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KR20230138096A - 차량의 회생제동 제어 방법 - Google Patents

차량의 회생제동 제어 방법 Download PDF

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KR20230138096A
KR20230138096A KR1020220035718A KR20220035718A KR20230138096A KR 20230138096 A KR20230138096 A KR 20230138096A KR 1020220035718 A KR1020220035718 A KR 1020220035718A KR 20220035718 A KR20220035718 A KR 20220035718A KR 20230138096 A KR20230138096 A KR 20230138096A
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South Korea
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regenerative braking
braking force
wheel
force command
command
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Application number
KR1020220035718A
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English (en)
Inventor
오지원
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Publication date
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Priority to US17/965,990 priority patent/US20230302914A1/en
Priority to CN202211590957.7A priority patent/CN116803795A/zh
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Abstract

본 발명은 차량의 회생제동 제어 방법에 관한 것으로서, 차량의 현가 피치 모션 특성 및 종방향 하중 이동 정보를 실시간으로 선 반영하여 차량의 회생제동력을 제어함으로써 종방향 하중 이동으로 인한 휠 슬립 반복 발생 현상 및 휠 슬립 제어 성능 저하의 문제를 개선할 수 있는 방법을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 차량의 현가장치 특성에 따른 차량 현가 피치 모션의 고유주파수가 결정되는 단계; 차량의 제어기에 상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 제거 또는 통과시킬 수 있는 필터가 제공되는 단계; 상기 제어기에 의해, 차량 주행 중 수집되는 차량 운전 정보를 기초로 요구 회생제동력 지령이 결정되는 단계; 상기 제어기에 의해, 상기 결정된 요구 회생제동력 지령으로부터 상기 필터를 이용하는 필터 처리 과정을 통해 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령이 결정되는 단계; 및 상기 제어기에 의해, 상기 결정된 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령에 따라 차량을 구동하는 구동장치에 의해 전륜 및 후륜에 인가되는 회생제동력이 제어되는 단계를 포함하는 차량의 회생제동 제어 방법이 개시된다.

Description

차량의 회생제동 제어 방법{Method for controlling regenerative braking of vehicle}
본 발명은 차량의 회생제동 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 피치 모션 특성 및 종방향 하중 이동 정보를 실시간으로 선 반영하여 차량의 회생제동력을 제어함으로써 종방향 하중 이동으로 인한 휠 슬립 반복 발생 현상 및 휠 슬립 제어 성능 저하의 문제를 개선할 수 있는 방법에 관한 것이다.
최근 차량에 다양한 전자제어장치가 도입되고 있음에도 불구하고 차량의 거동(motion)은 최종적으로 노면 마찰력의 한계로 인해 제한된다. 이는 차량의 거동이 타이어를 통한 노면과의 마찰력을 통해 얻어지는 것이기 때문이다. 그러므로 마찰력을 얼마나 효과적으로 이용할 수 있는지의 여부가 차량의 거동을 결정하는 중요한 인자가 된다.
마찰력을 효과적으로 이용하기 위해서는 노면이 제공할 수 있는 마찰력을 차륜의 구동력과 회생제동력이 초과하지 않도록 제어하는 것이 중요하다. 여기서, 노면이 제공할 수 있는 마찰력은 노면의 특성, 종/횡방향 타이어 슬립량, 타이어 수직하중 등에 의해 복합적인 영향을 받는데, 이중에서 노면 마찰력에 가장 직접적으로 영향을 미치는 인자는 타이어 수직하중이라 할 수 있다.
통상적으로 마찰력을 이용하는 방안으로서 타이어 슬립을 제한하기 위해 ABS(Anti-lock Braking System) 및 TCS(Traction Control System)와 같은 전자제어장치를 이용하는 것이 알려져 있다. 그러나, ABS 및 TCS의 제어 방식은 제어주기 딜레이나 오작동 방지를 위한 휠속 신호 처리 등의 문제 등으로 인해 슬립 제어 성능을 효과적으로 발휘하지 못하는 단점이 있다.
최근 전동화 차량에서의 휠 슬립 제어 전략의 동향에 따르면, 차체 기준속도 및 휠속을 이용하기 보다는 모터의 빠른 거동을 기반으로 모터의 토크와 속도를 이용하는 방법이 다수 제시되고 있는 추세이다.
이러한 전략은 차량의 절대속도나 기준속도를 필요로 하지 않는 장점을 지니고 있어 e-4WD(4WD:Four Wheel Drive) 시스템에서 효과적일 수 있다. 그러나, 현가 피치 모션(pitch motion, 피치 거동) 및 이에 의해 변화하는 타이어 수직하중의 정보를 선 반영하는 제어를 수행하지 않는다면, 피드백 제어의 한계로 인해 구동력의 저감 제어가 필요한 상황이 반복적으로 발생하는 한계에 놓일 수 있다.
예를 들면, 전륜 구동력이 발생하면 차량 피치각이 증가하고, 이어 전륜 수직하중이 감소하면서 전륜에서 타이어 슬립이 발생할 수 있다. 이때 TCS가 작동하여 전륜 구동력을 감소시키면 전륜의 타이어 슬립량이 감소하면서 차량의 피치각이 감소하여 전륜 수직하중을 다시 확보할 수 있다. 하지만, 이어 전륜 구동력을 증가시키면 차량의 피치각이 다시 증가하면서 전륜의 수직하중이 다시 감소하여 전륜의 타이어 슬립이 다시 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 차량의 피치 모션 특성 및 종방향 하중 이동 정보를 실시간으로 선 반영하여 차량의 회생제동력을 제어함으로써 종방향 하중 이동으로 인한 휠 슬립 반복 발생 현상 및 휠 슬립 제어 성능 저하의 문제를 개선할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '통상의 기술자')에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 차량의 현가장치 특성에 따른 차량 현가 피치 모션의 고유주파수가 결정되는 단계; 차량의 제어기에 상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 제거 또는 통과시킬 수 있는 필터가 제공되는 단계; 상기 제어기에 의해, 차량 주행 중 수집되는 차량 운전 정보를 기초로 요구 회생제동력 지령이 결정되는 단계; 상기 제어기에 의해, 상기 결정된 요구 회생제동력 지령으로부터 상기 필터를 이용하는 필터 처리 과정을 통해 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령이 결정되는 단계; 및 상기 제어기에 의해, 상기 결정된 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령에 따라 차량을 구동하는 구동장치에 의해 전륜 및 후륜에 인가되는 회생제동력이 제어되는 단계를 포함하는 차량의 회생제동 제어 방법을 제공한다.
이로써, 본 발명에 따른 차량의 회생제동 제어 방법에 의하면, 차량의 하드웨어 변경이나 원가 상승 요인 없이 소프트웨어적인 방법 적용만으로 효과적인 휠 슬립 방지가 가능해지고, 휠 슬립 방지를 통한 타이어 내구성 증대를 달성할 수 있게 된다. 또한, 현가 피치 모션 한계 접지력의 최대 이용을 통한 차량 제동 성능 향상, 현가 피치 모션 감쇄로 인한 승차감 개선의 효과 등을 얻을 수 있게 된다.
도 1은 차량에서의 피치각에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 회생제동 제어 과정을 수행하는 장치 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 회생제동 제어 과정을 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명에서 전달함수를 이용하여 피치각 또는 수직하중이 결정될 수 있음을 나타내는 도면이다.
도 5a 내지 도 5h는 본 발명에서 고유주파수 제거 필터를 이용하여 최종의 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령이 구해지는 여러 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명에서 고유주파수 강화(통과) 필터를 이용하여 최종의 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령이 구해지는 여러 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7과 도 8은 종래의 휠 슬립 제어와 본 발명의 회생제동 제어 상태를 비교하기 위한 도면이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 회생제동 제어의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 실시예들에 의해 발명이 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접촉되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
본 발명은 차량의 회생제동 제어 방법에 관한 것으로서, 차량의 피치 모션(pitch motion) 특성 및 종방향 하중 이동 정보를 실시간으로 선 반영하여 차량의 회생제동력을 제어함으로써 종방향 하중 이동으로 인한 휠 슬립 반복 발생 현상 및 휠 슬립 제어 성능 저하의 문제를 개선할 수 있는 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명에서는 차량의 구동장치(즉 모터)에 의해 구동륜에 인가되는 회생제동력을 제어하기 위하여, 차량 운전 상태를 나타는 변수를 입력으로 하고 차량의 피치 모션에 관한 상태 정보를 결정하여 출력하는 전달함수(Transfer Function, TF)의 정보를 이용한다. 여기서, 구동륜은 차량의 전륜과 후륜을 모두 포함하며, 본 발명에서 차량은 전륜과 후륜 모두에 회생제동력이 인가될 수 있는 차량이다.
본 발명에서 회생제동력은 차량을 구동하는 구동장치인 모터에 의해 구동륜에 인가되는 힘으로서, 모터에 동력 전달 가능하게 연결된 구동륜의 타이어와 노면 사이에 작용하는 힘을 합산한 힘이라 할 수 있다.
상기 회생제동력은 차량의 구동장치인 모터에 의해 구동륜에 인가되는 토크에 의한 힘이라 할 수 있다. 이때 구동륜에 인가되는 토크는 모터에 의해 인가되는 회생제동 토크가 된다. 또한, 상기 회생제동력은 차량을 가속시키는 힘(구동력)이 아닌, 차량을 감속시키는 힘이며, 차량을 감속시키도록 모터에 의해 구동륜에 인가되는 회생제동 토크에 의한 제동력을 의미한다.
또한, 본 발명에서 회생제동력의 제어는 구동장치인 모터의 작동 및 출력을 제어하는 것, 또는 구동륜에 인가되는 토크를 제어하는 것에 의해 수행될 수 있고, 이하의 설명에서 '회생제동력'과 '회생제동력 지령'은 '회생제동 토크'와 '회생제동 토크 지령'으로 대체하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 회생제동 제어 방법의 기본 개념은 차량의 피치 모션에 관한 상태 및 특성 정보를 이용하는 것에 있다. 기존의 휠 슬립 억제를 위한 회생제동 제어 방식은 휠 슬립이 이미 발생한 후 회생제동력을 보정하는 피드백 제어 방식이다. 그러나, 본 발명에서는 휠 슬립이 발생하기 전에 차량의 피치 모션에 관한 상태 및 특성 정보를 이용하여 피치 모션에 대응하도록 회생제동력 크기를 조절한다.
차량의 피치 모션에 관한 상태 및 특성 정보로는 차량의 타이어 수직하중과 피치각을 들 수 있으며, 이 중에서 노면과 타이어 간 접지력의 한계를 결정하는 가장 직접적인 인자 중 하나가 타이어 수직하중이다. 타이어 수직하중이 증가할수록 가용 접지력이 증가하여 휠 슬립이 발생하기 어려우며, 타이어 수직하중이 감소할수록 가용 접지력 또한 감소하여 휠 슬립 발생에 취약한 상태가 된다.
타이어 수직하중이 변화하는 이유는 많으며, 그 중 외란에 의한 것까지 모두 고려하여 구동력 및 회생제동력을 제어하는 것은 어려움이 있다. 따라서, 외란에 의한 것은 제외하고 적어도 회생제동력 자체로 인해 발생하는 타이어 수직하중의 변화는 회생제동 제어 과정에 있어 고려해 볼만하다.
또한, 차량에서 회생제동력이 발생하면 차량의 무게중심과 피치중심 간 차이 때문에 피치 모멘트가 발생하게 되고, 차량의 피치 모션이 가진된다. 이때 현가장치와 차체의 역학적 특성에 의해 피치각이 발생하게 된다.
일반적으로 차량이 가속할 때 피치각이 증가하고, 이때의 차량 상태를 노즈업 모션(noseup motion) 또는 스쿼트(squat) 상태라 한다. 또한, 차량이 감속할 때 피치각이 감소하는데, 이를 노즈다운 모션(nosedown motion) 또는 다이브(dive) 상태라 한다.
이와 같은 차량의 피치 모션이 발생할 때 차량의 현가장치는 수축 또는 인장하게 되는데, 그로 인해 현가장치의 스프링 혹은 댐퍼의 변위가 발생하고, 타이어 수직하중에 영향을 주게 된다.
본 발명에서 피치 모션은 노면 피치각이 아닌 현가 피치각만을 고려하며, 현가 피치각의 정의는 도 1에 나타낸 바와 같다. 도 1은 차량에서의 피치각(pitch angle)에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 차량에서의 피치각은 현가 피치각과 노면 피치각으로 구분할 수 있고, 현가 피치각(절대값)과 노면 피치각(절대값)의 합을 합산 피치각이라 정의할 수 있다.
전륜 현가장치와 후륜 현가장치의 스트로크 차이가 발생하여, 전륜 현가장치가 후륜 현가장치에 비해 더 리바운드(인장)된 상태일 때, 그리고 후륜 현가장치가 전륜 현가장치에 비해 더 범프(수축)된 상태일 때의 현가 피치각을 양(+)의 현가 피치각으로 정의할 수 있다. 이때 도 1에 예시된 차량 상태의 현가 피치각은 양의 값이다.
노면 피치각은 노면의 기울기로 인한 차량의 종방향 기울기에 해당하고, 현가 피치각은 전, 후륜 현가장치(suspension)의 인장 또는 수축으로 인해 발생하는 차량의 종방향(피치 방향) 기울기를 나타낸다. 통상의 차량에서 노면 피치각(도로 구배)은 종방향 가속도 센서를 통해 검출이 가능하다.
차량에서 도 1에 나타낸 현가 피치각에 대한 정보(현가 피치각 정보)는 차량 주행 중 전륜 현가장치 및 후륜 현가장치의 스트로크 변화에 따른 차량의 피치 방향 진동 상태를 나타내는 정보로서, 이는 현가장치의 센서를 통해 취득되는 것일 수 있고, 또는 차량에서 센서 등을 통해 수집된 정보를 기초로 추정되는 것일 수도 있다.
