KR102158178B1 - System and method of controlling regenerative braking - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회생 제동 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예는, 차량의 전방에 관한 정보를 수집하는 전방 센서, 상기 차량의 운행에 관한 정보를 수집하는 내부 센서, 그리고, 상기 전방 센서 및 내부 센서가 수집한 정보들을 획득하고 상기 차량에 구비된 브레이크의 상태를 체크하여 상기 차량의 회생 제동을 제어하는 제어기를 포함하는 회생 제동 제어 시스템을 제공한다.The present invention relates to a regenerative braking control system and method, and an embodiment of the present invention provides a front sensor that collects information about the front of a vehicle, an internal sensor that collects information about the driving of the vehicle, and the front It provides a regenerative braking control system including a controller for controlling regenerative braking of the vehicle by acquiring information collected by a sensor and an internal sensor and checking a state of a brake provided in the vehicle.

Description

회생 제동 제어 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD OF CONTROLLING REGENERATIVE BRAKING}Regenerative braking control system and method {SYSTEM AND METHOD OF CONTROLLING REGENERATIVE BRAKING}

본 발명은 회생 제동 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 브레이크의 답력 정보를 얻을 수 없는 환경에서, 차량의 전방 정보 및 운행 정보와 브레이크의 상태 정보만을 이용하여 회생 제동 기능이 수행되도록 하는 회생 제동 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a regenerative braking control system and method, and more particularly, to perform a regenerative braking function using only front information and driving information of the vehicle and information on the state of the brake in an environment in which it is not possible to obtain information on the foot of the vehicle brake. It relates to a regenerative braking control system and method.

최근에는 자동차 배기가스에 의한 환경 오염을 줄이고, 제한된 석유자원에 대응할 수 있도록, 자동차의 동력원으로서 전통적인 내연기관 엔진 외의 대체동력원을 사용하고자 하는 시도가 이루어지고 있다. 그 대표적인 예로 전기자동차를 들 수 있다. 전기자동차는 배터리에 저장된 전기에너지를 이용하여 모터를 구동하고, 모터의 구 동력을 자동차의 전체 또는 일부 동력원으로 사용하는 자동차이다. 이러한 전기자동차는, 배터리의 전기에너지만을 동력원으로 사용하는 순수 전기자동차와, 내연기관 엔진을 구비하여 엔진에서 발생되는 동력으로 배터리를 충전하는 하이브리드 전기자동차로 구별된다. In recent years, attempts have been made to use alternative power sources other than traditional internal combustion engine engines as a power source for automobiles in order to reduce environmental pollution caused by automobile exhaust gas and respond to limited petroleum resources. A typical example is an electric vehicle. An electric vehicle is a vehicle that drives a motor using electric energy stored in a battery and uses the driving power of the motor as a power source for all or part of the vehicle. Such electric vehicles are classified into pure electric vehicles that use only electric energy from batteries as a power source, and hybrid electric vehicles that have an internal combustion engine and charge batteries with power generated from the engine.

전기자동차 중에서도, 배출가스 저감 및 연비 향상과 함께 1회 충전으로 운전 가능한 주행 거리, 주행 성능 등 현재까지의 기술력을 토대로 환경 문제와 사용자의 만족도까지 해결할 수 있도록 하는 하이브리드 차량에 대한 관심이 증대되고 있다. 이러한 하이브리드 차량의 연비 개선 방법은 내연 기관 자체의 효율을 개선하여 효율을 올리는 방법과, 운행 대기 중 기관을 정지 시키는 방법 및 회생 제동을 통한 에너지 회수 방법 등이 있다. 이 중 내연 기관 자체의 효율을 개선하는 것은 내연기관 설계 기술의 한계에 따라 더 이상의 개선을 기대하기 힘든 기술 수준에 이르게 되었다. 운행 대기중 기관 정지 방법은 하이브리드 차량의 기본적인 에너지 손실 방지 및 효율 개선의 대표적인 방법으로 거의 모든 하이브리드 차량의 에너지 개선을 위하여 사용 하고 있는 방법이다. 이에 따라, 회생 제동을 통해 에너지를 회수하는 기술의 계속적인 발전이 필요한 실정이다. Among electric vehicles, there is increasing interest in hybrid vehicles that can solve environmental problems and even user satisfaction based on the technology to date, such as driving distance and driving performance that can be driven with a single charge along with emission reduction and fuel economy improvement. . The fuel efficiency improvement method of such a hybrid vehicle includes a method of increasing the efficiency by improving the efficiency of the internal combustion engine itself, a method of stopping the engine while waiting for operation, and a method of recovering energy through regenerative braking. Among them, improving the efficiency of the internal combustion engine itself has led to a technology level where it is difficult to expect further improvement due to the limitations of internal combustion engine design technology. The engine stop method while waiting for operation is a representative method of preventing basic energy loss and improving efficiency of hybrid vehicles, and is a method used for energy improvement of almost all hybrid vehicles. Accordingly, there is a need for continuous development of technology for recovering energy through regenerative braking.

이와 같이, 전기자동차의 제동시에 제동력의 일부를 발전에 사용하여 발생된 전기에너지를 배터리의 충전에 사용하는 회생 제동은 자동차의 주행속도에 의한 운동에너지의 일부를, 발전기의 구동에 필요한 에너지로 사용함으로써, 운동에너지의 저감(즉, 주행속도의 감소)과 전기에너지의 발전을 동시에 구현하는 것이다. 회생 제동 시 전기에너지의 생성은 별도의 발전기로써 혹은 모터를 역구동함으로써 이루어질 수 있다. 일반적으로 차량에 적용되는 회생제동시스템은 감속 중 열로 소산되는 에너지를 발전을 통해 회수하는 방식을 이용하는 시스템이다. In this way, regenerative braking in which electric energy generated by using part of the braking force for power generation when braking an electric vehicle is used to charge the battery uses part of the kinetic energy by the driving speed of the vehicle as energy required for driving the generator. By doing so, reduction of kinetic energy (that is, reduction of driving speed) and generation of electric energy are realized at the same time. The generation of electric energy during regenerative braking can be achieved as a separate generator or by reverse driving the motor. In general, a regenerative braking system applied to a vehicle is a system using a method of recovering energy dissipated as heat during deceleration through power generation.

양산형 하이브리드 차량의 경우 제동장치에 대한 정보를 처음부터 통합 적용하는 방법을 이용하여 차량의 운행 중 적정한 회생발전량을 결정하는 방법을 사용한다. 하지만 양산형 하이브리드 시스템을 가진 차량이 아닌 기존 내연 기관 차량에 발전모터가 장착된 마일드하이브리드 시스템의 경우 운전자의 제동 브레이크 답력 정보와 같은 정보를 얻을 수 없어 운행 중 적정한 회생발전량을 결정할 수 없었다.In the case of mass-produced hybrid vehicles, a method of determining an appropriate amount of regenerative power during operation of the vehicle is used by using a method of applying information on the braking system from the beginning. However, in the case of a mild hybrid system equipped with a power generation motor in an existing internal combustion engine vehicle, not a vehicle with a mass-production hybrid system, information such as the driver's braking brake foot force information could not be obtained, so it was not possible to determine an appropriate amount of regenerative power during operation.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 주된 기술적 과제는 차량 브레이크의 답력 정보를 얻을 수 없는 환경에서, 차량의 전방 정보 및 운행 정보와 브레이크의 상태 정보만을 이용하여 회생 제동 기능이 수행되도록 하는 회생 제동 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것이다. The present invention was conceived to solve the above problems, and the main technical problem to be achieved by the present invention is to use only the front information and driving information of the vehicle and the state information of the brake in an environment in which it is not possible to obtain information on the foot pressure of the vehicle brake. It is to provide a regenerative braking control system and method for performing a regenerative braking function.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. There will be.

