KR20210131700A - 모터 분할제어에 따른 백래시 제어 방법 및 이를 이용한 차량 - Google Patents

모터 분할제어에 따른 백래시 제어 방법 및 이를 이용한 차량 Download PDF

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KR20210131700A
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곽효준
조우철
이희진
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 차량 주행 시 백래시 취약 영역을 판단하는 단계; 상기 차량 영역이 취약 영역인 경우, 전륜모터와 후륜모터를 분할 제어하는 단계; 상기 분할 제어를 위해 상기 전륜모터와 후륜모터를 구동모터 및 회생모터로 선정하는 단계; 및 상기 선정된 구동모터 및 회생모터를 제로토크로 제어하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

모터 분할제어에 따른 백래시 제어 방법 및 이를 이용한 차량{Backlash Control Method According to Motor Split Control and Vehicle Using the Same}
본 발명은 모터 분할제어에 따른 백래시 제어 방법 및 이를 이용한 차량에 관한 것이다.
하이브리드 차량(HEV: Hybrid Electric Vehicle)란 일반적으로 두 가지 동력원을 함께 사용하는 차를 말하며, 두 가지 동력원은 주로 엔진과 전기모터가 된다. 이러한 차량은 내연기관만을 구비한 차량에 비해 연비가 우수하고 동력성능이 뛰어날 뿐만 아니라 배기가스 저감에도 유리하기 때문에 최근 많은 개발이 이루어지고 있다.
또한, 연료전지(FCEV) 차량, 하이브리드 차량(HEV), 전기 차량(EV)등의 전동화 차량은 모터 구동에 의한 EV주행모드를 포함하고, 감속시 모터를 통해 고전압배터리를 충전하는 회생제동모드를 갖는다.
이러한 차량이 전륜모터와 후륜모터를 포함하고, , 차량 구동 시 구동/회생에 따른 기어 물림의 방향 전환에 따라 제로 토크를 지나는 영역에서 항상 백래시가 발생하게 되고, 이러한 백래시 발생 시 차량의 충격 및 소음을 유발하여 운전자에게 이질감을 느끼게 한다.
이를 위해 해결하기 위해, 종래의 기술에 따른 모터 백래시 제어 방법은 백래시 영역 통과 전후 토크 프로파일을 부드럽게 만들어 최대한 백래시 충격을 감소 시킨다.
도 1은 종래의 기술에 따른 백래시 저감 제어에 따른 토크 프로파일을 도시한 도면이다.
도 1(a)는 종래의 기술에 따른 백래시 저감 전 토크 프로파일이고, 도1(b)는 종래의 기술에 다른 백래시 저감 후 토크 프로파일이다.
차량의 한상의 기어가 맞물렸을 때 치면 사이에 생기는 틈새인 백래시는 너무 작을 경우 기어간의 윤활이 제대로 되지 않으며, 백래시가 너무 많은 경우 각 기어간의 맞물림이 나빠져서 기어가 파손 되기 쉽다.
도 1(b)를 참조하면, 백래시 저감을 위하여 백래시 저감 영역(110)에서 토크 기울기가 낮아짐으로 인해서 응답성 저하가 발생한다.
즉, 종래 기술의 경우 백래시 영역 전 후 부드러운 토크 프로파일 적용을 통한 백래시 충격 완화로 프로파일을 부드럽게 하면 할수록 충격과 소음은 저감 되지만 과도한 응답성 지연을 발생시키는 문제점이 있다.
