KR20030096969A - 전자밸브의 구동제어방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자밸브의 구동제어방법에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 브레이크 압력을 완만하게 증가시켜 브레이크 압력의 맥동소음을 제거시킴과 함께 승차감을 향상시키는 데 있다.
본 발명은 휠 실린더에 브레이크 압력의 증압시 휠 실린더에서의 브레이크 압력이 완만하게 증가되도록 전자밸브에 공급되는 전류를 변화시켜 전자밸브의 개도를 조절함으로서 소음 및 진동의 원인인 압력 맥동을 근본적으로 제거하여 브레이크 실린더의 압력맥동을 개선함으로서 압력 맥동에 따른 소음을 제거하고, 승차감을 향상시키는 효과가 있다.
Description
본 발명은 전자밸브의 구동제어방법에 관한 것으로, 특히 휠 실린더에서의 브레이크 압력이 완만하게 증가되도록 휠 실린더에 공급되는 브레이크 압력을 조절하는 전자밸브의 구동을 제어하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 안티록 브레이크 시스템(Anti-lock Brake System ; 이하 ABS라 칭함)을 장착한 차량에서는 각 차륜의 휠 실린더에 가해지는 브레이크 압력을 감압, 유지 또는 증압하여 적당한 코너링 포스를 확보하고 조향안정성을 유지하면서 동시에 차량이 최단거리로 정지할 수 있도록 제어하게 된다.
이를 위해 전자제어장치(ECU)는 차륜속도센서로부터 검출되는 신호에 의해 각 차륜의 속도를 검출하고 이로부터 슬립률을 연산한 다음 이 슬립률에 기초하여 휠 실린더에 인가되는 브레이크 액압을 증압, 유지 또는 감압하여 적정한 제동력이 발휘되도록 한다.
도 1은 종래의 브레이크 압력제어를 설명하기 위한 회로도이다. 도 2는 도 1에서의 전자밸브의 구동에 따른 휠 실린더에서의 브레이크 압력의 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 2를 참조하여 도 1을 살펴보면, 제동시 운전자에 의해 조작되는 브레이크 페달(1)과, 페달(1)로부터 전달된 힘을 증폭시켜 브레이크 압력을 생성시키기 위한 배력장치(1a) 및 마스터실린더(1b)가 마련된다.
그리고, 생성된 브레이크 액압을 휠 실린더(2)에 공급하기 위한 다수의 전자밸브(3)(4)와, 휠 실린더(2)에서 토출된 브레이크액이 일시적으로 저장되는 저압 어큐뮬레이터(LPA; 5)와, 그 저압 어큐뮬레이터(5)에 저장된 브레이크액을 펌핑하여 마스터실린더(1b) 또는 휠 실린더(2)로 환류시키기 위한 모타(6) 및 펌프(7), 펌프(7)의 구동시 환류되는 브레이크 압력의 맥동을 감쇄시키기 위한 고압 어큐뮬레이터(HPA; 8)가 마련되며, 이들은 모듈레이터 블록(9)에 콤팩트하게 설치된다.
전자밸브(3)(4)는 마스터실린더(1b)에서 발생되어 휠 실린더(2)로 공급된 브레이크 액압을 유입 또는 유출하기 위해 휠 실린더(2)의 입구측과 출구측에 각각 배설되는데, 전자밸브(3)는 평상시(off) 개방상태를 유지하는 노말오픈형(NO) 솔레노이드밸브이고 전자밸브(4)는 평상시(off) 폐쇄상태를 유지하는 노말클로즈형(NC) 솔레노이드밸브이다.
종래기술에서는 ABS 제동시 전자밸브(3)(4)를 열거나, 닫음으로서 휠 실린더(2)에서의 브레이크 압력이 감압, 유지, 증압되게 하여 차량을 제동하게 된다. 즉, ABS 제동시, 먼저 전자밸브(3)를 닫고 전자밸브(4)를 열어 휠 실린더의 브레이크 압력을 유출시켜 휠 실린더에서의 브레이크 압력을 감소시킨다. 이어, 전자밸브(4)를 닫아 휠 실린더(2)에서의 브레이크 압력을 유지시킨 후 전자밸브(3)를 열어 브레이크 압력을 증가시키게 된다.
이때, 휠 실린더에서의 브레이크 압력을 유지하다가 증가시키기 위해 전자밸브(3) 내의 솔레노이드 코일에 공급되는 구동전류를 차단하면, 전자밸브(3)가 순식간에 개방되어 휠 실린더(2)에서의 브레이크 압력이 급격하게 증가되게 된다. 자세히 살펴보면, 유지상태에서는 마스터실린더(1b)측이 고압이고 휠 실린더(2)측은 상대적으로 저압으로 형성되어 큰 압력차가 생기게 되는데 이 상태에서 휠 실린더(2)의 브레이크 압력을 증압하기 위해 전자밸브(3)에 공급되는 구동전류를 차단하게되면, 이 압력차에 의해 전자밸브가 순식간에 개방되게 되어 휠 실린더(2)에서의 브레이크 압력이 급격하게 증가되게 된다.
