KR20160123654A - 전기 자동차의 크립주행 제어 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기 자동차의 크립주행 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 'One-Foot Drive' 모드가 적용된 전기 자동차에 적용되어 크립주행을 제공하되, 차속을 기반으로 크립주행 제공 여부를 능동적으로 판단함으로써, 운전자에게 운전 편의성을 제공할 수 있는 것은 물론 연비를 향상시킬 수 있는 전기 자동차의 크립주행 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 'One-Foot Drive' 모드가 적용된 전기 자동차의 크립주행 제어 장치에 있어서, 차속에 상응하는 코스트 리젠 토크가 기록된 크립주행용 기준 토크 맵과 정차용 기준 토크 맵을 저장하는 저장부; 운전자가 엑셀 페달에서 발을 떼는지를 감지하는 센서; 차속을 감지하는 차속 감지부; 및 상기 센서로부터의 감지신호에 따라 상기 차속 감지부에 의해 감지된 차속에 기초하여 상기 저장부에 저장되어 있는 크립주행용 기준 토크 맵과 정차용 기준 토크 맵 중 어느 하나를 선택하는 제어부를 포함한다.

Description

전기 자동차의 크립주행 제어 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING CREEP DRIVING OF ELECTRIC VEHICLE AND METHOD THEROF}
본 발명은 전기 자동차의 크립주행 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 'One-Foot Drive' 모드가 적용된 전기 자동차에서 크립주행을 가능하게 하는 기술에 관한 것이다.
본 발명에서 코스트 리젠 토크(Coast Regenerative Torque)는 타행(coasting) 중 차량의 진행방향과 반대방향으로 구동모터에 작용하여 차량을 감속시키는 일종의 역 토크(counter torque)를 의미하고, 크립토크(Creep Torque)는 브레이크와 엑셀 페달 미조작 상태에서 차량을 천천히 발진시키는 토크를 의미하며, 크립주행은 크립토크 기반의 차량 주행을 의미한다.
EV(Electric Vehicle), FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle), HEV(Hybrid Electric Vehicle), PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 등과 같이 모터가 구동원인 전기 자동차의 경우, 운전자가 엑셀 페달에서 발을 떼면 구동모터에 고정된(Fixed) 코스트 리젠 토크를 인가하여 운전자가 브레이크를 밟지 않아도 차량을 정지(stop)시킬 수 있는 'One-Foot Drive' 모드가 적용되어 있다.
이러한 'One-Foot Drive' 모드가 적용된 전기 자동차는 유압제동에 의한 손실을 줄여 연비를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 운전자로 하여금 엑셀 페달의 조작만으로 운전을 가능하게 하는 장점이 있다.
하지만, 운전자가 엑셀 페달에서 발을 떼면 정차되기 때문에 크립주행을 원하는 상황(예를 들어, 주차시)에서는 엑셀 페달을 밟아야 하는 불편함이 있다.
결국, 종래의 'One-Foot Drive' 모드가 적용된 전기 자동차는 크립주행을 제공하지 못하는 문제점이 있다.
아울러, 종래의 'One-Foot Drive' 모드가 적용된 전기 자동차는 고정된 코스트 리젠 토크를 기반으로 차량을 감속시키기 때문에 차량의 운전성(drivability)을 저하시키는 문제점이 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 'One-Foot Drive' 모드가 적용된 전기 자동차에 적용되어 크립주행을 제공하되, 차속을 기반으로 크립주행 제공 여부를 능동적으로 판단함으로써, 운전자에게 운전 편의성을 제공할 수 있는 것은 물론 연비를 향상시킬 수 있는 전기 자동차의 크립주행 제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 'One-Foot Drive' 모드가 적용된 전기 자동차의 크립주행 제어 장치에 있어서, 차속에 상응하는 코스트 리젠 토크가 기록된 크립주행용 기준 토크 맵과 정차용 기준 토크 맵을 저장하는 저장부; 운전자가 엑셀 페달에서 발을 떼는지를 감지하는 센서; 차속을 감지하는 차속 감지부; 및 상기 