KR100254427B1 - Regenerating control apparatus and its method of an electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
이 발명은 전기 자동차의 회생 제동량 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 전기 자동차에 있어서 브레이크 페달 작동량에 따라 회생 제동량을 능동적으로 제어하기 위한 전기 자동차의 회생 제동량 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a regenerative braking amount control device and method thereof of an electric vehicle. More specifically, the regenerative braking amount control apparatus of an electric vehicle for actively controlling the regenerative braking amount according to the brake pedal operation amount in the electric vehicle; It's about how.
전기 자동차에 있어서 모터가 주행 동력원으로 사용되나, 차량의 속도 감속시에 모터가 차량의 관성에 의하여 발전되어 역으로 배터리를 충전시키게 됨으로써, 발전 저항에 따라 주행 관성력을 감소시켜 차량의 제동 동작을 제어하는 것이 회생 제동이며, 이때, 모터에 의하여 배터리로 충전되는 파워가 회생 제동 파워이다.In an electric vehicle, a motor is used as a driving power source, but when the speed of the vehicle is decelerated, the motor is developed by the inertia of the vehicle and charges the battery in reverse, thereby controlling the braking operation of the vehicle by reducing the driving inertia according to the power generation resistance. The regenerative braking power is used, wherein the power charged by the motor by the motor is the regenerative braking power.
종래에 전기 자동차의 회생 제동량 제어 장치는 감지되는 차속에 따라 구동 모터를 구동시키고, 운전자의 감속 의지에는 상관없이 설정된 회생 제동량에 따라 모터를 발전 시스템화시킴으로써, 모터 구동 속도가 급격하게 감소되어 급격한 회생 발전 전류가 배터리로 유입되어 배터리 수명이 단축되는 단점이 있다.Conventionally, the regenerative braking amount control apparatus of an electric vehicle drives the driving motor according to the detected vehicle speed, and generates a motor system according to the regenerative braking amount set regardless of the driver's deceleration intention, thereby rapidly reducing the motor driving speed and causing a sudden change. The regenerative generation current flows into the battery, which shortens the battery life.
또한 종래의 전기 자동차는 경사로를 주행하는 경우에 차량이 뒤로 밀리게 됨으로써, 안전 사고가 발생하는 단점이 있다.In addition, the conventional electric vehicle has a disadvantage that a safety accident occurs because the vehicle is pushed back when driving on the slope.
이 발명의 목적은 상기한 종래의 단점을 해결하기 위한 것으로, 전기 자동차에 있어서 브레이크 페달 작동량에 따른 운전자의 제동 의지를 감지하여 그에 따라 회생 제동량을 가변시켜 모터의 회전 방향 및 회전량을 제어함으로써, 능동적인 제어에 따라 모터의 발전 효율을 향상시키고 경사로 주행시에 차량이 후진되는 것을 방지하기 위한 전기 자동차의 회생 제동량 제어 장치 및 그 방법을 제공하고자 하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above disadvantages, and detects the driver's braking intention according to the brake pedal operation amount in an electric vehicle and controls the rotation direction and the rotation amount of the motor by varying the regenerative braking amount accordingly. Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for controlling a regenerative braking amount of an electric vehicle to improve power generation efficiency of a motor according to active control and to prevent the vehicle from backing up while driving on a slope.
상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 목적은, 주행 동력을 공급하는 모터와; 운전자의 가속 페달 작동량에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 가속 페달 감지 수단과; 운전자의 브레이크 페달 작동량에 해당하는 전기적인 신호를 출력하는 브레이크 페달 감지 수단과; 차속을 감지하는 차속 감지 수단과; 차속이 이전 차속 이하로 감속되는 경우에, 가속 페달이 작동되지 않고 브레이크 페달이 작동되면 브레이크 페달 작동량에 따라 회생 제동량 및 모터의 회전 방향을 설정하고, 설정된 회생 제동량과 회전 방향에 따라 상기 모터를 구동시키는 모터 제어 수단을 포함하여 이루어진다.An object of the present invention for achieving the above object is a motor for supplying driving power; Accelerator pedal sensing means for outputting an electrical signal corresponding to an accelerator pedal operation amount of a driver; Brake pedal sensing means for outputting an electrical signal corresponding to a brake pedal operation amount of a driver; Vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed; When the vehicle speed is decelerated below the previous vehicle speed, if the accelerator pedal is not operated and the brake pedal is operated, the regenerative braking amount and the rotation direction of the motor are set according to the brake pedal operation amount, and according to the set regenerative braking amount and the rotation direction. Motor control means for driving the motor.
