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KR20230086401A - 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 장치 및 방법 - Google Patents

마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 장치 및 방법 Download PDF

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KR20230086401A
KR20230086401A KR1020210175004A KR20210175004A KR20230086401A KR 20230086401 A KR20230086401 A KR 20230086401A KR 1020210175004 A KR1020210175004 A KR 1020210175004A KR 20210175004 A KR20210175004 A KR 20210175004A KR 20230086401 A KR20230086401 A KR 20230086401A
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braking
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KR1020210175004A
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장휘봉
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현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시 형태에 따른 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 장치는 브레이크 디스크와 마찰재 간의 제1 마찰 계수를 연산하고, 제1 마찰 계수를 연산한 제1 시점부터 기 설정된 주행 거리가 경과한 제2 시점에 브레이크 디스크와 마찰재 간 제2 마찰 계수를 연산하는 마찰 계수 연산부와, 제1 마찰 계수와 제2 마찰 계수로부터 마찰 계수의 변동이 있는지 판단하는 판단부와, 마찰 계수의 변동이 있다고 판단되면, 마찰 계수의 변동에 따른 감속도 변동량만큼 기 설정된 제동 선도 중 회생 제동에 의한 감속도 또는 유압 제동에 의한 감속도를 변경하는 감속도 변경부를 포함할 수 있다.

Description

마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF CHANGING DECELERATION OF BRAKE CURVE BASED ON A VARIATION OF COEFFICIENT OF FRICTION}
본 출원은, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 장치 및 방법에 관한 것이다.
제동 선도(brake curve)는 브레이크 페달의 스트로크(pedal stroke)에 따른 차량의 감속도를 나타낸 곡선이다. 통상 스트로크가 결정되면, 제동 제어기는 적절한 제동 유압으로 마찰재를 브레이크 디스크에 마찰시켜 브레이크를 제어함으로써 제동 선도 상의 스트로크에 대응하는 감속도로 차량이 제동되도록 한다. 상술한 제동 선도나 제동 유압의 설계시 마찰재와 브레이크 디스크 간의 마찰 계수는 고정된 값을 사용한다.
한편, 최근 증가하고 있는 하이브리드 차량이나 전기차량와 같은 환경차의 경우에는 일반 내연 기관 차량에 비해 유압 제동 비율이 적기 때문에 브레이크 디스크에는 녹이 많이 발생되며, 이러한 녹은 제동시 소음을 유발하게 된다. 따라서, 녹 방지를 위해 브레이크 디스크의 표면을 질화 처리하여 질화층을 형성시키는 방안을 고려하고 있다.
하지만, 주행 거리가 길어지면 질화층의 마모를 초래할 수 있으며, 질화층의 마모로 인해 마찰 계수는 다시 증가한다. 따라서, 동일한 스트로크로 브레이크 페달을 밟은 경우라 하더라도 최초 설계된 기 설정된 제동 선도 상의 감속도보다 더 큰 감속도로 제동되는 문제점이 있다.
