KR102454407B1 - Method and system of braking pressure estimation of automobile pneumatic brake - Google Patents

Method and system of braking pressure estimation of automobile pneumatic brake Download PDF

Info

Publication number
KR102454407B1
KR102454407B1 KR1020200175323A KR20200175323A KR102454407B1 KR 102454407 B1 KR102454407 B1 KR 102454407B1 KR 1020200175323 A KR1020200175323 A KR 1020200175323A KR 20200175323 A KR20200175323 A KR 20200175323A KR 102454407 B1 KR102454407 B1 KR 102454407B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pressure
command
valve
wheel cylinder
air compression
Prior art date
Application number
KR1020200175323A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20220085342A (en
Inventor
서영훈
남강현
박상신
유창희
Original Assignee
영남대학교 산학협력단
상신브레이크주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 영남대학교 산학협력단, 상신브레이크주식회사 filed Critical 영남대학교 산학협력단
Priority to KR1020200175323A priority Critical patent/KR102454407B1/en
Publication of KR20220085342A publication Critical patent/KR20220085342A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102454407B1 publication Critical patent/KR102454407B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/24Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release the fluid being gaseous
    • B60T13/26Compressed-air systems
    • B60T13/268Compressed-air systems using accumulators or reservoirs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T13/00Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems
    • B60T13/10Transmitting braking action from initiating means to ultimate brake actuator with power assistance or drive; Brake systems incorporating such transmitting means, e.g. air-pressure brake systems with fluid assistance, drive, or release
    • B60T13/66Electrical control in fluid-pressure brake systems
    • B60T13/68Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves
    • B60T13/683Electrical control in fluid-pressure brake systems by electrically-controlled valves in pneumatic systems or parts thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00Brake-action initiating means
    • B60T7/02Brake-action initiating means for personal initiation
    • B60T7/04Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated
    • B60T7/042Brake-action initiating means for personal initiation foot actuated by electrical means, e.g. using travel or force sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 자동차 공압 브레이크의 제동압력 추정방법 및 추정시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기압축탱크의 압력, 노말 오픈 밸브 및 노말 클로즈 밸브의 명령으로부터 현재 휠 실린더의 압력을 추정하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차 공압 브레이크의 제동압력 추정방법은, 공기압축탱크 내부의 압력(

Figure 112020136098250-pat00121
), 노말 오픈 밸브의 명령(
Figure 112020136098250-pat00122
) 및 노말 클로즈 밸브의 명령(
Figure 112020136098250-pat00123
)을 입력값으로 입력 받는 단계 및 상기 입력값과 하기의 [수학식 1]을 이용하여 현재 휠 실린더의 압력(
Figure 112020136098250-pat00124
)을 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112020136098250-pat00125

(이때,
Figure 112020136098250-pat00126
는 현재 휠 실린더 압력,
Figure 112020136098250-pat00127
은 이전 휠 실린더 압력,
Figure 112020136098250-pat00128
공기압축탱크 내부 압력,
Figure 112020136098250-pat00129
는 샘플링 시간,
Figure 112020136098250-pat00130
는 노말 오픈 밸브의 명령,
Figure 112020136098250-pat00131
는 노말 클로즈 밸브의 명령,
Figure 112020136098250-pat00132
는 실험상수이다.)The present invention relates to a method and system for estimating the braking pressure of a pneumatic brake of an automobile, and more particularly, to a method and system for estimating the pressure of a current wheel cylinder from the pressure of an air compression tank, commands of a normally open valve and a normally closed valve. it's about
In the method for estimating the braking pressure of a pneumatic brake of a vehicle according to an embodiment of the present invention, the pressure in the air compression tank (
Figure 112020136098250-pat00121
), command of normal open valve (
Figure 112020136098250-pat00122
) and the command of the normally closed valve (
Figure 112020136098250-pat00123
) as an input value and using the input value and the following [Equation 1], the pressure of the current wheel cylinder (
Figure 112020136098250-pat00124
) may include the step of estimating.
[Equation 1]
Figure 112020136098250-pat00125

(At this time,
Figure 112020136098250-pat00126
is the current wheel cylinder pressure,
Figure 112020136098250-pat00127
is the previous wheel cylinder pressure,
Figure 112020136098250-pat00128
pressure inside the air compression tank,
Figure 112020136098250-pat00129
is the sampling time,
Figure 112020136098250-pat00130
is the command of the normally open valve,
Figure 112020136098250-pat00131
is the command of the normally closed valve,
Figure 112020136098250-pat00132
is the experimental constant.)

Description

자동차 공압 브레이크의 제동압력 추정방법 및 추정시스템{Method and system of braking pressure estimation of automobile pneumatic brake}TECHNICAL FIELD [0002] Method and system of braking pressure estimation of automobile pneumatic brake

본 발명은 자동차 공압 브레이크의 제동압력 추정방법 및 추정시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기압축탱크의 압력, 노말 오픈 밸브 및 노말 클로즈 밸브의 명령으로부터 현재 휠 실린더의 압력을 추정하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and system for estimating the braking pressure of a pneumatic brake of an automobile, and more particularly, to a method and system for estimating the pressure of a current wheel cylinder from the pressure of an air compression tank, commands of a normally open valve and a normally closed valve. it's about

최근 연비 향상 및 배기가스 저감을 위하여 하이브리드 자동차, 연료전지 자동차, 전기 자동차 등의 개발이 완료되었거나 진행 중에 있다. 이러한 차량에는 제동장치 즉, 브레이크가 필수적으로 설치된다.Recently, development of a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle, an electric vehicle, etc. has been completed or is in progress in order to improve fuel efficiency and reduce exhaust gas. A braking device, that is, a brake is necessarily installed in such a vehicle.

차량용 브레이크는 달리고 있는 자동차의 속도를 줄이거나 자동차를 정지시키기 기능을 하는 장치를 말한다. 브레이크는 자동차의 제동뿐만 아니라 자동차의 방향 제어와도 연관이 깊다.A vehicle brake is a device that reduces the speed of a moving vehicle or stops the vehicle. Brakes are closely related not only to the braking of the vehicle, but also to the direction control of the vehicle.

차량용 브레이크는 페달에 가해진 손의 힘을 기계적 장치를 이용하여 바퀴에 전달하는 기계식 브레이크, 액체의 일부에 가해진 힘은 같은 세기로 모든 방향으로 전달되는 점을 이용한 유압식 브레이크 또는 엔진으로 공기 압축기를 작동시키고 압축기로부터 발생한 압축공기를 이용하여 브레이크 슈를 드럼에 밀어 붙임으로써 제동작용을 일으키는 공압식 브레이크 등으로 나뉘어진다.A vehicle brake is a mechanical brake that transmits the force of the hand applied to the pedal to the wheels using a mechanical device, a hydraulic brake using the point that the force applied to a part of the liquid is transmitted in all directions with the same strength, or the engine operates the air compressor It is divided into pneumatic brakes that generate braking action by pushing the brake shoe to the drum using compressed air generated from the compressor.

