KR20040018794A

KR20040018794A - 차량의 제동압 감압 제어장치

Info

Publication number: KR20040018794A
Application number: KR1020020050791A
Authority: KR
Inventors: 박병선
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2004-03-04
Also published as: KR100494776B1

Abstract

본 발명은 차량의 제동페달 조작력에 대한 회생제동량의 발생상태를 측정하여 운전자의 페달조작에 대응하는 제동력이 발생되도록 제동유압을 감압시키기 위한 차량의 제동압 감압 제어장치를 제공한다.

이를 위해 본 발명은 제동페달의 조작에 따라 피스톤동작되어 제동유압을 발생하는 페달 실린더와, 유압경로를 통해 페달 실린더로부터의 제동유압을 전달받아 제동 부스터의 로드를 이동시켜서 차륜의 제동을 수행하는 부스터 실린더를 갖춘 차량의 제동장치에 있어서, 상기 제동페달의 운전자 조작상태를 감지하는 제동감지수단과, 운전자에 의해 가해지는 제동페달의 답력을 감지하는 답력감지수단, 차량의 제동동작에 따라 수반되는 회생제동에 따른 제동량을 발생하는 회생제동 제어수단, 상기 제동감지수단으로부터 제동페달의 조작이 감지되면, 상기 답력감지수단으로부터 감지되는 답력과 회생제동 제어수단으로부터의 회생 제동량을 연산처리하여 제동유압을 일정치만큼 감압시키기 위한 제어를 수행하는 제어수단 및, 상기 제어수단의 제어하에 페달 실린더로부터 유압경로를 통해 발생되는 제동유압을 감압시키기 위한 제동압 감압수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

차량의 제동압 감압 제어장치{Apparatus for controlling decompression of hydraulic brake pressure in a vehicle}

본 발명은 차량의 제동압 감압 제어장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 회생제동(Regeneration Brake)에 관계없이 운전자가 원하는 제동력을 얻을 수 있도록 하기 위한 차량의 제동압 감압 제어장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 차량의 제동장치는 운전자가 운전석측 하부에 설치된 제동페달을 조작함에 따라 제동유압이 발생되고, 그 제동유압이 제동 부스터에 의해 배력화되어 차륜에 설치된 제동 디스크를 작동시키면서 제동동작이 수행되도록 되어 있다.

한편, 이러한 제동장치를 갖춘 차량 중에서 전기 자동차(Electric Vehicle; EV)나 하이브리드형 전기 자동차(Hybrid Electric Vehicle; HEV)의 경우에는 주행거리를 늘리기 위해서 해당 차량의 제동중에 발전을 수행하여 전지를 충전시킴에 따라 회생제동이 발생하게 되는 바, 이러한 회생 제동은 엔진 브레이크와 같은 역할을 수행하게 되고, 그 회생제동량에 따라서 운전자가 체감하는 제동력에 차이가 발생된다.

그러나, 이러한 전기 자동차 또는 하이브리드형 전기 자동차의 제동장치의 경우에는 차량의 제동조작시에 회생제동이 발생되면 운전자의 조작에 의한 희망 제동치에 비해서 회생제동되는 상태에 따른 실제적인 제동량이 다르게 나타남에 따라, 운전자가 실질적인 제동감을 적응하기가 극히 어렵다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 차량의 제동페달 조작력에 대한 회생제동량의 발생상태를 측정하여 운전자의 페달조작에 대응하는 제동력이 발생되도록 제동유압을 감압시키기 위한 차량의 제동압 감압 제어장치를 제공하는 것이다.

도 1a 내지 도 1d는 차량의 제동력과 재생 제동력과의 관계에서 제동압을 감압하는 상태를 예시적으로 나타낸 도면,

도 2는 본 발명에 따른 차량의 제동압 감압 제어장치에 대한 구성을 나타낸 도면,

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 감압 어큐뮬레이터를 이용하여 제동유압을 감압시키는 상태를 예시적으로 나타낸 도면,

도 4는 본 발명에 따른 차량의 제동압 감압 제어장치에 대한 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2:제동페달, 4:제동감지 스위치,

