KR102307178B1 - 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치 및 방법 - Google Patents

모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 연료전지 자동차 또는 전기 자동차와 같은 모터로 구동되는 차량에서 인버터-모터 구동 시스템을 이용하여, 다양한 운전 모드에 따른 진동 및 엔진음을 생성하는 승차감 제어 장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치의 일 실시 예는, 차량의 운전 모드 정보 또는 소리 모드 정보가 입력되는 입력부; 상기 입력부로부터 전송받은 운전 모드 정보에 따라 모터 토크 리플 지령을 생성하여 모터가 진동하도록 제어하고, 상기 모터로부터 속도 정보를 입력받는 운전 모드 제어부; 및 상기 입력부로부터 전송받은 소리 모드 정보 및 상기 운전 모드 제어부로부터 전송받은 속도 정보를 이용하여 가상 엔진음을 생성하는 소리 모드 생성부; 를 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 방법의 일 실시 예는, 입력부로 차량의 운전 모드 정보 및 소리 모드 정보가 입력되는 입력단계; 상기 입력부로부터 전송받은 운전 모드 정보를 이용하여 운전 모드 제어부가 모터를 진동시키는 모터 토크 리플 지령을 생성하고, 상기 모터로부터 속도 정보를 입력받는 승차감 제어단계; 및 상기 입력부로부터 전송받은 소리 모드 정보 및 상기 운전 모드 제어부로부터 전송받은 속도 정보를 이용하여 소리 모드 생성부가 가상 엔진음을 생성하는 엔진음 재생단계; 를 포함할 수 있다.

Description

모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING IMPRESSION OF RIDING IN A VEHICLE POWERED BY AN ELECTRIC MOTOR}
본 발명은 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 연료전지 자동차 또는 전기 자동차와 같은 모터로 구동되는 차량에서 인버터-모터 구동 시스템을 이용하여, 다양한 운전 모드에 따른 진동 및 엔진음을 생성하는 승차감 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1 은 종래 기술에 의한 승차감 제어 시스템을 보인 블록도이고, 도 2 는 종래 기술에 의한 승차감 제어 장치를 보인 사시도이며, 도 3 은 종래 기술에 의한 토크 제어(DTC : Direct Touque Control) 모델을 보인 블록도이다.
도 1 내지 도 3 을 참고하면, 종래 엔진으로 구동되는 차량에서, 운전자는 엔진에서 발생되는 작동음과 진동의 승차감을 만끽하였다. 그러나, 모터로 구동되는 차량에서, 운전자는 종래 엔진으로 구동되는 차량에서 느꼈던 승차감을 만끽할 수 없는 문제점이 있었다.
종래 기술에 의한 승차감 제어 시스템에서는, 차량의 오디오 플레이어와 쇽 업쇼바를 이용하여 가상의 엔진 작동음과 차량의 떨림을 생성함으로써, 운전자가 엔진으로 구동되는 차량의 승차감을 느낄 수 있었다. 또한, 종래 기술에 의한 승차감 제어 장치에서는, 진동 스피커를 운전석에 설치하여 가상의 엔진 작동음 과 차량의 떨림을 생성함으로써, 운전자가 엔진으로 구동되는 차량의 승차감을 느낄 수 있었다.
그러나, 상기 종래의 기술에 의한 승차감 제어 시스템 및 장치는, 별도의 추가 제어장치 및 스피커 등을 장착하였으므로, 승차감을 재현하기 위하여 별도의 비용이 발생되는 문제점이 있었다.
따라서, 모터로 구동되는 차량에서, 기존의 장치를 이용하여 승차감을 제어하는 기술이 요구된다.
