KR20180121803A - 하이브리드 dct차량용 주행 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 러치 주행모드시, 차량의 주행 응답성을 향상시키면서 기어 소음을 저감하는 기술에 관한 것으로, 본 발명에서는, 해방측 클러치를 체결 유지하고, 모터의 회생제동을 실시함으로써, 차량의 빠른 방향전환이 가능한바, 기어 체결에 따른 싱크로 슬립량이 최소화되어, 주행 응답성을 향상시키고, 기어 체결 소음도 줄이는 하이브리드 DCT차량용 주행 제어방법이 소개된다.

Description

하이브리드 DCT차량용 주행 제어방법{DRIVING CONTROL METHOD FOR HYBRID DCT VEHICLES}
본 발명은 러치 주행모드시, 차량의 주행 응답성을 향상시키면서 기어 소음을 저감하는 하이브리드 DCT차량용 주행 제어방법에 관한 것이다.
DCT(Dual Clutch Transmission)는 일반적인 자동변속기와 달리 토크컨버터가 없고, 두 개의 클러치를 이용하여 엔진의 동력을 구동축으로 직접 전달한다.
즉, 두 개의 클러치에 각각 연결되는 두 개의 입력축을 구비하고, 이들 입력축에 설치되는 변속단 기어들의 배치를 홀수측과 짝수측으로 양분하여 배치함으로써, 두 입력축 중 하나는 홀수단 구현에 사용되고 다른 하나는 짝수단 구현에 사용되도록 구분하고 있다.
이에, DCT의 경우 후진 주행을 위해서는 R단 기어를 체결하고 짝수측 클러치를 제어하는데, 이때에 기체결되어 있는 1단 기어는 해제함으로써, R단 주행과정에서 팁인/팁아웃(Tip in/ Tip out)시 발생하는 기어 백래쉬성 소음을 방지한다.
또한, 전진 주행을 위해서는 1단 기어를 체결하고 홀수측 클러치를 제어하ㄴ는데, 이때에도 R단 기어를 해제함으로써, R단 기어에서 발생하는 소음을 방지한다.
이에 따라, 저속 R-D 러치 주행모드(R단에서 D단으로 변속레버를 전환하여 주행하는 모드) 또는, D-R 러치 주행모드(D단에서 R단으로 변속레버를 전환하여 주행하는 모드)에서는 1단 기어와 R단 기어가 수시로 체결/해제를 반복하게 되어, 과다한 소음을 유발하는 문제가 있다.
특히, HEV 차량의 경우, 모터의 구동력만으로 주행하는 EV모드로 주행시, 기어의 소음이 더 크게 느껴지는 단점이 있다.
더욱이, 상기 러치 주행모드시, 목표 변속단으로 전환하는 과정에서 이전에 구동 중이던 해방측 클러치를 해제하고, 목표 변속단 기어가 체결될 때까지 결합측 클러치의 체결을 대기해야 함으로써, 주행 응답성이 저하되는 문제가 있다.
즉, 차량의 진행방향 전환이 늦어, 목표 변속단의 기어 체결시 기어 싱크로의 슬립량이 커서 기어 체결시간이 증가하고, 결국 러치 주행시 응답 지연이 발생하게 되는 것이다.
상기의 배경기술로서 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.
JP 2016-0107822 A
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 러치 주행모드시, 차량의 주행 응답성을 향상시키면서 기어 소음을 저감하는 하이브리드 DCT차량용 변속 제어방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 소정 차속구간 내에서 차량의 진행방향이 전환되는 변속레버의 조작시, 제어부가 해방측 클러치의 체결을 유지하면서 회생제동을 실시하는 회생제동단계; 상기 회생제동에 의해 차속이 설정차속 미만으로 감소시, 제어부가 목표 변속단의 기어를 체결하는 기어체결단계; 및 제어부가 상기 해방측 클러치를 해제하고, 결합측 클러치를 체결하는 클러치제어단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 회생제동단계에서, 차량의 진행방향이 전환되는 변속레버의 조작은 변속레버를 R단에서 D단으로 전환하거나, D단에서 R단으로 전환하는 조작일 수 있다.
상기 회생제동단계에서는, 차량에 구동력을 제공하는 구동모터의 토크를 (-)토크로 제어하여 회생제동을 실시할 수 있다.
