KR100534828B1 - A brake device control method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 정차시 승차감의 향상을 위한 브레이크 제어 방법으로서, 브레이크 제어방법의 각 단계는 차륜속도 및 브레이크페달의 조작정도를 모니터링하는 단계; 차량 속도 및 감속도의 산출 단계; 차량의 서행 중 정차여부 확인 단계; 상기 단계에서 서행 중 정차상황인 경우에, 제어 감속도를 결정하는 단계; 상기 단계에서 결정된 감속도에 따라 유압을 조절하는 유압제어 단계; 유압제어를 통한 브레이크 제어단계; 및 완전 정차 확인 단계를 포함하여 이루어진다. The present invention provides a brake control method for improving the riding comfort of a vehicle, each step of the brake control method comprising the steps of monitoring the wheel speed and the operation degree of the brake pedal; Calculating the vehicle speed and deceleration; Checking whether the vehicle is stopped while driving; Determining a control deceleration in the case of a stop situation during a slow motion in the step; A hydraulic pressure control step of adjusting the hydraulic pressure according to the deceleration determined in the step; Brake control step through hydraulic control; And a complete stop checking step.
Description
본 발명은 차량의 브레이크 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 차량의 서행 중 정차 직전에 운전자가 브레이크 페달을 급격하게 조작하더라도 차량의 쏠림을 방지할 수 있도록 브레이크의 유압을 조절하여, 탑승객의 승차감 향상 및 운전자에게는 브레이크 페달을 미세하게 조절해야 하는 불편함을 덜어주어 운전의 편의성을 도모하도록 한 차량의 브레이크 제어 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for controlling a brake of a vehicle, and more particularly, to adjust the hydraulic pressure of the brake so that the vehicle can be prevented from being pulled out even if the driver suddenly operates the brake pedal immediately before the vehicle stops. The present invention relates to a method of controlling a brake of a vehicle that facilitates driving by relieving inconvenience of having to finely adjust a brake pedal to a driver.
종래 제동장치로 사용되는 일반 브레이크 시스템은 운전자의 브레이크 페달의 조작에 의해 작동된다. The conventional brake system used as a conventional braking device is operated by the operation of the driver's brake pedal.
또한, 제동장치로 상기 일반 브레이크 시스템 외에도 ABS, TCS 등이 있다. In addition, there are ABS, TCS, etc. in addition to the general brake system as the braking device.
차량용 미끄럼방지장치인 ABS(Anti-lock Brake System)는 제동시 차량의 안정성 및 조향성을 유지하고 제동거리를 줄여주는 안전장치로서, ABS의 성능은 미끄러운 도로에서 제동할 때나 급제동할 때 바퀴가 잠기지 않고, 차량이 멈출 때까지 여러 번 잠김과 풀림을 반복해 최적의 제동효과를 얻는다는 것이다. 이러한 바퀴 잠김은 일반 브레이크 시스템에 있어서 구르는 타이어와 노면에서 발생하는 횡방향의 접지력을 급격히 떨어뜨린다는게 문제이다. 즉, 운전자가 원하는 방향으로 조종이 불가능해지고 차량이 미끄러지면서 회전하는 위험한 상황이 발생해 운전자의 의도가 차량움직임에 전혀 영향을 미치지 못한다. 반면, ABS는 바퀴의 잠김을 방지함으로써 타이어와 노면의 횡방향 접지력을 확보해 직진 및 커브길 제동시 차량의 미끄러짐 및 회전을 막을 수 있다. ABS (Anti-lock Brake System) is a safety device that maintains the stability and steering of the vehicle during braking and reduces the braking distance.The performance of ABS is that wheels do not lock when braking on a slippery road or when braking rapidly. In other words, the vehicle is locked and released several times until the vehicle stops to obtain the optimum braking effect. The locking of wheels is a problem in the general brake system, which dramatically reduces the lateral traction in rolling tires and road surfaces. That is, the driver is unable to steer in the desired direction and a dangerous situation occurs in which the vehicle slides and rotates, so the driver's intention does not affect the movement of the vehicle at all. On the other hand, ABS prevents the locking of the wheel to secure the lateral traction of the tire and the road surface to prevent the slip and rotation of the vehicle when braking straight and curved roads.
