KR101795390B1 - 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법 및 장치 - Google Patents

하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법 및 장치가 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법은 모터 또는 엔진의 위치 정보를 기초로 기준각 신호를 선정하는 단계; 상기 기준각 신호를 기초로 기준각을 생성하는 단계; 고속 퓨리에 변환(FFT)의 주기를 설정하고 FFT 신호를 분석하는 단계; 엔진 속도 및 부하에 따른 기준 스펙트럼을 설정하는 단계; 상기 기준 스펙트럼을 기초로 각 주파수별 진동 성분을 추출하는 단계; 상기 각 주파수별 진동 성분 중 제거 대상 주파수를 선정하여 합산하고, 역 FFT를 수행하는 단계; 엔진 속도 및 부하에 따른 기본 진폭비 및 엔진 속도에 따른 가감 비율을 결정하는 단계; 그리고 상기 기본 진폭비, 가감 비율 및 엔진 토크를 기초로 각 주파수별 능동진동 제어를 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR ACTIVE VIBRATION CONTROL OF HYBRID VEHICLE}
본 발명은 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 FFT(Fast Fourier Transform)를 이용한 주파수 스펙트럼 분석을 통해 비정상 진동 성분을 제어할 수 있는 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.
하이브리드 차량은 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 사용하는 자동차로써, 일반적으로 연료를 연소시켜 구동력을 얻는 엔진과 배터리 전력으로 구동력을 얻는 모터에 의해 구동되는 차량을 의미한다.
하이브리드 차량은 엔진과 모터로 구성되는 두 개의 동력원으로 주행하는 과정에서 엔진과 모터를 어떻게 조화롭게 동작시키느냐에 따라 최적의 출력 토크가 제공될 수 있다.
하이브리드 차량은 엔진과 모터를 동력원으로 하여 다양한 구조를 형성할 수 있는데, 엔진과 모터를 엔진 클러치를 통해 연결하고 모터에 변속기가 연결된 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 방식과 모터가 엔진의 크랭크 축에 직접 연결되고 플라이 휠을 통해 변속기와 연결되는 FMED(Flywheel Mounted Electric Device) 방식이 있다.
이 중 FMED 방식의 하이브리드 차량은 소음 및 진동이 심하기 때문에 진동을 감소시키기 위한 방법들이 연구되고 있는데, 대부분 주파수 분석 방법을 활용하여 진동 성분을 추출한다.
종래의 주파수 분석에는 밴드 패스(band pass) 필터를 사용한 아날로그 방법이 주로 사용되어 왔으며, 이는 예상되는 각 포인트의 주파수 대역에서의 진폭을 보고 이상 유무를 판정한다.
그러나, 엔진 고유의 진동 성분과 노이즈성 진동 성분의 구분이 명확하기 않고, 경우에 따라서는 필요 이상의 과도한 진동 억제 제어로 인하여 제어 효율성 및 에너지 관리 측면에 부정적인 영향을 미치게 된다. 또한, 특정 주파수 성분에 대한 기준 신호 생성 및 동기화만 가능하므로 추가로 유발될 수 있는 타 주파수 성분에 대한 포괄적이고 능동적인 제어를 할 수 없다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
공개특허공보 제10-2010-0064603호(2010.06.15.)
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, FFT(Fast Fourier Transform)를 이용한 전체 주파수 스펙트럼 분석을 통해 비정상 진동 성분을 정교하게 제어하고, 피드백을 통해 진동 제어에 의한 주변 주파수 성분의 변화까지 실시간으로 반영할 수 있는 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법은 모터 또는 엔진의 위치 정보를 기초로 기준각 신호를 선정하는 단계; 상기 기준각 신호를 기초로 기준각을 생성하는 단계; 고속 퓨리에 변환(FFT)의 주기를 설정하고 FFT 신호를 분석하는 단계; 엔진 속도 및 부하에 따른 기준 스펙트럼을 설정하는 단계; 상기 기준 스펙트럼을 기초로 각 주파수별 진동 성분을 추출하는 단계; 상기 각 주파수별 진동 성분 중 제거 대상 주파수를 선정하여 합산하고, 역 FFT를 수행하는 단계; 엔진 속도 및 부하에 따른 기본 진폭비 및 엔진 속도에 따른 가감 비율을 결정하는 단계; 그리고 상기 기본 진폭비, 가감 비율 및 엔진 토크를 기초로 각 주파수별 능동진동 제어를 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 기준각은 모터의 위치 정보를 기초로 레졸버 극수(m)에 따라 분주하여 설정되거나 엔진의 위치 정보를 기초로 1번 실린더 또는 4번 실린더의 상사점(TDC)과 하사점(BDC) 사이로 설정될 수 있다.
