KR20220017539A

KR20220017539A - 전기 모터를 구비한 자동차 및 그를 위한 파킹 기어 해제 방법

Info

Publication number: KR20220017539A
Application number: KR1020200097144A
Authority: KR
Inventors: 조진겸; 이재문; 전성배; 손희운; 박준영
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-08-04
Filing date: 2020-08-04
Publication date: 2022-02-14

Abstract

본 발명은 전기 모터를 구비한 자동차에서 체결 상태의 차축 고정장치를 경사로 상황에서 용이하게 해제할 수 있는 전동화 차량 및 그를 위한 P단 해제 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기와 독립된 전기 모터를 구비하는 자동차의 P단 해제 제어 방법은, 경사로 상의 주차를 포함하는 기 설정된 진입 조건이 만족되면, 상기 경사로에 의한 구배저항 토크인 제1 토크를 판단하는 단계; P단의 입력에 따라 활성화되는 구동축 고정 수단에 상기 경사로에 의해 전달되는 제2 토크를 상기 제1 토크를 기반으로 판단하는 단계; 및 상기 제2 토크를 기반으로 상기 전기 모터가 상기 제1 토크와 반대 방향으로 출력할 제3 토크를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

전기 모터를 구비한 자동차 및 그를 위한 파킹 기어 해제 방법{VEHICLE EQUIPPED WITH ELECTRIC MOTOR AND METHOD OF DISENGAGING PARKING GEAR FOR THE SAME}

본 발명은 전기 모터를 구비한 자동차에서 체결 상태의 차축 고정장치를 경사로 상황에서 용이하게 해제할 수 있는 전동화 차량 및 그를 위한 P단 해제 방법에 관한 것이다.

자동차의 주행도 중요하지만, 주행은 일반적으로 주차로 끝나게 되므로 주차 과정 역시 주행 못지않게 자동차 운행에서 중요한 부분이라 할 수 있다. 이러한 주차 과정에서는 다양한 장치가 이용된다.

예컨대, 주차 순서는 브레이크 페달의 조작에 의해 차량이 감속되고, 차량이 정지하면 운전자는 변속레버를 주차(즉, P)단으로 옮긴 후 브레이크 페달 조작을 해제한다. 여기서, 변속기의 주차단 동작 원리를 도 1을 참조하여 설명한다.

도 1은 일반적인 변속기의 P단의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 1을 참조하면, 변속기의 P단은 변속기 출력단 또는 종감속기의 회전축에 고정된 파킹 기어(10)에 파킹 스프래그(Parking Sprag, 20)의 돌출부(또는 삽입단)(21)가 물리도록 하여 회전축을 기계적으로 고정하여 자동차의 이동을 방지한다.

그런데, 상황에 따라서 변속기의 P단 동작에 문제가 발생할 수 있다. 이를 도 2를 참조하여 설명한다.

도 2는 일반적인 변속기의 P단 동작에서 파킹 스프래그의 체결 해제에 문제가 생기는 상황을 설명하기 위한 도면이다.

도 2의 좌측을 먼저 참조하면, P단이 입력되어 파킹 스프래그(20)가 임의의 두 톱니 사이의 체결 위치로 이동한다. 그런데, 차량이 경사로에 주차될 경우 파킹 스프래크(20)가 파킹 기어(10)의 톱니 사이로 체결에 성공하더라도 구배에 따른 외력으로 휠이 회전하게 되고, 그에 따라 도 2의 우측과 같이 파킹 스프래그(20)와 파킹 기어(10)의 톱니 일측이 접촉하게 된다. 이러한 경우, P단에서 다른 단으로 변속을 시도해도 구배에 의한 외력이 파킹 기어(10)에 지속적으로 가해지므로 파킹 스프래그(20)가 톱니에 걸려 잘 빠지지 않으며 빠지더라도 순간적인 이음과 진동이 발생하게 된다. 구배에 의한 외력은 경사도와 차량 중량에 따라 변하는데, 중량이 많이 나가는 차량은 약 33%이상의 경사도 상황에서 사람의 힘으로는 변속 레버를 P단에서 다른 단으로 이동시키기 불가능한 경우까지 발생하기도 한다.

