KR102518735B1 - System and method for guiding regenerative braking of eco-friendly vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 친환경자동차의 회생제동 유도 장치 및 방법에 관한 것으로서, 차량에서 단순히 회생제동과 관련된 정보를 안내하고 회생제동을 유도하는 수동적 방식이 아닌, 브레이크 페달 기구의 능동 제어를 통해 마찰제동량을 최소화할 수 있도록 운전자의 브레이크 페달 조작(운전자의 브레이크 입력)을 유도할 수 있는 회생제동 유도 장치 및 방법을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 브레이크 페달 위치와 현재의 차량 주행 상태를 검출하는 운전정보 검출부; 상기 검출된 브레이크 페달 위치로부터 총 제동 토크를 결정하고, 상기 검출된 현재의 차량 주행 상태로부터 회생한계 토크를 결정하는 총 제동 토크 결정부; 상기 총 제동 토크 결정부에서 결정된 총 제동 토크와 회생한계 토크에 기초하여 운전자의 브레이크 페달 조작을 유도하기 위한 답력 조절용 제어신호를 생성하여 출력하는 답력 제어부; 및 상기 답력 제어부가 출력하는 제어신호에 따라 브레이크 페달의 답력을 조절하는 답력 조절 장치를 포함하는 친환경자동차의 회생제동 유도 장치, 및 그 방법이 개시된다.The present invention relates to an apparatus and method for inducing regenerative braking of an eco-friendly vehicle, and thus minimizes the amount of frictional braking through active control of a brake pedal mechanism, rather than a passive method of simply guiding information related to regenerative braking and inducing regenerative braking in a vehicle. A main object of the present invention is to provide a regenerative braking induction device and method capable of inducing a driver's brake pedal operation (driver's brake input) so as to be able to do so. In order to achieve the above object, a driving information detection unit for detecting a brake pedal position and a current vehicle driving state; a total braking torque determination unit which determines a total braking torque from the detected brake pedal position and determines a regenerative limit torque from the detected current vehicle driving state; a foot force controller generating and outputting a control signal for adjusting a foot force for inducing a driver's brake pedal operation based on the total braking torque and the regenerative limit torque determined by the total braking torque determiner; An apparatus for inducing regenerative braking of an eco-friendly vehicle, including a pedal force adjusting device for adjusting a pedal force of a brake pedal according to a control signal output from the pedal force control unit, and a method thereof are disclosed.

Description

친환경자동차의 회생제동 유도 장치 및 방법{System and method for guiding regenerative braking of eco-friendly vehicle}System and method for guiding regenerative braking of eco-friendly vehicle}

본 발명은 친환경자동차의 회생제동 유도 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 친환경자동차에서 운전자 브레이크 조작시 회생제동의 사용량을 극대화할 수 있는 회생제동 유도 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for inducing regenerative braking of an eco-friendly vehicle, and more particularly, to an apparatus and method for inducing regenerative braking capable of maximizing the use of regenerative braking when operating a driver's brake in an eco-friendly vehicle.

주지된 바와 같이 차량을 구동하는 구동원으로 모터를 이용하여 주행하는 친환경자동차에서는 제동시나 감속시에 모터에 의한 회생제동이 이루어진다.As is well known, in an eco-friendly vehicle that runs using a motor as a driving source for driving the vehicle, regenerative braking is performed by the motor during braking or deceleration.

즉, 하이브리드 자동차나 순수 전기 전기자동차, 연료전지 자동차의 경우, 운전자가 브레이크 페달을 밟아 차량을 제동 또는 감속시킬 때, 차량의 운동에너지를 모터의 발전을 통해 전기에너지로 회수하여 배터리를 충전하는 회생제동이 수행된다.That is, in the case of a hybrid vehicle, pure electric vehicle, or fuel cell vehicle, when the driver brakes or decelerates the vehicle by pressing the brake pedal, the vehicle's kinetic energy is recovered as electrical energy through the power generation of the motor to charge the battery. braking is performed.

이러한 회생제동은 차량 제동시 차량의 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 배터리에 저장한 뒤 차량 주행시 모터를 구동하는데 재사용할 수 있으므로 차량 연비를 향상시키는데 크게 기여한다.Such regenerative braking greatly contributes to improving vehicle fuel efficiency because it converts the vehicle's kinetic energy into electrical energy during vehicle braking, stores it in a battery, and then reuses it to drive a motor while the vehicle is driving.

회생제동이 수행되는 차량에서는 제동 동안 모터에서 발생하는 회생제동 토크(회생제동력)와 마찰제동장치에서 발생하는 마찰제동 토크(마찰제동력)의 합을, 운전자의 브레이크 페달 조작(즉 운전자의 브레이크 입력)에 의해 요구된 총 제동 토크(목표제동력)와 동일하게 해주는 회생제동 협조 제어 기술이 필요하다.In a vehicle where regenerative braking is performed, the sum of the regenerative braking torque (regenerative braking force) generated by the motor during braking and the friction braking torque (friction braking force) generated by the friction braking device is calculated as the driver's brake pedal operation (i.e., the driver's brake input). A regenerative braking cooperative control technology that equals the total braking torque (target braking force) required by

이때, 모터의 발전 및 회전저항에 의한 전기제동력, 즉 회생제동력과, 마찰제동장치에 의한 마찰제동력의 적절한 제동력 분배가 필수적이고, 이를 위해 제어기 간의 협조 제어가 적절히 이루어져야 한다. At this time, it is essential to properly distribute the braking force between the electric braking force generated by the motor's power generation and rotational resistance, that is, the regenerative braking force, and the frictional braking force by the friction braking device.

통상의 마찰제동장치로는 유압제동장치가 이용되고 있으며, 운전자 브레이크 조작에 대응하는 브레이크 신호, 즉 브레이크 페달 조작에 따른 브레이크 페달 센서(Brake pedal Position Sensor, BPS)의 신호에 기초하여 운전자 요구 제동력인 목표제동력을 산출하고, 목표제동력을 충족하는 회생제동력과 유압제동력(마찰제동력)의 분배가 이루어진다.A hydraulic braking device is used as a normal friction braking device, and the braking force requested by the driver is based on a brake signal corresponding to the driver's brake operation, that is, a signal from a brake pedal position sensor (BPS) according to the brake pedal operation. A target braking force is calculated, and regenerative braking force and hydraulic braking force (friction braking force) that satisfy the target braking force are distributed.

또한, 제동력 분배를 통해 회생제동 토크와 유압제동 토크가 결정되면, 분배된 각 토크 값을 내기 위한 모터의 회생 작동 제어 및 유압제동장치의 제어가 수행된다.In addition, when the regenerative braking torque and the hydraulic braking torque are determined through the braking force distribution, the regenerative operation of the motor and the hydraulic braking device are controlled to generate the respective torque values.

한편, 친환경자동차의 실 도로 연비는 회생제동량과 밀접한 관계가 있으며, 회생제동은 차량의 운동에너지를 모터의 발전을 통해 회수하여 배터리에 저장한 후 전기에너지의 형태로 재사용하지만, 마찰제동은 차량의 운동에너지를 브레이크 캘리퍼-로터(마찰패드-디스크) 간 열로 변환하여 없애므로 재사용이 불가능하다.On the other hand, the actual road fuel efficiency of eco-friendly cars is closely related to the amount of regenerative braking. Regenerative braking recovers the kinetic energy of the vehicle through the power generation of the motor, stores it in the battery, and then reuses it in the form of electrical energy. Since the kinetic energy of the brake caliper-rotor (friction pad-disc) is converted into heat, reuse is impossible.

따라서, 차량 제동시 회생제동량을 대비 마찰제동량을 최소화하고 회생제동량을 극대화하는 것은 연비를 향상시키기 위한 중요한 과제이다.Therefore, minimizing the amount of friction braking and maximizing the amount of regenerative braking compared to the amount of regenerative braking when braking a vehicle is an important task for improving fuel efficiency.

그러나, 이러한 사실에도 불구하고 회생한계로 인해 차량 주행 중 제동이나 감속을 위해 운전자가 정확히 브레이크 입력을 인가하여 마찰제동량을 스스로 최소화하는 것은 운전의 피로도를 높일 수 있으며 제어의 정확도가 부족할 수 있다.However, in spite of this fact, due to the regenerative limit, if the driver precisely applies the brake input to minimize the amount of friction braking by himself for braking or deceleration while driving, driving fatigue may increase and control accuracy may be insufficient.

최근에는 현재 차량에서 회생제동과 관련된 각종 정보를 클러스터나 모니터 등의 표시장치를 통해 표시해줌으로써 마찰제동량을 최소화하고 회생제동량을 극대화할 수 있는 운전자의 브레이크 입력을 유도 및 안내하는 기술이 적용되고 있다.Recently, a technology for inducing and guiding the driver's brake input, which can minimize the amount of friction braking and maximize the amount of regenerative braking by displaying various information related to regenerative braking in the current vehicle through a display device such as a cluster or a monitor, has been applied. there is.

