KR100256739B1 - 전기 자동차의 제동 제어장치 및 방법 - Google Patents

전기 자동차의 제동 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

전기 자동차에서 운행중 급제동을 요구하는 신호가 검출되는 경우 차속에 따른 역 토오량의 제어신호로 모터를 제어하여 제동시 빠른 응답성을 확보하도록 한 것으로, 운전자의 제동 요구인 브레이크 페달의 구동 변위를 전압의 신호로 출력하는 제동력 검출수단과, 제동력 검출수단의 신호를 분석하여 급제동 요구로 판단되면 검출되는 차속에 따른 역 제동력을 설정된 맵 테이블의 데이터에 의거하여 검출한 다음 제동 제어신호를 출력하는 제어수단과, 제어수단에서 인가되는 제어신호에 따라 모터측에 공급되는 구동 전압을 조정하는 구동전압 조정수단을 포함하는 것을 특징으로 하며, 검출되는 정보에 따라 운행을 유지하는 중에 급제동을 요구하는 신호가 검출되는지를 판단하는 과정과, 급제동의 요구 신호가 검출되면 차속에 따른 역 제동량을 결정하여 PWM 신호의 출력으로 제동 제어를 실행하는 과정 및, 상기의 제동 제어로 현재의 차속이 임계 차속 이하를 유지하게 되면 제동 제어를 해제하는 과정을 포함하여, 제동 제어에 신뢰성과 안정성을 제공한다.

