KR20210134126A

KR20210134126A - 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법

Info

Publication number: KR20210134126A
Application number: KR1020200052403A
Authority: KR
Inventors: 차정민
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-04-29
Filing date: 2020-04-29
Publication date: 2021-11-09

Abstract

본 발명은 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법에 관한 것으로, 차량 제어 장치는 차량의 모터 파워 제한을 위하여 차량의 주행 조건을 판단하는 주행 조건 판단부와; 상기 주행 조건에 따라 차량 모터의 온도를 기준으로 차량의 모터 파워를 제어하는 모터 파워 제어부와; 상기 모터 파워에 대한 제어 상황을 사용자에게 알려주는 알람 설정부를 포함할 수 있다.

Description

차량 제어 장치 및 차량 제어 방법{VEHICLE CONTROL APPARATUS AND CONTROLLING METHOD USING THE SAME}

본 발명은 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량 주행 조건에 따른 전기차 모터 파워 제한에 대한 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법에 관한 것이다.

현재 개발된 또는 개발 중인 전기 차량은 모터의 파워에 의해 구동된다. 모터는 고 RPM(Revolution Per Minute)이 지속 될수록 파워가 커지고, 모터 온도가 상승하기 때문에 모터의 온도를 모니터링 한다.

예를 들어, 모터의 온도가 일정 수준 이상이면 모터 파워 출력을 제한하여 모터 RPM을 줄이고 온도를 낮추는 제어를 실시한다.

현재, 3상 모터의 온도 모니터링 센서 1ea(1개)로 3상의 모든 온도를 모니터링 하는 것에는 어려움이 존재한다. 예를 들어, 대표 1상의 위치의 온도로 다른 2상의 온도를 추측하여 모터 파워 제한하기 때문에 문제 상황에서 전압 부하가 걸리는 1상의 위치에 온도 센서가 위치하지 않는 경우, 부하가 걸리는 1상의 온도가 증가되는 것을 정확히 모니터링 할수 없다. 또한, 이로 인한 모터의 단락(Short)이 발생하는 위험이 존재한다. 하지만, 원가 증가 등의 문제점으로 인하여 현실적으로 모터 온도 센서를 증가하는 것은 불가할 수 있다.

또한, 주행 상황 변화에 따른 모터 파워 증가 및 모터 온도를 모두 예측 하기 어렵다. 예를 들어, 차량이 발진할 수 없을 정도의 고구배 상황에서 가속을 지속할 경우 모터의 지속되는 과부하 상황으로 모터의 온도가 상승하게 되며, 모터를 보호하기 위해 파워를 줄이는 디레이팅(Derating) 제어를 실시하게 된다, 이런 경우 경사도에서 가속 상황인 차가 디레이팅 제어로 인하여 뒤로 밀릴 수 있다.

따라서, 차량의 주행 상황 및 주행 조건에 따라 파워 제한 시작 온도를 차별화할 수 있고, 모터 파워 제한 진입 온도 차별화를 통해 모터의 고부하, 고 RPM 유지 시 모터의 온도 상승으로 인한 모터 소손을 방지할 수 있는 제어 전략이 필요하다.

본 발명의 실시예는 차량의 주행 상황 및 주행 조건에 따라 파워 제한 시작 온도를 차별화할 수 있는 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예는 차량의 주행 상황 및 주행 조건에 따라 파워 제한 시작 온도를 차별화 하여 고부하가 예상되는 주행 조건에서는 모터 파워 제한 시작 온도 를 낮추고, 정상 부하 조건에서는 고파워를 위해 모터 파워 제한 온도를 정상 제어할 수 있는 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 모터 파워 제한 진입 온도 차별화를 통해 모터의 고부하, 고 RPM 유지시 모터의 온도 상승으로 인한 모터 소손을 방지할 수 있는 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 차량 제어 장치는 차량의 모터 파워 제한을 위하여 차량의 주행 조건을 판단하는 주행 조건 판단부와; 상기 주행 조건에 따라 차량 모터의 온도를 기준으로 차량의 모터 파워를 제어하는 모터 파워 제어부와; 상기 모터 파워에 대한 제어 상황을 사용자에게 알려주는 알람 설정부를 포함할 수 있다.

