KR102440597B1

KR102440597B1 - 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR102440597B1
Application number: KR1020170169586A
Authority: KR
Inventors: 박정환
Original assignee: 현대자동차 주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2017-12-11
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2022-09-05
Also published as: US20190176787A1; KR20190069161A; US11066056B2

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예예 따른 회생 제동 제어 시스템은, 브레이크 페달, 상기 브레이크 페달을 통하여 입력되는 페달 스트로크에 따라 반력을 발생시켜 운전자에게 제동감을 제공하는 페달 시뮬레이터, 상기 페달 시뮬레이터의 제어를 위한 데이터를 검출하는 데이터 검출부, 및 상기 데이터를 기초로, 상기 페달 시뮬레이터에서 상기 페달 스트로크의 크기에 대응하여 발생되는 반력의 설정값을 저장하고, 상기 반력 설정값에 따라 상기 페달 시뮬레이터를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

하이브리드 차량의 회생 제동 제어 시스템 및 방법{System and Method For Controlling Regenerative Braking of Hybrid Vehicle}

본 발명은 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 운전자의 제동 습성을 학습하여 그에 따라 제동감을 보상할 수 있는 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

하이브리드 차량은 두 가지 이상의 동력원을 사용하는 자동차로서, 일반적으로 엔진과 모터를 사용하여 구동된다.

하이브리드 차량은 엔진과 모터로 구성되는 두 가지 이상의 동력원을 사용하여 다양한 구조로 형성될 수 있다. 하이브리드 차량에 구비되는 모터는 가속시 또는 등판 주행 시에 엔진의 동력을 보조하는 역할을 한다.

이러한 하이브리드 차량에 구비된 모터는 차량의 제동시에는 발전기로 작동하여 제동시에 발생하는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시켜 제동력을 발생시킨다. 그리고 변환된 전기 에너지는 배터리에 충전된다.

이와 같이, 차량의 제동시에 발생하는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여 회수하는 시스템을 회생 제동 시스템이라고 한다.

과거의 하이브리드 차량은 회생제동 시스템에 의한 제동감이 일정하도록 고정되어 개발되었고, 최근에는 수 가지 단계의 제동감 설정을 제공하는 플렉스(FLEX) 모드 등의 기술이 개발되고 있다.

플렉스 모드의 경우, 운전자가 자신의 제동 습성에 따라 제동감 설정을 선택할 수는 있으나, 그 설정이 고정적이며 비연속적이기 때문에 모든 운전자들의 제동 습성에 대응하기 어렵다.

제동감은 운전자들이 차량의 제동 성능을 평가하는 가장 일반적인 항목인데, 회생제동에 의한 제동은 특히 기존의 운전자들에게 익숙한 유압식 제동과는 상이한 제동감을 제공하는 경우가 많아서, 기존과 같이 제동감을 몇 가지 단계로 고정하여 설정하는 것만으로는 모든 운전자들을 만족시키기 어렵다는 한계가 있다.

