들의 수;
    Figure pat00035
    = 몸체의 회전 관성; 및
    Figure pat00036
    = 상기 몸체의 회전 비; 및
    Figure pat00037
    = 상기 몸체의 회전 가속인, 방법.
  26. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 손실 파라미터들은 클러치에 대한 클러치 동력 손실을 포함하며, 상기 구동 트레인은 적어도 하나의 클러치를 갖고, 상기 클러치는 복수의 클러치 판들을 가지며, 상기 클러치 동력 손실은 클러치 손실 파라미터들의 함수로서 산출되는, 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 클러치 동력 손실은 다음의 식에 의해 표현되며:
    Figure pat00038

    Pclutch = 클러치 동력 손실;
    K = 몸체들의 수;
    Figure pat00039
    = 체결 동안 상기 클러치의 클러치 판들 사이에서 변속된 토크;
    Figure pat00040
    = 각각의 클러치 판의 회전 비들 사이에서의 차이의 절대 값인, 방법.
  28. 제 21 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타겟 구동 트레인 출력 동력은 다음의 식에 의해 표현되며:
    Figure pat00041
    ,
    Pdl = 타겟 구동 트레인 출력 동력 프로파일;
    Pengine = 엔진 동력;
    Phybrid = 하이브리드 모듈 동력;
    Ploss = 유압 동력 손실;
    Pk = 운동 동력 손실;
    Pclutch = 클러치 동력 손실인, 방법.
  29. 제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타겟 구동 트레인 출력 동력을 결정하는 단계는 가속 자동차 데이터 파라미터를 포함하는, 방법.
  30. 제 1 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타겟 구동 트레인 출력 동력을 결정하는 단계는 연비 자동차 데이터 파라미터를 포함하는, 방법.
  31. 제 1 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타겟 구동 트레인 출력 동력을 결정하는 단계는 배출 자동차 데이터 파라미터를 포함하는, 방법.
  32. 제 29 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 자동차 데이터 파라미터들을 선택하는 단계를 더 포함하며, 상기 사용자는 인터페이스를 사용하여 상기 자동차 데이터 파라미터들을 선택하는, 방법.
  33. 제 21 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동력원은 엔진 및 하이브리드 모듈을 포함하는, 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 하이브리드 모듈은 전기 모터를 포함하는, 방법.
  35. 제어기와, 변속기 및 동력원을 포함한 구동 트레인을 가진 자동차를 동작시키기 위한 방법에 있어서,
    상기 제어기는:
    명령어 입력을 사용하여 타겟 구동 트레인 출력 동력을 결정하고;
    상기 변속기 내에서 유압 손실 파라미터들의 함수로서 상기 구동 트레인의 유압 동력 손실을 결정하고;
    상기 구동 트레인 내에서 회전 관성 손실 파라미터들의 함수로서 상기 구동 트레인의 운동 동력 손실을 결정하고;
    상기 변속기 내에서 클러치 손실 파라미터들의 함수로서 상기 구동 트레인의 클러치 동력 손실을 결정하고;
    상기 유압 손실 파라미터들, 상기 회전 관성 손실 파라미터들, 및 상기 클러치 손실 파라미터들의 함수로서 상기 타겟 구동 트레인 출력 동력에 도달하기 위해 요구된 상기 입력 동력을 수립하며;
    상기 타겟 구동 트레인 출력 동력에 도달하기 위해 상기 동력원에 의해 공급된 상기 동력을 조정하도록 배열 및 구성되는, 제어기 및 변속기 및 동력원을 포함한 구동 트레인을 가진 자동차를 동작시키기 위한 방법.
  36. 제어기와, 변속기 및 동력원을 포함한 구동 트레인을 가진 하이브리드 자동차를 동작시키기 위한 방법에 있어서,
    운전자로부터 명령어 입력을 수신하는 단계;
    상기 자동차의 현재 상태를 결정하는 단계;
    상기 구동 트레인의 손실 파라미터들을 결정하는 단계;
    상기 명령어 입력의 함수로서 타겟 구동 트레인 출력 동력 프로파일을 수립하는 단계;
    상기 손실 파라미터들의 함수로서 상기 구동 트레인 내에서 동력 손실을 수립하는 단계;
    상기 손실 파라미터들 및 상기 타겟 구동 트레인 출력 동력 프로파일의 함수로서 상기 타겟 구동 트레인 출력 동력 프로파일에 도달하기 위해 요구된 필요한 입력 동력을 수립하는 단계; 및
    상기 필요한 입력 동력을 상기 구동 트레인에 공급하는 단계를 포함하는, 제어기 및 변속기 및 동력원을 포함한 구동 트레인을 가진 하이브리드 차량을 동작시키기 위한 방법.
  37. 제 1 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 장치.
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