KR20050056585A - Regeneration control method for 4 wheel drive hybrid electric automobile - Google Patents

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Abstract

본 발명은 4륜 구동 하이브리드 전기 자동차용 회생 제어방법에 관한 것으로서, (A) 하이브리드 전기 자동차의 운전자의 브레이크 입력시 차량 현재의 차속을 통하여 회수할 총 회생 에너지를 결정하는 단계와, (B) 상기 총 회생 에너지를 통하여 제어기에 기설정된 최적 회생 제동 분배비를 통하여 상기 하이브리드 전기 자동차의 전륜/후륜 모터에 회생 제동량을 할당하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a regenerative control method for a four-wheel drive hybrid electric vehicle, comprising the steps of: (A) determining the total regenerative energy to be recovered through the vehicle current vehicle speed when the driver's brake input of the hybrid electric vehicle is performed; And assigning the regenerative braking amount to the front / rear motors of the hybrid electric vehicle through the optimum regenerative braking distribution ratio preset in the controller through the total regenerative energy.

Description

4륜 구동 하이브리드 전기 자동차용 회생 제어방법{REGENERATION CONTROL METHOD FOR 4 WHEEL DRIVE HYBRID ELECTRIC AUTOMOBILE}Regenerative control method for 4 wheel drive hybrid electric vehicle {REGENERATION CONTROL METHOD FOR 4 WHEEL DRIVE HYBRID ELECTRIC AUTOMOBILE}

본 발명은 4륜 구동 하이브리드 전기 자동차용 회생 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량에 유입되는 총 제동 에너지를 전륜/후륜 모터의 효율을 고려하여 최대량이 회생될 수 있도록 전륜/후륜 제동량 분배가 가능한 4륜 구동 하이브리드 전기 자동차용 회생 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a regenerative control method for a four-wheel drive hybrid electric vehicle, and more particularly, to distribute the front / rear braking amount so that the maximum amount can be regenerated in consideration of the efficiency of the front / rear motor. The present invention relates to a regenerative control method for a four-wheel drive hybrid electric vehicle.

일반적으로 회생 제동은 하이브리드 전기 자동차에 있어서 연비를 향상시킬 수 있는 주요 기술중의 하나이다. 특히, 주행중 충전 전략을 쓰지 않는 하이브리드 차량의 경우 회생 제동량은 모터의 보조 파워량을 결정하기 때문에 회생 제동량을 극대화하는 것은 중요한 문제이다.In general, regenerative braking is one of the main technologies for improving fuel economy in hybrid electric vehicles. In particular, in the case of a hybrid vehicle that does not use a charging strategy while driving, it is important to maximize the regenerative braking amount because the regenerative braking amount determines the auxiliary power amount of the motor.

그러나 전자제어식 브레이크 및 브레이크 포지션 센서를 장착하지 않는 하이브리드 전기 자동차는 회생 제동이 매우 제한적일 수 밖에 없으며, 특히 2WD 방식의 하이브리드 자동차의 경우는 상당수의 제동 에너지가 후륜의 기계식 브레이크에 의해 손실되므로 실제 회수되는 제동 에너지의 양은 미소하다.However, hybrid electric vehicles without electronically controlled brakes and brake position sensors have very limited regenerative braking, especially in 2WD hybrid vehicles, since much of the braking energy is lost by the mechanical brakes on the rear wheels. The amount of braking energy is small.

또한 전자제어식 브레이크 및 브레이크 포지션 센서가 장착되지 않은 전기식 4WD 하이브리드 전기 자동차용 회생 제동 알고리즘에 대한 연구는 미흡한 실정이며 4WD 하이브리드 전기 자동차에서 적극적으로 제동 에너지를 회수하기 위해서는 이에 적합한 회생 제동 알고리즘이 필요하다.In addition, studies on regenerative braking algorithms for electric 4WD hybrid electric vehicles that are not equipped with an electronically controlled brake and brake position sensor are insufficient. In order to actively recover braking energy from a 4WD hybrid electric vehicle, an appropriate regenerative braking algorithm is required.

