KR101780285B1 - 하이브리드 차량 및 이의 제동 방법 - Google Patents

하이브리드 차량 및 이의 제동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101780285B1
KR101780285B1 KR1020150175066A KR20150175066A KR101780285B1 KR 101780285 B1 KR101780285 B1 KR 101780285B1 KR 1020150175066 A KR1020150175066 A KR 1020150175066A KR 20150175066 A KR20150175066 A KR 20150175066A KR 101780285 B1 KR101780285 B1 KR 101780285B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
braking
amount
brake
state
regenerative
Prior art date
Application number
KR1020150175066A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170068172A (ko
Inventor
조우철
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020150175066A priority Critical patent/KR101780285B1/ko
Priority to US15/260,124 priority patent/US10471833B2/en
Publication of KR20170068172A publication Critical patent/KR20170068172A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101780285B1 publication Critical patent/KR101780285B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/24—Electrodynamic brake systems for vehicles in general with additional mechanical or electromagnetic braking
    • B60L7/26—Controlling the braking effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B60L15/2009—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
    • B60L7/18—Controlling the braking effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/10—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels by utilising wheel movement for accumulating energy, e.g. driving air compressors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10—Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/58—Combined or convertible systems
    • B60T13/585—Combined or convertible systems comprising friction brakes and retarders
    • B60T13/586—Combined or convertible systems comprising friction brakes and retarders the retarders being of the electric type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • B60W10/184—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems with wheel brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • B60W10/184—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems with wheel brakes
    • B60W10/188—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems with wheel brakes hydraulic brakes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/13—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion
    • B60W20/14—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand in order to stay within battery power input or output limits; in order to prevent overcharging or battery depletion in conjunction with braking regeneration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18109—Braking
    • B60W30/18127—Regenerative braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/08—Interaction between the driver and the control system
    • B60W50/10—Interpretation of driver requests or demands
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D61/00—Brakes with means for making the energy absorbed available for use
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/423—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/80—Time limits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2260/00—Operating Modes
    • B60L2260/40—Control modes
    • B60L2260/44—Control modes by parameter estimation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2270/00—Further aspects of brake control systems not otherwise provided for
    • B60T2270/60—Regenerative braking
    • B60T2270/604—Merging friction therewith; Adjusting their repartition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24—Energy storage means
    • B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244—Charge state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00—Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/12—Brake pedal position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/083—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/18—Braking system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/18—Braking system
    • B60W2710/182—Brake pressure, e.g. of fluid or between pad and disc
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/89—Repartition of braking force, e.g. friction braking versus regenerative braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/81—Braking systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00—Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/947—Characterized by control of braking, e.g. blending of regeneration, friction braking

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제동 방법은, 브레이크 뎁스(brake depth)를 기초로 현재 제동 상황을 판단하는 단계, 상기 현재 제동 상황이 일반 제동 상황인 경우, 하이브리드 제어기가 상기 브레이크 뎁스에 대응하는 운전자 요구 제동량을 연산하는 단계, 및 상기 하이브리드 제어기가 상기 운전자 요구 제동량에 기초하여 회생제동을 제어하는 회생제동지령 및 마찰제동을 제어하는 마찰제동지령을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

하이브리드 차량 및 이의 제동 방법{HYBRID VEHICLE, AND BRAKING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 하이브리드 차량 및 이의 제동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제동 상황에 따라 적응적으로 제동 방법을 달리할 수 있는 하이브리드 차량 및 이의 제동 방법에 관한 것이다.
하이브리드 차량은 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 사용하는 자동차로서, 일반적으로 연료를 연소시켜 구동력을 얻는 엔진과 배터리 전력으로 구동력을 얻는 모터에 의해 구동되는 차량을 의미한다.
이러한 하이브리드 차량은 주행 중 브레이크 페달에 의한 제동 제어가 실행되면, 엔진의 출력 토크를 보조하는 모터가 회생 제동으로 진입하여 감속 에너지를 회생시켜 배터리를 충전시킨다. 즉, 회생 제동이란 제동 중 발생하는 에너지를 이용하여 모터에 역토크(counter-torque)를 가함으로써 전기 에너지를 발생시키고, 발생된 전기 에너지를 배터리에 저장하는 기술이다.
이와 같은 회생 제동은 운전자의 제동 요구가 검출되면, 하이브리드 제어기(HCU)는 총 제동량을 연산하고, 모터의 동작 상태 및 현재 변속단을 고려하여 회생제동량을 연산한다. 그리고 브레이크 제어기(EBS)는 총 제동량에서 회생 제동량을 제외한 제동을 유압(마찰) 제동량을 통해 만족시킨다.
즉, 기본적으로 하이브리드 차량의 제동은 유압 제동을 담당하는 상기 브레이크 제어기와 회생제동을 담당하는 상기 하이브리드 제어기의 협조 제어를 통해 수행된다.
그런데, 다단변속기가 연결되어 있는 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 타입의 하이브리드 차량의 경우 변속기 앞단에 위치한 모터의 실토크 기준으로 회생 제동량을 추정하고 있다. 하지만 모터의 실토크 기준으로 회생 제동량을 연산하는 경우, 사용자의 제동 요구 시점과 모터의 실토크에 기반한 제동 실행 시점 사이에 발생하는 시간적인 딜레이로 인해 사용자에 의해 요구된 제동력과 모터의 실토크에 기반하여 적용된 제동력 사이에 차이가 발생한다. 이러한 차이 때문에 불필요한 동력 손실이 발생될 수 있다.
