KR101824626B1 - 스마트 부스터 제동시스템의 제동압 제어장치 및 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량이 정지상태일 때 노면의 경사각에 따라 제동압을 제어하는 스마트 부스터 제동시스템의 제동압 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로 브레이크 페달의 스트로크를 감지하는 스트로크센서, 차량이 속도를 감지하는 차속감지부, 노면의 경사각을 감지하는 경사각센서; 및 차량의 속도에 따라, 스트로크에 따른 제2필요제동압과 경사각에 따른 제1필요제동압을 계산하여 제1필요제동압과 제2필요제동압 중 어느 하나를 선택하여 모터를 제어하는 제어부 포함하여 구성되며 차량의 정지상태에서 불필요하게 높은 제동압이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

Description

스마트 부스터 제동시스템의 제동압 제어장치 및 제어방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING BRAKE PRESSURE OF SMART BOOSTER BRAKE SYSTEM}

본 발명은 제동시스템의 제동압 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량이 정지상태일 때 노면의 경사각에 따라 제동압을 제어하는 스마트 부스터 제동시스템의 제동압 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.

스마트 부스터 제동시스템은 전동기 기반의 부스터를 이용하여 하이브리드 차량의 회생제동 시에 협조제어가 가능한 능동형 제어시스템이다.

운전자가 페달을 밟으면, 페달시뮬레이터에서 페달필을 생성하고, ECU는 스트로크센서에서 감지한 스트로크에 따라 필요제동압을 계산하고 모터를 구동시켜 제동압을 제어한다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

종래에는 ECU가 브레이크 페달의 스트로크센서를 통해 감지한 스트로크에 따라 필요제동압을 계산하고, 계산한 필요제동압에 따라 모터의 구동을 제어하여 제동압을 형성하였다.

하지만 차량이 정지상태인 경우에도 스트로크에 따라 제동압을 제어하면 불필요하게 큰 제동압이 형성되어 모터의 소비전류를 증가시키고 시스템 내구성과 연비를 떨어뜨리는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 차량이 정지상태인 경우 노면의 경사각에 따라 제동압을 제어하는 스마트 부스터 제동시스템의 제동압 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측에 따른 스마트 부스터 제동시스템의 제동압 제어장치는 브레이크 페달의 스트로크를 감지하는 스트로크센서; 차량의 속도를 감지하는 차속감지부; 노면의 경사각을 감지하는 경사각센서; 및 차량의 속도에 따라, 스트로크에 따른 제2필요제동압과 경사각에 따른 제1필요제동압을 계산하여 제1필요제동압과 2필요제동압 중 어느 하나를 선택하여 모터를 제어하는 제어부를 포함한다.

본 발명에서 제1필요제동압은 경사각에서 차량이 정지상태를 유지할 수 있는 최소 제동압인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제어부는 차량이 정지상태인 경우 제1필요제동압과 제2필요제동압 중 작은 값을 선택하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제어부는 차량이 정지상태가 아닌 경우 제2필요제동압으로 모터를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 타 측에 따른 스마트 부스터 제동시스템의 제동압 제어방법은 브레이크 페달의 스트로크를 감지하여 상기 스트로크에 따른 제2필요제동압을 계산하는 단계; 차량이 정지상태인지 판단하는 단계; 판단 결과 차량이 정지상태인 경우, 노면의 경사각을 감지하여 경사각에 따른 제1필요제동압을 계산하는 단계; 및 제1필요제동압과 제2필요제동압을 비교하여 비교 결과에 따라 제1필요제동압과 제2필요제동압 중 어느 하나를 선택하여 제동압을 제어하는 단계를 포함한다.

