KR20210072218A - 차량제어장치 및 그의 회생제동실행량 산출 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량제어장치 및 그의 회생제동실행량 산출 방법에 관한 것으로, 회생제동허용량을 송신하는 브레이크 제어기, 및 상기 회생제동허용량을 기반으로 현재 기어단을 기준으로 하는 제1회생제동실행량과 타겟 기어단을 기준으로 하는 제2회생제동실행량을 연산하고, 제1회생제동실행량, 상기 제2회생제동실행량 및 변속 위상 정보를 활용하여 상기 제1회생제동실행량이 상기 제2회생제동실행량을 추종하도록 제3회생제동실행량을 연산하는 하이브리드 제어기를 포함한다.

Description

차량제어장치 및 그의 회생제동실행량 산출 방법{VEHICLE CONTROL APPARATUS AND METHOD FOR CALCULATING REGENERATIVE BRAKING AMOUNT THEREOF}
본 발명은 차량제어장치 및 그의 회생제동실행량 산출 방법에 관한 것이다.
자동변속기를 사용하는 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 구조의 HEV(Hybrid Electric Vehicle)/PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle) 차량에서는 제동력을 생성할 때 회생제동을 수행한다. 이러한 회생제동 시 차량의 감속에 의하여 정지전 변속이 발생하게 된다. 정지전 변속 중 모터토크에 의한 회생제동이 차량의 휠에 전달되는 양을 정확히 추정하기 어렵기 때문에, 기존에는 토크 인터벤션 전 모터토크와 임의로 만들어낸 가상의 기어비를 곱하여 휠로 전달되는 회생제동 실행량을 연산한다. 이때, 제동선형성 확보를 위하여 유압제동력의 반응성을 고려하여 회생제동 실행량의 급변을 방지해야 하므로, 토크 인터벤션 전 모터토크에 토트 변화제한을 적용하여 연산하고 있다. 또한, 모터 속도에 따른 토크 특성곡선을 고려하여 정파워 모드, 정토크 모드, 정파워와 정토크의 천이(transient) 영역에서의 체인지 모드로 구분하여 모드별 △총제동량/△모터토크변화량에 따른 변화량 제한(Rate) 맵핑하고 있다. 하지만, 각각의 제동 상황에 따라 맵핑 결과가 비선형이 발생할 수 있으며, 유압제동력의 급변으로 제동비선형성 및 이질감이 발생할 수 있다.
본 발명은 변속 전후 기어단 및 실제 회생제동토크를 고려하여 회생제동실행량을 연산하는 차량제어장치 및 그의 회생제동실행량 산출 방법을 제공하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량제어장치는 회생제동허용량을 송신하는 브레이크 제어기, 및 상기 회생제동허용량을 기반으로 현재 기어단을 기준으로 하는 제1회생제동실행량과 타겟 기어단을 기준으로 하는 제2회생제동실행량을 연산하고, 제1회생제동실행량, 상기 제2회생제동실행량 및 변속 위상 정보를 활용하여 상기 제1회생제동실행량이 상기 제2회생제동실행량을 추종하도록 제3회생제동실행량을 연산하는 하이브리드 제어기를 포함한다.
상기 하이브리드 제어기는, 모터에 의한 충전 가능한 파워를 제한하고, 제한된 충전 가능한 파워를 상기 회생제동허용량에 반영하여 휠 기준 회생제동가능량을 연산하는 것을 특징으로 한다.
상기 하이브리드 제어기는, 상기 휠 기준 회생제동가능량를 현재 기어비로 나누어 변속기입력 기준 회생제동가능량을 연산하는 것을 특징으로 한다.
상기 하이브리드 제어기는, 모터최대토크를 제한하고 상기 변속기입력 기준 회생제동가능량에 요구토크 기울기를 적용하여 제1변속기 입력토크를 연산하는 것을 특징으로 한다.
상기 하이브리드 제어기는, 상기 제1변속기 입력토크에 현재 기어단의 기어비를 곱하여 상기 제1회생제동실행량을 연산하는 것을 특징으로 한다.
