KR101380866B1 - 차량 제동 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

차량 제동 시스템 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 제동 지시에 대응하여 가압 및 가압 해제되는 브레이크 페달; 브레이크 페달의 가압에 대응하는 반력을 발생시키는 페달 시뮬레이터; 리저버와 페달 시뮬레이터 사이의 브레이크액 공급을 조절하는 컷 밸브; 브레이크 페달이 가압되면 개방되어 부스터로의 상기 브레이크액 공급을 조절하는 가압 밸브; 브레이크 페달이 가압 해제되면 개방되어 리저버로의 브레이크액 공급을 조절하는 감압 밸브; 및 컷 밸브, 가압 밸브 및 감압 밸브 각각의 동작 시간에 따라 상기 각 밸브의 동작 전류를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명은 하이브리드 차량 및 전기 차량에 사용되는 전자 제어 유압 브레이크 또는 능동형 유압 브레이크 장치에 마련된 유압 밸브의 동작 전류를 제어함으로써, 운전 조건에 따른 AHB 시스템의 유압 제어 밸브의 장시간 동작, 브레이크 페달의 단품 편차 또는 페달 오프셋 발생에 의해 고장 검출 범위 이외의 구간에서 발생할 수 있는 유압 제어 밸브의 지속적 동작에 따른 밸브의 과열 현상 및 내구성 저하를 방지할 수 있다.

Description

차량 제동 시스템 및 그 제어방법{VEHICLE BRAKE SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 차량 제동 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브레이크 페달 작동에 따른 AHB 유압 제어 밸브의 지속적인 동작으로 인한 밸브 과열 방지 및 내구성 향상을 위한 차량 제동 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
하이브리드 차량 및 전기 차량(Electric Vehicle)은 내연기관인 엔진과 배터리에 저장된 전기 에너지를 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 차량에는 제동 성능 향상을 위해 능동형 유압 브레이크(Active Hydraulic Brake; 이하 "AHB"라 함) 시스템이 마련되어 있다.
여기서 AHB 시스템은 고압으로 충전된 브레이크 액을 직접 부스터에 공급하여 운전자의 제동 의지에 해당하는 제동력을 발생시킨다.
AHB 시스템은 페달 시뮬레이터(Pedal Simulator) 및 유압 파워 장치(Hydraulic Power System)를 포함한다. 여기서 페달 시뮬레이터는 운전자에 의해 가압된 브레이크 페달의 답력에 대응하는 반력을 발생시키고, 유압 파워 장치는 브레이크 액을 고압으로 충전하고 브레이크 페달의 답력에 대응하는 압력을 부스터에 공급하여 마스터 실린더가 충분한 압력을 발생시킬 수 있도록 한다. 이 때, 마스터 실린더는 발생된 압력을 횔 실린더로 공급하고, 휠 실린더는 마스터 실린더로부터 공급된 압력을 이용하여 제동력을 발생시킴으로써 차량의 제동을 수행한다.
이러한 AHB 시스템은 기구적인 원리가 아닌 모터를 이용한 전자 제어를 통해 유압 밸브를 제어함으로써, 제동 시스템의 제어가 용이하여 회생 제동 시 연동할 수 있다는 장점을 갖고 있는 반면, 고장 검출 및 고장에 대한 강건한 제어에 어려움이 있다. 특히, 기구적/전기적 고장에 의한 고장 검출 이외에 기구의 노화 및 단품 편차에 의해 발생할 수 있는 브레이크 페달의 운동 범위에 편차가 발생하면 이를 측정하는 센서에서 실제 브레이크 페달이 가압되지 않았음에도 가압된 것으로 간주하고 AHB 시스템을 작동시켜 차량의 제동 동작을 수행할 가능성이 있다.
실제 시스템에서 이러한 오프셋(offset)을 검출하는 제어방법도 있지만, 경우에 따라 이러한 오프셋을 검출하는 조건을 만나지 못하는 경우도 있고, 실제로 오프셋을 잘못 검출하는 경우도 발생한다. 특히, 이러한 경우 차량의 동작 특성의 변화 뿐만 아니라, AHB 시스템을 작동시키는 컷 밸브, 가압 밸브 및 감압 밸브의 지속적인 동작으로 인해 밸브 과열 및 내구성 약화로 문제가 발생할 가능성이 있다.
하이브리드 차량 및 전기 차량에 사용되는 전자 제어 유압 브레이크 또는 능동형 유압 브레이크 장치에 마련된 유압 밸브의 동작 전류를 제어함으로써, 운전 조건에 따른 AHB 시스템의 유압 제어 밸브의 장시간 동작, 브레이크 페달의 단품 편차 또는 페달 오프셋 발생에 의해 고장 검출 범위 이외의 구간에서 발생할 수 있는 유압 제어 밸브의 지속적 동작에 따른 밸브의 과열 현상 및 내구성 저하를 방지할 수 있는 차량 제동 시스템 및 그 제어방법을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량 제동 시스템은 차량의 제동 지시에 대응하여 가압 및 가압 해제되는 브레이크 페달; 상기 브레이크 페달의 가압에 대응하는 반력을 발생시키는 페달 시뮬레이터; 리저버와 상기 페달 시뮬레이터 사이의 브레이크액 공급을 조절하는 컷 밸브; 상기 브레이크 페달이 가압되면 개방되어 부스터로의 상기 브레이크액 공급을 조절하는 가압 밸브; 상기 브레이크 페달이 가압 해제되면 개방되어 상기 리저버로의 상기 브레이크액 공급을 조절하는 감압 밸브; 및 상기 컷 밸브, 상기 가압 밸브 및 상기 감압 밸브 각각의 동작 시간을 카운트하고, 상기 카운트된 상기 동작 시간에 따라 각 밸브의 동작 전류를 제어하는 제어부;를 포함합니다.
