KR19990042968A

KR19990042968A - 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법 및 시스템

Info

Publication number: KR19990042968A
Application number: KR1019970063932A
Authority: KR
Inventors: 장수길
Original assignee: 정몽규; 현대자동차 주식회사
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR100326371B1

Abstract

본 발명은 자동차용 브레이크시스템에 관한 것으로, 특히 자동차의 브레이크 작동시의 압력을 전륜 및 후륜의 브레이크 휠 실린더로 배분하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은 휠 스피드 센서와, 제동스위치와, 브레이크 압력센서와, 브레이크 휠 실린더와, 브레이크 압력제어밸브 및 브레이크 압력 제어 밸브를 제어하는 전자제어장치를 포함하는 제동력 제어 시스템을 제공하는 단계와, 현재의 브레이크 압력에 대한 전륜 및 후륜의 이상적인 배분상태를 나타내는 이상 배분 곡선을 결정하는 이상 배분 곡선 결정 단계와, 브레이크 압력의 전륜 및 후륜에 대한 배분을 개시하는 작동 개시 단계와, 후륜의 브레이크 압력을 제어하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법 및 이 방법을 적용한 시스템을 제공한다.

전술한 바와 같은 구성에 따른 자동차의 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법 및 시스템의 제공으로, 종래의 ABS 시스템에 몇 가지의 모듈을 부가하는 것만으로 후륜 및 전륜의 각 브레이크 압력을 효율적으로 배분할 수 있게 되었다.

Description

전자 제어 브레이크 압력 배분 방법 및 시스템

본 발명은 자동차의 브레이크 시스템의 일부에 설치되는 프로포션닝 밸브를 대신하여 브레이크 압력을 전륜 및 후륜으로 효율적으로 배분하는 시스템을 제공함으로써, 차량의 제동 중 발생하는 후륜의 조기 고착 현상(Locking)을 방지하며, 제동효과를 향상시키는 것을 목적으로 한다.

일반적으로 차량에는 차량의 속력을 제어하는 수단으로 제동장치를 구비하고 있다. 이 제동장치에 따르면 차량의 감속시 운전석의 브레이크 페달의 작동 압력을 유압 또는 공압으로 전환하여 차륜에 설치된 브레이크 휠 실린더로 전달하고 이 압력을 이용하여 차륜의 회전을 정지시키도록 하고 있다.

또한, 최근에는 차량의 제동거리를 단축하고 또한 제동 중 조향의 안정성을 유지하려는 목적으로 제동력 제어시스템(ABS)을 부가하고 있다. 이 제동력 제어시스템은 차량의 제동 중 노면과 차륜간의 슬립률을 연산하고, 슬립률이 노면과의 마찰력을 최대로 유지시키는 슬립률이 되도록 차량의 제동력을 강화 또는 완화시켜, 차륜의 정지상태에서도 차량이 미끄러지는 상태인 차륜 고착 상태(Locking)를 사전에 예방하기 위한 장치이다. 이러한 장치의 제공으로 차량의 급제동 중 차륜의 고착상태를 예방하므로 급제동 중의 조향안정성을 높이고, 동시에 차륜과 노면과의 마찰계수를 최대로 유지시키도록 하여 제동거리를 단축하는 효과를 얻게된다.

한편, 차량의 브레이크 시스템에는 브레이크 마스터 실린더로부터 브레이크 휠 실린더의 사이에 프로포션닝 밸브(Proportioning Valve : P 밸브)를 설치하는 경우가 많다. 이 P밸브는 차량의 전륜 및 후륜으로 전해지는 브레이크 압력을 배분하는 역할을 하여 일정 브레이크 압력에서 작동하면 전륜으로의 브레이크 압력보다 후륜으로의 브레이크 압력을 작도록 유지시켜 후륜이 전륜보다 먼저 고착상태에 돌입하여 미끄러져 차량의 뒷부분이 돌게되는 현상(Skid)을 방지하도록 하고 있다.

즉, P 밸브에서는 후륜 측으로의 공급구를 플런저에 의해 개폐되도록 하고 전륜 측으로의 공급구는 브레이크 마스터 실린더 측으로부터의 유압이 바로 작용하도록 구성함으로서, 브레이크 마스터실린더로부터의 유압이 증가하면 플런저의 상부가 후륜 측으로의 공급구를 여닫는 작동을 반복하면서 유압을 공급하게 되므로, 브레이크의 압력이 일정 압력을 초과하게 되면 후륜으로 공급구의 일부를 차단하면서 개폐동작을 반복하게 되므로 전륜으로 공급되는 제동압에 비해 후륜으로 공급되는 제동압은 늦게 상승하게된다.

이러한 효과에 따라, 도 1에 도시한 바와 같이 전륜 측과 후륜 측으로 각각 공급되는 제동압은 초기에는 같은 크기로 증가하다가, 후륜 측 휠 실린더의 압력이 어느 정도를 넘어서면 전륜에서보다는 후륜에서의 압력상승속도가 늦어지게 되고 그 결과 제동 시 후륜이 전륜보다 먼저 고착되는 현상의 발생을 예방하게 된다.

