KR100224434B1 - 자동차의 안티스키드 제어시스템 및 스키드 검출센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 브레이크시스템에 관한 것으로, 특히 제동력제어시스템(ABS)에 관한 것이다.

본 발명은 자동차의 제동중 발생하는 후륜의 조기 고착(Locking) 현상으로 발생하는 후륜의 스키드(Skid)현상을 종래의 ABS시스템을 이용하여 제어하기 위한 안티스키드 제어시스템 및 스키드 검출센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 전술한 목적 실현을 위해, 휠스피드 센서와, 브레이크 마스터 실린더와, 브레이크 휠실린더와, 상기 브레이크 휠실린더로의 브레이크압력을 제어하는 제어밸브기구와, 상기 휠스피드센서로부터의 신호를 기초로 상기의 제어밸브기구를 제어하는 전자제어장치를 구비하는 자동차용 제동력제어시스템에 있어서, 스키드 검출센서를 추가로 포함하고, 상기 전자제어장치는 상기 스키드검출센서로부터의 신호가 차량의 스키드 상태를 지시하면, 후륜중 차량의 회전방향측 후륜의 제동압력은 낮추고 다른 후륜의 제동압력은 높이도록 하는 전자제어장치인 것을 특징으로 하는 자동차의 안티스키드 제어시스템을 제공한다.

전술한 구성의 결과, 제동중 발생하는 후륜의 조기 고착현상으로 발생하는 후륜의 스키드현상을 종래의 ABS시스템을 이용하여 제어함으로서 상대적으로 낮은 비용으로 차량의 안정성을 유지하도록 하였다.

Description

자동차의 안티스키드 제어시스템 및 스키드 검출센서

본 발명은 자동차용 브레이크시스템에 관한 것으로, 특히 제동력제어시스템(ABS)에 관한 것이다.

본 발명은 자동차의 제동중 발생하는 후륜의 조기 고착(Locking)현상으로 발생하는 후륜의 스키드(Skid)현상을 종래의 ABS시스템을 이용하여 제어하기 위한 안티스키드 제어시스템 및 스키드 검출센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.

최근의 자동차는 제동시에 차량의 안정성을 유지하기 위하여 제동력제어시스템(ABS:Anti-Blocking System)을 구비하고 있는 바, ABS는 제동중 제동능력 향상과 제동중의 조향안정성 확보를 목적으로 한다.

ABS는 차륜의 속력을 검출하는 휠스피드센서와, 브레이크 휠실린더의 유압을 직접 조절하는 밸브기구와, 차륜의 현재속력에 대한 정보를 기초로 차량의 슬립률을 추정하고 밸브의 개폐를 제어하는 전자제어장치를 주요요소로 구성되어, 차륜의 고착상태(blocking)를 방지하고 제동능력을 높이기위해, 제동 중 슬립률을 일정범위에서 유지시키도록 차륜의 제동력을 증가, 유지 또는 감소시키도록 한다.

즉, 제동시, 차량의 전후륜에 설치된 휠스피드센서를 이용하여 차속을 추정하고 이를 기초로 현재의 슬립률과 감속도를 계산한 후, 이들 자료를 입력변수로 하여 차량의 고착상태발생을 예측하고 그 전에 브레이크 압력을 감소시켜 차륜회전속력을 차속에 근접시키고 다시 차륜의 회전속력이 일정치를 초과하기 전에 브레이크 압력을 증가시켜 차륜을 제동시키는, 일련의 동작을 반복하여 슬립률을 바람직한 상태로 유지시키도록 제어한다.

전술한 결과, 차륜의 고착상태가 발생함으로 조향성상실 및 주행안정성상실의 상태가 되는 것을 사전에 방지하고 제동능력을 향상시킨다.

한편 자동차의 제동중에는 무게중심이 전방으로 이동하므로 후륜과 노면간의 점착력이 전륜에서보다 작게되므로 전륜보다 후륜이 먼저 고착(Locking)되어 스키드(Skid)되면 차량의 뒷부분이 바깥으로 돌아버리는 현상이 발생한다.

특히 차선간 거리가 좁은 동양권의 나라에서는 제동중 후륜이 스키드되면 추돌사고등의 위험이 더욱 높아지므로 이러한 현상을 제어하는 기구가 필수적이며 종래에는 이러한 현상을 제어하는 수단으로 후륜의 제동압을 전륜보다 낮추도록하여 후륜이 먼저 고착되는 현상을 일부 제한하고 있다.

이러한 기능을 하는 기구로는 프로포셔닝밸브가 있으며, 제동중 후륜의 조기고착현상을 예방하고자 후륜으로 공급되는 제동유압을 전륜에서보다 낮도록 조절하는 기능을 한다.

