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KR100980966B1 - Transmission method for hybrid electric vehicle - Google Patents

Transmission method for hybrid electric vehicle Download PDF

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KR100980966B1
KR100980966B1 KR1020080076714A KR20080076714A KR100980966B1 KR 100980966 B1 KR100980966 B1 KR 100980966B1 KR 1020080076714 A KR1020080076714 A KR 1020080076714A KR 20080076714 A KR20080076714 A KR 20080076714A KR 100980966 B1 KR100980966 B1 KR 100980966B1
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transmission
shift
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신상희
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 변속 방법에 관한 것으로서, 구동모터를 이용하여 EV 모드 주행 중 변속시 발생하는 진동을 효과적으로 저감시킬 수 있는 하이브리드 차량의 변속 방법에 관한 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 하이브리드 차량의 EV 모드 주행 중 차속이 감속되면 모터 토크를 최종 목표 0이 되도록 점차 감소시키고, 변속기 해방축 유압을 감소시키면서 변속기 결합축의 초기 충전을 위한 유압을 인가하는 변속 준비 단계와; 모터 토크가 0이 된 상태에서 변속기 해방축 유압을 완전히 해제하는 변속 시작 단계와; '변속기 출력축 회전속도 × 변속 후 기어단의 변속비'를 목표 속도로 하여 모터 속도 제어를 수행하는 회전수 동기화 단계와; 모터 속도가 목표 속도에 도달하면 모터 속도를 유지하면서 결합축의 유압을 최대치까지 증가시키는 동기화 완료 단계와; 운전자 요구토크를 충족하도록 모터 토크의 원복을 완료하는 변속 종료 단계를 포함하는 하이브리드 차량의 변속 방법이 개시된다.The present invention relates to a method for shifting a hybrid vehicle, and more particularly, to a method for shifting a hybrid vehicle that can effectively reduce vibration generated during shifting during EV mode driving using a drive motor. In order to achieve the above object, when the vehicle speed decreases while driving the hybrid vehicle in the EV mode, the motor torque is gradually reduced to be the final target 0, and the transmission is applied while applying hydraulic pressure for initial charging of the transmission coupling shaft while reducing the transmission release shaft hydraulic pressure. A preparation step; A shift start step of completely releasing the transmission release shaft hydraulic pressure when the motor torque becomes zero; A rotation speed synchronizing step of performing motor speed control using a transmission speed of the output shaft × a gear ratio after the gear shift as a target speed; Synchronizing completion step of increasing the hydraulic pressure of the coupling shaft while maintaining the motor speed when the motor speed reaches the target speed; Disclosed is a shifting method of a hybrid vehicle including a shift end step of completing a restoring of a motor torque to satisfy a driver's required torque.

하이브리드 차량, 변속, 모터 토크 Hybrid vehicle, shift, motor torque

Description

하이브리드 차량의 변속 방법{TRANSMISSION METHOD FOR HYBRID ELECTRIC VEHICLE}How to shift hybrid vehicles {TRANSMISSION METHOD FOR HYBRID ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 하이브리드 차량의 변속 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량의 EV 모드 주행 중 변속시 발생하는 진동을 효과적으로 저감시킬 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for shifting a hybrid vehicle, and more particularly, to a method for effectively reducing vibration generated during shifting during EV mode driving of a hybrid vehicle.

하이브리드 차량은 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합하여 차량을 구동시키는 것을 의미하나, 대부분의 경우는 연료(가솔린 등 화석연료)를 연소시켜 회전력을 얻는 엔진과 배터리 전력으로 회전력을 얻는 전기모터에 의해 구동하는 차량을 의미한다. A hybrid vehicle means an efficient combination of two or more different power sources to drive a vehicle, but in most cases, an engine that burns fuel (fossil fuel such as gasoline) to obtain torque and an electric motor that obtains torque by battery power Means a vehicle driven by.

이러한 하이브리드 차량은 엔진뿐만 아니라 전기모터를 보조동력원으로 채택하여 배기가스 저감 및 연비향상을 도모하는 미래형 차량으로, 연비를 개선하고 환경친화적인 제품을 개발해야 한다는 시대적 요청에 부응하여 더욱 활발한 연구가 진행되고 있다.This hybrid vehicle is a futuristic vehicle that adopts not only an engine but also an electric motor as an auxiliary power source to reduce emissions and improve fuel efficiency, and is actively researching in response to the times demands to improve fuel efficiency and develop environmentally friendly products. It is becoming.