KR 1398202 B1 KR 2012-0043889 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 기존의 장치를 이용하여 다양한 운전 모드에 따른 진동 및 엔진음을 생성하여 운전자의 감성 만족도를 향상시키고 조작이 간편한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치의 일 실시 예는, 차량의 운전 모드 정보 및 소리 모드 정보가 입력되는 입력부; 상기 입력부로부터 전송받은 운전 모드 정보에 따라 모터 토크 리플 지령을 생성하여 모터가 진동하도록 제어하고, 상기 모터로부터 속도 정보를 입력받는 운전 모드 제어부; 및 상기 입력부로부터 전송받은 소리 모드 정보 및 상기 운전 모드 제어부로부터 전송받은 속도 정보를 이용하여 가상 엔진음을 생성하는 소리 모드 생성부; 를 포함할 수 있다.
이때, 상기 입력부로 입력되는 운전 모드 정보는, 연비 절약 모드 정보, 일반 모드 정보, 스포츠 모드 정보 또는 파워 모드 정보일 수 있다.
또한, 상기 입력부로 입력되는 소리 모드 정보는, 소형차 엔진음 모드 정보, 중형차 엔진음 모드 정보, 대형차 엔진음 모드 정보 또는 스포츠카 엔진음 모드 정보일 수 있다.
또한, 상기 운전 모드 제어부는, 상기 입력부로부터 전송받은 운전 모드 정보에 따라 모터 토크 리플 지령을 생성하는 토크 제어부; 상기 모터 토크 리플 지령에 따라 모터가 진동하도록 제어하는 인버터; 및 상기 모터로부터 속도 정보를 입력받아 상기 소리 모드 생성부로 전송하는 모터 정보 제어부; 를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 토크 제어부는, 상기 모터 토크 리플 지령을 생성하는 펄스 폭 변조기(PWM Modulator); 및 상기 입력부로부터 전송받은 운전 모드 정보에 따라 상기 펄스 폭 변조기가 모터 토크 리플 지령을 생성하도록, PWM duty를 조정하여 상기 펄스 폭 변조기를 제어하는 듀티 사이클 제어기(Duty Cycle Controller); 를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 듀티 사이클 제어기가 조정하는 PWM duty 는 다음 식에 의해 산출될 수 있다.
Figure 112015015419516-pat00001
또한, 상기 소리 모드 생성부는, 상기 운전 모드 정보의 종류에 따른 가상 엔진음을 배경 음향(Back Ground Sound)으로 생성하여 발생시킬 수 있다.
또한, 상기 운전 모드 제어부는, 상기 운전 모드 정보의 각 모드에 따라 모터의 진동 정도를 달리하는 모터 토크 리플 지령을 생성하여 모터가 진동하도록 제어할 수 있다.
본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 방법의 일 실시 예는, 입력부로 차량의 운전 모드 정보 및 소리 모드 정보가 입력되는 입력단계; 상기 입력부로부터 전송받은 운전 모드 정보를 이용하여 운전 모드 제어부가 모터를 진동시키는 모터 토크 리플 지령을 생성하고, 상기 모터로부터 속도 정보를 입력받는 승차감 제어단계; 및 상기 입력부로부터 전송받은 소리 모드 정보 및 상기 운전 모드 제어부로부터 전송받은 속도 정보를 이용하여 소리 모드 생성부가 가상 엔진음을 생성하는 엔진음 재생단계; 를 포함할 수 있다.
이때, 상기 엔진음 재생단계에서, 상기 생성되는 가상 엔진음은, 상기 입력되는 운전 모드 정보의 종류에 따른 가상 엔진음으로써 배경 음향으로 생성될 수 있다.
본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치 및 방법에 의하면, 추가되는 장치를 사용하지 아니하여 추가 비용이 발생하지 아니하고, 간편한 조작으로 다양한 운전 모드에 따른 진동 및 엔진음을 생성하여 운전자의 감성 만족도를 향상시킬 수 있다.
도 1 은 종래 기술에 의한 승차감 제어 시스템을 보인 블록도.
도 2 는 종래 기술에 의한 승차감 제어 장치를 보인 사시도.
도 3 은 종래 기술에 의한 토크 제어(DTC : Direct Touque Control) 모델을 보인 블록도.
도 4 는 본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치를 보인 블록도.
도 5 는 본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치에 이용되는 토크 제어 모델을 보인 블록도.
도 6 은 본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치의 토크 제어 모델의 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 보인 다이어그램.
