KR20030067855A

KR20030067855A - 브레이크 다이나모 시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20030067855A
Application number: KR1020020007339A
Authority: KR
Inventors: 이동근
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-02-08
Filing date: 2002-02-08
Publication date: 2003-08-19

Abstract

구동축 상에 작용하는 엔진 브레이크 등의 영향을 실차와 동일한 조건에서 재현할 수 있도록 하는 브레이크 다이나모 시스템 및 그 제어방법을 제공할 목적으로,

본 발명에 따른 브레이크 다이나모 시스템은 메인 컨트롤러의 제어신호에 의해 회전 구동력의 발생 및 억제시키는 구동모터와; 구동 회전축과; 피동 회전축과; 상기 구동 회전축과 피동 회전축 사이에 배치되는 동력연결수단 및 구동 회전축 및 피동 회전축을 각각 제동하는 브레이크 유닛과; 상기 브레이크 유닛에 유압을 공급 및 차단하는 유압공급수단과; 다수개의 이너셔와; 상기 브레이크 유닛의 일측의 다수개의 온도센서와 토크센서를 포함하며, 그 제어방법은 동력전달수단에 온(ON) 제어신호를 입력하여 구동 회전축과 피동 회전축을 상호 동력전달이 가능하도록 연결하는 단계와, 상기 구동 회전축을 구동시키는 단계와, 상기 구동 회전축의 RPM이 설정 RPM까지 도달하였는가는 판단하는 단계와, 상기 단계를 만족하면, 구동모터를 감속 제어하여 구동 회전축에 엔진 브레이크의 작용을 재현하는 단계와, 상기 구동 회전축과 피동 회전축 상호간의 동력전달을 차단하며, 동시에 구동 및 피동 회전축이 각각 제동되도록 하는 단계와, 상기 단계들의 진행에 따른 브레이크 유닛 일측의 상승 온도신호 및 구동 및 피동 회전축에 각각 걸리는 토크신호를 검출하는 단계를 포함하여 이루어진다.

Description

브레이크 다이나모 시스템 및 그 제어방법 {A BRAKE DYNAMO SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 브레이크 다이나모 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구동축 상에 작용하는 엔진 브레이크 등의 영향을 실차와 동일한 조건에서 재현할 수 있도록 하는 브레이크 다이나모 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 신차가 개발되면, 그 자동차의 성능이나 내구성 및 주행성 등을 정확하게 판단하여 발생할 수 있는 문제점이나 위험성을 예방하기 위하여, 개발 단계에서뿐만 아니라 신차의 개발 후에도 각 해당장치의 여러 가지 테스트를 실시하게 된다.

특히, 최근 자동차는 고성능화에 따라 강력하고, 안정적인 제동 성능을 확보하기 위하여 어떠한 조건에서도 충분한 제동력과 안정성을 갖는 브레이크 시스템의 요구가 절실하게 되었다.

이와 같은 요구에 따라, 종래에는 브레이크 다이나모 시험에 의해 브레이크의 일반 성능, 스퀼소음, 마찰재의 마모, 고속 이상 진동 및 효력 특성(즉, 고속, 저속, 온도별, 액압별 특성)을 측정하고 있으며, 이는 실차량을 다이나모 메타 시험으로 시뮬레이션 함으로써, 자동차의 서비스 브레이크의 성능 파악을 이루어왔다.

즉, 브레이크 디스크, 드럼, 패드, 라이닝 등에 온도 측정기(thermo-scope)를 부착하여 하이드로릭 액압을 발생시켜 스코링(scoring), 입출력 변화량, DTV, 런 아웃(run-out)등을 검출하여 특히, 마찰재에 대한 평가를 주로 하게된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 브레이크 다이나모 시험에 의하면, 실차와 동일한 조건에서 이루어지지 않기 때문에, 구동축 상에 작용하는 엔진 브레이크 등의 영향을 실차와 동일한 조건에서 재현할 수 없어, 그 시험 결과치의 정확도와 신뢰도가 떨어지며, 브레이크의 종합적인 시험이 어렵다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 구동축 상에 작용하는 엔진 브레이크 등의 영향을 실차와 동일한 조건에서 재현할 수 있도록 하는 브레이크 다이나모 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 브레이크 다이나모 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 브레이크 다이나모 시스템의 제어방법에 의한 흐름도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 브레이크 다이나모 시스템은

