KR20180123258A - 회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제어부에 의하여 회생제동 실행량을 결정하고, 회동제동 실행량에 따라 목표압력을 연산하여 브레이크 유압을 제어하는 협조 제어방법에 있어서, (a) 회생제동 천이구간에서 구동모터의 크리프 토크량(creep torque) 캡쳐시점을 판단하고, 상기 크리프 토크량을 갭쳐하는 단계; (b) 상기 (a) 단계에서 캡쳐된 크리프 토크량에 따라 브레이크 유압 보상량을 결정하는 단계; 및 (c) 상기 (b) 단계에서 결정된 브레이크 유압 보상량에 따른 보상압력과 상기 목표압력을 합산하여 제동압력을 결정하는 단계;를 포함한다.
본 발명은 회생제동 천이구간에서 구동모터의 회생제동토크와 유압으로 형성되는 제동마찰토크가 서로 천이되면서 감속도 이질감을 최소화하기 위해 회생제동 천이구간에서 감소되는 크리프 토크량만큼 브레이크 유압을 보상할 수 있는 회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법을 제안하고자 한다.

Description

회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법{Method for cooperatively controlling regenerative brake and hydraulic brake}
본 발명은 회생제동 천이구간에서 구동모터의 회생제동토크와 유압으로 형성되는 제동마찰토크가 서로 천이되면서 발생되는 감속도 이질감을 최소화하기 위해 회생제동 천이구간에서의 유압협조제어 시 감소되는 크리프 토크량만큼 브레이크 유압을 보상하여 차량의 밀림감을 방지할 수 있는 회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법에 관한 것이다.
통상적으로 회생제동은 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 내지 EV(Electric Vehicle) 차량에서 연비 향상을 위해 제동 시, 구동모터에 의하여 수행된다.
이 경우 회생제동 유압협조제어 중 차량 정차 시에 회생제동 모터의 특성상 회생제동이 종료하고, 감소되는 제동량만큼 유압 제동력으로 보상을 하게 되는데, 이 경우 구동모터의 회생제동토크가 감소함에 따라 감속도에 이질감이 발생하게 된다.
이는 회생제동 유압협조제어 중 차량 정차 시 과압력으로 인한 차량의 쏠림 현상을 해소하기 위해 목표압력 대비 유압을 낮추게 된다.
이 경우 연비향상을 위한 회생제동토크량이 증대됨에 따라 연비는 향상되나, 회생제동 천이구간에서 낮춘 유압량은 차량의 밀림감을 증대시켜 감속도 이질감을 가져오는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-1134863(2012.04.02.)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 회생제동 천이구간에서 구동모터의 회생제동토크와 유압으로 생성되는 제동마찰토크가 서로 천이되면서 발생되는 감속도 이질감을 최소화하기 위해 회생제동 천이구간에서의 유압협조제어 시, 구동모터의 크리프 토크량을 캡쳐하여 크리프 토크량의 변화량만큼 브레이크 유압을 보상함으로써 차량의 밀림감을 개선하고자 하는 것을 하나의 목적으로 한다.
또한 본 발명은 회생제동 천이구간에서 크리프 토크량의 캡쳐시점 판단하여 크리프 토크량을 캡쳐하기 위한 구체적인 로직을 제공함으로써 협조 제어방법을 정확성 및 신뢰성을 높이고자 하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.
본 발명에 따른 회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법은
제어부에 의하여 회생제동 실행량을 결정하고, 회동제동 실행량에 따라 목표압력을 연산하여 브레이크 유압을 제어하는 협조 제어방법에 있어서,
(a) 회생제동 천이구간에서 구동모터의 크리프 토크량(creep torque) 캡쳐시점을 판단하고, 상기 크리프 토크량을 갭쳐하는 단계;
(b) 상기 (a) 단계에서 캡쳐된 크리프 토크량에 따라 브레이크 유압 보상량을 결정하는 단계; 및
(c) 상기 (b) 단계에서 결정된 브레이크 유압 보상량에 따른 보상압력과 상기 목표압력을 합산하여 제동압력을 결정하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 상기 (a) 단계는 상기 회생제동 천이구간에서 유압협조제어가 수행되는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 유압협조제어 수행 시, 상기 회생제동 천이구간 시작속도와 소정의 마진값을 합산하고, 이 합산 값과 차속을 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 회생재동 천이구간의 시작속도 또는 상기 합산 값이 상기 차속 이상인 경우 차속과 회생제동 종료속도를 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 회생제동 종료속도가 상기 차속보다 작은 경우 상기 크리프 토크량의 캡쳐시점으로 판단하여 크리프 토크량을 캡쳐하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 상기 (b) 단계에서는 상기 유압협조제어 구간에서 크리프 토크량의 감소량만큼 상기 브레이크 압력을 증대시켜 유압 보상량을 결정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법은 회생제동 천이구간에서 구동모터의 회생제동토크와 유압으로 생성되는 제동마찰토크가 서로 천이되면서 발생되는 감속도 이질감을 최소화하기 위해 회생제동 천이구간에서의 유압협조제어 시, 구동모터의 크리프 토크량을 캡쳐하여 크리프 토크량의 변화량만큼 브레이크 유압을 보상함으로써 차량의 밀림감을 개선하고, 이를 통하여 감속도 이질감을 방지할 수 있게 된다.
