KR20230171493A - 차량용 제동장치 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 개시의 일 실시예에 의하면, 휠속(wheel speed)을 이용한 차량의 제동장치에 있어서, 상기 차량의 전륜 및 후륜에 제동력을 발생시키기 위한 주제동장치인 제1 제동부; 상기 전륜 및 상기 후륜 중 어느 하나에 제동력을 발생시키기 위한 전동식 주차브레이크(EPB: electronic parking brake)인 제2 제동부; 상기 차량의 각 차륜에 배치되어 복수의 휠속 계산에 이용되는 휠속센서(wheel speed sensor); 및 상기 복수의 휠속을 기준으로 차속을 계산하고, 상기 복수의 휠속 및 상기 차속을 이용하여 구동륜 슬립률(slip ratio)을 계산하고, 상기 차속 및 상기 구동륜 슬립률을 이용하여 구동차륜상태를 판단하고, 상기 구동차륜상태에 따라 BTCS(BTCS: Brake Traction Control System) 기능의 작동 여부를 판단하는 주제어기를 포함하되, 상기 제1 제동부의 고장이 감지된 경우, 상기 주제어기는 상기 제2 제동부에 의한 리던던시 BTCS 기능을 작동하여 상기 차량의 제동제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동장치를 제공한다.

Description

차량용 제동장치 및 그 제어방법{Method And Apparatus for Controlling Vehicle Brake System}
본 개시는 차량용 제동장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
BTCS(BTCS: Brake Traction Control System)는 저마찰 노면에서의 발진이나 가속 시 구동륜의 과도한 슬립을 방지하기 위해, 구동륜 슬립률(slip ratio)과 가속도를 기준으로 구동륜(drive wheel)에 제동토크를 조절하여 구동륜의 속도를 독립적으로 제어하는 기능을 제공한다.
유압식 제동장치(hydraulic brake system)를 구비한 종래의 제동장치는, 각 구동륜에 배치된 유압식 캘리퍼에 공급되는 브레이크 압력을 조절하여 구동륜의 속도를 제어한다.
하지만, 종래의 차량용 제동장치는, 구동륜의 제동력 생성을 위해 배치되는 유압식 제동장치가 고장인 경우, 각 구동륜의 브레이크 압력을 조절할 수 없기 때문에 BTCS 기능을 작동할 수 없는 문제점이 있다.
특히 후륜구동 차량이 저마찰 노면의 경사로에서 등판 시 BTCS 기능을 작동하지 못하는 경우, 구동륜에 과도한 슬립 발생으로 인해 견인력이 손실될 수 있다. 나아가 견인력 손실로 인해 차량이 미끄러지면서 사고가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
일 실시예에 따른 차량용 제동장치 및 그 제어방법은, 구동륜의 제동력 생성을 위해 배치되는 유압식 제동장치가 고장인 경우에도, 전동식 주차브레이크(EPB: Electronic Parking Brake)를 이용하여 구동륜에 리던던시 BTCS 기능을 작동함으로써 차량의 안정성을 확보할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 주제동장치 및 전동식 주차브레이크(EPB: electronic parking brake)를 구비하고, 휠속(wheel speed)을 이용한 차량의 제어방법에 있어서, 주제어기가 상기 주제동장치인 제1 제동부를 진단하여 제1 진단정보를 생성하고, 상기 전동식 주차브레이크인 제2 제동부를 진단하여 제2 진단정보를 생성하는 과정; 상기 주제어기가 각 차륜에 배치되는 휠속센서(wheel speed sensor)를 이용하여 복수의 휠속을 계산하고, 상기 복수의 휠속을 기준으로 차속을 계산하는 과정; 상기 주제어기가 상기 복수의 휠속 및 상기 차속을 이용하여 구동륜 슬립률을 계산하고, 상기 구동륜 슬립률을 이용하여 노면마찰계수를 추정하는 과정; 상기 주제어기가 상기 차속 및 상기 구동륜 슬립률을 이용하여 구동차륜상태를 판단하는 과정; 상기 주제어기가 상기 구동차륜상태, 상기 제1 진단정보 및 상기 제2 진단정보에 따라 BTCS(Brake Traction Control System) 기능의 작동 여부를 판단하는 과정; 및 상기 제2 제동부에 의한 BTCS 기능 작동이 판단된 경우, 상기 주제어기가 상기 차량의 제동제어와 관련된 동작을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법을 