KR102327664B1 - 전기차(xEV)의 강제 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

외부의 강제적인 힘에 따라 제어권을 설정하고 이를 모니터링할 수 있는 본 발명에 따른 전기차(xEV)의 강제 제어 시스템은 전류를 이용하여 구동되는 모터; 상기 모터를 제어하고, 외부의 강제적인 힘에 따라 상기 모터의 제어를 설정하는 제어부; 상기 외부의 강제적인 힘에 따라 오버라이드 밸류를 생성시키는 오버라이드 밸류 생성부; 상기 오버라이드 밸류가 미리 정해진 기준 범위 내에 있는지 판단하여 오버라이드 플래그를 설정하는 오버라이드 플래그 설정부; 상기 제어부는 상기 오버라이드 플래그에 따라 상기 모터의 제어를 중단하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기차(xEV)의 강제 제어 시스템{Forced Control System For Electic Vehicles}

본 발명은 제어 시스템에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

일반적으로 전자기술의 발전은 차량의 제어 시스템의 발전을 가져왔다.

특히, 하이브리드 자동차, 전기자동차, 연료전지 차량 등과 같은 친환경 차량에는 주행 및 발전을 위한 제어시스템이 탑재된다. 제어시스템은 주행 및 회생제동을 위한 모터와, 모터 제어 및 발전 제어를 위한 인버터와, 모터 및 인버터와 충방전 가능하게 연결되는 고전압배터리 등을 포함하여 구성된다.

이러한 제어시스템을 탑재한 대부분의 친환경 차량에는 모터 단독 구동 또는 모터 및 엔진 구동에 의한 주행 모드 외에 차량의 제동 및 관성 에너지를 모터에서 발전을 통하여 회수하여 에너지를 생산하는 회생제동모드가 적용되고 있다.

하지만, 모터를 구동하면서 에너지를 생산할 수 없기 때문에 모터구동을 통한 주행모드와 발전을 통하여 에너지를 생산하는 회생제동모드 간에 제어권을 설정하는 문제가 있다. 또한, 이를 실시간으로 모니터링 할 수 없다는 문제가 있다.

본 발명은 외부의 강제적인 힘에 따라 제어권을 설정하고 이를 모니터링할 수 있는 전기차(xEV)의 강제 제어 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 오버라이드 밸류를 생성하고 이를 통해 오버라이드 플래그를 설정함으로써 제어권을 강제적으로 제어할 수 있는 전기차(xEV)의 강제 제어 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 전기차(xEV)의 강제 제어 시스템은 전류를 이용하여 구동되는 모터; 상기 모터를 제어하고, 외부의 강제적인 힘에 따라 상기 모터의 제어를 설정하는 제어부; 상기 외부의 강제적인 힘에 따라 오버라이드 밸류를 생성시키는 오버라이드 밸류 생성부; 상기 오버라이드 밸류가 미리 정해진 기준 범위 내에 있는지 판단하여 오버라이드 플래그를 설정하는 오버라이드 플래그 설정부; 상기 제어부는 상기 오버라이드 플래그에 따라 상기 모터의 제어를 중단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 외부의 강제적인 힘에 따라 제어권을 설정하고 이를 모니터링할 수 있기 때문에, 외부환경에 따라 즉각적으로 제어권을 변경할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 차량 내부에서 발생하는 제어들을 확인할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 오버라이드 밸류를 생성하고 이를 통해 오버라이드 플래그를 설정함으로써 제어권을 강제적으로 제어할 수 있기 때문에, 차량의 주행과 에너지 생산의 조율을 효율적으로 수행할 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차(xEV)의 강제 제어 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 모터의 전류변화를 로직화하고 로직의 결과에 따라 결정 치수를 적용하여 오버라이드 플래그를 설정하는 것을 보여주는 도면이다.
도 3은 xEV 차량의 명령을 고정시키지 않은 경우 생성되는 오버라이드 밸류를 보여주는 그래프이다.
도 4는 xEV 차량의 명령을 고정시키는 경우, 생성된 오버라이드 밸류값을 보여주는 그래프이다.
도 5는 오버라이드 플래그 설정부가 각도 명령(Angle Command) 및 이에 따른 핸들 반응(Handle Response)에 따라 오버라이드 플래그를 설정하는 것을 보여주는 그래프이다.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분 품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목, 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목, 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항 목의 조합을 의미한다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 xEV 차량의 강제 제어시스템의 구성을 보여주는 도면이다.