도 7 은 본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치의 토크 제어 모델의 모터 토크 리플 제어를 보인 다이어그램.
도 8 은 본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치의 토크 제어 모델을 토크 리플이 많이 나오도록 설정한 경우의 토크 파형을 보인 다이어그램.
도 9 는 본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치의 토크 제어 모델을 토크 리플이 적게 나오도록 설정한 경우의 토크 파형을 보인 다이어그램.
도 10 은 본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 방법을 보인 흐름도.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위하여 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적이거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것은 아니며, 본 명세서에 개시된 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경·균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치의 일 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
도 4 는 본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치를 보인 블록도이고, 도 5 는 본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치에 이용되는 토크 제어 모델을 보인 블록도이며, 도 6 은 본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치의 토크 제어 모델의 PWM(Pulse Width Modulation) 제어 방식을 보인 다이어그램이고, 도 7 은 본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치의 토크 제어 모델의 모터 토크 리플 제어를 보인 다이어그램이며, 도 8 은 본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치의 토크 제어 모델을 토크 리플이 많이 나오도록 설정한 경우의 토크 파형을 보인 다이어그램이고, 도 9 는 본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치의 토크 제어 모델을 토크 리플이 적게 나오도록 설정한 경우의 토크 파형을 보인 다이어그램이다.
도 4 내지 도 9 를 참조하면, 본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치(1)의 일 실시 예는, 입력부(100), 운전 모드 제어부(200) 및 소리 모드 생성부(300)을 포함할 수 있다.
상기 입력부(100)는, 차량의 운전 모드 정보(10) 및 소리 모드 정보(20)가 입력된다. 더욱 상세하게는, 상기 입력부(100)는, 차량의 승차감을 제어하기 위하여, 운전자에 의하여 차량의 떨림의 종류 및 정도를 의미하는 운전 모드 정보(10) 및 차량의 엔진 작동음을 의미하는 소리 모드 정보(20)가 입력될 수 있다.
이때, 상기 입력부로 입력되는 운전 모드 정보(10)는, 제한이 없으며, 특히, 연비 절약 모드 정보(11), 일반 모드 정보(12), 스포츠 모드 정보(13) 또는 파워 모드 정보(14)일 수 있다. 즉, 운전자는, 상기 입력부(100)를 통하여 연비 절약 모드 정보(11), 일반 모드 정보(12), 스포츠 모드 정보(13) 또는 파워 모드 정보(14) 중 어느 한 모드를 입력할 수 있는 것이다. 여기서, 상기 연비 절약 모드 정보(11)는, 운전 제어부(200)가 PWM 듀티 사이클이 10 % 의 PWM 신호인 모터 토크 리플 지령(31)을 생성하게 하는 차량의 운전 모드 정보(10)일 수 있다. 또한, 상기 일반 모드 정보(12)는, 운전 제어부(200)가 PWM 듀티 사이클이 30 % 의 PWM 신호인 모터 토크 리플 지령(32)을 생성하게 하는 차량의 운전 모드 정보(10)일 수 있다. 또한, 상기 스포츠 모드 정보(13)는, 운전 제어부(200)가 PWM 듀티 사이클이 50 % 의 PWM 신호인 모터 토크 리플 지령(33)을 생성하게 하는 차량의 운전 모드 정보(10)일 수 있다. 또한, 상기 파워 모드 정보(12)는, 운전 제어부(200)가 PWM 듀티 사이클이 90 % 의 PWM 신호인 모터 토크 리플 지령(34)을 생성하게 하는 차량의 운전 모드 정보(10)일 수 있다.
