KR101021499B1

KR101021499B1 - 차량 자세제어장치의 제어방법

Info

Publication number: KR101021499B1
Application number: KR1020050119096A
Authority: KR
Inventors: 신용운
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2005-12-07
Filing date: 2005-12-07
Publication date: 2011-03-16
Also published as: KR20070059792A

Abstract

본 발명은 차량 자세제어장치의 제어방법에 관한 것으로, 특히 본 발명은 각 휠 실린더에서 브레이크압력을 증감에 따른 각 휠 속도의 변화를 근거로 하여 각 바퀴별 주행노면을 보다 단순하면서도 정확하게 검출할 수 있어 차량의 자세 제어를 보다 안정적으로 유지시킨다.

이를 위해 본 발명은 각 휠 실린더의 입구에 마련된 노멀오픈형의 입구밸브와 출구에 마련된 노멀클로즈형의 출구밸브와, 유압을 펌핑하여 각 휠 실린더 측으로 제공하는 유압펌프와, 이 유압펌프를 작동시키는 모터를 구비하고, 이 모터와 입출구밸브를 제어하여 각 휠 실린더의 브레이크압력을 증감시키는 차량 자세제어장치의 제어방법에 있어서, 각 휠 실린더에서 브레이크압력을 증감시킬 때, 각 바퀴의 휠 속도증감율을 산출하고, 각 바퀴별로 검출된 휠 속도증감율에 따라 각 바퀴의 주행노면을 판단하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 자세제어장치의 제어방법{CONTROL METHOD FOR ELECTRONICS STABILITY PROGRAM IN A VEHICLE}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세제어장치의 브레이크 액압 회로도이다.

도 2는 고 마찰노면에서의 브레이크압력 감압시의 브레이크압력과 휠 속도사이의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 3은 저 마찰노면에서의 브레이크압력 감압시의 브레이크압력과 휠 속도사이의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 4는 본 발명에 따른 차량 자세제어장치의 제어방법을 설명하기 위한 제어흐름도이다.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

MC : 마스터실린더 PS : 압력센서

PC1~PC4 : 노멀오픈형 입구밸브

PC5~PC8 : 노멀클로즈형 출구밸브

WS1~WS4 : 휠 속도센서

10 : 전자제어유닛(ECU)

본 발명은 차량의 자세제어장치의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각 바퀴별 주행노면을 보다 단순하고 정확하게 검출할 수 있는 차량의 자세제어장치의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량 자세제어장치(Electronic Stability Program ; 이하 ESP 시스템이라 칭함)는 차량의 주행자세를 최적으로 제어하기 위한 장치로, 제동시에 차바퀴의 잠김을 막는 안티록 브레이크 시스템(Anti-Lock Brake System ; ABS)의 차세대 장치이다. ESP 시스템은 차량이 미끄러지려고 할 때 안정성을 유지하기 위해 순간적으로 네 바퀴를 각각 독립적으로 제어하여 건조한 노면, 빗길, 자갈길, 눈길 등에서 주행안정성을 강화해 준다.

이러한 차량 자세제어장치에서는 주행노면의 조건에 따라 제동력을 증감하여 차량을 안정시키는 데, 종래에는 횡가속도센서와 종가속도센서를 통해 검출된 횡가속도정보와 종가속도정보를 통하여 차량의 주행노면을 판단하거나, 차량의 휠 속도를 통해 추정된 차량 감가속도를 이용하여 차량의 주행노면을 판단하였다.