제공한다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 휠속(wheel speed)을 이용한 차량의 제동장치에 있어서, 상기 차량의 전륜 및 후륜에 제동력을 발생시키기 위한 주제동장치인 제1 제동부; 상기 전륜 및 상기 후륜 중 어느 하나에 제동력을 발생시키기 위한 전동식 주차브레이크(EPB: electronic parking brake)인 제2 제동부; 상기 차량의 각 차륜에 배치되어 복수의 휠속 계산에 이용되는 휠속센서(wheel speed sensor); 및 상기 복수의 휠속을 기준으로 차속을 계산하고, 상기 복수의 휠속 및 상기 차속을 이용하여 구동륜 슬립률(slip ratio)을 계산하고, 상기 차속 및 상기 구동륜 슬립률을 이용하여 구동차륜상태를 판단하고, 상기 구동차륜상태에 따라 BTCS(BTCS: Brake Traction Control System) 기능의 작동 여부를 판단하는 주제어기를 포함하되, 상기 제1 제동부의 고장이 감지된 경우, 상기 주제어기는 상기 제2 제동부에 의한 리던던시 BTCS 기능을 작동하여 상기 차량의 제동제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동장치를 제공한다.
일 실시예에 의하면, 차량의 제동장치 및 그 제어방법은, 구동륜의 제동력 생성을 위해 배치되는 유압식 제동장치가 고장인 경우에도, 전동식 주차브레이크(EPB: Electronic Parking Brake)를 이용하여 구동륜에 리던던시 BTCS 기능을 작동함으로써 차량의 안정성 확보 및 품질성 향상의 효과가 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 개략적인 블록도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 리던던시 BTCS 기능이 작동하는 과정을 보여주는 순서도이다.
도 3은 도 2의 S260 과정을 상세히 설명하는 순서도이다.
도 4는 도 2의 S270 과정을 상세히 설명하는 순서도이다.
도 5는 도 2의 S280 과정을 상세히 설명하는 순서도이다.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 명세서에 기재된 '……부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 개략적인 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치(100)는, 휠속센서(wheel speed sensor, 110), 종방향가속도계(longitudinal accelerometer, 120), 가속페달신호(acceleration pedal signal, 130), 주제어기(main control unit, 140), 제1 제동부(150) 및 제2 제동부(160)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
휠속센서(110)는 각 차륜(wheel)에 배치되어 복수의 휠속(wheel speed)의 계산에 이용된다.
종방향가속도계(120)는 차량의 무게중심에 장착되어 구배도(road slope) 계산에 이용된다.
가속페달신호(130)는 IVN(In-Vehicle Network, 미도시)을 경유하여 타제어기, 예컨대 엔진제어기(engine control unit)로부터 송신되고, 차량의 발진 또는 가속을 판단하기 위해 이용된다. IVN은, 차량 내 네트워크로서 통신 프로토콜, 예컨대 CAN, LIN, FlexRay, MOST 및 이더넷 중 하나일 수 있다.
주제어기(140)는 입력부(141), 진단부(142), 계산부(143), 판단부(144) 및 제어부(145)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
제1 제동부(150)는 유압식 브레이크가 구비되는 차량의 주제동장치로서, 유압식 캘리퍼(미도시), 전동식 부스터(미도시), 마스터 실린더(미도시), 유압회로(미도시) 및 솔레노이드 밸브(미도시)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
제2 제동부(160)는 전동식 주차브레이크(EPB: Electronic Parking Brake)로서, EPB스위치(미도시), 전동식 캘리퍼(미도시), 모터(미도시), 전력스위치(미도시), 모터 구동ASIC(미도시)의 전부 또는 일부를 포함할 수 있다.