본 발명에서는 모터 분할제어에 따른 백래시 제어 방법 및 이를 이용한 차량에 대하여 제안한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당 업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 모터 분할제어에 따른 백래시 제어 방법은 차량 주행 시 백래시 취약 영역을 판단하는 단계; 상기 차량 영역이 취약 영역인 경우, 상기 전륜모터와 후륜모터를 분할 제어하는 단계; 상기 분할 제어를 위해 전륜모터와 후륜모터를 구동모터 및 회생모터로 선정하는 단계; 및 상기 선정된 구동모터 및 회생모터를 제로토크로 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 백래시 취약 영역을 판단하는 단계는 상기 차량 주행 상태가 저속 저토크 구간이고, 요구토크가 구동토크보다 작은지 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 분할 제어를 위해 전륜모터와 후륜모터를 구동모터 및 회생모터로 선정하는 단계는 상기 전륜모터를 구동모터로 선정하는 단계; 및 상기 후륜모터를 회생모터로 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 선정된 구동모터 및 회생모터를 제로토크 제어하는 단계는 상기 전륜모터를 제로 토크 플러스로 제어하는 단계; 및 상기 후륜모터를 제로 토크 마이너스로 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 분할 제어를 위해 전륜모터와 후륜모터를 구동모터 및 회생모터로 선정하는 단계는 상기 전륜모터를 회생모터로 선정하는 단계; 및 상기 후륜모터를 구동모터로 선정하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 선정된 구동모터 및 회생모터를 제로토크 제어하는 단계는 상기 전류모터를 제로 토크 마이너스로 제어하는 단계; 및 상기 후륜모터를 제로 토크 플러스로 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제로토크 제어 이후, MCU 안티저크 제어를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 MCU 안티저크 제어를 수신하면, 상기 전류모터 및 후륜모터의 토크가 백래시 영역을 지나가는지 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 전류모터 및 후륜모터의 토크가 백래시 영역을 지나가는 경우, 피드백 제어를 통해 상기 MCU 안티저크 제어값을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 모터 분할제어에 따른 백래시 제어 방법 및 이를 이용한 차량은 백래시 취약영역에서는 항시 모터 구동/회생 분할 동작 제어가 가능하며 이를 통해 백래시가 미발생하도록 제어함으로써 차량의 빠른 응답성 제어를 가능하게 하는 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 백래시 저감 제어에 따른 토크 프로파일을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 블록도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전륜모터 및 후륜모터의 구동 및 회생 분할 제어의 일례를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제로토크 제어의 일례를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전륜모터 및 후륜모터 분할 제어 및 토크 제어에 따른 RPM 데이터를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 SOC 하락 방지 제어의 흐름을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예들이 적용되는 장치 및 다양한 방법들에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
실시예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)", "전(앞) 또는 후(뒤)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상(위) 또는 하(아래)" 및"전(앞) 또는 후(뒤)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 블록도를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 실시예들에 적용 가능한 차량의 구조 및 제어 계통을 설명한다. 차량은 엔진(10), 모터(20), 배터리(30), HSG(Hybrid Starter Generator, 40) 및 제어부(50) 등을 포함할 수 있다. 상기 차량은 전륜모터와 후륜모터를 장착한 전동화 차량에 모두 적용 가능한 것으로, HEV(하이브리드), EV(전기차), FCEV(연료전지차)에 모두 적용될 수 있다.
엔진(10)은 연료를 연소시켜 동력을 발생시킬 수 있다.
모터(20)는 엔진(10)의 동력을 보조하며, 제동 시, 발전기로 동작하여 전기 에너지를 생성한다. 모터(20)에 의해 생성된 전기 에너지는 배터리(30)에 저장될 수 있다. 모터(20)는 모터 구동 제어에 따라 다수의 모터 특성이 있을 수 있다. 모터(20)의 각 특성에 따라 차량의 가속성능 및 연비가 결정되게 될 수 있다. 모터(20)는 차량의 전륜을 제어하는 전륜모터(21) 및 차량의 후륜을 제어하는 후륜모터(22)가 각각 배치될 수 있다. 모터(20)는 전륜 모터 및 후륜모터(22)는 독립 제어 및 동시 제어가 가능할 수 있다.
배터리(30)는 충방전 가능하게 연결되고, 발전 작동 시 배터리 충전이 이루어질 수 있다.
시동발전 모터(40)는 엔진(10)에 시동이 걸릴 때에는 스타트 모터의 역할을 수행하며, 시동이 걸린 후 또는 시동 오프시 엔진(10)의 회전 에너지 회수시에는 발전기로 동작하기 때문에 "하이브리드 스타터 제너레이터(HSG: Hybrid Starter Generator)"라 칭할 수 있으며, 경우에 따라 "보조 모터"라 칭할 수도 있다.
