KR100358738B1 - 4륜 구동차량 안티록 브레이크 시스템의 차체속도 산출방법 - Google Patents

4륜 구동차량 안티록 브레이크 시스템의 차체속도 산출방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 4륜 구동차량의 안티록 브레이크 시스템의 차체속도 산출방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 마찰력이 낮은 도로에서 스핀 발생 후 제동을 할 때 정확한 차체속도를 산출할 수 있는 4륜 구동차량의 안티록 브레이크 시스템의 차체속도 산출방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 4륜 구동차량의 안티록 브레이크 시스템의 차체속도 산출방법에 의하면, 차륜속도를 감지하는 차륜센서와 차량의 종감가속도를 감지하는 종감가속도센서를 구비하여, 차륜센서로부터 감지된 차륜속도로부터 차체속도를 판단하고 차륜 스핀 발생시 일정시간 간격으로 종감가속도 센서를 통해 산출된 차체속도를 보정하여 실제 차체속도에 근접한 값을 산출하여 불필요한 안티록 브레이크시스템의 작동을 방지하여 제동성능을 향상시킬 수 있다.

Description

4륜 구동차량 안티록 브레이크 시스템의 차체속도 산출방법
본 발명은 4륜 구동차량의 안티록 브레이크 시스템의 차체속도 산출방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 마찰력이 낮은 도로에서 스핀 발생 후 제동을 할 때정확한 차체속도를 산출할 수 있는 4륜 구동차량의 안티록 브레이크 시스템의 차체속도 산출방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 제동을 위한 브레이크 시스템이 필수적으로 장착되는데, 근래에는 자동차가 고성능화 되어감에 따라 강력하고 안정된 브레이크 성능을 확보함과 동시에 어떠한 노면 조건에서도 충분한 제동력과 안정성을 보유하면서 자동차를 정지시키는 브레이크 시스템이 요구되고 있다. 그 요구 조건인, 보다 강력하고 안정된 제동력과 높은 조향성을 구현할 수 있는 대표적인 것이 안티록 브레이크 시스템이다.
도 1은 종래의 안티록 브레이크 시스템은 개략적인 제어 흐름도이다.
먼저 제어부는 차륜센서로부터 데이터를 취득한다(S1).
그리고 나서 제어부는 차륜센서로부터 취득한 데이터로부터 차체속도를 산출한다(S2). 차체속도가 산출되면 제어부는 슬립률을 산출한다(S3).
슬립률(S)은 t100(%)의 공식에 의하여 산출된다.
그리고 안티록 브레이크 시스템은 전술한 공식에 의하여 산출된 슬립률에 근거하여 휠실린더의 유압을 제어하여 제동을 행한다(S4).
그러나 4륜구동 차량은 4개의 차륜이 서로 구속되어 있어서 마찰력이 낮은 (LOW-μ)노면에서 출발하는 경우 혹은 주행중 필요이상의 가속에 의하여 차륜의 스핀 발생시, 4개의 차륜 모두 스핀이 발생하여 차륜속도로부터 구해지는 차체속도 역시 실제 차체 속도보다 높게 계산되는 현상이 발생되며, 이때 제동을 걸면 차륜속도는 급격히 떨어지므로 차륜감가속도의 변화 및 슬립으로 인하여 정확한 실제차체속도의 산출이 어려워 불필요한 ABS제어가 이루어지고 그에 따라서 제동 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 4륜구동 차량의 안티록 브레이크 시스템에서 마찰력이 낮은 도로에서 스핀 발생 후 제동을 할 때 정확한 차체속도를 산출하여 불필요한 ABS제어를 방지할 수 있도록 4륜 구동차량의 안티록 브레이크 시스템의 차체속도 산출방법을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 안티록 브레이크 시스템의 개략적인 제어 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 유압회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 차체속도 산출방법의 제어 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
11:브레이크페달 12:마스터실린더
21,31,41,51:노말오픈솔레노이드밸브 22,32,42,52:노말클로우즈솔레노이드밸브
23,33,43,53:차륜센서 24,34,44,54:휠실린더
60:종감가속도센서 70:제어부
80:타이머
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량의 차륜속도를 산출하는 제1단계, 제1단계 후 차륜의 스핀의 유무를 판단하는 제2단계, 제2단계에서 차륜의 스핀이 아니라고 판단되면 제동신호가 있는지를 판단하는 제3단계, 제3단계에서 제동신호가 없다고 판단되면 엔진과 직접 연결되어 있지 않은 차륜의 감가속도가 제1기준치 이상인지를 판단하는 제4단계, 제4단계에서 엔진과 직접 연결되지 않은 차륜의 감가속도가 제1기준치 이상이라고 판단되면 엔진과 직접연결되지 않은 차륜의 좌측차륜의 감가속도가 제2기준치보다 크거나 엔진과 직접연결되지 않은 차륜의 우측차륜의 감가속도가 제2기준치보다 큰지를 판단하는 제5단계, 제5단계에서 엔진과 직접연결되지 않은 차륜의 좌측차륜의 감가속도가 제2기준치보다 크거나 엔진과 직접연결되지 않은 차륜의 우측차륜의 감가속도가 제2기준치보다 크다고 판단되면 차륜의 스핀이라고 판단하여 스핀플래그를 세트하고 종감가속도에 의하여 차체속도를 산출하는 제6단계, 제6단계에서 스핀플래그 세트 후 차체속도를 보정하는 제7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하겠다.
도 2는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 유압회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 차체속도 산출방법의 제어 흐름도이다.
본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템을 살펴보면, 먼저 브레이크페달(11)을 밟으면 유압을 발생시키는 마스터실린더(12)가 있는데, 마스터실린더(12)에서 발생된 유압은 유압파이프를 통하여 각 차륜(FL)(FR)(RL)(RR)으로 전달되는데, 제어부(70)의 제어에 의하여 차륜에 전달되는 유압을 조절하는 노말오픈솔레노이드밸브(21)(31)(41)(51)와 노말클로우즈솔레노이드밸브(22)(32)(42)(52)가 유로상에 설치되어 있다.
