KR101518935B1 - 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어장치 및 방법 - Google Patents

마일드 하이브리드 차량의 변속 제어장치 및 방법 Download PDF

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최금림
조진국
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현대자동차 주식회사
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Abstract

본 발명은 목표 기어단으로 변속을 실행한 후 클러치를 재결합할 때 연료의 분사 상태에 따라 ISG(Idle Stop and Go)로 엔진 속도를 제어하여 거동에 안정성 향상을 제공하는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어방법이 개시된다.
본 발명은 마일드 하이브리드 차량의 운전 중 다운변속이 실행되는지 판정하는 과정; 다운변속이 실행되면 변속중의 연료분사제어와 ISG의 출력토크를 판정하는 과정; 다운변속이 완료되고 클러치가 재결합되면 연료분사제어에 따라 ISG의 출력토크와 연료분사제어를 조합하여 엔진 RPM을 변속기 구동축 RPM에 동기시키는 과정을 포함한다.

Description

마일드 하이브리드 차량의 변속 제어장치 및 방법{SHIFT CONTROL SYSTEM FOR MILD HYBRID VEHICLE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 목표 기어단으로 변속을 실행한 후 클러치를 재결합할 때 연료의 분사 상태에 따라 ISG(Idle Stop and Go)로 엔진 속도를 제어하여 거동에 안정성 향상을 제공할 수 있도록 하는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
차량에 대한 끊임없는 연비 향상의 요구와 각 나라의 배출가스 규제의 강화에 따라 다양한 형태의 친환경 차량이 개발되어 운행되고 있다.
마일드 하이브리드 차량은 엔진의 시동과 동력 보조를 제공하기 위하여 ISG를 장착하여 엔진의 보기류에 벨트(혹은 체인)로 연결하고, 변속기로 DCT(Double Clutch Transmission) 혹은 AMT(Automated Manual Transmission) 중 어느 하나가 적용된다.
일반적으로 DCT 혹은 AMT 같은 변속기가 적용되는 일반 차량은 감속시 적절한 엔진 RPM을 유지하기 위하여 기어단을 저단으로 다운변속(Down Shift)시키며, 이에 따라 엔진 RPM이 상승된다.
변속 제어가 실행될 때 클러치를 개방하고, 목표 기어단의 변속이 완료되면 클러치를 결합시키는데, 변속 제어가 실행되는 상태에서는 클러치의 개방으로 인하여 주행 관성력이 엔진에 전달되지 못하여 엔진 RPM이 하강하게 되므로, 엔진 RPM이 하강된 상태에서 클러치가 결합되는 경우 엔진 RPM과 주행 속도를 갖는 변속기 구동축의 RPM 차이가 크게 발생되어 쇼크(Shock)가 발생된다.
종래의 마일드 하이브리드 차량은 변속 완료 후 클러치를 결합하는 과정에서 쇼크가 발생되는 것을 방지하기 위해 변속 제어가 실행될 때 연료 분사(Fuel Injection)를 제어하여 엔진 RPM을 목표 기어단의 RPM과 비슷하게 속도 제어를 실행한다.
따라서, 차량의 감속으로 연료 차단(Fuel Cut)제어가 실행되고 있는 상태에서 다운변속이 실행되는 경우 연료분사가 수반되므로 불필요한 연료가 사용되어 연비를 저하시키고, 연료차단제어의 진입과 해제에 따라 배기가스를 악화시키며, 토크 변동으로 인하여 쇼크 등의 문제가 발생할 수 있다.
도 3은 종래의 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어절차를 도시한 타이밍 도면이다.
도 3을 참조하면, 차량의 감속으로 연료차단제어가 실행되고 있는 상태에서 다운변속을 위해 클러치가 개방되면(①) 엔진으로 전달되는 주행 관성력이 차단되므로 엔진 RPM이 떨어진다.
상기에서 클러치의 개방이 이루어지면 변속기 내부의 도그클러치를 이동시켜 목표 기어단(예를 들어 5속 기어단에서 4속 기어단)으로 다운변속을 실행하고(②) 변속기 내부 도그클러치의 결합이 끝나면 클러치를 슬립시켜(③) 엔진 RPM을 변속기의 구동축 RPM과 동일하게 끌어올린다.
