KR20230090470A - 하이브리드 차량의 제어 방법 - Google Patents

하이브리드 차량의 제어 방법 Download PDF

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이민규
이경택
한상준
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 제어 방법에 관한 것으로서, 토크 컨버터가 탑재된 하이브리드 차량에서 토크 컨버터의 특성을 고려하여 차량 구동장치의 최적 목표 운전점을 결정할 수 있는 방법을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 차량 구동용 모터와 변속기 사이에 토크 컨버터가 배치된 하이브리드 차량의 제어 방법에 있어서, 제어기에 의해, 차량 주행 중 취득되는 실시간 차량 운전 정보로부터 운전자 요구 토크와 토크 컨버터의 출력속도가 결정되는 단계; 상기 제어기에 의해, 미리 설정된 토크 컨버터의 특성 정보 및 상기 결정된 운전자 요구 토크 정보를 이용하여 상기 결정된 토크 컨버터의 출력속도로부터 토크 컨버터의 목표 입력속도가 결정되는 단계; 상기 제어기에 의해, 상기 결정된 토크 컨버터의 목표 입력속도가 엔진 목표 시동 속도로 결정되는 단계; 및 상기 제어기에 의해, 엔진 온(on) 모드 결정시 상기 모터의 토크를 이용하여 엔진을 시동하기 위한 제어가 수행되고 시동 후 엔진 속도가 상기 결정된 엔진 목표 시동 속도로 제어되는 단계를 포함하는 하이브리드 차량의 제어 방법이 개시된다.

Description

하이브리드 차량의 제어 방법{CONTROL METHOD FOR HYBRID ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 하이브리드 차량의 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주 시동장치인 HSG가 삭제되고 토크 컨버터가 탑재된 하이브리드 차량에서 토크 컨버터의 특성을 고려하여 차량 구동장치에 대한 최적의 목표 운전점을 결정할 수 있는 방법에 관한 것이다.
하이브리드 차량은 엔진(내연기관)과 모터를 구동원으로 이용하여 주행하는 차량이다. 하이브리드 차량의 파워트레인 형태 중 하나로 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 타입의 하이브리드 시스템이 알려져 있다.
TMED 타입의 하이브리드 시스템에서는 차량을 구동하기 위한 복수 개의 구동장치, 즉 엔진과 모터 사이에 엔진 클러치가 배치되고, 모터의 출력측에 변속기가 연결된다. 또한, 모터를 구동 및 제어하기 위한 인버터가 차량에 탑재되고, 모터가 인버터를 통해 차량 내 고전압 메인 배터리에 충, 방전 가능하게 연결된다.
인버터는 모터 구동시 배터리로부터 공급되는 직류(DC) 전류를 교류(AC) 전류로 변환하여 전력케이블을 통해 모터에 인가하고, 모터 회생시에는 모터에서 생성된 교류 전류를 직류 전류로 변환하여 배터리에 공급한다.
또한, 엔진과 동력 전달 가능하게 연결되어 엔진을 시동하거나 엔진에서 전달되는 회전력으로 발전을 수행하는 HSG(Hybrid Starter and Generator)가 차량에 구비된다. 차량 구동용 모터와 마찬가지로 HSG 또한 모터와 발전기로 모두 작동 가능하며, 인버터를 통해 배터리에 충, 방전 가능하게 연결된다.
하이브리드 차량에서는 관성에 의한 타력 주행시나 제동시에 차량 운동에너지를 모터 발전을 통해 전기에너지로 회수하여 배터리를 충전하는 회생 모드가 수행된다. 하이브리드 차량에서 차량 효율 증대 및 연비 향상을 위해 회생 모드의 기능은 필수적이다.
또한, 하이브리드 차량에서는 연료 소비를 최소화하고 차량 연비를 향상시키기 위해 엔진과 모터의 적절한 동력 분배가 요구된다. TMED 하이브리드 차량에서 목표 운전점이 결정되고 엔진 토크 지령(또는 엔진 속도 지령), 모터 토크 지령(또는 모터 속도 지령)이 결정되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 하이브리드 차량에서 동력 제어 및 변속 제어를 수행하는 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도시된 바와 같이 하이브리드 차량에서 복수 개의 제어기(10~40)가 차량의 동력 제어 및 변속 제어를 위해 협조 제어를 수행한다.
먼저, 최상위 제어기라 할 수 있는 하이브리드 제어기(Hybrid Control Unit, HCU)(10)는 운전자의 가속페달 입력값(APS 값)과 브레이크 페달 입력값(BPS 값) 등의 차량 운전 정보를 기초로 운전자 주행 의지에 따른 운전자 요구 토크를 결정한다.
또한, 하이브리드 제어기(HCU)(10)는 운전자 요구 토크를 만족시키기 위한 엔진 온(on)/오프(off) 모드를 결정하고, 상기 결정된 운전자 요구 토크와 엔진 온/오프 모드 정보를 기초로 구동장치에 대한 토크 분배를 수행한다.
이때 하이브리드 제어기(10)는 동력 분배를 위한 분배비 및 분배 토크 프로파일에 따라 운전자 요구 토크를 만족시키기 위한 엔진 토크 지령(또는 엔진 속도 지령)과 모터 토크 지령(또는 모터 속도 지령)을 결정 및 생성하여 출력한다.
이에 엔진 제어기(Engine Control Unit, ECU)(20)와 모터 제어기(Motor Control Unit, MCU)(30)가 각각 하이브리드 제어기(10)로부터 엔진 토크 지령(또는 엔진 속도 지령)과 모터 토크 지령(또는 모터 속도 지령)을 수신하고, 수신된 각 토크 지령(또는 속도 지령)에 따라 엔진과 모터의 토크(또는 속도)를 제어하게 된다.
상기와 같은 차량의 동력 제어와 함께 변속 제어가 수행되는데, 변속 제어기(Transmission Control Unit, TCU)(40)는 차량에서 수집되는 정보를 기초로 목표 변속단을 결정하고, 상기 목표 변속단으로의 변속이 실행될 수 있도록 변속기의 작동을 제어한다.
또한, 변속 제어기(40)는 목표 변속단과 변속 클래스(class), 변속 페이즈(phase) 등 현재의 변속 상태 정보를 하이브리드 제어기(10)에 제공하고, 하이브리드 제어기(10)는 변속 상태 정보를 참조하여 토크 인터벤션(torque intervention) 제어 등을 수행한다.
