阅读说明：本技术 车辆控制系统、车辆控制系统的控制方法及制动装置 (vehicle control system, control method of vehicle control system, and brake device ) 是由 朴麟惠 于 2019-05-30 设计创作，主要内容包括：根据本发明的一方面涉及一种车辆控制系统,该系统能够改变并调节滑行时由马达产生的再生制动转矩,从而提高行驶稳定性,并向驾驶员提供稳定的驾驶乐趣。根据本发明的一个实施例的车辆控制系统包括：马达,向车轮提供驱动力；车轮传感器,感测所述车轮的旋转速度；以及控制部,滑行过程中,控制所述马达产生第一再生制动转矩,当基于所述车轮传感器的输出感测到所述车轮的车轮打滑时,控制所述马达产生小于所述第一再生制动转矩的第二再生制动转矩。(According to an aspect of the present invention, there is provided a vehicle control system capable of varying and adjusting a regenerative braking torque generated by a motor during coasting, thereby improving driving stability and providing a driver with stable driving pleasure. A vehicle control system according to an embodiment of the present invention includes: a motor that provides driving force to the wheel; a wheel sensor that senses a rotational speed of the wheel; and a control section that controls the motor to generate a first regenerative braking torque during coasting, and controls the motor to generate a second regenerative braking torque smaller than the first regenerative braking torque when it is sensed that a wheel of the wheel slips based on an output of the wheel sensor.)

车辆控制系统、车辆控制系统的控制方法及制动装置

技术领域

本发明涉及一种控制滑行时由马达产生的再生制动转矩的车辆控制系统及其控制方法。

背景技术

在当今社会中，车辆作为最常用的交通工具，利用车辆的人数逐渐增加。随着车辆技术的发展，生活发生了很多变化，例如相比过去更便于远距离移动，并且生活更加舒适。

在此，车辆包括内燃机车辆(一般的发动机车辆)和环保车辆，所述内燃机车辆燃烧诸如汽油、轻油的石油燃料来产生机械动力，并利用所述机械动力来行驶，所述环保车辆将电力作为动力来行驶，以减少燃料消耗和有害气体的排放。

在此，环保车辆包括电动车辆、混合动力车辆和氢燃料电池车辆，所述电动车辆包括作为可充电的电源部的电池和马达，利用蓄积在电池中的电力来旋转马达，并利用马达的旋转来驱动车轮，所述混合动力车辆包括发动机、电池和马达，并通过控制发动机的机械动力和马达的电动力来行驶。

混合动力车辆可以以仅利用马达的动力的电动车辆(Electric Vehicle，EV)模式行驶，或者可以以利用发动机的动力和马达的动力的混合动力车辆(Hybrid ElectricVehicle，HEV)模式行驶，制动时或者因惯性而滑行(coasting)时执行通过马达的发电操作回收制动和惯性能量以对电池进行充电的再生制动模式(Regenerative Braking)。

另外，车辆中可包括车辆控制系统(Brake System)，以在行驶状态下根据需要降低车速或停止车辆。采用马达的环保车辆中也设有车辆控制系统，并且正在研发用于控制由车辆控制系统产生的车轮的旋转转矩的各种技术。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的一方面涉及一种车辆控制系统及其控制方法，该系统能够改变并调节滑行时由马达产生的再生制动转矩(Coasting Regenerative Braking Torque)，从而提高行驶稳定性，并向驾驶员提供稳定的驾驶乐趣(Fun Driving)。

(二)技术方案

根据本发明的一个实施例的车辆控制系统包括：马达，向车轮提供驱动力；车轮传感器，感测所述车轮的旋转速度；以及控制部，滑行过程中，控制所述马达产生第一再生制动转矩，当基于所述车轮传感器的输出感测到所述车轮的车轮打滑时，控制所述马达产生小于所述第一再生制动转矩的第二再生制动转矩。

所述车辆控制系统还可包括：加速踏板，从驾驶员接收加速指令；以及制动踏板，从所述驾驶员接收制动指令，所述控制部未接收到所述加速指令和所述制动指令时，可控制所述马达产生第一再生制动转矩。

