KR100957635B1 - 자동차용 전자식 제동시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 전자식 제동시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자가 스위치를 선택하는 것에 의해 자동적으로 차량의 제동력을 증가, 감소, 유지시킬 수 있도록 함과 아울러 제동 장치와 연계하여 차량 안정성을 향상시킬 수 있는 자동차용 전자식 제동시스템에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 운전자가 조작하여 제동력의 증가, 유지, 감소를 선택하도록 구성된 스위치와, 4륜의 휠속도를 측정하는 휠속도센서와, 상기 스위치로부터 인터페이스를 통해 전달받은 신호로 목표감속도값을 추정함과 아울러 휠속도센서로부터의 차속값으로 현재 차량 감속도값을 연산하여 비교하고 그 오차값으로 출력 컨트롤 유니트를 통해 차량의 유압 유니트를 제어하는 메인 컨트롤러로 구성함을 특징으로 한다.

Description

자동차용 전자식 제동시스템{Electronic Brake System}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 전자식 제동시스템을 도시한 블록도이다.

도 2는 도1에 도시된 메인 컨트롤러의 세부 구성을 도시한 블록도이다.

도 3은 도1에 도시된 제동스위치의 선택위치에 따른 제동력을 도시한 그래프이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 실제 제동 상태를 도시한 그래프이다.

본 발명은 자동차용 전자식 제동시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자가 스위치를 선택하는 것에 의해 자동적으로 차량의 제동력을 증가, 감소, 유지시킬 수 있도록 함과 아울러 제동 장치와 연계하여 차량 안정성을 향상시킬 수 있는 자동차용 전자식 제동시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 가속을 위한 액셀러레이터 페달 및 액셀러레이터 페달에 따라 동력을 발생시키는 엔진, 정지를 위한 브레이크 페달과 페달에 의해 작동하는 브레이크 장치가 새시의 주요 구성을 이루게 된다.

또한, 차량의 주행 안정성 향상 및 제동 안정성등을 위해 휠의 슬립을 방지 하는 ABS(Anti-lock Brake System) 및 TCS(Traction Control System)와, 차량 자세 제어를 위한 ESP(Electronic Stability Program)와, 조향장치인 EPS(Electric Power Steering)등이 장착된다.

상기한 ABS 장치는 운전자가 브레이크 페달을 밟았을 때 차륜이 록킹되는 것을 방지하는 것이고, ESP 장치는 다수의 센서(요레이트 센서, 조향각 센서, 휠속도 센서, 브레이크압력 센서, 횡가속도 센서)로부터 신호를 입력받아 차량 선회 시 브레이크와 엔진 토르크를 제어하여 차량 자세를 안정적으로 유지시키는 것이다.

물론, 차량의 속도를 감속시키기 위해서는 운전자가 상기한 브레이크 페달을 밟아서 단계적으로 차량 속도를 감속시켜야 하는 것이고, 상기한 ABS, ESP등의 장치는 이를 보조하여 차량의 안정성을 향상시키는 것이다.

그러나, 차량 제동을 위해 운전자가 브레이크 페달을 밟아야 하기 때문에 빈번한 제동이 필요할 경우 또는 긴 내리막길등과 같이 브레이크 페달을 장시간 밟아야 할 경우에는 발이 매우 피곤하게 되는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 운전자가 스위치를 단계적으로 조작하는 것에 따라 브레이크 장치의 유압 유니트를 제어하여 제동력 증가, 감소, 유지를 자동적으로 할 수 있도록 구성한 자동차용 전자식 제동 시스템를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 운전자가 조작하여 제동력의 증가, 유지, 감소를 선택하도록 구성된 스위치와, 4륜의 휠속도를 측정하는 휠속도 센서와, 상기한 스위치로부터 인터페이스를 통해 전달받은 신호로 목표 감속도값을 추정함과 아울러 휠속도 센서로부터의 차속값으로 현재 차량 감속도값을 연산하여 비교하고 그 오차값으로 출력컨트롤 유니트를 통해 차량의 유압 유니트를 제어하는 메인 컨트롤러로 구성함을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 전자식 제동시스템을 도시한 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 자동차용 전자식 제동시스템은 운전자가 조작하여 제동력의 증가, 유지, 감소를 선택하도록 구성된 스위치(10)와, 차량의 속도를 감속하기 위한 브레이크 페달(20)과, 차량을 가속시키는 위한 액셀러레이터 페달(30)과, 4륜의 속도를 측정하는 휠속도 센서(40-1 ~ 40-4)와, 스위치(10), 브레이크 페달(20), 액세러레이터 페달(30), 휠속도 센서(40-1 ~ 40-4)로부터 신호를 수신하여 처리한 후 메인 컨트롤러에 전송하는 인터페이스(50)와, 스위치(10)로부터 발생된 신호를 인터페이스(50)를 통하여 수신하고, 이에 상응하여 목표 감속도값을 추정함과 아울러 휠속도 센서(40-1 ~ 40-4)로부터의 차속값으로 현재 차량 감속도값을 연산하여 비교하고 그 오차값으로 출력컨트롤 유니트(60)를 통해 차량의 유압 유니트(HU: Hydraulic Unit)(70)를 제어하는 메인 컨트롤러(55)로 이루어져 있다.

