KR102530354B1 - Vehicle control system, vehicle control method and electric brake system including thereof - Google Patents
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Abstract
차량 제어 시스템이 개시된다. 일 실시예에 따른 차량 제어 시스템은 적어도 하나의 휠 실린더로 전달되는 액압을 측정하는 압력 센서의 센싱값 및 차량의 가속도를 측정하는 가속도 센서의 센싱값 또는 속도 센서의 센싱값을 획득하는 입력부와 측정된 액압으로부터 적어도 하나의 휠의 유압을 추정하고, 추정된 유압으로부터 상기 적어도 하나의 휠의 제동력을 산출하고, 상기 적어도 하나의 휠의 제동력을 합산한 합산 제동력과 획득된 가속도값을 기초로 산출한 차량 총 제동력의 오차를 보상하여 상기 차량의 최종 제동 토크를 추정하는 제어부 및 추정된 최종 제동 토크에 기초하여 차량을 제동시키는 구동부를 포함한다. A vehicle control system is disclosed. A vehicle control system according to an embodiment includes an input unit for obtaining a sensing value of a pressure sensor for measuring hydraulic pressure transmitted to at least one wheel cylinder and a sensing value for an acceleration sensor or a sensing value for measuring acceleration of a vehicle, and a sensing value for a speed sensor. The hydraulic pressure of at least one wheel is estimated from the hydraulic pressure, the braking force of the at least one wheel is calculated from the estimated hydraulic pressure, and the braking force of the at least one wheel is calculated based on the summed braking force and the obtained acceleration value. A control unit estimating a final braking torque of the vehicle by compensating for an error in the total braking force of the vehicle, and a driving unit braking the vehicle based on the estimated final braking torque.
Description
본 발명은 차량 제어 시스템, 차량 제어 방법 및 이를 포함하는 전자식 브레이크 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차륜의 제동 토크를 보상하여 정확도를 향상시키기 위한 차량 제어 시스템 및 방법과, 이를 포함하는 전자식 브레이크 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a vehicle control system, a vehicle control method, and an electronic brake system including the same, and more particularly, a vehicle control system and method for improving accuracy by compensating for braking torque of a wheel, and an electronic brake system including the same It is about.
차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 최근에 보다 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 여러 종류의 시스템이 제안되고 있다.A brake system for braking is essentially installed in a vehicle. Recently, various types of systems for obtaining stronger and more stable braking force have been proposed.
브레이크 시스템의 일례로는 제동시 휠의 미끄러짐을 방지하는 안티록 브레이크 시스템(ABS: Anti-Lock Brake System)과, 차량의 급발진 또는 급가속시 구동륜의 슬립을 방지하는 브레이크 트랙션 제어 시스템(BTCS: Brake Traction Control System)과, 안티록 브레이크 시스템과 트랙션 제어를 조합하여 브레이크 액압을 제어함으로써 차량의 주행상태를 안정적으로 유지시키는 차량자세제어 시스템(ESC: Electronic Stability Control System) 등이 있다.An example of the brake system is an anti-lock brake system (ABS) that prevents wheel slippage during braking, and a brake traction control system (BTCS: Brake Traction Control System), and an Electronic Stability Control System (ESC) that stably maintains the driving state of the vehicle by controlling brake hydraulic pressure by combining an anti-lock brake system and traction control.
일반적으로 전자식 브레이크 시스템은 운전자가 브레이크 페달을 밟으면 브레이크 페달의 변위를 감지하는 페달 변위센서로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 휠 실린더로 압력을 공급하는 액압 공급장치를 포함한다.In general, an electronic brake system includes a hydraulic pressure supply device that receives a driver's will to brake as an electrical signal from a pedal displacement sensor that detects the displacement of the brake pedal when the driver steps on the brake pedal and supplies pressure to the wheel cylinder.
위와 같은 액압 공급장치가 마련된 전자식 브레이크 시스템은 유럽 등록특허 EP 2 520 473호에 개시되어 있다. 개시된 문헌에 따르면, 액압 공급장치는 브레이크 페달의 답력에 따라 모터가 작동하여 제동압을 발생시키도록 이루어진다. 이때, 제동압은 모터의 회전력을 직선운동으로 변환하여 피스톤을 가압함으로써 발생하게 된다.An electronic brake system provided with the above hydraulic pressure supply device is disclosed in European Patent Registration No. EP 2 520 473. According to the disclosed literature, the hydraulic pressure supply device generates braking pressure by operating a motor according to a pressing force of a brake pedal. At this time, the braking pressure is generated by converting the rotational force of the motor into linear motion and pressurizing the piston.
특히, 브레이크 시스템 내 유로 압력과 액츄에이터 작동 명령을 참조하여, 추정된 차륜 별 제동 압력을 이용하여 차륜 별 제동 토크를 추정하는 경우에, 제동 토크량의 정확도를 향상시키기 위한 연구가 계속되고 있다.In particular, in the case of estimating the braking torque for each wheel using the estimated braking pressure for each wheel with reference to the flow pressure in the brake system and the actuator operation command, research is being conducted to improve the accuracy of the amount of braking torque.
일 실시예는 전자식 브레이크 시스템에 있어서, 차륜 별 제동 토크 추정 시, 그 정확도를 향상시키고자 한다. An embodiment seeks to improve accuracy when estimating braking torque for each wheel in an electronic brake system.
또한, 차량에 포함된 적어도 하나의 센서값을 이용하여 차륜 별 제동 토크를 보상량을 결정하고자 한다. In addition, it is intended to determine a braking torque compensation amount for each wheel using at least one sensor value included in the vehicle.
따라서, 산출된 차륜 별 제동 토크 보상량에 따라 최종 제동 토크량을 결정하고자 한다. Therefore, the final braking torque amount is determined according to the calculated braking torque compensation amount for each wheel.
