KR102323959B1

KR102323959B1 - P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR102323959B1
Application number: KR1020200114568A
Authority: KR
Inventors: 이준형; 신현기; 신형진; 전영호; 추정묵
Original assignee: 주식회사 현대케피코
Priority date: 2020-09-08
Filing date: 2020-09-08
Publication date: 2021-11-09

Abstract

본 발명은 P2 타입 하이브리드 차량에서 엔진 클러치 유압 제어시 엔진 토크가 낮음에도 불구하고 엔진 클러치에 최대 유압을 지속적으로 인가함으로써 발생되는 불필요한 유압손실을 방지하여 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법 및 시스템을 제공한다. 이에 따른 본 발명의 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법은, 엔진 클러치가 풀 락업(full lock up)된 상태로 주행 중 현재의 엔진 토크가 안정화된 상태인지 여부를 판단하는 단계와; 엔진 토크가 안정화된 상태로 판단되면 현재 검출된 엔진 토크를 기반으로 엔진 클러치 내의 유온에 따른 유온 보상 토크와, APS 각속도에 따른 APS 각속도 보상 토크를 산출하는 단계와; 검출된 현재 엔진 토크와 산출된 유온 보상 토크 및 APS 각속도 보상 토크를 합산하여 목표 엔진 클러치 전달 토크를 산출하는 단계와; 산출된 목표 엔진 클러치 전달 토크를 엔진 클러치의 단면적으로 나누어 엔진 클러치에 인가될 최종 목표 엔진 클러치 유압을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법 및 시스템{Method and system for controlling variable hydraulic pressure of engine clutch for P2 type hybrid electric vehicle}

본 발명은 하이브리드 차량에서 엔진 클러치 유압 제어시 엔진 토크가 낮음에도 엔진 클러치에 최대 유압을 지속적으로 인가함으로써 발생되는 불필요한 유압이용을 방지하여 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 넓은 의미의 하이브리드 차량은 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합하여 차량을 구동시키는 것을 의미하나, 대부분의 경우는 연료를 사용하여 구동력을 얻는 엔진과 배터리 전력으로 구동되는 모터에 의해 구동력을 얻는 차량을 의미하며, 이를 하이브리드 전기 차량(Hybrid Electric Vehicle, HEV)이라 부르고 있다.

최근 연비를 개선하고 보다 환경친화적인 제품을 개발해야 한다는 시대적 요청에 부응하여 하이브리드 전기 차량에 대한 연구가 더욱 활발히 진행되고 있다.

주지된 바와 같이, 하이브리드 전기 차량은 엔진과 모터를 동력원으로 하여 다양한 동력 전달 구조를 구성할 수 있으며, 현재까지 연구되고 있는 대부분의 차량은 병렬형이나 직렬형 중에 하나를 채택하고 있다.

여기서, 직렬형은 엔진이 발전에만 이용되고 차량 구동은 모터로만 이루어지는 방식으로서, 병렬형에 비해 상대적으로 구조가 간단하고 제어로직이 간단하다는 장점은 있으나, 엔진으로부터의 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하여 배터리에 저장하였다 다시 모터를 이용해 차량을 구동하므로 에너지 변환시의 효율 측면에서 불리하다는 단점이 있으며, 반면 병렬형은 직렬형보다 상대적으로 복잡하고 제어로직이 복잡하다는 단점은 있지만, 엔진의 기계적 에너지와 배터리의 에너지를 동시에 사용할 수 있어 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다는 장점이 있다.

그리고, 차량 구동을 위해 엔진 동력을 기본으로 하고, 모터로 보조하는 방식의 마일드 하이브리드 차량이 기존 내연기관 차량의 구동계를 크게 변경하지 않고도 설계될 수 있어 제조비용이 저렴하다는 장점으로 인해 최근 개발 사례가 증가하고 있다.

마일드 하이브리드 차량은 구동력을 보조하는 모터(이 모터를 마일드 하이브리드 차량에서는 특히 MHSG, Mild Hybrid Starter & Generator라고 칭함)가 차량 동력계 내에서 어느 곳에 위치하는가 여부에 따라 P0, P1, P2, P3, P4 타입 등으로 구분하여 불리고 있다.