또한 제어부는 컷 밸브에 흐르는 전류값이 설정된 제한 전류값 이상이고, 컷 밸브에 제한 전류값 이상의 전류가 흐른 시간이 설정된 전류 제한 허용 시간을 초과하면 컷 밸브의 동작 전류를 설정된 제한 전류값으로 제한한다.
또한 제어부는 가압 밸브에 흐르는 전류값이 설정된 제한 전류값 이상이고, 가압 밸브에 제한 전류값 이상의 전류가 흐른 시간이 설정된 전류 제한 허용 시간을 초과하면 가압 밸브의 동작 전류를 설정된 제한 전류값으로 제한한다.
또한 설정된 제한 전류값 및 상기 설정된 전류 제한 허용 시간은 3차로 나뉜다.
또한 제어부는 감압 밸브에 흐르는 전류값이 설정된 제한 전류값 이상이고, 감압 밸브에 제한 전류값 이상의 전류가 흐른 시간이 설정된 전류 제한 허용 시간을 초과하면 감압 밸브의 동작 전류를 설정된 제한 전류값으로 제한한다.
또한 설정된 제한 전류값 및 상기 설정된 전류 제한 허용 시간은 3차로 나뉜다.
본 발명의 일 측면에 따른 차량 제동 시스템의 제어방법은 브레이크 페달, 브레이크 페달의 가압에 대응하는 반력을 발생시키는 페달 시뮬레이터, 리저버와 페달 시뮬레이터 사이의 브레이크액 공급을 조절하는 컷 밸브, 브레이크 페달이 가압되면 개방되어 부스터로의 브레이크액 공급을 조절하는 가압 밸브, 브레이크 페달이 가압 해제되면 개방되어 리저버로의 브레이크액 공급을 조절하는 감압 밸브를 포함하는 차량 제동 시스템의 제어방법에 있어서, 컷 밸브, 가압 밸브 및 감압 밸브 각각의 동작 시간을 카운트하고; 카운트된 동작 시간에 따라 각 밸브의 동작 전류를 제어한다.
또한 컷 밸브에 흐르는 전류값이 설정된 제한 전류값 이상이고, 컷 밸브에 제한 전류값 이상의 전류가 흐른 시간이 설정된 전류 제한 허용 시간을 초과하면 컷 밸브의 동작 전류를 설정된 제한 전류값으로 제한한다.
또한 가압 밸브에 흐르는 전류값이 설정된 제한 전류값 이상이고, 가압 밸브에 제한 전류값 이상의 전류가 흐른 시간이 설정된 전류 제한 허용 시간을 초과하면 가압 밸브의 동작 전류를 설정된 제한 전류값으로 제한한다.
또한 감압 밸브에 흐르는 전류값이 설정된 제한 전류값 이상이고, 감압 밸브에 제한 전류값 이상의 전류가 흐른 시간이 설정된 전류 제한 허용 시간을 초과하면 감압 밸브의 동작 전류를 설정된 제한 전류값으로 제한한다.
본 발명은 하이브리드 차량 및 전기 차량에 사용되는 전자 제어 유압 브레이크 또는 능동형 유압 브레이크 장치에 마련된 유압 밸브의 동작 전류를 제어함으로써, 운전 조건에 따른 AHB 시스템의 유압 제어 밸브의 장시간 동작, 브레이크 페달의 단품 편차 또는 페달 오프셋 발생에 의해 고장 검출 범위 이외의 구간에서 발생할 수 있는 유압 제어 밸브의 지속적 동작에 따른 밸브의 과열 현상 및 내구성 저하를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제동 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제동 시스템의 상세 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제동 시스템의 제어방법을 도시한 전체적인 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제동 시스템에 마련된 컷 밸브의 동작 시간에 따른 전류 제어방법을 도시한 흐름도이다.
도 5a, 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제동 시스템에 마련된 가압 밸브의 동작 시간에 따른 전류 제어방법을 도시한 흐름도이다.
도 6a, 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제동 시스템에 마련된 감압 밸브의 동작 시간에 따른 전류 제어방법을 도시한 흐름도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량 제동 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량 제동 시스템에 마련된 유압 파워 장치의 상세 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제동 시스템은 차량의 전후좌우에 회전 가능하게 마련된 차륜(10)과, 운전자에 의해 가압 또는 가압 해제되어 차량의 제동을 지시하는 브레이크 페달(21)과, 브레이크 페달(21)의 답력을 배력시키는 부스터(22)와, 부스터(22)의 배력에 의해 유압을 발생시키는 마스터 실린더(23)와, 브레이크액을 저장하는 리저버(24)와, 운전자에 의해 가압된 브레이크 페달의 답력에 대응하는 반력을 발생시키는 페달 시뮬레이터(25), 각 차륜(10)에 설치되어 마스터 실린더(23)로부터 공급되는 유압 작용력을 기계적 힘으로 변환하는 휠 실린더(26)와, 브레이크 페달(21)의 기계적인 운동량(브레이크 페달의 위치)인 페달 스트로크를 검출하는 페달 스트로크 검출부(27)와, 브레이크액을 고압으로 충전하고 브레이크 페달(21)의 답력에 대응하는 브레이크액을 부스터(22)에 공급하여 마스터 실린더(23)가 충분한 압력을 발생시킬 수 있도록 하는 유압 파워부(30)와, 마스터 실린더(23)에서 휠 실린더(26)로 공급되는 유압 작용력을 증압 또는 감압하여 압력을 조절하는 유압 조절부(50)와, 운전자의 제동 의지에 따른 목표 제동력에 대응하는 유압 제동력이 발생되도록 유압 파워부(30) 및 유압 조절부(50)를 제어하는 제어부(60)를 포함한다.