이와 같은 하이브리드 차량의 동력 제어 및 변속 제어가 수행되면, 엔진 오프(engine off) 모드(EV 모드)인 경우 '운전자 요구 토크 = 모터 토크×변속비×FGR'로 운전자 요구 토크가 충족되고, 엔진 온(engine on) 모드(HEV 모드)인 경우 '운전자 요구 토크 = (엔진 토크 + 모터 토크)×변속비×FGR'로 운전자 요구 토크가 충족된다. 여기서 'FGR'는 종감속 기어비(Final Gear Ratio)를 나타낸다.
한편, 도 2에 나타낸 바와 같이 하이브리드 차량에서 주 시동장치(별도의 시동발전기)인 HSG를 삭제하고 모터(3)와 변속기(5) 사이에 토크 컨버터(4)를 탑재한 시스템이 알려져 있다.
여기서 변속기(5)는 자동 변속기(Automatic Transmission, AT)일 수 있다. 상기 토크 컨버터(4)는 차량의 발진 장치로 이용될 수 있는 것으로, 통상의 토크 컨버터에는 댐퍼 클러치(4a)가 구비된다.
상기와 같이 토크 컨버터(4)가 탑재된 하이브리드 차량에서 엔진(1)을 시동하는 HSG가 삭제될 경우에는 모터(3) 및 토크 컨버터(4)를 이용하여 엔진(1)을 시동하는 기능이 필요하다.
도 2를 참조하면, 차량을 구동하는 구동장치인 엔진(1)과 모터(3), 상기 엔진(1)과 모터(3) 사이에 배치되어 엔진과 모터 사이에 동력을 연결하거나 차단하는 엔진 클러치(2), 모터(3)의 출력측에 연결된 변속기(5), 그리고 모터(3)와 변속기(5) 사이에 배치된 토크 컨버터(4)가 도시되어 있다.
이와 함께 도 2에는 모터(3)를 구동 및 제어하기 위한 인버터(6), 상기 인버터(6)를 매개로 모터(3)에 충, 방전 가능하게 연결된 배터리(7), 그리고 상기 배터리(7)의 고전압 전력을 저전압 전력으로 변환하여 차량에 공급하는 저전압 DC-DC 컨버터(Low voltage DC-DC Converter, LDC)(8)가 도시되어 있다.
도 2에 도시된 하이브리드 차량의 경우 토크 컨버터(4)로 인해 목표 운전점의 변경이 발생하는데, 전달 효율, 용량, 속도비 및 전달 토크비 등 토크 컨버터의 성능 특성으로 인해 목표 운전점의 변경 반영이 필요하다. 이에 토크 컨버터의 성능 특성이 반영된 최적의 목표 운전점을 결정할 수 있는 방법이 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 토크 컨버터가 탑재된 하이브리드 차량에서 토크 컨버터의 특성을 고려하여 차량 구동장치의 최적 목표 운전점을 결정할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 주 시동장치인 HSG가 삭제되고 토크 컨버터가 탑재된 하이브리드 차량에서 구동장치인 모터와 상기 토크 컨버터를 이용하여 엔진 시동을 위한 목표 운전점을 결정하고 엔진을 시동할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '통상의 기술자')에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 차량 구동용 모터와 변속기 사이에 토크 컨버터가 배치된 하이브리드 차량의 제어 방법에 있어서, 제어기에 의해, 차량 주행 중 취득되는 실시간 차량 운전 정보로부터 운전자 요구 토크와 토크 컨버터의 출력속도가 결정되는 단계; 상기 제어기에 의해, 미리 설정된 토크 컨버터의 특성 정보 및 상기 결정된 운전자 요구 토크 정보를 이용하여 상기 결정된 토크 컨버터의 출력속도로부터 토크 컨버터의 목표 입력속도가 결정되는 단계; 상기 제어기에 의해, 상기 결정된 토크 컨버터의 목표 입력속도가 엔진 목표 시동 속도로 결정되는 단계; 및 상기 제어기에 의해, 엔진 온(on) 모드 결정시 상기 모터의 토크를 이용하여 엔진을 시동하기 위한 제어가 수행되고 시동 후 엔진 속도가 상기 결정된 엔진 목표 시동 속도로 제어되는 단계를 포함하는 하이브리드 차량의 제어 방법을 제공한다.
이로써, 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 제어 방법에 의하면, 토크 컨버터가 탑재된 하이브리드 차량에서 토크 컨버터의 특성이 고려된 최적의 목표 운전점이 결정될 수 있게 된다. 또한, 주 시동장치인 HSG가 삭제되고 토크 컨버터가 탑재된 하이브리드 차량에서 구동장치인 모터와 상기 토크 컨버터를 이용하여 엔진을 시동할 수 있게 된다.
도 1은 하이브리드 차량에서 동력 제어 및 변속 제어를 수행하는 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 토크 컨버터를 탑재한 하이브리드 차량의 파워트레인 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 제어 장치를 나타내는 구성 블록도이다.
도 4는 본 발명에서 운전자 요구 토크와 토크 컨버터의 출력속도를 선도로 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명에서 토크 컨버터의 특성 정보 중 속도비(SR)와 토크비(TR), 용량계수(Cf)의 설정 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에서 용량계수(Cf)에 따른 토크 컨버터의 입력속도와 입력토크의 관계를 예시한 도면이다.
도 7은 본 발명에서 토크 컨버터 출력속도와 토크 컨버터 목표 입력속도를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명에서 엔진 시동시 제어 상태를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제어 과정을 나타내는 순서도이다.
발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접촉되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 발명은 하이브리드 차량의 제어 방법에 관한 것으로서, 토크 컨버터가 탑재된 하이브리드 차량에서 토크 컨버터의 특성을 반영하여 차량 구동장치의 최적 목표 운전점을 결정할 수 있는 방법을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명은 주 시동장치인 HSG가 삭제되고 토크 컨버터가 탑재된 하이브리드 차량에서 구동장치인 모터와 상기 토크 컨버터를 이용하여 엔진을 시동할 수 있는 방법을 제공하고자 하는 것이다.
