KR101284293B1 - 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법 및 장치 - Google Patents

모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101284293B1
KR101284293B1 KR1020110049156A KR20110049156A KR101284293B1 KR 101284293 B1 KR101284293 B1 KR 101284293B1 KR 1020110049156 A KR1020110049156 A KR 1020110049156A KR 20110049156 A KR20110049156 A KR 20110049156A KR 101284293 B1 KR101284293 B1 KR 101284293B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
torque
limit value
speed
value
boundary
Prior art date
Application number
KR1020110049156A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120131001A (ko
Inventor
박준영
Original Assignee
기아자동차주식회사
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 기아자동차주식회사, 현대자동차주식회사 filed Critical 기아자동차주식회사
Priority to KR1020110049156A priority Critical patent/KR101284293B1/ko
Priority to JP2011208895A priority patent/JP5745376B2/ja
Priority to US13/297,585 priority patent/US8610390B2/en
Priority to DE102011087412.7A priority patent/DE102011087412B4/de
Priority to CN201110391007.7A priority patent/CN102795120B/zh
Publication of KR20120131001A publication Critical patent/KR20120131001A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101284293B1 publication Critical patent/KR101284293B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/08—Electric propulsion units
    • B60W2510/081—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/083—Torque
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

구동모터의 현재속도, 속도경계구간, 목표토크, 구동토크제한값, 발전토크제한값을 입력받는 입력단계; 속도경계구간에서 현재속도가 차지하는 비율을 혼합비율로 계산하는 혼합비율산출단계; 구동토크제한값과 발전토크제한값을 혼합비율에 따라 반영하여 제한토크를 계산하는 제한토크산출단계; 및 제한토크와 목표토크 중 절대값이 작은 토크값을 구동모터에 요청하는 최종토크로 결정하는 최종토크산출단계;를 포함하는 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법과 그 방법이 적용된 제어장치가 소개된다.

Description

모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법 및 장치 {METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING TORQUE OF MOTOR DRIVE VEHICLE}
본 발명은 전기자동차나 하이브리드 자동차와 같이 모터로 구동되는 차량의 토크를 안정적으로 제어하기 위한 제어방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 친환경 자동차에 대한 요구가 급증되면서 엔진과 모터를 모두 이용하여 차량에 구동력을 제공하는 하이브리드자동차 또는 모터만으로 차량에 구동력을 제공하는 전기자동차 내지 연료전지자동차 등과 같이, 모터를 이용하여 차량에 구동력을 전달하는 자동차들이 많이 개발되고 있다.
본 발명은 이러한 하이브리드자동차나 전기자동차 또는 연료전지자동차 등과 같이, 모터를 이용하여 차량이 구동되는 자동차에 있어서, 해당 모터로부터 출력되는 토크를 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 모터로 구동되는 차량은 배터리로부터 동력을 얻으며, 따라서 배터리의 SOC(state of charge), 현재 모터의 회전속도 등을 이용하여 구동모터의 토크값을 제어한다. 또한 배터리의 상태에 따라 모터를 이용한 충전시점과 발전시점이 영향받기 때문에, 구동모터는 구동토크제한값과 발전토크제한값에 따라 최종토크가 결정된다.
따라서 제어부에서 구동모터로 요청하는 최종토크는 현재 모터의 회전수, 사용자로부터 요청되는 모터의 목표토크, 배터리나 기타 엔진 등에 따른 구동모터의 구동토크제한값과 발전토크제한값 등을 모두 고려하여 효율적이고 안정적으로 정해질 필요가 있는 것이다.
그러나 이러한 구동모터의 구동토크제한값과 발전토크제한값의 차이가 배터리나 기타 장비의 동작에 따라 현저히 크게 되는 경우가 발생되고, 그러한 경우에 구동모터가 구동과 발전의 경계부근에서 운전될 때, 구동모터를 제어하기 위한 최종토크의 떨림현상이 심하게 발생된다. 이는 바로 차량의 구동 안정성과도 직결되는 부분인 만큼, 최종토크가 주변 상황의 급격한 변화에도 관계없이 안정적으로 충전 또는 방전 영역으로 운영될 필요가 있는 것이다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 구동모터의 토크 제어시 발생되는 최종토크의 떨림 현상을 방지하기 위한 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법은, 구동모터의 현재속도, 속도경계구간, 목표토크, 구동토크제한값, 발전토크제한값을 입력받는 입력단계; 상기 현재속도가 속도경계구간에 포함될 경우, 전체 속도경계구간에서 현재속도가 차지하는 비율을 혼합비율로 계산하는 혼합비율산출단계; 상기 구동토크제한값과 발전토크제한값을 상기 산출된 혼합비율에 따라 반영하여 제한토크를 계산하는 제한토크산출단계; 및 상기 산출된 제한토크와 목표토크 중 절대값이 작은 토크값을 구동모터에 요청하는 최종토크로 결정하는 최종토크산출단계;를 포함할 수 있다.
상기 속도경계구간은 경계하한값과 경계상한값으로 구성되고, 상기 혼합비율산출단계는 현재속도와 경계하한값의 차이를 전체 속도경계구간값으로 나누어 혼합비율을 계산하도록 할 수 있다.
상기 속도경계구간은 경계하한값과 경계상한값으로 구성되고, 상기 혼합비율산출단계는 하기의 식 1에 의해 혼합비율을 계산하도록 할 수 있다.
식 1 :
Figure 112011038864780-pat00001

