KR102582456B1 - Brake control apparatus and control method of brake apparatus - Google Patents
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Abstract
휠을 포함하는 차량에 설치되는 제동 제어 장치는, 상기 휠에 제동 토크를 인가하는 제동부; 및 상기 제동부와 전기적으로 연결된 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 브레이크 페달의 포지션에 기초하여 상기 휠에 제동 토크를 인가하도록 상기 제동부를 제어하고, 상기 차량이 경사로를 주행하는 중에 상기 차량의 엔진의 구동 토크보다 작고 상기 경사로의 최소 제동 토크보다 큰 제동 토크를 생성하도록 상기 제동부를 제어할 수 있다.A braking control device installed in a vehicle including a wheel includes a braking unit that applies braking torque to the wheel; and a control unit electrically connected to the brake unit, wherein the control unit controls the brake unit to apply braking torque to the wheel based on the position of the brake pedal, and controls the brake unit to apply braking torque to the wheel while the vehicle is traveling on an incline. The braking unit may be controlled to generate a braking torque that is smaller than the driving torque of the engine and larger than the minimum braking torque of the slope.
Description
개시된 발명은 제동 제어 장치 및 제동 장치의 제어 방법에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 견인 제어(Traction Control System, TCS)을 포함하는 제동 제어 장치 및 제동 장치의 제어 방법에 관한 것이다.The disclosed invention relates to a braking control device and a method of controlling a braking device, and more particularly, to a braking control device and a method of controlling a braking device including a traction control system (TCS).
차량에는 제동을 수행하기 위한 제동 장치가 필수적으로 장착되며, 운전자 및 승객의 안전을 위해 다양한 방식으로 제동 장치를 제어하는 제동 제어 장치가 제안되고 있다.Vehicles are essentially equipped with a braking device to perform braking, and braking control devices that control the braking device in various ways have been proposed for the safety of drivers and passengers.
최근 차량에는 견인력 향상을 위한 견인 제어(TCS)가 마련되고 있다. 견인 제어는 휠의 스핀(spin) (또는 슬립)을 방지하기 위하여 휠에 제공되는 구동 토크를 제어한다.Recently, vehicles are equipped with traction control (TCS) to improve traction. Traction control controls the drive torque provided to the wheel to prevent wheel spin (or slip).
차량의 제동 제어 장치에는 차량의 견인력 향상을 위한 제동 견인 제어(Brake Traction Control System, BTCS)가 마련된다. 제동 견인 제어는 노면의 불균일한 마찰 계수(Split mu)로 인한 휠의 좌우 비대칭적 스핀을 방지하기 위하여 휠의 제동 토크를제동 토크를 인가할 수 있다.The vehicle's braking control device is equipped with a Brake Traction Control System (BTCS) to improve the vehicle's traction. Braking traction control can apply braking torque to the wheel to prevent left and right asymmetric spin of the wheel due to uneven friction coefficient (Split mu) of the road surface.
그러나, 종래의 견인 제어에도 불구하고, 차량이 비탈길을 저속으로 주행하는 경우, 차량이 뒤로 밀리는 롤백(roll-back) 현상이 여전히 발생하기도 한다.However, despite conventional traction control, a roll-back phenomenon in which the vehicle is pushed backward may still occur when the vehicle is driven on a slope at low speed.
이상의 이유로, 개시된 발명의 일 측면은 비탈길을 저속으로 주행할 때의 롤백을 방지할 수 있는 제동 제어 장치 및 제동 장치의 제어 방법을 제공하고자 한다.For the above reasons, one aspect of the disclosed invention seeks to provide a braking control device and a method of controlling the braking device that can prevent rollback when driving on a slope at low speed.
개시된 발명의 일 측면에 따른, 휠을 포함하는 차량에 설치되는 제동 제어 장치는, 상기 휠에 제동 토크를 인가하는 제동부; 및 상기 제동부와 전기적으로 연결된 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 브레이크 페달의 포지션에 기초하여 상기 휠에 제동 토크를 인가하도록 상기 제동부를 제어하고, 상기 차량이 경사로를 주행하는 중에 상기 차량의 엔진의 구동 토크보다 작고 상기 경사로의 최소 제동 토크보다 큰 제동 토크를 생성하도록 상기 제동부를 제어할 수 있다.According to one aspect of the disclosed invention, a braking control device installed in a vehicle including a wheel includes: a braking unit that applies braking torque to the wheel; and a control unit electrically connected to the brake unit, wherein the control unit controls the brake unit to apply braking torque to the wheel based on the position of the brake pedal, and controls the brake unit to apply braking torque to the wheel while the vehicle is traveling on an incline. The braking unit may be controlled to generate a braking torque that is smaller than the driving torque of the engine and larger than the minimum braking torque of the slope.
개시된 발명의 일 측면에 따른, 휠을 포함하는 차량에 설치되는 제동 장치의 제어 방법은, 상기 차량의 브레이크 페달의 포지션에 기초하여 상기 휠에 제동 토크를 인가하고; 상기 차량이 경사로를 주행하는 중에 상기 차량의 엔진의 구동 토크보다 작고 상기 경사로의 최소 제동 토크보다 큰 제동 토크를 생성하는 것을 포함할 수 있다.According to one aspect of the disclosed invention, a method of controlling a braking device installed in a vehicle including a wheel includes applying braking torque to the wheel based on the position of a brake pedal of the vehicle; This may include generating a braking torque that is smaller than the driving torque of the engine of the vehicle and greater than the minimum braking torque of the incline while the vehicle is traveling on an incline.
개시된 발명의 일 측면에 따른, 휠과 상기 휠에 대응하는 휠 실린더를 포함하는 제동 제어 장치는, 상기 휠에 제동 토크를 인가하도록 상기 휠 실린더에 액압을 공급하는 피스톤 펌프; 상기 피스톤 펌프를 구동하는 구동 모터; 상기 피스톤 펌프로부터 상기 휠 실린더까지 연장된 유로; 상기 유로를 개방하는 적어도 하나의 밸브; 및 상기 구동 모터 및 상기 적어도 하나의 밸브와 전기적으로 연결된 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 차량이 경사로를 주행하는 중에 상기 차량의 엔진의 구동 토크가 상기 경사로의 최소 제동 토크 이상이면 상기 구동 토크와 실질적으로 동일한 제동 토크를 생성하도록 상기 구동 모터 및 상기 적어도 하나의 밸브 중 적어도 하나를 제어하고, 상기 차량이 경사로를 주행하는 중에 상기 구동 토크가 상기 최소 제동 토크 미만이면 상기 최소 제동 토크와 실질적으로 동일한 제동 토크를 생성하도록 상기 구동 모터 및 상기 적어도 하나의 밸브 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.According to one aspect of the disclosed invention, a braking control device including a wheel and a wheel cylinder corresponding to the wheel includes: a piston pump supplying hydraulic pressure to the wheel cylinder to apply braking torque to the wheel; a drive motor that drives the piston pump; a flow path extending from the piston pump to the wheel cylinder; At least one valve opening the flow path; and a control unit electrically connected to the drive motor and the at least one valve, wherein the control unit determines the driving torque when the driving torque of the engine of the vehicle is greater than the minimum braking torque of the slope while the vehicle is traveling on the slope. Control at least one of the drive motor and the at least one valve to generate a braking torque substantially equal to the minimum braking torque if the driving torque is less than the minimum braking torque while the vehicle is traveling on an incline. At least one of the driving motor and the at least one valve may be controlled to generate the same braking torque.
개시된 발명의 일 측면에 따르면, 비탈길을 저속으로 주행할 때의 롤백을 방지할 수 있는 제동 제어 장치 및 제동 장치의 제어 방법을 제공할 수 있다.According to one aspect of the disclosed invention, a braking control device and a method of controlling the braking device that can prevent rollback when driving on a slope at low speed can be provided.
그에 의하여, 제동 제어 장치 및 차량의 제동 방법은, 경사로에서 제동 견인 제어가 활성화된 중에 운전자가 가속 페달을 약간 밟더라도 차량의 롤백을 방지하고 차량이 경사로를 등반하도록 할 수 있다.Thereby, the brake control device and the braking method of the vehicle can prevent the vehicle from rolling back and allow the vehicle to climb the incline even if the driver slightly depresses the accelerator pedal while the brake traction control is activated on the incline.
도 1은 일 실시예에 의한 차량에 포함된 구동 시스템 및 제동 시스템을 도시한다.
도 2는 일 실시예에 의한 제동 제어 장치의 액압 회로를 도시한다.
도 3은 일 실시예에 의한 제동 제어 장치의 제어 블록을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 의한 차량의 제동을 위한 최소 제동 토크를 산출하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 의한 차량의 구동 토크 및 제동 토크의 변화를 도시한다.
도 6은 일 실시예에 의한 제동 제어 장치의 동작을 도시한다.1 shows a drive system and a braking system included in a vehicle according to one embodiment.
2 shows a hydraulic circuit of a braking control device according to one embodiment.
