KR101094751B1 - 자동차의 전자 자세 제어 시스템 - Google Patents

Abstract

전자 주차 브레이크 스위치의 작동에 따라 토글형 솔레노이드 밸브를 제어하여 휠 브레이크의 휠 제동압을 제어하므로 기존과 같이 모터 등 액츄에이터를 구비하지 않고도 간소한 구성으로 구현할 수 있고, 토글형 솔레노이드 밸브를 이용하므로 전력 소모를 줄일 수 있다.

Description

자동차의 전자 자세 제어 시스템 { Electronic Stability Control System For Vehicle }

본 발명은 토글형 솔레노이드 밸브를 이용하여 휠 브레이크에 가해지는 제동압을 제어할 수 있는 자동차의 전자 자세 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 전자 자세 제어 시스템(Electronic Stability Control System; ESC 시스템)은 제동력 제어와 속도 제어를 통합적으로 수행하여 주행 자세를 제어함으로써 평탄한 노면은 물론 미끄러운 노면에서도 안정적으로 주행할 수 있도록 하는 것이다.

최근에는 전자 주차 브레이크(Electronic Parking Brake; EPB)가 제안되어 자동차에 널리 적용되고 있다. 전자 주차 브레이크는 전자식으로 제어되는 주차 브레이크 시스템으로 정차 시 모터 등을 이용하여 자동차에 제동 유지를 위한 물리적인 힘을 발생시키고, 자동차가 출발 시 가속 페달을 밟으면 자동으로 제동 상태가 해제되는 자동 브레이크 장치이다.

자동차에 전자 자세 제어 시스템뿐만 아니라 전자 주차 브레이크를 적용하는 경우 전체 시스템의 전기 배선이 복잡해지고 제동 유지를 위한 모터 등이 필요하여 제조비용이 증가하게 되며, 전자 주차 브레이크를 작동하는 동안 지속적으로 모터 구동을 유지해야 하므로 전력 소모가 크다.

본 발명의 일 측면은 토글형 솔레노이드 밸브를 이용하여 휠 브레이크에 가해지는 제동압을 제어함으로서 전력 소모를 줄이고 장치 구성을 간소하게 하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 자동차의 전자 자세 제어 시스템은, 마스터 실린더 측에서 휠 브레이크 측으로 전달되는 작동 유체의 흐름을 제어하여 휠 제동압을 조정하는 복수개의 휠 제동압 솔레노이드 밸브와, 상기 휠 브레이크에서 빠져 나오는 작동 유체를 일시 저장하는 저압 어큐뮬레이터와, 상기 저압 어큐뮬레이터에 저장된 작동 유체를 흡입하여 토출하는 펌프와, 상기 마스터 실린더의 유압포트 측과 펌프의 인넷 측을 연결하는 흡입유로 상에 설치되어 상기 흡입유로를 개방 또는 폐쇄하는 전자 셔틀 밸브와, 상기 마스터 실린더와 펌프의 아웃렛 측을 연결하는 토출유로 상에 설치되어 상기 토출유로를 개방 또는 폐쇄하는 트랙션 콘트롤 솔레노이드 밸브와, 상기 마스터 실린더의 유압포트의 출구측에 설치되어 작동 유체의 흐름을 제어하기 위해 개방 또는 폐쇄하는 토글형 솔레노이드 밸브와, 상기 토출유로 상에 설치되어 작동 유체의 압력을 측정하는 압력 센서를 포함한다.

또한, 운전자에 의해 작동되는 전자 주차 브레이크 스위치와, 상기 전자 주차 브레이크 스위치의 작동에 따라 휠 브레이크에 가해지는 휠 제동압을 제어하기 상기 토글형 솔레노이드 밸브와 상기 트랙션 콘트롤 솔레노이드 밸브와 전자 셔틀 밸브를 제어하는 제어부를 더 포함한다.

