KR101417856B1 - 가변 임계값을 이용한 휠 압력제어 방법 - Google Patents

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Abstract

가변 임계값을 이용한 휠 압력 제어방법이 개시된다.
일 실시예에 따른 가변 임계값을 이용한 휠 압력 제어방법은 휠의 타겟 압력을 산출하는 단계, 산출된 휠의 타겟 압력과 미리 정해진 초기임계값을 비교하는 단계 및 휠의 타겟 압력이 초기임계값과 동일하지 않다고 판단되면 휠의 타겟 압력에 상응하는 임계값을 설정하는 단계를 포함한다.
따라서, 본 발명은 휠의 타겟 압력에 따른 가변 임계값을 설정함으로써 휠의 현재압력이 임계값에 조기에 도달하도록 하여 휠 압력 제어의 정밀도를 향상시키는 효과가 있다.

Description

가변 임계값을 이용한 휠 압력제어 방법{Pressure control method of wheel using the variable threshold}
본 발명은 가변 임계값을 이용한 휠 압력제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차륜의 휠 압력을 제어하는 가변 임계값을 이용한 휠 압력제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 브레이크 시스템이 필수적으로 장착된다. 브레이크 시스템이란 운동하고 있는 기계의 속도를 감속시키거나 정지시키는 시스템을 의미한다. 브레이크 시스템은 보통 운전자의 조작력 또는 보조동력으로 발생한 마찰력을 이용하여 차량의 운동에너지를 열에너지 등으로 변환하여 제동작용을 일으키는 방식으로 작동된다.
브레이크 시스템은 크게 1) 운전자의 조작력이나 보조동력을 이용하여 필요한 힘을 발생시키는 제동력 발생장치 2) 제동력 발생장치에서 발생한 힘을 이용하여 차량의 속도를 줄이거나 차량을 정지시키는 제동장치 3) 제동력 발생장치에서 발생된 힘을 제동장치에 전달하는 부수장치로 구성된다.
한편, 승용차에는 대부분 브레이크 시스템 중 유압식이 많이 사용되는데, 유압식이란 운전자가 페달을 밟는 힘이 중간 매체인 유압을 거쳐 차륜의 제동력으로 변환되는 방식이다.
근래에는 차륜의 미끄럼을 제어하여 보다 강력하고 안정된 제동력과 높은 조향성을 구현할 수 있는 브레이크 시스템이 다수 제안되었는데, 차량의 미끄럼을 제어하여 강력하고 안정된 제동력을 발휘하는 안티록 브레이크 시스템(Anti-lock Brake System: ABS)이 대표적이다.
안티록 브레이크 시스템이란 제동시 전자제어방식으로 차륜의 유압을 별도로 조절하여 휠의 로킹을 방지함으로써 운전자가 차량을 조정하는데 안정성을 확보하게 하는 브레이크 시스템이다. 최근에는 전자식 제동력 분배 제동장치 등이 새로 개발되어 차량 조정의 안정성을 더욱 높이고 있다.
한편, 제동시 안정성을 확보하기 위해서는 차륜의 휠 압력 제어가 정확하게 이루어져야 한다. 종래에는 고정된 휠 압력의 임계값을 사용하여 압력 제어를 수행하여 항상 일정한 시점, 즉 휠 압력이 임계값에 도달하는 시점부터 제어를 수행하므로 제어 오차가 상대적으로 큰 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 산출된 휠의 타겟 압력과 초기 임계값과의 비교를 통해 가변임계값을 설정하여 휠의 압력을 제어하는 가변 임계값을 이용한 휠 압력 제어방법을 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른 가변 임계값을 이용한 휠 압력 제어방법은 휠 압력 제어의 목표치인 휠의 타겟 압력을 산출하는 단계, 산출단계로부터 산출된 휠의 타겟 압력과 미리 정해진 초기임계값을 비교하는 단계 및 비교단계에서 휠의 타겟 압력이 초기임계값과 동일하지 않다고 판단되면 휠의 타겟 압력에 상응하는 임계값을 설정하는 단계를 포함한다.
