KR20190076358A - 차량의 코스트 리젠 토크 적용 방법 - Google Patents

차량의 코스트 리젠 토크 적용 방법 Download PDF

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Abstract

차량이 타행 중 코스트 리젠 토크를 가변 제어하고자 할 때 고려되는 슬립의 크기(또는 슬립의 비율)를 적절하게 보정할 수 차량의 코스트 리젠 토크 적용 방법이 개시된다. 상기 코스트 리젠 토크 적용 방법은, 차량의 타력 주행 시, 상기 차량의 구동륜에 동력을 제공하는 구동 모터에 코스트 리젠 토크를 적용하는 단계; 상기 구동 모터에 코스트 리젠 토크가 적용되는 동안 차량의 휠슬립 발생을 검출하는 단계; 상기 휠슬립이 발생한 경우, 상기 차량의 속도 및 상기 구동륜의 휠속에 기반하여 휠속차이 또는 휠슬립율을 도출하고, 상기 코스트 리젠 토크의 크기 및 상기 휠속차이 또는 휠슬립율의 크기 및 변화량에 기반하여 도출된 상기 휠속차이 또는 휠슬립율의 보정이 요구되는지 판단하는 단계; 및 상기 판단하는 단계에서 보정이 요구되는 경우, 코스트리젠 토크의 변화율에 기반하여 사전 설정된 보정값을, 상기 판단하는 단계에서 도출된 상기 휠속차이 또는 휠슬립율에 적용하고, 상기 보정값이 적용된 휠속차이 또는 휠슬립율을 기반으로 상기 코스트 리젠 토크를 재설정하는 단계를 포함한다.

Description

차량의 코스트 리젠 토크 적용 방법{METHDO FOR APPLYING COAST REGENERATING TORQUE OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 코스트 리젠 토크 적용 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량이 타행 중 코스트 리젠 토크를 가변 제어하고자 할 때 고려되는 슬립의 크기(또는 슬립의 비율)을 적절하게 보정할 수 차량의 코스트 리젠 토크 적용 방법에 관한 것이다.
최근 환경 문제가 심각하게 대두됨에 따라 전기 자동차, 하이브리드 자동차, 플러그인 하이브리드 자동차 및 연료전지 자동차 등과 같이 전기 에너지를 이용하여 모터를 구동함으로써 차량의 동력을 제공하는 친환경 차량에 대한 연구 개발 및 상용화가 활발하게 이루어지고 있다.
친환경 차량은, 관성에 의해 주행을 하는 타력주행(타행, coasting) 시 관성 에너지의 회수를 위해 모터 및/또는 시동 발전기를 발전기로 동작시키며, 그에 따라 차량의 제동이 수반되는 특성을 갖는다. 즉, 타력주행시 차속에 따른 타력 주행 토크(구동 방향과 반대 방향의 토크 또는 코스트 리젠 토크)를 모터에 설정함으로써 관성 에너지를 발전 전력으로 회수할 수 있고, 이때 제동이 수반된다.
일반적으로, 차량이 타력 주행 중일 때, 에너지 회수율을 높이기 위해 코스트 리젠 토크를 크게 설정하는 것이 유리하지만, 눈길, 빙판길, 빗길과 같이 도로의 마찰 계수가 작은 경우, 코스트 리젠 토크로 인해 구동륜에 슬립이 발생하는 경우가 있다. 코스트 리젠 토크로 인해 차량 구동륜에 슬립이 발생하는 경우 차량의 주행 안정성이 나빠지는 등의 문제가 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해소하기 위해 이 출원의 출원인은 지난 2015년 마찰 계수가 작은 도로를 주행할 때, 코스트 리젠 토크의 인가 여부에 따라 차량의 울컥거림을 방지할 수 있는 모터를 구비한 차량의 제어 장치 및 방법에 관련된 발명을 출원한 바 있다(공개특허 제10-2017-0024856호). 이 선행출원에 따르면, 운행 중인 차량의 구동륜과 비구동륜의 속도 차이, 외부 온도와 배터리 온도로부터 결정되는 보정 온도, 도로의 마찰 계수, 및 ABS의 작동 상태에 따라 차량이 타력 주행 중일 때 구동 모터를 통해 회생 제동되는 코스트 리젠 토크(coast regeneration torque)를 가변함으로써 차량의 주행 안정성을 향상시키고 승차감을 해소할 수 있게 된다.
