KR100527502B1 - 아이들 스톱 차량의 브레이크 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 아이들 스톱 차량의 브레이크 시스템에 의하면, 일체형 제너레이터 스타터를 구비하는 아이들 스톱 차량의 브레이크 시스템에서, 차량의 초기 시동을 위한 스타터 모터; 상기 스타터 모터로 전원을 공급하는 전원 공급 수단; 상기 스타터 모터의 출력축과 동축 연결되어, 구동되는 에어펌프; 상기 에어펌프와 연결되는 브레이크 마스터 실린더; 및 상기 스타터 모터 및 상기 전원 공급 수단을 제어하는 콘트롤러를 포함하되, 설정된 경사도 이상의 오르막 경사로에서 아이들 스톱 해제시 상기 에어펌프는 상기 스타터 모터에 의해 구동되어 마스터 실린더에 부압을 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

아이들 스톱 차량의 브레이크 시스템{SYSTEM FOR IDLE STOP VEHICLE}
본 발명은 차량의 브레이크 부압 유지 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 경사로에서 아이들 스톱(idle stop)이 해제되는 경우, 마스터 실린더의 부압을 설정된 시간 동안 유지시켜 차량의 밀림을 방지하기 위한 아이들 스톱 차량의 브레이크 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 현재 차량에는 14V 전원 시스템이 적용되고 있으며, 14V 전원 시스템으로서 공급할 수 있는 최대 전력은 약 2.5 KW 정도로 알려져 있다.
그러나, 최근 신기술의 각종 전기 전자 장비가 차량에 다수 장착되고 있으며, 상기 14V 전원 시스템으로는 상기 전기 전자 장비에 안정된 전압을 공급할 수 없는 실정이다.
따라서, 최근에는 배터리의 전압을 35V 또는 42V의 전원 시스템으로 승압된 전원 시스템에 대한 연구가 진행되고 있다.
상기 42V 차량의 경우에는 대기 오염을 방지하고 연료 소모를 줄이기 위한 방법으로 아이들 스톱(idle stop) 기능이 채용되고 있으며, 상기 아이들 스톱(idle stop)은 예컨대, 가속페달이 오프 상태이고, 브레이크 페달이 온 상태에서, 차량이 정지한 경우, 엔진을 아이들링 상태에 두지 않고, 정지시키는 기능이다.
상세하게는, 이그니션 스위치를 조작함이 없이 가속 페달 스위치가 오프 상태이고, 브레이크 페달 스위치가 온 상태이며, 및 차속이 0인 경우, 엔진을 자동적으로 정지시키며, 이후 브레이크 페달 스위치가 오프 상태로 전환되고, 가속 페달 스위치가 온 상태로 전환되면, 일체형 제너레이터 스타터(IGS; Intergrated Generator Starter)에 의해 엔진의 재시동이 이루어지게 된다.
그러나, 차량이 오르막길에서 주행 중 아이들 스톱이 해제되면, 엔진의 재시동이 이루어지는 동안, 브레이크 시스템의 마스터 실린더에 부압을 유지할 수 없어 차량의 밀림 현상이 발생하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 오르막길에서 아이들 스톱이 해제되는 경우, 차량의 브레이크 시스템의 마스터 실린더에 부압을 유지하기 위한 브레이크 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 일체형 제너레이터 스타터(IGS)를 구비하는 아이들 스톱 차량의 브레이크 시스템은, 차량의 초기 시동을 위한 스타터 모터; 상기 스타터 모터로 전원을 공급하는 전원 공급 수단; 상기 스타터 모터의 출력축과 동축 연결되어 구동되는 에어펌프; 상기 에어펌프와 연결되는 마스터 실린더; 및 상기 스타터 모터 및 상기 전원 공급 수단을 제어하는 콘트롤러를 포함하되, 설정된 경사도 이상의 오르막 경사로에서 아이들 스톱 해제시 상기 에어펌프는 상기 스타터 모터에 의해 구동되어 마스터 실린더에 부압을 형성하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 브레이크 시스템은 차량 운행 도로의 경사도에 관한 신호를 출력하는 경사도 검출부를 더 포함하되, 상기 제어부는 경사도 검출부로부터의 신호를 기초로 상기 전원 공급 수단 및 스타터 모터를 제어한다.
바람직하게는, 상기 제어부는 설정된 프로그램에 의해 동작하는 마이크로 프로세서로서, 상기 설정된 프로그램은, 아이들 스톱 상태인지 판단하는 단계; 이이들 스톱 상태인 경우, 아이들 스톱 해제 조건을 만족하는지 판단하는 단계; 차량이 운행하고 있는 도로의 경사도를 판단하는 단계; 및 상기 아이들 스톱 해제 조건을 만족하고, 차량이 운행하고 있는 도로의 경사도가 설정된 값 이상인 경우, 상기 스타터 모터로 전원을 인가하여 에어펌프를 구동하는 단계;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 도로의 경사도에 관한 상기 설정된 값은 +8% 로 설정된다.