즉, 마스터실린더의 출력측에 설치된 프로포션닝 밸브는 마스터실린더의 유압을 전후륜으로 나누어 배분하며, 이때, 후륜측으로의 공급구는 플런저에 의해 개폐되도록하고 전륜측으로의 공급구는 마스터실린더측으로부터의 유압이 바로 작용하도록 구성함으로서, 브레이크 마스터실린더로부터의 유압이 증가함에 따라 플런저의 상부가 후륜측 공급구를 여닫는 작동을 반복하면서 유압을 공급하게 되므로 후륜으로 공급되는 제동압은 전륜으로 공급되는 제동압에 비해 늦게 상승하도록 한다.

이러한 효과에 따라, 전륜측과 후륜측으로 각각 공급되는 제동압은 초기에는 같은 크기로 증가하다가, 후륜측 휠실린더의 압력이 어느 정도를 넘어서면 플런저의 단부 양측의 유압작용으로 플런저가 후륜측으로의 공급구를 닫았다, 열었다를 반복하게 되므로, 전륜에서보다는 후륜에서의 압력상승속도가 늦어지게 된다.

그러나 프로포션닝 밸브를 이용하여 전술한 안티스키드를 행하려는 종래의 방법은 별도의 밸브기구를 두어야 하므로 비용의 상승을 피할 수가 없게 되므로, 기존의 ABS 시스템을 이용하여 보다 간단한 방법으로 전술한 스키드 현상을 제어해야할 필요가 있다.

본 발명은 전술한 요구에 따른 것으로서, 제동중 발생하는 후륜의 조기 고착현상으로 발생하는 후륜의 스키드현상을 종래의 ABS시스템을 이용하여 제어하기 위한 안티스키드 제어시스템 및 스키드 검출센서를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

도1은 본 발명에 따른 자동차의 안티스키드 제어시스템 및 스키드 검출센서의 구성도.

도2는 본 발명에 따른 자동차의 안티스키드 제어시스템의 구성에 필요한 스키드 검출센서의 설치상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 브레이크 페달 2 : 브레이크 마스터실린더

3 : 제어밸브기구 4 : 브레이크휠실린더

5 : 휠스피드센서 6 : 전자제어장치

7, 7' : 하우징 8, 8' : 저항체

9, 9' : 진동주 10, 10' : 스프링

11, 11' : 가동단자

본 발명은 전술한 기술적 과제를 해결하기위한 수단으로, 휠스피드 센서(6)와, 브레이크 마스터 실린더(2)와, 브레이크 휠실린더(5)와, 상기 브레이크 휠실린더로의 브레이크압력을 제어하는 제어밸브기구(3)와, 상기 휠스피드센서로부터의 신호를 기초로 상기의 제어밸브기구를 제어하는 전자제어장치(4)를 구비하는 자동차용 제동력제어시스템에 있어서, 스키드 검출센서를 추가로 포함하고, 상기 전자제어장치(4)는 상기 스키드 검출센서로부터의 신호가 차량의 스키드 상태를 지시하면, 후륜중 차량의 회전방향측 후륜의 제동압력은 낮추고 다른 후륜의 제동압력은 높이도록 하는 전자제어장치인 것을 특징으로 하는 자동차의 안티스키드 제어시스템을 제공한다.

특히 본 발명은 상기의 스키드 검출센서는 차량의 후미 양단에 설치된 각각이 하우징(7)(7')내의 진동추(9)(9')와 스프링(10)(10')을 포함하며 가동단자(11)(11')와 저항체(8)(8')를 포함하도록 하는 한 쌍의 검출수단으로 이루어진 스키드 검출센서인 것을 특징으로 하는 자동차의 안티스키드 제어시스템을 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 자동차의 안티스키드 제어시스템의 구성 및 작동상태를 설명하도록 한다.

도1은 본 발명에 따른 자동차의 안티스키드 제어시스템의 구성도이다.

본 발명의 목적인 제동중의 안정성획득을 위해서는 차량의 제동중 스키드 현상이 발생하는 지를 확인하기위한 기구를 두어야하는 바, 도2에 도시한 바와 같이 스키드 상태를 확인하기위한 수단으로 자동차의 후미 양단에 설치된 한 쌍의 검출수단으로 구성되는 스키드 검출센서를 설치하도록 한다.

스키드 검출센서는 도1에 개략적으로 구성한 바와 같이 하우징(7)(7')내의 진동추(9)(9')와 스프링(10)(10')을 포함하며 가동단자(11)(11')와 저항체(8)(8')를 포함하도록 하는 한 쌍의 검출수단으로 구성한다.

이때 하우징 내부의 스프링과 함께 설치된 진동추는 관성체로서 기능하며 차량의 회전방향과 반대로 움직이는 효과를 갖는다.