본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 차량에 유입되는 총 제동 에너지를 전륜/후륜 모터의 효율을 고려하여 최대량이 회생될 수 있도록 전륜/후륜 제동량 분배가 가능한 4륜 구동 하이브리드 전기 자동차용 회생 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the four wheels capable of distributing the front / rear braking amount so that the maximum amount can be regenerated in consideration of the efficiency of the front / rear motors. It is an object of the present invention to provide a regenerative control method for a driving hybrid electric vehicle.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 4륜 구동 하이브리드 전기 자동차용 회생 제어방법은, (A) 하이브리드 전기 자동차의 운전자의 브레이크 입력시 차량 현재의 차속을 통하여 회수할 총 회생 에너지를 결정하는 단계; 및 (B) 상기 총 회생 에너지를 통하여 제어기에 기설정된 최적 회생 제동 분배비를 통하여 상기 하이브리드 전기 자동차의 전륜/후륜 모터에 회생 제동량을 할당하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The regenerative control method for a four-wheel drive hybrid electric vehicle of the present invention for achieving the above object comprises the steps of: (A) determining the total regenerative energy to be recovered through the vehicle current vehicle speed at the brake input of the driver of the hybrid electric vehicle; And (B) allocating the regenerative braking amount to the front / rear motors of the hybrid electric vehicle through the optimum regenerative braking distribution ratio preset in the controller through the total regenerative energy.

본 발명에 있어서, 상기 하이브리드 전기 자동차의 변속기 및 클러치 신호를 수신하여 변속기 중립시에 회생 제동량을 제로화 설정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, receiving the transmission and the clutch signal of the hybrid electric vehicle, and setting the regenerative braking amount to zero when the transmission is neutral.

본 발명에 있어서, 상기 하이브리드 전기 자동차의 클러치의 분리/슬립시에 회생 제동량을 제로화 설정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the step of setting the regenerative braking amount to zero at the time of separation / slip of the clutch of the hybrid electric vehicle; characterized in that it further comprises.

본 발명에 있어서, 상기 (B)단계는, (B1) 상기 하이브리드 전기 자동차의 차속범위를 설정하는 단계; (B2) 상기 단계(B1)의 차속에 대응되는 회생 제동량을 결정하는 단계; (B3) 상기 단계(B2)의 차속에 대응되는 회생 제동량에 대해 전륜/후륜 회생 제동 동력 분배비를 결정하는 단계; 및 (B4) 상기 단계(B3)로 결정된 회생 제동 동력 분배비를 맵 데이터화하여 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, step (B) comprises the steps of: (B1) setting a vehicle speed range of the hybrid electric vehicle; (B2) determining a regenerative braking amount corresponding to the vehicle speed of step (B1); (B3) determining the front / rear regenerative braking power distribution ratio with respect to the regenerative braking amount corresponding to the vehicle speed of step (B2); And (B4) converting the regenerative braking power distribution ratio determined in step B3 into map data and outputting the map data.

본 발명에 있어서, 상기 (B3)의 전륜/후륜 모터의 회생 제동 동력 분배비의 결정은, (b1) 상기 단계(B2)의 상기 차속에 대응되어 설정된 총 회생 제동량 범위내에서, 상기 전륜 모터의 회생 제동 동력의 초기값을 임의 설정하고 일정값을 순차적으로 증분하는 단계; (b2) 상기 단계(b1)의 전륜 모터의 회생 제동 동력의 증분값에 대응되는 회생 에너지를 계산하는 단계; (b3) 상기 단계(B2)의 총 회생 제동 동력에서 상기 단계(b1)의 전륜 회생 제동력을 감한 값으로 상기 후륜 모터의 회생 제동 동력값을 설정하는 단계; (b4) 상기 단계(b3)의 후륜 모터 회생 제동 동력값의 각각에 해당하는 회생 에너지를 계산하는 단계; 및 (b5) 상기 단계(b2)와 상기 단계(b4)로 조합된 전륜/후륜 모터의 각각의 순서쌍의 회생 에너지 값을 분석하여 최대 에너지를 갖는 하나의 순서쌍을 선택하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the determination of the regenerative braking power distribution ratio of the front wheel / rear motor of (B3) is (b1) within the total regenerative braking amount range set corresponding to the vehicle speed of the step (B2) of the front wheel motor. Randomly setting an initial value of the regenerative braking power and sequentially incrementing a predetermined value; (b2) calculating regenerative energy corresponding to an increment value of the regenerative braking power of the front wheel motor of step (b1); (b3) setting the regenerative braking power value of the rear wheel motor to a value obtained by subtracting the front wheel regenerative braking force of the step (b1) from the total regenerative braking power of the step (B2); (b4) calculating regenerative energy corresponding to each of the rear motor regenerative braking power values of step (b3); And (b5) selecting one ordered pair having the maximum energy by analyzing the regenerative energy values of each ordered pair of front / rear motors combined in the step (b2) and the step (b4). It is done.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 4륜 구동 하이브리드 전기 자동차용 회생 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, a regenerative control method for a four-wheel drive hybrid electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 4륜 구동 하이브리드 전기 자동차용 회생 제어방법을 개략적으로 도시한 흐름도이다.1 is a flow chart schematically showing a regenerative control method for a four-wheel drive hybrid electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 4륜 구동 하이브리드 전기 자동차용 회생 제어방법을 설명한다.As shown in FIG. 1, a regenerative control method for a four-wheel drive hybrid electric vehicle according to the present invention will be described.