여기서 목표 운전점은 차량을 구동하는 구동장치, 즉 엔진과 모터의 목표 운전점을 말하며, 이는 운전자 요구 토크를 만족시키기 위한 엔진과 모터의 목표 토크를 의미하거나 엔진과 모터의 목표 속도를 의미하는 것일 수 있다. 이하의 설명에서 '모터'는 차량 구동장치인 모터, 즉 차량을 구동하는 구동모터를 의미한다.
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 제어 장치를 나타내는 구성 블록도이다. 이하 본 발명을 설명함에 있어 토크 컨버터(4)를 탑재한 하이브리드 차량의 파워트레인 구성 및 하이브리드 시스템의 구성에 대해서는 도 2를 참조하기로 한다.
본 발명에 따른 하이브리드 차량의 제어 과정은 토크 컨버터(4)의 특성이 반영된 목표 운전점을 결정하는 과정, 및 토크 컨버터(4)의 특성을 반영하여 엔진(1)을 시동하는 과정을 포함한다. 여기서 엔진(1)을 시동하는 과정은 토크 컨버터(4)의 특성 정보를 이용하여 목표 운전점을 변경(보정)하는 과정을 포함한다.
또한, 상기 엔진(1)을 시동하는 과정은, 엔진 목표 시동 속도(목표 운전점 중 시동 후 엔진 목표 속도임)를 결정하는 과정, 및 토크 컨버터(4) 내 댐퍼 클러치(4a)의 해제(분리)(disengage) 및 결합(engage) 시점을 결정하는 과정을 포함한다.
또한, 상기 엔진(1)을 시동하는 과정은, 엔진 클러치(2)를 결합하기 위한 제어 과정, 엔진(1)과 모터(3)를 최종 결정된 시동시 목표 운전점(변경된 목표 운전점)에 따라 구동하기 위한 제어 과정, 상기 결정된 댐퍼 클러치(4a)의 해제 및 결합 시점에 따라 댐퍼 클러치의 작동을 제어하는 과정을 포함한다.
본 발명에서 엔진 시동 과정을 포함하는 하이브리드 차량의 제어 과정을 수행하기 위해, 도 3에 나타낸 바와 같이, 하이브리드 제어기(HCU)(10), 엔진 제어기(ECU)(20), 모터 제어기(MCU)(30), 변속 제어기(TCU)(40)가 협조 제어를 수행하게 된다.
도 3에 나타낸 제어 장치의 구성 중, 변속 제어기(40)는, 차량 주행 동안 구동륜의 휠속(wheel speed) 또는 차속(vehicle speed) 정보와 운전자의 가속페달 입력값(APS 값) 또는 운전자 요구 토크 정보를 기초로 변속 스케쥴 맵과 같은 변속 패턴 정보를 이용하여 목표 변속단을 결정하고, 변속기(5)의 현재 변속단을 상기 목표 변속단으로의 변경하기 위한 제어를 수행한다.
또한, 변속 제어기(40)는 목표 변속단, 변속 클래스(class), 변속 페이즈(phase) 등 현재의 변속 상태 정보를 하이브리드 제어기(10)에 전달한다. 이에 더하여 변속 제어기(40)는 토크 컨버터(4)의 현재 상태 등 실제 작동 상태 정보를 하이브리드 제어기(10)에 전달한다.
그리고, 하이브리드 제어기(10)는 토크 컨버터 시스템 모델부(11), 목표 운전점 결정부(12), 엔진 온(on)/오프(off) 결정부(13), 및 입력 토크 제한부(14)를 포함한다.
하이브리드 제어기(10)에서 토크 컨버터 시스템 모델부(11)는 토크 컨버터 시스템의 모델링 정보를 이용하여 토크 컨버터(4) 내 댐퍼 클러치(4a)의 해제(disengage, open), 슬립(slip), 결합(engage, lock-up) 등 토크 컨버터(4)의 동작을 결정하고, 토크 컨버터(4)의 속도비(Speed Ratio, SR)와 토크비(Torque Ratio, TR), 용량계수(Capacity Factor, Cf) 등 토크 컨버터의 성능 및 특성 정보를 목표 운전점 결정부(12)에 제공한다.
여기서 토크 컨버터(4)의 속도비(SR)와 토크비(TR)에 대해 좀 더 설명하면, 상기 토크 컨버터의 속도비(SR)는 토크 컨버터의 입력속도와 출력속도 간 비(ratio)를 의미하고, 상기 토크 컨버터의 토크비(TR)는 토크 컨버터의 입력토크와 출력토크 간 비를 의미한다.
이때 속도비(SR)의 값은 토크 컨버터의 입력속도에 대한 출력속도의 비율 값('SR = 출력속도/입력속도'임)으로 정의될 수 있다. 또한, 토크비(TR)의 값은 토크 컨버터의 입력토크에 대한 출력토크의 비율 값('TR = 출력토크/입력토크'임)으로 정의될 수 있다.
차량에 탑재되는 토크 컨버터의 설계가 완료되면 토크 컨버터의 용량계수(Cf)가 결정되는데, 도 5와 같은 값들이 설계에 따라 미리 결정될 수 있다. 토크 컨버터가 설계되면, 토크 컨버터의 입, 출력 동작 가능 조건인 입력속도와 출력속도, 입력토크와 출력토크에 따라 속도비(SR), 토크비(TR), 용량계수(Cf)의 값이 정해질 수 있다.
이러한 토크 컨버터의 속도비(SR), 토크비(TR), 용량계수(Cf)의 값은 설계치에 따른 값으로서 도 5와 같은 경향을 가질 수 있다. 도 5를 참조하면 차량에 탑재된 토크 컨버터(4)의 속도비(SR)와 토크비(TR), 용량계수(Cf)가 가변 값으로 정해진 예가 나타나 있으며, 도 5에 대해서는 뒤에서 다시 설명하기로 한다.
일반적으로 토크 컨버터의 용량계수(Cf) 값은 해당 토크 컨버터의 용량에 있어 최대 값일 수 있고, 이러한 용량계수(Cf)의 값에 토크 컨버터 입력속도의 제곱 값을 곱한 값으로 토크 컨버터의 입력토크가 결정될 수 있다('입력토크 = Cf×입력속도×입력속도').
기본적으로 하이브리드 제어기(10)의 목표 운전점 결정부(12)는 차량 주행 동안 수집되는 가속페달 입력값(APS 값)과 브레이크 페달 입력값(BPS 값) 등의 차량 운전 정보를 기초로 운전자 요구 토크(demand torque)를 결정한다.
