KR102576314B1 - Method for controlling rear wheel of electric vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회생제동이 시작되면, 휠속 센서가 전기자동차의 4륜의 휠속을 감지하는 단계, 휠속 차이값 산출부가 4륜의 휠속을 이용하여 전기자동차의 좌륜 휠속 차이값과 우륜 휠속 차이값을 각각 산출하는 단계, 및 제어부가 좌륜 휠속 차이값과 상기 우륜 휠속 차이값에 따라 좌측 후륜 제동부와 우측 후륜 제동부 중 어느 하나의 마찰 제동력을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, when regenerative braking starts, the wheel speed sensor detects the wheel speed of the four wheels of the electric vehicle, and the wheel speed difference calculation unit uses the wheel speed of the four wheels to calculate the left wheel speed difference value and the right wheel speed difference value of the electric vehicle, respectively. A step of calculating, and a step of the control unit controlling the friction braking force of any one of the left rear wheel braking unit and the right rear wheel braking unit according to the left wheel speed difference value and the right wheel speed difference value.

Description

전기자동차의 후륜 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING REAR WHEEL OF ELECTRIC VEHICLE}Method for controlling the rear wheels of an electric vehicle{METHOD FOR CONTROLLING REAR WHEEL OF ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 전기자동차의 후륜 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기자동차의 회생제동시 후륜을 제어하는 전기자동차의 후륜 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for controlling the rear wheels of an electric vehicle, and more specifically, to a method for controlling the rear wheels of an electric vehicle for controlling the rear wheels during regenerative braking of an electric vehicle.

전기자동차는 배터리(battery)에 저장된 전기에너지를 이용하여 모터(motor)를 구동하고, 모터의 구동력을 전체 또는 일부 동력원으로 사용하는 자동차이다. An electric vehicle is a vehicle that uses electrical energy stored in a battery to drive a motor and uses the driving force of the motor as a power source in whole or in part.

전기자동차는 가솔린 또는 디젤 엔진 차량에 비해 후륜 구동 또는 4 Wheel Drive를 구성하기에 매우 용이한 시스템이다. Electric vehicles are a much easier system to configure as rear-wheel drive or 4-wheel drive compared to gasoline or diesel engine vehicles.

전기자동차는 엔진보다 상태적으로 크기가 적은 모터를 후륜에 위치시켜 직접 후륜을 구동시키므로 그 구성이 단순해진다. 이러한 차량의 구동륜은 디퍼렌셜 기어를 사용하여 선회 주행시 바깥 바퀴와 안쪽 바퀴의 회전 속도의 차이를 두어 휠이 슬립을 일으키지 않고 자연스럽게 선회 주행을 하도록 한다.Electric vehicles have a simpler configuration because they place a motor, which is smaller in size than the engine, in the rear wheels and directly drives the rear wheels. The driving wheels of these vehicles use differential gears to create a difference in the rotation speed of the outer and inner wheels when turning, allowing the wheels to turn naturally without causing slip.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2003-0003791호(2003.01.14)호의 '독립구동형 전기자동차의 추진 제어방법'에 개시되어 있다.The background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2003-0003791 (January 14, 2003) titled ‘Propulsion Control Method for Independently Driven Electric Vehicle’.

기존에는 후륜 구동의 전기자동차는 회생제동을 후륜에서 수행한다. 이때 전기자동차의 상태가 편측으로 기울어져 있어 우륜과 좌륜의 하중이 다를 경우 타이어의 슬립률이 서로 상이하게 되는 현상이 발생할 수 있고, 이로 인해 디퍼렌셜 기어 메커니즘에 의해 우측 제동 토크와 좌측 제동 토크가 상이하게 발생될 수 있다. 이러한 제동 토크의 차이는 차량에 있어 원치 않는 요 모멘트(yaw moment)를 발생시키고 차량이 위험한 상황에 놓이게 되는 문제점이 있다.Conventionally, rear-wheel drive electric vehicles perform regenerative braking on the rear wheels. At this time, if the electric vehicle is tilted to one side and the loads on the right and left wheels are different, the slip rate of the tires may be different. As a result, the right and left braking torques are different due to the differential gear mechanism. It can happen. This difference in braking torque creates an unwanted yaw moment in the vehicle and puts the vehicle in a dangerous situation.

예를 들어, 제동으로 인해 차량의 하중이 앞쪽으로 이동할 경우, 전륜은 요 모멘트에 민감하지 않으나, 후륜은 하중이 가벼워지게 된다. 이로 인해 타이어와 노면 사이의 접지력이 요 모멘트 발생을 억제하는 역할을 제대로 수행하지 못하는 경우가 발생하게 되는 문제점이 있었다. For example, when the load of the vehicle moves forward due to braking, the front wheels are not sensitive to the yaw moment, but the load on the rear wheels becomes lighter. As a result, there was a problem in that the contact force between the tire and the road surface did not properly perform its role in suppressing the occurrence of yaw moment.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 전기자동차의 후륜에 의한 회생 제동시, 후륜 좌측 휠속과 후륜 우측 휠속을 기반으로 후륜 좌측과 후륜 우측 각각의 마찰 제동력을 독립적으로 제어함으로써, 원치 않는 요 모멘트 발생을 억제하여 차량 안정성을 확보하고, 회생제동량을 극대화하여 연비를 개선할 수 있도록 한 전기자동차의 후륜 제어 방법을 제공하는 것이다.The present invention was created to solve the above-described problem, and the purpose of one aspect of the present invention is to, during regenerative braking by the rear wheel of an electric vehicle, rear wheel left and rear right wheel speed, respectively, based on the rear wheel left wheel speed and rear wheel right wheel speed. By independently controlling the friction braking force, we provide a method for controlling the rear wheels of an electric vehicle that suppresses the occurrence of unwanted yaw moment, ensures vehicle stability, and improves fuel efficiency by maximizing the amount of regenerative braking.