한국공개특허 제10-2013-0086440호(“제동감 향상을 위한 초기 유량 증대 시스템 및 이를 이용한 초기 유량 증대 방법”, 공개일: 2013년08월02일)
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 마찰 계수의 변동에도 불구하고 동일한 스트로크에 대하여 일정한 감속도로 차량을 제동시킬 수 있는 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 브레이크 디스크와 마찰재 간의 제1 마찰 계수를 연산하고, 상기 제1 마찰 계수를 연산한 제1 시점부터 기 설정된 주행 거리가 경과한 제2 시점에 상기 브레이크 디스크와 마찰재 간 제2 마찰 계수를 연산하는 마찰 계수 연산부; 상기 제1 마찰 계수와 상기 제2 마찰 계수로부터 마찰 계수의 변동이 있는지 판단하는 판단부; 및 상기 마찰 계수의 변동이 있다고 판단되면, 상기 마찰 계수의 변동에 따른 감속도 변동량만큼 기 설정된 제동 선도 중 회생 제동에 의한 감속도 또는 유압 제동에 의한 감속도를 변경하는 감속도 변경부;를 포함하는, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 마찰 계수 연산부에서, 브레이크 디스크와 마찰재 간의 제1 마찰 계수를 연산하는 제1 단계; 상기 마찰 계수 연산부에서, 상기 제1 마찰 계수를 연산한 제1 시점부터 기 설정된 주행 거리가 경과한 제2 시점에 상기 브레이크 디스크와 마찰재 간 제2 마찰 계수를 연산하는 제2 단계; 판단부에서, 상기 제1 마찰 계수와 상기 제2 마찰 계수로부터 마찰 계수의 변동이 있는지 판단하는 제3 단계; 및 감속도 변경부에서, 상기 마찰 계수의 변동이 있다고 판단되면, 상기 마찰 계수의 변동에 따른 감속도 변동량만큼 기 설정된 제동 선도 중 회생 제동에 의한 감속도 또는 유압 제동에 의한 감속도를 변경하는 제4 단계;를 포함하는, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 방법을 컴퓨터상에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한, 컴퓨터로 독출 가능한 저장 매체가 제공된다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 마찰 계수의 변동이 있는 경우 마찰 계수의 변동에 따른 감속도 변동량만큼 기 설정된 제동 선도 중 회생 제동에 의한 감속도 또는 유압 제동에 의한 감속도를 변경함으로써, 마찰 계수의 변동에도 불구하고 동일한 스트로크에 대하여 일정한 감속도로 차량을 제동시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 제동 선도의 감속도 변경 장치를 포함하는 전체 시스템의 구성도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시 형태에 따라 감속도 변경을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 제동 선도의 감속도 변경 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 제동 선도의 감속도 변경 장치를 전체적으로 또는 부분적으로 구현할 수 있는 컴퓨터 장치의 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 제동 선도의 감속도 변경 장치(110)를 포함하는 전체 시스템(100)의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 운전 정보 검출기(4)는 마찰 계수를 구하기 위한 정보를 감속도 변경 장치(110)로 전달할 수 있다.
마찰 계수를 검출하기 위한 정보는 차량의 중량, 감속도, 마스터 실린더의 압력, 마찰재의 면적, 타이어의 유효 반경 및 동반경을 포함할 수 있다.
이들 중 감속도는 예를 들면 가속도 센서를 통해, 마스터 실린더의 압력은 압력 센서를 통해 측정할 수 있으며, 차량의 중량, 마찰재의 면적, 타이어의 유효 반경 및 동반경은 이미 알고 있는 값이다. 더하여, 운전 정보 검출기(4)는 휠 스피드 센서를 통해 측정한 주행 거리 및 브레이크 페달 센서를 이용하여 측정한 브레이크 페달의 스트로크를 감속도 변경 장치(110)로 전달할 수 있다.
감속도 변경 장치(110)는 마찰 계수 연산부(111), 판단부(112) 및 감속도 변경부(113)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 마찰 계수 연산부(111)는 브레이크 디스크와 마찰재 간의 제1 마찰 계수를 연산할 수 있다. 이후 제1 마찰 계수를 연산한 제1 시점부터 기 설정된 주행 거리가 경과한 제2 시점에 브레이크 디스크와 마찰재 간 제2 마찰 계수를 연산할 수 있다.
상술한 제1 시점은 주행 거리가 기 설정된 거리, 예를 들면 100km인 시점이며, 상술한 제2 시점은 주행 거리가 5000km인 시점일 수 있다. 상술한 주행거리의 구체적인 수치는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명은 상술한 구체적인 수치에 한정되는 것은 아님에 유의하여야 한다.
상술한 제1 마찰 계수 및 제2 마찰 계수는 하기 수학식 1에 따라 연산될 수 있다.
