KR102303223B1

KR102303223B1 - 차량 자동 홀드 제어 방법

Info

Publication number: KR102303223B1
Application number: KR1020150006395A
Authority: KR
Inventors: 양영모
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2015-01-13
Filing date: 2015-01-13
Publication date: 2021-09-16
Also published as: KR20160087275A

Abstract

AVH(Auto Vehicle Hold) 스위치가 온 입력되어, AVH 기능의 활성시 차속과 브레이크 페달의 정보를 수집하는 제1단계와, 상기 AVH가 활성화되면 제어부에서 제어대상을 결정하는 제2단계와, 상기 제어부에서 제어대상이 결정되면 유압제어부에서 유압이 유입되어 제동력을 발생시키는 제3단계 및 상기 제3단계에서의 제동력으로 차량의 휠이 서로 연속적으로 교차제어 되는제4단계;를 포함하는 차량 자세 제어 방법에 관한 것이다.

Description

차량 자동 홀드 제어 방법{Auto Hold Control Method Of Vehicle}

본 발명은 차량 자동 홀드 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유압 제어로 제동력을 발생시키는 차량 자동 홀드 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 구동력과 제동력을 이용하여 차량의 휠과 바디를 제어함으로써 위험한 상황에서도 운전자가 차량을 제어 할 수있도록 돕기 위해 ESC(Electronic Stability Control) 시스템이 적용된다.

이는, 차량의 휠은 슬립율이 어떤범위를 벗어날때 휠이 지면을 잡는 힘을 상실하게 된다. 슬립율은 차량의 속도보다 휠의 속도가 낮은 상태를 포지티브 슬립 (Positive Sleep), 높은상태를 네거티브 슬립(Negative Sleep)이라고 하는데, 포지티브 휠 슬립이 발생되는 경우 ABS(Anti-lock Brake System)가 휠잠김을 방지하고, 차량은 운전자가 물체를 피할수있도록 조향가능성을 확보한다. 네거티브 휠 슬립은 스피닝(Spinning) 이라고도 하는데, TCS(Traction Control System)가 각각의 구동륜에 엔진관련 인터페이스와 능동제동을 이용하여 구동축의 토크를 감소함으로써 스핀을 방지한다.

이러한, 휠슬립제어기를 기본으로하여, ESC는 ABS 와 TCS의 기능을 통합하고, VDC(Vehicle Dynamic Control)의 특성을 추가하여 차량의 바디의 스키딩(Skidding)을 방지한다.

VDC는 급격한 조향, 카운터스티어링, 급격한차선변화, 물체를 피하기 위한 동작과 같은 갑작스런 행동시 차량의 제어를 유지 할 수있도록 설계 되었다. VDC는 조향제어의 상실을 감지했을때, 자동으로 차량의 조향을 도울수 있도록 제동을 가하여 운전자가 의도한 방향으로 갈 수있도록한다. 오버스티어에 대응하기위해 외부앞바퀴, 언더스티어에 대응하기위해 내부뒷바퀴에 자동으로 제동력이 작용된다.

ESC시스템은 측정된 조향각 및 마스터 실린더에서 발생된 브레이크 작동 압력으로부터 운전자의 의도를 결정한다. 또한, 측정된 횡가속, 요레이트(Yawrate)로부터 차량의 거동을 측정하고, 각휠의 속도를 통해 휠과 차량의 실제상태를 결정한다. 제어 알고리즘은 운전자의 입력과 차량의 반응을 비교하고 상태공간을 통해 계산된 제어량만큼 쓰로틀(throttle)의 감소 또는 제동제어량을 결정한다.

그리고, 차량 운행 중에 운전자는 신호 대기 상태와 같은 상황에서 차량을 정지시킨 상태로 유지하기 위해 브레이크 페달을 장시간 밟고 있어야 했다. 이러한 불편을 해결하기 위한 장치로 AVH(Automatic Vehicle Hold, 이하 AVH)가 널리 사용되고 있다.