특히, 바퀴에 압축 공기를 가하여 자동차의 움직임을 제어하는 공압식 브레이크에서는 자동차 제어의 안정화에 있어서 개별 바퀴의 압력을 정확하게 제어하는 것이 필요하므로, 공압식 브레이크에서 휠 실린더의 압력을 정확하게 추정하는 기술에 대한 개발이 요구되고 있다.In particular, in the pneumatic brake that controls the movement of a vehicle by applying compressed air to the wheels, it is necessary to accurately control the pressure of individual wheels in stabilizing the vehicle control. this is being requested

종래의 기술로서, 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0086968호에서는 유압 브레이크에서 마스터 실린더 압력 신호를 추정하는 방법을 개시하고 있다.As a prior art, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2015-0086968 discloses a method of estimating a master cylinder pressure signal in a hydraulic brake.

KR 10-2015-0086968 AKR 10-2015-0086968 A

본 발명은 상기 전술한 개발요구에 따라 공압식 브레이크의 휠 실린더 에 압력센서를 구비하지 않고도, 주어진 정보만을 가지고 휠 실린더의 압력을 정확하게 추정할 수 있는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a method capable of accurately estimating the pressure of a wheel cylinder with only given information without having a pressure sensor on the wheel cylinder of a pneumatic brake in accordance with the above-mentioned development requirements.

본 발명의 일 실시 예로써, 자동차 공압 브레이크의 제동압력 추정방법이 제공된다.As an embodiment of the present invention, a method for estimating the braking pressure of a pneumatic brake of an automobile is provided.

본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차 공압 브레이크의 제동압력 추정방법은, 공기압축탱크 내부의 압력(

Figure 112020136098250-pat00001
), 노말 오픈 밸브의 명령(
Figure 112020136098250-pat00002
) 및 노말 클로즈 밸브의 명령(
Figure 112020136098250-pat00003
)을 입력값으로 입력 받는 단계 및 상기 입력값과 하기의 [수학식 1]을 이용하여 현재 휠 실린더의 압력(
Figure 112020136098250-pat00004
)을 추정하는 단계를 포함할 수 있다.In the method for estimating the braking pressure of a pneumatic brake of a vehicle according to an embodiment of the present invention, the pressure in the air compression tank (
Figure 112020136098250-pat00001
), command of normal open valve (
Figure 112020136098250-pat00002
) and the command of the normally closed valve (
Figure 112020136098250-pat00003
) as an input value and using the input value and the following [Equation 1], the pressure of the current wheel cylinder (
Figure 112020136098250-pat00004
) may include the step of estimating.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112020136098250-pat00005
Figure 112020136098250-pat00005

(이때,

Figure 112020136098250-pat00006
는 현재 휠 실린더 압력,
Figure 112020136098250-pat00007
은 이전 휠 실린더 압력,
Figure 112020136098250-pat00008
공기압축탱크 내부 압력,
Figure 112020136098250-pat00009
는 샘플링 시간,
Figure 112020136098250-pat00010
는 노말 오픈 밸브의 명령,
Figure 112020136098250-pat00011
는 노말 클로즈 밸브의 명령,
Figure 112020136098250-pat00012
는 실험상수이다.)(At this time,
Figure 112020136098250-pat00006
is the current wheel cylinder pressure,
Figure 112020136098250-pat00007
is the previous wheel cylinder pressure,
Figure 112020136098250-pat00008
pressure inside the air compression tank,
Figure 112020136098250-pat00009
is the sampling time,
Figure 112020136098250-pat00010
is the command of the normally open valve,
Figure 112020136098250-pat00011
is the command of the normally closed valve,
Figure 112020136098250-pat00012
is the experimental constant.)

본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차 공압 브레이크의 제동압력 추정방법은, 상기 [수학식 1]에서 상기 k1은, 공기압축탱크 내부의 압력(

Figure 112020136098250-pat00013
)에서 이전 휠 실린더 압력(
Figure 112020136098250-pat00014
)을 뺀 값이 공기압축탱크 내부의 압력(
Figure 112020136098250-pat00015
)을 2로 나눈값 이상인 경우와 미만인 경우가 서로 상이한 것을 특징으로 할 수 있다.In the method for estimating the braking pressure of a pneumatic brake of a vehicle according to an embodiment of the present invention, in [Equation 1], k1 is the pressure inside the air compression tank (
Figure 112020136098250-pat00013
) from the previous wheel cylinder pressure (
Figure 112020136098250-pat00014
) minus the pressure inside the air compression tank (
Figure 112020136098250-pat00015
) divided by 2 may be characterized as being different from each other if it is greater than or equal to the value divided by 2.

본 발명의 일 실시 예로써, 전술한 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체가 제공된다.As an embodiment of the present invention, a computer-readable recording medium in which a program for implementing the above-described method is recorded is provided.

본 발명의 일 실시 예로써, 자동차 공압 브레이크의 제동압력 추정시스템이 제공된다.As an embodiment of the present invention, a system for estimating the braking pressure of a pneumatic brake of an automobile is provided.

본 발명의 일 실시 예에 따른, 자동차 공압 브레이크의 제동압력 추정시스템은, 운전자로부터 제동 명령을 입력 받는 페달, 상기 페달로부터 제동 명령을 전달받아 노말 오픈 밸브 또는 노말 클로즈 밸브의 동작을 제어하는 제어부, 상기 노말 오픈 밸브 또는 상기 노말 클로즈 밸브를 통해 휠 실린더 또는 대기와 연결된 공기압축탱크 및 상기 공기압축탱크로부터 공기를 공급받아 바퀴에 마찰력을 가하는 상기 휠 실린더가 구비된 브레이크를 포함하고, 상기 제어부는, 공기압축탱크 내부의 압력(

Figure 112020136098250-pat00016
), 노말 오픈 밸브의 명령(
Figure 112020136098250-pat00017
), 노말 클로즈 밸브의 명령(
Figure 112020136098250-pat00018
) 및 [수학식 1]을 통해 휠 실린더의 압력을 추정하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a system for estimating braking pressure of a pneumatic brake of a vehicle includes a pedal receiving a braking command from a driver, a control unit receiving a braking command from the pedal and controlling an operation of a normally open valve or a normally closed valve; and a brake provided with a wheel cylinder or an air compression tank connected to the atmosphere through the normally open valve or the normally closed valve, and the wheel cylinder receiving air from the air compression tank and applying a frictional force to the wheels, the control unit comprising: The pressure inside the air compression tank (
Figure 112020136098250-pat00016
), command of normal open valve (
Figure 112020136098250-pat00017
), command of the normally closed valve (
Figure 112020136098250-pat00018
) and [Equation 1] may be characterized by estimating the pressure of the wheel cylinder.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112020136098250-pat00019
Figure 112020136098250-pat00019