이후, 엔진 RPM이 변속기의 구동축 RPM에 도달하면 클러치를 완전 결합하여 변속을 완료한다(④).
상기와 같이 클러치를 슬립시켜 엔진 RPM을 변속기의 구동축 RPM으로 끌어올리는 경우 엔진의 드레그(Drag)가 차량에 전달되므로 차량에 울컥거림이 발생할 수 있다.
이를 방지하기 위해 연료분사제어를 실행하여 엔진 RPM이 떨어지는 것을 방지할 수 있으나, 감속 중에 불필요한 연료 분사가 수반되므로 연비를 악화시키고, 연료차단제어의 진입과 해제가 반복되어 배기가스를 악화시키는 문제점을 발생시킬 수 있다.
등록특허공보 제10-0916429호(2009.09.01.) 등록특허공보 제10-1014042호(2011.02.01.)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하고자 개발된 것으로, 그 목적은 마일드 하이브리드 차량에서 목표 기어단으로 변속을 실행한 후 클러치를 재결합할 때 연료의 분사 상태에 따라 ISG로 엔진 속도를 제어하여 안정된 거동과 연비 향상을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따르는 특징은 엔진 시동과 엔진의 출력을 동력 보조하는 ISG와 상기 엔진과 출력축 사이의 동력 전달을 단속하는 클러치가 장착되는 변속기를 포함하는 마일드 하이브리드 차량에 있어서, 마일드 하이브리드 차량의 운행중에 가속페달의 팁인/팁 아웃, 브레이크 페달의 온/오프, 차속, 엔진 RPM을 검출하는 운전정보검출부; 목표 기어단의 변속이 완료되고, 클러치의 재결합이 실행되면 연료 분사 조건에 따라 연료분사제어와 ISG의 출력토크 조합 혹은 ISG의 출력토크만으로 엔진 RPM을 제어하는 제어부를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어장치가 제공된다.
상기 제어부는 연료차단제어가 실행되는 상태에서 목표 기어단으로 변속이 실행되고, 변속 중에도 연료차단제어가 유지되며 ISG의 출력토크만으로 엔진 RPM제어가 가능한 상태에서 변속 완료 후 클러치의 재결합이 실행되면 연료차단제어를 유지한 상태에서 ISG의 출력토크만으로 엔진 RPM을 제어할 수 있다.
상기 제어부는 연료차단제어가 실행되는 상태에서 목표 기어단으로 변속이 실행되고, 변속 중에도 연료차단제어가 유지되며 ISG의 출력토크만으로 엔진 RPM제어가 불가능한 상태에서 클러치가 재결합되면 연료분사제어와 ISG의 출력토크를 조합하여 엔진 RPM을 제어할 수 있다.
상기 제어부는 연료차단제어가 실행되는 상태에서 목표 기어단으로 변속이 실행되고, 변속이 완료된 상태에서 연료분사제어가 요구되면 변속이 시작될 때 연료분사제어를 실행하며, 변속이 완료되어 클러치가 재결합되면 연료분사제어와 ISG의 출력토크를 조합하여 엔진 RPM을 제어할 수 있다.
상기 제어부는 연료차단제어가 실행되는 상태에서 목표 기어단으로 변속이 실행되고, 변속이 완료된 상태에서 연료분사제어가 요구되며, 변속이 완료되어 클러치가 재결합되면 연료분사제어와 ISG의 출력토크를 조합하여 엔진 RPM을 제어할 수 있다.
상기 제어부는 연료분사제어가 실행되는 상태에서 목표 기어단으로 변속이 실행되고, 변속이 완료된 상태에서 연료차단제어가 요구되며, ISG의 출력토크만으로 엔진 RPM제어가 가능한 상태이면 클러치가 재결합될 때 연료차단제어를 유지한 상태에서 ISG의 출력토크만으로 엔진 RPM을 제어할 수 있다.