도 2를 참조하여 유압 파워부(30)를 구체적으로 설명하도록 한다.
유압 파워부(30)는 리저버(24)와 페달 시뮬레이터(25) 사이의 유압 라인에 마련되어 페달 시뮬레이터(25)의 압력을 검출하는 페달 시뮬레이터 압력 검출부(31)와, 리저버(24)와 페달 시뮬레이터(25) 사이의 유압 라인에 마련되어 리저버(24)와 페달 시뮬레이터(25) 사이의 브레이크액의 공급을 조절하는 컷 밸브(32)와, 리저버(24)의 브레이크액을 펌핑하여 토출시키는 펌프(34)와, 펌프(34)로부터 토출된 브레이크액의 노이즈 및 맥동을 감소시키고, 이 브레이크액을 임시 저장하는 고압 어큐뮬레이터(35)와, 펌프(34)와 고압 어큐뮬레이터(35) 사이의 유압 라인에 마련되어, 고압 어큐뮬레이터(35)의 압력을 검출하는 고압 어큐뮬레이터 압력 검출부(36), 고압 어큐뮬레이터(35)와 부스터(22) 사이의 유압 라인에 마련되어 브레이크 페달(21)이 가압되면 개방되어 부스터(22)로의 브레이크액 공급을 조절하는 가압 밸브(apply valve; 37)와, 리저버(24)와 부스터(22) 사이의 유압 라인에 마련되어 브레이크 페달(21)이 가압 해제되면 개방되어 리저버(24)로의 브레이크액 공급을 조절하는 감압 밸브(release valve; 39)와, 부스터(22)의 압력을 검출하는 부스터 압력 검출부(41)를 포함한다.
유압 조절부(50)는 마스터 실린더(23)와 유압 라인을 통해 연결되어 있어 마스터 실린더(23)로부터 브레이크액을 공급받고, 공급받은 브레이크액을 조절하여 휠 실린더(26)로 공급한다.
이러한 유압 조절부(50)는 리저버(24)의 브레이크액을 펌핑하여 각 휠 실린더(26) 측으로 공급하는 유압펌프(미도시)와, 유압펌프에 의해 펌핑된 브레이크액을 임시 저장하는 저압 어큐뮬레이터(미도시)와, 마스터 실린더(23)로부터 공급된 브레이크액을 휠실린더(26)로 공급 또는 리저버(24)로 복귀시키는 솔레노이드밸브를 포함한다.
여기서 솔레노이드 밸브는 리저버(24), 마스터 실린더(23)와 휠 실린더(26) 사이의 유압 라인에 마련되고 통전되기 전에는 밸브 유로를 개방하고 통전되면 밸브 유로를 폐쇄하는 노멀 오픈(Normal Open; NO) 솔레노이드 밸브와, 휠 실린더(23), 저압 어큐뮬레이터(미도시), 리저버(24) 사이의 유압 라인에 마련되고 통전되기 전에는 밸브 유로를 폐쇄하고 통전되면 밸브 유로를 개방하는 노멀 클로즈(Normal Close; NC) 솔레노이드 밸브를 가진다.
이러한 유압 조절부(50)는 휠 실린더(26)의 유압 제동력 증가 시, 제어부(60)의 명령에 따라 노멀 오픈 솔레노이드 밸브를 개방시키고 유압펌프를 구동시켜 리저버(24) 또는 저압 어큐뮬레이터의 브레이크액을 노멀 오픈 솔레노이드 밸브를 통해 휠 실린더(26)로 공급하여 휠 실린더(26)의 압력을 증가시킨다. 이 때, 마스터 실린더(23) 측의 유압 라인을 거치지 않고 리저버(24)와 유압펌프 사이에 연결된 유압 라인을 통해 리저버(24)에서 휠 실린더(26)로 압력을 직접 공급하는 것이 가능하다.
그리고 유압 조절부(50)는 휠 실린더(26)의 유압 제동력 감소 시, 제어부(60)의 명령에 따라 유압펌프를 정지시키고 노멀 클로즈 솔레노이드 밸브를 개방시켜 휠 실린더(26)의 브레이크액을 노멀 클로즈 솔레노이드 밸브를 통해 리저버(24)로 귀환되도록 함으로써 휠 실린더(26) 내의 압력을 감소시킨다. 이 때, 휠 실린더(26)에서 방출된 브레이크액은 저압 어큐뮬레이터에 임시적으로 저장되는 것도 가능하다.
그리고 유압 조절부(50)는 감압 및 증압을 통하여 휠 실린더(26)에 적정 압력이 작용하면 제어부(60)의 명령에 따라 노멀 오픈 솔레노이드 밸브 및 노멀 클로즈 솔레노이드 밸브를 닫아 휠 실린더(26)의 압력을 유지시킨다.
제어부(60)는 컷 밸브(32), 가압 밸브(37) 및 감압 밸브(39) 각각의 동작 시간에 따라 각 밸브의 동작 전류를 제어한다.
이하에서는 도 3 및 도 4 내지 도 6b를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제동 시스템의 제어방법을 설명하도록 한다.
기본적으로 운전자가 브레이크 페달(21)을 가압 또는 가압 해제함에 따라 유압 제어 밸브를 제어하는 모드 및 각 밸브를 제어하는 전류가 결정된다.
