KR102295767B1 - 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법 - Google Patents

고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법 Download PDF

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Abstract

차량 진공부스터의 진공압을 측정하는 단계; 상기 진공압 측정 시 고도 및 대기압을 측정하는 단계; 상기 고도 및 대기압에 따른 제 1 기준압과 제 2 기준압을 연산하는 단계; 상기 진공부스터의 진공압과 제 1 기준압을 비교하여, 음압의 개념으로써 상기 진공부스터의 진공압이 상기 제 1 기준압보다 작으면 전자식 진공펌프를 가동하는 단계; 및 상기 전자식 진공펌프의 가동 중 상기 진공부스터의 진공압이 상기 제 2 기준압보다 크면 전자식 진공펌프의 가동을 중단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법을 제공한다.

Description

고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법{Control methods for the vacuum level of the booster according to the height}
본 발명은 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법에 대한 것으로, 고도에 따라 변화하는 차량의 제동력을 일정하게 유지할 수 있는 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법에 관한 것이다.
차량의 브레이크는 브레이크 페달을 밟는 힘, 즉 답력을 브레이크의 마스터 실린더로 전달하여 유압력으로 변환함으로써 구동된다. 차량의 진공배력장치는 대기압과 진공의 압력차를 이용하여 브레이크의 제동력을 배가시키는 장치로, 진공부스터를 채택하여 운전자의 답력에 진공력을 가하여 증가된 유압력을 각 브레이크에 전달하고, 이를 통해 제동력은 개선된다. 또한, 상기 진공배력장치는 진공력을 보조하는 전자식 진공펌프를 더욱 포함하며, 제동력 개선을 위한 진공부스터의 연구 및 개발이 진행되고 있다.
상기 진공부스터의 내부 압력을 조절하는 방법으로, 외부 대기압을 기준으로 진공도 구간을 설정하여 그에 따라 진공펌프를 구동시키는 차동압 제어방식과 고정 진공압을 기준으로 일정 시간 동안 진공펌프를 구동시키는 고정압 제어방식의 두가지 방법이 있다.
차량을 운행하는 고도가 높아지면 외부의 대기압은 낮아지게 되는데, 고정압 제어방식의 경우 외부의 대기압이 기설정된 고정압보다 낮아지게 되면, 진공펌프는 더 이상 구동하지 않으므로 진공부스터의 작동에 문제가 발생할 수 있다. 또한, 차동압 제어방법의 경우 외부의 대기압이 낮아질수록 진공펌프가 구동되는 압력구간도 낮아질 수 있다. 이 경우 진공펌프 오프(off)의 압력값이 진공펌프가 생성할 수 있는 최대 진공압보다 낮게 설정되어 진공펌프는 지속적으로 가동될 수 있으며, 이로 인해 진공펌프의 수명이 단축되거나 오작동이 발생할 위험이 있다.
또한, 고도가 높아짐에 따라 낮아진 외부 대기압으로 인해 진공부스터 내부의 진공압과 대기압의 차이가 크게 줄어들어 제동력이 약해질 수 있다. 이를 방지하기 위해 브레이크 부스터 내부의 진공압을 더욱 낮추도록 제어해야 하지만, 감지된 고도에 따른 진공펌프 가동에 대한 한계의 설정 없이 진공부스터의 진공압을 낮추는 시점을 판단하는 것에 한계가 있을 수 있다. 따라서 고도에 따라 브레이크의 제동력이 변화하는 것을 최소화하며 차량의 제동력을 일정하게 유지할 수 있는 기술 개발이 필요하다.