일 측면에 따르면, 적어도 하나의 휠 실린더로 전달되는 액압을 측정하는 압력 센서의 센싱값 및 차량의 가속도를 측정하는 가속도 센서의 센싱값 또는 속도 센서의 센싱값을 획득하는 입력부; 와 상기 측정된 액압으로부터 적어도 하나의 휠의 유압을 추정하고, 추정된 유압으로부터 상기 적어도 하나의 휠의 제동력을 산출하고, 상기 적어도 하나의 휠의 제동력을 합산한 합산 제동력과 획득된 가속도값을 기초로 산출한 차량 총 제동력의 오차를 보상하여 상기 차량의 최종 제동 토크를 추정하는 제어부; 및 추정된 최종 제동 토크에 기초하여 차량을 제동시키는 구동부;를 포함하는 차량 제어 시스템을 제공할 수 있다.. According to one aspect, an input unit for acquiring a sensing value of a pressure sensor for measuring hydraulic pressure transmitted to at least one wheel cylinder and a sensing value of an acceleration sensor or a sensing value of a speed sensor for measuring vehicle acceleration; and estimating the hydraulic pressure of at least one wheel from the measured hydraulic pressure, calculating the braking force of the at least one wheel from the estimated hydraulic pressure, and based on the sum of the braking forces of the at least one wheel and the obtained acceleration value a controller for estimating a final braking torque of the vehicle by compensating for an error in the total braking force of the vehicle calculated by; and a driving unit that brakes the vehicle based on the estimated final braking torque.
또한, 상기 제어부는, 상기 최종 제동 토크는 산출된 제동 토크에 상기 합산 제동력과 상기 차량 총 제동력의 오차를 보상하는 보상 계수를 곱하여 결정할 수 있다.The control unit may determine the final braking torque by multiplying the calculated braking torque by a compensation coefficient for compensating for an error between the sum braking force and the total braking force of the vehicle.
또한, 상기 제어부는, 상기 차량 총 제동력으로부터 합산 제동력에 상기 보상계수를 곱한 값의 오차가 미리 설정한 허용 한계 내에 포함되도록 상기 보상 계수를 결정할 수 있다. Also, the control unit may determine the compensation coefficient such that an error of a value obtained by multiplying the total braking force by the compensation coefficient from the total braking force of the vehicle is included within a preset tolerance.
또한, 상기 제어부는, 상기 가속도 센서의 종가속도 값 또는 속도 센서의 미분값을 기초로 상기 차량의 총 제동력을 산출할 수 있다.In addition, the control unit may calculate the total braking force of the vehicle based on the longitudinal acceleration value of the acceleration sensor or the differential value of the speed sensor.
또한, 상기 구동부는, 추정된 최종 제동 토크에 기초하여 상기 적어도 하나의 휠 실린더로 전달되는 액압을 조절할 수 있다.Also, the driving unit may adjust hydraulic pressure transmitted to the at least one wheel cylinder based on the estimated final braking torque.
다른 일 측면에 따른 전자식 브레이크 시스템은, 적어도 하나의 휠 실린더로 전달되는 액압을 측정하는 압력 측정부;와 차량의 가속도를 측정하는 가속도 센서의 센싱값 또는 속도 센서의 센싱값을 획득하는 입력부; 및 상기 측정된 액압으로부터 적어도 하나의 휠의 유압을 추정하고, 추정된 유압으로부터 상기 적어도 하나의 휠의 제동력을 산출하고, 상기 적어도 하나의 휠의 제동력을 합산한 합산 제동력과 획득된 가속도값을 기초로 산출한 차량 총 제동력의 오차를 보상하여 상기 차량의 최종 제동 토크를 추정하는 제어부; 를 포함할 수 있다.An electronic brake system according to another aspect may include: a pressure measurement unit configured to measure hydraulic pressure transmitted to at least one wheel cylinder; and an input unit configured to obtain a sensing value of an acceleration sensor or a speed sensor for measuring acceleration of a vehicle; and estimating the hydraulic pressure of at least one wheel from the measured hydraulic pressure, calculating the braking force of the at least one wheel from the estimated hydraulic pressure, and based on a summed braking force obtained by summing the braking forces of the at least one wheel and the obtained acceleration value. a controller for estimating a final braking torque of the vehicle by compensating for an error in the total vehicle braking force calculated by; can include
또한, 상기 제어부는, 상기 최종 제동 토크는 산출된 제동 토크에 상기 합산 제동력과 상기 차량 총 제동력의 오차를 보상하는 보상 계수를 곱하여 결정할 수 있다.The control unit may determine the final braking torque by multiplying the calculated braking torque by a compensation coefficient for compensating for an error between the sum braking force and the total braking force of the vehicle.
또한, 상기 제어부는, 상기 차량 총 제동력으로부터 합산 제동력에 상기 보상계수를 곱한 값의 오차가 미리 설정한 허용 한계 내에 포함되도록 상기 보상 계수를 결정할 수 있다. Also, the control unit may determine the compensation coefficient such that an error of a value obtained by multiplying the total braking force by the compensation coefficient from the total braking force of the vehicle is included within a preset tolerance.
또한, 상기 제어부는, 상기 가속도 센서의 종가속도 값 또는 속도 센서의 미분값을 기초로 상기 차량의 총 제동력을 산출할 수 있다.In addition, the control unit may calculate the total braking force of the vehicle based on the longitudinal acceleration value of the acceleration sensor or the differential value of the speed sensor.
또한, 제9항에 있어서, 추정된 최종 제동 토크에 기초하여 상기 적어도 하나의 휠 실린더로 전달되는 액압을 조절하는 구동부;를 더 포함할 수 있다. The method of claim 9 , further comprising a driving unit configured to adjust hydraulic pressure transmitted to the at least one wheel cylinder based on the estimated final braking torque.
