KR20170105217A - 차량의 제동 제어 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 제동 제어 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 고가의 진공펌프 및 페달 스트로크 센서 없이도 제동에 필요한 부압이 부족한 경우 마스터 실린더 유압을 보상하여 안정된 제동력을 발생시킬 수 있는 차량의 제동 제어 방법 및 시스템을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 운전자에 의한 브레이크 페달 조작을 검출하고, 부스터 부압, 차속, 마스터 실린더 유압, 감속도를 실시간 검출하는 단계; 운전자에 의한 브레이크 페달 조작 검출시 상기 검출된 부스터 부압의 크기와 부압 설정치를 비교하는 단계; 상기 검출된 부스터 부압의 크기가 부압 설정치 이하이면, 상기 검출된 차속과 설정차속을 비교하는 단계; 상기 검출된 차속이 설정차속보다 큰 경우, 상기 검출되는 마스터 실린더 유압의 유압 상승 기울기를 결정하는 단계; 상기 검출된 감속도를, 상기 검출된 부스터 부압의 크기와 상기 마스터 실린더 유압 상승 기울기에 기초하여 결정되는 감속도 설정치2와 비교하는 단계; 및 상기 검출된 감속도가 감속도 설정치2보다 작은 경우, 상기 감속도 설정치2와 상기 검출된 부스터 부압의 크기에 기초하여 마스터 실린더 목표 유압을 결정하고, 상기 검출된 마스터 실린더 유압이 상기 마스터 실린더 목표 유압보다 작은 경우 마스터 실린더 유압을 보상하는 단계;를 포함하는 차량의 제동 제어 방법, 및 그 시스템이 개시된다.

Description

차량의 제동 제어 방법 및 시스템{METHOD FOR CONTROLLING BRAKING OF VEHICLE AND SYSTEM THEREOF}
본 발명은 차량의 제동 제어 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량 주행 환경에 따른 제동 부압 변동에 대하여 제동력을 자동으로 보상하는 제동 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.
차량에는 주행 중인 상태에서 필요에 따라 차량을 감속시키거나 정지시키는 제동 장치가 구비되어 있다.
제동 장치는 마찰력을 이용하여 주행 상태에서 차량이 갖고 있는 운동에너지를 열에너지로 변환시켜 대기 중으로 방출함으로써 제동력을 발생시킨다.
유압을 이용하는 제동 장치는 운전자가 브레이크 페달을 조작하였을 때 부스터의 배력에 의해 유압(브레이크액압)을 발생시키는 마스터 실린더와, 마스터 실린더에서 공급되는 유압을 기계적인 힘으로 변환하여 차륜의 회전을 구속하기 위한 제동력을 발생시키는 휠 브레이크(휠 실린더)를 포함한다.
이와 같은 구성에서 브레이크 페달의 작동에 의해 마스터 실린더에서 유압이 생성되고, 마스터 실린더에서 발생한 유압이 휠 브레이크에 전달되어 차량이 감속되거나 정지된다.
또한, 차량의 제동 장치에서는 브레이크 페달에 대한 작은 답력으로도 차량을 확실하게 제동할 수 있도록 브레이크 페달 답력을 배력시키는 부스터가 사용되고 있다.
부스터로는 진공압(부압)과 대기압의 차압을 이용하는 진공식 부스터가 널리 사용되고 있으며, 진공식 부스터에서는 엔진의 서지탱크나 진공펌프에서 발생하는 부압과 대기압의 차압을 부스터 내 파워 피스톤에 작용시켜 페달 답력을 증대시킨다.
엔진의 서지탱크에서 발생하는 부압을 이용하는 방식에서는 엔진 부압이 항상 일정하게 발생하는 것이 아니라 공기밀도가 낮은 고지대 등과 같은 차량 주위 환경이나 주행 환경에 따라 변화하게 되므로 부스터에 필요한 부압을 항상 확보하기가 어려운 문제점이 있다.
엔진 부압은 흡기행정에서 발생하며, 부압 성능은 엔진의 기계적인 마찰 부하와 트랜스미션의 효율 등의 여러 인자에 의해서 결정된다.
엔진 부압이 부족할 경우, 부스터에서 발생하는 배력이 작아서, 브레이크 유압라인 압력과 브레이크 페달을 밟는 힘의 크기가 동등해지는 순간 운전자가 페달의 딱딱함을 느낄 수 있는 동시에 필요한 제동력이 발생하지 않아 차량이 밀리는 느낌을 받게 된다.