입력부(141)는 각 차륜에 배치되는 휠속센서(110)로부터 전류신호를 감지하여 이를 펄스신호로 변환하여, 복수의 휠펄스(wheel pulse)를 생성한다. 입력부(141)는 종방향가속도계(120)로부터 종방향가속도 신호를 감지하여 종방향가속도를 생성한다. 입력부(141)는 가속페달신호(130)를 IVN을 경유해 타제어기로부터 수신하여 가속페달량을 생성한다.
진단부(142)는 제1 제동부(150) 및 제2 제동부(160)의 고장 여부를 진단하여, 제1 진단정보 및 제2 진단정보를 각각 생성한다.
계산부(143)는 복수의 휠펄스를 기초로 복수의 휠속을 계산하고, 복수의 휠속을 기준으로 차속을 계산한다. 계산부(143)는 차속 및 복수의 휠속 중 구동륜의 휠속들을 기준으로 구동륜 슬립률(slip ratio)을 계산한다. 계산부(143)는 종방향가속도 및 차속의 시간 미분(time-derivative)값을 이용하여 구배도를 계산한다.
판단부(144)는 차속, 구동륜 슬립률 및 가속페달량을 기준으로 구동차륜상태를 판단한다. 판단부(144)는 구동차륜상태, 제1 진단정보 및 제2 진단정보를 기준으로 BTCS 기능이 작동할 제동부를 판단한다.
제어부(145)는 BTCS 기능의 작동 조건이 만족된 경우, 제2 제동부(160)를 이용한 리던던시 BTCS 기능을 수행한다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 차량용 제동장치의 리던던시 BTCS 기능이 작동하는 과정을 보여주는 순서도이다.
도1 내지 도 2를 참조하면, 입력부(141)는 가속페달신호를 IVN을 경유하여 타제어기로부터 수신하여 가속페달량을 생성하고, 종방향가속도계 및 휠속센서로부터 감지한 신호를 이용하여 종방향가속도 및 복수의 휠펄스(wheel pulse)를 각각 생성한다(S210).
진단부(142)는 제1 제동부 및 제2 제동부의 고장 여부를 진단하여, 제1 진단정보 및 제2 진단정보를 각각 생성한다(S220).
계산부(143)는 복수의 휠펄스를 기준으로 복수의 휠속을 계산하고, 복수의 휠속을 기준으로 차속을 계산한다(S230). 계산부(143)는 구동륜 슬립률 계산에 이용되는 차속을 계산하기 위해, 차량의 구동방식에 따라 전륜 휠속들 및 후륜 휠속들 중 어느 하나를 기준으로 차속을 계산할 수 있다. 예컨대 후륜구동 차량의 경우, 계산부(143)는 전륜 휠속들을 기준으로 차속을 계산할 수 있다.
계산부(143)는 차속, 구동륜의 타이어 동반경(rolling radius) 및 복수의 휠속 중 구동륜의 휠속들을 기준으로 구동륜 슬립률을 계산하고, 구동륜 슬립률을 이용하여 노면마찰계수를 추정한다(S240).
계산부(143)는 종방향가속도에서 차속의 시간 미분(time-derivative)값을 빼어서 계산되는 종방향 중력성분(longitudinal gravity component)을 이용하여 구배도를 계산한다(S250).
판단부(144)는 가속페달량, 차속 및 구동륜 슬립률과 제1 임계값, 제2 임계값 및 제3 임계값을 각각 비교하여 구동차륜상태를 판단한다(S260).
판단부(144)는 구동차륜상태를 기준으로 BTCS 기능의 작동 조건이 만족되는지 여부를 판단하고, BTCS 기능의 작동 조건이 만족되는 경우 제1 진단정보 및 제2 진단정보를 기준으로 BTCS 기능을 작동할 제동부를 판단한다(S270).
제2 제동부(160)를 이용한 BTCS 기능의 작동이 판단된 경우, 제어부(145)는 제2 제동부(160)를 이용한 리던던시 BTCS 기능을 작동하여 차량의 제동제어를 수행한다(S280).