도 2는 차량의 중량에 따라 밸브의 작동개시점이 변화하도록 구성한 경우를 도시한 것으로서, 차량의 중량 변화가 큰 상용차량에 적용되는 경우 특히 필수적이다. 즉 차량의 중량이 변화하면 차륜과 노면간의 마찰계수가 변화하므로 전륜과 후륜간의 제동력에 대한 이상적인 배분상태를 나타내는 이상 배분 곡선도 변화하게 되므로 작동 개시점도 변화하도록 하는 것이 바람직하다. 이를 고려한 경우가 로드 센싱 밸브( Load Sensing Valve)를 이용한 것으로서 로드 센싱 밸브는 차량의 현가장치의 노면으로부터의 거리에 대한 변화량과 연동하도록 구성된다. 따라서 로드센싱 밸브는 차량의 중량이 클수록 작동개시압력이 높아지도록 스프링의 탄성계수 등을 변화시키는 방법을 사용한다.

전술한 바와 같이 P 밸브 또는 로드 센싱 밸브에 의해 차량의 후륜이 조기에 고착화되는 현상을 개선할 수 있다. 그러나, 전륜과 후륜으로의 이상적인 브레이크 압력의 배분 상태를 나타내는 이상 배분 곡선과 P 밸브, 또는 로드센싱 밸브를 이용하는 경우의 실제 압력 배분 곡선은 도 1 및 도 2의 빗금 친 부분만큼의 차이를 피할 수 없다. 따라서 제동력의 배분 상태를 이상 배분 곡선에 보다 근접시켜서 후륜의 제동력을 강화하고 이에 따라 차량의 제동거리를 단축시킬 수 있도록 할 필요가 있다. 또한 이러한 방법의 실현은 기존에 사용하는 장치를 최대한 이용하여 구성한다면 더욱 바람직할 것이다.

본 발명은 전술한 종래의 요구에 따른 것으로서, 전자제어장치를 이용하여 자동차의 제동 시에 전륜 및 후륜으로의 브레이크 압력을 효율적으로 배분하여 제동 중의 제동거리를 보다 단축하면서도 후륜의 조기 고착화를 예방할 수 있도록 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법 및 이를 이용한 시스템을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

도 1은 종래의 제동력 제어 시스템에서의 브레이크 압력의 배분상태를 도시한 도면,

도 2는 종래의 제동력 제어 시스템에서 브레이크 압력의 배분상태를 차량의 차중에 따라 구분하여 제어하는 상태를 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 전자 제어 브레이크 압력 배분 시스템의 개략적 구성을 도시한 블록도면,

도 4는 본 발명에 따른 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법 및 그 방법을 실현하는 시스템의 주요부인 전자제어장치의 구성 부분을 기능 및 작동 순차별로 구분하여 도시한 도면,

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전자제어장치의 작동을 설명하는 흐름도,

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 전자제어장치의 작동을 설명하는 흐름도,

도 7은 본 발명에 따른 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법 및 시스템의 작동에 따라 얻어지는 브레이크 압력의 배분 상태를 도시한 도면,

도 8은 본 발명에 따른 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법 및 시스템의 작동에 따라 얻어지는 브레이크 압력의 배분이 차량의 차중에 따라 변화하는 상태를 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 휠 스피드 센서 2: 제동스위치

3: 차중센서 4: 브레이크 압력센서

5: 전자제어장치 6: 액츄에이터

9: 기억장치

본 발명은 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로 휠 스피드 센서와, 제동스위치와, 브레이크 압력센서와, 브레이크 휠 실린더와, 브레이크 압력제어밸브 및 브레이크 압력 제어 밸브를 제어하는 전자제어장치를 포함하는 제동력 제어 시스템을 제공하는 단계와, 현재의 브레이크 압력에 대한 전륜 및 후륜의 이상적인 배분상태를 나타내는 이상 배분 곡선을 결정하는 이상 배분 곡선 결정 단계와, 브레이크 압력의 전륜 및 후륜에 대한 배분을 개시하는 작동 개시 단계와, 후륜의 브레이크 압력을 제어하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법을 제공한다.

또한 본 발명은 전술한 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법에 있어서, 차량의 중량을 측정하는 차중 센서 및 브레이크 압력에 대한 전륜 및 후륜의 이상적인 배분상태를 나타내는 이상 배분 곡선에 대한 정보를 차중에 대응하도록 저장하는 기억장치를 제공하는 단계를 추가로 포함하고, 상기의 이상 배분 곡선 결정 단계는 측정된 차중에 따라 이에 대응하는 이상 배분 곡선에 대한 정보를 상기의 기억장치로부터 읽어들이도록 작동하는 이상 배분 곡선 결정 단계인 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법을 제공한다.

또한 전술한 전자 제어 브레이크 압력 배분방법에 있어서, 상기의 브레이크 압력에 대한 전륜 및 후륜의 이상적인 배분상태를 나타내는 이상 배분 곡선에 대한 정보를 노면의 상태에 대응하도록 저장하는 기억장치 및 현재의 차륜과 노면간의 상황을 기초로 노면의 상태를 판단하는 수단을 구비하는 전자제어장치를 제공하는 단계를 추가로 포함하며, 또한 상기의 전자제어장치의 이상 배분 곡선 결정 단계는 판단된 노면의 상황에 따라 이에 대응하는 이상 배분 곡선에 대한 정보를 상기의 기억장치로부터 읽어들이도록 작동하는 이상 배분 곡선 결정 단계인 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법을 제공한다.

