KR100921395B1 - 브레이크페달의 답력변화 검출장치 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브레이크페달의 답력변화 검출장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 본 발명은 ABS 제어시, 바퀴의 슬립과 차체속도의 기울기 변화에 기초하여 브레이크페달의 답력 변화여부를 정확히 판단함으로써 ABS 제어시 브레이크 페달의 답력변화가 발생하더라도 변화된 브레이크 답력을 반영하여 적절한 ABS 제어를 수행할 수 있으므로 ABS 제동성능을 향상시킬 수 있다.

이를 위해 본 발명은 각 바퀴의 회전속도를 검출하는 복수의 휠 속도센서, 이 복수의 휠 속도센서로부터 산출된 차체속도의 변화율을 산출하는 차체속도변화율산출부, 각 휠 속도에 기초하여 각 바퀴의 슬립을 산출하는 슬립산출부, 이 슬립산출부를 통해 산출된 각 바퀴의 슬립값이 모두 미리 설정된 슬립값보다 낮은 상태를 유지하는 시간을 카운트하는 시간카운트부, ABS 제어시, 차체속도변화율산출부를 통해 산출된 차체속도의 변화율과, 시간카운트부를 통해 카운트된 시간에 기초하여 브레이크 페달의 답력 변화를 판단하는 제어부를 포함한다.

Description

브레이크페달의 답력변화 검출장치 및 그 제어방법{Double Braking detection device and control method thereof in a vehicle with anti-lock brake system in a vehilce}

도 1은 ABS 제어시 브레이크페달의 답력변화가 발생한 경우의 차체속도와 차량감속도의 변화를 보인 파형도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안티록 브레이크 시스템의 브레이크페달의 답력변화 검출장치에 대한 제어블록도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안티록 브레이크 시스템의 브레이크페달의 답력변화 검출장치에서 브레이크페달의 답력변화 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 제어흐름도이다.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

10 : ECU 11 : 차체속도산출부,

12 : 차체속도변화율산출부 13 : 슬립산출부

14 : 시간카운트부 15 : 제어부

20~23 : 휠 속도센서

본 발명은 브레이크페달의 답력변화 검출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 ABS 제어시, 차량의 브레이크페달의 답력변화 여부를 검출하는 안티록 브레이크 시스템(Anti-lock Brake System ; 이하 ABS라 칭함) 등에 적용되는 브레이크페달의 답력변화 검출장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, ABS 장치는 차체속도와 각 차륜의 휠 속도를 비교하여 슬립율을 산출하고, 산출된 슬립율이 목표 슬립율보다 높은 슬립의 차륜에는 제동 토크를 감소시키고, 낮은 차륜에는 제동 토크를 증가시켜 목표 슬립율을 유지시킴으로써 주행안정성을 확보함과 동시에 조향이 안정되게 하기 위한 장치이다.

이러한 ABS 장치는 각 차륜에 대해서 제동 토크를 단순히 증가 또는 감소만하도록 제어를 하면, 제동 토크의 변화가 심하여 ABS 성능 자체뿐만 아니라 소음과 진동이 심해질 수 있다.

따라서 최근의 ABS 장치는 제동 토크를 부드럽게 증가 또는 감소시키거나 경우에 따라서는 일정하게 유지시키는 통상 리니어 플로우 제어(Linear Flow Control ; 이하 LFC)라 일컫는 LFC 제어를 적용하고 있다.

이 LFC 제어는 각 차륜의 휠 실린더에 공급되는 브레이액을 조절하여 차륜의 제동 토크를 조절하는 솔레노이드 밸브를 스위칭 방식으로 단순히 완전개방 또는 완전폐쇄시키는 대신에, 솔레노이드 밸브에 공급되는 전류의 듀티비를 소정 사이클별로 조절하는 펄스폭 변조(Pulse Width Modulation ; 이하 PWM이라 칭함)방식으로 밸브의 개도를 조절하여 차륜의 제동 토크를 부드럽게 증가 또는 감소시킨다.

