KR100836039B1

KR100836039B1 - 하이브리드 전기자동차의 제동제어장치와 방법

Info

Publication number: KR100836039B1
Application number: KR1020060103449A
Authority: KR
Inventors: 양병철; 전갑배
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-10-24
Filing date: 2006-10-24
Publication date: 2008-06-09
Also published as: KR20080036779A

Abstract

본 발명은 하이브리드 전기자동차의 제동제어장치와 방법에 관한 것으로서, 특히 운전자의 브레이크 조작시 운전자의 요구 제동량을 파악한 후 회생제동토크 최대 한계값을 연산하고, 그 연산된 회생제동토크 최대 한계값에 대응하여 회생제동량을 결정하며, 결정된 회생제동량에 따라 유압제동토크를 발생시켜 유압제동과 회생제동이 동시에 이루어지도록 하며, 제동중 회생제동토크에 진동이 발생하면 브레이크 제어부가 데드 존(Dead zone)을 확장시켜 유압제어에 의한 제동토크에 진동이 발생하지 않도록 하거나 또는 진동 발생 직전의 유압제어에 의한 제동토크 기울기를 추종하여 유압제어를 실시하여 유압제어 제동토크에 진동이 발생하지 않도록 구성하므로서, 회생협조 브레이크 제어시 회생제동토크에 진동이 발생하더라도 유압제어에 의한 제동토크에 진동이 발생하지 않음에 따라 자연스러운 제동감을 운전자에게 제공할 수 있도록 한 하이브리드 전기자동차의 제동제어장치와 방법에 관한 것이다.

전기자동차, 회생제동, 유압 브레이크 제동, 회생제동토크 최대한계값, 회생제동토크, 완충구간, 진동, 데드존,

Description

하이브리드 전기자동차의 제동제어장치와 방법{Break control method}

도 1 은 종래 하이브리드 전기자동차의 제동장치를 보인 블럭도.

도 2 는 종래 하이브리드 전기자동차의 제동제어방법을 보인 플로우챠트.

도 3 은 종래 제동제어방법에 의한 제동토크를 보인 파형도.

도 4 는 본 발명의 제동 제어장치를 보인 블럭도.

도 5 는 본 발명의 제동제어방법에 의한 유압제어 제동토크를 보인 파형도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 브레이크 스위치, 2: 브레이크 제어부,

3: 회생제동제어부, 4: 진동감지부,

본 발명은 하이브리드 전기자동차의 제동제어장치와 방법에 관한 것으로서, 특히 회생협조 브레이크 제어시 회생제동토크에 진동이 발생하더라도 유압제어에 의한 제동토크에 진동이 발생하지 않음에 따라 자연스러운 제동감을 운전자에게 제공할 수 있도록 한 하이브리드 전기자동차의 제동제어장치와 방법에 관한 것이다.

일반적으로 전기적 모터에 의해서 차량을 구동시키는 전기자동차 또는 하이브리드 전기 자동차에서는 에너지 효율을 높이기 위해서 유압 제동력 이외에 회생 제동력을 추가하여 사용하고 있다.

즉, 구동모터는 차량을 구동시키는 목적 이외에 차량 감속시 회생제동을 함으로써 운동 에너지를 회수하여 저장하는 역할을 하게된다.

이때, 모터가 발전기 역할을 하면서 차량 전체에 제동력을 만들어내게 되는데 만약 일반브레이크(기존 유압브레이크) 장치와 연동되어 제동력 제어가 이루어지지 않는 다면 운전자는 제동을 할때 회생제동에 의한 제동력 만큼의 감속도를 추가로 느끼게 되어 원하는 제동감을 얻지 못하고 모터 발전이 이루어질때에는 항상 차량이 급제동되는 느낌을 받게될 것이다.