그러나 선행출원에 기재된 발명에서 구현하고자 하는 제어 기법은 휠 슬립율, 즉 구동륜과 비구동륜의 속도 차이를 정확하게 연산하여야 한다. 하지만 구동륜과 비구동륜에 각각 다른 사이즈의 타이어를 장착하거나 차량 서스펜션 특성 등에 의해 회생제동 시 차량의 하중이 전륜에 과대하게 쏠려 전륜의 휠속이 후륜의 휠속보다 느리게되는 경우 등과 같이 차량의 하드웨어적인 원인에 의해 휠 슬립율, 즉 구동륜/비구동륜의 속도 차이를 정확하게 연산할 수 없는 경우가 존재한다.
예를 들어, 도로의 노면 조건에 의해 발생한 구동륜과 비구동륜의 속도 차이가 아니라 차량의 하드웨어적인 조건에 의해 구동륜과 비구동륜의 속도 차이가 발생하는 경우, 차량이 안정적인 상태를 유지하고 있음에도 불구하고, 선행출원의 제어방법을 적용하게 되면 구동륜과 비구동륜의 속도 차이에 따른 슬립 발생을 예방하고자 코스트 리젠 토크를 감소시키는 제어를 수행하게 된다. 차량의 하드웨어적인 조건에 의해 구동륜과 비구동륜의 속도 차이는 지속적으로 유지되므로, 선행출원에 따른 제어 기법은 코스트 리젠 토크를 지속적으로 더욱 감소시키는 제어를 수행하게 되며 이에 따라 에너지 회수율이 떨어져 연비가 악화되고 코스트리젠 토크에 의한 회생제동이 줄어 차량 밀림감이 발생하게 되어 운전성이 악화되는 문제가 발생할 수도 있다.
KR 10-2017-0024856 A
이에 본 발명은, 차량이 타력주행 중 코스트 리젠 토크를 가변 제어하고자 할 때 고려되는 차량 슬립의 크기(또는 슬립의 비율, 또는 구동륜과 비구동륜의 속도 차이)을 적절하게 보정하여 회생제동에 의한 에너지 회수율을 향상시키고 주행감을 향상시킬 수 있는 차량의 코스트 리젠 토크 적용 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,
차량의 타력 주행 시, 상기 차량의 구동륜에 동력을 제공하는 구동 모터에 코스트 리젠 토크를 적용하는 단계;
상기 구동 모터에 코스트 리젠 토크가 적용되는 동안 차량의 휠슬립 발생을 검출하는 단계;
상기 휠슬립이 발생한 경우, 상기 차량의 속도 및 상기 구동륜의 휠속에 기반하여 휠속차이 또는 휠슬립율을 도출하고, 상기 코스트 리젠 토크의 크기 및 상기 휠속차이 또는 휠슬립율의 크기 및 변화량에 기반하여 도출된 상기 휠속차이 또는 휠슬립율의 보정이 요구되는지 판단하는 단계; 및
상기 판단하는 단계에서 보정이 요구되는 경우, 코스트리젠 토크의 변화율에 기반하여 사전 설정된 보정값을, 상기 판단하는 단계에서 도출된 상기 휠속차이 또는 휠슬립율에 적용하고, 상기 보정값이 적용된 휠속차이 또는 휠슬립율을 기반으로 상기 코스트 리젠 토크를 재설정하는 단계;
를 포함하는 코스트 리젠 토크 적용 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 휠속차이는 상기 차량의 속도와 상기 구동륜의 휠속 사이의 차이 또는 상기 차량의 비구동륜의 휠속과 상기 구동륜의 휠속 사이의 차이로 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 휠슬립율은 상기 차량의 속도와 상기 구동륜의 휠속 사이의 차이를 상기 차량의 속도로 제산하여 결정되거나, 상기 차량의 비구동륜의 휠속과 상기 구동륜의 휠속 사이의 차이를 상기 비구동륜으로로 제산하여 결정될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 판단하는 단계는, 상기 코스트 리젠 토크의 크기가 사전 설정된 제1 기준값보다 작고, 상기 차량의 속도 및 상기 구동륜의 휠속에 기반하여 도출된 휠속차이 또는 휠슬립율이 사전 설정된 제2 기준값보다 크고 제3 기준값보다 작은 범위인 경우, 상기 