(이때,

Figure 112020136098250-pat00020
는 현재 휠 실린더 압력,
Figure 112020136098250-pat00021
은 이전 휠 실린더 압력,
Figure 112020136098250-pat00022
공기압축탱크 내부 압력,
Figure 112020136098250-pat00023
는 샘플링 시간,
Figure 112020136098250-pat00024
는 노말 오픈 밸브의 명령,
Figure 112020136098250-pat00025
는 노말 클로즈 밸브의 명령,
Figure 112020136098250-pat00026
는 실험상수이다.)(At this time,
Figure 112020136098250-pat00020
is the current wheel cylinder pressure,
Figure 112020136098250-pat00021
is the previous wheel cylinder pressure,
Figure 112020136098250-pat00022
pressure inside the air compression tank,
Figure 112020136098250-pat00023
is the sampling time,
Figure 112020136098250-pat00024
is the command of the normally open valve,
Figure 112020136098250-pat00025
is the command of the normally closed valve,
Figure 112020136098250-pat00026
is the experimental constant.)

본 발명의 일 실시 예에 따른, 자동차 공압 브레이크의 제동압력 추정시스템은, 상기 [수학식 1]에서 상기 k1은, 공기압축탱크 내부의 압력(

Figure 112020136098250-pat00027
)에서 이전 휠 실린더 압력(
Figure 112020136098250-pat00028
)을 뺀 값이 공기압축탱크 내부의 압력(
Figure 112020136098250-pat00029
)을 2로 나눈값 이상인 경우와 미만인 경우가 서로 상이한 것을 특징으로 할 수 있다.In the system for estimating the braking pressure of a pneumatic brake of a vehicle according to an embodiment of the present invention, in [Equation 1], k1 is the pressure inside the air compression tank (
Figure 112020136098250-pat00027
) from the previous wheel cylinder pressure (
Figure 112020136098250-pat00028
) minus the pressure inside the air compression tank (
Figure 112020136098250-pat00029
) divided by 2 may be characterized as being different from each other if it is greater than or equal to the value divided by 2.

본 발명에 따르면, 휠 실린더에 압력센서를 구비하지 않고도, 공압식 브레이크의 휠 실린더의 압력을 정확하게 추정할 수 있다는 이점이 있다.According to the present invention, there is an advantage that the pressure of the wheel cylinder of the pneumatic brake can be accurately estimated without having a pressure sensor in the wheel cylinder.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급된 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects obtainable in the present disclosure are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present disclosure belongs from the description below. will be.

도 1은 본 발명에 따른 공압식 브레이크의 제동압력 추정시스템의 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공압식 브레이크의 제동압력 추정시스템의 전체 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공압식 브레이크의 제동과정을 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 공압식 브레이크의 제동압력 추정방법의 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 공압식 브레이크의 제동압력 추정방법의 알고리즘이다.
도 6은 본 발명에 따른 공압식 브레이크 제동압력 추정방법의 제1 실험예이다.
도 7은 본 발명에 따른 공압식 브레이크 제동압력 추정방법의 제2 실험예이다.
도 8은 본 발명에 따른 공압식 브레이크 제동압력 추정방법의 제3 실험예이다.
1 is a block diagram of a system for estimating a braking pressure of a pneumatic brake according to the present invention.
2 is an overall configuration diagram of a braking pressure estimation system of a pneumatic brake according to the present invention.
3 shows the braking process of the pneumatic brake according to the present invention.
4 is a flowchart of a method for estimating a braking pressure of a pneumatic brake according to the present invention.
5 is an algorithm of a method for estimating a braking pressure of a pneumatic brake according to the present invention.
6 is a first experimental example of a method for estimating a pneumatic brake braking pressure according to the present invention.
7 is a second experimental example of a method for estimating a pneumatic brake braking pressure according to the present invention.
8 is a third experimental example of a method for estimating a pneumatic brake braking pressure according to the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.Terms used in this specification will be briefly described, and the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.The terms used in the present invention have been selected as currently widely used general terms as possible while considering the functions in the present invention, but these may vary depending on the intention or precedent of a person skilled in the art, the emergence of new technology, and the like. In addition, in a specific case, there is a term arbitrarily selected by the applicant, and in this case, the meaning will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term and the overall content of the present invention, rather than the name of a simple term.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "??부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, "그 중간에 다른 소자를 사이에 두고"연결되어 있는 경우도 포함한다.In the entire specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated. In addition, terms such as "unit" and "module" described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software. In addition, throughout the specification, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case of "directly connected" but also the case of "connecting with another element in the middle".

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 공압식 브레이크의 제동압력 추정시스템의 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공압식 브레이크의 제동압력 추정시스템의 전체 구성도이다.1 is a block diagram of a system for estimating a braking pressure of a pneumatic brake according to the present invention, and FIG. 2 is an overall configuration diagram of a system for estimating a braking pressure of a pneumatic brake according to the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차 공압 브레이크(400)의 제동압력 추정시스템은, 운전자로부터 제동 명령을 입력 받는 페달(100), 상기 페달(100)로부터 제동 명령을 전달받아 노말 오픈 밸브(410)(Normal Open Valve: NO 밸브(410)) 또는 노말 클로즈 밸브(420)(Normal Close Valve: NC 밸브(420))의 동작을 제어하는 제어부(200), 상기 노말 오픈 밸브(410) 또는 상기 노말 클로즈 밸브(420)를 통해 휠 실린더 또는 대기와 연결된 공기압축탱크(300) 및 상기 공기압축탱크(300)로부터 공기를 공급받아 바퀴에 마찰력을 가하는 상기 휠 실린더가 구비된 브레이크(400)를 포함하고, 상기 제어부(200)는, 공기압축탱크(300) 내부의 압력(

Figure 112020136098250-pat00030
), 노말 오픈 밸브(410)의 명령(
Figure 112020136098250-pat00031
), 노말 클로즈 밸브(420)의 명령(
Figure 112020136098250-pat00032
) 및 [수학식 1]을 통해 휠 실린더의 압력을 추정하는 것을 특징으로 할 수 있다.1 and 2 , in the system for estimating the braking pressure of the pneumatic brake 400 of a vehicle according to an embodiment of the present invention, the pedal 100 receives a braking command from the driver, and the braking command from the pedal 100 The control unit 200 for controlling the operation of the normal open valve 410 (Normal Open Valve: NO valve 410) or the normal close valve 420 (Normal Close Valve: NC valve 420) by receiving An air compression tank 300 connected to a wheel cylinder or the atmosphere through an open valve 410 or the normally closed valve 420, and the wheel cylinder receiving air from the air compression tank 300 and applying a frictional force to the wheels are provided. and a brake 400 , the control unit 200 controls the pressure inside the air compression tank 300 (
Figure 112020136098250-pat00030
), the command of the normal open valve 410 (
Figure 112020136098250-pat00031
), the command of the normally close valve 420 (
Figure 112020136098250-pat00032
) and [Equation 1] may be characterized by estimating the pressure of the wheel cylinder.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112020136098250-pat00033
Figure 112020136098250-pat00033

