KR100387856B1

KR100387856B1 - 하이브리드 차량용 브레이크시스템

Info

Publication number: KR100387856B1
Application number: KR10-2000-0085892A
Authority: KR
Inventors: 윤호상
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2003-06-18
Also published as: KR20020056528A

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량(HYBRID CAR)에 사용되는 브레이크시스템에 대한 것으로서,

운전자의 브레이크페달 조작상태를 감지하는 페달센서와, 엔진에서 발생되는 흡기 부압을 저장할 수 있는 제1진공탱크와, 상기 제1진공탱크로부터 일방적으로 부압을 공급받을 수 있도록 된 제2진공탱크와, 상기 제2진공탱크에 부압을 형성시키는 부압발생수단과, 상기 페달센서의 신호를 받고 상기 배터리관리시스템으로부터 정보를 받아 엔진이 정지한 상태에서 브레이크페달이 작동되는 경우에는 상기 부압발생수단을 작동시키는 컨트롤수단으로 구성된 하이브리드 차량용 브레이크시스템을 제공하여,

하이브리드 차량에서 엔진이 정지되는 경우에도 원활하게 브레이크부스터에 공급될 부압을 형성할 수 있도록 하여 안정되고 확실한 브레이크 조작이 가능하도록 한다.

Description

하이브리드 차량용 브레이크시스템{A BRAKE SYSTEM FOR A HYBRID CAR}

본 발명은 자동차의 브레이크 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하이브리드 차량(HYBRID CAR)에 사용되는 브레이크시스템에 대한 것이다.

하이브리드 차량은 현재 자동차에 쓰이는 엔진과 전기모터를 동시에 장착하여 저속에선 모터를 작동시키고, 고속에서는 엔진을 주로 작동시키는 차량으로서, 최근 연비를 개선하고 보다 환경 친화적인 제품을 개발해야한다는 시대적 요청에 부응하여 그 연구가 활발히 진행되고 있다.

그런데, 상기한 바와 같은 하이브리드 차량의 경우에는 종래에 사용되고 있는 기존차량의 브레이크시스템 만으로는 그 작동의 안정성과 신뢰성의 확보가 곤란한 문제점을 가지고 있다.

상기 문제점을 설명하기 위해 종래에 사용되고 있는 브레이크시스템의 일부를 도 1을 참조하여 살펴보면, 운전자가 발로 직접 조작을 가하는 브레이크페달(100)과, 상기 브레이크페달(100)의 작동력을 배가시키는 브레이크부스터(102)와, 상기 브레이크부스터(102)로 배가된 힘으로 브레이크 작동유압을 발생시키는 마스터실린더(104)가 도시되어 있다.

물론, 상기 마스터실린더(104)에서 발생된 브레이크 작동유압은 차량의 각 휠에 마련된 휠실린더에 제공되어 휠실린더가 브레이크슈를 브레이크드럼에 압착시키도록 하는 작동력으로 제공되어 제동력을 얻게된다.

상기한 바와 같은 브레이크 장치에서 상기 운전자의 브레이크페달(100) 조작력을 배가시켜 용이하게 마스터실린더(104)를 작동시켜 브레이크 장치에서 필요로 하는 브레이크 작동압을 형성시키도록 하는 브레이크부스터(102)는 도시된 바와 같이 엔진의 흡기매니폴드(106)에 연결되어 여기에서 공급되는 부압을 받아 운전자의브레이크페달(100) 조작력을 배가시키도록 되어 있다.

따라서, 브레이크페달(100)의 조작이 용이하게 이루어지는 상태가 확보되려면 엔진은 계속적으로 작동되어 상기 브레이크부스터(102)에서 필요로 하는 부압이 발생되도록 해야하는데, 하이브리드 차량의 경우에는 그 기본적인 개념이 전기 모터에 의해서만 주행하는 경우에는 엔진이 정지되도록 하여 연비를 저감시키고 환경오염요소인 배기가스의 배출을 저감하도록 한다는 데에 있으므로, 상기와 같은 브레이크부스터(102)에서 요구되는 부압을 원활히 공급할 수 없게 되는 문제점이 있는 것이다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점에 착안하여 안출된 것으로서, 하이브리드 차량에서 엔진이 정지되는 경우에도 원활하게 브레이크부스터에 공급될 부압을 형성할 수 있도록 하여 안정되고 확실한 브레이크 조작이 가능하도록 한 하이브리드 차량의 브레이크시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 자동차 브레이크 장치의 일부를 도시한 구조도,