상기 제어부는 연료분사제어가 실행되는 상태에서 목표 기어단으로 변속이 실행되고, 변속이 완료된 상태에서 연료차단제어가 요구되며, ISG의 출력토크만으로 엔진 RPM제어가 불가능한 상태에서 클러치가 재결합될 때 연료분사제어와 ISG의 출력토크를 조합하여 엔진 RPM을 제어할 수 있다.
상기 제어부는 연료차단제어가 실행되는 상태에서 목표 기어단으로 변속이 실행되고, 변속이 완료된 상태에서 연료분사제어가 요구되면 변속이 시작될 때 연료분사제어를 실행하며, 변속이 완료되어 클러치가 재결합되면 연료분사제어와 ISG의 출력토크를 조합하여 엔진 RPM을 제어할 수 있다.
상기 제어부는 변속 완료 이후 클러치의 재결합이 완료되면 ISG의 토크 출력을 중지시킬 수 있다.
상기 제어부는 목표 기어단에 따른 엔진의 RPM, 클러치를 통해 전달되는 드레그 토크, 엔진의 관성력, ISG의 출력토크를 고려하여 연료 분사량을 결정한 다음 엔진의 출력을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르는 특징은 마일드 하이브리드 차량의 운전 중 다운변속이 실행되는지 판정하는 과정; 상기 다운변속이 실행되면 변속중의 연료분사제어와 ISG의 출력토크를 판정하는 과정; 상기 다운변속이 완료되고 클러치가 재결합되면 연료분사제어에 따라 ISG의 출력토크와 연료분사제어를 조합하여 엔진 RPM을 변속기 구동축 RPM에 동기시키는 과정을 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어방법이 제공된다.
상기 다운변속이 연료차단제어에서 실행되고, 다운변속이 완료된 상태에서도 연료차단제어가 유지되며, ISG의 출력토크가 엔진 RPM을 제어할 수 있으면 클러치가 재결합될 때 연료차단제어의 상태에서 ISG의 출력토크만으로 엔진 RPM을 제어하여 변속기 구동축 RPM에 동기시킬 수 있다.
상기 다운변속이 연료차단제어에서 실행되고, 다운변속이 완료된 상태에서도 연료차단제어가 유지되며, ISG의 출력토크가 엔진 RPM을 제어할 수 없으면 클러치가 재결합될 때 연료분사제어와 ISG의 출력토크 조합으로 엔진 RPM을 제어하여 변속기 구동축 RPM에 동기시킬 수 있다.
상기 다운변속이 연료차단제어에서 실행되고, 다운변속이 완료된 상태에서 연료분사제어가 요구되면 다운변속이 시작될 때 연료분사를 실행하며, 클러치가 결합될 때 연료분사제어와 ISG의 출력토크 조합으로 엔진 RPM을 제어하여 변속기 구동축 RPM에 동기시킬 수 있다.
상기 다운변속이 연료분사제어에서 실행되고, 다운변속이 완료된 상태에서 연료차단제어가 요구되며, ISG의 출력토크가 엔진 RPM을 제어할 수 있는 경우 클러치가 재결합될 때 연료차단제어 상태에서 ISG의 출력토크만으로 엔진 RPM을 제어하여 변속기 구동축 RPM에 동기시킬 수 있다.
상기 다운변속이 연료분사제어에서 실행되고, 다운변속이 완료된 상태에서 연료차단제어가 요구되며, ISG의 출력토크가 엔진 RPM을 제어할 수 없는 경우 클러치가 재결합될 때 연료분사제어와 ISG의 출력토크 조합으로 엔진 RPM을 제어하여 변속기 구동축 RPM에 동기시킬 수 있다.
상기 다운변속이 연료분사제어에서 실행되고, 다운변속이 완료된 상태에서 연료분사제어가 요구되지 경우 클러치가 재결합될 때 연료분사제어와 ISG의 출력토크 조합으로 엔진 RPM을 제어하여 변속기 구동축 RPM에 동기시킬 수 있다.
상기 다운변속이 완료되고, 클러치의 재결합이 완료되면 ISG의 토크 출력을 중지시킬 수 있다.