Figure pat00001
여기서 μ는 제1 마찰 계수 또는 제2 마찰 계수, M은 차량의 중량, a는 감속도, P는 마스터 실린더의 압력, S는 마찰재의 면적, R1은 타이어의 유효 반경, R2는 타이어의 동반경일 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 마찰 계수 연산부(111)는 기 설정된 제동 초속도에서 기 설정된 제동 횟수만큼 제동시 복수의 제1 마찰 계수 및 복수의 제2 마찰 계수를 연산할 수 있다. 연산된 복수의 제1 마찰 계수 및 복수의 제2 마찰 계수는 판단부(112)로 전달될 수 있다.
예를 들어, 기 설정된 제동 초속도가 30km, 기 설정된 제동 횟수가 10회라고 가정하면, 마찰 계수 연산부(111)는 제1 시점에서 30km의 제동 초속도로 10회 제동하여 10개의 제1 마찰 계수를 구할 수 있으며, 마찬가지로 제2 시점에서 30km의 제동 초속도로 10회 제동하여 10개의 제2 마찰 계수를 구할 수 있다.
또는, 마찰 계수 연산부(111)는 기 설정된 사전 제동 횟수만큼 제동된 이후에 복수의 제1 마찰 계수 및 복수의 제2 마찰 계수를 연산할 수 있다.
예를 들어, 기 설정된 제동 초속도가 30km, 기 설정된 사전 제동 횟수가 5회, 기 설정된 제동 횟수가 5회라고 가정하면, 제1 시점에서 30km의 제동 초속도로 5회 제동한 후 이후 5회 동안 제동하여 5개의 제1 마찰 계수를 구할 수 있으며, 마찬가지로 제2 시점에서 30km의 제동 초속도로 5회 제동한 후 이후 5회 동안 제동하여 5개의 제2 마찰 계수를 구할 수 있다.
즉, 기 설정된 사전 제동 횟수만큼 제동된 이후 마찰 계수를 구하는 이유는 차량의 장기간 방치로 인해 브레이크 디스크에 발생된 녹을 없애기 위함이다.
상술한 제동 초속도, 상술한 기 설정된 제동 횟수, 상술한 기 설정된 사전 제동 횟수의 구체적인 수치는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 본 발명은 상술한 구체적인 수치에 한정되는 것은 아님에 유의하여야 한다.
한편, 판단부(112)는 제1 마찰 계수와 제2 마찰 계수로부터 마찰 계수의 변동이 있는지 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 판단부(112)는 복수의 제1 마찰 계수와 복수의 제2 마찰 계수의 정규 분포의 동질성에 기초하여 마찰 계수의 변동이 있는지 판단할 수 있다. 동질성(homogeneity)은 2개의 정규 분포가 동일한지 아닌지를 판단하는 것으로, 이는 통계 분야에서 일반적으로 사용하는 방법인바, 구체적인 설명은 생략한다.
또는, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 판단부(112)는 복수의 제1 마찰 계수의 평균값과 복수의 제2 마찰 계수의 평균값의 차이가 기 설정된 값보다 크면 마찰 계수의 변동이 있다고 판단할 수 있다. 기 설정된 값은 당업자의 필요에 따라 적절히 설정할 수 있는바, 여기서는 구체적인 수치로 한정하지는 않음에 유의하여야 한다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 마찰 계수의 변동이 있다고 판단되면, 판단부(112)는 음향 및 시각 중 적어도 하나의 방식으로 브레이크 디스크의 교체가 필요함을 운전자에게 알릴 수 있다. 예를 들면, "디스크 질화층이 마모되었으니 교체 바랍니다."라는 음성을 출력하거나 또는 문구를 출력할 수 있다.
마지막으로, 감속도 변경부(113)는 마찰 계수의 변동이 있다고 판단되면, 마찰 계수의 변동에 따른 감속도 변동량만큼 기 설정된 제동 선도 중 회생 제동에 의한 감속도 또는 유압 제동에 의한 감속도를 변경할 수 있다. 변경된 제동 선도는 메모리(3)에 저장될 수 있다.
여기서, 마찰 계수의 변동에 따른 감속도 변동량은 제1 시점에서 측정한 감속도와 제2 시점에서 측정한 감속도의 차이일 수 있다. 마찰 계수를 복수회 측정한 경우에는 제1 시점에서 측정한 복수의 감속도의 평균값과 제2 시점에서 측정한 복수의 감속도의 평균값의 차이일 수 있다.