본 발명의 일 측면에 따른 전기자동차의 후륜 제어 방법은 회생제동이 시작되면, 휠속 센서가 전기자동차의 4륜의 휠속을 감지하는 단계; 휠속 차이값 산출부가 4륜의 휠속을 이용하여 전기자동차의 좌륜 휠속 차이값과 우륜 휠속 차이값을 각각 산출하는 단계; 및 상기 제어부가 상기 좌륜 휠속 차이값과 상기 우륜 휠속 차이값에 따라 좌측 후륜 제동부와 우측 후륜 제동부 중 어느 하나를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A rear wheel control method of an electric vehicle according to an aspect of the present invention includes the steps of: when regenerative braking starts, a wheel sensor detects the wheel speed of the four wheels of the electric vehicle; A wheel speed difference calculation unit calculating the left wheel speed difference value and the right wheel speed difference value of the electric vehicle using the wheel speed of the four wheels, respectively; and a step of the control unit controlling one of a left rear wheel braking unit and a right rear wheel braking unit according to the left wheel speed difference value and the right wheel speed difference value.

본 발명에서, 상기 좌측 후륜 제동부와 상기 우측 후륜 제동부는 EMB(Electro-Mechanical Brake) 액추에이터인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the left rear wheel braking unit and the right rear wheel braking unit are characterized in that they are EMB (Electro-Mechanical Brake) actuators.

본 발명에서, 상기 휠속 차이값 산출부는 전륜 휠속에서 좌측 후륜 휠속을 차감하여 상기 좌륜 휠속 차이값을 산출하고, 전륜 휠속에서 우측 후륜 휠속을 차감하여 상기 우륜 휠속 차이값을 산출하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the wheel speed difference calculation unit calculates the left wheel speed difference by subtracting the left rear wheel speed from the front wheel, and calculates the right wheel speed difference by subtracting the right rear wheel speed from the front wheel.

본 발명에서, 상기 제어부는 상기 좌륜 휠속 차이값과 상기 우륜 휠속 차이값의 크기를 비교하여 비교 결과에 따라 상기 우측 후륜 제동부를 제어하여 우측 후륜에 마찰 제동력을 인가하거나 또는 상기 좌측 후륜 제동부를 제어하여 좌측 후륜에 마찰 제동력을 인가하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit compares the size of the left wheel speed difference value and the right wheel wheel speed difference value and controls the right rear wheel braking unit according to the comparison result to apply friction braking force to the right rear wheel or to control the left rear wheel braking unit. It is characterized by controlling and applying friction braking force to the left rear wheel.

본 발명에서, 상기 제어부는 상기 좌륜 휠속 차이값이 상기 우륜 휠속 차이값보다 기 설정된 임계값 이상 크면 상기 좌륜 휠속 차이값과 상기 우륜 휠속 차이값에 대응되는 기 설정된 마찰 제동력을 우측 후륜에 인가하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, if the left wheel speed difference value is greater than the right wheel speed difference value by more than a preset threshold, the control unit applies a preset friction braking force corresponding to the left wheel speed difference value and the right wheel speed difference value to the right rear wheel. It is characterized by

본 발명에서, 상기 제어부는 상기 우륜 휠속 차이값이 상기 좌륜 휠속 차이값보다 기 설정된 임계값 이상 크면 상기 우륜 휠속 차이값과 상기 좌륜 휠속 차이값에 대응되는 기 설정된 마찰 제동력을 좌측 후륜에 인가하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the control unit applies a preset friction braking force corresponding to the right wheel speed difference value and the left wheel speed difference value to the left rear wheel when the right wheel speed difference value is greater than the left wheel speed difference value by a preset threshold value. It is characterized by

본 발명에서, 상기 제어부는 상기 휠속 센서와 상기 휠속 차이값 산출부 중 어느 하나에 에러가 발생되면, 요 센서에 의해 산출된 요레이트를 피드백 받아 상기 좌측 후륜 제동부와 상기 우측 후륜 제동부 중 어느 하나의 마찰 제동력을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, when an error occurs in any one of the wheel speed sensor and the wheel speed difference value calculation unit, the control unit receives the yaw rate calculated by the yaw sensor as feedback and determines which of the left rear wheel braking unit and the right rear wheel braking unit. It is characterized by further comprising the step of controlling one friction braking force.

