KR20210076444A - Flex brake의 제동 이질감 보상 제어 시스템 - Google Patents

Flex brake의 제동 이질감 보상 제어 시스템 Download PDF

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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템으로서, 더욱 자세하게는 제동모드의 강제 전환으로 최초 제동 시에만 제동유압을 보상함으로써 운전자에게 제동력 변화를 인지시켜 차량 운행의 안정성 향상 및 운전자에게 제동력 변화를 인지시킬 수 있는 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 부스터 시스템의 고장 발생 시 운전자에 의해 선택된 제동모드를 NORMAL 제동모드로 강제 전환되도록 제어하고, 강제 전환 시 감소되는 제동유압의 크기를 최초 제동 시에 줄이도록 보상하는 제어 시스템을 제공하고자 한다.

Description

FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템{COMPENSATION CONTROL SYSTEM FOR PREVENTING BRAKING INCONVENIENCE OF THE FLEX BRAKE}
본 발명은 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템으로서, 더욱 자세하게는 제동모드의 강제 전환 시 최초 제동에 한해 제동유압을 보상함으로써 운전자에게 제동력 변화를 인지시켜 차량 운행의 안정성 향상 및 운전자에게 제동력 변화를 인지시킬 수 있는 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 브레이크 부스터는 차량 제동시 운전자가 브레이크 페달을 밟는 답력을 배가(boosting)시켜 주는 장치로서, 크게 진공 부스터, 유압 부스터 및 전동 부스터로 구분할 수 있다.
이중, 전동 부스터 방식에 의한 제동장치는 운전자의 답력 정보인 페달 스트로크 센서 값에 따라 모터를 구동해 전후륜 제동압을 형성하고, 전륜과 후륜 상호간 협조제어를 구현한다. 즉, 전동 부스터 방식에 의한 제동장치는 운전자가 페달을 밟으면 ECU(Electronic Control Unit)에서 산출된 요구 제동력을 근거로 전동 부스터의 모터를 구동하고, 모터 회전으로 전륜과 후륜의 제동압을 형성하는 것이다.
이러한 전동 부스터의 제동압 제어를 위해 종래 기술인 한국 공개특허 제10-2018-0094590호(전동 부스터 제동 시스템의 모터 제어장치 및 방법)가 알려져 있다. 즉, 상기 종래 기술은 정확한 제동압 형성을 위해 전동 부스터의 모터를 원점 제어하는 방식을 개시한다. 이는 브레이크 제원에 따른 원래의 제동 유압이 생성되도록 제어하기 위한 것이다.
한편, 브레이크 페달을 밟는 양에 따라 저제동력 부터 고제동력까지 가변적으로 제동력이 발생되도록 구성하여 여성이나 노약자 등도 간편하게 사용할 수 있도록 FLEX BRAKE(가변식 브레이크) 기술이 개발되고 있다. FLEX BRAKE는 운전자에게 제동모드 선택권을 주고, 동일한 페달 스트로크의 크기로 페달을 밟았을 때 HIGH 제동모드에서는 높은 제동유압이 발생되고 LOW 제동모드에서는 낮은 제동유압이 발생되도록 하여 운전자에게 제동감을 차별적으로 제공하는 기술이다. 이러한 FLEX BRAKE 기술은 일반적으로 전동식 또는 유압식 부스터에 적용이 가능하다.
FLEX BRAKE 기술은 부스터 시스템의 오류에 대비하여 작동될 필요가 있으나, 종래 기술은 이러한 과제를 해결하지 못하고 있다.
