KR101338450B1

KR101338450B1 - 능동형 브레이크 시스템 및 그것의 제어방법

Info

Publication number: KR101338450B1
Application number: KR1020120062264A
Authority: KR
Inventors: 김용필; 최진환
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2013-12-10

Abstract

본 발명은 브레이크 페달의 작동으로 제동 제어가 실행될 때 수막 현상으로 인한 미끄러짐 발생 조건이면 제동 압력을 감소 보정하여 안정된 거동과 제동 거리를 확보할 수 있도록 하는 능동형 브레이크 시스템의 제어방법이 개시된다.
본 발명은 주행 상태에서 브레이크 페달의 답력, 차륜별 속도, 타이어 공기압력, 강우 여부를 검출하는 과정; 우천시 기준 차속 이상의 주행이고, 브레이크 페달의 답력이 검출되면 설정된 맵을 적용하여 제동 제어를 위한 목표 압력을 결정하는 과정; 스마트 부스터를 통해 마스터 실린더를 작동시켜 제동력을 발생시키고, 마스터 실린더에 배출되는 작동압력을 검출하여 목표 압력과 비교하여 설정된 값으로 근접하는지 판단하는 과정; 작동 압력이 목표 압력에 설정된 값으로 근접되면 브레이크 페달을 더 가압할 때 차량의 미끄러짐 발생 상황으로 판정하여 경고 메시지를 출력하는 과정; 차량의 미끄러짐 발생 상황을 경고하는 상태에서 브레이크 페달을 더 가압하는 답력이 검출되는 경우 추가 가압력에 대응하지 않고 기 결정된 목표 압력으로 제동 제어를 유지하는 과정을 포함한다.

Description

능동형 브레이크 시스템 및 그것의 제어방법{ACTIVE BRAKING FORCE ASSIST CONTROL SYSTEN AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 차량용 브레이크 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브레이크 페달의 작동으로 제동 제어가 실행될 때 수막 현상으로 인한 미끄러짐 발생 조건이면 제동 압력을 감소 보정하여 안정된 거동과 제동 거리를 확보할 수 있도록 하는 능동형 브레이크 시스템 및 그것의 제어방법에 관한 것이다.

차량에는 주행중인 상태에서 필요에 따라 차속을 감속시키거나 정지시키도록 하는 브레이크 시스템(Brake System)이 구비된다.

브레이크 시스템은 마찰력을 이용하여 주행 상태에서 차량이 갖고 있는 운동 에너지를 열 에너지로 변환시켜 대기중으로 방열시킴으로써 제동력을 발생시킨다.

브레이크 시스템은 운전자의 브레이크 페달 작동에 따라 부스터에서 발생된 유압 혹은 공압에 의해 캘리퍼에 장착되는 브레이크 실린더가 작동하고, 브레이크 실린더는 패드를 이동시켜 원판형 디스크를 양쪽에서 강하게 밀착시킴으로써, 마찰 제동력을 발생시키게 된다.

브레이크 페달의 작동에 따른 제동 성능은 운전자의 안전확보를 위한 기본 요구 성능 중의 하나이므로, 차량의 고성능화에 따라 하이브로닉 유닛을 적용한 브레이크 시스템이 적용되고 있다.

차량에 대한 연비 향상의 요구와 배출가스 규제의 강화에 따라 하이브리드 자동차, 연료전지 자동차, 전기자동차, 플러그인 전기자동차 등을 포함하는 친환경 차량이 제공되고 있다.

친환경 차량은 일반적인 내연기관 차량과는 달리 브레이크 부스터 배력을 위해 엔진의 부압을 상시적으로 이용할 수 없으므로, 별도의 부스터 장치가 개발되어 적용되고 있다.

현재의 친환경 차량에는 유압펌프 타입의 부스터장치와 진공펌프 타입의 부스터장치가 적용되고 있으며, 부스터장치의 작동은 모터의 구동에 의해 실행된다.