상기 속도경계구간은 경계하한값과 경계상한값으로 구성되고, 상기 제한토크산출단계는 구동토크제한값을 현재속도와 경계하한값의 차이에 따른 비율만큼 반영하고 발전토크제한값을 현재속도와 경계상한값의 차이에 따른 비율만큼 반영하여 제한토크를 계산하도록 할 수 있다.
상기 속도경계구간은 경계하한값과 경계상한값으로 구성되고, 상기 제한토크산출단계는 하기의 식 2에 의해 제한토크를 계산하도록 할 수 있다.
식 2 :
Figure 112011038864780-pat00002

상기 최종토크산출단계는 하기의 식 3에 의해 최종토크를 계산하도록 할 수 있다.
식 3 :
Figure 112011038864780-pat00003

상기 속도경계구간은 경계하한값과 경계상한값으로 구성되고, 상기 혼합비율산출단계는 하기의 식 1에 의해 혼합비율을 계산하며, 상기 제한토크산출단계는 하기의 식 2에 의해 제한토크를 계산하고, 상기 최종토크산출단계는 하기의 식 3에 의해 최종토크를 계산하도록 할 수 있다.
식 1 :
Figure 112011038864780-pat00004
식 2 :
Figure 112011038864780-pat00005
식 3 :
Figure 112011038864780-pat00006

