KR20070106205A

KR20070106205A - 자동변속기를 구비한 차량의 밀림방지방법

Info

Publication number: KR20070106205A
Application number: KR1020060038807A
Authority: KR
Inventors: 최성호; 김기영
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2006-04-28
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2007-11-01
Also published as: KR101131739B1

Abstract

본 발명은 자동변속기를 구비한 차량의 밀림방지방법에 관한 것으로, 특히 본 발명은 언덕길 정차시 전자브레이크장치를 이용하여 차량의 밀림방지기능을 수행하는 자동 변속 차량에서, 전자브레이크장치의 자동해제로 인한 차량의 밀림을 방지할 목적으로 이용되는 EPB 등의 주차브레이크장치를 추가 장착하는 대신에, 이미 장착된 자동변속기 내의 클러치 및 브레이크를 제어하여 출력축의 회전을 구속시키는 방식으로 주차브레이크장치의 기능을 대체함으로서 차량이 밀림방지능력을 떨어뜨리지 않으면서도 전체 장치크기를 줄이고, 전체 제조비용을 낮춘다.

이를 위해 본 발명은 자동변속기를 구비한 차량의 밀림방지방법에 있어서, 차량의 밀림방지를 위한 제어가 필요한지를 판단하는 단계와; 차량의 밀림방지가 필요하면, 유압모듈레이터에 의해 형성되는 제1제동토크를 발생시켜 차량을 제동시키는 단계와; 상기 제1제동토크가 자동 해제될 때, 상기 제1제동토크의 해제로 인한 차량밀림을 방지하도록 상기 자동변속기 내의 클러치 및 브레이크의 작동에 의해 출력축의 회전이 구속되어 형성되는 제2제동토크를 발생시켜 차량의 제동상태를 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동변속기를 구비한 차량의 밀림방지방법{A METHOD OF PREVENTING VEHILCE ROLL-BACK FOR A VEHICLE HAVING AN AUTOMATIC TRANSMISSION}

도 1은 종래기술에 따른 차량밀림방지 제어시의 제동토크와 엔진토크를 보인 그래프이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기를 구비한 차량의 밀림방지장치의 제어블록도이다.

도 3은 도 2의 자동변속기의 개략적인 구성을 구성도이다.

도 4는 본 발명에 따른 차량밀림방지 제어시의 제동토크와 엔진토크를 보인 그래프이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기를 구비한 차량의 밀림방지방법에 대한 제어흐름도이다.

*도면의 주요 기능에 대한 부호의 설명*

B0 : 제1브레이크 B1 : 제2브레이크

B2 : 제3브레이크 C0 : 제1클러치

C1 : 제2클러치 C2 : 제3클러치

F0 : 제1원웨이클러치 F1 : 제2원웨이클러치

OUTPUT : 출력축

본 발명은 자동변속기를 구비한 차량의 밀림방지방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 언덕길 정차에서 운전자가 브레이크 페달을 밟지 않더라도 차량의 밀림을 자동으로 방지할 수 있는 자동변속기를 구비한 차량의 밀림방지방법에 관한 것이다.

최근에는 전자 제어식Brake Controller 기술이 발전함에 따라 이를 이용한 부가 기능의 개발 및 적용이 확대 되고 있는 추세이다. 이러한 동향 중에서, 차량이 저속 운행 중 운전자의 의지에 따라 차량을 제동을 유지하는 기능을 이용하여 언덕에서 차량의 밀림을 방지한다든지(Hill Start Assist), 교통 혼잡시에 Brake Pedel 조작 없이 Excel Pedal의 조작만으로 감속 및 가속을 자유롭게 하는(Traffic Jam Assist) 시스템들이 개발되어 있다.

전자 제어식 브레이크장치를 이용한 기존의 차량 밀림방지장치의 제어를 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이, 운전자가 브레이크 페달을 밟은 후, 차가 정차하면 전자브레이크장치가 언덕길 정차여부를 감지하고, 언덕길 정차인 경우, 운전자가 브레이크 페달에서 발을 떼어도 언덕에서 밀림을 방지할 만큼의 압력을 유지함으로서 운전자를 보조해 주는 것이 이러한 시스템의 주기능이다.

