KR101462425B1 - 사륜 구동 차량 및 이의 휠 슬립 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 사륜 구동 차량은 1개의 전륜 모터(12)에서 발생된 동력이 전륜 차동기어(14)를 통해 좌 전륜(15)과 우 전륜(16)으로 전달되는 전륜구동계(10)와, 1개의 후륜 모터(22)에서 발생된 동력이 후륜 차동기어(24)를 통해 좌 후륜(25)과 우 후륜(26)으로 전달되는 후륜구동계(20)와, 차량의 속도 제어와 함께 기타 전장기기에서 요구되는 제어를 수행하는 구동력제어기(50)가 포함되고, 구동력제어기(50)를 통해 좌 전륜(15)과 우 전륜(16)으로 이루어진 전륜(FW)과 좌 후륜(25)과 우 후륜(26)으로 이루어진 후륜(RW)의 휠 슬립제어가 차속에 따라 적어도 2단계의 모속도모드로 구분된 휠 슬립 판단모드와 구동력이 휠 슬립여부에 따라 각각 다르도록 제어하는 휠 슬립 대응모드로 운영됨으로써, 휠 슬립제어 시 휠 구동력 감소와 함께 불필요한 에너지 소모 감소가 방지되고 특히 브레이크 패드 수명 단축도 해소되는 특징을 갖는다.

Description

사륜 구동 차량 및 이의 휠 슬립 제어 방법{Four Wheel Drive Vehicle and Wheel Slip Control Method thereof}

본 발명은 사륜 구동 차량에 관한 것으로, 특히 각각 1개의 모터를 갖춘 전륜 휠과 후륜 휠에 대한 휠 슬립제어를 독립적으로 수행하면서 차속을 기준으로 적어도 2단계 모드로 구분됨으로써 휠 구동력 감소와 함께 휠 구동력 증가 시 구동력 증가 휠의 원치 않는 휠 슬립이 방지되고, 휠 구동력 증가로 인한 불필요한 에너지 소모 감소와 함께 브레이크 패드 마모율도 감소되는 사륜 구동 차량 및 이의 휠 슬립제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 고속 주행 차량에서 휠 슬립(Wheel Slip)이 발생할 경우 운전자의 차량 조종 안정성을 크게 악화시켜 매우 위험한 상황에 처할 수 있고, 반면 저속주행차량이나 특히 정지 후 출발하는 차량에서 휠 슬립이 발생하는 경우 도로와 타이어의 저 마찰로 미끄러질 수 있다.

그러므로, 고속 주행 시 휠 슬립에서는 슬립이 발생하는 휠의 구동력을 급격히 낮추어 휠 슬립이 긴급히 억제되는 방식이 수행되어야 한다. 반면, 저속 주행 또는 정지 후 출발 시 발생되는 휠 슬립에서는 슬립이 발생하는 휠의 구동력을 완만히 낮추어 휠 슬립 방지와 구동력 유지가 동시에 만족되는 방식이 수행되어야 한다.

하지만, 상기와 같은 휠 슬립 제어방식은 슬립이 발생된 휠의 구동력을 줄이고 대신 슬립 발생이 없는 휠의 구동력을 늘려줌으로써, 휠 슬립제어 과정에서 슬립 발생된 휠의 슬립은 해소되는 반면 슬립 발생이 없던 휠에 대한 휠 슬립 가능성이 크게 높아질 수 있다.

특히, 군용차량은 군사 작전 수행을 위하여 급가속이나 급제동 이외에는 휠 슬립 발생이 거의 없는 포장로는 물론, 타이어와 도로의 마찰계수가 낮은 비 포장로나 야지나 습답지 또는 경사도 60% 이상의 급경사로를 빈번하게 주행함으로써 휠 슬립이 매우 자주 발생할 수밖에 없다.

이로 인해, 군용차량에서는 4WD(Four Wheel Drive)방식으로 구동계가 설계되고, 특히 브레이크 제어기(Brake Control Unit)로 휠 슬립 발생을 감지하여 슬립 발생 휠의 브레이크의 자동제어로 슬립을 억제해줌으로써, 포장로뿐만 아니라 비 포장로나 야지나 습답지 또는 급경사를 주행하는 군용차량에서 요구되는 차량 조종 안정성을 확보하게 된다.

그러나, 4WD 방식의 군용차량에서 브레이크 제어기(Brake Control Unit)를 이용해 휠 슬립을 억제하게 되면, 휠 슬립 억제 효과와 함께 에너지가 불필요하게 낭비될 수밖에 없고 특히 빈번한 제동으로 브레이크 패드 수명도 크게 단축될 수밖에 없다.

국내특허등록 10-1032736(2011년04월26일)

상기 특허문헌은 일반 4륜 엔진 차량과는 달리 주행 중에 전륜과 후륜의 슬립발생이 잦은 4륜 하이브리드 전기자동차의 성능을 개선하고, 이로부터 군사 차량이나 고속 전기차용 4륜 바퀴의 1:1 자동 정속제어가 구현되는 기술의 예를 나타낸다.

이를 위해, 상기 특허문헌에서는 차량 앞바퀴 좌측과 앞바퀴 우측, 뒷바퀴 좌측 및 뒷바퀴 우측에 1:1로 개별 모터와 개별 배터리가 설치되고, 1:1 자동 정속제어를 통해 4륜 바퀴가 동일하게 회전되도록 마이컴부가 구비된다.

하지만, 상기 특허문헌은 4륜 바퀴의 1:1 자동 정속제어가 적용됨으로써 설계변경은 물론 1:1로 개별 모터와 개별 배터리로 인한 비용 상승을 가져올 수밖에 없고, 특히 전륜 휠과 후륜 휠에 각각 1개의 모터를 갖춘 차량의 경우 적용에 한계가 있을 수밖에 없다.

그러므로, 상기 특허문헌과 달리 전륜 휠과 후륜 휠에 각각 1개의 모터를 갖춘 경우, 슬립이 발생된 휠의 구동력을 줄이고 휠 슬립 제어방식도 슬립제어에 개선을 가져올 수 있다.