한편, 본 발명에 따른 모터로 구동되는 차량의 또 다른 토크 제어방법은, 구동모터의 현재속도, 경계하한값과 경계상한값으로 구성된 속도경계구간, 목표토크, 구동토크제한값, 발전토크제한값을 입력받고, 속도경계구간에서 현재속도가 차지하는 비율에 따라 구동토크제한값과 발전토크제한값을 반영하여 제한토크를 계산하며, 제한토크와 목표토크 중 절대값이 작은 토크값을 구동모터에 최종토크로 요청하도록 할 수 있다.
상기 제한토크는 구동토크제한값을 현재속도와 경계하한값의 차이에 따른 비율만큼 반영하고 발전토크제한값을 현재속도와 경계상한값의 차이에 따른 비율만큼 반영하여 계산되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 모터로 구동되는 차량의 토크 제어장치는, 차량에 구동력을 제공하는 구동모터; 및 상기 구동모터의 현재속도, 경계하한값과 경계상한값으로 구성된 속도경계구간, 목표토크, 구동토크제한값, 발전토크제한값을 이용하여 구동모터에 요청하는 최종토크를 산출하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 속도경계구간에서 현재속도가 차지하는 비율에 따라 구동토크제한값과 발전토크제한값을 반영하여 제한토크를 계산하며, 제한토크와 목표토크 중 절대값이 작은 토크값을 구동모터에 최종토크로 요청하도록 할 수 있다.
상기 제어부는 구동토크제한값을 현재속도와 경계하한값의 차이에 따른 비율만큼 반영하고 발전토크제한값을 현재속도와 경계상한값의 차이에 따른 비율만큼 반영하여 제한토크를 계산하도록 할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법 및 장치에 따르면, 모터의 충전 또는 방전 요청에 따라 구동모터의 구동토크제한값과 발전토크제한값이 급격하게 변화되는 경우에도 구동모터에 요청되는 최종토크를 안정적으로 산출하여 요청할 수 있게 된다.
또한, 구동토크제한값과 발전토크제한값의 사이에서 제한토크를 결정하고, 그 결정의 기준으로는 토크가 아닌 속도를 기준으로 함으로써, 모터의 현재속도가 0에 가까운 시점에서도 제어되는 최종토크의 출렁임 현상이 제거될 수 있다.
또한, 최종토크의 출렁임이 발생하는 속도구간을 속도경계구간으로 지정하여 운용할 경우, 종래에 사용하던 최종토크 제어방법에 추가적으로 운용이 가능하여 전반적으로 최종토크가 선형적으로 제어되도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법 및 장치의 속도경계구간을 나타낸 그래프.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법의 제어 로직을 나타낸 도면.
도 3은 도 2에 도시된 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법의 순서도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법 및 장치에 대하여 살펴본다.
본 발명에 따른 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법은, 구동모터의 현재속도, 속도경계구간, 목표토크, 구동토크제한값, 발전토크제한값을 입력받는 입력단계; 상기 현재속도가 속도경계구간에 포함될 경우, 전체 속도경계구간에서 현재속도가 차지하는 비율을 혼합비율로 계산하는 혼합비율산출단계; 상기 구동토크제한값과 발전토크제한값을 상기 산출된 혼합비율에 따라 반영하여 제한토크를 계산하는 제한토크산출단계; 및 상기 산출된 제한토크와 목표토크 중 절대값이 작은 토크값을 구동모터에 요청하는 최종토크로 결정하는 최종토크산출단계;를 포함할 수 있다.
차량의 구동모터의 출력을 제어하기 위하여는 구동모터가 가해야할 최종토크가 입력되어야 한다. 이러한 최종토크는 현재 모터의 속도, 배터리의 SOC 상태 등에 따라 정해지는 구동토크제한값, 발전토크제한값 및 사용자의 요청에 따른 목표토크 등의 변수가 입력되어 이들 변수를 모두 고려한 상태에서 최종토크를 선정하여 구동모터에 명령을 입력하게 된다.
그러나 이러한 최종토크의 입력값이 큰 변화를 일으킬 경우 제어의 한계를 벗어나 구동토크의 출력이 출렁일 경우가 발생되며, 특히 구동모터에 제한조건으로 작용하는 구동토크제한값과 발전토크제한값이 순간적으로 큰 변화를 일으키는 경우에는 최종토크를 산출함에 있어 급격한 변화를 일으켜 차량이 출렁이게 된다. 따라서, 구동토크제한값과 발전토크제한값이 순간적으로 큰 변화를 일으키는 경우에도 완만하게 변화되는 최종토크를 적절히 산출하여 입력하는 기술이 필요한 것이다.
이러한 최종토크의 제어를 위해 제어부에는 구동모터의 현재속도, 속도경계구간, 목표토크, 구동토크제한값, 발전토크제한값이 입력될 수 있다. 이 중 속도경계구간이란 본 발명의 제어가 집중적으로 필요한 속도구간으로서 도 1과 같이 주어진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법 및 장치의 속도경계구간(B)을 나타낸 그래프로서, 가로축은 구동모터의 현재속도이고, 세로축은 구동모터의 목표토크를 나타낸다. 이러한 현재속도와 목표토크가 동일한 부호를 갖는 경우에는 모터가 방전(구동)상태임을 나타내며, 반대부호인 경우에는 모터가 발전(충전)상태임을 나타낸다. 그러나 경우에 따라 모터의 현재속도가 0인 경우에는 그 부근에서 발전 또는 충전 상태가 현재속도의 부호에 따라 정확히 결정되는 것이 아니라 다소의 오차를 갖게 된다.
즉, 어두운 색으로 처리된 부분이 바로 모터가 구동상태임을 나타내는 것인데, 현재속도 0의 부근에서 구동토크제한값과 발전토크제한값은 큰 변화를 일으키는 것이 일반적이고, 이 경우에는 현재속도 0의 부근에서 경우에 따라 현재속도와 목표토크의 부호가 달라지는 경우에도 여전히 구동상태로 운용되는 현상을 볼 수 있게 된다.
따라서, 본 발명은 현재속도 0의 부근에서 속도경계구간을 잡아 해당 구간에서 속의 비율에 따라 적절히 토크를 혼합하여 결정하겠다는 것이고, 그에 따라 최종토크의 출렁임 현상을 바로잡겠다는 것이다.
이에 따라 속도경계구간(B)은 경계하한값(L1,L2)과 경계상한값(U1,U2)으로 구성될 수 있고, 이러한 경계하한값과 경계상한값 및 속도경계구간은 미리 정하여둔 구간으로서 입력되어 있도록 할 수도 있다.
그에 따라 현재 모터의 속도가 속도경계구간에 위치하게 되는 경우에는 상기 구동모터의 현재속도, 속도경계구간, 목표토크, 구동토크제한값, 발전토크제한값이 입력되어 최종토크를 산출하도록 하고, 현재 모터의 속도가 속도경계구간 밖에 위치하는 경우에는 일반적인 목표토크를 구동토크제한값과 발전토크제한값의 범위내에서 최종토크로서 모터에 입력토록 할 수 있는 것이다.
제어부에 이러한 구동모터의 현재속도, 속도경계구간, 목표토크, 구동토크제한값, 발전토크제한값이 입력되면, 현재속도가 속도경계구간에 포함될 경우, 전체 속도경계구간에서 현재속도가 차지하는 비율을 혼합비율로 계산하는 혼합비율산출단계를 거친다.
혼합비율이란, 구동토크제한값과 발전토크제한값을 블렌딩하여 적절한 제한토크를 산출하기 위한 블렌딩 비율을 의미하며, 그 혼합비율은 바로 속도경계구간에서 현재속도가 어느 정도의 위치에 있는지를 기준으로 정하게 된다. 즉, 구체적으로는 현재속도와 경계하한값의 차이를 전체 속도경계구간값으로 나누어 혼합비율을 계산하도록 할 수 있다.
혼합비율을 정한 후에는, 구동토크제한값과 발전토크제한값을 상기 산출된 혼합비율에 따라 반영하여 제한토크를 계산하는 제한토크산출단계를 거친다. 제한토크산출단계는 구동토크제한값을 현재속도와 경계하한값의 차이에 따른 비율만큼 반영하고 발전토크제한값을 현재속도와 경계상한값의 차이에 따른 비율만큼 반영하여 제한토크를 계산하도록 할 수 있다.
즉, 혼합비율은 하기의 식 1에 의해 정해질 수 있고, 제한토크는 하기의 식 2에 의해 산출될 수 있는 것이다.
식 1 :
Figure 112011038864780-pat00007
식 2 :
Figure 112011038864780-pat00008

