KR20040074175A - Anti-lock brake system for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 안티록 브레이크 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 안티록 브레이크 시스템의 동작으로 제동제어시 압력센서를 이용하여 각 차륜에 인가되는 제동압력을 산출하고, 산출된 휠 압력에 따라 차륜에 발생하는 슬립을 제어하여 더 정확한 ABS 압력제어를 하기 위한 것이다.The present invention relates to an anti-lock brake system, and in detail, an operation of an anti-lock brake system calculates a braking pressure applied to each wheel by using a pressure sensor during braking control, and generates the wheel pressure according to the calculated wheel pressure. This is to control the slip for more accurate ABS pressure control.
일반적으로 자동차는 정지 및 속도 제어를 위하여 제동장치(brake system)를장착하고 있는데, 최근에는 차량의 제동 능력 향상과 제동중의 조향 안정성을 확보하기 위하여 안티록 브레이크 시스템(anti-lock brake system, 이하' ABS'라 한다)을 구비하고 있다.In general, automobiles are equipped with a brake system for stopping and speed control, and recently, an anti-lock brake system (hereinafter referred to as an anti-lock brake system) is used to improve the braking ability of the vehicle and to secure steering stability during braking. ABS is called).
ABS는 제동 마찰 계수가 낮은 노면에서 고속주행 중 제동할 때 제동력을 노면에 전달하지 못하여 발생하는 차량의 미끄러짐 현상을 방지하기 위하여 제동중 차륜의 고착상태가 있기 전에 이를 사전에 감지하여 그 현상을 방지하기 위한 시스템이다.ABS prevents the phenomenon by detecting the wheels during braking in advance to prevent the vehicle from slipping due to the failure to transfer the braking force to the road surface when braking during high-speed driving on roads with low braking friction coefficient. It is a system for doing so.
즉, 이 시스템은 제동시, 차량의 전후륜에 설치된 휠 속도센서를 이용하여 차속을 추정하고 이를 기초로 현재의 슬립률과 감속도를 계산한 후, 이들 자료를 입력변수로 하여 차량의 고착 상태 발생을 예측하고 그 전에 브레이크 압력을 감소시켜 휠회전 속도를 차속에 근접시키고 다시 휠의 회전속도가 일정치를 초과하기 전에 브레이크 압력을 증가시켜 휠을 제동시키는, 일련의 동작을 반복하여 슬립률을 바람직한 상태로 유지 시키도록 제어하는 것으로서, 휠의 고착상태가 발생함으로써 조향성 상실 및 주행안정성 상실의 상태가 되는 것을 사전에 방지하고 제동능력을 향상시킨다.That is, this system estimates the vehicle speed by using wheel speed sensors installed on the front and rear wheels of the vehicle, calculates the current slip ratio and deceleration based on this, and uses these data as input variables. To predict the occurrence, reduce the brake pressure beforehand to bring the wheel speed closer to the vehicle speed, and again to increase the brake pressure to brake the wheel before the wheel speed exceeds a certain value. By controlling to maintain the desired state, the fixed state of the wheel is generated to prevent the loss of steering and loss of driving stability in advance, and improve the braking ability.
한편, 휠과 노면간의 마찰계수는 노면의 상태에 따라 변화하게 되어, 마찰계수가 큰 노면과 비교할 때 마찰계수가 작은 노면에서는 휠의 미끄러짐이 심하므로 휠에 약간의 제동력을 가해도 고착상태로 돌입하기 쉽다. 따라서, ABS 제어시에도 마찰계수가 큰 노면에서와 작은 노면에서 그 제어방식을 달리하여 마찰계수가 작은 노면에서의 제동압이 큰 노면에서의 제동압보다 일반적으로 작다.On the other hand, the friction coefficient between the wheel and the road surface changes according to the condition of the road surface, and compared to the road surface with a large friction coefficient, the wheel slippage is severe on the road surface with a small coefficient of friction, and thus the vehicle enters the fixed state even if a slight braking force is applied to the wheel. easy to do. Therefore, even in the ABS control, the braking pressure on the road surface having a small friction coefficient is generally smaller than that on the road surface having a low friction coefficient because the control method is different on a road surface having a large friction coefficient and a small road surface.