또한, 상기 제어부는 상기 전자 주차 브레이크 스위치가 온 되면 상기 휠 브레이크에 가해지는 휠 제동압을 증가시키기 위해 상기 토글형 솔레노이드 밸브에 일시적으로 구동 전류를 인가하여 상기 토글형 솔레노이드 밸브를 개방시키고, 상기 압력센서로 측정한 압력이 설정된 목표 압력에 도달하면, 휠 제동압을 유지하기 위해 상기 토글형 솔레노이드 밸브에 일시적으로 구동 전류를 인가하여 상기 토글형 솔레노이드 밸브를 폐쇄시키고, 상기 전자 주차 브레이크 스위치가 오프 되면 상기 휠 브레이크에 가해지는 휠 제동압을 감소시키기 위해 상기 토글형 솔레노이드 밸브에 일시적으로 구동 전류를 인가하여 상기 토글형 솔레노이드 밸브를 개방시킨다.

이상과 같이 실시 예에 따른 자동차의 전자 자세 제어 시스템은, 운전자에 의해 전자 주차 브레이크 스위치가 작동하는 것에 따라 유압 회로 상에 토글형 솔레노이드 밸브를 이용하여 휠 브레이크의 휠 제동압을 제어할 수 있기 때문에 기존과 같이 자동차에 제동 유지를 위한 물리력을 가하기 위해 모터 등 액츄에이터를 별도로 구비하지 않고도 간소한 구성으로 구현할 수 있다. 또한 차량의 제동 유지를 위해 토글형 솔레노이드 밸브를 이용하므로 전력 소모를 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 전자 자세 제어 시스템의 유압 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 전자 자세 제어 시스템의 제어블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 전자 자세 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하 본 발명에 따른 실시 예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 전자 자세 제어 시스템의 유압 회로도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 전자 자세 제어 시스템의 제어블록도이다.

본 발명에 따른 자동차의 전자 자세 제어 시스템(100)은 마스터 실린더(1)측에서 휠 브레이크(2)측으로 전달되는 작동 유체의 흐름을 제어하여 휠 제동압을 조정하는 복수개의 휠 제동압 솔레노이드 밸브(3)(4)와, 휠 브레이크(2)에서 빠져 나오는 작동 유체를 일시 저장하는 저압 어큐뮬레이터(5)와, 펌프 모터(6a)의 구동에 의해 저압 어큐뮬레이터(5)에 저장된 작동 유체를 흡입하여 토출하는 펌프(6)와, 마스터 실린더(1)의 유압포트(1a)측과 펌프(6)의 인넷 측을 연결하는 흡입유로(7) 상에 설치되어 이 흡입유로(7)를 개방(OPEN) 또는 폐쇄(CLOSE)하는 NC(NORMAL CLOSE)형 전자 셔틀 밸브(8)와, 마스터 실린더(1)의 유압포트(1a)와 펌프(6)의 아웃렛 측을 연결하는 토출유로(9) 상에 설치되어 이 토출유로(9)를 개방(OPEN) 또는 폐쇄(CLOSE)하는 NO(NORMAL OPEN)형 트랙션 콘트롤 솔레노이드 밸브(10)와, 마스터 실린더(1)의 유압포트(1a)의 출구측에 설치되어 작동 유체의 흐름을 제어하기 위해 개방(OPEN) 또는 폐쇄(CLOSE)하는 토글형 솔레노이드 밸브(20)와, 토출유로(9) 상에 설치되어 작동 유체의 압력을 측정하는 압력 센서(30)를 포함한다.

토글형 솔레노이드 밸브(20)는 평상 시 개방되어 있고, 제어부(40)에 의해 구동 전류가 일시적으로 인가되면 개방 상태에서 폐쇄 상태로 전환되고, 이후 구동 전류가 인가되지 않아도 폐쇄 상태를 유지하게 된다. 그런 다음 제어부(40)에 의해 구동 전류가 일시적으로 다시 인가되면 폐쇄 상태에서 다시 개방 상태로 전환한다.

본 발명에 따른 자동차의 전자 자세 제어 시스템(100)은 전자 주차 브레이크 스위치(11)와 제어모듈(12)을 포함한다.

