KR20110062874A

KR20110062874A - 아이들 스탑 앤 고 적용 차량의 제동장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20110062874A
Application number: KR1020090119727A
Authority: KR
Inventors: 김영학; 황병우
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2009-12-04
Publication date: 2011-06-10
Also published as: DE102010042449A1; CN102085853B; KR101144430B1; CN102085853A; US8500603B2; US20110136624A1

Abstract

본 발명은 차량이 아이들 스탑 앤 고 기능을 수행함에 있어서, 운전자가 브레이크페달에서 발을 떼고 실질적으로 엔진의 재시동이 이루어져 차량이 운전자의 의지에 따라 주행이 이루어지기 까지 차량을 안정된 상태로 정차시킬 수 있도록 함으로써, 운전자가 예측하지 못한 차량의 거동을 방지하고 보다 안전성이 향상되도록 하는 아이들 스탑 앤 고 적용 차량의 제동장치 및 그 제어방법을 제공한다.

제동, 엔진, 솔레노이드밸브, 컨트롤러, ISG

Description

아이들 스탑 앤 고 적용 차량의 제동장치 및 그 제어방법{Brake System for Vehicle with Idle Stop and Go device and Control Method thereof}

본 발명은 아이들 스탑 앤 고 적용 차량의 제동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아이들 스탑 앤 고 적용 차량이 아이들스탑 상태에 진입한 후 재출발할 때까지의 제동작동에 관한 기술이다.

아이들 스탑 앤 고(Idle Stop & Go; 이하 ISG, 또한 Automatic Stop & Go;ASG 라고도 함) 장치는 연료저감장치의 일종으로서, 차량이 정차(IDLE)시 엔진을 끄고(STOP), 다시 출발할 경우(GO) 자동으로 엔진을 구동시키는 장치이다.

예를 들면 신호등 앞에 서게 될 때 자동으로 엔진이 꺼지게 되며 신호가 바뀌어 출발할 경우 가속페달을 밟으면 자동으로 시동이 걸리게 하는 장치이다.

즉, 엔진이 꺼져 있는 동안 연료가 저감되고 배기가스가 발생하지 않도록 하는 것이며, 승용차보다는 상용차가, 고속도로보다는 시내주행에서 이점이 있다.

상기한 바와 같은 ISG 적용 차량이 정차하여 아이들 스탑 상태에 진입하였다가 다시 출발하는 동안의 종래 제동 장치의 작동은 도 1에 도시된 바와 같다.

즉, 운전자가 브레이크페달을 밟아 제동이 이루어지고 차량이 정차하면 엔진을 오프시키며, 운전자가 다시 차량을 출발시키기 위해 브레이크페달을 놓고 가속페달을 밟으면 다시 엔진이 시동되어 차량이 출발하게 되는 것이다.

그런데, 상기한 바와 같이 운전자가 다시 출발하기 위하여 브레이크페달에서 발을 떼는 브레이크 릴리즈 상황이 개시된 시점부터 실질적으로 엔진이 재시동되어 차량이 구동되기 까지는 약간의 시간이 소요되어, 차량이 오르막길에서 정차하였다가 출발하는 경우에는 차량이 뒤로 밀리면서 역방향의 속도가 나왔다가 전진하게 되며, 내리막길에서는 엔진 시동 전에 차량이 전방으로 이동하다가 속도가 상승하게 되는 현상이 발생 된다.

즉, 아이들 스탑 상태에 진입했다가 다시 출발할 때, 차량이 운전자의 의지와 무관하게 거동하게 되고 안전상의 문제를 발생시킬 여지가 있는 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량이 아이들 스탑 앤 고 기능을 수행함에 있어서, 운전자가 브레이크페달에서 발을 떼고 실질적으로 엔진의 재시동이 이루어져 차량이 운전자의 의지에 따라 주행이 이루어지기 까지 차량을 안정된 상태로 정차시킬 수 있도록 함으로써, 운전자가 예측하지 못한 차량의 거동을 방지하고 보다 안전성이 향상되도록 하는 아이들 스탑 앤 고 적용 차량의 제동장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 아이들 스탑 앤 고 적용 차량의 제동장치는

