KR20220042818A

KR20220042818A - 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법

Info

Publication number: KR20220042818A
Application number: KR1020200126099A
Authority: KR
Inventors: 이동철; 정인수; 김보용
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-09-28
Filing date: 2020-09-28
Publication date: 2022-04-05
Also published as: US11260792B1; CN114274871A; EP3974235A1

Abstract

본 발명은 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법으로, 회전하는 EV모터의 진동신호로부터 오더성분이 진동센서 신호처리제어기에서 산출되는 단계; 산출된 오더성분 중 모터 출력토크에 대한 선형성을 나타내는 결정계수(R²)가 일정값 이상인 N차 오더성분을 진동센서 신호처리제어기에서 추출되는 단계; EV모터의 회전수를 주파수로 변환해 오더주파수를 진동센서 신호처리제어기에서 계산하는 단계; N차 오더성분의 진동레벨을 출력하고자하는 오더주파수의 레벨에 적용해 오더성분을 배열함으로서 진동센서 신호처리제어기에서 EV모드 음색을 설정하는 단계; 전기차 감속조건 시, EV모드 음색을 설정을 위한 오더주파수의 레벨제어에 감속조건을 판단하고 적용하는 단계; 감속의지가 적용된 EV모드 음색을 출력하는 단계; 를 포함하며, 감속조건은 운전자제동 또는/및 회생제동에 의해 판단된다.

Description

모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법{Method of Voice Control Based on Motor Vibration of EV in Reduction of Velocity and Regeneration of Brake }

본 발명은 모터를 동력원으로 하는 EV의 모터진동에 기반해 EV의 음색제어를 함에 있어서, 감속이나 회생제동 조건에서의 모터진동 기반 전기차 음색제어 방법에 관한 것이다.

최근, 모터를 모두 이용하여 주행할 수 있는 EV과 같이 엔진소리를 내지 않는 차량의 등장으로 인해 친환경 차량에 소음 발생 장치의 장착이 의무화되고 있는 추세이다. 일반적으로 차량에서 발생하는 소음은 운전자는 물론 주변의 보행자에게 일정부분 불쾌감을 주었고, 이러한 소음이 시간 및 청각을 통해 주변의 차량을 인식시켜주는 보행자의 차량 인식 능력을 높여 교통사고를 미연에 방지하는 역할을 했다.

이에, EV에 대한 음색제어는 가상의 사운드를 저장하여 재생하는 위주로 개발되었는데, 그 이유는 내연기관 차량과 다르게 가속/감속 시 매우 정숙하며, 고주파의 전자기성 소음만 발생되기 때문이다.

최근의 음색 제어기술은 청각과 시각을 통해 운전자의 운전 즐거움을 향상시킴으로서 차량의 상품성 차원으로 인식되고 있다. 이에, EV에 어울리는 음악이나 사운드를 저장하여 발생시키는 것이 요구되며, 특히 감속이나 회생제동 시 음색까지 제어할 필요가 있다.

국내공개특허 10-2016-0059655(2017.11.24)

이에 상기와 같은 점을 해결하기 위한 본 발명은 일반 내연기관의 동력을 대체하는 EV의 모터 특성을 기반으로 차량의 성능과 일치하고, 고객이 원하는 음색을 제어하는 기술에 대한 제안으로서,

내연기관의 동력성능에 해당하는 EV의 모터 출력 특성과 상관성이 높은 모터진동의 오더 성분을 실시간으로 추출한 뒤, 차량의 동력성능 특성과 일치하는 내연기관의 원하는 사운드 구현 및 고주파 특성을 활용한 초현대적인 사운드 제어가 가능한 EV의 음색 제어 기술을 EV의 감속이나 회생제동 시에도 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법은 회전하는 EV모터의 진동신호로부터 오더성분이 진동센서 신호처리제어기에서 산출되는 단계; 산출된 상기 오더성분 중 모터 출력토크에 대한 선형성을 나타내는 결정계수(R²)가 일정값 이상인 N차 오더성분을 상기 진동센서 신호처리제어기에서 추출되는 단계; 상기 EV모터의 회전수를 주파수로 변환해 오더주파수를 상기 진동센서 신호처리제어기에서 계산하는 단계; 상기 N차 오더성분의 진동레벨을 출력하고자하는 상기 오더주파수의 레벨에 적용해 오더성분을 배열함으로서 상기 진동센서 신호처리제어기에서 EV모드 음색을 설정하는 단계; 전기차 감속조건 시, 상기 EV모드 음색을 설정을 위한 상기 오더주파수의 레벨제어에 감속조건을 판단하고 적용하는 단계; 상기 감속의지가 적용된 상기 EV모드 음색을 출력하는 단계; 를 포함하며, 상기 감속조건은 운전자제동 또는/및 회생제동에 의해 판단한다.