(이때,

Figure 112020136098250-pat00034
는 현재 휠 실린더 압력,
Figure 112020136098250-pat00035
은 이전 휠 실린더 압력,
Figure 112020136098250-pat00036
공기압축탱크(300) 내부 압력,
Figure 112020136098250-pat00037
는 샘플링 시간,
Figure 112020136098250-pat00038
는 노말 오픈 밸브(410)의 명령,
Figure 112020136098250-pat00039
는 노말 클로즈 밸브(420)의 명령,
Figure 112020136098250-pat00040
는 실험상수이다.)(At this time,
Figure 112020136098250-pat00034
is the current wheel cylinder pressure,
Figure 112020136098250-pat00035
is the previous wheel cylinder pressure,
Figure 112020136098250-pat00036
The internal pressure of the air compression tank 300,
Figure 112020136098250-pat00037
is the sampling time,
Figure 112020136098250-pat00038
is the command of the normal open valve 410,
Figure 112020136098250-pat00039
is the command of the normally close valve 420,
Figure 112020136098250-pat00040
is the experimental constant.)

상기 페달(100)은 운전자의 발 또는 손에 의해 제동명령을 입력 받을 수 있으며, 입력 받은 명령을 공기압축탱크(300), NO 또는 NC 밸브(420) 등으로 전달할 수 있다.The pedal 100 may receive a brake command input by the driver's foot or hand, and may transmit the received command to the air compression tank 300 , the NO or NC valve 420 , and the like.

상기 NO 밸브(410)는 비통전의 보통 상태에서 유체의 입구가 열려있는 상태이며, 상기 NC 밸브(420)는 비통전의 보통 상태에서 유체의 입구가 차단되어 있는 상태이다. The NO valve 410 is in a state in which the inlet of the fluid is opened in a normal state of de-energization, and the NC valve 420 is in a state in which the inlet of the fluid is blocked in a normal state of de-energization.

즉, NO 밸브(410)는 off 상태일 때 유로가 열리고, on 상태일 때 유로가 닫힌다. 반대로 NC 밸브(420)는 off 상태일 때 유로가 닫히고, on 상태일 때 유로가 열린다.That is, the NO valve 410 opens the flow path when it is off, and closes the flow path when it is on. Conversely, the NC valve 420 closes the flow path when it is off, and opens the flow path when it is on.

상기 노말 오픈 밸브(410)는 공기압축탱크(300)를 자동차의 브레이크(400) 내부에 구비된 휠 실린더와 연결하며, 상기 노말 클로즈 밸브(420)는 공기압축탱크(300)를 대기와 연결한다.The normally open valve 410 connects the air compression tank 300 to the wheel cylinder provided inside the brake 400 of the vehicle, and the normally close valve 420 connects the air compression tank 300 to the atmosphere. .

상기 공기압축탱크(300)는 압축된 공기가 저장되어 있는 것으로서, 압축공기를 브레이크(400)로 공급하여 운행중인 자동차를 멈추거나 자동차의 방향을 제어할 수 있다.The air compression tank 300 stores compressed air, and may supply compressed air to the brake 400 to stop a running vehicle or control the direction of the vehicle.

상기 브레이크(400)는 자동차의 각 바퀴마다 장착될 수 있으며, 앞 바퀴 브레이크(400) 또는 뒷바퀴 브레이크(400)의 2개로 구분될 수 있으며, 각 바퀴가 개별적으로 제어될 수도 있으며 앞, 뒤로 나뉘어 제어될 수도 있을 것이다.The brake 400 may be mounted on each wheel of the vehicle, and may be divided into two of the front wheel brake 400 or the rear wheel brake 400 , and each wheel may be individually controlled, or divided into front and rear. it could be

상기 제어부(200)는 공기압축탱크(300)의 내부 압력과 NO밸브 및 NC 밸브(420)의 명령을 입력값으로 입력 받아 상기 [수학식 1]에 대입하여 현재 휠 실린더의 압력을 추정할 수 있다.The control unit 200 receives the internal pressure of the air compression tank 300 and the commands of the NO valve and the NC valve 420 as input values, and can estimate the current pressure of the wheel cylinder by substituting it into [Equation 1]. have.

상기 [수학식 1]에서 상기 k1은, 공기압축탱크(300) 내부의 압력(

Figure 112020136098250-pat00041
)에서 이전 휠 실린더 압력(
Figure 112020136098250-pat00042
)을 뺀 값이 공기압축탱크(300) 내부의 압력(
Figure 112020136098250-pat00043
)을 2로 나눈값 이상인 경우와 미만인 경우가 서로 상이한 것을 특징으로 할 수 있다.In the [Equation 1], k1 is the pressure inside the air compression tank 300 (
Figure 112020136098250-pat00041
) from the previous wheel cylinder pressure (
Figure 112020136098250-pat00042
) is the pressure inside the air compression tank 300 (
Figure 112020136098250-pat00043
) divided by 2 may be characterized as being different from each other if it is greater than or equal to the value divided by 2.

[수학식 1]에 대하여는 이하 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.[Equation 1] will be described in detail with reference to FIG. 5 below.

도 3은 본 발명에 따른 공압식 브레이크의 제동과정을 나타낸다.3 shows the braking process of the pneumatic brake according to the present invention.

도 3을 참조하면, NO 밸브(410)와 NC 밸브(420)가 모두 off 상태인 경우 NO 밸브(410)는 열리고, NC 밸브(420)는 닫히므로 공기압축탱크(300)에서 브레이크(400)로 공기가 유입되어 브레이크(400)에 압력을 가하는 가압상태가 된다.Referring to FIG. 3 , when both the NO valve 410 and the NC valve 420 are off, the NO valve 410 opens and the NC valve 420 closes, so the brake 400 in the air compression tank 300 is closed. The air is introduced into the furnace and becomes a pressurized state to apply pressure to the brake 400 .

반대로, NO 밸브(410)와 NC 밸브(420)가 모두 on 상태인 경우 NO 밸브(410)는 닫히고, NC 밸브(420)는 열리므로 브레이크(400)의 공기가 대기압으로 배출되는 감압상태가 된다. 또한, NO 밸브(410)는 on 상태이고, NC 밸브(420)는 off 상태인 경우, NO 밸브(410)와 NC 밸브(420)는 모두 닫히므로, 공기의 흐름이 모두 차단된 유지상태가 된다.Conversely, when both the NO valve 410 and the NC valve 420 are in an on state, the NO valve 410 is closed and the NC valve 420 is opened, so that the air of the brake 400 is discharged to atmospheric pressure. . In addition, when the NO valve 410 is on, and the NC valve 420 is in the off state, the NO valve 410 and the NC valve 420 are both closed, so the air flow is all kept in a blocked state. .

