KR100358741B1 - 안티록 브레이크 장치의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저마찰노면에서의 ABS제어시 차체에 나타나는 진동을 억제하기 위한 안티록 브레이크 제어장치의 제어방법에 관한 것이다.

그 구성은, 차륜속도센로부터 검출된 차륜속도신호에 의거하여 구동차륜의 슬립률을 계산하는 슬립률 계산단계, 슬립률 계산단계에서 구해진 구동차륜의 슬립률에 의거하여 주행도로의 노면상태가 저마찰노면인가를 판단하는 저마찰노면판단단계, 구동차륜의 좌륜 및 우륜의 슬립률의 기설정된 안정영역내의 존재범위에 따라 구동차륜의 진동현상을 판단하는 진동판단단계, 구동차륜의 좌륜 및 우륜의 슬립률를 비교하여 더 안정영역에 있는 차륜을 판단하는 차륜판단단계, 차륜판단단계에서 더 안정영역에 있는 차륜의 휠 실린더의 제동압을 제어하기 위한 신호를 소정시간 지연시켜 덜 안정영역에 있는 차륜의 휠 실린더의 제동을 제어하기 위한 신호와의 타이밍을 일치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명에 의하면 저마찰노면에서 ABS제동시 구동축에 나타나는 진동현상을 억제할 수 있다. 또한, 운전자에게 편한함을, 그리고 ABS제동시 브레이크장치의 신뢰도를 향상시키는 효과가 있다.

Description

안티록 브레이크 장치의 제어방법

본 발명은 안티록 브레이크 제어장치의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저마찰노면에서의 ABS제어시 차체에 나타나는 진동을 억제하기 위한 안티록 브레이크 제어장치의 제어방법에 관한 것이다.

자동차가 일정한 속도로 주행하고 있을 때는 바퀴의 차륜속도(차륜의 바깥 둘레 속도)와 차체의 속도는 일치하고 있으나, 차륜에 제동력이 작용되면, 차체속도와 차륜속도는 일치되지 않게 된다. 이것은 타이어와 도로면 사이에 슬립(slip)이 발생하기 때문이다. 따라서, 안티록 브레이크 제어에 있어서, 차체속도와 차륜속도를 구하고, 이로부터 슬립률을 연산하여 연산된 슬립률이 일정범위(예 15-20%)를 유지할 수 있도록 브레이크의 제동압을 가압, 유지, 감압제어하여 자동차의 제동 거리를 단축시킨다.

즉, 안티록 브레이크 제어장치의 동작을 설명하면 다음과 같다. 전자제어유니트는 각 차륜속도센서로부터 차륜속도를 검출받고, 검출받은 차륜속도로부터 차체속도를 연산해 낸다. 그리고 차체속도와 차륜속도를 이용하여 타이어와 도로면 사이의 슬립률을 구하고, 구해진 슬립률이 도로면과 타이어간 마찰계수의 극대점 주위에 있도록 제어한다. 이를 보충설명하면, 브레이크 페달을 밟아서 브레이크 액압이 각 휠 실린더에 전달되면, 차륜속도는 저하되기 시작한다. 이때 어느쪽인가의 차륜이 로크(LOCK)되어 로크된 차륜의 속도가 제어를 위해 설정된 기준 차륜 속도보다 낮아지면 해당차륜의 솔레노이드밸브에 브레이크 액압유지 신호를 보내고, 이어서 감압신호를 보내서 휠 실린더 액압을 느슨하게 한다. 감압시간은 차륜의 회전 감속 정도에서 제어 프로그램에 의하여 정해진다. 그 후, 솔레노이드밸브는 유지상태에 놓여지고 차륜 회전의 회복 상태를 차륜속도 및 차륜 가감속도에 의해 감시를 계속한다. 차륜 회전 속도의 회복이 너무 빠르면, 가압, 유지의 세세한 제어를 되풀이한다. 재차 차륜이 로크 영역에 들어 가려고 하면, 감압신호를 내어 브레이크 액압 조절을 실시하여 가압, 감압의 제어를 반복하면 차륜은 정지에 이른다.

