KR100198496B1

KR100198496B1 - Regenerated braking system with zero speed control of an electric vehicle

Info

Publication number: KR100198496B1
Application number: KR1019960010700A
Authority: KR
Inventors: 정유석
Original assignee: 류정열; 기아자동차주식회사
Priority date: 1996-04-10
Filing date: 1996-04-10
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR970069539A

Abstract

전기 자동차의 회생 제동시 영속도 제어기의 출력을 이용하여 최적의 역회전력 기준값을 얻을 수 있는 시스템으로, 브레이크 페달 유격의 발생 여부를 묻는 조건 단계와, 브레이크 페달이 작동했다면 -전동기 속도값을 다음 단계로 입력하는 입력단계와, 상기 -전동기 속도를 입력받아 이 입력이 0이 되도록 역회전력 기준값을 출력하는 제어 단계와, 브레이크 페달의 유격에 비례하는 제한값을 지정하는 제한 단계와, 상기 제한값에 의하여 역회전력이 발생하는 역회전 단계와, 상기 역회전력에 의해 제동이 실시되는 제동 단계와, 상기 조건 단계에서 브레이크 페달의 작동이 없을 때 전동기의 속도를 그대로 유지하는 구동 단계의 순으로 제어됨을 특징으로 하는 전기 자동차의 영속도 제어에 의한 회생 제동 시스템이다.It is a system that can obtain the optimum reverse power reference value by using the output of the zero speed controller during regenerative braking of electric vehicle.The conditional step to ask whether brake pedal play occurs, and if the brake pedal is operated, A control step of inputting the motor speed, a control step of outputting a reverse rotational power reference value such that the input becomes 0, a limiting step of designating a limit value proportional to the play of the brake pedal, and an inverse of the limit value. A reverse rotation step of generating rotational force, a braking step of braking by the reverse rotational power, and a driving step of maintaining the speed of the electric motor when the brake pedal is not operated in the condition step; Regenerative braking system by zero speed control of electric vehicle.

Description

Regenerative Braking System by Zero Speed Control of Electric Vehicle

본 발명은 전기 자동차의 영속도 제어에 의한 회생 제동 시스템에 관한 것으로, 특히 전기 자동차의 회생 제동시 영속도 제어기의 출력을 이용하여 최적의 역회전력 기준값을 얻을 수 있는 전기 자동차의 영속도 제어에 의한 회생 제동 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a regenerative braking system by controlling the zero speed of an electric vehicle. In particular, the present invention relates to a regenerative braking system of an electric vehicle that can obtain an optimum reverse rotational power reference value by using an output of a zero speed controller during regenerative braking of an electric vehicle. It relates to a regenerative braking system.

전기 자동차는 가솔린 자동차가 발명되기 전부터 실용화되었으나 가솔린 자동차가 발달됨에 따라 자동차로서의 가속 성능, 등판 성능, 주행 성능, 최고 속도 등의 성능 면에서 떨어지기 때문에 점차 자취를 감추었다. 그러나 가솔린 자동차의 공해 대책의 하나로 일단 자취를 감추었던 전기 자동차가 다시 주목을 받게 되었다.Electric cars have been put to practical use even before gasoline cars were invented, but as gasoline cars were developed, they gradually disappeared in terms of acceleration performance, climbing performance, driving performance, and top speed. However, as one of the pollution measures of gasoline cars, the electric cars that once disappeared attracted attention again.

일반적으로 연구 개발되고 있는 전기 자동차는 크게 축전기, 제어기, 전동기 구동 장치 등으로 구성되어 있다.In general, an electric vehicle under research and development is largely composed of a capacitor, a controller, and a motor driving device.

특히 전기 자동차는 그 동력으로서 축전지를 사용하여, 이 축전지가 곧 전기 자동차의 성능을 결정짓는다. 따라서 전기 자동차의 경우 축전지와 같은 동력원의 에너지를 더 효율적으로 제어해야 하기 때문에 일반 자동차와 달리 복잡한 제어 장치가 필요하다.In particular, electric vehicles use a battery as its power, and this battery soon determines the performance of the electric vehicle. Therefore, in the case of electric vehicles, since the energy of a power source such as a battery needs to be more efficiently controlled, a complicated control device is required unlike an ordinary vehicle.

