KR101788189B1 - 구배 변화에 따른 토크 제어 방법 및 장치 - Google Patents

구배 변화에 따른 토크 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구배 변화에 따른 토크 제어 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 구동축 제어 방법은, 차량의 구동축 가속도를 산출하는 제1 단계; 상기 구동축 가속도를 적분하여 구동축 예상 속도를 산출하는 제2 단계; 상기 구동축 예상 속도와 상기 차량의 구동축 실제 속도를 바탕으로 구배 변화 토크를 산출하는 제3 단계; 상기 차량의 구동토크에 상기 구배 변화 토크를 더하여 출력토크를 산출하는 제4 단계; 및 상기 출력토크를 고려하여 상기 차량의 구동축을 제어하는 제5단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

구배 변화에 따른 토크 제어 방법 및 장치{Torque control method and apparatus according to the gradient change}
본 발명은 차량의 구동을 위한 토크 제어에 관한 것으로, 상세하게는 차량이 주행하는 도로 구배 정보를 이용하여 차량의 구동을 위한 토크를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
평지 주행 조건에서 운전자는 차량의 가속 페달을 통해 차량의 속도를 조절할 수 있다. 차량은 가속 페달의 깊이에 대응하여 구동 장치에 운전자의 속도 조절 의도를 반영함으로써 속도를 제어한다.
다만, 주행 도로의 구배 변화가 발생되는 구간에서는 운전자의 속도 조절 의도와 상관없이 차량의 속도 변화가 발생하게 된다.
예를 들어, 주행 도로의 구배 변화가 발생되는 구간은 평지에서 오르막으로 변경되는 지점, 평지에서 내리막으로 변경되는 지점, 내리막에서 평지로 변경되는 지점, 내리막에서 오르막으로 변경되는 지점, 오르막에서 평지로 변경되는 지점, 오르막에서 내리막으로 변경되는 지점, 과속방지턱 등이 포함된다.
주행 도로의 구배는 차량의 속도에 직접적인 영향을 미친다. 차량 주행 중에 도로의 구배가 변경되는 지점을 만나게 되면 차량에 작용하는 부하가 변경되고, 부하 변경에 의해 차량의 속도가 변경되게 된다.
주행 도로의 구배 변화가 심한 곳에서는 차속의 변화가 심하게 발생할 수 있고, 운전자는 속도 조절 의도와 무관한 차속 변화에 의해 이질감을 느낄 수 있다. 또한, 과속방지턱과 같이 짧은 구간에서 구배의 변화가 큰 상황은 다른 주행 상황에 따라 차량에게 충격을 발생시킬 수 있다.
따라서, 운전자가 구배 변화에 따라 느끼는 이질감을 줄이고, 차량의 운전성을 향상시킬 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 본 발명의 목적은 구배 변화에 따른 토크 제어 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 차량이 주행 중 도로 구배가 변경되는 상황에서 운전성을 향상시키기 위해, 구배가 변경되는 구간에서 구배 변화에 따라 차량에 요구되는 토크를 더하거나 빼서 운전성을 향상시키는 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동축 제어 방법은, 차량의 구동축 가속도를 산출하는 제1 단계; 상기 구동축 가속도를 적분하여 구동축 예상 속도를 산출하는 제2 단계; 상기 구동축 예상 속도와 상기 차량의 구동축 실제 속도를 바탕으로 구배 변화 토크를 산출하는 제3 단계; 상기 차량의 구동토크에 상기 구배 변화 토크를 더하여 출력토크(
Figure 112016014702926-pat00001
)를 산출하는 제4 단계; 및 상기 출력토크를 고려하여 상기 차량의 구동축을 제어하는 제5단계; 를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제1 단계는 하기 [수학식 1]을 통해 상기 구동축 가속도를 산출하되,
Figure 112016014702926-pat00002
은 상기 구동축 가속도이며,
Figure 112016014702926-pat00003
는 구동축 관성이고,
Figure 112016014702926-pat00004
는 구동축의 구동토크이며,
Figure 112016014702926-pat00005
은 구동축에 가해지는 부하토크이다.
Figure 112016014702926-pat00006
실시예에 따라, 상기 제2 단계는 하기 [수학식 2]을 통해 상기 구동축 예상 속도를 산출하되,
Figure 112016014702926-pat00007
는 상기 구동축 예상 속도고,
Figure 112016014702926-pat00008
은 상기 구동축 가속도이다.
