KR101813542B1 - 하이브리드 차량 및 그 제어 방법 - Google Patents

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KR101813542B1
KR101813542B1 KR1020160129209A KR20160129209A KR101813542B1 KR 101813542 B1 KR101813542 B1 KR 101813542B1 KR 1020160129209 A KR1020160129209 A KR 1020160129209A KR 20160129209 A KR20160129209 A KR 20160129209A KR 101813542 B1 KR101813542 B1 KR 101813542B1
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motor
clutch
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battery
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KR1020160129209A
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박대로
조운기
윤석영
김태혁
강지훈
한동구
박준영
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현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H—GEARING
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    • F16H57/0416—Air cooling or ventilation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467—Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
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Abstract

하이브리드 차량 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 하이브리드 차량은, 전기 에너지를 저장하는 배터리, 상기 전기 에너지를 이용하여 회전하는 모터, 상기 모터와 연결 가능한 제 1 클러치 및 제 2 클러치를 포함하는 변속기 및 상기 변속기가 과열 상태라 판단되면, 상기 변속기를 냉각하도록 상기 모터의 회전을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

하이브리드 차량 및 그 제어 방법{A HYBRID VEHICLE AND CONTROLLING METHOD FOR THE SAME}
하이브리드 차량 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
하이브리드 자동차는 두 가지 이상의 동력원을 사용하는 자동차로써, 일반적으로 엔진과 모터를 사용하여 구동되는 하이브리드 전기 자동차를 말한다. 하이브리드 전기 자동차는 엔진과 모터로 구성되는 두 가지 이상의 동력원을 사용하여 다양한 구조를 형성할 수 있다.
일반적으로 하이브리드 전기 자동차는 모터와 변속기 및 구동축이 직렬 연결되어 있는 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 방식의 파워 트레인이 사용되고 있다. 그리고 엔진과 모터의 사이에는 클러치가 구비되어, 클러치의 결합 여부에 따라 하이브리드 전기 자동차는 EV(Electric Vehicle) 모드 또는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드로 운행된다.
또한, 보통 변속기의 경우, 듀얼 클러치 변속기(Dual Clutch Transmission)가 많이 이용되고, 듀얼 클러치 변속기는 두 개의 클러치를 갖는 수동 변속기의 자동화 버전이라고 볼 수 있다. 즉, 변속기 자체의 내부 구조는 수동 변속기이다. 일반적인 수동 변속기는 엔진에서 동력을 받는 입력축과 바퀴로 동력을 전달하는 출력축이 각각 하나인 2축 구조이다.
또한, 듀얼 클러치 변속기는 변속단을 전환할 때, 토크 전달이 끊어지는 일 없이 신속하게 변속 동작을 할 수 있는 등의 특징을 가지고 있다.
반복 등판 및 고부하 반복 발진 등의 조건에서 클러치 슬립량 증대 및 쿨링 시간 부족에 의한 듀얼 클러치 과열 상태가 발생될 수 있으며, 듀얼 클러치 과열 상태를 온도에 따라 운전자에게 단계적인 사전 경고를 표시하고 있으나, 불가피한 상황에 의해 경고 온도에 이르러 듀얼 클러치의 오픈(open)이 발생될 경우, 운전자에게 큰 불편을 초래할 수 있다. 따라서, 듀얼 클러치의 오픈이 발생한 경우, 이를 효율적으로 빠르게 냉각할 수 있어야 한다.
듀얼 클러치 변속기의 과열로 인해 듀얼 클러치의 오픈이 발생할 수 있고, 듀얼 클러치의 오픈이 발생한 경우, 배터리의 충전 상태를 판단하여 이를 기초로 듀얼 클러치 변속기의 냉각을 위해 모터의 회전을 제어하는 하이브리드 차량 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
이때, 배터리의 충전 상태에 따라 엔진과 모터를 연결하여, 듀얼 클러치 변속기의 냉각을 위해 엔진 동력을 이용하여 모터의 회전을 제어할 수도 있고, 듀얼 클러치 변속기의 냉각과 함께 배터리를 충전하는 하이브리드 차량 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 하이브리드 차량 및 그 제어 방법이 제공된다.
일 측면에 따른 하이브리드 차량은 전기 에너지를 저장하는 배터리, 상기 전기 에너지를 이용하여 회전하는 모터, 상기 모터와 연결 가능한 제 1 클러치 및 제 2 클러치를 포함하는 변속기 및 상기 변속기가 과열 상태라 판단되면, 상기 변속기를 냉각하도록 상기 모터의 회전을 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 변속기의 과열 상태는 상기 제 1 클러치 및 상기 제 2클러치가 오픈(open)된 상태를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 배터리의 충전 상태(SOC)를 판단하고, 상기 배터리의 충전 상태 판단 결과에 기초하여 상기 변속기를 냉각하도록 상기 모터의 회전을 제어할 수 있다.
하이브리드 차량은 동력을 발생시키는 엔진; 및 상기 엔진과 상기 모터 사이에 구비되고, 상기 엔진과 상기 모터를 연결하거나 연결 해제하는 엔진 클러치;를 더 포함할 수 있다.
상기 배터리의 충전 상태는 제 1 기준값 및 제 2 기준값으로 구분하고, 상기 제 1 기준값 및 상기 2 기준값은, 서로 상이하고 상기 배터리의 충전량을 수치로 나타낸 값을 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 배터리의 충전 상태가 상기 제 1 기준값 이상이라 판단되면, 상기 변속기를 냉각하도록 상기 모터의 회전을 제어할 수 있다.
하이브리드 차량은 상기 엔진의 동력을 이용하여 상기 전기 에너지를 생성하고, 상기 배터리를 충전하는 하이브리드 시동 발전기(HSG);를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 배터리의 충전 상태가 상기 제 1 기준값 미만이라 판단되면, 상기 엔진 클러치를 락업하여 상기 엔진과 상기 모터를 연결하고, 상기 변속기를 냉각하도록 상기 엔진의 동력을 이용하여 상기 모터의 회전을 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 배터리의 충전 상태가 상기 제 2 기준값 미만이라 판단되면, 상기 엔진 클러치를 락업하여 상기 엔진과 상기 모터를 연결하고, 상기 변속기를 냉각하도록 상기 엔진의 동력을 이용하여 상기 모터의 회전을 제어하고, 상기 하이브리드 시동 발전기를 통해 상기 배터리를 충전할 수 있다.
상기 제어부는 상기 제 1 클러치 및 상기 제 2 클러치가 오픈(open)된 상태인 경우, 상기 변속기의 기어단이 중립이 되도록 제어할 수 있다.
상기 변속기는 상기 변속기 내부의 과열 상태를 판단하는 변속기 과열 감지부를 더 포함할 수 있다.
하이브리드 차량은 상기 변속기가 과열 상태인 경우, 상기 변속기의 과열 상태 정보를 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 따른 하이브리드 차량의 제어 방법은 변속기의 과열 상태를 판단하는 단계 및 상기 변속기가 과열 상태라 판단되면, 상기 변속기를 냉각하도록 모터의 회전을 제어하는 단계를 포함한다.
상기 변속기가 과열 상태라 판단되면, 상기 변속기를 냉각하도록 상기 모터의 회전을 제어하는 단계는 상기 배터리의 충전 상태(SOC)를 판단하는 단계 및 상기 배터리의 충전 상태 판단 결과에 기초하여 상기 변속기를 냉각하도록 모터의 회전을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 변속기는 상기 모터와 연결 가능한 제 1 클러치 및 제 2 클러치를 포함할 수 있다.
상기 변속기의 과열 상태를 판단하는 단계는 상기 제 1 클러치 및 상기 제 2클러치가 오픈(open)된 상태인지를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
하이브리드 차량의 제어 방법은 상기 제 1 클러치 및 상기 제 2 클러치가 오픈(open)된 상태인 경우, 상기 변속기의 기어단이 중립이 되도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 배터리의 충전 상태 판단 결과에 기초하여 상기 변속기를 냉각하도록 상기 모터의 회전을 제어하는 단계는 상기 배터리의 충전 상태가 제 1 기준값 이상이라 판단되면, 상기 변속기를 냉각하도록 상기 모터의 회전을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 배터리의 충전 상태 판단 결과에 기초하여 상기 변속기를 냉각하도록 상기 모터의 회전을 제어하는 단계는 상기 배터리의 충전 상태가 제 1 기준값 미만이라 판단되면, 엔진의 동력을 이용하기 위해 엔진과 상기 모터를 연결하는 단계 및 상기 변속기를 냉각하도록 상기 엔진의 동력을 이용하여 상기 모터의 회전을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 배터리의 충전 상태 판단 결과에 기초하여 상기 변속기를 냉각하도록 상기 모터의 회전을 제어하는 단계는 상기 배터리의 충전 상태가 제 2 기준값 미만이라 판단되면, 엔진의 동력을 이용하기 위해 엔진과 상기 모터를 연결하는 단계, 상기 변속기를 냉각하도록 상기 엔진의 동력을 이용하여 상기 모터의 회전을 제어하는 단계 및 상기 엔진의 동력을 이용하여 전기 에너지를 생성하고, 상기 전기 에너지를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 단계를 포함할 수 있다.