이러한 LFC 제어를 적용한 ABS 장치에서는 휠 실린더의 압력과 마스터실린더의 압력사이의 압력차에 의해 영향을 받는다. 즉, ABS 제어는 휠 실린더의 제동압력을 감압, 증압 유지시키는 제어사이클을 기준으로 노면상태라든지 압력의 증압량과 감압량 등을 결정하기 때문에 ABS 제어 중 브레이크 페달의 답력이 줄어드는 것과 같이 브레이크 페달의 답력변화시에는 일부 브레이크 압력이 마스터실린더측으로 유입된다. 이로 인해, ABS 제어상태를 잘못 판단하여 ABS 제어가 과격해지거나, 지연되는 등의 부작용이 생길 수 있다.

이를 위해 종래에는 ABS 제어중의 4개의 바퀴의 슬립경향을 이용하여 차량의 브레이크페달의 답력변화 여부를 판단하였다. 즉, ABS 제어를 위해 제동압력을 증압, 감압 또는 유지시키는 중에 4개 바퀴의 슬립이 모두 0인 상태를 일정시간이상 유지하게 되면, 브레이크페달의 답력변화에 의한 것으로 판단하였다.

그러나, 울퉁불퉁한 노면이 덤프(Bump)노면이나, 아이스(Ice)노면보다 마찰계수가 낮은 피크 아이스(Peak Ice)노면 등에서는 4개 바퀴의 슬립이 거의 비슷하게 생기는 상황이 발생할 수 있어 차량의 브레이크페달의 답력변화 여부를 잘못 판단할 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 ABS 제어시, 바퀴의 슬립과 차체속도의 기울기 변화에 기초하여 브레이크페달의 답력 변화여부를 정확히 판단함으로써 ABS 제어시 브레이크 페달의 답력변화가 발생하더라도 변화된 브레이크 답력을 반영하여 적절한 ABS 제어를 수행할 수 있는 브레이크 페달의 답력변화 검출장치 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 브레이크페달의 답력변화 검출장치는 각 바퀴의 회전속도를 검출하는 복수의 휠 속도센서, 상기 복수의 휠 속도센서로부터 산출된 차체속도의 변화율을 산출하는 차체속도변화율산출부, 상기 각 휠 속도에 기초하여 각 바퀴의 슬립을 산출하는 슬립산출부, 상기 슬립산출부를 통해 산출된 각 바퀴의 슬립값이 모두 미리 설정된 슬립값보다 낮은 상태를 유지하는 시간을 카운트하는 시간카운트부, ABS 제어시, 상기 차체속도변화율산출부를 통해 산출된 차체속도의 변화율과, 상기 시간카운트부를 통해 카운트된 시간에 기초하여 브레이크 페달의 답력 변화를 판단하는 제어부를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 브레이크페달의 답력변화 검출방법은 각 바퀴의 휠 속도를 검출하고, 상기 검출된 각 휠 속도로부터 산출된 차체속도의 변화율을 산출하고, 상기 각 휠 속도에 기초하여 각 바퀴의 슬립을 산출하고, 상기 산출된 4개 바퀴의 슬립이 모두 미리 설정된 슬립보다 적은 상태를 유지하는 시간을 카운트하고, 상기 산출된 차체속도의 현재변화율이 평균변화율보다 소정값이상 변화한 것을 인식한 후 상기 카운트된 시간이 미리 설정된 이상이면, 브레이크페달의 답력변화로 판단하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

ABS 제어시, 운전자가 브레이크 페달에서 발을 갑자기 떼는 것과 같이 브레 이크 페달의 답력을 감소시킬 때마다, 4개 바퀴의 슬립이 모두 거의 0에 가깝게 줄어든 상태를 소정시간이상 지속하게 된다.

또한, 브레이크 페달의 답력을 감소시키게 되면, 제동압력이 마스터실린더측으로 역류하여 점선으로 구분된 영역에 나타난 것과 같이, 차체속도의 감속이 갑자기 완만해진다. 즉, 차체속도의 평균변화율(평균차체감속도)과 현재 차체속도의 변화율(차체감속도)이 비교적 큰 차이가 나는 구간이 발생한다.

