KR101316586B1 - Control method of brake - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량이 주행 중에 횡 방향으로 힘을 받더라도 브레이크의 간극을 일정하게 유지시켜 브레이크 제어 성능을 개선할 수 있는 브레이크 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a brake control method that can improve the brake control performance by maintaining a constant gap of the brake even when the vehicle is forced in the lateral direction while driving.
이를 위해 본 발명은 차량 자세 제어장치의 휠 속도센서, 조향각 센서, 횡가속도센서 및 압력센서로부터 측정값을 전달받아 상기 차량의 주행 중에 휠이 횡 방향으로 힘을 받고 있는지 여부를 판단하여 디스크와 패드의 간격을 모니터링하고; 상기 휠이 횡 방향으로 힘을 받는 경우 유압펌프 구동용 모터 구동에 따라 제동압 형성에 필요한 브레이크 오일을 마스터 실린더로부터 상기 휠에 공급하여 운전자에 의한 제동 전에 상기 휠에 저압의 제동압을 미리 형성시킴으로써 안정된 제동 성능을 갖게 된다.To this end, the present invention receives the measured values from the wheel speed sensor, the steering angle sensor, the lateral acceleration sensor and the pressure sensor of the vehicle attitude control device to determine whether the wheel is receiving the force in the lateral direction during the driving of the disk and pad To monitor the interval of; When the wheel receives a force in the lateral direction, the brake oil required for braking pressure is supplied to the wheel from the master cylinder according to the driving of the hydraulic pump driving motor to form a low pressure braking pressure on the wheel before braking by the driver. It has a stable braking performance.
Description
본 발명은 차량 자세 제어장치를 이용하여 브레이크 제어 성능을 개선하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량이 주행 중에 횡 방향으로 힘을 받더라도 브레이크의 간극을 일정하게 유지시켜 안정된 제동 성능을 유지할 수 있는 브레이크 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for improving brake control performance by using a vehicle attitude control device, and more particularly, to maintain a stable braking performance by maintaining a constant gap of the brake even when the vehicle is subjected to a lateral direction while driving. It relates to a brake control method.
차량에 장착되는 브레이크는 주행 중인 차량을 감속 또는 정지시키거나 정지 상태를 유지하기 위해 사용되는 장치로, 통상적으로 휠과 함께 회전하는 원판형의 디스크를 양쪽에서 패드로 강하게 압박하여 제동력을 얻는 디스크 브레이크를 사용하고 있다.A brake mounted on a vehicle is a device used to decelerate or stop a driving vehicle or to maintain a stationary vehicle. A disk brake, in which a disk-shaped disk, which normally rotates with a wheel, is strongly pressed with a pad on both sides to obtain braking force. I'm using.
이러한 디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 디스크와, 마스터실린더로부터 전달되는 유압에 의하여 가압하는 캘리퍼 어셈블리를 포함하고, 캘리퍼 어셈블리는 디스크와 마찰하는 패드와, 패드를 가압하는 피스톤과, 피스톤에 유압을 가하도록 브레이크액을 유출입하는 실린더가 형성된 캘리퍼 하우징을 포함하여 피스톤의 왕복운동에 따라 패드가 움직이면 회전하는 디스크와 접촉하여 디스크와 패드 사이의 마찰력으로 제동력을 얻게 된다.The disc brake includes a disk rotating with the wheel, a caliper assembly pressurized by hydraulic pressure transmitted from the master cylinder, and the caliper assembly applies a pad to friction with the disk, a piston to pressurize the pad, and a hydraulic pressure to the piston. When the pad moves according to the reciprocating motion of the piston, including a caliper housing in which a cylinder is formed to flow in and out of the brake fluid, the braking force is obtained by contacting the rotating disk with friction between the disk and the pad.
