KR102344507B1 - 인휠 모터 제어 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 인휠 모터 제어 장치는, 차량의 엔진, 상기 차량의 휠에 배치되어 상기 휠을 회전시키는 인휠 모터, 상기 인휠 모터에 연결된 회로에 배치되어 상기 인휠 모터에 전력이 공급 또는 차단되게 하는 제어 스위치 및 상기 인휠 모터 및 상기 차량의 엔진 중 적어도 하나를 사용하여 상기 차량을 주행시키고, 상기 차량의 속도에 대응하여 상기 인휠 모터 및 상기 차량의 엔진의 사용 비율을 조정하고, 상기 차량의 속도가 제1 설정 속도 이상이면, 상기 제어 스위치를 OFF시켜서 상기 인휠 모터 및 상기 제어 스위치가 포함된 폐회로를 개회로가 되게 하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 따른 인휠 모터 제어 방법은, 차량의 휠에 배치되어 상기 휠을 회전시키는 인휠 모터 및 상기 차량의 엔진을 사용하여 상기 차량을 주행시키는 주행 단계 및 상기 차량의 속도가 제1 설정 속도 이상이면, 상기 인휠 모터에 연결된 제어 스위치를 OFF시켜서 상기 인휠 모터 및 상기 제어 스위치가 포함된 폐회로를 개회로가 되게 하는 제어 단계를 포함한다.

Description

인휠 모터 제어 장치 및 방법 {Apparatus and method for controlling In-Wheel motor}

본 발명은 인휠 모터 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 휠 내부에 배치되어 상기 휠을 회전 시키는 인휠 모터와 별도의 엔진이 구비된 하이브리드 차량에 있어서, 고속 주행 시 인휠 모터에 의해 발생하는 부하를 감소시켜서 에너지 효율을 향상시킨 인휠 모터 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 차량의 휠 내부에 배치된 모터인 인휠 모터를 이용하여 상기 휠을 회전 시켜서 상기 차량을 주행시키는 인휠 시스템이 있다.

이는 엔진을 사용하는 것보다 에너지 소비가 적고, 상대적으로 적은 공간을 차지하므로 차량 제작 시 공간 활용이 유리해지는 이점이 있다.

그러나 차량의 고속 주행 시 인휠 모터를 사용하기 위해서는 높은 출력이 필요하고, 고속에서 인휠 모터가 높은 출력을 내기 위해서는 많은 에너지가 필요하므로 오히려 에너지 효율이 감소하는 경우가 있다.

이에 따라 저속에서는 인휠 모터를 사용하여 차량을 주행시키고, 고속에서는 기존의 엔진을 사용하여 차량의 주행시키는 하이브리드 차량이 있는바, 상기 하이브리드 차량이 고속 주행 시 인휠 모터를 사용하지 않는 경우, 휠의 회전으로 인해 인휠 모터가 회전하면 인휠 모터는 발전기로 동작하여 부하로 작용한다. 이로 인해 불필요한 에너지 소모가 발생한다.

이러한 문제점을 극복하기 위해 하이브리드 차량의 고속 주행시 사용하지 않는 인휠 모터에서 발생하는 부하를 줄이는 기술이 연구 중에 있다.