제동시 필요한 부압이 충분하지 않을 경우 브레이크 페달의 조작감이 나빠짐은 물론 제동력 부족으로 인해 주행 안정성에 문제가 발생할 수 있는 것이다.
이에 따라, 엔진 부압 부족으로 인한 문제점을 해소하기 위해 진공펌프를 추가로 사용하여 엔진 부압을 보상해줌으로써 안정된 제동 성능을 확보하는 기술이 적용되고 있다.
진공펌프를 추가로 사용하는 방식에서는 엔진 부압이 부족할 때(센서에 의해 검출된 부압이 특정 부압 이하일 때) 진공펌프가 구동되어 서지탱크를 통해 부스터로 부압을 공급한다.
그러나, 고가인 진공펌프가 추가될 경우 비용 상승 및 중량 상승의 문제가 있고, 진공펌프 설치로 인한 레이아웃 설계와 조립 공정이 복잡해지며, 진공펌프를 구동하기 위한 부하의 분담이 발생하여 연비 악화 및 엔진 토크 저감 등의 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 선행기술 문헌으로, 등록특허 제10-1459448호(2014.11.3.)(이하 '문헌 1'이라 함)에는, 부압 부족시, 즉 제동에 필요한 부압 형성이 어려운 경우 마스터 실린더 유압을 보상하여 안정된 제동력을 발생시키는 제동 제어 방법 및 시스템이 개시되어 있다.
문헌 1을 참조하면, 페달 스트로크, 엔진 부압, 부스터 부압 및 마스터 실린더 유압을 검출하는 단계; 상기 검출된 엔진 부압의 크기와 설정된 기준 엔진 부압의 크기를 비교하는 단계; 상기 검출된 엔진 부압의 크기가 상기 설정된 기준 엔진 부압의 크기보다 큰 경우, 상기 검출된 부스터 부압의 크기와 설정된 기준 부스터 부압의 크기를 비교하는 단계; 상기 검출된 엔진 부압의 크기가 상기 설정된 기준 엔진 부압의 크기보다 작거나 상기 검출된 부스터 부압의 크기가 설정된 기준 부스터 부압의 크기보다 작은 경우, 상기 검출된 페달 스트로크 및 상기 검출된 부스터 부압을 기초로 마스터 실린더 목표 유압을 설정하는 단계; 및 상기 검출된 마스터 실린더 유압이 상기 설정된 마스터 실린더 목표 유압보다 작은 경우, 상기 마스터 실린더 유압을 보상하는 단계;를 포함하는 차량의 제동 제어 방법이 개시되어 있다.
또한, 문헌 1을 참조하면, 브레이크 페달의 페달 스트로크를 검출하는 페달 스트로크 센서; 흡기 매니폴드의 공기압을 검출하는 엔진 맵 센서; 부스터의 부압을 검출하는 부스터 부압 센서; 마스터 실린더의 유압을 검출하는 마스터 실린더 유압 센서; 복수 개의 솔레노이드 밸브를 포함하고, 상기 마스터 실린더에서 휠 실린더로 공급되는 유압을 조절하는 구동부; 및 상기 페달 스트로크 센서, 상기 엔진 맵 센서, 상기 부스터 부압 센서, 및 상기 마스터 실린더 유압 센서를 통하여 입력되는 정보를 기초로 상기 구동부를 제어하도록 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 제어부;를 포함하고, 상기 설정된 프로그램은 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함하는 차량의 제동 제어 시스템이 개시되어 있다.
그러나, 상기 문헌 1의 선행기술에서는 페달 스트로크 센서를 추가로 이용해야 하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 안정된 제동력을 발생시킬 수 있도록 차량 주행 환경에 따른 제동 부압 변동에 대하여 제동력을 자동으로 보상할 수 있는 제동 제어 방법 및 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 고가의 진공펌프 및 페달 스트로크 센서 없이도 부압이 부족한 경우, 즉 제동에 필요한 부압 형성이 어려운 경우 마스터 실린더 유압을 보상하여 안정된 제동력을 발생시킬 수 있는 제동 제어 방법 및 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 운전자에 의한 브레이크 페달 조작을 검출하고, 부스터 부압, 차속, 마스터 실린더 유압, 감속도를 실시간 검출하는 단계; 운전자에 의한 브레이크 페달 조작 검출시 상기 검출된 부스터 부압의 크기와 부압 설정치를 비교하는 단계; 상기 검출된 부스터 부압의 크기가 부압 설정치 이하이면, 상기 검출된 차속과 설정차속을 비교하는 단계; 상기 검출된 차속이 설정차속보다 큰 경우, 상기 검출되는 마스터 실린더 유압의 유압 상승 기울기를 결정하는 단계; 상기 검출된 감속도를, 상기 검출된 부스터 부압의 크기와 상기 마스터 실린더 유압 상승 기울기에 기초하여 결정되는 감속도 설정치2와 비교하는 단계; 및 상기 검출된 감속도가 감속도 설정치2보다 작은 경우, 상기 감속도 설정치2와 상기 검출된 부스터 부압의 크기에 기초하여 마스터 실린더 목표 유압을 결정하고, 상기 검출된 마스터 실린더 유압이 상기 마스터 실린더 목표 유압보다 작은 경우 마스터 실린더 유압을 보상하는 단계;를 포함하는 차량의 제동 제어 방법을 제공한다.