즉, AVH(Automatic Vehicle Hold) 시스템은 주정차가 빈번하게 일어나는 복잡한 도심 또는 경사로에서 신호대기 또는 간편한 정차를 실현 하기 위한 시스템으로, 클러스터 또는 스위치에는 AUTO(P)로 표기되는 것이 보통이다. 이러한 자동 차량 홀드 시스템은 전자주차브레이크를 이용한 EPB(Electronic Parking Brake) 시스템 또는 유압 엑츄에이터를 이용한 ESC 시스템으로 구현된다. ESC시스템의 경우 AVH활성화 스위치를 켜 놓은 상태에서 브레이크 압력을 입력 한 후에 자동으로 유압을 홀딩하여 운전자가 브레이크 페달을 떼더라도 제동력을 유지한다.

이와 같이, AVH는 차량 정차시 자동으로 제동력을 유지시키는 장치로써, AVH 스위치가 켜진 상태에서 브레이크를 밟아 차량이 정차된 후에 브레이크에서 발을 떼고 있어도 차량이 다시 출발하기 전까지 제동부에 일정 압력을 유지시켜 차량 정차 상태를 유지시키는 기능을 수행한다. 그리고 운전자가 차량을 다시 출발시키기 위해 엑셀 페달을 밟으면 AVH의 작동이 멈추어 브레이크가 자동으로 해제된다. 이러한 AVH는 차량 내부에 운전자가 AVH의 작동 여부를 선택 할 수 있는 수동 스위치를 포함하여, 운전자가 AVH수동 스위치를 온 시킨 경우에만 AVH가 작동하였다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 유압을 제어하여 차량 휠에 제동력 발생시 소정의 시간에 따라 차량의 복수의 휠이 서로 다른 시기에 제어 및 비제어되도록 교차 제어를 실시하여 AVH의 연속 작동으로 솔레노이드 밸브의 과열 및 소손을 방지하여 휠 제동력에 대한 한계 제어시간을 향상시키는데 그 목적이 있다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량 자동 홀드 제어 방법은, AVH(Auto Vehicle Hold) 스위치가 온 입력되면, AVH 기능을 활성화시키고, 상기 AVH가 활성화되면 제어부에서 제어대상을 결정하고, 상기 제어부에서 제어대상이 결정되면 유압제어부에서 유압이 유입되어 제동력을 발생시키고, 상기 제3단계에서의 제동력으로 차량의 휠이 서로 연속적으로 교차제어 된다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 차량 자동 홀드 제어 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째로, 본 발명의 차량 자동 홀드 제어 방법에 따르면, 차량 홀드(Hold)의 한계 제어시간이 향상되는 효과가 있다.

둘째로, 본 발명의 차량 자동 홀드 제어 방법에 따르면, 모터를 사용하는 EPB 시스템에 비하여 AVH 제어시나 해제시 소음 및 운전자가 느끼는 이질감이 적어지는 효과가 있다.

셋째로, 본 발명의 차량 자동 홀드 제어 방법에 따르면, ESC유압제어를 이용한 자동 차량 홀드(AVH)기능의 한계제어시간을 비약적으로 향상 시킬수 있어, EPB시스템 없이 ESC시스템만으로 자동 차량 홀드(AVH) 기능을 구현가능한 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 자동 홀드 제어되는 도면과,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세 제어 장치의 제어부를 나타내는 도면과,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세 제어 방법을 나타내는 순서도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 차량 자세 제어 방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

바람직한 차량 자세 제어 방법은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변경될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 차량 자세 제어 장치 및 방법인 경우이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 자동 홀드 제어되는 도면과, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 자세 제어 장치의 제어부를 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 차량 자동 홀드 제어 방법에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 유압제어로직을 이용한 AVH(Automatic Vehicle Hold, 이하 AVH) 제어 장치는 센서구동부(10), 제어부(20), 유압 제어장치(30)를 포함한다.

센서구동부(10)는 차량의 주행 상태를 나타내는 각종 요인들을 측정하여 측정값을 제어부(20)로 전달한다. 본 실시예에서는 마스터실린더 압력 측정센서를 통해서 브레이크 페달에 압력이 가해지는지를 판단하고, 액셀러레이터 페달 위치 측정센서를 통해서 액셀러레이터 페달에 가해진 압력으로 인해 액셀러레이터 페달의 위치가 변경되는지를 판단하여 제어부로 전달한다. 또, 차량의 휠에 설치된 휠 스피드 센서에서 차량의 휠이 움직일 시, 전기적인 펄스를 발생하여 제어부에 송출한다.