감속조건이라고 판단되면, 상기 오더주파수의 레벨제어에 페이드아웃 알고리듬을 사용하되, 상기 페이드 아웃 알고리듬은 상기 EV모터의 회전수 저감량, 페달 개도의 저감량, 차속 저감량, 브레이크 담력 증가량 중 어느 한 개 이상을 이용한 각각의 감소 가중치를 서로 곱해 적용한다.

오더 성분을 재배열은 운전자에게 감속알림 사운드를 제공하기 위해 실내 오디오 또는 스피커를 사용하거나, 외부 보행자 보호를 위한 감속 사운드를 제공하기 위해 실외 스피커가 구비될 수 있다.

한편, 진동센서 신호처리제어기와 별도로 차량 CAN 데이터로부터 전기차 감속조건을 취득 및 계산하는 것은 앰프의 신호처리제어기를 적용할 수 있다.

본 발명은 EV의 모터 특성을 기반으로 차량의 성능과 일치하고, 고객이 원하는 음색을 제어하는 기술로서, EV의 모터 출력 특성과 상관성이 높은 모터진동의 오더 성분을 실시간으로 추출한 뒤, 차량의 동력성능 특성과 일치하는 내연기관의 원하는 사운드 구현 및 고주파 특성을 활용한 초현대적인 사운드 제어가 가능하다.

또한, 감속시에도 N차 오더성분 이용한 제어 설정값으로 스피커를 이용한 음색을 강화하거나 변경할 수 있고, EV 특성(정숙)을 고려한 Fade out 적용으로 자연스러운 감속 음색을 제공할 수 있다. 이를 통해, 감속 시 불쾌한 고주파 화인소음 마스킹 및 제동 성능과 일치하는 사운드를 제공할 수 있다.

도1은 본 발명이 적용된 EV(Electric Vehicle)이다.
도2는 본 발명에서의 입력 및 출력값의 흐름의 예시이다.
도 3은 각종 신호 입력으로부터 사운드 출력기에서의 출력까지의 사이의 알고리듬에 대한 설명이다.
도 5는 계산속도에서 장점이 있는 LMS(least Mean Squares) 필터 알고리듬을 적용한 경우이다.
도 6은 정확도에서 장점이 있는 FFT(Fast Fourier Transformation) / IFFT(Inverse Fast Fourier Transformation) 변환 알고리듬을 적용한 경우이다.
도 7은 계산량이 작은 오더 트랙킹 알고리듬을 적용한 경우로서, 회전수 정보를 기반으로 N차 오더 성분을 추출한다.
도 8은 각종 신호 입력으로부터 사운드 출력기에서의 출력까지의 사이의 알고리듬에 대한 다른 실시예이다.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명이 적용된 EV이고, 도 2는 본 발명에서의 입력 및 출력값의 흐름의 예시이다.

도 1을 참조하면, EV에 탑재되어 본 발명을 구현하는데는 모터의 회전 시 발생하는 진동 신호를 측정하는 진동센서(10), 차량 내 CAN 통신으로 연결되는 CAN신호(20), 진동신호와 CAN신호를 처리하는 신호처리제어기(30), 사운드 출력기(40)가 포함된다.

진동센서(10)에서 측정된 모터의 진동신호는 신호처리제어기(30)로 입력되고, 실시간 모터회전에 따른 진동특성을 측정하는 것이 가능하다. 진동센서(10)는 아날로그 신호로부터 디지털신호 변환모듈을 통해 디지털 신호로 변환할 수 있는 노킹센서 방식을 포함해서 디지털 신호가 자체 처리되는 MEMS 센서가 사용될 수도 있다.