또한 전술한 전자 제어 브레이크 압력 배분방법에 있어서, 상기의 작동 개시 단계는 상기의 이상 배분 곡선을 기초로 하여 현재의 압력이 이상 곡선 상의 브레이크 압력이 되기 전에 브레이크 압력의 배분 동작을 시작하는 지점에서의 브레이크 압력인 작동 개시 압력을 결정하고, 현재의 브레이크 압력이 작동 개시 압력을 초과하는 경우에 후륜의 브레이크 압력에 대한 제어를 시작하도록 작동하는 작동 개시 단계인 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법을 제공한다.

또한 전술한 전자 제어 브레이크 압력 배분방법에 있어서, 상기의 제어단계는 작동이 개시되면 현재의 후륜의 브레이크 압력을 일정시간 유지하고, 그 일정시간이 경과한 후 후륜의 브레이크 압력이 현재의 전륜 브레이크 압력에 대한 작동 개시 압력을 초과하기 전까지 후륜의 브레이크 압력을 상승시키며, 그 이후에는 후륜의 브레이크 압력을 다시 일정기간 유지하도록 하는 작동을 반복하는 제어단계인 것을 특징으로 하는 전자제어 브레이크 압력 배분방법을 제공한다.

또한 전술한 전자 제어 브레이크 압력 배분방법에 있어서, 상기의 제어 단계는 작동이 개시되면 전륜의 브레이크 압력에 대한 후륜의 브레이크 압력의 비가 일정한 기준값에 미달 될 때까지 현재의 후륜의 브레이크 압력을 유지하고, 그 이후 전륜의 브레이크 압력에 대한 후륜의 브레이크 압력의 비가 일정한 기준값에 미달되면 후륜의 브레이크 압력이 현재의 전륜 브레이크 압력에 대한 작동 개시 압력을 초과하기 전까지 브레이크 압력을 상승시키며, 그 이후에는 다시 전륜의 브레이크 압력에 대한 후륜의 브레이크 압력의 비가 일정한 기준값에 미달할 때까지 후륜의 브레이크 압력을 유지하도록 하는 작동을 반복하는 제어 단계인 것을 특징으로 하는 전자제어 브레이크 압력 배분 방법.

특히, 전술한 전자 제어 브레이크 압력 배분방법에 있어서, 상기의 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법은 3단 이상의 작동 모드를 포함하는 감압밸브와 가압밸브로 구성된 상기의 브레이크 압력제어밸브를 제공하는 단계를 추가로 포함하며, 상기의 제어 단계의 작동이 개시되면 상기의 가압밸브는 열린 상태로 유지하고 상기의 감압밸브는 일부만을 개방한 상태로 전환하여 후륜의 브레이크 압력의 증가율이 작동 개시전의 브레이크 압력 증가율보다 작은 상태로 후륜의 브레이크 압력을 증가시키도록 하며, 후륜의 브레이크 압력이 이상 배분 곡선 상의 작동 개시 점에 도달하면 상기의 감압밸브를 보다 많이 개방된 상태로 전환하여 후륜의 브레이크 압력을 상승시키도록 하는 작동을 반복하는 제어 단계인 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법을 제공한다.

또한 본 발명은 휠 스피드 센서와, 제동스위치와, 브레이크 압력센서와, 브레이크 휠 실린더와, 브레이크 압력제어밸브 및 브레이크 압력 제어 밸브를 제어하는 전자제어장치를 포함하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 시스템에 있어서,

상기의 전자제어 장치는 현재의 브레이크 압력에 대한 전륜 및 후륜의 이상적인 배분상태를 나타내는 이상 배분 곡선을 결정하는 이상 배분 곡선 결정 모듈, 브레이크 압력의 전륜 및 후륜에 대한 배분을 개시하는 작동 개시 결정 모듈, 후륜의 브레이크 압력을 제어하는 제어 모듈을 포함하는 전자제어장치인 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 시스템을 제공한다.

또한 전술한 전자 제어 브레이크 압력 배분시스템에 있어서, 차량의 중량을 측정하는 차중 센서 및 브레이크 압력에 대한 전륜 및 후륜의 이상적인 배분상태를 나타내는 이상 배분 곡선에 대한 정보를 차중에 대응하도록 저장하는 기억장치를 추가로 포함하고, 상기의 이상 배분 곡선 결정 모듈은 측정된 차중에 따라 이에 대응하는 이상 배분 곡선에 대한 정보를 상기의 기억장치로부터 읽어들이도록 작동하는 이상 배분 곡선 결정 모듈인 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 시스템을 제공한다.

또한, 전술한 전자 제어 브레이크 압력 배분시스템에 있어서, 상기의 브레이크 압력에 대한 전륜 및 후륜의 이상적인 배분상태를 나타내는 이상 배분 곡선에 대한 정보를 노면의 상태에 대응하도록 저장하는 기억장치를 추가로 구비하며, 상기의 전자제어장치는 현재 차륜과 노면간의 상황을 기초로 노면의 상태를 판단하는 수단을 추가로 구비하고 또한 상기의 전자제어장치의 이상 배분 곡선 결정 모듈은 판단된 노면의 상황에 따라 이에 대응하는 이상 배분 곡선에 대한 정보를 상기의 기억장치로부터 읽어들이도록 작동하는 이상 배분 곡선 결정 모듈인 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 시스템을 제공한다.