6:답력 감지센서, 8:페달 실린더,

10:부스터 실린더, 12:제동 부스터,

14:유압경로, 16:제동 유압라인,

24:신호 인터페이스, 26:전자제어 유니트,

28:회생제동 제어부, 30:모터 구동부,

32:스텝모터, 34:감압 어큐뮬레이터.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따르면, 제동페달의 조작에 따라 피스톤동작되어 제동유압을 발생하는 페달 실린더와, 유압경로를 통해 페달 실린더로부터의 제동유압을 전달받아 제동 부스터의 로드를 이동시켜서 차륜의 제동을 수행하는 부스터 실린더를 갖춘 차량의 제동장치에 있어서, 상기 제동페달의 운전자 조작상태를 감지하는 제동감지수단과, 운전자에 의해 가해지는 제동페달의 답력을 감지하는 답력감지수단, 차량의 제동동작에 따라 수반되는 회생제동에 따른 제동량을 발생하는 회생제동 제어수단, 상기 제동감지수단으로부터 제동페달의 조작이 감지되면, 상기 답력감지수단으로부터 감지되는 답력과 회생제동 제어수단으로부터의 회생 제동량을 연산처리하여 제동유압을 일정치만큼 감압시키기 위한 제어를 수행하는 제어수단 및, 상기 제어수단의 제어하에 페달 실린더로부터 유압경로를 통해 발생되는 제동유압을 감압시키기 위한 제동압 감압수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 제동압 감압 제어장치를 제공한다.

이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히설명한다.

즉, 도 1a 내지 도 1d는 차량의 제동력과 재생 제동력과의 관계에서 제동압을 감압하는 상태를 예시적으로 나타낸 도면이다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 차량의 통상적인 상태에서는 운전자가 제동페달을 조작함에 따라 프론트 유압제동과 리어 유압 제동이 발생되어 "A"만큼의 제동력이 얻어지게 된다.

하지만, 차량의 제동조작에 따라 회생제동이 발생하는 경우에는 도 1b에 도시된 바와 같이, 차량에 대해 "B"만큼의 제동력을 얻기 위해서 운전자가 제동페달을 조작하였더라도 회생제동에 의한 제동력이 더해져서 실제적으로는 "C"만큼의 제동력이 얻어지게 된다. 한편, 운전자가 제동페달을 조작하는 상태에서 완충상태이거나 회생제동 기능에 고장이 발생되어 회생제동이 발생되지 않은 경우에는 "B-D"구간만큼의 제동력이 얻어지게 되면서 원하는 제동력이 발생되지 않음에 따라 차량이 밀린다는 상태를 운전자가 체감하게 된다.

그 반면에, 본 발명에서는 도 1c에 도시된 바와 같이, 차량의 제동동작시에 발생되는 제동유압을 부분적으로 감압시켜서 회생제동의 발생에 관계없이 "E"만큼의 운전자가 원하는 제동력이 얻어지도록 한다.

또한, 차량의 제동동작시에 회생제동이 바생하지 않는 경우에는 도 1d에 도시된 바와 같이, 제동유압이 그대로 유지되도록 하여 도 1c의 "E"에 대한 제동력과 동일한 "F"만큼의 제동력이 얻어지도록 한다.

다음에, 도 2는 본 발명에 따른 차량의 제동압 감압 제어장치에 대한 구성을나타낸 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제동압 감압 제어장치는 제동페달(2)과, 제동감지 스위치(4), 답력 감지센서(6), 페달 실린더(8), 부스터 실린더(10), 제동 부스터(12), 유압경로(14), 제동 유압라인(16), 압력밸브(18,20), 4개의 차륜(22a∼22d), 신호 인터페이스(24), 전자제어 유니트(26), 회생제동 제어부(28), 모터 구동부(30), 스텝모터(32) 및, 감압 어큐뮬레이터(34)로 구성된다.

동 도면에서, 상기 제동감지 스위치(4)는 제동페달(2)의 조작상태를 감지하여 스위칭조작되고서 그에 따른 제동 스위칭신호를 발생하고, 상기 답력 감지센서(6)는 제동페달(2)에서 운전자의 발이 조작되는 부위에 설치된 압력감지 센서로 이루어지고서, 운전자가 제동페달(2)을 발로 조작함에 따라 발생되는 답력을 감지하여 답력감지신호를 발생한다.

상기 페달 실린더(8)는 상기 제동페달(2)의 조작 정도에 따라 피스톤 조작되어 유압을 발생함에 의해 제동 조작력을 전달하고, 상기 부스터 실린더(10)는 상기 페달 실린더(8)의 실린더 조작에 따라 발생되는 유압 또는 상기 감압 어큐뮬레이터(34)의 감압동작에 의해 감압된 유압을 전달받아 제동 부스터(12)의 로드를 작동시키기 위한 것이며, 상기 제동 부스터(12)는 부스터 실린더(10)를 통해 전달되는 제동 유압을 배력화시켜서 제동 유압라인(16)을 통해 각 차륜(22a∼22d)의 제동 디스크를 작동시켜서 제동을 수행한다.