Figure 112016014702926-pat00009
실시예에 따라, 상기 제3 단계는 하기 [수학식 3]을 통해 상기 구배 변화 토크를 산출하되,
Figure 112016014702926-pat00010
는 상기 구배 변화 토크이며,
Figure 112016014702926-pat00011
는 토크 산출 이득(Gain)값,
Figure 112016014702926-pat00012
는 상기 구동축 실제 속도며,
Figure 112016014702926-pat00013
은 상기 구동축 예상 속도이다.
Figure 112016014702926-pat00014
실시예에 따라, 상기 제3 단계는 상기 [수학식3]의 오차 발생을 보정하기 위해 하기 [수학식4]를 이용하여 상기 구배 변화 토크를 산출하되,
Figure 112016014702926-pat00015
는 상기 구배 변화 토크이며,
Figure 112016014702926-pat00016
는 상기 토크 산출 이득(Gain)값,
Figure 112016014702926-pat00017
는 상기 구동축 실제 속도며,
Figure 112016014702926-pat00018
은 상기 구동축 예상 속도며, HPF는 고역통과필터함수이다.
Figure 112016014702926-pat00019
실시예에 따라, 상기 제4 단계는, 상기 구배 변화 토크의 연산을 제거하는 종료판단하는 단계; 및 상기 구배 변화 토크를 제거하는 단계; 를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 구배 변화 토크의 연산을 제거하는 종료판단하는 단계는, 상기 구배 변화 토크가 기설정값 이상으로 일정시간 유지했는지 또는 일정거리를 움직였는지 여부로 판단하거나, 상기 차량이 구배 변화의 위치에 대한 통과 여부로 판단하는 단계; 를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 구배 변화 토크를 제거하는 단계는, 상기 종료판단이 되는 지점에서 상기 차량의 이동 거리에 대응하여 제거량을 달리 하는 단계; 를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 차량의 주행 방향의 도로의 구배 변화 정보를 수신하는 단계; 상기 구배 변화 정보를 바탕으로 구배 변화가 임계값을 초과하는지 여부를 판단하는 단계; 를 더 포함하며, 상기 제1단계는 상기 구배 변화가 임계값을 초과하는 경우 수행될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동축 제어 장치는, 차량의 상태 정보를 전달 받는 통신부; 및 상기 상태 정보를 이용하여 구동축 가속도(
Figure 112016014702926-pat00020
)를 산출하고, 상기 구동축 가속도를 적분하여 구동축 예상 속도(
Figure 112016014702926-pat00021
)를 산출하고, 상기 구동축 예상 속도와 상기 차량의 구동축 실제 속도를 바탕으로 구배 변화 토크를 산출하며, 상기 차량의 구동토크에 상기 구배 변화 토크를 더하여 출력토크(
Figure 112016014702926-pat00022
)를 산출하는 제어부; 를 포함하며, 상기 제어부는 상기 출력토크를 고려하여 구동축을 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제어부는 하기 [수학식 1]을 통해 상기 구동축 가속도를 산출하되,
Figure 112016014702926-pat00023
은 상기 구동축 가속도이며,
Figure 112016014702926-pat00024
는 구동축 관성이고,
Figure 112016014702926-pat00025
는 구동축의 구동토크이며,
Figure 112016014702926-pat00026
은 구동축에 가해지는 부하토크이다.
[수학식 1]
Figure 112016014702926-pat00027
실시예에 따라, 상기 제어부는 하기 [수학식 2]을 통해 상기 구동축 예상 속도를 산출하되,
Figure 112016014702926-pat00028
는 상기 구동축 예상 속도고,
Figure 112016014702926-pat00029
은 상기 구동축 가속도이다.
[수학식 2]
Figure 112016014702926-pat00030
실시예에 따라, 상기 제어부는 하기 [수학식 3]을 통해 상기 구배 변화 토크를 산출하되,
Figure 112016014702926-pat00031
는 상기 구배 변화 토크이며,
Figure 112016014702926-pat00032
는 토크 산출 이득(Gain)값,
Figure 112016014702926-pat00033
는 상기 구동축 실제 속도며,
Figure 112016014702926-pat00034
은 상기 구동축 예상 속도이다.