먼저, 하이브리드 전기 자동차의 운전자의 브레이크 입력시 차량 현재의 차속을 통하여 회수할 총 회생 에너지를 결정한다. 이러한 차속에 해당하는 회생 에너지의 값은 차량의 감속도를 고려하여 운전자가 이질적인 제동감을 느끼지 않도록 차량 시험으로부터 설정되는 값을 말한다.First, the total regenerative energy to be recovered through the vehicle current vehicle speed at the brake input of the driver of the hybrid electric vehicle is determined. The value of the regenerative energy corresponding to the vehicle speed refers to a value set from the vehicle test so that the driver does not feel heterogeneous braking in consideration of the deceleration of the vehicle.

다음, 상기 총 회생 에너지를 통하여 제어기에 기설정된 최적 회생 제동 분배비를 통하여 하이브리드 전기 자동차의 전륜/후륜 모터에 회생 제동량을 할당하도록 한다.Next, the regenerative braking amount is allocated to the front / rear motor of the hybrid electric vehicle through the optimum regenerative braking distribution ratio preset in the controller through the total regenerative energy.

구체적으로 설명하면, 먼저 하이브리드 전기 자동차의 차속범위를 설정한다.(S11) Specifically, first, the vehicle speed range of the hybrid electric vehicle is set.

그리고 차속에 해당하는 총 회생 에너지를 결정한다.(S12) And determine the total regenerative energy corresponding to the vehicle speed (S12).

다음, 상기 단계(S12)의 차속에 대응되는 회생 제동량에 대해 전륜/후륜 회생 제동 동력 분배비를 결정한다.(S13)Next, the front / rear regenerative braking power distribution ratio is determined for the regenerative braking amount corresponding to the vehicle speed of step S12.

이러한 전륜/후륜 회생 제동 동력 분배비의 결정을 보다 상세하게 설명하면, 먼저, 상기 단계(S13)의 상기 차속에 대응되어 설정된 총 회생 제동량 범위내에서, 상기 전륜 모터의 회생 제동 동력의 초기값을 임의 설정하고 일정값을 순차적으로 증분한다.(S14) 즉, 총 회생 제동량을 100Nm로 가정할 경우 일정값을 5Nm로 하여 순차적으로 증분하면 증분값은 5Nm의 배수로 설정될 수 있다. 이러한 증분값은 임의로 설정될 수 있음은 물론이다.The determination of the front wheel / rear regenerative braking power distribution ratio will be described in more detail. First, the initial value of the regenerative braking power of the front wheel motor is set within the total regenerative braking amount range set corresponding to the vehicle speed in step S13. Random setting and incrementing a predetermined value sequentially (S14). That is, if the total regenerative braking amount is assumed to be 100Nm, if the constant value is sequentially incremented by 5Nm, the incremental value may be set in multiples of 5Nm. This incremental value can of course be set arbitrarily.

다음, 상기 단계(S14)의 전륜 모터의 회생 제동 동력의 증분값에 대응되는 전륜 모터의 효율 계산을 통하여 (S15) 회생 에너지를 계산한다.(S16) Next, the regenerative energy is calculated through the efficiency calculation of the front wheel motor corresponding to the increment value of the regenerative braking power of the front wheel motor in step S14.