보정이 요구되는 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 기준값은 휠슬립이 발생하지 않을 것으로 예측되는 코스트 리젠 토크의 크기로 설정되고, 상기 제2 및 제3 기준값은 상기 차량의 휠에 슬립이 발생하지 않지만 상기 휠속차이 또는 휠슬립율을 도출하기 위한 연산을 통해 상기 휠속차이 또는 휠슬립율에 대한 특정값이 도출되는 것으로 예상되는 범위의 상하한치로 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 판단하는 단계는, 상기 코스트 리젠 토크의 변화율이 사전 설정된 제1 기준값보다 작고, 상기 차량의 속도 및 상기 구동륜의 휠속에 기반하여 도출된 휠속차이 또는 휠슬립율의 변화율이 사전 설정된 제2 기준값보다 작은 범위인 경우, 상기 보정이 요구되는 것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 제1 기준값 및 제2 기준값은 상기 코스트 리젠 토크가 감소하였지만 상기 차량의 속도 및 상기 구동륜의 휠속에 기반하여 도출된 휠속차이 또는 휠슬립율이 감소하지 않는 범위의 상한치로 설정될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 보정값은, 상기 코스트리젠 토크의 변화율을 변수로 하는 3차식의 형태로 사전에 결정될 수 있다.
상기 차량의 코스트 리젠 토크 적용 방법에 따르면, 차량의 타력주행 시 코스트 리젠 토크를 적용하는 중에 휠슬립이 발생하는 경우 코스트 리젠 토크를 감소시켜 차량의 안정화를 도모하되, 차량의 하드웨어적인 원인에 의해 코스트 리젠 토크를 감소시키더라도 휠슬립율(휠속차이)이 감소하지 않는 경우 지속적으로 코스트 리젠 토크를 더 감소시키지 않고 차량의 상태가 안정화된 것으로 판단할 수 있도록 휠슬립율(휠속차이)를 보정할 수 있다.
이에 따라, 상기 차량의 코스트 리젠 토크 적용 방법에 따르면, 과도한 코스트 리젠 토크 감소에 의한 에너지 회수율 저하 및 그에 따른 연비가 악화의 문제를 해소할 수 있으며, 코스트 리젠 토크에 의한 회생제동 감소에 따른 차량 밀림감이 발생을 억제하여 차량 운전성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량의 코스트 리젠 토크 적용 방법이 적용되는 시스템의 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량의 코스트 리젠 토크 적용 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량의 코스트 리젠 토크 적용 방법에 사용되는 보정값의 예를 도시한 그래프이다.
이하, 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 차량의 코스트 리젠 토크 적용 방법을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량의 코스트 리젠 토크 적용 방법이 적용되는 시스템의 블록 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 타력주행 중 슬립 보정 방법을 적용하기 위한 시스템은, 차량의 운전 상태를 감지하는 운전 정보 감지부(10), 구동력을 발생시키고 차량이 타력 주행 중일 때 발전기로 작동하여 전기 에너지를 생성하는 구동 모터(20), 구동륜에 인가되는 제동력을 제어하는 ABS(30), 및 운전 정보 감지부(10)에서 감지된 운전 정보에 따라 구동 모터(20)를 통해 회생 제동되는 코스트 리젠 토크(coast regeneration torque)를 결정하는 컨트롤러(100)를 포함하여 구성될 수 있다.
