KR100859268B1

KR100859268B1 - Apparatus for controlling an auto-braking mode of an electromotive truck according to slope and method thereof

Info

Publication number: KR100859268B1
Application number: KR1020010080516A
Authority: KR
Inventors: 신중묵; 이근홍
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2008-09-19
Also published as: KR20030050123A

Abstract

본 발명은 경사도 측정센서를 이용하여 차량이 위치한 지면의 경사도에 따라 자연 브레이킹력을 적응적으로 제어할 수 있는 경사도에 따른 전동차량의 제동제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 전동차량의 전/후진 방향에 따른 경사도 하강 주행모드, 평지 주행모드. 경사도 등판 주행 모드에 대응하여 설정된 최대/노멀/최소 브레이킹력을 저장하는 메모리부; 전동차량이 주행하는 지면의 경사도를 측정하는 경사도 측정센서; 전/후진 주행방향의 전환에 따른 스위칭 신호를 발생하는 전/후진 스위치; 경사도 측정센서와 전/후진 스위치로부터 전동차량의 주행방향 및 지면의 경사도를 판단하고, 메모리부로부터 주행 방향 및 경사도에 대응하는 브레이킹력을 산출하여 그에 상응하는 제어신호를 발생하는 제어부; 제어신호를 소정의 제어 전압으로 변환하여 출력하는 신호 변환부; 제어 전압과 전동차량의 주행모터에 인가되는 브레이킹 전압을 비교하여 주행모터에 인가되는 전류를 제한하는 비교기를 포함하여 경사도에 따른 전동차량의 제동제어 장치를 구현한다. 이러한 본 발명에 따르면, 전동차량의 자연 브레이킹 모드를 주행지역의 경사도에 따라 제어할 수 있게 됨으로써, 적재물의 낙하와 같은 안전사고를 방지할 수 있으며, 작업 환경의 향상 및 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a braking control device and method for electric vehicle according to the inclination capable of adaptively controlling the natural braking force according to the inclination of the ground on which the vehicle is located using the inclination measuring sensor. Slope down driving mode according to the forward / reverse direction of the vehicle, flat driving mode. A memory unit for storing a maximum / normal / minimum braking force set in correspondence to a slope climbing mode; An inclination measuring sensor measuring an inclination of the ground on which the electric vehicle travels; A forward / reverse switch for generating a switching signal according to the change of the forward / backward driving direction; A control unit for determining the driving direction of the electric vehicle and the inclination of the ground from the inclination measuring sensor and the forward / reverse switch, calculating a braking force corresponding to the driving direction and the inclination from the memory unit, and generating a control signal corresponding thereto; A signal converter converting the control signal into a predetermined control voltage and outputting the control signal; A braking control device for an electric vehicle according to an inclination is implemented by including a comparator for comparing the control voltage with the braking voltage applied to the driving motor of the electric vehicle to limit the current applied to the driving motor. According to the present invention, it is possible to control the natural braking mode of the electric vehicle in accordance with the inclination of the driving area, it is possible to prevent safety accidents, such as falling loads, and to improve the work environment and improve the productivity There is.

Description

경사도에 따른 전동차량의 제동제어 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR CONTROLLING AN AUTO-BRAKING MODE OF AN ELECTROMOTIVE TRUCK ACCORDING TO SLOPE AND METHOD THEREOF}Braking control device for electric vehicle and its method according to inclination {APPARATUS FOR CONTROLLING AN AUTO-BRAKING MODE OF AN ELECTROMOTIVE TRUCK ACCORDING TO SLOPE AND METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 전동차량의 제동제어 장치에 대한 전반적인 구성을 도시한 블록도.1 is a block diagram showing an overall configuration of a braking control device for an electric vehicle according to the present invention.

도 2a 내지 도 2c는 도 1의 경사도 측정센서가 전동차량에 장착된 상태에서 지면의 경사도에 따른 동작 상태를 예시적으로 도시한 도면.2A to 2C are exemplary views illustrating an operating state according to the inclination of the ground in the state in which the inclination measuring sensor of FIG. 1 is mounted on the electric vehicle.

도 3은 도 1의 경사도 측정센서에 대한 작동 구간을 설명하기 위해 도시한 도면.3 is a view illustrating an operation section for the inclination measuring sensor of FIG.

도 4a 및 4b는 종래의 제동제어 방법과 본 발명에 따른 제동제어 방법을 대비하여 설명하기 위해 도시한 도면.4A and 4B are diagrams for explaining a conventional braking control method and a braking control method according to the present invention.

도 5는 상술한 바와 같은 본 발명의 제동제어 장치의 전반적인 동작 과정을 도시한 플로우차트.5 is a flowchart illustrating an overall operation of the braking control device of the present invention as described above.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 경사도 측정센서 20 : 방향 스위치10: tilt sensor 20: direction switch

30 : 제어부 40 : DAC(Digital Analog Converter)30: control unit 40: DAC (Digital Analog Converter)

50 : 비교기 60 : 메모리부50: comparator 60: memory

본 발명은 전동차량의 제동제어 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주행 지역의 경사도에 따라 전동차량의 브레이킹력을 달리하여 적응적으로 제어할 수 있도록 하는 경사도에 따른 전동차량의 제동제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a braking control device for an electric vehicle, and more particularly, to a braking control device for an electric vehicle according to the inclination to be adaptively controlled by varying the braking force of the electric vehicle according to the inclination of the driving region and its It is about a method.

