KR20220047467A - 자동차 타력 주행시 기준 감속도를 이용한 회생제동 시스템 및 그 방법 - Google Patents

자동차 타력 주행시 기준 감속도를 이용한 회생제동 시스템 및 그 방법 Download PDF

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민경한
유승재
박아람
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Abstract

본 발명은 회생제동 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 자동차에 설치되어 전방차량의 유무를 판단하고 전방 차량과의 상대 거리 및 상대 속도의 정보를 측정하는 전방차량인식모듈과, 자동차에 설치된 차량센서와, 상기 전방차량인식모듈에 의하여 전방차량이 감지된 상태에서 자동차가 타력 주행을 할 경우, 상기 전방차량인식모듈로부터 생성되는 정보와 상기 차량센서로부터 생성되는 센서신호를 전달받아 전방차량과의 거리를 안전거리 이내로 유지할 수 있는 기준감속도를 생성하고, 생성된 기준감속도를 추종하는 회생제동토크를 출력하기 위한 구동토크명령어를 생성하여 차량의 구동계로 전달하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회생제동 시스템에 관한 것이다.

Description

자동차 타력 주행시 기준 감속도를 이용한 회생제동 시스템 및 그 방법{Regenerative braking system using reference deceleration speed during vehicle coasting drive and its method}
본 발명은 회생제동 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 자동차에 설치되어 전방차량의 유무를 판단하고 전방 차량과의 상대 거리 및 상대 속도의 정보를 측정하는 전방차량인식모듈과, 자동차에 설치된 차량센서와, 상기 전방차량인식모듈에 의하여 전방차량이 감지된 상태에서 자동차가 타력 주행을 할 경우, 상기 전방차량인식모듈로부터 생성되는 정보와 상기 차량센서로부터 생성되는 센서신호를 전달받아 전방차량과의 거리를 안전거리 이내로 유지할 수 있는 기준감속도를 생성하고, 생성된 기준감속도를 추종하는 회생제동토크를 출력하기 위한 구동토크명령어를 생성하여 차량의 구동계로 전달하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회생제동 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 하이브리드 전기자동차(hybrid electric vehicle, 약칭 'HEV')는 엔진과 모터에 의하여 제공되는 구동력을 이용하여 주행하는 자동차를 가리키며, 전기자동차(electronic vehicle, 약칭 'EV')는 모터에 의하여 제공되는 구동력을 이용하여 주행하는 자동차를 가리킨다.
이러한 하이브리드 전기자동차 또는 전기자동차는 출발시 또는 일정한 속도 이하시에는 모터에 의하여 구동력이 제공되다가, 연비 효율이 높은 정속 주행시에는 엔진에 의하여 구동력이 제공되면서 동시에 발전기를 작동시켜 모터에 전력을 인가하는 배터리를 충전시킨다.
이때, 차량의 주행중 운전자가 엑셀레이터 및 브레이크를 모두 밟지 않게 되면 자동차가 관성으로 주행되는 타력 주행(코스팅 주행, coasting drive)이 수행되며, 이러한 코스팅 주생시에는 회생제동기능이 작동한다.
일반적으로, 상기의 회생제동기능은 자동차가 타력 주행을 수행하거나 브레이크 페달이 밟혀지게 되면, 모터에 공급되던 전력은 차단되나 차량의 진행 관성력에 의하여 회전되는 차륜에 의하여 모터로부터 역기전력이 발생되고 이러한 역기전력을 다시 모터에 인가하게 되면, 모터에 역방향의 토크가 발생되도록 하는 회생제동토크가 발생되어 차량의 제동력이 발생되는 것을 가리킨다.
이러한 회생제동은 에너지의 회수를 통한 추가적인 연비 향상 효과를 수득할 수 있으므로, 이를 보다 효율적으로 수행할 수 있는 방안이 계속 요구되는 실정이다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 차량의 타력 주행중에 전방 차량과의 상개 거리나 상대 속도에 따라서 회생제동량을 자동적으로 생성하고 이를 통하여 감속이 필요한 상황에서 최적화된 회생제동을 수행함으로써 불필요한 에너지 소모를 방지하고 추가적인 연비 향상의 효과를 수득할 수 있는 회생제동 시스템 및 그 방법을 제공한다.