하지만, 이는 운전자를 대상으로 단순히 회생제동을 유도하고 브레이크 입력을 안내만 해주는 것일 뿐, 최적의 제동을 위해 차량에서 회생제동 유도 및 안내를 하고 있더라도, 실제로는 그러한 차량의 유도 및 안내에 따라 운전자가 브레이크 페달을 적절히 조작할 수 있어야만 최적의 제동이 이루어질 수 있는 것이다.However, this is merely inducing regenerative braking and guiding brake input to the driver. Even if the vehicle is guiding and guiding regenerative braking for optimal braking, in reality, the driver is guided by the vehicle's guidance and guidance. Optimum braking can be achieved only when the brake pedal can be operated properly.

즉, 운전자가 브레이크 페달을 차량의 유도 및 안내에 따라 조작해야만 실제 차량 연비를 극대화할 수 있는 최적의 제동이 이루어질 수 있는 것이며, 최적의 제동을 위해 차량의 유도 및 안내에 따라 브레이크 페달을 조작하려는 운전자 의지가 필요하다.In other words, only when the driver operates the brake pedal according to the guidance and guidance of the vehicle, the optimum braking that can maximize the actual vehicle fuel efficiency can be achieved. Driver's will is required.

따라서, 운전자가 브레이크 페달을 밟아 필요한 만큼의 제동 토크를 발생시켜 차량을 제동 내지 감속시키고자 할 때, 차량에서 회생제동량의 비율을 높이고 마찰제동량을 최소할 수 있도록 운전자의 브레이크 페달 조작을 유도할 수 있는 제어 기술이 요구되고 있다. Therefore, when the driver wants to brake or decelerate the vehicle by stepping on the brake pedal to generate the necessary amount of braking torque, the driver's brake pedal operation is induced to increase the ratio of the regenerative braking amount in the vehicle and minimize the amount of friction braking. A control technology that can do this is required.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 차량에서 단순히 회생제동과 관련된 정보를 안내하고 회생제동을 유도하는 수동적 방식이 아닌, 브레이크 페달 기구의 능동 제어(페달 답력 제어)를 통해 마찰제동량을 최소화할 수 있도록 운전자의 브레이크 페달 조작(운전자의 브레이크 입력)을 유도할 수 있는 회생제동 유도 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been created to solve the above problems, and provides active control (pedal effort control) of the brake pedal mechanism, rather than a passive method of simply guiding information related to regenerative braking and inducing regenerative braking in a vehicle. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for inducing regenerative braking capable of inducing a driver's brake pedal operation (driver's brake input) to minimize the amount of frictional braking.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양태에 따르면, 브레이크 페달 위치와 현재의 차량 주행 상태를 검출하는 운전정보 검출부; 상기 검출된 브레이크 페달 위치로부터 총 제동 토크를 결정하고, 상기 검출된 현재의 차량 주행 상태로부터 회생한계 토크를 결정하는 총 제동 토크 결정부; 상기 총 제동 토크 결정부에서 결정된 총 제동 토크와 회생한계 토크에 기초하여 운전자의 브레이크 페달 조작을 유도하기 위한 답력 조절용 제어신호를 생성하여 출력하는 답력 제어부; 및 상기 답력 제어부가 출력하는 제어신호에 따라 브레이크 페달의 답력을 조절하는 답력 조절 장치를 포함하는 친환경자동차의 회생제동 유도 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, the driving information detection unit for detecting the brake pedal position and the current vehicle driving state; a total braking torque determination unit which determines a total braking torque from the detected brake pedal position and determines a regenerative limit torque from the detected current vehicle driving state; a foot force controller generating and outputting a control signal for adjusting a foot force for inducing a driver's brake pedal operation based on the total braking torque and the regenerative limit torque determined by the total braking torque determiner; and a pedal force adjusting device for adjusting the pedal force of a brake pedal according to a control signal output from the pedal force control unit.

그리고, 본 발명의 다른 양태에 따르면, 운전정보 검출부에 의해 브레이크 페달 위치와 현재의 차량 주행 상태가 검출되는 단계; 총 제동 토크 결정부에 의해 상기 검출된 브레이크 페달 위치로부터 총 제동 토크가 결정되고 상기 검출된 현재의 차량 주행 상태로부터 회생한계 토크가 결정되는 단계; 답력 제어부에 의해 상기 결정된 총 제동 토크와 회생한계 토크에 기초하여 운전자의 브레이크 페달 조작을 유도하기 위한 답력 조절용 제어신호가 생성되는 단계; 및 답력 조절 장치에 의해 답력 제어부가 출력하는 제어신호에 따라 브레이크 페달의 답력이 조절되는 단계를 포함하는 친환경자동차의 회생제동 유도 방법을 제공한다.And, according to another aspect of the present invention, the step of detecting the brake pedal position and the current vehicle driving state by the driving information detection unit; determining a total braking torque from the detected brake pedal position by a total braking torque determining unit and determining a regenerative limit torque from the detected current vehicle driving state; Generating a control signal for adjusting the pedal force for inducing a driver's brake pedal operation based on the determined total braking torque and regenerative limit torque by a pedal force control unit; and adjusting the pedal force of the brake pedal according to the control signal output from the pedal force controller by the pedal force control device.

이로써, 본 발명에 따른 친환경자동차의 회생제동 유도 장치 및 방법에 의하면, 브레이크 페달 기구의 능동 제어(페달 답력 제어)를 통해 마찰제동량을 최소화할 수 있도록 브레이크 페달 조작(운전자의 브레이크 입력)을 유도할 수 있고, 운전자로 하여금 경제적이고 연비를 향상시킬 수 있는 운전을 하도록 유도할 수 있다.Thus, according to the apparatus and method for inducing regenerative braking of an eco-friendly vehicle according to the present invention, operation of the brake pedal (driver's brake input) is induced to minimize the amount of frictional braking through active control of the brake pedal mechanism (pedal effort control). It can be done, and it can induce the driver to drive economically and improve fuel efficiency.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 회생제동 유도 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 회생제동 유도 장치에서 답력 조절 장치의 예를 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 4는 종래의 제동 제어 상태와 본 발명에 따른 제동 제어 상태를 설명하기 위한 도면이다.
1 is a block diagram showing the configuration of a regenerative braking induction device according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing an example of a leg force adjusting device in a regenerative braking induction device according to an embodiment of the present invention.
3 and 4 are diagrams for explaining a conventional braking control state and a braking control state according to the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms.

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.Throughout the specification, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

본 발명은 모터를 이용하여 주행하고 회생제동과 마찰제동(유압제동)이 수행되는 친환경자동차에서 브레이크 페달 기구의 제어를 통해 회생제동량의 비율을 높이고 마찰제동량을 최소화할 수 있도록 운전자의 브레이크 페달 조작(운전자의 브레이크 입력)을 유도할 수 있는 회생제동 유도 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention is a driver's brake pedal to increase the ratio of regenerative braking and minimize the amount of frictional braking through the control of the brake pedal mechanism in an eco-friendly vehicle that drives using a motor and performs regenerative braking and friction braking (hydraulic braking). An apparatus and method for inducing regenerative braking capable of inducing manipulation (a driver's brake input).

이를 위해, 본 발명에서는 회생제동 비율의 증대를 유도할 수 있도록 브레이크 페달 조작시 운전자가 느끼게 되는 페달 답력을 제어해줌으로써, 운전자로 하여금 회생제동의 한계에 해당하는 브레이크 페달 입력량에 대해 인지할 수 있도록 하고, 이를 통해 운전자의 연비 운전을 유도한다.To this end, the present invention controls the pedal effort felt by the driver when operating the brake pedal to induce an increase in the regenerative braking ratio, so that the driver can recognize the brake pedal input amount corresponding to the limit of regenerative braking. And, through this, it induces fuel economy driving of the driver.

이러한 본 발명의 회생제동 유도를 위한 제어 과정은 후술하는 바와 같이 운전자가 회생제동 유도 기능을 선택하여 활성화시켰을 때 실시되도록 함이 바람직하다.As will be described later, the control process for inducing regenerative braking of the present invention is preferably performed when the driver selects and activates the regenerative braking induction function.

그리고, 본 발명에 따른 회생제동 유도 과정은 운전자가 브레이크 페달을 조작하였을 때 제동 제어 과정 중에 수행되는 것으로, 브레이크 페달 조작시 페달 답력을 조절하여 총 제동 토크가 가능한 한 회생한계 토크 이하가 되도록 운전자의 브레이크 페달 조작을 유도하며, 이때 상기 제동 제어 과정은 복수 개의 차량 내 제어기 사이에 이루어지는 협조 제어하에 수행될 수 있다.In addition, the regenerative braking induction process according to the present invention is performed during the braking control process when the driver operates the brake pedal. A brake pedal operation is induced, and at this time, the braking control process may be performed under cooperative control between a plurality of in-vehicle controllers.

