KR100808007B1 - 차량의 제동 제어 장치 및 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 비대칭 노면에서 제동하는 경우 고 뮤측 휠에 가해지는 제동압을 제어함으로써 차량 안정성을 확보할 수 있도록 한 차량의 제동 제어 장치 및 제어 방법을 제공하는 것으로, 차량의 거동 정보를 측정하기 위한 센서부; 상기 차량의 휠 실린더에 가해지는 제동압을 조절하기 위하여 상기 휠 실린더에 설치된 밸브를 구동하는 밸브 구동부; 및 상기 센서부에 의하여 측정된 차량의 거동 정보에 따라 차량이 주행하는 노면 상태를 판단하고, 상기 차량이 비대칭 노면에서 제동하는 경우 상기 센서부에 의해 측정된 요레이트와 차량의 안정성 확보를 위해 계산된 요레이트의 차이에 따라 고 뮤측 휠에 가해지는 제동압을 제어하는 마이컴을 포함한다.

Description

차량의 제동 제어 장치 및 제어 방법{Brake Control System For Vehicle And Method Thereof}

도 1은 차량이 비대칭 노면에서 제동하는 경우 휠에 가해지는 제동력을 나타낸 도면이다.

도 2는 도 1의 차량에서 측정된 요레이트와 계산된 요레이트를 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 차량의 제동 제어 장치의 구성도이다.

도 4는 본 발명에 따른 차량의 제동 제어 방법의 개략적인 순서도이다.

도 5는 본 발명에 따라 휠의 제동력을 제어하는 동작을 나타내는 순서도이다.

도 6은 본 발명에 따른 휠의 제동압 변화를 나타내는 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 요레이트 센서 30 : 횡가속도센서

40 : 압력센서 50 : 마이컴

본 발명은 차량의 제동 제어 장치 및 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비대칭 노면에서 제동하는 경우 고 뮤(high μ)측 휠의 제동압을 제어하여 차량 안정성을 확보하는 차량의 제동 제어 장치 그 제어 방법에 관한 것이다.

차량이 비대칭 노면에서 제동하는 경우, 도 1과 같이, 저 뮤측 휠에 가해지는 제동력 보다 고 뮤측 휠에 가해지는 제동력이 더 크고, 이 때문에 차량이 고 뮤측으로 선회하려는 모멘트가 발생하게 된다. 이 선회 모멘트를 제어하기 위해 기존에는 차량 자세제어 시스템(ESP)을 작동시켰는데, 이 차량 자세제어 시스템은 제어하려는 휠이 저 뮤측 휠을 대상으로 하기 때문에 저 뮤측 휠에 작용하는 제동력을 높일 경우 그 휠이 록(lock) 될 수 있고, 오히려 차량 안정성이 급격히 악화되는 현상이 발생되었다.

이를 감안하여, 기존에는 비대칭 노면에서 차량 제동하는 경우 차량 자세 제어 시스템의 작동을 유보하는 방식을 도입하기도 하였지만 효과적이고 실효성 있는 차량 안정성을 확보하기 어려웠다.

본 발명은 상술한 배경 하에서 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 비대칭 노면에서 제동하는 경우 고 뮤측 휠에 가해지는 제동압을 제어함으로써 차량 안정성을 확보할 수 있도록 한 차량의 제동 제어 장치 및 제어 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 거동 정보를 측정하기 위한 센서부; 상기 차량의 휠 실린더에 가해지는 제동압을 조절하기 위하여 상기 휠 실 린더에 설치된 밸브를 구동하는 밸브 구동부; 및 상기 센서부에 의하여 측정된 차량의 거동 정보에 따라 차량이 주행하는 노면 상태를 판단하고, 상기 차량이 비대칭 노면에서 제동하는 경우 상기 센서부에 의해 측정된 요레이트와 차량의 안정성 확보를 위해 계산된 요레이트의 차이에 따라 고 뮤측 휠에 가해지는 제동압을 제어하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 센서부는 압력 센서, 속도 센서, 요레이트 센서, 횡가속도 센서를 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량에 장착된 센서에 의해 측정된 차량 거동 정보에 따라 비대칭 노면에서 차량이 제동하는지를 판단하고, 비대칭 노면에서 차량 제동하는 경우 고 뮤측 휠에 가해지는 제동압을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 차량의 제동은 마스터 실린더의 압력을 측정하는 압력센서를 이용하여 제동여부를 판단한다.

상기 비대칭 노면에서의 제동은 횡 가속도 센서를 통하여 측정된 횡가속도에 따라 판단한다.

상기 비대칭 노면에서의 제동을 판단하기 전에 속도 센서를 이용하여 측정된 휠의 거동에 따라 차량의 감속도를 측정하여 설정 감속도와 비교한다.

상기 고 뮤측 휠의 제동압을 제어하는 동작은 센서에 의해 측정된 요레이트와 차량의 안정성 확보를 위해 계산된 요레이트의 차이에 따라 제어한다.

상기 측정된 요레이트와 계산된 요레이트의 차이가 제1임계값보다 작으면 고 뮤측 휠에 가해지는 제동압을 단계적으로 증가한다.