또한 본 발명은 회생제동 천이구간에서 크리프 토크량의 캡쳐시점 판단하여 크리프 토크량을 캡쳐하기 위한 구체적인 로직을 제공함으로써 협조 제어방법을 정확성을 높여 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법을 나타내는 플로우 챠트,
도 2는 본 발명에 따른 회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법에서 크리프 토크량의 캡쳐시점 판단을 위한 플로우 챠트.
이하에서는 본 발명에 따른 회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법은 회생제동 천이구간에서 구동모터의 크리프 토크량(creep torque) 캡쳐시점을 판단하고, 크리프 토크량을 캡쳐하는 (a) 단계(S100)와, (a) 단계(S100)에 따른 회생제동 천이구간에서의 크리프 토크량에 따라 브레이크 유압 보상량을 결정하는 (b) 단계(S200)와, (b) 단계(S200)에서 결정된 브레이크 유압 보상량에 따른 보상압력과 목표압력을 합산하여 제동압력을 결정하는 단계(S300)를 포함한다.
먼저, 본 발명에 따른 회생제동은 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 내지 EV(Electric Vehicle) 차량에서 수행된다.
이 경우 회생제동 유압협조제어 중 차량 정차 시에 회생제동이 종료되고, 감소되는 제동량만큼 유압 제동력이 보상되는 구간을 회생제동 천이구간이라 한다.
이 회생제동 천이구간에서는 구동모터의 회생제동토크와 유압으로 형성되는 제동마찰토크가 천이되는데, 이 경우 구동모터의 회생제동토크가 감소함에 따라 감속도에 이질감이 발생하게 된다.
이에 본 발명은 회생제동 종료 시 제동압을 개선하여 회생제동 천이구간에서의 감속도 이질감을 최소화하기 위한 협조 제어방법을 제안하고자 한다.
통상적으로 회생제동은 HCU(Hybrid Control Unit)에서 수행된 회생제동 실행량이 CAN 통신을 통하여 AHB(Active Hydraulic Bracke)로 송신되고, AHB에서 수신된 회생제동 실행량에 따라 목표압력을 연산하여 유압제어를 수행하게 된다.
이와 같은 회생제동 수행 시, HCU에서는 회생제동 실행량과 구동모터의 크리프 토크량을 합산하여 제동력을 형성하게 되는데, 이때 회생제동 천이구간에서의 유압협조제어가 수행되는 구간에서 크리프 토크량은 감소하고, 이렇게 감소된 크리프 토크량만큼 제동력이 손실되기 때문에 차량의 밀림감이 발생하게 된다.
이를 해결하기 위해 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법에서 (a) 단계(S100)는 회생제동 천이구간에서 구동모터의 크리프 토크량(creep torque) 캡쳐시점을 판단하고, 상기 크리프 토크량을 캡쳐하게 된다.
본 발명에 따른 (a) 단계(S100)에서의 크리프 토크량의 캡쳐시점은 도 2의 도시에 따른 흐름도에 의하여 결정된다.
먼저 회생제동 천이구간에서 유압협조제어가 실행되었는지 여부를 판단하는 단계(S110)를 포함하고, 이 경우 회생제동 실행량이 '0' 보다 큰 경우를 유압협조제어가 실행되는 것으로 설정하게 된다.
이 경우 '0'은 유압협조제어의 실행 여부를 판단하기 위해 임의적으로 설정된 상수로서 회생제동 실행량이 '0'보다 큰 경우 유압협조제어가 수행된 것으로 보고, 회생제동 실행량이 '0'인 경우 회생제동이 수행되고 있지 않은 것으로 판단하여 다시 회생제동 여부를 판단하는 근거가 된다.
다음으로 회생제동 천이구간에서 유압협조제어가 수행되는 경우 회생제동 천이구간의 시작속도와 소정의 마진 값과의 합산 값을 연산하고, 이렇게 연산된 합산 값과 차속을 비교하는 단계(S120)로 구성된다.
이 경우 회생제동 천이구간의 시작속도 또는 합산 값이 차속 이상인 경우 유압협조제어가 실행된 것으로 다음 단계를 수행하고, 회생제동 천이구간 시작속도 또는 합산 값이 차속 미만인 경우 회생제동이 종료된 것으로 회생제동 실행 여부를 다시 판단하게 된다.
이 경우 마진값은 회생제동 천이구간의 시작속도가 15kph라고 할 때, 마진값으로 2kph를 주면 합산 값은 17kph이 되므로 실질적으로 유압협조제어가 시작되는 회생제동 천이구간의 시작속도보다 2kph만큼에 해당되는 지점부터 회생제동 천이구간을 모니터링을 하고자 함이다.
따라서 이 마진값은 필요에 따라 증감이 가능하고, 필요에 따라서는 실질적인 유압협조제어 시 딜레이 제어시간을 연산하여 설정하는 것도 가능하다.
