KR101126243B1 - 하이브리드 차량의 제동 제어장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이브리드 차량에서 회생제동 협조제어 중에 하이드로닉 유닛의 반복적인 감압제어로 리저버 탱크로 바이패스 되는 브레이크액이 일정량 이상이 되면 회생제동 협조제어를 중지하여 안정된 제동력을 유지시키는 것이다.
본 발명은 제동요구에 따라 회생제동 협조제어가 실행되면 리저버 탱크로 바이패스되는 브레이크 액량을 추정하여 누적하는 과정, 누적된 브레이크 액량이 설정된 기준량을 초과하는지 판단하여 기준량을 초과하면 회생제동 협조제어를 중지하는 과정, 브레이크 페달의 작동이 오프되어 설정시간 경과하면 누적된 브레이크 액량을 리셋하는 과정을 포함한다.
하이브리드 차량, 회생제동, 협조제어, 브레이크 액량, 바이패스

Description

하이브리드 차량의 제동 제어장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR BRAKE CONTROLLING OF HYBRID VEHICLE}
본 발명은 하이브리드 차량에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회생제동 협조제어 중에 하이드로닉 유닛의 반복적인 감압제어로 리저버 탱크로 바이패스 되는 브레이크액이 일정량 이상이 되면 회생제동 협조제어를 중지하여 안정된 제동력이 유지될 수 있도록 하는 하이브리드 차량의 제동 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
하이브리드 차량은 주행 중에 차속을 감속하거나 정지시키기 위한 제동 요구가 제어가 실행되면 엔진의 출력토크를 보조하는 모터는 회생제동이 실행되어 감속 에너지를 회수하여 배터리를 충전시킨다.
이때, 브레이크 페달 스트로크로 결정되는 총 제동량은 회생제동량과 각 휠의 브레이크 실린더에 공급되는 유압으로 실행되는 브레이크 제동량으로 분배되어 협조제어가 실행된다.
긴 내리막 경사로의 주행에 따라 계속적으로 브레이크 페달을 밟게 되면 브레이크액 보충 홀이 닫혀짐에 따라 마스터 실린더에는 추가적인 브레이크액이 공급되지 않게 된다.
이러한 상태에서 회생제동 토크가 증가하는 경우 회생 제동력을 최대화하기 위하여 하이드로닉 유닛(Hydraulic Unit) 내부에 구성되는 바이패스 밸브를 동작시켜 브레이크 실린더에 공급되어 있는 브레이크액을 리저버 탱크로 배출시킨다.
상기와 같이 회생제동 협조제어가 실행되는 과정에서 바이패스 밸브의 반복적인 동작으로 브레이크 실린더에 공급되어 있는 상당량의 브레이크액이 리저버 탱크로 배출된다.
따라서, 마스터 실린더의 브레이크 액량이 부족하게 되어 브레이크 페달의 스트로크를 증가시켜도 브레이크 실린더의 압력은 일정수준 이상으로 생성되지 못하여 안정된 제동력이 확보되지 못하는 문제점이 발생한다.
즉, 긴 내리막 경사로의 주행 중에 브레이크 밀림 현상이 발생되어 위험한 상황이 발생하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 회생제동 협조제어 중에 하이드로닉 유닛의 반복적인 감압 제어로 리저버 탱크로 바이패스되는 브레이크액이 일정량 이상이 되면 회생제동 협조제어를 중지하여 브레이크액의 바이패스가 발생되지 않도록 하는 것이다.
본 발명은 하이브리드 차량에서 마스터 실린더에 상시적으로 일정량 이상의 브레이크액을 유지시켜 안정된 제동력이 확보될 수 있도록 하는 것이다.
상기한 목적을 실현하기 위한 본 발명의 특징에 따른 하이브리드 차량의 제동 제어장치는, 브레이크 페달의 작동에 따라 제동 압력을 발생시키는 마스터 실린더; 마스터 실린더로부터 브레이크 실린더에 공급되는 브레이크액을 조정하는 제1밸브; 회생제동 협조제어에서 브레이크 실린더에 공급된 브레이크액을 리저버 탱크로 바이패스시켜 회생제동 토크량을 조절하는 제2밸브; 회생제동 협조제어 실행에서 제2밸브를 통해 리저버 탱크로 바이패스되는 브레이크액의 유량이 일정량을 초과하면 회생제동 협조제어를 종료하는 브레이크 제어기를 포함한다.
또한, 본 발명의 특징에 따른 하이브리드 차량의 제동 제어방법은, 제동요구에 따라 회생제동 협조제어가 실행되면 리저버 탱크로 바이패스되는 브레이크 액량을 추정하여 누적하는 과정; 누적된 브레이크 액량이 설정된 기준량을 초과하는지 판단하여 기준량을 초과하면 회생제동 협조제어를 중지하는 과정; 브레이크 페달의 작동이 오프되어 설정시간 경과하면 누적된 브레이크 액량을 리셋하는 과정을 포함한다.
