KR20060024157A - Method of excessively controlling regenerating braking torque for hybrid electric vehicle - Google Patents

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Abstract

하이브리드 전기자동차의 회생제동토크의 과도제어방법이 개시된다. 개시된 하이브리드 전기자동차의 회생제동토크의 과도제어방법은, (a) 하이브리드 전기자동차에 있어서, TPS, 브레이크, 차속, 엔진 속도 및 각 기어로부터 신호를 받아 차량의 상태를 감지하는 단계와; (b) 상기 차량의 상태에 따라 주행 모드를 결정하고, 회생제동 토크 맵을 출력하는 단계와; (c) 상기 주행모드 변환에 따른 회생제동 토크를 조절하는 단계와; (d) 상기 차속, 엔진 RPM 및 SOC에 따른 회생제동 토크를 조절하여 최종 회생제동 토크를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. Disclosed is a transient control method of regenerative braking torque of a hybrid electric vehicle. The transient control method of regenerative braking torque of the disclosed hybrid electric vehicle includes: (a) detecting a state of a vehicle by receiving signals from a TPS, a brake, a vehicle speed, an engine speed, and each gear in a hybrid electric vehicle; (b) determining a driving mode according to the state of the vehicle and outputting a regenerative braking torque map; (c) adjusting regenerative braking torque according to the driving mode change; (d) adjusting the regenerative braking torque according to the vehicle speed, engine RPM, and SOC to output a final regenerative braking torque.

본 발명에 따르면, 주어진 회생제동 토크맵 하에서 회생제동량의 변화에 따르는 이질감을 최소화하는 과도 제어 알고리즘을 적용함으로써, 회생제동 토크 부가에 따라 운전자에게 전해지는 이질감을 최소화할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, by applying a transient control algorithm for minimizing the heterogeneity caused by the change of the regenerative braking amount under a given regenerative braking torque map, there is an advantage of minimizing the sense of heterogeneity transmitted to the driver as the regenerative braking torque is added.

하이브리드 전기자동차, 회생제동 토크, SOCHybrid electric vehicle, regenerative braking torque, SOC

Description

하이브리드 전기자동차의 회생제동토크의 과도제어방법{METHOD OF EXCESSIVELY CONTROLLING REGENERATING BRAKING TORQUE FOR HYBRID ELECTRIC VEHICLE}TECHNICAL OF EXCESSIVELY CONTROLLING REGENERATING BRAKING TORQUE FOR HYBRID ELECTRIC VEHICLE}

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 전기자동차의 회생제동토크의 과도제어방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도.1 is a schematic flowchart sequentially showing a transient control method of regenerative braking torque of a hybrid electric vehicle according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 전기자동차의 회생제동토크의 과도제어방법이 적용되는 차량의 구성을 개략적으로 나타내 보인 개략도.Figure 2 is a schematic diagram showing the configuration of a vehicle to which the transient control method of regenerative braking torque of a hybrid electric vehicle according to the present invention is applied.

도 3 내지 도 9는 본 발명에 따른 하이브리드 전기자동차의 회생제동토크의 과도제어방법을 각각 설명하기 위해 나타내 보인 개략적인 신호도.3 to 9 are schematic signal diagrams shown for explaining the transient control method of the regenerative braking torque of the hybrid electric vehicle according to the present invention, respectively.

본 발명은 하이브리드 전기자동차의 회생제동토크의 과도제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회생제동 토크 부가에 따라 운전자에게 전해지는 이질감을 최소화하기 위한 하이브리드 전기자동차의 회생제동토크의 과도제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a transient control method of regenerative braking torque of a hybrid electric vehicle, and more particularly, to a transient control method of regenerative braking torque of a hybrid electric vehicle for minimizing heterogeneity transmitted to a driver due to the addition of the regenerative braking torque. will be.

하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle; 이하 HEV라 함)에 있어 회 생제동은, 연비를 향상시킬 수 있는 주요 기술 중 하나로, 모터의 파워 조력(Power-Assist)량을 결정하는 주요한 요소인 바, 회생제동량을 극대화하는 것은 HEV에 있어서 매우 중요하다. In a hybrid electric vehicle (HEV), regenerative braking is one of the main technologies for improving fuel efficiency, and is a major factor in determining the amount of power assistance of a motor. Maximizing the amount of braking is very important for HEVs.

그리고 제동 메커니즘과 관련하여 기존 차량의 경우 제동은 차량의 구동륜에 직접적으로 작용하므로 운전자의 제동페달의 입력 값에만 대응하도록 설계되었다.In relation to the braking mechanism, in case of the existing vehicle, the braking is designed to correspond only to the input value of the driver's braking pedal because the braking acts directly on the driving wheel of the vehicle.