CAN 신호(20)로부터 모터의 회전수, 가속패달의 개도량, 차량속도를 실시간 취득할 수 있으며, 드라이브 모드 변화, 모터 동력 및 차량 주행 특성에 대한 정보도 가능하다.

신호처리제어기에서는 입력신호인 진동신호 및 CAN신호로부터 가속/감속/정속 주행여부에 대한 주행조건이나 운전자 의지를 판단할 수 있으며, 모터 회전수와 진동신호를 이용한 목표 음색 신호를 생성해 출력 데이터로 사운드 출력기(40)로 전송할 수 있다. 차량 내 오디오 DSP(digital signal processor)에 적용될 수 있다. DSP는, 아날로그 신호인 음성을 디지털화 하는 음성 코딩에 사용할 수도 있으며, 디지털 신호를 기계장치가 빠르게 처리할 수 있도록 하는 집적회로를 말한다.

사운드 출력기(40)는 모터가 내장된 엔진룸 내에 특정 주파수 대역 출력을 위해 설치된

스피커를 통해 신호처리제어기로부터 전송받은 출력 데이터를 출력한다. 사운드 출력기는 보행자 보호 목적으로 엔진룸 내부가 아닌 외부에 장착될 수도 있으며, 운전자나 승객을 위해 차량 실내에 설치된 오디오 스피커를 통해 출력될 수도 있다.

도 2에는 진동센서로부터 모터회전수 및 모터진동에 대한 실시간 정보 및 차량 CAN 정보를 취득해 신호처제어기에서 계산을 수행한 뒤, 오디오 외장앰프를 통해 가속/감속감 사운드를 차량 내부에 출력하는 그림이며, 사운드 출력기의 위치치는 앞서 설명되었듯이 차량 외부, 엔진룸 내부 등을 포함할 수 있다.

EV 모터의 회전에 의한 진동레벨은 내연기관의 연소에 의한 레벨 대비 매우 낮은 값을 나타낸다. 따라서, 작은 진동 레벨의 변화를 정확하게 추출할 수 있는 센서 위치의 선정이 중요하다. 센서위치의 선정을 위한 방법은 다음과 같다.

(1) 먼저, EV 모터의 구조해석 모델 해석을 통해 주파수 스윕(sweep)을 하면서 진폭이 높은 위치를 선정하되, 진동센서 장착을 위해서는 평탄면이 되어야 하므로 평탄면을 기준으로 진폭 감도가 높은 위치를 선정해야 한다. 또한, 진동센서의 진동 측정방향은 좌면에 대해 수직인 방향으로 측정된다. 즉, 좌면에 대해 수직방향의 진폭변화를 해석을 통해 예측할 수 있다.

(2) 구조해석 후에는, 모터의 부하 별 출력토크와 모터 진동 오더 별 레벨 변화를 동시에 실제 측정해, 모터의 부하에 따른 모터의 출력토크의 변화와 오더 레벨 변화에 대한 회귀분석(regression)을 진행함으로서, 최대 진폭이 형성되는 높은 감도가 있는 위치를 모터 출력 특성과 결정계수(R²)가 0.9이상의 N차 오더 성분을 추출할 수 있다. 즉, 모터의 진동으로 인한 진폭의 특성을 가장 잘 나타내는 위치를 최종 위치로 선정할 수 있다.

EV에서 모터의 동력성능은 모터의 출력토크로 표현된다. 본 발명에서 모터의 진동에 기반해 음색제어를 하기 위해서는 모터의 진동신호에 대한 많은 정보 중에 모터 회전수(rpm)에 기반해 모터의 오더 차수 및 오더 레벨 특성 중 모터의 출력토크 경향과 상관도가 높은 성분이 추출되어, N차 오더성분으로 선정되어야 한다. 마그네틱 코어 개수 등을 포함한 모터의 내부 구조에 따라 오더 성분이 다르게 나타난다.

도 3은 각종 신호 입력(S10)으로부터 사운드 출력기에서의 출력(S40)까지의 계산과정을 보여주는 알고리듬에 대한 설명이다.