상기 클러치가 재결합될 때의 연료분사제어는 목표 기어단에 따른 엔진의 RPM, 클러치를 통해 전달되는 드레그 토크, 엔진의 관성력, ISG의 출력 토크가 적용되어 연료 분사량이 결정될 수 있다.
이와 같이 본 발명이 적용되는 마일드 하이브리드 차량은 감속으로 연료차단제어가 실행되는 상태에서 변속 제어가 실행되는 경우 불필요한 연료 분사가 수반되지 않아 연비 향상과 배기가스 안정화를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명이 적용되는 마일드 하이브리드 차량은 엔진 RPM을 제어하는 과정에서 차량의 울컥거림이 발생되지 않아 안정된 승차감을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명이 적용되는 마일드 하이브리드 차량은 클러치가 결합될 때 엔진 RPM과 변속기의 구동축 RPM이 동기된 상태에서 이루어지므로, 동력 전달과정에서 쇼크가 발생되지 않아 안정된 거동을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어절차를 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 3은 종래의 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어절차를 도시한 타이밍 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성은 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 운전정보검출부(101)와 제어부(102), 엔진(201), ISG(202), 배터리(203), 클러치(301), 변속기(401) 및 종동기어(402)를 포함한다.
상기 운전정보검출부(101)는 차량의 운행 중 가속페달의 팁인/팁 아웃, 브레이크 페달의 온/오프, 차속, 엔진 RPM 등을 포함하는 운전정보를 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(102)에 제공한다.
상기 제어부(102)는 차량의 감속에 따라 목표 기어단으로 변속을 실행한 다음 클러치(301)를 재결합할 때 연료분사의 조건에 따라 ISG(202)의 출력토크로 엔진의 RPM을 조정하여 클러치의 결합에서 쇼크가 발생되지 않도록 한다.
상기 차량의 감속에 따른 목표 기어단의 변속은 다운변속을 의미한다.
상기 제어부(102)는 차량의 감속에 따라 목표 기어단으로 변속을 실행한 다음 클러치(301)를 재결합할 때 연료차단제어가 실행되고 있고, 변속 중에도 연료차단제어가 유지되는 상태이면 ISG(202)의 출력토크만으로 엔진(201)의 RPM제어가 가능한 상태인지 판단한다.
상기 제어부(102)는 ISG(202)의 출력토크만으로 엔진(201)의 RPM제어가 가능한 상태이면 연료 차단을 유지한 상태에서 ISG(202)의 출력토크만으로 엔진(201)의 RPM을 제어하여 엔진(201)의 RPM이 변속기의 구동축 RPM으로 동기시킨다.
상기 제어부(102)는 ISG(202)의 출력토크만으로 엔진(201)의 RPM제어가 불가능한 상태이면 목표 기어단에 따른 엔진(201)의 RPM과 클러치(301)를 통해 전달되는 드레그 토크, 엔진(201)의 관성력, ISG(202)의 출력토크를 종합적으로 고려하여 연료 분사량을 결정하고, 연료분사제어와 ISG(20)의 출력토크를 조합하여 엔진(201)의 RPM을 상승시킨다.
상기 제어부(102)는 차량의 감속에 따라 목표 기어단으로 변속을 실행한 다음 클러치(301)를 재결합할 때 연료차단제어가 실행되고 있으나, 변속 이후에 연료분사제어가 요구되면 연료분사제어를 실행하여 엔진(201)의 RPM을 상승시키고, ISG(202)의 출력토크로 엔진(201)의 RPM 상승을 보조한다.
상기 제어부(102)는 차량의 감속에 따라 목표 기어단으로 변속을 실행한 다음 클러치(301)를 재결합할 때 연료차단제어가 실행되고 있지 않으나, 변속 이후에 연료차단제어에 진입되는 상태이면 ISG(202)의 출력토크만으로 엔진(201)의 RPM제어가 가능한 상태인지 판단하고, ISG(202)의 출력토크만으로 엔진(201)의 RPM제어가 가능한 상태이면 연료차단제어를 유지한 상태에서 ISG(202)의 출력토크만으로 엔진(201)의 RPM을 제어하여 엔진(201)의 RPM이 변속기의 구동축 RPM으로 도달되도록 한다.
