KR101179102B1

KR101179102B1 - 드럼 브레이크를 채용한 차량 안정성 제어 시스템

Info

Publication number: KR101179102B1
Application number: KR1020080004672A
Authority: KR
Inventors: 이신애
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2008-01-16
Filing date: 2008-01-16
Publication date: 2012-09-07
Also published as: KR20090078850A

Abstract

본 발명은 드럼 브레이크를 채용한 차량 안정성 제어 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 드럼 브레이크의 단점을 보완해 디스크 브레이크와 유사한 성능을 발휘할 수 있도록 하는 드럼 브레이크를 채용한 차량 안정성 제어 시스템을 제공함에 있다.

이를 위해 본 발명에 따른 드럼 브레이크를 채용한 차량 안정성 제어 시스템은 마스터 실린더와 휠 실린더 사이에 연결되는 노멀 오픈형 밸브; 상기 휠 실린더로부터 상기 마스터 실린더로 환류하는 유로에 마련되는 노멀 클로즈형 밸브; 상기 휠 실린더의 압력값에 따라 상기 노멀 오픈형 밸브 및 상기 노멀 클로즈형 밸브의 개도를 제어하는 제동압 제어부를 포함한다.

Description

드럼 브레이크를 채용한 차량 안정성 제어 시스템{Electronic Stability Program having Drum Brake}

본 발명은 드럼 브레이크를 채용한 차량 안정성 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 본 발명의 목적은 드럼 브레이크의 단점을 보완해 디스크 브레이크와 유사한 성능을 발휘할 수 있도록 하는 드럼 브레이크를 채용한 차량 안정성 제어 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 차량의 전자 제어 시스템은 차량의 슬립현상을 효율적으로 방지하여 강력하고 안정된 제동력을 얻기 위한 것으로, 제동시 휠의 미끄러짐을 방지하는 안티록 브레이크 시스템(Anti-Lock Brake System;이하, ABS라 한다)과, 차량의 급발진 또는 급가속시 구동 휠의 슬립을 방지하는 트랙션 제어시스템(Traction Control System;이하, TCS라 한다)과, ABS와 TCS를 조합하여 브레이크 액압을 제어함으로써 차량의 주행 안정성을 향상시켜주는 차량 안정성 제어 시스템(Electronic Stability Program; ESP) 등이 개시되어 있다.

이중에서, 차량 안정성 제어 시스템은 기본적으로 차량의 요 거동을 제어하기 위한 것으로, 차량의 선회주행시 타이어의 접촉한계에 이르는 위험한 운전상황 에서 브레이크와 엔진을 제어하여 운전자가 원하는 궤적으로 선회가 가능하도록 유도해주는 장치이다.

차량의 브레이크 장치로는 디스크 브레이크(Disk Brake)와 드럼 브레이크(Drum Brake)가 이용되는데, 디스크 브레이크는 휠과 함께 회전하는 원판형상의 디스크 일부를 양측에서 마찰패드로 압박하여 제동력을 얻는 장치이고, 드럼 브레이크는 휠과 함께 회전하는 원통형상의 드럼을 내부에서 라이닝과 마찰시켜 제동력을 얻는 장치이다.

차량의 안정성 제어 시스템이 장착된 차량에서는 일반적으로 우수하고 안정된 제동력을 발휘할 수 있는 디스크 브레이크가 채용되고 있다.

다만, 디스크 브레이크가 제동성능이 우수하다는 장점은 있지만, 단가가 높아 차량의 제조 원가가 상승되는 문제점이 있었다. 따라서, 차량의 원가 절감 차원에서 차랑 안정성 제어 시스템을 장착한 차량에 대해 드럼 브레이크를 채용하고자 하는 시도가 있어 왔다.

