KR101901445B1

KR101901445B1 - 차량 유압 제어 장치 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR101901445B1
Application number: KR1020130102210A
Authority: KR
Inventors: 이창영
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2018-11-02
Also published as: KR20150025068A

Abstract

차량 유압 제어 장치 및 그 제어 방법이 개시된다. 본 발명의 일실시예에 따른 차량 유압 제어 방법은 브레이크 페달의 스트로크 신호에 상응하는 목표 휠 실린더 압력과 마스터 실린더 압력의 차이에 해당하는 보조 압력을 유압모터에 의한 유압펌프의 작동에 의해 생성시키고 휠 실린더에 제공하여 바퀴를 제동시키는 유압 브레이크 부스트(Hydraulic Brake Boost ; HBB) 제어를 수행하는 차량 유압 제어 방법에 있어서, 차량 제동시 브레이크 페달의 답력을 배력시키는 부스터의 진공압을 검출하여 미리 설정된 압력보다 낮으면, HBB 제어를 수행하고, HBB 제어 중에 ABS 제어가 필요한지를 판단하여 ABS 제어가 필요하면, 수행 중인 HBB 제어를 일시 정지시킴과 ABS 제어를 수행하는 것을 포함하고, ABS 제어시 주행차량의 노면 조건을 판단하고, 판단된 노면 조건에 해당하는 모터속도를 판단하고, 판단된 모터속도를 근거로 유압모터를 구동시켜 유압펌프를 작동시키는 제어부를 포함한다.

Description

차량 유압 제어 장치 및 그 제어 방법{Vehicles hydraulic control apparatus and method of controlling the same}

본 발명은 차량 유압 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제동 장치 고장 시 그 기능을 일시적으로 대체할 수 있는 차량 유압 제어 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

하이브리드 차량 및 전기 차량(Electric Vehicle)은 내연기관인 엔진과 배터리에 저장된 전기에너지를 공급받아 구동되는 모터가 장착되어 엔진과 모터의 구동에 의해 주행되는 차세대 환경 차량이다.

하이브리드 차량과 전기 차량은 모터 및 마스터 실린더의 유압을 제어하여 제동을 수행하는데, 이러한 차량은 제동 성능 향상을 위해 부스터(Booster)나 액티브 유압 부스트(Active Hydraulic Boost ; AHB)가 마련되어 있다.

여기서 액티브 유압 부스트 장치는 고압으로 충전된 브레이크 액을 직접 부스터에 공급하여 운전자의 제동의지에 해당하는 제동력을 발생시키는 장치이다.

액티브 유압 부스트 장치는 페달 시뮬레이터(Pedal Simulator)를 가지는 마스터 실린더 및 유압 파워부(Hydraulic Power Unit)를 포함한다. 여기서 페달 시뮬레이터는 운전자에 의해 가압된 브레이크 페달의 답력에 대응하는 반력이 발생하고, 유압 파워부는 브레이크 액을 고압으로 충전하고 브레이크 페달의 답력에 대응하는 압력을 부스터에 공급하여 마스터 실린더가 충분한 압력을 발생시킬 수 있도록 한다. 이때 마스터 실린더는 발생된 압력을 횔 실린더로 공급하고, 휠 실린더는 마스터 실린더로부터 공급된 압력을 이용하여 제동력을 발생시킨다.

하이브리드 차량 및 전기 차량(Electric Vehicle)은 부스터나 액티브 유압 부스트 장치의 고장이 발생하면 브레이크 페달의 스트로크의 신호와 차량 자세 제어 장치를 제어하여 운전자의 제동의지를 보조하는 유압 브레이크 부스트(HBB: Hydraulic Brake Boost) 기능을 가진다.

유압 브레이크 부스트(Hydraulic Brake Boost ; HBB) 기능은 브레이크 페달의 스트로크 신호에 따라 목표 휠 실린더의 압력을 계산하고 마스터 실린더의 압력과 목표 휠 실린더의 압력의 차이에 따라 보조 압력을 생성한다. 이 보조 압력은 유압모터에 의한 펌프의 작동에 의해 생성된다.

기존에는 HBB 제어 상황 도중 ABS 제어를 함께 작동할 경우, 유압모터의 속도가 HBB 기능을 감안한 미리 설정된 속도로 고정되어 있다. 이때, 유압모터속도는 주행노면이 고마찰(High mu)노면과 저마찰(Low mu)노면의 중간인 중간(mid mu)노면에 대응하는 속도로 실험에 의해 설정된다.