차량에서 현가장치의 센서를 통해 현가 피치각 정보를 얻는 방법은 공지 기술이다. 예를 들어, 전륜 현가장치의 위치 센서와 후륜 현가장치의 위치 센서를 이용하여, 상기 위치 센서의 신호를 기초로 전륜과 후륜의 위치를 비교함으로써 차량의 현가 피치각 정보를 계산할 수 있다.
또한, 현가 피치각 정보를 추정하는 방법 또한 공지 기술이다. 즉, 피치 각속도(pitch rate) 센서의 신호를 적분하여 피치각을 취득하거나, 종방향 혹은 수직방향 가속도 센서 값을 기반으로 운동학적(kinematic)으로 추정하는 방법이 알려져 있다.
그 밖에 현가장치 모델 기반 관측기를 통해 피치각을 추정하는 방법, 휠속 정보 및 구동력(회생제동력) 정보 모델을 통해 피치각을 산출하는 방법이나, 이들 방식을 통합하여 센서 퓨전 방식으로 피치각 정보를 관측하는 방법 등이 알려져 있다.
도 1에 나타낸 차량 상태는 현가 피치각이 양(+)의 값 방향을 나타내는 것이라 할 수 있고, 이때 차량은 현가 피치각을 기준으로 스쿼트 상태라 할 수 있다. 도 1과 반대로 현가 피치각이 음(-)의 값 방향을 나타낸다면 차량은 현가 피치각을 기준으로 다이브 상태라 할 수 있다.
또한, 도 1에 나타낸 차량 상태는 차체가 뒤쪽으로 기울어진 상태이므로 차체를 기준으로도 스쿼트 상태라 할 수 있다. 차체를 기준으로 스쿼트 상태(차체 스쿼트 상태)인 것은 기울지 않은 수평선(경사각 = 0°)을 기준으로 차체가 뒤쪽으로 기우는 상태라 할 수 있다.
또한, 차체가 앞쪽으로 기울어진 상태는 차체를 기준으로 다이브 상태라 할 수 있고, 차체 다이브 상태는 수평선을 기준으로 차체가 앞쪽으로 기우는 상태라 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 도 1과 같은 차량 상태에서 차량 가속시 현가 피치각 기준으로 스쿼트 상태가 유도될 수 있고, 차량 감속시 현가 피치각 기준으로 차량 다이브 상태가 유도될 수 있다.
이때 현가장치의 상태 변화에 의한 차량 현가 피치 모션의 변화 혹은 차량의 종방향 하중 이동은, 차량 고유의 현가장치 설정에 의해 결정된 특성(차량의 현가장치 특성)에 따라 나타나게 된다. 여기서, 설정이란, 현가장치의 스프링 강성, 댐핑력, 부싱 강성, 현가 암류 지오메트리 등을 모두 포함한다.
이러한 특성에 의해 차량의 다이브(노즈다운)/스쿼트(노즈업)와 같은 현가 피치 모션은 상기 설정에 의해 결정된 특징을 나타내면서 발생하게 되는데, 여기서 특징은 특정 고유주파수를 지닌 모션을 의미한다.
이에 본 발명의 원리는, 차량의 현가장치 설정 및 특성에 의해 결정되는 차량 현가 피치 모션 혹은 종방향 하중 이동을 모델링하고, 이 모델의 고유주파수에 해당하는 주파수 성분을 회생제동력 지령에서 필터를 이용하여 제거하여, 차량의 현가 피치 모션 혹은 종방향 하중 이동을 최대한 가진시키지 않는 회생제동력 지령을 생성하고, 이러한 회생제동력 지령을 이용하여 차량의 모터에 의한 회생제동력을 제어함으로써 휠 슬립을 방지하는 것이다.
또는, 반대로, 상기 고유주파수에 해당하는 주파수 성분을 회생제동력 지령에서 필터를 이용하여 더욱 강화시켜, 전륜과 후륜 중 하중 이동에 의해 접지력이 확보된 차륜의 구동축에 적절한 회생제동력을 인가함으로써 휠 슬립을 억제할 수 있는 범위 내에서 제동 성능을 확보하는 것이다.
다음으로, 회생제동 제어 방법에 대해 구체적으로 설명하면서 회생제동 제어를 수행하는 장치에 대해 함께 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 회생제동 제어 과정을 수행하는 장치 구성을 나타내는 블록도이고, 도 3은 본 발명에 따른 차량의 회생제동 제어 과정을 나타내는 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 회생제동 제어를 수행하는 장치는, 차량 운전 정보로부터 요구 회생제동력 지령(요구 토크 지령)을 결정하고 요구 회생제동력 지령으로부터 전, 후륜 동력 분배비에 따라 분배된 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령을 결정하여 출력하는 제1 제어기(20), 상기 제1 제어기(20)로부터 수신되는 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령에 따라 차량의 전륜과 후륜에 인가되는 회생제동력을 제어하는 제2 제어기(30), 및 차량을 구동하는 구동장치(40)로서 상기 제2 제어기(30)에 의해 작동(회생제동력 생성 및 인가)이 제어되는 전륜 구동장치와 후륜 구동장치를 포함한다.
여기서, 전륜 회생제동력 지령은 차량의 구동륜 및 구동축 중에 전륜 및 전륜축으로 회생제동력(회생제동 토크)을 인가하기 위해 제1 제어기(20)에서 생성 및 출력하는 지령이고, 후륜 회생제동력 지령은 후륜 및 후륜축으로 회생제동력을 인가하기 위해 제1 제어기(20)에서 생성 및 출력하는 지령이다. 상기 전륜 회생제동력 지령 및 후륜 회생제동력 지령은 토크 지령일 수 있고, 이때 각 회생제동력 지령의 값은 해당 구동륜 및 구동축에 분배되는 회생제동 토크의 값이 된다.
또한, 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령은 각각 전륜 구동장치에 대한 토크 지령과 후륜 구동장치에 대한 토크 지령일 수 있고, 차량의 구동장치가 모터이므로 전륜 토크 지령과 후륜 토크 지령이 모두 모터 토크 지령이 된다.
이하의 설명에서 '전륜 회생제동력 지령'은 '전륜 회생제동 토크 지령', 또는 '전륜축 회생제동 토크 지령', 또는 '전륜축 회생제동력 지령'으로 대체하는 것이 가능하다. 그리고, '후륜 회생제동력 지령'은 '후륜 회생제동 토크 지령', 또는 '후륜축 회생제동 토크 지령', 또는 '후륜축 회생제동력 지령'으로 대체하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 회생제동 제어 방법은 전륜과 후륜이 각각 독립된 구동장치에 의해 구동하는 4WD 차량에 적용될 수 있고, 구체적으로 전륜 구동장치와 후륜 구동장치가 모두 모터인 e-4WD 시스템이 적용된 차량, 즉 e-4WD 차량에 적용될 수 있다.
e-4WD 차량의 예에서, 제1 제어기(20)는 차량 운전 정보로부터 차량 주행을 위한 요구 회생제동력 지령을 결정하고, 요구 회생제동력 지령을 정해진 전, 후륜 동력 분배비에 따라 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령으로 분배한다.
상기 요구 회생제동력 지령은 통상의 차량에서 주행 중에 실시간으로 수집되는 차량 운전 정보에 기초하여 결정 및 생성되는 요구 토크 지령일 수 있고, 이때 제1 제어기(20)는 통상의 자동차에서 차량 운전 정보에 기초하여 요구 토크 지령을 결정 및 생성하는 제어기, 즉 차량 제어기(Vehicle Control Unit, VCU)일 수 있다.
통상의 차량에서 요구 토크 지령을 결정 및 생성하는 방법과 그 과정에 대해서는 당해 기술분야에서 공지의 기술 사항이므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.
그리고, 제1 제어기(20)에는 회생제동력 지령에 적용되는 필터가 구성되는데, 제1 제어기(20)는 회생제동력 지령에 상기 필터를 적용하여 회생제동력 지령을 보정하며, 필터에 의한 보정 과정을 거친 최종 회생제동력 지령(최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령)을 생성하여 출력한다.
더 상세하게는, 제1 제어기(20)는 후술하는 바와 같이 분배 전의 요구 회생제동력 지령, 또는 분배된 전륜 회생제동력 지령, 또는 분배된 후륜 회생제동력 지령에 선택적으로 필터를 적용하는 보정을 수행한다. 이때 제1 제어기(20)는 상기 필터를 이용하는 보정이 수행됨을 고려하여 필터를 적용하지 않은 회생제동력 지령을 추가로 보정할 수 있다.
또한, 제1 제어기(20)는 회생제동력 지령에 대한 필터의 적용을 포함하는 상기한 보정 과정을 통해 최종 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령을 결정하고, 상기 결정된 최종 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령을 제2 제어기(30)로 출력한다.
이와 같이 제1 제어기(20)에서 결정 및 출력되는 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령은 후술하는 필터에 의한 보정 과정을 거친 최종의 회생제동력 지령이다. 상기 필터에 의한 보정 과정은 상기 필터를 이용하는 미리 정해진 필터 처리 과정을 의미한다. 필터의 이용 및 필터 처리 과정에 대해서는 뒤에서 상세히 설명하기로 한다.
그리고, 제1 제어기(20)에서 최종 전륜 회생제동력 지령(최종 전륜 토크 지령)과 최종 후륜 회생제동력 지령(최종 후륜 토크 지령)이 결정되어 출력되면, 제2 제어기(30)는 제1 제어기(20)에서 출력되는 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령에 따라 전륜과 후륜에 인가되는 회생제동력(회생제동 토크)을 제어하게 된다.
이때 제2 제어기(30)는 제1 제어기(20)에서 출력되는 최종 회생제동력 지령에 따라 차량의 구동장치(40)인 전륜 구동장치(전륜 모터)와 후륜 구동장치(후륜 모터)의 작동을 제어할 수 있다. 결국, 제어된 각 구동장치(40)에 의한 회생제동력(회생제동 토크)가 감속기(또는 변속기)(50)를 통해 구동륜(60)인 전륜과 후륜에 전달되면서 차량이 감속할 수 있게 된다.
제2 제어기(30)는 통상의 모터 구동 차량에서 회생제동력 지령(회생제동 토크 지령)에 따라 인버터를 통해 구동장치(40)인 모터의 회생 작동을 제어하는 모터 제어기(Motor Control Unit, MCU)일 수 있다.
위의 설명에서 제어 주체를 제1 제어기와 제2 제어기로 구분하여 설명하였지만, 본 발명에 따른 회생제동 제어 과정은 복수 개의 제어기 대신 통합된 하나의 제어요소에 의해서도 수행될 수 있다.
복수 개의 제어기와 통합된 하나의 제어요소를 모두 제어기라 통칭할 수 있고, 이 제어기에 의해 이하 설명되는 본 발명의 회생제동 제어 과정이 수행될 수 있다. 즉, 상기 제어기는 제1 제어기와 제2 제어기를 모두 통칭하는 것이라 할 수 있다.
상기 제1 제어기(20)에서 결정되는 요구 회생제동력 지령(요구 회생제동 토크 지령)은 차량에서 주행 중 실시간으로 수집되는 차량 운전 정보에 기초하여 결정 및 생성되는 것으로, 상기 차량 운전 정보는 센서(10)에 의해 검출되어 차량 네트워크를 통해 제1 제어기(20)에 입력되는 센서 검출 정보일 수 있다.
상기 차량 운전 정보를 검출하는 센서(10)는, 운전자의 브레이크 페달 입력값을 검출하는 브레이크 페달 센서(Brake Pedal Sensor, BPS), 구동계 속도를 검출하는 센서, 및 차속을 검출하기 위한 센서를 포함할 수 있다.
상기 구동계 속도는 구동장치(40)의 회전속도(구동장치 속도)이거나 구동륜(60)의 회전속도(휠속, 구동륜 속도), 드라이브 샤프트의 회전속도(드라이브 샤프트 속도)일 수 있다.
여기서, 구동장치의 회전속도는 모터의 회전속도(모터 속도)일 수 있다. 이때 구동계 속도를 검출하는 센서는 모터 속도를 검출하는 센서일 수 있고, 이는 모터의 회전자 위치를 검출하는 레졸버(resolver)일 수 있다. 또는, 구동계 속도를 검출하는 센서는 구동륜의 회전속도(휠속)를 검출하는 휠속 센서이거나 드라이브 샤프트의 회전속도를 검출하는 센서일 수 있다.
그리고, 상기 차속을 검출하기 위한 센서 또한 휠속 센서일 수 있다. 이 휠속 센서의 신호로부터 차속 정보가 얻어지는 것은 당해 기술분야에서 잘 알려진 기술 사항이므로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이러한 센서(10)에 의해 검출되는 것으로서, 제1 제어기(20)에서 요구 회생제동력 지령을 결정하기 위한 차량 운전 정보로는, 운전자의 브레이크 페달 입력값(BPS 값), 구동장치의 속도(회전속도), 차속 등이 선택적으로 이용될 수 있다. 상기 차량 운전 정보에서 브레이크 페달 입력값은 운전자 운전 입력 정보라 할 수 있고, 구동장치(40)의 속도 및 차속은 차량 상태 정보라 할 수 있다.
또는, 차량 운전 정보는 제1 제어기(20)에서 자체적으로 결정되는 정보이거나, 차량 내 타 제어기(예, ADAS 제어기)로부터 차량 네트워크를 통해 제1 제어기(20)에 입력되는 정보(예, 요구 회생제동력 정보, 요구 토크 정보)일 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 상기 센서(10)는 현가 피치각 정보를 취득하기 위한 현가장치의 센서를 더 포함할 수 있고, 여기서 현가 피치각 정보를 취득하기 위한 현가장치의 센서는 전륜 현가장치의 위치 센서와 후륜 현가장치의 위치 센서를 포함하는 것일 수 있다.
전술한 바와 같이, 현가장치의 센서를 통해 현가 피치각 정보를 얻는 방법은 공지 기술이다. 예를 들어, 상기 위치 센서의 신호를 기초로 전륜과 후륜 간의 위치를 비교함으로써 차량의 현가 피치각 정보를 계산할 수 있다.