한국 공개특허 제10-2018-0094590호(전동 부스터 제동 시스템의 모터 제어장치 및 방법)
본 발명은 부스터 시스템 고장시 제동 시스템의 안정성을 확보하기 위해 FLEX BRAKE 기능을 중단하고 기본 제동모드(NORMAL 제동모드)로 강제 전환시킨다. 다만, 운전자가 HIGH 제동모드 또는 LOW 제동모드를 선택한 경우에 NORMAL 제동모드로 강제 전환되면 운전자는 제동 이질감을 느끼게 된다. 따라서 본 발명은 제동모드의 강제 전환 시 운전자가 느끼는 제동 이질감을 최초 제동에 한해 보상해주는 기술을 제공하고자 한다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위해, 제동유압의 크기에 따라 구분되는 LOW 제동모드, NORMAL 제동모드 및 HIGH 제동모드 중 어느 하나가 선택될 수 있는 제동모드 선택부; 제동모드 별로 페달 스트로크의 크기와 제동유압의 크기 관계를 나타내는 제동맵을 저장하는 메모리부; 및 상기 제동유압을 생성하는 액츄에이터 및 이를 제어하는 제어부를 포함하는 부스터;를 포함한다. 여기서, 상기 제어부는, 상기 제동모드 선택부의 선택에 따라 상기 메모리부에 저장된 제동맵에 따른 제동을 수행하도록 제어하되, 상기 부스터의 성능 저하 정도 또는 상기 부스터를 제어하는 신호의 오류 유무를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 제동모드 선택부에서 선택된 HIGH 제동모드가 NORMAL 제동모드로 강제 전환되도록 제어하고, 강제 전환 시 감소되는 제동유압의 크기를 최초 제동 시에 줄이도록 보상하는 제동 이질감 보상 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 제동모드가 강제 전환되는 경우에 운전자가 인지하지 못한 최초 제동 시에 제동유압의 크기를 보상해주어 제동 이질감을 감소시키고, 제동력 부족으로 차량이 외부 물체와 충돌하는 것이 방지된다.
또한, 본 발명에 따르면 최초 제동 시에 제동모드의 변경이 있다는 것을 운전자에게 인지시켜 추가 제동 시에 운전자의 주의를 환기시킬 수 있으므로, 차량 운행의 안정성이 증대된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 제동 이질감 보상 제어를 설명하기 위한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 제동 이질감 보상 제어를 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 제동 이질감 보상 제어를 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템의 작동 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명에 따른 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템은 부스터 시스템의 고장 발생 시 FLEX BRAKE의 기능을 중단하고 기본 제동모드(NORMAL 제동모드)로 강제 전환시킨다. 여기서, FLEX BRAKE는 제동 시 다양한 제동감이 선택될 수 있도록 고안된 것으로, 저속의 제동유압을 발생시키는 LOW 제동모드, 중속의 제동유압을 발생시키는 NORMAL 제동모드 및 고속의 제동유압을 발생시키는 HIGH 제동모드를 포함하고, 선택된 제동모드에 따라 제동이 수행된다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템은 제동모드의 강제 전환으로 운전자가 제동 이질감을 최초 제동에 한해 보상해 준다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템은 센서부(10), 메모리부(20), 제동모드 선택부(30) 및 부스터(40)를 포함한다.
센서부(10)는 차량의 내외부 정보를 실시간으로 측정한다. 예를 들어, 센서부(10)에 포함된 페달 스트로크 센서는 운전자가 페달을 밟은 강도에 따른 답력 정보를 실시간으로 측정할 수 있고, 부스터 센서는 부스터(40)에서 발생된 브레이크 작동 유압에 관한 정보를 실시간으로 측정할 수 있다. 이외에도 센서부(10)는 부스터(40)의 상태를 체크하는 다양한 센서를 포함할 수 있다.
메모리부(20)는 각 제동모드에 해당하는 제동맵이 미리 설정되어 저장된다. 즉, 메모리부(20)에 저장된 제동맵은 LOW 제동모드의 제동맵과, NORMAL 제동모드의 제동맵 및 HIGH 제동모드의 제동맵을 포함하다.
제동맵은 제동유압의 발생 패턴을 정의하는 것으로 그래프 등으로 도시될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 제동맵에는 페달 스트로크의 크기에 관한 x축과 제동유압의 크기에 관한 y축이 도시되고, 페달 스트로크의 크기에 따른 제동유압 값을 연결한 제동선이 도시된다. 따라서, LOW 제동모드의 제동맵에는 LOW 제동모드의 제동선이 나타나고, NORMAL 제동모드의 제동맵에는 NORMAL 제동모드의 제동선이 나타나며, HIGH 제동모드의 제동맵에는 HIGH 제동모드의 제동선이 나타난다. 여기서, NORMAL 제동모드의 제동맵은 기본 제동맵으로 설정될 수 있다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 각각의 제동선이 하나의 제동맵에 도시되어 나타내었다.
