KR20160024462A - 차량의 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법 - Google Patents

차량의 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법에 관한 것으로서, 레졸버 옵셋 진단 및 보정이 이루어지는 레졸버 주행 학습의 진입 빈도가 적어지는 문제점을 개선할 수 있고, 진입 빈도 수 및 운전자 이질감 최소화의 두 가지 조건을 동시에 만족시킬 수 있는 차량의 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 차량 주행을 위한 구동모터의 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법에 있어서, 주행 중 레졸버 옵셋 보정 요청 신호가 수신되는 단계; 및 운전자의 브레이크 페달 조작에 따른 제동 입력을 감지하는 경우 모터의 0 토크 제어를 레졸버 옵셋 진단 및 보정이 이루어지는 정해진 설정시간 동안 실시하는 단계를 포함하고, 상기 모터의 0 토크 제어시 모터의 크립 토크 및 회생제동 토크를 0 토크로 제어하면서 운전자 제동 입력에 따른 총 제동요구량을 마찰제동을 통해 충족시키도록 마찰제동장치의 제어가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법이 개시된다.

Description

차량의 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법{Method for controlling motor torque of vehicle}
본 발명은 차량의 레졸버 옵셋 보정 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레졸버 옵셋 진단 및 보정이 이루어지는 레졸버 주행 학습의 진입 빈도가 적어지는 문제점을 개선할 수 있고, 진입 빈도 수 및 운전자 이질감 최소화의 두 가지 조건을 동시에 만족시킬 수 있는 차량의 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법에 관한 것이다.
오늘날 고유가와 이산화탄소 규제 등으로 인해 기존의 내연기관 자동차를 대체할 수 있는 하이브리드 자동차, 순수 전기자동차, 연료전지 자동차 등의 친환경자동차에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이들 친환경자동차에서는 구동원으로 전기모터(구동모터)를 사용하고 있으며, 이 전기모터로는 고출력 및 고효율 특성을 갖는 영구자석 동기모터, 특히 매입형 영구자석 동기모터를 주로 사용하고 있다.
더불어 모터 제어를 위해 인버터를 포함하는 모터 제어기(MCU:Motor Control Unit)가 구비되고, 모터 제어시 자속(Flux) 위치에 따라 좌표계를 설정해야 하므로, 모터 회전자의 절대각 위치(Absolute Angular Position, θ)를 검출하기 위한 레졸버(Resolver)를 사용하고 있다.
상기 레졸버는 모터 회전자의 절대각 위치를 검출하여 모터 제어기(MCU)에 제공하고, 이 회전자 위치 정보는 모터 토크 지령 생성 등을 위한 정보로 사용된다.
그러나, 회전자 위치 측정시 레졸버와 모터 사이의 조립 공차 및 레졸버 내부 코일 위치의 부정확성 등 여러 원인으로 인해 옵셋(Offset)이 발생하고, 이러한 옵셋이 발생하면 회전자의 정확한 절대 위치를 측정할 수 없으므로 모터가 정상적으로 작동하지 못하는 결과를 초래한다.
따라서, 레졸버의 옵셋을 보정하여 옵셋 오차를 개선하기 위한 기술이 개발 및 적용되고 있다.
종래기술로서, 한국 등록특허 제10-1339239호(2013.12.03)(명칭:모터를 구비한 차량의 제어 방법, 특허문헌1)에서는 주행 중 레졸버를 모니터링하여 레졸버 옵셋 보정 여부를 판단하는 기술을 제시하고 있다.
상기 특허문헌1의 기술에서는 차량 주행 중 진단 및 보정 기능을 구현하기 위해 0 토크 및 0 전류 유지가 필요하며, 0 전류 제어가 가능한 0 토크 제어 구간에서 레졸버의 옵셋을 판단하고 보정하는 모드(레졸버 옵셋 진단/보정 모드)로 진입한다.
특히, 전기자동차의 경우 일반적인 주행 조건에서 0 토크 제어 구간이 도 1과 같이 매우 짧은 순간의 시간 동안 발생하기 때문에, 레졸버 옵셋을 진단하고 보정하기 위해 임의로 0 토크 구간을 확보해야 하므로, 특허문헌1의 기술에서는 도 2와 같은 토크 제어를 통해 레졸버 옵셋 판단 가능 구간을 연장 형성하여 레졸버 옵셋을 진단 및 보정하기 위한 시간을 확보한다.