상기한 슬립현상은 브레이크 페달 답력변화가 없는 상태에서 덤프(Bump)노면이나, 피크 아이스(Peak Ice)노면 등을 주행하는 차량에서도 나타날 수 있으나, 상기한 차체속도의 특정한 기울기 변화는 제동압력이 마스터실린더측으로 역류하는 것에 의한 것이므로 상기한 노면들에서는 나타나지 않으며, 브레이크 페달의 답력변화에 의해서만 나타나게 된다.

따라서, 본원발명에서는 상기한 슬립현상과 함께 차체속도의 특정한 기울기 변화에 기초하여 브레이크 페달의 답력변화를 검출하게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 브레이크페달의 답력변화 검출장치는 전반적인 제어를 수행하는 전자제어유닛(Electronic Control Unit ; 이하 ECU라 칭함)를 포함한다.

이 ECU(10)의 입력측에는 각 바퀴의 휠 속도를 검출하는 휠 속도센서(20-23)가 전기적으로 연결된다.

이 ECU(10)는 각 휠 속도센서(20-23)를 통해 검출된 휠 속도들에 기초하여 차체속도를 산출하는 차체속도산출부(11)와, 이 차체속도산출부(11)를 통해 산출된 차체속도에 기초하여 차체속도의 변화율을 산출하는 차체속도변화율산출부(12)와, 각 휠 속도센서(20-23)를 통해 검출된 각 휠 속도에 기초하여 각 바퀴의 슬립을 산출하는 슬립산출부(13)와, 이 슬립산출부(13)를 통해 산출된 각 바퀴의 슬립이 미리 설정된 슬립보다 낮은 상태를 유지하는 시간을 카운트하는 시간카운트부(14)와, 차체속도변화율산출부(12) 및 시간카운트부(14)를 통한 차체속도의 변화율과, 각 바퀴의 슬립이 미리 설정된 슬립보다 낮은 상태를 유지하는 시간을 근거로 하여 브레이크페달의 답력변화를 판단하는 제어부(15)를 포함한다.

이 제어부(15)는 ABS 제어를 위해 제동압력을 증압, 감압, 유지시키는 ABS 제어중에 차체속도변화율산출부(12)를 통해 산출된 차체속도의 변화율과 시간카운트부(14)를 통해 카운트된 시간을 근거로 하여 브레이크 페달의 답력변화를 판단한다. 즉, 차체속도의 현재변화율이 차체속도의 이전의 평균변화율보다 소정값이상 낮은 상태를 인식한 후 카운트된 시간이 미리 설정된 시간이상이면 브레이크페달의 답력이 줄어든 것으로 판단한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안티록 브레이크 시스템의 브레이크페달의 답력변화 검출장치에서 브레이크페달의 답력변화 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 제어흐름도이다. 도 3을 살펴보면, ABS 제어시, 단계 S100에서 ECU(10)는 해당 바퀴의 슬립에 따라 제동압력을 증압, 감압, 또는 유지시키는 ABS 제어를 수행한다.

이러한 ABS 제어를 수행하는 중에, 단계 S101에서 ECU(10)는 휠 속도센서(20-23)를 통해 각 바퀴의 휠 속도를 검출한다.

휠 속도를 검출한 후 단계 S102에서 ECU(10)는 검출된 휠 속도들을 이용하여 차체속도를 산출한다.

그리고, 단계 S103에서 ECU(10)는 산출된 차체속도를 이용하여 차체속도의 시간에 따른 변화율을 산출한다.

단계 S104에서 ECU(10)는 단계 S103에서 산출된 차체속도의 변화율을 근거로 하여 차체속도의 현재변화율과 이전까지의 차체속도의 평균변화율사이의 차이값을 산출하고, 산출된 차이값이 미리 설정된 값(a)보다 큰 지를 판단한다. 만약, 단계 S104에서의 판단결과 차체속도의 현재변화율과 평균변화율사이의 차이값이 미리 설정된 값(a)보다 적은 경우에는 단계 S109로 진행하여 브레이크페달의 답력변화가 없는 것으로 판단한다.