이러한 이유로 노면의 상태에 따라 마찰계수가 급격히 변화하는 경우에는 제어상태를 빠르게 변화시키지 않으면 안된다. 즉, 제동시에 있어서, 마찰계수가 낮은 노면에서 높은 노면으로 급격한 변화가 있게 되면, 차륜 휠의 스레스홀드(threshold) 자체가 증가하기 때문에 제동력 향상을 위해서 제동압을 증가시켜야 한다.For this reason, if the friction coefficient changes rapidly according to the road surface condition, the control state must be changed quickly. That is, during braking, if there is a sudden change from the road surface with a low friction coefficient to the road surface, the threshold itself of the wheel wheel increases, so the braking pressure must be increased to improve the braking force.
이에 종래의 ABS 제어에서 노면의 상태는 ABS 제어가 시작된 후 차륜의 슬립율을 이용하여 소정의 제어로직을 이용하여 추정되는데, 이는 노면의 상태를 알아내는데에 소정의 판단시간이 필요하여 적시에 노면상태에 따른 제어가 어려웠으며, 소정시간 후에 산출된 노면의 상태도 정확한 값이 아닌 추정값이기 때문에 노면의 상태에 따른 정확한 ABS 제어가 이루어지지 않아 제어감도의 저하는 물론, 조향성 상실의 원인이 되는 문제점이 있다.Accordingly, the state of the road surface in the conventional ABS control is estimated by using a predetermined control logic by using the slip ratio of the wheel after the ABS control is started, which requires a predetermined judgment time to determine the state of the road surface. It was difficult to control according to the state, and since the state of the road surface calculated after a predetermined time was an estimated value rather than an accurate value, accurate ABS control was not performed according to the state of the road, which caused a decrease in control sensitivity and a loss of steering. There is this.
이에 본 발명에서는 안티록 브레이크 시스템의 동작으로 제동제어시 압력센서를 이용하여 각 차륜에 인가되는 제동압력을 산출하고, 산출된 휠 압력에 따라 차륜에 발생하는 슬립을 제어하도록 함을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to calculate the braking pressure applied to each wheel by using a pressure sensor during braking control by the operation of the anti-lock brake system, and to control the slip generated in the wheel according to the calculated wheel pressure.
도 1은 본 발명 안티록 브레이크 시스템의 제어장치를 보인 블록도.1 is a block diagram showing a control device of the present invention anti-lock brake system.
도 2는 본 발명 안티록 브레이크 시스템의 제어방법을 보인 플로우 챠트.2 is a flow chart showing a control method of the present invention anti-lock brake system.
도 3은 본 발명 안티록 브레이크 시스템의 제어과정을 보이는 블록선도.3 is a block diagram showing a control process of the present invention anti-lock brake system.
도 4는 노면의 마찰력과 슬립과의 관계를 보이는 그래프.4 is a graph showing the relationship between the friction of the road surface and slip.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 휠 속도센서 20 : 휠 압력센서10: wheel speed sensor 20: wheel pressure sensor
30 : 제어부 40 : 유압 모듈레이터30 control unit 40 hydraulic modulator
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 차량의 주행속도를 감지하기 위한 휠 속도센서와, 휠에 작용되는 제동압을 측정하기 위한 압력센서가 구비된 차량에 있어서, 상기 압력센서에서 감지된 제동압력값을 토대로 휠에 발생하는 슬립을 제어하는 제어부가 구성되어 있음을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a vehicle equipped with a wheel speed sensor for detecting the running speed of the vehicle, and a pressure sensor for measuring the braking pressure applied to the wheel, the braking detected by the pressure sensor The controller is configured to control the slip occurring on the wheel based on the pressure value.
