KR100256735B1 - 캔 통신을 이용한 제동장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

이 발명은 캔 통신을 이용한 제동장치 및 방법에 관한 것으로써, 차량에 제동력이 걸리게 되는 경우 ABS는 슬립률을 계산하게 된다(S20). 슬립율이 적을수록 제동력은 커지게 된다. ABS는 엔진 제어장치와 캔 통신을 하여 현재 엔진의 토크를 리드하고, 차량 제동 장치의 작동 조건인가 판단한다(S30,S40). 상기 조건은 운전자가 제동을 걸고자 할 때 급제동 상태 등이다.

ABS는 제동 조건이 만족되는 경우 구동부로 신호를 출력해 각 바퀴를 제동하며 엔진 제어장치로 엔진 토크를 저감시키라는 신호를 출력하게 된다(S50).

엔진 제어장치는 상기 ABS의 엔진 토크 저감 신호를 입력받아 엔진에 걸리는 토크를 저감시키고 ABS는 차량이 멈추는 상태까지 지속적인 제어를 하게된다(S60).

ABS가 엔진 제어장치와 통신을 하여 엔진에 걸리는 토크를 확인하고 엔진 제어장치로 엔진 토크를 저감시키는 요구를 하여 차량 제동시 제동력을 높임으로써 짧은 제동 거리를 가지며 각 바퀴의 제동력을 발생하는 제동기 등에 내구성을 향상시키는 효과를 가지는 캔 통신을 이용한 제동장치 및 방법을 제공한다.

Description

캔 통신을 이용한 제동장치 및 방법

이 발명은 캔 통신을 이용한 제동장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 기술하면 ABS(Anti-blocking system)와 ECU(Engine control unit)간에 CAN(Controller area network) 통신을 하여 보다 브레이크 작동시 엔진의 토크를 체크 및 저감시켜 효율적인 제동 성능을 발휘하는 캔 통신을 이용한 제동장치 및 방법에 관한 것이다.

앤티록 브레이크 장치는 급제동시나 눈길과 같은 미끄러운 노면에서 제동시 바퀴의 슬립 현상을 휠 센서가 감지하여 ABS, ECU가 모듈레이터를 조정하므로써 제동시 방향 안전성 유지, 조정성 확보, 제동거리를 단축시키는 전자제어 브레이크 조정장치이다.

일반적인 ABS는 도5에서 보이는 바와 같이 각 바퀴(FR,FL,RR,RL)에 휠 속도 센서가 부착되어 있어서 차량 제동시 각 바퀴의 차륜 속도를 ABS가 입력받아 차륜 속도를 측정한다.

ABS는 각 바퀴 차륜 속도에 따라 차량의 스핀 현상을 방지하기 위해 구동부로 각 바퀴의 제동을 조절하는 압력 신호를 출력한다.

상기 구동부는 상기 각 바퀴의 압력 조절 신호에 따라 각 바퀴의 차륜 속도를 제어하여 제동을 거는 것이다.

ABS의 특징은 상기 각 차륜에 압력 전달을 초당 몇 회로 나누어 마찰력을 최대로 이용해 제동 거리를 짧게 하는 것이다.

도6을 참조하여 슬립을 보면 ABS의 속도와 시간에 대한 차속 및 차륜속에 관한 관계 그래프이다.

ABS가 동작하게 됨에 따라 휠 속도 센서에서 출력되는 사인파 형태의 신호가 ABS로 입력되고 슬립 밴드 이내로 차륜 속도를 제어하여 제동을 하게 된다.

상기 슬립률 = (차속 - 차륜 속도) / 차속 × 100(%)

로 구한다.

그러나, 종래의 ABS의 기술은 엔진 제어장치와 통신하지 않고 단독으로 제동을 실시하므로써 엔지에 걸리는 토크를 고려하지 못하게 되므로 엔진의 토크의 따른 제동성능의 효율이 떨어짐과 각 바퀴의 제동기인 패드나 드럼 등에 무리가 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 이 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, ABS가 엔진 제어장치와 통신을 하여 엔진에 걸리는 토크를 확인하고 엔진 제어장치로 엔진 토크를 저감시키는 요구를 하여 차량 제동시 제동력을 높임으로써 짧은 제동 거리를 가지며 각 바퀴의 제동력을 발생하는 제동기 등에 내구성을 향상시키도록 하는 캔 통신을 이용한 제동장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로써 이 발명의 구성은,

차량이 주행중 노면과 마찰력을 이용해 동작하거나 제동을 직접 실행하는 각 바퀴와;

