KR100423657B1 - 안티록 브레이크 시스템의 지-센서 제로 오프 셋 보정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 중력가속도를 검출하는 지-센서의 제로 오프 셋 값을 보정 하여 차량의 기준속도를 정확하게 보정 함으로써 ABS 제동성능을 향상시킬 수 있는 안티록 브레이크 시스템의 지-센서 제로 오프 셋 보정방법에 관한 것이며, 지-센서에 의해 현재 중력 가속도 값을 산출하며, 산출된 중력 가속도 값에 의해 차량의 감가속도를 산출하고, 차륜속도에 의한 차량의 감가속도 및 중력 가속도 값에 의해 산출된 감가속도에 따라서 보정값을 산출하며, 보정값이 미리 설정된 기준값 이상인지를 판단하여, 보정값이 기준값 이상이라고 판단되면 보정값에 따라 현재 중력 가속도 값을 보정 함으로써, 경사로가 심한 내리막길에서의 제동시 초기 지-센서의 출력 값을 경사각에 상응하는 값으로 보정할 수 있으며, 이로 인하여 정확한 차량 속도 및 노면판단을 하고 이에 상응하는 제동 제어함으로써 차륜의 잠김 현상을 방지하여 제동 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

안티록 브레이크 시스템의 지-센서 제로 오프 셋 보정방법{Correction method for G-sensor zero offset of anti-lock brake system}

본 발명은 안티록 브레이크 시스템에 관한 것으로, 특히 지-센서의 제로 오프 셋을 보정하여 차량속도를 산출할 수 있는 안티록 브레이크 시스템의 지-센서제로 오프 셋 보정방법에 관한 것이다.

근래에는 미끄러운 노면을 주행하거나 선회주행시에도 충분한 제동력과 조정안정성을 확보할 수 있는 브레이크 시스템이 요구되고 있으며, 일 예로 안티록 브레이크 시스템(ABS)이 있다. 이러한 ABS 시스템에서는 차륜속도센서를 통해 차륜속도와 차체속도를 산출하고 이로부터 슬립값(slip)을 연산하게 되는데, 이 슬립 값은 산출식[{(차체속도-차륜속도)/차체속도}×100]에 의하여 얻을 수 있다.

이와 같이 ABS 시스템은 각 차륜의 휠 실린더에 가해지는 제동 유압을 감압 혹은 증압하여 압력을 조절하며, 적당한 코너링 포스를 확보하여 조향성을 유지하면서 동시에 제동 정지 거리가 가장 짧게 되도록 마찰계수의 가장 큰 값을 얻을 수 있는 슬립률이 되도록 제어하는 것이다.

한편, 4륜구동 차량에서는 차륜의 속도를 검출하기 위한 차륜속도센서 이외에 차량의 감속도를 검출하기 위한 지-센서(G-sensor)를 구비하여 각 차륜센서로부터 검출된 차륜속도와 차량 감속도에 따라 차체속도를 보정하고, 그에 따라 보정된 차체속도에 근거하여 슬립값을 연산하여 ABS 제동을 개시하게 된다.

4륜 구동 차량은 그 특성상 ABS제어시 노면 마찰계수(μ)가 낮은 노면(-0.1g이상)에서는 앞 뒤 축간에 구속력이 크게 작용되어 4개의 차륜이 동시에 잠기기(lock) 쉽다. 그러므로 4개의 차륜이 동시에 잠긴 경우 지-센서의 감속도를 이용하여 차륜속도를 보정하게 된다. 평지노면에서는 F=mu×N이 되고, 경사로에서는 F=mu×N×cosθ는 되어 지-센서의 출력값은 차량 감가속도(g)+경사각도(sinθ)가 된다.

