KR101905959B1 - Vehicle braking apparatus and method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 친환경 차량의 제동 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 브레이크 제어기가 운전자의 제동입력에 따른 총 제동량을 연산하고, 상기 브레이크 제어기가 차량 속도에 근거하여 회생제동 가능량을 연산하여 차량 제어기로 전송하는 단계, 상기 차량 제어기가 상기 회생제동 가능량을 토대로 회생제동 수행량을 연산하는 단계, 상기 차량 제어기가 상기 총 제동량과 상기 회생제동 수행량을 이용하여 유압제동량을 연산하는 단계, 상기 차량 제어기가 상기 유압제동량 및 온도 변화에 따른 브레이크 패드와 디스크의 마찰계수 변동량에 근거하여 마찰제동 보상량을 연산하는 단계, 상기 차량 제어기가 상기 마찰제동 보상량에 근거하여 상기 회생제동 수행량 및 회생제동량 중 어느 하나 이상을 보정하여 마찰제동을 보상하는 단계 및 상기 브레이크 제어기가 상기 마찰제동 보상에 따라 마찰제동을 수행하는 단계를 포함한다.The present invention relates to an apparatus and method for braking an eco-friendly vehicle, in which a brake controller calculates a total braking amount according to a braking input of a driver, the brake controller calculates a regenerative braking amount based on the vehicle speed, Calculating a regenerative braking performance amount based on the regenerative braking allowable amount, calculating the hydraulic braking amount using the total braking amount and the regenerative braking performance amount, Calculating a frictional braking compensation amount based on an amount of change in the friction coefficient between the brake pad and the disc in accordance with the hydraulic braking amount and the temperature change; And compensating for the friction braking by correcting at least one of the braking amount And the controller performing friction braking according to the friction braking compensation.
Figure R1020160087917

Description

차량의 제동 제어 장치 및 방법{VEHICLE BRAKING APPARATUS AND METHOD}[0001] VEHICLE BRAKING APPARATUS AND METHOD [0002]
본 발명은 회생제동을 이용하여 마찰제동량의 오차를 보상하는 차량의 제동 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a braking control apparatus and method for a vehicle that compensates for an error of a frictional braking amount by using regenerative braking.
환경오염 및 지구 온난화 등이 사회적 문제로 대두됨에 따라 이 문제의 대안으로 전기자동차(Electric Vehicle, EV), 하이브리드 자동차(Hybrid Electric Vehicle, HEV), 플러그인 하이브리드 자동차(Plug-in Hybrid Electric Vehicle, PHEV) 및 연료전지 자동차(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV) 등과 같은 친환경 차량에 대한 개발이 활발하게 이루어지고 있다.Hybrid Electric Vehicle (HEV), Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV), and Electric Vehicle (EV) have been proposed as alternative solutions to this problem as environmental pollution and global warming become social problems. And Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV) are being actively developed.
이러한 친환경 차량들은 회생제동과 브레이크 유압제동을 동시에 사용하여 운전자의 제동의지를 만족시켰다. 회생제동과 브레이크 유압제동을 동시에 사용하는 회생제동 협조제어는 운전자 제동의지가 발생하면 운전자 요구 총 제동량에서 회생제동을 수행한 후 부족한 제동량만큼 유압제동으로 보상하도록 되어 있다. 이때, 브레이크 유압량은 상온의 일반 주행조건을 기준으로 설정한다. 따라서, 브레이크 시스템의 온도변화로 인해 브레이크 패드와 디스크의 고유마찰계수가 변동하면 상온 조건 대비 제동감속도에 오차가 발생한다.These eco-friendly vehicles were able to use the regenerative braking and brake hydraulic braking at the same time to satisfy the driver's braking intentions. Regenerative braking coordination control that uses both regenerative braking and brake hydraulic braking is designed to compensate for regenerative braking at the driver's requested total braking amount and hydraulic braking at insufficient braking amount if the driver's braking intent occurs. At this time, the brake hydraulic pressure amount is set based on the normal running condition at room temperature. Therefore, when the inherent friction coefficient of the brake pad and the disc fluctuates due to the temperature change of the brake system, an error occurs in the deceleration speed compared to the room temperature condition.
이러한 문제를 해결하기 위해, 종래에는 차량 감속도 변화, 브레이크 실린더 압력, 외기온 등을 참조하여 브레이크 패드와 디스크의 온도를 모델링하고 이를 이용하여 기본 마찰계수와 현재 마찰계수 간의 오차를 계산한 후 유압제동을 조정하여 이 오차를 보상한다. 다시 말해서, 종래에는 브레이크 시스템 온도 모델링을 통해 브레이크 패드와 디스크의 고유 마찰계수 변동량 및 오차율을 계산하여 브레이크 유압량을 조절한다.In order to solve such a problem, conventionally, the temperature of the brake pad and the disk is modeled by referring to the vehicle deceleration change, the brake cylinder pressure, the outside temperature, etc., and the error between the basic friction coefficient and the present friction coefficient is calculated, To compensate for this error. In other words, conventionally, the amount of brake fluid pressure is adjusted by calculating the inherent friction coefficient variation amount and the error rate of the brake pad and the disc through the brake system temperature modeling.
그러나, 이러한 종래기술은 친환경 차량에서 브레이크(brake)의 지속적인 사용으로 인해 브레이크 시스템의 온도가 상승하게 되면 브레이크 패드와 디스크의 마찰계수가 변동하고, 유압제동의 정확도가 떨어져 제동 선형성에 악영향을 주며 특히, 유압제동량과 회생제동량의 비율이 변동하는 토크 블렌딩 구간에서 밀림감/당김감 등이 발생하는 문제가 있다.However, in the conventional technology, when the temperature of the brake system is raised due to continuous use of a brake in an environmentally friendly vehicle, the coefficient of friction between the brake pad and the disk fluctuates, the accuracy of the hydraulic braking is deteriorated and the braking linearity is adversely affected , There is a problem that a feeling of thrashing / pulling occurs in a torque blending section in which the ratio of the hydraulic braking amount to the regenerating braking amount varies.
일본공개특허 2008-120220Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-120220 일본공개특허 2012-126287Japanese Published Patent Application No. 2012-126287
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 회생제동을 이용하여 마찰제동량의 오차를 보상하는 차량의 제동 제어 장치 및 방법을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a braking control apparatus and method for a vehicle which compensates for an error of a frictional braking amount by using regenerative braking.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 제동 제어 방법은 브레이크 제어기가 운전자의 제동입력에 따른 총 제동량을 연산하는 단계, 상기 브레이크 제어기가 차량 속도에 근거하여 회생제동 가능량을 연산하여 차량 제어기로 전송하는 단계, 상기 차량 제어기가 상기 회생제동 가능량을 토대로 회생제동 수행량을 연산하는 단계, 상기 차량 제어기가 상기 총 제동량과 상기 회생제동 수행량을 이용하여 유압제동량을 연산하는 단계, 상기 차량 제어기가 상기 유압제동량 및 온도 변화에 따른 브레이크 패드와 디스크의 마찰계수 변동량에 근거하여 마찰제동 보상량을 연산하는 단계, 상기 차량 제어기가 상기 마찰제동 보상량에 근거하여 상기 회생제동 수행량 및 회생제동량 중 어느 하나 이상을 보정하여 마찰제동을 보상하는 단계 및 상기 브레이크 제어기가 상기 마찰제동 보상에 따라 마찰제동을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, an eco-friendly vehicle braking control method according to an embodiment of the present invention includes a step of calculating a total braking amount according to a braking input of a driver by a brake controller, Calculating a braking allowable amount and transmitting the braking allowable amount to a vehicle controller; calculating a regenerative braking performance amount based on the regenerative braking allowable amount, wherein the vehicle controller calculates a braking allowable amount based on the total braking amount and the regenerative braking performance amount, Calculating a frictional braking compensation amount based on a brake friction amount variation amount of the brake pad and a disc in accordance with the hydraulic braking amount and the temperature change; And corrects at least one of the regenerative braking performance amount and the regenerative braking amount, Compensating, and is characterized in that the brake controller performing a friction brake in accordance with the friction braking compensation.
상기 총 제동량을 연산하는 단계는, 브레이크 페달의 조작이 감지되면 센서를 이용하여 브레이크 페달 위치를 확인하고 확인된 브레이크 페달 위치에 근거하여 운전자에 의해 요구된 총 제동량을 연산하는 것을 특징으로 한다.The step of calculating the total braking amount is characterized in that when the operation of the brake pedal is sensed, the position of the brake pedal is confirmed by using the sensor and the total braking amount required by the driver is calculated based on the confirmed brake pedal position .
