KR100254224B1 - 자동차의 정지 제어시 휠 속 검출방법 - Google Patents

Abstract

ABS(Anti Lock Brake System) 시스템을 구비하는 자동차에서 브레이크 페달을 통한 운전자의 제동 요구에 따라 정지 제어를 위한 휠 속의 검출을 차량의 무게 중심이 이동에 따라 변화되는 전륜 휠의 회전속도와 후륜 휠의 회전속도를 정확하게 검출하여 정지 제어에 안정성 및 신뢰성을 제공하도록 한 것으로, 운행되는 자동차의 제동을 위한 제동력이 검출되면 검출되는 운행정보에 따라 초기 제동력을 발생시키는 과정과, 상기 초기 제동력의 발생에 따라 자동차의 무게중심의 이동으로 인하여 전륜 휠 및 후륜 휠에 미치는 하중을 검출하는 과정과, 상기 과정에서 검출된 전륜 휠 및 후륜 휠의 하중 값을 통해 타이어의 처짐량을 검출하는 과정과, 상기 검출된 타이어의 처짐량을 통해 실제 타이어의 반경을 검출한후 기준 값으로 설정되어 있는 타이어의 반경을 보정하는 과정 및, 상기 보정된 타이어의 반경과 검출되는 운행정보를 통해 실제의 휠 속을 검출하여 제동력 제어를 실행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하여 제동력 발생시 자동차의 무게 중심 이동으로 인한 타이어 처짐량을 검출한후 처짐량에 따라 타어어의 반경을 보정하여 휠 속도를 정확하게 검출하므로 정지 제어에 안정성을 제공한다.

Description

자동차의 정지 제어시 휠 속 검출방법

본 발명은 자동차의 제동장치에 관한 것으로, 보다 더 상세하게는 ABS(AntiLock Brake System) 시스템을 구비하는 자동차에서 브레이크 페달을 통한 운전자의 제동 요구에 따라 정지 제어를 위한 휠속의 검출을 차량의 무게중심이 이동에 따라 변화되는 전륜 휠의 회전속도와 후륜 휠의 회전속도를 정확하게 검출하여 정지 제어에 안정성 및 신뢰성을 제공하도록 한 자동차의 정지 제어시 휠속 검출방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차가 운행되기 시작하면 휠의 회전과 동시에 첨부된 제1도에서 알 수 있는 바와 같이 소정 개수, 예를 들어 47개의 산으로 구성되는 톤 휠(10)이 회전하게 된다.

이때, 톤 휠(10)의 회전에 따라 휠속 검출부(20)는 소정의 펄스신호를 출력하여 제어부(30)측에 인가하면 제어부(30)는 검출되는 단위 시간당 펄스 신호를 분석하여 운행되는 자동차의 휠속도를 검출하여 운행 제어에 필요한 각각의 동작을 제어시킨다.

ABS 시스템이 구비되는 자동차에서 운전자의 정지 요구에 따라 모듈레이터를 통한 정지 제어를 실행하기 위해서는 운행되는 자동차의 감가속도의 정보와 슬립율, 가상 차속, 저크, 휠속 등의 검출에 따라 각 휠의 구속력 발생을 순차적으로 제어하여 운행되는 자동차의 안정된 제동력 및 주행 및 조향성을 확보하여 주는데, 종래의 자동차에서 감 가속되는 휠속의 검출은 다음과 같은 연산을 통해 이루어진다.

이때, R : 타이어의 반경이고, N_TWn: 톤 휠의 전체 치륜 개수이고, COUNT VALUE : 단위 제어시간당 검출된 톤 휠의 치륜 개수이다.