Figure 3 shows a control block of a braking control device according to one embodiment.
Figure 4 is a diagram for calculating the minimum braking torque for braking a vehicle according to one embodiment.
Figure 5 shows changes in driving torque and braking torque of a vehicle according to one embodiment.
Figure 6 shows the operation of a braking control device according to one embodiment.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 본 명세서가 실시예들의 모든 요소들을 설명하는 것은 아니며, 개시된 발명이 속하는 기술분야에서 일반적인 내용 또는 실시예들 간에 중복되는 내용은 생략한다. 명세서에서 사용되는 '부, 모듈, 부재, 블록'이라는 용어는 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예들에 따라 복수의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 하나의 구성요소로 구현되거나, 하나의 '부, 모듈, 부재, 블록'이 복수의 구성요소들을 포함하는 것도 가능하다.Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. This specification does not describe all elements of the embodiments, and general content or overlapping content between the embodiments in the technical field to which the disclosed invention pertains is omitted. The term 'unit, module, member, block' used in the specification may be implemented as software or hardware, and depending on the embodiment, a plurality of 'unit, module, member, block' may be implemented as a single component, or It is also possible for one 'part, module, member, or block' to include multiple components.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 간접적으로 연결되어 있는 경우를 포함하고, 간접적인 연결은 무선 통신망을 통해 연결되는 것을 포함한다.Throughout the specification, when a part is said to be “connected” to another part, this includes not only direct connection but also indirect connection, and indirect connection includes connection through a wireless communication network. do.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Additionally, when a part "includes" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only cases where a member is in contact with another member, but also cases where another member exists between the two members.
제 1, 제 2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 전술된 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. Terms such as first and second are used to distinguish one component from another component, and the components are not limited by the above-mentioned terms.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Singular expressions include plural expressions unless the context clearly makes an exception.
각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다.The identification code for each step is used for convenience of explanation. The identification code does not explain the order of each step, and each step may be performed differently from the specified order unless a specific order is clearly stated in the context. there is.
이하 첨부된 도면들을 참고하여 개시된 발명의 작용 원리 및 실시예들에 대해 설명한다.Hereinafter, the operating principle and embodiments of the disclosed invention will be described with reference to the attached drawings.
도 1는 일 실시예에 의한 차량에 포함된 구동 시스템 및 제동 시스템을 도시한다.1 shows a drive system and a braking system included in a vehicle according to one embodiment.
차량(1)은 그 외관을 형성하고 운전자 및/또는 수화물을 수용하는 차체(body)와, 차체 이외의 차량(1)의 구성 부품을 포함하는 차대(chassis)와, 차량(1)이 이동할 수 있도록 회전하는 휠(wheel) (2)을 포함한다.The
도 1을 참조하면, 차량(1)은 구동 시스템(10) 및 제동 시스템(40)을 포함한다.Referring to FIG. 1 ,
구동 시스템(10)은 차량(1)이 주행하기 위한 구동 토크를 생성하며, 엔진(11)과 엔진 제어 모듈(Engine Control Module) (12)과 변속기(21)를 포함한다.The
엔진(11)은 실린더와 피스톤을 포함하며, 차량(1)이 주행하기 위한 구동 토크를 생성할 수 있다. 변속기(21)는 복수의 기어들을 포함하며, 엔진(11)에 의하여 생성된 구동 토크를 휠까지 전달할 수 있다. 특히, 변속기(21)는, 엔진(11)의 구동 토크에 의하여 좌측 휠과 우측 휠이 다른 회전 속도로 회전하는 것을 허용하는, 차동 기어(differential)을 포함한다.The
엔진 제어 모듈(12)은 가속 페달(11a)을 통한 운전자의 가속 의지에 응답하여 엔진(11)의 회전수(rpm, revolution per minute) 및/또는 구동 토크를 제어하기 위한 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit, ECU)을 포함할 수 있다.The
제동 시스템(40)은 차량(1)을 정지시키기 위한 제동 토크를제동 토크를 생성하며, 제동 장치(41)와 제동 제어 장치(Electronic Brake Control Module, EBCM) (100)을 포함한다.The
제동 장치(41)는 도 1에 도시된 바와 같이 차량(1)의 휠(2)에 설치되는 브레이크 캘리퍼(42)를 포함할 수 있다. 브레이크 캘리퍼(42)는 휠(2)과 연결된 브레이크 디스크(43)의 양측에 마련된 한 쌍의 브레이크 패드를 포함한다. 브레이크 캘리퍼(42)는, 유체 압력 또는 기계적 압력에 의하여, 브레이크 디스크(43)의 양측에서 브레이크 디스크(43)를 가압할 수 있다. 브레이크 캘리퍼(42)의 브레이크 패드와 브레이크 디스크(43) 사이의 마찰에 의하여, 브레이크 디스크(43)와 휠(2)의 회전이 정지될 수 있다.The
또한, 브레이크 캘리퍼(42)는, 제동 제어 장치(100)으로부터 가압 매체(예를 들어, 브레이크 오일)를 제공받고 가압 매체의 압력(이하, "액압"이라 한다)에 의하여 브레이크 패드가 브레이크 디스크와 접촉하도록 하는, 휠 실린더(44a, 44b, 도 2 참조)를 포함할 수 있다.In addition, the
제동 제어 장치휠(2)에는 휠(2)의 회전 속도를 검출하는 휠 스피드 센서(180)가 마련된다.The braking
제동 제어 장치(100)은 브레이크 페달(101)을 통한 운전자의 제동 의지에 응답하여 휠 실린더에 액압을 공급하기 위한 액압 회로와, 액압 회로를 제어하는 전자 제어 유닛을 포함할 수 있다.The
제동 제어 장치(100)은 차량(1)의 제동 시에 휠(2)의 슬립에 응답하여 차륜의 제동을 일시적으로 해제하도록 제동 장치(41)의 휠 실린더에 공급되는 액압을 제어할 수 있다 (Anti-lock Braking Systems, ABS).The
제동 제어 장치(100)은 차량(1)의 조향 시에 오버스티어링(oversteering) 및/또는 언더스티어링(understeering)에 응답하여 휠(2)을 선택적으로 제동하도록 제동 장치(42)의 휠 실린더에 공급되는 액압을 제어할 수 있다(Electronic stability control, ESC).The
또한, 제동 제어 장치(100)은 차량(1)의 구동 시에 휠(2)의 스핀에 응답하여 휠의 회전을 제어할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)이 출발할 시에 감지되는 휠(2)의 스핀에 응답하여, 제동 제어 장치(100)은 휠(2)을 일시적으로 제동하도록 제동 장치(42)의 휠 실린더에 공급되는 액압을 제어할 수 있다. 차량(1)의 주행 중에 감지되는 휠(2)의 스핀에 응답하여, 제동 제어 장치(100)은 엔진(11)의 토크를 저감시키도록 엔진 제어 모듈(12)을 제어할 수 있으며, 또한 휠(2)을 일시적으로 제동하도록 제동 장치(42)의 휠 실린더에 공급되는 액압을 제어할 수 있다.Additionally, the
구동 시스템(10) 및 제동 시스템(40)은 차량용 통신 네트워크를 통하여 서로 통신할 수 있다. 예를 들어, 전기 부품들은 이더넷(Ethernet), 모스트(MOST, Media Oriented Systems Transport), 플렉스레이(Flexray), 캔(CAN, Controller Area Network), 린(LIN, Local Interconnect Network) 등을 통하여 데이터를 주고 받을 수 있다.The
예를 들어, 엔진 제어 모듈(12)은 통신 네트워크를 통하여 엔진(11)의 회전수, 엔진(11)의 구동 토크, 가속 페달(11a)의 변위 등을 전송할 수 있다.For example, the
제동 제어 장치(100)은 통신 네트워크를 통하여 엔진(11)의 회전수, 엔진(11)의 구동 토크, 가속 페달(11a)의 변위, 변속기(21)의 기어 포지션 등을 포함하는 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 기초하여 제동 장치(41)를 제어할 수 있다.The
예를 들어, 차량(1)이 경사로에 정차된 상태에서 운전자는 변속 레버를 주차 포지션(P)에서 주행 포지션(D)으로 변경할 수 있다. 가속 페달(11a)을 밟기 위하여 운전자가 브레이크 페달(101)로부터 발을 떼면, 차량(1)은 중력에 의하여 뒤로 밀릴 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 제동 제어 장치(100)은, 차량(1)이 경사로에 정차되고 변속기(21)의 기어 포지션이 주행 포지션(D)이면, 브레이크 페달(101)이 기준 위치(운전자가 브레이크 페달로부터 발을 뗄 때 브레이크 페달의 위치)로 이동하더라도 여전히 차량(1)을 제동시키도록 제동 장치(42)를 제어할 수 있다. (이하, Hill Start Assist, HSA라 한다)For example, while the
도 2은 일 실시예에 의한 제동 제어 장치의 액압 회로를 도시한다.Figure 2 shows a hydraulic circuit of a braking control device according to one embodiment.
