KR20140079156A - 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법 및 시스템 - Google Patents

하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법 및 시스템 Download PDF

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KR20140079156A
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Abstract

본 발명은 배터리의 방전, 충전 제한 파워를 모터의 최대 방전, 충전 토크로 변환 결정하여 배터리 시스템을 보호할 수 있는 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법 및 시스템에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명의 실시예는, 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법으로서, 상기 하이브리드 차량의 배터리의 최대 방전 파워, 저전압 직류변환장치(LDC; Low DC-DC Converter)의 소모 파워 및 전기부하의 소모 파워를 획득하는 단계; 상기 배터리의 최대 방전 파워, 상기 저전압 직류변환장치의 소모 파워 및 상기 전기부하의 소모 파워를 기초로 상기 모터의 전기적으로 출력 가능한 전기적 방전 파워를 산출하는 단계; 상기 모터의 전기적 방전 파워 및 상기 모터의 방전효율을 기초로 상기 모터의 기계적으로 출력 가능한 기계적 방전 파워를 산출하는 단계;상기 모터의 기계적 방전 파워를 기초로 상기 모터의 해당 속도에서의 모터의 최대 방전 토크를 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법 및 시스템 {Method and system for determining torque of motor of hybrid electric vehicle}
본 발명은 배터리의 방전, 충전 제한 파워를 모터의 최대 방전, 충전 토크로 변환 결정하여 배터리 시스템을 보호할 수 있는 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법 및 시스템에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 하이브리드 차량(hybrid electric vehicle)은 내연기관 엔진(internal combustion engine)과 배터리 전원을 함께 사용한다. 즉, 하이브리드 차량은 내연기관 엔진의 동력과 모터의 동력을 효율적으로 조합하여 사용한다.
상기 하이브리드 차량은 일례로 도 1에 도시한 바와 같이, 엔진(10)과; 모터(20); 엔진(10)과 모터(20) 사이에서 동력을 단속하는 엔진클러치(30); 변속기(40); 차동기어장치(50); 배터리(60); 상기 엔진(10)를 시동하거나 상기 엔진(10)의 회전력에 의해 발전을 하는 시동 발전기(70); 및 차륜(80)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하이브리드 차량은, 하이브리드 차량의 전체 동작을 제어하는 하이브리드 제어기(HCU; hybrid control unit)(200); 엔진(10)의 동작을 제어하는 엔진 제어기(ECU; engine control unit)(110); 모터(20)의 동작을 제어하는 모터 제어기(MCU; motor control unit)(120); 변속기(40)의 동작을 제어하는 변속 제어기(TCU; transmission control unit)(140); 및 배터리(60)를 제어하고 관리하는 배터리 제어기(BCU; battery control unit)(160);를 포함할 수 있다.
상기 배터리 제어기(160)는 배터리 관리 시스템(BMS; battery management system)으로 호칭될 수 있다. 상기 시동 발전기(70)는 ISG(integrated starter & generator) 또는 HSG(hybrid starter & generator)라 호칭되기도 한다.
상기와 같은 하이브리드 차량은 모터(20)의 동력만을 이용하는 순수 전기자동차 모드인 EV 모드(electric vehicle mode); 엔진(10)의 회전력을 주동력으로 하면서 모터(20)의 회전력을 보조동력으로 이용하는 HEV 모드(hybrid electric vehicle mode); 차량의 제동 혹은 관성에 의한 주행시 제동 및 관성 에너지를 상기 모터(20)의 발전을 통해 회수하여 배터리(60)에 충전하는 회생제동 모드(regenerative braking mode)(RB 모드); 등의 주행모드로 운행할 수 있다.
이러한 하이브리드 차량의 운행시, 가속 페달의 조작에 의한 운전자 요구토크를 만족시키기 위한 모터 토크가 결정되고, 이 모터 토크를 출력하기 위한 제어가 수행된다.
그런데, 상기 출력되는 모터 토크가, 도 2에 도시한 바와 같이, 배터리의 충전 또는 방전 파워 제한치를 초과할 경우 상기 배터리의 과충전 또는 과방전이 발생되어 배터리 시스템에 손상을 줄 수 있다.