그리고 상기 단계(S12)의 총 회생 제동 동력에서 상기 단계(S16)의 전륜 회생 제동력의 순차적 증분값을 감한 값으로 후륜 모터의 회생 제동 동력값을 다수개 설정한다.(S17) 즉, 상기 가정된 총 회생 제동량이 100Nm이고 전륜 모터의 일정값이 5Nm으로 설정되어 상기 전륜 모터의 증분값이 5Nm의 배수(5Nm, 10Nm, 15Nm..)로 설정되면, 후륜 모터의 회생 제동 동력값은 95Nm, 90Nm, 85Nm..로 역으로 설정됨을 말한다. 전술한 바와 같이, 전륜/후륜 모터는 각각 대응되는 순서쌍{(5Nm, 95Nm),(10Nm, 90Nm)...}으로 설정된다. Then, a plurality of regenerative braking power values of the rear wheel motor are set by subtracting the sequential increment value of the front wheel regenerative braking force of the step S16 from the total regenerative braking power of the step S12 (S17). If the total regenerative braking amount is 100Nm and the constant value of the front wheel motor is set to 5Nm and the increment value of the front wheel motor is set to a multiple of 5Nm (5Nm, 10Nm, 15Nm ..), the regenerative braking power value of the rear wheel motor is 95Nm, 90Nm. Reversed to 85Nm .. As described above, the front / rear motors are set to corresponding order pairs {(5Nm, 95Nm), (10Nm, 90Nm) ...}, respectively.

다음, 상기 단계(S17)의 다수개의 후륜 모터 회생 제동 동력값의 각각에 해당하는 후륜 모터의 효율 계산을 통하여(S18) 회생 에너지를 계산한다.(S19) Next, the regenerative energy is calculated through the efficiency calculation of the rear wheel motor corresponding to each of the plurality of rear wheel regenerative braking power values in step S17 (S18).

다음, 전륜 모터 회생 제동량이 총 회생 제동량을 초과함으로 판단되면(S20), 상기 단계(S16)와 상기 단계(S19)로 조합된 전륜/후륜 모터의 회생 제동 동력값 각각의 순서쌍의 회생 에너지 값을 통하여 최대 회생 제동 에너지를 갖는 하나의 순서쌍을 선택한다.(S21) 이에 따라 차량에 유입되는 총 제동 에너지는 전륜/후륜 모터의 효율을 고려하여 최대량이 회생될 수 있는 전륜/후륜의 회생 제동 동력의 분배가 이루어진다.Next, when it is determined that the amount of regenerative braking of the front motor exceeds the total amount of regenerative braking (S20), the regenerative energy values of the sequence pairs of each of the regenerative braking power values of the front / rear motors combined in the step S16 and the step S19. One ordered pair having the maximum regenerative braking energy is selected through (S21). Accordingly, the total braking energy flowing into the vehicle is determined by considering the efficiency of the front / rear motors. Distribution is made.

그리고 상기 하이브리드 전기 자동차의 변속기 및 클러치 신호를 수신하여 변속기 중립시에 회생 제동량을 제로화 설정하며, 상기 하이브리드 전기 자동차의 클러치의 분리/슬립시에 회생 제동량을 제로화하도록 한다.The regenerative braking amount is set to zero when the transmission is neutralized by receiving the transmission and clutch signals of the hybrid electric vehicle, and the regenerative braking amount is zeroed when the clutch of the hybrid electric vehicle is separated / sleeped.

다음, 상기 단계(S21)로 결정된 회생 제동 동력 분배비를 맵 데이터화하여 출력한다.(S22)Next, the regenerative braking power distribution ratio determined in step S21 is converted into map data and output.

상기와 같은 본 발명에 따른 4륜 구동 하이브리드 전기 자동차용 회생 제어방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.The regenerative control method for a four-wheel drive hybrid electric vehicle according to the present invention as described above has the following effects.

차량에 유입되는 총 제동 에너지를 전륜/후륜 모터의 효율을 고려하여 최대량이 회생될 수 있도록 전륜/후륜 제동량 분배로 인한 제동감이 향상된다. The braking feeling due to the distribution of the front / rear brake braking amount is improved so that the maximum amount of braking energy flowing into the vehicle can be regenerated in consideration of the efficiency of the front / rear motor.

또한 본 발명의 4륜 구동 하이브리드 전기 자동차용 회생 제어방법을 통한 회생 제동량의 증가로 연비 향상을 이룰 수 있다.In addition, the fuel economy may be improved by increasing the amount of regenerative braking through the regenerative control method for the four-wheel drive hybrid electric vehicle of the present invention.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications or other embodiments falling within the scope equivalent to the present invention are possible by those skilled in the art. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined by the following claims.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 4륜 구동 하이브리드 전기 자동차용 회생 제어방법을 개략적으로 도시한 흐름도.1 is a flow chart schematically showing a regenerative control method for a four-wheel drive hybrid electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.