그 밖에, 전술한 바와 같이 센서 등을 통해 차량에서 수집된 정보를 기초로 정해진 추정 과정에 의해 현가 피치각 등이 얻어질 수도 있으며, 그 추정 방법에 대해서는 당업자 수준에서 잘 알려진 공지의 기술 사항이므로 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
한편, 차량이 가속하는 동안에는 노즈업(스쿼트) 방향으로 차량의 현가 피치 모션이 발생하고, 이때 차량에서 후방으로 하중이 이동된다. 따라서, 하중의 중립 상태(정지 상태) 대비, 전륜축은 수직하중이 감소하여 휠 슬립 발생이 쉬운 상황이 되고, 후륜축은 수직하중이 증가하여 휠 슬립 발생이 어려운 상황이 된다.
따라서, 이때는 전륜 및 전륜축의 경우 구동력 지령에서 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 제거하여 휠 슬립을 방지하는 제어가 바람직하다. 또한, 후륜 및 후륜축의 경우 구동력 지령에서 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 강화시켜도 휠 슬립이 발생하기 어려운 상황이기 때문에 구동력 지령에 대한 고유주파수 성분의 강화를 통해 제동 성능을 향상시키는 제어가 바람직하다.
이는 차량이 감속(회생제동) 중에는 반대로 작용한다. 차량이 감속하는 중에는 노즈다운(다이브) 방향으로 피치 거동이 발생하고 전방으로 하중이 이동된다. 따라서, 하중 중립 상태(정지 상태) 대비, 전륜축은 수직하중이 증가하여 슬립 발생이 어려운 상황이 되고, 후륜축은 수직하중이 감소하여 슬립 발생이 쉬운 상황이 된다.
따라서, 이때는 후륜 및 후륜축에서는 회생제동력 지령에서 피치 거동의 고유주파수 성분을 제거하여 휠 락을 방지하는 제어가 바람직하며, 전륜 및 전륜축에서는 회생제동력 지령에서 피치 거동의 고유주파수 성분을 강화시켜도 휠 락이 발생하기 어려운 상황이기 때문에 고유주파수 성분의 강화를 통해 제동 성능을 향상시키고 회생량을 증대시키는 제어가 바람직하다.
이러한 점을 고려하여, 본 발명에서는 전륜축과 후륜축의 축별 회생제동력 지령에 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 제거하는 필터(고유주파수 제거 필터) 또는 고유주파수 성분을 강화하는 필터(고유주파수 강화 필터)를 적용함으로써 상기와 같은 제어가 구현될 수 있도록 하고, 이를 통해 휠 슬립 방지 내지 제동 성능 최대화를 도모한다.
이때 운전성 및 주행성능의 설정을 위해 양 축의 필터 적용을 선택적으로 수행한다거나, 한쪽 축에서 수행한 필터 적용 효과에 의해 발생하는 전, 후륜 토크 차를 다른 한쪽 축에서 보상하는 등의 제어가 가능하다.
필터를 이용하여 회생제동력 지령에서 차량의 현가 피치 모션을 가진시키는 주파수 성분을 제거하거나 강화시키기 위해서는, 우선적으로 제어 대상 차량에 대해 현가 피치 모션의 주파수 특성을 규명해야 한다. 이러한 과정은 다양한 형태의 전달함수를 구축함으로써 수행할 수 있다.
본 발명에서는 회생제동 제어를 위해 차량 운전 상태를 나타내는 변수를 입력으로 하고 차량의 현가 피치 모션에 관한 상태 정보를 출력으로 하는 전달함수의 정보를 이용한다. 여기서, 상기 전달함수의 정보는 고유주파수이고, 상기 전달함수의 출력이 되는 현가 피치 모션에 관한 상태 정보는 현가 피치각 정보 또는 타이어 수직하중 정보일 수 있다.
여기서, 상기 타이어 수직하중 정보는 전륜 수직하중과 후륜 수직하중을 포함하는 것일 수 있다. 이하의 설명에서 '전륜 수직하중'은 '전륜축 수직하중' 또는 '전륜 액슬 수직하중'으로 대체하는 것이 가능하고, '후륜 수직하중'은 '후륜축 수직하중' 또는 '후륜 액슬 수직하중'으로 대체하는 것이 가능하다.
본 발명에서 현가 피치각(이하 '피치각'이라 약칭함) 또는 타이어 수직하중(이하 '수직하중'이라 약칭함)을 전달함수를 이용하여 산출할 수 있고, 전달함수를 이용하여 피치각 또는 수직하중을 산출하는 예를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 전달함수는 차량 운전 상태를 나타내는 변수를 입력으로 하여 차량의 현가 피치 모션에 관한 상태 정보를 산출할 수 있도록 모델링 및 구축되는 것으로서, 여기서 차량의 현가 피치 모션에 관한 상태 정보는 피치각 또는 수직하중일 수 있다.
도 4는 본 발명에서 차량 운전 상태를 나타내는 변수를 입력으로 하는 전달함수를 이용하여 피치각 또는 수직하중이 산출될 수 있음을 나타내는 도면이다. 본 발명의 실시예에서 전달함수는 다음과 같은 형식을 취할 수 있다.
먼저, 제어기(제1 제어기, 20)에 회생제동력 정보를 입력으로 하고 피치각 정보를 출력으로 하는 전달함수, 또는 피치각 정보를 입력으로 하고 수직하중 정보를 출력으로 하는 전달함수가 구축되어 이용될 수 있다. 여기서 회생제동력 정보는 제어기에서 결정되는 요구 회생제동력 지령(요구 회생제동 토크 지령)일 수 있다.
상기 전달함수의 입력이 되는 요구 회생제동력 지령과 피치각 또한 차량 운전 상태를 나타내는 변수 정보로서, 이는 센서(10)에 의해 검출되는 정보로부터 취득될 수 있다. 앞에서 요구 회생제동력 지령이 센서 검출 정보로부터 결정됨을 설명하였고, 피치각이 현가장치 위치 센서에 의해 검출된 정보로부터 얻어질 수 있음을 설명하였다.
또는, 회생제동력 정보를 입력으로 하고 수직하중 정보를 출력으로 하는 전달함수, 또는 타이어 압력센서에 의해 검출되는 타이어 압력 정보를 입력으로 하고 수직하중 정보를 출력으로 하는 전달함수가 제어기에 구축되어 이용될 수 있다.
또는, 차량에 설치된 종방향 가속도 센서나 수직방향 가속도 센서에 의해 검출되는 차량의 종방향 또는 수직방향 가속도 정보를 입력으로 하고 피치각 또는 수직하중 정보를 출력으로 하는 전달함수가 제어기에 구축되어 이용될 수 있다.
또는, 자이로 센서(피치 레이트 센서)에 의해 취득되는 피치각 변화율(피치 레이트) 정보를 입력으로 하고 피치각 또는 수직하중 정보를 출력으로 하는 전달함수가 제어기에 구축되어 이용될 수도 있다.
또는, 구동계 속도를 입력으로 하고 피치각 또는 수직하중 정보를 출력으로 하는 전달함수가 제어기에 구축되어 이용될 수도 있다. 여기서, 구동계 속도는 휠속, 또는 구동장치 속도(모터 속도), 또는 드라이브 샤프트 속도일 수 있다.
또는, 현가장치 위치 센서(suspension travel sensor)에 의해 검출되는 정보를 입력으로 하고 피치각 또는 수직하중 정보를 출력으로 하는 전달함수가 제어기에 구축되어 이용될 수도 있다.
또는, 상기 언급된 입력 정보 중 두 개 이상의 것을 입력으로 하고 피치각 또는 수직하중 정보를 출력으로 하는 전달함수가 제어기에 구축되어 이용될 수 있다.
여기서, 전달함수는 데이터 기반의 최적화(optimization) 기법이나 수치해석(numerical solution) 등을 이용하여 피치각이나 수직하중을 산출하도록 설정된 것이 될 수 있다.
또는, 물리 모델 기반의 전달함수를 구축하여 이용할 수도 있고, 전달함수를 얻기 위해 학습 기법을 이용할 수도 있다. 더 나아가, 전달함수 외에 다양한 머신 러닝(machine learning) 기법을 이용하여 상기와 같은 입력과 출력을 갖는 알고리즘을 구축할 수도 있다.
한편, 제어기에 전달함수가 구축된 상태, 즉 차량 운전 상태를 나타내는 변수를 입력으로 하여 차량의 현가 피치 모션에 관한 상태 정보인 피치각 또는 수직하중 정보를 출력할 수 있는 전달함수가 구축된 상태에서, 상기 전달함수가 가지는 고유주파수가 결정될 수 있다. 이때 전달함수는 본 발명의 회생제동 제어 방법이 적용되는 차량의 고유한 특성을 나타내는 것이라 할 수 있다.
본 발명에서 상기와 같이 차량 운전 상태를 나타내는 변수를 입력으로 하여 차량의 현가 피치 모션에 관한 상태 정보를 출력하도록 구축된 전달함수의 고유주파수는, 제어 대상 차량에서의 현가 피치 모션 진동의 고유주파수라 할 수 있다. 이하의 설명에서 '전달함수의 고유주파수'와 '차량 현가 피치 모션의 고유주파수'는 같은 의미를 가진다 할 수 있다.
그리고, 상기와 같이 차량 현가 피치 모션의 고유주파수, 즉 상기 선 구축된 전달함수의 고유주파수가 결정된 상태에서, 제어기에는 차량의 회생제동 제어를 위해 상기 결정된 전달함수의 고유주파수 정보를 기초로 회생제동력 지령에 적용할 필터가 구성 및 설정된다.
이때 회생제동력 지령에서 전달함수의 고유주파수에 해당하는 주파수 성분을 제거할 수 있는 필터가 제어기에 구성 및 설정될 수 있다. 본 발명의 실시예에서 상기 필터는 라플라스(Laplace) 전달함수로 구성 및 설정된 필터일 수 있다.
이와 같이 본 발명이 실제 적용되는 차량의 제어기에 상기 전달함수가 구축된 상태에서 전달함수의 출력이 되는 피치각 또는 수직하중 등 차량의 현가 피치 모션 정보(차량의 현가 피치 모션에 관한 상태 정보)는 차량 제어에 다양하게 이용될 수 있다. 이와 더불어 차량의 제어기에 구축된 전달함수의 고유주파수는 본 발명에서와 같이 제어기 내 필터를 설계 및 구성하는데 이용될 수 있다.
그리고, 상기와 같이 본 발명이 적용되는 실제 차량의 제어기에 전달함수가 구축된 상태에서 고유주파수가 결정되는 것이 아닌, 동종 차량 개발 단계에서 실시된 선행 평가 및 시험 과정을 통해 상기와 같은 전달함수가 구축된 뒤 그 전달함수의 고유주파수가 얻어질 수 있고, 이렇게 얻어진 고유주파수 정보를 이용하여 설계된 필터가 실제 양산 차량의 제어기에 구성 및 설정되어 회생제동 제어에 사용될 수 있다.
이하에서는 필터 적용의 예에 대해 더 상세히 설명하기로 한다.
이하의 설명에서 '회생제동력 지령'은, 제1 제어기(20)에서 차량 운전 정보를 기초로 결정되는 요구 회생제동력 지령, 상기 요구 회생제동력 지령을 기초로 전륜에 분배된 회생제동력을 인가하기 위해 생성되는 지령인 전륜 회생제동력 지령, 및 상기 요구 회생제동력 지령을 기초로 후륜에 분배된 회생제동력을 인가하기 위해 생성되는 지령인 후륜 회생제동력 지령 중 하나를 지칭하는 것일 수 있다. 즉, '회생제동력 지령'은 요구 회생제동력 지령, 전륜 회생제동력 지령, 및 후륜 회생제동력 지령을 모두 포괄하는 의미로 이해될 수 있다.
이하의 설명에서 '전륜 회생제동력 지령'은 전륜 및 전륜축에 대한 토크 지령일 수 있고, 이는 전륜 구동장치의 회생제동 토크 지령(예, 전륜 모터의 회생제동 토크 지령)일 수 있다. 즉, 전륜 구동장치에 의해 전륜 및 전륜축에 인가되는 토크 값의 지령일 수 있는 것이다.
그리고, 이하의 설명에서 '후륜 회생제동력 지령'은 후륜 및 후륜축에 대한 토크 지령일 수 있고, 이는 후륜 구동장치의 회생제동 토크 지령(후륜 모터의 회생제동 토크 지령)일 수 있다. 즉, 후륜 구동장치에 의해 후륜 및 후륜축에 인가되는 회생제동 토크 값의 지령일 수 있는 것이다.
도 5a 내지 도 5h는 본 발명에서 전달함수의 고유주파수 성분을 제거할 수 있는 필터를 이용하여 최종의 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령이 구해지는 여러 예를 설명하기 위한 도면으로, 전달함수의 고유주파수 성분을 제거할 수 있는 필터, 즉 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 회생제동력 지령에서 제거할 수 있는 필터를 이용한 실시예를 나타내고 있다.
도 5a 내지 도 5h에서 종축은 회생제동력, 횡축은 시간을 나타낸다. 또한, 양(+)의 값으로 나타낼 수 있는 구동력과 달리, 회생제동력은 도면에서 알 수 있듯이 음(-)의 값으로 나타낼 수 있다.
또한, 구동 토크는 차량을 가속시키는 정방향의 토크로서, 통상의 기술자에 있어 양(+)의 토크로 나타내는 것이 일반적이다. 또한, 회생제동 토크는 차량을 감속시키는 역방향의 토크로서, 통상의 기술자에 있어 음(-)의 토크로 나타내는 것이 일반적이다. 이를 본 발명에서도 동일하게 적용한다.