상기의 종래기술은 기존의 수동적인 레졸버 옵셋 보정 방법과 달리 주행 중 자동으로 레졸버의 옵셋 발생을 판단하고 옵셋 보정을 수행하는 편리한 이점이 있으나, 1드라이빙 사이클(Driving Cycle)당 최소 1회(진단 이상시 최대 4회)를 0 토크로 유지해야 하기 때문에 차량 감속 중 운전자가 0 토크 유지로 인한 밀림감 및 2단 감속감 등의 이질감을 느낄 수 있다는 단점이 있다.
주행 중 레졸버의 진단 및 보정 기능을 수행하기 위해서는 구동모터에 대한 0 토크 및 0 전류 유지가 필요하고, 그 순간 차량의 운전성 측면에서 이질감이 발생하고 있는 것이다.
일반적으로 운전자는 주행 중 가속의지가 없거나 차량 속도를 줄이기 위해 엑셀페달의 개도량을 줄이는데, 엑셀페달로부터 발을 완전히 떼게 될 경우, 즉 엑셀페달의 개도량(APS)이 0%일 경우 전기자동차에서는 크립(Creep) 토크를 (-) 영역으로 변경하여 코스트 리젠(Coast Regen)(타행 주행시 에너지 회생)을 실시한다.
이로 인해 실제로 모터 토크가 (+) 영역에 존재하다가 엑셀페달의 개도량(APS)이 0%로 변경될 때 (-) 영역까지 순식간에 감소되므로 운전자는 감속감을 느끼게 된다.
또한, 앞서 언급한 바와 같이, 상기한 종래기술의 주요 문제는 주행시 레졸버 옵셋 보정/진단 모드에 진입하였을 때 사용자가 느끼는 이질감이 발생한다는 것이다.
팁 아웃(Tip-out) 이후 모터 토크는 (+) 영역에서 (-) 영역으로 감소되면서 사용자로 하여금 감속감을 느끼게 하고, 사용자는 이를 통해 브레이크 조작을 하지 않아도 적당한 감속감을 느끼면서 운전에 활용하게 된다.
하지만, 레졸버 옵셋 보정/진단 모드 진입시에 0 토크를 일정시간 동안 유지하게 되면서 사용자가 원하는 만큼의 감속감이 유지되지 않고 가속도가 유지되어 밀림감을 느끼게 되고, 그 이후 (-) 토크 영역으로 진입하면서 2단 감속감을 느끼게 된다.
따라서, 전기자동차의 주행시에 0 토크 조건을 임의로 만들어낼 때 발생하는 운전성 측면의 이질감을 최소화하기 위하여, 한국 특허출원 제10-2013-0168544호(2013.12.31)(명칭: 전기자동차의 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법, 특허문헌2)에서는 레졸버 옵셋 보정/진단 모드 진입 후 (-) 영역의 요구 토크 기울기를 변경 가능하도록 토크 맵을 이원화하고, 토크 범위 설정으로 레졸버 옵셋 보정/진단 모드 진입 조건 판단 로직을 설계하여 운전성을 개선하는 기술을 제시하고 있다.
실제로 전기자동차의 주행시 0 토크 조건은 N단으로 주행하는 조건 및 ABS 작동시만이 충족시킬 수 있으며, 그러한 조건이 충족되지 않는다면 전기자동차 레졸버 주행 학습을 실시할 수 없기 때문에, 종래기술에서는 엑셀페달 팁 아웃(Tip-out)시 (-) 토크 영역으로 떨어지기 직전에 임의로 0 토크 유지 시간을 생성하여 레졸버 주행 학습을 실시할 수 있는 시간을 확보하였다.
이 경우 밀림감 등의 이질감이 발생하므로, 이러한 이질감을 개선하기 위해 특허문헌2에서는 토크 맵 이원화 등의 로직 개선을 통해 운전성 영향도를 최소화하는 기술을 제시하고 있다.
그러나, 이 경우에도 운전자가 느낄 수 없는 최소의 토크/RPM 영역에서 제한적으로 적용하게 되어 주행 학습 진입 빈도가 적어지는 현상이 발생하였고, 따라서 진입 빈도 수/운전자 이질감 최소화의 두 가지 조건을 모두 만족할 수 있는 로직 개선이 필요하게 되었다.