정상적인 노면의 조건에서 브레이크 작동으로 발생하는 패드와 디스크 간의 제동력은 타이어와 노면간의 마찰계수에 의해 발생하는 마찰력을 초과하지 않는다.

그러나, 비가 내리는 조건에서 차량이 고속으로 주행할수록 타이어와 노면 사이에 수막 현상이 발생하여 타이어와 노면간의 마찰계수를 저하시킨다.

따라서, 높은 제동력을 발생시키더라도 실제 제동하는데 이용되는 제동력을 타이머와 노면간의 마찰력 보다 작은 상태가 된다.

즉, 수막 현상의 발생으로 마찰계수가 줄어들어 제동이 잘 안되는 경우에 브레이크 페달을 강하게 밟는다고 하여도 정상적인 제동력이 발휘되지 못하게 된다.

또한, 상기와 같이 운전자가 브레이크 페달을 작동시키는 답력에 따라 발생되는 제동력이 수막 현상으로 인하여 타이어와 노면간 마찰력 보다 큰 경우에는 타이어는 슬립(Slip)되어 미끄러짐을 발생시키고, 4바퀴 모두 동일한 조건으로 슬립이 발생되지 않는 경우 차량이 회전하여 차선을 이탈하게 되는 문제점을 발생시킬 수 있다.

이상과 같이 종래의 차량에 적용되는 브레이크 시스템에서는 우천시의 주행에서 수막 현상을 감안한 제동 제어를 능동적으로 실행하는 기능이 적용되지 않아 우천시의 주행에서 안정된 거동과 제동 거리를 확보하지 못하여 빈빈한 교통사고를 발생시키는 문제점이 있다.

본 발명의 상기한 문제점을 개선하기 위한 것으로, 그 목적은 브레이크 페달의 작동으로 제동 제어가 실행될 때 수막 현상으로 인한 미끄러짐 발생 조건이면 타이어 공기압과 차속에 따라 제동 압력을 감소 보정함으로써, 차량의 안정된 거동과 제동 거리를 확보하고자 한다.

본 발명은 제동 제어가 실행될 때 수막 현상으로 인한 미끄러짐 발생 조건이면 경고 메시지를 출력하고, 제동 압력 감소 보정과 감속을 위한 엔진출력토크 저감과 다운 변속을 동시에 실행하여 차량의 안정된 거동과 제동 거리를 확보하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따르는 특징은 능동형 브레이크 시스템에 있어서, 모터의 구동으로 토크를 발생시키는 스마트 부스터; 스마트 부스터에서 인가되는 토크에 의해 유압을 발생시키는 마스터 실린더; 마스터 실린더의 유압으로 패드를 작동시켜 디스크를 가압하는 브레이크 실린더; 마스터 실린더에서 배출되는 작동 압력을 검출하는 압력검출부;를 포함하고,

브레이크 페달의 답력, 각 차륜별 속도, 차륜별 타이어 공기압력, 강우 여부를 검출하는 차량정보검출부; 우천시 기준 차속 이상에서 브레이크 페달의 답력이 검출되면 답력에 따라 제동 제어를 위한 목표 압력을 결정하고, 목표 압력을 추종하도록 스마트 부스터를 통해 마스터 실린더를 작동시키며, 상기 마스터 실린더에 배출되는 작동압력이 목표 압력에 설정된 값으로 근접하는 경우 브레이크 페달을 더 가압할 때 차량의 미끄러짐 발생 상황으로 판정하여 경고 메시지를 출력하는 제어부를 포함하는 능동형 브레이크 시스템이 제공된다.

상기 차량정보 검출부는 브레이크 페달의 답력을 검출하는 답력검출수단; 차륜별 속도 정보를 검출하는 속도검출수단; 차륜별 타이어 공기압력을 검출하는 공기압력검출수단; 우천시의 주행인지를 검출하는 강우검출수단을 포함할 수 있다.