[수학식 3]
Figure 112016014702926-pat00035
실시예에 따라, 상기 제어부는 상기 [수학식3]의 오차 발생을 보정하기 위해 하기 [수학식4]를 이용하여 상기 구배 변화 토크를 산출하되,
Figure 112016014702926-pat00036
는 상기 구배 변화 토크이며,
Figure 112016014702926-pat00037
는 상기 토크 산출 이득(Gain)값,
Figure 112016014702926-pat00038
는 상기 구동축 실제 속도며,
Figure 112016014702926-pat00039
은 상기 구동축 예상 속도며, HPF는 고역통과필터함수이다.
[수학식 4]
Figure 112016014702926-pat00040
실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 구배 변화 토크의 연산을 제거하는 종료판단하고, 상기 구배 변화 토크를 제거할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 구배 변화 토크가 기설정값 이상으로 일정시간 유지했는지 또는 일정거리를 움직였는지 여부로 판단하거나, 상기 차량이 구배 변화의 위치에 대한 통과 여부로 판단할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제어부는, 상기 종료판단이 되는 지점에서 상기 차량의 이동 거리에 대응하여 제거량을 달리 할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 통신부는 상기 차량의 주행 방향의 도로의 구배 변화 정보를 수신하며, 상기 제어부는 상기 구배 변화 정보를 바탕으로 구배 변화가 임계값을 초과하는지 여부를 판단하여, 상기 구배 변화가 임계값을 초과하는 경우 상기 구동축 가속도를 산출할 수 있다.
실시예에 따라, 본 발명은 상기 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
본 발명에 따른 구배 변화에 따른 토크 제어 방법 및 장치에 대한 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명은 주행 도로의 구배 변경 구간에서도 운전자의 속도 조절 의사를 반영하여 차량의 속도를 제어할 수 있다.
둘째, 본 발명은 도로의 구배 변경 구간에서 차속의 변화를 줄여 운전자가 느끼는 이질감을 감소시킬 수 있고, 과속방지턱과 같은 구배를 차량이 상대적으로 부드럽게 넘어갈 수 있도록 도와준다.
셋째, 본 발명은 구배 변경에 따른 차량의 속도 변화가 줄어 운전성을 향상시키는 효과가 있다.
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.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구배 변화에 따른 토크 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 각각의 구배 변화 상황에서 구배 변화 토크의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구배 변화에 따른 토크 제어 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명에서는 구배 변화 상황에서 차량 구동에 필요한 토크를 변화시켜 구배 변화에 따른 차량의 속도 변화를 줄임으로써 운전자가 느끼는 이질감을 저감시켜고 운전성을 향상시키도록 할 것을 제안한다.
따라서, 본 발명은 크게 주행 도로의 구배 변화를 인지하는 단계와 차량 구동에 필요한 토크를 변경하는 단계로 수행될 수 있다.
추가적으로, 주행 도로의 구배 정보를 수신하여 구배 변화에 대한 예측 정보를 이용함으로써 구동 토크를 변경할 필요성이 요구되는 구간에서만 본 발명의 일 실시예로서 구배 변화에 따른 토크 제어 방법이 수행되도록 할 수 있다.
다만, 구동 토크 변경이 필요한 구간에 대한 예측 한계가 존재하고 차량이 해당 구배 구간을 만나는 지점을 정확히 판단하기 어렵다. 즉, 토크 제어가 필요한 지점에서 구배 변화에 대한 토크를 출력하기 어렵게 되어, 주행 도로의 구배 정보는 보조로 사용하고 구동에 필요한 토크를 출력하기 위해서는 추가적인 로직이 필요하게 된다.
따라서, 추가적인 로직으로, 본 발명은 구동축 속도 연산 방법을 제안하고 있으며, 이는 추후 무인자동차에서는 유용하게 사용될 수 있는 기술이라 판단된다.
결과적으로, 본 발명은 주행 도로의 구배 정보를 활용하여 토크 제어를 수행 여부를 결정하며, 토크 제어 수행이 결정되면 현재 주행상황에 맞는 구동축 속도 및 이를 바탕으로 구배 변화에 대한 토크를 연산하고, 토크 제어를 수행하는 방법을 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구배 변화에 따른 토크 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1를 참조하면, 토크 제어 장치는 주행 방향의 도로에 대한 구배 변화 정보를 수신한다(S10).