즉 도2에서와 같이 차량의 후미가 왼쪽방향으로 회전하는 스키드 현상이 발생하면 진동추는 도1에 도시한 바와 같이 움직이며, 이때 두 진동추의 변위가 달라지므로 변위의 차리를 저항값의 변화에 따른 출력전압의 차이를 이용하여 구할 수 있다.

전술한 바와같은 차량의 스키드 현상이 검출되면 스키드의 제어를 위해 차륜의 제동압을 제어하도록 한다.

제동압의 제어는 종래의 ABS제어를 행하도록 하는 전자제어장치(6)에 의해 이루어지며 제어밸브기구(3)을 이용하여 차륜의 브레이크 휠실린더(4)로 전달하는 제동압을 제어한다.

도2에 도시한 바와 같은 방향으로 차량이 미끄러지면 전자제어장치(6)는 제어밸브기구(3)를 제어하여 차륜중 좌측후륜의 제동압을 낮추도록하며 반대로 우측 후륜의 제동압은 높이도록 한다.

이러한 현상이 검출되지 않는다면 전자제어장치(4)는 ABS제어동작을 정상적으로 수행하도록 한다.

즉, 제동시 차량의 전후륜에 설치된 휠스피드센서를 이용하여 차속을 추정하고 이를 기초로 현재의 슬립률과 감속도를 계산한 후, 이들 자료를 입력변수로 하여 차량의 고착상태발생을 예측하고 그 전에 브레이크 압력을 감소시켜 차륜회전속력을 차속에 근접시키고 다시 차륜의 회전속력이 일정치를 초과하기 전에 브레이크 압력을 증가시켜 차륜을 제동시키는, 일련의 동작을 반복하여 슬립률을 바람직한 상태로 유지시키도록 제어밸브기구의 여러밸브를 온/오프제어한다.

제어밸브기구(3)는 브레이크 휠실린더로 공급되는 제동압을 제어하는 기구로 여러가지의 형식으로 구성되며, 효율적으로는 오일펌프, 흡입밸브, 토출밸브, 축압기, 댐퍼 등을 포함하도록 구성하여, 브레이크휠실린더의 압력을 중압, 감압, 보압한다.

전술한 형식의 경우의 작동을 예로들면, 차륜의 슬립률이 커져서 제동력 제어가 시작되면 제동압의 감압을 위해서 휠실린더로의 흡입밸브는 닫히고 토출밸브가 열리게되어 오일펌프의 작동으로 휠실린더의 압력이 낮아지게되고, 브레이크 휠실린더의 압력을 유지시키기위해서는 토출밸브와 흡입밸브가 모두 닫히게 된다.

또한, 증압을 위해서는 토출밸브만이 닫히고 흡입밸브를 열면 오일펌프의 작동으로 브레이크 휠실린더의 압력은 증가하게 된다.

한편 본 발명에 따른 안티스키드 제어시스템은 추정된 차속을 기초로하므로 부정확 하기쉬운 차륜슬립률을 이용하지 않고 직접차량에서 측정하도록 함으로서 제어의 효과를 높이도록 한다.

전술한 구성의 결과, 제동중 발생하는 후륜의 조기 고착현상으로 발생하는 후륜의 스키드현상을 종래의 ABS시스템을 이용하여 제어함으로서 상대적으로 낮은 비용으로 차량의 안정성을 유지하도록 하였다.

Claims (3)

1. 휠스피드 센서(6)와, 브레이크 마스터 실린더(2)와, 브레이크 휠실린더(5)와, 상기 브레이크 휠실린더로의 브레이크압력을 제어하는 제어밸브기구(3)와, 상기 휠스피드센서로부터의 신호를 기초로 상기의 제어밸브기구를 제어하는 전자제어장치(4)를 구비하는 자동차용 제동력제어시스템에 있어서, 스키드 검출센서를 추가로 포함하고, 상기 전자제어장치(4)는 상기 스키드 검출센서로부터의 신호가 차량의 스키드 상태를 지시하면, 후륜중 차량의 회전방향측 후륜의 제동압력은 낮추고 다른 후륜의 제동압력은 높이도록 하는 전자제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기의 스키드 검출센서는 차량의 후미 양단에 설치된 각각이 하우징(7)(7')내의 진동추(9)(9')와 스프링(10)(10')을 포함하며 가동단자(11)(11')와 저항체(8)(8')를 포함하도록 하는 한 쌍의 검출장치를 포함하는 스키드 검출센서인 것을 특징으로 하는 자동차의 안티스키드 제어시스템.
3. 차량의 후미 양단에 설치된 각각이 하우징(7)(7')내의 진동추(9)(9')와 스프링(10)(10')을 포함하며 가동단자(11)(11')와 저항체(8)(8')를 포함하도록 하는 한 쌍의 스키드 검출장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 스키드 검출센서.