한국공개특허 제 10-2003-0055297호(공개일: 2003. 07. 02.) 한국공개특허 제 10-2009-0051946호(공개일: 2009. 05. 25)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 차량 외부의 대기압을 통하여 고도를 감지하고, 고도의 변화량을 감지한 결과를 실시간으로 진공부스터의 진공압 제어에 반영할 수 있는 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법을 제공하는 것에 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 진공펌프가 가동 또는 중지되는 기준 진공압을 실시간으로 보정 및 설정함으로써 고도변화에 따라 차량의 제동력이 적정한 수준으로 유지될 수 있는 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법을 제공하는 것에 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 차량 진공부스터의 진공압을 측정하는 단계; 상기 진공압 측정 시 고도 및 대기압을 측정하는 단계; 상기 고도 및 대기압에 따른 제 1 기준압과 제 2 기준압을 연산하는 단계; 상기 진공부스터의 진공압과 제 1 기준압을 비교하여, 음압의 개념으로써 상기 진공부스터의 진공압이 상기 제 1 기준압보다 작으면 전자식 진공펌프를 가동하는 단계; 및 상기 전자식 진공펌프의 가동 중 상기 진공부스터의 진공압이 상기 제 2 기준압보다 크면 전자식 진공펌프의 가동을 중단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법을 제공할 수 있다.
상기 제 1 기준압을 연산하는 것은, 상기 전자식 진공펌프의 가동 기본값과 상기 대기압을 합산하여 제 1 보정압을 연산하고, 상기 전자식 진공펌프가 가동되기 시작하는 진공압인 제 1 임계값보다 상기 제 1 보정압이 이하인 경우 상기 제 1 기준압은 상기 제 1 보정압으로 설정되는 것일 수 있다.
상기 제 1 기준압을 연산하는 것은, 상기 제 1 보정압이 상기 제 1 임계값을 초과하면, 상기 제 1 기준압은 상기 제 1 임계값으로 설정되는 것일 수 있다.
상기 제 1 임계값은 상기 전자식 진공펌프의 수명, 동작횟수, 내부 온도, 대기의 온도 또는 고도를 반영하여 가변되는 것일 수 있다.
상기 제 2 기준압을 연산하는 것은, 상기 전자식 진공펌프의 중지 기본값과 상기 대기압을 합산하여 제 2 보정압을 연산하고, 상기 전자식 진공펌프의 과동작 방지를 위한 진공압인 제 2 임계값보다 상기 제 2 보정압이 이하인 경우 상기 제 2 기준압은 상기 제 2 보정압으로 설정되는 것일 수 있다.
상기 제 2 기준압을 연산하는 것은, 상기 제 2 보정압이 상기 제 2 임계값을 초과하면, 상기 제 2 기준압은 상기 제 2 임계값으로 설정되는 것일 수 있다.
상기 제 2 임계값은 상기 전자식 진공펌프의 수명, 동작횟수, 내부 온도, 대기의 온도 또는 고도를 반영하여 가변되는 것일 수 있다.
또한, 상기 고도 및 대기압에 따른 제 1 기준압과 제 2 기준압을 연산하는 것은, 상기 전자식 진공펌프의 가동 기본 진공압과 상기 대기압을 합산하여 보정압을 산출하고, 상기 보정압이 상기 전자식 진공펌프의 최대 임계값에 도달하는 고도인 제 1 고도를 설정하고, 상기 제 1 고도까지 고도에 따라 기설정된 비율을 적용하여 상기 기준압 압력차를 연산하여 상기 제 1 기준압과 제 2 기준압의 기준압 압력차가 유지되도록 상기 제 2 기준압에 대해 상기 제 1 기준압을 연산하고, 상기 제 1 고도 이상에서는 상기 제 2 기준압은 상기 최대 임계값으로 유지하여 상기 제 2 기준압에 대해 상기 제 1 기준압을 연산하는 것일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법은 차량 외부의 대기압을 통하여 고도를 감지하고, 고도의 변화량을 감지한 결과를 실시간으로 진공부스터의 진공압 제어에 반영할 수 있는 장점이 있다. 또한, 진공펌프가 가동 또는 중지되는 기준 진공압을 실시간으로 보정 및 설정함으로써 고도변화에 따라 차량의 제동력이 적정한 수준으로 유지될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법을 나타낸 제어 흐름도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법 중 제 1 기준압 연산을 나타낸 제어 흐름도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법 중 제 2 기준압 연산을 나타낸 제어 흐름도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법 중 제 1 고도에 따른 제 1 기준압 및 제 2 기준압 연산을 나타낸 제어 흐름도,
도 5는 고도에 따른 대기압 변화를 나타낸 그래프,
도 6은 고도의 변화에 따른 브레이크 부스터의 제동력을 나타낸 그래프,
도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어 상태를 나타낸 그래프,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어 시 예상 추력을 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법을 나타낸 제어 흐름도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법 중 제 1 기준압 연산을 나타낸 제어 흐름도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법 중 제 2 기준압 연산을 나타낸 제어 흐름도, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법 중 제 1 고도에 따른 제 1 기준압 및 제 2 기준압 연산을 나타낸 제어 흐름도, 도 5는 고도에 따른 대기압 변화를 나타낸 그래프, 도 6은 고도의 변화에 따른 브레이크 부스터의 제동력을 나타낸 그래프, 도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어 상태를 나타낸 그래프, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어 시 예상 추력을 나타낸 그래프이다.
