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KR100242100B1 - 제동력 제어시스템의 노면 점프 판단방법 - Google Patents

제동력 제어시스템의 노면 점프 판단방법 Download PDF

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KR100242100B1 KR1019960054277A KR19960054277A KR100242100B1 KR 100242100 B1 KR100242100 B1 KR 100242100B1 KR 1019960054277 A KR1019960054277 A KR 1019960054277A KR 19960054277 A KR19960054277 A KR 19960054277A KR 100242100 B1 KR100242100 B1 KR 100242100B1
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Abstract

본 발명은 자동차의 제동력제어시스템(ABS:Anti-Blocking System)에 관한 것으로, 차량이 저마찰노면에서 고마찰 노면으로 돌입하게 되는 경우(Low/High Jump), 이러한 상태를 정확하고도 빠르게 판단하여 오류없이 제동거리를 줄이도록 하는 제동력 제어시스템의 노면 점프 판단방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 차륜의 제동력을 제어하는 제동력 제어시스템의 제어방법에 있어서, 상기 슬립률(λ)이 기준슬립률(λK1) 보다 작으며 차륜의 가속도(A)는 기준가속도(AK1) 보다 크거나, 이전 제어사이클에서의 증압기간(Tpr) 보다 현재의 증압시간(Tr)이 기준값(TK1) 이상으로 큰 경우로서 현재의 슬립률(λ)이 기준슬립률(λK2)보다 작거나, 증압기간 중 차륜의 현재가속도(A)가 기준가속도의 범위내(Ak3에서 Ak2)에서 머무르고 있는 기간(Ta)이 기준기간(TK2) 보다 큰 경우로서 현재의 슬립률(λ)이 기준슬립률(λK2)보다 작으면, 저마찰계수 노면에서 고마찰계수 노면의 점프한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 제동력 제어시스템의 노면 점프 판단방법을 제공하여, 종래의 슬립률과 차륜의 가속도만을 관찰하는 판단방법의 오류를 극복하고 보다 정확한 노면의 현재상태를 판단할 수 있게 되어 제동시 노면의 상태가 변화하더라도 효율적인 제동력제어를 할 수 있게 되었다.