所述车辆控制系统还可包括从驾驶员接收再生制动等级的输入部，所述控制部可基于所述再生制动等级判断所述第一再生制动转矩的大小。

所述控制部可基于制动效率判断所述第二再生制动转矩的大小。

所述控制部可根据基于所述车轮的旋转速度计算的车轮打滑值与预定的参考值的比较结果判断所述车轮打滑。

所述参考值可以基于所述车速、所述再生制动等级及路面状态中的至少一个来进行判断。

根据本发明的一个实施例的车辆控制系统的控制方法包括：通过马达旋转车轮；在滑行过程中，通过所述马达产生第一再生制动转矩；在所述滑行过程中感测所述车轮的旋转速度；基于所述车轮传感器的输出而感测到车轮打滑时，通过所述马达产生小于滑行时的所述第一再生制动转矩的第二再生制动转矩。

产生所述第一再生制动转矩可包括：在未接收到加速指令和制动指令时，产生所述第一再生制动转矩。

所述控制方法还可包括从驾驶员接收再生制动等级，产生所述第一再生制动转矩可包括：基于所述再生制动等级判断所述第一再生制动转矩的大小。

产生所述第二再生制动转矩可包括：基于制动效率判断所述第二再生制动转矩的大小。

基于所述车轮传感器的输出感测车轮打滑可包括：根据基于所述车轮的旋转速度计算的车轮打滑值与预定的参考值的比较结果，判断所述车轮打滑。

所述参考值可基于所述车速、所述再生制动等级及路面状态中的至少一个来进行判断。

根据本发明的对包括用于驱动车轮的马达和用于控制所述马达的驱动装置的车辆进行制动的制动装置可包括：车轮传感器，感测所述车轮的旋转速度；以及控制部，滑行过程中，从所述驱动装置接收与第一再生制动转矩相关的信息，基于所述车轮传感器的输出判断所述车轮的车轮打滑，当判断为车轮打滑时，响应于所述判断结果，将与所述第二再生制动转矩相关的信息传送至所述驱动装置，以控制所述马达产生小于所述第一再生制动转矩的第二再生制动转矩。

(三)有益效果

根据本发明的一方面的车辆控制系统及其控制方法能够改变并调节行驶过程中发生车轮打滑时由马达产生的滑行时的再生制动转矩(Coasting Regenerative BrakingTorque)，从而提高行驶稳定性，并向驾驶员提供稳定的驾驶乐趣(Fun Driving)。

附图说明

图1示出本发明的一个实施例的设有车辆控制系统的车辆的一部分。

图2是本发明的一个实施例的车辆控制系统的控制框图。

图3是用于说明滑行时的再生制动等级的图。

图4是用于说明一个实施例的车辆控制系统的控制方法的曲线图。

图5是一个实施例的车辆控制系统的控制方法的流程图。

附图标记说明

1：车辆控制系统 20：输入部

50：控制部 60：电池

70：马达 80：变速器

90：差速装置 91、92：车轮

具体实施方式

在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的组件。本说明书中没有说明实施例的所有要素，并省略了本发明所属技术领域的一般内容或实施例之间的重复内容。说明书中使用的术语“部、模块、部件、块”可由软件或硬件实现，或者根据实施例由一个组件实现多个“部、模块、部件、块”，或者一个“部、模块、部件、块”还可包括多个组件。

在整个说明书中，当描述一部分与另一部分“连接”时，其不仅包括直接连接的情况，还包括间接连接的情况，并且间接连接包括通过无线通信网的连接。

并且，当描述某一部分“包括”某一组件时，除非另有说明，否则表示还可包括其他组件，而不排除其他组件。

第一、第二等术语用于区分一个组件和其他组件，所述组件并不限定于前述的术语。

除非说明书中另有明确说明，否则单数形式包括复数形式。

在各步骤(step)中，附图标记是为了便于说明而使用的，附图标记并不是说明各步骤的顺序，除非在说明书中明确记载各步骤的特定顺序，否组可以以不同于上述顺序的方式实施。