본 발명과 관련하여, 배터리로부터 공급되는 전기에 의해 구동 동력을 전달하는 전동차량, 예컨대 전동지게차에서의 브레이킹 동작은 운전자가 브레이크 페달을 밟았을 때 동작되는 기계적인 브레이킹 동작 외에 방향전환 브레이킹 동작과 자연 브레이킹 동작으로 구분할 수 있다. In connection with the present invention, the braking operation in an electric vehicle, for example, an electric forklift, which transmits driving power by electricity supplied from a battery, may include a turning braking operation and a natural braking operation in addition to a mechanical braking operation that is operated when the driver presses the brake pedal. It can be divided into breaking operation.

여기서, 방향전환 브레이킹 동작은 운전자가 전진 기어에서 후진기어로 또는 후진기어에서 전진기어로 기어를 전환했을 때 차량의 속도가 감속되는 동작을 의미하며, 자연 브레이킹(Auto Braking) 동작은 운전자가 액셀러레이터 페달에서 발을 뗐을 때 차량의 속도가 감속되는 동작을 의미한다. 즉, 자연 브레이킹 동작은 액셀러레이터를 사용하여 주행 중에 액셀러레이터의 사용을 중지할 경우, 주행과 반대되는 방향으로 전류가 흐르도록 모터를 제어하여 자동적으로 차량을 정지시키는 방법이다.Here, the direction switching braking operation means that the speed of the vehicle is decelerated when the driver switches the gear from the forward gear to the reverse gear or from the reverse gear to the forward gear, and the natural braking operation is the driver's accelerator pedal. This means that the vehicle's speed is slowed down when the foot is released. That is, the natural braking operation is a method of automatically stopping the vehicle by controlling the motor so that a current flows in a direction opposite to the driving when the accelerator is stopped while the accelerator is being used.

하지만, 종래의 일반적인 전동지게차에서 제공되는 자연 브레이킹 동작은 차량이 주행하는 지면의 경사도에 상관없이 항상 일정한 브레이킹력으로 차량을 제어하도록 설계되어 있기 때문에, 차량의 현재 경사도에 따라 차량의 제동 능력 및 제 동 거리가 각기 다르게 나타나는 문제점이 있었다. However, since the natural braking operation provided in the conventional general electric forklift is designed to always control the vehicle with a constant braking force regardless of the inclination of the ground on which the vehicle travels, the braking ability and the braking ability of the vehicle according to the current inclination of the vehicle There was a problem that the distance was different.

즉, 평지를 기준으로 하여 브레이킹력이 설정된 경우에는 경사로 등판 중에 차량의 덜컹거림이 발생하거나 차량이 급정지되어 적재된 화물의 낙하 위험이 존재하였다. 또한, 경사로 하강시에는 브레이킹력에 비하여 차량의 관성이 크기 때문에 제동 거리가 길어지는 문제점이 있다. That is, when the braking force is set on the basis of the flat ground, there is a risk of rattling of the vehicle during the climbing of the ramp or dropping of the loaded cargo due to the sudden stop of the vehicle. In addition, when the ramp descends, the braking distance is long because the inertia of the vehicle is larger than the braking force.

이와는 반대로, 전동차량의 경사도 등판시를 기준으로 하여 자연 브레이킹력을 설정한 경우에는 평지 주행 및 경사지 하강시에 브레이킹력이 상대적으로 약하게 작동되어 제동거리가 길어지는 문제점이 있으며, 경사지 하강시를 기준으로 자연 브레이킹력을 설정한 경우에는 평지에서도 브레이킹력이 지나치게 강하게 작용할 뿐만 아니라 경사지 등판시에는 급제동 현상이 발생하는 문제점이 있다.On the contrary, when the natural braking force is set on the basis of the slope climbing of the electric vehicle, the braking force is relatively weak when the flat driving and the slope descending, and the braking distance is long. When the natural braking force is set, the braking force not only acts too strongly on a flat surface, but also causes a sudden braking phenomenon when climbing a slope.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 경사도 측정센서를 이용하여 차량이 위치한 지면의 경사도에 따라 자연 브레이킹력을 적응적으로 제어할 수 있는 경사도에 따른 전동차량의 제동제어 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, the braking of the electric vehicle according to the inclination which can adaptively control the natural braking force according to the inclination of the ground on which the vehicle is located by using the inclination sensor It is an object of the present invention to provide a control device and a method thereof.

상기 목적을 달성하기 위한 일 관점에 따른 본 발명은,The present invention according to one aspect for achieving the above object,