한편, 제동맵에 도시된 x축은 페달 스트로크의 양으로 표시될 수 있다. 예를 들어, 운전자가 페달을 밟지 않았을 때를 0%의 페달 스트로크로 표시되고, 페달을 완전히 밟았을 때를 100%의 페달 스트로크로 표시될 수 있다.
제동모드 선택부(30)에서 운전자는 제동모드의 선택이 가능하다. 제동모드 선택부(30)는 AVN(Audio Video Navigation), 별도의 터치식 디스플레이 화면, 스위치, 다이얼 등으로 다양한 구성을 가지고 차량 내에 설치될 수 있고, 스마트폰 등 다른 단말기와 연동될 수 있다. 제동모드 선택부(30)는 제어부(44)와 연결되고, 제동모드 선택부(30)에서 선택된 신호가 제어부(44)로 인가되거나, 제어부(44)의 제어 신호가 제동모드 선택부(30)로 인가될 수 있다.
제동모드 선택부(30)에는 LOW 제동모드, NORMAL 제동모드 또는 HIGH 제동모드를 운전자가 직접 선택할 수 있도록 각 제동모드가 표시된다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 차량의 주행모드와 연계되어 제동모드가 미리 설정될 수 있다. 예를 들어, COMFORT 주행모드는 NORMAL 제동모드와 연계되어 있거나, SPORT 주행모드는 HIGH 제동모드와 연계되어 있는 식이다. 이 경우 운전자가 제동모드 선택부(30)에 표시된 주행모드를 선택하면 이와 연동된 제동모드가 자동으로 설정된다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 제동모드 선택부(30)에는 각 제동모드에 따른 제동맵이 표시될 수도 있다.
부스터(40)는 액츄에이터(42)와 액츄에이터(42)를 제어하는 제어부(44)를 포함한다. 이러한 부스터(40)는 IEB(Integrity Electronic Brake) 등의 전동 부스터이거나 유압 부스터일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 부스터(40)는 운전자가 브레이크 페달을 밟는 힘 이외에 마스터 실린더를 작동시켜 생성된 브레이크 유압으로 제동력을 배가시키는 장치로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 부스터(40)는 모터의 구동에 의해 제동압을 생성하는 전동 부스터이다. 그러나 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 부스터(40)는 작동 방식에 따라 유압식 또는 진공식 등 다양한 형태의 부스터가 사용될 수 있다.
액츄에이터(42)는 제어부(44)의 신호에 따라 제동압을 발생시켜 각 차륜에 전달하는 기능을 수행한다.
제어부(44)는 제동과 관련된 전반적인 제어를 수행한다.
제어부(44)는 제동모드 선택부(30)와 연결되어 LOW 제동모드, NORMAL 제동모드 및 HIGH 제동모드에 관한 정보를 제동모드 선택부(30)에 제공한다. 제동모드 선택부(30)에서 제동모드가 선택되면 제어부(44)는 선택된 제동모드에 해당하는 제동맵을 메모리부(20)에서 불러와 제동이 수행되도록 제어한다. 한편, 제어부(44)는 제동모드 선택부(30)의 고장 등으로 인해 제동모드 선택부(30)에서 제동모드가 선택될 수 없는 상황이라고 판단되면 NORMAL 제동맵으로 제동이 수행되도록 제어한다.
제어부(44)는 페달 스트로크 센서에서 실시간으로 수집된 운전자의 페달 답력 정보를 수신하여 요구 제동력을 연산한다. 제어부(44)는 연산된 요구 제동력에 맞추어 제동모드의 제동맵에 의해 제동유압이 생성되도록 제어한다.
제어부(44)는 액츄에이터(42) 또는 제어부(44) 자체의 고장 여부 등으로 인해 부스터 시스템에 고장이 발생하였는지 여부를 판단한다.