Description

제동력 제어시스템의 노면 점프 판단방법
일반적으로 자동차에는 차량의 속력제어를 위해 브레이크장치를 구비하고 있는 바, 최근에는 차량의 제동능력향상과 제동중의 조향안정성 확보를 위해 제동력제어시스템(ABS)을 구비하고 있다.
제동력제어시스템은 제동마찰계수가 낮은 노면에서 고속주행중 제동할 때 제동력을 노면에 충분히 전달할 수 없어서 야기되는 고착상태(blocking) 즉, 제동 중 차륜은 회전하지 않아도 차량은 미끄러져 진행하게 되는 차륜의 상태를 대비한 것으로서, 제동중 차륜의 고착상태가 있기 전에 이를 사전에 감지하고 발생을 방지하기 위한 시스템이다.
이 시스템은 제동시, 차량의 전후륜에 설치된 차륜회전속력 검출센서를 이용하여 차속을 추정하고 이를 기초로 현재의 슬립률과 감속도를 계산한 후, 이들 자료를 입력변수로 하여 차량의 고착상태발생을 예측하고 그 전에 브레이크 압력을 감소시켜 차륜회전속력을 차속에 근접시키고 다시 치륜의 회전속력이 일정치를 초과하기 전에 브레이크 압력을 증가시켜 차륜을 제동시키는, 일련의 동작을 반복하여 슬립률을 바람직한 상태로 유지시키도록 제어하는 것으로서, 차륜의 고착상태가 발생함으로 조향성상실 및 주행안정성상실의 상태가 되는 것을 사전에 방지하고 제동능력을 향상시킨다.
이러한 기능을 하는 제동력제어시스템은 브레이크 휠실린더의 유압을 직접조절하는 밸브기구와, 차륜의 현재속력에 대한 정보를 기초로 차량의 슬립률을 추정하고 밸브의 개폐를 제어하는 전자제어장치를 주요요소로 하며, 그 구체적 제어작동은 다음과 같다.
운전자가 제동장치를 작동시키면 차륜의 브레이크 유압이 증가하게 되므로 차륜의 속력이 급감하게 된다. 그러나 지면과의 마찰계수가 낮은 등의 경우로 차륜에 슬립률이 높아지게 되면 제동력제어시스템은 작동을 시작한다.
먼저 브레이크압력을 낮추어서 현재의 차륜속력을 차속에 근접시켜 슬립률을 낮추도록 하고 차륜의 속력이 차속을 초과하기 전에 브레이크압력을 증가시켜 차륜에 제동력을 증가시킨다. 이러한 과정은 차량의 제동이 완전히 이루어질 때까지 반복되며, 그 결과 차륜의 슬립률은 차륜과 노면간의 마찰계수가 가장 적합한 상태에서 제동이 되므로 제동거리도 줄일 수 있고, 적정마찰력을 유지하므로 조향의 안정성도 확보할 수 있다.
한편 차륜과 노면간의 마찰계수는 노면의 상태에 따라 변화하게 되어, 마찰계수가 큰 노면과 비교할 때 마찰계수가 작은 노면에서는 차륜의 미끄러짐이 심하므로 차륜에 약간의 제동력을 가해도 고착상태로 돌입하기 쉽다.
따라서 제동력제어시스템의 제어도 마찰계수가 큰 노면에서와 작은 노면에서 그 제어방식을 달리하여, 마찰계수가 작은 노면에서의 제동압이 큰 노면에서의 제동압보다 일반적으로 작다.
이러한 이유로, 노면의 상태에 따라 마찰계수가 급격히 변화하는 점프 노면에서는 제어상태를 빠르게 변화시키지 않으면 안된다.
즉, 마찰계수가 높은 노면에서 낮은 노면으로 점프하게 되면, 제동력이 커서 고착상태로 돌입하기 쉬우므로 제동압을 급격히 낮추어야 하며, 반대로 마찰계수가 낮은 노면에서 높은 노면으로 점프하게 되면 차륜의 회전이 빠르게 회복되므로 제동력의 부족으로 제동거리가 길어지게 될 수 있어 제동압을 급격히 높여야 한다.
그러나 이 경우는 균일 노면에서 감압으로 인한 차륜의 회복과 구별하기 힘들게 되므로 잘못된 판단으로 급증압을 하면 차륜이 고착상태로 될 위험이 있다.
따라서, 종래에서와 같이 차륜가속도와 슬립만으로 점프를 판단하게 되면 잘못된 판단으로 차륜이 고착되거나 또는 점프판단에 실패하여 제동거리가 길게 될 염려가 있으므로 보다 정확하고도 빠른 판단 방법의 제안이 요구되고 있다.
본 방법은 전술한 요구에 따른 것으로, 차륜의 회전속도 및 슬립률이외에 증압기간 및 차륜가속도가 특정상태에 머무르는 기간을 연산하는 방법으로 차륜이 고마찰노면으로 점프한 상태를 판단하도록 하여, 점프판단에 대한 실패없이 제동거리를 줄이도록 하는 제동력 제어시스템의 노면 점프 판단방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
제1도는 본 발명에 따른 제동력 제어시스템의 노면 점프 판단방법의 순차를 도시한 제어흐름도이다.