따라서, 배터리의 상태를 고려하여, 배터리의 충전 또는 방전 파워 제한치를 준수하도록 모터의 최대 토크 또는 최소 토크 제한치를 결정하는 것이 필요하다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명이 해결하려는 과제는, 배터리의 방전, 충전 제한 파워를 모터의 최대 방전, 충전 토크로 변환 결정함으로써 배터리 시스템을 보호할 수 있는 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법은, 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법으로서, 상기 하이브리드 차량의 배터리의 최대 방전 파워, 저전압 직류변환장치(LDC; Low DC-DC Converter)의 소모 파워 및 전기부하의 소모 파워를 획득하는 단계; 상기 배터리의 최대 방전 파워, 상기 저전압 직류변환장치의 소모 파워 및 상기 전기부하의 소모 파워를 기초로 상기 모터의 전기적으로 출력 가능한 전기적 방전 파워를 산출하는 단계; 상기 모터의 전기적 방전 파워 및 상기 모터의 방전효율을 기초로 상기 모터의 기계적으로 출력 가능한 기계적 방전 파워를 산출하는 단계; 상기 모터의 기계적 방전 파워를 기초로 상기 모터의 해당 속도에서의 모터의 최대 방전 토크를 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 전기부하는 에어컨 및 히터를 포함하고, 상기 모터의 전기적 방전 파워는 상기 배터리의 최대 방전 파워에서 상기 저전압 직류변환장치의 소모 파워와 상기 전기부하의 소모 파워를 차감한 파워를 기초로 산출될 수 있다.
상기 모터의 최대 방전 토크는, 상기 기계적 방전 파워를 상기 모터의 해당 속도로 나눗셈하여 산출할 수 있다.
그리고, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법은, 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법으로서, 상기 하이브리드 차량의 배터리의 최대 충전 파워, 저전압 직류변환장치(LDC; Low DC-DC Converter)의 소모 파워 및 전기부하의 소모 파워를 획득하는 단계; 상기 배터리의 최대 충전 파워, 상기 저전압 직류변환장치의 소모 파워 및 상기 전기부하의 소모 파워를 기초로 상기 모터의 전기적인 충전 파워를 산출하는 단계; 상기 모터의 전기적 충전 파워 및 상기 모터의 충전효율을 기초로 상기 모터의 기계적 충전 가능한 기계적 충전 파워를 산출하는 단계; 상기 모터의 기계적 충전 파워를 기초로 상기 모터의 해당 속도에서의 모터의 최대 충전 토크를 산출하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 모터의 전기적 충전 파워는 상기 배터리의 최대 충전 파워에 상기 저전압 직류변환장치의 소모 파워와 상기 전기부하의 소모 파워를 부가한 파워를 기초로 산출될 수 있다.
상기 모터의 최대 충전 토크는, 상기 기계적 충전 파워를 상기 모터의 해당 속도로 나눗셈하여 산출할 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 시스템은, 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 시스템으로서, 상기 모터를 제어하는 모터 제어기; 상기 하이브리드 차량의 배터리 및 저전압 직류변환장치(LDC; Low DC-DC Converter)를 제어하는 배터리 제어기; 및 상기 배터리의 방전, 충전 제한 파워를 상기 모터의 최대 방전, 충전 토크로 변환하여 결정하는 모터 토크 결정 유닛;을 포함하되, 상기 모터 토크 결정 유닛은 상기 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법을 수행하기 위한 설정된 프로그램에 의해 동작할 수 있다.
상기 모터 토크 결정 유닛은, 상기 배터리의 최대 방전 파워에서 상기 저전압 직류변환장치의 소모 파워를 차감하거나 또는 상기 배터리의 최대 충전 파워에 상기 저전압 직류변환장치의 소모 파워를 더하는 제1 파워 가감부; 상기 제1 파워 가감부의 출력 파워에서 상기 하이브리드 차량의 전기부하 소모 파워를 차감하거나 또는 상기 제1 파워 가감부의 출력 파워에 상기 전기부하 소모 파워를 더하는 제2 파워 가감부; 상기 하이브리드 차량의 전기부하의 소모 파워를 산출하는 전기부하 소모파워 산출부; 상기 제2 파워 가감부의 전기적 출력 파워를 상기 모터의 방전효율 및 충전효율을 기초로 상기 모터의 기계적 방전 파워 및 충전 파워로 변환하여 산출하는 전기/기계 파워 변환 산출부; 상기 전기/기계 파워 변환 산출부에서 산출된 기계적 방전 파워 및 충전 파워, 상기 모터의 해당 속도 및 상기 모터 제어기에서 산출된 최대 토크를 기초로 상기 모터의 최대 방전 토크 및 최대 충전 토크를 결정하는 모터 토크 결정부;를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 배터리의 방전, 충전 제한 파워를 모터의 최대 방전, 충전 토크로 변환하여 결정함으로써 배터리 시스템을 보호할 수 있다.