상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예는, 차량의 전방에 관한 정보를 수집하는 전방 센서, 상기 차량의 운행에 관한 정보를 수집하는 내부 센서, 그리고, 상기 전방 센서 및 내부 센서가 수집한 정보들을 획득하고 상기 차량에 구비된 브레이크의 상태를 체크하여 상기 차량의 회생 제동을 제어하는 제어기를 포함하는 회생 제동 제어 시스템을 제공한다.In order to solve the above technical problem, an embodiment of the present invention includes a front sensor that collects information about the front of a vehicle, an internal sensor that collects information about the operation of the vehicle, and the front sensor and the internal sensor. It provides a regenerative braking control system including a controller for controlling regenerative braking of the vehicle by acquiring information and checking a state of a brake provided in the vehicle.

본 실시예에 있어서, 상기 제어기의 회생 제동 실행에 따라 전력을 생산하는 발전기와 생산된 전력을 저장하는 배터리를 더 포함할 수 있다. In this embodiment, it may further include a generator that generates power according to the regenerative braking execution of the controller and a battery that stores the generated power.

본 실시예에 있어서, 상기 제어기는, 상기 브레이크의 상태를 체크한 결과, 상기 브레이크의 상태가 제동 상태인 경우 상기 차량의 회생 제동을 실행하고, 상기 브레이크의 상태가 제동 상태가 아닌 경우, 상기 차량과 상기 차량의 전방 차량 간 차간 거리가 감소하는지 체크하여, 상기 차간 거리가 감소하면 상기 차량의 회생 제동을 실행할 수 있다. In this embodiment, as a result of checking the state of the brake, the controller performs regenerative braking of the vehicle when the state of the brake is a braking state, and when the state of the brake is not a braking state, the vehicle It is checked whether the inter-vehicle distance between the vehicle and the vehicle in front of the vehicle decreases, and when the inter-vehicle distance decreases, regenerative braking of the vehicle may be performed.

본 실시예에 있어서, 상기 제어기는, 상기 브레이크의 상태가 상기 제동 상태로 유지되면 상기 차량의 회생 제동을 유지하여 상기 회생 제동에 따른 발전량을 증가시킬 수 있다. In this embodiment, when the state of the brake is maintained in the braking state, the controller may maintain the regenerative braking of the vehicle to increase the amount of power generated by the regenerative braking.

본 실시예에 있어서, 상기 차량의 전방에 관한 정보는 상기 차량과 상기 차량의 전방 차량 간 차간 거리 및 상대 속도 정보를 포함할 수 있다. In this embodiment, the information on the front of the vehicle may include information on a distance between the vehicle and a vehicle in front of the vehicle and a relative speed.

본 실시예에 있어서, 상기 차량의 운행에 관한 정보는 상기 차량의 속도 및 엔진 회전수를 포함할 수 있다. In this embodiment, the information on the operation of the vehicle may include a speed of the vehicle and an engine speed.

본 실시예에 있어서, 상기 제어기는 상기 차량의 회생 제동의 제동량은 전방 차량의 속도와 주행 차량의 차이 만큼의 상대속도에 비례하며, 차간 거리에 감소 따라 증가하는 관계를 갖는다. 실제 정확한 회생제동의 제동량은 본 기술이 적용된 대상 차량의 상태와 물리제동과 함께 발전모터에 의한 회생제동 비율의 설계에 따라 달리 설정될 수 있다. In this embodiment, the controller has a relationship in which the braking amount of the regenerative braking of the vehicle is proportional to a relative speed equal to the difference between the speed of the front vehicle and the driving vehicle, and increases as the distance between vehicles decreases. The actual accurate braking amount of regenerative braking can be set differently according to the design of the regenerative braking ratio by the power generation motor along with the state of the target vehicle to which the present technology is applied and the physical braking.

또한, 상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 다른 실시예는, 차량의 회생 제동을 수행하는 회생 제동 제어 시스템을 이용한 회생 제동 제어 방법에 있어서, a) 상기 회생 제동 제어 시스템이 상기 차량에 구비된 전방 센서가 수집하는 상기 차량의 전방 정보와 상기 차량에 구비된 내부 센서가 수집하는 상기 차량의 운행 정보를 획득하는 단계, b) 상기 회생 제동 제어 시스템이 상기 차량의 브레이크의 상태를 체크하는 단계, 그리고, c) 상기 회생 제동 제어 시스템이 상기 브레이크의 상태를 체크한 결과, 상기 브레이크의 상태가 제동 상태인 경우 상기 차량의 회생 제동을 실행하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, in order to solve the above technical problem, another embodiment of the present invention is a regenerative braking control method using a regenerative braking control system that performs regenerative braking of a vehicle, a) the regenerative braking control system is provided in the vehicle. Acquiring front information of the vehicle collected by the installed front sensor and driving information of the vehicle collected by an internal sensor provided in the vehicle, b) checking the state of the brake of the vehicle by the regenerative braking control system And, c) when the regenerative braking control system checks the state of the brake and the state of the brake is a braking state, performing regenerative braking of the vehicle.

본 실시예에 있어서, 상기 c) 단계는 상기 회생 제동 제어 시스템이 상기 브레이크의 상태를 체크한 결과, 상기 브레이크의 상태가 제동 상태가 아닌 경우, 상기 차량과 상기 차량의 전방 차량 간 차간 거리가 감소하는지 체크하여, 상기 차간 거리가 감소하면 상기 차량의 회생 제동을 실행하고 상기 차간 거리가 감소하지 않으면 상기 a) 단계로 돌아가는 과정을 더 포함할 수 있다. In this embodiment, in the step c), as a result of the regenerative braking control system checking the state of the brake, if the state of the brake is not a braking state, the distance between the vehicle and the vehicle in front of the vehicle is reduced. If the inter-vehicle distance decreases, regenerative braking of the vehicle is performed, and if the inter-vehicle distance does not decrease, the process of returning to step a) may be further included.

본 실시예에 있어서, d) 상기 c) 단계 이후, 상기 브레이크의 상태가 상기 제동 상태로 유지되면 상기 차량의 회생 제동을 유지하여 상기 회생 제동에 따른 발전량을 증가시키고, 상기 브레이크의 상태가 상기 제동 상태에서 제동 상태가 아닌 상태로 변하면 상기 a) 단계로 돌아가는 단계를 더 포함할 수 있다. In this embodiment, after step d) c), if the state of the brake is maintained in the braking state, regenerative braking of the vehicle is maintained to increase the amount of power generated by the regenerative braking, and the state of the brake is the braking state. If the state changes from the state to the state other than the braking state, the step of returning to the step a) may be further included.

본 실시예에 있어서, 상기 차량의 전방 정보는 상기 차량과 상기 차량의 전방 차량 간 차간 거리 및 상대 속도 정보를 포함할 수 있다. In this embodiment, the front information of the vehicle may include information about an inter-vehicle distance and a relative speed between the vehicle and a vehicle in front of the vehicle.

본 실시예에 있어서, 상기 차량의 운행 정보는 상기 차량의 속도 및 엔진 회전수를 포함할 수 있다. In this embodiment, the vehicle operation information may include the vehicle speed and engine rotation speed.

본 실시예에 있어서, 상기 c) 단계에서 상기 차량의 총 제동량(P)은 물리제동력

Figure 112018104726193-pat00001
과 회생 발전 기능을 이용하여 획득한 회생제동력(
Figure 112018104726193-pat00002
)의 합으로 이루어 진다In this embodiment, the total braking amount (P) of the vehicle in step c) is the physical braking force
Figure 112018104726193-pat00001
The regenerative braking force acquired by using the over-regenerative power generation function (
Figure 112018104726193-pat00002
) Is the sum of

Figure 112018104726193-pat00003
Figure 112018104726193-pat00003

여기서 총 제동에너지(

Figure 112018104726193-pat00004
)는 현재 차량이 가지고 있는 운동에너지와 같다. 운동에너지가 “0” 이 될 때 까지 필요한 에너지가 제동에너지와 같으므로 총 제동 에너지는 현재 차량의 운동에너지와 같다. 운동에너지(
Figure 112018104726193-pat00005
)를 구하는 공식은 아래와 같으며 물체의 질량에 비례하고, 속도의 제곱에 비례한다. Where the total braking energy (
Figure 112018104726193-pat00004
) Is the same as the kinetic energy that the vehicle currently has. Since the energy required until the kinetic energy becomes “0” is the same as the braking energy, the total braking energy is the same as the kinetic energy of the current vehicle. Kinetic energy (
Figure 112018104726193-pat00005
The formula to obtain) is as follows and is proportional to the mass of the object and proportional to the square of the velocity.