상기와 같은 방식으로 제한토크가 정해진 경우에는, 산출된 제한토크와 목표토크 중 절대값이 작은 토크값을 구동모터에 요청하는 최종토크로 결정하는 최종토크산출단계를 거친다.
즉, 최종토크는 하기의 식 3에 의해 정해질 수 있는 것이다.
식 3 :
Figure 112011038864780-pat00009
상기 식은 제한토크와 목표토크의 절대값을 비교하여 작은 값을 취하되, 작은 값에 다시 목표토크의 부호를 반영하여 최종토크를 산출하겠다는 것이다. 한편, 입력되는 값으로서 구동토크제한값과 발전토크제한값이 항상 절대값으로 입력된다면, 상기 제한토크 역시 절대값으로 표현될 수밖에 없고, 그러한 상황하에서 도출된 결론에는 최종적으로 목표토크의 부호를 반영토록 함으로써 최종토크의 부호가 결정되어 발전 상태인지 또는 구동 상태인지 여부가 결정되는 것이다.
이와 같이, 구동모터에 입력되는 출력의 명령인 최종토크가 문제가 되는 특정 구간의 속도구간에서 현재속도가 차지하는 위치에 따라 구동토크제한값과 발전토크제한값을 블렌딩하고, 그 값을 다시 목표토크와 비교하여 작은 값을 취하여 최종토크로 함으로써, 구동토크제한값과 발전토크제한값이 순간적으로 많이 변하는 경우에도 최종토크의 값이 출렁이는 현상을 방지할 수 있는 것이다.
구체적으로, 상기 속도경계구간은 경계하한값과 경계상한값으로 구성되고, 상기 혼합비율산출단계는 현재속도와 경계하한값의 차이를 전체 속도경계구간값으로 나누어 혼합비율을 계산하도록 할 수 있다. 구체적으로, 상기 속도경계구간은 경계하한값과 경계상한값으로 구성되고, 상기 혼합비율산출단계는 하기의 식 1에 의해 혼합비율을 계산하도록 할 수 있는 것이다.
식 1 :
Figure 112011038864780-pat00010

