KR20150071568A - System and method for autonomous emergency braking - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동 긴급 제동 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 TTC 도달시에 모터를 이용하여 즉각적인 제동력을 생성하여 자동 긴급 제동할 수 있는 자동 긴급 제동 방법 및 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic emergency braking method and system, and more particularly, to an automatic emergency braking method and system capable of automatically generating an emergency braking force using a motor when a TTC arrives.
하이브리드 차량은 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합되어 구동되는 차량을 말하며, 보통 연료를 연소시켜 회전력을 얻는 엔진과 고전압 배터리의 전력으로 회전력을 얻는 구동 모터에 의해 구동되는 차량을 의미한다.A hybrid vehicle refers to a vehicle that is driven by combining two or more different kinds of power sources efficiently and is usually driven by an engine that obtains a rotational force by burning fuel and a drive motor that obtains a rotational force by the power of a high voltage battery.
이러한 하이브리드 차량은 엔진뿐만 아니라 구동 모터를 보조동력원으로 사용함으로써 배기가스를 저감시킬 수 있으므로, 연비를 향상시킬 수 있으므로, 친환경적 제품을 개발해야 한다는 시대적 요청에 부응하여 이에 대한 더욱 활발한 연구가 진행되고 있다.Such a hybrid vehicle is capable of reducing exhaust gas by using not only an engine but also a driving motor as an auxiliary power source, thereby improving fuel efficiency. Therefore, more active research is being conducted in response to the demand for the development of environmentally friendly products .
하이브리드 차량은 구동 모터의 동력만을 이용하는 순수 전기자동차 모드인 EV(Electric Vehicle) 모드, 엔진의 회전력을 주동력으로 하면서 구동 모터의 회전력을 보조동력으로 이용하는 HEV(Hybrid Electric Vehicle) 모드, 차량의 제동 혹은 관성에 의한 주행시 제동 및 관성 에너지를 구동 모터의 발전을 통해 회수하여 배터리에 충전하는 회생제동(Regenerative Braking, RB) 모드 등의 주행모드로 주행할 수 있다.The hybrid vehicle includes an EV (Electric Vehicle) mode, which is a pure electric vehicle mode using only the driving motor power, an HEV (Hybrid Electric Vehicle) mode, which uses the rotational force of the engine as the main driving force and the rotational power of the driving motor as auxiliary driving force, And a regenerative braking (RB) mode in which braking and inertia energy are recovered through power generation of the drive motor to charge the battery when the vehicle is driven by inertia.
즉, 하이브리드 차량에서는 엔진의 기계적 에너지와 배터리의 전기에너지를 함께 이용하고 엔진과 구동 모터의 최적 작동영역을 이용함은 물론 제동시에는 구동모터로 에너지를 회수하므로 효율적인 에너지 이용이 가능해진다.In other words, in a hybrid vehicle, the mechanical energy of the engine and the electric energy of the battery are used together, the optimum operating region of the engine and the driving motor is utilized, and energy is recovered by the driving motor at the time of braking.
이러한 하이브리드 차량에는 하이브리드 제어기(Hybrid Control Unit, HCU)가 탑재되어 있고, 또한 시스템을 구성하는 각 장치별로 제어기를 구비하고 있다. 예컨대, 엔진 작동의 전반을 제어하는 엔진 제어기(Engine Control Unit, ECU), 구동 모터 작동의 전반을 제어하는 모터 제어기(Motor Control Unit, MCU)(인버터 포함), 변속기(CVT)를 제어하는 변속기 제어기(Transmission Control Unit, TCU), 배터리 상태를 감시하고 관리하는 배터리 제어기(Battery Management System, BMS), 실내 온도 제어를 담당하는 에어컨 제어기(Full Auto Temperature Controller, FATC) 등이 구비되어 있다. HCU는 각 제어기들의 구동 제어 및 하이브리드 운전모드 설정, 그리고 차량 전반의 제어를 담당하는 최상위 제어기로서, 상기한 각 제어기들이 최상위 제어기인 HCU를 중심으로 고속 CAN 통신라인으로 연결되어, 제어기들 상호 간에 정보를 주고받으면서 상위 제어기는 하위 제어기에 명령을 전달하도록 되어 있다.Such a hybrid vehicle is equipped with a hybrid control unit (HCU), and a controller is provided for each device constituting the system. For example, an engine control unit (ECU) for controlling the overall operation of the engine, a motor control unit (MCU) (including an inverter) for controlling the overall operation of the drive motor, a transmission controller (TCU), a battery management system (BMS) for monitoring and managing the battery status, and a full auto temperature controller (FATC) for controlling the temperature of the room. The HCU is a top-level controller responsible for driving control of each controller, setting of a hybrid operation mode, and overall control of the vehicle. Each of the controllers is connected to a high-speed CAN communication line around the HCU as a top- The upper controller is configured to transmit the command to the lower controller.