또한, 상기 입력부로 입력되는 소리 모드 정보(20)는, 제한이 없으며, 특히, 소형차 엔진음 모드 정보(21), 중형차 엔진음 모드 정보(22), 대형차 엔진음 모드 정보(23) 또는 스포츠카 엔진음 모드 정보(24)일 수 있다. 또한, 상기 입력부로 입력되는 소리 모드 정보(20)는, 그 소리 크기(볼륨)가 조정될 수 있으며, 그 소리가 전혀 나지 않는 무음 모드일 수도 있다. 여기서, 상기 소형차 엔진음 모드 정보(21)는, 상기 소리 모드 생성부(300)가 소형차의 엔진음을 생성하게 하는 소리 모드 정보(20)일 수 있으며, 상기 중형차 엔진음 모드 정보(22), 대형차 엔진음 모드 정보(23) 및 스포츠카 엔진음 모드 정보(24)도, 각각 중형차의 엔진음, 대형차의 엔진음, 스포츠카의 엔진음을 생성하는 소리 모드 정보(20)일 수 있다.
여기서, 상기 입력부(100)로 사용되는 장치에는 제한이 없으나, 특히, AVN의 터치 스크린 장치일 수 있다.
상기 운전 모드 제어부(200)는, 상기 입력부(100)로부터 전송받은 운전 모드 정보(10)에 따라 모터 토크 리플 지령(30)을 생성하여 모터(400)가 진동하도록 제어하고, 상기 모터(400)로부터 속도 정보(40)를 입력받는다. 더욱 상세하게는, 상기 운전 모드 제어부(200)는, 운전자에 의해 입력되어 상기 입력부(100)가 전송하는 각 운전 모드 정보(10)에 따라 모터 토크 리플 지령(30)을 생성하여 모터(400)가 진동하도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 운전 모드 제어부(200)는, 상기 모터(400)로부터 속도 정보(40)를 입력받아 상기 소리 모드 정보 제어부(300)로 모터 회전수(RPM) 정보를 전송할 수 있다. 보다 상세하게는, 상기 운전 모드 제어부(200)는, 토크 제어부(210), 인버터(220) 및 모터 정보 제어부(300)을 포함할 수 있다.
상기 토크 제어부(210)는, 상기 입력부(100)로부터 전송받은 운전 모드 정보(10)에 따라 모터 토크 리플 지령(30)을 생성한다. 더욱 상세하게는, 상기 토크 제어부(210)는, 운전자에 의해 입력되어 상기 입력부(100)가 전송하는 각 운전 모드 정보(10)에 따라 모터 토크 리플 지령(30)을 생성할 수 있다. 여기서, 상기 토크 제어부(210)는, 도 3 에서 제시된 유도 전동기에서 토크를 제어하는 토크 제어(DTC : Direct Touque Control) 모델이 변형된 장치일 수 있다. 즉, 상기 토크 제어부(210)는, 상기 토크 제어 모델에서, 펄스 폭 변조기(211) 및 듀티 사이클 제어기(212)를 더 포함한 장치일 수 있다.
상기 펄스 폭 변조기(PWM Modulator)(211)는, 상기 모터 토크 리플 지령(30)을 생성한다. 더욱 상세하게는, 상기 펄스 폭 변조기(211)는, 상기 듀티 사이클 제어기(212)의 제어에 따라 모터 토크 리플 지령(30)을 생성할 수 있다. 도 6 을 참조하면, 상기 펄스 폭 변조기(211)가 생성하는 모터 토크 리플 지령(30)에는, PWM 듀티 사이클이 10 % 의 모터 토크 리플 지령(31), PWM 듀티 사이클이 30 % 의 모터 토크 리플 지령(32), PWM 듀티 사이클이 50 % 의 모터 토크 리플 지령(33) 또는 PWM 듀티 사이클이 90 % 의 모터 토크 리플 지령(34)이 있을 수 있다.
