KR100202964B1 - 자동차의 제동력 분담 연산설정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 브레이크의 회생제동과 유압제동과의 제동력을 분담할 수 있는 연산설정방법에 관한 것으로서 운전자가 자동차를 제동하기 위해서 발로 조작하는 브레이크 폐달(10)의 일측에 압력센서(20)를 취부하여 시스템 콘트롤러(30)와 연결하여 취부함으로서 상기 브레이크 폐달을 밟으면 압력센서가 감지하게 되어 자동차의 속도를 연산하게 되고 상기 속도 연산이 끝나면 차륜의 속도를 연산함과 동시에 차륜 가속도를 연산함으로서 유압제동과 회생제동의 제동력을 서로 분담함으로서 차륜 속도의 연산을 설정하는데 용이함으로서 상품성을 향상시키는 유용한 발명이다.

Description

전기 자동차의 제동력 분담 연산설정방법

본 발명은 전기 자동차용 브레이크의 회생제동과 유압제동과의 제동력을 분담할 수 있는 연산설정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 브레이크 페달에 압력센서를 취부하여 운전자의 발이 밟는 힘에 의한 값을 모터의 역회전으로 연산하여 회생제동 값을 설정하여 유압제동과 회생제동과의 제동력을 분담하는 연산을 결정하도록 하는 전기 자동차의 제동력 분담 연산설정방법에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 고성능화에 따라 강력하고 안전된 브레이크 성능을 확보함과 동시에 어떠한 조건에서도 충분한 제동력과 안전성을 보유하고 자동차를 정지시키는 것이 절실하게 요구되고 있다.

자동차를 정지시키기 위한 제동력은 타이어와 도로면 사이에 발생하는 마찰력에 의해 얻을 수 있는데. 이 마찰력의 크기는 도로면의 상태와 타이어의 종류에 따라 크게 다르다.

눈길이나 비에 젖은 아스팔트 노면 등에서 급 브레이크를 작동시키면 바퀴가 으로크되어 조향을 하더라도 의도하는 방햐으로 자동차가 진행되지 않고, 또한 제동정지 거리도 길어져 위험하다.

이와 같은 도로 상태에서 안정된 제동을 필요로 하는 것은 우선적으로 항공기가 착륙시 활주로의 상태에 관계없이 최적의 거리로 제동 정지시키는 장치(ABS)는 오래 전부터 연구되어 실용화되고 있는 것이다.

자동차에 있어서도 오래전부터 ABS의 개발이 이루어져 왔으며 처음에는 기계식 제어에 의한 엔티로크 브레이크가 시도되어 왔으나 성능적으로 불충하여 근래에는 그 성능을 더욱 향상시키고 실용화 영역으로 발을 내디딜 수 있게 연구하고 있는 것이다.

여기서, 제동장치는 주행하는 자동차를 감속 또는 정지시킴과 동시에 주차상태를 유지하기 위해 사용하는 중요한 장치이며, 일반적으로 마찰력을 이용하여 자동차의 운동 에너지를 열에너지로 바꾸어, 그것을 대기 속으로 방출시켜 제동작용을 하는 마찰식 브레이크를 사용하고 있다.

상기와 같이 사용되는 제동장치가 갖추어야 할 조건은 첫째, 작동이 잘 되고 확실해야 하며 둘째, 신뢰성과 내구성이 뛰어나야 하는 것이며 셋째, 정기점검 및 조정이 용이해야 한다.

상기와 같은 조건을 갖는 제동장치에는 여러 가지 형식이 쓰이고 있으며, 기본적인 구조는 운전자와 조작력을 링크나 유압을 이용해서 증대시켜 전달하는 기구와 그 힘을 받아 제동력을 발생하는 본체로 되어 있다.

또한 제동장치에는 주행할 때 주로 사용하는 주 브레이크(servicr brake)와, 자동차를 주차 할 때 사용하는 주차 브레이크(parking brake)가 있으며, 상기한 주 브레이크는 운전자의 발로 조작하기 때문에 프트 브레이크(foot brake)라 하고, 상기한 주차 브레이크는 보통 손으로 조작하기 때문에 핸드 브레이크라 한다.

상기 브레이크장치의 조작기구로는 로드나 와이어를 사용하는 기계식과, 유압을 이용하는 유압식이 있으며, 일반적으로 푸트 브레이크는 유압식이고, 주차 브레이크는 기계식을 사용하고 있다. 그리고 푸트 브레이크에는 유압식 외에 압축공기를 이용하는 배력식(倍力式) 브레이크 등이 있다.

상기와 같은 브레이크중에 하나인 자동차용 주차 브레이크는 추진축에 설치된 브레이크 드럼을 제동하는 뒷바퀴 브레이크식이 있으며 조작기구는 특수형 이외에는 모두 기계식을 사용하는바, 센서 브레이크식 주차 브레이크는 보통 트럭이나 버스에 많이 사용하며, 변속기 뒷부분에 설치되어 있는 것이며, 뒷바퀴 브레이크식은 승용차에 많이 사용하며, 일반적으로 푸트 브레이크용 슈를 링크나 와이어 등을 이용해서 벌려 제동하는 형식으로 사용되는 것이다.

상기와 같이 사용되는 브레이크중에서 전기 자동차의 제동은 유압제동과 모터의 역 회전에 의한 회생제동에 의해 이루어 지는바, 상기 유압제동은 유압 브레이크(hydraulc brake)를 사용하는 일반적인 브레이크 장치로서, 액체(브레이크 플루이드)를 이용하여 각 바퀴에 평균적인 제동력을 전달하는 브레이크이다.

