KR20150081894A - 복합 노면에서 차량 제동 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 주행시 복합 노면(road with split-μ)임을 감지하는 제1 단계; 상기 차량이 쏠리는 방향의 반대 방향으로 조향이 가능한 수준으로 구동 차륜을 강제 감압시키면서 제동 압력의 수준으로 감소시키는 제2 단계; 및 마찰계수가 높은 노면에서 적용되는 선형 유압 제어(Linear Flow Control, 이하 LFC) 시의 차량의 쏠림 정도값과 브레이크 압력값으로 보상하면서 ABS 장치가 작동되도록 제어 패턴을 형성하는 제3 단계;를 포함하여 차량의 제동 성능 최적화 및 노이즈 저감을 동시에 만족하기 위한 복합 노면에서 차량 제동 제어 방법에 관한 것이다.

Description

복합 노면에서 차량 제동 제어 방법{CONTROL METHOD OF VEHICLE BRAKING AT THE ROAD WITH SPLIT-μ}

본 발명은 복합 노면에서 차량 제동 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 제동 성능 최적화 및 노이즈 저감을 동시에 만족하기 위한 복합 노면에서 차량 제동 제어 방법에 관한 것이다.

일반적으로 동일한 마찰계수(homo-μ)를 가진 노면에서 차량의 슬립(slip) 제어를 위한 선형 유압 제어(Linear Flow Control, LFC) 적용 패턴에 대한 기술이 공지되어 있다.

그러나, 마찰계수가 서로 다른 복합노면(road with split-μ)에서의 ABS(Anti-lock Brake System) 제어 기술은, 구동 차륜이 전륜일 경우 높은 마찰계수(high-μ)를 가진 노면의 전륜을 제어할 때 소망하는 목표 압력까지 빠르게 가압하기 위하여 밸브 온오프 제어를 실시하게 된다.

전술한 바와 같은 복합노면과 같이 차량의 양쪽에 닿는 노면의 마찰계수가 다른 경우, 최적의 감속 성능을 발휘하면서도 다른 마찰 노면에 의하여 차량 거동이 불안정해지는 것을 막기 위하여 높은 마찰계수를 가진 노면의 전륜에 대하여 낮은 마찰계수(low-μ)를 가진 노면과 동일 레벨로 감압한 후, 단계별로 가압함으로써 원하는 압력레벨을 얻기 위한 휠(wheel)의 압력 패턴을 형성하게 된다.

그러나, 이러한 방식은 복합노면의 마찰계수에 차이가 있고 제각각의 특성을 지니고 있으므로 제동 성능이 달라질 수 있고, 운전자로 하여금 밸브 온오프 제어 과정에서 발생하는 압력 맥동으로 인하여 소음이 발생할 수 있으며, 브레이크 페달을 통하여 전달되는 진동에 운전자가 노출되어 위화감을 느끼는 요인 중 하나로 작용하였던 것이다.