제어부(44)는 부스터(40)의 성능 저하 정도를 판단한다. 즉, 제어부(44)는 부스터(40)가 정상 상태인지 판단한 후, 정상 상태가 아니라면 부스터(40)의 성능이 어느 정도 저하되었는지 판단한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 부스터(40)의 성능 저하 정도는 제1 성능과 제2 성능을 포함한다. 제1 성능은 부스터(40)가 최소한 NORMAL 제동모드로 작동이 가능한 상태의 성능이고, 제2 성능은 제1 성능에 비해 성능이 저하된 것으로, 부스터(40)가 NORMAL 제동모드로 작동이 불가능한 상태의 성능이다. 여기서, 제2 성능의 수준은 부스터(40) 및 기타 브레이크의 제원에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
제어부(44)는 부스터(40)가 제1 성능이라고 판단되면 제동모드 선택부(30)에서 선택된 제동모드와 상관없이 NORMAL 제동모드로 강제 전환되도록 제어한다. 이때, 제동모드 선택부(30)에서 선택된 제동모드가 HIGH 제동모드라면 제동유압의 감소로 인해 제동력이 줄어들어 운전자는 제동 밀림감을 경험하게 되고, 제동모드 선택부(30)에서 선택된 제동모드가 LOW 제동모드라면 제동유압의 증가로 인해 제동력이 크게 되어 운전자는 제동 꽂힘감을 경험하게 된다. 특히, HIGH 제동모드에서 NORMAL 제동모드로 전환되는 경우 제동력이 줄어들면 급박한 제동 상황에서 안전상의 문제가 발생될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(44)는 이러한 제동 이질감을 보상하기 위해 제동 이질감 보상 제어를 수행한다. 이에 관해서는 후술하기로 한다.
제어부(44)는 부스터(40)가 제2 성능이라고 판단되면 NORMAL 제동모드로 전환하지 않고 제2 성능에 따른 제동유압이 발생되도록 제어한다. 이때, 제어부(44)는 부스터(40)의 성능이 제2 성능 상태에 있고, 제2 성능에 따라 제동유압이 발생된다는 알람 메시지를 운전자에게 제공하도록 제어할 수 있다.
제2 성능 보다 저하된 부스터(40)의 상태는 제동력이 충분히 발생되지 않는 위험한 상태이다. 따라서 제어부(44)는 부스터(40)가 제2 성능 보다 저하된 상태라고 판단되면 백업제동을 실시하도록 제어한다. 여기서, 백업제동은 부스터(40)의 성능 저하를 대비하여 제동유압을 발생시키는 제동으로, 마스터 실린더에 연결된 백업유로를 통해 수행될 수 있다.
제어부(44)는 부스터(40)를 제어하는 신호에 오류가 있는지 여부를 판단한다. 여기서, 오류가 있다는 것은 센서부(10)에서 실시간으로 측정된 정보에 따라 제어부(44)로부터 송출된 제어 신호가 부스터(40)에 인가되지 않는 상황을 의미한다. 이러한 상황이 발생되면 제어부(44)는 제동모드 선택부(30)에서 선택된 제동모드와 상관없이 NORMAL 제동모드로 강제 전환되도록 제어한다. 이때, 제어부(44)는 제동모드 선택부(30)에서 선택된 제동모드의 신호에 따라 제동 이질감 보상 제어를 수행한다. 또한, 제어부(44)는 제어 신호에 오류가 있다는 알람 메시지를 운전자에게 제공하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(44)는 ABS(Anti-lock Brake System), ESC(Electronic Stability Control), TCS(Traction Control System) 등 다른 제동 부가 기능 장치와 연동되어 제어 신호를 송수신할 수 있다. 여기서, 제어부(44)가 부스터(40)의 성능 저하 정도를 판단하거나 부스터(40)의 제어 신호 오류 여부를 판단하는 것은 상술한 제동 부가 기능 장치가 작동될 수 없는 상황을 대비하기 위한 것이다.