하이브리드 차량은 전기모터(구동모터)의 동력만을 이용하는 순수 전기자동차 모드인 EV(Electric Vehicle) 모드, 엔진의 회전력을 주동력으로 하면서 구동모터의 회전력을 보조동력으로 이용하는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드, 차량의 제동 혹은 관성에 의한 주행시 제동 및 관성 에너지를 상기 구동모터의 발전을 통해 회수하여 배터리에 충전하는 회생제동(Regenerative Braking, RB) 모드 등의 주행모드로 주행한다.Hybrid vehicles are EV (Electric Vehicle) mode, which is a pure electric vehicle mode that uses only electric motor (drive motor) power, HEV (Hybrid Electric Vehicle) mode, which uses the rotational power of the engine as auxiliary power while the rotational power of the engine is the main power, When the vehicle is driven by braking or inertia, the vehicle travels in a driving mode such as regenerative braking (RB) mode in which braking and inertia energy is recovered through generation of the driving motor and charged in a battery.

이와 같이 하이브리드 차량에서는 엔진의 기계적 에너지와 배터리의 전기에너지를 함께 이용하고 엔진과 구동모터의 최적 작동영역을 이용함은 물론 제동시에는 구동모터로 에너지를 회수하므로 연비 향상 및 효율적인 에너지 이용이 가능해진다. As described above, in the hybrid vehicle, the mechanical energy of the engine and the electrical energy of the battery are used together, and the optimum operating area of the engine and the driving motor is used, and the energy is recovered by the driving motor during braking, thereby improving fuel efficiency and efficient energy use.

그리고, 하이브리드 차량에는 하이브리드 제어기(Hybrid Control Unit, HCU)가 탑재되어 있고, 또한 시스템을 구성하는 각 장치별로 제어기를 구비하고 있다. The hybrid vehicle is equipped with a hybrid control unit (HCU), and has a controller for each device constituting the system.

예컨대, 엔진 작동의 전반을 제어하는 엔진 제어기(Engine Control Unit, ECU), 구동모터 작동의 전반을 제어하는 모터 제어기(Motor Control Unit, MCU)(인버터 포함), 변속기(CVT)를 제어하는 변속기 제어기(Transmission Control Unit, TCU), 배터리 상태를 감시하고 관리하는 배터리 제어기(Battery Management System, BMS), 실내 온도 제어를 담당하는 에어컨 제어기(Full Auto Temperature Controller, FATC) 등이 구비되어 있다.For example, an engine control unit (ECU) for controlling the overall operation of the engine, a motor control unit (MCU) (including an inverter) for controlling the overall operation of the driving motor, a transmission controller for controlling the transmission (CVT) (Transmission Control Unit (TCU)), a battery controller (Battery Management System (BMS)) that monitors and manages the battery status, and an air conditioner controller (Full Auto Temperature Controller, FATC) in charge of room temperature control.

여기서, HCU는 각 제어기들의 구동 제어 및 하이브리드 운전모드 설정, 그리고 차량 전반의 제어를 담당하는 최상위 제어기로서, 상기한 각 제어기들이 최상위 제어기인 HCU를 중심으로 고속 CAN 통신라인으로 연결되어, 제어기들 상호 간에 정보를 주고받으면서 상위 제어기는 하위 제어기에 명령을 전달하도록 되어 있다. Here, the HCU is a top-level controller in charge of driving control of each controller, hybrid driving mode setting, and overall vehicle control. Each of the controllers is connected to a high-speed CAN communication line centering on the HCU, which is the top-level controller. The upper controller is to transmit commands to the lower controller while exchanging information between them.

하이브리드 차량의 구성에 대해 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(10), 전기모터(구동모터)(20), 자동변속기(30)가 일렬로 배열되는 레이아웃을 가진다. 특히, 엔진(10)과 구동모터(20)는 엔진 클러치(50)를 개재한 상태로 동력 전달 가능하게 연결되고, 구동모터(20)와 자동변속기(30)는 서로 직결된다. 또한 시동시 엔진(10)으로 회전력을 제공하는(즉, 크랭킹 토크를 출력하는) 통합형 시동발전기, 즉 ISG(Integrated Starter & Generator)(40)가 상기 엔진(10)에 연결되어 구비된다.Referring to the configuration of the hybrid vehicle, as shown in Figure 1, the engine 10, the electric motor (drive motor) 20, the automatic transmission 30 has a layout arranged in a row. In particular, the engine 10 and the drive motor 20 are connected to the power transmission in the state via the engine clutch 50, the drive motor 20 and the automatic transmission 30 are directly connected to each other. In addition, an integrated starter generator (ie, an integrated starter & generator) 40 that provides rotational force (ie, outputs a cranking torque) to the engine 10 at start-up, is connected to the engine 10.