下面，参照附图对本发明的工作原理和实施例进行说明。

图1示出本发明的一个实施例的设有车辆控制系统的车辆的一部分。图2是本发明的一个实施例的车辆控制系统的控制框图。图3是用于说明滑行时的再生制动等级的图。图4是用于说明一个实施例的车辆控制系统的控制方法的曲线图。

参照图1、图2、图3和图4，驾驶员就坐的座椅周边可包括：方向盘12；仪表板11(Cluster)，从方向盘12朝向环保车辆的前方设置，并表示环保车辆的操作信息；仪表盘(Dashboard)，与仪表板11连接，并设置有用于操作环保车辆的各种设备。

例如，设置在仪表盘中的各种设备可包括在仪表盘中央区域的中控监视仪表盘(Center Fascia)中与音频-视频导航(Audio Video Navigation，AVN)装置或者空调装置连接的通风口和各种输入输出装置等。

仪表板11显示车辆当前状态和操作信息，为此可以设置各种显示装置。

方向盘12可调节车轮91、92的方向，当发生车轮打滑时，驾驶员可通过方向盘12来调节行驶稳定性。

在方向盘12上朝向仪表板11可设有换挡拨片21、22(Paddle Shifter)。

换挡拨片21、22可从驾驶员接收与滑行时的再生制动等级相关的输入指令，所述再生制动等级能够控制滑行时的再生制动转矩的大小。

通常，滑行时的制动转矩是指在未踩踏加速踏板22和制动踏板23的状态下通过车辆的发动机和变速器而提供至车轮91、92的制动转矩。在设有内燃机的车辆中，根据自动变速器的转换器控制特性来调节滑行时的制动转矩。

在未配有发动机并且将马达70作为动力源的环保车辆中，滑行时的再生制动转矩为0。但是，环保车辆能够给驾驶员带来与设有内燃机的车辆相似的驾驶感觉，并且为了考虑燃料经济性而产生滑行时的再生制动转矩。

车轮91、92可通过旋转来移动车辆。图2中的车轮91、92仅表示为设置在环保车辆的左右侧的第一车轮91和第二车轮92。但是，根据车辆的种类，可设有四个以上的车轮。

为了产生滑行时的再生制动转矩，车辆控制系统1包括驱动装置10和制动装置100。

驱动装置10可包括：输入部20，从驾驶员接收与滑行过程中的再生制动相关的输入指令；马达70，从电池60接收电能并向车轮91、92提供驱动力；变速器80，将马达70旋转运动传递至车轮91、92；以及驱动控制部50，控制上述结构。

具体地，输入部20从驾驶员接收与滑行过程中的再生制动相关的各种输入指令。

输入部20可接收与滑行时的再生制动等级相关的输入指令，例如，可基于换挡拨片21、22传递的电指令，将滑行时的再生制动等级传递至驱动控制部50。有关滑行时的再生制动等级的具体说明，将在后面详细描述。

电池60产生高压电流的电力，并将产生的电力提供至马达70。不仅如此，电池60向车辆控制系统1以及设有车辆控制系统1的环保车辆中包含的各种电子装置供应电力。

电池60还可接收由将在后面描述的马达70或设置在环保车辆中的启动发电机(Hybrid Starter Generator，HSG)产生的电力以进行充电。

马达70作为向车辆控制系统1中包含的车轮91、92提供驱动力的动力源，从电池60接收电力。

基于加速踏板24的位移调节马达70的旋转速度。例如，加速踏板传感器(未示出)感测到加速踏板24的位移时，驱动控制部50确定与加速踏板24的位移大小对应的马达70的转速(RPM)，并控制马达70。

马达70可根据再生制动模式而作为发电机来运行，还可对电池60进行充电。

变速器80向车轮91、92传递马达70的旋转运动。

如果变速器80设置在马达70与环保车辆中的发动机之间时，变速器80可以是利用两个离合器操作齿轮的双离合器变速器(Dual Clutch Transmission，DCT)。