그리고, 본 발명에 따르면, 운전자에 의한 브레이크 페달 조작 상태를 검출하는 브레이크 페달 스위치; 부스터의 부압을 검출하는 부스터 부압 센서; 마스터 실린더의 유압을 검출하는 마스터 실린더 유압 센서; 차속을 검출하는 차속 센서; 차량의 감속도를 검출하기 위한 종가속도 센서; 마스터 실린더에서 각 휠 실린더로 유압을 공급하는 유압라인에 설치된 복수 개의 솔레노이드 밸브와, 브레이크액을 펌핑하여 상기 유압라인에 공급하는 펌프를 포함하고, 상기 마스터 실린더에서 각 휠 실린더로 공급되는 유압을 조절하는 구동부; 및 상기 브레이크 페달 스위치, 상기 부스터 부압 센서, 상기 마스터 실린더 유압 센서, 상기 차속 센서, 및 상기 종가속도 센서를 통하여 검출 및 입력되는 정보에 기초하여 상기 구동부를 제어하도록 설정된 프로그램에 의해 동작하는 제어부를 포함하는 차량의 제동 제어 장치를 제공한다.
이로써, 본 발명에 따른 차량의 제동 제어 방법 및 시스템에 의하면, 안정된 제동력을 발생시킬 수 있도록 차량 주행 환경에 따른 제동 부압 변동에 대하여 제동력을 자동으로 보상함으로써 안정된 제동 성능을 제공할 수 있게 된다.
특히, 고가의 진공펌프 및 페달 스트로크 센서 없이도 부압이 부족한 경우 마스터 실린더 유압을 보상하여 안정된 제동력을 발생시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제동 제어 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제동 제어 시스템의 구동부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제동 제어 방법에 대한 순서도이다.
도 4는 운전자의 브레이크 페달 작동 속도별 마스터 실린더 유압 상승 기울기를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제동 제어 방법에서 압력 보상이 이루어짐에 따라 제동에 필요한 차량 감속도가 확보될 수 있음을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제동 제어 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제동 제어 시스템의 구동부를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 제동 제어 시스템은 브레이크 페달 스위치(10), 부스터 부압 센서(20), 마스터 실린더 유압 센서(30), 차속 센서(40), 종가속도 센서(G 센서)(50), 제어부(60), 구동부(70)를 포함할 수 있다.
브레이크 페달 스위치(10)는 운전자에 의한 브레이크 페달 조작 상태를 검출하기 위한 것으로, 브레이크 페달 스위치 온(On) 시에 브레이크 페달(15)이 운전자에 의해 조작되었음을 나타낸다.
브레이크 페달 스위치(10)는 차량에 기 장착되어 있는 것으로, 브레이크 램프(미도시)가 온/오프되도록 브레이크 페달 조작 상태에 따라 배터리 전원을 선택 개폐하는 스위치이며, BLS(Brake Lamp Switch)라 불리기도 한다.
차량에서 운전자가 브레이크 페달(15)을 밟아 브레이크 페달 스위치(10)가 온(On) 되면 배터리 전원이 공급되면서 브레이크 램프가 점등되도록 한 것은 공지의 기술 사항이다.
본 발명에서는 제어부(60)가 브레이크 페달 스위치(10)의 온(On) 시에 그 온 신호를 입력받아 운전자에 의해 브레이크 페달(15)이 조작됨을 인식하게 된다.
부스터 부압 센서(20)는 부스터(25)의 부압을 검출하여 제어부(60)로 전달하며, 마스터 실린더 유압 센서(30)는 마스터 실린더(35)의 유압을 검출하여 제어부(60)로 전달한다.
