KR101558772B1 - 친환경 자동차의 회생제동량 가변 제어 장치 및 방법 - Google Patents

친환경 자동차의 회생제동량 가변 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하이브리드 자동차나 순수 전기자동차와 같은 친환경 자동차에서 추돌 사고의 위험을 줄이면서 차량의 연비 향상에 기여할 수 있는 회생제동량 가변 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 운전자가 가속 페달 및 제동 페달에서 모두 발을 떼고 주행하는 타행 운전 시 전방차량과의 상대거리 및 상대속도 등을 고려하여 회생제동량을 가변 제어하는 친환경 자동차의 회생제동량 가변 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

친환경 자동차의 회생제동량 가변 제어 장치 및 방법 {Control apparatus and method for regenerative braking of eco-friendly vehicle}
본 발명은 친환경 자동차의 회생제동량 가변 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 자동차나 순수 전기자동차와 같은 친환경 자동차에서 추돌 사고의 위험을 줄이면서 차량의 연비 향상에 기여할 수 있는 회생제동량 가변 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
오늘날 가솔린이나 디젤 등과 같은 화석연료를 사용하는 내연기관 자동차는 배기가스로 인한 환경오염, 이산화탄소로 인한 지구온난화, 오존 생성 등으로 인한 호흡기 질환 유발 등의 여러 문제점을 가지고 있다.
따라서, 전기모터를 구동시켜 주행하는 순수 전기자동차(Electric Vehicle, EV)나, 엔진과 전기모터로 주행하는 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 연료전지에서 생성되는 전력으로 전기모터를 구동시켜 주행하는 연료전지 자동차(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV)와 같은 친환경 자동차가 개발되어 왔다.
주지된 바와 같이, 친환경 자동차에서는 차량의 제동 혹은 관성에 의한 타행 주행시 제동 및 관성에너지를 전기모터의 발전을 통해 회수하여 배터리에 충전하는 회생제동(Regenerative Braking, RB) 모드가 수행된다.
이렇게 친환경 자동차에서는 제동이나 타행 주행시 전기모터(구동모터)를 이용하여 에너지를 회수하고 배터리를 충전하므로 연비 향상 및 효율적인 에너지의 이용이 가능하다.
특히, 친환경 자동차의 회생제동 시스템은 차량 제동시 차량의 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 배터리에 저장한 뒤 차량이 주행할 때 전기모터를 구동하는데 재사용할 수 있도록 하여 차량의 연비를 향상시킨다.
내연기관 자동차에서는 운전자가 브레이크 페달을 밟아 제동을 하게 되면 운동에너지가 유압 브레이크 패드의 마찰력에 의해 열에너지로 변환되어 손실되지만, 회생제동 시스템이 적용된 친환경 자동차에서는 제동시 제동 조건에 따라 유압 제동을 최소화하여 열로 손실될 수 있는 에너지를 전기모터에 의한 회생제동을 통해 배터리에 전기에너지로 저장한다.
또한, 회생제동이 수행되는 차량에서 회생제동을 하는 동안 전기모터(구동모터)에서 발생하는 회생제동 토크와 마찰제동장치(유압제동장치)에서 발생하는 마찰제동 토크의 합이 운전자 요구 제동 토크를 충족시키도록 하는 회생제동 협조제어 기술이 요구된다.
이때, 모터의 발전 동작 및 회전저항에 의한 전기제동력, 즉 회생제동력과 마찰제동장치에 의한 마찰제동력 간의 적절한 분배가 필수적이다.
한편, 차간 거리 제어(SCC:Smart Cruise Control) 시스템을 장착한 차량의 경우 운전자 브레이크 조작이 있기 전이라도 마찰제동장치를 이용한 액티브 브레이크 작동(Active Braking)이 이루어진다(유압제동만을 이용하는 능동 제동 제어가 수행됨).
