KR20180077670A - 하이브리드 차량의 변속 제어장치 및 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량이 HEV 모드에서 특정한 조건의 도로 또는 특정한 차량의 상태에서 주행중일 때, 그 도로의 조건 또는 차량의 상태에 따라서 구동모터의 출력 또는 변속기의 변속시점을 제어함으로써 잦은 변속을 방지할 수 있도록 한 하이브리드 차량의 변속 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속 제어장치는, 도로의 조건 및 차량의 상태를 검출하는 운행상황 검출부; 및, 상기 운행상황 검출부로부터의 도로의 조건 및 차량의 상태를 판단하여 HEV 모드를 일반모드와 보상모드로 구분하여 선택하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 보상모드에서 상기 운행상황 검출부로부터의 상이한 조건에 따라 구동모터의 출력 또는 변속기의 변속 시점을 제어하도록 구성된다.

Description

하이브리드 차량의 변속 제어장치 및 제어방법 {APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING SHIFT CHANGE OF HYBRID VEHICLE}

본 발명은 하이브리드 차량의 변속 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하이브리드 차량이 HEV 모드에서 특정한 조건의 도로 또는 특정한 차량의 상태에서 주행중일 때, 그 도로의 조건 또는 차량의 상태에 따라서 구동모터의 출력 또는 변속기의 변속시점을 제어함으로써 잦은 변속을 방지할 수 있도록 한 하이브리드 차량의 변속 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.

하이브리드 차량은 엔진과 모터를 구동원으로 사용하여 배기가스 저감 및 연비 향상을 도모할 수 있는 친환경차량으로서, 도 1에 나타낸 바와 같이, 차량 주행을 위한 구동원이 되는 엔진(1) 및 구동모터(3)와 함께, 상기 엔진(1)과 구동모터(3) 사이에 개재되는 엔진 클러치(2), 상기 구동모터(3)의 출력 측에 연결되는 변속기(4), 상기 구동모터(3)를 구동시키기 위한 인버터(5), 그리고 상기 구동모터(3)의 동력원(전력원)으로서 인버터(5)를 통하여 구동모터(3)에 충, 방전이 가능하게 연결되는 배터리(6) 등을 구비한다.

도 1에서 도면부호 7로 나타내는 구성부는, 하이브리드 차량에서 엔진(1)과 동력 전달 가능하게 연결되어 엔진을 시동하거나 엔진 동력으로 발전을 수행하는 시동발전기(Hybrid Starter and Generator, HSG)를 나타낸다.

상기 엔진클러치(2)는 유압에 의한 결합 또는 해제 작동을 통하여 엔진(1)과 구동모터(3) 간에 동력을 선택적으로 전달 또는 단절시키며, 인버터(5)는 구동모터(3)의 구동을 위해 배터리(6)의 직류전류를 3상 교류전류로 변환하여 구동모터에 인가한다. 또한, 변속기(4)는 구동모터(3)의 출력 측에 연결되어 엔진 및 모터의 동력을 변속하여 구동축으로 전달한다.

이러한 하이브리드 차량은 구동모터(3)의 동력만을 이용하는 순수 전기자동차 모드인 EV(Electric Vehicle, EV) 모드 또는 엔진(1)의 동력과 구동모터(3)의 동력을 함께 이용하는 HEV(Hybrid Electric Vehicle, HEV) 모드로 주행한다. 한편, HEV 모드에서는 운전자의 요구에 대하여 엔진과 모터의 토크 및 속도로 결정되는 운전점이 시스템의 최적 효율에 의하여 계산된다. 즉, 운전자의 요구토크는 모터 최적토크와 엔진 최적토크의 합으로 결정된다.

한편, 다단변속기를 장착한 하이브리드 차량의 경우 변속 과정에서 구동모터의 충전 토크(발전 토크 또는 회생 제동 토크)를 줄이는 토크 인터벤션(torque intervention) 제어가 수행된다. 또한, 다단변속기를 장착한 하이브리드 차량의 경우 변속단 및 변속 제어에 의해 회생에너지의 차이가 발생하는데, 변속 과정에서는 토크 인터벤션에 의해 구동모터의 토크 절대값(여기서의 토크는 모터 충전 토크를 의미하고 모터 충전 토크는 음의 토크임)이 줄어들고, 회생파워가 줄어든다. 따라서, 제동시에 연속적인 순차적인 변속이 일어나게 될 경우 매 변속 상황 시마다 모터충전토크가 줄어들고, 결국 전체 회생파워가 크게 줄어드는 단점이 있다.