도 1은 일반적인 하이브리드 차량의 개략적인 블록 구성도이다.
도 2는 일반적인 하이브리드 차량의 배터리의 상태와 모터 토크의 상관관계를 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 시스템을 도시한 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 시스템의 모터 토크 결정 유닛의 상세 구성도이다.
도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법의 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 모터 토크 결정 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 시스템을 도시한 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 시스템은, 엔진(10)과; 모터(20); 엔진(10)과 모터(20) 사이에서 동력을 단속하는 엔진클러치(30); 변속기(40); 차동기어장치(50); 배터리(60); 및 상기 엔진(10)를 시동하거나 상기 엔진(10)의 출력에 의해 발전을 하는 시동 발전기(70);를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 시스템은, 엔진(10)의 동작을 제어하는 엔진 제어기(ECU)(110); 모터(20)의 동작을 제어하는 모터 제어기(MCU)(120); 변속기(40)의 동작을 제어하는 변속 제어기(TCU)(140); 배터리(60)를 제어하고 관리하는 배터리 제어기(BCU)(160); 및 배터리(60)의 방전, 충전 제한 파워를 모터(20)의 최대 방전, 충전 토크로 변환하여 결정하는 모터 토크 결정 유닛(300);를 포함할 수 있다.
상기 모터 토크 결정 유닛(300)은, 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서 또는 상기 마이크로프로세서를 포함하는 하드웨어로서, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 모터 토크 결정 방법을 수행하기 위한 일련의 명령으로 형성될 수 있다.
상기 모터 토크 결정 유닛(300)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 배터리(60)의 최대 방전 파워에서 저전압 직류변환장치(LDC)(65)의 소모 파워를 차감하거나 또는 배터리(60)의 최대 충전 파워에 저전압 직류변환장치(65)의 소모 파워를 더하는 제1 파워 가감부(310); 제1 파워 가감부(310)의 출력 파워에서 상기 하이브리드 차량의 전기부하 소모 파워를 차감하거나 또는 제1 파워 가감부(310)의 출력 파워에 상기 전기부하 소모 파워를 더하는 제2 파워 가감부(320); 상기 하이브리드 차량의 전기부하(예; 에어컨, 히터 등)의 소모 파워를 산출하는 전기부하 소모파워 산출부(330); 제2 파워 가감부(320)의 전기적 출력 파워를 모터(20)의 방전효율 및 충전효율을 기초로 모터(20)의 기계적 방전 파워 및 충전 파워로 변환하여 산출하는 전기/기계 파워 변환 산출부(350); 전기/기계 파워 변환 산출부(350)에서 산출된 기계적 방전 파워 및 충전 파워, 모터(20)의 해당 속도 및 모터 제어기(120)에서 산출된 최대 토크를 기초로 모터(20)의 최대 방전 토크 및 최대 충전 토크를 결정하는 모터 토크 결정부(360);를 포함할 수 있다.
한편, 상기 모터 토크 결정 유닛(300)은, 본 발명의 실시예에서는 일례로 도 1에 도시한 바와 같은, 모터(20)를 제어하는 모터 제어기(MCU); 배터리(60)를 제어하는 배터리 제어기(BCU); 하이브리드 차량의 전체 동작을 제어하는 하이브리드 제어기(HCU)를 포함할 수 있고, 다른 예로는 상기 모터 제어기(MCU) 또는 배터리 제어기(BCU) 또는 상기 하이브리드 제어기(HCU)에 포함될 수 있지만, 본 발명의 보호범위가 반드시 이에 한정된 것으로 이해되어서는 안된다. 이와 다른 구성이라고 하더라도 실질적으로 배터리의 방전, 충전 제한 파워를 모터의 최대 방전, 충전 토크로 변환하여 결정하는 구성이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.
후술하는 본 발명의 실시예에 따른 모터 토크 결정 방법에서 그 일부 프로세스는 상기 모터 토크 결정 유닛(300)에 의하여, 그 밖의 다른 일부 프로세스는 상기 모터 제어기(MCU) 또는 상기 배터리 제어기(BCU) 또는 상기 하이브리드 제어기(HCU)에 의하여 수행되는 것으로 할 수 있다.
