KR101189248B1 - 전기자동차의 제어방법 - Google Patents

전기자동차의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 제어방법은, 배터리의 충전이 제한되는 것을 판단하는 단계, 변속기가 D단인 상태에서, 가속페달이 작동되지 않는 관성주행 상태를 판단하는 단계, 상기 배터리의 충전이 제한되고, 관성주행 상태로 판단되면, 전력부하를 상승시키는 단계, 및 상기 전력부하가 상승하여, 구동휠에서 전달되는 회전력으로 모터가 발전을 실시하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
따라서, 배터리의 충전이 제한된 상태에서 전기자동차가 D단에서 가속페달을 밟는 것 없이 관성주행하는 경우, LDC의 목표전압을 상승시켜, 모터의 충전동작에 의해서 자연스런 엔진브레이크 기능이 수행된다. 아울러, 배터리의 충전이 제한된 상태에서 전기자동차가 D단에서 브레이크를 밟는 경우, 공조기(에어컨/히터)를 가동하여, 모터의 충전동작에 의해서 자연스런 엔진브레이크 기능이 수행된다.

Description

전기자동차의 제어방법{EXHAUST GAS POST PROCESSING SYSTEM}
본 발명은 배터리에서 발생되는 전기를 이용하여 주행하되, 주행 중 모터의 회생에너지를 이용하여 배터리를 충전하는 전기자동차 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 가솔린 엔진 차량에 엔진브레이크가 있듯이 전기자동차에는 회생 제동으로 차량의 속도를 줄일 수 있다. 다만 엔진브레이크는 엔진의 마찰로 차량의 속도를 줄이지만 전기자동차에서는 모터를 발전기로 사용하여 배터리에 에너지를 충전시키면서 속도를 줄일 수 있다.
제동시 모터를 발전기로 사용하게 되면 이 모터는 역토크를 발생시키므로 차량의 구동력을 감쇠시켜서 차량의 속도가 줄게 된다. 이때 발생되는 회생에너지는 인버터를 통해 직류 전류로 변환(배터리 충전 전류)되어 배터리를 충전시킨다.
이는 전기자동차의 장점 중 하나로써 제동시 발생되는 에너지를 마찰로 없애는 대신 배터리로 충전시켜서 주행거리를 증대시킨다. 그런데, 배터리 충전 전류 제한으로 발생되는 회생 제동량 제한은 운전자에게 브레이크 감을 달리 하게 할 수 있다.
전기자동차 회생 제동으로 인해 운전자가 느끼는 감을 가솔린 엔진과 동일한 성능/느낌으로 구현하기 위해서는 회생제동의 양을 감지하여 유압브레이크의 압력을 증대 혹은 감쇠시키는 장치는 이미 개발 중이나, 유압브레이크의 압력을 조절하는 장치와 회생 제동과 관련된 제어를 위한 브레이크 제어 유니트(BCU; Brake Control Unit)가 추가적으로 필요하며, 그에 대한 제어가 용이하지 않다는 문제점이 있다.
여기서, 전기자동차의 D단 상태에서, 가속페달을 밟지 않고, 관성으로 주행하는 경우, 엔진브레이크 효과를 효과적으로 달성하지 못하는 문제점이 있다. 특히, 배터리가 완전하게 충전되어 충전이 제한되는 경우, 모터의 충전에 의한 엔진브레이크 기능이 상실되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 배터리의 충전이 제한된 경우에도 엔진브레이크 기능을 안정적으로 수행하여 운전편의성이 향상된 전기자동차의 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 전기자동차의 제어방법은, 배터리의 충전이 제한되는 것을 판단하는 단계, 변속기가 D단인 상태에서, 가속페달이 작동되지 않는 관성주행 상태를 판단하는 단계, 상기 배터리의 충전이 제한되고, 관성주행 상태로 판단되면, 전력부하를 상승시키는 단계, 및 상기 전력부하가 상승하여, 구동휠에서 전달되는 회전력으로 모터가 발전을 실시하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전력부하를 상승시키기 위해서, LDC의 목표전압을 상승시킬 수 있다.
상기 배터리의 충전이 제한되는 상태는, 상기 배터리의 충전이 완전하게 된 상태로부터 판단될 수 있다.
배터리의 충전이 제한되는 것을 판단하는 단계, 변속기가 D단인 상태에서, 브레이크가 작동되는 상태를 판단하는 단계, 상기 배터리의 충전이 제한되고, 상기 브레이크가 작동되는 것으로 판단되면, 전력부하를 상승시키는 단계, 및 상기 전력부하가 상승하여, 구동휠에서 전달되는 회전력으로 모터가 발전을 실시하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 전력부하를 상승시키기 위해서, 에어컨과 히터를 포함하는 공조기를 작동시킬 수 있다.
상기 공조기가 작동될 때, 상기 에어컨과 상기 히터를 작동시켜, 실내온도가 일정하게 유지되도록 할 수 있다.
앞에서 기재된 바와 같이 본 발명에 따른 전기자동차의 제어방법에서, 배터리의 충전이 제한된 상태에서 전기자동차가 D단에서 가속페달을 밟는 것 없이 관성주행하는 경우, LDC의 목표전압을 상승시켜, 모터의 충전동작에 의해서 자연스런 엔진브레이크 기능이 수행된다.