도 1 과 도 2 는 종래 하이브리드 전기 자동차에서의 제동제어방법을 설명하기 위한 것으로서,

종래의 제동제어방법은,

브레이크스위치(1)에서 감지되는 브레이크페달의 답입량에 따라 브레이크 제어부(2)가 운전자의 요구 제동량을 파악하는 제 1 단계와;

브레이크 제어부(2)가 최대 회생제동 가능량을 연산하여 회생제동 제어부(3)로 공급하는 제 2 단계와;

회생제동 제어부(3)가 모터발전한계 및 배터리 충전한계를 토대로 회생제동량을 결정하는 제 3 단계와;

상기 결정된 회생제동량에 따라 브레이크 제어부가 운전자의 요구 제동량에 서 회생제동량을 차감한 만큼의 유압제동토크가 발생하도록 브레이크 유압을 제어하고, 회생제동 제어부가 결정된 회생제동량에 따라 회생제동제어를 실시하는 제 4 단계; 로 구성된다.

즉, 종래의 제동제어방법은 운전자의 브레이크 조작시 운전자의 요구 제동량을 파악한 후 회생제동토크 최대 한계값을 연산하고, 그 연산된 회생제동토크 최대 한계값에 대응하여 회생제동량을 결정하며, 결정된 회생제동량에 따라 유압제동토크를 발생시켜 유압제동과 회생제동이 동시에 이루어지게 되는 것이다.

그러나, 종래의 제동제어방법은 회생제동토크에 대응하여 유압제동토크가 발생되는 것이기 때문에 도 3 의 A 부분과 같이 전륜 휠속 떨림 및 기타 구동계 제어에 의해 발생한 회생제동토크값이 진동할때 유압제동토크 또한 동일하게 진동함에 따라 운전자에게 유압제어에 의한 부자연스러운 제동감을 제공하는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 운전자의 브레이크 조작시 운전자의 요구 제동량을 파악한 후 회생제동토크 최대 한계값을 연산하고, 그 연산된 회생제동토크 최대 한계값에 대응하여 회생제동량을 결정하며, 결정된 회생제동량에 따라 유압제동토크를 발생시켜 유압제동과 회생제동이 동시에 이루어지도록 하며, 제동중 회생제동토크에 진동이 발생하면 브레이크 제어부가 데드 존(Dead zone)을 확장시켜 유압제어에 의한 제동토크에 진동이 발생하지 않도록 하거나 또 는 진동 발생 직전의 유압제어에 의한 제동토크 기울기를 추종하여 유압제어를 실시하여 유압제어 제동토크에 진동이 발생하지 않도록 구성하므로서, 회생협조 브레이크 제어시 회생제동토크에 진동이 발생하더라도 유압제어에 의한 제동토크에 진동이 발생하지 않음에 따라 자연스러운 제동감을 운전자에게 제공할 수 있도록 한 하이브리드 전기자동차의 제동제어장치와 방법을 제공함을 목적으로 한다.

이하, 첨부된 도면 도 4 와 도 5 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 설명에 있어서 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일부호 표기하여 중복설명을 피하기로 한다.

도 4 는 본 발명의 구현을 위한 하드웨어적 구성, 즉, 하이브리드 전기자동차의 제동제어장치를 도시한 것으로서,

운전자의 브레이크 페달 답입량을 감지하는 브레이크 스위치(1)와;

상기 브레이크 스위치(1)에서 감지되는 브레이크 페달의 답입량에 따라 운전자의 요구 제동량을 파악하고, 그에 대응하여 최대 회생제동 가능량을 연산하여 회생제동 제어부(3)에 공급하고, 회생제동 제어부(3)에서 통보되는 회생제동 실시량에 대응하여 브레이크 유압제어를 실시하여 유압제어에 의한 제동토크가 발생되도록 하는 브레이크 제어부(2)와;

모터발전한계 및 배터리 충전한계를 토대로 회생제동량을 결정하여 브레이크 제어부(2)에 통보하고, 회생제동제어를 실시하는 회생제동제어부(3);로 구성된 것에 있어서,

제동제어 작동중 휠속 진동을 감지하여 회생제동 토크의 진동 발생 여부를 브레이크 제어부(2)에 공급하는 진동감지부(4)를 더 포함하며,

상기 브레이크 제어부(2)는 진동감지부(4)에서 회생제동 토크의 진동이 감지되었을때 데드 존(Dead zone)을 확장시켜 유압제어에 의한 제동토크에 진동이 발생하지 않도록 하거나 또는 진동 발생 직전의 유압제어에 의한 제동토크 기울기를 추종하여 유압제어를 실시하여 유압제어 제동토크에 진동이 발생하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