그러나 드럼 브레이크는 도 1에 도시한 바와 같이 제동 동작 수행시 디스크 브레이크에 비해 초기 압력 상승률이 저조하고, 일정 시간 경과 후에는 급격한 압력 상승 성능을 보인다. 또한 압력 상승 성능이 반복성을 갖지 못한다는 단점을 가지고 있다. 그리고 감압 모드시에는 디스크 브레이크에 비해 급격하게 마스터 실린더로 귀환하는 유량이 많아져 제동 제어시 제어 이질감 및 제어의 불균일 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 드럼 브레이크의 단점을 보완해 디스크 브레이크와 유사한 성능을 발휘할 수 있도록 하는 드럼 브레이크를 채용한 차량 안정성 제어 시스템을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 드럼 브레이크를 채용한 차량 안정성 제어 시스템은 마스터 실린더와 휠 실린더 사이에 연결되는 노멀 오픈형 밸브; 상기 휠 실린더로부터 상기 마스터 실린더로 환류하는 유로에 마련되는 노멀 클로즈형 밸브; 상기 휠 실린더의 압력값에 따라 상기 노멀 오픈형 밸브 및 상기 노멀 클로즈형 밸브의 개도를 제어하는 제동압 제어부를 포함한다.

또한 상기 제동압 제어부는 제동 동작 수행 직전에 모터와 휠 밸브를 제어하여 상기 휠 실린더에 소정의 압력이 형성되도록 한다.

또한 상기 제동압 제어부는 상기 휠 실린더의 가압 모드시 상기 휠 실린더의 압력이 연속적으로 상승하면 상기 노멀 오픈형 밸브의 개도가 점차적으로 감소하도록 제어한다.

또한 상기 제동압 제어부는 상기 휠 실린더의 감압 모드시 상기 노멀 클로즈형 밸브의 개도가 감소하도록 제어하여 상기 마스터 실린더로 귀환하는 유량을 조절한다.

본 발명에 의할 경우 드럼 브레이크의 단점을 보완해 저렴한 비용으로도 디 스크 브레이크를 채용한 경우와 유사하게 우수한 제동성능을 얻을 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명하도록 한다.

도 2는 일반적인 유압제동장치의 유압회로도로(이하에서는 후륜 우측(RR) 휠의 유로를 중심으로 설명하도록 한다), 마스터 실린더(2)와 차륜의 휠 실린더(7b)와의 사이에 노멀 오픈형(NO) 밸브(4b)가 연결되고, 휠 실린더(7b)로부터 마스터 실린더(2)로 환류하는 유로에는 노멀 클로즈형(NC) 밸브(5b)가 연결되어 있다. 노멀 클로즈(NC) 밸브(5b)에는 유체를 임시로 저장하기 위한 저압 어큐뮬레이터(LPA, 이하 LPA라 한다.(6a))가 연결되고, LPA(6a)와 마스터 실린더(2)사이에 유체를 환류하는데 필요한 구동력을 주기 위해 모터(3)가 설치된다. 가압 모드시에는 노멀 오픈형(NO) 밸브(4b)는 열려 있고, 노멀 클로즈형(NC) 밸브(5b)는 닫혀 있는 상태이므로 마스터 실린더(2)와 휠 실린더(7b)는 연통되어 마스터 실린더(2)의 제동 액압은 휠 실린더(7b)에 직접 작용하게 된다. 또한 감압 모드시에는 노멀 오픈형(NO) 밸브(4b)가 닫히고, 노멀 클로즈형(NC) 밸브(5b)가 열리므로 휠 실린더(7b)와 LPA(6a)가 연통되고 펌프(8a)에 의해서 유체가 LPA(6a)에서 마스터 실린더(2)로 환류하게 된다.

본 발명의 일실시예에 따른 드럼 브레이크를 채용한 차량 안정성 제어 시스템은 도 3에 도시한 바와 같이 복수의 휠 실린더(7a, 7b, 7c, 7d), 각 휠 실린더의 압력을 감지하기 위한 복수의 압력센서(11a, 11b, 11c, 11d), 제동압 제어부(10), 밸브 구동부(12), 노멀 오픈형(NC) 밸브(4a, 4b, 4c, 4d), 노멀 클로즈형 밸브(5a, 5b, 5c, 5d)를 포함하여 구성된다.

차량 안정성 제어 시스템의 브레이크 장치로 종래에 사용되던 디스크 브레이크 대신 드럼 브레이크를 사용하게 되면 가압 모드시에는 ① 초기 압력 상승률 저조 및 압력 상승 성능의 비반복성 ② 일정 시간 경과 후 급격한 압력 상승 현상이 발생되고, 감압 모드시에는 ③ 급격하게 마스터 실린더(2)로 귀환하는 유량(dump량)이 많아져 제동 제어시 제어 이질감 및 제어의 불균일 현상이 발생한다.