따라서, HBB 기능을 수행하는 중에 ABS 조건을 만족하여 ABS 제어가 시작되면 주행노면이 고 마찰노면인 경우에는 유압 모터 속도가 상대적으로 낮을 수 있어 제동거리가 길어질 수 있고, 주행노면이 저 마찰노면인 경우에는 유압 모터 속도가 상대적으로 높을 수 있어 휠 슬립이 발생할 수 있다. 즉, 고 마찰노면에 적절한 유압 모터 속도는 저 마찰노면에서는 너무 과할 수 있고, 반대로 저 마찰노면에 적절한 유압 모터 속도는 고 마찰노면에서는 너무 부족할 수 있어 차량의 제동 성능을 효과적으로 향상시킬 수 없다.

본 발명의 실시예는 HBB 제어 중 ABS 제어가 시작되면 유압모터의 속도를 노면에 맞는 최적의 모터속도로 가변시키는 차량 유압 제어 장치 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 브레이크 페달의 스트로크 신호에 상응하는 목표 휠 실린더 압력과 마스터 실린더 압력의 차이에 해당하는 보조 압력을 유압모터에 의한 유압펌프의 작동에 의해 생성시키고 휠 실린더에 제공하여 바퀴를 제동시키는 유압 브레이크 부스트(Hydraulic Brake Boost ; HBB) 제어를 수행하는 차량 유압 제어 방법에 있어서, 차량 제동시 상기 브레이크 페달의 답력을 배력시키는 부스터의 진공압을 검출하여 미리 설정된 압력보다 낮으면, 상기 HBB 제어를 수행하고, 상기 HBB 제어 중 ABS 제어가 함께 작동할 경우, 주행차량의 노면 조건을 판단하고, 상기 판단된 노면 조건에 해당하는 모터속도를 판단하고, 상기 판단된 모터속도를 근거로 상기 HBB 제어시의 유압모터 속도를 변경시키는 차량 유압 제어 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 노면 조건이 고 마찰노면인지 저 마찰노면인지를 판단하고, 상기 노면 조건이 고 마찰노면이면, 상기 모터속도를 미리 설정된 제1 속도로 판단하고, 상기 노면 조건이 저 마찰노면이면 상기 모터속도를 상기 미리 설정된 제1 속도보다 낮도록 미리 설정된 제2 속도로 판단하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 미리 설정된 제1 속도는 상기 HBB 제어시 상기 유압모터를 구동시키는 모터속도보다 빠르고, 상기 미리 설정된 제2 속도는 상기 HBB 제어시 상기 유압모터를 구동시키는 모터속도보다 느린 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 ABS 제어시 상기 유압모터를 정지없이 상기 HBB 제어시의 모터속도에서 노면 조건에 따른 상기 미리 설정된 제1 속도 혹은 미리 설정된 제2 속도로 변경시키는 것을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 브레이크 페달의 스트로크 신호에 상응하는 목표 휠 실린더 압력과 마스터 실린더 압력의 차이에 해당하는 보조 압력을 유압모터에 의한 유압펌프의 작동에 의해 생성시키고 휠 실린더에 제공하여 바퀴를 제동시키는 유압 브레이크 부스트(Hydraulic Brake Boost ; HBB) 제어를 수행하는 차량 유압 제어 장치에 있어서, 상기 브레이크 페달의 답력을 배력시키는 부스터의 진공압을 검출하는 진공압 검출부; 각 바퀴의 휠 속도를 검출하는 휠 속도 검출부; 상기 유압모터와 복수의 밸브를 구동시켜 각 바퀴의 휠 실린더의 공급되는 브레이크액을 조절하여 상기 휠 실린더의 압력을 조절하는 유압조절부; 및 상기 진공압 검출부를 통해 검출된 진공압이 미리 설정된 압력보다 낮으면, 상기 유압조절부를 통해 상기 HBB 제어를 수행하고, 상기 HBB 제어 중 ABS 제어가 함께 작동할 경우, 상기 휠 속도 검출부를 통해 검출된 각 휠 속도를 근거로 하여 주행차량의 노면 조건을 판단하고, 상기 판단된 노면 조건에 해당하는 모터속도를 판단하고, 상기 판단된 모터속도를 근거로 상기 HBB 제어시의 유압모터 속도를 변경시키는 제어부를 포함하는 차량 유압 제어 장치가 제공될 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 노면 조건이 고 마찰노면인지 저 마찰노면인지를 판단하고, 상기 노면 조건이 고 마찰노면이면, 상기 모터속도를 미리 설정된 제1 속도로 판단하고, 상기 노면 조건이 저 마찰노면이면 상기 모터속도를 상기 미리 설정된 제1 속도보다 낮도록 미리 설정된 제2 속도로 판단하는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어부는 상기 ABS 제어시 상기 유압모터를 정지없이 상기 HBB 제어시의 모터속도에서 노면 조건에 따른 상기 미리 설정된 제1 속도 혹은 미리 설정된 제2 속도로 변경시키는 것을 포함할 수 있다.

