KR20230142007A - Vehicle, controlling method of vehicle - Google Patents
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Abstract
일 실시예에 따른 차량은 토크를 인가하여 구동휠을 구동시키는 구동모터, 상기 구동모터와 전기적으로 연결되고 상기 구동모터에 구동 반대 방향의 토크가 인가되면 회생제동으로 충전되는 배터리, 상기 구동모터의 고장이 감지되면 상기 회생제동에 요구되는 부족감속도를 계산하고, 상기 부족감속도에 의한 제동토크에 기초하여 유압제동을 수행하는 프로세서를 포함하여 구동 모터 고장 시에 유압을 활용하여 운전자의 이질감을 최소화하면서 정차를 도울 수 있다.A vehicle according to an embodiment includes a drive motor that drives a drive wheel by applying torque, a battery that is electrically connected to the drive motor and is charged through regenerative braking when a torque in the opposite direction of driving is applied to the drive motor, and a battery of the drive motor. When a failure is detected, it includes a processor that calculates the insufficient deceleration required for the regenerative braking and performs hydraulic braking based on the braking torque caused by the insufficient deceleration, minimizing the driver's discomfort by utilizing hydraulic pressure in the event of a drive motor failure. We can help with stopping.
Description
개시된 발명은 차량 및 차량의 제어 방법에 관한 것으로, 모터 고장시 차량 브레이크 작동을 위한 방법에 관한 것이다.The disclosed invention relates to a vehicle and a method for controlling the vehicle, and to a method for operating vehicle brakes in the event of a motor failure.
전기자동차는 배터리에 저장된 전기에너지를 이용하여 모터를 구동하고, 모터의 구동력을 자동차의 전체 또는 일부 동력원으로 사용하는 자동차를 의미한다.An electric vehicle refers to a vehicle that drives a motor using electrical energy stored in a battery and uses the driving force of the motor as a power source for all or part of the vehicle.
최근 회생 제동을 통해 에너지를 회수함과 동시에 차량에 제동력을 발생시키는 기술이 발전하고 있다.Recently, technology has been developed to recover energy through regenerative braking and simultaneously generate braking force for vehicles.
그러나, 전기자동차의 고장으로 회생제동이 수행되지 않을 경우 사용자가 원하는 제동력을 차량에 제공할 수 없다는 문제점이 있었다.However, if regenerative braking is not performed due to a breakdown of the electric vehicle, there is a problem in that the braking force desired by the user cannot be provided to the vehicle.
개시된 발명의 일 측면은 전기자동차의 고장으로 회생제동이 수행되지 않을 경우 유압을 활용하여 브레이크를 작동시키기 위한 차량 및 차량의 제어 방법을 제공하고자 한다. One aspect of the disclosed invention seeks to provide a vehicle and a vehicle control method for operating the brakes using hydraulic pressure when regenerative braking is not performed due to a breakdown of the electric vehicle.
일 실시예에 의한 차량은 토크를 인가하여 구동휠을 구동시키는 구동모터, 상기 구동모터와 전기적으로 연결되고 상기 구동모터에 구동 반대 방향의 토크가 인가되면 회생제동으로 충전되는 배터리 및 상기 구동모터의 고장이 감지되면 상기 회생제동에 요구되는 부족감속도를 계산하고, 상기 부족감속도에 의한 제동토크에 기초하여 유압제동을 수행하는 프로세서를 포함할 수 있다.A vehicle according to an embodiment includes a drive motor that drives a drive wheel by applying torque, a battery that is electrically connected to the drive motor and is charged through regenerative braking when a torque in the opposite direction of driving is applied to the drive motor, and the drive motor. When a failure is detected, it may include a processor that calculates the insufficient deceleration required for the regenerative braking and performs hydraulic braking based on the braking torque caused by the insufficient deceleration.
상기 프로세서는, 상기 구동모터의 모터지령보다 상기 구동모터의 모터토크가 작으면 상기 구동모터의 고장으로 판단할 수 있다.The processor may determine that the drive motor has failed if the motor torque of the drive motor is less than the motor command of the drive motor.
상기 프로세서는, 상기 차량이 생성한 동력과 상기 차량에 가해지는 부하의 차이에 기초하여 상기 차량의 제동을 위한 필요 동력을 계산하고, 상기 필요 동력에 기초하여 상기 부족감속도를 계산할 수 있다.The processor may calculate the required power for braking of the vehicle based on the difference between the power generated by the vehicle and the load applied to the vehicle, and calculate the under-deceleration based on the required power.
상기 프로세서는, 상기 차량에 미리 설정된 토크값과 상기 구동휠의 동반경에 기초하여 상기 차량이 생성한 동력을 도출하고, 상기 차량이 주행하는 도로의 경사에 기초하여 상기 차량에 가해지는 부하를 도출하여 상기 부족감속도를 계산할 수 있다.The processor derives the power generated by the vehicle based on the torque value preset for the vehicle and the accompanying radius of the driving wheel, and derives the load applied to the vehicle based on the slope of the road on which the vehicle travels. Thus, the under-deceleration can be calculated.
상기 프로세서는, 상기 필요 동력과 상기 차량의 중량에 기초하여 예측감속도를 도출하고, 상기 예측감속도와 상기 차량에서 측정되는 실측감속도에 기초하여 상기 부족감속도를 계산할 수 있다.The processor may derive the predicted deceleration based on the required power and the weight of the vehicle, and calculate the under-deceleration based on the predicted deceleration and the actual measured deceleration measured by the vehicle.
상기 프로세서는, 상기 부족감속도와 상기 차량의 중량에 기초하여 상기 차량이 제동을 위해 필요한 제동토크를 계산하고, 상기 제동토크에 기초하여 유압제동을 수행할 수 있다.The processor may calculate the braking torque required for braking of the vehicle based on the under-deceleration and the weight of the vehicle, and may perform hydraulic braking based on the braking torque.
일 실시예에 의한 차량은 경고메시지를 표시하는 디스플레이 및 서버와 통신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.The vehicle according to one embodiment may further include a display that displays a warning message and a communication unit that communicates with the server.
상기 프로세서는, 상기 구동 모터의 고장이 감지되면, 상기 디스플레이에 상기 구동 모터의 고장에 관한 경고메시지를 표시하고, 상기 통신부를 제어하여 상기 서버에 경고메시지를 전송할 수 있다.When a failure of the driving motor is detected, the processor may display a warning message regarding the failure of the driving motor on the display and control the communication unit to transmit a warning message to the server.
일 실시예에 의한 차량의 제어 방법은, 토크를 인가하여 구동휠을 구동시키는 구동모터와 전기적으로 연결되고, 상기 구동모터에 구동 반대 방향의 토크가 인가되면 회생제동으로 충전되는 배터리를 구비하는 차량에 있어서, 상기 구동모터의 고장이 감지되면 회생제동에 요구되는 부족감속도를 계산하고, 상기 부족감속도에 의한 제동토크에 기초하여 유압제동을 수행할 수 있다.A vehicle control method according to an embodiment includes a vehicle electrically connected to a drive motor that drives a drive wheel by applying torque, and a battery that is charged through regenerative braking when torque in the opposite direction of driving is applied to the drive motor. In this case, when a failure of the drive motor is detected, the insufficient deceleration required for regenerative braking can be calculated, and hydraulic braking can be performed based on the braking torque caused by the insufficient deceleration.
상기 구동모터의 고장을 판단하는 것은, 상기 구동모터의 모터지령보다 상기 구동모터의 모터토크가 작으면 상기 구동모터의 고장으로 판단할 수 있다.Failure of the driving motor can be determined if the motor torque of the driving motor is smaller than the motor command of the driving motor.
상기 부족감속도를 계산하는 것은, 상기 차량이 생성한 동력과 상기 차량에 가해지는 부하의 차이에 기초하여 상기 차량의 제동을 위한 필요 동력을 계산하고, 상기 필요 동력에 기초하여 상기 부족감속도를 계산할 수 있다.Calculating the insufficient deceleration may calculate the required power for braking of the vehicle based on the difference between the power generated by the vehicle and the load applied to the vehicle, and calculate the insufficient deceleration based on the required power. there is.