그러나, 엔진에 모터가 직결된 1축형 HEV의 경우 모터의 제동력은 기본적으로 엔진축에 작용하게 되고, 운전자의 제동페달 입력값을 선형적으로 측정하는 센서 예컨대, 브레이크 포지션 센서(Break Position Sensor)가 없다.However, in the case of a 1-axis HEV in which a motor is directly connected to the engine, the braking force of the motor basically acts on the engine shaft, and a sensor for linearly measuring a driver's brake pedal input value, for example, a brake position sensor none.

따라서 차량 속도, 엔진 속도, 변속단, 브레이크 스위치(brake switch), 클러치 센서 등의 입력값으로부터 제동 상황을 판단하여야 한다. Therefore, the braking situation should be determined from the input values of the vehicle speed, engine speed, shift stage, brake switch, clutch sensor, and the like.

여기서 제동 상황이 급격히 변화하는 경우 예를 들면, 타력 주행 중 브레이크를 밟거나, 배터리 SOC(State Of Charge)의 제어와 관련하여 고SOC에서 회생제동 토크를 부가하지 않는 경우 등에서 운전자에게 급격한 제동감의 변화를 느끼지 않도록 하기 위한 회생제동의 부드러운 과도제어가 필수적으로 요구된다.Here, if the braking situation changes rapidly, for example, when braking during inertia driving or when regenerative braking torque is not added at high SOC in connection with control of the battery SOC Smooth transient control of regenerative braking is essential to ensure no change.

따라서 기존 차량에 부착된 센서만으로 이질적인 제동감 없이 회생제동을 제어하는 알고리즘의 개발은 매우 중요하며, 이미 하이브리드 전기자동차를 양산하고 있는 일본 혼다(Honda)사 등에서도 이와 관련된 기술이 많이 나와 있다.Therefore, the development of an algorithm that controls regenerative braking without heterogeneous braking only with sensors attached to the existing vehicle is very important, and many related technologies have appeared in Honda, which is already mass-producing hybrid electric vehicles.

그러나 혼다사의 특허는 혼다사의 고유 기술인 엔진의 실린더 휴지 기술과 많은 연관이 있어 독립적으로 적용이 어렵고, 회생제동 토크의 과도 제어를 위해서 많은 계산이 필요하다는 단점이 있다.However, Honda's patent has many disadvantages because it is related to the cylinder idle technology of the engine, which is Honda's own technology, and it is difficult to apply independently, and it requires a lot of calculations for transient control of regenerative braking torque.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 차량에 장착된 센서인 브레이크 스위치 및 차속/엔진 센서, 변속단 정보만으로 최소의 계산을 통해서 각 회생제동 모드 천이 상황에서 이질적인 제동감 없이 제동이 이루어지게 하여 운전자에게 전해지는 이질감을 최소화하도록 한 하이브리드 전기자동차의 회생제동토크의 과도제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the brake switch and the vehicle speed / engine sensor, which is a sensor mounted on the vehicle, the shift stage information through the minimum calculation through the braking without heterogeneous braking feeling in each of the regenerative braking mode transition situation The purpose of the present invention is to provide a transient control method of regenerative braking torque of a hybrid electric vehicle that minimizes the heterogeneity transmitted to the driver.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하이브리드 전기자동차의 회생제동토크의 과도제어방법은, (a) 하이브리드 전기자동차에 있어서, TPS, 브레이크, 차속, 엔진 속도 및 각 기어로부터 신호를 받아 차량의 상태를 감지하는 단계와; (b) 상기 차량의 상태에 따라 주행 모드를 결정하고, 회생제동 토크 맵을 출력하는 단계와; (c) 상기 주행모드 변환에 따른 회생제동 토크를 조절하는 단계와; (d) 상기 차속, 엔진 RPM 및 SOC에 따른 회생제동 토크를 조절하여 최종 회생제동 토크를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. The transient control method of the regenerative braking torque of the hybrid electric vehicle of the present invention for achieving the above object is (a) in a hybrid electric vehicle, receiving a signal from the TPS, brake, vehicle speed, engine speed and each gear of the vehicle Detecting a state; (b) determining a driving mode according to the state of the vehicle and outputting a regenerative braking torque map; (c) adjusting regenerative braking torque according to the driving mode change; (d) adjusting the regenerative braking torque according to the vehicle speed, engine RPM, and SOC to output a final regenerative braking torque.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명에 따른 하이브리드 전기자동차의 회생제동토크의 과도제어방법을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 순서도가 도시되어 있다.1 is a schematic flowchart showing a transient control method of regenerative braking torque of a hybrid electric vehicle according to the present invention in sequence.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 하이브리드 전기자동차의 회생제동토크의 과도제어방법은, 우선, HEV에 있어서, 차량의 TPS(Throttle Position Sensor), 브 레이크, 차속, 엔진 속도(엔진 RPM) 및 각 기어로부터 신호를 받아 차량의 상태를 감지한다.(단계 110)Referring to the drawings, the transient control method of the regenerative braking torque of the hybrid electric vehicle according to the present invention, first, in the HEV, the vehicle's TPS (Throttle Position Sensor), brake, vehicle speed, engine speed (engine RPM) and each Receive a signal from the gear to detect the state of the vehicle (step 110).