입력되는 신호는 EV 모터의 진동신호를 진동센서(10)를 이용해 측정하며, EV 모터의 회전수, 페달 개도량, 차속 데이터 및 회생제동 설정값은CAN 신호(20)로부터 입력될 수 있다. 이하의 알고리듬의 계산은 진동센서 신호처리제어기(30)에서 계산되며, 최종 출력은 실내외 오디오 스피커를 포함해 사운드 출력기(40)에서 실행된다.

입력된 모터 진동신호로부터 N차 오더 성분이 추출되고, 이를 기준(Ref)오더 성분으로 하고 N차 오더 성분, 즉 기준(Ref)오더 성분에 대한 레벨이 정해진다(S30).

기준(Ref)오더 성분을 N차 오더 성분으로부터 초기 1회 산출한 뒤, 신호처리 제어기에 입력해 이를 기준(Ref)오더 성분으로 항시 사용할 수 있다. 한편, 특정 시기마다 모터 진동신호로부터 N차 오더 성분을 새롭게 추출해 자동적으로 신호처리 제어기에 의해 결정되도록 설정할 수도 있다.

한편, 실시간으로 취득되는 모터 회전수에 대해 생성되는 오더 성분(예: 2차/ 4차/6차/12차 오더)이 생성될 수 있다(S31).

S30에서 오더 레벨입력을 위한 기준이 되는 N차 오더성분이 정해지면, S31에서 생성된 오더 성분과 매칭시켜 오더 배열을 하고, 배열된 오더 성분에 대한 레벨의 증폭 수준을 결정하고 실시간 증폭 제어를 할 수 있다(S40)

먼저, CAN신호로부터의 EV 모터 회전수에 대해 가변 주파수 밴드 필터를 적용하는 경우이다(S37). 밴드 필터는 밴드패스필터(band pass filter)를 의미하며, 입력신호에서 어느 주파수 이하의 성분과 어느 주파수 이상의 성분을 제거하고 일정 밴드 이내만 출력하는 필터이다. 저역 필터(low-pass filter)와 고역 필터(high-pass filter)의 조합으로도 만들어질 수 있다. 따라서, S37의 이후 단계인 S40또는 S41은 일정 밴드 영역에 대해서만 EV 모드 음색이 구현될 수 있다.

한편, EV 음색 제어에서 차량의 동력성능 변화를 반영하고, 운전자의 가속/감속의지와 일치감이 있는 사운드를 구현할 수 있도록 하기 위해서, CAN신호로부터의 EV 모터 회전수에 대해 가중치를 부여할 수 있다(S32).

CAN신호로부터의 엑셀 페달 개도량에 대해서도 가중치를 부여할 수 있으며(S33), CAN신호로부터의 차속 데이터에 대해서는 차속 미분 변화량을 적용할 수 있다(S34).

모터 회전수에 대한 가중치 S32, 엑셀 페달의 개도량의 가중치S33 및 차속 미분 변화량S33으로부터 가속조건(S38) 혹은 감속조건(S39)을 판단한다. 즉, 가속조건은 차속증가량, 모터 회전수 증가량 및 페달 개도 증가량 중 어느 한 개 이상으로부터 판단할 수 있고, 감속조건은 차속감소량, 모터 회전수 감소량 및 페달 개도 감소량 중 어느 한 개 이상으로부터 판단할 수 있다.

한편, CAN신호로부터의 차속 데이터 혹은 회생제동 정보로부터도 감속조건을 판단할 수 있다. 차속 데이터에 대해서는 감속판단 시 차속 가중치를 부여할 수 있으며(S35), 회생제동 설정값으로부터 실시간 모니터링을 통해 회생제동 판단 시, 감속조건으로 판단할 수 있다.

가속조건이라고 판단되면, S40에서 EV가속모드 음색제어를 한다. 입력된 모터 진동신호로부터 추출된 N차 오더 성분을 기준(Ref)오더 성분으로 하고 N차 오더 성분, 즉 기준(Ref)오더 성분에 대해 입력된 레벨(S30)과 S31에서 생성된 오더 성분과 매칭시켜 S40에서 오더 배열을 하고, EV가속모드 음색제어를 한다.

