KR101284306B1 - Ａｍｔ 하이브리드 차량의 변속제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 AMT 하이브리드 차량의 가속중 변속에 따른 클러치 접합 후 엔진 토크의 증가에 있어서, 차량의 가속성능을 충분히 확보하면서도 충격의 발생을 효과적으로 억제하여 부드러우면서도 원활한 차량의 가속성능을 달성할 수 있도록 한다.

Description

ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속제어방법{SHIFT CONTROL METHOD FOR HYBRID VEHICLE WITH AUTOMATED MANUAL TRANSMISSION}

본 발명은 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 변속시 클러치 접합완료 후 토크를 인가하는 방법에 관한 기술이다.

AMT 하이브리드 차량은 운전자가 가속페달을 밟아 가속하는 동안 변속이 이루어지는 경우에, 클러치의 접합을 해제하고 기어를 다음 단으로 변속한 후 다시 클러치를 접합하여 재가속한다.

즉, 변속이 시작되면 클러치를 해제하고 엔진과 모터의 구동토크를 0으로 제어하고, 다음 단의 기어가 치합되면 변속기 입력축과 직결된 모터의 토크를 인가하여 구동하고, 클러치를 접합한 이후 엔진 또한 구동하여 엔진과 모터 모두의 동력이 구동축으로 전달되도록 하는 것이다.

여기서, 상기 클러치 접합 후 다시 엔진의 토크를 변속기 입력축으로 인가함에 있어서, 종래에는 도 1에 도시된 바와 같은 방법으로 엔진의 토크를 증가시키도록 하고 있다.

즉, 변속이 완료되어 엔진과 모터의 회전수가 동기되면 클러치를 접합한 이후, 엔진의 토크를 증가시키는 제어를 시작하는데, 초기시작토크와 최종목표토크를 결정한 후, 상기 초기시작토크에 특정의 토크변화량을 매 10ms마다 반복적으로 더하여 누적함으로써 명령토크를 구하고 이 명령토크를 엔진에 지령하며, 이와 같은 제어를 누적되면서 증가된 명령토크가 최종목표토크 미만인 동안 반복적으로 수행하도록 하는 것이다.

상기한 바와 같이 토크를 증가시키는 방법은 결과적으로 명령토크가 시간에 따라 직선적으로 변화하는 일차함수의 형태를 가지게 되며, 그 기울기는 토크변화량/반복시간이 되며, 이들 변수 중 주로 토크변화량을 조절하여 차량의 가속성능과 충격을 조절하도록 하고 있다.

즉, 상기 토크변화량을 증가시키면 도 2에 도시된 바와 같이 시간의 경과에 따라 상기 명령토크가 급격히 증가하게 되어 차량의 가속성능에는 유리하지만, 충격이 발생하는 경향이 있으며, 반대로 상기 토크변화량을 감소시키면 도 3에 도시된 바와 같이 시간의 경과에 따라 상기 명령토크가 완만히 증가하면서 차량의 충격 저감에 유리하지만 가속성능이 부족하게 되는 경향이 있는 것이다.

상기의 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, AMT 하이브리드 차량의 가속중 변속에 따른 클러치 접합 후 엔진 토크의 증가에 있어서, 차량의 가속성능을 충분히 확보하면서도 충격의 발생을 효과적으로 억제하여 부드러우면서도 원활한 차량의 가속성능을 달성할 수 있도록 한 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속제어방법은

차량의 가속 중 변속에 따른 클러치 접합 이후, 엔진의 토크를 증가시키기 위한 초기시작토크와 최종목표토크를 설정하는 기본값설정단계와;

상기 초기시작토크에 일정시간당 토크변화량을 더하여 엔진으로 지령할 최초의 명령토크를 계산하는 제1명령계산단계와;

반복회수를 거듭할수록 상기 일정시간당 토크변화량을 반복회수만큼 누승하여 이전 반복에서의 명령토크에 더하여 새로운 명령토크를 계산하는 제2명령계산단계와;

상기 계산된 명령토크가 상기 최종목표토크보다 작은지 판단하는 반복판단단계;

를 포함하여 구성되고,

상기 명령토크가 상기 최종목표토크보다 작은 경우 상기 명령토크를 엔진에 지령하고 상기 제2명령계산단계부터 반복적으로 실행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속제어방법은

차량의 가속 중 변속에 따른 클러치 접합 이후, 엔진의 토크를 증가시키기 위한 초기시작토크와 최종목표토크를 설정하고;

상기 초기시작토크로부터 상기 최종목표토크에 이르는 동안 엔진의 토크를 증가하는 2차 함수의 형태로 증가시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속제어방법은

차량의 가속 중 변속에 따른 클러치 접합 이후, 엔진의 토크를 증가시키기 위한 초기시작토크와 최종목표토크를 설정하고;

상기 초기시작토크로부터 상기 최종목표토크에 이르는 동안 엔진의 토크를 증가하는 포물선 형태로 증가시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속제어방법은

차량의 가속 중 변속에 따른 클러치 접합 이후, 엔진의 토크를 증가시키기 위한 초기시작토크와 최종목표토크를 설정하고;

상기 초기시작토크로부터 상기 최종목표토크에 이르는 동안 엔진의 토크를 처음에는 점진적으로 증가시키고 시간이 경과할수록 급격히 증가시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 AMT 하이브리드 차량의 가속중 변속에 따른 클러치 접합 후 엔진 토크의 증가에 있어서, 차량의 가속성능을 충분히 확보하면서도 충격의 발생을 효과적으로 억제하여 부드러우면서도 원활한 차량의 가속성능을 달성할 수 있도록 한다.