센서로부터의 감지신호에 따라 상기 차속 감지부에 의해 감지된 차속에 기초하여 상기 저장부에 저장되어 있는 크립주행용 기준 토크 맵과 정차용 기준 토크 맵 중 어느 하나를 선택하는 제어부를 포함한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 'One-Foot Drive' 모드가 적용된 전기 자동차의 크립주행 제어 방법에 있어서, 저장부가 차속에 상응하는 코스트 리젠 토크가 기록된 크립주행용 기준 토크 맵과 정차용 기준 토크 맵을 저장하는 단계; 센서가 운전자가 엑셀 페달에서 발을 떼는지를 감지하는 단계; 차속 감지부가 차속을 감지하는 단계; 및 제어부가 상기 감지신호에 따라 상기 감지된 차속에 기초하여 상기 크립주행용 기준 토크 맵과 상기 정차용 기준 토크 맵 중 어느 하나를 선택하는 단계를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 'One-Foot Drive' 모드가 적용된 전기 자동차에 적용되어 크립주행을 제공하되, 차속을 기반으로 크립주행 제공 여부를 능동적으로 판단함으로써, 운전자에게 운전 편의성을 제공할 수 있는 것은 물론 연비를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 전기 자동차의 크립주행 제어 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 차속에 상응하는 코스트 리젠 토크 및 크립토크가 기록된 토크 맵의 일예시도,
도 3 은 본 발명에 따른 전기 자동차의 크립주행 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 전기 자동차의 크립주행 제어 장치에 대한 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기 자동차의 크립주행 제어 장치는, 저장부(10), APS(Accel Position Sensor)(20), 차속 감지부(30), 제어부(40), 및 입력부(50)를 포함한다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 저장부(10)는 차속에 상응하는 코스트 리젠 토크 및 크립토크가 기록된 토크 맵을 저장하고 있다. 즉, 저장부(10)는 크립주행용 기준 토크 맵(210)과 정차용 기준 토크 맵(211)을 저장하고 있다.
이하, 도 2를 참조하여 상기 토크 맵에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
도 2 는 본 발명에 따른 차속에 상응하는 코스트 리젠 토크 및 크립토크가 기록된 토크 맵의 일예시도이다.
도 2에서, x축은 차속을 나타내고, 양의 y축은 크립토크를 나타내며, 음의 y축은 코스트 리젠 토크를 나타낸다. 이때, 크립토크는 정방향(차량의 진행방향) 토크로서 플러스(+) 값으로 표현되고, 코스트 리젠 토크는 역방향(차량의 진행방향의 반대방향) 토크로서 마이너스(-) 값으로 표현되며 코스트 리젠 토크의 증가는 코스트 리젠 토크 영역에서 하단 방향으로의 이동을 의미한다.
또한, ⓐ는 차량을 서서히(차속에 비례) 정지시키기 위해 코스트 리젠 토크를 감소시키는 시점의 차속을 나타내고, ⓑ는 크립주행을 위해 코스트 리젠 토크가 0인 되는 시점의 차속(일례로, 10KPH)을 나타내며, ⓒ는 크립주행을 위해 코스트 리젠 토크를 서서히(차속에 비례) 감소시키는 시점의 차속(일례로, 13KPH)을 나타내고, ⓓ는 크립주행 여부를 결정하는 기준속도(일례로, 30KPH)를 나타낸다.
또한, '210'의 토크 맵은 운전자가 엑셀 페달에서 발을 뗀 시점의 차속이 기준속도(ⓓ)를 초과하는 경우에 적용되는 크립주행을 위한 코스트 리젠 토크를 나타낸다. 이러한 코스트 리젠 토크(210)는 현재 차속에서 ⓒ 차속까지 일정 값을 유지하다가 서서히 감소하여 ⓑ 차속에 도달하면 0이 된다.
또한, '211'의 토크 맵은 운전자가 엑셀 페달에서 발을 뗀 시점의 차속이 기준속도(ⓓ)를 초과하지 않는 경우에 적용되는 정차를 위한 코스트 리젠 토크를 나타낸다. 이러한 코스트 리젠 토크(211)는 현재 차속에서 ⓐ 차속까지 일정 값을 유지하다가 서서히 감소하여 0이 된다.
또한, '220'의 토크 맵은 '210'의 토크 맵에서 코스트 리젠 토크를 증가시킨 상태를 나타낸다. 즉, '210'의 토크 맵이 적용되고 있는 상태에서 운전자로부터 코스트 리젠 토크의 증가를 요청받으면 일례로 '220'의 토크 맵과 같이 코스트 리젠 토크를 증가시킨다. 이때, 운전자로부터의 요청 증가량이 반영된다.