상술한 하이브리드 차량 및 그 제어 방법에 의하면, 모터의 회전을 이용하여 듀얼 클러치 변속기를 효율적으로 빠르게 냉각함으로써, 듀얼 클러치 변속기의 과열 상태로 인해 발생한 듀얼 클러치의 오픈(open) 상태를 빠르게 해제할 수 있다.
또한, 하이브리드 차량 및 그 제어 방법에 의하면, 모터의 회전을 이용하여 듀얼 클러치 변속기를 냉각할 때 있어서, 듀얼 클러치 변속기의 기어단을 중립 상태가 되도록 제어함으로써, 듀얼 클러치 변속기의 냉각이 이루어져, 듀얼 클러치가 락업(lock up) 상태가 되었을 때, 급발진 되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 3는 일 실시예에 따른 하이브리드 차량에 포함된 전자 제어 장치를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 구성 블록도를 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 동작 과정 및 제어를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속기가 과열 상태가 되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7는 일 실시예에 따른 배터리의 충전 상태에 따라 변속기 냉각 방법의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 8 은 일 실시예에 따른 변속기의 냉각 과정이 진입 가능한 조건을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 는 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시 예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서, 제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.
이하 도 1 내지 도 9을 참조하여 하이브리드 차량 및 그 제어 방법의 일 실시예에 대해서 설명한다. 이하에서 설명하는 일 실시예에 따른 하이브리드 차량(1)은 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 방식의 구조를 예를 들어 설명하도록 한다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정하는 것은 아니며, 다른 방식의 하이브리드 전기 차량에도 적용될 수 있음은 물론이다.
도 1은 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 외관을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 하이브리드 차량(1)은 하이브리드 차량(1)의 외관을 형성하는 차체(80), 하이브리드 차량(1)을 이동시키는 차륜(93, 94)를 포함한다. 차체(80)는 후드(81), 프런트 휀더(82), 도어(84), 트렁크 리드(85), 및 쿼터 패널(86) 등을 포함한다.
또한, 차체(80)의 외부에는 차체(80)의 전방 측에 설치되어 하이브리드 차량(1) 전방의 시야를 제공하는 프런트 윈도(87), 측면의 시야를 제공하는 사이드 윈도(88), 도어(84)에 설치되어 하이브리드 차량(1) 후방 및 측면의 시야를 제공하는 사이드 미러(91, 92), 및 차체(80)의 후방 측에 설치되어 하이브리드 차량(1) 후방의 시야를 제공하는 리어 윈도(90)가 마련될 수 있다.
또한, 하이브리드 차량(1)은 도 1에 도시하지 않았으나(도 4에 도시), 동력을 속도에 따라 필요한 회전력으로 바꾸어 전달하는 변속기(200), 하이브리드 차량(1)의 구성요소를 제어하는 제어부(300), 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 엔진(400), 동력을 제공하고 제동 시 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 모터(500), 전기 에너지를 충전하는 배터리(600) 및 시동을 걸거나 엔진의 동력을 이용한 발전기로 동작하여 전기 에너지를 생성하는 하이브리드 시동 발전기(HSG, hybrid starter generator, 700)을 포함한다. 이러한 구성요소를 이용하여 하이브리드 차량(1)은 변속기(200)의 과열로 인해 변속기(200) 내부의 듀얼 클러치의 오픈(open)이 발생하였을 때, 변속기(200)를 빠르고 효율적으로 냉각하여, 변속기(200) 내부의 듀얼 클러치의 오픈(open) 상태를 빠르고 효율적으로 해제할 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 4와 함께 후술한다.
도 2는 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 내부를 도시한 도면이다.
도 2을 참조하면, 차체의 내장(120)은 탑승자가 앉는 시트(121: 121a, 121b)와, 대시 보드(122)와, 대시 보드 상에 배치되고 타코미터, 속도계, 냉각수 온도계, 연료계, 방향전환 지시등, 상향등 표시등, 경고등, 안전벨트 경고등, 주행 거리계, 주행 기록계, 자동변속 선택레버 표시등, 도어 열림 경고등, 엔진 오일 경고등, 연료부족 경고등이 배치된 계기판(즉 클러스터, 123)과, 하이브리드 차량(1)의 진행 방향을 조작하는 스티어링 휠(124)과, 오디오 장치와 공기 조화 장치의 조절판이 있는 센터 페시아(125)를 포함한다.
시트(121)는 운전자가 앉는 운전석(121a), 동승자가 앉는 조수석(121b), 차량 내 후방에 위치하는 뒷좌석을 포함한다.
클러스터(123)는 디지털 방식으로 구현할 수 있다. 이러한 디지털 방식의 클러스터는 차량 정보 및 주행 정보를 영상으로 표시한다.
센터 페시아(125)는 대시 보드(122) 중에서 운전석(121a)과 조수석(121b) 사이에 위치하고, 오디오 장치, 공기 조화 장치 및 시트의 열선을 제어하는 헤드 유닛(126)을 포함한다.
여기서 헤드 유닛(126)은 오디오 장치, 공기 조화 장치 및 시트의 열선의 동작 명령을 입력 받기 위한 복수의 버튼부를 포함할 수 있다.
센터 페시아(125)에는 송풍구, 시거잭 등이 설치될 수 있고 멀티단자(127) 등이 설치될 수 있다.
여기서 멀티단자(127)는 헤드 유닛(126)과 인접한 위치에 배치될 수 있고, USB 포트, AUX단자를 포함하고, SD슬롯을 더 포함할 수 있다. 이러한 멀티단자(127)를 통해 외부 저장 장치로부터 각 장치의 소프트웨어 업데이트 정보를 전송 받아 업데이트 할 수 있다.
하이브리드 차량(1)은 사용자로부터 각종 기능의 동작 명령을 입력 받기 위한 입력부(100)를 더 포함할 수 있고 수행 중인 기능에 대한 정보, 사용자에 의해 입력된 정보, 영상 정보 및 음향 정보를 표시하는 표시부(800)를 더 포함할 수 있다.
입력부(100)는 헤드 유닛(126) 및 센터페시아(125)에 마련될 수 있고, 각종 기능의 동작 온 오프 버튼, 각종 기능의 설정값을 변경하기 위한 버튼 등과 같은 적어도 하나의 물리적인 버튼을 포함한다.
이러한 입력부(100)는 버튼의 조작 신호를 전자 제어 유닛(ECU), 헤드 유닛(126) 내의 제어부(300), AVN 장치(130) 및 기타 다른 장치에 전송할 수 있다.
입력부(100)는 AVN 장치(130)의 표시부(800)에 일체로 마련된 터치 패널을 포함할 수 있다. 이러한 입력부(100)는 AVN 장치(130)의 터치 패널에 버튼 형상으로 활성화되어 표시될 수 있고 이때 표시된 버튼의 위치 정보를 입력 받는다.
입력부(100)는 AVN 장치(130)의 터치 패널에 표시된 커서의 이동 명령 및 선택 명령 등을 입력하기 위한 조그 다이얼(미도시) 또는 터치 패드를 더 포함하는 것도 가능하다. 여기서 조그 다이얼 또는 터치 패드는 센터페시아 등에 마련될 수 있다.
좀 더 구체적으로 입력부(100)는 운전자가 직접 차량을 운전하는 수동 주행 모드와 자율 주행 모드 중 어느 하나를 입력 받는 것도 가능하고, 자율 주행 모드가 입력되면 자율 주행 모드의 입력 신호를 전자 제어 유닛(ECU)에 전송한다.
또한, 입력부(100)는 내비게이션 기능 선택 시 목적지의 정보를 입력 받고 입력된 목적지의 정보를 AVN 장치(130)에 전송하며, DMB 기능 선택 시 채널 및 음량 정보를 입력 받고 입력된 채널 및 음량 정보를 AVN 장치(130)에 전송한다.
센터 페시아(125)에는 사용자로부터 정보를 입력 받고 입력된 정보에 대응하는 결과를 출력하는 AVN 장치(130)가 마련될 수 있다.
AVN 장치(130)는 내비게이션 기능, 디엠비 기능, 오디오 기능, 비디오 기능 중 적어도 하나의 기능을 수행하고 자율 주행 모드 시 도로의 환경 정보 및 주행 정보 등을 표시할 수 있다.