상기 부족감속도를 계산하는 것은, 상기 차량에 미리 설정된 토크값과 상기 구동휠의 동반경에 기초하여 상기 차량이 생성한 동력을 도출하고, 상기 차량이 주행하는 도로의 경사에 기초하여 상기 차량에 가해지는 부하를 도출하여 상기 부족감속도를 계산할 수 있다.Calculating the under-deceleration involves deriving the power generated by the vehicle based on the torque value preset for the vehicle and the accompanying radius of the driving wheel, and applying power to the vehicle based on the slope of the road on which the vehicle travels. The under-deceleration can be calculated by deriving the load.
상기 부족감속도를 계산하는 것은, 상기 필요 동력과 상기 차량의 중량에 기초하여 예측감속도를 도출하고, 상기 예측감속도와 상기 차량에서 측정되는 실측감속도에 기초하여 상기 부족감속도를 계산할 수 있다.In calculating the insufficient deceleration, the predicted deceleration can be derived based on the required power and the weight of the vehicle, and the insufficient deceleration can be calculated based on the predicted deceleration and the actual measured deceleration measured by the vehicle.
상기 유압제동을 수행하는 것은, 상기 부족감속도와 상기 차량의 중량에 기초하여 상기 차량이 제동을 위해 필요한 제동토크를 계산하고, 상기 제동토크에 기초하여 유압제동을 수행할 수 있다.When performing the hydraulic braking, the braking torque required for braking the vehicle may be calculated based on the under-deceleration and the weight of the vehicle, and hydraulic braking may be performed based on the braking torque.
일 실시예에 의한 차량의 제어 방법은, 상기 구동 모터의 고장이 감지되면, 상기 디스플레이에 상기 구동 모터의 고장에 관한 경고메시지를 표시하는 것을 더 포함할 수 있다.The vehicle control method according to one embodiment may further include displaying a warning message regarding the failure of the drive motor on the display when a failure of the drive motor is detected.
일 실시예에 의한 차량의 제어 방법은, 상기 구동 모터의 고장이 감지되면, 상기 통신부를 제어하여 상기 서버에 경고메시지를 전송하는 것을 더 포함할 수 있다.The vehicle control method according to one embodiment may further include controlling the communication unit to transmit a warning message to the server when a failure of the drive motor is detected.
일 측면에 따른 차량 및 차량의 제어 방법에 의하면, 모터 고장 시에 유압식 브레이크를 활용하여 운전자의 이질감을 최소화하면서 정차를 도울 수 있으며, 모터가 고장난 상황에서는 운전자가 기존 패들 단수에 맞지 않는 감속감을 느끼게 되어 이질감을 느끼므로 유압을 활용하여 기존과 같은 감속감으로 정차가 가능한 효과가 있다.According to one aspect of the vehicle and vehicle control method, in the event of a motor failure, hydraulic brakes can be used to help stop the vehicle while minimizing the driver's sense of discomfort, and in a motor failure situation, the driver may feel a sense of deceleration that does not match the existing paddle speed. Because it feels different, it is possible to stop with the same sense of deceleration as before by using hydraulic pressure.
도1은 일 실시예에 의한 차량의 제어블록도를 나타낸 도면이다.
도2는 일 실시예에 의한 차량의 회생 및 회생 제동을 설명하기 위한 도면이다.
도3은 일 실시예에 의한 차량의 운전 모드별 감속도 그래프이다.
도4는 일 실시예에 의한 차량에서 구동모터가 정상 상태일때의 차량 제어를 나타낸 도면이다.
도5는 일 실시예에 의한 차량에서 구동모터가 고장 상태일때의 차량 제어를 나타낸 도면이다.
도6은 일 실시예에 의한 차량에서 구동모터가 고장 상태일때, 프로세서가 유압식 브레이크를 활용하여 구동모터가 정상 상태일때와 같은 제어를 수행하는 도면이다.
도7은 일 실시예에 의한 차량에서의 운전 모드별 감속토크를 나타낸 도면이다.
도8은 일 실시예에 의한 차량에 가해지는 외부 부하를 나타낸 도면이다.
도9는 일 실시예에 의한 차량의 제어 흐름도를 나타내는 도면이다.
도10는 일 실시예에 의한 차량의 제어 흐름도를 계속 나타내는 도면이다.Figure 1 is a diagram showing a control block diagram of a vehicle according to one embodiment.
Figure 2 is a diagram for explaining regeneration and regenerative braking of a vehicle according to an embodiment.
Figure 3 is a deceleration graph for each driving mode of a vehicle according to an embodiment.
Figure 4 is a diagram showing vehicle control when the drive motor is in a normal state in a vehicle according to one embodiment.
Figure 5 is a diagram showing vehicle control when a drive motor is in a failure state in a vehicle according to one embodiment.
Figure 6 is a diagram showing that when the drive motor is in a faulty state in a vehicle according to one embodiment, the processor utilizes a hydraulic brake to perform the same control as when the drive motor is in a normal state.
Figure 7 is a diagram showing deceleration torque for each driving mode in a vehicle according to an embodiment.
Figure 8 is a diagram showing an external load applied to a vehicle according to one embodiment.
Figure 9 is a diagram showing a control flowchart of a vehicle according to an embodiment.
Figure 10 is a diagram continuing to show a control flowchart of a vehicle according to one embodiment.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.The embodiments described in this specification and the configuration shown in the drawings are preferred examples of the disclosed invention, and at the time of filing this application, there may be various modifications that can replace the embodiments and drawings in this specification.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.In addition, the same reference numbers or symbols shown in each drawing of this specification indicate parts or components that perform substantially the same function.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.Additionally, the terms used herein are used to describe embodiments and are not intended to limit and/or limit the disclosed invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise,” “provide,” or “have” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification. It does not exclude in advance the existence or addition of other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1구성 요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.In addition, terms including ordinal numbers such as “first”, “second”, etc. used in this specification may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms, and the terms It is used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, a first component may be named a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may also be named a first component. The term “and/or” includes any of a plurality of related stated items or a combination of a plurality of related stated items.
또한, "~부", "~기", "~블록", "~부재", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. 예를 들어, 상기 용어들은 FPGA(field-programmable gate array)/ASIC(application specific integrated circuit) 등 적어도 하나의 하드웨어, 메모리(300)에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 또는 프로세서(100)에 의하여 처리되는 적어도 하나의 프로세스를 의미할 수 있다.Additionally, terms such as "~unit", "~unit", "~block", "~member", and "~module" may refer to a unit that processes at least one function or operation. For example, the terms refer to at least one hardware such as a field-programmable gate array (FPGA)/application specific integrated circuit (ASIC), at least one software stored in the
각 단계들에 붙여지는 부호는 각 단계들을 식별하기 위해 사용되는 것으로 이들 부호는 각 단계들 상호 간의 순서를 나타내는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.The codes attached to each step are used to identify each step, and these codes do not indicate the order of each step. Each step is performed differently from the specified order unless a specific order is clearly stated in the context. It can be.
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서(100)에 의해 실행되었을 때, 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.Meanwhile, the disclosed embodiments may be implemented in the form of a recording medium that stores instructions executable by a computer. Instructions may be stored in the form of program code and, when executed by the
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터에 의하여 해독될 수 있는 명령어가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리(300), 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다.Computer-readable recording media include all types of recording media storing instructions that can be decoded by a computer. For example, there may be Read Only Memory (ROM), Random Access Memory (RAM), magnetic tape, magnetic disk,
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 일 측면에 따른 차량(1) 및 차량(1)의 제어 방법에 관한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the
본 발명은 차량 및 차량의 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기자동차의 고장으로 회생제동이 수행되지 않을 경우 유압을 활용하여 브레이크(500)를 작동시키기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle and a method for controlling the vehicle, and more specifically, to a method for operating the
도1은 일 실시예에 의한 차량의 제어블록도를 나타낸 도면이다.Figure 1 is a diagram showing a control block diagram of a vehicle according to one embodiment.