한편, 제동감을 조정하는 인자들은 양산 시점에 고정되면 변경이 어렵기 때문에 고객의 요구가 있어도 쉽게 변경할 수 없다는 문제가 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 운전자의 제동 습성에 따른 학습 및 보상을 통하여 회생제동에 의한 제동감을 가변식으로 조정할 수 있는 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 시스템은 브레이크 페달을 통하여 입력되는 페달 스트로크에 따라 반력을 발생시켜 운전자에게 제동감을 제공하는 페달 시뮬레이터; 상기 페달 시뮬레이터의 제어를 위한 데이터를 검출하는 데이터 검출부; 및 상기 데이터를 기초로, 상기 페달 시뮬레이터에서 상기 페달 스트로크의 크기에 대응하여 발생되는 반력의 설정값을 저장하고, 상기 반력 설정값에 따라 상기 페달 시뮬레이터를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는, 차량의 주행 상황 및 제동 상황에 따라 상기 반력 설정값을 보상 및 학습하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 차량의 제동 상황이 급제동 상황인 것으로 판단되면 상기 반력 설정값을 증가 보상하고, 상기 차량의 제동 상황이 완제동 상황인 것으로 판단되면 상기 반력 설정값을 감소 보상하고, 상기 차량의 제동 상황이 상기 급제동 상황이나 상기 완제동 상황이 아닌 것으로 판단되면 상기 반력 설정값의 보상을 제한하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 브레이크 페달의 페달 작동 속도가 제1 작동 속도 이상이고 브레이크 라인의 유압 증압 속도가 제1 증압 속도 이상인 경우에 상기 차량의 제동 상황을 상기 급제동 상황으로 판단하고, 상기 페달 작동 속도가 제2 작동 속도 이하이고 상기 유압 증압 속도가 제2 증압 속도 이하인 경우에 상기 차량의 제동 상황을 상기 완제동 상황으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 페달 스트로크의 크기에 따라 상기 증가 또는 감소 보상의 정도를 다르게 설정할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제어부는, 차량의 속도가 설정 속도값 이하이거나, 상기 브레이크 라인의 리크(leak)가 확인되거나, 경고등의 점등이 확인되거나, 차량의 요레이트가 설정 요레이트값 이상이거나, ABS(Anti-lock Brake System) 또는 BAS(Brake Assist System)가 작동하고 있는 경우, 상기 차량의 제동 상황을 예외 상황으로 판단하여 상기 반력 설정값의 보상을 제한하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 보상된 반력 설정값과 최초 반력 설정값으로 반력 변동비를 계산하여, 상기 반력 변동비가 제1 설정비 이상이고 제2 설정비 이하인 경우에 상기 보상된 반력 설정값을 학습하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 반력 변동비가 상기 제1 설정비보다 작거나 상기 제2 설정비보다 큰 경우에는 상기 보상된 반력 설정값의 학습을 제한하고 경고 신호를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 데이터 검출부는, 상기 브레이크 페달을 통하여 입력되는 상기 페달 스트로크의 크기를 감지하는 페달 스트로크 센서; 상기 브레이크 라인의 유압을 감지하는 유압 센서; 차량의 속도를 감지하는 차속 센서; 차량의 계기판; 차량의 요레이트를 감지하는 요레이트 센서; 및 ABS, BAS 등의 작동 여부를 감지하는 특수 제동 감지 센서;를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따라 브레이크 페달; 상기 브레이크 페달을 통하여 입력되는 페달 스트로크에 따라 반력을 발생시켜 운전자에게 제동감을 제공하는 페달 시뮬레이터; 상기 페달 시뮬레이터의 제어를 위한 데이터를 검출하는 데이터 검출부; 및 상기 데이터를 기초로, 상기 페달 시뮬레이터에서 상기 페달 스트로크의 크기에 대응하여 발생되는 반력의 설정값을 저장하고, 상기 반력 설정값에 따라 상기 페달 시뮬레이터를 제어하는 제어부;를 포함하는 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 시스템을 제어하는 제어 방법은 상기 페달 시뮬레이터의 제어를 위한 데이터를 검출하는 단계; 상기 데이터를 기초로 하여 차량의 주행 상황을 판단하는 단계; 상기 데이터를 기초로 하여 차량의 제동 상황을 판단하는 단계; 상기 반력 설정값을 보상하는 단계; 상기 보상된 반력 설정값을 학습하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 차량의 주행 상황을 판단하는 단계는, 차량의 속도가 설정 속도값 이하인지 여부를 확인하는 단계; 브레이크 라인의 리크(leak) 여부를 확인하는 단계; 경고등 점등 여부를 확인하는 단계; 차량의 요레이트가 설정 요레이트값 이상인지 여부를 확인하는 단계; ABS(Anti-lock Brake System) 또는 BAS(Brake Assist System)의 작동 여부를 확인하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 차량의 주행 상황을 판단하는 단계는, 상기 차량의 속도가 설정 속도값 이하이거나, 상기 브레이크 라인의 리크가 확인되거나, 경고등이 점등되어 있거나, 차량의 요레이트가 설정 요레이트값 이상이거나, 상기 ABS 또는 BAS가 작동하고 있을 경우에 상기 반력 설정값의 보상을 제한하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 차량의 제동 상황을 판단하는 단계는, 상기 브레이크 페달의 페달 작동 속도가 제1 작동 속도 이상이고 상기 브레이크 라인의 유압 증압 속도가 제1 증압 속도 이상인 경우에 상기 차량의 제동 상황을 상기 급제동 상황으로 판단하고, 상기 페달 작동 속도가 제2 작동 속도 이하이고 상기 유압 증압 속도가 제2 증압 속도 이하인 경우에 상기 차량의 제동 상황을 상기 완제동 상황으로 판단하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 반력 설정값을 보상하는 단계는, 상기 차량의 제동 상황이 급제동 상황일 경우에는 상기 반력 설정값을 증가 보상하고, 상기 차량의 제동 상황이 급제동 상황일 경우에는 상기 반력 설정값을 감소 보상하고, 상기 차량의 제동 상황이 상기 급제동 상황이나 상기 완제동 상황이 아닐 경우에는 상기 반력 설정값의 보상을 제한하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 반력 설정값을 보상하는 단계는, 상기 페달 스트로크의 크기에 따라 상기 증가 또는 감소 보상의 정도를 다르게 할 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 보상된 반력 설정값을 학습하는 단계는, 상기 보상된 반력 설정값과 최초 반력 설정값으로 반력 변동비를 계산하는 단계;를 포함하고, 상기 반력 변동비가 제1 설정비 이상이고 제2 설정비 이하인 경우에는 상기 보상된 반력 설정값을 학습하며, 상기 반력 변동비가 제1 설정비보다 작거나 제2 설정비보다 큰 경우, 상기 보상된 반력 설정값의 학습을 제한하고 경고 신호를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 운전자의 제동 습성을 학습하고 학습된 제동 습성에 따라 회생제동에 의한 제동감을 보상함으로써 제동감을 운전자의 제동 습성에 맞추어 연속적으로 변화시킬 수 있다. 이에 따라, 제동 성능을 향상시키고 제동감에 대한 운전자의 만족도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주행 상황 판단 단계를 개략적으로 나타낸 흐름도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 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.