또한, AVN 장치(130)는 디스플레이 패널를 포함할 수 있고, 이를 통해 사용자에게 현재 업데이트 정보를 표시할 수도 있다. 디스플레이 패널은 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED) 패널, 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: OLED) 패널 또는 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display) 패널 등을 채용할 수 있다.
이러한 AVN 장치(130)는 대시 보드 상에 거치식으로 설치될 수도 있다.
하이브리드 차량(1)의 차대는 동력 발생 장치, 동력 전달 장치, 주행 장치, 조향 장치, 제동 장치, 현가 장치, 변속 장치, 연료 장치, 전후좌우의 휠 등을 더 포함한다. 또한, 차량은 운전자 및 탑승자의 안전을 위한 여러 가지 안전장치들을 더 포함한다.
하이브리드 차량(1)의 안정장치로는 차량 충돌 시 운전자 등 탑승자의 안전을 목적으로 하는 에어백 제어 장치와, 차량의 가속 또는 코너링 시 차량의 자세를 차량자세 안정 제어 장치(ESC: Electronic Stability Control) 등 여러 종류의 안전장치들이 있다.
이외에도 하이브리드 차량(1)은 후방 또는 측방의 장애물 내지 다른 차량을 감지하는 근접센서, 강수 여부 및 강수량을 감지하는 레인 센서, 차량의 휠의 속도를 검출하는 휠 속도 센서, 차량의 횡 가속도를 검출하는 횡가속도 센서, 차량의 각속도의 변화를 검출하는 요레이트 센서, 자이로 센서, 차량의 스티어링 휠의 회전을 검출하는 조향각 센서 등의 검출 장치를 더 포함하는 것도 가능하다.
이러한 하이브리드 차량(1)은 동력 발생 장치, 동력 전달 장치, 주행 장치, 조향 장치, 제동 장치, 현가 장치, 변속 장치, 연료 장치, 여러 가지 안전 장치 및 각종 센서들의 구동을 제어하는 전자 제어 유닛(ECU: Electronic Control Unit)을 포함한다. 이러한 전자 제어 장치에 대한 구체적인 설명은 도 3과 함께 후술한다.
또한, 하이브리드 차량(1)은 운전자의 편의를 위해 설치된 핸즈프리 장치, GPS, 오디오 기기 및 블루투스 장치, 후방 카메라, 단말 장치 충전 장치, 하이패스 장치 등의 전자 장치를 선택적으로 포함할 수 있다.
이러한 하이브리드 차량(1)은 시동모터(미도시)에 동작 명령을 입력하기 위한 시동 버튼을 더 포함할 수 있다.
즉 하이브리드 차량(1)은 시동 버튼이 온 되면 시동모터(미도시)를 동작시키고 시동 모터의 동작을 통해 동력 발생 장치인 엔진(도 4의 400)을 구동시킨다.
하이브리드 차량(1)은 단말 장치, 오디오 기기, 실내 등, 시동 모터, 그 외 전자 제어 장치들에 전기적으로 연결되어 구동 전력을 공급하는 배터리(600)를 더 포함한다. 이러한 배터리는 주행 중 자체 발전기, 엔진의 동력 및 모터의 동력 중 적어도 하나를 이용하여 충전을 수행한다.
도 3는 일 실시예에 따른 차량에 포함된 전자 제어 장치를 도시한 도면이다.
하이브리드 차량(1)은 하이브리드 차량(1)이 움직일 수 있도록 동력을 생성하는 동력 생성 장치(power system) (미도시), 동력 생성 장치(미도시)에서 생성된 동력을 차륜으로 변속 전달하는 동력 전달 장치(power train) (미도시), 하이브리드 차량(1)의 이동 방향을 제어하는 조향 장치(steering system) (미도시), 차륜의 회전을 정지시키는 제동 장치(brake system) (미도시), 하이브리드 차량(1)의 진동을 감쇄시키는 현가 장치(suspension system) (미도시), 하이브리드 차량(1)에 포함된 각각의 구성을 전기적으로 제어하는 전자 제어 장치(1000)를 포함할 수 있다.
동력 생성 장치는 엔진(도 4의 400), 모터(도 4의 500), 연료 장치, 냉각 장치, 배기 장치, 점화 장치 등을 포함할 수 있으며, 동력 전달 장치는 엔진 클러치(도 4의 450), 변속기(도 4의 200), 차동 장치, 구동축 등을 포함할 수 있다.
조향 장치는 조향 휠, 조향 기어, 조향 링크 등을 포함할 수 있으며, 제동 장치는 브레이크 디스크, 브레이크 패드, 마스터 실린더 등을 포함할 수 있고, 현가 장치는 쇼크 업소버(shock absorber) 등을 포함할 수 있다.
하이브리드 차량(1)은 이상에서 설명한 기계 장치와 함께 다양한 전자 제어 장치(2000)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 하이브리드 차량(1)은 AVN (Audio/Video/Navigation) 장치(130), 입출력 제어 시스템(140), 엔진 제어 시스템(Engine Management System, EMS) (150), 변속 제어 시스템(Transmission Management System: TMS) (160), 제동 제어 장치(brake-by-wire) (170), 조향 제어 장치(steering-by-wire) (180), 운전 보조 시스템(Driver Assistance system, DAS) (190), 무선 통신 시스템(195) 등을 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 전자 제어 장치(1000)는 하이브리드 차량(1)에 포함된 전자 장치의 일부에 불과하며 하이브리드 차량(1)에는 더욱 다양한 전자 장치가 마련될 수 있다. 또한, 하이브리드 차량(1)은 도 3에 도시된 전자 제어 장치(1000)를 반드시 모두 포함하는 것은 아니며, 필요에 따라 일부 전자 장치는 생략될 수 있다.
하이브리드 차량(1) 포함된 각종 전자 제어 장치(1000)는 차량용 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 차량용 통신 네트워크(NT)는 최대 24.5Mbps(Mega-bits per second)의 통신 속도를 갖는 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 최대 10Mbpas의 통신 속도를 갖는 플렉스레이(FlexRay), 125kbps(kilo-bits per second) 내지 1Mbps의 통신 속도를 갖는 캔(CAN, Controller Area Network), 20kbps의 통신 속도를 갖는 린(LIN, Local Interconnect Network) 등의 통신 규약을 채용할 수 있다. 이와 같은 차량용 통신 네트워크(NT)는 모스트, 플레스레이, 캔, 린 등 단일의 통신 규약을 채용할 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 통신 규약을 채용할 수도 있다.
AVN 장치(130)는 운전자의 제어 명령에 따라 음악 또는 영상을 출력하는 장치이다. 구체적으로, AVN 장치(130)는 운전자의 제어 명령에 따라 음악 또는 동영상을 재생하거나 목적지까지의 경로를 안내할 수 있다.
입출력 제어 시스템(140)은 버튼을 통한 운전자의 제어 명령을 수신하고, 운전자의 제어 명령에 대응하는 정보를 표시한다. 입출력 제어 시스템(140)는 대시 보드에 마련되어 차량 속도, 엔진 회전 속도, 주유량, 변속기 과열 상태 정보 등을 표시하는 클러스터 디스플레이 및 조향 휠에 설치되는 휠 버튼 모듈 등을 포함할 수 있다.
엔진 제어 시스템(150)는 연료분사 제어, 연비 피드백 제어, 희박 연소 제어, 점화 시기 제어 및 공회전수 제어 등을 수행한다. 이러한 엔진 제어 시스템(150)은 단일의 장치일 수 있을 뿐만 아니라, 통신을 통하여 연결된 복수의 장치들일 수도 있다.
변속 제어 시스템(160)는 변속점 제어, 댐퍼 클러치 제어, 마찰 클러치 온/오프 시의 압력 제어 및 변속 중 엔진 토크 제어 등을 수행한다. 이러한 변속 제어 시스템(160)은 단일의 장치일 수 있을 뿐만 아니라, 통신을 통하여 연결된 복수의 장치들일 수도 있다.
제동 제어 장치(170)는 차량(1)의 제동을 제어할 수 있으며, 대표적으로 안티락 브레이크 시스템(Anti-lock Brake System, ABS) 등을 포함할 수 있다.
조향 제어 장치(180)는 저속 주행 또는 주차 시에는 조향력을 감소시키고 고속 주행 시에는 조향력을 증가시킴으로써 운전자의 조향 조작을 보조한다.
운전 보조 시스템(190)은 차량(1)의 주행을 보조하며, 전방 충돌 회피 기능, 차선 이탈 경고 기능, 사각 지대 감시 기능, 후방 감시 기능 등을 수행할 수 있다.
