KR20060121388A

KR20060121388A - 전자유압식 제동시스템의 밸브제어방법

Info

Publication number: KR20060121388A
Application number: KR1020050043533A
Authority: KR
Inventors: 박만복
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2005-05-24
Filing date: 2005-05-24
Publication date: 2006-11-29
Also published as: KR100987083B1

Abstract

본 발명은 전자유압식 제동시스템의 밸브제어방법에 관한 것으로, CBS 제어에서 각 휠의 제동압력을 조절하기 위한 밸브의 작동횟수를 감소시켜 시스템의 내구성능을 향상시키는데 그 목적이 있다.

이를 위해 본 발명은, 밸브의 개폐에 의해 유압을 제어하여 제동을 실시하는 전자유압식 제동시스템의 제어방법에 있어서, 제동 시 차량의 운전상황이 CBS 제어인가를 판단하는 단계; CBS 제어이면 CBS 제어횟수를 카운터하여 카운터값에 따른 휠의 제동위치를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 휠의 제동위치에 따라 상기 밸브의 작동을 선택적으로 제어하여 전륜과 후륜의 휠 실린더에 가해지는 제동압을 조절하는 단계를 포함하는 것이다.

Description

전자유압식 제동시스템의 밸브제어방법{Method to control valve of Electro-Hydraulic Brake System}

도 1은 본 발명에 의한 전자유압식 제동시스템의 유압회로도,

도 2는 본 발명에 의한 전자유압식 제동시스템의 제어 구성도,

도 3은 본 발명에 의한 전자유압식 제동시스템의 밸브제어방법을 설명하기 위한 동작 흐름도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 브레이크 페달 40 : 마스터 실린더

50 : 유압펌프 51 : 모터

60 : 어큐뮬레이터 71 : 입구측 밸브

72 : 출구측 밸브 74 : 밸런스밸브

100 : 제어부 110 : 구동부

본 발명은 전자유압식 제동시스템에 관한 것으로, 특히 CBS(일반적인 제동모드) 제어에서 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 전자유압식 제동시스템의 밸브제어 방법에 관한 것이다.

현재의 제동시스템은 부스터(booster)를 포함한 유압식으로, ABS, TCS, ESP 시스템 등이 추가 보급되고 있는 실정이다. 제동시스템의 발전 방향은 운전자가 안락하고 운전하기 쉬운 쪽으로 진행되고 있다. 그 예로, IVHHS(Intelligent Vehicle Highway System)에 필요한 ACC(Autonomous Cruise Control), CAS(Collision Avoidance System)와 같은 AVGS(Autonomous Vehicle Guiding System) 기능, 힐-홀더(Hill-Holder) 시스템과 같은 업 그레이딩(upgrading) 기능, PA(Parking Aid) 기능 등을 갖는다.

이러한 기능을 갖기 위해서는 복잡한 기능을 통합할 수 있는 제동시스템이 요구되고 있으나, 기존에 사용되고 있는 유압식 하드웨어는 이런 기능을 발휘하는데 한계를 지니고 있었다.

이러한 한계를 극복하기 위해 최근에는 운전자의 페달압력을 감지한 후 유압식 모듈레이터를 이용하여 각 휠의 제동압력을 조절하는 전자유압식 제동시스템(EHB: Electro-Hydraulic Brake System)이 개발되었다.

전자유압식 제동시스템은 그 특수성으로 인해 ABS, TCS, ESP 시스템과는 달리 위급 상황에서만이 아니라 모든 상황에서 항상 작동하는 시스템이기 때문에 내구성능에 대한 문제를 고려하지 않을 수 없다.

예를 들어, 보통의 운전상황은 CBS(Convention Brake System; 일반적인 제동모드) 작동이 대부분이나, 종래 전자유압식 제동시스템은 CBS 제어상황인지에 관계없이 운전자가 브레이크페달을 밟으면 마스터 실린더의 제동압력이 각 휠 실린더에 인가되어 모든(예를 들어, 4개) 휠이 제동동작을 수행하게 되므로 각 휠의 제동압력을 조절하기 위한 밸브의 작동횟수가 증가하게 된다.