전기 자동차에 있어서 회생 제동이란 주행하는 자동차의 운동 에너지를 자동차의 구동 전동기를 이용하여 축전지에 충전 시키는 과정으로서, 상술한 바와 같이 동력원의 에너지를 더 효율적으로 제어하기 위한 제도 방식이다.In an electric vehicle, regenerative braking is a process of charging a storage battery with kinetic energy of a driving vehicle by using a driving motor of a vehicle.

제3도는 상술한 저항 제어 방식에 있어서 종래의 역회전력 기준값을 설정하는 과정을 블록도로 나타낸 것으로, 운전자에 의해 조작되는 브레이크 페달(40)과, 비례기(50)와, 제한기(60)와, 역회전력 기준값 산출(70)의 과정으로 구성되어 있다.FIG. 3 is a block diagram illustrating a process of setting a conventional reverse rotational power reference value in the above-described resistance control method. The brake pedal 40, the proportioner 50, the limiter 60, In this case, the reverse rotational power reference value calculation 70 is performed.

상기 브레이크 페달(40)은 가변 저항 회로와 연결되어 운전자가 차량을 정지시키기 위해 브레이크 페달을 밟을 경우, 이 브레이크 페달(40)의 유격에 따라 저항의 크기가 가변되어 비례기(50)로 전달된다.The brake pedal 40 is connected to a variable resistance circuit, when the driver presses the brake pedal to stop the vehicle, the magnitude of the resistance is varied according to the play of the brake pedal 40 and is transmitted to the proportionr 50. .

상기 비례기(50)에서 입력된 저항값에 비례하는 값을 제한기(60)로 출력하면, 상기 제한기(60)는 임계 속도 이상에서는 비례기(50)의 출력을 통과시키고, 임계 속도 이하에서는 비례기(50)의 출력은 0으로 제한하게 된다.When a value proportional to the resistance value input from the proportioner 50 is outputted to the limiter 60, the limiter 60 passes the output of the proportioner 50 at or above a threshold speed and is below a threshold speed. In the output of the proportionr 50 is limited to zero.

제4도는 상기한 종래의 회생 제동 시스템에서의 역회전력 기준값 설정의 타이밍도를 나타낸 것이다.4 is a timing diagram of setting the reverse power reference value in the conventional regenerative braking system described above.

이 타이밍도에서 a는 운전자가 브레이크 페달을 밟은 시점을 나타내고, b는 임계 속도를, 그리고 c는 차가 임계 속도 b에 도달한 때를 나타낸다.In this timing diagram, a indicates the time when the driver presses the brake pedal, b indicates the threshold speed, and c indicates when the vehicle reaches the threshold speed b.

즉 역회전력의 기준값은 브레이크 페달의 유격이 발생한 시점에서부터 임계속도에 도달한 시점까지의 타이밍에 의해 결정된다.That is, the reference value of the reverse rotational power is determined by the timing from when the play of the brake pedal occurs to the time when the critical speed is reached.

그러나 상기한 임계 속도 방식에 있어서의 종래의 회생 제동은 역회전력 기준값이 0이 되는 임계 속도값을 설정하는 뚜렷한 기준이 없으므로 정확한 제동 제어를 하기가 어려울 뿐 아니라 임계 속도 이하에서는 회생 제동이 이루어지지 않는다는 단점 때문에 자동차의 상품성이 저하되는 문제점이 있다.However, since the conventional regenerative braking in the threshold speed method has no clear reference for setting the threshold speed value at which the reverse rotational power reference value is zero, it is difficult to control precise braking and the regenerative braking is not performed below the threshold speed. Due to the disadvantages there is a problem that the commerciality of the car is reduced.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 회생 제동시 영속도 제어기의 출력을 역회전력 기준값으로 설정하여 제동을 제어하는 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of controlling the braking by setting the output of the zero speed controller to the reverse rotational power reference value when regenerative braking is solved.