운전 보조 시스템(190)은 통신을 통하여 연결된 복수의 장치들 포함할 수 있다. 예를 들어, 운전 보조 시스템(190)은 전방 충동 경고 장치(Forward Collision Warning System, FCW), 자동 비상 제동 장치(Advanced Emergency Braking System, AEBS), 적응 순항 제어 장치(Adaptive Cruise Control, ACC), 차선 이탈 경고 장치(Lane Departure Warning System, LDWS), 차선 유지 보조 장치(Lane Keeping Assist System, LKAS), 시각지대 감시 장치(Blind Spot Detection, BSD), 후방 충동 경고 장치(Rear-end Collision Warning System, RCW) 등을 포함할 수 있다.
무선 통신 시스템(195)는 외부 차량, 외부 단말기 또는 통신 중계기 등과 통신할 수 있다.
무선 통신 시스템(195)는 다양한 통신 규약을 통하여 신호를 주고 받을 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 시스템(195)는 시간 분할 다중 접속(Time Division Multiple Access: TDMA)과 부호 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 등의 제2 세대(2G) 통신 방식, 광대역 부호 분할 다중 접속(Wide Code Division Multiple Access: WCDMA)과 CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000)과 와이브로(Wireless Broadband: Wibro)와 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: WiMAX) 등의 3세대(3G) 통신 방식, 엘티이(Long Term Evolution: LTE)와 와이브로 에볼류션(Wireless Broadband Evolution) 등 4세대(4G) 통신 방식을 채용할 수 있다. 뿐만 아니라, 무선 통신 시스템(195)는 5세대(5G) 통신 방식을 채용할 수도 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 구성 블록도를 도시한 도면이다. 또한, 도 5는 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 동작 과정 및 제어를 설명하기 위한 도면이다.
이하 도 4 내지 도 5를 참조하여, 하이브리드 차량(1)의 변속기(도 4의 200) 과열로 인해 듀얼 클러치가 오픈(open) 되었을 때, 하이브리드 차량(1)이 이러한 상태를 해제하기 위해 모터(500)의 회전를 이용하여 변속기(200)를 냉각하는 과정에 대해 구체적으로 설명한다.
하이브리드 차량(1)은 동력을 속도에 따라 필요한 회전력으로 바꾸어 전달하는 변속기(200), 하이브리드 차량(1)의 각 구성요소를 제어하는 제어부(300), 연료를 연소시켜 동력을 발생시키는 엔진(400), 전기 에너지를 이용하여 회전하는 모터(500), 전기 에너지를 저장하는 배터리(600) 및 시동을 걸거나 엔진의 동력을 이용한 발전기로 동작하여 전기 에너지를 생성하는 하이브리드 시동 발전기(HSG, hybrid starter generator, 700)을 포함한다.
또한, 하이브리드 차량(1)은 엔진(400)과 모터(500) 사이에 구비되고, 엔진(400)과 모터(500)를 연결하거나 연결 해제하는 엔진 클러치(450)를 더 포함할 수 있다.
또한, 하이브리드 차량(1)은 변속기(200)의 과열 상태 정보 및 듀얼 클러치 상태 정보 중 적어도 하나를 그래픽 인터페이스(graphic interface) 형태로 출력하는 표시부(800), 하이브리드 차량(1)에 대한 설정 정보를 저장하는 저장부(900) 및 각 구성요소 간의 통신을 위한 통신부(950)를 더 포함할 수도 있다.
다만, 하이브리드 차량(1)은 앞서 기술한 구성 요소에 제한되지 않고, 더 많은 구성요소로 이루어질 수 있고, 이에 제한되지는 않는다.
변속기(200)는 엔진(400) 및 모터(500)에서 발생하는 동력을 속도에 따라 필요한 회전력으로 바꾸어 차륜에 전달할 수 있다.
또한, 변속기(200)는 모터(500)와 연결 가능하고 모터(500)로부터 동력을 전달 받는 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)을 포함할 수 있다. 또한, 변속기(200)는 온도 센서, 열감지 센서 등을 이용하여 변속기(200) 내부의 과열 상태를 판단하는 변속기 과열 감지부(230)를 더 포함할 수 있다. 또한, 변속기(200)는 공지의 건식 또는 습식 클러치를 사용할 수 있다.
제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)는 모터(500)와 연결하거나 연결을 해제하는 역할을 하는 장치로서, 모터(500)로부터 동력을 차축으로 전달할 수 있다.
구체적으로, 제 1 클러치(210)는 홀수단(예컨대, 1, 3, 5단), 제 2 클러치(220)는 짝수단(예컨대, 2, 4, 6 및 R단)에서 모터(500)으로부터 전달되는 출력 토크를 전달 또는 차단하도록 구성될 수 있다. 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220) 중 적어도 하나가 체결되는 경우 모터(500)의 출력 토크가 동력계로 전달되고, 해제되는 경우 엔진의 출력이 차단될 수 있다. 또한, 이하에서는 각 클러치(210, 220)의 연결 상태를 해제(open), 체결, 완전 체결 상태(lock up)로 구분하여 설명하기로 하는데, 클러치가 체결되더라도 변속 시 효율성을 위해 일정한 슬립(slip)을 허용한 상태로 체결될 수 있으며, 차량 속도가 일정 이상을 초과하는 경우 등 미리 정해진 주행 상태에 따라 완전 체결(lock up)될 수 있다. 상술한 내용을 비롯하여, 각 변속단에서 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)를 이용한 변속기의 구체적인 변속 방법 및 효과에 대해 설명하겠다.
일 실시예에 따른 하이브리드 차량(1)에 적용된 변속기(200)는 듀얼 클러치 변속기(Dual Clutch Transmission, 이하 DCT)를 의미하고 이를 기준으로 설명하기로 한다. 다만, 일 실시예에 불과하고 이에 제한되는 것은 아니다.
변속기(200)는 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)를 구비하고, 클러치 액츄에이터(Clutch Actuator)를 통해 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)가 각각 홀수단 및 짝수단에서 연결되어 모터(500)의 동력을 전달 또는 차단하도록 구성한다. 6단 변속의 경우, 제 1 클러치(210)는 1, 3, 5단 기어와, 제 2 클러치(220)는 2, 4, 6 및 R단 기어와 맞물리게 구성되며, 제 1 클러치(210)가 체결되어 특정 변속단(예컨대, 1단)에서 주행 시, 업 또는 다운 시프트가 발생하기 이전에 제 2 클러치(220)는 다음 변속단(2단)에 체결된 상태로 대기하다가, 시프트가 발생하면 제 2 클러치(220)를 이용해 다음 변속단(2단)에서 주행하도록 구성될 수 있다.
변속기(200)의 클러치를 듀얼로 사용하게 되면, 즉, 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)을 사용하게 되면, 일반적인 자동 변속 시스템과 비교할 때, 2개의 클러치를 사용함으로 인해 엔진의 출력 토크가 단절되는 시간을 줄임과 동시에 토크 컨버터의 제거로 인해 연비 효율을 증가 시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 변속기(200)는 마찰에 의해 모터(500)의 동력을 전달하는 건식 클러치를 주로 사용하는데, 건식 클러치의 경우 마찰에 의한 열로 인해 온도가 급격히 상승할 수 있으며, 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)의 온도가 지나치게 상승하는 경우 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)가 파손될 우려가 존재한다. 따라서, 변속기(200) 내부가 과열 상태가 되면, 이를 방지하기 위해 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)와 모터(500) 간의 연결 상태를 해제해야 한다. 또한, 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)와 모터(500)의 연결이 해제된 상태는 '제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)가 오픈(open)된 상태'라 표현할 수도 있다. 따라서, 이하 변속기(200)의 과열 상태는 제 1 클러치 및 제 2클러치가 오픈(open)된 상태를 전제로 한다.
변속기 과열 감지부(230)는 온도 센서, 열감지 센서 등을 이용하여 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)의 온도를 감지할 수 있다. 또한, 변속기 과열 감지부(230)는 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)의 온도를 감지하여 미리 설정된 한계 온도를 초과하는 경우, 즉 과열 상태라 판단되면, 전기적 신호 형태로 이에 대한 정보를 제어부(300)로 송신할 수 있다.
이러한 신호를 송신 받은 제어부(300)는 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)와 모터(500)의 연결을 해제하도록 변속기(200)를 제어할 수 있다.
이는 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)의 파손을 방지하기 위함이다. 다만, 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)가 모두 해제되는 경우, 모터(500)의 동력이 차단되기 때문에, 운전자의 의도대로 차량을 제어할 수 없게 된다. 이로 인해, 차량의 주행 상황(예컨대, 고속 주행 중)에 따라서는 운전자에게 더 위험한 상황이 초래될 수도 있기 때문에 차량이 정차되었을 때, 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)의 오픈이 발생하는 것으로 전제한다.
제어부(300)는 하이브리드 차량(1)의 구성 요소를 전반적으로 제어할 수 있다. 또한, 제어부(300)는 하이브리드 제어부(HCU(hybrid control unit), 310), 엔진 제어부(ECU(engine control unit), 320), 모터 제어부(MCU(motor control unit, 330) 및 변속기 제어부(TCU(transmission control unit), 340)을 포함할 수 있다.