한편, 임계값을 설정하는 단계는 휠의 타겟 압력이 초기임계값보다 클 경우 초기임계값에 소정의 교정값을 가산하여 휠의 타겟 압력에 상응하는 임계값으로 설정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 임계값을 설정하는 단계는 휠의 타겟 압력이 초기임계값보다 작을 경우 초기임계값에 소정의 교정값을 감산하여 휠의 타겟 압력에 상응하는 임계값으로 설정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 임계값 설정 단계에서 설정된 임계값을 적용하여 휠의 압력을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 휠의 타겟 압력에 따라 가변 임계값을 설정함으로써 휠의 현재압력이 임계값에 조기에 도달하도록 하여 휠 압력 제어의 정밀도를 향상시키는 효과가 있다.
또한, 휠 압력 제어의 정밀도 향상을 통하여 안정된 제동력의 확보와 운행에 신뢰성을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 챠량 제동 시스템의 일반적인 배치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제동 시스템의 제어 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 임계값을 이용한 휠 압력 제어방법을 도시한 순서도이다.
도 4a는 종래의 휠 압력 제어방법에 따른 승압시 휠 압력을 도시한 그래프이다.
도 4b는, 도 3의 가변 임계값을 이용한 휠 압력 제어방법에 따른 승압시 휠 압력을 도시한 그래프이다.
도 5a는 종래의 휠 압력 제어방법에 따른 감압시 휠 압력을 도시한 그래프이다.
도 5b는, 도 3의 가변 임계값을 이용한 휠 압력 제어방법에 따른 감압시 휠 압력을 도시한 그래프이다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제동 시스템의 일반적인 배치를 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 차량 제동 시스템은, 차량의 전후좌우에 회전 가능하게 마련된 차륜(10)과, 운전자의 의지에 대응하는 제동력(즉, 휠의 타겟 압력)으로 차량을 제동시키는 브레이크 페달(21)과, 브레이크 페달(21)의 답력을 배력시키는 부스터(22)와, 부스터(22)의 배력에 의해 유압을 발생시키는 마스터 실린더(23)와, 마스터 실린더(23)에서 발생한 유압(Pm)을 각 차륜(10)측으로 전달하는 유압라인과, 마스터 실린더(23)에 장착되어 각 차륜(10) 측 유압라인에 공급되는 브레이크액을 저장하는 리저버(24)와, 각 차륜(10)에 설치되어 유압라인을 통하여 공급되는 유압(Pm)작용력을 기계적 힘으로 변환하는 휠 실린더(25)와, 브레이크 페달(21)의 가압 상태를 검출하는 페달 감지부(26)와, 마스터 실린더(23)의 유압을 감지하는 유압 감지부(27)와, 브레이크 페달(21)의 답력에 기초하여 리저버(24)에서 휠 실린더(25)로 공급되는 유압 작용력을 증압 또는 감압하여 압력을 조절하는 유압제동 조절부(30)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량 제동 시스템의 제어 블록도이다.
도 2를 살펴보면, 제어부(120)의 입력 측에는 휠의 현재 압력을 감지하는 제동감지부(110)와 통신 가능하도록 연결된다. 제동감지부(110)는 운전자의 제동을 감지하는 스위치로써, 운전자가 브레이크 페달(21)을 밟으면 이를 감지하여 제어부(120)로 전송한다.
또한, 제어부(120)의 출력 측에는 차륜에 공급되는 브레이크 유압을 제어하는 제동부(130)가 통신 가능하도록 연결된다.
제어부(120)는 휠의 타겟 압력을 산출하고 상기 산출된 휠의 타겟 압력과 초기임계값을 비교한다. 또한, 휠의 타겟 압력과 초기임계값을 비교한 결과, 양 자가 동일하지 않으면 상기 휠의 타겟 압력에 상응하는 가변 임계값을 설정한다. 또한, 상기 설정된 가변 임계값을 기초로 휠의 현재 압력이 상기 휠의 타겟 압력에 근접하도록 제어한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 임계값을 이용한 휠 압력 제어방법을 도시한 순서도이다.
본 실시예에 따른 가변 임계값을 이용한 휠 압력 제어방법은 휠의 타겟 압력을 산출하는 단계(S100), 휠의 타겟 압력과 미리 정해진 초기임계값을 비교하는 단계(S210, S220), 휠의 타겟 압력에 상응하는 가변임계값을 설정하는 단계(S310, S320) 및 휠의 압력을 제어하는 단계(S400)를 포함한다.