상술한 기존의 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 하이브리드 차량에 있어서, 인휠 모터를 사용하지 않는 고속 주행 시 인휠 모터를 포함하는 폐회로를 개회로로 만들어서 인휠 모터가 발전기로 동작하지 않도록 하는 인휠 모터 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 하이브리드 차량에 있어서, 인휠 모터가 부하로 작용하지 않게 하는 방법으로써 기계적으로 인휠 모터를 휠과 분리시키는 것이 아니라, 전기적으로 인휠 모터를 부하로 작용하지 않게 하는 인휠 모터 제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 인휠 모터 제어 장치는, 차량의 엔진, 상기 차량의 휠에 배치되어 상기 휠을 회전시키는 인휠 모터, 상기 인휠 모터에 연결된 회로에 배치되어 상기 인휠 모터에 전력이 공급 또는 차단되게 하는 제어 스위치 및 상기 인휠 모터 및 상기 차량의 엔진 중 적어도 하나를 사용하여 상기 차량을 주행시키고, 상기 차량의 속도에 대응하여 상기 인휠 모터 및 상기 차량의 엔진의 사용 비율을 조정하고, 상기 차량의 속도가 제1 설정 속도 이상이면, 상기 제어 스위치를 OFF시켜서 상기 인휠 모터 및 상기 제어 스위치가 포함된 폐회로를 개회로가 되게 하는 제어부를 포함한다.

본 발명에 따른 인휠 모터 제어 방법은, 차량의 휠에 배치되어 상기 휠을 회전시키는 인휠 모터 및 상기 차량의 엔진을 사용하여 상기 차량을 주행시키는 주행 단계 및 상기 차량의 속도가 제1 설정 속도 이상이면, 상기 인휠 모터에 연결된 제어 스위치를 OFF시켜서 상기 인휠 모터 및 상기 제어 스위치가 포함된 폐회로를 개회로가 되게 하는 제어 단계를 포함한다.

본 발명에 따른 인휠 모터 제어 장치 및 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째,　하이브리드 차량의 인휠 모터를 사용하지 않는 고속 주행 시 인휠 모터가 부하로 작용하지 않게 한다.

둘째,　하이브리드 차량에 있어서, 인휠 모터가 부하로 작용하지 않게 하는 방법으로써 기계적으로 인휠 모터를 휠과 분리시키는 것이 아니라 전기적으로 인휠 모터를 부하로 작용하지 않게 하여, 제품 제작시 공간 활용성이 향상된다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 인휠 모터 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2a는 인휠 모터 및 인버터가 연결되어 구성된 폐회로를 나타낸다.
도 2b는 인휠 모터, 제어 스위치 및 인버터가 연결되어 구성된 폐회로를 나타낸다.
도 2c는 인휠 모터, 제어 스위치 및 인버터가 연결되어 구성된 폐회로를 나타낸다.
도 2d는 인휠 모터, 제어 스위치 및 인버터가 연결되어 구성된 폐회로에서 판단부가 제어 스위치를 제어하는 것을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 인휠 모터 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는, 본 발명에 따른 인휠 모터 제어 방법을 구체적으로 나타낸 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 도면들을 참고하여 본 발명에 따른 인휠 모터 제어 장치 및 방법을 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 인휠 모터 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1에 따르면 본 발명에 따른 인휠 모터 제어 장치는 인휠 모터(100), 제어 스위치(200), 제어부(300), 차량의 엔진(400)을 포함한다. 제어부(300)는 주행부(310), 인버터(320), 판단부(330)를 포함한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 인휠 모터 제어 장치는, 차량의 엔진(400), 상기 차량의 휠에 배치되어 상기 휠을 회전시키는 인휠 모터(100), 상기 인휠 모터(100)에 연결된 회로에 배치되어 상기 인휠 모터(100)에 전력이 공급 또는 차단되게 하는 제어 스위치(200) 및 상기 인휠 모터(100) 및 상기 차량의 엔진(400) 중 적어도 하나를 사용하여 상기 차량을 주행시키고, 상기 차량의 속도에 대응하여 상기 인휠 모터(100) 및 상기 차량의 엔진(400)의 사용 비율을 조정하고, 상기 차량의 속도가 제1 설정 속도 이상이면, 상기 제어 스위치(200)를 OFF시켜서 상기 인휠 모터(100) 및 상기 제어 스위치(200)가 포함된 폐회로를 개회로가 되게 하는 제어부(300)를 포함한다.

차량의 엔진(400)은, 상기 차량을 주행하게 한다. 이는 일반적으로 차량에 구비되는 엔진이며, 별도의 한정을 두지 않는다.

