KR101406559B1

KR101406559B1 - 차량의 ｅｐｂ 및 ａｇｃｓ 통합 시스템

Info

Publication number: KR101406559B1
Application number: KR1020120147908A
Authority: KR
Inventors: 신주훈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2014-06-27

Abstract

본 발명은 종래의 EPB와 AGCS를 하나의 액츄에이터를 사용하여 동시에 구현할 수 있도록 함으로써, 차량에 소요되는 부품의 수 및 중량을 저감하고, 차체의 레이아웃 자유도를 상승시키면서, 차량의 주행성능 향상 및 전자식 브레이크에 의한 편의성 확보가 가능하도록 하여 궁극적으로 차량의 상품성을 크게 향상시킬 수 있도록 한다.

Description

차량의 ＥＰＢ 및 ＡＧＣＳ 통합 시스템{INTEGRATED SYSTEM OF ELETRONIC PARKING BRAKE AND ACTIVE GEOMETRY CONTROL SYSTEM IN VEHICLE}

본 발명은 차량의 EPB 및 AGCS에 관한 기술로서, 보다 상세하게는 EPB 및 AGCS를 통합적으로 구현할 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.

AGCS(Active Geometry Control System: 주행 안정 제어 시스템)은 차속 및 조타각을 ECU가 판단하여, 액츄에이터를 통해 후륜 어시스트 링크를 조정하여 토우각 변경을 유도함으로써 선회 시 통상 발생할 수 있는 오버스티어 현상에 의한 차량 스핀현상을 막아줌으로써 주행 안정성을 극대화 할 수 있는 시스템이다.

한편, EPB(Electric Parking Brake) 시스템은 작동 스위치의 전기신호를 통해 전동식 액츄에이터를 작동시켜 휠에 장착되어 있는 파킹 브레이크 장치를 작동시켜 자동적으로 주차 기능을 수행하는 시스템이며, EPB 시스템은 최근 실내 공간 디자인의 자유도와 ESC 부가기능을 통해 편의성을 극대화 할 수 있다.

그런데, 상기 AGCS는 선회시 주행안정성 관련 효과가 입증되었음에도 성능대비 재료비 및 중량 부담이 커서 실차 적용이 쉽지 않은 단점이 있다.

상기의 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 종래의 EPB와 AGCS를 하나의 액츄에이터를 사용하여 동시에 구현할 수 있도록 함으로써, 차량에 소요되는 부품의 수 및 중량을 저감하고, 차체의 레이아웃 자유도를 상승시키면서, 차량의 주행성능 향상 및 전자식 브레이크에 의한 편의성 확보가 가능하도록 하여 궁극적으로 차량의 상품성을 크게 향상시킬 수 있도록 한 차량의 ＥＰＢ 및 ＡＧＣＳ 통합 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 ＥＰＢ 및 ＡＧＣＳ 통합 시스템은

파킹케이블의 길이방향 변위에 의해 제동력을 발생시키도록 휠에 장착된 파킹브레이크와;

상기 휠의 토우를 조절할 수 있도록 차체의 횡방향으로 길게 연결된 어시스트암과;

상기 파킹케이블의 길이방향 변위를 형성하는 동작 상태와 상기 어시스트암의 길이방향 변위를 형성하는 동작 상태를 전환할 수 있도록 구비된 통합액츄에이터와;

차량의 주행 상태에 따라 상기 통합액츄에이터를 제어하는 컨트롤러;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 ＥＰＢ 및 ＡＧＣＳ 통합 시스템 제어방법은

차속이 AGCS기능이 필요한 기준차속 이상인지를 판단하는 차속판단단계와;

차량이 선회 주행 중인지의 여부를 포함하는 AGCS 작동 조건을 만족하는지 판단하는 AGCS필요판단단계와;

사용자에 의해 EPB스위치가 온 되었는지를 판단하는 EPB스위치판단단계와;