아울러, 배터리의 충전이 제한된 상태에서 전기자동차가 D단에서 브레이크를 밟는 경우, 공조기(에어컨/히터)를 가동하여, 모터의 충전동작에 의해서 자연스런 엔진브레이크 기능이 수행된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 제어방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 충전상태와 모터의 충전 관계를 보여주는 도표이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 전기자동차는 배터리(110), 모터(120), 공조기(130), LDC(140), 및 제어부(100)를 포함한다. 상기 모터(120)는 상기 배터리(110)에 충전된 전기에너지를 이용하여 구동휠(미도시)을 회전시켜, 차량이 움직이는 것이다.
상기 공조기(130)는 에어컨과 히터를 포함하고, 상기 LDC(140)는 보조배터리를 충전하거나 전장장치에 전원을 공급하는 전원공급(변환)장치이다. 아울러, 상기 배터리(110)는 구동휠에서 상기 모터(120)로 전해지는 회전력에 의해서 충전될 수 있다.
상기 제어부(100)는 변속레버의 D, R, N, P 위치신호를 감지하고, 그 변속상태에 따라서, 가속페달(미도시)로부터 전달되는 신호를 이용하여 상기 모터(120)의 출력토크를 제어하여 차량의 움직임을 제어한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 배터리(110)는 상기 모터(120)로 전력을 공급하기도 하고, 상기 모터(120)에 의해서 충전되는 기능을 가지고 있다.
한편, 상기 배터리(110)가 설정치 이상으로 충전되는 경우, 예를 들어, 완전하게 충전되면, 충전이 제한되어 상기 배터리(110)가 충전되지 않는다.
변속레버의 위치가 D인 상태에서, 운전자가 가속페달을 작동시키지 않으면, 엔진브레이크 기능을 실현하기 위해서, 상기 모터(120)가 충전을 실시하는 기능이 있다.
그런데, 배터리의 충전이 제한되는 경우, 상기 모터(120)가 충전기능을 상실하여 엔진브레이크 기능이 실현되지 않는 문제점이 있다.
아울러, 변속레버의 위치가 D인 상태에서, 운전자가 브레이크를 작동시키는 경우에도 엔진브레이크 기능이 실현되어야 하는데, 상기 배터리(110)의 충전이 제한되는 경우, 상기 모터(120)가 충전기능을 상실하여 엔진브레이크 기능이 실현되지 않는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 상기 배터리(110)의 충전이 제한되고, 변속레버의 위치가 D인 상태에서, 가속페달이 작동되지 않거나, 브레이크가 작동되면, 상기 공조기(130) 또는 상기 LDC(140)에서 전력부하를 증가시켜, 상기 모터(120)로 하여금 충전을 실시하여, 엔진브레이크 기능을 실현한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 제어방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 2를 참조하면, S200에서 제어가 시작되고, S210에서 상기 배터리(110)의 충전이 제한되는지 판단된다. 여기서, 배터리(110)의 충전이 제한되는 경우는, 배터리(110)가 완전하게 충전된 경우를 포함한다.
상기 배터리(110)의 충전이 제한되면, S220에서, 변속레버의 D상태에서 차량이 관성으로 주행하는지 판단된다. 여기서, 관성주행은 가속페달이 작동되지 않는 상태에서 주행하는 상태를 말한다.
D단에서 차량이 관성 주행하는 것으로 판단되면, S230에서, 상기 공조기(130)가 오프되어 있는지 판단한다. 상기 공조기(130)가 오프된 것으로 판단되면, S250에서 상기 LDC(140)의 목표전압을 상승시켜, 전력부하를 상승시킨다.
따라서, 상기 모터(120)는 상승된 전력부하만큼의 전력을 충전하여, 엔진브레이크 기능이 실현된다.
S230에서, 상기 공조기(130)가 작동되는 것으로 판단되면, 상기 모터(120)가 상기 공조기(130)의 부하만큼의 전력을 충전하여, 엔진브레이크 기능이 실현되므로, S200으로 다시 복귀한다.
S220에서, 관성주행이 아닌 것으로 판단되면, S240에서 브레이크가 작동되는 지 판단된다.
여기서, 브레이크가 작동되는 것으로 판단되면, S260에서, 상기 공조기(130)를 가동하고, 본 발명의 실시예에서, 에어컨과 히터가 동시에 가동되어 상기 모터(120)의 충전부하를 증가시킨다. 따라서, 상기 모터(120)가 상승된 전력부하만큼의 전력을 충전하여, 엔진브레이크 기능이 실현된다.
본 발명의 실시예에서 상기 에어컨과 상기 히터를 동시에 가동시키므로, 실내온도는 일정하게 유지된다. 또는 실내온도가 일정하게 유지되도록 상기 에어컨과 상기 히터를 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 충전상태와 모터의 충전 관계를 보여주는 도표이다.
도 3을 참조하면, 상기 모터(120)가 충전할 수 있는 모터충전파워는 배터리충전제한파워와 보조부하소모파워로 연산될 수 있다.
예를 들어, 배터리충전제한파워가 0이고, 보조부하소모파워가 5와트 이면, 상기 모터충전파워는 5와트이고, 배터리충전제한파워가 5와트이고 보조부하소모파워가 5와트이면, 모터충전파워는 10와트가 된다.
본 발명의 목적은 배터리충전제한파워가 0인 상태에서, 공조기 또는 LDC의 부하를 증가시켜, 모터충전파워를 확보하여, 엔진브레이크 기능을 실현하는데 있다고 할 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 제어부
110: 배터리
120: 모터
130: 공조기
140: LDC