휠의 타겟 압력을 산출하는 단계(S100)는 휠의 타겟 압력 데이터 중 소정의 개수를 이용한 커브피팅(curve fitting)을 통해 시간축으로 연속적인 휠의 타겟 압력을 산출하는 단계이다.
한편, 커브피팅이란 일정 개수의 데이터를 토대로 최적화된 곡선을 도출하는 수단을 의미한다. 상기 커브피팅은 상기 데이터 각각을 정확히 통과하면서 최적화된 곡선을 산출하는 Spline 보간법이나 상기 데이터의 전체적인 경향 또는 추이를 파악하는 최소면적법을 이용하여 수행될 수 있다.
휠의 타겟 압력과 미리 정해진 초기임계값을 비교하는 단계(S210, S220)는 휠의 타겟 압력을 산출하는 단계(S100)로부터 산출된 휠의 타겟 압력과 초기임계값의 크기를 비교하는 단계이다.
휠의 타겟 압력에 상응하는 가변임계값을 설정하는 단계(S310, S320)는 휠의 타겟 압력과 초기임계값을 비교(S210, S220)한 결과, 상기 휠의 타겟 압력이 상기 초기임계값보다 크거나 작다고 판단될 경우에 수행된다.
구체적으로, 상기 휠의 타겟 압력이 상기 초기임계값보다 크다고 판단되면, 상기 초기임계값에 소정의 교정값을 가산하여 가변 임계값을 설정한다(S310). 또한, 상기 휠의 타겟 압력이 상기 초기임계값보다 작다고 판단되면, 상기 초기임계값에 소정의 교정값을 감산하여 가변 임계값을 설정한다(S320). 또한, 상기 휠의 타겟 압력과 상기 초기임계값이 동일하다고 판단되면, 별도의 가변 임계값의 설정없이 상기 초기임계값을 유지한다.
한편, 상기 소정의 교정값은 반복적인 실험에서 얻어진 수치로서, 상기 휠의 타겟 압력과 상기 초기임계값의 차이에 상응하여 레벨화할 수 있다. 즉, 상기 휠의 타겟 압력과 상기 초기임계값의 차이에 해당하는 레벨을 결정하고 상기 레벨에 해당하는 교정값을 이용하여 가변 임계값을 설정하는 것이다. 예를 들어, 상기 휠의 타겟 압력과 상기 초기임계값의 차이가 레벨 1에 해당하면, 상기 레벨 1에 대응되는 교정값 1을 초기임계값에 가산하거나 감산하여 가변 임계값을 설정한다.
휠의 압력을 제어하는 단계(S400)는 임계값 설정단계(S310, S320)로부터 설정된 가변임계값을 적용하여 휠의 압력을 제어하는 단계이다. 휠 압력의 제어는 휠의 현재압력이 상기 가변임계값과 동일한 시점에서부터 수행된다.
따라서, 본 실시예인 휠 압력 제어방법은 가변임계값의 설정을 통해 승압 또는 감압의 시점을 보다 빨리 판단하여 정밀도를 향상시키는 효과가 있다. 또한, 본 실시예인 휠 압력 제어방법은 휠 압력 제어의 정밀도 향상으로 인해 안정된 제동력의 확보 및 운행의 신뢰성을 제공하는 효과가 있다.
상술한 휠 압력 제어의 정밀도 향상 효과는 도 4b 및 도 5b의 그래프를 이용하여 후술한다.
도 4a는 종래의 휠 압력 제어방법에 따른 승압시 휠 압력을 도시한 그래프이고, 도 4b는, 도 3의 가변 임계값을 이용한 휠 압력 제어방법에 따른 승압시 휠 압력을 도시한 그래프이다.
도 4a를 참조하면, 휠 압력의 승압제어는 휠의 현재 압력이 초기임계값과 동일한 시점인 t1부터 시작된다.
도 4b를 참조하면, 휠의 타겟 압력이 초기임계값보다 크므로 초기임계값에 소정의 교정값을 가산한 가변 임계값이 설정된다. 또한, 휠 압력의 승압제어는 휠의 현재 압력이 가변 임계값과 동일한 시점인 t2부터 시작된다.