그런데, 경사가 심한 내리막길-경사각 약 30°, -0.2g 이상의 로우-μ에서 제동시 지-센서의 초기 출력값은 경사각에 상응하는 지-센서의 제로 오프셋이 변동하여 마찰계수가 낮은 노면인데도 불구하고 마찰계수가 높은 노면(-0.5g이하)일 때의 신호를 출력한다. 그에 따라 안티록 브레이크 시스템의 제어부는 노면 상태를 마찰계수가 높은 상태(-0.5g이하)로 오판하여 지-센서를 이용하지 않고 차륜센서를 통하여 산출된 차체속도를 기준속도로 이용하게 된다. 이로 인하여 슬립량이 매우 작아(기준속도가 급격히 떨어져) 차륜이 잠기는 현상이 발생하게 되고 안티록 브레이크 제어가 정확히 되지 않는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 지-센서의 제로 오프 셋 값을 보정하여 차량의 기준속도를 정확하게 보정 함으로써 ABS 제동성능을 향상시킬 수 있는 안티록 브레이크 시스템의 지-센서 제로 오프 셋 보정방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템을 설명하기 위한 유압회로도.

도 2는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 지-센서 제로 오프셋 보정방법을 설명하기 위한 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

21,31,41,51:NO밸브 22,32,42,52:NC밸브

23,33,43,53:차륜속도센서 60:지-센서

70:제어부 80:밸브구동부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 지-센서 제로 오프셋 보정방법은, 현재 중력 가속도 값을 산출하는 단계, 상기 중력 가속도 값에 의해 차량의 감가속도를 산출하는 단계, 상기 차량의 감가속도 및 중력 가속도 값에 의해 산출된 감가속도에 따라서 보정값을 산출하는 단계, 상기 보정값이 미리 설정된 기준값 이상인지를 판단하는 단계, 상기 보정값이 상기 기준값 이상이라고 판단되면 상기 보정값에 따라 현재 중력 가속도 값을 보정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템을 설명하기 위한 유압회로도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템은 브레이크페달(11)을 밟으면 유압을 발생시키는 마스터 실린더(12)가 있으며, 마스터 실린더(12)에서 발생된 유압은 유압파이프를 통하여 각 차륜(FL,FR,RL 및 RR)으로 전달되며, 제어부(70)의 제어에 의하여 차륜에 전달되는 유압을 조절하는 노말 오픈 솔레노이드 밸브(21,31,41 및 51)(이하 NO밸브라 칭함)와 노말 클로우즈 밸브(22,32,42 및 52)(이하 NC밸브라 칭함)가 유로상에 설치되어 있다.

또한 각 차륜에는 NO밸브와 NC밸브에 의하여 조절된 유압으로 제동력을 발생시키는 휠실린더(24,34,44 및 54)가 설치된다. 차륜의 속도를 감지하는 차륜센서(23,33,43 및 53)가 각 차륜에 설치되며 제어부(70)에 전기적으로 접속되며, 중력가속도를 감지하는 지-센서(G-sensor;60)가 제어부(70)에 전기적으로 접속된다.

이러한 제어부(70)는 차륜의 슬립값이 소정 임계치를 넘었는지 아닌가에 따라 ABS 제동조건을 판단하게 되는데, 제어부(70)가 슬립값을 판단한 결과 상기 임계치를 넘어서 ABS 제동개시조건을 만족하게 되면 밸브구동부(40)를 제어하여 전륜(FL 및 FR)과 후륜(RL 및 RR)에 연결된 NO밸브(21,31,41 및 51) 및 NC밸브(22,32,42 및 52)를 개폐시켜 제동압을 조절하여 ABS 제동을 개시하게 된다.

이하에서는, 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 지-센서 제로 오프셋 보정방법에 대하여 설명하도록 한다.

제어부(70)는 각 차륜의 차륜속도센서(23,33,43 및 53)로부터 출력되는 신호에 의해 각 차륜의 차륜속도를 산출한다(S10). 각 차륜의 차륜속도가 산출되면, 제어부(70)는 산출된 값에 기초하여 차량의 기준속도가 되는 차량속도(VREF)를 산출한다(S20). 또한 제어부(70)는 차량의 감가속도(AFZ1)를 산출한다(S30).