메인 컨트롤러(55)는 ECU 내에 내장되도록 구성하여도 되고, 별도로 컨트롤러 유니트로 제작하여도 된다.

도 2는 도 1에 도시된 메인 컨트롤러의 세부 구성을 도시한 블록도로서 도시된 바와 같이, 메인 컨트롤러는 스위치(10)의 입력신호(제동력증가 "1", 제동력유 지 "0", 제동력감소 "-1")를 입력받아 미리 저장된 데이터값에 따라 감속도값을 적용함과 아울러 이를 카운터값에 따라 단계적으로 증감시키도록 연산하는 목표 감속도 연산부(80)와, 상기한 휠속도 센서(40-1 ~ 40-4)로부터 신호를 수신하고 차량의 속도를 연산하는 차속 연산부(90)와, 차속 연산부(90)로부터 차속을 입력받고 현재 차량의 감속도값을 연산하는 차량 감속도 연산부(100)와, 상기한 목표 감속도값과 실제 감속도 값과의 차이값에 따라 출력컨트롤 유니트(60)에 유압 유니트 제어 명령을 출력하는 감속도 제어부(110)로 이루어져 있다.

여기서, 상기한 출력컨트롤 유니트에는 기존에 차량에 설치되어 있는 ABS, EBD, ESP등의 제어 장치(120)에서 출력되는 유압유니트 제어명령이 인가되는 바, 차량에서 차륜의 슬립 또는 요잉(Yawing)등이 발생되면 출력컨트롤 유니트에서 ABS, ESP등에서 출력된 제어 명령으로 유압 유니트를 제어하게 된다.

즉, 차량에서 슬립등이 발생될 경우, 감속도제어부에서 출력된 제어명령에 우선하여 ABS, ESP 장치에서 연산된 차량 안정성 이내의 제어명령으로 유압 유니트를 제어하여 차량 안정성을 유지하도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 작용 효과를 설명하면 차량 주행 중 운전자가 감속을 하기 위해서 상기한 스위치를 작동하여 "1"의 위치로 조정하게 되면, 상기한 메인 컨트롤러의 목표감속도 연산부(80)에서 이를 감지하여 미리 설정된 목표감속도값을 출력하게 된다.

또한, 상기한 4륜의 휠속도 센서(40-1 ~ 40-4)로부터의 발생된 신호를 수신하여 차속 연산부(90)에서 실제 차속을 연산하고, 그 결과값을 이용하여 차량 감속도 연산부(100)에서 현재 차량의 감속도값을 연산하여 출력하게 되는 바, 상기한 목표 감속도값과 실제 차량 감속도값을 비교하여 그 오차값이 감속도 제어부(110)로 출력된다.

감속도 제어부(110)에 감속도의 오차값이 인가되면 상기한 오차값에 대응되는 유압 유니트의 제어 명령을 출력컨트롤 유니트(60)로 출력하게 됨으로써, 상기한 유압 유니트가 각 차륜의 휠린더를 제어하여 감속을 하게 되는 것이다.