제어부(20)는 센서구동부(10)의 측정값을 입력받아 유압 제어부를 제어하여 휠로 일정한 유압을 발생시킨다. 또, AVH스위치의 작동여부를 판단한다. 제어부는 아래의 AVH동작조건 판단부(22), 제어대상 결정부(24), 유압제어부(26), 증압결정부(28)를 더 포함한다.

AVH동작 판단부(22)는 운전자에 의해 가압 또는 가압 해제되어 차량의 제동을 지시하는 브레이크 페달을 가압하여 브레이크 스위치가 온(ON)상태일 경우, 또, 차량의 속도가 0KPH로 정차상태일 경우와 AVH 작동 스위치가 온(ON)상태일 경우를 모두 만족할 경우에 AVH동작으로 판단하여 작동한다. 여기서, AVH 작동 스위치는 AVH 스위치 센서가 온 상태인지 또는 오프 상태인지 여부를 검출하여 ECU에 전달하고, 마찬가지로 브레이크 페달이 가압되고 있는 여부를 엑셀 페달 센서에 의해 검출되어 ECU에 전달한다.

즉, AVH 모드로 진입하기 위하여서는 운전자가 브레이크 페달을 밟아 브레이크 스위치가 온(ON)상태에서 차량의 속도가 0KPH로 정차상태가 유지되고, 운전자가 AVH 스위치를 온(ON)시키면, ESC의 전자 제어 장치(ECU, 미도시)는 AVH 모드를 시작한다. 여기서, ESC의 전자 제어 장치(ECU, 미도시)는 상기 AVH 스위치가 입력됨에 따라 AVH기능을 활성화시킨다.

제어대상 결정부(24)에서는 차량의 제동 상태를 유지하기 위하여 서로 대각선에 위치하는 휠을 조합하여 제어그룹 및 비제어그룹으로 나누어 제어한다. 즉, 제어그룹과 비제어그룹은 차량의 전방 좌측의 휠과 후방 우측의 휠의 제 1그룹과, 전방 우측의 휠과 후방 좌측의 휠의 제 2그룹으로 설정할 수 있어, 제 1그룹이 제동력 발생으로 제어그룹에 해당할 경우, 제 2그룹이 비제어그룹에 해당하고, 제 2그룹에 제동력 발생으로 제어그룹에 해당되면, 제 1 그룹이 비제어그룹에 해당할 수 있다. 여기서, 제 1그룹과 제 2그룹에 대하여 한정되는 것은 아니고, 차량의 휠이 서로 대각선으로 조합되면 본 발명과 동일한 효과를 나타낼 수 있다.

즉, 제 1그룹이 휠을 제어하기 시작한 때로부터 제어시간을 측정한 카운터 값이 미리 설정한 임계값보다 커지게 되면, 제 2그룹이 차량의 휠을 제동할 수 있도록 한다. 상기 그룹간 교차 제어시 교체될 그룹의 유압을 증압하여 제동력을 확보 후, 교체 전 그룹의 유압을 해제시킨다.

유압제어부(26)에서는 제어부의 명령에 따라 차량의 휠에 유압을 공급한다. 제어대상 결정부에서 결정된 제어대상그룹에 대하여 유압제어를 실시하여 제동력을 발생시키고, 비제어대상그룹에 대하여 제어 실시를 중단 하여 AVH제어 진행 중 비제어 휠에 대하여는 솔레노이드밸브에 휴식기가 존재하게 되어 밸브 코일 한계 제어시간 보다 긴 AVH 연속 제어가 가능하게 된다.