그러나 차량의 급격한 선회, 뱅크(Bank) 노면 주행, 러프(Rough) 노면 주행으로 차량이 횡 방향으로 힘을 받는 경우 디스크와 캘리퍼의 간극이 벌어져 디스크와 패드가 밀착이 되고, 조건에 따라 피스톤이 안으로 밀려들어가는 경우가 발생하는데, 이때 액티브 제어를 하거나 운전자가 브레이크를 작동하게 되면 피스톤이 밀려들어간 부분만큼 브레이크 오일이 실린더에 채워지게 되어 휠의 압력 상승은 지연된다. 따라서 운전자가 급제동을 요구하는 경우나 차량 자세 제어장치가 작동하여 신속하여 압력을 증가시켜야 할 경우 압력 상승의 지연으로 제동거리가 길어지거나 또는 차량 자세 제어가 불안정해져 제동 성능을 감소시킨다.However, if the vehicle is forced in the lateral direction due to rapid turning of the vehicle, bank road driving, and rough road driving, the gap between the disc and the caliper is widened, and the disc and the pad are in close contact. In this case, when the active control or the driver activates the brake, the brake oil is filled in the cylinder as much as the piston is pushed in, and the pressure rise of the wheel is delayed. Therefore, when the driver requires rapid braking or when the vehicle attitude control device is operated to rapidly increase the pressure, the braking distance is increased due to the delay of the pressure increase or the vehicle attitude control becomes unstable, thereby reducing the braking performance.
본 발명은 차량 자세 제어장치를 이용하여 차량이 횡 방향으로 힘을 받는지 여부를 판단하고 차량이 횡 방향으로 힘을 받는 경우 브레이크 오일을 순환시켜 운전자에 의한 제동 전에 제동압을 미리 형성시킴으로서 안정된 제동 성능을 유지할 수 있는 브레이크 제어방법을 제시하고자 한다.The present invention uses a vehicle attitude control device to determine whether the vehicle is subjected to the force in the lateral direction, and when the vehicle is subjected to the force in the lateral direction by circulating the brake oil to form a braking pressure before braking by the driver in advance to stabilize the braking performance To propose a brake control method that can maintain the.
본 발명의 실시예는 차량 자세 제어장치를 이용하여 차량의 횡 방향 주행을 판단하고; 상기 차량의 횡 방향 주행 시 브레이크 오일을 순환시켜 제동압을 형성하는 것을 특징으로 한다.An embodiment of the present invention is to determine the transverse direction of the vehicle using the vehicle attitude control device; When the vehicle travels in the lateral direction, the brake oil is circulated to form a braking pressure.
상기 차량의 횡 방향 주행을 판단하는 것은, 상기 차량 자세 제어장치의 휠 속도센서, 조향각 센서, 횡가속도센서 및 압력센서의 측정값을 전달받아 상기 차량 의 주행 중에 휠이 횡 방향으로 힘을 받고 있는지 여부를 판단하여 디스크와 패드의 간격을 모니터링하는 것을 특징으로 한다.The driving of the vehicle in the lateral direction may include determining whether the wheel is receiving the force in the lateral direction while receiving the measured values of the wheel speed sensor, the steering angle sensor, the lateral acceleration sensor, and the pressure sensor of the vehicle attitude control device. It is characterized by monitoring the gap between the disk and the pad by determining whether or not.
상기 제동압을 형성하는 것은, 유압펌프 구동용 모터 구동에 따라 상기 제동압 형성에 필요한 상기 브레이크 오일을 마스터 실린더로부터 상기 휠에 공급하여 운전자에 의한 제동 전에 상기 휠에 저압의 제동압을 미리 형성시키는 것을 특징으로 한다.The braking pressure may be formed by supplying the brake oil necessary for the braking pressure to the wheel from the master cylinder according to the driving of the hydraulic pump driving motor to form a low braking pressure on the wheel before braking by the driver. It is characterized by.