한편, 상기 제한토크산출단계는 구동토크제한값을 현재속도와 경계하한값의 차이에 따른 비율만큼 반영하고 발전토크제한값을 현재속도와 경계상한값의 차이에 따른 비율만큼 반영하여 제한토크를 계산하도록 할 수 있다. 구체적으로, 상기 제한토크산출단계는 하기의 식 2에 의해 제한토크를 계산하도록 할 수 있다. 또한, 구동토크제한값과 발전토크제한값은 절대값으로 입력되어 계산에 이용됨이 바람직하다.
식 2 :
Figure 112011038864780-pat00011

또한, 상기 최종토크산출단계는 하기의 식 3에 의해 최종토크를 계산하도록 할 수 있다.
식 3 :
Figure 112011038864780-pat00012

즉, 상기 속도경계구간은 경계하한값과 경계상한값으로 구성되고, 상기 혼합비율산출단계는 하기의 식 1에 의해 혼합비율을 계산하며, 상기 제한토크산출단계는 하기의 식 2에 의해 제한토크를 계산하고, 상기 최종토크산출단계는 하기의 식 3에 의해 최종토크를 계산하도록 할 수 있는 것이다.
식 1 :
Figure 112011038864780-pat00013
식 2 :
Figure 112011038864780-pat00014
식 3 :
Figure 112011038864780-pat00015

한편, 본 발명에 따른 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법은 도 2 및 3에서 볼 수 있듯이 전체적으로는, 구동모터의 현재속도, 경계하한값과 경계상한값으로 구성된 속도경계구간, 목표토크, 구동토크제한값, 발전토크제한값을 입력받고(S100), 속도경계구간에서 현재속도가 차지하는 비율에 따라 구동토크제한값과 발전토크제한값을 반영하여 제한토크를 계산하며(S400,S500), 제한토크와 목표토크 중 절대값이 작은 토크값을 구동모터에 최종토크로 요청하는 것(S600)을 특징으로 하는 것으로 표현될 수 있을 것이다.
또한, 상기 제한토크는 구동토크제한값을 현재속도와 경계하한값의 차이에 따른 비율만큼 반영하고 발전토크제한값을 현재속도와 경계상한값의 차이에 따른 비율만큼 반영하여 계산되도록 할 수 있는 것이다.
한편, 이러한 제어방법이 적용되기 위한 모터로 구동되는 차량의 토크 제어장치는, 차량에 구동력을 제공하는 구동모터; 및 상기 구동모터의 현재속도, 경계하한값과 경계상한값으로 구성된 속도경계구간, 목표토크, 구동토크제한값, 발전토크제한값을 이용하여 구동모터에 요청하는 최종토크를 산출하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 속도경계구간에서 현재속도가 차지하는 비율에 따라 구동토크제한값과 발전토크제한값을 반영하여 제한토크를 계산하며, 제한토크와 목표토크 중 절대값이 작은 토크값을 구동모터에 최종토크로 요청하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 구동토크제한값을 현재속도와 경계하한값의 차이에 따른 비율만큼 반영하고 발전토크제한값을 현재속도와 경계상한값의 차이에 따른 비율만큼 반영하여 제한토크를 계산하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
S100 : 입력단계 S400 : 혼합비율산출단계
S500 : 제한토크산출단계 S600 : 최종토크산출단계