도1을 참조하면, 일 실시예에 의한 차량(1)은 통신부(200), 메모리(300), 디스플레이(400), 브레이크(500) 및 전술한 구성요소를 제어하는 프로세서(100)를 포함한다.Referring to Figure 1, the
통신부(200)는 구동모터(13)의 고장을 알리기 위해 서버(600)와 통신할 수 있으며, 여러 통신 방식을 활용할 수 있다.The
통신 방식의 예를 들면, 통신부(200)는 시간 분할 다중 접속(Time Division Multiple Access: TDMA)과 부호 분할 다중 접속(Code Division Multiple Access: CDMA) 등의 제2 세대(2G) 통신 방식, 광대역 부호 분할 다중 접속(Wide Code Division Multiple Access: WCDMA)과 CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000)과 와이브로(Wireless Broadband: Wibro)와 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: WiMAX) 등의 3세대(3G) 통신 방식, 엘티이(Long Term Evolution: LTE)와 와이브로 에볼루션(Wireless Broadband Evolution) 등 4세대(4G) 통신 방식을 채용할 수 있다. 통신부(200)는 5세대(5G) 통신 방식을 채용할 수도 있다.For example, the
통신부(200)는 외부 장치와 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 구성 요소를 포함할 수 있으며, 예를 들어 근거리 통신 모듈, 유선 통신부(220) 및 무선 통신부(210) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
근거리 통신 모듈은 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈, RFID(Radio Frequency Identification) 통신 모듈, WLAN(Wireless Local Access Network) 통신 모듈, NFC 통신 모듈, 지그비(Zigbee) 통신 모듈 등 근거리에서 무선 통신망을 이용하여 신호를 송수신하는 다양한 근거리 통신 모듈을 포함할 수 있다.The short-range communication module transmits signals using a wireless communication network at a short distance, such as a Bluetooth module, infrared communication module, RFID (Radio Frequency Identification) communication module, WLAN (Wireless Local Access Network) communication module, NFC communication module, and Zigbee communication module. It may include various short-range communication modules that transmit and receive.
유선 통신부(220)는 캔(Controller Area Network; CAN) 통신 모듈, 지역 통신(Local Area Network; LAN) 모듈, 광역 통신(Wide Area Network; WAN) 모듈 또는 부가가치 통신(Value Added Network; VAN) 모듈 등 다양한 유선 통신부(220)(132)뿐만 아니라, USB(Universal Serial Bus), HDMI(High Definition Multimedia Interface), DVI(Digital Visual Interface), RS-232(recommended standard232), 전력선 통신, 또는 POTS(plain old telephone service) 등 다양한 케이블 통신 모듈을 포함할 수 있다.The
무선 통신부(210)는 라디오 데이터 시스템 교통 메시지 채널(Radio Data System-Traffic Message Channel, RDS-TMC), DMB(Digital Multimedia Broadcasting), 와이파이(Wifi) 모듈, 와이브로(Wireless broadband) 모듈 외에도, GSM(global System for Mobile Communication), CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access), UMTS(universal mobile telecommunications system), TDMA(Time Division Multiple Access), LTE(Long Term Evolution) 등 다양한 무선 통신 방식을 지원하는 무선 통신부(210)를 포함할 수 있다.The
무선 통신부(210)는 서버(600)로 경고메시지를 송신하기 위한 안테나 및 송신기(Transmitter)를 포함하는 무선 통신 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신부(210)는 무선 통신 인터페이스를 통하여 수신한 아날로그 형태의 무선 신호를 디지털 제어 신호로 복조하기 위한 신호 변환 모듈을 더 포함할 수 있다.The
통신부(200)는 외부 서버(600)로 차량(1)의 모터 고장에 관한 정보를 포함하는 경고메시지를 송신할 수 있으며, 외부 서버(600)는 통신부(200)로부터 수신한 경고메시지에 기초하여 외부 기관에 차량(1)의 고장 사실을 알릴 수 있다.The
예를 들어, 외부 서버(600)는 차량(1)의 고장 사실을 차량(1) 정비 시설에 알리거나, 차량(1) 소유자의 사용자 단말에 알릴 수 있다.For example, the
구체적으로 외부 서버(600)는 경고메시지에 기초하여 차량(1)의 모터에 이상이 있으므로 정비가 필요하다는 내용의 메시지를 차량(1) 정비 시설이나 차량(1) 소유자의 사용자 단말에 전송할 수 있다.Specifically, based on the warning message, the
이에 따라, 일 실시예에 의한 차량(1)이 모터에 고장이 발생하여 유압식 브레이크(500)가 작동해야 하는 상황을 감지하면, 외부 서버(600)와 통신하여 빠른 시일 내에 정비를 받을 수 있는 효과가 있다.Accordingly, when the
메모리(300)는 S-램(Static Random Access Memory, S-RAM), D-램(Dynamic Random Access Memory, D-RAM) 등의 휘발성 메모리(300)와, 롬(Read Only Memory: ROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM) 등의 비휘발성 메모리(300)를 포함할 수 있다. 메모리(300)는 하나의 메모리(300) 소자를 포함하거나 또는 복수의 메모리(300) 소자들을 포함할 수 있다.The
메모리(300)는 필요 동력에 기초하여 부족감속도를 계산하기 위해 차량(1)에 미리 설정된 토크값을 저장할 수 있다.The
이와 관련하여 프로세서(100)는 차량(1)이 생성한 동력과 차량(1)에 가해지는 부하의 차이에 기초하여 차량(1)의 제동을 위한 필요 동력을 계산하고, 필요 동력에 기초하여 부족감속도를 계산할 수 있다.In this regard, the
여기에서 프로세서(100)는 차량(1)에 미리 설정된 토크값과 구동휠(14)의 동반경에 기초하여 차량(1)이 생성한 동력을 도출할 수 있다. 이때, 메모리(300)에는 차량(1)에 미리 설정된 토크값이 저장될 수 있다.Here, the
즉, 프로세서(100)는 메모리(300)에 미리 저장된 토크값에 구동휠(14)의 동반경을 곱하여 차량(1)이 생성한 동력을 계산하고, 차량(1)이 생성한 동력과 차량(1)에 가해지는 부하의 차이로 차량(1)의 제동을 위해 필요한 동력을 계산할 수 있다.That is, the
이후, 프로세서(100)는 차량(1)의 제동을 위해 필요한 동력을 차량(1)의 중량으로 나누어 예측 감속도를 계산하고, 예측 감속도와 차량(1)의 제어기(Vehicle Control Unit, VCU) 에서 검출되는 실측감속도의 차이로 부족감속도를 계산할 수 있다.Afterwards, the
프로세서(100)는 부족감속도에 차량(1)의 중량을 곱하여 제동토크를 도출하고, 제동토크만큼 유압식 브레이크(500)를 작동시켜, 운전자의 이질감을 최소화하면서 차량(1)을 정차시킬 수 있다.The
종래의 기술은 차량(1)의 모터가 고장난 경우, 이질감을 느낀 운전자가 직접 브레이크(500)를 작동시켰어야 하나, 운전자마다 브레이크(500) 작동량이 일정하지 않으므로 승차감을 저해할 수 있고, 급격한 브레이크(500) 작동으로 후속하는 차량(1)과의 사고를 유발하는 문제점이 있었다.In the conventional technology, when the motor of the
이에 반해 일 실시예에 의한 차량(1)은, 차량(1)의 모터가 고장나더라도 프로세서(100)가 회생제동에 필요한 제동토크만큼 유압식 브레이크(500)를 작동시키므로 운전자의 이질감을 최소화하고 사고를 예방하는 효과가 있다.On the other hand, in the
디스플레이(400)는 차량(1) 고장에 관한 경고메시지를 표시하거나 유압식 브레이크(500) 개입에 대한 관한 알림을 표시할 수 있다.The
디스플레이(400)는 AVN(Audio Video Navigation) 디스플레이(400)를 포함할 수 있다. 그러나, 당해 실시예에서 경고메시지 및 알림을 표시하는 출력부가 반드시 AVN 디스플레이(400)로 한정되는 것은 아니다. The
디스플레이(400)는 AVN 디스플레이(400)가 아니더라도 차량(1)에 탑승한 사용자가 표시된 내용을 확인할 수 있으면 알림을 표시하는 디스플레이(400)가 될 수 있다.Even if the
예를 들어, 디스플레이(400)는 사운드를 출력하는 차량(1) 내부 스피커가 될 수 있다.For example, the
이 외에도 디스플레이(400)는, 차량(1)의 상태를 나타내는 정보를 표시하거나, 차량(1)의 설정을 가이드하기 위한 정보를 표시하거나, 내비게이션 화면을 표시하거나, 멀티미디어 컨텐츠를 표시하거나, 주행과 관련된 정보를 표시할 수도 있다.In addition, the
일 실시예에 의한 차량(1)은 액츄에이터(Actuator)(미도시), 및 브레이크(500)를 포함할 수 있고, 액츄에이터는 유압제동 액츄에이터일 수 있다.The
브레이크(500)는 적어도 하나의 브레이크 캘리퍼를 포함할 수 있고, 캘리퍼 각각은 브레이크 디스크의 양측에 마련된 한 쌍의 브레이크 패드를 포함할 수 있다.The
한 쌍의 브레이크 패드는 액압 또는 기계적 압력, 예를 들어, 상기 액츄에이터에 의하여 브레이크 디스크의 양측에서 브레이크 디스크를 향하여 가압될 수 있다.A pair of brake pads can be pressed against the brake disc from either side of the brake disc by hydraulic or mechanical pressure, for example by the actuator.