또한 전술한 바와 같이 회생제동 천이구간의 시작속도 또는 이 시작속도와 마진 값과의 합산 값이 차속 이상인 경우 차속과 회생제동 종료속도를 비교 (S130)하게 되는데, 이 경우 회생제동 종료속도가 차속보다 작은 경우를 크리프 토크량의 캡쳐시점으로 판단(S140)하고, 이때의 크리프 토크량을 캡쳐하게 된다.
이 경우 회생제동 종료속도가 차속 이하인 경우, 예컨대 제동이 수행되어 회생제동이 종료된 경우 다시 회생제동 여부를 판단하게 된다.
이렇게 회생제동 종료속도가 차속보다 작은 경우로서 크리프 토크량의 갭쳐시점이 설정되면, 이때부터 크리프 토크량을 캡쳐하여 제어부로 송신하게 된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법에서 (b) 단계(S200)는 전술한 (a) 단계(S100)에서 결정된 크리프 토크량의 캡쳐시점부터 감소되는 크리프 토크량에 따라 브레이크 유압 보상량을 결정하게 된다.
즉 (b) 단계(S300)에서는 회생제동 천이구간에서의 크리프 토크량에 따라 브레이크 최대 유압량을 보상하게 되는데, 이 경우 회생제동 천이구간에서 크리프 토크량은 캡쳐시점부터 제동 시까지 점층적으로 감소하기 때문에 크리프 토크량의 감소량만큼 브레이크 유압 보상하게 되면 브레이크 압력은 증대된다.
이 경우 도 2의 도시에서 회생제동 천이구간에서 크리프 토크량은 실질적으로 음의 값이고, 음의 크리프 토크량은 '0'으로 수렴할 때까지 감소하게 된다.
따라서 회생제동 천이구간에서 크리프 토크량의 감소로 인한 제동력 손실은 증가된 브레이크 유압에 의한 보상량으로 충원되어 회생제동 천이구간에서의 유압협조제어 중 발생될 수 있는 감속도 이질감을 최소화할 수 있고, 이에 의하여 차량의 밀림 현상을 줄여 제동 시 안정감으로 높일 수 있게 된다.
마지막으로 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법에서 (c) 단계(S300)는 전술한 (b) 단계(S200)에서 결정된 브레이크 유압 보상량에 따른 보상압력과 상기 목표압력을 합산하여 제동압력을 결정하게 된다.
따라서 (c) 단계(S300)에서 결정된 제동압력에 따라 유압협조제어를 수행함으로써 회생제동을 종료하고 감소되는 제동량만큼 유압 제동력을 보상하여 감속도 이질감을 최소화할 수 있게 된다.
상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법에 따르면 회생제동 천이구간에서 유압협조제어 시, 구동모터의 크리프 토크량을 캡쳐하여 크리프 토크량의 변화량만큼, 보다 자세하게는 크리프 토크량의 감소량만큼 브레이크 유압을 보상하여 이 유압 보상량만큼 브레이크의 압력을 증대시키게 되면 감속도 이질감을 개선할 수 있고, 이에 의하여 차량의 제동 시 밀림 현상을 최소화함으로써 안정적인 제동력을 보장할 수 있게 된다.
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
S100 : (a) 단계
S200 : (b) 단계
S300 : (c) 단계

Claims (6)

  1. 제어부에 의하여 회생제동 실행량을 결정하고, 회동제동 실행량에 따라 목표압력을 연산하여 브레이크 유압을 제어하는 협조 제어방법에 있어서,
    (a) 회생제동 천이구간에서 구동모터의 크리프 토크량(creep torque) 캡쳐시점을 판단하고, 상기 크리프 토크량을 갭쳐하는 단계(S100);
    (b) 상기 (a) 단계에서 캡쳐된 크리프 토크량에 따라 브레이크 유압 보상량을 결정하는 단계(S200); 및
    (c) 상기 (b) 단계(S200)에서 결정된 브레이크 유압 보상량에 따른 보상압력과 상기 목표압력을 합산하여 제동압력을 결정하는 단계(S300);
    를 포함하는 회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 (a) 단계(S100)는
    상기 회생제동 천이구간에서 유압협조제어가 수행되는지 여부를 판단하는 단계(S110)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유압협조제어 수행 시, 상기 회생제동 천이구간 시작속도와 소정의 마진값을 합산하고, 이 합산 값과 차속을 비교하는 단계(S120)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 회생재동 천이구간의 시작속도 또는 상기 합산 값이 상기 차속 이상인 경우 차속과 회생제동 종료속도를 비교하는 단계(S130)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 회생제동 종료속도가 상기 차속보다 작은 경우 상기 크리프 토크량의 캡쳐시점으로 판단하여 크리프 토크량을 캡쳐하는 단계(S140)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 (b) 단계(S200)에서는 상기 유압협조제어 구간에서 크리프 토크량의 감소량만큼 상기 브레이크 압력을 증대시켜 유압 보상량을 결정하는 것을 특징으로 하는 회생제동 및 유압제동의 협조 제어방법.
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