상기 하이브리드 제어기는, 모터최대토크를 제한하지 않고 상기 변속기입력 기준 회생제동가능량에 요구토크 기울기를 적용하여 제2변속기 입력토크를 연산하는 것을 특징으로 한다.
상기 하이브리드 제어기는, 상기 제2변속기 입력토크에 타겟 기어단의 기어비를 곱하여 상기 제2회생제동실행량을 연산하는 것을 특징으로 한다.
상기 하이브리드 제어기는, 변속 상황이 아닌 경우, 변속 위상이 기설정된 위상 조건을 만족하지 않는 경우, 또는 상기 제1회생제동실행량과 상기 제2회생제동실행량이 일치하는 경우, 상기 제1회생제동실행량을 상기 제3회생제동실행량으로 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 하이브리드 제어기는, 변속 상황에서 변속 위상이 기설정된 위상 조건을 만족하며 상기 제1회생제동실행량과 상기 제2회생제동실행량이 일치하지 않는 경우, 상기 제1회생제동실행량에 추종 기울기를 적용하여 상기 제3회생제동실행량을 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 추종 기울기는 제1회생제동실행량에서 제2회생제동실행량으로 추종하는 기울기인 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량제어장치의 회생제동실행량 산출 방법은 브레이크 제어기로부터 회생제동허용량을 수신하는 단계, 상기 회생제동허용량을 기반으로 현재 기어단을 기준으로 하는 제1회생제동실행량과 타겟 기어단을 기준으로 하는 제2회생제동실행량을 연산하는 단계, 및 상기 제1회생제동실행량, 상기 제2회생제동실행량 및 변속 위상 정보를 활용하여 상기 제1회생제동실행량이 상기 제2회생제동실행량을 추종하도록 제3회생제동실행량을 연산하는 단계를 포함한다.
상기 제1회생제동실행량과 상기 제2회생제동실행량을 연산하는 단계는, 상기 회생제동허용량를 기반으로 휠 기준 회생제동가능량을 연산하는 단계, 상기 휠 기준 회생제동가능량를 현재 기어비로 나누어 변속기입력 기준 회생제동가능량을 연산하는 단계, 상기 변속기입력 기준 회생제동가능량에 기초하여 상기 제1회생제동실행량을 연산하는 단계, 및 상기 변속기입력 기준 회생제동가능량에 기초하여 상기 제2회생제동실행량을 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1회생제동실행량을 연산하는 단계는, 모터최대토크를 제한하고 상기 변속기입력 기준 회생제동가능량에 요구토크 기울기를 적용하여 제1변속기 입력토크를 연산하는 단계, 및 상기 제1변속기 입력토크에 현재 기어단의 기어비를 곱하여 상기 제1회생제동실행량을 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2회생제동실행량을 연산하는 단계는, 모터최대토크를 제한하지 않고 상기 변속기입력 기준 회생제동가능량에 요구토크 기울기를 적용하여 제2변속기 입력토크를 연산하는 단계, 및 상기 제2변속기 입력토크에 타겟 기어단의 기어비를 곱하여 상기 제2회생제동실행량을 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제3회생제동실행량을 연산하는 단계는, 변속 상황인지를 확인하는 단계, 상기 변속 상황에서 변속 위상이 기설정된 위상 조건을 만족하는지를 확인하는 단계, 상기 변속 위상이 기설정된 위상 조건을 만족하면, 상기 제1회생제동실행량과 상기 제2회생제동실행량이 일치 여부를 확인하는 단계, 및 상기 제1회생제동실행량과 상기 제2회생제동실행량이 일치하는 경우, 제1회생제동실행량을 상기 제3회생제동실행량으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 변속 상황이 아닌 경우 또는 상기 변속 위상이 기설정된 위상 조건을 만족하지 않는 경우 상기 제1회생제동실행량을 상기 제3회생제동실행량으로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1회생제동실행량과 상기 제2회생제동실행량이 일치하지 않는 경우, 상기 제1회생제동실행량에 추종 기울기를 적용하여 상기 제3회생제동실행량을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 추종 기울기는 제1회생제동실행량에서 제2회생제동실행량으로 추종하는 기울기인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 변속 전후 기어단 및 실제 회생제동토크를 고려하여 회생제동실행량을 연산하므로, 차량의 제동 비선형성 및 이질감을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 운전자의 의지변화(Brake Depth 변화)에 의한 제동력 변동이 발생하는 경우, 회생제동 금지상황에서 회생제동 허용상황으로 천이되는 경우, 변속기 유온 및 예상치 못한 외란에 의한 변속 시간의 변화에 따라 능동적으로 회생제동실행량을 연산할 수 있어, 보다 정확하게 차량을 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량제어장치를 도시한 블록구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 속도에 따른 토크 특성을 고려하여 회생제동 모드별 회생제동 실행량 연산을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회생제동 모드별 회생제동실행량 연산을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량제어장치의 회생제동실행량 산출 방법을 도시한 흐름도.