도 1은 일반적인 하이브리드 차량의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 하이브리드 차량은 엔진(10), 구동 모터(20), 자동 변속기(30)를 포함할 수 있다. 엔진(10)과 구동 모터(20)는 엔진 클러치(50)를 개재한 상태로 동력 전달 가능하게 연결되고, 구동 모터(20)와 자동변속기(30)는 서로 직결된다. 또한 시동시 엔진(10)으로 회전력을 제공하는(즉, 크랭킹 토크를 출력하는) 통합형 시동발전기, 즉 ISG(Integrated Starter & Generator)(40)가 상기 엔진(10)에 연결되어 구비된다.1 is a view schematically showing a configuration of a general hybrid vehicle. As shown in Fig. 1, the hybrid vehicle may include an
하이브리드 차량은 주행하다가 제동시 회생제동 주행 모드로 진입하는데, 이때 구동 모터(20)는 회전방향의 역방향 토크(역토크)를 발생하며, 이로 인해 전기적 에너지의 발전이 일어난다. 즉, 구동 모터(20)가 차량의 회생에너지 등을 이용해 발전을 수행하여 고전압 배터리를 충전시키며, 이 경우에 구동 모터는 역토크가 인가된 상태로 회전을 하게 된다.The hybrid vehicle enters the regenerative braking traveling mode during braking, at which time the driving
하이브리드 차량에서 주행 중 제동시의 감속력은 브레이크 제동력과 모터 역토크의 합으로 표현될 수 있다. 브레이크 제동력은 기존의 차량과 동일하게 휠에 구성된 브레이크 장치를 유압을 이용하여 생성하는 제동력을 의미하고, 모터 역토크는 모터가 갖는 차량의 진행 방향과 반대 방향의 토크를 의미한다.The deceleration force at the braking during running in the hybrid vehicle can be expressed by the sum of the brake braking force and the motor reverse torque. The brake braking force means a braking force to generate a braking device constituted by a wheel in the same manner as in a conventional vehicle by using the hydraulic pressure and the motor reverse torque means a torque in a direction opposite to the traveling direction of the vehicle.
한편, 이에 더하여 선행 차량의 속도와 위치를 레이더 혹은 카메라 등의 센서로 인식하여 자차와 충돌이 예상되면 자동으로 제동하여 충돌을 방지하기 위한 자동 긴급 제동(Autonomous Emergency Braking : AEB) 시스템의 적용이 확대되고 있다. 자동 긴급 제동 시스템은 선행 차량과 충돌할 때까지의 시간(TTC : Time To Collision)을 인자로 가지고 있으며, 이러한 TTC가 너무 짧은 경우 제동시간이 충분하지가 않아 충돌이 발생할 확률이 높아지며, 너무 길게 되면 잦은 자동 제동으로 인한 불편함이 발생할 수 있다. 차속이 높아지면 차량을 제동하는 데에 보다 큰 제동력이 필요하고, 브레이크가 큰 제동력을 발휘하려면 큰 유압이 있어야 하고, 유압이 없는 상태에서 유압을 생성하는 동안에는 제동력이 생성되지 않으므로 브레이크 유압을 미리 생성(프리-필; prefill)하여 필요한 경우 즉각적으로 제동할 수 있는 준비를 하게 된다. 이러한 프리-필은 실질적으로 TTC를 늘리는 결과를 낳아 잦은 자동 제동 작동감을 운전자에게 전달하여 불편함을 야기하는 문제점이 있다.In addition, the application of the automatic emergency braking (AEB) system to prevent collision by automatically braking when the collision with a car is recognized by recognizing the speed and position of the preceding vehicle as a sensor such as a radar or a camera is expanded . The automatic emergency braking system has a time to collision (TTC) as a factor, and if the TTC is too short, there is not enough braking time to increase the probability of collision, This can cause discomfort due to frequent automatic braking. If the vehicle speed is high, a greater braking force is required to braking the vehicle. In order to exert a braking force with a large brake force, a large hydraulic pressure must be present. Since the braking force is not generated while the hydraulic pressure is being generated without the hydraulic pressure, (Prefilled) and ready for immediate braking if necessary. This pre-fill substantially increases the TTC resulting in frequent automatic braking feelings being transmitted to the driver causing inconvenience.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해, 프리-필을 하지 않고, TTC 도달시에 모터를 이용하여 즉각적인 제동력을 생성하여 자동 긴급 제동할 수 있는 자동 긴급 제동 방법 및 시스템을 제공함을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an automatic emergency braking method and system capable of automatically generating an emergency braking force by using a motor at the time of arrival of a TTC without pre- do.