바람직하게는, 상기 설정된 프로그램은, 엔진의 연료 분사가 개시되었는지 판단하는 단계; 및 엔진의 연료 분사가 개시된 경우, 상기 스타터 모터로 전원을 차단하는 단계를 더 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 아이들 스톱 차량의 브레이크 시스템의 구성이 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 아이들 스톱 차량의 브레이크 시스템은, 차량의 초기 시동을 위한 스타터 모터(10); 상기 스타터 모터(10)로 전원을 공급하는 전원 공급 수단(20); 상기 스타터 모터(10)의 출력축과 동축 연결되어, 구동되는 에어펌프(30); 상기 에어펌프(30)와 연결되는 브레이크 마스터 실린더(40); 및 상기 스타터 모터 및 상기 전원 공급 수단을 제어하는 콘트롤러(50)를 포함하여 구성된다.
일체형 제너레이터 스타터(IGS; Integrated Generator Stater)는 엔진(91)과 변속기(93) 사이에 개재되어 직렬로 연결된다.
상기 제너레이터 스타터(92)는 상기 엔진(10)의 출력축 및 상기 변속기(93)의 입력축과 연결되어, 엔진(91)으로부터 변속기(93)로 구동력을 전달하거나, 아이들 스톱 해제시 엔진(91)을 시동하거나 전류를 생성한다.
아이들 스톱 차량의 경우 상기 스타터 모터(10)는 엔진(91)과 연결되어, 차량의 초기 시동을 수행한다. 전형적으로, 엔진(91)은 스타터 모터(10)에 의해 벨트 구동되며, 스타터 모터(10)에는 콘트롤러(50)(예컨대, ECU)에 의해 제어되는 마그네틱 스위치가 구비되어, 스타터 모터(10)와 엔진(10) 크랭크 축의 연결을 제어한다.
상기 스타터 모터(10)와 상기 일체형 제너레이터 스타터(92)는 하나 이상의 배터리를 포함하는 전원공급수단(20)과 연결되어, 일체형 제너레이터 스타터(92) 및 스타터 모터(10)로 전류를 공급한다.
스타터 모터(10)의 일측에는 에어펌프(30)가 구비되며, 상기 에어펌프(30)는 스타터 모터(10)에 의해 구동된다.
상기 에어펌프(30) 및 상기 엔진(93)은 브레이크 마스터 실린더(40)와 연결되며, 브레이크 페달이 운전자에 의해 가압되는 경우 상기 마스터 실린더(40)에 부압을 형성한다.
상기 마스터 실린더(40)는 유압 유닛(hydraudric unit)(95)과 연결되며, 유압 유닛(95)은 각 휠(94)에 유압을 분배/공급하고, 차량의 제동이 이루어지도록 한다.
따라서, 엔진(91)의 구동시에는 엔진에 의해 마스터 실린더(40)에 부압이 형성되고, 엔진(91)의 정지시에는 스타터 모터(10)에 의해 구동되는 에어펌프(30)에 의해 마스터 실린더(40)에 부압이 형성될 수 있다.
상기 콘트롤러(50)는 바람직하게는 설정된 프로그램에 의해 동작하는 마이크로 프로세서로 구비되며, 상기 아이들 스톱(idle stop)은 차량의 엔진 제어 유닛(ECU; Engine Control Unit) 또는 엔진 제어 모듈(ECM; Engine Control Module)의 신호를 기초로 판단할 수 있으며, 상기 컨트롤러(50)가 엔진 제어 유닛 또는 엔진 제어 모듈에 일체로 형성된 경우에는 자체로 판단하는 것도 가능하다.
경사도 검출부(70)는 현재 차량 운행 도로의 경사도에 관한 신호를 출력하여, 상기 콘트롤러(50)으로 전송되며, 콘트롤러(50)는 상기 경사도에 관한 신호를 기초로 현재 차량이 운행하고 있는 도로의 경사도를 산출한다. 상기 경사도에 관한 신호는 상기 ECU 또는 ECM으로 전송될 수도 있으며, 상기 ECU 또는 ECM에서 산출된 경사도가 상기 콘트롤러(50)로 전송되는 것도 가능하다.
상기 콘트롤러(50)에 저장된 설정된 프로그램은 후술하는 일련의 동작을 수행하도록 프로그램 된다.
도 2에는 본 발명에 따른 아이들 스톱 차량의 브레이크 시스템의 동작을 도시한 흐름도가 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 우선 S210 단계에서 현재 차량의 상태가 아이들 스톱인지 판단한다.
S210 단계에서, 차량이 아이들 스톱 상태인 경우, 차량이 아이들 스톱 상태인 경우, S220 단계에서 아이들 스톱 해제 조건을 만족하는지를 판단하게 된다.