상기 마찰제동을 보상하는 단계는, 상기 마찰제동 보상량을 토대로 상기 회생제동 수행량을 조정하여 회생제동을 수행하는 단계 및 상기 회생제동 수행에 따른 회생제동량에서 상기 마찰제동 보상량을 차감한 회생제동량을 연산하여 상기 브레이크 제어기로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the step of compensating for the frictional braking includes the steps of: performing regenerative braking by adjusting the regenerative braking performance amount based on the frictional braking compensation amount; and regenerating the regenerative braking amount by subtracting the frictional braking compensation amount from the regenerative braking amount And calculating the braking amount and transmitting the braking amount to the brake controller.
상기 마찰제동을 보상하는 단계는,상기 회생제동 수행량에 근거하여 회생제동을 수행하는 단계 및 상기 마찰제동 보상량을 토대로 상기 회생제동 수행에 따른 회생제동량을 연산하여 상기 브레이크 제어기로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the step of compensating for the frictional braking includes the steps of performing regenerative braking based on the regenerative braking performance amount and calculating a regenerative braking amount according to the regenerative braking performance based on the amount of frictional braking compensation and transmitting the regenerative braking amount to the brake controller And a control unit.
상기 마찰제동을 보상하는 단계는, 상기 마찰제동 보상량을 토대로 상기 회생제동 수행량을 조정하여 회생제동을 수행하는 단계 및 상기 회생제동 수행에 따른 회생제동량을 연산하여 상기 브레이크 제어기로 전송하는 단계는 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the step of compensating for the frictional braking includes: performing regenerative braking by adjusting the regenerative braking performance amount based on the frictional braking compensation amount; calculating a regenerative braking amount according to the regenerative braking and transmitting the calculated braking braking amount to the brake controller Is included.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 차량의 제동 제어 장치는 운전자의 제동입력에 따라 총 제동량을 연산하고 상기 총 제동량을 고려하여 회생제동 가능량을 연산하며 상기 총 제동량과 회생제동량에 근거하여 마찰제동을 수행하는 브레이크 제어기 및 상기 브레이크 제어기로부터 수신한 상기 회생제동 가능량으로부터 회생제동 수행량을 연산하고 상기 회생제동 수행량에 근거하여 회생제동을 수행하며 상기 회생제동에 따른 상기 회생제동량을 연산하는 차량 제어기를 포함하되, 상기 차량 제어기는 상기 총 제동량과 상기 회생제동 수행량을 이용하여 유압제동량을 연산하고, 상기 유압제동량 및 온도 변화에 따른 브레이크 패드와 디스크의 마찰계수 변동량에 근거하여 마찰제동 보상량을 연산한 후 상기 마찰제동 보상량에 근거하여 상기 회생제동 수행량 및 회생제동량 중 어느 하나 이상을 보정하여 마찰제동을 보상하는 것을 특징으로 한다.The braking control device for an environmentally friendly vehicle according to an embodiment of the present invention calculates a total braking amount in accordance with a braking input of a driver and calculates a regenerative braking possible amount in consideration of the total braking amount, And a braking control unit that calculates a regenerative braking performance amount from the regenerative braking allowable amount received from the brake controller and performs regenerative braking based on the regenerative braking performance amount, Wherein the vehicle controller calculates a hydraulic braking amount using the total braking amount and the regenerative braking performance amount and calculates a friction coefficient of the brake pad and the disc according to the hydraulic braking amount and the temperature change, Calculates a frictional braking compensation amount based on the variation amount, and then, based on the frictional braking compensation amount, And compensating for friction braking by correcting at least one of a regenerative braking performance amount and a regenerative braking amount.
상기 브레이크 제어기는, 브레이크 페달의 조작이 감지되면 브레이크 페달 스트로크 센서(BPS)를 통해 브레이크 페달 위치를 확인하고 확인된 브레이크 페달 위치에 따른 상기 총 제동량을 연산하는 것을 특징으로 한다.The brake controller is configured to check the position of the brake pedal via the brake pedal stroke sensor (BPS) when the operation of the brake pedal is detected, and to calculate the total brake amount according to the identified brake pedal position.
상기 차량 제어기는, 상기 마찰제동 보상량을 토대로 상기 회생제동 수행량을 조정하여 회생제동을 수행하고, 상기 회생제동 수행에 따른 회생제동량에서 상기 마찰제동 보상량을 차감한 회생제동량을 연산하여 상기 브레이크 제어기로 전송하는 것을 특징으로 한다.Wherein the vehicle controller performs regenerative braking by adjusting the regenerative braking performance amount based on the frictional braking compensation amount and calculates a regenerative braking amount obtained by subtracting the frictional braking compensation amount from the regenerative braking amount according to the regenerative braking performance To the brake controller.
상기 차량 제어기는, 상기 회생제동 수행량에 근거하여 회생제동을 수행하고, 상기 마찰제동 보상량을 토대로 상기 회생제동 수행에 따른 회생제동량을 연산하여 상기 브레이크 제어기로 전송하는 것을 특징으로 한다.The vehicle controller performs regenerative braking based on the regenerative braking performance amount and calculates a regenerative braking amount according to the regenerative braking performance based on the frictional braking compensation amount and transmits the regenerative braking amount to the brake controller.
상기 차량 제어기는, 상기 마찰제동 보상량을 토대로 상기 회생제동 수행량을 조정하여 회생제동을 수행하고, 상기 회생제동 수행에 따른 회생제동량을 연산하여 상기 브레이크 제어기로 전송하는 것을 특징으로 한다.Wherein the vehicle controller performs regenerative braking by adjusting the regenerative braking performance amount based on the frictional braking compensation amount and calculates a regenerative braking amount according to the regenerative braking performance and transmits the calculated braking braking amount to the brake controller.
본 발명은 회생제동을 이용하여 마찰제동량의 오차를 보상하므로, 마찰제동량 오차에 의한 제동 선형성을 개선하며 불필요한 유압 제동량 인가를 최소화하여 연비를 개선할 수 있다.The present invention compensates the error of the frictional braking amount by using the regenerative braking, thereby improving the braking linearity due to the frictional braking amount error and minimizing the unnecessary application of the hydraulic braking amount, thereby improving the fuel efficiency.
또한, 본 발명은 브레이크 시스템의 온도 변화에도 제동 선형성을 확보하며 회생 회수율 증대로 인한 연비 개선 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the present invention ensures braking linearity even when the temperature of the brake system changes, and can exhibit an improvement in fuel economy due to an increase in the regeneration recovery rate.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 친환경 차량의 제동 제어 장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 친환경 차량의 제동 제어 방법을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 친환경 차량의 제동 제어 방법을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 제1실시예와 제2실시예에 따른 마찰제동력 오차 보상 기술을 비교설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 친환경 차량의 제동 제어 방법을 도시한 도면.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view schematically showing a braking control apparatus for an environmentally friendly vehicle according to an embodiment of the present invention; Fig.
2 is a view showing a braking control method of an environmentally friendly vehicle according to a first embodiment of the present invention.
3 is a view showing a braking control method of an environmentally friendly vehicle according to a second embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a comparison of a friction braking force error compensation technique according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention.
5 is a view showing a braking control method of an environmentally friendly vehicle according to a third embodiment of the present invention.
본 명세서에 기재된 "포함하다", "구성하다", "가지다" 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.The terms "comprises", "comprising", "having", and the like are used herein to mean that a component can be implanted unless otherwise specifically stated, Quot; element ".
또한, 본 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일", "하나" 및 "그" 등의 관사는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.Also, the terms " part, "" module, " and" module ", as used herein, refer to a unit that processes at least one function or operation and may be implemented as hardware or software or a combination of hardware and software . It is also to be understood that the articles "a", "an", "an" and "the" Can be used.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 친환경 차량에서 회생제동 협조제어 시 브레이크 패드와 디스크의 온도 변화에 따른 브레이크 패드와 디스크의 마찰계수 변동으로 발생하는 마찰제동력 오차를 회생제동을 이용하여 보상하는 제동 제어 기술에 관한 것이다. 여기서, 회생제동 협조제어는 회생제동과 브레이크 유압제동을 동시에 사용하는 제동제어를 말한다.The present invention relates to a braking control technique for compensating a braking force error caused by a change in friction coefficient between a brake pad and a disc due to a temperature change of a brake pad and a disc using regenerative braking in regenerative braking cooperative control in an environmentally friendly vehicle. Here, regenerative braking coordination control refers to braking control that uses regenerative braking and brake hydraulic braking at the same time.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 친환경 차량의 제동 제어 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a schematic view showing an apparatus for braking an environmentally friendly vehicle according to an embodiment of the present invention.