본 발명은 제동 상황에 따라 적응적으로 제동을 실행하여 불필요한 마찰제동을 줄이고 연비 및 운전성을 향상시킬 수 있는 하이브리드 차량 및 이의 제동 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제동 방법은, 브레이크 뎁스(brake depth)를 기초로 현재 제동 상황을 판단하는 단계; 상기 현재 제동 상황이 일반 제동 상황인 경우, 하이브리드 제어기가 상기 브레이크 뎁스에 대응하는 운전자 요구 제동량을 연산하는 단계; 및 상기 하이브리드 제어기가 상기 운전자 요구 제동량에 기초하여 회생제동을 제어하는 회생제동지령 및 마찰제동을 제어하는 마찰제동지령을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 회생제동지령에 따라 모터에 연결된 인버터를 제어하여 회생제동량에 대응하는 역토크를 발생시키는 단계; 및 상기 마찰제동지령에 따라 각 휠의 브레이크 실린더에 의한 제동을 실행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 모터의 회생 제한 상황이 아닌 경우 상기 회생제동지령에 분배된 회생제동량은 상기 운전자 요구 제동량과 동일할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 현재 제동 상황이 급제동 상황인 경우 브레이크 제어기가 상기 브레이크 뎁스에 대응하는 운전자 요구 제동량을 연산하는 단계; 및 상기 브레이크 제어기가 상기 운전자 요구 제동량과 회생제동이 실행되고 있는 정도를 모니터링한 값인 회생제동 실행량에 기초하여 마찰제동을 실행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 현재 제동 상황을 판단하는 단계는, 상기 브레이크 뎁스가 제1값 미만이고 상기 브레이크 뎁스의 변화량이 제2값 미만이면 상기 현재 제동 상황을 상기 일반 제동 상황으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 현재 제동 상황을 판단하는 단계는, 상기 브레이크 뎁스가 제1값 이상이거나 상기 브레이크 뎁스의 변화량이 제2값 이상이면 상기 현재 제동 상황을 급 제동 상황으로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량은, 브레이크 뎁스(brake depth)를 기초로 현재 제동 상황을 판단하는 브레이크 제어기; 및 상기 현재 제동 상황이 일반 제동 상황인 경우, 상기 브레이크 뎁스에 대응하는 운전자 요구 제동량을 연산하고, 상기 운전자 요구 제동량에 기초하여 회생제동을 제어하는 회생제동지령 및 마찰제동을 제어하는 마찰제동지령을 생성하는 하이브리드 제어기를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제동 방법은, 브레이크 뎁스(brake depth) 및 상기 브레이크 뎁스의 변화량을 기초로 현재 제동 상황을 판단하는 단계; 및 상기 현재 제동 상황에 따라, 상기 브레이크 뎁스에 대응하는 운전자 요구 제동량 및 마찰제동을 위한 마찰제동량의 연산을 브레이크 제어기 및 하이브리드 제어기 중 어느 하나가 수행하도록 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 차량 및 이의 제동 방법에 의하면, 급제동 상황에서는 각 제어기 간의 통신 지연을 이용해 회생제동 허용량 연산 시점과 회생제동 허용량에 따른 회생제동 실행량에 따라 마찰제동량을 결정하는 제동력 분배 시점을 분리함으로써 마찰제동의 응답성을 향상시킬 수 있다.
또한, 급제동 상황이 아닌 상황에서는 통신 지연없이 운전자 요구 제동량이 연산되면 곧바로 회생제동 지령 및 마찰제동 지령이 생성되도록 함으로써 불필요한 마찰제동이 발생되지 않도록 하여 연비 및 운전성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제동 방법이 적용되는 일반적인 하이브리드 차량을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제동 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 도 2에 도시된 S30 단계를 상세히 나타낸 흐름도이다.
도 4는 도 2에 도시된 S30 단계에 따른 제동 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 도 2에 도시된 S30 단계에 따른 제동 방법을 설명하기 위한 표이다.
도 6은 도 2에 도시된 S40 단계를 상세히 나타낸 흐름도이다.
도 7은 도 2에 도시된 S40 단계에 따른 제동 방법을 설명하기 위한 그래프이다.
도 8는 도 2에 도시된 S40 단계에 따른 제동 방법을 설명하기 위한 표이다.
이하, 본 발명과 관련된 적어도 하나의 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제동 방법이 적용되는 일반적인 하이브리드 차량을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 하이브리드 차량(10)은 설명의 편의를 위하여 실시예로 도시한 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제동 방법은 도 1의 하이브리드 차량(10) 뿐만 아니라 다른 모든 하이브리드 차량에도 적용될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예가 적용되는 하이브리드 시스템(10)은 하이브리드 제어기(HCU: Hybrid Control Unit, 100), 엔진 제어기(ECU: Engine Control Unit, 110), 모터 제어기(MCU: Motor Control Unit, 120), 변속 제어기(TCU: Transmission Control Unit, 130), 엔진(140), 엔진 클러치(150), 모터(160), 변속기(170), 배터리(180), 브레이크 페달 위치 센서(BPS: Brake pedal Position Sensor, 190), 및 브레이크 제어기(EBS: Electric Brake System, 200)를 포함할 수 있다.
