KR20040096051A - Anti lock brake system - Google Patents

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KR20040096051A KR1020030028854A KR20030028854A KR20040096051A KR 20040096051 A KR20040096051 A KR 20040096051A KR 1020030028854 A KR1020030028854 A KR 1020030028854A KR 20030028854 A KR20030028854 A KR 20030028854A KR 20040096051 A KR20040096051 A KR 20040096051A
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Abstract

PURPOSE: An anti-lock brake system is provided to sense a rough road surface by speed signals of wheel speed sensors. CONSTITUTION: An anti-lock brake system includes a road surface-deciding part(20) inputting speed signals sensed from wheel speed sensors(10) for sensing movement information of a vehicle and low pass-filtering signals of the speed signals and deciding the rough state of the surface of a road on which the vehicle travels. The road surface-deciding part comprises a low pass filter(21) for low pass-filtering of the speed signals sensed from the wheel speed sensors; an error-calculating part(22) inputting the sped signals sensed from the wheel speed sensors and the speed signals filtered in the low pass filter and calculating an error; and a road-determining part(23) inputting a difference calculated from the error-calculating part and determining the rough state of the surface of the road on which the vehicle travels.

Description

안티록 브레이크 시스템{Anti lock brake system}Anti lock brake system

본 발명은 차량용 제동 시스템인 안티록 브레이크 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 휠 속도센서의 속도신호를 이용하여 노면의 거침(Rough)유무를 판단하는안티록 브레이크 시스템의 노면 감지 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an anti-lock brake system, which is a braking system for a vehicle, and more particularly, to a road detection method and apparatus for an anti-lock brake system for determining whether roughness of a road is rough using a speed signal of a wheel speed sensor. will be.

일반적으로 자동차는 정지 및 속도 제어를 위하여 제동장치(brake system)를 장착하고 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, a vehicle is equipped with a brake system for stopping and speed control. 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 휠의 고착상태가 있기 전에 이를 사전에 감지하여 그 현상을 방지하기 위한 시스템이다.ABS prevents the wheel from sticking to it before braking to prevent the vehicle from slipping due to the failure to transfer the braking force to the road when braking during high-speed driving on roads with low braking friction coefficients. It is a system for doing so.

즉, 이 시스템은 제동시, 차량의 전후륜에 설치된 휠속도 검출센서를 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 조향성상실 및 주행안정성 상실의 상태가 되는 것을 사전에 방지하고 제동능력을 향상시킨다.That is, this system estimates the vehicle speed by using wheel speed sensor installed on the front and rear wheels of the vehicle, calculates the current slip ratio and deceleration based on this, and then uses these data as input variables to fix the vehicle. The slip rate is repeated by predicting the occurrence of the condition and then reducing the brake pressure to bring the wheel speed closer to the vehicle speed and again increasing 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 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 제어시에도마찰계수가 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 ABS control, the braking pressure on the road surface with a small friction coefficient is generally smaller than that on the road surface with a small friction coefficient due to different control methods on a road surface with a high friction coefficient and a road surface.

이러한 이유로 노면의 상태에 따라 마찰계수가 급격히 변화하는 경우에는 제어상태를 빠르게 변화시키지 않으면 안된다. 즉, 제동시에 있어서, 마찰계수가 높은 노면에서 낮은 노면으로 급격한 변화가 있게 되면, 제동력이 커서 고착상태로 돌입하기 쉬우므로 제동압을 급격히 낮추어야 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 a road surface with a high friction coefficient to a low road surface, the braking force is large and it is easy to enter a fixed state, so the braking pressure should be drastically reduced.

상기와 같이 동작하는 종래의 제동시스템은 가속도 센서를 이용하여 노면의 상태, 즉 마찰계수를 추정하게 되는데 일정 크기 이상의 가속도값이 일정시간내에 설정 횟수 이상 발생하는 경우 이를 거친노면(Rough road)으로 판단하는 것이다.The conventional braking system operating as described above estimates the state of the road surface, that is, the friction coefficient by using the acceleration sensor. If an acceleration value of a predetermined size or more occurs more than a predetermined number of times within a predetermined time, it is determined as a rough road. It is.