그러나 ABS제어시 저마찰노면에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 저마찰노면에서 ABS제동시 각 차륜의 브레이크 액압을 제어하여 최적의 제동상태를 유지시키는데 이로 인하여 구동축이 일정주파수로 떨리는 공명현상이 발생한다. 이러한 공명현상은 일반노면에서는 타이어와 노면의 마찰력에 의하여 감쇄되지만, 저마찰노면에서는 타이어와 노면간의 마찰력이 일반노면에 비해 현저히 작기 때문에 공명현상이 차륜에 그대로 전달되어 차체에 진동을 발생시킨다. 이러한 진동은 제동시 운전자에게 그대로 전달되며, 운전자는 불안감을 느끼게 된다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 구동축의 두 차륜이 불안정 영역에 있는 경우 두 차륜중 더 안정영역에 있는 차륜의 감압신호를 지연시켜 저마찰노면에서 제동시 나타나는 구동축의 공명현상을 억제할 수 있도록 한 안티록 브레이크 제어장치의 제어방법을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 안티록 브레이크 제어장치의 블록도,

도 2는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 제어장치에 내장된 제어부의 동작을 보인 흐름도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1:브레이크페달 2:마스터실린더

6-9:밸브 10:중앙연산장치

11:인터페이스회로 12:펄스처리회로

13:브레이크조작검출부 14:솔레노이드구동부

15:모타릴레이구동부 S1-S4:차륜속도센서

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 안티록 브레이크 제어방법에 있어서, 차륜속도센로부터 검출된 차륜속도신호에 의거하여 구동차륜의 슬립률을 계산하는 슬립률 계산단계, 상기 슬립률 계산단계에서 구해진 상기 구동차륜의 슬립률에 의거하여 주행도로의 노면상태가 저마찰노면인가를 판단하는 저마찰노면판단단계, 상기 구동차륜의 좌륜 및 우륜의 슬립률의 기설정된 안정영역내의 존재범위에 따라 상기 구동차륜의 진동현상을 판단하는 진동판단단계, 상기 구동차륜의 좌륜 및 우륜의 슬립률를 비교하여 더 안정영역에 있는 차륜을 판단하는 차륜판단단계, 상기 차륜판단단계에서 더 안정영역에 있는 차륜의 휠 실린더의 제동압을 제어하기 위한 신호를 소정시간 지연시켜 덜 안정영역에 있는 차륜의 휠 실린더의 제동을 제어하기 위한 신호와의 타이밍을 일치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 안티록 브레이크 제어장치는 대략, 각 바퀴의 차륜속도를 검출하기 위한 차륜속도센서(S1-S4) 및 전자제어유니트(ECU), 그리고 브레이크 액압회로로 구성된다.

전술한 구성부중 상기 전자제어유니트(ECU)는 인터페이스회로(11), 펄스처리회로(12), 브레이크조작검출부(13), 솔레노이드구동부(14), 모터릴레이구동부(15), 그리고 중앙연산장치(10) 등을 포함한다.

따라서, 상기 차륜속도센서(S1-S4)로부터 교류전압신호로 검출된 차륜속도신호는 상기 인터페이스회로(11)에 의하여 펄스신호로 변화되고, 상기 펄스처리회로(12)는 변화된 펄스신호를 입력받아 펄스의 카운트 및 계산을 수행하여 그 정보를 상기 중앙연산장치(10)에 출력한다. 상기 중앙연산장치(10)는 입력받은 정보를 프로그램에 따라 연산 및 분석, 그리고 판정하며 그 판정결과에 의거하여 상기 솔레노이드구동부(14) 및 상기 모터릴레이구동부(15)에 제어신호를 출력하여, 상기 브레이크 액압회로의 솔레노이드(SL1-SL4) 및 모타(5)를 구동 제어한다.

그리고 상기 브레이크 액압회로는 편의상 구동륜인 후륜만을 도시하였다.

상기 브레이크 액압회로에 도시된 바와 같이, 마스터실린더(2)와 좌륜 휠 실린더(W1)와의 사이, 또한 마스터실린더(2)와 유륜 휠 실린더(W2) 사이에는 솔레노이드(SL1,SL3)에 의하여 구동되는 제 1(6), 제 3밸브(8)가 배치되고, 휠 실린더(W1.W2)로부터 마스터실린더(2)로 환류하는 관로에는 솔레노이드(SL2,SL4)에 의하여 구동되는 제 2(7), 제 4밸브(9)가 배치되어 있다. 그리고 도시된 도면은 솔레노이드가 모두 소자된 상태이다.