이러한 브레이크 압력의 급격한 증가로 인해 브레이크 압력 맥동이 심하게 나타나게 되고, 이러한 압력맥동은 소음으로서 작용하며, 운전자에게 승차감에 대한 불쾌감을 유발시키는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 휠 실린더에서의 브레이크 압력이 완만하게 증가되도록 전자밸브의 구동을 제어하는 데 있다.
도 1은 종래의 브레이크 압력제어를 설명하기 위한 회로도이다.
도 2는 도 1에서의 전자밸브의 구동에 따른 휠 실린더에서의 브레이크 압력의 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 3은 본 발명에 따른 전자밸브의 구동을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전자밸브 구동제어방법에 따라 휠 실린더에서의 브레이크 압력의 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
3,4 : 전자밸브11 : FL차륜속도감지부
12 : FR차륜속도감지부13 : RL차륜속도감지부
14 : RR차륜속도감지부20 : 스위치부
30 : 제어부40 : 펄스폭변조부
50 : 전자밸브구동수단60 : 모터구동부
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 브레이크 압력을 발생시키는 마스터 실린더와 휠 실린더사이에 마련되고, 전류에 의해 열리거나 닫혀 상기 마스터 실린더로부터 휠 실린더에 공급되는 브레이크 압력을 조절하는 전자밸브의 구동을 제어하는 방법에 있어서, 상기 마스터 실린더의 브레이크 압력이 상기 휠 실린더의 브레이크 압력보다 상대적으로 고압인 상태에서 상기 휠 실린더의 브레이크 압력을 증가시키는 경우, 상기 전자밸브가 미리 설정된 개도로 열리도록 상기 전자밸브에 공급되는 전류를 제어하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 전자밸브의 구동을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명은 각 차륜에 설치되어 차륜속도를 검출하여 신호를 출력하는 차륜속도감지부(11 내지 14)와, 브레이크 페달(1)을 작동시 온,오프되어 신호를 출력하는 스위치부(20)와, 각 차륜속도감지부(11 내지 14)로부터 신호를 입력받아 차륜속도로부터 차속을 검출하고 이로부터 슬립률을 연산하여 ABS 제동을 수행하는 동작을 제어하는 제어부(30)와, 액압회로상에 마련된 전자밸브들(3)(4)을 개폐 구동하는 전자밸브구동수단(50)과, 제어부(30)의 제어에 따라 전자밸브구동수단(50)에 펄스폭변조신호를 공급하는 펄스폭변조부(40)와, 제어부(30)의 제어하에 액압회로상에 마련된 모터(6)를 구동하는 모터구동부(60)를 구비한다.
도 4는 본 발명에 따른 전자밸브 구동제어방법에 따라 휠 실린더에서의 브레이크 압력의 변화를 설명하기 위한 그래프이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 휠 실린더에서의 브레이크 압력을 유지상태에서 증압상태로 전환할 때, 전자밸브(3)를 열기 전에 제어부(30)는 펄스폭변조부(40)를 제어하여 전자밸브(3)내의 솔레노이드 코일에 공급되고 있는 최대 듀티비(100%)를 제 1 듀티비(a)가 되도록 낮추어 전자밸브(3)에 공급되는 전류를 전자밸브가 닫힘 상태를 유지할 때의 미리 설정된 제 1전류(Initial current)로 미리 낮춘다.
이에 따라, 휠 실린더(2)에서의 브레이크 압력의 증압시, 전자밸브(3)를 열 때 마스터 실린더(1b)측과 휠 실린더(2)측사이의 압력차에 의해 전자밸브(3)가 순간적으로 많이 열려 브레이크 압력이 급격하게 증가되지 않도록 하여 압력의 급격한 증가에 따른 압력 맥동을 방지한다. 이때, 제 1전류값은 후술되는 전자밸브(3)의 열림전류값과 전자밸브(3)를 완전히 닫을 때의 최대 닫힘전류 사이의 전류값이다. 바람직하게는 전자밸브(3)의 열림전류값보다 소정값만큼 큰 전류값이다.
그리고, 휠 실린더(2)에 브레이크 압력의 증압시, 제어부(30)는 펄스폭변조부(40)를 제어하여 제 1 듀티비(a)를 제 2듀티비(b)로 낮추어 전자밸브(3)에 공급되는 전류를 전자밸브(3)가 열리기 시작할 때의 열림전류(Valve opening current)보다 약간 낮도록 미리 설정된 제 2전류로 낮춘다. 이에 따라, 전자밸브(3)는 완전히 열리지 않고, 소정폭만큼 열린다. 전자밸브(3)가 열리면 휠 실린더(2)에 가해지는 압력이 점차 증가하게 된다. 이때, 제 2전류값은 전자밸브(3)의 열림전류값과 전자밸브(3)를 완전히 열 때의 최대 열림전류 값사이의 전류값이며, 바람직하게는 전자밸브(3)의 열림전류값보다 소정값만큼 작은 전류값이다.
또한, 휠 실린더(2)에서의 브레이크 압력이 지나치게 빨리 증가되는 경우에는 압력이 증가되는 속도를 조절하기 위해 현재 상태에서의 휠 실린더(2)에서의 브레이크 압력을 유지시키는 구간을 둘 필요가 있다.