도 4는 본 발명에 따른 공압식 브레이크의 제동압력 추정방법의 순서도이다.4 is a flowchart of a method for estimating a braking pressure of a pneumatic brake according to the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차 공압 브레이크(400)의 제동압력 추정방법은, 공기압축탱크(300) 내부의 압력(

Figure 112020136098250-pat00044
), 노말 오픈 밸브(410)의 명령(
Figure 112020136098250-pat00045
) 및 노말 클로즈 밸브(420)의 명령(
Figure 112020136098250-pat00046
)을 입력값으로 입력 받는 단계 및 상기 입력값과 하기의 [수학식 1]을 이용하여 현재 휠 실린더의 압력(
Figure 112020136098250-pat00047
)을 추정하는 단계를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4 , in the method for estimating the braking pressure of the pneumatic brake 400 of a vehicle according to an embodiment of the present invention, the pressure inside the air compression tank 300 (
Figure 112020136098250-pat00044
), the command of the normal open valve 410 (
Figure 112020136098250-pat00045
) and the command of the normally close valve 420 (
Figure 112020136098250-pat00046
) as an input value and using the input value and the following [Equation 1], the pressure of the current wheel cylinder (
Figure 112020136098250-pat00047
) may include the step of estimating.

Figure 112020136098250-pat00048
Figure 112020136098250-pat00048

(이때,

Figure 112020136098250-pat00049
는 현재 휠 실린더 압력,
Figure 112020136098250-pat00050
은 이전 휠 실린더 압력,
Figure 112020136098250-pat00051
공기압축탱크(300) 내부 압력,
Figure 112020136098250-pat00052
는 샘플링 시간,
Figure 112020136098250-pat00053
는 노말 오픈 밸브(410)의 명령,
Figure 112020136098250-pat00054
는 노말 클로즈 밸브(420)의 명령,
Figure 112020136098250-pat00055
는 실험상수이다.)(At this time,
Figure 112020136098250-pat00049
is the current wheel cylinder pressure,
Figure 112020136098250-pat00050
is the previous wheel cylinder pressure,
Figure 112020136098250-pat00051
The internal pressure of the air compression tank 300,
Figure 112020136098250-pat00052
is the sampling time,
Figure 112020136098250-pat00053
is the command of the normal open valve 410,
Figure 112020136098250-pat00054
is the command of the normally close valve 420,
Figure 112020136098250-pat00055
is the experimental constant.)

즉, 본 발명에 따르면, 공기압축탱크(300) 내부의 압력, NO 밸브(410) 및 NC 밸브(420)의 명령값을 통해 휠 실린더 내부의 압력을 추정할 수 있어 휠 실린더 마다 압력센서를 구비함에 따른 비용이 절감될 수 있다.That is, according to the present invention, it is possible to estimate the pressure inside the wheel cylinder through the pressure inside the air compression tank 300 and the command values of the NO valve 410 and the NC valve 420, so that each wheel cylinder has a pressure sensor. Costs can be reduced by doing so.

도 5는 본 발명에 따른 공압식 브레이크의 제동압력 추정방법의 알고리즘이다.5 is an algorithm of a method for estimating a braking pressure of a pneumatic brake according to the present invention.

도 5를 참조하면, 상기 [수학식 1]의 구조를 알 수 있다.Referring to FIG. 5 , the structure of [Equation 1] can be seen.

상기 [수학식 1]의 유도 과정은 다음과 같다.The derivation process of [Equation 1] is as follows.

베르누이 방정식(Bernoulli's equation)에 따르면, 공기압축탱크(300)의 공기가 갖는 압력이

Figure 112020136098250-pat00056
이고 속도가
Figure 112020136098250-pat00057
이고, 공기압축탱크(300)에서 배출된 공기의 압력이 P, 이동 속도가
Figure 112020136098250-pat00058
인 경우 [수학식 2]와 같은 수식이 성립된다.According to Bernoulli's equation, the pressure of the air in the air compression tank 300 is
Figure 112020136098250-pat00056
and the speed
Figure 112020136098250-pat00057
, the pressure of the air discharged from the air compression tank 300 is P, and the movement speed is
Figure 112020136098250-pat00058
In the case of , the same formula as [Equation 2] is established.

이때. 공기압축탱크(300)에서 배출된 공기의 압력 P는 휠 실린더에 가해지는 압력과 같다.At this time. The pressure P of the air discharged from the air compression tank 300 is equal to the pressure applied to the wheel cylinder.

Figure 112020136098250-pat00059
Figure 112020136098250-pat00059

이때,

Figure 112020136098250-pat00060
이므로,
Figure 112020136098250-pat00061
이다.At this time,
Figure 112020136098250-pat00060
Because of,
Figure 112020136098250-pat00061
to be.

또한, 단위 시간당 통과하는 물질의 질량을 나타내는 유량(

Figure 112020136098250-pat00062
)을 수식으로 나타내면 아래의 [수학식 3]과 같다.Also, the flow rate representing the mass of material passing per unit time (
Figure 112020136098250-pat00062
) is expressed as a formula, as in [Equation 3] below.

Figure 112020136098250-pat00063
Figure 112020136098250-pat00063

(여기서,

Figure 112020136098250-pat00064
는 부피의 미분값,
Figure 112020136098250-pat00065
는 단면적,
Figure 112020136098250-pat00066
는 공기압축탱크(300)에서 배출된 공기의 이동 속도이다.)(here,
Figure 112020136098250-pat00064
is the derivative of the volume,
Figure 112020136098250-pat00065
is the cross-sectional area,
Figure 112020136098250-pat00066
is the movement speed of the air discharged from the air compression tank 300.)

상기 [수학식 2]를 상기 [수학식 3]에 대입하면 다음과 같다.When [Equation 2] is substituted into [Equation 3], it is as follows.

Figure 112020136098250-pat00067
Figure 112020136098250-pat00067

이때, 압력과 체적의 실험적 관계는 다음과 같다.In this case, the experimental relationship between pressure and volume is as follows.

Figure 112020136098250-pat00068
Figure 112020136098250-pat00068

상기 [수학식 5]의 양변을 미분하면 다음과 같다.Differentiating both sides of [Equation 5] is as follows.

Figure 112020136098250-pat00069
Figure 112020136098250-pat00069

상기 [수학식 6]에 상기[수학식 4]를 대입하면 다음과 같다.Substituting [Equation 4] into [Equation 6] above, it is as follows.