상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 자동차 타력 주행시 기준 감속도를 이용한 회생제동 시스템 및 그 방법의 구성은, 자동차에 설치되어 전방차량의 유무를 판단하고 전방 차량과의 상대 거리 및 상대 속도의 정보를 측정하는 전방차량인식모듈과, 자동차에 설치된 차량센서와, 상기 전방차량인식모듈에 의하여 전방차량이 감지된 상태에서 자동차가 타력 주행을 할 경우, 상기 전방차량인식모듈로부터 생성되는 정보와 상기 차량센서로부터 생성되는 센서신호를 전달받아 전방차량과의 거리를 안전거리 이내로 유지할 수 있는 기준감속도를 생성하고, 생성된 기준감속도를 추종하는 회생제동토크를 출력하기 위한 구동토크명령어를 생성하여 차량의 구동계로 전달하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 기준 감속도를 이용한 회생제동 시스템 및 그 방법은, 자동차의 타력 주생시 전방 차량과의 상대 거리 및 상대 속도에 따라서 차량의 추종 상황에서 APS 및 BPS 입력 감소효과를 극대화시킴으로써 운전상의 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 운전자의 개입과 상관없이 전방 차량 정보를 기반으로 하는 감속을 수행하므로 차량의 주행 안정성을 제고시키는 효과가 있다.
또한, 도로상의 다양한 주행상황에 부합하는 회생제동량을 자동적으로 생성하고 이를 통하여 감속이 필요한 상황에서 최적화된 회생제동을 수행함으로써 연비 향상의 효과를 수득하게 되었다.
도 1 은 본 발명의 회생제동 시스템의 블럭다이어그램,
도 2 는 본 발명의 회생제동 시스템에서 이용되는 CA 모델의 개념도,
도 3 은 본 발명의 회생제동 시스템에서 이용되는 CTG 정책 모델의 개념도,
도 4 는 본 발명의 회생제동 시스템에서 이용되는 CA 모델의 가속도와 CTG 정책 모델의 가속도, CA 모델의 사용비율 및 CA 모델의 가속도와 CTG 정책 모델의 가속도의 합산을 나타내는 그래프,
도 5 는 본 발명의 회생제동 방법의 플로우챠트이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 자동차 타력 주행시 기준 감속도를 이용한 회생제동 시스템 및 그 방법의 구성과 작동을 상세하게 설명한다.
단, 개시된 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분하게 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 태양으로 구체화될 수도 있다.
또한, 본 발명 명세서에서 사용되는 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1 은 본 발명의 회생제동 시스템의 블럭다이어그램이다.
본 발명의 회생제동 시스템은, 사용자가 운행하는 주행중인 자기 차량(이하, 설명의 편의상 '사용자 차량'으로 지칭한다)과 사용자 차량의 전방에서 주행중인 타인의 차량(이하, 설명의 편의상 '전방차량'으로 지칭한다)과의 안전거리의 연산 모델을 이용하여 상기 전방차량인식모듈에 의하여 전방차량이 감지된 상태에서 자동차가 타력 주행을 할 경우, 기준 감속도를 산출하고, 산출된 기준 감속도에 따라서 회생 제동량을 결정함으로써 전방차량의 급가속 상황 또는 다른 차량이 갑자기 사용자 차량의 전방으로 끼어드는 돌발 상황이 발생할 경우에도 사용자 차량이 주행상의 안정성을 계속적으로 유지할 수 있도록 하며, 이를 통하여 회생시스템의 작동 영역을 종래 제한적인 차속 범위에서 탈피하여 모든 차속 범위로 확장할 수 있게 되었다.
도 1 을 참조하면, 본 발명의 회생제동 시스템은, 레이더나 카메라와 같이 자동차에 장착되어 전방차량의 유무를 판단하고 전방 차량과의 상대 거리 및 상대 속도의 정보를 측정하는 전방차량인식모듈(10)과, 자동차에 장착되는 차속센서, 악셀페달인식센서(Accelerator Pedal Sensor, APS), 브레이크패달인식센서(Brake Pedal Sensor, BPS), 종가속도센서 등의 차량센서(20)와, 상기 전방차량인식모듈(10)에 의하여 전방차량이 감지된 상태에서 자동차가 타력 주행을 할 경우, 상기 전방차량인식모듈(10)로부터 생성되는 정보와 상기 차량센서(20)로부터 생성되는 센서신호를 전달받아 전방차량과의 거리를 안전거리 이내로 유지할 수 있는 기준감속도를 생성하고, 생성된 기준감속도를 추종하는 회생제동토크를 출력하기 위한 구동토크명령어를 생성하여 차량의 구동계(200)로 전달하는 제어부(100)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 구동토크명령어를 전달받은 차량의 구동계(200)가 구동토크명령어에 따라서 자동차의 모터에 회생제동토크를 부여함으로써 주행중인 자동차에 회생제동이 이루어지게 된다.
