KR20210072840A - 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법 및 시스템 - Google Patents

전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법은, 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법에 있어서, 변속기의 레인지(Range)가 D단인지를 판단하는 (a)단계, 브레이크 페달이 릴리즈된 상태인지를 판단하는 (b)단계, 차량의 구동모터의 회전 방향이 역회전인지를 판단하는 (c)단계 및 상기 (a)단계, 상기(b)단계 및 상기 (c)단계가 동시에 충족되는 경우, 상기 구동모터에 토크를 인가하여 상기 구동모터의 속도를 0으로 하는 피드백 제어를 수행하는 (d)단계를 포함한다.

Description

전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법 및 시스템{Hill Start Control Method and System for Electric Vehicle}
본 발명은 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경사각 센서를 필요로 하지 않으며, 재출발 시에도 차량이 뒤로 밀리지 않도록 경사로를 진행할 수 있도록 하는 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법 및 시스템에 관한 것이다.
최근의 차량에는 경사로 등과 같이 비평탄 지형을 주행하다가 정지한 상황에서, 재출발 시 동력이 전달되는 시간 동안 차량이 자중에 의해 후방으로 밀리는 현상을 방지하는 경사로 출발제어시스템(HSA: Hill Start Assist)이 장착되는 경우가 많다.
이와 관련하여 종래에는 도 1에 도시된 바와 같이 전기 구동형 차량의 HSA 알고리즘을 제안하고 있으나, 이는 HAS의 개시조건과 종료조건에 각각 문제점을 보유하고 있다.
구체적으로 종래의 HSA시스템은 개시조건을 만족하기 위해서는 경사각 센서를 통해 차량이 현재 경사로에 위치되었는지를 판단하게 되나, 이는 시스템을 구축하기 위한 추가적인 비용을 필요로 하는 문제가 있다.
또한 종료조건을 만족하기 위해서는 시간을 카운트하거나 운전자가 가속 페달로부터 발을 떼는 행위를 전제로 하고 있다. 이는 운전자의 능력에 따라 브레이크 페달을 떼고 가속 페달을 밟는 시간이 다를 수 있으므로 운전자에 따라 위험도가 달라지게 되며, 가속 페달을 밟는다 하더라도 경사로의 경사 각도에 따라 전기 구동 토크 생성의 시정수가 있기 때문에 뒤로 밀릴 가능성이 있다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
한국공개특허 제10-2007-0066016호
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 보다 상세하게는 경사각 센서와 같은 부가적인 센서 수단을 필요로 하지 않으며, 재출발 시에도 차량이 뒤로 밀리지 않도록 경사로를 진행할 수 있도록 하는 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법 및 시스템을 제공하기 위한 목적을 가진다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법은, 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법에 있어서, 변속기의 레인지(Range)가 D단인지를 판단하는 (a)단계, 브레이크 페달이 릴리즈된 상태인지를 판단하는 (b)단계, 차량의 구동모터의 회전 방향이 역회전인지를 판단하는 (c)단계 및 상기 (a)단계, 상기(b)단계 및 상기 (c)단계가 동시에 충족되는 경우, 상기 구동모터에 토크를 인가하여 상기 구동모터의 속도를 0으로 하는 피드백 제어를 수행하는 (d)단계를 포함한다.
그리고 본 발명은 상기 (d)단계 이후 액셀러레이터 페달의 입력 신호가 감지될 경우, 상기 구동모터에 인가되는 토크를 해제하는 (e)단계를 더 포함할 수 있다.
이때 상기 (e)단계는, 액셀러레이터 페달의 입력 신호가 감지된 상태에서, 기 설정된 시간이 경과된 이후 상기 구동모터에 인가되는 토크를 해제하도록 할 수 있다.
그리고 상기 (e)단계는, 상기 기 설정된 시간 동안, 상기 구동모터에 인가되던 토크의 값보다 큰 값을 가지는 토크를 인가하도록 할 수 있다.
더불어 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어시스템은, 변속기의 레인지(Range)를 판단하는 변속레인지판단부, 브레이크 페달 및 액셀러레이터 페달의 입력 신호를 판단하는 페달판단부, 차량의 구동모터의 회전 방향을 판단하는 모터회전판단부 및 상기 변속레인지판단부, 상기 브레이크판단부, 상기 모터회전판단부의 판단 결과에 따라 상기 구동모터에 토크를 인가하도록 제어하는 토크제어부를 포함한다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법 및 시스템은, 차량이 경사로에 위치되었는지의 여부를 효율적인 알고리즘을 통해 정확하게 판단할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 경사각 센서와 같은 부가적인 센서 수단을 필요로 하지 않으므로, 시스템을 구축하는 데 요구되는 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
더불어 본 발명은 경사로에서 정차 후 재출발 시에도 차량이 뒤로 밀리지 않도록 경사로를 진행할 수 있도록 하여 안전성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 경사로 출발제어시스템의 알고리즘을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어시스템의 각 구성요소를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법의 각 단계를 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법의 알고리즘을 나타낸 도면; 및