도 5는 도 4에 도시된 회생제동실행량 연산 과정을 도시한 흐름도.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량제어장치를 도시한 블록구성도이다.
도 1을 참조하면, 차량제어장치(100)는 TMED(Transmission Mounted Electric Device) 구조의 친환경 차량(예: HEV 또는 PHEV)에 장착되며, 차량 내 네트워크(In-Vehicle Network, IVN)를 통해 연결되는 브레이크 제어기(110) 및 하이브리드 제어기(Hybrid Control Unit, HCU)(120)를 포함한다. 차량 내 네트워크는 CAN(Controller Area Network), MOST(Media Oriented Systems Transport) 네트워크, LIN(Local Interconnect Network), 이더넷(ethernet) 및/또는 X-by-Wire(Flexray) 등으로 구현될 수 있다.
브레이크 제어기(110)는 하이브리드 제어기(120)로부터 송신되는 회생제동실행량을 참조하여 마찰 브레이크의 제동력을 분배한다. 브레이크 제어기(110)는 브레이크 페달에 장착된 센서를 통해 요구제동량을 측정하고, 측정된 요구제동량에 따라 회생제동허용량을 결정하여 하이브리드 제어기(120)로 송신한다. 이때, 브레이크 제어기(110)는 모터 또는 배터리 등의 상태를 고려하지 않는 회생제동허용량을 송신한다. 브레이크 제어기(110)는 차량 감속 시 발생하는 운동에너지를 전기에너지로 변환하여 배터리를 충전하는 능동형 유압 부스터(Active Hydraulic Boost, AHB)로 구현될 수 있다.
하이브리드 제어기(120)는 회생제동을 수행하기 위하여 브레이크 제어기(110)로부터 회생제동허용량을 수신한다. 하이브리드 제어기(120)는 회생제동허용량을 수신하면 모터에 의한 충전을 제한한다. 다시 말해서, 하이브리드 제어기(120)는 배터리 SOC(State Of Charge), 배터리 온도, 모터 온도 및/또는 모터 속도 등에 따라 현재 모터에 의해 충전 가능한 출력(파워)을 제한한다. 이때, 모터의 최대토크는 제한하지 않는다. 하이브리드 제어기(120)는 제한된 현재 모터에 의해 충전 가능한 파워(제한치)를 회생제동허용량에 적용하여 휠 기준 회생제동가능량을 산출한다.
하이브리드 제어기(120)는 휠 기준 회생제동가능량을 변속기 입력토크로 변환하기 위해, 휠 기준 회생제동가능량을 현재 기어단(변속단)의 기어비로 나누어 변속기 입력 기준 회생제동가능량(변속기 입력 기준 타겟 토크)을 연산한다. 즉, 하이브리드 제어기(120)는 현재 기어단의 기어비를 기반으로 휠 기준 회생제동가능량을 변속기입력 기준 회생제동가능량으로 변환한다. 하이브리드 제어기(120)는 실제 모터에서의 회생제동토크를 반영하기 위하여 요구토크 기울기를 이용하여 토크 프로파일(profile)을 연산한다. 요구토크 기울기는 현재 토크에서 타겟 토크까지 도달하는 기울기로, 현재 변속기에 입력되고 있는 실제 토크와 타겟 토크를 제어 인자로 사용하여 차량의 하드웨어 특성(엔진 변속기 마운트 및 변속기 백래시 등) 및 적절한 발진감 및 감속감을 생성하기 위한 토크 기울기로 결정된다. 여기서, 타겟 토크는 BPS(Brake Pedal Stroke) 입력에 따라 기설정되는 것으로, 휠 기준 회생제동가능량을 현재 기어비로 연산하여 변속기 입력 기준 타겟 토크로 환산한 값이다. 실제 회생제동토크는 토크 프로파일을 따라 거동하므로, 회생제동실행량을 연산암에 있어서 요구토크 기울기를 동일하게 사용한다.