이는 운전자 의지가 아닌 시스템 제어를 통해 미리 제동력을 발생시켜 추돌 사고를 회피하고자 하는 것으로, SCC 시스템은 제어부가 전방검출부(예, 레이더 센서) 및 차속검출부의 검출 정보를 입력받아 전방 차량의 정보, 즉 전방 차량과의 상대거리(차간 거리) 및 상대속도 데이터를 취득하고, 이들 데이터로부터 충돌위험도를 산출하여 추돌 가능성을 판단한 뒤, 추돌 가능성이 있음에도 브레이크 페달을 통한 운전자 제동 입력이 이루어지지 않을 경우 자동으로 마찰제동장치를 작동시켜 차량을 제동시킨다.
그러나, SCC 시스템이 적용된 차량에서 운전자 인지 전(즉, 브레이크 페달을 밟기 전) 브레이크 유압을 미리 인가하여 제동 성능을 확보하고, 충돌위험도에 따라 프리-필(Pre-fill), 프리-브레이크(Pre-brake) 제어를 통해 제동압을 미리 생성하지만, 유압 제어의 응답성이 빠르지 못하여 긴급한 상황에서 차량 추돌을 회피할 수 있는 큰 제동력을 짧은 시간 동안 얻을 수 없고, 따라서 유압제동만으로는 추돌 사고를 회피하는데 어려움이 있는 것이 사실이다.
또한 차량이 연료를 소모하여 주행하는 동안 차간거리 확보를 위해 마찰제동만으로 차량을 반복적으로 제동시키는 방식에서는 차량의 운동에너지를 브레이크 마찰을 통한 열에너지로 모두 소모하므로 이를 개선할 수 있는 방안이 필요하다.
즉, SCC 작동시에는 회생제동이 이루어지지 않으므로 차량 연비에 기여하는 바가 없고, 유압제동만 이루어지므로 SCC의 미작동시에 비해 전반적으로 차량 연비가 나빠지는 문제점을 가지게 된다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출한 것으로서, 운전자가 가속 페달 및 제동 페달에서 모두 발을 떼고 주행하는 타행 운전 시 전방차량과의 상대거리 및 상대속도 등을 고려하여 회생제동량을 가변 제어하는 친환경 자동차의 회생제동량 가변 제어 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 전방차량과의 차간거리를 실시간 검출하는 차간거리센서; 차속을 실시간 검출하는 차속센서; 상기 차속센서에서 취득한 차속과 상기 차간거리센서에서 취득한 차간거리를 기반으로 전방차량과의 상대속도를 산출하는 상대속도연산부; 상기 차간거리센서에서 취득한 차간거리 및 상기 상대속도연산부에서 취득한 상대속도에 따라 회생제동량을 결정하는 회생제동량결정부; 가속페달신호와 제동페달신호가 미발생한 것으로 판단되면, 상기 회생제동량결정부에서 결정한 회생제동량을 기반으로 회생제동을 가변 제어하는 상위제어기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차의 회생제동량 가변 제어 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 상위제어기는 차간거리센서에서 취득한 차간거리가 임계값 이하이면 상기 회생제동량결정부에서 결정한 회생제동량을 기반으로 모터제어기에 회생제동을 지령하고, 차간거리센서에서 취득한 차간거리가 임계값보다 크면 회생제동량을 0으로 결정하고 모터제어기에 회생제동을 지령하지 않는다.
또한, 본 발명에서는, 가속페달신호와 제동페달신호가 미발생한 것으로 판단되면, 전방차량과의 실시간 차간거리를 임계값과 비교하는 제1과정; 상기 전방차량과의 차간거리가 임계값 이하이면 실시간 차간거리 및 차속을 기반으로 전방차량과의 상대속도를 산출하는 제2과정; 상기 전방차량과의 상대속도 및 차간거리를 기반으로 회생제동량을 결정하는 제3과정; 상기 제3과정에서 결정한 회생제동량을 기반으로 모터제어기에 회생제동을 지령하는 제4과정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차의 회생제동량 가변 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제2과정에서는 전방차량과의 차간거리가 임계값보다 크면 회생제동량을 0으로 결정하고 모터제어기에 회생제동을 지령하지 않는다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제3과정에서는 가변회생제동량맵에 의해 회생제동량을 결정하며, 이 가변회생제동량맵은 전방차량과의 상대속도 및 차간거리에 따른 회생제동량을 규정하여 사전에 설정된 것이 사용된다.