상기 제어부(102)는 차량의 감속에 따라 목표 기어단으로 변속을 실행한 다음 클러치(301)를 재결합할 때 연료차단제어가 실행되고 있지 않으나, 변속 이후에 연료차단제어에 진입된 상태이고 ISG(202)의 출력토크만으로 엔진(201)의 RPM제어가 가능하지 않은 상태이면 연료분사제어와 ISG(202)의 출력토크를 조합하여 엔진(201)의 RPM을 제어하여 변속기의 구동축 RPM에 도달(동기)되도록 한다.
상기 제어부(102)는 차량의 감속에 따라 목표 기어단으로 변속을 실행한 다음 클러치(301)를 재결합할 때 연료차단제어가 실행되고 있지 않고, 변속 이후에도 연료차단제어에 진입되지 않으면 연료분사제어로 엔진(201)의 RPM을 상승시키고, ISG(202)의 출력토크로 엔진(201)의 RPM 상승을 보조한다.
ISG(202)는 엔진(201)의 보기류에 연결되어 배터리(203)에서 공급되는 전원으로 엔진(201)을 시동시키거나 엔진(201)의 출력에 대한 동력 보조를 실행하며, 상기 제어부(102)에서 인가되는 제어신호에 따라 변속 후 클러치(301)가 결합될 때 엔진(201)의 RPM을 상승시킨다.
변속기(401)는 DCT 혹은 AMT 중 어느 하나로 적용될 수 있으며, 운전 조건에 따라 목표 기어단으로 결합하여 토크를 출력하며, 출력 토크는 종동기어(402)를 통해 휠에 전달된다.
전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명이 적용되는 마일드 하이브리드 자동차의 변속 제어는 다음과 같이 실행된다.
본 발명이 적용되는 마일드 하이브리드 자동차가 운행되면 운전정보검출부(101)는 가속페달의 팁인/팁 아웃, 브레이크 페달의 온/오프, 차속, 엔진 RPM 등을 포함하는 운전정보를 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(102)에 제공한다(S101).
상기 제어부(102)는 운전정보검출부(101)의 정보를 분석하여 감속에 따른 다운변속이 실행되었는지 판단한다(S102).
상기 제어부(102)는 상기 S102의 판단에서 다운변속이 실행되었으면 변속이후 클러치(301)의 상태를 검출하여 클러치(301)가 결합되는지 판단한다(S103).
상기 제어부(102)는 상기 S103에서 클러치(301)가 개방 상태이면 엔진(201)의 동력이 변속기(401)에 전달되지 않으므로 엔진(201)의 RPM제어가 불필요하므로, 엔진(201)의 RPM제어를 실행하지 않는다.
상기 제어부(102)는 상기 S103에서 클러치(301)의 결합이 검출되면 다운변속이 연료차단제어에서 실행되었는지 판단한다(S104).
상기 제어부(102)는 상기 S104의 판단에서 다운변속이 연료차단제어에서 실행된 상태이면 목표 기어단으로 변속이 진행되는 상태에서 연료차단제어가 실행되고 있는지 판단한다(S105).
상기 제어부(102)는 상기 S105의 판단에서 목표 기어단으로 변속이 진행되는 상태에서 연료차단제어가 실행되고 있으면 ISG(202)의 출력토크만으로 엔진(201)의 RPM 제어가 가능한 상태인지 판단한다(S106).
즉, 연료분사제어 없이 ISG(201)의 출력토크만으로 엔진(201)의 RPM을 상승시킬 수 있는지 판단한다.
상기 제어부(102)는 상기 S106의 판단에서 ISG(202)의 출력토크만으로 엔진(201)의 RPM제어가 가능한 상태이면 연료차단제어를 그대로 유지한 상태에서 ISG(202)의 출력토크만으로 엔진(201)의 RPM을 상승시켜 변속기 구동축의 RPM에 동기 시킨다(S107).
이 경우는 불필요한 연료분사제어가 실행되지 않아 연비 향상과 배기가스 안정화를 제공한다.