지면의 경사도에 따라 자연 브레이킹 모드의 브레이킹력을 가변 제어하기 위한 전동차량의 제동제어 장치에 있어서, 상기 전동차량의 전/후진 방향에 따른 경사도 하강 주행모드, 평지 주행모드. 경사도 등판 주행 모드에 대응하여 설정된 최대/노멀/최소 브레이킹력을 저장하는 메모리부; 상기 전동기차가 주행하는 지면의 경사도를 측정하는 경사도 측정센서; 상기 전/후진 주행방향의 전환에 따른 스위칭 신호를 발생하는 전/후진 스위치; 상기 경사도 측정센서와 상기 전/후진 스위치로부터 상기 전동차량의 주행방향 및 상기 지면의 경사도를 판단하고, 상기 메모리부로부터 상기 주행 방향 및 경사도에 대응하는 브레이킹력을 산출하여 그에 상응하는 제어신호를 발생하는 제어부; 상기 제어신호를 소정의 제어 전압으로 변환하여 출력하는 신호 변환부; 상기 제어 전압과 상기 전동차량의 주행모터에 인가되는 브레이킹 전압을 비교하여 상기 주행모터에 인가되는 전류를 제한하는 비교기를 포함하는 경사도에 따른 전동차량의 제동제어 장치를 제공한다.A braking control device for an electric vehicle for variably controlling the braking force of the natural braking mode according to the inclination of the ground, the inclination lowering driving mode and the flat driving mode according to the forward / reverse directions of the electric vehicle. A memory unit for storing a maximum / normal / minimum braking force set in correspondence to a slope climbing mode; An inclination measuring sensor for measuring an inclination of the ground on which the electric vehicle travels; A forward / reverse switch for generating a switching signal according to the change of the forward / backward driving direction; The driving direction of the electric vehicle and the inclination of the ground are determined from the inclination measuring sensor and the forward / reverse switch, and a braking force corresponding to the driving direction and the inclination is calculated from the memory to generate a corresponding control signal. A control unit; A signal converter converting the control signal into a predetermined control voltage and outputting the control signal; A braking control apparatus for an electric vehicle according to an inclination includes a comparator configured to compare the control voltage with the braking voltage applied to the driving motor of the electric vehicle to limit a current applied to the driving motor.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 관점에 따른 본 발명은, The present invention according to another aspect for achieving the above object,

지면의 경사도에 따라 자연 브레이킹 모드의 브레이킹력을 가변 제어하기 위한 전동차량의 제동제어 방법에 있어서, 상기 전동차량의 전/후진 방향에 따른 경사도 하강 주행모드, 평지 주행모드. 경사도 등판 주행 모드에 대응하여 설정된 최대/노멀/최소 브레이킹력을 설정하여 저장하는 제 1 단계; 상기 전동차량의 주행 도중에 자연 브레이킹 모드가 수행되면, 상기 주행중인 지면의 경사도와 주행 방향을 검출하여 상기 전동차량의 주행 모드를 판단하는 제 2 단계; 상기 판단된 주행 모드에 대응하는 상기 최대/노멀/최소 브레이킹력을 기준으로 하여 상기 검출된 경사도에 대응하는 브레이킹력을 산출하고, 상기 산출된 브레이킹력에 상응하는 제어 전압을 발생하는 제 3 단계; 상기 제어전압과 상기 전동차량의 주행모터에 현재 인가되는 브레이킹 전압을 비교하는 제 4 단계; 상기 비교결과에 의거하여 상기 주행모터의 전류를 제한하는 제 5 단계를 포함하는 경사도에 따른 전동차량의 제동제어 방법을 제공한다.A braking control method for an electric vehicle for variably controlling the braking force of a natural braking mode according to the inclination of the ground, wherein the inclination lowering driving mode and the flat driving mode according to the forward / reverse directions of the electric vehicle. A first step of setting and storing the set maximum / normal / minimum braking force in correspondence with the slope climbing mode; A second step of determining a driving mode of the electric vehicle by detecting an inclination and a driving direction of the running ground when the natural braking mode is performed during the driving of the electric vehicle; A third step of calculating a braking force corresponding to the detected inclination on the basis of the maximum / normal / minimum braking force corresponding to the determined driving mode and generating a control voltage corresponding to the calculated braking force; A fourth step of comparing the control voltage with a braking voltage currently applied to the driving motor of the electric vehicle; Provided is a braking control method for an electric vehicle according to an inclination including a fifth step of limiting a current of the driving motor based on the comparison result.

본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 첨부된 도면을 참조하여 다음에 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해 질 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 전동차량의 제동제어 장치에 대한 전반적인 구성을 도시한 블록도로서, 경사도 측정센서(10), 방향 스위치(20), 제어부(30), DAC (Digital Analog Converter)(40), 비교기(50), 메모리부(60)를 포함한다.1 is a block diagram showing the overall configuration of a brake control apparatus for an electric vehicle according to the present invention, the inclination measuring sensor 10, the direction switch 20, the control unit 30, the DAC (Digital Analog Converter) 40 ), A comparator 50, and a memory unit 60.

도 1을 참조하여 각 구성수단에 대해 상세히 설명하면, 경사도 측정센서(10)는 전동차량이 주행하는 지면의 경사도를 측정하기 위한 센서로서, 측정된 경사도에 대응하는 소정의 센싱신호를 발생하여 후술하는 제어부(30)로 전송하는 기능을 수행하게 된다.Referring to FIG. 1, each component means will be described in detail. The inclination measuring sensor 10 is a sensor for measuring the inclination of the ground on which an electric vehicle runs, and generates a predetermined sensing signal corresponding to the measured inclination, which will be described later. It performs the function of transmitting to the control unit 30.

도 2a 내지 도 2c는 이러한 경사도 측정센서(10)가 전동차량에 장착된 상태에서 지면의 경사도에 따른 동작 상태를 예시적으로 도시한 도면이다. 동도면에 도시된 바와 같이, 경사도 측정센서(10)는 지면의 경사도에 따라 자동으로 그 상태가 변화되는 추 형태의 센서로 구성할 수 있으며, 차량의 기울기에 따라 그에 대응하는 소정의 센싱 신호를 출력하도록 구성된다.2A to 2C are views illustrating an exemplary operation state according to the inclination of the ground in the state where the inclination measuring sensor 10 is mounted on the electric vehicle. As shown in the drawing, the inclination measuring sensor 10 may be configured as a weight-type sensor whose state is automatically changed according to the inclination of the ground, and according to the inclination of the vehicle, a predetermined sensing signal corresponding thereto is provided. Is configured to output.