이러한 제동압력 조절용 밸브의 작동횟수 증가는 밸브의 수명을 단축하게 되고, 나아가 에너지 소모와 작동소음 등의 제반 문제점을 갖게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 CBS(일반적인 제동모드) 제어에서 각 휠의 제동압력을 조절하기 위한 밸브의 작동횟수를 감소시켜 밸브의 수명을 연장할 수 있는 전자유압식 제동시스템의 밸브제어방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 제동압력 조절용 밸브의 작동횟수를 감소시킴에 따라 에너지 절약과 작동소음을 줄일 수 있는 전자유압식 제동시스템의 밸브제어방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 밸브의 개폐에 의해 유압을 제어하여 제동을 실시하는 전자유압식 제동시스템의 제어방법에 있어서, 제동 시 차량의 운전상황이 CBS 제어인가를 판단하는 단계; CBS 제어이면 CBS 제어횟수를 카운터하여 카운터값에 따른 휠의 제동위치를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 휠의 제동위치에 따라 상기 밸브의 작동을 선택적으로 제어하여 전륜과 후륜의 휠 실린더에 가해지는 제동압을 조절하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 카운터값이 홀수이면 전륜 좌측과 후륜 우측의 휠 실린더에 제동압이 가해지도록 전륜 좌측과 후륜 우측의 밸브만을 제어하고, 상기 카운터값이 짝수이면 전륜 우측과 후륜 좌측의 휠 실린더에 제동압이 가해지도록 전륜 우측과 후륜 좌측의 밸브만을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 밸브는 전륜과 후륜의 휠 실린더 입구라인과 출구라인에 각각 설치되는 노말 클로즈형 솔레노이드밸브인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 전자유압식 제동시스템의 유압회로도이다.

도 1에서, 전자유압식 제동시스템은 브레이크 페달(10)의 작동여부를 감지하는 페달행정감지부(20)와, 브레이크 페달(10)의 작동에 의해 브레이크 유압을 공급하여 브레이크 작동을 일으키는 마스터 실린더(40)와, 오일탱크(30)의 브레이크 오일을 흡입하여 제동압을 형성하는 유압펌프(50) 및 모터(51)와, 상기 유압펌프(50)에서 가압된 오일을 축압하는 어큐뮬레이터(60)를 포함한다.

또한, 전자유압식 제동시스템은 상기 어큐뮬레이터(60)로부터 전륜(FR, FL)과 후륜(RR, RL)에 설치된 휠 실린더(A)로 연결되는 유압라인에 설치되어 어큐뮬레이터(60)에 축압된 오일이 휠 실린더(A)로 공급되거나 차단되도록 하는 입구측 밸브(71)와, 휠 실린더(A)로부터 오일탱크(30)로 연결되는 복귀 유압라인에 설치되어 휠 실린더(A)측 오일이 마스터 실린더(40)쪽 오일탱크(30)로 복귀되거나 차단되도록 하는 출구측 밸브(72)와, 전륜측(FR, FL) 좌우 휠 사이, 후륜측(RR, RL) 좌우 휠 사이에 설치되어 좌우 휠에 발생하는 제동압력의 편차 즉, 편제동을 방지하는 밸런스밸브(74)를 포함한다.

상기 입구측 및 출구측 밸브(71, 72)는 휠 실린더(A)로 공급된 브레이크 유압을 유입 또는 유출하기 위해 휠 실린더(A)의 입구측과 출구측에 각각 설치되는 노말 클로즈형(NC) 솔레노이드밸브이고, 상기 밸런스밸브(74)는 노말 오픈형(NO) 솔레노이드밸브이다.

그리고, 전자유압식 제동시스템은 시스템의 고장 등을 대비한 것으로 마스터 실린더(40)에서 형성된 제동압이 휠 실린더(A) 쪽으로 직접 공급되어 제동이 이루어지도록 하는 별도의 유압라인(43)을 형성하며, 상기 유압라인(43)에는 유압라인(43)을 개폐하는 컷밸브(42)가 설치된다.상기 컷밸브(42)는 노말 오픈형(NO) 솔레노이드밸브이다.

또한, 전자유압식 제동시스템은 마스터 실린더(40)의 유압을 감지하는 실린더유압감지부(41)와, 어큐뮬레이터(60)의 유압을 감지하는 축압기유압감지부(61)와, 각각의 전륜(FR, FL)과 후륜(RR, RL) 휠에 인가되는 유압을 검출하는 휠 유압감지부(73)를 포함한다.

이러한 구성의 전자유압식 제동시스템은 다음과 같이 동작한다.