또 다른 일 측면에 따르면, 적어도 하나의 휠 실린더로 전달되는 액압을 측정하는 단계; 차량의 가속도를 측정하는 가속도 센서의 센싱값 또는 속도 센서의 센싱값을 획득하는 단계; 상기 측정된 액압으로부터 적어도 하나의 휠의 유압을 추정하고, 추정된 유압으로부터 상기 적어도 하나의 휠의 제동력을 산출하고, 상기 적어도 하나의 휠의 제동력을 합산한 합산 제동력을 산출하는 단계; 획득된 가속도값을 기초로 차량 총 제동력을 산출하는 단계; 상기 합산 제동력과 상기 차량 총 제동력의 오차를 보상하여 상기 차량의 최종 제동 토크를 추정하는 단계; 및 추정된 최종 제동 토크에 기초하여 차량을 제동시키는 단계;를 포함하는 차량 제어 방법이 제공될 수 있다. According to another aspect, measuring hydraulic pressure transmitted to at least one wheel cylinder; Acquiring a sensing value of an acceleration sensor or a speed sensor for measuring vehicle acceleration; estimating hydraulic pressure of at least one wheel from the measured hydraulic pressure, calculating braking force of the at least one wheel from the estimated hydraulic pressure, and calculating a sum braking force obtained by summing the braking forces of the at least one wheel; calculating a total vehicle braking force based on the obtained acceleration value; estimating a final braking torque of the vehicle by compensating for an error between the sum braking force and the total braking force of the vehicle; and braking the vehicle based on the estimated final braking torque.
또한, 상기 합산 제동력과 상기 차량 총 제동력의 오차를 보상하여 상기 차량의 최종 제동 토크를 추정하는 단계; 는 상기 최종 제동 토크는 산출된 제동 토크에 상기 합산 제동력과 상기 차량 총 제동력의 오차를 보상하는 보상 계수를 곱하여 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, estimating a final braking torque of the vehicle by compensating for an error between the sum braking force and the total braking force of the vehicle; The method may further include determining the final braking torque by multiplying the calculated braking torque by a compensation coefficient for compensating for an error between the sum braking force and the total braking force of the vehicle.
또한, 상기 차량 총 제동력으로부터 합산 제동력에 상기 보상계수를 곱한 값의 오차가 미리 설정한 허용 한계 내에 포함되도록 상기 보상 계수를 결정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method may further include determining the compensation coefficient such that an error of a value obtained by multiplying the total braking force by the compensation coefficient from the total braking force of the vehicle is included within a preset tolerance.
또한, 획득된 가속도값을 기초로 차량 총 제동력을 산출하는 단계;는 상기 가속도 센서의 종가속도 값 또는 속도 센서의 미분값을 기초로 상기 차량의 총 제동력을 산출하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The calculating of the total braking force of the vehicle based on the obtained acceleration value may further include calculating the total braking force of the vehicle based on the longitudinal acceleration value of the acceleration sensor or the differential value of the speed sensor. .
또한, 추정된 최종 제동 토크에 기초하여 상기 적어도 하나의 휠 실린더로 전달되는 액압을 조절하는 단계;를 더 포함할 수 있다. The method may further include adjusting hydraulic pressure transmitted to the at least one wheel cylinder based on the estimated final braking torque.
일 실시예는 전자식 브레이크 시스템에 있어서, 차륜 별 제동 토크 추정 시, 그 정확도를 향상시킬 수 있다.An embodiment may improve accuracy when estimating braking torque for each wheel in an electronic brake system.
또한, 차량에 포함된 적어도 하나의 센서값을 이용하여 차륜 별 제동 토크를 보상량을 결정할 수 있다.In addition, a braking torque compensation amount for each wheel may be determined using at least one sensor value included in the vehicle.
따라서, 산출된 차륜 별 제동 토크 보상량에 따라 최종 제동 토크량을 결정할 수 있다. Accordingly, the final braking torque amount may be determined according to the calculated braking torque compensation amount for each wheel.
도 1 은 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템을 탑재한 차량에 포함되는 각종 전자 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템의 내부 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량 제어 시스템의 상세 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 제어 방법을 나타낸 순서도이다. 1 is a block diagram illustrating various electronic devices included in a vehicle equipped with an electronic brake system according to an exemplary embodiment.
2 is an internal block diagram of an electronic brake system according to an embodiment.
3 is a detailed block diagram of a vehicle control system according to an embodiment.
4 is a flowchart illustrating an electronic brake control method according to an exemplary embodiment.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following examples are presented to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. The present invention may be embodied in other forms without being limited only to the embodiments presented herein. In the drawings, in order to clarify the present invention, illustration of parts irrelevant to the description may be omitted, and the size of components may be slightly exaggerated to aid understanding.
도 1 은 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템을 탑재한 차량에 포함되는 각종 전자 장치를 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram illustrating various electronic devices included in a vehicle equipped with an electronic brake system according to an exemplary embodiment.
다만, 도 1에 도시된 전자 장치(100)는 차량(1)에 포함된 전자 장치의 일부에 불과하며 차량(1)에는 더욱 다양한 전자 장치가 마련될 수 있다.However, the
또한, 차량(1) 포함된 각종 전자 장치(100)는 차량 통신 네트워크(NT)를 통하여 서로 통신할 수 있다. 차량 통신 네트워크(NT)는 최대 24.5Mbps(Mega-bits per second)의 통신 속도를 갖는 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 최대 10Mbpas의 통신 속도를 갖는 플렉스레이(FlexRay), 125kbps(kilo-bits per second) 내지 1Mbps의 통신 속도를 갖는 캔(CAN, Controller Area Network), 20kbps의 통신 속도를 갖는 린(LIN, Local Interconnect Network) 등의 통신 규약을 채용할 수 있다. 이와 같은 차량 통신 네트워크(NT)는 모스트, 플레스레이, 캔, 린 등 단일의 통신 규약을 채용할 수 있을 뿐만 아니라, 복수의 통신 규약을 채용할 수도 있다.In addition, various
기타 차량 센서(200)는 차량의 주행 상태를 센싱하는 각종 센서 모듈을 포함할 수 있다. 일 예로, 도 1에 도시된 바와 같이, 기타 차량 센서(200)는 가속도 센서(201), 요레이트 센서(202), 조향각 센서(203) 및 속도 센서(204) 등을 포함할 수 있다.