이때, 상기 제어부(100)는 차량의 전자제어유닛(ECU)의 제어에 따라서 작동되거나 또는 전자제어유닛(ECU)의 제어와 독립하여 작동될 수 있다.
상기 차량의 구동계(200)는 상기 제어부(100)가 생성한 구동토크명령어를 전달받아 하이브리드 전기자동차 또는 전기자동차의 모터를 구동시키는 부분이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 회생제동시스템을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
상기 제어부(100)는, 상기 차량센서(20)로부터 입력되는 센서신호에 따라서 회생제동작동이 필요한지의 여부를 판단하고, 회생제동작동이 필요한 것으로 판단되면 전방차량인식모듈(10)로부터 입력되는 전방차량의 정보에 따라서 차량의 감속이 필요한지의 여부를 판단하는 감속필요여부판단부(110)와, 상기 감속필요여부판단부(110)에서 차량의 감속이 필요한 것으로 판단되면 상기 전방차량인식모듈(10)로부터 입력되는 전방차량의 정보 및 차량센서(20)로부터 입력되는 센서신호를 이용하여 차량의 주행상황에 따른 기준감속도를 생성하는 기준감속도생성부(120)와,생성된 기준감속도를 추종하는 회생제동토크를 출력하기 위한 구동토크명령어를 생성하여 차량의 구동계(200)로 전달하는 구동토크량생성부(130)를 포함하여 구성된다.
바람직하게는, 상기 감속필요여부판단부(110)는 차량센서(20)중 악셀페달인식센서(ASP)의 입력값에 따라서 회생제동작동이 필요한지의 여부를 판단하고, 전방차량인식모듈(10)로부터 사용자 차량과 전방차량과의 상대거리 및 상대속도의 정보를 입력받아 차량의 감속이 필요한지의 여부를 판단한다.
또한, 바람직하게는, 상기 기준감속도생성부(120)는 상기 전방차량인식모듈(10)로부터 입력되는 사용자 차량과 전방차량과의 상대거리 및 상대속도의 정보와 상기 차량센서(20)로부터 입력되는 사용자 차량과 전방 차량의 속도와 가속도 센서신호에 따라서 현재 사용자 차량의 주행 상황에 따른 기준감속도를 생성한다.
보다 바람직하게는, 상기 기준감속도 생성은, 상기 상대거리 및 상대속도의 정보와 상기 속도와 가속도의 센서신호에 기초하여 등가속도(Constant Acceleration, 약칭 'CA')모델을 이용하여 산출한 등가속도모델가속도값(a_ca)과, 상기 상대거리 및 상대속도의 정보와 상기 속도와 가속도의 센서신호에 기초하여 CTG정책(Constant Time Gap policy, 약칭 'CTG policy')모델을 이용하여 산출한 CTG정책모델가속도값(a_ctg)을 함께 이용하여 기준감속도(a_ref)를 산출한다.
이하에서, 본 발명에 따른 상기 등가속도 모델 및 상기 CTG 정책모델을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 2 는 본 발명의 회생제동 시스템에서 이용되는 CA 모델의 개념도, 도 3 은 본 발명의 회생제동 시스템에서 이용되는 CTG 정책 모델의 개념도이다.
먼저, 도 2 를 참조하여, 본 발명의 실시예에 의한 CA 모델을 이용하여 등가속도모델가속도값(a_ca)을 산출하는 구성을 설명한다.
본 발명 실시예에 의한 CA 모델은 사용자차량의 속도(v_ego)와 전방차량의 속도(v_pre) 및 사용자 차량과 전방차량과의 거리(d) 정보에 기초하여 하기 수학식 1 을 이용하여 등가속도모델가속도값(a_ca)을 산출한다.
(수학식 1)
Figure pat00001
*(1)은 수학식 1 을 나타냄
또한, 하기의 수학식 2 를 이용하여 등가속도모델가속도값(a_ca)을 산출할수도 있으며, 수학식 2 는 전방 차량의 속도에서 운전자와 사용자 차량의 운전자의 서로 다른 성향을 고려한 것이다.
(수학식 2)
Figure pat00002
* v_res: 여유속도를 의미하며, 이 값이 양수이면 앞차보다 더 빠른 속도로 감속한다는 것이고, 음수이면 앞차보다 더 느린 속도로 감속한다는 것을 의미.
다음으로, 도 3 을 참조하여, 본 발명의 실시예에 의한 CTG정책(Constant Time Gap policy, 약칭 'CTG policy')모델을 이용하여 산출한 CTG정책모델가속도값(a_ctg)을 산출하는 구성을 설명한다.