상기 제어부는 상기 휠 속도센서에서 출력하는 속도신호를 입력하여 차량의 주행속도 및 휠의 회전속도를 연산하는 속도 연산부와, 상기 속도 연산부에서 출력하는 주행속도와 상기 압력센서에서 감지된 압력값을 토대로 현재 주행중인 노면의 마찰력을 추정하는 마찰력 추정부와, 상기 속도연산부에서 출력하는 주행속도 및 휠 회전속도를 입력하여 슬립율을 연산하는 슬립연산부와, 상기 마찰력 추정부와 슬립연산부에서 출력하는 각각의 마찰력과 슬립율을 입력하여 제어해야할 목표 슬립율을 산출하는 목표 슬립산출부와, 상기 목표 슬립산출부에서 출력하는 슬립값을 입력하여 입력된 슬립값에 현재 발생하는 슬립값이 추종되도록 제동압 제어신호를 출력하는 압력 제어부로 구성된다.The controller inputs a speed signal output from the wheel speed sensor to calculate a driving speed of the vehicle and a rotation speed of the wheel, and based on the driving speed output from the speed calculator and the pressure value detected by the pressure sensor. A friction force estimator for estimating the frictional force of the currently running road surface, a slip calculator for calculating a slip ratio by inputting a traveling speed and a wheel rotation speed output from the speed calculator, and each of the friction force estimator and the slip calculator Braking pressure control so that a target slip calculation unit for calculating a target slip ratio to be controlled by inputting a friction force and a slip ratio and a slip value output from the target slip calculation unit follow the slip value currently generated to the input slip value. It is composed of a pressure control unit for outputting a signal.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 현재 주행중인 노면의 마찰력을 추정하는 단계, 상기 추정된 마찰력과 현재 발생하는 슬립율을 이용하여 목표 슬립율을 산출하는 단계, 상기 산출된 목표 슬립율에 현재 발생 슬립율이 추종되도록 제동압을 제어하는 단계로 수행된다.According to the present invention having the above configuration, estimating the frictional force of the currently running road surface, calculating a target slip ratio using the estimated frictional force and a slip ratio that is currently generated, and presently generated the target slip ratio. Controlling the braking pressure so that the slip ratio is followed.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명 안티록 브레이크 시스템의 제어장치를 보인 블록도이고, 도 2는 본 발명 안티록 브레이크 시스템의 제어방법을 보인 플로우 챠트이며, 도 3은 본 발명 안티록 브레이크 시스템의 제어를 보이는 블록선도이다.1 is a block diagram showing a control device of the present invention anti-lock brake system, Figure 2 is a flow chart showing a control method of the present invention anti-lock brake system, Figure 3 is a block showing the control of the present invention anti-lock brake system. Is leading.
먼저, 도 1을 참조하여 그 구성을 살펴보면 다음과 같다.First, the configuration will be described with reference to FIG. 1.
차량의 휠 속도를 감지하기 위한 휠 속도센서(10)와, 휠에 인가되는 제동압력을 감지하기 위한 휠 압력센서(20)와, 상기 휠 압력센서(20)에서 감지된 제동압력값을 토대로 휠에 발생하는 슬립을 제어하는 제어부(30)와, 상기 제어부(30)의 제어신호를 입력하여 휠에 인가되는 제동압력을 가감하는 유압 모듈레이터(40)로 구성된다.The wheel speed sensor 10 for detecting the wheel speed of the vehicle, the wheel pressure sensor 20 for detecting the braking pressure applied to the wheel, and the wheel based on the braking pressure value detected by the wheel pressure sensor 20. The controller 30 is configured to control the slip occurring in the air, and the hydraulic modulator 40 is configured to input or decrease the braking pressure applied to the wheel by inputting a control signal of the controller 30.
상기 제어부(30)는 상기 휠 속도센서(10)에서 출력하는 속도신호를 입력하여 차량의 주행속도 및 휠의 회전속도를 연산하는 속도 연산부(31)와, 상기 속도 연산부(31)에서 출력하는 주행속도와 상기 휠 압력센서(20)에서 감지된 압력값을 토대로 현재 주행중인 노면의 마찰력을 추정하는 마찰력 추정부(32)와, 상기 속도연산부(31)에서 출력하는 주행속도 및 휠 회전속도를 입력하여 슬립율을 연산하는 슬립연산부(33)와, 상기 마찰력 추정부(32)와 슬립연산부(33)에서 출력하는 각각의 마찰력과 슬립율을 입력하여 제어해야할 목표 슬립율을 산출하는 목표 슬립산출부(34)와, 상기 목표 슬립산출부(34)에서 출력하는 슬립값을 입력하여 입력된 슬립값에 현재 발생하는 슬립값이 추종되도록 제동압 제어신호를 출력하는 압력 제어부(35)로 구성된다.The controller 30 inputs a speed signal output from the wheel speed sensor 10 to calculate a driving speed of the vehicle and a rotation speed of the wheel, and a driving output from the speed calculating unit 31. The friction force estimator 32 estimates the frictional force of the currently running road surface based on the speed and the pressure value detected by the wheel pressure sensor 20, and the driving speed and the wheel rotation speed output from the speed calculator 31 are input. A slip calculation unit 33 which calculates a slip rate by calculating a target slip rate to be controlled by inputting respective frictional forces and slip ratios output from the friction force estimating unit 32 and the slip calculation unit 33 And a pressure control unit 35 for inputting a slip value output from the target slip calculation unit 34 and outputting a braking pressure control signal so that the slip value currently generated follows the input slip value.
