KR101144667B1

KR101144667B1 - 전자제어식 브레이크 시스템

Info

Publication number: KR101144667B1
Application number: KR1020060102887A
Authority: KR
Inventors: 정지현
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2006-10-23
Filing date: 2006-10-23
Publication date: 2012-05-25
Also published as: KR20080036371A

Abstract

본 발명은 전자제어식 브레이크 시스템에 관한 것으로, 특히 본 발명은 LFI 안테나를 전자제어식 브레이크 시스템에 기본적으로 장착되며 TPMS 센서모듈에 가장 인접한 휠 속도센서에 일체화함으로서 LFI 안테나로부터 TPMS 센서모듈에 무선 송신되는 무선신호의 신뢰성을 향상시키고, LFI 안테나의 장착 편의성을 향상시켜 조립공정을 간편히 한다.

이를 위해 본 발명은 각 바퀴 측에 휠 속도 감지를 위한 휠 속도센서가 각각 마련된 전자제어식 브레이크 시스템에 있어서, 각 타이어 내부에 설치되어 타이어압력을 검출하는 4개의 TPMS 센서모듈과, 상기 TPMS 센서모듈에 외부 명령을 무선 송신하는 4개의 LFI 안테나와, 상기 LFI 안테나와 유선 연결되어 상기 TPMS 센서모듈에 타이어 압력정보의 제공을 요구하기 위한 제어명령을 상기 LFI 안테나를 통해 상기 TPMS 센서모듈에 출력하고, 상기 TPMS 센서모듈로부터 무선 송신된 타이어 압력정보를 수신하는 TPMS 제어모듈을 포함하고, 상기 각각의 LFI 안테나를 상기 각 휠 속도센서에 일체화한 것을 특징으로 한다.

Description

전자제어식 브레이크 시스템{ELECTRIC CONTROL BRAKE SYSTEM}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자제어식 브레이크 시스템의 액압회로도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자제어식 브레이크 시스템의 구성도이다.

도 3은 도 2의 LFI 안테나가 휠 속도센서에 일체화된 것을 설명하기 위한 구성도이다.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

10 : 전자제어유닛 20 : TPMS 제어모듈

21 : 수신안테나 30-33 : LFI 안테나

40-43 : TPMS 센서모듈

본 발명은 전자제어식 브레이크 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타이의 압력을 감지할 수 있는 타이어 압력 감지기능을 갖는 전자제어식 브레이크 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 전자제어식 브레이크 시스템은 일예로, 차량 자세제어장치(Electronic Stability Program ; 이하 ESP 시스템이라 칭함)는 차량의 주행자세를 최적으로 제어하기 위한 장치로, 제동시에 차바퀴의 잠김을 막는 안티록 브레이크 시스템(Anti-Lock Brake System ; ABS)의 차세대 장치이다. ESP 시스템은 차량이 미끄러지려고 할 때 안정성을 유지하기 위해 순간적으로 네 바퀴를 각각 독립적으로 제어하여 건조한 노면, 빗길, 자갈길, 눈길 등에서 주행안정성을 강화해 준다.

최근에는 차량의 주행안정성을 보다 향상시킬 수 있도록 ESP 시스템에 타이어의 압력변화를 모니터링하는 타이어 압력 감지시스템(Tire Pressure Monitoring System ; 이하 TPMS 시스템 이라 칭함)이 통합되는 추세에 있다. 이 TPMS 시스템은 운행 중인 자동차의 타이어 공기압을 실시간으로 운전자에게 알려주어 주행 중 타이거가 펑크 나거나 날 가능성 등을 운전자에게 경고하기 위한 장치이다.

이 TPMS 시스템은 타이어의 압력을 검출하여 무선 송신하는 4개의 TPMS 센서모듈과, 이 TPMS 센서모듈로부터 타이어의 압력정보를 무선 수신하여 타이어 압력의 변화를 감지하기 위한 TPMS 제어모듈과, 이 TPMS 제어모듈의 제어명령을 TPMS 센서모듈에 무선 송신하기 위한 4개의 LFI(Low Frequency Initiator ; 이 LFI라 칭함) 안테나를 구비한다.

따라서, TPMS 제어모듈은 LFI 안테나를 통해 TPMS 센서모듈에 제어명령을 무선 송신하고, TPMS 센서모듈은 이러한 제어명령에 따라 타이어의 압력정보를 검출하여 TPMS 제어모듈로 타이어 압력정보를 무선 송신한다. 이에 따라, TPMS 제어모듈은 수신된 타이어의 압력에 이상인 발생한 경우, 이를 운전자에게 경고한다.