상기 제어부는 스마트 부스터를 전용 ECU 혹은 브레이크 시스템의 ECU로 적용할 수 있다.

상기 제어부는 정상 노면조건에서 타이어 사양, 타이어 공기압력, 차륜의 속도, 브레이크 페달의 답력에 따라 목표 압력을 결정하는 제1맵; 우천시의 노면 조건에서 타이어 사양, 차륜의 속도, 타이어 공기압력, 브레이크 페달의 답력에 따라 제동 제어를 위한 목표 압력을 결정하는 제2맵을 포함할 수 있다.

상기 제어부는 마스터 실린더에서 배출되는 작동 압력이 제동 제어를 위해 결정되는 목표 압력의 93% 내지 98%에 도달되면 브레이크 페달의 추가적인 가압을 경고할 수 있다.

상기 제어부는 차량의 미끄러짐 발생 상황을 경고하는 상태에서 브레이크 페달을 더 가압하는 답력이 검출되는 경우 추가 가압력에 대응하지 않고 기 결정된 목표 압력으로 제동 제어를 유지할 수 있다.

상기 제어부는 수막 현상으로 감소되는 마찰계수에 대응하여 브레이크 답력에 대한 목표 압력을 정상 노면 조건 보다 낮게 결정할 수 있다.

상기 제어부는 수막 현상으로 감소되는 마찰계수에 대응하여 브레이크 답력에 대한 목표 압력을 정상 노면 조건 보다 낮게 결정하여 제동 제어를 실행하는 상태에서 엔진 출력 저감 제어와 다운 변속을 동시에 실행하여 감속 효과를 증가시킬 수 있다.

상기 강우검출수단은 레인 센서 혹은 와이퍼 스위치 중 어느 하나로 적용될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르는 특징은 차량에 장착되는 능동형 브레이크 시스템의 제어방법에 있어서, 주행 상태에서 브레이크 페달의 답력, 차륜별 속도, 타이어 공기압력, 강우 여부를 검출하는 과정; 우천시 기준 차속 이상의 주행이고, 브레이크 페달의 답력이 검출되면 답력에 따라 제동 제어를 위한 목표 압력을 결정하는 과정; 스마트 부스터를 통해 마스터 실린더를 작동시켜 제동력을 발생시키고, 마스터 실린더에 배출되는 작동압력을 검출하여 목표 압력과 비교하여 설정된 값으로 근접하는지 판단하는 과정; 상기 작동 압력이 목표 압력에 설정된 값으로 근접되면 브레이크 페달을 더 가압할 때 차량의 미끄러짐 발생 상황으로 판정하여 경고 메시지를 출력하는 과정; 차량의 미끄러짐 발생 상황을 경고하는 상태에서 브레이크 페달을 더 가압하는 답력이 검출되는 경우 추가 가압력에 대응하지 않고 기 결정된 목표 압력으로 제동 제어를 유지하는 과정을 포함하는 능동형 브레이크 시스템의 제어방법이 제공된다.

정상 노면 조건에서 제동 요구가 검출되면 타이어 사양, 차륜별 타이어 공기압력, 차륜별 속도, 브레이크 페달의 답력을 설정된 제1맵에 적용하여 목표 압력을 결정하고, 우천시의 노면 조건에서 제동요구가 검출되면 타이어 사양, 차륜별 속도, 차륜별 타이어 공기압력, 브레이크 페달의 답력을 제2맵에 적용하여 목표 압력을 결정할 수 있다.

상기 우천시의 노면조건에서 결정되는 목표 압력은 수막 현상으로 감소되는 마찰계수에 대응하여 정상 노면 조건의 목표 압력보다 낮게 결정될 수 있다.