그러나, 상기와 같은 휠 슬립 제어방식은 슬립 발생된 휠의 슬립 해소와 더불어 슬립 발생이 없던 휠에 대한 휠 슬립 가능성도 크게 높아짐으로써 군용차량에 적용하기에는 한계를 가질 수밖에 없다.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 각각 1개의 모터를 갖춘 전륜 휠과 후륜 휠에 대한 휠 슬립제어가 독립적으로 수행되고, 차속을 기준으로 구분된 적어도 2단계 모드로 휠 슬립제어가 구현됨으로써, 휠 슬립제어 시 휠 구동력 감소와 함께 휠 구동력 증가 시 발생되었던 구동력 증가 휠의 원치 않는 휠 슬립이 방지되고, 특히 불필요한 에너지 소모 감소와 함께 브레이크 패드 수명 단축도 해소되는 사륜 구동 차량 및 이의 휠 슬립 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 사륜 구동 차량은 1개의 전륜 모터에서 발생된 동력이 전륜 차동기어를 통해 좌 전륜과 우 전륜으로 전달되는 전륜구동계와;

1개의 후륜 모터에서 발생된 동력이 후륜 차동기어를 통해 좌 후륜과 우 후륜으로 전달되는 후륜구동계와;

상기 전륜구동계와 상기 후륜구동계의 구동에 필요한 전력과 기타 전장기기에서 요구되는 전력을 공급하는 배터리와;

상기 전륜구동계와 상기 후륜구동계의 속도 제어와 함께 기타 전장기기에서 요구되는 제어를 수행하고, 상기 좌 전륜과 상기 우 전륜으로 이루어진 전륜의 휠 슬립제어 및 상기 좌 후륜과 상기 우 후륜으로 이루어진 후륜의 휠 슬립제어가 차량 속도를 적어도 2단계로 구분하는 휠 슬립 판단모드와 함께 상기 전륜의 동력과 상기 후륜의 동력을 각각 독립적으로 제어하는 휠 슬립 대응모드로 수행되는 구동력제어기; 가 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 구동력제어기에는 상기 휠 슬립제어를 위해, 상기 전륜 모터와 상기 후륜 모터로부터 각각 회전수(RPM)와 토크를 포함한 정보가 입력되고, 상기 전륜구동계와 상기 후륜구동계의 속도 정보가 각각 입력되고, 상기 구동력제어기의 휠 슬립제어신호는 상기 전륜구동계의 상기 전륜 모터를 제어하는 전륜MCU(Front Wheel Motor Control Unit)와 상기 후륜구동계의 상기 후륜 모터를 제어하는 후륜MCU(Rear Wheel Motor Control Unit)로 각각 전달된다.

상기 전륜구동계의 속도 정보는 상기 전륜 차동기어와 상기 좌 전륜 및 상기 우 전륜을 각각 연결하는 차축에서 검출되고, 상기 후륜구동계의 속도 정보는 상기 후륜 차동기어와 상기 좌 후륜 및 상기 우 후륜을 각각 연결하는 차축에서 검출된다.

상기 전륜구동계의 차축과 상기 후륜구동계의 차축에는 각각 속도센서가 구비되고, 상기 속도센서는 상기 구동력제어기로 연결된다.

상기 전륜구동계의 속도센서는 상기 전륜 차동기어와 상기 좌 전륜 및 상기 우 전륜을 각각 연결하는 차축에 각각 설치되고, 상기 후륜구동계의 속도센서는 상기 후륜 차동기어와 상기 좌 후륜 및 상기 우 후륜을 각각 연결하는 차축에 각각 설치된다.

상기 전륜구동계에는 상기 전륜 모터와 상기 전륜 차동기어의 사이로 상기 전륜 모터의 회전수(RPM)를 줄이고 토크를 증대하는 전륜 감속기가 더 구비된다.

상기 후륜구동계에는 상기 후륜 모터와 상기 후륜 차동기어의 사이로 상기 후륜 모터의 회전수(RPM)를 줄이고 토크를 증대하는 후륜 감속기가 더 구비된다.

상기 구동력제어기의 휠 슬립 판단모드에서는 10Kph 차속을 기준으로 2단계 속도구간으로 구분되고, 10Kph 차속이상을 고속모드로 하며, 10Kph 차속이하를 저속모드로 한다.

상기 구동력제어기의 휠 슬립 대응모드에서는 휠 슬립이 발생된 차륜에 대한 휠 구동력을 줄여준다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 사륜 구동 차량은 1개의 전륜 모터에서 발생된 동력이 전륜 차동기어를 통해 좌 전륜과 우 전륜으로 전달되는 전륜구동계와;

1개의 후륜 모터에서 발생된 동력이 후륜 차동기어를 통해 좌 후륜과 우 후륜으로 전달되는 후륜구동계와;

상기 전륜구동계와 상기 후륜구동계의 구동에 필요한 전력과 기타 전장기기에서 요구되는 전력을 공급하는 배터리와;

내연기관을 이용해 동력을 발생하는 엔진과, 시동시 상기 엔진에 동력을 제공하고 상기 엔진으로부터 전력을 생산하는 발전기와, 상기 발전기를 제어하고 상기 발전기에서 생성한 전력으로 상기 배터리의 SOC를 충전하는 발전기제어기(Generator Control Unit)를 갖춘 엔진동력계와;

상기 전륜구동계와 상기 후륜구동계의 속도 제어와 함께 기타 전장기기에서 요구되는 제어를 수행하고, 상기 좌 전륜과 상기 우 전륜으로 이루어진 전륜의 휠 슬립제어 및 상기 좌 후륜과 상기 우 후륜으로 이루어진 후륜의 휠 슬립제어가 차량 속도를 적어도 2단계로 구분하는 휠 슬립 판단모드와 함께 상기 전륜의 동력과 상기 후륜의 동력을 각각 독립적으로 제어하는 휠 슬립 대응모드로 수행되는 하이브리드 추진제어기; 가 포함된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 사륜 구동 차량의 휠 슬립 제어 방법은 차량에서 휠 슬립이 발생되면, 전륜에 대한 속도와 후륜에 대한 속도를 비교하여 상기 휠 슬립이 발생된 차륜이 판단되고, 차속을 기준으로 적어도 2단계로 구분되어 상기 휠 슬립이 발생된 차륜의 모터 토크와 상기 휠 슬립이 발생되지 않은 차륜의 모터 토크가 각각 계산되는 휠 슬립 판단모드와;

상기 계산된 모터 토크로 상기 휠 슬립이 발생된 차륜에 대한 휠 구동력을 줄여주는 휠 슬립 대응모드; 로 수행되는 것을 특징으로 한다.

상기 휠 슬립 판단모드는 상기 휠 슬립 시 운전자 의지를 반영해 실행된 모터 토크 명령으로부터 모터 토크가 계산되고, 상기 전륜에 대한 속도를 계산해 전방차축속도로 정의하며, 상기 후륜에 대한 속도를 계산해 후방차축속도로 정의하고, 상기 전방차축속도와 상기 후방차축속도를 서로 비교하여 상기 휠 슬립이 발생된 차륜이 전륜인지 후륜인지를 판단하며, 상기 휠 슬립이 발생된 차륜에 따라 전방차축속도 증가비율이나 후방차축속도 증가비율을 각각 계산하는 휠 슬립 인지단계;

상기 휠 슬립이 발생된 차륜을 판단한 후, 차속을 기준으로 하여 고속모드와 저속모드로 구분하는 주행속도판단단계;

상기 고속모드와 상기 저속모드에 따라 상기 휠 슬립이 발생된 차륜의 모터 토크와 상기 휠 슬립이 발생되지 않은 차륜의 모터 토크가 각각 계산되고, 휠 슬립제어를 위한 구동력 제어값으로 각각 출력되는 휠 슬립 제어 출력단계; 로 수행된다.