본 발명 실시예에 의한 CTG정책모델은 사용자 차량의 속도에 따라서 전방차량과의 안전거리를 다르게 산정하는 모델로서, 먼저, 사용자차량의 속도(v_ego)와 전방차량의 속도(v_pre) 및 사용자 차량과 전방차량과의 거리(d_rei) 및 사용자 차량과 전방차량과의 최소거리(d_min) 정보에 기초하여 하기 수학식 3 을 사용자 차량의 속도에 비례하도록 안전거리(L_des)를 설정한다.
(수학식 3)
Figure pat00003
* h: Time Headway
*(3)는 수학식 3 를 나타냄
상기 수식 3 의 h 는 시간차두간격(時間車頭間隔)의 값으로서, 동일 차선을 연속적으로 주행하고 있는 자동차에 있어서 어떤 지점을 전방 차량의 차두가 통과하고 나서 후속 차량의 차두가 통과할 때까지의 시간을 가리키며, h 의 값이 클수록 동일한 자차 속도에서 안전거리가 더 크게 계산된다.
다음으로, 상기 수학식 3 에 의하여 사용자 차량의 속도에 비례하도록 안전거리(L_des)가 설정되면 하기의 수학식 4 내지 수학식 8 의 각 수학식을 순차적으로 계산하여 사용자 차량과 전방 차량과의 안전거리를 유지할 수 있는 CTG정책모델가속도값(a_ctg)을 산출한다.
(수학식 4)
Figure pat00004
* δ: spacing error 값
*(4)는 수학식 4 를 나타냄
(수학식 5)
Figure pat00005
*(5)는 수학식 5 를 나타냄
(수학식 6)
Figure pat00006
* ε: d_min (-) d_rei
*(6)는 수학식 6 을 나타냄
(수학식 7)
Figure pat00007
* a_ctg: CTG정책모델가속도값
*λ: tunning parameter (튜닝 파라메터, λ 의 값이 클수록 상대거리가 안전거리에 더 빠르게 수렴)
*(7)는 수학식 7 를 나타냄
(수학식 8)
Figure pat00008
* a_ctg: CTG정책모델가속도값
* v_rei: 사용자 차량과 전방 차량과의 상대속도
*(8)는 수학식 8 를 나타냄
다음으로, 상기 수학식 1 또는 수학식 2 에 의하여 산출된 등가속도모델가속도값(a_ca)과, 상기 수학식 7 또는 수학식 8 에 의하여 산출된 CTG정책모델가속도값(a_ctg)을 함께 이용하여 하기의 수학식 9 및 수학식 10 에 의하여 기준감속도(a_ref)를 산출한다.
(수학식 9)
Figure pat00009
* w_ca: 등가속도모델가속도값(a_ca)의 가중치
* w_ctg: CTG정책모델가속도값(a_ctg)의 가중치
* 상기 등가속도모델가속도값(a_ca)의 가중치(w_ca)와 CTG정책모델가속도값(a_ctg)의 가중치(w_ctg)는 차량추종상황을 표현할 수 있는 다양한 변수(예를 들어, 자차의 속도, 상대거리, 선행 차량과의 time headway 등)에 따라서 조절가능.
*(9)는 수학식 9 를 나타냄
(수학식 10)
Figure pat00010
*(10)는 수학식 10 를 나타냄
참조로, 다음의 실시예 1 내지 실시예 4 를 참조하여 등가속도모델가속도값(a_ca)의 가중치(w_ca)와 CTG정책모델가속도값(a_ctg)의 가중치(w_ctg)의 적용례를 다양하게 살펴보기로 한다.
(실시예 1)
사용자 차량과 전방차량과의 상대거리가 30m 이상일 경우 등가속도모델 만을 사용하고, 30m 에서 10m 사이 구간에서는 등가속도 모델과 CTG 정책을 혼합 사용하고, 10m 이하에서는 CTG 모델만을 사용하는 경우:
Figure pat00011
(실시예 2)
사용자 차량과 전방 차량과의 충돌할 때까지 남은 시간이 1.6s 이상인 경우 등가속도모델만을 사용하고, 1.6s 에서 1.2s 사이 구간에서는 등가속도 모델과 CTG 정책을 혼합 사용하며, 1.2s 이하에서는 CTG 모델만을 사용하는 경우:
Figure pat00012
(실시예 3)
사용자 차량의 속도가 20m/s 이상일 경우 등가속도모델 만을 사용하고, 20m/s 에서 10m/s 사이 구간에서는 등가속도 모델과 CTG 정책을 혼합 사용하며, 10m/s 이하에서는 CTG 모델만을 사용하는 경우:
Figure pat00013
(실시예 4)
전방 차량의 속도가 20m/s 이상일 경우 등가속도모델 만을 사용하고, 20m/s 에서 10m/s 사이 구간에서는 등가속도 모델과 CTG 정책을 혼합 사용하며, 10m/s 이하에서는 CTG 모델만을 사용하는 경우:
Figure pat00014