하이브리드 제어기(120)는 변속기입력 기준 회생제동가능량에 기초하여 현재 기어단을 기준으로 하는 회생제동실행량(현재 기어단 기준의 회생제동실행량, 제1회생제동실행량) Rgn_ActTq과 타겟 기어단을 기준으로 하는 회생제동실행량(타겟 기어단 기준의 회생제동실행량, 제2회생제동실행량) Rgn_TgtTq을 연산한다. 하이브리드 제어기(120)는 모터의 최대토크를 제한하고 변속기입력 기준 회생제동가능량에 요구토크 기울기를 적용하여 모터의 최대토크 제한 적용 변속기 입력토크(제1변속기 입력토크)를 연산한다. 하이브리드 제어기(120)는 제1변속기 입력토크에 현재 기어단의 기어비를 곱하여 제1회생제동실행량을 연산한다. 다시 말해서, 하이브리드 제어기(120)는 현재 변속기 입력토크 및 현재 기어단에 기초한 회생제동실행량을 연산한다.
하이브리드 제어기(120)는 모터의 최대토크를 제한하지 않고 변속기입력 기준 회생제동가능량에 요구토크 기울기를 적용하여 모터의 최대토크 제한 미적용 변속기 입력토크(제2변속기 입력토크)를 연산한다. 하이브리드 제어기(120)는 제2변속기 입력토크에 타겟 기어단의 기어비를 곱하여 제2회생제동실행량을 연산한다. 하이브리드 제어기(120)는 변속 후 타겟 기어단 기준의 회생제동실행량을 연산하여 예측한다.
하이브리드 제어기(120)는 제1회생제동실행량, 제2회생제동실행량 및 변속 위상(phase) 정보를 활용하여 특정 변속 위상 시점부터 제1회생제동실행량이 제2회생제동실행량을 추종하도록 실제 회생제동실행량(제3회생제동실행량)을 연산한다. 변속 위상은 변속기 제어기(TCU)가 특정 변속 또는 회생제동 상황에서 정지전 다운쉬프트 변속 시 변속기 유압 제어 및 토크 제어를 하기 위하여 구분되는 위상으로써, 변속준비 단계, 실변속 단계 및 변속완료 단계로 구분할 수 있다. 본 실시 예에서는 변속 위상 정보를 활용하므로, 실제로 변속 유압이 제어되면서 일어나는 현재 기어단과 타겟 기어단 사이의 토크 천이 및 실제로 변속이 일어나면서 변동되는 변속기 입력속도 변화를 판단하는 기준으로 삼을 수 있다.
하이브리드 제어기(120)는 연산된 제3회생제동실행량을 브레이크 제어기(110)로 송신하여 제동협조제어를 수행한다.
이하에서는 하이브리드 제어기(120)가 제3회생제동실행량을 연산하는 과정을 구체적으로 설명한다.
하이브리드 제어기(120)는 변속 상황에서 변속 위상이 기설정된 위상 조건(calibration 영역)을 만족하며 제1회생제동실행량과 제2회생제동실행량이 일치하지 않는 경우, 제1회생제동실행량에 추종 기울기를 적용하여 제3회생제동실행량을 산출한다. 여기서, 추종 기울기 θ는 정지전 다운쉬프트 시 현재 기어단 기준의 제1회생제동실행량 Rgn_ActTq와 타겟 기어단 기준의 제2회생제동실행량 Rgn_TgtTq이 다른 경우, 변속이 진행됨에 따라 제1회생제동실행량에서 제2회생제동실행량으로 천이를 진행할 때 제1회생제동실행량에서 제2회생제동실행량으로 추종하는 기울기이다. 추종 기울기 θ는 다음 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00001
여기서, △t는 변속모드별(예: 6단→5단, 5단→4단, 4단→3단, 3단→2단, 6단→4단, 5단→3단 및 4단→2단) 제1회생제동실행량에서 제2회생제동실행량로 천이되는데 소요되는 목표 변속 제어 시간이다.