이 경우, 케이스 A(Case A)처럼 운전자가 가속페달을 짧은 시간 내에 조작해주면, 브레이크가 풀리면서 차량이 밀림없이 진행하게 된다. 그러나, 현재의 전자 브레이크장치는 내구 한계 및 안정성 요구에 따라 정해진 시간 이후에 자동으로 브레이크를 해제하여 제동을 풀어주도록 되어 있어 케이스 B(케이스 B)처럼 운전자가 상대적으로 긴 시간동안 가속페달을 밟아주지 않으면, 차량이 뒤로 밀리게 된다. 또한, 장시간 브레이크를 작동시켜야 하는 트래픽 잼 보조(Traffic Jam Assist) 기능을 구현하기 위해서는 별도의 능동 제동 장치가 필요하다.

이를 위하여, 기존의 주차 브레이크의 구동을 전자적으로 제어하는 전자식 주차 브레이크(Electronic Parking Brake, 이하 EPB라 칭함)를 전자식 브레이크 제어장치와 동시에 작동시키는 방법이 적용되고 있다. EPB에는 케이블 풀러(Cable puller)형, 모터온캘리퍼(Motor-On-Caliper)형, 수력주차브레이크(Hydraulic Parking Brake)가 있다. 상기 EPB는 운전자가 수동으로 주차 브레이크를 작동시키지 않더라도, 차량이 정차한 경우나 언덕 출발시에 차량이 뒤로 밀릴 우려가 있는 경우, 자동으로 작동하여 차의 주차 상태 또는 정차 상태를 유지시킨다. 이는 여러 상황에서 운전자에게 편의를 제공하지만, 부가적으로 전자제어유닛(ECU)과 작동기(Actuator)를 장착함에 따라 전체 장치크기 커지고, 전체 제조비용이 상승하는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 언덕길 정차시 전자브레이크장치를 이용하여 차량의 밀림방지기능을 수행하는 자동 변속 차량에서, 전자브레이크장치의 자동해제로 인한 차량의 밀림을, 주차브레이크장치 대신에 자동변속기를 이용하여 자동으로 방지함으로서 차량의 밀림방지능력을 떨어 뜨리지 않으면서도 전체 장치크기를 소형화할 수 있고 전체 제조비용을 줄일 수 있는 자동변속기를 구비한 차량의 밀림방지방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 자동변속기를 구비한 차량의 밀림방지방법은 자동변속기를 구비한 차량의 밀림방지방법에 있어서, 차량의 밀림방지를 위한 제어가 필요한지를 판단하는 단계와; 차량의 밀림방지가 필요하면, 유압모듈레이터(30)에 의해 형성되는 제1제동토크를 발생시켜 차량을 제동시키는 단계와; 상기 제1제동토크가 자동 해제될 때, 상기 제1제동토크의 해제로 인한 차량밀림을 방지하도록 상기 자동변속기 내의 클러치 및 브레이크의 작동에 의해 출력축의 회전이 구속되어 형성되는 제2제동토크를 발생시켜 차량의 제동상태를 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 엔진토크가 미리 설정된 값 이상인 경우, 상기 자동변속기 내의 클러치와 브레이크를 복귀시켜 상기 제2제동토크를 해제시키는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 제2제동토크가 미리 설정된 값에 도달한 후 상기 제1제동토크가 완전 해제되도록 상기 제2제동토크의 형성시점을 제어하는 것을 특징으로 하는 자동변속기를 구비한 차량의 밀림방지방법.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 본 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 자동변속기를 구비한 차량의 밀림방지장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 전자브레이크제어부(10)와, 언덕정차감지부(20)와, 차량출발 감지부(21)와, 유압모듈레이터(30)와, 엔진제어부(40)와, 자동변속제어부를 구비한다.

언덕정차감지부(20)는 차량에 장착된 경사도센서, 각 휠 속도센서, 브레이크페달감지센서, 가속도센서 등의 언덕정차감지를 위한 각종 센서로부터 정보를 입력받아 차량이 언덕길에서 정차 중인지를 감지한다.

차량출발감지부(21)는 차량에 장착된 가속페달감지센서, 엔진회전수감지센서 등의 차량출발감지와 관련된 각종 센서로부터 정보를 입력받아 운전자에 의한 차량의 출발을 감지한다.

