KR20220019142A - 전동 차량의 회생 제동 제어 장치 및 방법 - Google Patents

전동 차량의 회생 제동 제어 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

차량 전방의 노면 상태에 대한 정보를 제공하는 노면 상태 제공 수단; 상기 차량의 차속에 대한 정보를 제공하는 차속 제공 수단; 상기 노면 상태 제공 수단으로부터 상기 차량의 전방의 노면 상태 정보를 입력 받고 상기 차속 제공 수단으로부터 상기 차량의 차속 정보를 입력 받으며, 상기 노면 상태가 사전 설정된 저마찰 상태인 경우 상기 차속에 기반하여 상기 차량의 회생 제동 설정을 조정하는 컨트롤러를 포함하는 전동 차량의 회생 제동 제어 장치가 개시된다.

Description

전동 차량의 회생 제동 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING REGENERATIVE BREAKING OF MOTOR DRIVEN VEHICLE}
본 발명은 전동 차량의 회생 제동 제어 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액셀러레이터 페달을 조작하지 않는 타력 주행 상태에서 자동으로 회생 제동이 적용되는 전동 차량의 회생 제동량을 노면 상태에 따라 적절하게 조정할 수 있는 전동 차량의 회생 제동 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
하이브리드 자동차 및 전기 자동차 등의 친환경 자동차는 전기 에너지를 회전하는 기계 에너지로 변환하는 전동기에 의해 동력을 얻는 자동차이다. 이러한 모터를 구비하는 전동 자동차의 경우 전형적인 디스크 또는 드럼 브레이크 이외에도 모터의 회생 제동을 이용하여 차량을 감속시킬 수 있으며 회생 제동에 의해 발생하는 전기 에너지를 배터리에 충전시킬 수 있다.
최근 개발되고 있는 전동 차량들은 차량의 액셀러레이터 페달을 조작하지 않는 타력 주행 상태에서 미리 설정한 양의 회생 제동이 이루어지게 하여 배터리를 충전하는 기법이 적용되고 있다. 예를 들어, 운전석의 조향 휠 주변에 마련된 패들 시프트를 이용하여 단계적으로 타력주행 시 적용되는 회생 제동량을 설정할 수 있는 차량이 개발된 상태이다.
이와 같이, 액셀러레이터의 조작이 이루어지지 않는 타력 주행 상태에서 사전 설정된 양의 회생 제동이 자동으로 이루어지는 차량의 경우 노면 상태에 따라 차량에 슬립이 발생하여 운전이 불안정 해지거나 위험한 상태에 이를 수 있다. 예를 들어, 차량이 저마찰 노면 상태를 주행 중일 때 자동으로 회생 제동이 이루어지면 원하지 않은 슬립이 발생하여 차량에 요(Yaw)가 발생하고 심각한 경우 주행 경로를 이탈하여 회전할 수 있다.
일반적인 연소 엔진을 구비한 차량은 브레이크 페달 조작 시 차량의 슬립이 느껴지는 경우 운전자가 브레이크 패달에서 발을 떼면 다시 안정정인 주행이 가능하지만, 자동 회생 제동이 이루어지는 전동 차량에서는 차량의 슬립과 관계없이 액셀러레이터 페달에 조작이 이루어지지 않으면 사전 설정된 크기의 회생 제동이 계속 이루어지게 되므로 위와 같은 문제가 발생하게 된다. 특히, 저마찰 노면에서 주행 안정성이 떨어지는 후륜 구동 차량은 위와 같은 문제가 더욱 심각하게 발생할 수 있다.
