KR101866018B1

KR101866018B1 - 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101866018B1
Application number: KR1020160047352A
Authority: KR
Inventors: 장도윤; 명한승
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-04-19
Filing date: 2016-04-19
Publication date: 2018-06-08
Also published as: KR20170119399A

Abstract

본 발명은 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 실시간으로 도로 경사도를 판단하고 판단 결과에 따라 모터토크를 가변 제어함으로써 경사로에서의 휠 슬립을 개선하는 동시에 차량 동력성능의 저하를 최소화할 수 있는 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 본 발명에 의하면, 차량 발진 시에 모터토크의 급변으로 인해 차속 성분에 포함되어 발생하는 백 래쉬 성분을 제거할 수 있으며, 이에 의해 더욱 정확한 도로 경사도를 산출할 수 있고, 결과적으로 도로 경사도에 종속하여 모터토크를 가변 제어할 수 있게 됨으로써 경사로에서 주행 시 도로 경사도에 따라 발생하는 휠 슬립을 방지할 수 있고, 평지를 주행 시에는 모터토크를 가변 제어하지 않고 기존 모터토크를 유지함으로써 차량 동력성능의 저하를 방지할 수 있다.

Description

전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 방법 및 장치 {Method and apparatus for motor torque variable control of electric vehicle}

본 발명은 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터토크의 가변 제어를 통해 경사로에서의 휠 슬립을 개선하는 동시에 차량 동력성능의 저하를 최소화하기 위한 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기자동차는 기존 내연기관과 달리 엔진 대신 모터를, 연료 대신 배터리를 사용하여 주행을 하는 자동차로서, 모터를 제어하는 특성 상 내연기관 대비 초반 발진토크를 최대로 활용 가능한 이점이 있다.

그런데, 전기자동차는 풀 악셀(WOT)로 발진 가속하는 경우 모터의 최대토크를 낼 수 있기 때문에 차량의 출발/가속 시 내연기관 차량 대비 휠슬립에 취약한 부분이 존재한다.

따라서, 휠 슬립을 줄이는 기술이 필요한데, 모터의 최대토크를 하향하는 방법의 경우 차량의 동력성능이 저하되므로, 모터의 최대토크를 줄이지 않고 휠 슬립을 개선할 필요가 있다.

또한, 경사로에서는 평지 대비 빈번한 휠 슬립이 발생하게 되므로 주행 도로의 경사로를 고려하여 휠 슬립을 개선할 필요가 있다.

하지만 경사도를 고려하여 모터 토크를 하향할 경우 평지에서의 차량 동력성능이 더욱 하향되기 때문에 적절한 설계가 필요하다.

본 발명은 실시간으로 도로 경사도를 판단하고 판단 결과에 따라 모터토크를 가변 제어함으로써 경사로에서의 휠 슬립을 개선하는 동시에 차량 동력성능의 저하를 최소화할 수 있는 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이에 본 발명에서는, 가속도 센서의 검출값과 차속 및 모터토크 변화량에 기초하여 도로 경사도를 실시간으로 산출하는 제1과정; 상기 제1과정에서 산출한 도로 경사도에 기초하여 도로 경사레벨을 결정하는 제2과정; 상기 제2과정에서 결정한 도로 경사레벨과 모터속도에 기초하여 모터토크 게인을 결정하는 제3과정; 상기 제3과정에서 결정한 모터토크 게인과 실시간으로 결정되는 최대 모터토크를 기반으로 최종 모터토크를 결정하는 제4과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 방법을 제공한다.

구체적으로, 상기 제1과정에서는 가속도 센서의 검출값에서 발진가속도 값을 차감하여 연산한 차량의 실제 가속도 값으로부터 도로 경사도를 산출하며, 상기 발진가속도 값은 모터토크 변화량에 따라 결정되는 슬로프 팩터(slope factor)를 차속 값에 승산하여 연산한 뒤에 미분하여 산출한 값이 된다.