Description

전기 자동차의 제동 제어장치 및 방법
본 발명은 전기 자동차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기 자동차의 운행중 급제동을 요구하는 신호가 검출되는 경우 차속에 따른 역 토오량의 제어신호로 모터를 제어하여 제동시 빠른 응답성을 확보하도록 한 전기 자동차의 제동 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전기 자동차는 날로 심각해져 가는 환경 오염의 방지를 위한 대비책과 한정된 유체 연료에 대비한 대체 에너지원의 사용을 위해 개발된 것으로, 배터리의 전원으로 모터를 구동시켜 일정 차속 이상의 주행성을 확보하여 준다.
상기한 전기 자동차는 한정된 배터리의 전원을 효율적으로 사용하기 위하여 운행되는 자동차의 차속을 감속시키거나 감속시키고자 하는 제동력이 발생될시 전기를 소비하는 구동 모터를 전기를 발생시키는 제너레이터로 전환시켜 구동 모터에 부하를 걸어주는 동시에 전기를 발생시켜 발생되는 전기를 배터리에 충전하는 회생 제동을 실행한다.
따라서, 전술한 바와 같이 종래의 전기 자동차에서는 브레이크 페달의 구동에 따른 제동 요구가 검출되는 경우 배터리의 잔존 용량을 감안한 회생 제동으로 제동력을 발생시키므로, 긴급을 요하는 급제동 요구가 발생되는 경우에 안정된 제동거리를 확보할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 바와 같은 제반적인 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 전기 자동차가 소정의 속도로 주행하는 상태에서 급제동을 요구하는 제동신호가 검출되는 경우 차속을 감안한 역 토오크를 연산한 다음 연산된 토오크 량으로 모터측에 역방향의 PWM전압을 인가시켜 제동 요구에 대한 신속한 응답성으로 안정된 제동 거리를 확보하도록 한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 제동 제어장치에 대한 블록도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차에서 제동 제어를 실행하는 흐름도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차에서 출력되는 제동 신호의 파형도이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 운전자의 제동 요구인 브레이크 페달의 구동 변위를 전압의 신호로 출력하는 제동력 검출수단과;
상기 제동력 검출수단의 신호를 분석하여 급제동 요구로 판단되면 검출되는 차속에 따른 역 제동력을 설정된 맵 테이블의 데이터에 의거하여 검출한 다음 제동 제어신호를 출력하는 제어수단과;
상기 제어수단에서 인가되는 제어신호에 따라 모터측에 공급되는 구동 전압을 조정하는 구동전압 조정수단을 포함한다.
상기한 구성의 본 발명은 검출되는 정보에 따라 운행을 유지하는 중에 급제동을 요구하는 신호가 검출되는지를 판단하고, 급제동의 요구 신호가 검출되면 차속에 따른 역 제동량을 결정하여 PWM 신호의 출력으로 제동 제어를 실행하며, 제동 제어로 현재의 차속이 임계 차속 이하를 유지하게 되면 제동 제어를 해제한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차의 제동 제어장치는, 제동력 검출부(10)와, 제어부(20), 인버터(30) 및, 모터(40)로 이루어지는데, 제동력 검출부(10)는 운전자의 제동 요구에 따라 구동되는 브레이크 페달의 구동 변위를 전압의 신호로 변환시켜 출력한다.
상기 제동력 검출부(10)는 제동력의 변위를 "0V 내지 5V"의 전위로 출력하는 가변 저항으로 이루어진다.
제어부(20)는 상기 제동력 검출부(10)에서 인가되는 제동력 요구 신호를 분석하여 급제동의 요구로 판단되는 경우 검출되는 차속에 따른 역 제동력을 설정된 맵 테이블의 데이터에 의거하여 검출한 다음 급제동의 제동을 실행시키기 위한 전반적인 동작을 제어한다.
인버터(30)는 상기 제어부(20)에서 인가되는 제어신호에 따라 모터(40)측에 공급되는 구동 전압을 제어한다.
전술한 바와 같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명에서 제동 제어의 실행에 대한 동작을 설명하면 다음과 같다.
전기 자동차의 운행이 유지되면 제어부(20)는 자동차에 구비되는 각 정보 검출센서의 정보를 분석하여 운행에 대한 전반적인 동작을 제어한다(스텝101).
상기와 같은 동작을 통해 운행이 유지되는 상태에서 운전자가 미도시된 브레이크 페달을 통해 제동력을 발생하게 되면 제동력 검출부(10)는 브레이크 페달의 변위에 대한 정보를 전압의 신호로 변환시켜 제어부(20)측에 인가한다.
이때, 제어부(20)는 검출되는 제동 요구의 신호가 급제동을 요구하는 상태, 즉 출력되는 전압이 브레이크 최대 구동력을 유지하는 "5V"인지를 판단하며(스텝102), 급제동을 요구하는 상태이면 검출되는 차속에 따른 역 제동량을 설정된 맵 테이블의 데이터로부터 결정한 다음(스텝103) 인버터(30)측에 도 3과 같은 PWM의 역 토오크 신호를 출력한다(스텝104).
인버터(30)는 상기 제어부(20)에서 인가되는 역 제동에 대한 PWM에 따라 모터(40)측에 공급되는 배터리의 전압을 제어하여 급제동에 대한 제동 제어를 실행한다(스텝105).
상기와 같이 급제동의 요구에 대한 제동 제어가 실행되는 상태에서 제어부(20)는 현재의 차속이 설정된 임계 차속 이하로 검출되는 지를 판단한다(스텝106).
상기에서 검출되는 현재의 차속이 임계 차속 이하인 상태이면 급제동에 제어를 해제하고(스텝107), 임계 차속 이상인 상태로 검출되면 상기 스텝103을 실행하여 차속에 따른 역 제동량을 연산한 다음 도 3과 같은 PWM 제어신호를 출력하여 제동 제어를 유지한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 전기 자동차는 운행중 급제동을 요구하는 신호가 검출되는 경우 차속에 따른 역 제동량을 연산한 다음 PWM 제어신호의 출력으로 모터에 공급되는 전압을 제어하므로, 안티록 브레이크의 효과가 실행되어 안정된 제동력의 확보로 운행에 안전성과 신뢰성이 제공된다.

Claims (4)

  1. 구동 모터를 구비하는 전기 자동차에 있어서, 운전자의 제동 요구인 브레이크 페달의 구동 변위를 전압의 신호로 출력하는 제동력 검출수단과;
    상기 제동력 검출수단의 신호를 분석하여 급제동 요구로 판단되면 검출되는 차속에 따른 역 제동력을 설정된 맵 테이블의 데이터에 의거하여 검출한 다음 제동 제어신호를 출력하는 제어수단과;
    상기 제어수단에서 인가되는 제어신호에 따라 모터측에 공급되는 구동 전압을 조정하는 구동전압 조정수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 제동 제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제동력 검출수단은 브레이크 페달의 변위에 따라 0V 내지 5V의 전압을 출력하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 제동 제어장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제어수단은 급제동의 요구에 따라 출력되는 차속을 감안한 제동 제어신호는 PWM 신호로 출력하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 제동 제어장치.
  4. 전기 자동차에 있어서, 검출되는 정보에 따라 운행을 유지하는 중에 급제동을 요구하는 신호가 검출되는지를 판단하는 과정과;
    상기에서 급제동의 요구 신호가 검출되면 차속에 따른 역 제동량을 결정하여 PWM 신호의 출력으로 제동 제어를 실행하는 과정 및;
    상기의 제동 제어로 현재의 차속이 임계 차속 이하를 유지하게 되면 제동 제어를 해제하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 제동 제어방법.
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