이어서, 감지된 차량의 상태에 따라 주행모드(N,C,R)를 결정하고, 회생제동 토크 맵(map)을 출력한다.(단계 120,130)Next, the driving modes N, C, and R are determined according to the detected state of the vehicle, and a regenerative braking torque map is output (steps 120 and 130).

여기서, N, C, R은 뒤에서 상술하는 바와 같이 각각 Normal, Coasting, Regen 모드를 각각 나타낸 것이다.Herein, N, C, and R represent Normal, Coasting, and Regen modes, respectively, as described later.

그리고 차량의 주행모드 변환에 따른 회생제동 토크를 조절한다.(단계 140)Then, the regenerative braking torque is adjusted according to the change of the driving mode of the vehicle (step 140).

또한 상기 차속, 엔진 RPM(엔진 속도) 및 SOC에 따른 회생제동 토크를 조절하여 최종 회생제동 토크를 출력한다.(단계 150,160)In addition, by regulating the regenerative braking torque according to the vehicle speed, engine RPM (engine speed) and SOC, the final regenerative braking torque is output.

후에 상술하는 바와 같이, 상기 차속 및 엔진속도에 대한 과도제어는, 각각 일정 속도 범위 내에서 선형적으로 회생제동 토크를 부여하는 것으로 한다.As described later, the transient control for the vehicle speed and the engine speed is to give the regenerative braking torque linearly within a certain speed range, respectively.

그리고 상기 SOC에 따른 과도제어는, SOC의 하이(high) 진입시에는 일정 시간 지연(time delay)을 두고 선형적으로 회생제동 토크를 소멸시키고, SOC 하이 해제시에는 일정 시간 지연을 두고 선형적으로 목표 회생제동량까지 증가시키는 것으로 한다.In addition, the transient control according to the SOC may linearly dissipate the regenerative braking torque with a time delay when the SOC enters high and linearly with a certain time delay when the SOC is released. It is supposed to increase the regenerative braking amount.

그리고 차량의 주행모드 N→C 또는 C→R 또는 N→R 변경에 따른 과도제어는, 모드가 변환된 순간으로부터 일정 시간 지연을 두고 선형적으로 목표 회생제동량까지 증가시키는 것으로 한다. 반면, 상기 주행모드 R→C 또는 C→N 또는 R→N 변경에 따른 과도제어는, 조건 만족 즉시 변경된 모드에 따라 코스팅 토크를 부여하거나, 토크 부여를 중지시키는 것으로 한다.The transient control according to the change of the driving mode N → C or C → R or N → R of the vehicle is made to increase linearly to the target regenerative braking amount with a certain time delay from the moment when the mode is changed. On the other hand, the transient control according to the change of the driving mode R → C or C → N or R → N is given to the coasting torque or stops the torque application according to the changed mode as soon as the condition is satisfied.

또한 상기 최종적인 회생제동 토크는, 각 주행모드 제어에서 계산한 토크값과 게인(Gain)을 곱하여 인가한다.In addition, the final regenerative braking torque is applied by multiplying the gain and the torque value calculated in each driving mode control.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 하이브리드 전기자동차의 회생제동토크의 과도제어방법을 보다 상세히 설명하기로 한다.The transient control method of the regenerative braking torque of the hybrid electric vehicle according to the present invention as described above will be described in more detail.

본격적인 설명에 앞서, 본 발명이 적용되는 차량은 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같은 4WD HEV 차량으로 일반적인 기계식 4WD 및 2WD HEV 차량과는 달리 전륜에 HEV 파워트레인(Power train)을 구비하고, 후륜에 독립적으로 구동되는 별도의 모터 시스템을 구비한다. 그리고 변속기로는 수동변속기를 구비한다.Prior to the full description, the vehicle to which the present invention is applied is, for example, a 4WD HEV vehicle as shown in FIG. 2, and unlike a general mechanical 4WD and 2WD HEV vehicle, the vehicle has a HEV power train on the front wheel and a rear wheel. It has a separate motor system driven independently. And the transmission is provided with a manual transmission.

한편, 도 2에서 참조부호 11은 엔진이고, 12는 변속기 예컨대, 수동변속기(MT; Manual Transmission)이며, 13은 클러치이고, 14 및 17은 모터이며, 15 및 18은 차동장치(differential)이고, 16은 유성기어장치를 나타내 보인 것이다.In FIG. 2, reference numeral 11 is an engine, 12 is a transmission, for example, a manual transmission (MT), 13 is a clutch, 14 and 17 are motors, 15 and 18 are differential, 16 shows a planetary gear device.