그러나 본 발명의 보호범위가 후술하는 실시에에서 설명되는 대로에 한정되는 것으로 이해되어서는 안된다. 본 발명의 실시예에서의 설명과 다른 조합으로 제어기를 구현할 수 있다. 또는 상기 모터 토크 결정 유닛, 상기 모터 제어기, 상기 배터리 제어기 및 상기 하이브리드 제어기가 실시예에서 설명된 것과는 다른 조합의 프로세스를 수행하는 것으로 할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모터 토크 결정 방법을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모터 방전 토크 결정 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 모터 토크 결정 유닛(300)은, 상기 하이브리드 차량의 배터리(60)의 최대 방전 파워, LDC(65)의 소모 파워 및 전기부하의 소모 파워를 획득한다(S110).
상기 모터 토크 결정 유닛(300)은, 배터리 제어기(60)를 통해서 상기 배터리(60)의 최대 방전 파워, LDC(65)의 소모 파워를 획득할 수 있다.
상기 전기부하는 에어컨(72), 히터(74)를 포함할 수 있다. 상기 모터 토크 결정 유닛(300)은 전기부하 소모파워 산출부(330)를 통해 상기 전기부하의 소모 파워를 획득할 수 있다.
상기 전기부하 소모파워 산출부(330)는 일반적인 전기부하의 소모 파워의 산출 방법을 통해 상기 전기부하의 소모 파워를 산출할 수 있다.
S110에서 상기 배터리 최대 방전 파워, LDC 소모 파워 및 전기부하 소모 파워를 획득했으면, 상기 모터 토크 결정 유닛(300)은 제1 파워 가감부(310) 및 제2 파워 가감부(320)를 통해 상기 배터리 최대 방전 파워에서 상기 LDC 소모 파워와 상기 전기부하 소모 파워를 각각 차감하여, 모터(20)에서 실질적으로 소비(방전) 가능한 전기적 방전 파워를 산출한다(S120).
상기 전기적 방전 파워는, 상기 모터(20)가 방전(소비)할 수 있는 배터리(60)의 허용가능 파워이다.
S120에서 상기 전기적 방전 파워를 산출했으면, 상기 모터 토크 결정 유닛(300)은 전기/기계 파워 변환 산출부(350)를 통해 상기 전기적 방전 파워에 방전효율을 곱하여 상기 모터(20)가 기계적으로 출력할 수 있는 기계적 방전 파워를 산출한다(S130).
상기 방전효율은 일반적으로 시험 등을 통해 구할 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.
S130에서 상기 기계적 방전 파워를 산출했으면, 상기 모터 토크 결정 유닛(300)은 모터 토크 결정부(360)를 통해 상기 기계적 방전 파워를 해당 속도 별로 나눗셈하여, 상기 해당 속도에서 모터(20)가 배터리(60)의 파워를 사용하여 출력할 수 있는 최대 방전 토크를 산출하여 결정한다(S140).
파워는 토크에 속도를 곱하여 구한다는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
S140에서 상기 모터(20)의 최대 방전 토크를 결정할 때, 상기 모터 토크 결정부(360)는 상기 최대 방전 토크를 상기 모터 제어기(120)에서 산출된 모터의 최대 토크와 비교하여, 상기 최대 방전 토크가 상기 모터 제어기(120)에서 산출된 모터 최대 토크를 초과하지 않도록 한다.
이렇게 하는 이유는, 실제로 기계적인 토크 변환 시, 저 토크 영역에서는 모터 제어기(120)의 최대 토크를 넘는 값이 나올 수 있기 때문이다. 이는 모터(20)의 토크 곡선 중 저속 영역인 토크 곡선에서는 사용 파워가 작기 때문이다.
상기와 같이 해서 상기 모터(20)의 최대 방전 토크가 결정되었으면, 모터 제어기(120) 등은 상기 최대 방전 토크를 초과하지 않도록 모터(20)를 제어할 수 있다(S150).
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 모터의 최대 방전 토크를 결정하는 방법을 구체적으로 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 모터(20)의 속도가 100 rad/s이고, 모터의 전기적 방전 가능 파워가 5kW, 방전효율이 0.9인 것을 가정하여 도시한 그래프이다.
도 7을 참조하면, 모터 속도 100 rad/s, 모터의 전기적 방전 가능 파워가 5kW일 때, 100 rad/s에서의 모터 최대 방전 토크는 다음과 같이 결정할 수 있다.