이에 더하여 목표 운전점 결정부(12)는 운전자 요구 토크와 토크 컨버터의 특성 정보를 이용하여 엔진(1)과 모터(3)에 대한 최종 목표 운전점을 결정한다.
목표 운전점 결정부(12)는 목표 운전점을 결정하는 과정에서 운전자 요구 토크를 만족시키기 위한 엔진 목표 토크와 모터 목표 토크, 엔진 목표 속도(엔진 시동 후 목표 속도인 엔진 목표 시동 속도를 포함하는 것임), 모터 목표 속도 등을 결정한다.
또한, 목표 운전점 결정부(12)는 최종 결정된 엔진 목표 토크와 모터 목표 토크에 해당하는 지령, 즉 엔진 토크 지령과 모터 토크 지령을 생성하여 엔진 제어기(20)와 모터 제어기(30)로 출력한다.
또한, 목표 운전점 결정부(12)는 상기 결정된 엔진 목표 속도(엔진 목표 시동 속도 포함)와 모터 목표 속도 등을 속도 지령 형태로 생성하여 엔진 제어기(20)와 모터 제어기(30)로 출력할 수 있다.
좀 더 상세히 설명하면, 목표 운전점 결정을 위해 목표 운전점 결정부(12)는 차량에서 수집되는 실시간 차량 운전 정보로부터 현재 주행 가능한 토크 컨버터(4)의 출력속도 및 운전자 요구 토크를 결정한다.
이때 목표 운전점 결정부(12)는 운전자 요구 토크를 결정함과 더불어, 상기 차량 운전 정보로서 차량에서 휠속 센서(미도시)에 의해 검출된 구동륜의 휠속과 변속기(5)의 현재 변속단에 해당하는 기어비 정보를 이용하여 차량이 현재 주행 가능한 토크 컨버터(4)의 출력속도를 결정한다. 여기서 기어비는 변속기의 변속비가 반영된 것으로, 토크 컨버터(4)의 출력축과 구동륜 사이의 기어비를 의미한다.
토크 컨버터(4)의 출력측이 변속기(5)의 입력측에 연결되어 있으므로 토크 컨버터(4)의 출력속도는 변속기(5)의 입력속도가 된다. 또한, 토크 컨버터의 출력속도를 결정하기 위해 상기와 같이 휠속 센서에 의해 검출된 휠속이 이용될 수도 있으나, 차속으로부터 환산되어 구해지는 구동륜 휠속이 이용될 수도 있다.
도 4는 운전자 요구 토크와 토크 컨버터의 출력속도를 선도로 예시한 도면이다.
상기와 같이 토크 컨버터(4)의 출력속도가 결정되면, 상기 목표 운전점 결정부(12)에서는 미리 설정 및 입력, 저장된 토크 컨버터의 특성 정보에 의해 상기 결정된 토크 컨버터의 출력속도로부터 토크 컨버터의 입력속도가 결정된다. 입력속도는 현재 주행 가능한 토크 컨버터의 출력속도에 기준하여 토크 컨버터 시스템 내에서 가능한 입력속도들로서 구해진다.
본 발명에서 토크 컨버터의 특성 정보로서 도 5와 같은 설정 데이터가 이용될 수 있으며, 이는 목표 운전점 결정부(12)에 입력 및 저장된 상태에서 목표 운전점을 결정하기 위해 이용될 수 있다.
도 5는 본 발명에서 토크 컨버터의 특성 정보인 속도비(SR)의 값과 토크비(TR)의 값, 용량계수(Cf)의 값이 설정된 예를 나타내는 도면이다. 도 5는 속도비(SR)에 따라 용량계수(Cf)와 토크비(TR)가 설정된 예를 보여주고 있으며, 속도비(SR)와 용량계수(Cf) 사이의 관계, 속도비(SR)와 토크비(TR) 사이의 관계가 선도로 예시되어 있다. 예시된 선도는 미리 설정되는 토크 컨버터의 성능 곡선이라 이해할 수 있다.
도 5의 선도가 나타내는 설정 데이터에 따르면, 속도비(SR)의 값이 변화함에 따라 용량계수(Cf)의 값과 토크비(TR)의 값이 가변되고 있으며, 도 5의 설정 데이터로부터 임의의 속도비(SR)의 값에 해당하는 용량계수(Cf)의 값과 토크비(TR)의 값을 알 수 있게 된다. 본 발명에서 목표 운전점에 해당하는 속도비(SR) 및 용량계수(Cf), 토크비(TR)의 값은 도 5의 선도가 나타내는 값 중 하나의 값으로 결정된다.
본 발명에서 토크 컨버터의 특성 정보는 도 5의 선도가 나타내는 속도비(SR) 및 용량계수(Cf), 토크비(TR)의 값을 포함하며, 속도비(SR) 및 용량계수(Cf), 토크비(TR)의 값은 선도를 따라 변화하는 가변 값이다.
그리고, 목표 운전점 결정부(12)에서는 토크 컨버터(4)의 출력속도가 결정되고 나면, 상기 토크 컨버터의 특성 정보를 이용하여 상기 결정된 토크 컨버터의 출력속도로부터 토크 컨버터의 특성이 고려된 복수 개의 토크 컨버터 입력속도 및 입력토크, 출력토크가 결정된다.
즉, 상기 결정된 토크 컨버터의 출력속도로부터 토크 컨버터의 특성 정보 중 속도비(SR)에 의해 토크 컨버터의 입력속도가 결정될 수 있다. 이때 가변 값으로 설정된 복수 개의 속도비(SR) 모두를 이용하되, 토크 컨버터의 출력속도로부터 상기 복수 개의 속도비를 각각 만족하는 복수 개의 입력속도 값이 구해진다. 토크 컨버터의 출력속도로부터 복수 개의 속도비(SR) 모두에 대해 각각 입력속도 값이 구해지는 것이다.
이어 목표 운전점 결정부(12)에서는 상기와 같이 결정된 토크 컨버터(4)의 입력속도로부터 토크 컨버터의 특성 정보 중 용량계수(Cf)에 의해 토크 컨버터의 입력토크가 결정된다. 입력토크 또한 현재 주행 가능한 토크 컨버터의 입력속도에 기준하여 토크 컨버터 시스템 내에서 가능한 입력토크들로서 구해진다.