차속 센서(휠 속도 센서)(40)는 차속을 검출하여 제어부(60)로 전달하고, 종가속도 센서(50)는 차량의 감속도(D, Deceleration)를 검출하기 위한 것으로, 제어부(60)가 종가속도 센서(50)의 신호로부터 차량의 감속도 정보를 취득하게 된다.
종가속도 센서(G 센서)(50) 또한 브레이크 페달 스위치(10)와 마찬가지로 차량에 기 장착되어 있는 센서로서, 차량 자세 제어 기능을 구현하는 시스템, 즉 ESC 시스템(Electronic Stability Control System)이 적용된 차량에서 기본으로 장착되는 센서이다.
이와 같이 브레이크 페달 스위치(10)와 종가속도 센서(50)는 차량에 기 장착된 검출 요소로서, 본 발명에서 기 장착된 검출 요소의 신호를 추가로 더 이용하여 제동 제어를 수행하는 것일 뿐, 본 발명의 제동 제어 과정을 위하여 브레이크 페달 스위치(10)와 종가속도 센서(50)가 새로이 추가 적용되는 것은 아니다.
제어부(60)는 제동 장치의 유압 회로에 포함된 밸브들과 펌프 등의 구성요소, 즉 구동부(70)의 구성요소들을 제어하며, 브레이크 페달 스위치(10), 부스터 부압 센서(20), 차속 센서(40), 마스터 실린더 유압 센서(30), 종가속도 센서(50)에 의한 검출 정보에 기초하여 구동부(70)의 구성요소들을 제어하기 위한 제어신호(제어명령)를 출력한다.
제어부(60)는 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 마이크로 프로세서로 구현될 수 있으며, 이러한 설정된 프로그램은 후술하는 실시예의 제동 제어 방법에 포함된 각 단계를 수행하기 위한 일련의 제어명령을 포함하는 것이 될 수 있다.
도 2를 참조하면, 운전자가 제동 입력을 위해 조작하는 브레이크 페달(15), 브레이크 페달(15)의 답력을 배력시키는 부스터(25), 부스터(25)의 배력에 의해 유압을 발생시키는 마스터 실린더(35), 마스터 실린더(35)에서 공급되는 유압(브레이크액압)에 의해 제동력을 발생시키는 휠 실린더(80)가 도시되어 있다.
도 2는 후륜의 우측륜(RR)과 전륜의 좌측륜(FL)에 설치되는 휠 브레이크의 휠 실린더(80)만을 도시한 것으로, 후륜의 좌측륜과 전륜의 우측륜에 설치되는 휠 브레이크(휠 실린더), 및 이 휠 브레이크에 마스터 실린더의 유압이 전달되도록 하는 동일 구성의 유압 회로가 더 구비됨은 공지의 기술 사항이며, 이에 대해서는 도시를 생략하였다.
휠 실린더(80)를 포함하는 휠 브레이크는 각 차륜에 설치되고, 해당 차륜의 회전을 구속하기 위한 제동력 발생을 위하여 휠 실린더(80)는 마스터 실린더(35)로부터 유압라인을 통해 공급되는 유압을 기계적인 힘으로 변환한다.
차량의 제동 장치는 상기한 브레이크 페달(15), 부스터(25), 마스터 실린더(35), 휠 실린더(80)를 포함하는 휠 브레이크, 그리고 본 발명의 제동 제어 시스템을 포함하는 것으로, 본 발명의 제동 제어 시스템에서 구동부(70)는 제어부(60)의 제어신호(제어명령)에 따라 마스터 실린더(35)로부터 휠 실린더(80)로 공급되는 유압을 조절하도록 제어된다.
좀더 상세히 설명하면, 복수 개의 솔레노이드 밸브, 브레이크액(오일)을 펌핑하여 각 휠 실린더(80)측으로 공급하는 펌프(75), 및 브레이크액이 임시 저장되는 저압 어규뮬레이터(LPA:Low Pressure Accumulator)(73)를 포함한다.
구동부(70)는, 상기 복수 개의 솔레노이드 밸브의 일부로서, 마스터 실린더(35)로부터 공급되는 브레이크액을 유압라인을 통해 휠 실린더(80)로 공급하거나 휠 실린더(80)로부터 리턴라인으로 복귀시키는 복수 개의 솔레노이드밸브(71a,71b,72a,72b)를 포함하며, NO(Normal Open)형 솔레노이드 밸브와 NC(Normal Close)형 솔레노이드 밸브가 사용된다.