본 발명의 실시 예에 따른 자동 긴급 제동 방법은 선행 차량과 충돌할 때까지의 시간(TTC : Time To Collision)과 상기 선행 차량 및 자차의 상대 속도에 기반하여, 요구되는 자동 제동 제동력을 연산하는 단계; 모터의 가용 제동력과 상기 요구되는 자동 제동 제동력의 크기에 따라 상기 모터만을 이용하거나, 상기 모터와 유압 브레이크를 동시에 이용하여 상기 자차를 자동 제동하는 단계를 포함할 수 있다.The automatic emergency braking method according to the embodiment of the present invention calculates the required automatic braking braking force based on the time to collision (TTC: time to collision with the preceding vehicle) and the relative speed between the preceding vehicle and the preceding vehicle ; The method may include using only the motor in accordance with the available braking force of the motor and the required size of the automatic braking force, or automatically braking the vehicle using the motor and the hydraulic brake at the same time.
상기 자동 제동 단계 이전에 상기 모터의 가용 제동력이 기설정된 기준값보다 큰 지 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.And determining whether the available braking force of the motor is greater than a preset reference value before the automatic braking step.
상기 모터의 가용 제동력은 상기 모터의 토크 한계값, 상기 모터에 동력을 공급하는 배터리의 충전 한계값에 기반하여 계산하는 것을 특징으로 할 수 있다.The available braking force of the motor is calculated based on a torque limit value of the motor and a charging limit value of a battery that supplies power to the motor.
상기 TTC가 기설정된 시간 이하인 경우 상기 모터에 제동 명령을 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.And transmitting a braking command to the motor when the TTC is less than a predetermined time.
상기 자차를 자동 제동하는 단계는, 상기 모터의 가용 제동력이 상기 요구되는 자동 제동 제동력의 크기보다 큰 경우, 상기 모터만을 이용하여 상기 자차를 자동 제동하는 단계인 것을 특징으로 할 수 있다.The step of automatically braking the vehicle may be a step of automatically braking the vehicle using only the motor when the available braking force of the motor is greater than the required automatic braking force.
상기 자차를 자동 제동하는 단계는, 상기 모터의 가용 제동력이 상기 요구되는 자동 제동 제동력의 크기보다 작은 경우, 상기 모터와 상기 유압 브레이크를 동시에 이용하여 상기 자차를 자동 제동하는 단계인 것을 특징으로 할 수 있다.Wherein the step of automatically braking the vehicle is a step of automatically braking the vehicle using the motor and the hydraulic brake at the same time when the available braking force of the motor is smaller than the required automatic braking force have.
모터를 이용하여 자동 제동 중, 상기 모터, 배터리를 포함하는 전기부품이 정상 동작하지 않는 경우, 감소되는 모터 제동력만큼 상기 유압 브레이크의 제동력을 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include increasing the braking force of the hydraulic brake by the reduced motor braking force when the electric component including the motor and the battery does not operate normally during the automatic braking using the motor.
모터를 이용하여 자동 제동 중, 자차의 휠에 휠 락(Wheel Lock)이 발생하면 상기 모터의 제동 토크를 0으로 조정하거나, 상기 유압 브레이크의 제동력을 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.And adjusting the braking torque of the motor to 0 or increasing the braking force of the hydraulic brake when a wheel lock occurs in a wheel of the vehicle during automatic braking using the motor.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동 긴급 제동 시스템은, 유압 브레이크; 구동 모터; 및 선행 차량과 충돌할 때까지의 시간(TTC : Time To Collision)과 상기 선행 차량 및 자차의 상대 속도에 기반하여, 요구되는 자동 제동 제동력을 연산하고, 상기 구동 모터의 가용 제동력과 상기 요구되는 자동 제동 제동력의 크기에 따라 상기 구동 모터만을 이용하거나, 상기 구동 모터와 유압 브레이크를 동시에 이용하여 상기 자차를 자동 제동하는 제어부를 포함할 수 있다.An automatic emergency braking system according to an embodiment of the present invention includes a hydraulic brake; A drive motor; And calculating a required automatic braking force based on a time (TTC: time to collision) between the preceding vehicle and the preceding vehicle, and a relative speed between the preceding vehicle and the preceding vehicle, The control unit may use only the driving motor in accordance with the magnitude of the braking force, or may automatically brake the vehicle by using the driving motor and the hydraulic brake at the same time.