상기 휠 슬립 인지단계에서, 상기 전방차축속도는 상기 전륜을 이루는 좌 전륜과 우 전륜으로 각각 연결된 전륜 차동기어의 차축에 각각 설치된 2개의 속도센서에서 검출되고, 상기 전방차축속도는 상기 후륜을 이루는 좌 후륜과 우 후륜으로 각각 연결된 후륜 차동기어의 차축에 각각 설치된 2개의 속도센서에서 검출된다.

상기 전륜 차동기어의 2개의 속도센서와 상기 후륜 차동기어의 2개의 속도센서는 그 검출 값을 각각 평균한다.

상기 휠 슬립 인지단계에서, 상기 전방차축속도와 상기 후방차축속도의 비교는 상기 전방차축속도가 상기 후방차축속도에 비해 상대적으로 더 큰 값인지 여부로 판단된다.

상기 휠 슬립 인지단계에서, 상기 전방차축속도 증가비율과 상기 후방차축속도 증기비율은 (식1) 전방차축속도 증가 비율 = [(전방차축속도 - 후방차축속도)/후방차축속도] x 100 (식2) 후방차축속도 증가 비율 = [(후방차축속도 - 전방차축속도)/전방차축속도] x 100 로 구해진다.

상기 주행속도판단단계에서, 상기 전륜의 휠 슬립 발생 시 후방차축속도가 10Kph인 경우를 기준으로 하고, 상기 후륜의 휠 슬립 발생 시 전방차축속도가 10Kph인 경우를 기준으로 하여, 10Kph 이상을 상기 고속모드로 정의하며, 10Kph 이하를 상기 저속모드로 정의한다.

상기 고속모드와 상기 저속모드에서 각각 계산되는 모터 토크는 모터토크 계수와 차축속도 증가비율로 나타낸 선도로부터 각각 산출되고, 상기 모터토크계수는 모터토크 명령과 곱해져 상기 구동력 제어값으로 출력된다.

상기 휠 슬립 대응모드에서는 상기 휠 슬립이 발생된 차륜에서 상기 휠 슬립이 해소될 수 있는 상기 차륜의 최대구동력의 범위에 들어올 때 까지 반복적으로 지속되는 휠 슬립 해소과정이 포함된다.

이러한 본 발명은 각각 1개의 모터를 갖춘 전륜 휠과 후륜 휠에 대한 휠 슬립제어가 독립적으로 수행됨으로써, 휠 구동력 감소와 구동력 증가 휠의 원치 않는 휠 슬립이 방지될 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 각각 1개의 모터를 갖춘 전륜 휠과 후륜 휠에 대한 휠 슬립제어가 적어도 2단계 차속 모드를 이용해 독립적으로 구현됨으로써 원치 않는 휠 슬립 방지와 함께 휠 슬립 제어에 드는 에너지가 불필요하게 소모되는 것을 방지하고 특히 브레이크 패드 수명 단축도 해소되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 각각 1개의 모터를 갖춘 전륜 휠과 후륜 휠에 대한 휠 슬립제어가 안정적으로 구현됨으로써 4WD(Four Wheel Drive)방식의 구동계 설계 변경이 없고, 특히 타이어와 도로의 마찰계수가 낮은 비 포장로나 야지나 습답지 또는 경사도 60% 이상의 급경사로를 빈번하게 주행하는 군용차량에서 휠 슬립 없는 주행 안정성이 확보되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 각각 1개의 모터를 갖춘 전륜 휠과 후륜 휠에 대한 휠 슬립제어가 안정적으로 구현됨으로써 4WD(Four Wheel Drive)방식의 구동계 설계 변경이 없음으로써, 군용차량의 개량 없이도 즉시 적용되어 군용차량의 성능개선을 즉시 이룰 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 휠 슬립 제어가 적용되는 사륜 구동 차량의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 사륜 구동 차량의 휠 슬립 상태이며, 도 3은 본 발명에 따른 사륜 구동 차량의 휠 슬립 제어로직이고, 도 4는 본 발명에 따른 휠 슬립 제어 시 사륜 구동 차량의 제어상태이며, 도 5는 본 발명에 따른 사륜 구동 차량의 휠 슬립 제어 시 전방 차축이나 후방 차축에서 발생되는 속도 증가로부터 고속모드나 또는 저속모드가 판단된 결과로부터 고속모드나 또는 저속모드로에 대한 모터토크계수를 계산하는 그래프 선도이고, 도 6은 본 발명에 따른 휠 슬립 제어에 적용되는 사륜 하이브리드 구동 차량의 구성도이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 휠 슬립 제어가 적용되는 사륜 구동 차량의 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 사륜 구동 차량은 좌 전륜(15)과 우 전륜(16)에 동력을 제공하는 전륜구동계(10)와, 좌 후륜(25)과 우 후륜(26)에 동력을 제공하는 후륜구동계(20)과, 차량 구동에 필요한 전력과 기타 전장기기에서 요구되는 전력을 공급하는 배터리(30)와, 차량 주행 시 전륜구동계(10)와 후륜구동계(20)의 속도를 제어하는 최상위 제어기로 작용하는 구동력제어기(50)로 구성된다.

이로부터, 상기 사륜 구동 차량은 사륜 전기 구동 차량의 예로 구성됨을 알 수 있다.

상기 전륜구동계(10)는 제어 신호를 발생하는 전륜MCU(11, Front Wheel Motor Control Unit)와, 전륜MCU(11)의 제어로 회전되는 전륜 모터(12)와, 전륜 모터(12)의 회전수(RPM)를 줄이고 토크를 증대하는 전륜 감속기(13)와, 전륜 감속기(13)로부터 동력을 입력받아 좌 전륜(15)과 우 전륜(16)으로 전달하는 전륜 차동기어(14)와, 좌 전륜(15)과 우 전륜(16)에서 발생되는 각각의 속도를 검출하는 한쌍의 좌 전륜 속도센서(17) 및 우 전륜 속도센서(18)로 구성된다.

상기 전륜MCU(11)는 구동력제어기(50)의 제어 명령을 받는 하위 제어기로 작용하고, 상기 전륜 모터(12)에서 검출되는 회전수(RPM)와 토크와 같은 정보들은 구동력제어기(50)로 전송되며, 상기 좌 전륜 속도센서(17)와 상기 우 전륜 속도센서(18)에서 각각 검출된 속도 정보는 구동력제어기(50)로 전송된다.

상기 전륜 차동기어(14)에는 전방 차축이 연결되어 좌 전륜(15)이 구동되고, 또 다른 전방 차축이 연결되어 우 전륜(16)이 구동된다.

이를 위해, 상기 전륜구동계(10)는 기계동력선을 구비하고 더불어 전력선과 신호선을 구비한다.