상기 ABS와 더불어 구동력 제어장치인 TCS도 구동부문에서의 적극적인 안전장치이다. TCS(Traction Control System)는 저마찰(눈길, 빙판길) 노면이나 비대칭(한쪽은 빙판, 다른 한쪽은 아스팔트) 노면에서의 출발이나 가속시 구동바퀴의 과도한 헛돌림을 방지해주는 장치이다. 이를 통해 가속성능을 높이고 조종안정성을 향상시키는 것으로 ABS 기술의 연장선상에 놓인 안전장치라고 볼 수 있다. Along with the ABS, the driving force control device TCS is also an active safety device in the driving sector. TCS (Traction Control System) is a device that prevents excessive driving of the driving wheels when starting or accelerating on low friction (snow roads, ice roads) or asymmetrical roads (one on ice and the other on asphalt). This is a safety device that is an extension of ABS technology by increasing acceleration performance and improving steering stability.
이와같이, ABS가 제동시 바퀴 잠김을 막는 반면, TCS는 차량 출발시 구동바퀴의 헛돌음을 막는다. 그러나, 상기 ABS 및 TCS의 제동장치는 바퀴의 미끄러짐, 잠김현상 등의 위험방지만을 목적으로 하는 제동장치의 제어방식이다. As such, ABS prevents wheel locking when braking, while TCS prevents drift of drive wheels at vehicle departure. However, the braking device of the ABS and TCS is a control method of the braking device for the sole purpose of preventing the risk of slipping and locking of the wheels.
한편, 일반 브레이크시스템으로 제동을 하는데 있어서는, 급제동을 제외한 정차시에 운전자의 나쁜 운전습관이나 브레이크 페달의 미세한 조작 실수로 인하여 차량이 심하게 흔들리면서 정지하는 경우를 흔히 겪을 수 있다. 위험한 상황에서의 급제동에 의한 차량의 쏠림은 방지할 수 없다 하더라도, 대부분의 경우에 탑승자들이 느끼는 정차시 쏠림에 의한 불쾌감은 급제동 상황이 아닌 경우에도 정차시 쏠림이 반복되는 상황이다. On the other hand, in braking using a general brake system, it is common to experience a case in which the vehicle is severely shaken and stopped due to bad driving habits of the driver or fine manipulation mistakes of the brake pedal when the vehicle is stopped except for sudden braking. Although it is impossible to prevent the vehicle from pulling due to sudden braking in a dangerous situation, in most cases, the discomfort caused by the occupant's stopping when the occupant feels is a situation where the shooting is repeated even when the vehicle is not in a sudden braking situation.