친환경 차량의 제동 제어 장치는 브레이크 제어기(110), 차량 제어기(120), 변속 제어기(130), 모터 제어기(140), 배터리 제어기(150)를 포함한다. 각 제어기들(110 내지 150)은 적어도 하나 이상의 프로세서 및 메모리를 각각 포함할 수 있다. 여기서, 프로세서는 디지털 신호 처리기(Digital Signal Processor, DSP), 마이크로 프로세서(microprocessors) 또는 PLDs (Programmable Logic Devices) 등으로 구현될 수 있다.The braking control device of the environmentally friendly vehicle includes a brake controller 110, a vehicle controller 120, a shift controller 130, a motor controller 140, and a battery controller 150. Each controller 110-150 may include at least one processor and memory, respectively. Here, the processor may be implemented as a digital signal processor (DSP), a microprocessor, or a PLDs (Programmable Logic Devices).
제어기들(110 내지 150)는 차량 네트워크를 통해 상호간에 정보를 주고 받으며 협조 제어를 수행한다. 여기서, 차량 네트워크는 CAN(Controller Area Network), MOST(Media Oriented Systems Transport) 네트워크, LIN(Local Interconnect Network), 또는 X-by-Wire(Flexray) 등으로 구현된다.The controllers 110 to 150 exchange information with each other through the vehicle network and perform cooperative control. Here, the vehicle network is implemented by a Controller Area Network (CAN), a Media Oriented Systems Transport (MOST) network, a Local Interconnect Network (LIN), or an X-by-Wire (Flexray).
브레이크 제어기(110)는 유압제동(마찰제동)을 제어하는 브레이크 제어 장치(Brake Control Unit, BCU)이다.The brake controller 110 is a brake control unit (BCU) that controls hydraulic braking (friction braking).
브레이크 제어기(110)는 운전자에 의해 브레이크 페달(30)이 조작되면 센서(35)를 통해 브레이크 페달 위치(운전자의 제동입력)를 확인한다. 센서(35)는 브레이크 페달 스트로크를 감지하는 브레이크 페달 스트로크 센서(Brake Pedal stroke Sensor, BPS)로 구현될 수 있다. The brake controller 110 confirms the position of the brake pedal (braking input of the driver) through the sensor 35 when the brake pedal 30 is operated by the driver. The sensor 35 may be implemented with a brake pedal stroke sensor (BPS) that senses a brake pedal stroke.
브레이크 제어기(110)는 BPS(35)를 통해 운전자의 제동의지를 확인하면 감지된 브레이크 페달 스트로크에 근거하여 운전자에 의해 요구된 총 제동량을 연산한다.The brake controller 110 calculates the total braking amount required by the driver based on the brake pedal stroke sensed when the driver's braking intent is confirmed through the BPS 35. [
브레이크 제어기(110)는 휠 센서들(10)을 통해 차량 속도(차속)를 확인한다. 휠 센서들(wheel sensors)(10)은 차량의 각 차륜(wheel)마다 설치되어 각 차륜의 회전속도를 측정한다. 휠 센서(10)로는 유도 센서 또는 홀 센서가 사용된다.The brake controller 110 confirms the vehicle speed (vehicle speed) through the wheel sensors 10. Wheel sensors 10 are installed for each wheel of the vehicle to measure the rotational speed of each wheel. As the wheel sensor 10, an induction sensor or a hall sensor is used.
브레이크 제어기(110)는 차량 속도를 토대로 휠(변속기 입력단) 기준 회생제동 가능량을 산출하여 송출한다. 브레이크 제어기(110)는 메모리에 기저장된 차속별 및 기어단별 모터 토크 곡선(motor torque curve)에 기초하여 회생제동 가능량을 연산한다. 회생제동 가능량은 회생제동을 통해 배터리(70)를 충전할 수 있는 최대 충전 가능량을 말한다.The brake controller 110 calculates and sends out the regenerative brake allowable amount based on the wheel (transmission input end) based on the vehicle speed. The brake controller 110 calculates the regenerative braking allowable amount based on the motor torque curves pre-stored in the memory and per the gear ratio. The regenerative braking allowable amount refers to a maximum chargeable amount at which the battery 70 can be charged through regenerative braking.
브레이크 제어기(110)는 연산된 총 제동량에서 회생제동량을 뺀 만큼 유압제동(마찰제동)을 수행한다. 브레이크 제어기(110)는 유압제동량(총 제동량-회생제동량)에 근거한 지령치를 유압조절기(40)에 전송한다.The brake controller 110 performs hydraulic braking (friction braking) by subtracting the regenerative braking amount from the calculated total braking amount. The brake controller 110 transmits an instruction value based on the hydraulic braking amount (total braking amount - regenerative braking amount) to the hydraulic regulator 40.
유압조절기(Hydraulic Controller)(40)는 브레이크 제어기(110)의 제어에 따라 브레이크 유압(hydraulic pressure)을 생성한다. 유압조절기(40)는 생성된 브레이크 유압을 각 차륜에 분배하여 마찰제동(유압제동)을 수행한다.The hydraulic controller 40 generates a hydraulic pressure under the control of the brake controller 110. The hydraulic pressure regulator 40 distributes the generated brake hydraulic pressure to each wheel to perform friction braking (hydraulic braking).
유압조절기(40)는 휠 센서(10)를 통해 휠 속도를 모니터링하고 브레이크 제어기(110)의 제어신호를 받아 각 휠 실린더의 유압을 유지, 감압 또는 증압한다. 유압조절기(40)는 각 차륜의 휠 실린더의 유압을 조정하여 디스크 브레이크(disc brake)(20)를 구동시킨다.The hydraulic pressure regulator 40 monitors the wheel speed through the wheel sensor 10 and receives the control signal from the brake controller 110 to maintain, depressurize or boost the hydraulic pressure of each wheel cylinder. The hydraulic pressure regulator 40 adjusts the hydraulic pressure of the wheel cylinders of each wheel to drive the disc brake 20.
디스크 브레이크(disc brake)(20)는 회전하는 원판형의 브레이크 디스크(brake disc)(21)에 브레이크 패드(brake pad)를 밀착시켜 제동력을 발생시키는 캘리퍼(caliper assembly)(22)를 포함한다. 캘리퍼(22)는 휠 실린더의 유압에 따라 패드를 디스크(21)에 밀착시켜 마찰력을 발생시킨다.The disc brake 20 includes a caliper assembly 22 for generating a braking force by bringing a brake pad into close contact with a rotating disc-shaped brake disc 21. The caliper 22 generates frictional force by closely contacting the pad with the disk 21 in accordance with the hydraulic pressure of the wheel cylinder.
차량 제어기(120)는 차량의 운전 상태 및 각 제어기(110, 130, 140, 150)의 상태를 파악하여 차량의 운전모드를 제어하는 하이브리드 제어 장치(Hybrid Control Unit, HCU)이다. 차량 제어기는 브레이크 제어기(110), 변속 제어기(130), 모터 제어기(140), 배터리 제어기(150), 엔진 제어기(Engine Control Unit, ECU) 및 직류변환장치(Low DC-to-DC Converter, LDC) 등을 제어한다.The vehicle controller 120 is a hybrid control unit (HCU) that controls the operation mode of the vehicle by grasping the driving state of the vehicle and the states of the controllers 110, 130, 140 and 150. The vehicle controller includes a brake controller 110, a shift controller 130, a motor controller 140, a battery controller 150, an engine control unit (ECU), and a DC-to-DC converter And the like.
차량 제어기(120)는 브레이크 제어기(110)로부터 제공받은 회생제동 가능량을 토대로 회생제동 수행량을 연산한다. 차량 제어기(120)는 휠 기준으로 회생제동 수행량(변속전 회생제동 모터토크)을 연산한다.The vehicle controller 120 calculates the regenerative braking performance based on the regenerative braking allowable amount provided from the brake controller 110. [ The vehicle controller 120 calculates the regenerative braking performance amount (regenerative braking motor torque before shifting) on the basis of the wheel.
차량 제어기(120)는 회생제동 수행량을 기어비로 나눈 모터 기준 회생제동 수행량을 토대로 회생제동을 수행한다. 다시 말해서, 차량 제어기(120)는 휠 기준 회생제동 수행량을 모터 및 변속기 입력단(TmIn) 기준 회생제동 수행량(변속기 출력단 기준 회생제동 수행량)으로 변환한다. 차량 제어기(120)는 모터 기준 회생제동 수행량에 따른 모터 토크 지령(변속 후 회생제동 모터토크)을 모터 제어기(140)에 전송한다.The vehicle controller 120 performs regenerative braking based on the motor-based regenerative braking performance amount obtained by dividing the regenerative braking performance amount by the gear ratio. In other words, the vehicle controller 120 converts the wheel-based regenerative braking performance amount to the motor and transmission input end TmIn reference regenerative braking performance amount (transmission output stage reference regenerative braking performance). The vehicle controller 120 transmits a motor torque command (regenerative braking motor torque after the shift) to the motor controller 140 in accordance with the motor reference regenerative braking performance amount.