이러한 문제점을 개선하기 위해 파킹 스프래그에 추가적인 하드웨어를 추가한 가변형 파킹 스프래그도 제안되고 있지만, 추가적 하드웨어로 인한 비용 상승과 기존 차량에 장착시 패키징 상의 어려움을 일으키는 한계가 있다.

본 발명은 경사로 주차 상황에서 용이한 P단 해제가 가능한 자동차 및 그를 위한 주차 제어 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 변속기와 독립된 전기 모터를 구비하는 자동차의 P단 해제 제어 방법은, 경사로 상의 주차를 포함하는 기 설정된 진입 조건이 만족되면, 상기 경사로에 의한 구배저항 토크인 제1 토크를 판단하는 단계; P단의 입력에 따라 활성화되는 구동축 고정 수단에 상기 경사로에 의해 전달되는 제2 토크를 상기 제1 토크를 기반으로 판단하는 단계; 및 상기 제2 토크를 기반으로 상기 전기 모터가 상기 제1 토크와 반대 방향으로 출력할 제3 토크를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 모터를 구비한 자동차는, 변속기와 독립된 전기 모터; P단 입력에 따라 활성화되는 구동축 고정 수단; 및 경사로 상의 주차를 포함하는 기 설정된 진입 조건이 만족되면, 상기 경사로에 의한 구배저항 토크인 제1 토크를 판단하고, P단의 입력에 따라 활성화되는 구동축 고정 수단에 상기 경사로에 의해 전달되는 제2 토크를 상기 제1 토크를 기반으로 판단하며, 상기 제2 토크를 기반으로 상기 전기 모터가 상기 제1 토크와 반대 방향으로 출력할 제3 토크를 판단하는 제어기를 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 관련된 전기 모터를 구비한 자동차는 P단 해제시 구배에 의한 외력이 있을 경우, 변속기와 독립된 전기 모터를 통해 외력의 역방향으로 토크를 인가하므로 P단 해제가 용이하다.

또한, 파킹 스프래그의 체결 해제 후 외력 방향으로 모터 토크 인가를 방지하여 백래쉬가 방지될 수 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.

도 1은 일반적인 변속기의 P단의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일반적인 변속기의 P단 동작에서 파킹 스프래그의 체결 해제에 문제가 생기는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 실시예에 적용 가능한 차량의 파워 트레인 구성례를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 제어기 구성의 일례를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파킹 스프래그 체결 상황에서 충격 방지 제어 형태의 일례를 나타낸다.
도 6은 전동화 차량에 적용되는 크립 토크 출력 형태의 일례를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 P단 해제 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.

실시예에 따른 주차 제어 과정을 설명하기 앞서, 본 발명의 실시예들이 적용될 수 있는 차량 구성을 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 실시예에 적용 가능한 차량의 파워 트레인 구성례를 나타낸다.

도 3의 좌측에는 이른바 인휠(In-Wheel) 모터 차량의 파워트레인 구성례가 도시되며, 도 3의 우측에는 e4WD(Electric 4 Wheel Drive) 차량의 파워트레인 구성례가 도시된다.

공통적으로, 전륜 파워 트레인은 엔진(110), 엔진(110)에 연결되어 엔진(110)을 크랭킹하거나 엔진(110)의 동력으로 발전이 가능한 시동발전모터(HSG: Hybrid Starter Generator, 120), 엔진(110)의 회전축에 연결된 변속기(150) 및 변속기의 출력단에 연결된 종감속기(160, 161)를 포함할 수 있다. 여기서, 인휠 모터 차량은 양측 각각의 휠 내에 모터(141, 142)가 구비될 수 있으며, e4WD 차량은 후륜에 모터(140)가 구비되어 종감속기(162)를 통해 후륜에 구동력을 전달할 수 있다.

인휠 모터 차량의 휠에 배치된 모터(141, 142)나 e4WD 차량의 후륜에 배치된 모터(140)는 공통적으로 변속기(150)의 상태와 무관하게 독립적으로 휠에 토크를 인가할 수 있다는 공통점이 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에서는, 경사(구배)로 인한 구배 저항 토크로 P단 해제의 어려움이 예상되는 상황에서 변속기의 상태와 무관하게 독립적으로 휠에 토크를 인가할 수 있는 모터를 통해 구배 저항 토크를 상쇄하는 토크가 출력되도록 하여 P단 해제를 용이하게 할 것을 제안한다. 또한, P단 해제 후에는 주행 방향을 고려하여 백래쉬 충격을 방지할 것을 제안한다.