명세서 전체에서 사용된 차량, 자동차 또는 다른 유사한 용어들은 스포츠 실용차(sports utility vehicles; SUV), 버스, 트럭, 다양한 상용차를 포함하는 승용차, 다양한 종류의 보트나 선박을 포함하는 배, 항공기 및 이와 유사한 것을 포함하는 자동차를 포함하며, 하이브리드 차량, 전기 차량, 플러그 인 하이브리드 전기 차량, 수소연료 차량 및 다른 대체 연료(예를 들어, 석유 외의 자원으로부터 얻어지는 연료) 차량을 포함한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 시스템 및 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.

첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 시스템은 페달 시뮬레이터(10), 데이터 검출부(30), 제어부(50)를 포함한다.

페달 시뮬레이터(10)는 브레이크 페달을 통하여 입력되는 페달 스트로크에 따라 반력을 발생시켜 운전자에게 제동감을 제공한다. 상기 반력은 액압 또는 스프링의 탄성력 등을 통하여 발생될 수 있으며, 상기 페달 스트로크의 크기에 따라서 달라진다.

데이터 검출부(30)는 상기 페달 시뮬레이터를 제어하기 위한 데이터를 검출하며, 상기 데이터 검출부(30)에 의해 검출된 데이터는 상기 제어부(50)에 전달된다. 상기 데이터 검출부는 페달 스트로크 센서(31), 유압 센서(33), 차속 센서(35), 계기판(37), 요레이트 센서(39), 및 특수 제동 감지 센서(41)를 포함한다. 상기 데이터 검출부(30)는 상기 페달 시뮬레이터를 제어하기 위한 검출부들(예를 들어, 휠속도 센서 등)을 더 포함할 수 있다.

페달 스트로크 센서(31)는 브레이크 페달을 통하여 입력되는 상기 페달 스트로크의 크기를 검출하여 이에 대한 신호를 상기 제어부(50)에 전달한다.

유압 센서(33)는 브레이크 라인 내부의 유압을 검출하여 이에 대한 신호를 상기 제어부(50)에 전달한다.

차속 센서(35)는 차량의 속도를 검출하여 이에 대한 신호를 상기 제어부(50)에 전달한다.

차량의 계기판(37)은 차량의 이상 상태 신호에 대응하여 경고등을 점등하고,상기 경고등의 점등 여부에 관련된 신호를 상기 제어부(50)에 전달한다.