도 4 는 본 발명의 회생제동 시스템에서 이용되는 CA 모델의 가속도와 CTG 정책 모델의 가속도, CA 모델의 사용비율 및 CA 모델의 가속도와 CTG 정책 모델의 가속도의 합산을 나타내는 그래프이다.
도면을 참조하면, 도면 상단의 CA 및 CTG 가속(CA & CTG Acceleration)의 일례의 그래프에서, 도면 중단의 본 발명의 실시예에 따른 CA 모델의 사용비율의 일례에 따라서, 등가속도모델가속도값(a_ca)과 CTG정책모델가속도값(a_ctg)을 함께 이용하여 상기 수학식 9 및 수학식 10 에 의하여 기준감속도(a_ref)를 산출하면, 산출된 기준감속도(a_ref)의 그래프는 도면 하단과 같이 나타나게 됨을 보여주고 있다.
다음으로, 도 5 를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 회생제동 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.
도면을 참조하면, 본 발명 실시예의 회생제동 방법은, 상술한 바와 같은 전방인식모듈(10), 차량센서(20) 및 제어부(100)에 의하여 수행되는 회생제동 방법이며, 구체적으로 각 단계를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어부(100)가 상기 차량센서(20)의 악셀페달인식센서(Accelerator Pedal Sensor, APS)로부터 입력되는 신호를 모니터링한다(S1).
다음으로, 상기 모니터링 과정에서 제어부(100)는 악셀페달인식센서의 센서신호의 값이 기설정된 제 1 기준치 미만인지를 판단하여, 사용자 차량이 악셀페달이 밟혀져 가속중인지를 판단한다(S2).
상기 제 1 기준치는 상기 악셀페달인식센서(APS 센서)의 센서 특성에 따라서 변경가능하며, 상기 APS 센서값이 제 1 기준치 미만인 경우에는 사용자 차량이 악셀페달이 밟혀져 있지 않아 타력 주행(코스팅 주행)을 하는 상태라고 판단하고, 제 1 기준치를 초과하는 경우에는 사용자 차량이 악셀페달이 밟혀져 가속 주행을 하는 상태라고 판단한다.
이어서, 상기 S2 단계의 판단결과 제 1 기준치 미만에 해당하여 사용자 차량이 타력 주행을 하는 상태이면, 제어부(100)는 전방차량인식모듈(10)로부터 입력되는 전방차량의 정보를 모니터링한다(S3).
반면, 상기 S2 단계의 판단결과 제 1 기준치 이상이면 상기 S1 단계의 모니터링을 계속 수행한다.
그리고, 제어부(100)는 상기 S3 단계의 모니터링 과정에서 사용자 차량과 전방 차량과의 상대 속도가 0 미만인지를 판단(S4)하여, 주행중인 사용자 차량이 감속이 필요한지의 여부를 판단한다.
여기서, 상기 사용자 차량과 전방 차량과의 상대 속도의 값이 0 미만이라면 현재 사용자 차량의 속도가 전방 차량의 속도보다 더 빠른 경우로서 전방차량과의 거리를 안전거리 이내로 유지할 수 있도록 회생제동에 의한 감속이 필요한 상태를 나타낸다.
그러나, 상대 속도의 값이 0 이상이라면 현재 사용자 차량의 속도가 전방 차량의 속도보다 느린 경우로서 회생제동에 의한 감속이 필요하지 않는 경우를 나타낸다.
상기 S4 단계의 판단 결과, 주행중인 사용자 차량이 감속이 필요한 상황이라면, 제어부(100)는 상기 전방차량인식모듈(10)로부터 입력되는 전방차량의 정보 및 차량센서(20)로부터 입력되는 센서신호를 이용하여 전방차량과의 거리를 안전거리 이내로 유지할 수 있도록 하는 기준감속도를 생성하고(S5), 제어부(100)가 생성된 기준감속도를 추종하는 회생제동토크를 출력하기 위한 구동토크명령어를 생성하여 차량의 구동계(200)로 전달하여 차량의 모터에 회생제동토크가 부여됨로써(S6) 주행중인 사용자 차량이 감속되면서 감속에 따른 회생제동 작동이 이루어지게 된다.
따라서, 상기와 같은 본 발명의 회생제동 방법에 의하여 자동차의 타력 주행중에 전방차량과의 거리 및 속도를 고려하여 자동적으로 회생제동이 이루어지게 됨으로써, 주행중인 차량의 안전성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 회생제동 작동에 의한 연비를 향상시킬 있으며, 전방차량과의 추종 상황에서 악셀페달 및 브레이크 패달의 입력을 최소화시켜 운전자가 보다 편안하게 운전을 수행할 수 있는 효과를 수득하게 되었다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10; 전방차량인식모듈
20; 차량센서
100; 제어부
110; 감속필요여부판단부
120; 기준감속도생성부
130; 구동토크량생성부