본 발명의 실시예에 따른 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법에 있어서, 본 발명에서 설명하는 진공압은 음압의 개념으로 진공압이 크다는 것은 진공도가 높다는 것을 의미하며, 대기압보다 낮은 공기의 압력으로 진공이 형성됨을 의미할 수 있다.
또한, 하기에서 설명하는 전자식 진공펌프는 차량의 엔진조절유닛(ECU; engine control unit)이나 차량제어유닛(VCU, vehicle control unit)을 통해 제어하게 되는데, 이를 통상적으로 제어기(ECU)라고 한다. 진공부스터의 진공도 제어는 차량의 전체 시스템을 제어하는 엔진제어유닛(ECU)과 별도의 제어기로 구현될 수도 있고, 진공도 제어의 기능을 S/W적으로 구현하여 기존 차량에 사용하고 있던 ECU, VCU와 같은 제어기에 마이그레이션시킴으로써, 종래의 차량용 제어기에 본 발명에 따른 진공부스터의 진공도 제어의 기능을 구현할 수도 있다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법은 먼저 차량 진공부스터의 진공압(PB)을 측정할 수 있다(S110). 예를 들어, 진공부스터 내부의 진공압(PB)은 진공부스터 내 또는 진공부스터와 연결된 유로에 장착된 진공측정 센서를 통하여 변화가 인식될 수 있다.
그리고, 상기 진공부스터의 진공압(PB) 측정 시 고도 및 대기압(Ph)을 측정할 수 있다(S120). 예를 들어, 고도를 감지하기 위해서는 압력 센서기반의 고도센서를 동시 탑재하는 방식을 채택하여 고도에 따른 대기압(Ph)을 측정할 수 있으며, 차량의 공조시스템 등에서 사용하고 있는 고도센서를 활용하여 기입력된 고도에 따른 대기압과 비교한 후 고도 및 그에 따른 대기압(Ph)을 연산할 수 있다. 즉, 상기 대기압(Ph)은 측정된 대기압을 그대로 적용할 수 있으나, 고도센서와 같은 고도 검출 수단을 이용하여 검출한 고도값 및 대기압을 환산 수식을 이용하여 가변된 값을 적용할 수 있다.
다음으로, 상기 고도 및 대기압(Ph)에 따른 제 1 기준압(Plw)과 제 2 기준압(Pup)을 연산할 수 있다(S130, S140).
그리고, 상기 진공부스터의 진공압(PB)과 제 1 기준압(Plw)을 비교하여(S150), 음압의 개념으로써 상기 진공부스터의 진공압(PB)이 상기 제 1 기준압(Plw)보다 작으면 전자식 진공펌프를 가동할 수 있다(S160). 즉, 상기 제 1 기준압(Plw)은 대기압과 가까워지는 진공압으로써 진공부스터의 진공압(PB) 최저 한계치라 할 수 있다.