도 2을 참조하면, 제동 제어 장치차량(1)에는 운전자의 제동 의지를 받아들이는 브레이크 페달(101)이 마련된다. 제동 제어 장치(100)은 가압 매체(예를 들어, 브레이크 오일 등)를 저장하는 리저버(103)와, 브레이크 페달(101)의 이동에 의해 액압을 발생시키는 마스터 실린더(104)와, 브레이크 페달(101)의 이동을 감지한 것에 응답하여 액압을 발생시키는 피스톤 펌프(160)과, 피스톤 펌프(160)을 구동하는 구동 모터(150)와, 마스터 실린더(104) 및/또는 피스톤 펌프(160)을 휠 실린더(44a, 44b)에 연결하는 액압 회로(110)를 포함한다.Referring to Figure 2, the brake
피스톤 펌프(160)는 실린더(161) 및 피스톤(162)을 포함하며, 실린더(161)의 내부 공간은 피스톤(162)에 의하여 제1 압력 챔버(161a)와 제2 압력 챔버(161b)로 구획될 수 있다.The
피스톤 펌프(160)는 브레이크 페달(101)의 이동에 응답한 피스톤(162)의 이동에 의하여 액압을 생성할 수 있다. 브레이크 페달(101)의 이동을 감지하는 브레이크 페달 센서(130)가 마련될 수 있으며, 브레이크 페달 센서(130)의 출력에 기초하여 피스톤 펌프(160)의 피스톤(162)이 이동할 수 있다.The
구동 모터(150)는 피스톤(162)을 이동시키기 위한 회전력을 생성할 수 있다. 구동 모터(150)의 회전력은 동력 전달 유닛(예를 들어, 복수의 기어)를 통하여 왕복 운동력으로 전환되며, 피스톤(162)은 동력 전달 유닛에서 전환된 왕복 운동력에 의하여 왕복 이동할 수 있다.The
액압 회로(110)피스톤 펌프(160)을 휠 실린더(44a, 44b)에 유압적으로 연결하며, 피스톤 펌프(160)로부터 생성된 액압을 휠 실린더(44a, 44b)에 전달하거나 차단할 수 있다.The
액압 회로(110)는 피스톤 펌프(160)을 휠 실린더(44a, 44b)까지 연결하는 메인 유로(111)를 포함하며, 또한 메인 유로(111) 상에는 액압 제어 유닛(117)와, 인렛 밸브들(113a, 113b)와, 아웃렛 밸브들(114a, 114b)가 마련된다.The
액압 제어 유닛(117)은 피스톤 펌프(160)의 제1 압력 챔버(161a) 및 제2 압력 챔버(161b)와 유압적으로 연결될 수 있으며, 복수의 밸브들을 포함할 수 있다. 액압 제어 유닛(117)은 피스톤 펌프(160)에 의하여 생성된 액압을 휠 실린더(44a, 44b)에 안내할 수 있다. 예를 들어, 액압 제어 유닛(117)은, 피스톤(162)이 전진하는 동안 제1 압력 챔버(161a)에서 생성된 액압을 휠 실린더들(44a, 44b)로 안내할 수 있으며, 피스톤(162)이 후진하는 동안 제2 압력 챔버(161b)에서 생성된 액압을 휠 실린더들(44a, 44b)로 안내할 수 있다.The
액압 제어 유닛(117)에서, 메인 유로(111)는 제1 메인 유로(111a)와 제2 메인 유닛(111b)로 분기되며, 제1 메인 유로(111a)는 제1 휠(2a)과 연관된 제1 휠 실린더(44a)까지 연장되고, 제2 메인 유로(111b)는 제2 휠(2b)과 연관된 제2 휠 실더(44b)까지 연장된다. 여기서, 제1 휠(2a)과 제2 휠(2b)은 차량(1)의 좌측과 우측 각각 마련되는 휠일 수 있다. 예를 들어, 제1 휠(2a)이 좌측 전방 휠 또는 좌측 후방 휠일 수 있으며, 제2 휠(2b)은 우측 전방 휠 또는 우측 후방 휠일 수 있다.In the
제1 메인 유로(111a)와 제2 메인 유닛(111b) 각각에는 인렛 밸브들(113a, 113b)과 아웃렛 밸브들(114a, 114b)이 마련될 수 있다.
인렛 밸브들(113a, 113b)는 피스톤 펌프(160)를 휠 실린더(44a, 44b)와 연결하는 메인 유로(111a, 111b) 상에 배치된다. 제1 메인 유로(111a)에 제1 인렛 밸브(113a)가 마련되고, 제2 메인 유닛(111b)에 제2 인렛 밸브(113b)가 마련될 수 있다. 인렛 밸브들(113a, 113b)는 피스톤 펌프(160)로부터 휠 실린더(44a, 44b)로 전달되는 액압을 허용하거나 또는 차단할 수 있다. 인렛 밸브들(113a, 113b)는 통상 개방된 노멀 오픈형 솔레노이드 밸브일 수 있다.The
아웃렛 밸브들(114a, 114b)는 휠 실린더(44a, 44b)를 리저버(103)와 연결하는 유로 상에 배치된다. 제1 휠 실린더(44a)를 리저버(103)와 연결하는 유로 상에 제1 아웃렛 밸브(114a)가 마련되고, 제2 휠 실린더(44b)를 리저버(103)와 연결하는 유로 상에 제2 아웃렛 밸브(114b)가 마련된다. 아웃렛 밸브들(114a, 114b)는 휠 실린더(44a, 44b)의 액압이 리저버(103)로 토출되는 것을 허용하거나 차단할 수 있다. 아웃렛 밸브들(114a, 114b)는 통상 폐쇄된 노멀 클로즈형 솔레노이드 밸브일 수 있다.The
액압 회로(110)는 마스터 실린더(104)를 휠 실린더(44a)와 연결하는 보조 유로(112)와 보조 유로(112) 상에 마련된 컷 밸브(118)를 더 포함한다.The
컷 밸브(118)는 마스터 실린더(104)의 액압이 휠 실린더(44a)에 제공되는 것을 방지할 수 있다. 다시 말해, 컷 밸브(118)는 마스터 실린더(104)의 액압을 차단하고, 피스톤 펌프(160)의 액압이 휠 실린더(44a, 44b)에 제공되도록 허용할 수 있다.The
피스톤 펌프(160)이 고장 또는 제어 불능의 상태인 경우, 컷 밸브(118)는 개방될 수 있으며, 컷 밸브(118)의 개방으로 인하여 마스터 실린더(104)의 액압이 휠 실린더에 제공되도록 할 수 있다. 컷 밸브(118)는 전원이 상실된 상태에서 피스톤 펌프(160)과 휠 실린더(44a, 44b)의 연결을 허용하도록 통상 개방된 노멀 오픈형 솔레노이드 밸브일 수 있다.If the
액압 회로(110)는 브레이크 오일의 역방향 흐름을 방지하기 위하여 적정한 유로의 위치에 설치되는 체크밸브들을 더 포함한다. 인렛 밸브들(113a, 113b)와 아웃렛 밸브들(114a, 114b)와 액압 제어 유닛(117)와 컷 밸브(118)와 체크 밸브 등 제동 제어 장치(100)에 포함된 밸브들은 일체로 밸브 블록을 형성할 수 있다.The
제동 제어 장치(100)은 액압 회로(110)의 액압을 측정하는 압력 센서(140)를 더 포함할 수 있다.The
운전자가 브레이크 페달(101)을 밟으면, 피스톤 펌프(160)은, 액압 제어 유닛(117)과 인렛 밸브들(113a, 113b)을 통하여 휠 실린더(44a, 44b)에 액압을 공급할 수 있다.When the driver steps on the
또한, 제동 제어 장치(100)은 앞서 설명된 ABS 및/또는 ESC 및/또는 BTCS를 실현하기 위한 액압을 생성 및 제어할 수 있다. 또한, 제동 제어 장치(100)은, HSA를 제공하기 위하여, 인렛 밸브들(113a, 113b)를 폐쇄하고 휠 실린더(44a, 44b)의 액압을 유지시킬 수 있다.Additionally, the
도 3는 일 실시예에 의한 제동 제어 장치의 제어 블록을 도시한다. 도 4는 일 실시예에 의한 차량의 제동을 위한 최소 제동 토크를 산출하기 위한 도면이다.Figure 3 shows a control block of a braking control device according to one embodiment. Figure 4 is a diagram for calculating the minimum braking torque for braking a vehicle according to one embodiment.