상기 기계동력선에는 전륜 모터(12)와 전륜 감속기(13), 전륜 차동기어(14) 및 좌 전륜(15)과 우 전륜(16)을 각각 연결하는 차축이 포함된다.

상기 전력선에는 배터리(30)가 전륜MCU(11)와 이어지는 라인이 포함되며, 상기 신호선에는 구동력제어기(50)가 전륜MCU(11)와 전륜 모터(12), 좌 전륜 속도센서(17) 및 우 전륜 속도센서(18)들과 각각 이어지는 라인이 포함된다.

한편, 상기 후륜구동계(20)는 제어 신호를 발생하는 후륜MCU(21, Rear Wheel Motor Control Unit)와, 후륜MCU(21)의 제어로 회전되는 후륜 모터(22)와, 후륜 모터(22)의 회전수(RPM)를 줄이고 토크를 증대하는 후륜 감속기(23)와, 후륜 감속기(23)로부터 동력을 입력받아 좌 후륜(25)과 우 후륜(26)으로 전달하는 후륜 차동기어(24)와, 좌 후륜(25)과 우 후륜(26)에서 발생되는 각각의 속도를 검출하는 한쌍의 좌 후륜 속도센서(27) 및 우 후륜 속도센서(28)로 구성된다.

상기 후륜MCU(21)는 구동력제어기(50)의 제어 명령을 받는 하위 제어기로 작용하고, 상기 후륜 모터(22)에서 검출되는 회전수(RPM)와 토크와 같은 정보들은 구동력제어기(50)로 전송되며, 상기 좌 후륜 속도센서(27)와 상기 우 후륜 속도센서(28)에서 각각 검출된 속도 정보는 구동력제어기(50)로 전송된다.

상기 후륜 차동기어(24)에는 후방 차축이 연결되어 좌 후륜(25)이 구동되고, 또 다른 후방 차축이 연결되어 우 후륜(26)이 구동된다.

이를 위해, 상기 후륜구동계(20)는 기계동력선을 구비하고 더불어 전력선과 신호선을 구비한다.

상기 기계동력선에는 후륜 모터(22)와 후륜 감속기(23), 후륜 차동기어(24) 및 좌 후륜(25)과 우 후륜(26)을 각각 연결하는 차축이 포함된다.

상기 전력선에는 배터리(30)가 후륜MCU(21)와 이어지는 라인이 포함되며, 상기 신호선에는 구동력제어기(50)가 후륜MCU(21)와 후륜 모터(22), 좌 후륜 속도센서(27) 및 우 후륜 속도센서(28)들과 각각 이어지는 라인이 포함된다.

한편, 상기 배터리(30)는 고전압배터리이고, 필요에 따라 저전압배터리가 포함될 수 있다.

상기 구동력제어기(50)에는 전륜(좌 전륜(15)과 우 전륜(16)) 또는 후륜(좌 후륜(25)과 우 후륜(26))의 휠 슬립 발생 시 휠 슬립 해소가 차속을 기준으로 적어도 2단계 속도구간으로 구분되는 휠 슬립 판단모드와, 휠 슬립 판단모드 실행 시 휠 슬립이 발생된 전륜에 대한 휠 구동력을 줄이거나 또는 그 역의 경우에도 동일한 방식으로 휠 구동력을 제어해줌으로써 휠 슬립을 해소해주는 휠 슬립 대응모드가 포함된다.

상기 휠 슬립 판단모드와 휠 슬립 대응모드는 휠 슬립 제어로직으로 칭한다.

한편, 도 2는 본 실시예에 따른 사륜 전기 구동 차량의 휠 슬립 상태를 나타내며, 이는 군용차량이 60% 정도의 급경사로를 등판할 때 차량 무게중심 위치 변경에 따른 휠 수직하중과 최대 구동력의 관계를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 차량(V)이 경사로에 위치되면, 차량 중량(Vw)은 차량 무게중심에 작용하고, 경사로의 위쪽에 위치된 전륜(FW)에는 최대전륜구동력(B)과 함께 전륜수직하중(A)이 작용되며, 상대적으로 경사로의 아래쪽에 위치된 후륜(RW)에는 최대후륜구동력(D)과 함께 후륜수직하중(C)이 작용된다.

이러한 상태에 놓인 차량(V)에서는 휠 슬립 경향이 매우 높고, 실제적으로 군용차량이 자주 접하게 상황이므로 휠 슬립이 발생되지 않도록 운전되거나 또는 휠 슬립이 발생되더라도 신속하게 휠 슬립을 해소할 수 있어야 된다.

이를 위해, 본 실시예에서는 휠 슬립 제어로직이 수행되는 휠 슬립 제어로직은 도 3을 통해 알 수 있다.

도시된 바와 같이, 휠 슬립 제어로직은 S10내지 S30을 통해 이루어지는 휠 슬립 판단모드와, 휠 슬립 판단모드 후 S40을 통해 이루어지는 휠 슬립 대응모드로 수행된다.

상기 휠 슬립 판단모드는 휠 슬립 발생이 감지될 때 다음과 같이 실행된다.

S10에서는 휠 슬립이 발생된 상태에서, 운전자 의지를 반영해 실행된 모터 토크 명령으로부터 모터 토크 가 계산되는 과정이다. S20에서는 휠 슬립이 발생된 상태에서, 전륜과 후륜에 대한 속도가 계산된다.

이는 도 4와 같이 구동제어기(50)를 통해 이루어지며, 이를 위해 구동제어기(50)는 전륜MCU(11)와 후륜MCU(21)에서 각각 내린 모터 토크 명령을 읽어 전륜 모터(12)와 후륜 모터(22)에 대한 모터 토크 명령을 계산하고, 좌 전륜 속도센서(17)와 우 전륜 속도센서(18)에서 검출된 속도 정보(af)와 함께 좌 후륜 속도센서(27)와 우 후륜 속도센서(28)에서 검출된 속도 정보(ar)로 전륜과 후륜의 속도를 계산한다.

상기 검출된 속도 정보(af)는 전륜 차동기어(14)에서 각각 좌 전륜(15)과 우 전륜(16)으로 연결된 차축의 회전속도를 나타내고, 상기 또 다른 검출된 속도 정보(ar)는 후륜 차동기어(24)에서 각각 좌 후륜(25)과 우 후륜(26)으로 연결된 차축의 회전속도를 나타낸다.

그러므로, 전륜의 속도 정보(af)는 좌 전륜 속도센서(17)와 우 전륜 속도센서(18)에서 각각 검출된 값으로 구동제어기(50)에 제공되고, 또한 후륜의 속도 정보(ar)는 좌 후륜 속도센서(27)와 우 후륜 속도센서(28)에서 각각 검출된 값으로 구동제어기(50)에 제공된다.