상기와 같은 종래의 노면감지 방법은 자잘한 자갈등이 존재하는 거친노면의 경우 이를 인식하지 못하거나 젖은 아스팔트 노면을 거친노면으로 오판단하는 등 노면의 특성을 적시에 구분을 하지 못하는 문제점이 있었다.The conventional road surface detection method has a problem in that it is not possible to distinguish the characteristics of the road surface in a timely manner, such as not recognizing the rough road surface where the minute gravel, etc. exist or wet asphalt road surface as a rough road surface.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 휠 속도센서의 속도신호를 이용하여 거친노면을 감지하도록 하는 노면 감지방법을 제공하도록 함에 그 목적이 있다.The present invention for solving the above problems is to provide a road surface detection method for detecting a rough road surface using the speed signal of the wheel speed sensor.

도 1은 본 발명의 구성을 보인 블록도.1 is a block diagram showing the configuration of the present invention.

도 2는 본 발명의 제어흐름을 보인 플로우 챠트.2 is a flow chart showing a control flow of the present invention.

도 3은 본 발명의 센서로부터 감지된 속도신호와 필터링 된 속도신호, 그 오차를 도시한 그래프.Figure 3 is a graph showing the speed signal and the filtered speed signal detected from the sensor of the present invention, the error thereof.

도 4 실험에 의한 각 노면에 따른 부호변환 횟수를 도시한 그래프.4 is a graph showing the number of code conversions according to each road surface by the experiment.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 휠 속도센서 20 : 노면 결정부10: wheel speed sensor 20: road surface determination unit

21 : 저역통과필터 22 : 오차 연산부21: low pass filter 22: error calculation unit

23 : 노면 판단부 24 : 타이머23: road judgment unit 24: timer

30 : ABS 제어부30: ABS control unit

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,

센서로부터 감지된 속도신호와, 상기 속도신호를 저역통과시킨 필터링 신호를 입력하여 현재 주행중인 노면의 거침유무를 판단하는 노면 결정부를 포함하여구성됨을 특징으로 한다.And a road surface determination unit for inputting a speed signal sensed by the sensor and a filtering signal obtained by low-passing the speed signal to determine whether the road surface is currently running roughly.

상기 노면 결정부는 센서로부터 감지되는 속도신호를 저역 필터링 하기 위한 저역 통과 필터와, 상기 센서로부터 감지되는 속도신호와 상기 저역통과필터에서 필터된 속도신호를 입력하여 그 오차를 연산하는 오차 연산부와, 상기 오차 연산부에서 연산된 차를 입력하여 현재 주행중인 노면의 거침유무를 판단하는 노면 판단부를 포함하여 구성된다.The road surface determination unit may include a low pass filter for low pass filtering the speed signal detected by the sensor, an error calculation unit configured to input the speed signal detected by the sensor and the speed signal filtered by the low pass filter, and calculate an error thereof; It comprises a road surface determination unit for inputting the difference calculated by the error calculation unit to determine whether the rough road currently running.

상기 노면 판단부의 노면 거침유무를 판단하는 것은 상기 오차 연산부에서 연산된 오차를 입력하여 오차의 부호변환 횟수를 체크, 설정된 시간내에 변환 횟수가 설정횟수 이상이면 거친노면으로 판단함을 특징으로 한다.Determining whether the road surface roughness is rough or not is determined by inputting the error calculated by the error calculator to check the number of times of sign conversion of the error.

상기 노면 결정부는 상기 설정 시간이 경과되었는지 통보하여 주는 타이머를 더 포함하여 구성되어 있음을 특징으로 한다.The road surface determination unit may further include a timer that notifies whether the set time has elapsed.