특허문헌1: 한국 등록특허 제10-1339239호 특허문헌2: 한국 특허출원 제10-2013-0168544호
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 레졸버 옵셋 진단 및 보정이 이루어지는 레졸버 주행 학습의 진입 빈도가 적어지는 문제점을 개선할 수 있고, 진입 빈도 수 및 운전자 이질감 최소화의 두 가지 조건을 동시에 만족시킬 수 있는 차량의 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 차량 주행을 위한 구동모터의 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법에 있어서, 주행 중 레졸버 옵셋 보정 요청 신호가 수신되는 단계; 및 운전자의 브레이크 페달 조작에 따른 제동 입력을 감지하는 경우 모터의 0 토크 제어를 레졸버 옵셋 진단 및 보정이 이루어지는 정해진 설정시간 동안 실시하는 단계를 포함하고, 상기 모터의 0 토크 제어시 모터의 크립 토크 및 회생제동 토크를 0 토크로 제어하면서 운전자 제동 입력에 따른 총 제동요구량을 마찰제동을 통해 충족시키도록 마찰제동장치의 제어가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법을 제공한다.
여기서, 상기 제동 입력이 감지되면 차량 시동 후 레졸버 옵셋 진단 및 보정 완료횟수가 정해진 설정횟수 미만인지를 확인하고, 상기 완료횟수가 설정횟수 미만이면 모터의 0 토크 제어 단계로 진입하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 완료횟수가 설정횟수 미만이면서 모터 속도가 레졸버 옵셋 진단 및 보정 수행 조건으로 설정된 속도범위 이내인 경우 모터의 0 토크 제어 단계로 진입하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모터 속도가 상기 설정된 속도범위 이내이면서 브레이크 페달 센서를 통해 감지된 브레이크 페달 깊이가 정해진 제어 기준깊이 이상인 경우 모터의 0 토크 제어 단계로 진입하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모터의 0 토크 제어 단계에서 크립 토크 및 회생제동 토크를 상기 설정시간 동안 0 토크로 유지하되, 상기 설정시간 경과 전에 브레이크 페달 센서를 통해 감지되는 브레이크 페달 깊이가 정해진 회복 기준깊이 이하가 되면 모터의 0 토크 제어를 즉시 해제하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모터의 0 토크 제어를 레졸버 옵셋 진단 및 보정이 이루어지는 상기 설정시간 동안 유지한 경우에만 레졸버 옵셋 진단 및 보정의 완료횟수를 1 증가시키는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법에 의하면, 운전자가 이질감을 느끼지 못하는 영역인 제동 순간에 모든 모터 토크를 0 토크로 제어하고 마찰제동(유압제동)만으로 운전자가 요구하는 차량 제동이 이루어지도록 하는 방법으로 레졸버 주행 학습을 실시할 수 있는 순간을 확보함으로써 종래기술에 따른 레졸버 주행 학습의 진입 빈도 수 부족 문제와 미세한 이질감 발생 문제를 동시에 개선할 수 있게 된다.
도 1은 종래기술에서 레졸버 옵셋 진단/보정 모드 진입 가능 지점을 나타내기 위해 모터 속도에 따른 토크 프로파일을 보여주는 그래프이다.
도 2는 종래기술에서 레졸버 옵센 진단 및 보정을 위해 임의의 0 토크 구간을 확보한 모터 속도에 따른 토크프로 파일의 변형된 상태를 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 레졸버 옵셋 진단 및 보정이 이루어지는 레졸버 주행 학습의 진입 빈도가 적어지는 문제점을 개선할 수 있고, 진입 빈도 수 및 운전자 이질감 최소화의 두 가지 조건을 동시에 만족시킬 수 있는 차량의 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명은 엑셀페달 팁 아웃(Tip-out)시 임의로 0 토크 영역을 확보해주는 종래기술에서 발생하는 불가피한 이질감을 더 개선하기 위하여 운전자가 이질감을 느낄 수 없는 제동 상황에서 모터 토크를 제어해주는 개선된 로직을 제시한다.
종래기술은 실제 주행시 0 토크 구간을 임의로 만들어낼 때 발생하는 운전성 이질감을 개선하기 위한 것이었다면, 본 발명은 0 토크 구간을 다른 조건에서 발생시켜 운전성에 미치는 영향성을 최소화할 수 있도록 한 것으로, 전기자동차 주행 중 레졸버 주행 학습을 실시할 수 있는 시간 확보를 위해 제동시 모터 토크 제어를 통하여 레졸버 옵셋 진단 및 보정을 위한 0 토크 상황을 만들어주도록 구성된다.