이하 도 2a 내지 도 2c를 추가로 참조하여 기 설정된 제동 선도의 감속도를 변경하는 과정을 설명한다. 본 발명의 이해를 돕기 위해, 이하에서는 마찰 계수 및 그에 따른 감속도가 증가하는 경우를 예시적으로 설명하고 있으나, 마찰 계수 및 그에 따른 감속도가 감소하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시 형태에 따라 기 설정된 제동 선도의 감속도 변경을 설명하기 위한 도면이다.
우선, 도 2a는 마찰 계수의 변동에 따른 실제 감속도를 도시한 도면이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 기 설정된 제동 선도(210)는 브레이크 페달의 스트로크 대비 유압 제동에 의한 감속도(212)와 회생 제동에 의한 감속도(211)의 합으로 구성된다. 참고로, 유압 제동은 브레이크 디스크와 마찰재의 마찰에 의해 차량을 제동시키는 것이며, 회생 제동은 구동 모터를 이용하여 차량을 제동시키는 것인바, 회생 제동에 의한 감속도는 마찰 계수와는 무관함에 유의하여야 한다.
만약 마찰 계수가 증가하면, 유압 제동에 의한 실제 감속도(212b)는 마찰 계수의 증가에 따른 감속도 증가량(212a)만큼 증가하며(이때, 회생 제동에 의한 감속도(211)는 고정), 따라서 실제 감속도(210b) 역시 동일한 양(212a) 만큼 증가하게 된다. 이 경우, 운전자가 브레이크 페달을 살짝만 밟아도 크게 감속되는 문제점이 있다.
한편, 도 2b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 감속도 변경을 설명하기 위한 것으로, 유압 제동과 회생 제동을 함께 사용하여 제동하는 경우이다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 기 설정된 제동 선도(210)가 브레이크 페달의 스트로크 대비 유압 제동에 의한 감속도(212)와 회생 제동에 의한 감속도(211)의 합으로 구성된 경우, 감속도 변경부(113)는 마찰 계수의 변동에 따른 감속도 증가량(212a)만큼 기 설정된 제동 선도(210) 중 회생 제동에 의한 감속도(211)를 감소시킬 수 있다. 감소된 회생 제동에 의한 감속도는 도면 부호 211a에 도시하였으며, 유압 제동에 의한 실제 감속도는 도면 부호 212b에 도시하였다.
따라서, 마찰 계수의 변동에도 불구하고 동일한 스트로크에 대하여 기 설정된 제동 선도(210)에 따른 감속도로 제동시킬 수 있음을 알 수 있다.
한편, 도 2c는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 감속도 변경을 설명하기 위한 것이다. 도 2b와 달리 유압 제동만을 사용하여 제동하는 경우이다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 기 설정된 제동 선도(210)가 브레이크 페달의 스트로크 대비 유압 제동에 의한 감속도(212)만으로 구성된 경우, 감속도 변경부(113)는 마찰 계수의 변동에 따른 감속도 증가량(210a)만큼 기 설정된 제동 선도(210)의 감속도를 동일한 양(210c) 감소시킬 수 있다. 감소된 유압 제동에 의한 감속도는 도면 부호 210d에 도시하였다.
따라서, 마찰 계수의 변동에도 불구하고 동일한 스트로크에 대하여 기 설정된 제동 선도(210)에 따른 감속도로 제동시킬 수 있음을 알 수 있다.
마지막으로, 제동 제어기(1)는 메모리(3)에 저장된 제동 선도에 따라 차량을 제동시키도록 적절한 제동 유압을 형성하여 브레이크(21)를 제어하거나 적절한 회생 제동력을 생성하여 구동 모터(22)를 제어할 수 있다.