상기 각 바퀴의 속도를 검출하기 위해 바퀴 부근에 위치해 사인파 형태의 차륜 속도에 관한 정보를 출력하는 휠 속도 센서와;

운전자의 제동 의지를 수반해 상기 휠 속도 센서로부터 각 차륜의 속도를 측정하고 다단식으로 각 바퀴로 제동압을 가하여 차량의 제동능력을 높이고 차량의 스핀 현상을 방지하도록 제어하는 ABS와;

상기 ABS에서 출력되는 각 바퀴에 대한 제어 신호를 입력받아 각 바퀴에 제동압력을 가하는 구동부와;

상기 ABS와 통신을 하여 엔진에 걸리는 토크를 전송하고 토크 저감 입력 신호를 입력받아 엔진에 걸리는 토크를 저감시키는 엔진 제어장치로 이루어진다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로써 이 발명의 특징은,

운전자가 차량에 제동력을 걸게되는 경우 ABS는 속도와 차륜 속도를 이용해 슬립률을 계산하는 단계와;

ABS는 엔진 제어장치와 캔 통신을 하여 현재 엔진의 토크를 리드하고, 차량 제동 장치 작동 조건인가 판단하는 단계와;

ABS는 제동 조건이 만족되는 경우 구동부로 신호를 출력해 각 바퀴를 제동하며 엔진 제어장치로 엔진 토크를 저감시키라는 신호를 출력하는 단계와;

엔진 제어장치는 상기 ABS의 엔진 토크 저감 신호를 입력받아 엔진에 걸리는 토크를 저감시키는 단계로 이루어진다.

도1은 이 발명의 실시예에 따른 캔 통신을 이용한 제동장치의 제어 블럭도이고,

도2는 이 발명의 실시예에 따른 캔 통신을 이용한 제동장치의 제어 흐름도이고,

도3은 이 발명의 실시예에 따른 캔 통신을 이용한 제동장치의 차속과 차륜 속도에 대한 관계 그래프이고,

도4는 이 발명의 실시예에 따른 캔 통신을 이용한 제동장치의 엔진 토크에 대한 그래프이고,

도5는 일반적인 ABS 장치를 장착한 차량의 제어 블록도이고,

도6은 일반적인 ABS 장치를 장착한 차량의 차속과 차륜속도에 대한 관계 그래프이다.

이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

첨부한 도1과 도2에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 실시예에 따른 캔 통신을 이용한 제동 장치와 동작을 설명한다.

차량이 주행중 노면과 마찰력을 이용해 동작하거나 제동을 직접 실행하는 각 바퀴(40)와; 상기 각 바퀴(40)의 속도를 검출하기 위해 바퀴 부근에 위치해 사인파 형태의 차륜 속도에 관한 정보를 출력하는 휠 속도 센서(50)와; 운전자의 제동 의지를 수반해 상기 휠 속도 센서(50)로부터 각 차륜의 속도를 측정하고 다단식으로 각 바퀴(40)로 제동압을 가하여 차량의 제동능력을 높이고 차량의 스핀 현상을 방지하도록 제어하는 ABS(20)와; 상기 ABS(20)에서 출력되는 각 바퀴(40)에 대한 제어 신호를 입력받아 각 바퀴(40)에 제동압력을 가하는 구동부(30)와; 상기 ABS(20)와 통신을 하여 엔진에 걸리는 토크를 전송하고 토크 저감 입력 신호를 입력받아 엔진에 걸리는 토크를 저감시키는 엔진 제어장치(10)로 이루어진다.

상기 구성으로 캔 통신을 이용한 제동 장치의 제어 블럭도를 개략적으로 설명한다.

운전자가 차량에 제동을 걸기 위해 브레이크 패들(도시않됨)을 급동작시키면 ABS(20)는 상기 급제동 동작을 실행하기 위해 구동부(30)로 각 바퀴(40)에 대한 제동 신호를 출력한다.

상기 구동부(30)는 상기 ABS(20)에서 출력되는 제동신호를 인가 받아 각 바퀴로 압력을 가하게 된다.

상기 ABS(20)에서 출력되는 신호는 구형파 형태로써 상기 구동부(30)에서 각 바퀴(40)로 출력되는 압력이 다단식으로 출력되므로써 각 바퀴(40)와 노면 사이에서 발생되는 슬립을 줄이기 위해 마찰력을 최대로 이용한다.

상기 각 바퀴(40)와 노면 사이에 특성과 차량의 무게 중심이 어긋남에 따라 차량이 스핀 현상을 일으킬 수 있으므로 각 바퀴(40) 부근에 휠 속도 센서(50)가 부착되어 있어서 각 바퀴(40)의 차륜 속도를 검출하고 상기 ABS(20)로 출력하게 된다.