자동 긴급 제동시, 구동 모터로 제동하여 프리-필 제어를 하지 않아도 되므로, 프리-필에 의해 발생하는 작동 소음과 자동 긴급 제동에 따른 작동감을 최소화시킬 수 있다.In automatic emergency braking, it is not necessary to perform the pre-fill control by braking by the drive motor, so that it is possible to minimize the operation noise caused by the pre-fill and the operation feeling due to the automatic emergency braking.
갑작스럽게 어떠한 오브젝트가 출연할 경우, 프리-필이 불가하므로, 급제동시 브레이크의 유압을 상승시키는 동안 모터의 제동력으로 제동할 수 있다.If an object suddenly appears, it can not be pre-piled, so that it can braked by the braking force of the motor while raising the brake's hydraulic pressure in case of sudden braking.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 2a 및 도 2b는 브레이크 유압만을 이용하는 기존의 자동 긴급 제동 시스템의 동작 및 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 긴급 제동 시스템의 동작을 도시한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 긴급 제동 방법에 관한 순서도이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to more fully understand the drawings recited in the detailed description of the present invention, a detailed description of each drawing is provided.
2A and 2B are graphs showing the operation of an existing automatic emergency braking system using only the brake hydraulic pressure and the operation of the automatic emergency braking system according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating an automatic emergency braking method according to an embodiment of the present invention.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. Specific structural and functional descriptions of the embodiments of the present invention disclosed herein are for illustrative purposes only and are not to be construed as limitations of the scope of the present invention. And should not be construed as limited to the embodiments set forth herein or in the application.
본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The embodiments according to the present invention are susceptible to various changes and may take various forms, so that specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification or application. It is to be understood, however, that it is not intended to limit the embodiments according to the concepts of the present invention to the particular forms of disclosure, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기구성 요소들은 상기용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.The terms first and / or second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are intended to distinguish one element from another, for example, without departing from the scope of the invention in accordance with the concepts of the present invention, the first element may be termed the second element, The second component may also be referred to as a first component.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises ", or" having ", or the like, specify that there is a stated feature, number, step, operation, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be construed as meaning consistent with meaning in the context of the relevant art and are not to be construed as ideal or overly formal in meaning unless expressly defined herein .
도 2a 및 도 2b는 브레이크 유압만을 이용하는 기존의 자동 긴급 제동 시스템의 동작 및 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 긴급 제동 시스템의 동작을 도시한 그래프이다. 그래프의 가로축은 선행 차량과의 충돌시까지 남은 시간을 의미한다. 세로축은 각각의 크기를 의미한다.2A and 2B are graphs showing the operation of an existing automatic emergency braking system using only the brake hydraulic pressure and the operation of the automatic emergency braking system according to an embodiment of the present invention. The horizontal axis of the graph means the time remaining until collision with the preceding vehicle. The vertical axis represents the size of each.
도 2a에 도시된 바와 같이, 종래의 자동 긴급 제동 시스템의 경우, TTC는 1.5초임에도 선행 차량과의 충돌 1.8초 전에부터 프리-필이 시작되고 있음을 알 수 있다. 즉, 프리-필은 실질적으로 TTC를 1.8초로 늘리게 되는 효과를 갖고, 이는 자동 긴급 제동 시스템이 더 많이 동작하게 되어 운전자에게 불편함을 야기할 수 있다. 반면에 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 긴급 제동 방법에 따른 도 2b를 참조하면, TTC가 1.5초가 되는 순간부터 모터의 제동력을 인가함으로써 프리-필의 과정이 사라짐을 확인할 수 있다. 즉, EV 및 HEV에서 사용되는 구동 모터가 즉각적인 제동력을 발생시킬 수 있어, TTC 이전부터 프리-필하는 과정을 없애며, TTC가 되었을 때 구동 모터의 제동력에 기인하여 제동을 실시하고, 그동안에 동시에 브레이크 유압을 끌어올릴 수 있다. 즉, 유압 브레이크만 사용시 요구되는 프리-필 과정을 모터의 제동력이 대신할 수 있는 것이다. As shown in FIG. 2A, in the case of the conventional automatic emergency braking system, it can be seen that the pre-fill is started 1.8 seconds before the collision with the preceding vehicle even though the TTC is 1.5 seconds. That is, the pre-fill has the effect of substantially increasing the TTC to 1.8 seconds, which can cause the automatic emergency braking system to operate more and cause discomfort to the driver. On the other hand, referring to FIG. 2B according to an automatic emergency braking method according to an embodiment of the present invention, it can be seen that the pre-fill process disappears by applying the braking force of the motor from the moment when the TTC becomes 1.5 seconds. That is, the drive motor used in the EV and HEV can generate an immediate braking force, eliminating the pre-fill process from before the TTC, and braking due to the braking force of the drive motor when the TTC is established, Hydraulic pressure can be raised. That is, the braking force of the motor can replace the pre-fill process required when only the hydraulic brake is used.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 긴급 제동 방법에 관한 순서도이다.3 is a flowchart illustrating an automatic emergency braking method according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동 긴급 제동 시스템은 유압 브레이크, 구동 모터 및 제어부를 포함할 수 있다. 유압 브레이크는 기존의 유압을 이용하여 제동하는 브레이크 장치이며, 구동 모터는 배터리의 동력을 공급받아 주행 모드에 따라 차량의 구동력을 생성 및 회생 제동할 수 있는 구성이다. The automatic emergency braking system according to an embodiment of the present invention may include a hydraulic brake, a drive motor, and a control unit. The hydraulic brake is a braking device that brakes using the existing hydraulic pressure, and the driving motor receives the power of the battery and generates and regenerates the driving force of the vehicle according to the traveling mode.