그리고 차량의 상태를 감지하기 위해 엑셀 페달 스트로크 센서(Accel Pedal Stroke Sensor), 브레이크 스위치(Brake Switch), 차속(Vehicle Velocity), 엔진속도(Engine Speed), 클러치 온/오프 센서(Clutch On/Off Sensor)가 필요하다.And to detect the condition of the vehicle, the accelerator pedal stroke sensor (Accel Pedal Stroke Sensor), brake switch (Vehicle Velocity), engine speed (Engine Speed), clutch on / off sensor (Clutch On / Off Sensor) ) Is required.

또한 상기 차속과 엔진속도 두 가지 센서 신호에서 현재의 변속단을 추산할 수 있다. 만약 본 발명이 자동변속기 장착 차량에 적용된다면, 변속단 정보는 TCU(변속제어기)에서 얻을 수 있다.In addition, it is possible to estimate the current shift stage from the two vehicle signals and the engine speed. If the present invention is applied to a vehicle equipped with an automatic transmission, shift stage information can be obtained from a TCU (shift controller).

그리고 본 발명은, 회생제동량이 변경되는 경우에 이질적인 제동감의 발생을 최소화하며, 이는 실질적인 회생제동량의 극대화와도 직접적으로 연결된다.The present invention minimizes the occurrence of heterogeneous braking feeling when the regenerative braking amount is changed, which is directly linked to the maximization of the actual regenerative braking amount.

대상 차량의 모터 출력 성능, 배터리의 최대 충전 파워 제한량, 기계식 브레이크량 등의 조건을 고려하여 적용 가능 한 최대한의 회생제동량을 발생시킬 수 있는 브레이킹시와 코스팅시의 회생제동 토크맵이 완성된다. The regenerative braking torque map is completed during braking and coasting to generate the maximum regenerative braking amount that can be applied considering the motor output performance of the target vehicle, the maximum charging power limit of the battery, and the mechanical brake amount. do.

이러한 회생제동 맵은 가능한 한 회생제동량을 최대화하는 방향으로 설정되어질 수 있으나, 이를 차량에 그대로 적용할 경우에 급격한 토크변화에 따르는 이질적인 충격으로 인하여 운전자에게 과도한 제동감이나 의도하지 않은 가속감 등을 야기할 우려가 있다.The regenerative braking map can be set to maximize the regenerative braking amount as much as possible, but if it is applied to the vehicle as it is, it causes an excessive braking feeling or an unintended acceleration feeling to the driver due to the heterogeneous shock caused by the sudden torque change. There is a concern.

이러한 이질감은 전반적으로 회생제동량을 줄여서 어느 정도 완화할 수는 있으나, 이는 전술한 HEV의 이점을 약화시키는 요인이 되며, 더욱이 각종 회생제동 토크의 변화를 이러한 맵의 변경만으로 완화하는 데에는 한계가 있다. This heterogeneity can be alleviated to some extent by reducing the amount of regenerative braking in general, but this is a factor to weaken the advantages of the aforementioned HEV, and furthermore, there is a limit in mitigating the change of various regenerative braking torques only by changing the map. .

따라서 본 발명에 따른 방법은, 적용 가능한 최대한의 회생제동량을 부여하면서 동시에 급격한 회생제동량의 변화에서 오는 이질감을 최소화하는 회생제동시 토크 과도 제어 알고리즘이다. Therefore, the method according to the present invention is a torque transient control algorithm during regenerative braking which gives the maximum regenerative braking amount applicable and at the same time minimizes the heterogeneity resulting from the rapid change in the regenerative braking amount.

그리고 본 발명에 따른 방법은, 차속, 엔진rpm, SOC 및 주행모드의 변경에 따라 변화되어 지는 회생제동 토크의 부가량을 선형적으로 증감하여 회생제동 토크의 급격한 변화로 인한 충격 및 이질감을 최소화한다.In addition, the method according to the present invention linearly increases or decreases the amount of regenerative braking torque that is changed according to changes in vehicle speed, engine rpm, SOC, and driving mode, thereby minimizing shock and heterogeneity caused by a sudden change in regenerative braking torque. .

이하에서는 본 발명에 따른 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the method according to the present invention will be described in detail.

우선, 도 3을 참조하여 차속에 대한 과도제어(Velocity>=veh_low_spd_regen_lo)에 대하여 설명한다.First, transient control (Velocity> = veh_low_spd_regen_lo) for the vehicle speed will be described with reference to FIG. 3.

이는 저속에서의 상이한 제동감을 방지하기 위하여 일정 차속 이상으로 운행 될 경우에만 회생제동을 허용하는 경우이다. 따라서 스텝(Step)으로 제어할 경우 급격한 제동감의 변화로 운전자의 잦은 페달(pedal)조작을 유도할 수 있으므로 차속에 따라 선형적으로 회생제동토크를 부여한다. This is the case when regenerative braking is allowed only when driving over a certain speed to prevent different braking feeling at low speed. Therefore, in case of controlling by step, frequent pedal operation of driver can be induced by sudden change of braking feeling. Therefore, regenerative braking torque is given linearly according to vehicle speed.