요레이트 센서(39)는 차량의 요레이트를 검출하여 이에 대한 신호를 상기 제어부(50)에 전달한다.

특수 제동 감지 센서(41)는 ABS(Anti-lock Brake System), BAS(Brake Assist System) 등의 작동 여부를 감지하여 이에 대한 신호를 상기 제어부(50)에 전달한다.

제어부(50)는 상기 데이터 검출부(30)에 의해 검출된 데이터를 기초로 페달 시뮬레이터(10)를 제어한다. 상기 제어부(50)는 상기 데이터를 기초로 상기 페달 시뮬레이터에서 상기 페달 스트로크의 크기에 대응하여 발생되는 반력의 설정값을 저장하고, 상기 반력 설정값에 따라 상기 페달 시뮬레이터를 제어할 수 있다. 또한 상기 제어부(50)는 상기 차량의 주행 상황 및 제동 상황에 따라 상기 반력 설정값을 보상 및 학습함으로써, 운전자에게 제공되는 제동감을 보상 및 학습할 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 상기 제어부(50)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 방법에 포함된 각 단계를 수행하기 위한 일련의 명령을 포함할 수 있다.

이하 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 방법을 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 방법을 간략하게 나타낸 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 주행 상황 판단 단계를 간략하게 나타낸 흐름도이다.

도 2에 도시된 바에 따르면, 제어부(50)는 페달 스트로크 신호가 발생하면 데이터 검출부(30)를 통해 제공되는 데이터를 기초로 차량의 주행 상황을 확인하여, 상기 차량의 주행 상황이 예외 상황에 해당하는지 여부를 판단한다(S101). 상기 예외 상황은 정차 상황, 브레이크 라인의 리크(leak) 상황, 경고등 점등 상황, 거동 불안정 상황, 및 특수 제동 상황 등을 포함한다. 상기 예외 상황은 위에 예시된 것들에 한정되지 아니하고, 당업자가 제동감 보상 및 학습 수행에 적합하지 않다고 생각되는 상황들을 더 포함할 수 있다.

상기 차량의 주행 상황이 상기 예외 상황인 것으로 판단되면, 상기 제어부(50)는 상기 페달 스트로크에 따른 제동감 보상을 제한한다(S105). 이렇게 예외적인 상황에서 발생하는 제동 혹은 페달 스트로크를 제동감 보상에서 제외하고 운전자의 일반적인 주행 중 제동 의지에 의하여 발생한 페달 스트로크만을 제동감 보상에 반영함으로써, 본 발명의 실시예에 따른 제동감 보상에 운전자의 제동 습성을 보다 정확하게 반영할 수 있다.

도 3을 참고하여, 제어부(50)가 차량의 주행 상황이 예외 상황에 해당하는지 판단하는 단계(S101)를 보다 자세히 예시하면 다음과 같다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(50)는 차속 센서(35)를 통하여 차량의 속도가 설정 속도값 미만인지 여부를 확인하고(S201), 상기 차량의 속도가 상기 설정된 속도값 미만인 경우 상기 차량의 주행 상황이 정차 상황인 것으로 판단하여 S213 단계로 진행한다. 상기 설정 속도값은 당업자가 정차 상황 여부 판단에 바람직하다고 판단하는 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 설정 속도값은 시속 5km일 수 있다.

정차 상황에서의 브레이크 페달 작동은 운전자의 일반적인 주행 중 제동 습성과는 무관할 수 있다. 예를 들어, 차량의 에어 브리딩을 위한 브레이크 페달 작동일 수 있다.

이어서 상기 제어부(50)는 유압 센서(33)를 통하여 브레이크 라인의 리크(leak) 여부를 확인한다(S203). 브레이크 라인에 리크가 발생하였을 경우, 페달 스트로크에 따라 발생하는 차량의 제동력이 저하될 수 있다. 이에 따라, 운전자는 저하된 제동력을 보충하기 위하여 브레이크 페달을 더 강하게 작동시킬 수 있고, 이 때 발생하는 페달 스트로크는 운전자의 일반적인 주행 중 제동 습성과는 무관할 수 있다. S203 단계에서 브레이크 라인에 리크가 발생하였으면, 제어부(50)는 S213 단계로 진행한다.