Claims (11)

  1. 구동모터의 현재속도, 속도경계구간, 목표토크, 구동토크제한값, 발전토크제한값을 입력받는 입력단계;
    상기 현재속도가 속도경계구간에 포함될 경우, 전체 속도경계구간에서 현재속도가 차지하는 비율을 혼합비율로 계산하는 혼합비율산출단계;
    상기 구동토크제한값과 발전토크제한값을 상기 산출된 혼합비율에 따라 반영하여 제한토크를 계산하는 제한토크산출단계; 및
    상기 산출된 제한토크와 목표토크 중 절대값이 작은 토크값을 구동모터에 요청하는 최종토크로 결정하는 최종토크산출단계;를 포함하고,
    상기 속도경계구간은 경계하한값과 경계상한값으로 구성되고, 상기 혼합비율산출단계는 현재속도와 경계하한값의 차이를 전체 속도경계구간값으로 나누어 혼합비율을 계산하는 것을 특징으로 하는 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 속도경계구간은 경계하한값과 경계상한값으로 구성되고, 상기 혼합비율산출단계는 하기의 식 1에 의해 혼합비율을 계산하는 것을 특징으로 하는 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법.
    식 1 :
    Figure 112011038864780-pat00016
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 속도경계구간은 경계하한값과 경계상한값으로 구성되고, 상기 제한토크산출단계는 구동토크제한값을 현재속도와 경계하한값의 차이에 따른 비율만큼 반영하고 발전토크제한값을 현재속도와 경계상한값의 차이에 따른 비율만큼 반영하여 제한토크를 계산하는 것을 특징으로 하는 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 속도경계구간은 경계하한값과 경계상한값으로 구성되고, 상기 제한토크산출단계는 하기의 식 2에 의해 제한토크를 계산하는 것을 특징으로 하는 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법.
    식 2 :
    Figure 112011038864780-pat00017
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 최종토크산출단계는 하기의 식 3에 의해 최종토크를 계산하는 것을 특징으로 하는 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법.
    식 3 :
    Figure 112011038864780-pat00018
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 속도경계구간은 경계하한값과 경계상한값으로 구성되고, 상기 혼합비율산출단계는 하기의 식 1에 의해 혼합비율을 계산하며, 상기 제한토크산출단계는 하기의 식 2에 의해 제한토크를 계산하고, 상기 최종토크산출단계는 하기의 식 3에 의해 최종토크를 계산하는 것을 특징으로 하는 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법.
    식 1 :
    Figure 112011038864780-pat00019