상기 측정된 요레이트와 계산된 요레이트의 차이가 제1임계값이상이고 상기 제1임계값보다 큰 제2임계값보다 작으면 고 뮤측 휠에 가해지는 제동압을 유지한다.

상기 측정된 요레이트와 계산된 요레이트의 차이가 상기 제1임계값보다 큰 제2임계값보다 크면 고 뮤측 휠에 가해지는 제동압을 덤프한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 요레이트와 횡가속도를 검출하는 센서들을 구비한 차량 자세 제어 시스템을 장착하는 차량에 적용한다.

비대칭 노면에서는 좌우측 노면의 마찰력의 차이가 크므로 제동할 때 스키드(skid) 압력 차이가 발생하고 따라서 좌우 휠에 가해지는 제동압 차이가 발생한다.

이에 대비하기 위해서는 비대칭 노면에서 제동하는 운전자가 조향을 적게 하여 직진 제동이 가능하도록 좌우 회전 모멘트의 차이를 적절히 유지하도록 하는 것이 바람직하며, 이를 구현하기 위해서는 좌우 제동력의 차이에 기초하여 고 뮤측 휠에 가해지는 제동력을 제한하고 그 제동력의 기울기를 조절하는 것에 있다.

차량이 비대칭 노면에서 제동하는 경우 도 2와 같이, 센서에 의해 측정된 요 레이트(Ym)와 계산된 요레이트(Yc) 사이에 차이가 발생한다. 이 차이에 기초하여 마이컴(50)에서는 고 뮤측 휠의 제동압을 제어한다. 마이컴(50)은 차속센서부(10)로부터 각 휠에 설치된 속도센서(S1~S4)로부터 각 휠의 회전 속도를 입력받아 차체 속도를 연산하고, 차량의 감속도를 연산한다. 마이컴(50)은 요레이트 센서(20)로부터 측정된 요레이트를 입력받고, 횡가속도센서(30)로부터 측정된 횡가속도를 입력받으며, 마스터 실린더(미도시)의 압력을 감지하는 압력센서(40)로부터 측정된 압력을 입력받는다.

마이컴(50)은 각 센서로부터 입력받은 정보에 기초하여 차량이 비대칭 노면에서 제동하는 경우에는 각 휠에 설치된 휠 실린더에 가해지는 제동압을 조절하기 위해 밸브 구동부(60)를 제어하여 노말 클로즈 밸브(71,73,75,77)와 노말 오픈밸브(72,74,76,78)를 구동한다.

도 4와 같이, 마이컴(50)은 압력센서를 통하여 측정된 압력에 따라 차량이 제동하는 것인지 판단하고(100), 이 판단에서 측정된 압력이 설정 압력을 초과하여 차량 제동하는 것으로 인식한 경우, 마이컴(50)은 속도 센서를 이용하여 차량의 감속도가 설정 감속도 이상인지 판단하고(200), 이 판단에서 측정된 차량 감속도가 설정 감속도이상이면 마이컴(50)은 차량이 비대칭 노면에서 제동하는 것인지 판단한다(300). 여기서 비대칭 노면을 판단하는 동작은 마이컴(50)이 횡가속도 센서를 통해 측정된 횡가속도에 따라 결정한다.

차량이 비대칭 노면에서 제동하는 경우, 마이컴(50)은 고 뮤측 휠에 가해지는 제동력을 제한함과 아울러 제동력의 기울기를 제어하여 차량의 안정성을 확보한 다(400).

동작 400에 대해서는 도 5 및 도 6에 따라 구체적으로 설명한다.

먼저, 차량이 비대칭 노면에서 차량이 제동하는 경우(t1), 마이컴(50)은 밸브 구동부(60)를 제어하여 고 뮤측 휠에 가해지는 제동압을 단계적으로 증가한다. 즉 도 6의 제1구간(t1-t2)에서와 같이, 휠에 제동압을 급격하게 공급하지 않고 일정 량 만큼 씩 증가하도록 한다(402).

마이컴(50)은 요레이트 센서(20)를 통해 측정된 요레이트(Ym)와 차량의 안정성을 확보하는데 요구되는 계산한 요레이트(Yd)의 차이(Ya)를 계산한다(404).

마이컴은 측정된 요레이트(Ym)와 계산한 요레이트(Yd)의 차이(Ya)가 제1임계값(th1)이상이고 제2임계값(th2)보다 작은지를 판단하고(406), 그 판단 결과 차이(Ya)가 제1임계값(th1)이상이고 제2임계값(th2)보다 작은 경우 즉 휠에 가해지는 제동압을 단계적으로 증감하였음에도 불구하고 차이(Yc)가 커지는 경우, 마이컴(50)은 제1설정시간 동안 고 뮤측 휠의 제동압을 유지(hold)한다. 즉 도 6의 제2구간(t2-t3)에서와 같이, 고 뮤측에 가해지고 있는 제동압을 증감시키지 않고 현재 상태를 유지한다(408). 일정 시간(예를 들어 0.1초) 경과한 후 마이컴은 측정된 요레이트(Ym)와 계산한 요레이트(Yd)의 차이(Ya)가 감소하는지 판단하고(414), 그 판단 결과 차이(Ya)가 감소하지 않으면 동작 404로 돌아간다.