한편, 단계 S104에서의 판단결과 차체속도의 현재변화율과 평균변화율사이의 차이값이 미리 설정된 값(a)보다 큰 경우에는 ECU(10)는 단계 S105로 진행하여 각 바퀴의 슬립(S1, S2, S3, S4)을 산출한다.

각 바퀴의 슬립을 산출한 후 단계 S106에서 ECU(10)는 산출된 각 바퀴의 슬립(S1, S2, S3, S4)이 미리 설정된 슬립(Sref)(일예로 2%)보다 낮은 상태를 유지하는 시간(T1)을 카운트한다.

그리고, 단계 S107에서 ECU(10)는 카운트된 시간(T1)이 미리 설정된 시간(일예로, 0.2sec)을 경과하였는지를 판단한다. 만약, 단계 S107에서의 판단결과 카운트된 시간(T1)이 미리 설정된 시간(Tref)(일예로, 0.2sec)을 경과하지 않았으면, ECU(10)는 단계로 S109로 리턴하여 브레이크페달의 답력변화가 없는 것으로 판단한다.

한편, 단계 S107에서의 판단결과 카운트된 시간(T1)이 미리 설정된 시간(일예로, 0.2sec)을 경과하였으면, ECU(10)는 단계 S108로 진행하여 브레이크페달의 답력이 변화한 것으로 판단한다.

브레이크페달의 답력이 변화한 것으로 판단된 경우에는 ABS 제어가 브레이크페달의 답력변화를 고려하여 ABS 제어를 수행함으로써 ABS 제어성능을 향상시킨다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 ABS 제어시, 차체속도의 기울기가 갑자기 완만해진 후 바퀴의 슬립이 거의 0인 상태를 소정시간이상 유지하면 브레이크페달의 답력이 낮아진 원인에 의한 것이므로 브레이크페달의 답력이 변화한 것으로 판단한다. 따라서, 본 발명은 낮아진 브레이크 답력을 고려하여 적절한 ABS 제어를 수행할 수 있으므로 ABS 제동성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 각 바퀴의 회전속도를 검출하는 복수의 휠 속도센서,

   상기 복수의 휠 속도센서로부터 산출된 차체속도의 변화율을 산출하는 차체속도변화율산출부,

   상기 각 휠 속도에 기초하여 각 바퀴의 슬립을 산출하는 슬립산출부,

   상기 슬립산출부를 통해 산출된 각 바퀴의 슬립값이 모두 미리 설정된 슬립값보다 낮은 상태를 유지하는 시간을 카운트하는 시간카운트부,

   ABS 제어시, 상기 차체속도변화율산출부를 통해 산출된 차체속도의 변화율과, 상기 시간카운트부를 통해 카운트된 시간에 기초하여 브레이크 페달의 답력 변화를 판단하는 제어부를 포함하며,

   상기 제어부는 상기 산출된 차체속도의 현재변화율이 평균변화율보다 소정값이상 변화한 것을 인식한 후 상기 카운트된 시간이 미리 설정된 시간이상이면 브레이크페달의 답력이 줄어든 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 브레이크페달의 답력변화 검출장치.
2. 삭제
3. 각 바퀴의 휠 속도를 검출하고,

   상기 검출된 각 휠 속도로부터 산출된 차체속도의 변화율을 산출하고,

   상기 각 휠 속도에 기초하여 각 바퀴의 슬립을 산출하고,

   상기 산출된 4개 바퀴의 슬립이 모두 미리 설정된 슬립보다 적은 상태를 유지하는 시간을 카운트하고,

   상기 산출된 차체속도의 현재변화율이 평균변화율보다 소정값이상 변화한 것을 인식한 후 상기 카운트된 시간이 미리 설정된 시간이상이면 브레이크페달의 답력이 줄어든 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 브레이크페달의 답력변화 검출방법.

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