먼저, 도 5a에 나타낸 바와 같이, 회생제동력 지령에서 전달함수의 고유주파수 성분(즉 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분)을 제거할 수 있도록 구성된 필터를 후륜 회생제동력 지령에만 적용하여 제어할 수 있다. 필터 적용 후 후륜 회생제동력 지령이 최종 후륜 회생제동력 지령이 되고, 필터가 적용되지 않은(필터 적용 전) 전륜 회생제동력 지령이 최종 전륜 회생제동력 지령이 된다.
다른 예로서, 도 5b에 나타낸 바와 같이, 필터를 후륜 회생제동력 지령에만 적용하되, 필터 적용 전 후륜 회생제동력 지령과 필터 적용 후 후륜 회생제동력 지령 간의 차이(즉 필터로 인한 회생제동력 지령의 차이)만큼을, 필터가 적용되지 않은 전륜 회생제동력 지령에서 보상하는 방식으로 전륜 회생제동력 지령을 보정할 수 있다. 이때, 필터 적용 전 후륜 회생제동력 지령과 필터 적용 후 후륜 회생제동력 지령 간의 차이를, 필터가 적용되지 않은 전륜 회생제동력 지령에 합산하는 방식으로 보상이 이루어질 수 있다.
결과적으로 필터에 의해 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령이 모두 보정되도록 하는 것이며, 후륜 회생제동력 지령은 필터가 적용된 값으로, 전륜 회생제동력 지령은 필터 적용 전과 적용 후의 후륜 회생제동력 지령 간 차이만큼을 보상한 값으로 결정된다.
도 5b의 예에서 필터 적용 후 후륜 회생제동력 지령이 최종 후륜 회생제동력 지령이 되고, 보상 후 전륜 회생제동력 지령이 최종 전륜 회생제동력 지령이 된다. 이때 상기 필터 적용 후 전륜 회생제동력 지령과 보상 후 후륜 회생제동력 지령이 모두 필터를 이용하여 보정된 회생제동력 지령이라 할 수 있다.
다른 예로서, 도 5c에 나타낸 바와 같이, 필터를 전, 후륜 분배 전의 회생제동력 지령인 요구 회생제동력 지령에 적용하여 제어하는 것이 가능하다. 이때 요구 회생제동력 지령에 필터가 적용되도록 한 후, 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령이 전, 후륜 동력 분배비(이하 '동력 분배비'라 약칭함)에 따라 전륜과 후륜으로 분배되어 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령이 결정되도록 한다.
상기 요구 회생제동력 지령은 제어기에서 차량 운전 정보를 기초로 결정되는 통상의 회생제동력 지령(회생제동 토크 지령)으로서, 전륜과 후륜에 대한 동력 분배가 이루어지기 전의 회생제동력 지령이며, 필터가 적용되기 전의 회생제동력 지령이다.
이와 같이 요구 회생제동력 지령에 필터가 적용될 수 있고, 요구 회생제동력 지령에 필터가 적용되도록 한 후, 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령이 동력 분배비에 따라 분배되어 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령이 결정되도록 할 수 있다.
다른 예로서, 도 5d에 나타낸 바와 같이, 필터로 인한 회생제동력 지령의 차이, 즉 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령과 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령 간의 차이를 이용하여 상기 분배된 전륜 회생제동력 지령을 보정할 수 있다. 여기서, 상기 분배된 전륜 회생제동력 지령은 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 전륜 회생제동력 지령이다.
즉, 분배된 전륜 회생제동력 지령에서 상기 필터 적용 전과 적용 후의 요구 회생제동력 지령 간의 차이만큼을 보상하는 방식으로 전륜 회생제동력 지령을 보정할 수 있는 것이며, 보상 후 전륜 회생제동력 지령을 차량의 회생제동 제어에 있어 최종 전륜 회생제동력 지령으로 사용할 수 있는 것이다.
이때 상기 필터 적용 전과 적용 후의 요구 회생제동력 지령 간의 차이를 상기 분배된 전륜 회생제동력 지령에 합산하는 방식으로 보상이 이루어질 수 있다. 그리고, 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 후륜 회생제동력 지령을 최종 후륜 회생제동력 지령으로 사용한다.
다른 예로서, 도 5e에 나타낸 바와 같이, 요구 회생제동력 지령에 필터를 적용한 후, 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령과 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령을 각각 동력 분배비에 따라 분배하고, 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 후륜 회생제동력 지령과, 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 전륜 회생제동력 지령을 각각 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령으로 사용할 수 있다.
다른 예로서, 도 5f에 나타낸 바와 같이, 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령에서, 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령과 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령 간의 차이(필터로 인한 회생제동력 지령의 차이)만큼을 각각 보상하는 보정을 실시한 후, 보상 후 전륜 회생제동력 지령과 보상 후 후륜 회생제동력 지령을 차량의 회생제동 제어에 사용할 수 있다.
이때 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 후륜 회생제동력 지령에서, 상기 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령과 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령 간의 차이(필터로 인한 회생제동력 지령의 차이)를 감하여, 그 감산 후(즉 보상 후) 후륜 회생제동력 지령을 차량의 회생제동 제어에 사용할 수 있다.
또한, 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 전륜 회생제동력 지령에, 상기 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령과 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령 간의 차이(필터로 인한 회생제동력 지령의 차이)를 합산한 후, 합산된(즉 보상 후) 전륜 회생제동력 지령을 차량의 회생제동 제어에 사용할 수 있다.
그리고, 도 5f의 예와 같이 회생제동력 지령에서, 필터 적용 전 지령과 필터 적용 후 지령 간의 차이(필터로 인한 회생제동력 지령의 차이)만큼을 보상하는 보정을 할 때, 보정된(보상 후) 회생제동력 지령의 값이 미리 설정된 제한치(상한치,하한치)보다 작아지거나 커지지 않도록 할 수 있다. 즉, 보정된(보상 후) 회생제동력 지령의 값을 상한치보다 커지지 않도록 제한하거나, 보정된 회생제동력 지령의 값을 하한치보다 작아지지 않도록 제한하는 것이다.
여기서, 상기 필터로 인한 회생제동력 지령의 차이를 계산하는데 있어, 필터 적용 전 지령은 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령(도 5d 및 도 5f의 예 참조)이거나 필터 적용 전 후륜 회생제동력 지령(도 5b의 예 참조)일 수 있다. 마찬가지로, 필터 적용 후 지령은 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령(도 5d 및 도 5f의 예 참조)이거나 필터 적용 후 후륜 회생제동력 지령(도 5b의 예 참조)일 수 있다.
그리고, 상기 차이만큼의 보상이 이루어진 보상 후 회생제동력 지령의 값, 즉 보정된 회생제동력 지령의 값을 제한함에 있어서, 필터 적용 전 회생제동력 지령 또는 이에 1 이상의 스케일 값을 곱한 값을 보정된 회생제동력 지령의 하한치로 설정하여 이용할 수 있다. 또한, 0 또는 필터 적용 전 회생제동력 지령 또는 이에 0과 1 사이의 스케일 값을 곱한 값을 보정된 회생제동력 지령의 상한치로 설정하여 이용할 수 있다(도 5g 참조).
여기서, 보정된 회생제동력 지령은 필터로 인한 회생제동력 지령의 차이만큼의 보상이 이루어진 보상 후 전륜 회생제동력 지령과 보상 후 후륜 회생제동력 지령일 수 있고, 상기 상한치와 하한치를 설정하는데 이용되는 필터 적용 전 회생제동력 지령은 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령일 수 있다.
도 5g를 참조하면, 상한치가 0으로 설정되고 있고, 하한치가 필터 적용 전 회생제동력 지령에 1 이상의 스케일 값(= 2)을 곱한 값으로 설정되고 있다. 또한, 보정된(보상 후) 전륜 회생제동력 지령에 대해 하한치가 적용되고 있고, 보정된(보상 후) 후륜 회생제동력 지령에 대해 상한치가 적용되고 있다.
하한치를 설정하는데 이용되는 필터 적용 전 회생제동력 지령은 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 전륜 회생제동력 지령일 수 있다. 도 5g의 예에서는 제어기에 0이 상한치로서 설정된 상태로 상기 상한치인 0이 상기 보정된(보상 후) 후륜 회생제동력 지령에 적용되고 있으며, 이렇게 상한치가 적용된 후륜 회생제동력 지령을 최종 후륜 회생제동력 지령으로서 차량의 회생제동력을 제어하는데 이용하게 된다.
또한, 도 5g의 예에서는 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 전륜 회생제동력 지령(즉 기존 지령)에 미리 정해진 스케일 값 2를 곱한 값이 하한치로서 설정되고 있으며, 이렇게 제어기에 하한치가 설정된 상태에서 보정된(보상 후) 전륜 회생제동력 지령에 상기 하한치를 적용하고, 상기 하한치가 적용된 전륜 회생제동력 지령을 최종 전륜 회생제동력 지령으로 차량의 회생제동력을 제어하는데 이용하게 된다.
상기와 같이 차륜의 회생제동력 지령을 제한하기 위한 제한치, 즉 상기 상한치와 하한치가 결정되면, 상기 상한치와 하한치를 적용하여 결정되는 후륜 회생제동력 지령과 전륜 회생제동력 지령을 차량의 회생제동 제어에 바로 사용할 수도 있지만, 후속의 추가적인 과정을 통해, 제한치(상한치 또는 하한치)가 적용된 차륜(전륜 또는 후륜)의 회생제동력 지령을 수정하여, 상기 차륜의 수정된 회생제동력 지령(제한치가 적용된 것임)을 결정한 뒤, 상기 차륜의 수정된 회생제동력 지령을 차량의 회생제동 제어에 사용할 수도 있다(도 5h 참조).
여기서, 상기 차륜의 수정된 회생제동력 지령은, 수정된 상한치 적용 후륜 회생제동력 지령과, 수정된 하한치 적용 전륜 회생제동력 지령을 포함할 수 있다.
더 상세히 설명하면, 상기 상한치 또는 하한치가 적용된 후륜 회생제동력 지령과 전륜 회생제동력 지령이 결정되면, 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 후륜 회생제동력 지령과, 상기 제한치가 적용된 후륜 회생제동력 지령 간의 차이를 후륜 보정량으로 결정한다. 여기서, 상기 제한치가 적용된 후륜 회생제동력 지령은 상기 상한치가 적용된 후륜 회생제동력 지령일 수 있다.
즉, 보정된(보상 후) 후륜 회생제동력 지령에 상기 상한치를 적용하여, 상기 상한치가 적용된 후륜 회생제동력 지령이 결정되면, 상기 분배된 후륜 회생제동력 지령과 상기 상한치가 적용된 후륜 회생제동력 지령 간의 차이를 계산하여 후륜 보정량으로 결정하는 것이다.
마찬가지로, 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 전륜 회생제동력 지령과, 상기 제한치가 적용된 전륜 회생제동력 지령 간의 차이를 전륜 보정량으로 결정한다. 여기서, 상기 제한치가 적용된 전륜 회생제동력 지령은 상기 하한치가 적용된 전륜 회생제동력 지령일 수 있다.
즉, 보정된(보상 후) 전륜 회생제동력 지령에 상기 하한치를 적용하여, 상기 하한치가 적용된 전륜 회생제동력 지령이 결정되면, 상기 분배된 전륜 회생제동력 지령과 상기 하한치가 적용된 전륜 회생제동력 지령 간의 차이를 계산하여 전륜 보정량으로 결정하는 것이다.
그리고, 상기와 같이 후륜 보정량과 전륜 보정량이 결정되면, 상기 결정된 후륜 보정량의 절대값과 전륜 보정량의 절대값을 서로 비교하고, 보정량의 절대값이 작은 차륜과 보정량의 절대값이 큰 차륜을 결정한다.
이어 보정량의 절대값이 작은 차륜쪽 보정량(즉 상대적으로 절대값이 작은 보정량)을, 보정량의 절대값이 큰 차륜쪽 보정량의 상한치로 결정하여 설정한다. 또한, 상기 보정량의 절대값이 작은 차륜쪽 보정량(즉 상기 상대적으로 절대값이 작은 보정량)에 -1을 곱한 값을, 상기 보정량의 절대값이 큰 차륜쪽 보정량의 하한치로 결정하여 설정한다.
이어 상기 보정량의 절대값이 큰 차륜쪽 보정량에 대해서는 상기 보정량의 상한치와 하한치로 제한하여 보정량을 수정하고, 이 수정된 보정량과 상기 분배된 해당 차륜의 회생제동력 지령을 합산하여, 그 합산 값을 해당 차륜의 수정된 회생제동력 지령, 즉 해당 차륜의 수정된 제한치 적용 회생제동력 지령으로 결정한다. 또한, 이와 같이 결정된, 상기 해당 차륜의 수정된 회생제동력 지령이 차량의 회생제동 제어에 사용된다.
이때 보정량의 절대값이 작은 차륜의 경우, 도 5g를 참조로 설명한 방법으로 보정된(보상 후) 회생제동력 지령이 그대로 차량의 회생제동 제어에 사용될 수 있다.
정리하여 다시 설명하면, 상기 전륜 보정량의 절대값과 후륜 보정량의 절대값을 비교하여, 전륜과 후륜 중 보정량의 절대값이 작은 제1 차륜과, 보정량의 절대값이 큰 제2 차륜을 결정한 뒤, 상기 제1 차륜쪽 보정량을 상기 제2 차륜쪽 보정량의 상한치로 결정하고, 상기 제1 차륜쪽 보정량에 -1을 곱한 값을, 상기 제2 차륜쪽 보정량의 하한치로 결정한다.
이어 상기 결정된 제2 차륜쪽 보정량의 상한치 및 제2 차륜쪽 보정량의 하한치로 제한된 제2 차륜쪽 보정량을 기초로, 상기 상한치 또는 상기 하한치가 적용된 제2 차륜쪽 회생제동력 지령을 수정하여, 상기 수정된 제2 차륜쪽 회생제동력 지령을 상기 회생제동 제어를 위한 전륜 회생제동력 지령 또는 후륜 회생제동력 지령으로 결정한다.