인휠 모터(100)는, 차량의 휠에 배치되어 상기 휠을 회전시키는 모터이다.

차량의 휠에 구동 모터를 장착하여 휠을 직접 구동하는 차량용 동력 시스템을 인휠 시스템이라고 한다. 상기 인휠 시스템과 기존의 차량 엔진을 동시에 적용하여 차량을 주행시키는 것을 하이브리드 시스템이라고 한다. 상기 하이브리드 시스템을 적용한 차량을 하이브리드 차량이라고 한다.

상기 하이브리드 시스템에서, 일반적으로 인휠 모터(100)는 저속 주행을 담당하고, 엔진은 고속 주행을 담당한다. 인휠 모터(100)는 성능에 따라 어느 정도 고속 주행을 담당할 수도 있으나, 차량의 속도가 높아질 수록 인휠 모터(100)가 발생시킬 수 있는 토크는 작아지게 되므로, 고속 주행에서는 주로 엔진을 사용하여 차량을 주행시킨다. 차량의 고속 주행 시 엔진을 사용하면서 인휠 모터(100)를 동시에 사용하여 상기 차량 주행을 보조하게 할 수 있다. 다만, 차량의 고속 주행 시 인휠 모터(100)를 이용하여 상기 차량의 주행을 보조하게 하려면 높은 에너지를 사용하여 인휠 모터(100)의 출력을 높여야 하고, 비효율적인 에너지 소모가 발생할 수 있기 때문에 특정 속도 이상에서는 오히려 인휠 모터(100)를 사용하지 않는 것이 에너지 소모 측면에서 효율적이다. 이에 따라 고속에서 인휠 모터(100)를 사용하지 않는 경우, 인휠 모터(100)가 포함된 폐회로로 인하여 인휠 모터(100)가 발전기로 동작하고 인휠 모터(100)는 부하로 작용한다.

인휠 모터(100)가 차량 주행을 보조할 수 없을 정도의 고속 주행 시, 인휠 모터(100)가 부하 역할을 하지 않고, 에너지를 소모하지 않게 하기 위해서, 기존에는 기계적으로 모터와 휠을 분리하기 때문에 클러치 등 기계적으로 동력을 전달 또는 분리할 수 있는 장치와 이를 제어할 수 있는 별도 액추에이터(Actuator)가 필요하다. 이 경우 모든 장치가 휠 안에 배치되어야 하는데, 휠의 크기로 인해서 공간의 제약이 있으므로 클러치 같은 동력 전달 장치나 액추에이터를 추가로 장착하기는 어렵다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따른 인휠 모터 제어 장치는 기계적으로 인휠 모터(100)와 휠을 분리하는 것이 아니라, 전기적으로 인휠 모터(100)가 부하로 동작하지 않도록 한다. 본 발명에 따른 인휠 모터 제어 장치는 인휠 모터(100)가 포함된 폐회로를 개회로로 만들어서 인휠 모터(100)가 발전기로 동작하지 않게 하고 부하로 동작하지 않게 하는바, 구체적인 내용은 후술한다.

제어 스위치(200)는, 인휠 모터(100)에 연결된 회로에 배치되어 상기 인휠 모터(100)에 전력이 공급 또는 차단되게 한다. 구체적으로 제어 스위치(200)는 인휠 모터(100)에 연결되어 인휠 모터(100)에 공급되는 전력을 차단하거나 전달한다. 인휠 모터(100), 제어 스위치(200) 및 인버터(320)가 연결되어 폐회로를 구성하고, 인휠 모터(100)가 상기 차량의 주행에 사용되지 않을 정도의 고속 주행 시 상기 차량의 휠의 회전으로 인해 인휠 모터(100)는 발전기로 작동한다. 이때 인휠 모터(100)가 부하가 되어 에너지를 소모하므로, 이를 방지하기 위해 제어 스위치(200)를 OFF시키면 상기 폐회로가 개회로가 되어 인휠 모터(100)가 회전하더라도 부하로 작용하지 않는다.