또한, 전술한 전자 제어 브레이크 압력 배분시스템에 있어서, 상기의 전자제어장치의 작동 개시 결정 모듈은 상기의 이상 배분 곡선을 기초로 하여 현재의 압력이 이상 곡선 상의 브레이크 압력이 되기 전에 브레이크 압력의 배분 동작을 시작하는 지점에서의 브레이크 압력인 작동 개시 압력을 결정하고, 현재의 브레이크 압력이 작동 개시 압력을 초과하는 경우에 후륜의 브레이크 압력에 대한 제어를 시작하도록 작동하는 작동 개시 결정 모듈인 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 시스템을 제공한다.

또한, 전술한 전자 제어 브레이크 압력 배분시스템에 있어서, 상기의 전자제어장치의 제어 모듈은 작동이 개시되면 현재의 후륜의 브레이크 압력을 일정시간 유지하고, 그 일정시간이 경과한 후 후륜의 브레이크 압력이 현재의 전륜 브레이크 압력에 대한 작동 개시 압력을 초과하기 전까지 후륜의 브레이크 압력을 상승시키며, 그 이후에는 후륜의 브레이크 압력을 다시 일정기간 유지하도록 하는 작동을 반복하는 제어 모듈인 것을 특징으로 하는 전자제어 브레이크 압력 배분 시스템을 제공한다.

또한, 전술한 전자 제어 브레이크 압력 배분시스템에 있어서, 상기의 전자제어장치의 제어 모듈은 작동이 개시되면 전륜의 브레이크 압력에 대한 후륜의 브레이크 압력의 비가 일정한 기준값에 미달 될 때까지 현재의 후륜의 브레이크 압력을 유지하고, 그 이후 전륜의 브레이크 압력에 대한 후륜의 브레이크 압력의 비가 일정한 기준값에 미달되면 후륜의 브레이크 압력이 현재의 전륜 브레이크 압력에 대한 작동 개시 압력을 초과하기 전까지 브레이크 압력을 상승시키며, 그 이후에는 다시 전륜의 브레이크 압력에 대한 후륜의 브레이크 압력의 비가 일정한 기준값에 미달할 때까지 후륜의 브레이크 압력을 유지하도록 하는 작동을 반복하는 제어 모듈인 것을 특징으로 하는 전자제어 브레이크 압력 배분 시스템을 제공한다.

특히, 전술한 전자 제어 브레이크 압력 배분시스템에 있어서, 상기의 브레이크 압력제어밸브는 후륜 측에 가압밸브 및 감압밸브를 별도로 포함하고 있으며, 이 감압밸브는 3단 이상의 작동 모드를 포함하는 감압밸브로 구성하여, 상기의 전자제어장치의 제어 모듈의 작동이 개시되면 상기의 가압밸브는 열린 상태로 유지하고 상기의 감압밸브는 일부만을 개방한 상태로 전환하여 후륜의 브레이크 압력의 증가율이 작동 개시전의 브레이크 압력 증가율보다 작은 상태로 후륜의 브레이크 압력을 증가시키도록 하며, 후륜의 브레이크 압력이 이상 배분 곡선 상의 작동 개시 점에 도달하면 상기의 감압밸브를 보다 많이 개방된 상태로 전환하여 후륜의 브레이크 압력을 상승시키도록 하는 작동을 반복하는 제어 모듈인 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 시스템을 제공한다.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자동차의 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법 및 시스템의 구성과 작동을 설명하도록 한다.

도 3에 도시한 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 자동차용 전자 제어 브레이크 압력 배분 시스템은 제어를 위한 입력부로서 휠 스피드 센서(1), 제동 스위치(2), 차중센서(3), 브레이크 압력센서(4)를 구비하며, 작동부는 밸브기구를 작동시키는 액츄에이터(6), 고장상태를 표시하는 EBD(Electronic Brake Distribution ) 경고등(8)을 포함하도록 구성된다.

휠 스피드 센서(1)는 자동차의 각 차륜에 설치되어 차륜의 회전속도를 구하고 그 결과를 전자제어장치(5)에 입력하여 차륜의 슬립률을 연산하는 기본 자료로 사용된다.

제동스위치(2)는 브레이크 페달의 작동 등으로 브레이크가 작동되었음을 지시하는 용도로 사용된다.

차중센서(3)는 차량의 중량을 확인하기 위한 것으로서, 차량의 현가장치 또는 적재함 등의 주위에 설치되어 변위를 전위차로 변환하는 등의 원리로 작동하는 종래의 것으로서 그 검출 결과를 전자제어장치로 송신한다. 차중센서는 차중의 변화가 크지 않은 승용차 등에서는 없을 수도 있다.

브레이크 압력센서(4)는 차량의 브레이크 작동 시 휠 실린더 내의 브레이크 압력을 검출하는 센서로서 종래의 것과 크게 다르지 않다.

한편 제동력제어장치(ABS)를 구비한 자동차에서는 전술한 구성요소 중 휠 스피드 센서, 제동스위치, 브레이크 압력센서를 이미 구비하는 경우가 있으므로 이를 함께 사용하여도 무방하다.