상기 FFT의 주기는 엔진의 기통 및 행정을 고려하여 설정될 수 있다.
상기 FFT 신호를 분석하는 단계는 주파수별 크기(magnitude)와 위상(phase) 정보를 연산할 수 있다.
상기 각 주파수별 진동 성분은 상기 기준 스펙트럼과 FFT 신호 분석 결과를 비교하여 추출될 수 있다.
상기 각 주파수별 능동진동 제어는 역 FFT로 생성된 기준 신호에 엔진 토크, 기본 진폭 비 및 가감 비율을 곱한 값을 합산하여 진동 성분을 제거할 수 있다.
상기 엔진 속도에 따른 가감 비율은 엔진 속도가 설정 속도 이상이면 역위상 토크를 감소시키도록 설정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 엔진과 모터를 동력원으로 포함하는 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 장치는 상기 엔진 또는 모터의 위치 정보를 검출하는 위치 센서; 및 상기 위치 센서의 신호를 기초로 기준각 신호를 선정하고 기준각을 생성하여 고속 퓨리에 변환(FFT) 분석을 수행하고, FFT 분석을 통해 각 주파수별 진동 성분을 추출한 후 역 FFT를 수행하여 기준 신호를 생성한 후, 상기 기준 신호에 엔진 속도 및 부하에 따른 기본 진폭비, 엔진 속도에 따른 가감 비율 및 엔진 토크를 반영하여 각 주파수별 능동진동 제어를 수행하는 제어기;를 포함할 수 있다.
상기 제어기는 엔진 속도 및 부하에 따른 기준 스펙트럼을 설정하고, 상기 기준 스펙트럼과 FFT 신호 분석 결과를 비교하여 각 주파수별 진동 성분을 추출할 수 있다.
상기 제어기는 FFT 분석을 통해 추출된 각 주파수별 진동 성분 중 제거 대상 주파수를 선정하여 합산한 후, 역 FFT를 수행하여 기준 신호를 생성할 수 있다.
상기 제어기는 역 FFT로 생성된 기준 신호에 엔진 토크, 기본 진폭 비 및 가감 비율을 곱한 값을 합산하여 진동 성분을 제거할 수 있다.
상기 제어기는 모터의 위치 정보를 기초로 레졸버 극수(m)에 따라 분주하여 기준각을 설정하거나 엔진의 위치 정보를 기초로 1번 실린더 또는 4번 실린더의 상사점(TDC)과 하사점(BDC) 사이로 기준각을 설정할 수 있다.
상기 제어기는 엔진의 기통 및 행정을 고려하여 FFT의 주기를 설정하고, 주파수별 크기(magnitude)와 위상(phase) 정보를 연산하여 FFT 신호를 분석할 수 있다.
상기 제어기는 엔진 속도가 설정 속도 이상이면 역위상 토크를 감소시키도록 엔진 속도에 따른 가감 비율을 설정할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, FFT 주파수 스펙트럼 분석을 통하여 주파수별 정확한 진동 성분을 추출할 수 있으므로, 능동적으로 진동을 가감하도록 제어할 수 있다. 따라서, 엔진이나 모터의 기준각 판단 시스템은 그대로 활용하면서도 종래 기술과 같은 신호 동기화를 위한 별도의 장치나 알고리즘을 생략할 수 있다.
