하이브리드 자동차 및 그를 위한 모터 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 목적지까지의 경로 정보를 이용하여 특정 지역 통과시 엔진 기동 없이 전기 모터의 출력만으로 주행할 경우 전기 모터의 과온을 방지 할 수 있는 하이브리드 자동차 및 그 모터 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 자동차의 모터 냉각 제어 방법에 있어서, 주행 경로 상에 배기가스 배출과 관련된 특정 지역이 존재하는 경우, 상기 특정 지역에 진입할 때 도달해야 할 모터 온도인 목표 모터 온도를 결정하는 단계; 상기 목표 모터 온도에 도달하기 위한 냉각 거리를 결정하는 단계; 상기 결정된 냉각 거리를 이용하여 냉각 제어 시작 시점을 결정하는 단계 및 상기 냉각 제어 시작 시점부터 상기 특정 지역에 진입할 때까지 모터 가동폭을 제한하는 단계를 포함할 수 있다.
기술분야
하이브리드 자동차 및 그를 위한 모터 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 목적지까지의 경로 정보를 이용하여 특정 지역 통과시 엔진 기동 없이 전기 모터의 출력만으로 주행할 경우 전기 모터의 과온을 방지할 수 있는 하이브리드 자동차 및 그 모터 제어 방법에 관한 것이다.
배 경 기 술
하이브리드 자동차(HEV: Hybrid Electric Vehicle)란 일반적으로 두 가지 동력원을 함께 사용하는 차를 말하며, 두 가지 동력원은 주로 엔진과 전기모터가 된다. 이러한 하이브리드 자동차는 내연기관만을 구비한 차량에 비해 연비가 우수하고 동력성능이 뛰어날 뿐만 아니라 배기가스 저감에도 유리하기 때문에 최근 많은 개발이 이루어지고 있다.
이러한 하이브리드 자동차는 어떠한 동력계통(Power Train)을 구동하느냐에 따라 두 가지 주행 모드로 동작할 수 있다. 그 중 하나는 전기모터만으로 주행하는 전기차(EV) 모드이고, 다른 하나는 전기모터와 엔진을 함께 가동하여 동력을 얻는 하이브리드 전기차(HEV) 모드이다. 하이브리드 자동차는 주행 중 조건에 따라 두 모드 간의전환을 수행한다.
이전까지의 하이브리드 자동차는 효율성에만 초점을 맞춘 주행 제어가 수행되었으나, 최근에는 단순히 주행과정에서의 고연비 달성만이 아닌 특정 지역에서 주행으로 인한 환경 오염의 방지까지 요구받고 있다. 예컨대, 쾌적한 환경에 대한 요구와 규제가 더욱 커지면서 법규, 환경, 안전, 보행자 밀도 등의 이유로 배출가스의 저감이 요구되는 지역이 명시적/암시적으로 설정되고 있는 추세이다. 이러한 지역에서 차량을 운행하기 위해서는 엔진의 가동이 수반되지 않는 EV 모드 주행이 바람직하다고 할 수 있다.
그런데, 이러한 엔진 가동이 부적합한 환경에서 전기 모터에 과온이 발생하는 경우 EV 모드 주행을 지속할 수 없고 전기 모터 냉각을 위해서 엔진이 사용되어야 하는 문제점이 있다.
해결하려는 과제
환경 요구 상황에 적합하도록 전기 모터의 제어를 수행하는 방법 및 그를 수행하는 하이브리드 차량을 제공하기 위한 것이다.
특히, 본 발명은 특정 지역에서 주행시 전기 모터의 과온을 방지하여 엔진 가동을 최소화할 수 있는 방법 및 그를 수행하는 차량을 제공하기 위한 것이다.