Figure 112018104726193-pat00006
Figure 112018104726193-pat00006

이 중 질량에 해당 하는 부분은 차량 전체의 무게로 고정되어 있으며, 속도에 대한 에너지 량으로 결정된다.Among them, the part corresponding to the mass is fixed by the weight of the entire vehicle and is determined by the amount of energy for the speed.

본 실시예에서는 브레이크의 답력 정보 없이 브레이크의 상태 정보 만으로 운영되는 기능이므로, 물리제동력

Figure 112018104726193-pat00007
을 포함한 상태에서 총 제동량이 결정될 수 있다. 따라서 총 제동량은 물리제동력
Figure 112018104726193-pat00008
과 회생 발전 기능을 이용하여 획득한 회생제동력(
Figure 112018104726193-pat00009
)의 합으로 이루어질 수 있다. In this embodiment, since the function is operated only with information on the state of the brake without information on the foot of the brake, the physical braking force
Figure 112018104726193-pat00007
The total braking amount can be determined in the state including. Therefore, the total braking amount is the physical braking force
Figure 112018104726193-pat00008
The regenerative braking force acquired by using the over-regenerative power generation function (
Figure 112018104726193-pat00009
It can be achieved by the sum of ).

여기서 회생제동력(

Figure 112018104726193-pat00010
)은 다시 정리하면, 총 제동력 에서 물리제동력
Figure 112018104726193-pat00011
을 제외한 일부가 회생제동력(
Figure 112018104726193-pat00012
)이 된다. Where regenerative braking force (
Figure 112018104726193-pat00010
) Again, the total braking force is the physical braking force
Figure 112018104726193-pat00011
Except for the regenerative braking power (
Figure 112018104726193-pat00012
).

Figure 112018104726193-pat00013
Figure 112018104726193-pat00013

위 식에서 회생제동력(

Figure 112018104726193-pat00014
)은 전체 제동에너지(
Figure 112018104726193-pat00015
)에서 일정 비율을 정하여 그 중 일부를 발전모터를 이용한 에너지를 회수 하는 방식으로 여기서 각 시스템에서 설계 시 설정한 회생제동 비율(
Figure 112018104726193-pat00016
)로 회생제동력(
Figure 112018104726193-pat00017
)을 획득한다. 따라서 회생제동력(
Figure 112018104726193-pat00018
)은 아래 수식과 같이 정의될 수 있다.Regenerative braking force (
Figure 112018104726193-pat00014
) Is the total braking energy (
Figure 112018104726193-pat00015
), a certain ratio is set and some of the energy is recovered using the power generation motor. Here, the regenerative braking ratio set at the time of design in each system (
Figure 112018104726193-pat00016
Regenerative braking force (
Figure 112018104726193-pat00017
). Therefore, regenerative braking force (
Figure 112018104726193-pat00018
) Can be defined as the following equation.

Figure 112018104726193-pat00019
Figure 112018104726193-pat00019

여기에서 회생제동 비율(

Figure 112018104726193-pat00020
)은 본 기술을 적용한 회생발전을 가진 시스템에서 설게하기에 따라 다를 수 있다.Here, the regenerative braking ratio (
Figure 112018104726193-pat00020
) May differ depending on the design in a system with regenerative power to which this technology is applied.

여기서 제동에너지(

Figure 112018104726193-pat00021
) 는 아래와 같이 정의되므로 이를 위 회생제동력(
Figure 112018104726193-pat00022
) 식에 대입하면 Where braking energy (
Figure 112018104726193-pat00021
) Is defined as follows, so the regenerative braking force above it (
Figure 112018104726193-pat00022
) And substituting

Figure 112018104726193-pat00023
Figure 112018104726193-pat00023

Figure 112018104726193-pat00024
Figure 112018104726193-pat00024

여기서

Figure 112018104726193-pat00025
에 해당하는 부분은 사실상 본 기술이 적용된 환경에서의 상수(
Figure 112018104726193-pat00026
)와 같으므로, 위 식을 재정리 하면 아래와 같을 수 있다.here
Figure 112018104726193-pat00025
In fact, the part corresponding to is the constant (
Figure 112018104726193-pat00026
), so it can be as follows by rearranging the above equation.

Figure 112018104726193-pat00027
Figure 112018104726193-pat00027

본 발명에 따르면, 제동 브레이크의 답력 정보 없이도, 회생 제동 제어를 위하여 차량의 내부 센서를 통해 획득 할 수 있는 차량의 운행 정보와 전방 센서를 이용하여 차량 앞의 장애물 혹은 선행 차량과의 거리와 상대속도, 충돌 예상 시간 등의 주행 정보를 이용하여 회생 제동 기능을 수행하도록 할 수 있다. According to the present invention, the distance and relative speed of the vehicle in front of the vehicle or the obstacle in front of the vehicle by using the vehicle driving information and the front sensor that can be obtained through the internal sensor of the vehicle for regenerative braking control without the information on the pedaling force of the brake brake. , It is possible to perform a regenerative braking function using driving information such as an estimated collision time.

또한, 본 발명에 따르면, 차량의 제동 장치는 운행에 있어 매우 중요한 장치로서 별도의 신호를 획득하기 위한 개조, 변조를 하게 될 경우 안전에 심각한 우려를 줄 수 있는 바, 비교적 획득하기 쉬운 브레이크 정보를 이용하여 기존 차량에서 제동 장치의 제동 인가 정보를 획득하고 회생발전의 제어에 사용할 정보를 획득 할 수 있다. In addition, according to the present invention, the braking device of a vehicle is a very important device in operation, and can cause serious safety concerns when modifications or modulations to obtain a separate signal are performed. By using this, it is possible to obtain information on braking authorization of a braking device in an existing vehicle and information to be used for regenerative power control.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회생 제동 제어 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 회생 제동 제어 시스템의 구현예를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회생 제동 제어에 따른 제동량을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회생 제동 제어 방법의 절차를 도시한 흐름도이다.
도 5는 도 4에 도시된 회생 제동 제어 방법의 피드백 과정을 구체적으로 설명하기 위해 도시한 흐름도이다. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a regenerative braking control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an implementation example of the regenerative braking control system shown in FIG. 1.
3 is a diagram illustrating a braking amount according to regenerative braking control according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a procedure of a regenerative braking control method according to another embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a detailed feedback process of the regenerative braking control method shown in FIG. 4.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에 나타난 각 구성요소의 크기, 형태, 형상은 다양하게 변형될 수 있고, 명세서 전체에 대하여 동일/유사한 부분에 대해서는 동일/유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and therefore is not limited to the embodiments described herein. In addition, the accompanying drawings are for easy understanding of the embodiments disclosed in the present specification, and the technical idea disclosed in the present specification is not limited by the accompanying drawings, and all modifications included in the spirit and scope of the present invention It should be understood to include water, equivalents or substitutes. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and the size, shape, and shape of each component shown in the drawings may be variously modified, and for the same/similar parts for the entire specification The same/similar reference numerals are attached.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략하였다.The suffixes "module" and "unit" for components used in the following description are given or used interchangeably in consideration of only the ease of preparation of the specification, and do not have meanings or roles that are distinguished from each other by themselves. In addition, in describing the embodiments disclosed in the present specification, when it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the subject matter of the embodiments disclosed in the present specification, the detailed description thereof has been omitted.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉 또는 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(접속, 접촉 또는 결합)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(접속, 접촉 또는 결합)"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(구비 또는 마련)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 “포함(구비 또는 마련)”할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, or bonded)" with another part, it is not only "directly connected (connected, contacted, or bonded)", but also another member in the middle. It also includes the case of being "indirectly connected (connected, contacted or bonded)" between them. In addition, when a part is said to "include (equipment or prepare)" a certain component, it does not exclude other components, but may further "include (equip or prepare)" other components unless otherwise stated. Means you can.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하며, 분산되어 실시되는 구성요소들은 특별한 제한이 있지 않는 한 결합된 형태로 실시될 수도 있다. 본 명세서에서, "포함하다" 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 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The expression in the singular includes a plurality of expressions unless the context clearly indicates otherwise, and components implemented in a distributed manner may be implemented in a combined form unless there is a specific limitation. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소도 제1구성 요소로 명명될 수 있다.In addition, terms including ordinal numbers such as first and second used herein may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회생 제동 제어 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 회생 제동 제어 시스템의 구현예를 설명하기 위해 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회생 제동 제어에 따른 제동량을 설명하기 위해 도시한 도면이다.FIG. 1 is a block diagram schematically showing the configuration of a regenerative braking control system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment of the regenerative braking control system shown in FIG. 1, 3 is a diagram illustrating a braking amount according to regenerative braking control according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회생 제동 제어 시스템(이하, “회생 제동 제어 시스템(10)”이라 함)은, 전방 센서(11), 내부 센서(12) 및 제어기(13)를 포함하고, 차량의 내부에 구비되는 발전기(14), 배터리(15) 및 브레이크(16)를 각각 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a regenerative braking control system (hereinafter referred to as “regenerative braking control system 10”) according to an embodiment of the present invention includes a front sensor 11, an internal sensor 12, and a controller 13 ), and may further include a generator 14, a battery 15, and a brake 16 provided in the vehicle.