제어부(44)는 제동 이질감 보상 제어를 수행한다. 상술한 바와 같이, 부스터(40)의 성능이 제1 성능으로 되거나 부스터(40)를 제어하는 신호에 오류가 발생되면 NORMAL 제동모드로 강제 전환되는데, 제동 이질감 보상 제어는 제동모드 선택부(30)에서 선택된 제동모드가 LOW 제동모드이거나 HIGH 제동모드인 경우 제동모드의 전환으로 인해 제동 이질감이 발생되므로 이를 보상하기 위한 것이다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 제동 이질감 보상 제어는 운전자의 안전을 위해 HIGH 제동모드에서 NORMAL 제동모드로 전환되는 경우를 중심으로 설명하기로 한다. 한편, 제동모드 선택부(30)에서 선택된 제동모드가 NORMAL 제동모드라면 제동 이질감 보상 제어가 수행되지 않고, 제어부(44)는 NORMAL 제동모드로 작동되도록 제어한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제동 이질감 보상 제어는 제1 내지 제3 제동 이질감 보상 제어 중 어느 하나 이상을 포함한다. 제1 내지 제3 제동 이질감 보상 제어는 HIGH 제동모드의 제동유압의 크기 보다 작고 NORMAL 제동모드의 제동유압의 크기 보다 큰 제동유압을 갖는 보상 제동모드의 제동맵에 의해 수행된다. 이러한 보상 제동모드의 제동맵에는 보상 제동모드의 제동선이 나타나고, 보상 제동모드의 제동맵은 미리 설정되어 메모리부(20)에 저장된다. 구체적으로, HIGH 제동모드에서 NORMAL 제동모드로 전환 시, 모든 구간(페달 스트로크의 크기에 따른 구간)에서 제동유압이 감소하게 되는데, 제동 이질감 보상 제어는 HIGH 제동모드를 보상 제동모드로 전환시켜 감소되는 제동유압의 크기를 줄이도록 보상하는 것이다. 여기서, 보상되는 양을 결정하는 방식이 다양할 수 있는데, 제1 내지 제3 제동 이질감 보상 제어는 이에 따라 구분된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 제동 이질감 보상 제어를 설명하기 위한 그래프이다.
도 2를 참조하면, 제1 HIGH 제동모드에서 NORMAL 제동모드로 강제 전환되는 경우(제1 경우)와, 제1 HIGH 제동모드 보다 작은 제동유압을 갖는 제2 HIGH 제동모드에서 NORMAL 제동모드로 강제 전환되는 경우(제2 경우)가 있다. 제1 제동 이질감 보상 제어는 모든 구간에서 보상되는 양을 같도록 하는 제어 방식이다.
구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 페달 스트로크의 크기가 40%인 지점에서 제1 제동 이질감 보상 제어를 설명하면 다음과 같다. 제1 HIGH 제동모드에서 NORMAL 제동모드로 전환 시 감소되는 제동유압의 크기는 H1이고, 보상 제동모드의 제동맵(M)에 의해 보상되는 양은 C1이며, 보상 후의 제동유압의 크기는 H1'이다. 그리고 제2 HIGH 제동모드에서 NORMAL 제동모드로 전환 시 감소되는 제동유압의 크기는 H2이고, 보상 제동모드의 제동맵(M0)에 의해 보상되는 양은 C2이며, 보상 후의 제동유압의 크기는 H2'이다. 여기서, C1과 C2의 크기는 같다. 제1 제동 이질감 보상 제어는 하나의 보상 제동모드의 제동맵(M0)에 의해 수행된다.
제1 제동 이질감 보상 제어에 따르면, 제1 경우에서 보상 후의 제동유압의 크기(H1')는 제2 경우에서 보상 후의 제동유압의 크기(H2') 보다 크다. 따라서 운전자는 제2 경우에서 보상의 효과가 더 크다고 느낄 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 제동 이질감 보상 제어를 설명하기 위한 그래프이다.
도 3을 참조하면, 제3 HIGH 제동모드에서 NORMAL 제동모드로 강제 전환되는 경우(제3 경우)와 제3 HIGH 제동모드 보다 작은 제동유압을 갖는 제4 HIGH 제동모드에서 NORMAL 제동모드로 강제 전환되는 경우(제4 경우)가 있다. 제2 제동 이질감 보상 제어는 모든 구간에서 보상 비율이 일정하도록 보상되는 양을 제어하는 방식이다.
구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따라 페달 스트로크의 크기가 40%인 지점에서 제2 제동 이질감 보상 제어를 설명하면 다음과 같다. 제3 HIGH 제동모드에서 NORMAL 제동모드로 전환 시 감소되는 제동유압의 크기는 H3이고, 제1 보상 제동모드의 제동맵(M1)에 의해 보상되는 양은 H3에 보상 비율 δ가 고려된 C3이며, 보상 후의 제동유압의 크기는 H3'이다. 그리고 제4 HIGH 제동모드에서 NORMAL 제동모드로 전환 시 감소되는 제동유압의 크기는 H4이고, 제2 보상 제동모드의 제동맵(M2)에 의해 보상되는 양은 H4에 보상 비율 δ 가 고려된 C4이며, 보상 후의 제동유압의 크기는 H4'이다. 여기서, C3와 C4의 크기는 다르나, 보상 비율(δ)은 같다. 본 발명의 일 실시예에서 δ는 0에서 1 사이의 값으로, 백분율로 표현될 수도 있다. 제2 제동 이질감 보상 제어는 제3 HIGH 제동모드에 적용되는 제1 보상 제동모드의 제동맵(M1)과 제4 HIGH 제동모드에 적용되는 제2 보상 제동모드의 제동맵(M2)에 의해 수행된다.