Figure 112020136098250-pat00070
Figure 112020136098250-pat00070

NO 밸브(410)와 NC 밸브(420)의 on/off로 유로의 단면적 A를 계산할 수 있으므로, 상기 [수학식 7]은 다음과 같이 나타낼 수 있다.Since the cross-sectional area A of the flow path can be calculated by on/off of the NO valve 410 and the NC valve 420, [Equation 7] can be expressed as follows.

Figure 112020136098250-pat00071
Figure 112020136098250-pat00071

(여기서,

Figure 112020136098250-pat00072
는 밸브의 명령을 나타냄.)(here,
Figure 112020136098250-pat00072
indicates the command of the valve.)

상기 [수학식 8]에서, 가압상태에서의 휠 실린더의 압력과, NO 밸브(410) 및 NC 밸브(420) 간의 관계식을 이산시간으로 나타내면 다음과 같다.In [Equation 8], the relationship between the pressure of the wheel cylinder in the pressurized state and the NO valve 410 and the NC valve 420 is expressed in discrete time as follows.

Figure 112020136098250-pat00073
Figure 112020136098250-pat00073

Figure 112020136098250-pat00074
Figure 112020136098250-pat00074

또한, 감압상태에서는 공기압축탱크(300) 내부의 압력이 외부 대기압과 동일하므로, 다음과 같은 식이 성립한다.In addition, since the pressure inside the air compression tank 300 is the same as the external atmospheric pressure in the reduced pressure state, the following equation is established.

Figure 112020136098250-pat00075
Figure 112020136098250-pat00075

가압상태에서 NO 밸브(410)와 NC 밸브(420)는 모두 off 상태이고, NO 밸브(410)는 명령이 1일 때 off이고, NC 밸브(420)는 명령이 0일 때 off이므로, 상기 [수학식 9]의

Figure 112020136098250-pat00076
Figure 112020136098250-pat00077
이다.In the pressurized state, both the NO valve 410 and the NC valve 420 are off, the NO valve 410 is off when the command is 1, and the NC valve 420 is off when the command is 0, so the [ of Equation 9]
Figure 112020136098250-pat00076
Is
Figure 112020136098250-pat00077
to be.

반대로, 감압상태에서 NO 밸브(410)와 NC 밸브(420)는 모두 on 상태이고, NO 밸브(410)는 명령이 0일 때 on이고, NC 밸브(420)는 명령이 1일 때 on이므로, 상기 [수학식 10]의

Figure 112020136098250-pat00078
Figure 112020136098250-pat00079
이다.Conversely, in the reduced pressure state, both the NO valve 410 and the NC valve 420 are on, the NO valve 410 is on when the command is 0, and the NC valve 420 is on when the command is 1, of [Equation 10] above
Figure 112020136098250-pat00078
Is
Figure 112020136098250-pat00079
to be.

본 발명에 따른 [수학식 1]은 가압상태와 감압상태를 모두 고려하는 것이므로, 상기 [수학식 9]와 [수학식 10]을 합한 것이다.Since [Equation 1] according to the present invention considers both the pressurized state and the reduced pressure state, [Equation 9] and [Equation 10] are combined.

도 5을 참조하면, 가압상태에서 공기압축탱크(300) 내부의 압력(

Figure 112020136098250-pat00080
)에서 이전 휠 실린더 압력(
Figure 112020136098250-pat00081
)을 뺀 값이 공기압축탱크(300) 내부의 압력(
Figure 112020136098250-pat00082
)을 2로 나눈값 이상인 경우와 미만인 경우에 따라 실험상수(
Figure 112020136098250-pat00083
)의 값이 상이한 것을 알 수 있다.5, the pressure inside the air compression tank 300 in a pressurized state (
Figure 112020136098250-pat00080
) from the previous wheel cylinder pressure (
Figure 112020136098250-pat00081
) is the pressure inside the air compression tank 300 (
Figure 112020136098250-pat00082
) divided by 2 for more than and less than the experimental constant (
Figure 112020136098250-pat00083
), it can be seen that the values are different.

이는 휠 실린더에 공기가 공급될 때 스프링을 압축시키면서 공급되므로, 공기압축탱크(300) 내부의 압력(

Figure 112020136098250-pat00084
)에서 이전 휠 실린더 압력(
Figure 112020136098250-pat00085
)을 뺀 값이 클 때는 공기의 속도가 크나 공기압축탱크(300) 내부의 압력(
Figure 112020136098250-pat00086
)에서 이전 휠 실린더 압력(
Figure 112020136098250-pat00087
)을 뺀 값이 작을 때는 공기의 속도가 느리기 때문이다.This is supplied while compressing the spring when air is supplied to the wheel cylinder, so the pressure inside the air compression tank 300 (
Figure 112020136098250-pat00084
) from the previous wheel cylinder pressure (
Figure 112020136098250-pat00085
) is large, the speed of the air is large, but the pressure (
Figure 112020136098250-pat00086
) from the previous wheel cylinder pressure (
Figure 112020136098250-pat00087
) is small because the speed of air is slow.

도 5의 실선은 반복적으로 현재 휠 실린더의 압력을 추정하는 과정의 첫번째 과정을 나타내고,The solid line in FIG. 5 represents the first process of repeatedly estimating the pressure of the current wheel cylinder,

도 5를 참조하면, 본 발명에 의해 추정한 현재 휠 실린더의 압력(

Figure 112020136098250-pat00088
)을 이전 휠 실린더의 압력(
Figure 112020136098250-pat00089
)에 대입하여 다시 현재 휠 실린더의 압력(
Figure 112020136098250-pat00090
)을 추정함으로써, 시간에 따른 휠 실린더 압력(
Figure 112020136098250-pat00091
)을 실시간으로 추정할 수 있을 것이다.5, the pressure of the current wheel cylinder estimated by the present invention (
Figure 112020136098250-pat00088
) to the pressure of the previous wheel cylinder (
Figure 112020136098250-pat00089
) to the current wheel cylinder pressure (
Figure 112020136098250-pat00090
) by estimating the wheel cylinder pressure over time (
Figure 112020136098250-pat00091
) can be estimated in real time.

도 6은 본 발명에 따른 공압식 브레이크 제동압력 추정방법의 제1 실험예이다.6 is a first experimental example of a method for estimating a pneumatic brake braking pressure according to the present invention.

도 6을 참조하면, NO 밸브(410) 및 NC 밸브(420)가 모두 off 인 경우 브레이크(400)에 가해지는 압력이 높아지는 것을 알 수 있으며, NO 밸브(410) 및 NC 밸브(420)가 모두 on인 경우 브레이크(400)에 가해지는 압력이 감소하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 6 , it can be seen that the pressure applied to the brake 400 increases when both the NO valve 410 and the NC valve 420 are off, and the NO valve 410 and the NC valve 420 are both off. When it is on, it can be seen that the pressure applied to the brake 400 is reduced.

