KR19980036569A - 앤티록 브레이크 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

앤티록 브레이크 제어장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

자동차의 제동장치에서 제동력의 발생시 감속도에 대한 정보와 차량의 전반적인 정보를 검출하는 데이터 검출수단과, 일정시간 동안의 차량속도 변화에 따른 감속도 임계전압 변화량을 검출하여 그에 따른 소정의 신호를 출력하는 차륜감속도 임계전압 변화량 검출수단과, 상기 데이터 검출수단과 상기 차륜감속도 임계전압 변화량 검출수단으로부터 인가된 신호에 따라 제동력 발생을 위한 제어신호를 출력하는 제어수단과, 상기 제어수단에서 인가되는 제동력 제어신호에 따라 밸브의 개폐를 제어하여 휠 실린더의 압력을 조정하는 유압조정수단과, 상기 유압조정수단의 압력 조정에 따라 브레이크 패드로 디스크를 구속하는 제동수단으로 이루어져서, 차량의 제동력 발생으로 검출되는 차량감속도에 따라 디스크를 구속시키기 위한 감속도 임계전압을 변화시켜 빙판, 눈길, 아스팔트 등의 다양한 노면조건에 적응할 수 있도록 한 것이며, 또한 디스크를 구속시키는 감압 타이밍을 보다 빨리 판단하여 제동감을 향상시키도록 하여 안정된 제동력의 확보와 운행에 신뢰성을 제공하도록 한 앤티록 브레이크 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

앤티록 브레이크 제어장치 및 그 방법
본 발명은 차량의 제동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 앤티록 브레이크 장치의 제동력 발생으로 인하여 차량의 속도가 감속되는 경우 검출되는 감속도의 변화에 따라 차륜감속도 제어를 위한 감속도 임계전압을 가변시켜 다양한 노면조건에 적합한 제동력을 발생할 수 있도록 하는 앤티록 브레이크 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 앤티록 브레이크 장치는 차량의 제동시 감속도에 따라 차량 중심이 전방으로 이동하여 앞바퀴의 하중은 증가하여 뒷바퀴의 하중은 감소하는 경향이 생겨 바퀴가 정지하여 스키드(Skid)를 일으키면 노면과의 마찰력이 감소함과 동시에 방향성을 잃게 되어 제동성능이 저하되고 불안정한 제동이 되는 것을 방지하기 위하여 모든 바퀴에 제동력을 균일하게 하기 장치로써, 차량의 급제동시나 눈길과 같은 미끄러운 노면에서 제동시 바퀴의 슬립현상을 휠센서가 감지하여 앤티록 브레이크 장치의 ECU가 모듈레이터를 조정하여 차륜의 슬립을 적정영역(15∼25%)내에 있더록 제어함으로써, 제동시 방향 안전성 유지, 조정성 확보, 제동거리를 단축시키는 장치이다.
종래의 앤티록 브레이크 장치는 첨부된 도 4 및 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 차량의 운행 중에 브레이크가 동작하면 데이터 검출부(1)는 제동력의 발생에 따른 차량의 차륜속도, 차륜감속도, 차체속도, 슬립율 등의 데이터를 검출하여(S1) 제어부(2)측에 인가한다.
이때 제어부(2)에서는 상기 데이터 검출부(1)로부터 인가된 데이터를 분석하여 앤티록 브레이크 장치가 작동하고 있는지를 판단한다(S2).
상기 단계(S2)에서 앤티록 브레이크 장치가 동작하고 있는 것으로 판단되면, 제어부(2)에서는 검출되는 차륜감속도와 설정된 감속도 임계전압을 비교하여(S3) 검출되는 차륜감속도가 설정된 임계전압보다 작을 때에는 맵 테이블에 설정된 데이터에 따라 모듈레이터(3)에 휠 실린더의 유압을 감압하라는 감압 제어신호를 인가하고, 검출되는 차륜감속도가 설정된 차륜감속도보다 클 때에는 모듈레이터(3)에 휠 실린더의 유압을 증압하라는 증압 제어신호를 인가한다.