또한, '221'의 토크 맵은 '211'의 토크 맵에서 코스트 리젠 토크를 증가시킨 상태를 나타낸다. 즉, '211'의 토크 맵이 적용되고 있는 상태에서 운전자로부터 코스트 리젠 토크의 증가를 요청받으면 일례로 '221'의 토크 맵과 같이 코스트 리젠 토크를 증가시킨다. 이때, 운전자로부터의 요청 증가량이 반영된다.
이상의 도 2에서 나타내고자 하는 바는, 운전자가 엑셀 페달에서 발을 뗀 시점의 차속이 기준속도를 초과하면 크립주행이 발생하고, 그렇지 않으면 차량을 정지시키며, 아울러 운전자가 코스트 리젠 토크의 증가를 요청한 경우에는 그 증가분이 반영되어 차량의 감속도가 증가한다는 점이다. 이때, 코스트 리젠 토크의 증가는 코스트 리젠 토크 맵의 형태는 유지하면서 값만 증가한다. 예를 들어, '210'의 코스트 리젠 토크를 증가시킨 결과는 '220'의 코스트 리젠 토크와 같고, '211'의 코스트 리젠 토크를 증가시킨 결과는 '221'의 코스트 리젠 토크와 같다.
다음으로, APS(20)는 운전자가 엑셀 페달에서 발을 떼는지를 감지한다. 즉, APS(20)는 엑셀 페달의 눌림 여부를 감지한다.
다음으로, 차속 감지부(30)는 차속을 감지한다.
다음으로, 제어부(40)는 상기 각 구성요소들이 제 기능을 정상적으로 수행할 수 있도록 전반적인 제어를 수행한다.
특히, 제어부(40)는 APS(20)로부터의 감지신호(운전자가 엑셀 페달에서 발을 뗀 경우에 생성된 신호)에 따라 차속 감지부(30)에 의해 감지된 차속을 확인한다.
그리고, 제어부(40)는 차속 감지부(30)에 의해 감지된 차속과 저장부(10)에 저장되어 있는 토크 맵을 기반으로 크립주행 또는 정차를 제어한다. 즉, 제어부(40)는 차속 감지부(30)에 의해 감지된 차속이 기준속도를 초과하면, 저장부(10)에 저장되어 있는 크립주행용 토크 맵(210)을 기반으로 크립주행을 제어한다.
또한, 제어부(40)는 차속 감지부(30)에 의해 감지된 차속이 기준속도를 초과하지 않으면, 저장부(10)에 저장되어 있는 정차용 토크 맵(211)을 기반으로 정차를 제어한다. 이때, 제어부(40)는 크립토크를 차단한다.
한편, 제어부(40)는 차량이 정지한 상태에서 운전자가 브레이크 페달에서 발을 뗀 경우, '210'의 코스트 리젠 토크 맵을 따른다. 즉, 차속이 ⓑ 이하이면 크립토크를 통해 크립주행이 이루어진다.
부가적으로, 본 발명은 운전자로부터 코스트 리젠 토크의 증가를 요청받는 입력부(50)를 더 포함한다. 이때, 제어부(40)는 입력부(50)를 통해 운전자로부터 코스트 리젠 토크의 증가를 요청받음에 따라 저장부(10)에 저장되어 있는 토크 맵의 코스트 리젠 토크를 증가시킨다. 여기서, 입력부(50)는 코스트 리젠 증가 버튼, 패들 시프트 스위치, 자동변속기의 수동변속모드(+/-) 등을 이용하여 구현할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서는 APS(20)를 통해 코스트 리젠 토크의 적용시점을 검출하고, 차속 감지부(30)를 통해 차속을 감지하는 기술에 대해 개시하였지만, 차량 네트워크를 통해 상술한 정보 외에 다양한 정보를 획득할 수 있음은 자명하다.
여기서, 차량 네트워크는 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), 플렉스레이(FlexRay), MOST(Media Oriented System Transport) 등을 포함한다.
도 3 은 본 발명에 따른 전기 자동차의 크립주행 제어 방법에 대한 일실시예 흐름도로서, 'One-Foot Drive' 모드가 적용된 전기 자동차의 크립주행 제어 과정을 나타낸다.
먼저, 저장부(10)가 차속에 상응하는 코스트 리젠 토크가 기록된 크립주행용 기준 토크 맵과 정차용 기준 토크 맵을 저장한다(301).
이후, 센서(20)가 운전자가 엑셀 페달에서 발을 떼는지를 감지한다(302).