제어부는 자동 긴급 제동 시스템의 전반을 제어할 수 있으며, 먼저 구동 모터를 이용하여 제동이 가능한지 여부를 판단할 수 있다(S301). 만약에 구동 모터를 이용한 제동이 불가능하다면, 기존의 방식과 같이 유압 브레이크의 유압으로만 제동을 실시해야 하므로, 프리-필 과정이 필요하기 때문이다. 이를 판단하기 위하여, 모터의 토크 한계값 및 고전압 배터리의 충전 한계값 등을 참조하여 모터의 제동력이 기설정된 기준값 이상인지 여부를 판단할 수 있다. 구동 모터의 토크 한계값과 고전압 배터리의 충전 한계값 등은 부품들의 온도나 충전 상태(State Of Charge : SOC)등의 상황에 다라 달라지므로, 자동 긴급 제동 시스템이 동작하기 전에 미리 판단되어야 한다. 즉, 구동 모터의 가용 제동력은 구동 모터의 토크 한계값, 구동 모터에 동력을 공급하는 배터리의 충전 한계값에 기반하여 계산될 수 있다.The control unit can control the entire system of the automatic emergency braking system, and can first determine whether braking is possible by using the driving motor (S301). If the braking using the drive motor is not possible, it is necessary to perform the braking only with the hydraulic pressure of the hydraulic brake as in the conventional method. In order to determine this, it is possible to determine whether the braking force of the motor is equal to or greater than a predetermined reference value by referring to the torque limit value of the motor and the charging limit value of the high voltage battery. The torque limit value of the drive motor and the charge limit value of the high voltage battery depend on the temperature of the components and the state of charge (SOC), so the automatic emergency braking system must be judged beforehand. That is, the available braking force of the drive motor can be calculated based on the torque limit value of the drive motor, and the charge limit value of the battery that powers the drive motor.
다음으로 제어부는 자동 긴급 제동이 필요한지 여부를 판단할 수 있다(S303). 즉 AEB가 액티브 상태인지 여부를 판단하는 것으로, 선행 차량 혹은 전방의 물체가 TTC를 만족시켰는지 여부를 판단할 수 있다. 선행 차량 혹은 전방의 물체와의 충돌 시간이 미리 설정된 시간보다 작은 경우에 자동으로 긴급하게 제동을 수행할 수 있다. 즉, TTC가 기설정된 시간 이하인 경우 구동 모터에 제동 명령을 송신하여 구동 모터의 제동력을 이용할 수 있도록 할 수 있다.Next, the control unit may determine whether automatic emergency braking is necessary (S303). That is, whether the AEB is in the active state, it is possible to judge whether the preceding vehicle or the preceding vehicle satisfies the TTC. The braking can be automatically and urgently performed when the time of collision with a preceding vehicle or an object ahead is shorter than a preset time. That is, when the TTC is equal to or less than the preset time, the braking force of the driving motor can be utilized by transmitting a braking command to the driving motor.