이로 인해, 구동제어기(50)에서는 좌 전륜 속도센서(17)와 우 전륜 속도센서(18)의 검출 값을 평균하여 전방차축속도로 정의하고, 또한 좌 후륜 속도센서(27)와 우 후륜 속도센서(28)의 검출 값을 평균하여 후방차축속도로 정의한다.

상기 전방차축속도와 상기 후방차축속도는 휠 슬립 발생 차륜의 판단에 이용된다.

S30은 전방차축속도와 후방차축속도가 계산된 상태에서 그 속도 크기가 서로 비교되고, 이로부터 휠 슬립이 발생된 차륜을 판단하는 과정이다.

이 경우 다양한 조건이 적용되어 휠 슬립 발생 차륜이 판단될 수 있지만, 본 실시예에서 전방차축속도를 기준으로 하여 [전방차축속도 > 후방차축속도]와 같이 후방차축속도가 비교되는 조건이 적용된다. 이는 휠 슬립이 발생하지 않게 되면, 전방 차축과 후방 차축 속도가 거의 동일한 값을 나타냄에 기반 된다.

S30의 [전방차축속도 > 후방차축속도]의 비교가 이루어진 후, 그 결과가 [전방차축속도 > 후방차축속도]를 만족할 경우 S310내지 S314의 과정으로 진입되고, 반면 그 결과가 [전방차축속도 > 후방차축속도]를 만족하지 않을 경우 S320내지 S324의 과정으로 진입한다.

이하 기술은 전방 차륜쪽에서 휠 슬립이 발생된 경우를 적용하여 설명된다.

S310에서는 [전방차축속도 > 후방차축속도]이 만족된 상태에서, 전방차축속도의 증가 비율이 계산된다.

본 실시예에서 전방차축속도 증가비율은 백분율로 계산되고, 다음과 같은 식1로 정의된다.

(식1) 전방차축속도 증가 비율 = [(전방차축속도 - 후방차축속도)/후방차축속도] x 100

S311에서는 후방차축속도가 일정한 값을 초과하는지 여부를 판단하는데, 이는 전륜에 휠 슬립이 발생할 경우 후방차축속도보다 전방차축속도가 증가함에 기반된다.

이 경우 다양한 조건이 적용될 수 있지만, 본 실시예에서 후방차축속도가 10Kph인 경우를 준으로 하여 [후방차축속도 > 10Kph]와 같은 조건이 적용된다.

이를 통해, 휠 슬립이 발생된 상태에서, 차량이 고속주행상태인지 또는 저속주행상태인지가 판단된다.

S312는 S311의 체크 결과 후방차축속도 >10Kph인 경우에 고려되는 고속모드로부터 모터토크 계수가 계산되는 과정이고, 반면 S313은 S311의 체크 결과 후방차축속도 >10Kph이 아닌 경우에 고려되는 저속모드로부터 모터토크 계수가 계산되는 과정이다.

이러한 과정은 도 5를 통해 알 수 있는데, 도 5는 본 실시예에 따른 사륜 전기 구동 차량의 휠 슬립 제어 시 전방 차축이나 후방 차축에서 발생되는 속도 증가로부터 고속모드나 또는 저속모드가 판단되고, 고속모드나 또는 저속모드로부터 모터토크 계수가 계산되는 그래프 선도를 나타낸다.

선도로부터 알 수 있는 바와 같이, 고속 모드 그래프(Va)는 후방차축속도가 10kph 이상일 때 이용됨으로써 전방차축속도 증가비율에 대한 전방모터토크 계수가 구해질 수 있다. 반면, 저속 모드 그래프(Vb)는 후방 차축속도가 10kph 이하일 때 이용됨으로써 전방차축속도 증가비율에 대한 또 다른 전방모터토크 계수가 구해질 수 있다.

S314에서는 S312에서 구해진 고속모드 시 전방모터토크 계수나 또는 S313에서 구해진 저속모드 시 전방모터토크 계수가 제어신호로서 출력되는 과정을 나타낸다.

이는 도 4에 도시된 바와 같이, 구동력제어기(50)에서 전륜MCU(11)로 전송되는 모터제어신호(bf)와 구동력제어기(50)에서 후륜MCU(21)로 전송되는 또 다른 모터제어신호(br)로 각각 출력된다.

본 실시예에서 상기 모터제어신호(bf)와 상기 또 다른 모터제어신호(br)는 전방 모터토크계수를 모터토크 명령에 곱하여 제공된다.

한편, S40은 휠 슬립 대응모드가 수행되는 과정이고, 이는 고속주행상태와 저속주행상태가 구분되고, 전륜MCU나 또는 후륜MCU가 전방 모터토크계수와 모터토크 명령이 곱해진 모터제어신호(bf)나 또는 또 다른 모터제어신호(br)로 각각 전륜모터나 또는 후륜모터를 독립적으로 제어함으로써 휠 슬립 상태가 해소된다.

상기 휠 슬립 대응모드가 수행되면, 도 4와 같이 구동력제어기(60)에서 전송된 모터제어신호(bf)를 받은 전륜MCU(11)는 전륜모터(12)의 토크를 줄여줌으로써 전륜쪽 구동력이 감소되고, 이로부터 휠 슬립이 발생한 전륜에서는 구동력이 줄어들어 휠 슬립 현상이 해소될 수 있고, 특히 이러한 휠 슬립 해소에 따른 불필요한 에너지 소모를 감소함과 더불어 잦은 감속으로 인해 발생되던 브레이크 패드 수명 단축 현상도 함께 방지될 수 있다.

이는 도 5에 도시된 고속모드(Va)와 저속모드(Vb)로부터 알 수 있는 바와 같이, 일례로 전방차축속도가 후방차축속도 대비 약 2.5% 증가할 때까지는 모터토크계수가 1을 유지함으로써 운전자가 원하는 모터토크가 모두 반영되는 제어상태가 된다. 반면, 전방차축속도가 후방차축속도 대비 약 2.5 % 보다 커지는 경우는 모터토크계수가 점점 감소함으로써 약 25% 증가 시 0.25까지 감소하고, 이로부터 운전자가 원하는 모터 토크는 약 1/4만 반영되는 제어상태가 된다.

이러한 과정이 지속적으로 진행됨으로써, 도 2에 도시된 바와 같이 전륜모터의 토크가 감소해 최대전방구동력(B)의 범위에 들어올 경우 전륜(FW)에서 발생된 휠 슬립이 정지될 수 있다.

통상, 전륜(FW)의 휠 슬립이 멈추면 모터토크 계수는 다시 증가하고, 모터토크 계수 증가는 전륜모터의 토크 증가로 나타남으로써 다시 휠 슬립이 발생될 수 있지만, 결국 전륜(FW)에서는 모터토크 계수의 감소 및 증가가 빠르게 반복됨으로써 휠 슬립이 발생하지 않는 최대전륜구동력(B)이 작용할 수 있게 된다.

한편, S30의 [전방차축속도 > 후방차축속도]의 비교가 이루어진 후, 그 결과가 [전방차축속도 > 후방차축속도]를 만족하지 않게 되면, S320내지 S324의 과정으로 진입된다.