상기 브레이크 액압회로에서 구동륜인 좌륜(RL)을 제어하기 위한 액압회로는 제 1밸브(6)가 개방된 상태이고, 제 2밸브(7)는 폐쇄된 상태이다. 따라서, 마스터실린더(2)와 좌륜의 휠 실린더(W1)는 연통하고 있으며 그 사이의 액압회로는 폐회로로 되기 때문에 브레이크페달(1)의 동작에 의하여 마스터실린더(2)의 제동액압은 좌륜의 휠 실린더(W1)에 직접 작용하여 좌륜(RL)을 가압상태로 만든다.

또한, 상기 브레이크 액압회로에서 구동륜인 우륜(RR)을 제어하기 위한 액압회로는 제 3밸브(8)가 개방된 상태이고, 제 4밸브(9)는 폐쇄된 상태이다. 따라서, 마스터실린더(2)와 우륜의 휠 실린더(W2)는 연통하고 있으며 그 사이의 액압회로는 폐회로로 되기 때문에 브레이크페달(2)의 동작에 의하여 마스터실린더(2)의 제동액압은 우륜의 휠 실린더(W2)에 직접 작용하여 우륜(RR)을 가압상태로 만든다.

그리고 상기 좌륜 및 우륜의 휠 실린더에 가해진 액압의 감압은 다음과 같다. 상기 중앙연산장치(10)에서 상기 솔레노이드구동부(14) 및 상기 모타릴레이구동부(15)에 구동신호를 출력하게 되면, 상기 솔레노이드(SL1-SL4)가 모두 여자되어, 제 1(6), 제 3밸브(8)는 유로를 폐쇄, 상기 제 2(7), 제 4밸브(9)는 유로를 개방시켜 상기 휠 실린더(W1,W2)와 저압어큐뮤레이터(LPA1,LPA2)가 각각 연통되고, 상기 모터(5)의 구동에 의하여 펌프(PUMP1,PUMP2)가 동작되어 상기 저압어큐뮤레이터(LPA1,LPA2)에서 펌핑된 제동액을 마스터실린더(2)에 환류된다. 따라서, 상기 좌륜(RL) 및 우륜(RR)의 휠 실린더(W1,W2)에 가해진 액압은 감압된다.

전술한 가압 및 감압, 그리고 액압의 유지는 중앙연산장치(10)에 세팅된 프로그램에 의하여 판단, 수행되어진다.

도 2는 상기 중앙연산장치에 세팅된 프로그램으로 이를 참조하여 본 발명에 따른 안티록 브레이크 제어장치의 동작과정을 설명한다.

먼저, ABS상태에 들어가면, 안티록 브레이크 제어장치의 ECU는 중앙연산장치(10)를 통하여 모든 데이타값을 초기화시킨다(S1).

상기 S1단계에서 초기화가 이루어지면, 중앙연산장치(10)는 차륜속도센서(S1-S4)에 의하여 검출된 차륜속도신호에 의거하여 차륜속도 및 차체속도를 연산한다(S2).

또한, 상기 중앙연산장치(10)는 상기 단계S2에서 연산된 차륜속도 및 차체속도에 의거하여 각 차륜의 슬립률을 연산한다(S3).

상기 단계S3에서 연산이 완료되면, 중앙연산장치(10)는 구동륜을 판단하고, 판단된 구동륜에서 검출된 연산값(차륜속도, 차체속도, 슬립률 등)만을 취한다(S4).

그리고 상기 단계S4에서 취한 연산값에 의거하여 현재의 노면상태가 저마찰노면(일례로 빙판도로)인가를 판단한다(S5).

이후, 구동륜의 진동을 판단하여 진동수를 카운팅하기 위한 단계를 수행하게 된다.

먼저, 구동륜의 진동을 판단하기 위한 제 1조건으로 상기 판단단계S5에서 저마찰노면으로 판단되면, 중앙연산장치(10)는 상기 단계S3에서 검출된 슬립률에 근거하여 구동륜의 좌륜(RL)이 안정영역에 들어섰는가를 판단한다(S6).

상기 판단단계S6에서 구동륜의 좌륜(RL)이 안정영역에 들어선것으로 판단되면, 상기 중앙연산장치(10)는 구동륜의 우륜(RR)이 안정영역에 있는가를 판단한다(S7).