상기 차속판단단계 수행결과, 차속이 기준차속 이상이고, 상기 AGCS필요판단단계 수행결과, AGCS 작동 조건이 만족하며, 상기 EPB스위치판단단계 수행결과 EPB 스위치가 오프 상태이면, 상기 통합액츄에이터로 상기 어시스트암의 길이방향 변위를 형성하여 AGCS기능을 구현하는 AGCS작동단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 차량의 ＥＰＢ 및 ＡＧＣＳ 통합 시스템을 설명한 개념도로서, 차체의 상측에서 하측으로 내려다본 도면,
도 2는 도 1의 통합액츄에이터의 제1실시예를 도시한 도면,
도 3은 도 1의 통합액츄에이터의 제2실시예를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 차량의 ＥＰＢ 및 ＡＧＣＳ 통합 시스템 제어방법의 실시예를 도시한 순서도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명 차량의 ＥＰＢ 및 ＡＧＣＳ 통합 시스템의 실시예는, 파킹케이블(1)의 길이방향 변위에 의해 제동력을 발생시키도록 휠(3)에 장착된 파킹브레이크(5)와; 상기 휠(3)의 토우를 조절할 수 있도록 차체의 횡방향으로 길게 연결된 어시스트암(7)과; 상기 파킹케이블(1)의 길이방향 변위를 형성하는 동작 상태와 상기 어시스트암(7)의 길이방향 변위를 형성하는 동작 상태를 전환할 수 있도록 구비된 통합액츄에이터(9)와; 차량의 주행 상태에 따라 상기 통합액츄에이터(9)를 제어하는 컨트롤러(11)를 포함하여 구성된다.

즉, 종래 각각의 액츄에이터에 의해 구동되던 EPB 및 AGCS를 상기 하나의 통합액츄에이터(9)에 의해 구현되도록 한 것이며, 이는 기본적으로는 EPB와 AGCS는 그 작동이 요구되는 시점이 서로 독립적이라는 것에 기반한 것이다.

즉, 상기 EPB는 주로 차량의 정차시에 작용하는 것이고, 상기 AGCS는 차량의 선회 주행시에 주로 사용되는 것이므로, 이들의 작용시점을 상기 컨트롤러(11)가 서로 구분하여 상기 통합액츄에이터(9)를 구동함으로써, 하나의 액츄에이터로 EPB의 기능과 AGCS기능을 모두 구현할 수 있도록 한다는 것이다.

상기 통합액츄에이터(9)는 EPB구동기어(13)를 통해 회전력을 전달받아 상기 파킹케이블(1)의 길이방향 변위를 형성하도록 구성된 EPB구동부(15)와; AGCS구동기어(17)를 통해 회전력을 전달받아 상기 어시스트암(7)의 길이방향 변위를 형성하도록 구성된 AGCS구동부(19)와; 상기 컨트롤러(11)의 제어에 의해 상기 EPB구동부(15) 및 AGCS구동부(19)로 제공될 회전력을 발생시키는 모터(21)와; 상기 컨트롤러(11)의 제어에 의해 상기 모터(21)의 회전력을 상기 EPB구동기어(13) 또는 AGCS구동기어(17)에 선택적으로 전달할 수 있도록 동력 전달 경로를 전환하는 동력전환수단(23)을 포함하여 구성된다.

상기 동력전환수단(23)은, 도 2의 제1실시예와 같이 구성할 수 있는 바, 상기 모터(21)의 회전축과 함께 회전 가능하도록 설치된 슬리브(25)와; 상기 EPB구동기어(13) 및 상기 AGCS구동기어(17)에 각각 치합되면서 상기 모터(21)의 회전축에 대하여 자유회전 가능한 상태로 설치되는 EPB단기어(27) 및 AGCS단기어(29)와; 상기 컨트롤러(11)의 제어에 의해, 상기 슬리브(25)를 상기 EPB단기어(27) 쪽으로 또는 상기 AGCS단기어(29) 쪽으로 이동시킬 수 있도록 직선변위를 발생시키는 쉬프팅액츄에이터(31)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 슬리브(25)와 EPB단기어(27) 및 AGCS단기어(29)는 종래의 수동변속기에 사용되는 상시 치합 싱크로메시 방식 변속메커니즘과 거의 유사한 구성을 이루어, 상기 슬리브(25)의 직선이동에 의해 상기 모터(21)의 회전력이 상기 EPB단기어(27)를 통해 상기 EPB구동기어(13)를 구동하는 상태 또는 상기 AGCS단기어(29)를 통해 상기 AGCS구동기어(17)를 구동하는 상태 및 중립 상태를 구현할 수 있도록 된 것이다.

따라서, 물론, 상기 EPB단기어(27) 및 AGCS단기어(29)에는 각각 클러치기어가 구비되어, 실질적으로 상기 슬리브(25)는 상기 클러치기어에 결합되어 동력을 전달할 수 있도록 하며, 상기 슬리브(25)와 각 클러치기어 사이에는 싱크로나이저링을 구비하여 동기 작용이 수행될 수 있도록 구성하는 것이 가능하다.