도 6의 A는 본 발명에 의해 추정된 압력을, 도 6의 B는 압력센서로 측정한 압력을 나타낸다.6A shows the pressure estimated by the present invention, and FIG. 6B shows the pressure measured by the pressure sensor.

도 6의 경우 최대 오차율이 1.523 bar, 최소 오차율이 -0.750 bar, 평균 오차율이 0.075 bar, RMS 오차율이 0.336 bar로 나타났으며, 본 발명에 따른 압력 추정 방법의 정확성이 매우 높음을 알 수 있을 것이다.In the case of FIG. 6, the maximum error rate was 1.523 bar, the minimum error rate was -0.750 bar, the average error rate was 0.075 bar, and the RMS error rate was 0.336 bar, and it can be seen that the accuracy of the pressure estimation method according to the present invention is very high. .

도 7은 본 발명에 따른 공압식 브레이크 제동압력 추정방법의 제2 실험예이다.7 is a second experimental example of a method for estimating a pneumatic brake braking pressure according to the present invention.

도 7은 NO 밸브(410)와 NC 밸브(420)의 on/off 동작 제어의 속도를 느리게 한 경우에 압력 추정 방법의 정확성을 실험하였다.7 shows that the accuracy of the pressure estimation method was tested when the speed of on/off operation control of the NO valve 410 and the NC valve 420 was slowed.

도 7의 경우 최대 오차율이 1.108 bar, 최소 오차율이 -1.311 bar, 평균 오차율이 0.024 bar, RMS 오차율이 0.161 bar로 나타났으며, 본 발명에 따른 압력 추정 방법의 정확성이 매우 높음을 알 수 있을 것이다.7, the maximum error rate was 1.108 bar, the minimum error rate was -1.311 bar, the average error rate was 0.024 bar, and the RMS error rate was 0.161 bar, and it can be seen that the accuracy of the pressure estimation method according to the present invention is very high. .

도 8은 본 발명에 따른 공압식 브레이크 제동압력 추정방법의 제3 실험예이다.8 is a third experimental example of a method for estimating a pneumatic brake braking pressure according to the present invention.

도 8은 NO 밸브(410)와 NC 밸브(420)의 on/off 동작 제어의 속도를 매우 빠르게 한 경우에 압력 추정 방법의 정확성을 실험하였다.8 shows that the accuracy of the pressure estimation method was tested when the speed of controlling the on/off operation of the NO valve 410 and the NC valve 420 was very fast.

도 8의 경우 최대 오차율이 2.236 bar, 최소 오차율이 -0.894 bar, 평균 오차율이 0.199 bar, RMS 오차율이 0.452 bar로 나타났으며, 최대 오차율이 가장 크나 여전히 본 발명에 따른 압력 추정 방법의 정확성이 매우 높음을 알 수 있을 것이다.In the case of Figure 8, the maximum error rate is 2.236 bar, the minimum error rate is -0.894 bar, the average error rate is 0.199 bar, and the RMS error rate is 0.452 bar, and although the maximum error rate is the largest, the accuracy of the pressure estimation method according to the present invention is still very You can see the high

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present invention is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위게 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

100: 페달
200: 제어부
300: 공기압축탱크
400: 브레이크
410: 노말 오픈 밸브, NO 밸브
420: 노말 클로즈 밸브, NC 밸브
100: pedal
200: control unit
300: air compression tank
400: brake
410: normally open valve, NO valve
420: normally close valve, NC valve

Claims (5)

공기 압축 탱크 내부의 압력(
Figure 112022502130212-pat00092
), 노말 오픈 밸브의 명령(
Figure 112022502130212-pat00093
) 및 노말 클로즈 밸브의 명령(
Figure 112022502130212-pat00094
)을 입력값으로 입력받는 단계; 및
상기 입력값과 하기의 [수학식 1]을 이용하여 현재 휠 실린더의 압력(
Figure 112022502130212-pat00095
)을 추정하는 단계를 포함하는 자동차 공압 브레이크의 제동압력 추정방법.
[수학식 1]
Figure 112022502130212-pat00096

(이때,
Figure 112022502130212-pat00097
는 현재 휠 실린더 압력,
Figure 112022502130212-pat00098
은 이전 휠 실린더 압력,
Figure 112022502130212-pat00099
공기 압축 탱크 내부 압력,
Figure 112022502130212-pat00100
는 샘플링 시간,
Figure 112022502130212-pat00101
는 노말 오픈 밸브의 커맨드,
Figure 112022502130212-pat00102
는 노말 클로즈 밸브의 커맨드,
Figure 112022502130212-pat00103
는 실험상수이다.)
The pressure inside the air compression tank (
Figure 112022502130212-pat00092
), command of normal open valve (
Figure 112022502130212-pat00093
) and the command of the normally closed valve (
Figure 112022502130212-pat00094
) as an input value; and
Using the above input value and the following [Equation 1], the pressure of the current wheel cylinder (
Figure 112022502130212-pat00095
), a method for estimating the braking pressure of a pneumatic brake of an automobile comprising the step of estimating.
[Equation 1]
Figure 112022502130212-pat00096

(At this time,
Figure 112022502130212-pat00097
is the current wheel cylinder pressure,
Figure 112022502130212-pat00098
is the previous wheel cylinder pressure,
Figure 112022502130212-pat00099
pressure inside the air compression tank,
Figure 112022502130212-pat00100
is the sampling time,
Figure 112022502130212-pat00101
is the command of the normal open valve,
Figure 112022502130212-pat00102
is the command of the normally closed valve,
Figure 112022502130212-pat00103
is the experimental constant.)
제 1 항에 있어서,
상기 [수학식 1]에서 상기 k1은,
공기 압축 탱크 내부의 압력(
Figure 112020136098250-pat00104
)에서 이전 휠 실린더 압력(
Figure 112020136098250-pat00105
)을 뺀 값이 공기 압축 탱크 내부의 압력(
Figure 112020136098250-pat00106
)을 2로 나눈값 이상인 경우와 미만인 경우가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 자동차 공압 브레이크의 제동압력 추정방법.
The method of claim 1,
In [Equation 1], k1 is,
The pressure inside the air compression tank (
Figure 112020136098250-pat00104
) from the previous wheel cylinder pressure (
Figure 112020136098250-pat00105
) minus the pressure inside the air compression tank (
Figure 112020136098250-pat00106
) divided by 2 is different from the case where it is equal to or greater than the value divided by 2.
제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항의 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.
A computer-readable recording medium in which a program for implementing the method of any one of claims 1 or 2 is recorded.
운전자로부터 제동 명령을 입력받는 페달;
상기 페달로부터 제동 명령을 전달받아 노말 오픈 밸브 또는 노말 클로즈 밸브의 동작을 제어하는 제어부;
상기 노말 오픈 밸브 또는 상기 노말 클로즈 밸브를 통해 휠 실린더 또는 대기와 연결된 공기압축탱크; 및
상기 공기압축탱크로부터 공기를 공급받아 바퀴에 마찰력을 가하는 상기 휠 실린더가 구비된 브레이크를 포함하고,
상기 제어부는, 공기 압축 탱크 내부의 압력(
Figure 112022502130212-pat00107
), 노말 오픈 밸브의 명령(
Figure 112022502130212-pat00108
), 노말 클로즈 밸브의 명령(
Figure 112022502130212-pat00109
) 및 [수학식 1]을 통해 휠 실린더의 압력을 추정하는 것을 특징으로 하는 자동차 공압 브레이크의 제동압력 추정 시스템.
[수학식 1]
Figure 112022502130212-pat00110