가속도 센서(201)는 차량의 가속도를 측정하는 것으로, 횡 가속도 센서(미도시)와 종가속도 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 요레이트 센서(202)는 차량의 각 휠에 설치될 수 있으며, 실시간으로 요레이트값을 검출할 수 있다. 조향각 센서(203)는 조향각을 측정한다. 스티어링 휠(60)의 하단부에 장착되며, 핸들의 조향 속도, 조향 방향 및 조향각을 검출할 수 있다. 속도 센서(204)는 차량의 휠의 안쪽에 설치되어 차량 바퀴의 회전 속도를 검출할 수 있다.The
따라서, 차량(1)에 포함된 기타 차량 센서(200)의 센서값을 기초로 주행 중인 차량의 가속도, 속도, 요레이트, 조향각 정보를 실시간으로 획득할 수 있으며, 이러한 적어도 하나의 센서값은 차량의 제동 토크를 산출하는 데 기초가 될 수 있다. Therefore, based on the sensor values of the
다음으로, 전자식 브레이크 시스템(180)에 대하여 도 2 에서 후술하고, 일 실시예에 따른 차량 제어 시스템(3000)에 관하여 도 3에서 후술한다. Next, the
전자식 브레이크 시스템(180)은, 통상적으로 브레이크 액압을 저장하는 리저버와, 운전자의 제동 의지를 반영하는 브레이크 페달(10, 미도시)를 포함하고, 브레이크 페달의 답력을 측정하는 페달 변위센서(11, 도 2)를 포함한다.The
또한, 액압을 발생시키는 마스터 실린더와, 액압이 전달되어 각 차륜(RR, RL, FR, FL)의 제동을 수행하는 휠 실린더(40)와 브레이크 페달(10)의 변위를 감지하는 페달 변위센서(11)로부터 운전자의 제동의지를 전기적 신호로 전달받아 기계적으로 작동하는 액압 공급장치(100, 미도시)를 포함하여, 액압 공급장치로부터 토출된 액압의 유량을 조절하는 인렛 밸브(221:221a, 221b, 221c, 221d, 미도시)를 포함한다. In addition, a master cylinder that generates hydraulic pressure, a wheel cylinder 40 that brakes each wheel RR, RL, FR, and FL by transmitting hydraulic pressure, and a pedal displacement sensor that detects displacement of the brake pedal 10 ( Inlet valves (221: 221a, 221b) that control the flow rate of the hydraulic pressure discharged from the hydraulic pressure supply device (221: 221a, 221b), including a hydraulic pressure supply device (100, not shown) that operates mechanically by receiving the driver's braking will as an electrical signal from 11) , 221c, 221d, not shown).
또한, 전자식 브레이크 시스템(180)은 액압 공급장치(100)로부터 토출되는 액압을 각 휠 실린더로 전달할 때에 누유가 발생하는 경우, 마스터 실린더(20)로부터 직접 액압을 전달하기 위한 제 1 및 제 2 컷밸브(261,262, 미도시)를 포함하는 데, 일반적으로, 정상상태에서는 개방되어 있다가 폐쇄신호를 받으면 밸브가 닫히도록 작동하는 노말 오픈 타입(Normal Open type)의 솔레노이드 밸브로 마련될 수 있다. In addition, the
따라서, 제1 및 제2 컷밸브(261, 262)를 개방하는 경우 마스터 실린더에서 제공되는 액압을 제1 및 제2 백업유로를 통해 각 차륜(RR, RL, FR, FL)의 휠 실린더로 공급할 수 있다.Therefore, when the first and second cut valves 261 and 262 are opened, the hydraulic pressure provided from the master cylinder is supplied to the wheel cylinders of the wheels RR, RL, FR, and FL through the first and second backup passages. can
전술한 액압 공급 장치는 모터와 동력변환부를 포함하여, 동력 변환부를 통해 유압 피스톤의 변위를 발생 시키고, 압력 챔버 내에서 유압 피스톤이 슬라이딩 이동하면서 발생하는 액압이 제1 및 제2 유압유로(211, 212)를 통해 각 차륜(RR, RL, FR, FL)에 설치된 휠 실린더(40)로 전달된다.The above-described hydraulic pressure supply device includes a motor and a power converter, generates a displacement of a hydraulic piston through the power converter, and generates hydraulic pressure while sliding the hydraulic piston in a pressure chamber to first and second hydraulic oil passages 211, 212) to the wheel cylinders 40 installed on the wheels RR, RL, FR, and FL.