본 발명의 일 측면에 따른 전기자동차의 후륜 제어 방법은 전기자동차의 후륜에 의한 회생 제동시, 후륜 좌측 휠속과 후륜 우측 휠속을 기반으로 후륜 좌측과 후륜 우측 각각의 마찰 제동력을 독립적으로 제어함으로써, 원치 않는 요 모멘트 발생을 억제하여 차량 안정성을 확보하도록 하고 회생제동량을 극대화하여 연비를 개선할 수 있도록 한다. The method for controlling the rear wheel of an electric vehicle according to an aspect of the present invention is to independently control the friction braking force of the left rear wheel and the right rear wheel based on the left rear wheel speed and the right rear wheel speed during regenerative braking by the rear wheel of the electric vehicle, thereby It ensures vehicle stability by suppressing the occurrence of undesirable yaw moment and improves fuel efficiency by maximizing the amount of regenerative braking.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 후륜 제어 장치의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 후륜 제어 방법의 순서도이다. 1 is a block diagram of a rear wheel control device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a flowchart of a rear wheel control method of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 후륜 제어 방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 이용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다. Hereinafter, a method for controlling the rear wheels of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. In this process, the thickness of lines or sizes of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 후륜 제어 장치의 블럭 구성도이고, 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 후륜 제어 방법의 순서도이다.FIG. 1 is a block diagram of a rear wheel control device for an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart of a method for controlling the rear wheel of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 후륜 제어 장치는 휠속 센서(10), 휠속 차이값 산출부(20), 요 센서(30), 좌측 후륜 제동부(40), 우측 후륜 제동부(50) 및 제어부(60)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the rear wheel control device of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention includes a wheel speed sensor 10, a wheel speed difference calculation unit 20, a yaw sensor 30, a left rear wheel braking unit 40, It includes a right rear wheel braking unit 50 and a control unit 60.

휠속 센서(10)는 전기자동차의 각 차륜에 설치되어 각 차륜의 휠속을 감지한다. 휠속 센서(10)에는 전기자동차의 전륜 휠속(w_f)을 감지하는 전륜 휠속 센서(11), 전기자동차의 우측 후륜 휠속(w_rr)을 감지하는 우측 후륜 휠속 센서(12), 및 전기자동차의 좌측 후륜 휠속(w_rl)을 감지하는 좌측 후륜 휠속 센서(13)가 포함된다.The wheel speed sensor 10 is installed on each wheel of an electric vehicle and detects the wheel speed of each wheel. The wheel speed sensor 10 includes a front wheel speed sensor 11 that detects the front wheel speed (w_f) of the electric vehicle, a right rear wheel speed sensor 12 that detects the right rear wheel speed (w_rr) of the electric vehicle, and a left rear wheel speed sensor of the electric vehicle. A left rear wheel speed sensor (13) that detects wheel speed (w_rl) is included.

휠속 차이값 산출부(20)는 휠속 센서(10)에 의해 감지된 전륜 휠속(w_f), 우측 후륜 휠속(w_rr) 및 좌측 후륜 휠속(w_rl)을 이용하여 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl) 및 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)을 계산한다. The wheel speed difference calculation unit 20 uses the front wheel speed (w_f), right rear wheel speed (w_rr), and left rear wheel speed (w_rl) detected by the wheel speed sensor 10 to calculate the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) and Calculate the right wheel speed difference (w_f-w_rr).

즉, 휠속 차이값 산출부(20)는 전륜 휠속(w_f)에서 좌측 후륜 휠속(w_rl)을 차감하여 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)을 산출하고, 전륜 휠속(w_f)에서 우측 후륜 휠속(w_rr)을 차감하여 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)을 산출한다. 여기서, 전륜 휠속(w_f)은 우측 전륜 휠속과 좌측 전륜 휠속이 모두 채용될 수 있다. That is, the wheel speed difference calculation unit 20 calculates the left wheel speed difference (w_f-w_rl) by subtracting the left rear wheel speed (w_rl) from the front wheel wheel speed (w_f), and calculates the left wheel speed difference (w_rr) from the front wheel speed (w_f). ) is subtracted to calculate the right wheel speed difference value (w_f-w_rr). Here, the front wheel speed (w_f) can be adopted as both the right front wheel speed and the left front wheel speed.

요 센서(30)는 전기자동차의 요 모멘트를 감지한다. The yaw sensor 30 detects the yaw moment of the electric vehicle.

좌측 후륜 제동부(40)는 전기자동차의 좌측 후륜에 마찰 제동력을 인가한다. The left rear wheel braking unit 40 applies friction braking force to the left rear wheel of the electric vehicle.

우측 후륜 제동부(50)는 전기자동차의 우측 후륜에 마찰 제동력을 인가한다. The right rear wheel braking unit 50 applies friction braking force to the right rear wheel of the electric vehicle.

여기서, 좌측 후륜 제동부(40)와 우측 후륜 제동부(50)는 좌측 후륜과 우측 후륜 각각에 대한 독립 제동이 가능한 다양한 제동장치가 모두 채용될 수 있다. 본 실시예에서는 좌측 후륜 제동부(40)와 우측 후륜 제동부(50)로 EMB(Electro-Mechanical Brake) 액추에이터를 예시로 설명한다.Here, the left rear wheel braking unit 40 and the right rear wheel braking unit 50 can employ various braking devices capable of independent braking for each of the left rear wheel and the right rear wheel. In this embodiment, the left rear wheel braking unit 40 and the right rear wheel braking unit 50 will be described as an example of an EMB (Electro-Mechanical Brake) actuator.