결국, 브레이크 패드와 브레이크 디스크 사이의 마찰에 의하여, 휠들의 회전이 정지될 수 있으며, 일 실시예에 의한 차량(1)에서 모터가 고장날 경우 프로세서(100)가 작동하는 브레이크(500)는 유압식 브레이크(500)일 수 있다.Ultimately, the rotation of the wheels may be stopped due to friction between the brake pad and the brake disc, and when the motor fails in the
도2는 일 실시예에 의한 차량의 회생 및 회생 제동을 설명하기 위한 도면이다.Figure 2 is a diagram for explaining regeneration and regenerative braking of a vehicle according to an embodiment.
도2를 참조하면, 차량(1)은 회생 제동을 위해 구동휠(14), 구동모터(13), 인버터(12), 배터리(11)로 구성될 수 있다.Referring to Figure 2, the
회생 제동은 회생 충전으로 표현할 수도 있다. 회생 충전이란 차량(1)이 브레이크(500)를 밟으며 감속할 때, 내리막 길을 주행할 때, 견인차량(1)에 의해 견인될 때 모터의 저항을 이용해 운동에너지를 전기에너지로 변환해 저장하는 충전방식일 수 있다.Regenerative braking can also be expressed as regenerative charging. Regenerative charging refers to converting kinetic energy into electrical energy and storing it using the resistance of the motor when the vehicle (1) decelerates by applying the brake (500), driving downhill, or being towed by the towing vehicle (1). It may be a charging method.
구동휠(14)은 구동모터(13)에 의해 토크가 인가되면 지면을 지지하여 차량(1)이 전진방향 또는 후진방향으로 진행하도록 회전할 수 있다.When torque is applied by the
구동휠(14)에 인가되는 토크는 제1방향(16) 및 제2방향(15)이 될 수 있고, 제1방향(16) 및 제2방향(15)은 전진 및 후진방향에 대응되는 것이 아니라, 토크의 방향에 대응되는 개념이다. The torque applied to the
즉, 차량(1)이 전진방향으로 주행하는 경우, 구동휠(14)에 제1방향(16)으로 토크가 인가되면 차량(1)은 전진방향으로 계속 주행할 수 있고 구동휠(14)에 제2방향(15)으로 토크가 인가되면 차량(1)은 전진방향으로 주행하면서 주행속도가 줄어들 수 있다.That is, when the
마찬가지로 , 차량(1)이 후진방향으로 주행하는 경우, 구동휠(14)에 제1방향(16)으로 토크가 인가되면 차량(1)은 후진방향으로 주행하면서 주행속도가 줄어들 수 있고 구동휠(14)에 제2방향(15)으로 토크가 인가되면 차량(1)은 후진방향으로 계속 주행할 수 있다.Similarly, when the
구동모터(13)는 전기를 연료로 하는 차량(1)의 엔진에 해당하는 구성으로, 모터-제너레이터(Motor-Generator)일 수 있다.The
구동모터(13)는 평소에는 전기에너지를 공급받아 구동휠(14)로 동력을 전달하는 동력원이 되지만, 외부에서 역으로 운동에너지를 가하면 발전기의 역할을 할 수 있다.The
인버터(12)는 상용 전원으로부터 공급된 전력을 입력받아 자체 내에서 전압과 주파수를 가변하고 전동기에 공급해 사용자가 전동기 속도를 효율적으로 이용할 수 있도록 제어하는 장치일 수 있다.The
배터리(11)는 차량(1)의 주행거리를 충분히 확보하기 위해 고에너지밀도로 구성될 수 있으며, 배터리(11)의 충전 및 방전 효율성을 위해 배터리관리시스템이 적용될 수 있다.The
전기자동차의 모터는 회전자와 고정자로 구성되어 있으며, 회전자는 영구자석, 고정자는 코일로 구성될 수 있다.The motor of an electric vehicle is composed of a rotor and a stator, with the rotor being composed of a permanent magnet and the stator being composed of a coil.
구동휠(14)이 차량(1) 관성에 의해 회전을 하면 구동모터(13)의 영구자석이 회전을 하게 되고, 구동모터(13)의 자석이 회전하면서 자석의 N극 및 S극이 코일과 멀어졌다 가까워졌다를 반복할 수 있다.When the
이에 따라 코일에서는 전류가 발생하고 인버터(12)가 전류를 배터리(11) 방향으로 흘려보냄으로써 배터리(11)를 충전시킬 수 있다.Accordingly, a current is generated in the coil, and the
일 실시예에 의한 차량(1)은 위와 같이 회생충전을 활용하면서 제동력을 발생시킬 수 있고, 이를 브레이크(500)와 같이 활용할 수 있다.The
그러나, 구동모터(13)에 고장이 발생하면 회생제동이 불가하거나 설정된 제동력보다 약한 제동력을 발휘할 수 있고, 이에 따라 사용자에게 감속력에 관한 이질감을 초래할 수 있다.However, if a failure occurs in the
이하에서는 일 실시예에 의한 차량(1)에서 모터가 고장난 경우에도 회생제동에 의한 제동과 동일한 감속력을 발생시키는 과정에 대해 설명한다.Hereinafter, a process for generating the same deceleration force as braking by regenerative braking will be described even when the motor fails in the
도3은 일 실시예에 의한 차량(1)의 운전 모드별 감속도 그래프이다.Figure 3 is a deceleration graph for each driving mode of the
도3을 참조하면, 차량(1)에서 모터 자체 혹은 모터 관련 시스템에 문제가 발생하여 모터가 제어 불가 상황인 경우, 차량(1)은 모터토크를 발생시킬 수 없으므로 차량(1)을 정차시켜야 한다.Referring to Figure 3, if a problem occurs in the motor itself or the motor-related system in the vehicle (1) and the motor is uncontrollable, the vehicle (1) must be stopped because the vehicle (1) cannot generate motor torque. .
이때, 모터가 타력 주행에서 회생제동을 작동시키기 위한 코스팅 토크를 내지 못하면, 운전자는 차량(1)이 오히려 발진하는 느낌을 받을 수 있으므로 감속 관련 이질감을 느낄 수 있다.At this time, if the motor does not produce the coasting torque to operate the regenerative braking during coasting, the driver may feel that the
일 실시예에 의한 차량(1)에서는 모터가 제어 불가 상황인 경우 프로세서(100)가 유압을 개입하여 차량(1)을 정차시킬 수 있다.In the
즉, 프로세서(100)는 회생제동을 통해 제공되었을 감속력이 모터 고장으로 제공되지 않으므로, 회생제동을 통해 제공되었을 감속력만큼 유압제동을 수행하도록 제어할 수 있다.That is, since the deceleration force that would have been provided through regenerative braking is not provided due to a motor failure, the
도3을 참조하면, 차량(1)에서 사용되는 운전 모드별 감속도를 확인할 수 있고, 여기에서 운전 모드는 회생 제동의 레벨일 수 있다.Referring to Figure 3, the deceleration for each driving mode used in the
즉, 회생 제동의 레벨은 D0단계의 경우, 회생제동을 이용하지 않는 단계이며 가장 높은 단계인 OPD(One Pedal Drive)단계는 감속으로 인한 충전을 최대치로 설정한 모드이다. In other words, the D0 level of regenerative braking is a level in which regenerative braking is not used, and the highest level, OPD (One Pedal Drive) level, is a mode in which charging due to deceleration is set to the maximum.