이어서 상기 제어부(50)는 계기판(37)을 통하여 경고등의 점등 여부를 확인한다(S205). 경고등이 점등되어 있는 경우, 차량에 비정상 상태가 발생했을 수 있다. 이 때 발생하는 페달 스트로크는 운전자의 일반적인 주행 중 제동 습성과는 무관할 수 있다. S205 단계에서 경고등이 점등되어 있으면, 제어부(50)는 S213 단계로 진행한다.

이어서 상기 제어부(50)는 요레이트 센서(39)를 통하여 차량의 요레이트(Yaw Rate)가 설정 요레이트값보다 큰지 여부를 판단하고(S207), 상기 차량의 요레이트가 설정 요레이트값보다 큰 경우 상기 차량의 주행 상황이 거동 불안정 상황인 것으로 판단한다. 상기 설정 요레이트값은 당업자가 거동 불안정 상황 여부 판단에 바람직하다고 판단하는 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 설정 요레이트값은 초당 5도일 수 있다. S207 단계에서 요레이트가 설정 요레이트값보다 크면, 제어부(50)는 S213 단계로 진행한다.

이어서 상기 제어부(50)는 특수 제동 감지 센서를 통하여 ABS(Anti-lock Brake System) 또는 BAS(Brake Assist System)의 작동 여부를 판단하고(S209), 상기 ABS 또는 상기 BAS가 작동하고 있다면 특수 제동 상황으로 판단하여 S213 단계로 진행한다. ABS와 BAS는, 운전자의 브레이크 페달 작동으로 제동이 적절하게 수행되고 있지 않은 경우, 이를 보조하기 위한 시스템으로서, 이러한 보조적인 제동 시스템이 작동하고 있는 상황에서의 페달 스트로크는 운전자의 일반적인 주행 중 제동 습성과는 무관할 수 있다.

상기 제어부(50)는 상기 차량의 주행 상황이 상기 정차 상황, 상기 브레이크 라인의 리크 상황, 상기 경고등 점등 상황, 상기 거동 불안정 상황, 또는 특수 제동 상황 중 어느 한 가지에 해당하는 경우 상기 차량의 주행 상황이 예외 상황인 것으로 판단하고(S213), S105 단계로 진행한다. 그렇지 않은 경우, 상기 제어부(50)는 상기 차량의 주행 상황이 예외 상황이 아닌 것으로 판단하고 S103 단계로 진행한다.

다시 도 2를 참고하면, 차량의 주행 상황이 예외 상황이 아닌 것으로 판단되면 상기 제어부(50)는 데이터 검출부(30)를 통해 제공되는 데이터를 기초로 차량의 제동 상황을 확인하여, 상기 차량의 주행 상황이 급제동 상황 또는 완제동 상황에 해당하는지 여부를 판단한다(S103)

상기 제어부(50)는 페달 스트로크 센서(31)를 통하여 제공되는 브레이크 페달의 작동에 관한 데이터와, 유압 센서(33)를 통하여 제공되는 브레이크 라인의 유압에 관한 데이터를 확인하고, 이를 통하여 브레이크 페달의 페달 작동 속도와, 브레이크 라인의 유압 증압 속도를 계산한다.

상기 제어부(50)는 상기 페달 작동 속도가 제1 작동 속도 이상이고 상기 유압 증압 속도가 제1 증압 속도 이상인 경우에는 상기 차량의 제동 상황을 상기 급제동 상황으로 판단하고, 상기 페달 작동 속도가 제2 작동 속도 이하이고 상기 유압 증압 속도가 제2 증압 속도 이하인 경우에는 상기 차량의 제동 상황을 상기 완제동 상황으로 판단한다(S107). 상기 제1 및 제2 작동 속도, 그리고 상기 제1 및 제2 증압 속도는, 당업자가 급제동 또는 완제동 상황 판단에 바람직하다고 판단하는 값으로 설정될 수 있다.

이와 같이 제동감 보상을 위한 판단에 있어서 페달 작동 속도와 유압 증압 속도를 함께 확인함으로써, 오차를 줄이고, 운전자의 의도를 재확인하여 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 방법의 정확도를 높일 수 있다.