운전 정보 감지부(10)는 APS(acceleration position sensor)의 개도량, BPS(brake position sensor)의 개도량, 구동륜의 속도, 비구동륜의 속도, 외부 온도, 배터리의 온도, 차속, 변속단을 포함하는 차량의 운전 정보를 감지하는 요소이다. 운전 정보 감지부(10)에 의해 감지된 운전 정보는 컨트롤러(100)로 제공될 수 있다.
더욱 구체적으로, 운전 정보 감지부(10)는 구동륜과 비구동륜의 속도를 감지하는 휠속 센서, 외기 온도를 감지하는 온도 센서, 상기 배터리의 온도를 감지하는 배터리 온도 센서, 및 차속을 감지하는 차속 센서 또는 휠속 센서 등을 포함할 수 있다.
구동 모터(20)는 상기 배터리로부터 공급되는 전기에너지에 의해 차량이 주행하는데 필요한 구동력을 발생시킨다. 그리고 상기 구동 모터(30)는 차량이 타력 주행 중일 때는 발전기로 작동하여 전기에너지를 생성하고, 생성된 전기에너지는 배터리(미도시)에 저장될 수 있다.
컨트롤러(100)는 사전 설정된 프로그램에 의해 작동하는 프로세서와 프로그램을 저장하는 메모리를 포함하는 형태로 구현될 수 있으며, 설정된 프로그램은 본 발명의 여러 실시형태에 따른 차량의 코스트 리젠 토크 적용 방법을 구성하는 각 단계를 수행하도록 마련될 수 있다.
코스트 리젠 토크는 가속 페달과 브레이크 페달의 개도량이 모두 "0"인 상태인 타력주행 상태에서 차량의 구동 방향과 반대 방향으로 인가되는 토크로, 구동 모터(20)가 발전기로 작동하여 관성 에너지를 발전 전력으로 회수하는 토크를 의미한다. 일반적으로, 코스트 리젠 토크는 차속과 변속단에 따라 설정된다.
컨트롤러(100)는, 운전 정보 감지부(10)에서 감지된 외부 온도와 상기 배터리의 온도로부터 결정되는 보정 온도, 구동륜과 비구동륜의 속도 차이로부터 결정되는 차량의 슬립 상태 및 그에 따른 도로의 마찰 계수 등에 따라 회생 제동되는 코스트 리젠 토크를 가변시킬 수 있다. 특히, 컨트롤러(100)는 ABS(30)가 작동하지 않는 상태에서 구동륜과 비구동륜의 속도 차이(즉, 휠 슬립율)가 큰 경우 코스트 리젠 토크를 감소시키는 제어를 할 수 있다. 또한, 컨트롤러(100)는, 구동륜과 비구동륜의 속도 차이가 설정 속도보다 크면, ABS(30)를 작동시켜 유압 브레이크로 전달되는 제동 유압을 제어할 수 있다. 구동륜과 비구동륜의 속도 차이가 설정 속도보다 커져 상기 ABS(30)가 작동될 때 컨트롤러(100)는 코스트 리젠 토크로 인해 구동축 휠의 슬립이 커질 수 있으므로 ABS(30)가 작동하는 경우에는 코스트 리젠 토크를 "0"으로 설정할 수 있다.
이와 같이 컨트롤러(100)는 타력 주행 중 ABS(30)의 작동이 이루어지지 않는 상태에서 휠슬립을 기반으로 하여 코스트 리젠 토크를 설정하고 설정된 코스트 리젠 토크를 구현하도록 구동모터(20)를 발전기로 동작시키게 된다. 특히, 컨트롤러(100)는 휠슬립, 즉 구동륜과 비구동륜의 휠속 차이가 발생하면 휠슬립 또는 구동륜과 비구동륜의 휠속 차이를 감소시킬 수 있도록 코스트 리젠 토크를 감소시키는 제어를 하게 된다.