상술한 ① 의 문제점을 해결하기 위해 제동압 제어부(10)는 제동 동작 수행 직전에 모터와 휠 밸브를 제어하여 휠 실린더(7a, 7b, 7c, 7d)에 소정(예: 10bar 이내)의 압력이 형성되도록 한다(이를 Pre-filling 이라 한다). 이러한 Pre-filling을 통해 형성된 압력은 드럼 브레이크의 문제점인 초기 압력 상승률 저조 및 압력 상승 성능의 비반복성을 보완할 수 있게 된다(도 4 참조).

또한 ② 의 문제점을 해결하기 위해 제동압 제어부(10)는 각 휠 실린더(7a, 7b, 7c, 7d)에 장착된 압력센서들(11a, 11b, 11c, 11d)로부터 각 휠 실린더(7a, 7b, 7c, 7d)의 압력값을 입력 받아 각 휠 실린더(7a, 7b, 7c, 7d)가 연속적으로 압력 상승되고 있다고 판단되는 경우에는 노멀 오픈형(NO) 밸브(4a, 4b, 4c, 4d)의 개도가 점차적으로 감소하도록 제어함으로써 급격한 압력 상승을 방지하고, 선형적인 압력 상승을 유도할 수 있게 된다.

또한 ③ 의 문제점을 해결하기 위해 휠 실린더(7a, 7b, 7c, 7d)의 감압 모 드시 제동압 제어부(10)는 노멀 클로즈형(NC) 밸브(5a, 5b, 5c, 5d)의 개도가 감소하도록 제어하여 마스터 실린더(2)로 귀환하는 유량을 조절함으로써 일시적으로 급격하게 귀환되던 유량(dump량)을 비교적 균일하게 귀환되도록 하여 제어 이질감 및 제어 불균일 현상을 해소할 수 있게 된다.

도 1은 제동 동작 수행시 디스크 브레이크와 드럼 브레이크의 승압 성능을 나타낸 그래프이다.

도 2는 일반적인 유압제동장치의 유압회로도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 드럼 브레이크를 채용한 차량 안정성 제어 시스템의 제어 블록도이다.

도 4는 프리 휠링(Pre-filling)을 적용한 경우의 드럼 브레이크의 압력선도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

1 : 리저버 2 : 마스터 실린더

3 : 모터

4a, 4b, 4c, 4d : 노멀 오픈형(NO) 밸브

5a, 5b, 5c, 5d : 노멀 클로즈형(NC) 밸브

6a, 6b : 저압 어큐뮬레이터(LPA)

7a, 7b, 7c, 7d : 휠 실린더

8a, 8b : 펌프

9a, 9b: 고압 어큐뮬레이터(HPA)

10 : 제동압 제어부 11a, 11b, 11c, 11d : 압력센서

12 : 밸브 구동부

Claims

드럼 브레이크를 채용한 차량 안정성 제어 시스템에 있어서,

마스터 실린더와 휠 실린더 사이에 연결되는 노멀 오픈형 밸브;

상기 휠 실린더로부터 상기 마스터 실린더로 환류하는 유로에 마련되는 노멀 클로즈형 밸브;

상기 휠 실린더의 압력값에 따라 상기 노멀 오픈형 밸브 및 상기 노멀 클로즈형 밸브의 개도를 제어하는 제동압 제어부를 포함하되,

상기 제동압 제어부는 상기 휠 실린더의 가압 모드시 상기 휠 실린더의 압력이 연속적으로 상승하면 상기 노멀 오픈형 밸브의 개도가 점차적으로 감소하도록 제어하는 드럼 브레이크를 채용한 차량 안정성 제어 시스템
제 1 항에 있어서,

상기 제동압 제어부는 제동 동작 수행 직전에 모터와 휠 밸브를 제어하여 상기 휠 실린더에 소정의 압력이 형성되도록 하는 드럼 브레이크를 채용한 차량 안정성 제어 시스템
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 제동압 제어부는 상기 휠 실린더의 감압 모드시 상기 노멀 클로즈형 밸브의 개도가 감소하도록 제어하여 상기 마스터 실린더로 귀환하는 유량을 조절하는 드럼 브레이크를 채용한 차량 안정성 제어 시스템