이하 기술은 후방 차륜쪽에서 휠 슬립이 발생된 경우를 적용하여 설명된다.

S320에서는 [전방차축속도 > 후방차축속도]이 만족되지 않은 상태에서, 후방차축속도의 증가 비율이 계산된다.

본 실시예에서 후방차축속도 증가비율은 백분율로 계산되고, 다음과 같은 식2로 정의된다.

(식2) 후방차축속도 증가 비율 = [(후방차축속도 - 전방차축속도)/전방차축속도] x 100

S321에서는 전방차축속도가 일정한 값을 초과하는지 여부를 판단하는데, 이는 후륜에 휠 슬립이 발생할 경우 전방차축속도보다 후방차축속도가 증가함에 기반된다.

이 경우 다양한 조건이 적용될 수 있지만, 본 실시예에서 전방차축속도가 10Kph인 경우를 준으로 하여 [전방차축속도 > 10Kph]와 같은 조건이 적용된다.

이를 통해, 휠 슬립이 발생된 상태에서, 차량이 고속주행상태인지 또는 저속주행상태인지가 판단된다.

S322는 S321의 체크 결과 전방차축속도 >10Kph인 경우에 고려되는 고속모드로부터 모터토크 계수가 계산되는 과정이고, 반면 S323은 S321의 체크 결과 전방차축속도 >10Kph이 아닌 경우에 고려되는 저속모드로부터 모터토크 계수가 계산되는 과정이다.

S324에서는 S322에서 구해진 고속모드 시 후방모터토크 계수나 또는 S323에서 구해진 저속모드 시 후방모터토크 계수가 제어신호로서 출력되는 과정을 나타내고, 또한, S40은 휠 슬립 대응모드가 수행되는 과정을 나타낸다.

이러한 과정은 도 4 및 도 5를 통해 알 수 있고, 이는 전방 차륜의 휠 슬립을 기술한 S310내지 S314를 통해 설명되었고, 이로부터 전방 차륜과 후방 차륜을 서로 대체함으로써 동일한 작용 및 효과가 설명될 수 있으므로 그 상세 설명을 생략한다.

한편, 도 6은 본 발명에 따른 휠 슬립 제어에 적용되는 사륜 하이브리드 구동 차량의 예를 나타낸다.

도시된 사륜 하이브리드 구동 차량은 전술된 사륜 전기 구동 차량의 구성과 동일하며, 다만 사륜 전기 구동 차량의 동력은 전륜 모터(12)와 후륜 모터(22)에서만 발생되는데 반해 사륜 하이브리드 구동 차량의 동력은 전륜 모터(12)와 후륜 모터(22)와 함께 엔진동력계(100)가 더 포함된 차이가 있다.

그러므로, 사륜 하이브리드 구동 차량에 적용된 엔진동력계(100)에는 내연기관을 이용해 동력을 발생하는 엔진(110)과, 시동시 엔진(110)에 동력을 제공하고 엔진(110)으로부터 전력을 생산하는 발전기(120)와, 발전기(120)를 제어하고 발전기(120)에서 생성한 전력으로 배터리(30)의 SOC를 충전하는 발전기제어기(130,Generator Control Unit)가 포함된다.

상기 엔진(110)은 가솔린 엔진이나 디젤엔진과 같이 다양한 종류가 모두 적용된다.

또한, 사륜 하이브리드 구동 차량에는 최상위 제어기로써 하이브리드 추진제어기(50)가 적용되는데, 이는 전술된 사륜 전기 구동 차량에서 최상위 제어기로 적용된 구동력제어기와 동일한 작용 및 기능이 이루어진다.

그러므로, 상기 사륜 하이브리드 구동 차량의 휠 슬립제어도 전술된 사륜 전기 구동 차량의 휠 슬립제어 로직인 휠 슬립 판단모드와 휠 슬립 대응모드로 운영되며, 그 제어로직도 도 3에 예시된 바와 같이 동일하다.

또한, 상기 사륜 하이브리드 구동 차량의 휠 슬립제어 진행도 전술된 사륜 전기 구동 차량의 휠 슬립제어 로직인 휠 슬립 판단모드와 휠 슬립 대응모드의 실행과정과 동일하게 진행된다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 사륜 구동 차량은 1개의 전륜 모터(12)에서 발생된 동력이 전륜 차동기어(14)를 통해 좌 전륜(15)과 우 전륜(16)으로 전달되는 전륜구동계(10)와, 1개의 후륜 모터(22)에서 발생된 동력이 후륜 차동기어(24)를 통해 좌 후륜(25)과 우 후륜(26)으로 전달되는 후륜구동계(20)와, 차량의 속도 제어와 함께 기타 전장기기에서 요구되는 제어를 수행하는 구동력제어기(50)가 포함되고, 구동력제어기(50)를 통해 좌 전륜(15)과 우 전륜(16)으로 이루어진 전륜(FW)과 좌 후륜(25)과 우 후륜(26)으로 이루어진 후륜(RW)의 휠 슬립제어가 차속에 따라 적어도 2단계의 속도모드로 구분된 휠 슬립 판단모드와 구동력이 휠 슬립여부에 따라 각각 다르도록 제어하는 휠 슬립 대응모드로 운영됨으로써, 휠 슬립제어 시 휠 구동력 감소와 함께 불필요한 에너지 소모 감소가 방지되고 특히 브레이크 패드 수명 단축도 해소될 수 있다.

10 : 전륜구동계 11 : 전륜MCU(Front Wheel Motor Control Unit)
12 : 전륜 모터 13 : 전륜 감속기
14 : 전륜 차동기어 15 : 좌 전륜
16 : 우 전륜 17 : 좌 전륜 속도센서
18 : 우 전륜 속도센서
20 : 후륜구동계 21 : 후륜MCU(Rear Wheel Motor Control Unit)
22 : 후륜 모터 23 : 후륜 감속기
24 : 후륜 차동기어 25 : 좌 후륜
26 : 우 후륜 27 : 좌 후륜 속도센서
28 : 우 후륜 속도센서
30 : 배터리 50 : 구동력제어기
100 : 엔진동력계 110 : 엔진
120 : 발전기
130 : 발전기제어기(Generator Control Unit)

Claims (22)

