KR100465395B1 - 차량 협조제어 시스템의 제어방법 - Google Patents

차량 협조제어 시스템의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제동장치와 조향장치간의 정보공유를 통하여 차량의 안정성 및 제동력을 향상시킬 수 있는 차량 협조제어 시스템의 제어방법에 관한 것으로, 안티록 브레이크 시스템과 동력조향 시스템의 정보를 교환하는 단계, 안티록 브레이크 시스템의 작동여부를 판단하는 단계, 안티록 브레이크 시스템이 작동할 경우 제동상태를 판단하고 그에 따른 동력조향 지원량을 산출하는 단계, 동력조향 지원량에 따라 행하는 동력조향 제어 및 상기 안티록 브레이크 시스템의 제동제어를 행하는 단계를 포함하여 이루어짐으로서, 동력조향 시스템은 안티록브레이크 시스템에서 전송되는 노면상태 및 차량속도 정보에 따라 동력조향을 제어함으로서 운전자의 과도한 조향을 억제하여 최대한 안전을 확보할 수 있으며, 안티록 브레이크 시스템은 동력조향 시스템에서 전송되는 정보에 따라 차량 선회정보를 제동제어에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 동일기능의 소프트웨어 혹은 하드웨어를 공유할 수 있어 원가절감을 할 수 있다.