전방 센서(11)는 회생 제동 제어 시스템(100)의 대상이 되는 차량의 전방에 관한 정보를 수집(센싱)한다. 여기서 차량의 전방 정보란 상기 차량과 상기 차량의 전방 차량 간 차간 거리 및 상대 속도 정보를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. The front sensor 11 collects (sens) information about the front of the vehicle targeted by the regenerative braking control system 100. Here, the front information of the vehicle may include information on a distance between the vehicle and a vehicle in front of the vehicle and relative speed information, but is not limited thereto.

내부 센서(12)는 상기 차량의 운행에 관한 정보를 수집하며, 내부 센서(12)가 센싱하는 차량의 운행 정보는 상기 차량의 속도 및 엔진 회전수를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 차량의 회생 제동에 필요한 차량 정보라면 무엇이든 포함할 수 있다. The internal sensor 12 collects information on the operation of the vehicle, and the vehicle operation information sensed by the internal sensor 12 may include the vehicle speed and engine rotation speed, but is not limited thereto. , Any vehicle information required for regenerative braking of the vehicle may be included.

제어기(13)는 전방 센서(11) 및 내부 센서(12)가 수집한 정보들을 획득하고 상기 차량에 구비된 브레이크의 상태를 체크하여 상기 차량의 회생 제동을 제어한다. The controller 13 controls the regenerative braking of the vehicle by acquiring information collected by the front sensor 11 and the internal sensor 12 and checking the state of the brake provided in the vehicle.

또한, 제어기(13)는 차량의 브레이크(16)의 상태를 체크한 결과, 브레이크(16)의 상태가 제동 상태인 경우 상기 차량의 회생 제동을 실행하고, 브레이크(16)의 상태가 제동 상태가 아닌 경우, 상기 차량과 상기 차량의 전방 차량 간 차간 거리가 감소하는지 체크하여, 상기 차간 거리가 감소하면 상기 차량의 회생 제동을 실행하도록 구성될 수 있다. Further, as a result of checking the state of the brake 16 of the vehicle, the controller 13 performs regenerative braking of the vehicle when the state of the brake 16 is in the braking state, and the state of the brake 16 is determined to be in the braking state. If not, it may be configured to check whether the inter-vehicle distance between the vehicle and the vehicle in front of the vehicle decreases, and to perform regenerative braking of the vehicle when the inter-vehicle distance decreases.

또한, 제어기(13)는, 브레이크(16)의 상태가 상기 제동 상태로 유지되면 상기 차량의 회생 제동을 유지하여 상기 회생 제동에 따른 발전량을 증가시킬 수 있다. In addition, when the state of the brake 16 is maintained in the braking state, the controller 13 may maintain the regenerative braking of the vehicle, thereby increasing the amount of power generated by the regenerative braking.

또한, 본 발명의 일 구현예로서, 제어기(13)는, 상기 차량의 회생 제동의 제동량(P)을 아래 식 (1)을 통해 산출할 수 있다. In addition, as an embodiment of the present invention, the controller 13 may calculate the braking amount P of the regenerative braking of the vehicle through Equation (1) below.

구체적으로 도 3을 참조하면, 운행하고 있는 차량의 속도(A)와 앞서 주행 하고 있는 차량의 속도(B)와의 상대속도는

Figure 112018104726193-pat00028
와 같다. 여기서 필요 제동량은 상대 속도가 큰 경우 빠른 제동이 필요하므로 제동량이 비례하여 상승하게 되고, 차간 거리
Figure 112018104726193-pat00029
가 짧을수록 제동량이 커지므로, 제동량은 위에서 구한 공식과 같이 상대속도의 제곱에 비례하고, 차간 거리
Figure 112018104726193-pat00030
에 반비례 하게 된다. 따라서 회생제동에 의한 제동량을 구하는 공식은 아래와 같다.Specifically, referring to FIG. 3, the relative speed between the speed A of the vehicle being driven and the speed B of the vehicle previously traveling is
Figure 112018104726193-pat00028
Same as Here, the required braking amount increases in proportion to the amount of braking because fast braking is required when the relative speed is large.
Figure 112018104726193-pat00029
The shorter is, the larger the braking amount, so the braking amount is proportional to the square of the relative speed as in the formula obtained above, and the distance between vehicles
Figure 112018104726193-pat00030
Becomes inversely proportional to Therefore, the formula to obtain the braking amount by regenerative braking is as follows.

Figure 112018104726193-pat00031
Figure 112018104726193-pat00031

Figure 112018104726193-pat00032
Figure 112018104726193-pat00032

또한, 도 2의 (b)는 회생 제동 제어 시스템(100)이 회생 제동 발생 시 차축에서 발생한 에너지를 발전모터를 통해 일부를 회수하는 과정을 나타낸 것이다. 발전모터를 통해 회수된 에너지는 별도의 고전압 배터리에 저장된다. In addition, (b) of FIG. 2 shows a process in which the regenerative braking control system 100 recovers some of the energy generated from the axle when regenerative braking occurs through the power generation motor. The energy recovered through the power generation motor is stored in a separate high voltage battery.

차량의 가속 상태에서 기존의 화석연료 자동차와 마찬가지로 엔진에서 출력되는 동력을 감속기어를 통하여 바퀴에 전달하는 과정은 기존과 같으나, 회생 제동 제어 시스템(100)을 이용하면 도 2의 (c)의 경우와 같이, 발전모터가 엔진과 함께 주행 동력의 일부를 분담하는 시스템에서 회생 제동을 통해 고전압 배터리에 축적된 에너지를 주행 동력에 보조 동력으로 사용하여 엔진의 에너지 소모율을 줄여 연비 향상에 기여할 수 있다. In the acceleration state of the vehicle, the process of transmitting the power output from the engine to the wheels through the reduction gear is the same as in the conventional fossil-fueled vehicle, but when the regenerative braking control system 100 is used, in the case of FIG. 2(c) As described above, in a system in which the power generation motor shares a part of the driving power with the engine, the energy accumulated in the high-voltage battery through regenerative braking is used as auxiliary power to the driving power, thereby reducing the energy consumption rate of the engine, thereby contributing to the improvement of fuel economy.