여기서 백래쉬 충격은 다음과 같다.

변속기(150)는 복수의 기어를 포함하는데, 이러한 기어들 간에는 원활한 가동을 위하여 이른바 백래쉬(backlash)라 칭하는 유격이 존재한다. 즉, 서로 맞물리는 두 기어 중 일측 기어의 한 톱니는 타측 기어의 두 톱니(편의상 제1 톱니와 제2 톱니로 칭함) 사이에 항상 위치하게 되는데, 일측 기어의 톱니가 일 방향으로 회전할 경우 회전 방향의 전측에 위치하는 타측 기어의 제1 톱니와는 접촉하며, 회전 방향의 후측에 위치하는 타측 기어의 제2 톱니와는 백래쉬에 의해 이격된다. 이러한 상태에서 일측 기어가 타측 기어의 제2 톱니를 향해 역회전할 경우, 일측 기어의 톱니가 타측 기어의 제2 톱니와 이격된 상태에서 접촉되는 상태로 바뀌는 순간 기계적 충격이 발생하는데, 이를 백래쉬 충격이라 할 수 있다.

물론, 도 3에 도시된 파워트레인 구성례는 예시적인 것으로, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 실시예에 따른 P단 해제 방법은 파킹 기어와 파킹 스프래그를 이용하는 구동축 고정 수단과, 구동축 고정 수단과 독립적으로 휠에 토크를 인가할 수 있는 동력원이 있다면 어떠한 차량 구성에도 적용이 가능하다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전동화 차량의 제어기 구성의 일례를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 실시예에 따른 전동화 차량은 P단 해제 제어 및 백래쉬 방지 제어를 수행하는 제어기(400)를 포함할 수 있다.

제어기(400)는 운행 가능 여부(예컨대, 하이브리드 자동차일 경우 HEV Ready 상태 등), 변속기 정보(예컨대, 현재 변속단 정보, 목표 변속단 정보, 전자식 변속기(SBW: Shift By Wire) 장착 여부 등) 및 도로 구배 정보 등을 입력값으로 가질 수 있으며, 변속기와 독립된 모터의 토크를 출력값으로 가질 수 있다.

현재 변속단 정보와 목표 변속단 정보는 변속기를 제어기하는 변속기 제어기로부터 획득될 수 있으며, 도로 구배 정보는 기울기를 감지하는 센서를 통해 획득될 수 있다. 전자식 변속기 장착 여부는 변속기 제어기로부터 획득될 수도 있고, 미리 제어기(400)에 저장된 정보일 수 있다.

또한, 현재 변속단 정보는 변속 레버를 적용할 경우 레버 포지션 센서에 의해 획득될 수 있으며, 목표 변속단 정보는 SBW 방식일 경우 운전자가 조작한 버튼을 통해 알 수 있는 정보일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

아울러, 제어기(400)는 전동화 차량의 파워 트레인을 통합 제어하는 전기차(EV)의 차량제어기(VCU: Vehicle Control Unit)나 하이브리드 자동차(HEV)의 하이브리드 제어기(HCU: Hybrid Control Unit)일 수도 있으며, 본 기능을 위한 별도의 제어기일 수도 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예에 따른 제어기(400)는 판단부(410)와 제어부(420)를 포함할 수 있다. 판단부(410)는 다시 차량 상황, 변속기 정보 및 구배정보를 기반으로 P단 해제 제어 진입 여부를 판단하는 P단 해제 진입 판단부(411)와, P단 해제 후 변속기 정보와 구배정보를 기반으로 백래쉬를 방지하는 백래쉬 방지 진입 판단부(412)를 포함할 수 있다.

또한, 제어부(420)는 P단 해제 진입 판단부(411)가 P단 해제 제어 진입을 결정한 경우 변속기와 독립된 모터의 토크를 결정하여 P단 해제를 용이하게 하는 P단 해제 제어부(421)와 백래쉬 방지 진입 판단부(412)의 판단에 따라 P단 해제 후 백래쉬 충격이 방지되도록 변속기와 독립된 모터의 토크를 결정하는 백래쉬 방지 제어부(422)를 포함할 수 있다.

이하, 실시예에 따른 제어기(400)의 각 구성 요소를 보다 상세히 설명한다.