하이브리드 제어부(HCU(hybrid control unit), 310)는 다른 제어기들의 구동 제어 및 하이브리드 주행 모드 설정, 그리고 하이브리드 차량의 전반적인 동작을 제어하는 최상위 제어기로, 각 제어기들을 고속 CAN 통신라인으로 연결하여 상호간의 정보를 주고 받으며, 협조 제어를 실행하여 엔진(400)과 모터(500)의 출력 토크를 제어한다.
엔진 제어부(ECU(engine control unit), 320)는 운전자의 요구 토크 신호와 냉각수온 및 엔진 토크 등의 엔진 상태 정보에 따라 엔진(400)의 전반적인 동작을 제어한다.
모터 제어부(MCU(motor control unit, 330)는 운전자의 요구 토크 신호와 하이브리드 차량의 운행 모드 및 배터리(600)의 SOC 상태에 따라 모터(500)의 전반적인 동작을 제어한다.
변속기 제어부(TCU(transmission control unit), 340)는 엔진 제어부(ECU(engine control unit), 320)와 모터 제어부(MCU(motor control unit, 330)의 각 출력 토크에 따라 변속비를 제어하고 회생 제동량을 결정하는 등 변속기(200)의 전반적인 동작을 제어한다.
이상 언급된 것을 비롯한 하이브리드 시스템은 일반적으로 당업자에게 널리 알려진 것이므로 각 구성에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.
또한, 하이브리드 제어부(HCU(hybrid control unit), 310), 엔진 제어부(ECU(engine control unit), 320), 모터 제어부(MCU(motor control unit, 330) 및 변속기 제어부(TCU(transmission control unit), 340)는 제어부(300)에 모두 포함되는 것으로 서술하였다. 이는, 각각의 제어를 보다 쉽게 설명하기 위해 위와 같이, 제어부(300)의 구성을 복수의 구성으로 나누었으나, 하나의 프로세서로 구성되어 이루어질 수도 있다.
따라서, 후술하는 실시예에 따른 하이브리드 차량(1)의 프로세스는 하이브리드 제어부(HCU(hybrid control unit), 310), 엔진 제어부(ECU(engine control unit), 320), 모터 제어부(MCU(motor control unit, 330) 및 변속기 제어부(TCU(transmission control unit), 340) 중 어느 하나에서 이루어진 제어 명령이라도 하나의 제어부(300)로 하여 설명이 가능한바, 설명의 편의상 특별한 언급이 없는 한, 하이브리드 제어부(HCU(hybrid control unit), 310), 엔진 제어부(ECU(engine control unit), 320), 모터 제어부(MCU(motor control unit, 330) 및 변속기 제어부(TCU(transmission control unit), 340)를 제어기(300)로 지칭하기로 한다.
제어부(300)는 위의 구성요소를 이용하여 변속기(200)가 과열 상태라 판단되면 이는 변속기(200)의 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)가 오픈된 상태임을 의미하므로 변속기(200)를 냉각하기 위해, 배터리(600)의 충전 상태(SOC(state of charge))를 판단하고, 배터리(600)의 충전 상태 판단 결과에 기초하여 변속기(200)를 냉각하도록 모터(500)의 회전을 제어할 수 있다. 즉, 모터(500)의 회전을 통해 모터(500) 주위의 공기가 대류함으로써, 발생하는 공기의 흐름을 통해 변속기(200)를 빠르게 냉각할 수 있는 것이다. 이를 대류 냉각이라고 한다. 또한, 모터(500)의 회전 속도에 따라 더 빠르게 냉각되거나 느리게 냉각될 수도 있다.
제어부(300)는 변속기(200)가 과열 상태라 판단되면, 즉, 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)가 오픈(open)된 상태인 경우, 변속기(200)의 기어단이 중립이 되도록 제어할 수 있다. 이는 제어부(300)의 제어로 인해 변속기(200)가 냉각되었을 때, 즉, 최종적으로 정상 상태가 되었을 때 변속기(200)의 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)가 모터(500)에 완전 체결(lock up)되면서 차량 급발진되는 경우를 방지하기 위함이다.
구체적으로, 제어부(300)는 변속기(200)가 내 온도가 미리 설정된 한계 온도 이상 올라간 경우, 이에 대한 정보를 변속기 과열 감지부(230)를 통해 전기적 신호 형태로 수신할 수 있다.
이러한 방식으로 제어부(300)는 변속기(200)가 과열 상태인지 판단할 수 있다. 앞서 기술하였으나, 변속기(200)가 과열 상태인 경우, 변속기(200)의 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)가 모터(500)와 연결 해제, 오픈(open)된 상태를 의미하므로, 제어부(300)는 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)를 연결 상태를 정상으로 만들기 위해, 변속기(200)를 냉각해야 한다.
제어부(300)는 위와 같은 과정을 거쳐 변속기(200)가 과열 상태 판단되면, 배터리(600)의 충전 상태(SOC)를 판단할 수 있다.
배터리(600)의 충전 상태는 제 1 기준값 및 제 2 기준값으로 구분할 수 있다. 이러한 제 1 기준값 및 상기 2 기준값은, 서로 상이하고 상기 배터리의 충전량을 수치로 나타낸 값을 의미한다. 이에 대한 구체적인 설명은 도 7과 함께 후술한다.
제어부(300)는 배터리(600)로부터 배터리 정보를 수신한 결과, 배터리(600)의 충전 상태가 제 1 기준값 이상이라 판단되면, 변속기(200)를 냉각하도록 모터(500)의 회전을 제어할 수 있다. 이때, 제어부(300)는 과열 상태를 고려하여 모터(500)의 회전 속도를 제어함으로써, 좀 더 빠르게 변속기(200)를 냉각할 수도 있다. 여기서 제 1 기준값은 미리 설정될 수 있으며, 예를 들어 배터리(600)의 충전 상태가 80프로인 경우를 제 1 기준값으로 설정할 수 도 있다. 따라서, 배터리(600)의 충전 상태가 80프로 이상인 경우, 위의 과정이 수행된다.
또한, 제어부(300)는 배터리(600)로부터 배터리 정보를 수신한 결과, 배터리(600)의 충전 상태가 제 1 기준값 미만이라 판단되면, 엔진(400)과 모터(500)가 서로 연결될 수 있도록 하는 엔진 클러치(450)를 락업하여 엔진(400)과 모터(500)를 연결하고, 변속기(200)를 냉각하도록 엔진(400)의 동력을 이용하여 모터(500)의 회전을 제어할 수 있다.
엔진 클러치(450)를 락업하여 엔진(400)과 모터(500)를 서로 연결하는 이유는 모터(500)의 회전을 이용하여 변속기(200)를 냉각함에 있어, 배터리(600)의 충전량을 고려하였을 때, 모터(500)만으로 냉각하기 쉽지 않다고 판단되기 때문이며, 따라서, 엔진(400)의 동력을 이용하기 위함이다.
이때, 제어부(300)는 과열 상태를 고려하여 엔진(400)의 동력으로 모터(500)의 회전 속도를 제어함으로써, 배터리(600)의 소모량을 최소로 하여 변속기(200)를 냉각할 수도 있다. 여기서 제 1 기준값은 미리 설정될 수 있으며, 예를 들어 배터리(600)의 충전 상태가 80프로인 경우를 제 1 기준값으로 설정할 수 도 있다. 따라서, 배터리(600)의 충전 상태가 80프로 미만인 경우, 위의 과정이 수행된다.
제어부(300)는 배터리(600)로부터 배터리 정보를 수신한 결과, 배터리(600)의 충전 상태가 제 2 기준값 미만이라 판단되면, 엔진 클러치(450)를 락업하여 엔진(400)과 모터(500)를 연결하고, 변속기(200)를 냉각하도록 엔진(400)의 동력을 이용하여 모터(500)의 회전을 제어하고, 하이브리드 시동 발전기(HSG, 700)를 통해 배터리(600)를 충전할 수 있다. 이는 변속기(200)에 대한 냉각과 동시에 배터리(600)에 대한 충전이 이루어지도록 하게 하기 위함이다.
여기서 제 2 기준값은 미리 설정될 수 있으며, 예를 들어 배터리(600)의 충전 상태가 20프로인 경우를 제 2 기준값으로 설정할 수 도 있다. 따라서, 배터리(600)의 충전 상태가 20프로 미만인 경우, 모터(500)의 회전을 제어하기 위한 배터리(600)의 충전량이 부족한 것으로 볼 수 있기에 변속기(200)에 대한 냉각과 동시에 배터리(600)에 대한 충전이 이루어지도록 하는 것이다. 구체적인 배터리(600)의 충전 방식은 하이브리드 시동 발전기(HSG, 700)에 대한 설명과 함께 후술한다.