상기 우천시의 노면 조건에서 목표 압력으로 제동 제어를 실행할 때 감속 효과를 높이기 위해 엔진출력토크 저감과 다운 변속을 동시에 제어할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 우천시의 주행에서 제동 제어가 실행될 때 수막 현상으로 인하여 차량의 미끄러짐이 발생할 가능성이 있는 경우 소정의 형식으로 경고 메시지를 출력하여 운전자에게 제동력 감소를 요구하는 기능을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 우천시의 주행에서 수막 현상으로 인한 감소되는 마찰력을 감안하여 제동 압력을 능동적으로 제어함으로써 차량의 안정된 거동와 제동성능을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 제동 제어가 실행될 때 수막 현상으로 인한 미끄러짐 발생 조건이면 타이어 공기압과 차속에 따라 제동 압력을 감소 보정하고, 엔진출력토크 저감과 다운 변속을 실행시켜 감속을 제공함으로써 차량의 안정된 거동과 제동 거리를 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 능동형 브레이크 시스템의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 능동형 브레이크 시스템의 제어절차를 개략적으로 도시한 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않으며, 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 능동형 브레이크 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 차량정보 검출부(110)와 제어부(120), 표시부(130), 스마트 부스터(140), 마스터 실린더(150), 브레이크 실린더(160), 압력 검출부(170), 엔진제어부(210) 및 변속제어부(310)를 포함한다.

차량정보 검출부(110)는 운전자가 작동시키는 브레이크 페달의 답력, 차륜별 속도, 차륜별 타이어 공기압, 강우 여부를 포함하는 정보를 검출하여 제어부(120)에 제공한다.

상기 차량정보 검출부(110)는 브레이크 페달 검출부(111)와 휠속도 검출부(112), 공기압 검출부(113), 강우검출부(114)를 포함한다.

브레이크 검출부(111)는 운전자에 의해 작동되는 브레이크 페달의 작동여부와 브레이크 페달의 답력을 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(120)에 제공한다.

휠속도 검출부(112)는 각 차륜의 소정위치에 장착되어 차륜별 속도를 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(120)에 제공한다.

공기압검출부(113)는 TPMS(Tire Pressure Monitoring System)로 차륜별 타이어의 공기압을 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(120)에 제공한다.

강우검출부(114)는 차량의 주행환경이 우천시의 주행인지를 판단하여 그에 대한 정보를 제어부(120)에 제공한다.

상기 강우검출부(114)는 레인 센서 혹은 와이퍼 스위치중 어느 하나로 적용될 수 있으며, 차량의 운행 환경이 정상적인 노면 조건인지 우천시의 노면 조건인지에 대한 정보를 제어부(120)에 제공한다.

제어부(120)는 스마트 부스터(140)를 제어하기 위한 전용 ECU로 구성되거나 전자식 파킹 브레이크 시스템의 ECU로 적용될 수 있다.

제어부(120)는 적절한 제동력을 부여하기 위해 정상적인 노면 조건에서 타이어 사양, 타이어 공기압력, 각 차륜의 속도, 브레이크 페달의 답력에 따라 제동 제어를 위한 목표 압력을 결정하는 제1맵과 수막 현상이 발생되는 우천시의 노면 조건에서 타이어 사양, 각 차륜의 속도, 타이어 공기압력, 브레이크 페달의 답력에 따라 제동 제어를 위한 목표 압력을 결정하는 제2맵이 설정된다.

상기 제어부(120)는 차량정보 검출부(110)에서 브레이크 페달의 답력이 검출되고 정상적인 노면의 조건으로 판정되면 각 차륜의 속도, 타이어 사양, 타이어 공기압력, 브레이크 페달의 답력을 설정된 제1맵에 적용하여 제동 제어를 위한 목표 압력을 추출하고, 스마트 부스터(140)를 작동시켜 마스터 실린더(150)에 목표 압력이 발생되도록 함으로써 답력에 대응되는 제동력이 발생될 수 있도록 한다.