HCU(100)는 다른 제어기들의 구동 제어 및 하이브리드 주행 모드 설정, 그리고 하이브리드 차량(10)의 전반적인 동작을 제어하는 최상위 제어기로, 네트워크(예를 들어, CAN 네트워크)로 연결되는 하위 제어기들을 통합 제어하여 엔진(140)과 모터(160)의 출력 토크를 제어한다.
하이브리드 차량(10)은 모터가 자동변속기 쪽에 붙어 있는 타입으로 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 방식으로 구현되며, 상기 하이브리드 주행 모드는 모터 동력만을 이용하는 순수 전기자동차 모드인 EV(Electric Vehicle)모드와, 엔진을 주동력으로 하면서 모터를 보조동력으로 이용하는 HEV(Hybrid Electric Vehicle)모드와, 차량의 제동 혹은 관성에 의한 주행시 차량의 제동 및 관성 에너지를 상기 모터에서 발전을 통하여 회수하여 배터리에 충전하는 회생제동(RB: Regenerative Braking)모드 등의 주행모드를 포함한다.
ECU(110)는 운전자의 요구 토크 신호와, 냉각수온 및 엔진 토크 등의 엔진 상태 정보에 따라 엔진(140)의 전반적인 동작을 제어한다.
MCU(120)는 운전자의 요구 토크 신호, 하이브리드 차량(10)의 주행 모드 및 배터리(30)의 SOC(State of Charge) 상태에 따라 모터(160)의 전반적인 동작을 제어한다.
TCU(130)는 ECU(110)와 MCU(120)의 각 출력 토크에 따라 변속기(170)의 다단 변속 제어를 수행하고 회생 제동량을 추정하기 위한 인자인 현재의 변속 상태를 제공할 수 있다.
엔진(140)은 동력원으로 시동 온(on) 상태에서 동력을 출력한다.
엔진 클러치(150)는 엔진(140)과 모터(160) 사이에 배치되어 HCU(100)의 제어 신호를 입력 받아 하이브리드 차량(10)의 주행 모드에 따라 선택적으로 엔진(140)과 모터(160)를 연결시킨다.
모터(160)는 배터리(30)에서 인버터를 통해 인가되는 3상 교류 전압에 의해 동작되어 토크를 발생시키고, 회생 제동 모드에서 발전기로 동작되어 회생 에너지를 배터리(30)에 공급한다.
변속기(170)는 엔진 클러치(150)의 결합 및 해제에 따라 결정되는 엔진(140)의 출력 토크와 모터(160)의 출력 토크의 합을 입력 토크로 공급받으며, 차속과 운행 조건에 따라 임의의 변속단이 선택되어 구동력을 구동 휠에 출력함으로써 주행을 유지한다.
배터리(180)는 복수 개의 단위 셀로 이루어지며, 모터(160)에 전압을 제공하기 위한 고전압, 예를 들어 직류 400V 내지 450V의 전압이 저장된다.
BPS(190)는 브레이크 페달의 위치 값(브레이크 페달이 눌린 정도)을 지속적으로 측정(또는 감지)하여 브레이크 뎁스(depth) 및 브레이크 뎁스 변화량을 EBS(200)에 전달한다. 상기 브레이크 뎁스는 브레이크 페달이 눌린 정도를 일정 단위(예컨대, mm)로 계산한 값이며, 상기 브레이크 뎁스 변화량은 단위 시간(예컨대, 10ms) 당 브레이크 뎁스의 변화 정도를 나타낸 값이다.
EBS(200)는 상기 브레이크 뎁스 및 상기 브레이크 뎁스 변화량을 기초로 현재 제동 상황이 급 제동 상황인지 판단할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 브레이크 뎁스가 제1값(예를 들어 A(임의의 양수) mm) 이상이거나 상기 브레이크 뎁스 변화량이 제2값(예를 들어, B(임의의 실수) mm/10ms) 이상인 경우, 현재 제동 상황은 급 제동 상황이라 판단될 수 있다. 마찬가지로, 상기 브레이크 뎁스가 상기 제1값 미만이고 상기 브레이크 뎁스 변화량이 상기 제2값 미만인 경우, 현재 제동 상황은 급 제동 상황이 아닌 일반 제동 상황이라 판단될 수 있다. 도 2 내지 도 8을 참조해 후술하겠지만, 급 제동 상황인 경우 차량 제동 제어의 주체가 EBS(200)가 되며, 일반 제동 상황인 경우 차량 제동 제어의 주체가 HCU(100)가 된다.