또한, 운전자는 부드러운 정차로 승차감을 향상시키기 위해, 제동 중 정차직전에 브레이크 페달을 밟는 정도를 조절하게 된다. 즉, 차량의 증가로 인해 지체와 정체가 매우 빈번하게 발생하는 도로상황을 감안할 때 운전자가 계속 반복되는 서행과 정차에서 안락한 승차감을 얻기 위해 반복적으로 브레이크를 살짝 밟으며 미세하게 힘을 조절하다 보면 쉽게 무릎과 발목 등에 심한 피로감을 느끼게 된다. In addition, the driver may adjust the degree of stepping on the brake pedal immediately before the stop during braking to improve the riding comfort with a smooth stop. That is, given the road situation where delays and congestion are very frequent due to the increase in vehicles, the driver easily presses the brakes repeatedly and slightly adjusts the force to get a comfortable ride in repeated slow motions and stops. You will feel severe fatigue in your ankles and back.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량의 속도변화 및 브레이크 페달의 조작정도에 따라 브레이크 유압을 조절하여 차량의 서행 중 정차상황에서 브레이크 페달의 조작에 따른 차량의 쏠림을 방지하여, 승차감 향상 및 운전의 편의성을 도모하도록 한 차량의 브레이크 제어 방법을 제공하는 것이다. The present invention has been made to solve the problems of the prior art, the object of the present invention is to adjust the brake hydraulic pressure in accordance with the speed change of the vehicle and the operation degree of the brake pedal to control the operation of the brake pedal in the stopping situation of the vehicle The present invention provides a method of controlling a brake of a vehicle to prevent the vehicle from tipping, thereby improving ride comfort and driving convenience.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 브레이크 제어 방법은, The brake control method of the present invention for achieving the above object,
차륜속도 및 브레이크페달의 조작정도를 모니터링하는 단계; Monitoring wheel speed and operation degree of the brake pedal;
차량 속도 및 감속도 산출 단계; Calculating vehicle speed and deceleration;
차량의 서행 중 정차여부 확인 단계; Checking whether the vehicle is stopped while driving;
상기 단계에서 서행 중 정차상황인 경우에, 제어 감속도를 결정하는 단계; Determining a control deceleration in the case of a stop situation during a slow motion in the step;
상기 단계에서 결정된 감속도에 따라 유압을 조절하는 유압제어 단계; A hydraulic pressure control step of adjusting the hydraulic pressure according to the deceleration determined in the step;
유압제어를 통한 브레이크 제어단계; 및 Brake control step through hydraulic control; And
완전 정차 단계를 포함하여 이루어진다. It includes a complete stop step.
본 발명은 차량의 속도변화 및 브레이크 페달의 조작정도에 따라 브레이크 유압을 조절하여 차량의 일반적인 정차상황 즉, 서행 중 정차상황에서 브레이크 페달의 조작에 따른 차량의 쏠림을 방지하기 위한 브레이크 제어 방법이다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. The present invention is a brake control method for preventing the vehicle from being tilted due to the operation of the brake pedal in a normal stop situation of the vehicle, that is, in a slow stop situation by adjusting the brake oil pressure according to the speed change of the vehicle and the operation degree of the brake pedal. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
실시예Example
본 발명의 실시예에 따른 브레이크 제어 방법을 적용하기 위한 브레이크 제어 개념 구조를 도 1에 도시하였다. 1 illustrates a conceptual structure of a brake control for applying a brake control method according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 브레이크를 제어하기 위한 차량의 구조는, As shown in Figure 1, the structure of the vehicle for controlling the brake,
브레이크 페달에 전해지는 제동상태를 검출하는 브레이크페달 센서(2); A brake pedal sensor 2 for detecting a braking state transmitted to the brake pedal;
좌우 전륜에 각 1개, 좌우 후륜에 각 1개씩 설치되어, 차륜의 회전속도를 검출하는 차륜속도 센서(4); A wheel speed sensor 4 installed at each of the left and right front wheels and one at the left and right rear wheels to detect a rotational speed of the wheel;
상기 센서들로부터 신호를 입력받아, 차량 속도 및 가속도를 산출하고 브레이크 유압의 제어신호를 출력하는 제어부(14, ECU ; Electronic Control Unit); A control unit (14, ECU; Electronic Control Unit) for receiving a signal from the sensors, calculating a vehicle speed and acceleration, and outputting a control signal of brake hydraulic pressure;
상기 제어부의 제어신호에 따라 밸브(12)(본 발명에서는 P&B밸브 사용)의 조절을 통해 마스터실린더(10)로부터 공급되는 브레이크 유압을 감압 또는 증압하여 제동력을 제어하는 액츄에이터(6);An actuator (6) for controlling the braking force by reducing or increasing the brake hydraulic pressure supplied from the master cylinder (10) by adjusting the valve (12) in the present invention using a P & B valve according to the control signal of the controller;
상기 액츄에이터의 브레이크 유압제어에 따라 제동작용을 하는 휠 실린더(8)로 구성된다. It consists of a wheel cylinder (8) for braking action in accordance with the brake hydraulic pressure control of the actuator.
