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병렬형 HEV의 EV-to-HEV 모드 변환간의 과도응답 개선을 위한 제어 알고리즘 연구

Title
병렬형 HEV의 EV-to-HEV 모드 변환간의 과도응답 개선을 위한 제어 알고리즘 연구
Author
김지훈
Advisor(s)
이형철
Issue Date
2010-08
Publisher
한양대학교
Degree
Master
Abstract
본 논문에서는 이중 축 병렬형 HEV의 과도 상태 특성을 제어하기 위한 모드 변환 제어 알고리즘을 연구하였다. 특히 엔진클러치를 사용하는 이중 축 병렬형 HEV의 대표적 문제점 중 하나인 EV-to-HEV 모드 변환 동안 엔진과 견인모터간의 각속도 불균형으로 인한 토크 교란 현상을 최소화 하는 것이 본 연구의 목적이다. 각속도 불균형으로 인한 토크의 충격(교란)은 운전자에게는 불쾌감을 주고, 파워트레인에는 기계적인 손상을 가할 수 있다. 이런 문제점을 해결하기 위한 기존 연구에서 제안된 방법에는 클러치 슬립제어, Estimation 제어 방법 등이 있다. 본 논문에서는 토크 교란을 개선하기 위하여 다음과 같은 제어 알고리즘을 적용/제시하였습니다. 첫째, EV-to-HEV 모드 변환을 4단계로 나누어 각 단계(Phase)별로 기본 제어 알고리즘을 적용하였다. 둘째, 엔진 클러치의 부드러운 연결을 위하여 클러치 슬립 제어를 적용하였다. 셋째, 응답성과 토크 교란이 반비례 관계라는 점을 고려하여 크랭크 축 상의 토크 추정과 Optimal Technique(LQR + Tracking control)을 제시하였다. 넷째, 엔진 제어기 내의 토크 계산 모델의 불확실성으로 인한 구동 토크 부족량을 견인모터 토크로 보상하는 제어 방식을 제시하였다. 다섯째, Optimal Technique의 대표적인 문제점인 외란에 의한 강인성 보장의 어려움을 극복하기 위해 DOB(Disturbance Observer)기법을 도입하였다. 제안한 제어 알고리즘을 검증하기 위해 기계 시스템은 엔진의 과도 응답 특성을 표현할 수 있는 엔진 모델, 자동변속기 모델, 그리고 차량의 종 방향 동역학 모델과 타이어 모델로 이루어져 있으며, 전기 시스템은 견인모터 모델, 배터리 모델, 인버터 모델, 전기 회로 모델로 구성되어 있다. 본 연구에서는 기계 시스템은 AMESim상에서 구현하였고, 전기시스템 모델 및 제어기는 Matlab/Simulink에서 구현하였다.
URI
https://repository.hanyang.ac.kr/handle/20.500.11754/140975http://hanyang.dcollection.net/common/orgView/200000415076
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GRADUATE SCHOOL[S](대학원) > ELECTRICAL ENGINEERING(전기공학과) > Theses (Master)
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