따라서, 클러치(301)를 결합하는 과정에서 쇼크가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
상기 클러치(301)의 결합이 완료되면 제어부(102)는 ISG(202)의 출력토크를 이용한 엔진(201)의 RPM제어를 종료한다.
상기 제어부(102)는 상기 S106의 판단에서 ISG(202)의 출력토크만으로 엔진(201)의 RPM제어가 불가능한 상태이면 목표 기어단에 따른 엔진(201)의 RPM과 클러치(301)를 통해 전달되는 드레그 토크, 엔진(201)의 관성력, ISG(202)의 출력을 종합적으로 고려해서 연료 분사량을 결정하여 연료분사제어를 실행하고, ISG(202)의 출력토크를 조합하여 엔진(201)의 RPM을 상승시킨다(S108).
예를 들어, 현재의 엔진(201) RPM이 1,100RPM이고, 목표RPM이 1500RPM이고, 0.2초 이내에 목표 RPM으로 올리기 위한 (관성)토크가 400Nm, 엔진(201)의 드레그 토크가 200Nm이라면 ISG(202)의 토크가 이보다 큰지 비교하여 연료분사제어의 여부를 결정한다.
따라서, 연료분사제어가 실행되는 경우에도 연료 소모량을 최소화시키면서 원할하게 엔진(201)의 RPM을 상승시킬 수 있게 된다.
이후, 클러치(301)의 결합이 완료되면 ISG(202)의 토크 출력을 종료한다.
상기 제어부(102)는 상기 S105에서 목표 기어단으로의 변속이 완료된 이후 연료분사제어가 필요하면 변속이 시작될 때 연료분사제어를 실시한다(S109).
이 경우 목표 기어단으로 변속이 완료된 후에 연료분사제어를 실행해도 무방하지만 변속이 끝나면 클러치(301)가 결합되므로, 이때 연료분사제어를 실행하면 재습윤쇼크(Rewet Shock)가 발생할 수 있기 때문에 변속이 시작될 때 연료분사제어를 실행한다.
상기 제어부(102)는 목표 기어단에 따른 엔진(201)의 RPM과 클러치(301)를 통해 전달되는 드레그 토크, 엔진(201)의 관성력, ISG(202)의 출력을 종합적으로 고려해서 연료 분사량을 결정하고, 연료분사제어와 ISG(202)의 출력토크를 조합하여 엔진(201)의 RPM을 상승시킨다(S110).
상기 제어부(102)는 상기 S104의 판단에서 현재 연료분사제어가 실행되고 있는 상태이면 목표 기어단으로의 변속이 종료된 이후에 연료차단제어로 진입되는지 판단한다(S111).
상기 제어부(102)는 상기 S111의 판단에서 목표 기어단으로의 변속이 종료된 이후에 연료차단제어의 진입이면 ISG(202)의 출력토크만으로 엔진(201)의 RPM 제어가 가능한 상태인지 판단한다(S112).
즉, 연료 분사 없이 ISG(201)의 출력토크만으로 엔진(201)의 RPM을 상승시킬 수 있는지 판단한다.
상기 제어부(102)는 상기 S112의 판단에서 ISG(202)의 출력토크만으로 엔진(201)의 RPM제어가 가능한 상태이면 연료차단제어를 유지한 상태에서 ISG(202)의 출력토크만으로 엔진(201)의 RPM을 상승시켜 변속기의 구동축 RPM에 동기시킨다(S113).
이 경우는 불필요한 연료분사제어가 실행되지 않아 연비 향상과 배기가스 안정화를 제공한다.
따라서, 클러치(301)를 결합하는 과정에서 쇼크가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
상기 클러치(301)의 결합이 완료되면 제어부(102)의 ISG(202)의 토크 출력을 중지한다.
상기 제어부(102)는 상기 S112의 판단에서 ISG(202)의 출력토크만으로 엔진(201)의 RPM제어가 불가능한 상태이면 목표 기어단에 따른 엔진(201)의 RPM과 클러치(301)를 통해 전달되는 드레그 토크, 엔진(201)의 관성력, ISG(202)의 출력을 종합적으로 고려해서 연료 분사량을 결정하고, 연료분사제어와 ISG(202)의 출력토크를 조합하여 엔진(201)의 RPM을 상승시킨다(S114).