차량 제어기(120)는 회생제동 수행에 따른 실제 회생제동량을 연산하고, 그 연산된 실제 회생제동량에 기어비를 곱하여 휠 기준 회생제동량(변속 전 회생제동량)을 연산한다. 그리고, 차량 제어기(120)는 연산된 회생제동량을 브레이크 제어기(110)로 전송한다.The vehicle controller 120 calculates the actual regenerative braking amount according to the regenerative braking performance and multiplies the actual regenerative braking amount by the gear ratio to calculate the wheel-based regenerative braking amount (regenerative braking amount before shifting). Then, the vehicle controller 120 transmits the calculated regenerative braking amount to the brake controller 110. [
차량 제어기(120)는 휠 기준으로 연산된 회생제동 수행량을 참조하여 추후 인가될 유압제동량 지령치를 연산(추정)한다. 여기서, 유압제동량(마찰제동량)은 총 제동량에서 회생제동 수행량을 뺀 값이다.The vehicle controller 120 calculates (estimates) a hydraulic braking amount command value to be applied later by referring to the regenerative braking performance amount calculated based on the wheel reference. Here, the hydraulic braking amount (friction braking amount) is a value obtained by subtracting the regenerative braking performance from the total braking amount.
차량 제어기(120)는 유압제동량 지령치를 토대로 마찰제동 보상량을 연산한다. 이때, 차량 제어기(120)는 온도 모델링을 통해 브레이크 패드와 디스크의 온도 변화를 추정한다. 차량 제어기(120)는 브레이크 패드와 디스크의 온도 변화에 따른 브레이크 패드와 디스크의 마찰계수 변동량을 이용하여 마찰제동 보상량을 연산한다. 차량 제어기(120)는 공지된 온도 모델링들 중 어느 하나의 온도 모델링을 이용하여 브레이크 패드와 디스크의 온도 변화를 추정(예측)한다. 그리고, 차량 제어기(120)는 메모리에 기저장된 실측 데이터 맵(데이터베이스화된 실측 데이터)을 이용하여 추정된 온도 변화에 대응되는 브레이크 패드와 디스크의 마찰계수 변동량을 결정한다.The vehicle controller 120 calculates a frictional braking compensation amount based on the hydraulic braking amount command value. At this time, the vehicle controller 120 estimates the temperature change of the brake pad and the disk through temperature modeling. The vehicle controller 120 calculates the frictional braking compensation amount by using the brake pad and the friction coefficient variation amount of the brake pad and the disk according to the temperature change of the disk. The vehicle controller 120 estimates (predicts) the temperature change of the brake pads and the disk using one of the known temperature modeling temperature modeling. Then, the vehicle controller 120 determines the friction coefficient variation amount of the brake pad and the disk corresponding to the estimated temperature change by using the actual data map pre-stored in the memory (actual data in the database).
차량 제어기(120)는 연산된 마찰제동 보상량에 근거하여 회생제동 수행량을 조정하거나 또는 회생제동량을 조정하여 마찰제동을 보상한다. 다시 말해서, 차량 제어기(120)는 회생제동량 및 유압제동량을 조정하여 마찰제동을 보상할 수 있다.The vehicle controller 120 compensates the friction braking by adjusting the regenerative braking performance amount or adjusting the regenerative braking amount based on the calculated frictional braking compensation amount. In other words, the vehicle controller 120 can compensate the friction braking by adjusting the regenerative braking amount and the hydraulic braking amount.
변속 제어기(130)는 변속기(50)의 동작을 제어하고 변속기(50)의 상태 등의 정보를 차량 제어기(120)로 전송한다.The transmission controller 130 controls the operation of the transmission 50 and transmits information such as the state of the transmission 50 to the vehicle controller 120. [
변속기(50)는 변속 제어기(130)의 제어에 따라 변속비가 조정되며 엔진 및 모터의 출력 토크를 변속비로 변속하여 구동륜에 전달한다. 변속기(50)는 자동변속기(Automatic Transmission, AT), DCT(Double Clutch Transmission), 또는 무단 자동변속기(Continuously Variable automatic Transmission, CVT) 등으로 구현될 수 있다.The transmission 50 adjusts the transmission ratio according to the control of the transmission controller 130 and shifts the output torque of the engine and the motor to a drive ratio. The transmission 50 may be implemented as an Automatic Transmission (AT), a Double Clutch Transmission (DCT), or a Continuously Variable Automatic Transmission (CVT).
모터 제어기(140)는 차량 제어기(120)에서 인가되는 제어신호(모터 토크 지령, 회생제동 지령)에 따라 모터(60)의 구동을 제어한다. 모터 제어기(140)는 모터(60)의 구동에 따른 모터 출력 토크 등의 정보를 차량 제어기(120)로 전송한다. 차량 제어기(120)는 모터 출력 토크를 이용하여 실제로 수행된 회생제동량을 추정할 수 있다.The motor controller 140 controls the driving of the motor 60 in accordance with the control signal (motor torque command, regenerative braking command) applied from the vehicle controller 120. The motor controller 140 transmits information such as a motor output torque according to the driving of the motor 60 to the vehicle controller 120. The vehicle controller 120 can estimate the actual regenerative braking amount using the motor output torque.
모터(60)는 배터리(70)로부터 전력을 공급받아 모터 동력을 발생시켜 구동바퀴에 전달한다. 모터(60)는 모터 제어기(140)의 제어에 따라 작동되어 출력토크(모터 토크 및 모터 동력)를 조정한다.The motor 60 receives electric power from the battery 70 to generate motor power and transmits it to the driving wheels. The motor 60 is operated under the control of the motor controller 140 to adjust the output torque (motor torque and motor power).
모터(60)는 배터리 잔량이 부족하거나 또는 회생 제동 시 역기전력을 발생시켜 배터리(70)를 충전하는 발전기로 사용된다. 또한, 모터(60)는 하이브리드 차량과 같은 친환경 차량에서 엔진(미도시)을 크랭킹하는 역할을 수행할 수도 있다.The motor 60 is used as a generator for charging the battery 70 by generating a counter electromotive force when the residual capacity of the battery is insufficient or during regenerative braking. In addition, the motor 60 may perform a role of cranking an engine (not shown) in an environmentally friendly vehicle such as a hybrid vehicle.
배터리 제어기(150)는 배터리(70)의 충전상태(State of Charge, SOC) 및 배터리 건강상태(State of Health, SOH) 등의 배터리 상태정보를 관리한다. 배터리 제어기(150)는 배터리(70)의 충방전을 제어하며 한계전압 이하로 과방전되거나 한계전압 이상으로 과충전되지 않도록 제어한다.The battery controller 150 manages battery state information such as a state of charge (SOC) of the battery 70 and a state of health (SOH). The battery controller 150 controls the charging and discharging of the battery 70 and controls the battery 70 such that it is not overcharged below the threshold voltage or overcharged beyond the threshold voltage.
배터리(70)는 차량 구동에 필요한 전력을 공급하는 역할을 수행하는 것으로, 고전압 배터리로 구현된다.The battery 70 plays a role of supplying power necessary for driving the vehicle, and is implemented with a high-voltage battery.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 친환경 차량의 제동 제어 방법을 도시한 도면이다. 본 실시예는 모터의 회생제동 수행량을 조정하여 마찰제동력 오차를 보상하는 것이다.2 is a view showing a braking control method of an environmentally friendly vehicle according to a first embodiment of the present invention. The present embodiment compensates for the frictional braking force error by adjusting the regenerative braking performance of the motor.
먼저, 운전자가 브레이크 페달(30)을 조작하면, 브레이크 제어기(110)는 BPS(35)를 통해 브레이크 페달 스트로크(브레이크 페달 위치)를 감지한다(S110). 즉, 브레이크 제어기(110)는 BPS(35)를 통해 운전자의 제동의지를 확인한다.First, when the driver operates the brake pedal 30, the brake controller 110 senses the brake pedal stroke (brake pedal position) through the BPS 35 (S110). That is, the brake controller 110 confirms the braking intention of the driver through the BPS 35.
브레이크 제어기(110)는 BPS(35)에 의해 감지된 브레이크 페달 스트로크(운전자의 제동입력)에 기초하여 운전자에 의해 요구된 총 제동량을 연산한다(S120).The brake controller 110 calculates the total braking amount required by the driver based on the brake pedal stroke (braking input of the driver) sensed by the BPS 35 (S120).