구배 변화 정보는 차량 외부 서버로부터 무선 통신을 통해 수신할 수 있고, 차량 내부 시스템(예를 들어, 운전보조장치(Advanced Driver Assistance System, ADAS) 또는 AVN 시스템)으로부터 차량 통신(예를 들어, CAN 통신, LIN, 통신 등)을 통해 수신할 수 있다.
구배 변화 정보는 도로의 구배 정도를 판단할 수 있는 정보(예를 들어, 주행 예상 도로의 고도 정보)일 수 있고, 또는 토크 제어 장치가 도로의 구배 변화 정도 판단에 대한 기준이 되는 임계값과 비교할 수 있는 수치화된 정보일 수 있다.
예를 들어, 토크 제어 장치가 AVN 시스템으로부터 주행 예상 경로의 고도 정보(구배 변화 정보)를 수신하는 경우, 토크 제어 장치는 고도 정보를 이용하여 차량의 예상 경로에 대한 구배 정도를 수치로 산출할 수 있다.
또 다른 일예로, 토크 제어 장치는 ADAS 시스템으로부터 주행 경로에 대한 수치화된 구배 변화를 직접적으로 수신할 수 있다. 이하, 구배 변화는 주행 도로의 구배 정도를 비교할 수 있는 수치화된 연산값으로 본다.
토크 제어 장치는 수신한 구배 변화가 임계값보다 큰 경우 인지를 판단하고, 또는 과속방지턱이 존재하는지 여부에 대한 판단을 수행한다(S20).
임계값은 토크 제어 장치가 토크 제어를 수행할 필요성이 요구되는 정도의 도로의 구배 변화 정도를 수치화된 값이다.
토크 제어 장치는 구배 변화가 임계값보다 큰 경우에 토크 제어가 필요하다고 판단한다.
구배 변화가 임계값보다 큰 경우 또는 과속방지턱이 존재하는 경우(S20의 Yes경로), 토크 제어 장치는 구배 변화 토크를 연산한다(S30).
구배 변화 토크를 연산하는 방법은 차량의 구동축 가속도를 산출하는 제1단계, 구동축 가속도를 적분하여 구동축 예상 속도를 산출하는 제2단계, 구동축 예상 속도와 차량의 구동축 실제 속도를 바탕으로 구배 변화 토크를 산출하는 제3단계에 의해 수행된다.
제1단계는 하기의 [수학식 1]을 통해 구동축 가속도를 산출하며,
Figure 112016014702926-pat00041
은 구동축 가속도이며,
Figure 112016014702926-pat00042
는 구동축 관성이고,
Figure 112016014702926-pat00043
는 구동축의 구동토크이며,
Figure 112016014702926-pat00044
은 구동축에 가해지는 부하토크이다.
[수학식 1]
Figure 112016014702926-pat00045
제2단계는 하기의 [수학식 2]을 통해 구동축 예상 속도를 산출하며,
Figure 112016014702926-pat00046
는 상기 구동축 예상 속도고,
Figure 112016014702926-pat00047
은 상기 구동축 가속도이다.
[수학식 2]
Figure 112016014702926-pat00048
제3단계는 하기의 [수학식 3]을 통해 구배 변화 토크를 산출하며,
Figure 112016014702926-pat00049
는 상기 구배 변화 토크이며,
Figure 112016014702926-pat00050
는 토크 산출 이득(Gain)값,
Figure 112016014702926-pat00051
는 상기 구동축 실제 속도며,
Figure 112016014702926-pat00052
은 상기 구동축 예상 속도이다.
[수학식 3]
Figure 112016014702926-pat00053
제3 단계는 [수학식3]의 오차 발생을 보정하기 위해 하기 [수학식4]를 이용하여 구배 변화 토크를 산출하며,
Figure 112016014702926-pat00054
는 구배 변화 토크이며,
Figure 112016014702926-pat00055
는 상기 토크 산출 이득(Gain)값,
Figure 112016014702926-pat00056
는 상기 구동축 실제 속도며,
Figure 112016014702926-pat00057
은 상기 구동축 예상 속도며, HPF는 고역통과필터함수이다.
[수학식 4]
Figure 112016014702926-pat00058
토크 제어 장치는 산출한 구배 변화 토크를 고려하여 차량의 출력 토크를 산출한다(S40).