또한, [수학식 1]에 따르면, 추종 기울기 θ는 회생제동토크(MotTqBfItv)의 변동에 대응하기 위하여 제1회생제동실행량 Rgn_ActTq와 제3회생제동실행량 Regen_Est_New의 차이에 대한 최소 기울기를 가진다.
제3회생제동실행량 Regen_Est_New은 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00002
여기서, P는 제어기 내부에서 디지털적으로 연산하는 연산주기를 의미한다.
[수학식 2]에 따르면, 제3회생제동실행량은 연산주기마다 제1회생제동실행량 Rgn_ActTq에 추종 기울기 θ 만큼씩 증가되며 추종된다. 예를 들어, 제1회생제동실행량 Rgn_ActTq가 100Nm이고 θ가 10Nm/10ms이며, 연산주기 P가 10ms인 경우, 10ms 뒤에 연산된 제3회생제동실행량 Regen_Est_New는 110Nm이고, 20ms 뒤에 연산된 제3회생제동실행량 Regen_Est_New는 120Nm가 된다.
하이브리드 제어기(120)는 변속 상황이 아닌 경우, 변속 위상이 기설정된 위상 조건을 만족하지 않는 경우, 또는 제1회생제동실행량과 제2회생제동실행량이 일치하는 경우, 제1회생제동실행량을 제3회생제동실행량으로 결정한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 속도에 따른 토크 특성을 고려하여 회생제동 모드별 회생제동 실행량 연산을 설명하기 위한 도면이다.
회생제동 모드는 정파워 모드(StdPwr), 정토크 모드(StdTq) 및 체인지 모드(MdChg)로 구분된다.
정파워 모드에서 회생제동실행량 연산을 살펴보면, 변속기 입력단 파워가 일정하므로, 휠 기준 파워도 일정하여 현재 기어단 기준의 회생제동실행량 Rgn_ActTq 및 타겟 기어단 기준의 회생제동실행량 Rgn_TgtTq과 동일하게 회생제동실행량 Regen_Est_New이 연산된다.
정토크 모드에서 회생제동실행량을 연산하는 경우, 현재 기어단 기준의 회생제동실행량 Rgn_ActTq에서 타겟 기어단 기준의 회생제동실행량 Rgn_TgtTq로 특정 변속 위상(특정 phase 조건) 시점부터 일정하게 선형적으로 회생제동실행량(Regen_Est_New)을 천이하여 연산한다. 이때, 추종 기울기 θ = |Rgn_TgtTq - Rgn_ActTq|에 비례한다.
체인지 모드에서 회생제동실행량을 연산하는 경우, 모터의 최대토크제한영역(정토크)에서는 정토크 영역 연산과 동일하게 특정 변속 위상 조건에서 회생제동실행량 Regen_Est_New을 천이 시키며 다시 정토크 영역 진입 후에는 에서 타겟 기어단 기준의 회생제동실행량 Rgn_TgtTq과 현재 기어단 기준의 회생제동실행량 Rgn_ActTq이 동일하므로 현재 기어단 기준의 회생제동실행량 Rgn_ActTq를 회생제동실행량 Regen_Est_New으로 연산한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 회생제동 모드별 회생제동실행량 연산을 설명하기 위한 도면이다.