도 2는 본 발명에 의한 하이브리드 차량용 브레이크시스템의 구성을 도시한 구조도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1: 엔진 3: 배터리관리시스템

5: 메인컨트롤러 7: 브레이크페달

9: 페달센서 11: 제1진공탱크

13: 제2진공탱크 15: 배터리

17: 전동식 진공펌프 19: 브레이크컨트롤러

21: 제1체크밸브 23: 제2체크밸브

25: 제3체크밸브 27: 브레이크부스터

29: 마스터실린더

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 하이브리드 차량의 브레이크시스템은 엔진의 작동여부를 파악할 수 있고 배터리의 작동을 제어하는 배터리관리시스템(BMS)을 구비한 하이브리드 차량에 있어서;

운전자의 브레이크페달 조작상태를 감지하는 페달센서와, 엔진에서 발생되는 흡기 부압을 저장할 수 있는 제1진공탱크와, 상기 제1진공탱크로부터 일방적으로 부압을 공급받을 수 있도록 된 제2진공탱크와, 상기 제2진공탱크에 부압을 형성시키는 부압발생수단과, 상기 페달센서의 신호를 받고 상기 배터리관리시스템으로부터 정보를 받아 엔진이 정지한 상태에서 브레이크페달이 작동되는 경우에는 상기 부압발생수단을 작동시키는 컨트롤수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 브레이크시스템을 도시한 구성도로서, 엔진(1)은 그 작동상태가 배터리관리시스템(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM: 3)에 의해서 파악될 수 있도록 되어 있으며, 상기와 같은 배터리관리시스템(3)은 별도의 메인컨트롤러(5)에 의해 제어되도록 되어 있는 바, 상기 메인컨트롤러(5)는 실질적으로 엔진(1) 및 전기모터(미도시)를 제어하여 하이브리드 차량의 기능을 구현하여 엔진(1)만의 구동상태와 전기모터만의 구동상태 및 이들 모두의 구동상태를 적절히 제어하는 역할을 한다.

여기에, 본 브레이크시스템은 운전자의 브레이크페달(7) 조작상태를 감지하는 페달센서(9)와, 엔진(1)에서 발생되는 흡기 부압을 저장할 수 있는 제1진공탱크911)와, 상기 제1진공탱크(11)로부터 일방적으로 부압을 공급받을 수 있도록 된 제2진공탱크(13)와, 상기 제2진공탱크(13)에 부압을 형성시키는 부압발생수단과, 상기 페달센서(9)의 신호를 받고 상기 배터리관리시스템(3)으로부터 정보를 받아 엔진(1)이 정지한 상태에서 브레이크페달(7)이 작동되는 경우에는 상기 부압발생수단을 작동시키는 컨트롤수단으로 구성하였다.

상기 부압발생수단은 본 실시예에서는 배터리(15)로부터 제공되는 전기로 작동되는 전동식 진공펌프(17)를 사용하도록 하였고, 상기 컨트롤수단은 상기 배터리관리시스템(3)과 엔진(1)을 제어하며 상기 부압발생수단을 제어하는 상기 메인컨트롤러(5)와, 상기 페달센서(7)의 신호를 받아 브레이크페달(7) 조작상태를 파악하여 상기 메인컨트롤러(5)에 제어를 요청하는 브레이크컨트롤러(19)로 구성하였다.

한편, 상기 엔진(1)의 흡기계로부터 부압을 전달하도록 제1진공탱크(11)로 연결되는 관로에는 제1체크밸브(21)가 설치되어 엔진(1)이 정지된 상태에서 제1진공탱크(11)로부터 부압이 누설되지 못하도록 하며, 상기 제1진공탱크(11)와 제2진공탱크(13)의 사이에는 상기한 바와 같이 제1진공탱크(11)에서 제2진공탱크(13)로 일방적인 부압의 공급만이 가능하도록 하는 제2체크밸브(23)가 설치되어 있으며, 상기 부압발생수단인 전동식 진공펌프(17)와 제2진공탱크(13) 사이에는 상기 전동식 진공펌프(17)가 정지된 상태에서 상기 제2진공탱크(13)로부터의 부압이 누설되는 것을 방지하도록 제3체크밸브(25)가 설치되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명 하이브리드 차량용 브레이크시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.