작동부 중 액츄에이터(6)는 차륜의 브레이크 휠 실린더의 압력인 브레이크 압력을 제어하는 밸브기구와 이를 개폐하는 회로로 구성되며, 브레이크 압력을 증압, 감압 또는 보압하는 기능을 한다. 밸브의 개수나 종류는 특별히 한정하지 않는다. 특히 이들의 장치는 전술한 휠 스피드 센서(1), 제동 스위치(2) 브레이크 압력센서(3) 등과 함께 제동력 제어 시스템의 구성요소이기도 하므로 ABS 시스템과 함께 사용 가능하다.

기억장치(9)는 종래의 하드디스크, 광 디스크, RAM, ROM, CD-ROM 등의 기억장치로서 일정한 자료를 기억하고 필요할 때 이로부터 상기의 자료를 읽어들일 수 있는 기억장치이면 족하며 전자제어장치에서 제동력의 제어 또는 본 발명에 따른 작동을 위한 프로그램 등을 저장한다. 기억장치에는 차량의 현재 상태에서 제동 시에 가장 적합한 전륜과 후륜간의 압력 배분 상태를 나타내는 자료가 입력되어 저장된다. 이 저장된 정보는 이는 도 1 또는 도 2에 이미 도시된 이상 배분 곡선에 대한 데이터 등을 포함하는 것으로서, 특히 차량의 중량 상태에 따라 변화하는 상태를 차량의 중량 별로 구별하여 대응하도록 저장 기억하거나, 또는 차량의 슬립률 등을 기초로 판단하는 노면의 상태에 따라 구분되어 대응되는 각 곡선에 대한 자료를 포함할 수도 있다.

전자제어장치(5)는 지정된 상태에서 작동하는 비교적 간단한 논리회로로 구성되거나 또는 복잡한 제어가 되는 경우라면 마이크로 프로세서 등을 포함하도록 구성된다.

전자제어장치는 독립적인 작동을 위해서 독립 설치될 수도 있으나 효율적 자원을 위해서는 기존의 ABS 전자제어장치를 이용하여 몇 가지 기능을 추가하는 것으로 구성할 수 있다. 이 경우에 전자제어장치는 전술한 휠 스피드 센서(1)로부터의 정보를 기초로 차륜의 슬립률을 연산하고, 이를 기초로 정해진 방법으로 액츄에이터(6)를 제어하여 브레이크 휠 실린더의 압력을 증압, 감압, 보압시키도록 하여 차륜의 노면과의 슬립률이 항상 적합한 상태를 유지하도록 하는 모듈을 포함한다.

본 발명에 따른 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법 및 시스템에 따른 전자제어장치(5)의 작동은 전술한 일반적인 ABS제어를 위한 모듈이외에 도 4에 도시한 모듈이 추가되도록 구성된다.

도 4의 모듈은 이상 배분 곡선 결정 모듈, 작동개시 결정 모듈, 및 후륜 브레이크 압력 제어모듈로 구성된다. 이상 배분 곡선 결정 모듈은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 전륜의 제동력과 후륜의 제동력 사이에서의 이상적인 압력배분 상태를 나타내는 그래프인 이상 배분 곡선을 결정하는 모듈로서, 현재의 차량의 중량, 현재의 속도 등을 고려하여 이상 배분 곡선을 결정한다.

이상 배분 곡선의 결정은 차량의 평균적인 이상 배분 곡선을 고정된 형태로서 저장할 수 도 있으며, 또한 차량의 현재의 중량에 따라 이상 배분 곡선이 변화하며, 또한 차량의 현재 속도, 또는 노면의 상태가 얼마만큼 미끄러운 노면인가 등에 의해서도 달라지므로 이들을 종합적으로 고려하여 결정된다. 이 결정에서는 상기의 기억장치에 저장된 차량의 현재 중량 및 현재의 노면의 상태에 따른 적합한 이상 배분 곡선에 대한 자료가 사용된다.

작동 개시 결정 모듈은 사실상 작동을 개시하게 되는 시점을 결정하는 단계로서 일반적으로 작동의 개시 점은 검출된 차량의 브레이크 압력을 기초로 판단되는 전륜의 제동력과 후륜의 제동력을 기초로 하여 이상 배분 곡선상의 기준 점에 근접하는 지를 판단하는 단계가 된다.

작동의 개시 점을 판단하는 것으로는 브레이크 압력을 검출하는 것이 비교적 간단하며 반드시 이러한 방법에만 한정되는 것은 아니다.

작동이 개시되면 후륜의 브레이크 압력은 보압 상태를 유지하게 된다. ABS의 작동에 따라서는 감압상태가 될 수도 있다. 그러나 전륜의 브레이크 압력과의 관계에서는 전륜의 브레이크 압력이 증가하더라도 후륜의 브레이크 압력은 일정한 수준은 유지하도록 하여 전륜과의 압력차이가 발생하도록 한다. 그 이후 일정기간이 경과하면 전륜의 브레이크 압력은 상승하는 반면 후륜은 압력을 유지상태로 하고 있으므로 전륜과 후륜의 압력 차이는 커지게 되므로, 일정조건하에서 후륜의 압력을 증가시켜 전륜의 브레이크 압력과의 차이가 일정간격을 유지하도록 한다. 이때 후륜의 압력을 다시 증가시키는 조건은 여러 가지가 선택될 수 있다. 그 예로서는 일정기간이 경과하면 후륜의 압력을 증가시키는 방법이며, 이 경우라면 카운터 등을 별도로 구비하도록 한다. 또 다른 예로서는 전륜의 브레이크 압력과 후륜의 브레이크 압력을 계속하여 비교하여서 그 압력의 차이가 기준값 이하인 경우 후륜의 브레이크 압력을 다시 증가시키기 시작하는 방법으로 일정한 압력차이를 유지하도록 하는 것이다.