제2 제동 이질감 보상 제어에 따르면, 제3 경우와 제4 경우에서 보상 비율(δ)은 같다. 따라서 운전자는 제3 HIGH 제동모드에서 NORMAL 제동모드로 전환되거나 제4 HIGH 제동모드에서 NORMAL 제동모드로 전환되어도 보상의 효과가 동일하다고 느낄 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제3 제동 이질감 보상 제어를 설명하기 위한 그래프이다.
도 4를 참조하면, 제3 제동 이질감 보상 제어는 제동유압의 크기를 기준으로 저압구간, 중압구간 및 고압구간으로 구분된 각 구간에서 보상 비율을 달리하는 제어 방식이다. 여기서 저압구간은 페달 스트로크의 크기를 기준으로 A점까지의 구간이고, 중압구간은 A점부터 B점까지의 구간이며, 고압구간은 B점 이후의 구간이다. 물론, 저압구간 내지 고압구간을 구획하는 A점과 B점은 제동맵에 따라 달리 정해질 수 있다. 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 저압구간에서 제5 HIGH 제동모드에서 NORMAL 제동모드로 강제 전환되는 경우(제5 경우)와 중압구간에서 제5 HIGH 제동모드에서 NORMAL 제동모드로 강제 전환되는 경우(제6 경우)가 있다.
구체적으로, 제3 제동 이질감 보상 제어를 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 일 실시예에 따라 저압구간 중 페달 스트로크의 크기가 20%인 지점에서 제5 HIGH 제동모드에서 NORMAL 제동모드로 전환 시 감소되는 제동유압의 크기는 H5_L이고 보상 제동모드의 제동맵(M3)에 의해 보상되는 양은 H5_L에 보상 비율 α가 고려된 C5_L이며, 보상 후의 제동유압의 크기는 H5'_L이다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따라 중압구간 중 페달 스트로크의 크기가 40%인 지점에서 제5 HIGH 제동모드에서 NORMAL 제동모드로 전환 시 감소되는 제동유압의 크기는 H5_M이고, 보상 제동모드의 제동맵(M3)에 의해 보상되는 양은 H5_M에 보상 비율 β가 고려된 C5_M이며, 보상 후의 제동유압의 크기는 H5'_M이다. 여기서 보상 비율인 α와 β는 서로 다르다. 본 발명의 일 실시예에서는 α가 β 보다 크다. α 및 β는 0과 1 사이의 값으로, 백분율로 표현될 수도 있다. 제3 제동 이질감 보상 제어는 보상 제동모드의 제동맵(M3)에 의해 수행된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면 고압구간에서는 제3 제동 이질감 보상이 수행되지 않는다. 도 4를 참조하면, 고압구간에서는 보상 제동모드의 제동맵(M3)에 나타난 제동선이 NORMAL 제동모드의 제동맵에 나타난 제동선에 근접하고 있음을 알 수 있다.
제동 상황이 발생하여 운전자가 페달을 서서히 밟아가면(페달 스트크로의 크기가 증가하면) 저압구간(제5 경우)에서 시작하여 중압구간(제6 경우)을 거쳐 고압구간에 도달한다. 이때, 제3 제동 이질감 보상 제어에 따르면, 저압구간인 제동 초기에는 제동유압이 감소되고 있음을 운전자에게 인지시키기 위해 제동 이질감을 전달하되 안전을 위해 보상되는 양이 크도록 제어한다. 이후 중압구간에서는 저압구간 보다 보상 비율을 낮춰 보상되는 양이 작도록 하고, 고압구간에서는 보상되는 양이 없도록 제어한다. 이러한 제어에 의하더라도 운전자는 이미 제동 초기에 제동유압이 감소되고 있음을 인지하고 있으므로 중압구간이나 고압구간에서 제동유압이 더 발생되도록 페달을 밟게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 제1 내지 제3 제동 이질감 보상 제어는 최초 제동 초기에 1회만 수행된다. 제동 이질감 보상 제어를 거친 후 운전자는 이미 제동유압이 감소되었음을 인지하고 있고, 제동모드가 전환된 상태이므로, 이후에는 NORMAL 제동모드의 제동맵에 의해 제동이 수행된다.