따라서, 본 실시예에 따른 가변 임계값을 이용한 휠 압력 제어방법은 휠의 현재 압력이 임계값에 조기에 도달하게 하여 휠의 타겟 압력에 근접하게 제어할 수 있다.
도 5a는 종래의 휠 압력 제어방법에 따른 감압시 휠 압력을 도시한 그래프이고, 도 5b는, 도 3의 가변 임계값을 이용한 휠 압력 제어방법에 따른 감압시 휠 압력을 도시한 그래프이다.
도 5a를 참조하면, 휠 압력의 감압제어는 휠의 현재 압력이 초기임계값과 동일한 시점인 t3부터 시작된다.
도 5b를 참조하면, 휠의 타겟 압력이 초기임계값보다 작으므로 초기임계값에 소정의 교정값을 감산한 가변 임계값이 설정된다. 또한, 휠 압력의 감압제어는 휠의 현재 압력이 가변 임계값과 동일한 시점인 t4부터 시작된다.
따라서, 본 실시예에 따른 가변 임계값을 이용한 휠 압력 제어방법은 휠의 현재 압력이 임계값에 조기에 도달하게 하여 휠의 타겟 압력에 근접하게 제어할 수 있다.
지금까지, 가변 임계값을 이용한 휠 압력 제어방법에 대해, 바람직한 실시예를 들어 상세히 설명하였다. 위 실시예에서 제시한 가변 임계값을 이용한 휠 압력 제어방법은 본 발명의 일 실시예에 불과한 것으로, 본 발명은 위 실시예에 한정되는 것은 아니다. 위 실시예와 다른 방법으로 실시되더라도, 가변 임계값을 이용하여 차륜의 휠 압력을 제어하는 방법이라면 본 발명의 범주에 포함될 것이다.
예를 들어, 위 실시예에서 가변 임계값을 설정하는 방법은 초기임계값에 소정의 교정값을 가산하거나 감산하는 것으로 설명하였으나 이는 설명의 편의를 위한 일 예에 불과하다. 따라서, 다른 방법으로 가변 임계값을 설정하는 것도 본 발명의 범주에 포함됨은 물론이다.
또한, 도 3에 도시된 가변 임계값을 이용한 휠 압력 제어방법이 적용된 차량의 제동시스템 역시 본 발명의 범주에 포함된다.
110: 제동 감지부
120: 제어부
130: 제동부
S100: 휠의 타겟 압력을 산출하는 단계
S210, S220: 휠의 타겟 압력과 초기임계값을 비교하는 단계
S310, S320: 가변 임계값 설정 단계
S400: 휠 압력 제어 단계

Claims (3)

  1. 휠 압력 제어의 목표값인 휠의 타겟 압력을 산출할 때에, 상기 휠의 타겟 압력 데이터 중 일정 개수를 이용한 커브피팅(curve fitting)을 통해 시간축으로 연속적인 휠의 타겟 압력을 산출하는 단계;
    상기 산출하는 단계로부터 산출된 상기 휠의 타겟 압력과 미리 정해진 초기임계값을 비교하는 단계; 및
    상기 비교하는 단계에서 상기 휠의 타겟 압력이 상기 초기임계값과 동일하지 않다고 판단되면, 상기 휠의 타겟 압력에 상응하는 임계값을 설정하는 단계;를 포함하는 가변 임계값을 이용한 휠 압력 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 임계값을 설정하는 단계는
    상기 휠의 타겟 압력이 상기 초기임계값보다 크다고 판단되는 경우, 상기 초기임계값에 소정의 교정값을 가산하여 상기 휠의 타겟 압력에 상응하는 임계값으로 설정하고,
    상기 휠의 타겟 압력이 상기 초기임계값보다 작다고 판단되는 경우, 상기 초기임계값에 소정의 교정값을 감산하여 상기 휠의 타겟 압력에 상응하는 임계값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 가변 임계값을 이용한 휠 압력 제어방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 임계값을 설정하는 단계에서 설정된 임계값을 적용하여 상기 휠의 압력을 제어하는 단계를 더 포함하는 가변 임계값을 이용한 휠 압력 제어방법.
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