전술한 바와 같은 연산을 통해 검출되는 휠속의 변화는 제동력의 발생에 따라 정지 제어되는 과정에서 자동차의 무게 중심이 전륜측으로 이동하게 되어 타이어의 공기압 변화에 의한 전륜 휠의 회전 속도와 후륜 휠의 회전 속도에 대한 변화를 검출 할 수 없어 정확한 휠속의 검출이 실행되지 않으므로 제동력 제어 및 조향력 제어를 안정되게 유지하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 그 목적은 ABS가 구비되는 자동차에서 운전자의 제동 요구로 정지 제어되는 과정에서 자동차의 무게 중심의 이동에 따라 변화되는 전륜 휠과 후륜 휠 각각의 회전 속도를 정확하게 연산하여 보다 신뢰성 있는 정지 제어를 제공하도록 한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 제동시 휠속 검출방법에 있어서, 운행되는 자동차의 제동을 위한 제동력이 검출되면 검출되는 운행정보에 따라 초기 제동력을 발생시키는 과정과; 상기 초기 제동력의 발생에 따라 자동차의 무게중심의 이동으로 인하여 전륜 휠 및 후륜 휠에 미치는 하중을 검출하는 과정과; 상기 과정에서 검출된 전륜 휠 및 후륜 휠의 하중 값을 통해 타이어의 처짐량을 검출하는 과정과; 상기 검출된 타이어의 처짐량을 통해 실제 타이어의 반경을 검출한 후 기준값으로 설정되어 있는 타이어의 반경을 보정하는 과정 및; 상기 보정된 타이어의 반경과 검출되는 운행정보를 통해 실제의 횔속을 검출하여 제동력 제어를 실행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

제1도는 일반적인 자동차에서 휠속 검출장치의 구성을 보인 블록도.

제2도는 운행되는 자동차의 정지 제어시 차량의 무게중심 이동을 보인 동작 상태도.

제3도는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 정지 제어시 휠속 검출 방법을 실행하기 위한 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도에서 알 수 있는 바와 같이 소정의 속도로 운행되는 자동차에서 제어수단이 운전자가 정지 제어를 실행하고자 하는 제동력을 검출하면(스텝101) 제어수단은 휠속 검출수단에서 인가되는 단위 시간당 톤 휠의 개수를 변화를 분석하여 ABS 모듈레이터 제어를 위한 차량의 감가속도의 정보와 슬립율, 가상 차속, 저크, 휠속등의 검출하여 최초 제동력을 발생하여 자동차의 운행을 구속시킨다(스텝102).

이후, 제어수단은 첨부된 제2도에서 알 수 있는 바와 같이 제동력의 발생에 따라 발생되는 무게중심의 이동에 따른 타이어의 처짐량을 검출하기 위하여 전륜 휠과 후륜 휠에 걸리는 하중을 검출된 가속도의 정보와 함께 다음과 같은 연산식을 통해 검출한다.

먼저, 검출되는 자동차의 가속도를 “d”,

정지 제어시 자동차의 전륜 휠에 걸리는 하중을 “Wf”,

정지 제어시 자동차의 후륜 휠에 걸리는 하중을 “Wr”,

자동차의 무게를 “W”,

자동차의 중력가속도를 “g”,

자동차의 무게중심과 전륜 휠과의 거리를 “a”,

자동차의 무게중심과 후륜 휠과의 거리를 “b”,

자동차의 무게중심과 지면과의 거리를 “h” 라고 정의하는 경우,

전륜 휠에 걸리는 하중이고,

후륜 휠에 걸리는 하중이다.

전술한 바와 같은 연산식에 의거하여 자동차의 제동력 발생시 무게중심의 이동에 따라 전륜 휠과 후륜 휠에 걸리는 각각의 하중이 검출되면 제어수단은 다음과 같은 연산식에 의거하여 타이어의 처짐량을 연산한다(스텝103).

먼저, 자동차의 동적 상태에서 연산된 타이어의 처짐량을 “X”라고 정의하면,

전륜 처짐량(Xf) =,

후륜 처짐량(Xr) =된다.

여기서 Xf 는 동적 상태에서 연산되는 전륜 타이어의 처짐량이고, Xr은 동적 상태에서 연산되는 후륜 타이어의 처짐량이다.

전술한 바와 같은 연산식에 의하여 타이어의 처짐량이 연산되면 제어수단은 검출되는 타이어의 처짐량에 따라 전륜 휠의 타이어 반경(R′)은 기준 타이어의 반경(R)에 전륜 동적 처짐량(Xf)을 가산한 R′= R + Xf 이고, 후륜 휠의 타이어 반경(R″)은 기준 타이어의 반경(R)에 후륜 동적 처짐량(Xr)을 가산한 R″= R + Xr로 타이어의 반경(R)을 보정한다(스텝104).