AEB가 액티브 상태라면, 구동 모터를 이용하여 제동을 해야한다. 이때 제어부는 구동 모터에 제동 명령을 내리게 되는데, 이러한 제동 명령은 제어부에서 계산되며, 선행 차량과 자차 간의 상대 차속과 TTC에 따라 상이하게 결정될 수 있다. 예컨대, 선행 차량은 정지 상태이며, 자차는 10kph로 주행 상태이고, TTC가 1.5초라면, 10kph/1.5sec의 제동력으로 차량을 감속시켜야 충돌을 방지할 수 있다. 자차의 속도가 100kph라면 이에 비해 10배 더 큰 제동력이 필요할 수 있다. 즉, 제어부는 선행 차량과 충돌할 때까지의 시간(TTC : Time To Collision)과 상기 선행 차량 및 자차의 상대 속도에 기반하여, 요구되는 자동 제동 제동력을 연산할 수 있다. If the AEB is active, it must be braked using a drive motor. At this time, the control unit issues a braking command to the driving motor, which is calculated by the control unit, and can be determined differently according to the relative vehicle speed between the preceding vehicle and the preceding vehicle and the TTC. For example, if the preceding vehicle is in a stopped state, the vehicle is in a running state at 10 kph, and the TTC is 1.5 seconds, it is necessary to decelerate the vehicle with a braking force of 10 kph / 1.5 sec. If the speed of the vehicle is 100kph, 10 times greater braking force may be required. That is, the control unit can calculate the required automatic braking force based on the time (TTC: time to collision) until collision with the preceding vehicle and the relative speed of the preceding vehicle and the preceding vehicle.
제어부는 이후 구동 모터의 가용 제동력과 요구되는 자동 제동 제동력의 크기를 비교하여, 모터의 가용 제동력이 요구되는 자동 제동 제동력의 크기보다 더 큰 경우, 모터만을 이용하여 자차를 자동 제동할 수 있다(S307). The control unit then compares the available braking force of the driving motor with the required automatic braking force and if the available braking force of the motor is larger than the required automatic braking force, the automatic braking of the vehicle can be performed using only the motor (S307 ).
또는 제어부는 구동 모터의 가용 제동력이 요구되는 자동 제동 제동력의 크기보다 작은 경우, 모터와 유압 브레이크를 동시에 이용하여 자차를 자동 제동할 수 있다(S309). Alternatively, if the available braking force of the driving motor is smaller than the required automatic braking force, the control unit may automatically brake the vehicle using the motor and the hydraulic brake at the same time (S309).
제어부는 이후 모터의 제동이 해제 필요가 있는지 여부를 판단할 수 있다(S311). 구동 모터를 이용하여 자동 제동하고 있던 도중에 구동 모터를 이용한 제동이 불가능한 경우가 발생된다면 유압 브레이크가 모든 제동력을 생성할 수 있도록 하기 위함이다. 구체적으로 모터나 인버터, 고전압 배터리 등의 PE(Power Electric) 구동 전기 부품의 고장 또는 제한이 발생하게 되거나, 미끄러운 노면에서 휠 락(Wheel Lock)이 발생한 경우인지 여부 등을 판단하는 것이다.The control unit may then determine whether the braking of the motor is necessary to be released (S311). If the braking using the drive motor is impossible during the automatic braking using the drive motor, the hydraulic brakes can generate all the braking forces. Specifically, it is determined whether a failure or limitation of a PE (Power Electric) driven electric component such as a motor, an inverter, or a high voltage battery occurs, or whether a wheel lock occurs on a slippery road surface.
PE 부품의 고장 또는 제한에 의해서 구동 모터가 제동할 수 없다면 즉시 유압 브레이크의 유압을 끌어올려 유압 브레이크 제동을 실시해야 한다(S313). 이 때, 제어부는 모터, 배터리를 포함하는 전기부품이 정상 동작하지 않는 경우, 감소되는 모터 제동력만큼 유압 브레이크의 제동력을 증가시킬 수 있다. 이를 통해 총 제동력을 일정하게 제어하여 운전자로 하여금 선형적인 제동감을 느낄 수 있도록 할 수 있다. If the drive motor can not be braked due to a failure or limitation of the PE part, the hydraulic brake must be immediately raised to brake the hydraulic brake (S313). At this time, when the electric parts including the motor and the battery do not operate normally, the control unit can increase the braking force of the hydraulic brake by the reduced motor braking force. Thus, the total braking force can be controlled to be constant so that the driver can feel the linear braking feeling.