제어부(50)는 차량의 전체 동작을 제어하는 하이브리드 제어기(HCU; hybrid control unit), 엔진(10)의 동작을 제어하는 엔진 제어기, 모터(20)의 동작을 제어하는 모터 제어기(MCU; motor control unit). 배터리를 제어하고 관리하는 배터리 제어기(BCU; battery control unit)를 포함할 수 있다.
여기서, 여기서 엔진 제어기는 엔진 제어 시스템(EMS: Engine Management System)으로 호칭될 수 있다. 상기 배터리 제어기는 배터리 관리 시스템(BMS; battery management system)으로 호칭할 수 있다.
각 제어기는 그 상위 제어기로서 모드 전환 과정 전반을 제어하는 하이브리드 제어기(HCU: Hybrid Controller Unit)와 연결되어, 하이브리드 제어기에 따라 전륜모터(21)의 토크정보, 후륜모터(22)의 토크정보, 전륜모터(21)의 회전수(RPM) 정보, 후륜모터(22)의 회전수(RPM) 정보 등 모터의 토크 제어에 필요한 정보를 제공하거나 제어 신호에 따른 동작을 수행할 수 있다. 물론, 상술한 제어기간 연결관계 및 각 제어기의 기능/구분은 예시적인 것으로 그 명칭에도 제한되지 아니함은 당업자에 자명하다. 예를 들어, 제어부(50)는 다른 제어기들 중 어느 하나에서 해당 기능이 대체되어 제공되도록 구현될 수도 있고, 다른 제어기들 중 둘 이상에서 해당 기능이 분산되어 제공될 수도 있다.
보다 구체적으로, 제어부(50)는 차량 주행 시 백래시 취약 영역을 판단할 수 있다. 이때, 상기 백래시 취약은 저속 저토크 구간일 수 있다.
실시예에 따라, 제어부(50)는 백래시 취약 영역판단을 위해, 차량이 저속 저토크 구간을 주행할 때 요구토크가 구동토크보다 작은지 판단할 수 있다.
제어부(50)는 차량 영역이 취약 영역인 경우, 전륜모터(21)와 후륜모터(22)를 분할 제어 할 수 있다. 이를 통해, 제어부(50)는 차량의 전류과 후륜에 각각 1개씩 장착되어 있는 전륜모터(21), 후륜모터(22)를 구동을 각기 제어할 수 있다.
제어부(50)는 전륜모터(21)와 후륜모터(22)를 구동모터 및 회생모터로 선정할 수 있다. 이때, 제어부(50)는 모터의 효율 및 모터 특성을 고려하여 구동모터 및 회생모터를 판단할 수 있다.
실시예에 따라, 제어부(50)는 상기 전륜모터(21)를 구동모터로 선정하고, 상기 후륜모터(22)를 회생모터로 선정할 수 있다.
실시예에 따라, 제어부(50)는 상기 전륜모터(21)를 회생모터로 선정하고, 제어하고, 상기 후륜모터(22)를 구동모터로 선정할 수 있다.
제어부(50)는 분할 제어에 의해 선정된 구동모터 및 회생모터를 제로토크(0토크) 제어할 수 있다. 상기 제로토크 제어는 하기 도 4에서 상세히 설명하도록 한다.
실시예에 따라, 제어부(50)는 상기 전륜모터(21)를 제로 토크 플러스(0 토크 +)로 제어하고, 상기 후륜모터(22)를 제로 토크 마이너스(0 토크 -)로 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 제어부(50)는 상기 전류모터를 제로 토크 마이너스(0 토크 -)로 제어하고, 상기 후륜모터(22)를 제로 토크 플러스(0 토크 +)로 제어할 수 있다.
제어부(50)는 제로토크 제어 이후, 안티저크 제어 발생에 따른 백래시 영향을 판단할 수 있다. 이를 위해, 제어부(50)는 전류모터 및 후륜모터(22)의 토크가 백래시 영역을 지나가는지 판단할 수 있다.
이때, 제어부(50)는 상기 모터의 토크가 백래시 영역을 지나가는 경우, 피드백 제어를 통해 상기 MCU 안티저크 제어값을 제어할 수 있다.
한편, 제어부(50)는 백래시 취약 영역이 아닌 경우, 전륜모터(21)와 후륜모터(22) 동시 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전륜모터 및 후륜모터의 구동 및 회생 분할 제어의 일례를 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 그래프에서 가로축은 시간, 세로축은 토크를 각각 나타낸다.