상기 제어부(50)는, 상기 차량의 제동 상황이 상기 급제동 상황 또는 완제동 상황에 해당할 경우에는 제동감을 보상하는 단계를 수행하고(S107), 그렇지 않을 경우에는 상기 제동감의 보상을 제한(S105)한다.

상기 제동감을 보상하는 단계에서, 상기 제어부(50)는, 상기 차량의 제동 상황이 급제동 상황인 경우에는 상기 반력 설정값을 증가 보상하고, 상기 차량의 제동 상황이 완제동 상황인 경우에는 상기 반력 설정값을 감소 보상한다.

상기 제동감을 보상하는 단계에 따라 보상된 반력 설정값은 하기 수학식 1에 의해 계산될 수 있다.

상기 수학식 1 에서 P_n은 상기 제동감을 보상하는 단계에 따라 보상된 반력 설정값을 의미하고, P_o는 기존에 저장되어 있는 반력 설정값을 의미하며, C는 보상계수를 의미한다.

상기 보상계수는, 증가 보상 시에는 1보다 크고, 감소 보상 시에는 0보다 크고 1보다 작다. 상기 보상계수는 보상이 누적되었을 때 제동감이 점진적으로 변화할 수 있도록 하는 수치로 설정될 수 있고, 차량 모델별 설계 방향 및 안전 목표에 따라서 다르게 설정될 수 있다. 이를테면, 본 발명의 실시예에 따른 보상계수는 증가 보상시에는 1.001이고, 감소 보상시에는 0.9999일 수 있다.

상기 보상계수는, 페달 스트로크의 크기에 따라 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 통상적으로 급제동 또는 완제동 시에 자주 발생하는 특정 페달 스트로크의 크기에 대하여는 보상 계수를 별도로 설정하여, 제동감 보상 및 학습의 반복을 통하여 차량의 제동 안전성을 향상시킬 수 있다.

이어서 상기 제어부(50)는 상기 보상된 반력 설정값과 최초 반력 설정값으로 반력 변동비를 계산하여, 상기 반력 변동비가 제1 설정비 이상이고 제2 설정비 이하인지를 판단한다(S109). 상기 반력 변동비가 제1 설정비 이상이고 제2 설정비 이하인 경우에는 상기 반력 설정값을 상기 보상된 반력 설정값으로 대체하여 저장하고(S111), 그렇지 않은 경우에는 상기 보상된 반력 설정값의 학습을 제한하고 경고 신호를 생성한다(S113). 상기 제1 및 제2 설정비는, 당업자가 보상된 제동감의 학습에 대한 판단 기준으로 바람직하다고 판단하는 값으로 설정될 수 있다.

상기 경고 신호가 생성되면, 운전자는 상기 반력 설정값의 학습이 제한된 차량의 상기 반력 설정값을 초기화할지 여부를 결정한다. 상기 반력 설정값은 A/S 센터 혹은 수리 센터에서 초기화될 수 있다.

이와 같이 반력 변동비가 일정 범위를 벗어나지 않도록 함으로써, 본 발명의 실시예는, 제동감의 보상 및 학습이 과도하게 누적되어 차량의 제동 거리가 과도하게 증가되는 등 차량 설계시 의도된 안전 기준을 벗어나거나, 관련 법률에서 정하는 기준을 위반하게 되는 것을 방지한다.

하기 표 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 증가 보상 학습 n회 및 100회, 그리고 감소 보상 학습 n회 및 100회를 거쳤을 경우 페달 스트로크별 반력 설정값을 나타낸 표이다.