차량(1)은 회생제동의 단계가 높을수록 충전량이 증가함과 동시에 구동모터(13)의 제동력이 증가할 수 있다.As the level of regenerative braking of the
따라서, 프로세서(100)는 운전 모드를 판단하고 운전 모드에서 낼 수 있는 제동토크를 도출하여 제동토크에 상응하는 유압식 브레이크(500)를 작동시키도록 차량(1)을 제어할 수 있다.Accordingly, the
구체적으로, 프로세서(100)는 차량(1)이 이륜구동(2WD)이고, 차량(1)의 속도가 20Km/h일때, 운전 모드가 D0이면 감속도를 -0.025m/s2로 판단할 수 있고, 운전 모드가 D1이면 감속도를 -0.005m/s2로 판단할 수 있고, 운전 모드가 D2이면 감속도를 -0.11m/s2로 판단할 수 있고, 운전 모드가 D3이면 감속도를 -0.16m/s2로 판단할 수 있고, 운전 모드가 OPD이면 감속도를 -0.2m/s2로 판단할 수 있다.Specifically, the
이와 달리 프로세서(100)는 차량(1)의 속도가 100Km/h일때, 운전 모드가 D0이면 감속도를 -0.004m/s2로 판단할 수 있고, 운전 모드가 D1이면 감속도를 -0.09m/s2로 판단할 수 있고, 운전 모드가 D2이면 감속도를 -0.14m/s2로 판단할 수 있고, 운전 모드가 D3이면 감속도를 -0.175m/s2로 판단할 수 있고, 운전 모드가 OPD이면 감속도를 -0.225m/s2로 판단할 수 있다.In contrast, when the speed of the
즉, 프로세서(100)는 차량(1)의 속도가 증가할수록, 차량(1)의 제동을 위해 필요한 감속도 역시 증가하는 것으로 판단할 수 있으며, 도3에서 도시된 차량(1)의 제동을 위해 필요한 감속도는 메모리(300)에 미리 저장되어 있을 수 있다.That is, the
도4는 일 실시예에 의한 차량(1)에서 구동모터(13)가 정상 상태일때의 차량(1) 제어를 나타낸 도면이다.Figure 4 is a diagram showing control of the
일 실시예에 의한 차량(1)은 악셀개도량(b)이 감소함에 따라 회생제동이 수행되어 차속(a), 감속도(c), 모터 토크(d)가 변화할 수 있다.In the
도4는 모터에 이상이 발생하지 않은 정상 상태이므로, 운전자가 악셀에서 발을 떼어 악셀개도량이 감소하면, 회생제동이 수행될 수 있다.4 is a normal state in which no abnormality occurs in the motor, so when the driver takes his or her foot off the accelerator and the accelerator opening amount decreases, regenerative braking can be performed.
즉, 위에서 설명한 바와 같이 차량(1)이 타력주행하여 구동모터(13)가 발전기로 활용되어 회생충전되고, 이때 발생하는 제동력이 브레이크(500) 역할을 수행할 수 있다.That is, as described above, the
이때, 악셀개도량(b)은 운전자의 악셀 스트로크(stroke)에 따라 연료의 분사량을 조절하는 정도로 정의될 수 있으며, 악셀개도량(b)이 낮을수록 연료의 분사량이 감소하여 차속이 감소할 수 있다.At this time, the accelerator opening amount (b) can be defined as the degree to which the fuel injection amount is adjusted according to the driver's accelerator stroke. The lower the accelerator opening amount (b), the lower the fuel injection amount, which may reduce the vehicle speed. there is.
도4를 참조하면, 차량(1)의 차속(a)은 악셀개도량(b)이 급격히 감소하는 시점을 기점으로 회생제동이 수행되므로 비례하여 감소할 수 있다. 구체적으로, 차량(1)의 악셀개도량(b)이 75%부근에서 급격히 감소하게 되면, 엔진에 분사되는 연료 분사량이 감소하여 100km/h까지 증가되던 차속(a)이 비례적으로 감소할 수 있다.Referring to Figure 4, the vehicle speed (a) of the
또한, 차량(1)의 감속도(c)는 악셀개도량(b)이 감소하는 시점을 기점으로 절대값이 증가할 수 있다. 구체적으로, 차량(1)의 악셀개도량(b)이 75%부근에서 급격히 감소하게 되면, 감속도(c)의 절대값이 0.2m/s2에서 0.45m/s2로 증가할 수 있다. 이에 따라 증가된 감속도(c)는 차량(1)의 제동을 초래할 수 있다.Additionally, the absolute value of the deceleration (c) of the
차량(1)의 모터토크(d)는 악셀개도량(b)이 감소하는 시점을 기점으로 감소하여 차속(a)이 감소되며 회생제동이 수행되도록 할 수 있다. 구체적으로, 차량(1)의 악셀개도량(b)이 75%부근에서 급격히 감소하게 되면, 모터토크가 58Nm에서 10Nm 수준까지 감소할 수 있다.The motor torque (d) of the vehicle (1) decreases starting from the point where the accelerator opening amount (b) decreases, thereby reducing the vehicle speed (a) and allowing regenerative braking to be performed. Specifically, when the accelerator opening amount (b) of the
이와 같이 구동모터(13)가 정상인 경우에는, 차량(1) 제조사에 의해 설정되어 운전자가 감속에 관해 이질감 없이 편안함을 느끼는 정도로 감속될 수 있다.In this way, when the
도5는 일 실시예에 의한 차량에서 구동모터가 고장 상태일때의 차량 제어를 나타낸 도면이다.Figure 5 is a diagram showing vehicle control when a drive motor is in a failure state in a vehicle according to one embodiment.
도5는 모터에 이상이 발생한 상태이므로, 운전자가 악셀에서 발을 떼어 악셀개도량이 감소하더라도, 회생제동이 수행되지 않을 수 있다.5 shows a state in which a problem has occurred in the motor, so even if the driver takes his or her foot off the accelerator and the accelerator opening decreases, regenerative braking may not be performed.
즉, 타력주행하여 구동모터(13)가 발전기로 활용되지 못하므로, 회생충전이 진행되지 않고 이때 제동력이 발생하지 않으므로 브레이크(500) 역할을 수행할 수 없다.In other words, since the
결국, 운전자는 도4와 비교하여 차량(1)이 발진하는 느낌을 받을 수 있고, 이질감에 따라 급정거 등으로 사고가 발생할 위험이 있다.Ultimately, the driver may feel that the
도5를 계속 참조하면, 운전자는 차량(1)의 차속(a) 감소를 예상하고 악셀에서 발을 뗄 수 있으며, 이에 따라 악셀개도량(b)은 도4와 동일하게 유지될 수 있다.Continuing to refer to Figure 5, the driver may anticipate a decrease in the vehicle speed (a) of the
차량(1)의 차속(a)은 악셀개도량(b)이 급격히 감소하는 시점을 기점으로 회생제동이 수행되지 않고, 마찰력이나 공기저항력 등 차량(1) 외부에 가해지는 힘에 의해서만 감속되므로 모터가 정상 상태인 경우에 비해 느리게 감소할 수 있다. The vehicle speed (a) of the vehicle (1) is decelerated only by forces applied to the outside of the vehicle (1), such as friction force or air resistance, without regenerative braking starting from the point when the accelerator opening amount (b) rapidly decreases. may decrease more slowly than in the normal state.