한편, EV가속모드 음색제어에는 CAN신호로부터의 EV 모터 회전수가 가변 주파수 밴드 필터를 통과한 EV 모터 회전수가 적용될 수 있다.

감속조건이라고 판단되면, S41에서 EV감속모드 음색제어를 한다. 입력된 모터 진동신호로부터 추출된 N차 오더 성분을 기준(Ref)오더 성분으로 하고 N차 오더 성분, 즉 기준(Ref)오더 성분에 대해 입력된 레벨(S30)과 S31에서 생성된 오더 성분과 매칭시켜 S40에서 오더 배열을 하고, EV감속모드 음색제어를 한다.

한편, EV감속모드 음색제어에는 CAN신호로부터의 EV 모터 회전수가 가변 주파수 밴드 필터를 통과한 EV 모터 회전수가 적용될 수 있다.

EV감속모드 음색제어는 EV 가속모드 시의 오더 배열을 동일하게 설정해 음색제어에 적용하며, 배열된 오더 성분감소 레벨을 결정함으로서 실시간 레벨 감소를 제어할 수 있다.

EV가/감속모드 음색제어를 통해 설정된 EV모드 음색을 출력한다(S43). EV 모드 음색의 최종 출력은 실내외 오디오 스피커를 포함해 사운드 출력기(40)에서 실행된다. 가속모드에서는 가속 사운드가, 감속모드에서는 감속 사운드가 적용된다.

도 4는 실내소음 수준과 EV 차속 0kph에서 100kph로 전부하 가속가속조건 이후 감속주행에 따른 EV감속모드 음색제어를 한 결과를 나타낸다. 즉, 가속모드 및 감속모드에서의 음색제어 결과로서 감속모드에서도 가속모드와 동일한 음색이 차량의 제어성능과 동일하게 페이드 아웃되는 느낌을 제공한다. e-ESEV는 EV에서의 향상된 전자사운드(enhanced electronic sound)를 의미한다.

EV감속모드에 대한 음색제어가 없다면, 가속 시에는 풍성한 EV 사운드가 제공되지만, 감속 시 사운드 제어가 없고 모터/감속기의 고주파 화인소음만 인지되어 불쾌감이 발생하는데, EV 감속모드 음색제어를 통해 가속모드와 동일한 음색 구현이 가능하다.

도 5는 EV 차속 0kph에서 100kph로 전부하 가속가속조건 이후에 회생제동 단계에 따라 EV감속모드 음색제어를 한 결과이다. EV회생제동은 가속 후 타행 주행 시 제동력(역토크)을 이용한 EV 배터리 충전을 위한 모드이다. 회생제동의 단계가 높아질수록 타행주행 조건에서 브레이크 제동력이 크게 발생한다. 이에 따라 사운드 제어가 필요하며, 회생조건 단계 별 EV 감속모드 제어된 사운드 레벨은 회생제동1단계로부터 단계가 증가할수록 감속 사운드 레벨도 증가되도록 제어한다.

EV 차속 0kph에서 100kph로 전부하 가속조건 후 다시 0kph가 되기까지의 회생제동 단계는 회생제동단계가 높을수록, 브레이크 제동력이 크게 발생할수록 소요시간이 짧다.

도 3의 S39에서 EV 감속이나 회생제동 신호를 인지 후, EV 감속모드 음색제어를 위한 감속조건 판단은 다음과 같다. 첫째, 주행 중 감속조건인 경우, 엑셀 페달은 Tip out(예: 페달 개도 50% 에서 0%로 변화), EV 모터 회전수의 감소(예: 고 rpm 에서 저rpm으로 변화), 차속의 감소(고속에서 저속으로 변화), 브레이크 작동 유/무(예: 감속 시 브레이크 작동)이고, 둘째, 회생제동 조건인 경우는 주행 중 감속조건 중 브레이크 판단 조건만을 제외한 것으로 엑셀 페달은 Tip out(예: 페달 개도 50% 에서 0%로 변화), EV 모터 회전수의 감소(예: 고 rpm 에서 저rpm으로 변화), 차속의 감소(고속에서 저속으로 변화)이고, 회생제동 단계는 운전자에 의해 설정되고 모니터링 될 수 있다.