여기서, 상기한 감속은 메인컨트롤러에 내장된 카운터에 의해 매 연산 사이클마다 일정 단계씩 증감되도록 설정되어 있는 바, 이는 도3에 도시된 바와 같이 스위치가 "1"의 위치로 조절되면 감속도가 단계적으로 증가하게 되고, "0"의 위치이면 이전의 감속도를 일정하게 유지하며, "-1"로 위치되면 감속도값을 일정 단계로 감소되도록 하는 것이다.

즉, 스위치의 위치에 따라 목표감속도 연산부에서 목표감속도값을 단계별로 유지 또는 증감시킴으로써, 차량의 감속도값을 증감시키게 되는 것이다.

물론, 상기한 그래프의 단계적인 감속도값에 의해 제어되는 실제 휠실린더에서의 감속도값은 아날로그적인 상태로 제어되기 때문에 도 4에 도시된 바와 같이 굴곡진 그래프를 나타내게 된다.

상기한 바와 같이 감속도제어부에서의 출력명령에 의해 유압유니트가 제어되어 감속이 이루어질 때 차륜에서 슬립이 감지되거나 또는 요잉등이 감지되면, ABS 또는 ESP 장치에서 차량이 안정적인 상태 이내가 되도록 유압 유니트 제어명령을 출력하는 바, 출력컨트롤 유니트에서는 감속도제어부에서 출력된 제어명령을 무시하고 상기한 명령으로 유압유니트를 제어하여 차량이 안정적인 상태가 되도록 한다.

여기서, 상기한 감속도 제어부에서 차량의 감속도를 제어하는 도중에, 운전자가 브레이크 페달을 밟게 되면, 목표감속도 연산부에서 이를 감지하여 감속도 연산 과정을 중지하여 운전자가 브레이크 페달로 차량을 감소시킬 수 있도록 한다.

또한, 운전자가 악셀러레이터 페달을 밟게 되면 목표감속도연산부에서 이를 감지하여 가속 상태로 판단하여 감속 연산을 중지하게 된다.

본 발명은 운전자가 스위치의 조작으로 차량의 감속도 증가, 감소, 유지를 선택하고 차량의 속도를 단계적으로 감속함으로써, 운전자가 브레이크 페달을 밟지 않고도 차량을 원활하게 감속 및 정지시킬 수 있게 되어 운전이 보다 편리하게 되는 잇점이 있는 것이다.

Claims (3)

1. 운전자가 조작하여 제동력의 증가, 유지, 감소를 선택하도록 구성된 스위치와, 4륜의 휠속도를 측정하는 휠속도 센서와, 상기한 스위치로부터 인터페이스를 통해 전달받은 신호로 목표 감속도값을 추정함과 아울러 휠속도 센서로부터의 차속값으로 현재 차량 감속도값을 연산하여 비교하고 그 오차값으로 출력컨트롤 유니트를 통해 차량의 유압 유니트를 제어하는 메인 컨트롤러로 구성함을 특징으로 하는 자동차용 전자식 제동시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기한 메인 컨트롤러는 스위치의 입력신호를 입력받아 미리 저장된 데이터값에 따라 감속도값을 적용함과 아울러 이를 카운터값에 따라 단계적으로 증감시키도록 연산하는 목표 감속도 연산부와, 상기한 휠속도 센서로부터의 차속 정보에 따라 현재 차량의 감속도값을 연산하는 감속도 연산부와, 상기한 목표 감속도값과 실제 감속도값과의 차이값에 따라 출력컨트롤 유니트에 유압 유니트 제어명령을 출력하는 감속도제어부로 구성함을 특징으로 하는 자동차용 전자식 제동시스템.
3. 제2항에 있어서,

   상기한 출력컨트롤 유니트에는 ABS(Anti-lock Brake System), TCS(Traction Control System), ESP(Electronic Stability Program) 제어 장치에서 출력되는 유압 유니트 제어명령이 인가되어 차륜의 슬립 또는 요잉 발생 시 출력컨트롤 유니트 가 상기한 각 장치에서 출력된 제어명령으로 유압 유니트를 제어하도록 구성함을 특징으로 하는 자동차용 전자식 제동시스템.

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