전술한 결과, 제동 중 후륜의 제동력과 전륜의 제동력의 관계는 도 7의 단계식 그래프와 같이 유지되면서 이상 배분 곡선에 근접하게 된다.

전술한 바와 같은 모듈로 구성되는 전자제어장치의 제어 순차의 일례를 도시한 도면이 도 5와 도 6에 도시한 도면이다.

도 5에 따른 제 1 실시예는 차중에 따라 구분 설정되어 기억장치에 기억된 이상 배분 곡선에 대한 정보를 읽어들이는 단계로 시작된다. 전자제어장치는 차중 센서의 출력값을 기초로 현재의 차중에 해당되는 이상 배분 곡선을 기억장치로부터 잃어 들인다. 그리고는 각 브레이크 휠 실린더의 전륜 브레이크 압력(

P_f

)과 후륜 브레이크 압력(

P_r

)을 읽어들인다. 이 후 현재의 전륜 브레이크 압력(

P_f

)에 해당되는 이상곡선상의 후륜 브레이크 압력(

P_r

)을 읽고 이를 기준 브레이크 압력(

P_k

)을 설정한다.

이후 현재의 후륜 브레이크 압력(

P_r

)이 기준 브레이크 압력(

P_k

)을 초과하지 않도록 후륜의 브레이크 압력이 기준 브레이크 압력을 초과하면(

P_r≥ P_k

) 후륜 브레이크 압력(

P_r

)을 유지하도록 한다.

이후 일정 시간(

t_k

)이 경과하면(

Δt ≥ t_k

) 후륜의 브레이크 압력을 증가시키도록 하여 그 기간 (

Δt

)동안 증가한 전륜의 압력에 접근하도록 한다.

전술한 과정은 브레이크의 작동이 계속되는 한 반복되어서 도 7에 도시한 형태로 단계적으로 브레이크 압력을 상승시킨다.

한편 전술한 작동이 ABS 제어장치와 함께 운영되는 경우에 브레이크의 압력이 감압 되는 단계에서는 적용이 제한된다.

또한 도 6에는 본 발명에 따른 제 2 실시예에서의 제어 순차가 도시되어 있다. 도 6에서 전반부는 도 5에서 설명한 제 1 실시예와 동일하며, 다만 후륜의 브레이크 압력을 재 상승시키기 위한 조건이 다를 뿐이다. 전술한 도 5의 제 1 실시예에서는 후륜의 압력을 유지시키기 시작한 후 일정기간이 경과하면 후륜의 브레이크 압력을 증가시켰으나 이는 불합리한 점을 내포할 수도 있으므로, 후륜의 브레이크 압력이 전륜의 브레이크 압력의 일정수준이 되도록 하는 수단으로 전륜과 후륜간의 적합한 브레이크 압력 비(

k

)를 정하고 후륜의 브레이크 압력(

P_r

)이 전륜의 브레이크 압력(

P_f

)의 일정 비율에 미달하게 되는 경우(

P_r< k⋅P_f

) 후륜의 브레이크 압력을 재 상승시키도록 하는 방법이다.

이 경우라면 도시되지는 않았으나 도 7에 도시된 단계식 그래프에서 X축과의 평행 부분의 기울기가 현재와 같은 "0"이 아닌 양의 기울기를 갖게되므로 보다 이상곡선에 접근하게 될 것이다.

도 8은 도 7과 본질적으로 동일한 곡선으로 차중이 클 때와 차중이 작을 때를 구별하여 도시한 것이다. 기억장치(9)에는 도 8의 이상곡선이 차중별로 기억되어 있다가 현재 측정된 차중에 대응하는 이상곡선을 읽어와서 그 이상곡선을 기준으로 하여 작동 개시점이 결정되므로 차량의 차중에 따라 구별되는 제어를 행할 수 있어 보다 효과적이다.

한편, 또 다른 실시예로서, 액츄에이터가 제어하는 대상이 되는 브레이크 압력을 제어하는 제어 밸브도 가압밸브 감압밸브를 구분하여 설치하고, 특히 감압밸브를 다단 또는 연속적으로 작동하는 밸브를 설치하고, 본 발명에 따른 시스템의 작동이 개시되면 증압밸브를 닫지 말고 감압밸브를 일부 개방하도록 하여 후륜의 브레이크 압력의 증가속도를 전륜의 브레이크 압력 증가속도보다 완화시키도록 하는 경우를 고려할 수 있다.

이러한 효과에 따르면, 후륜의 압력을 보압, 증압, 보압, 증압을 반복하며 압력을 단계적으로 상승시키지 않고, 작동을 시작하면 증가속도를 줄이면서 증압을 지속하게 하므로 전륜은 지속적으로 증압 되고 후륜도 지속적으로 증압 되되, 후륜의 증압정도가 작게된다.

따라서, 증압 중에도 후륜의 압력은 결코 전륜의 압력을 초과할 수 없게된다.