즉, 제동 제어기(1)는 메모리(3)를 참조하여 변경된 유압 제동에 의한 감속도에 따른 적절한 제동 유압으로 브레이크(21)를 제어할 수 있으며, 메모리(3)를 참조하여 변경된 회생 제동에 의한 감속도에 따른 적절한 회생 제동력으로 구동 모터(22)를 제어할 수 있다. 감속도에 따른 적절한 제동 유압이나 회생 제동력은 브레이크나 구동 모터의 사양에 따라 구해질 수 있는바, 본 발명에서는 구체적인 수치 등으로 한정하지는 않음에 유의하여야 한다.
한편, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 제1 마찰 계수를 연산한 제1 시점과 제2 마찰 계수를 연산한 제2 시점에서의 온도 편차 및 강우량 편차는 기 설정된 범위내의 값일 수 있다. 이는 온도나 강우량이 최대한 유사한 환경에서 마찰 계수를 연산하기 위함이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 마찰 계수의 변동이 있는 경우 마찰 계수의 변동에 따른 감속도 변동량만큼 기 설정된 제동 선도 중 회생 제동에 의한 감속도 또는 유압 제동에 의한 감속도를 변경함으로써, 마찰 계수의 변동에도 불구하고 동일한 스트로크에 대하여 일정한 감속도로 차량을 제동시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 방법을 설명하는 흐름도이다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 방법(S300)을 설명한다. 다만, 발명의 간명화를 위해 도 1 내지 도 2c와 중복된 설명은 생략한다.
우선, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 방법(S300)은 마찰 계수 연산부(111)에서 브레이크 디스크와 마찰재 간의 제1 마찰 계수를 연산하는 단계에 의해 개시될 수 있다(S301).
이후, 마찰 계수 연산부(111)는 제1 마찰 계수를 연산한 제1 시점부터 기 설정된 주행 거리가 경과하였는지 판단할 수 있다(S302). 제1 시점으로부터 기 설정된 주행 거리가 경과하였다면 단계 S303으로 진행할 수 있다.
이후, 마찰 계수 연산부(111)는 제1 시점부터 기 설정된 주행 거리가 경과한 제2 시점에서 브레이크 디스크와 마찰재 간 제2 마찰 계수를 연산할 수 있다(S303).
상술한 제1 시점은 주행 거리가 기 설정된 거리, 예를 들면 100km인 시점이며, 상술한 제2 시점은 주행 거리가 5000km인 시점일 수 있다. 상술한 주행거리의 구체적인 수치는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명은 상술한 구체적인 수치에 한정되는 것은 아님에 유의하여야 한다.
상술한 제1 마찰 계수 및 제2 마찰 계수는 상술한 수학식 1에 따라 연산될 수 있음은 상술한 바와 같다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 마찰 계수 연산부(111)는 기 설정된 제동 초속도에서 기 설정된 제동 횟수만큼 제동시 복수의 제1 마찰 계수 및 복수의 제2 마찰 계수를 연산할 수 있음은 상술한 바와 같다.
또는, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 마찰 계수 연산부(111)는 기 설정된 사전 제동 횟수만큼 제동된 이후에 복수의 제1 마찰 계수 및 복수의 제2 마찰 계수를 연산할 수 있음은 상술한 바와 같다.
다음, 판단부(112)는 제1 마찰 계수와 제2 마찰 계수로부터 마찰 계수의 변동이 있는지 판단할 수 있다(S304). 마찰 계수의 변동이 있다고 판단되면, 단계 S305로 진행할 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 판단부(112)는 복수의 제1 마찰 계수와 복수의 제2 마찰 계수의 정규 분포의 동질성에 기초하여 마찰 계수의 변동이 있는지 판단하거나, 또는 복수의 제1 마찰 계수의 평균값과 복수의 제2 마찰 계수의 평균값의 차이가 기 설정된 값보다 크면 마찰 계수의 변동이 있다고 판단할 수 있음은 상술한 바와 같다.
이후, 감속도 변경부(113)는 마찰 계수의 변동에 따른 감속도 변동량만큼 기 설정된 제동 선도 중 회생 제동에 의한 감속도 또는 유압 제동에 의한 감속도를 변경할 수 있다(S305). 감속도가 변경된 제동 선도는 메모리(3)에 저장될 수 있다.