먼저 제어부(60)는 페달 시뮬레이터 압력 검출부(31)로부터 전송된 페달 시뮬레이터(25)의 압력과 페달 스트로크 검출부(27)로부터 전송된 브레이크 페달(21)의 스트로크를 기초로 하여 유압 제어 밸브를 제어 모드를 결정하고, 제어 모드에 따른 제어 밸브를 선택한다(100). 이 때, 제어 모드에 따라 하나의 유압 제어 밸브가 동작할 수도 있고, 둘 이상의 유압 제어 밸브가 동시에 동작할 수도 있다.
이하에서는 도 4를 참조하여 세 개의 유압 제어 밸브 중 컷 밸브의 전류 제어방법에 대해 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제동 시스템에 마련된 컷 밸브의 동작 시간에 따른 전류 제어방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 제어부(60)는 미리 설정되어 있는 정상범위 전류로 컷 밸브(32)가 동작하도록 제어한다(202).
이후 제어부(60)는 컷 밸브(32)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 제한 전류값(예: 1A) 이상인지 여부를 판단한다(204).
판단 결과, 컷 밸브(32)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 제한 전류값 미만이면(204에서의 '아니오') 제어부(60)는 카운터를 감소시키고(206) 동작 202로 리턴하여 지속적으로 정상범위 전류로 컷 밸브(32)가 동작하도록 제어한다.
한편, 컷 밸브(32)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 제한 전류값 이상이면(204에서의 '예') 제어부(60)는 컷 밸브(32)에 제한 전류값 이상의 전류가 흐르는 시간을 측정하기 위한 카운터를 증가시킨다(208).
이후 제어부(60)는 카운터 값이 전류 제한 허용 시간(예:１분)을 초과하였는지 여부를 판단한다(210).
판단 결과, 카운터 값이 전류 제한 허용 시간을 초과하지 않았으면(210에서의 '아니오') 제어부(60)는 동작 208로 리턴한다.
한편, 제어부(60)는 카운터 값이 전류 제한 허용 시간을 초과하였으면(210에서의 '예') 제어부(60)는 컷 밸브 전류 제한 플래그를 설정하고, 컷 밸브(32)의 동작 전류를 일정한 값(예: 1A)으로 제한한다(212).
컷 밸브(32)가 제한된 전류값으로 동작하는 동안 제어부(60)는 운전자에 의한 페달 가압 상태 또는 가압 해제 상태가 유지되는지 여부를 판단한다(214).
판단 결과, 운전자에 의한 페달 가압 상태 또는 가압 해제 상태가 유지되지 않으면 즉, 페달 가압 상태에서 가압 해제 상태로 변화되었거나 페달 가압 해제 상태에서 가압 상태로 변화되었으면 제어부(60)는 동작 204로 리턴한다. 예를 들어, 컷 밸브(32)가 제한된 전류값으로 동작하는 도중 페달 가압 상태에서 가압 해제 상태로 변화되면 컷 밸브(32)에 흐르는 전류값이 제한 전류값 미만이 되므로(204에서의 '아니오') 제어부(60)는 카운터를 감소시키고(206) 동작 202로 리턴한다. 이후, 운전자에 의해 다시 페달 가압 해제 상태에서 가압 상태로 변화되면 전류 제한 허용 시간에서 최소 동작 허용 시간을 뺀 값과 비교하여 리셋되는 카운터 값을 결정하게 된다. 이 때의 동작 전류는 이전에 사용되고 있던 제한 전류값을 그대로 사용하게 된다.
한편, 운전자에 의한 페달 가압 상태 또는 가압 해제 상태가 유지되면(214에서의 '예') 제어부(60)는 다시 페달 가압 해제 후 설정 시간(예: 5분)이 경과되었는지 여부를 판단한다(216).
판단 결과, 페달 가압 해제 후 설정 시간이 경과되지 않았으면(216에서의 '아니오') 제어부(60)는 동작 100으로 리턴하여 지속적으로 유압 제어 밸브의 전류값을 제어한다.
한편, 페달 가압 해제 후 설정 시간이 경과되었으면(216에서의 '예') 제어부(60)는 차량의 제동 동작이 완료된 것으로 판단하고, 카운터 값을 리셋한 후 차량의 제동 동작을 종료한다.
이하에서는 도 5a, 도 5b를 참조하여 세 개의 유압 제어 밸브 중 가압 밸브의 전류 제어방법에 대해 설명하도록 한다.
도 5a, 도 5b는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제동 시스템에 마련된 가압 밸브의 동작 시간에 따른 전류 제어방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 제어부(60)는 페달 시뮬레이터 압력 검출부(31)로부터 전송된 페달 시뮬레이터(25)의 압력과 페달 스트로크 검출부(27)로부터 전송된 브레이크 페달(21)의 스트로크를 기초로 하여 가압 밸브의 동작 전류값을 결정하고, 결정된 동작 전류값으로 가압 밸브(37)가 동작하도록 제어한다(302).
이후 제어부(60)는 가압 밸브(37)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 1차 제한 전류값(예: 1.7A) 이상인지 여부를 판단한다(304).
판단 결과, 가압 밸브(37)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 1차 제한 전류값 미만이면(304에서의 '아니오') 제어부(60)는 1차 카운터를 감소시키고(306) 동작 302로 리턴하여 지속적으로 결정된 동작 전류값으로 가압 밸브(37)가 동작하도록 제어한다.