본 발명에서는 주행 중인 차량에서 레졸버 옵셋 보정의 요청이 발생하면, 운전자가 브레이크 페달을 밟아 제동할 경우에 모터의 크립 토크와 회생제동 토크를 0으로 제어하고, 제동시 0 토크 제어 상태에서 모터에 대한 0 전류 상태로 레졸버 옵셋 진단/보정 모드에 진입할 수 있도록 한다.
이와 같이 본 발명에서는 차량 제동시 구동모터에 대한 0 토크 및 0 전류 제어 상태에서 레졸버 옵셋 진단/보정 모드로 진입될 수 있도록 하여 레졸버에 대한 옵셋 발생을 판단하는 옵셋 진단과 옵셋 보정 과정이 수행되도록 하는 점에 특징이 있지만, 모터 0 토크 및 0 전류 제어 상태에서 실시되는 레졸버 옵셋 진단 및 보정 과정 자체에 대해서는 종래기술과 차이가 없으므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
먼저, 본 발명에서는 구동모터에 대한 0 토크 제어, 즉 레졸버 옵셋 진단 및 보정을 위한 0 토크 제어가 운전자에 의해 브레이크 페달이 조작된 차량 제동시에 실시된다.
알려진 바와 같이, 하이브리드 자동차, 순수 전기자동차, 연료전지 자동차 등의 친환경자동차에서는 차량의 제동 혹은 관성에 의한 타행 주행시에 제동 및 관성 에너지를 구동모터의 발전을 통해 회수하여 배터리를 충전하는 회생제동(Regenerative Braking)이 이루어지고, 이러한 회생제동을 통해 구동모터로 에너지를 회수하므로 차량의 연비 향상 또는 주행거리 증대가 가능해진다.
이와 같이 연비 향상 또는 주행거리 증대를 위한 회생제동이 수행되는 차량에서는 차량 제동을 위해 회생제동이 이루어지는 동안 구동모터에서 발생하는 회생제동 토크와 마찰제동장치(예, 유압제동장치)에서 발생하는 마찰제동(유압제동) 토크를 이용하여 운전자 요구 제동 토크를 충족시키는 협조제어 기술이 필요하다.
이때, 모터의 발전동작 및 회전저항에 의한 전기제동력, 즉 회생제동력과 마찰제동장치(유압제동장치)에 의한 마찰제동력 간의 적절한 분배가 필수적이며, 이를 위해 제어기 간의 협조제어가 적절히 이루어져야 한다.
통상 전기자동차에서 제동장치는 내연기관 자동차와 마찬가지로 유압제동장치가 널리 적용되고 있으며, 운전자가 제동 조작을 할 경우, 즉 브레이크 페달을 밟아 제동 입력이 이루어질 경우, 운전자가 요구하는 총 제동요구량을 충족시키기 위해 사용되는 총 제동 토크는 아래와 같다.
총 제동 토크 = 마찰제동 토크 + 회생제동 토크 + 크립 토크
전기자동차에서는 회생할 수 있는 에너지의 양을 증대시키기 위해 유압을 최소화하여 사용하고 나머지 부분은 모두 회생제동으로 제어하여 전기자동차의 단점인 주행거리를 최대화할 수 있는 방향으로 개발을 진행하고 있다.
상기와 같이 제동시 사용되는 총 토크는 마찰제동 토크(유압제동장치일 경우 유압 제어에 의한 제동 토크, 즉 유압제동 토크)를 제외하면 회생제동 토크 + 크립 토크로 구성되며, 크립 토크는 차량이 정차 중 전진이나 후진을 위해 엑셀페달을 밟지않고 출발할 수 있는 토크로 제공되고, 주행 중에는 역으로 브레이크를 밟지않고도 감속할 수 있는 역토크로서 작용한다.
본 발명에서는 주행 중인 차량에서 레졸버 옵셋 보정의 요청이 발생한 경우 운전자가 이질감을 느끼지 못하는 차량 제동시에 0 토크를 만들어주어 레졸버 주행 학습 시간, 즉 레졸버 진단 및 보정을 위한 시간을 확보한다.