도 3은 도 2의 S260 과정을 상세히 설명하는 순서도이다.
도1 내지 도 3을 참조하면, 차량이 발진 또는 가속 중인지를 판단하기 위해, 판단부(144)는 가속페달량이 제1 임계값보다 큰지 여부를 판단한다(S310).
S310 과정에서 가속페달량이 제1 임계값보다 큰 것으로 판단된 경우, 판단부(144)는 차속이 제2 임계값보다 작거나 같은지 여부를 판단한다(S320).
S320 과정에서 차속이 제2 임계값보다 작거나 같은 것으로 판단된 경우, 판단부(144)는 적어도 하나의 구동륜 슬립률이 제3 임계값보다 큰지 여부를 판단한다(S330).
S330 과정에서 적어도 하나의 구동륜 슬립률이 제3 임계값보다 큰 것으로 판단된 경우, 판단부(144)는 구동차륜상태가 불안정(unstable)인 것으로 판단한다(S340).
S330 과정에서 구동륜 슬립률이 제3 임계값보다 작거나 같은 것으로 판단된 경우, 판단부(144)는 구동차륜상태가 안정으로의 천이(transition to stability)인 것으로 판단한다(S350).
S320 과정에서 차속이 제2 임계값보다 큰 것으로 판단된 경우, 판단부(144)는 구동차륜상태가 안정(stable)인 것으로 판단한다(S360).
S310 과정에서 가속페달량이 제1 임계값보다 작거나 같은 것으로 판단된 경우, 판단부(144)는 구동차륜상태가 가속 중이 아닌 것으로 판단한다(S370).
도 4는 도 2의 S270 과정을 상세히 설명하는 순서도이다.
도1 내지 도 4를 참조하면, 판단부(144)는 구동차륜상태가 불안정 또는 안정으로의 천이인지 여부를 판단한다(S410).
S410 과정에서 구동차륜상태가 불안정 또는 안정으로의 천이인 것으로 판단된 경우, 판단부(144)는 제1 진단정보로부터 제1 제동부(150)의 고장이 진단되지 않은지 여부를 판단한다(S420).
S420 과정에서 제1 진단정보로부터 제1 제동부(150)의 고장이 진단되지 않은 것으로 판단된 경우, 판단부(144)는 제1 제동부(150)에 의한 BTCS 기능의 작동을 나타내는 제1 BTCS 기능 작동을 판단한다(S430).
S420 과정에서 제1 진단정보로부터 제1 제동부(150)의 고장이 진단된 것으로 판단된 경우, 판단부(144)는 제2 진단정보로부터 제2 제동부(160)의 고장이 진단되지 않은지 여부를 판단한다(S440).
S440 과정에서 제2 진단정보로부터 제2 제동부(160)의 고장이 진단되지 않은 것으로 판단된 경우, 판단부(144)는 제2 제동부(160)에 의한 BTCS 기능의 작동을 나타내는 제2 BTCS 기능 작동을 판단한다(S450).
S440 과정에서 제2 진단정보로부터 제2 제동부(160)의 고장이 진단된 것으로 판단된 경우, 판단부(144)는 제1 제동부 및 제2 제동부(160)의 고장에 의한 BTCS 기능의 고장을 나타내는 제1 BTCS 및 제2 BTCS 고장을 판단하고, 경고등 점등 및 고장 코드를 저장한다(S460).
S410 과정에서 구동차륜상태가 안정이거나 가속 중이 아닌 것으로 판단된 경우, 판단부(144)는 제1 BTCS 및 제2 BTCS 기능 미작동을 판단한다(S470). 예컨대, 차량이 저마찰 노면에서 발진 또는 가속 중 제1 BTCS 및 제2 BTCS 기능 작동 중 어느 하나에 의해 구동차륜상태가 불안정으로부터 안정이 된 경우, 판단부(144)는 차량이 발진 또는 가속할 수 있도록 BTCS 기능을 작동하지 않을 수 있다.