상기 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
10-1664705 B1 KR 10-2016-0024948 A
이에 본 발명은, 액셀러레이터 페달의 조작이 없는 경우 사전 설정된 크기의 회생 제동이 이루어지는 전동 차량에서 노면 상태에 따라 적절하게 회생 제동 크기를 제어할 수 있는 전동 차량의 회생 제동 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,
차량 전방의 노면 상태에 대한 정보를 제공하는 노면 상태 제공 수단;
상기 차량의 차속에 대한 정보를 제공하는 차속 제공 수단; 및
상기 노면 상태 제공 수단으로부터 상기 차량의 전방의 노면 상태 정보를 입력 받고 상기 차속 제공 수단으로부터 상기 차량의 차속 정보를 입력 받으며, 상기 노면 상태가 사전 설정된 저마찰 상태인 경우 상기 차속에 기반하여 상기 차량의 회생 제동 설정을 조정하는 컨트롤러;
를 포함하는 전동 차량의 회생 제동 제어 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 노면 상태 제공 수단은, 상기 차량 내에 설치되어 차량 전방의 노면을 촬영하고 촬영된 영상으로부터 상기 노면 상태에 대한 정보를 검출하는 카메라를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 노면 상태 제공 수단은, 상기 차량이 주행 중인 도로에 설치되어 노면을 촬영하고 촬영된 영상으로부터 상기 노면 상태에 대한 정보를 검출하고, 검출된 상기 노면 상태에 대한 정보를 무선으로 상기 차량에 전송하는 도로 감시용 카메라를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 노면 상태 제공 수단은, 상기 차량의 전방에서 주행하며 주행 중 통과한 도로의 노면 상태에 대한 정보를 검출하고, 검출된 상기 노면 상태에 대한 정보를 무선으로 상기 차량에 전송하는 인접 차량을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태눈, 상기 차량의 외기온을 검출하는 온도 센서를 더 포함하며, 상기 컨트롤러는, 상기 온도 센서에서 검출된 외기온이 사전 설정된 기준값 보다 작고 상기 노면 상태가 사전 설정된 저마찰 상태인 경우, 상기 차속에 기반하여 상기 차량의 회생 제동 설정을 조정할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 상기 차속이 사전 설정된 제1 기준값 보다 큰 경우 상기 차량의 회생 제동을 중단할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 상기 차속이 사전 설정된 제1 기준값 이하이고, 상기 제1 기준값 보다 작은 제2 기준값 보다 큰 경우 보다 큰 경우 상기 차량의 회생 제동 크기를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 상기 온도 센서에서 검출된 외기온이 사전 설정된 기준값 보다 작고 상기 노면 상태가 사전 설정된 저마찰 상태이며 상기 자치의 액셀러레이터가 조작 중이고 상기 차량의 전후륜 휠속차가 발생하는 경우, 상기 차속에 기반하여 상기 차량의 회생 제동 설정을 조정할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 상기 온도 센서에서 검출된 외기온이 사전 설정된 기준값 보다 작고 상기 노면 상태가 사전 설정된 저마찰 상태이며 상기 자치의 액셀러레이터가 조작되지 않는 상태에서 상기 차량의 ABS가 작동하는 경우, 상기 차속에 기반하여 상기 차량의 회생 제동 설정을 조정할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 상기 차속이 사전 설정된 제1 기준값 보다 큰 경우 상기 차량의 회생 제동을 중단할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 상기 차속이 사전 설정된 제1 기준값 이하이고, 상기 제1 기준값 보다 작은 제2 기준값 보다 큰 경우 보다 큰 경우 상기 차량의 회생 제동 크기를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 컨트롤러는, 상기 회생 제동을 중단하거나 상기 회생 제동 크기를 감소시키도록 상기 회생 제동 설정을 조정하는 경우, 운전자에게 경고를 제공할 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서 본 발명은,
컨트롤러에서, 차량 전방의 노면 상태에 대한 정보를 제공하는 노면 상태 제공 수단으로부터 상기 노면 상태에 대한 정보를 제공받는 단계;
상기 컨트롤러에서, 상기 차량의 차속에 대한 정보를 제공하는 차속 제공 수단으로부터 상기 차속에 대한 정보를 제공받는 단계; 및
상기 컨트롤러에서, 상기 노면 상태가 사전 설정된 저마찰 상태인 경우 상기 차속에 기반하여 상기 차량의 회생 제동 설정을 조정하는 단계;