제어 스위치(200)는 FET/IGBT 등을 이용한 전자식 스위치나 Relay 등을 이용한 기계식 스위치일 수 있다.

제어부(300)는, 상기 인휠 모터(100) 및 상기 차량의 엔진(400) 중 적어도 하나를 사용하여 상기 차량을 주행시키고, 상기 인휠 모터(100) 및 상기 차량의 엔진(400)의 사용 비율을 조정하는 주행부(310), 상기 인휠 모터(100) 및 상기 제어 스위치(200)와 연결되어 폐회로를 구성하고, 상기 인휠 모터(100)에 전력을 공급하는 인버터(320) 및 상기 측정된 차량의 속도가 상기 제1 설정 속도 이상이면, 상기 제어 스위치(200)를 OFF시켜서 상기 인버터(320), 상기 인휠 모터(100) 및 상기 제어 스위치(200)가 연결되어 구성된 폐회로를 개회로가 되게 하는 판단부(330)를 포함한다.

주행부(310)는, 상기 인휠 모터(100) 및 상기 차량의 엔진(400) 중 적어도 하나를 사용하여 상기 차량을 주행시킨다. 주행부(310)는, 인휠 모터(100) 및 차량의 엔진(400)을 동시에 사용하여 상기 차량을 주행시킬 수 있고, 둘 중 하나만을 사용하여 상기 차량을 주행시킬 수도 있다. 다만, 에너지 소모를 줄이기 위해서 상기 차량이 주행을 시작하는 때부터 특정 속도까지는 인훨 모터를 사용하여 상기 차량을 주행시키고, 이후부터 인훨 모터와 차량의 엔진(400)을 동시에 사용하고, 인훨 모터가 부하로 작용하는 고속 주행 시 차량의 엔진(400)을 사용하여 상기 차량을 주행시킨다. 이외 별도의 한정을 두지 않는다.

주행부(310)는, 상기 차량의 속도에 대응하여 상기 인휠 모터(100) 및 상기 차량의 엔진(400)의 사용 비율을 조정한다. 주행부(310)는, 에너지 소모를 줄이기 위해 차량의 저속 주행 시 인휠 모터(100)만을 사용하여 주행하다가, 상기 차량의 속도가 올라갈수록 차량의 엔진(400) 및 인휠 모터(100)를 동시에 사용하여 상기 차량을 주행 시킬 수 있다. 상기 차량의 속도가 증가할수록 인휠 모터(100)의 에너지 효율은 감소하고, 차량의 엔진(400)의 에너지 효율이 증가하므로, 주행부(310)는 상기 차량의 속도가 증가하면 상기 차량의 주행에 사용되는 인휠 모터(100) 및 차량의 엔진(400) 중 인휠 모터(100)의 사용 비율을 줄이고, 차량의 엔진(400)의 사용 비율을 높일 수 있다. 다만, 인휠 모터(100)의 에너지 효율이 감소되지 않고 유지되는 때에는 주행부(310)는 인휠 모터(100)의 사용 비율을 줄이지 않을 수 있다.

판단부(330)는, 상기 차량의 속도가 제1 설정 속도 이상이면, 상기 제어 스위치(200)를 OFF시켜서 상기 인휠 모터(100) 및 상기 제어 스위치(200)가 포함된 폐회로를 개회로가 되게 한다. 상기 제1 설정 속도는 상기 차량의 주행 시 인휠 모터(100)가 부하로 작용되는 속도이다. 이는 차종마다 다를 수 있고, 사용자가 임의로 설정할 수 있다.