아이들 스톱 해제 조건은, 예컨대 운전자가 브레이크 페달의 조작을 중지하고, 가속페달을 조작하는 경우와 같이, 운전자의 차량 진행 의지를 표현하는 차량의 상태 정보를 기초로 판단되며, 이는 당업자에게 자명한 사항으로 더 이상의 상세한 설명을 생략한다.
아이들 스톱 차량의 경우, 아이들 스톱 상태가 해제되는 경우, 일체형 제너레이터 스타터에 전원이 공급되어 엔진이 재시동된다. 이때, 아이들 스톱 해제 조건이 만족되는 때부터 엔진의 최초 폭발이 이루어지는 시기까지 소정의 시간이 소요된다.
차량이 오르막 경사로에 위치한 상태에서, 아이들 스톱이 해제되는 경우, 상기 소정의 시간 동안 차량이 뒤로 밀리게 된다. 따라서, 차량이 오르막 경사길에서 뒤로 밀리는 것을 방지하기 위해서는 브레이크 페달의 조작이 중지되더라도 설정된 시간동안 브레이크 장치의 마스터 실린더에 부압을 형성할 필요가 있다.
구체적으로, 아이들 스톱 해제 조건을 만족하는 경우, S230 단계에서 차량의 경사도가 설정된 경사도 이상인지를 판단한다. 상기 설정된 경사도는 바람직하게는 +8%로 설정된다.
차량의 경사도가 +8% 이상인 경우, S240 단계에서 전원공급수단으로부터 상기 스타터 모터로 전원이 인가된다.
스타터 모터는 상기 전원공급수단으로부터 공급되는 전원에 의해 구동되며, 결과적으로 S250 단계에서는 상기 스타터 모터와 동축 연결된 에어펌프가 구동된다.
상기 에어펌프가 구동되는 경우, 브레이크 페달의 조작이 중지된 경우에도, 마스터 실린더에 부압이 형성되어, 각 휠에 구비된 하나 이상의 NC 밸브(Normally Closed Valve)의 동작을 설정된 시간동안 지연시켜 제동력을 유지할 수 있도록 한다.
이어서 S260 단계에서, 연료분사개시 여부를 판단하고, 연료 분사가 개시된 경우 스타터 모터로 전원이 차단되어, 에어펌프의 구동이 중단된다.
본 발명에 따른 아이들 스톱 차량의 브레이크 시스템에 의하면, 오르막 경사로에서 아이들 스톱이 해제되는 경우에도 차량이 뒤로 밀리는 현상을 용이하게 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아이들 스톱 차량의 브레이크 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 아이들 스톱 차량의 브레이크 시스템의 동작을 도시한 흐름도이다.

Claims (4)

  1. 일체형 제너레이터 스타터를 구비하는 아이들 스톱 차량의 브레이크 시스템에서,
    차량의 초기 시동을 위한 스타터 모터;
    상기 스타터 모터로 전원을 공급하는 전원 공급 수단;
    상기 스타터 모터의 출력축과 동축 연결되어, 구동되는 에어펌프;
    상기 에어펌프와 연결되는 브레이크 마스터 실린더; 및
    상기 스타터 모터 및 상기 전원 공급 수단을 제어하는 콘트롤러를 포함하되,
    설정된 경사도 이상의 오르막 경사로에서 아이들 스톱 해제시 상기 에어펌프는 상기 스타터 모터에 의해 구동되어 마스터 실린더에 부압을 형성하는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 차량의 브레이크 시스템.
  2. 제1항에서,
    차량이 운행하고 있는 도로의 경사도에 관한 신호를 출력하는 경사도 검출부를 더 포함하되,
    경사각 검출부로부터의 신호를 기초로 상기 전원 공급 수단 및 스타터 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 차량의 브레이크 시스템.
  3. 제2항에서,
    상기 제어부는 설정된 프로그램에 의해 동작하는 마이크로 프로세서로서, 상기 설정된 프로그램은,
    아이들 스톱 상태인지 판단하는 단계;
    이이들 스톱 상태인 경우, 아이들 스톱 해제 조건을 만족하는지 판단하는 단계;
    차량이 운행하고 있는 도로의 경사도를 판단하는 단계; 및
    상기 아이들 스톱 해제 조건을 만족하고, 차량이 운행하고 있는 도로의 경사도가 설정된 값 이상인 경우, 상기 스타터 모터로 전원을 인가하여 에어펌프를 구동하는 단계;
    를 포함하는 하는 것을 특징으로 하는 아이들 스톱 차량의 브레이크 시스템.
  4. 제3항에서,
    상기 설정된 프로그램은,
    엔진의 연료 분사가 개시되었는지 판단하는 단계; 및
    엔진의 연료 분사가 개시된 경우, 상기 스타터 모터로 전원을 차단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 브레이크 시스템.
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