Claims (5)

(A) 하이브리드 전기 자동차의 운전자의 브레이크 입력시 차량 현재의 차속을 통하여 회수할 총 회생 에너지를 결정하는 단계; 및(A) determining the total regenerative energy to be recovered through the vehicle current vehicle speed upon brake input of the driver of the hybrid electric vehicle; And (B) 상기 총 회생 에너지를 통하여 제어기에 기설정된 최적 회생 제동 분배비를 통하여 상기 하이브리드 전기 자동차의 전륜/후륜 모터에 회생 제동량을 할당하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 4륜 구동 하이브리드 전기 자동차용 회생 제어방법.(B) assigning a regenerative braking amount to the front / rear motors of the hybrid electric vehicle through an optimum regenerative braking distribution ratio preset to a controller through the total regenerative energy; Regenerative control method. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하이브리드 전기 자동차의 변속기 및 클러치 신호를 수신하여 변속기 중립시에 회생 제동량을 제로화 설정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 4륜 구동 하이브리드 전기 자동차용 회생 제어방법.And regulating the regenerative braking amount to zero when the transmission is neutral by receiving a transmission and a clutch signal of the hybrid electric vehicle. The regenerative control method for a four-wheel drive hybrid electric vehicle further comprising. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하이브리드 전기 자동차의 클러치의 분리/슬립시에 회생 제동량을 제로화 설정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 4륜 구동 하이브리드 전기 자동차용 회생 제어방법.The regenerative braking amount is set to zero when the clutch of the hybrid electric vehicle is detached / sleeped. The regenerative control method for a four-wheel drive hybrid electric vehicle further comprises. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 (B)단계는,Step (B) is, (B1) 상기 하이브리드 전기 자동차의 차속범위를 설정하는 단계;(B1) setting a vehicle speed range of the hybrid electric vehicle; (B2) 상기 단계(B1)의 차속에 대응되는 회생 제동량을 결정하는 단계;(B2) determining a regenerative braking amount corresponding to the vehicle speed of step (B1); (B3) 상기 단계(B2)의 차속에 대응되는 회생 제동량에 대해 전륜/후륜 회생 제동 동력 분배비를 결정하는 단계; 및 (B3) determining the front / rear regenerative braking power distribution ratio with respect to the regenerative braking amount corresponding to the vehicle speed of step (B2); And (B4) 상기 단계(B3)로 결정된 회생 제동 동력 분배비를 맵 데이터화하여 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 4륜 구동 하이브리드 전기 자동차용 회생 제어방법.(B4) a map data of the regenerative braking power distribution ratio determined in the step (B3) and outputting the map data; regenerative control method for a four-wheel drive hybrid electric vehicle comprising a. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 (B3)의 전륜/후륜 모터의 회생 제동 동력 분배비의 결정은,The determination of the regenerative braking power distribution ratio of the front / rear motor of (B3), (b1) 상기 단계(B2)의 상기 차속에 대응되어 설정된 총 회생 제동량 범위내에서, 상기 전륜 모터의 회생 제동 동력의 초기값을 임의 설정하고 일정값을 순차적으로 증분하는 단계;(b1) arbitrarily setting an initial value of regenerative braking power of the front wheel motor within a total regenerative braking amount range corresponding to the vehicle speed of step (B2) and sequentially incrementing a predetermined value; (b2) 상기 단계(b1)의 전륜 모터의 회생 제동 동력의 증분값에 대응되는 회생 에너지를 계산하는 단계;(b2) calculating regenerative energy corresponding to an increment value of the regenerative braking power of the front wheel motor of step (b1); (b3) 상기 단계(B2)의 총 회생 제동 동력에서 상기 단계(b1)의 전륜 회생 제동력을 감한 값으로 상기 후륜 모터의 회생 제동 동력값을 설정하는 단계;(b3) setting the regenerative braking power value of the rear wheel motor to a value obtained by subtracting the front wheel regenerative braking force of the step (b1) from the total regenerative braking power of the step (B2); (b4) 상기 단계(b3)의 후륜 모터 회생 제동 동력값의 각각에 해당하는 회생 에너지를 계산하는 단계; 및(b4) calculating regenerative energy corresponding to each of the rear motor regenerative braking power values of step (b3); And (b5) 상기 단계(b2)와 상기 단계(b4)로 조합된 전륜/후륜 모터의 각각의 순서쌍의 회생 에너지 값을 분석하여 최대 에너지를 갖는 하나의 순서쌍을 선택하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 4륜 구동 하이브리드 전기 자동차용 회생 제어방법.(b5) selecting one ordered pair having the maximum energy by analyzing the regenerative energy values of each ordered pair of front / rear motors combined in the step (b2) and the step (b4); Regenerative control method for a four-wheel drive hybrid electric vehicle.
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