상기 ABS(20)는 상기 각 휠 속도 센서(50)로부터 차륜 속도에 관한 정보를 입력받아 차량이 스핀 현상을 일으키지 않도록 각 바퀴(40)로 각각의 구동 신호를 출력하게 된다.

또한 ABS(20)는 차량의 엔진에 걸리는 토크를 엔진 제어장치(10)와 통신을 통해 입력받아 각 제동 장치에 무리가 없도록 엔진 제어장치(10)로 토크 저감 신호를 출력한다.

상기 엔진 제어장치(10)는 상기 ABS(20)의 요구에 의해 엔진의 토크를 저감시키게 된다.

상기 구성에 의한 동작을 제어 흐름을 통해 설명한다.

운전자가 차량에 제동력을 걸게되는 경우 ABS(20)는 속도와 차륜 속도를 이용해 슬립률을 계산하게 된다(S20).

상기 슬립률은 도3에서 보이는 바와 같이 차속과 차륜속도의 관계에서 보이며 상기 슬립률을 구하는 방법은 다음 식1)과 같다.

식1)

상기에서 슬립율이 작을수록 제동력은 커지게 된다.

ABS(20)는 엔진 제어장치(10)와 캔 통신을 하여 현재 엔진의 토크를 리드하고, 차량 제동 장치의 작동 조건인가 판단한다(S30,S40).

상기 조건은 운전자가 제동을 걸고자 할 때 급제동 상태 등이다.

ABS(20)는 제동 조건이 만족되는 경우 상기 구성으로 설명한 바와 같이 구동부(30)로 신호를 출력해 각 바퀴를 제동하며 엔진 제어장치(10)로 엔진 토크를 저감시키라는 신호를 출력하게 된다(S50).

도4에서 보이듯이 엔진 토크와 시간과의 관계에서 ABS(20)는 엔진 제어장치(10)로 현 엔진 토크에서 엔진 토크 저감 요구량에 대한 신호를 출력하여 엔진에 걸리는 토크를 내리도록 요구한다.

엔진 제어장치(10)는 상기 ABS(20)의 엔진 토크 저감 신호를 입력받아 엔진에 걸리는 토크를 저감시키고 ABS(20)는 차량이 멈추는 상태까지 지속적인 제어를 하게된다(S60).

이상에서와 같이 이 발명의 실시예에서, ABS가 엔진 제어장치와 통신을 하여 엔진에 걸리는 토크를 확인하고 엔진 제어장치로 엔진 토크를 저감시키는 요구를 하여 차량 제동시 제동력을 높임으로써 짧은 제동 거리를 가지며 각 바퀴의 제동력을 발생하는 제동기 등에 내구성을 향상시키는 효과를 가지는 캔 통신을 이용한 제동장치 및 방법을 제공한다.

Claims (2)

1. 차량이 주행중 노면과 마찰력을 이용해 동작하거나 제동을 직접 실행하는 각 바퀴와;

   상기 각 바퀴의 속도를 검출하기 위해 바퀴 부근에 위치해 사인파 형태의 차륜 속도에 관한 정보를 출력하는 휠 속도 센서와;

   운전자의 제동 의지를 수반해 상기 휠 속도 센서로부터 각 차륜의 속도를 측정하고 다단식으로 각 바퀴로 제동압을 가하여 차량의 제동능력을 높이고 차량의 스핀 현상을 방지하도록 제어하는 ABS와;

   상기 ABS에서 출력되는 각 바퀴에 대한 제어 신호를 입력받아 각 바퀴에 제동압력을 가하는 구동부와;

   상기 ABS와 통신을 하여 엔진에 걸리는 토크를 전송하고 토크 저감 입력 신호를 입력받아 엔진에 걸리는 토크를 저감시키는 엔진 제어장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캔 통신을 이용한 제동장치.
2. 운전자가 차량에 제동력을 걸게되는 경우 ABS는 속도와 차륜 속도를 이용해 슬립률을 계산하는 단계와;

   ABS는 엔진 제어장치와 캔 통신을 하여 현재 엔진의 토크를 리드하고, 차량 제동 장치 작동 조건인가 판단하는 단계와;

   ABS는 제동 조건이 만족되는 경우 구동부로 신호를 출력해 각 바퀴를 제동하며 엔진 제어장치로 엔진 토크를 저감시키라는 신호를 출력하는 단계와;

   엔진 제어장치는 상기 ABS의 엔진 토크 저감 신호를 입력받아 엔진에 걸리는 토크를 저감시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 캔 통신을 이용한 제동 방법.

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