도 1은 종래 기술에 의한 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속제어방법을 예시한 순서도,
도 2는 종래의 제어방법에 의해 엔진의 명령토크를 급격히 직선적으로 증가시키는 상황을 설명한 그래프,
도 3은 종래의 제어방법에 의해 엔진의 명령토크를 완만히 직선적으로 증가시키는 상황을 설명한 그래프,
도 4는 본 발명에 따른 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속제어방법을 예시한 순서도,
도 5는 본 발명에 따른 제어에 의해 엔진의 명령토크를 포물선형태로 증가시키는 것을 예시한 그래프이다.

도 4를 참조하면, 본 발명 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속제어방법의 실시예는, 차량의 가속 중 변속에 따른 클러치 접합 이후, 엔진의 토크를 증가시키기 위한 초기시작토크와 최종목표토크를 설정하는 기본값설정단계(S10)와; 상기 초기시작토크에 일정시간당 토크변화량을 더하여 엔진으로 지령할 최초의 명령토크를 계산하는 제1명령계산단계(S20)와; 반복회수를 거듭할수록 상기 일정시간당 토크변화량을 반복회수만큼 누승하여 이전 반복에서의 명령토크에 더하여 새로운 명령토크를 계산하는 제2명령계산단계(S30)와; 상기 계산된 명령토크가 상기 최종목표토크보다 작은지 판단하는 반복판단단계(S40)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 반복판단단계(S40)에서 명령토크가 상기 최종목표토크보다 작은 경우 상기 명령토크를 엔진에 지령하고 상기 제2명령계산단계(S30)부터 반복적으로 실행하고, 상기 명령토크가 상기 최종목표토크 이상인 경우에는 상기 최종목표토크를 엔진에 지령하고 제어를 종료한다.

즉, 차량의 가속에 의해 변속이 이루어지는 경우, 다음 단으로의 변속이 완료되어 클러치를 다시 접속시킨 후에는 다시 엔진의 토크를 증대시켜서 차량의 가속이 이루어지도록 해야 하는데, 이때, 처음에는 상기 초기시작토크를 결정하고 여기에 상기 일정시간당 토크변화량을 더하여 구해진 명령토크로 엔진의 제어를 시작하고, 이후의 반복제어에 있어서는 이전 루프에서의 명령토크에 상기 일정시간당 토크변화량을 누승한 것을 더하여 구해지는 새로운 명령토크를 엔진에 지령함으로써, 시간이 경과하여 반복회수가 증가함에 따라 실질적으로 엔진으로 지령되는 명령토크의 값이 처음에는 작은 값으로 증가하다가 점차 급격히 증가하도록 하여, 변속 직후 급격한 엔진토크 증가에 의한 충격의 발생을 억제하면서도 신속하고 원활한 가속성능을 확보할 수 있도록 한 것이다.

상기 제1명령계산단계(S20)를 수행한 경우에는 상기 제2명령계산단계(S30)를 수행하지 않고 상기 제1명령계산단계(S20)에서 계산된 명령토크를 엔진에 지령하고, 그 이후 반복이 이루어질 때 상기 제2명령계산단계(S30)부터 수행이 이루어진다.

상기 반복판단단계(S40)에서는 상기 제1명령계산단계(S20) 또는 상기 제2명령계산단계(S30)에서 계산된 명령토크가 상기 최종목표토크 이상이 되는지를 판단하게 되는데, 상기 제1명령계산단계(S20)에서 계산된 명령토크는 상기 최종목표토크 이상이 되기 어려울 것이므로 실질적으로는 상기 제2명령계산단계(S30)를 반복함에 따라 누적적으로 증가하는 명령토크가 상기 최종목표토크와 비교되어 결국에는 상기 최종목표토크 이상이 되고, 이때, 엔진으로는 상기 최종목표토크를 지령하고 이제 원하는 목표를 달성하였으므로, 변속후 엔진의 토크를 증가시키는 본 제어를 종료하는 것이다.

상기 제1명령계산단계(S20) 또는 제2명령계산단계(S30)에서의 일정시간당 토크변화량은 당해 제어를 수행하는 제어기의 계산주기에 따라 일정하게 정해진 토크값으로 설정될 수 있을 것이다.

즉, 상기 제어기의 계산주기는 예컨대 10ms이고, 이 10ms당 토크변화량은 A로 정해지는 것이다.

예컨대, 상기 A가 1.2라는 값으로 정해졌다면, 상기 제1명령제어계산단계에서 계산되는 명령토크(1)은 초기시작토크+1.2가 되는 것이며, 이 이후의 2회째 반복이 이루어질 때 상기 제2명령계산단계(S30)에서 계산되는 명령토크(2)= 명령토크(1)+1.2*1.2가 되며, 3회째 반복이 이루어질 때 상기 제2명령계산단계(S30)에서 계산되는 명령토크(3)= 명령토크(2)+1.2*1.2*1.2가 되는 것이다.