도 3에 도시된 바와 같이, 제동 제어 장치차량(1)에는 브레이크 페달(101)의 움직임을 감지하는 브레이크 페달 센서(130)와, 휠(2)의 회전 속도를 감지하는 휠 스피드 센서(180)와, 차량(1)의 움직임을 감지하는 모션 센서(190)가 마련된다. 제동 제어 장치(100)은 액압 회로(110) 내의 압력을 감지하는 압력 센서(140)와, 휠 실린더(44a, 44b)에 공급하기 위한 액압을 생성하는 피스톤 펌프(160)와, 피스톤 펌프(160)를 구동하는 구동 모터(150)와, 피스톤 펌프(160)에 의하여 생성된 액압을 휠 실린더(44a, 44b)까지 안내하는 유로를 개방하거나 폐쇄하는 밸브 블록(170)과, 제동 제어 장치(100)의 동작을 제어하는 제어부(120)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the brake
브레이크 페달 센서(130)는 운전자의 제동 의지에 의하여 브레이크 페달(101)이 이동하는 이동 거리 및/또는 이동 속도를 검출할 수 있으며, 검출된 이동 거리 및/또는 이동 속도에 의존하는 전기적 출력 신호(페달 신호)를 제어부(120)에 제공할 수 있다. 제어부(120)는 브레이크 페달 센서(130)의 페달 신호에 의존하여 운전자의 제동 의지를 판단할 수 있다.The
압력 센서(140)는 액압을 휠 실린더(44a, 44b)에 제공하는 액압 회로(110) 상에 마련되어, 액압 회로(110) 상에서 가압 매체의 액압을 감지할 수 있다. 압력 센서(140)는 감지된 액압에 의존하는 전기적 출력 신호(압력 신호)를 제어부(120)에 제공할 수 있다. 제어부(120)는 압력 센서(140)의 압력 신호에 의존하여 마스터 실린더(104) 및/또는 피스톤 펌프(160)에 의하여 생성된 액압을 판단할 수 있다.The
압력 센서(140)의 위치 및 개수는 한정되지 아니한다. 예를 들어, 압력 센서(140)는 마스터 실린더(104) 및/또는 피스톤 펌프(160)에 의하여 생성된 액압을 감지할 수 있는 위치에 마련될 수 있다. 또한, 마스터 실린더(104) 및/또는 피스톤 펌프(160)에 의하여 생성된 액압을 감지할 수 있는 충분한 압력 센서(140)가 마련될 수 있다.The location and number of
휠 스피드 센서(180)는 차량(1)에 구비된 휠(2)의 회전 속도를 감지할 수 있다. 휠 스피드 센서(180)는 복수의 휠들(예를 들어, 4개의 휠들) 각각에 설치되며, 복수의 휠들 각각의 회전 속도를 감지할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)의 휠(2)에는 외주면에 복수의 금속 폴이 형성된 톱니 형상의 링이 마련될 수 있으며, 휠 스피드 센서(180)는 막대 형상의 영구 자석과 영구 자석을 감는 코일을 포함할 수 있다. 흴 스피드 센서(180)는, 영구 자석의 극(N극 또는 S극)이 휠(2)의 톱니 형상의 링을 향하도록, 톱니 형상의 링 주변에 마련된다. 휠(2)의 회전에 의한 톱니 형상의 링의 회전은 영구 자석 주변의 자기장의 변화를 일으키며, 휠 스피드 센서(180)의 코일은 영구 자석 주변의 자기장의 변화에 대응하는 전기적 신호(교류 신호)를 제어부(120)에 전달할 수 있다. 제어부(120)는 휠 스피드 센서(180)의 전기적 신호에 기초하여 휠(2)의 회전 속도를 식별할 수 있다.The
모션 센서(190)는 차량(1)의 선형 가속도 및 회전 가속도를 포함하는 차량(1)의 움직임을 감지하고, 차량(1)의 움직임에 대응하는 전기적 신호를 제어부(120)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 모션 센서(190)는 차량(1)에 작용하는 중력 가속도의 변화에 기초하여 차량(1)의 수직 가속도, 종방향 가속도, 측방향 가속도를 감지할 수 있다. 또한, 모션 센서(190)는 회전 관성 또는 코리올리의 힘을 이용하여 차량(1)의 요 레이트(yaw rate), 롤 레이트(roll rate) 및 피치 레이트(pitch rate)를 감지할 수 있다.The
피스톤 펌프(160)는 구동 모터(150)로부터 회전력을 제공받아 액압을 생성할 수 있다. 피스톤 펌프(160)은 예를 들어 실린더(161) 및 피스톤(162)을 포함하며, 구동 모터(150)의 회전에 의한 피스톤(162)의 이동에 의하여 액압을 생성할 수 있다.The
구동 모터(150)는 제어부(120)의 구동 신호에 응답하여 회전력을 생성할 수 있다. 구동 모터(150)에 의하여 생성된 회전력은 피스톤 펌프(160)에 제공될 수 있다. 구동 모터(150)는 예를 들어 무정류자 직류 모터(BrushLess Direct Current Motor: BLDC Motor) 또는 영구자석 동기 모터(Permament Synchronous Motor: PMSM) 또는 직류 모터 또는 유도 모터 등을 포함할 수 있다.The
밸브 블록(170)은 제동 제어 장치(100)의 복수의 밸브들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 밸브 블록(170)은 도 2에 도시된 인렛 밸브들(113a, 113b), 아웃렛 밸브들(114a, 114b), 액압 제어 유닛(117) 및 컷 밸브(118)를 포함할 수 있다.The
밸브 블록(170)은, 제어부(120)의 제어 신호(개방 신호 또는 폐쇄 신호)에 응답하여, 액압 회로(110)에 포함된 유로를 개방하거나 또는 폐쇄할 수 있다. 예를 들어, 밸브 블록(170)은 도 2에 도시된 바와 같이 액압을 마스터 실린더(104)로부터 휠 실린더(44a, 44b)까지 안내하는 유로를 제공하거나, 도 2에 도시된 바와 같이 액압을 피스톤 펌프(160)로부터 휠 실린더(44a, 44b)까지 안내하는 유로를 제공할 수 있다.The
제어부(120)는 브레이크 페달 센서(130)의 출력 신호(페달 신호), 압력 센서(140)의 출력 신호(압력 신호), 휠 스피드 센서(180)의 출력 신호(휠 속도 신호) 및 모션 센서(190)의 출력 신호(모션 신호)에 기초하여 구동 모터(150) 및 밸브 블록(170)을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 차량용 통신 네트워크를 통하여 엔진 제어 모듈(12)로부터 차량(1)의 주행과 관련된 데이터를 획득할 수 있으며, 차량(1)의 주행과 관련된 데이터에 기초하여 구동 모터(150) 및 밸브 블록(170)을 제어할 수 있다.The
제어부(120)는 복수의 반도체 소자들을 포함할 수 있으며, ECU (Electronic Control Unit) 등 다양하게 호칭될 수 있다. 제어부(120)는 캔 트랜시버(123)와 메모리(122)와 프로세서(121)를 포함한다. 캔 트랜시버(123)와 메모리(122)와 프로세서(121)는 각각 별도의 반도체 소자로 구현되거나, 단일의 반도체 소자로 구현될 수 있다. 제어부(120)는 복수의 프로세서들 및/또는 복수의 메모리들을 포함할 수 있다.The
캔 트랜시버(123)는 차량용 통신 네트워크를 통하여 엔진 제어 모듈(12)로부터 차량(1)의 주행과 관련된 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들어, 캔 트랜시버(123)는 엔진 제어 모듈(12)로부터 가속 페달(11a)의 변위 및 엔진(11)의 구동 토크 등을 포함하는 데이터를 수신할 수 있으며, 수신된 데이터를 프로세서(121)에 전달할 수 있다.The
메모리(122)는 운전자의 제동 의지에 의존하여 차량(1)을 제동하기 위한 프로그램 및 데이터를 기억/저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(122)는, 운전자의 제동 의지에 의존하여 액압을 휠 실린더(44a, 44b)에 제공하도록, 구동 모터(150)와 밸브 블록(170)을 제어하는 프로그램 및 데이터를 기억/저장할 수 있다. 또한, 메모리(122)는, 가속 페달(11a)의 변위 및/또는 엔진(11)의 구동 토크에 의존하여 액압을 휠 실린더(44a, 44b)에 제공하도록, 구동 모터(150)와 밸브 블록(170)을 제어하는 프로그램 및 데이터를 기억/저장할 수 있다.The
메모리(122)는 프로세서(121)에 프로그램 및 데이터를 제공하고, 프로세서(121)의 연산 동작 중에 생성되는 임시 데이터를 기억할 수 있다.The
메모리(122)는 S-램(Static Random Access Memory, S-RAM), D-램(Dynamic Random Access Memory, D-RAM) 등의 휘발성 메모리와, 롬(Read Only Memory: ROM), 이피롬(Erasable Programmable Read Only Memory: EPROM), 플래시 메모리 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 메모리(122)는 하나의 반도체 소자를 포함하거나 또는 복수의 반도체 소자들을 포함할 수 있다.The
프로세서(121)는, 메모리(122)로부터 제공되는 프로그램 및 데이터에 따라서, 구동 모터(150)와 밸브 블록(170)에 제어 신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(121)는 액압을 생성하기 위한 구동 신호를 구동 모터(150)에 제공할 수 있으며, 액압을 피스톤 펌프(160)로부터 휠 실린더(44a, 44b)까지 안내하기 위한 개폐 신호를 밸브 블록(170)에 제공할 수 있다.The