동 도면에서, 상기 신호 인터페이스(24)는 상기 제동감지 스위치(4)로부터의제동 스위칭신호와 답력 감지센서(6)로부터의 답력감지신호를 입력받아 디지털 변환하게 되고, 상기 전자제어 유니트(26)는 상기 신호 인터페이스(24)를 매개로 제동 스위칭신호와 답력감지신호를 입력받아 상기 회생제동 제어부(28)로부터의 회생 제동량에 대한 신호와 연산동작을 수행하여 제동페달(2)의 조작에 의해 발생되는 유압경로(14)의 제동유압을 감압시키기 위한 제어를 수행한다.

상기 회생제동 제어부(28)는 상기 제동페달(2)의 조작에 의한 제동동작시에 차량의 발전에 의해 발생되는 회생제동의 제동량에 대한 정보를 상기 전자제어 유니트(26)에 출력한다.

상기 모터 구동부(30)는 상기 전자제어 유니트(26)의 제어에 따라 상기 스텝모터(32)를 감압치에 따라 회전시키기 위한 구동을 수행하고, 상기 스텝모터(32)는 상기 모터 구동부(30)의 구동에 따라 회전되어 감압 어큐뮬레이터(34)를 감압 작동시키게 된다.

상기 감압 어큐뮬레이터(34)는 상기 스텝모터(32)의 모터회전에 따라 피스톤 동작되어 상기 페달 실린더(8)로부터 유압경로(14)를 통해 부스터 실린더(10)에 전달되는 유압을 상기 전자제어 유니트(26)에서 설정한 감압치만큼 감압시키는 동작을 수행한다.

여기서, 상기 감압 어큐뮬레이터(34)는 도 3a에 도시된 바와 같이, 그 내측에서 감압동작을 위해 이동동작되는 피스톤(36)과, 상기 스텝모터(32)의 회전축과 회전중심을 이루도록 결합되고서 상기 피스톤(36)과 접촉하는 돌출부(38a)가 형성되어 있는 캠(38), 상기 피스톤(36)의 감압을 위한 이동동작을 위해 설치된 리턴스프링(40)으로 구성된다.

즉, 상기 감압 어큐뮬레이터(34)는 제동유압에 대한 감압이 필요하지 않은 경우에, 도 3a에 도시된 바와 같이 상기 캠(38)의 돌출부(38a)가 피스톤(36)과 접촉된 상태를 유지하게 된다.

또한, 상기 감압 어큐뮬레이터(34)는 제동동작에 따라 발생되는 회생제동력을 상쇄시키기 위해 제동유압에 대한 감압이 필요한 경우에, 도 3b에 도시된 바와 같이 스텝모터(32)의 회전구동에 따라 캠(38)이 일측방향으로 회전하여 그 돌출부(38a)와 피스톤(36)의 접촉상태를 해제함에 따라, 리턴스프링(40)에 의한 복귀동작으로 피스톤(36)이 이동하여 유압경로(14)의 유압을 일정치만큼 감압시키게 된다.

이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 동작에 대해 도 4의 플로우차트를 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 전기 자동차(EV) 또는 하이브리드형 전기 자동차(HEV)로 이루어진 차량이 주행하고 있는 상태에서(단계 S10), 전자제어 유니트(26)에서는 운전자가 제동페달(2)을 조작함에 따라 제동감지 스위치(4)가 제동상태를 감지한 제동 스위칭신호를 발생하는 지의 여부를 판단한다(단계 S11).

상기 판단 결과, 상기 전자제어 유니트(26)는 상기 제동페달(2)이 운전자에 의해 조작되면서 제동감지 스위치(4)로부터 발생되는 제동 스위칭신호가 입력되고 있다고 판단되면, 회생제동 제어부(28)로부터 제동동작에 따라 차량의 발전이 이루어지면서 발생되는 회생제동에 대한 제동량의 신호를 입력받아 회생 제동량을 측정하게 된다(단계 S12).