본 발명은 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로, 차량의 각 차륜으로부터 차륜의 회전속력을 구하고, 이로부터 차량의 현재 슬립률(λ)과 차륜가속도(A)를 연산하며, 이를 지속적으로 관찰하여 슬립률이 일정범위에 유지되도록 차륜의 제동력을 제어하는 제동력 제어시스템의 제어방법에 있어서, 증압시간(Tr)과, 차륜의 현재가속도가 기준가속도의 범위(Ak3에서 Ak2)내에 머무르고 있는 기간(Ta)을 측정하고, 상기 슬립률(λ)이 기준슬립률(λK1) 보다 작으며 차륜의 가속도(A)는 기준가속도(AK1) 보다 크거나, 이전 제어사이클에서의 증압기간(Tpr) 보다 현재의 증압시간(Tr)이 기준값(TK1) 이상으로 큰 경우로서 현재의 슬립률(λ)이 기준슬립률(λK2)보다 작거나, 증압기간 중 차륜의 현재가속도(A)가 기준가속도의 범위내(Ak3에서 Ak2)에서 머무르고 있는 기간(Ta)이 기준기간(TK2)보다 큰 경우로서 현재의 슬립률(λ)이 기준슬립률(λK2)보다 작으면, 저마찰계수 노면에서 고마찰계수 노면의 점프한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 제동력 제어시스템의 노면 점프 판단방법을 제공한다.
이 때, 전술한 차륜의 현재가속도(A)가 기준가속도의 범위(Ak3에서 Ak2) 내에서 머무르고 있는 기간(Ta)을 측정하는 방식은 기준가속도 범위내(Ak3에서 Ak2)에서의 증압횟수(N)를 세는 방식을 사용하고, 차륜의 현재가속도(A)가 기준가속도의 범위내에서 머무르고 있는 기간(Ta)은 비교기준이 되는 기준증압횟수(Nk)와 상기의 증압횟수(N)를 비교하여 구하는 것으로 한다.
본 발명에 따른 제동력 제어시스템의 노면 점프 판단방법은 다음의 원리를 기초로 한다.
즉, 노면마찰계수가 낮은 저마찰노면에서는 차륜고착을 방지하기 위해 증압의 양을 크게 하지 못한다.
이러한 상태에서 마찰계수가 높은 고마찰노면으로 급격히 진입하게 되는 경우, 마찰계수가 급히 증가하여 차륜의 회복되려는 경향이 강해진다.
그러나, 차륜의 제동력제어는 이전의 저마찰노면을 기준으로 이루어지고 있으므로 증압량이 고마찰노면의 요구보다는 상대적으로 적으므로 제동의 효과가 적어 증압하는 기간이 노면점프 이전보다 오래 걸리게 된다.
본 발명의 전술한 원리를 이용한 것으로 저마찰 노면에서 고마찰노면으로의 점프를 판단하는 것은 다음의 세가지 중 하나의 조건을 만족할 때이며, 이러한 과정을 흐름도로 나타낸 것이 제1도이다.
그 첫번째 조건은, 차량의 현재 슬립률(λ)과 차륜가속도(A)를 연산하며, 이를 지속적으로 관찰하여 슬립률(λ)은 기준슬립률(λK1)보다 작으며, 차륜의 가속도(A)는 기준가속도(AK1) 보다 클 경우가 된다.
이 경우는 종래에서 사용하는 방법과 유사하며, 슬립률이 적어지는 상태로 차륜의 가속도가 커지므로 차륜이 급격히 회복하는 것으로 판단할 수 있다.
두번째의 조건은 전술한 경우 이외에 증압모드인 상태에서 현재의 증압시간(Tr)과 이전 제어사이클에서의 증압기간(Tpr)을 측정하여 그 비가 일정 기준값(TK1) 보다 큰 경우로서, 이를 기초로 노면의 마찰계수가 갑자기 커져서 차륜이 회복하려는 성질이 강해지므로 증압량을 높여야 한다는 것을 지시한다.
이 경우는 일반 균일 노면에서 차륜의 속력이 급감하는 것과 구별하기 위하여 차량의 현재슬립률을 검사하여 균일 노면에서의 차륜 급감속과 구별하도록 한다.
세 번째 조건은 증압기간 중 차륜의 현재가속도(A)가 기준가속도의 범위내에서 머무르고 있는 기간(Ta)이 기준기간(TK2) 보다 큰 경우로서, 차륜의 가속도에 변화가 없이 증압이 계속되므로 차륜이 저마찰 노면에서 고마찰 노면으로 노면 점프를 일으키기 때문에 가속도의 증가가 없는 것으로 판단할 수 있다.
이 때 역시, 일반 균일 노면에서 차륜의 속력이 급감하는 것과 구별하기 위하여 차량의 현재슬립률을 검사하여 균일 노면에서의 차륜 급감속과 구별하도록 한다.
한편, 본 발명에서는 전술한 세번째의 판단을 위한 방법으로 일정기간내에 가속도가 머무르는 동안 카운트를 계속하여 그 카운트량이 일정회수를 증가하는 가를 관찰한다.
즉, 차륜의 현재가속도(A)가 기준가속도의 범위(Ak3에서 Ak2) 내에서 머무르고 있는 기간(Ta)을 측정하는 방식은 가속도를 검출하여 그 값이 기준가속도 범위내(Ak3에서 Ak2)에서의 머무르는 동안 증압횟수를 세는 방식을 사용한다.
그리하여 그 증압횟수(N)는 비교기준이 되는 기준증압횟수(Nk)와 비교하여 그 증압횟수가 기준값을 초과하는 경우, 증압이 계속됨에도 차륜의 현대가속도가 증가하지 않아 노면의 점프가 일어난 것으로 판단할 수 있는 것이다.
전술한 방법으로 제동기간중 노면 점프가 일어난 것을 판단함으로서, 종래의 슬립률과 차륜의 가속도만을 관찰하는 판단방법의 오류를 극복하고 보다 정확한 노면의 현재상태를 판단할 수 있게 되어 제동시 노면의 상태가 변화하더라도 효율적인 제동력제어를 할 수 있게 되었다.
본 발명은 자동차의 제동력제어시스템(ABS:Anti-Blocking System)에 관한 것으로, 차량이 저마찰노면에서 고마찰 노면으로 돌입하게 되는 경우(Low/High Jump), 이러한 상태를 정확하고도 빠르게 판단하여 오류없이 제동거리를 줄이도록 하는 제동력 제어시스템의 노면 점프 판단방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