통상, TPMS 센서모듈은 타이어 내부에 삽입 설치되고, TPMS 제어모듈은 차량의 중심측에 설치되며, LFI 안테나는 TPMS 제어모듈과 유선 연결되어 타이어에 최대한 인접한 차량 부위에 설치된다.

하지만, 종래에는 LFI 안테나의 무선 송신능력에 비해 TPMS 센서모듈과 LFI 안테나간의 이격거리가 멀기 때문에 신호간의 간섭 및 약신호에 의한 노이즈로 인해 LFI 안테나에서 TPMS 센서모듈로의 송신되는 신호의 품질이 고르지 않을 수 있어 신호의 신뢰성이 낮아지는 문제점이 있고, LFI 안테나를 차량부위에 설치함에 있어서, 장착이 어려워 조립공정이 불편함 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 LFI 안테나로부터 TPMS 센서모듈에 무선 송신되는 무선신호의 신뢰성을 향상시킬 수 있으면서도 LFI 안테나의 장착 편의성을 향상시켜 조립공정을 간편히 할 수 있는 전자제어식 브레이크 시스템을 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전자제어식 브레이크 시스템은 각 바퀴 측에 휠 속도 감지를 위한 휠 속도센서가 각각 마련된 전자제어식 브레이크 시스템에 있어서, 각 타이어 내부에 설치되어 타이어압력을 검출하는 4개의 TPMS 센서모듈과, 상기 TPMS 센서모듈에 외부 명령을 무선 송신하는 4개의 LFI 안테나와, 상기 LFI 안테나와 유선 연결되어 상기 TPMS 센서모듈에 타이어 압력정보의 제공을 요구하기 위한 제어명령을 상기 LFI 안테나를 통해 상기 TPMS 센서모 듈에 출력하고, 상기 TPMS 센서모듈로부터 무선 송신된 타이어 압력정보를 수신하는 TPMS 제어모듈을 포함하고, 상기 각각의 LFI 안테나를 상기 각 휠 속도센서에 일체화한 것을 특징으로 한다.

상기 LFI 안테나는 상기 휠 속도센서 내의 홀 소자에 전원인가 및 신호전송을 위한 케이블에 접속되어 상기 케이블을 통해 전원을 인가받고 상기 TPMS 제어모듈로부터 상기 제어명령을 전달받는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 전자제어식 브레이크 시스템 일예로, ESP 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 브레이크 페달(BP)의 압박에 의한 진공부스터(VB)의 작동에 의해 브레이크 압력을 발생시키는 마스터실린더(MC)를 구비한다.

이 마스터실린더(MC)는 두 개의 챔버(MCP, MCS)를 가지며, 마스터실린더(MC)로부터 휠 실린더(WFR, WRL)에 전달되는 브레이크 액압을 제어하기 위해 첫 번째 챔버(MCP)와 전륜 우측 바퀴(FR)와 후륜 좌측 바퀴(RL)에 각각 설치된 휠 실린더(WFR, WRL) 사이의 주액압라인(MF)에는 노멀오픈형 컷밸브(SC1)가 마련된다. 그리고, 이 노멀오픈형 컷밸브(SC1)와 휠 실린더(WFR, WRL) 사이의 유압라인(MFr,MFl)에는 노멀오픈형 입구밸브(PC1, PC2)가 마련된다. 이 노멀오픈형 입구밸브(PC1, PC2)에는 병렬로 각각 체크밸브(CV1, CV2)가 설치된다. 휠 실린더(WFR, WRL)에서의 브레이크액은 이 체크밸브(CV1, CV2)를 거쳐 컷밸브(SC1)를 통해 마스터실린더(MC)로 리턴한다.

또한, 브레이크액이 휠 실린더(WFR, WRL)의 출구측에는 노멀클로즈형 출구밸브(PC5, PC6)가 마련된다. 이 노멀클로즈형 출구밸브(PC5, PC6)의 출구측에는 휠 실린더(WFR, WRL)에서 배출되는 브레이크액을 일시 저장하는 저압 어큐뮬레이터(RS1) 및 이 저압 어큐뮬레이터(RS1)에 저장된 브레이크액을 펌핑하여 각 휠 실린더측으로 강제 환류시키는 유압펌프(HP1)와 이 유입펌프(HP1)를 구동시키는 모터(M)가 마련된다.