그 제어방법은 도 2에 도시된 바와 같이,The control method is shown in Figure 2,
주행중인 차량의 휠 회전속도와 주행속도를 산출하고 발생하는 슬립율을 연산하는 단계, 상기 산출된 주행속도와 휠에 인가되는 제동압력값을 이용하여 마찰력을 추정하는 단계, 상기 추정된 마찰력과 현재 발생되는 슬립율을 이용하여 목표 슬립율을 산출하는 단계, 상기 산출된 목표 슬립율에 현재 발생되는 슬립율이 추종되도록 휠에 인가되는 제동압력을 제어하는 단계로 수행된다.Calculating a wheel rotation speed and a running speed of the vehicle in operation and calculating a slip ratio generated, estimating a friction force using the calculated driving speed and a braking pressure value applied to the wheel, the estimated friction force and the current Calculating a target slip ratio using the generated slip ratio, and controlling a braking pressure applied to the wheel so that the currently generated slip ratio follows the calculated target slip ratio.
이하 그 상세동작을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the detailed operation will be described.
제어부(30)의 속도 연산부(31)는 휠 속도센서(10)에서 감지한 속도신호를 입력하여 휠 회전속도와 차량의 주행속도를 연산하게 된다. 마찰력 추정부(32)는 상기 속도 연산부(10)에서 연산된 차량의 주행속도와 휠 압력센서(20)에서 측정한 휠에 인가되는 제동압력을 입력하여 현재 주행중인 노면의 마찰력을 추정하게 된다.The speed calculator 31 of the controller 30 inputs the speed signal detected by the wheel speed sensor 10 to calculate the wheel rotation speed and the traveling speed of the vehicle. The friction force estimating unit 32 inputs the driving speed of the vehicle calculated by the speed calculating unit 10 and the braking pressure applied to the wheel measured by the wheel pressure sensor 20 to estimate the frictional force of the currently running road surface.
또한, 슬립 연산부(33)에서는 상기 속도 연산부(10)에서 연산한 주행속도와 휠 회전속도를 입력하여 현재 발생하는 슬립율을 산출하게 된다.In addition, the slip calculator 33 inputs the driving speed and the wheel rotation speed calculated by the speed calculator 10 to calculate the slip ratio that is currently generated.
상기 각각의 마찰력 추정부(32)와 속도 연산부(10)에서 추정한 마찰력과 슬립율과, 휠 압력센서(20)의 제동압력값을 목표 슬립 산출부(34)는 입력하여 제어해야할 목표 슬립값을 산출하게 되는데, 아래 수학식과 같이 산출하게 된다.The target slip calculator 34 inputs and controls the friction force and the slip ratio estimated by the friction force estimator 32 and the speed calculator 10 and the braking pressure value of the wheel pressure sensor 20. It is calculated as shown in the following equation.
[수학식 1][Equation 1]
fS(P,μ,eS)= Kp(P,μ,eS)ㆍeS+ Kd(P,μ,eS)ㆍ△eS f S (P, μ, e S) = K p (P, μ, e S) and S + K d e (P, μ, S e) S e and △
여기서, P는 휠에 작용되는 제동압력, μ는 노면 마찰력, eS는 기준슬립과 현재 발생하는 슬립과의 오차 이고,Where P is the braking pressure applied to the wheel, μ is the road frictional force, e S is the error between the reference slip and the current slip,
fS는 슬립제어식, KP는 비례이득값이고, Kd는 미분이득값이다.f S is a slip control type, K P is a proportional gain value, and K d is a derivative gain value.
상기 각각의 비례이득값(Kp)와, 미분이득값(Kd)은 상기 수학식 1에 보여진바와 같이 3개의 변수, 즉 휠 압력(P), 마찰력(μ), 슬립오차(eS)에 대한 값으로써, 아래의 수학식과 같이 2개의 독립된 구조로 분해하게 되면 순차적인 설계가 가능해진다.Each of the proportional gain value Kp and the derivative gain value K d is determined by three variables, ie, wheel pressure P, friction force μ, and slip error e S as shown in Equation 1 above. As a value for, the sequential design is possible by decomposing into two independent structures as shown in the following equation.