유압모듈레이터(30)는 통상 전자브레이크장치에 사용되는 안티록 브레이크 시스템(ABS), 트랙션 제어시스템(TCS), 차량 자세제어장치(ESP) 등에 사용되는 장치로서, 브레이크 페달로부터 전달된 힘을 증폭하는 배력장치, 이 배력장치에 의해 증폭된 힘을 전달받아 이를 브레이크 액압으로 변환하는 마스터실린더, 이 마스터실린더로부터 각 휠 실린더에 전달되는 브레이크 액압을 제어하는 노멀오픈밸브(NO), 각 휠 실린더로부터 저압어큐뮬레이터로 환류되는 브레이크액을 제어하는 노멀클로즈밸브(NC)와, 이 노멀클로즈밸브(NC)를 통해 환류되는 브레이크액을 일시 저장하는 저압어큐뮬레이터, 저압어큐뮬레이터에 저장된 브레이크액을 펌핑하여 강제 환류시켜 액압을 상승시키는 모터 및 펌프를 구비한다. 유압모듈레이터(30)는 상기한 요소장치를 제어하여 각 휠 실린더에서의 브레이크압력을 가압, 감압 및 유지시킨다.

엔진제어부(40)는 엔진(41)의 엔진토크를 제어한다.

자동변속기제어부(50)는 자동변속기(51)를 제어하기 위한 것으로, 자동변속기(51)는 자동차의 주행속도와 부하에 맞추어 자동적으로 최적의 토크 변환을 얻을 수 있도록 토크컨버터와 유성기어식의 자동변속기를 조합한 것이다. 변속레버조작에 따라 크게 6종류의 형태로 작동하며, P(Parking)는 차를 주차하거나 시동할 때 차량이 움직이지 않을 때, R(Reverse)는 후진할 때, N(Neutral)은 중립, D(Drive)는 주행 때 선택하며, 2(Second Gear)는 2단 기어, L(Low Gear)는 1단 기어를 가리킨다. 도 3에 도시된 바와 같이, 자동변속기(51)는 다수의 유성 기어열과 클러치(C0, C1, C2), 브레이크(B0, B1, B2) 및 원웨이 클러치(F0, F1) 등으로 구성되어 있다. 자동변속기 내의 각 클러치(C0, C1, C2) 및 브레이크(B0, B1, B2)의 조합에 따라 차량의 구동에 필요한 기어비가 정해지며, 기어 변속을 부드럽게 하기위해 변속 중 브레이크가 작동한다. 원웨이 클러치(F0, F1)는 의도하는 방향과 반대 방향으로 회전하는 것을 방지할 필요가 있을 경우 동작하게 된다.

본 발명에서는 자동변속기를 본래의 용도가 아니라, 언덕에서 차량의 밀림을 방지하는(Hill Start Assist) 용도로 사용하고자 하는 것으로서, 자동 변속기에 내장된 브레이크 및 클러치의 제어에 의하여 출력축의 회전을 구속할 수 있는 것을 이용한다. 예를 들면, 도 1에서 B1 브레이크와 B2 브레이크를 동시에 작동시키면 출력축(OUTPUT)을 고정할 수 있다. 또한 B1만 작동시켜도 F1 클러치가 작동하여 한 방향으로는 자유롭게 회전하고 다른 방향으로는 회전을 방지할 수 있다.

전자브레이크제어부(10)는, 언덕정차감지부(20)를 통해 차량이 언덕길에 정차하는지를 인식하고, 차량출발감지부(21)를 통해 차량이 언덕길 정차 후 출발하는 지를 인식한다. 이를 통해 차량밀림방지제어가 필요한지를 판단한다. 즉, 차량이 주행하여 언덕길에 정차한다든지, 언덕길 정차 후 출발한다든지 하면, 차량밀림방지제어가 필요한 것으로 판단하여 차량밀림방지제어를 수행한다. 이때, 차량밀림방지제어시, 최초에는 종래와 동일하게 유압모듈레이터(30)를 제어하여 각 휠 실린더에 브레이크유압을 제공하는 방식으로 제1제동토크를 형성하여 차량을 제동시킴으로서 차량 밀림을 방지한다. 이 후 전자브레이크장치 내의 유압모듈레이터(30)의 내구 한계 및 안정성 요구에 따라 정해진 시간 이후에 자동으로 제동을 해제하므로, 제동토크가 자동 해제되기 전이나, 자동 해제되는 동안, 자동변속기 내의 클러치 및 브레이크를 제어하여 자동변속기의 출력축의 회전을 구속시키는 방식으로 제2제동토크를 형성함으로서 제1제동토크의 자동 해제로 인한 차량의 밀림을 방지한다. 도 4를 참고하여 좀더 자세히 살펴보면, 언덕길에 정차하기 위하여 운전자가 브레이크 페달을 밟은 후 브레이크 페달에서 발을 떼더라도 차량밀림방지(Hill Start Assist)기능에 의해 제1제동토크가 형성되어 차량을 밀림을 1차 방지하고, 일정시간 후 제1제동토크의 자동 해제되는 동안, 자동변속기(Transmission) 내의 클러치 및 브레이크 작동으로 인한 출력축 회전구속기능에 의해 제2제동토크가 형성되어 제1제동토크의 자동해제로 인해 발생되는 차량의 밀림을 2차 방지하게 된다. 이후 운전자가 차량을 출발시키게 되면, 엔진토크가 미리 설정된 값 이상 증가하게 되면, 제2제동토크마저도 해제시켜 차량의 밀림없이 차량이 언덕길을 부드럽게 출발할 수 있도록 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자동변속기를 구비한 차량의 밀림방지방법 에 대한 제어흐름도이다. 도 5를 살펴보면, 먼저, 전자브레이크제어부(10)는 단계 S100에서, 차량이 언덕길에 정차하는지를 판단한다. 판단결과, 차량이 언덕길에 정차하는 것이면, 단계 S101에서, 유압모듈레이터(30)를 작동시켜 각 휠 실린더에서의 브레이크압력을 가압시키는 방식으로 1차 제동토크를 형성하여 운전자가 브레이크 페달에서 발을 떼더라도 차량이 후방으로 밀리는 것을 방지한다.