프로세서(121)는 연산 회로와 기억 회로와 제어 회로를 포함할 수 있다. 프로세서(121)는 하나의 반도체 소자를 포함하거나 또는 복수의 반도체들을 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(121)는, 하나의 반도체 소자 내부에, 하나의 코어를 포함하거나 또는 복수의 코어들을 포함할 수 있다. 이러한 프로세서(121)는 MPU (Micro Processing Unit) 등 다양하게 호칭될 수 있다.The
이처럼, 제어부(120)는, 브레이크 페달 센서(130)로부터 출력된 출력 신호에 의존하여 차량(1)을 제동하도록 구동 모터(150) 및/또는 밸브 블록(170)을 제어할 수 있다.In this way, the
차량(1)이 경사로에 정차되고 변속기(21)의 기어 포지션이 주차 포지션(P)에서 주행 포지션(D)이 변경되고 브레이크 페달(101)이 기준 위치(운전자가 브레이크 페달로부터 발을 뗄 때 브레이크 페달의 위치)로 이동하면, 제어부(120)는 차량(1)의 제동을 유지하도록 구동 모터(150) 및/또는 밸브 블록(170)을 제어할 수 있다. 다시 말해, 경사로에서 제동 제어 장치(100)의 HSA 기능이 개입된다.The vehicle (1) is stopped on a slope, the gear position of the transmission (21) is changed from the parking position (P) to the driving position (D), and the
차량(1)이 낮은 마찰 계수를 가지는 도로에서 출발하거나 또는 주행하는 중에 휠의 스핀(슬립)이 발생할 수 있다. 예를 들어, 구동 휠(구동 시스템에 의하여 구동되는 휠)에서 스핀이 발생할 수 있으며, 휠 스핀으로 인하여 차량(1)이 전진하지 못하고 미끄러지질 수 있다.Wheel spin (slip) may occur while the
또한, 차량(1)이 마찰 계수가 불균일한(split-mu) 도로에서 출발하거나 또는 주행하는 중에 휠의 스핀(슬립)이 발생할 수 있다. 예를 들어, 좌측 구동 휠 또는 우측 구동 휠 중 어느 하나에서 스핀이 발생할 수 있다. 휠에 스핀이 발생하면, 차동 기어로 인하여 엔진(11)의 구동 토크가 스핀이 발생된 휠에 편향되어 제공될 수 있다. 그로 인하여, 차량(1)은 전진하기 못하고 도로에서 미끄러질 수 있다.Additionally, wheel spin (slip) may occur while the
제동 제어 장치(100)는 마찰 계수가 낮은 노면 또는 마찰 계수가 불균일한 노면에서 견인력(차량이 나아가고자 하는 힘) 향상을 위하여 휠의 스핀을 제어할 수 있다. 제어부(120)는, 휠들 사이의 회전 속도의 차이(예를 들어, 구동 휠과 종동 휠 사이의 회전 속도의 차이)에 기초하여, 휠(2)의 스핀을 감지할 수 있다. 목표 스핀 이상의 휠의 스핀을 감지하면, 제어부(120)는 휠의 스핀이 목표 스핀보다 작아지도록 구동 토크와 제동 토크를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 엔진(11)의 구동 토크를 감소하기 위한 메시지를 엔진 제어 모듈(12)에 제공할 수 있으며, 스핀이 감지된 휠의 회전 속도를 감소시키기 위하여 해당 휠에 제동 토크를제동 토크를 인가할 수 있다. 특히, 좌측 휠 또는 우측 휠 중 어느 하나의 스핀을 감지하면, 제어부(120)는 좌측 휠과 우측 휠의 구동 토크 균형을 위하여 스핀이 감지된 휠에 제동 토크를제동 토크를 인가할 수 있다.The
제어부(120)는, 차량(1)이 경사로에서 저속으로 주행 중에, 구동 토크의 부족으로 인하여 차량(1)이 롤백되지 않도록 구동 모터(150) 및/또는 밸브 블록(170)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 차량(1)이 경사로에서 저속으로 주행 중에 운전자가 가속 페달(11a)을 더욱 약하게 밝거나 또는 가속 페달(11a)로부터 발을 떼면, 차량(1)은 중력 가속도에 의하여 후진할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 차량(1)이 경사로에서 저속으로 주행 중이면 제동 제어 장치(100)은 차량(1)이 롤백되지 않도록 제동 토크를제동 토크를 생성할 수 있다. 다시 말해, 차량(1)이 경사로에서 주행 중에 제동 제어 장치(100)의 BTCS 기능이 개입될 수 있다.The
구체적으로, 제어부(120)는 모션 센서(190)의 출력 신호에 기초하여 차량(1)이 경사로에 위치하는지 여부 및 경사로의 경사 정도를 식별할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 경사로의 경사 정도가 10% 이상인지 여부를 식별할 수 있다. 경사로의 경사 정도는 중력 가속도의 방향과 수직한 도로의 경사 정도를 0%로, 중력 가속도의 방향과 평행한 도로의 경사 정보를 100%로 정의하고, 수직과 평행 사이를 백분률로 나타낼 수 있다.Specifically, the
제어부(120)는 차량(1)이 위치한 경사로의 경사 정도가 미리 정해진 경사 정도 이상인지 여부를 식별할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 경사로의 경사 정도가 10% 이상인지 여부를 식별할 수 있다.The
제어부(120)는 휠 스피드 센서(180)의 출력 신호에 기초하여 차량의 속도(이하 "차속"이라 한다)를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 종동 휠의 회전 속도에 기초하여 차속을 판단할 수 있으며, 차속이 미리 정해진 기준 속도 미만인지 여부를 식별할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 차속이 5Kph (Km per hour) 미만인지 여부를 식별할 수 있다.The
제어부(120)는 엔진 제어 모듈(12)의 통신 데이터에 기초하여 가속 페달(11a)의 변위를 판단할 수 있다. 제어부(120)는 가속 페달(11a)의 변위가 미리 정해진 기준 변위 이상인지를 식별할 수 있다.The
제어부(120)는 휠 스피드 센서(180)의 출력 신호에 기초하여 휠의 스핀을 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 구동 휠의 회전 속도와 종동 휠의 회전 속도 사이의 차이에 기초하여 휠의 스핀을 판단할 수 있으며, 휠의 스핀이 미리 정해진 기준 스핀 미만인지 여부를 식별할 수 있다. 예를 들어, 제어부(120)는 휠 스핀이 1Kph 미만인지 여부를 식별할 수 있다.The
경사로의 경사 정도가 기준 경사 정도 미만이거나 또는 차속이 기준 속도 이상이거나 또는 가속 페달(11a)의 변위가 기준 변위 미만이거나 또는 휠의 스핀이 기준 스핀 이상이면, 제어부(120)는 제동 견인 제어에 의하여 휠의 스핀에 기초한 제동 토크를 판단할 수 있다. 제어부(120)는 판단된 제동 토크에 대응하는 액압을 휠 실린더(44a, 44b)에 제공하도록 구동 모터(150) 및 밸브 블록(170)을 제어할 수 있다.If the slope of the ramp is less than the standard slope, the vehicle speed is greater than the standard speed, the displacement of the
경사로의 경사 정도가 기준 경사 정도 이상이고 차속이 기준 속도 미만이고 가속 페달(11a)의 변위가 기준 변위 이상이고 휠의 스핀이 기준 스핀 미만이면, 제어부(120)는 차량(1)이 롤백되지 않도록 제동 토크를 가변할 수 있다.If the slope of the ramp is greater than the standard slope, the vehicle speed is less than the standard speed, the displacement of the
제어부(120)는 엔진 제어 모듈(12)의 통신 데이터에 기초하여 엔진(11)의 구동 토크를 판단할 수 있다. 제어부(120)는 제동 견인 제어에 따른 제동 토크가 엔진(11)의 구동 토크보다 작은지 여부를 식별할 수 있다.The
제동 견인 제어에 따른 제동 토크가 엔진(11)의 구동 토크보다 작지 않으면, 제어부(120)는 엔진(11)의 구동 토크와 동일한 제동 토크를 생성하도록 제동 제어 장치(100)을 제어할 수 있다. 다시 말해, 제어부(120)는 엔진(11)의 구동 토크에 대응하는 액압을 휠 실린더(44a, 44b)에 제공하도록 구동 모터(150) 및 밸브 블록(170)을 제어할 수 있다.If the braking torque according to the braking traction control is not less than the driving torque of the
제동 견인 제어에 따른 제동 토크가 엔진(11)의 구동 토크보다 작으면 제어부(120)는 제동 견인 제어에 따른 제동 토크가 경사로에서 롤백되지 않는 최소 제동 토크 이상인지 여부를 식별할 수 있다.If the braking torque according to the brake traction control is less than the driving torque of the
제어부(120)는 경사로에서 롤백되지 않는 최소 제동 토크를 판단할 수 있다. 예를 들어, 경사로에서 차량(1)에는 도 4에 도시된 바와 같이 경사에 의한 주행 저항력(F_grade_resistance)이 작용할 수 있다. 제어부(120)는 경사에 의한 주행 저항력(F_grade_resistance)에 기초하여 최소 제동 토크를 판단할 수 있다.The
예를 들어, 경사에 의한 주행 저항력(F_grade_resistance)은 [수학식 1]에 의하여 산출될 수 있다.For example, driving resistance due to incline (F_grade_resistance) can be calculated by [Equation 1].