본 발명에서 제1필요제동압은 경사각에서 차량이 정지상태를 유지할 수 있는 최소 제동압인 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제1필요제동압과 제2필요제동압 중 어느 하나를 선택하여 제동압을 제어하는 단계는 제1필요제동압과 제2필요제동압 중 작은 값을 선택하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 판단 결과 차량이 정지상태가 아닌 경우, 제2필요제동압으로 제동압을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 차량이 정지상태인 경우 노면의 경사각에 따라 필요제동압을 계산하여 제동압을 제어함으로써, 차량의 정지상태에서 불필요하게 높은 제동압이 형성되는 것을 방지하여 시스템의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은 하이브리드 자동차나 전기자동차에 적용될 경우 스마트 부스터의 소비 전류를 줄임으로써, 에너지 효율과 연비를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 부스터 제동시스템의 제동압 제어장치의 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 부스터 제동시스템의 제동압 제어방법의 동작흐름도이다.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 부스터 제동시스템의 제동압 제어방법을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 부스터 제동시스템의 제동압 제어장치의 블록구성도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 부스터 제동시스템은 페달(10), 스트로크센서(20), 차속감지부(30), 경사각센서(40), 제어부(50) 및 모터(60)를 포함한다.

스트로크센서(20)는 페달(10)의 스트로크를 감지하여 제어부(50)에 전달한다.

차속감지부(30)는 차량의 속도를 감지하여 제어부(50)에 전달한다.

경사각센서(40)는 차량이 위치한 노면의 경사각을 감지하여 제어부(50)에 전달한다. 경사각센서(40)는 각도를 측정하는 각도센서나 각속도의 변화를 감지하는 자이로센서 등일 수 있다.

제어부(50)는 스트로크센서(20)에서 감지한 스트로크에 따라 제2필요제동압을 계산하고, 경사각센서(40)에서 감지한 경사각에 따라 제1필요제동압을 계산한다. 제어부(50)는 제1필요제동압 또는 제2필요제동압으로 모터(60)를 구동시켜 제동압을 제어한다.

차량이 주행상태인 경우 즉, 차량의 속도가 0이 아닌 경우, 제어부(50)는 스트로크센서(20)에서 감지한 스트로크에 따라 계산한 제2필요제동압으로 모터(60)를 구동시켜 제동압을 제어한다. 즉, 제어부(50)는 차량이 주행상태인 경우에는 운전자가 페달(10)을 밟은 정도에 따라 제동압을 형성한다.

한편, 차량이 정지상태인 경우 즉, 차량의 속도가 0인 경우, 제어부(50)는 경사각센서(40)에서 감지한 경사각에 따라 제1필요제동압을 계산한다.

이 때, 제1필요제동압은 감지한 경사각만큼 기울어진 노면에서 차량이 정지상태를 유지할 수 있는 최소제동압을 의미한다. 구체적으로, 기울어진 노면에서 차량의 무게중심이 어느 한 방향으로 쏠리면서 경사면을 따라 받는 힘의 영향을 상쇄시킬 수 있는 최소한의 제동압을 의미한다.

제어부(50)는 경사각에 따라 계산한 제1필요제동압과 스트로크에 따라 계산한 제2필요제동압을 비교하여 더 작은 값으로 모터(60)를 구동시켜 제동압을 제어한다.

제어부(50)는 제1필요제동압이 제2필요제동압보다 작은 경우, 감지한 경사각만큼 기울어진 노면에서 차량을 제동시킬 수 있는 최소한의 제동압인 제1필요제동압으로 모터(60)를 구동시켜 제동압을 제어한다. 이러한 제어를 통해 정지상태에서 불필요하게 형성되는 제동압을 줄일 수 있다.

제어부(50)는 제1필요제동압이 제2필요제동압보다 큰 경우, 감지한 스트로크에 따라 계산한 제2필요제동압으로 모터(60)를 구동시켜 제동압을 제어한다.

예를 들어, 내리막 길에서 차량이 정지상태에 있는 경우 운전자가 낮은 속도로 서서히 주행하고자 할 때 스트로크에 따라 계산한 제2필요제동압이 경사각에 따라 계산한 제1필요제동압보다 작아지면, 제2필요제동압에 따라 제동압을 제어한다. 이러한 제어를 통해 운전자의 제동의지가 없거나 약한 경우에 경사각에 따른 높은 제동압이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

모터(60)는 제어부(50)로부터 제1필요제동압 또는 제2필요제동압을 전달받아 그에 따른 제동압을 형성한다. 모터(60)가 구동되면 마스터 실린더의 피스톤이 전진하면서 제동압이 형성된다. 이렇게 형성된 제동압은 휠 실린더(미도시)에 전달된다.