한편, 상술한 각종 신호는 차량 내부의 통신 네트워크를 통해 전달된다. 여기서 통신 네트워크는 CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), FlexRay, MOST(Media Oriented System Transport) 등을 포함한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템의 작동 과정을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 우선 제어부(44)는 FLEX BRAKE 기능이 정상인지 여부를 판단한다(S100). 제어부(44)는 FLEX BRAKE 기능이 정상이 아니라고 판단되면 기본 제동모드 즉, NORMAL 제동모드에 따라 제동이 수행되도록 제어한다(S105).
다음으로, 제어부(44)는 FLEX BRAKE 기능이 정상이라고 판단되면 부스터(40)가 정상 상태인지 판단한다(S200). 제어부(44)는 부스터(40)의 성능이 정상이라고 판단되면 부스터(40)를 제어하는 신호에 오류가 있는지 여부를 판단하고(S210), 부스터(40)를 제어하는 신호에 오류가 없으면 제동모드 선택부(30)에서 선택된 제동모드에 따라 FLEX BRAKE 제동이 수행되도록 제어하고(S215), 부스터(40)를 제어하는 신호에 오류가 있으면 NORMAL 제동모드로 전환되도록 제어한다. 이때, 제동모드 선택부(30)에서 선택된 제동모드가 NORMAL 제동모드라면 제동모드가 일치하므로(S217), 제어부(44)는 NORMAL 제동모드에 따라 제동이 수행되도록 제어하고(S219), 제동모드 선택부(30)에서 선택된 제동모드가 HIGH 제동모드라면(S400) 제동 이질감 보상 제어를 수행한다(S410). 제동 이질감 보상 제어가 수행된 이후에는 더 이상 HIGH 제동모드가 아니므로 제어부(44)는 NORMAL 제동모드에 따라 제동이 수행되도록 제어한다(S219).
계속해서, 제어부(44)는 부스터(40)가 정상이 아니라고 판단되면 부스터(40)의 성능 저하 정도를 판단한다(S300). 우선 부스터(40)가 제1 성능(NORMAL 제동모드 이상의 성능)으로 작동 가능한지 판단하고(S310), 부스터(40)가 제1 성능으로 작동이 가능하면 NORMAL 제동모드로 전환되도록 제어한다. 이때 제동모드 선택부(30)에서 선택된 제동모드가 HIGH 제동모드라면(S400) 제동 이질감 보상 제어를 수행한다(S410). 제동 이질감 보상 제어가 수행된 이후에는 더 이상 HIGH 제동모드가 아니므로 제어부(44)는 NORMAL 제동모드에 따라 제동이 수행되도록 제어한다(S219). 한편, 제동모드 선택부(30)에서 선택된 제동모드가 NORMAL 제동모드라면 제동 이질감 보상 제어를 수행하지 않는다.
계속해서, 제어부(44)는 부스터(40)가 제1 성능으로 작동 가능하지 않으면 제2 성능으로 작동이 가능한지 판단하고(S320), 부스터(40)가 제2 성능으로 작동이 가능하면 제2 성능에 따라 제동유압이 발생되도록 제어하고(S325), 부스터(40)가 제2 성능으로 작동이 가능하지 않으면 백업제동이 수행되도록 제어한다(S327).
본 발명에 따르면 운전자가 선택한 제동모드와 다른 제동모드로 전환되는 경우, 특히 HIGH 제동모드에서 NORMAL 제동모드로 전환되는 경우에 운전자가 인지하지 못한 최초 제동 시에 제동유압의 크기를 보상해주어 제동 이질감을 감소시키고, 제동력 부족으로 차량이 외부 물체와 충돌하는 것이 방지된다.
또한, 본 발명에 따르면 최초 제동 시에 제동모드의 변경이 있다는 것을 운전자가 인지하는데 도움을 주어 추가 제동 시에 운전자의 주의를 환기시킬 수 있으므로 차량 운행의 안정성이 증대된다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.