이 제어를 위해 도 3에 도시된 바와 같이, 일정 속도 범위 내에서 선형적으로 회생제동 토크를 부여한다.For this control, as shown in Fig. 3, the regenerative braking torque is given linearly within a certain speed range.

spd1 = veh_low_spd_regen_lo -----> 시험 후 튜닝,spd1 = veh_low_spd_regen_lo -----> tune after test,

spd2 = veh_low_spd_regen_up -----> 시험 후 튜닝,spd2 = veh_low_spd_regen_up -----> tune after test,

gain_veh_spd_regen = (spd―spd1)/(spd2―spd1) -----> limit : min0/max1gain_veh_spd_regen = (spd―spd1) / (spd2―spd1) -----> limit: min0 / max1

이어서, 도 4를 참조하여 엔진속도에 대한 과도제어(Engine Speed>=eng_low_rpm_regen_lo)에 대하여 설명한다.Next, transient control (Engine Speed> = eng_low_rpm_regen_lo) with respect to engine speed is demonstrated with reference to FIG.

이는 저속에서의 엔진 스톨(engine stall)을 방지하기 위하여 일정 엔진속도 이상으로 운행될 경우에만 회생제동을 허용하는 경우이다. 따라서 스탭(Step)으로 제어할 경우 급격한 제동감의 변화로 운전자의 잦은 페달 조작을 유도할 수 있으므로 엔진속도에 따라 선형적으로 회생제동 토크를 부여한다.This is the case when regenerative braking is allowed only when running above a certain engine speed in order to prevent engine stall at low speed. Therefore, in case of controlling by step, the driver's frequent pedal operation can be induced by a sudden change of braking feeling, so it gives linear regenerative braking torque according to engine speed.

이 제어를 위해 도 4에 도시된 바와 같이, 일정 엔진속도 범위 내에서 선형적으로 회생제동 토크를 부여한다.For this control, as shown in Fig. 4, the regenerative braking torque is applied linearly within a constant engine speed range.

spd1 = eng_low_rpm_regen_lo ----> 시험 후 튜닝,spd1 = eng_low_rpm_regen_lo ----> tuning after test,

spd2 = eng_low_rpm_regen_up ----> 시험 후 튜닝,spd2 = eng_low_rpm_regen_up ----> tuning after test,

gain_eng_rpm_regen = (spd―spd1)/(spd2―spd1) -----> limit : min0/max1gain_eng_rpm_regen = (spd―spd1) / (spd2―spd1) -----> limit: min0 / max1

이어서, 도 5 및 도 6을 참조하여 SOC에 따른 과도제어(SOC <= soc_hi_regen_low (soc_hi_regen_high, hysterisys) )에 대하여 설명한다.Next, transient control (SOC <= soc_hi_regen_low (soc_hi_regen_high, hysterisys)) according to SOC will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

우선, 도 5에 도시된 바와 같이, SOC 하이(high) 진입시에 대하여 설명하면, 이는 배터리가 일정 수준 이상으로 충전되는 경우(히스테리시스)이다. 따라서 배터리 보호를 위해 회생제동을 중지하되 급격한 제동감 변화를 막기 위하여 시간 여유를 둔다.First, as shown in Fig. 5, when describing SOC high entry, this is when the battery is charged above a certain level (hysteresis). Therefore, stop regenerative braking for battery protection, but allow time for preventing sudden changes in braking feeling.

이 제어를 위해 도 5에 도시된 바와 같이, 일정 시간 지연(time delay)을 두고 선형적으로 회생제동 토크를 소멸시킨다.For this control, as shown in FIG. 5, the regenerative braking torque is linearly dissipated with a time delay.

time_delay_soc_regen = time2―time1 ----> 시험 후 튜닝,time_delay_soc_regen = time2―time1 ----> tune after test,

gain_soc_regen = 1―(t―time1)/time_delay_soc_regen -----> limit : min0/max1gain_soc_regen = 1― (t―time1) / time_delay_soc_regen -----> limit: min0 / max1

또한 SOC 하이 해제시에 대하여 설명하면, 이는 DC/DC 등의 방전으로 인하여 SOC가 충전 허용 수준으로 내려간 경우(히스테리시스)이다. 따라서 회생제동 토크를 부여하되 급격한 제동감 변화를 막기 위하여 시간 여유를 두고 선형적으로 회생제동 토크를 증가시킨다.In addition, when SOC is released, the SOC is lowered to the charge allowable level (hysteresis) due to discharge such as DC / DC. Therefore, the regenerative braking torque is given, but the regenerative braking torque is increased linearly with time margin to prevent sudden braking feeling change.

