KR20130002713A - 차량의 구동모터 제어방법 - Google Patents

차량의 구동모터 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 차량의 구동모터 제어방법은, 구동모터의 실제회전속도를 감지하는 단계, 상기 실제회전속도를 필터링하여 상기 구동모터의 목표회전속도를 연산하는 단계, 상기 실제회전속도와 상기 목표회전속도의 차이값으로 속도차이값을 연산하는 단계, 상기 속도차이값을 필터링하여 오프셋값을 연산하는 단계, 상기 속도차이값에서 상기 오프셋값을 빼서 속도진동값을 연산하는 단계, 및 상기 속도진동값에 반대되는 방향으로 보정토크를 인가하여 상기 모터의 속도진동값을 감소시키는 단계를 포함한다.
따라서, 모터/제너레이터의 실제회전속도를 필터링하여 목표회전속도를 추출하고, 상기 실제회전속도와 상기 목표회전속도 사이에 속도차이값을 이용하여, 별도의 유압센서 없이 상기 모터/제너레이터의 속도진동성분을 추출함으로써, 상기 속도진동성분을 효과적으로 저감시킬 수 있다.

Description

차량의 구동모터 제어방법{DRIVE MOTOR CONTROL METHOD OF VEHICLE}
본 발명은 주행 중 제동하는 경우, 구동모터의 현재 회전수와 목표 회전수 사이에서 발생되는 진동성분을 효과적으로 저감시키기 위한 차량의 구동모터 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 하이브리드 차량이나 전기자동차에서 제동하는 동안에 모터에서 발생되는 진동성분을 저감시키기 위해서 안티저크(ANTI-JERK)제어가 수행된다. 이러한 것은 진동의 반대 방향으로 토크를 인가함으로써 진동성분을 감쇠시키는 방법을 포함한다.
특히, 브레이크에 유압이 인가되는 차량의 경우, 인가되는 유압의 크기를 이용하여 목표 감속차속을 연산하고, 이를 모터의 출력속도를 제어할 수 있으나, 여기서는 유압센서가 추가되어야 하며, 그 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다. 아울러, 구동륜과 종동륜에 각각 제동력을 분배하는 것은 더 어려운 기술이다.
따라서, 본 발명은 모터의 실제 회전속도를 나타내는 신호를 이용하여 목표회전속도를 연산함으로써 제동에 의한 모터의 목표속도를 용이하게 연산하는 차량의 구동모터 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 차량의 구동모터 제어방법은, 구동모터의 실제회전속도를 감지하는 단계, 상기 실제회전속도를 필터링하여 상기 구동모터의 목표회전속도를 연산하는 단계, 상기 실제회전속도와 상기 목표회전속도의 차이값으로 속도차이값을 연산하는 단계, 상기 속도차이값을 필터링하여 오프셋값을 연산하는 단계, 상기 속도차이값에서 상기 오프셋값을 빼서 속도진동값을 연산하는 단계, 및 상기 속도진동값에 반대되는 방향으로 보정토크를 인가하여 상기 모터의 속도진동값을 감소시키는 단계를 포함한다.
상기 속도진동값에 보정값을 적용한다.
제1로우패스필터가 상기 실제회전속도를 필터링하고, 제2로우패스필터가 상기 속도차이값을 필터링한다.
상기 구동모터는, 상기 출력축에서 입력되는 회생토크를 이용하여 전력을 발생시켜, 배터리를 충전하는 모터/제너레이터이다.
폭발에너지를 회전토크로 전환하는 내연기관 엔진을 포함하고, 상기 구동모터는, 상기 엔진에서 출력되는 회전토크를 보조한다.
제동신호가 감지되면, 상기 구동모터의 실제회전속도를 감지하고, 상기 실제회전속도를 필터링하여 상기 구동모터의 목표회전속도를 연산한다.
본 발명에 따른 차량은, 회전력을 발생시켜 출력축으로 출력토크를 전달하는 구동모터, 상기 구동모터로부터 출력토크를 전달받고, 상기 구동모터로 회생토크를 전달하는 구동휠, 및 상기 구동모터의 회전속도와 회전토크를 제어하는 제어부; 를 포함하고, 상기 제어부는, 구동모터의 실제회전속도를 감지하고, 상기 실제회전속도를 필터링하여 상기 구동모터의 목표회전속도를 연산하고, 상기 실제회전속도와 상기 목표회전속도의 차이값으로 속도차이값을 연산하고, 상기 속도차이값을 필터링하여 오프셋값을 연산하고, 상기 속도차이값에서 상기 오프셋값을 빼서 속도진동값을 연산하며, 상기 속도진동값에 반대되는 방향으로 보정토크를 인가하여 상기 모터의 속도진동값을 감소시킨다.
상기 제어부는, 상기 속도진동값에 보정팩터를 적용한다.
상기 실제회전속도를 필터링하는 제1로우패스필터, 및 상기 속도차이값을 필터링하는 제2로우패스필터를 포함한다.
상기 구동모터는, 상기 출력축에서 입력되는 회생토크를 이용하여 전력을 발생시켜, 배터리를 충전하는 모터/제너레이터이다.
상기 제어부는, 제동신호가 감지되면, 상기 구동모터의 실제회전속도를 감지하고, 상기 실제회전속도를 필터링하여 상기 구동모터의 목표회전속도를 연산한다.