이때 가변 값으로 설정된 복수 개의 용량계수(Cf) 모두를 이용하되, 토크 컨버터의 각 입력속도로부터 상기 복수 개의 용량계수를 각각 만족하는 입력토크 값들이 구해질 수 있다. 즉, 토크 컨버터의 각 입력속도로부터 복수 개의 용량계수(Cf) 모두에 대해 각 입력속도에 해당하는 복수 개의 입력토크 값이 구해질 수 있는 것이다.
도 6은 본 발명에서 용량계수(Cf)에 따른 토크 컨버터의 입력속도와 입력토크의 관계를 예시한 도면이다. 상기 목표 운전점 결정부(12)에서는 도 5에 나타낸 용량계수(Cf)에 대해 도 6에 예시된 바와 같이 토크 컨버터(4)의 입력속도에 해당하는 입력토크의 값들이 모두 구해지게 된다.
토크 컨버터(4)의 입력측이 모터(3)의 출력측에 연결되어 있으므로 도 6에 나타낸 토크 컨버터의 입력속도는 모터 속도가 되며, 엔진 속도와 모터 속도가 동기화된 경우라면 토크 컨버터의 입력속도와 모터 속도, 엔진 속도는 모두 같은 속도가 된다.
이어 목표 운전점 결정부(12)에서는 상기와 같이 결정된 토크 컨버터(4)의 입력토크로부터 토크 컨버터의 특성 정보 중 토크비(TR)에 의해 토크 컨버터의 출력토크가 결정된다. 출력토크 또한 현재 주행 가능한 토크 컨버터의 입력토크에 기준하여 토크 컨버터 시스템 내에서 가능한 출력토크들로서 구해진다.
이때 가변 값으로 설정된 복수 개의 토크비(TR) 모두를 이용하되, 토크 컨버터의 각 입력토크로부터 상기 복수 개의 토크비를 각각 만족하는 출력토크 값들이 구해질 수 있다. 즉, 토크 컨버터의 각 입력토크로부터 복수 개의 토크비(TR) 모두에 대해 각 입력토크에 해당하는 복수 개의 출력토크 값이 구해질 수 있는 것이다.
이로써, 목표 운전점 결정부(12)에서는 현재 차량 주행이 가능한 토크 컨버터의 출력속도로부터 각 속도비(SR)와 용량계수(Cf), 토크비(TR)에 해당하는 토크 컨버터의 입, 출력 동작 가능 조건의 조합이 얻어질 수 있다. 즉, 현재 차량 주행이 가능한 토크 컨버터의 출력속도를 기준으로 복수 개의 토크 컨버터 입력속도와 입력토크, 출력토크의 조합이 얻어지는 것이다.
이어 목표 운전점 결정부(12)에서는 상기 결정된 복수 개의 출력토크와 입력토크, 입력속도 중 상기 결정된 운전자 요구 토크를 만족하면서 현재의 토크 컨버터 특성이 고려된 출력토크와 입력토크, 입력속도를 토크 컨버터의 목표 운전점으로 결정한다.
이때 목표 운전점 결정부(12)에서는 운전자 요구 토크와 복수 개의 토크 컨버터 출력토크를 비교하여 운전자 요구 토크와 동일한 값의 출력토크를, 현재의 토크 컨버터 특성이 고려된 토크 컨버터의 목표 출력토크로 결정한다.
또한, 목표 운전점 결정부(12)는 상기 복수 개의 토크 컨버터 입력토크 및 입력속도 중에서 운전자 요구 토크와 동일한 값의 출력토크에 대해 상기 현재의 토크 컨버터 특성이 고려된 입력토크와 입력속도를 각각 토크 컨버터의 목표 입력토크와 목표 입력속도로 결정한다.
즉, 상기 결정된 복수 개의 출력토크 중 운전자 요구 토크와 동일한 값의 출력토크, 및 이 출력토크와 한 조합을 이루는 입력토크와 입력속도를 각각 토크 컨버터의 목표 출력토크, 목표 입력토크, 목표 입력속도로 결정하는 것이다.
이때 목표 운전점은 토크 컨버터의 목표 출력토크와 목표 입력토크, 목표 입력속도를 포함하는 것분만 아니라 해당 속도비(SR)와 용량계수(Cf), 토크비(TR)를 더 포함하는 조합일 수 있다.
도 7은 본 발명에서 토크 컨버터의 출력속도와 목표 입력속도를 나타내는 도면이다.
그리고, 목표 운전점 결정부(12)에서는 상기 결정된 토크 컨버터의 목표 입력속도를 엔진 목표 시동 속도로 결정하는데, 엔진 최소 아이들 속도 이상의 영역에서 엔진 목표 시동 속도가 결정되고, 상기 결정된 엔진 목표 시동 속도는 엔진 온/오프 결정부(13)로 전달된다. 상기 엔진 목표 시동 속도는 엔진 시동 후 목표로 하는 엔진 목표 속도를 의미한다.
또한, 엔진 온/오프 결정부(13)에서는 공지의 엔진 시동 조건을 만족하는 경우 엔진 온(on)을 결정하고, 하이브리드 제어기(HCU)(10)는 엔진(1)을 시동하기 위해 엔진 클러치(2)가 결합될 수 있도록 엔진 클러치 결합 제어를 실시하게 된다.
또한, 하이브리드 제어기(10)는 엔진(1)을 시동하기 위해 변속 제어기(TCU)(40)와의 협조 제어를 통해 토크 컨버터(4) 내 댐퍼 클러치(4a)를 해제함과 더불어, 엔진 제어기(ECU)(20) 및 모터 제어기(MUC)(30)와의 협조 제어를 통해 모터(3)에 의한 엔진 시동을 시도한다. 이때 엔진 시동을 위해 모터 속도와 모터 토크를 증가시킨다.
엔진 시동이 실시되는 과정에서 모터 토크(모터에 의한 시동 토크)가 엔진 클러치(2)를 통해 엔진(1)에 전달되도록 하며, 모터(3)로부터 엔진 클러치(2)를 통해 엔진(1)으로 전달되는 모터 토크에 의해 엔진 속도가 상승되도록 한다. 결국, 엔진 속도와 모터 속도가 동기화되고, 이후 엔진 토크와 모터 토크의 토크 블렌딩이 이루어지면 엔진 시동이 완료된다.