상기의 목적을 달성하기 위한 이 발명의 다른 구성은, 주행 차량의 차속을 감지하는 단계와; 감지되는 차속이 이전 차속 이하인 경우에 가속 페달과 브레이크 페달의 작동 여부를 판단하는 단계와; 상기에서 가속 페달은 작동되지 않고 브레이크 페달이 작동되면, 브레이크 페달의 작동량을 감지하는 단계와; 감지되는 브레이크 작동량에 따라 모터의 회생 제동량을 설정하는 단계와; 상기에서 설정된 회생 제동량에 따라 모터를 구동시키는 단계를 포함하여 이루어진다.Another aspect of the present invention for achieving the above object comprises the steps of: sensing the vehicle speed of the traveling vehicle; Determining whether the accelerator pedal and the brake pedal are operated when the detected vehicle speed is equal to or less than the previous vehicle speed; If the accelerator pedal is not operated and the brake pedal is operated, detecting an operation amount of the brake pedal; Setting a regenerative braking amount of the motor according to the sensed brake actuation amount; And driving the motor according to the regenerative braking amount set above.
제1도는 이 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 회생 제동량 제어 장치의 구성 블록도이고,1 is a block diagram showing the configuration of a regenerative braking amount control apparatus for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
제2도는 이 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 회생 제동량 제어 방법의 동작 순서도이다.2 is an operation flowchart of a regenerative braking amount control method for an electric vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
상기한 구성에 의하여, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.By the above configuration, the most preferred embodiment that can be easily carried out by those skilled in the art with reference to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 이 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 회생 제동량 제어 장치의 구성 블록도이고, 도2는 이 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 회생 제동량 제어 방법의 동작 순서도이다.1 is a block diagram illustrating an apparatus for controlling a regenerative braking amount of an electric vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of controlling a regenerative braking amount of an electric vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
첨부한 도1에 도시되어 있듯이 이 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 회생량 제어 장치의 구성은, 운전자의 가속 페달 작동량을 감지하는 가속 페달 감지부(10)와, 운전자의 브레이크 페달 작동량을 감지하는 브레이크 페달 감지부(20)와, 차속을 감지하는 차속 감지부(30)와, 상기 가속 페달 감지부(10)와 브레이크 페달 감지부(20)의 출력단에 연결되어 인가되는 신호에 해당하는 디지탈 신호를 출력하는 A/D 변환부(40)와, 상기 A/D 변환부(40)와 차속 감지부(30)의 출력단에 연결되어 브레이크 페달 작동량에 따라 회생 제동 동작을 제어하기 위한 제어 신호를 출력하는 모터 제어부(40)와, 상기 모터 제어부(40)의 출력단에 연결되어 인가되는 제어 신호에 따라 구동되어 주행 동력을 공급하는 모터(M)로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the configuration of the regenerative amount control apparatus for an electric vehicle according to the embodiment of the present invention includes an accelerator pedal detection unit 10 for detecting an accelerator pedal operation amount of a driver and a brake pedal operation amount of a driver. And a brake pedal detection unit 20 for detecting a vehicle speed, a vehicle speed detection unit 30 for detecting a vehicle speed, and a signal applied to an output terminal of the accelerator pedal detection unit 10 and the brake pedal detection unit 20. A / D converter 40 for outputting a digital signal, and the output terminal of the A / D converter 40 and the vehicle speed sensor 30 to control the regenerative braking operation according to the brake pedal operation amount The motor controller 40 outputs a control signal, and a motor M connected to an output terminal of the motor controller 40 and driven according to a control signal applied thereto to supply driving power.