앞에서 기재된 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 구동모터 제어방법에서, 모터/제너레이터의 실제 회전속도를 필터링하여 목표회전속도를 추출하고, 상기 실제 회전속도와 상기 목표 회전속도 사이에 속도 차이값을 이용하여, 별도의 유압센서 없이 상기 모터/제너레이터의 속도진동성분을 추출함으로써, 상기 속도진동성분을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터를 구비한 차량의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량에 구비된 모터의 제어방법을 보여주는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량에 구비된 모터를 제어하는 방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량에 구비된 모터의 거동을 보여주는 그래프이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터를 구비한 차량의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 모터를 구비한 차량은 엔진(110), 모터/제너레이터(120), 브레이크시스템(130), 회전속도감지부(140), 및 제어부(100)를 포함한다. 본 발명은 상기 엔진(110)이 장착되지 않은 순수한 전기자동차에도 적용될 수 있다.
운전자가 브레이크페달을 밟거나 가속페달에서 발을 떼면, 상기 제어부(100)는 이러한 운전상태를 감지하고, 상기 브레이크시스템(130)을 제어하여 상기 모터/제너레이터(120)를 감속시켜 충전 등을 실시하는 방법을 이용하여, 출력되는 회전수를 제어하게 된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 모터/제너레이터(120)에서 출력되는 회전수를 제어하기 위해서, 실제회전속도를 감지하고 목표회전속도를 연산해야 한다. 상기 회전속도감지부(140)는 상기 모터/제너레이터(120)의 출력축의 회전속도를 감지하고, 감지된 신호를 상기 제어부로 송신한다.
도 2 내지 도 4를 통해서, 상기 모터/제너레이터의 제어방법을 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량에 구비된 모터의 제어방법을 보여주는 순서도이다.
도 2를 참조하면, S200에서 상기 제어부(100)의 의해서 제어가 시작되고, S210에서 운전자에 의해서 제동(브레이킹)이 시작된다.
S220에서 상기 모터/제너레이터(120)의 실제회전속도가 상기 회전속도감지부에 의해서 감지되고, S230에서 상기 모터/제너레이터(120)의 목표회전속도가 상기 제어부(100)에 의해서 연산된다.
S240에서 상기 실제회전속도와 상기 목표회전속도 사이에 속도차이값이 상기 제어부(100)에 의해서 연산되고, S250에서 오프셋값이 상기 제어부에 의해서 연산된다. 상기 오프셋값은 도 4의 (b)에 기재되어 있다.
S260에서 지금까지 설명된 값을 이용하여 속도진동값이 연산되고, S270에서 보정값이 결정되며, S280에서 상기 모터/제너레이터(120)를 통해서 보정토크가 인가되도록 한다. 따라서, S290에서 속도진동이 감쇠되고, S295에서 제어가 종료된다.
도 3 및 도 4를 참조하여, 상기 모터/제너레이터(120)의 제어방법을 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량에 구비된 모터를 제어하는 방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 3을 참조하면, 실제회전속도(1)이 입력되고, 이 실제회전속도(1)이 제1로우패스필터(LPF1)를 통과하면, 목표회전속도(2)가 연산된다.
상기 목표회전속도(2)에서 상기 실제회전속도(1)를 빼면, 속도차이(3)가 연산되고, 이를 다시 제2로우패스필터(LPF2)를 통과하도록 하면, 오프셋값(4)이 연산된다.
여기서, 상기 속도차이(3)값에서 상기 오프셋값(4)을 빼면, 속도진동값(5)이 형성되고, 상기 속도진동값(5)에 보정값을 곱하여, 상기 속도진동값을 줄이기 위한 보정토크가 적용되고, 결국 속도진동이 감소하게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량에 구비된 모터의 거동을 보여주는 그래프이다.
도 4의 (a)를 참조하면, (1)은 상기 모터/제너레이터(120)의 실제회전속도를 나타내고, (2)는 상기 모터/제너레이터의 목표회전속도를 나타낸다.
도 4의 (b)를 참조하면, (3)은 상기 실제회전속도와 상기 목표회전속도 사이의 속도차이값을 나타내고, (4)는 오프셋값을 나타낸다.
도 4의 (c)를 참조하면, (5)는 상기 속도차이값에서 상기 오프셋값을 뺀 것으로, 속도진동값(5)을 나타낸다. 상기 속도진동값에 보정값이 적용되고, 보정값이 적용된 속도진동값에 대응하는 보정토크가 인가되어, 상기 속도진동값이 감쇠된다.
본 발명의 실시예에서는, 별도의 유압센서없이, 상기 모터/제너레이터(120)의 실제회전속도를 필터링하여 목표회전속도를 추출하고, 상기 실제회전속도와 상기 목표회전속도 사이에 속도차이를 이용하여, 속도진동성분을 효과적으로 저감시킬 수 있는 것이다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 제어부
110: 엔진
120: 모터/제너레이터
130: 브레이크시스템
140: 회전속도감지부