도 6은 EV 감속이나 회생제동 신호를 인지한 후, 각각에 가중치를 부여함으로서 페이드 아웃 트리거링을 할 수 있다. 즉, 엑셀 페달이 하강되는 기울기, EV 모터 회전수의 하강 기울기, 차속 하강 기울기 및 브레이크 담력 각각에 0부터 1까지의 가중치를 부여함으로서 음량을 점차 감속시키는 페이드 아웃을 작동시킨다.

시간의 경과에 따라 가중치를 실시간으로 적용이 가능하도록 타임 카운팅(time count)을 하면 감속 시 사운드 레벨 가중치가 도 6에서 보듯이 시간에 따라 감소하게 된다. 이를 페이드 아웃 룩업 테이블이나 맵으로 나타낼 수도 있으며, 이러한 페이드 아웃 테이블이나 맵이 적용됨으로서, 궁극적으로 감속 사운드가 출력된다. 한편, 도 6은 페이드 아웃에 의한 사운드 레벨 가중치의 기울기가 시간이 갈수록 작아지는 경향을 보이며, 이는 사운드 레벨 가중치를 급격하게 감소시키다가 점차 완만하게 감소시킴을 의미한다.

앞서, 도 3에서는 CAN 데이터를 취득부터 음색제어까지의 모든 과정이 진동센서 신호처리제어기(30)에서 이루어졌다. 반면, 도 7은 도 3과 다르게 EV 모터의 진동신호를 진동센서(10)를 이용해 측정하고 N차 오더성분을 추출(S30)하고 가속조건 판단에 따른 EV 가속모드 음색제어 및 감속조건 판단에 따른 EV 감속모드 음색제어는 차량 신호처리제어기에서 수행되고, CAN 데이터를 취득 및 계산은 앰프 내 구비된 앰프 신호처리 제어기에서 수행될 수 있다.

즉, 진동센서에서 측정된 진동신호를 처리하는 진동센서 신호처리제어기(50)와 CAN 데이터를 취득해 계산하는 외장앰프의 신호처리제어기(60)으로 구분될 수 있다. 즉, 진동센서 신호처리제어기에서는 N차 오더성분을 추출(S30)하고, 가속 및 감속조건을 판단해(S38,S39) EV 모드 음색 제어를 할 수 있다(S40, S41).

한편, 외장앰프 신호처리제어기에서는 S30, S38 내지 S41을 제외한 나머지 부분을 제어할 수 있다.

즉, 외장앰프 신호처리제어기의 MCU(Micro Control Unit)에서 진동센서 신호처리제어기로부터 S30, S38 내지 S41에 의해 EV 음색제어된 출력신호 및 차량 CAN 데이터를 수신해서 통합적인 EV 음색제어가 이루어지고, 각종 스피커를 통해 출력할 수 있다. 진동센서 신호처리제어기의 목표음색 출력신호를 제공하는 기능은 도 3에서의 계산과정을 그대로 수행한다(S30, S38 내지 S41).

한편, 도 3의 감속조건에서의 EV감속모드 음색제어는 EV 가속모드의 오더 배열을 동일하게 설정해 음색제어에 적용한 반면, 도 8에서 다른 실시예를 고려할 수 있다. 즉, 가속모드 때 사용하던 오더 배열이 아니라, 감속 시 오더를 재배열 설정할 수 있다. 도 8의 S42에서 보듯이, 감속조건으로 판단 시, 운전자에게 감속에 대한 알림 제공을 위해 오더의 재배열 설정함으로서, 가속모드와는 다른 목적, 예를 들면 운전자에게 감속상태를 알리거나, 감속 시 발생하는 사운드를 외부로 출력하여 보행자 보호를 위한 알림 사운드로 사용할 수도 있다. 운전자 알림 뿐 아니라, 차량의 제동성능과 일치하는 외부 알림 사운드 구현으로 보행자의 안전에도 유리하다(S44).