즉, 주행 중 운전자는 차량을 감속시키고자 할 때 브레이크 페달을 밟는 제동 조작을 하게 되는데, 본 발명에서는 브레이크 페달 깊이(Brake Pedal Depth)에 따른 총 제동요구량을 충족시키기 위해 '마찰제동 토크 + 회생제동 토크 + 크립 토크' 중 회생제동 토크와 크립 토크를 사용하지 않고(회생제동 토크 = 0, 크립 토크 = 0으로 제어) 오직 마찰제동 토크(유압제동 토크)만으로 운전자가 요구하는 총 제동 토크를 충족시키도록 제어하여 0 토크 조건을 만들어주는 것이다.
단, 레졸버 주행 학습을 위해 회생제동 토크 및 크립 토크 미 적용시 발생할 수 있는 위화감 개선을 위해 동작 조건을 추가하는데, 모터의 0 토크 제어 및 0 토크 제어 상태로 레졸버 옵셋 진단 및 보정을 수행하는 로직이 시동 이후에 상기 설정횟수(A 회)만 진입하도록 한다.
회생제동 토크를 지속적으로 사용하지 않고 마찰제동(유압제동)만으로 제동을 하게 되면 전기자동차의 특성상 주행거리 증대를 위한 에너지 회생이 불가하기 때문에, 0 토크 제어 및 레졸버 옵셋 진단/보정은 1드라이빙 사이클(Driving Cycle)당 정해진 설정횟수(A 회)만 시도하고, 이후에는 0 토크 제어 및 옵셋 진단/보정 로직의 진입을 허용하지 않는 것이다(설정횟수 A는 튜닝 가능하도록 설정됨),
또한, 레졸버 옵셋 보정의 정확도가 높은 차속 영역이 존재하므로, 상기 설정횟수 이하인 조건에서 0 토크 제어(회생제동 토크 = 0, 크립 토크 = 0으로 제어)를 제동 시작 후 정해진 모터 속도범위(B ~ C RPM) 내에서 설정시간(D 초) 동안만 실시한다.
또한, 설정시간(D 초)을 만족하지 못하고 운전자가 브레이크 페달을 뗄 경우를 대비하여, 상기 0 토크 제어는 운전자가 브레이크 페달을 정해진 제어 기준깊이(E mm) 이상 밟았을 때부터 시작하고, 이후 운전자가 브레이크 페달을 떼는 조작 중에 브레이크 페달 깊이가 정해진 회복 기준깊이(F mm, E > F임) 이하로 작아지면 레졸버 옵셋 진단/보정이 이루어지는 레졸버 주행 학습이 끝나지 않았더라도 즉시 회생제동 토크 및 크립 토크를 평상시 정상 제어 상태로 다시 회복시킨다.
이하, 상기한 본 발명의 제어 과정을 도 3을 참조하여 좀더 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 차량 전반의 제어를 담당하는 차량 제어기를 중심으로 각 제어기들이 정보를 주고받을 수 있도록 통신수단(CAN 통신 등)을 통해 연결되어 있고, 제어기 간의 협조제어 하에 본 발명의 제어 과정이 수행될 수 있다.
즉, 차량 제어기를 최상위 제어기로 하여 모터의 작동 전반을 제어하는 모터 제어기(MCU:Motor Control Unit)(인버터 포함)와, 마찰제동장치(유압제동장치)의 작동 전반을 제어하는 브레이크 제어기가 각 단계별 제어 과정을 수행하게 된다.
통상의 경우, 차량 제어기는 브레이크 페달 센서로부터 운전자 조작에 의한 브레이크 페달 깊이(Brake Pedal Depth)에 따른 신호를 인가받아 이를 기초로 총 제동요구량을 계산한 뒤 제동 분배, 즉 총 제동요구량을 충족하도록 회생제동량과 마찰제동량(유압제동량)을 분배하여 산출한다.
이어 회생제동량에 상응하는 회생제동 토크를 결정하여 모터 제어기로 전달하고, 마찰제동량에 상응하는 마찰제동 토크를 결정하여 브레이크 제어기로 전달한다.
이에 모터 제어기는 차량 제어기로부터 전달된 회생제동 토크 지령에 따라 모터의 회생제동을 제어하고, 브레이크 제어기는 마찰제동 토크 지령에 따라 마찰제동장치를 제어하여 필요한 마찰제동력을 발생시킨다.