상기 주행 조건 판단부는, 차량의 구동력과 구배를 이용하여 차량의 중량을 모델링함으로써 차량의 중량을 추정하는 중량 추정 판단부와; 가속 센서를 포함하고, 상기 가속 센서를 이용하여 차량의 경사도를 판단하는 경사도 판단부와; 차량의 가속 여부를 판단하는 가속 여부 판단부를 포함할 수 있다.

상기 가속 여부 판단부는, 상기 중량 추정량과 상기 경사도에 기초하여 고부하 주행 여부를 판단하고, 차량의 속도가 기설정된 속도 이하이고, 차량의 속도 증가량이 기설정된 값을 초과하지 못하고, 가속 센서가 온인 경우 차량이 가속을 유지하고 있는 가속 유지 상황으로 판단할 수 있다.

상기 주행 조건 판단부는, 상기 중량 추정량이 기설정된 임계값 이상으로 상기 고부하 주행 조건을 만족하고, 상기 경사도가 기설정된 경사도 이상이고, 차량이 상기 가속 유지 상황으로 판단되면, 차량이 고부하 주행 상태인 것으로 판단하고, 그 외의 경우 차량이 정상 부하 상태인 것으로 판단할 수 있다.

상기 모터 파워 제어부는, 차량이 상기 고부하 주행 상태인지 상기 정상 부하 상태인지 여부에 따라 모터 파워 제한 진입을 위한 기준 모터 온도를 제어하고, 차량이 상기 고부하 주행 상태이면, 상기 정상 부하 상태인 경우보다 기준 모터 온도를 감소시키고, 차량이 상기 정상 부하 상태이면, 최대한의 모터 파워 효율을 확보할 수 있는 모터 온도로 설정할 수 있다.

상기 알람 설정부는, 차량이 상기 고부하 주행 상태인 것으로 판단되어 차량의 모터 파워가 제한되면, 차량의 상태 및 브레이크 작동에 대한 차량 운행 안내 알람을 사용자에게 제공할 수 있다.

사용자에 의하여 브레이크가 작동함으로써, 상기 가속 센서가 오프되고, 모터의 온도가 감소되면, 상기 모터 파워 제어부는 상기 기준 모터 온도를 제어를 차량이 상기 정상 부하 상태인 경우로 변경하고, 상기 알람 설정부는 상기 차량 운행 안내 알람을 해제할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 차량 제어 방법은, 차량의 모터 파워 제한을 위하여 차량의 주행 조건을 판단하는 단계와; 상기 주행 조건에 따라 차량 모터의 온도를 기준으로 차량의 모터 파워를 제어하는 단계와; 상기 모터 파워에 대한 제어 상황을 사용자에게 알려주는 알람 설정 단계를 포함할 수 있다.

본 기술은 차량의 주행 상황 및 주행 조건에 따라 파워 제한 시작 온도를 차별화할 수 있는 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법을 제공한다.

본 발명의 일 실시예는 차량의 주행 상황 및 주행 조건에 따라 파워 제한 시작 온도를 차별화하여 고부하가 예상되는 주행 조건에서는 모터 파워 제한 시작 온도를 낮추고, 정상 부하 조건에서는 고파워를 위해 모터 파워 제한 온도를 정상 제어할 수 있는 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 모터 파워 제한 진입 온도 차별화를 통해 모터의 고부하, 고 RPM 유지시 모터의 온도 상승으로 인한 모터 소손을 방지할 수 있는 차량 제어 장치 및 차량 제어 방법을 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 3상 모터의 온도 제어를 위한 온도 센서를 현재와 같이 1ea 로 유지하면서 모터 과온 으로 인한 모터 절연 파괴 및 소손을 방지할 수 있어, 원가를 절감할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 고부하 주행 상황과 정상 부하 상황의 모터 파워 제한 차별화 제어로 모터의 내구성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예는 모터 과온으로 인한 모터 파워 제한 시, 경사도에서 차량이 밀리기전에 운전자에게 브레이크를 밟으라는 지시를 줄 수 있으며, 이로 인하여 차량과 운전자의 안전을 확보하고 차량의 스마트 이미지를 확보할 수 있다.