이러한 구성에서 차량 출발시나 저속 주행시에는 구동모터(20)에 의해서만 구동력을 얻게 되는데, 초기 출발시에는 엔진 효율이 모터 효율에 비해 떨어지기 때문에 엔진(10)보다는 효율이 좋은 구동모터(20)를 사용하여 차량의 초기 출발(차량 발진)을 시작하는 것이 차량의 연비 측면에서 유리하다. 차량 출발 후에는 ISG(40)가 엔진(10)을 시동하여 엔진 출력과 모터 출력을 동시에 이용할 수 있도록 한다.In such a configuration, the driving force is obtained only by the driving motor 20 at the time of starting the vehicle or at low speed, and since the engine efficiency is lower than the motor efficiency at the initial starting, the driving motor 20 having better efficiency than the engine 10 is used. It is advantageous in terms of fuel economy of the vehicle to start the initial start of the vehicle (vehicle oscillation). After the vehicle starts, the ISG 40 starts the engine 10 so that the engine output and the motor output can be used simultaneously.

이와 같이 하이브리드 차량은 구동을 위해 구동모터(20)의 회전력만을 이용하는 순수 전기자동차 모드인 EV(Electric Vehicle) 모드, 및 엔진(10)의 회전력을 주동력으로 하면서 구동모터(20)의 회전력을 보조동력으로 이용하는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드 등의 운전모드로 주행하며, ISG(40)에 의한 엔진(10)의 시동(Cranking)으로 EV 모드에서 HEV 모드로의 모드 변환이 이루어진다. As described above, the hybrid vehicle assists the rotational force of the driving motor 20 while the EV (Electric Vehicle) mode, which is a pure electric vehicle mode using only the rotational force of the driving motor 20, and the rotational force of the engine 10 as the main driving force for driving. The vehicle is driven in a driving mode such as a HEV (Hybrid Electric Vehicle) mode used as power, and mode switching from the EV mode to the HEV mode is performed by the cranking of the engine 10 by the ISG 40.

한편, 도 1에 도시한 하이브리드 시스템에서는 클러치(50)를 분리함으로써 엔진(10)을 오프시킨 채 구동모터(20)만으로 가감속 주행을 할 수 있도록 되어 있으며, 엔진(10)과 클러치(50) 사이에는 플라이휠과 토션 댐퍼(Flywheel & Torsion Damper)(11)가 설치되어 구동계의 진동이 발생하면 이를 감쇠하는 역할을 일정부분 해준다.Meanwhile, in the hybrid system illustrated in FIG. 1, the acceleration and deceleration travel can be performed only by the driving motor 20 while the engine 10 is turned off by removing the clutch 50. Between the flywheel and torsion damper (Flywheel & Torsion Damper) (11) is installed to play a role of attenuating a part of the vibration of the drive system occurs.

하지만, EV 모드의 주행시와 같이 클러치(50)가 분리되어 있는 경우 충격이 발생하면 이를 감쇠할 수 있는 요소가 없고, 이때 구동모터(20)는 클러치(50)가 분리된 상태에서 플라이휠 및 토션 댐퍼(11)와는 완전히 단절되므로 구동모터(20)의 충격을 감쇠시킬 방법은 없게 된다. However, when the clutch 50 is separated, such as when driving in the EV mode, there is no element that can attenuate it when an impact occurs. In this case, the driving motor 20 has the flywheel and the torsion damper in the state where the clutch 50 is separated. Since it is completely disconnected from (11), there is no way to dampen the impact of the drive motor (20).