종래의 하이브리드 차량에 있어서는, 운전자가 특정한 도로 조건, 또는 특정한 차량 상태하에서 일정 차속을 유지하는 것을 의도하는 운전을 할 경우, 잦은 변속이 유발되는 문제가 있었다.

예를 들면, 저단 변속단인 상태에서 경사도가 있는 도로를 트레일러를 접속한 채 주행하는 하이브리드 상용차의 경우를 생각해보면, 저단 주행 시에는 기어비가 상대적으로 커서 여유구동력이 충분하여 가속페달을 적게 밟아도 차속이 증가가 되는 반면, 고단 주행 시에는 기어비가 작아 여유구동력이 부족하여 가속페달을 많이 밟아도 차속이 감소되기 때문이다.

또한, 차속이 감소되어 가속페달을 많이 밟게 되면 다시 저단으로 다운 시프트가 발생하여 위와 같은 현상이 반복된다. 이러한 현상을 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

도 2는 실제 하이브리드 차량에서 발생하는 거동에 관한 시험 데이터이다. 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 운전자가 일정한 차속을 유지함에 있어서 2단 주행시 차속의 증가가 일어나지만, 3단에서는 차속의 감소가 있게 되며, 이에 따라 차속, 예를 들어 시속 60km를 유지하기가 매우 어려우며, 배터리의 양까지도 최저치를 맴돌게 된다. 이에 따라, 운전자는 가속페달을 계속해서 가변적으로 작동하면서 주행하게 된다.

도 3은 상기와 같은 현상이 발생하게 되는 이유를 보여주는 구동력선도이다. 도면에서 나타낸 바와 같이, 2단에서는 구동력에 여유가 있어 가속페달로부터 발을 떼야 하고, 3단에서는 구동력이 부족하여 차속이 감소되게 된다. 따라서 차량의 거동은 도면에서 ① → ② → ③ → ④ 로 나타낸 바와 같은 단계를 반복하게 된다.

① 단계에 있어서, 하이브리드 차량은 변속단이 2단이고 구동모터가 최대토크인 상태에서 주행하는 상태로서, 주행저항보다 높은 구동력으로 차속이 증가하게 된다.

② 단계에 있어서는, 변속단이 2단으로부터 3단으로 천이된다.

③ 단계에 있어서, 상기 ②의 상태로 되자마자 3단 주행을 하는 하이브리드 차량은, 구동력보다 주행저항이 높은 상태이기 때문에 차속에 있어서의 감소가 발생하게 된다.

④ 단계에 있어서는 차속의 감소가 되면서 부족한 구동력을 보충하기 위하여 3단으로부터 다시 2단으로 변속이 발생하게 된다.

이와 같은 종래 기술에 있어서의 문제점은 다단 변속기를 가진 하이브리드 차량이 정해진 토크맵에 따라서 운행할 때, 특정한 도로조건이나 특정한 차량의 상태를 고려하지 않음으로써 매우 빈번하게 발생함으로써 운전자로 하여금 별로 좋지 않은 운전경험을 가지게 할 뿐만 아니라, 잦은 변속으로 인하여 토크 인터벤션 및 클러치 슬립제어에 따른 연비악화를 초래함으로써 에너지의 손실이 있게 된다.