그러나, 차량의 구동륜과 비구동륜에 서로 다른 타이어가 장착되거나 차량 서스펜션 특성 등에 의해 회생제동 시 차량의 하중이 전륜에 과다하게 치중되어 전륜의 휠속이 후륜의 휠속보다 낮아지는 경우 등과 같이 차량 하드웨어적인 원인에 의해 휠슬립이 발생하는 경우에는 코스트 리젠 토크 저감에도 불구하고 여전히 휠슬립이 존재하게 되므로 과도한 코스트 리젠 토크 감소의 문제를 발생시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 여러 실시형태에서, 컨트롤러(100)는 이러한 차량의 하드웨어적인 문제에 의해 발생하는 휠슬립, 즉 구동륜과 비구동륜의 휠속 차이에 따른 코스트 리젠 토크 감소를 보상할 수 있는 제어를 수행하게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량의 코스트 리젠 토크 적용 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2에 도시된 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량의 코스트 리젠 토크 적용 방법은, 컨트롤러(100)에 마련된 프로그램에 의해 수행되는 것으로서 도 2에 대한 설명을 통해 도 1에 도시된 시스템의 동작 및 작용이 용이하게 이해될 수 있을 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량의 코스트 리젠 토크 적용 방법은, 컨트롤러(100)에서 차량의 타력주행 여부를 판단하고(S11) 타력주행 중인 경우 구동 모터(20)에 코스트 리젠 토크를 발생시키는 과정(S12)에 휠슬립이 발생하였는지를 판단하는 단계(S13)로부터 시작될 수 있다.
휠슬립의 발생 여부를 판단하는 단계(S13)에서 컨트롤러(100)는 차량의 속도와 차량의 구동륜의 휠속 차이를 검출함으로써 휠슬립 발생 여부를 판단할 수 있다. 또한, 단계(S13)에서 컨트롤러(100)는 차량의 속도와 차량의 구동륜의 휠속 차이의 크기 또는 차량의 속도와 차량의 구동륜의 휠속 차이와 차량 속도의 비율인 휠슬립율을 도출할 수 있다. 컨트롤러(100)는 차량의 속도 대신 차량의 비구동륜의 휠속을 대체하여 휠속 차이의 크기 및 휠슬립율을 도출할 수도 있다.
예를 들어, 컨트롤러(100)는 운전정보 감지부(10)에 해당하는 차량의 구동륜 및 비구동륜에 설치된 속도 센서 또는 차량의 속도 센서 등을 통해 구동륜과 비구동륜의 휠속을 입력받고 다음 식들을 이용하여 휠속 차이 및 휠슬립율 도출할 수 있다.
[식 1]
휠속 차이 = 차속 - 구동륜 휠속 비구동륜 휠속 - 구동륜 휠속
[식 2]
휠슬립율 = (차속 - 구동륜 휠속) / 차속
(비구동륜 휠속 - 구동륜 휠속) / 비구동륜 휠속
휠슬립 발생 여부를 판단하는 단계(S13)에서 컨트롤러(100)는 상기 식 1 또는 식 2에 의해 도출된 휠속 차이 또는 휠슬립율이 각각 기 설정된 기준값보다 큰 경우 휠슬립이 발생한 것으로 판단하고, 후속으로 코스트 리젠 토크를 저감하기 위한 제어를 개시할 수 있다(S14).
단계(S14)에서, 컨트롤러(100)는 코스트 리젠 토크를 저감하기 위한 제어를 개시한 후 첫번째 주기의 제어에서, 검출된 휠슬립율(또는 휠속 차이)의 크기에 기반하여 그에 대응되는 사전 설정된 크기로 코스트 리젠 토크를 감소시킬 수 있다.