그리고, 도 3은 이러한 경사도 측정센서(10)의 작동 구간을 설명하기 위해 도시한 도면으로서, 동도면에서 구간 P+와 P-는 본 발명에 따른 경사도 측정 구간을 의미하며 구간 P0은 전동차량의 자체 진동이나 요철 지역의 주행 등을 감안하여 설정한 평지 구간을 의미한다. 3 is a diagram illustrating an operation section of the inclination measurement sensor 10, in the same view, sections P + and P- denote gradient measurement sections according to the present invention, and section P0 represents an electric vehicle itself. It means the flat section set in consideration of vibration and driving of uneven area.

한편, 도 1에 도시된 방향 스위치(20)는 전동차량의 주행 방향, 즉 전진 또는 후진에 따른 방향 전환에 따라 스위칭 신호를 발생하게 되는데, 통상적으로 전/후진기어와 연결되어 그에 따른 전/후진 스위칭 신호를 발생하게 된다. 즉, 상술한 경사도 측정센서(10)는 동일한 경사도에 대해서 전동차량의 전/후진 주행방향에 관계없이 그 센싱신호가 일정하게 나타나기 때문에 이 전/후진 스위치(20)로부터 발생하는 스위칭 신호에 의거하여 제어부(30)가 전진 주행중인지 또는 후진 주행중인지를 판단할 수 있게 되고, 그에 따라 각기 다른 브레이킹력으로 제어할 수 있도록 한다. On the other hand, the direction switch 20 shown in Figure 1 generates a switching signal in accordance with the driving direction of the electric vehicle, that is, the direction change according to the forward or backward, it is usually connected to the forward / reverse gears accordingly It generates a switching signal. That is, the above-described inclination measuring sensor 10 is based on the switching signal generated from the forward / reverse switch 20 because the sensing signal is constant for the same inclination irrespective of the forward / backward driving direction of the electric vehicle. The controller 30 may determine whether the vehicle is traveling forward or traveling backward, and accordingly, may be controlled by different breaking forces.

즉, 제어부(30)는 상술한 경사도 측정센서(10) 및 방향 스위치(20)로부터 제공되는 각각의 신호에 의거하여 본 발명에 따른 제동제어 방법을 실행하는 수단으로서, 경사도 측정센서(10)로부터 측정된 경사도와 방향 스위치(20)로부터 검출된 주행 방향에 의거하여 그에 상응하는 브레이킹력을 산출하게 되는데, 이때 후술하는 메모리부(60)로부터 브레이킹력 산출에 기준이 되는 최대 브레이킹력과 노멀 브레이킹력 및 최소 브레이킹력을 독출하여 현재의 경사도 및 주행방향에 대응하는 브레이킹력을 산출하게 되고, 그에 상응하는 제어신호를 출력하게 된다. 여기서, 상술한 경사도 측정센서(10)로부터 입력되는 센싱신호는 아날로그 신호이기 때문에 제어부(30)는 이 아날로그 센싱신호를 소정의 수치값으로 변환하기 위한 변환 알고리즘이나 아날로그/디지털 변환기(ADC)를 포함하여 구성된다.That is, the control unit 30 is a means for executing the braking control method according to the present invention based on the respective signals provided from the inclination measuring sensor 10 and the direction switch 20, and from the inclination measuring sensor 10. The braking force is calculated based on the measured inclination and the driving direction detected from the direction switch 20. In this case, the maximum breaking force and the normal breaking force, which are the basis for calculating the breaking force from the memory unit 60 to be described later, are calculated. And reading the minimum breaking force to calculate the breaking force corresponding to the current inclination and the driving direction, and outputting a control signal corresponding thereto. Here, since the sensing signal input from the inclination measuring sensor 10 is an analog signal, the control unit 30 includes a conversion algorithm or an analog / digital converter (ADC) for converting the analog sensing signal into a predetermined numerical value. It is configured by.

계속해서, 도 1에 도시된 DAC(40)는 제어부(30)로부터 제공되는 제어신호를 그에 상응하는 소정의 아날로그 제어 전압으로 변환하여 출력하게 되며, 비교기 (50)는 DAC(40)로부터 제공되는 제어 전압과 라인(L51)을 통해 입력되는 현재의 브레이킹 전압을 비교하게 되고, 그 비교 결과에 의거하여 도시 생략된 주행모터에 인가되는 전류를 제한함으로써 측정된 경사도에 대응하는 적절한 브레이킹력을 갖는 자연 브레이킹 모드가 수행되도록 한다.Subsequently, the DAC 40 shown in FIG. 1 converts the control signal provided from the controller 30 into a corresponding analog control voltage and outputs the same, and the comparator 50 is provided from the DAC 40. The control voltage is compared with the current braking voltage input through the line L51, and based on the comparison result, a natural having an appropriate braking force corresponding to the measured slope by limiting the current applied to the traveling motor, not shown. Allow braking mode to be performed.