또한, 구동륜의 진동을 판단하기 위한 제 2조건으로 상기 판단단계S6에서 좌륜(RL)이 안정영역에 들어서지 않은 것으로 판단되거나, 또는 상기 판단단계S7에서 구동륜의 우륜(RR)이 안정영역에 있지 않은 것으로 판단되면, 상기 중앙연산장치(10)는 구동륜의 우륜(RR)이 안정영역에 들어섰는가를 판단한다(S20).

상기 판단단계S20에서 우륜(RR)이 안정영역에 들어선 것으로 판단되면, 상기 중앙연산장치(10)는 구동륜의 좌륜(RL)이 안정영역에 있는가를 판단한다(S21).

상기 제 1, 제 2조건은 구동륜의 진동현상을 검출하기 위한 것으로, ABS제동에 들어서면 중앙연산장치는 모타 및 솔레노이드를 제어하여 차륜의 휠 실린더에 액압을 가압, 압력유지, 감압을 반복수행하여 차륜을 정지에 이르게 한다. 이러한 과정에서 구동륜의 좌륜 및 우륜은 서로 다른 타이밍에서 감압, 가압이 이루어질 경우 차체에 진동현상이 나타나게 된다.

따라서, 상기 제 1조건 또는 제 2조건이 만족되면 중앙연산장치(10)는 진동수를 카운트한다(S8). 즉, 진동수의 카운팅은 중앙연산장치(10)에서 액압을 제어하기 위한 솔레노이드(SL1-SL4)의 구동제어신호에 의거하여 검출할 수 있다.

이후, 상기 중앙연산장치(10)는 상기 판단단계S8에서 카운트된 진동수가 미리 설정된 카운트임계치내에 존재하는 가를 판단한다(S9).

상기 판단단계S9에서 카운트된 진동수가 미리 설정된 카운트임계치내에 존재하지 않은 것으로 판단되면 리턴되고, 상기 판단단계S9에서 카운트된 진동수가 미리 설정된 카운트임계치내에 존재하는 것으로 판단되면, 상기 중앙연산장치(10)는 구동륜인 좌륜(RL) 및 우륜(RR)의 슬립률이 미리 설정된 슬립률임계치내에 존재하는 가를 판단한다(S10).

상기 판단단계S10에서 구동륜인 좌륜(RL) 및 우륜(RR)의 슬립률이 미리 설정된 슬립률임계치내에 존재하지 않은 것으로 판단되면 리턴되고, 상기 판단단계S10에서 구동륜인 좌륜(RL) 및 우륜(RR)의 슬립률이 미리 설정된 슬립률임계치내에 존재하는 것으로 판단되면 중앙연산장치(10)는 좌륜(RL) 및 우륜(RR)중 어느 차륜이 더 안정영역에 있는가를 판단한다.

즉, 중앙연산장치(10)는 좌륜(RL)이 더 안정영역에 있는 가를 판단한다(S11).

상기 판단단계S11에서 좌륜(RL)이 더 안정영역에 있는 것으로 판단되면, 상기 중앙연산장치(10)는 좌륜진동감지 플레그를 세트시켜 초기화하고, 좌륜진동지연 카운트를 세트한다(S12).

또한, 상기 판단단계S11에서 좌륜(RL)이 더 안정영역에 있는 것으로 판단되지 않으면, 이는 우륜(RR)이 더 안정영역에 있는 것으로 판단하여 상기 중앙연산장치(10)는 우륜진동감지 플레그를 세트시켜 초기화하고, 우륜진동지연 카운트를 세트한다(S22).

상기 단계S12,S22에서 진동지연 카운트가 세트되면, 진동지연 카운트가 영으로 될 때까지 휠 실린더에 가해진 제동액압을 유지시킨다.

즉, 상기 판단단계S11에서 좌륜(RL)이 더 안정영역에 있는 것으로 판단된 경우, 중앙연산장치(10)는 브레이크 액압회로의 모타(5) 및 솔레노이드(SL1,SL2)를 구동제어하여 좌륜의 휠 실린더(W1)에 가해지는 제동액압을 유지시킨다. 즉, 제 1밸브(6)가 개방된 상태이고, 제 2밸브(7)가 폐쇄된 상태에서 좌륜 휠 실린더(W1)에 가해진 제동액압이 중앙연산장치(10)의 솔레노이드 구동제어신호에 의하여 제 2밸브(7)가 폐쇄되면 좌륜(RL)에 가해진 제동액압은 유지된다.