그리고, 상기 슬로프 팩터는 정해진 기준시간 동안 발생하는 모터토크 변화량에 따라 결정되는 값으로서, 정해진 기준시간 동안의 모터토크 변화량이 임계값을 초과하면 1보다 작은 값으로서 결정되고 임계값 이하이면 1로서 결정된다.

또한, 상기 제2과정에서는, 도로 경사도에 따라 도로 경사레벨을 결정하기 위한 경사레벨 판단맵을 구축하고, 상기 경사레벨 판단맵으로부터 도로 경사레벨을 결정하며,

상기 제3과정에서는, 도로 경사레벨과 모터속도에 따라 모터토크 게인을 결정하기 위한 게인 판단맵을 구축하고, 상기 게인 판단맵으로부터 모터토크 게인을 결정한다.

아울러, 상기 제4과정에서는, 모터토크 게인과 최대 모터토크를 승산하여 연산한 값으로서 최종 모터토크를 결정한다.

또한 본 발명에서는, 가속도 센서의 검출값과 차속 및 모터토크 변화량에 기초하여 도로 경사도를 실시간으로 산출하는 경사도 산출부; 상기 산출한 도로 경사도에 기초하여 도로 경사레벨을 결정하는 경사레벨 결정부; 상기 결정한 도로 경사레벨과 모터속도에 기초하여 모터토크 게인을 결정하는 모터토크 게인 결정부; 상기 결정한 모터토크 게인과 실시간으로 결정되는 최대 모터토크를 기반으로 최종 모터토크를 결정하는 최종 모터토크 결정부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 장치도 제공한다.

이러한 본 발명에 의하면, 차량 발진 시에 모터토크의 급변으로 인해 차속 성분에 포함되어 발생하는 백 래쉬 성분을 제거할 수 있으며, 이에 의해 더욱 정확한 도로 경사도를 산출할 수 있고, 결과적으로 도로 경사도에 종속하여 모터토크를 가변 제어할 수 있게 됨으로써 경사로에서 주행 시 도로 경사도에 따라 발생하는 휠 슬립을 방지할 수 있고, 평지를 주행 시에는 모터토크를 가변 제어하지 않고 기존 모터토크를 유지함으로써 차량 동력성능의 저하를 방지할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터 토크 가변 제어 방법을 설명하기 위한 도면
도 3은 본 발명에 따른 경사레벨 판단맵과 게인 판단맵을 보여주는 예시도
도 4는 본 발명에 따른 모터토크 제어 방법의 적용 효과를 보여주는 그래프

이하, 본 발명을 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.

본 발명에서는 전기자동차의 발진 시에 발생하는 휠 슬립을 개선하는 동시에 모터 토크의 하향으로 인한 차량 동력성능의 저하를 최소화하기 위하여, 주행 도로의 경사도를 정확하게 판단하고 판단 결과에 따른 경사도에 따라 모터 토크를 가변 제어함으로써 휠 슬립을 개선하도록 한다.

이에 본 발명에서는 주행 도로의 경사도를 정확하게 판단하기 위하여, 가속도 센서의 검출값에서 발진가속도 성분을 제거하여 주행 중인 도로의 경사도를 추출하고, 이렇게 추출한 경사도 값을 이용하여 도로의 경사 레벨을 결정하고, 결정한 경사 레벨에 따라 모터토크 게인을 차별화하여 도로의 경사도에 따른 모터토크의 가변 제어가 가능하도록 한다.

또한, 차량의 발진 시 차속 성분에 모터속도(rpm)의 백 래쉬back-lash) 성분이 포함되어 부정확한 차속 값이 순간적으로 발생함으로 인해 결과적으로 경사도 값의 정확성이 저하되는 것을 방지하기 위하여, 본 발명에서는 차량의 발진 순간 즉, 모터토크가 급변하는 순간에 백 래쉬 성분이 발생하는 것으로 판단하고, 이러한 백 래쉬 성분에 대한 보정을 위하여 슬로프 팩터(slope factor)를 적용하여 더욱 정확한 경사도 추출을 가능하도록 함으로써 경사로에서의 모터토크 가변 제어를 통한 휠 슬립 개선을 구현할 수 있도록 한다.