한편, 본 발명은 엔진의 토크를 증가시킴에 있어서, 초기에는 서서히 토크를 증가시키고 시간이 경과함에 따라 점점 급격하게 토크를 증가시키도록 하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으므로, 본 발명은 차량의 가속 중 변속에 따른 클러치 접합 이후, 엔진의 토크를 증가시키기 위한 초기시작토크와 최종목표토크를 설정하고; 상기 초기시작토크로부터 상기 최종목표토크에 이르는 동안 엔진의 토크를 증가하는 2차 함수의 형태로 증가시키는 것에 의해 구현될 수 있을 것이다.

또한, 본 발명은 차량의 가속 중 변속에 따른 클러치 접합 이후, 엔진의 토크를 증가시키기 위한 초기시작토크와 최종목표토크를 설정하고; 상기 초기시작토크로부터 상기 최종목표토크에 이르는 동안 엔진의 토크를 증가하는 포물선 형태로 증가시키는 것에 의해서도 구현될 수 있을 것이다. 참고로, 도 5는 상기 엔진의 토크를 포물선 형태로 증가시키는 예를 표현하고 있다.

또한, 본 발명은 차량의 가속 중 변속에 따른 클러치 접합 이후, 엔진의 토크를 증가시키기 위한 초기시작토크와 최종목표토크를 설정하고; 상기 초기시작토크로부터 상기 최종목표토크에 이르는 동안 엔진의 토크를 처음에는 점진적으로 증가시키고 시간이 경과할수록 급격히 증가시키는 것에 의해서 구현될 수 있을 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

S10; 기본값설정단계
S20; 제1명령계산단계
S30; 제2명령계산단계
S40; 반복판단단계

Claims (7)

1. 차량의 가속 중 변속에 따른 클러치 접합 이후, 엔진의 토크를 증가시키기 위한 초기시작토크와 최종목표토크를 설정하는 기본값설정단계(S10)와;
   상기 초기시작토크에 일정시간당 토크변화량을 더하여 엔진으로 지령할 최초의 명령토크를 계산하는 제1명령계산단계(S20)와;
   반복회수를 거듭할수록 상기 일정시간당 토크변화량을 반복회수만큼 누승하여 이전 반복에서의 명령토크에 더하여 새로운 명령토크를 계산하는 제2명령계산단계(S30)와;
   상기 계산된 명령토크가 상기 최종목표토크보다 작은지 판단하는 반복판단단계(S40);
   를 포함하여 구성되고,
   상기 명령토크가 상기 최종목표토크보다 작은 경우 상기 명령토크를 엔진에 지령하고 상기 제2명령계산단계(S30)부터 반복적으로 실행하는 것
   을 특징으로 하는 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속제어방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1명령계산단계(S20)를 수행한 경우에는 상기 제2명령계산단계(S30)를 수행하지 않고 상기 제1명령계산단계(S20)에서 계산된 명령토크를 엔진에 지령하고, 그 이후 상기 제2명령계산단계(S30)를 수행하는 것
   을 특징으로 하는 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속제어방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 반복판단단계(S40)에서는 상기 제1명령계산단계(S20) 또는 상기 제2명령계산단계(S30)에서 계산된 명령토크가 상기 최종목표토크 이상이 되면 상기 최종목표토크를 엔진에 지령하는 것
   을 특징으로 하는 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속제어방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1명령계산단계(S20) 또는 제2명령계산단계(S30)에서의 일정시간당 토크변화량은 당해 제어를 수행하는 제어기의 계산주기에 따라 일정하게 정해지는 토크값으로 설정되는 것
   을 특징으로 하는 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속제어방법.
5. 차량의 가속 중 변속에 따른 클러치 접합 이후, 엔진의 토크를 증가시키기 위한 초기시작토크와 최종목표토크를 설정하고;
   상기 초기시작토크로부터 상기 최종목표토크에 이르는 동안 엔진의 토크를 증가하는 2차 함수의 형태로 증가시키는 것
   을 특징으로 하는 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속제어방법.
6. 차량의 가속 중 변속에 따른 클러치 접합 이후, 엔진의 토크를 증가시키기 위한 초기시작토크와 최종목표토크를 설정하고;
   상기 초기시작토크로부터 상기 최종목표토크에 이르는 동안 엔진의 토크를 증가하는 포물선 형태로 증가시키는 것
   을 특징으로 하는 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속제어방법.
7. 차량의 가속 중 변속에 따른 클러치 접합 이후, 엔진의 토크를 증가시키기 위한 초기시작토크와 최종목표토크를 설정하고;
   상기 초기시작토크로부터 상기 최종목표토크에 이르는 동안 엔진의 토크를 처음에는 점진적으로 증가시키고 시간이 경과할수록 급격히 증가시키는 것
   을 특징으로 하는 ＡＭＴ 하이브리드 차량의 변속제어방법.

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