더우기, 잦은 변속은 변속기 내의 부품의 온도를 단시간에 고온으로 상승하게 함으로써, 부품의 내구성능 저하를 유발하며, 품질 문제 또는 부품용량 증대에 의한 원가상승의 요인으로 될 수 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술에 있어서의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그의 목적은, 하이브리드 차량이 특정한 조건의 도로 및 특정한 차량의 상태하에서 운행할 때 발생하는 빈번한 변속을 방지하기 위한 하이브리드 차량의 변속 제어장치 및 제어방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 잦은 변속으로 발생하는 에너지의 손실을 방지하고, 구동모터의 출력량을 제어함으로써 얻은 전기 에너지(배터리의 잔량)를 충전한 후 다른 조건에서 활용할 수 있도록 함으로써 더 좋은 연비 효과를 얻을 수 있도록 하는 하이브리드 차량의 변속 제어장치 및 제어방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 상술한 특정한 도로조건 및 차량상태하에서 운행할 때 나올 수 있는 잦은 가속페달의 조작 및 이로 인하여 발생되는 잦은 변속상태를 개선함으로써 운전자에게 보다 여유 있고 안정감 있는 주행경험을 제공할 수 있도록 하는 하이브리드 차량의 변속 제어장치 및 제어방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 잦은 변속을 방지함으로써, 다단 변속기의 부품의 내구성 불량에 따른 원가 상승 요인의 제거, 연료 및 부품 비용의 절약이 가능하도록 하는 하이브리드 차량의 변속 제어장치 및 제어방법을 제공함에 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속 제어장치는, 도로의 조건 및 차량의 상태를 검출하는 운행상황 검출부; 및, 상기 운행상황 검출부로부터의 도로의 조건 및 차량의 상태를 판단하여 HEV 모드를 일반모드와 보상모드로 구분하여 선택하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 보상모드에서 상기 운행상황 검출부로부터의 상이한 조건에 따라 구동모터의 출력 또는 변속기의 변속 시점을 제어하도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 운행상황 검출부는, 경사도 검출부, 고도 검출부, 중량 검출부 및 SOC 검출부를 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속 제어방법은, 도로의 조건 및 차량의 상태를 검출하는 단계와; 차량의 운전모드를 EV 모드와 HEV 모드 중에서 선택하는 단계; 및, HEV 모드가 선택된 경우, 상기 도로의 조건 및 차량의 상태를 판단하여 일반모드와 보상모드 중에서 선택하는 단계를 포함하며, 보상모드가 선택된 경우, 상기 도로의 조건 및 차량의 상태에 따라 모터의 출력 또는 변속기의 변속 시점을 제어하도록 구성된다.

바람직하게는, 도로의 조건은 차량이 운행중인 도로의 경사도 및 고도를 레벨화한 것이다.

바람직하게는, 상기 차량의 상태는 운행차량의 중량 및 배터리 잔량(SOC)을 레벨화한 것이다.

바람직하게는, 상기 구동모터의 출력은 변속기의 변속단 별로 차별화되어 제어되는 것이다.

바람직하게는, 상기 변속기의 변속 시점은 변속기의 변속단 별로 차별화되어 제어되는 것이다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 하이브리드 차량의 변속 제어장치 및 제어방법에 따르면, 하이브리드 차량이 특정한 조건의 도로 및 특정한 차량의 상태하에서 운행할 때 발생하는 빈번한 변속을 방지하기 위하여 구동모터의 출력을 차별화 하거나 또는 차량의 변속 시점을 차별화 하여 제어를 수행함으로써, 잦은 변속으로 발생하는 에너지의 손실을 방지할 수 있다는 효과를 발휘한다.

또한, 구동모터의 출력량을 제어함으로써 얻은 전기 에너지를 배터리로 충전하고, 다른 주행조건하에서 활용할 수 있도록 하여 더 좋은 연비를 얻을 수 있다는 효과를 발휘한다.

또한, 특정한 도로조건 및 차량상태 하에서 운행할 때 나올 수 있는 잦은 가속페달의 조작 및 이로 인하여 발생되는 잦은 변속상태를 개선함으로써 운전자에게 보다 여유 있고 안정감 있는 주행경험을 제공할 수 있도록 한다는 효과를 발휘한다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 일반적인 하이브리드 차량의 개략적인 시스템을 도시한다.
도 2는 저단 변속단인 상태에서 경사도가 있는 도로를 트레일러를 접속한 채 주행하는 하이브리드 상용차에서 발생하는 거동에 관한 시험 데이터이다.
도 3은 도 2에서와 같은 거동이 발생하게 되는 이유를 설명하는 구동력선도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속 제어장치를 나타내는 대략적인 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속 제어방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 변속 제어장치 및 제어방법을 활용한 경우의 변속에 있어서의 성능 개선 내용을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에서와 같은 개선내용을 설명하는 구동력선도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 한정되지 않는다.