일반적으로 급발진 시 발생하는 휠 슬립을 개선하기 위해 모터토크를 하향시키면 차량 동력성능이 저하되기 때문에, 본 발명에서는 기본적으로 주행 도로의 정확한 경사도를 판단하여, 평지에서는 기존의 모터토크를 유지하고, 경사로에서는 도로의 경사도에 따라 모터토크를 가변 제어하며 휠 슬립을 개선하도록 한다.

이를 위하여, 차량 내 모터 제어기(MCU)에서는 실시간으로 계산한 모터토크 변화량, 모터속도 등의 정보를 모터 제어기의 상위제어기인 차량 제어기(VCU)에 전달하고, 상기 차량 제어기는 모터 제어기에서 취득한 정보와 더불어 가속도 센서 및 차속 센서의 검출값 및 엑셀페달 포지션 센서의 검출값을 취득하여 도로의 경사도를 고려한 최종 모터토크를 결정하여 모터토크의 가변 제어가 이루어지도록 한다.

이에 따라 상기 차량 제어기(VCU)는 가속도 센서의 검출값과 차속 및 모터토크 변화량에 기초하여 도로 경사도를 실시간으로 산출하는 경사도 산출부; 상기 산출한 도로 경사도에 기초하여 도로 경사레벨을 결정하는 경사레벨 결정부; 상기 결정한 도로 경사레벨과 모터속도에 기초하여 모터토크 게인을 결정하는 모터토크 게인 결정부; 상기 결정한 모터토크 게인과 실시간으로 결정되는 최대 모터토크를 기반으로 최종 모터토크를 결정하는 최종 모터토크 결정부를 포함하여 구축될 수 있다.

여기서, 도 1 내지 3을 참조로 하여 본 발명에 따른 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터 토크 가변 제어 방법을 설명하도록 한다.

먼저, 도 1을 보면, 차량 제어기(VCU)는 모터 제어기(MCU)로부터 모터토크 변화량과 모터속도를 전송받아 취득하는 동시에, 가속도 센서의 검출값과 차속 센서의 검출값을 취득하여 현재 차량이 위치한 도로의 경사도를 실시간으로 계산하고, 이렇게 계산한 경사도에 기초하여 도로의 경사레벨을 판단하고, 또한 이렇게 판단한 경사레벨과 모터속도에 기초하여 모터토크 게인을 결정하며, 마지막으로 상기 결정한 모터토크 게인을 이용하여 모터(전기자동차의 구동모터)가 출력하게 되는 최종 모터토크를 산출한다.

도 1 및 도 2를 참조하여 상기 최종 모터토크의 산출 과정을 개략적으로 살펴보면, 가속도 센서의 검출값과 차속 및 모터토크 변화량에 기초하여 현재 위치한 도로 경사도를 실시간으로 산출하는 제1과정; 상기 제1과정에서 산출한 도로 경사도에 기초하여 경사레벨을 결정하는 제2과정; 상기 제2과정에서 결정한 도로 경사레벨 및 모터속도에 기초하여 경사레벨에 따른 모터토크 게인을 결정하는 제3과정; 상기 제3과정에서 결정한 모터토크 게인과, 모터속도 및 엑셀페달의 밟힘량 등에 따라 실시간으로 결정되는 최대 모터토크를 기반으로 최종 모터토크를 결정하는 제4과정;을 통해 최종 모터토크가 산출되며, 이렇게 산출된 최종 모터토크 정보를 전달받은 모터 제어기(MCU)는 모터토크 지령을 출력하여 모터가 차량 제어기(VCU)에서 결정한 최종 모터토크를 출력하도록 한다.

구체적으로, 상기 제1과정에서는 경사도 산출부가, 가속도 센서의 검출값에서 발진가속도 값을 차감하여 산출한 차량의 실제 가속도 값으로부터 현재 위치한 도로의 경사도를 실시간으로 산출한다.