브레이크 제어기(110)는 총 제동량이 연산되면 휠 기준으로 회생제동 가능량을 연산하여 차량 제어기(120)로 전송한다(S130). 이때, 브레이크 제어기(110)는 휠 센서들(10)을 통해 측정한 차량 속도를 토대로 회생제동 가능량을 연산한다. 브레이크 제어기(110)는 메모리(미도시)에 기저장된 차속별 및 기어단별 모터 토크 곡선(motor torque curve)에 기초하여 회생제동 가능량을 연산한다. 회생제동 가능량은 회생제동을 통해 배터리(70)를 충전할 수 있는 최대 충전 가능량을 말한다.When the total braking amount is calculated, the brake controller 110 calculates the regenerative braking allowable amount based on the wheel reference and transmits it to the vehicle controller 120 (S130). At this time, the brake controller 110 calculates the regenerative braking allowable amount based on the vehicle speed measured through the wheel sensors 10. The brake controller 110 calculates the regenerative braking allowable amount based on the motor torque curve for each of the vehicle speed and the gear stage previously stored in the memory (not shown). The regenerative braking allowable amount refers to a maximum chargeable amount at which the battery 70 can be charged through regenerative braking.
차량 제어기(120)는 브레이크 제어기(110)로부터 제공받은 회생제동 가능량을 토대로 회생제동 수행량을 연산한다(S140). 차량 제어기(120)는 휠 기준으로 회생제동 수행량(변속전 회생제동 모터토크)을 연산한다.The vehicle controller 120 calculates the regenerative braking performance based on the regenerative braking allowable amount provided from the brake controller 110 (S140). The vehicle controller 120 calculates the regenerative braking performance amount (regenerative braking motor torque before shifting) on the basis of the wheel.
차량 제어기(120)는 휠 기준으로 연산된 회생제동 수행량을 참조하여 유압제동량 지령치를 연산한다(S150). 여기서, 유압제동량 지령치는 총 제동량에서 휠 기준으로 연산된 회생제동 수행량을 뺀 값이다.The vehicle controller 120 calculates a hydraulic braking amount command value by referring to the regenerative braking performance amount calculated based on the wheel reference (S150). Here, the hydraulic braking force command value is a value obtained by subtracting the regenerative braking performance calculated based on the wheel from the total braking force.
차량 제어기(120)는 온도 모델링을 통해 브레이크 패드와 디스크의 온도 변화를 추정하고 그 추정된 온도 변화에 따른 브레이크 패드와 디스크의 마찰계수 변동량을 확인한다(S155). 차량 제어기(120)는 메모리에 데이터베이스 형태로 저장된 온도 변화에 따라 실측된 브레이크 패드와 디스크의 마찰계수 변동량을 이용한다.The vehicle controller 120 estimates the temperature change of the brake pads and the disk through temperature modeling, and confirms the friction coefficient variation of the brake pads and the disk according to the estimated temperature changes (S155). The vehicle controller 120 utilizes the friction coefficient variation amount of the brake pad and the disk measured in accordance with the temperature variation stored in the database in the memory.
차량 제어기(120)는 연산된 유압제동량 지령치와 브레이크 패드와 디스크의 마찰계수 변동량을 이용하여 실제로 모터(60)가 수행해야 할 마찰제동 보상량을 연산한다(S160). 차량 제어기(120)는 유압제동량 지령치를 기어비(gear ratio)로 나눈 모터(변속기 출력단) 기준 유압제동량 지령치를 이용한다.The vehicle controller 120 calculates a friction braking compensation amount to be actually performed by the motor 60 using the calculated hydraulic braking amount command value, the brake pad and the friction coefficient variation of the disk (S160). The vehicle controller 120 uses a hydraulic braking amount reference value of a motor (transmission output end) based on a hydraulic braking amount command value divided by a gear ratio.
차량 제어기(120)는 회생제동 수행량 및 마찰제동 보상량에 근거하여 모터(60)의 회생제동을 수행한다(S170). 차량 제어기(120)는 휠 기준 회생제동 수행량을 기어비(변속비)로 나누어 모터 기준 회생제동 수행량으로 변환한다. 차량 제어기(120)는 마찰제동 보상량에 근거하여 모터 기준 회생제동 수행량을 조정한다. 차량 제어기(120)는 모터 기준 회생제동 수행량에 근거한 모터 토크 지령을 모터 제어기(140)로 전송하여 회생제동을 수행한다. 차량 제어기(120)는 모터 및 변속기 입력단(TmIn) 기준 회생제동량(변속 후 회생제동 모터토크)을 출력한다. 이와 같이, 차량 제어기(120)는 회생제동 시 마찰제동을 보상하여 마찰제동 오차에 따른 제동감속도를 보상한다. The vehicle controller 120 performs regenerative braking of the motor 60 based on the regenerative braking performance and the frictional braking compensation (S170). The vehicle controller 120 divides the wheel-based regenerative braking performance amount into a gear ratio (speed ratio) and converts it into a motor reference regenerative braking performance amount. The vehicle controller 120 adjusts the motor reference regenerative braking performance based on the frictional braking compensation amount. The vehicle controller 120 transmits a motor torque command based on the motor reference regenerative braking performance amount to the motor controller 140 to perform regenerative braking. The vehicle controller 120 outputs a motor and a transmission regenerative braking amount (a regenerative braking motor torque after shifting) at a transmission input end TmIn. Thus, the vehicle controller 120 compensates the frictional braking during the regenerative braking, thereby compensating the decelerating speed according to the frictional braking error.
차량 제어기(120)는 모터(60)의 회생제동 수행에 따른 회생제동량을 연산하여 브레이크 제어기(110)로 전송한다(S180). 이때, 차량 제어기(120)는 마찰제동 보상량를 제외한 모터(60)의 회생제동량을 연산한다(마찰제동 미보상). 차량 제어기(120)는 모터 기준 회생제동량에 기어비를 곱하여 휠 기준 회생제동량을 연산한다. 본 실시예에서는 마찰제동 보상에 의해 연산된 휠 기준 회생제동량이 조정될 경우 기존에 연산된 유압제동량 지령치와 실제 유압제동량의 차이로 오류가 발생하기 때문에 휠 기준 회생제동량을 연산할 때 마찰제동 보상량을 참조하지 않는다.The vehicle controller 120 calculates a regenerative braking amount according to regenerative braking of the motor 60 and transmits it to the brake controller 110 (S180). At this time, the vehicle controller 120 calculates the regenerative braking amount of the motor 60 excluding the frictional braking compensation amount (friction brake non-compensation). The vehicle controller 120 calculates the wheel-based regenerative braking amount by multiplying the motor reference regenerative braking amount by the gear ratio. In this embodiment, when the wheel-based regenerative braking amount calculated by the friction braking compensation is adjusted, an error occurs due to the difference between the previously calculated hydraulic braking amount set value and the actual hydraulic braking amount. Therefore, The amount of compensation is not referred to.
브레이크 제어기(110)는 차량 제어기(120)로부터 수신한 회생제동량을 총 제동량에서 뺀 마찰제동량(유압제동량)에 근거하여 브레이크 유압을 인가하여 브레이크 패드와 디스크의 마찰제동을 수행한다(S190, S200). 브레이크 제어기(110)는 마찰제동량에 근거한 지령을 유압조절기(40)로 전송한다. 유압조절기(40)는 브레이크 제어기(110)의 지령에 따라 브레이크 유압을 생성하여 각 차륜에 분배한다. 유압조절기(40)는 각 차륜의 휠 실린더의 유압을 조정하여 디스크 브레이크(disc brake)(20)를 구동시켜 마찰제동을 수행한다.The brake controller 110 applies a brake hydraulic pressure based on a friction brake amount (hydraulic brake brake amount) obtained by subtracting the regenerative braking amount received from the vehicle controller 120 from the total brake amount, thereby performing friction brake of the brake pad and the disk S190, S200). The brake controller 110 transmits a command based on the frictional brake amount to the hydraulic regulator 40. [ The hydraulic pressure regulator 40 generates a brake hydraulic pressure according to a command from the brake controller 110 and distributes the brake hydraulic pressure to each wheel. The hydraulic pressure regulator 40 adjusts the hydraulic pressure of the wheel cylinders of each wheel to drive the disc brake 20 to perform friction braking.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 친환경 차량의 제동 제어 방법을 도시한 도면이다. 본 실시예는 휠 기준 회생제동 연산량(회생제동량)을 조정하여 마찰제동력 오차를 보상하는 방법이다.3 is a diagram illustrating a braking control method of an environmentally friendly vehicle according to a second embodiment of the present invention. The present embodiment is a method for compensating for the frictional braking force error by adjusting the wheel-based regenerative braking operation amount (regenerative braking amount).