이후, 제어수단은 보정된 타이어의 반경에 따라 휠속도를 다음과 같은 연산식을 통해 검출한다(스텝105).

이고,

이다.

전술한 바와 같은 연산식을 통해 검출된 휠속에 의하여 정지 제어시 안정된 제동력이 유지되어 조향성 및 제동의 안정성이 제공된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 정지 제어를 위한 제동력 발생시 자동차의 무게 중심 이동으로 인한 전륜 휠 및 후륜 휠의 타이어 처짐량을 검출한 후 검출된 처짐량에 따라 타이어의 반경을 보정하여 정지되어 되는 자동차의 휠속도를 정확하게 검출하므로 정지 제어에 신뢰성이 제공되고, 안정된 제동력 발생으로 조행성 및 운행에 안정성을 제공한다.

Claims (6)

1. 제동시 휠속 검출방법에 있어서, 운행되는 자동차의 제동을 위한 제동력이 검출되면 검출되는 운행정보에 따라 초기 제동력을 발생시키는 과정과; 상기 초기 제동력의 발생에 따라 자동차의 무게중심의 이동으로 인하여 전륜 휠 및 후륜 휠에 미치는 하중을 검출하는 과정과; 상기 과정에서 검출된 전륜 휠 및 후륜 휠의 하중값을 통해 타이어의 처짐량을 검출하는 과정과; 상기 검출된 타이어의 처짐량을 통해 실제 타이어의 반경을 검출한 후 기준 값으로 설정되어 있는 타이어의 반경을 보정하는 과정과, 상기 보정된 타이어의 반경과 검출되는 운행정보를 통해 실제의 휠속을 검출하여 제동력 제어를 실행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 정지 제어시 휠속 검출방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 과정에서 전륜 휠 및 후륜 휠의 하중 검출은, 검출되는 자동차의 가속도를 “d”, 정지 제어시 자동차의 전륜 휠에 걸리는 하중을 “Wf”, 정지 제어시 자동차의 후륜 휠에 걸리는 하중을 “Wr”, 자동차의 무게를 “W”, 자동차의 중력가속도를 “g”, 자동차의 무게중심과 전륜 휠과의 거리를 “a”,자동차의 무게중심과 후륜 휠과의 거리를 “b”, 자동차의 무게중심과 지면과의 거리를 “h”라고 정의하는 경우,

   전륜 휠에 걸리는 하중이고,

   후륜 휠에 걸리는 하중로 설정되는 연산식을 통해 검출하는 것을 특징으로 하는 자동차의 정지 제어시 휠속 검출방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 과정에서 상기 검출된 전륜 휠 및 후륜 휠의 하중 값을 통해 검출하는 타이어의 처짐량은 자동차의 동적 상태에서 연산된 타이어의 처짐량을 “X”라고 정의하면,

   전륜 처짐량(Xf) =,

   후륜 처짐량(Xf) =로 설정되는 연산식을 통해 검출하는 것을 특징으로 하는 자동차의 정지 제어시 휠속 검출방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 과정에서 타이어의 처짐량을 통해 검출하는 타이어의 실제 반경은, 전륜 휠의 타이어 반경(R′)은 기준 타이어의 반경(R)에 전륜 동적 처짐량(Xf)을 가산하고, 후륜 휠의 타이어 반경(R″)은 기준 타이어의 반경(R)에 후륜 동적 처짐량(Xr)을 가산하여 검출하는 것을 특징으로 하는 자동차의 정지 제어시 휠속 검출방법.
5. 제1항에 있어서, 정지 제어되는 상태에서 실제적으로 검출되는 휠속은,

   이고,

   로 설정되는 연산식에 의해 검출되는 것을 특징으로 하는 자동차의 정지 제어시 휠속 검출방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 과정에서 정지 제어되는 상태에서 검출되는 운행정보는 감가속도의 정보와 슬립율, 가상 차속, 저크, 휠속 등으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 정지 제어시 휠속 검출방법.