Claims

휠 스피드 센서와, 제동스위치와, 브레이크 압력센서와, 브레이크 휠 실린더와, 브레이크 압력제어밸브 및 브레이크 압력 제어 밸브를 제어하는 전자제어장치를 포함하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 시스템에 있어서,

상기의 전자제어 장치는 현재의 브레이크 압력에 대한 전륜 및 후륜의 이상적인 배분상태를 나타내는 이상 배분 곡선을 결정하는 이상 배분 곡선 결정 모듈, 브레이크 압력의 전륜 및 후륜에 대한 배분을 개시하는 작동 개시 결정 모듈, 후륜의 브레이크 압력을 제어하는 제어 모듈을 포함하는 전자제어장치인 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 시스템.
제 1 항에 있어서, 전자제어장치는 제동시 차륜의 노면에 대한 슬립률을 기초로 브레이크 휠 실린더의 압력을 제어하는 ABS 전자제어장치인 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 시스템.
제 1 항에 있어서, 전자 제어 브레이크 압력 배분 시스템은 EBD경고등을 추가로 포함하여, 전자제어장치는 장치의 고장을 검출하는 검출회로를 추가로 구비하고 고장이 검출된 경우 일정한 규칙에 따른 고장의 내용을 지시하는 신호를 상기의 EBD경고등으로 출력하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 시스템.
제 1항에 있어서, 전자 제어 브레이크 압력 배분 시스템은 차량의 중량을 측정하는 차중 센서 및 브레이크 압력에 대한 전륜 및 후륜의 이상적인 배분상태를 나타내는 이상 배분 곡선에 대한 정보를 차중에 대응하도록 저장하는 기억장치를 추가로 포함하고, 상기의 이상 배분 곡선 결정 모듈은 측정된 차중에 따라 이에 대응하는 이상 배분 곡선에 대한 정보를 상기의 기억장치로부터 읽어들이도록 작동하는 이상 배분 곡선 결정 모듈인 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 시스템.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기의 브레이크 압력에 대한 전륜 및 후륜의 이상적인 배분상태를 나타내는 이상 배분 곡선에 대한 정보를 노면의 상태에 대응하도록 저장하는 기억장치를 추가로 구비하며, 상기의 전자제어장치는 현재 차륜과 노면간의 상황을 기초로 노면의 상태를 판단하는 수단을 추가로 구비하고 또한 상기의 전자제어장치의 이상 배분 곡선 결정 모듈은 판단된 노면의 상황에 따라 이에 대응하는 이상 배분 곡선에 대한 정보를 상기의 기억장치로부터 읽어들이도록 작동하는 이상 배분 곡선 결정 모듈인 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 시스템.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기의 전자제어장치의 작동 개시 결정 모듈은 상기의 이상 배분 곡선을 기초로 하여 현재의 압력이 이상 곡선 상의 브레이크 압력이 되기 전에 브레이크 압력의 배분 동작을 시작하는 지점에서의 브레이크 압력인 작동 개시 압력을 결정하고, 현재의 브레이크 압력이 작동 개시 압력을 초과하는 경우에 후륜의 브레이크 압력에 대한 제어를 시작하도록 작동하는 작동 개시결정 모듈인 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 시스템.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기의 전자제어장치의 제어 모듈은 작동이 개시되면 현재의 후륜의 브레이크 압력을 일정시간 유지하고, 그 일정시간이 경과한 후 후륜의 브레이크 압력이 현재의 전륜 브레이크 압력에 대한 작동 개시 압력을 초과하기 전까지 후륜의 브레이크 압력을 상승시키며, 그 이후에는 후륜의 브레이크 압력을 다시 일정기간 유지하도록 하는 작동을 반복하는 제어 모듈인 것을 특징으로 하는 전자제어 브레이크 압력 배분 시스템.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기의 전자제어장치의 제어 모듈은 작동이 개시되면 전륜의 브레이크 압력에 대한 후륜의 브레이크 압력의 비가 일정한 기준값에 미달 될 때까지 현재의 후륜의 브레이크 압력을 유지하고, 그 이후 전륜의 브레이크 압력에 대한 후륜의 브레이크 압력의 비가 일정한 기준값에 미달되면 후륜의 브레이크 압력이 현재의 전륜 브레이크 압력에 대한 작동 개시 압력을 초과하기 전까지 브레이크 압력을 상승시키며, 그 이후에는 다시 전륜의 브레이크 압력에 대한 후륜의 브레이크 압력의 비가 일정한 기준값에 미달할 때까지 후륜의 브레이크 압력을 유지하도록 하는 작동을 반복하는 제어 모듈인 것을 특징으로 하는 전자제어 브레이크 압력 배분 시스템.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기의 브레이크 압력제어밸브는 후륜 측에 가압밸브 및 감압밸브를 별도로 포함하고 있으며, 이 감압밸브는 3단 이상의 작동 모드를 포함하는 감압밸브로 구성하여, 상기의 전자제어장치의 제어 모듈의 작동이 개시되면 상기의 가압밸브는 열린 상태로 유지하고 상기의 감압밸브는 일부만을 개방한 상태로 전환하여 후륜의 브레이크 압력의 증가율이 작동 개시전의 브레이크 압력 증가율보다 작은 상태로 후륜의 브레이크 압력을 증가시키도록 하며, 후륜의 브레이크 압력이 이상 배분 곡선 상의 작동 개시점에 도달하면 상기의 감압밸브를 보다 많이 개방된 상태로 전환하여 후륜의 브레이크 압력을 상승시키도록 하는 작동을 반복하는 제어 모듈인 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 시스템.
휠 스피드 센서와, 제동스위치와, 브레이크 압력센서와, 브레이크 휠 실린더와, 브레이크 압력제어밸브 및 브레이크 압력 제어 밸브를 제어하는 전자제어장치를 포함하는 제동력 제어 시스템을 제공하는 단계와,