또한, 유압제어부(26) 단계에서는 결정된 제어대상그룹의 제동력 발생을 위하여 유압을 홀드(Hold)시키기 위하여 AVH 최초 제어시에 정차상태의 유압이 형성되어 있으므로 결정된 제어대상그룹의 유압을 홀드만시키며, 제어대상그룹 교체시에는 증압을 실시하여 제동력을 유지 시킬 수 있는 유압 생성후 이후의 제어는 홀드시키며, 교체될 그룹의 유압을 먼저 증압하여 제동력 확보 후 기존 제어그룹의 유압을 해제 시킨다.

즉, 유압제어부(26)는 제어대상그룹이 교체될 시 1회 증압으로 제동력을 유지 시킬수 있는 유압 생성후 이후의 제어는 홀드시키며, 교체될 그룹의 유압을 먼저 증압하여 제동력 확보 후 기존 제어그룹의 유압을 해제 시킨다.

증압 결정부(28)에서는 제어대상 결정부에서 결정된 그룹 즉, 제어그룹에 대한 제동력 보상을 위하여 휠스피드 센서로부터 휠속을 받아 제어대상그룹의 휠속이 '0'보다 큰 경우 증압을 실시 하여 차량 제동력을 확보한다. 따라서, ECU는 AVH 스위치의 온 상태 즉, AVH의 작동 중 휠 스피드 센서로부터 송출되는 펄스의 개수로 각 휠속이 '0'보다 큰 경우 증압을 실시한다.

유압제어장치(30)는 제어부(20)로부터 입력받아 솔레노이드밸브가 코일 한계 제어 시간이내의 일정 시간 주기로 그룹간 교차제어를 실시하도록 구비된다. 즉, 제어부에서 유압제어장치(30)에 차량의 휠에 대하여 제어대상그룹에 대하여서 솔레이노이드밸브 및 모터가 구동하여 제동력이 발생하도록 하고, 비제어대상그룹에 대하여 제동력이 발생하지 않도록 유휴상태가 되도록 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 차량 자동 홀드 제어 방법의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 자동 홀드 제어 방법을 나타내는 순서도이다.

본 발명에 따른 차량 자세 제어 방법에 대하여 도 3를 참조하여 설명하면, AVH(Auto Vehicle Hold) 스위치가 온 입력되면, AVH 기능을 활성시 AVH(Auto Vehicle Hold) 스위치가 온 입력되어, AVH 기능의 활성시 차속과 브레이크 페달의 정보를 수집한다(S10).

즉, AVH 모드로 진입하기 위하여서는 운전자가 브레이크 페달을 밟아 브레이크 스위치가 온(ON)상태에서 차량의 속도가 0KPH로 정차상태가 유지되고, 운전자가 AVH 스위치를 온(ON)시키면, ESC의 전자 제어 장치(ECU, 미도시)는 AVH 모드를 시작한다. 여기서, ESC의 전자 제어 장치(ECU, 미도시)는 상기 AVH 스위치가 입력됨에 따라 AVH기능을 활성화시킨다. 그러나, 상기와 같은 조건 중 하나라도 충족하지 못하게 된다면 비제어된다(S15).

따라서, 운전자가 AVH 스위치를 온 시키면, ESC의 전자 제어 장치(ECU, 미도시)는 AVH 모드를 활성화된다.

제어부에서 제어대상그룹이 결정되면 유압제어장치로부터 유압을 제어하여, 즉, 유압을 차량 휠에 유입시켜 제동력을 발생시킨다.

다음, 제어시간의 카운터값이 계속적으로 증가하게 되면, 제어대상그룹의 제동력 발생 유압 제어 실시 후, 비제어대상그룹을 대기시켰다가 제어대상그룹의 휠속이 '0'보다 커지면 제어대상그룹에 중압제어를 실시하게 된다. 이때, 결정된 제어대상그룹의 제동력 발생을 위하여 유압을 홀드 시킨다.

따라서, AVH 최초 제어시에는 결정된 제어대상그룹의 유압을 홀드시키고, 제어대상그룹이 교체될 시 1회 증압으로 제동력을 유지 시킬수 있는 유압 생성후 이후의 제어를 홀드시키며, 교체될 그룹의 유압 즉, 비제어그룹을 먼저 증압하여 제동력 확보 후 기존 제어그룹의 유압을 해제 시킨다.