휠 실린더(미도시)는 전달받은 제동압으로 제동력을 발생시켜 차량의 바퀴를 제동한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 부스터 제동시스템의 제동압 제어방법의 동작흐름도이다.

운전자가 페달(10)을 밟으면서 차량의 제동이 시작되면, 스트로크센서(20)가 스트로크를 감지하고(S110), 제어부(50)는 감지한 스트로크에 따라 제2필요제동압을 계산한다(S120).

이후 차속감지부(30)는 차속을 감지하고, 제어부(50)는 차량이 정지상태인지 판단한다(S130).

이 때, 차량이 정지상태가 아닌 경우(S130), 제어부(50)는 스트로크센서(20)가 감지한 스트로크에 따라 계산한 제2필요제동압으로 모터(60)를 구동시켜 제동압을 제어한다(S170).

차량이 정지상태인 경우(S130), 경사각센서(40)는 노면의 경사각을 감지하고(S140), 제어부(50)는 감지한 노면의 경사각에 따라 제1필요제동압을 계산한다(S150).

그러면, 제어부(50)는 경사각센서(40)가 감지한 노면의 경사각에 따라 계산한 제1필요제동압과 스트로크센서(20)가 감지한 스트로크에 따라 계산한 제2필요제동압을 비교하여 더 작은 값을 선택하여(S160), 선택된 값으로 모터(60)를 구동시켜 제동압을 제어한다(S170).

본 발명은 상기와 같은 동작을 통해 차량의 정지상태에서 불필요하게 높은 제동압이 형성되는 것을 방지하여 시스템의 내구성을 향상시킬 수 있고, 스마트 부스터의 소비 전류를 줄임으로써, 에너지 효율과 연비를 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.

10 : 페달 20 : 스트로크센서
30 : 차속감지부 40 : 경사각센서
50 : 제어부 60 : 모터

Claims (8)

1. 브레이크 페달의 스트로크를 감지하는 스트로크센서;
   차량의 속도를 감지하는 차속감지부;
   노면의 경사각을 감지하는 경사각센서; 및
   상기 차량의 속도에 따라, 상기 스트로크에 따른 제2필요제동압과 상기 경사각에 따른 제1필요제동압을 계산하여 상기 제1필요제동압과 상기 제2필요제동압 중 어느 하나를 선택하여 모터를 제어하는 제어부를 포함하되,
   상기 제어부는 상기 차량이 정지상태인 경우 상기 제1필요제동압과 상기 제2필요제동압 중 작은 값을 선택하고,
   상기 제어부는 상기 차량이 정지상태가 아닌 경우 상기 제2필요제동압으로 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 부스터 제동시스템의 제동압 제어장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 제1필요제동압은 상기 경사각에서 상기 차량이 정지상태를 유지할 수 있는 최소 제동압인 것을 특징으로 하는 스마트 부스터 제동시스템의 제동압 제어장치.
   
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5. 브레이크 페달의 스트로크를 감지하여 상기 스트로크에 따른 제2필요제동압을 계산하는 단계;
   차량이 정지상태인지 판단하는 단계;
   상기 판단 결과 차량이 정지상태가 아닌 경우, 상기 제2필요제동압으로 제동압을 제어하는 단계;
   상기 판단 결과 차량이 정지상태인 경우, 노면의 경사각을 감지하여 상기 경사각에 따른 제1필요제동압을 계산하는 단계; 및
   상기 제1필요제동압과 상기 제2필요제동압을 비교하여 비교 결과에 따라 상기 제1필요제동압과 상기 제2필요제동압 중 어느 하나를 선택하여 제동압을 제어하는 단계를 포함하되,
   상기 제1필요제동압과 상기 제2필요제동압 중 어느 하나를 선택하여 제동압을 제어하는 단계는 상기 제1필요제동압과 상기 제2필요제동압 중 작은 값을 선택하는 것을 특징으로 하는 스마트 부스터 제동시스템의 제동압 제어방법.
   
6. 제 5항에 있어서, 상기 제1필요제동압은 상기 경사각에서 상기 차량이 정지상태를 유지할 수 있는 최소 제동압인 것을 특징으로 하는 스마트 부스터 제동시스템의 제동압 제어방법.
   
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