상기 제어부(120)는 차량정보 검출부(110)에서 검출되는 정보가 우천시의 주행이고, 차속이 수막 현상을 발생시키는 기준 차속 이상인 조건에서 브레이크 페달의 답력이 검출되면 각 차륜의 속도, 타이어 사양, 타이어 공기압력, 브레이크 페달의 답력을 설정된 제2맵에 적용하여 제동 제어를 위한 목표 압력을 결정하고, 스마트 부스터(140)를 작동시켜 마스터 실린더(150)에서 목표 압력의 제동력이 발생될 수 있도록 한다.

상기 제어부(120)는 우천시의 조건에서 목표 압력으로 스마트 부스터(140)를 작동시키는 상태에서 브레이크 실린더(160)를 작동시키는 작동 압력이 목표 압력에 근접하는 경우 브레이크 페달을 더 가압할 때 수막 현상에 의해 차량 미끄러짐이 발생될 수 있는 상황으로 판정하여 설정된 소정의 형식으로 경고 메시지를 출력한다.

예를 들어, 우천시의 주행에서 브레이크 실린더(160)를 작동시키는 작동 압력이 목표 압력의 92% 내지 98%에 도달되는 경우 브레이크 페달을 더 가압할 때 차량 미끄러짐이 발생될 수 있는 상황으로 판정하여 클러스터를 통해 경고하고, 경고음을 송출시킬 수 있다.

상기 제어부(120)는 경고 메시지를 송출하는 상태에서 브레이크 페달을 더 가압하는 답력이 검출되면 브레이크 페달의 답력에 대응되지 않고 타이어 공기압력과 차속의 조건으로 결정되는 목표 압력으로 제동 압력을 저감시킨다.

그리고, 상기 제어부(120)는 엔진제어부(210)를 통해 엔진 출력토크 저감을 실행시키고 동시에 변속제어부(310)를 통해 다운 변속을 실행하여 차속 저감을 제공함으로써 차량의 미끄러짐이 발생되지 않는 안정된 거동과 제동 거리를 확보할 수 있도록 한다.

즉, 상기 제어부(120)는 우천시의 주행으로 수막 현상에 의해 차량의 미끄러짐이 발생될 수 있는 조건에서 브레이크 페달이 가압되는 경우 브레이크 페달의 답력에 대응되지 않고, 타이어 공기압력과 차속의 조건으로 결정되는 우천시의 목표 압력이 출력될 수 있도록 스마트 부스터(140)를 작동함으로써, 안정된 거동 및 제동 거리가 확보될 수 있도록 한다.

스마트 부스터(140)는 제어부(120)의 제어에 따라 모터가 구동되어 브레이크 답력과 타이어 공기압력 및 차속으로 결정되는 목표 압력을 발생시키기 위한 토크로 마스터 실린더(150)를 작동시킨다.

마스터 실린더(150)는 스마트 부스터(140)에서 인가되는 토크에 의해 작동되어 유압을 발생시킨다.

브레이크 실린더(160)는 마스터 실린더(150)에 공급되는 유압에 의해 작동되어 디스크의 양쪽에 설치되는 패드를 디스크 쪽으로 이동시켜 디스크에 밀착시킴으로써, 제동력이 발생되도록 한다.

압력검출부(170)는 마스터 실린더(160)에서 배출되는 유압을 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(120)에 제공한다.

엔진 제어부(210)는 우천시의 주행에서 제어부(120)의 제어신호에 따라 엔진 출력 토크 저감 제어를 실행하여 차속 감속이 제공될 수 있도록 한다.

변속 제어부(310)는 우천시의 주행에서 제어부(120)의 제어신호에 따라 현재의 변속단에서 하위 변속단으로 다운 변속을 실행하여 차속 감속이 제공될 수 있도록 한다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 동작은 다음과 같이 실행된다.

본 발명이 적용되는 차량이 운행되는 생태에서(S101) 능동형 브레이크 시스템에 구성되는 스마트 부스터(140)를 제어하기 위해 전용 ECU로 구성되거나 전자식 파킹 브레이크 시스템의 ECU로 적용되며, 차종과 타이어 사양, 타이어 공기압력, 차속, 우천시 조건, 정상 노면 조건, 브레이크 페달의 답력에 대한 제동 압력이 맵으로 설정되는 제어부(120)는 차량정보검출부(110)로부터 제반적인 차량정보를 검출한다(S102).