먼저, 운전자가 브레이크 페달(30)을 조작하면, 브레이크 제어기(110)는 BPS(35)를 통해 브레이크 페달 스트로크(운전자의 제동입력)를 감지한다(S210). 즉, 브레이크 제어기(110)는 BPS(35)를 통해 운전자의 제동의지를 확인한다.First, when the driver operates the brake pedal 30, the brake controller 110 senses the brake pedal stroke (braking input of the driver) through the BPS 35 (S210). That is, the brake controller 110 confirms the braking intention of the driver through the BPS 35.
브레이크 제어기(110)는 BPS(35)에 의해 감지된 브레이크 페달 스트로크에 기초하여 운전자에 의해 요구된 총 제동량(운전자 요구 총 제동량)을 연산한다(S220).The brake controller 110 calculates the total amount of braking required by the driver based on the brake pedal stroke sensed by the BPS 35 (total driver requested brake amount) (S220).
브레이크 제어기(110)는 총 제동량이 연산되면 휠 기준으로 회생제동 가능량을 연산하여 차량 제어기(120)로 전송한다(S230). 이때, 브레이크 제어기(110)는 휠 센서들(10)을 통해 측정한 차량 속도를 토대로 회생제동 가능량을 연산한다. 브레이크 제어기(110)는 메모리(미도시)에 기저장된 차속별 및 기어단별 모터 토크 곡선(motor torque curve)에 기초하여 회생제동 가능량을 연산한다. 회생제동 가능량은 회생제동을 통해 배터리(70)를 충전할 수 있는 최대 충전 가능량을 말한다.When the total braking amount is calculated, the brake controller 110 calculates the regenerative braking allowable amount based on the wheel and transmits it to the vehicle controller 120 (S230). At this time, the brake controller 110 calculates the regenerative braking allowable amount based on the vehicle speed measured through the wheel sensors 10. The brake controller 110 calculates the regenerative braking allowable amount based on the motor torque curve for each of the vehicle speed and the gear stage previously stored in the memory (not shown). The regenerative braking allowable amount refers to a maximum chargeable amount at which the battery 70 can be charged through regenerative braking.
차량 제어기(120)는 브레이크 제어기(110)로부터 제공받은 회생제동 가능량을 토대로 회생제동 수행량을 연산한다(S240). 차량 제어기(120)는 휠 기준으로 회생제동 수행량을 연산한다.The vehicle controller 120 calculates a regenerative braking performance amount based on the regenerative braking allowable amount provided from the brake controller 110 (S240). The vehicle controller 120 calculates the regenerative braking performance based on the wheel reference.
차량 제어기(120)는 휠 기준으로 연산된 회생제동 수행량을 참조하여 유압제동량 지령치를 연산한다(S250). 여기서, 유압제동량 지령치는 총 제동량에서 휠 기준으로 연산된 회생제동 수행량을 뺀 값이다.The vehicle controller 120 calculates the hydraulic braking amount command value by referring to the regenerative braking performance amount calculated based on the wheel reference (S250). Here, the hydraulic braking force command value is a value obtained by subtracting the regenerative braking performance calculated based on the wheel from the total braking force.
차량 제어기(120)는 온도 모델링을 통해 브레이크 패드와 디스크의 온도 변화를 추정하고 그 추정된 온도 변화에 따른 브레이크 패드와 디스크의 마찰계수 변동량을 확인한다(S255). 차량 제어기(120)는 메모리에 데이터베이스 형태로 저장된 온도 변화에 따라 실측된 브레이크 패드와 디스크의 마찰계수 변동량을 이용한다.The vehicle controller 120 estimates the temperature change of the brake pads and the disk through temperature modeling, and confirms the friction coefficient variation of the brake pad and the disk according to the estimated temperature change (S255). The vehicle controller 120 utilizes the friction coefficient variation amount of the brake pad and the disk measured in accordance with the temperature variation stored in the database in the memory.
차량 제어기(120)는 연산된 유압제동량 지령치와 브레이크 패드와 디스크의 마찰계수 변동량을 이용하여 실제로 모터(60)가 수행해야 할 마찰제동 보상량을 연산한다(S260). 차량 제어기(120)는 휠 기준으로 마찰제동 보상량을 연산한다.The vehicle controller 120 calculates a frictional braking compensation amount to be actually performed by the motor 60 using the calculated hydraulic braking amount command value, the brake pad and the friction coefficient variation of the disk (S260). The vehicle controller 120 calculates a frictional braking compensation amount based on the wheel.
차량 제어기(120)는 회생제동 수행량에 근거하여 모터(60)의 역회전력으로 제동력을 발생시켜 회생제동을 수행한다(S270).The vehicle controller 120 generates the braking force based on the regenerative braking performance of the motor 60 and performs regenerative braking (S270).
차량 제어기(120)는 마찰제동 보상량을 반영하여 회생제동 수행에 따른 회생제동량을 연산하여 브레이크 제어기(110)로 전송한다(S280). 차량 제어기(120)는 모터(변속기 출력단) 기준 회생제동량에 기어비를 곱하여 휠 기준 회생제동량을 연산한다. 본 실시예는 마찰제동 보상량만큼 회생제동량을 조정하여, 결과적으로 브레이크 유압제동량이 조정될 수 있도록 한다.The vehicle controller 120 calculates the regenerative braking amount according to the regenerative braking performance by reflecting the frictional braking compensation amount and transmits the regenerative braking amount to the brake controller 110 (S280). The vehicle controller 120 calculates the wheel-based regenerative braking amount by multiplying the reference regenerative braking amount of the motor (transmission output end) by the gear ratio. The present embodiment adjusts the regenerative braking amount by the amount of friction braking compensation so that the brake hydraulic braking amount can be adjusted as a result.
브레이크 제어기(110)는 차량 제어기(120)로부터 수신한 회생제동량을 총 제동량에서 차감한 마찰제동량(유압제동량)에 근거하여 브레이크 유압을 인가하여 브레이크 패드와 디스크의 마찰제동을 수행한다(S290, S300). 브레이크 제어기(110)는 마찰제동량에 근거한 지령을 유압조절기(40)로 전송한다. 유압조절기(40)는 브레이크 제어기(110)의 지령에 따라 브레이크 유압을 생성하여 각 차륜에 분배한다. 유압조절기(40)는 각 차륜의 휠 실린더의 유압을 조정하여 디스크 브레이크(disc brake)(20)를 구동시켜 마찰제동을 수행한다.The brake controller 110 applies a brake hydraulic pressure based on a frictional braking amount (hydraulic braking amount) obtained by subtracting the regenerative braking amount received from the vehicle controller 120 from the total braking amount to perform friction braking between the brake pads and the disc (S290, S300). The brake controller 110 transmits a command based on the frictional brake amount to the hydraulic regulator 40. [ The hydraulic pressure regulator 40 generates a brake hydraulic pressure according to a command from the brake controller 110 and distributes the brake hydraulic pressure to each wheel. The hydraulic pressure regulator 40 adjusts the hydraulic pressure of the wheel cylinders of each wheel to drive the disc brake 20 to perform friction braking.
도 4는 본 발명의 제1실시예와 제2실시예에 따른 마찰제동력 오차 보상 기술을 비교설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a view for explaining a comparison of the friction braking force error compensation technique according to the first and second embodiments of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 모터 회생제동 수행량을 조정하여 마찰제동력 오차를 보상하는 제어방법은 제동 선형성을 보장한다.As shown in FIG. 4, the control method for compensating the frictional braking force error by adjusting the motor regenerative braking performance amount according to the first embodiment of the present invention ensures braking linearity.
한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 휠 기준 회생제동량(회생제동 연산량)을 조정하여 마찰제동력 오차를 보상하는 제어방법은 모터 회생제동 수행량의 감소없이 제동 선형성을 개선할 수 있으며, 회생회수율 증대로 인한 연비 개선 효과가 있다.On the other hand, the control method of compensating the frictional braking force error by adjusting the wheel-based regenerative braking amount (regenerative braking calculation amount) according to the second embodiment of the present invention can improve braking linearity without reducing the motor regenerative braking performance amount, There is an effect of improving the fuel efficiency by increasing the recovery rate.
도 5는 본 발명의 제3실시예에 따른 친환경 차량의 제동 제어 방법을 도시한 도면이다. 본 실시예는 모터 회생제동 수행량 및 휠 기준 회생제동 연산량을 조정하여 마찰제동력 오차를 보상하는 제어 방법이다.5 is a diagram illustrating a braking control method of an environmentally friendly vehicle according to a third embodiment of the present invention. The present embodiment is a control method for compensating for the frictional braking force error by adjusting the motor regenerative braking performance and the wheel-based regenerative braking operation.