한편, 가압 밸브(37)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 1차 제한 전류값 이상이면(304에서의 '예') 제어부(60)는 가압 밸브(37)에 1차 제한 전류값 이상의 전류가 흐르는 시간을 측정하기 위한 1차 카운터를 증가시킨다(308).
이후 제어부(60)는 1차 카운터 값이 1차 전류 제한 허용 시간(예:１분)을 초과하였는지 여부를 판단한다(310).
판단 결과, 1차 카운터 값이 1차 전류 제한 허용 시간을 초과하지 않았으면(310에서의 '아니오') 제어부(60)는 동작 308로 리턴한다.
한편, 제어부(60)는 1차 카운터 값이 1차 전류 제한 허용 시간을 초과하였으면(310에서의 '예') 제어부(60)는 가압 밸브 전류 제한 플래그를 설정하고, 가압 밸브(37)가 1차 제한 전류값(예: 1.7A)으로 동작하도록 제어한다(312).
가압 밸브(37)가 1차 제한 전류값(예: 1.7A)으로 동작하는 동안 제어부(60)는 운전자에 의한 페달 가압 상태가 유지되는지 여부를 판단한다(314).
판단 결과, 운전자에 의한 페달 가압 상태가 유지되지 않으면 즉, 페달 가압 상태에서 가압 해제 상태로 변화되었으면 제어부(60)는 동작 304로 리턴한다. 예를 들어, 가압 밸브(37)가 1차 제한 전류값으로 동작하는 도중 페달 가압 상태에서 가압 해제 상태로 변화되면 가압 밸브(37)에 흐르는 전류값이 1차 제한 전류값 미만이 되므로(304에서의 '아니오') 제어부(60)는 카운터를 감소시키고(306) 동작 302로 리턴한다. 이후, 운전자에 의해 다시 페달 가압 해제 상태에서 가압 상태로 변화되면 전류 제한 허용 시간에서 최소 동작 허용 시간을 뺀 값과 비교하여 리셋되는 카운터 값을 결정하게 된다. 이 때의 동작 전류는 이전에 사용되고 있던 1차 제한 전류값을 그대로 사용하게 된다.
한편, 운전자에 의한 페달 가압 상태가 유지되면(314에서의 '예') 제어부(60)는 다시 가압 밸브(37)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 2차 제한 전류값(예: 1.55A) 이상인지 여부를 판단한다(316).
판단 결과, 가압 밸브(37)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 2차 제한 전류값 미만이면(316에서의 '아니오') 제어부(60)는 2차 카운터를 감소시키고(318) 동작 312로 리턴하여 지속적으로 1차 제한 전류값으로 가압 밸브(37)가 동작하도록 제어한다.
한편, 가압 밸브(37)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 2차 제한 전류값 이상이면(316에서의 '예') 제어부(60)는 가압 밸브(37)에 2차 제한 전류값 이상의 전류가 흐르는 시간을 측정하기 위한 2차 카운터를 증가시킨다(320).
이후 제어부(60)는 2차 카운터 값이 2차 전류 제한 허용 시간(예:１분)을 초과하였는지 여부를 판단한다(322).
판단 결과, 2차 카운터 값이 2차 전류 제한 허용 시간을 초과하지 않았으면(322에서의 '아니오') 제어부(60)는 동작 320으로 리턴한다.
한편, 제어부(60)는 2차 카운터 값이 2차 전류 제한 허용 시간을 초과하였으면(322에서의 '예') 제어부(60)는 가압 밸브 전류 제한 플래그를 설정하고, 가압 밸브(37)가 2차 제한 전류값(예: 1.55A)으로 동작하도록 제어한다(324).
가압 밸브(37)가 2차 제한 전류값(예: 1.55A)으로 동작하는 동안 제어부(60)는 운전자에 의한 페달 가압 상태가 유지되는지 여부를 판단한다(326).
판단 결과, 운전자에 의한 페달 가압 상태가 유지되지 않으면 즉, 페달 가압 상태에서 가압 해제 상태로 변화되었으면 제어부(60)는 동작 316으로 리턴한다. 예를 들어, 가압 밸브(37)가 2차 제한 전류값으로 동작하는 도중 페달 가압 상태에서 가압 해제 상태로 변화되면 가압 밸브(37)에 흐르는 전류값이 2차 제한 전류값 미만이 되므로(316에서의 '아니오') 제어부(60)는 2차 카운터를 감소시키고(318) 동작 312로 리턴한다. 이후, 운전자에 의해 다시 페달 가압 해제 상태에서 가압 상태로 변화되면 전류 제한 허용 시간에서 최소 동작 허용 시간을 뺀 값과 비교하여 리셋되는 카운터 값을 결정하게 된다. 이 때의 동작 전류는 이전에 사용되고 있던 2차 제한 전류값을 그대로 사용하게 된다.
한편, 운전자에 의한 페달 가압 상태가 유지되면(326에서의 '예') 제어부(60)는 다시 가압 밸브(37)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 3차 제한 전류값(예: 1.4A) 이상인지 여부를 판단한다(330).
판단 결과, 가압 밸브(37)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 3차 제한 전류값 미만이면(330에서의 '아니오') 제어부(60)는 3차 카운터를 감소시키고(328) 동작 324로 리턴하여 지속적으로 2차 제한 전류값으로 가압 밸브(37)가 동작하도록 제어한다.
한편, 가압 밸브(37)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 3차 제한 전류값 이상이면(330에서의 '예') 제어부(60)는 가압 밸브(37)에 3차 제한 전류값 이상의 전류가 흐르는 시간을 측정하기 위한 3차 카운터를 증가시킨다(332).