이 중 P2 타입 마일드 하이브리드 차량은 도 1에 나타낸 바와 같이 엔진(10), 엔진 클러치(30), 모터(40), 변속기(50)로 이루어지는 동력계가 일렬로 배치되는 구성으로 이루어져, 모터(40)의 출력과 엔진(10)의 출력이 차축으로 전달되는 형태의 시스템을 갖춘 차량을 말한다.

이 경우, 도 1에 나타낸 동력 전달 타입은 P2 타입 마일드 하이브리드 차량뿐만 아니라 일반적인 병렬형 하이브리드 차량의 경우에도 동일하게 적용되고 있다.

한편, 도 1에 나타낸 P2 타입 병렬형 시스템은 엔진(10), 스타트 모터(20), 엔진 클러치(30), 모터(40), 변속기(50)를 포함하여 구성되는데, 상기 스타트 모터(20)는 구동/회생(Motoring/Generating)이 가능한 모터로서 상기 엔진(10)과 벨트, 체인, 기어 등의 기계적인 장치로 결합되어 있고 그 결합비는 필요에 따라 다양하게 결정된다.

또한, 상기 모터(40)는 구동/회생이 가능한 모터를 의미하며, 상기 변속기(50)는 입력(input)과 출력(output)의 기어비를 자동제어를 통해 가변할 수 있는 장치로서 유성기어 셋(set) 또는 여러 기어 셋(set) 등으로 구성된다.

그리고, 엔진(10)과 모터(40) 사이에는 동력을 선택적으로 단속하는 엔진 클러치(30)가 배치되며, 상기 엔진 클러치(30)는 유압제어 액츄에이터(Hydraulic Control Actuator, HCA)에 의한 체결(close) 또는 락업(lock-up), 및 해제(open) 작동을 통해 엔진(10)과 모터(40) 사이에 동력을 선택적으로 연결하거나 차단한다.

이와 같은 구성을 가지는 종래의 병렬형 하이브리드 시스템은 엔진 클러치(30)가 엔진(10)으로부터 발생되는 토크를 차축으로 전달하기 위하여 유압으로 엔진 클러치에 전달되는 토크를 제어하며, 엔진 클러치(30)에 공급되는 유압은 비인가 된 상태에서 인가된 상태로 천이한 이후 비인가 지령이 내려지기 전까지 지속적으로 최대 유압을 인가하는 최대압 제어를 하게 된다.

그러나, 이와 같은 종래의 엔진 클러치 유압 제어 방식은 유압의 비인가 상태에서 인가 상태로 천이한 엔진 클러치를 지속적으로 최대압 제어하게 되는데, 이로 인해 엔진으로부터 전달되는 전달 토크가 낮은 구간에서도 엔진 클러치에 최대 유압을 인가하여 제어하게 됨으로써 불필요한 유압손실을 발생시키게 되고, 이는 결국 연비의 하락으로 이어지는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1786653호(2017.10.11)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 하이브리드 차량의 주행 중에 현재 엔진이 발생하는 토크를 기반으로 엔진 클러치로 전달되는 전달 토크를 계산하고, 이에 보상 유압을 더하여 최종적인 엔진 클러치 목표 유압을 생성함으로써, 현재 엔진 토크에 맞는 유압을 사용하여 엔진 클러치를 제어하여 불필요한 유압 이용을 줄일 수 있고, 이로 인한 차량의 연비향상을 도모할 수 있도록 하는 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법 및 시스템을 제공하는 데에 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법은, (a) 엔진 클러치가 풀 락업(full lock up)된 상태로 주행 중 현재의 엔진 토크가 안정화된 상태인지 여부를 판단하는 단계; (b) 엔진 토크가 안정화된 상태로 판단되면, 현재 검출된 엔진 토크를 기반으로 엔진 클러치 내의 유온(oil temperature)에 따른 유온 보상 토크와, APS(Accelerator Position Sensor) 각속도에 따른 APS 각속도 보상 토크를 산출하는 단계; (c) 검출된 현재 엔진 토크와, 산출된 유온 보상 토크 및 APS 각속도 보상 토크를 합산하여 목표 엔진 클러치 전달 토크를 산출하는 단계; (d) 산출된 목표 엔진 클러치 전달 토크를 엔진 클러치의 단면적으로 나누어 엔진 클러치에 인가될 최종 목표 엔진 클러치 유압을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 (a) 단계에서는 엔진 클러치가 풀 락업된 상태에서 APS 각속도가 제1설정값 이하이고, 엔진 토크가 제2설정값 이하인 상태가 일정시간 동안 지속된 경우에 현재 엔진 토크가 안정화된 상태로 판단할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 (a) 단계에서는 상기 엔진 클러치가 풀 락업된 상태에서 APS 각속도가 제1설정값 이하이고, 엔진 토크가 제2설정값 이하인 경우, 타이머 값을 1단위씩 증가시켜 누적된 타이머 값이 제3설정값 이상인 경우, 현재의 엔진 토크가 안정화된 상태로 판단할 수 있다.