EBS(200)는 자체적으로 또는 HCU(100)의 신호에 따라 각 휠의 브레이크 실린더에 공급되는 유압 제동을 제어한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 제동 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 3은 도 2에 도시된 S30 단계를 상세히 나타낸 흐름도이다. 도 4는 도 2에 도시된 S30 단계에 따른 제동 방법을 설명하기 위한 그래프이다. 도 5는 도 2에 도시된 S30 단계에 따른 제동 방법을 설명하기 위한 표이다. 도 6은 도 2에 도시된 S40 단계를 상세히 나타낸 흐름도이다. 도 7은 도 2에 도시된 S40 단계에 따른 제동 방법을 설명하기 위한 그래프이다. 도 8는 도 2에 도시된 S40 단계에 따른 제동 방법을 설명하기 위한 표이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 운전자가 브레이크 페달을 밟게 되면, BPS(190)는 그에 따른 브레이크 뎁스 및 브레이크 뎁스 변화량을 계산하여 EBS(200)로 전송하게 된다(S10).
EBS(200)는 상기 브레이크 뎁스 및 상기 브레이크 뎁스 변화량을 기초로 현재 제동 상황이 급 제동 상황인지 판단할 수 있다(S20).
현재 제동 상황이 급 제동 상황인 경우(예를 들어, 도 1에서 언급된 바와 같이 상기 브레이크 뎁스가 제1값 이상이거나 상기 브레이크 뎁스 변화량이 제2값 이상인 경우)(S20의 Yes 경로), EBS(200)는 자체적으로 제동 제어 동작을 수행할 수 있다(S30).
반대로, 현재 제동 상황이 일반 제동 상황인 경우(예를 들어, 도 1에서 언급된 바와 같이 상기 브레이크 뎁스가 상기 제1값 미만이고 상기 브레이크 뎁스 변화량이 상기 제2값 미만인 경우)(S20의 No 경로), HCU(100)가 제동 제어 동작을 수행할 수 있다(S40). 이를 위해, EBS(200)는 HCU(100)가 제동 제어 동작을 수행하도록 제어하기 위한 제어권 이양 신호를 생성하여 HCU(100)로 전송할 수 있다.
도 3에서는, 상기 S30 단계가 보다 상세히 도시되어 있다.
EBS(200)는 상기 브레이크 뎁스로부터 운전자 요구 제동량을 연산할 수 있다(S31). 상기 운전자 요구 제동량은 브레이크 페달이 눌린 정도인 상기 브레이크 뎁스에 비례하도록 결정되는 값이며, 운전자가 하이브리드 차량(10)의 제동을 위해 요구하는 제동량을 의미한다. 상기 운전자 요구 제동량의 단위는 Nm 또는 N·m 즉, 뉴턴 미터(Newton meter)일 수 있다.
EBS(200)는 상기 운전자 요구 제동량과 HCU(100)로부터 제공되는 회생제동 실행량을 기초로, 상기 운전자 요구 제동량을 각 휠의 브레이크 실린더에 의한 마찰 제동(또는 유압 제동)과 모터(160)에 의한 회생제동 사이에서 분배시킬 수 있다(S32).
상기 회생제동 실행량은 MCU(120)의 모터 출력 토크를 기초로 계산된 값으로서, 실제로 회생제동이 실행되고 있는 정도를 모니터링 값이다. 제동 상황 이전에는 상기 회생제동 실행량의 초기값은 0이 되며, 단위는 뉴턴 미터(Newton meter)일 수 있다.
EBS(200)는 상기 운전자 요구 제동량에 기초하여 회생제동 허용량을 결정하며(S33), 모터(160)의 회생제한 상황(회생제동으로 상기 운전자 요구 제동량을 만족시킬 수 없는 경우)이 아닌 한 상기 회생제동 허용량을 상기 운전자 요구 제동량과 동일하게 결정한다. EBS(200)는 MCU(120)로부터 모터(160)의 상태 및 배터리(180)의 상태에 관한 정보를 제공받아 상기 회생제한 상황을 판단할 수 있다. 상기 회생제동 허용량은 모터(160)에 의한 회생제동을 제어하는 값이며, 단위는 뉴턴 미터(Newton meter)일 수 있다.
EBS(200)는 상기 운전자 요구 제동량과 상기 회생제동 실행량에 기초하여 마찰제동량만큼 마찰제동을 실행할 수 있다(S34). 상기 마찰제동량은 상기 운전자 요구 제동량으로부터 상기 회생제동 실행량을 감산한 값으로서, 운전자가 요구하는 제동량에서 회생제동에 의해 이루어지고 있는 제동량을 제외한 나머지를 마찰제동으로 보완하기 위한 값이다. 상기 마찰제동량의 단위는 뉴턴 미터(Newton meter)일 수 있다.
HCU(100)는 상기 회생제동 허용량을 기초로 TCU(130)의 변속 상태 및 MCU(120)의 모터 상태를 고려하여, 회생제동 지령을 생성한다(S35). 상기 회생제동 지령은 모터(160)에 연결된 인버터를 제어하여 상기 회생제동 허용량에 대응하는 역토크가 발생되도록 제어하는 신호이다.
MCU(120)는 상기 회생제동 지령에 따라 모터(160)에 연결된 인버터를 제어하여 상기 회생제동 허용량에 대응하는 역토크를 발생시키며, 모터(160)의 모터 출력 토크를 HCU(100)로 전송한다(S36).
HCU(100)는 상기 모터 출력 토크를 기초로 상기 회생제동 실행량을 연산하며(S37), 이를 EBS(200)로 전송할 수 있다.
상기와 같이 설명된 S30에 포함된 단계들(S31~S37)은 일정한 주기마다 순환적으로 반복하여 수행될 수 있다.