NO형 솔레노이드 밸브(71a,71b) 및 NC 타입 솔레노이드 밸브(72a,72b)를 통해 휠 실린더(80)로 브레이크액(오일)을 공급하여 유압을 증가시키거나 오일을 빼내 유압을 감소시켜 제동력을 조절하게 된다.
이때, 각 휠 실린더(80) 입구측의 유압라인에 NO형 솔레노이드 밸브(인렛 밸브)(71a,71b)가 설치되고, 이 NO형 솔레노이드 밸브(71a,71b)들이 개폐 제어됨에 따라 각 휠 실린더(80)로의 브레이크액 공급이 제어된다.
또한, 각 NO형 솔레노이드 밸브(71a,71b)의 출구측과 휠 실린더(80) 입구측 사이의 유압라인으로부터 각각 분기된 리턴라인에는 NC형 솔레노이드 밸브(아웃렛 밸브)(72a,72b)가 설치되고, 각 NC형 솔레노이드 밸브(72a,72b)의 출구측 리턴라인이 저압 어큐뮬레이터(73)로 연결된다.
저압 어큐뮬레이터(73)에는 NC형 솔레노이드 밸브(72a,72b)를 통해 휠 실린더(80)에서 빠져나온 브레이크액이 일시 저장되고, 펌프(75)는 저압 어큐뮬레이터(73)에 저장된 브레이크액을 흡입 및 펌핑하여 휠 실린더(80) 또는 마스터 실린더(35)측으로 전달한다.
또한, 마스터 실린더(35)에서 휠 실린더(80)로 연결되는 유압라인, 보다 명확히는 마스터 실린더(35)에서 NO형 솔레노이드 밸브(71a,71b) 입구측으로 연결된 유압라인에 NO형 트랙션 컨트롤 솔레노이드 밸브(TC)(77)가 설치된다.
이때, 펌프(75) 출구측의 유압라인이, NO형 트랙션 컨트롤 솔레노이드 밸브(77) 출구측과 NO형 솔레노이드 밸브(71a,71b) 입구측 사이의 유압라인에 연결된다.
이와 더불어, 마스터 실린더(35)와 펌프(75) 입구측 사이를 연결하는 유압라인에 NC형 전자 셔틀 밸브(ESV)(76)가 설치된다.
이에 따라, NC형 전자 셔틀 밸브(76)가 개방되면 마스터 실린더(35)와 펌프(75) 사이의 유압라인이 개방되고, NC형 전자 셔틀 밸브(76)가 폐쇄되면 마스터 실린더(35)와 유압펌프(75) 사이의 유압라인이 폐쇄된다.
또한, 펌프(75)로부터 토출되는 유압이 필요 이상으로 증가할 경우 브레이크액을 마스터 실린더(35)측으로 되돌리는 릴리프 밸브(78)가 설치된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 제동 제어 방법에 대한 순서도로서, 이를 참조하여 실시예에 따른 제동 제어 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어부(60)에 브레이크 페달 스위치(10)의 온 신호가 입력되고(S11), 부스터 부압 센서(20), 차속 센서(40), 마스터 실린더 유압 센서(30), 종가속도 센서(50)를 통해 부스터 부압, 차속, 마스터 실린더 유압, 감속도 정보가 취득된다(S12).
물론, 상기 각 센서들은 차량 주행 중 제동 제어에 필요한 정보를 지속 검출하여 제어부(60)에 전달하며, 제어부(60)는 차량 주행 중 제동 제어 과정 동안 각 센서들을 통해 제동 제어에 필요한 정보를 실시간으로 취득하게 된다.
제어부(60)는 브레이크 페달 스위치(10)의 온(On) 신호를 입력받게 되면, 운전자에 의해 브레이크 페달(15)이 조작된 것으로 판단하고, 브레이크 페달 조작시 부스터 부압 센서(20)에 의해 검출된 부스터 부압의 크기를 부압 설정치와 비교한다(S13).
여기서, 부스터 부압의 크기가 부압 설정치보다 크면, 제어부(60)는 S14 단계에서 통상적인 일반 제동 제어를 수행한다.
상기 부압 설정치는 제동시 필요한 부스터 부압의 크기를 고려하여 설정되며, 380 mmHg 정도일 수 있다.
한편, 부스터 부압의 크기가 부압 설정치 이하인 경우, 제어부(60)에서 차속을 설정차속과 비교하는 S15 단계가 수행된다.
상기 설정차속은 주행 안정성을 고려하여 설정할 수 있으며, 30km/h 정도일 수 있다.