이후, 차속 감지부(30)가 차속을 감지한다(303).
이후, 제어부가(40)가 차속 감지부(30)에 의해 감지된 차속이 기준속도를 초과하는지 판단한다(304).
상기 판단결과(304), 차속이 기준속도를 초과하면 크립주행용 기준 토크 맵을 선택한다(305).
상기 판단결과(304), 차속이 기준속도를 초과하지 않으면 정차용 기준 토크 맵을 선택한다(306).
이후, 운전자로부터 코스트 리젠 토크의 증가 요청이 있는지 확인한다(307).
상기 확인결과(307), 코스트 리젠 토크의 증가 요청이 있으면, 상기 선택된 크립주행용 기준 토크 맵 또는 정차용 기준 토크 맵의 코스트 리젠 토크를 증가시킨다(308). 이때, 코스트 리젠 토크의 증가 요청이 없으면 상기 선택된 크립주행용 기준 토크 맵 또는 정차용 기준 토크 맵을 적용하여 크립주행 또는 정차를 제어한다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
10 : 저장부
20 : APS
30 : 차속 감지부
40 : 제어부
50 : 입력부

Claims (10)

  1. 'One-Foot Drive' 모드가 적용된 전기 자동차의 크립주행 제어 장치에 있어서,
    차속에 상응하는 코스트 리젠 토크가 기록된 크립주행용 기준 토크 맵과 정차용 기준 토크 맵을 저장하는 저장부;
    운전자가 엑셀 페달에서 발을 떼는지를 감지하는 센서;
    차속을 감지하는 차속 감지부; 및
    상기 센서로부터의 감지신호에 따라 상기 차속 감지부에 의해 감지된 차속에 기초하여 상기 저장부에 저장되어 있는 크립주행용 기준 토크 맵과 정차용 기준 토크 맵 중 어느 하나를 선택하는 제어부
    를 포함하는 전기 자동차의 크립주행 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 차속 감지부에 의해 감지된 차속이 기준속도를 초과하면 크립주행용 기준 토크 맵을 선택하고, 초과하지 않으면 정차용 기준 토크 맵을 선택하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 크립주행 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 크립주행용 기준 토크 맵과 상기 정차용 기준 토크 맵은,
    차량의 진행방향과 반대방향으로 구동모터에 작용하는 코스트 리젠 토크(Coast Regenerative Torque)가 차속에 상응하게 기록된 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 크립주행 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    운전자로부터 코스트 리젠 토크의 증가를 요청받는 입력부
    를 더 포함하는 전기 자동차의 크립주행 제어 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 운전자로부터의 코스트 리젠 토크의 증가 요청에 따라 상기 선택된 크립주행용 기준 토크 맵 또는 상기 정차용 기준 토크 맵의 토크량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 크립주행 제어 장치.
  6. 'One-Foot Drive' 모드가 적용된 전기 자동차의 크립주행 제어 방법에 있어서,
    저장부가 차속에 상응하는 코스트 리젠 토크가 기록된 크립주행용 기준 토크 맵과 정차용 기준 토크 맵을 저장하는 단계;
    센서가 운전자가 엑셀 페달에서 발을 떼는지를 감지하는 단계;
    차속 감지부가 차속을 감지하는 단계; 및
    제어부가 상기 감지신호에 따라 상기 감지된 차속에 기초하여 상기 크립주행용 기준 토크 맵과 상기 정차용 기준 토크 맵 중 어느 하나를 선택하는 단계
    를 포함하는 전기 자동차의 크립주행 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 선택 단계는,
    상기 감지된 차속이 기준속도를 초과하면 크립주행용 기준 토크 맵을 선택하고, 초과하지 않으면 정차용 기준 토크 맵을 선택하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 크립주행 제어 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 크립주행용 기준 토크 맵과 상기 정차용 기준 토크 맵은,
    차량의 진행방향과 반대방향으로 구동모터에 작용하는 코스트 리젠 토크(Coast Regenerative Torque)가 차속에 상응하게 기록된 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 크립주행 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    운전자로부터 코스트 리젠 토크의 증가를 요청받는 단계
    를 더 포함하는 전기 자동차의 크립주행 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 선택 단계는,
    상기 운전자로부터의 코스트 리젠 토크의 증가 요청에 따라 상기 선택된 크립주행용 기준 토크 맵 또는 상기 정차용 기준 토크 맵의 토크량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 크립주행 제어 방법.
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