KR101646372B1 - 연료전지차량의 공기블로워 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연료전지차량의 공기블로워 제어방법에 관한 것으로, 차량이 특정 주행조건으로 등판중이면, 공기블로워의 로우 리미트 RPM을 산출하는 단계를 포함하며, 연료전지 차량이 등판중에 재가속 및 추가적인 가속이 요구될 경우, 연료전지 차량이 빠른 응답성과 발진성을 확보할 수 있는 효과가 있는 연료전지차량의 공기블로워 제어방법을 제공한다.

Description

연료전지차량의 공기블로워 제어방법{AIR BLOWER CONTROLLING METHOD FOR FUEL CELL VEHICLE}

본 발명은 연료전지차량의 공기블로워 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연료전지 차량의 등판 중 재가속 성능을 개선하기 위한 연료전지차량의 공기블로워 제어방법에 관한 것이다.

등판시 연료전지 차량의 구동모터는 평지에서의 요구 전류 보다 더 많은 전류가 필요합니다. 더구나 등판 중 운전자의 재가속 또는 추가적인 가속이 요구될 경우 차량의 발진을 위해 구동모터는 더 많은 전류를 요구하게 됩니다.

결론적으로 등판하는 차량의 재가속시 운전자의 가속 요구를 빠르게 만족시키기 위해서는 공기블로워가 회생제동 하지 않고 공기 유량을 재가속 직전까지 일정부분 유지해야 합니다.

또한, 차량의 재가속 이전 공기블로워의 최저 속도를 경사도에 따라 가변적으로 제어하여 경사도에 따른 최소 공기 요구 유량을 적절하게 유지시켜야 합니다.

대한민국 등록특허공보 제10-0507510호(2005.08.02.)

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명의 목적은, 등판시 공기블로워를 통한 회생제동을 발생시키지 않고, 공기블로워의 최저 속도를 경사도에 따라 가변적으로 제어하여 연료전지 차량의 등판 중 재가속 성능을 개선하는 연료전지차량의 공기블로워 제어방법을 제공하는 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예의 연료전지차량의 공기블로워 제어방법은, 차량이 특정 주행조건으로 등판중이면, 공기블로워의 로우 리미트 RPM을 산출하는 단계를 포함한다.

상기와 같은 본 발명의 연료전지차량의 공기블로워 제어방법에 따르면, 연료전지 차량이 등판중에 재가속 및 추가적인 가속이 요구될 경우, 연료전지 차량이 빠른 응답성과 발진성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 경사도에 따라 로우 리미트 RPM을 가변적으로 적용하게 되므로, 차량 등판 중 재가속에 따른 적절한 유량을 미리 확보하며 필요 이상의 전원을 사용하지 않기 때문에 시스템 효율이 개선되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 연료전지차량의 공기블로워 제어방법의 절차도,
도 2는 도 1의 연료전지차량의 공기블로워 제어방법의 제어 블럭도,
도 3은 도 1의 연료전지차량의 공기블로워 제어방법에 따라 작동된 공기블로워의 시간과 RPM 그래프이다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 연료전지차량의 공기블로워 제어방법은, 등판시 공기블로워(100)를 회생제동하지 않고, 경사도를 근거로 산출된 로우 리미트 RPM으로 공기블로워(100)를 작동시키게 된다.

좀더 자세히 설명하면, 본 발명의 일실시예의 연료전지차량의 공기블로워 제어방법은, 차량이 특정 주행 조건으로 등판 중인지 판단하는 단계(S100)와, 차량이 특정 주행조건으로 등판중이면, 차량에 구비된 공기블로워(100)를 통한 회생제동을 금지하고 공기블로워(100)의 로우 리미트 RPM을 산출하는 단계(S200) 및, 공기블로워(100)의 현재 RPM이 로우 리미트 RPM 보다 큰지 판단하는 단계(S300)를 포함한다.

특정 주행 조건은, 차량의 차속이 기준 차속 보다 크고, 차량의 등판 경사도가 기준 경사도 보다 크고, 차량에 구비된 엑셀레이터 페달 및 브레이크 페달의 조작이 없는 상태이다.

차량이 특정 주행 조건으로 등판 중이 아니면, 공기블로워(100)를 통해 회생제동이 발생된다(S110).