한편, 전자식 브레이크 시스템(180)은 복수의 압력 센서(PS)를 포함하는데, 예를 들어, "PS11"은 적어도 하나의 각 차륜에 설치된 휠 실린더로 전달되는 액압을 감지하는 제1 유압유로 압력센서고, "PS12"은 다른 적어도 하나의 각 차륜에 설치된 휠 실린더로 전달되는 액압을 감지하는 제 2 유압유로 압력 센서고, "PS2"는 마스터 실린더(20)의 오일압력을 측정하는 백업유로 압력센서다. 그리고 "MPS"는 모터의 회전각 등 모터의 회전 정도를 측정하는 모터 위치 센서이며, "MCS"는 모터의 전류를 측정하는 모터 전류 센서이다. On the other hand, the
이상에서는, 본 발명의 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템을 구성하는 브레이크 장치(1000)에 대하여 설명하였다.In the above, the
즉, 도 2의 브레이크 장치(1000)는 부스팅 압력과 제동 압력을 하나의 모터(121)로 발생시키는 IDB(Integrated Dynamic Brake)일 수가 있고, 제동 압력을 모터로 발생시키는 모든 브레이크 수단일 수가 있다.That is, the
따라서, 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 브레이크 장치(1000)는 페달 변위 센서(11), 모터 위치 센서(MPS), 모터 전류 센서(MPS), 압력 센서(PS), 모터(120), 및 각종 밸브(261,262) 및 시뮬레이터 밸브(54)를 포함할 수 있으며, 도 2에 도시되지 않은 브레이크 장치(1000) 내 각종 부품이 이에 해당할 수 있다. Therefore, referring to FIG. 2 , the
이러한 브레이크 장치(1000)는 전자 제어 유닛(2000)에 의하여 총괄적으로 제어될 수 있다. 도 2를 참조하면, 전자 제어 유닛(2000)은 입력부(102), 제어부(108) 및 구동부(104)를 포함할 수 있다. The
먼저, 입력부(102)는 페달 변위 센서(11)를 통하여 운전자의 답력, 모터 위치 센서(MPS) 및 모터 전류 센서(MCS)를 통하여 모터 위치 및 모터 전류량을 압력 센서(PS)를 통하여 유압을 획득한다. First, the
또한, 입력부(102)는 차량(1)에 포함된 기타 차량 센서(200)로부터 차량 내부 통신(NT)을 기초로 가속도 센서(201), 속도 센서(204)로부터 센싱한 가속도값 및 속도값을 획득할 수 있다. In addition, the
이후, 제어부(108)는 입력부(102)를 통해 입력된 제동 압력을 기초로 각 차륜 별 제동 토크를 추정하고, 가속도 값에 기초하여 차량 전체 제동력을 추정할 수 있다. Thereafter, the
구체적으로, 제어부(108)는 각 차륜에 인가되는 유압 제동 토크는 하기 [식 1]에 기초하여 추정한다.Specifically, the
[식 1][Equation 1]
단, 는 브레이크 패드 디스크의 마찰 계수, 는 압력 센서(PS)로부터 획득한 유압, 는 브레이크 실린더의 면적, 는 휠의 유효 반경, 는 유압에 의해 발생된 제동력,는 다이나믹 휠 반경을 의미한다. step, is the coefficient of friction of the brake pad disc, Is the hydraulic pressure obtained from the pressure sensor (PS), is the area of the brake cylinder, is the effective radius of the wheel, is the braking force generated by the hydraulic pressure, denotes the dynamic wheel radius.
이 때, 브레이크 패드 디스크의 마찰 계수는 브레이크 마찰재의 특성값이며, 시험을 통해 결정되나, 온도나 기타 요인에 의한 변동이 가능할 수 있다. At this time, The friction coefficient of the brake pad disc is a characteristic value of the brake friction material and is determined through testing, but may vary due to temperature or other factors.
따라서, 제어부(108)가 정확한 제동 토크()를 추정하기 위해서는 에 대한 보정이 필요하다. Therefore, the
따라서, 제어부(108)는 [식 1]에 기초하여 각 차륜에 대하여 제동 토크를 추정할 수 있다. Therefore, the
다음으로, 제어부(108)는 하기 [식 2]에 기초하여 차량(1)에 걸리는 종방향 힘을 추정한다. 이 때, 차량(1)의 이동방향을 종방향으로 하고, 차량(1)의 이동방향의 수직방향을 횡방향이라고 한다. Next, the
[식 2][Equation 2]
단, 는 차량 무게(Vehicle Weight), 는 종방향 가속도, 는 차량 엔진 힘, 는 차량 제동력, 는 차량 회생 제동력, 는 차량 롤링 저항값, 는 차량 드래그력(항력), 는 차량 코스트 다운 회생 제동력을 의미한다. step, is the vehicle weight, is the longitudinal acceleration, is the vehicle engine power, is the vehicle braking force, is the vehicle regenerative braking force, is the vehicle rolling resistance value, is the vehicle drag force (drag force), Means the vehicle coast-down regenerative braking force.
특히, 인 차량 엔진 힘은, 차량의 기어에 대한 함수로 결정될 수 있으며, 인 차량 롤링 저항값은 차량 속도에 대한 함수로 결정될 수 있으며, 인 차량 드래그력은 하기 [식 3]에 의해 결정될 수 있으며, 인 차량 코스트 다운 회생 제동력은 [식 4]에 의해 결정될 수 있다.especially, The vehicle engine force, which is, may be determined as a function of the gear of the vehicle, The vehicle rolling resistance value may be determined as a function of vehicle speed, In vehicle drag force can be determined by the following [Equation 3], In-vehicle coast-down regenerative braking force may be determined by [Equation 4].
[식 3][Equation 3]
[식 4][Equation 4]
따라서, [식 3]에 따라, 차량 드래그력(항력)인 는 차속(V)의 제곱과 밀도(ρ)의 곱과 차량의 전면 투영면적(A)과 Cd 인 항력 계수의 곱에 기초하여 산출할 수 있으며, [식 4]에 따라 μ인 노면 마찰과 r인 휠 반경 및 코스트 회생 토크량의 곱으로 산출할 수 있다. Therefore, according to [Equation 3], the vehicle drag force (drag force) can be calculated based on the product of the square of the vehicle speed (V) and the density (ρ) and the product of the projected frontal area (A) of the vehicle and the drag coefficient of Cd , and according to [Equation 4], the road surface friction and μ It can be calculated as the product of the r wheel radius and the amount of coast regenerative torque.
따라서, 제어부(108)는 [식 2] 내지 [식 4]에 기초하여 차량 전체에 걸리는 유압 제동력을 하기 [식 5]에 기초하여 결정할 수 있다.Therefore, the
[식 5][Equation 5]
단, 는 차량 전체에 걸리는 유압 제동력을 의미하고, 는 차량 무게(Vehicle Weight), 는 종방향 가속도, 는 차량 엔진 힘, 는 차량 제동력, 는 차량 회생 제동력, 는 차량 롤링 저항값, 는 차량 드래그력(항력), 는 차량 코스트 다운 회생 제동력을 의미한다. step, Means the hydraulic braking force applied to the entire vehicle, is the vehicle weight, is the longitudinal acceleration, is the vehicle engine power, is the vehicle braking force, is the vehicle regenerative braking force, is the vehicle rolling resistance value, is the vehicle drag force (drag force), Means the vehicle coast-down regenerative braking force.