그리고, 상기 전자식 진공펌프의 가동 중 상기 진공부스터의 진공압(PB)이 상기 제 2 기준압(Pup)보다 크면(S170), 전자식 진공펌프의 가동을 중단할 수 있다(S180). 상기 제 2 기준압(Pup)은 진공과 가까워지는 진공압으로써 전자식 진공펌프의 과동작 방지를 위한 진공부스터의 진공압(PB) 최고한계치일 수 있다.
상기의 진공부스터의 진공압(PB) 제어과정을 상세히 설명하면, 상기 제 1 기준압(Plw)을 연산하는 것(130)은, 먼저, 상술한 바와 같이 현재의 고도 및 대기압(Ph)을 측정할 수 있다(S120).
그리고, 제 1 보정압(P_1)을 연산할 수 있다(S132). 제 1 보정압(P_1)은 상기 전자식 진공펌프의 가동 기본값(Pon)으로, 가동 기본값(Pon)은 기입력된 진공펌프의 가동 시작점으로 셋팅된 진공압일 수 있다.
다음으로, 제 1 임계값(P1)과 상기 제 1 보정압(P_1)을 비교할 수 있다(S134). 이때, 상기 제 1 임계값(P1)은 상기 전자식 진공펌프가 가동되기 시작하는 진공압일 수 있다. 제 1 보정압(P_1)이 제 1 임계값(P1) 이하이면 상기 제 1 기준압(Plw)은 상기 제 1 보정압(P_1)으로 설정될 수 있다(S138).
또한, 상기 제 1 보정압(P_1)이 상기 제 1 임계값(P1)을 초과하면, 상기 제 1 기준압(Plw)은 상기 제 1 임계값(P1)으로 설정되는 것일 수 있다(S136). 예를 들어, 제 1 임계값(P1)은 대기압과 가까워지는 진공압으로써 기입력된 현재 고도에 따른 진공부스터의 진공압(PB) 최저 한계치라 할 수 있다. 이때, 상기 제 1 임계값(P1)은 상기 전자식 진공펌프의 수명, 동작횟수, 내부 온도, 대기의 온도 또는 고도를 반영하여 가변되는 것일 수 있다. 즉, 제 1 임계값(P1)은 변수로 작용될 수 있으며, 차량 주변의 온도, 고도 및 전자식 진공펌프의 상태(수명, 동작 횟수, 펌프 내 온도 등)를 반영하여 가변 되는 값으로 설정할 수 있다. 전자식 진공펌프의 상태는 펌프에서 흐르는 전류, 동작 누적 횟수, RPM 변화 등을 판단하여 파악할 수 있다. 따라서, 전자식 진공펌프의 상태에 따른 성능 변화를 판단하고, 차량 주변의 온도 및 고도에 따른 압력변화를 환산하여 한계치를 고정 또는 가변 설정함으로써, 온도 변화에 따른 압력 변화 특성을 반영하여 제 1 임계값에 적용할 수 있다.
도 5와 같이 고도가 높아짐에 따라 대기압은 낮아지는데, 낮아진 외부 대기압으로 인해 진공부스터 내부의 진공압(PB)과 대기압의 차이는 크게 줄어들어 제동력이 약해질 수 있다. 예로써, 도 6과 같이 고도가 높아짐에 따라 진공부스터의 압력편차, 즉 진공부스터 내부의 진공압(PB)과 대기압의 차이는 A와 같이 줄어들 수 있으며, 그에 따라 브레이크 디스크의 예상 추력은 B와 같이 점차적으로 낮아져 제동력이 약해질 수 있다. 이를 보완하기 위해 상기의 과정으로 고도의 상승에 따라 낮아진 대기압(Ph)과 전자식 진공펌프가 가동 시작되는 기설정된 가동 기본값(Pon)을 연산하여 보정함으로써 전자식 진공펌프의 가동을 판단할 수 있는 제 1 기준압(Plw)을 설정할 수 있다. 따라서, 제 1 기준압(Plw)에 따라 전자식 진공펌프가 가동이 시작될 수 있으며, 제동력을 위한 진공 부스터 내부의 진공압(PB)과 대기압(Ph)의 차이를 유지할 수 있다.