이에 따라, 본 발명의 회생제동량 가변 제어 장치 및 방법에 의하면 다음과 같은 이점이 있다.
1. 실도로 주행 상황에서 운전자가 제동 페달을 밟지 않고 타행을 하여 감속할 경우, 전방차량과의 차간거리가 충분하게 확보된 상태에서는 차량의 관성에너지를 최대한 사용할 수 있도록 회생제동량을 0으로 하고, 전방차량과의 차간거리가 임계값 이하이면 전방차량과의 차간거리 및 상대속도에 따라 회생제동량을 가변하여 회생에너지를 최대한 회수하므로 실주행 연비를 향상시키고 주행가능거리를 증대시킬 수 있다.
2. 주행 중 전방차량과의 차간거리가 일정값(임계값)보다 작아진 상황에서 운전자가 주의 분산 등으로 인해 제동 페달을 밟지 않고 있는 경우, 전방차량과의 차간거리 및 상대속도에 따라 회생제동량을 자동 증가시켜 감속하여 안전운행을 유도하게 되며, 동시에 운전자의 주의를 환기시켜 감속시 안전운행에 도움을 줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 회생제동량 가변 제어 장치를 나타낸 구성도
도 2는 본 발명에 따른 회생제동량 가변 제어 장치에 적용되는 가변회생제동량맵을 일례로 나타낸 도면
도 3은 본 발명에 따른 회생제동량 가변 제어 방법을 나타낸 순서도
도 4는 본 발명에 따른 회생제동량 가변 제어의 적용 여부를 전방차량과의 차간거리 및 상대속도에 따라 구분하여 나타낸 도면
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 친환경 자동차의 회생제동량 가변 제어에 관한 것으로서, 운전자가 가속 페달 및 제동 페달에서 모두 발을 떼고 주행하는 타행 운전 상태에서 전방 차량과의 상대거리(혹은 차간거리) 및 상대속도 등을 고려하여 회생제동량을 가변 제어하도록 한다.
일례로, 차간거리가 충분한 경우에는 회생제동량을 0(제로)에 가깝게 가변하여 차량의 운동에너지를 가급적 그대로 사용하고, 차간거리가 좁아지면 회생제동을 통해 감속과 에너지 회생을 동시 수행되게 하여 연비를 향상시킨다.
이때, 운전자가 제동 페달을 밟아서 제동하게 되면 공지의 회생제동 협조제어에 의해 운전자가 원하는 제동력을 충족시키게 된다.
첨부한 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 회생제동량 가변 제어 장치를 나타낸 구성도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 회생제동량 가변 제어 장치는 가속신호검출부(혹은 가속페달센서)(1), 제동신호검출부(혹은 제동페달센서)(2), 차간거리센서(3), 차속센서(4), 상대속도연산부(5), 회생제동량결정부(6), 상위제어기(7), 및 모터제어기(8)를 포함하여 구성된다.
가속신호검출부(1)는 운전자가 탑승한 차량(기준차량)에 탑재되어 기준차량의 가속페달신호를 실시간 검출하는 것으로, 운전자가 주행 중에 가속 페달을 밟지 않으면 0(제로)을 검출하게 된다.
제동신호검출부(2)는 기준차량에 탑재되어 기준차량의 제동페달신호를 실시간 검출하는 것으로, 운전자가 주행 중에 제동 페달을 밟지 않으면 0(제로)을 검출하게 된다.