등록특허 제10-0384725호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량의 제동 성능 최적화 및 노이즈 저감을 동시에 만족하기 위한 복합 노면에서 차량 제동 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 기술적 사상으로서의 본 발명은, 차량 주행시 복합 노면(road with split-μ)임을 감지하는 제1 단계; 상기 차량이 쏠리는 방향의 반대 방향으로 조향이 가능한 수준으로 구동 차륜을 강제 감압시키면서 제동 압력의 수준으로 감소시키는 제2 단계; 및 마찰계수가 높은 노면에서 적용되는 선형 유압 제어(Linear Flow Control, 이하 LFC) 시의 차량의 쏠림 정도값과 브레이크 압력값으로 보상하면서 ABS 장치가 작동되도록 제어 패턴을 형성하는 제3 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제어 패턴은, 상기 차량에 장착된 좌륜 및 우륜 스피드 센서(wheel speed sensor)에 의해 측정되는 상기 차량의 좌륜 및 우륜의 스피드에 따른 슬립 차이값과 브레이크 페달에 가해진 압력에 따른 마스터 실린더의 압력값을 상기 마스터 실린더에 장착된 압력 센서가 실시간으로 측정하여, 상기 슬립 차이값과 상기 마스터 실린더의 압력값을 마찰계수가 높은 노면에서 적용되는 상기 LFC 시의 차량의 쏠림 정도값과 브레이크 압력값으로 보상하면서 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제어 패턴은, 상기 마스터 실린더와 휠 실린더를 연결하는 유로상에 설치되어 상기 휠 실린더로 유입되는 유압을 조절하는 노멀 오픈밸브(이하 NO밸브)의 개도량을 조절하여 상기 휠 실린더에서의 압력이 일정구간에서 완만하게 증가되도록, 상기 NO밸브에 공급되는 미리 설정된 고주파 PWM(Pulse Width Modulation) 신호의 듀티를 설정하고, 기 설정된 듀티비의 미리 설정된 고주파 PWM 신호로 상기 NO밸브를 구동시켜 상기 휠실린더에 제공되는 압력의 증가율을 제어하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제어 패턴은, 상기 좌륜 및 우륜 스피드 센서를 통하여 상기 차량의 좌륜 및 우륜의 슬립 차이를 비교하여 노면의 마찰계수에 의한 차량 쏠림 정도를 판단하고, 상기 압력 센서를 통한 브레이크 페달에 가해진 운전자의 답력에 따른 압력값의 보상을 위하여, 상기 마스터 실린더와 휠 실린더를 연결하는 유로상에 설치되어 상기 휠 실린더로 유입되는 유압을 조절하는 NO밸브에 PWM 신호의 듀티를 인가하여 휠의 제어 압력 증가 기울기를 결정하면서 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제3 단계는, 상기 제어 패턴을 형성하기 시작하는 초기 시점에서, 상기 마스터 실린더와 휠 실린더를 연결하는 유로상에 설치되어 상기 휠 실린더로 유입되는 유압을 조절하는 NO밸브에 PWM 신호의 듀티를 인가하여 휠의 제어 압력 증가에 따른 기울기 형성 구간을 복수로 구획하면서 상기 NO 밸브의 온오프 제어에 따른 압력 맥동으로 인한 소음을 저감하고, 브레이크 페달에 가해지는 답력의 이질감을 최소화하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 복수로 구획되는 상기 기울기 형성 구간은, 상기 제어 패턴을 형성하기 시작하는 초기 시점에서 일정 기울기의 직선과 기울기가 0이 되는 제어 압력 회복 구간과, 차량의 거동에 따라 제어 압력의 기울기를 조정 가능한 제어 압력 가변 구간으로 구획되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 복합 노면에서 차량 제동 제어 방법을 보여주는 순서도
도 2는 본 발명에 따른 복합 노면에서 차량 제동 제어 방법 중 제3 단계에서 복수로 구획되는 상기 기울기 형성 구간을 기존의 제동 제어 방법과 비교하여 나타낸 그래프
도 3은 본 발명에 따른 복합 노면에서 차량 제동 제어 방법을 통한 압력 제어 패턴을 나타낸 그래프로, FL은 전방 좌륜, FR은 전방 우륜, RL은 후방 좌륜, RR은 후방 우륜을 각각 나타낸다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 복합 노면에서 차량 제동 제어 방법을 보여주는 순서도이며, 도 2는 본 발명에 따른 복합 노면에서 차량 제동 제어 방법 중 제3 단계에서 복수로 구획되는 상기 기울기 형성 구간을 기존의 제동 제어 방법과 비교하여 나타낸 그래프이다.

그리고, 도 3은 본 발명에 따른 복합 노면에서 차량 제동 제어 방법을 통한 압력 제어 패턴을 나타낸 그래프로, FL은 전방 좌륜, FR은 전방 우륜, RL은 후방 좌륜, RR은 후방 우륜을 각각 나타낸다.

본 발명은 복합 노면(road with split-μ)임을 감지한 차량에 한하여 ABS 제어시에 노면의 특성에 따른 차량 제동의 영향 요소를 최소화하기 위하여, 차량에 장착된 좌륜 및 우륜 스피드 센서(wheel speed sensor)에 의해 측정되는 상기 차량의 좌륜 및 우륜의 스피드에 따른 슬립 차이값과 브레이크 페달과 연결된 마스터 실린더에 장착된 압력 센서가 측정한 압력값을 이용하면서 마찰계수가 높은 노면에서 적용되는 구동 차륜의 유압 제어시 선형 유압 제어 패턴을 적용하는 것이다.

이하, 각 단계별로 더욱 구체적으로 살펴본다.

제1 단계(S1)에서는 차량 주행시 복합 노면(road with split-μ)임을 감지하게 된다.