[수학식 2][Equation 2]
KP(P,μ,eS)= KP1(μ)ㆍKP2(P,eS)K P (P, μ, e S ) = K P1 (μ) K P2 (P, e S )
Kd(P,μ,eS)= Kd1(μ)ㆍKd2(P,eS)K d (P, μ, e S ) = K d1 (μ) Kd2 (P, e S )
상기와 같이 세 변수, 휠 압력(P), 노면 마찰력(μ), 슬립오차(eS)에 대한 이득구조를 2개의 독립된 설계구조로 분해하게 되면 순차적인 설계가 가능해지는데, 예를 들면 마찰력이 높은 노면에서의 노면 마찰력(μ)계수의 비례이득값과 미분이득값을 1이라 설정(Kp1=1, Kd1=1)하여, 각각의 Kp2와 Kd2를 설계하고, 이후 다양한 노면조건에 대응되는 실차실험을 통해 상기 Kp1과 Kd1을 결정하면 되는 것이다.As described above, if the gain structure for three variables, wheel pressure (P), road friction force (μ), slip error (e S ) is decomposed into two independent design structures, sequential design is possible. By setting the proportional gain and derivative gain of road surface friction force (μ) coefficient on the high road surface as 1 (K p1 = 1, K d1 = 1), each of K p2 and K d2 is designed and then various road conditions What is necessary is to determine the K p1 and K d1 through actual vehicle experiments corresponding to.
상기 각각의 Kp2와 Kd2또한 슬립오차(eS)에 따라 분리하여 결정하게 되면 수월하게 결정가능하게 되는데, 도면 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Each of the K p2 and K d2 may also be easily determined according to the slip error (e S ), which will be described later with reference to FIG. 4.
(1). eS> 0 인 경우.(Case Ⅰ)(One). e S > 0 (Case I)
Kp2(P,eS) = KpⅠ(P)K p2 (P, e S ) = K pⅠ (P)
Kd2(P,eS) = KdⅠ(P)K d2 (P, e S ) = K dI (P)
(2). 0 ≥ eS> Sthr인 경우.(Case Ⅱ)(2). 0 ≥ e S > S thr (Case II)
Kp2(P,eS) = KpⅡ(P)K p2 (P, e S ) = K pII (P)
Kd2(P,eS) = KdⅡ(P)K d2 (P, e S ) = K dII (P)
(3). eS≤Sthr(Case Ⅲ)(3). e S ≤ S thr (Case III)
Kp2(P,eS) = KpⅢ(P)K p2 (P, e S ) = K pIII (P)
Kd2(P,eS) = KdⅢ(P)K d2 (P, e S ) = K dIII (P)
상기 Sthr은 마찰력에 대한 슬립 스레시 홀드(Threshold)값이다..S thr is a slip threshold value for the frictional force.
즉, 안정영역(Case Ⅰ)에서는 현재 발생하는 슬립을 신속하게 기준슬립(Sref)으로 수렴시키는 방향으로 상기 KpⅠ(P)와 KdⅠ(P)를 설정하고, 허용 가능 영역(Case Ⅱ)에서는 발생하는 슬립이 최대한 기준슬립(Sref) 근방에서 유지되도록 상기 KpⅡ(P)와 KdⅡ(P)를 설정하게 되며, 허용 불가 영역(Case Ⅲ)에서는 휠에 잠김현상이 발생되는 것을 막기 위해 신속하게 발생하는 슬립을 감소하는 방향으로 KpⅢ(P)와 KdⅢ(P)을 설정하게 되는 것이다.That is, in the stable region (Case I), the K pI (P) and the K dI (P) are set in a direction to quickly converge the current slip to the reference slip (S ref ), and the allowable region (Case II) In this case, the K p II (P) and K d II (P) are set to maintain the slip occurring as close as possible to the reference slip (S ref ). In the unacceptable area (Case III), wheel locking is prevented from occurring. in a direction to reduce the slip to quickly generated that are to be set to K pⅢ (P) and K dⅢ (P).
이하 수학식을 참고하여 각각의 케이스 별로 Kpn(P)과 Kdn(P)을 설정하는 것을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, setting K pn (P) and K dn (P) for each case will be described with reference to the following equation.