그 상태에서, 상기 제동페달(2)에 설치된 답력 감지센서(6)에서 운전자의 발조작에 의해 발생되는 답력을 감지한 답력감지신호를 발생하게 되면, 상기 전자제어 유니트(26)에서는 신호 인터페이스(24)를 매개로 답력감지신호를 입력받아 제동페달(2)의 조작에 따라 가해지는 답력을 측정하게 된다(단계 S13).

그 다음에, 상기 전자제어 유니트(26)는 회생 제동량의 측정치와 제동페달의 답력 측정치를 상호 연산처리하여 제동유압을 적정하게 감압하기 위한 감압 어큐뮬레이터(34)의 캠위치를 결정하게 된다(단계 S14).

그리고, 상기 전자제어 유니트(26)는 회생 제동량에 따라 결정된 캠위치에 기초하여 모터 구동부(30)를 구동제어함에 따라 스텝모터(32)가 감압 어큐뮬레이터(34)의 캠(38)을 일정량만큼 회전시키도록 하게 되고, 상기 캠(38)의 회전에 따라 감압 어큐뮬레이터(34)의 피스톤(36)이 이동되면서 페달 실린더(8)로부터 유압경로(14)를 통해 전달되는 제동유압을 일정부분만큼 감압시킬 수 있게 된다(단계 S15).

그에 따라, 운전자의 입장에서는 제동동작에 따라 수반되는 회생 제동량과는 무관하게 원하는 제동력을 얻을 수 있게 된다.

상기한 실시예를 갖는 본 발명은 그 실시양태에 구애받지 않고 그 기술적 요지를 벗어나지 않는 한도 내에서 얼마든지 다양하게 변형하여 실시할 수 있도록 되어 있음은 물론이다.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 전기 자동차 또는 하이브리드형 전기 자동차에 있어서 차량의 제동동작시에 수반되는 발전에 의한 회생제동에 관계없이 운전자가 원하는 제동력이 확보될 수 있도록 제동유압을 감압처리할 수 있도록 함에 따라, 회생제동의 유발에 의한 운전자의 제동조작에 대한 혼란을 상쇄시킬 수 있도록 함과 더불어, 제동감의 변화가 없어지게 됨에 따라 최대의 회생 제동량을 적용하여 차량의 발전을 수행할 수 있다는 효과를 갖게 된다.

Claims

제동페달의 조작에 따라 피스톤동작되어 제동유압을 발생하는 페달 실린더와, 유압경로를 통해 페달 실린더로부터의 제동유압을 전달받아 제동 부스터의 로드를 이동시켜서 차륜의 제동을 수행하는 부스터 실린더를 갖춘 차량의 제동장치에 있어서,

상기 제동페달의 운전자 조작상태를 감지하는 제동감지수단과,

운전자에 의해 가해지는 제동페달의 답력을 감지하는 답력감지수단,

차량의 제동동작에 따라 수반되는 회생제동에 따른 제동량을 발생하는 회생제동 제어수단,

상기 제동감지수단으로부터 제동페달의 조작이 감지되면, 상기 답력감지수단으로부터 감지되는 답력과 회생제동 제어수단으로부터의 회생 제동량을 연산처리하여 제동유압을 일정치만큼 감압시키기 위한 제어를 수행하는 제어수단 및,

상기 제어수단의 제어하에 페달 실린더로부터 유압경로를 통해 발생되는 제동유압을 감압시키기 위한 제동압 감압수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 제동압 감압 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제동감지수단은 상기 제동 페달 측에 설치된 제동감지 스위치로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 제동압 감압 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 답력감지수단은 상기 제동페달의 운전자 발이 접촉되는 부위에 설치된 답력감지센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량의 제동압 감압 제어장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제동압 감압수단은 상기 제어수단의 구동제어에 따라 제동유압을 일정치만큼 감압하기 위한 구동을 수행하는 모터 구동부와, 모터 구동부의 구동에 따하 회전구동되는 스텝모터 및, 상기 스텝모터의 회전에 연동되어 피스톤 동작되어 상기 유압경로로부터의 제동유압을 감압시키는 감압 어큐뮬레이터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 제동압 감압 제어장치.
제 4 항에 있어서, 상기 감압 어큐뮬레이터는 그 내측에서 감압동작을 위해 이동동작되는 피스톤과, 상기 스텝모터의 회전축과 회전중심을 이루도록 결합되어 상기 피스톤과 접촉하는 돌출부가 형성되어 있는 캠, 상기 피스톤의 감압을 위한 이동동작을 위해 설치된 리턴 스프링을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 제동압 감압 제어장치.