그러나, 종래방식은 두 가지 센서의 정보를 취합해야 함을 물론 각 바퀴별 주행노면이 아닌 차량 전체의 주행노면을 판단하고 있기 때문에, 주행노면을 판단하는 데 있어서, 계산방식이 복잡하여 주행노면 판단에 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라, 각 바퀴의 주행노면을 개별 판단할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 목적은 각 휠 속도의 거동을 근거로 하여 각 바퀴별 주행노면을 보다 단순하고 정확하게 검출할 수 있는 차량 자세제어장치의 제어방법을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량 자세제어장치의 제어방법은, 각 휠 실린더의 입구에 마련된 노멀오픈형의 입구밸브와 출구에 마련된 노멀클로즈형의 출구밸브와, 유압을 펌핑하여 각 휠 실린더 측으로 제공하는 유압펌프와, 유압펌프를 작동시키는 모터를 구비하고, 모터와 입출구밸브를 제어하여 각 휠 실린더의 브레이크압력을 증감시키는 차량 자세제어장치의 제어방법에 있어서, 각 휠 실린더에서 브레이크압력을 증감시킬 때, 각 바퀴의 휠 속도증감율을 산출하고, 각 바퀴별로 검출된 휠 속도증감율에 따라 각 바퀴의 주행노면을 판단하는 것을 포함하고, 각 휠 속도증감율에 따라 각 바퀴의 주행노면을 판단하는 것은, 산출된 각 휠 속도의 감소율이 미리 설정된 제1기준율보다 크고, 산출된 각 휠 속도의 증가율이 미리 설정된 제2기준율보다 적으면, 해당 바퀴의 주행노면을 저 마찰노면으로 판단하고, 산출된 각 휠 속도의 감소율이 미리 설정된 제1기준율보다 적고, 산출된 각 휠 속도의 증가율이 미리 설정된 제2기준율보다 크면, 해당 바퀴의 주행노면을 고 마찰노면으로 판단하는 것을 특징으로 한다.

삭제

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

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세제어장치의 브레이크 액압 회로도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 브레이크 페달(BP)의 압박에 의한 진공부스터(VB)의 작동에 의해 브레이크압력을 발생시키는 마스터실린더(MC)를 구비한다. 이 마스터 실린더(MC)에는 마스터실린더(MC)의 압력을 검출하는 압력센서(PS)가 전기적으로 연결된다.

이 마스터실린더(MC)는 두 개의 챔버(MCP, MCS)를 가지며, 마스터실린더(MC)로부터 휠 실린더(WFR, WRL)에 전달되는 브레이크 액압을 제어하기 위해 첫 번째 챔버(MCP)와 전륜 우측 바퀴(FR)와 후륜 좌측 바퀴(RL)에 각각 설치된 휠 실린더(WFR, WRL) 사이의 주액압라인(MF)에는 노멀오픈형 컷밸브(SC1)가 마련된다. 그리고, 이 노멀오픈형 컷밸브(SC1)와 휠 실린더(WFR, WRL) 사이의 유압라인(MFr,MFl)에는 노멀오픈형 입구밸브(PC1, PC2)가 마련된다. 이 노멀오픈형 입구밸브(PC1, PC2)에는 병렬로 각각 체크밸브(CV1, CV2)가 설치된다. 휠 실린더(WFR, WRL)에서의 브레이크액은 이 체크밸브(CV1, CV2)를 거쳐 컷밸브(SC1)를 통해 마스터실린더(MC)로 리턴한다.

또한, 브레이크액이 휠 실린더(WFR, WRL)의 출구측에는 노멀클로즈형 출구밸브(PC5, PC6)가 마련된다. 이 노멀클로즈형 출구밸브(PC5, PC6)의 출구측에는 휠 실린더(WFR, WRL)에서 배출되는 브레이크액을 일시 저장하는 저압 어큐뮬레이터(RS1) 및 이 저압 어큐뮬레이터(RS1)에 저장된 브레이크액을 펌핑하여 각 휠 실린더측으로 강제 환류시키는 유압펌프(HP1)와 모터(M)가 마련된다.

한편, 유압펌프(HP1)의 흡입측과 마스터실린더(MC)의 첫 번째 챔버(MCP)사이의 보조액압라인(MFc)사이에는 노멀오픈형 입구밸브(SI1)가 마련된다. 그리고, 체크밸브(CV5, CV6)는 보조액압라인(MFc)에 의해 분기되는 두 개의 액압라인상에 각각 설치된다. 이에 따라, 입구밸브(SI1)가 폐쇄되면 마스터 실린더(MC)와 유압펌프(HP1)사이의 보조액압라인(MFc)는 차단되고, 입구밸브(SI1)가 개방되면 마스터 실린더(MC)와 유압펌프(HP1)사이의 보조액압라인(MFc)는 연결된다. 이때, 체크밸브(CV5)는 브레이크액이 저압 어큐뮬레이터(RS1)로 유입되는 것을 방지한다.