상기 S15 단계에서 차속이 설정차속 이하인 경우, 제어부(60)에서 종가속도 센서(50)에 의해 검출된 감속도를 미리 설정된 감속도 설정치1과 비교하는 S16 단계가 수행된다.
여기서, 종가속도 센서(50)에 의해 검출된 감속도가 감속도 설정치1 이상이면, 제어부(60)는 S17 단계에서 통상적인 일반 제동 제어를 수행한다.
또한, S15 단계에서 차속이 설정차속보다 큰 것으로 판단한 경우, 제어부(60)는 마스터 실린더 유압 센서(30)에 의해 검출되는 마스터 실린더 유압으로부터 마스터 실린더 유압 상승 기울기를 구하게 된다(S18).
또한, 제어부(60)에서는 상기 마스터 실린더 유압 상승 기울기가 구해지면, 종가속도 센서(50)에 의해 검출된 감속도를, 부스터 부압 센서(20)에 의해 검출된 부스터 부압의 크기와 상기 마스터 실린더 유압 상승 기울기에 기초하여 결정되는 감속도 설정치2와 비교하는 S19 단계가 수행된다.
이때, 부스터 부압의 크기와 마스터 실린더 유압 상승 기울기에 따른 값으로 감속도 설정치2가 설정되어 있는 맵 데이터 또는 선도 데이터 등의 설정정보가 이용되며, 선행 연구를 통해 얻어진 이러한 설정정보가 제어부(60)에 미리 입력 및 저장되어 이용된다.
여기서, 종가속도 센서(50)에 의해 검출된 감속도가 감속도 설정치2 이상이면, 마스터 실린더(35)에서 각 휠 실린더(80)로 공급되고 있는 제동 유압을 그대로 유지한다(S23).
반면, S19 단계에서 종가속도 센서(50)에 의해 검출된 감속도가 감속도 설정치2보다 작거나, 상기 S16 단계에서 종가속도 센서(50)에 의해 검출된 감속도가 감속도 설정치1보다 작은 경우, 제어부(60)는 마스터 실린더 유압을 보상하는 S20 단계를 수행한다.
이때, 제어부(60)는 마스터 실린더 유압을 보상하기 위해 상기 감속도 설정치1 또는 감속도 설정치2와, 상기 부스터 부압 센서(20)에 의해 검출된 부압의 크기에 기초하여 마스터 실린더 목표 유압을 결정하고, 상기 검출된 마스터 실린더 유압이 상기 마스터 실린더 목표 유압보다 작은 경우 마스터 실린더 유압을 보상하게 된다(1차 압력 보상).
상기 마스터 실린더 목표 유압은 제동시 감속도 설정치 1 또는 감속도 설정치 2만큼의 차량 감속도를 얻기 위한, 부스터 부압의 크기에 따른 마스터 실린더 유압을 의미한다.
여기서, 감속도와 부스터 부압에 따른 값으로 마스터 실린더 목표 유압이 설정되어 있는 맵 데이터 또는 선도 데이터 등의 설정정보가 이용되며, 선행 연구를 통해 얻어진 이러한 설정정보가 제어부(20)에 미리 입력 및 저장되어 이용된다.
또한, 마스터 실린더 유압 보상 시, 이후 마스터 실린더 유압 센서(30)에 의해 검출되는 마스터 실린더 유압이 마스터 실린더 목표 유압에 도달할 수 있도록 NO형 솔레노이드 밸브(71a,71b)가 개방된 상태에서 펌프(75)를 구동하여, 상기 마스터 실린더 목표 유압까지 마스터 실린더 유압을 증가시킨다.
이에 각 휠 실린더(80)에 공급되는 유압이 증가하여 원하는 차량 감속도를 얻을 수 있고, 차량 제동에 필요한 큰 제동력을 제공할 수 있게 된다.
상기와 같은 마스터 실린더 유압 보상이 이루어지고 나면, 다시 종가속도 센서(50)에 의해 검출된 감속도를 상기 감속도 설정치1 또는 감속도 설정치2와 비교하여(S21), 감속도 설정치1 또는 감속도 설정치2 이상이면, 마스터 실린더(35)에서 각 휠 실린더(80)로 공급되고 있는 제동 유압을 그대로 유지한다(펌프를 오프 상태로 유지)(S23).
반면, 종가속도 센서(50)에 의해 검출된 감속도가 감속도 설정치1 또는 감속도 설정치2보다 작은 경우라면 마스터 실린더 유압을 추가로 보상한다(S22).