도 5g의 예에서는, 보정된 전륜 회생제동력 지령에 하한치를 적용하고 있으며, 하한치에 의해 제한된 전륜 회생제동력 지령이 차량의 회생제동 제어에 사용된다. 또한, 보정된 후륜 회생제동력 지령에 상한치를 적용하고 있으며, 상한치에 의해 제한된 후륜 회생제동력 지령이 차량의 회생제동 제어에 사용된다.
이에 더하여, 도 5h의 예에서는, 후륜 보정량의 절대값이 전륜 보정량의 절대값보다 작고, 이에 후륜 보정량의 절대값이 전륜 보정량의 상한치로 설정되고 있다. 이와 같이 도 5h의 예에서는 후륜이 상기 제1 차륜, 전륜이 상기 제2 차륜이 된다.
이때 후륜 보정량의 절대값에 -1을 곱한 값이 전륜 보정량의 하한치로 설정된다. 결국, 전륜 보정량이 후륜 보정량에 의해 제한되는데, 도시된 예에서 전륜 보정량의 절대값이 모두 후륜 보정량의 절대값보다 큰 값이므로, 이 경우 전륜 보정량은 후륜 보정량과 같은 값이 된다.
이로써, 수정된 전륜 보정량을 적용하여 수정된 하한치 적용 전륜 회생제동력 지령이 결정될 수 있다. 이때 수정된 전륜 보정량에, 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 전륜 회생제동력 지령이 합산되며, 그 합산한 값이, 상기 수정된 하한치 적용 전륜 회생제동력 지령이 된다.
이에 상기 수정된 하한치 적용 전륜 회생제동력 지령이 차량의 회생제동 제어에 있어 최종 전륜 회생제동력 지령으로서 전륜 회생제동력을 제어하는데 이용되고, 이때 최종 후륜 회생제동력 지령은 도 5g의 예에서 결정된 후륜 회생제동력 지령, 즉 상한치가 적용된 후륜 회생제동력이 된다.
그리고, 제어기에서 실시간 차량 운전 정보를 기초로 상기 필터를 적용할 지의 여부가 결정되도록 할 수 있다. 또한, 제어기에서 전술한 바와 같이 회생제동력 지령에 필터가 적용됨에 있어 현재의 차량 운전 정보를 기초로 결정된 가중치가 적용될 수 있다.
즉, 차량 운전성 설정을 위해 차량 운전 상태의 특정 영역에서만 필터가 적용되도록 할 필요가 있고, 차량 운전 상태에 따라 필터 개입 여부와 필터 적용의 가중치가 달라져야 할 필요가 있다. 따라서, 제어기(제1 제어기, 20)에서 미리 설정된 상태 변수 맵에 의해 차량 운전 상태에 따라 필터 적용 여부가 결정되도록 할 수 있고, 상기 상태 변수 맵에 의해 차량 운전 상태에 따른 가중치가 구해져 이용될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 필터 적용 여부 및 필터 적용의 가중치를 결정하기 위한 차량 운전 상태를 나타내는 정보, 즉 차량 운전 정보는 회생제동 토크, 구동계 속도, 차속, 운전자 운전 입력값 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
여기서, 회생제동 토크는 현재의 회생제동력 지령 값 또는 직전 제어주기의 회생제동력 지령 값일 수 있다. 또는 회생제동 토크는 상기 현재의 회생제동력 지령 인가 시나 상기 직전 제어주기의 회생제동력 지령 사용 시 생성될 수 있는 회생제동 토크 추정값일 수 있다.
이때 상기 현재의 회생제동력 지령 또는 직전 제어주기의 회생제동력 지령은 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령 또는 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령일 수 있다. 또한, 구동계 속도와 차속, 운전자 운전 입력값은 센서(10)에 의해 검출되는 센서 검출 정보이며, 상기 운전자 운전 입력값은 운전자의 브레이크 페달 입력값(BPS 값)일 수 있다.
제어기(제1 제어기, 20)에서 가중치는 상태 변수 맵에 의해 결정될 수 있는데, 차량 운전 정보를 입력으로 하는 하나의 상태 변수 맵에 의해 가중치뿐만 아니라 필터 적용 여부도 함께 결정되도록 할 수 있다.
이를 위해 차량 운전 정보를 입력으로 하고 필터 적용 여부 및 가중치 정보를 출력으로 하는 상태 변수 맵이 제어기에 미리 입력 및 저장된 상태에서 이용될 수 있다. 이때 상태 변수 맵에는 차량 운전 상태를 기준으로 필터 적용 영역과 필터 미적용 영역이 구분되어 설정될 수 있고, 이와 더불어 필터 적용 영역의 경우 차량 운전 상태에 따른 값으로 가중치가 설정될 수 있다.
가중치 적용의 예를 들면, 상태 변수 맵에 의해 결정된 가중치가 α이면, 필터 적용 후 회생제동력 지령에 α를 곱한 값과, 필터 적용 전 회생제동력 지령에 (1-α)를 곱한 값을 합산한 값이, 최종 필터 적용 후 지령으로 결정될 수 있다.
더 구체적으로는, 차량 운전 정보로부터 상태 변수 맵을 이용하여 현재의 차량 운전 상태에 해당하는 가중치(α,1-α)를 결정하고, 상기 제한치를 이용하는 제한치 적용 과정 없이 상기 요구 회생제동력 지령을 동력 분배비에 따라 분배한 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령을 결정한다.
이어 상기 제한치를 이용하는 제한치 적용 과정 없이 결정된 최종 전륜 회생제동력 지령과, 상기 제한치를 이용하는 제한치 적용 과정을 통해 얻어진 최종 전륜 회생제동력 지령에 각각 상기 결정된 가중치(α,1-α)를 적용한 값을 합산한다.
또한, 상기 제한치를 이용하는 제한치 적용 과정 없이 결정된 최종 후륜 회생제동력 지령과, 상기 제한치를 이용하는 제한치 적용 과정을 통해 얻어진 최종 후륜 회생제동력 지령에 각각 상기 결정된 가중치(α,1-α)를 적용한 값을 합산한다.
결국, 상기 합산하여 얻어진 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령을, 상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 상기 최종 후륜 회생제동력 지령으로 결정한다.
또는, 상기 가중치 적용의 다른 예로서, 필터 게인을 가중치에 따라 조절하는 것이 실시 가능하며, 이때 가중치를 곱한 값의 필터 게인이 이용될 수 있다. 상기 상태 변수 맵에서 필터 미적용 영역은 가중치 α가 0으로 설정될 수 있다.
도 3을 참조하여 상술한 회생제동 제어 과정을 요약하면 다음과 같다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 차량 주행 중 실시간으로 차량 운전 정보가 취득되고(S1 단계), 제어기(제1 제어기, 20)에서 상기 취득된 차량 운전 정보에 기초하여 요구 회생제동력 지령이 결정된다(S2 단계).
이어 제어기(제1 제어기, 20)에서는 현재의 차량 운전 상태가 상태 변수 맵에서 필터를 적용해야 하는 조건을 만족하는지, 즉 상기 필터 적용 영역에 해당하는지를 판단한다(S3 단계).
만약, 필터 적용 영역이 아닌 것으로 판단되면(가중치 α = 0), 제어기는 필터를 적용하지 않은 요구 회생제동력 지령으로부터 최종 전륜 회생제동력 지령 및 최종 후륜 회생제동력 지령을 결정하고(S6 단계), 이어 상기 결정된 최종 전륜 회생제동력 지령 및 최종 후륜 회생제동력 지령에 따라 차량의 회생제동력을 제어하게 된다(S7 단계).
반면, 필터 적용 영역인 것으로 판단되면, 제어기는 회생제동력 지령(예, 전륜 회생제동력 지령)에 필터를 적용하고(S4 단계), 이어 필터로 인한 회생제동력 지령의 차이를 결정한 뒤, 그 차이를 회생제동력 지령(예, 후륜 회생제동력 지령)에 대해 보상하는 보정을 실시한다(S5 단계). 이어 상기 결정된 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령을 각각 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령으로 결정한다(S6 단계).
또한, 상기 결정된 최종 전륜 회생제동력 지령 및 최종 후륜 회생제동력 지령에 따라 차량의 회생제동력을 제어하게 된다(S7 단계). 상기 최종 전륜 회생제동력 지령 및 최종 후륜 회생제동력 지령을 결정함에 있어, 전술한 바와 같이 상태 변수 맵에 의해 결정된 가중치를 적용하는 것이 가능하다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예로서, 전달함수의 고유주파수 성분을 제거할 수 있도록 구성된 필터(즉 고유주파수 제거 필터) 대신, 전달함수의 고유주파수 성분을 통과시킬 수 있도록 구성된 필터가 제어기에 설정되어 이용될 수 있다.
여기서, 고유주파수 성분을 통과시킨다는 것은 회생제동력 지령에서 고유주파수 성분을 강화시킨다는 의미를 가진다. 따라서, 본 발명에서 고유주파수 성분을 통과시키는 필터(즉 고유주파수 통과 필터)는 고유주파수 성분을 강화시키는 필터(즉 고유주파수 강화 필터)라 할 수 있다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명에서 전달함수의 고유주파수 성분을 통과시키는 필터를 이용하여 최종의 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령이 구해지는 여러 예를 설명하기 위한 도면으로, 회생제동력 지령에서 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 강화시킬 수 있는 필터를 이용하는 실시예를 나타내고 있다. 도 6a 내지 도 6f에서 종축은 회생제동력, 횡축은 시간을 나타낸다.
전달함수의 고유주파수 성분을 통과시키는 필터를 이용하는 실시예에서는, 회생제동력 지령에 필터를 적용한 후, 필터 적용 후 회생제동력 지령을 필터 적용 전 회생제동력 지령과 합하거나 필터 적용 전 회생제동력 지령에서 감하는 방식이 이용될 수 있다.
고유주파수 통과(강화) 필터를 이용하는 실시예에 대해 더 구체적으로 설명하면, 먼저 고유주파수 성분을 통과시키는 필터가 도 6a 및 도 6b에 나타낸 바와 같이 동력 분배비에 따라 분배된 전륜 회생제동력 지령에만 적용될 수 있다.
즉, 요구 회생제동력 지령이 동력 분배비에 따라 분배되어 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령이 결정되면, 분배된 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령 중 전륜 회생제동력 지령에만 필터가 적용되는 것이다.
이어 도 6a에 나타낸 바와 같이 필터 적용 후 전륜 회생제동력 지령을 필터 적용 전 전륜 회생제동력 지령과 합하여, 그 합산 후 전륜 회생제동력 지령을 최종 전륜 회생제동력 지령으로서 차량의 회생제동 제어에 사용할 수 있다.
이때 최종 후륜 회생제동력 지령으로는 상기 동력 분배비에 따라 분배된 후륜 회생제동력 지령을 그대로 사용할 수 있다. 즉, 분배된 후 필터를 적용하지 않은 후륜 회생제동력 지령을 그대로 차량의 회생제동 제어에 사용할 수 있는 것이다.
또는, 요구 회생제동력 지령이 동력 분배비에 따라 분배되어 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령이 결정되고, 분배된 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령 중 전륜 회생제동력 지령에만 필터가 적용된 후, 도 6b에 나타낸 바와 같이 필터를 적용하지 않은(즉 필터 적용 전) 후륜 회생제동력 지령에서 필터 적용 후 전륜 회생제동력 지령을 감한다.
이와 같이 필터를 적용하지 않은(즉 필터 적용 전) 후륜 회생제동력 지령에서 필터 적용 후 전륜 회생제동력 지령을 감하여, 그 감산 후 후륜 회생제동력 지령을 최종 후륜 회생제동력 지령으로서 차량의 회생제동 제어에 사용할 수 있다. 이때 최종 전륜 회생제동력 지령으로서 필터 적용 후 전륜 회생제동력 지령을 차량의 회생제동 제어에 사용할 수 있다.
또는, 고유주파수 성분을 통과시키는 필터가 도 6c 및 도 6d에 나타낸 바와 같이 동력 분배비에 따라 분배된 후륜 회생제동력 지령에만 적용될 수 있다.
즉, 요구 회생제동력 지령이 동력 분배비에 따라 분배되어 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령이 결정되면, 분배된 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령 중 후륜 회생제동력 지령에만 필터가 적용되는 것이다.
이어 도 6c에 나타낸 바와 같이 필터 적용 후 후륜 회생제동력 지령을, 필터를 적용하지 않은(즉 필터 적용 전) 전륜 회생제동력 지령과 합하여, 그 합산 후 전륜 회생제동력 지령을 최종 전륜 회생제동력 지령으로서 차량의 회생제동 제어에 사용할 수 있다. 이때 최종 후륜 회생제동력 지령으로서 필터 적용 후 후륜 회생제동력 지령을 차량의 회생제동 제어에 사용할 수 있다.
또는, 요구 회생제동력 지령이 동력 분배비에 따라 분배되어 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령이 결정되고, 분배된 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령 중 후륜 회생제동력 지령에만 필터가 적용된 후, 도 6d에 나타낸 바와 같이 필터 적용 전 후륜 회생제동력 지령에서 필터 적용 후 후륜 회생제동력 지령을 감한다.
이때 필터 적용 전 후륜 회생제동력 지령에서 필터 적용 후 후륜 회생제동력 지령을 감하여, 그 감산 후 후륜 회생제동력 지령을 최종 후륜 회생제동력 지령으로서 차량의 회생제동 제어에 사용할 수 있다.
또한, 최종 전륜 회생제동력 지령으로는 상기 동력 분배비에 따라 분배된 전륜 회생제동력 지령을 그대로 사용할 수 있다. 즉, 분배된 후 필터를 적용하지 않은 전륜 회생제동력 지령을 그대로 차량의 회생제동 제어에 사용할 수 있는 것이다.
그리고, 고유주파수 성분을 통과시키는 필터를 요구 회생제동력 지령에 적용할 수도 있다.