모터(20)는 엔진(10)에 비해 관성이 작아서 동일한 충격에 상대적으로 큰 진폭이 발생하게 되며, 더욱이 타행 주행 중에 변속이 일어나서 충격이 발생하면 운전자가 이상 현상으로 느끼게 되어 상품성이 크게 저하되는 문제점이 있다.Since the motor 20 has a smaller inertia than the engine 10, a relatively large amplitude is generated in the same impact. Moreover, when a shift occurs due to shifting while traveling, the driver may feel an abnormal phenomenon and greatly reduce the merchandise. There is this.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 하이브리드 차량의 EV 모드 주행 중 변속시 발생하는 진동을 효과적으로 저감시킬 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a method that can effectively reduce vibration generated during shifting during EV mode driving of a hybrid vehicle.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 하이브리드 차량의 EV 모드 주행 중 차속이 감속되면 모터 토크를 최종 목표 0이 되도록 점차 감소시키고, 변속기 해방축 유압을 감소시키면서 변속기 결합축의 초기 충전을 위한 유압을 인가하는 변속 준비 단계와; 모터 토크가 0이 된 상태에서 변속기 해방축 유압을 완전히 해제하는 변속 시작 단계와; '변속기 출력축 회전속도 × 변속 후 기어단의 변속비'를 목표 속도로 하여 모터 속도 제어를 수행하는 회전수 동기화 단계와; 모터 속도가 목표 속도에 도달하면 모터 속도를 유지하면서 결합축의 유압을 최대치까지 증가시키는 동기화 완료 단계와; 운전자 요구토크를 충족하도록 모터 토크의 원복을 완료하는 변속 종료 단계;를 포함하는 하이브리드 차량의 변속 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, when the vehicle speed is decelerated during the EV mode of the hybrid vehicle, gradually reduces the motor torque to be the final target 0, the hydraulic pressure for the initial charge of the transmission coupling shaft while reducing the transmission release shaft hydraulic pressure A shift preparation step of applying a; A shift start step of completely releasing the transmission release shaft hydraulic pressure when the motor torque becomes zero; A rotation speed synchronizing step of performing motor speed control using a transmission speed of the output shaft × a gear ratio after the gear shift as a target speed; Synchronizing completion step of increasing the hydraulic pressure of the coupling shaft while maintaining the motor speed when the motor speed reaches the target speed; And a shift end step of completing the restoring of the motor torque so as to satisfy the driver's demand torque.

바람직하게는, 상기 변속 준비 단계에서, 모터 토크가 미리 설정된 기준치 이하로 저감된 상태가 되면, 변속기 해방축의 유압을 감소시키면서 변속기 결합축의 초기 충전(Initial Filling)을 위해 결합축 유압을 인가하는 것을 특징으로 한다.Preferably, in the shift preparation step, when the motor torque is reduced to a predetermined reference value or less, the coupling shaft hydraulic pressure is applied for initial filling of the transmission coupling shaft while reducing the hydraulic pressure of the transmission release shaft. It is done.

또한 상기 회전수 동기화 단계에서, 변속기 결합축의 유압이 초기 충전 뒤 감소된 상태에서 일정치인가를 체크하고, 변속기 결합축의 유압이 일정치이면, 상기 모터 속도 제어를 개시하는 동시에 변속기 결합축의 유압을 일정 기울기로 상승시킨 뒤 일정하게 유지하는 것을 특징으로 한다.Further, in the rotation speed synchronization step, it is checked whether the hydraulic pressure of the transmission coupling shaft is reduced after the initial charge, and if the hydraulic pressure of the transmission coupling shaft is a constant value, the motor speed control is started and the hydraulic pressure of the transmission coupling shaft is constant. It is characterized by maintaining a constant after raising the slope.

이에 따라, 본 발명에 따른 하이브리드 차량의 변속 방법에 의하면, 변속 시작 및 변속 준비 단계에서는 모터 토크를 0으로 감소시키고, 회전수 동기화 단계에서 모터 속도를 목표 속도로 제어한 뒤, 동기화 완료 단계에서 모터 속도를 일정하게 유지하면서 모터 토크를 운전자 요구토크를 충족하도록 원복시켜 변속을 종료하도록 구성됨으로써, 하이브리드 차량의 EV 모드 주행 중 변속시 발생하는 진동을 효과적으로 저감시킬 수 있게 된다.Accordingly, according to the shift method of the hybrid vehicle according to the present invention, the motor torque is reduced to zero in the shift start and shift preparation steps, the motor speed is controlled to the target speed in the rotation speed synchronization step, and then the motor is completed in the synchronization completion step. Since the motor torque is ended so as to satisfy the driver's required torque while the speed is kept constant, the shift is completed, thereby effectively reducing the vibration generated during the shift during the EV mode of the hybrid vehicle.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 하이브리드 차량의 구동모터를 이용한 변속 방법에 관한 것으로서, EV 모드 주행 중 변속시 발생하는 진동을 구동모터를 이용하여 저감시킬 수 있는 모터 보조(Motor Assist)에 의한 변속 방법을 제공한다.The present invention relates to a shift method using a drive motor of a hybrid vehicle, and provides a shift method by a motor assist (Motor Assist) that can reduce the vibration generated when the shift during the EV mode driving using the drive motor.