EMB 액추에이터는 모터를 장착한 캘리퍼를 작동시켜 해당 구동륜에 마찰 제동력을 인가한다. EMB 액추에이터는 유압식의 디스크 브레이크에 비해 차량의 동적 거동, 제동 성능 및 응답성의 우수하며, 기존의 유압식 디스크 브레이크보다 차량 속도 제어를 더욱 정확하게 수행한다.The EMB actuator operates a caliper equipped with a motor and applies friction braking force to the corresponding drive wheel. EMB actuators have superior vehicle dynamic behavior, braking performance, and responsiveness compared to hydraulic disc brakes, and control vehicle speed more accurately than conventional hydraulic disc brakes.

제어부(60)는 휠속 차이값 산출부(20)에 의해 산출된 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl) 및 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)에 따라 좌측 후륜 제동부(40)와 우측 후륜 제동부(50) 중 어느 하나의 마찰 제동력을 제어한다. The control unit 60 operates the left rear wheel braking unit 40 and the right rear wheel braking unit according to the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) and the right wheel wheel speed difference value (w_f-w_rr) calculated by the wheel speed difference calculation unit 20. Control the friction braking force of any one of (50).

즉, 회생제동이 시작되면, 휠속 센서(10)가 전기자동차의 4륜의 휠속을 감지하고, 이 감지된 4륜의 휠속은 휠속 차이값 산출부(20)에 입력된다. That is, when regenerative braking starts, the wheel speed sensor 10 detects the wheel speed of the four wheels of the electric vehicle, and the detected wheel speed of the four wheels is input to the wheel speed difference calculation unit 20.

휠속 차이값 산출부(20)는 휠속 센서(10)로부터 입력된 4륜의 휠속을 이용하여 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)과 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)을 산출한다. The wheel speed difference calculation unit 20 uses the wheel speeds of the four wheels input from the wheel speed sensor 10 to calculate the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) and the right wheel speed difference value (w_f-w_rr).

이 경우, 휠속 차이값 산출부(20)는 상기한 바와 같이 전륜 휠속(w_f)에서 좌측 후륜 휠속(w_rl)을 차감하여 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)을 산출하고, 전륜 휠속(w_f)에서 우측 후륜 휠속(w_rr)을 차감하여 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)을 산출하며, 산출된 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)과 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)을 제어부(60)에 입력한다. In this case, as described above, the wheel speed difference calculation unit 20 calculates the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) by subtracting the left rear wheel speed (w_rl) from the front wheel speed (w_f), and calculates the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) from the front wheel speed (w_f). The right rear wheel speed difference (w_f-w_rr) is calculated by subtracting the right rear wheel speed (w_rr), and the calculated left wheel speed difference (w_f-w_rl) and right wheel speed difference (w_f-w_rr) are input to the control unit 60. do.

이에, 제어부(60)는 휠속 차이값 산출부(20)로부터 입력된 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)과 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)의 크기를 비교하여 비교 결과에 따라 좌측 후륜 제동부(40)를 제어하여 좌측 후륜에 마찰 제동력을 인가거나 또는 우측 후륜 제동부(50)를 제어하여 우측 후륜에 마찰 제동력을 인가한다. Accordingly, the control unit 60 compares the size of the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) and the right wheel speed difference value (w_f-w_rr) input from the wheel speed difference calculation unit 20, and according to the comparison result, the left rear wheel braking unit Control (40) to apply friction braking force to the left rear wheel, or control the right rear wheel brake unit (50) to apply friction braking force to the right rear wheel.

특히, 제어부(60)는 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)이 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)보다 기 설정된 임계값(a) 이상 크면 우측 후륜 제동부(50)를 제어하여 우측 후륜에 마찰 제동력을 인가하고, 반면에 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)이 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)보다 기 설정된 임계값(a) 이상 크면 좌측 후륜 제동부(40)를 제어하여 좌측 후륜에 마찰 제동력을 인가한다.In particular, when the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) is greater than the right wheel wheel speed difference value (w_f-w_rr) by more than a preset threshold (a), the control unit 60 controls the right rear wheel braking unit 50 to prevent friction on the right rear wheel. Braking force is applied, and on the other hand, if the right wheel speed difference value (w_f-w_rr) is greater than the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) by more than a preset threshold value (a), the left rear wheel braking unit 40 is controlled to apply friction to the left rear wheel. Apply braking force.

임계값(a)은 유의미한 요잉이 발생될 수 있는 값으로써, 우륜 휠속 차이값과 좌륜 휠속 차이값의 차이값이다. The threshold (a) is a value at which significant yawing can occur and is the difference between the right wheel speed difference and the left wheel speed difference.