한편, 도 3은 상기 동력전환수단(23)의 제2실시예를 도시한 것으로서, 직선이동하여 상기 EPB구동기어(13) 또는 상기 AGCS구동기어(17)에 치합될 수 있도록 설치되며 상기 모터(21)에 의해 구동되도록 설치된 쉬프팅기어(33)와; 상기 컨트롤러(11)의 제어에 의해, 상기 쉬프팅기어(33)를 상기 EPB구동기어(13) 쪽으로 또는 상기 AGCS구동기어(17) 쪽으로 이동시켜 치합시킬 수 있도록 직선변위를 발생시키는 기어이동액츄에이터(35)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 쉬프팅기어(33)를 직접 상기 EPB구동기어(13) 또는 AGCS구동기어(17)로 치합시키는 상태를 상기 기어이동액츄에이터(35)로 전환할 수 있도록 구성한 것이다.

한편, 상기 컨트롤러(11)는 사용자에 의한 EPB스위치의 조작이 있는 경우에는 상기 통합액츄에이터(9)가 상기 파킹케이블(1)의 길이방향 변위를 형성하도록 제어하고, 상기 EPB스위치의 조작이 없고 소정의 기준차속 이상의 차속에서 AGCS작동이 필요한 조건이 만족되면, 상기 통합액츄에이터(9)가 상기 어시스트암(7)의 길이방향 변위를 형성하도록 제어하도록 구성된다.

도 4를 참조하면, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명 차량의 ＥＰＢ 및 ＡＧＣＳ 통합 시스템을 제어하는 방법은, 차속이 AGCS기능이 필요한 기준차속 이상인지를 판단하는 차속판단단계(S10)와; 차량이 선회 주행 중인지의 여부를 포함하는 AGCS 작동 조건을 만족하는지 판단하는 AGCS필요판단단계(S20)와; 사용자에 의해 EPB스위치가 온 되었는지를 판단하는 EPB스위치판단단계(S30)와; 상기 차속판단단계(S10) 수행결과, 차속이 기준차속 이상이고, 상기 AGCS필요판단단계(S20) 수행결과, AGCS 작동 조건이 만족하며, 상기 EPB스위치판단단계(S30) 수행결과 EPB 스위치가 오프 상태이면, 상기 통합액츄에이터(9)로 상기 어시스트암(7)의 길이방향 변위를 형성하여 AGCS기능을 구현하는 AGCS작동단계(S40)를 포함하여 구성된다.

상기 EPB스위치판단단계(S30) 수행결과, 상기 EPB스위치가 온 된 상태이면, 상기 차속판단단계(S10) 및 AGCS필요판단단계(S20)의 수행결과에 불구하고, 상기 통합액츄에이터(9)가 상기 파킹케이블(1)의 길이방향 변위를 형성하여 EPB기능을 구현하는 EPB작동단계(S50)를 더 포함하여 구성된다.

즉, 상기 컨트롤러(11)는 보통의 상황에서는 AGCS의 기능이 필요한 상황에서 AGCS기능을 구현하도록 하고, EPB스위치를 조작하여 EPB기능이 필요한 정차 상황에서는 EPB기능이 구현되도록 하지만, EPB기능의 요구와 AGCS기능의 요구가 충돌되는 상황이 되면, 상기 EPB스위치는 사용자에 의해 직접 조작되는 것이므로, 비록 주행중의 상황이더라도 사용자의 EPB스위치 작동에 따라 AGCS기능에 우선하여 상기 EPB가 작동하도록 하는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1; 파킹케이블
3; 휠
5; 파킹브레이크
7; 어시스트암
9; 통합액츄에이터
11; 컨트롤러
13; EPB구동기어
15; EPB구동부
17; AGCS구동기어
19; AGCS구동부
21; 모터
23; 동력전환수단
25; 슬리브
27; EPB단기어
29; AGCS단기어
31; 쉬프팅액츄에이터
33; 쉬프팅기어
35; 기어이동액츄에이터
S10; 차속판단단계
S20; AGCS필요판단단계
S30; EPB스위치판단단계
S40; AGCS작동단계
S50; EPB작동단계