도 5는 도 2의 S280 과정을 상세히 설명하는 순서도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 제어부(145)는 제2 제동부를 이용하여 평지에서 가속하지 않는 차량을 제동하는 경우를 기준으로, EPB 기준전류)를 계산한다(S510).
제어부(145)는 가속페달량(), 구배도() 및 노면마찰계수()에 따라 EPB 기준전류)를 보정하기 위해, 제1 EPB 보정계수(first EPB correction factor, )를 생성한다(S520).
제어부(145)는 EPB 기준전류)와 제1 EPB 보정계수()의 곱으로 EPB 목표전류()를 계산한다(S530). 따라서, EPB 목표전류()는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
EPB 목표전류()는 가속페달량() 및 구배도()에 비례하고 노면마찰계수()에는 반비례하기 때문에, 제1 EPB 보정계수()를 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
여기서, 가속페달량()과 구배도()는 특정값으로 각각 제한될 수 있다. 예컨대, 가속페달량()의 제한값이 20% 로 특정된 경우 제1 보정계수()에서 사용되는 가속페달량()이 20% 를 초과 시 20% 로 제한된다.
제어부(145)는 EPB 목표전류()로의 제어에 요구되는 전력스위치의 스위칭 동작을 위해, EPB 목표전류()를 제1 EPB DC(first EPB duty cycle,)로 변환한다(S540).
제어부(145)는 제1 EPB DC를 구동륜 슬립률 및 노면마찰계수()에 따라 추가로 보정하기 위해, 제2 EPB 보정계수(second EPB correction factor, )를 생성한다(S550).
제어부(145)는 제1 EPB DC()와 제2 EPB 보정계수()의 합으로 제2 EPB DC()를 생성한다(S560). 따라서, 제2 EPB DC()는 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.
제2 EPB 보정계수()는, 노면마찰계수()에 대한 상기 구동슬립의 비율로 계산할 수 있기 때문에, 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
제어부(145)는 제2 EPB DC()를 기준으로 제2 BTCS 기능을 작동하여 차량의 제동제어를 수행한다(S570).
여기서 제동제어는 차량이 주행 중 가속하거나 제동할 때 차륜이 헛돌아 차량이 스핀아웃(spinout)되는 현상을 방지하기 위한 제어이다. 제동제어가 이용되는 기능은 ABS(Anti-lock Brake system), TCS(Traction Control System), ESP(electronic stability program) 및 ESC(Electronic Stability Control) 등이 있다.
여기서 ABS는 저마찰 노면(road surface)에서 차량의 제동 또는 감속시 차륜의 잠김 현상이 발생하는 것을 방지하기 위해 각 차륜의 제동력 분배 등을 조절하는 기능이다.
여기서 TCS는 저마찰 노면에서 차량 가속시 과잉의 구동력이 발생하여 차륜이 공회전하지 않도록 제동부를 이용하여 차륜의 구동력을 제어하는 기능이다. TCS에는 ASR(Anti-Spin Regulator), VDC(Vehicle Dynamic Control) 및 BTCS(Brake Traction Control) 등의 기능들이 포함되어 있다. ASR과 VDC 또한 차량이 저마찰 노면에서 가속 시 또는 코너(corner) 주행 시 차륜에 제동력(braking force)을 이용하여 미끄럼(slip)이 발생하지 않도록 하는 기능이다. BTCS는 저마찰 노면이나 비대칭 노면에서의 발진이나 가속 시 구동륜의 과도한 슬립을 방지하기 위해, 브레이크 압력을 조절하여 가속 성능(acceleration performance) 및 조종 안정성(steering stability)을 향상시키는 기능이다
여기서 ESP는 ABS와 TCS 기능을 통합한 것으로 차량이 좌우로 미끄러지는 것을 방지하는 기능이다.
여기서 ESC는 ABS 기능은 물론 엔진 토크(engine torque)까지 제어해 차량의 스핀 현상을 방지하는 기능이다.
제동제어는 이상에서 설명한 기능 또는 용어에 한정되지 않고, 차량의 주행상황에서 차량이 스핀되지 않도록 차륜에 제동력을 가하여 차량의 자세를 제어하는 기능들을 모두 포함한다.