또한, 상기 유압조절부는, 상기 휠 실린더로 유압을 공급하는 유압펌프; 상기 유압펌프를 구동시키고 속도 가변 가능한 유압 모터; 상기 마스터 실린더와 휠 실린더 사이의 유로를 오프 상태일 때 개방하고 온 상태일 때 폐쇄하는 압력조절밸브(TC1,TC2); 상기 마스터 실린더와 상기 유압펌프 흡입측 사이의 유로를 온 상태일 때 개방하고 오프 상태일 때 폐쇄하는 유입조절밸브(ESV1,ESV2); 상기 휠 실린더의 입구측에 마련되는 압력유지밸브(IN1-IN4); 및 상기 휠 실린더의 출구측에 마련되는 압력감소밸브(OUT1-0UT4)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예는 HBB 제어 상황 도중 ABS 제어가 함께 작동할 경우 주행노면의 노면상태를 판단하여 노면상태가 고 마찰노면인지 저 마찰노면인지에 따라 유압모터의 속도를 적절히 가변시킴으로써 차량의 제동거리를 줄이면서도 차량 거동의 안정성을 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 유압 제어 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 유압 제어 장치의 상세 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 유압 제어 장치에서 HBB 제어시와 이 HBB 제어 중에 ABS 제어를 수행할 경우 노면조건에 따른 유압모터의 속도를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 유압 제어 장치의 제어방법에 대한 제어흐름도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 명세서에서 "및/또는"이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, "연결되는/결합되는"이란 표현은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "포함한다" 또는 "포함하는"으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 유압 제어 장치의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 유압 제어 장치의 제어 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 차량 유압 제어 장치는, 차량의 전후좌우에 회전 가능하게 마련된 차륜(RR, RL, FR, FL)과, 운전자에 의해 가압 또는 가압 해제되어 차량의 제동을 지시하는 브레이크 페달(Pedal)과, 브레이크 페달(Pedal)의 답력을 배력시키는 부스터(B)와, 부스터(B)의 배력에 의해 유압을 발생시키는 마스터 실린더(MC)와, 마스터 실린더(MC)와 유압라인을 통해 연결되고 브레이크액을 저장하는 리저버(R)와, 각 차륜(RR, RL, FR, FL)에 설치되고 유압라인을 통해 마스터 실린더(MC)로부터 공급되는 유압 작용력을 기계적 힘으로 변환하는 휠 실린더(WC1, WC2, WC3, WC4)와, 마스터 실린더(MC)와 유압 라인을 통해 연결되어 있어 마스터 실린더(MC)로부터 브레이크액을 공급받고 공급받은 브레이크액을 조절하여 휠 실린더(WC1, WC2, WC3, WC4)에 공급하는 유압조절부(40)를 포함한다.

이러한 유압조절부(40)는 리저버(R)의 브레이크액을 펌핑하여 각 휠 실린더 측으로 공급하는 두 유압펌프(PUMP)와, 각 유압펌프(PUMP)에 의해 펌핑된 브레이크액을 임시 저장하는 저압 어큐뮬레이터(LPA1, LPA2)와, 마스터 실린더(MC)로부터 공급된 브레이크액을 휠 실린더(WC1, WC2, WC3, WC4)로 공급 또는 리저버(R)로 복귀시키는 복수의 압력유지밸브(IN1 내지 IN4) 및 압력감소밸브(OUT1 내지 OUT4)를 포함한다.

좀 더 구체적으로, 마스터실린더(MC)는 두 개의 챔버를 가지며, 마스터실린더(MC)의 첫 번째 챔버와 전륜 우측 바퀴(FR) 및 후륜 좌측 바퀴(RL)에 각각 설치된 휠 실린더(WC1, WC2) 사이의 유압 라인에는 노멀 오픈형 압력조절밸브(TC1)가 마련된다. 이 압력조절밸브(TC1)는 마스터실린더(MC)로부터 휠 실린더(WC1, WC2)에 전달되는 브레이크액을 제어한다.

그리고 마스터실린더(MC)의 두 번째 챔버와 전륜 좌측 바퀴(FL) 및 후륜 우측 바퀴(RR)에 각각 설치된 휠 실린더(WC3, WC4) 사이의 유압 라인에는 노멀 오픈형 압력조절밸브(TC2)가 마련된다. 이 압력조절밸브(TC2)는 마스터실린더(MC)로부터 휠 실린더(WC3, WC4)에 전달되는 브레이크액을 제어한다.