상기와 같은 브레이크 제어 구조에 적용되는 본 발명에 따른 브레이크 제어 방법을 흐름도인 도 2를 중심으로 도 1을 참조하여 설명한다. A brake control method according to the present invention applied to the brake control structure as described above will be described with reference to FIG. 1 with reference to FIG.
도 2에 도시된 바와 같이, 서행 중 정차직전의 브레이크를 제어하기 위해 제어부인 ECU에서 브레이크페달 센서를 통해 브레이크페달의 조작정도를 모니터링하고, 차륜속도 센서값을 전송받아 차륜속도를 모니터링하여[S10], 차량 속도 및 감속도를 산출한다[S20]. As shown in FIG. 2, in order to control the brake immediately before stopping in slow motion, the controller pedal monitors the operation degree of the brake pedal through the brake pedal sensor, and receives the wheel speed sensor value to monitor the wheel speed [S10]. ], Calculate the vehicle speed and deceleration [S20].
상기 차량 속도 및 감속도의 산출 후 차량의 서행 중 정차상황의 확인이 이루어지는데[S30], 상기 S30단계에서의 확인결과 일반적인 정차상황 즉, 서행 중 정차상황이 아닌 경우에는 종래의 일반 제동시스템(일반 브레이크시스템 또는 ABS)이 적용된다[S40]. After the vehicle speed and deceleration are calculated, the vehicle stops during the slow motion of the vehicle. [S30] When the vehicle stops during the slow motion, the general vehicle stops, i. General brake system or ABS) is applied [S40].
상기 S30단계에서의 차량의 서행 중 정차상황의 확인을 위한 흐름도를 도 3a에 도시하였다. FIG. 3A is a flowchart for checking a stop situation of a vehicle in a slow motion at step S30.
도 3a에 도시된 바와 같이, 먼저, 차량 속도(v) 및 감속도(a)를 제어 적용 여부를 결정하는 기준 속도() 및 기준 감속도()와 비교한다[S11]. 상기에서, 속도 및 감속도의 비교는 절대값을 기준으로 이루어진다.As shown in FIG. 3A, first, a reference speed for determining whether to apply the control of the vehicle speed v and the deceleration a ) And reference deceleration ( ) And [S11]. In the above, the comparison of the speed and the deceleration is made based on an absolute value.
상기 S11단계에서의 비교결과, 차량 속도 및 감속도 모두 제어 적용 여부를 결정하는 기준 속도 및 기준 감속도보다 큰 경우는 급제동상황으로 일반 제동시스템이 적용된다[S15]. 또한, 차량 속도가 기준 속도보다 크고 감속도가 기준 감속도보다 작은 경우는 주행 중 속도를 줄이는 상황으로 판단하며, 차량 속도가 기준속도보다 작고 감속도가 기준 감속도보다 큰 경우는 서행 중 급제동 상황으로 판단한다. 상기와 같은 경우에도, 기존의 일반 제동시스템이 적용된다[S15]. As a result of the comparison in step S11, when both the vehicle speed and the deceleration are greater than the reference speed and the reference deceleration for determining whether to apply the control, the general braking system is applied as a sudden braking situation [S15]. In addition, if the vehicle speed is greater than the reference speed and the deceleration is less than the reference deceleration, it is determined that the speed is reduced while driving. If the vehicle speed is smaller than the reference speed and the deceleration is greater than the reference deceleration, the braking situation is slow. Judging by. Even in the above case, the existing general braking system is applied [S15].
이와같이, 본 발명에서는 차량 속도와 감속도 모두가 기준 속도와 감속도보다 작은 경우를 서행 중 일반적인 정차를 하는 경우로 판단한다. As described above, in the present invention, the case where both the vehicle speed and the deceleration are smaller than the reference speed and the deceleration is judged as a case of performing a general stop during slow motion.