이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치의 제어 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 중량 추정을 위한 차량 경사도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행 상태 판단 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, 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. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 장치의 제어 블록도이다.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량 제어 장치는 주행 조건 판단부(100), 모터 파워 제어부(200) 및 알람 설정부(300)를 포함하고, 이를 통하여 차량의 주행 조건에 따라 모터 파워를 제어할 수 있다. 본 실시예에 따른 차량 제어 장치는 모터의 파워에 의하여 구동되는 전기 차량에 적용될 수 있고, 이러한 전기차는 모터는 고 RPM 이 지속 될수록 모터 온도가 상승하기 때문에 모터의 온도를 모니터링함으로써 모터의 파워를 제어하고 있다. 현재, 원가 등을 고려하여 3상 모터의 경우, 하나의 온도 모니터링 센서로 3상의 모든 온도를 모니터링하고 있다. 본 실시예에 따르면, 하나의 온도 모니터링 센서를 통해서도 고부하 여부, 가속 상태 여부 등에 기초하여 모터의 온도를 조절함으로써 모터 파워를 제한 또는 제어할 수 있다.

본 실시예예 따른 주행 조건 판단부(100)는 차량의 모터 파워 제한을 위하여 차량의 주행 조건을 판단하고, 이를 위하여 중량 추정 판단부(110), 경사도 판단부(120) 및 가속 여부 판단부(130)를 포함한다. 이들은 서로 간의 통신을 통하여 자신이 판단한 결과를 서로 교환할 수 있고, 도시하지 않은 제어부에 의하여 각 데이터를 저장 및 모니터링할 수도 있으며, 이를 통하여 최종적인 주행 조건을 판단할 수 있다.

중량 추정 판단부(110)는 차량의 구동력과 구배를 이용하여 차량의 중량을 모델링함으로써 차량의 중량을 추정할 수 있다. 중량 추정 판단부(110)는 하기와 같은 수학식과 같이 구동력 및 주행 부하가 차량에 전달한 충격량과 차량의 운동량 변화를 비교하여 차량의 질량, 즉 중량을 추정할 수 있다.

[수학식 1]

수학식 1을 이용하여 차량의 구동력과 구배를 이용하여 중량을 모델링하면 수학식 2과 같이 나타낼 수 있다. 수학식 2에 나타난 구배, 즉 수평을 기준으로 한 경사도(θ)는 도 2에 예시적으로 나타나 있다.

[수학식 2]

상기 수학식에서, m은 추정 중량을 나타내고, 은 감속기 효율을 나타내고, rtire는 타이어 동반경을, 는 모터 토크를, f0, f1, f2는 주행 부하를 나타낸다.

수학식 2를 통하여 도출된 차량의 중량은 운전자, 즉 사용자의 조작(APS(accelerator position sensor)/BPS) 및 휠 슬립 등을 고려하여 활성화 되도록 설정될 수 있다. 즉, 사용자가 특정 조작을 수행할 때 또는 휠 슬립 정도가 일정 범위를 벗어날 때 또는 두 조건을 모두 만족할 때 모델링이 활성화되어 챠량 중량을 추정할 수 있다.

이렇게 추정된 차량의 중량은 검증을 통하여 최종 중량으로 업데이트 될 수 있다. 복수 번의 모델링을 통하여 중량값이 추정되면, 추정된 중량값의 최고값 또는 최소값은 차량 중량값 도출에서 배제되거나, 중량에 대한 임계 변화량을 설정하여 평균에서 상기 임계 변화량을 벗어난 추정값은 차량 중량값에서 제외될 수 있다. 즉, 중량 추정 판단부(110)는 추정 중량에 일정한 제한을 두어 보다 정확한 추정값만으로 차량의 중량을 도출하거나 업데이트 할 수 있다.