구체적으로, 차량(1)의 악셀개도량(b)이 75%부근에서 급격히 감소하게 되면, 엔진에 분사되는 연료 분사량이 감소하여 100km/h까지 증가되던 차속(a)이 감소할 수 있다. 다만, 이때에도 차량(1)은 회생제동이 수행되지 않으므로 도4에 비해 차속(a)이 작은 기울기로 감소될 수 있다.Specifically, when the accelerator opening amount (b) of the
또한, 차량(1)의 감속도(c)는 악셀개도량(b)이 감소하는 시점을 기점으로 절대값이 증가할 수 있다. 구체적으로, 차량(1)의 악셀개도량(b)이 75%부근에서 급격히 감소하게 되면, 감속도(c)의 절대값이 0.2m/s2에서 0.3m/s2로 증가할 수 있다. Additionally, the absolute value of the deceleration (c) of the
그러나, 감속도(c)의 절대값은 회생제동이 수행되지 않으므로 모터가 정상상태일 때에 비해 증가량이 감소할 수 있다. 즉, 차량(1)을 감속시키기 위한 감속도(c)의 절대값이 도4에 비해 감소하여 차량(1)의 차속(a)이 완만하게 감소할 수 있다.However, since regenerative braking is not performed, the absolute value of deceleration (c) may decrease compared to when the motor is in a normal state. That is, the absolute value of deceleration c for decelerating the
차량(1)의 모터토크(d)는 악셀개도량(b)이 감소하는 시점을 기점으로 감소하여 차속(a)을 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 차량(1)의 악셀개도량(b)이 75%부근에서 급격히 감소하게 되면, 모터토크가 70Nm에서 35Nm 수준까지 감소할 수 있다.The motor torque (d) of the
그러나 이때에도 회생제동이 개입되지 않으므로, 모터토크는 도4에 비해 높게 유지될 수 있다.However, even at this time, since regenerative braking is not involved, the motor torque can be maintained higher than in Figure 4.
이와 같이 구동모터(13)가 고장 상태인 경우에는, 운전자가 감속에 관해 이질감 없이 편안함을 느끼는 정도보다 느리게 감속될 수 있다.In this way, when the
이에 따라 운전자는 차량(1) 감속에 관해 이질감 및 불안감을 느낄 수 있으므로 유압식 브레이크(500)의 개입으로 적절한 제동력 유지가 필요하다.Accordingly, the driver may feel a sense of heterogeneity and anxiety regarding the deceleration of the
도6은 일 실시예에 의한 차량에서 구동모터가 고장 상태일때, 프로세서가 유압식 브레이크를 활용하여 모터가 정상 상태일때와 같은 제어를 수행하는 도면이다.Figure 6 is a diagram showing that when a drive motor is in a faulty state in a vehicle according to an embodiment, a processor utilizes a hydraulic brake to perform the same control as when the motor is in a normal state.
도6은 모터에 이상이 발생한 상태에서, 유압식 브레이크(500)가 개입되므로 차속이 도4와 같이 정상적으로 감속될 수 있다.Figure 6 shows that in a state in which a problem occurs in the motor, the
즉, 타력주행하여 구동모터(13)가 발전기로 활용되지 못하므로, 회생충전이 진행되지 않고 회생제동력이 발생하지 않지만, 이때의 회생제동력을 계산하여 유압식 브레이크(500)로 부족한 제동력을 제공할 수 있다.In other words, since the
결국, 운전자는 도5와 비교하여 차량(1)이 발진하는 느낌을 받지 않고, 이질감을 느끼지 않으므로 급정거 등에 의한 사고를 예방할 수 있다.In the end, compared to Figure 5, the driver does not feel that the
도6을 계속 참조하면, 운전자는 차량(1)의 차속(a) 감소를 예상하고 악셀에서 발을 뗄 수 있으며, 이에 따라 악셀개도량(b)은 도4 및 도5와 동일하게 유지될 수 있다.Continuing to refer to Figure 6, the driver may anticipate a decrease in the vehicle speed (a) of the
차량(1)의 차속(a)은 악셀개도량(b)이 급격히 감소하는 시점을 기점으로 회생제동이 수행되지 않지만, 프로세서(100)가 유압식 브레이크(500)로 제동력을 추가하여 보정하므로 모터가 정상상태 일때와 동일하게 차속(a)이 감소할 수 있다.Regenerative braking is not performed on the vehicle speed (a) of the vehicle (1) starting from the point when the accelerator opening amount (b) rapidly decreases, but the
구체적으로, 차량(1)의 악셀개도량(b)이 75%부근에서 급격히 감소하게 되면, 엔진에 분사되는 연료 분사량이 감소하여 100km/h까지 증가되던 차속(a)이 비례적으로 감소할 수 있다.Specifically, when the accelerator opening amount (b) of the vehicle (1) decreases sharply around 75%, the amount of fuel injected into the engine decreases, and the vehicle speed (a), which increased to 100 km/h, may decrease proportionally. there is.
또한, 차량(1)의 감속도(c)는 악셀개도량(b)이 감소하는 시점을 기점으로 절대값이 증가할 수 있다. 구체적으로, 차량(1)의 악셀개도량(b)이 75%부근에서 급격히 감소하게 되면, 감속도(c)의 절대값이 0.2m/s2에서 0.45m/s2로 증가할 수 있다. 이에 따라 증가된 감속도(c)는 차량(1)의 제동을 초래할 수 있다.Additionally, the absolute value of the deceleration (c) of the
차량(1)의 모터토크(d)는 악셀개도량(b)이 감소하는 시점을 기점으로 감소하여 차속(a)을 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 차량(1)의 악셀개도량(b)이 75%부근에서 급격히 감소하게 되면, 모터토크가 70Nm에서 30Nm 수준까지 감소할 수 있다.The motor torque (d) of the
그러나 이때에도 회생제동이 개입되지 않으므로, 모터토크는 도4에 비해 높게 유지될 수 있다.However, even at this time, since regenerative braking is not involved, the motor torque can be maintained higher than in Figure 4.
일 실시예에 의한 차량(1)은, 회생제동이 수행되지 않으므로 부족한 제동력을 유압식 브레이크(500)를 통해 추가하여 보정할 수 있다.Since regenerative braking is not performed in the
즉, 프로세서(100)는 악셀개도량이 감소하는 시점에 모터의 고장을 감지하고, 모터에 고장이 발생한 것으로 판단되면, 회생제동에 요구되는 부족감속도를 계산할 수 있다.That is, the
이후, 프로세서(100)는 부족감속도에 의한 제동토크를 계산하고, 계산된 제동토크에 대응하는 유압제동을 수행하여 제동력을 보정할 수 있다.Thereafter, the
도7은 일 실시예에 의한 차량에서의 운전 모드별 감속토크를 나타낸 도면이다.Figure 7 is a diagram showing deceleration torque for each driving mode in a vehicle according to an embodiment.