를 포함하는 전동 차량의 회생 제동 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태는, 상기 조정하는 단계 이전에, 상기 컨트롤러에서 상기 차량의 외기온을 검출하는 온도 센서로부터 상기 외기온을 입력 받는 단계를 더 포함하며, 상기 조정하는 단계는, 상기 온도 센서에서 검출된 외기온이 사전 설정된 기준값 보다 작고 상기 노면 상태가 사전 설정된 저마찰 상태인 경우, 상기 차속에 기반하여 상기 차량의 회생 제동 설정을 조정할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 상기 조정하는 단계 이전에, 상기 컨트롤러에서, 상기 차량의 액셀러레이터 페달 조작 여부 및 상기 차량의 전후륜 휠속을 입력 받는 단계를 더 포함하며, 상기 조정하는 단계는, 상기 온도 센서에서 검출된 외기온이 사전 설정된 기준값 보다 작고 상기 노면 상태가 사전 설정된 저마찰 상태이며 상기 자치의 액셀러레이터 페달이 조작 중이고 상기 차량의 전후륜 휠속차가 발생하는 경우, 상기 차속에 기반하여 상기 차량의 회생 제동 설정을 조정할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 상기 조정하는 단계 이전에, 상기 컨트롤러에서, 상기 차량의 액셀러레이터 페달 조작 여부 및 상기 차량의 ABS 작동 여부를 입력 받는 단계를 더 포함하며, 상기 컨트롤러는, 상기 온도 센서에서 검출된 외기온이 사전 설정된 기준값 보다 작고 상기 노면 상태가 사전 설정된 저마찰 상태이며 상기 자치의 액셀러레이터가 조작되지 않는 상태에서 상기 차량의 ABS가 작동하는 경우, 상기 차속에 기반하여 상기 차량의 회생 제동 설정을 조정할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 조정하는 단계는, 상기 컨트롤러에서, 상기 차속이 사전 설정된 제1 기준값 보다 큰 경우 상기 차량의 회생 제동을 중단할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 조정하는 단계는, 상기 컨트롤러에서, 상기 차속이 사전 설정된 제1 기준값 이하이고, 상기 제1 기준값 보다 작은 제2 기준값 보다 큰 경우 보다 큰 경우 상기 차량의 회생 제동 크기를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 조정하는 단계 이후, 상기 컨트롤러는, 상기 조정하는 단계에서 상기 회생 제동을 중단하거나 상기 회생 제동 크기를 감소시키도록 상기 회생 제동 설정을 조정하는 경우, 운전자에게 경고를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 전동 차량의 회생 제동 제어 장치에 따르면, 주행 중인 전동 차량의 전방 노면 조건이 저마찰 상태인 것으로 판단되거나 이미 저마찰 상태의 노면에 진입한 경우, 운전자에게 저마찰 노면 상태를 경고함과 동시에 기 설정된 크기의 회생 제동을 오프시키거나 회생 제동의 설정 크기를 감소시켜 저마찰 구간에서 차량이 슬립되어 회전하는 등 차량 거동 불안정 및 그에 따른 후속 사고 등을 미리 예방할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 전동 차량의 회생 제동 제어 장치가 적용된 주행 환경을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 전동 차량의 회생 제동 제어 장치의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 전동 차량의 회생 제동 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 전동 차량의 회생 제동 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부의 도면을 참조하여 다양한 실시 형태에 따른 전동 차량의 회생 제동 제어 장치 및 방법을 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 전동 차량의 회생 제동 제어 장치가 적용된 주행 환경을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 차량(10)는 차량 동력을 제공하는 모터(미도시)가 구비된 전동 차량으로, 운전자가 주행 중 액셀러레이터 페달에서 발을 떼고 액셀러레이터 페달을 조작하지 않는 경우 사전 설정된 회생 제동 토크를 모터에 인가하여 회생 제동이 이루어지게 하는 차량일 수 있다.
예를 들어, 차량(10)는 운전석의 조향 휠 주변에 마련된 패들 시프트를 이용하여 회생 제동의 크기를 설정할 수 있는 차량일 수 있다. 운전자의 패들 시프트 조작에 의해 다수의 단계로 나뉘어지는 회생 제동 크기의 설정이 이루어질 수 있다. 운전자가 패들 시프트의 조작을 통해 총 3단계로 나뉘어져 설정된 회생 제동 크기를 설정해 둔 상태로 주행 중에 액셀러레이터 패달에서 발을 떼면 자동으로 설정 단계에 해당하는 크기의 회생 제동이 이루어지도록 모터 제어가 이루어 질 수 있다.
이러한 제어는 차량(10)에 마련된 차량 제어 유닛(VCU: Vehicle Control Unit) 또는 하이브리드 제어 유닛(HCU: Hybrid Control Unit) 등과 같은 컨트롤러에 의해 이루어질 수 있다.
전동 차량이 주행 중 액셀러레이터 페달 조작이 없을 때 회생 제동을 실시하는 기술 및 패들 시프트 등을 이용하여 사전에 회생 제동 크기를 설정하는 기술 등은 당 기술분야에 기 공지되어 있으므로 추가적인 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시형태는, 액셀러레이터 페달의 조작이 없을 때 자동으로 회생 제동을 수행하는 차량에서 노면 상태를 고려하여 회생 제동의 크기를 조정함으로써 저마찰 조건의 노면에서 회생 제동이 이루어짐에 따라 차량에 슬립이 발생하는 것을 방지하고자 하는 기술이다.