Claims (2)

  1. 차량의 각 차륜으로부터 차륜의 회전속력을 구하고, 이로부터 차량의 현재 슬립률(λ)과 차륜가속도(A)를 연산하며, 이를 지속적으로 관찰하여 슬립률이 일정범위에 유지되도록 차륜의 제동력을 제어하는 제동력 제어시스템의 제어방법에 있어서, 증압시간(Tr)과, 차륜의 현재가속도가 기준가속도의 범위내에 머무르고 있는 기간(Ta)을 측정하고, 상기 슬립률(λ)이 기준슬립률(λK1) 보다 작으며 차륜의 가속도(A)는 기준가속도(AK1) 보다 크거나, 이전 제어사이클에서의 증압기간(Tpr) 보다 현재의 증압기간(Tr)이 기준값(TK1) 이상으로 큰 경우로서 현재의 슬립률(λ)이 기준슬립률(λK2)보다 작거나, 증압기간 중 차륜의 현재가속도(A)가 기준가속도(Ak3에서 Ak2)의 범위내에서 머무르고 있는 기간(Ta)이 기준기간(TK2)보다 큰 경우로서 현재의 슬립률(λ)이 기준슬립률(λK2)보다 작으면, 저마찰계수 노면에서 고마찰계수 노면의 점프한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 제동력 제어시스템의 노면 점프 판단방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 차륜의 현재가속도(A)가 기준가속도의 범위(Ak3에서 Ak2) 내에서 머무르고 있는 기간(Ta)을 측정하는 방식은 기준가속도 범위내(Ak3에서 Ak2)에서의 증압횟수(N)를 세는 방식을 사용하고, 차륜의 현재가속도(A)가 기준가속도의 범위내에서 머무르고 있는 기간(Ta)과의 비교기준이 되는 기준기간(Tk2)은 기준증압횟수(Nk)인 것을 특징으로 하는 제동력 제어시스템의 노면 점프 판단방법.
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