또한, 본 발명에서는 본 발명에 따른 제어 알고리즘의 적용시 약간의 제동거리가 증가하는 상황이 발생할 수 있기 때문에, 제동거리 증가에 따른 안전성을 확보하기 위하여 S12와 S13과 같은 단계를 두어 재확인할 수 있도록 하였다. In addition, in the present invention, a situation in which a slight braking distance may increase when the control algorithm according to the present invention is applied may occur, so that steps such as S12 and S13 may be rechecked to secure safety according to the increase of the braking distance. It was.
즉, 상기 S11단계에서 차량의 속도 및 감속도 모두가 기준 속도 및 감속도보다 작은 경우에는, 본 발명에 따른 제어 알고리즘이 적용되기 전까지 저장된 차량의 감속도(, 예로 2초간)를 안전 기준 감속도()와 비교한다[S12].That is, when both the speed and the deceleration of the vehicle are smaller than the reference speed and the deceleration in step S11, the deceleration of the vehicle stored until the control algorithm according to the present invention is applied ( , E.g. for 2 seconds) ) And [S12].
상기에서, 만일 본 발명의 제어 알고리즘이 적용되기 전까지 저장된 차량 감속도의 데이터 중 안전 기준 감속도보다 큰 값이 있는 경우는, 현 상황을 급제동 이후의 상황으로 판단하여 안전성을 확보하기 위해 본 발명의 제어 알고리즘을 적용하지 않고 기존의 일반 제동시스템을 적용하게 된다[S15]. In the above, if there is a value larger than the safety reference deceleration among the data of the vehicle deceleration stored before the control algorithm of the present invention is applied, to determine the current situation as a post-braking situation to ensure safety The conventional general braking system is applied without applying the control algorithm [S15].
반면, 상기 S12단계에서 차량의 감속도()가 안전 기준 감속도()보다 작은 경우에는 현 브레이크 페달의 조작정도를 모니터링하여 기준치와 비교하여 서행 중 긴급 제동상황인지를 다시 한번 확인한다[S13]. 상기에서 비교결과, 현 브레이크 페달 조작정도가 기준치보다 큰 경우는 급제동상황으로 판단되어 일반 제동시스템이 적용되며[S15], 반면 기준치보다 작은 경우에만 본 발명에 따른 제어 알고리즘이 적용되게 된다[S14].On the other hand, the deceleration of the vehicle ( Is the safety reference deceleration ( If it is less than), check the operation degree of the current brake pedal to check whether the emergency braking situation in the slow motion again compared to the reference value [S13]. As a result of the comparison, when the current brake pedal operation degree is greater than the reference value, it is determined that the braking situation is suddenly applied and the general braking system is applied [S15], whereas the control algorithm according to the present invention is applied only when the reference value is smaller than the reference value [S14]. .
상기에서 속도, 감속도 및 브레이크페달 조작 등의 기준값 설정은 당업자의 변형에 의해 설정가능할 것이며, 상기 S12와 S13단계는 당업자에 의해 선택적으로 적용 가능할 것이다. In the above, reference value setting such as speed, deceleration and brake pedal operation may be set by a person skilled in the art, and steps S12 and S13 may be selectively applied by those skilled in the art.
다시 도 2의 흐름도로 돌아가서, 차량의 일반적인 정차상황의 확인이 이루어진 후에는 차량 속도 및 감속도를 이용한 제동거리 및 제어 감속도를 결정한다[S50]. 이에 대한 흐름도를 도 3b에 도시하였다. Returning to the flowchart of FIG. 2 again, after confirmation of the general stop situation of the vehicle, the braking distance and the control deceleration using the vehicle speed and the deceleration are determined [S50]. A flowchart of this is shown in FIG. 3B.