판단부(330)가 제어 스위치(200)를 제어하는 신호를 생성하여 전달하고 제어 스위치(200)가 판단부(330)로부터 상기 신호를 전달받아 제어된다. 판단부(330)가 제어 스위치(200)를 OFF시키면 인휠 모터(100)가 포함된 폐회로가 개회로가 되어 인휠 모터(100)가 부하로 동작하지 않게 된다.

인버터(320)는, 인휠 모터(100) 및 제어 스위치(200)와 연결되어 폐회로를 구성하고, 상기 인휠 모터(100)에 전력을 공급한다. 이하 도 2를 참고하여 인휠 모터(100), 제어 스위치(200) 및 인버터(320)가 연결되어 구성하는 폐회로를 설명한다.

도 2의 a는 인휠 모터 및 인버터가 연결되어 구성된 폐회로를 나타낸다.

인휠 모터(100)와 인버터(320)는 서로 분리되어 별도의 케이블로 연결될 수 있고, 일체형으로 구성될 수도 있으며, 특별한 제한은 없다. 인휠모터와 인버터(320)가 일체형으로 구성된 경우, 인버터(320)와 인휠 모터(100)는 동일한 패키지 안에서 케이블 또는 버스 바(bus bar)로 연결된다. 인버터(320)는 3상 전원을 인휠 모터(100)로 인가하여, 인휠 모터(100)에 전력을 공급한다. 인버터(320)가 3상 전원을 인가하기 위해서는 드라이버 모듈(Driver module)이 필요한데, 드라이버 모듈로 IGBT가 이용될 수 있고 별도의 제한은 없다. 드라이버 모듈에서 발생시키는 전류는 고전압 커넥터를 통해 모터로 전달될 수 있다. 상기 고전압 커넥터에는 인휠 모터(100)와 연결된 고전압 케이블이 연결되어 있다.

도 2의 a에 따르면 제어 스위치(200)가 없으므로, 차량의 고속 주행 시 인휠 모터(100)가 사용되지 않으면, 휠의 회전으로 인해 인휠 모터(100)가 회전하고 인휠 모터(100) 및 인버터(320)로 구성된 폐회로로 인해 인휠 모터(100)가 발전기로 동작하여 상기 차량의 주행에 부하로 작용한다.

인휠 모터(100)가 구동되지 않는 상태에서 휠의 회전에 의해 회전하는 경우, 인휠 모터(100)에서 발생되는 전기가 인버터(320)의 IGBT(드라이버 모듈)의 안에 있는 환류 다이오드(Free-wheeling diode)를 통과하여 배터리로 흐른다. 이 경우, 인휠 모터(100)는 부하가 되는데, 인휠 모터(100)가 부하로 작용하지 않기 위해서는 인휠 모터(100)를 구동하여야 하지만, 고속에서의 인휠 모터(100)의 구동은 에너지 소모가 커서 에너지 소모가 효율적이지 않다.

도 2의 b는 인휠 모터, 제어 스위치 및 인버터가 연결되어 구성된 폐회로를 나타낸다.

제어 스위치(200)가 OFF되어 있으므로, 인휠 모터(100), 제어 스위치(200) 및 인버터(320)로 구성된 회로가 개회로가 되고, 차량의 고속 주행 시 인휠 모터(100)가 동작하지 않고 회전하지만, 발전기로 동작하지 않고, 결과적으로 부하로 작용하지 않는다.

도 2의 c는 인휠 모터(100), 제어 스위치(200) 및 인버터(320)가 연결되어 구성된 폐회로를 나타낸다.

제어 스위치(200)가 ON되어 있으므로, 인휠 모터(100), 제어 스위치(200) 및 인버터(320)로 구성된 회로가 폐회로가 되고, 차량의 고속 주행 시 인휠 모터(100)가 동작하지 않고 회전하여, 발전기로 동작하고, 결과적으로 부하로 작용한다. 다만, 상기 차량의 속도가, 인휠 모터(100)가 차량 주행 시 부하로 작용하지 않을 정도의 속도라면, 제어 스위치(200)가 ON되어 상기 차량의 주행에 인휠 모터(100)를 사용하는 것이 에너지 소모 사용에서 효율적이다.