한편, 동도면에 도시된 메모리부(60)에는 전동차량의 전/후진 방향과 경사도에 따른 최대 블레이킹력과 최소 브레이킹력 및 노멀 브레이킹력이 실험에 의해 산출되어 각각 적절한 값으로 기저장되며, 전동차량에 장착되는 주행모터(도시 생략됨)의 사양에 따라 각기 다르게 설정될 수 있다. 특히, 메모리부(60)에 기설정되는 각각의 브레이킹력은 도 2a에서와 같이 차량이 경사면을 하강 주행하는 경우에 대해서는 도 2b의 평지 주행시보다 상대적으로 크게 설정하고, 도 2c에 도시된 바와 같이 경사면을 등판 주행하는 경우에 대해서는 상대적으로 작게 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 도 2a에 도시된 바와 같은 경사면을 후진 주행하여 등판하는 경우에 대해서는 도 2b에 도시된 바와 같은 평지에서의 후진 주행보다 브레이킹력이 작게 설정하는 것이 바람직하며, 도 2c에 도시된 바와 같은 경사면을 후진 주행하여 하강하는 경우에 대해서는 도 2b의 평지에서의 후진 주행시보다 브레이킹력이 크게 설정하는 것이 바람직하다.Meanwhile, in the memory unit 60 shown in the same drawing, the maximum breaking force, the minimum breaking force, and the normal breaking force according to the forward / reverse direction and the inclination of the electric vehicle are calculated by experiments and stored in the appropriate values, respectively. The driving motor (not shown) mounted on the vehicle may be set differently. In particular, each of the braking forces preset in the memory unit 60 is set relatively larger than when the vehicle descends the inclined surface as shown in FIG. 2A, as shown in FIG. 2C, and as shown in FIG. 2C. It is preferable to set relatively small about the case of climbing a slope. In addition, in the case of climbing on the inclined surface as shown in FIG. 2A by traveling backward, it is preferable to set the braking force to be smaller than the backward driving in the plain as shown in FIG. 2B, and the inclined surface as shown in FIG. 2C. In the case of driving backward and descending, it is preferable to set the braking force to be larger than in the reverse travel on the plain of Fig. 2B.

한편 이와는 달리, 본 발명에서는 이 메모리부(60)에 기설정된 각각의 브레이킹력을 사용자가 각기 달리 설정할 수 있도록 하는 기능을 제공하여 운전자가 자신의 운전 특성이나 작업환경에 맞는 각각의 브레이킹력을 임의 설정할 수 있도록 한다. 즉, 운전자는 자신이 원하는 최대 브레이킹력과 최소 브레이킹력 및 노멀 브 레이킹력을 경사지 등판시, 경사지 하강시 그리고 평지 주행시에 따라 각기 다르게 재설정할 수 있다.On the other hand, in the present invention, the memory unit 60 provides a function that allows the user to set each of the predetermined braking force differently so that the driver can arbitrarily set each braking force according to his driving characteristics or working environment. To be set. That is, the driver may reset the maximum breaking force, the minimum breaking force, and the normal breaking force desired by the driver differently according to the slope climbing, the slope falling, and the flat driving.

결과적으로, 상술한 제어부(30)는 메모리부(60)에 기설정된 각각의 브레이킹력 또는 운전자가 임의로 재설정한 각각의 브레이킹력을 기준으로 하여 현재 전동차량의 주행 경사도 및 주행 방향에 대응하는 브레이킹력을 산출하기 위한 과정이 필요하다. 즉, 제어부(30)는 경사면을 전/후진 주행하여 등판 또는 하강하는 경우에 경사도 측정센서(10)를 통해 측정된 경사도에 대응하는 브레이킹력을 메모리부 (60)에 설정된 최대 브레이킹력과 최소 브레이킹력 범위 내에서 산출하게 되는데, 이를 위하여 제어부(30)는 아래의 각 수학식 1, 2 및 3에 기재된 바와 같은 브레이킹력 산출 알고리즘을 프로그램 형태로 내장한다.As a result, the control unit 30 described above has a braking force corresponding to the running inclination and the driving direction of the current electric vehicle based on the respective braking force preset in the memory unit 60 or each braking force arbitrarily reset by the driver. A process is needed to calculate. That is, the control unit 30 has a braking force corresponding to the inclination measured by the inclination measurement sensor 10 when the slope or descending by driving forward / reverse the inclined surface, the maximum breaking force and the minimum braking force set in the memory unit 60. It is calculated within the force range, for this purpose, the control unit 30 incorporates a braking force calculation algorithm as described in each of Equations 1, 2 and 3 below in the form of a program.

먼저, 상술한 각각의 수학식에서 A, B 및 C는 메모리부(60)에 기설정된 또는 운전자에 의해 재설정된 최대 브레이킹력, 노멀 브레이킹력 및 최소 브레이킹력을 각각 의미하며, R은 최대 경사도에 대한 절대값, J는 경사도에 대한 기준값(도 3의 P0)을 의미한다. 그리고, d는 경사도 측정센서(10)로부터 측정된 현재의 경사도를 의미한다.First, in each of the above-described equations, A, B, and C denote the maximum breaking force, the normal breaking force, and the minimum breaking force, which are preset in the memory unit 60 or reset by the driver, respectively, and R is the maximum slope. The absolute value, J, refers to the reference value (P0 of FIG. 3) for the slope. And, d means the current inclination measured from the inclination measuring sensor 10.

상술한 각각의 수학식 중에서 수학식 1은 경사지 하강시에 측정된 경사도에 따른 브레이킹력(P)을 산출하기 위한 수학식이며, 수학식 2는 평지 주행시의 브레이킹력(P)을 의미하는데, 이는 메모리부(60)에 설정된 노멀 브레이킹력과 동일하다. 그리고, 수학식 3은 경사지 등판시에 측정된 경사도에 따른 브레이킹력(P)을 산출하기 위한 수학식이다. 즉, 제어부(30)는 상술한 각각의 수학식에 대한 알고리즘을 기저장하고 운전자가 설정한 최대 브레이킹력과 최소 브레이킹력 및 노멀 브레이킹력에 의거하여 현재의 경사에 대응하는 브레이킹력을 산출하게 된다. In each of the above equations, Equation 1 is an equation for calculating the braking force P according to the inclination measured when the slope is lowered, and Equation 2 means the braking force P when driving on a flat surface, which is a memory. It is equal to the normal breaking force set in the unit 60. Equation 3 is an equation for calculating the braking force P according to the inclination measured at the time of slope climbing. That is, the controller 30 pre-stores the algorithm for each of the above equations and calculates the braking force corresponding to the current inclination based on the maximum breaking force, the minimum breaking force and the normal breaking force set by the driver. .