본 명세서에 설명되는 시스템들 및 기법들의 다양한 구현예들은, 디지털 전자 회로, 집적회로, FPGA(field programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit), 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 및/또는 이들의 조합으로 실현될 수 있다. 이러한 다양한 구현예들은 프로그래밍가능 시스템 상에서 실행 가능한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들로 구현되는 것을 포함할 수 있다. 프로그래밍가능 시스템은, 저장 시스템, 적어도 하나의 입력 디바이스, 그리고 적어도 하나의 출력 디바이스로부터 데이터 및 명령들을 수신하고 이들에게 데이터 및 명령들을 전송하도록 결합되는 적어도 하나의 프로그래밍가능 프로세서(이것은 특수 목적 프로세서일 수 있거나 혹은 범용 프로세서일 수 있음)를 포함한다. 컴퓨터 프로그램들(이것은 또한 프로그램들, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션들 혹은 코드로서 알려져 있음)은 프로그래밍가능 프로세서에 대한 명령어들을 포함하며 "컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체"에 저장된다.
본 명세서의 흐름도/타이밍도에서는 각 과정들을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 개시의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 개시의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 흐름도/타이밍도에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정들 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 흐름도/타이밍도는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 차량용 제동장치 110: 휠속센서
120: 종방향가속도계 130: 가속페달신호
140: 주제어기 141: 입력부
142: 진단부 143: 계산부
144: 판단부 145: 제어부
150: 제1 제동부 160: 제2 제동부

Claims (14)

  1. 주제동장치 및 전동식 주차브레이크(EPB: electronic parking brake)를 구비하고, 휠속(wheel speed)을 이용한 차량의 제어방법에 있어서,
    주제어기가 상기 주제동장치인 제1 제동부를 진단하여 제1 진단정보를 생성하고, 상기 전동식 주차브레이크인 제2 제동부를 진단하여 제2 진단정보를 생성하는 과정;
    상기 주제어기가 각 차륜에 배치되는 휠속센서(wheel speed sensor)를 이용하여 복수의 휠속을 계산하고, 상기 복수의 휠속을 기준으로 차속을 계산하는 과정;
    상기 주제어기가 상기 복수의 휠속 및 상기 차속을 이용하여 구동륜 슬립률을 계산하고, 상기 구동륜 슬립률을 이용하여 노면마찰계수를 추정하는 과정;
    상기 주제어기가 상기 차속 및 상기 구동륜 슬립률을 이용하여 구동차륜상태를 판단하는 과정;
    상기 주제어기가 상기 구동차륜상태, 상기 제1 진단정보 및 상기 제2 진단정보에 따라 BTCS(Brake Traction Control System) 기능의 작동 여부를 판단하는 과정; 및
    상기 제2 제동부에 의한 BTCS 기능 작동이 판단된 경우, 상기 주제어기가 상기 차량의 제동제어와 관련된 동작을 수행하는 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 주제어기가 가속페달신호를 IVN(In-Vehicle Network)을 경유해 수신하여 가속페달량을 생성하고, 종방향가속도계로부터 신호를 감지하여 종방향가속도를 생성하는 과정; 및
    상기 종방향가속도를 이용하여 구배도를 계산하는 과정
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 구동차륜상태를 판단하는 과정은,
    상기 가속페달량이 제1 임계값보다 크고, 상기 차속이 제2 임계값보다 작거나 같고, 상기 구동륜 슬립률이 제3 임계값보다 큰 경우 상기 주제어기가 상기 구동차륜상태는 불안정한(unstable) 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 가속페달량이 상기 제1 임계값보다 크고, 상기 차속이 상기 제2 임계값보다 작거나 같고, 상기 구동륜 슬립률이 상기 제3 임계값보다 작거나 같은 경우 상기 주제어기가 상기 구동차륜상태는 안정으로의 천이(transition to stability)인 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 가속페달량이 상기 제1 임계값보다 크고, 상기 차속이 상기 제2 임계값보다 큰 경우 상기 주제어기가 상기 구동차륜상태는 안정한(stable) 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 BTCS 기능의 작동 여부를 판단하는 과정은,