공기블로워의 현재 RPM이 로우 리미트 RPM 보다 작으면, 공기블로워(100)가 로우 리미트 RPM으로 작동되도록 제어된다(S310).

공기블로워(100)의 현재 RPM이 로우 리미트 RPM 보다 크면, 공기블로워(100)의 작동을 현재 RPM으로 유지하게 된다.

한편, 로우 리미트 RPM은, 아래 수학식 1을 통해서 산출된 구동모터(300)의 요구전류를 만족하는 유량을 연료전지(400)로 공급할 수 있는 공기블로워(100)의 RPM이다.

이때,

는 타이어 반지름,

은 감속비(gear rate),

은 공차중량,

는 중력가속도,

는 현재 모터 각속도이다.

로우 리미트 RPM은 제어기(200)를 통해 산출되며, 제어기(200)는 경사도 센서(500)를 통해 경사도를 확인하고, 구동모터(300)의 회전수를 통해 현재 차량 속도 및 구동모터(300) 각속도를 환산하게 된다.

앞서 기재한 바와 같이, 제어기(200)는 차량이 특정 주행 조건으로 등판 중이면, 공기블로워(100)를 통한 회생제동을 금지하고, 로우 리미트 RPM을 계산하게 된다.

위 수학식 1을 통해 구동모터(300)의 요구전류를 계산하고 계산된 요구 전류를 만족하는 연료전지(400)로의 유량을 산출하게 된다. 그리고 산출된 유량을 연료전지(400)로 공급할 수 있는 공기블로워(100) RPM을 로우 리미트 RPM으로 결정하게 된다.

현재의 공기블로워(100) RPM이 자연 감소하여 로우 리미트 RPM 이하로 떨어질 경우 전원을 공급하여 로우 리미트 RPM을 유지하게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래 등판시 공기블로워를 통해 회생제동이 발생되던 경우(A)에 비하여, 본 발명의 제어방법이 적용된 경우(B)는, 공기블로워의 RPM이 로우 리미트 RPM 이상으로 유지된다.

차량의 재가속 및 추가적인 가속이 요구될 경우, 회생제동 중인 공기블로워(100)의 RPM 보다 자연 감소된 공기블로워(100)의 RPM이 높기 때문에 빠르게 많은 공기 유량을 연료전지(400)로 공급할 수 있어서 차량의 빠른 응답성과 발진성을 확보할 수 있게 된다.

또한, 경사도에 따라 로우 리미트 RPM을 가변적으로 적용하게 되므로, 차량 등판 중 재가속에 적절한 유량을 미리 확보할 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100: 공기블로워 200: 제어기
300: 구동모터 400: 연료전지
500: 경사도 센서

Claims (10)

1. 삭제
2. 삭제
3. 차량의 차속이 기준 차속 보다 크고, 상기 차량의 등판 경사도가 기준 경사도 보다 크고, 상기 차량에 구비된 엑셀레이터 페달 및 브레이크 페달의 조작이 없는 상태의 특정 주행조건으로 차량 등판 시, 공기블로워의 로우 리미트 RPM을 산출하는 단계를 포함하되;
   상기 차량이 상기 특정 주행조건으로 등판중이면, 상기 차량에 구비된 공기블로워를 통한 회생제동을 금지하고,
   상기 차량이 상기 특정 주행 조건으로 등판 중이 아니면, 상기 공기블로워를 통해 회생제동이 발생되며,
   상기 공기블로워의 현재 RPM이 상기 로우 리미트 RPM 보다 큰지 판단하는 단계를 더 포함하는 연료전지차량의 공기블로워 제어방법.
   
4. 삭제
5. 제3항에 있어서,
   상기 공기블로워의 로우 리미트 RPM을 산출하기 전에,
   상기 차량이 특정 주행 조건으로 등판 중인지 판단하는 연료전지차량의 공기블로워 제어방법.
   
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제3항에 있어서,
   상기 공기블로워의 현재 RPM이 상기 로우 리미트 RPM 보다 작으면,
   상기 공기블로워가 상기 로우 리미트 RPM으로 작동되도록 제어되는 연료전지차량의 공기블로워 제어방법.
   
10. 제3항에 있어서,
    상기 공기블로워의 현재 RPM이 상기 로우 리미트 RPM 보다 크면,
    상기 공기블로워의 작동을 현재 RPM으로 유지하는 연료전지차량의 공기블로워 제어방법.

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