그리고, 이 산출된 브레이킹력에 상응하는 제어신호를 발생하여 DAC(40)로 제공하게 되고, DAC(40)에서는 이를 아날로그 제어 전압값으로 변환하여 비교기 (50)로 제공하게 된다. 따라서, 비교기(50)에서는 현재 전동차량의 각 주행모터에 인가되는 브레이킹 전압과 DAC(40)로부터 제공되는 제어 전압을 비교하게 되고, 그 비교결과에 대응하여 주행모터에 인가되는 전류를 제한함으로써 경사도에 따른 가변적인 제동제어를 실시하게 된다.Then, a control signal corresponding to the calculated braking force is generated and provided to the DAC 40, and the DAC 40 converts the control signal into an analog control voltage value and provides the same to the comparator 50. Accordingly, the comparator 50 compares the braking voltage applied to each driving motor of the current electric vehicle with the control voltage provided from the DAC 40, and inclines the current by applying the driving motor in response to the comparison result. Variable braking control according to

도 4a 및 4b는 종래의 제동제어 방법과 본 발명에 따른 제동제어 방법을 서로 대비하여 설명하기 위해 도시한 도면으로서, 도 4a는 종래의 제동제어 방법에 있어서 전/후진시 경사도에 따른 브레이킹력의 변화 관계를 도시한 도면이며, 도 4b는 본 발명에서의 전/후진시 경사도에 따른 브레이킹력의 변화 관계를 도시한 도 면이다.4A and 4B are diagrams for explaining the conventional braking control method and the braking control method according to the present invention in comparison with each other. FIG. 4A is a diagram illustrating the braking force according to the inclination at the forward / reverse in the conventional braking control method. 4B is a view showing a change relationship, Figure 4b is a view showing a change relationship of the braking force in accordance with the inclination during the forward / reverse in the present invention.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이 종래의 일반적인 전동차량에서는 최대 브레이킹력이나 노멀 브레이킹력 또는 최소 브레이킹력 중 하나의 브레이킹력으로 고정되거나, 최대 브레이킹력과 최소 브레이킹력 사이의 임의의 브레이킹력을 설정하여 브레이킹력을 고정시켜서 자연 브레이킹 모드를 수행하여 경사도에는 관계없이 일정한 브레이킹력을 갖도록 설계되어 있었다. First, as shown in FIG. 4A, in a conventional general electric vehicle, the braking force is fixed by one of the maximum breaking force, the normal breaking force, or the minimum breaking force, or sets an arbitrary breaking force between the maximum breaking force and the minimum breaking force. It was designed to have a constant breaking force regardless of the inclination by performing the natural braking mode by fixing the braking force.

이와는 달리, 본 발명에서는 도 4b에 도시된 바와 같이 경사지 하강시에서는 브레이킹력 P4의 특성곡선을 기준으로 하여 제어부(30)가 현재의 경사도에 대응하는 브레이킹력을 산출하며, 평지 주행시에는 브레이킹력 P5의 특성곡선을 기준으로 하여 경사도에 따른 브레이킹력을 산출한다. 그리고, 경사지 등판시에는 브레이킹력 P6의 특성곡선에 의한 현재의 경사도에 대응하는 브레이킹을 산출하여 적용함으로써, 주행 방향 및 경사도에 따른 가변적인 브레이킹 제어가 가능하게 된다. 또한, 본 발명에서는 각 주행모드에 대한 최대 브레이킹력과 노멀 브레이킹력 및 최소 브레이킹력을 사용자가 임의로 설정할 수 있다.In contrast, in the present invention, the control unit 30 calculates the braking force corresponding to the current inclination on the basis of the characteristic curve of the braking force P4 when the slope descends, as shown in FIG. 4B, and the braking force P5 during the flat driving. Calculate the braking force according to the slope based on the characteristic curve of. When the slope is climbing, the braking corresponding to the current inclination by the characteristic curve of the braking force P6 is calculated and applied, thereby enabling the variable braking control according to the traveling direction and the inclination. In the present invention, the user can arbitrarily set the maximum breaking force, the normal breaking force and the minimum breaking force for each driving mode.

한편, 전술한 도 1에서는 제어부(30)로부터 출력되는 디지털 제어 전압값을 아날로그 전압값으로 변환하기 위하여 DAC(40)를 제동제어 장치 내에 포함하여 구성하였으나, 이와는 달리 디지털 가변저항을 DAC(40) 대신 사용하여 구성할 수도 있으며, 이때 디지털 가변 저항은 제어부(30)로부터 제공되는 제어 전압값에 대응하는 전압을 비교기(50)로 입력함으로써 전술한 실시예에서와 동일한 효과를 얻을 수 있다. Meanwhile, in FIG. 1, the DAC 40 is included in the braking control device in order to convert the digital control voltage value output from the controller 30 into an analog voltage value. Alternatively, the digital variable resistor may obtain the same effect as in the above-described embodiment by inputting a voltage corresponding to the control voltage value provided from the controller 30 to the comparator 50.