그리고, 노멀 오픈형 압력조절밸브(TC1)와 각 휠 실린더(WC1, WC2) 사이의 유압라인에는 노멀 오픈형 압력유지밸브(IN1, IN2)가 마련되고, 이 압력조절밸브(TC2)와 각 휠 실린더(WC3, WC4) 사이의 유압라인에는 노멀 오픈형 압력유지밸브(IN3, IN4)가 마련된다.

또한, 각 휠 실린더(WC1, WC2)의 출구 측에는 노멀 클로즈형 압력감소밸브(OUT1, OUT2)가 마련되고, 각 휠 실린더(WC3, WC4)의 출구 측에는 노멀 클로즈형 압력감소밸브(OUT3, OUT4)가 마련된다.

압력감소밸브(OUT1, OUT2)의 출구 측에는 각 휠 실린더(WC1, WC2)에서 배출되는 브레이크액을 일시 저장하는 저압 어큐뮬레이터(LPA1)가 마련되고, 압력감소밸브(OUT3, OUT4)의 출구 측에는 각 휠 실린더(WC3, WC4)에서 배출되는 브레이크액을 일시 저장하는 저압 어큐뮬레이터(LPA2)가 마련된다.

저압 어큐뮬레이터(LPA1, LPA2)에 저장된 브레이크액을 펌핑하여 각 휠 실린더(WC1 내지 WC4)측으로 강제 환류시키는 유압펌프(PUMP)와, 이 유압펌프(PUMP)에 접속되어 유압펌(PUMP)를 구동시키는 속도 가변 가능한 유압모터(M)가 마련된다.

한편, 유압펌프(PUMP)의 흡입 측과 마스터실린더(MC)의 각 챔버 사이의 보조 유압 라인에는 노멀 클로즈형 유입조절밸브(ESV1, ESV2)가 마련된다.

이에 따라, 노멀 클로즈형 유입조절밸브(ESV1, ESV2)가 개방되면 마스터 실린더(MC)와 각 유압펌프(PUMP) 사이의 보조 유압라인이 개방되고, 노멀 클로즈형 유입조절밸브(ESV1, ESV2)가 폐쇄되면 마스터 실린더(MC)와 마스터 실린더(MC)와 각 유압펌프(PUMP) 사이의 보조 유압라인이 폐쇄된다.

여기서 노멀 오픈형(NO: Normal Open) 밸브는 통전되기 전에는 밸브 유로를 개방하고 통전되면 밸브 유로를 폐쇄하고, 노멀 클로즈형(NC: Normal Close) 밸브는 통전되기 전에는 밸브 유로를 폐쇄하고 통전되면 밸브 유로를 개방한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 차량 유압 제어 장치는 진공 검출부(10), 페달 스트로크 검출부(20), 압력 검출부(30), 제어부(50), 유압 조절부(60)를 포함한다.

진공 검출부(10)는 진공센서를 포함하고, 이 진공센서를 통해 부스터(B)의 진공압을 검출하여 제어부(30)에 전송한다.

페달 스트로크 검출부(20)는 브레이크 페달(Pedal)의 페달 스트로크를 검출하여 제어부(50)에 전송한다.

압력 검출부(30)는 마스터 실린더(MC)의 압력을 검출하여 제어부(50)에 전송한다. 마스터 실린더(MC)의 압력은 제동 시 부스터(B)에서 공급된 브레이크액에 의해 발생한다.

휠 속도 검출부(40)는 전후좌우 휠의 휠 속도를 검출한다. 이러한 휠 속도 검출부(110)는 우측 전륜(FR)의 림에 설치된 FR휠 속도 검출부, 좌측 전륜(FL)의 림에 설치된 FL 휠 속도 검출부, 우측 후륜(RR)의 림에 설치된 RR휠속도 검출부, 좌측 후륜(RL)의 림에 설치된 RL휠속도 검출부를 가지고, 각 휠 속도 검출부(40)는 각 휠의 회전 속도를 검출하고 검출된 휠의 회전 속도를 제어부(50)에 전송한다.

제어부(50)는 전반적인 차량 유압 제어 장치의 제어를 수행한다.

유압 조절부(60)는 압력조절밸브(TC1, TC2), 유입조절밸브(ESV1, ESV2), 압력유지밸브(IN1 내지 IN4), 압력감소밸브(OUT1 내지 OUT4), 유압모터(M)를 구동시킴으로써 휠 실린더(WC1, WC2, WC3, WC4)의 브레이크액을 조절하여 유압을 조절한다.