먼저, P단 해제 진입 판단부(411)는 P단 해제 제어의 진입 여부(On/Off)를 판단하고, 판단 결과를 P단 해제 제어부(421)로 전달할 수 있다.

P단 해제 진입 판단부(411)는 제1 진입 조건을 먼저 판단하고, 제1 진입 조건이 만족되면 변속기 방식에 따른 제2 진입 조건의 만족 여부에 따라 최종 제어 진입 여부를 판단할 수 있다.

예를 들어, 제1 진입 조건은 주행 가능 상태(HEV Ready 등)이고, 현재 변속단이 P단이며, 도로 구배의 절대값이 θ_thr 이상인 경우 만족될 수 있다. 여기서, θ_thr 은 차량 사양에 따라 실험 등을 통해 결정될 수 있는 값으로 ±5%의 구배에 해당하는 값일 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 제2 진입 조건은 SBW(Shift By Wire) 사양 여부에 따라 적용 여부가 달라질 수 있다. 예컨대, SBW 미적용 차종일 경우 운전자의 P단 해제 의지를 판단하기 어렵기에 제1 진입 조건만 만족하여도 P단 해제 진입 판단부(411)는 P단 해제 제어의 진입(On)을 결정할 수 있다. 이와 달리, SBW 사양일 경우, 운전자의 목표 변속단이 버튼 등의 조작 여부로 바로 판단 가능하다. 따라서, SBW 사양에서 P단 해제 진입 판단부(411)는 목표 변속단이 P단이 아닐 경우 제2 진입 조건이 만족된 것으로 보고 P단 해제 제어의 진입(On)을 결정할 수 있다.

P단 해제 제어부(422)는 P단 해제 진입 판단부(411)에서 P단 해제 제어의 진입 결정(on)을 통지하면, P단 해제를 용이하게 하기 위하여 구배저항 토크를 상쇄하는 방향으로 변속기와 독립된 모터의 토크를 결정할 수 있다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이 외력, 즉, 구배 저항 토크가 파킹 기어(10)에 반시계 방향으로 가해질 때, 변속기와 독립된 모터의 토크가 시계방향으로 가해진다면 파킹 스프래그(20)가 용이하게 해제될 수 있다.

P단 해제 제어부(422)는 변속기와 독립된 모터의 토크를 아래와 같이 결정될 수 있다.

먼저, P단 해제 제어부(422)는 구배저항 토크(

)를 아래 수학식 1과 같이 판단할 수 있다.

수학식 1에서 m은 차량 질량, g는 중력 가속도, θ는 도로구배, r_whl은 휠 반지름을 각각 나타낸다.

P단 해제 제어부(422)는 구배저항 토크(

)를 구하면, 이를 기반으로 변속기 출력단 구배저항 토크(

), 즉, 구배저항 토크로 인해 파킹 기어에 실제 인가되는 토크를 아래 수학식 2와 같이 구할 수 있다.

수학식 2에서 i_FGR은 변속기(150) 출력단과 종감속기(파워트레인 구성에 따라 160 또는 161)의 기어비를 의미한다.

P단 해제 제어부(422)는 변속기 출력단 구배저항 토크(

)를 구하면, 이를 기반으로 변속기와 독립된 모터(파워트레인 구성에 따라 140 또는 141/142)의 토크(

)를 아래 수학식 3과 같이 구할 수 있다.

수학식 3에서 α는 보상비로, 구배저항 토크 대비 변속기와 독립된 모터의 토크 비율을 의미한다. 예컨대, α가 1인 경우 구배저항 토크가 완전히 보상되며, α가 0인 경우 P단 해제 제어가 수행되지 않는 것과 같다. 실제 구현에 있어 α는 차량에 따라 시험을 통해 결정될 수 있으며, 0.5 내외로 설정될 수 있으나 이는 예시적인 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

P단 해제가 완료되면 P단 해제 진입 판단부(411)는 P단 해제 제어의 오프를 결정하고, P단 해제 제어부(422)는 그에 따라 구배저항 토크를 상쇄하기 위한 토크 출력이 중단되도록 제어할 수 있다.

한편, 백래쉬 방지 진입 판단부(421)는 P단 해제 이후 현재 변속단과 도로구배를 기반으로 백래쉬 방지 제어 상황정보를 판단하여 백래쉬 방지 제어부(422)로 전달할 수 있다.