상기 S102에서 제어부(120)는 차량정보검출부(110)에 포함되는 브레이크 페달 검출부(111)로부터 운전자가 작동시키는 브레이크 페달의 답력을 검출하고, 휠 속도검출부(112)로부터 차륜별 속도를 검출하며, 공기압검출부(113)로부터 차륜별 타이어 공기압력을 검출하고, 강우검출부(114)로부터 우천시의 주행인지 여부를 검출한다.

상기 강우검출부(114)는 레인 센서 혹은 와이퍼 작동 스위치 중 어느 하나가 이용될 수 있다.

상기 S102에서 제어부(120)는 휠 속도검출부(112)에서 검출되는 현재의 주행 차속이 설정된 기준차속(AKPH) 이상이고(S103), 강우검출부(104)에서 검출되는 운행 환경이 우천시의 운행이며(S104), 브레이크 페달 검출부(111)에서 운전자의 제동 요구인 브레이크 페달의 답력이 검출되는지 판단한다(S105).

상기 제어부(102)는 정상 노면의 조건으로 판정되고 운전자의 제동 요구인 브레이크 페달의 답력이 검출되면 각 차륜의 속도와 타이어 사양, 타이어 공기압력, 브레이크 페달의 답력을 설정된 제1맵에 적용하여 제동 제어를 위한 목표 압력을 추출하고, 스마트 부스터(140)를 작동시켜 마스터 실린더(150)에 목표 압력이 발생되도록 제어함으로써, 답력에 대응되는 제동력이 발생될 수 있도록 한다.

상기 정상적인 노면의 조건에서는 통상적인 제어가 실행되므로, 구체적인 설명은 생략한다.

그러나, 상기 제어부(120)는 우천시의 주행으로 검출되고, 차속이 수막 현상을 발생시키는 기준 차속 이상인 조건이며 운전자의 제동 요구인 브레이크 페달의 답력이 검출되면 각 차륜의 속도, 타이어 사양, 타이어 공기압력, 브레이크 페달의 답력을 설정된 제2맵에 적용하여 제동 제어를 위한 목표 압력을 결정한다(S106).

상기 S106에서 제어부(120)는 수막 현상을 발생시키는 우천시의 주행 환경에서 운전자의 제동 요구에 따라 제동 제어를 위한 목표 압력이 결정되면 목표 압력을 추종하는 제어값으로 스마트 부스터(140)에 구비되는 모터를 작동시킨다(S107).

따라서, 스마트 부스터(140)에 구비되는 모터는 목표 압력을 추종하는 제어값에 대응되는 토크를 발생시켜 마스터 실린더(150)를 작동시키며, 마스터 실린더(150)의 작동에 따라 유압이 발생되어 브레이크 실린더(160)를 작동시켜 디스크 양쪽에 설치되는 패드로 디스크를 밀착시킴으로서 제동력을 발생시킨다.

이때, 제어부(120)는 압력검출부(170)로부터 마스터 실린더(150)에서 배출되어 브레이크 실린더(160)를 작동시키는 작동 압력을 검출하여(S108) 상기 S106에서 결정된 제동 제어를 위한 목표 압력과 작동 압력의 편차를 추출한다(S109).

그리고, 제어부(120)는 상기 S109에서 추출한 편차를 분석하여 브레이크 실린더(160)를 작동시키는 작동 압력이 우천시의 조건을 적용하여 결정된 목표 압력에 근접하였는지를 판단한다(S110).

상기 S110에서 제어부(120)는 우천시의 주행에서 브레이크 실린더(160)를 작동시키는 작동 압력이 목표 압력에 근접한 상태로 판단되면 브레이크 페달을 더 가압할 때 수막 현상에 의해 차량 미끄러짐이 발생될 수 있는 상황으로 판정하여 설정된 소정의 형식으로 경고 메시지를 출력한다(S111).