이 제어를 위해 일정 시간 지연을 두고 선형적으로 목표 회생제동량까지 증가시킨다.For this control, there is a time delay and a linear increase to the target regenerative braking amount.

time_delay_soc_regen = time2―time1 ----> 시험 후 튜닝,time_delay_soc_regen = time2―time1 ----> tune after test,

gain_soc_regen = (t―time1)/time_delay_soc_regen -----> limit : min0/max1gain_soc_regen = (t―time1) / time_delay_soc_regen -----> limit: min0 / max1

이어서, 주행 모드 변경(N ↔ C ↔ R)에 따른 과도제어에 대하여 설명한다.Next, the transient control according to the driving mode change (N ↔ C ↔ R) will be described.

설명에 앞서, 주행모드를 정의한다.Prior to the description, the driving mode is defined.

(1)정상 모드(Normal Mode) : 엑셀 온(Accel On) 및 브레이크 오프(Brake Off)( 이하, Mode N, 0이라 함),(1) Normal Mode: Excel On and Brake Off (hereinafter referred to as Mode N, 0),

(2) 코스팅 모드(Coasting Mode) : 엑셀 오프(Accel Off) 및 브레이크 오프(Brake Off)(이하, Mode C, 1이라 함),(2) Coasting Mode: Excel Off and Brake Off (hereinafter referred to as Mode C, 1),

(3) 회생 모드(Regen Mode) : 엑셀 오프(Accel Off) 및 브레이크 온(Brake On)(이하, Mode R, 2라 함),(3) Regen Mode: Excel Off and Brake On (hereinafter referred to as Mode R, 2),

(4) 비정상 모드(Abnormal Mode) : 엑셀 온(Accel On) 및 브레이크 온(Brake On) (전단계 모드로 인식)(4) Abnormal Mode: Accel On and Brake On (recognized as previous mode)

그리고 과도제어의 목적 및 모드 변환 상황에 대하여 설명한다.The purpose of the transient control and the mode conversion situation will be described.

상기한 엑셀l/브레이크 조작에 따른 모드 변환시(N ↔ C ↔ R) 이질감을 느끼지 않도록 부드러운 천이를 하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to perform a smooth transition so as not to feel a heterogeneity during mode switching (N ↔ C ↔ R) according to the Excell / Brake operation.

이때 모드 변환 상황에 따라 다음과 같이 정의된다.At this time, it is defined as follows according to the mode conversion situation.

(1) Normal → Coasting, (2) Coasting → Regen, (3) Normal → Regen, (4) Regen → Coasting, (5) Coasting → Normal, (6) Normal → Regen(1) Normal → Coasting, (2) Coasting → Regen, (3) Normal → Regen, (4) Regen → Coasting, (5) Coasting → Normal, (6) Normal → Regen

이 중 회생제동 토크가 늘어나는 상황(Normal → Coasting, Coasting → Regen, Normal → Regen)에서는 시간에 따른 과도 제어를 수행하고, 회생제동 토크가 감소하는 상황(Regen → Coasting, Coasting → Normal, Normal → Regen)에서는 모드 천이 즉시 회생제동 토크를 제거해 준다.In the situation where regenerative braking torque is increased (Normal → Coasting, Coasting → Regen, Normal → Regen), the transient control is performed over time and the regenerative braking torque decreases (Regen → Coasting, Coasting → Normal, Normal → Regen). ), The mode transition immediately removes the regenerative braking torque.

그리고 도 7을 참조하여 모드 변경에 따른 과도 제어를 보다 상세히 설명한 다.And transient control according to the mode change with reference to Figure 7 will be described in more detail.

우선, 모드 N → 모드 C(회생제동 토크가 커지는 경우임)일 때, 이는 운전자의 가속의지가 중지된 경우이다. 따라서 급격한 감속감을 주지 않도록 시간 여유를 두고 천천히 목표 회생제동량까지 증가시킨다.First, when mode N → mode C (when regenerative braking torque becomes large), this is a case where the driver's acceleration will stop. Therefore, in order to avoid sudden deceleration, slowly increase the target regenerative braking amount.

이 제어를 위해 도 7에 도시된 바와 같이, 모드가 변환된 순간으로부터 일정 시간 지연을 두고 선형적으로 목표 회생제동량까지 증가시킨다.For this control, as shown in Fig. 7, linearly increasing the target regenerative braking amount with a certain time delay from the moment the mode is changed.

time_delay_mode_transition_regen = (time2―time1) ----> 시험 후 튜닝,time_delay_mode_transition_regen = (time2―time1) ----> tuning after test,

gain_mode_transition_regen=(t―time1)/time_delay_mode_transition_regen -----> limit : min0/max1gain_mode_transition_regen = (t―time1) / time_delay_mode_transition_regen -----> limit: min0 / max1

Torque = gain_mode_transition_regen X Target Coasting TorqueTorque = gain_mode_transition_regen X Target Coasting Torque

이어서, 도 8을 참조하여 모드 C → 모드 R, (모드 N → 모드 R)(회생제동 토크가 커지는 경우임)일 때를 설명한다.Next, with reference to FIG. 8, the case where mode C-mode R, (mode N-mode R) (when regenerative braking torque becomes large) is demonstrated.