휠 락 등이 발생하여 구동 모터를 이용하여 제동이 불가하게 되면, ABS나 ESC 제어를 실시해야 한다. 이 경우 휠락을 방지하기 위해 구동 모터로 ABS를 모사하거나, 모터 제동력을 유압 제동력으로 대체해야한다. 즉, 자차의 휠에 휠 락(Wheel Lock)이 발생하면 구동 모터의 제동 토크를 0으로 조정하거나, 유압 브레이크의 제동력을 감소되는 모터 제동력만큼 증가시킬 수 있다.If the brake is disabled by using a drive motor due to wheel lock, etc., ABS or ESC control must be performed. In this case, ABS should be simulated with a drive motor to prevent wheel lock, or the motor braking force should be replaced with hydraulic braking force. That is, when a wheel lock occurs in the wheel of the vehicle, the braking torque of the drive motor can be adjusted to zero, or the braking force of the hydraulic brake can be increased by the reduced motor braking force.
휠락이 발생했을 때 유압에 의한 제동력이 있는지 여부를 먼저 판단하여 유압에 의한 제동력이 없다면 모터 제동력을 0으로 만든다. 이후 바퀴가 언락 되는지 판단하여, 언락이 되면 다시 모터 제동력을 생성하는데, 이때는 이전 모터 제동력에 비해 일정량, 예컨대 5% 더 작은 제동력을 생성한다. 제동력을 점차 낮춰가며, 타이어의 최대 마찰력이 감당할 수 있는 제동력을 찾기 위함이다. 일정량 낮아진 제동력을 가했을 때 휠이 언락되었는지 판단한다. 타이어 마찰력이 견딜 수 있는 만큼의 제동력으로 알맞게 줄어들었다면 휠은 계속 언락 상태일 것이고 그때가 최대 제동력이 될 것이다. 반면, 유압이 있다면 모터 제동력을 0으로 만든다. 이때 여전히 유압은 제동력으로 작용하기 때문에 휠이 언락 되지 않을 수도 있다. 휠이 언락이 되었다면 타이어의 운동 마찰력이 유압에 의한 제동력을 견딜 수 있다는 뜻이므로 이후에는 모터의 제동력만 줄여가며 최대 제동력을 찾으면 된다. 휠이 언락 되지 않았다면 일정시간을 기다린다. 일정시간은 기존 ABS가 장착된 차량의 유압 주기 On/Off 주기정도를 말하며, 이 시간 동안 기다리는 이유는 모터로만 휠락을 제어가능한지 아니면 유압까지 0으로 만들어야 제어가 가능한지 판단하기 위함이다.When a wheel lock occurs, it is first determined whether there is a braking force by the hydraulic pressure. If there is no braking force by the hydraulic pressure, the motor braking force is made zero. If the wheel is unlocked, the motor braking force is generated again. At this time, the braking force is reduced by a predetermined amount, for example, 5% smaller than the previous motor braking force. This is to find the braking force that the maximum frictional force of the tire can withstand, gradually lowering the braking force. When a certain amount of braking force is applied, it is judged whether or not the wheel is unlocked. If the tire friction is moderately shrunk to such an extent that it can withstand, the wheel will remain unlocked and will be the maximum braking force. On the other hand, if the hydraulic pressure is present, the motor braking force is set to zero. At this time, since the hydraulic pressure acts as the braking force, the wheel may not be unlocked. If the wheel is unlocked, it means that the kinetic frictional force of the tire can withstand the braking force by the hydraulic pressure. Therefore, it is only necessary to find the maximum braking force by reducing the braking force of the motor. If the wheel is not unlocked, wait a certain amount of time. The predetermined time is the on / off period of the hydraulic cycle of the vehicle equipped with the ABS. The reason for waiting for this time is to judge whether the wheel lock can be controlled only by the motor or by setting the hydraulic lock to 0 so that the control is possible.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
300 : 자동 긴급 제동 방법300: Automatic emergency braking method
Claims (9)
모터의 가용 제동력과 상기 요구되는 자동 제동 제동력의 크기에 따라 상기 모터만을 이용하거나, 상기 모터와 유압 브레이크를 동시에 이용하여 상기 자차를 자동 제동하는 단계를 포함하는,
자동 긴급 제동 방법.Calculating a required automatic braking braking force based on a time to collision (TTC) until collision with the preceding vehicle and a relative speed between the preceding vehicle and the preceding vehicle;
And automatically braking the vehicle by using only the motor in accordance with the available braking force of the motor and the required magnitude of the automatic braking force, or using the motor and the hydraulic brake at the same time,
Automatic emergency braking method.
상기 자동 제동 단계 이전에 상기 모터의 가용 제동력이 기설정된 기준값보다 큰 지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는,
자동 긴급 제동 방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of determining whether the available braking force of the motor is greater than a preset reference value before the automatic braking step,
Automatic emergency braking method.