상기 제 1 임계값(P1) 및 전자식 진공펌프의 가동 기본값(Pon)은 기설정된 범위로 일반주행 시 여러 실험을 통해 측정되거나 캘리브레이션된 진공도 추정값들을 제어기에 저장함으로써 이루어질 수 있다. 또한, 이러한 추정값들은 차량 주행의 여러 인자들의 함수로써 수학적으로 모델링될 수 있는데, 여기서 여러 인자란 주행실험 시 고도에 따라 동작하는 온도, 환경, 주행 도로의 형태 등을 포함하여 모델링될 수 있다.
또한, 상기 제 2 기준압(Pup)을 연산하는 것(140)은, 먼저, 상술한 바와 같이 현재의 고도 및 대기압(Ph)을 측정할 수 있다(S120).
다음으로, 제 2 보정압(P_2)을 연산할 수 있다(S142). 상기 제 2 보정압(P_2)은 상기 전자식 진공펌프의 중지 기본값(Poff)과 상기 대기압(Ph)을 합산하여 연산할 수 있다. 중지 기본값(Poff)은 기입력된 진공펌프의 중지 시작점으로 셋팅된 진공압일 수 있다.
그리고, 제 2 임계값(P2)과 제 2 보정압(P_2)을 비교할 수 있다(S144). 상기 제 2 임계값(P2)은 상기 전자식 진공펌프의 과동작 방지를 위한 진공압일 수 있다. 제 2 보정압(P_2)이 제 2 임계값(P2)이하이면 상기 제 2 기준압(Pup)은 상기 제 2 보정압(P_2)으로 설정될 수 있다(S148).
또한, 상기 제 2 보정압(P_2)에 의해 연산된 제 2 기준압이 상기 제 2 임계값(P2)을 초과하면, 상기 제 2 기준압(Pup)은 상기 제 2 임계값(P2)으로 설정될 수 있다(S136). 예를 들어, 제 2 임계값(P2)은 진공과 가까워지는 진공압으로써 기입력된 현재 고도에 따른 진공부스터의 진공압(PB) 최고 한계치라 할 수 있다.
상기 제 2 임계값(P2)은 상기 전자식 진공펌프의 수명, 동작횟수, 내부 온도, 대기의 온도 또는 고도를 반영하여 가변되는 것일 수 있다. 즉, 제 2 임계값(P2)은 변수로 작용될 수 있으며, 차량 주변의 온도, 고도 및 전자식 진공펌프의 상태를 반영하여 가변 되는 값으로 설정할 수 있다. 전자식 진공펌프의 상태는 펌프에서 흐르는 전류, 동작 누적 횟수, RPM 변화 등을 판단하여 파악할 수 있다. 따라서, 전자식 진공펌프의 상태에 따른 성능 변화를 판단하고, 차량 주변의 온도 및 고도에 따른 압력변화를 환산하여 한계치를 고정 또는 가변 설정함으로써, 온도 변화에 따른 압력 변화 특성을 반영하여 제 2 임계값에 적용할 수 있다.
상기 제 1 기준압(Plw) 연산과 마찬가지로, 상기 제 2 기준압(Pup) 연산의 경우 제 2 임계값(P2) 및 전자식 진공펌프의 중지 기본값(Poff)은 기설정된 범위로 일반주행 시 여러 실험을 통해 측정되거나 캘리브레이션된 진공도 추정값들을 제어기에 저장함으로써 이루어질 수 있다.