도면에 있어서는, 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 그 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함한다" 또는 "가진다"고 하였을 때에는, 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부 품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.

본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 발명의 실시예들을 배제하도록 해석될 수는 없다.

(실시예)

본 발명은, 상술한 바와 같은 종래 기술에 있어서의 문제점을 해결하기 위하여, 하이브리드 차량이 운행하는 도로의 조건과 차량의 상태를 판단하고, 그 조건 및 상태에 따라서, 구동모터의 출력을 차별화 하는 제어 혹은 차량의 변속 시점을 차별화 하는 제어를 수행함으로써 빈번한 변속을 방지하게 되며, 이하 도 4 내지 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명한다.

본 발명의 하이브리드 차량의 변속 제어장치는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 변속도로의 조건 및 차량의 상태를 검출하는 운행상황 검출부(200)와, 상기 운행상황 검출부(200)로부터 보내오는 도로의 조건 및 차량의 상태 신호를 수신하고, 이를 종합판단하는 제어부(300)를 포함하여 구성된다.

상기 운행상황 검출부(200)는, 반드시 한정하는 것은 아니지만, 경사도 검출부(210), 고도 검출부(220), 중량 검출부(230) 및 SOC 검출부(240)를 포함한다. 경사도 검출부(210)는 현재 차량이 운행하고 있는 도로의 경사도를 검출하는 구성부이다. 또한, 고도 검출부(220)는 현재 운행하고 있는 도로의 해발고도를 검출한다. 또는 대기압을 검출하는 구성으로 될 수도 있다. 중량 검출부(230)는 차량의 중량을 검출하는 구성부로서, 특히 트레일러를 접속한 상용차의 경우 그 트레일러의 중량을 검출할 수 있으며, 트레일러의 중량과 차량의 중량을 합하여 검출하는 구성도 가능함은 물론이다.

SOC 검출부(240)는 구동모터(500)를 구동하는 배터리의 충전상태를 검출하는 구성이며, 이들 각 검출부 (210) 내지 (240)들은 후술하게 되는 하이브리드 차량의 운행모드 및 변속제어에 대한 검출치를 제어부(300)에 입력하도록 구성된다.

한편, 제어부(300)는 하이브리드 차량의 상태에 따라 엔진(도시않됨) 및 모터(500)의 출력 토크를 제어하고, 운전 조건 및 배터리의 충전 상태(SOC)에 따라 EV 모드, HEV 모드, 및 회생제동 모드로 하이브리드 차량을 구동시키게 된다.

특별히 명시하지는 않았으나, 본 명세서 및 특허청구범위에서는 가속 페달 위치 검출부는 가속 페달(100)의 스로틀 밸브 개도 검출부를 포함하며 가속 페달 의 위치값은 스로틀 밸브의 개도를 포함하는 것으로 보아야 함은, 통상의 지식을 가진 자에게 있어 당연한 것이다.

기본적으로 제어부(300)는 차속 및 요구 토크를 기초로 한 엔진 토크맵을 이용하여 목표 엔진 토크를 설정한다. 요구 토크는 가속 페달의 위치값 및 차속을 기초로 계산되는 것으로서, 엔진 토크맵에는 주어진 조건에 해당하는 목표 엔진 토크가 저장되어 있고, 통상, 엔진의 최적 운전점에 해당하는 토크가 목표 엔진 토크로 설정된다.

이하, 도 5에 나타낸 본 발명에 의한 하이브리드 차량의 변속 제어방법을 설명한다.

제어부(300)는, 상기 운행상황 검출부(200)에서 검출하고 있는 현재 차량이 주행중인 도로의 조건 및 차량의 상태를 항상 입력치로 수신하고 있는 상태이다.

운전자가 가속페달(100)을 밟게 되면(S101 단계), 제어부(300)는 상술한 바와 같이 차량의 요구 토크를 기초로 한 엔진 토크맵에 의하여 엔진 토크를 제어한다(S102 단계).

그리고, 토크맵에 의거하여, 하이브리드 차량의 운전모드를, 구동모터에 의해서만 차량을 주행하는 EV 모드와, 구동모터 및 엔진을 구동원으로 사용하는 HEV 모드 중에서 선택하게 된다(S103 단계).