먼저, 운전자가 브레이크 페달(30)을 조작하면, 브레이크 제어기(110)는 BPS(35)를 통해 브레이크 페달 스트로크(운전자의 제동입력)를 감지한다(S310). 즉, 브레이크 제어기(110)는 BPS(35)를 통해 운전자의 제동의지를 확인한다.First, when the driver operates the brake pedal 30, the brake controller 110 senses the brake pedal stroke (braking input of the driver) through the BPS 35 (S310). That is, the brake controller 110 confirms the braking intention of the driver through the BPS 35.
브레이크 제어기(110)는 BPS(35)에 의해 감지된 브레이크 페달 스트로크에 기초하여 운전자에 의해 요구된 총 제동량(운전자 요구 총 제동량)을 연산한다(S320).The brake controller 110 calculates a total braking amount (total driver demand braking amount) required by the driver based on the brake pedal stroke sensed by the BPS 35 (S320).
브레이크 제어기(110)는 총 제동량이 연산되면 휠 기준으로 회생제동 가능량을 연산하여 차량 제어기(120)로 전송한다(S330). 이때, 브레이크 제어기(110)는 휠 센서들(10)을 통해 측정한 차량 속도를 토대로 회생제동 가능량을 연산한다. 브레이크 제어기(110)는 메모리(미도시)에 기저장된 차속별 및 기어단별 모터 토크 곡선(motor torque curve)에 기초하여 회생제동 가능량을 연산한다. 회생제동 가능량은 회생제동을 통해 배터리(70)를 충전할 수 있는 최대 충전 가능량을 말한다.When the total braking amount is calculated, the brake controller 110 calculates the regenerative braking allowable amount based on the wheel and transmits it to the vehicle controller 120 (S330). At this time, the brake controller 110 calculates the regenerative braking allowable amount based on the vehicle speed measured through the wheel sensors 10. The brake controller 110 calculates the regenerative braking allowable amount based on the motor torque curve for each of the vehicle speed and the gear stage previously stored in the memory (not shown). The regenerative braking allowable amount refers to a maximum chargeable amount at which the battery 70 can be charged through regenerative braking.
차량 제어기(120)는 브레이크 제어기(110)로부터 제공받은 회생제동 가능량을 토대로 회생제동 수행량을 연산한다(S340). 차량 제어기(120)는 휠 기준 회생제동 수행량을 연산한다.The vehicle controller 120 calculates the regenerative braking performance based on the regenerative braking allowable amount provided from the brake controller 110 (S340). The vehicle controller 120 calculates a wheel-based regenerative braking performance amount.
차량 제어기(120)는 휠 기준으로 연산된 회생제동 수행량을 참조하여 유압제동량 지령치를 연산한다(S350). 여기서, 유압제동량 지령치는 총 제동량에서 휠 기준으로 연산된 회생제동 수행량을 뺀 값이다.The vehicle controller 120 calculates the hydraulic braking amount command value by referring to the regenerative braking performance amount calculated based on the wheel reference (S350). Here, the hydraulic braking force command value is a value obtained by subtracting the regenerative braking performance calculated based on the wheel from the total braking force.
차량 제어기(120)는 온도 모델링을 통해 브레이크 패드와 디스크의 온도 변화를 추정하고 그 추정된 온도 변화에 따른 브레이크 패드와 디스크의 마찰계수 변동량을 확인한다(S355). 차량 제어기(120)는 메모리에 데이터베이스 형태로 저장된 온도 변화에 따라 실측된 브레이크 패드와 디스크의 마찰계수 변동량을 이용한다.The vehicle controller 120 estimates the temperature change of the brake pads and the disk through temperature modeling, and confirms the friction coefficient variation of the brake pads and the disk according to the estimated temperature changes (S355). The vehicle controller 120 utilizes the friction coefficient variation amount of the brake pad and the disk measured in accordance with the temperature variation stored in the database in the memory.
차량 제어기(120)는 연산된 유압제동량 지령치와 브레이크 패드와 디스크의 마찰계수 변동량을 이용하여 마찰제동 보상량을 연산한다(S360). 차량 제어기(120)는 휠 기준으로 마찰제동 보상량을 연산한다.The vehicle controller 120 calculates the frictional braking compensation amount using the computed hydraulic brake amount command value, the brake pad and the friction coefficient variation of the disk (S360). The vehicle controller 120 calculates a frictional braking compensation amount based on the wheel.
차량 제어기(120)는 회생제동 수행량 및 마찰제동 보상량에 근거하여 모터(60)의 역회전력으로 제동력을 발생시켜 회생제동을 수행한다(S370). 차량 제어기(120)는 마찰제동 보상량에 근거하여 회생제동 수행량을 조정하여 회생제동 모터토크를 보상한다. 즉, 차량 제어기(120)는 마찰제동 보상량 만큼 회생제동 모터토크를 조정하는 것이다. 이때, 차량 제어기(120)는 휠 기준 마찰제동 보상량을 기어비로 나누어 모터 기준 마찰제동 보상량으로 변환한다.The vehicle controller 120 generates the braking force by the reverse torque of the motor 60 based on the regenerative braking performance and the frictional braking compensation amount to perform regenerative braking (S370). The vehicle controller 120 adjusts the regenerative braking performance based on the frictional braking compensation amount to compensate the regenerative braking motor torque. That is, the vehicle controller 120 adjusts the regenerative braking motor torque by the frictional braking compensation amount. At this time, the vehicle controller 120 divides the wheel reference frictional braking compensation amount by the gear ratio and converts it into the motor reference frictional braking compensation amount.
차량 제어기(120)는 마찰제동 보상량을 참조하여 회생제동 수행에 따른 회생제동량을 연산하여 브레이크 제어기(110)로 전송한다(S380). 즉, 차량 제어기(120)는 마찰제동 보상량을 토대로 휠 기준 회생제동 연산량을 보정하여 마찰제동을 보상한다. 차량 제어기(120)는 모터 기준 회생제동량에 기어비를 곱하여 휠 기준 회생제동량을 연산한다. 본 실시예는 마찰제동 보상량만큼 회생제동량을 조정하여, 결과적으로 브레이크 유압제동량이 조정될 수 있도록 한다.The vehicle controller 120 calculates the amount of regenerative braking by performing the regenerative braking with reference to the frictional braking compensation amount, and transmits the regenerative braking amount to the brake controller 110 (S380). That is, the vehicle controller 120 compensates the friction braking by correcting the wheel-based regenerative braking operation amount based on the frictional braking compensation amount. The vehicle controller 120 calculates the wheel-based regenerative braking amount by multiplying the motor reference regenerative braking amount by the gear ratio. The present embodiment adjusts the regenerative braking amount by the amount of friction braking compensation so that the brake hydraulic braking amount can be adjusted as a result.
브레이크 제어기(110)는 차량 제어기(120)로부터 수신한 회생제동량을 총 제동량에서 뺀 마찰제동량(유압제동량)에 근거하여 브레이크 유압을 인가하여 브레이크 패드와 디스크의 마찰제동을 수행한다(S390, S400). 브레이크 제어기(110)는 마찰제동량에 근거한 지령치를 유압조절기(40)로 전송한다. 유압조절기(40)는 브레이크 제어기(110)의 지령치에 따라 브레이크 유압을 생성하여 각 차륜에 분배한다. 유압조절기(40)는 각 차륜의 휠 실린더의 유압을 조정하여 디스크 브레이크(disc brake)(20)를 구동시켜 마찰제동을 수행한다.The brake controller 110 applies a brake hydraulic pressure based on a friction brake amount (hydraulic brake brake amount) obtained by subtracting the regenerative braking amount received from the vehicle controller 120 from the total brake amount, thereby performing friction brake of the brake pad and the disk S390, S400). The brake controller 110 transmits an instruction value based on the frictional brake amount to the hydraulic regulator 40. [ The hydraulic pressure regulator (40) generates a brake hydraulic pressure according to the command value of the brake controller (110) and distributes it to each wheel. The hydraulic pressure regulator 40 adjusts the hydraulic pressure of the wheel cylinders of each wheel to drive the disc brake 20 to perform friction braking.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. That is, within the scope of the present invention, all of the components may be selectively coupled to one or more of them. In addition, although all of the components may be implemented as one independent hardware, some or all of the components may be selectively combined to perform a part or all of the functions in one or a plurality of hardware. As shown in FIG. The codes and code segments constituting the computer program may be easily deduced by those skilled in the art. Such a computer program can be stored in a computer-readable storage medium, readable and executed by a computer, thereby realizing an embodiment of the present invention.
