KR19980036589A - 자동차의 제동시 거동 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

ABS(Anti Lock Brake System) 시스템을 구비하는 자동차에서 브레이크 페달을 통한 운전자의 제동 요구에 따라 정지 제어시 검출되는 가속도와 슬립율을 퍼지 연산을 통해 각각의 액츄에이터에 공급되는 제어신호를 출력하도록 한 것으로, 운행에 따라 전륜 및 후륜 휠의 회전 속도를 검출하여 그에 해당하는 소정의 펄스신호를 출력하는 휠 속 검출수단과, 검출되는 휠 속을 분석하여 운행되는 자동차의 전반적인 차량 정보를 검출하는 연산수단과, 제동력 검출시 상기 연산수단에서 검출된 가속도 정보와 슬립율을 통해 휠 거동을 위한 퍼지 값을 추론하여 제어신호를 출력하는 퍼지 연산수단과, 퍼지 연산수단의 제어신호에 따라 전륜 휠 및 후륜 휠의 구속 및 해제를 반복하여 거동을 제어하는 구동수단을 구비하며, 운행되는 자동차에서 제동력이 검출되면 운행정보를 분석하여 가속도 정보 및 슬립율을 검출하는 과정과, 검출되는 가속도의 정보와 슬립율을 설정된 퍼지 데이터와 비교하여 거동제어를 위한 퍼지 제어신호를 추론하는 과정과, 추론된 퍼지 데이터를 일점화하여 휠 거동 제어신호로 출력하는 과정 및, 휠 거동 제어신호에 따라 휠을 반복적으로 구속 및 해제하여 제동력을 발생시키는 과정을 포함한다.

Description

자동차의 제동시 거동 제어장치 및 그 방법

본 발명은 자동차의 제동장치에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 ABS(Anti Lock Brake System) 시스템을 구비하는 자동차에서 브레이크 페달을 통한 운전자의 제동 요구에 따라 정지 제어시 검출되는 가속도와 슬립율을 퍼지 연산을 통해 각각의 액츄에이터에 공급되는 제어신호를 출력하도록 한 자동차의 제동시 거동 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 ABS 제동장치는 차륜의 상태에 따라 브레이크 압력을 제어하여 노면의 조건에 관계없이 제동거리를 단축하여 안정된 조향능력과 주행의 안정성을 확보하여 주는 장치이다.

종래에 사용되는 자동차의 ABS 제동장치는 첨부된 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 휠의 회전과 동시에 휠의 일측면에 고정되어 있는, 예를 들어 47개의 산으로 구성되는 톤 휠로부터 전륜 및 후륜 휠의 회전 속도를 검출하는 휠 속도 검출부(1)와, 검출되는 휠속을 분석하여 운행되는 자동차의 슬립율과 가속도, 가상차속, 저크 등 운행되는 자동차의 전반적인 차량 정보를 검출하는 연산부(2)와, 상기 연산부(2)에서 검출된 운행정보를 분석하여 슬립율과 가속도의 값으로 설정된 데이터에 따라 제동 제어를 위한 전반적인 제어신호를 출력하는 제어부(3)와, 상기 제어부(3)의 신호에 따라 전륜 휠 및 후륜 휠을 구속 및 해제를 반복적으로 실행하는 액츄에이터(4)로 이루어진다.

전술한 바와 같이 이루어지는 종래의 ABS 장치에서 제동 제어 동작은 다음과 같다.

소정의 속도로 운행되는 자동차에서 휠 속도 검출부(1)는 운행되는 자동차의 속도 정보를 검출하여 연산부(2)측에 인가하면 연산부(2)는 검출되는 속도 정보로부터 운행되는 자동차의 슬립율과 가속도, 가상차속, 저크 등의 운행 정보를 검출하여 제어부(3)측에 인가한다.

이때, 운전자의 브레이크 페달을 통한 제동 요구가 제어부(3)측에 검출되면 제어부(3)는 연산부(3)에서 검출되는 슬립율과 가속도의 정보를 분석하여 휠의 거동을 판단한 후 설정된 데이터에 따라 제동력을 발생하기 위한 소정의 제어신호를 액츄에이터(4)측에 출력하여 액츄에이터(4)의 반복적인 구동을 통해 휠을 구속하여 안정된 주행성과 조향성이 확보되도록 하는 제동력을 발생시킨다.

일 예를 들어, 제동력이 발생되는 상태에서 연산부(2)에서 검출되는 슬립율이 20%이고, 가속도가 -20m/s로 검출되는 상태이면 제어부(3)는 압력 감소를 위한 제어신호를 출력하여 휠의 구속을 일시적으로 해제하고, 슬립율이 5%이하이고, 가속도가 0m/s로 검출되면 압력을 증가시켜 휠을 구속을 유지한다.

전술한 바와 같이 휠 속의 검출에 따른 슬립율과 가속도의 데이터를 이용한 휠 거동 제어장치는 검출되는 슬립율의 범위와 가속도의 범위에 따라 설정되는 데이터가 한정되어 있어 다양하게 분포되는 슬립율과 가속도의 범위에서는 효율적인 제동 제어를 실행할 수 없는 문제점이 있었다.

또한, 다양하게 분포되는 슬립율과 가속도에 대하여 제어 데이터를 설정하고자 하는 경우 메모리의 데이터 용량이 폭주하여 연산에 소요되는 시간의 지연으로 정상적인 제동 제어를 실행할 수 없으며, 메모리 영역이 비대하여져 제조 원가를 상승시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 ABS 제동장치가 구비되는 자동차에서 검출되는 슬립율과 가속도에 따라 휠의 거동 제어를 판단하는 지수를 퍼지(Fuzzy)로 구성하여 다양하게 분포되는 슬립율과 가속도 각각의 범위에서는 효율적인 제동 제어를 실행할 수 있도록 하여 휠 거동을 안정되고 효율적으로 제어하여 운행에 신뢰성 및 안정성을 제공하도록 한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제동시 휠 거동 제어장치에 있어서, 운행에 따라 전륜 및 후륜 휠의 회전 속도를 검출하여 그에 해당하는 소정의 펄스신호를 출력하는 휠 속 검출수단과;

검출되는 휠 속을 분석하여 운행되는 자동차의 전반적인 차량 정보를 검출하는 연산수단과;

제동력 검출시 상기 연산수단에서 검출된 가속도 정보와 슬립율을 통해 휠 거동을 위한 퍼지 값을 추론하여 제어신호를 출력하는 퍼지 연산수단과;

상기 퍼지 연산수단의 제어신호에 따라 전륜 휠 및 후륜 휠의 구속 및 해제를 반복하여 거동을 제어하는 구동수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 운행되는 자동차에서 제동력이 검출되면 운행정보를 분석하여 가속도 정보 및 슬립율을 검출하는 과정과;

상기 검출되는 가속도의 정보와 슬립율을 설정된 퍼지 데이터와 비교하여 거동 제어를 위한 퍼지 제어신호를 추론하는 과정과;

상기 과정에서 추론된 퍼지 데이터를 일점화하여 휠 거동 제어를 위한 제어신호로 출력하는 과정 및;

상기 휠 거동 제어신호에 따라 휠을 반복적으로 구속 및 해제하여 제동력을 발생시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 제동시 거동 제어장치 구성을 보이는 블록도이고,

도 2는 도 1에서 제동시 거동 제어를 실행하기 위하여 설정되는 퍼지 데이터의 테이블이며,

도 3은 도 1의 본 발명 일 실시예에서 퍼지 콘트롤을 통한 거동 제어를 실행하기 위한 일 실시예의 흐름도이다.

도 4는 종래 자동차의 제동시 거동 제어장치 구성을 보이는 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 제동시 거동 제어장치는, 휠 속도 검출부(10)와, 연산부(20), 퍼지 연산부(30), 메모리부(40) 및, 액츄에이터(50)로 이루어지는데, 휠 속도 검출부(10)는 운행에 따라 회전되는 톤 휠로부터 전륜 및 후륜 휠의 회전 속도를 검출하여 그에 해당하는 소정의 펄스신호를 출력한다.

연산부(20)는 검출되는 휠 속을 분석하여 운행되는 자동차의 슬립율과 가속도, 가상차속, 저크 등 운행되는 자동차의 전반적인 차량 정보를 검출한다.

메모리부(40)는 첨부된 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 제동력 발생시 휠 거동을 제어하기 위하여 맵 테이블로 설정되는 퍼지 데이터가 수록 저장된다.

이때, PB(POSITIVE BIG)는 매우 큰 값, PS(POSITIVE SMALL)는 큰 값, ZE(ZERO EQUAL)는 제로의 값, NS(NEGATIVE SMALL)는 작은 값, NM(NEGATIVE MEDIUM)은 다소 작은 값, NB(NEGATIVE BIG)는 매우 작은 값 등으로 정의된다.