동작 406의 판단 결과 차이(Ya)가 제1임계값(th1)이상이고 제2임계값(th2)보다 작지 않으면, 마이컴은 차이(Ya)가 제2임계값(th2)이상인지를 판단하고(410), 그 판단 결과 차이(Ya)가 제2임계값(th2) 이상이면 마이컴(50)은 제2설정시간 동안 고 뮤측 휠의 제동압을 덤프(Dump)한다. 즉 도 6의 제3구간(t3-t43)에서와 같이, 고 뮤측에 가해지고 있는 제동압을 감소한다(412). 일정 시간(예를 들어 0.05초) 경과한 후 동작 414로 진행하여 측정된 요레이트(Ym)와 계산한 요레이트(Yd)의 차이(Ya)가 감소하는지 판단한다.

동작 410의 판단결과 차이(Ya)가 제2임계값(th2) 이상이 아니면 즉 차이(Ya)가 제1임계값(th2)보다 작은 경우에는 동작 402로 진행하여 고 뮤측 휠에 가해지는 제동압을 단계적으로 증가한다.

고 뮤 측 휠에 가해지는 제동압을 조절함으로서 차량이 비대칭 노면을 벗어난 경우인지는 횡가속도 센서를 이용하여 인식한다. 즉, 마이컴(50)은 횡가속도센서를 통하여 감지한 횡가속도가 설정 범위(예를 들어 ± 0.3G) 내에 있으면 비대칭 노면을 계속 주행하는 상태로 인식하는 한편, 횡가속도가 설정 범위 내에 없으면 차량이 비대칭 노면을 벗어난 경우로 인식한다. 차량이 비 대칭노면을 벗어나서 제동하는 경우 일반적인 동작 모드에서와 같이 차량 자세제어 시스템(ESP)을 작동시키며, 차량이 여전히 비대칭 노면을 벗어나지 않은 상태에서 제동하는 경우 전술한 제어 동작에 따라 고 뮤측 휠의 제동압을 조절한다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 차량이 비대칭 노면에서 제동하는 경우 고 뮤측 휠에 가해지는 제동압이 급격하게 상승하지 않도록 억제하고 필요 시 제동압을 덤프하므로써 효과적이고 실효성이 있는 차량 안정성을 확보할 수 있다.

Claims (10)

1. 차량의 거동 정보를 측정하기 위한 센서부;

   상기 차량의 휠 실린더에 가해지는 제동압을 조절하기 위하여 상기 휠 실린더에 설치된 밸브를 구동하는 밸브 구동부;

   상기 센서부를 통하여 차량의 감속도가 설정 감속도 이상인지 판단을 하여 상기 차량의 감속도가 설정 감속도 이상이면 상기 센서부에 의하여 측정된 차량의 거동 정보에 따라 차량이 주행하는 노면 상태를 판단하고, 상기 차량이 비대칭 노면에서 제동하는 경우 상기 센서부에 의해 측정된 요레이트와 차량의 안정성 확보를 위해 계산된 요레이트의 차이에 따라 고 뮤측 휠에 가해지는 제동압을 제어하는 마이컴을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 센서부는 압력 센서, 속도 센서, 요레이트 센서, 횡가속도 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 장치.
3. 속도 센서를 이용하여 차량의 감속도가 설정 감속도 이상인지 판단을 하고,

   상기 차량의 감속도가 설정 감속도 이상이면, 차량에 장착된 센서에 의해 측정된 차량 거동 정보에 따라 비대칭 노면에서 차량이 제동하는지를 판단하고, 비대칭 노면에서 차량 제동하는 경우 고 뮤측 휠에 가해지는 제동압을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 차량의 제동은 마스터 실린더의 압력을 측정하는 압력센서를 이용하여 제동여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.
5. 제3항에 있어서, 상기 비대칭 노면에서의 제동은 횡 가속도 센서를 통하여 측정된 횡가속도에 따라 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.
6. 삭제
7. 제3항에 있어서, 상기 고 뮤측 휠의 제동압을 제어하는 동작은 센서에 의해 측정된 요레이트와 차량의 안정성 확보를 위해 계산된 요레이트의 차이에 따라 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 측정된 요레이트와 계산된 요레이트의 차이가 제1임계값보다 작으면 고 뮤측 휠에 가해지는 제동압을 단계적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 측정된 요레이트와 계산된 요레이트의 차이가 제1임계값이상이고 상기 제1임계값보다 큰 제2임계값보다 작으면 고 뮤측 휠에 가해지는 제동압을 유지하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어방법.
10. 제7항에 있어서, 상기 측정된 요레이트와 계산된 요레이트의 차이가 제1임계값보다 큰 제2임계값보다 크면 고 뮤측 휠에 가해지는 제동압을 덤프하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어방법.

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