모듈레이터(3)는 상기 제어부(2)로부터 인가되는 제어신호가 감압 제어신호일 경우에는 휠 실린더의 유압을 감압하여(S4) 앤티록 브레이크 장치의 제동력을 감소시키고, 증압 제어신호일 경우에는 휠 실린더의 유압을 증압하여(S8) 앤티록 브레이크 장치의 제동력을 증가시킨다.
이후, 제어부(2)는 데이터 검출부(1)로부터 검출되는 차륜속도, 차륜감속도, 차체속도 및 슬립율 등이 앤티록 브레이크 장치의 종료조건에 맞는지를 판단한다(S5).
상기 단계(S5)에서 앤티록 브레이크 장치의 종료조건이면 앤티록 브레이크 장치를 종료하고(S60), 앤티록 브레이크 장치의 종료조건이 아니면 상기 단계(S1)를 실행하여 데이터 검출부(1)에서 앤티록 브레이크 장치에서 사용되는 각각의 변수를 검출한다.
상기 단계(S2)에서 앤티록 브레이크 장치가 작동하지 않는 것으로 판단되면, 현재 데이터 검출부(1)로부터 검출되는 변수의 조건이 앤티록 브레이크 장치의 작동 조건에 맞는지를 판단하여(S7) 작동 조건에 맞으면 상기 단계(S3)를 실행하여 검출된 차륜감속도와 설정된 감속도 임계전압을 비교하고(S3), 작동 조건에 맞지 않으면 데이터 검출부(1)에서 앤티록 브레이크 장치에 사용되는 각각의 변수 데이터를 검출하여(S1) 제동력 발생 여부를 판단한다(S2).
전술한 바와 같이 종래의 앤티록 브레이크 장치의 제어방법은 감속을 위한 감속도 임계전압이 일정한 값으로 고정되어 있기 때문에, 빙판, 눈길, 아스팔트 등의 다양한 노면조건에 따라 제동력의 길이가 변화되어 안정된 제동력을 확보할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 차량의 제동력 발생으로 검출되는 차량감속도에 따라 디스크를 구속시키기 위한 감속도 임계전압을 변화시켜 빙판, 눈길, 아스팔트 등의 다양한 노면조건에 적응할 수 있도록 한 것이다.
또한, 디스크를 구속시키는 감압 타이밍을 보다 빨리 판단하여 제동감을 향상시키도록 하여 안정된 제동력의 확보와 운행에 신뢰성을 제공하도록 한 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제동력의 발생시 감속도에 대한 정보와 차량의 전반적인 정보를 검출하는 데이터 검출수단과, 일정시간 동안의 차량속도 변화에 따른 차륜감속도 임계전압 변화량을 검출하여 그에 따른 소정의 신호를 출력하는 차륜감속도 임계전압 변화량 검출수단과, 상기 데이터 검출수단과 상기 차륜감속도 임계전압 변화량 검출수단으로부터 인가된 신호에 따라 제동력 발생을 위한 제어신호를 출력하는 제어수단과, 상기 제어수단에서 인가되는 제동력 제어신호에 따라 밸브의 개폐를 제어하여 휠 실린더의 압력을 조정하는 유압조정수단과, 상기 유압조정수단의 압력 조정에 따라 브레이크 패드로 디스크를 구속하는 제동수단으로 이루어진다.
또한, 본 발명은 제동력 발생시 그 시점에서 검출되는 차량 정보를 초기값으로 설정한 다음 설정된 소정의 시간이 경과하였는지를 판단하는 제 1 단계와, 상기 제 1 단계에서 설정된 시간이 경과한 경우 휠의 상태를 검출하여 휠이 증압상태에서 검출된 휠의 슬립율과 설정된 기준 슬립율을 비교판단하는 제 2 단계와, 상기 제 2 단계에서 적어도 1개의 휠이 증압상태에서 검출된 습립율이 설정된 기준 슬립율보다 작으면 감속도 임계전압 변화량을 검출하여 차륜감속도 임계전압으로 재 설정하고, 차량속도 초기값과 시간 초기값을 재 설정하는 제 3 단계와, 검출된 차륜감속도와 설정된 차륜감속도 임계전압을 비교판단하여 휠을 감압 또는 증압한 뒤 앤티록 브레이크 장치를 종료해도 되는지를 판단하는 제 4 단계로 이루어진다.