Claims (6)

  1. 배터리가 설정치 이상으로 충전되어 배터리의 충전이 제한되는 것을 판단하는 단계;
    변속기가 D단인 상태에서, 가속페달이 작동되지 않는 관성주행 상태를 판단하는 단계;
    상기 배터리의 충전이 제한되고, 관성주행 상태로 판단되면, 전력부하를 상승시킴으로써 구동휠에서 전달되는 회전력으로 모터가 발전을 실시하도록 하는 단계; 를 포함하고,
    상기 전력부하를 상승시키기 위해서,
    보조배터리를 충전하는 LDC의 목표전압을 상승시키는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 배터리의 충전이 제한되는 상태는,
    상기 배터리의 충전이 완전하게 된 상태로부터 판단되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어방법.
  4. 배터리가 설정치 이상으로 충전되어 배터리의 충전이 제한되는 것을 판단하는 단계;
    변속기가 D단인 상태에서, 브레이크가 작동되는 상태를 판단하는 단계;
    상기 배터리의 충전이 제한되고, 상기 브레이크가 작동되는 것으로 판단되면, 전력부하를 상승시켜 구동휠에서 전달되는 회전력으로 모터가 발전을 실시하도록 하는 단계; 를 포함하고,
    전력부하를 상승시키기 위해서, 에어컨과 히터를 포함하는 공조기를 작동시키되, 상기 공조기가 작동될 때, 상기 에어컨과 상기 히터를 작동시켜, 실내온도가 일정하게 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 제어방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004248433A (ja) * 2003-02-14 2004-09-02 Toyota Motor Corp 電気自動車およびその制御方法
JP2005033981A (ja) * 2003-07-07 2005-02-03 Hyundai Motor Co Ltd 電気自動車の空調システムを利用した回生制動システム及び回生制動方法

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