도 5는 상술한 바와 같은 본 발명의 제동제어 장치의 전반적인 동작 과정을 도시한 플로우차트로서, 동도면을 참조하여 그에 따른 일련의 과정을 설명하면 다음과 같다.FIG. 5 is a flowchart illustrating an overall operation process of the braking control device of the present invention as described above. Referring to FIG.

먼저, 각 주행모드(전/후진 경사지 등판, 경사지 하강, 평지 주행모드)에 따른 최대/노멀/최소 브레이킹력이 기본값 또는 사용자에 의해 임의의 값으로 설정되어 메모리부(60)에 저장된 상태에서(단계 S501), 전동차량이 소정 지역을 주행하는 도중에(단계 S503) 운전자가 액셀러레이터의 사용을 중단하여 전동차량의 동작 모드로 자연 브레이킹 모드(Auto Braking Mode)로 전환되면(단계 S505), 제어부(30)는 경사도 측정센서(10)로부터 측정된 경사도와 전/후진 스위치(20)의 스위칭 상태로부터 주행 지역의 경사도 및 주행 방향을 판단하게 된다(단계 S507).First, in the state where the maximum / normal / minimum braking force for each driving mode (forward / backward slope climbing, slope descending, flat driving mode) is set to a default value or an arbitrary value by the user and stored in the memory unit 60 ( Step S501), when the driver stops using the accelerator while driving the predetermined area (step S503) and switches to the operating mode of the electric vehicle to the auto braking mode (step S505), the control unit 30 ) Determines the inclination and the driving direction of the travel area from the inclination measured from the inclination measurement sensor 10 and the switching state of the forward / reverse switch 20 (step S507).

그리고, 메모리부(60)에 저장된 최대/노멀/최소 브레이킹력에 의거하여 현재 전동차량의 주행방향 및 경사도에 대응하는 브레이킹력을 산출하게 되는데(단계 S509), 이때 만일 전동차량이 경사지 하강 주행 모드일 경우에는 전술한 수학식 1과 같은 산출 알고리즘을 이용하여 브레이킹력을 산출하게 되며, 평지 주행 모드일 경우에는 수학식 2와 같은 산출 알고리즘을 이용하여 브레이킹력을, 그리고 경사지 등판 주행 모드일 경우에는 수학식 3과 같은 산출 알고리즘을 이용하여 브레이킹력을 산출하게 된다.Then, the braking force corresponding to the driving direction and the inclination of the current electric vehicle is calculated based on the maximum / normal / minimum braking force stored in the memory unit 60 (step S509). In this case, the braking force is calculated using the calculation algorithm as described above in Equation 1, in the case of the flat driving mode, the braking force is calculated using the calculation algorithm as shown in Equation 2, and in the slope climbing mode. The breaking force is calculated using a calculation algorithm such as Equation 3.

이러한 과정을 거쳐 현재 전동차량의 주행 모드 및 그 경사도에 따른 브레이킹력이 산출되면, 제어부(30)는 산출된 브레이킹력에 상응하는 제어신호를 발생하여 DAC(40)로 제공하게 되고, DAC(40)는 이 제어신호를 그에 상응하는 제어 전압값 으로 변환하여 비교기(50)로 전송한다(단계 S513).After the braking force is calculated according to the driving mode and the inclination of the current electric vehicle through the above process, the control unit 30 generates a control signal corresponding to the calculated braking force and provides the DAC 40 to the DAC 40. ) Converts the control signal into a corresponding control voltage value and transmits it to the comparator 50 (step S513).

그리고, 비교기(50)는 DAC(40)로부터 제공되는 제어 전압과 도시 생략된 주행모터에 인가되는 현재 브레이킹 전압을 비교하고(단계 S515), 그 비교 결과에 의거하여 주행 모터의 전류를 제한함으로써 전동차량의 주행하는 지면의 경사도에 따른 적응적인 자연 브레이킹 모드가 수행된다(단계 S517).The comparator 50 compares the control voltage provided from the DAC 40 with the current braking voltage applied to the traveling motor (not shown) (step S515), and limits the current of the traveling motor based on the comparison result. The adaptive natural braking mode according to the inclination of the running ground of the vehicle is performed (step S517).

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 전동차량의 자연 브레이킹 모드를 주행지역의 경사도에 따라 적응적으로 제어할 수 있게 됨으로써, 적재물의 낙하와 같은 안전사고를 방지할 수 있으며, 운전자가 브레이킹력의 세기를 적절히 가변하여 설정할 수 있게 됨으로써 작업 환경의 향상 및 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to adaptively control the natural braking mode of the electric vehicle according to the inclination of the driving area, thereby preventing safety accidents such as falling loads, and the strength of the braking force of the driver. By being able to set the variable appropriately, there is an effect that can improve the work environment and improve the productivity.