10: 휠 센서들 21: 브레이크 디스크
22: 캘리퍼 20: 디스크 브레이크
30: 브레이크 페달 35: 브레이크 페달 스트로크 센서
40: 유압조절기 50: 변속기
60: 모터 70: 배터리
110: 브레이크 제어기 120: 차량 제어기
130: 변속 제어기 140: 모터 제어기
150: 배터리 제어기
10: Wheel sensors 21: Brake disk
22: caliper 20: disc brake
30: Brake pedal 35: Brake pedal stroke sensor
40: Hydraulic regulator 50: Transmission
60: motor 70: battery
110: Brake controller 120: Vehicle controller
130: Transmission controller 140: Motor controller
150: Battery controller

Claims (10)

  1. 브레이크 제어기가 운전자의 제동입력에 따른 총 제동량을 연산하는 단계;
    상기 브레이크 제어기가 차량 속도에 근거하여 회생제동 가능량을 연산하여 차량 제어기로 전송하는 단계;
    상기 차량 제어기가 상기 회생제동 가능량을 토대로 회생제동 수행량을 연산하는 단계;
    상기 차량 제어기가 상기 총 제동량과 상기 회생제동 수행량을 이용하여 유압제동량을 연산하는 단계;
    상기 차량 제어기가 상기 유압제동량 및 온도 변화에 따른 브레이크 패드와 디스크의 마찰계수 변동량에 근거하여 마찰제동 보상량을 연산하는 단계;
    상기 차량 제어기가 상기 마찰제동 보상량에 근거하여 상기 회생제동 수행량 및 회생제동량을 보정하여 마찰제동을 보상하는 단계; 및
    상기 브레이크 제어기가 상기 마찰제동 보상에 따라 마찰제동을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 마찰제동을 보상하는 단계에서, 상기 차량 제어기가 상기 마찰제동 보상량을 토대로 상기 회생제동 수행량을 보정하여 회생제동을 수행하고, 상기 회생제동 수행에 따른 회생제동량에서 상기 마찰제동 보상량을 차감하여 회생제동량을 보정하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 제동 제어 방법.
    Calculating a total braking amount according to a braking input of the driver;
    Calculating the regenerative braking allowable amount based on the vehicle speed and transmitting the regenerative braking allowable amount to the vehicle controller;
    Calculating a regenerative braking performance amount based on the regenerative braking allowable amount of the vehicle controller;
    Calculating a hydraulic braking amount using the total braking amount and the regenerative braking performance amount;
    Calculating a frictional braking compensation amount based on a variation amount of friction coefficient between the brake pad and the disc in accordance with the hydraulic braking amount and the temperature change of the vehicle controller;
    Compensating the frictional braking by correcting the regenerative braking performance amount and the regenerative braking amount based on the frictional braking compensation amount; And
    Wherein the brake controller performs friction braking according to the friction braking compensation,
    In the step of compensating for the frictional braking, the vehicle controller performs the regenerative braking by correcting the regenerative braking performance based on the frictional braking compensation amount, and calculates the frictional braking compensation amount from the regenerative braking amount by the regenerative braking And correcting the regenerative braking amount by subtracting the regenerative braking amount from the regenerative braking amount.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 총 제동량을 연산하는 단계는,
    브레이크 페달의 조작이 감지되면 센서를 이용하여 브레이크 페달 위치를 확인하고 확인된 브레이크 페달 위치에 근거하여 운전자에 의해 요구된 총 제동량을 연산하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 제동 제어 방법.
    The method according to claim 1,
    The step of calculating the total braking amount includes:
    Wherein when the operation of the brake pedal is sensed, the position of the brake pedal is confirmed using the sensor, and the total braking amount required by the driver is calculated on the basis of the identified brake pedal position.
  3. 삭제delete
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마찰제동을 보상하는 단계는,
    상기 회생제동 수행량에 근거하여 회생제동을 수행하는 단계; 및
    상기 마찰제동 보상량을 토대로 상기 회생제동 수행에 따른 회생제동량을 연산하여 상기 브레이크 제어기로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 제동 제어 방법.
    The method according to claim 1,
    Compensating for said frictional braking,
    Performing regenerative braking based on the regenerative braking performance; And
    Calculating a regenerative braking amount according to the regenerative braking based on the frictional braking compensation amount, and transmitting the regenerative braking amount to the brake controller.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 마찰제동을 보상하는 단계는,
    상기 마찰제동 보상량을 토대로 상기 회생제동 수행량을 조정하여 회생제동을 수행하는 단계; 및
    상기 회생제동 수행에 따른 회생제동량을 연산하여 상기 브레이크 제어기로 전송하는 단계는 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 제동 제어 방법.
    The method according to claim 1,
    Compensating for said frictional braking,
    Performing regenerative braking by adjusting the regenerative braking performance amount based on the frictional braking compensation amount; And
    And calculating a regenerative braking amount according to the regenerative braking and transmitting the regenerative braking amount to the brake controller.
  6. 운전자의 제동입력에 따라 총 제동량을 연산하고 상기 총 제동량을 고려하여 회생제동 가능량을 연산하며 상기 총 제동량과 회생제동량에 근거하여 마찰제동을 수행하는 브레이크 제어기; 및
    상기 브레이크 제어기로부터 수신한 상기 회생제동 가능량으로부터 회생제동 수행량을 연산하고 상기 회생제동 수행량에 근거하여 회생제동을 수행하며 상기 회생제동에 따른 상기 회생제동량을 연산하는 차량 제어기를 포함하되,
    상기 차량 제어기는 상기 총 제동량과 상기 회생제동 수행량을 이용하여 유압제동량을 연산하고, 상기 유압제동량 및 온도 변화에 따른 브레이크 패드와 디스크의 마찰계수 변동량에 근거하여 마찰제동 보상량을 연산한 후 상기 마찰제동 보상량에 근거하여 상기 회생제동 수행량을 보정하여 회생제동을 수행하고 상기 회생제동 수행에 따른 회생제동량에서 상기 마찰제동 보상량을 차감하여 마찰제동을 보상하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 제동 제어 장치.
    A braking controller for calculating a total braking amount in accordance with a braking input of a driver, calculating a regenerative braking possible amount in consideration of the total braking amount, and performing a friction braking based on the total braking amount and the regenerative braking amount; And
    And a vehicle controller that calculates a regenerative braking performance amount from the regenerative braking allowable amount received from the brake controller, performs regenerative braking based on the regenerative braking performance amount, and calculates the regenerative braking amount according to the regenerative braking,
    Wherein the vehicle controller calculates a hydraulic braking amount using the total braking amount and the regenerative braking performance amount and calculates a frictional braking compensation amount based on the hydraulic braking amount and the temperature variation of the brake pad and the friction coefficient variation of the disc, And then compensates for the frictional braking by subtracting the frictional braking compensation amount from the regenerative braking amount according to the regenerative braking performance. Braking control device for environmentally friendly vehicles.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 브레이크 제어기는,
    브레이크 페달의 조작이 감지되면 브레이크 페달 스트로크 센서(BPS)를 통해 브레이크 페달 위치를 확인하고 확인된 브레이크 페달 위치에 따른 상기 총 제동량을 연산하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 제동 제어 장치.
    The method according to claim 6,
    Wherein the brake controller comprises:
    Wherein when the operation of the brake pedal is detected, the position of the brake pedal is confirmed through the brake pedal stroke sensor (BPS), and the total braking amount is calculated in accordance with the detected position of the brake pedal.
  8. 삭제delete
  9. 제6항에 있어서,
    상기 차량 제어기는,
    상기 회생제동 수행량에 근거하여 회생제동을 수행하고, 상기 마찰제동 보상량을 토대로 상기 회생제동 수행에 따른 회생제동량을 연산하여 상기 브레이크 제어기로 전송하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 제동 제어 장치.
    The method according to claim 6,
    Wherein the vehicle controller comprises:
    Wherein the control unit performs regenerative braking based on the regenerative braking performance and calculates a regenerative braking amount according to the regenerative braking based on the frictional braking compensation amount and transmits the regenerative braking amount to the brake controller.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 차량 제어기는,
    상기 마찰제동 보상량을 토대로 상기 회생제동 수행량을 조정하여 회생제동을 수행하고, 상기 회생제동 수행에 따른 회생제동량을 연산하여 상기 브레이크 제어기로 전송하는 것을 특징으로 하는 친환경 차량의 제동 제어 장치.
    The method according to claim 6,
    Wherein the vehicle controller comprises:
    Wherein the braking control device performs regenerative braking by adjusting the regenerative braking performance amount based on the frictional braking compensation amount and calculates a regenerative braking amount according to the regenerative braking performance and transmits the regenerative braking amount to the brake controller.
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