제어부(60)는 회생제동시 차량의 주행 속도와 배터리 충전상태에 따라 회생 제동량과 EMB 제동량을 결정한다. 회생제동은 구동에 사용되는 전기차의 모터가 제동시에는 모터가 아닌 발전기가 되어 배터리를 충전시키는 것이다. The control unit 60 determines the regenerative braking amount and the EMB braking amount according to the vehicle's driving speed and battery charge state during regenerative braking. Regenerative braking is when the motor of an electric vehicle used for driving becomes a generator rather than a motor when braking and charges the battery.

통상적으로, 전기자동차는 연료 전지로부터 공급된 전원으로 구동력을 발생시키는 구동모터(미도시), 구동모터에 인가되는 직류 전압을 스위칭하여 구동모터를 구동시키고 구동모터로부터 회수되는 회생 에너지를 배터리에 충전시키는 인버터(미도시)를 포함한다. 이에, 전기자동차의 감속 혹은 제동시에는 구동모터의 회생 제동 동작에 의해 구동모터에 의해 발생된 전기 에너지가 인버터를 통해 배터리에 충전된다.Typically, an electric vehicle has a drive motor (not shown) that generates driving force with power supplied from a fuel cell, switches the direct current voltage applied to the drive motor to drive the drive motor, and recharges the battery with regenerative energy recovered from the drive motor. Includes an inverter (not shown). Accordingly, when decelerating or braking an electric vehicle, the electric energy generated by the drive motor through the regenerative braking operation of the drive motor is charged to the battery through the inverter.

회생제동량은 운전자가 브레이크 페달을 밟는 양에 따라 자유롭게 발생되는 것은 아니며, 제동시 차량의 속도 및 배터리의 충전 상태 등에 따라 제약되어 차량의 전체 제동을 감당하기에는 부족하다. 따라서 기존의 마찰 제동 장치를 반드시 병행해야 한다. 전체 제동량은 회생제동과 마찰제동의 합산으로 계산된다. 즉, 전체 제동량은 구동 모터에 의한 회생제동력과 기존 제동장치에 의한 마찰 제동력을 합한 값이다. The amount of regenerative braking is not freely generated depending on the amount the driver presses the brake pedal, and is limited by the speed of the vehicle and the state of charge of the battery when braking, so it is insufficient to handle the entire braking of the vehicle. Therefore, it must be used in parallel with the existing friction braking device. The total braking amount is calculated as the sum of regenerative braking and friction braking. In other words, the total braking amount is the sum of the regenerative braking force by the drive motor and the friction braking force by the existing braking device.

이에 제어부(60)는 제약 조건, 예를 들어 차량의 속도 및 배터리의 충전 상태 등에 따라 가변하는 회생제동을 보조하는데, 전체 제동량이 운전자가 요구하는 제동량이 되도록 EMB 액추에이터를 제어하여 마찰 제동력을 능동적으로 가변시킨다. Accordingly, the control unit 60 assists regenerative braking that varies depending on constraints, such as vehicle speed and battery charge state, and actively generates friction braking force by controlling the EMB actuator so that the total braking amount is the amount requested by the driver. Make it variable.

통상적으로, 좌우 축하중이 상이한 상태(도로가 기울어져 있거나 rolling이 있는 상태)에서 후륜에 의한 회생제동이 시작되고 전륜에는 회생제동이나 마찰제동 중 아무런 제동력이 인가되지 않을 경우, 좌측 후륜의 타이어와 지면 사이의 슬립 정도 및 우측 후륜의 타이어와 지면 사이의 슬립 정도에 따라, 제동시 좌측과 우측의 휠 속 차이가 발생하게 되고 이로 인해 구동 모터에 의한 회생제동력이 좌측 후륜과 우측 후륜에 상이하게 전달된다.Typically, when regenerative braking by the rear wheel starts in a state where the left and right axle loads are different (the road is inclined or rolling) and no braking force is applied to the front wheel during regenerative braking or friction braking, the tire of the left rear wheel and Depending on the degree of slip between the ground and the degree of slip between the tire of the right rear wheel and the ground, a difference occurs between the left and right wheels during braking, and as a result, the regenerative braking force by the drive motor is transmitted differently to the left rear wheel and the right rear wheel. do.

따라서 축하중이 낮은 휠에서는 더 큰 제동력이 걸리게 되는데 축하중이 높은 휠에 마찰 제동력을 부여하면 제동력에 의해 요 모멘트가 발생하여 회생제동에 의한 좌우 편차를 보정할 수 있게 된다. 이 경우 전륜은 제동력을 부여하고 있지 않은 상태이므로 차량의 속도는 전륜의 휠속으로 정확한 추정이 가능하며 제동력이 부여되고 있는 후륜의 휠속과 전륜의 휠속의 차이가 슬립이 발생하는 정도가 된다. Therefore, a greater braking force is applied to a wheel with a low axle load. When friction braking force is applied to a wheel with a high axle load, a yaw moment is generated by the braking force, making it possible to correct the left and right deviation caused by regenerative braking. In this case, since braking force is not applied to the front wheels, the vehicle's speed can be accurately estimated by the wheel speed of the front wheels, and the difference between the wheel speed of the rear wheels and the wheel speed of the front wheels to which braking force is applied is the degree to which slip occurs.