상기 듀티 사이클 제어기(Duty Cycle Controller)(212)는, 상기 입력부(100)로부터 전송받은 운전 모드 정보(10)에 따라 상기 펄스 폭 변조기(211)가 모터 토크 리플 지령(30)을 생성하도록, PWM duty 를 조정하여 상기 펄스 폭 변조기(211)를 제어한다. 더욱 상세하게는, 상기 듀티 사이클 제어기(212)는, 상기 입력부(100)로부터 전송받은 운전 모드 정보(10)가 연비 절약 모드 정보(11)인 경우, 상기 펄스 폭 변조기(211)가 PWM 듀티 사이클이 10 % 의 모터 토크 리플 지령(31)을 생성하도록 상기 펄스 폭 변조기(211)을 제어할 수 있다. 또한, 상기 듀티 사이클 제어기(212)는, 상기 입력부(100)로부터 전송받은 운전 모드 정보(10)가 일반 모드 정보(12)인 경우, 상기 펄스 폭 변조기(211)가 PWM 듀티 사이클이 30 % 의 모터 토크 리플 지령(32)을 생성하도록 상기 펄스 폭 변조기(211)을 제어할 수 있다. 또한, 상기 듀티 사이클 제어기(212)는, 상기 입력부(100)로부터 전송받은 운전 모드 정보(10)가 스포츠 모드 정보(13)인 경우, 상기 펄스 폭 변조기(211)가 PWM 듀티 사이클이 50 % 의 모터 토크 리플 지령(33)을 생성하도록 상기 펄스 폭 변조기(211)을 제어할 수 있다. 또한, 상기 듀티 사이클 제어기(212)는, 상기 입력부(100)로부터 전송받은 운전 모드 정보(10)가 파워 모드 정보(14)인 경우, 상기 펄스 폭 변조기(211)가 PWM 듀티 사이클이 90 % 의 모터 토크 리플 지령(34)을 생성하도록 상기 펄스 폭 변조기(211)을 제어할 수 있다.
이때, 종래 기술에 의한 토크 제어 모델(도 3 참조)의 PWM duty를 d 라고 한다면, 본 발명에 의한 듀티 사이클 제어기(212)가 조정하는 PWM Duty 는 다음 식에 의해 산출될 수 있다.
Figure 112015015419516-pat00002
여기서, 상기 d 는 종래 기술에 의한 토크 제어 모델의 PWM duty 이고, 상기 c 는 -5 에서 +5 사이의 값을 가지는 운전 모드 정보이다.
따라서, 상기 듀티 사이크 제이기(212)가 종래 기술에 의한 PWM duty 대신 -5% 에서 +5% 까지 변조된 PWM duty 상기 펄스 폭 변조기(211)에 인가함으로써, 토크 제어부(210)가 인위적인 모터 토크 리플 지령(30)을 발생시킬 수 있게 한다.
도 8 및 도 9 를 참조하면, 도 8 에서는, PWM 듀티 사이클이 90 % 의 모터 토크 리플 지령(34)인 경우 모터(400)의 토크 파형을 확인할 수 있으며, 도 9 에서는, PWM 듀티 사이클이 10 % 의 모터 토크 리플 지령(31)인 경우 모터(400)의 토크 파형을 확인할 수 있다.
상기 인버터(220)는, 상기 모터 토크 리플 지령(30)에 따라 모터(400)가 진동하도록 제어한다. 더욱 상세하게는, 상기 인버터(220)는, 상기 토크 제어부(200)로부터 모터 토크 리플 지령(30)을 입력받고 상기 모터 토크 리플 지령(30)에 따라 상기 모터(400)로 흐르는 전류량을 제어하여 상기 모터(400)가 진동하도록 제어할 수 있다. 즉, 상기 인버터(220)는, 상기 토크 제어부(200)로부터 PWM 신호인 모터 토크 리플 지령(30)을 입력받아 내부의 파워 모듈 스위치를 온(ON) 또는 오프(OFF) 시킴으로써, 상기 3 상 모터(400)의 3 개 상(U, V, W)의 전류량을 제어하여 상기 모터(400)가 상기 각 운전 모드 정보에 맞는 진동을 발생시키도록 할 수 있다. 도 7 을 참조하면, 상기 인버터(220)가 제어하는 3 상 전류량(Eu, Ev, Ew) 를 확인할 수 있으며, 이때 상기 모터(400)로 흐르게 되는 전류는 사인파 형태를 가질 수 있다.