또는, 중량 추정 판단부(110)는 차속 변동 및 구배 충격량 비율을 비교하여 상기 최종 중량으로 업데이트 여부를 설정할 수도 있다.

경사도 판단부(120)는 차량에 장착된 가속도 센서를 활용 하여 도 2에 나타난 경사도(%)를 계산할 수 있다.

일단, 경사도 판단부(120)는 수학식 3을 통하여 가속도 센서를 통하여 추출되는 가속도 값을 도출할 수 있고, 여기서 가속도는 경사도 가속도 성분과 직진 가속도 성분이 더해진 값을 의미할 수 있다.

[수학식 3]

수학식 3의 센서 값에서 vehicle1에 의한 가속 성분 avehicle1은 가속도 센서 내 포함된 직진 가속도 성분으로, 경사도를 구하는 식에는 필요 없기 때문에 차속미분값으로 직진가속도 성분만을 추출해야 한다. 즉, 하기 수학식 4와 같이, 직진 가속도 성분을 상쇄시켜줄 수 있다.

[수학식 4]

도로 경사도 판정 시

는 유사한 값을 가지므로, 수학식 4는 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.

[수학식 5]

최종적으로 실제 경사도(%)는 수학식 6을 통하여 도출될 수 있다.

[수학식 6]

경사도 판단부(120)는 상기 수학식과 같은 연산을 위하여 미적분 알고리즘 단위 변환 알고리즘 등을 포함하는 칩셋으로 구현될 수 있고, 가속 센서를 포함하여 구성될 수 있다.

가속 여부 판단부(130)는 차량의 가속 여부를 판단하며, 중량 추정량과 경사도에 기초하여 고부하(또는 과부하) 주행 여부를 판단할 수 있다. 즉, 본 실시예에 따른 가속 여부 판단부(130)는 차량이 가속을 하고 있는지 판단하며, 중량 추정량과 경사도 값과 조합하여 고부하 주행 여부 판단에 이를 이용할 수 있다.

일 예에 따르면, 가속 여부 판단부(130)는 차량의 속도가 기설정된 속도 이하인 제1 조건, 차량의 속도 증가량이 기설정된 값을 초과하지 못하는 제2 조건, 가속 센서(APS)가 온인 제3 조건을 모두 만족하는 경우 차량이 가속을 유지하고 있는 가속 유지 상황으로 판단할 수 있다. 가속 여부 판단부(130)는 일정한 모든 조건(제1 조건 내지 제3 조건)을 만족할 때 차량이 가속을 유지하는 상황으로 판단할 수 있다.

예컨대, 차량이 발진하지 못하고 악셀을 계속 밟고 있는 상황을 가정해 보자. 공차의 중량 2000kg인 차량이 2000kg의 화물을 적제하여 총 4000kg의 차량 무게로 25% 경사를 등판하는 도중, 더 이상 차량이 앞으로 전진 하지 못하고 APS 100% 이나 제자리에 계속 멈추어 있는 경우를 예로 들 수 있다. 이 때, 차량이 일정 차속 이하, 예컨대 차속 5kph 미만이고, 차속 증가의 변화량, 즉 속도 증가량을 계산하였을 때, 변화량이 일정값(예컨대, 10 kph) 이상에 도달 하지 못하고, APS 가 온 인 경우, 가속 유지 상황 조건을 만족하는 것으로 판단할 수 있다.

또 다른 실시예에 따르면, 가속 여부 판단부(130)는 상기 제1 조건 내지 제3 조건 중 둘 이상을 만족하거나 제1 조건 내지 제3 조건 중 두 개와 다른 조건을 만족하는 경우 가속 유지 상황으로 판단할 수도 있다. 이 때 노면의 상태 또는 비 또는 바람 등과 같은 외부 기상 정보 등이 활용될 수 있다.