따라서, 제어부(60)는 휠속 차이값 산출부(20)로부터 입력된 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)과 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)의 크기를 비교하여 비교 결과에 따라 좌측 후륜 제동부(40)를 제어할 수 있게 된다. Therefore, the control unit 60 compares the sizes of the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) and the right wheel speed difference value (w_f-w_rr) input from the wheel speed difference calculation unit 20, and according to the comparison result, the left rear wheel braking unit (40) can be controlled.

이 경우, 제어부(60)는 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)이 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)보다 기 설정된 임계값(a) 이상 크면 우측 후륜 제동부(50)를 제어하여 우측 후륜에 마찰 제동력을 인가하며, 이때 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)과 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)의 차이값에 대응되는 마찰 제동력을 우측 후륜에 인가한다. In this case, if the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) is greater than the right wheel wheel speed difference value (w_f-w_rr) by more than a preset threshold value (a), the control unit 60 controls the right rear wheel braking unit 50 to apply brakes to the right rear wheel. Friction braking force is applied, and at this time, friction braking force corresponding to the difference value between the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) and the right wheel speed difference value (w_f-w_rr) is applied to the right rear wheel.

반면에 제어부(60)는 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)이 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)보다 기 설정된 임계값(a) 이상 크면 좌측 후륜 제동부(40)를 제어하여 좌측 후륜에 마찰 제동력을 인가하며, 이때 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)과 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)의 차이값에 대응되는 마찰 제동력을 좌측 후륜에 인가한다. On the other hand, if the right wheel speed difference value (w_f-w_rr) is greater than the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) by more than a preset threshold (a), the control unit 60 controls the left rear wheel braking unit 40 to apply friction to the left rear wheel. Braking force is applied, and at this time, friction braking force corresponding to the difference between the right wheel speed difference (w_f-w_rr) and the left wheel speed difference (w_f-w_rl) is applied to the left rear wheel.

그 결과, 회생 제동시, 슬립 정도가 낮은 휠에 마찰 제동력이 인가됨으로써, 전기자동차가 요잉(yawing)하지 않고 직진상태에서 제동할 수 있게 되고, 회생제동량을 극대화하여 연비를 개선할 수 있게 된다. As a result, during regenerative braking, friction braking force is applied to wheels with a low degree of slip, allowing the electric vehicle to brake in a straight line without yawing, and improving fuel efficiency by maximizing the amount of regenerative braking. .

한편, 상기한 과정에서 휠속 센서(10) 또는 휠속 차이값 산출부(20)에 에러가 발생하여 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl) 또는 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)이 정상적으로 산출되지 않으면, 제어부(60)는 요 센서(30)로부터 요 모멘트를 피드백 받고, 이 요 모멘트에 따라 좌측 후륜 제동부(40) 또는 우측 후륜 제동부(50)를 제어한다. Meanwhile, if an error occurs in the wheel speed sensor 10 or the wheel speed difference calculation unit 20 in the above process and the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) or the right wheel speed difference value (w_f-w_rr) is not calculated normally, The control unit 60 receives feedback of the yaw moment from the yaw sensor 30 and controls the left rear wheel braking unit 40 or the right rear wheel braking unit 50 according to the yaw moment.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 후륜 제어 방법을 도 2 를 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a method for controlling the rear wheels of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2.

도 2 를 참조하면, 먼저 제어부(60)는 운전자가 브레이크 페달을 가압하면 후륜에 의한 회생 제동을 시작한다(S10).Referring to Figure 2, first, the control unit 60 starts regenerative braking by the rear wheels when the driver presses the brake pedal (S10).

회생제동을 시작함에 따라, 제어부(60)는 휠속 센서(10)를 제어하여 4륜의 휠속을 각각 감지하고(S20), 휠속 센서(10)는 감지한 휠속을 휠속 차이값 산출부(20)에 입력한다. As regenerative braking starts, the control unit 60 controls the wheel speed sensor 10 to detect the wheel speed of each of the four wheels (S20), and the wheel speed sensor 10 calculates the detected wheel speed into the wheel speed difference calculation unit 20. Enter in .

휠속 차이값 산출부(20)는 전륜 휠속(w_f)에서 좌측 후륜 휠속(w_rl)을 차감하여 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)을 산출하고, 전륜 휠속(w_f)에서 우측 후륜 휠속(w_rr)을 차감하여 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)을 산출(S30)한 후, 산출된 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)과 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)을 제어부(60)에 입력한다. The wheel speed difference calculation unit 20 calculates the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) by subtracting the left rear wheel speed (w_rl) from the front wheel wheel speed (w_f), and subtracts the right rear wheel speed (w_rr) from the front wheel speed (w_f). After subtracting the right wheel speed difference value (w_f-w_rr) from calculation (S30), the calculated left wheel speed difference value (w_f-w_rl) and right wheel speed difference value (w_f-w_rr) are input to the control unit 60.

휠속 차이값 산출부(20)로부터 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)과 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)이 입력되면, 제어부(60)는 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)과 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)의 크기를 비교하여 비교 결과에 따라 좌측 후륜 제동부(40)를 제어한다. When the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) and the right wheel speed difference value (w_f-w_rr) are input from the wheel speed difference calculation unit 20, the control unit 60 calculates the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) and the right wheel speed difference. The sizes of the values (w_f-w_rr) are compared and the left rear wheel braking unit 40 is controlled according to the comparison result.