Description

차량 협조제어 시스템의 제어방법{Control method for assist control system of vehicle}
본 발명은 차량의 협조제어 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 제동장치와 조향장치간의 정보공유를 통하여 차량의 안정성 및 제동력을 향상시킬 수 있는 차량의 협조제어 시스템의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차는 정지 및 속도 제어를 위하여 제동장치(brake system)를 장착하고 있는데, 최근에는 차량의 제동 능력 향상과 제동중의 조향 안정성을 확보하기 위하여 안티록 브레이크 시스템(anti-lock brake system)을 구비하고 있다.
안티록 브레이크 시스템은 제동 마찰 계수가 낮은 노면에서 고속주행 중 제동할 때 제동력을 노면에 전달하지 못하여 발생하는 차량의 미끄러짐 현상을 방지하기 위하여 제동중 차륜의 고착상태가 있기 전에 이를 사전에 감지하여 그 현상을 방지하기 위한 시스템이다.
안티록 브레이크 시스템은 제동시, 차량의 전후륜에 설치된 차륜회전 속력 검출센서를 이용하여 차속을 추정하고 이를 기초로 감속도와 슬립률, 즉 {(차량속력-차륜의 회전속력)/현재의 차량속력}×100(%)로 산출되는 현재의 슬립률을 추정한다. 안티록 브레이크 시스템은 상술한 추정된 자료를 입력 변수로 하여 차량의 고착상태 발생을 예측하고 그 전에 브레이크 압력을 감소시켜 차륜 회전 속력을 차속에 근접시킨다. 그리고 차륜의 회전속력이 일정치를 초과하기 전에 브레이크 압력을 증가시켜 차륜을 제동시키는, 일련의 동작을 반복하여 제동중인 차량의 슬립률을 바람직한 상태로 유지시키도록 제어한다.
전술한 종래의 차량은 각 시스템이 정보를 공유하지 않고 개별적으로 시스템을 구성하고 독립적으로 제어함으로써 상호 정보를 공유하지 못했으며 같은 기능, 소프트웨어 혹은 하드웨어 가 중복되어 효율이 저하되고 비용이 상승하는 단점이 있었다.
따라서, 본 발명은 제동장치와 조향장치간의 정보공유를 통하여 원가절감 및 차량의 안정성 및 제동력을 향상시킬 수 있는 차량 협조제어 시스템의 제어방법을 제공하는데 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템을 설명하기 위한 유압 회로도.
도 2는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템을 설명하기 위한 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 작동을 설명하기 위한 흐름도.
*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*
1:브레이크 페달 1a:배력장치
1b:마스터실린더 2:휠실린더
3:전자밸브 4:전자밸브
5:저압어큐뮬레이터 6:모터
7:펌프 8:고압어큐뮬레이터
9:모듈레이터 블록 11:FL차륜속도 감지부
12:FR차륜속도 감지부 13:RL차륜속도 감지부
14:RR차륜속도 감지부 20:제동스위치
30:유압구동부 40:ABS제어부
50:EPS제어부 60:토크감지부
70:조향감지부 80:동력조향구동부
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량 협조 제어 시스템의 제어방법은, 안티록 브레이크 시스템과 동력조향 시스템의 정보를 교환하는 단계, 안티록 브레이크 시스템의 작동여부를 판단하는 단계, 안티록 브레이크 시스템이 작동할 경우 제동상태를 판단하고 그에 따른 동력조향 지원량을 산출하는 단계, 동력조향 지원량에 따라 행하는 동력조향 제어 및 안티록 브레이크 시스템의 제동제어를행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템을 설명하기 위한 유압회로도이다.
도 1을 참조하면, 제동시 운전자에 의해 조작되는 브레이크 페달(1)과, 페달(1)로부터 전달된 힘을 증폭시켜 브레이크 액압을 생성시키기 위한 배력장치(1a) 및 마스터실린더(1b)가 마련된다. 그리고, 생성된 브레이크 액압을 휠실린더(2)에 공급하기 위한 다수의 전자밸브(3)(4)와, 휠실린더(2)에서 토출된 브레이크 액이 일시적으로 저장되는 저압 어큐뮬레이터(LPA; 5)와, 그 저압 어큐뮬레이터(5)에 저장된 브레이크 액을 펌핑하여 마스터실린더(1b) 또는 휠실린더(2)로 환류시키기 위한 모터(6) 및 펌프(7), 펌프(7)의 구동시 환류되는 브레이크 액압의 맥동을 감쇄시키기 위한 고압 어큐뮬레이터(HPA; 8)가 마련되며, 이들은 모듈레이터 블록(9)에 콤팩트하게 설치된다.
전자밸브(3)(4)는 마스터실린더(1b)에서 발생되여 휠실린더(2)로 공급된 브레이크 액압을 유입 또는 유출하기 위해 휠실린더(2)의 입구측과 출구측에 각각 배설되는데, 전자밸브(3)는 평상시(off) 개방상태를 유지하는 노말오픈형(NO) 솔레노이드 밸브이고 전자밸브(4)는 평상시(off) 폐쇄상태를 유지하는 노말클로즈형(NC) 솔레노이드 밸브이다.
상기한 구성에 의하면, 운전자가 브레이크 페달(1)을 밟아서 차량을 제동하는 경우 전자밸브(3)와 전자밸브(4)는 모두 "오프"되어 있어서 각각 개방상태와 폐쇄상태를 유지하므로 휠실린더(2)에 브레이크 액압이 가압되게 된다.
이때, 과도한 슬립률이 발생되면 감압모드-유지모드-증압모드로 구분되는 ABS 제어모드에 따라 ABS 제동을 수행하게 된다. 즉, 감압모드에서 전자제어장치는 전자밸브(3)를 "온"시켜 폐쇄상태로 하고 전자밸브(4)를 "온"시켜 개방상태로 하여 휠실린더(2)에 유입된 브레이크 액압을 저압 어큐뮬레이터(5)로 토출되게 한다. 이 감압상태에서 유지모드로 전환하게 되면 전자제어장치는 전자밸브(3)를 "온"시켜 폐쇄하고 전자밸브(4)를 "오프"시켜 폐쇄함으로써 휠실린더(2)에 공급된 브레이크 액압을 유지하게 된다. 이 유지모드에서 증압모드로 전환할 경우 전자제어장치는 전자밸브(3)와 전자밸브(4)를 모두 "오프"시켜 각각 개방상태와 폐쇄상태로 하여 브레이크 액압이 휠실린더(2)에 가압되도록 한다.
이와 같이, 유지모드에서 증압모드로 변환할때 전자밸브(3)는 "온"->"오프"로 전환되면서 폐쇄상태에서 개방상태로 바뀌게 되며, 이때 브레이크 액압의 맥동노이즈가 발생하게 된다. 이를 구체적으로 살펴보면, 유지모드에서 증압모드로 전환되면서 전자밸브(3)에 인가되는 구동전류(Io)는 차단됨에 따라 휠실린더(2)와 연통된 유로가 개방되여 마스터실린더(1b)에서 형성된 브레이크 액압이 유로를 통해 휠실린더(2)측으로 유입되게 된다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량은 안티록 브레이크 시스템과 동력조향 시스템을 구비하는데, 안티록 브레이크 시스템은 각 차륜의 속도를 감지할 수 있도록 FL차륜속도 감지부(11)와, FR차륜속도 감지부(12)와, RL차륜속도감지부(13)와, RR차륜속도 감지부를(14) 구비한다. 또한 브레이크 페달(1)의 작동에 따라 신호를 발생시키는 제동스위치(20)와, 모듈레이터 블록(9)의 각 전자밸브를 구동하는 유압구동부(30)와, 각 차륜속도 감지부(11 내지 14)로부터 전송되는 정보에 따라 차량의 상태정보를 판단하고 상기 유압구동부(30)를 제어하는 ABS제어부(40)를 포함한다.
또한 본 발명에 따른 차량은 동력조향 시스템을 구비하는데, 상기 동력조향 시스템은, 스티어링휠의 조향각을 감지하는 조향각감지부(70)와, 상기 조향각감지부(70)를 통하여 감지된 조향각에 따라 제어신호를 출력하는 EPS제어부(50)와, 스티어링휠의 조향토크를 감지하는 토크감지부(60)와, 상기 EPS제어부(50)의 제어에 따라 동력조향을 실시하는 동력조향구동부(80)를 구비한다. 그리고 상기 ABS제어부(40)와 EPS제어부(50)는 상호 접속되어 정보를 공유한다.
상기한 구성을 가지는 본 발명에 따른 차량 협조제어시스템의 제어방법은, 안티록 브레이크 시스템은 각 차륜속도 감지부(11 내지 14)를 통해 얻어진 차량의 속도정보 및 노면상태 정보 등을 동력조향 시스템으로 제공하고, 동력조향 시스템은 토크감지부(60) 및 조향각 감지부(70)를 통하여 얻어진 조향정보를 안티록 브레이크 시스템으로 제공한다.
이에 따라 안티록 브레이크 시스템은 동력조향 시스템으로부터 전송되는 조향각 정보에 의해 차량의 선회등을 판단하며, 노면의 상태를 감지하여 동력 조향 지원량을 산출하여 동력조향 시스템으로 전송한다. 또한 동력조향 시스템은 상기 동력 조향 지원량에 따라 동력조향을 제어한다.
이하에서는 본 발명에 따른 안티록 브레이크 시스템의 제어방법을 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 작동을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 각 차륜속도 감지부(11 내지 14)는 차륜의 회전에 따른 정보를 ABS제어부(40)로 전송한다. ABS제어부(40)는 차륜속도 감지부(11 내지 14)로부터 전송되는 정보에 따라 차륜의 속도 및 차체 속도를 산출하여 노면의 상태를 판단한다. 또한 ABS제어부(40)는 브레이크 페달(1)의 작동에 의해 제동스위치(20)에서 발생하는 신호에 따라 현재 운전자가 제동을 실시하려고 하는지를 판단한다(S10). 그리고 EPS제어부(50)는 조향감지부(70) 및 토크감지부(60)에서 발생하는 신호에 따라 현재 조향상태를 판단한다(S20).
안티록 브레이크 시스템의 ABS제어부(40)와 동력조향 시스템의 EPS제어부(50)는 관련정보를 상호 전송한다(S30). 이때 ABS제어부(40)는 현재 차량의 속도 및 노면의 상태정보를 EPS제어부(50)로 전송하며, EPS제어부(50)는 현재 스티어링 휠의 조향상태에 따른 정보를 ABS제어부(40)로 전송한다.
ABS제어부(40)는 제동스위치(20)로부터 전송되는 신호 및 각 차륜속도감지부(11 내지 14)로부터 전송되는 정보에 따라 안티록 브레이크 제동인지를 판단한다(S40).
단계(S40)에서 안티록 브레이크 제동이라고 판단되면 ABS제어부(40)는 자체 정보 및 EPS제어부(50)로부터 전송된 정보에 따라 제동상태를 판단한다(S50). 그리고 ABS제어부(40)는 제동상태에 따른 스티어링 휠의 지원량을 산출한다(S60). 그리고 ABS제어부(40)는 산출된 스티어링 휠의 지원량을 EPS제어부(50)로 전송한다(S70).
이에 따라 EPS제어부(50)는 ABS제어부(40)로부터 전송되는 스티어링 휠의 지원량에 근거하여 동력조향 구동부(80)를 제어한다(S80). 또한 ABS제어부(40)는 제동상태에 따라 유압구동부(30)를 통하여 안티록 브레이크 시스템의 유압을 제어한다(S90).
한편 단계(S40)에서 안티록 브레이크 제동이 아니라고 판단되면, EPS 제어부(50)는 자제 정보와 ABS제어부(40)로부터 제공된 정보에 따라 동력조향 지원량을 산출하여 동력조향구동부(80)를 제어한다(S80).
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 협조제어 시스템의 제어방법에 의하면, 동력조향 시스템은 안티록브레이크 시스템에서 전송되는 노면상태 및 차량속도 정보에 따라 동력조향을 제어함으로서 운전자의 과도한 조향을 억제하여 최대한 안전을 확보할 수 있으며, 안티록 브레이크 시스템은 동력조향 시스템에서 전송되는 정보에 따라 차량 선회정보를 제동제어에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 동일기능의 소프트웨어 혹은 하드웨어를 공유할 수 있어 원가절감을 할 수 있다.