그리고, 상기 (b) 단계에서의 유온 보상 토크의 산출은 엔진 클러치의 유온이 낮을수록 큰 보상값을 적용할 수 있다.

아울러, 상기 (b) 단계에서 APS 각속도 보상 토크의 산출은 APS 각속도가 클수록 큰 보상값을 적용할 수 있다.

또한, 상기 (c) 단계에서는 차량 속도 또는 차량 속도 변화량에 따른 보상 토크를 추가 합산하여 목표 엔진 클러치 전달 토크를 산출할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 시스템은, P2 타입 하이브리드 차량에서 엔진과 모터 사이에 위치되어 상기 엔진과 모터 사이에 동력을 선택적으로 전달하거나 차단하는 엔진 클러치와; 상기 엔진 클러치의 구동에 필요한 유압을 제공하는 엑츄에이터와; 상기 엔진의 토크를 검출하는 엔진 토크 검출부와; 상기 엔진 클러치 내의 유온을 검출하는 유온 검출부와; 상기 차량 내의 APS(Accelerator Position Sensor) 각속도를 검출하는 APS 각속도 검출부와; 상기 엔진 토크 검출부, 유온 검출부, 및 APS 각속도 검출부에서 입력되는 현재 엔진 토크, 유온, APS 각속도 정보를 통해 상기 엔진 클러치에 인가될 목표 엔진 클러치 유압을 산출하여 상기 엔진 클러치에 인가하도록 제어하는 제어부;를 포함하되, 상기 제어부는, 상기 엔진 클러치가 풀 락업(full lock up)된 상태로 주행 중에 현재의 엔진 토크가 안정화된 상태인지 여부를 판단하는 단계; 상기 엔진 토크가 안정화된 상태로 판단되면 현재 검출된 엔진 토크를 기반으로 상기 엔진 클러치 내의 유온(oil temperature)에 따른 유온 보상 토크와, APS(Accelerator Position Sensor) 각속도에 따른 APS 각속도 보상 토크를 산출하는 단계; 검출된 현재 엔진 토크와 산출된 유온 보상 토크 및 APS 각속도 보상 토크를 합산하여 목표 엔진 클러치 전달 토크를 산출하는 단계; 산출된 목표 엔진 클러치 전달 토크를 엔진 클러치의 단면적으로 나누어 엔진 클러치에 인가될 최종 목표 엔진 클러치 유압을 산출하는 단계;를 포함하는 엔진 클러치 유압 제어 방법을 수행하기 위한 설정된 프로그램에 의해 동작하는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성을 가지는 본 발명의 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법에 따르면, 하이브리드 차량의 주행 중에 현재 엔진이 발생시킨 토크를 기반으로 엔진 클러치에 전달되는 전달 토크를 계산하고 이에 보상 유압을 합산하여 엔진 클러치에 인가될 최종 목표 유압을 생성함으로써 현재 엔진 토크에 맞는 적정 수준의 유압을 사용하여 엔진 클러치를 효율적으로 제어할 수 있다. 따라서, 기존과 같이 엔진 토크가 낮은 상황임에도 불구하고 엔진 클러치에 최대 유압을 인가함으로써 발생되는 불필요한 유압의 이용을 줄일 수 있으며, 현재 엔진 토크에 맞는 적정 수준의 유압으로 엔진 클러치를 원활하게 작동시켜 유압의 과다 소비에 따른 연비 저하 문제를 해소할 수 있다.