도 4와 도 5를 참조하면, t0에서 운전자에 의해 브레이크 페달이 눌려지면서 t4까지 운전자 요구 제동량이 선형적으로 증가하고 이후 일정하게 유지된다고 가정한다. 이에 따라, 운전자 요구 제동량과 동일하게 회생제동 허용량이 결정된다.
t0에서는 운전자 요구 제동량, 회생제동 허용량, 회생제동 실행량, 마찰제동량 및 총 제동량이 모두 0에 해당한다.
t0과 t1 사이에서는 운전자 요구 제동량이 증가함에 따라 회생제동 허용량도 증가하게 되나, 후술할 시간적인 딜레이로 인해 회생제동 실행량은 t1 이후에 증가하게 되며, 이로 인해 t0에서 t1의 구간에서 EBS(200)는 운전자 요구 제동량과 동일하게 마찰제동량을 증가시킨다.
t1에서 EBS(200)에 의한 제동력 분배가 실행시, 운전자 요구 제동량이 10이라 가정하면, 회생제동 허용량은 운전자 요구 제동량과 동일하게 10으로 결정된다.
회생제동 허용량이 10으로 결정되었으나 회생제동 실행량은 0에 해당한다. 이는 회생제동 허용량에 대한 결정 단계(S33) 이후, 회생제동 지령 단계(S35), 인버터 제어 및 모터 출력 토크 송신 단계(S36), 회생 제동 실행량 생성 및 전송 단계(S37)가 수행되는 동안의 시간적인 딜레이에 기인한다.
마찰제동량은 운전자 요구 제동량에서 회생제동 실행량을 감산한 값이므로 10으로 결정된다.
따라서, 회생제동 허용량과 마찰제동량을 합한 총 제동량은 20이 된다.
즉, t1에서 총 제동량은 운전자가 실질적으로 요구하는 제동력인 운전자 요구 제동량보다 높아지게 된다.
t2 내지 t4 각각에서 EBS(200)에 의한 제동력 분배가 실행되며, 회생제동 허용량에 대한 결정 단계(S33) 이후, 회생제동 지령 단계(S35), 인버터 제어 및 모터 출력 토크 송신 단계(S36), 회생 제동 실행량 생성 및 전송 단계(S37)가 수행되는 동안의 시간적인 딜레이로 인해 마찰제동량은 10으로 유지된다.
그러나, t5에서는 회생제동 실행량이 40으로 증가한 상태이므로 운전자 요구 제동량과 회생제동 실행량의 차이가 없어져 마찰제동량은 0이 되며, 총 제동량 역시 운전자 요구 제동량과 동일하게 된다.
즉, 현재 제동 상황이 급제동 상황인 경우에는 총 제동량이 운전자 요구 제동량 이상이 되도록 초반 제동 성능을 향상시켜 주행 안정성을 높일 수 있다.
도 6에서는, 상기 S40 단계가 보다 상세히 도시되어 있다.
HCU(100)는 EBS(200)로부터 제어권 이양 신호와 함께 상기 브레이크 뎁스를 전달받아, 상기 브레이크 뎁스로부터 운전자 요구 제동량을 연산할 수 있다(S41).
HCU(100)는 TCU(130)의 변속 상태 및 MCU(120)의 모터 출력 토크 등의 모터 상태를 고려하여, 상기 운전자 요구 제동량을 각 휠의 브레이크 실린더에 의한 마찰 제동(또는 유압 제동)과 모터(160)에 의한 회생제동 사이에서 분배시킬 수 있다(S42).
HCU(100)는 회생제동을 제어하기 위한 회생제동 지령을 생성하고(S43), 마찰제동을 제어하기 위한 마찰제동 지령을 생성할 수 있는데(S44), 모터(160)의 회생제한 상황(회생제동으로 상기 운전자 요구 제동량을 만족시킬 수 없는 경우)이 아닌 한 상기 운전자 요구 제동량을 모두 회생제동 지령으로 분배시킬 수 있다. 만일, 모터(160)의 회생제한 상황의 경우에는 HCU(100)는 상기 운전자 요구 제동량에서 최대 회생제동을 감산한 부족분을 마찰제동 지령으로 분배시키게 된다.
MCU(120)는 상기 회생제동 지령에 따라 모터(160)에 연결된 인버터를 제어하여 상기 회생제동 지령에 대응하는 회생제동량에 해당하는 역토크를 발생시키며, 모터(160)의 모터 출력 토크를 HCU(100)로 전송한다(S45).
상기 회생제동량은 모터(160)에 의한 회생제동을 제어하는 값이며, 단위는 뉴턴 미터(Newton meter)일 수 있다.
EBS(200)는 상기 마찰제동 지령에 기초하여, 마찰제동량만큼 마찰제동을 실행할 수 있다(S34).
상기 마찰제동량은 EBS(200)에 의한 마찰제동을 제어하는 값이며, 단위는 뉴턴 미터(Newton meter)일 수 있다.
상기와 같이 설명된 S40에 포함된 단계들(S41~S46)은 일정한 주기마다 반복하여 수행될 수 있다.