이러한 본 발명의 실시예에 의하면, 차량 자세 제어장치의 휠 속도센서, 조향각 센서, 횡 가속도센서, 압력센서를 이용하여 차량이 횡 방향으로 힘을 받는지 여부를 판단하고 차량이 횡 방향으로 힘을 받는 경우 디스크와 캘리퍼의 간극이 벌어진 상태라고 판단하여 브레이크 오일을 자연 순환시켜 운전자에 의한 제동 전에 제동압을 미리 형성시킴으로서 디스크와 캘리퍼의 간극 조절을 위한 별도의 장치를 설치하지 않고도 브레이크의 간극을 일정하게 유지할 수 있어 일반 제동 및 액티브 제동 조건에서 브레이크의 응답 성능을 개선할 수 있다는 효과가 있다.According to this embodiment of the present invention, by using the wheel speed sensor, steering angle sensor, lateral acceleration sensor, pressure sensor of the vehicle attitude control device to determine whether the vehicle is applied in the lateral direction and the vehicle receives the force in the lateral direction In this case, it is judged that the gap between the disc and the caliper is open, and the brake oil is naturally circulated to form the braking pressure before braking by the driver, so that the gap between the brake is kept constant without installing a separate device for adjusting the gap between the disc and the caliper. It can maintain, improving the brake's response performance under normal braking and active braking conditions.
이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 브레이크 장치의 유압 회로도이다.1 is a hydraulic circuit diagram of a brake device according to an embodiment of the present invention.
도 1에서, 차량의 ABS 제동 시 운전자의 답력이 브레이크 페달(11)을 통해 부스터에 의해 배가되어 마스터 실린더(10)에 전달된다. 마스터 실린더(10)에 형성된 유압은 평소 열림 상태를 유지하는 NO밸브인 제1 및 제2트랙션 컨트롤 밸 브(29a, 29b)와 제1전자밸브들(21a~21d)을 통해 각 휠 실린더(11a~11d)로 전달된다. 각 휠 실린더(11a~11d)의 브레이크 오일이 복귀하기 위해서는 제1전자밸브들(21a~21d)을 폐쇄 제어하고 평소 닫힘 상태를 유지하는 NC밸브인 제2전자밸브들(22a~22d)을 개방하여 저압 어큐뮬레이터(25a~25b)에 브레이크 오일을 일시 저장한다. 저압 어큐뮬레이터(25a~25b)는 일정량 오일이 충전되면 유압펌프들(23a~23b) 쪽으로 브레이크 오일이 공급되도록 하는 기능을 하고, 유압펌프들(23a~23b)의 하류 측에 설치되는 고압 어큐뮬레이터들(26a~26b)은 유압펌프들(23a~23b)에서 가압된 오일이 일시 저장되면서 유압펌프(24)의 동작에 따른 맥동이 감쇠되도록 하는 기능을 한다. 차량에 따라서는 고압 어큐뮬레이터들(26a~26b)을 제거하여도 브레이크 장치의 유압 회로에는 별다른 문제가 없다. 이는 고압어큐뮬레이터(26a~26b)의 설치목적이 유압펌프(23a~23b)의 동작에 따른 맥동을 감쇠시키기 위함이기 때문이다.In FIG. 1, the driver's pedaling force is doubled by the booster through the brake pedal 11 and transmitted to the
한편, ABS 제어 중이 아닌 경우에는 제1전자밸브들(21a~21d)을 통해서 브레이크 오일이 빠져 나간다.On the other hand, when the ABS is not controlled, the brake oil is discharged through the
이러한 브레이크 장치는 후술하는 제어부(50; ECU)에 의해 제1 및 제2전자밸브들(21a~21d, 22a~22d)의 개폐가 제어되어 휠(FL, RR, RL, FR) 측으로 공급되는 제동압력이 조절되도록 함과 동시에 유압펌프들(23a~23b)의 구동을 제어하여 유압라인을 따라 복귀된 유체를 각 휠 실린더들(11a~11d) 쪽으로 재 가압함으로써 단속(斷續)적인 제동이 이루어지도록 할 수 있다.The brake device is controlled to control the opening and closing of the first and