상기 발진가속도 값은 차속 값을 미분하여 산출한 값으로서 결정되는데, 이때 상기 차속 값에 슬로프 팩터(slope factor)를 승산하여 보정 연산한 값을 이용하여 발진가속도 값을 결정함으로써 차속 성분에 포함된 백 래쉬 성분 즉, 모터토크가 급변하는 발진 순간에 발생하는 백 래쉬 성분을 차속 값에서 제거할 수 있다.

다시 말해, 상기 발진가속도 값은 차속 값에 슬로프 팩터를 승산하여 연산한 값을 미분하여 산출한 값으로서 결정되며, 상기 슬로프 팩터를 이용한 차속 값의 보정을 통해 발진 시 차속에 포함되는 백 래쉬를 제거할 수 있다.

상기 슬로프 팩터는 차속의 백 래쉬 성분 제거를 위해 모터토크의 급변을 판단하여 모터토크의 급변 정도에 따라 결정되는 값으로서, 정확하게는 모터토크의 급변 여부 및 변동 레벨에 따라 결정되며, 정해진 기준시간 동안의 모터토크 변화량이 설정된 기준 모터토크 변화량보다 크게 발생한 경우의 슬로프 팩터 값이 백 래쉬 성분 제거를 위한 보정인자로서 사용된다.

이러한 슬로프 팩터는 모터토크 변화량에 따라 차별화하기 위하여 구축된 슬로프 팩터 판단맵으로부터 결정되며, 상기 슬로프 팩터 판단맵은 모터토크 변화량를 기반으로 하여 슬로프 팩터를 결정하기 위한 맵으로서 구축되며, 따라서 상기 슬로프 팩터 판단맵은 정해진 기준시간 동안 발생한 모터토크 변화량을 입력으로 하고 입력에 따른 출력으로서 슬로프 팩터를 결정한다.

이에 따라, 상기 슬로프 팩터 판단맵으로부터 결정된 슬로프 팩터를 이용하여 차속 값을 보정함으로써 모터토크의 급변으로 발생하는 차속의 백 래쉬 성분을 제거할 수 있다.

일례로, 정해진 기준시간 100ms 동안에 발생한 모터토크 변화량이 0 ~ 89Nm인 경우에는 슬로프 팩터 1이 적용되고, 모터토크 변화량이 90Nm 이상인 경우에는 슬로프 팩터 0.2가 적용될 수 있다.

좀더 설명하면, 정해진 기준시간 동안에 발생한 모터토크 변화량이 모터토크의 급변이 발생하지 않은 것으로 판단되는 경우(0 ~ 89Nm)에는 슬로프 팩터로서 1이 적용됨으로써 차속 값의 보정 없이 발진가속도 값이 결정되고, 모터토크 변화량이 모터토크의 급변이 발생한 것으로 판단되는 경우(90Nm 이상)에는 슬로프 팩터로서 0.2가 적용됨으로써 차속 값의 보정이 이루어져(차속 * 0.2) 발진가속도 값이 상대적으로 작은 값으로서 결정되며, 이를 통해 차속의 백 래쉬 성분을 저감하는 효과를 얻게 된다.

정리하면, 슬로프 팩터는 정해진 기준시간 동안의 모터토크 변화량이, 임계값을 초과하면 1보다 작은 값으로서 결정되고 임계값 이하이면 1로서 결정된다.

즉, 슬로프 팩터는 정해진 기준시간 동안에 발생하는 모터토크 변화량에 따라 결정되는 값으로서, 모터토크의 급변 여부 및 변동 수준에 따라 슬로프 팩터 판단맵에 의해 결정되며, 이러한 슬로프 팩터를 이용하여 차속 값을 보정함으로써 발진 순간 모터토크의 급변으로 인해 발생하는 백 래쉬 성분을 제거할 수 있다.

이와 같이 슬로프 팩터를 이용하여 보정한 차속 값을 이용하여 산출한 발진가속도 값은, 가속도 센서의 검출값과 단위를 통일하기 위하여 단위변환 과정을 거치게 된다.