도 7과 도 8을 참조하면, t0 내지 t5는 도 4에 도시된 t0 내지 t5와 실질적으로 동일한 시각에 해당하므로 t0 내지 t5 각각에서 HCU(100)에 의한 제동력 분배가 발생한다.
t0에서 운전자에 의해 브레이크 페달이 눌려지면서 t4까지 운전자 요구 제동량이 선형적으로 증가하고 이후 일정하게 유지된다고 가정한다.
모터(160)의 회생제한 상황이 발생하지 않는다고 가정하면, t0 내지 t5 각각에서 운전자 요구 제동량과 동일하게 회생제동량이 결정된다. 이로 인해 모든 시간 구간에서 마찰제동량은 0이 되며, 결과적으로 회생제동량과 마찰제동량을 합한 값인 총 제동량은 운전자 요구 제동량 및 회생제동량과 동일하게 된다(도 7에서와 같이 하나의 선으로 표현됨).
즉, 현재 제동 상황이 급제동 상황이 아닌 경우에는 HCU(100)가 제동 제어의 주체가 되어, 운전자 요구 제동량을 회생제동 지령에 즉시 반영하여 불필요한 마찰제동의 개입을 제거해 연비 및 운전성을 향상시킬 수 있다.
결론적으로, 급제동 상황에서는 각 제어기 간의 통신 지연을 이용해 회생제동 허용량 연산 시점과 회생제동 허용량에 따른 회생제동 실행량에 따라 마찰제동량을 결정하는 제동력 분배 시점을 분리함으로써 마찰제동의 응답성을 향상시킬 수 있다. 또한, 급제동 상황이 아닌 상황에서는 통신 지연없이 운전자 요구 제동량이 연산되면 곧바로 회생제동 지령 및 마찰제동 지령이 생성되도록 함으로써 불필요한 마찰제동이 발생되지 않도록 하여 연비 및 운전성을 향상시킬 수 있다.
즉, 제동 상황에 따라 제동력을 분배하는 주체를 변경함으로써 마찰제동의 응답성, 연비, 운전감 등을 적절하게 만족시킬 수 있다.
HCU(100), MCU(120), TCU(130), 및 EBS(200) 각각은 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량(10)의 제동 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍 된 것일 수 있다.
또한, 상기와 같이 설명된 하이브리드 차량(10)의 제동 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (17)

  1. 브레이크 뎁스(brake depth)를 기초로 현재 제동 상황을 판단하는 단계;
    상기 현재 제동 상황이 일반 제동 상황인 경우, 하이브리드 제어기가 상기 브레이크 뎁스에 대응하는 운전자 요구 제동량을 연산하는 단계;
    상기 현재 제동 상황이 일반 제동 상황인 경우, 상기 하이브리드 제어기가 상기 운전자 요구 제동량에 기초하여, 회생제동이 실행되고 있는 정도를 모니터링한 값인 회생제동 실행량과는 무관하게, 회생제동을 제어하는 회생제동지령 및 마찰제동을 제어하는 마찰제동지령을 생성하는 단계;
    상기 현재 제동 상황이 급제동 상황인 경우, 브레이크 제어기가 상기 브레이크 뎁스에 대응하는 운전자 요구 제동량을 연산하는 단계; 및
    상기 현재 제동 상황이 급제동 상황인 경우, 상기 브레이크 제어기가 상기 운전자 요구 제동량과 상기 회생제동 실행량에 기초하여 마찰제동을 실행하는 단계를 포함하는 하이브리드 차량의 제동 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회생제동지령에 따라 모터에 연결된 인버터를 제어하여 회생제동량에 대응하는 역토크를 발생시키는 단계; 및
    상기 마찰제동지령에 따라 각 휠의 브레이크 실린더에 의한 제동을 실행하는 단계를 더 포함하는 하이브리드 차량의 제동 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    모터의 회생 제한 상황이 아닌 경우 상기 회생제동지령에 분배된 회생제동량은 상기 운전자 요구 제동량과 동일한 하이브리드 차량의 제동 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 현재 제동 상황을 판단하는 단계는,
    상기 브레이크 뎁스가 제1값 미만이고 상기 브레이크 뎁스의 변화량이 제2값 미만이면 상기 현재 제동 상황을 상기 일반 제동 상황으로 판단하는 단계를 포함하는 하이브리드 차량의 제동 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 현재 제동 상황을 판단하는 단계는,
    상기 브레이크 뎁스가 제1값 이상이거나 상기 브레이크 뎁스의 변화량이 제2값 이상이면 상기 현재 제동 상황을 급 제동 상황으로 판단하는 단계를 포함하는 하이브리드 차량의 제동 방법.
  7. 브레이크 뎁스(brake depth)를 기초로 현재 제동 상황을 판단하는 브레이크 제어기; 및
    상기 현재 제동 상황이 일반 제동 상황인 경우, 상기 브레이크 뎁스에 대응하는 운전자 요구 제동량을 연산하고, 상기 운전자 요구 제동량에 기초하여, 회생제동이 실행되고 있는 정도를 모니터링한 값인 회생제동 실행량과는 무관하게, 회생제동을 제어하는 회생제동지령 및 마찰제동을 제어하는 마찰제동지령을 생성하는 하이브리드 제어기를 포함하고,
    상기 현재 제동 상황이 급제동 상황인 경우,
    상기 브레이크 제어기는 상기 브레이크 뎁스에 대응하는 운전자 요구 제동량을 연산하고, 상기 운전자 요구 제동량과 상기 회생제동 실행량에 기초하여 마찰제동을 실행하는 하이브리드 차량.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 회생제동지령에 따라 모터에 연결된 인버터를 제어하여 회생제동량에 대응하는 역토크를 발생시키는 모터 제어기를 더 포함하고,
    상기 브레이크 제어기는 상기 마찰제동지령에 따라 각 휠의 브레이크 실린더에 의한 제동을 실행하는 하이브리드 차량.