상기 모터 정보 제어부(230)는, 상기 모터(400)로부터 속도 정보(40)를 입력받아 상기 소리 모드 생성부(300)로 전송한다. 더욱 상세하게는, 상기 모터 정보 제어부(230)는, 상기 모터(400)로부터 속도 정보(40)를 입력받아 모터 회전수(RPM) 정보로 변환한 후 상기 소리 모드 생성부(300)로 상기 모터 회전수 정보를 전송할 수 있다.
상기 소리 모드 생성부(300)는, 상기 입력부(100)로부터 전송받은 소리 모드 정보(20) 및 상기 운전 모드 제어부(200)로부터 전송받은 속도 정보(40)를 이용하여 가상 엔진음(50)을 생성한다. 더욱 상세하게는, 상기 소리 모드 생성부(300)는, 운전자에 의해 입력되어 상기 입력부(100)가 전송하는 각 소리 모드 정보(20) 및 상기 운전 모드 제어부(200)로부터 전송되는 속도 정보(40)를 이용하여 가상 엔진음(50)을 생성할 수 있다. 즉, 상기 소리 모드 생성부(300)는, 상기 입력부(100)에 소형차 엔진음 모드 정보(21)가 입력되는 경우, 상기 운전 모드 제어부(200)로부터 전송되는 속도 정보(40), 즉, 모터 회전수(RPM) 정보를 이용하여 소형차 엔진음을 생성할 수 있다. 또한, 중형차 엔진음 모드 정보(22), 대형차 엔진음 모드 정보(23) 및 스포츠카 엔진음 모드 정보(24)가 각각 입력되는 경우, 상기 운전 모드 제어부(200)로부터 전송되는 속도 정보(40)를 이용하여 중형차 엔진음, 대형차 엔진음, 스포츠카 엔진음을 각각 생성할 수 있다.
이때, 상기 소리 모드 생성부(300)는, 상기 운전 모드 정보의 종류에 따른 가상 엔진음(50)을 배경 음향(Back Ground Sound)으로 생성하여 발생시킬 수 있다. 즉, 상기 소리 모드 생성부(300)가 생성하는 가상 엔진음(50)은, 음향 장치에 의해 발생되는 음향의 배경이 되는 작은 음향일 수 있다. 또한, 상기 가상 엔진음(50)은, 그 소리 크기(볼륨)가 조정될 수 있으며, 그 소리가 전혀 나지 않는 무음으로 조정될 수 있다.
여기서, 상기 소리 모드 생성부(300)로 사용되는 장치에는 제한이 없으나, 특히, AVN 장치일 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 방법의 일 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
도 10 은 본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 방법을 보인 흐름도이다.
도 10 을 참조하면, 본 발명에 의한 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 방법의 일 실시 예는, 입력단계(S100), 승차감 제어단계(S200) 및 엔진음 재생단계(S300)을 포함할 수 있다.
상기 입력단계(S100)에서는, 입력부(100)로 차량의 운전 모드 정보(10) 및 소리 모드 정보(20)가 입력된다. 더욱 상세하게는, 상기 입력단계(S100)에서는, 운전자가 상기 입력부(100)를 통하여 차량의 운전 모드 정보(10) 및 소리 모드 정보(20)가 입력될 수 있다.
상기 승차감 제어단계(S200)에서는, 상기 입력부(100)로부터 전송받은 운전 모드 정보(10)를 이용하여 운전 모드 제어부(200)가 모터(400)를 진동시키는 모터 토크 리플 지령(30)을 생성하고 상기 모터(400)로부터 속도 정보(40)를 입력받을 수 있다. 더욱 상세하게는, 상기 승차감 제어단계(S200)에서는, 상기 입력단계(S100)에서 선택된 운전 모드 정보(10)에 따라 모터 토크 리플 지령(30)이 생성되고, 상기 생성된 모터 토크 리플 지령(30)이 모터로 입력되어 상기 모터 토크 리플 지령(30)에 의하여 모터(400)가 진동될 수 있다. 또한, 상기 승차감 제어단계(S200)에서는, 상기 운전 모드 제어부(200)가 상기 모터(400)로부터 속도 정보(40)를 입력받을 수 있다.