한편, 제동제어방법은,

운전자의 브레이크 조작시 운전자의 요구 제동량을 파악한 후 회생제동토크 최대 한계값을 연산하고, 그 연산된 회생제동토크 최대 한계값에 대응하여 회생제동량을 결정하며, 결정된 회생제동량에 따라 유압제동토크를 발생시켜 유압제동과 회생제동이 동시에 이루어지도록 하는 하이브리드 전기자동차의 제동제어방법에 있어서,

제동중 회생제동토크에 진동이 발생하면 브레이크 제어부가 데드 존(Dead zone)을 확장시켜 유압제어에 의한 제동토크에 진동이 발생하지 않도록 하거나 또는 진동 발생 직전의 유압제어에 의한 제동토크 기울기를 추종하여 유압제어를 실시하여 유압제어 제동토크에 무진동 상태를 유지하도록 한 것을 특징으로 한다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

회생제동 제어부(3)의 회생제동 동작이 시작되면,

브레이크 제어부(2)는 회생제동 제어부(3)로부터 통보되는 회생제동 실시량에 대응하여 브레이크 유압제어를 실시하여 유압제동과 회생제동이 동시에 이루어지도록 한다.

이때, 진동감지부(4)는 휠속 진동을 감지하여 회생제동 토크의 진동 발생 여부를 브레이크 제어부(2)에 알려주게 되는데,

상기 진동감지부(4)가 휠속을 감지하여 회생제동토크의 진동을 감지할 수 있는 것은, 일반적인 전기 및 하이브리드 차량의 모터 회전수대 최대 회생제동토크 곡선을 살펴볼때 회생제동토크 값이 모터회전수에 기본적으로 영향을 받으면서 변화하게되므로, 모터회전수는 곧 모터로 구동하는 휠속과 연관된다 할 수 있고, 이에따라 휠속을 모니터링하면 휠속의 급격한 진동형 변화를 감지할 수 있게되며, 이러한 휠속의 진동형 변화는 회생제동 토크의 진동을 의미하는 것이다.

즉, 도 3 의 (A) 부분과 같이 회생제동토크의 진동이 발생하게되면, 그 진동에 영향을 받은 휠속이 동일한 파형을 그리면서 진동하게되므로 진동감지부(4)가 회생제동토크의 진동을 감지할 수 있게되는 것이다.

상기와같이 진동감지부(4)가 회생제동토크의 진동을 감지하게되면, 브레이크 제어부(2)는 유압제어에 의한 제동토크에 진동이 발생하지 않도록 하기 위해 데드존을 확장시키거나 아니면 진동 발생 이전의 유압제동토크의 기울기를 그대로 적용하여 제어한다.

즉, 도 5 (a)와 같이 브레이크 제어부(2)가 데드존(Dead zone)을 기존 제어 데드존 보다 더 크게 확장시켜 제어함에 따라 실질적으로 출력되는 유압제어에 의한 제동토크는 진동이 발생하지 않게되는 것이다.

또한, 도 5 (b)의 a 는 회생제동토크에 진동이 발생하였을때 기존의 유압제어에 의한 제동토크로서 회생제동토크의 진동과 동일한 파형을 갖는 유압제어 제동토크가 발생하는데, 본 발명에서는 회생제동토크에 진동이 발생하였을때 진동 발생 직전의 유압제어 제동토크의 기울기를 그대로 적용하여 유압제어를 실시함에 따라 도 5 (b)의 b 와 같이 무진동 상태를 유지하는 상태로 유압제어가 이루어질 수 있게되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 운전자의 브레이크 조작시 운전자의 요구 제동량을 파악한 후 회생제동토크 최대 한계값을 연산하고, 그 연산된 회생제동토크 최대 한계값에 대응하여 회생제동량을 결정하며, 결정된 회생제동량에 따라 유압제동토크를 발생시켜 유압제동과 회생제동이 동시에 이루어지도록 하며, 제동중 회생제동토크에 진동이 발생하면 브레이크 제어부가 데드 존(Dead zone)을 확장시켜 유압제어에 의한 제동토크에 진동이 발생하지 않도록 하거나 또는 진동 발생 직전의 유압제어에 의한 제동토크 기울기를 추종하여 유압제어를 실시하여 유압제어 제동토크에 진동이 발생하지 않도록 구성하므로서, 회생협조 브레이크 제어시 회생제동토크에 진동이 발생하더라도 유압제어에 의한 제동토크에 진동이 발생하지 않음에 따라 자연스러운 제동감을 운전자에게 제공할 수 있도록 한 하이브리드 전 기자동차의 제동제어장치와 방법을 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims

운전자의 브레이크 페달 답입량을 감지하는 브레이크 스위치(1)와;

상기 브레이크 스위치(1)에서 감지되는 브레이크 페달의 답입량에 따라 운전자의 요구 제동량을 파악하고, 그에 대응하여 최대 회생제동 가능량을 연산하여 회생제동 제어부(3)에 공급하고, 회생제동 제어부(3)에서 통보되는 회생제동 실시량에 대응하여 브레이크 유압제어를 실시하여 유압제어에 의한 제동토크가 발생되도록 하는 브레이크 제어부(2)와;

모터발전한계 및 배터리 충전한계를 토대로 회생제동량을 결정하여 브레이크 제어부(2)에 통보하고, 회생제동제어를 실시하는 회생제동제어부(3);로 구성된 것에 있어서,

제동제어 작동중 휠속 진동을 감지하여 회생제동 토크의 진동 발생 여부를 브레이크 제어부(2)에 공급하는 진동감지부(4)를 더 포함하며,

상기 브레이크 제어부(2)는 진동감지부(4)에서 회생제동 토크의 진동이 감지되었을때 데드 존(Dead zone)을 확장시켜 유압제어에 의한 제동토크에 진동이 발생하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 제동제어장치.
운전자의 브레이크 페달 답입량을 감지하는 브레이크 스위치(1)와;

상기 브레이크 스위치(1)에서 감지되는 브레이크 페달의 답입량에 따라 운전자의 요구 제동량을 파악하고, 그에 대응하여 최대 회생제동 가능량을 연산하여 회생제동 제어부(3)에 공급하고, 회생제동 제어부(3)에서 통보되는 회생제동 실시량에 대응하여 브레이크 유압제어를 실시하여 유압제어에 의한 제동토크가 발생되도록 하는 브레이크 제어부(2)와;

모터발전한계 및 배터리 충전한계를 토대로 회생제동량을 결정하여 브레이크 제어부(2)에 통보하고, 회생제동제어를 실시하는 회생제동제어부(3);로 구성된 것에 있어서,

제동제어 작동중 휠속 진동을 감지하여 회생제동 토크의 진동 발생 여부를 브레이크 제어부(2)에 공급하는 진동감지부(4)를 더 포함하며,

상기 브레이크 제어부(2)는 진동 발생 직전의 유압제어에 의한 제동토크 기울기를 추종하여 유압제어를 실시하여 유압제어 제동토크에 진동이 발생하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 제동제어장치.
운전자의 브레이크 조작시 운전자의 요구 제동량을 파악한 후 회생제동토크 최대 한계값을 연산하고, 그 연산된 회생제동토크 최대 한계값에 대응하여 회생제동량을 결정하며, 결정된 회생제동량에 따라 유압제동토크를 발생시켜 유압제동과 회생제동이 동시에 이루어지도록 하는 하이브리드 전기자동차의 제동제어방법에 있어서,

제동중 회생제동토크에 진동이 발생하면 브레이크 제어부가 데드 존(Dead zone)을 확장시켜 유압제어에 의한 제동토크에 진동이 발생하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 제동제어방법.
운전자의 브레이크 조작시 운전자의 요구 제동량을 파악한 후 회생제동토크 최대 한계값을 연산하고, 그 연산된 회생제동토크 최대 한계값에 대응하여 회생제동량을 결정하며, 결정된 회생제동량에 따라 유압제동토크를 발생시켜 유압제동과 회생제동이 동시에 이루어지도록 하는 하이브리드 전기자동차의 제동제어방법에 있어서,

제동중 회생제동토크에 진동이 발생하면 브레이크 제어부가 진동 발생 직전의 유압제어에 의한 제동토크 기울기를 추종하여 유압제어를 실시하여 유압제어 제동토크에 무진동 상태를 유지하도록 한 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 제동제어방법.