저장부(70)에는 HBB 제어를 수행할 때 유압모터(M)를 구동시킬 모터속도가 저장되어 있고, HBB 제어를 수행하는 중에 ABS 제어가 필요하여 ABS 제어를 수행할 때 유압모터(M)를 작동시킬 복수의 모터속도가 저장되어 있다. 이때, 이 ABS 제어시의 복수의 모터속도는 주행노면의 노면조건 별로 그에 대응하도록 저장되어 있다. 예를 들면, 고 마찰노면에 대해서는 그에 대응하는 모터속도가 미리 설정된 제1 속도로, 중간 마찰노면에 대해서는 그에 대응하는 모터속도가 미리 설정된 제2 속도로, 저 마찰노면에 대해서는 그에 대응하는 모터속도가 미리 설정된 제3 속도로, 이때, 미리 설정된 제1 속도는 미리 설정된 제2 속도보다 빠른 속도이고, 미리 설정된 제3 속도는 미리 설정된 제2 속도보다 느린 속도이다. 또한, 미리 설정된 제1 속도(S1)는 HBB 제어시 유압모터(M)를 구동시키는 모터속도(S0)보다 빠르고, 미리 설정된 제3 속도(S3)는 HBB 제어시 유압모터(M)를 구동시키는 모터속도(S0)보다 느릴 수 있다(도 3 참조).

제어부(50)는 차량 제동시 부스터(B)의 진공압을 검출하여 미리 설정된 압력보다 낮으면, 부스터(B)의 고장으로 판단하여 휠 실린더의 압력을 보조하도록 부스터(B)의 보조 압력을 생성하기 위한 HBB 제어를 수행한다.

보다 구체적으로 살펴보면, 제어부(50)는 제어부(50)는 진공 검출부(10)를 통해 검출된 부스터(B)의 진공압을 미리 설정된 진공압과 비교하여 진공 검출부(10)를 통해 검출된 부스터(B)의 진공압이 미리 설정된 진공압보다 낮으면 부스터(B)의 고장을 판단하고, 진공 검출부(10)를 통해 검출된 부스터(B)의 진공압이 미리 설정된 진공압보다 낮아서 부스터(B)의 고장으로 판단되면 부스터(B)의 보조 압력을 생성하기 위한 HBB 제어를 수행한다.

HBB 제어시 제어부(50)는 휠 실린더(WC1, WC2, WC3, WC4)의 압력이 목표 휠 실린더의 압력에 도달하도록, 유압 조절부(60)를 통해 유입조절밸브(ESV1, ESV2)를 개방시키고 유압모터(M)를 구동하여 유압펌프(PUMP)를 작동시키며 필요에 따라 압력조절밸브(TC1, TC2)를 구동을 제어한다. 이때, 압력유지밸브(IN1 내지 IN4)와 압력감소밸브(OUT1 내지 OUT4)는 오프 상태를 유지함으로써 압력유지밸브(IN1 내지 IN4)는 개방된 상태가 되고, 압력감소밸브(OUT1 내지 OUT4)는 폐쇄된 상태가 된다.

예를 들면, HBB 제어시 제어부(50)는 페달 스트로크 검출부(20)를 통해 검출된 페달 스트로크에 대응하는 목표 휠 실린더 압력과 압력 검출부(30)를 통해 검출된 마스터 실린더 압력의 차이에 해당하는 보조 압력을 산출하고, 산출된 보조 압력을 생성하도록 유입조절밸브(ESV1, ESV2)를 개방함과 함께 유압모터(M)를 구동시켜 유압펌프(PUMP)를 작동시키고 필요한 경우 압력조절밸브(TC1, TC2)의 구동을 제어한다. 이때, 보조 압력은 압력조절밸브(TC1, TC2)에 인가되는 전류를 제어함에 의해 미세 조절된다. 즉 압력조절밸브(TC1, TC2)에 인가되는 전류를 제어하는 것에 의해 압력조절밸브(TC1, TC2)의 개도가 조절되어 보조 압력량이 미세 조절된다.

또한, HBB 제어를 수행하는 중에 ABS 제어가 필요한지를 판단하여 ABS 제어가 필요하면, 제어부(50)는 수행 중인 HBB 제어를 일시 정지시킴과 ABS 제어를 수행한다.

제어부(50)는 각 휠 속도에 기초하여 해당 바퀴의 슬립 변화율을 산출하고, 산출된 해당 슬립 변화율에 기초하여 ABS 제어가 필요한지를 판단한다. 제어부(50)는 산출된 해당 슬립 변화율이 미리 설정된 변화율보다 크면 ABS 제어가 필요한 것으로 판단한다.

제어부(50)는 ABS 제어가 필요하면, 유입조절밸브(ESV1, ESV2)를 개방시키고 압력조절밸브(TC1, TC2)를 폐쇄시킴과 함께 유압모터(M)를 정지시켜 유압펌프(PUMP)의 작동을 일시 정지시킨다. 이와 함께 제어부(50)는 각 슬립 변화율에 대응하여 휠 실린더(WC1, WC2, WC3, WC4)의 압력을 선택적으로 증압, 유지, 감압시킨다.