이후, 제어부(108)는 [식 1]에 기초하여 산출된 각 휠의 차륜별 제동력의 총합을 산출한다. Thereafter, the
일 예로, [식 1]에 기초하여 산출한 좌측 전륜의 제동력을 라고 하고, [식 1]에 기초하여 산출한 우측 전륜의 제동력을 라고 하고, [식 1]에 기초하여 산출한 우측 후륜의 제동력을 라고 하고, [식 1]에 기초하여 산출한 좌측 후륜의 제동력을 라고 하면, 전륜 및 후륜에서 발생한 합산 제동력()은 [식 6]에 의해 합산할 수 있다.For example, the braking force of the left front wheel calculated based on [Equation 1] , and the braking force of the right front wheel calculated based on [Equation 1] , and the braking force of the right rear wheel calculated based on [Equation 1] , and the braking force of the left rear wheel calculated based on [Equation 1] , the combined braking force generated from the front and rear wheels ( ) can be summed by [Equation 6].
[식 6][Equation 6]
++ + +
이후 제어부(108)는 [식 5]에 의한 유압 제동력과 [식 6]에 의한 합산 제동력을 비교한다. 구체적으로, 유압 제동력과 합산 제동력에 보상 계수(Kcomp)를 곱한 값의 오차가 미리 설정한 허용 한계를 넘지 않도록 보상 계수를 설정할 수 있다. Then, the
즉, 제어부(108)는 차륜별 제동력의 총합인 합산 제동력과 총 제동력인 유압 제동력을 비교하여 두 값의 차이가 일정 범위(Upper Limit, Lower Limit) 이내가 되도록 보상 계수(Kcomp)를 결정한다. That is, the
따라서, 제어부(108)는 보상 계수를 곱한 보정된 차륜 별 최종 제동 토크)를 [식 7]에 기초하여 결정할 수 있다.Therefore, the
[식 7][Equation 7]
이후, 제어부(108)에서 산출한 차륜 별 최종 제동 토크에 기초하여 차량의 전자식 브레이크 시스템을 구동 신호를 구동부(104)에 송신하여, 구동부(104)가 차량을 구동시킨다. Thereafter, based on the final braking torque for each wheel calculated by the
이상에서는 전자식 브레이크 시스템(180) 내 전자 제어 유닛(2000)이 보상된 제동 토크를 산출하는 방법에 대하여 살펴 보았다. 구체적으로, 입력부(102)는 브레이크 장치(1000)에 포함된 페달 변위 센서(11) 및 압력 센서(PS)로부터 유압을 획득할 수 있고, 차량에 포함된 가속도 센서(201)로부터 통신부(2100)를 거쳐 가속도값을 획득하였다. In the above, a method for calculating the compensated braking torque by the
다만, 이와 달리, 도 3에 도시된 바와 같이, 개별적으로 차량에 탑재된 차량 제어 시스템(3000)이 전자식 브레이크 시스템(180)과 차량 네트워크(NT)를 통해 통신하고, 기타 차량 센서(200)로부터 센싱값을 입력 받아차륜별 유압 제동력을 추정하고, 추정된 제동력을 기초로 전자식 브레이크 시스템(180)이 구동되도록 제어할 수도 있다. However, unlike this, as shown in FIG. 3, the
구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 차량 제어 시스템(3000)은 입력부(3100), 제어부(3200) 및 구동부(3300)를 포함한다. 이 때, 입력부(3100)는 전자식 브레이크 시스템(180)의 각종 구성으로부터 센서 신호를 입력 받을 수 있으며, 기타 차량 센서(200)로부터 차량 센서값을 입력 받을 수 있다.또한, 도 3의 제어부(3200)는 차량 제어 시스템(3000)을 총괄적으로 제어하는 메인 프로세서(3210)와 각종 제어 신호 및 제어 방법을 저장한 메모리(3220)를 포함한다. Specifically, as shown in FIG. 3 , the
제어부(3200)는 도 2의 전자 제어 유닛(2000) 내 제어부(108)와 동일한 제어 방법을 수행하는 바 이에 관한 구체적인 내용은 전술한 [식 1] 내지 [식 7]과 동일하다. The
메모리(3220)는 메인 프로세서(3210)와 메인 프로세서(3210)의 동작에 필요한 각종 데이터를 저장할 수 있는 것으로, S램(S-RAM), D램(D-RAM) 등의 휘발성 메모리뿐만 아니라 플래시 메모리, 롬(Read Only Memory), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 이이피롬(Electrically Erasable Programmable Read OnlyMemory: EEPROM) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.The
이하에서는 본 발명에 따른 보상된 제동 토크를 산출하는 방법에 대한 순서도를 살펴본다. 도 4는 일 실시예에 따른 전자식 브레이크 제어 방법을 나타낸 순서도이다. Hereinafter, a flowchart of a method for calculating compensated braking torque according to the present invention will be described. 4 is a flowchart illustrating an electronic brake control method according to an exemplary embodiment.
