KR101527614B1

KR101527614B1 - 차량의 전자 제어 제동방법

Info

Publication number: KR101527614B1
Application number: KR1020090084307A
Authority: KR
Inventors: 전재우
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2009-09-08
Filing date: 2009-09-08
Publication date: 2015-06-09
Also published as: KR20110026591A

Abstract

본 발명은 전자 안정성 제어(ESC)와 전자 주차 브레이크(EPB)가 연계되어 작동하는 차량에서 전자 안정성 제어(ESC)의 제동력을 전자 주차 브레이크(EPB) 제동력으로 전환할 때의 전자 제어 제동방법에 관한 것이다

이 발명의 전자 제어 제동방법은, 전자 안정성 제어(ESC)의 제동력과 전자 주차 브레이크(EPB)의 제동력의 총합을 일정 수준 이상으로 유지하면서 상기 전자 안정성 제어(ESC)의 제동력을 하강시키고 동시에 전자 주차 브레이크(EPB)의 제동력을 상승시킴으로써, ESC 제동력에서 EPB의 제동력으로의 제동력 전환시에 발생하는 차량의 울컥거림 현상을 최소화하여 승차감을 향상시킬 수 있다.

브레이크, ESC, EPB, 전자제어, 제동

Description

차량의 전자 제어 제동방법{Electronic Control Breaking Method of of a Vehicle}

본 발명은 차량의 전자 제어 제동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전자 안정성 제어(ESC)와 전자 주차 브레이크(EPB)가 연계되어 작동하는 차량에서 전자 안정성 제어(ESC)의 제동력을 전자 주차 브레이크(EPB) 제동력으로 전환할 때의 전자 제어 제동방법에 관한 것이다.

일반적으로, 브레이크 시스템(Brake System)은 주행 중인 차량을 감속 또는 정지시키고 동시에 정지된 상태가 유지되도록 하는 장치로서, 보통 마찰력을 이용하여 차량의 운동에너지를 열에너지로 변환하여 제동이 이루어지도록 한다.

최근에 출시되는 차량에는 전자 안정성 제어(ESC: Electronic Stability Control, 이하 'ESC'라 칭함), 전자 주차 브레이크(EPB: Electronic Parking Break, 이하 'EPB라 칭함), 안티록 브레이크 시스템(ABS: Anti-lock Brake System, 이하 'ABS'라 칭함) 등과 같은 전자제어 제동 시스템이 탑재된다.

ESC는 운전자가 차량을 운전하는 중에 갑자기 나타난 장애물을 피하기 위해 조향 휠을 급작스럽게 꺾거나 빗길이나 빙판길에서 회전하거나 브레이크를 밟았을 때, 차량이 미끄러지거나 급격히 회전하는 것을 방지해주는 기능을 수행하는 시스템이다. 이 ESC는 운전자가 브레이크 페달을 밟거나 기타 상술한 바와 같은 상황이 발생할 때 유압을 포함한 기타의 방법으로 각 휠의 제동력을 증가시킨다.

EPB는 전자식으로 제어되는 주차 브레이크 시스템으로, 기존의 기계식 주차브레이크의 기능을 포함하여, 자동 작동 및 자동 해제 등을 포함한 각종 부가기능을 가능하게 해주는 자동 브레이크 장치이다. 이 EPB는 전자제어 가능한 전동액츄에이터와 토크(하중) 변환기와, 주차브레이크에 작용하여 제동력을 발생시키는 작동부를 포함하여 구성된다.

ABS는 차량이 급제동할 때나 눈길, 빗길과 같이 미끄러지기 쉬운 도로면에서 제동할 때 발생하는 바퀴의 미끄러짐 현상을 감지하여 브레이크의 유압을 조절함으로써, 바퀴가 잠기면서 발생할 수 있는 미끄러짐을 방지하고 제동할 때의 방향 안정성 및 조종성을 확보하며 제동 거리를 단축하는 기능 등을 수행하는 시스템이다.

상술한 ESC와 EPB가 연계되어 동작하는 차량의 경우, ESC가 주 제동장치로 작동하고 EPB가 보조 또는 주차 제동장치로 작동하는데, ESC의 주 제동장치에 의해 유지되는 제동력이 EPB의 보조 제동장치의 제동력으로 전환되어야 할 경우가 발생하거나, EPB의 제동력이 ESC의 제동력으로 전환되어야 할 경우가 발생한다. 이때, ESC의 제동력을 감압하거나 가압하고, 아울러 EPB의 제동력을 가압하거나 감압해야 한다.

