KR100203149B1 - 전기자동차의 가속방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기자동차의 가속방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 페달을 밟는 깊이와 기준토크 및 모터속도와의 상관 관계를 충분히 고려하여 가솔린 차량과 같은 좋은 출발가속성과 발진가속성을 얻을 수 있도록 한 전기자동차의 가속방법에 관한 것이다.

본 발명에서는 모터(M)의 현재 회전속도를 정확히 측정하여 출발 및 발진가속에 알맞는 기준토크(Tr)를 낼 수 있도록 가속방법을 개선하게 된 것이다.

따라서, 본 발명의 가속방법에 의하면, 출발가속 및 발진가속에 알맞는 토크가 출력되기 때문에 기존의 전기자동차에 비하여 보다 좋은 출발가속감을 느낄 수 있으며 또한 우수한 발진가속성능을 낼 수 있는 등 가솔린차량에 버금가는 가속성능을 갖게 되는 효과를 기대할 수 있는 것이다

Description

전기자동차의 가속방법

본 발명은 전기자동차의 가속방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 페달을 밟는 깊이와 기준토크 및 모터속도와의 상관 관계를 충분히 고려하여 가솔린 차량과 같은 좋은 출발가속성과 발진가속성을 얻을 수 있도록 한 전기자동차의 가속방법에 관한 것이다.

전기자동차(EV)는 가솔린자동차가 발명되기 이전부터 실용화 되었으나 가솔린자동차가 발달됨에 따라 자동차로서의 가속성능, 등판성능, 주행성능, 최고속도 등의 성능면에서 떨어지기 때문에 점차 자취를 감추었다가 가솔린자동차의 공해 대책의 하나로 다시 주목을 받기 시작하였다. 초기에 출현한 전기자동차는 직류모터를 사용하였으나 최근에는 교류모터를 사용함으로써 큰 토크를 낼 수 있게 되었다.

일반적으로 전기자동차는 액셀페달에 붙어 있는 포텐쇼미터로부터 페달을 밟는 깊이에 따라 전기신호를 받아 모터가 그에 상응하는 토크를 발생하게 되며, 그 동력전달의 기본 구조는 도 1의 도시와 같이 시스템컨트롤러(SC)의 제어동작에 의해 인버터(I)에서 교류전원을 출력하여 모터(M)가 기준토크를 내도록 하는 방식에 의해 전기자동차가 움직이게 된다. 이때 시스템컨트롤러(SC)에서는 모터(M)의 회전속도(W)와 페달을 밟는 깊이(APD)에 따른 신호를 받아서 미리 프로그램된 대로 인버터(I)에 제어명령을 지령하고 모터(M)가 기준토크(T)를 내도록 제어한다.

그러나, 상기와 같은 종래의 일반 전기자동차에서는 토크(T)와 액셀페달깊이(APD)를 단순히 선형적으로 설계하거나 모터(M)의 속도를 고려하지도 않은 경우도 있었기 때문에 기존 ICE(Intermal Combustion Engine)차와 같은 가속 승차감을 얻을 수가 없어 출발시의 가속충격과 발진가속 성능이 크게 떨어지는 문제가 있었다.

이에, 본 발명에서는 기존의 가솔린차량에 버금가는 출발가속감과 발진가속성능을 가질 수 있는 전기자동차를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

도 1은 전기자동차의 동력전달 과정을 보여주는 기본 구성도.

도 2는 모터의 속도와 토크관계 그래프.

도 3은 본 발명의 제어흐름도.

도 4는 본 발명에 의한 가속성능 그래프.(가솔린 차량과 같음)

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

SC ; 시스템컨트롤러 AP ; 액셀페달

M ; 모터 APD ; 페달을 밟는 깊이

W, Wm; 모터의 현재 회전속도, Wb ; 모터의 기본속도

SF; 시스모이드 함수, Tmax; 모터의 최대토크

Pmax ; 모터의 최대출력, T, Tr; 모터의 기준토크

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 가속방법은 다음과 같은 특징을 제공한다.

시스템컨트롤러(SC)에서 액셀페달(AP)로부터 전송되는 페달을 밟는 깊이(APD)와 모터(M)에서 검출되는 회전속도(W)를 비교하여 기준토크(T)를 낼 수 있도록 제어명령을 지령하는 전기자동차의 운행제어방법에 있어서,

액셀페달(AP)로부터 전송입력되는 페달을 밟는 깊이(APD)를 측정(0에서 1이하 값) 하는 단계;

모터(M)로부터 현재의 회전속도(Wm)를 측정하는 단계;

기 저장된 모터(M)의 기본속도(Wb)와 모터(M)의 현재 회전속도(Wm)를 비교해서 현재의 회전속도(Wm)가 적을 경우 시그모이드 함수(SF ;여기서,값은 터닝파라미터(Tunning Parameter 임)에 최대토크(Tmax)를 곱하여 기준토크(Tr)를 구하는 단계;

모터(M)의 기본속도(Wb)와 현재 회전속도(Wm)를 비교해서 현재 회전속도(Wm)가 크면 모터의 최대출력(Pmax)을 현재속도(Wm)으로 나눈값에 시그모이드 함수(SF;여기서값은 터닝파라미터(Tunning Parameter)임)를 곱하여 기준토크(Tr)를 구하는 단계를 반복 수행하여 인버터 제어신호를 출력토록하는 가속방법을 제공하게 된다.