각 회생제동 모드에 따라 인터벤션 전 모터토크(MotTqBfItv)가 변속 전후에 비선형적으로 발생하나, 회생제동 실행량은 현재 기어단 기준 회생제동 실행량 Rgn_ActTq, 타겟 기어단 기준 회생제동실행량 Rgn_TgtTq을 항상 선형적으로 추종하도록 연산하므로 회생제동실행량 Regen_Est_New이 비선형적으로 발생되지 않아 운전성 이질감이 발생하지 않는다. 정파워 영역에서는 현재 기어단 기준 회생제동 실행량 Rgn_ActTq과 타겟 기어단 기준 회생제동실행량 Rgn_TgtTq과 회생제동실행량 Regen_Est_New이 동일하다. 정토크 영역에서는 현재 기어단 기준 회생제동 실행량 Rgn_ActTq에서 타겟 기어단 기준 회생제동실행량 Rgn_TgtTq으로의 천이 시점을 특정 변속 위상 조건에서 추종 기울기 θ (= |Rgn_TgtTq - Rgn_ActTq|)에 비례하여 현재 기어단 기준 회생제동 실행량 Rgn_ActTq과 타겟 기어단 기준 회생제동실행량 Rgn_TgtTq의 차이에 따라 선형적으로 추종 가능하다.
상기한 회생제동실행량 연산 방법에서는 운전자의 제동 의지 변화(Brake Depth 변화)에 의한 제동력 변동이 발생하는 경우 또는 회생제동 금지상황에서 회생제동 허용상황으로의 천이, 변속기 유온 및 예상치 못한 회생제동 토크의 변동이 발생하는 경우, 변속 시간의 변화에 관계없이 타겟 기어단 기준 회생제동실행량 Rgn_TgtTq의 예측이 가능하기 때문에 회생제동실행량의 정확성 및 선형성이 확보되며, 제동 선형성 확보 및 운전성 향상 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량제어장치의 회생제동실행량 산출 방법을 도시한 흐름도이고, 도 5는 도 4에 도시된 회생제동실행량 연산 과정을 도시한 흐름도이다.
하이브리드 제어기(120)는 브레이크 제어기(110)로부터 회생제동허용량을 수신한다(S110). 브레이크 제어기(110)는 모터 또는 배터리 등의 상태를 고려하지 않는 회생제동허용량을 송신한다.
하이브리드 제어기(120)는 회생제동허용량를 기반으로 휠 기준 회생제동가능량으로 연산한다(S120). 하이브리드 제어기(120)는 배터리 SOC(State Of Charge), 배터리 온도, 모터 온도 및/또는 모터 속도 등에 따라 현재 모터에 의해 충전 가능한 출력(파워)을 제한하고, 제한된 현재 모터에 의해 충전 가능한 파워를 회생제동허용량에 반영하여 휠 기준 회생제동가능량을 산출한다. 이때, 하이브리드 제어기(120)는 모터의 최대토크를 제한하지 않는다.
하이브리드 제어기(120)는 휠 기준 회생제동가능량를 현재 기어비로 나누어 변속기 입력 기준 회생제동가능량을 연산한다(S130).
하이브리드 제어기(120)는 모터최대토크를 제한하고 변속기 입력 기준 회생제동가능량에 요구토크 기울기를 적용하여 토크제한 적용 변속기 입력토크(제1변속기 입력토크)를 연산한다(S140). 하이브리드 제어기(120)는 제1변속기 입력토크에 현재 기어단의 기어비를 곱하여 현재 기어단 기준 회생제동실행량(제1회생제동실행량)을 연산한다(S150).
또한, 하이브리드 제어기(120)는 모터최대토크를 제한하지 않고 변속기 입력 기준 회생제동가능량에 요구토크 기울기를 적용하여 토크제한 미적용 변속기 입력토크(제2변속기 입력토크)를 연산한다(S160). 하이브리드 제어기(120)는 제2변속기 입력토크에 타겟 기어단의 기어비를 곱하여 타겟 기어단 기준 회생제동실행량(제2회생제동실행량)을 연산한다(S170).
하이브리드 제어기(120)는 제1회생제동실행량, 제2회생제동실행량 및 변속 위상 정보를 활용하여 특정 변속 위상 시점부터 제1회생제동실행량이 제2회생제동실행량을 추종하도록 제3회생제동실행량을 연산한다(S180). 이후, 하이브리드 제어기(120)는 연산된 제3회생제동실행량을 브레이크 제어기(110)로 송신하여 제동협조제어를 수행한다.