만약, 차량이 엔진 클러치(2)의 결합 및 댐퍼 클러치(4a)의 결합(engage) 상태에서 타력 주행할 때 엔진 시동을 위한 제어가 시작된다면, 상기와 같이 댐퍼 클러치(4a)를 해제(disengage)한 뒤 모터를 이용하여 엔진 시동을 시도한다.
또한, 엔진 시동 후 모터 속도와 엔진 속도는 정해진 목표 속도, 즉 엔진 목표 시동 속도로 제어되며, 엔진 시동 후 차량 주행 상황에 따라 하이브리드 제어기(10)와 변속 제어기(40) 간 협조 제어에 의해 댐퍼 클러치(4a)가 재결합될 수 있다.
상기와 같이 엔진 시동을 위해서는 토크 컨버터(4) 내 댐퍼 클러치(4a)의 해제 제어가 수행되고, 엔진 시동 후에는 댐퍼 클러치(4a)가 다시 결합되는데, 상기 결정된 토크 컨버터의 목표 입력속도에 따라 댐퍼 클러치의 결합(engage) 및 해제(disengage) 시점이 결정될 수 있다.
댐퍼 클러치(4a)의 결합 및 해제 시점을 결정하기 위해 댐퍼 클러치 결합 및 해제를 위한 목표 속도가 결정될 수 있는데, 상기 댐퍼 클러치 결합 및 해제를 위한 목표 속도는 토크 컨버터의 목표 입력속도로 결정될 수 있다.
즉, 엔진 시동을 위해 모터 속도를 상기 결정된 토크 컨버터의 목표 입력속도로 제어한 뒤, 모터 속도가 댐퍼 클러치 해제 목표 속도인 상기 토크 컨버터 목표 입력속도일 때 댐퍼 클러치(4a)를 해제할 수 있고, 이후 모터 속도와 모토 토크(시동 토크)를 상승시킨다.
또한, 엔진(1)을 시동하고 난 후에는 모터 속도를 다시 감소시키는데, 엔진 시동 후 동기화된 모터 속도와 엔진 속도가 정해진 엔진 목표 속도, 특히 상기 댐퍼 클러치 결합 목표 속도인 상기 토크 컨버터 목표 입력속도(엔진 목표 시동 속도)에 도달하였을 때 댐퍼 클러치(4a)를 다시 결합할 수 있다.
한편, 도 3에 예시된 제어 장치의 구성 중, 엔진 제어기(20)와 모터 제어기(30)는 하이브리드 제어기(10)의 목표 운전점 결정부(12)에서 출력되는 엔진 토크 지령(또는 엔진 속도 지령)과 모터 토크 지령(또는 모터 속도 지령)에 따라 엔진(1)과 모터(3)의 작동을 제어한다.
또한, 하이브리드 제어기(10)의 엔진 온/오프 결정부(13)는 엔진 목표 속도 등 정보를 기초로 엔진 온(on) 모드 또는 엔진 오프(off) 모드를 결정하고, 엔진(1)을 온 또는 오프하기 위한 엔진 온 지령 또는 엔진 오프 지령을 엔진 제어기(30)로 출력한다.
이에 엔진 제어기(20)가 하이브리드 제어기(10)의 엔진 온/오프 결정부(13)에서 출력되는 엔진 온 지령 또는 엔진 오프 지령에 따라 엔진을 온(on) 또는 오프(off)하기 위한 제어를 실시하게 된다.
그 밖에 하이브리드 제어기(10)의 입력 토크 제한부(14)에서는 차량 운전 정보를 기초로 토크 제한이 필요한지를 결정하고, 엔진 토크와 모터 토크를 차량의 주행 상황에 따라 결정된 토크 제한값으로 제한하기 위한 토크 제한을 수행한다.
이때 하이브리드 제어기(10)의 입력 토크 제한부(14)는 목표 운전점 결정부(12)에서 결정된 엔진 목표 토크와 모터 목표 토크를 입력받으며, 토크 제한이 필요한 시점에서 상기 입력된 엔진 목표 토크와 모터 목표 토크를 상기 토크 제한값으로 제한하기 위한 제어를 수행한다.
또한, 하이브리드 제어기(10)의 입력 토크 제한부(14)에서는 토크 제한이 적용된 엔진 목표 토크와 모터 목표 토크에 상응하는 지령, 즉 최종의 엔진 토크 지령과 모터 토크 지령을 엔진 제어기(20)와 모터 제어기(30)로 출력하며, 이에 엔진 제어기(20)와 모터 제어기(30)는 하이브리드 제어기(10)의 입력 토크 제한부(14)에서 출력된 엔진 토크 지령과 모터 토크 지령에 따라 엔진(1)과 모터(3)의 작동을 제어하게 된다.
이상으로 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 제어 과정을 수행하기 위해 전술한 바와 같이 차량에 구비된 복수 개의 제어기가 협조 제어를 수행할 수 있으나, 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 제어 과정은 복수 개의 제어기 대신 통합된 하나의 제어요소에 의해서도 수행될 수 있다.
상기 복수 개의 제어기와 통합된 하나의 제어요소를 모두 제어기라 통칭할 수 있고, 이 제어기에 의해 이하 설명되는 본 발명의 제어 과정이 수행된다 할 수 있다.
본 명세서에서 후술하는 제어기는 본 발명에서 협조 제어를 수행하는 복수 개의 제어기들, 즉 하이브리드 제어기와 엔진 제어기, 모터 제어기, 변속 제어기를 통칭하는 것일 수 있고, 또는 상기한 하나의 제어요소를 칭하는 것일 수 있다.
도 8은 본 발명에서 엔진 시동시 제어 상태를 예시한 도면으로, 엔진 온(on) 모드가 결정되면, 제어기는 모터(3)에 의한 엔진(1)의 시동을 위해 엔진 클러치(2)의 결합을 위한 공지의 제어 과정을 실시한다.
즉, 제어를 통해 엔진 클러치(2)의 유체 파이프 내 작동유체를 충전(Fill)하고(①), 엔진 클러치(2)가 터치포인트(touchpoint)에 도달하면 작동유체의 유압(엔진 클러치의 유압)을 해제한다(②). 또한, 제어기는 모터 속도가 댐퍼 클러치 해제를 위한 목표 속도인 토크 컨버터 목표 입력속도일 때 댐퍼 클러치(4a)를 해제한다.