Claims (11)

  1. 구동모터의 실제회전속도를 감지하는 단계;
    상기 실제회전속도를 필터링하여 상기 구동모터의 목표회전속도를 연산하는 단계;
    상기 실제회전속도와 상기 목표회전속도의 차이값으로 속도차이값을 연산하는 단계;
    상기 속도차이값을 필터링하여 오프셋값을 연산하는 단계;
    상기 속도차이값에서 상기 오프셋값을 빼서 속도진동값을 연산하는 단계; 및
    상기 속도진동값에 반대되는 방향으로 보정토크를 인가하여 상기 모터의 속도진동값을 감소시키는 단계; 를 포함하는 차량의 구동모터 제어방법.
  2. 제1항에서,
    상기 속도진동값에 보정값을 적용하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동모터 제어방법.
  3. 제1항에서,
    제1로우패스필터가 상기 실제회전속도를 필터링하고, 제2로우패스필터가 상기 속도차이값을 필터링하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동모터 제어방법.
  4. 제1항에서,
    상기 구동모터는,
    상기 출력축에서 입력되는 회생토크를 이용하여 전력을 발생시켜, 배터리를 충전하는 모터/제너레이터인 것을 특징으로 하는 차량의 구동모터 제어방법.
  5. 제1항에서,
    폭발에너지를 회전토크로 전환하는 내연기관 엔진; 을 포함하고,
    상기 구동모터는, 상기 엔진에서 출력되는 회전토크를 보조하는 차량의 구동모터 제어방법.
  6. 제1항에서,
    제동신호가 감지되면, 상기 구동모터의 실제회전속도를 감지하고, 상기 실제회전속도를 필터링하여 상기 구동모터의 목표회전속도를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동모터 제어방법.
  7. 회전력을 발생시켜 출력축으로 출력토크를 전달하는 구동모터; 및
    상기 구동모터의 회전속도와 회전토크를 제어하는 제어부; 를 포함하고,
    상기 제어부는,
    구동모터의 실제회전속도를 감지하고, 상기 실제회전속도를 필터링하여 상기 구동모터의 목표회전속도를 연산하고, 상기 실제회전속도와 상기 목표회전속도의 차이값으로 속도차이값을 연산하고, 상기 속도차이값을 필터링하여 오프셋값을 연산하고,
    상기 속도차이값에서 상기 오프셋값을 빼서 속도진동값을 연산하며, 상기 속도진동값에 반대되는 방향으로 보정토크를 인가하여 상기 모터의 속도진동값을 감소시키는 것을 특징으로 하는 모터를 구비한 차량.
  8. 제7항에서,
    상기 제어부는,
    상기 속도진동값에 보정팩터를 적용하는 것을 특징으로 하는 모터를 구비한 차량.
  9. 제7항에서,
    상기 실제회전속도를 필터링하는 제1로우패스필터, 및
    상기 속도차이값을 필터링하는 제2로우패스필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터를 구비한 차량.
  10. 제7항에서,
    상기 구동모터는,
    상기 출력축에서 입력되는 회생토크를 이용하여 전력을 발생시켜, 배터리를 충전하는 모터/제너레이터인 것을 특징으로 하는 모터를 구비한 차량.
  11. 제7항에서,
    상기 제어부는,
    제동신호가 감지되면, 상기 구동모터의 실제회전속도를 감지하고, 상기 실제회전속도를 필터링하여 상기 구동모터의 목표회전속도를 연산하는 것을 특징으로 하는 모터를 구비한 차량.
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