페달 스트로크(mm)	초기 액압 (bar)	증가 보상시 액압(bar)		감소 보상시 액압(bar)
페달 스트로크(mm)	초기 액압 (bar)	n회 보상	100회 보상	n회 보상	100회 보상
3	1	1×1.001ⁿ	1.1	1×0.9999ⁿ	1.0
5	2	2×1.001ⁿ	2.2	2×0.9999ⁿ	2.0
10	3	3×1.001ⁿ	3.3	3×0.9999ⁿ	3.0
15	6	6×1.001ⁿ	6.6	6×0.9999ⁿ	5.9
20	10.5	10.5×1.001ⁿ	11.6	10.5×0.9999ⁿ	10.4
25	16	16×1.001ⁿ	17.7	16×0.9999ⁿ	15.8
30	24	24×1.001ⁿ	26.5	24×0.9999ⁿ	23.8
35	34	34×1.001ⁿ	37.6	34×0.9999ⁿ	33.7
40	44	44×1.001ⁿ	48.6	44×0.9999ⁿ	43.6
45	57	57×1.001ⁿ	63.0	57×0.9999ⁿ	56.4
50	71	71×1.001ⁿ	78.5	71×0.9999ⁿ	70.3
55	86	86×1.001ⁿ	95.0	86×0.9999ⁿ	85.1
60	101	101×1.001ⁿ	111.6	101×0.9999ⁿ	100.0
70	132	132×1.001ⁿ	145.9	132×0.9999ⁿ	130.7
75	150	150×1.001ⁿ	165.8	150×0.9999ⁿ	148.5

상기 표 1에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 방법은 운전자의 제동 습성에 따른 학습 및 보상의 반복을 통하여 회생제동에 의한 제동감을 가변식으로 조정함으로써, 제동 성능을 향상시키고 제동감에 대한 운전자의 만족도를 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10: 페달 시뮬레이터 20: 제어부
30: 데이터 검출부 31: 페달 스트로크 센서
33: 유압 센서 35: 차속 센서
37: 계기판 39: 요레이트 센서
41: 특수 제동 감지 센서