이하에서는 도 5를 참조하여 제3회생제동실행량을 연산하는 방법을 보다 구체적으로 설명한다.
하이브리드 제어기(120)는 변속 상황인지를 확인한다(S181).
하이브리드 제어기(120)는 변속 상황인 경우, 변속 위상이 기설정된 위상 조건을 만족하는지를 확인한다(S182). 기설정된 위상 조건은 캘리브레이션을 통해 사전에 설정되는 변속 위상 범위이다.
하이브리드 제어기(120)는 변속 위상이 기설정된 위상 조건을 만족하면, 제1회생제동실행량과 제2회생제동실행량이 일치 여부를 확인한다(S183).
하이브리드 제어기(120)는 현재 기어단 기준 회생제동실행량(제1회생제동실행량)과 타겟 기어단 기준 회생제동실행량(제2회생제동실행량)이 일치하는 경우, 제1회생제동실행량을 제3회생제동실행량으로 결정한다(S184).
하이브리드 제어기(120)는 S181에서 변속 상황이 아니거나 또는 S182에서 변속 위상이 기설정된 위상 조건을 만족하지 않으면, 제1회생제동실행량을 제3회생제동실행량으로 결정한다(S184).
한편, 하이브리드 제어기(120)는 S183에서 제1회생제동실행량과 제2회생제동실행량이 일치하지 않는 경우, 제1회생제동실행량에 추종 기울기 θ를 반영하여 제3회생제동실행량을 연산(산출)한다(S185). 여기서, 추종 기울기 θ는 제1회생제동실행량에서 제2회생제동실행량으로 추종하는 기울기이다.
하이브리드 제어기(120)는 제1회생제동실행량과 제2회생제동실행량이 일치할 때까지 S185를 반복 수행한다(S186). 하이브리드 제어기(120)는 제1회생제동실행량과 제2회생제동실행량이 일치하면 S184를 수행한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 브레이크 제어기
120: 하이브리드 제어기

Claims (18)

  1. 회생제동허용량을 송신하는 브레이크 제어기, 및
    상기 회생제동허용량을 기반으로 현재 기어단을 기준으로 하는 제1회생제동실행량과 타겟 기어단을 기준으로 하는 제2회생제동실행량을 연산하고, 제1회생제동실행량, 상기 제2회생제동실행량 및 변속 위상 정보를 활용하여 상기 제1회생제동실행량이 상기 제2회생제동실행량을 추종하도록 제3회생제동실행량을 연산하는 하이브리드 제어기를 포함하는 차량제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하이브리드 제어기는, 모터에 의한 충전 가능한 파워를 제한하고, 제한된 충전 가능한 파워를 상기 회생제동허용량에 반영하여 휠 기준 회생제동가능량을 연산하는 것을 특징으로 하는 차량제어장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하이브리드 제어기는, 상기 휠 기준 회생제동가능량를 현재 기어비로 나누어 변속기입력 기준 회생제동가능량을 연산하는 것을 특징으로 하는 차량제어장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하이브리드 제어기는, 모터최대토크를 제한하고 상기 변속기입력 기준 회생제동가능량에 요구토크 기울기를 적용하여 제1변속기 입력토크를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량제어장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하이브리드 제어기는, 상기 제1변속기 입력토크에 현재 기어단의 기어비를 곱하여 상기 제1회생제동실행량을 연산하는 것을 특징으로 하는 차량제어장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 하이브리드 제어기는, 모터최대토크를 제한하지 않고 상기 변속기입력 기준 회생제동가능량에 요구토크 기울기를 적용하여 제2변속기 입력토크를 연산하는 것을 특징으로 하는 차량제어장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 하이브리드 제어기는, 상기 제2변속기 입력토크에 타겟 기어단의 기어비를 곱하여 상기 제2회생제동실행량을 연산하는 것을 특징으로 하는 차량제어장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하이브리드 제어기는, 변속 상황이 아닌 경우, 변속 위상이 기설정된 위상 조건을 만족하지 않는 경우, 또는 상기 제1회생제동실행량과 상기 제2회생제동실행량이 일치하는 경우, 상기 제1회생제동실행량을 상기 제3회생제동실행량으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량제어장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하이브리드 제어기는, 변속 상황에서 변속 위상이 기설정된 위상 조건을 만족하며 상기 제1회생제동실행량과 상기 제2회생제동실행량이 일치하지 않는 경우, 상기 제1회생제동실행량에 추종 기울기를 적용하여 상기 제3회생제동실행량을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량제어장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 추종 기울기는 제1회생제동실행량에서 제2회생제동실행량으로 추종하는 기울기인 것을 특징으로 하는 차량제어장치.