엔진(400)은 연료를 연소시켜 동력을 발생시키고, 동력을 엔진 클러치(450)를 통해 모터(500)로 전달할 수 있다.
엔진 클러치(450)는 제어부(300)로부터 제어 명령을 수신하여, 엔진(400)과 모터(500)를 서로 연결하거나 연결을 해제할 수 있다. 이는 엔진(400)의 동력을 모터(500)로 전달하기 위함이다.
모터(500)는 배터리(600)로부터 전기 에너지를 전달 받아 동력을 발생시킬 수 있고, 이러한 동력을 변속기(200)의 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220) 중 적어도 하나로 전달할 수 있다. 또한, 모터(500)는 하이브리드 차량(1)의 회생 제동 브레이크로 인한 제동 시 발전기로 동작하여 전기 에너지를 생성할 수 있다. 또한, 모터(500)는 이때 생성된 전기 에너지를 배터리(600)로 전달할 수도 있다.
배터리(600)는 하이브리드 시동 발전기(HSG, 700)에서 생성된 전기에너지를 저장하거나, 또는 구동축에 연결된 모터(500)로부터 제동 시 생성되는 전기에너지를 저장할 수 있다. 또한, 배터리(600)는 저장된 전기 에너지를 모터(500)로 전달할 수도 있다.
하이브리드 시동 발전기(HSG, 700)은 제어부(300)로부터 인가되는 신호에 따라 스타터로 동작하여 하이브리드 차량(1)의 엔진(400)의 시동을 걸거나, 엔진(400)이 동작하는 동안 즉, 엔진(400)의 동력을 이용하여 발전기로 동작하여 전기 에너지를 생성할 수 있다. 이를 통해 하이브리드 시동 발전기(HSG, 700)는 배터리(600)를 충전할 수 있다.
표시부(800)는 변속기(200)의 과열 상태를 나타내는 과열 상태 정보 및 제 1 클러치(210)와 제 2 클러치(220)의 연결 상태 정보 중 적어도 하나를 그래픽 인터페이스로 표시할 수 있다.
표시부(800)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 등을 포함할 수 있다.
저장부(900)는 하이브리드 차량(1)에 관한 설정 정보를 저장할 수 있고, 각 제어부(300)를 통해 제어하는 제어 명령에 관한 정보를 저장할 수도 있다. 또한, 저장부(900)는 배터리(600)의 충전 상태에 관한 정보를 저장할 수도 있다. 예를 들면, 배터리(600)의 충전 상태를 판단하는 제 1 기준값 및 제 2 기준값의 설정값에 관한 정보를 저장할 수도 있다.
저장부(900)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램(random access memory; RAM), 롬(read-only memory; ROM), EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory), PROM(programmable read-only memory), 자기메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
통신부(950)는 외부 장치 및 하이브리드 차량(1)의 각 구성요소 간의 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신 모듈 및 무선 통신 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 따라서, 앞서 기술한 하이브리드 차랑(1)의 각 구성 요소는 통신부(950)를 통해 서로 간 신호를 송수신할 수 있다.
근거리 통신 모듈은 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 모듈, WLAN(Wireless Local Access Network) 통신 모듈, NFC 통신 모듈, 직비(Zigbee) 통신 모듈 등 근거리에서 무선 통신망을 이용하여 신호를 송수신하는 다양한 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.
유선 통신 모듈은 캔(Controller Area Network; CAN) 통신 모듈, 지역 통신(Local Area Network; LAN) 모듈, 광역 통신(Wide Area Network; WAN) 모듈 또는 부가가치 통신(Value Added Network; VAN) 모듈 등 다양한 유선 통신 모듈뿐만 아니라, USB(Universal Serial Bus), HDMI(High Definition Multimedia Interface), DVI(Digital Visual Interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 다양한 케이블 통신 모듈을 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈은 와이파이(Wifi) 모듈, 와이브로(Wireless broadband) 모듈 외에도, GSM(global System for Mobile Communication), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), UMTS(universal mobile telecommunications system), TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution) 등 다양한 무선 통신 방식을 지원하는 무선 통신 모듈을 포함할 수 있다.
이상 도 4 내지 도 5를 통해, 하이브리드 차량(1)의 각 구성요소를 중심으로, 변속기(200)의 과열로 인해 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)의 오픈이 발생할 수 있고, 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)의 오픈이 발생한 경우, 배터리(600)의 충전 상태를 판단하여 이를 기초로 변속기(200)의 냉각을 위해 모터(600)의 회전을 제어하는 과정에 대해 설명하였다.
도 6은 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속기가 과열 상태가 되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
하이브리드 차량(1)의 변속기(200)가 과열 상태는 보통 도 6과 도시된 바와 같이, 하이브리드 차량(1)이 경사로를 올라갈 때 있어 발생한다. 특히, 경사로 주행 시 '힐 홀드' 상태를 유지하려고 할 때, 또는 '크립 주행' 시 변속기(200)의 과열 상태가 발생할 수 있다. 이때의 변속기(200)는 자동 변속기임을 전제로 설명한다.
자동 변속기가 장착된 차량의 경우 경사로에서 운전자가 엑셀 페달만을 이용하여(브레이크 페달은 오프) 뒤로 밀리는 것을 방지하도록 이른바 '힐 홀드' 상태를 유지하는 경우가 있다.
이러한 '힐 홀드' 상태의 유지시 자동 변속기 차량의 경우에는 토크 컨버터가 구비되어 있어 특별한 문제가 없으나, 듀얼 클러치 변속기(DCT(Dual Clutch Transmission))가 장착된 차량의 경우 지속적인 클러치의 슬립으로 인해 클러치의 과열이 일어난다.
한편, 클러치의 슬립이란 차량이 급가속하거나 등판로를 운행할 때 엔진이 공회전만 하고 가속되지 않는 상태를 말하며, 이 경우 클러치의 마찰력이 부족하여 엔진동력이 전달되지 않는 상태를 말한다.
즉, 듀얼 클러치 변속기가 장착된 차량은 경사로에서 운전자가 엑셀 페달만을 밟아 힐 홀드를 유지하려는 경향이 있는바, 이 경우 지속적인 클러치의 슬립으로 인해 클러치가 과열되는 문제가 발생하는 것이다.
또한, '크립 주행' 이란, 엑셀 페달 및 브레이크 페달을 밟지 않더라도 경사로에 대해 소정의 마찰력이 인가되어 차량이 경사로에서 뒤로 밀리는 것이 방지되는 주행을 의미하고, 이러한 소정의 마찰력이 인가되는 상태에서 운전자가 엑셀 페달을 밟게 되면 자동적으로 이 소정의 마찰력이 해제되면서 차량의 정상적인 운전으로 전환되는 것을 말한다. 이때도 역시, 클러치의 마찰력으로 인해 클러치가 과열되는 문제가 발생한다.
위에서 기술한 경우와 같이, 하이브리드 차량(1)의 변속기(200)가 과열 상태는 보통 경사로에서 저속 주행 시 발생할 수 있고, 변속기(200)의 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)가 오픈되는 경우, 모터(500)의 동력이 차축으로 전달되지 않기에 운전자의 차량 제어가 어려워질 수 있다. 이를 방지하기 위해 변속기(200)의 과열 상태에 대해 빠른 냉각이 필요한 것이다.
도 7는 일 실시예에 따른 배터리의 충전 상태에 따라 변속기 냉각 방법의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
앞서 검토하였지만, 하이브리드 차량(1)은 배터리(600)의 충전 상태에 따라 변속기(200)를 냉각하는 방법을 다르게 할 수 있다.
우선, 제어부(300)는 배터리(600)의 충전 상태에 관한 정보를 배터리(600)로부터 수신하여, 배터리(600)의 충전 상태를 판단할 수 있다.
배터리(600)의 충전 상태는 제 1 기준값 및 제 2 기준값으로 구분할 수 있다. 이러한 제 1 기준값 및 상기 2 기준값은, 서로 상이하고 상기 배터리의 충전량을 수치로 나타낸 값을 의미한다.
제어부(300)는 배터리(600)의 충전 상태에 따라 모터(500)의 회전 속도를 다르게 제어할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 배터리(600)의 충전 상태(SOC)가 제 1 기준값의 퍼센트 이상인 경우, 이는 배터리(600)의 전기 에너지가 충분한 것으로 모터(500)의 구동만으로 변속기(200)를 냉각시킬 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 하이브리드 차량(1)은 배터리(600)의 충전 상태가 제 1 기준값 미만으로 떨어질 때까지, 엔진(400)의 동력을 사용하지 않고, 모터(500)의 회전을 이용한 공기의 대류 냉각으로 변속기(200)를 냉각할 수 있다. 이때, 하이브리드 차량(1)은 배터리(600)의 충전량에 따라 모터(500)의 속도를 비례하여 제어할 수 있다.