상기 엔진음 재생단계(S300)에서는, 상기 입력부(100)로부터 전송받은 소리 모드 정보(20) 및 운전 모드 제어부(200)로부터 전송받은 속도 정보(40)를 이용하여 소리 모드 생성부(300)가 가상 엔진음(50)을 생성한다. 더욱 상세하게는, 상기 엔진음 재생단계(S300)에서는, 상기 입력부(100)로부터 전송받은 소리 모드 정보(20) 및 운전 모드 제어부(200)로부터 전송받은 속도 정보(40)를 이용하여 소리 모드 정보 생성부(300)가 가상 엔진음(50)을 생성할 수 있다. 여기서, 상기 생성되는 가상 엔진음(50)은, 상기 입력되는 운전 모드 정보(20)의 종류에 따른 가상 엔진음으로써 배경 음향으로 생성될 수 있다. 즉, 상기 생성되는 가상 엔진음(50)은, 상기 입력되는 운전 모드 정보(20)와 호응되는 엔진음일 수 있으며, 상기 생성되는 가상 엔진음(50)은, 상기 소리 모드 정보 생성부(300)가 다른 음향을 생성하는 경우 배경 음향으로 생성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능하고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
1 : 본 발명에 의한 승차감 제어 장치
2 : 모터에 흐르는 3 상 전류
10 : 운전 모드 정보
11 : 연비 절약 모드 정보 12 : 일반 모드 정보
13 : 스포츠 모드 정보 14 : 파워 모드 정보
20 : 소리 모드 정보
21 : 소형차 엔진음 모드 정보 22 : 중형차 엔진음 모드 정보
23 : 대형차 엔진음 모드 정보 24 : 스포츠카 엔진음 모드 정보
30 : 모터 토크 리플 지령
31 : PWM 듀티 사이클이 10 % 의 모터 토크 리플 지령
32 : PWM 듀티 사이클이 30 % 의 모터 토크 리플 지령
33 : PWM 듀티 사이클이 50 % 의 모터 토크 리플 지령
34 : PWM 듀티 사이클이 90 % 의 모터 토크 리플 지령
40 : 속도 정보 50 : 가상 엔진음
100 : 입력부
200 : 운전 모드 정보 제어부
210 : 토크 제어부
211 : 펄스 폭 변조기 212 : 듀티 사이클 제어기
220 : 인버터 230 : 모터 정보 제어부
300 : 소리 모드 정보 생성부
400 : 모터

Claims (10)

  1. 하나의 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치에 있어서,
    차량의 운전 모드 정보 및 소리 모드 정보가 입력되는 입력부;
    상기 입력부로부터 전송받은 운전 모드 정보에 따라 모터 토크 리플 지령을 생성하여 상기 모터가 진동하도록 제어하고, 상기 모터로부터 속도 정보를 입력받는 운전 모드 제어부; 및
    상기 입력부로부터 전송받은 소리 모드 정보 및 상기 운전 모드 제어부로부터 전송받은 속도 정보를 이용하여 가상 엔진음을 생성하는 소리 모드 생성부;를 포함하며,
    상기 입력부는 AVN(Audio, Video, Navigation)의 터치 스크린 장치이고,
    상기 소리 모드 생성부는 상기 AVN이며,
    상기 운전 모드 제어부는,
    상기 입력부로부터 전송받은 운전 모드 정보에 따라 모터 토크 리플 지령을 생성하는 토크 제어부;
    상기 모터 토크 리플 지령에 따라 상기 모터가 진동하도록 제어하는 인버터; 및
    상기 모터로부터 속도 정보를 입력받아 상기 소리 모드 생성부로 전송하는 모터 정보 제어부;를 포함하며,
    상기 토크 제어부는,
    상기 모터 토크 리플 지령을 생성하는 펄스 폭 변조기(PWM Modulator); 및
    상기 입력부로부터 전송받은 운전 모드 정보에 따라 상기 펄스 폭 변조기가 모터 토크 리플 지령을 생성하도록, PWM duty 사이클을 조정하여 상기 펄스 폭 변조기를 제어하는 듀티 사이클 제어기(Duty Cycle Controller);를 더 포함하며,
    상기 운전 모드 정보가 연비 절약 모드 정보인 경우, 상기 PWM duty 사이클이 10 %의 모터 토크 리플 지령을 생성하고,