여기서, 마찰 계수의 변동에 따른 감속도 변동량은 제1 시점에서 측정한 감속도와 제2 시점에서 측정한 감속도의 차이일 수 있다. 마찰 계수를 복수회 측정한 경우에는 제1 시점에서 측정한 복수의 감속도의 평균값과 제2 시점에서 측정한 복수의 감속도의 평균값의 차이일 수 있음은 상술한 바와 같다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 기 설정된 상기 제동 선도가 브레이크 페달의 스트로크 대비 유압 제동에 의한 감속도와 회생 제동에 의한 감속도의 합으로 구성된 경우, 감속도 변경부(113)는 마찰 계수의 변동에 따른 감속도 변동량만큼 기 설정된 제동 선도 중 회생 제동에 의한 감속도를 변경시킬 수 있음은 상술한 바와 같다.
또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 기 설정된 제동 선도가 브레이크 페달의 스트로크 대비 유압 제동에 의한 감속도로만 구성된 경우, 감속도 변경부(113)는 마찰 계수의 변동에 따른 감속도 변동량만큼 기 설정된 제동 선도의 감속도를 변경할 수 있음은 상술한 바와 같다.
한편, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 판단부(112)는 음향 및 시각 중 적어도 하나의 방식으로 브레이크 디스크의 교체가 필요함을 운전자에게 알릴 수 있다(S306). 예를 들면, "디스크 질화층이 마모되었으니 교체 바랍니다."라는 음성을 출력하거나 또는 문구를 출력할 수 있음은 상술한 바와 같다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 마찰 계수의 변동이 있는 경우 마찰 계수의 변동에 따른 감속도 변동량만큼 기 설정된 제동 선도 중 회생 제동에 의한 감속도 또는 유압 제동에 의한 감속도를 변경함으로써, 마찰 계수의 변동에도 불구하고 동일한 스트로크에 대하여 일정한 감속도로 차량을 제동시킬 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 제동 선도의 감속도 변경 장치를 전체적으로 또는 부분적으로 구현할 수 있는 컴퓨터 장치의 블록도로, 도 1에 도시된 제동 선도의 감속도 변경 장치(110)에 적용될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 장치(400)는 입력 인터페이스(401), 출력 인터페이스(402), 프로세서(404) 및 메모리(405)를 포함하며, 입력 인터페이스(401), 출력 인터페이스(402), 프로세서(404) 및 메모리(405)는 시스템 버스(403)를 통해 상호 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 메모리(405)는 프로그램, 명령어 또는 코드를 저장하는데 사용되며, 프로세서(404)는 메모리(405)에 저장된 프로그램, 명령어 또는 코드를 수행하고, 입력 인터페이스(401)를 제어하여 신호를 수신하고, 출력 인터페이스(402)를 제어하여 신호를 송신할 수 있다. 상술한 메모리(405)는 읽기 전용 메모리 및 랜덤 액세스 메모리를 포함할 수 있고, 프로세서(404)에 명령어와 데이터를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 프로세서(404)는 중앙 처리 장치(Central Processing Unit, CPU)일 수 있고, 다른 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor, DSP), 주문형 집적 회로(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array, FPGA) 또는 다른 프로그래머블 논리 디바이스, 개별 게이트 또는 트랜지스터 논리 디바이스, 개별 하드웨어 구성 요소 등일 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 범용 프로세서는 마이크로 프로세서일 수 있거나, 또는 해당 프로세서는 임의의 종래의 프로세서 등일 수 있다. 상술한 프로세서(404)는 상술한 제동 선도의 감속도 변경 장치(110)의 동작을 수행할 수 있다.