이후 제어기는 엔진 시동을 위해 작동유체의 유압을 다시 인가함과 동시에 모터 토크를 증가시키는데(③). 엔진 시동을 위해 모터 토크를 증가시키는 동안 토크 컨버터(4)를 슬립 상태로 제어한다('T-Con 슬립').
이로써, 제어기는 모터 토크(모터에 의한 시동 토크)가 엔진 클러치(2)를 통해 엔진(1)에 전달될 수 있도록 하는데, 이때 모터 토크에 의해 엔진(1)이 시동되어 엔진 속도가 증가하게 되는데, 엔진 속도(회전수)가 어느 정도 증가하게 되면, 제어기는 엔진 클러치(2)의 유압과 모터 토크를 다시 감소시킨다(④).
이어 모터 속도(회전수)와 엔진 속도가 동기화되고 나면, 토크 블렌딩 구간(torque blending)에서 제어기가 엔진 클러치의 유압을 다시 증가시켜 엔진 클러치(2)의 결합을 완료한다. 이때 제어기가 모터 토크를 감소시키면서 엔진 토크를 증가시킨다(⑤).
이러한 과정을 통해 엔진(1)의 시동을 완료하며, 엔진(1)의 시동 후에는 엔진 클러치(2)의 결합 상태에서 제어기가 토크 컨버터(4)의 댐퍼 클러치(4a)가 재결합되도록 한다.
이때 제어기는 모터 속도를 감소시키는데, 모터 속도가 댐퍼 클러치 해제를 위한 목표 속도인 토크 컨버터 목표 입력속도에 도달하였을 때 댐퍼 클러치(4a)를 해제할 수 있다. 댐퍼 클러치(4)의 결합 상태에서는 엔진 토크와 모터 토크의 합이 토크 컨버터의 입력토크가 된다.
한편, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제어 과정을 나타내는 순서도이다.
도 9를 참조로 제어 과정에 대해 설명하면, 제어기는 차량에서 주행 중 수집되는 차량 운전 정보로부터 운전자 요구 토크(demand torque)를 결정한다(S1). 여기서 차량 운전 정보는 센서에 의해 검출되는 정보를 포함할 수 있다.
구체적으로, 차량 운전 정보는 가속페달 센서(Accelerator Position Sensor, APS)에 의해 검출되는 운전자의 가속페달 입력값(APS 값), 및 브레이크 페달 센서(Brake pedal Position Sensor, BPS)에 의해 검출되는 브레이크 페달 입력값(BPS 값)을 포함할 수 있다.
또한, 제어기는 차량 운전 정보로부터 현재 차량 주행이 가능한 토크 컨버터(4)의 출력속도를 결정한다(S1). 여기서 토크 컨버터의 출력속도를 결정하는데 이용되는 차량 운전 정보는 구동륜의 휠속과 변속기의 현재 변속단에 해당하는 기어비 정보를 포함할 수 있다.
상기와 같이 토크 컨버터(4)의 출력속도가 결정되고 나면, 제어기에서는 전술한 바와 같이 하기 수학식 1에 의해 토크 컨버터의 출력속도로부터 토크 컨버터의 입력속도가 결정되고(S2), 이어 하기 수학식 2에 의해 토크 컨버터의 입력속도에 따른 토크 컨버터의 입력토크가 결정된다(S3). 또한, 제어기에서는 하기 수학식 3에 의해 토크 컨버터의 입력토크에 따른 토크 컨버터의 출력토크가 결정된다(S4).
이어 제어기에서는 운전자 요구 토크와 토크 컨버터의 출력토크를 비교하여 운전자 요구 토크와 같은 값을 나타내는 출력토크가 토크 컨버터의 목표 출력토크로 결정되고, 이어 운전자 요구 토크와 같은 값의 출력토크에 해당하는 입력토크와 입력속도가 각각 토크 컨버터의 목표 입력토크와 목표 입력속도로 결정된다(S5).
[수학식 1]
토크 컨버터의 입력속도 = (1/SR)×토크 컨버터의 출력속도
[수학식 2]
토크 컨버터의 입력토크 = Cf×W×W
[수학식 3]
토크 컨버터 목표 출력토크 = (1/TR)×토크 컨버터 목표 입력토크
상기 수학식 1에서 'SR'은 토크 컨버터의 속도비를 나타내고, 수학식 2에서 'Cf'는 토크 컨버터의 용량계수를, W는 토크 컨버터의 입력속도를 각각 나타내며, 수학식 3에서 'TR'은 토크 컨버터의 토크비를 나타낸다.
그리고, 상기와 같이 토크 컨버터의 목표 입력속도가 결정되면, 상기 결정된 토크 컨버터의 목표 입력속도를 엔진 목표 시동 속도로 결정하고(S6), 댐퍼 클러치의 해제 및 결합 시점을 결정한다(S7).
또한, 엔진 오프(off) 상태에서 엔진 온(on)이 결정되면, 엔진 시동을 위해 모터 속도가 댐퍼 클러치 해제 목표 속도인 토크 컨버터 목표 입력속도일 때 제어기에 의해 댐퍼 클러치(4a)가 해제되도록 제어된다. 또한, 제어기에 의해 토크 컨버터(4)의 슬립 상태에서 엔진 클러치(2)를 결합하기 위한 제어가 시작되고, 모터(3)에 의한 엔진 시동을 위한 제어 과정이 실시된다(S8).
이때 엔진 시동을 위해 모터 속도와 모터 토크를 증가시키고, 엔진 클러치(3)를 통해 전달되는 모터 토크에 의해 엔진 속도가 모터 속도(엔진 목표 시동 속도)까지 상승하도록 한다.
엔진 속도와 모터 속도가 동기화되면 엔진 클러치(2)의 유압을 결합 목표 유압까지 상승시켜 엔진 클러치의 결합 및 엔진 시동을 완료하며, 엔진 시동 완료 후 모터 속도와 엔진 속도가 엔진 목표 시동 속도인 토크 컨버터 입력속도가 되도록 제어한다.
또한, 엔진 시동 완료 후 모터 속도가 댐퍼 클러치 결합 목표 속도인 토크 컨버터 목표 입력속도에 도달하면 댐퍼 클러치(4a)를 재결합한다.
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.