전술한 구성에 의하여 본 발명은 하이브리드 차량에서 안정된 제동력을 확보하여 차량의 운행에 안정성 및 신뢰성을 향상시키는 효과를 기대할 수 있다.
아래에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제동 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명은 HCU(Hybrid Control Unit : 10), EBU(Electric Brake Unit : 20), 마스터 실린더(30), 리저버 탱크(40), 제1밸브(50), 제2밸브(60), 휠(70) 및 브레이크 실린더(71)를 포함한다.
HCU(10)는 하이브리드 차량에 구성되는 각 제어기를 네트워크로 연결하여 차량의 거동과 회생제동 협조제어의 제반적인 동작을 제어한다.
EBU(20)는 상기 HCU(10)와 네트워크로 연결되어 제어 정보 및 분석정보를 상호 교환하며, 제동요구인 브레이크 페달의 온이 검출되면 스트로크에 따른 따른 제동력을 결정한 다음 제1밸브(50)를 작동시켜 브레이크 실린더(71)에 공급되는 브레이크액의 유량을 조정한다.
또한, 상기 EBU(20)는 회생제동 협조제어가 실행되는 과정에서 회생제동토크의 변동에 따라 제2밸브(60)를 작동시켜 브레이크 실린더(71)에 공급된 브레이크액을 리저버 탱크(40)로 바이패스시켜 회생제동 토크량을 증대 제어한다.
그리고, 회생제동 협조제어가 실행되는 과정에서 제2밸브(60)를 통해 리저버 탱크(40)로 바이패스되는 브레이크액의 유량을 검출하여 설정된 일정량을 초과하는 경우 회생제동 협조제어를 종료하고, 제2밸브(60)의 작동을 오프시켜 브레이크 실 린더(71)에 공급된 브레이크액이 리저버 탱크(40)로 바이패스되는 것을 차단시킴으로써, 마스터 실린더에 일정량의 브레이크액이 상시적으로 유지되도록 하여 안정된 제동력을 확보하여 준다.
마스터 실린더(30)는 브레이크 페달의 작동에 따라 브레이크액에 압력을 발생시켜 제1밸브(50)를 통해 브레이크 실린더(71)에 공급시킨다.
리버저 탱크(40)는 제2밸브(60)를 통해 브레이크 실린더(71)로부터 바이패스되는 브레이크액을 저장하며, 브레이크 페달의 작동이 해제된 다음 다시 작동되면 저장된 브레이크액을 마스터 실린더(30)에 공급하여 준다.
제1밸브(50)는 상기 EBU(20)의 제어에 따라 작동되어 브레이크 실린더(71)에 공급되는 브레이크액을 조정하여 제동력을 조절한다.
제2밸브(50)는 회생제동 협조제어가 실행되는 상태에서 상기 EBU(20)의 제어에 따라 작동되어 브레이크 실린더(71)에 공급된 브레이크액을 리저버 탱크(40)로 바이패스시켜 회생제동 토크량을 조절한다.
브레이크 실린더(71)는 상기 제1밸브(50)를 통해 공급되는 브레이크액의 압력에 따라 휠(70)을 구속하여 제동력을 발생시킨다.
전술한 바와 같은 기능이 포함되는 본 발명의 동작을 도 2를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 하이브리드 차량이 목적지를 향하여 소정의 속도로 주행하는 상태에서(S101) 각각의 제어기는 운행정보를 검출하여 그에 따른 거동 제어를 실행한다(S102).
이때, EBU(20)는 브레이크 페달이 작동 온 되어 주행되는 차량을 감속 혹은 정지시키기 위한 제동 제어가 실행되고 있는지 판단한다(S103).
상기 S103에서 브레이크 페달이 작동 오프된 상태이면 현재의 운전조건을 지속적으로 유지하고, 브레이크 페달이 작동 온 되어 제동 제어가 실행되고 있는 상태이면 제동력에 따라 제1밸브(50)의 동작을 조정하여 브레이크 실린더(71)에 공급되는 브레이크액의 유량을 조정한다.
따라서, 브레이크 실린더(71)는 공급되는 브레이크액 유량에 따라 휠(70)을 구속시켜 제동력을 발생시킨다.
상기와 같이 브레이크 페달의 온에 따른 제동제어가 실행되는 상태에서 모터의 회생제동이 실행되어 회생제동 협조제어가 실행되고 있는지를 판단한다(S104).
상기 S104에서 회생제동 협조제어가 실행되지 않는 상태이면 브레이크 실린더(71)만에 의한 제동 제어를 실행하고, 회생제동 협조제어가 실행되는 상태이면 회생제동토크에 따라 제2밸브(60)를 작동시켜 브레이크 실린더(71)에 공급되어 있는 브레이크액을 리저버 탱크(40)로 바이패스시킴으로써, 회생제동량을 조정한다.