도 1은 종래의 P2 타입 하이브리드 차량의 병렬형 동력 전달 구조를 보여주는 개략도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 시스템의 구성을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 엔진 클러치 가변 유압 제어 시스템에서 제어부의 주변부 구성을 보여주는 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법을 순차적으로 설명하는 플로우 차트.

아래에서는 첨부된 도면들을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 국한되지 않는다. 또한, 상세한 설명 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미함을 밝혀둔다.

이하, 본 발명에 따른 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법에 대한 일실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명은 기본적으로 엔진, 엔진 클러치, 모터, 변속기가 한축으로 연결되어 엔진의 출력과 모터의 출력이 동시에 차축으로 전달되는 P2 타입 병렬형 하이브리드 차량을 전제로 하는 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법에 관한 발명이며, 특히, P2 타입 병렬형 하이브리드 차량이 엔진 클러치가 완전히 풀 락업(Full-Lock up)된 상태에서 주행을 하는 중에 엔진 클러치에 유압이 최대치로 인가된 상태로 지속적으로 유압제어를 함으로써 발생되던 불필요한 유압손실을 줄일 수 있고 이로 인한 연비 개선 효과를 도모할 수 있는 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법 및 시스템을 제공한다.

기존에는 하이브리드 차량이 엔진 클러치가 완전히 풀 락업된 상태로 주행하는 경우 엔진 토크(회전력)가 작을 때나 높을 때나 관계없이 엔진 클러치에 유압을 최대치로 계속하여 인가하는 방식으로 엔진 클러치의 유압 제어가 이루어졌는데, 이러한 유압 제어방식은 엔진 클러치에 최대치의 유압을 계속하여 인가함에 따라 불필요한 유압 손실을 발생시키고 그로 인한 연비 하락을 초래하게 되었다.

따라서, 본 발명에서는 이와 같은 엔진 클러치에 인가되는 불필요한 유압 손실을 방지하고자 현재 엔진이 전달하는 엔진 토크를 기반으로 엔진 클러치의 원활한 작동이 가능한 적정 수준의 목표 유압을 산출하여 엔진 클러치에 인가함으로써 불필요한 유압 손실을 줄이고 그로 인한 연비 손실을 방지할 수 있도록 하는 유압 제어 방법을 제공한다.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 시스템의 구성을 도시한 것이고, 도 3은 엔진 클러치 가변 유압 제어를 위한 제어부를 포함한 주변부 구성을 보여주는 것이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 시스템은, P2 타입 병렬형 하이브리드 차량의 엔진(110)과 모터(140) 사이에 위치되어 엔진(110)과 모터(140) 사이에 동력을 선택적으로 전달하거나 차단하는 엔진 클러치(130)와, 상기 엔진 클러치(130)의 구동에 필요한 유압을 제공하는 엑츄에이터(160)와, 상기 엔진(110)과 모터(140)의 구동력을 변속하여 휠(WH)에 전달하는 변속기(150)와, 상기 엔진(110)과 직결되어 엔진(110)을 기동시키거나 발전을 하는 ISG(Integrated Starter & Generator;120)와, 상기 엔진(110), 모터(140), 변속기(150), ISG(120), 엑츄에이터(160), 엔진 클러치(130)의 상태정보를 수신하며 이들의 구동을 제어하는 제어부(170)를 포함한다.