도 2의 d는 인휠 모터(100), 제어 스위치(200) 및 인버터(320)가 연결되어 구성된 폐회로에서 판단부(330)가 제어 스위치(200)를 제어하는 것을 나타낸다.

판단부(330)는, 차량의 속도가 인휠 모터(100)가 부하로 작용할 정도의 속도인 상기 제1 설정 속도 이상이면, 제어 스위치(200)를 OFF시켜서 상기 폐회로가 개회로가 되게 하여 인휠 모터(100)가 부하로 작용하지 않도록 하고, 상기 차량의 속도가 상기 제1 설정 속도 미만이면, 제어 스위치(200)를 ON시켜서 인휠 모터(100)가 상기 차량의 주행에 사용되도록 한다.

제어부(300)는, 상기 차량의 속도가 상기 제1 설정 속도 미만인 제2 설정 속도 미만이면, 상기 인휠 모터(100)를 사용하여 상기 차량을 주행시키고, 상기 차량의 속도가 상기 제2 설정 속도 이상이고 상기 제1 설정 속도 미만이면, 상기 인휠 모터(100) 및 상기 차량의 엔진(400)을 사용하여 상기 차량을 주행시키고 상기 차량의 속도에 대응하여 상기 인휠 모터(100) 및 상기 차량의 엔진(400)의 사용 비율을 조정한다.

구체적으로, 제어부(300)에 포함되는 주행부(310)는, 인휠 모터(100) 및 차량의 엔진(400)을 사용하여 상기 차량을 주행시키는데, 상기 차량의 속도가 상기 제2 설정 속도 미만이면 인휠 모터(100)를 사용하고, 상기 차량의 속도가 상기 제2 설정 속도 이상이고 상기 제1 설정 속도 미만이면, 인휠 모터(100) 및 차량의 엔진(400)을 사용하고, 상기 차량의 속도가 상기 제1 설정 속도 이상이면, 차량의 엔진(400)을 사용한다.

주행부(310)는, 인휠 모터(100) 및 차량의 엔진(400)을 사용하여 상기 차량을 주행시키는 경우, 상기 차량의 속도에 대응하여 인휠 모터(100) 및 차량의 엔진(400)의 사용 비율을 조정한다. 주행부(310)는, 상기 차량의 속도가 높을수록 인휠 모터(100)가 발생시키는 토크가 작아져서 인휠 모터(100)의 에너지 소모 효율이 감소하므로 차량의 엔진(400)의 사용 비율을 증가시킨다.

상기 제2 설정 속도는, 상기 제1 설정 속도 미만인 속도로, 상기 차량을 주행시키는데 인휠 모터(100)만으로 충분한 출력을 내기 곤란한 속도이다. 이는 인휠 모터(100)에 성능에 따라 달라질 수 있고, 사용자가 임의로 설정할 수 있으며, 이외의 별도의 한정을 두지 않는다.

도 3은 본 발명에 따른 인휠 모터 제어 방법을 나타낸 순서도이다.

본 발명에 따른 인휠 모터 제어 방법은, 차량의 휠에 배치되어 상기 휠을 회전시키는 인휠 모터(100) 및 상기 차량의 엔진(400)을 사용하여 상기 차량을 주행시키는 주행 단계(S110) 및 상기 차량의 속도가 제1 설정 속도 이상이면(S120), 상기 인휠 모터(100)에 연결된 제어 스위치(200)를 OFF시켜서(S130) 상기 인휠 모터(100) 및 상기 제어 스위치(200)가 포함된 폐회로를 개회로가 되게 하는 제어 단계(S120 및 S130)를 포함한다.