그 제어과정은,The control process is

센서로부터 입력된 속도신호와 상기 속도신호를 저역통과한 필터링 신호와의 오차를 산출하는 제 1단계, 상기 산출된 오차의 부호변환 횟수를 체크하는 제 2단계, 상기 체크된 부호변환 횟수를 이용하여 노면의 거침유무를 판단하는 제 3단계로 수행된다.A first step of calculating an error between a speed signal input from a sensor and a filtering signal having low-passed the speed signal, a second step of checking the number of code conversions of the calculated error, and using the checked number of code conversions The third step is to determine the roughness of the road surface.

상기 제 3단계는 미리 설정된 시간에 도달하였나 판단하는 단계와, 상기 체크된 부호변환 횟수가 미리 설정된 횟수 이상인지 판단하는 단계와, 미리 설정된 횟수 이상 발생하였으면 거친 노면으로 판단하는 단계를 포함하여 구성된다.The third step includes determining whether a predetermined time has been reached, determining whether the checked number of code conversions is greater than or equal to a preset number of times, and determining that the rough road surface has occurred more than a predetermined number of times. .

이하 첨부된 도면을 참조하여 그 구성 및 동작을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation thereof will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 구성을 보인 블록도이고, 도 2는 본 발명의 제어흐름을 보인 플로우 챠트이며, 도 3은 본 발명의 센서로부터 감지된 속도신호와 필터링 된 속도신호, 그 오차를 도시한 그래프, 도 4 실험에 의한 각 노면에 따른 부호변환 횟수를 도시한 그래프이다.1 is a block diagram showing the configuration of the present invention, Figure 2 is a flow chart showing the control flow of the present invention, Figure 3 is a speed signal and a filtered speed signal detected from the sensor of the present invention, showing the error 4 is a graph showing the number of code conversions according to each road surface according to the experiment of FIG. 4.

먼저, 도 1을 참조하여 그 구성을 살펴보면,First, referring to Figure 1, the configuration,

본 발명은 휠 속도센서(10)와, 노면 결정부(20), ABS 제어부(30)로 구성된다.The present invention is composed of a wheel speed sensor 10, road surface determination unit 20, ABS control unit 30.

상기 휠 속도센서(10)는 차량의 바퀴(미도시)에 구성되어 차량의 주행중 속도신호를 출력하게 되고,The wheel speed sensor 10 is configured on a wheel (not shown) of the vehicle to output a speed signal while driving the vehicle,

노면 결정부(20)는 상기 휠 속도센서(10)에서 출력되는 속도신호를 저역필터링 하기 위한 저역통과필터(21)와, 상기 휠 속도센서(10)에서 출력하는 속도신호와, 상기 저역통과필터(21)에서 필터링 된 필터링 신호를 입력하여 그 오차를 산출하는 오차 연산부(22)와, 상기 오차 연산부(22)에서 연산된 차를 입력하여 현재 주행중인 노면의 거침유무를 판단하는 노면 판단부(23)와, 상기 노면 판단부(23)에 소정 설정 시간이 경과되었는지 통보하여 주는 타이머(24)를 포함하여 구성된다.The road surface determination unit 20 may include a low pass filter 21 for low pass filtering the speed signal output from the wheel speed sensor 10, a speed signal output from the wheel speed sensor 10, and the low pass filter. An error calculator 22 for inputting the filtering signal filtered at 21 to calculate an error thereof, and a road determination unit for inputting a difference calculated by the error calculator 22 to determine the roughness of the currently running road surface ( 23 and a timer 24 for notifying the road surface determination unit 23 whether a predetermined set time has elapsed.

ABS 제어부(30)는 상기 노면 판단부(23)의 노면 거침유무 신호를 입력하여 해당하는 제동제어를 수행하게 된다.The ABS controller 30 inputs the road roughness signal of the road surface determination unit 23 to perform a corresponding braking control.

그 제어과정은 도 2에 도시되어 있는바,The control process is shown in Figure 2,

센서로부터 입력된 속도신호와 상기 속도신호를 저역통과한 필터링 신호와의 오차를 산출하는 단계, 상기 산출된 오차의 부호변환 횟수를 체크하는 단계, 미리설정된 시간이 경과되었는지 판단하는 단계, 설정 시간이 경과되었으면 상기 체크된 부호변환횟수가 설정횟수 이상인가를 판단하는 단계, 설정횟수 이상이면 거친노면으로 판단하는 단계로 수행된다.Calculating an error between the speed signal inputted from the sensor and the filtering signal which low-passed the speed signal, checking the number of code conversions of the calculated error, determining whether a predetermined time has elapsed, If the elapsed time is passed, it is determined whether the checked number of times of code conversion is greater than or equal to a set number of times.