도 3(a)는 전륜모터(21) 및 후륜모터(22)의 동시 제어에 따른 전륜모터(21) 및 후륜모터(22)의 모터 토크를 도시한 도면이다.
도 3(a)에 도시된 바와 같이, 전륜모터(21) 및 후륜모터(22)가 동시 제어되는 경우, 전륜모터(21)토크와 후륜모터(22) 토크는 제로토크의 마이너스 영역인 회생영역 및 제로노크의 플러스 영역인 구동영역에서 동시에 적용되게 된다. 이로 인하여, 차량에 전륜모터(21) 및 후륜모터(22) 동시 제어에 따른 백래시가 발생할 수 있다.
도 3(b)는 전륜모터(21) 및 후륜모터(22)의 분할 제어에 따른 전륜모터(21) 및 후륜모터(22)의 모터 토크를 도시한 도면이다.
도 3(b)에 도시된 바와 같이, 전륜모터(21) 및 후륜모터(22)가 분할 제어되는 경우, 전륜모터(21)와 후륜모터(22)의 역할을 2개로 나누어 1개의 모터를 제로토크의 플러스 영역인 구동영역에만 동작하고, 나머지 1개의 모터는 제로토크의 마이너스 영역인 회생영역에서만 동작하도록 제어될 수 있다. 이로 인하여, 차량에 전륜모터(21) 및 후륜모터(22) 분할 제어에 따라 백래시를 회피할 수 있다.
이러한, 분할 제어 방식은 모터 요구토크가 1개의 구동모터의 최대 토크보다 작은 경우 적용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제로토크 제어의 일례를 나타낸 도면이다.
도 4는 도시된 그래프에서 가로축은 시간, 세로축은 토크를 각각 나타낸다.
도 4(a)를 참조하면, 모터 구동영역과 회생영역을 각기 다른 모터로 분할하여 제어하여, 전륜 모터는 회생영역에서만 제어되고, 후륜모터(22)는 구동영역에서만 제어만 제어될 때, MCU 안티저크 제어에 의해서 제로토크 라인 근방에서 백래시 영역을 지나게 된다.
따라서, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 백래시 영역을 회피하기 위하여 MCU 안티저크 튜닝 또는 제로 토크 유지 시 상시 토크를 인가할 수 있다.
즉, MCU 안티저크 제어에 의한 토크 왜곡 현상으로 백래시 영역이 재발생하는 것을 방지하고자, 제로토크 제어를 통하여 완전히 백래시가 미발생하도록 할 수 있다.
즉, 제로토크 제어는 전륜 모터가 회생영역에서만 제어되는 회생모터이고, 후륜모터(22)가 구동영역 제어되는 구동모터인 경우, 제로 토크 유지에 따른 상시 토크에서 구동모터는 일정량의 플러스 토크를 인가하고, 회생모터는 일정량의 마이너스 토크를 인가할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전륜모터 및 후륜모터 분할 제어 및 토크 제어에 따른 RPM 데이터를 도시한 도면이다.
도 5(a)는 전륜모터(21) 및 후륜모터(22) 동시 제어에 따른 RPM과 토크 데이터를 도시한 도면이다.
도 5(a)를 참조하면, Tip in 시 전륜 모터 및 후륜모터(22)의 RPM이 모두 백래시 발생에 의해 상승하게 된다. 이때, 전륜 및 후륜에 발생한 백래시에 따라 66RPM이 상승하게 된다.
또한, Tip out 시에도 전륜 모터 및 후륜모터의 RPM이 모두 백래시 발생에 의해 상승하게 된다. 이때, 전륜 및 후륜에 발생한 백래시에 따라 42RPM이 상승하게 된다.
도 5(b)는 전륜모터(21) 및 후륜모터(22) 분할 제어에 따른 RPM과 토크 데이터를 도시한 도면이다.
도5(b)를 참조하면, Tip in 시, 후륜모터(22)만 백래시가 발생하고, 전륜 모터의 경우 백래시가 발생하지 않았다. 이때, 후륜에 발생한 백래시에 따라 47RPM이 상승하여, 전륜모터(21) 및 후륜모터(22) 동시 제어 대비 백래시에 따른 RPM 상승량이 감소하게 된다.