한편, 전륜 좌측 바퀴(FL)와 후륜 우측 바퀴(RR)의 유압회로에서는 각각의 부품들이 상술한 전륜 우측 바퀴(FR)와 후륜 좌측 바퀴(RL)의 유압회로와 동일하게 구성된다.

참고로, 참조부호 DP1, DP2는 고압 어큐뮬레이터이다.

도 2의 컷밸브(SC1, SC2), 입구밸브(SI1, SI2), 그리고 각 휠 실린더(WFR, WRL, WFL, WRR)에서의 입구밸브(PC1~PC4)와 출구밸브(PC5~PC8), 유압펌프(HP1,HP2)를 작동시키는 모터(M)는 ESP 모드 등의 제어모드를 수행하는 전자제어유닛(ECU)(10)에 의해 작동된다.

전륜 좌우측 바퀴(FL, FR)와 후륜 좌우측 바퀴(RL, RR)에 각각 마련된 휠 속도센서(WS1~WS4)는 검출된 바퀴의 속도를 제공할 수 있도록 전자제어유닛(ECU)(10)에 전기적으로 연결된다.

또한, 전자제어유닛(10)에는 핸들의 조향 샤프트에 설치되며 운전자의 핸들 조작에 따른 조향각 및 조향각속도를 검출하는 조향각센서(11)와, 차량의 선회속도를 검출하는 요우레이트센서(12)와, 차량의 횡가속도를 검출하는 횡가속도센서(13)가 전기적으로 연결된다.

상기한, 전자제어유닛(10)은 각 휠 속도센서(WS1~WS4)로부터 차속정보을 얻고, 조향각센서(11)로부터, 조향각 및 조향각속도 정보를 얻고, 요우레이트센서(12)로부터, 요우레이트정보를 얻고, 횡가속도센서(13)로부터, 횡가속도정보를 얻고, 상기한 각각의 정보들을 이용하여 ESP 제어를 수행하게 된다.

일반적으로, ESP 시스템에서는 차량의 안정시키기 위해서 해당 바퀴에 압력을 넣기도 하고 빼기도 한다. 이때, 거의 동일한 압력임에도 노면조건에 따라 바퀴는 다르게 행동한다. 이와 같이, 바퀴와 노면과의 마찰력에 따라 휠 속도는 다르게 나타난다.

본 발명에서는 이것을 이용하여 각 바퀴의 노면을 판단하고, 적절한 제어를 수행한다. 즉, 저 마찰노면(일예로, 빙판길(ice))과 같이 미끄러운 노면에서는 휠 속도가 쉽게 줄고, 고 마찰노면(일예로, 아스팔트)과 같이 일반 노면에서는 상대적으로 큰 압력이 아니면 휠 속도가 잘 줄지 않는다. 한편, 각 휠 실린더에 브레이크압력을 증가시킨 후 감소시킬 때는 반대의 현상이 나타난다. 즉, 각 바퀴에 브레이 크압력을 증가시키면 휠 속도가 줄게 되고 이 후 휠 속도를 증가시키기 위해 브레이크압력을 빼면 노면과 바퀴의 마찰력에 따라 휠 속도의 증가가 다르게 나타난다. 즉, 도 2와 같이, 저 마찰노면에서는 휠 속도가 천천히 증가하고, 도 3과 같이, 고 마찰노면에서는 휠 속도가 급격히 증가한다. 이러한 차이를 이용하여 각 바퀴의 노면상태를 파악하여 제어에 이용하게 된다.

도 4를 살펴보면, 전자제어유닛(10)은 단계 S100에서 주행노면판단이 개시되었는지를 판단한다.

단계 S100의 판단결과 주행노면판단이 개시되었으면, 먼저, 단계 S101에서 각 휠 실린더에 브레이크압력을 증가시킨다. 그런 후 단계 S102에서 각 휠 속도를 검출하여 각 휠 속도의 감소율을 산출한다.

이어서, 반대로, 단계 S103에서 각 휠 실린더에 브레이크압력을 감소시킨다. 그런 후 단계 S104에서 각 휠 속도를 검출하여 각 휠 속도의 증가율을 산출한다.