제2 단계(S2)에서는 상기 차량이 쏠리는 방향의 반대 방향으로 조향이 가능한 수준으로 구동 차륜을 강제 감압시키면서 제동 압력의 수준으로 감소시키는 작업을 수행하게 된다.

제3 단계(S3)에서는 마찰계수가 높은 노면에서 적용되는 선형 유압 제어(Linear Flow Control, 이하 LFC) 시의 차량의 쏠림 정도값과 브레이크 압력값으로 보상하면서 ABS 장치가 작동되도록 제어 패턴을 형성하는 작업을 수행하게 된다.

여기서, 상기 제어 패턴은 상기 차량에 장착된 좌륜 및 우륜 스피드 센서(wheel speed sensor)에 의해 측정되는 상기 차량의 좌륜 및 우륜의 스피드에 따른 슬립 차이값과 브레이크 페달에 가해진 압력에 따른 마스터 실린더의 압력값을 상기 마스터 실린더에 장착된 압력 센서가 실시간으로 측정하여, 상기 슬립 차이값과 상기 마스터 실린더의 압력값을 마찰계수가 높은 노면에서 적용되는 상기 LFC 시의 차량의 쏠림 정도값과 브레이크 압력값으로 보상하면서 형성된다.

이때, 상기 제어 패턴은 상기 마스터 실린더와 휠 실린더를 연결하는 유로상에 설치되어 상기 휠 실린더로 유입되는 유압을 조절하는 노멀 오픈밸브(이하 NO밸브)의 개도량을 조절하여 상기 휠 실린더에서의 압력이 일정구간에서 완만하게 증가되도록, 상기 NO밸브에 공급되는 미리 설정된 고주파 PWM(Pulse Width Modulation) 신호의 듀티를 설정하게 된다.

그리고, 상기 설정된 듀티비의 미리 설정된 고주파 PWM 신호로 상기 NO밸브를 구동시켜 상기 휠실린더에 제공되는 압력의 증가율을 제어하게 되는 것이다.

또한, 상기 제어 패턴은 상기 좌륜 및 우륜 스피드 센서를 통하여 상기 차량의 좌륜 및 우륜의 슬립 차이를 비교하여 노면의 마찰계수에 의한 차량 쏠림 정도를 판단하고, 상기 압력 센서를 통한 브레이크 페달에 가해진 운전자의 답력에 따른 압력값의 보상을 위하여, 상기 마스터 실린더와 휠 실린더를 연결하는 유로상에 설치되어 상기 휠 실린더로 유입되는 유압을 조절하는 NO밸브에 PWM 신호의 듀티를 인가하여 휠의 제어 압력 증가 기울기를 결정하면서 형성되는 것이다.

한편, 상기 제3 단계(S3)에서는 상기 제어 패턴을 형성하기 시작하는 초기 시점에서, 상기 NO 밸브의 온오프 제어에 따른 압력 맥동으로 인한 소음을 저감하고, 브레이크 페달에 가해지는 답력의 이질감을 최소화하는 작업을 수행하게 된다.

즉, 상기 마스터 실린더와 휠 실린더를 연결하는 유로상에 설치된 NO밸브에 상기 휠 실린더로 유입되는 유압을 조절하는 PWM 신호의 듀티를 인가하여 휠의 제어 압력 증가에 따른 기울기 형성 구간을 복수로 구획하면서 상기 NO 밸브의 온오프 제어에 따른 압력 맥동으로 인한 소음을 저감하고, 브레이크 페달에 가해지는 답력의 이질감을 최소화하게 되는 것이다.

여기서, 복수로 구획되는 상기 기울기 형성 구간은 도 2와 같이 제어 압력 회복 구간과 제어 압력 가변 구간으로 구획되는 것을 알 수 있다.

즉, 제어 압력 회복 구간은 도 2의 점선으로 표시된 타원과 같이 상기 제어 패턴을 형성하기 시작하는 초기 시점에서 일정 기울기의 직선과 기울기가 0이 되는 부분이다.

그리고, 제어 압력 가변 구간은 이후 완만한 곡선으로 이어지는 부분으로 차량의 거동에 따라 제어 압력의 기울기를 조정 가능한 부분이다.