차간거리센서(3)는 기준차량에 탑재되어 전방차량과의 차간거리를 실시간 검출하는 것으로, 주행 중에 가준차량과 이 기준차량의 전방에서 주행하는 상대차량(혹은 전방차량) 간에 실시간 차간거리를 검출하게 된다.
차속센서(4)는 기준차량에 탑재되어 있는 것으로, 주행 중 실시간 차속을 검출하게 된다.
상대속도연산부(5)는 상기 차속센서(4)에서 취득한 실시간 차속 정보와 상기 차간거리센서(3)에서 취득한 실시간 차간거리 정보를 기반으로 전방차량과의 실시간 상대속도를 산출하는 것으로, 전방차량과의 차간거리가 미리 설정된 임계값 이하인 경우에 한하여 전방차량과의 상대속도를 연산한다.
즉, 상기 상대속도연산부(5)는 기준차량과 전방차량 간에 차간거리가 임계값보다 큰 경우에는 상대속도 연산을 수행하지 않는다.
여기서, 차속 정보와 차간거리 정보를 기반으로 전방차량과의 상대속도를 연산하는 방법은 공지의 기술이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이러한 상대속도연산부(5)는 상위제어기(7) 내에 구성될 수 있으며, 이 상위제어기(7)에 수신되는 차속 정보와 차간거리 정보를 기반으로 전방차량과의 상대속도를 연산하게 된다.
회생제동량결정부(6)는 상기 상위제어기(7) 내에 구성될 수 있으며, 상위제어기(7)가 상기 가속신호검출부(1)로부터 취득한 가속페달신호와 상기 제동신호검출부(2)로부터 취득한 제동페달신호가 0(제로)인 것으로 인지 및 판단하면, 상기 차간거리센서(3)에서 취득한 차간거리 정보와 상기 상대속도연산부(5)에서 취득한 상대속도 정보에 따라 회생제동량을 가변 결정한다.
상기 회생제동량결정부(6)는 가변회생제동량맵으로서 사전 설정되어 구성되거나 또는 그 내부에 가변회생제동량맵이 사전 설정되어 저장되어 있으며, 이 가변회생제동량맵에 의해 전방차량과의 차간거리 및 상대속도를 기반으로 회생제동량을 가변 결정하게 된다.
첨부한 도 2는 본 발명에 따른 회생제동량 가변 제어 장치에 적용되는 가변회생제동량맵을 일례로 나타낸 것이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 가변회생제동량맵은 전방차량과의 차간거리 및 상대속도에 따른 회생제동량의 관계를 도표화하여(혹은 테이블화하여) 구성될 수 있으며, 전방차량과의 차간거리 및 상대속도가 입력되면 그에 상응하는 소정의 회생제동량을 출력으로서 제공한다.
즉, 회생제동량결정부(6)는 사전에 설정되어 저장된 상기 가변회생제동량맵을 통해 전방차량과의 실시간 차간거리 및 상대속도를 기반으로 회생제동량을 결정하게 된다.
예를 들면, 상기 가변회생제동량맵은 최소상대속도를 결정하는 과정, 최대차간거리를 결정하는 과정, 최대회생제동량을 결정하는 과정, 및 선택된 소정의 차간거리 및 상대속도에 소정의 회생제동량을 매칭시키는(대응시키는) 과정 등을 통해 매핑되어 설정될 수 있으며, 여기서 최소차간거리와 최대상대속도는 각각 0으로 설정된다.
즉, 상기 가변회생제동량맵은 전방차량과의 차간거리는 0 이상이고 상대속도는 0 이하인 경우에 대해 매핑된 것으로, 상대속도가 0보다 큰 경우에는 회생제동량을 출력으로서 제공하지 못한다.
그리고, 상위제어기(7)는 상기 회생제동량결정부(6)에서 결정하여 전송하는 회생제동량 정보를 수신하여 모터제어기(8)에 회생제동량 지령을 전송하게 된다.
상기 모터제어기(8)는 상위제어기(7)로부터 수신한 회생제동량 지령을 기반으로 회생제동 모드를 제어한다.