다만, 도 4는 전자식 브레이크 시스템(180)이 차륜별 유압 제동력을 추정하여 추정된 제동력을 기초로 전자식 브레이크 시스템(180)이 구동되는 제어 방법을 설명하였으나, 다른 일 예로, 차량 제어 시스템(180)의 제어 방법도 동일하게 설명될 수 있다. However, FIG. 4 describes a control method in which the
먼저, 도 2의 실시예에 따른 전자식 브레이크 시스템(180)은 유압을 측정한다(400). 구체적으로, 전자식 브레이크 시스템(180) 내 입력부(102)는 브레이크 장치(1000) 내 압력 센서(PS)가 측정한 유압을 획득할 수 있다.First, the
따라서, 전자식 브레이크 시스템(180)은 유압을 기초로 각 차륜의 제동 압력을 추정한다(410). Accordingly, the
또한, 제어부(108)는 각 차륜의 제동력을 추정한다(420). 구체적으로, 제어부(108)가 추정한 각 차륜의 제동력은 전술한 [식 1]에 기초하여 산출할 수 있다. In addition, the
다음으로, 제어부(108)는 차량의 총 제동력을 추정한다(430). 차량의 총 제동력을 추정하기 위하여 전술한 [식 2]에 기초하여 차량(1)에 걸리는 종방향 힘을 추정하고, 전술한 [식 5]에 기초하여 총 제동력을 산출할 수 있다.Next, the
이후, 제어부(108)는 각 휠 별 제동력 보정량을 산출한다. 구체적으로, 제어부(108)는 [식 5]에 의한 유압 제동력과 [식 6]에 의한 합산 제동력을 비교한다. 구체적으로, 유압 제동력과 합산 제동력에 보상 계수(Kcomp)를 곱한 값의 오차가 미리 설정한 허용 한계를 넘지 않도록 보상 계수를 설정할 수 있다(400). Then, the
즉, 제어부(108)는 차륜별 제동력의 총합인 합산 제동력과 총 제동력인 유압 제동력을 비교하여 두 값의 차이가 일정 범위(Upper Limit, Lower Limit) 이내가 되도록 보상 계수(Kcomp)를 결정할 수 있다.That is, the
이후, 제어부(108)에서 산출한 각 휠 별 보상된 제동력을 결정하고,(450) 결정된 각 휠 별 제동력에 따라 전자식 브레이크 시스템(180) 내 액츄에이터 및 밸브를 구동시킨다. Thereafter, the compensated braking force for each wheel calculated by the
이상에서는 개시된 발명의 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 개시된 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 요지를 벗어남 없이 개시된 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형실시가 가능함을 물론이고 이러한 변형실시들은 개시된 발명으로부터 개별적으로 이해될 수 없다.Although an embodiment of the disclosed invention has been shown and described above, the disclosed invention is not limited to the specific embodiment described above, and those skilled in the art to which the disclosed invention belongs without departing from the subject matter claimed in the claims Of course, various modifications are possible by this, and these modifications cannot be individually understood from the disclosed invention.
180: 전자식 브레이크 시스템 1: 차량
100: 각종 전자 장치 3000: 차량 제어 시스템 180: electronic brake system 1: vehicle
100: various electronic devices 3000: vehicle control system
Claims (15)
상기 측정된 액압으로부터 적어도 하나의 휠의 유압을 추정하고, 추정된 유압으로부터 상기 적어도 하나의 휠의 제동력을 산출하고, 상기 적어도 하나의 휠의 제동력을 합산한 합산 제동력과 획득된 가속도값을 기초로 산출한 차량 총 제동력의 오차를 보상하여 상기 차량의 최종 제동 토크를 추정하는 제어부; 및
추정된 최종 제동 토크에 기초하여 차량을 제동시키는 구동부;를 포함하는 차량 제어 시스템. an input unit for obtaining a sensing value of a pressure sensor for measuring hydraulic pressure transmitted to at least one wheel cylinder, and for acquiring a sensing value of an acceleration sensor or a speed sensor for measuring vehicle acceleration;
Estimating the hydraulic pressure of at least one wheel from the measured hydraulic pressure, calculating the braking force of the at least one wheel from the estimated hydraulic pressure, and based on the summed braking force obtained by adding the braking force of the at least one wheel and the obtained acceleration value a control unit estimating a final braking torque of the vehicle by compensating for an error in the calculated total braking force of the vehicle; and
A vehicle control system comprising: a driving unit that brakes the vehicle based on the estimated final braking torque.
상기 제어부는,
상기 최종 제동 토크는 산출된 제동 토크에 상기 합산 제동력과 상기 차량 총 제동력의 오차를 보상하는 보상 계수를 곱하여 결정하는 차량 제어 시스템. According to claim 1,
The control unit,
The vehicle control system of claim 1 , wherein the final braking torque is determined by multiplying the calculated braking torque by a compensation coefficient that compensates for an error between the total braking force and the vehicle total braking force.
상기 제어부는,
상기 차량 총 제동력으로부터 합산 제동력에 상기 보상계수를 곱한 값의 오차가 미리 설정한 허용 한계 내에 포함되도록 상기 보상 계수를 결정하는 차량 제어 시스템. According to claim 2,
The control unit,
The vehicle control system for determining the compensation coefficient such that an error of a value obtained by multiplying the total braking force by the compensation coefficient from the total vehicle braking force is within a preset tolerance.
상기 제어부는,
상기 가속도 센서의 종가속도 값 또는 속도 센서의 미분값을 기초로 상기 차량의 총 제동력을 산출하는 차량 제어 시스템. According to claim 3,
The control unit,
The vehicle control system for calculating the total braking force of the vehicle based on the longitudinal acceleration value of the acceleration sensor or the differential value of the speed sensor.
상기 구동부는,
추정된 최종 제동 토크에 기초하여 상기 적어도 하나의 휠 실린더로 전달되는 액압을 조절하는 차량 제어 시스템. According to claim 4,
the driving unit,
A vehicle control system for adjusting hydraulic pressure transmitted to the at least one wheel cylinder based on the estimated final braking torque.