먼저, 운전자가 브레이크 페달(10)을 조작하여 마스터 실린더(40) 측의 실린더유압감지부(41)를 통해 브레이크 페달(10)의 가압이 감지되면, 후술하는 전자제어장치(ECU)의 제어를 통해 평소 축압된 상태를 유지하는 어큐뮬레이터(60)로부터 전륜(FR, FL)과 후륜(RR, RL)의 휠 실린더(A)로 제동압이 가해지도록 입구측 밸브(71)가 열린다. 어큐뮬레이터(60)의 내부에는 평소 설정된 제동압이 유지되도록 유압펌프(50)의 구동에 의해 오일이 축압되며, 유압펌프(50)의 구동시기는 어큐뮬레 이터(60)의 출구측에 마련된 축압기유압감지부(61)의 감지를 통해 제어된다.

반면, 제동이 해제될 때는 전자제어장치의 제어를 통해 입구측 밸브(71)가 닫히고 출구측 밸브(72)가 열려 휠 실린더(A) 측 오일이 마스터실린더(40)쪽 오일탱크(30)로 복귀된다. 이때 입구측 밸브(71)와 출구측 밸브(72)는 전자제어장치의 제어를 통해 번갈아 반복 개폐됨으로써 통상의 ABS의 동작원리와 마찬가지로 휠 실린더(A)에 반복적인 제동압이 가해지도록 하여 전륜(FR, FL)과 후륜(RR, RL)의 노면슬립이 방지되도록 한다.

도 2는 본 발명에 의한 전자유압식 제동시스템의 제어 구성도로서, 도 1과 동일한 부분에 대해서는 중복되는 설명을 생략한다.

도 2에서, 제어부(100)는 페달행정감지부(20), 실린더유압감지부(41), 축압기유압감지부(61), 휠 유압감지부(73), 휠 속도감지부(90)로부터 감지된 신호를 입력받아 제동시스템의 제동동작을 제어하는 전자제어장치(ECU)로서, 브레이크 페달(10)의 조작에 의한 제동 시 CBS 제어상황인지를 판단하여 CBS 제어상황이면 카운터값을 증가시켜 카운터값에 따라 전륜(FR, FL)과 후륜(RR, RL)에 설치된 입구측 및 출구측 밸브(71, 72)의 작동을 선택적으로 제어한다.

구동부(110)는 제어부(100)로부터 제어신호를 입력받아 컷밸브(42), 모터(51), 입구측 및 출구측 밸브(71, 72), 밸런스밸브(74)의 구동을 제어한다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 전자유압식 제동시스템의 밸브제어방법의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 전자유압식 제동시스템의 밸브제어방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.

먼저, 운전자가 브레이크 페달(10)에 제동력을 가하면 제어부(100)는 페달행정감지부(20) 및 실린더유압감지부(41)로부터 신호를 입력받아 제동상태인가를 판단한다(S100).

제동상태이면, 제어부(100)는 휠 속도감지부(90)를 포함한 다수의 센서(도시되지 않음)로부터 신호를 입력받아 현재의 운전상황이 CBS 제어상황인지를 판단한다(S110). 보통의 운전상황은 CBS 작동이 대부분이며 CBS 제어상황을 판단하는 방법은 주지적인 관용기술이므로 상세설명을 생략한다.

CBS 제어상황이 아니면, ABS, TCS, ESP 또는 급제동 상태이므로 제어부(100)는 전륜(FR, FL)과 후륜(RR, RL)의 모든(예, 4개) 휠 실린더(A)에 제동압이 가해지도록 4개의 입구측 밸브(71)를 제어하여 4개의 입구측 밸브(71)를 모두 열어준다.

이후, 제동이 해제될 때는 제어부(100)의 제어를 통해 4개의 입구측 밸브(71)가 닫히고 4개의 출구측 밸브(72)가 열려 휠 실린더(A) 측 오일이 마스터실린더(40)쪽 오일탱크(30)로 복귀된다.

이와 같이, 4개의 입구측 밸브(71)와 4개의 출구측 밸브(72)는 제어부(100)의 제어를 통해 번갈아 반복 개폐됨으로써 4개의 휠 실린더(A)에 반복적인 제동압이 가해지도록 하여 전륜(FR, FL)과 후륜(RR, RL)을 제어한다(S111).