또한, Tip out 시, MCU 안티저크 영향에 의해 완전히 백래시를 회피하지는 못하였지만, 백래시에 의해 전륜모터(21)의 RPM은 22RPM 상승하고, 후륜모터(22)의 RPM은 23RPM 상승하여, 전륜모터(21) 및 후륜모터(22) 동시 제어 대비 백래시에 따른 RPM 상승량이 감소하게 된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 SOC 하락 방지 제어의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 제어부(50)는 차량 주행 시, 백래시 취약영역인 저속 저토크 구간에서 요구토크가 구동 토크보다 작은지 판단할 수 있다(S610).
상기 S610 단계 이후, 제어부(50)는 요구토크가 구동 토크보다 작은 경우(S610의 Yes), 전륜모터(21)와 후륜모터(22)를 분할 제어 할 수 있다(S620).
상기 S620 단계 이후, 제어부(50)는 전륜모터(21)와 후륜모터(22)를 구동모터 및 회생모터로 선정할 수 있다(S630). 이때, 제어부(50)는 구동모터 및 회생모터 분할 모터 선정 시 모터 효율, 사양, 특성을 고려하여 전륜모터(21)과 후륜모터(22)의 구동과 회생 역할을 분할하여 선정할 수 있다.
상기 S630 단계 이후, 제어부(50)는 전륜모터(21)를 구동모터로 선정하고, 후륜모터(22)를 회생모터로 선정하여 분할 제어할 수 있다(S640).
상기 S630 단계 이후, 제어부(50)는 선정된 모터를 제로토크 제어할 수 있다. 따라서, 제어부(50)는 전륜모터(21)를 제로 토크 플러스 제어하고, 후륜모터(22)를 제로 토크 마이너스 제어할 수 있다(S645).
한편, 상기 S630 단계 이후, 제어부(50)는 전륜모터(21)를 회생모터로 선정하고, 후륜모터(22)를 구동모터로 선정할 수 있다(S650).
상기 S650 단계 이후, 제어부(50)는 선정된 모터를 제로토크 제어할 수 있다. 따라서, 제어부(50)는 전륜모터(21)를 제로 토크 마이너스 제어하고, 후륜모터(22)를 제로 토크 플러스 제어할 수 있다(S655).
그리고 상기 S645 단계 또는 상기 S655 단계 이후, 제어부(50)는 MCU 안티저크 제어를 수신할 수 있다(S660).
상기 S660 단계 이후, 제어부(50)는 전류모터 및 후륜모터(22)의 토크가 상기 MCU 안티저크 제어에 따라 백래시 영역을 지나는지 판단할 수 있다(S670).
상기 S670 단계 이후, 제어부(50)는 토크가 백래시 영역을 지나는 경우(S650의 Yes), 피드백 제어를 통해 MCU 안티저크 제어값을 제어할 수 있다(S660).
한편, 상기 S650 단계 이후, 토크가 백래시 영역을 지나지 않는 경우(S650의 No), 제어부(50)는 제어를 종료할 수 있다(S690).
또한, 상기 S610 단계 이후, 요구토크가 구동 토크보다 작지 않은 경우(S610의 No), 제어부(50)는 전륜모터(21)와 후륜모터(22) 거동 동시 제어할 수 있다(S680).
상기 S680 단계 이후, 제어부(50)는 제어를 종료할 수 있다(S690).