주행 조건 판단부(100)는 중량 추정량이 기설정된 임계값 이상으로 고부하 주행 조건을 만족하고, 경사도가 기설정된 경사도 이상이고, 차량이 가속 유지 상황으로 판단되면, 차량이 고부하 주행 상태인 것으로 판단할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 주행 상태 판단 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 3과 같이, 주행 조건 판단부(100)는 상기 3가지 조건을 모두 만족하면 차량이 고부하 주행 상태인 것으로 판단할 수 있고, 그렇지 않은 경우, 즉 3가지 조건이 모두 AND 조건으로 만족되지 않는 경우, 차량이 정상 부하 상태인 것으로 판단할 수 있다.

예를 들어, 주행 조건 판단부(100)는 상기 차량의 예에서 중량 추정량 기준이 3000kg 이상인 경우, 수학식 1 내지 수학식 6을 통한 현재 중량 추정량은 3900kg 이므로 고부하 조건을 만족하고, 도로 경사도 기준이 20%인 경우, 현재 도로 경사도가 25% 이므로 고부하 조건을 만족하게 된다.

이러한 주행 조건 판단부(100)의 판단 결과는 모터 파워 제어부(200)로 출력되고, 모터 파워 제어부(200)는 주행 조건에 따라 차량 모터의 온도를 기준으로 차량의 모터 파워를 제어할 수 있다.

본 실시예에 따른 모터 파워 제어부(200)는 차량이 고부하 주행 상태인지 정상 부하 상태인지 여부에 따라 모터 파워 제한 진입을 위한 기준 모터 온도를 제어, 즉 변경할 수 있다. 즉, 모터 파워 제어부(200)는 차량이 고부하 주행 상태이면 정상 부하 상태인 경우보다 기준 모터 온도를 감소시키고, 차량이 정상 부하 상태이면 기준 모터 온도를 최대한의 모터 파워 효율을 확보할 수 있는 모터 온도로 설정할 수 있다.

예를 들어, 차량이 고부하 주행 상태이면 모터 파워 제어부(200)는 파워 제한(Derating) 진입 모터 온도를 낮추어 모터 소손이 일어나는 최고 온도(Peak 온도) 예컨대, 180도까지 도달하지 못하도록 180도 보다 낮은 120도를 Derating 진입 모터 온도로 설정할 수 있다. 모터 온도가 120도 이상 유지되면, 모터 파워를 30%까지 줄이는 Derating이 실시될 수 있고, 차량이 뒤로 밀리지만 모터 RPM 낮아지고 모터의 온도는 180도까지 도달하지 못하고 120 이하로 줄어들게 된다. 이를 통하여 차량은 서서히 서행하게 된다.

반면, 차량이 정상 부하 주행 조건을 만족하면, 모터 파워 제어부(200)는 정상 부하에서 최대한의 모터 파워 효율을 확보하여 주행할 수 있도록 모터 파워를 제어할 수 있다. 이 경우, 파워 제한 진입 모터 온도는 정상 부하 상태에서 Peak 온도, 즉 180도에 도달하지 못하도록 최대한의 온도로 설정될 수 있다.

한편, 각 주행 조건의 파워 제한 진입 온도는 각 부하 상황에서 적용되는 실질적인 값과 시뮬레이션 온도에 대한 테스트에 기초하여 설정될 수 있다.

알람 설정부(300)는 모터 파워에 대한 제어 상황을 사용자에게 알려주는 알람 메시지를 팝업 형식으로 사용자에게 제공할 수 있다. 즉, 알람 설정부(300)는 차량이 상기 고부하 주행 상태인 것으로 판단되어 차량의 모터 파워가 제한되면, 차량의 상태 및 브레이크 작동에 대한 차량 운행 안내 알람을 사용자에게 제공한다.

예를 들어, 고부하 주행 조건을 만족하는 경우, 차량 가속 유지 후 모터 파워 제한 진입 시, 경사도에서 서있던 차량이 모터 파워가 감소하여 사용자가 가속기(엑셀)을 밟고 있지만 뒤로 밀릴수 있다. 이 때, 알람 설정부(300)는 파워 제한 진입 시에 차량 클러스터와 AVN(Audio video navigation system)에 팝업(Pop up)을 띄워 운전자에게 가속기에서 발을 떼고 브레이크로 차량을 멈출수 있도록 안내할 수 있다.