[수학식 1] [Equation 1]
여기서, F_grade_resistance는 주행 저항력을 나타내고, M_veh은 차량(1)의 질량을 나타내고, g는 중력 가속도를 나타내고, α_gr는 경사로의 경사를 나타내며, sin()는 사인 함수를 나타낼 수 있다. 차량(1)의 질량은 사전에 정의될 수 있으며, 중력 가속도는 상수이며, 경사로의 경사는 모션 센서(190)의 출력으로부터 산출될 수 있다.Here, F_grade_resistance represents the driving resistance, M_veh represents the mass of the
최소 제동 토크는 [수학식 2]에 의하여 산출될 수 있다.The minimum braking torque can be calculated by [Equation 2].
[수학식 2][Equation 2]
여기서, T는 최소 제동 토크를 나타내고, Rtire_radius는 휠(2)의 동적 반경을 나타낸다. 휠(2)의 동적 반경은 차량(1)의 주행 중에 휠(2)의 회전축으로부터 지면 사이의 거리를 나타낼 수 있으며, 사전에 정의될 수 있다.Here, T represents the minimum braking torque, and Rtire_radius represents the dynamic radius of the wheel (2). The dynamic radius of the
제어부(120)는 제동 견인 제어에 따른 제동 토크를 경사로에의 최소 제동 토크를 비교하고, 제동 견인 제어에 따른 제동 토크가 최도 제동 토크 이상인지 여부를 판단할 수 있다.The
제동 견인 제어에 따른 제동 토크가 경사로에의 최소 제동 토크 미만이면, 제어부(120)는 경사로에의 최소 제동 토크와 동일한 제동 토크를 생성하도록 제동 제어 장치(100)을 제어할 수 있다. 다시 말해, 제어부(120)는 경사로에의 최소 제동 토크에 대응하는 액압을 휠 실린더(44a, 44b)에 제공하도록 구동 모터(150) 및 밸브 블록(170)을 제어할 수 있다.If the braking torque according to the braking traction control is less than the minimum braking torque for the slope, the
제동 견인 제어에 따른 제동 토크가 경사로에의 최소 제동 토크 이상이면, 제어부(120)는 제동 견인 제어에 따른 제동 토크를 유지하도록 제동 제어 장치(100)을 제어할 수 있다. 다시 말해, 제어부(120)는 제동 견인 제어에 따른 제동 토크에 대응하는 액압을 휠 실린더(44a, 44b)에 제공하도록 구동 모터(150) 및 밸브 블록(170)을 제어할 수 있다.If the braking torque according to the braking traction control is more than the minimum braking torque for the slope, the
이처럼, 제어부(120)는 경사로에서 저속 주행 중에 롤백을 방지하기 위한 제동 토크를 생성하도록 제동 제어 장치(100)을 제어할 수 있다.In this way, the
구체적으로, 제어부(120)는 엔진(11)의 구동 토크와 경사로에의 최소 제동 토크를 판단하고, 엔진(11)의 구동 토크가 경사로의 최소 제동 토크 이상인지 여부를 식별한다. 엔진(11)의 구동 토크가 경사로의 최소 제동 토크 이상이면 제어부(120)는 엔진(11)의 구동 토크와 실질적으로 동일한 제동 토크를 생성하도록 제동 제어 장치(100)을 제어할 수 있다. 또한, 엔진(11)의 구동 토크가 경사로의 최소 제동 토크 미만이면 경사로의 최소 제동 토크와 실질적으로 동일한 제동 토크를 생성하도록 제동 제어 장치(100)을 제어할 수 있다.Specifically, the
도 5은 일 실시예에 의한 차량의 구동 토크 및 제동 토크의 변화를 도시한다.Figure 5 shows changes in driving torque and braking torque of a vehicle according to one embodiment.
도 5과 함께, 차량(1)의 주행 중에 제동 제어 장치(100)에 의하여 생성되는 제동 토크가 설명된다.5, the braking torque generated by the
차량(1)이 경사로에 위치할 때 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 시각 T0에 엔진 제어 모듈(12)은 가속 페달(11a)을 통하여 운전자가 가속 의지를 식별할 수 있으며, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 가속 페달(11a)의 변위에 대응하는 구동 토크를 생성하도록 엔진(11)을 제어할 수 있다. 또한, 엔진 제어 모듈(12)은 통신 네트워크를 통하여 가속 페달(11a)의 변위에 관한 정보와 엔진(11)의 구동 토크에 관한 정보를 제동 제어 장치(100)에 전송할 수 있다.When the
도 5의 (c)와 같이 시각 T1에 제동 제어 장치(100)은 휠(2)의 스핀을 감지할 수 있다. 예를 들어, 제동 제어 장치(100)은 구동 휠의 회전 속도와 종동 휠(의 회전 속도 사이의 차이에 기초하여 휠(2)의 스핀을 감지할 수 있다.As shown in (c) of FIG. 5, the
휠(2)의 스핀이 감지되면 도 5의 (d)와 같이 제동 제어 장치(100)의 BTCS 기능이 활성화된다.When the spin of the
BTCS 기능의 활성화로 인하여 도 5의 (e)와 같이 제동 제어 장치(100)은 휠 실린더에 제동을 위한 액압을 공급할 수 잇다. 이때, 제동 제어 장치(100)은 엔진(11)의 구동 토크와 실질적으로 동일하고 엔진(11)의 구동 토크보다 크지 않는 제동 토크를 생성할 수 있다.Due to activation of the BTCS function, the
BTCS 기능의 활성화로 인하여 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 휠(2)의 스핀이 저감할 수 있다.As shown in (c) of FIG. 5, the spin of the
이후, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 시각 T2에 엔진 제어 모듈(12)은 가속 페달(11a)을 통하여 감속 의지를 식별할 수 있으며, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 가속 페달(11a)의 변위에 대응하여 감소된 구동 토크를 생성하도록 엔진(11)을 제어할 수 있다. 또한, 엔진 제어 모듈(12)은 통신 네트워크를 통하여 가속 페달(11a)의 변위에 관한 정보와 엔진(11)의 저감된 구동 토크에 관한 정보를 제동 제어 장치(100)에 전송할 수 있다.Thereafter, as shown in (a) of FIG. 5, at time T2, the
제동 제어 장치(100)은 엔진(11)의 저감된 구동 토크에 응답하여 제동 토크를 감소시킬 수 있다.The
제동 제어 장치(100)은 저감된 제동 토크와 최소 제동 토크를 비교할 수 있다. 최소 제동 토크는 차량(1)이 위치하는 경사로에서 롤백되지 않는 최소의 제동 토크를 나타내며, 앞서 설명된 [수학식 1] 및 [수학식 2]에 의하여 산출될 수 있다.The
제동 제어 장치(100)은, 저감된 제동 토크가 최소 제동 토크에 도달하면, 최소 제동 토크와 실질적으로 동일하고 최소 제동 토크보다 작지 않은 제동 토크를 생성할 수 있다. 다시 말해, 제동 제어 장치(100)은, 엔진(11)의 구동 토크가 최소 제동 토크보다 작으면, 최소 제동 토크와 실질적으로 동일하고 최소 제동 토크보다 작지 않은 제동 토크를 생성할 수 있다.When the reduced braking torque reaches the minimum braking torque, the
그에 의하여, 경사로에서 운전자가 가속 페달(11a)에서 발을 떼는 경우, 차량(1)의 롤백 현상이 방지될 수 있다.Thereby, when the driver takes his or her foot off the
도 6은 일 실시예에 의한 제동 제어 장치의 동작을 도시한다.Figure 6 shows the operation of a braking control device according to one embodiment.