    식 2 :
    Figure 112011038864780-pat00020

    식 3 :
    Figure 112011038864780-pat00021
  8. 구동모터의 현재속도, 경계하한값과 경계상한값으로 구성된 속도경계구간, 목표토크, 구동토크제한값, 발전토크제한값을 입력받고, 속도경계구간에서 현재속도가 차지하는 비율에 따라 구동토크제한값과 발전토크제한값을 반영하여 제한토크를 계산하며, 제한토크와 목표토크 중 절대값이 작은 토크값을 구동모터에 최종토크로 요청하고,
    상기 제한토크는 구동토크제한값을 현재속도와 경계하한값의 차이에 따른 비율만큼 반영하고 발전토크제한값을 현재속도와 경계상한값의 차이에 따른 비율만큼 반영하여 계산되는 것을 특징으로 하는 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법.
  9. 삭제
  10. 차량에 구동력을 제공하는 구동모터; 및
    상기 구동모터의 현재속도, 경계하한값과 경계상한값으로 구성된 속도경계구간, 목표토크, 구동토크제한값, 발전토크제한값을 이용하여 구동모터에 요청하는 최종토크를 산출하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 속도경계구간에서 현재속도가 차지하는 비율에 따라 구동토크제한값과 발전토크제한값을 반영하여 제한토크를 계산하며, 제한토크와 목표토크 중 절대값이 작은 토크값을 구동모터에 최종토크로 요청하고,
    구동토크제한값을 현재속도와 경계하한값의 차이에 따른 비율만큼 반영하고 발전토크제한값을 현재속도와 경계상한값의 차이에 따른 비율만큼 반영하여 제한토크를 계산하는 것을 특징으로 하는 모터로 구동되는 차량의 토크 제어장치.
  11. 삭제
KR1020110049156A 2011-05-24 2011-05-24 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법 및 장치 KR101284293B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110049156A KR101284293B1 (ko) 2011-05-24 2011-05-24 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법 및 장치
JP2011208895A JP5745376B2 (ja) 2011-05-24 2011-09-26 モーターで駆動される車両のトルク制御方法および装置
US13/297,585 US8610390B2 (en) 2011-05-24 2011-11-16 Method and apparatus for controlling torque of an electric motor driven vehicle
DE102011087412.7A DE102011087412B4 (de) 2011-05-24 2011-11-30 Verfahren und Gerät zum Steuern des Drehmomentes eines von einem elektrischen Motor angetriebenen Fahrzeugs
CN201110391007.7A CN102795120B (zh) 2011-05-24 2011-11-30 用于控制电动机驱动车辆的转矩的方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110049156A KR101284293B1 (ko) 2011-05-24 2011-05-24 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120131001A KR20120131001A (ko) 2012-12-04
KR101284293B1 true KR101284293B1 (ko) 2013-07-08

Family

ID=47140260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110049156A KR101284293B1 (ko) 2011-05-24 2011-05-24 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법 및 장치

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8610390B2 (ko)
JP (1) JP5745376B2 (ko)
KR (1) KR101284293B1 (ko)
CN (1) CN102795120B (ko)
DE (1) DE102011087412B4 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101944485B1 (ko) * 2016-08-24 2019-02-01 주식회사 브이씨텍 저속 전기차용 속도 제어장치
CN114312350B (zh) * 2022-01-05 2023-07-14 一汽解放汽车有限公司 电机控制方法、装置、计算机设备和存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030050142A (ko) * 2001-12-18 2003-06-25 현대자동차주식회사 연료전지 전기 자동차의 모터 제어방법
JP2003259509A (ja) * 2002-02-28 2003-09-12 Aisin Aw Co Ltd 電動車両駆動制御装置、電動車両駆動制御方法及びそのプログラム
JP2007274781A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Aisin Aw Co Ltd 電動駆動制御装置及び電動駆動制御方法
JP2007326411A (ja) * 2006-06-06 2007-12-20 Hitachi Constr Mach Co Ltd 電気駆動ダンプトラックの駆動システム