상기의 과정으로 고도의 상승에 따라 낮아진 대기압(Ph)과 전자식 진공펌프가 중지 시작되는 기설정된 중지 기본값(Poff)을 연산하여 보정함으로써 전자식 진공펌프의 가동중지를 판단할 수 있는 제 2 기준압(Pup)을 설정할 수 있다. 따라서, 제 2 기준압(Pup)에 따라 전자식 진공펌프가 가동이 중지될 수 있으며, 전자식 진공펌프의 과동작을 방지하며 제동력을 위한 진공 부스터 내부의 진공압(PB)과 대기압(Ph)의 차이를 유지할 수 있다.
상기의 과정으로 제 1 기준압(Plw)과 제 2 기준압(Pup)을 설정하고, 진공부스터의 진공압(PB)이 상기 제 1 기준압(Plw)보다 작으면 전자식 진공펌프를 가동하며, 진공부스터의 진공압(PB)이 상기 제 2 기준압(Pup)보다 크면(S170) 전자식 진공펌프의 가동을 중단하는 제어 과정을 통하여, 고도의 변화에 따른 오작동을 방지할 수 있다. 즉, 전자식 진공펌프 동작 성능의 한계가 있으므로 무한정으로 높은 고도에 대응하기는 어렵다고 볼 수 있다. 따라서, 진공펌프가 가동 또는 중지되는 기준 진공압을 실시간으로 보정 및 설정함으로써 고도변화에 따라 차량의 제동력이 적정하게 유지될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 예로써, 도 4 및 도 7을 참조하면 상기 고도 및 대기압에 따른 제 1 기준압과 제 2 기준압을 연산하는 것은(S130, S140), 먼저, 상기 전자식 진공펌프의 가동 기본 진공압과 상기 대기압을 합산하여 보정압을 산출할 수 있다(S210).
다음으로 상기 보정압이 상기 전자식 진공펌프의 최대 임계값(Pmax)에 도달하는 고도인 제 1 고도(H1)를 설정할 수 있다(S220). 전자식 진공펌프는 진공생성의 한계가 있으므로 최대 임계값(Pmax)을 설정하여 전자식 진공펌프의 과동작을 방지하여 주는 것이 바람직하다. 최대 임계값(Pmax)은 기설정된 범위로 일반주행 시 여러 실험을 통해 측정되거나 캘리브레이션된 진공도 추정값들을 제어기에 저장함으로써 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제 1 고도(H1)는 산출된 보정압의 변화추이에 따라 연산되어 설정될 수 있으며, 또는 기설정된 값으로 제어기에 저장된 값일 수 있다.
그리고, 상기 제 1 고도(H1)까지 기준압 압력차에 따른 제 1 기준압을 연산할 수 있다(S230).
다음으로, 현재 고도와 제 1 고도(H1)를 비교할 수 있으며(S240), 현재의 고도가 제 1 고도(H1)보다 낮은 경우 고도에 따라 기설정된 비율을 적용하여 기준압 압력차를 유지하도록 제 1 기준압을 연산할 수 있으며(S260), 현재의 고도가 제 1 고도(H1)보다 높은 경우 제 2 기준압은 최대 임계값으로 설정될 수 있다(S250).
상세히 설명하면, 현재 고도와 제 1 고도(H1)를 비교하여(S240), 현재의 고도가 제 1 고도(H1)보다 낮은 경우 고도에 따라 기설정된 비율을 적용하여 상기 기준압 압력차를 연산하여 상기 제 1 기준압과 제 2 기준압의 기준압 압력차(t1)가 유지되도록 상기 제 2 기준압에 대해 상기 제 1 기준압을 연산할 수 있다(S260). 따라서 제 1 고도(H1)까지 상기 제 1 기준압 및 제 2 기준압의 일정한 압력차(t1)의 범위 내로 진공부스터 내부의 진공압을 조절할 수 있다. 즉, 고도가 상승하여도 대기압과 가까운 제 1 기준압과 진공압에 가까운 제 2 기준압 범위 내에 진공펌프가 온오프 가동됨으로써, 진공부스터 내부의 진공압이 안전을 저해하지 않을 정도의 적정한 수준으로 유지될 수 있다.