또한, 본 발명의 엔진 클러치 가변 제어 시스템은 엔진(110)의 토크(회전력)를 검출하는 엔진 토크 검출부(112)와, 엔진 클러치(130) 내의 유온(oil temperature)을 검출하는 유온 검출부(132)와, 차량 내에 설치된 APS(Accelerator Position Sensor) 각속도를 검출하는 APS 각속도 검출부(142)를 포함한다.

여기서, 제어부(170)는 엔진 토크 검출부(112)와 유온 검출부(132) 및 APS 각속도 검출부(142)에서 입력되는 현재 차량의 엔진 토크와 엔진 클러치(130) 내의 유온과, APS 각속도의 정보를 이용하여 내부에 프로그램화된 형태로 저장된 일련의 제어 시퀀스를 통해 엔진 클러치(130)에 인가될 적정 수준의 목표 엔진 클러치 유압을 산출한 후, 엑츄에이터(160)를 구동하여 앞서 산출된 적정 수준의 목표 엔진 클러치 유압만을 엔진 클러치(130)에 인가하도록 제어할 수 있다.

상기 제어부(170) 내에 프로그램화된 목표 엔진 클러치 유압 산출을 위한 일련의 제어 시퀀스와 관련해서는 후술되는 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법을 순차적으로 설명하는 플로우 차트를 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법은, 먼저 엔진 클러치(130)가 풀 락업(full lock up)된 상태로 주행 중인 차량을 기본 전제로 하는 것으로, 본격적인 엔진 클러치의 가변 유압 제어에 앞서, 현재의 엔진 토크가 안정화된 상태인지 여부를 먼저 판단하게 된다.(S210)

상기 엔진 토크의 안정화 여부를 판단하는 단계(S210)에서는 엔진 클러치(130)가 풀 락업된 상태로 차량이 주행 중일 때 엔진 토크 검출부(112)와 APS 각속도 검출부(142)를 통해 현재 엔진(110)에서 전달되는 엔진 토크와 APS 각속도를 각각 검출하여 현재 엔진 토크가 급변하지 않고 안정화된 상태로 유지되고 있는지 여부를 판단하게 된다.

예를 들어, 차량이 고속도로에서 정속 주행하는 경우가 이에 해당될 수 있는데, 차량의 엔진 클러치(130)가 풀 락업된 상태에서 APS 각속도 검출부(142)를 통해 검출된 APS 각속도가 제1설정값 이하이고, 엔진 토크 검출부(112)를 통해 검출된 현재의 엔진 토크 변화량이 제2설정값 이하이며, 이러한 상태가 일정시간 동안 지속되는 경우에 현재의 엔진 토크를 안정화된 상태로 판정할 수 있다.

구체적으로, 엔진 클러치(130)가 풀 락업 상태, APS 각속도가 제1설정값 이하, 엔진 토크 변화량이 제2설정값 이하인 조건이 만족될 경우, 타이머 값을 1씩 증가시키고(S220), 증가 누적된 타이머 값이 제3설정값 이상인지 여부를 판별(S230)하여, 타이머 값이 제3설정값 이상이면 현재의 엔진 토크를 안정화된 상태로 판단하고, 타이머 값이 제3설정값 미만이면 다시 S210 단계로 복귀한다.

여기서, 엔진 클러치(130)의 풀 락업 상태란 엔진 클러치(130)가 완전히 인게이지(Engage)된 상태를 의미하며, 일반적으로 엔진 토크의 변화량이 큰 상태에서 엔진 클러치에 인가되는 유압을 빼고 주행하게 되면 불안정한 주행 상태가 될 수 있기 때문에, 본 발명에서는 차량의 엔진 토크 변화량이 낮은 안정된 상태로 일정시간 동안 지속되었는지 여부를 먼저 확인한 후에 본격적인 가변 유압 제어에 진입하게 되는 것이다.