이하, 상기와 같이 구성되는 친환경 자동차의 회생제동량 가변 제어 장치에 의해, 타행 주행시 전방차량과의 차간거리 및 상대속도에 따라 회생제동량을 가변 제어하는 과정을 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 회생제동량 가변 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 운전자가 실도로 주행 중 전방 상황을 판단하여 가속 페달 및 제동 페달을 밟지 않고 타행을 하는 경우, 회생제동량은 전방차량과의 차간거리 및 상대속도에 따라 결정되어 0에서 최대회생제동량까지 가변 제어된다.
상위제어기(7)는, 가속신호검출부(1)에서 전송받은 가속페달신호와 제동신호검출부(2)에서 전송받은 제동페달신호가 모두 0인 것으로 판단되면, 다시 말해 가속페달신호와 제동페달신호가 모두 미발생한 것으로 판단되면, 차간거리센서(3)로부터 수신한 실시간 차간거리를 미리 설정된 임계값과 비교한다.
비교 결과, 전방차량과의 차간거리가 임계값 이하이면, 상위제어기(7)는 상대속도연산부(5)에 의해(상대속도연산부(5)에 차간거리 및 차속 정보를 입력하여) 전방차량과의 실시간 상대속도를 계산한다.
이때 상기 상대속도연산부(5)는 차간거리센서(3)에서 검출된 실시간 차간거리와 차속센서(4)에서 검출된 실시간 차속을 기반으로 전방차량과의 상대속도를 산출한다.
상위제어기(7)는 상대속도연산부(5)에서 산출한 전방차량과의 상대속도가 0 이하이면, 회생제동량결정부(6)에 의해(회생제동량결정부에 차간거리 및 상대속도 정보를 입력하여) 차간거리 및 상대속도에 따른 회생제동량을 결정한다.
상기 회생제동량결정부(구체적으로, 가변회생제동량맵)(6)에서 결정된 회생제동량을 인지한 상위제어기(7)는, 상기 결정된 회생제동량을 기반으로 모터제어기(8)에 회생제동을 지령하여 회생제동 모드를 수행되게 한다.
도 2에 보이듯이, 상기 가변회생제동량맵은 전방차량과의 차간거리 및 상대속도에 따른 회생제동량을 규정하여 사전 구성한 것으로, 이 맵에 의하면, 전방차량과의 차간거리가 가까워질수록(작아질수록) 회생제동량은 커지고, 전방차량과의 상대속도가 음(-)으로 작아질수록(즉, 전방차량의 감속도가 기준차량의 감속도보다 커질수록) 회생제동량은 커진다.
따라서, 타행 주행시 전방차량과의 차간거리가 임계값(최대차간거리) 이하이고 전방차량과의 상대감속도가 0보다 커지면(전방차량과의 상대속도가 0보다 작아지면), 운전자가 제동 페달을 밟고 있지 않은 상태에서 전방차량과의 차간거리가 점차 좁아지고 있는 상황이므로, 이전보다 회생제동량을 증가시켜 회생에너지를 배터리로 회수되게 한다.
그리고, 타행 주행시, 전방차량과의 차간거리가 상기 가변회생제동량맵의 최대차간거리보다 커지는 경우, 즉 전방차량과의 차간거리가 임계값보다 커지는 경우, 회생제동량은 0이 된다.
이는 전방차량과의 차간거리가 임계값(최대차간거리)보다 크면 전방차량과의 안전거리가 충분히 확보되므로 차량의 관성에너지를 최대한 사용할 수 있도록 회생제동을 하지 않고 타행을 하는 것이 바람직하기 때문이다.
또한 전방차량과의 상대속도가 0보다 큰 경우는 전방차량이 가속하여 기준차량과 점점 멀어지고 있는 것을 의미하므로 이 경우에도 회생제동을 하지 않고 타행을 한다.