본 발명의 일실시예에 의한 차량이 횡 방향으로 힘을 받는 경우에는 제1 및 제2전자밸브(21a~21d, 22a~22d)를 개방하고 제동압 형성밸브(28a~28b)를 개방하여 마스터 실린더(10)로부터 브레이크 오일을 공급받고 제1 및 제2트랙션 컨트롤 밸브(29a~29b)를 폐쇄한 후 유압펌프(23a~23b) 구동용 모터(24)를 구동하여 제동압을 형성한다. 이렇게 형성된 제동압은 제1전자밸브(21a~21d)를 통해 각 휠 실린더(11a~11d)로 전달되어 운전자에 의한 브레이크 페달(11)의 조작 전에 각 휠(FL, RR, RL, FR)은 이미 제동 상태에 있거나 최소한 일정정도 브레이크 페달(11)을 조작하여 제동 상태로 돌입하기 직전의 상태로 되게 된다.When the vehicle according to an embodiment of the present invention receives a force in the lateral direction, the first and
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 브레이크 장치의 제어 블록도이다.2 is a control block diagram of a brake apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2에서, 휠 속도센서(40)는 각각의 휠(FL, RR, RL, FR)에 마련되어 휠(FL, RR, RL, FR)의 속도를 각각 검출하고 검출된 측정값을 제어부(48)에 전달한다.In FIG. 2, the
조향각 센서(42)는 핸들의 조향 샤프트에 마련되어 운전자의 핸들 조작에 따른 조향각 및 조향각속도를 검출하고 검출된 측정값을 제어부(48)에 전달한다.The
횡가속도센서(44)는 차량의 횡가속도(Ax)를 검출하여 검출된 측정값을 제어부(48)에 전달하고, 압력센서(46)는 각각의 휠(FL, RR, RL, FR)에 마련되어 각 휠(FL, RR, RL, FR)에 인가되는 실제 제동압력을 검출하고 검출된 측정값을 제어부(48)에 전달한다.The lateral acceleration sensor 44 detects the lateral acceleration Ax of the vehicle and transmits the detected measurement value to the
제어부(48)는 휠 속도센서(40), 조향각 센서(42), 횡가속도센서(44), 압력센서(46)로부터 검출된 측정값을 전달받아 휠(FL, RR, RL, FR)이 횡 방향으로 힘을 받고 있는지 여부를 판단하고, 휠(FL, RR, RL, FR)이 횡 방향으로 힘을 받는 경우 브레이크 오일을 순환시켜 운전자에 의한 브레이크 페달(11)의 조작 전에 제동압을 미리 형성시킴으로서 브레이크의 간극을 일정하게 유지하여 일반 제동 및 액티브 제동 조건에서 차량의 자세를 안정적으로 유지시키는 (ESP;Electronic Stability Program) 제어유닛이다.The
이하, 상기와 같이 구성된 브레이크 제어방법의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.Hereinafter, an operation process and an operation effect of the brake control method configured as described above will be described.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 브레이크 제어방법을 나타낸 동작 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a brake control method according to an embodiment of the present invention.
도 3에서, 차량이 주행을 시작하면 제어부(48)는 차량 자세 제어장치에 포함된 휠 속도센서(40), 조향각 센서(42), 횡가속도센서(44), 압력센서(46)로부터 각 센서의 측정값을 전달받는다(100).In FIG. 3, when the vehicle starts to run, the
따라서, 제어부(48)는 휠 속도센서(40), 조향각 센서(42), 횡가속도센서(44), 압력센서(46)로부터 전달된 측정값을 이용하여 휠(FL, RR, RL, FR)이 횡 방향으로 힘을 받고 있는지 여부를 판단한다(102).Accordingly, the
차량의 급격한 선회 주행(차선 변경 주행 포함)이나 뱅크 노면 주행 또는 러프 노면 주행 중에는 휠 속도센서(40), 조향각 센서(42), 횡가속도센서(44), 압력센서(46)의 측정값이 급격히 변화하므로 제어부(48)는 이 측정값들을 전달받아 미리 정해진 기준값들과 비교하여 휠(FL, RR, RL, FR)이 횡 방향으로 힘을 받고 있는지 여부를 판단하는 것이다.During rapid turning of the vehicle (including lane change driving), bank road driving, or rough road driving, the measured values of the