이는 운전자의 감속의지가 입력된 경우이다. 따라서 급격한 감속감을 주지 않도록 마찰브레이크가 충분히 형성될 때까지 시간 여유를 두고 천천히 목표 회생제동량까지 증가시킨다.This is the case when the driver's deceleration will be input. Therefore, in order not to give a sudden sense of deceleration, slowly increase the target regenerative braking amount with time allowance until the friction brake is sufficiently formed.

이 제어를 위해 도 8에 도시된 바와 같이, 모드가 변환된 순간으로부터 일정 시간 지연을 두고 선형적으로 목표 회생제동량까지 증가시킨다.For this control, as shown in Fig. 8, a linear increase to the target regenerative braking amount with a certain time delay from the moment the mode is converted.

time_delay_mode_transition_regen = (time2―time1) ----> 시험 후 튜닝,time_delay_mode_transition_regen = (time2―time1) ----> tuning after test,

gain_mode_transition_regen=(t―time1)/time_delay_mode_transition_regen -----> limit : min0/max1,gain_mode_transition_regen = (t―time1) / time_delay_mode_transition_regen -----> limit: min0 / max1,

Final Torque Before ------> time1에서의 최종적인 회생제동 토크,Final Torque Before ------> Final regenerative braking torque at time1,

Torque = gain_mode_transition_regen X (Target Regen Torque - Final Torque Before) + Final Torque BeforeTorque = gain_mode_transition_regen X (Target Regen Torque-Final Torque Before) + Final Torque Before

그리고 도 9를 참조하여 모드 R → 모드 C, 모드 C → 모드 N, (모드 R → 모드 N) (회생제동 토크가 작아지는 경우임)일 때를 설명한다.Next, a description will be given with reference to FIG. 9 in the case of mode R-mode C, mode C-mode N, (mode R-mode N) (when regenerative braking torque becomes small).

이는 운전자의 감속 의지 중지, 혹은 가속 의지가 입력된 경우이다. 따라서 즉시 변경된 모드에 따라 코스팅 토크를 부여하거나 토크 부여를 중지한다.This is the case when the driver's deceleration will stop or acceleration will be input. Therefore, the coasting torque is immediately applied or the torque application is stopped according to the changed mode.

이 제어를 위해 도 9에 도시된 바와 같이, 조건 만족 즉시 변경된 모드에 따라 코스팅 토크를 부여하거나 토크 부여를 중지한다.For this control, as shown in Fig. 9, the coasting torque is applied or the torque application is stopped according to the changed mode as soon as the condition is satisfied.

Torque = Target Coasting Torque (in Mode C) = 0 (in Mode N)Torque = Target Coasting Torque (in Mode C) = 0 (in Mode N)

마지막으로, 최종적인 회생제동 토크를 인가한다.Finally, the final regenerative braking torque is applied.

이는 전술한 주행 모드 변경(N ↔ C ↔ R)에 따른 과도제어에서 계산된 토크값에 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명한 식에서 계산된 게인(Gain)을 곱하여 회생제동 토크를 인가함으로써 회생제동 토크의 급격한 변화가 있는 경우에도 운전자에게 과도한 이질감을 전달하지 않도록 한다.This is the regenerative braking torque by applying the regenerative braking torque by multiplying the torque value calculated in the equation described with reference to FIGS. 7 to 9 by the torque value calculated in the transient control according to the above-described driving mode change (N ↔ C ↔ R). Do not convey excessive heterogeneity to the driver even if there is a drastic change.

이와 같이 본 발명은, 효율적으로 설정된 회생제동량을 최대한 유지하면서 이질적인 제동감의 발생은 가능한 억제하여 운전자에게 이질적인 충격을 완화하기 위한 것이다.As described above, the present invention is intended to alleviate the heterogeneous shock to the driver by suppressing the occurrence of the heterogeneous braking feeling while maintaining the regenerative braking amount efficiently set to the maximum.

즉, 대상 차량의 특성을 고려한 회생제동 토크 맵을 생성하고, 차속, 엔진rpm, SOC상태에 따라 선형적으로 회생제동토크를 소멸 또는 인가시킨다. 그리 고 차량의 주행 모드의 변경에 따라 인가되는 회생제동토크를 선형적으로 증가, 혹은 감소시켜 급격한 회생제동토크의 변화에 의한 이질감을 줄인다. That is, a regenerative braking torque map is generated in consideration of the characteristics of the target vehicle, and the regenerative braking torque is linearly dissipated or applied according to the vehicle speed, engine rpm, and SOC state. In addition, the regenerative braking torque applied linearly increases or decreases according to the change of the driving mode of the vehicle, thereby reducing the heterogeneity caused by the sudden change of the regenerative braking torque.