토크 제어 장치는 차량의 구동토크(
Figure 112016014702926-pat00059
)에 구배 변화 토크(
Figure 112016014702926-pat00060
)를 더하여 출력토크(
Figure 112016014702926-pat00061
)를 산출한다.
Figure 112016014702926-pat00062
토크 제어 장치는 산출한 출력 토크를 고려하여 차량의 구동축을 제어하고, 토크 제어를 종료할지 여부를 판단한다(S50).
토크 제어 장치는 산출한 출력 토크를 차량의 구동축을 제어하는 구동 시스템에 전달할 수 있다. 구동 시스템은 차량 운전 모드를 관장하는 최상위 제어기인 하이브리드 컨드롤 유닛(Hybrid Control Unit , HCU) 또는 엔진 작동의 전반을 제어하는 엔진 컨트롤 유닛(Engine Control Unit, ECU), 구동모터 작동의 전반을 제어하는 모터 컨트롤 유닛(Motor Control Unit, MCU)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 토크 제어 장치가 토크 제어를 종료할지 여부를 판단하는 방법으로, 구배 변화 토크가 기설정값 이상으로 일정시간 유지했는지 또는 일정거리를 움직였는지 여부로 판단하거나, 상기 차량이 구배 변화의 위치에 대한 통과 여부로 판단할 수 있다.
토크 제어 장치가 토크 제어를 종료 판단을 하면 구배 변화 토크 제어는 종료한다(S60).
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 각각의 구배 변화 상황에서 구배 변화 토크의 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 차량이 평지에서 내리막으로 구배 변화가 발생하는 제1상황, 평지에서 오르막으로 구배 변화가 발생하는 제2상황 및 과속방지턱의 구배 변화가 발생하는 제3상황 각각에서 구동축 실제 속도, 구동축 예상 속도 및 구배 변화 토크의 파라미터간 관계가 나타난다. 다만, 가속 페달을 밟는 깊이가 동일하여 구동축 예상 속도는 일정한 값을 갖는다고 가정한다.
평지에서 내리막으로 구배 변화가 발생하는 제1상황에서는 차량에 작용하는 부하는 줄어들게 되고, 구동축 실제 속도는 증가한다. 이러한 상황에서 토크 제어 장치는 음의 값을 갖는 구배 변화 토크를 산출하여 출력 토크를 낮춰 속도 변화를 억제하도록 제어한다.
제1상황과 반대로, 평지에서 오르막으로 구배 변화가 발생하는 제2상황에서는 차량에 작용하는 부하는 늘어나게 된고, 증가하는 부하에 의해 구동축 실제 속도는 감소한다. 이러한 상황에서 토크 제어 장치는 양의 값을 갖는 구배 변화 토크를 산출하여 출력 토크를 높여 속도 변화를 억제하도록 제어한다.
과속방지턱의 구배 변화가 발생하는 제3상황에서는 제1상황 및 제2상황의 토크 제어가 함께 수행된다. 과속방지턱을 막 넘어가려는 지점에서는 평지에서 오르막으로 구배 변화가 발생하는 제2상황의 토크 제어가 수행되고, 과속방지턱의 최고점에서는 평지에서 내리막으로 구배 변화가 발생하는 제1상황의 토크 제어가 수행된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구배 변화에 따른 토크 제어 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3을 참조하면, 토크 제어 장치는 통신부(110), 제어부(120) 및 메모리(300)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성 요소들을 갖는, 토크 제어 장치가 구현될 수도 있다.
이하, 상기 구성 요소들에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
통신부(110)는 외부 서버 또는 차량 내부 시스템으로부터 토크 제어를 수행하기 위한 신호 및 데이터를 주고 받는다.
일 실시예로, 통신부(110)는 차량의 내부 시스템(예를 들어, AVN 시스템)으로부터 차량의 상태 정보를 전달 받을 수 있다. 또한 통신부(110)는 산출된 출력 토크를 구동 시스템으로 전달하여 구동축을 제어하도록 한다.
차량의 상태 정보는 토크 제어 장치가 출력 토크를 산출하기 위해 필요한 주행 중 차량의 상태를 나타내는 정보를 말하며, 예를 들면 구동축 가속도, 구동축 관성, 구동축 구동토크, 부하토크 등을 포함한다.
제어부(120)는 토크 제어 장치의 전체적인 동작을 제어하기 위해 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다.