메인 컨트롤러의 제어신호에 의해 회전 구동력의 발생 및 억제시키는 구동모터와; 상기 구동모터과 동력전달부재를 통하여 연결되는 구동 회전축과; 상기 구동 회전축과 동일 축선 상의 일측으로 배치되는 피동 회전축과; 상기 구동 회전축과 피동 회전축 사이에 배치되며, 상기 메인 컨트롤러의 제어신호에 따라 상호간의 회전동력전달을 단속하는 동력연결수단과; 상기 구동 회전축 및 피동 회전축의 각 일측으로 구성되어 유압에 의해 상기 구동 회전축 및 피동 회전축을 각각 제동하는 브레이크 유닛과; 상기 메인 컨트롤러의 제어신호에 따라 상기 각 브레이크 유닛에 유압을 공급 및 차단하는 유압공급수단과; 상기 구동 및 피동 회전축상의 일측에 장착되어 각각의 축하중에 대응하는 다수개의 이너셔와; 상기 브레이크 유닛의 일측에 장착되어 온도를 검출하여 그 온도 신호를 메인 컨트롤러에 전달하는 다수개의 온도센서와; 상기 구동 및 피동 회전축의 선단 일측에 장착되어 각 회전 토크를 감지하여 그 토크 신호를 상기 메인 컨트롤러에 전달하는 토크센서를 포함하는 것을 특징으로 하며,

상기 동력연결수단은 전자식 클러치로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

상기 유압공급수단은 소정의 유압을 상기 브레이크 유닛에 공급하기 위한 마스터 실린더와; 상기 메인 컨트롤러의 제어신호에 의해 상기 마스터 실린더를 전후진 작동시키는 전자식 액츄에이터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 브레이크 다이나모 시스템의 제어방법은 동력전달수단에 온(ON) 제어신호를 입력하여 구동 회전축과 피동 회전축을 상호 동력전달이 가능하도록 연결하는 제1단계와; 구동모터에 제어신호를 입력하여 상기 구동 회전축을 구동시키는 제2단계와; 상기 구동 회전축의 RPM이 설정 RPM까지 도달하였는가는 판단하는 제3단계와; 상기 제3단계로부터 구동 회전축의 RPM이 설정 RPM까지 도달하면, 상기 구동모터를 감속 제어하여 구동 회전축에 엔진 브레이크의 작용을 재현하는 제4단계와; 상기 제4단계의 진행 중에, 상기 동력전달수단에 오프(OFF) 제어신호를 입력하여 구동 회전축과 피동 회전축 상호간의 동력전달을 차단하며, 동시에 유압공급수단에 제어신호를 입력하여 유압이 브레이크 유닛에 작용하도록 하여 구동 및 피동 회전축이 각각 제동되도록 하는 제5단계와; 상기 단계들의 진행에 따른 브레이크 유닛 일측의 상승 온도신호 및 구동 및 피동 회전축에 각각 걸리는 토크신호를 검출하는 제6단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 브레이크 다이나모 시스템을 개략적으로 도시한 구성도로서, 본 발명에 따른 브레이크 다이나모 시스템의 구성은 메인 컨트롤러(1)의 제어신호에 의해 회전 구동력을 발생 또는 억제시키는 구동모터(3)가 구비되며, 상기 구동모터(3)는 동력전달용 벨트(5)를 통하여 구동 회전축(7)과 동력전달이 가능하게 벨트 연결된다.

그리고 상기 구동 회전축(7)과 동일 축선 상의 일측으로는 피동 회전축(9)이배치되며, 상기 구동 회전축(7)과 피동 회전축(9) 사이에는 동력연결수단인 전자식 클러치(11)가 배치되어 상기 메인 컨트롤러(1)의 제어신호에 따라 구동 및 피동 회전축(7,9) 상호간의 회전동력전달을 단속하게 된다.

또한, 상기 구동 회전축(7) 및 피동 회전축(9)의 각 일측에는 유압에 의해 상기 구동 회전축(7) 및 피동 회전축(9)을 각각 제동하는 브레이크 유닛이 구비되는데, 이때, 상기 브레이크 유닛은, 상기 구동 및 피동 회전축(7, 9) 상에 브레이크 디스크(13)가 일체로 설치되며, 상기 브레이크 디스크(13)의 외주 일측에는 켈리퍼(15)와 휠 실린더(17)가 각각 구비되어 이루어진다.