이어, 컨트롤러(100)는 휠슬립 발생에 따라 코스트 리젠 토크 저감 시킨 후 연산되는 휠슬립율 또는 휠속차이를 보정할 필요가 있는지에 대한 판단을 수행할 수 있다(S15). 단계(S15)에서 이루어지는 휠슬립율 또는 휠속차이의 보정여부 판단은 휠슬립 또는 휠속차이가 발생하는 원인이 차량이 주행하는 도로 조건에 의한 것이 아니라 차량의 하드웨어적인 영향에 의해 이루어지는 것임을 판단하기 위한 것이다.
단계(S15)에서, 컨트롤러(100)는 단계(S15)에서, 적용 중인 코스트 리젠 토크의 크기와, 현재의 휠슬립율 또는 휠속차이와, 코스트 리젠 토크의 변화량과 휠슬립율 또는 휠속차이의 변화량을 기반으로 휠슬립율 또는 휠속차이를 보정할 필요가 있는지에 대한 판단을 수행할 수 있다.
예를 들어, 컨트롤러(100)는 '코스트 리젠 토크<α(조건 1)'이고 'β<휠슬립율 또는 휠속차이<γ(조건 2)'이고 'Δ코스트 리젠 토크<δ(조건 3)'이고 'Δ휠슬립율 또는 Δ휠속차이<ε(조건 4)'인 경우 휠슬립율 또는 휠속차이를 보정하여야 하는 것으로 판단할 수 있다.
여기서, α, β, γ, δ, ε는 사전에 실험적인 기법에 의해 결정되는 기준값일 수 있다. 예를 들어, 조건 1에서 α는 코스트 리젠 토크가 작아져 저마찰 노면에서 휠슬립이 발생되지 않을 것이라 예측되는 값으로 산정될 수 있으며, 조건 2에서 β와 γ는 휠슬립이 안정화 되었지만 하드웨어적 원인에 의해 휠슬립율 또는 휠속차이가 발생할 것으로 예상되는 일종의 오프셋값의 범위의 상하한치로 설정될 수 있다. 또한, 조건 3 및 4에서 δ와 ε는 코스트 리젠 토크가 감소하였지만 휠슬립율 또는 휠속차이가 줄어들지 않아 차량의 하드웨어적 오프셋으로 판단될 수 있는 범위의 경계값으로 설정될 수 있다.
단계(S15)에서 컨트롤러(100)가 휠슬립율(휠속차이)를 보정할 필요가 없는 것으로 확인한 경우에는 휠슬립율(휠속차이)에 따라 코스트 리젠 토크를 증감시키는 통상적인 제어 기법을 적용할 수 있다(S19). 단계(S19)에서 이루어지는 통상의 제어 기법은 코스트 리젠 토크가 커지면 휠슬립율(휠속 차이)도 커지고 코스트 리젠 토크가 작아지면 휠슬립율(휠속 차이)도 작아지는 점을 이용하여 단순히, 휠슬립율(휠속 차이)의 크기나 변화량에 기반하여 코스트 리젠 토크를 증감시키는 제어이다. 전술한 것과 같이, 통상적인 제어 기법에서는 상기 식 1 또는 식 2에 의해 연산 도출된 휠슬립율(휠속 차이)을 적용하는데 식 1 또는 식 2에 의한 휠슬립율(휠속 차이)에는 차량의 하드웨어적인 영향으로 인해 실제 슬립이 발생하지 않더라도 그 값이 도출될 수 있다. 본 발명은 이와 같이 연산을 통해 도출된 휠슬립율(휠속 차이)에 반영되는 차량 주행에 실제 존재하지 않는 슬립량을 제거하기 위한 보정을 수행하는 것을 특징으로 한다.
한편, 단계(S15)에서 컨트롤러(100)가 휠슬립율(휠속차이)를 보정하여야 하는 것으로 확인한 경우에 컨트롤러는 휠슬립율(휠속차이)를 보정하기 위한 연산을 수행할 수 있다(S16).
단계(S16)에서 적용되는 보정값은 다음과 같은 요건을 만족시키는 것이 바람직하다.