퍼지 연산부(30)는 운행되는 자동차의 슬립율 및 가속도가 검출되는 상태에서 브레이크를 통한 제동력의 발생이 검출되면 검출되는 슬립율 및 가속도의 정보에 따라 상기 메모리부(40)에 설정된 퍼지 데이터를 판독하여 휠 거동 제어를 위한 소정의 신호를 출력한다.

액츄에이터(50)는 퍼지 연산부(50)에서 인가되는 제어신호에 따라 전륜 휠 및 후륜 휠의 구속 및 해제를 반복하여 거동을 제어한다.

전술한 바와 같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명에서 브레이크 페달을 통한 제동력 발생시 휠 거동 제어를 위한 동작을 설명하면 다음과 같다.

소정의 속도로 운행되는 자동차에서 휠 속도 검출부(10)는 운행되는 자동차의 속도 정보를 검출하여 연산부(20)측에 인가하면 연산부(20)는 검출되는 속도 정보로부터 운행되는 자동차의 슬립율과 가속도, 가상차속, 저크 등의 운행 정보를 검출한 후 검출되는 슬립율과 가속도의 정보를 퍼지 연산부(30)측에 인가한다.

이때, 운전자의 브레이크 페달을 통한 제동 요구가 퍼지 연산부(30)측에 검출되면(스텝101) 퍼지 연산부(30)는 검출되는 운행정보를 분석하여(스텝102) 슬립율에 대한 정보와 가속도의 정보를 산출한 후(스텝103) 메모리부(40)에 설정된 퍼지 테이블의 데이터 값과 비교한 다음 휠 거동 제어를 퍼지 값을 추론한다(스텝104, 스텝105).

이후, 퍼지 연산부(30)는 추론된 퍼지 값을 일점화하여 그에 대한 신호를 액츄에이터(50)측에 출력하여 액츄에이터(50)의 반복적인 구동을 통해 휠을 구속하여 안정된 주행성과 조향성이 확보되도록 하는 제동력을 발생시킨다.

일 예를 들어 검출되는 가속도의 정보가 상기에서 정의되는 NS와 NM 사이의 값으로 유지되고, 슬립율의 정보가 ZE와 PS사이의 값으로 유지되는 경우, 퍼지 연산부(30)는 메모리부(40)에 첨부된 도 2와 같이 설정되는 맵 테이블에서 PS, ZE, ZE, NS의 제어신호를 출력하여 액츄에이터(50)의 구동을 통해 휠 속의 거동을 제어한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 운행되는 자동차의 제동 제어시 휠 속의 거동을 검출되는 슬립율과 가속도의 정보를 설정되는 퍼지 테이블을 통해 제어하므로 다양하게 분포되는 슬립율 및 가속도의 조건에 효율적으로 대응하여 안정되고 신뢰성 있는 휠의 거동이 제어된다.

Claims (3)

1. 제동시 휠 거동 제어장치에 있어서, 운행에 따라 전륜 및 후륜 휠의 회전 속도를 검출하여 그에 해당하는 소정의 펄스신호를 출력하는 휠 속 검출수단과;

   검출되는 휠 속을 분석하여 운행되는 자동차의 전반적인 차량 정보를 검출하는 연산수단과;

   제동력 검출시 상기 연산수단에서 검출된 가속도 정보와 슬립율을 통해 휠 거동을 위한 퍼지 값을 추론하여 제어신호를 출력하는 퍼지 연산수단과;

   상기 퍼지 연산수단의 제어신호에 따라 전륜 휠 및 후륜 휠의 구속 및 해제를 반복하여 거동을 제어하는 구동수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차의 제동시 거동 제어장치.
2. 청구항 1에 있어서, 휠 속 거동 제어에 따라 다양하게 분포되는 각각의 슬립율과 가속도 정보에 대하여 거동 제어를 실행하기 위한 퍼지 데이터가 설정되는 메모리 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차의 제동시 거동 제어장치.
3. 운행되는 자동차에서 제동력이 검출되면 운행정보를 분석하여 가속도 정보 및 슬립율을 검출하는 과정과;

   상기 검출되는 가속도의 정보와 슬립율을 설정된 퍼지 데이터와 비교하여 거동 제어를 위한 퍼지 제어신호를 추론하는 과정과;

   상기 과정에서 추론된 퍼지 데이터를 일점화하여 휠 거동 제어를 위한 제어 신호로 출력하는 과정 및;

   상기 휠 거동 제어신호에 따라 휠을 반복적으로 구속 및 해제하여 제동력을 발생시키는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 제동시 거동 제어방법.