(이때,
Figure 112022502130212-pat00111
는 현재 휠 실린더 압력,
Figure 112022502130212-pat00112
은 이전 휠 실린더 압력,
Figure 112022502130212-pat00113
공기 압축 탱크 내부 압력,
Figure 112022502130212-pat00114
는 샘플링 시간,
Figure 112022502130212-pat00115
는 노말 오픈 밸브의 커맨드,
Figure 112022502130212-pat00116
는 노말 클로즈 밸브의 커맨드,
Figure 112022502130212-pat00117
는 실험상수이다.)
a pedal receiving a braking command from the driver;
a control unit configured to receive a braking command from the pedal and control an operation of a normally open valve or a normally close valve;
an air compression tank connected to a wheel cylinder or atmosphere through the normally open valve or the normally closed valve; and
and a brake provided with the wheel cylinder that receives air from the air compression tank and applies friction to the wheel,
The control unit, the pressure inside the air compression tank (
Figure 112022502130212-pat00107
), command of normal open valve (
Figure 112022502130212-pat00108
), the command of the normally closed valve (
Figure 112022502130212-pat00109
) and [Equation 1] for estimating the pressure of the wheel cylinders, the braking pressure estimation system of the pneumatic brake of a car.
[Equation 1]
Figure 112022502130212-pat00110

(At this time,
Figure 112022502130212-pat00111
is the current wheel cylinder pressure,
Figure 112022502130212-pat00112
is the previous wheel cylinder pressure,
Figure 112022502130212-pat00113
pressure inside the air compression tank,
Figure 112022502130212-pat00114
is the sampling time,
Figure 112022502130212-pat00115
is the command of the normal open valve,
Figure 112022502130212-pat00116
is the command of the normally closed valve,
Figure 112022502130212-pat00117
is the experimental constant.)
제 4 항에 있어서,
상기 [수학식 1]에서 상기 k1은,
공기 압축 탱크 내부의 압력(
Figure 112020136098250-pat00118
)에서 이전 휠 실린더 압력(
Figure 112020136098250-pat00119
)을 뺀 값이 공기 압축 탱크 내부의 압력(
Figure 112020136098250-pat00120
)을 2로 나눈값 이상인 경우와 미만인 경우가 서로 상이한 것을 특징으로 하는 자동차 공압 브레이크의 제동압력 추정 시스템
5. The method of claim 4,
In [Equation 1], k1 is,
The pressure inside the air compression tank (
Figure 112020136098250-pat00118
) from the previous wheel cylinder pressure (
Figure 112020136098250-pat00119
) minus the pressure inside the air compression tank (
Figure 112020136098250-pat00120
Brake pressure estimation system for automobile pneumatic brake, characterized in that the case where ) divided by 2 is different from the case where it is equal to or greater than the value divided by 2
KR1020200175323A 2020-12-15 2020-12-15 Method and system of braking pressure estimation of automobile pneumatic brake KR102454407B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200175323A KR102454407B1 (en) 2020-12-15 2020-12-15 Method and system of braking pressure estimation of automobile pneumatic brake

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200175323A KR102454407B1 (en) 2020-12-15 2020-12-15 Method and system of braking pressure estimation of automobile pneumatic brake

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220085342A KR20220085342A (en) 2022-06-22
KR102454407B1 true KR102454407B1 (en) 2022-10-17

Family

ID=82216483

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200175323A KR102454407B1 (en) 2020-12-15 2020-12-15 Method and system of braking pressure estimation of automobile pneumatic brake

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102454407B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100921277B1 (en) 2008-07-21 2009-10-09 현대자동차주식회사 Air brake system and method for controlling the same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200266238Y1 (en) * 1999-05-17 2002-02-28 이계안 Brake system for automobile
KR101337231B1 (en) * 2011-11-22 2013-12-06 주식회사 만도 Integrated Electronic Hydraulic Brake System
KR102132763B1 (en) 2014-01-21 2020-07-13 주식회사 만도 Method to estimate master cylinder pressure of brake
KR20150146062A (en) * 2014-06-20 2015-12-31 주식회사 만도 Brake system for hybrid and electric vehicle andcontrol method thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100921277B1 (en) 2008-07-21 2009-10-09 현대자동차주식회사 Air brake system and method for controlling the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220085342A (en) 2022-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5954555B2 (en) Brake control device for vehicle
KR102628639B1 (en) Method for detecting a leakage when operating a brake system for a vehicle and brake system for a vehicle
CN101341056B (en) Vehicular brake system
US9061672B2 (en) Vehicle brake device and method of controlling vehicle brake device
EP3056398B1 (en) Brake system
CN101913351B (en) Pneumatic braking system, crane with pneumatic braking system and pneumatic braking method
US11376967B2 (en) Vehicle brake device
US7748791B2 (en) Combination secondary master cylinder and brake pedal compliance device for automotive braking system
KR102631106B1 (en) How the brake system works and how the brake system works
KR102454407B1 (en) Method and system of braking pressure estimation of automobile pneumatic brake
JP4946985B2 (en) Brake control device
US11072243B2 (en) Vehicle braking device
Bowlin et al. Pressure control scheme for air brakes in commercial vehicles
WO2018047902A1 (en) Braking device for vehicle
US11958453B2 (en) Method for operating a brake system, and brake system
US10940847B2 (en) Brake control device
KR100589185B1 (en) vacuum pressure production device of brake booster
JPH0241960A (en) Anti-lock control device for air over hydraulic brake device
CN110733486B (en) Control method and device for intelligent digital electric control air brake valve of automobile
CN113928292B (en) Vehicle braking method, system and computer readable storage medium
CN117261855A (en) Proportional valve type double-loop braking device and braking method thereof
JP2532616Y2 (en) Brake fluid pressure control device
CN116244956A (en) Digital modeling of pneumatic braking system and braking performance analysis method of special vehicle
CN117465397A (en) Mechanical auxiliary device for improving unstable braking of truck drum brake
JPH10203350A (en) Electric control brake system

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right