실시예에 적용 가능한 차량에서 백래쉬는 변속기와 독립된 모터의 토크의 방향이 급격히 변할 경우 발생할 수 있다. 예를 들어, 강판로에 주차된 차량의 변속단이 P단에서 D단으로 변경되는 경우나, 등판로에 주차된 차량의 변속단이 P단에서 R단으로 변경되는 경우 백래쉬 충격이 발생할 수 있다.

구체적으로, 강판로에 주차된 차량은 구배로 인해 경사를 내려가는 방향으로 구배저항 토크가 발생하는데, P단 해제 제어에 따라 변속기와 독립된 모터는 경사를 올라가는 방향으로 토크를 출력하게 된다. 이때 백래쉬 방지 제어 없이 P단에서 D단으로 변속되면, 변속기와 독립된 모터는 경사를 내려가는 방향으로 크립 토크를 출력하게 되므로 급격히 토크의 방향이 바뀌어 백래쉬가 발생하는 것이다.

백래쉬 방지 제어부(422)는 백래쉬 방지 진입 판단부(421)가 전달한 백래쉬 방지 제어 상황정보를 기반으로 변속기와 독립된 모터의 토크를 제어할 수 있다. 예컨대, 백래쉬 방지 제어 상황정보는 구배정보와 현재 변속단 정보를 포함할 수 있다.

백래쉬 방지 제어부(422)는 구배 방향과 현재 변속단에 따른 주행 방향이 일치할 경우(즉, 강판시 D단 또는 등판시 R단), 변속기와 독립된 모터의 토크를 백래쉬 방지를 위한 기 설정된 값(예컨대, 0)으로 제어할 수 있다. 이는 변속기와 독립된 모터가 크립 토크를 출력할 경우 출력 토크의 방향이 P단 해제 제어시 대비 반대가 되어 백래쉬 충격이 발생할 수 있기 때문이다.

이와 달리, 백래쉬 방지 제어부(422)는 구배 방향과 현재 변속단에 따른 주행 방향이 반대일 경우(즉, 등판시 D단 또는 강판시 R단), 변속기와 독립된 모터가 미리 설정된 크립 토크를 출력하도록 할 수 있다. 이는 변속기와 독립된 모터가 크립 토크를 출력하더라도 토크의 방향이 P단 해제 제어시 대비 동일하므로 백래쉬 충격의 염려가 적기 때문이다. 전동화 차량의 크립 토크는 일반적으로 도 6과 같은 형태로 설정되나, 이는 예시적인 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, P단 해제 이후 변경된 변속단이 N단인 경우, 백래쉬 방지 제어부(422)는 변속기와 독립된 모터의 토크를 기 설정된 값(예컨대, 0)으로 제어할 수 있다.

백래쉬 방지 제어에 있어서, 변속기와 독립된 모터는 변속단과 구배에 따라 0토크나 크립 토크로 제어될 수 있으며, 운전자의 요구토크는 변속기와 독립된 모터를 제외한 나머지 구동원 중 적어도 하나를 통해 만족될 수 있다. 또한, 백래쉬 방지 제어는 차속이 일정 차속(예컨대, 2~3kph)을 넘어설 경우 해제될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

지금까지 설명한 실시예에 따른 P단 해제 과정을 순서도로 정리하면 도 7과 같다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 P단 해제 과정의 일례를 나타내는 순서도이다.

도 7을 참조하면, 먼저 P단 해제 진입 판단부(411)는 P단 해제 제어의 진입 여부를 판단한다. 구체적으로, P단 해제 진입 판단부(411)는 제1 조건의 만족 여부를 판단할 수 있다(S701). 전술한 바와 같이, 제1 조건은 주행 가능 상태(HEV Ready 등)이고, 현재 변속단이 P단으로 정차 중이며, 도로 구배의 절대값이 θ_thr 이상인 경우 만족될 수 있다.

제1 진입 조건이 만족되면(S701의 Yes), P단 해제 진입 판단부(411)는 변속기가 SBW 방식이면(S702의 Yes), 제2 진입 조건의 만족 여부를 판단하여(S703) 제2 진입 조건이 만족되면(S703의 Yes) P단 해제 제어 진입을 결정하고, 변속기가 SBW 방식이 아니면(S702의 No) 바로 P단 해제 제어 진입을 결정할 수 있다. 제2 진입 조건은 목표 변속단이 P단이 아닐 경우 만족될 수 있다.