친환경자동차에는 차량 작동의 전반을 제어하는 최상위 제어기로서 차량 제어기(HCU:Hybrid Control Unit, 또는 VCU:Vehicle Control Unit)가 탑재되고, 더불어 차량의 각종 장치를 제어하기 위한 여러 제어기들이 구비된다.An eco-friendly vehicle is equipped with a hybrid control unit (HCU, or vehicle control unit (VCU)) as a top-level controller that controls overall vehicle operation, and is equipped with several controllers for controlling various devices of the vehicle.

예를 들어, 차량의 제동 제어를 수행하고 유압제동장치의 작동을 제어하는 브레이크 제어기(BCU:Brake Control Unit, 또는 iBAU:integrated Brake Actuation Unit), 모터의 작동을 제어하는 모터 제어기(MCU:Motor Control Unit), 변속기의 작동을 제어하는 변속 제어기(TCU:Transmission Control Unit), 배터리 상태 정보를 수집하고 배터리를 관리하기 위한 제어를 수행하는 배터리 제어기(BMS:Battery Management System) 등이 구비된다.For example, a brake controller (BCU: Brake Control Unit, or iBAU: integrated brake actuation unit) that performs braking control of a vehicle and controls the operation of a hydraulic brake system, and a motor controller (MCU: Motor Control Unit) that controls the operation of a motor. Unit), a transmission control unit (TCU) that controls the operation of the transmission, a battery management system (BMS) that collects battery state information and performs control to manage the battery, and the like.

상기 제어기들은 차량 제동을 위해 차량 네트워크를 통해서 서로 정보를 주고받으면서 협조 제어를 수행하고, 이는 본 발명에서 제동 제어를 수행함에 있어서도 마찬가지이다.The controllers perform cooperative control while exchanging information with each other through a vehicle network for vehicle braking, and this is the same in performing braking control in the present invention.

즉, 본 발명에서 제동 제어 과정 또한 차량 제어기(HCU)와 타 제어기들 간의 협조 제어에 의해 수행될 수 있다.That is, in the present invention, the braking control process may also be performed by cooperative control between the vehicle controller (HCU) and other controllers.

또한, 본 발명에서 운전자가 브레이크 페달을 조작하였을 때 총 제동 토크(총 제동량)를 결정하는 장치 구성 및 그 방법에 있어서 공지의 장치 구성과 비교하여 차이가 없다.In addition, in the present invention, there is no difference compared to known device configurations in the device configuration and method for determining the total braking torque (total braking amount) when the driver operates the brake pedal.

또한, 본 발명은 운전자 요구 제동 토크인 총 제동 토크가 결정되고 나면, 총 제동 토크를 목표 값(목표 제동 토크)으로 하여 총 제동 토크를 충족하는 회생제동 토크와 마찰제동 토크의 분배 및 결정 과정과 방법 측면에 있어서도 공지 기술과 비교하여 차이가 없다.In addition, after the total braking torque, which is the braking torque requested by the driver, is determined, the present invention sets the total braking torque as a target value (target braking torque) and distributes and determines regenerative braking torque and friction braking torque that satisfy the total braking torque. In terms of the method, there is no difference compared to the known technology.

다만, 본 발명은 브레이크 페달 조작시 총 제동 토크 중 회생제동 비율의 증대를 유도할 수 있도록 회생한계 토크 값에 기초하여 브레이크 페달의 답력을 제어하는 점에 주된 특징이 있다.However, the main feature of the present invention is that the pedal force of the brake pedal is controlled based on the regenerative limit torque value so as to induce an increase in the regenerative braking ratio out of the total braking torque when the brake pedal is operated.

또한, 본 발명은 브레이크 조작시 운전자가 회생한계 토크 값에 따라 제어된 페달 답력을 느낄 수 있도록 하여 브레이크 페달 조작에 따른 총 제동 토크가 가능한 한 회생한계 토크 이하의 값이 될 수 있도록 운전자의 브레이크 페달 조작을 유도하는 점에 특징이 있다.In addition, the present invention allows the driver to feel the pedal effort controlled according to the regenerative limit torque value when operating the brake, so that the total braking torque according to the brake pedal operation can be a value less than the regenerative limit torque as much as possible. The driver's brake pedal It is characterized by the fact that it induces manipulation.

이하에서는 본 발명에 따른 회생제동 유도 장치에 대해 도면을 참조하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a regenerative braking induction device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 회생제동 유도 장치의 구성을 나타내는 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 회생제동 유도 장치에서 답력 조절 장치의 예를 도시한 도면이다.1 is a block diagram showing the configuration of a regenerative braking induction device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an example of a foot force adjusting device in a regenerative braking induction device according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 회생제동 유도 장치는 운전정보 검출부(11), 운전자 조작부(14), 총 제동 토크 결정부(21), 답력 제어값 생성부(25) 및 답력 조절 장치(26)를 포함하여 구성된다.As shown, the regenerative braking induction device according to an embodiment of the present invention includes a driving information detector 11, a driver control unit 14, a total braking torque determiner 21, a foot force control value generator 25, and a foot force control unit. It is configured to include a device (26).

본 발명에서는 차량 주행 동안 운전정보 검출부(11)에 의해 차량 운전 상태 정보가 검출되고, 총 제동 토크 결정부(21)가 상기 운전정보 검출부(11)를 통해 차량에서 수집되는 차량 운전 상태 정보에 기초하여 목표로 하는 총 제동 토크(목표 제동 토크)를 결정한다.In the present invention, vehicle driving state information is detected by the driving information detection unit 11 while the vehicle is driving, and the total braking torque determining unit 21 is based on the vehicle driving state information collected from the vehicle through the driving information detection unit 11. to determine the target total braking torque (target braking torque).

본 발명에서 차량 운전 상태 정보는 운전자 브레이크 입력 값과 함께, 차량의 현재 주행 상태 값을 나타내는 정보인 현재 차속을 포함할 수 있고, 운전정보 검출부(11)에 의해 현재의 운전자 브레이크 입력 값과 차속이 검출되면, 먼저 총 제동 토크 결정부(21)에서 운전정보 검출부(11)에서 입력되는 현재의 운전자 브레이크 입력 값에 기초하여 총 제동 토크를 결정한다.In the present invention, the vehicle driving state information may include the current vehicle speed, which is information indicating the current driving state value of the vehicle, together with the driver brake input value, and the current driver brake input value and the vehicle speed are determined by the driving information detector 11 If detected, first, the total braking torque determination unit 21 determines the total braking torque based on the current driver brake input value input from the driving information detection unit 11 .

그리고, 본 발명에서는 총 제동 토크 결정부(21)에서 운전정보 검출부(11)에서 입력되는 현재의 차속에 기초하여 회생한계 토크 값을 결정한다.Further, in the present invention, the total braking torque determining unit 21 determines the regenerative limit torque value based on the current vehicle speed input from the driving information detecting unit 11 .

여기서, 차속 대신 모터 속도나 휠속이 이용될 수 있으며, 이 경우 총 제동 토크 결정부(21)는 현재의 운전자 브레이크 입력 값과 함께, 차속 대신, 차량의 현재 주행 상태를 나타내는 모터 속도나 휠속을 이용하여 회생한계 토크 값을 결정하게 된다.Here, the motor speed or wheel speed may be used instead of the vehicle speed. In this case, the total braking torque determining unit 21 uses the motor speed or wheel speed representing the current driving state of the vehicle instead of the vehicle speed together with the current driver brake input value. Thus, the regenerative limit torque value is determined.

상기 운전정보 검출부(11)는 운전자 브레이크 입력 값을 검출하는 센서(12)와, 차속(이하 설명에서 모터 속도 또는 휠속일 수 있음)을 검출하기 위한 차속 센서(14)를 포함할 수 있고, 이 중에서 운전자 브레이크 입력 값을 검출하는 센서(12)는, 운전자가 조작하는 브레이크 페달(도 2에서 도면부호 1임)의 위치(이하 설명에서 페달 변위일 수 있음)를 검출하는 통상의 브레이크 페달 센서(BPS)가 될 수 있다.The driving information detector 11 may include a sensor 12 that detects a driver's brake input value and a vehicle speed sensor 14 that detects a vehicle speed (which may be motor speed or wheel speed in the following description). Among them, the sensor 12 for detecting the driver's brake input value is a conventional brake pedal sensor for detecting the position of the brake pedal (reference numeral 1 in FIG. 2) operated by the driver (which may be pedal displacement in the following description) ( BPS) can be

이로써, 운전자 브레이크 입력 값은 브레이크 페달 위치(또는 브레이크 페달 변위)를 나타내는 센서 값, 즉 BPS(브레이크 페달 센서) 값이 될 수 있다.Accordingly, the driver's brake input value may be a sensor value indicating a brake pedal position (or brake pedal displacement), that is, a BPS (brake pedal sensor) value.

본 발명에서 운전자 제동 요구 값인 총 제동 토크(목표 제동 토크)는 상기 BPS 값의 함수로 결정된다.In the present invention, the total braking torque (target braking torque), which is the driver's braking request value, is determined as a function of the BPS value.