상기 가속도 센서의 검출값에서 단위변환 과정을 거쳐 최종 산출된 발진가속도 값을 차감하여 연산한 차량 실제 가속도 값으로부터 실시간 도로의 경사도를 추출할 수 있다.

이때 실시간 도로의 경사도는 중력가속도 값(g)에 기초하여 차량 실제 가속도 값으로부터 환산하여 산출되며, 아래 식 1과 같은 값으로서 산출된다.

식 1 : 도로 경사도(%) = (차량 실제 가속도/g) * 100

다음, 상기와 같이 산출한 도로 경사도에 따른 경사레벨을 판단하기 위해, 경사레벨 결정부에서는 도로 경사도에 따라 도로 경사레벨을 결정하기 위한 경사레벨 판단맵을 구성하고, 상기 경사레벨 판단맵으로부터 경사레벨을 결정한다.

도 3에 보듯이, 상기 경사레벨 판단맵은 도로 경사도를 기반으로 하여 경사레벨을 결정하기 위한 맵으로서 구축되며, 따라서 도로 경사도를 입력으로 하고 입력에 대한 출력으로서 경사레벨을 결정한다.

이러한 경사레벨 판단맵을 이용하여 도로 경사도에 따른 경사레벨을 결정함으로써 실시간으로 계산되는 도로 경사도에 따라 경사레벨이 차별화되어 결정된다.

그리고, 이렇게 결정된 경사레벨과 실시간으로 검출한 모터속도에 기초하여 도로 경사도에 따른 모터토크 게인을 결정하기 위해, 모터토크 게인 결정부에서는 도로 경사레벨과 모터속도에 따라 모터토크 게인을 결정하기 위한 게인 판단맵을 구성하고, 상기 게인 판단맵으로부터 모터토크 게인을 결정한다.

도 3에 보듯이, 상기 게인 판단맵은 도로 경사레벨과 모터속도를 기반으로 하여 모터토크 게인을 결정하기 위한 맵으로서 구축되며, 따라서 도로 경사레벨과 모터속도를 입력으로 하고 입력에 대한 출력으로서 모터토크 게인을 결정한다.

즉, 모터토크 게인은 현재 차량이 위치한 도로의 경사도에 따라 결정되는 경사레벨과 실시간 모터속도를 기반으로 하여 결정된다.

이러한 게인 판단맵을 이용하여 도로 경사레벨에 모터토크 게인을 결정함으로써 실시간으로 결정되는 도로 경사레벨에 따라 모터토크 게인이 차별화되어 결정된다.

예를 들면, 도로 경사도가 10% 인 경우의 도로 경사레벨은 1로 결정되고, 도로 경사도가 20% 인 경우의 도로 경사레벨은 2, 그리고 도로 경사도가 30% 인 경우의 도로 경사레벨은 3으로 결정되며, 이에 따라 도로 경사레벨이 3인 경우 모터토크 게인은 0.90으로 결정되고, 최대 모터토크가 100Nm인 경우 최종 모터토크는 90Nm으로 결정된다.

좀더 설명하면, 도 3의 게인 판단맵에 보듯이, 모터토크 게인은 도로 경사레벨과 모터속도에 종속하여 결정되며, 이때 도로 경사레벨과 모터속도 값에 따라 '1' 또는 1 미만의 값으로서 결정된다.

도로 경사도에 따라 도로 경사레벨이 높아지면 휠 슬립에 취약해지고, 또한 모터소도가 저속(낮은 rpm)인 경우 모터 특성상 최대 모터토크를 출력하기 때문에 휠 슬립에 취약해지므로, 이러한 기준으로 모터토크 게인 값이 결정된다.