따라서, 제어대상 결정부에서 조합된 그룹은 솔레노이드밸브 코일 한계 제어 시간이내의 일정 시간 주기로 그룹간 교차제어를 실시한다. 이때, 그룹간 교차 제어되는 제어시간의 측정을 위한 카운터를 이용하여, 카운터 값이 미리 설정한 임계값보다 크면 카운터 리셋을 실시한 후 제어대상그룹과 비제어대상그룹간 변경한다(S20). 이때, AVH가 활성화되면, 제어부에서 제어대상그룹을 결정한다. 제어그룹과 비제어그룹으러 나뉘어 유압제어장치가 제어할 대상을 선택적으로 제어할 수 있도록 대상을 결정한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

10: 센서구동부 20: 제어부
30: 유압제어장치

Claims

AVH(Auto Vehicle Hold) 스위치가 온 입력되어, AVH 기능의 활성 시 차속과 브레이크 페달의 정보를 수집하는 제1단계;
상기 AVH가 활성화되면 제어부에서 차량의 복수의 휠이 서로 다른 시기에 제어 및 비제어되도록 교차 제어하는 제어그룹 및 비제어그룹으로 구분되는 제어대상을 결정하는 제2단계;
상기 제어부에서 제어대상이 결정되면 유압제어부에서 유압이 유입되어 제동력을 발생시키는 제3단계; 및
상기 제3단계에서의 제동력으로 차량의 휠이 서로 연속적으로 교차 제어되는 제4단계;를 포함하고,
상기 제4단계는 제어그룹이 휠을 제어하기 시작한 때로부터 제어시간을 측정한 카운터 값이 미리 설정한 임계값보다 클 경우, 교차 제어 시 교체될 비제어그룹의 유압을 증압하여 제동력을 확보한 후, 교체 전 제어그룹의 유압을 해제하는 것인 차량 자동 홀드 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 제4단계에서 상기 제어대상의 결정 시 차량 휠이 서로 대각선을 이루도록 복수의 그룹으로 나뉘는 차량 자동 홀드 제어 방법.
제2항에 있어서,
상기 복수의 그룹을 교차 제어하도록 전방 좌측 휠과 후방 우측 휠의 제 1그룹과,
전방 우측 휠과 후방 좌측 휠의 제 2그룹으로 구분되는 차량 자동 홀드 제어 방법.
제2항에 있어서,
상기 복수의 그룹은 소정의 시간을 두고 상호 교차 제어되는 차량 자동 홀드 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 제3단계에서 상기 제어대상 결정 후, 제동력이 발생하도록 유압을 홀드시키는 단계;를 포함하는 차량 자동 홀드 제어 방법.
차량 자동 홀드 제어 장치에 있어서,
차량의 주행 상태 요인을 측정하는 센서 구동부,
상기 센서 구동부에 의한 측정값을 입력받아 휠로 일정한 유압이 발생하도록 제어하는 제어부 및
상기 제어부의 제어에 따라 차량의 휠에 유압을 공급하는 유압 제어부를 포함하되,
상기 제어부는,
AVH(Auto Vehicle Hold) 스위치가 온 입력되어, AVH 기능의 활성 시 차속과 브레이크 페달의 정보를 수집하여 AVH 기능을 활성화시키는 AVH 동작 판단부,
상기 AVH가 활성화되면 차량의 복수의 휠이 서로 다른 시기에 제어 및 비제어되도록 교차 제어하는 제어그룹 및 비제어그룹으로 구분되는 제어대상을 결정하는 제어대상 결정부 및
상기 제어대상이 결정되면 차량의 휠에 유압을 공급하여 제동력을 발생시키는 유압 제어부를 포함하고,
상기 제어대상 결정부는 상기 제동력으로 차량의 휠이 서로 연속적으로 교차 제어되도록 하되, 상기 제어그룹이 휠을 제어하기 시작한 때로부터 제어시간을 측정한 카운터 값이 미리 설정한 임계값보다 클 경우, 교차 제어 시 교체될 비제어그룹의 유압을 증압하여 제동력을 확보한 후, 교체 전 제어그룹의 유압을 해제하는 것인 차량 자동 홀드 제어 장치.