1개의 전륜 모터에서 발생된 동력이 전륜 차동기어를 통해 좌 전륜과 우 전륜으로 전달되는 전륜구동계와;
1개의 후륜 모터에서 발생된 동력이 후륜 차동기어를 통해 좌 후륜과 우 후륜으로 전달되는 후륜구동계와;
상기 전륜구동계와 상기 후륜구동계의 구동에 필요한 전력과 기타 전장기기에서 요구되는 전력을 공급하는 배터리와;
상기 전륜구동계와 상기 후륜구동계의 속도 제어와 함께 기타 전장기기에서 요구되는 제어를 수행하고, 상기 좌 전륜과 상기 우 전륜으로 이루어진 전륜의 휠 슬립제어 및 상기 좌 후륜과 상기 우 후륜으로 이루어진 후륜의 휠 슬립제어가 차량 속도를 적어도 2단계로 구분하는 휠 슬립 판단모드와 함께 상기 전륜의 동력과 상기 후륜의 동력을 각각 독립적으로 제어하는 휠 슬립 대응모드로 수행되는 구동력제어기;가 포함되고,
상기 구동력제어기에서는 휠 슬립 시 운전자 의지를 반영해 실행된 모터 토크 명령으로부터 모터 토크가 계산되고, 상기 전륜에 대한 속도를 계산해 전방차축속도로 정의하며, 상기 후륜에 대한 속도를 계산해 후방차축속도로 정의하고, 상기 전방차축속도와 상기 후방차축속도를 서로 비교하여 상기 휠 슬립이 발생된 차륜이 전륜인지 후륜인지를 판단하며, 상기 휠 슬립이 발생된 차륜에 따라 (식1) 전방차축속도 증가 비율 = [(전방차축속도 - 후방차축속도)/후방차축속도] x 100을 적용한 전방차축속도 증가비율이나 (식2) 후방차축속도 증가 비율 = [(후방차축속도 - 전방차축속도)/전방차축속도] x 100을 적용한 후방차축속도 증가비율을 각각 계산하고;
상기 전방차축속도 증가 비율에서 상기 후방차축속도는 10Kph 차속이상의 고속모드와 10Kph 차속이하의 저속모드로 구분되며, 상기 후방차축속도 증가 비율에서 상기 전방차축속도는 10Kph 차속이상의 고속모드와 10Kph 차속이하의 저속모드로 구분되며, 상기 고속모드와 상기 저속모드가 상기 휠 슬립 판단모드에 적용되는 2단계 차량속도 구분인 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량.

청구항 1에 있어서, 상기 구동력제어기에는 상기 휠 슬립제어를 위해, 상기 전륜 모터와 상기 후륜 모터로부터 각각 회전수(RPM)와 토크를 포함한 정보가 입력되고, 상기 전륜구동계와 상기 후륜구동계의 속도 정보가 각각 입력되고, 상기 구동력제어기의 휠 슬립제어신호는 상기 전륜구동계의 상기 전륜 모터를 제어하는 전륜MCU(Front Wheel Motor Control Unit)와 상기 후륜구동계의 상기 후륜 모터를 제어하는 후륜MCU(Rear Wheel Motor Control Unit)로 각각 전달되는 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량.

청구항 2에 있어서, 상기 전륜구동계의 속도 정보는 상기 전륜 차동기어와 상기 좌 전륜 및 상기 우 전륜을 각각 연결하는 차축에서 검출되고, 상기 후륜구동계의 속도 정보는 상기 후륜 차동기어와 상기 좌 후륜 및 상기 우 후륜을 각각 연결하는 차축에서 검출되는 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량.

청구항 3에 있어서, 상기 전륜구동계의 차축과 상기 후륜구동계의 차축에는 각각 속도센서가 구비되고, 상기 속도센서는 상기 구동력제어기로 연결되는 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량.

청구항 4에 있어서, 상기 전륜구동계의 속도센서는 상기 전륜 차동기어와 상기 좌 전륜 및 상기 우 전륜을 각각 연결하는 차축에 각각 설치되고, 상기 후륜구동계의 속도센서는 상기 후륜 차동기어와 상기 좌 후륜 및 상기 우 후륜을 각각 연결하는 차축에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량.

청구항 2에 있어서, 상기 전륜구동계에는 상기 전륜 모터와 상기 전륜 차동기어의 사이로 상기 전륜 모터의 회전수(RPM)를 줄이고 토크를 증대하는 전륜 감속기가 더 구비된 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량.

청구항 2에 있어서, 상기 후륜구동계에는 상기 후륜 모터와 상기 후륜 차동기어의 사이로 상기 후륜 모터의 회전수(RPM)를 줄이고 토크를 증대하는 후륜 감속기가 더 구비된 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량.

청구항 1에 있어서, 상기 배터리는 고전압배터리인 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량.

삭제

청구항 1에 있어서, 상기 구동력제어기의 휠 슬립 대응모드에서는 휠 슬립이 발생된 차륜에 대한 휠 구동력을 줄여주는 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량.

1개의 전륜 모터에서 발생된 동력이 전륜 차동기어를 통해 좌 전륜과 우 전륜으로 전달되는 전륜구동계와;
1개의 후륜 모터에서 발생된 동력이 후륜 차동기어를 통해 좌 후륜과 우 후륜으로 전달되는 후륜구동계와;
상기 전륜구동계와 상기 후륜구동계의 구동에 필요한 전력과 기타 전장기기에서 요구되는 전력을 공급하는 배터리와;
내연기관을 이용해 동력을 발생하는 엔진과, 시동시 상기 엔진에 동력을 제공하고 상기 엔진으로부터 전력을 생산하는 발전기와, 상기 발전기를 제어하고 상기 발전기에서 생성한 전력으로 상기 배터리의 SOC를 충전하는 발전기제어기(Generator Control Unit)를 갖춘 엔진동력계와;
상기 전륜구동계와 상기 후륜구동계의 속도 제어와 함께 기타 전장기기에서 요구되는 제어를 수행하고, 상기 좌 전륜과 상기 우 전륜으로 이루어진 전륜의 휠 슬립제어 및 상기 좌 후륜과 상기 우 후륜으로 이루어진 후륜의 휠 슬립제어가 차량 속도를 적어도 2단계로 구분하는 휠 슬립 판단모드와 함께 상기 전륜의 동력과 상기 후륜의 동력을 각각 독립적으로 제어하는 휠 슬립 대응모드로 수행되는 하이브리드 추진제어기;가 포함되고,
상기 하이브리드 추진제어기에서는 휠 슬립 시 운전자 의지를 반영해 실행된 모터 토크 명령으로부터 모터 토크가 계산되고, 상기 전륜에 대한 속도를 계산해 전방차축속도로 정의하며, 상기 후륜에 대한 속도를 계산해 후방차축속도로 정의하고, 상기 전방차축속도와 상기 후방차축속도를 서로 비교하여 상기 휠 슬립이 발생된 차륜이 전륜인지 후륜인지를 판단하며, 상기 휠 슬립이 발생된 차륜에 따라 (식1) 전방차축속도 증가 비율 = [(전방차축속도 - 후방차축속도)/후방차축속도] x 100을 적용한 전방차축속도 증가비율이나 (식2) 후방차축속도 증가 비율 = [(후방차축속도 - 전방차축속도)/전방차축속도] x 100을 적용한 후방차축속도 증가비율을 각각 계산하고;
상기 전방차축속도 증가 비율에서 상기 후방차축속도는 10Kph 차속이상의 고속모드와 10Kph 차속이하의 저속모드로 구분되며, 상기 후방차축속도 증가 비율에서 상기 전방차축속도는 10Kph 차속이상의 고속모드와 10Kph 차속이하의 저속모드로 구분되며, 상기 고속모드와 상기 저속모드가 상기 휠 슬립 판단모드에 적용되는 2단계 차량속도 구분인 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량.