예를 들어, 도로 경사레벨이 일정치 이하로 낮은 경우에는 차량이 풀 가속을 해도 휠 슬립이 발생하지 않으므로 최대 모터토크를 그대로 사용하기 위해 모터토크 게인을 '1'로 결정하고, 도로 경사레벨이 일정치 이상로 높은 경우에는 차량 중심이 후륜쪽으로 이동함에 따라 풀 가속 발진 시에 전륜이 들리며 휠 슬립에 취약해지게 되므로 최대 모터토크를 축소시켜 사용하기 위해 모터토크 게인을 1미만의 값으로 결정한다.

즉, 도로 경사도가 평지와 큰 차이가 없는 경우 모터토크 게인을 1로 결정함으로써 평지와 동일한 수준으로 경사로(등판로)의 모터토크를 유지하도록 하고, 도로 경사도가 평지와 차이가 상대적으로 큰 경우 모터토크 게인을 1 미만의 값으로 결정함으로써 모터토크를 감소 제어할 수 있도록 한다.

아울러, 경사로를 강판 주행 중인 경우에는, 도로 경사레벨이 높더라도 전륜이 들리며 휠 슬립에 취약해지는 상황이 발생하지 않으므로 모터토크 게인을 1로 결정한다.

모터토크 게인이 1로 결정되는 경우 실시간으로 결정되는 최대 모터토크가 모터의 최종 모터토크가 되고, 모터토크 게인이 1 미만의 값으로 결정되는 경우 모터의 최종 모터토크는 실시간 최대 모터토크보다 작은 값으로서 결정된다.

즉, 상기 최종 모터토크는 모터토크 게인 결정부에서 최대 모터토크에 모터토크 게인을 승산하여 연산한 값으로서 결정된다.

여기서, 상기 최대 모터토크는 엑셀페달의 밟힘량, 모터속도 등에 따라 실시간으로 결정된 값이 사용된다.

차량 제어부(VCU)에서 상기 최종 모터토크를 결정하여 모터 제어기(MCU)에 정보를 전송하면, 모터 제어기에서는 그에 따라 모터토크 지령을 출력하게 되고, 상기 모터토크 지령을 받은 모터는 최종 모터토크를 출력으로서 내보내게 된다.

아울러, 상기 차량 제어기(VCU)는 제1과정에서 산출한 도로 경사도와 더불어 실시간 모터속도와 엑셀페달의 밟힘량에 기초하여 차량 상태에 따른 휠 슬립 발생 유무를 판단할 수 있으며, 이렇게 휠 슬립 발생 유무를 판단한 결과에 따라 상기 제2과정 이후의 과정이 생략될 수 있다.

좀더 설명하면, 차량 상태의 판단 결과 휠 슬립 발생 상황이 아닌 것으로 판단되면 휠 슬립 개선을 모터토크 제어가 불필요하게 되므로 상기의 제2과정 내지 제4과정을 통한 최종 모터토크의 산출이 불필요한 상태가 된다.

일례로, 모터속도에 기초하여 정차 또는 주행중의 차량 상태를 판단할 수 있고, 엑셀 페달의 밟힘량에 기초하여 차량의 발진 또는 급발진 상황을 판단할 수 있고, 도로의 경사도에 기초하여 휠 슬립 발생 가능 빈도를 판단할 수 있다.

한편, 도 4에는 본 발명에 따른 모터토크 제어 방법의 적용 효과를 보여주는 그래프가 예시되어 있다.

기존 차량의 모터토크가 295Nm 이고 평지를 주행할 때 휠 슬립이 미발생하였으나, 도 4의 좌측 그래프를 보면, 경사도 25%의 경사로에서 주행할 때에는 휠 슬립이 발생함을 확인하였다.

이에 따라 도로 경사도를 판단하여 경사로를 주행할 때 도 4의 우측 그래프와 같이 모터토크를 250Nm 로 가변 제어하여 모터가 출력하게 되는 최대토크를 줄임으로써 휠 슬립이 미발생함으로 확인할 수 있었다.