P단 해제 제어부(422)는 P단 해제 진입 판단부(411)에서 P단 해제 제어의 진입 결정(on)을 통지하면, P단 해제를 용이하게 하기 위하여 구배저항 토크를 상쇄하는 방향으로 변속기와 독립된 모터의 토크를 결정할 수 있다.

이를 위해, P단 해제 제어부(422)는 수학식 1과 같이 구배저항 토크를 판단하고(S704), 수학식 2와 같이 변속기 출력단에 전달되는 구배저항 토크를 구하며(S705), 수학식 3과 같이 변속기에서 독립된 모터에서 출력할 보상 토크를 구할 수 있다(S706).

P단이 해제되면, 즉, 파킹 스프래그(20)와 파킹 기어(10)의 체결 상태가 해제되면, 백래쉬 방지 진입 판단부(412)는 백래쉬 방지제어 상황정보를 백래쉬 방지 제어부(422)에 전달한다. 백래쉬 방지 제어부(422)는 백래쉬 방지제어 상황정보를 기반으로 변속단과 구배방향이 일치하는지 여부를 판단하고(S708), 일치할 경우(S708의 Yes), 또는 현재 변속단이 N단인 경우(S708의 No -> S709의 Yes) 변속기와 독립된 모터 토크를 0으로 제어할 수 있다(S711).

여기서, 변속단과 구배방향이 일치한다고 함은 강판로에서 D단인 경우와 등판로에서 R단인 경우를 의미할 수 있다.

이와 달리, 현재 변속단이 N단이 아니면서 구배방향이 불일치하는 경우(S708의 No -> S709의 No), 백래쉬 방지 제어부(422)는 변속기와 독립된 모터가 크립 토크를 출력하도록 제어할 수 있다(S710).

여기서, 변속단이 N단이 아니면서 구배방향과 불일치한다고 함은 강판로에서 R단인 경우와 등판로에서 D단인 경우를 의미할 수 있다.

지금까지 설명한 본 발명의 실시예들에 의하면, 다음과 같은 효과가 기대될 수 있다.

구배가 있는 도로에 주차된 차량의 P단 해제가 용이하며, 이러한 효과는 파킹 스프래그의 구조를 변형하거나 별도의 장치를 추가할 필요 없이 실현 가능하다.

또한, 하드웨어 변경이나 추가가 불필요하므로 차량 패키징 시 추가적인 공간확보가 가능하다.

특히, SBW(Shift By Wire)가 적용된 차량의 P단 해제가 보다 안정적으로 수행될 수 있으며, P단 해제를 위해 파킹 스프래그를 구동하는 엑츄에이터나 모터의 요구 용량이 낮아진다.

아울러, 전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.

따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 전환은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims

변속기와 독립된 전기 모터를 구비하는 자동차의 P단 해제 제어 방법에 있어서,
경사로 상의 주차를 포함하는 기 설정된 진입 조건이 만족되면, 상기 경사로에 의한 구배저항 토크인 제1 토크를 판단하는 단계;
P단의 입력에 따라 활성화되는 구동축 고정 수단에 상기 경사로에 의해 전달되는 제2 토크를 상기 제1 토크를 기반으로 판단하는 단계; 및
상기 제2 토크를 기반으로 상기 전기 모터가 상기 제1 토크와 반대 방향으로 출력할 제3 토크를 판단하는 단계를 포함하는, 자동차의 P단 해제 제어 방법.
제1 항에 있어서,
상기 기 설정된 진입 조건은,
상기 경사로의 구배 절대값, 운행 준비 상태, 현재 변속기 상태 중 적어도 하나를 고려하는 제1 진입 조건을 포함하는, 자동차의 P단 해제 제어 방법.
제2 항에 있어서,
상기 기 설정된 진입 조건은,
상기 변속기가 전자식(SBW)인 경우 목표 변속단을 고려하는 제2 진입 조건을 더 포함하는, 자동차의 P단 해제 제어 방법.
제1 항에 있어서,
상기 구동축 고정 수단이 해제될 때까지 상기 제3 토크가 상기 전기 모터를 통해 출력되는 단계를 더 포함하는, 자동차의 P단 해제 제어 방법.
제1 항에 있어서,
상기 제2 토크를 판단하는 단계는,
상기 제1 토크에 상기 출력단과 종감속기의 기어비를 곱하는 단계를 포함하는, 자동차의 P단 해제 제어 방법.
제1 항에 있어서,
상기 구동축 고정 수단이 해제되면, 상기 경사로의 구배와 현재 변속단을 기반으로 상기 전기 모터가 출력할 제4 토크를 판단하는 단계를 더 포함하는, 자동차의 P단 해제 제어 방법.
제6 항에 있어서,
상기 제4 토크를 판단하는 단계는,
상기 경사로가 강판로이고 상기 현재 변속단이 D단인 경우, 상기 경사로가 등판로이고 상기 현재 변속단이 R단인 경우, 또는 상기 현재 변속단이 N 단인 경우 상기 제4 토크를 0으로 결정하는 단계를 포함하는, 자동차의 P단 해제 제어 방법.
제6 항에 있어서,
상기 제4 토크를 판단하는 단계는,
상기 경사로가 등판로이고 상기 현재 변속단이 D단인 경우 또는 상기 경사로가 강판로이고 상기 현재 변속단이 R단인 경우 상기 제4 토크를 크립 토크로 결정하는 단계를 포함하는, 자동차의 P단 해제 제어 방법.
제1 항에 있어서,
상기 전기 모터는,
상기 변속기와 구동축을 달리하거나 상기 변속기의 출력단에 연결된 휠에 배치되는, 자동차의 P단 해제 제어 방법.
제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 따른 자동차의 P단 해제 제어 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 해독 가능 기록 매체.
변속기와 독립된 전기 모터;
P단 입력에 따라 활성화되는 구동축 고정 수단; 및
경사로 상의 주차를 포함하는 기 설정된 진입 조건이 만족되면, 상기 경사로에 의한 구배저항 토크인 제1 토크를 판단하고, P단의 입력에 따라 활성화되는 구동축 고정 수단에 상기 경사로에 의해 전달되는 제2 토크를 상기 제1 토크를 기반으로 판단하며, 상기 제2 토크를 기반으로 상기 전기 모터가 상기 제1 토크와 반대 방향으로 출력할 제3 토크를 판단하는 제어기를 포함하는, 전기 모터를 구비하는 자동차.
제11 항에 있어서,
상기 기 설정된 진입 조건은,
상기 경사로의 구배 절대값, 운행 준비 상태, 현재 변속기 상태 중 적어도 하나를 고려하는 제1 진입 조건을 포함하는, 전기 모터를 구비하는 자동차.
제12 항에 있어서,
상기 기 설정된 진입 조건은,
상기 변속기가 전자식(SBW)인 경우 목표 변속단을 고려하는 제2 진입 조건을 더 포함하는, 전기 모터를 구비하는 자동차.
제11 항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 구동축 고정 수단이 해제될 때까지 상기 제3 토크가 상기 전기 모터를 통해 출력되도록 제어하는, 전기 모터를 구비하는 자동차.
제11 항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 제1 토크에 상기 출력단과 종감속기의 기어비를 곱하여 상기 제2 토크를 판단하는, 전기 모터를 구비하는 자동차.
제11 항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 구동축 고정 수단이 해제되면, 상기 경사로의 구배와 현재 변속단을 기반으로 상기 전기 모터가 출력할 제4 토크를 판단하는, 전기 모터를 구비하는 자동차.
제16 항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 경사로가 강판로이고 상기 현재 변속단이 D단인 경우, 상기 경사로가 등판로이고 상기 현재 변속단이 R단인 경우, 또는 상기 현재 변속단이 N 단인 경우 상기 제4 토크를 0으로 결정하는, 전기 모터를 구비하는 자동차.
제16 항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 경사로가 등판로이고 상기 현재 변속단이 D단인 경우 또는 상기 경사로가 강판로이고 상기 현재 변속단이 R단인 경우 상기 제4 토크를 크립 토크로 결정하는, 전기 모터를 구비하는 자동차.
제11 항에 있어서,
상기 전기 모터는,
상기 변속기와 구동축을 달리하거나 상기 변속기의 출력단에 연결된 휠에 배치되는, 전기 모터를 구비하는 자동차.