청구항 11에 있어서, 상기 전륜구동계는 상기 하이브리드 추진제어기와 상호 통신하는 전륜MCU(Front Wheel Motor Control Unit)가 구비되어 상기 전륜모터의 제어 신호를 발생하고, 상기 전륜모터와 상기 전륜 차동기어의 사이로 상기 전륜 모터의 회전수(RPM)를 줄이고 토크를 증대하는 전륜 감속기가 구비되며, 상기 전륜 차동기어에는 상기 좌 전륜과 상기 우 전륜을 각각 연결하도록 차축이 구비되고, 상기 차축의 각각에는 속도를 검출하는 한쌍의 좌 전륜 속도센서와 우 전륜 속도센서가 각각 설치되며;
상기 후륜구동계는 상기 하이브리드 추진제어기와 상호 통신하는 후륜MCU(Rear Wheel Motor Control Unit)가 구비되어 상기 후륜모터의 제어 신호를 발생하고, 상기 전후모터와 상기 후륜 차동기어의 사이로 상기 후륜 모터의 회전수(RPM)를 줄이고 토크를 증대하는 후륜 감속기가 구비되며, 상기 후륜 차동기어에는 상기 좌 후륜과 상기 우 후륜을 각각 연결하도록 차축이 구비되고, 상기 차축의 각각에는 속도를 검출하는 한쌍의 좌 후륜 속도센서와 우 후륜 속도센서가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량.

청구항 11에 있어서, 상기 하이브리드 추진제어기의 휠 슬립 판단모드에서는 10Kph 차속을 기준으로 하여 10Kph 차속이상을 고속모드로 10Kph 차속이하를 저속모드로 하고, 상기 하이브리드 추진제어기의 휠 슬립 대응모드에서는 휠 슬립이 발생된 차륜에 대한 휠 구동력을 줄이는 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량.

차량에서 휠 슬립이 발생되면, 전륜에 대한 속도와 후륜에 대한 속도를 비교하여 상기 휠 슬립이 발생된 차륜이 판단되고, 차속을 기준으로 적어도 2단계로 구분되어 상기 휠 슬립이 발생된 차륜의 모터 토크와 상기 휠 슬립이 발생되지 않은 차륜의 모터 토크가 각각 계산되는 휠 슬립 판단모드와;
상기 계산된 모터 토크로 상기 휠 슬립이 발생된 차륜에 대한 휠 구동력을 줄여주는 휠 슬립 대응모드;로 수행되고,
상기 휠 슬립 판단모드에서는 상기 휠 슬립 시 운전자 의지를 반영해 실행된 모터 토크 명령으로부터 모터 토크가 계산되고, 상기 전륜에 대한 속도를 계산해 전방차축속도로 정의하며, 상기 후륜에 대한 속도를 계산해 후방차축속도로 정의하고, 상기 전방차축속도와 상기 후방차축속도를 서로 비교하여 상기 휠 슬립이 발생된 차륜이 전륜인지 후륜인지를 판단하며, 상기 휠 슬립이 발생된 차륜에 따라 (식1) 전방차축속도 증가 비율 = [(전방차축속도 - 후방차축속도)/후방차축속도] x 100을 적용한 전방차축속도 증가비율이나 (식2) 후방차축속도 증가 비율 = [(후방차축속도 - 전방차축속도)/전방차축속도] x 100을 적용한 후방차축속도 증가비율을 각각 계산하는 휠 슬립 인지단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량의 휠 슬립 제어 방법.

청구항 14에 있어서, 상기 휠 슬립 판단모드에서는 상기 휠 슬립 인지단계 수행으로 상기 휠 슬립이 발생된 차륜을 판단한 후, 차속을 기준으로 하여 고속모드와 저속모드로 구분하는 주행속도판단단계가 수행되고;
상기 주행속도판단단계로 구분된 상기 고속모드와 상기 저속모드에 따라 상기 휠 슬립이 발생된 차륜의 모터 토크와 상기 휠 슬립이 발생되지 않은 차륜의 모터 토크가 각각 계산되고, 휠 슬립제어를 위한 구동력 제어값으로 각각 출력되는 휠 슬립 제어 출력단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량의 휠 슬립 제어 방법.

청구항 14에 있어서, 상기 휠 슬립 인지단계에서, 상기 전방차축속도는 상기 전륜을 이루는 좌 전륜과 우 전륜으로 각각 연결된 전륜 차동기어의 차축에 각각 설치된 2개의 속도센서에서 검출되고, 상기 전방차축속도는 상기 후륜을 이루는 좌 후륜과 우 후륜으로 각각 연결된 후륜 차동기어의 차축에 각각 설치된 2개의 속도센서에서 검출되는 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량의 휠 슬립 제어 방법.

청구항 16에 있어서, 상기 전륜 차동기어의 2개의 속도센서와 상기 후륜 차동기어의 2개의 속도센서는 그 검출 값을 각각 평균하는 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량의 휠 슬립 제어 방법.

청구항 14에 있어서, 상기 휠 슬립 인지단계에서, 상기 전방차축속도와 상기 후방차축속도의 비교는 상기 전방차축속도가 상기 후방차축속도에 비해 상대적으로 더 큰 값인지 여부로 판단되는 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량의 휠 슬립 제어 방법.

삭제

청구항 15에 있어서, 상기 주행속도판단단계에서, 상기 전륜의 휠 슬립 발생 시 후방차축속도가 10Kph인 경우를 기준으로 하고, 상기 후륜의 휠 슬립 발생 시 전방차축속도가 10Kph인 경우를 기준으로 하여, 10Kph 이상을 상기 고속모드로 정의하며, 10Kph 이하를 상기 저속모드로 정의하는 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량의 휠 슬립 제어 방법.

청구항 15에 있어서, 상기 고속모드와 상기 저속모드에서 각각 계산되는 모터 토크는 모터토크 계수와 차축속도 증가비율로 나타낸 선도로부터 각각 산출되고, 상기 모터토크계수는 모터토크 명령과 곱해져 상기 구동력 제어값으로 출력되는 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량의 휠 슬립 제어 방법.

청구항 14에 있어서, 상기 휠 슬립 대응모드에서는 상기 휠 슬립이 발생된 차륜에서 상기 휠 슬립이 해소될 수 있는 상기 차륜의 최대구동력의 범위에 들어올 때 까지 반복적으로 지속되는 휠 슬립 해소과정이 포함되는 것을 특징으로 하는 사륜 구동 차량의 휠 슬립 제어 방법.

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