이와 같이 본 발명에 따른 모터토크 제어 방법에 의하면, 경사로에서 휠 슬립의 발생을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있음과 더불어, 평지에서는 기존 토크를 유지할 수 있어 차량 동력성능의 하향으로 인한 차량 상품성의 열세를 개선할 수 있다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

Claims

모터토크 변화량에 따라 결정되는 슬로프 팩터(slope factor)와 차속에 기초하여 발진가속도 값을 산출하고, 가속도 센서의 검출값에서 상기 발진가속도 값을 차감하여 연산한 차량의 실제 가속도 값으로부터 도로 경사도를 실시간으로 산출하는 제1과정;
상기 제1과정에서 산출한 도로 경사도에 기초하여 도로 경사레벨을 결정하는 제2과정;
상기 제2과정에서 결정한 도로 경사레벨과 모터속도에 기초하여 모터토크 게인을 결정하는 제3과정;
상기 제3과정에서 결정한 모터토크 게인과 실시간으로 결정되는 최대 모터토크를 기반으로 최종 모터토크를 결정하는 제4과정;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1과정에서 상기 발진가속도 값은 모터토크 변화량에 따라 결정되는 슬로프 팩터(slope factor)를 차속 값에 승산하여 연산한 뒤에 미분하여 산출한 값인 것을 특징으로 하는 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 슬로프 팩터는 정해진 기준시간 동안 발생하는 모터토크 변화량에 따라 결정되는 값으로서, 정해진 기준시간 동안의 모터토크 변화량이 임계값을 초과하면 1보다 작은 값으로서 결정되고 임계값 이하이면 1로서 결정되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제2과정에서는, 도로 경사도에 따라 도로 경사레벨을 결정하기 위한 경사레벨 판단맵을 구축하고, 상기 경사레벨 판단맵으로부터 도로 경사레벨을 결정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제3과정에서는, 도로 경사레벨과 모터속도에 따라 모터토크 게인을 결정하기 위한 게인 판단맵을 구축하고, 상기 게인 판단맵으로부터 모터토크 게인을 결정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제4과정에서는, 모터토크 게인과 최대 모터토크를 승산하여 연산한 값으로서 최종 모터토크를 결정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 방법.
모터토크 변화량에 따라 결정되는 슬로프 팩터(slope factor)와 차속에 기초하여 발진가속도 값을 산출하고, 가속도 센서의 검출값에서 상기 발진가속도 값을 차감하여 연산한 차량의 실제 가속도 값으로부터 도로 경사도를 실시간으로 산출하는 경사도 산출부;
상기 산출한 도로 경사도에 기초하여 도로 경사레벨을 결정하는 경사레벨 결정부;
상기 결정한 도로 경사레벨과 모터속도에 기초하여 모터토크 게인을 결정하는 모터토크 게인 결정부;
상기 결정한 모터토크 게인과 실시간으로 결정되는 최대 모터토크를 기반으로 최종 모터토크를 결정하는 최종 모터토크 결정부;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 발진가속도 값은 모터토크 변화량에 따라 결정되는 슬로프 팩터를 차속 값에 승산하여 연산한 뒤에 미분하여 산출한 값인 것을 특징으로 하는 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 슬로프 팩터는 정해진 기준시간 동안 발생하는 모터토크 변화량에 따라 결정되는 값으로서, 정해진 기준시간 동안의 모터토크 변화량이 임계값을 초과하면 1보다 작은 값으로서 결정되고 임계값 이하이면 1로서 결정되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 경사레벨 결정부에서는, 도로 경사도에 따라 도로 경사레벨을 결정하기 위한 경사레벨 판단맵을 구축하고, 상기 경사레벨 판단맵으로부터 도로 경사레벨을 결정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 모터토크 게인 결정부에서는, 도로 경사레벨과 모터속도에 따라 모터토크 게인을 결정하기 위한 게인 판단맵을 구축하고, 상기 게인 판단맵으로부터 모터토크 게인을 결정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 최종 모터토크 결정부에서는 모터토크 게인과 최대 모터토크를 승산하여 연산한 값으로서 최종 모터토크를 결정하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 휠 슬립 개선을 위한 모터토크 가변 제어 장치.