Claims

브레이크 페달을 통하여 입력되는 페달 스트로크에 따라 반력을 발생시켜 운전자에게 제동감을 제공하는 페달 시뮬레이터;
상기 페달 시뮬레이터의 제어를 위한 데이터를 검출하는 데이터 검출부; 및
상기 데이터를 기초로, 상기 페달 시뮬레이터에서 상기 페달 스트로크의 크기에 대응하여 발생되는 반력의 설정값을 저장하고, 상기 반력 설정값에 따라 상기 페달 시뮬레이터를 제어하는 제어부;
를 포함하고,
상기 제어부는,
차량의 주행 상황 및 제동 상황에 따라 상기 반력 설정값을 보상 및 학습하되,
상기 제어부는,
상기 보상된 반력 설정값과 최초 반력 설정값으로 반력 변동비를 계산하여,
상기 반력 변동비가 제1 설정비 이상이고 제2 설정비 이하인 경우에 상기 보상된 반력 설정값을 학습하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 차량의 제동 상황이 급제동 상황인 것으로 판단되면 상기 반력 설정값을 증가 보상하고,
상기 차량의 제동 상황이 완제동 상황인 것으로 판단되면 상기 반력 설정값을 감소 보상하고,
상기 차량의 제동 상황이 상기 급제동 상황이나 상기 완제동 상황이 아닌 것으로 판단되면 상기 반력 설정값의 보상을 제한하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 시스템.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 브레이크 페달의 페달 작동 속도가 제1 작동 속도 이상이고 브레이크 라인의 유압 증압 속도가 제1 증압 속도 이상인 경우에 상기 차량의 제동 상황을 상기 급제동 상황으로 판단하고,
상기 페달 작동 속도가 제2 작동 속도 이하이고 상기 유압 증압 속도가 제2 증압 속도 이하인 경우에 상기 차량의 제동 상황을 상기 완제동 상황으로 판단하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 시스템.
제2항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 페달 스트로크의 크기에 따라 상기 증가 또는 감소 보상의 정도를 다르게 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
차량의 속도가 설정 속도값 이하이거나, 브레이크 라인의 리크(leak)가 확인되거나, 경고등의 점등이 확인되거나, 차량의 요레이트가 설정 요레이트값 이상이거나, ABS(Anti-lock Brake System) 또는 BAS(Brake Assist System)가 작동하고 있는 경우, 상기 차량의 제동 상황을 예외 상황으로 판단하여 상기 반력 설정값의 보상을 제한하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 반력 변동비가 상기 제1 설정비보다 작거나 상기 제2 설정비보다 큰 경우에는 상기 보상된 반력 설정값의 학습을 제한하고 경고 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 데이터 검출부는,
상기 브레이크 페달을 통하여 입력되는 상기 페달 스트로크의 크기를 감지하는 페달 스트로크 센서;
브레이크 라인의 유압을 감지하는 유압 센서;
차량의 속도를 감지하는 차속 센서;
차량의 경고등을 점등하는 계기판;
차량의 요레이트를 감지하는 요레이트 센서; 및
ABS, BAS 등의 작동 여부를 감지하는 특수 제동 감지 센서;
를 포함하는 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 시스템.
브레이크 페달; 상기 브레이크 페달을 통하여 입력되는 페달 스트로크에 따라 반력을 발생시켜 운전자에게 제동감을 제공하는 페달 시뮬레이터; 상기 페달 시뮬레이터의 제어를 위한 데이터를 검출하는 데이터 검출부; 및 상기 데이터를 기초로, 상기 페달 시뮬레이터에서 상기 페달 스트로크의 크기에 대응하여 발생되는 반력의 설정값을 저장하고, 상기 반력 설정값에 따라 상기 페달 시뮬레이터를 제어하는 제어부;를 포함하는 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 시스템을 제어하는 제어 방법에 있어서,
상기 페달 시뮬레이터의 제어를 위한 데이터를 검출하는 단계;
상기 데이터를 기초로 하여 차량의 주행 상황을 판단하는 단계;
상기 데이터를 기초로 하여 차량의 제동 상황을 판단하는 단계;
상기 반력 설정값을 보상하는 단계; 및
상기 보상된 반력 설정값을 학습하는 단계;
를 포함하되,
상기 보상된 반력 설정값을 학습하는 단계는,
상기 보상된 반력 설정값과 최초 반력 설정값으로 반력 변동비를 계산하는 단계;를 포함하고,
상기 반력 변동비가 제1 설정비 이상이고 제2 설정비 이하인 경우에는 상기 보상된 반력 설정값을 학습하는 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 차량의 주행 상황을 판단하는 단계는,
차량의 속도가 설정 속도값 이하인지 여부를 확인하는 단계;
브레이크 라인의 리크(leak) 여부를 확인하는 단계;
경고등 점등 여부를 확인하는 단계;
차량의 요레이트가 설정 요레이트값 이상인지 여부를 확인하는 단계; 및
ABS(Anti-lock Brake System) 또는 BAS(Brake Assist System)의 작동 여부를 확인하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 차량의 주행 상황을 판단하는 단계는,
상기 차량의 속도가 설정 속도값 이하이거나, 상기 브레이크 라인의 리크가 확인되거나, 경고등이 점등되어 있거나, 차량의 요레이트가 설정 요레이트값 이상이거나, 상기 ABS 또는 BAS가 작동하고 있을 경우에 상기 반력 설정값의 보상을 제한하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 차량의 제동 상황을 판단하는 단계는,
상기 브레이크 페달의 페달 작동 속도가 제1 작동 속도 이상이고 브레이크 라인의 유압 증압 속도가 제1 증압 속도 이상인 경우에 상기 차량의 제동 상황을 급제동 상황으로 판단하고,
상기 페달 작동 속도가 제2 작동 속도 이하이고 상기 유압 증압 속도가 제2 증압 속도 이하인 경우에 상기 차량의 제동 상황을 완제동 상황으로 판단하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 방법.
제12항에 있어서,
상기 반력 설정값을 보상하는 단계는,
상기 차량의 제동 상황이 급제동 상황일 경우에는 상기 반력 설정값을 증가 보상하고,
상기 차량의 제동 상황이 급제동 상황일 경우에는 상기 반력 설정값을 감소 보상하고,
상기 차량의 제동 상황이 상기 급제동 상황이나 상기 완제동 상황이 아닐 경우에는 상기 반력 설정값의 보상을 제한하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 방법.
제13항에 있어서,
상기 반력 설정값을 보상하는 단계는,
상기 페달 스트로크의 크기에 따라 상기 증가 또는 감소 보상의 정도를 다르게 할 수 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 방법.
제9항에 있어서,
상기 반력 변동비가 제1 설정비보다 작거나 제2 설정비보다 큰 경우, 상기 보상된 반력 설정값의 학습을 제한하고 경고 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 회생 제동 제어 방법.