일 구현 과정에 있어서, 도 3의 방법은 프로세서(404) 내의 하드웨어의 통합 논리 회로 또는 소프트웨어 형태의 명령어에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 실시 형태에 관련하여 개시되는 방법의 내용은 하드웨어 프로세서에 의해 수행되어 완료되거나, 또는 프로세서의 하드웨어 및 소프트웨어 모듈의 조합에 의해 수행되어 완료되도록 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 랜덤 액세스 메모리, 플래시 메모리, 읽기 전용 메모리, 프로그래머블 읽기 전용 메모리 또는 전기적 소거 가능한 프로그래머블 메모리, 레지스터 등의 저장 매체에 배치될 수 있다. 해당 저장 매체는 메모리(405)에 위치하고 있으며, 프로세서(404)는 메모리(405)의 정보를 독출하고, 하드웨어와 결합하여 상술한 방법의 내용을 구현한다. 중복을 피하기 위해, 여기서 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
1: 제동 제어기
21: 브레이크
22: 구동 모터
3: 메모리
4: 운전 정보 검출기
110: 감속도 변경 장치
111: 마찰 계수 연산부
112: 판단부
113: 감속도 변경부
210: 기 설정된 제동 선도
210a: 유압 제동에 의한 감속도 증가량
210b: 실제 감속도
210c: 유압 제동에 의한 감속도 감소량
210d: 변경된 제동 선도
211: 회생 제동에 의한 감속도
211a: 변경된 회생 제동에 의한 감속도
212: 유압 제동에 의한 감속도
212a: 유압 제동에 의한 감속도 증가량
212b: 유압 제동에 의한 실제 감속도
400: 감속도 변경 장치를 전체적으로 또는 부분적으로 구현할 수 있는 컴퓨터 장치
401: 입력 인터페이스
402: 출력 인터페이스
403: 시스템 버스
404: 프로세서
405: 메모리

Claims (20)

  1. 브레이크 디스크와 마찰재 간의 제1 마찰 계수를 연산하고, 상기 제1 마찰 계수를 연산한 제1 시점부터 기 설정된 주행 거리가 경과한 제2 시점에 상기 브레이크 디스크와 마찰재 간 제2 마찰 계수를 연산하는 마찰 계수 연산부;
    상기 제1 마찰 계수와 상기 제2 마찰 계수로부터 마찰 계수의 변동이 있는지 판단하는 판단부; 및
    상기 마찰 계수의 변동이 있다고 판단되면, 상기 마찰 계수의 변동에 따른 감속도 변동량만큼 기 설정된 제동 선도 중 회생 제동에 의한 감속도 또는 유압 제동에 의한 감속도를 변경하는 감속도 변경부;
    를 포함하는, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 마찰 계수 및 상기 제2 마찰 계수는, 하기 수학식:
    Figure pat00002

    에 따라 연산되며, 여기서 μ는 상기 제1 마찰 계수 또는 상기 제2 마찰 계수, M은 차량의 중량, a는 감속도, P는 마스터 실린더의 압력, S는 마찰재의 면적, R1은 타이어의 유효 반경, R2는 타이어의 동반경인, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마찰 계수 연산부는,
    기 설정된 제동 초속도에서 기 설정된 제동 횟수만큼 제동시 복수의 제1 마찰 계수 및 복수의 제2 마찰 계수를 연산하는, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 판단부는,
    복수의 상기 제1 마찰 계수와 복수의 상기 제2 마찰 계수의 정규 분포의 동질성에 기초하여 마찰 계수의 변동이 있는지 판단하는, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 판단부는,
    복수의 제1 마찰 계수의 평균값과 복수의 제2 마찰 계수의 평균값의 차이가 기 설정된 값보다 크면 마찰 계수의 변동이 있다고 판단하는, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 마찰 계수 연산부는,
    기 설정된 사전 제동 횟수만큼 제동된 이후에 복수의 제1 마찰 계수 및 복수의 제2 마찰 계수를 연산하는, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    기 설정된 상기 제동 선도는, 브레이크 페달의 스트로크 대비 유압 제동에 의한 감속도와 회생 제동에 의한 감속도의 합으로 구성되며,
    상기 감속도 변경부는, 상기 마찰 계수의 변동에 따른 감속도 변동량만큼 상기 기 설정된 상기 제동 선도 중 회생 제동에 의한 감속도를 변경시키는, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    기 설정된 상기 제동 선도는, 브레이크 페달의 스트로크 대비 유압 제동에 의한 감속도로만 구성되며,
    상기 감속도 변경부는, 상기 마찰 계수의 변동에 따른 감속도 변동량만큼 상기 기 설정된 상기 제동 선도의 감속도를 변경시키는, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 마찰 계수를 연산한 제1 시점과 상기 제2 마찰 계수를 연산한 제2 시점에서의 온도 편차 및 강우량 편차는,
    기 설정된 범위내의 값인, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 브레이크 디스크는,
    표면이 질화 처리된, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 장치.