한편, 유압펌프(HP1)의 흡입측과 마스터실린더(MC)의 첫 번째 챔버(MCP)사이의 보조액압라인(MFc)사이에는 노멀클로즈형의 밸브(SI1)가 마련된다. 그리고, 체크밸브(CV5, CV6)는 보조액압라인(MFc)에 의해 분기되는 두 개의 액압라인상에 각각 설치된다. 이에 따라, 밸브(SI1)가 폐쇄되면 마스터 실린더(MC)와 유압펌프(HP1)사이의 보조액압라인(MFc)는 차단되고, 밸브(SI1)가 개방되면 마스터 실린더(MC)와 유압펌프(HP1)사이의 보조액압라인(MFc)는 연결된다. 이때, 체크밸브(CV5)는 브레이크액이 저압 어큐뮬레이터(RS1)로 유입되는 것을 방지한다.

한편, 전륜 좌측 바퀴(FL)와 후륜 우측 바퀴(RR)의 유압회로에서는 각각의 부품들이 상술한 전륜 우측 바퀴(FR)와 후륜 좌측 바퀴(RL)의 유압회로와 동일하게 구성된다.

도 1의 각각의 밸브들(SC1, SC2, SI1, SI2, PC1-PC4, PC5-PC8), 유압펌프(HP1,HP2)를 작동시키는 모터(M)는 ESP 모드 등의 제어모드를 수행하는 전자제어유닛(ECU)(10)에 의해 작동된다.

전륜 좌우측 바퀴(FL, FR)와 후륜 좌우측 바퀴(RL, RR)에 각각 마련된 휠 속 도센서(WS1-WS4)는 검출된 바퀴의 속도를 제공할 수 있도록 전자제어유닛(ECU)(10)에 전기적으로 연결된다. 또한, 전자제어유닛(10)에는 핸들의 조향 샤프트에 설치되며 운전자의 핸들 조작에 따른 조향각 및 조향각속도를 검출하는 조향각센서(11)와, 차량의 요레이트를 검출하는 요레이트센서(12)와, 차량의 횡가속도를 검출하는 횡가속도센서(13)가 전기적으로 연결된다.

상기한, 전자제어유닛(10)은 각 휠 속도센서(WS1-WS4)로부터 차속정보을 얻고, 조향각센서(11)로부터, 조향각 및 조향각속도 정보를 얻고, 요레이트센서(12)로부터, 요레이트정보를 얻고, 횡가속도센서(13)로부터, 횡가속도정보를 얻고, 상기한 각각의 정보들을 이용하여 ESP 제어를 수행하게 된다.

또한, 전자제어유닛(10)은 차량모델로부터 추정된 운전자가 원하는 요레이트와, 요레이트센서(12)를 통해 검출한 실제 요레이트사이의 요레이트량 편차를 산출하고, 이 산출된 요레이트량 편차로부터 ESP 제어를 수행하게 된다.

상술한 바와 같이, 최근에는 차량의 주행안정성을 보다 향상시킬 수 있도록 ESP 시스템에 타이어의 압력변화를 모니터링하는 TPMS 시스템이 통합되는 추세에 있다.

ESP 시스템은 상기한 구성요소들 외에 TPMS 기능을 위해 도 2에 도시된 바와 같이, 타이어의 압력을 검출하여 무선 송신하는 4개의 TPMS 센서모듈(40-43)과, 이 TPMS 센서모듈(40-43)로부터 타이어의 압력정보를 무선 수신하여 타이어 압력의 변화를 감지하기 위한 TPMS 제어모듈(20)과, 그리고, 이 TPMS 제어모듈(20)의 제어명령을 TPMS 센서모듈(40-43)에 무선 송신하기 위한 4개의 LFI 안테나(30-33)를 구비 한다.

TPMS 센서모듈(40-43)은 타이어의 압력을 검출하기 위한 압력센서와 전반적인 제어를 수행하는 마이컴, LFI 안테나(30-33)로부터 무선 송신된 신호를 수신하는 수신안테나, 마이컴의 제어신호에 따라 압력센서에 의해 검출된 타이어 압력과 관련된 무선신호를 무선 송신하는 송신안테나를 구비한다.

TPMS 제어모듈(20)은 1개의 수신안테나(21)를 구비하고, ESP 시스템의 전자제어유닛(10) 내의 마이컴의 제어에 의해 작동되며, 유선 연결된 LFI 안테나(30-33)를 통해 TPMS 센서모듈(40-43)에 제어명령을 송신하고, TPMS 센서모듈(40-43)로부터 타이어 압력정보를 수신안테나(21)를 통해 무선 수신하여 타이어 압력정보를 인식하여 타이어의 압력이상여부를 판단하고, 이상이 있는 경우, 이를 사용자에게 경고한다.