또한, 진동 제어 대상인 주파수와 진동 가감량을 개별적으로 조절할 수 있어, 과다한 진동 제거 제어에 의한 비효율적 에너지 사용을 방지할 수 있다. 특히, 엔진 고회전 시에는 저회전 시에 비하여 역위상 토크를 감소시켜 에너지 소모량을 축소시킬 수 있다. 따라서, 실시간 피드백 제어를 통해 정확하고 효율적인 능동 진동 제어를 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 엔진 고회전 시 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법이 적용되어 진동이 저감되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에서 엔진 고회전 시 엔진 속도에 따른 가감 비율이 적용되어 진동이 저감되는 모습을 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
본 명세서에서 사용된 "차량", "차", "차량의", "자동차" 또는 다른 유사한 용어들은 스포츠 실용차(sports utility vehicles; SUV), 버스, 트럭, 다양한 상용차를 포함하는 승용차, 다양한 종류의 보트나 선박을 포함하는 배, 항공기 및 이와 유사한 것을 포함하는 자동차를 포함하며, 하이브리드 차량, 전기 차량, 플러그 인 하이브리드 전기 차량, 수소연료 차량 및 다른 대체 연료(예를 들어, 석유 외의 자원으로부터 얻어지는 연료) 차량을 포함한다.
추가적으로, 몇몇 방법들은 적어도 하나의 제어기에 의하여 실행될 수 있다. 제어기라는 용어는 메모리와, 알고리즘 구조로 해석되는 하나 이상의 단계들을 실행하도록 된 프로세서를 포함하는 하드웨어 장치를 언급한다. 상기 메모리는 알고리즘 단계들을 저장하도록 되어 있고, 프로세서는 아래에서 기재하는 하나 이상의 프로세스들을 수행하기 위하여 상기 알고리즘 단계들을 특별히 실행하도록 되어 있다.
더 나아가, 본 발명의 제어 로직은 프로세서, 제어기 또는 이와 유사한 것에 의하여 실행되는 실행 가능한 프로그램 명령들을 포함하는 컴퓨터가 읽을 수 있는 수단 상의 일시적이지 않고 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체로 구현될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 수단의 예들은, 이에 한정되지는 않지만, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 플래쉬 드라이브, 스마트 카드 및 광학 데이터 저장 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 재생 매체는 네트웍으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 예를 들어 텔레매틱스 서버나 CAN(Controller Area Network)에 의하여 분산 방식으로 저장되고 실행될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 장치는 엔진(10), 모터(20), 위치 센서(25), 클러치(30), 변속기(40), 배터리(50), 그리고 제어기(60)을 포함한다.
엔진(10)은 동력원으로 시동 온 상태에서 연소를 연소시켜 동력을 출력한다. 즉, 상기 엔진(10)은 기존의 화석 연료를 사용하는 가솔린 엔진 또는 디젤 엔진 등의 공지된 각종 엔진이 이용될 수 있다. 엔진(10)에서 발생된 회전 동력은 클러치(30)를 통해 변속기(40) 측으로 전달된다.
모터(20)는 엔진(10)과 연결되어 내부의 인버터를 통해 구동 전원을 공급받아 엔지(10)을 시동시키거나 엔진(10)의 출력을 보조한다. 또한, 상기 모터(20)는 타행 주행에서 발전기로 동작되어 회생 에너지를 배터리(50)에 공급한다.
본 발명의 실시 예에서, 상기 모터(20)는 엔진(10)의 크랭크 축에 직접 연결될 수 있다.
위치 센서(25)는 상기 엔진(10) 또는 모터(20)의 위치 정보를 검출한다. 즉, 상기 위치 센서(25)는 엔진의 크랭크 축 회전 각도 또는 회전 위치를 검출하는 크랭크샤프트 위치 센서(Crankshaft Position Sensor) 및 모터의 고정자와 회전자의 위치를 검출하는 모터 위치 센서를 포함할 수 있다.