차량(10)는 주행 중 다양한 노면 상태 제공 수단을 이용하여 주행 중인 도로의 전방 노면 상태를 확인하고, 확인된 노면 상태와 차량(10)의 차속에 기반하여 기 설정된 회생 제동 크기를 변경하는 제어를 수행할 수 있다.
도 1에 나타난 것과 같이, 차량(10)는 차량 내부에 설치된 노면 상태 검출용 카메라(11)를 통해 차량(10)가 주행 중인 도로의 전방을 촬영하여 노면 상태를 검출할 수 있다.
여기서, 카메라(11)는 노면의 상태를 판단할 수 있는 카메라로서, 예를 들어 노면의 상태를 아이스(결빙), 웨트, 드라이 등과 같은 상태로 분류할 수 있다. 이와 같은 노면 상태 판단용 카메라는 차량(10)의 전방 노면을 촬영하고 촬영된 이미지로부터 노면 상태를 결정할 수 있는 특징을 추출함으로써 노면 상태를 분류해 내는 알고리즘이 적용된 카메라이다. 이러한 노면 상태 검출용 카메라는 당 기술 분야에 다양하게 알려져 있다.
본 발명의 일 실시형태는, 카메라(11)에서 입력되는 노면 상태 정보로부터 회생 제동 제어의 수행 여부를 결정할 수 있다. 이 때, 회생 제동 제어가 수행되는 노면 상태 정보는 차량의 슬립이 발생할 수 있는 저마찰 상태에 해당하는 것으로, 카메라(11)에서 제공하는 노면 상태 정보가 아이스인 경우 또는 아이스나 웨트인 경우 회생 제동 제어가 수행될 수 있도록 사전에 설정될 수 있다.
노면 상태를 제공하는 수단으로서, 차량(10) 내에 설치되는 카메라(11) 이외에, 차량(10)가 주행한 도로를 먼저 지나간 선행 차량(20), 도로에 설치되어 도로의 노면 상태를 판단하는 도로 감시용 카메라(30), 선행 차량(20)이나 도로 감시용 카메라(30)로부터 노면 상태 정보를 제공받고 타 차량들로 노면 상태 정보를 전송하는 관제 서버(40) 등이 적용될 수 있다.
선행 차량(20)은 도로의 결빙 구간(R) 등을 통과하는 경우 이를 검출하고 해당 결빙 구간(R)에 대한 정보를 V2V 방식으로 차량(10)에 무선 통신할 수 있다. 차량(10)는 그 내부에 마련된 VAN(Video, Audio, Navigation)에 선행 차량(20)에서 제공받은 결빙 구간(R)에 대한 정보를 표시하고 차량(10)가 해당 구간을 지나는 경우 회생 제동 제어가 이루어지게 할 수 있다.
또한, 도로에서 결빙이 잦은 구간에는 도로 감시용 카메라(30)가 설치될 수 있으며, 이 도로 감시용 카메라(30)가 결빙 구간(R)을 검출하여 검출한 정보를 V2X 방식의 무선 통신으로 차량(10)에 제공할 수 있다. 여기서 도로 감시용 카메라(30)는 전술한 차량(10) 내에 설치되는 카메라(11)와 같이 노면 상태를 검출할 수 있는 알고리즘이 적용된 카메라 일 수 있다.
또한, 선행 차량(20)이나 도로 감시용 카메라(30)로부터 검출된 결빙 구간(R)과 같은 노면 정보를 수집하는 관제 서버(40)는, 수집된 노면 정보를 차량(10)에 무선 전송함으로써 차량(10)의 회생 제동 제어가 가능하게 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 전동 차량의 회생 제동 제어 장치를 도시한 블록 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 전동 차량의 회생 제동 제어 장치는, 차량(10) 전방의 노면 상태에 대한 정보를 제공하는 노면 상태 제공 수단 중 하나인 도로 상태 모니터링용 카메라(11)와, 차량(10)의 차속에 대한 정보를 제공하는 차속 제공 수단 중 하나인 차속 센서(13)와, 카메라(11)와 차속 센서(13)에서 각각 입 차량의 전방의 노면 상태 정보 및 차량의 차속 정보를 입력 받으며, 노면 상태가 사전 설정된 저마찰 상태인 경우 차속에 기반하여 차량(10)의 회생 제동 설정을 조정하는 컨트롤러(100)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 전동 차량의 회생 제동 제어 장치는, 회생 제동 제어 여부를 판단하기 위한 추가의 인자로서 차량의 외기온을 적용할 수 있다. 이를 위해 본 발명의 일 실시형태에 따른 전동 차량의 회생 제동 제어 장치는 차량(10)의 외기온을 검출하는 외기온 센서(12)를 더 포함할 수 있다.