Claims (10)

  1. 자동차의 회생제동 시스템에 있어서,
    자동차에 설치되어 전방차량의 유무를 판단하고 전방 차량과의 상대 거리 및 상대 속도의 정보를 측정하는 전방차량인식모듈(10)과,
    자동차에 설치된 차량센서(20)와,
    상기 전방차량인식모듈(10)에 의하여 전방차량이 감지된 상태에서 자동차가 타력 주행을 할 경우, 상기 전방차량인식모듈(10)로부터 생성되는 정보와 상기 차량센서(20)로부터 생성되는 센서신호를 전달받아 전방차량과의 거리를 안전거리 이내로 유지할 수 있는 기준감속도를 생성하고, 생성된 기준감속도를 추종하는 회생제동토크를 출력하기 위한 구동토크명령어를 생성하여 차량의 구동계로 전달하는 제어부(100)를 포함하여 구성되고,
    상기 구동토크명령어를 전달받은 차량의 구동계(200)가 구동토크명령어에 따라서 자동차의 모터에 회생제동토크를 부여하는 것을 특징으로 하는 회생제동 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부(100)는,
    상기 차량센서(20)로부터 입력되는 센서신호에 따라서 회생제동작동이 필요한지의 여부를 판단하고, 회생제동작동이 필요한 것으로 판단되면 전방차량인식모듈(10)로부터 입력되는 전방차량의 정보에 따라서 차량의 감속이 필요한지의 여부를 판단하는 감속필요여부판단부(110)와,
    상기 감속필요여부판단부(110)에서 차량의 감속이 필요한 것으로 판단되면 상기 전방차량인식모듈(10)로부터 입력되는 전방차량의 정보 및 차량센서(20)로부터 입력되는 센서신호를 이용하여 차량의 주행상황에 따른 기준감속도를 생성하는 기준감속도생성부(120)와,
    주행중인 차량이 상기 기준감속도생성부(120)에서 생성된 기준감속도를 추종할 수 있도록 하는 구동토크명령어을 생성하여 차량의 구동계(200)로 전달하는 구동토크량생성부(130)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회생제동 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 감속필요여부판단부(110)는 차량센서(20)중 악셀페달인식센서(ASP)의 입력값에 따라서 회생제동작동이 필요한지의 여부를 판단하고, 전방차량인식모듈(10)로부터 사용자 차량과 전방차량과의 상대거리 및 상대속도의 정보를 입력받아 차량의 감속이 필요한지의 여부를 판단하는 구성을 특징으로 하는 회생제동시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 기준감속도생성부(120)는 상기 전방차량인식모듈(10)로부터 입력되는 사용자 차량과 전방차량과의 상대거리 및 상대속도의 정보와 상기 차량센서(20)로부터 입력되는 사용자 차량과 전방 차량의 속도와 가속도 센서신호에 따라서 현재 사용자 차량의 주행 상황에 따른 기준감속도를 생성하는 구성을 특징으로 하는 회생제동 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 기준감속도는,
    상기 상대거리 및 상대속도의 정보와 상기 속도와 가속도의 센서신호에 기초하여 등가속도(Constant Acceleration)모델을 이용하여 산출한 등가속도모델가속도값(a_ca)과, 상기 상대거리 및 상대속도의 정보와 상기 속도와 가속도의 센서신호에 기초하여 CTG정책(Constant Time Gap policy, 약칭 'CTG policy')모델을 이용하여 산출한 CTG정책모델가속도값(a_ctg)을 함께 이용하여 기준감속도(a_ref)를 산출하는 구성을 특징으로 하는 회생제동 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 등가속도모델가속도값(a_ca)은,
    사용자차량의 속도(v_ego)와 전방차량의 속도(v_pre) 및 사용자 차량과 전방차량과의 거리(d) 정보에 기초하여 하기 수학식 1 을 이용하여 등가속도모델가속도값(a_ca)을 산출하는 구성을 특징으로 하는 회생제동 시스템.