도7을 참조하면, 프로세서(100)는 차량(1)에 미리 설정된 감속토크에 기초하여 부족감속도를 계산할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the
프로세서(100)는 차량(1)이 생성한 동력과 차량(1)에 가해지는 부하의 차이에 기초하여 차량(1)의 제동을 위한 필요 동력을 계산할 수 있다.The
즉, 프로세서(100)는 운전자의 차량(1) 조작으로 인해 생성된 구동모터(13)의 동력에서 차량(1)에 가해지는 외부 힘인 마찰력, 공기저항력, 중력 등을 제외하여 차량(1)에서 남는 힘을 계산할 수 있다.That is, the
이때, 프로세서(100)는 차량(1)에서 남는 힘을 차량(1)의 제동을 위한 필요 동력으로 판단할 수 있다. 구체적으로 프로세서(100)는 도7에서 미리 설정된 제동토크값을 구동휠(14)의 동반경으로 나누어 차량(1)의 제동을 위한 필요 동력을 계산할 수 있다.At this time, the
이후 프로세서(100)는 차량(1)이 주행하는 도로의 경사를 오를 때 차량(1)에 가해지는 부하를 도8에서와 같이 계산할 수 있으며, 이에 대해서는 후술한다.Thereafter, the
프로세서(100)는 계산된 필요 동력을 차량(1)의 중량으로 나누어 예측감속도를 도출할 수 있다. 즉, 프로세서(100)는 차량(1)에서 남는 힘을 중량으로 나누어 정차를 위해 필요한 감속도인 예측감속도를 도출할 수 있다.The
프로세서(100)는 도출된 예측감속도에서 차량(1)의 제어기(Vehicle Control Unit, VCU) 에서 검출되는 실측감속도를 제외하여 부족감속도를 계산할수 있다.The
프로세서(100)는 부족감속도에 차량(1)의 중량 및 구동휠(14)의 동반경을 곱하여 차량(1)의 제동을 위해 필요한 제동토크를 계산할 수 있다.The
즉, 프로세서(100)는 모터의 고장으로 회생제동이 발생시키지 못한 제동력을 직접 계산할 수 있고, 이를 제동토크로 정의할 수 있다.That is, the
구체적으로, 도7에서 프로세서(100)는 부족감속도를 계산하기 위해 차량(1)의 속도가 10kph인 경우, 운전모드가 D0일 때 감속토크를 -10Nm으로, 운전모드가 D1일 때 감속토크를 -300Nm으로, 운전모드가 D2일 때 감속토크를 -600Nm으로, 운전모드가 D3일 때 감속토크를 -900Nm으로 활용할 수 있다.Specifically, in FIG. 7, in order to calculate the insufficient deceleration, when the speed of the
또한 프로세서(100)는 부족감속도를 계산하기 위해 차량(1)의 속도가 150kph인 경우, 운전모드가 D0일 때 감속토크를 -10Nm으로, 운전모드가 D1일 때 감속토크를 -600Nm으로, 운전모드가 D2일 때 감속토크를 -1300Nm으로, 운전모드가 D3일 때 감속토크를 -2000Nm으로 활용하여 속도에 따라 감속토크를 다르게 활용할 수 있다.In addition, in order to calculate the insufficient deceleration, the
구체적인 예를 들어, 프로세서(100)는 현재 차량(1)의 속도가 10kph일 때, 운전모드가 D0이면 (-10/구동휠(14)의 동반경)으로 차량(1)이 생성한 동력을 계산할 수 있다.For a specific example, when the current speed of the
이후, 프로세서(100)는 차량(1)이 생성한 동력에서 차량(1)에 가해지는 부하를 제외하여 차량(1)의 제동을 위한 필요 동력을 계산하고, 전술한 바와 같이 부족감속도를 계산하여 제동토크를 산출할 수 있다.Afterwards, the
마찬가지로 프로세서(100)는 현재 차량(1)의 속도가 150kph일 때, 운전모드가 D3이면 (-2000/구동휠(14)의 동반경)으로 차량(1)이 생성한 동력을 계산할 수 있다.Similarly, when the current speed of the
도8은 일 실시예에 의한 견인 차량(1)이 언덕을 오르는 경우 받는 부하를 설명하기 위한 도면이다.Figure 8 is a diagram for explaining the load received when the towing
도8을 참조하면, 차량(1)이 경사각(θ)로 주행할 때 차량(1)에 가해지는 부하 (Ft)을 도8에 도시한 바와 같이 구할 수 있다.Referring to FIG. 8, the load (Ft) applied to the
프로세서(100)는 차량(1)이 경사각을 오를 때 받는 공기 저항력(Fd)을 수학식1과 같이 계산하고, The
[수학식1][Equation 1]
프로세서(100)는 차량(1)의 바퀴가 구동할 때 받는 구름 저항력(Fr)를 수학식2와 같이 계산하고, The
[수학식2][Equation 2]
프로세서(100)는 차량(1)이 경사각을 오를 때 받는 등판력(Fg)를 수학식3와 같이 계산할 수 있다.The
[수학식3][Equation 3]
이를 통해 프로세서(100)는, 차량(1)이 경사로를 주행하면서 받게되는 부하(Ft)를 수학식4과 같이 구할 수 있다.Through this, the
[수학식4] [Equation 4]
이 때, Wt는 차량(1)의 중량, g는 중량 가속도, θ는 경사각이고, Af는 차량(1)의 전면적, p는 공기 밀도, Cd는 항력계수이고, Cr는 구름 저항력, I는 관성 모멘트, r는 구동휠(14)의 동반경이고, K는 저항 보정 계수이다.At this time, Wt is the weight of the vehicle (1), g is the weight acceleration, θ is the inclination angle, A f is the front area of the vehicle (1), p is the air density, C d is the drag coefficient, C r is the rolling resistance, I is the moment of inertia, r is the accompanying diameter of the
프로세서(100)는 위와 같이 차량(1)에 가해지는 부하를 계산할 수 있고, 프로세서(100)는 차량(1)이 생성한 동력에서 차량(1)에 가해지는 부하를 제외하여 차량(1)의 제동을 위한 필요 동력을 계산하고, 부족감속도를 계산하여 제동토크를 산출할 수 있다.The
프로세서(100)는 도7과 도8에서 설명한 바와 같이 차량(1)이 생성한 동력 및 차량(1)에 가해지는 부하를 계산하여 제동토크를 산출할 수 있고, 산출된 제동토크로 유압식 브레이크(500)를 작동시킬 수 있다.As described in FIGS. 7 and 8, the
도9 및 도10은 일 실시예에 의한 차량의 제어 흐름도를 나타내는 도면이다.Figures 9 and 10 are diagrams showing a control flowchart of a vehicle according to an embodiment.
도9를 참조하면, 일 실시예에 의한 차량(1)의 프로세서(100)는, 차량(1)의 주행 중 모터의 이상 여부를 판단할 수 있다(900). 이때, 프로세서(100)는 차량(1)의 주행 중 뿐만 아니라 차량(1)의 정차중에도 모터의 이상 여부를 판단할 수 있다.Referring to FIG. 9, the
이때 프로세서(100)는, 구동모터(13)의 고장을 감지할 경우 디스플레이(400)에 구동모터(13)의 고장에 관한 경고메시지를 표시하고, 통신부(200)를 제어하여 외부 서버(600)에 경고메시지를 전송할 수 있다.At this time, when the
이후 프로세서(100)는 모터의 이상으로 회생제동이 불가하다고 판단되면(910의 예), 모터지령과 모터토크의 크기를 비교할 수 있다(920).Afterwards, if the
프로세서(100)는 모터지령이 모터토크보다 작으면, 모터의 고장으로 인해 회생제동이 불가하여 추가적인 제동력이 필요한 것으로 판단할 수 있다(920의 예).If the motor command is smaller than the motor torque, the
그러나, 프로세서(100)는 회생제동이 불가한 것으로 판단되더라도, 언덕길의 구배나 공기저항력 등에 의해 모터지령이 모터토크보다 작지 않으면 부족감속도를 계산하지 않을 수 있다(920의 아니오).However, even if it is determined that regenerative braking is not possible, the
이후 프로세서(100)는 회생제동에 의해 요구되는 부족감속도를 계산할 수 있다(930). 프로세서(100)는 차량(1)이 생성한 동력 및 차량(1)에 가해지는 부하에 기초하여 부족감속도를 계산할 수 있다.Thereafter, the
계속해서 도10을 참조하면, 프로세서(100)는 계산된 부족감속도가 요구감속도를 만족하는지 판단할 수 있다(1000).Continuing to refer to FIG. 10, the
즉, 프로세서(100)는 부족감속도의 크기가 미리 설정된 기준 이상인 요구감속도에 해당하는지 판단할 수 있고, 요구감속도를 만족하면 정차에 필요한 제동토크인 요구토크를 계산할 수 있다(1010).That is, the
이후 프로세서(100)는 계산된 제동토크에 기초하여 유압식 브레이크(500)에 토크 지령을 내릴 수 있다(1020).Thereafter, the
이에 따라 일 실시예에 의한 차량(1)은 모터 고장으로 인해 부족한 제동토크를 유압식 브레이크(500)로 보완하여 운전자의 이질감을 최소화하면서 정차를 도울 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the
일 실시예에 의한 차량(1)의 제어방법은 일 실시예에 의한 차량(1)과 그 실시예가 중복되므로 설명을 생략한다.Since the control method of the
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 특정 실시예에 한정적으로 해석되어서는 안 된다. As described above, the disclosed embodiments have been described with reference to the attached drawings. A person skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be practiced in forms different from the disclosed embodiments without changing the technical idea or essential features of the present invention. The disclosed embodiments are illustrative and should not be construed as limited to specific embodiments.