다른 실시예에 따라 알람 설정부(300)는 음향 또는 비프음을 발생시켜 사용장게 뒤로 밀릴 수 있는 상황을 알려줄 수도 있다.

이러한 알람 제공 후, 사용자에 의하여 브레이크가 작동함으로써, 가속 센서가 오프되고, 모터의 온도가 감소되면, 모터 파워 제어부(200)는 기준 모터 온도를 제어를 차량이 정상 부하 상태인 경우로 변경하고, 알람 설정부(300)는 차량 운행 안내 알람을 해제할 수 있다. 즉, 팝업과 같은 사용자 알람 후 운전자가 차량이 뒤로 밀리기전 이상을 감지 하고 브레이크를 밟아 차량이 경사도에서 뒤로 밀리지 않고 가속기 온 조건이 해지되며, 모터 RPM이 0 으로 감소되고 무부하로 모터 온도가 낮아진다. 차량이 정상 부하 상태를 만족하고 모터 온도가 정상 부하 모터 파워 제한 기준 온도 이하일 경우 팝업은 해지되고, 차량은 정상 주행을 하게 된다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제어 방법을 설명하기 위한 제어 흐름도이다.

본 실시예에 따른 차량 제어 방법은 차량의 모터 파워 제한을 위하여 차량의 주행 조건을 판단하는 단계와, 상기 주행 조건에 따라 차량 모터의 온도를 기준으로 차량의 모터 파워를 제어는 단계와, 상기 모터 파워에 대한 제어 상황을 사용자에게 알려주는 알람 설정 단계를 포함할 수 있다. 각 단계를 구체화 하여 설명하면 도 4와 같다.

우선, 차량이 고부하 주행 조건을 만족하는지 여부가 판단될 수 있다(S410).

고부하 주행 조건은 차량의 구동력과 구배를 이용하여 차량의 중량을 추정함으로써 도출된 중량 추정량 및 가속 센서를 이용하여 판단된 차량의 경사도에 기초하여 판단될 수 있다. 차량이 기설정된 중량을 초과하고 기설정도니 경사도를 초과하는 상황인 경우, 차량은 고부하 주행 조건을 만족하는 것으로 판단될 수 있다.

판단 결과, 차량이 고부하 주행 조건을 만족하면, 가속 여부 판단부(130)에 의하여 차량의 가속 유지 상황이 판단될 수 있다(S420).

가속 여부 판단부(130)는 차량의 속도가 기설정된 속도 이하이고, 차량의 속도 증가량이 기설정된 값을 초과하지 못하는 차속 기준을 만족하고, 가속 센서가 온(APS ON)인 경우 차량이 가속을 유지하고 있는 것으로 판단할 수 있다.

차량의 가속 유지 상황으로 판단되면, 주행 조건 판단부(100)는 차량이 고부하 주행 상태인 것으로 판단하고, 모터 파워 제어부(200)는 고부하 조건 모터 파워 제한 진입을 위한 모터 온도를 기준 모터 온도로 적용할 수 있다(S430).

반면, 차량의 가속 유지 상황으로 판단되지 않거나, 고부하 주행 조건을 만족하지 않거나, 가속 유지 상황이 아닌 것으로 판단되면, 주행 조건 판단부(100)는 차량이 정상 주행 상태인 것으로 판단하고, 모터 파워 제어부(200)는 정상 부하 조건 모터 파워 제한 진입을 위한 모터 온도를 기준 모터 온도로 적용할 수 있다(S440).

차량 운행 중, 모터의 온도가 모터 파워 제한 실시 기준 모터 온도 이상인지 여부가 지속적으로 모니터링 되고, 모터의 온도가 기준 모터 온도 이상이면(S450), 차량의 상태 및 브레이크 작동에 대한 차량 운행 안내 알람, 즉 알랍 팝업이 사용자 인터페이스부를 통하여 표시될 수 있다(S460).