상기 구성에 의한 이 발명의 실시예에 따른 전기 자동차의 회생 제동량 제어 장치의 작용은 다음과 같다.The operation of the regenerative braking amount control device of the electric vehicle according to the embodiment of the present invention by the above configuration is as follows.
차량에 시동이 걸려 전원이 공급되면 상기 모터 제어부(50)는 모든 사용 변수를 초기화시키고, 차량 주행에 따른 차속을 감지한다(S110).When the vehicle is started and the power is supplied, the motor controller 50 initializes all the use parameters and detects the vehicle speed according to the driving of the vehicle (S110).
상기 차속 감지부(30)는 일반적으로 차량에 사용되는 차속 센서로 이루어지며, 주행하는 차량의 차속을 감지하여 그에 해당하는 전기적인 신호를 모터 제어부(50)로 출력한다.The vehicle speed detecting unit 30 is generally made of a vehicle speed sensor used in a vehicle, and detects the vehicle speed of a traveling vehicle and outputs an electric signal corresponding thereto to the motor controller 50.
상기에서 모터 제어부(50)는 현재 감지된 차속과 이전 차속을 비교하여(S120), 현재 차속이 이전 차속보다 작은 경우에는 가속 페달의 작동 여부를 판단한다(S130).The motor controller 50 compares the currently detected vehicle speed with the previous vehicle speed (S120), and determines whether the accelerator pedal is operated when the current vehicle speed is smaller than the previous vehicle speed (S130).
상기 가속 페달 감지부(10)는 도시하지 않은 가속 페달의 작동에 따라 저항값이 가변되어 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하고, 상기 모터 제어부(50)는 상기 가속 페달 감지부(10)에서 출력되는 신호에 따라 가속 페달 작동 여부를 판단한다.The accelerator pedal detection unit 10 is a resistance value is changed according to the operation of the acceleration pedal not shown to output an electrical signal corresponding thereto, the motor control unit 50 is output from the accelerator pedal detection unit 10 The accelerator pedal is judged according to the signal.
상기에서 가속 페달이 작동되지 않은 경우에는 브레이크 페달의 작동 여부를 판단하여 운전자의 제동 의지를 판단한다(S140).If the accelerator pedal is not operated in the above, it is determined whether the brake pedal is operated to determine the braking intention of the driver (S140).
다시 말하자면, 일반적으로 운전자가 차속을 감속시키고자 하는 경우에는 가속 페달에서 발을 떼면서 브레이크 페달을 밟게 됨으로, 모터 제어부(20)는 가속 페달 작동량이 감소되는 경우에는 브레이크 페달 작동량을 감지하여 그에 따른 운전자의 제동 의지를 판단한다.In other words, when the driver generally wants to decelerate the vehicle speed, the driver presses the brake pedal while releasing the accelerator pedal, so that the motor control unit 20 detects the brake pedal operation amount when the accelerator pedal operation amount is decreased. Determine the driver's willingness to brake.
상기에서 브레이크 페달이 작동된 경우에는 브레이크 페달 감지부(20)에서 출력되는 신호에 따라 브레이크 페달 작동량을 측정한다(S150).When the brake pedal is operated in the above, the brake pedal operation amount is measured according to the signal output from the brake pedal detection unit 20 (S150).
상기 브레이크 페달 감지부(20)도 브레이크 페달의 작동에 따라 저항값이 가변되어 그에 해당하는 전기적인 신호를 출력하며, 상기 가속 페달 감지부(10)와 브레이크 페달 감지부(20)에서 출력되는 신호는 A/D 변환부(40)를 통하여 해당하는 디지탈 신호로 변환되어 모터 제어부(50)로 출력된다.The brake pedal detection unit 20 also outputs an electrical signal corresponding to a resistance value that is changed according to the operation of the brake pedal, and a signal output from the accelerator pedal detection unit 10 and the brake pedal detection unit 20. Is converted into a corresponding digital signal through the A / D conversion unit 40 and output to the motor control unit 50.