한편, 상기 S210 내지 S230 단계로부터 현재의 엔진 토크가 안정화된 상태로 판단되면, 엔진 토크 검출부(112)와, 유온(oil temperature) 검출부(132), 및 APS(Accelerator Position Sensor) 각속도 검출부(142)를 통해 현재 차량의 엔진 토크, 엔진 클러치 유온, APS 각속도를 각각 검출하고, 검출된 각각의 정보는 제어부(170)로 입력된다.(S240)

다음으로, 제어부(170)에서는 상기 S240 단계로부터 각각 검출된 엔진 토크, 엔진 클러치 유온, APS 각속도 정보를 이용하여 현재 엔진 토크를 기반으로 엔진 클러치(130) 내의 유온에 따른 유온 보상 토크와, APS 각속도에 따른 APS 각속도 보상 토크를 산출한다.(S250)

이 경우, 엔진 클러치(130)는 엔진(110)이 발생시키는 엔진 토크를 변속기(150) 측으로 모두 전달해야 하기 때문에 보상 토크 산출시 엔진 클러치(130)에 전달되는 전달 토크는 엔진 토크를 적용하게 되며, 차량의 유압 반응성을 고려하기 위하여 엔진 클러치(130)의 유온의 함수로 이루어진 맵(Map) 값으로 유온 보상토크를 결정하고, 엔진 토크 변화량에 대응하기 위하여 APS 각속도의 함수로 이루어진 Map 값으로 APS 각속도 보상 토크를 결정한다.

구체적으로, 엔진 클러치(130) 내의 유온 보상 토크 산출은 제어부(170) 내에 테이블(table)화된 상태로 마련된 유온에 따른 보상 토크 값을 이용하여 산출하게 되며, 현재의 엔진 클러치(130) 유온에 해당되는 보상 토크 값을 그 산출 값으로 결정하게 된다. 이때, 엔진 클러치(130)의 유온이 낮을수록 큰 보상값이 적용될 수 있다.

일반적으로 오일은 특정 온도 범위 내에서 굉장히 빠르게 움직이는 특성을 나타나게 되는데, 유온이 너무 높거나 너무 낮은 경우에는 오일의 반응속도가 느려지게 되며, 이렇게 되면 엔진의 토크가 변화될 경우에 유온의 변화에 따라 어떠한 유온 구간에서는 유압제어가 빠르게 진행될 수 있고 어떠한 유온 구간에서는 유압제어가 느리게 진행될 수 있다. 이 때문에 유압의 반응이 느린 구간에서는 좀 더 토크를 많이 부여하여 엔진 토크가 증가하여 유온 반응이 느려져도 엔진 클러치(130)에 엔진 토크를 효과적으로 전달할 수 있다.

아울러, APS 각속도 보상 토크의 산출시에도 제어부(170) 내에 테이블화된 형태로 마련된 APS 각속도에 따른 보상 토크 값을 이용하여 산출하게 되며, 현재의 APS 각속도에 해당되는 보상 토크 값을 그 산출 값으로 결정하게 된다.

예를 들어, APS 각속도가 갑자기 커지게 되는 상황은 운전자의 의지에 의해 엔진이 더 큰 토크를 내기 직전 상황임을 의미하는 것이기 때문에 APS 각속도가 커질수록 큰 보상값을 적용할 수 있다.

이와 같이 엔진 클러치(130) 내의 유온에 따른 유온 보상 토크와, APS 각속도에 따른 APS 각속도 보상 토크가 산출되면, 다음으로 현재의 엔진 토크와 산출된 유온 보상 토크 및 APS 각속도 보상 토크를 모두 합산하여 엔진 클러치(130)에 전달될 목표 엔진 클러치 전달 토크를 산출한다.(S260)

여기서, 엔진 토크는 엔진 클러치(130)에 전달되는 토크를 의미하며, 상기 유온 보상 토크 및 APS 각속도 보상 토크 이외에도 차량의 속도나 속도 변화량에 따른 추가적인 보상 토크 값을 추가 산출하여, 현재 차량의 속도나 속도 변화량에 맞는 보상 토크값을 상기 유온 보상 토크 및 APS 각속도 보상 토크에 추가적인 합산을 통해 목표 엔진 클러치 전달 토크를 산출할 수도 있다.