그리고 상기 메인 컨트롤러(1)의 제어신호에 따라 상기 각 브레이크 유닛의 휠 실린더(17)에 유압을 공급 및 차단하기 위한 유압공급수단이 구성되는데, 이 유압공급수단은 상기 브레이크 유닛의 휠 실린더(17)에 소정의 유압을 공급하기 위한 마스터 실린더(19)와, 상기 메인 컨트롤러(1)에 제어신호에 의해 상기 마스터 실린더(19)를 피스톤 작동시키기 위한 전자식 액츄에이터(21)로 이루어진다.

또한, 상기 구동 및 피동 회전축(7, 9)상의 일측에는 각각의 축하중에 대응하는 다수개의 이너셔(23,25)가 설치되며, 상기 브레이크 유닛의 브레이크 디스크(13) 및 켈리퍼(15)의 일측에는 이 부분의 상승온도를 검출하여 그 온도신호를 상기 메인 컨트롤러(1)에 입력하도록 상기 메인 컨트롤러(1)와 전기적으로 연결되는 총 4개의 온도센서(T1,T2,T3,T4)가 구비된다.

이 때, 상기 구동 및 피동 회전축(7, 9)상의 이너셔(23,25)는 차량의 무게를 환산하여 비례하게 장착된다.

또, 상기 구동 및 피동 회전축(7, 9)의 선단 일측에는 각 구동 및 피동 회전축(7, 9)의 회전 토크를 감지하여 그 토크신호를 상기 메인 컨트롤러(1)에 입력하도록 상기 메인 컨트롤러(1)와 전기적으로 연결되는 총 2개의 토크센서(TS1,TS2)가 구성된다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 브레이크 다이나모 시스템을 이용하여 구동 회전축(7) 상에 작용하는 엔진 브레이크 등의 영향을 실차와 동일한 조건에서 재현할 수 있도록 하기 위한 작동은, 도 2에서 도시한 바와 같이, 먼저 메인 컨트롤러(1)에서 동력전달수단인 전자식 클러치(11)에 온(ON) 제어신호를 입력하여 구동 회전축(7)과 피동 회전축(9)을 상호 동력전달이 가능하도록 연결하게 된다.(S10)

이러한 상태에서, 구동모터(3)에 제어신호를 입력하여 증속시킴으로서 상기 구동 회전축(7)을 구동시키게 된다.(S20)

이 때, 상기 메인 컨트롤러(1)는 상기 구동 회전축(7)의 RPM이 설정 RPM까지 도달하였는가를 상기 구동모터(3) 제어신호로부터 연산하여 판단하게 되는데(S30), 이러한 판단단계에서, 상기 구동 회전축(7)의 RPM이 설정 RPM까지 도달하면, 구동모터(3)를 감속 제어하여 구동 회전축(7)에 엔진 브레이크의 작용을 재현하게 된다.(S40)

그러나 상기 구동 회전축(7)의 RPM이 설정 RPM까지 도달하진 않은 경우에는 구동모터(3)를 증속 제어하는 상위단계(S20)로 리턴하여 구동 회전축(7)을 계속 증속으로 제어하게 된다.

이와 같이, 상기 단계(S40)의 진행 중에, 메인 컨트롤러(1)는 상기 동력전달수단인 전자식 클러치(11)에 오프(OFF) 제어신호를 입력하여 구동 회전축(7)과 피동 회전축(9) 상호간의 동력전달을 차단하게 되며, 이와 동시에, 유압공급수단의 전자식 액츄에이터(21)에 작동 제어신호를 입력하여 마스터 실린더(19)를 피스톤 전진 작동시킴으로서 유압이 브레이크 유닛의 휠 실린더(17)에 작용하도록 하여 구동 및 피동 회전축(7, 9)이 각각 제동되도록 작동시키게 된다.(S50)

따라서, 상기와 같은 브레이크 다이나모 시스템의 제어에 의하여, 구동 회전축(7)은 실차의 구동축 상에 작용하는 엔진 브레이크 등의 영향을 실차와 동일한 조건으로 재현할 수 있게 되며, 동시에 피동 회전축(9)에도, 실차의 피동축에 엔진 브레이크의 영향이 작용하지 않는 조건을 동일하게 재현할 수 있게 되는 것이다.

그리고 메인 컨트롤러(1)는 상기 온도센서(T1,T2,T3,T4) 및 토크센서 (TS1,TS2) 들로부터 상기 단계들의 진행에 따른 브레이크 유닛의 겔리퍼(15)와 브레이크 디스크(13)의 상승 온도신호 및 구동 및 피동 회전축(7, 9)에 각각 걸리는 토크신호를 검출함으로서 브레이크 다이나모 시험을 이루게 된다.