상기 주행 단계는, 제어부(300)에 포함된 주행부(310)가, 인휠 모터(100) 및 차량의 엔진(400) 중 적어도 하나를 사용하여 상기 차량을 주행시키는 단계이다(S110). 주행부(310)는, 차량의 속도에 대응하여 인휠 모터(100) 및 차량의 엔진(400)의 사용 비율을 조정하는바, 이에 대한 자세한 설명을 후술한다.

상기 제어 단계는, 제어부(300)에 포함된 판단부(330)가, 상기 차량의 속도가 상기 제1 설정 속도 이상인지 판단하고(S120), 상기 차량의 속도가 상기 제1 설정 속도 이상이면, 제어 스위치(200)를 OFF시키는 단계이다(S130).

제어 스위치(200)가 OFF되면 인휠 모터(100), 제어 스위치(200) 및 인버터(320)가 포함된 폐회로가 개회로가 되어, 인휠 모터(100)가 구동되지 않은 체 회전하더라도 발전기로 동작하지 않고 부하로 작용하지 않아서 상기 차량 주행 시 에너지 소모가 줄어든다.

이하 본 발명에 따른 인휠 모터 제어 방법을 구체적으로 설명한다.

도 4는, 본 발명에 따른 인휠 모터 제어 방법을 구체적으로 나타낸 순서도이다.

상기 주행 단계(S110)는, 상기 인휠 모터(100)를 사용하여 상기 차량의 주행을 시작하는 제1 주행 단계(S210) 및 상기 차량의 속도가 제1 설정 속도 미만인 제2 설정 속도 이상이면(S220), 상기 차량의 엔진(400) 및 상기 인휠 모터(100)를 사용하여 상기 차량을 주행시키는(S230) 제2 주행 단계(S220 및 S230)를 포함한다.

이에 따라, 본 발명에 따른 인휠 모터 제어 방법은, 제1 주행 단계(S210), 제2 주행 단계(S220 및 S230) 및 제어 단계(S240 및 S250)를 포함한다.

제1 주행 단계는, 제어부(300)에 포함된 주행부(310)가, 상기 차량의 주행 시작 시부터 상기 차량의 속도가 상기 제2 설정 속도 이상이 될 때까지 인휠 모터(100)를 사용하여 상기 차량을 주행시키는 단계이다(S210).

이는 차량의 저속 주행 시 상기 차량의 주행에 인휠 모터(100)를 이용하는 것이 에너지 소모 측면에서 효율적이기 때문이다.

제2 주행 단계는, 제어부(300)에 포함된 주행부(310)가, 상기 차량의 속도가 상기 제2 설정 속도 이상이면(S220), 차량의 엔진(400) 및 인휠 모터(100)를 사용하여 상기 차량을 주행시키는(S230) 단계이다.

구체적으로, 주행부(310)는, 상기 차량의 속도가 증가할수록 상기 차량의 엔진(400)의 사용 비율을 증가시킨다. 차량의 속도가 증가할수록 인휠 모터(100)의 에너지 소모의 효율이 감소하기 때문이다.

이와 달리, 주행부(310)는, 상기 차량의 속도가 상기 제2 설정 속도 이상 상기 제1 설정 속도 미만이면, 인휠 모터(100) 및 차량의 엔진(400)을 균등하게 사용하여 상기 차량을 주행 시킬 수 있고, 인휠모터 및 차량의 엔진(400)의 사용 비율을 특정 비율로 유지할 수도 있다. 인휠 모터(100)나 차량의 엔진(400)의 성능에 따라 에너지 효율이 달라질 수 있기 때문이다.

제어 단계는, 제어부(300)에 포함된 판단부(330)가, 상기 차량의 속도가 상기 제1 설정 속도 이상인지 판단하고(S240), 상기 차량의 속도가 상기 제1 설정 속도 이상이면, 제어 스위치(200)를 OFF시키는 단계이다(S250).