이때, 총 제동 토크 결정부(21)에서 총 제동 토크와 BPS 값(운전자 브레이크 입력 값)의 상관관계를 나타내는 설정 정보가 이용될 수 있다.At this time, setting information indicating a correlation between the total braking torque and the BPS value (driver's brake input value) may be used in the total braking torque determination unit 21 .

운전자가 브레이크 페달(1)의 조작량을 크게 할수록, 즉 브레이크 페달을 깊이 밟을수록(페달 깊이가 클수록) BPS 값이 큰 값인 것으로 정의한다면, 상기 설정 정보에서 총 제동 토크가 BPS 값과 비례 관계를 가지도록 설정될 수 있고, BPS 값이 클수록 총 제동 토크가 선형적으로 증가하도록 설정될 수 있다.If the driver increases the operation amount of the brake pedal 1, that is, the more deeply the brake pedal is pressed (the greater the pedal depth), the larger the BPS value, the total braking torque has a proportional relationship with the BPS value in the setting information. It can be set so that the total braking torque increases linearly as the BPS value increases.

또한, 운전정보 검출부(11)는 차속을 검출하기 위한 센서 대신, 휠속을 검출하는 센서를 포함할 수 있고, 또는 모터 속도를 검출하는 센서를 포함할 수 있다. Also, the driving information detector 11 may include a sensor for detecting a wheel speed instead of a sensor for detecting a vehicle speed, or may include a sensor for detecting a motor speed.

위에서 차속을 검출하기 위한 센서와 휠속을 검출하는 센서를 구분하였으나, 통상의 차량에서 각 차량 휠에 설치된 휠속 센서의 신호로부터 차속 정보를 취득할 수 있으므로 두 센서는 동일한 것을 의미할 수 있다.Although the sensor for detecting the vehicle speed and the sensor for detecting the wheel speed are distinguished above, since vehicle speed information can be obtained from a signal of a wheel speed sensor installed on each vehicle wheel in a normal vehicle, the two sensors may mean the same thing.

또한, 모터 속도를 검출하는 센서는 친환경자동차에서 모터에 설치되는 통상의 레졸버가 될 수 있으며, 레졸버의 신호로부터 현재의 모터 속도 정보가 취득될 수 있다.In addition, the sensor for detecting the motor speed may be a conventional resolver installed in the motor of an eco-friendly vehicle, and current motor speed information may be acquired from a signal of the resolver.

이하에서는 차속과 휠속, 모터 속도 중 차속을 이용하는 경우의 예를 들어 설명하기로 하며, 이하의 설명에서 차속은 전술한 바와 같이 휠속이나 모터 속도로 대체될 수 있다.Hereinafter, an example of using vehicle speed among vehicle speed, wheel speed, and motor speed will be described, and in the following description, vehicle speed may be replaced with wheel speed or motor speed as described above.

이와 같이 차속을 이용하는 것과 휠속을 이용하는 것, 그리고 모터 속도를 이용하는 것의 결과에 있어서 차이는 없으며, 그 이유는 변속비를 고려한 제동 파워가 같기 때문이다.In this way, there is no difference in results between using the vehicle speed, using the wheel speed, and using the motor speed, because the braking power considering the transmission ratio is the same.

본 발명에서 회생한계 토크는 전술한 바와 같이 차속(또는 모터 속도 또는 휠속)에 따른 값으로 결정될 수 있는데, 이때 총 제동 토크 결정부(21)에서 회생한계 토크와 차속의 상관관계를 나타내는 설정 정보가 이용될 수 있다.In the present invention, the regenerative limit torque may be determined as a value according to the vehicle speed (or motor speed or wheel speed) as described above. can be used

상기 설정 정보에서 회생한계 토크는 그 절대값을 기준으로 하여 차속이 작을수록 더 큰 값이 되도록 설정될 수 있다.In the setting information, the regenerative limit torque may be set to have a larger value as the vehicle speed decreases based on the absolute value.

상기 운전자 조작부(14)는 본 발명의 회생제동 유도 기능을 온/오프(on/off)할 수 있도록 구비되는 것으로, 본 발명의 회생제동 유도 기능은 운전자가 브레이크 페달(1)을 조작할 때 운전자가 느끼는 페달 답력을 달라지게 하므로 운전자가 원하여 기능을 온(on) 시킨 경우에만 본 발명의 회생제동 유도 기능이 작동하도록 하는 것이 바람직하다.The driver control unit 14 is provided to turn on/off the regenerative braking induction function of the present invention, and the regenerative braking induction function of the present invention operates when the driver operates the brake pedal 1. It is preferable to operate the regenerative braking induction function of the present invention only when the driver turns on the function at will.

따라서, 운전자가 본 발명에 따른 회생제동 유도 기능을 선택적으로 온/오프하기 위해 조작할 수 있는 수단으로서 상기 운전자 조작부(14)가 구비되고, 이는 운전자가 조작함에 따른 전기적인 신호를 총 제동 토크 결정부(21)에 인가할 수 있는 것이라면 적용 가능하고, 스위치나 버튼, 터치 스크린 등이 될 수 있다.Therefore, the driver's control unit 14 is provided as a means that the driver can operate to selectively turn on/off the regenerative braking induction function according to the present invention, which determines the total braking torque by using an electric signal according to the driver's operation. Anything that can be applied to the unit 21 is applicable, and may be a switch, button, or touch screen.

이로써, 운전자가 원하는 경우에만 운전자 조작부(14)를 조작하여 본 발명의 회생제동 유도 기능을 온(on) 시킬 수 있고, 온(on) 상태에서만 후술하는 바와 같이 브레이크 페달 위치 값(BPS 값)과 차속(또는 휠속, 또는 모터 속도)을 변수로 하여 브레이크 페달(1)의 답력을 조절하는 회생제동 유도를 위한 제어가 수행된다. Accordingly, the driver can turn on the regenerative braking induction function of the present invention by manipulating the driver control unit 14 only when the driver desires, and only in the on state, as will be described later, the brake pedal position value (BPS value) and Control for inducing regenerative braking is performed by adjusting the pedal force of the brake pedal 1 using vehicle speed (or wheel speed or motor speed) as a variable.

본 발명에서 답력 제어부(25)는 총 제동 토크 결정부(21)에서 결정된 총 제동 토크와 회생한계 토크, BPS 값, 회생제동 유도 기능의 온/오프 정보를 입력받도록 구비되고, 특히 총 제동 토크 결정부(21)에서 입력된 총 제동 토크와 회생한계 토크 값을 기초로 하여 브레이크 페달(1)의 답력을 제어하기 위한 제어신호를 생성하여 출력한다.In the present invention, the foot force control unit 25 is provided to receive the total braking torque determined by the total braking torque determining unit 21, the regenerative limit torque, the BPS value, and the on/off information of the regenerative braking induction function, and in particular, determine the total braking torque. A control signal for controlling the pedal force of the brake pedal 1 is generated and output based on the total braking torque and the regenerative limit torque value input in the unit 21 .

이때, 답력 제어부(25)는 운전자 조작부(14)의 회생제동 유도 온(on) 상태를 입력받은 경우에만 브레이크 페달(1)의 답력 제어를 위한 제어신호를 생성한다.At this time, the pedal force control unit 25 generates a control signal for controlling the pedal force of the brake pedal 1 only when the driver's control unit 14 receives an input of the regenerative braking induction on state.

또한, 답력 제어부(25)에서는 BPS 값이 증가할 때 총 제동 토크와 회생한계 토크를 비교하여 총 제동 토크가 회생한계 토크보다 커지면, 커지는 시점에서 브레이크 페달(1)의 답력을 설정량만큼 또는 정해진 기울기로 증가시키기 위한 제어신호를 생성하여 출력한다.In addition, the pedal force control unit 25 compares the total braking torque with the regenerative limit torque when the BPS value increases, and when the total braking torque becomes greater than the regenerative limit torque, the pedal force of the brake pedal 1 is reduced by a set amount or a predetermined amount at the time of the increase. A control signal for increasing the slope is generated and output.

또는 상기 답력 제어부(25)는 BPS 값이 증가할 때 총 제동 토크에서 회생한계 토크를 뺀 토크 값의 절대값이 설정값 이상인 경우, 상기 설정값 이상이 된 시점에서 브레이크 페달(1)의 답력을 설정량만큼 또는 정해진 기울기로 증가시키기 위한 제어신호를 생성하여 출력한다.Alternatively, when the BPS value increases, when the absolute value of the torque value obtained by subtracting the regenerative limit torque from the total braking torque is greater than or equal to the set value, the pedal force control unit 25 adjusts the pedal force of the brake pedal 1 at the time when the set value is greater than or equal to the set value. It generates and outputs a control signal to increase by a set amount or by a predetermined slope.