또한, 상기 판단단계S11에서 우륜(RR)이 더 안정영역에 있는 것으로 판단된 경우, 중앙연산장치(10)는 브레이크 액압회로의 모타(5) 및 솔레노이드(SL3,SL4)를 구동제어하여 우륜의 휠 실린더(W2)에 가해지는 제동액압을 유지시킨다. 즉, 제 3밸브(8)가 개방된 상태이고, 제 4밸브(9)가 폐쇄된 상태에서 우륜 휠 실린더(W2)에 가해진 제동액압이 중앙연산장치(10)의 솔레노이드 구동제어신호에 의하여 제 4밸브(9)가 폐쇄되면 우륜(RR)에 가해진 제동액압은 유지된다.

이후, 중앙연산장치(10)는 진동지연 카운터가 영으로 감소되었는가를 판단한다(S13).

상기 판단단계S13에서 진동지연 카운터가 영으로 판단된 경우 감압지연신호를 해제한다(S14). 즉, 진동지연 카운터가 영으로 판단되면, 중앙연산장치(10)는 휠 실린더(W1,W2)에 가해진 감압지연신호를 해제하여 휠 실린더(W1,W2)의 제동액압을 감압시킨다.

따라서, 좌륜(RL)이 더 안정영역에 있는 것으로 판단되어 제 2밸브(7)에 출력된 감압지연신호가 해재되면, 상기 제 2밸브(7)가 개방되어 좌륜의 휠 실린더(W1)에 가해진 제동액압이 감압된다. 이때, 좌륜(RL)의 감압타이밍과 우륜(RR)의 감압타이밍이 일치하게 되어, 이후 수행되는 가압, 액압유지, 감압의 타이밍이 동일하게 이루어져 ABS제동시 구동륜에 나타나는 진동현상을 억제할 수 있게 된다.

또한, 우륜(RR)이 더 안정영역에 있는 것으로 판단되어 제 4밸브(9)에 출력된 감압지연신호가 해재되면, 상기 제 4밸브(9)가 개방되어 우륜(RR)의 휠 실린더(W2)에 가해진 제동액압이 감압된다. 이때, 우륜(RR)의 감압타이밍과 좌륜(RL)의 감압타이밍이 일치하게 되어, 이후 수행되는 가압, 액압유지, 감압의 타이밍이 동일하게 이루어져 ABS제동시 구동륜에 나타나는 진동현상을 억제할 수 있게 된다.

그리고 상기 판단단계S13에서 진동지연 카운터가 영이 아닌 경우 카운터를 감소시킨다.

이후, 카운터가 영이 될 때까지 중앙연산장치(10)는 좌륜 또는 우륜의 휠 실린더(W1,W2)에 가해진 감압지연신호를 유지시킨다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 저마찰노면에서 ABS제동시 구동축에 나타나는 진동현상을 억제할 수 있다. 즉, 두 차륜중 더 안정영역에 있는 차륜의 감압신호를 지연시켜 구동차륜의 휠 실린더에 가해지는 제동액압의 감압, 액압유지, 가압의 타이밍을 일치시킴으로서 구동축에 나타나는 진동현상을 억제할 수 있다. 따라서, 운전자에게 편안함을 제공할 수 있고 또한, ABS제동시 브레이크장치의 신뢰도를 향상시키는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 안티록 브레이크 제어방법에 있어서,

   차륜속도센로부터 검출된 차륜속도신호에 의거하여 구동차륜의 슬립률을 계산하는 슬립률 계산단계;

   상기 슬립률 계산단계에서 구해진 상기 구동차륜의 슬립률에 의거하여 주행도로의 노면상태가 저마찰노면인가를 판단하는 저마찰노면판단단계;

   상기 구동차륜의 좌륜 및 우륜의 슬립률의 기설정된 안정영역내의 존재범위에 따라 상기 구동차륜의 진동현상을 판단하는 진동판단단계;

   상기 구동차륜의 좌륜 및 우륜의 슬립률를 비교하여 더 안정영역에 있는 차륜을 판단하는 차륜판단단계;

   상기 차륜판단단계에서 더 안정영역에 있는 차륜의 휠 실린더의 제동압을 제어하기 위한 신호를 소정시간 지연시켜 덜 안정영역에 있는 차륜의 휠 실린더의 제동을 제어하기 위한 신호와의 타이밍을 일치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 제어방법.

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