클러치(30)는 엔진(10)의 크랭크 축에 연결된 모터(20)와 변속기(40) 사이에 배치되어 변속기(40)에 전달되는 동력을 단속한다. 상기 클러치(30)는 유압식 마찰 클러치 또는 건식 마찰 클러치로 적용될 수 있다.
변속기(40)는 차속과 운행 조건에 따라 변속비가 조정되며, 인가되는 토크를 변속비로 분배하여 구동휠에 전달시킴으로써 차량이 주행될 수 있도록 한다. 상기 변속기(40)는 자동변속기(AMT) 또는 듀얼 클러치 변속기(DCT) 중 어느 하나로 적용될 수 있다.
배터리(50)는 다수 개의 단위 셀로 이루어지며, 모터(20)에 구동 전압을 제공하기 위한 고전압이 저장된다. 배터리(50)는 하이브리드 차량의 주행 모드에 따라 모터(20)에 구동 전압을 공급하거나 모터(20)에서 발전되는 전압으로 충전된다.
제어기(60)는 상기 위치 센서(25)의 신호를 기초로 기준각 신호를 선정하고 기준각을 생성하여 고속 퓨리에 변환(FFT) 분석을 수행하고, FFT 분석을 통해 각 주파수별 진동 성분을 추출한 후 역 FFT를 수행하여 기준 신호를 생성한다.
이후, 상기 제어기(60)는 상기 기준 신호에 엔진 속도 및 부하에 따른 기본 진폭비, 엔진 속도에 따른 가감 비율 및 엔진 토크를 반영하여 각 주파수별 능동진동 제어를 수행한다.
이러한 목적을 위하여, 상기 제어기(60)는 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍 된 것일 수 있다.
여기에 설명되는 다양한 실시 예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시 예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시 예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법을 나타내는 순서도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 엔진 고회전 시 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법이 적용되어 진동이 저감되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법은 제어기(60)가 위치 센서(25)의 신호를 기초로 기준각 신호를 선정함으로써 시작된다(S100). 즉, 상기 제어기(60)는 엔진(10)의 위치 정보 또는 모터(20)의 위치 정보에 따라 기준각을 선택한다.
상기 S100 단계에서 기준각 신호가 선정되면, 제어기(60)는 기준각을 생성한다(S110). 상기 제어기(60)는 모터(20)의 위치 정보를 기초로 레졸버 극수(m)에 따라 분주하여 기준각을 설정하거나 엔진(10)의 위치 정보를 기초로 1번 실린더 또는 4번 실린더의 상사점(TDC)과 하사점(BDC) 사이로 기준각을 설정할 수 있다. 예컨대, 제어기(60)는 모터(20)의 위치 정보에 따라 기준각을 선택하고, 16극 신호인 경우에 8분주하여 기준각을 생성할 수 있다.
이후, 제어기(60)는 고속 퓨리에 변환(FFT) 분석을 수행하기 위한 FFT 주기를 설정한다(S120). 상기 제어기(60)는 엔진(10)의 기통 및 행정을 고려하여 전체 주기를 설정할 수 있다. 예컨대, 엔진(10)이 4기통 4행정인 경우 크랭크 각도는 720도일 수 있다.
상기 S120 단계에서 FFT 주기가 설정되면, 제어기(60)는 FFT 신호를 분석한다(S130). 즉, 상기 제어기(60)는 FFT 분석을 통해 각 주파수별 크기(magnitude)와 위상(phase) 정보를 연산할 수 있다.
또한, 제어기(60)는 엔진 속도 및 부하에 따른 기준 스펙트럼을 설정한다(S140). 즉, 상기 제어기(60)는 엔진 운전점에 따른 주파수별 진동 기준값을 설정한다.
상기 S140 단계에서 기준 스펙트럼이 설정되면, 제어기(60)는 각 주파수별 진동을 추출한다(S150). 즉, 상기 제어기(60)는 설정된 진동 기준값과 FFT 분석 결과값을 비교하여 진동 제어가 필요한 대상을 선정할 수 있다.