엔진(1)이 작동중이고 전기모터가 비작동중인 경우의 브레이크 작동은 종래와 동일한 방법으로 이루어지는 바, 운전자의 브레이크페달(7) 조작력은 브레이크부스터(27)의 도움을 받아 마스터실린더(29)를 통해 제동유압을 발생시켜 휠에 전달하도록 한다.

이때, 상기 브레이크부스터(27)에 제공되는 부압은 엔진(1)의 흡기계로부터 제공된 것이 상기 제1진공탱크(11)와 제2진공탱크(13)를 통해 공급된 것이다.

다음, 엔진(1)이 정지된 상태에서 전기모터에 의해 주행중인 하이브리드 차량에서 운전자의 브레이크페달(7) 조작이 있으면, 상기 브레이크페달(7)의 조작상태를 상기 페달센서(9)로 감지한 브레이크컨트롤러(19)가 상기 메인컨트롤러(5)에 정보를 주고 상기 메인컨트롤러(5)는 현재의 엔진상태를 상기 배터리관리시스템(3)에 의해 파악하여 상기 배터리관리시스템(3)으로 하여금 배터리(15)의 전원을 상기 전동식 진공펌프(17)에 제공하도록 함과 동시에 직접 상기 전동식 진공펌프(17)의 작동을 제어한다.

따라서, 상기 제2진공탱크(13)에는 상기 전동식 진공펌프(17)에 의한 부압이 형성되어 엔진(1)의 흡기계로부터 부압이 계속적으로 공급되지 않아도 브레이크부스터(27)에 원활하게 부압을 제공하여 운전자의 브레이크페달(7) 조작력을 원활하게 배력시켜 마스터실린더(29)에서는 제동에 필요한 브레이크오일압을 안정적으로 발생시킬 수 있게 된다.

이때, 물론, 상기 제2진공탱크(13)에 형성되는 부압은 상기 제1진공탱크(11)측으로는 역류되지 않으므로 상기 전동식 진공펌프(17)는 많은 양의 진공펌핑작용을 하지 않아도 적절한 부압상태를 상기 제2진공탱크(13)를 통해 상기 브레이크부스터(27)에 전달할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 하이브리드 차량에서 엔진이 정지되는 경우에도 원활하게 브레이크부스터에 공급될 부압을 형성할 수 있도록 하여 안정되고 확실한 브레이크 조작이 가능하도록 한다.

Claims

엔진의 작동여부를 파악할 수 있고 배터리의 작동을 제어하는 배터리관리시스템(BMS)을 구비한 하이브리드 차량에 있어서;

운전자의 브레이크페달 조작상태를 감지하는 페달센서와, 엔진에서 발생되는 흡기 부압을 저장할 수 있는 제1진공탱크와, 상기 제1진공탱크로부터 일방적으로 부압을 공급받을 수 있도록 된 제2진공탱크와, 상기 제2진공탱크에 부압을 형성시키는 부압발생수단과, 상기 페달센서의 신호를 받고 상기 배터리관리시스템으로부터 정보를 받아 엔진이 정지한 상태에서 브레이크페달이 작동되는 경우에는 상기 부압발생수단을 작동시키는 컨트롤수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 브레이크시스템.
제1항에 있어서,

상기 부압발생수단은 배터리로부터 제공되는 전기로 작동되는 전동식 진공펌프로 구성된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 브레이크시스템.
제1항에 있어서,

상기 컨트롤수단은 상기 배터리관리시스템과 엔진을 제어하며 상기 부압발생수단을 제어하는 메인컨트롤러와, 상기 페달센서의 신호를 받아 브레이크페달 조작상태를 파악하여 상기 메인컨트롤러에 제어를 요청하는 브레이크컨트롤러로 구성된것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 브레이크시스템.