첨부한 도 2는 본 발명의 구현을 위한 시스템 구성도로서, 이후 설명될 본 발명의 변속 과정에서는, 모터 토크 제어, 변속기 작동요소의 유압 제어, 유압식 마찰제동장치의 제어 등이 수행되므로, 차량 제어기(1), 모터 제어기(2) 및 변속기 제어기(3), 마찰제동장치 제어기(4) 간에 협조 제어가 이루어지며, 예컨대 차량 제어기(1)가 각 단계의 상황에 맞게 모터 토크 지령을 산출하여 인가하고, 모터 제어기(2)가 차량 제어기의 모터 토크 지령에 따라 직접적인 모터 토크 제어를 수행하며, 변속기 제어기(3)가 변속기 작동요소의 유압 제어를 수행하게 된다. 2 is a system configuration diagram for implementing the present invention. In the shifting process of the present invention, which will be described later, a motor torque control, a hydraulic control of a transmission operating element, a control of a hydraulic friction braking device, and the like are performed. (1), the cooperative control is performed between the motor controller 2, the transmission controller 3, and the friction brake system controller 4, for example, the vehicle controller 1 calculates and applies a motor torque command for each situation. Then, the motor controller 2 performs direct motor torque control in accordance with the motor torque command of the vehicle controller, and the transmission controller 3 performs hydraulic control of the transmission operating element.

첨부한 도 3은 본 발명에 따른 변속 방법을 나타내는 순서도로서, EV 모드 주행 중 차속이 감속될 때 수행되는 본 발명의 변속 과정을 나타내고 있으며, 변속 준비 단계, 변속 시작 단계, 회전수 동기화 단계, 동기화 완료 단계 및 변속 종료 단계로 진행된다. 3 is a flowchart illustrating a shift method according to the present invention, which shows a shift process of the present invention performed when the vehicle speed is decelerated during EV mode driving, and includes a shift preparation step, a shift start step, a rotation speed synchronization step, and a synchronization step. Proceeds to the completion phase and the end of the shift.

또한 첨부한 도 4는 본 발명의 모터 보조 변속 과정에서 각 단계별 제어상태의 예를 보여주는 도면으로서, 모터 속도(Motor RPM)[=변속기 입력속도(TM Input RPM)], 변속기 해방축 유압[Duty(Release)], 결합축 유압[Duty(Apply)], 모터 토크(Motor Torque) 및 유압 제동 토크(Hydraulic Brake Torque)의 상태를 나타낸 것이다.In addition, Figure 4 is a view showing an example of the control phase for each step in the motor auxiliary shift process of the present invention, the motor speed (Motor RPM) [= transmission input speed (TM Input RPM)], the transmission release shaft hydraulic pressure [Duty ( Release)], coupled shaft hydraulic pressure (Duty (Apply)), the motor torque (Motor Torque) and the hydraulic brake torque (Hydraulic Brake Torque).

우선, EV 모드에서는, 클러치가 분리된 상태로 엔진이 오프되어 운전자 요구토크가 모터 토크로 충족되므로, 운전자 요구토크에 맞게 모터 토크가 인가된 상태로 차량이 주행된다(S11). First, in the EV mode, since the engine is turned off while the clutch is released and the driver's required torque is satisfied with the motor torque, the vehicle is driven with the motor torque applied in accordance with the driver's required torque (S11).

이후 구동모터(20)의 제동력을 줄이면서 유압식 마찰제동장치(60)의 제동력(마찰제동력 또는 유압 제동력임)을 증가시키는 변속 준비 단계가 진행된다. Thereafter, the gear shift preparation step of increasing the braking force (which is a friction braking force or a hydraulic braking force) of the hydraulic friction braking device 60 is performed while reducing the braking force of the driving motor 20.