도 6과 함께, 제동 제어 장치(100)의 동작(1000)이 설명된다.6, the operation 1000 of the
제동 제어 장치(100)은 도로의 경사 정도가 기준 경사 정도 이상인지 여부를 식별한다(1010).The
제어부(120)는 모션 센서(190)의 출력에 기초하여 도로의 경사 정도를 판단할 수 있으며, 도로의 경사 정도를 기준 경사 정도와 비교할 수 있다.The
도로의 경사 정도가 기준 경사 정도 이상이면(1010의 예), 제동 제어 장치(100)은 차속이 기준 차속 미만인지 여부를 식별한다(1020).If the slope of the road is greater than or equal to the standard slope (Yes in 1010), the
제어부(120)는 휠 스피드 센서(180)의 출력에 기초하여 차속을 판단할 수 있으며, 차속을 기준 차속과 비교할 수 있다.The
차속이 기준 차속 미만이면(1020의 예), 제동 제어 장치(100)은 가속 페달 변위가 기준 변위 이상인지 여부를 식별한다(1030).If the vehicle speed is less than the reference vehicle speed (Yes in 1020), the
제어부(120)는 엔진 제어 모듈(12)로부터 수신된 통신 데이터에 기초하여 가속 페달 변위를 판단할 수 있으며, 가속 페달 변위를 기준 변위와 비교할 수 있다.The
가속 페달 변위가 기준 변위 이상이면(1030의 예), 제동 제어 장치(100)은 휠(2)의 스핀이 기준 스핀 미만인지 여부를 식별한다(1040).If the accelerator pedal displacement is greater than the reference displacement (Yes in 1030), the
제어부(120)는 휠 스피드 센서(180)의 출력에 기초하여 휠(2)의 스핀을 판단할 수 있으며, 휠(2)의 스핀을 기준 스핀과 비교할 수 있다.The
도로의 경사 정도가 기준 경사 정도 이상이 아니거나(1010의 아니오) 또는 차속이 기준 차속 미만이 아니거나(1020의 아니오) 또는 가속 페달 변위가 기준 변위 이상이 아니거나(1030의 아니오) 또는 휠(2)의 스핀이 기준 스핀 미만이 아니면(1040의 아니오), 제동 제어 장치(100)은 BTCS 제어에 따른 제동 토크를 출력한다(1045).The slope of the road is not more than the standard slope (No in 1010), or the vehicle speed is not less than the standard vehicle speed (No in 1020), or the accelerator pedal displacement is not more than the standard displacement (No in 1030), or the wheel (No in 1030) If the spin in 2) is not less than the reference spin (No in 1040), the
제어부(120)는 휠(2)의 스핀에 기초하여 목표 제동 토크를 산출할 수 있으며, 산출된 목표 제동 토크를 생성하도록 구동 모터(150) 및/또는 밸브 블록(170)을 제어할 수 있다.The
휠(2)의 스핀이 기준 스핀 미만이면(1040의 예), 제동 제어 장치(100)은 목표 제동 토크가 엔진(11)의 구동 토크 미만인지 여부를 식별한다(1050).If the spin of the
제어부(120)는 휠(2)의 스핀에 기초한 목표 제동 토크를 산출하고, 엔진 제어 모듈(12)로부터 수신된 통신 데이터에 기초하여 구동 토크를 판단할 수 있다. 제어부(120)는 목표 제동 토크를 구동 토크와 비교할 수 있다.The
목표 제동 토크가 엔진(11)의 구동 토크 미만이 아니면(1050의 아니오), 제동 제어 장치(100)은 구동 토크와 실질적으로 동일하고 구동 토크보다 크지 않은 제동 토크를 출력한다(1055).If the target braking torque is not less than the driving torque of the engine 11 (No in 1050), the
제어부(120)는 목표 제동 토크를 구동 토크와 실질적으로 동일하고 구동 토크보다 크지 않은 값으로 변경할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 변경된 목표 제동 토크를 생성하도록 구동 모터(150) 및/또는 밸브 블록(170)을 제어할 수 있다.The
목표 제동 토크가 엔진(11)의 구동 토크 미만이면(1050의 예), 제동 제어 장치(100)은 목표 제동 토크가 최소 제동 토크 이상인지 여부를 식별한다(1060).If the target braking torque is less than the driving torque of the engine 11 (Yes at 1050), the
제어부(120)는 모션 센서(190)의 출력에 기초하여 [수학식 1]과 [수학식 2]를 이용하여 최소 제동 토크를 산출하고, 목표 제동 토크를 최소 제동 토크와 비교할 수 있다.The
목표 제동 토크가 최소 제동 토크 이상이 아니면(1060의 아니오), 제동 제어 장치(100)은 최소 제동 토크와 실질적으로 동일하고 최소 제동 토크보다 작지 않은 제동 토크를 출력한다(1065).If the target braking torque is not greater than or equal to the minimum braking torque (No in 1060), the
제어부(120)는 목표 제동 토크를 최소 제동 토크와 실질적으로 동일하고 최소 제동 토크보다 작지 않은 값으로 변경할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 변경된 목표 제동 토크를 생성하도록 구동 모터(150) 및/또는 밸브 블록(170)을 제어할 수 있다.The
목표 제동 토크가 최소 제동 토크 이상이면(1060의 예), 제동 제어 장치(100)은 현재의 목표 제동 토크를 출력한다(1070).If the target braking torque is greater than or equal to the minimum braking torque (Yes in 1060), the
제어부(120)는 현재의 목표 제동 토크를 생성하도록 구동 모터(150) 및/또는 밸브 블록(170)을 제어할 수 있다.The
이상에서 설명된 바와 같이, 차량(1)이 경사로를 저속으로 주행하는 중에 제동 제어 장치(100)은 엔진(11)의 구동 토크보다 작고 경사로의 최소 제동 토크보다 큰 제동 토크를 출력할 수 있다. 그에 의하여, 차량(1)의 롤백이 방지된다.As described above, while the
한편, 개시된 실시예들은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 저장하는 기록매체의 형태로 구현될 수 있다. 명령어는 프로그램 코드의 형태로 저장될 수 있으며, 프로세서에 의해 실행되었을 때, 프로그램 모듈을 생성하여 개시된 실시예들의 동작을 수행할 수 있다. 기록매체는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로 구현될 수 있다.Meanwhile, the disclosed embodiments may be implemented in the form of a recording medium that stores instructions executable by a computer. Instructions may be stored in the form of program code, and when executed by a processor, may create program modules to perform operations of the disclosed embodiments. The recording medium may be implemented as a computer-readable recording medium.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 개시된 실시예들을 설명하였다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고도, 개시된 실시예들과 다른 형태로 본 발명이 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 개시된 실시예들은 예시적인 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다.As described above, the disclosed embodiments have been described with reference to the attached drawings. A person skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be practiced in forms different from the disclosed embodiments without changing the technical idea or essential features of the present invention. The disclosed embodiments are illustrative and should not be construed as limiting.
1: 차량 2: 휠
10: 구동 시스템 10a: 가속 페달
11: 엔진 12: 엔진 제어 모듈
21: 변속기 40: 제동 시스템
41: 제동 장치 42: 브레이크 캘리퍼
43: 브레이크 디스크 44a, 44b: 휠 실린더
100: 제동 제어 장치 101: 브레이크 페달
103: 리저버 104: 마스터 실린더
110: 액압 회로 111: 메인 유로3
112: 보조 유로 113a, 113b: 인렛 밸브
114a, 114b: 아웃렛 밸브 117: 액압 제어 유닛
118: 컷 밸브 120: 제어부
121: 프로세서 122: 메모리
123: 캔 트랜시버 130: 브레이크 페달 센서
140: 압력 센서 150: 구동 모터
160: 피스톤 펌프 161: 실린더
162: 피스톤 170: 밸브 블록
180: 휠 스피드 센서 190: 모션 센서1: Vehicle 2: Wheel
10: drive system 10a: accelerator pedal
11: Engine 12: Engine control module
21: Transmission 40: Braking system
41: Braking device 42: Brake caliper
43:
100: braking control device 101: brake pedal
103: reservoir 104: master cylinder
110: Hydraulic circuit 111: Main flow path 3
112:
114a, 114b: outlet valve 117: hydraulic control unit
118: cut valve 120: control unit
121: Processor 122: Memory
123: can transceiver 130: brake pedal sensor
140: pressure sensor 150: driving motor
160: piston pump 161: cylinder
162: piston 170: valve block
180: wheel speed sensor 190: motion sensor
Claims (17)
상기 휠에 제동 토크를 인가하는 제동부; 및
상기 제동부와 전기적으로 연결된 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
브레이크 페달의 포지션에 기초하여 상기 휠에 제동 토크를 인가하도록 상기 제동부를 제어하고,
상기 차량이 경사로를 주행하는 중에 상기 차량의 엔진의 구동 토크보다 작고 상기 경사로의 최소 제동 토크보다 큰 제동 토크를 생성하도록 상기 제동부를 제어하고,
상기 제어부는,
상기 경사로의 경사 정도가 기준 경사 정도 이상이고 상기 차량의 속도가 기준 속도 미만이고 상기 차량의 가속 페달의 변위가 기준 변위 이상이고 상기 휠의 스핀이 기준 값 미만이면, 상기 구동 토크보다 작고 상기 최소 제동 토크보다 큰 제동 토크를 생성하도록 상기 제동부를 제어하되,
상기 휠의 스핀에 기초하여 목표 제동 토크를 판단하고,
상기 목표 제동 토크가 상기 구동 토크 이상이면 상기 구동 토크와 동일한 제동 토크를 생성하도록 상기 제동부를 제어하는 제동 제어 장치.In the braking control device installed on a vehicle including wheels,
a braking unit that applies braking torque to the wheel; and
It includes a control unit electrically connected to the braking unit,
The control unit,
Controlling the brake unit to apply braking torque to the wheel based on the position of the brake pedal,
Controlling the braking unit to generate a braking torque that is smaller than the driving torque of the vehicle's engine and greater than the minimum braking torque of the incline while the vehicle is traveling on an incline,
The control unit,
If the slope of the ramp is greater than or equal to the reference slope, the speed of the vehicle is less than the reference speed, the displacement of the accelerator pedal of the vehicle is greater than or equal to the reference displacement, and the spin of the wheel is less than the reference value, then the driving torque is less than the minimum braking force. Controlling the braking unit to generate a braking torque greater than the torque,
Determine a target braking torque based on the spin of the wheel,
A braking control device that controls the braking unit to generate braking torque equal to the driving torque when the target braking torque is greater than or equal to the driving torque.