또한, 상기 답력 제어부(25)는 브레이크 페달(1)의 답력을 증가시키는 제어 후, 브레이크 페달의 답력을 설정량만큼 또는 정해진 기울기로 다시 감소시키는 제어를 하게 된다.In addition, the pedal force controller 25 performs control to increase the pedal force of the brake pedal 1 and then decrease the pedal force of the brake pedal again by a set amount or a predetermined slope.

이때, 상기 답력 제어부(25)에서 브레이크 페달(1)의 답력을 감소시키는 제어 후의 목표로 하는 최종 페달 답력은 BPS 값에 따른 값으로 결정 및 제어되도록 할 수 있다.At this time, the pedal effort control unit 25 may determine and control a target final pedal effort after controlling to reduce the pedal effort of the brake pedal 1 as a value according to the BPS value.

여기서, BPS 값이 증가한다는 것은 운전자가 브레이크 페달(1)을 밟고 있는 양을 점점 증가시키는 것을 의미하고, 브레이크 페달(1)의 위치를 일정한 위치로 유지하는 것이 아닌, 브레이크 페달(1)을 점점 깊게 밟아서 조금씩 더 눌러주는 것을 의미한다. Here, the increase in the BPS value means that the amount the driver is stepping on the brake pedal 1 gradually increases, and rather than maintaining the position of the brake pedal 1 at a constant position, the brake pedal 1 gradually It means stepping deep and pressing a little more.

또한, 답력 조절 장치(26)는 브레이크 페달 기구에 설치되는 것으로서, 본 발명에서는 브레이크 페달 기구가 답력 조절 장치(26)를 포함하고, 상기 답력 조절 장치(26)는 답력 제어부(25)가 출력하는 전기적인 신호, 즉 브레이크 페달(1)의 답력을 제어하기 위한 상기 제어신호에 따라 브레이크 페달(1)의 답력을 조절하도록 작동한다.In addition, the pedal force adjusting device 26 is installed in the brake pedal mechanism. In the present invention, the brake pedal mechanism includes the pedal force adjusting device 26, and the pedal force adjusting device 26 outputs the pedal force control unit 25. It operates to adjust the pedal force of the brake pedal 1 according to an electrical signal, that is, the control signal for controlling the pedal force of the brake pedal 1.

기본적으로 통상의 차량에서 브레이크 페달 기구는 도 2에 나타낸 바와 같이 브레이크 페달(1)에 답력을 생성하기 위한 스프링(2)을 포함하고, 상기 스프링(2)은 운전자가 페달을 많이 밟을수록 페달의 답력을 증가시키도록 구비된다.Basically, the brake pedal mechanism in a normal vehicle includes a spring 2 for generating a leg force on the brake pedal 1, as shown in FIG. It is provided to increase the pressing force.

또한, 통상의 브레이크 페달 기구에서는 상기와 같이 운전자가 브레이크 페달(1)을 점점 더 많이 밟을수록 스프링(2)에 의해 브레이크 페달(1)의 답력은 증가하지만, 페달 조작량(페달 가압량)을 증가시키지 않고 페달 위치를 일정하게 유지한다면 페달의 답력은 증가하지 않는다.In addition, in the normal brake pedal mechanism, as the driver presses the brake pedal 1 more and more as described above, the pedal force of the brake pedal 1 increases by the spring 2, but the pedal operation amount (pedal pressing amount) increases. If the pedal position is kept constant, the pedal force does not increase.

하지만, 본 발명에서는 브레이크 페달 기구가 답력 조절 장치(26)를 가지며, 답력 제어부(25)가 출력하는 제어신호에 따라 상기 답력 조절 장치(26)가 작동하여 브레이크 페달(1)의 답력을 조절하도록 구성된다.However, in the present invention, the brake pedal mechanism has a pedal force control device 26, and the pedal force controller 26 operates according to a control signal output from the pedal force controller 25 to adjust the pedal force of the brake pedal 1. It consists of

본 발명에서 답력 조절 장치(26)는 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 스프링(2)에 결합된 구성이 될 수 있고, 스프링(2)에 작용하는 압축방향의 힘을 가감하는 방식으로 브레이크 페달(1)의 답력을 조절하도록 구성될 수 있다.In the present invention, the pedal force adjusting device 26 may be configured to be coupled to the spring 2, as shown in FIG. 2, and brake pedal 1 ) can be configured to adjust the leg power.

예를 들면, 답력 조절 장치(26)는 스프링(2)의 일측이 브레이크 페달(1)을 지지하고 있는 상태에서 스프링(2)의 타측 위치를 가변시켜 스프링(2)에 의해 제공되는 브레이크 페달(1)의 답력을 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.For example, the pedal force adjusting device 26 changes the position of the other side of the spring 2 in a state in which one side of the spring 2 supports the brake pedal 1, so that the brake pedal provided by the spring 2 ( 1) can be configured to adjust the effort.

일례로서, 도 2는 모터(27)를 이용하여 스프링(2)에 대한 지지위치 또는 스프링에 작용하는 힘을 가변시킴으로써 스프링(2)을 통해 브레이크 페달(1)에 작용하는 페달 답력을 조절할 수 있도록 한 구성을 예시하고 있다.As an example, FIG. 2 is to adjust the pedal effort acting on the brake pedal 1 through the spring 2 by varying the support position for the spring 2 or the force acting on the spring using the motor 27. A configuration is illustrated.

이때, 답력 조절 장치(26)는 답력 제어부(25)가 출력하는 제어신호에 따라 구동이 제어되는 모터(27)와 함께, 모터(27)의 회전력을 직선이동력으로 변환시키는 기어장치부(28), 및 상기 기어장치부(28)의 출력 측에 결합되고 스프링(2)을 지지하도록 결합되어 상기 기어장치부(28)에 의해 직선 이동되면서 스프링(2)에 대한 지지위치가 가변되는 지지블록(29)을 포함할 수 있다.At this time, the leg force control device 26 is coupled with the motor 27 whose driving is controlled according to the control signal output from the leg force control unit 25, and the gear unit 28 for converting the rotational force of the motor 27 into linear movement force. ), and a support block coupled to the output side of the gear unit 28 and coupled to support the spring 2 and having a variable support position for the spring 2 while moving linearly by the gear unit 28 (29) may be included.

여기서, 기어장치부는 도면에 예시하지는 않았으나 회전력을 직선이동력으로 변환시킬 수 있는 공지의 기어 조합, 예를 들면 랙과 피니언을 포함하는 구성이 될 수 있다.Here, the gear unit may be configured to include a known gear combination, for example, a rack and a pinion capable of converting rotational force into linear moving force, although not illustrated in the drawings.

또한, 답력 조절 장치(26)는 지지블록의 위치를 정밀하게 제어할 수 있도록 지지블록의 위치나 이동변위를 측정할 수 있는 검출요소 또는 모터의 회전위치를 검출하는 검출요소를 더 포함할 수 있고, 상기 검출요소에 의해 검출되는 정보는 답력 제어부(25)에 입력되어 모터(27)의 구동을 제어하는데 이용될 수 있다. In addition, the leg force adjusting device 26 may further include a detecting element capable of measuring the position or movement displacement of the support block or a detecting element detecting the rotational position of the motor so as to precisely control the position of the support block. , Information detected by the detecting element may be input to the leg force controller 25 and used to control driving of the motor 27 .

이러한 답력 조절 장치(26)는 본 발명에서 답력 제어부(25)가 출력하는 전기적인 신호, 즉 브레이크 페달(1)의 답력을 조절하기 위한 제어신호에 따라 브레이크 페달의 답력을 가변시키는 장치의 일례일 뿐이고, 도 2에 도시된 구성의 답력 조절 장치(26)는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 브레이크 부스터를 통해 답력을 조절할 수 있는 구성 등과 같이, 외부에서 인가되는 전기적인 신호에 의해 브레이크 페달의 답력을 조절할 수 있는 것이라면 제한 없이 채택 가능하다.The pedal force adjusting device 26 is an example of a device for varying the pedal force of the brake pedal according to an electrical signal output by the pedal force control unit 25, that is, a control signal for adjusting the pedal force of the brake pedal 1 in the present invention. 2 is exemplary, and the present invention is not limited thereto, and an electrical signal applied from the outside, such as a configuration capable of adjusting the leg force through a brake booster, etc. As long as it is possible to adjust the pedal force of the brake pedal by, it can be adopted without limitation.