즉, 차속이 감속되고 변속이 시작되면(S21), 모터 토크 크기(모터 제동력)를 저감하기 시작하는데(S22), 모터 토크 크기를 최종 목표 0이 되도록 일정 기울기로 점차 감소시켜 변속 진행 중 무부하 회전이 방지되도록 한다(도 4에서 'A1', 'A2' 상태).That is, when the vehicle speed is decelerated and shifting starts (S21), the motor torque magnitude (motor braking force) starts to decrease (S22), and the motor torque magnitude is gradually decreased by a predetermined slope so as to become the final target 0, and no load rotation is performed during the shifting process. This is to be prevented ('A1', 'A2' state in Fig. 4).

모터 토크 크기를 최종 목표 0이 되도록 일정 기울기로 감소시키는 상황에서, 모터 토크 크기가 미리 설정된 기준치 이하로 충분히 저감된 상태가 되면(S24, S26), 변속기 해방축의 유압을 감소시키는 동시에, 변속기 결합축의 초기 충전(Initial Filling)을 위해 결합축 유압을 인가하기 시작하며(S27), 이때 모터 토크 크기는 계속해서 감소시킨다(도 4에서 'A2' 상태).In a situation where the motor torque magnitude is reduced to a certain slope so as to be the final target 0, when the motor torque magnitude is sufficiently reduced below a predetermined reference value (S24, S26), the hydraulic pressure of the transmission release shaft is reduced, and at the same time, The coupling shaft hydraulic pressure is started to be applied for initial filling (S27), at which time the motor torque magnitude continues to decrease ('A2' state in FIG. 4).

이러한 변속 준비 단계에서는 현재의 차량 감속이 타행 주행에 의한 감속인지, 아니면 브레이크 페달 조작에 의한 제동 상황인지를 판단하여(S23), 운전자 브레이크 페달 조작에 의한 차량 감속이라면, 즉 제동 상황이라면, 회생제동이 이루어지므로 '운전자 요구 제동량 - 모터 토크로 인한 제동량'을 만족하도록 차량 휠에 설치된 마찰제동장치(60)를 제어하여 마찰 제동을 실시하게 된다(S25).In this shift preparation step, it is determined whether the current vehicle deceleration is a deceleration by another driving or a braking state by brake pedal operation (S23). If the vehicle is decelerated by a driver brake pedal operation, that is, a braking situation, regenerative braking is performed. This is achieved by controlling the friction braking device 60 installed in the vehicle wheel to satisfy the 'driver's required braking amount-the braking amount due to the motor torque' (S25).

이때, 차량 제어기(1)가 마찰제동력이 '운전자 요구 제동량 - 모터 제동량(모터 토크로 인한 제동량)'이 되도록 마찰제동력 지령을 산출하여 마찰제동장치 제어기(4)에 인가하고, 이에 마찰제동장치 제어기(4)가 지령 값에 따른 마찰제동력이 발생하도록 유압을 제어하여 마찰제동장치(60)를 제어하게 된다(마찰제동장치의 제동력 증가, 유압 제동력 상승). At this time, the vehicle controller 1 calculates a friction braking force command so that the friction braking force becomes 'driver's required braking amount-motor braking amount (braking amount due to motor torque)' and applies the friction braking force command to the friction braking device controller 4, and thus friction The braking device controller 4 controls the friction braking device 60 by controlling the hydraulic pressure so that the friction braking force is generated according to the command value (increasing the braking force of the friction braking device and raising the hydraulic braking force).

이후 모터 토크의 음의 값 여부를 체크하여 변속 준비 단계를 마치게 되는 데(S28), 이는 모터 토크가 음의 값이 되는 역방향 토크 상태를 체크하기 위한 것으로, 역방향 토크가 아닌 양의 값일 경우 변속 시작 단계가 진행된다.After that, the shift preparation is completed by checking whether the motor torque is negative (S28). This is to check the reverse torque state in which the motor torque becomes a negative value. Step proceeds.

상기와 같이 변속 준비 단계에서는 모터 토크로 인한 제동력(모터 제동력)을 줄이면서, 유압에 의한 마찰제동력(유압식 마찰제동장치의 제동력)을 증가시키고, 모터 토크 및 그로 인한 제동력이 충분히 저감된 상태일 때 변속기의 해방축 유압을 줄이고 결합축 초기 유압을 인가하게 된다. In the shift preparation step as described above, while reducing the braking force (motor braking force) due to the motor torque, increasing the friction braking force (braking force of the hydraulic friction braking device) by the hydraulic pressure, and the motor torque and the resulting braking force is sufficiently reduced This reduces the release shaft hydraulic pressure of the transmission and applies the initial hydraulic pressure of the coupling shaft.