그런 후 단계 S105에서, 산출된 각 휠 속도의 감소율과 기준노면에 대하여 미리 설정된 제1기준율을 비교함과 함께 산출된 각 휠 속도의 증가율과 기준노면에 대하여 미리 설정된 제2기준율을 비교한다.

만약, 단계 S105의 비교결과, 산출된 각 휠 속도의 감소율이 미리 설정된 제1기준율보다 크고, 산출된 각 휠 속도의 증가율이 미리 설정된 제2기준율보다 적으면, 즉, 증압시, 휠 속도가 쉽게 줄고, 감압시, 휠 속도가 천천히 증가하면, 단계 S106에서 해당 바퀴의 주행노면을 저 마찰노면으로 판단한다. 이후 단계 S107에서 저 마찰노면에 맞는 저 마찰노면제어를 수행한다.

또한, 단계 105의 비교결과, 산출된 각 휠 속도의 감소율이 미리 설정된 제1기준율과 동일하고, 산출된 각 휠 속도의 증가율이 미리 설정된 제2기준율과 동일하면, 단계 S108에서 해당 바퀴의 주행노면을 기준노면으로 판단한다. 이후 단계 S109에서 기준노면에 맞는 기준노면제어를 수행한다.

한편, 산출된 각 휠 속도의 감소율이 미리 설정된 제1기준율보다 적고, 산출된 각 휠 속도의 증가율이 미리 설정된 제2기준율보다 크면, 즉, 증압시, 휠 속도가 잘 줄지 않고, 감압시, 휠 속도가 급격히 증가하면, 단계 S110에서 해당 바퀴의 주행노면을 고 마찰노면으로 판단한다. 이후 단계 S111에서 고 마찰노면제어를 수행한다.

이때, 각 주행노면에 맞는 노면제어를 수행할 때, 각 바퀴의 주행노면에 따라 각 바퀴의 슬립율이 최적 슬립율 범위 내에 있도록 각 휠 실린더의 브레이크압력의 증감율을 조절한다.

상기한 실시예에서는 각 휠 실린더에서 브레이크압력을 증감시킬 때, 각 바퀴의 휠 속도증감율을 산출하고, 각 바퀴별로 검출된 휠 속도증감율에 따라 각 바퀴의 주행노면을 판단하는 것에 한정하여 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 브레이크압력의 증가시의 휠 속도의 감소율 또는 브레이크압력의 감소시의 휠 속도의 증가율에 따라 각 바퀴의 주행노면을 개별 판단하는 것을 포함한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 각 휠 실린더에서 브레이크압력을 증감에 따른 각 휠 속도의 변화를 근거로 하여 각 바퀴별 주행노면을 보다 단 순하면서도 정확하게 검출할 수 있어 차량의 자세 제어를 보다 안정적으로 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

각 휠 실린더의 입구에 마련된 노멀오픈형의 입구밸브와 출구에 마련된 노멀클로즈형의 출구밸브와, 유압을 펌핑하여 각 휠 실린더 측으로 제공하는 유압펌프와, 상기 유압펌프를 작동시키는 모터를 구비하고, 상기 모터와 입출구밸브를 제어하여 각 휠 실린더의 브레이크압력을 증감시키는 차량 자세제어장치의 제어방법에 있어서,

상기 각 휠 실린더에서 브레이크압력을 증감시킬 때, 각 바퀴의 휠 속도증감율을 산출하고,

상기 각 바퀴별로 검출된 휠 속도증감율에 따라 상기 각 바퀴의 주행노면을 판단하는 것을 포함하고,

상기 각 휠 속도증감율에 따라 상기 각 바퀴의 주행노면을 판단하는 것은,

상기 산출된 각 휠 속도의 감소율이 미리 설정된 제1기준율보다 크고, 산출된 각 휠 속도의 증가율이 미리 설정된 제2기준율보다 적으면, 해당 바퀴의 주행노면을 저 마찰노면으로 판단하고, 상기 산출된 각 휠 속도의 감소율이 미리 설정된 제1기준율보다 적고, 산출된 각 휠 속도의 증가율이 미리 설정된 제2기준율보다 크면, 해당 바퀴의 주행노면을 고 마찰노면으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량 자세제어장치의 제어방법.
삭제
삭제