본 발명에 따른 전기차(xEV)의 강제 제어 시스템(100)은 외부의 힘에 따라 제어권을 강제적으로 조정한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 xEV 차량의 강제 제어시스템(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 모터(110), 제어부(120), 오버라이드 밸류 생성부(130), 오버라이드 플래그 설정부(140), 및 모니터링부(150)를 포함한다.

본 발명에 따른 각 구성들은 용어가 사용된 문맥에 따라서, 소프트웨어, 하드웨어 또는 그 조합을 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 소프트웨어는 기계어, 펌웨어(firmware), 임베디드코드(embedded code), 및 애플리케이션 소프트웨어일 수 있다. 또 다른 예로, 하드웨어는 회로, 프로세서, 컴퓨터, 집적 회로, 집적 회로 코어, 센서, 멤스(MEMS; Micro-Electro-Mechanical System), 수동 디바이스, 또는 그조합일 수 있다.

본 발명에 따른 모터(110)는 xEV 차량의 구동을 위해 전류를 이용하여 구동력을 발생시킨다. 본 발명에 따른 xEV 차량은 전기자동차, 수소연료전지자동차, 하이브리드 자동차 등 차세대 미래자동차들을 포함할 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해서 xEV 차량은 전기자동차인 것으로 설명한다.

본 발명에 따른 모터(110)는 xEV 차량의 구동을 위해 전류를 이용하지만, 외부의 힘에 의해서 발전 기능을 가진다. 모터(110)는 발전 기능을 통해 전기에너지를 생산하고, 생산된 전기에너지를 이용하여 구동력을 발생시킨다.

일 실시예에 있어서, 모터(110)는 제어부(120)에 의해 제어된다. 이러한 실시예를 따를 경우, 모터(110)는 제어부(120)에 의해 외부의 강제적인 힘에 따라 모터의 제어를 중단하는 경우, 전류로 구동력을 발생시키는 것을 중단한다. 모터(110)는 구동력을 발생시키는 것을 중단하면, 발전 기능을 통해 전기에너지를 생산할 수 있다.

제어부(120)는 모터(110)를 제어한다. 일 실시예에 있어서, 제어부(120)는 외부의 강제적인 힘에 따라 모터의 제어를 설정한다. 규체적으로, 제어부(120)는 외부의 강제적인 힘에 따라 모터의 제어를 중단할 수 있다. 이러한 실시예를 따를 경우, 모터(110)는 전류로 구동력을 발생시키는 것을 중단한다. 또한, 모터(110)는 발전 기능을 통해 전기에너지를 생산할 수 있다.

제어부(120)는 오버라이드 밸류 생성부(130)에 의해 생성된 오버라이드 밸류에 따라 모터의 제어를 중단한다. 구체적으로, 제어부(120)는 오버라이드 밸류 생성부(130)가 오버라이드 밸류를 생성하고, 플래그 설정부(140)에 의해 해당 오버라이드 밸류에 오버라이드 플래그를 설정해야하는 경우, 오버라이드 플래그에 따라 모터의 제어를 중단할 수 있다.

오버라이드 밸류 생성부(130)는 외부의 강제적인 힘이 발생하면 오버라이드 밸류를 생성한다. 일 실시예에 있어서 오버라이드 밸류 생성부(130)는 핸들각도가 미리 정해진 범위를 벗어나면 오버라이드 밸류를 생성할 수 있다.

오버라이드 플래그 설정부(140)는 오버라이드 밸류 생성부(130)에 의해 생성된 오버라이드 밸류가 미리 정해진 기준 범위 내에 있는지 판단하여 오버라이드 플래그를 설정한다. 이러한 경우, 제어부(120)는 오버라이드 플래그에 따라 모터(110)의 제어를 중단한다.

예컨대, 오버라이드 플래그 설정부(140)가 오버라이드 밸류가 제1 기준값 및 제2 기준값 내에 존재하면 오버라이드 플래그로 설정하지 않을 수 있다. 오버라이드 플래그 설정부(140)는 오버라이드 밸류가 제1 기준값 및 제2 기준값을 벗어나면 오버라이드 플래그로 설정할 수 있다.

