KR20090014826A - 전기자동차의 회생제동중 감속도 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내연기관의 엔진과 배터리로 구동되는 모터를 동력원으로 사용하는 하이브리드 전기자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)와 오직 모터로만 구동되는 연료전지 자동차를 포함한 전기자동차에 있어서 제동시에 구동축을 발전기에 연결하여 배터리를 충전하는 회동제동 도중에 안정적인 감속도를 확보할 수 있도록 하는 전기자동차의 회동제동중 감속도 제어방법에 관한 것으로,

종래에는 엑셀 페달 미작동 시의 구동토크 제어 방식의 경우 회생제동중 제동력이 부족해지는 현상이 발생하게 되어 운전자의 불만을 초래할 수 있게 되는 문제가 있었던 바,

엔진과 배터리로 구동되는 모터를 동력원으로 사용하는 하이브리드 전기자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)와 오직 모터로만 구동되는 연료전지 자동차를 포함한 전기자동차에 있어서, 엑셀 페달 포지션이 미작동 위치에 있으면 미리 정해진 값에 따라 구동축에서의 엔진브레이크효과에 상당하는 제동토크를 발생시키고, 미리 정해진 차속 이하로 차량이 감속하였을 경우 미리 정해진 값에 따라 엔진브레이크 효과를 감소시키고 차속이 더 감속함에 따라 미리 정해진 크립 토크를 발생시키며, 상기 크립 토크가 발생하였을 경우 마찰제동토크 보상량을 연산하여 그 보상량만큼 마찰제동토크를 증가시키는 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 구동축에서 크립 토크가 발생할 때에도 회동제동중 감속도의 변동을 최소화하여 운전자에게 안정적인 제동감을 제공할 수 있게 된다.

전기자동차, 회생제동, 크립 토크, 엔진브레이크, 감속도

Description

전기자동차의 회생제동중 감속도 제어방법 {a reduction speed control method during regenerative braking for an electric vehicle}

본 발명은 내연기관의 엔진과 배터리로 구동되는 모터를 동력원으로 사용하는 하이브리드 전기자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)와 오직 모터로만 구동되는 연료전지 자동차를 포함한 전기자동차에 관한 것으로, 더 자세하게는 전기자동차에 있어서 제동시에 구동축을 발전기에 연결하여 배터리를 충전하는 회동제동 도중에 안정적인 감속도를 확보할 수 있도록 하는 전기자동차의 회동제동중 감속도 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 모터로 주행하거나 모터가 엔진의 동력을 보조하고 운전석의 변속위치(SHIFT POSITION)에 의해 모터와 엔진의 동력이 합해진 구동축 토크 또는 트랜스미션 입력 토크 상태가 제어되는 하이브리드 전기자동차를 포함한 전기자동차의 경우 제동시 모터에서의 회생제동을 통하여 발전을 함과 동시에 회생제동량만큼 브레이크장치에서 마찰제동토크 제어가 실시되는 회생제동용 브레이크를 장착하는 예가 많다.

하이브리드 전기자동차 및 연료전지 자동차를 포함하는 전기자동차에 있어서는 일반가솔린 차량과 동일한 느낌의 엔진브레이크 효과 및 저속 크립 토크(Creep Torque)를 구현할 수 있도록 엑셀 페달(Accel pedal) 미작동 상태일 경우 구동축의 토크가 도 1과 같이 엔진브레이크에서 크립 토크로 변동되도록 제어된다.(T1~T2사이; 차속기준으로 V1 ~ V2 사이)

그리고 제동시에 구동축을 발전기에 연결하여 배터리를 충전하는 회동제동 도중에는 회생제동토크와 상기 변동토크(엔진브레이크-크립 토크)로 구동축을 제어하게 되고, 제동이 해제되어 회생제동이 소멸되면 엑셀 페달 미작동 상태의 제어상태로 복귀하게 된다.

그런데 이러한 엑셀 페달 미작동 시의 구동토크 제어 방식의 경우 회생제동중 제동력이 부족해지는 현상이 발생하게 되어 운전자의 불만을 초래할 수 있게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 엑셀 페달 미작동 상태의 회생제동 도중에 구동축의 크립 토크와 상응하여 마찰브레이크를 제어함으로써 차량감속도의 변동을 최소화할 수 있도록 하는 전기자동차의 회생제동중 감속도 제어방법을 제공하는 데에 있는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 엔진과 배터리로 구동되는 모터를 동력원으로 사용하는 하이브리드 전기자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)와 오직 모터로만 구동되는 연료전지 자동차를 포함한 전기자동차에 있어서, 엑셀 페달 포지션이 미작동 위치에 있으면 미리 정해진 값에 따라 구동축에서의 엔진브레이크효과에 상당하는 제동토크를 발생시키고, 미리 정해진 차속 이하로 차량이 감속하였을 경우 미리 정해진 값에 따라 엔진브레이크 효과를 감소시키고 차속이 더 감속함에 따라 미리 정해진 크립 토크를 발생시키며, 상기 크립 토크가 발생하였을 경우 마찰제동토크 보상량을 연산하여 그 보상량만큼 마찰제동토크를 증가시키는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 있어서는 모터 회생제동토크가 발생되는 회생제동중에 크립 토크를 발생시키고 마찰브레이크 보상 제어를 실시함으로써 구동축에서 크립 토크가 발생할 때에도 회동제동중 감속도의 변동을 최소화하여 운전자에게 안정적인 제동감을 제공할 수 있게 된다.