이때, ABS 제어시 제어부(50)는 주행차량의 노면 조건을 판단하고, 판단된 노면 조건에 해당하는 모터속도를 판단하고, 판단된 모터속도를 근거로 유압모터(M)를 구동시켜 유압펌프(PUMP)를 작동시킨다. 예를 들면, 제어부(50)는 휠 속도 검출부들(40)로부터 검출된 각 휠 속도로부터 차량감속도를 산출하고, 산출된 차량감속도를 근거로 하여 그에 대응하는 주행하는 노면과 타이어 사이의 마찰계수를 획득하고, 이 마찰계수를 근거로 하여 주행노면이 고 마찰노면인지, 중간 마찰노면인지, 저 마찰노면인지를 판단한다.

보다 구체적으로 살펴보면, 휠 실린더(WC1, WC2, WC3, WC4)의 압력을 증압할 경우, 제어부(50)는 유압조절부(60)를 통해 유입조절밸브(ESV1, ESV2)를 개방시키고 압력조절밸브(TC1, TC2)를 폐쇄시킴과 함께 압력유지밸브(IN1 내지 IN4)를 개방시키고 압력감소밸브(OUT1 내지 OUT4)를 폐쇄시킨다. 이와 함께 유압모터(M)를 노면 조건에 해당하는 모터속도에 도달하도록 구동시킨다. 이런 경우, 마스터실린더(MC)로부터 유입된 브레이크액과 저압어큐뮬레이터(LPA1,LPA2)에 저장된 브레이크액은 유압모터(M)에 의해 작동되는 유압펌프(HP1,HP2)에 의해 펌핑되어 휠 실린더(WC1, WC2, WC3, WC4)에 공급되므로, 휠 실린더(WC1, WC2, WC3, WC4)의 압력이 증압된다.

이때, 주행노면이 고 마찰노면이면 미리 설정된 제1 속도로, 주행노면이 중간마찰노면이면 미리 설정된 제2 속도로, 주행노면이 저 마찰노면이면 미리 설정된 제3 속도로 유압모터(M)를 구동시킨다. 이에 따라, 노면조건에 따라 유압모터(M)의 속도를 적절히 가변시킬 수 있어 차량의 제동거리를 줄이면서도 차량 거동의 안정성을 유지할 수 있다.

또한, 휠 실린더(WC1, WC2, WC3, WC4)의 압력을 유지할 경우, 제어부(50)는 유압조절부(50)를 통해 유입조절밸브(ESV1, ESV2)를 개방시키고 압력조절밸브(TC1, TC2)를 폐쇄시킴과 함께 압력유지밸브(IN1 내지 IN4) 및 압력감소밸브(OUT1 내지 OUT4)를 폐쇄시킨다. 이와 함께 유압모터(M)를 정지시킨다. 이런 경우, 마스터실린더(MC)로부터 유압펌프(HP1,HP2)로 브레이크액이 전달되지도 않고 유압펌프로부터 휠 실린더(WC1, WC2, WC3, WC4)로 브레이크액이 펌핑되지도 않으므로, 휠 실린더(WC1, WC2, WC3, WC4)의 압력이 유지된다.

또한, 휠 실린더(WC1, WC2, WC3, WC4)의 압력을 감압할 경우, 제어부(50)는 유압조절부(50)를 통해 유입조절밸브(ESV1, ESV2)를 개방시키고 압력조절밸브(TC1, TC2)를 폐쇄시킴과 함께 압력유지밸브(IN1 내지 IN4)를 폐쇄시키고 압력감소밸브(OUT1 내지 OUT4)를 개방시킨다. 이때, 유압모터(M)는 노면 조건에 상응하는 모터속도로 작동할 수도 있고 작동 정지할 수도 있다. 이런 경우, 압력감소밸브(OUT1 내지 OUT4)로부터 저압어큐뮬레이터(LPA1,LPA2)로 브레이크액이 배출되기 때문에 휠 실린더(WC1, WC2, WC3, WC4)의 압력이 감압된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 유압 제어 장치의 제어방법에 대한 제어흐름도이다.

도 4를 참조하면, 차량 유압 제어 장치는 브레이크 페달이 가압되면 차량의 제동을 수행한다.

먼저, 차량 유압 제어 장치는 차량 제동 시 진공 검출부(10)를 통해 부스터(B)의 진공압을 검출하고, 검출된 진공압이 미리 설정된 압력보다 낮으면 브레이크 제동력을 보조하기 위한 HBB 제어를 수행한다(100). 이때, HBB 제어시 유압모터(M)는 미리 설정된 속도(S0)로 구동시켜 유압펌프(HP1,HP2)를 작동시킨다.