1 : 차량
100 : 프로세서
200 : 통신부, 210 : 무선 통신부, 220 : 유선 통신부
300 : 메모리
400 : 디스플레이
500 : 브레이크
600 : 서버1: vehicle
100: processor
200: Communication Department, 210: Wireless Communication Department, 220: Wired Communication Department
300: memory
400: display
500: brake
600: Server
Claims (16)
상기 구동모터와 전기적으로 연결되고 상기 구동모터에 구동 반대 방향의 토크가 인가되면 회생제동으로 충전되는 배터리; 및
상기 구동모터의 고장이 감지되면 상기 회생제동에 요구되는 부족감속도를 계산하고, 상기 부족감속도에 의한 제동토크에 기초하여 유압제동을 수행하는 프로세서;를 포함하는 차량. A drive motor that applies torque to drive the drive wheel;
a battery that is electrically connected to the drive motor and charged through regenerative braking when a torque in the opposite direction is applied to the drive motor; and
A vehicle comprising: a processor that calculates the under-deceleration required for the regenerative braking when a failure of the drive motor is detected, and performs hydraulic braking based on the braking torque caused by the under-deceleration.
상기 프로세서는,
상기 구동모터의 모터지령보다 상기 구동모터의 모터토크가 작으면 상기 구동모터의 고장으로 판단하는 차량.According to paragraph 1,
The processor,
A vehicle that determines that the drive motor has failed when the motor torque of the drive motor is less than the motor command of the drive motor.
상기 프로세서는,
상기 차량이 생성한 동력과 상기 차량에 가해지는 부하의 차이에 기초하여 상기 차량의 제동을 위한 필요 동력을 계산하고, 상기 필요 동력에 기초하여 상기 부족감속도를 계산하는 차량.According to paragraph 1,
The processor,
A vehicle that calculates the required power for braking of the vehicle based on the difference between the power generated by the vehicle and the load applied to the vehicle, and calculates the insufficient deceleration based on the required power.
상기 프로세서는,
상기 차량에 미리 설정된 토크값과 상기 구동휠의 동반경에 기초하여 상기 차량이 생성한 동력을 도출하고,
상기 차량이 주행하는 도로의 경사에 기초하여 상기 차량에 가해지는 부하를 도출하여 상기 부족감속도를 계산하는 차량.According to paragraph 3,
The processor,
Derive the power generated by the vehicle based on the torque value preset for the vehicle and the accompanying radius of the driving wheel,
A vehicle that calculates the under-deceleration by deriving the load applied to the vehicle based on the slope of the road on which the vehicle travels.
상기 프로세서는,
상기 필요 동력과 상기 차량의 중량에 기초하여 예측감속도를 도출하고, 상기 예측감속도와 상기 차량에서 측정되는 실측감속도에 기초하여 상기 부족감속도를 계산하는 차량.According to paragraph 3,
The processor,
A vehicle that derives a predicted deceleration based on the required power and the weight of the vehicle, and calculates the under-deceleration based on the predicted deceleration and an actual deceleration measured by the vehicle.
상기 프로세서는,
상기 부족감속도와 상기 차량의 중량에 기초하여 상기 차량의 제동을 위해 필요한 제동토크를 계산하고, 상기 제동토크에 기초하여 유압제동을 수행하는 차량.According to clause 5,
The processor,
A vehicle that calculates the braking torque required to brake the vehicle based on the under-deceleration and the weight of the vehicle, and performs hydraulic braking based on the braking torque.
경고메시지를 표시하는 디스플레이; 및
서버와 통신하는 통신부;를 더 포함하는 차량.According to paragraph 1,
A display that displays a warning message; and
A vehicle further comprising a communication unit that communicates with the server.
상기 프로세서는,
상기 구동 모터의 고장이 감지되면, 상기 디스플레이에 상기 구동 모터의 고장에 관한 경고메시지를 표시하고, 상기 통신부를 제어하여 상기 서버에 경고메시지를 전송하는 차량. In clause 7,
The processor,
A vehicle that, when a failure of the drive motor is detected, displays a warning message regarding the failure of the drive motor on the display and controls the communication unit to transmit a warning message to the server.
상기 구동모터의 고장이 감지되면 회생제동에 요구되는 부족감속도를 계산하고;
상기 부족감속도에 의한 제동토크에 기초하여 유압제동을 수행하는 차량의 제어 방법. In a vehicle equipped with a battery that is electrically connected to a drive motor that applies torque to drive the drive wheels and is charged through regenerative braking when a torque in the opposite direction of driving is applied to the drive motor,
When a failure of the drive motor is detected, calculate the insufficient deceleration required for regenerative braking;
A vehicle control method that performs hydraulic braking based on braking torque due to the insufficient deceleration.
상기 구동모터의 고장을 판단하는 것은,
상기 구동모터의 모터지령보다 상기 구동모터의 모터토크가 작으면 상기 구동모터의 고장으로 판단하는 차량의 제어 방법.According to clause 9,
Determining the failure of the driving motor is,
A vehicle control method that determines that the drive motor has failed when the motor torque of the drive motor is less than the motor command of the drive motor.
상기 부족감속도를 계산하는 것은,
상기 차량이 생성한 동력과 상기 차량에 가해지는 부하의 차이에 기초하여 상기 차량의 제동을 위한 필요 동력을 계산하고, 상기 필요 동력에 기초하여 상기 부족감속도를 계산하는 차량의 제어 방법.According to clause 9,
To calculate the under-deceleration,
A vehicle control method that calculates the required power for braking of the vehicle based on the difference between the power generated by the vehicle and the load applied to the vehicle, and calculates the insufficient deceleration based on the required power.
상기 부족감속도를 계산하는 것은,
상기 차량에 미리 설정된 토크값과 상기 구동휠의 동반경에 기초하여 상기 차량이 생성한 동력을 도출하고,
상기 차량이 주행하는 도로의 경사에 기초하여 상기 차량에 가해지는 부하를 도출하여 상기 부족감속도를 계산하는 차량의 제어 방법.According to clause 11,
To calculate the under-deceleration,
Derive the power generated by the vehicle based on the torque value preset for the vehicle and the accompanying radius of the driving wheel,
A vehicle control method for calculating the under-deceleration by deriving the load applied to the vehicle based on the slope of the road on which the vehicle travels.
상기 부족감속도를 계산하는 것은,
상기 필요 동력과 상기 차량의 중량에 기초하여 예측감속도를 도출하고, 상기 예측감속도와 상기 차량에서 측정되는 실측감속도에 기초하여 상기 부족감속도를 계산하는 차량의 제어 방법.According to clause 11,
To calculate the under-deceleration,
A vehicle control method for deriving a predicted deceleration based on the required power and the weight of the vehicle, and calculating the under-deceleration based on the predicted deceleration and an actual deceleration measured by the vehicle.
상기 유압제동을 수행하는 것은,
상기 부족감속도와 상기 차량의 중량에 기초하여 상기 차량이 제동을 위해 필요한 제동토크를 계산하고, 상기 제동토크에 기초하여 유압제동을 수행하는 차량의 제어 방법.According to clause 13,
Performing the hydraulic braking,
A vehicle control method that calculates the braking torque required for braking of the vehicle based on the under-deceleration and the weight of the vehicle, and performs hydraulic braking based on the braking torque.
상기 구동 모터의 고장이 감지되면, 상기 디스플레이에 상기 구동 모터의 고장에 관한 경고메시지를 표시하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어 방법. According to clause 9,
When a failure of the drive motor is detected, displaying a warning message regarding the failure of the drive motor on the display.
상기 구동 모터의 고장이 감지되면, 상기 통신부를 제어하여 상기 서버에 경고메시지를 전송하는 것;을 더 포함하는 차량의 제어 방법. According to clause 9,
When a failure of the drive motor is detected, controlling the communication unit to transmit a warning message to the server.
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---|---|---|---|
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