이하 본 발명의 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 엔진과 배터리로 구동되는 모터를 동력원으로 사용하는 하이브리드 전기자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)와 오직 모터로만 구동되는 연료전지 자동차를 포함한 전기자동차에 있어서, 엑셀 페달 포지션이 미작동 위치에 있으면 미리 정해진 값에 따라 구동축에서의 엔진브레이크효과에 상당하는 제동토크를 발생시키고, 미리 정해진 차속 이하로 차량이 감속하였을 경우 미리 정해진 값에 따라 엔진브레이크 효과를 감소시키고 차속이 더 감속함에 따라 미리 정해진 크립 토크를 발생시키며, 상기 크립 토크가 발생하였을 경우 마찰제동토크 보상량을 연산하여 그 보상량만큼 마찰제동토크를 증가시키는 것이다.

도 2에는 본 발명의 한 실시예의 제어 흐름도가 도시되어 있는 바, 도시된 실시예는 엑셀 페달의 답력이 해제되고 시프트레버 포지션이 주행위치에 있는 지를 판단하는 단계; 운전자가 브레이크를 작동한 경우 회생제동 가능상태를 판단하는 단계; 크립 토크 제어 시작조건을 판단하는 단계; 크립 토크 제어 시작조건이면 엔진브레이크 효과를 감소시키고 크립 토크를 발생하는 단계; 마찰브레이크 보상량을 연산하고 마찰브레이크 보상 제어를 실시하는 단계로 이루어진 것이다.

상기에서 엑셀 페달이 해제되고 시프트레버 포지션이 주행위치에 있을 때에는 엔진브레이크 효과로 감속도가 제어되며, 운전자가 브레이크를 작동한 경우 회생제동 가능상태를 판단하는 단계에서 회생제동 가능상태이면 회동제동을 실시하여 모터 회동제동토크를 발생시키게 된다.

즉, 본 발명에 있어서 운전자가 주행중 엑셀 페달의 답력을 해제하고 브레이크 페달을 밟게 되면 제동 중 차량 상태에 따라서 회생제동과 마찰제동을 동시에 실시하거나 마찰브레이크만으로 제동하게 되며, 각각의 경우에 따라서 제동이 이루어지고 이와는 별개로 엔진브레이크가 발생하거나 또는 모터의 추가적인 회생제동을 통해 엔진브레이크 효과가 구현된다.

이러한 엔진브레이크 효과에 해당하는 제동토크는 차속이 감소함에 따라 제동토크가 아닌 차량을 나아가게 하는 방향으로의 구동토크인 크립 토크(Creep Torque)로 바뀌게 되고, 이는 곧 감속도의 감소를 초래하기 때문에 크립 토크가 줄어드는 시점부터 마찰제동토크의 보상이 이루어져 감속도의 감소를 방지하게 된다.

도 1은 종래의 제동토크 및 감속도 변화 그래프

도 2는 본 발명의 한 실시예의 제어 흐름도

도 3은 본 발명에 의한 제동토크 및 감속도 변화 그래프

Claims (3)

1. 엔진과 배터리로 구동되는 모터를 동력원으로 사용하는 하이브리드 전기자동차(HEV; Hybrid Electric Vehicle)와 오직 모터로만 구동되는 연료전지 자동차를 포함한 전기자동차에 있어서, 엑셀 페달 포지션이 미작동 위치에 있으면 미리 정해진 값에 따라 구동축에서의 엔진브레이크효과에 상당하는 제동토크를 발생시키고, 미리 정해진 차속 이하로 차량이 감속하였을 경우 미리 정해진 값에 따라 엔진브레이크 효과를 감소시키고 차속이 더 감속함에 따라 미리 정해진 크립 토크를 발생시키며, 상기 크립 토크가 발생하였을 경우 마찰제동토크 보상량을 연산하여 그 보상량만큼 마찰제동토크를 증가시키는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 회생제동중 감속도 제어방법.
2. 제1항에 있어서, 엑셀 페달의 답력이 해제되고 시프트레버 포지션이 주행위치에 있는 지를 판단하는 단계; 운전자가 브레이크를 작동한 경우 회생제동 가능상태를 판단하는 단계; 크립 토크 제어 시작조건을 판단하는 단계; 크립 토크 제어 시작조건이면 엔진브레이크 효과를 감소시키고 크립 토크를 발생하는 단계; 마찰브레이크 보상량을 연산하고 마찰브레이크 보상 제어를 실시하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기자동차의 회생제동중 감속도 제어방법.
3. 제2항에 있어서, 엑셀 페달이 해제되고 시프트레버 포지션이 주행위치에 있을 때에는 엔진브레이크 효과로 감속도가 제어되고, 운전자가 브레이크를 작동한 경우 회생제동 가능상태를 판단하는 단계에서 회생제동 가능상태이면 회동제동을 실시하여 모터 회동제동토크를 발생시키게 되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 회생제동중 감속도 제어방법.

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