배터리(600)의 충전 상태(SOC)가 제 1 기준값의 퍼센트 이상인 경우, 이는 배터리(600)의 전기 에너지가 충분한 것으로 모터(500)의 구동만으로 변속기(200)를 냉각시킬 수 있다는 것을 의미한다. 따라서, 하이브리드 차량(1)은 배터리(600)의 충전 상태가 제 1 기준값 미만으로 떨어질 때까지, 엔진(400)의 동력을 사용하지 않고, 모터(500)의 회전을 이용한 공기의 대류 냉각으로 변속기(200)를 냉각할 수 있다. 이때, 하이브리드 차량(1)은 배터리(600)의 충전량에 따라 모터(500)의 속도를 비례하여 제어할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 배터리(600)의 충전 상태(SOC)가 제 1 기준값의 퍼센트 미만이고 제 2 기준값 이상인 경우, 이는 배터리(600)의 전기 에너지가 모터(500)의 구동만으로 변속기(200)를 냉각시킬 수 있을 정도는 아니라는 것을 의미한다.
따라서, 하이브리드 차량(1)은 배터리(600)의 충전 상태가 제 2 기준값 미만으로 떨어질 때까지, 엔진 클러치(450)를 락업하여 엔진(400)과 모터(500)를 연결하고, 엔진(400)의 동력을 이용하여 모터(500)의 회전을 이용한 공기의 대류 냉각으로 변속기(200)를 냉각할 수 있다. 다만, 하이브리드 차량(1)은 배터리(600)의 충전량에 따라 모터(500)의 속도를 비례하여 제어할 수 있다. 이 경우, 엔진(400)의 동력을 이용하기에, 배터리(600)의 소모량은 최소로 할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 배터리(600)의 충전 상태(SOC)가 제 2 기준값의 퍼센트 미만인 경우, 이는 배터리(600)의 전기 에너지가 모터(500)의 구동만으로 변속기(200)를 냉각시킬 수 있을 정도는 아니라는 것과 동시에 배터리(600)에 대한 충전 역시 필요하다는 것을 의미한다.
따라서, 하이브리드 차량(1)은 배터리(600)의 충전 상태가 적어도 제 2 기준값 이상이 되도록, 엔진(400)의 동력을 이용하여 하이브리드 시동 발전기(HSG, 700)를 통한 배터리(600)의 충전과 동시에, 엔진 클러치(450)를 락업하여 엔진(400)과 모터(500)를 연결하고, 엔진(400)의 동력을 이용하여 모터(500)의 회전을 이용한 공기의 대류 냉각으로 변속기(200)를 냉각할 수 있다. 다만, 하이브리드 차량(1)은 배터리(600)의 충전량에 따라 모터(500)의 속도를 비례하여 제어할 수 있다. 이 경우, 엔진(400)의 동력을 이용하여 배터리(600)를 충전하며, 변속기(200)를 냉각시킬 수 있다.
이상 배터리(600)의 충전 상태에 따른 하이이리브 차량(1)의 변속기(200)에 대한 냉각 방법을 설명하였다.
도 8 은 일 실시예에 따른 변속기의 냉각 과정이 진입 가능한 조건을 설명하기 위한 도면이다.
제어부(300)는 도 8에 도시된 표와 같이, 하이브리드 차랑(1) 주행 중 변속기(200)의 과열로 인해 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)가 오픈 상태가 발생될 것이라 판단되면, 하이브리드 차량(1)의 고장 모드를 인식한 것이므로 표시부(800)를 통해 차량 정차 안내 문구를 표시하도록 제어한다.
이는 하이브리드 차량(1)이 변속기(200)를 냉각하기 위한 대류 냉각 과정으로 진입하기 위한 제 1 조건이라고 볼 수 있다. 이는 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)가 오픈 상태가 되면, 모터(500)의 동력이 차축으로 전달되지 않아 운전자의 의도대로 주행할 수 없기 때문에 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)가 오픈 상태가 되기 전 차량을 정차시키기 위함이다.
또한, 제어부(300)는 제 1 조건을 만족한다고 판단되면, 변속기(200)의 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)가 오픈 상태가 되도록 제어하고, 변속기(200)를 냉각하도록 모터(500)의 회전을 제어하기 전에 변속기(200)의 기어단을 P단이나 중립단으로 변경하도록 제어한다. 이는 변속기(200)의 냉각이 이루어져 변속기(200)의 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)가 락업 상태가 되면 차량의 급발진이 이루어질 수 있기 때문이다.
이는 하이브리드 차량(1)이 변속기(200)를 냉각하기 위한 대류 냉각 과정으로 진입하기 위한 제 2 조건이라고 볼 수 있다. 앞서 기술한 제 1 조건 및 제 2조건은 다시 말해, 하이브리드 차량(1)의 대류 냉각 진입 조건이라고 볼 수도 있다.
앞서 기술한 것과 같이 제어부(300)는 제 1 조건 및 제 2 조건을 만족하였을 때, 비로소 모터(500)의 회전을 제어하여 변속기(200)를 대류 냉각시킬 수 있다. 다만, 반드시 이러한 조건에 제한되는 것은 아니며 이러한 조건은 운전자 및 동승자의 안전을 위한 것으로 다른 기능으로도 충분하게 보호될 수 있기에 생략 가능하다.
도 9 는 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하 순서도를 통해 일 실시예에 따른 하이브리드 차량(1)의 제어 방법에 대해 설명하겠다.
구체적으로, 하이브리드 차량(1)이 변속기(200)의 과열로 인해 변속기(200)의 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)가 오픈 된 상태일 때, 변속기(200)를 빠르고 효율적으로 냉각하는 과정에 대해 설명한다.
우선, 하이브리드 차량(1)은 변속기 과열 감지부(230)를 통해 변속기(200)가 과열된 상태라 판단되면(2000), 변속기(200)의 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)의 파손을 방지하기 위해 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)를 오픈한다.(2100) 즉, 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)와 모터(500)의 연결 상태를 해제한다.
그 후, 하이브리드 차량(1)은 배터리(600)의 충전 상태에 따라 변속기(200)에 대한 냉각 방법을 결정하기 위해, 배터리(600)의 충전 상태 정보를 판단한다.(2200)
하이브리드 차량(1)의 판단 결과, 하이브리드 차량(1)은 배터리(600)의 충전 상태가 제 1 기준값 이상이라 판단되면(2300의 예), 변속기(200)를 냉각하도록 모터(500)의 회전을 제어한다. 이때, 하이브리드 차량(1)은 배터리(600)의 충전량에 비례하여 모터(500)의 구동 속도를 제어하여 변속기(200)를 대류 냉각시킬 수 있다.(2400)
하이브리드 차량(1)은 대류 냉각를 지속하면서, 주기적으로 변속기(200)의 온도가 정상상태가 되는지 또는 배터리(600)의 충전 상태가 제 1 기준값 미만으로 내려가는지 판단한다.(2500)
하이브리드 차량(1)의 판단 결과, 대류 냉각으로 인해 변속기(200)의 온도가 정상 상태라 판단되면(2500의 변속기 온도 정상), 하이브리드 차량(1)은 변속기(200)의 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)의 오픈 상태를 해제할 수 있다.(2600) 즉, 하이브리드 차량(1)은 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)를 모터(500)와 다시 락업시켜 차량의 정상 주행이 가능하도록 하게 한다.(2700)
그러나, 하이브리드 차량(1)의 판단 결과, 하이브리드 차량(1)은 배터리(600)의 충전 상태가 제 1 기준값 미만이라 판단되면(2300의 아니오, 2500의 SOC<제 1 기준값), 하이브리드 차량(1)은 엔진 클러치(450)를 락업시켜 엔진(400)와 모터(500)를 연결한다.(2800)
이는 배터리(600)의 소모를 최소로 하기 위해, 엔진(400)의 동력을 이용하여 변속기(200)를 냉각하도록 모터(500)의 회전을 제어하기 위함이다.
이 경우, 하이브리드 차량(1)은 엔진(400)의 동력를 이용하여, 즉, 엔진 구동 속도 제어를 통해 모터(500)를 회전시킴으로써, 변속기(200)를 대류 냉각시킬 수 있다.(2900) 이때, 엔진 구동 속도 제어에 비례하여 모터(500)의 회전이 이루어지기 때문에 변속기(200)에 대한 냉각 속도는 엔진 구동 속도 제어에 의존적이다.