예컨대, 제어부(120)는 오버라이드 플래그가 설정되면, 모터(110)의 제어를 중단하고, 모터(110)는 전류로 구동력을 발생시키는 것을 중단할 수 있다. 또한 모터(110)는 외부의 힘에 따라 전기에너지를 생산할 수 있다.

오버라이드 플래그 설정부(140)는 오버라이드 플래그를 설정하기 위한 오버라이드 밸류를 만들기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 모터(110)의 전류변화를 로직화할 수 있고, 로직의 결과에 결정 치수를 적용하여 오버라이드 플래그를 설정할 수 있다.

오버라이드 플래그 설정부(140)는 모터(110)에 의해 구동되는 xEV 차량의 명령을 고정시키고 오버라이드 플래그를 설정할 수 있다. 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이 핸들각도가 10도, -10도, 20도, -20도와 같이 90도, -90도까지 움직이는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 xEV 차량을 회전하는 경위 결과 데이터에서 보이는 것과 같이 오버라이드 밸류에 해당하는 값이 크지 않게 표현되고 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 xEV 차량의 명령을 고정하고, 외부의 힘을 이용하여 핸들각도에서 보이는 것과 같이 각도 제어를 변경하면, 오버라이드 밸류값이 생성된다. 이에 따라 오버라이드 밸류 생성부(130)는 오버라이드 플래그를 설정할 수 있다.

본 발명에 따른 오버라이드 플래그 설정부(140)는 도 5에 도시된 바와 같이 각도 명령(Angle Command) 및 이에 따른 핸들 반응(Handle Response)에 따라 오버라이드 플래그를 설정할 수 있다.

모니터링부(150)는 사용자에게 오버라이드 밸류를 제공한다. 예컨대, 모니터링부(150)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 사용자가 실시간으로 모니터링 할 수 있게 한다. `

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한 다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: xEV 차량의 강제 제어 시스템 110: 모터
120: 제어부 130: 오버라이드 밸류 생성부
140: 오버라이드 플래그 설정부 150: 모니터링부

Claims (5)

1. 전류를 이용하여 구동되는 모터;
   상기 모터를 제어하고, 외부의 강제적인 힘에 따라 상기 모터의 제어를 설정하는 제어부;
   상기 외부의 강제적인 힘에 의한 핸들각도의 변화 및 사용자에 의한 핸들각도의 변화 각각에 따라 오버라이드 밸류를 생성시키는 오버라이드 밸류 생성부;
   상기 오버라이드 밸류가 미리 정해진 기준 범위 내에 있는지 판단하여 오버라이드 플래그를 설정하는 오버라이드 플래그 설정부; 및
   상기 오버라이드 밸류를 사용자에게 제공하는 모니터링부를 포함하고,
   상기 오버라이드 밸류 생성부는,
   상기 외부의 강제적인 힘을 이용하지 않고 상기 사용자에 의한 핸들각도의 변화가 발생한 경우, 해당 핸들각도의 변화가 -90도 내지 90도 내이면 제1 오버라이드 밸류를 생성하고, 상기 사용자에 의한 핸들각도의 변화 없이 상기 외부의 강제적인 힘에 따라 핸들각도의 변화가 발생한 경우, 해당 핸들각도의 변화가 미리 정해진 범위를 벗어나면 제2 오버라이드 밸류를 생성하고,
   상기 오버라이드 플래그 설정부는,
   상기 모터에 의해 구동되는 xEV 차량의 명령을 고정시킨 후 상기 오버라이드 플래그를 설정하도록 구성되고,
   상기 제1 오버라이드 밸류이면 오버라이드 플래그를 설정하지 않고, 상기 제2 오버라이드 밸류이면 오버라이드 플래그를 설정하고,
   상기 제어부는 상기 오버라이드 플래그가 설정되면 상기 모터가 구동력을 발생시키는 것을 중단시키면서 상기 모터가 상기 외부의 강제적인 힘에 따라 전기에너지를 생성하도록 하는 것을 특징으로 하는 전기차(xEV)의 강제 제어 시스템.
   
   
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