즉, 브레이크 발열성 테스트, 마찰재 테스트 및 이상 진동 테스트 등을 실차의 구동축 상에 작용하는 엔진 브레이크 등의 영향을 실차와 동일한 조건으로 재현하면서 안전하고 간단하게 실시할 수 있게 되며, 이에 따라 시험 결과치의 정확도와 신뢰성을 확보할 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 브레이크 다이나모 시스템 및 그 제어방법에 의하면, 메인 컨트롤러의 제어에 따라 작동하는 동력전달수단 및 구동모터의 증,감속 제어를 통하여, 실차의 구동축 상에 작용하는 엔진 브레이크 등의 영향을 실차와 동일한 조건에서 재현할 수 있도록 하며, 이로서 브레이크 발열성 테스트, 마찰재 테스트 및 이상 진동 테스트 등의 시험 결과치의 정확도와 신뢰성을 확보할 수 있으며, 브레이크의 종합적인 시험이 가능하게 되는 등의 효과가 있는 것이다.

Claims

브레이크 다이나모 시스템에 있어서,

메인 컨트롤러의 제어신호에 의해 회전 구동력의 발생 및 억제시키는 구동모터와;

상기 구동모터과 동력전달부재를 통하여 연결되는 구동 회전축과;

상기 구동 회전축과 동일 축선 상의 일측으로 배치되는 피동 회전축과;

상기 구동 회전축과 피동 회전축 사이에 배치되며, 상기 메인 컨트롤러의 제어신호에 따라 상호간의 회전동력전달을 단속하는 동력연결수단과;

상기 구동 회전축 및 피동 회전축의 각 일측으로 구성되어 유압에 의해 상기 구동 회전축 및 피동 회전축을 각각 제동하는 브레이크 유닛과;

상기 메인 컨트롤러의 제어신호에 따라 상기 각 브레이크 유닛에 유압을 공급 및 차단하는 유압공급수단과;

상기 구동 및 피동 회전축상의 일측에 장착되어 각각의 축하중에 대응하는 다수개의 이너셔와;

상기 브레이크 유닛의 일측에 장착되어 온도를 검출하여 그 온도 신호를 메인 컨트롤러에 전달하는 다수개의 온도센서와;

상기 구동 및 피동 회전축의 선단 일측에 장착되어 각 회전 토크를 감지하여 그 토크 신호를 상기 메인 컨트롤러에 전달하는 토크센서와;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 다이나모 시스템.
제1항에 있어서, 상기 동력연결수단은

전자식 클러치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 브레이크 다이나모 시스템.
제1항에 있어서, 상기 유압공급수단은

소정의 유압을 상기 브레이크 유닛에 공급하기 위한 마스터 실린더와;

상기 메인 컨트롤러의 제어신호에 의해 상기 마스터 실린더를 전후진 작동시키는 전자식 액츄에이터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 브레이크 다이나모 시스템.
브레이크 다이나모 시스템의 제어방법에 있어서,

동력전달수단에 온(ON) 제어신호를 입력하여 구동 회전축과 피동 회전축을 상호 동력전달이 가능하도록 연결하는 제1단계와;

구동모터에 제어신호를 입력하여 상기 구동 회전축을 구동시키는 제2단계와;

상기 구동 회전축의 RPM이 설정 RPM까지 도달하였는가는 판단하는 제3단계와;

상기 제3단계로부터 구동 회전축의 RPM이 설정 RPM까지 도달하면, 상기 구동모터를 감속 제어하여 구동 회전축에 엔진 브레이크의 작용을 재현하는 제4단계와;

상기 제4단계의 진행 중에, 상기 동력전달수단에 오프(OFF) 제어신호를 입력하여 구동 회전축과 피동 회전축 상호간의 동력전달을 차단하며, 동시에 유압공급수단에 제어신호를 입력하여 유압이 브레이크 유닛에 작용하도록 하여 구동 및 피동 회전축이 각각 제동되도록 하는 제5단계와;

상기 단계들의 진행에 따른 브레이크 유닛 일측의 상승 온도신호 및 구동 및 피동 회전축에 각각 걸리는 토크신호를 검출하는 제6단계와;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 브레이크 다이나모 시스템 제어방법.