    상기 운전 모드 정보가 일반 모드 정보인 경우, 상기 PWM duty 사이클이 30 %의 모터 토크 리플 지령을 생성하는 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력부로 입력되는 운전 모드 정보는,
    연비 절약 모드 정보, 일반 모드 정보, 스포츠 모드 정보 또는 파워 모드 정보인 것을 특징으로 하는 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력부로 입력되는 소리 모드 정보는,
    소형차 엔진음 모드 정보, 중형차 엔진음 모드 정보, 대형차 엔진음 모드 정보 또는 스포츠카 엔진음 모드 정보인 것을 특징으로 하는 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 소리 모드 생성부는,
    상기 운전 모드 정보의 종류에 따른 가상 엔진음을 배경 음향(Back Ground Sound)으로 생성하여 발생시키는 것을 특징으로 하는 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 운전 모드 제어부는,
    상기 운전 모드 정보의 각 모드에 따라 모터의 진동 정도를 달리하는 모터 토크 리플 지령을 생성하여 모터가 진동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 하나의 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 방법에 있어서,
    입력부로 차량의 운전 모드 정보 및 소리 모드 정보가 입력되는 입력단계;
    상기 입력부로부터 전송받은 운전 모드 정보를 이용하여 운전 모드 제어부가 상기 모터를 진동시키는 모터 토크 리플 지령을 생성하고, 상기 모터로부터 속도 정보를 입력받는 승차감 제어단계; 및
    상기 입력부로부터 전송받은 소리 모드 정보 및 상기 운전 모드 제어부로부터 전송받은 속도 정보를 이용하여 소리 모드 생성부가 가상 엔진음을 생성하는 엔진음 재생단계;를 포함하며,
    상기 입력부는 AVN(Audio, Video, Navigation)의 터치 스크린 장치이고,
    상기 소리 모드 생성부는 상기 AVN이며,
    상기 운전 모드 제어부는,
    상기 입력부로부터 전송받은 운전 모드 정보에 따라 모터 토크 리플 지령을 생성하는 토크 제어부;
    상기 모터 토크 리플 지령에 따라 상기 모터가 진동하도록 제어하는 인버터; 및
    상기 모터로부터 속도 정보를 입력받아 상기 소리 모드 생성부로 전송하는 모터 정보 제어부;를 포함하며,
    상기 토크 제어부는,
    상기 모터 토크 리플 지령을 생성하는 펄스 폭 변조기(PWM Modulator); 및
    상기 입력부로부터 전송받은 운전 모드 정보에 따라 상기 펄스 폭 변조기가 모터 토크 리플 지령을 생성하도록, PWM duty 사이클을 조정하여 상기 펄스 폭 변조기를 제어하는 듀티 사이클 제어기(Duty Cycle Controller);를 더 포함하며,
    상기 운전 모드 정보가 연비 절약 모드 정보인 경우, 상기 PWM duty 사이클이 10 %의 모터 토크 리플 지령을 생성하고,
    상기 운전 모드 정보가 일반 모드 정보인 경우, 상기 PWM duty 사이클이 30 %의 모터 토크 리플 지령을 생성하는 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 엔진음 재생단계에서,
    상기 생성되는 가상 엔진음은,
    상기 입력되는 운전 모드 정보의 종류에 따른 가상 엔진음으로써 배경 음향으로 생성되는 것을 특징으로 하는 모터로 구동되는 차량에서의 승차감 제어 방법.
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KR101798051B1 (ko) * 2011-09-15 2017-11-15 현대모비스 주식회사 가상진동 제공 장치 및 방법
KR20140014717A (ko) * 2012-07-25 2014-02-06 현대모비스 주식회사 전기 모터를 장착한 차량에 가상 진동과 가상 엔진음을 제공하는 방법 및 그 장치
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