그리고, 운전자가 제동 페달을 밟아서 제동하는 경우에는 공지의 회생제동 협조제어 방식으로 제동 방식이 전환된다.
이러한 제동 방식의 전환은 상기 상위제어기(7)에 의해 수행될 수 있으며, 이때 운전자가 요구하는 제동력은 회생제동과 유압제동에 의해 발생된다.
즉, 상위제어기(7)는 운전자가 제동 페달을 밟는 경우 회생제동 지령을 모터제어기(8)에 전송하고 유압제동 지령을 제동시스템(유압제동장치 포함)에 전송함으로써, 회생제동 협조제어에 의해 운전자가 요구하는 제동력을 발생할 수 있게 한다.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 회생제동량 가변 제어의 적용 여부를 전방차량과의 차간거리 및 상대속도에 따라 구분하여 나타낸 것이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 운전자가 실도로 주행시 전방상황을 판단하여 가속 페달 및 제동 페달을 밟지 않고 타행을 하는 조건에서 차간거리가 임계값보다 작으면(도 4의 ⓑ위치에 전방차량이 있을 경우) 가변회생제동량맵에 의해 결정된 바에 따라 상위제어기(7)에서 모터제어기(8)로 회생제동 지령이 내려진다.
전방차량이 도 4의 ⓑ 위치에 있을 때 상대속도 값(Vab)이 0 보다 작으면 기준차량보다 전방차량의 감속도가 큰 것을 의미하므로, 전방차량이 ⓑ에서 ⓑ'로 이동되어 기준차량과 가까워진다. 이때 가변회생제동량맵에 의해 회생제동량을 증가시켜 기준차량의 제동력을 높인다.
다만, 운전자가 판단하여 전방차량과의 거리가 가까워져 제동 페달을 밟을 경우에는 공지의 회생제동 협조제어에 의해 운전자가 요구하는 제동력을 발생시키게 된다.
그리고, 운전자가 실도로 주행시 전방상황을 판단하여 가속 페달 및 제동 페달을 밟지 않고 타행을 하는 조건에서 차간거리가 임계값보다 작지만(도 4의 ⓑ" 위치에 전방차량이 있을 경우) 상대속도 값(Vab)이 0보다 크면 가변회생제동량맵에 의해 회생제동량을 결정하지 않는다.
다만, 전방차량과의 차간거리가 임계값보다 작은 상황에서 전방차량이 가속하여 차간거리가 멀어지고 있는 상황이므로, 전방차량과의 차간거리가 임계값에 도달할 때까지는 안전거리 확보를 위해 회생제동이 필요하다. 따라서, 상위제어기(7)는 모터제어기(8)로 회생제동량을 줄이기 위한 지령을 내릴 수 있다.
다시 말해, 상기 상위제어기(7)는 차간거리센서(3)에서 취득한 차간거리가 임계값 이하인 동시에, 상대속도연산부(5)에서 취득한 상대속도가 0 이하이면 상기 회생제동량결정부(6)에 의해 회생제동량을 결정하고, 상대속도연산부(5)에서 취득한 상대속도가 0보다 크면 이전(상대속도가 0 이하일 때)보다 감소시킨 회생제동량을 기반으로 전방차량과의 차간거리가 임계값에 도달할 때까지 모터제어기(8)에 회생제동을 지령할 수 있다.