제어모듈(12)은 도시하지 않은 통상의 휠 속도 센서를 이용하여 측정된 차속에 따라 자동차가 주행 시 과도한 슬립을 방지하고 자세를 안정적으로 유지하기 위한 제어 동작을 수행하여 휠 브레이크(2)에 가해지는 제동압을 제어한다.

또한 제어모듈(12)은 전자 주차 브레이크 스위치(11)의 작동에 따라 휠 브레이크(2)에 가해지는 휠 제동압을 제어한다. 즉, 정차 중 운전자가 전자 주차 브레이크 스위치(11)를 온(ON) 시키면 제어부(40)가 토글형 솔레노이드 밸브(20)를 개방시키고 , 트랙션 콘트롤 솔레노이드 밸브(10)와 전자 셔틀밸브(8)를 온(ON) 시키고 펌프 모터(6a)를 구동한다. 이에 따라 휠 브레이크(2)에 가해지는 휠 제동압이 상승한다. 제어부(40)가 압력센서(30)로 측정한 압력이 목표 압력에 도달하였는지 모니터링하고, 목표 압력에 도달하면 토글형 솔레노이드 밸브(20)를 폐쇄시키고, 트랙션 콘트롤 솔레노이드 밸브(10) 및 전자 셔틀밸브(8)를 오프(OFF) 시키고 펌프 모터(6a)의 구동을 중단한다. 이때 토글형 솔레노이드 밸브(20)에 구동 전류가 차단되어도 폐쇄 상태를 유지하기 때문에 휠 브레이크(2)에 가해지는 제동압이 유지된다. 이렇게 운전자의 조작에 따라 휠 브레이크(2)에 가해지는 제동압을 목표 압력으로 유지하기 위해 토글형 솔레노이드 밸브(20)에는 일시적으로 구동하므로 전력 소모가 줄어들게 된다.

이후 운전자 전자 주차 브레이크 스위치(11)를 오프(OFF) 시키면 제어부(40)가 토글형 솔레노이드 밸브(20)만을 개방시키기 위해 토글형 솔레노이드 밸브(20)에 일시적으로 구동 전류를 인가하면 폐쇄 상태에서 개방 상태로 전환되고, 이 개방 상태가 유지된다. 이에 따라 유압 회로 상의 작동 유체는 마스터 실린더(1)의 리저버로 회수됨에 따라 휠 브레이크(2)에 가해지는 제동압이 줄어들게 된다.

이와 같이 전자 주차 브레이크 스위치(11)의 작동에 따라 제어모듈(12)에 의해 휠 브레이크(2)의 휠 제동압을 제어함에 의해 기존과 같이 모터 등 액츄에이터를 구비하지 않고도 간소한 구성으로 구현할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동차의 전자 자세 제어 시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

시동이 걸리면 제어부(40)가 전자 주차 브레이크 스위치(11)의 작동 상태를 판단하고, 그 판단 결과 전자 주차 브레이크 스위치(11)가 온(ON) 상태이면(51의 예), 제어부(40)가 토글형 솔레노이드 밸브(20)에 일시적으로 구동 전류를 인가하여 개방 상태로 전환시키고, 또한 트랙션 콘트롤 솔레노이드 밸브(10) 및 전자 셔틀밸브(8)를 온(ON) 시키고, 펌프 모터(6a)를 구동한다(53).

펌프 모터(6a)의 구동으로 유압 회로 상의 작동 유체가 휩 브레이크(2)에 제공되어 휠 브레이크(2)에 가해지는 휠 제동압이 증가한다. 압력 센서(30)가 증가하는 휠 제동압을 측정하여 제어부(40)에 제공하고, 측정된 압력이 설정된 목표 압력에 도달하지 않으면(55의 아니오) 휠 브레이크(2)에 제동압을 증가하는 동작을 지속한다.