차량 유압 제어 장치는 HBB 제어를 수행한 후 휠 속도 검출부들(40의 출력신호들을 근거로 하여 휠 속도를 검출하고(101), ABS 제어조건인지를 판단한다(102). 즉, 노면에 대한 휠 슬립량이 과잉인지를 아닌지를 판단한다. 이 판단은 검출된 휠 속도를 근거한다.

만약, 작동모드 102의 판단결과 ABS 제어조건이면, 차량 유압 제어 장치는 수행 중인 HBB 제어를 일시 정지하고(103), 노면조건이 고 마찰노면, 중간 마찰노면 혹은 저 마찰노면인지를 판단한다(104). 이 노면조건 판단은 검출된 휠 속도로부터 획득되는 차량감속도에 근거한다.

먼저 차량 유압 제어 장치는 노면 조건을 판단결과 주행노면이 고 마찰노면인지를 판단하고(105), 고 마찰노면이면 저장부(70)에서 그에 대응하는 유압모터속도(S1)를 검색하여 찾고, 찾은 유압모터속도(S1)를 유압모터(M)의 속도로 설정하고(106), 설정된 유압모터속도(S1)를 적용하여 ABS 제어를 수행한다(107).

한편, 주행노면이 고 마찰노면이 아니면 중간 마찰노면인지를 판단하고(108),중간 마찰노면이면 저장부(70)에서 그에 대응하는 유압모터속도(S2)를 검색하여 찾고, 찾은 유압모터속도(S2)를 유압모터(M)의 속도로 설정하고(109), 설정된 유압모터속도(S2)를 적용하여 ABS 제어를 수행한다(107).

한편, 작동모드 108의 판단결과 중간 마찰노면이 아니면 저 마찰노면으로 판단하여 저장부(70)에서 그에 대응하는 유압모터속도(S3)를 검색하여 찾고, 찾은 유압모터속도(S3)를 유압모터(M)의 속도로 설정하고(110), 설정된 유압모터속도(S3)를 적용하여 ABS 제어를 수행한다(107).

이와 같이, HBB 제어시에는 미리 설정된 속도(S0)로 유압모터(M)를 구동시켜 브레이크 압력을 보조하고, HBB 제어 중에 ABS 제어가 필요하여 ABS 제어를 수행할 때는 노면 조건을 판단하여 즉,

노면 조건이 고 마찰노면이면 미리 설정된 제1 속도(S1)를 근거로 유압모터(M)를 구동하고, 중간 마찰노면이면 미리 설정된 제2 속도(S2, S1>S1)를 근거로 유압모터(M)를 구동하며, 저 마찰노면이면 미리 설정된 제3 속도(S3, S1>S2>S3)를 근거로 유압모터(M)를 구동한다. 이때, S1은 S0보다 빠르고, S3는 S0보다 느린 속도일 경우, HBB 제어 중 ABS 제어를 수행하더라도 고 마찰노면에서는 기존보다 브레이크 제동력을 높일 수 있어 차량 제동거리를 단축시킬 수 있고, 저 마찰노면에서는 기존보다 브레이크 제동력을 낮출 수 있어 차량 거동 안정성을 향상시킬 수 있다.

상기한 실시예에서는 HBB 제어 중에 ABS 제어를 수행할 경우, 유압모터(M)를 정지시켜 HBB 제어를 일시 정지시키는 것에 대해서 설명하고 있지만, 이에 한정되지 않으며, 유압모터(M)를 정지시키지 않고, 모터 정지없이 HBB 제어시의 유압모터속도 S0에서 노면조건에 따른 유압모터속도로 S1, S2 혹은 S3로 연속적으로 가변 가능하다.

FL, FR, RL, RR: 차륜 WC1-WC4: 휠 실린더
B: 부스터 MC: 마스터 실린더
10 : 진공 검출부 20 : 페달 스트로크 검출부
30 : 압력 검출부 40 : 휠 속도 검출부
50 : 제어부 60 : 유압 조절부