즉, 마스터 실린더 유압 센서(20)에 의해 검출되는 마스터 실린더 유압이 미리 설정된 마스터 실린더 유압 설정치에 도달할 수 있도록 NO형 솔레노이드 밸브(71a,71b)가 개방된 상태에서 펌프(75)를 추가로 구동하여, 상기 마스터 실린더 유압 설정치까지 마스터 실린더 유압을 증가시킨다.
이와 같은 2차 압력 보상(S22)이 이루어지고 나면, 펌프(75) 오프 상태에서 마스터 실린더(35)로부터 각 휠 실린더(80)로 공급되고 있는 제동 유압을 유지한다(S23).
도 4는 운전자의 브레이크 페달 작동 속도별 마스터 실린더 유압 상승 기울기를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이, 운전자가 브레이크 페달을 빠른 속도로 조작하는 긴급 제동시인 경우 마스터 실린더 유압 상승 기울기가 크고, 브레이크 페달을 느린 속도로 조작하는 완제동시인 경우 마스터 실린더 유압 상승 기울기가 상대적으로 작다.
완제동시 유압 상승 기울기(ΔP2)는 ΔP2 = p1/t2로 구해질 수 있고, 긴급 제동시 유압 상승 기울기(ΔP1)는 ΔP1 = p1/t1으로 구해질 수 있으며, 마스터 실린더 유압 상승 기울기에 따라 운전자의 의지를 판단할 수 있다.
또한, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제동 제어 방법에서 압력 보상이 이루어짐에 따라 제동에 필요한 차량 감속도가 확보될 수 있음을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
이에 나타낸 바와 같이, 예를 들어, 부스터 부압의 크기가 500mmHg인 경우와 200mmHg인 경우를 비교하였을 때, 마스터 실린더 유압 상승 기울기가 동일한 조건에서, 부스터 부압의 크기가 제동시 필요한 최소한의 부스터 부압의 크기보다 작은 200mmHg일 경우 제동시 차량 감속도가 작아짐을 알 수 있다.
여기서, 마스터 실린더 유압 상승 기울기(운전자 제동 의지)에 따라 0.6g, 0.1g가 제동시 요구하는 차량 감속도라면, 부스터 부압의 크기가 200mmHg인 경우라 하더라도, 본 발명의 실시예에 따른 제동 제어 과정의 유압 보상을 통해서 운전자 요구 수준인 0.6g, 0.1g의 차량 감속도를 나타내는 제동이 이루어질 수 있게 된다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
10 : 브레이크 페달 스위치 15 : 브레이크 페달
20 : 부스터 부압 센서 25 : 부스터
30 : 마스터 실린더 유압 센서 35 : 마스터 실린더
40 : 차속 센서 50 : 종가속도 센서(G 센서)
60 : 제어부 70 : 구동부
71a,71b : NO형 솔레노이드 밸브 72a,72b : NC형 솔레노이드 밸브
73 : 저압 어큐뮬레이터(LPA) 74 : 모터
75 : 펌프 76 : NC형 전자 셔틀 밸브(ESV)
77 : NO형 트랙션 컨트롤 솔레노이드 밸브(TC)
78 : 릴리프 밸브 80 : 휠 실린더

Claims (9)

  1. 운전자에 의한 브레이크 페달 조작을 검출하고, 부스터 부압, 차속, 마스터 실린더 유압, 감속도를 실시간 검출하는 단계;
    운전자에 의한 브레이크 페달 조작 검출시 상기 검출된 부스터 부압의 크기와 부압 설정치를 비교하는 단계;
    상기 검출된 부스터 부압의 크기가 부압 설정치 이하이면, 상기 검출된 차속과 설정차속을 비교하는 단계;
    상기 검출된 차속이 설정차속보다 큰 경우, 상기 검출되는 마스터 실린더 유압의 유압 상승 기울기를 결정하는 단계;
    상기 검출된 감속도를, 상기 검출된 부스터 부압의 크기와 상기 마스터 실린더 유압 상승 기울기에 기초하여 결정되는 감속도 설정치2와 비교하는 단계; 및
    상기 검출된 감속도가 감속도 설정치2보다 작은 경우, 상기 감속도 설정치2와 상기 검출된 부스터 부압의 크기에 기초하여 마스터 실린더 목표 유압을 결정하고, 상기 검출된 마스터 실린더 유압이 상기 마스터 실린더 목표 유압보다 작은 경우 마스터 실린더 유압을 보상하는 단계;
    를 포함하는 차량의 제동 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 검출된 차속과 설정차속을 비교하는 단계에서 차속이 설정차속보다 큰 경우, 상기 검출된 감속도를 미리 설정된 감속도 설정치1과 비교하는 단계;