일 실시예로, 제어부(120)는 통신부(110)로부터 전달 받은 차량의 상태 정보를 이용하여 구동축 가속도를 산출하고, 구동축 가속도를 적분하여 구동축 예상 속도를 산출하고, 구동축 예상 속도와 차량의 구동축 실제 속도를 바탕으로 구배 변화 토크를 산출하며, 차량의 구동토크에 구배 변화 토크를 더하여 출력토크를 산출 할 수 있다.
메모리(130)는 토크 제어 장치의 전반적인 동작을 제어하기 위한 소정의 프로그램 코드와 상기 프로그램 코드에 의한 동작이 수행될 때 입/출력되는 데이터 등이 저장되는 공간 및/또는 저장 영역의 총칭으로서, EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory), FM(Flash Memory), 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive)등의 형태로 제공된다.
일 실시예로, 메모리(130)는 토크 제어가 수행될지 여부 판단의 기준이 되는 임계값을 저장할 수 있다.
상술한 실시예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다.
따라서, 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.
110 : 통신부
120 : 제어부
130 : 메모리

Claims (19)

  1. 차량의 구동축 가속도를 산출하는 제1 단계;
    상기 구동축 가속도를 적분하여 구동축 예상 속도를 산출하는 제2 단계;
    상기 구동축 예상 속도와 상기 차량의 구동축 실제 속도를 바탕으로 구배 변화 토크를 산출하는 제3 단계;
    상기 차량의 구동토크에 상기 구배 변화 토크를 더하여 출력토크(
    Figure 112017075759195-pat00063
    )를 산출하는 제4 단계; 및
    상기 출력토크를 고려하여 상기 차량의 구동축을 제어하는 제5단계;
    를 포함하며,
    상기 제4 단계는,
    상기 구배 변화 토크의 연산을 제거하는 종료판단하는 단계; 및
    상기 구배 변화 토크를 제거하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 구배 변화 토크의 연산을 제거하는 종료판단하는 단계는,
    상기 구배 변화 토크가 기설정값 이상으로 일정시간 유지했는지 또는 일정거리를 움직였는지 여부로 판단하거나, 상기 차량이 구배 변화의 위치에 대한 통과 여부로 판단하는 단계;
    를 포함하는,
    구동축 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단계는 하기 [수학식 1]을 통해 상기 구동축 가속도를 산출하되,
    [수학식 1]
    Figure 112016014702926-pat00064

    Figure 112016014702926-pat00065
    은 상기 구동축 가속도이며,
    Figure 112016014702926-pat00066
    는 구동축 관성이고,
    Figure 112016014702926-pat00067
    는 구동축의 구동토크이며,
    Figure 112016014702926-pat00068
    은 구동축에 가해지는 부하토크인,
    구동축 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 단계는 하기 [수학식 2]을 통해 상기 구동축 예상 속도를 산출하되,
    [수학식 2]
    Figure 112016014702926-pat00069

    Figure 112016014702926-pat00070
    는 상기 구동축 예상 속도고,
    Figure 112016014702926-pat00071
    은 상기 구동축 가속도인,
    구동축 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제3 단계는 하기 [수학식 3]을 통해 상기 구배 변화 토크를 산출하되,
    [수학식3]
    Figure 112016014702926-pat00072

    Figure 112016014702926-pat00073
    는 상기 구배 변화 토크이며,
    Figure 112016014702926-pat00074
    는 토크 산출 이득(Gain)값,
    Figure 112016014702926-pat00075
    는 상기 구동축 실제 속도며,
    Figure 112016014702926-pat00076
    은 상기 구동축 예상 속도인,
    구동축 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제3 단계는 상기 [수학식3]의 오차 발생을 보정하기 위해 하기 [수학식4]를 이용하여 상기 구배 변화 토크를 산출하되,
    [수학식4]
    Figure 112016014702926-pat00077

    Figure 112016014702926-pat00078
    는 상기 구배 변화 토크이며,
    Figure 112016014702926-pat00079
    는 상기 토크 산출 이득(Gain)값,
    Figure 112016014702926-pat00080
    는 상기 구동축 실제 속도며,
    Figure 112016014702926-pat00081
    은 상기 구동축 예상 속도며, HPF는 고역통과필터함수인,
    구동축 제어 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 구배 변화 토크를 제거하는 단계는,
    상기 종료판단이 되는 지점에서 상기 차량의 이동 거리에 대응하여 제거량을 달리 하는 단계;
    를 포함하는,
    구동축 제어 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 차량의 주행 방향의 도로의 구배 변화 정보를 수신하는 단계;
    상기 구배 변화 정보를 바탕으로 구배 변화가 임계값을 초과하는지 여부를 판단하는 단계;
    를 더 포함하며,
    상기 제1단계는 상기 구배 변화가 임계값을 초과하는 경우 수행되는,
    구동축 제어 방법.