또한 각 차륜에는 노말오픈솔레노이드밸브(21)(31)(41)(51)와 노말클로우즈솔레노이드밸브(22)(32)(42)(52)에 의하여 조절된 유압으로 제동력을 발생시키는 휠실린더(24)(34)(44)(54)가 설치되어 있다. 그리고 차륜의 속도를 감지하는 차륜센서(23)(33)(43)(53)가 각 차륜에 설치되며 제어부(70)에 전기적으로 접속되어 있다.
그리고 종감가속도를 감지하는 종감가속도센서(60)가 제어부(70)에 전기적으로 접속되어 있다.
본 발명에 따른 4륜 구동차량의 안티록 브레이크 시스템의 차체속도 산출방법을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 제어부(70)는, 차륜속도와 차륜감속도를 산출하고 또한 차체속도와 종감속도를 산출한다. 이때 제어부(70)는 차륜센서(23)(33)(43)(53)와 종감가속도센서(60)를 통하여 입력받은 데이터에 의하여 차륜속도와 종감가속도를 산출한다(S10).
그리고 나서 제어부(70)는 차륜의 스핀을 감지하기 위하여 현재의 스핀플래그를 확인하는데, 스핀플래그가 '1'인지 '0'인지를 판단한다(S20). 판단(S20)에서 스핀플래그의 값이 '0'이라면 현재 차륜이 스핀이 일어나지 않은 상태이다. 이때 스핀플래그가 '1'이라고 판단되었을 때의 동작은 후술한다.
판단(S20)에서 스핀플래그가 '0'이라고 판단되면 제어부(70)는 제동상태가 아닌지를 판단하는데, 그러기 위해서 제어부(70)는 브레이크신호가 없는지(즉, 브레이크신호가 로우신호인지)를 판단한다(S30). 브레이크페달을 조작하면 제어부(70)로 하이신호('1')가 입력되고 조작하지 않으면 제어부(70)로 로우신호('0')가 입력된다.
만약 판단(S30)에서 브레이크신호가 없다(로우신호)고 판단되면 제어부(70)는 엔진과 직접 연결되지 않은 차륜의 감가속도를 판단하기 위하여, 제어부(70)는 엔진이 직접 연결되어 있는 차륜이 전륜(전륜구동)인지를 판단한다(S40).
판단(S40)에서 엔진에 직접연결되어 있는 차륜이 전륜이 아니고 후륜이라고 판단되면 제어부(70)는 전류의 두 차륜의 감가속도가 제1기준치보다 크거나 같은지를 판단한다(S41).
만약 판단(S41)에서 전륜 두 차륜의 감가속도가 제1기준치보다 크거나 같다고 판단되면 제어부(70)는 전좌륜(FL)의 감가속도가 제2기준치보다 크거나 혹은 전우륜(FR)의 감가속도가 제2기준치보다 큰지를 판단한다(S42).
하지만, 판단(S40)에서 엔진에 직접 연결되어 있는 차륜이 전륜이라고 판단되면 제어부(70)는 후륜의 두 차륜의 감가속도가 제1기준치보다 크거나 같은지를 판단한다(S50).
만약 판단(S50)에서 후륜 두 차륜의 감가속도가 제1기준치보다 크거나 같다고 판단되면 제어부(70)는 후좌륜(RL)의 감가속도가 제2기준치보다 크거나 혹은 후우륜(RR)의 감가속도가 제2기준치보다 큰지를 판단한다(S60).
만약 판단(S42)에서 전좌륜(FL)의 감가속도가 제2기준치보다 크거나 전우륜(FR)의 감가속도가 제2기준치보다 크다고 판단되거나 혹은 판단(S60)에서 후좌륜(RL)의 감가속도가 제2기준치보다 크거나 후우륜(RR)의 감가속도가 제2기준치보다 크다고 판단되면 제어부(70)는 차륜이 스핀한다고 판단하여 스핀플래그를 '1'로 세트한다(S70).
스핀플래그를 '1'로 세트한 후, 제어부(70)는 종감가속도 값을 확인하여 차체속도를 산출한다(S80).
제어부(70)는 차체속도를 산출(S80)하거나 혹은 전술한 단계(S20)에서 스핀플래그가 '1'로 세트되어 있을 경우에는, 제어부(70)는 종감가속도센서(60)의 값을 확인하여 차량이 전진하는지 혹은 후진하는지를 감지한다(S90). 이때 차량이 전진할 때의 종감가속도센서(60)의 값과 차량이 후진할 때의 종감가속도센서(60)의 값은 서로 반대부호를 가진다.
단계(S90)에서 차량의 전진 혹은 후진을 판단한 후에는 스핀에 의한 차체속도오류를 보정하는 루틴(D)을 수행하는데 다음과 같다.
먼저, 제어부(70)는 타이머(80)를 증가시킨다(S100).
제어부(70)는 타이머(80)를 증가시킨 후 타이머(80)가 기준타이머값이 되었는지를 판단한다(S110). 판단(S110)에서 타이머(80)가 기준타이머값이 되었다고 판단되면 제어부(70)는 종감가속도센서(60)값을 취득하여 차체속도를 재 산출한다(S120).
하지만 판단(S110)에서 타이머(80)가 기준타이머값이 되지 않았다고 판단되면, 제어부(70)는 그 이전에 산출된 차체속도를 그대로 유지하여 슬립률을 산출한다(S130).
그리고 단계(S120)에서 차체속도가 재 산출되면 제어부(70)는 그 산출된 차체속도에 의거하여 슬립률을 산출한다(S130). 물론 판단(S30)에서 제어부(70)로 입력되는 브레이크신호가 하이신호('1')라고 판단될 때에도 슬립률을 산출한다(S130).
슬립률은 t100(%)의 공식에 의하여 산출된다.
슬립률이 산출되면 그 데이터에 따라서 제어부(70)는 각 차륜의 노말오픈솔레노이드밸브(21)(31)(41)(51)와 노말클로우즈솔레노이드밸브(22)(32)(42)(52)를 제어하여 유압을 제어한다(S140).
그래서 본 발명에 따라서 산출된 차체속도에 의하여 슬립률을 산출하기 때문에 보다 더 정확한 슬립률을 산출할 수 있으며, 그에 따라 실제 차체속도에 근거한 정확한 안티록 브레이크 시스템의 제어가 가능하다.
이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 4륜 구동차량의 안티록 브레이크 시스템의 차체속도 산출방법에 의하면, 차륜속도를 감지하는 차륜센서와 차량의 종감가속도를 감지하는 종감가속도센서를 구비하여, 차륜센서로부터 감지된 차륜속도로부터 차체속도를 판단하고 차륜 스핀 발생시 일정시간 간격으로 종감가속도 센서를 통해 산출된 차체속도를 보정하여 실제 차체속도에 근접한 값을 산출하여 불필요한 안티록 브레이크시스템의 작동을 방지하여 제동성능을 향상시킬 수 있다.