그리고, 단계 S102에서, 1차 제동토크에 의해 차량 제동이 일정시간 수행되면, 단계 S103에서, 유압모듈레이터(30)의 내구성 및 안정성을 위해 유압모듈레이터(30)의 작동을 정지시켜 각 휠 실린더에서의 브레이크유압을 감압시키는 방식으로 1차 제동토크를 해제시킨다.

이때, 단계 S104에서, 1차 제동토크를 해제시키는 동안 또는 제1제동토크를 해제시키기 전에, 자동변속기 내의 클러치 및 브레이크를 제어하여 자동변속기의 출력축의 회전을 구속시키는 방식으로 2차 제동토크를 형성한다. 이때, 2차 제동토크가 미리 설정된 값에 도달한 이후에 1차 제동토크가 완전 해제되도록 2차 제동토크의 형성시점을 제어한다.

그런 후 단계 S105와 단계 S106에서, 차량의 출발이 감지되면, 엔진토크가 미리 설정된 값이상을 유지시키기 위한 일정시간 경과 후 S107에서, 2차 제동토크를 해제시켜 차량이 운전자의 가속의지에 따라 가속되도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 언덕길 정차시 전자브레이크장치를 이용하여 차량의 밀림방지기능을 수행하는 자동 변속 차량에서, 전자브레이크장치 의 자동해제로 인한 차량의 밀림을 방지할 목적으로 이용되는 EPB 등의 주차브레이크장치를 추가 장착하는 대신에, 이미 장착된 자동변속기 내의 클러치 및 브레이크를 제어하여 출력축의 회전을 구속시키는 방식으로 주차브레이크장치의 기능을 대체함으로서 차량이 밀림방지능력을 떨어뜨리지 않으면서도 전체 장치크기를 줄일 수 있고 전체 제조비용을 낮출 수 있는 효과가 있다.

Claims

자동변속기를 구비한 차량의 밀림방지방법에 있어서,

차량의 밀림방지를 위한 제어가 필요한지를 판단하는 단계와;

차량의 밀림방지가 필요하면, 유압모듈레이터에 의해 형성되는 제1제동토크를 발생시켜 차량을 제동시키는 단계와;

상기 제1제동토크가 자동 해제될 때, 상기 제1제동토크의 해제로 인한 차량밀림을 방지하도록 상기 자동변속기 내의 클러치 및 브레이크의 작동에 의해 출력축의 회전이 구속되어 형성되는 제2제동토크를 발생시켜 차량의 제동상태를 유지시키는 단계를 포함하는 자동변속기를 구비한 차량의 밀림방지방법.
제1항에 있어서, 엔진토크가 미리 설정된 값 이상인 경우, 상기 자동변속기 내의 클러치와 브레이크를 복귀시켜 상기 제2제동토크를 해제시키는 것을 특징으로 하는 자동변속기를 구비한 차량의 밀림방지방법.
제1항에 있어서, 상기 제2제동토크가 미리 설정된 값에 도달한 후 상기 제1제동토크가 완전 해제되도록 상기 제2제동토크의 형성시점을 제어하는 것을 특징으로 하는 자동변속기를 구비한 차량의 밀림방지방법.