본 발명은 발전모터를 이용하여 주행 과정에 버려지는 제동에너지를 고전압 배터리 충전에 사용하는 과정을 회생제동이라 하는데 이 회생제동에 대한 제어에 적용될 수 있으며, 화석 연료를 사용하는 엔진을 가진 차량에 발전모터를 이용한 시스템을 적용한 차량에서 발전 효율을 증가시키기 위한 회생제동에 적용될 수 있다. In the present invention, the process of using the braking energy discarded in the driving process using a power generation motor to charge a high-voltage battery is called regenerative braking, which can be applied to the control of this regenerative braking, and power generation in a vehicle having an engine using fossil fuel. It can be applied to regenerative braking to increase power generation efficiency in a vehicle to which a system using a motor is applied.

본 발명은 차량의 주행 정보 가속페달, 엔진 회전수, 브레이크, 비전(vision)센서, 레이더센서 등의 각종 차량 정보 및 센서 정보를 이용하여 주행 상태를 파악하고 차량과 전방 장애물(차량)과의 거리산정, 현재 속도를 감안한 충돌 시간 계산, 상대속도 등을 측정하여 회생 제동을 제어할 수 있다. The present invention uses various vehicle information and sensor information such as vehicle driving information accelerator pedal, engine speed, brake, vision sensor, radar sensor, etc. to determine the driving state and distance between the vehicle and the obstacle (vehicle) in front. It is possible to control regenerative braking by measuring the calculation, collision time calculation considering the current speed, and relative speed.

기존의 발전모터가 장착된 전기자동차나 하이브리드 차량의 회생제동 방법은 차량의 주행 정보인 엔진 상태, 차량속도, 브레이크 제동 답력 정보등을 참고하여 회생제동 제어를 실시하나, 본 발명에서는 이 제동 정보 중 제동브레이크의 답력 정보를 얻을 수 없는 환경에서 회생제동 제어를 위하여 획득 할 수 있는 정보 이외에 별도로 주행 정보를 획득 할 수 있는 비전센서와 레이다, 레이저 센서등 전방감지센서를 이용하여 차량 앞의 장애물 혹은 선행 차량과의 거리와 상대속도, 충돌 예상 시간 등에 따라 회생 제동기능을 실시 할 수 있다. In the conventional regenerative braking method of an electric vehicle or hybrid vehicle equipped with a power generation motor, regenerative braking control is performed with reference to the driving information of the vehicle, such as engine state, vehicle speed, and brake braking effort information, but in the present invention, among this braking information Obstacles or advances in front of the vehicle using a vision sensor that can acquire driving information separately, as well as front detection sensors such as radar and laser sensors, in addition to information that can be obtained for regenerative braking control in an environment where braking brake footing information cannot be obtained. The regenerative braking function can be implemented according to the distance to the vehicle, the relative speed, and the expected collision time.

본 발명은 회생 제동의 제동량을 운전편의성과 주행의 효율성을 위하여 회생 제동 개입시 초기부터 최대 출력을 발생 시키는 것이 아니라 현재 주행 상황 및 엔진 회전수 및 차량 속도, 앞차와의 차간 거리 등에 반영하여 회생 발전량을 제어하도록 한다. The present invention regenerates the amount of braking of the regenerative braking by reflecting the current driving situation, engine rotational speed, vehicle speed, and distance between vehicles in front of the vehicle in front of it, rather than generating the maximum output from the beginning when regenerative braking is intervened for driving convenience and driving efficiency. Control the amount of power generated.

본 발명에 따르면, 본 발명으로 기존의 전기자동차와 하이브리드 차량의 제동 방법에서 얻을 수 있는 브레이크 답력에 대한 정보 없이 적용이 가능하다. 차량의 제동장치는 운행에 있어 매우 중요한 장치로서 별도의 신호를 획득하기 위한 개조, 변조를 하게될 경우 안전에 심각한 우려를 줄 수 있다. 그래서 비교적 획득하기 쉬운 브레이크 정보를 이용하여 기존 차량에서 제동장치의 제동 인가 정보를 획득 하여 회생발전의 제어에 사용할 정보를 획득 할 수 있다. According to the present invention, the present invention can be applied without information on the braking effort that can be obtained from the conventional braking method of an electric vehicle and a hybrid vehicle. The braking device of a vehicle is a very important device in operation, and if it is modified or modulated to obtain a separate signal, it may cause serious safety concerns. Therefore, it is possible to obtain information to be used for regenerative power control by acquiring braking authorization information of a braking device in an existing vehicle using brake information that is relatively easy to obtain.

양산형 하이브리드 차량의 경우 제동장치에 대한 정보를 처음부터 통합 적용하는 방법을 이용하여 차량의 운행 중 적정한 회생발전량을 결정하는 방법을 사용한다. In the case of mass-produced hybrid vehicles, a method of determining an appropriate amount of regenerative power during operation of the vehicle is used by using a method of applying information on the braking system from the beginning.

하지만 양산형 하이브리드 시스템을 가진 차량이 아닌 기존 내연 기관 차량에 발전모터를 장착한 마일드하이브리드 시스템의 경우 이에 운전자의 제동 브레이크 답력 정보와 같은 정보를 얻을 수 없는 시스템을 가진 차량에서는 이를 해결 할 수 없었다. However, in the case of a mild hybrid system equipped with a power generation motor in an existing internal combustion engine vehicle, not a vehicle with a mass-production hybrid system, this could not be solved in a vehicle having a system that cannot obtain information such as the driver's braking brake effort information.

본 발명에서는 이를 개선하기 위하여 제동 브레이크 신호를 제동 램프 등과 같은 비교적 간단한 방법을 통하여 획득하고 레이다 센서나, 레이져 및 비전 센서 등의 전방감지 센서를 이용하여 주행시 차간 거리와, 상대 속도등을 측정하여 다양한 운전 상황에서 발생하는 타력 주행 및 감속 제어를 통한 회생발전 기능을 이용할 수 있다. In the present invention, in order to improve this, a braking brake signal is obtained through a relatively simple method such as a braking lamp, and various distances and relative speeds during driving are measured using a radar sensor or a front sensor such as a laser and vision sensor. It is possible to use the regenerative power generation function by controlling the force driving and deceleration occurring in the driving situation.

회생발전을 통해 획득한 전력으로 고전압 배터리를 충전하고 충전된 배터리 전력을 이용하여 연비 향상과 배출가스 감소를 위한 부가 기술인 공회전 제한 시스템에서 재 시동을 위한 시동 모터의 동력으로 사용하거나 차량의 실내 냉/난방 장치의 전력원으로도 사용 가능할 수 잇다. The high-voltage battery is charged with the power obtained through regenerative power generation, and the charged battery power is used as the power of the starting motor for restart in the idle limit system, which is an additional technology for improving fuel economy and reducing emissions. It can also be used as a power source for heating devices.

기존 차량의 12V 배터리를 가지고 차량의 실내 냉/난방 장치의 구동 전력원으로 사용하기에 많은 양을 필요로 하며 기존의 내연기관 동력 효율에도 영향을 주어 엔진의 동력 성능 저하에 영향을 주어 연비에 저하를 가져오게 된다. The 12V battery of the existing vehicle is used as a driving power source for the vehicle's indoor cooling/heating system, so it requires a large amount and affects the power efficiency of the existing internal combustion engine, which affects the power performance of the engine, thereby reducing fuel economy. Is brought.

이를 대신하기 위하여 본 발명에 따르면, 하이브리드에 적용되어 있는 고전압 배터리를 이용한 차량 실내 냉/난방 시스템의 전력을 고전압 배터리의 에너지를 사용하게 되면 차량의 주행 연비 향상과 동력 성능의 저하를 방지 할 수 있다. In order to replace this, according to the present invention, when the energy of the high voltage battery is used to power the vehicle interior cooling/heating system using the high voltage battery applied to the hybrid, it is possible to improve the driving fuel efficiency of the vehicle and prevent the deterioration of power performance. .