따라서, 본 발명은 도 3에서 사각 박스로 처리된 부분과 같이 압력 제어 패턴을 선형 유압제어 패턴으로 형성하고, 높은 마찰계수 노면에서 휠 제어를 하는 유압 패턴에 있어서 가압 구간에서 발생하는 맥동으로 인한 소음을 최소화할 수 있을 것이다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

S1: 제1 단계
S2: 제2 단계
S3: 제3 단계

Claims (6)

1. 차량 주행시 복합 노면(road with split-μ)임을 감지하는 제1 단계;
   상기 차량이 쏠리는 방향의 반대 방향으로 조향이 가능한 수준으로 구동 차륜을 강제 감압시키면서 제동 압력의 수준으로 감소시키는 제2 단계; 및
   마찰계수가 높은 노면에서 적용되는 선형 유압 제어(Linear Flow Control, 이하 LFC) 시의 차량의 쏠림 정도값과 브레이크 압력값으로 보상하면서 ABS 장치가 작동되도록 제어 패턴을 형성하는 제3 단계;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 노면에서 차량 제동 제어 방법.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제어 패턴은,
   상기 차량에 장착된 좌륜 및 우륜 스피드 센서(wheel speed sensor)에 의해 측정되는 상기 차량의 좌륜 및 우륜의 스피드에 따른 슬립 차이값과 브레이크 페달에 가해진 압력에 따른 마스터 실린더의 압력값을 상기 마스터 실린더에 장착된 압력 센서가 실시간으로 측정하여, 상기 슬립 차이값과 상기 마스터 실린더의 압력값을 마찰계수가 높은 노면에서 적용되는 상기 LFC 시의 차량의 쏠림 정도값과 브레이크 압력값으로 보상하면서 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 노면에서 차량 제동 제어 방법.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제어 패턴은,
   상기 마스터 실린더와 휠 실린더를 연결하는 유로상에 설치되어 상기 휠 실린더로 유입되는 유압을 조절하는 노멀 오픈밸브(이하 NO밸브)의 개도량을 조절하여 상기 휠 실린더에서의 압력이 일정구간에서 완만하게 증가되도록, 상기 NO밸브에 공급되는 미리 설정된 고주파 PWM(Pulse Width Modulation) 신호의 듀티를 설정하고,
   상기 설정된 듀티비의 미리 설정된 고주파 PWM 신호로 상기 NO밸브를 구동시켜 상기 휠실린더에 제공되는 압력의 증가율을 제어하는 것을 특징으로 하는 복합 노면에서 차량 제동 제어 방법.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 제어 패턴은,
   상기 좌륜 및 우륜 스피드 센서를 통하여 상기 차량의 좌륜 및 우륜의 슬립 차이를 비교하여 노면의 마찰계수에 의한 차량 쏠림 정도를 판단하고, 상기 압력 센서를 통한 브레이크 페달에 가해진 운전자의 답력에 따른 압력값의 보상을 위하여, 상기 마스터 실린더와 휠 실린더를 연결하는 유로상에 설치되어 상기 휠 실린더로 유입되는 유압을 조절하는 NO밸브에 PWM 신호의 듀티를 인가하여 휠의 제어 압력 증가 기울기를 결정하면서 형성되는 것을 특징으로 하는 복합 노면에서 차량 제동 제어 방법.
   
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 제3 단계는,
   상기 제어 패턴을 형성하기 시작하는 초기 시점에서, 상기 마스터 실린더와 휠 실린더를 연결하는 유로상에 설치되어 상기 휠 실린더로 유입되는 유압을 조절하는 NO밸브에 PWM 신호의 듀티를 인가하여 휠의 제어 압력 증가에 따른 기울기 형성 구간을 복수로 구획하면서 상기 NO 밸브의 온오프 제어에 따른 압력 맥동으로 인한 소음을 저감하고, 브레이크 페달에 가해지는 답력의 이질감을 최소화하는 것을 특징으로 하는 복합 노면에서 차량 제동 제어 방법.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   복수로 구획되는 상기 기울기 형성 구간은,
   상기 제어 패턴을 형성하기 시작하는 초기 시점에서 일정 기울기의 직선과 기울기가 0이 되는 제어 압력 회복 구간과,
   차량의 거동에 따라 제어 압력의 기울기를 조정 가능한 제어 압력 가변 구간으로 구획되는 것을 특징으로 하는 복합 노면에서 차량 제동 제어 방법.
   

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