차량의 가속도를 측정하는 가속도 센서의 센싱값 또는 속도 센서의 센싱값을 획득하는 입력부; 및
상기 측정된 액압으로부터 적어도 하나의 휠의 유압을 추정하고, 추정된 유압으로부터 상기 적어도 하나의 휠의 제동력을 산출하고, 상기 적어도 하나의 휠의 제동력을 합산한 합산 제동력과 획득된 가속도값을 기초로 산출한 차량 총 제동력의 오차를 보상하여 상기 차량의 최종 제동 토크를 추정하는 제어부; 를 포함하는 전자식 브레이크 시스템. a pressure measurement unit for measuring hydraulic pressure transmitted to at least one wheel cylinder;
an input unit that obtains a sensing value of an acceleration sensor or a speed sensor for measuring vehicle acceleration; and
Estimating the hydraulic pressure of at least one wheel from the measured hydraulic pressure, calculating the braking force of the at least one wheel from the estimated hydraulic pressure, and based on the summed braking force obtained by adding the braking force of the at least one wheel and the obtained acceleration value a control unit estimating a final braking torque of the vehicle by compensating for an error in the calculated total braking force of the vehicle; An electronic brake system comprising a.
상기 제어부는,
상기 최종 제동 토크는 산출된 제동 토크에 상기 합산 제동력과 상기 차량 총 제동력의 오차를 보상하는 보상 계수를 곱하여 결정하는 전자식 브레이크 시스템. According to claim 6,
The control unit,
The electronic brake system of claim 1 , wherein the final braking torque is determined by multiplying the calculated braking torque by a compensation coefficient for compensating for an error between the total braking force and the vehicle total braking force.
상기 제어부는,
상기 차량 총 제동력으로부터 합산 제동력에 상기 보상계수를 곱한 값의 오차가 미리 설정한 허용 한계 내에 포함되도록 상기 보상 계수를 결정하는 전자식 브레이크 시스템. According to claim 7,
The control unit,
The electronic brake system determines the compensation coefficient such that an error of a value obtained by multiplying the total braking force by the compensation coefficient from the total braking force of the vehicle is included within a preset tolerance.
상기 제어부는,
상기 가속도 센서의 종가속도 값 또는 속도 센서의 미분값을 기초로 상기 차량의 총 제동력을 산출하는 전자식 브레이크 시스템. According to claim 8,
The control unit,
The electronic brake system for calculating the total braking force of the vehicle based on the longitudinal acceleration value of the acceleration sensor or the differential value of the speed sensor.
추정된 최종 제동 토크에 기초하여 상기 적어도 하나의 휠 실린더로 전달되는 액압을 조절하는 구동부;를 더 포함하는 전자식 브레이크 시스템. According to claim 9,
The electronic brake system further comprising a; driving unit for adjusting the hydraulic pressure transmitted to the at least one wheel cylinder based on the estimated final braking torque.
차량의 가속도를 측정하는 가속도 센서의 센싱값 또는 속도 센서의 센싱값을 획득하는 단계;
상기 측정된 액압으로부터 적어도 하나의 휠의 유압을 추정하고, 추정된 유압으로부터 상기 적어도 하나의 휠의 제동력을 산출하고, 상기 적어도 하나의 휠의 제동력을 합산한 합산 제동력을 산출하는 단계;
획득된 가속도값을 기초로 차량 총 제동력을 산출하는 단계;
상기 합산 제동력과 상기 차량 총 제동력의 오차를 보상하여 상기 차량의 최종 제동 토크를 추정하는 단계; 및
추정된 최종 제동 토크에 기초하여 차량을 제동시키는 단계;를 포함하는 차량 제어 방법. measuring hydraulic pressure transmitted to at least one wheel cylinder;
Acquiring a sensing value of an acceleration sensor or a speed sensor for measuring vehicle acceleration;
estimating hydraulic pressure of at least one wheel from the measured hydraulic pressure, calculating braking force of the at least one wheel from the estimated hydraulic pressure, and calculating a sum braking force obtained by summing the braking forces of the at least one wheel;
calculating a total vehicle braking force based on the obtained acceleration value;
estimating a final braking torque of the vehicle by compensating for an error between the sum braking force and the total braking force of the vehicle; and
A vehicle control method comprising: braking the vehicle based on the estimated final braking torque.
상기 합산 제동력과 상기 차량 총 제동력의 오차를 보상하여 상기 차량의 최종 제동 토크를 추정하는 단계; 는
상기 최종 제동 토크는 산출된 제동 토크에 상기 합산 제동력과 상기 차량 총 제동력의 오차를 보상하는 보상 계수를 곱하여 결정하는 단계;를 더 포함하는 차량 제어 방법. According to claim 11,
estimating a final braking torque of the vehicle by compensating for an error between the sum braking force and the total braking force of the vehicle; Is
and determining the final braking torque by multiplying the calculated braking torque by a compensation coefficient for compensating for an error between the total braking force and the vehicle total braking force.
상기 차량 총 제동력으로부터 합산 제동력에 상기 보상계수를 곱한 값의 오차가 미리 설정한 허용 한계 내에 포함되도록 상기 보상 계수를 결정하는 단계;를 더 포함하는 차량 제어 방법. According to claim 12,
and determining the compensation coefficient so that an error obtained by multiplying the total braking force by the compensation coefficient from the total braking force of the vehicle is included within a preset tolerance.
획득된 가속도값을 기초로 차량 총 제동력을 산출하는 단계;는
상기 가속도 센서의 종가속도 값 또는 속도 센서의 미분값을 기초로 상기 차량의 총 제동력을 산출하는 단계;를 더 포함하는 차량 제어 방법. According to claim 13,
Calculating a total vehicle braking force based on the obtained acceleration value;
Calculating a total braking force of the vehicle based on the longitudinal acceleration value of the acceleration sensor or the derivative value of the speed sensor;
추정된 최종 제동 토크에 기초하여 상기 적어도 하나의 휠 실린더로 전달되는 액압을 조절하는 단계;를 더 포함하는 차량 제어 방법.According to claim 14,
The vehicle control method further comprising adjusting hydraulic pressure transmitted to the at least one wheel cylinder based on the estimated final braking torque.
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Legal Events
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |