KR19990006579A - 감압 모드시의 안티로크 브레이크 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 최적의 안티 로크 브레이크 제어를 수행하는 것이다.

안티 로크 브레이크 제어를 지령하는 전자 제어 장치(30)와, 전자 제어 장치(30)로부터의 제어 지령에 근거하여 작동하는 유압 유니트(20)를 구비한 차량의 안티 로크 브레이크 장치에 있어서, 미리 최대 목표 슬립량을 설정하고, 상기 최대 목표 슬립량을 극치로 하는 2차 곡선을 따라 슬립량을 변화시키도록 감압 속도를 구하고, 상기 감압 속도로 휠 실린더의 유압을 감압하는 안티 로크 브레이크 제어 방법이다.

Description

감압 모드시의 안티 로크 브레이크 제어 방법

본 발명은, 차량의 안티 로크 브레이크의 제어에 관한 것이다.

종래, 안티 로크 브레이크의 제어에 있어서, 차륜이 로크하는 전조를 포착하여 휠 실린더의 브레이크 유압을 해제시키는 제어 모드(감압 모드) 상태에 들어가 있다. 이 로크의 전조는, (1) 차륜의 슬립량이 소정의 역치를 초과한 경우, 및 (2) 차륜의 감속도가 소정의 역치를 초과한 경우의 조합을 이용한다. 그리고, 로크의 전조를 검지하면, 감압 모드에 들어가, 그 때의 차륜의 슬립량과 감속도를 근거로 최대 감압 속도에 의한 감압 시간을 정하고, 그에 따라 휠 실린더의 유압을 감압하였다.

그러나, 종래의 방법에서는 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

＜1＞ 차륜의 슬립량, 차륜의 감속도로부터 감압 속도를 정하는 관계는, 많은 실험과 시행 착오의 반복에 의해 구해지며, 이 때문에 상당한 기간을 소비하였다. 더욱이 이렇게 하여 구해진 상기 관계는 이론적인 일관성이 부족하게 되므로, 이것을 실현하기 위한 처리 순서도 복잡 다기한 경향이 되고, 그 실현성에 있어서도 곤란함을 수반하였다.

본 발명은, 감속시의 안티 로크 브레이크 제어에 있어서, 최적인 감압 속도를 용이하게 구하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은, 안티 로크 브레이크 제어를 지령하는 전자 제어 장치와, 상기 전자 제어 장치로부터의 제어 지령에 근거하여 작동하는 유압 장치를 구비한 차량의 안티 로크 브레이크 장치에 있어서, 미리 최대 목표 슬립량을 설정하고, 상기 최대 목표 슬립량을 극치로 하는 2차 곡선을 따라 슬립량을 변화시키도록 감압 속도를 구하고, 상기 감압 속도로 휠 실린더의 유압을 감압하는 것을 특징으로 하는 감압 모드시의 안티 로크 브레이크 제어 방법, 또는,

상기 감압 모드시의 안티 로크 브레이크 제어 방법에 있어서, 감압 속도는, 수학식 1을 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 감압 모드시의 안티 로크 브레이크 제어 방법, 또는,

상기 감압 모드시의 안티 로크 브레이크 제어 방법에 있어서, 최대 목표 슬립량은, 차륜의 마찰 저항이 최대가 되는 슬립량보다도 약간 큰 값으로 하는 것을 특징으로 하는 감압 모드시의 안티 로크 브레이크 제어 방법, 또는,

상기 감압 모드시의 안티 로크 브레이크 제어 방법에 있어서, 구해진 감압 속도가, 상기 안티 로크 브레이크 장치의 능력으로서 가지는 최대 감압 속도보다 큰 경우, 최대 감압 속도로 휠 실린더의 유압을 감압하는 것을 특징으로 하는 감압 모드시의 안티 로크 브레이크 제어 방법이다.

도 1은 차량의 브레이크 계통의 설명도.

도 2는 유압 유니트의 설명도.

도 3은 감압 모드의 흐름도.

도 4는 감압 모드의 타임 챠트.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

12: 마스터 실린더 14: 휠 실린더

16: 펌프 20: 유압 유니트

21: 제 1 유압 회로 22: 제 2 유압 회로

23: 입구 밸브 24: 출구 밸브

25: 펌프 26: 모터

29: 리턴 유로 30: 전자 제어 장치

31: 차륜 속도 센서 32: G센서

실시예 1

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.

＜1＞ 안티 로크 브레이크 제어 장치의 개요

안티 로크 브레이크 제어 장치는, 안티 로크 브레이크 제어를 지령하는 전자 제어 장치와, 상기 전자 제어 장치로부터의 제어 지령에 근거하여 작동되는 유압 장치(유압 유니트)를 구비하며, 예를 들면 도 1과 같이 브레이크 페달(11), 주저장 용기(13), 마스터 실린더(12)에서 발생한 유압의 유로는, 유압 유니트(20)를 거쳐 각 차륜(왼쪽 앞바퀴(1), 오른쪽 앞바퀴(2), 왼쪽 뒷바퀴(3), 오른쪽 뒷바퀴(4))의 휠 브레이크(12)로 접속된다.

안티 로크 브레이크 제어에 있어서, 차륜이 미끄러지면, 차륜 속도 센서(31)와 G센서(32) 등으로부터의 신호를 근거로 전자 제어 장치(30)에 의해, 유압 유니트(20)를 제어하여 차륜에 대해 최적인 브레이크 제어를 수행한다. 또한, 전자 제어 장치(30)는, 전용 하드 장치, 또, 마이크로 컴퓨터 등 일반적인 컴퓨터 장치의 구성을 가진다.

＜2＞ 유압 유니트

유압 유니트(20)는, 예를 들면 도 2에서와 같은 X배관의 예에서는, 마스터 실린더(12)와 휠 실린더(14)를 연결하는 제 1 유압 회로(21) 및 제 2 유압 회로(22)를 구비한다. 제 1 유압 회로(21) 및 제 2 유압 회로(22)는, 동시에 입구 밸브(23)를 삽입하여 주유압 유로Ⅰ와 주유압 유로 Ⅱ의 주유압 유로와, 주유압 유로 Ⅱ로부터 출구 밸브(24), 보조 저장 용기(27), 펌프(25), 덤핑 챔버 DC, 역지 밸브(28)를 거쳐 주유압 유로Ⅰ로 돌아오는 리턴 유로(29)를 가진다.

이하, 안티 로크 브레이크 제어 장치의 작동에 대하여 설명한다.

＜1＞ 통상 브레이크 제어

통상 브레이크 제어에 있어서는, 브레이크 페달(11)을 밟으면, 마스터 실린더(12)에 브레이크 유압이 발생하고, 입구 밸브(23)가 개방 상태로 출구 밸브(29)가 폐쇄 상태에 있으므로, 마스터 실린더(12)에 발생된 브레이크 유압은, 직접 휠 실린더(14)에 가해져, 차륜에 브레이크가 걸린다.

＜2＞ 안티 로크 브레이크 제어

전자 제어 장치(30)는, 차륜 속도 센서(31) 등의 신호를 받아 차륜의 상태를 검출하고, 차륜의 슬립량과 감속도 등을 산출한다. 차륜에 브레이크가 걸리고 차륜이 로크 상태가 되면, 입구 밸브(23)와 출구 밸브(24)의 개폐 제어와 모터(26)에 의한 펌프(25)의 구동 제어 등의 안티 로크 브레이크 제어를 수행한다.

예를 들면, 감압 모드에서는, 차륜의 슬립량이 미리 정해진 역치를 초과하던가 또는 차륜의 감속도가 미리 정해진 역치를 초과하면, 입구 밸브(23)가 폐쇄 상태로, 출구 밸브(24)가 개방 상태로 되며, 휠 실린더(14)의 브레이크 유액은, 리턴 유로(29)로 흐르고, 차륜의 브레이크 파워를 약하게 하는 방향으로 작용된다.

＜3＞ 감압 모드시의 브레이크 유액의 감압 속도

감압 모드에 들어가면, 전자 제어 장치(30)는, 슬립량 S가 미리 정해져 있는 최대 목표 슬립량 S_p가 되도록 브레이크 유액의 감압 속도 C_p를 산출하고, 브레이크 제어를 수행한다. 여기서, 최대 목표 슬립량 S_p는, 차량의 제동이 최적이 되기 위한 최대의 슬립량으로 하고, 바람직하게는 차륜의 마찰 저항 μ최대가 되는 슬립량보다도 약간 큰 값으로 한다. 또, 최대 목표 슬립량 S_p는, 앞바퀴와 뒷바퀴에서 다른 값으로 하거나, 노면의 상황에 따라 변화시켜 안티 로크 브레이크 제어를 더욱 적절하게 수행할 수 있다.

감압 속도 C_p는, 이하의 수학식 1에서 구할 수 있다. 수학식 1의 k는 차량에 의해 정해지는 정수를 나타내고, a는 차륜의 감속도를 나타내며, S_p는 목표의 최대 목표 슬립량을 나타내고, S는 현재의 슬립량을 나타낸다.

이 수학식은, 이하의 수학식 2로부터 산출된다. 이하의 수학식 2는, 차륜 슬립의 운동 방정식이다. 현재의 슬립량 S의 시간 미분은, 브레이크 유압 P와 마찰 저항 μ(슬립량 S에 의존한다)에 의존한다. B와 W는, 차량에 의해 정해지는 정수이다.

감압시, 브레이크 감압 P가 직선적으로 강하한다고 가정할 수 있으므로, 수학식 3을 얻을 수 있다. 여기서, C_p는 유압 구배, 즉 감압 속도를 나타내고, P₀는, t=0에 있어서의 브레이크 유압을 나타낸다.

또, 감압시는, 슬립률이 크다고 하는 조건으로부터 μ(S) =μ_p(일정)이라고 할 수 있다. 이들 조건으로부터 수학식 2는 수학식 4가 된다.

이 수학식 4를, t=0의 시, S=S₀(초기 슬립량)으로서 풀면 수학식 5가 된다.

수학식 5는, 위에 블록한 포물선을 표시하고 있으므로 그 최대치 S_p는 이하의 수학식 6으로서 나태낼 수 있다.

또, S의 시간 미분을 차륜의 가속도(-a)로 간주할 수 있으므로, 수학식 4는, t=0의 시, 수학식 7이 도출된다.

또, 2B=1/k로 하면, 수학식 6은, 수학식 7을 이용하며, 이하의 수학식 8을 도출할 수 있다.

따라서, 슬립의 최대치 S_p는, 현재(t=0)의 값, 차륜의 가속도 a, 슬립량 S₀, 및 감압 속도 C_p에 따라 결정된다. 따라서, 감압 속도 C_p는, 수학식 8을 변형하면,

를 얻을 수 있는데,

＜3＞ 감압 모드 시의 안티 로크 브레이크 제어

감압 모드시의 안티 로크 브레이크 제어의 흐름의 일 예를 도 3에 도시한다. 우선, 전자 제어 장치(30)는, 차륜 속도 센서(31)로부터 신호를 받아, 가속도 a를 산출하고, 음수 인지를 알아본다(S1). 음수가 아닌 경우는, 브레이크 유압을 그 대로 유지하고(S2), 감압 모드를 종료한다.

가속도 a가 음수인 경우, 전자 제어 장치는 식을 이용하여, 브레이크 유액의 감압 속도 C_p를 산출한다(S3). 그리고, 휠 실린더(14)에 있어서, 감압 속도 C_p가 실제로 얻어질 수 있도록 감압 유니트를 제어한다(S4). 또한, 감압 속도 C_p가 최대 감압 속도 C_max보다 큰 경우는, 최대 감압 속도 C_max로 감압하게 된다.

＜5＞ 감압 모드 시의 안티 로크 브레이크 제어에 있어서의 타임 챠트

감압 모드시의 안티 로크 브레이크 제어에 있어서의 타임 챠트의 일 예를 도 4에 도시한다.