본 발명에서는 전기자동차와 하이브리드 차량의 회생제동은 차량의 운전 시 제동 브레이크가 사용되어 감속이 필요한 경우와 자연적인 속도증가 상태(내리막길 주행 등)와 같은 차량의 운행 안전을 위하여 감속이 필요한 경우 회생 제동을 실시하여 발전 및 연비를 향상시킬 수 있다. In the present invention, the regenerative braking of an electric vehicle and a hybrid vehicle is regenerated when a braking brake is used during driving of the vehicle, so that a deceleration is required and when a deceleration is required for the safety of the vehicle operation such as a natural speed increase state (downhill driving, etc.). Power generation and fuel economy can be improved by applying braking.

본 발명에 따르면, 차량의 주행 방향에 선행 차량과의 충돌을 방지 하기 위하여 전방 감지 센서를 통하여 주행 방향의 차간 거리, 상대 속도, 충돌 예정 시간등을 확인 하기 위하여 전방과의 거리 측정을 통한 회생 제동에 필요한 정보를 얻고, 제어에 반영한다. According to the present invention, in order to prevent collision with the preceding vehicle in the driving direction of the vehicle, regenerative braking by measuring the distance to the front in order to check the distance between the vehicles in the driving direction, the relative speed, and the expected collision time through the front detection sensor. Get the necessary information and reflect it in control.

본 발명에 따르면, 운전자의 브레이크 사용이 감지되지 않은 경우 차량은 운행 상태는 이동 정지를 목표로 하는 상태가 아니므로 현재 상태에서 최적의 탄력 주행을 위하여 현재 차량의 운전 속도에 대비하여 전방 차량과의 거리를 감안한 최적의 안전 운행 속도를 유지하기 위한 감속을 위한 제어 여부 및 제동량을 결정한다. According to the present invention, when the driver's use of the brake is not detected, the vehicle is not in a state aimed at stopping the movement. Therefore, for optimal elastic driving in the current state, the vehicle is compared with the vehicle in front of the current driving speed. It decides whether to control for deceleration and the amount of braking to maintain the optimal safe driving speed considering the distance.

기본적으로 차량을 운행함에 있어 적절한 차간 거리를 확보 하는 것이 안전을 위하여 최선의 방법이 된다. 이를 위하여 본 제어 방법을 통하여 과도한 가속을 방지하여 적절한 안전 거리를 유지하며 차량의 속도를 유지 하도록 차간 거리가 감소하여 충돌 예상 시간이 감소하면 발전모터에 발전을 인가하여 차량의 운동에너지를 회생발전으로 치환하는 과정을 통하여 적절한 속도로 감속 할 수 기능을 수행할 수 있다. Basically, securing an appropriate distance between vehicles is the best way for safety. To this end, this control method prevents excessive acceleration, maintains an appropriate safety distance, and reduces the estimated collision time by reducing the distance between vehicles to maintain the vehicle's speed, applying power to the power generation motor to convert the vehicle's kinetic energy into regenerative power generation. Through the process of substitution, it can perform the function of decelerating to an appropriate speed.

본 발명에 따르면, 상기의 감속 제어를 위하여 기본적으로 현재 차량의 속도를 기준으로 하여 앞차와의 차간 거리를 측정한 후 차간 거리가 현재의 차속에 비해 과도하게 작은 경우 회생제동 기능을 발생시킬 수 있다. According to the present invention, for the above deceleration control, a regenerative braking function can be generated when the distance between the vehicles and the vehicle in front is measured based on the current speed of the vehicle and the distance between vehicles is excessively small compared to the current vehicle speed. .

본 발명에 따르면, 주행중인 차량의 운전 편의성을 위하여 회생 제동이 필요한 경우 곧바로 최대 회생 발전을 인가하는 것이 아니라 현재의 운전 상태에 적절한 제동량을 조절하도록 할 수 있다. According to the present invention, when regenerative braking is required for the driving convenience of the vehicle being driven, the maximum regenerative power is not immediately applied, but the braking amount appropriate to the current driving state can be adjusted.

본 발명에 따르면, 운동하는 차량의 제동에 필요한 에너지는 기본적으로 현재 속도의 제곱에 비례하는데 회생 발전량 역시 이를 반영하여 계산에 반영하도록 할 수 있다. According to the present invention, energy required for braking of a moving vehicle is basically proportional to the square of the current speed, and the amount of regenerative power generation can also be reflected and reflected in the calculation.

본 발명에 따르면, 운전자의 브레이크 사용이 감지된 경우 브레이크 사용 시간과 차간거리 및 상대 속도를 측정하여 발전모터의 발전량을 통한 제동 기능을 수행한다. 브레이크가 사용된 시간이 증가 하거나, 차간 거리가 감소하는 경우 제동량 즉 발전모터의 발전량을 증가 시켜, 제동력을 증가시켜 이 에너지를 회생 발전으로 치환하도록 할 수 있다. According to the present invention, when the driver's brake use is detected, the brake use time, the inter-vehicle distance, and the relative speed are measured to perform a braking function based on the amount of power generation of the power generation motor. When the time the brake is used increases or the distance between vehicles decreases, the amount of braking, that is, the amount of power generation of the power generation motor is increased, thereby increasing the braking force and replacing this energy with regenerative power generation.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회생 제동 제어 방법의 절차를 도시한 흐름도이고, 도 5는 도 4에 도시된 회생 제동 제어 방법의 피드백 과정을 구체적으로 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a procedure of a regenerative braking control method according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a flowchart illustrating a feedback process of the regenerative braking control method shown in FIG. 4 in detail.

본 실시예에 따른 회생 제동 제어 방법은 앞서 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 차량의 회생 제동을 수행하는 회생 제동 제어 시스템(10)을 이용한 회생 제동 제어 방법으로서, 회생 제동 제어 시스템(10)의 모든 기능들을 구현하는 절차들을 포함할 수 있다. 따라서, 이하에서는 상술한 설명과 중복되는 내용은 생략하도록 한다. The regenerative braking control method according to the present embodiment is a regenerative braking control method using the regenerative braking control system 10 for performing regenerative braking of a vehicle described with reference to FIGS. 1 to 3 above, and the regenerative braking control system 10 It can include procedures to implement all functions. Therefore, in the following description, overlapping content with the above description will be omitted.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 회생 제동 제어 방법은 a) 상기 회생 제동 제어 시스템이 상기 차량에 구비된 전방 센서가 수집하는 상기 차량의 전방 정보와 상기 차량에 구비된 내부 센서가 수집하는 상기 차량의 운행 정보를 획득하는 단계(s41), b) 상기 회생 제동 제어 시스템이 상기 차량의 브레이크의 상태를 체크하는 단계(s42) 및c) 상기 회생 제동 제어 시스템이 상기 브레이크의 상태를 체크한 결과, 상기 브레이크의 상태가 제동 상태인 경우 상기 차량의 회생 제동을 실행하는 단계(s43)를 포함하며, d) 상기 c) 단계(s43) 이후, 상기 브레이크의 상태가 상기 제동 상태로 유지되면 상기 차량의 회생 제동을 유지하여 상기 회생 제동에 따른 발전량을 증가시키고, 상기 브레이크의 상태가 상기 제동 상태에서 제동 상태가 아닌 상태로 변하면 상기 a) 단계로 돌아가는 단계(s44)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the regenerative braking control method according to the present embodiment includes: a) the regenerative braking control system collects front information of the vehicle collected by a front sensor provided in the vehicle and an internal sensor provided in the vehicle. Acquiring the driving information of the vehicle (s41), b) the regenerative braking control system checking the state of the brake of the vehicle (s42) and c) the regenerative braking control system checking the state of the brake As a result, when the state of the brake is in the braking state, it includes the step (s43) of performing regenerative braking of the vehicle, and d) after the step c) (s43), when the state of the brake is maintained in the braking state, the It may further include a step (s44) of maintaining the regenerative braking of the vehicle to increase the amount of power generated by the regenerative braking, and returning to step a) when the state of the brake changes from the braking state to a non-braking state.