    (수학식 1)
    Figure pat00015
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 CTG정책모델가속도값(a_ctg)은 하기의 수학식 7 에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 회생제동 시스템.
    ,
    (수학식 7)
    Figure pat00016

    * a_ctg: CTG정책모델가속도값
    *λ: tunning parameter (튜닝 파라메터, λ 의 값이 클수록 상대거리가 안전거리에 더 빠르게 수렴)
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 CTG정책모델가속도값(a_ctg)은 하기의 수학식 8 에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 회생제동 시스템.

    (수학식 8)
    Figure pat00017

    * a_ctg: CTG정책모델가속도값
    * v_rei: 사용자 차량과 전방 차량과의 상대속도
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 기준감속도(a_ref)는, 하기의 수학식 9 및 수학식 10 에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 회생제동 시스템.

    (수학식 9)
    Figure pat00018

    * w_ca: 등가속도모델가속도값(a_ca)의 가중치
    * w_ctg: CTG정책모델가속도값(a_ctg)의 가중치

    (수학식 10)
    Figure pat00019

  10. 자동차에 설치된 전방인식모듈(10), 차량센서(20) 및 제어부(100)에 의하여 수행되는 회생제동 방법에 있어서,
    제어부(100)가 상기 차량센서(20)의 악셀페달인식센서(Accelerator Pedal Sensor, APS)로부터 입력되는 신호를 모니터링하는 단계(S1);
    상기 모니터링 과정에서 제어부(100)는 악셀페달인식센서의 센서신호의 값이 기설정된 제 1 기준치 미만인지를 판단하여, 사용자 차량이 악셀페달이 밟혀져 가속중인지를 판단하는 단계(S2);
    상기 S2 단계의 판단결과 제 1 기준치 미만에 해당하여 사용자 차량이 타력 주행을 하는 상태이면, 제어부(100)는 전방차량인식모듈(10)로부터 입력되는 전방차량의 정보를 모니터링하고(S3),
    상기 모니터링 과정에서 사용자 차량과 전방 차량과의 상대 속도가 0 미만인지를 판단하여, 주행중인 사용자 차량이 감속이 필요한지의 여부를 판단하는 단계(S4);
    상기 S4 단계의 판단 결과, 주행중인 사용자 차량이 감속이 필요한 상황이라면, 제어부(100)는 상기 전방차량인식모듈(10)로부터 입력되는 전방차량의 정보 및 차량센서(20)로부터 입력되는 센서신호를 이용하여 전방차량과의 거리를 안전거리 이내로 유지할 수 있도록 하는 기준감속도를 생성하는 단계(S5);
    제어부(100)가 생성된 기준감속도를 추종하는 회생제동토크를 출력하기 위한 구동토크명령어를 생성하여 차량의 구동계(200)로 전달하여 차량의 모터에 회생제동토크가 부여되는 단계(S6);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 회생제동 방법.
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