  11. 마찰 계수 연산부에서, 브레이크 디스크와 마찰재 간의 제1 마찰 계수를 연산하는 제1 단계;
    상기 마찰 계수 연산부에서, 상기 제1 마찰 계수를 연산한 제1 시점부터 기 설정된 주행 거리가 경과한 제2 시점에 상기 브레이크 디스크와 마찰재 간 제2 마찰 계수를 연산하는 제2 단계;
    판단부에서, 상기 제1 마찰 계수와 상기 제2 마찰 계수로부터 마찰 계수의 변동이 있는지 판단하는 제3 단계; 및
    감속도 변경부에서, 상기 마찰 계수의 변동이 있다고 판단되면, 상기 마찰 계수의 변동에 따른 감속도 변동량만큼 기 설정된 제동 선도 중 회생 제동에 의한 감속도 또는 유압 제동에 의한 감속도를 변경하는 제4 단계;
    를 포함하는, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 마찰 계수 및 상기 제2 마찰 계수는, 하기 수학식:
    Figure pat00003

    에 따라 연산되며, 여기서 μ는 상기 제1 마찰 계수 또는 상기 제2 마찰 계수, M은 차량의 중량, a는 감속도, P는 마스터 실린더의 압력, S는 마찰재의 면적, R1은 타이어의 유효 반경, R2는 타이어의 동반경인, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 단계는, 기 설정된 제동 초속도에서 기 설정된 제동 횟수만큼 제동시 복수의 제1 마찰 계수를 연산하며,
    상기 제2 단계는, 기 설정된 상기 제동 초속도에서 기 설정된 상기 제동 횟수만큼 제동시 복수의 제2 마찰 계수를 연산하는, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제3 단계는,
    복수의 상기 제1 마찰 계수와 복수의 상기 제2 마찰 계수의 정규 분포의 동질성에 기초하여 마찰 계수의 변동이 있는지 판단하는, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제3 단계는,
    복수의 제1 마찰 계수의 평균값과 복수의 제2 마찰 계수의 평균값의 차이가 기 설정된 값보다 크면 마찰 계수의 변동이 있다고 판단하는, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 제1 단계 및 상기 제2 단계는,
    기 설정된 사전 제동 횟수만큼 제동된 이후에 수행되는, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    기 설정된 상기 제동 선도는, 브레이크 페달의 스트로크 대비 유압 제동에 의한 감속도와 회생 제동에 의한 감속도의 합으로 구성되며,
    상기 제4 단계는, 상기 마찰 계수의 변동에 따른 감속도 변동량만큼 상기 기 설정된 상기 제동 선도 중 회생 제동에 의한 감속도를 변경시키는, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 방법.
  18. 제11항에 있어서,
    기 설정된 상기 제동 선도는, 브레이크 페달의 스트로크 대비 유압 제동에 의한 감속도로만 구성되며,
    상기 제4 단계는, 상기 마찰 계수의 변동에 따른 감속도 변동량만큼 상기 기 설정된 상기 제동 선도의 감속도를 변경시키는, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 방법.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 제1 마찰 계수를 연산한 제1 시점과 상기 제2 마찰 계수를 연산한 제2 시점에서의 온도 편차 및 강우량 편차는,
    기 설정된 범위내의 값인, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 브레이크 디스크는,
    표면이 질화 처리된, 마찰 계수의 변동에 기초한 제동 선도의 감속도 변경 방법.


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