도 3b에 도시된 바와 같이, 먼저, S20단계에서 산출된 차량 속도 및 감속도를 이용하여 현 상황에서의 제동거리를 산출하고[S21], 산출된 제동거리에 따라 제어 감속도를 결정한다[S22]. 상기 단계에서 제어 감속도를 결정한 후에는, 차량 속도 및 제동거리의 변화량을 모니터링하여 산출한다[S23]. As shown in FIG. 3B, first, the braking distance in the current situation is calculated using the vehicle speed and the deceleration calculated in step S20 [S21], and the control deceleration is determined according to the calculated braking distance [S22]. ]. After determining the control deceleration in the step, it is calculated by monitoring the amount of change in the vehicle speed and braking distance [S23].
상기와 같은 방법으로 제어 감속도 및 그에 따른 차량 속도와 제동거리의 변화량이 산출되면, 마스터실린더로부터 공급되는 유압을 제어부의 제어신호에 따라 액츄에이터에서 유압을 제어하고[S60], 상기 액츄에이터의 브레이크 유압제어에 따라 휠 실린더를 통해 브레이크 제어가 이루어지게 된다[S70]. When the control deceleration and the amount of change in the vehicle speed and braking distance are calculated in the above manner, the hydraulic pressure supplied from the master cylinder is controlled by the actuator according to the control signal of the controller [S60], and the brake hydraulic pressure of the actuator is calculated. According to the control, the brake control is made through the wheel cylinder [S70].
즉, 상기 S70단계에서의 브레이크 제어로 완전 정차가 이루어지면[S80], 차량의 부드러운 정차 유도가 이루어지게 되는 것이다[S90]. 그러나, S80단계에서 차량의 완전정차가 이루어지지 않았다면, 차량 속도 및 감속도를 재산출한[S100] 후 S50단계가 수행되는 것을 특징으로 한다. That is, when the complete stop is made by the brake control in the step S70 [S80], the smooth stop guidance of the vehicle is made [S90]. However, if the vehicle is not completely stopped in step S80, after recalculating the vehicle speed and deceleration [S100], step S50 is performed.
본 발명의 기술적 범위를 해석함에 있어서는, 상기에서 설명된 실시예에 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 범위는 특허청구범위에 기재된 사항의 합리적 해석에 의해 결정되어져야 한다.In interpreting the technical scope of the present invention, it should not be construed as being limited to the embodiments described above, but the technical scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the matters described in the claims.
본 발명의 브레이크 제어 방법에 따르면, 차량의 서행 중 정차상황에서 정차 직전에 브레이크 페달의 조작에 따른 차량의 쏠림을 방지할 수 있어 운전의 편의성 및 승차감을 향상시키는 효과가 있다. According to the brake control method of the present invention, it is possible to prevent the vehicle from being tilted due to the operation of the brake pedal immediately before the vehicle stops in the vehicle stopping state, thereby improving driving convenience and riding comfort.
또한, 본 발명에 따른 브레이크 제어 방법은 ABS 등과 같은 기존의 제동시스템에 별도의 추가 부품없이 적용가능하므로, 수익성측면에서 상당한 잇점이 있다. In addition, since the brake control method according to the present invention can be applied to an existing braking system such as ABS without any additional parts, there is a significant advantage in terms of profitability.
도 1은 본 발명의 브레이크 제어 방법이 적용될 브레이크 제어 개념 구조도. 1 is a schematic structural diagram of a brake control method to which the brake control method of the present invention is applied;
도 2는 본 발명에 따른 브레이크 제어 방법 흐름도. 2 is a flowchart of a brake control method according to the present invention;
도 3a는 본 발명에 따른 서행 중 정차상황의 확인을 위한 흐름도. Figure 3a is a flow chart for checking the stop situation during a slow motion in accordance with the present invention.
도 3b는 본 발명에 따른 제어 감속도를 결정하기 위한 흐름도. 3B is a flow chart for determining a control deceleration in accordance with the present invention.
<도면부호의 설명><Description of Drawing>
2 브레이크페달 센서 4 차륜속도 센서 2 brake pedal sensors 4 wheel speed sensors
6 액츄에이터 8 휠 실린더 6 actuator 8 wheel cylinder
10 마스터실린더 12 밸브 14 제어부10 Master cylinder 12 Valve 14 Control unit
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