상기 기어체결단계에서 회생제동을 해제할 수 있다.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 차량의 진행방향을 전환하는 러치 주행모드시, 해방측 클러치를 체결 유지하고, 모터의 회생제동을 실시함으로써, 차속이 빠르게 감속되어, 차량의 빠른 방향전환이 가능하다. 따라서, 목표 변속단 기어의 체결에 따른 싱크로 슬립량이 최소화됨으로써, 기어 변속 응답이 빨라져, 주행 응답성을 향상시키고, 기어 체결 소음도 줄이는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 적용 가능한 하이브리드 DCT차량의 파워트레인 구성을 개략적으로 예시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 변속 제어흐름을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 R-D 러치 주행모드시의 차량의 작동상태를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 D-R 러치 주행모드시의 차량의 작동상태를 설명하기 위한 도면.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 적용 가능한 하이브리드 DCT 차량의 파워트레인 구성을 예시하여 나타낸 것으로, 도면에 도시한 각 구성요소에 대해 간단하게 설명하면, DCT에 구비된 두 개의 클러치 중에서 결합측 클러치 및 해방측 클러치가 각각 CL1 및 CL2의 도면부호로 기재되어 있고, 이들을 작동하는 결합측 클러치액추에이터 및 해방측 클러치액추에이터가 CLA1, CLA2의 도면부호로 표시되어 있다.
그리고, 결합측 입력축과 해방측 입력축이 각각 INPUT1 및 INPUT2의 도면부호로 표시되어 있다. 다만, 이는 본 발명에 대한 이해의 편의를 위한 것일 뿐으로, 현재 변속단을 형성하고 있는 클러치와 목표 변속단 형성을 위한 클러치가 어떠한 클러치인지에 따라 결합측과 해방측은 서로 바뀔 수 있을 것이다.
본 발명의 하이브리드 DCT차량용 주행 제어방법은, 회생제동단계와, 기어체결단계 및 클러치제어단계를 포함하여 구성될 수 있다.
도 1과 도 2를 참조하면, 회생제동단계에서는, 소정 차속구간 내에서 차량의 진행방향이 전환되는 변속레버의 조작시, 제어부(C)가 해방측 클러치의 체결을 유지하면서 회생제동을 실시할 수 있다.
여기서, 차량의 진행방향이 전환되는 변속레버의 조작은 변속레버를 R단에서 D단으로 전환하는 조작일 수 있고, 또 변속레버를 D단에서 R단으로 전환하는 조작모두를 포함할 수 있다.
이에, 상기 소정 차속구간은 전진 주행하던 차량을 후진 주행으로 전환 가능한 저속영역과, 후진 주행하던 차량을 전진 주행으로 전환 가능한 저속영역으로서, 이는 설정에 따라 달라질 수 있는 차속구간일 수 있다.
즉, 변속레버를 R단에서 D단으로 조작하면, 해방측 클러치인 짝수측 클러치와 R단 기어를 체결 유지한 상태에서 모터를 이용하여 회생제동을 실시할 수 있다.
그리고, 변속레버를 D단에서 R단으로 조작하면, 해방측 클러치인 홀수측 클러치와 1단 기어(전진 주행시에 1단 기어가 체결된 경우)를 체결 유지한 상태에서 모터를 이용하여 회생제동을 실시할 수 있다.
이때에, 상기 회생제동은 차량에 구동력을 제공하는 구동모터(M)에 의해 실시할 수 있는 것으로, 상기 구동모터(M)의 토크를 (-)토크로 제어하여 회생제동을 실시할 수 있다.
즉, 해방측 클러치와 이전 변속단의 기어가 체결 유지된 상태에서 회생제동을 실시함으로써, 클러치를 매개로 구동모터(M)와 차량이 직결되어 있는바, 차량이 빠르게 감속될 수 있다.
다음으로, 기어체결단계에서는, 상기 회생제동에 의해 차속이 설정차속 미만으로 감소시, 제어부(C)가 목표 변속단의 기어를 체결할 수 있다.
예컨대, R-D 러치 주행모드의 경우, 목표 변속단인 1단 기어를 체결할 수 있고, D-R 러치 주행모드의 경우는, 목표 변속단인 R단 기어를 체결할 수 있다.