10 : 센서부 20 : 메모리부
30 : 제동모드 선택부 40 : 부스터
42 : 액츄에이터 44 : 제어부

Claims (14)

  1. 제동유압의 크기에 따라 구분되는 LOW 제동모드, NORMAL 제동모드 및 HIGH 제동모드 중 어느 하나가 선택될 수 있는 제동모드 선택부;
    제동모드 별로 페달 스트로크의 크기와 제동유압의 크기 관계를 나타내는 제동맵을 저장하는 메모리부; 및
    상기 제동유압을 생성하는 액츄에이터 및 이를 제어하는 제어부를 포함하는 부스터;를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 제동모드 선택부의 선택에 따라 상기 메모리부에 저장된 제동맵에 따른 제동을 수행하도록 제어하되, 상기 부스터의 성능 저하 정도 또는 상기 부스터를 제어하는 신호의 오류 유무를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 제동모드 선택부에서 선택된 HIGH 제동모드가 NORMAL 제동모드로 강제 전환되도록 제어하고, 강제 전환 시 감소되는 제동유압의 크기를 최초 제동 시에 줄이도록 보상하는 제동 이질감 보상 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제동 이질감 보상 제어는, HIGH 제동모드의 제동유압의 크기 보다 작고 NORMAL 제동모드의 제동유압의 크기 보다 큰 제동유압을 갖는 보상 제동모드의 제동맵에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제동 이질감 보상 제어는, 제1 HIGH 제동모드에서 상기 NORMAL 제동모드로 전환 시 감소되는 제동유압이 보상되는 양과, 상기 제1 HIGH 제동모드 보다 작은 제동유압을 갖는 제2 HIGH 제동모드에서 상기 NORMAL 제동모드로 전환 시 감소되는 제동유압이 보상되는 양이 상기 페달 스트로크의 크기에 따라 일정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제동 이질감 보상 제어는, 제1 HIGH 제동모드에서 상기 NORMAL 제동모드로 전환 시 감소되는 제동유압이 보상되는 비율과, 상기 제1 HIGH 제동모드 보다 작은 제동유압을 갖는 제2 HIGH 제동모드에서 상기 NORMAL 제동모드로 전환 시 감소되는 제동유압이 보상되는 비율이 상기 페달 스트로크의 크기에 따라 일정하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제동 이질감 보상 제어는, 상기 제1 HIGH 제동모드에서 상기 NORMAL 제동모드로 전환 시 감소되는 제동유압의 크기를 보상하는 제1 보상 제동모드의 제동맵과, 상기 제1 보상 제동모드 보다 작은 제동유압을 갖고 상기 제2 HIGH 제동모드에서 상기 NORMAL 제동모드로 전환 시 제동유압이 감소되는 크기를 보상하는 제2 보상 제동모드의 제동맵에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제동 이질감 보상 제어는, 제동유압의 크기를 기준으로 저압구간 내지 고압구간으로 구분하여 제어하되, 상기 저압구간 동안 상기 HIGH 제동모드에서 상기 NORMAL 제동모드로 전환 시 감소되는 제동유압의 크기를 보상하는 비율이 나머지 구간 보다 크도록 제어하는 것을 특징으로 하는 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 고압구간에서는 상기 제동 이질감 보상 제어를 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제동모드 선택부에서 NORMAL 제동모드가 선택되고 상기 부스터를 제어하는 신호에 오류가 있다고 판단하면 NORMAL 제동모드의 제동맵에 따라 제동을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 부스터의 성능 저하 정도 판단에서 성능이 저하된 상기 부스터가 NORMAL 제동모드의 성능인 제1 성능으로 작동이 가능한지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 부스터가 상기 제1 성능으로 작동이 가능하다고 판단하면 NORMAL 제동모드로 전환하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 부스터가 상기 제1 성능으로 작동이 가능하지 않다고 판단되면 상기 부스터가 상기 제1 성능 보다 저하된 성능의 제2 성능으로 작동이 가능한지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 부스터가 상기 제2 성능으로 작동이 가능하다고 판단하면 상기 부스터가 제2 성능에 따라 제동유압을 생성시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 부스터가 상기 제2 성능으로 작동이 가능하지 않다고 판단되면 백업 제동을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제동모드 선택부에 입력 신호가 없으면 NORMAL 제동모드의 제동맵에 따라 제동을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 FLEX BRAKE의 제동 이질감 보상 제어 시스템.
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