상기 모터의 가용 제동력은 상기 모터의 토크 한계값, 상기 모터에 동력을 공급하는 배터리의 충전 한계값에 기반하여 계산하는 것을 특징으로 하는,
자동 긴급 제동 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the available braking force of the motor is calculated based on a torque limit value of the motor and a charging limit value of a battery that powers the motor.
Automatic emergency braking method.
상기 TTC가 기설정된 시간 이하인 경우 상기 모터에 제동 명령을 송신하는 단계를 더 포함하는,
자동 긴급 제동 방법.The method according to claim 1,
And transmitting a braking command to the motor when the TTC is less than or equal to a predetermined time.
Automatic emergency braking method.
상기 자차를 자동 제동하는 단계는, 상기 모터의 가용 제동력이 상기 요구되는 자동 제동 제동력의 크기보다 큰 경우, 상기 모터만을 이용하여 상기 자차를 자동 제동하는 단계인 것을 특징으로 하는,
자동 긴급 제동 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of automatically braking the vehicle is a step of automatically braking the vehicle using only the motor when the available braking force of the motor is larger than the required automatic braking force.
Automatic emergency braking method.
상기 자차를 자동 제동하는 단계는, 상기 모터의 가용 제동력이 상기 요구되는 자동 제동 제동력의 크기보다 작은 경우, 상기 모터와 상기 유압 브레이크를 동시에 이용하여 상기 자차를 자동 제동하는 단계인 것을 특징으로 하는,
자동 긴급 제동 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of automatically braking the vehicle is a step of automatically braking the vehicle using the motor and the hydraulic brake simultaneously when the available braking force of the motor is smaller than the required automatic braking force.
Automatic emergency braking method.
모터를 이용하여 자동 제동 중, 상기 모터, 배터리를 포함하는 전기부품이 정상 동작하지 않는 경우, 감소되는 모터 제동력만큼 상기 유압 브레이크의 제동력을 증가시키는 단계를 더 포함하는,
자동 긴급 제동 방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of increasing the braking force of the hydraulic brake by the reduced motor braking force when the electric component including the motor and the battery does not operate normally during the automatic braking using the motor,
Automatic emergency braking method.
모터를 이용하여 자동 제동 중, 자차의 휠에 휠 락(Wheel Lock)이 발생하면 상기 모터의 제동 토크를 0으로 조정하거나, 상기 유압 브레이크의 제동력을 증가시키는 단계를 더 포함하는,
자동 긴급 제동 방법.The method according to claim 1,
Further comprising the step of adjusting the braking torque of the motor to zero or increasing the braking force of the hydraulic brake when a wheel lock occurs in the wheel of the vehicle during automatic braking using the motor,
Automatic emergency braking method.
구동 모터; 및
선행 차량과 충돌할 때까지의 시간(TTC : Time To Collision)과 상기 선행 차량 및 자차의 상대 속도에 기반하여, 요구되는 자동 제동 제동력을 연산하고, 상기 구동 모터의 가용 제동력과 상기 요구되는 자동 제동 제동력의 크기에 따라 상기 구동 모터만을 이용하거나, 상기 구동 모터와 유압 브레이크를 동시에 이용하여 상기 자차를 자동 제동하는 제어부를 포함하는,
자동 긴급 제동 시스템.Hydraulic brake;
A drive motor; And
Calculating a required automatic braking force based on a time to collision (TTC: time to collision) between the preceding vehicle and the preceding vehicle, and a relative speed between the preceding vehicle and the preceding vehicle, And a control unit that uses only the drive motor in accordance with the magnitude of the braking force or uses the drive motor and the hydraulic brake simultaneously to automatically brake the vehicle.
Automatic emergency braking system.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106864450A (en) * | 2015-12-09 | 2017-06-20 | 北汽福田汽车股份有限公司 | vehicle brake control method, device and vehicle |
| KR20190032756A (en) * | 2017-09-20 | 2019-03-28 | 현대모비스 주식회사 | In-wheel system with autonomous emergency braking utility and control method thereof |
| CN109870309A (en) * | 2017-12-04 | 2019-06-11 | 明见（厦门）技术有限公司 | A kind of test-bed of vehicle automatic emergency brake system |
| US11332130B2 (en) | 2019-04-11 | 2022-05-17 | Hyundai Mobis Co., Ltd. | Collision avoidance control method and apparatus for vehicle |
| US11427166B2 (en) | 2019-05-14 | 2022-08-30 | Hyundai Mobis Co., Ltd. | Adaptive AEB system considering steerable path and control method thereof |
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2013
- 2013-12-18 KR KR1020130158745A patent/KR20150071568A/en not_active Application Discontinuation
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