현재의 브레이크 압력에 대한 전륜 및 후륜의 이상적인 배분상태를 나타내는 이상 배분 곡선을 결정하는 이상 배분 곡선 결정 단계와,

브레이크 압력의 전륜 및 후륜에 대한 배분을 개시하는 작동 개시 단계와,

후륜의 브레이크 압력을 제어하는 제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법.
제 10항에 있어서, 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법은 차량의 중량을 측정하는 차중 센서 및 브레이크 압력에 대한 전륜 및 후륜의 이상적인 배분상태를 나타내는 이상 배분 곡선에 대한 정보를 차중에 대응하도록 저장하는 기억장치를 제공하는 단계를 추가로 포함하고, 상기의 이상 배분 곡선 결정 단계는 측정된 차중에 따라 이에 대응하는 이상 배분 곡선에 대한 정보를 상기의 기억장치로부터 읽어들이도록 작동하는 이상 배분 곡선 결정 단계인 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법.
제 10항 또는 제 11항에 있어서, 상기의 브레이크 압력에 대한 전륜 및 후륜의 이상적인 배분상태를 나타내는 이상 배분 곡선에 대한 정보를 노면의 상태에 대응하도록 저장하는 기억장치 및 현재의 차륜과 노면간의 상황을 기초로 노면의 상태를 판단하는 수단을 구비하는 전자제어장치를 제공하는 단계를 추가로 포함하며, 또한 상기의 전자제어장치의 이상 배분 곡선 결정 단계는 판단된 노면의 상황에 따라 이에 대응하는 이상 배분 곡선에 대한 정보를 상기의 기억장치로부터 읽어들이도록 작동하는 이상 배분 곡선 결정 단계인 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법
제 10항 또는 제 11항에 있어서, 상기의 작동 개시 단계는 상기의 이상 배분 곡선을 기초로 하여 현재의 압력이 이상 곡선 상의 브레이크 압력이 되기 전에 브레이크 압력의 배분 동작을 시작하는 지점에서의 브레이크 압력인 작동 개시 압력을 결정하고, 현재의 브레이크 압력이 작동 개시 압력을 초과하는 경우에 후륜의 브레이크 압력에 대한 제어를 시작하도록 작동하는 작동 개시 단계인 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법.
제 10항 또는 제 11항에 있어서, 상기의 제어단계는 작동이 개시되면 현재의 후륜의 브레이크 압력을 일정시간 유지하고, 그 일정시간이 경과한 후 후륜의 브레이크 압력이 현재의 전륜 브레이크 압력에 대한 작동 개시 압력을 초과하기 전까지 후륜의 브레이크 압력을 상승시키며, 그 이후에는 후륜의 브레이크 압력을 다시 일정기간 유지하도록 하는 작동을 반복하는 제어단계인 것을 특징으로 하는 전자제어 브레이크 압력 배분방법.
제 10항 내지 제 11항에 있어서, 상기의 제어 단계는 작동이 개시되면 전륜의 브레이크 압력에 대한 후륜의 브레이크 압력의 비가 일정한 기준값에 미달 될 때까지 현재의 후륜의 브레이크 압력을 유지하고, 그 이후 전륜의 브레이크 압력에 대한 후륜의 브레이크 압력의 비가 일정한 기준값에 미달되면 후륜의 브레이크 압력이 현재의 전륜 브레이크 압력에 대한 작동 개시 압력을 초과하기 전까지 브레이크 압력을 상승시키며, 그 이후에는 다시 전륜의 브레이크 압력에 대한 후륜의 브레이크 압력의 비가 일정한 기준값에 미달할 때까지 후륜의 브레이크 압력을 유지하도록 하는 작동을 반복하는 제어 단계인 것을 특징으로 하는 전자제어 브레이크 압력 배분 방법.
제 10항 또는 제 11항에 있어서, 상기의 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법은 3단 이상의 작동 모드를 포함하는 감압밸브와 가압밸브로 구성된 상기의 브레이크 압력제어밸브를 제공하는 단계를 추가로 포함하며, 상기의 제어 단계의 작동이 개시되면 상기의 가압밸브는 열린 상태로 유지하고 상기의 감압밸브는 일부만을 개방한 상태로 전환하여 후륜의 브레이크 압력의 증가율이 작동 개시전의 브레이크 압력 증가율보다 작은 상태로 후륜의 브레이크 압력을 증가시키도록 하며, 후륜의 브레이크 압력이 이상 배분 곡선 상의 작동 개시 점에 도달하면 상기의 감압밸브를 보다 많이 개방된 상태로 전환하여 후륜의 브레이크 압력을 상승시키도록 하는 작동을 반복하는 제어 단계인 것을 특징으로 하는 전자 제어 브레이크 압력 배분 방법.