기존의 회생제동 신호는 제1도의 (a)에서 도시되는 바와 같이 모터의 역 회전에 의해서 운전자가 브레이크 페달을 밟을 때 가변저항에 의한 신호를 받아서 감속도에 의한 페달신호값을 나타낸 것이고 (b)에서 도시되는 바와 같이 유압제동에 의한 감속도에 의해 페달의 압력신호값을 나타낸 것으로 0 - 5 킬로옴의 가변 저항기를 브레이크 페달과 연결하여 페달의 밟는 깊이에 따라서 가변 저항기의 볼륨에 의한 수평의 변위에 의한 신호를 시스템 콘트롤러에 아날로그 값으로 전환하여 회생제동값을 결정하였다.

그러나 페달의 밟는 깊이에 따른 회생제동값은 유압과의 연관관계, 즉 페달을 밟는 압력을 대비하여 감속도값을 선정하는 유압제동과의 연산관계를 설정하기가 어렵다.

여기서 전기 자동차의 속도연산을 하기 위한 ABS 제어는 차륜 속도의 정보가 기본이 되어 있기 때문에 차륜 속도의 연산이 매우 중요한 것이다. 따라서, 연산 정밀도의 좋고 나쁨과 연산 시간의 크고 작음이 ABS 성능에 주는 영향은 매우 크다.

한편, 차륜속도 신호는 각 차륜의 회전부에 전자 픽업 등에 의해 차륜 1회전당 30 - 100개의 펄스신호로 인출된다. 이 차륜 속도 펄스로부터 차륜 속도를 연산하는 방법으로는 주파수 측정 방식과 주기 측정 방식, 평균 주기 측정 방식의 3가지 방법이 있다.

하지만 상기와 같은 종래의 방법은 차륜의 속도검출은 용이하지만 간편한 방법으로 차체 속도를 계측하는 수단이 없기 때문에 슬립률을 직접 연산할 수 없는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전기 자동차를 제동하기 위해서 사용하는 브레이크 페달에 압력센서를 취부하여 운전자의 발이 브레이크 페달을 밟는 힘에 의한 값을 모터의 역회전으로 연산하여 회생제동 값을 설정하여 유압제동과 회생제동과의 제동력을 분담하는 연산을 결정하는데 용이한 전기 자동차의 제동력 분담 연산설정방법을 제공하는데 있다.

제1도의 (a)는 일반적으로 전기 자동차의 회생제동력을 나타낸 그래표.

(b)는 일반적으로 전기 자동차의 유압제동력을 나타낸 그래표.

제2도는 본 발명의 구성을 나타낸 개략도.

제3도는 본 발명의 플로차트도.

제4도는 본 발명의 페달답력의 설정치값을 나타낸 그래표.

제5도는 본 발명의 회생제동과 유압제동과의 제동력 분담을 하기 위한 연산을 설정한 그래표.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 브레이크 페달 20 : 감지센서

30 : 시스템 콘트롤러

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.

본 발명은 제 2 도에서 도시되는 바와 같이 운전자가 전지 자동차를 제동하기 위해서 발로 조작하는 브레이크 폐달(10)의 일측에 압력센서(20)를 취부하여 시스템 콘트롤러(30)와 연결하여 취부함을 기술적 구성상의 기본특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 제 3 도에서 도시되는 바와 같이 운전자가 브레이크 폐달을 밟으면 압력센서가 감지하게 되고 이는 아날로그 신호로 변환하여 시스템 콘트롤러(30)로 돌아가며 이때 자동차의 속도를 연산하게 되고 상기 속도 연산이 끝나면 차륜의 속도를 연산함과 동시에 차륜 가속도를 연산함으로써 시스템 콘트롤러(30)가 작동하게 된다.

또한, 제 4 도에서 도시되는 바와 같이 모터의 역회전시 폐달의 답력값은 모터의 정역회전과 설정치 값이 일정하게 유지되는 것이며, 제 5 도에서 도시되는 바와 같이 유압제동시 유압의 압력 감속도가 시스템 콘트롤러와 연결되는 압력센서에 의해서 감지되어 회생제동값이 감속하도록 결정되게 함으로써 유압제동과 회생제동이 일정하게 유지되로록 된 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은, 유압제동과 회생제동에 의해서 전기자동차의브레이크의 제동력을 분담함으로써 차체의 속도를 알 수 있게 되어 연산의 결정이 쉬워지는 효과가 있는 것이다. 즉, 본 발명은 유압제동과 회생제동의 제동력을 서로 분담함으로써 차륜 속도의 연산을 설정하는데 용이하여 상품성을 향상시키는 유용한 발명이다.

Claims (1)

1. 운전자가 자동차를 제동하기 위해서 발로 조작하는 브레이크 폐달(10)의 일측에 압력센서(20)를 취부하여 시스템 콘트롤러(30)와 연결한 뒤에, 운전자가 브레이크 폐달을 밟으면 상기 압력센서(20)가 감지하게 되어 자동차의 속도를 연산하는 단계와, 상기 속도 연산이 끝나면 차륜의 속도를 연산함과 동시에 차륜 가속도를 연산하는 단계와, 유압제동시 유압의 압력 감속도가 시스템 콘트롤러(30)와 연결되는 압력센서(20)에 의해서 감지되어 회생제동값이 감속하도록 결정되게 함으로써 유압제동과 회생제동이 일정하게 유지되도록 하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 제동력 분담 연산설정방법.