이때 요구 회생제동력 지령에 필터를 적용한 후, 필터를 적용하여 얻은 요구 회생제동력 지령, 즉 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령을 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령과 합하여, 그 합산 값을 요구 회생제동력 지령으로 결정할 수 있다. 또는 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령을 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령에서 감하여, 그 감한 값을 요구 회생제동력 지령으로 결정할 수 있다.
이어 이렇게 결정된 요구 회생제동력 지령을 동력 분배비에 따라 분배하여 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령을 결정하고, 상기 결정된 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령을 최종 회생제동력 지령으로서 차량의 회생제동 제어에 사용할 수 있다
또는, 도 6e에 나타낸 바와 같이, 요구 회생제동력 지령에 필터를 적용하고, 필터를 적용하지 않은(즉 필터 적용 전) 요구 회생제동력 지령을 동력 분배비에 따라 분배하여 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령을 결정한다.
이어 상기 분배된 전륜 회생제동력 지령과 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령을 합하여, 그 합산 후 전륜 회생제동력 지령을 최종 전륜 회생제동력 지령으로서 차량의 회생제동 제어에 사용한다.
마찬가지로, 상기 분배된 후륜 회생제동력 지령에서 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령을 감하여, 그 감산 후 후륜 회생제동력 지령을 최종 후륜 회생제동력 지령으로서 차량의 회생제동 제어에 사용한다.
또는, 도 6f에 나타낸 바와 같이, 요구 회생제동력 지령에 필터를 적용하고, 필터를 적용하지 않은(즉 필터 적용 전) 요구 회생제동력 지령을 전륜과 후륜의 동력 분배비에 따라 분배하여 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령을 결정한다.
이어 필터를 적용한 요구 회생제동력 지령, 즉 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령을 전륜과 후륜의 동력 분배비에 따라 분배하여 전륜 분배 성분과 후륜 분배 성분을 결정한다. 여기서, 필터 적용 후 전륜 분배 성분은 상기 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령 중 전륜쪽으로 분배된 회생제동력 지령이고, 필터 적용 후 후륜 분배 성분은 상기 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령 중 후륜쪽으로 분배된 나머지 회생제동력 지령이다.
이어 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 전륜 회생제동력 지령과 상기 필터 적용 후 전륜 분배 성분을 합하여, 그 합산 후 전륜 회생제동력 지령을 최종 전륜 회생제동력 지령으로서 차량의 회생제동 제어에 사용한다.
마찬가지로, 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 후륜 회생제동력 지령에서 상기 필터 적용 후 후륜 분배 성분을 감하여, 그 감산 후 후륜 회생제동력 지령을 최종 후륜 회생제동력 지령으로서 차량의 회생제동 제어에 사용한다.
그리고, 고유주파수 통과 필터를 적용하는 경우에도, 고유주파수 제거 필터를 적용하는 경우와 마찬가지로, 상기 합산 후 전륜 회생제동력 지령과 감산 후 후륜 회생제동력 지령의 값이 미리 설정된 제한치(상한치,하한치)보다 작아지거나 커지지 않도록 할 수 있다. 즉, 합산 후 전륜 회생제동력 지령 또는 감산 후 후륜 회생제동력 지령의 값을 상한치보다 커지지 않도록 제한하거나 하한치보다 작아지지 않도록 제한하는 것이다.
합산 후 전륜 회생제동력 지령 및 감산 후 후륜 회생제동력 지령의 값을 제한함에 있어서, 필터 적용 전 회생제동력 지령 또는 이에 1 이상의 스케일 값을 곱한 값을 합산 후 전륜 회생제동력 지령 또는 감산 후 후륜 회생제동력 지령의 하한치로 설정하여 이용할 수 있다.
또한, 0 또는 필터 적용 전 회생제동력 지령 또는 이에 0과 1 사이의 스케일 값을 곱한 값을 합산 후 전륜 회생제동력 지령 또는 감산 후 후륜 회생제동력 지령의 상한치로 설정하여 이용할 수 있다. 여기서, 상기 필터 적용 전 회생제동력 지령은 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령일 수 있다.
결국, 도 6a 내지 도 6f의 예에서 구해진 최종 전륜 회생제동력 지령 또는 최종 후륜 회생제동력 지령, 예컨대 도 6f의 예에서 합산 후 전륜 회생제동력 지령 또는 감산 후 후륜 회생제동력 지령이, 상기 상한치보다 커지지 않도록 제한되거나 상기 하한치보다 작아지지 않도록 제한 될 수 있고, 제한된 값으로 최종 전륜 회생제동력 지령 및 최종 후륜 회생제동력 지령이 구해져 차량의 회생제동 제어에 사용될 수 있다.
이때 상기 합산 후 전륜 회생제동력 지령에 대해 하한치가 적용될 수 있고, 상기 감산 후 후륜 회생제동력 지령에 대해 상한치가 적용될 수 있다.
이러한 상한치와 하한치를 적용하는 것에 더하여, 도 5h를 참조로 설명한 바와 마찬가지로, 후속의 추가적인 과정을 통해, 수정된 제한치가 적용된 차륜의 회생제동력 지령을 결정한 뒤, 상기 수정된 제한치가 적용된 차륜의 회생제동력 지령을 차량의 회생제동 제어에 사용할 수 있다.
여기서, 상기 수정된 제한치가 적용된 차륜의 회생제동력 지령은, 수정된 상한치가 적용된 후륜 회생제동력 지령과, 수정된 하한치가 적용된 전륜 회생제동력 지령을 포함할 수 있다.
더 상세히 설명하면, 상기 상한치와 하한치가 적용된 후륜 회생제동력 지령과 전륜 회생제동력 지령이 결정되면, 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 후륜 회생제동력 지령과, 상기 제한치가 적용된 후륜 회생제동력 지령 간의 차이를 후륜 보정량으로 결정한다. 여기서, 상기 제한치가 적용된 후륜 회생제동력 지령은 상기 상한치가 적용된 후륜 회생제동력 지령일 수 있다.
즉, 상기 감산 후 후륜 회생제동력 지령에 상기 상한치를 적용하여, 상기 상한치가 적용된 후륜 회생제동력 지령이 결정되면, 상기 분배된 후륜 회생제동력 지령과 상기 상한치가 적용된 후륜 회생제동력 지령 간의 차이를 계산하여 후륜 보정량으로 결정하는 것이다.
마찬가지로, 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 전륜 회생제동력 지령과, 상기 제한치가 적용된 전륜 회생제동력 지령 간의 차이를 전륜 보정량으로 결정한다. 여기서, 상기 제한치가 적용된 전륜 회생제동력 지령은 상기 하한치가 적용된 전륜 회생제동력 지령일 수 있다.
즉, 상기 합산 후 전륜 회생제동력 지령에 상기 하한치를 적용하여, 상기 하한치가 적용된 전륜 회생제동력 지령이 결정되면, 상기 분배된 전륜 회생제동력 지령과 상기 하한치가 적용된 전륜 회생제동력 지령 간의 차이를 계산하여 전륜 보정량으로 결정하는 것이다.
그리고, 상기와 같이 후륜 보정량과 전륜 보정량이 결정되면, 상기 결정된 후륜 보정량의 절대값과 전륜 보정량의 절대값을 서로 비교하고, 보정량의 절대값이 작은 차륜과 보정량의 절대값이 큰 차륜을 결정한다.
이어 보정량의 절대값이 작은 차륜쪽 보정량(즉 상대적으로 절대값이 작은 보정량)을, 보정량의 절대값이 큰 차륜쪽 보정량의 상한치로 결정하여 설정한다. 또한, 상기 보정량의 절대값이 작은 차륜쪽 보정량(즉 상기 상대적으로 절대값이 작은 보정량)에 -1을 곱한 값을, 상기 보정량의 절대값이 큰 차륜쪽 보정량의 하한치로 결정하여 설정한다.
이어 상기 보정량의 절대값이 큰 차륜쪽 보정량에 대해서는 상기 보정량의 상한치와 상기 보정량의 하한치로 제한하여 보정량을 수정하고, 이 수정된 보정량과 상기 분배된 해당 차륜의 회생제동력 지령을 합산하여, 그 합산한 값을 수정된 제한치가 적용된 해당 차륜의 회생제동력 지령으로 결정한다. 또한, 이와 같이 결정된, 상기 수정된 제한치가 적용된 해당 차륜의 회생제동력 지령이 차량의 회생제동 제어에 사용된다.
그리고, 상기와 같이 고유주파수 성분을 통과시키는 필터를 이용하는 실시예에서도, 고유주파수 성분을 제거하는 필터를 이용하는 실시예에서와 동일하게, 가중치를 이용하는 방식이 적용된다. 본 실시예에서 가중치의 이용에 대해서는 고유주파수 성분을 제거하는 필터를 이용하는 실시예에서와 차이가 없으므로 설명을 생략하기로 한다.
그리고, 본 발명의 실시예로서, 제어기에서 차량 무게 정보를 기초로 필터의 제거 대상 고유주파수 또는 통과 대상 고유주파수를 실시간 또는 정해진 주기마다 간헐적으로 시프트(shift) 시킬 수 있다.
통상적으로 차량 현가(suspension) 구조나 설정을 변경하지 않는 이상 현가 피치 모션의 고유주파수가 변화하지는 않는다. 하지만, 차량 무게의 변화로 인해 고유주파수가 변화될 수는 있다.
예시로, 차량 총 무게의 10% 이상의 큰 변화량만큼 차량 무게의 변화가 발생하게 되면 고유주파수가 변화되어, 선 구축된 전달함수의 정보를 기초로 모델링된 필터가 효과적이지 않을 수 있다. 따라서, 필터에서 제거 및 통과시키는 고유주파수의 값을 차량 무게의 변화량에 따라 시프트 시키는 것이 바람직하다.
본 발명에서 차량 무게 정보는 제어기에서 차량 내 센서를 통해 수집되는 실시간 정보를 기초로 추정할 수 있다. 예를 들면, 차량 무게 정보를 취득하기 위해, 본 발명자에 의해 특허 출원된 공개특허공보 제10-2021-0068873호(2021.6.10.)에 개시된 차량의 무게 추정 방법의 이용이 가능하다.
공개특허공보 제10-2021-0068873호(미국 특허출원공개공보 US2021/0163018)에 따르면, 정차 순간 차량 내 가속도 센서로부터 입력되는 가속도 신호를 필터링하여 노이즈를 제거하고, 상기 노이즈가 제거된 가속도 신호로부터 가속도 신호의 주기 값을 결정한 뒤, 상기 결정된 주기 값 정보를 이용하여 차량 무게를 실시간으로 추정할 수 있다.
이하에서는 선 구축된 전달함수의 특정 주파수 성분(고유주파수 성분)을 제거할 수 있는 필터의 구성에 대해 더 상세히 설명하기로 한다.
전술한 바와 같이, 전달함수는 차량 운전 상태를 나타내는 변수를 입력으로 하여 차량의 현가 피치 모션에 관한 상태 정보를 결정할 수 있도록 구축되는 것으로서, 여기서 차량의 현가 피치 모션에 관한 상태 정보는 피치각 또는 수직하중일 수 있다.
본 발명에서 전달함수의 특정 주파수 성분으로서 필터를 통해 제거해야 하는 주파수 성분은 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분일 수 있고, 차량 현가 피치 모션의 고유주파수에 해당하는 주파수 성분을 가지는 회생제동력 지령은 차량 현가 피치 모션을 가진시킨다.
따라서, 필터를 통해 제거하려는 제거 대상 주파수가 차량 현가 피치 모션의 고유주파수로 정해져 필터를 구성하는데 이용될 수 있고, 이때 차량 현가 피치 모션의 고유주파수는 상기와 같이 현가 피치 모션에 관한 상태 정보인 피치각 또는 수직하중을 출력으로 하는 전달함수의 고유주파수로 정해질 수 있다.
본 발명에서, 차량 현가 피치 모션 진동을 주파수 영역에서 분석(예, 보드 플롯(Bode plot)에서 분석)했을 때, 피크 게인(peak gain)이 발생하는 프라이머리 주파수(primary frequency)를, 상기 고유주파수로 정의할 수 있다.
상기한 고유주파수에 해당하는 주파수 성분을 가지는 회생제동력 지령은 차량 현가 피치 모션을 가진시키고, 그로 인해 종방향 하중 이동 또한 심하게 발생하기 때문에 전륜과 후륜 중 종방향 하중 이동에 의해 접지력이 저하된 차륜(휠)에서 슬립이 발생할 확률이 높아진다. 그러므로 차량의 휠 슬립 저감 및 현가 피치 모션 감쇄를 위해서는 고유주파수 성분을 회생제동력 지령에서 제거함이 바람직하다.
이에 본 발명에서는, 차량의 현가 피치 모션에 관한 상태 정보를 출력으로 하는 전달함수의 정보를 이용하며, 특히 차량 현가 피치 모션의 고유주파수를 나타내는 상기 전달함수의 고유주파수 정보를 이용하여 전달함수의 고유주파수 성분을 제거할 수 있는 필터를 제어기(제1 제어기, 20)에 구성하고, 제어기에서 상기 필터를 회생제동력 지령을 보정하는데 이용한다.
이때 필터는 현가 피치 모션의 전달함수의 고유주파수에 해당하는 컷-오프 주파수(cut-off frequency)를 갖는 로우 패스 필터(low pass filter, 저역 통과 필터)나, 고유주파수에 해당하는 센터 주파수(center frequency)를 갖는 노치 필터(notch filter, band stop filter, 대역 소거 필터) 등일 수 있다.
본 발명에서 필터는 상기와 같이 선 구축된 현가 피치 모션의 전달함수의 고유주파수에 해당하는 성분을 회생제동력 지령에서 제거하기 위한 것이기 때문에, 상기한 로우 패스 필터의 컷-오프 주파수나 노치 필터의 센터 주파수가 제거 대상의 고유주파수와 정확히 일치하지 않을 수도 있다.