도 3을 참조하여 제어 과정을 단계별로 설명하면, 차량 제어기가 모터 제어기로부터 레졸버 옵셋 보정 요청 신호를 수신하고(S11), 운전자가 브레이크 페달을 밟아 브레이크 페달 센서(BPS:Brake Pedal Sensor)의 신호로부터 운전자에 의한 제동 입력을 감지하면(S12), 차량 시동 후부터 지금까지 O 토크 제어 동안의 레졸버 옵셋 진단/보정 완료횟수가 설정횟수(A 회) 미만인지를 확인한다(S13).
전술한 바와 같이, 시동 이후 지속적으로 제동시마다 회생제동 토크와 크립 토크를 0 토크로 제어할 경우 전기자동차의 주행거리 확보가 불가능하기 때문에 설정횟수만큼만 레졸버 옵셋 진단/보정을 위한 본 발명의 모터 제어 과정을 실시한다.
상기 S13 단계에서 시동 후 이전의 레졸버 옵셋 진단/보정 완료횟수가 설정횟수 미만이면, 차량 제어기는 제동 입력 후 모터 속도가 레졸버 주행 학습 조건(옵셋 진단/보정 수행 조건)으로 설정된 속도범위 이내인지를 확인하는데(S14), 여기서 상기 속도범위는 선행 시험을 통해 레졸버 옵셋 보정의 정확도가 높은 차속 영역을 확인하여 설정된다.
상기 확인 단계에서 모터 속도가 설정된 속도범위 이내이면, 브레이크 페달 센서를 통해 검출된 브레이크 페달 깊이(운전자 제동 조작에 따른 페달 깊이)가 미리 설정된 제어 기준깊이 이상인지를 확인하고(S15), 만약 제어 기준깊이 이상이면 모터에 대한 0 토크 제어를 실시한다(S16).
이때, 회생제동 토크와 크립 토크를 모두 0 토크로 제어하며, 더불어 마찰제동장치의 작동만으로 운전자가 요구하는 제동요구량을 충족시키도록 마찰제동 제어를 실시한다.
상기 0 토크 제어시에는 차량 제어기가 모터 제어기에 0 토크 지령을 송신하여 모터 제어기로 하여금 모터를 0 토크 제어하도록 하고, 브레이크 제어기에 운전자가 요구하는 총 제동요구량을 충족시키는 마찰제동 토크 지령(유압제동 토크 지령)을 송신하여 마찰제동장치가 마찰제동 토크 지령에 해당하는 제동력을 발생시키도록 한다.
또한, 상기한 0 토크 제어를 레졸버 옵셋 진단 및 보정을 위한 유지시간으로서 정해진 설정시간(D 초) 동안 유지하고(S17~S18), S18 단계에서 설정시간이 경과하면 모터에 대한 0 토크 제어 모드를 해제하고 회생제동 토크와 크립 토크를 평상시의 정상 제어 상태로 회복시킨다(S19).
단, 설정시간 경과 전이라도 S17 단계에서 브레이크 페달 깊이가 미리 설정된 회복 기준깊이 이하로 작아질 경우(운전자가 브레이크 페달로부터 발을 떼는 조작에 의해 페달 깊이가 회복 기준깊이 이하로 작아지면), 회생제동 토크와 크립 토크를 미리 평상시의 정상 제어 상태로 회복시킨다(S20).
상기와 같이 실제 제동 조건에서만 0 토크 제어에 진입할 수 있도록 제어 기준깊이 이상의 페달 깊이가 감지될 경우에만 레졸버 옵셋 진단 및 보정을 위한 0 토크 제어를 실시하고, 이후 페달 깊이가 회복 기준깊이 이하로 작아질 경우에는 회생제동 토크 및 크립 토크를 미리 정상 제어 상태로 회복시킨다.
또한, 차량 제어기는 상기 0 토크 제어 상태가 설정시간 동안 유지되어 레졸버 옵셋 진단 및 보정이 완료되면, 레졸버 옵셋 진단 및 보정 완료횟수를 1 증가시켜 저장한다.
만약, 설정시간 이전에 브레이크 페달 깊이가 회복 기준깊이 이하로 작아져 레졸버 옵셋 진단 및 보정이 완료되기 전에 회생제동 토크 및 크립 토크가 정상 제어 상태로 회복되었다면, 이 경우는 완료횟수 누적에서 제외하고, 상기 S12 단계에서는 0 토크 제어가 설정시간 동안 유지된 횟수를 레졸버 옵셋 진단 및 보정 완료횟수로 카운트하여 설정횟수와 비교한다.