도 4의 (A)는, 시각 t₀로 차륜이 슬립을 개시하고, 차륜 속도가 차체속으로부터 어긋나며, 차륜 속도가 변동하는 상태를 도시하고 있다. 추정 차체속과 차륜 속도의 차가 슬립량 S가 된다. 도 4의 (B)는, 차륜 가속도의 변동을 도시하고 있다. 도 4의 (C)는, 차륜의 감압 속도를 도시한다. 감압 속도 C가 최대 감압 속도 C_max를 초과하면, 실제 감압 속도는, 최대 감압 속도 C_max로 규정된다. 도 4의 (D)는, 출구 밸브의 개폐 상태를 도시하고 있다. 도 4의 (E)는, 브레이크 유압의 변동을 도시하고 있다.

도 4의 감압 모드를 고찰하면, 차륜에 브레이크 유압이 걸리고, 감속도(음수인 가속도)가 크게 되고, 시각 t₀로부터 급격하게 슬립이 크게 된다. 슬립량이 슬립 역치를 초과하면(시각 t₁), 도 3의 스텝 S3에서 구한 감압 속도 C_p가 되도록, 입구 밸브를 폐쇄 상태로 하고 출구 밸브를 개방 상태로 하여, 브레이크 유압을 감소시킨다. 이 때, 슬립량은, 상기 수학식 5와 같은 2차 곡선을 따라 변화한다.

시각 t₂내지 t₃의 사이는, 감압 속도 C_p가 최대 감압 속도 C_max를 초과하므로, 출구 밸브를 열리게 한다. 시각 t₃내지 t₄의 사이는, t₁내지 t₂와 동일하게, 감압 속도 C_p가 되도록 출구 밸브를 개폐 제어 한다.

본 발명은, 이상 설명한 바와 같이 이루어 지므로 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

＜1＞ 미리 정해진 최대 목표 슬립량을 극치로 하는 2차 곡선을 따라 슬립량을 변화시키는 감압 속도를 수학식 1과 같이 논리식으로 구할 수 있으므로, 처리 순서가 간결한 안티 로크 브레이크 제어를 실현할 수 있다. 또, 감압 속도를 정하기 위한 많은 실험이 불필요하게 되어 시행 착오도 줄일 수 있으므로, 단기간에 또한 저렴한 비용으로 안티 로크 브레이크 제어의 개발이 가능하게 된다.

＜2＞ 최대 목표 슬립량을 차륜의 마찰 저항이 최대로 되는 슬립량보다도 약간 큰 값으로 하기 때문에, 차륜이 가지는 마찰력을 충분히 이용한 제동력을 얻을 수 있는 안티 로크 브레이크 제어를 수행 할 수 있다.

Claims (4)

1. 안티 로크 브레이크 제어를 지령하는 전자 제어 장치와, 상기 전자 제어 장치로부터의 제어 지령에 근거하여 작동하는 유압 장치를 구비한 차량의 안티 로크 브레이크 장치에 있어서,

   미리 최대 목표 슬립량을 설정하고, 상기 최대 목표 슬립량을 극치로 하는 2차 곡선을 따라 슬립량을 변화시키도록 감압 속도를 구하고, 상기 감압 속도로 휠 실린더의 유압을 감압하는 것을 특징으로 하는 유압 모드시의 안티 로크 브레이크 제어 방법.
2. 제 1항에 있어서, 감압 속도는식을 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 감압 모드시의 안티 로크 브레이크 제어 방법.

   식에 있어서, C_p는, 감압 속도를 나타내고, a는 차륜의 감속도를 나타내며, S_p는 목표의 최대 목표 슬립량을 나타내고, S는 현재의 슬립량을 나타낸다.
3. 제 1항에 있어서, 최대 목표 슬립량은, 차륜의 마찰 저항이 최대가 되는 슬립량보다도 약간 큰 값으로 하는 것을 특징으로 하는 감압 모드시의 안티 로크 브레이크 제어 방법.
4. 제 1항에 있어서, 구해진 감압 속도가, 상기 안티 로크 브레이크 장치의 능력으로서 가지는 최대 감압 속도보다 큰 경우, 최대 감압 속도로 휠 실린더의 유압을 감압하는 것을 특징으로 하는 감압 모드시의 안티 로크 브레이크 제어 방법.