만약 차량이 EV 모드로 주행이 가능한 상태라면, 제어부(300)는 모터(500)의 구동력만으로 차량을 주행하도록 제어하며, 그렇지 않은 상태라면 제어부(300)는 HEV 모드로 운행하도록 제어한다(S104 단계).

한편, 이와 같이 HEV 모드로 들어가게 되면, 제어부(300)는 상기 운행상황 검출부(200)에서 검출하고 있는, 차량이 주행중인 도로의 조건 및 차량의 상태를 근거로 하여 HEV 모드를, 본원발명의 특징적인 구성이라 할 수 있는 보상모드로 실행할 것인지 혹은 일반모드로 실행할 것인지를 판단한다(S105 단계).

만약 일반모드로 실행하게 되는 경우에는, 제어부(300)는 구동모터(500)의 토크를 현재 차량의 요구토크에서 엔진의 토크를 감한 출력으로 제어하며, 이는 통상의 하이브리드 운전모드에 해당하는 것이다.

한편, 차량이 상술한 바와 같이 특정한 도로조건 및 특정한 차량의 상태에 있는 경우에 HEV 모드가 선택되며, 제어부(300)는 보상모드를 선택하고, 상기 도로의 조건 및 차량의 상태에 따라 모터(500)의 출력 또는 변속기(400)의 변속 시점을 제어하게 된다. 이러한 제어부(300)의 판단은 이하의 도로조건 및 차량상태를 근거로 한다.

1. 판단 근거

① 도로의 조건

입력신호: 도로의 경사도 또는 해발고도(혹은 대기압)

② 차량의 조건

입력신호: 트레일러 장착여부(혹은 추정 질량) 또는 배터리 잔량(SOC)

도로의 경사도, 고도 및 차량의 중량에 따른 보상값 적용표

경사도	고도	트레일러 중량
		Level 1	Level 2	Level 3
Level 1	고지	Off	Off	On
	저지	Off	Off	On
evel 2	고지	Off	On	On
	저지	Off	Off	On
Level 3	고지	On	On	On
	저지	Off	On	On

상기 표 1에서 보는 바와 같이, 도로의 조건은 차량이 운행중인 도로의 경사도 및 고도를 레벨화한 것으로서, 예를 들어 하이브리드 차량이 중량이 Level 2인 트레일러를 연결해서, 고지대에 위치하는 경사도가 Level 2인 도로를 운행하고 있다면, 이 상태에서는 제어부(300)가 보상모드로 들어가는 것으로 판단하게 되지만, 다른 조건이 같고 저지대에 도로가 위치하게 되는 경우에는 보상모드가 아닌 일반모드에서 운행을 하게 된다.

배터리잔량(SOC)에 따른 보상값 적용표

SOC	트레일러 중량
	LEVEL 1	LEVEL 2	LEVEL 3
HIGH	OFF	OFF	OFF
MID	OFF	OFF	ON
LOW	ON	ON	ON

상기 표 2에서도 마찬가지로, 만약 트레일러가 Level 2의 중량을 가진 경우라고 해도, 배터리의 잔량이 Low 이면 보상모드로 들어가지만, 배터리 잔량이 High 인 경우에는 일반모드에서 운행을 하게 되는 것이다.

2. 보상모드에 있어서의 차별화 제어 방법

① 모터 출력 차별화

판단 신호: 모터의 출력, 기어단

즉, 하기 표 3에서 보는 바와 같이, 변속기(400)의 변속단 별로 구동모터의 출력이 차별화되어 제어된다.

각 변속단 별 구동모터의 출력값 제어표

변속단	1ST	2ND	3RD	4TH	5TH	6TH
OFF	32KW	32KW	32KW	32KW	32KW	32KW
ON	30KW	27KW	28KW	29KW	32KW	32KW

즉, 본원발명에 있어서는, 특정한 도로조건이나, 특정한 차량의 상태에 있을 때, 구동모터의 출력을 일반 하이브리드 운행시보다 감소시킴으로써 운전자가 가속 페달의 개도량을 일정하게 하더라도 요구토크를 감소시켜서 차속을 유지할 수 있도록 제어하는 것이다.