먼저, 100 rad/s에서의 각 토크 별 모터의 전기적 파워를 연산하여 5kW가 되는 지점의 토크 값을 탐색할 수 있다.
100 rad/s에서의 방전효율이 0.9라고 가정하면,
5000=최대방전토크ㅧ(100/0.9) 이므로,
최대방전토크는 45Nm인 것으로 결정할 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 모터 충전 토크 결정 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 모터 토크 결정 유닛(300)은, 상기 하이브리드 차량의 배터리(60)의 최대 충전 파워, LDC(65)의 소모 파워 및 전기부하의 소모 파워를 획득한다(S210).
상기 모터 토크 결정 유닛(300)은, 배터리 제어기(60)를 통해서 상기 배터리(60)의 최대 충전 파워, LDC(65)의 소모 파워를 획득할 수 있다.
상기 전기부하는 에어컨(72), 히터(74)를 포함할 수 있다. 상기 모터 토크 결정 유닛(300)는 전기부하 소모파워 산출부(330)를 통해 상기 전기부하의 소모 파워를 획득할 수 있다.
상기 전기부하 소모파워 산출부(330)는 일반적인 전기부하의 소모 파워의 산출 방법을 통해 상기 전기부하의 소모 파워를 산출할 수 있다.
S210에서 상기 배터리 최대 충전 파워, LDC 소모 파워 및 전기부하 소모 파워를 획득했으면, 상기 모터 토크 결정 유닛(300)은 제1 파워 가감부(310) 및 제2 파워 가감부(320)를 통해 상기 배터리 최대 충전 파워에 상기 LDC 소모 파워와 상기 전기부하 소모 파워를 각각 합하여, 모터(20)가 실질적으로 충전할 수 있는 전기적 충전 파워를 산출한다(S220).
상기 전기적 충전 파워는, 상기 모터(20)가 회생 발전 또는 회생 발전하여 상기 배터리(60)를 충전할 수 있는 상기 배터리(60)의 충전 허용 파워이다.
S220에서 상기 전기적 충전 파워를 산출했으면, 상기 모터 토크 결정 유닛(300)은 전기/기계 파워 변환 산출부(350)를 통해 상기 전기적 충전 파워를 충전효율로 나눗셈하여 상기 모터(20)가 기계적으로 출력할 수 있는 기계적 충전 파워를 산출한다(S230).
전기적 충전 파워 = 기계적 충전 파워 ㅧ 충전효율
상기 충전효율은 일반적으로 시험 등을 통해 구할 수 있음은 당업자에게 자명할 것이다.
S230에서 상기 기계적 충전 파워를 산출했으면, 상기 모터 토크 결정 유닛(300)은 모터 토크 결정부(360)를 통해 상기 기계적 충전 파워를 해당 속도 별로 곱셈하여, 상기 해당 속도에서 모터(20)가 배터리(60)를 충전할 수 있는 최대 충전 토크를 산출하여 결정한다(S240).
S240에서 상기 모터(20)의 최대 충전 토크를 결정할 때, 상기 모터 토크 결정부(360)는 상기 최대 충전 토크를 상기 모터 제어기(120)에서 산출된 모터의 최대 토크와 비교하여, 상기 최대 충전 토크가 상기 모터 제어기(120)에서 산출된 모터 최대 토크를 초과하지 않도록 한다.
이렇게 하는 이유는, 실제로 기계적인 토크 변환 시, 저 토크 영역에서는 모터 제어기(120)의 최대 토크를 넘는 값이 나올 수 있기 때문이다. 이는 모터(20)의 토크 곡선 중 저속 영역인 토크 곡선에서는 사용 파워가 작기 때문이다.
상기와 같이 해서 상기 모터(20)의 최대 충전 토크가 결정되었으면, 모터 제어기(120) 등은 상기 최대 충전 토크를 초과하지 않도록 모터를 제어할 수 있다(S250).