이러한 경우, 제어부(30)는 제 2듀티비(b)를 최대 듀티비(100%)까지 올리지 않고, 제 3듀티비(c)가 되도록 높여 전자밸브(3)에 공급되는 전류가 전자밸브(3)의 열림전류보다는 약간 크도록 미리 설정된 제 3전류로 높인다. 이에 따라, 열려진 전자밸브(3)가 닫히게 되어 휠 실린더(2)에서의 브레이크 압력이 더 이상 증가되지 않고, 일시적으로 현재의 브레이크 압력을 유지하게 된다. 이때, 제 3전류값은 전자밸브(3)의 최대 닫힘전류값과 전자밸브(3)의 열림전류값 사이의 전류값이며, 바람직하게는 전자밸브(3)의 열림전류값보다 소정값만큼 큰 전류값을 가진다.
이어서, 제어부(30)는 제 3듀티비(c)를 서서히 낮추어 제 4듀티비(d)가 되도록 펄스폭변조부(40)를 제어한다. 이에 따라, 전자밸브(3)에는 전자밸브(3)의 열림전류보다 낮게 미리 설정된 제 2전류가 흐르게 되어 전자밸브(3)는 다시 소정폭만큼 열린다. 전자밸브(3)가 다시 열리면 휠 실린더(2)에 가해지는 압력이 다시 증가하게 된다.
이어서, 다시 브레이크 압력을 유지하는 구간을 둘 필요가 있는 경우에는 제어부(30)는 제 4듀티비(d)를 올려 제 5듀티비(e)가 되도록 하여 전자밸브(3)에 공급되는 전류가 다시 전자밸브(3)의 열림전류보다는 약간 크도록 미리 설정된 제 3전류로 높인다. 이에 따라, 열려진 전자밸브(3)가 닫히게 되어 휠 실린더(2)에서의 브레이크 압력이 더 이상 증가되지 않고, 일시적으로 현재의 브레이크 압력을 유지하게 된다.
이후 제어부(30)는 제 5듀티비(e)를 서서히 낮추어 전자밸브(3)가 닫히는 시점의 제 6듀티비(f)가 되도록 펄스폭변조부(40)를 제어한다. 이에 따라 전자밸브(3)에는 전자밸브(3)의 열림전류보다 다시 낮은 제 2전류가 흐르게 되어 전자밸브(3)가 열려져 있다가 제 6듀티비(f)의 시간이 경과하면, 제어부(30)는 듀티비가 최대, 즉 완전 닫힘상태가 되도록 펄스폭변조부(40)를 제어함으로써, 전자밸브는 완전히 닫히게 된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 휠 실린더에서의 브레이크 압력을 완만하게 증가시킴으로서 소음 및 진동의 원인인 압력 맥동의 요인을 근본적으로 제거하여 브레이크 실린더의 압력맥동을 개선함으로서 승차감 향상과 소음감소의 효과가 있다.
Claims (5)
- 브레이크 압력을 발생시키는 마스터 실린더와 휠 실린더사이에 마련되고, 전류에 의해 열리거나 닫혀 상기 마스터 실린더로부터 휠 실린더에 공급되는 브레이크 압력을 조절하는 전자밸브의 구동을 제어하는 방법에 있어서,상기 마스터 실린더의 브레이크 압력이 상기 휠 실린더의 브레이크 압력보다 상대적으로 고압인 상태에서 상기 휠 실린더의 브레이크 압력을 증가시키는 경우, 상기 전자밸브가 미리 설정된 개도로 열리도록 상기 전자밸브에 공급되는 전류를 제어하는 것을 특징으로 하는 전자밸브의 구동제어방법.
- 제 1항에 있어서,상기 전자밸브에 공급되는 전류의 제어시, 상기 전자밸브를 열기 전에 상기 전자밸브에 상기 전자밸브가 열리기 시작할 때의 열림전류보다 높게 설정된 제 1전류를 미리 공급하고,상기 전자밸브를 열 때에는 상기 전자밸브에 상기 열림전류보다 낮게 설정된 제 2전류를 공급하는 것을 특징으로 하는 전자밸브의 구동제어방법.
- 제 2항에 있어서,상기 제 1전류는 상기 열림전류와 상기 전자밸브가 완전히 닫힐 때의 최대 닫힘전류 사이의 전류이고, 상기 제 2전류는 상기 열림전류와 상기 전자밸브가 완전히 열릴 때의 최대 열림전류사이의 전류인 것을 특징으로 하는 전자밸브의 구동제어방법.
- 제 1항에 있어서,상기 전자밸브의 전류 제어시, 상기 휠 실린더에서의 일시적인 압력유지가 필요한 경우, 상기 전자밸브의 열림전류보다 높게 설정된 제 3전류를 갖도록 제어하는 것을 특징으로 하는 전자밸브의 구동제어방법.
- 제 4항에 있어서,상기 제 3전류는 상기 열림전류보다 소정치 이상의 전류인 것을 특징으로 하는 전자밸브의 구동제어방법.
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