도 1은 본 발명에 따른 앤티록 브레이크 제어장치의 일 실시예를 나타낸 블록 구성도이고,
도 2a, 2b는 본 발명에 따른 앤티록 브레이크 제어를 실행하기 위한 일 실시예를 나타낸 동작 순서도이고,
도 3은 본 발명인 앤티록 브레이크 장치의 동작 성능을 나타낸 것이고,
도 4는 종래의 앤티록 브레이크 제어장치의 일 실시예를 나타낸 블록 구성도이고,
도 5는 종래의 앤티록 브레이크 제어를 실행하기 위한 일 실시예를 나타낸 동작 순서도이고,
도 6은 종래의 앤티록 브레이크 장치의 동작 성능을 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 앤티록 브레이크 제어장치는 데이터 검출부(10)와, 차륜감속도 임계전압 변화량 검출부(20), 제어부(30), 모듈레이터(40), 브레이크(50)로 구성된다.
데이터 검출부(10)는 제동력의 발생에 따라 각각의 휠로부터 인가되는 차륜속도, 차륜 감속도, 차체속도, 슬립 등의 운행정보를 검출하여 그에 따른 소정의 전기적 신호를 출력한다.
감속도 임계전압 변화량 검출부(20)는 일정 시간 동안의 차량속도 변화에 따른 감속도 임계전압의 변화량을 검출하여 그에 따른 소정의 전기적인 신호를 출력한다.
제어부(30)는 상기 데이터 검출부(10)와 감속도 임계전압 변화량 검출부(20)로부터 인가된 신호에 따라 설정된 데이터와 비교한 후 휠 실린더의 유압을 증압할 것인지 감압할 것인지를 판단하여 그에 따른 소정의 제어신호를 출력한다.
모듈레이터(40)는 상기 제어부(30)로부터 입력된 소정의 제어신호에 따라 밸브를 개폐하여 휠 실린더의 유압을 감압 또는 증압한다.
브레이크(50)는 상기 모듈레이터(40)에 의한 휠 실린더의 유압 조정에 따라 브레이크 패드의 동작으로 디스크를 구속하여 운행되는 차량을 감속시키는 제동력을 발생시킨다.
상기와 같이 구성된 앤티록 브레이크 장치의 동작을 도 1과 도 2a, 2b를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
소정의 속도로 운행되는 상태에서 브레이크(50)가 동작하면 데이터 검출부(10)는 제동력의 발생에 따라 변화되는 차륜속도, 차륜감속도, 차체속도, 슬립율 등의 각종 데이터를 검출하여 제어부(30)에 인가한다.
제어부(30)에서는 데이터 검출부(10)로부터 인가되는 신호에 따라 차륜감속도 임계전압(A_TH)과 제동 초기로부터 사용 가능한 데이터를 검출할 때까지의 일정한 시간간격(T1)과 슬립율을 적정영역내에 있도록 제어하기 위한 기준 슬립율(S0)과 노이즈에 대비하기 위한 차륜감속도 임계전압 보정값(K)을 일정한 값으로 지정하고, 또한 차량속도 초기값(V0)을 현재의 차량속도(V)로, 시간 초기값(T0)을 현재 시간(T)으로 설정한다(S11).
이때, 제어부(30)는 제동초기에는 사용 가능한 데이터가 없으므로 제동력이 발생된 후 일정한 시간이 지났는지를 알기 위해서 제동초기로부터의 시간 변화량(T-T0)과 시간 간격(T1)을 비교한다(S12).
시간 변화량(T-T0)이 시간 간격(T1)보다 클 경우에는 하나의 휠을 선정하여(S21) 데이터 검출부(10)로부터 검출된 정보에 따라 휠이 증압상태인지를 판단하여(S22) 휠이 증압상태일 때 휠의 검출된 슬립율이 설정된 기준 슬립율(S0)보다 작은지를 판단하고(S23), 선정된 휠이 증압상태가 아닐 때에는 다른 휠을 선정하여(S25) 휠이 증압상태인지를 판단한다(S22).