상기에서 브레이크 페달이 작동된 경우에 상기 모터 제어부(50)는 브레이크 페달 감지부(20)에서 출력되는 신호에 따라 브레이크 페달 작동량을 측정하고, 측정되는 브레이크 페달 작동량에 따라 모터 회생 제동량을 설정한다(S160).When the brake pedal is operated in the above, the motor controller 50 measures the brake pedal operation amount according to the signal output from the brake pedal detection unit 20, and adjusts the motor regenerative braking amount according to the measured brake pedal operation amount. It is set (S160).
이 발명의 실시예에 따른 상기 회생 제동량은 브레이크 페달 작동량에 따라 효율적으로 모터의 발전량 조절이 가능하도록, 실험치에 의하여 설정되거나, 또는 별도의 계산 방법에 따라 산출되며, 사용 부품의 규격에 따라 가변된다.The regenerative braking amount according to an embodiment of the present invention is set by an experimental value or calculated according to a separate calculation method so that the amount of generation of the motor can be efficiently adjusted according to the brake pedal operation amount, and according to the specification of the parts used. Variable.
상기에서 브레이크 페달 작동량에 따라 회생 제동량을 설정한 다음, 상기 모터 제어부(50)는 설정된 회생 제동량에 따라 모터를 구동시킨다(S170).After setting the regenerative braking amount according to the brake pedal operation amount, the motor controller 50 drives the motor according to the set regenerative braking amount (S170).
그러나 상기에서 브레이크 페달이 작동되지 않는 경우에는 다시 감지되는 차속과 설정 차속을 비교하여 차량의 후진 여부를 판단한다(S180). 상기에서 감지되는 차속이 설정 차속보다 느린 경우에는 차량이 후진하고 있는 상태로 판단하여 모터(M)를 역회전시킨다(S190).However, if the brake pedal is not operated in the above, it is determined whether the vehicle is backward by comparing the detected vehicle speed and the set vehicle speed (S180). If the detected vehicle speed is slower than the set vehicle speed, it is determined that the vehicle is moving backward and the motor M is rotated in reverse (S190).
다시 말하자면, 가속 페달과 브레이크 페달도 작동되지 않은 상태에서 차속이 설정 차속보다 느린 속도로 차량이 주행하고 있는 경우에는, 경사로에서 운전자가 브레이크 페달을 밟지 않아서 차량이 뒤로 밀리고 있는 상태로 판단하여, 상기 모터(M)를 역회전시킴으로써, 차량이 뒤로 밀리는 것을 방지한다.In other words, when the vehicle is running at a speed slower than the set vehicle speed while the accelerator pedal and the brake pedal are not operated, it is determined that the vehicle is pushed backward because the driver does not press the brake pedal on the slope. By rotating the motor M reversely, the vehicle is prevented from being pushed back.
이상에서와 같이 이 발명의 실시예에 따라, 전기 자동차에 있어서 브레이크 페달 작동량에 따른 운전자의 제동 의지를 감지하여 그에 따라 회생 제동량을 가변시켜 모터의 회전 방향 및 회전량을 제어함으로써, 능동적인 제어에 따라 모터의 발전 효율을 향상시키고 경사로 주행시에 차량이 후진되는 것을 방지할 수 있는 효과를 가지는 전기 자동차의 회생 제동량 제어 장치 및 그 방법을 제공할 수 있다.As described above, according to the embodiment of the present invention, by detecting the driver's braking intention according to the brake pedal operation amount in the electric vehicle, by controlling the rotational direction and the rotation amount of the motor by varying the regenerative braking amount, According to the control, it is possible to provide an apparatus and a method for controlling a regenerative braking amount of an electric vehicle, which have an effect of improving power generation efficiency of a motor and preventing the vehicle from backing up while driving on a slope.
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