상기한 TPMS 센서모듈(40-43)은 타이어 내부에 삽입 설치되고, TPMS 제어모듈(20)은 차량의 중심부위 마련된 ESP 시스템의 전자제어유닛(10) 내에 설치된다.

한편, LFI 안테나(30-33)는 TPMS 제어모듈(20)과 유선 연결되며, 기존과는 달리, 휠 속도센서(WS1-WS4) 내에 일체로 설치된다. 전륜 우측 바퀴측의 휠 속도센서(WS1)에 LFI 안테나(30)가 장착된 것을 일예로 설명하면, 휠 속도센서(WS1)는 도 3에 도시된 바와 같이, 케이싱(50)을 포함하고, 이 케이싱(50)의 측면에 형성된 부싱(bushing)(53)에 의하여 차량의 바퀴측 샤시 장착부에서 움직이지 않도록 부착된다. 이 케이싱(50) 내에는 톱니를 가진 회전하는 톤 휠(Tone Wheel)과 일정간격으로 이격된 홀 소자(52)와, 이 홀 소자(52)에 전원을 공급하며 홀 소자(52)에서 발 생된 전압변화를 전자제어유닛(10)에 전달하는 케이블(51)이 마련된다. 이때, LFI 안테나(30)는 휠 속도센서(WS1)의 케이싱(50) 내에 삽입된 채로 홀 소자(52)에 인접하게 위치하고, 케이블(51)에서 분기된 전원 및 신호라인를 통해 전원 및 신호를 공급받음과 함께 TPMS 제어모듈(20)의 제어명령을 TPMS 센서모듈(40)에 무선 송신한다.

이상에서와 같이, LFI 안테나(30-33)를 TPMS 센서모듈(40-43)에 가장 인접한 휠 속도센서(WS1-WS4)에 일체화함으로서 LFI 안테나(30-33)와 TPMS 센서모듈(40-43)사이의 이격거리가 줄어들어 LFI 안테나(30-33)에서 TPMS 센서모듈(40-43)로 무선 송신되는 신호가 다른 신호에 의해 간섭받거나, 약신호에 의해 노이즈가 발생하는 문제를 해결할 수 있기 때문에 무선신호의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 더불어 LFI 안테나(30-33)를 설치함에 있어서도 기존에 차량부위에 별도 설치하는 방식을 탈피하여 휠 속도센서(WS1-WS4) 설치 후 TPMS 제어모듈(20)을 연결하는 것만으로도 설치가 완료되므로 LFI 안테나(30-33)의 장착 편의성을 향상시켜 조립공정을 간편히 할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 LFI 안테나를 전자제어식 브레이크 시스템에 기본적으로 장착되며 TPMS 센서모듈에 가장 인접한 휠 속도센서에 일체화함으로서 LFI 안테나로부터 TPMS 센서모듈에 무선 송신되는 무선신호의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 더불어 LFI 안테나의 장착 편의성을 향상시켜 조립공정을 간편히 할 수 있는 효과가 있다.

Claims

각 바퀴 측에 휠 속도 감지를 위한 휠 속도센서가 각각 마련된 전자제어식 브레이크 시스템에 있어서,

각 타이어 내부에 설치되어 타이어압력을 검출하는 4개의 TPMS 센서모듈과,

상기 TPMS 센서모듈에 외부 명령을 무선 송신하는 4개의 LFI 안테나와,

상기 LFI 안테나와 유선 연결되어 상기 TPMS 센서모듈에 타이어 압력정보의 제공을 요구하기 위한 제어명령을 상기 LFI 안테나를 통해 상기 TPMS 센서모듈에 출력하고, 상기 TPMS 센서모듈로부터 무선 송신된 타이어 압력정보를 수신하는 TPMS 제어모듈을 포함하고,

상기 각각의 LFI 안테나를 상기 각 휠 속도센서에 일체화하고,

상기 각각의 LFI 안테나는, 상기 휠 속도 센서의 홀 소자에 연결된 케이블에서 분기된 전원 및 신호라인을 통해 전원을 공급받고 상기 TPMS 제어모듈로부터 상기 제어명령을 수신하는 것을 특징으로 하는 전자제어식 브레이크 시스템.
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