따라서, 연료분사제어가 실행되는 경우에도 연료 소모량을 최소화시키면서 원할하게 엔진(201)의 RPM을 상승시킬 수 있게 된다.
이후, 클러치(301)의 결합이 완료되면 ISG(202)의 토크 출력을 중지한다.
상기 제어부(102)는 상기 S112에서 목표 기어단으로의 변속이 완료된 이후 연료분사제어가 필요하면 변속이 시작될 때 연료분사제어를 실시한다(S115).
이 경우 목표 기어단으로 변속이 완료된 후에 연료분사제어를 실행해도 무방하지만 변속이 끝나면 클러치(301)가 결합되므로, 이때 연료분사제어를 실행하면 재습윤쇼크(Rewet Shock)가 발생할 수 있기 때문에 변속이 시작될 때 연료분사제어를 실행한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
101 : 운전정보검출부 102 : 제어부
201 : 엔진 202 : ISG
203 : 배터리 301 : 배터리
401 : 변속기 402 : 종동기어

Claims (20)

  1. 엔진 시동과 엔진의 출력을 동력 보조하는 ISG와 엔진과 출력축 사이의 동력 전달을 단속하는 클러치가 장착되는 변속기를 포함하는 마일드 하이브리드 차량에 있어서,
    마일드 하이브리드 차량의 운행중에 가속페달의 팁인/팁 아웃, 브레이크 페달의 온/오프, 차속, 엔진 RPM을 검출하는 운전정보검출부;
    목표 기어단의 변속이 완료되고, 클러치의 재결합이 실행되면 연료 분사 조건에 따라 연료분사제어와 ISG의 출력토크 조합 혹은 ISG의 출력토크만으로 엔진 RPM을 제어하는 제어부;
    를 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 연료차단제어가 실행되는 상태에서 목표 기어단으로 변속이 실행되고, 변속 중에도 연료차단제어가 유지되며 ISG의 출력토크만으로 엔진 RPM제어가 가능한 상태에서 변속 완료 후 클러치의 재결합이 실행되면 연료차단제어를 유지한 상태에서 ISG의 출력토크만으로 엔진 RPM을 제어하는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 연료차단제어가 실행되는 상태에서 목표 기어단으로 변속이 실행되고, 변속 중에도 연료차단제어가 유지되며 ISG의 출력토크만으로 엔진 RPM제어가 불가능한 상태에서 클러치가 재결합되면 연료분사제어와 ISG의 출력토크를 조합하여 엔진 RPM을 제어하는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 연료차단제어가 실행되는 상태에서 목표 기어단으로 변속이 실행되고, 변속이 완료된 상태에서 연료분사제어가 요구되면 변속이 시작될 때 연료분사제어를 실행하며, 변속이 완료되어 클러치가 재결합되면 연료분사제어와 ISG의 출력토크를 조합하여 엔진 RPM을 제어하는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 연료차단제어가 실행되는 상태에서 목표 기어단으로 변속이 실행되고, 변속이 완료된 상태에서 연료분사제어가 요구되며, 변속이 완료되어 클러치가 재결합되면 연료분사제어와 ISG의 출력토크를 조합하여 엔진 RPM을 제어하는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 연료분사제어가 실행되는 상태에서 목표 기어단으로 변속이 실행되고, 변속이 완료된 상태에서 연료차단제어가 요구되며, ISG의 출력토크만으로 엔진 RPM제어가 가능한 상태이면 클러치가 재결합될 때 연료차단제어를 유지한 상태에서 ISG의 출력토크만으로 엔진 RPM을 제어하는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 연료분사제어가 실행되는 상태에서 목표 기어단으로 변속이 실행되고, 변속이 완료된 상태에서 연료차단제어가 요구되며, ISG의 출력토크만으로 엔진 RPM제어가 불가능한 상태에서 클러치가 재결합될 때 연료분사제어와 ISG의 출력토크를 조합하여 엔진 RPM을 제어하는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 연료차단제어가 실행되는 상태에서 목표 기어단으로 변속이 실행되고, 변속이 완료된 상태에서 연료분사제어가 요구되면 변속이 시작될 때 연료분사제어를 실행하며, 변속이 완료되어 클러치가 재결합되면 연료분사제어와 ISG의 출력토크를 조합하여 엔진 RPM을 제어하는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제어부는 변속 완료 이후 클러치의 재결합이 완료되면 ISG의 토크 출력을 중지시키는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어장치.