이상의 과정에 의해서 마련된 회생제동 토크 맵을 변경하지 아니하고, 가능한 최대한의 회생제동량을 확보하면서, 동시에 회생제동량의 변화에 따르는 이질감을 최소화하는 회생제동을 수행할 수 있다.Without changing the regenerative braking torque map provided by the above process, it is possible to secure the maximum possible regenerative braking amount and to perform regenerative braking to minimize the heterogeneity caused by the change in the regenerative braking amount.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 전기자동차의 회생제동토크의 과도제어방법은 다음과 같은 효과를 갖는다.As described above, the transient control method of the regenerative braking torque of the hybrid electric vehicle according to the present invention has the following effects.

주어진 회생제동 토크맵 하에서 회생제동량의 변화에 따르는 이질감을 최소화하는 과도 제어 알고리즘을 적용함으로써, 회생제동 토크 부가에 따라 운전자에게 전해지는 이질감을 최소화할 수 있다.By applying a transient control algorithm that minimizes the heterogeneity caused by the change of the regenerative braking amount under the given regenerative braking torque map, it is possible to minimize the heterogeneity transmitted to the driver as the regenerative braking torque is added.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

Claims (6)

(a) 하이브리드 전기자동차에 있어서, TPS, 브레이크, 차속, 엔진 속도 및 각 기어로부터 신호를 받아 차량의 상태를 감지하는 단계와;A hybrid electric vehicle, comprising: detecting a state of a vehicle by receiving signals from a TPS, a brake, a vehicle speed, an engine speed, and each gear; (b) 상기 차량의 상태에 따라 주행 모드를 결정하고, 회생제동 토크 맵을 출력하는 단계와;(b) determining a driving mode according to the state of the vehicle and outputting a regenerative braking torque map; (c) 상기 주행모드 변환에 따른 회생제동 토크를 조절하는 단계와;(c) adjusting regenerative braking torque according to the driving mode change; (d) 상기 차속, 엔진 RPM 및 SOC에 따른 회생제동 토크를 조절하여 최종 회생제동 토크를 출력하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 회생제동토크의 과도제어방법.and outputting the final regenerative braking torque by adjusting the regenerative braking torque according to the vehicle speed, the engine RPM, and the SOC. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 차속 및 엔진속도에 대한 과도제어는, 각각 일정 속도 범위 내에서 선형적으로 회생제동 토크를 부여하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 회생제동토크의 과도제어방법.The transient control of the vehicle speed and the engine speed is a transient control method of the regenerative braking torque of the hybrid electric vehicle, characterized in that the regenerative braking torque is linearly provided within a predetermined speed range. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 SOC에 따른 과도제어는,The transient control according to the SOC, 상기 SOC의 하이(high) 진입시에는 일정 시간 지연(time delay)을 두고 선형적으로 회생제동 토크를 소멸시키고,When the SOC enters high, the regenerative braking torque is linearly dissipated with a time delay. 상기 SOC 하이 해제시에는 일정 시간 지연을 두고 선형적으로 목표 회생제동량까지 증가시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 회생제동토크의 과도제어방법.The method of controlling transient regenerative braking torque of a hybrid electric vehicle, wherein the SOC is linearly increased to a target regenerative braking amount with a predetermined time delay when the SOC is released. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주행모드 N→C 또는 C→R 또는 N→R 변경에 따른 과도제어는,Transition control according to the driving mode N → C or C → R or N → R change, 상기 모드가 변환된 순간으로부터 일정 시간 지연을 두고 선형적으로 목표 회생제동량까지 증가시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 회생제동토크의 과도제어방법.Transient control method of regenerative braking torque of a hybrid electric vehicle, characterized by increasing linearly to the target regenerative braking amount with a predetermined time delay from the moment the mode is converted. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주행모드 R→C 또는 C→N 또는 R→N 변경에 따른 과도제어는,Transition control according to the driving mode R → C or C → N or R → N change, 조건 만족 즉시 변경된 모드에 따라 코스팅 토크를 부여하거나, 토크 부여를 중지시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 회생제동토크의 과도제어방법.12. A transient control method for regenerative braking torque of a hybrid electric vehicle, wherein the coasting torque is given or the torque is stopped in accordance with the changed mode immediately after the condition is satisfied. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 최종적인 회생제동 토크는,The final regenerative braking torque is, 상기 각 주행모드 제어에서 계산한 토크값과 게인(Gain)을 곱하여 인가하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 전기자동차의 회생제동토크의 과도제어방법.And applying torque multiplied by a torque value calculated in each driving mode control to apply the multiplicity of gain to the regenerative braking torque of the hybrid electric vehicle.
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