이와 같이 엔진 클러치(130)에 전달될 목표 엔진 클러치 전달 토크의 산출작업이 완료된 이후에는 산출된 목표 엔진 클러치 전달 토크를 엔진 클러치(130)의 단면적으로 나누는 연산작업을 통해 엔진 클러치(130)에 인가될 최종적인 목표 엔진 클러치 유압을 산출하게 된다.(S270)

그리고, 상기 최종적인 목표 엔진 클러치 유압이 산출되면, 제어부(170)는 엑츄에이터(160)를 구동하여 산출된 목표 엔진 클러치 유압을 엔진 클러치(130)에 인가하여 엔진 클러치(130)를 현재 엔진 토크에 맞는 적정 수준의 유압으로 작동시킬 수 있도록 함으로써 불필요한 유압의 이용을 줄여 차량의 연비를 개선할 수 있다.(S280)

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법은 엔진(110)이 전달하는 토크만 엔진 클러치(130)를 통해 차축 방향으로 전달하면 되기 때문에 엔진 클러치(130) 풀 락업 상태에서 엔진(110)이 발생시키는 토크를 기준으로 엔진 클러치(130)에 대한 가변 유압 제어가 이루어지게 되며, 다만, 유압의 반응성은 유온과 상관관계가 있기 때문에 엔진 클러치(130)에서의 유온을 반영하여 보상하는 토크를 더해주고, 또한 APS 각속도에 따라 엔진(110)이 내는 속도의 증감량이 결정되기 때문에, 이 엔진 속도 증감량에 좀 더 빠르게 대응할 수 있도록 APS 각속도(엔진의 속도)를 보상하는 토크를 더해주어 엔진 클러치(130)의 원활한 작동에 필요한 적정 수준의 유압만이 인가될 수 있도록 제어함으로써 불필요한 유압손실을 줄일 수 있는 제어가 가능하고, 이를 통해 차량의 연비 향상을 도모할 수 있는 것이다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다

110 : 엔진 112 : 엔진 토크 검출부
120 : ISG 130 : 엔진 클러치
132 : 유온 검출부 140 : 모터
142 : APS 각속도 검출부 150 : 변속기
160 : 엑츄에이터 170 : 제어부