상기 경사로의 경사 정도에 의한 주행 저항력에 기초하여 상기 최소 제동 토크를 식별하는 제동 제어 장치.The method of claim 1, wherein the control unit,
A braking control device that identifies the minimum braking torque based on driving resistance due to the degree of inclination of the slope.
상기 휠의 스핀에 기초하여 목표 제동 토크를 판단하고,
상기 목표 제동 토크가 상기 최소 제동 토크 미만이면 상기 최소 제동 토크와 동일한 제동 토크를 생성하도록 상기 제동부를 제어하는 제동 제어 장치.The method of claim 1, wherein the control unit,
Determine a target braking torque based on the spin of the wheel,
A braking control device that controls the brake unit to generate a braking torque equal to the minimum braking torque when the target braking torque is less than the minimum braking torque.
상기 휠의 스핀에 기초하여 목표 제동 토크를 판단하고,
상기 목표 제동 토크가 상기 구동 토크 미만이고 상기 최소 제동 토크 이상이면, 상기 판단된 목표 제동 토크를 생성하도록 상기 제동부를 제어하는 제동 제어 장치.The method of claim 1, wherein the control unit,
Determine a target braking torque based on the spin of the wheel,
If the target braking torque is less than the driving torque and more than the minimum braking torque, a braking control device for controlling the brake unit to generate the determined target braking torque.
상기 구동 토크가 상기 최소 제동 토크 이상이면, 상기 구동 토크와 동일한 제동 토크를 생성하도록 상기 제동부를 제어하는 제동 제어 장치.The method of claim 1, wherein the control unit,
A braking control device that controls the brake unit to generate braking torque equal to the driving torque when the driving torque is greater than or equal to the minimum braking torque.
상기 구동 토크가 상기 최소 제동 토크 미만이면, 상기 최소 제동 토크와 동일한 제동 토크를 생성하도록 상기 제동부를 제어하는 제동 제어 장치.The method of claim 1, wherein the control unit,
A braking control device that controls the brake unit to generate a braking torque equal to the minimum braking torque when the driving torque is less than the minimum braking torque.
차량의 브레이크 페달의 포지션에 기초하여 상기 휠에 제동 토크를 인가하고;
상기 차량이 경사로를 주행하는 중에 상기 차량의 엔진의 구동 토크보다 작고 상기 경사로의 최소 제동 토크보다 큰 제동 토크를 생성하고,
상기 차량의 엔진의 구동 토크보다 작고 상기 경사로의 최소 제동 토크보다 큰 제동 토크를 생성하는 것은,
상기 경사로의 경사 정도가 기준 경사 정도 이상이고 상기 차량의 속도가 기준 속도 미만이고 상기 차량의 가속 페달의 변위가 기준 변위 이상이고 상기 휠의 스핀이 기준 값 미만이면, 상기 구동 토크보다 작고 상기 최소 제동 토크보다 큰 제동 토크를 생성하는 것을 포함하되,
상기 휠의 스핀에 기초하여 목표 제동 토크를 판단하고;
상기 목표 제동 토크가 상기 구동 토크 이상이면 상기 구동 토크와 동일한 제동 토크를 생성하는 것을 포함하는 제동 장치의 제어 방법.In the control method of a braking device installed in a vehicle including a wheel and a wheel cylinder corresponding to the wheel,
apply braking torque to the wheel based on the position of the vehicle's brake pedal;
While the vehicle is traveling on an incline, generate a braking torque that is smaller than the driving torque of the vehicle's engine and greater than the minimum braking torque on the incline,
Generating a braking torque that is less than the driving torque of the vehicle's engine and greater than the minimum braking torque of the slope,
If the slope of the ramp is greater than or equal to the reference slope, the speed of the vehicle is less than the reference speed, the displacement of the accelerator pedal of the vehicle is greater than or equal to the reference displacement, and the spin of the wheel is less than the reference value, then the driving torque is less than the minimum braking force. Including generating a braking torque greater than the torque,
determine a target braking torque based on the spin of the wheel;
If the target braking torque is greater than or equal to the driving torque, generating a braking torque equal to the driving torque.
상기 경사로의 경사 정도에 의한 주행 저항력에 기초하는 제동 장치의 제어 방법.The method of claim 9, wherein the minimum braking torque is,
A control method of a braking device based on driving resistance depending on the degree of inclination of the ramp.
상기 휠의 스핀에 기초하여 목표 제동 토크를 판단하고;
상기 목표 제동 토크가 상기 최소 제동 토크 미만이면 상기 최소 제동 토크와 동일한 제동 토크를 생성하는 것을 포함하는 제동 장치의 제어 방법.10. The method of claim 9, wherein generating a braking torque that is less than a driving torque of the engine of the vehicle and greater than a minimum braking torque of the slope comprises:
determine a target braking torque based on the spin of the wheel;
If the target braking torque is less than the minimum braking torque, generating a braking torque equal to the minimum braking torque.
상기 휠의 스핀에 기초하여 목표 제동 토크를 판단하고;
상기 목표 제동 토크가 상기 구동 토크 미만이고 상기 최소 제동 토크 이상이면, 상기 판단된 목표 제동 토크를 생성하는 것을 포함하는 제동 장치의 제어 방법.10. The method of claim 9, wherein generating a braking torque that is less than a driving torque of the engine of the vehicle and greater than a minimum braking torque of the slope comprises:
determine a target braking torque based on the spin of the wheel;
If the target braking torque is less than the driving torque and more than the minimum braking torque, generating the determined target braking torque.
상기 구동 토크가 상기 최소 제동 토크 이상이면, 상기 구동 토크와 동일한 제동 토크를 생성하는 것을 포함하는 제동 장치의 제어 방법.10. The method of claim 9, wherein generating a braking torque that is less than a driving torque of the engine of the vehicle and greater than a minimum braking torque of the slope comprises:
If the driving torque is greater than or equal to the minimum braking torque, generating a braking torque equal to the driving torque.
상기 구동 토크가 상기 최소 제동 토크 미만이면, 상기 최소 제동 토크와 동일한 제동 토크를 생성하는 것을 포함하는 제동 장치의 제어 방법.10. The method of claim 9, wherein generating a braking torque that is less than a driving torque of the engine of the vehicle and greater than a minimum braking torque of the slope comprises:
If the driving torque is less than the minimum braking torque, generating a braking torque equal to the minimum braking torque.
상기 휠에 제동 토크를 인가하도록 상기 휠 실린더에 액압을 공급하는 피스톤 펌프;
상기 피스톤 펌프를 구동하는 구동 모터;
상기 피스톤 펌프로부터 상기 휠 실린더까지 연장된 유로;
상기 유로를 개방하는 적어도 하나의 밸브; 및
상기 구동 모터 및 상기 적어도 하나의 밸브와 전기적으로 연결된 제어부를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 차량이 경사로를 주행하는 중에 상기 차량의 엔진의 구동 토크가 상기 경사로의 최소 제동 토크 이상이면 상기 구동 토크와 동일한 제동 토크를 생성하도록 상기 구동 모터 및 상기 적어도 하나의 밸브 중 적어도 하나를 제어하고,
상기 차량이 경사로를 주행하는 중에 상기 구동 토크가 상기 최소 제동 토크 미만이면 상기 최소 제동 토크와 동일한 제동 토크를 생성하도록 상기 구동 모터 및 상기 적어도 하나의 밸브 중 적어도 하나를 제어하는 제동 제어 장치.In the braking control device installed in a vehicle including a wheel and a wheel cylinder corresponding to the wheel,
a piston pump that supplies hydraulic pressure to the wheel cylinder to apply braking torque to the wheel;
a drive motor that drives the piston pump;
a flow path extending from the piston pump to the wheel cylinder;
At least one valve opening the flow path; and
A control unit electrically connected to the drive motor and the at least one valve,
The control unit,
While the vehicle is traveling on a slope, if the driving torque of the engine of the vehicle is greater than the minimum braking torque of the slope, controlling at least one of the driving motor and the at least one valve to generate a braking torque equal to the driving torque,
A braking control device that controls at least one of the drive motor and the at least one valve to generate braking torque equal to the minimum braking torque when the driving torque is less than the minimum braking torque while the vehicle is traveling on an incline.
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