Claims (1)

  1. 4륜 구동차량의 차체속도 산출방법에 있어서,
    차량의 차륜속도를 산출하는 제1단계,
    상기 제1단계 후 차륜의 스핀의 유무를 판단하는 제2단계,
    상기 제2단계에서 차륜의 스핀이 아니라고 판단되면 제동신호가 있는지를 판단하는 제3단계,
    상기 제3단계에서 제동신호가 있다고 판단되면 엔진과 직접 연결되어 있지 않은 차륜의 감가속도가 제1기준치 이상인지를 판단하는 제4단계,
    상기 제4단계에서 엔진과 직접 연결되지 않은 차륜의 감가속도가 제1기준치 이상이라고 판단되면 엔진과 직접연결되지 않은 차륜의 좌측차륜의 감가속도가 제2기준치보다 크거나 엔진과 직접연결되지 않은 차륜의 우측차륜의 감가속도가 제2기준치보다 큰지를 판단하는 제5단계,
    상기 제5단계에서 엔진과 직접연결되지 않은 차륜의 좌측차륜의 감가속도가 제2기준치보다 크거나 엔진과 직접연결되지 않은 차륜의 우측차륜의 감가속도가 제2기준치보다 크다고 판단되면 차륜의 스핀이라고 판단하여 스핀플래그를 세트하고 종감가속도에 의하여 차체속도를 산출하는 제6단계,
    상기 제6단계에서 스핀플래그 세트 후 차체속도를 보정하는 제7단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 4륜구동 안티록 브레이크 시스템의 차체속도 산출방법.
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