따라서, 본 발명의 가속방법에 의하면 보다 향상된 출발가속감과 발진가속성능을 갖게 된다.

(실시예)

이하, 본 발명을 첨부된 비한정의 예시도면에 의거 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 제어흐름도를 예시한 것으로, 도면에 표시된 부호; SC는 시스템컨트롤러, AP는 액셀페달, M은 모터, APD는 페달을 밟는 깊이, Wm은 모터의 현재 회전속도, Wb는 모터의 기본속도, SF는 시그모이드 함수, Tmax는 모터의 최대토크, Pmax는 모터의 최대출력, Tr은 모터의 기준토크를 나타낸다.

'키온' 상태에서 차량을 출발시키기 위하여 액셀페달(AP)을 서서히 밟게 되면 액셀페달을 밟는 깊이(APD)에 따라 각기 다른 전압신호가 시스템컨트롤러(SC)에 입력되고 또한 모터(M)로부터 현재의 회전속도(Wm)가 전송 입력된다. 그러면 시스템컨트롤러(SC)에서는 액셀페달(AP)과 모터(M)로부터 전송 입력되는 두 신호를 측정분석하게 되는데 여기서 액셀페달(AP)을 밟는 깊이(APD)는 0 이상 1 이하로 노멀라이징(Normalizing) 된다. 이어서, 도 2에 예시한 바와 같은 관계에 있는 모터(M)의 현재 회전속도(Wm)를 기 설정되어 있는 모터(M)이 기본속도(Wb)와 비교한다. 그리하여 현재의 회전속도(Wm)가 적으면 모터의 최대토크(Tmax)에 시그모이드 함수(SF;여기서값은 터닝파라미터(Tunning Parameter)임)를 곱하여 모터의 기준토크(Tr)를 구한다. 반대로 현재의 회전속도(Wm)가 크게 나타나면 모터의 최대출력(Pmax)을 모터의 현재 회전속도(Wm)로 나눈값에 시그모이드 함수(SF;여기서,값은 터닝파라미터(Tunning Parameter)임)를 곱하여 모터의 기준토크(Tr)를 구한다. 그다음 기준토크(Tr)를 구하게되면 시스템컨트롤러(SC)에서는 이러한 기준토크값에 상응하는 제어값이 나오도록 정해진 프로그램에 의해 그에 해당하는 신호를 인버터(I)에 보내게 되고, 인버터(I)에서는 그에 알맞은 교류전압신호를 모터(M)에 공급하여 출발가속에 맞는 토크를 내도록 하고, 또한 발진가속시에는 발진가속에 알맞는 토크를 내도록함으로써 기존의 가솔린차량과 버금가는 출발가속감 및 발진가속성능을 제공하게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명의 가속방법에 의하면, 출발가속 및 발진가속에 알맞는 토크가 출력되기 때문에 기존의 전기자동차에 비하여 보다 좋은 출발가속감을 느낄 수 있으며 또한 우수한 발진가속성능을 낼 수 있는 등 가솔린차량에 버금가는 가속성능을 갖게 되는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 전기자동차의 가속방법은 본 발명을 설명하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것이며, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누그든지 다양한 변경실시가 가능할 것이다.

Claims (1)

1. 시스템컨트롤러(SC)에서 액셀페달(AP)로부터 전송입력되는 페달을 밟는 깊이(APD)와 모터(M)에서 검출되는 회전속도(W)를 비교하여 기준토크(T)를 낼 수 있도록 제어명령을 지령하는 전기자동차의 운행제어방법에 있어서,

   액셀페달(AP)로부터 전송입력되는 페달을 밟는 깊이(APD)를 측정(0에서 1이하 값)하는 단계;

   모터(M)로부터 현재의 회전속도(Wm)를 측정하는 단계;

   기 저장된 모터(M)의 기본속도(Wb)와 모터(M)의 현재 회전속도(Wm)를 비교해서 현재의 회전속도(Wm)가 적을 경우 시그모이드 함수(SF;여기서,값은 터닝파라미터(Tunning Parameterdla)임)에 최대토크(Tmax)를 곱하여 기준토크(Tr)를 구하는 단계;

   모터(M)의 기본속도(Wb)와 현재 회전속도(Wm)를 비교해서 현재 회전속도(Wm)가 크면 모터의 최대출력(Pmax)을 현재속도(Wm)으로 나눈값에 시그모이드 함수(SF;여기서,값은 터닝파라미터(Tunning Parameter)임)를 곱하여 기준토크(Tr)를 구하는 단계를 반복 수행하여 인버터 제어신호를 출력토록함을 특징으로 하는 전기자동차의 가속방법.