ESC의 제동력이 EPB의 제동력으로 전환되는 과정을 설명하면, ESC의 제동력에 의해 제동상태를 유지하고 있는 차량이 주행 조건에 따라 EPB의 제동력으로의 전환이 필요한 상태가 되면, EPB를 구동시켜 EPB의 제동력이 차량의 정지상태를 유지할 수 있는 충분한 제동력으로 상승하면, EPB에 의한 제동력을 유지하면서 ESC의 제동력을 감소시킨다.

이때, ESC의 제동력이 감소되는 과정에서 차량의 울컥거림 현상이 발생한다. 그 이유를 설명하면, ESC의 제동력은 4개의 바퀴들에 모두 작용하지만 EPB의 제동력은 2개의 후륜에만 작용하기 때문에 ESC에 의한 제동력이 감소되면 4개의 바퀴들에 나누어 있던 제동력이 2개의 후륜에 집중되면서 2개의 후륜에 추가 제동력이 필요해진다. EPB의 메커니즘 특성상 추가 제동력이 발생되기까지 후륜이 미소하게 구르기 때문에 차량이 울컥거리게 되고, 이 차량의 울컥거림에 의해 승차자의 불안감이 증대되고 승차감이 악화된다.

이 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이발명의 목적은 ESC 제동력에서 EPB의 제동력으로의 제동력 전환시에 발생하는 차량의 울컥거림 현상을 최소화하여 승차감을 향상시키는 차량의 전자 제어 제동방법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 이루기 위한 이 발명에 따른 차량의 전자 제어 제동방법은, 전자 안정성 제어(ESC)와 전자 주차 브레이크(EPB)가 연계되어 작동하는 차량에서 상기 전자 안정성 제어(ESC)의 제동력을 상기 전자 주차 브레이크(EPB) 제동력으로 전환하는 전자 제어 제동방법에 있어서,

상기 전자 안정성 제어(ESC)의 제동력과 상기 전자 주차 브레이크(EPB)의 제동력의 총합을 일정 이상으로 유지하면서 상기 전자 안정성 제어(ESC)의 제동력을 하강시키고 동시에 전자 주차 브레이크(EPB)의 제동력을 상승시키는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 이 발명에 따르면 ESC 제동력과 EPB의 제동력의 총합이 일정 수준 이상을 유지하는 상태에서 최소 기울기 듀티로 ESC의 제동력을 감소시키고 동시 에 EPB의 제동력을 증가시킴으로써 제동력 전환에 소요되는 시간을 최대한 길게 유지하기 때문에, ESC 제동력에서 EPB의 제동력으로의 제동력 전환시에 발생하는 차량의 울컥거림 현상을 최소화하여 승차감을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 이 발명에 따른 실시예를 보다 상세하게 설명한다.

이 발명에서는 ESC 제동력에서 EPB 제동력으로 전환할 때 차량의 울컥거림을 최소화하기 위해 EPB가 추가 제동력을 발생하는 동안의 미소 구름의 속도를 최소로 낮추는 방법을 제안한다. 구체적으로 차량의 미소 구름의 속도를 최소로 낮추기 위해서 ESC 제동력과 EPB 제동력의 총합이 일정 수준 이상을 유지하는 범위 안에서 ESC 제동력을 감소하고 동시에 EPB 제동력을 증가시키며, 제동력 전환에 소요되는 시간을 최대한 길게 유지하는 방법을 제안한다.

도 1은 이 발명이 적용되는 차량의 전자 제어 제동시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.

이 발명의 전자 제어 제동시스템은 ESC(110)와 EPB(120)로 대별된다. ESC(110)와 EPB(120) 에는 각각 캔(CAN)통신을 통해 차량 상태가 입력되는데, 특히 브레이크 페달의 온/오프 상태에 대한 정보가 입력된다.

운전자가 브레이크 페달을 밟으면 ESC(110)는 마스터 실린더(Master Cylinder)의 피스톤을 작동시켜 브레이크 액압을 생성하며 각 바퀴의 휠 브레이 크(Wheel Brake)에 압력이 전달되도록 하여 휠을 제동함으로써 차량이 정지 상태를 유지할 수 있도록 한다.