本发明的车辆控制系统1中，变速器80还可包括基于加速踏板24的位移改变马达的转速(RPM)的主减速和差速装置90(Final Reduction&Differential gear，FD)。

具体地，车轮91、92由环保车辆驱动，差速装置90将由马达70产生的行驶转矩传递至车轮91、92。

驱动控制部50控制马达70，以基于输入部20传递的滑行时的再生制动等级产生第一再生制动转矩。即，在没有驾驶员的加速指令和制动指令的滑行状态下，驱动控制部50基于第一再生制动转矩制动车辆。

如上所述，驱动控制部50可根据由驾驶员选择的滑行时的再生制动等级来判断第一再生制动转矩，并控制马达70以产生第一再生制动转矩。同时，驱动控制部50可将第一再生制动转矩传送至制动装置100。另外，驱动控制部50从制动装置100接收响应于第一再生制动转矩的第二再生制动转矩，并控制马达70以产生从制动装置100接收的第二再生制动转矩。

驱动控制部50可以是用于与制动装置100等其他装置通信的通信模块(未示出)、存储有关控制驱动装置10的算法或者再现算法的程序的数据的存储器(未示出)以及利用存储在存储器中的数据执行上述操作的处理器(未示出)。此时，通信模块、存储器和处理器可以分别以单独的芯片实施。或者，通信模块、存储器和处理器可以以单个芯片实施。

在图3的曲线图中，X轴表示时间，Y轴表示所产生的滑行时的再生制动转矩的大小，单位为Nm。

参照图3，本发明的应用于环保车辆中的驱动装置10在滑行时根据不同的再生制动等级产生不同大小的滑行时的再生制动转矩。另外，驱动装置10控制马达70，以使再生制动转矩随时间而达到预定大小。

在此，滑行时的再生制动转矩随时间而达到的大小是基于滑行时的再生制动等级而产生的，滑行时的再生制动等级是通过驾驶员接收的。驾驶员可通过换挡拨片21、22确定滑行时的再生制动等级，在驾驶员就坐的座椅中，可根据右侧换挡拨片22增加滑行时的再生制动等级，并可基于左侧换挡拨片21传递的输入指令来降低滑行时的再生制动等级。

驱动装置10控制马达70基于从驾驶员接收的滑行时的再生制动等级来产生第一再生制动转矩大小的再生制动转矩。

另外，与滑行时的再生制动等级相关的输入指令并非只能通过换挡拨片21、22来传递，还可以通过各种按钮和输入方法来传递。

制动装置100包括：踏板传感器110，感测驾驶员的制动意愿；制动钳141、142，通过摩擦停止车轮91、92旋转；车轮传感器151、152，感测车轮91、92的旋转速度；致动器130，通过液压控制制动钳141、142，以使车轮91、92停止；制动控制部120，基于踏板传感器110的输出和车轮传感器151、152的输出来控制致动器130。

踏板传感器110设置在制动踏板23中，并感测制动踏板23的位置或者制动踏板23的位移。当驾驶员为停止车辆而踩下制动踏板23时，踏板传感器110感测制动踏板23的位置或位移，并将与感测到的位置或位移对应的电信号传递至制动控制部120。

制动钳141、142可通过摩擦停止车轮91、92。例如，制动钳141、142可通过由致动器130提供的液压来夹紧与车轮91、92一同旋转的盘，从而停止车轮91、92的旋转。

制动钳141、142包括用于停止第一车轮91的第一制动钳141和用于停止第二车轮92的第二制动钳142。

车轮传感器151、152测量车轮91、92的旋转速度，并将与测量的车轮91、92的旋转速度对应的电信号传递至制动控制部120。

车轮传感器151、152包括感测第一车轮91的旋转速度的第一车轮传感器151和感测第二车轮92的旋转速度的第二车轮传感器152。

致动器130可根据制动控制部120的制动控制信号产生用于控制制动钳141、142的操作的液压。也就是说，致动器130产生用于制动钳141、142停止车轮91、92的液压，并将产生的液压提供至制动钳141、142。