즉, 제어부(60)는 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)이 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)보다 기 설정된 임계값(a) 이상 큰 지 여부를 판단한다(S40). That is, the control unit 60 determines whether the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) is greater than the right wheel speed difference value (w_f-w_rr) by a preset threshold value (a) (S40).

단계(S40)에서의 판단 결과 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)이 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)보다 기 설정된 임계값(a) 이상 크면, 제어부(60)는 우측 후륜 제동부(50)를 제어하여 우측 후륜에 마찰 제동력을 인가하는데, 이 경우 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)과 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)의 차이값((w_f-w_rl)-(w_f-w_rr))에 대응되는 기 설정된 마찰 제동력을 우측 후륜에 인가한다(S50). As a result of the determination in step S40, if the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) is greater than the right wheel wheel speed difference value (w_f-w_rr) by more than a preset threshold value (a), the control unit 60 operates the right rear wheel braking unit 50. is controlled to apply friction braking force to the right rear wheel. In this case, the difference value ((w_f-w_rl)-(w_f-w_rr)) between the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) and the right wheel speed difference value (w_f-w_rr) is applied. The corresponding preset friction braking force is applied to the right rear wheel (S50).

반면에 단계(S40)에서의 판단 결과 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)이 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)보다 기 설정된 임계값(a) 이상 크지 않으면, 제어부(60)는 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)이 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)보다 기 설정된 임계값(a) 이상 큰 지 여부를 판단한다(S60). On the other hand, as a result of the determination in step S40, if the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) is not greater than the right wheel wheel speed difference value (w_f-w_rr) by more than a preset threshold value (a), the control unit 60 determines the right wheel speed difference value. It is determined whether (w_f-w_rr) is greater than the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) by a preset threshold value (a) (S60).

단계(S60)에서의 판단 결과 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)이 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)보다 기 설정된 임계값(a) 이상 크면 제어부(60)는 좌측 후륜 제동부(40)를 제어하여 좌측 후륜에 마찰 제동력을 인가하는데, 이 경우 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)과 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl)의 차이값((w_f-w_rr)-(w_f-w_rl))에 대응되는 기 설정된 마찰 제동력을 좌측 후륜에 인가한다(S70). As a result of the determination in step S60, if the right wheel speed difference value (w_f-w_rr) is greater than the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) by more than a preset threshold value (a), the control unit 60 operates the left rear wheel braking unit 40. Control applies friction braking force to the left rear wheel. In this case, it corresponds to the difference value ((w_f-w_rr)-(w_f-w_rl)) between the right wheel speed difference value (w_f-w_rr) and the left wheel speed difference value (w_f-w_rl). The preset friction braking force is applied to the left rear wheel (S70).

한편, 상기한 과정에서 제어부(60)는 휠속 센서(10) 또는 휠속 차이값 산출부(20)에 에러가 발생하여 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl) 또는 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)이 정상적으로 산출되는지 여부를 판단하고, 판단 결과 좌륜 휠속 차이값(w_f-w_rl) 또는 우륜 휠속 차이값(w_f-w_rr)이 정상적으로 산출되지 않으면, 요 센서(30)로부터 요 모멘트를 피드백 받아 이 요 모멘트에 따라 좌측 후륜 제동부(40) 또는 우측 후륜 제동부(50)를 제어할 수 있다. Meanwhile, in the above process, an error occurs in the wheel speed sensor 10 or the wheel speed difference calculation unit 20, and the control unit 60 causes the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) or the right wheel speed difference value (w_f-w_rr) to change. It is determined whether it is calculated normally, and if the left wheel speed difference value (w_f-w_rl) or the right wheel speed difference value (w_f-w_rr) is not calculated normally, the yaw moment is fed back from the yaw sensor 30 and the yaw moment is adjusted. Accordingly, the left rear wheel braking unit 40 or the right rear wheel braking unit 50 can be controlled.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 후륜 제어 방법은 전기자동차의 후륜에 의한 회생 제동시, 후륜 좌측 휠속과 후륜 우측 휠속을 기반으로 후륜 좌측과 후륜 우측 각각의 마찰 제동력을 독립적으로 제어함으로써, 원치 않는 요 모멘트 발생을 억제하여 차량 안정성을 확보하도록 하고 회생제동량을 극대화하여 연비를 개선할 수 있도록 한다. In this way, the rear wheel control method of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention independently controls the friction braking force of the left rear wheel and the right rear wheel based on the rear wheel left wheel speed and rear wheel right wheel speed during regenerative braking by the rear wheel of the electric vehicle. By doing so, the generation of unwanted yaw moment is suppressed to ensure vehicle stability and the amount of regenerative braking is maximized to improve fuel efficiency.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely illustrative, and those skilled in the art will recognize that various modifications and other equivalent embodiments can be made therefrom. You will understand. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the scope of the patent claims below.