상기 단계(S23)에서 선정된 휠의 검출된 슬립율이 설정된 기준 슬립율(S0)보다 작을 경우 차륜감속도 임계전압 변화량 검출부(20)에서는 일정시간 동안의 차량 속도 변화(V-V0)에 따른 차륜감속도 임계전압 변화량(A_TH)을 식 A_TH = (V-V0)/(T-T0) + K에 의해 검출하여(S30) 제어부(30)에 인가하면, 제어부(30)에서는 차륜감속도 임계전압 초기값을 변화된 차륜감속도 임계전압으로, 차량속도 초기값(V0)을 현재의 차량속도(V)로, 시간 초기값(T0)을 현재의 시간(T)으로 재 설정한(S30) 다음 4개의 휠(S41)(S46)에서 각각 검출된 차륜감속도와 재 설정된(S30) 차륜감속도 임계전압(A_TH)을 비교한다(S42).
상기 단계(S12)에서 시간 변화량(T-T0)이 시간 간격(T1)보다 작을 경우 즉, 제동 초기에는 이용 가능한 데이터가 없기 때문에 제어부(30)에서는 4개의 휠(S41)(S46)에서 각각 검출된 차륜감속도와 처음의 설정된(S11) 차륜감속도 임계전압(A_TH)을 비교한다(S42).
또한, 상기 단계(S22)(S23)에서 4개의 휠이 모두 증압상태가 아니거나 증압 상태에서 검출된 휠의 슬립율이 설정된 기준 슬립율(S0)보다 클 경우에도 상기와 같이 4개의 휠(S41)(S46)에서 각각 검출된 차륜감속도와 처음의 설정된(S11) 차륜감속도 임계전압(A_TH)을 비교한다(S42).
상기 단계(S42)에서 검출된 차륜감속도가 설정된 차륜감속도 임계전압(A_TH)보다 작으면 제어부(30)는 감압 제어신호를 모듈레이터(40)에 인가하여 휠 실린더의 유압을 감압하여(S43) 앤티록 브레이크 장치의 제동력을 감소시키고, 검출된 차륜감속도가 변화된 감속도 임계전압(A_TH)보다 크면 증압 제어신호를 모듈레이터(40)에 인가시켜 휠 실린더의 유압을 증압하여(S44) 앤티록 브레이크 장치의 제동력을 증가시켜 데이터 검출부(10)로부터 검출되는 정보를 분석하여 앤티록 브레이크 장치의 동작을 종료할 것인지를 판단한다(S47).
상기 단계(S47)에서 종료조건이면 앤티록 브레이크 장치의 동작을 종료하고, 종료조건이 아니면 상기 단계(S12)를 실행하여 시간 변화량(T-T0)과 시간간격(T1)을 비교한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 차량감속도를 이용하여 감속도 임계전압을 변화시켜 앤티록 브레이크 장치를 제어하므로, 빙판, 눈길, 아스팔트 등 다양한 노면조건에 적응할 수 있고, 또한, 브레이크 조정을 위한 휠 실린더 내의 유압을 감소하는 타이밍을 보다 빨리 판단함으로써 제동 느낌을 향상시킬 수 있고, 도 3에서와 같이 브레이크 조정을 위한 휠 실린더 내의 유압을 감소시키는 양이 적어 제동거리를 단축하고, 제동 안정성 등의 효과를 얻을 수 있다.

Claims (9)

  1. 자동차의 제동장치에 있어서, 제동력의 발생시 감속도에 대한 정보와 차량의 전반적인 정보를 검출하는 데이터 검출수단과, 일정시간 동안의 차량속도 변화에 따른 감속도 임계전압 변화량을 검출하여 그에 따른 소정의 신호를 출력하는 차륜감속도 임계전압 변화량 검출수단과, 상기 데이터 검출수단과 상기 차륜감속도 임계전압 변화량 검출수단으로부터 인가된 신호에 따라 제동력 발생을 위한 제어신호를 출력하는 제어수단과, 상기 제어수단에서 인가되는 제동력 제어신호에 따라 밸브의 개폐를 제어하여 휠 실린더의 압력을 조정하는 유압조정수단과, 상기 유압조정수단의 압력 조정에 따라 브레이크 패드로 디스크를 구속하는 제동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 앤티록 브레이크 제어장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 데이터 검출수단은 각 휠의 작동 상태를 감지하여 차륜 속도, 차륜 감속도, 차체속도, 슬립율 등의 데이터를 검출하여 그에 따른 소정의 전기적 신호를 출력하는 것을 것을 특징으로 하는 앤티록 브레이크 제어장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제어수단은 상기 데이터 검출수단과 차륜감속도 임계전압 검출수단의 신호를 분석하여 차륜감속도 임계전압을 재설정하는 것을 특징으로 하는 앤티록 브레이크 제어장치.