이후 제어부(60)는 3차 카운터 값이 3차 전류 제한 허용 시간(예:１분)을 초과하였는지 여부를 판단한다(334).
판단 결과, 3차 카운터 값이 3차 전류 제한 허용 시간을 초과하지 않았으면(334에서의 '아니오') 제어부(60)는 동작 332로 리턴한다.
한편, 제어부(60)는 3차 카운터 값이 3차 전류 제한 허용 시간을 초과하였으면(334에서의 '예') 제어부(60)는 가압 밸브 전류 제한 플래그를 설정하고, 가압 밸브(37)가 3차 제한 전류값(예: 1.4A)으로 동작하도록 제어한다(336).
가압 밸브(37)가 3차 제한 전류값으로 동작하는 동안 제어부(60)는 운전자에 의한 페달 가압 상태가 유지되는지 여부를 판단한다(338).
판단 결과, 운전자에 의한 페달 가압 상태가 유지되지 않으면(338에서의 '아니오') 즉, 페달 가압 상태에서 가압 해제 상태로 변화되었으면 제어부(60)는 동작 330으로 리턴한다. 예를 들어, 가압 밸브(37)가 3차 제한 전류값으로 동작하는 도중 페달 가압 상태에서 가압 해제 상태로 변화되면 가압 밸브(37)에 흐르는 전류값이 3차 제한 전류값 미만이 되므로(330에서의 '아니오') 제어부(60)는 3차 카운터를 감소시키고(328) 동작 324로 리턴한다. 이후, 운전자에 의해 다시 페달 가압 해제 상태에서 가압 상태로 변화되면 전류 제한 허용 시간에서 최소 동작 허용 시간을 뺀 값과 비교하여 리셋되는 카운터 값을 결정하게 된다. 이 때의 동작 전류는 이전에 사용되고 있던 3차 제한 전류값을 그대로 사용하게 된다.
한편, 운전자에 의한 페달 가압 상태가 유지되면(338에서의 '예') 제어부(60)는 이후 페달 가압 해제 후 설정 시간(예: 5분)이 경과되었는지 여부를 판단한다(340).
판단 결과, 페달 가압 해제 후 설정 시간이 경과되지 않았으면(340에서의 '아니오') 제어부(60)는 동작 100으로 리턴하여 지속적으로 유압 제어 밸브의 전류값을 제어한다.
한편, 페달 가압 해제 후 설정 시간이 경과되었으면(340에서의 '예') 제어부(60)는 차량의 제동 동작이 완료된 것으로 판단하고, 카운터 값을 리셋한 후 차량의 제동 동작을 종료한다.
이하에서는 도 6a, 도 6b를 참조하여 세 개의 유압 제어 밸브 중 감압 밸브의 전류 제어방법에 대해 설명하도록 한다.
도 6a, 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따른 차량 제동 시스템에 마련된 감압 밸브의 동작 시간에 따른 전류 제어방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 제어부(60)는 페달 시뮬레이터 압력 검출부(31)로부터 전송된 페달 시뮬레이터(25)의 압력과 페달 스트로크 검출부(27)로부터 전송된 브레이크 페달(21)의 스트로크를 기초로 하여 감압 밸브(39)의 동작 전류값을 결정하고, 결정된 동작 전류값으로 감압 밸브(39)가 동작하도록 제어한다(402).
이후 제어부(60)는 감압 밸브(39)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 1차 제한 전류값(예: 2A) 이상인지 여부를 판단한다(404).
판단 결과, 감압 밸브(39)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 1차 제한 전류값 미만이면(404에서의 '아니오') 제어부(60)는 1차 카운터를 감소시키고(406) 동작 402로 리턴하여 지속적으로 결정된 동작 전류값으로 감압 밸브(39)가 동작하도록 제어한다.
한편, 감압 밸브(39)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 1차 제한 전류값 이상이면(404에서의 '예') 제어부(60)는 감압 밸브(39)에 1차 제한 전류값 이상의 전류가 흐르는 시간을 측정하기 위한 1차 카운터를 증가시킨다(408).
이후 제어부(60)는 1차 카운터 값이 1차 전류 제한 허용 시간(예:１분)을 초과하였는지 여부를 판단한다(410).
판단 결과, 1차 카운터 값이 1차 전류 제한 허용 시간을 초과하지 않았으면(410에서의 '아니오') 제어부(60)는 동작 408로 리턴한다.
한편, 제어부(60)는 1차 카운터 값이 1차 전류 제한 허용 시간을 초과하였으면(410에서의 '예') 제어부(60)는 감압 밸브 전류 제한 플래그를 설정하고, 감압 밸브(39)가 1차 제한 전류값(예: 2A)으로 동작하도록 제어한다(412).
감압 밸브(39)가 1차 제한 전류값으로 동작하는 동안 제어부(60)는 운전자에 의한 페달 가압 해제 상태가 유지되는지 여부를 판단한다(414).
판단 결과, 운전자에 의한 페달 가압 해제 상태가 유지되지 않으면 즉, 페달 가압 해제 상태에서 가압 상태로 변화되었으면 제어부(60)는 동작 404로 리턴한다. 예를 들어, 감압 밸브(39)가 1차 제한 전류값으로 동작하는 도중 페달 가압 해제 상태에서 가압 상태로 변화되면 감압 밸브(39)에 흐르는 전류값이 1차 제한 전류값 미만이 되므로(404에서의 '아니오') 제어부(60)는 1차 카운터를 감소시키고(406) 동작 402로 리턴한다. 이후, 운전자에 의해 다시 페달 가압 상태에서 가압 해제 상태로 변화되면 전류 제한 허용 시간에서 최소 동작 허용 시간을 뺀 값과 비교하여 리셋되는 카운터 값을 결정하게 된다. 이 때의 동작 전류는 이전에 사용되고 있던 1차 제한 전류값을 그대로 사용하게 된다.