그 이외에, 본 발명의 일 실시형태에 따른 전동 차량의 회생 제동 제어 장치는, 회생 제동 여부 판단을 위한 정보를 제공할 수 있는 다양한 센서 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 차량(10)의 액셀러레이터 페달의 조작 여부를 판단하기 위한 APS(Accelerator Position Sensor)(14), 차속 센서(13)를 대체하여 차속에 대한 정보를 제공하거나 차량(10)의 외부로부터 입력된 노면 상태 정보에 해당하는 위치를 판단할 수 있는 AVN(15) 및 외부의 노면 상태 제공 수단인 선행 차량(20), 도로 감시용 카메라(30) 및 관제 서버(40) 등으로부터 노면 상태 정보를 무선으로 입력 받기 위한 통신 수단(16) 등을 더 포함할 수 있다.
이와 같은 구성 요소들을 포함하는 본 발명의 여러 실시형태에 따른 전동 차량의 회생 제동 제어 장치의 동작 및 그에 따른 작용 효과는 이후에 설명되는 본 발명의 여러 실시형태에 따른 전동 차량의 회생 제동 제어 방법에 대한 설명을 통해 명확하게 이해될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 전동 차량의 회생 제동 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 전동 차량의 회생 제동 제어 방법은, 컨트롤러(100)가 노면 상태 제공 수단(11, 20, 30, 40)으로부터 차량(10)가 주행 중인 노면 상태에 대한 정보를 제공받고, 차속 제공 수단(13, 15)으로부터 주행 중인 차량(10)의 차속 정보를 제공받아 회생 제동 설정 변경 여부를 판단하는 단계(S12, S13, S15)로부터 시작될 수 있다. 추가적으로, 컨트롤러(100)는 차량의 외기온 센서(12)로부터 차량의 외기온 정보를 제공받아 회생 제동 설정 변경 여부를 판단할 수 있다(S11).
전술한 바와 같이, 노면 상태 제공 수단은, 차량(10) 내에 설치된 노면 상태 검출용 카메라(11)나 선행 차량(20), 도로 감시용 카메라(30), 관제 서버(40) 등이 될 수 있으며, 차속 제공 수단은 차속 센서(13)나 AVN(15)이 될 수 있다.
컨트롤러(100)는 노면 상태 제공 수단(11, 20, 30, 40)에서 제공된 노면 상태 정보에 의해 결빙 구간과 같이 사전 설정된 저마찰 상태임이 확인되고, 차량(10)의 차속이 사전 설정된 제1 기준값(B) 보다 큰 경우, 기 설정된 회생 제동 크기 설정을 무시하고 회생 제동을 오프시킬 수 있다. 더하여, 전방에 결빙 구간으로 인해 차량의 슬립 등의 문제가 발생할 수 있음을 클러스터나 AVN 등을 통해 시각 적 또는 청각적으로 경고하여 운전자가 사전에 저마찰 구간에 대한 안전 운전을 실시하게 할 수 있다(S14).
여기서, 컨트롤러(100)가 외기온 정보를 입력 받은 경우, 컨트롤러(100)는 외기온이 사전 설정된 기준값(A) 보다 작고 앞서 설명한 노면 상태 및 차속 조건이 충족되면 회생 제동을 오프시키고 이를 경고하는 과정(S14)를 수행하게 할 수 있다.
여기서, 기준값(A)는 결빙구간이나 젖은 노면이 차량의 거동에 영향을 미칠 수 있는 것으로 판단할 수 있는 기준이 되는 온도이고, 기준값(B)는 차량에 제동력이 발생하면 차량에 슬립이 발생할 수 있는 기준이 되는 속도가 될 수 있다.
한편, 차속이 제1 설정값(A) 보다 작고 제1 설정값(A) 보다 작은 값을 갖는 제2 설정값(C) 보다 큰 경우, 컨트롤러(100)는 기 설정된 회생 제동 설정값을 감소시킬 수 있다(S16).