Claims

지면의 경사도에 따라 자연 브레이킹 모드의 브레이킹력을 가변 제어하기 위한 전동차량의 제동제어 장치에 있어서,In the braking control device for an electric vehicle for variably controlling the braking force of the natural braking mode according to the inclination of the ground,

상기 전동차량의 전/후진 방향에 따른 경사도 하강 주행모드, 평지 주행모드. 경사도 등판 주행 모드에 대응하여 설정된 최대/노멀/최소 브레이킹력을 저장하는 메모리부;Slope falling driving mode, flat driving mode according to the forward / reverse direction of the electric vehicle. A memory unit for storing a maximum / normal / minimum braking force set in correspondence to a slope climbing mode;

상기 전동차량이 주행하는 지면의 경사도를 측정하는 경사도 측정센서;An inclination measurement sensor for measuring an inclination of the ground on which the electric vehicle travels;

상기 전/후진 주행방향의 전환에 따른 스위칭 신호를 발생하는 전/후진 스위치;A forward / reverse switch for generating a switching signal according to the change of the forward / backward driving direction;

상기 경사도 측정센서와 상기 전/후진 스위치로부터 상기 전동차량의 주행방향 및 상기 지면의 경사도를 판단하고, 상기 메모리부로부터 상기 주행 방향 및 경사도에 대응하는 브레이킹력을 산출하여 그에 상응하는 제어신호를 발생하는 제어부;The driving direction of the electric vehicle and the inclination of the ground are determined from the inclination measuring sensor and the forward / reverse switch, and a braking force corresponding to the driving direction and the inclination is calculated from the memory to generate a corresponding control signal. A control unit;

상기 제어신호를 소정의 제어 전압으로 변환하여 출력하는 신호 변환부;A signal converter converting the control signal into a predetermined control voltage and outputting the control signal;

상기 제어 전압과 상기 전동차량의 주행모터에 인가되는 브레이킹 전압을 비교하여 상기 주행모터에 인가되는 전류를 제한하는 비교기를 포함하는 경사도에 따른 전동차량의 제동제어 장치.And a comparator configured to compare the control voltage with the braking voltage applied to the traveling motor of the electric vehicle to limit a current applied to the traveling motor.

제 1 항에 있어서,The method of claim 1,

상기 메모리부에 저장되는 상기 최대/노멀/최소 브레이킹력은 운전자에 의해 가변 설정되는 것을 특징으로 하는 경사도에 따른 전동차량의 제동제어 장치.And the maximum / normal / minimum braking force stored in the memory unit is variablely set by the driver.

제 1 항에 있어서,The method of claim 1,

상기 신호 변환부는, 디지털 가변 저항으로 구성되는 것을 특징으로 하는 경사도에 따른 전동차량의 제동제어 장치.The signal converter is a brake control apparatus for an electric vehicle according to the inclination, characterized in that consisting of a digital variable resistor.

지면의 경사도에 따라 자연 브레이킹 모드의 브레이킹력을 가변 제어하기 위한 전동차량의 제동제어 방법에 있어서,In the braking control method of the electric vehicle for variably controlling the braking force of the natural braking mode according to the inclination of the ground,

상기 전동차량의 전/후진 방향에 따른 경사도 하강 주행모드, 평지 주행모드. 경사도 등판 주행 모드에 대응하여 설정된 최대/노멀/최소 브레이킹력을 설정하여 저장하는 제 1 단계;Slope falling driving mode, flat driving mode according to the forward / reverse direction of the electric vehicle. A first step of setting and storing the set maximum / normal / minimum braking force in correspondence with the slope climbing mode;

상기 전동차량의 주행 도중에 자연 브레이킹 모드가 수행되면, 주행중인 지면의 경사도와 주행 방향을 검출하여 상기 전동차량의 주행 모드를 판단하는 제 2 단계;A second step of determining a driving mode of the electric vehicle by detecting an inclination and a driving direction of the ground which is being driven when the natural braking mode is performed during the driving of the electric vehicle;

상기 판단된 주행 모드에 대응하는 상기 최대/노멀/최소 브레이킹력을 기준으로 하여 상기 검출된 경사도에 대응하는 브레이킹력을 산출하고, 상기 산출된 브레이킹력에 상응하는 제어 전압을 발생하는 제 3 단계;A third step of calculating a braking force corresponding to the detected inclination on the basis of the maximum / normal / minimum braking force corresponding to the determined driving mode and generating a control voltage corresponding to the calculated braking force;

상기 제어전압과 상기 전동차량의 주행모터에 현재 인가되는 브레이킹 전압을 비교하는 제 4 단계;A fourth step of comparing the control voltage with a braking voltage currently applied to the driving motor of the electric vehicle;

상기 비교결과에 의거하여 상기 주행모터의 전류를 제한하여 브레이킹력을 조절하는 제 5 단계를 포함하는 경사도에 따른 전동차량의 제동제어 방법.And a fifth step of adjusting the braking force by limiting the current of the traveling motor based on the comparison result.

제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein

상기 제 3 단계는, 상기 판단된 주행 모드가, The third step, the determined driving mode,

경사지 하강 모드일 경우에는 수학식

를 이용하여 상기 브레이킹력(P)을 산출하며, Equation in slope down mode

To calculate the breaking force (P),

경사지 등판 모드일 경우에는 수학식

를 이용하여 상기 브레이킹력(P)을 산출하고,Equation in slope climbing mode

To calculate the breaking force (P),

평지 주행 모드일 경우에는 상기 노멀 브레이킹력과 동일한 브레이킹력을 산출하는 것을 특징으로 하며,In the case of the flat driving mode, it characterized in that to calculate the same braking force as the normal braking force,

상기 각 수학식에서 A, B, C는 상기 저장된 최대 브레이킹력, 노멀 브레이킹력 및 최소 브레이킹력을 각각 의미하며, R은 최대 경사도에 대한 절대값, J는 경사도에 대한 기준값, d는 상기 측정된 현재의 경사도를 의미하는 것을 특징으로 하는 경사도에 따른 전동차량의 제동제어 방법.In the above equations, A, B, and C denote the stored maximum breaking force, normal breaking force and minimum breaking force, respectively, R is an absolute value for maximum slope, J is a reference value for gradient, and d is the measured current Braking control method for an electric vehicle according to the inclination, characterized in that the slope.