이하 본 발명의 상세동작을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the detailed operation of the present invention will be described.

차량의 주행중 운전자로부터 제동신호가 입력되어 ABS 구동 조건이라 판단되면, 노면 결정부(20)의 저역통과필터(21)는 휠 속도센서(10)로부터 속도신호를 입력하여 저역필터링을 수행한다.When the braking signal is input from the driver while driving the vehicle and determined to be an ABS driving condition, the low pass filter 21 of the road surface determination unit 20 inputs the speed signal from the wheel speed sensor 10 to perform low pass filtering.

노면 결정부(20)의 오차 연산부(22)는 휠 속도센서(10)에서 출력되는 속도신호와 상기 저역통과필터(21)에서 출력된 필터링 신호를 입력하여 두 신호의 차를 연산하게 된다.The error calculator 22 of the road surface determination unit 20 may input a speed signal output from the wheel speed sensor 10 and a filtering signal output from the low pass filter 21 to calculate a difference between the two signals.

도 3에 도시된 바와 같이 휠 속도센서(10)에서 출력되는 속도신호와 필터링 신호의 차는 양의 값과 음의 값을 반복하게 되고, 노면 판단부(23)는 상기 두 신호의 차를 입력하여 부호변환(+/-) 횟수를 체크하게 되는데,As shown in FIG. 3, the difference between the speed signal and the filtering signal output from the wheel speed sensor 10 repeats a positive value and a negative value, and the road surface determination unit 23 inputs the difference between the two signals. The number of sign conversions (+/-) is checked.

먼저, 상기 ABS 구동조건이라 판단되는 시점에 타이머(24)에 동작신호를 인가하고 상기 부호변환 횟수를 체크하게 된다.First, an operation signal is applied to the timer 24 at a time point determined as the ABS driving condition, and the number of times of code conversion is checked.

상기 타이머(24)에 의한 설정된 시간에 도달되면 노면 판단부(23)는 상기 체크된 부호변환 횟수를 미리 설정된 기준값과 비교하여 노면의 거침유무를 판단하게 되는 것이다.When the time set by the timer 24 is reached, the road surface determination unit 23 determines whether the road surface is rough by comparing the checked number of times of code conversion with a preset reference value.

도 4를 참조하여 일예를 들어 설명하면,An example will be described with reference to FIG. 4.

도 4는 실험에 의해 산출된 부호변환 횟수를 도시한 그래프로써 약 50횟수이상이 검출되면 거친노면으로 판단하게 되고, 50횟수 미만이면 거친노면이 아닌 것으로 판단되는 것이다.4 is a graph showing the number of code conversions calculated by the experiment, when more than about 50 times are detected, it is determined as a rough road, and less than 50 times is determined as not a rough road.

즉, 본 발명에서 언급되는 거친노면은 도 4에 도시한 바와 같이 자갈밭 등의 울퉁불퉁한 노면을 일컫는 것이다.That is, the rough road surface referred to in the present invention refers to a rough road surface such as a gravel field as shown in FIG. 4.

노면 판단부(23)는 설정시간내에 부호변환 횟수가 미리 설정된 기준값 이상이면 거친노면으로 판단하는 것이고, 기준값 미만이면 거친노면이 아닌 것으로 판단하여 ABS 제어부(30)에 노면신호를 출력하게 되고, ABS 제어부(30)에서는 상기 노면 판단부(23)의 노면신호를 입력하여 적절한 제동제어를 수행하게 되는 것이다.If the number of times the code conversion is more than the predetermined reference value within the set time, the road determination unit 23 determines that the rough road surface is less than the reference value, and determines that the road surface signal is not a rough road surface. The controller 30 inputs a road signal of the road surface determination unit 23 to perform appropriate braking control.