    상기 구동차륜상태가 불안정하거나 또는 안정으로의 천이이고, 상기 제1 제동부의 고장이 진단되지 않은 경우, 상기 주제어기가 상기 제1 제동부에 의한 BTCS 기능 작동을 나타내는 제1 BTCS 기능 작동을 판단하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 구동차륜상태가 불안정하거나 또는 안정으로의 천이이고, 상기 제1 제동부의 고장이 진단되고, 상기 제2 제동부의 고장이 진단되지 않은 경우, 상기 주제어기가 상기 제2 제동부에 의한 BTCS 기능 작동을 나타내는 제2 BTCS 기능 작동을 판단하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 구동차륜상태가 불안정하거나 또는 안정으로의 천이이고, 상기 제1 제동부 및 상기 제2 제동부의 고장이 진단된 경우, 상기 주제어기가 제1 BTCS 및 제2 BTCS 기능 고장을 판단하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 구동차륜상태가 안정하거나 또는 가속 중이 아닌 경우, 상기 주제어기가 제1 BTCS 및 제2 BTCS 기능 미작동을 판단하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 주제어기가 상기 차량의 제동제어와 관련된 동작을 수행하는 과정은,
    EPB 목표전류를 계산하는 과정;
    제1 EPB DC를 생성하는 과정; 및
    제2 EPB DC를 생성하는 과정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 EPB 목표전류를 계산하는 과정은,
    상기 제2 제동부를 이용하여 평지에서 가속하지 않는 차량을 제동하는 경우를 기준으로, 상기 주제어기가 EPB 기준전류를 계산하는 과정; 및
    상기 주제어기가 상기 가속페달량 및 상기 구배도에 비례하고 상기 노면마찰계수에 반비례하는 제1 EPB 보정계수를 생성하는 과정을 포함하되,
    상기 주제어기가 상기 EPB 기준전류와 상기 제1 EPB 보정계수의 곱으로 상기 EPB 목표전류를 계산하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 제1 EPB DC를 생성하는 과정은,
    상기 EPB 목표전류로의 제어에 요구되는 전력스위치의 스위칭 동작을 위해, 상기 주제어기가 상기 EPB 목표전류를 상기 제1 EPB DC로 변환하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 제2 EPB DC를 생성하는 과정은,
    상기 주제어기가 상기 노면마찰계수에 대한 상기 구동륜 슬립률의 비(ratio)인 제2 EPB 보정계수를 계산하는 과정을 포함하되,
    상기 주제어기가 상기 제1 EPB DC와 상기 제2 EPB 보정계수의 합으로 상기 제2 EPB DC를 계산하는 것을 특징으로 하는 제어방법.
  14. 휠속(wheel speed)을 이용한 차량의 제동장치에 있어서,
    상기 차량의 전륜 및 후륜에 제동력을 발생시키기 위한 주제동장치인 제1 제동부;
    상기 전륜 및 상기 후륜 중 어느 하나에 제동력을 발생시키기 위한 전동식 주차브레이크(EPB: electronic parking brake)인 제2 제동부;
    상기 차량의 각 차륜에 배치되어 복수의 휠속 계산에 이용되는 휠속센서(wheel speed sensor); 및
    상기 복수의 휠속을 기준으로 차속을 계산하고, 상기 복수의 휠속 및 상기 차속을 이용하여 구동륜 슬립률(slip ratio)을 계산하고, 상기 차속 및 상기 구동륜 슬립률을 이용하여 구동차륜상태를 판단하고, 상기 구동차륜상태에 따라 BTCS(BTCS: Brake Traction Control System) 기능의 작동 여부를 판단하는 주제어기를 포함하되,
    상기 제1 제동부의 고장이 감지된 경우, 상기 주제어기는 상기 제2 제동부에 의한 리던던시 BTCS 기능을 작동하여 상기 차량의 제동제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 차량용 제동장치.
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