한편, EPB(120)는 전자제어유닛(121)과 액츄에이터부(122)로 이루어지는데, 전자제어유닛(121)은 연산부가 차량을 정차 상태로 유지시키기 위해 필요한 제동력을 산출하고, 구동제어부가 연산부에서 산출된 제동력에 따라 액츄에이터부(122)를 구동시킨다. 엑츄에이터부(122)의 전동 엑츄에이터는 상기 구동제어부의 신호에 따라 차량에 제동력을 제공하기 위한 물리적인 힘을 발생시키고 동력전달부는 그 발생된 물리적인 힘을 주차 브레이크(123)에 전달한다.

도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 ESC 제동력과 EPB 제동력 전환시의 전자 제어 제동방법을 도시한 동작 흐름도이다.

단계 S201 내지 단계 S212은 EPB에서의 제어과정이고, 단계 S221과 단계 S222는 ESC에서의 제어과정이다.

ESC에 의한 제동력이 유지되는 상태에서 EPB에 전환요청 플래그(flag)가 발생하면(S201), 제동력이 증가되는 방향으로 모터를 구동하여 EPB의 제동력을 증가시킨다(S202). 다음, 현재 EPB 제동력(Fest)을 계산한다(S203). 현재 EPB 제동력이 최소 제동력 증가구간에 진입하지 않은 경우에는(S204), 단계 S205에서 일반모드 듀티(duty) 제어 후 단계 S202로 되돌아간다. 현재 EPB 제동력이 최소 제동력 증가구간에 진입한 경우에는(S204), 단계 S206에서 최소 기울기 듀티(slope duty)를 산출하여 EPB 제동력 상승량을 계산한다(S207).

이 EPB 제동력 상승량은 ESC에 전달되고, ESC는 ESC 제동력 하강 기울기를 계산하고(S221), ESC 제동력을 하강시킨다(S222).

이 ESC 제동력 하강량은 EPB에게 전달된다. EPB는 EPB 제동력 상승량과 ESC 제동력 하강량을 비교하여(S208), EPB 제동력 상승량이 ESC 제동력 하강량보다 크지 않으면 상승 기울기를 증가시킨(S209) 후 단계 S206으로 되돌아간다. 한편, 단계 S208에서 EPB 제동력 상승량이 ESC 제동력 하강량보다 크면 목표 EPB 제동력(Fta)을 계산한다(S210).

다음, 현재 EPB 제동력(Fest)과 목표 EPB 제동력(Fta)을 비교하여(S211), 현재 EPB 제동력(Fest)이 목표 EPB 제동력(Fta)보다 크지 않으면 단계 S202로 되돌아가고 현재 EPB 제동력(Fest)이 목표 EPB 제동력(Fta)보다 크면 단계 S212로 진행하여 모터의 구동을 정지시킨다.

도 3은 이 발명에 따른 EPB 제동력 상승량과 ESC 제동력 하강량의 관계를 도시한 그래프이다. 이 발명에 따르면 EPB 제동력과 ESC 제동력의 총합이 일정 수준 이상의 값을 유지하도록 EPB 제동력이 점차적으로 상승하고 ESC 제동력이 점차적으로 하강하면서, 최종적으로 ESC 제동력이 EPB 제동력으로 전환된다.

도 1은 이 발명이 적용되는 차량의 전자 제어 제동시스템을 개략적으로 도시한 블록도,

도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 ESC 제동력과 EPB 제동력 전환시의 전자 제어 제동방법을 도시한 동작 흐름도,

도 3은 이 발명에 따른 EPB 제동력 상승량과 ESC 제동력 하강량의 관계를 도시한 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110 : ESC 120 : EPB

121 : 전자제어유닛 122 : 액츄에이터부

123 : 주차브레이크

Claims

전자 안정성 제어(ESC)와 전자 주차 브레이크(EPB)가 연계되어 작동하는 차량에서 상기 전자 안정성 제어(ESC)의 제동력을 상기 전자 주차 브레이크(EPB) 제동력으로 전환하는 전자 제어 제동방법에 있어서,

상기 전자 안정성 제어(ESC)의 제동력과 상기 전자 주차 브레이크(EPB)의 제동력의 총합을 일정 수준 이상으로 유지하면서 상기 전자 안정성 제어(ESC)의 제동력을 하강시키고 동시에 상기 전자 주차 브레이크(EPB)의 제동력을 상승시키며,

상기 전자 주차 브레이크(EPB)의 제동력을 최소 상승 기울기로 상승시키는 것을 특징으로 하는 차량의 전자 제어 제동방법.
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