Claims

(a) 엔진 클러치가 풀 락업(full lock up)된 상태로 주행 중 현재의 엔진 토크가 안정화된 상태인지 여부를 판단하는 단계;
(b) 엔진 토크가 안정화된 상태로 판단되면, 현재 검출된 엔진 토크를 기반으로 엔진 클러치 내의 유온(oil temperature)에 따른 유온 보상 토크와, APS(Accelerator Position Sensor) 각속도에 따른 APS 각속도 보상 토크를 산출하는 단계;
(c) 검출된 현재 엔진 토크와, 산출된 유온 보상 토크 및 APS 각속도 보상 토크를 합산하여 목표 엔진 클러치 전달 토크를 산출하는 단계;
(d) 산출된 목표 엔진 클러치 전달 토크를 엔진 클러치의 단면적으로 나누어 엔진 클러치에 인가될 최종 목표 엔진 클러치 유압을 산출하는 단계;
를 포함하는 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 (a) 단계는 엔진 클러치가 풀 락업된 상태에서 APS 각속도가 제1설정값 이하이고, 엔진 토크가 제2설정값 이하인 상태가 일정시간 동안 지속된 경우에 현재 엔진 토크가 안정화된 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법.
제2항에 있어서, 상기 엔진 클러치가 풀 락업된 상태에서 APS 각속도가 제1설정값 이하이고, 엔진 토크가 제2설정값 이하인 경우, 타이머 값을 1단위씩 증가시켜 누적된 타이머 값이 제3설정값 이상인 경우, 현재의 엔진 토크가 안정화된 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 유온 보상 토크의 산출은 엔진 클러치의 유온이 낮을수록 큰 보상값을 적용하는 것을 특징으로 하는 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 APS 각속도 보상 토크의 산출은 APS 각속도가 클수록 큰 보상값을 적용하는 것을 특징으로 하는 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 (c) 단계에서 차량 속도 또는 차량 속도 변화량에 따른 보상 토크를 추가 합산하여 목표 엔진 클러치 전달 토크를 산출하는 것을 특징으로 하는 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 방법.
하이브리드 차량에서 엔진과 모터 사이에 위치되어 상기 엔진과 모터 사이에 동력을 선택적으로 전달하거나 차단하는 엔진 클러치;
상기 엔진 클러치의 구동에 필요한 유압을 제공하는 엑츄에이터;
상기 엔진의 토크를 검출하는 엔진 토크 검출부;
상기 엔진 클러치 내의 유온을 검출하는 유온 검출부;
상기 차량 내의 APS(Accelerator Position Sensor) 각속도를 검출하는 APS 각속도 검출부;
상기 엔진 토크 검출부, 유온 검출부, 및 APS 각속도 검출부에서 입력되는 현재 엔진 토크, 유온, APS 각속도 정보를 통해 상기 엔진 클러치에 인가될 목표 엔진 클러치 유압을 산출하여 상기 엔진 클러치에 인가하도록 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 엔진 클러치가 풀 락업(full lock up)된 상태로 주행 중에 현재의 엔진 토크가 안정화된 상태인지 여부를 판단하는 단계; 상기 엔진 토크가 안정화된 상태로 판단되면 현재 검출된 엔진 토크를 기반으로 상기 엔진 클러치 내의 유온(oil temperature)에 따른 유온 보상 토크와, APS(Accelerator Position Sensor) 각속도에 따른 APS 각속도 보상 토크를 산출하는 단계; 검출된 현재 엔진 토크와 산출된 유온 보상 토크 및 APS 각속도 보상 토크를 합산하여 목표 엔진 클러치 전달 토크를 산출하는 단계; 산출된 목표 엔진 클러치 전달 토크를 엔진 클러치의 단면적으로 나누어 엔진 클러치에 인가될 최종 목표 엔진 클러치 유압을 산출하는 단계;를 포함하는 엔진 클러치 유압 제어 방법을 수행하기 위한 설정된 프로그램에 의해 동작하는 것을 특징으로 하는 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 시스템.
제7항에 있어서, 상기 제어부는 상기 엔진 클러치가 풀 락업된 상태에서 상기 APS 각속도 검출부로부터 검출된 APS 각속도가 제1설정값 이하이고, 상기 엔진 토크 검출부로부터 검출된 엔진 토크가 제2설정값 이하인 상태가 일정시간 동안 지속된 경우에 현재 엔진 토크가 안정화된 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 시스템.
제8항에 있어서, 상기 제어부는 상기 엔진 클러치가 풀 락업된 상태에서 상기 APS 각속도 검출부로부터 검출된 APS 각속도가 제1설정값 이하이고, 상기 엔진 토크 검출부로부터 검출된엔진 토크가 제2설정값 이하인 경우, 타이머 값을 1단위씩 증가시켜 누적된 타이머 값이 제3설정값 이상인 경우, 현재의 엔진 토크가 안정화된 상태로 판단하는 것을 특징으로 하는 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 시스템.
제7항에 있어서, 상기 제어부는 유온 보상 토크의 산출시 엔진 클러치의 유온이 낮을수록 큰 보상값을 적용하는 것을 특징으로 하는 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 시스템.
제7항에 있어서, 상기 제어부는 APS 각속도 보상 토크의 산출시 APS 각속도가 클수록 큰 보상값을 적용하는 것을 특징으로 하는 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 시스템.
제7항에 있어서, 상기 제어부는 목표 엔진 클러치 전달 토크를 산출시 차량 속도 또는 차량 속도 변화량에 따른 보상 토크를 추가 합산하여 목표 엔진 클러치 전달 토크를 산출하는 것을 특징으로 하는 P2 타입 하이브리드 차량의 엔진 클러치 가변 유압 제어 시스템.