도 3을 참고하면, 도면의 왼쪽 상단에 설정된 FFT 주기에 따라 FFT 분석을 수행하여 연산된 각 주파수별 진동의 크기와 위상 정보가 도시되어 있다.
상기 S150 단계에서 각 주파수별 진동이 추출되면, 제어기(60)는 각 주파수별 진동 성분 중 제거 대상 주파수를 선정하여 합산하고, 역 FFT를 수행하여 기준 신호를 생성한다(S160).
또한, 제어기(60)는 엔진 속도 및 부하에 따른 기본 진폭비와 엔진 속도에 따른 가감 비율을 결정한다(S170). 상기 엔진 속도 및 부하에 따른 기본 진폭비는 미리 설정된 맵에 따라 결정될 수 있다. 또한, 상기 엔진 속도에 따른 가감 비율은 엔진 속도가 설정 속도 이상이면 역위상 토크를 감소시키도록 설정될 수 있다.
도 3을 참고하면, 도면의 왼쪽 하단에 제거 대상 진동 성분을 중첩한 역위상 토크 값이 점선으로 도시되어 있다. 여기서, 엔진 속도가 설정 속도 이상이어서 엔진이 고회전 영역에 진입하게 되면, 실선으로 도시된 바와 같이 역위상 토크를 음의 방향으로 오프셋(offset)시켜 감소시키도록 엔진 속도에 따른 가감 비율이 설정될 수 있다.
즉, 엔진 고회전 시에는 엔진 진동이 차량에 미치는 영향이 작아지기 때문에 진동 억제 효과를 줄이는 대신, 남는 에너지를 배터리 충전에 활용할 수 있다.
이후, 제어기(60)는 상기 기본 진폭비, 가감 비율, 및 엔진 토크를 기초로 각 주파수별 능동진동 제어를 수행한다(S180). 즉, 상기 제어기(60)는 역 FFT로 생성된 기준 신호에 엔진 운전점에 따른 기본 진폭비와 엔진 속도에 따른 가감 비율 및 엔진 토크를 입력하여 진동 성분을 제거할 수 있다. 여기서, 상기 각 주파수별 능동진동 제어는 역 FFT로 생성된 기준 신호에 엔진 토크, 기본 진폭 비 및 가감 비율을 곱한 값의 역수를 합산함으로써 진동 성분의 파지티브(positive) 성분 및 네거티브(negative) 성분을 모두 제거할 수 있다.
도 3을 참고하면, 도면의 왼쪽에 도시된 FFT 분석을 통해 추출된 진동 성분에 엔진 속도에 따른 가감 비율이 적용된 역위상 토크를 부가함으로써, 도면의 오른쪽에 도시된 바와 같이 제거 대상 진동 성분을 모두 제거하고 원하는 진동 성분만 남아있도록 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에서 엔진 고회전 시 엔진 속도에 따른 가감 비율이 적용되어 진동이 저감되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 엔진 속도가 설정 속도 이상이어서 엔진 고회전 영역에 진입하게 되면 엔진 속도에 따른 가감 비율이 적용되어 역위상 토크가 감소될 수 있다. 따라서, 엔진 저회전 시에 비하여 에너지 소모량을 축소시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따르면, FFT 주파수 스펙트럼 분석을 통하여 주파수별 정확한 진동 성분을 추출할 수 있으므로, 능동적으로 진동을 가감하도록 제어할 수 있다. 따라서, 엔진이나 모터의 기준각 판단 시스템은 그대로 활용하면서도 종래 기술과 같은 신호 동기화를 위한 별도의 장치나 알고리즘을 생략할 수 있다.