또한, 당해 기술분야에서 가속페달에 적용되는 다양한 답력 장치가 알려져 있는바, 가속페달에 적용되고 있는 공지의 답력 조절 장치의 구성을 응용하여 브레이크 페달용으로 적용하는 것 또한 가능하다. In addition, since various pedal force devices applied to accelerator pedals are known in the art, it is also possible to apply the configuration of a known pedal force control device applied to an accelerator pedal to a brake pedal.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 회생제동 유도 장치는 운전자의 브레이크 입력 값(BPS 값)에 따라 결정되는 총 제동 토크와 차속에 따라 결정되는 회생한계 토크 값을 기초로 하여 브레이크 페달의 답력을 제어하도록 구성된다.In this way, the regenerative braking induction device according to the present invention controls the braking force of the brake pedal based on the total braking torque determined according to the driver's brake input value (BPS value) and the regenerative limit torque value determined according to the vehicle speed It consists of

특히, 본 발명에 따른 회생제동 유도 장치는 브레이크 입력 값이 증가하고 있을 때 총 제동 토크와 회생한계 토크 값을 비교하여 총 제동 토크가 회생한계 토크보다 커지면(또는 절대값 기준으로 두 토크의 차이 값이 설정값 이상인 경우), 브레이크 페달의 답력을 증가시켜, 운전자가 브레이크 페달의 답력이 증가됨을 인지할 수 있도록 하고, 이때 느낄 수 있는 페달 답력의 갑작스러운 증가 및 그로 인한 페달 반발감을 통해 총 제동 토크가 회생한계 토크 이하의 값으로 유지될 수 있도록 하는 운전자의 브레이크 페달 조작을 유도하게 된다.In particular, the regenerative braking induction device according to the present invention compares the total braking torque and the regenerative limit torque value when the brake input value is increasing, and if the total braking torque is greater than the regenerative limit torque (or the difference between the two torques based on the absolute value) above this set value), the brake pedal effort is increased so that the driver can recognize that the brake pedal effort is increased, and the total braking torque is felt through the sudden increase in pedal effort and the resulting pedal repulsion. It induces the driver's brake pedal operation so that is maintained at a value below the regenerative limit torque.

예를 들면, 운전자가 브레이크 페달의 조작량(가압량)을 늘리고 있을 때, 페달 답력이 갑자기 증가함을 느끼게 되면(브레이크 페달의 조작 중 페달이 갑자기 무거워짐을 느끼게 되면), 차량에서 회생제동 및 연비 운전을 유도하고 있는 것으로 이해하여, 그 시점서부터 브레이크 페달을 더 밟지 않고 페달 위치를 유지한다.For example, when the driver feels a sudden increase in pedal effort while increasing the operation amount (pressing amount) of the brake pedal (when the pedal feels suddenly heavy while operating the brake pedal), regenerative braking and fuel economy driving in the vehicle is understood to be inducing, and from that point on, the pedal position is maintained without further stepping on the brake pedal.

또한, 이후 차속이 감소하여 회생한계 토크가 증가하면 회생제동을 더 많이 하여 회생제동 토크를 늘릴 수 있으므로 브레이크 페달 답력을 감소시켜 운전자가 브레이크 페달을 더 많이 조작할 수 있도록 유도한다.In addition, when the vehicle speed decreases thereafter and the regenerative limit torque increases, the regenerative braking torque can be increased by performing more regenerative braking, thereby reducing the brake pedal effort, leading the driver to operate the brake pedal more.

또한, 본 발명에서 총 제동 토크 결정부(21)가 상술한 바와 같이 총 제동 토크를 결정하고 나면, 상기 결정된 총 제동 토크를 총 제동 목표 값으로 하여 회생제동과 마찰제동을 수행하는 제어 과정이 통상의 과정과 동일하게 수행된다.In addition, in the present invention, after the total braking torque determination unit 21 determines the total braking torque as described above, a control process of performing regenerative braking and friction braking using the determined total braking torque as a total braking target value is usually performed. is carried out in the same way as in

즉, 상기 결정된 총 제동 토크로부터 제동력 분배를 통해 운전자 요구 토크인 총 제동 토크를 충족하는 회생제동 토크와 마찰제동 토크가 결정되고, 제동력 분배를 통해 회생제동 토크와 마찰제동 토크가 결정되면, 분배된 각 토크 값을 내기 위한 모터(24)의 회생 작동 제어 및 마찰제동장치의 제어가 수행된다.That is, when the regenerative braking torque and the friction braking torque that satisfy the total braking torque, which is the driver's requested torque, are determined through the braking force distribution from the determined total braking torque, and the regenerative braking torque and the friction braking torque are determined through the braking force distribution, the distributed Control of the regenerative operation of the motor 24 and control of the friction brake device for generating each torque value are performed.

여기서, 총 제동 토크를 충족시키기 위한 최종의 회생제동 토크는 도 1의 회생제동 토크 결정부(22)에 의해 결정될 수 있고, 이어 상기 결정된 최종의 회생제동 토크를 발생시키기 위한 모터(24)의 회생 작동은 도 1의 모터 제어부(23)에 의해 제어된다. Here, the final regenerative braking torque to satisfy the total braking torque may be determined by the regenerative braking torque determining unit 22 of FIG. 1 , and then regeneration of the motor 24 to generate the determined final regenerative braking torque Operation is controlled by the motor controller 23 of FIG. 1 .

다음으로, 도 3 및 도 4는 종래의 제동 제어 상태와 본 발명에 따른 제동 제어 상태를 설명하기 위한 도면이다.Next, FIGS. 3 and 4 are views for explaining a conventional braking control state and a braking control state according to the present invention.

도 3 및 도 4에서 회생제동 토크, 마찰제동 토크, 총 제동 토크 및 회생한계 토크는 모두 음의 토크로 도시되었으며, 이하의 설명에서 이들 토크 값이 크다는 것은 토크의 절대값이 크다는 것을 의미하고, 토크 값의 감소 및 증가는 절대값의 감소 및 증가를 의미한다. 3 and 4, regenerative braking torque, friction braking torque, total braking torque, and regenerative limit torque are all shown as negative torques, and in the following description, large torque values mean that the absolute value of torque is large, Decreasing and increasing the torque value means decreasing and increasing the absolute value.

도 3 및 도 4에서 알 수 있듯이, 통상적인 친환경자동차의 제동 제어에 있어서 회생제동의 한계 토크 값인 회생한계 토크 값이 설정되어 있으며, 이러한 회생한계 토크 값은 차속이 낮을수록 점차 큰 값으로 설정된다.As can be seen in FIGS. 3 and 4 , in the braking control of a conventional eco-friendly vehicle, a regenerative limit torque value, which is a limit torque value of regenerative braking, is set, and this regenerative limit torque value is set to a larger value as the vehicle speed decreases. .

또한, 전술한 바와 같이 BPS 값(브레이크 페달 위치 값)의 함수로 총 제동 토크(총 제동량)가 결정되고, 이때 총 제동 토크가 BPS 값에 비례하여 선형적으로 증가하도록 설정될 수 있다.In addition, as described above, the total braking torque (total braking amount) is determined as a function of the BPS value (brake pedal position value), and at this time, the total braking torque may be set to linearly increase in proportion to the BPS value.

만약, BPS 값이 일정하게 유지되고 있다면, 즉 브레이크 페달 위치 값의 증감 없이 운전자가 동일한 양만큼 브레이크 페달을 계속 밟고 있다면, 도 3 및 도 4에서 알 수 있듯이 밟고 있는 동안 총 제동 토크 또한 BPS 값에 상응하는 값으로 증감 없이 일정하게 유지된다.If the BPS value is kept constant, that is, if the driver continues to step on the brake pedal by the same amount without increasing or decreasing the brake pedal position value, as can be seen from FIGS. The corresponding value is kept constant without increasing or decreasing.

이때, 회생제동의 최대 가능량이 되는 회생한계 토크 값은 감속 중 차속이 낮아질수록 점차 증가하도록 설정되므로, 종래에는 도 3에 나타낸 바와 같이 운전자가 제동 초반부터 브레이크 페달을 많이 밟을 수 있고, 이때 총 제동 토크가 크게 증가한다.At this time, since the regenerative limit torque value, which is the maximum possible amount of regenerative braking, is set to gradually increase as the vehicle speed decreases during deceleration, conventionally, as shown in FIG. Torque is greatly increased.

이에 따라, 총 제동 토크에 비해 회생한계 토크 값이 작아 부족할 수 있고, 이때 총 제동 토크를 만족시키기 위해 회생제동에 더해 마찰제동을 함께 실시해야 한다.Accordingly, the regenerative limit torque value may be small and insufficient compared to the total braking torque, and at this time, friction braking should be performed in addition to regenerative braking to satisfy the total braking torque.

즉, 도 3에서와 같이 회생제동 토크(회생제동량)과 마찰제동 토크(마찰제동량)의 합으로 총 제동량을 충족시켜야 하는 것이다.That is, as shown in FIG. 3 , the total braking amount must be satisfied by the sum of the regenerative braking torque (regenerative braking amount) and the friction braking torque (friction braking amount).

물론, 도 3에서 알 수 있듯이, 차속이 특정 차속 이하로 낮아진 경우에는, 마찰제동 토크 없이, 회생한계 토크 이하에서 회생제동 토크만으로 총 제동 토크를 만족시킬 수 있다.Of course, as can be seen from FIG. 3 , when the vehicle speed is lower than the specific vehicle speed, the total braking torque can be satisfied only with the regenerative braking torque below the regenerative limit torque without the friction braking torque.