상기에서와 같이 본 발명에서는 휠 속도센서의 속도신호와, 그 속도신호를 저역통과 시킨 필터링 신호를 이용하여 현재 주행중인 노면의 거침여부를 판단하게 됨으로써 정확한 노면의 상태를 감지하게 되어 ABS 제어시 안정적이고 적절한 제동동작이 수행되도록 한다.As described above, in the present invention, by determining the roughness of the currently running road surface by using the speed signal of the wheel speed sensor and the filtering signal of low-passing the speed signal, the road surface is sensed to be accurate and stable during ABS control. And appropriate braking operation is performed.

Claims (6)

차량의 움직임 정보를 감지하기 위한 다수개의 센서가 구성된 차량에 있어서,In a vehicle configured with a plurality of sensors for detecting the movement information of the vehicle, 센서로부터 감지된 속도신호와, 상기 속도신호를 저역통과시킨 필터링 신호를 입력하여 현재 주행중인 노면의 거침유무를 판단하는 노면 결정부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템.And a road surface determination unit for inputting a speed signal sensed by a sensor and a filtering signal obtained by low-passing the speed signal to determine whether the road surface is roughly running. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 노면 결정부는 센서로부터 감지되는 속도신호를 저역 필터링 하기 위한 저역 통과 필터와, 상기 센서로부터 감지되는 속도신호와 상기 저역통과필터에서 필터된 속도신호를 입력하여 그 오차를 연산하는 오차 연산부와, 상기 오차 연산부에서 연산된 차를 입력하여 현재 주행중인 노면의 거침유무를 판단하는 노면 판단부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템.The road surface determination unit may include a low pass filter for low pass filtering the speed signal detected by the sensor, an error calculation unit configured to input the speed signal detected by the sensor and the speed signal filtered by the low pass filter, and calculate an error thereof; An anti-lock brake system comprising: a road determination unit configured to determine whether rough roads are currently being driven by inputting a difference calculated by the error calculation unit. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 노면 판단부의 노면 거침유무를 판단하는 것은 상기 오차 연산부에서 연산된 오차를 입력하여 오차의 부호변환 횟수를 체크, 설정된 시간내에 변환 횟수가 설정횟수 이상이면 거친노면으로 판단함을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템.Determining whether or not roughness of the road surface determination unit inputs the error calculated by the error operation unit to check the number of times the sign conversion of the error, antilock, characterized in that it is determined as a rough road surface if the number of conversions within the set time is more than the set number of times Brake system. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,The method of claim 2 or 3, 상기 노면 결정부는 상기 설정 시간이 경과되었는지 통보하여 주는 타이머를 더 포함하여 구성되어 있음을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템.And the road surface determination unit further comprises a timer for notifying whether the set time has elapsed. 차량용 안티록 브레이크 시스템에 있어서,In the vehicle anti-lock brake system, 센서로부터 입력된 속도신호와 상기 속도신호를 저역통과한 필터링 신호와의 오차를 산출하는 제 1단계, 상기 산출된 오차의 부호변환 횟수를 체크하는 제 2단계, 상기 체크된 부호변환 횟수를 이용하여 노면의 거침유무를 판단하는 제 3단계로 수행됨을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템.A first step of calculating an error between a speed signal input from a sensor and a filtering signal having low-passed the speed signal, a second step of checking the number of code conversions of the calculated error, and using the checked number of code conversions The anti-lock brake system, characterized in that performed in the third step of determining the roughness of the road surface. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제 3단계는 미리 설정된 시간에 도달하였나 판단하는 단계와, 상기 체크된 부호변환 횟수가 미리 설정된 횟수 이상인지 판단하는 단계와, 미리 설정된 횟수 이상 발생하였으면 거친 노면으로 판단하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 안티록 브레이크 시스템.The third step includes determining whether the preset time has been reached, determining whether the checked number of code conversions is greater than or equal to a preset number, and determining that the rough road surface is greater than or equal to a predetermined number of times. Featuring anti-lock brake system.
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