여기서, 제2 설정값(C)은 기 설정된 회생 제동 설정값에 의해 슬립이 발생할 수 있는 기준이 되는 속도로서 차량의 속도가 제2 설정값 보다 작으면 슬립이 발생하지 않을 것으로 예상할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 전동 차량의 회생 제동 제어 방법은, 노면 조건이 저마찰 상태인 것으로 판단된 경우 사전에 회생 제동의 크기가 설정된 경우라고 하더라도 회생 제동을 오프시키거나 회생 제동의 설정 크기를 감소시켜 저마찰 구간에서 차량이 슬립되어 회전하는 등 차량 거동 불안정 및 그에 따른 후속 사고 등을 미리 예방할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 전동 차량의 회생 제동 제어 방법을 도시한 흐름도이다. 도 4에 도시된 실시형태는, 결빙 구간의 검출이 늦어지거나 결빙 구간과의 거리가 매우 가까운 경우 휠속의 거동 이상이 발생하는 경우에는 회생 제동 제어를 수행하고자 하는 예이다.
도 4을 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 전동 차량의 회생 제동 제어 방법은, 컨트롤러(100)가 노면 상태 제공 수단(11, 20, 30, 40)으로부터 차량(10)가 주행 중인 노면 상태에 대한 정보를 제공받고, 차량의 휠속 거동 이상을 판단하며, 차속 제공 수단(13, 15)으로부터 주행 중인 차량(10)의 차속 정보를 제공받아 회생 제동 설정 변경 여부를 판단하는 단계(S22, S23, S24, S25, S27)로부터 시작될 수 있다. 추가적으로, 컨트롤러(100)는 차량의 외기온 센서(12)로부터 차량의 외기온 정보를 제공받아 회생 제동 설정 변경 여부를 판단할 수 있다(S21).
컨트롤러(100)는 노면 상태 제공 수단(11, 20, 30, 40)에서 제공된 노면 상태 정보에 의해 결빙 구간과 같이 사전 설정된 저마찰 상태임을 먼저 확인할 수 있다. 이어, 컨트롤러(100)는 APS의 상태와 전후륜의 휠속 편차 및 ABS 작동 여부에 따라 휠속 거동 이상을 판단할 수 있다(S23, S24). 더하여, 컨트롤러(100)는 차속 정보에 나타난 차량의 자속과 기준값을 비교할 수 있다(S25, S27). 컨트롤러(100)는 위의 조건들이 적절히 만족되는 경우 그에 해당하는 회생 제동 제어를 수행할 수 있다.
컨트롤러(100)는, 외기온이 기준값(A) 보다 낮고 노면 상태 제공 수단(11, 20, 30, 40)에서 제공된 노면 상태 정보에 의해 결빙 구간과 같이 사전 설정된 저마찰 상태임이 확인되고(S22), 차량(10)의 APS의 출력이 0보다 크며(액셀러레이터 페달이 조작 중이며) 차량 전후륜의 휠속 편차가 나타나고, 차속이 사전 설정된 제1 기준값(B) 보다 큰 경우, 기 설정된 회생 제동 크기 설정을 무시하고 회생 제동을 오프시킬 수 있다. 더하여, 전방에 결빙 구간으로 인해 차량의 슬립 등의 문제가 발생할 수 있음을 클러스터나 AVN 등을 통해 시각 적 또는 청각적으로 경고할 수 있다.
또한, 컨트롤러(100)는 외기온이 기준값(A) 보다 낮고 노면 상태 제공 수단(11, 20, 30, 40)에서 제공된 노면 상태 정보에 의해 결빙 구간과 같이 사전 설정된 저마찰 상태임이 확인되고(S22), 차량(10)의 APS의 출력이 0이며(액셀러레이터 페달이 조작되지 않는 중이며) 휠 슬립이 발생하여 ABS가 작동하는 경우(S24)이고, 차속이 사전 설정된 제1 기준값(B) 보다 큰 경우(S25), 기 설정된 회생 제동 크기 설정을 무시하고 회생 제동을 오프시킬 수 있다. 더하여, 전방에 결빙 구간으로 인해 차량의 슬립 등의 문제가 발생할 수 있음을 클러스터나 AVN 등을 통해 시각 적 또는 청각적으로 경고할 수 있다(S26).
여기서, 컨트롤러(100)가 외기온 정보를 입력 받은 경우, 컨트롤러(100)는 외기온이 사전 설정된 기준값(A) 보다 작고 앞서 설명한 여러 조건이 충족되면 회생 제동을 오프시키고 이를 경고하는 과정(S26)를 수행하게 할 수 있다.
한편, 외기온, 노면 조건 및 차량 거동 조건이 위와 같이 충족되고, 차속이 제1 설정값(B) 보다 작고 제1 설정값(B) 보다 작은 값을 갖는 제2 설정값(C) 보다 큰 경우(S27), 컨트롤러(100)는 기 설정된 회생 제동 설정값을 감소시킬 수 있다(S28).