  9. 제7항에 있어서,
    모터의 회생 제한 상황이 아닌 경우 상기 회생제동지령에 분배된 회생제동량은 상기 운전자 요구 제동량과 동일한 하이브리드 차량.
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서,
    상기 브레이크 제어기는,
    상기 브레이크 뎁스가 제1값 미만이고 상기 브레이크 뎁스의 변화량이 제2값 미만이면 상기 현재 제동 상황을 상기 일반 제동 상황으로 판단하는 하이브리드 차량.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 브레이크 제어기는,
    상기 브레이크 뎁스가 제1값 이상이거나 상기 브레이크 뎁스의 변화량이 제2값 이상이면 상기 현재 제동 상황을 급 제동 상황으로 판단하는 하이브리드 차량.
  13. 브레이크 뎁스(brake depth) 및 상기 브레이크 뎁스의 변화량을 기초로 현재 제동 상황을 판단하는 단계; 및
    상기 현재 제동 상황에 따라, 상기 브레이크 뎁스에 대응하는 운전자 요구 제동량 및 마찰제동을 위한 마찰제동량의 연산을 브레이크 제어기 및 하이브리드 제어기 중 어느 하나가 수행하도록 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 현재 제동 상황이 일반 제동 상황인 경우,
    상기 하이브리드 제어기가 상기 운전자 요구 제동량을 연산하고, 상기 운전자 요구 제동량에 기초하여, 회생제동이 실행되고 있는 정도를 모니터링한 값인 회생제동 실행량과는 무관하게, 모터의 회생제한 상황을 고려해 상기 마찰제동량을 연산하는 단계; 및
    상기 현재 제동 상황이 급제동 상황인 경우,
    상기 브레이크 제어기가 상기 운전자 요구 제동량을 연산하고, 상기 운전자 요구 제동량과 상기 회생제동 실행량에 기초하여 상기 마찰제동량을 연산하는 단계를 더 포함하는 하이브리드 차량의 제동 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 현재 제동 상황을 판단하는 단계는,
    상기 브레이크 뎁스가 제1값 미만이고 상기 브레이크 뎁스의 변화량이 제2값 미만이면 상기 현재 제동 상황을 상기 일반 제동 상황으로 판단하는 단계를 포함하는 하이브리드 차량의 제동 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 현재 제동 상황을 판단하는 단계는,
    상기 브레이크 뎁스가 제1값 이상이거나 상기 브레이크 뎁스의 변화량이 제2값 이상이면 상기 현재 제동 상황을 급 제동 상황으로 판단하는 단계를 포함하는 하이브리드 차량의 제동 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
KR1020150175066A 2015-12-09 2015-12-09 하이브리드 차량 및 이의 제동 방법 KR101780285B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150175066A KR101780285B1 (ko) 2015-12-09 2015-12-09 하이브리드 차량 및 이의 제동 방법
US15/260,124 US10471833B2 (en) 2015-12-09 2016-09-08 Hybrid vehicle and braking method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150175066A KR101780285B1 (ko) 2015-12-09 2015-12-09 하이브리드 차량 및 이의 제동 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170068172A KR20170068172A (ko) 2017-06-19
KR101780285B1 true KR101780285B1 (ko) 2017-09-21

Family

ID=59019442

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150175066A KR101780285B1 (ko) 2015-12-09 2015-12-09 하이브리드 차량 및 이의 제동 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10471833B2 (ko)
KR (1) KR101780285B1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6539321B2 (ja) * 2017-09-25 2019-07-03 株式会社Ｓｕｂａｒｕ 車両の制御システム及び車両の制御方法
GB2592858A (en) * 2019-10-18 2021-09-15 Jaguar Land Rover Ltd Apparatus and method for determining brake torque
CN110667541B (zh) * 2019-11-11 2020-10-20 中车株洲电力机车有限公司 一种制动控制装置和方法
KR20210072863A (ko) * 2019-12-09 2021-06-18 현대자동차주식회사 하이브리드 상용차용 회생제동 제어 장치 및 방법
US20210362719A1 (en) * 2020-05-19 2021-11-25 Waymo Llc Arbitrating friction and regenerative braking for autonomous vehicles
US20230150371A1 (en) * 2021-11-18 2023-05-18 GM Global Technology Operations LLC Automated friction brake assisted vehicle stop
CN117642307A (zh) * 2022-06-30 2024-03-01 华为技术有限公司 制动方法、装置、电子设备、车辆和介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000264184A (ja) 1999-03-17 2000-09-26 Nissan Motor Co Ltd 車両用回生協調ブレーキ制御装置
JP5201267B2 (ja) * 2009-08-07 2013-06-05 トヨタ自動車株式会社 ブレーキ制御装置及びブレーキ制御方法
JP2014180160A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Fujitsu Ten Ltd 車両制御装置、および、車両制御方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3089958B2 (ja) * 1994-12-06 2000-09-18 三菱自動車工業株式会社 電気自動車の制動制御装置