이로써, 본 발명의 실시예에 따르면, 배터리의 방전, 충전 제한 파워를 모터의 최대 방전, 충전 토크로 변환하여 결정할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
20: 모터 60: 배터리
65: 저전압 직류변환장치(LDC) 120: 모터 제어기
160: 배터리 제어기(BCU) 300: 모터 토크 결정 유닛
350: 전기/기계 파워 변환 산출부 360: 모터 토크 결정부

Claims (8)

  1. 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법으로서,
    상기 하이브리드 차량의 배터리의 최대 방전 파워, 저전압 직류변환장치(LDC; Low DC-DC Converter)의 소모 파워 및 전기부하의 소모 파워를 획득하는 단계;
    상기 배터리의 최대 방전 파워, 상기 저전압 직류변환장치의 소모 파워 및 상기 전기부하의 소모 파워를 기초로 상기 모터의 전기적으로 출력 가능한 전기적 방전 파워를 산출하는 단계;
    상기 모터의 전기적 방전 파워 및 상기 모터의 방전효율을 기초로 상기 모터의 기계적으로 출력 가능한 기계적 방전 파워를 산출하는 단계;
    상기 모터의 기계적 방전 파워를 기초로 상기 모터의 해당 속도에서의 모터의 최대 방전 토크를 산출하는 단계;
    를 포함하는 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 전기부하는 에어컨 및 히터를 포함하고,
    상기 모터의 전기적 방전 파워는 상기 배터리의 최대 방전 파워에서 상기 저전압 직류변환장치의 소모 파워와 상기 전기부하의 소모 파워를 차감한 파워를 기초로 산출되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 모터의 최대 방전 토크는, 상기 기계적 방전 파워를 상기 모터의 해당 속도로 나눗셈하여 산출하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법.
  4. 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법으로서,
    상기 하이브리드 차량의 배터리의 최대 충전 파워, 저전압 직류변환장치(LDC; Low DC-DC Converter)의 소모 파워 및 전기부하의 소모 파워를 획득하는 단계;
    상기 배터리의 최대 충전 파워, 상기 저전압 직류변환장치의 소모 파워 및 상기 전기부하의 소모 파워를 기초로 상기 모터의 전기적인 충전 파워를 산출하는 단계;
    상기 모터의 전기적 충전 파워 및 상기 모터의 충전효율을 기초로 상기 모터의 기계적 충전 가능한 기계적 충전 파워를 산출하는 단계;
    상기 모터의 기계적 충전 파워를 기초로 상기 모터의 해당 속도에서의 모터의 최대 충전 토크를 산출하는 단계;
    를 포함하는 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법.
  5. 제4항에서,
    상기 모터의 전기적 충전 파워는 상기 배터리의 최대 충전 파워에 상기 저전압 직류변환장치의 소모 파워와 상기 전기부하의 소모 파워를 부가한 파워를 기초로 산출되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법.
  6. 제4항에서,
    상기 모터의 최대 충전 토크는, 상기 기계적 충전 파워를 상기 모터의 해당 속도로 나눗셈하여 산출하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 방법.
  7. 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 시스템으로서,
    상기 모터를 제어하는 모터 제어기;
    상기 하이브리드 차량의 배터리 및 저전압 직류변환장치(LDC; Low DC-DC Converter)를 제어하는 배터리 제어기; 및
    상기 배터리의 방전, 충전 제한 파워를 상기 모터의 최대 방전, 충전 토크로 변환하여 결정하는 모터 토크 결정 유닛;을 포함하되,
    상기 모터 토크 결정 유닛은 상기 제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 설정된 프로그램에 의해 동작하는 것을 특징으로 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 시스템.
  8. 제7항에서,
    상기 모터 토크 결정 유닛은,
    상기 배터리의 최대 방전 파워에서 상기 저전압 직류변환장치의 소모 파워를 차감하거나 또는 상기 배터리의 최대 충전 파워에 상기 저전압 직류변환장치의 소모 파워를 더하는 제1 파워 가감부;
    상기 제1 파워 가감부의 출력 파워에서 상기 하이브리드 차량의 전기부하 소모 파워를 차감하거나 또는 상기 제1 파워 가감부의 출력 파워에 상기 전기부하 소모 파워를 더하는 제2 파워 가감부;
    상기 하이브리드 차량의 전기부하의 소모 파워를 산출하는 전기부하 소모파워 산출부;
    상기 제2 파워 가감부의 전기적 출력 파워를 상기 모터의 방전효율 및 충전효율을 기초로 상기 모터의 기계적 방전 파워 및 충전 파워로 변환하여 산출하는 전기/기계 파워 변환 산출부;
    상기 전기/기계 파워 변환 산출부에서 산출된 기계적 방전 파워 및 충전 파워, 상기 모터의 해당 속도 및 상기 모터 제어기에서 산출된 최대 토크를 기초로 상기 모터의 최대 방전 토크 및 최대 충전 토크를 결정하는 모터 토크 결정부;
    를 포함하는 하이브리드 차량의 모터의 토크 결정 시스템.
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