다만, 설정된 고유주파수 값의 오차 범위를 고려할 때, 제거 대상의 고유주파수가 로우 패스 필터의 컷-오프 주파수보다는 높도록 해야 하고, 또한 제거 대상의 고유주파수가 노치 필터의 저지 대역(stop band) 내에 존재하도록 해야 한다.
그 밖에 로우 패스 필터나 노치 필터 외에도 다차원 필터를 사용하여 고유주파수에 해당하는 성분을 제거할 수도 있다. 또한, 앞서 설명한 차량의 현가 피치 모션이나 종방향 하중 이동에 의한 실시간 수직하중을 모델링하여 구축된 전달함수 자체를 이용하여 필터를 설계할 수도 있다.
예를 들어 설명하면, 실제 회생제동력 지령(토크 지령, Tq)에서 피치각(스쿼트 각도, φ)를 도출하는 전달함수(TF)가 다음의 수학식 1과 같이 구축되었다고 가정한다
이 경우 하기 수학식 2와 같이 전달함수(TF)를 기반으로 한 필터를 설계 및 구성할 수 있고, 이를 제어기에서 회생제동력 지령에 적용하여 차량의 회생제동 제어에 사용할 수 있다.
여기서, c1, c2, c3, c4, c5 등은 설정할 수 있는 계수(양수, 음수 무관)이며, s는 라플라스 연산자(Laplace operator)이다.
앞에서 차량 무게 변화에 따라 필터에 적용되는 제거 대상 고유주파수 또는 통과 대상 고유주파수를 시프트 시킬 수 있음을 설명하였는데, 고유주파수의 값을 시프트 시키는 것은 필터 구성을 변경하는 것, 예컨대 필터에서 라플라스 연산자인 c1, c2, c3, c4, c5 의 값을 시프트 되는 값에 맞게 변경하는 것에 의해 실시될 수 있다.
다음으로, 선 구축된 전달함수의 특정 주파수 성분(고유주파수 성분)을 통과시킬 수 있는 필터의 구성에 대해 더 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서 전달함수의 특정 주파수 성분으로서 필터를 통과하는 주파수 성분이 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분일 수 있는데, 전술한 바와 같이 차량 현가 피치 모션의 고유주파수에 해당하는 주파수 성분을 가지는 회생제동력 지령은 차량 현가 피치 모션을 가진시킨다.
그로 인해 차량의 종방향 하중 이동 또한 심하게 발생하는데, 차량의 전륜과 후륜 중 종방향 하중 이동에 의해 접지력이 저하된 차륜(휠)에서 슬립이 발생할 확률이 높아진다.
그러나, 반대로 차량의 전륜과 후륜 중 종방향 하중 이동에 의해 접지력이 상승한 차륜에서는 슬립이 발생하기 어려운 환경이 조성된다. 그러므로 우수한 차량 가제동 성능을 확보하는데 있어서는 오히려 하중 이동을 이용할 수 있도록 현가 피치 모션의 고유주파수에 해당하는 성분을 회생제동력 지령에서 강화시키는 것이 바람직하다.
이와 같이 회생제동력 지령에서 현가 피치 모션의 고유주파수에 해당하는 성분을 강화시키기 위해 상기 고유주파수에 해당하는 성분을 통과시킬 수 있는 필터를 구성하여 이용할 수 있다.
이때 필터는 현가 피치 모션의 전달함수의 고유주파수에 해당하는 컷-오프 주파수(cut-off frequency)를 갖는 하이 패스 필터(high pass filter, 고역 통과 필터)나, 고유주파수에 해당하는 센터 주파수(center frequency)를 갖는 밴드 패스 필터(band pass filter, 대역 통과 필터) 등일 수 있다.
본 발명에서 필터는 상기와 같이 선 구축된 현가 피치 모션의 전달함수의 고유주파수, 즉 차량의 현가 피치 모션에 관한 상태 정보를 출력하는 전달함수의 고유주파수에 해당하는 성분을 회생제동력 지령에서 강화하기 위한 것이기 때문에, 상기 하이 패스 필터의 컷-오프 주파수나 밴드 패스 필터(대역 통과 필터)의 센터 주파수가 통과 대상의 고유주파수와 정확히 일치하지 않을 수도 있다.
다만, 통과 대상의 고유주파수가 하이 패스 필터의 컷-오프 주파수보다는 높도록 해야 하고, 또한 통과 대상의 고유주파수가 밴드 패스 필터의 통과 대역(pass band) 내에는 존재해야 한다.
그 밖에 하이 패스 필터나 밴드 패스 필터 외에도 다차원 필터를 사용하여 고유주파수에 해당하는 성분을 강화할 수도 있다. 또한, 앞서 설명한 차량의 현가 피치 모션이나 종방향 하중 이동에 의한 실시간 수직하중을 모델링하여 구축된 전달함수 자체를 이용하여 필터를 설계할 수도 있다.
예를 들어 설명하면, 실제 회생제동력 지령(토크 지령, Tq)에서 피치각(스쿼트 각도, φ)를 도출하는 전달함수(TF)가 다음의 수학식 3과 같이 구축되었다고 가정한다.
이 경우 하기 수학식 4와 같이 전달함수(TF)를 기반으로 한 필터를 설계 및 구성할 수 있고, 이를 제어기에서 회생제동력 지령에 적용하여 차량의 회생제동 제어에 사용할 수 있다.
여기서, c1, c2, c3, c4, c5 등은 설정할 수 있는 계수(양수, 음수 무관)이며, s는 라플라스 연산자(Laplace operator)이다.
앞에서 차량 무게 변화에 따라 필터에 사용되는 고유주파수의 값을 시프트 시킬 수 있음을 설명하였는데, 고유주파수의 값을 시프트 시키는 것은 라플라스 연산자인 c1, c2, c3, c4, c5 의 값을 시프트 되는 값에 맞게 변경하는 것에 의해 실시될 수 있다.
도 7과 도 8은 종래의 휠 슬립 제어와 본 발명의 회생제동 제어 상태를 비교하기 위한 도면으로, 각각 후륜에 대한 회생제동 제어와 전륜에 대한 회생제동 제어 상태를 보여주고 있다.
도 7에서 '본 발명'은 고유주파수 제거 필터를 적용한 실시예의 회생제동 제어 상태를 나타내고, 도 8에서 '본 발명'은 고유주파수 통과 필터를 적용한 실시예의 회생제동 제어 상태를 나타낸다.
도 7에서 '보정 전 후륜 지령 토크'는 요구 토크(요구 회생제동 토크 또는 요구 회생제동력) 지령으로부터 동력 분배비에 따라 분배된 후륜 토크(후륜 회생제동 토크 또는 후륜 회생제동력) 지령을 나타낸다. 도 7에는 실시간 변화 정보로서 차량의 다이브(또는 노즈다운) 시 피치각 정보, 후륜 수직하중, 구동륜(후륜) 휠속, 차속, 그리고 보정 전 후륜 토크(후륜 회생제동 토크) 지령과 필터 적용 후 토크(회생제동 토크) 지령이 예시되어 있고, 휠 슬립 제어 개시 여부 등이 나타나 있다.
종래의 제어 방법에 따르면, 회생제동 토크 지령의 인가는 차량의 다이브(노즈다운) 현상을 발생시키며, 그로 인해 후륜 수직하중은 감소하게 된다. 그러나, 수직하중은 단순히 감소하는 것이 아니라 차량의 역학적 특성에 의해 하강과 상승을 반복하면서 감소할 수 있다.
이에 따라 구동륜(전륜)에서 휠속이 순간적으로 상승하는 슬립이 발생하는데, 슬립 발생 시 휠 슬립 제어가 실시되면서 휠속이 수렴되고, 다시 슬립 발생 및 휠 슬립 제어 실시, 휠속 수렴이 반복될 수 있다. 이와 같이 종래기술에 따르면 휠 슬립 제어가 여러 번 실시되어야 하는 상황이 발생할 수 있다.
반면, 본 발명에 따른 회생제동 제어 방법이 적용될 경우, 필터 적용 후 회생제동 토크 지령을 이용함으로써 휠 슬립 발생을 미리 방지할 수 있다. 이에 따라 휠 슬립 제어가 실시되지 않을 수 있다.
도 8에는 차량의 다이브(dive) 시 피치각 정보, 후륜 수직하중, 감속도, 그리고 보정 전 전륜 토크 지령과 합산 후 후륜 토크 지령, 필터 적용 후 토크 지령이 예시되어 있고, 휠 슬립 제어 개시 여부 등이 나타나 있다.
도 8에서 알 수 있듯이, 본 발명에서는 회생제동 토크 지령에서 고유주파수 성분을 강화하는 필터가 이용됨으로써 전륜에서의 수직하중이 증가하는 동시에 전륜에서의 초반 감속도가 상승하게 되어 차량의 초반 제동 성능이 증대될 수 있게 된다.
다음으로, 도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 회생제동 제어의 효과를 설명하기 위한 도면으로, 도 9는 고유주파수 성분을 제거하는 필터를 적용한 실시예의 효과를, 도 10은 고유주파수 성분을 통과(강화)시키는 필터를 적용한 실시예의 효과를 설명하기 위한 것이다.
먼저, 도 9에 나타낸 바와 같이, 차량 현가 피치 모션(피치 거동)의 고유주파수 특성을 고려하여, 해당 고유주파수 성분을 회생제동력 지령에서 제거 내지 감소시키는 필터를 이용한 회생제동력 지령 보정 및 보정 후 회생제동력 지령에 따른 회생제동 제어가 실시되면, 휠 슬립 발생 후가 아닌 휠 슬립 발생 전에 휠 슬립 발생을 방지 내지 최소화할 수 있는 회생제동 제어가 이루어질 수 있다. 또한, 기존 회생제동력 지령에 따른 회생제동 제어에 비해 휠 슬립 취약 영역의 회피가 가능한 회생제동 제어가 가능해진다.
그리고, 도 10에 나타낸 바와 같이, 차량 현가 피치 모션(피치 거동)의 고유주파수 특성을 고려하여, 해당 고유주파수 성분을 회생제동력 지령에서 강화시키는 필터를 이용한 회생제동력 지령 보정 및 보정 후 회생제동력 지령에 따른 회생제동 제어가 실시되면, 실시간 수직하중을 고려하여 휠 슬립이 발생하지 않는 한도 내에서 제동 성능을 개선할 수 있게 된다. 즉, 기존 회생제동력 지령에 따른 회생제동 제어에 비해 추가 접지력 확보 및 이용이 가능해지므로 제동 성능의 증대가 가능해진다.
다음으로, 도 11에 나타낸 바와 같이, 차량 현가 피치 모션의 고유 주파수 특성을 고려하여, 해당 고유주파수 성분을 회생제동력 지령에서 제거 내지 감소시키는 필터를 이용한 회생제동력 지령 보정 및 보정 후 회생제동력 지령에 따른 회생제동 제어가 실시되면, 차량의 과도한 현가 피치 모션을 감쇄할 수 있게 된다. 즉, 기존 회생제동력 지령에 따른 회생제동 제어에 비해 노즈업 현상의 감쇄 효과를 얻을 수 있게 된다.