상기 제어부(120)는 경고 메시지를 송출하는 상태에서 브레이크 페달을 더 가압하는 답력이 검출되면(S112) 브레이크 페달의 답력에 대응되지 않고 타이어 공기압력과 차속의 조건을 적용하여 목표 압력을 저감시킨다(S113).

따라서, 저감된 목표 압력을 추종하도록 스마트 부스터(140)에 구비되는 모터를 작동시키므로, 모터의 출력 토크가 저감되어 마스터 실린더(150)의 작동력이 저감된다.

그러므로, 브레이크 실린더(160)에 공급되는 작동 압력이 저감되어 디스크와 패드의 완전한 밀착을 발생되지 않도록 함으로써, 차량의 미끄러짐이 발생되지 않는 안정된 거동과 제동 거리가 확보될 수 있도록 한다.

그리고, 상기 제어부(120)는 엔진제어부(210)를 통해 엔진 출력토크 저감을 실행시키고 동시에 변속제어부(310)를 통해 다운 변속을 실행하여 차속 저감을 제공함으로써 차량의 미끄러짐이 발생되지 않는 안정된 거동과 제동 거리를 확보할 수 있도록 한다(S114).

상기한 바와 같이 본 발명은 우천시의 주행으로 수막 현상에 의해 차량의 미끄러짐이 발생될 수 있는 조건에서 브레이크 페달이 가압되는 경우 브레이크 페달의 답력에 대응되지 않고, 타이어 공기압력과 차속의 조건으로 목표 압력을 결정하여 제동력을 발생시키고, 엔진출력토크 저감과 다운 변속을 차속을 저감시켜 안정된 거동 및 제동 거리를 확보하여 준다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

110 : 차량정보검출부 120 : 제어부
130 : 표시부 140 : 스마트부스터
150 : 마스터 실린더 160 : 브레이크 실린더
170 : 압력검출부