Claims (4)

  1. 안티록 브레이크 시스템 및 동력조향 시스템을 구비한 차량에 있어서,
    상기 안티록 브레이크 시스템은 차량의 속도 및 노면상태 정보를 상기 동력조향 시스템으로 전송하고, 상기 동력조향 시스템은 스티어링 휠의 조향상태 정보를 상기 안티록 브레이크 시스템으로 전송하는 정보교환단계,
    상기 안티록 브레이크 시스템의 작동여부를 판단하는 단계,
    상기 안티록 브레이크 시스템이 작동할 경우 제동상태를 판단하고 그에 따른 동력조향 지원량을 산출하는 단계,
    상기 동력조향 지원량에 따라 행하는 동력조향 제어 및 상기 안티록 브레이크 시스템의 제동제어를 행하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 협조제어 시스템의 제어방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력조향 지원량 산출단계는, 제동상태를 판단하는 단계와, 상기 제동상태에 따라 동력 조향 지원량을 산출하는 단계와, 산출된 상기 동력 조향 지원량을 상기 동력조향 시스템으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 협조제어 시스템의 제어방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 안티록 브레이크 시스템이 작동하지 않을 경우, 상기 동력조향 시스템은 상기 안티록 브레이크 시스템으로 전송받은 차량의 속도 및 노면상태 정보에 따라 동력조향을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 협조제어 시스템의 제어방법.
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