단계 102의 판단 결과, 휠(FL, RR, RL, FR)이 횡 방향으로 힘을 받는 주행을 하는 경우, 디스크와 캘리퍼의 간극이 벌어지거나 브레이크 피스톤이 실린 더(11a~11d) 방향으로 밀려들어가는 경우가 발생하게 된다. 이때 액티브 제어를 하거나 운전자가 브레이크를 작동하게 되면 브레이크 피스톤이 밀려들어간 부분만큼 브레이크 오일이 휠 실린더(11a~11d)에 채워지게 되고 이로 인하여 휠(FL, RR, RL, FR)의 압력 상승은 지연될 수 있다.If the wheel FL, RR, RL, FR is driven in the transverse direction, the gap between the disc and the caliper is opened or the brake piston is pushed toward the
이를 방지하기 위해 제어부(48)는 차량이 횡 방향으로 힘을 받게 되어 디스크와 캘리퍼의 간극이 벌어진 상태라고 판단되면 디스크와 캘리퍼의 간극을 최적화하기 위한 제동압 제어를 수행한다.To prevent this, the
제어부(48)에서 제동압 제어를 수행하기 위해서는 제동압 제어 가능조건인지를 판단해야 하는데, 이는 차량 자세 제어장치가 ABS 제어 중이거나 사용 가능한 조건(고장 및 통신 여부 또는 기준속도 이상 등)인지를 판단하는 것으로, 본 발명의 일실시예에서는 제동압 제어 가능 조건이라고 가정하여 설명한다.In order to perform the braking pressure control in the
먼저, 제어부(48)는 제1 및 제2전자밸브(21a~21d, 22a~22d)를 개방시키는데 평소 열림 상태를 유지하는 NO밸브인 제1전자밸브(21a~21d)는 구동하지 않고 평소 닫힘 상태를 유지하는 NC밸브인 제2전자밸브(22a~22d)를 구동시킨다(104).First, the
또한, 제어부(48)는 제동압 형성밸브(28a~28b)를 개방하여 마스터 실린더(10)로부터 브레이크 오일을 공급받고(106) 제1 및 제2트랙션 컨트롤 밸브(29a~29b)를 폐쇄한 후(108) 유압펌프(23a~23b) 구동용 모터(24)를 구동하여 모터(24) 구동에 따른 브레이크 오일이 제2전자밸브(22a~22d) 쪽에 있는 Orifice를 통과하면서 휠(FL, RR, RL, FR)에 저압의 제동압을 형성한다(110). 이렇게 형성된 제동압은 제2전자밸브(22a~22d)를 통해 각 휠 실린더(11a~11d)로 전달되어 운전자 에 의한 브레이크 페달(11)의 조작 전에 각 휠(FL, RR, RL, FR)은 이미 제동 상태에 있거나 최소한 일정정도 브레이크 페달(11)을 조작하여 제동 상태로 돌입하기 직전의 상태로 되어 디스크와 캘리퍼의 간극 조절을 위한 별도의 장치를 설치하지 않고도 디스크 브레이크의 간극을 일정하게 유지함으로서 일반 제동 및 액티브 제동 조건(특히 ABS 제어와 같이 급한 압력의 증가가 필요한 경우나 ESC 같은 제어 응답성을 요구하는 기능)에서 브레이크 장치의 응답 성능을 개선할 수 있게 된다.In addition, the
이후, 정해진 일정시간이 경과하면(112) 디스크와 패드의 간격이 최적화된 상태이므로 제어부(48)는 제동압 형성을 종료하고 운전자의 제동이나 액티브 제동 시 차량의 제동거리를 줄이면서도 차량 자세 제어를 안정되게 유지할 수 있게 된다.Then, when a predetermined time elapses (112), the gap between the disk and the pad is optimized, so that the
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 브레이크 장치의 유압 회로도이다.1 is a hydraulic circuit diagram of a brake device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 브레이크 장치의 제어 블록도이다.2 is a control block diagram of a brake apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 브레이크 제어방법을 나타낸 동작 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a brake control method according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 마스터 실린더 11 : 브레이크 페달10: master cylinder 11: brake pedal
21a~21d : 제1전자밸브 22a~22d : 제2전자밸브21a to 21d:
23a, 23b : 유압펌프 24 : 모터23a, 23b: hydraulic pump 24: motor
28a, 28b : 제동압 형성밸브 29a, 29b : 트랙션 컨트롤 밸브28a, 28b: braking
40 : 휠 속도센서 42 : 조향각 센서40: wheel speed sensor 42: steering angle sensor
44 : 횡가속도센서 46 : 압력센서44: lateral acceleration sensor 46: pressure sensor
48 : 제어부48: control unit
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