또한, 진동 제어 대상인 주파수와 진동 가감량을 개별적으로 조절할 수 있어, 과다한 진동 제거 제어에 의한 비효율적 에너지 사용을 방지할 수 있다. 특히, 엔진 고회전 시에는 저회전 시에 비하여 역위상 토크를 감소시켜 에너지 소모량을 축소시킬 수 있다. 따라서, 실시간 피드백 제어를 통해 정확하고 효율적인 능동 진동 제어를 수행할 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims (14)

  1. 모터 또는 엔진의 위치 정보를 기초로 기준각 신호를 선정하는 단계;
    상기 기준각 신호를 기초로 기준각을 생성하는 단계;
    고속 퓨리에 변환(FFT)의 주기를 설정하고 FFT 신호를 분석하는 단계;
    엔진 속도 및 부하에 따른 기준 스펙트럼을 설정하는 단계;
    상기 기준 스펙트럼을 기초로 각 주파수별 진동 성분을 추출하는 단계;
    상기 각 주파수별 진동 성분 중 제거 대상 주파수를 선정하여 합산하고, 역 FFT를 수행하는 단계;
    엔진 속도 및 부하에 따른 기본 진폭비 및 엔진 속도에 따른 가감 비율을 결정하는 단계; 그리고
    상기 기본 진폭비, 가감 비율 및 엔진 토크를 기초로 각 주파수별 능동진동 제어를 수행하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 엔진 속도에 따른 가감 비율은 엔진 속도가 설정 속도 이상이면 역위상 토크를 감소시키도록 설정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기준각은 모터의 위치 정보를 기초로 레졸버 극수(m)에 따라 분주하여 설정되거나 엔진의 위치 정보를 기초로 1번 실린더 또는 4번 실린더의 상사점(TDC)과 하사점(BDC) 사이로 설정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 FFT의 주기는 엔진의 기통 및 행정을 고려하여 설정되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 FFT 신호를 분석하는 단계는 주파수별 크기(magnitude)와 위상(phase) 정보를 연산하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각 주파수별 진동 성분은 상기 기준 스펙트럼과 FFT 신호 분석 결과를 비교하여 추출되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 각 주파수별 능동진동 제어는 역 FFT로 생성된 기준 신호에 엔진 토크, 기본 진폭 비 및 가감 비율을 곱한 값을 합산하여 진동 성분을 제거하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 방법.
  7. 삭제
  8. 엔진과 모터를 동력원으로 포함하는 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 장치에 있어서,
    상기 엔진 또는 모터의 위치 정보를 검출하는 위치 센서; 및
    상기 위치 센서의 신호를 기초로 기준각 신호를 선정하고 기준각을 생성하여 고속 퓨리에 변환(FFT) 분석을 수행하고, FFT 분석을 통해 각 주파수별 진동 성분을 추출한 후 역 FFT를 수행하여 기준 신호를 생성한 후, 상기 기준 신호에 엔진 속도 및 부하에 따른 기본 진폭비, 엔진 속도에 따른 가감 비율 및 엔진 토크를 반영하여 각 주파수별 능동진동 제어를 수행하는 제어기;
    를 포함하고,
    상기 제어기는 엔진 속도가 설정 속도 이상이면 역위상 토크를 감소시키도록 엔진 속도에 따른 가감 비율을 설정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는 엔진 속도 및 부하에 따른 기준 스펙트럼을 설정하고, 상기 기준 스펙트럼과 FFT 신호 분석 결과를 비교하여 각 주파수별 진동 성분을 추출하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는 FFT 분석을 통해 추출된 각 주파수별 진동 성분 중 제거 대상 주파수를 선정하여 합산한 후, 역 FFT를 수행하여 기준 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는 역 FFT로 생성된 기준 신호에 엔진 토크, 기본 진폭 비 및 가감 비율을 곱한 값을 합산하여 진동 성분을 제거하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는 모터의 위치 정보를 기초로 레졸버 극수(m)에 따라 분주하여 기준각을 설정하거나 엔진의 위치 정보를 기초로 1번 실린더 또는 4번 실린더의 상사점(TDC)과 하사점(BDC) 사이로 기준각을 설정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 장치.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는 엔진의 기통 및 행정을 고려하여 FFT의 주기를 설정하고, 주파수별 크기(magnitude)와 위상(phase) 정보를 연산하여 FFT 신호를 분석하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 능동 진동 제어 장치.
  14. 삭제
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