다음으로, 변속 시작 단계(도 4에서 'B' 상태)에서 모터 토크 크기가 0이 되고(즉 모터의 회생제동력이 제거되어), 모터 토크 크기기 0이 된 상태에서 이후 변속기의 해방축을 해제하여도 되는 상황이 되면, 해방축 유압을 완전히 해제한다(S31).Next, the motor torque magnitude becomes zero (ie, the regenerative braking force of the motor is removed) in the shift start stage (the 'B' state in FIG. 4), and then the release shaft of the transmission is released after the motor torque magnitude is zero. When the situation may be, the release shaft hydraulic pressure is completely released (S31).

그리고, 회전수 동기화 단계에서는, 모터 속도 제어 진입 단계(도 4에서 'C1' 상태)와 모터 속도 제어 단계(도 4에서 'C2' 상태)가 진행되는데, 상기 모터 속도 제어 진입 단계('C1')에서는, 먼저 변속기 결합축의 유압이 초기 충전 뒤 감소된 상태에서 일정치인가를 체크한 뒤(S41), 변속기 결합축의 유압을 일정 기울기로 상승시키고(시간 단축 및 덜컹거림 방지), 모터 속도 제어를 개시한다.In the rotation speed synchronization step, the motor speed control entry step (C1 state in FIG. 4) and the motor speed control step (C2 state in FIG. 4) are performed. ), First check whether the hydraulic pressure of the transmission coupling shaft is reduced after the initial charge (S41), and then increase the hydraulic pressure of the transmission coupling shaft to a constant slope (prevention of time and rattling), and then control the motor speed. It starts.

또한 상기 속도 제어 단계('C2')에서는, 변속기 결합축의 유압을 일정값으로 유지하면서, 모터 속도를 '변속기 출력축 회전속도 × 변속 후 기어단의 변속비'를 목표 속도로 하여 상승시키는 모터 속도 제어(Feed Forward + PI 제어)를 수행한다(S42).In addition, in the speed control step (C2), while maintaining the hydraulic pressure of the transmission coupling shaft at a constant value, the motor speed control to increase the motor speed by using the transmission output shaft rotation speed x gear ratio after gear shift as the target speed ( Feed Forward + PI Control) (S42).

이후 동기화 완료 단계로서, 모터 속도가 목표 속도에 도달하면(S43) 모터 속도를 목표 속도로 일정하게 유지하면서 변속기 결합축의 유압을 소정의 기울기로 증가시켜 속도 동기화를 완료하고(S51)(도 4에서 'E1' 상태), 이어 모터 토크 크기(모터 제동량)의 원복이 시작되면서(S61) 결합축의 유압을 최대치까지 증대시켜 변속을 완료한다. 이때, 유압 제동량(유압에 의한 마찰제동력)은 감소시킨다(도 4에서 'E2' 상태).After the completion of the synchronization step, when the motor speed reaches the target speed (S43) while maintaining the motor speed constant at the target speed while increasing the hydraulic pressure of the transmission coupling shaft to a predetermined slope to complete the speed synchronization (S51) (in Figure 4) 'E1' state), and then the restoration of the motor torque magnitude (motor braking amount) is started (S61) to increase the hydraulic pressure of the coupling shaft to the maximum to complete the shift. At this time, the hydraulic braking amount (friction braking force due to hydraulic pressure) is reduced ('2' state in FIG. 4).

이후 결합축의 유압이 최대치가 된 상태에서 모터 토크가 점차 증가하여(도 4에서 'E3' 상태), 운전자 요구토크를 충족하도록 모터 토크(모터 제동량)의 원복이 완료되면 변속이 종료된다(S62).After that, the motor torque gradually increases in the state where the coupling shaft reaches the maximum value ('E3' state in FIG. 4), and the shift is completed when the restoration of the motor torque (motor braking amount) is completed to satisfy the driver's required torque (S62). ).

이와 같이 하여, 본 발명의 모터를 이용한 변속 방법은, EV 주행 중 변속시 발생하는 진동을 저감시키기 위해, 변속 시작 및 변속 준비 단계에서는 모터 토크를 0으로 감소시키고, 회전수 동기화 단계에서 모터 속도를 목표 속도로 제어한 뒤, 동기화 완료 단계에서 모터 속도를 일정하게 유지하면서 모터 토크를 운전자 요구토크를 충족하도록 원복시켜 변속을 종료하는 것에 특징이 있는 것이다. In this way, in the shift method using the motor of the present invention, in order to reduce vibration generated during shifting during EV driving, the motor torque is reduced to zero in the shift start and shift preparation stages, and the motor speed is adjusted in the rotation speed synchronization step. After controlling to the target speed, the shift is completed by restoring the motor torque to meet the driver's required torque while maintaining the motor speed at the synchronization completion step.