Claims

브레이크 페달의 스트로크 신호에 상응하는 목표 휠 실린더 압력과 마스터 실린더 압력의 차이에 해당하는 보조 압력을 유압모터에 의한 유압펌프의 작동에 의해 생성시키고 휠 실린더에 제공하여 바퀴를 제동시키는 유압 브레이크 부스트(Hydraulic Brake Boost ; HBB) 제어를 수행하는 차량 유압 제어 방법에 있어서,
차량 제동시 상기 브레이크 페달의 답력을 배력시키는 부스터의 진공압을 검출하여 미리 설정된 압력보다 낮으면, 상기 HBB 제어를 수행하고,
상기 HBB 제어 중 ABS 제어가 함께 작동할 경우, 주행차량의 노면 조건을 판단하고,
상기 판단된 노면 조건에 해당하는 모터속도를 판단하고,
상기 판단된 모터속도를 근거로 상기 HBB 제어시의 유압모터 속도를 변경시키는 차량 유압 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 노면 조건이 고 마찰노면인지 저 마찰노면인지를 판단하고, 상기 노면 조건이 고 마찰노면이면, 상기 모터속도를 미리 설정된 제1 속도로 판단하고,
상기 노면 조건이 저 마찰노면이면 상기 모터속도를 상기 미리 설정된 제1 속도보다 낮도록 미리 설정된 제2 속도로 판단하는 차량 유압 제어 방법.
제2항에 있어서, 상기 미리 설정된 제1 속도는 상기 HBB 제어시 상기 유압모터를 구동시키는 모터속도보다 빠르고, 상기 미리 설정된 제2 속도는 상기 HBB 제어시 상기 유압모터를 구동시키는 모터속도보다 느린 차량 유압 제어 방법.
제3항에 있어서, 상기 ABS 제어시 상기 유압모터를 정지없이 상기 HBB 제어시의 모터속도에서 노면 조건에 따른 상기 미리 설정된 제1 속도 혹은 미리 설정된 제2 속도로 변경시키는 차량 유압 제어 방법.
브레이크 페달의 스트로크 신호에 상응하는 목표 휠 실린더 압력과 마스터 실린더 압력의 차이에 해당하는 보조 압력을 유압모터에 의한 유압펌프의 작동에 의해 생성시키고 휠 실린더에 제공하여 바퀴를 제동시키는 유압 브레이크 부스트(Hydraulic Brake Boost ; HBB) 제어를 수행하는 차량 유압 제어 장치에 있어서,
상기 브레이크 페달의 답력을 배력시키는 부스터의 진공압을 검출하는 진공압 검출부;
각 바퀴의 휠 속도를 검출하는 휠 속도 검출부;
상기 유압모터와 복수의 밸브를 구동시켜 각 바퀴의 휠 실린더로 공급되는 브레이크액을 조절하여 상기 휠 실린더의 압력을 조절하는 유압조절부; 및
상기 진공압 검출부를 통해 검출된 진공압이 미리 설정된 압력보다 낮으면, 상기 유압조절부를 통해 상기 HBB 제어를 수행하고, 상기 HBB 제어 중 ABS 제어가 함께 작동할 경우, 상기 휠 속도 검출부를 통해 검출된 각 휠 속도를 근거로 하여 주행차량의 노면 조건을 판단하고, 상기 판단된 노면 조건에 해당하는 모터속도를 판단하고, 상기 판단된 모터속도를 근거로 상기 HBB 제어시의 유압모터 속도를 변경시키는 제어부를 포함하는 차량 유압 제어 장치.
제5항에 있어서, 상기 제어부는 상기 노면 조건이 고 마찰노면인지 저 마찰노면인지를 판단하고, 상기 노면 조건이 고 마찰노면이면, 상기 모터속도를 미리 설정된 제1 속도로 판단하고, 상기 노면 조건이 저 마찰노면이면 상기 모터속도를 상기 미리 설정된 제1 속도보다 낮도록 미리 설정된 제2 속도로 판단하는 차량 유압 제어 장치.
제6항에 있어서, 상기 미리 설정된 제1 속도는 상기 HBB 제어시 상기 유압모터를 구동시키는 모터속도보다 빠르고, 상기 미리 설정된 제2 속도는 상기 HBB 제어시 상기 유압모터를 구동시키는 모터속도보다 느린 차량 유압 제어 장치.
제7항에 있어서, 상기 제어부는 상기 ABS 제어시 상기 유압모터를 정지없이 상기 HBB 제어시의 모터속도에서 노면 조건에 따른 상기 미리 설정된 제1 속도 혹은 미리 설정된 제2 속도로 변경시키는 차량 유압 제어 장치.
제5항에 있어서,
상기 유압조절부는,
상기 휠 실린더로 유압을 공급하는 유압펌프;
상기 유압펌프를 구동시키고 속도 가변 가능한 유압 모터;
상기 마스터 실린더와 휠 실린더 사이의 유로를 오프 상태일 때 개방하고 온 상태일 때 폐쇄하는 압력조절밸브(TC1,TC2);
상기 마스터 실린더와 상기 유압펌프 흡입측 사이의 유로를 온 상태일 때 개방하고 오프 상태일 때 폐쇄하는 유입조절밸브(ESV1,ESV2);
상기 휠 실린더의 입구측에 마련되는 압력유지밸브(IN1-IN4); 및
상기 휠 실린더의 출구측에 마련되는 압력감소밸브(OUT1-0UT4)를 포함하는 차량 유압 제어 장치.