측정된 압력이 설정된 목표 압력에 도달하면(55의 예) 제어부(40)가 토글형 솔레노이드 밸브(20)에 일시적으로 구동 전류를 인가하여 개방 상태에서 폐쇄 상태로 전환시키고, 또한 트랙션 콘트롤 솔레노이드 밸브(10) 및 전자 셔틀밸브(8)를 오프(OFF) 시키고, 펌프 모터(6a)를 구동 정지한다(57). 이 경우 유압 회로 상의 작동 유체의 흐름이 멈춤에 따라 휠 브레이크(2)의 휠 제동압이 유지된다.

이후 운전자가 전자 주차 브레이크 스위치(11)를 오프(OFF) 시키면(59의 예) 제어부(40)가 토글형 솔레노이드 밸브(20)에 일시적으로 구동 전류를 인가한다. 이에 따라 토글형 솔레노이드 밸브(20)가 폐쇄 상태에서 개방 상태로 전환되고, 이 개방 상태가 유지된다. 이렇게 토글형 솔레노이드 밸브(20)만을 개방하게 되면 유압 회로 상의 작동 유체가 마스터 실린더(1)의 리저버에 회수됨에 따라 휠 브레이크(2)에 가해지는 휠 제동압이 평상 시와 같이 줄어들게 된다.

1 : 마스터 실린더
2 : 휠 브레이크
3, 4 : 휠 제동압 솔레노이드 밸브
6a : 펌프 모터
8 : 전자 셔틀 밸브
10 : 트랙션 콘트롤 밸브
20 : 토글형 솔레노이드 밸브
30 : 압력 센서

Claims (3)

1. 마스터 실린더 측에서 휠 브레이크 측으로 전달되는 작동 유체의 흐름을 제어하여 휠 제동압을 조정하는 복수개의 휠 제동압 솔레노이드 밸브와,
   상기 휠 브레이크에서 빠져 나오는 작동 유체를 일시 저장하는 저압 어큐뮬레이터와,
   상기 저압 어큐뮬레이터에 저장된 작동 유체를 흡입하여 토출하는 펌프와,
   상기 마스터 실린더의 유압포트 측과 펌프의 인넷 측을 연결하는 흡입유로 상에 설치되어 상기 흡입유로를 개방 또는 폐쇄하는 전자 셔틀 밸브와,
   상기 마스터 실린더와 펌프의 아웃렛 측을 연결하는 토출유로 상에 설치되어 상기 토출유로를 개방 또는 폐쇄하는 트랙션 콘트롤 솔레노이드 밸브와,
   상기 마스터 실린더의 유압포트의 출구측에 설치되어 작동 유체의 흐름을 제어하기 위해 개방 또는 폐쇄하는 토글형 솔레노이드 밸브와,
   상기 토출유로 상에 설치되어 작동 유체의 압력을 측정하는 압력 센서를 포함하는 자동차의 전자 자세 제어 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   운전자에 의해 작동되는 전자 주차 브레이크 스위치와, 상기 전자 주차 브레이크 스위치의 작동에 따라 휠 브레이크에 가해지는 휠 제동압을 제어하기 상기 토글형 솔레노이드 밸브와 상기 트랙션 콘트롤 솔레노이드 밸브와 전자 셔틀 밸브를 제어하는 제어부를 더 포함하는 자동차의 전자 자세 제어 시스템.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 전자 주차 브레이크 스위치가 온 되면 상기 휠 브레이크에 가해지는 휠 제동압을 증가시키기 위해 상기 토글형 솔레노이드 밸브에 일시적으로 구동 전류를 인가하여 상기 토글형 솔레노이드 밸브를 개방시키고,
   상기 압력센서로 측정한 압력이 설정된 목표 압력에 도달하면, 휠 제동압을 유지하기 위해 상기 토글형 솔레노이드 밸브에 일시적으로 구동 전류를 인가하여 상기 토글형 솔레노이드 밸브를 폐쇄시키고,
   상기 전자 주차 브레이크 스위치가 오프 되면 상기 휠 브레이크에 가해지는 휠 제동압을 감소시키기 위해 상기 토글형 솔레노이드 밸브에 일시적으로 구동 전류를 인가하여 상기 토글형 솔레노이드 밸브를 개방시키는 자동차의 전자 자세 제어 시스템.

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