과제의 해결수단
하이브리드 자동차의 모터 냉각 제어 방법에 있어서, 주행 경로 상에 배기가스 배출과 관련된 특정 지역이 존재하는 경우, 상기 특정 지역에 진입할때 도달해야 할 모터 온도인 목표 모터 온도를 결정하는 단계; 상기 목표 모터 온도에 도달하기 위한 냉각 거리를 결정하는 단계; 상기 결정된 냉각 거리를 이용하여 냉각 제어 시작 시점을 결정하는 단계; 및 상기 냉각 제어 시작 시점부터 상기 특정 지역에 진입할 때까지 모터 가동폭을 제한하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 자동차는, 주행 경로 상에 배기가스 배출과 관련된 적어도 하나의 특정 지역이 존재하는 경우, 상기 적어도 하나의 특정 지역을 포함한 상기 주행 경로에 대한 정보를 획득하는 제1 제어기; 및 적어도 상기 제1 제어기로부터 전달된 상기 정보를 이용하여 상기 특정 지역에 진입할 때 도달해야 할 모터 온도인 목표 모터 온도 및 상기 목표 모터 온도에 도달하기 위한 냉각 거리를 결정하고, 상기결정된 냉각 거리에 기반하여 냉각 제어 시작 시점을 결정하면, 상기 냉각 제어 시작 시점부터 상기 특정 지역에 진입할 때까지 모터 가동폭이 제한되도록 제어하는 제2 제어기를 포함할 수 있다.
발명의 효과
하이브리드 자동차는 특정 지역에서 주행함에 있어서 전기 모터의 과온을 방지할 수 있다.
특히, 운행 경로에 특정 지역이 포함된 경우, 특정 지역 진입 전에 미리 모터 온도를 저하시켜 특정 지역에서주행중 모터 과온에 의한 엔진 기동을 억제할 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.
시스템 및 서비스 구성정보 상세 명세서
하이브리드 자동차의 모터 냉각 제어 방법에 있어서, 주행 경로 상에 배기가스 배출과 관련된 특정 지역이 존재하는 경우, 상기 특정 지역에 진입할 때 도달해야 할 모터 온도인 목표 모터 온도를 결정하는 단계
상기 목표 모터 온도에 도달하기 위한 냉각 거리를 결정하는 단계
상기 결정된 냉각 거리를 이용하여 냉각 제어 시작 시점을 결정하는 단계
상기 냉각 제어 시작 시점부터 상기 특정 지역에 진입할 때까지 모터 가동폭을 제한하는 단계를 포함하는, 하이브리드 자동차의 모터 냉각 제어 방법.
상기 목표 모터 온도를 결정하는 단계는, 모터 과온 기준 온도에서 상기 특정 지역을 통과하는 동안 모터 기동에 의해 상승될 모터 온도를 차감하는 단계를 포함하는, 하이브리드 자동차의 모터 냉각 제어 방법.
상기 목표 모터 온도를 결정하는 단계는, 시간당 모터 온도 변화율을 결정하는 단계 상기 특정 지역의 예상 주행 시간을 결정하는 단계 및 상기 시간당 모터 온도 변화율 및 상기 예상 주행 시간을 이용하여 상기 상승될 모터 온도를 결정하는 단계를 더 포함하는, 하이브리드 자동차의 모터 냉각 제어 방법.
상기 시간당 모터 온도 변화율은 상기 특정 지역에서의 주행부하 및 평균차속 중 적어도 하나를 이용하여 결정되고, 상기 예상 주행 시간은 상기 특정 지역의 길이, 제한 차속, 교통량 및 신호 정보 중 적어도 하나를 이용하여 결정되는, 하이브리드 자동차의 모터 냉각 제어 방법.
상기 냉각 거리를 결정하는 단계는, 냉각 온도, 상기 특정 지역의 평균 차속 및 모터 가동폭에 따라 결정된 단위 온도당 냉각 시간을 이용하여 수행되는, 하이브리드 자동차의 모터 냉각 제어 방법.