이 후, 하이브리드 차량(1)은 대류 냉각를 지속하면서, 주기적으로 변속기(200)의 온도가 정상상태가 되는지 또는 배터리(600)의 충전 상태가 제 2 기준값 미만으로 내려가는지 판단한다.(3000)
하이브리드 차량(1)의 판단 결과, 대류 냉각으로 인해 변속기(200)의 온도가 정상 상태라 판단되면(3000의 변속기 온도 정상), 하이브리드 차량(1)은 변속기(200)의 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)의 오픈 상태를 해제할 수 있다.(2600) 즉, 하이브리드 차량(1)은 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)를 모터(500)와 다시 락업시켜 차량의 정상 주행이 가능하도록 하게 한다.(2700)
그러나, 하이브리드 차량(1)의 판단 결과, 배터리(600)의 충전 상태가 제 2 기준값 미만이라 판단되면(3000의 SOC<제 2 기준값), 하이브리드 차량(1)은 엔진 클러치(450)를 락업시켜 엔진(400)와 모터(500)를 연결하고, 변속기(200)를 냉각하도록 엔진(400)의 동력을 이용하여 모터(500)의 회전을 제어하여 변속기(200)를 대류 냉각 시키는 동시에, 엔진(400)의 동력을 이용하여 하이브리드 시동 발전기(HSG, 700)를 통해 배터리(600)를 충전한다.(3100)
앞서 기술하였으나, 이는 배터리(600)의 충전 상태가 제 2 기준값 이하이기에 배터리(600) 충전과 동시에 변속기(200)를 냉각하기 위함이다.
이후, 하이브리드 차량(1)의 판단 결과, 대류 냉각으로 인해 변속기(200)의 온도가 정상 상태라 판단되면(3200의 예), 하이브리드 차량(1)은 변속기(200)의 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)의 오픈 상태를 해제할 수 있다.(2600) 즉, 하이브리드 차량(1)은 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)를 모터(500)와 다시 락업시켜 차량의 정상 주행이 가능하도록 하게 한다.(2700)
그러나, 하이브리드 차량(1)의 판단 결과, 대류 냉각으로 인해 변속기(200)의 온도가 정상 상태가 되지 않았다고 판단되면(3200의 아니오), 하이브리드 차량(1)은 배터리(600)의 충전 상태를 판단하며, 변속기(200)의 온도가 정상 상태가 될 때까지 앞서 기술한 동작을 반복 수행한다.(2300)
이러한 과정을 통해, 하이브리드 차량(1)은 변속기(200)의 과열로 인해 제 1 클러치(210) 및 제 2 클러치(220)의 오픈이 발생하는 경우, 모터(500)의 회전을 통해 변속기(200)를 빠르고 효율적으로 냉각하여 정상 주행 가능 상태로 만들 수 있다.
이상 본 명세서에서는 듀얼 클러치 변속기의 과열로 인해 듀얼 클러치의 오픈이 발생할 수 있고, 듀얼 클러치의 오픈이 발생한 경우, 배터리의 충전 상태를 판단하여 이를 기초로 듀얼 클러치 변속기의 냉각을 위해 모터의 회전을 제어하는 하이브리드 차량 및 그 제어 방법에 대해 설명하였다.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
1: 차량
200: 변속기
300: 제어부
400: 엔진
500: 모터
600: 배터리
700: 하이브리드 시동 발전기
800: 표시부
900: 저장부
950: 통신부

Claims (20)

  1. 전기 에너지를 저장하는 배터리;
    상기 전기 에너지를 이용하여 회전하는 모터;
    상기 모터와 연결 가능한 제 1 클러치 및 제 2 클러치를 포함하는 변속기; 및
    상기 변속기가 과열 상태라 판단되면, 상기 변속기를 냉각하도록 상기 모터의 회전을 제어하는 제어부;를 포함하고
    상기 변속기의 과열 상태는 상기 제 1 클러치 및 상기 제 2클러치가 오픈(open)된 상태를 포함하는 하이브리드 차량.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 배터리의 충전 상태(SOC)를 판단하고, 상기 배터리의 충전 상태 판단 결과에 기초하여 상기 변속기를 냉각하도록 상기 모터의 회전을 제어하는 하이브리드 차량.
  4. 제3항에 있어서,
    동력을 발생시키는 엔진; 및
    상기 엔진과 상기 모터 사이에 구비되고, 상기 엔진과 상기 모터를 연결하거나 연결 해제하는 엔진 클러치;를 더 포함하는 하이브리드 차량.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 배터리의 충전 상태는,
    제 1 기준값 및 제 2 기준값으로 구분하고,
    상기 제 1 기준값 및 상기 2 기준값은, 서로 상이하고 상기 배터리의 충전량을 수치로 나타낸 값을 포함하는 하이브리드 차량.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 배터리의 충전 상태가 상기 제 1 기준값 이상이라 판단되면, 상기 변속기를 냉각하도록 상기 모터의 회전을 제어하는 하이브리드 차량.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 엔진의 동력을 이용하여 상기 전기 에너지를 생성하고, 상기 배터리를 충전하는 하이브리드 시동 발전기(HSG);를 더 포함하는 하이브리드 차량.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 배터리의 충전 상태가 상기 제 1 기준값 미만이라 판단되면, 상기 엔진 클러치를 락업하여 상기 엔진과 상기 모터를 연결하고, 상기 변속기를 냉각하도록 상기 엔진의 동력을 이용하여 상기 모터의 회전을 제어하는 하이브리드 차량.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 배터리의 충전 상태가 상기 제 2 기준값 미만이라 판단되면, 상기 엔진 클러치를 락업하여 상기 엔진과 상기 모터를 연결하고, 상기 변속기를 냉각하도록 상기 엔진의 동력을 이용하여 상기 모터의 회전을 제어하고, 상기 하이브리드 시동 발전기를 통해 상기 배터리를 충전하는 하이브리드 차량.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 클러치 및 상기 제 2 클러치가 오픈(open)된 상태인 경우, 상기 변속기의 기어단이 중립이 되도록 제어하는 하이브리드 차량.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 변속기는,
    상기 변속기 내부의 과열 상태를 판단하는 변속기 과열 감지부;를 더 포함하는 하이브리드 차량,
  12. 제1항에 있어서,
    상기 변속기가 과열 상태인 경우, 상기 변속기의 과열 상태 정보를 표시하는 표시부;를 더 포함하는 하이브리드 차량.
  13. 변속기의 과열 상태를 판단하는 단계; 및
    상기 변속기가 과열 상태라 판단되면, 상기 변속기를 냉각하도록 모터의 회전을 제어하는 단계;를 포함하고
    상기 변속기는,
    상기 모터와 연결 가능한 제 1 클러치 및 제 2 클러치를 포함하고
    상기 변속기의 과열 상태를 판단하는 단계는,
    상기 제 1 클러치 및 상기 제 2클러치가 오픈(open)된 상태인지를 판단하는 단계;를 포함하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 변속기가 과열 상태라 판단되면, 상기 변속기를 냉각하도록 상기 모터의 회전을 제어하는 단계는,
    배터리의 충전 상태(SOC)를 판단하는 단계; 및
    상기 배터리의 충전 상태 판단 결과에 기초하여 상기 변속기를 냉각하도록 모터의 회전을 제어하는 단계;를 포함하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제13항에 있어서,
    상기 제 1 클러치 및 상기 제 2 클러치가 오픈(open)된 상태인 경우, 상기 변속기의 기어단이 중립이 되도록 제어하는 단계;를 더 포함하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 배터리의 충전 상태 판단 결과에 기초하여 상기 변속기를 냉각하도록 상기 모터의 회전을 제어하는 단계는,
    상기 배터리의 충전 상태가 제 1 기준값 이상이라 판단되면, 상기 변속기를 냉각하도록 상기 모터의 회전을 제어하는 단계;를 포함하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 배터리의 충전 상태 판단 결과에 기초하여 상기 변속기를 냉각하도록 상기 모터의 회전을 제어하는 단계는,
    상기 배터리의 충전 상태가 제 1 기준값 미만이라 판단되면, 엔진의 동력을 이용하기 위해 엔진과 상기 모터를 연결하는 단계; 및
    상기 변속기를 냉각하도록 상기 엔진의 동력을 이용하여 상기 모터의 회전을 제어하는 단계;를 포함하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 배터리의 충전 상태 판단 결과에 기초하여 상기 변속기를 냉각하도록 상기 모터의 회전을 제어하는 단계는,
    상기 배터리의 충전 상태가 제 2 기준값 미만이라 판단되면, 엔진의 동력을 이용하기 위해 엔진과 상기 모터를 연결하는 단계;
    상기 변속기를 냉각하도록 상기 엔진의 동력을 이용하여 상기 모터의 회전을 제어하는 단계; 및
    상기 엔진의 동력을 이용하여 전기 에너지를 생성하고, 상기 전기 에너지를 이용하여 상기 배터리를 충전하는 단계;를 포함하는 하이브리드 차량의 제어 방법.
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