  10. 제2항 내지 제5항, 제7항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는 목표 기어단에 따른 엔진의 RPM, 클러치를 통해 전달되는 드레그 토크, 엔진의 관성력, ISG의 출력토크를 고려하여 연료 분사량을 결정한 다음 엔진의 출력을 제어하는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어장치.
  11. 마일드 하이브리드 차량의 운전 중 다운변속이 실행되는지 판정하는 과정;
    상기 다운변속이 실행되면 변속중의 연료분사제어와 ISG의 출력토크를 판정하는 과정;
    상기 다운변속이 완료되고 클러치가 재결합되면 연료분사제어에 따라 ISG의 출력토크와 연료분사제어를 조합하여 엔진 RPM을 변속기 구동축 RPM에 동기시키는 과정;
    을 포함하는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 다운변속이 연료차단제어에서 실행되고, 다운변속이 완료된 상태에서도 연료차단제어가 유지되며, ISG의 출력토크가 엔진 RPM을 제어할 수 있으면 클러치가 재결합될 때 연료차단제어의 상태에서 ISG의 출력토크만으로 엔진 RPM을 제어하여 변속기 구동축 RPM에 동기시키는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 다운변속이 연료차단제어에서 실행되고, 다운변속이 완료된 상태에서도 연료차단제어가 유지되며, ISG의 출력토크가 엔진 RPM을 제어할 수 없으면 클러치가 재결합될 때 연료분사제어와 ISG의 출력토크 조합으로 엔진 RPM을 제어하여 변속기 구동축 RPM에 동기시키는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 다운변속이 연료차단제어에서 실행되고, 다운변속이 완료된 상태에서 연료분사제어가 요구되면 다운변속이 시작될 때 연료분사를 실행하며, 클러치가 결합될 때 연료분사제어와 ISG의 출력토크 조합으로 엔진 RPM을 제어하여 변속기 구동축 RPM에 동기시키는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 다운변속이 연료분사제어에서 실행되고, 다운변속이 완료된 상태에서 연료차단제어가 요구되며, ISG의 출력토크가 엔진 RPM을 제어할 수 있는 경우 클러치가 재결합될 때 연료차단제어 상태에서 ISG의 출력토크만으로 엔진 RPM을 제어하여 변속기 구동축 RPM에 동기시키는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 다운변속이 연료분사제어에서 실행되고, 다운변속이 완료된 상태에서 연료차단제어가 요구되며, ISG의 출력토크가 엔진 RPM을 제어할 수 없는 경우 클러치가 재결합될 때 연료분사제어와 ISG의 출력토크 조합으로 엔진 RPM을 제어하여 변속기 구동축 RPM에 동기시키는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 다운변속이 연료분사제어에서 실행되고, 다운변속이 완료된 상태에서 연료분사제어가 요구되지 경우 클러치가 재결합될 때 연료분사제어와 ISG의 출력토크 조합으로 엔진 RPM을 제어하여 변속기 구동축 RPM에 동기시키는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어방법.
  18. 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다운변속이 완료되고, 클러치의 재결합이 완료되면 ISG의 토크 출력을 중지시키는 마일드 하이브리드 차량의 변속제어방법.
  19. 제13항 내지 제14항, 제16항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클러치가 재결합될 때의 연료분사제어는 목표 기어단에 따른 엔진의 RPM, 클러치를 통해 전달되는 드레그 토크, 엔진의 관성력, ISG의 출력 토크가 적용되어 연료 분사량이 결정되는 마일드 하이브리드 차량의 변속 제어방법.
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