여기서, c) 단계(s43)는 상기 회생 제동 제어 시스템이 상기 브레이크의 상태를 체크한 결과, 상기 브레이크의 상태가 제동 상태가 아닌 경우, 상기 차량과 상기 차량의 전방 차량 간 차간 거리가 감소하는지 체크하여, 상기 차간 거리가 감소하면 상기 차량의 회생 제동을 실행하고 상기 차간 거리가 감소하지 않으면 상기 a) 단계로 돌아가는 과정을 더 포함할 수 있다.Here, in step c) (s43), as a result of the regenerative braking control system checking the state of the brake, when the state of the brake is not a braking state, it is checked whether the distance between the vehicle and the vehicle in front of the vehicle decreases. Thus, when the distance between the vehicles decreases, regenerative braking of the vehicle is performed, and when the distance between the vehicles does not decrease, the process of returning to step a) may be further included.

상술한 바와 같이, 상기 차량의 전방 정보는 상기 차량과 상기 차량의 전방 차량 간 차간 거리 및 상대 속도 정보를 포함할 수 있고, 상기 차량의 운행 정보는 상기 차량의 속도 및 엔진 회전수를 포함할 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.As described above, the front information of the vehicle may include vehicle distance and relative speed information between the vehicle and the vehicle in front of the vehicle, and the driving information of the vehicle may include the vehicle speed and engine rotation speed. However, it is not necessarily limited thereto.

또한, c) 단계(s43)에서 상기 차량의 회생 제동의 제동량(P)은 아래 식 (2)를 통해 산출될 수 있다. In addition, in step c) (s43), the braking amount P of the vehicle's regenerative braking may be calculated through Equation (2) below.

식 (2) :

Figure 112018104726193-pat00033
Equation (2):
Figure 112018104726193-pat00033

여기서,

Figure 112018104726193-pat00034
는 회생 제동량,
Figure 112018104726193-pat00035
는 전체 제동량(P)에서 물리제동력
Figure 112018104726193-pat00036
을 제외한 비율, K는 차량 상태(차량무게, 노면 상태, 도로 경사도 등 복합요인)에 따른 상수, V는 전방 차량과의 상대속도, L은 전방 차량과의 차간 거리를 나타낸다. here,
Figure 112018104726193-pat00034
Is the regenerative braking amount,
Figure 112018104726193-pat00035
Is the physical braking force at the total braking amount (P)
Figure 112018104726193-pat00036
Excluding the ratio, K is a constant according to the vehicle condition (compound factors such as vehicle weight, road surface condition, road slope, etc.), V is the relative speed to the vehicle in front, and L is the distance between the vehicle and the vehicle in front.

더욱 구체적으로, 본 실시예에 있어서, 상기 c) 단계에서 상기 차량의 총 제동량(P)은 물리제동력

Figure 112018104726193-pat00037
과 회생 발전 기능을 이용하여 획득한 회생제동력(
Figure 112018104726193-pat00038
)의 합으로 이루어 진다More specifically, in this embodiment, the total braking amount (P) of the vehicle in step c) is the physical braking force
Figure 112018104726193-pat00037
The regenerative braking force acquired by using the over-regenerative power generation function (
Figure 112018104726193-pat00038
) Is the sum of

Figure 112018104726193-pat00039
Figure 112018104726193-pat00039

여기서 총 제동에너지(

Figure 112018104726193-pat00040
)는 현재 차량이 가지고 있는 운동에너지와 같다. 운동에너지가 “0” 이 될 때 까지 필요한 에너지가 제동에너지와 같으므로 총 제동 에너지는 현재 차량의 운동에너지와 같다. 운동에너지(
Figure 112018104726193-pat00041
)를 구하는 공식은 아래와 같으며 물체의 질량에 비례하고, 속도의 제곱에 비례한다. Where the total braking energy (
Figure 112018104726193-pat00040
) Is the same as the kinetic energy that the vehicle currently has. Since the energy required until the kinetic energy becomes “0” is the same as the braking energy, the total braking energy is the same as the kinetic energy of the current vehicle. Kinetic energy (
Figure 112018104726193-pat00041
The formula to obtain) is as follows and is proportional to the mass of the object and proportional to the square of the velocity.

Figure 112018104726193-pat00042
Figure 112018104726193-pat00042

이 중 질량에 해당 하는 부분은 차량 전체의 무게로 고정되어 있으며, 속도에 대한 에너지 량으로 결정된다.Among them, the part corresponding to the mass is fixed by the weight of the entire vehicle and is determined by the amount of energy for the speed.

본 실시예에서는 브레이크의 답력 정보 없이 브레이크의 상태 정보 만으로 운영되는 기능이므로, 물리제동력

Figure 112018104726193-pat00043
을 포함한 상태에서 총 제동량이 결정될 수 있다. 따라서 총 제동량은 물리제동력
Figure 112018104726193-pat00044
과 회생 발전 기능을 이용하여 획득한 회생제동력(
Figure 112018104726193-pat00045
)의 합으로 이루어질 수 있다. In this embodiment, since the function is operated only with information on the state of the brake without information on the foot of the brake, the physical braking force
Figure 112018104726193-pat00043
The total braking amount can be determined in the state including. Therefore, the total braking amount is the physical braking force
Figure 112018104726193-pat00044
The regenerative braking force acquired by using the over-regenerative power generation function (
Figure 112018104726193-pat00045
It can be achieved by the sum of ).

여기서 회생제동력(

Figure 112018104726193-pat00046
)은 다시 정리하면, 총 제동력 에서 물리제동력
Figure 112018104726193-pat00047
을 제외한 일부가 회생제동력(
Figure 112018104726193-pat00048
)이 된다. Where regenerative braking force (
Figure 112018104726193-pat00046
) Again, the total braking force is the physical braking force
Figure 112018104726193-pat00047
Except for the regenerative braking power (
Figure 112018104726193-pat00048
).

Figure 112018104726193-pat00049
Figure 112018104726193-pat00049

위 식에서 회생제동력(

Figure 112018104726193-pat00050
)은 전체 제동에너지(
Figure 112018104726193-pat00051
)에서 일정 비율을 정하여 그 중 일부를 발전모터를 이용한 에너지를 회수 하는 방식으로 여기서 각 시스템에서 설계 시 설정한 회생제동 비율(
Figure 112018104726193-pat00052
)로 회생제동력(
Figure 112018104726193-pat00053
)을 획득한다. 따라서 회생제동력(
Figure 112018104726193-pat00054
)은 아래 수식과 같이 정의될 수 있다.Regenerative braking force (
Figure 112018104726193-pat00050
) Is the total braking energy (
Figure 112018104726193-pat00051
), a certain ratio is set and some of the energy is recovered using the power generation motor. Here, the regenerative braking ratio set at the time of design in each system (
Figure 112018104726193-pat00052
Regenerative braking force (
Figure 112018104726193-pat00053
). Therefore, regenerative braking force (
Figure 112018104726193-pat00054
) Can be defined as the following equation.

Figure 112018104726193-pat00055
Figure 112018104726193-pat00055

여기에서 회생제동 비율(

Figure 112018104726193-pat00056
)은 본 기술을 적용한 회생발전을 가진 시스템에서 설게하기에 따라 다를 수 있다.Here, the regenerative braking ratio (
Figure 112018104726193-pat00056
) May differ depending on the design in a system with regenerative power to which this technology is applied.

여기서 제동에너지(

Figure 112018104726193-pat00057
) 는 아래와 같이 정의되므로 이를 위 회생제동력(
Figure 112018104726193-pat00058
) 식에 대입하면 Where braking energy (
Figure 112018104726193-pat00057
) Is defined as follows, so the regenerative braking force above it (
Figure 112018104726193-pat00058
) And substituting

Figure 112018104726193-pat00059
Figure 112018104726193-pat00059

Figure 112018104726193-pat00060
Figure 112018104726193-pat00060

여기서

Figure 112018104726193-pat00061
에 해당하는 부분은 사실상 본 기술이 적용된 환경에서의 상수(
Figure 112018104726193-pat00062
)와 같으므로, 위 식을 재정리 하면 아래와 같을 수 있다.here
Figure 112018104726193-pat00061
In fact, the part corresponding to is the constant (
Figure 112018104726193-pat00062
), so it can be as follows by rearranging the above equation.