상술한 본 발명의 목적은 브레이크 페달 유격의 발생 여부를 묻는 조건 단계와, 브레이크 페달이 작동했다면 -전동기 속도값을 다음 단계로 입력하는 입력단계와, 상기 -전동기 속도를 입력받아 이 입력이 0이 되도록 역회전력 기준값을 출력하는 제어 단계와, 브레이크 페달의 유격에 비례하는 제한값을 지정하는 제한 단계와, 상기 제한값에 의하여 역회전력이 발생하는 역회전 단계와, 상기 역회전력에 의해 제동이 실시되는 제동 단계와, 상기 조건 단계에서 브레이크 페달의 작동이 없을 때 전동기의 속도를 그대로 유지하는 구동 단계의 순으로 제어되는 영속도 제어에 의한 회생 제동 시스템으로써 구현될 수 있다.The above-described object of the present invention is a conditional step of asking whether the brake pedal play occurs, an input step of inputting the motor speed value to the next step if the brake pedal is operated, and the input of the motor speed of the motor input is 0. A control step of outputting a reverse rotation reference value as much as possible; a limiting step specifying a limit value proportional to the play of the brake pedal; a reverse rotation step in which reverse rotation power is generated by the limit value; and a braking performed by the reverse rotation power The regenerative braking system may be implemented by the zero speed control, which is controlled in the order of the step and the driving step of maintaining the speed of the motor as it is when there is no operation of the brake pedal in the condition step.

제1도는 본 발명에 따른 영속도 제어에 의한 회생 제동 시스템의 동작 제어 흐름도.1 is an operation control flowchart of the regenerative braking system by the zero speed control according to the present invention.

제2도는 본 발명에 의한 역회전력 기준값 설정 타이밍도.2 is a timing diagram for setting a reverse power reference value according to the present invention.

제3도는 종래의 역회전력 기준값 설정 과정을 나타내는 블록도.3 is a block diagram showing a conventional process of setting a reverse power reference value.

제4도는 종래의 역회전력 기준값 설정 타이밍도.4 is a conventional reverse power reference value setting timing diagram.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

20 : 조건 단계 21 : 입력 단계20: condition step 21: input step

22 : 제어 단계 23 : 제한 단계22: control step 23: limit step

24 : 역회전 단계 25 : 제동 단계24: reverse rotation step 25: braking step

30 : 구동 단계30: drive step

이하 상술한 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 따라 자세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 본 발명에 의한 전기 자동차의 회생 제동시의 역회전력 기준값을 설정하는 동작 제어 흐름도를 나타낸 것이다.1 is an operation control flowchart for setting a reverse rotational power reference value at the time of regenerative braking of an electric vehicle according to the present invention.

상기 흐름도는 브레이크 페달 유격의 발생 여부를 묻는 조건 단계(20)로부터 본 발명에 의한 제어가 실시됨을 나타내는데, 상기 조건 단계(20)에서 브레이크 페달이 작동했다면 -1*전동기 속도값을 다음 단계로 입력하는 입력 단계(21)가 수행되고, 이후 상기 -1*전동기 속도값을 입력받아 구동축을 제어하는 제어 단계(22)로 넘어간다.The flow chart shows that the control according to the present invention is carried out from the condition step 20 asking whether the brake pedal play occurs. If the brake pedal is operated in the condition step 20, -1 * motor speed value is input to the next step. The input step 21 is performed, and then, the control unit 22 receives the −1 * motor speed value and controls the drive shaft 22.