② 변속 시점 차별화

판단 신호: 경사도, 변속단

하기 표 4에서 보는 바와 같이, 도로 경사도에 따라서 변속단에 대한 변속시점을 차별화하여 제어함으로써 동일한 효과를 발휘하도록 하는 것이다.

도로 경사도별 변속단 변속시점 제어표

기어단	1→2	2→3	3→4	4→5	5→6
OFF	36.4	66.0	112.0	165.3	210.0
ON	38.3	67.1	114.0	165.3	210.0

이상에서와 같이 보상모드를 통하여 특정한 도로상황에서, 또는 특정한 차량의 상태에서 구동모터의 출력이나 변속단의 변속시점을 제어하게 되면, 저단에서 구동력이 감소되어 운전자는 가속 페달을 임의로 조작해도 차속의 증가량은 많지 않게 된다. 따라서, 고단으로의 변속이 쉽게 이루어지지 않게 되므로 운전자는 보다 저단으로 그 하이브리드 차량이 주행할 수 있는 최고 차속으로 주행 할 수 있게 된다.

또한 부족해진 출력만큼은 변속시점을 지연시켜 잦은 변속이 일어나지 않도록 방지 할 수 있다.

이와 같은 본원발명의 개선 사항을 나타내는 도 6을 참조하면, 보상값을 적용한 보상모드의 초기상태를 지나면 가속페달의 개도가 변하여도 차속을 일정하게 유지할 수 있으며, 배터리의 양은 꾸준히 증가하게 되고, 기어는 2단으로 게속 유지된다.

또한, 본원발명에 따른 제어장치 및 제어방법을 적용한 차량에 있어서의 구동력선도인 도 7을 참조하면, 구동모터의 출력이 제어되고, 2단 변속단으로부터 3단 변속단으로의 변속시점이 제어됨에 따라서, 차량의 출력과 주행저항이 교차하는 점에서 일정한 속도, 예를 들면 시속 60km 의 속도로 차량 속도가 유지될 수 있다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (11)

1. 도로의 조건 및 차량의 상태를 검출하는 운행상황 검출부; 및,
   상기 운행상황 검출부로부터의 도로의 조건 및 차량의 상태를 판단하여 HEV 모드를 일반모드와 보상모드로 구분하여 선택하는 제어부를 포함하며,
   상기 제어부는, 상기 보상모드에서 상기 운행상황 검출부로부터의 상이한 조건에 따라 구동모터의 출력 또는 변속기의 변속 시점을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 제어장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 운행상황 검출부는, 경사도 검출부, 고도 검출부, 중량 검출부 및 SOC 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 제어장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 도로의 조건은 차량이 운행중인 도로의 경사도 및 고도를 레벨화한 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 제어장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 차량의 상태는 운행차량의 중량 및 배터리 잔량(SOC)을 레벨화한 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 제어장치.
5. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 구동모터의 출력은 변속기의 변속단 별로 차별화되어 제어되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 제어장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 변속기의 변속 시점은 변속기의 변속단 별로 차별화되어 제어되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 제어장치.
7. 도로의 조건 및 차량의 상태를 검출하는 단계와;
   차량의 운전모드를 EV 모드와 HEV 모드 중에서 선택하는 단계와;
   HEV 모드가 선택된 경우, 상기 도로의 조건 및 차량의 상태를 판단하여 일반모드와 보상모드 중에서 선택하는 단계와;
   보상모드가 선택된 경우, 상기 도로의 조건 및 차량의 상태에 따라 모터의 출력 또는 변속기의 변속 시점을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 제어방법.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 도로의 조건은 운행중인 도로의 경사도 및 고도의 상태를 레벨화한 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 제어방법.
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 차량의 상태는 운행차량의 중량 및 배터리 잔량(SOC)을 레벨화한 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 제어방법.
10. 제 7 항에 있어서,
    상기 모터의 출력은 상기 변속기의 변속단 별로 차별화되어 제어되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 제어방법.
11. 제 7항에 있어서,
    상기 변속기의 변속 시점은 변속기의 변속단 별로 차별화되어 제어되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 변속 제어방법.

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