또한, 타행 주행시 차간거리가 임계값보다 커지면(도 4의 ⓑ"' 위치에 전방차량이 있을 경우) 회생제동량을 0으로 하여 관성에너지로 주행할 수 있도록 한다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였는바, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
1 : 가속신호검출부
2 : 제동신호검출부
3 : 차간거리센서
4 : 차속센서
5 : 상대속도연산부
6 : 회생제동량결정부
7 : 상위제어기
8 : 모터제어기

Claims (5)

  1. 전방차량과의 차간거리를 실시간 검출하는 차간거리센서;
    차속을 실시간 검출하는 차속센서;
    상기 차속센서에서 취득한 차속과 상기 차간거리센서에서 취득한 차간거리를 기반으로 전방차량과의 상대속도를 산출하는 상대속도연산부;
    상기 차간거리센서에서 취득한 차간거리 및 상기 상대속도연산부에서 취득한 상대속도에 따라 가변되는 회생제동량을 결정하는 회생제동량결정부;
    가속페달신호와 제동페달신호가 미발생한 것으로 판단되고, 상기 차간거리센서에서 취득한 차간거리가 임계값 이하이면, 상기 회생제동량결정부에서 결정된 회생제동량만큼의 회생제동이 이루어지도록 모터제어기에 회생제동을 지령하여 회생제동을 가변 제어하는 상위제어기;
    를 포함하고, 상기 회생제동량결정부에서 결정되는 회생제동량은 차간거리가 작은 값일수록, 그리고 상대속도가 전방차량과의 차간거리가 좁아지는 음의 상대속도에 있어서 값이 작아질수록 더욱 큰 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차의 회생제동량 가변 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상위제어기는 차간거리센서에서 취득한 차간거리가 임계값보다 크면 회생제동량을 0으로 결정하고 모터제어기에 회생제동을 지령하지 않는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차의 회생제동량 가변 제어 장치.
  3. 가속페달신호와 제동페달신호가 미발생한 것으로 판단되면, 전방차량과의 실시간 차간거리를 임계값과 비교하는 제1과정;
    상기 전방차량과의 차간거리가 임계값 이하이면 실시간 차간거리 및 차속을 기반으로 전방차량과의 상대속도를 산출하는 제2과정;
    상기 전방차량과의 상대속도 및 차간거리에 따른 값으로 가변되는 회생제동량을 결정하는 제3과정;
    상기 제3과정에서 결정한 회생제동량만큼의 회생제동이 이루어지도록 모터제어기에 회생제동을 지령하는 제4과정;
    을 포함하고, 상기 제3과정에서 결정되는 회생제동량은 차간거리가 작은 값일수록, 그리고 상대속도가 전방차량과의 차간거리가 좁아지는 음의 상대속도에 있어서 값이 작아질수록 더욱 큰 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차의 회생제동량 가변 제어 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2과정에서는 전방차량과의 차간거리가 임계값보다 크면 회생제동량을 0으로 결정하고 모터제어기에 회생제동을 지령하지 않는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차의 회생제동량 가변 제어 방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제3과정에서는 가변회생제동량맵에 의해 회생제동량을 결정하며, 이 가변회생제동량맵은 전방차량과의 상대속도 및 차간거리에 따른 회생제동량을 규정하여 사전에 설정된 것임을 특징으로 하는 친환경 자동차의 회생제동량 가변 제어 방법.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180039445A (ko) * 2016-10-10 2018-04-18 주식회사 만도 하이브리드 차량의 타력주행시 회생제동의 제어 장치 및 그 방법
KR20180040022A (ko) * 2016-10-11 2018-04-19 주식회사 만도 차량 간 통신을 이용한 스마트 크루즈 컨트롤 시스템 및 그 제어 방법
US10065614B2 (en) 2015-05-29 2018-09-04 Hyundai Motor Company System and method for variably controlling regenerative braking
KR101944310B1 (ko) * 2017-10-31 2019-02-01 쌍용자동차 주식회사 사륜구동 하이브리드 자동차의 코스팅 및 회생제동 제어방법
KR20190051135A (ko) * 2017-11-06 2019-05-15 현대자동차주식회사 회생 제동 제어 장치, 그를 가지는 차량 및 그 제어 방법
KR20190080061A (ko) * 2017-12-28 2019-07-08 현대자동차주식회사 차량의 회생 제동 제어 장치 및 방법