Claims

파킹케이블(1)의 길이방향 변위에 의해 제동력을 발생시키도록 휠(3)에 장착된 파킹브레이크(5)와;
상기 휠(3)의 토우를 조절할 수 있도록 차체의 횡방향으로 길게 연결된 어시스트암(7)과;
상기 파킹케이블(1)의 길이방향 변위를 형성하는 동작 상태와 상기 어시스트암(7)의 길이방향 변위를 형성하는 동작 상태를 전환할 수 있도록 구비된 통합액츄에이터(9)와;
차량의 주행 상태에 따라 상기 통합액츄에이터(9)를 제어하는 컨트롤러(11);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 ＥＰＢ 및 ＡＧＣＳ 통합 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 통합액츄에이터(9)는
EPB구동기어(13)를 통해 회전력을 전달받아 상기 파킹케이블(1)의 길이방향 변위를 형성하도록 구성된 EPB구동부(15)와;
AGCS구동기어(17)를 통해 회전력을 전달받아 상기 어시스트암(7)의 길이방향 변위를 형성하도록 구성된 AGCS구동부(19)와;
상기 컨트롤러(11)의 제어에 의해 상기 EPB구동부(15) 및 AGCS구동부(19)로 제공될 회전력을 발생시키는 모터(21)와;
상기 컨트롤러(11)의 제어에 의해 상기 모터(21)의 회전력을 상기 EPB구동기어(13) 또는 AGCS구동기어(17)에 선택적으로 전달할 수 있도록 동력 전달 경로를 전환하는 동력전환수단(23);
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 ＥＰＢ 및 ＡＧＣＳ 통합 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 동력전환수단(23)은
상기 모터(21)의 회전축과 함께 회전 가능하도록 설치된 슬리브(25)와;
상기 EPB구동기어(13) 및 상기 AGCS구동기어(17)에 각각 치합되면서 상기 모터(21)의 회전축에 대하여 자유회전 가능한 상태로 설치되는 EPB단기어(27) 및 AGCS단기어(29)와;
상기 컨트롤러(11)의 제어에 의해, 상기 슬리브(25)를 상기 EPB단기어(27) 쪽으로 또는 상기 AGCS단기어(29) 쪽으로 이동시킬 수 있도록 직선변위를 발생시키는 쉬프팅액츄에이터(31);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 ＥＰＢ 및 ＡＧＣＳ 통합 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 동력전환수단(23)은
직선이동하여 상기 EPB구동기어(13) 또는 상기 AGCS구동기어(17)에 치합될 수 있도록 설치되며 상기 모터(21)에 의해 구동되도록 설치된 쉬프팅기어(33)와;
상기 컨트롤러(11)의 제어에 의해, 상기 쉬프팅기어(33)를 상기 EPB구동기어(13) 쪽으로 또는 상기 AGCS구동기어(17) 쪽으로 이동시켜 치합시킬 수 있도록 직선변위를 발생시키는 기어이동액츄에이터(35);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 ＥＰＢ 및 ＡＧＣＳ 통합 시스템.
청구항 1 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컨트롤러(11)는 사용자에 의한 EPB스위치의 조작이 있는 경우에는 상기 통합액츄에이터(9)가 상기 파킹케이블(1)의 길이방향 변위를 형성하도록 제어하고, 상기 EPB스위치의 조작이 없고 소정의 기준차속 이상의 차속에서 AGCS작동이 필요한 조건이 만족되면, 상기 통합액츄에이터(9)가 상기 어시스트암(7)의 길이방향 변위를 형성하도록 제어하도록 구성된 것
을 특징으로 하는 차량의 ＥＰＢ 및 ＡＧＣＳ 통합 시스템.
차속이 AGCS기능이 필요한 기준차속 이상인지를 판단하는 차속판단단계(S10)와;
차량이 선회 주행 중인지의 여부를 포함하는 AGCS 작동 조건을 만족하는지 판단하는 AGCS필요판단단계(S20)와;
사용자에 의해 EPB스위치가 온 되었는지를 판단하는 EPB스위치판단단계(S30)와;
상기 차속판단단계(S10) 수행결과, 차속이 기준차속 이상이고, 상기 AGCS필요판단단계(S20) 수행결과, AGCS 작동 조건이 만족하며, 상기 EPB스위치판단단계(S30) 수행결과 EPB 스위치가 오프 상태이면, 통합액츄에이터(9)로 어시스트암(7)의 길이방향 변위를 형성하여 AGCS기능을 구현하는 AGCS작동단계(S40);
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 ＥＰＢ 및 ＡＧＣＳ 통합 시스템 제어방법.
청구항 6에 있어서,
상기 EPB스위치판단단계(S30) 수행결과, 상기 EPB스위치가 온 된 상태이면, 상기 차속판단단계(S10) 및 AGCS필요판단단계(S20)의 수행결과에 불구하고, 상기 통합액츄에이터(9)가 파킹케이블(1)의 길이방향 변위를 형성하여 EPB기능을 구현하는 EPB작동단계(S50);
를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 ＥＰＢ 및 ＡＧＣＳ 통합 시스템 제어방법.