한편, 운전자에 의한 페달 가압 해제 상태가 유지되면(414에서의 '예') 제어부(60)는 다시 감압 밸브(39)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 2차 제한 전류값(예: 1.6A) 이상인지 여부를 판단한다(416).
판단 결과, 감압 밸브(39)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 2차 제한 전류값 미만이면(416에서의 '아니오') 제어부(60)는 2차 카운터를 감소시키고(418) 동작 412로 리턴하여 지속적으로 1차 제한 전류값으로 감압 밸브(39)가 동작하도록 제어한다.
한편, 감압 밸브(39)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 2차 제한 전류값 이상이면(416에서의 '예') 제어부(60)는 감압 밸브(39)에 2차 제한 전류값 이상의 전류가 흐르는 시간을 측정하기 위한 2차 카운터를 증가시킨다(420).
이후 제어부(60)는 2차 카운터 값이 2차 전류 제한 허용 시간(예:１분)을 초과하였는지 여부를 판단한다(422).
판단 결과, 2차 카운터 값이 2차 전류 제한 허용 시간을 초과하지 않았으면(422에서의 '아니오') 제어부(60)는 동작 420으로 리턴한다.
한편, 제어부(60)는 2차 카운터 값이 2차 전류 제한 허용 시간을 초과하였으면(422에서의 '예') 제어부(60)는 감압 밸브 전류 제한 플래그를 설정하고, 감압 밸브(39)가 2차 제한 전류값(예: 1.6A)으로 동작하도록 제어한다(424).
가압 밸브(39)가 2차 제한 전류값(예: 1.6A)으로 동작하는 동안 제어부(60)는 운전자에 의한 페달 가압 해제 상태가 유지되는지 여부를 판단한다(426).
판단 결과, 운전자에 의한 페달 가압 해제 상태가 유지되지 않으면(426의 '아니오') 즉, 페달 가압 해제 상태에서 가압 상태로 변화되었으면 제어부(60)는 동작 416으로 리턴한다. 예를 들어, 감압 밸브(39)가 2차 제한 전류값으로 동작하는 도중 페달 가압 해제 상태에서 가압 상태로 변화되면 감압 밸브(39)에 흐르는 전류값이 2차 제한 전류값 미만이 되므로(416에서의 '아니오') 제어부(60)는 2차 카운터를 감소시키고(418) 동작 412로 리턴한다. 이후, 운전자에 의해 다시 페달 가압 상태에서 가압 해제 상태로 변화되면 전류 제한 허용 시간에서 최소 동작 허용 시간을 뺀 값과 비교하여 리셋되는 카운터 값을 결정하게 된다. 이 때의 동작 전류는 이전에 사용되고 있던 2차 제한 전류값을 그대로 사용하게 된다.
한편, 운전자에 의한 페달 가압 해제 상태가 유지되면(426에서의 '예') 제어부(60)는 다시 감압 밸브(39)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 3차 제한 전류값(예: 1.1A) 이상인지 여부를 판단한다(430).
판단 결과, 가압 밸브(39)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 3차 제한 전류값 미만이면(430에서의 '아니오') 제어부(60)는 3차 카운터를 감소시키고(428) 동작 424로 리턴하여 지속적으로 2차 제한 전류값으로 감압 밸브(39)가 동작하도록 제어한다.
한편, 감압 밸브(39)에 흐르는 전류값이 밸브 보호를 위한 3차 제한 전류값 이상이면(430에서의 '예') 제어부(60)는 감압 밸브(39)에 3차 제한 전류값 이상의 전류가 흐르는 시간을 측정하기 위한 3차 카운터를 증가시킨다(432).
이후 제어부(60)는 3차 카운터 값이 3차 전류 제한 허용 시간(예:１분)을 초과하였는지 여부를 판단한다(434).
판단 결과, 3차 카운터 값이 3차 전류 제한 허용 시간을 초과하지 않았으면(434에서의 '아니오') 제어부(60)는 동작 432로 리턴한다.
한편, 제어부(60)는 3차 카운터 값이 3차 전류 제한 허용 시간을 초과하였으면(434에서의 '예') 제어부(60)는 감압 밸브 전류 제한 플래그를 설정하고, 감압 밸브(39)가 3차 제한 전류값(예: 1.1A)으로 동작하도록 제어한다(436).
감압 밸브(39)가 3차 제한 전류값으로 동작하는 동안 제어부(60)는 운전자에 의한 페달 가압 해제 상태가 유지되는지 여부를 판단한다(438).
판단 결과, 운전자에 의한 페달 가압 해제 상태가 유지되지 않으면(438에서의 '아니오') 즉, 페달 가압 해제 상태에서 가압 상태로 변화되었으면 제어부(60)는 동작 430으로 리턴한다. 예를 들어, 감압 밸브(39)가 3차 제한 전류값으로 동작하는 도중 페달 가압 해제 상태에서 가압 상태로 변화되면 감압 밸브(39)에 흐르는 전류값이 3차 제한 전류값 미만이 되므로(430에서의 '아니오') 제어부(60)는 3차 카운터를 감소시키고(428) 동작 424로 리턴한다. 이후, 운전자에 의해 다시 페달 가압 상태에서 가압 해제 상태로 변화되면 전류 제한 허용 시간에서 최소 동작 허용 시간을 뺀 값과 비교하여 리셋되는 카운터 값을 결정하게 된다. 이 때의 동작 전류는 이전에 사용되고 있던 3차 제한 전류값을 그대로 사용하게 된다.