10 : 진동센서
20 : CAN
30, 50 : 진동센서 신호처리제어기
40 : 사운드 출력기
60 : 앰프 신호처리제어기

Claims

전기차 음색제어 방법에 있어서,
회전하는 EV모터의 진동신호로부터 오더성분이 진동센서 신호처리제어기에서 산출되는 단계;
산출된 상기 오더성분 중 모터 출력토크에 대한 선형성을 나타내는 결정계수(R²)가 일정값 이상인 N차 오더성분을 상기 진동센서 신호처리제어기에서 추출되는 단계;
상기 EV모터의 회전수를 주파수로 변환해 오더주파수를 상기 진동센서 신호처리제어기에서 계산하는 단계;
상기 N차 오더성분의 진동레벨을 출력하고자하는 상기 오더주파수의 레벨에 적용해 오더성분을 배열함으로서 상기 진동센서 신호처리제어기에서 EV모드 음색을 설정하는 단계;
전기차 감속조건 시, 상기 EV모드 음색을 설정을 위한 상기 오더주파수의 레벨제어에 감속조건을 판단하고 적용하는 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법
제1항에 있어서,
상기 감속의지가 적용된 상기 EV모드 음색을 출력하는 단계; 를 추가로 포함하는 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법
제2항에 있어서,
상기 감속조건은 운전자제동 또는 회생제동에 의해 판단되는 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법
제3항에 있어서,
상기 감속조건이라고 판단되면, 상기 오더주파수의 레벨제어에 페이드아웃 알고리듬을 사용하는 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법
제4항에 있어서,
상기 페이드 아웃 알고리듬은 상기 EV모터의 회전수 저감량, 페달 개도의 저감량, 차속 저감량, 브레이크 담력 증가량 중 어느 한 개 이상을 이용한 감소 가중치를 적용하는 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법
제5항에 있어서,
상기 감소 가중치는 시간에 따라 감소하는 적용하는 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법
제6항에 있어서,
상기 감소 가중치의 기울기가 시간에 따라 감소하는 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법
제7항에 있어서,
상기 감소 가중치는 시간에 따라 일정값에 수렴하는 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법
제4항에 있어서,
상기 페이드 아웃 알고리듬은 상기 EV모터의 회전수 저감량, 페달 개도의 저감량, 차속 저감량, 브레이크 담력 증가량 중 어느 한 개 이상을 이용한 각각의 감소 가중치를 서로 곱해 적용하는 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법
제9항에 있어서,
상기 감소 가중치는 이미 저장된 룩업 테이블을 적용하는 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법
제2항에 있어서,
상기 N차 오더성분의 진동레벨을 출력하고자하는 상기 오더주파수의 레벨에 적용해 오더성분을 배열할 때, 오더 성분을 재배열하는 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법
제11항에 있어서,
상기 오더 성분을 재배열은 운전자에게 감속알림 사운드를 제공하기 위해 실내 오디오 또는 스피커를 사용하는 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법
제11항에 있어서,
상기 오더 성분을 재배열은 외부 보행자 보호를 위한 감속 사운드를 제공하기 위해 실외 스피커가구비되는 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법
전기차 음색제어 방법에 있어서,
회전하는 EV모터의 진동신호로부터 오더성분이 진동센서 신호처리제어기에서 산출되는 단계;
산출된 상기 오더성분 중 모터 출력토크에 대한 선형성을 나타내는 결정계수(R²)이 일정값 이상인 N차 오더성분을 상기 진동센서 신호처리제어기에서 추출되는 단계;
상기 EV모터의 회전수를 주파수로 변환해 오더주파수를 상기 진동센서 신호처리제어기에서 계산하는 단계;