Claims

능동형 브레이크 시스템에 있어서,
모터의 구동으로 토크를 발생시키는 스마트 부스터;
스마트 부스터에서 인가되는 토크에 의해 유압을 발생시키는 마스터 실린더;
마스터 실린더의 유압으로 패드를 작동시켜 디스크를 가압하는 브레이크 실린더;
마스터 실린더에서 배출되는 작동 압력을 검출하는 압력검출부;
를 포함하고,
브레이크 페달의 답력, 각 차륜별 속도, 차륜별 타이어 공기압력, 강우 여부를 검출하는 차량정보검출부;
우천시 기준 차속 이상에서 브레이크 페달의 답력이 검출되면 답력에 따라 제동 제어를 위한 목표 압력을 결정하고, 목표 압력을 추종하도록 스마트 부스터를 통해 마스터 실린더를 작동시키며, 상기 마스터 실린더에 배출되는 작동압력이 목표 압력에 설정된 값으로 근접하는 경우 브레이크 페달을 더 가압할 때 차량의 미끄러짐 발생 상황으로 판정하여 경고 메시지를 출력하는 제어부;
를 포함하는 능동형 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 차량정보 검출부는 브레이크 페달의 답력을 검출하는 답력검출수단;
차륜별 속도 정보를 검출하는 속도검출수단;
차륜별 타이어 공기압력을 검출하는 공기압력검출수단;
우천시의 주행인지를 검출하는 강우검출수단;
을 포함하는 능동형 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 스마트 부스터를 전용 ECU 혹은 브레이크 시스템의 ECU로 적용하는 것을 특징으로 하는 능동형 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 정상 노면조건에서 타이어 사양, 타이어 공기압력, 차륜의 속도, 브레이크 페달의 답력에 따라 제동 제어를 위한 목표 압력을 결정하는 제1맵;
우천시의 노면 조건에서 타이어 사양, 차륜의 속도, 타이어 공기압력, 브레이크 페달의 답력에 따라 제동 제어를 위한 목표 압력을 결정하는 제2맵;
을 포함하는 능동형 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 마스터 실린더에서 배출되는 작동 압력이 제동 제어를 위해 결정되는 목표 압력의 93% 내지 98%에 도달되면 브레이크 페달의 추가적인 가압을 경고하는 것을 특징으로 하는 능동형 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 차량의 미끄러짐 발생 상황을 경고하는 상태에서 브레이크 페달을 더 가압하는 답력이 검출되는 경우 추가 가압력에 대응하지 않고 기 결정된 목표 압력으로 제동 제어를 유지하는 것을 특징으로 하는 능동형 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 수막 현상으로 감소되는 마찰계수에 대응하여 브레이크 답력에 대한 목표 압력을 정상 노면 조건 보다 낮게 결정하는 것을 특징으로 하는 능동형 브레이크 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 수막 현상으로 감소되는 마찰계수에 대응하여 브레이크 답력에 대한 목표 압력을 정상 노면 조건 보다 낮게 결정하여 제동 제어를 실행하는 상태에서 엔진 출력 저감 제어와 다운 변속을 동시에 실행하여 감속 효과를 증가시키는 것을 특징으로 하는 능동형 브레이크 시스템.
제2항에 있어서,
상기 강우검출수단은 레인 센서 혹은 와이퍼 스위치 중 어느 하나로 적용되는 것을 특징으로 하는 능동형 브레이크 시스템.
차량에 장착되는 능동형 브레이크 시스템의 제어방법에 있어서,
주행 상태에서 브레이크 페달의 답력, 차륜별 속도, 타이어 공기압력, 강우 여부를 검출하는 과정;
우천시 기준 차속 이상의 주행이고, 브레이크 페달의 답력이 검출되면 답력에 따라 제동 제어를 위한 목표 압력을 결정하는 과정;
스마트 부스터를 통해 마스터 실린더를 작동시켜 제동력을 발생시키고, 마스터 실린더에 배출되는 작동 압력과 목표 압력을 비교하여 설정된 값으로 근접하는지 판단하는 과정;
상기 작동 압력이 목표 압력에 설정된 값으로 근접되면 브레이크 페달을 더 가압할 때 차량의 미끄러짐 발생 상황으로 판정하여 경고 메시지를 출력하는 과정;
차량의 미끄러짐 발생 상황을 경고하는 상태에서 브레이크 페달을 더 가압하는 답력이 검출되는 경우 추가 가압력에 대응하지 않고 기 결정된 목표 압력으로 제동 제어를 유지하는 과정;
을 포함하는 능동형 브레이크 시스템의 제어방법.
제10항에 있어서,
정상 노면 조건에서 제동 요구가 검출되면 타이어 사양, 차륜별 타이어 공기압력, 차륜별 속도, 브레이크 페달의 답력을 설정된 제1맵에 적용하여 목표 압력을 결정하고,
우천시의 노면 조건에서 제동요구가 검출되면 타이어 사양, 차륜별 속도, 차륜별 타이어 공기압력, 브레이크 페달의 답력을 제2맵에 적용하여 목표 압력을 결정하는 것을 특징으로 하는 능동형 브레이크 시스템의 제어방법.
제10항에 있어서,
상기 우천시의 노면조건에서 결정되는 목표 압력은 수막 현상으로 감소되는 마찰계수에 대응하여 정상 노면 조건의 목표 압력보다 낮게 결정되는 것을 특징으로 하는 능동형 브레이크 시스템의 제어방법.
제10항에 있어서,
상기 우천시의 노면 조건에서 목표 압력으로 제동 제어를 실행할 때 감속 효과를 높이기 위해 엔진출력토크 저감과 다운 변속을 동시에 제어하는 것을 특징으로 하는 능동형 브레이크 시스템의 제어방법.