1 : 엔진 2 : 엔진 클러치
3 : 모터 4 : 토크 컨버터
4a : 댐퍼 클러치 5 : 변속기
6 : 인버터 7 : 배터리
8 : 저전압 DC-DC 컨버터 10 : 하이브리드 제어기(HCU)
11 : 토크 컨버터 시스템 모델부 12 : 목표 운전점 결정부
13 : 엔진 온/오프 결정부 14 : 입력 토크 제한부
20 : 엔진 제어기(ECU) 30 : 모터 제어기(MCU)
40 : 변속 제어기(TCU)

Claims (11)

  1. 차량 구동용 모터와 변속기 사이에 토크 컨버터가 배치된 하이브리드 차량의 제어 방법에 있어서,
    제어기에 의해, 차량 주행 중 취득되는 실시간 차량 운전 정보로부터 운전자 요구 토크와 토크 컨버터의 출력속도가 결정되는 단계;
    상기 제어기에 의해, 미리 설정된 토크 컨버터의 특성 정보 및 상기 결정된 운전자 요구 토크 정보를 이용하여 상기 결정된 토크 컨버터의 출력속도로부터 토크 컨버터의 목표 입력속도가 결정되는 단계;
    상기 제어기에 의해, 상기 결정된 토크 컨버터의 목표 입력속도가 엔진 목표 시동 속도로 결정되는 단계; 및
    상기 제어기에 의해, 엔진 온(on) 모드 결정시 상기 모터의 토크를 이용하여 엔진을 시동하기 위한 제어가 수행되고 시동 후 엔진 속도가 상기 결정된 엔진 목표 시동 속도로 제어되는 단계를 포함하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 토크 컨버터의 출력속도가 결정되는 단계에서,
    상기 제어기는 상기 차량 운전 정보로서 구동륜의 휠속과 변속기의 현재 변속단에 해당하는 기어비 정보를 이용하여 토크 컨버터의 출력속도를 결정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어기에서 토크 컨버터의 목표 입력속도가 결정되는 단계는,
    상기 토크 컨버터의 특성 정보를 이용하여 상기 결정된 토크 컨버터의 출력속도로부터 토크 컨버터의 특성이 고려된 복수 개의 토크 컨버터 입력속도 및 입력토크, 출력토크가 결정되는 단계; 및
    상기 결정된 복수 개의 토크 컨버터 입력속도 및 입력토크, 출력토크 중 상기 운전자 요구 토크를 만족하면서 현재의 토크 컨버터 특성이 고려된 출력토크와 입력토크, 입력속도가 토크 컨버터의 목표 출력토크와 목표 입력토크, 목표 입력속도로 결정되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 복수 개의 토크 컨버터 입력속도 및 입력토크, 출력토크가 결정되는 단계는,
    상기 토크 컨버터의 특성 정보 중 토크 컨버터의 입력속도와 출력속도 간 비인 속도비 정보를 이용하여 상기 결정된 토크 컨버터의 출력속도로부터 상기 속도비를 만족하는 복수 개의 토크 컨버터 입력속도가 결정되는 단계;
    상기 토크 컨버터의 특성 정보 중 토크 컨버터의 용량계수 정보를 이용하여 상기 결정된 복수 개의 토크 컨버터 입력속도로부터 상기 용량계수에 따른 복수 개의 토크 컨버터 입력토크가 결정되는 단계; 및
    상기 토크 컨버터의 특성 정보 중 토크 컨버터의 입력토크와 출력토크 간 비인 토크비 정보를 이용하여 상기 결정된 토크 컨버터의 입력토크로부터 상기 토크 비를 만족하는 복수 개의 토크 컨버터 출력토크가 결정되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 토크 컨버터의 목표 입력속도 및 목표 입력토크, 목표 출력토크가 결정되는 단계에서,
    상기 제어기는,
    상기 결정된 복수 개의 토크 컨버터 출력토크 중에서 상기 운전자 요구 토크와 동일한 값의 토크 컨버터 출력토크를, 현재의 토크 컨버터 특성이 고려된 상기 토크 컨버터의 목표 출력토크로 결정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 결정된 복수 개의 토크 컨버터 입력토크와 입력속도 중에서, 상기 운전자 요구 토크와 동일한 값의 토크 컨버터 출력토크에 대해 상기 현재의 토크 컨버터 특성이 고려된 입력토크와 입력속도를 각각 토크 컨버터의 목표 입력토크와 목표 입력속도가 결정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 토크 컨버터의 특성 정보에서 상기 속도비와 용량계수, 토크비가 차량에 탑재된 토크 컨버터에 대해 가변되는 값으로서 미리 설정되는 설계치 정보이고,
    상기 토크 컨버터의 특성 정보에서 상기 용량계수와 토크비가 각각 상기 속도비에 따라 가변되는 값으로서 설정되는 것을 하이브리드 차량의 제어 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어기에서 상기 결정된 토크 컨버터의 목표 입력속도에 따라 토크 컨버터 내 댐퍼 클러치의 해제를 위한 목표 속도, 및 상기 댐퍼 클러치의 결합을 위한 목표 속도가 결정되는 단계를 더 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 엔진 시동을 위한 제어가 수행되는 과정에서 모터 속도가 상기 댐퍼 클러치의 해제를 위한 목표 속도일 때 상기 댐퍼 클러치를 해제하기 위한 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어기는,
    엔진 시동 후 모터 속도 및 엔진 속도가 상기 댐퍼 클러치의 결합을 위한 목표 속도에 도달하면 상기 댐퍼 클러치를 결합하기 위한 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 댐퍼 클러치의 해제를 위한 목표 속도, 및 상기 댐퍼 클러치의 결합을 위한 목표 속도가 결정되는 단계에서,
    상기 결정된 토크 컨버터의 목표 입력속도가 상기 댐퍼 클러치의 해제를 위한 목표 속도, 및 상기 댐퍼 클러치의 결합을 위한 목표 속도로 각각 결정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 엔진 시동을 위한 제어가 수행되는 과정에서 엔진과 모터 사이의 엔진 클러치를 결합하기 위한 제어를 수행하고,
    상기 댐퍼 클러치의 슬립 상태에서 상기 모터의 토크에 의해 엔진이 회전되어 모터 속도와 엔진 속도가 동기화되고 나면, 상기 모터 속도 및 엔진 속도를 시동 후 목표 속도인 상기 엔진 목표 시동 속도로 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
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