즉, 회생제동에 의해 차량의 속도가 빠르게 감속될 수 있고, 이에 차량이 정지하기 직전에 목표 변속단의 기어를 체결할 수 있으며, 이와 함께 회생제동을 해제할 수 있다.
다음으로, 클러치 제어단계에서는, 제어부(C)가 상기 해방측 클러치를 해제하고, 결합측 클러치를 체결할 수 있다.
예컨대, R-D 러치 주행모드의 경우, 해방측 클러치인 짝수측 클러치를 해제하고, 결합측 클러치인 홀수측 클러치를 체결할 수 있다.
그리고, D-R 러치 주행모드의 경우는, 해방측 클러치인 홀수측 클러치를 해제하고, 결합측 클러치인 짝수측 클러치를 체결할 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 R-D 러치 주행모드시의 주행 제어방법에 대해 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 변속레버가 R단에 위치하여 구동모터(M)의 힘으로 차량이 후진 주행하는 상황에서 변속레버를 D단으로 전환하는 경우, R단 기어와 짝수측 클러치의 체결을 유지하면서 구동모터(M)의 토크를 (+)토크에서 (-)토크로 전환하여 회생제동을 실시한다.
이어서, 상기 회생제동에 의해 차속이 설정차속 미만으로 감소되는 경우, 1단 기어를 체결하고, 회생제동을 종료한다.
이 후, 짝수측 클러치를 해제하고, 홀수측 클러치를 체결하여 변속단 전환 제어를 종료할 수 있고, 이어서 구동모터(M)의 구동에 따라 차량을 1속으로 전진 주행할 수 있다.
본 발명의 제2실시예에 따른 D-R 러치 주행모드시의 주행 제어방법에 대해 설명하기로 한다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 변속레버가 D단에 위치하여 구동모터(M)의 힘으로 차량이 전진 주행하는 상황에서 변속레버를 R단으로 전환하는 경우, 1단 기어와 홀수측 클러치의 체결을 유지하면서 구동모터(M)의 토크를 (+)토크에서 (-)토크로 전환하여 회생제동을 실시한다.
이어서, 상기 회생제동에 의해 차속이 설정차속 미만으로 감소되는 경우, R단 기어를 체결하고, 회생제동을 종료한다.
이 후, 홀수측 클러치를 해제하고, 짝수측 클러치를 체결하여 변속단 전환 제어를 종료할 수 있고, 이어서 구동모터(M)를 구동하면 차량을 후진 주행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 차량의 진행방향을 전환하는 러치 주행모드시, 해방측 클러치를 체결 유지하고, 모터의 회생제동을 실시함으로써, 차속이 빠르게 감속되어, 차량의 빠른 방향전환이 가능하다.
따라서, 목표 변속단 기어의 체결에 따른 싱크로 슬립량이 최소화됨으로써, 기어 변속 응답이 빨라져, 주행 응답성을 향상시키고, 더불어 기어 체결 소음도 줄일 수 있게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
C : 제어부 M : 구동모터

Claims (4)

  1. 소정 차속구간 내에서 차량의 진행방향이 전환되는 변속레버의 조작시, 제어부가 해방측 클러치의 체결을 유지하면서 회생제동을 실시하는 회생제동단계;
    상기 회생제동에 의해 차속이 설정차속 미만으로 감소시, 제어부가 목표 변속단의 기어를 체결하는 기어체결단계; 및
    제어부가 상기 해방측 클러치를 해제하고, 결합측 클러치를 체결하는 클러치제어단계;를 포함하는 하이브리드 DCT차량용 주행 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 회생제동단계에서,
    차량의 진행방향이 전환되는 변속레버의 조작은 변속레버를 R단에서 D단으로 전환하거나, D단에서 R단으로 전환하는 조작인 것을 특징으로 하는 하이브리드 DCT차량용 주행 제어방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 회생제동단계에서는,
    차량에 구동력을 제공하는 구동모터의 토크를 (-)토크로 제어하여 회생제동을 실시하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 DCT차량용 주행 제어방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기어체결단계에서 회생제동을 해제하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 DCT차량용 주행 제어방법.
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