그러나, 이미 마찰제동으로 차속을 많이 감속시킨 상태이므로 차속이 낮아진 상태에서 회생한계 토크가 커지더라도 회생제동을 오랜 시간 동안 할 필요가 없다.However, since the vehicle speed has already been greatly reduced by friction braking, regenerative braking does not need to be performed for a long time even if the regenerative limit torque increases in a state where the vehicle speed is low.

즉, 차량의 운동에너지를 마찰제동에 의해 열로 빨리 소모한 상태가 되는 것이며, 차량이 정차할 때까지 상당량의 마찰제동을 이용한다.That is, the kinetic energy of the vehicle is quickly consumed as heat by friction braking, and a considerable amount of friction braking is used until the vehicle stops.

결국, 종래의 경우 본 발명과 비교하여 차량 제동시까지 본 발명에 비해 총 제동량 중 회생제동량의 비율은 작고 마찰제동량의 비율은 큰 상황이 되며, 도 4에 나타낸 본 발명의 경우와 비교하여 동일 차속에서 운전자가 브레이크 페달을 밟았을 때 차량이 멈출 때까지 회생제동량을 더 적게 사용하고 마찰제동량을 더 많이 사용하게 된다.As a result, in the case of the prior art, compared to the present invention, the ratio of the regenerative braking amount to the total braking amount is small and the ratio of the friction braking amount is large compared to the present invention until the vehicle is braked. Therefore, when the driver presses the brake pedal in the same vehicle, less regenerative braking and more friction braking are used until the vehicle stops.

반면, 본 발명에서는 운전자가 차량을 멈추기 위해 브레이크 페달을 조금씩 더 밟아 브레이크 페달의 조작량(가압량)을 점차 증가시킬 때, 총 제동 토크가 회생한계 토크보다 커지는 시점에서 답력 제어부(25)가 답력 조절 장치(26)를 제어하여 브레이크 페달의 답력을 증가시킨다.On the other hand, in the present invention, when the driver gradually increases the operation amount (pressing amount) of the brake pedal by stepping on the brake pedal little by little to stop the vehicle, the pedal force control unit 25 adjusts the pedal force at the time when the total braking torque becomes greater than the regenerative limit torque. Device 26 is controlled to increase brake pedal effort.

이에 답력의 갑작스러운 증가를 인지한 운전자가 브레이크 페달의 조작량을 더 이상 증가시키지 못하고 유지하는 수준에서 차량을 감속시키며, 결국 회생제동량을 최대한 사용하도록 하는 운전자 페달 조작이 유도될 수 있게 된다.Accordingly, the driver, recognizing the sudden increase in leg power, decelerates the vehicle at a level where the brake pedal operation amount is maintained without increasing the brake pedal operation amount, and finally, the driver's pedal operation to maximize the use of the regenerative braking amount can be induced.

이와 같이 운전자가 브레이크 페달을 도 3의 경우에 비해 많이 조작하지 못하므로 차속은 더 완만하게 감소하며, 가능한 한 회생한계 이하의 값으로 총 제동 토크가 결정되어, 마찰제동 없이 회생제동만으로 또는 최소한의 마찰제동과 함께 대부분 회생제동을 이용하는 차량 감속이 이루어질 수 있게 된다. In this way, since the driver does not operate the brake pedal much compared to the case of FIG. 3, the vehicle speed decreases more gently, and the total braking torque is determined at a value below the regenerative limit as much as possible, so that only regenerative braking without friction braking or minimal Vehicle deceleration using mostly regenerative braking together with friction braking can be achieved.

또한, 답력 제어부(25)에 의해 페달 답력을 증가시킨 후 다시 감소시키는 제어가 수행되고, 이어 총 제동 토크가 회생한계 토크보다 작은 상태에서 운전자가 브레이크 페달을 더 밟아주게 되면, BPS 값이 증가하므로 총 제동 토크는 증가하게 된다.In addition, when the pedal effort controller 25 increases and then decreases the pedal effort again, and then the driver presses the brake pedal further in a state where the total braking torque is smaller than the regenerative limit torque, the BPS value increases. The total braking torque will increase.

이후 다시 총 제동 토크가 회생한계 토크보다 커지는 시점에서 다시 답력 제어부(25)가 답력 조절 장치(26)를 제어하여 브레이크 페달의 답력읒 증가시킨다.Thereafter, when the total braking torque becomes greater than the regenerative limit torque, the pedal force control unit 25 controls the pedal force adjusting device 26 again to increase the pedal force of the brake pedal.

이에 답력의 갑작스러운 증가를 인지한 운전자가 브레이크 페달의 조작량을 더 이상 증가시키지 못하고 유지하는 수준에서 차량을 감속시키며, 이로써 회생제동량을 최대한 사용하도록 하는 운전자 페달 조작이 유도될 수 있게 된다.Accordingly, the driver, recognizing the sudden increase in leg power, decelerates the vehicle at a level where the brake pedal operation amount is maintained without further increase, and thus the driver's pedal operation to maximize the use of regenerative braking can be induced.

이후 차속이 많이 감소한 상태에서 회생한계 토크는 큰 값으로 결정되므로 회생제동 토크만으로 차량을 감속시킬 수 있게 된다.Since the regenerative limit torque is determined as a large value in a state where the vehicle speed is greatly reduced, the vehicle can be decelerated only with the regenerative braking torque.

결국, 도 3에 나타낸 종래의 경우와 비교하여 차속은 상대적으로 천천히 감소하지만, 차속이 점차 감소할 때, 총 제동 토크가 대부분 회생한계 토크 이하의 값으로 결정되도록 페달 답력을 조절하는 방식으로 운전자의 브레이크 페달 조작이 유도될 수 있고, 결국 마찰제동을 거의 사용하지 않고 최대한 회생제동을 사용하여 차량을 제동시킬 수 있게 된다.As a result, compared to the conventional case shown in FIG. 3, the vehicle speed decreases relatively slowly, but when the vehicle speed gradually decreases, the driver's pedal effort is adjusted so that the total braking torque is mostly determined as a value below the regenerative limit torque. Brake pedal operation can be induced, and eventually the vehicle can be braked using regenerative braking as much as possible without using friction braking.

또한, 도 4에 나타낸 본 발명의 경우에는 도 3에 나타낸 종래의 경우와 비교하였을 때 마찰제동을 사용하지 않고 거의 회생제동만으로 차량을 감속시킬 수 있다.In addition, in the case of the present invention shown in FIG. 4, compared to the conventional case shown in FIG. 3, the vehicle can be decelerated only with regenerative braking without using friction braking.

또한, 본 발명의 회생제동 유도 기능이 작동하도록 운전자 조작부(12)에서 온(on)을 선택하였을 때, 제동 초반에 차속이 상대적으로 완만하게 감속하고, 차량 감속도가 종래에 비해 작을 수 있으므로, 브레이크 페달을 밟는 것만큼 차량이 감속하는 것을 운전자가 못 느낄 수 있고, 페달 조작에 비해 차량 제동의 반응이 느린 것처럼 운전자가 느낄 수는 있으나, 종래에 비해 회생제동량을 크게 할 수 있다는 장점이 있는바, 차량 연비를 향상시킬 수 있게 된다.In addition, when on is selected in the driver control unit 12 so that the regenerative braking induction function of the present invention operates, the vehicle speed decelerates relatively gently at the beginning of braking, and the vehicle deceleration may be smaller than before. Although the driver may not feel that the vehicle is decelerating as much as stepping on the brake pedal, and the driver may feel that the response of vehicle braking is slower than pedal operation, there is an advantage in that the amount of regenerative braking can be increased compared to the prior art Bar, it is possible to improve vehicle fuel efficiency.

또한, 본 발명에 따르면, 총 제동 토크가 회생한계 토크 이하의 값을 추종하도록 브레이크 페달 조작을 안내하는바, 경제적이고 연비를 향상시킬 수 있는 운전자의 운전 습관을 유도할 수 있다. In addition, according to the present invention, since the brake pedal operation is guided so that the total braking torque follows a value equal to or less than the regenerative limit torque, a driver's driving habit that is economical and can improve fuel efficiency can be induced.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims It is also included in the scope of the present invention.