  4. 자동차의 제동장치 제어방법에 있어서, 제동력 발생시 그 시점에서 검출되는 차량 정보를 초기값으로 설정한 다음 설정된 소정의 시간이 경과하였는지를 판단하는 제 1 단계와, 상기 제 1 단계에서 설정된 시간이 경과한 경우 휠의 상태를 검출하여 휠이 증압상태에서 검출된 휠의 슬립율과 설정된 기준 슬립율을 비교판단하는 제 2 단계와, 상기 제 2 단계에서 적어도 1개의 휠이 증압상태에서 검출된 슬립율이 설정된 기준 슬립율보다 작으면 감속도 임계전압 변화량을 검출하여 차륜감속도 임계전압으로 재 설정하고, 차량속도 초기값과 시간 초기값을 재 설정하여 제 3 단계와, 검출된 차륜감속도와 설정된 차륜감속도 임계전압을 비교판단하여 휠을 감압 또는 증압한 뒤 앤티록 브레이크 장치를 종료해도 되는지를 판단하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 앤티록 브레이크 제어방법.
  5. 청구항 4 에 있어서, 상기 제 1 단계는 설정 시간이 경과하지 않았을 경우에는 4개의 휠에서 각각 검출된 차륜감속도와 처음 설정된 차륜감속도 임계전압을 비교판단하는 제 4 단계를 실행하는 것을 특징으로 하는 앤티록 브레이크 장치의 제어방법.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 제 2 단계는 하나의 휠을 선정하여 휠이 증압상태인지를 판단하는 단계와, 상기 단계에서 휠이 증압상태일 경우 검출된 휠의 슬립율과 기준 설립율을 비교하는 단계와, 상기 단계에서 휠이 증압상태가 아니거나 휠이 증압상태에서 검출된 휠의 슬립율이 기준 슬립율보다 클 경우에는 4개의 휠을 모두 검출하였는지를 판단하는 단계와, 상기 단계에서 4개의 휠을 모두 검출하지 않았을 경우에는 다른 휠을 선정하여 휠의 상태를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 앤티록 브레이크 장치의 제어방법.
  7. 청구항 4에 있어서, 상기 제 2 단계는 4개의 휠이 모두 증압상태가 아니거나 증압상태에서 검출된 슬립율이 슬립율 비교값보다 클 경우에는 4개의 휠에서 각각 검출된 차륜감속도와 처음 설정된 차륜감속도 임계전압을 비교판단하는 제 4 단계를 실행하는 것을 특징으로 하는 앤티록 브레이크 장치의 제어방법.
  8. 청구항 4에 있어서, 상기 제 4 단계는 4개의 휠에서 각각 검출된 차륜감속도와 설정된 차륜감속도 임계전압을 비교하는 단계와, 상기 단계에서 검출된 차륜감속도가 설정된 차륜감속도 임계전압보다 작을 경우에는 휠 실린더의 유압을 감압하고, 검출된 차륜감속도가 설정된 차륜감속도가 설정된 차륜감속도 임계전압보다 클 경우에는 휠 실린더의 유압을 증압하여 앤티록 브레이크 장치를 종료해도 되는지를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 앤티록 브레이크 장치의 제어방법.
  9. 청구항 4에 있어서, 상기 제 4 단계는 앤티록 브레이크 장치의 종료조건이 아니면 상기 설정된 소정의 시간이 경과하였는지를 판단하는 제 1 단계를 실행하는 것을 특징으로 하는 앤티록 브레이크 장치의 제어방법.
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