먼저, 하드웨어적인 휠슬립 또는 휠속차이가 발생하지 않는 차량의 경우 코스트 리젠 토크가 감소하면 휠슬립율 또는 휠속 차이도 감소하게 되고, 코스트 리젠 토크가 증가하면 휠슬립율 또는 휠속 차이가 증가하는 점을 고려하여, 보정값은 단조 증가하는 값으로 구현되는 것이 바람직하다.
다음으로, 코스트 리젠 토크를 감소시켰지만 '휠슬립율' 또는 '휠속차이'가 줄어들지 않는 경우(즉, 하드웨어적인 휠슬립이 존재하는 경우), '휠슬립율' 또는 '휠속차이'를 감소시키는 보정제어가 이루어지도록 보정값이 결정되어야 할 필요가 있다(즉, 초기에는 '보정값 < 0'이어야 한다).
또한, 과보정에 의해 코스트 리젠 토크가 증가되어 휠 슬립이 발생하면 '휠슬립율' 또는 '휠속차이'를 증가시키는 보정제어를 수행하여 정상값을 찾아가게 할 수 있게 보정값이 설정되어야 한다.
더하여, 초기에 휠슬립 또는 휠속차이를 감소시키는 보정제어시 과보정이 되지 않도록 감소량을 완만하게 설정하도록 보정값이 결정되는 것이 바람직하다.
이러한 점을 고려할 때, 도 3에 도시한 것과 같이, 보정값은 코스트 리젠 토크 변동량을 변수로 하는 3차식의 곡선으로 표현되는 것이 바람직하다. 도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차량의 코스트 리젠 토크 적용 방법에 사용되는 보정값의 예를 도시한 그래프이다.
즉, 도 3에 도시된 것과 같이, 보정값은 토크 변동량을 변수로 하는 3차 함수의 형태로 다음의 식 3과 같이 결정될 수 있다.
[식 3]
휠슬립율(휠속차이)의 보정값 = a*{Δ(코스트 리젠 토크)}3
+ b*{Δ(코스트 리젠 토크)}2 + c*{Δ(코스트 리젠 토크)} + d
이어, 단계(S17)에서는 단계(S16)에서 도출된 보정값을 식 1 또는 식 2에 의해 연산된 휠슬립 또는 휠속차이에 적용(가산)하여 보정된 휠슬립 또는 휠속차이를 기반으로 그에 대응되는 코스트 리젠 토크를 출력하도록 차량 구동륜의 구동모터를 제어할 수 있다.
이어, 컨트롤러(100)는 보정된 휠슬립 또는 휠속차이가 사전 설정된 기준값(A)보다 작은 경우 더 이상 차량에 의한 코스트 리젠 토크 생성이 불가능한 것으로 판단할 수 있으며, 보정된 휠슬립 또는 휠속차이가 사전 설정된 기준값(A)보다 크거나 같으면 여전히 코스트 리젠 토크를 생성할 수 있는 조건이라 판단하여 전술한 것과 같은 보정 제어 기법을 반복하여 수행되게 할 수 있다.
이와 같이, 컨트롤러(10)는 차량의 타력주행 시 코스트 리젠 토크를 적용하는 중에 휠슬립이 발생하는 경우 코스트 리젠 토크를 감소시켜 차량의 안정화를 도모하되, 차량의 하드웨어적인 원인에 의해 코스트 리젠 토크를 감소시키더라도 휠슬립율(휠속차이)이 감소하지 않는 경우 지속적으로 코스트 리젠 토크를 더 감소시키지 않고 차량의 상태가 안정화된 것으로 판단할 수 있도록 휠슬립율(휠속차이)를 보정할 수 있다.