다음으로, 차량이 운행되는 고도가 상승하여, 현재의 고도가 상기 제 1 고도(H1) 이상이면, 상기 제 2 기준압은 상기 최대 임계값(Pmax)으로 유지하며(S250) 상기 제 2 기준압에 대해 상기 제 1 기준압을 연산할 수 있다(S270). 예를 들어, 제 1 고도(H1)까지 기준압 압력차(t1)를 제 1 압력차라 할 때, 제 1 고도(H1)를 벗어난 시점부터 제 2 고도(H2)까지 제 1 기준압과 제 2 기준압의 차이는 제 1 압력차(t1)보다 점차적으로 줄어들도록 하여 전자식 진공펌프 가동에 저항을 최소화하며 진공부스터 내부의 진공압을 제어할 수 있다. 예를 들어, 브레이크 디스크의 크기에 따라 상기 제 2 고도(H2)는 제 1 고도(H1)로부터 1000미터 초과인 지점으로 설정할 수 있으며, 제어기에 기입력된 것일 수 있다.
또한, 제 2 고도(H2)부터의 기준압 압력차(t2)는 최대 임계값(Pmax)인 제 2 기준압으로부터 환산하며 가변적으로 제 1 기준압을 설정할 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 환산 고도값(5)을 이용하여 제 1 기준압(10)과 제 2 기준압(20)이 변경되는 값을 환산 고도값(5)의 비율로 환산하여 제어할 수 있다. 환산하는 수식은 환경적 요인과 브레이크의 상태에 따라 로그함수, 일차함수 등과 같은 다양한 함수가 적용될 수 있으며 예를 들어 일차함수의 경우는 도 8과 같이 나타날 수 있다.
도 8과 같은 경우, 고도에 따라 연산되는 일정한 수식을 통해 환산 고도값(5)을 연산할 수 있으며, 전자식 진공펌프의 동작시작점 즉, 제 1 기준압(10)은 가변할 수 있다. 이때 제 1 기준압(10)의 가변은 고도에 따라 기설정된 비율을 적용하여 상기 기준압 압력차를 연산함으로써 이루어질 수 있으며, 연산에 적용되는 일차함수의 기울기는 변수로 고정값을 적용하거나 가변값을 적용할 수 있다.
도 9와 같은 경우, 고도 구간별(원형으로 표시된 고도)로 변화되는 연산값의 비율을 서로 다르게 적용하여 제 1 기준압(10) 및 제 2 기준압(20)에 적용하여 제어할 수 있다. 즉, 일정 구간별 적용되는 고도값(5)의 환산 비율을 다르게 적용하여 적정 수준의 추력을 유지하도록 할 수 있다. 나아가서, 구간별 적용되는 가변치는 각 기준압에 동일하게 또는 서로 다르게 적용될 수 있다.