10: 휠속 센서
11: 전륜 휠속 센서
12: 우측 후륜 휠속 센서
13: 좌측 후륜 휠속 센서
20: 휠속 차이값 산출부
30: 요 센서
40: 좌측 후륜 제동부
50: 우측 후륜 제동부
60: 제어부10: Sensor in wheel
11: Front wheel speed sensor
12: Right rear wheel sensor
13: Left rear wheel sensor
20: Difference value calculation unit in wheel
30: Yaw sensor
40: Left rear wheel braking unit
50: Right rear wheel braking unit
60: control unit

Claims (7)

회생제동이 시작되면, 휠속 센서가 전기자동차의 4륜의 휠속을 감지하는 단계;
휠속 차이값 산출부가 4륜의 휠속을 이용하여 전기자동차의 좌륜 휠속 차이값과 우륜 휠속 차이값을 각각 산출하는 단계; 및
제어부가 상기 좌륜 휠속 차이값과 상기 우륜 휠속 차이값의 크기를 비교하여 비교 결과에 따라 좌측 후륜 제동부와 우측 후륜 제동부 중 어느 하나를 제어하는 단계를 포함하고,
상기 제어부는 상기 좌륜 휠속 차이값과 상기 우륜 휠속 차이값의 크기를 비교한 결과, 상기 좌륜 휠속 차이값이 상기 우륜 휠속 차이값보다 크면 상기 우측 후륜 제동부를 제어하여 상기 좌륜 휠속 차이값과 상기 우륜 휠속 차이값에 대응되는 기 설정된 마찰 제동력을 우측 후륜에 인가하고, 상기 우륜 휠속 차이값이 상기 좌륜 휠속 차이값보다 크면 상기 좌측 후륜 제동부를 제어하여 상기 우륜 휠속 차이값과 상기 좌륜 휠속 차이값에 대응되는 기 설정된 마찰 제동력을 좌측 후륜에 인가하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 후륜 제어 방법.
When regenerative braking begins, a wheel sensor detects the wheel speed of the four wheels of the electric vehicle;
A wheel speed difference calculation unit calculating the left wheel speed difference value and the right wheel speed difference value of the electric vehicle using the wheel speed of the four wheels, respectively; and
A control unit comparing the size of the left wheel speed difference value and the right wheel speed difference value and controlling one of the left rear wheel braking unit and the right rear wheel braking unit according to the comparison result,
As a result of comparing the sizes of the left wheel speed difference value and the right wheel wheel speed difference value, if the left wheel speed difference value is greater than the right wheel wheel speed difference value, the control unit controls the right rear wheel braking unit to adjust the left wheel speed difference value and the right wheel speed difference value. A preset friction braking force corresponding to the wheel speed difference value is applied to the right rear wheel, and if the right wheel speed difference value is greater than the left wheel speed difference value, the left rear wheel braking unit is controlled to adjust the right wheel speed difference value and the left wheel speed difference value. A method of controlling the rear wheel of an electric vehicle, characterized by applying a corresponding preset friction braking force to the left rear wheel.
 제 1 항에 있어서, 상기 좌측 후륜 제동부와 상기 우측 후륜 제동부는 EMB(Electro-Mechanical Brake) 액추에이터인 것을 특징으로 하는 전기자동차의 후륜 제어 방법.
The method of claim 1, wherein the left rear wheel braking unit and the right rear wheel braking unit are EMB (Electro-Mechanical Brake) actuators.
 제 1 항에 있어서, 상기 휠속 차이값 산출부는 전륜 휠속에서 좌측 후륜 휠속을 차감하여 상기 좌륜 휠속 차이값을 산출하고, 전륜 휠속에서 우측 후륜 휠속을 차감하여 상기 우륜 휠속 차이값을 산출하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 후륜 제어 방법.
The method of claim 1, wherein the wheel speed difference calculation unit calculates the left wheel speed difference by subtracting the left rear wheel speed from the front wheel, and calculates the right wheel speed difference by subtracting the right rear wheel speed from the front wheel. How to control the rear wheels of an electric vehicle.
 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 좌륜 휠속 차이값이 상기 우륜 휠속 차이값보다 기 설정된 임계값 이상 크면 상기 우측 후륜 제동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 후륜 제어 방법.
The method of claim 1, wherein the control unit controls the right rear wheel braking unit when the left wheel speed difference value is greater than the right wheel speed difference value by more than a preset threshold.
 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 우륜 휠속 차이값이 상기 좌륜 휠속 차이값보다 기 설정된 임계값 이상 크면 상기 좌측 후륜 제동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 후륜 제어 방법.
The method of claim 1, wherein the control unit controls the left rear wheel braking unit when the right wheel speed difference value is greater than the left wheel speed difference value by more than a preset threshold.
 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 휠속 센서와 상기 휠속 차이값 산출부 중 어느 하나에 에러가 발생되면, 요 센서에 의해 산출된 요레이트를 피드백 받아 상기 좌측 후륜 제동부와 상기 우측 후륜 제동부 중 어느 하나의 마찰 제동력을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 후륜 제어 방법.The method of claim 1, wherein, when an error occurs in one of the wheel speed sensor and the wheel speed difference calculation unit, the control unit receives the yaw rate calculated by the yaw sensor as feedback and operates the left rear wheel braking unit and the right rear wheel braking unit. A method of controlling the rear wheel of an electric vehicle, further comprising controlling the friction braking force of any one of the following.
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