이에 따라, 과도한 코스트 리젠 토크 감소에 의한 에너지 회수율 저하 및 그에 따른 연비가 악화의 문제를 해소할 수 있으며, 코스트 리젠 토크에 의한 회생제동 감소에 따른 차량 밀림감이 발생을 억제하여 차량 운전성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 특정한 실시형태에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10: 운전정보 감지부 20: 구동모터
30: ABS 100: 컨트롤러

Claims (8)

  1. 차량의 타력 주행 시, 상기 차량의 구동륜에 동력을 제공하는 구동 모터에 코스트 리젠 토크를 적용하는 단계;
    상기 구동 모터에 코스트 리젠 토크가 적용되는 동안 차량의 휠슬립 발생을 검출하는 단계;
    상기 휠슬립이 발생한 경우, 상기 차량의 속도 및 상기 구동륜의 휠속에 기반하여 휠속차이 또는 휠슬립율을 도출하고, 상기 코스트 리젠 토크의 크기 및 상기 휠속차이 또는 휠슬립율의 크기 및 변화량에 기반하여 도출된 상기 휠속차이 또는 휠슬립율의 보정이 요구되는지 판단하는 단계; 및
    상기 판단하는 단계에서 보정이 요구되는 경우, 코스트리젠 토크의 변화율에 기반하여 사전 설정된 보정값을, 상기 판단하는 단계에서 도출된 상기 휠속차이 또는 휠슬립율에 적용하고, 상기 보정값이 적용된 휠속차이 또는 휠슬립율을 기반으로 상기 코스트 리젠 토크를 재설정하는 단계;
    를 포함하는 코스트 리젠 토크 적용 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 휠속차이는 상기 차량의 속도와 상기 구동륜의 휠속 사이의 차이 또는 상기 차량의 비구동륜의 휠속과 상기 구동륜의 휠속 사이의 차이로 결정되는 것을 특징으로 하는 코스트 리젠 토크 적용 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 휠슬립율은 상기 차량의 속도와 상기 구동륜의 휠속 사이의 차이를 상기 차량의 속도로 제산하여 결정되거나, 상기 차량의 비구동륜의 휠속과 상기 구동륜의 휠속 사이의 차이를 상기 비구동륜으로로 제산하여 결정되는 것을 특징으로 하는 코스트 리젠 토크 적용 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 코스트 리젠 토크의 크기가 사전 설정된 제1 기준값보다 작고, 상기 차량의 속도 및 상기 구동륜의 휠속에 기반하여 도출된 휠속차이 또는 휠슬립율이 사전 설정된 제2 기준값보다 크고 제3 기준값보다 작은 범위인 경우, 상기 보정이 요구되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 코스트 리젠 토크 적용 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 기준값은 휠슬립이 발생하지 않을 것으로 예측되는 코스트 리젠 토크의 크기로 설정되고, 상기 제2 및 제3 기준값은 상기 차량의 휠에 슬립이 발생하지 않지만 상기 휠속차이 또는 휠슬립율을 도출하기 위한 연산을 통해 상기 휠속차이 또는 휠슬립율에 대한 특정값이 도출되는 것으로 예상되는 범위의 상하한치로 설정되는 것을 특징으로 하는 코스트 리젠 토크 적용 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 코스트 리젠 토크의 변화율이 사전 설정된 제1 기준값보다 작고, 상기 차량의 속도 및 상기 구동륜의 휠속에 기반하여 도출된 휠속차이 또는 휠슬립율의 변화율이 사전 설정된 제2 기준값보다 작은 범위인 경우, 상기 보정이 요구되는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 코스트 리젠 토크 적용 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 기준값 및 제2 기준값은 상기 코스트 리젠 토크가 감소하였지만 상기 차량의 속도 및 상기 구동륜의 휠속에 기반하여 도출된 휠속차이 또는 휠슬립율이 감소하지 않는 범위의 상한치로 설정되는 것을 특징으로 하는 코스트 리젠 토크 적용 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 보정값은, 상기 코스트리젠 토크의 변화율을 변수로 하는 3차식의 형태로 사전에 결정된 것을 특징으로 하는 코스트 리젠 토크 적용 방법.
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