1 : 브레이크 페달
2 : 스프링
11 : 운전정보 검출부
12 : 브레이크 페달 센서(BPS)
13 : 차속 센서
14 : 운전자 조작부
21 : 총 제동 토크 결정부
22 : 회생제동 토크 결정부
23 : 모터 제어부
24 : 모터
25 : 답력 제어부
26 : 답력 조절 장치
1 : brake pedal
2 : spring
11: driving information detection unit
12: Brake pedal sensor (BPS)
13: vehicle speed sensor
14: driver control unit
21: total braking torque determining unit
22: regenerative braking torque determining unit
23: motor control
24: motor
25: effort control
26: pedal force control device

Claims (15)

브레이크 페달 위치와 현재의 차량 주행 상태를 검출하는 운전정보 검출부;
상기 검출된 브레이크 페달 위치로부터 총 제동 토크를 결정하고, 상기 검출된 현재의 차량 주행 상태로부터 회생한계 토크를 결정하는 총 제동 토크 결정부;
상기 총 제동 토크 결정부에서 결정된 총 제동 토크와 회생한계 토크에 기초하여 답력 조절용 제어신호를 생성하여 출력하는 답력 제어부; 및
상기 답력 제어부가 출력하는 제어신호에 따라 브레이크 페달의 답력을 조절하는 답력 조절 장치를 포함하는 친환경자동차의 회생제동 유도 장치.
a driving information detection unit that detects a brake pedal position and a current vehicle driving state;
a total braking torque determination unit which determines a total braking torque from the detected brake pedal position and determines a regenerative limit torque from the detected current vehicle driving state;
a foot force controller generating and outputting a control signal for adjusting a foot force based on the total braking torque and the regenerative limit torque determined by the total braking torque determiner; and
An apparatus for inducing regenerative braking of an eco-friendly vehicle including a pedal force adjusting device for adjusting a pedal force of a brake pedal according to a control signal output from the pedal force control unit.
청구항 1에 있어서,
운전자가 회생제동 유도 기능을 온(on)/오프(off)하기 위해 조작하는 운전자 조작부를 더 포함하고,
상기 답력 제어부가 운전자 조작부의 회생제동 유도 온 상태를 입력받은 경우 상기 답력 조절용 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 회생제동 유도 장치.
The method of claim 1,
Further comprising a driver control unit that the driver manipulates to turn on / off the regenerative braking induction function,
The regenerative braking induction device of an eco-friendly vehicle, characterized in that, when the foot force control unit receives a regenerative braking induction on state of the driver's control unit, it generates a control signal for adjusting the foot force.
청구항 1에 있어서,
상기 답력 제어부는 상기 결정된 총 제동 토크가 상기 회생한계 토크보다 커지면, 브레이크 페달의 답력을 증가시키기 위한 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 회생제동 유도 장치.
The method of claim 1,
The regenerative braking induction device of an eco-friendly vehicle, characterized in that the pedal force control unit generates a control signal for increasing the pedal force of the brake pedal when the determined total braking torque is greater than the regenerative limit torque.
청구항 3에 있어서,
상기 답력 제어부는 브레이크 페달의 답력을 설정량만큼 증가시키거나 정해진 기울기로 증가시키기 위한 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 회생제동 유도 장치.
The method of claim 3,
The pedal force control unit generates a control signal for increasing the pedal force of the brake pedal by a set amount or by a predetermined slope.
청구항 1에 있어서,
상기 답력 제어부는 상기 결정된 총 제동 토크에서 상기 회생한계 토크를 뺀 값의 절대값이 설정값 이상인 경우, 브레이크 페달의 답력을 증가시키기 위한 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 회생제동 유도 장치.
The method of claim 1,
The pedal force controller generates a control signal for increasing the pedal force of the brake pedal when an absolute value of a value obtained by subtracting the regenerative limit torque from the determined total braking torque is greater than or equal to a set value. .
청구항 5에 있어서,
상기 답력 제어부는 브레이크 페달의 답력을 설정량만큼 증가시키거나 정해진 기울기로 증가시기 위한 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 회생제동 유도 장치.
The method of claim 5,
The pedal force control unit generates a control signal for increasing the pedal force of the brake pedal by a set amount or by a predetermined slope.
청구항 3 내지 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 답력 제어부는 브레이크 페달의 답력을 증가시키기 위한 제어신호의 출력 후 브레이크 페달의 답력을 다시 감소시키기 위한 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 회생제동 유도 장치.
The method of any one of claims 3 to 6,
The pedal force control unit outputs a control signal for decreasing the pedal force of the brake pedal again after outputting a control signal for increasing the pedal force of the brake pedal.
청구항 1에 있어서,
상기 답력 조절 장치는
상기 답력 제어부가 출력하는 제어신호에 따라 구동이 제어되는 모터;
상기 모터의 회전력을 직선이동력으로 변환시키는 기어장치부; 및
상기 기어장치부의 출력 측에 결합되고, 브레이크 페달의 답력을 생성하기 위한 스프링을 지지하도록 결합되어, 상기 기어장치부에 의해 직선 이동되면서 상기 스프링에 대한 지지위치가 가변되는 지지블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 회생제동 유도 장치.
The method of claim 1,
The pressure control device is
a motor whose driving is controlled according to a control signal output from the foot force control unit;
a gear unit for converting the rotational force of the motor into a linear moving force; and
It is coupled to the output side of the gear unit and is coupled to support a spring for generating a pedal force of the brake pedal, characterized in that it includes a support block that is linearly moved by the gear unit and the support position for the spring is variable. A device for inducing regenerative braking of an eco-friendly vehicle.
운전정보 검출부에 의해 브레이크 페달 위치와 현재의 차량 주행 상태가 검출되는 단계;
총 제동 토크 결정부가 상기 검출된 브레이크 페달 위치로부터 총 제동 토크를 결정하고 상기 검출된 현재의 차량 주행 상태로부터 회생한계 토크를 결정하는 단계;
답력 제어부가 상기 결정된 총 제동 토크와 회생한계 토크에 기초하여 답력 조절용 제어신호를 생성하는 단계; 및
상기 답력 제어부가 출력하는 제어신호에 따라 답력 조절 장치가 작동하여 브레이크 페달의 답력을 조절하는 단계를 포함하는 친환경자동차의 회생제동 유도 방법.
detecting a brake pedal position and a current vehicle driving state by a driving information detection unit;
determining, by a total braking torque determining unit, total braking torque from the detected brake pedal position and determining regenerative limit torque from the detected current vehicle driving state;
Generating, by a foot force controller, a control signal for adjusting a foot force based on the determined total braking torque and regenerative limit torque; and
A method for inducing regenerative braking of an eco-friendly vehicle, comprising the step of adjusting the pedal force of a brake pedal by operating a pedal force adjusting device according to a control signal output from the pedal force control unit.
청구항 9에 있어서,
운전자가 운전자 조작부를 조작하여 회생제동 유도 기능을 온(on) 시키는 단계를 더 포함하고,
상기 답력 제어부가 운전자 조작부의 회생제동 유도 온 상태를 입력받은 경우 상기 답력 조절용 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 회생제동 유도 방법.
The method of claim 9,
Further comprising the step of turning on the regenerative braking induction function by the driver manipulating the driver's control panel,
The method of inducing regenerative braking of an eco-friendly vehicle, characterized in that, when the foot force control unit receives a regenerative braking induction on state of the driver's control unit, it generates a control signal for adjusting the foot force.
청구항 9에 있어서,
상기 답력 제어부는 상기 결정된 총 제동 토크가 상기 회생한계 토크보다 커지면, 브레이크 페달의 답력을 증가시키기 위한 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 회생제동 유도 방법.
The method of claim 9,
The method of inducing regenerative braking of an eco-friendly vehicle, characterized in that the pedal force control unit generates a control signal for increasing the pedal force of the brake pedal when the determined total braking torque is greater than the regenerative limit torque.
청구항 11에 있어서,
상기 답력 제어부는 브레이크 페달의 답력을 설정량만큼 증가시키거나 정해진 기울기로 증가시키기 위한 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 회생제동 유도 방법.
The method of claim 11,
The method of inducing regenerative braking of an eco-friendly vehicle, characterized in that the pedal force control unit generates a control signal for increasing the pedal force of the brake pedal by a set amount or by a predetermined slope.
청구항 9에 있어서,
상기 답력 제어부는 상기 결정된 총 제동 토크에서 상기 회생한계 토크를 뺀 값의 절대값이 설정값 이상인 경우, 브레이크 페달의 답력을 증가시키기 위한 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 회생제동 유도 방법.
The method of claim 9,
The pedal force control unit generates a control signal for increasing the pedal force of the brake pedal when an absolute value of a value obtained by subtracting the regenerative limit torque from the determined total braking torque is greater than or equal to a set value .
청구항 13에 있어서,
상기 답력 제어부는 브레이크 페달의 답력을 설정량만큼 증가시키거나 정해진 기울기로 증가시키기 위한 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 회생제동 유도 방법.
The method of claim 13,
The method of inducing regenerative braking of an eco-friendly vehicle, characterized in that the pedal force control unit generates a control signal for increasing the pedal force of the brake pedal by a set amount or by a predetermined slope.
청구항 11 내지 청구항 14 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 답력 제어부는 브레이크 페달의 답력을 증가시키기 위한 제어신호의 출력 후 브레이크 페달의 답력을 다시 감소시키기 위한 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 친환경자동차의 회생제동 유도 방법.
The method of any one of claims 11 to 14,
The method of inducing regenerative braking of an eco-friendly vehicle, characterized in that the pedal force control unit outputs a control signal for decreasing the pedal force of the brake pedal again after outputting a control signal for increasing the pedal force of the brake pedal.
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