US5511859A (en) * 1995-08-25 1996-04-30 General Motors Corporation Regenerative and friction brake blend control
JP3812224B2 (ja) 1999-06-17 2006-08-23 マツダ株式会社 車両の制動装置
US6655754B2 (en) * 2002-04-02 2003-12-02 Ford Global Technologies, Llc Vehicle brake system having adaptive torque control
US6663197B2 (en) * 2002-04-02 2003-12-16 Ford Global Technologies, Llc Vehicle brake system having adaptive torque control
JP4370775B2 (ja) * 2002-12-17 2009-11-25 日産自動車株式会社 複合ブレーキの協調制御装置
KR100534709B1 (ko) * 2003-12-30 2005-12-07 현대자동차주식회사 전기자동차의 회생제동 제어 방법 및 장치
US8152245B2 (en) * 2004-09-09 2012-04-10 Kelsey-Hayes Company Vehicle system having regenerative brake control
JP4581905B2 (ja) 2005-08-17 2010-11-17 株式会社アドヴィックス 車両用ブレーキ装置
JP3888383B2 (ja) 2005-08-26 2007-02-28 マツダ株式会社 車両の制動装置
US20070222287A1 (en) * 2006-03-22 2007-09-27 Ford Global Technologies, Llc Automotive regenerative and friction braking system and control method
JP5471726B2 (ja) * 2010-03-31 2014-04-16 株式会社アドヴィックス 車両用ブレーキ装置
KR101152013B1 (ko) 2010-05-03 2012-06-01 성균관대학교산학협력단 인 휠 모터 차량의 회생 제동 방법
JP5222329B2 (ja) * 2010-08-05 2013-06-26 本田技研工業株式会社 車両用制動装置
US20130162009A1 (en) * 2011-12-22 2013-06-27 Coda Automotive, Inc. Electric vehicle regenerative braking system
KR102048583B1 (ko) 2012-12-26 2019-11-25 현대모비스 주식회사 회생제동협조 제어방법
KR101664580B1 (ko) * 2014-11-12 2016-10-11 현대자동차주식회사 친환경 차량의 회생제동을 위한 협조 제어 방법
JP6332179B2 (ja) * 2015-07-15 2018-05-30 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP6304157B2 (ja) * 2015-07-15 2018-04-04 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP6332180B2 (ja) * 2015-07-15 2018-05-30 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP6332181B2 (ja) * 2015-07-16 2018-05-30 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000264184A (ja) 1999-03-17 2000-09-26 Nissan Motor Co Ltd 車両用回生協調ブレーキ制御装置
JP5201267B2 (ja) * 2009-08-07 2013-06-05 トヨタ自動車株式会社 ブレーキ制御装置及びブレーキ制御方法
JP2014180160A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 Fujitsu Ten Ltd 車両制御装置、および、車両制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20170166063A1 (en) 2017-06-15
US10471833B2 (en) 2019-11-12
KR20170068172A (ko) 2017-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101780285B1 (ko) 하이브리드 차량 및 이의 제동 방법
KR101526432B1 (ko) 하이브리드 차량의 회생 제동량 연산 장치 및 방법
KR101485286B1 (ko) 하이브리드 차량의 제어 장치
KR101768825B1 (ko) 차량의 제어 장치
KR101610120B1 (ko) 하이브리드 차량의 크립 토크 제어 장치 및 방법
CN105083027B (zh) 用于控制混合动力电动车的再生制动的方法和装置
KR101637709B1 (ko) 친환경 자동차의 제동 제어 방법
WO2013021765A1 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
KR101566755B1 (ko) 하이브리드 차량의 변속 시 토크 인터벤션 제어 장치 및 방법
KR101724802B1 (ko) 친환경자동차의 제동 제어 방법
JP4949290B2 (ja) 電動車両の駆動力制御装置
KR101610121B1 (ko) 전기 자동차의 회생 제동 제어 장치 및 방법
KR20180100922A (ko) 친환경자동차의 회생제동 제어 장치 및 방법
WO2012002049A1 (ja) 電動車両のクリープカット制御装置
US20130226385A1 (en) Driving torque control device for hybrid vehicle
JP6012026B2 (ja) 車両の制御装置
KR102353346B1 (ko) 차량의 제동 제어 장치 및 방법
KR101905959B1 (ko) 차량의 제동 제어 장치 및 방법
KR20160007815A (ko) 친환경 자동차의 회생제동실행량 산출 방법
JP5233652B2 (ja) ハイブリッド車両の発進制御装置
JP2010149556A (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP5960657B2 (ja) フライホイール回生システム及びその制御方法
KR20190124438A (ko) 하이브리드 차량의 회생제동 제어장치 및 그 방법
KR20170000993A (ko) 하이브리드 차량의 제동 선형성 개선을 위한 모터토크 제어방법
JP2021040377A (ja) 協調ブレーキシステム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right