각 차륜에 설치된 차륜속도 센서(23,33,43 및 53)의 신호에 의하여 차륜속도, 차량속도 및 감가속도를 산출한 후, 제어부(70)는 지-센서(60)의 출력값에 따른 연산을 한다.

먼저, 제어부(70)는 지-센서(60)로부터 출력되는 신호에 의해 실제 중력 가속도값(G)을 산출한다(S40).

제어부(70)는 지-센서(60)의 출력값에 의해 산출된 중력가속도값(G)에 따른 차량의 감가속도(AFZ2)를 산출한다(S50). 차량 감가속도(AFZ2)를 산출한 후에는 보정값을 산출한다(S60). 제어부(70)는 보정값을 산출하기 위하여 차륜속도 센서(23,33,43 및 53)에 출력값에 따라 산출된 차량의 감가속도(AFZ1)와 지-센서의출력값에 따라 산출된 차량의 감가속도(AFZ2)의 차를 산출한다. 즉, 보정값은 차량의 감가속도(AFZ1)와 차량의 감가속도(AFZ2)의 차가 된다.

단계(S60)에서 보정값이 산출되면 제어부(70)는 그 보정값이 미리 설정된 기준값 이상인지를 판단한다(S70). 이때 미리 설정된 기준값은 ±0.05g로 설정된다.

단계(S70)에서 보정값이 미리 설정된 기준값 이상이 아니라고 판단되면 제어부(70)는 현재 지-센서(60)에 의해 산출된 중력가속도값(G)은 정상적이라고 판단하여 이후의 안티록 브레이크 시스템 제어를 실시한다.

하지만 단계(S70)에서 보정 값이 미리 설정된 기준값 이상이라고 판단되면 제어부(70)는 현재 지-센서(60)의 출력값에 오류가 있다고 판단하여 지-센서(60)에 의해 산출된 중력가속도 값(G)에 보정값을 합산하여 재 설정한다(S80). 즉, 재 설정된 중력가속도값은 현재 중력가속도값(G) + 보정값이 된다.

상술한 바와 같이, 중력가속도 값을 보정한 경우 상기 제어부(70)는 보정된 중력가속도 값에 근거하여 노면 상태를 정확하게 판단할 수 있다. 즉, 경사각 약 30°, 마찰계수 -0.2g 이상인 경사로가 심한 내리막길에서의 제동시 초기 지-센서의 출력값을 경사각에 상응하는 값으로 보정할 수 있다. 이로 인하여 정확한 차량 속도 및 노면판단을 하고 이에 상응하는 제동 제어함으로써 차륜의 잠김 현상을 방지하여 제동 성능을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 지-센서 제로 오프셋 보정방법에 의하면, 경사로가 심한 내리막길에서의 제동시 초기 지-센서의 출력 값을 경사각에 상응하는 값으로 보정할 수 있으며, 이로 인하여 정확한 차량 속도 및 노면판단을 하고 이에 상응하는 제동 제어함으로써 차륜의 잠김 현상을 방지하여 제동 성능을 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 각 차륜의 차륜속도를 산출하여 차량속도 및 차량의 감가속도를 산출하여 제동 제어를 하는 안티록 브레이크 시스템의 제어방법에 있어서,

   현재 중력 가속도 값을 산출하는 단계,

   상기 중력 가속도 값에 의해 차량의 감가속도를 산출하는 단계,

   상기 차량의 감가속도 및 중력 가속도 값에 의해 산출된 감가속도에 따라서 보정값을 산출하는 단계,

   상기 보정값이 미리 설정된 기준값 이상인지를 판단하는 단계,

   상기 보정값이 상기 기준값 이상이라고 판단되면 상기 보정값에 따라 현재 중력 가속도 값을 보정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템의 지-센서 제로 오프셋 보정방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 보정값은 상기 차량의 감가속도와 중력 가속도 값에 의해 산출된 감가속도의 차인 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템의 지-센서 제로 오프셋 보정방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 보정단계는 상기 현재 중력 가속도 값과 상기 보정값을 합산하여 중력 가속도 값을 재 설정하는 것을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템의 지-센서 제로 오프셋 보정방법.