  10. 차량의 상태 정보를 전달 받는 통신부; 및
    상기 상태 정보를 이용하여 구동축 가속도(
    Figure 112017075759195-pat00082
    )를 산출하고, 상기 구동축 가속도를 적분하여 구동축 예상 속도(
    Figure 112017075759195-pat00083
    )를 산출하고, 상기 구동축 예상 속도와 상기 차량의 구동축 실제 속도를 바탕으로 구배 변화 토크를 산출하며, 상기 차량의 구동토크에 상기 구배 변화 토크를 더하여 출력토크(
    Figure 112017075759195-pat00084
    )를 산출하는 제어부;
    를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 출력토크를 고려하여 구동축을 제어하며,
    상기 제어부는,
    상기 구배 변화 토크의 연산을 제거하는 종료판단하고, 상기 구배 변화 토크를 제거하며,
    상기 제어부는,
    상기 구배 변화 토크가 기설정값 이상으로 일정시간 유지했는지 또는 일정거리를 움직였는지 여부로 판단하거나, 상기 차량이 구배 변화의 위치에 대한 통과 여부로 판단하는,
    구동축 제어 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 하기 [수학식 1]을 통해 상기 구동축 가속도를 산출하되,
    [수학식 1]
    Figure 112016014702926-pat00085

    Figure 112016014702926-pat00086
    은 상기 구동축 가속도이며,
    Figure 112016014702926-pat00087
    는 구동축 관성이고,
    Figure 112016014702926-pat00088
    는 구동축의 구동토크이며,
    Figure 112016014702926-pat00089
    은 구동축에 가해지는 부하토크인,
    구동축 제어 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 하기 [수학식 2]을 통해 상기 구동축 예상 속도를 산출하되,
    [수학식 2]
    Figure 112016014702926-pat00090

    Figure 112016014702926-pat00091
    는 상기 구동축 예상 속도고,
    Figure 112016014702926-pat00092
    은 상기 구동축 가속도인,
    구동축 제어 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 하기 [수학식 3]을 통해 상기 구배 변화 토크를 산출하되,
    [수학식3]
    Figure 112016014702926-pat00093

    Figure 112016014702926-pat00094
    는 상기 구배 변화 토크이며,
    Figure 112016014702926-pat00095
    는 토크 산출 이득(Gain)값,
    Figure 112016014702926-pat00096
    는 상기 구동축 실제 속도며,
    Figure 112016014702926-pat00097
    은 상기 구동축 예상 속도인,
    구동축 제어 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 [수학식3]의 오차 발생을 보정하기 위해 하기 [수학식4]를 이용하여 상기 구배 변화 토크를 산출하되,
    [수학식4]
    Figure 112016014702926-pat00098

    Figure 112016014702926-pat00099
    는 상기 구배 변화 토크이며,
    Figure 112016014702926-pat00100
    는 상기 토크 산출 이득(Gain)값,
    Figure 112016014702926-pat00101
    는 상기 구동축 실제 속도며,
    Figure 112016014702926-pat00102
    은 상기 구동축 예상 속도며, HPF는 고역통과필터함수인,
    구동축 제어 장치.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 종료판단이 되는 지점에서 상기 차량의 이동 거리에 대응하여 제거량을 달리 하는,
    구동축 제어 장치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 통신부는 상기 차량의 주행 방향의 도로의 구배 변화 정보를 수신하며,
    상기 제어부는 상기 구배 변화 정보를 바탕으로 구배 변화가 임계값을 초과하는지 여부를 판단하여, 상기 구배 변화가 임계값을 초과하는 경우 상기 구동축 가속도를 산출하는,
    구동축 제어 장치.
  19. 제1항 내지 제5항, 제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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