상기 제어 단계(22)는 적분 비례 제어기를 사용하여 이 제어기의 입력이 0이 되도록 출력값을 제어하는 단계로, 운전자가 브레이크 페달을 밟아 제어기의 입력이 -1*전동기 속도, 즉 -전동기 속도가 되었다면 제어기의 출력은 전동기 속도가 0이 되도록 하는 역회전력 기준값을 출력으로 내보낸다.The control step 22 is to control the output value using the integral proportional controller so that the input of the controller becomes 0. If the driver presses the brake pedal and the input of the controller becomes -1 * motor speed, that is, -motor speed, The output of the controller outputs a reverse rotational power reference that causes the motor speed to zero.

제한 단계(23)에서는 브레이크 페달의 유격에 비례하는 제한값을 지정하게 되고, 상기 제한값에 의하여 역회전력이 발생하는 역회전 단계(24)로 넘어간다.In the limiting step 23, a limiting value proportional to the play of the brake pedal is specified, and the process proceeds to the reverse rotation step 24 in which the reverse rotational power is generated by the limiting value.

상기 역회전 단계(24)에서는 상기 제한 단계(23)에서 지정된 제한값에 의해 설정된 역회전력 기준치 만큼의 역회전력을 발생시키고, 이에 따라 다음의 제동 단계(25)로 넘어가면 전기 자동차의 회생 제동 시스템의 동작 종료와 함께 차자 정지한다.In the reverse rotation step 24, the reverse rotational power is generated as much as the reverse rotational power reference value set by the limit value specified in the limiting step 23, and accordingly, when the control proceeds to the next braking step 25, the regenerative braking system of the electric vehicle is performed. It stops immediately after the operation ends.

한편 상기 조건 단계(20)에서 브레이크 페달의 작동이 없으면 전동기 속도를 그대로 유지하는 구동 단계(30)를 유지하게 되고 회생 제동의 제어는 종료된다.On the other hand, if there is no operation of the brake pedal in the condition step 20, it maintains the drive step 30 to maintain the motor speed as it is and the control of regenerative braking is terminated.

제2도는 본 발명에 따른 영속도 제어에 의한 회생 제동 시스템에서의 역회전력 기준값 설정의 타이밍도를 나타낸 것이다.2 is a timing diagram of setting the reverse rotational power reference value in the regenerative braking system by the zero speed control according to the present invention.

이 타이밍도에서 a는 운전자가 브레이크 페달을 밟았을 때를 나타내며, d는 차량이 제동을 시작하여 영속도 b에 도달한 시점을 나타낸다.In this timing diagram, a indicates when the driver presses the brake pedal, and d indicates when the vehicle starts braking and reaches zero speed b.

이것은 본 발명에 의한 제동 시스템이 영속도에 매우 합리적인 역회전력 기준치로 접근한다는 것을 의미한다.This means that the braking system according to the invention approaches the zero speed with a very reasonable back power reference.

상술한 발명에 따른 전기 자동차의 영속도 제어에 의한 회생 제동 시스템은 전기 자동차의 회생 제동에 필요한 역회전력 기준치를 영속도 제어기에 의해 정확히 설정하여 줌으로써 정확한 제동 제어를 할 수 있고, 차량의 역진 가능성을 배제함과 동시에 자동차의 상품성을 향상시키는 효과가 있다.The regenerative braking system according to the zero speed control of the electric vehicle according to the above-described invention can precisely control the braking by setting the reverse rotational power reference value necessary for the regenerative braking of the electric vehicle by the zero speed controller, thereby reducing the possibility of reverse rotation of the vehicle. At the same time, there is an effect to improve the commerciality of the car.

Claims

In the regenerative braking system by controlling the zero speed of an electric vehicle, a conditional step of inquiring whether a brake pedal play occurs, an input step of inputting a motor speed value to a next step if the brake pedal is operated, and the motor speed A control step of receiving an input and outputting a reverse power reference value so that the input becomes 0, a limiting step of specifying a limit value proportional to the play of the brake pedal, a reverse rotation step of generating reverse power by the limit value, and the reverse power And a braking step in which braking is performed by a driving step, and a driving step of maintaining a speed of an electric motor when there is no operation of the brake pedal in the condition step.