반면, CBS 제어상황이면 제어부(100)는 CBS 제어횟수를 카운터하는 카운터값을 증가하여 카운터값이 홀수인가를 판단한다(S120~S130). 이는 카운터값에 따라 전륜(FR, FL)과 후륜(RR, RL)의 휠 실린더(A)에 가해지는 제동압을 선택적으로 조 절하여 입구측 밸브(71)와 출구측 밸브(72)의 작동횟수를 아래와 같이 1/2로 감소시키기 위함이다.

카운터값이 홀수이면, 전륜 좌측(FL)과 후륜 우측(RR)의 두 개의 휠 실린더(A)에만 제동압이 가해지도록 전륜 좌측(FL)과 후륜 우측(RR)의 2개의 입구측 밸브(71)를 제어하여 2개의 입구측 밸브(71)만을 열어준다.

이후, 제동이 해제될 때는 제어부(100)의 제어를 통해 2개의 입구측 밸브(71)가 닫히고 전륜 좌측(FL)과 후륜 우측(RR)의 2개의 출구측 밸브(72)가 열려 휠 실린더(A) 측 오일이 마스터실린더(40)쪽 오일탱크(30)로 복귀된다.

이와 같이, 2개의 입구측 밸브(71)와 2개의 출구측 밸브(72)는 제어부(100)의 제어를 통해 번갈아 반복 개폐됨으로써 2개의 휠 실린더(A)에 반복적인 제동압이 가해지도록 하여 전륜 좌측(FL)과 후륜 우측(RR)을 제어한다(S140).

카운터값이 짝수이면, 전륜 우측(FR)과 후륜 좌측(RL)의 두 개의 휠 실린더(A)에만 제동압이 가해지도록 전륜 우측(FR)과 후륜 좌측(RL)의 2개의 입구측 밸브(71)를 제어하여 2개의 입구측 밸브(71)만을 열어준다.

이후, 제동이 해제될 때는 제어부(100)의 제어를 통해 2개의 입구측 밸브(71)가 닫히고 전륜 우측(FR)과 후륜 좌측(RL)의 2개의 출구측 밸브(72)가 열려 휠 실린더(A) 측 오일이 마스터실린더(40)쪽 오일탱크(30)로 복귀된다.

이와 같이, 2개의 입구측 밸브(71)와 2개의 출구측 밸브(72)는 제어부(100)의 제어를 통해 번갈아 반복 개폐됨으로써 2개의 휠 실린더(A)에 반복적인 제동압이 가해지도록 하여 전륜 우측(FR)과 후륜 좌측(RL)을 제어한다(S150).

상기의 설명에서와 같이, 본 발명에 의한 전자유압식 제동시스템의 밸브제어방법에 의하면, CBS 제어상황에서 각 휠의 제동압력을 조절하기 위한 밸브의 작동횟수를 1/2로 감소시켜 밸브의 내구 수명을 2배로 연장할 수 있으며, 나아가 에너지 절약과 작동소음을 줄일 수 있다는 효과가 있다.

상기에서 설명한 것은 본 발명에 의한 전자유압식 제동시스템의 밸브제어방법을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

Claims

밸브의 개폐에 의해 유압을 제어하여 제동을 실시하는 전자유압식 제동시스템의 제어방법에 있어서,

제동 시 차량의 운전상황이 CBS 제어인가를 판단하는 단계;

CBS 제어이면 CBS 제어횟수를 카운터하여 카운터값에 따른 휠의 제동위치를 선택하는 단계; 및

상기 선택된 휠의 제동위치에 따라 상기 밸브의 작동을 선택적으로 제어하여 전륜과 후륜의 휠 실린더에 가해지는 제동압을 조절하는 단계를

포함하는 것을 특징으로 하는 전자유압식 제동시스템의 밸브제어방법.
제 1항에 있어서,

상기 카운터값이 홀수이면 전륜 좌측과 후륜 우측의 휠 실린더에 제동압이 가해지도록 전륜 좌측과 후륜 우측의 밸브만을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자유압식 제동시스템의 밸브제어방법.
제 1항에 있어서,

상기 카운터값이 짝수이면 전륜 우측과 후륜 좌측의 휠 실린더에 제동압이 가해지도록 전륜 우측과 후륜 좌측의 밸브만을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자유압식 제동시스템의 밸브제어방법.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 밸브는 전륜과 후륜의 휠 실린더 입구라인과 출구라인에 각각 설치되는 노말 클로즈형 솔레노이드밸브인 것을 특징으로 하는 전자유압식 제동시스템의 밸브제어방법.