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어시스템에 있어서, 제어 명령의 흐름을 나타낸 도면이다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어시스템의 각 구성요소를 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어시스템은 변속기(10)의 레인지(Range)를 판단하는 변속레인지판단부(100)와, 브레이크 페달(20) 및 액셀러레이터 페달(30)의 입력 신호를 판단하는 페달판단부(200)와, 차량의 구동모터(40)의 회전 방향을 판단하는 모터회전판단부(300)와, 상기 변속레인지판단부(100), 상기 브레이크판단부(200), 상기 모터회전판단부(300)의 판단 결과에 따라 상기 구동모터(40)에 토크를 인가하도록 제어하는 토크제어부(400)를 포함한다.
그리고 도 3에는, 이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어시스템을 통한 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법의 각 단계가 도시되며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법의 알고리즘이 도시된다.
본 발명에 따른 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법은, 변속기(10)의 레인지(Range)가 D단인지를 판단하는 (a)단계와, 브레이크 페달(20)이 릴리즈된 상태인지를 판단하는 (b)단계와, 차량의 구동모터(40)의 회전 방향이 역회전인지를 판단하는 (c)단계와, 상기 (a)단계, 상기(b)단계 및 상기 (c)단계가 동시에 충족되는 경우, 상기 구동모터(40)에 토크를 인가하여 상기 구동모터(40)의 속도를 0으로 하는 피드백 제어를 수행하는 (d)단계를 포함한다.
또한 본 발명은 상기 (d)단계 이후 액셀러레이터 페달(30)의 입력 신호가 감지될 경우, 상기 구동모터(40)에 인가되는 토크를 해제하는 (e)단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 각 단계를 도 1 및 도 3을 참조하여 다시 설명하면, 먼저 상기 (a)단계에서는 상기 페달판단부(200)에 의해 변속기(10)의 레인지(Range)가 D단인지를 판단하는 과정이 수행된다.
그리고 상기 (b)단계에서는, 상기 페달판단부(200)에 의해 브레이크 페달(20)이 릴리즈된 상태인지를 판단하는 과정이 수행되며, 상기 (c)단계에서는 상기 모터회전판단부(300)에 의해 차량의 구동모터(40)의 회전 방향이 역회전인지를 판단하는 과정이 수행된다.
상기 (a)단계 내지 상기 (c)단계 중 어느 하나 이상이 만족되지 않을 경우, 본 발명의 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어시스템은 구동되지 않는다.
만일 상기 (a)단계 내지 상기 (c)단계 모두가 만족될 경우에는, 상기 토크제어부(400)가 상기 구동모터(40)에 토크를 인가하여 상기 구동모터(40)의 속도를 0으로 하는 피드백 제어를 수행하게 된다.
즉 상기 구동모터(40)에서 발생하는 토크는 상기 토크제어부(400)에 의해 인가되는 토크와 상쇄되어 차량은 후방으로 밀리지 않고 정지된 상태를 유지할 수 있다.
그리고 이와 같은 상태에서 상기 (e)단계는, 상기 (d)단계 이후 액셀러레이터 페달(30)의 입력 신호가 감지되는지를 판단하게 되며, 상기 액셀러레이터 페달(30)의 입력 신호가 감지될 경우, 상기 토크제어부(400)는 상기 구동모터(40)에 인가되는 토크를 해제하게 되고, 차량이 전진하게 된다.
다만, 본 실시예의 경우 상기 (e)단계는, 액셀러레이터 페달(30)의 입력 신호가 감지된 상태에서, 기 설정된 시간이 경과된 이후에 상기 구동모터(40)에 인가되는 토크를 해제하도록 할 수 있다.
또한 이와 같은 경우 상기 (e)단계는, 상기 기 설정된 시간 동안, 상기 토크제어부(400)가 상기 구동모터(40)에 인가되던 토크의 값보다 큰 값을 가지는 토크를 인가하도록 할 수 있다.
이와 같이 하는 이유는 경사로의 경사 각도가 심하여 상기 토크제어부(400)에 의해 인가되는 토크가 클 경우, 상기 엑셀러레이터 페달(30)에 의한 토크가 순시적으로 생성되지 못하게 되어 다시 뒤로 밀리게 되는 것을 방지하기 위한 것이다.
예컨대, 상기 기 설정된 시간은 1초일 수 있으며, 상기 기 설정된 시간 동안, 상기 토크제어부(400)가 상기 구동모터(40)에 추가적으로 인가하는 토크는 원래 인가되던 토크 값의 1.1배일 수 있다.
이와 같은 각 설정값은 상황에 따라 다양한 정해질 수 있음은 물론이다.
한편 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어시스템에 있어서, 제어 명령의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어시스템에 의한 제어가 개시되는 조건은 차량제어기가 판단하고 차량제어기가 주도가 되어 제어할 수 있다.
다만, 만일 차량제어기를 두지 않는 차량이라면 차량제어기에 입력되는 신호를 모터제어기가 받게 되므로, 모터제어기가 직접적으로 제어할 수도 있다.
이와 같은 경우 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어시스템에 의한 제어가 개시되면, 모터제어기는 전술한 바와 같이 모터에 토크를 인가하여 속도 피드백 제어를 수행하게 된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
10: 변속기
20: 브레이크 페달
30: 엑셀러레이터 페달
40: 구동모터
100: 변속레인지판단부
200: 페달판단부
300: 모터회전판단부
400: 페달판단부