이후 차량 주행 중에 운전자에 의한 제동 입력시마다 상기와 같은 모터 제어 과정 및 옵셋 진단/보정 과정을 반복하고, 레졸버 옵셋 진단 및 보정 완료를 설정횟수만큼 반복하고 나면 시동 후 레졸버 주행 학습의 모든 과정을 종료한다.
이와 같이 하여, 본 발명에 따른 레졸버 옵셋 보정시 모터 제어 방법에 대해 설명하였는바, 종래기술에서는 주행 중에 레졸버 옵셋 보정시 민감한 운전자가 느낄 수 있을 정도로 평상시 주행 상태와 다른 이질감이 발생하였고, 레졸버 진단 및 보정을 실시하기 위해서는 주행 중 학습 기능은 반드시 적용해야 하므로, 그때 발생하는 이질감을 최소화할 수 있는 방법이 필요하다.
일반적으로 전기자동차는 N단 또는 ABS 작동시 외에는 모터의 0 토크 영역에 진입하는 순간이 없으며, 따라서 종래기술에서는 주행자가 고의적으로 주행 중에 N단을 사용하거나 눈길/빗길에서 ABS 작동을 시키기 전에는 레졸버 주행 학습이 불가하다.
이를 개선하기 위해 임의로 엑셀페달 팁 아웃시에 0 토크를 만들어주는 방법을 적용하였으나, 이를 운전자가 느끼지 못하는 최소 토크, 최소 RPM 영역에서 적용하여도 민감한 운전자는 평상시 주행 상태와의 차이를 느낄 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 운전자가 느끼지 못하는 영역, 즉 제동 순간에 모든 모터 토크를 0 토크로 제어하고 브레이크 제어기와의 협조제어 하에 마찰제동(유압제동)만으로 운전자가 요구하는 차량 제동이 이루어지도록 하는 방법으로 레졸버 주행 학습을 실시할 수 있는 순간을 확보하며, 이 경우 종래기술에서 발생하는 미세한 이질감마저 개선할 수 있게 된다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였는바, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

Claims (6)

  1. 차량 주행을 위한 구동모터의 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법에 있어서,
    주행 중 레졸버 옵셋 보정 요청 신호가 수신되는 단계; 및
    운전자의 브레이크 페달 조작에 따른 제동 입력을 감지하는 경우 모터의 0 토크 제어를 레졸버 옵셋 진단 및 보정이 이루어지는 정해진 설정시간 동안 실시하는 단계를 포함하고,
    상기 모터의 0 토크 제어시 모터의 크립 토크 및 회생제동 토크를 0 토크로 제어하면서 운전자 제동 입력에 따른 총 제동요구량을 마찰제동을 통해 충족시키도록 마찰제동장치의 제어가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제동 입력이 감지되면 차량 시동 후 레졸버 옵셋 진단 및 보정 완료횟수가 정해진 설정횟수 미만인지를 확인하고, 상기 완료횟수가 설정횟수 미만이면 모터의 0 토크 제어 단계로 진입하는 것을 특징으로 하는 차량의 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 완료횟수가 설정횟수 미만이면서 모터 속도가 레졸버 옵셋 진단 및 보정 수행 조건으로 설정된 속도범위 이내인 경우 모터의 0 토크 제어 단계로 진입하는 것을 특징으로 하는 차량의 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 모터 속도가 상기 설정된 속도범위 이내이면서 브레이크 페달 센서를 통해 감지된 브레이크 페달 깊이가 정해진 제어 기준깊이 이상인 경우 모터의 0 토크 제어 단계로 진입하는 것을 특징으로 하는 차량의 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법.
  5. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 모터의 0 토크 제어 단계에서 크립 토크 및 회생제동 토크를 상기 설정시간 동안 0 토크로 유지하되, 상기 설정시간 경과 전에 브레이크 페달 센서를 통해 감지되는 브레이크 페달 깊이가 정해진 회복 기준깊이 이하가 되면 모터의 0 토크 제어를 즉시 해제하는 것을 특징으로 하는 차량의 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 모터의 0 토크 제어를 레졸버 옵셋 진단 및 보정이 이루어지는 상기 설정시간 동안 유지한 경우에만 레졸버 옵셋 진단 및 보정의 완료횟수를 1 증가시키는 것을 특징으로 하는 차량의 레졸버 옵셋 보정시 모터 토크 제어 방법.


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