상기 냉각 온도는 상기 목표 모터 온도와 현재 모터 온도의 차분에 대응되는, 하이브리드 자동차의 모터 냉각제어 방법.
상기 냉각 제어 시작 시점을 결정하는 단계는, 상기 냉각 거리가 상기 특정 지역까지의 잔존 거리 이상이 되는 시점을 기준으로 상기 냉각 제어 시작 시점을 결정하는 단계를 포함하는, 하이브리드 자동차의 모터 냉각 제어 방법.
상기 모터 가동폭을 제한하는 단계는 운전자 요구 토크에서 상기 모터 가동폭 이내의 토크를 차감한 토크가 엔진 토크로 만족되도록 엔진 운전점을 변경하는 단계를 포함하는, 하이브리드 자동차의 모터 냉각 제어 방법.
상기 배기가스 배출 저감이 강제 또는 권장되는 지역을 포함하는, 하이브리드 자동차의 모터 냉각 제어 방법. 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 따른 하이브리드 자동차의 모터 냉각 제어 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 해독 가능 기록 매체.
하이브리드 자동차에 있어서 주행 경로 상에 배기가스 배출과 관련된 적어도 하나의 특정 지역이 존재하는 경우, 상기 적어도 하나의 특정 지역을 포함한 상기 주행 경로에 대한 정보를 획득하는 제1 제어기 및 적어도 상기 제1 제어기로부터 전달된 상기 정보를 이용하여 상기 특정 지역에 진입할 때 도달해야 할 모터 온도인 목표 모터 온도 및 상기 목표 모터 온도에 도달하기 위한 냉각 거리를 결정하고, 상기 결정된 냉각 거리에 기반하여 냉각 제어 시작 시점을 결정하면, 상기 냉각 제어 시작 시점부터 상기 특정 지역에 진입할 때까지 모터 가동폭이 제한되도록 제어하는 제2 제어기를 포함하는, 하이브리드 자동차.
상기 제2 제어기는 모터 과온 기준 온도에서 상기 특정 지역을 통과하는 동안 모터 기동에 의해 상승될 모터 온도를 차감하여 상기 목표 모터 온도를 결정하는, 하이브리드 자동차.
상기 제2 제어기는 상기 시간당 모터 온도 변화율 및 상기 예상 주행 시간을 이용하여 상기 상승될 모터 온도를 결정하는, 하이브리드 자동차.
상기 시간당 모터 온도 변화율은 상기 특정 지역에서의 주행부하 및 평균차속 중 적어도 하나를 이용하여 결정되고, 상기 예상 주행 시간은 상기 특정 지역의 길이, 제한 차속, 교통량 및 신호 정보 중 적어도 하나를 이용하여 결정되는, 하이브리드 자동차.
냉각 온도, 상기 특정 지역의 평균 차속 및 모터 가동폭에 따라 결정된 단위 온도당 냉각 시간을 이용하여 상기 냉각 거리를 결정하는, 하이브리드 자동차.
상기 냉각 온도는 상기 목표 모터 온도와 현재 모터 온도의 차분에 대응되는, 하이브리드 자동차.
상기 제2 제어기는 상기 냉각 거리가 상기 특정 지역까지의 잔존 거리 이상이 되는 시점을 기준으로 상기 냉각 제어 시작 시점을 결정하는, 하이브리드 자동차.
상기 제2 제어기는 상기 냉각 제어 시작 시점부터 상기 특정 지역에 진입할 때까지 운전자 요구 토크에서 상기 모터 가동폭 이내의 토크를 차감한 토크가 엔진 토크로 만족되도록 엔진 운전점을 변경 제어하는, 하이브리드 자동차.
상기 특정 지역은 상기 배기가스 배출 저감이 강제 또는 권장되는 지역을 포함하는, 하이브리드 자동차.
하이브리드 자동차 및 그를 위한 모터 제어 방법 | 현대자동차 특허에 대해서 정리하였습니다.
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