Claims (5)

  1. 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법에 있어서,
    변속기의 레인지(Range)가 D단인지를 판단하는 (a)단계;
    브레이크 페달이 릴리즈된 상태인지를 판단하는 (b)단계;
    차량의 구동모터의 회전 방향이 역회전인지를 판단하는 (c)단계; 및
    상기 (a)단계, 상기(b)단계 및 상기 (c)단계가 동시에 충족되는 경우, 상기 구동모터에 토크를 인가하여 상기 구동모터의 속도를 0으로 하는 피드백 제어를 수행하는 (d)단계;
    를 포함하는 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 (d)단계 이후 액셀러레이터 페달의 입력 신호가 감지될 경우, 상기 구동모터에 인가되는 토크를 해제하는 (e)단계를 더 포함하는 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 (e)단계는,
    액셀러레이터 페달의 입력 신호가 감지된 상태에서, 기 설정된 시간이 경과된 이후 상기 구동모터에 인가되는 토크를 해제하도록 하는 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 (e)단계는,
    상기 기 설정된 시간 동안, 상기 구동모터에 인가되던 토크의 값보다 큰 값을 가지는 토크를 인가하도록 하는 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어방법.
  5. 변속기의 레인지(Range)를 판단하는 변속레인지판단부;
    브레이크 페달 및 액셀러레이터 페달의 입력 신호를 판단하는 페달판단부;
    차량의 구동모터의 회전 방향을 판단하는 모터회전판단부; 및
    상기 변속레인지판단부, 상기 브레이크판단부, 상기 모터회전판단부의 판단 결과에 따라 상기 구동모터에 토크를 인가하도록 제어하는 토크제어부;
    를 포함하는 전기 구동형 차량의 경사로 출발제어시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114475537A (zh) * 2022-01-18 2022-05-13 上汽通用五菱汽车股份有限公司 无人物流车辆防溜坡的控制方法、装置及可读存储介质

Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070066016A (ko) 2005-12-21 2007-06-27 현대자동차주식회사 하이브리드 전기자동차의 경사로 밀림 방지 시스템

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