도 1은 하이브리드 차량의 구성을 도시한 개략도,1 is a schematic diagram showing the configuration of a hybrid vehicle;

도 2는 본 발명의 구현을 위한 시스템 구성도,2 is a system configuration diagram for implementing the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 변속 방법을 나타내는 순서도,3 is a flowchart illustrating a shift method according to the present invention;

도 4는 본 발명의 모터 보조 변속 과정에서 각 단계별 제어상태의 예를 보여주는 도면.Figure 4 is a view showing an example of the control phase for each step in the motor auxiliary shift process of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 : 차량 제어기 2 : 모터 제어기1: vehicle controller 2: motor controller

3 : 변속기 제어기 4 : 마찰제동장치 제어기3: transmission controller 4: friction brake device controller

10 : 엔진 11 : 플라이휠 및 토션 댐퍼10 engine 11: flywheel and torsion damper

20 : 구동모터 30 : 변속기 20: drive motor 30: transmission

Claims (3)

하이브리드 차량의 EV 모드 주행 중 차속이 감속되면 모터 토크를 최종 목표 0이 되도록 점차 감소시키고, 변속기 해방축 유압을 감소시키면서 변속기 결합축의 초기 충전을 위한 유압을 인가하는 변속 준비 단계와;A shift preparation step of gradually reducing the motor torque to be the final target 0 when the vehicle speed is decelerated during the EV mode driving of the hybrid vehicle, and applying hydraulic pressure for initial charging of the transmission coupling shaft while reducing the transmission release shaft hydraulic pressure; 모터 토크가 0이 된 상태에서 변속기 해방축 유압을 완전히 해제하는 변속 시작 단계와;A shift start step of completely releasing the transmission release shaft hydraulic pressure when the motor torque becomes zero; '변속기 출력축 회전속도 × 변속 후 기어단의 변속비'를 목표 속도로 하여 모터 속도 제어를 수행하는 회전수 동기화 단계와;A rotation speed synchronizing step of performing motor speed control using a transmission speed of the output shaft × a gear ratio after the gear shift as a target speed; 모터 속도가 목표 속도에 도달하면 모터 속도를 유지하면서 결합축의 유압을 최대치까지 증가시키는 동기화 완료 단계와; Synchronizing completion step of increasing the hydraulic pressure of the coupling shaft while maintaining the motor speed when the motor speed reaches the target speed; 운전자 요구토크를 충족하도록 모터 토크의 원복을 완료하는 변속 종료 단계;A shift end step of completing the restoring of the motor torque to satisfy the driver's required torque; 를 포함하는 하이브리드 차량의 변속 방법.Method of shifting a hybrid vehicle comprising a. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 변속 준비 단계에서, In the shift preparation step, 모터 토크가 미리 설정된 기준치 이하로 저감된 상태가 되면, 변속기 해방축의 유압을 감소시키면서 변속기 결합축의 초기 충전(Initial Filling)을 위해 결합 축 유압을 인가하는 것을 특징으로 하이브리드 차량의 변속 방법.And when the motor torque is reduced to a predetermined reference value or less, applying the coupling shaft hydraulic pressure for initial filling of the transmission coupling shaft while reducing the hydraulic pressure of the transmission release shaft. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 회전수 동기화 단계에서,In the rotation speed synchronization step, 변속기 결합축의 유압이 초기 충전 뒤 감소된 상태에서 일정치인가를 체크하고, 변속기 결합축의 유압이 일정치이면, 상기 모터 속도 제어를 개시하는 동시에 변속기 결합축의 유압을 일정 기울기로 상승시킨 뒤 일정하게 유지하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 방법.When the hydraulic pressure of the transmission coupling shaft is reduced after initial charging, it is checked whether it is a constant value. If the hydraulic pressure of the transmission coupling shaft is constant, the motor speed control is started and the hydraulic pressure of the transmission coupling shaft is raised to a constant slope and then maintained constant. A shift method of a hybrid vehicle, characterized in that.
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