이와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 전동 차량의 회생 제동 제어 방법은, 노면 조건이 저마찰 상태인 것으로 판단되고 차량의 휠속 편차나 슬립이 발생되는 초기에, 기 설정된 크기의 회생 제동을 오프시키거나 회생 제동의 설정 크기를 감소시켜 저마찰 구간에서 차량이 슬립되어 회전하는 등 차량 거동 불안정 및 그에 따른 후속 사고 등을 미리 예방할 수 있다.
이상에서 본 발명의 특정한 실시형태에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 청구범위의 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10: 차량 11: 도로 상태 모니터링용 카메라
12: 외기온 센서 13: 차속 센서
14: APS 15: AVN
16: 통신 수단 100: 컨트롤러
20: 선행 차량 30: 도로 감시용 카메라
40: 관제 서버

Claims (19)

  1. 차량 전방의 노면 상태에 대한 정보를 제공하는 노면 상태 제공 수단;
    상기 차량의 차속에 대한 정보를 제공하는 차속 제공 수단;
    상기 노면 상태 제공 수단으로부터 상기 차량의 전방의 노면 상태 정보를 입력 받고 상기 차속 제공 수단으로부터 상기 차량의 차속 정보를 입력 받으며, 상기 노면 상태가 사전 설정된 저마찰 상태인 경우 상기 차속에 기반하여 상기 차량의 회생 제동 설정을 조정하는 컨트롤러;
    를 포함하는 전동 차량의 회생 제동 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 노면 상태 제공 수단은, 상기 차량 내에 설치되어 차량 전방의 노면을 촬영하고 촬영된 영상으로부터 상기 노면 상태에 대한 정보를 검출하는 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 차량의 회생 제동 제어 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량이 주행 중인 도로에 설치되어 노면을 촬영하고 촬영된 영상으로부터 상기 노면 상태에 대한 정보를 검출하고, 검출된 상기 노면 상태에 대한 정보를 무선으로 상기 차량에 전송하는 도로 감시용 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 차량의 회생 제동 제어 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량의 전방에서 주행하며 주행 중 통과한 도로의 노면 상태에 대한 정보를 검출하고, 검출된 상기 노면 상태에 대한 정보를 무선으로 상기 차량에 전송하는 인접 차량을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 차량의 회생 제동 제어 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 차량의 외기온을 검출하는 온도 센서를 더 포함하며,
    상기 컨트롤러는, 상기 온도 센서에서 검출된 외기온이 사전 설정된 기준값 보다 작고 상기 노면 상태가 사전 설정된 저마찰 상태인 경우, 상기 차속에 기반하여 상기 차량의 회생 제동 설정을 조정하는 것을 특징으로 하는 전동 차량의 회생 제동 제어 장치.
  6. 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 차속이 사전 설정된 제1 기준값 보다 큰 경우 상기 차량의 회생 제동을 중단하는 것을 특징으로 하는 전동 차량의 회생 제동 제어 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 차속이 사전 설정된 제1 기준값 이하이고, 상기 제1 기준값 보다 작은 제2 기준값 보다 큰 경우 보다 큰 경우 상기 차량의 회생 제동 크기를 감소시키는 것을 특징으로 하는 전동 차량의 회생 제동 제어 장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 온도 센서에서 검출된 외기온이 사전 설정된 기준값 보다 작고 상기 노면 상태가 사전 설정된 저마찰 상태이며 상기 자치의 액셀러레이터가 조작 중이고 상기 차량의 전후륜 휠속차가 발생하는 경우, 상기 차속에 기반하여 상기 차량의 회생 제동 설정을 조정하는 것을 특징으로 하는 전동 차량의 회생 제동 제어 장치.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 온도 센서에서 검출된 외기온이 사전 설정된 기준값 보다 작고 상기 노면 상태가 사전 설정된 저마찰 상태이며 상기 자치의 액셀러레이터가 조작되지 않는 상태에서 상기 차량의 ABS가 작동하는 경우, 상기 차속에 기반하여 상기 차량의 회생 제동 설정을 조정하는 것을 특징으로 하는 전동 차량의 회생 제동 제어 장치.