致动器130独立产生提供至第一制动钳141的液压和提供至第二制动钳142的液压。也就是说，致动器130可向第一制动钳141和第二制动钳142提供不同的液压，以向第一车轮91和第二车轮92提供不同的制动力。

致动器130包括根据制动控制部120的制动控制信号而操作的泵、阀等。例如，致动器130可包括允许或阻止向制动钳141、142供应液压的进给阀(inlet Valve)和允许或阻止降低制动钳141、142的液压的排出阀(outlet Valve)。

制动控制部120响应于踏板传感器110的输出信号和车轮传感器151、152的输出信号来控制致动器130。

例如，制动控制部120可基于踏板传感器110判断制动踏板23的移动(位移)，并控制致动器130以向制动钳141、142提供基于制动踏板23的移动(位移)的液压。

制动控制部120可基于第一车轮传感器151的输出与第二车轮传感器152的输出之间的差来判断车轮打滑，并响应于车轮打滑的判断来控制致动器130以停止车轮91、92的制动。也就是说，响应于车轮打滑的判断，制动控制部120可控制致动器130以降低制动钳141、142的液压。

并且，制动控制部120可从驱动控制部50接收当前的再生制动转矩。响应于当前再生制动转矩的接收，制动控制部120基于第一车轮传感器151的输出与第二车轮传感器152的输出之间的差来判断车轮打滑。

或者，制动控制部120基于车速与车轮传感器151、152的输出之间的差判断车轮打滑。例如，制动控制部120基于收集的多个车轮的旋转速度计算平均旋转速度(车速)，并基于收集的旋转速度和车速判断车轮打滑。

当车轮打滑超出目标控制区域时，制动控制部120判断为用于减小当前车辆的制动力的第二再生制动转矩。可基于车轮打滑超出目标控制区域的程度(例如，车轮打滑与目标控制区域的最大值之间的差)计算第二再生制动转矩，第二再生制动转矩可小于由驱动控制部50产生的第一再生制动转矩。

图4的(a)是用于说明车轮打滑的曲线图，图4的(b)是涉及滑行时的再生制动转矩的目标控制区域，图4的(c)是有关控制方法的结果的曲线图。

参照图4的(a)，x轴表示时间，y轴表示速度。

例如，滑行时，驱动装置10可基于第一再生制动转矩控制马达。

由于在减速方向上产生第一再生制动转矩，因此环保车辆的车速30随时间而减小。

并且，当车速由第一再生制动转矩而减小时，环保车辆可在摩擦小的路面上行驶，并且可发生车轮打滑。当发生车轮打滑时，车轮的旋转速度31可能会与基于马达70传递的旋转力的车速30不同。也就是说，车轮91、92可空转。

参照图4的(b)，X轴表示车轮打滑的程度，Y轴表示制动效率。如图4的(b)所示，再生制动时，车轮打滑的大小在目标控制区域32内时，制动效率高。因此，脱离目标控制区域32时，可通过减小制动转矩来减少滑移，并可通过减少车轮打滑而增加制动效率。

因此，当感测到车轮打滑时，制动控制部120控制驱动装置10以使马达70产生小于第一再生制动转矩的第二再生制动转矩。

制动控制部120监测车轮打滑的程度。并且，基于所感测到的车轮打滑的大小产生第二再生制动转矩。此外，制动控制部120向驱动控制部50传递第二再生制动转矩，以根据第二再生制动转矩控制马达70。

参照图4的(c)，X轴表示时间，Y轴表示制动转矩的大小。如上所述，当马达70以第一再生制动转矩操作的过程中感测到车轮打滑时，车辆控制系统1控制马达70产生小于马达70的第一再生制动转矩的第二再生制动转矩。

具体地，自动控制部120判断小于第一再生制动转矩的第二再生制动转矩，并将最终再生制动转矩传递至驱动控制部50。

第二再生制动转矩35基于制动效率而在第一再生制动转矩33的基础上增减预定的大小。

即，第二再生制动转矩35基于图4的(b)中的根据感测到的车轮打滑的大小来确定的目标控制区域32内的第二制动效率，并根据滑行时的再生制动等级确定滑行时的第二再生制动转矩的大小。并且，第二再生制动转矩35可随时间而变化，例如，第二再生制动转矩35可以以与将根据再生制动等级而被控制的第一再生制动转矩33相似的倾斜度产生。