한편, 운전자에 의한 페달 가압 해제 상태가 유지되면(438에서의 '예') 제어부(60)는 이후 페달 가압 해제 후 설정 시간(예: 5분)이 경과되었는지 여부를 판단한다(440).
판단 결과, 페달 가압 해제 후 설정 시간이 경과되지 않았으면(440에서의 '아니오') 제어부(60)는 동작 100으로 리턴하여 지속적으로 유압 제어 밸브의 전류값을 제어한다.
한편, 페달 가압 해제 후 설정 시간이 경과되었으면(440에서의 '예') 제어부(60)는 차량의 제동 동작이 완료된 것으로 판단하고, 카운터 값을 리셋한 후 차량의 제동 동작을 종료한다.
10: 차륜 21: 브레이크 페달
22: 부스터 23: 마스터 실린더
24: 리저버 25: 페달 시뮬레이터
26: 휠 실린더 27: 페달 스트로크 검출부
30: 유압 파워부 32: 컷 밸브
37 : 가압 밸브 39: 감압 밸브
50: 유압 조절부 60: 제어부

Claims (10)

  1. 차량의 제동 지시에 대응하여 가압 및 가압 해제되는 브레이크 페달;
    상기 브레이크 페달의 가압에 대응하는 반력을 발생시키는 페달 시뮬레이터;
    리저버와 상기 페달 시뮬레이터 사이의 브레이크액 공급을 조절하는 컷 밸브;
    상기 브레이크 페달이 가압되면 개방되어 부스터로의 상기 브레이크액 공급을 조절하는 가압 밸브;
    상기 브레이크 페달이 가압 해제되면 개방되어 상기 리저버로의 상기 브레이크액 공급을 조절하는 감압 밸브; 및
    상기 컷 밸브, 상기 가압 밸브 및 상기 감압 밸브 각각의 동작 시간을 카운트하고, 상기 카운트된 상기 동작 시간에 따라 각 밸브의 동작 전류를 제어하는 제어부;를 포함하는 차량 제동 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 컷 밸브에 흐르는 전류값이 설정된 제한 전류값 이상이고, 상기 컷 밸브에 상기 제한 전류값 이상의 전류가 흐른 시간이 설정된 전류 제한 허용 시간을 초과하면 상기 컷 밸브의 상기 동작 전류를 상기 설정된 제한 전류값으로 제한하는 차량 제동 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 가압 밸브에 흐르는 전류값이 설정된 제한 전류값 이상이고, 상기 가압 밸브에 상기 제한 전류값 이상의 전류가 흐른 시간이 설정된 전류 제한 허용 시간을 초과하면 상기 가압 밸브의 상기 동작 전류를 상기 설정된 제한 전류값으로 제한하는 차량 제동 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 설정된 제한 전류값 및 상기 설정된 전류 제한 허용 시간은 3차로 나뉘는 차량 제동 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 감압 밸브에 흐르는 전류값이 설정된 제한 전류값 이상이고, 상기 감압 밸브에 상기 제한 전류값 이상의 전류가 흐른 시간이 설정된 전류 제한 허용 시간을 초과하면 상기 감압 밸브의 상기 동작 전류를 상기 설정된 제한 전류값으로 제한하는 차량 제동 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 설정된 제한 전류값 및 상기 설정된 전류 제한 허용 시간은 3차로 나뉘는 차량 제동 시스템.
  7. 브레이크 페달, 상기 브레이크 페달의 가압에 대응하는 반력을 발생시키는 페달 시뮬레이터, 리저버와 상기 페달 시뮬레이터 사이의 브레이크액 공급을 조절하는 컷 밸브, 상기 브레이크 페달이 가압되면 개방되어 부스터로의 상기 브레이크액 공급을 조절하는 가압 밸브, 상기 브레이크 페달이 가압 해제되면 개방되어 상기 리저버로의 상기 브레이크액 공급을 조절하는 감압 밸브를 포함하는 차량 제동 시스템의 제어방법에 있어서,
    상기 컷 밸브, 상기 가압 밸브 및 상기 감압 밸브 각각의 동작 시간을 카운트하고;
    상기 카운트된 상기 동작 시간에 따라 각 밸브의 동작 전류를 제어하는 차량 제동 시스템의 제어방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 컷 밸브에 흐르는 전류값이 설정된 제한 전류값 이상이고, 상기 컷 밸브에 상기 제한 전류값 이상의 전류가 흐른 시간이 설정된 전류 제한 허용 시간을 초과하면 상기 컷 밸브의 상기 동작 전류를 상기 설정된 제한 전류값으로 제한하는 차량 제동 시스템의 제어방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 가압 밸브에 흐르는 전류값이 설정된 제한 전류값 이상이고, 상기 가압 밸브에 상기 제한 전류값 이상의 전류가 흐른 시간이 설정된 전류 제한 허용 시간을 초과하면 상기 가압 밸브의 상기 동작 전류를 상기 설정된 제한 전류값으로 제한하는 차량 제동 시스템의 제어방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 감압 밸브에 흐르는 전류값이 설정된 제한 전류값 이상이고, 상기 감압 밸브에 상기 제한 전류값 이상의 전류가 흐른 시간이 설정된 전류 제한 허용 시간을 초과하면 상기 감압 밸브의 상기 동작 전류를 상기 설정된 제한 전류값으로 제한하는 차량 제동 시스템의 제어방법.
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