  10. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 차속이 사전 설정된 제1 기준값 보다 큰 경우 상기 차량의 회생 제동을 중단하는 것을 특징으로 하는 전동 차량의 회생 제동 제어 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 차속이 사전 설정된 제1 기준값 이하이고, 상기 제1 기준값 보다 작은 제2 기준값 보다 큰 경우 보다 큰 경우 상기 차량의 회생 제동 크기를 감소시키는 것을 특징으로 하는 전동 차량의 회생 제동 제어 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 회생 제동을 중단하거나 상기 회생 제동 크기를 감소시키도록 상기 회생 제동 설정을 조정하는 경우, 운전자에게 경고를 제공하는 것을 특징으로 하는 전동 차량의 회생 제동 제어 장치.
  13. 컨트롤러에서, 차량 전방의 노면 상태에 대한 정보를 제공하는 노면 상태 제공 수단으로부터 상기 노면 상태에 대한 정보를 제공받는 단계;
    상기 컨트롤러에서, 상기 차량의 차속에 대한 정보를 제공하는 차속 제공 수단으로부터 상기 차속에 대한 정보를 제공받는 단계;
    상기 컨트롤러에서, 상기 노면 상태가 사전 설정된 저마찰 상태인 경우 상기 차속에 기반하여 상기 차량의 회생 제동 설정을 조정하는 단계;
    를 포함하는 전동 차량의 회생 제동 제어 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 조정하는 단계 이전에, 상기 컨트롤러에서 상기 차량의 외기온을 검출하는 온도 센서로부터 상기 외기온을 입력 받는 단계를 더 포함하며,
    상기 조정하는 단계는, 상기 온도 센서에서 검출된 외기온이 사전 설정된 기준값 보다 작고 상기 노면 상태가 사전 설정된 저마찰 상태인 경우, 상기 차속에 기반하여 상기 차량의 회생 제동 설정을 조정하는 것을 특징으로 하는 전동 차량의 회생 제동 제어 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 조정하는 단계 이전에, 상기 컨트롤러에서, 상기 차량의 액셀러레이터 페달 조작 여부 및 상기 차량의 전후륜 휠속을 입력 받는 단계를 더 포함하며,
    상기 조정하는 단계는, 상기 온도 센서에서 검출된 외기온이 사전 설정된 기준값 보다 작고 상기 노면 상태가 사전 설정된 저마찰 상태이며 상기 자치의 액셀러레이터 페달이 조작 중이고 상기 차량의 전후륜 휠속차가 발생하는 경우, 상기 차속에 기반하여 상기 차량의 회생 제동 설정을 조정하는 것을 특징으로 하는 전동 차량의 회생 제동 제어 방법.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 조정하는 단계 이전에, 상기 컨트롤러에서, 상기 차량의 액셀러레이터 페달 조작 여부 및 상기 차량의 ABS 작동 여부를 입력 받는 단계를 더 포함하며,
    상기 컨트롤러는, 상기 온도 센서에서 검출된 외기온이 사전 설정된 기준값 보다 작고 상기 노면 상태가 사전 설정된 저마찰 상태이며 상기 자치의 액셀러레이터가 조작되지 않는 상태에서 상기 차량의 ABS가 작동하는 경우, 상기 차속에 기반하여 상기 차량의 회생 제동 설정을 조정하는 것을 특징으로 하는 전동 차량의 회생 제동 제어 방법.
  17. 청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 청구항에 있어서,
    상기 조정하는 단계는, 상기 컨트롤러에서, 상기 차속이 사전 설정된 제1 기준값 보다 큰 경우 상기 차량의 회생 제동을 중단하는 것을 특징으로 하는 전동 차량의 회생 제동 제어 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 조정하는 단계는, 상기 컨트롤러에서, 상기 차속이 사전 설정된 제1 기준값 이하이고, 상기 제1 기준값 보다 작은 제2 기준값 보다 큰 경우 보다 큰 경우 상기 차량의 회생 제동 크기를 감소시키는 것을 특징으로 하는 전동 차량의 회생 제동 제어 방법.
  19. 청구항 13에 있어서,
    상기 조정하는 단계 이후, 상기 컨트롤러는, 상기 조정하는 단계에서 상기 회생 제동을 중단하거나 상기 회생 제동 크기를 감소시키도록 상기 회생 제동 설정을 조정하는 경우, 운전자에게 경고를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동 차량의 회생 제동 제어 방법.
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KR20160024948A (ko) 2013-08-30 2016-03-07 히다치 오토모티브 시스템즈 가부시키가이샤 전동 차량 제어 시스템
KR101664705B1 (ko) 2015-06-16 2016-10-10 현대자동차주식회사 차량의 제어 방법

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