制动控制部120可以是用于与诸如驱动装置10的其他装置通信的通信模块(未示出)、存储有关用于控制驱动装置10的算法或者再现算法的程序的数据的存储器(未示出)以及利用存储在存储器中的数据执行上述操作的处理器(未示出)。此时，通信模块、存储器和处理器可以分别以单独的芯片实施。或者，通信模块、存储器和处理器可以以单个芯片实施。

并且，制动控制部120可以与驱动控制部50分开设置，或者与驱动控制部50一体设置。

图5是一个实施例的车辆控制系统的控制方法的流程图。

参照图5，车辆控制系统1接收与滑行时的再生制动等级相关的输入指令(1000)。

可以在环保车辆行驶过程中输入与滑行时的再生制动等级相关的输入指令，或者可预先接收并存储所述输入指令。例如，可通过设置在方向盘12上的换挡拨片20、21接收滑行时的再生制动等级。

车辆控制系统1判断环保车辆行驶过程中是否滑行(1100)。

例如，在车辆行驶过程中，驾驶员没有改变D档档位并且没有踩踏制动踏板23和加速踏板24时，车辆控制系统1可判断为车辆滑行。

当判断为非滑行时(1100的否)，车辆控制系统1继续判断是否滑行。

当判断为滑行时(1100的是)，车辆控制系统1以基于驾驶员选择的再生制动等级的再生制动转矩来制动车辆。

具体地，驱动控制部50判断基于驾驶员选择的再生制动等级的第一再生制动转矩，并根据所判断的第一再生制动转矩控制马达70。并且，驱动控制部50将第一再生制动转矩传递至制动控制部120。

车辆控制系统1继续感测车轮打滑(1200)。

首先，车辆控制系统1通过下面的[数学式1]判断是否发生车轮打滑。

[数学式1]

其中，slip表示发生车轮打滑的程度，v表示车速，rw表示发生车轮打滑的车轮的旋转速度。

并且，车速是基于设置在环保车辆中的多个车轮91、92的平均旋转速度来计算，判断车轮打滑的标准是基于设置在车辆中的各车轮的旋转速度来判断的。

即，制动控制部120基于多个车轮91、92的平均旋转速度计算车速，并将基于所计算的车速和感测到的车轮的旋转速度计算的发生车轮打滑的程度(结果值)与预定的参考值进行比较，从而最终判断是否发生车轮打滑。

其中，预定的参考值可根据车速、再生制动等级及路面状态而设置为多种。例如，当前行驶的路面状态为冰面、具有湿气的地下停车场时，参考值会变低。

当车轮打滑超过参考值时(1200的是)，车辆控制系统1判断为发生车轮打滑，调节基于再生制动等级的第一再生制动转矩并确定第二再生制动转矩(1300)。

如上所述，所调节的再生制动转矩可基于制动效率和由驾驶员输入的再生制动等级进行调节。

接着，车辆控制系统1基于调节的再生制动转矩，即，第二再生制动转矩来控制马达70(1400)。

在此公开的车辆控制系统1能够提高行驶稳定性，并向驾驶员提供稳定的驾驶乐趣(Fun Driving)。

另外，本发明中公开的实施例可以以存储可由计算机执行的指令的记录介质的形式实施。指令可以以程序代码的形式存储，当由处理器执行程序代码时，可以生成程序模块以执行本发明中公开的实施例的操作。记录介质可以是计算机可读记录介质。

计算机可读记录介质包括存储有可由计算机解码的指令的各种记录介质。例如，只读存储器(Read Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁带、磁盘、闪存、光学数据存储装置等。

以上，参照附图对本发明的实施例进行了说明。本发明所属技术领域的普通技术人员能够理解，在不改变本发明的技术思想或必要特征的情况下，本发明能够以不同于上述实施例的形态实施。本发明的实施例是示例性的，不应被限定解释。