    상기 검출된 감속도가 감속도 설정치1보다 작은 경우, 상기 감속도 설정치1과 상기 검출된 부스터 부압의 크기에 기초하여 마스터 실린더 목표 유압을 결정하고, 상기 검출된 마스터 실린더 유압이 상기 감속도 설정치1을 통해 결정된 마스터 실린더 목표 유압보다 작은 경우 마스터 실린더 유압을 보상하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 감속도 설정치1을 통해 결정된 마스터 실린더 목표 유압보다 작은 경우 마스터 실린더 유압을 보상하는 마스터 실린더 유압 보상이 이루어지고 난 후 검출된 감속도를 상기 감속도 설정치1과 비교하는 단계; 및
    상기 비교시 검출된 감속도가 상기 감속도 설정치1보다 작은 경우, 마스터 실린더 유압을 미리 설정된 마스터 실린더 유압 설정치에 도달하도록 증가시키는 유압 보상 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 마스터 실린더 유압을 마스터 실린더 유압 설정치까지 증가시키는 유압 보상 단계에서,
    마스터 실린더에서 각 휠 실린더로 유압을 공급하는 유압라인의 솔레노이드 밸브를 제어한 상태에서, 브레이크액을 펌핑하여 상기 유압라인에 공급하는 펌프를 구동시키는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 마스터 실린더 유압을 보상하는 단계에서는,
    이후 검출되는 마스터 실린더 유압이 마스터 실린더 목표 유압에 도달할 수 있도록, 마스터 실린더에서 각 휠 실린더로 유압을 공급하는 유압라인의 솔레노이드 밸브를 제어한 상태에서, 브레이크액을 펌핑하여 상기 유압라인에 공급하는 펌프펌프를 구동시켜, 마스터 실린더 목표 유압까지 각 휠 실린더에 공급되는 마스터 실린더 유압을 증가시키는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 마스터 실린더 유압을 보상하는 단계에서는,
    이후 검출되는 마스터 실린더 유압이 마스터 실린더 목표 유압에 도달할 수 있도록, 마스터 실린더에서 각 휠 실린더로 유압을 공급하는 유압라인의 솔레노이드 밸브를 제어한 상태에서, 브레이크액을 펌핑하여 상기 유압라인에 공급하는 펌프펌프를 구동시켜, 마스터 실린더 목표 유압까지 각 휠 실린더에 공급되는 마스터 실린더 유압을 증가시키는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 마스터 실린더 유압 보상이 이루어지고 난 후 검출된 감속도를 상기 감속도 설정치2와 비교하는 단계; 및
    상기 비교시 검출된 감속도가 상기 감속도 설정치2보다 작은 경우, 마스터 실린더 유압을 미리 설정된 마스터 실린더 유압 설정치에 도달하도록 증가시키는 유압 보상 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 마스터 실린더 유압을 마스터 실린더 유압 설정치까지 증가시키는 유압 보상 단계에서,
    마스터 실린더에서 각 휠 실린더로 유압을 공급하는 유압라인의 솔레노이드 밸브를 제어한 상태에서, 브레이크액을 펌핑하여 상기 유압라인에 공급하는 펌프를 구동시키는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 방법.
  9. 운전자에 의한 브레이크 페달 조작 상태를 검출하는 브레이크 페달 스위치;
    부스터의 부압을 검출하는 부스터 부압 센서;
    마스터 실린더의 유압을 검출하는 마스터 실린더 유압 센서;
    차속을 검출하는 차속 센서;
    차량의 감속도를 검출하기 위한 종가속도 센서;
    마스터 실린더에서 각 휠 실린더로 유압을 공급하는 유압라인에 설치된 복수 개의 솔레노이드 밸브와, 브레이크액을 펌핑하여 상기 유압라인에 공급하는 펌프를 포함하고, 상기 마스터 실린더에서 각 휠 실린더로 공급되는 유압을 조절하는 구동부; 및
    상기 브레이크 페달 스위치, 상기 부스터 부압 센서, 상기 마스터 실린더 유압 센서, 상기 차속 센서, 및 상기 종가속도 센서를 통하여 검출 및 입력되는 정보에 기초하여 상기 구동부를 제어하도록 설정된 프로그램에 의해 동작하는 제어부;
    를 포함하고,
    상기 설정된 프로그램은 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 일련의 제어명령을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 제동 제어 시스템.
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