  11. 브레이크 제어기로부터 회생제동허용량을 수신하는 단계,
    상기 회생제동허용량을 기반으로 현재 기어단을 기준으로 하는 제1회생제동실행량과 타겟 기어단을 기준으로 하는 제2회생제동실행량을 연산하는 단계, 및
    상기 제1회생제동실행량, 상기 제2회생제동실행량 및 변속 위상 정보를 활용하여 상기 제1회생제동실행량이 상기 제2회생제동실행량을 추종하도록 제3회생제동실행량을 연산하는 단계를 포함하는 차량제어장치의 회생제동실행량 산출 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1회생제동실행량과 상기 제2회생제동실행량을 연산하는 단계는,
    상기 회생제동허용량를 기반으로 휠 기준 회생제동가능량을 연산하는 단계,
    상기 휠 기준 회생제동가능량를 현재 기어비로 나누어 변속기입력 기준 회생제동가능량을 연산하는 단계,
    상기 변속기입력 기준 회생제동가능량에 기초하여 상기 제1회생제동실행량을 연산하는 단계, 및
    상기 변속기입력 기준 회생제동가능량에 기초하여 상기 제2회생제동실행량을 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량제어장치의 회생제동실행량 산출 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1회생제동실행량을 연산하는 단계는,
    모터최대토크를 제한하고 상기 변속기입력 기준 회생제동가능량에 요구토크 기울기를 적용하여 제1변속기 입력토크를 연산하는 단계, 및
    상기 제1변속기 입력토크에 현재 기어단의 기어비를 곱하여 상기 제1회생제동실행량을 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량제어장치의 회생제동실행량 산출 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제2회생제동실행량을 연산하는 단계는,
    모터최대토크를 제한하지 않고 상기 변속기입력 기준 회생제동가능량에 요구토크 기울기를 적용하여 제2변속기 입력토크를 연산하는 단계, 및
    상기 제2변속기 입력토크에 타겟 기어단의 기어비를 곱하여 상기 제2회생제동실행량을 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량제어장치의 회생제동실행량 산출 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제3회생제동실행량을 연산하는 단계는,
    변속 상황인지를 확인하는 단계,
    상기 변속 상황에서 변속 위상이 기설정된 위상 조건을 만족하는지를 확인하는 단계,
    상기 변속 위상이 기설정된 위상 조건을 만족하면, 상기 제1회생제동실행량과 상기 제2회생제동실행량이 일치 여부를 확인하는 단계, 및
    상기 제1회생제동실행량과 상기 제2회생제동실행량이 일치하는 경우, 제1회생제동실행량을 상기 제3회생제동실행량으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량제어장치의 회생제동실행량 산출 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 변속 상황이 아닌 경우 또는 상기 변속 위상이 기설정된 위상 조건을 만족하지 않는 경우 상기 제1회생제동실행량을 상기 제3회생제동실행량으로 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량제어장치의 회생제동실행량 산출 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1회생제동실행량과 상기 제2회생제동실행량이 일치하지 않는 경우, 상기 제1회생제동실행량에 추종 기울기를 적용하여 상기 제3회생제동실행량을 산출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량제어장치의 회생제동실행량 산출 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 추종 기울기는 제1회생제동실행량에서 제2회생제동실행량으로 추종하는 기울기인 것을 특징으로 하는 차량제어장치의 회생제동실행량 산출 방법.
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