결국, 본 발명의 회생제동 제어 방법에 의하면, 차량의 하드웨어 변경이나 원가 상승 요인 없이 소프트웨어적인 방법 적용만으로 효과적인 휠 슬립 방지가 가능해지고, 휠 슬립 방지를 통한 타이어 내구성 증대를 달성할 수 있게 된다. 또한, 현가 피치 모션 한계 접지력의 최대 이용을 통한 차량 제동 성능 향상, 현가 피치 모션 감쇄로 인한 승차감 개선의 효과 등을 얻을 수 있게 된다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
10 : 센서
20 : 제1 제어기
30 : 제2 제어기
40 : 구동장치
50 : 감속기(또는 변속기)
60 : 구동륜

Claims (27)

  1. 차량의 현가장치 특성에 따른 차량 현가 피치 모션의 고유주파수가 결정되는 단계;
    차량의 제어기에 상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 제거 또는 통과시킬 수 있는 필터가 제공되는 단계;
    상기 제어기에 의해, 차량 주행 중 수집되는 차량 운전 정보를 기초로 요구 회생제동력 지령이 결정되는 단계;
    상기 제어기에 의해, 상기 결정된 요구 회생제동력 지령으로부터 상기 필터를 이용하는 필터 처리 과정을 통해 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령이 결정되는 단계; 및
    상기 제어기에 의해, 상기 결정된 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령에 따라 차량을 구동하는 구동장치에 의해 전륜 및 후륜에 인가되는 회생제동력이 제어되는 단계를 포함하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    차량 운전 상태를 나타내는 변수를 입력으로 하여 차량의 현가 피치 모션에 관한 상태 정보를 결정 및 출력하도록 모델링된 전달함수가 구축되는 단계를 더 포함하고,
    상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수가 상기 구축된 전달함수가 가지는 고유주파수로 결정되는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 차량의 현가 피치 모션에 관한 상태 정보는,
    상기 차량 운전 상태에서의 전륜 현가장치 및 후륜 현가장치의 인장 또는 수축으로 인한 차량 종방향 기울기를 나타내는 현가 피치각이거나 타이어 수직하중인 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터 처리 과정에서, 상기 필터는,
    상기 요구 회생제동력 지령, 또는 상기 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 전륜 회생제동력 지령, 또는 상기 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 후륜 회생제동력 지령에 적용되어,
    상기 요구 회생제동력 지령, 또는 전륜 회생제동력 지령, 또는 후륜 회생제동력 지령에서 상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 제거하거나 통과시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터는,
    상기 고유주파수 성분을 제거할 수 있는 필터로서, 상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수에 해당하는 컷-오프 주파수를 가지는 로우 패스 필터, 및 상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수에 해당하는 센터 주파수를 가지는 노치 필터, 그리고
    상기 고유주파수를 통과시킬 수 있는 필터로서, 상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수에 해당하는 컷-오프 주파수를 가지는 하이 패스 필터, 및 상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수에 해당하는 센터 주파수를 가지는 밴드 패스 필터
    중에 선택된 하나인 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터가 상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 제거할 수 있는 필터이고,
    상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령이 결정되는 단계는,
    상기 요구 회생제동력 지령을 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령으로 분배하여, 상기 분배된 전륜 회생제동력 지령을 상기 최종 전륜 회생제동력 지령으로 결정하는 단계; 및
    상기 분배된 후륜 회생제동력 지령에 상기 필터를 적용하여, 필터 적용 후 후륜 회생제동력 지령을 상기 최종 후륜 회생제동력 지령으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터가 상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 제거할 수 있는 필터이고,
    상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령이 결정되는 단계는,
    상기 요구 회생제동력 지령을 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령으로 분배하는 단계;
    상기 분배된 후륜 회생제동력 지령에 상기 필터를 적용하여, 필터 적용 후 후륜 회생제동력 지령을 상기 최종 후륜 회생제동력 지령으로 결정하는 단계;
    상기 분배된 후륜 회생제동력 지령과 상기 필터 적용 후 후륜 회생제동력 지령 간의 차이를 계산하는 단계; 및
    상기 분배된 전륜 회생제동력 지령에 대해 상기 계산된 지령 간의 차이만큼을 보상하는 보정을 실시하여, 상기 보정된 전륜 회생제동력 지령을 상기 최종 전륜 회생제동력 지령으로 결정하는 단계를 포함하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터가 상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 제거할 수 있는 필터이고,
    상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령이 결정되는 단계는,
    상기 요구 회생제동력 지령에 상기 필터를 적용하여, 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령을 결정하는 단계; 및
    상기 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령을 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령으로 분배하여, 상기 분배된 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령을 각각 상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터가 상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 제거할 수 있는 필터이고,
    상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령이 결정되는 단계는,
    상기 요구 회생제동력 지령에 상기 필터를 적용하여, 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령을 결정하는 단계;
    상기 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령을 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령으로 분배하여, 상기 분배된 후륜 회생제동력 지령을 상기 최종 후륜 회생제동력 지령으로 결정하는 단계;
    상기 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령과 상기 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령 간의 차이를 계산하는 단계; 및
    상기 분배된 전륜 회생제동력 지령에 대해 상기 계산된 지령 간의 차이만큼을 보상하는 보정을 실시하여, 상기 보정된 전륜 회생제동력 지령을 상기 최종 전륜 회생제동력 지령으로 결정하는 단계를 포함하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터가 상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 제거할 수 있는 필터이고,
    상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령이 결정되는 단계는,
    상기 요구 회생제동력 지령을 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령으로 분배하는 단계;
    상기 요구 회생제동력 지령에 상기 필터를 적용하여, 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령을 결정하는 단계;
    상기 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령을 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령으로 분배하는 단계; 및
    상기 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 후륜 회생제동력 지령과, 상기 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 전륜 회생제동력 지령을 각각 상기 최종 후륜 회생제동력 지령과 상기 최종 전륜 회생제동력 지령으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터가 상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 제거할 수 있는 필터이고,
    상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령이 결정되는 단계는,
    상기 요구 회생제동력 지령을 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령으로 분배하는 단계;
    상기 요구 회생제동력 지령에 상기 필터를 적용하여, 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령을 결정하는 단계;
    상기 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령과 상기 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령 간의 차이를 계산하는 단계;
    상기 분배된 전륜 회생제동력 지령과 상기 분배된 후륜 회생제동력 지령에 대해 각각 상기 계산된 지령 간의 차이만큼을 보상하는 보정을 실시하여, 상기 보정된 전륜 회생제동력 지령과 상기 보정된 후륜 회생제동력 지령으로부터 각각 상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 상기 최종 후륜 회생제동력 지령을 결정하는 단계를 포함하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 분배된 전륜 회생제동력 지령과 상기 분배된 후륜 회생제동력 지령에 대해 각각 상기 계산된 지령 간의 차이만큼을 보상하는 보정을 실시하는 과정에서,
    상기 분배된 전륜 회생제동력 지령에 상기 계산된 지령 간의 차이를 합하는 보정을 실시하고, 상기 분배된 후륜 회생제동력 지령에서 상기 계산된 지령 간의 차이를 감하는 보정을 실시하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 보정된 전륜 회생제동력 지령과 상기 보정된 후륜 회생제동력 지령으로부터 각각 상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령을 결정하는 단계에서,
    상기 보정된 전륜 회생제동력 지령과 상기 보정된 후륜 회생제동력 지령에 대해 정해진 제한치를 적용하여, 상기 제한치에 의해 제한된 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령을 각각 상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 상기 최종 후륜 회생제동력 지령으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제한치는 상기 보정된 전륜 회생제동력 지령에 적용되는 하한치, 및 상기 보정된 후륜 회생제동력 지령에 적용되는 상한치를 포함하고,
    상기 상한치는 0, 또는 상기 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 전륜 회생제동력 지령, 또는 상기 분배된 전륜 회생제동력에 0과 1 사이의 스케일 값을 곱한 값으로 정해지며,
    상기 하한치는 상기 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 후륜 회생제동력 지령, 또는 상기 분배된 후륜 회생제동력 지령에 1 이상의 스케일 값을 곱한 값으로 정해지는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 제한치는 상기 보정된 전륜 회생제동력 지령에 적용되는 하한치, 및 상기 보정된 후륜 회생제동력 지령에 적용되는 상한치를 포함하고,
    상기 하한치가 적용된 전륜 회생제동력 지령과 상기 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 전륜 회생제동력 지령 간의 차이인 전륜 보정량, 및 상기 상한치가 적용된 후륜 회생제동력 지령과 상기 필터 적용 전 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 후륜 회생제동력 지령 간의 차이인 후륜 보정량을 결정하고,
    상기 전륜 보정량과 상기 후륜 보정량을 기초로, 상기 상한치가 적용된 후륜 회생제동력 지령과, 상기 하한치가 적용된 전륜 회생제동력 지령 중 선택된 하나의 회생제동력 지령을 수정하여, 상기 수정된 회생제동력 지령을 상기 최종 전륜 회생제동력 지령 또는 상기 최종 후륜 회생제동력 지령으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 전륜 보정량의 절대값과 후륜 보정량의 절대값을 비교하여, 상기 전륜과 후륜 중 보정량의 절대값이 작은 제1 차륜과, 보정량의 절대값이 큰 제2 차륜을 결정한 뒤,
    상기 제1 차륜쪽 보정량을 상기 제2 차륜쪽 보정량의 하한치로 결정하고,
    상기 제1 차륜쪽 보정량에 -1을 곱한 값을, 상기 제2 차륜쪽 보정량의 상한치로 결정하며,
    상기 결정된 제2 차륜쪽 보정량의 하한치 및 상기 결정된 제2 차륜쪽 보정량의 상한치로 제한된 제2 차륜쪽 보정량을 기초로, 상기 상한치 또는 상기 하한치가 적용된 제2 차륜쪽 회생제동력 지령을 수정하여, 상기 수정된 제2 차륜쪽 회생제동력 지령을 최종 제2 차륜쪽 회생제동력 지령으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터가 상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 통과시킬 수 있는 필터이고,
    상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령이 결정되는 단계는,
    상기 요구 회생제동력 지령을 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령으로 분배하여, 상기 분배된 후륜 회생제동력 지령을 상기 최종 후륜 회생제동력 지령으로 결정하는 단계;
    상기 분배된 전륜 회생제동력 지령에 상기 필터를 적용하여, 필터 적용 후 전륜 회생제동력 지령을 결정하는 단계; 및
    상기 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 전륜 회생제동력 지령에 상기 필터 적용 후 전륜 회생제동력 지령을 합하여, 합산 후 전륜 회생제동력 지령을 상기 최종 전륜 회생제동력 지령으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터가 상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 통과시킬 수 있는 필터이고,
    상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령이 결정되는 단계는,
    상기 요구 회생제동력 지령을 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령으로 분배하는 단계;
    상기 분배된 전륜 회생제동력 지령에 상기 필터를 적용하여, 필터 적용 후 전륜 회생제동력 지령을 상기 최종 전륜 회생제동력 지령으로 결정하는 단계; 및
    상기 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 후륜 회생제동력 지령에서 상기 필터 적용 후 전륜 회생제동력 지령을 감하여, 감산 후 후륜 회생제동력 지령을 상기 최종 후륜 회생제동력 지령으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터가 상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 통과시킬 수 있는 필터이고,
    상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령이 결정되는 단계는,
    상기 요구 회생제동력 지령을 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령으로 분배하는 단계;
    상기 분배된 후륜 회생제동력 지령에 상기 필터를 적용하여, 필터 적용 후 후륜 회생제동력 지령을 상기 최종 후륜 회생제동력 지령으로 결정하는 단계; 및
    상기 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 전륜 회생제동력 지령에 상기 필터 적용 후 후륜 회생제동력 지령을 합하여, 합산 후 전륜 회생제동력 지령을 상기 최종 전륜 회생제동력 지령으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  20. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터가 상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 통과시킬 수 있는 필터이고,
    상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령이 결정되는 단계는,
    상기 요구 회생제동력 지령을 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령으로 분배하여, 상기 분배된 전륜 회생제동력 지령을 상기 최종 전륜 회생제동력 지령으로 결정하는 단계;
    상기 분배된 후륜 회생제동력 지령에 상기 필터를 적용하여, 필터 적용 후 후륜 회생제동력 지령을 결정하는 단계; 및
    상기 요구 회생제동력 지령으로부터 분배된 후륜 회생제동력 지령에서 상기 필터 적용 후 후륜 회생제동력 지령을 감하여, 감산 후 후륜 회생제동력 지령을 상기 최종 후륜 회생제동력 지령으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  21. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터가 상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 통과시킬 수 있는 필터이고,
    상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령이 결정되는 단계는,
    상기 요구 회생제동력 지령을 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령으로 분배하는 단계;
    상기 요구 회생제동력 지령에 상기 필터를 적용하여 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령을 결정하는 단계; 및
    상기 분배된 전륜 회생제동력 지령과 상기 분배된 후륜 회생제동력 지령에 대해 각각 상기 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령만큼을 보상하는 보정을 실시하여, 상기 보정된 전륜 회생제동력 지령과 상기 보정된 후륜 회생제동력 지령을 각각 상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 상기 최종 후륜 회생제동력 지령으로 결정하는 단계를 포함하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 분배된 전륜 회생제동력 지령과 상기 분배된 후륜 회생제동력 지령에 대해 각각 상기 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령만큼을 보상하는 보정을 실시하는 과정에서,
    상기 분배된 전륜 회생제동력 지령에 상기 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령을 합하는 보정을 실시하고, 상기 분배된 후륜 회생제동력 지령에서 상기 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령을 감하는 보정을 실시하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  23. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터가 상기 차량 현가 피치 모션의 고유주파수 성분을 통과시킬 수 있는 필터이고,
    상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령이 결정되는 단계는,
    상기 요구 회생제동력 지령을 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령으로 분배하는 단계;
    상기 요구 회생제동력 지령에 상기 필터를 적용하여, 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령을 결정하는 단계;
    상기 필터 적용 후 요구 회생제동력 지령을 전륜 분배 성분과 후륜 분배 성분으로 분배하는 단계;
    상기 분배된 전륜 회생제동력 지령에 상기 전륜 분배 성분을 합하여, 합산 후 전륜 회생제동력 지령을 상기 최종 전륜 회생제동력 지령으로 결정하는 단계; 및
    상기 분배된 후륜 회생제동력 지령에서 상기 후륜 분배 성분을 감하여, 감산 후 후륜 회생제동력 지령을 상기 최종 후륜 회생제동력 지령으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  24. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어기에 의해, 차량 내 센서를 통해 수집되는 정보를 기초로 차량 무게가 추정되는 단계; 및
    상기 필터가 제거 또는 통과시킬 수 있는 고유주파수가 상기 추정된 차량 무게의 변화량에 따라 시프트(shift) 되도록, 상기 제어기에 의해, 상기 필터가 변경되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  25. 청구항 1에 있어서,
    상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령이 결정되는 단계에서,
    상기 제어기는,
    상기 차량 운전 정보를 기초로 상기 필터 적용 여부를 결정하고,
    상기 차량 운전 정보로부터 상기 필터의 미적용이 결정된 경우, 상기 필터 처리 과정 없이, 상기 요구 회생제동력 지령을 동력 분배비에 따라 분배한 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령을, 상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 상기 최종 후륜 회생제동력 지령으로 결정하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  26. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 차량 운전 정보로부터 상태 변수 맵을 이용하여 현재의 차량 운전 상태에 해당하는 가중치를 결정하고,
    상기 결정된 가중치에 따라 상기 필터의 게인을 조정하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
  27. 청구항 1에 있어서,
    상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 최종 후륜 회생제동력 지령이 결정되는 단계는,
    상기 차량 운전 정보로부터 상태 변수 맵을 이용하여 현재의 차량 운전 상태에 해당하는 가중치(α,1-α)를 결정하는 단계;
    상기 요구 회생제동력 지령을 동력 분배비에 따라 분배하여 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령을 결정하는 단계;
    상기 분배하여 필터 처리 과정 없이 결정된 전륜 회생제동력 지령과, 상기 분배 후 필터 처리 과정을 통해 얻어진 전륜 회생제동력 지령에 각각 상기 결정된 가중치(α,1-α)를 적용한 값을 합산하는 단계;
    상기 분배하여 필터 처리 과정 없이 결정된 후륜 회생제동력 지령과, 상기 분배 후 필터 처리 과정을 통해 얻어진 후륜 회생제동력 지령에 각각 상기 결정된 가중치(α,1-α)를 적용한 값을 합산하는 단계; 및
    상기 가중치 적용 후 합산하여 얻어진 전륜 회생제동력 지령과 후륜 회생제동력 지령을, 상기 최종 전륜 회생제동력 지령과 상기 최종 후륜 회생제동력 지령으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 회생제동 제어 방법.
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