Figure 112018104726193-pat00063
Figure 112018104726193-pat00063

도 5를 참조하여 본 실시예에 따른 회생 제동 제어 방법의 일 구현예(피드백 과정 전체)를 구체적으로 설명하도록 한다. An implementation example (the whole feedback process) of the regenerative braking control method according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. 5.

도 5를 참조하면, 도 1에 도시된 회생 제동 제어 시스템(100) 및 도 4에 도시된 회생 제동 제어 방법에는 도 5에 도시된 피드백 과정이 포함될 수 있다. Referring to FIG. 5, the regenerative braking control system 100 shown in FIG. 1 and the regenerative braking control method shown in FIG. 4 may include the feedback process shown in FIG. 5.

구체적으로, 본 발명에 따른 피드백 과정의 전체 프로세서는 먼저, 차량 운행 정보 및 전방 정보 수신(차량 속도, 앞차와의 차간 거리, 엔진 회전수, 악셀 페달량 등 체크)하고(s51), 다음, 브레이크 스위치 신호 상태가 제동 상태인지 체크하여(s52), 제동 상태인 경우 회생 제동을 실행하고(s53) 제동 상태가 아닌 경우 s51 단계 이전으로 돌아가는 과정들을 포함할 수 있다. 이후, 피드백 과정은 브레이크 스위치 신호 상태가 계속 제동 상태로 유지되는지 체크하여(s54) 유지된다면 회생 제동을 유지하여 제동 발전량을 증가시키고(s55) 제동 상태가 변경되면 다시 s51 단계 이전으로 돌아가는 과정을 포함할 수 잇다. Specifically, the entire processor of the feedback process according to the present invention first receives vehicle operation information and front information (checks the vehicle speed, the distance between the vehicle and the vehicle in front, the engine speed, the amount of the accelerator pedal, etc.) (s51), and then, the brake It may include a process of checking whether the switch signal state is a braking state (s52), performing regenerative braking in the case of the braking state (s53), and returning to the step s51 before the braking state. Thereafter, the feedback process includes a process of checking whether the state of the brake switch signal is continuously maintained in the braking state (s54), and if it is maintained, the regenerative braking is maintained to increase the amount of braking generation (s55), and when the braking state is changed, the process returns to the previous step s51 again. Can do

상술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it is possible to easily transform it into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (11)

차량과 상기 차량의 전방 차량 간 차간 거리 및 상대 속도 정보를 수집하는 전방 센서;
상기 차량의 속도 및 엔진 회전수에 관한 정보를 수집하는 내부 센서: 및
상기 전방 센서 및 내부 센서가 수집한 정보들을 획득하고 상기 차량에 구비된 브레이크의 상태를 체크하여 상기 차량의 회생 제동을 제어하는 제어기;를 포함하고,
상기 제어기는, 상기 브레이크의 상태를 체크한 결과,
상기 브레이크의 상태가 제동 상태가 아닌 경우, 상기 차량과 상기 차량의 전방 차량 간 차간 거리가 감소하는지 체크하여, 상기 차간 거리가 감소하면 상기 차량의 회생 제동을 최대 발전량이 아닌 발전량으로 실행하고,
상기 브레이크의 상태가 제동 상태인 경우 상기 차량의 회생 제동을 최대 발전량이 아닌 발전량으로 실행하되, 상기 브레이크의 상태가 제동 상태로 유지되면 상기 차량의 회생 제동을 유지하여 상기 회생 제동에 따른 발전량을 최대 발전량으로 증가시키는 것을 특징으로 하는 회생 제동 제어 시스템.
A front sensor for collecting information on a vehicle distance and relative speed between a vehicle and a vehicle in front of the vehicle;
An internal sensor that collects information on the vehicle speed and engine rotation speed: and
A controller for controlling the regenerative braking of the vehicle by acquiring the information collected by the front sensor and the internal sensor and checking the state of the brake provided in the vehicle,
The controller, as a result of checking the state of the brake,
When the state of the brake is not a braking state, it is checked whether the inter-vehicle distance between the vehicle and the vehicle in front of the vehicle decreases, and when the inter-vehicle distance decreases, regenerative braking of the vehicle is performed at a power generation amount other than a maximum power generation amount,
When the state of the brake is in the braking state, the regenerative braking of the vehicle is performed at the power generation amount rather than the maximum power generation amount, but when the state of the brake is maintained in the braking state, the regenerative braking of the vehicle is maintained to maximize the amount of power generated by the regenerative braking. Regenerative braking control system, characterized in that to increase the amount of power generation.
 제1항에 있어서,
상기 제어기의 회생 제동 실행에 따라 전력을 생산하는 발전기와 생산된 전력을 저장하는 배터리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회생 제동 제어 시스템.
The method of claim 1,
A regenerative braking control system, further comprising a generator that generates electric power according to the regenerative braking execution of the controller and a battery that stores the generated electric power.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 차량의 회생 제동을 수행하는 회생 제동 제어 시스템을 이용한 회생 제동 제어 방법에 있어서,
a) 상기 회생 제동 제어 시스템이 상기 차량에 구비된 전방 센서가 수집하는 상기 차량과 상기 차량의 전방 차량 간 차간 거리 및 상대 속도 정보와 상기 차량에 구비된 내부 센서가 수집하는 상기 차량의 속도 및 엔진 회전수에 관한 정보를 획득하는 단계;
b) 상기 회생 제동 제어 시스템이 상기 차량의 브레이크의 상태를 체크하는 단계; 및
c) 상기 회생 제동 제어 시스템이 상기 브레이크의 상태를 체크한 결과, 상기 브레이크의 상태가 제동 상태가 아닌 경우, 상기 차량과 상기 차량의 전방 차량 간 차간 거리가 감소하는지 체크하여, 상기 차간 거리가 감소하면 상기 차량의 회생 제동을 최대 발전량이 아닌 발전량으로 실행하고,
상기 브레이크의 상태가 제동 상태인 경우 상기 차량의 회생 제동을 최대 발전량이 아닌 발전량으로 실행하되, 상기 브레이크의 상태가 제동 상태로 유지되면 상기 차량의 회생 제동을 유지하여 상기 회생 제동에 따른 발전량을 최대 발전량으로 증가시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 회생 제동 제어 방법.
In the regenerative braking control method using a regenerative braking control system for performing regenerative braking of a vehicle,
a) the regenerative braking control system collects the vehicle distance and relative speed information between the vehicle and the vehicle in front of the vehicle collected by a front sensor provided in the vehicle, and the vehicle speed and engine collected by an internal sensor provided in the vehicle Obtaining information on the number of revolutions;
b) the regenerative braking control system checking the state of the brake of the vehicle; And
c) As a result of the regenerative braking control system checking the state of the brake, if the state of the brake is not in the braking state, it checks whether the inter-vehicle distance between the vehicle and the vehicle in front of the vehicle decreases, thereby reducing the inter-vehicle distance. Then, the regenerative braking of the vehicle is performed at the power generation amount rather than the maximum power generation amount,
When the state of the brake is in the braking state, the regenerative braking of the vehicle is performed at the power generation amount rather than the maximum power generation amount, but when the state of the brake is maintained in the braking state, the regenerative braking of the vehicle is maintained to maximize the amount of power generated by the regenerative braking. Regenerative braking control method comprising the step of increasing the amount of power generation.
 삭제delete 제7항에 있어서,
d) 상기 c) 단계 이후, 상기 브레이크의 상태가 상기 제동 상태에서 제동 상태가 아닌 상태로 변하면 상기 a) 단계로 돌아가는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회생 제동 제어 방법.The method of claim 7,
d) after the step c), if the state of the brake changes from the braking state to a non-braking state, returning to the step a). 삭제delete 삭제delete
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