즉, 총 제동량은 브레이크 제동량 + 회생제동량으로 결정되므로, 회생제동량이 증가되면 그에 따라 브레이크 제동량이 감소되므로 제2밸브(60)를 통해 브레이크 실린더(71)에 공급된 브레이크액을 리저버 탱크(40)로 바이패스시킨다.
상기와 같이 제2밸브(60)에 작동에 따라 리저버 탱크(40)로 바이패스되는 브레이크 액량을 추정한 한 다음 누적하여(S105) 누적된 바이패스 브레이크 액량이 설정된 일정량, 즉 브레이크 실린더의 압력을 정상적으로 유지할 수 있는 최소량을 초과하였는지 판단한다(S106).
상기에서 리저버 탱크(40)로 바이패스되는 브레이크 액량은 [브레이크 실린더(71)의 압력 감소 시점의 압력에 상당하는 소요액량] - [브레이크 실린더(71)의 압력 증가 시점 시점의 압력에 상당하는 소요액량]으로 결정된다.
상기 S106의 판단에서 제2밸브(60)를 통해 리저버 탱크(40)로 바이패스된 브레이크 액량이 설정된 일정값을 초과한 상태이면 회생제동 협조제어를 중지하여 브레이크 실린더(71)에 공급된 브레이크액이 리저버 탱크(40)로 바이패스되는 것을 차단한다(S107).
따라서, 브레이크 실린더(71)에 공급된 브레이크 액량을 안정된 레벨로 유지시켜 밀림이 발생되지 않는 안정된 제동력을 유지하여 준다.
상기와 같이 회생제동 협조제어를 중지한 상태에서 브레이크 페달의 작동과 마스터 실린더(30)의 압력을 검출하여(S108) 리셋조건을 만족하는지 판단한다(S109).
상기 S109에서 브레이크 페달의 작동과 마스터 실린더(30)의 압력이 리셋조건을 만족하면 누적된 바이패스 액량을 리셋하고 초기 상태로 복원된다(S110).
상기 리셋조건은 브레이크 페달의 작동이 오프되거나 스트로크 증가가 설정량(2%) 미만이고, 마스터 실린더(30)에 압력이 발생되지 않는 상태로 설정된 일정시간(2초) 이상 지속되는 조건이다.
따라서, 본 발명은 회생제동 협조제어 상태에서 브레이크액이 바이패스되어 브레이크를 통해 안정된 제동력을 발생시킬 수 없는 상태이면 회생제동 협조제어를 중지함으로써, 제동력을 안정되게 확보한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제동 제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제동 제어절차를 도시한 흐름도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : HCU(Hybrid Control Unit) 20 : EBU(Electric Control Unit)
30 : 마스터 실린더 31 : 압력센서
40 : 제1밸브 50 : 제2밸브

Claims (6)

  1. 브레이크 페달의 작동에 따라 제동 압력을 발생시키는 마스터 실린더, 마스터 실린더로부터 브레이크 실린더에 공급되는 브레이크액을 조정하는 제1밸브, 회생제동 협조제어에서 브레이크 실린더에 공급된 브레이크액을 리저버 탱크로 바이패스시켜 회생제동 토크량을 조절하는 제2밸브, 회생제동 협조제어 실행에서 제2밸브를 통해 리저버 탱크로 바이패스되는 브레이크액의 유량이 일정량을 초과하면 회생제동 협조제어를 종료하는 브레이크 제어기를 포함하는 하이브리드 차량의 제동 제어장치에 있어서,
    상기 브레이크 제어기는 "브레이크 실린더의 압력 감소 시점 압력에 상당하는 소요액량"에서 "브레이크 실린더의 압력 증가 시점 시점 압력에 상당하는 소요액량"을 차 연산하여 리저버 탱크로 바이패스되는 브레이크액의 유량을 추정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제동 제어장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제동요구에 따라 회생제동 협조제어가 실행되면 리저버 탱크로 바이패스되는 브레이크 액량을 추정하여 누적하는 과정;
    누적된 브레이크 액량이 설정된 기준량을 초과하는지 판단하여 기준량을 초과하면 회생제동 협조제어를 중지하는 과정;
    브레이크 페달의 작동이 오프되어 설정시간 경과하면 누적된 브레이크 액량을 리셋하는 과정;
    을 포함하는 하이브리드 차량의 제동 제어방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 배이패스 브레이크 액량은 [브레이크 실린더의 압력 감소 시점 압력에 상당하는 소요액량] - [브레이크 실린더의 압력 증가 시점 시점 압력에 상당하는 소요액량]의 연산하여 추정하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제동 제어방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 회생제동 협조제어가 중지되면 브레이크 실린더에 공급된 브레이크액의 바이패스를 차단하여 브레이크 실린더의 제동력을 유지시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 제동 제어방법.
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