KR20200046227A (ko) * 2018-10-23 2020-05-07 주식회사 알오씨오토시스템 회생 제동 제어 시스템 및 방법
KR20200046214A (ko) 2018-10-23 2020-05-07 현대자동차주식회사 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템 및 방법
KR20210051145A (ko) 2019-10-30 2021-05-10 쌍용자동차 주식회사 전기 자동차의 패들 스위치를 이용한 긴급 제동장치 및 방법
KR102294158B1 (ko) * 2020-10-27 2021-08-25 숭실대학교 산학협력단 xEV 차량의 주행 인지 기반 회생제동 제어방법
WO2022045443A1 (ko) * 2020-08-24 2022-03-03 한양대학교 산학협력단 주행 파라미터 제어 방법 및 장치
US20220105925A1 (en) * 2020-10-01 2022-04-07 GM Global Technology Operations LLC One pedal driving

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012131292A (ja) * 2010-12-20 2012-07-12 Daimler Ag ハイブリッド電気自動車の制御装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012131292A (ja) * 2010-12-20 2012-07-12 Daimler Ag ハイブリッド電気自動車の制御装置

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10065614B2 (en) 2015-05-29 2018-09-04 Hyundai Motor Company System and method for variably controlling regenerative braking
KR102539294B1 (ko) * 2016-10-10 2023-06-02 에이치엘만도 주식회사 하이브리드 차량의 타력주행시 회생제동의 제어 장치 및 그 방법
KR20180039445A (ko) * 2016-10-10 2018-04-18 주식회사 만도 하이브리드 차량의 타력주행시 회생제동의 제어 장치 및 그 방법
KR20180040022A (ko) * 2016-10-11 2018-04-19 주식회사 만도 차량 간 통신을 이용한 스마트 크루즈 컨트롤 시스템 및 그 제어 방법
KR102489315B1 (ko) 2016-10-11 2023-01-17 주식회사 에이치엘클레무브 차량 간 통신을 이용한 스마트 크루즈 컨트롤 시스템 및 그 제어 방법
KR101944310B1 (ko) * 2017-10-31 2019-02-01 쌍용자동차 주식회사 사륜구동 하이브리드 자동차의 코스팅 및 회생제동 제어방법
KR20190051135A (ko) * 2017-11-06 2019-05-15 현대자동차주식회사 회생 제동 제어 장치, 그를 가지는 차량 및 그 제어 방법
KR102448100B1 (ko) * 2017-11-06 2022-09-28 현대자동차주식회사 회생 제동 제어 장치, 그를 가지는 차량 및 그 제어 방법
KR102429505B1 (ko) 2017-12-28 2022-08-05 현대자동차주식회사 차량의 회생 제동 제어 장치 및 방법
KR20190080061A (ko) * 2017-12-28 2019-07-08 현대자동차주식회사 차량의 회생 제동 제어 장치 및 방법
KR102158178B1 (ko) * 2018-10-23 2020-09-23 주식회사 알오씨오토시스템 회생 제동 제어 시스템 및 방법
KR20200046214A (ko) 2018-10-23 2020-05-07 현대자동차주식회사 친환경 차량의 회생제동량 제어 시스템 및 방법
KR20200046227A (ko) * 2018-10-23 2020-05-07 주식회사 알오씨오토시스템 회생 제동 제어 시스템 및 방법
KR20210051145A (ko) 2019-10-30 2021-05-10 쌍용자동차 주식회사 전기 자동차의 패들 스위치를 이용한 긴급 제동장치 및 방법
WO2022045443A1 (ko) * 2020-08-24 2022-03-03 한양대학교 산학협력단 주행 파라미터 제어 방법 및 장치
US20220105925A1 (en) * 2020-10-01 2022-04-07 GM Global Technology Operations LLC One pedal driving
WO2022092647A1 (ko) * 2020-10-27 2022-05-05 숭실대학교 산학협력단 xEV 차량의 주행 인지 기반 회생제동 제어방법
KR102294158B1 (ko) * 2020-10-27 2021-08-25 숭실대학교 산학협력단 xEV 차량의 주행 인지 기반 회생제동 제어방법

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