상술한 일 실시예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장시스템 등이 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상술한 방법을 구현하기 위한 기능적인(function)프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
10: 엔진
20: 모터
21: 전륜모터
22: 후륜모터
30: 배터리
40: HSG
50: 제어부

Claims (19)

  1. 차량 주행 시 백래시 취약 영역을 판단하는 단계;
    상기 차량 영역이 취약 영역인 경우, 전륜모터와 후륜모터를 분할 제어하는 단계;
    상기 분할 제어를 위해 상기 전륜모터와 후륜모터를 구동모터 및 회생모터로 선정하는 단계; 및
    상기 선정된 구동모터 및 회생모터를 제로토크로 제어하는 단계를 포함하는
    모터 분할제어에 따른 백래시 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 백래시 취약 영역을 판단하는 단계는
    상기 차량 주행 상태가 저속 저토크 구간이고, 요구토크가 구동토크보다 작은지 판단하는 단계를 포함하는
    모터 분할제어에 따른 백래시 제어 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 분할 제어를 위해 전륜모터와 후륜모터를 구동모터 및 회생모터로 선정하는 단계는
    상기 전륜모터를 구동모터로 선정하는 단계; 및
    상기 후륜모터를 회생모터로 선정하는 단계를 포함하는
    모터 분할제어에 따른 백래시 제어 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 선정된 구동모터 및 회생모터를 제로토크 제어하는 단계는
    상기 전륜모터를 제로 토크 플러스로 제어하는 단계; 및
    상기 후륜모터를 제로 토크 마이너스로 제어하는 단계를 포함하는
    모터 분할제어에 따른 백래시 제어 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 분할 제어를 위해 전륜모터와 후륜모터를 구동모터 및 회생모터로 선정하는 단계는
    상기 전륜모터를 회생모터로 선정하는 단계; 및
    상기 후륜모터를 구동모터로 선정하는 단계를 포함하는
    모터 분할제어에 따른 백래시 제어 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 선정된 구동모터 및 회생모터를 제로토크 제어하는 단계는
    상기 전류모터를 제로 토크 마이너스로 제어하는 단계; 및
    상기 후륜모터를 제로 토크 플러스로 제어하는 단계를 포함하는
    모터 분할제어에 따른 백래시 제어 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제로토크 제어 이후, MCU 안티저크 제어를 수신하는 단계를 더 포함하는
    모터 분할제어에 따른 백래시 제어 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 MCU 안티저크 제어를 수신하면, 상기 전류모터 및 후륜모터의 토크가 백래시 영역을 지나가는지 판단하는 단계를 더 포함하는
    모터 분할제어에 따른 백래시 제어 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 전류모터 및 후륜모터의 토크가 백래시 영역을 지나가는 경우, 피드백 제어를 통해 상기 MCU 안티저크 제어값을 제어하는 단계를 더 포함하는
    모터 분할제어에 따른 백래시 제어 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  11. 전기구동 모터의 출력토크를 제어하는 제어부; 및
    상기 제어부의 토크 출력 제어에 의해 구동하는 모터를 포함하고,
    상기 모터는
    상기 차량의 전륜을 제어하는 전륜모터와 사익 차량의 후륜을 제어하는 후륜모터를 포함하고,
    상기 제어부는
    차량 주행 시 백래시 취약 영역을 판단하고,
    상기 차량 영역이 취약 영역인 경우, 상기 전륜모터와 후륜모터를 분할 제어하고,
    상기 분할 제어를 위해 상기 전륜모터와 후륜모터를 구동모터 및 회생모터로 선정하고,
    상기 선정된 구동모터 및 회생모터를 제로토크로 제어하는
    차량.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 백래시 취약 영역을 판단을 위해 상기 차량 주행 상태가 저속 저토크 구간이고, 요구토크가 구동토크보다 작은지 판단하는
    차량.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 분할 제어를 위해 상기 전륜모터를 구동모터로 선정하고, 상기 후륜모터를 회생모터로 선정하는
    차량.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 전륜모터를 제로 토크 플러스로 제어하고,
    상기 후륜모터를 제로 토크 마이너스로 제어하는
    차량.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 분할 제어를 위해 상기 전륜모터를 회생모터로 선정하고,
    상기 후륜모터를 구동모터로 선정하는
    차량.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 전류모터를 제로 토크 마이너스로 제어하고,
    상기 후륜모터를 제로 토크 플러스로 제어하는
    차량.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 제로토크 제어 이후, MCU 안티저크 제어를 수신하는
    차량.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 MCU 안티저크 제어를 수신하면, 상기 전류모터 및 후륜모터의 토크가 백래시 영역을 지나가는지 판단하는
    차량.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 전류모터 및 후륜모터의 토크가 백래시 영역을 지나가는 경우, 피드백 제어를 통해 상기 MCU 안티저크 제어값을 제어하는
    차량.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117183765A (zh) * 2023-11-06 2023-12-08 金琥新能源汽车(成都)有限公司 一种永磁同步电机的控制方法、系统及设备
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