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5905349A (en) * 1998-04-23 1999-05-18 Ford Motor Company Method of controlling electric motor torque in an electric vehicle
JP3610969B2 (ja) * 2002-08-27 2005-01-19 日産自動車株式会社 四輪駆動車両の駆動力制御装置
KR100534683B1 (ko) * 2002-09-05 2005-12-07 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 모터에 의한 충격 방지방법
WO2005093939A1 (ja) * 2004-03-26 2005-10-06 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki 電動機制御装置
US7024299B2 (en) 2004-05-15 2006-04-04 General Motors Corporation Method for dynamically determining peak output torque within battery constraints in a hybrid transmission including a parallel hybrid split
JP4783580B2 (ja) * 2005-03-31 2011-09-28 本田技研工業株式会社 燃料電池の電気システム、燃料電池車両及び電力供給方法
JP4696918B2 (ja) * 2006-01-10 2011-06-08 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
DE102006012860A1 (de) * 2006-03-21 2007-09-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Hybridantriebs für ein Fahrzeug
DE102006019031A1 (de) * 2006-04-25 2007-10-31 Volkswagen Ag Verfahren zur Momentensteuerung einer Hybridantriebseinheit sowie Hybridantriebseinheit
JP4424335B2 (ja) * 2006-07-18 2010-03-03 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
US7459874B2 (en) 2007-02-20 2008-12-02 Gm Global Technology Operations, Inc. System and method for controlling electric drive systems
CN100521501C (zh) * 2007-09-30 2009-07-29 奇瑞汽车股份有限公司 一种混合动力电机扭矩管理方法
JP5412719B2 (ja) * 2007-10-22 2014-02-12 トヨタ自動車株式会社 燃料電池搭載車両制御装置
JP5057180B2 (ja) * 2007-12-28 2012-10-24 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 回転電機制御システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030050142A (ko) * 2001-12-18 2003-06-25 현대자동차주식회사 연료전지 전기 자동차의 모터 제어방법
JP2003259509A (ja) * 2002-02-28 2003-09-12 Aisin Aw Co Ltd 電動車両駆動制御装置、電動車両駆動制御方法及びそのプログラム
JP2007274781A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Aisin Aw Co Ltd 電動駆動制御装置及び電動駆動制御方法
JP2007326411A (ja) * 2006-06-06 2007-12-20 Hitachi Constr Mach Co Ltd 電気駆動ダンプトラックの駆動システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012244894A (ja) 2012-12-10
DE102011087412B4 (de) 2021-12-16
CN102795120B (zh) 2016-05-04
DE102011087412A1 (de) 2012-11-29
CN102795120A (zh) 2012-11-28
US8610390B2 (en) 2013-12-17
KR20120131001A (ko) 2012-12-04
US20120299518A1 (en) 2012-11-29
JP5745376B2 (ja) 2015-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20180326970A1 (en) Hybrid electric vehicle controller and method
KR20190061141A (ko) 연료전지 차량의 전력 분배 시스템 및 방법
WO2010134402A1 (ja) 電動車両の制御装置及び制御方法
EP2548779A2 (en) Control unit for hybrid vehicle
US11340304B2 (en) System and method for charging battery
WO2013088509A1 (ja) ハイブリッドシステムの制御装置
KR101543077B1 (ko) 친환경 차량의 모터 시스템 제어 장치 및 방법
KR101755467B1 (ko) 전기 자동차의 진동 저감 제어 장치 및 방법
CN107776437B (zh) 低速电动车用速度控制装置
KR102359578B1 (ko) 하이브리드 차량의 최적 운전점 결정 방법
KR101284293B1 (ko) 모터로 구동되는 차량의 토크 제어방법 및 장치
KR101289221B1 (ko) 전기차량 및 이의 구동축 진동 저감 제어 방법
JP2020072581A (ja) 移動可能距離算出装置
KR20160038010A (ko) 발전 제어 장치 및 발전 제어 방법
KR102503090B1 (ko) 자동차의 하이브리드 파워트레인의 제어 설정점을 계산하기 위한 방법
US10053082B2 (en) Control method of hybrid vehicle
JP2017081319A (ja) ハイブリッド車両の制御装置
KR102674869B1 (ko) 차량의 하이브리드 파워트레인에 사용되는 전압 조정 디바이스를 제어하는 방법
CN114228506A (zh) 在电动车辆中使用控制器产生虚拟内燃机振动的方法
KR101836698B1 (ko) 엔진 토크 보정 시스템 및 방법
CN103569097B (zh) 用于混合动力车辆的操作方法
KR101481257B1 (ko) 하이브리드 차량의 엔진 토크 제어방법
JP5663050B2 (ja) プラグイン車のバッテリの充電率を制御するための方法
CN106553638B (zh) 具有改进的基于功率域的零速控制的扭矩生成系统和方法
KR20100057374A (ko) 병렬형 하이브리드 차량의 구동제어방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160630

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180628

Year of fee payment: 6