만약, 모터의 온도가 모터 파워 제한 실시 기준 모터 온도를 초과하지 않으면, 실시간으로 또는 주기적으로 차량은 단계 S410으로 반복 제어된다.

팝업 발생 후, 모터의 온도가 모터 파워 제한 실시 기준 모터 온도 이하인지 여부가 판단되고(S470), 사용자에 의하여 브레이크가 작동함으로써, 가속 센서가 오프되고, 모터의 온도가 감소되면, 모터 파워 정상 제어가 이루어지고 알람 팝업이 해제될 수 있다(S480).

반면, 알람 생성 후에도 모터의 온도가 기준 모터 온도 이하로 감소되지 않으면, 알람 상태가 유지되고, 모터 파워 제한 제어 역시 유지될 수 있다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 3상 모터의 온도 제어를 위한 온도 센서를 현재와 같이 1ea 로 유지하면서 모터 과온 으로 인한 모터 절연 파괴 및 소손을 방지할 수 있어, 원가를 절감할 수 있다. 또한, 고부하 주행 상황과 정상 부하 상황의 모터 파워 제한 차별화 제어로 모터의 내구성을 높일 수 있으며, 모터 과온으로 인한 모터 파워 제한 시, 경사도에서 차량이 밀리기전에 운전자에게 브레이크를 밟으라는 지시를 줄 수 있다. 이로 인하여 차량과 운전자의 안전을 확보하고 차량의 스마트 이미지를 확보할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 시스템을 도시한다.

도 5를 참조하면, 컴퓨팅 시스템(1000)은 버스(1200)를 통해 연결되는 적어도 하나의 프로세서(1100), 메모리(1300), 사용자 인터페이스 입력 장치(1400), 사용자 인터페이스 출력 장치(1500), 스토리지(1600), 및 네트워크 인터페이스(1700)를 포함할 수 있다.

프로세서(1100)는 중앙 처리 장치(CPU) 또는 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600)에 저장된 명령어들에 대한 처리를 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1300) 및 스토리지(1600)는 다양한 종류의 휘발성 또는 불휘발성 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 메모리(1300)는 ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory)을 포함할 수 있다.

따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서(1100)에 의해 실행되는 하드웨어, 소프트웨어 모듈, 또는 그 2 개의 결합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM과 같은 저장 매체(즉, 메모리(1300) 및/또는 스토리지(1600))에 상주할 수도 있다.

예시적인 저장 매체는 프로세서(1100)에 커플링되며, 그 프로세서(1100)는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서(1100)와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 집적회로(ASIC) 내에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 개별 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