[수학식 3][Equation 3]
{Case Ⅰ}{Case Ⅰ}
KPI(P) = KPHㆍ(PH- P), if PH> PK PI (P) = K PH (P H -P), if P H > P
CPH, if PH≤ PC PH , if P H ≤ P
KdI(P) = KdHㆍ(PH- P), if PH> PK dI (P) = K dH (P H -P), if P H > P
CdH, if PH≤ PC dH , if P H ≤ P
여기서, PH는 이전 사이클의 휠 압력의 최고값,Where P H is the highest value of the wheel pressure of the previous cycle,
KPH, CPH, KDH, CDH는 상수 파라미터이다.K PH , C PH , K DH and C DH are constant parameters.
현재 휠 압력(P)이 이전 사이클의 압력 최고값(PH)보다 작으면 작을수록 KPI(P)와 KdI(P)를 증가시켜 슬립을 보다 신속하게 기준값(Sref)으로 수렴시키고, 휠 압력(P)이 최고치의 압력(PH)에 근접하면 상기 KDI(P)와 KdI(P)를 감소시켜 압력변화를 줄여준다. 또한, 만일 휠 압력(P)이 최고값(PH)를 넘어서도 발생하는 슬립이 안정영역에 존재하면 노면의 변화, 즉 마찰계수(μ)의 변화로 간주하여 KPI(P)와 KdI(P)를 상수 파라미터 CPH, CDH로 전환하여 슬립을 서서히 기준슬립(Sref)으로 수렴시킨다.The smaller the current wheel pressure (P) is below the pressure peak (P H ) of the previous cycle, the higher the K PI (P) and the K dI (P), allowing the slip to converge more quickly to the reference value (S ref ), When the wheel pressure P approaches the maximum pressure P H , the K DI (P) and K dI (P) are reduced to reduce the pressure change. In addition, if the slip that occurs even when the wheel pressure P exceeds the maximum value P H is present in the stable region, it is regarded as a change in the road surface, that is, a change in the friction coefficient (μ), and K PI (P) and K dI ( Switch P) to the constant parameters C PH , C DH to slowly converge the slip to the reference slip (S ref ).
상기 각각의 상수 파라미터(KPH, CPH, KDH, CDH)는 제동거리, 노이즈, 노면 변화시 적응요구 속도등의 스펙을 고려하여 실차실험을 통해 결정된다.Each of the constant parameters K PH , C PH , K DH , and C DH is determined through actual vehicle experiments in consideration of specifications such as braking distance, noise, and adaptation demand speed when changing road surfaces.
[수학식 4][Equation 4]
{Case Ⅱ}{Case II}
KPⅡ(P)=KPLㆍ(P - PL), if P > PL K PII (P) = K PL ㆍ (P-P L ), if P> P L
CPL, if P ≤PL C PL , if P ≤ P L
KdⅡ(P)=KdLㆍ(P - PL), if P > PL K d II (P) = K dL (P-P L ), if P> P L
CdL, if P ≤PL C dL , if P ≤P L
여기서, PL는 이전 사이클의 휠 압력의 최저값,Where P L is the lowest value of the wheel pressure of the previous cycle,
KPl, CPl, KDl, CDl는 상수 파라미터이다.K Pl , C Pl , K Dl , C Dl are constant parameters.
현재 휠 압력(P)이 이전 사이클의 압력 최저값(PL)보다 크면, KPⅡ(P)와 KdⅡ(P)를 증가시켜 슬립을 보다 신속하게 안정영역(Case Ⅰ)으로 수렴시키고, 휠 압력(P)이 최저치의 압력(PL)에 근접하면 상기 KDⅡ(P)와 KdⅡ(P)를 감소시켜 압력변화를 줄여준다. 또한, 만일 휠 압력(P)이 최저값(PL)보다 작아져도 발생하는 슬립이 안정영역에 존재하면 노면의 변화, 즉 마찰계수(μ)의 변화로 간주하여 KPⅡ(P)와 KdⅡ(P)를 상수 파라미터 CPL, CDL로 전환하여 슬립을 서서히 안정영역(Case Ⅰ)으로 수렴시킨다.If the current wheel pressure (P) is greater than the pressure minimum value (P L ) of the previous cycle, increase K PII (P) and K dII (P) to converge the slip more quickly into the stable zone (Case I), and the wheel pressure (P) by the close-up when the pressure (P L) of the lowest level reduces the K DⅡ (P) and K dⅡ (P) reduces the pressure change. In addition, if the slip that occurs even if the wheel pressure P is lower than the minimum value P L is present in the stable region, it is regarded as a change in the road surface, that is, a change in the friction coefficient (μ), and K P II (P) and K d II ( P) is converted into constant parameters C PL , C DL and the slip gradually converges to the stable region (Case I).