상기와 같이, 감지한 고도 정보를 기반으로 전자식 진공펌프의 동작 시작 압력(제 1 기준압)을 제어함으로써, 전자식 진공펌프의 가동 구간 간격(t2)을 좁혀주되, 소정의 기준에 따를 수 있으므로, 이로 인해 진공부스터 성능은 지속적으로 유지될 수 있다. 또한, 제 1 기준압과 제 2 기준압을 상기와 같이 제어함으로써 전자식 진공펌프가 가동 시작되는 시점이 고도의 변화에 따라 변경되어도 전자식 진공펌프가 중단되는 진공압과의 간격은 유지됨으로써 비정상 동작의 여지를 제거할 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법에 따라 제어된 진공부스터의 추력과 제어되지 않은 진공부스터의 추력을 보여주는 것으로써, 진공부스터의 진공압을 제어하지 않은 경우 고도 2000미터에서 추력이 72% 정도 감소됨을 보여준다. 하지만, 진공부스터의 진공압을 제어한 본 발명의 예에서는 고도 2000미터까지는 진공부스터의 추력이 적정한 수준으로 유지하는 것을 알 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법은 차량 외부의 대기압을 통하여 고도를 감지하고, 고도의 변화량을 감지한 결과를 실시간으로 진공부스터의 진공압 제어에 반영할 수 있는 장점이 있다. 또한, 진공펌프가 가동 또는 중지되는 기준 진공압을 실시간으로 보정 및 설정함으로써 고도변화에 따라 차량의 제동력이 적정한 수준이 될 수 있는 효과가 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
A; 진공부스터의 압력편차
B; 브레이크 디스크의 예상 추력
H1; 제 1 고도
Pmax; 최대 임계값
5; 고도에 따른 대기압 환산값
10; 제 1 기준압
20; 제 2 기준압

Claims (8)

  1. 차량 진공부스터의 진공압을 측정하는 단계;
    상기 진공압 측정 시 고도 및 대기압을 측정하는 단계;
    상기 고도 및 대기압에 따른 제 1 기준압과 제 2 기준압을 연산하는 단계;
    상기 진공부스터의 진공압과 제 1 기준압을 비교하여, 음압의 개념으로써 상기 진공부스터의 진공압이 상기 제 1 기준압보다 작으면 전자식 진공펌프를 가동하는 단계; 및
    상기 전자식 진공펌프의 가동 중 상기 진공부스터의 진공압이 상기 제 2 기준압보다 크면 전자식 진공펌프의 가동을 중단하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 기준압을 연산하는 것은, 상기 전자식 진공펌프의 가동 기본값과 상기 대기압을 합산하여 제 1 보정압을 연산하고, 상기 전자식 진공펌프가 가동되기 시작하는 진공압인 제 1 임계값보다 상기 제 1 보정압이 이하인 경우 상기 제 1 기준압은 상기 제 1 보정압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 기준압을 연산하는 것은, 상기 제 1 보정압이 상기 제 1 임계값을 초과하면, 상기 제 1 기준압은 상기 제 1 임계값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 임계값은 상기 전자식 진공펌프의 수명, 동작횟수, 내부 온도, 대기의 온도 또는 고도를 반영하여 가변되는 것을 특징으로 하는 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 기준압을 연산하는 것은, 상기 전자식 진공펌프의 중지 기본값과 상기 대기압을 합산하여 제 2 보정압을 연산하고, 상기 전자식 진공펌프의 과동작 방지를 위한 진공압인 제 2 임계값보다 상기 제 2 보정압이 이하인 경우 상기 제 2 기준압은 상기 제 2 보정압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 기준압을 연산하는 것은, 상기 제 2 보정압이 상기 제 2 임계값을 초과하면, 상기 제 2 기준압은 상기 제 2 임계값으로 설정되는 것을 특징으로 하는 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 임계값은 상기 전자식 진공펌프의 수명, 동작횟수, 내부 온도, 대기의 온도 또는 고도를 반영하여 가변되는 것을 특징으로 하는 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 고도 및 대기압에 따른 제 1 기준압과 제 2 기준압을 연산하는 것은,
    상기 전자식 진공펌프의 가동 기본 진공압과 상기 대기압을 합산하여 보정압을 산출하고,
    상기 보정압이 상기 전자식 진공펌프의 최대 임계값에 도달하는 고도인 제 1 고도를 설정하고,
    상기 제 1 고도까지 고도에 따라 기설정된 비율을 적용하여 상기 제 1 기준압과 제 2 기준압의 기준압 압력차를 연산하며 상기 제 1 기준압과 제 2 기준압의 기준압 압력차가 유지되도록 상기 제 2 기준압에 대해 상기 제 1 기준압을 연산하고,
    상기 제 1 고도 이상에서는 상기 제 2 기준압을 상기 최대 임계값으로 유지하여 상기 제 2 기준압에 대해 상기 제 1 기준압을 연산하는 것을 특징으로 하는 고도에 대한 차량 진공부스터의 진공압 제어방법.
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