차량 제어 장치에 있어서,
차량의 모터 파워 제한을 위하여 차량의 주행 조건을 판단하는 주행 조건 판단부와;
상기 주행 조건에 따라 차량 모터의 온도를 기준으로 차량의 모터 파워를 제어하는 모터 파워 제어부와;
상기 모터 파워에 대한 제어 상황을 사용자에게 알려주는 알람 설정부를 포함하는 것을 특징으로 차량 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 주행 조건 판단부는,
차량의 구동력과 구배를 이용하여 차량의 중량을 모델링함으로써 차량의 중량을 추정하는 중량 추정 판단부와;
가속 센서를 포함하고, 상기 가속 센서를 이용하여 차량의 경사도를 판단하는 경사도 판단부와;
차량의 가속 여부를 판단하는 가속 여부 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
제2항에 있어서,
상기 가속 여부 판단부는,
상기 중량 추정량과 상기 경사도에 기초하여 고부하 주행 여부를 판단하고,
차량의 속도가 기설정된 속도 이하이고, 차량의 속도 증가량이 기설정된 값을 초과하지 못하고, 가속 센서가 온인 경우 차량이 가속을 유지하고 있는 가속 유지 상황으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
제3항에 있어서,
상기 주행 조건 판단부는,
상기 중량 추정량이 기설정된 임계값 이상으로 상기 고부하 주행 조건을 만족하고, 상기 경사도가 기설정된 경사도 이상이고, 차량이 상기 가속 유지 상황으로 판단되면, 차량이 고부하 주행 상태인 것으로 판단하고,
그 외의 경우 차량이 정상 부하 상태인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
제4항에 있어서,
상기 모터 파워 제어부는,
차량이 상기 고부하 주행 상태인지 상기 정상 부하 상태인지 여부에 따라 모터 파워 제한 진입을 위한 기준 모터 온도를 제어하고,
차량이 상기 고부하 주행 상태이면, 상기 정상 부하 상태인 경우보다 기준 모터 온도를 감소시키고,
차량이 상기 정상 부하 상태이면, 최대한의 모터 파워 효율을 확보할 수 있는 모터 온도로 설정하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
제5항에 있어서,
상기 알람 설정부는,
차량이 상기 고부하 주행 상태인 것으로 판단되어 차량의 모터 파워가 제한되면, 차량의 상태 및 브레이크 작동에 대한 차량 운행 안내 알람을 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
제6항에 있어서,
사용자에 의하여 브레이크가 작동함으로써, 상기 가속 센서가 오프되고, 모터의 온도가 감소되면,
상기 모터 파워 제어부는 상기 기준 모터 온도를 제어를 차량이 상기 정상 부하 상태인 경우로 변경하고,
상기 알람 설정부는 상기 차량 운행 안내 알람을 해제하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 장치.
차량 제어 방법에 있어서,
차량의 모터 파워 제한을 위하여 차량의 주행 조건을 판단하는 단계와;
상기 주행 조건에 따라 차량 모터의 온도를 기준으로 차량의 모터 파워를 제어하는 단계와;
상기 모터 파워에 대한 제어 상황을 사용자에게 알려주는 알람 설정 단계를 포함하는 것을 차량 제어 방법.
제8항에 있어서,
상기 주행 조건을 판단하는 단계는,
차량의 구동력과 구배를 이용하여 차량의 중량을 추정하는 중량 추정 단계와;
가속 센서를 이용하여 차량의 경사도를 판단하는 경사도 판단 단계와;
차량의 가속 여부를 판단하고, 상기 중량 추정량과 상기 경사도에 기초하여 고부하 주행 여부를 판단하는 가속 여부 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 가속 여부 판단 단계는,
차량의 속도가 기설정된 속도 이하이고, 차량의 속도 증가량이 기설정된 값을 초과하지 못하고, 가속 센서가 온인 경우 차량이 가속을 유지하고 있는 가속 유지 상황으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 주행 조건을 판단하는 단계는,
상기 중량 추정량이 기설정된 임계값 이상으로 상기 고부하 주행 조건을 만족하고, 상기 경사도가 기설정된 경사도 이상이고, 차량이 상기 가속 유지 상황으로 판단되면, 차량이 고부하 주행 상태인 것으로 판단하고,
그 외의 경우 차량이 정상 부하 상태인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
제11항에 있어서,
상기 모터 파워를 제어하는 단계는,
차량이 상기 고부하 주행 상태인지 상기 정상 부하 상태인지 여부에 따라 모터 파워 제한 진입을 위한 기준 모터 온도를 제어하고,
차량이 상기 고부하 주행 상태이면, 상기 정상 부하 상태인 경우보다 기준 모터 온도를 감소시키고,
차량이 상기 정상 부하 상태이면, 최대한의 모터 파워 효율을 확보할 수 있는 모터 온도로 설정하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
제11항에 있어서,
상기 알람 설정 단계는,
차량이 상기 고부하 주행 상태인 것으로 판단되어 차량의 모터 파워가 제한되면, 차량의 상태 및 브레이크 작동에 대한 차량 운행 안내 알람을 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.
제13항에 있어서,
사용자에 의하여 브레이크가 작동함으로써, 상기 가속 센서가 오프되고, 모터의 온도가 감소되면,
상기 기준 모터 온도를 제어를 차량이 상기 정상 부하 상태인 경우로 변경하고, 상기 차량 운행 안내 알람을 해제하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 제어 방법.