상기 N차 오더성분의 진동레벨을 출력하고자하는 상기 오더주파수의 레벨에 적용해 오더성분을 배열함으로서 상기 진동센서 신호처리제어기에서 EV모드 음색을 설정하는 단계;
전기차 감속조건 시, 상기 EV모드 음색을 설정을 위한 상기 오더주파수의 레벨제어에 운전자의 제동에 의한 감속조건을 판단하고 적용하는 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법
제14항에 있어서,
상기 감속조건이라고 판단되면, 상기 오더주파수의 레벨제어에 페이드아웃 알고리듬을 사용하되,
상기 페이드 아웃 알고리듬은 상기 EV모터의 회전수 저감량, 페달 개도의 저감량, 차속 저감량, 브레이크 담력 증가량 중 어느 한 개 이상을 이용한 감소 가중치를 적용하는 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법
전기차 음색제어 방법에 있어서,
회전하는 EV모터의 진동신호로부터 오더성분이 진동센서 신호처리제어기에서 산출되는 단계;
산출된 상기 오더성분 중 모터 출력토크에 대한 선형성을 나타내는 결정계수(R²)이 일정값 이상인 N차 오더성분을 상기 진동센서 신호처리제어기에서 추출되는 단계;
상기 EV모터의 회전수를 주파수로 변환해 오더주파수를 상기 진동센서 신호처리제어기에서 계산하는 단계;
상기 N차 오더성분의 진동레벨을 출력하고자하는 상기 오더주파수의 레벨에 적용해 오더성분을 배열함으로서 상기 진동센서 신호처리제어기에서 EV모드 음색을 설정하는 단계;
전기차 감속조건 시, 상기 EV모드 음색을 설정을 위한 상기 오더주파수의 레벨제어에 회생제동에 의한 감속판단을 판단하고 적용하는 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법
제16항에 있어서,
상기 회생제동에 의한 감속이라고 판단되면, 상기 오더주파수의 레벨제어에 페이드아웃 알고리듬을 사용하되,
상기 페이드 아웃 알고리듬은 상기 EV모터의 회전수 저감량, 페달 개도의 저감량, 차속 저감량, 브레이크 담력 증가량 중 어느 한 개 이상을 이용한 감소 가중치를 적용하는 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법
전기차 음색제어 방법에 있어서,
회전하는 EV모터의 진동신호로부터 오더성분이 진동센서 신호처리제어기에서 산출되는 단계;
산출된 상기 오더성분 중 모터 출력토크에 대한 선형성을 나타내는 결정계수(R²)이 일정값 이상인 N차 오더성분을 상기 진동센서 신호처리제어기에서 추출되는 단계;
상기 EV모터의 회전수를 주파수로 변환해 오더주파수를 상기 진동센서 신호처리제어기에서 계산하는 단계;
상기 N차 오더성분의 진동레벨을 출력하고자하는 상기 오더주파수의 레벨에 적용해 오더성분을 배열함으로서 상기 진동센서 신호처리제어기에서 EV모드 음색을 설정하는 단계;
전기차 감속조건 시, 상기 EV모드 음색을 설정을 위한 상기 오더주파수의 레벨제어에 운전자의 제동에 의한 감속의지 및 회생제동에 의한 감속을 모두 적용하는 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법
제18항에 있어서,
상기 운전자의 제동에 의한 감속의지 및 회생제동에 의한 감속이라고 판단되면, 상기 오더주파수의 레벨제어에 페이드아웃 알고리듬을 사용하되,
상기 페이드 아웃 알고리듬은 상기 EV모터의 회전수 저감량, 페달 개도의 저감량, 차속 저감량, 브레이크 담력 증가량 중 어느 한 개 이상을 이용한 감소 가중치를 적용하는 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법
전기차 음색제어 방법에 있어서,
회전하는 EV모터의 진동신호로부터 오더성분이 진동센서 신호처리제어기에서 산출되는 단계;
산출된 상기 오더성분 중 모터 출력토크에 대한 선형성을 나타내는 결정계수(R²)이 일정값 이상인 N차 오더성분을 상기 진동센서 신호처리제어기에서 추출되는 단계;
상기 EV모터의 회전수를 주파수로 변환해 오더주파수를 상기 진동센서 신호처리제어기에서 계산하는 단계;
상기 N차 오더성분의 진동레벨을 출력하고자하는 상기 오더주파수의 레벨에 적용해 오더성분을 배열함으로서 상기 진동센서 신호처리제어기에서 EV모드 음색을 설정하는 단계;
앰프의 신호처리제어기에서 차량 CAN 데이터로부터 전기차 감속조건을 취득해, 상기 EV모드 음색을 설정을 위한 상기 오더주파수의 레벨제어에 운전자의 제동에 의한 감속의지를 적용하는 모터진동 기반 전기차 감속 및 회생제동 조건 시 음색제어 방법