상기 각각의 상수 파라미터(KPL, CPL, KDL, CDL)는 제동거리, 노이즈, 노면 변화시 적응요구 속도등의 스펙을 고려하여 실차실험을 통해 결정된다.Each of the constant parameters K PL , C PL , K DL , and C DL is determined through actual vehicle experiments in consideration of specifications such as braking distance, noise, and adaptation demand speed when the road surface changes.
[수학식 5][Equation 5]
{Case Ⅲ}{Case III}
KPⅢ(P) = CP K PIII (P) = C P
KdⅢ(P)=Cd K dIII (P) = C d
여기서, CP, Cd는 상수 파라미터이다.Where C P and C d are constant parameters.
Case Ⅲ의 경우는 현재 발생하는 슬립이 허용불가 영역에 존재하므로 휠 압력(P)과는 무관하게 발생하는 슬립을 신속히 감소시키는 것이 최우선적으로 이루어져야 한다.In case III, the present slip is present in the unacceptable area, so it is important to quickly reduce the slip occurring irrespective of the wheel pressure P.
상기 상수 파라미터(CP, Cd)는 휠에 미끄럼 발생시 요구 덤프(Dump)속도등의 스펙을 고려하여 결정된다.The constant parameters C P and C d are determined in consideration of specifications such as a required dump speed when a slip occurs in the wheel.
상기에서와 같이 각 케이스 별로 비례이득값(KP)과 미분이득값(Kd)이 설계되면 상기 수학식 1을 통해 제어하고자 원하는 목표슬립값이 산출되며, 목표슬립값이 산출되면 아래의 수학식을 이용하여 제어해야할 목표 휠 압력값이 산출된다.As described above, when the proportional gain value K P and the differential gain value K d are designed for each case, a target slip value to be controlled is calculated through Equation 1, and when the target slip value is calculated, The target wheel pressure value to be controlled is calculated using the equation.
[수학식 6][Equation 6]
PT(n)=fS(P,μ,eS) + P(n-1)P T (n) = f S (P, μ, e S ) + P (n-1)
상기 PT(n)은 목표 압력값이고, P(n-1)은 이전주기의 실제 휠 압력값, fs는 슬립제어식이다.The P T (n) is a target pressure value, P (n-1) is the actual wheel pressure value of the previous period, fs is a slip control type.
상기 수학식 6에서와 같이 목표 휠 압력값이 산출되면 제어부(30)의 압력제어부(35)는 상기 목표 휠 압력값에 도달하도록 유압 모듈레이터(40)에 제어신호를출력하여 제동압을 제어하게 되는 것이다.When the target wheel pressure value is calculated as shown in Equation 6, the pressure controller 35 of the controller 30 outputs a control signal to the hydraulic modulator 40 to control the braking pressure to reach the target wheel pressure value. will be.
상기와 같은 일련의 과정을 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 미리 설정된 주기마다 수행하여 차량의 주행시에 최적의 제동동작을 수행 가능토록 한다.As described above with reference to FIGS. 2 and 3, a series of processes are performed at predetermined intervals so that an optimum braking operation can be performed when the vehicle is driven.
상기에서와 같이 본 발명에서는 차량의 각 휠에 압력센서를 장착하고, 상기 압력센서에서 감지한 압력값을 토대로 발생하는 슬립을 제어하게 되므로, 목표 슬립을 산출하기 위한 노면의 마찰력 추정시 정확한 노면추정이 가능해지고, 목표 슬립에 현재 발생하는 슬립이 추종되도록 휠 압력 제어시 상기 압력센서의 감지값을 이용하게 되므로 압력오차가 줄어들게 되어, 신뢰성 있는 제동동작을 수행하고, 그에 따라 사용자에게 질 좋은 제동시스템을 제공하게 된다.As described above, in the present invention, since a pressure sensor is mounted on each wheel of the vehicle and the slip generated based on the pressure value detected by the pressure sensor is controlled, accurate road surface estimation is performed when estimating the frictional force of the road surface for calculating the target slip. This makes it possible to use the sensed value of the pressure sensor when controlling the wheel pressure so that the current slip on the target slip is followed, thereby reducing the pressure error, thereby performing a reliable braking operation, thereby providing a good braking system to the user. Will be provided.
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