제어 스위치(200)가 OFF되면 인휠 모터(100), 제어 스위치(200) 및 인버터(320)가 포함된 폐회로가 개회로가 되어, 인휠 모터(100)가 구동되지 않은 체 회전하더라도 발전기로 동작하지 않고 부하로 작용하지 않아서 상기 차량 주행 시 에너지 소모가 줄어든다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

인휠 모터 100 제어 스위치 200
제어부 300 주행부 310
인버터 320 판단부 330
차량의 엔진 400

Claims (7)

1. 차량의 엔진;
   상기 차량의 휠에 배치되어 상기 휠을 회전시키는 인휠 모터;
   상기 인휠 모터에 연결된 회로에 배치되어 상기 인휠 모터에 전력이 공급 또는 차단되게 하는 제어 스위치; 및
   상기 인휠 모터 및 상기 차량의 엔진 중 적어도 하나를 사용하여 상기 차량을 주행시키고, 상기 차량의 속도에 대응하여 상기 인휠 모터 및 상기 차량의 엔진의 사용 비율을 조정하고, 상기 차량의 속도가 제1 설정 속도 이상이면, 상기 제어 스위치를 OFF시켜서 상기 인휠 모터 및 상기 제어 스위치가 포함된 폐회로를 개회로가 되게 하는 제어부; 를 포함하는 인휠 모터 제어 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 인휠 모터 및 상기 차량의 엔진 중 적어도 하나를 사용하여 상기 차량을 주행시키고, 상기 인휠 모터 및 상기 차량의 엔진의 사용 비율을 조정하는 주행부;
   상기 인휠 모터 및 상기 제어 스위치와 연결되어 폐회로를 구성하고, 상기 인휠 모터에 전력을 공급하는 인버터; 및
   상기 측정된 차량의 속도가 상기 제1 설정 속도 이상이면, 상기 제어 스위치를 OFF시켜서 상기 인버터, 상기 인휠 모터 및 상기 제어 스위치가 연결되어 구성된 폐회로를 개회로가 되게 하는 판단부; 를 포함하는 인휠 모터 제어 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 차량의 속도가 상기 제1 설정 속도 미만인 제2 설정 속도 미만이면, 상기 인휠 모터를 사용하여 상기 차량을 주행시키고, 상기 차량의 속도가 상기 제2 설정 속도 이상이고 상기 제1 설정 속도 미만이면, 상기 인휠 모터 및 상기 차량의 엔진을 사용하여 상기 차량을 주행시키고 상기 차량의 속도에 대응하여 상기 인휠 모터 및 상기 차량의 엔진의 사용 비율을 조정하는 인휠 모터 제어 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 차량의 속도가 증가할수록 상기 차량을 주행시키는데 사용되는 상기 차량의 엔진의 사용 비율을 증가시키는 인휠 모터 제어 장치.
5. 차량의 휠에 배치되어 상기 휠을 회전시키는 인휠 모터 및 상기 차량의 엔진을 사용하여 상기 차량을 주행시키는 주행 단계; 및
   상기 차량의 속도가 제1 설정 속도 이상이면, 상기 인휠 모터에 연결된 제어 스위치를 OFF시켜서 상기 인휠 모터 및 상기 제어 스위치가 포함된 폐회로를 개회로가 되게 하는 제어 단계; 를 포함하는 인휠 모터 제어 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 주행 단계는,
   상기 인휠 모터를 사용하여 상기 차량의 주행을 시작하는 제1 주행 단계; 및
   상기 차량의 속도가 제1 설정 속도 미만인 제2 설정 속도 이상이면, 상기 차량의 엔진 및 상기 인휠 모터를 사용하여 상기 차량을 주행시키는 제2 주행 단계; 를 포함하는 인휠 모터 제어 방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제2 주행 단계는,
   상기 차량의 속도가 증가할수록 상기 차량의 엔진의 사용 비율을 증가시키는 인휠 모터 제어 방법.
   

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