브레이크페달의 조작에 의해 차륜측으로 제동압을 공급하도록 된 제동라인에 설치되어, 상기 제동라인을 연통시키거나 차단시키도록 된 밸브수단과;

차속과, 엔진 운전상태, 브레이크페달 조작상태, 알터네이터 작동상태 및 가속페달 조작상태에 따라 상기 밸브수단을 제어하는 컨트롤러;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 아이들 스탑 앤 고 적용 차량의 제동장치 제어방법은

브레이크페달이 작동중이고, 차량이 정차하여 차속이 0이며, 엔진의 시동이 오프되어 아이들 스탑 상태에 진입하였는지를 판단하는 아이들스탑진입 판단단계와;

상기 아이들스탑진입 판단단계 수행 결과, 아이들스탑 상태인 경우 상기 밸브수단을 제어하여 제동라인을 차단하는 제동고정단계와;

알터네이터의 L단자가 오픈 되었고, APS 신호가 소정값 이상인지를 판단하는 주행준비판단단계와;

상기 주행준비판단단계 수행결과, 알터네이터의 L단자가 오픈 상태이고 APS 신호가 소정값 이상이 된 경우, 상기 밸브수단을 제어하여 제동라인을 해제하는 제동해제단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 차량이 아이들 스탑 앤 고 기능을 수행함에 있어서, 운전자가 브레이크페달에서 발을 떼고 실질적으로 엔진의 재시동이 이루어져 차량이 운전자의 의지에 따라 주행이 이루어지기 까지 차량을 안정된 상태로 정차시킬 수 있도록 함으로써, 운전자가 예측하지 못한 차량의 거동을 방지하고 보다 안전성이 향상되도록 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명 아이들 스탑 앤 고 적용 차량의 제동장치의 실시예는 브레이크페달의 조작에 의해 차륜측으로 제동압을 공급하도록 된 제동라인에 설치되어, 상기 제동라인을 연통시키거나 차단시키도록 된 밸브수단과; 차속과, 엔진 운전상태, 브레이크페달 조작상태, 알터네이터 작동상태 및 가속페달 조작상태에 따라 상기 밸브수단을 제어하는 컨트롤러(1)를 포함하여 구성된다.

본 실시예에서 상기 밸브수단은 듀얼브레이크밸브(3)로부터 전륜측으로 제동압을 공급하도록 연결된 전륜측제동라인(5)에 설치된 제1솔레노이드밸브(7)와, 상기 듀얼브레이크밸브(3)로부터 후륜측으로 제동압을 공급하도록 연결된 후륜측제동라인(9)에 설치된 제2솔레노이드밸브(11)로 구성하였다.

상기 컨트롤러(1)는 브레이크페달이 작동되고, 차속이 0이며, 엔진이 오프되면 상기 제1솔레노이드밸브(7)와 제2솔레노이드밸브(11)로 각각 상기 전륜측제동라인(5)과 후륜측제동라인(9)을 차단하고, 알터네이터의 L단자가 오픈 상태로 전환되고, APS(Accelerator Position Sensor) 신호가 소정값 이상인 것을 입력 받으면, 상기 제1솔레노이드밸브(7)와 제2솔레노이드밸브(11)를 해제하여 상기 전륜측제동라인(5)과 후륜측제동라인(9)을 각각 연통상태로 전환하도록 구성된다.

즉, 상기 컨트롤러(1)는 브레이크페달센서와, 차속센서, 알터네이터 L단자 및 APS로부터 해당되는 신호를 입력 받을 수 있도록 연결되어 있고, 엔진ECU(Electronic Control Unit)와 연결되어 엔진의 작동상태를 확인할 수 있도록 구성될 수 있다.

여기서, 상기 APS신호를 비교하는 소정값은, 운전자가 차량을 주행시키려는 의지가 분명하여, 차량이 출발하는 상황이 명확히 판단될 수 있는 정도로 설정되는 바, 실험과 해석에 의해 적절히 설정되어 미리 상기 컨트롤러(1)가 참조할 수 있는 값으로 입력해 두는 값이다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 아이들 스탑 앤 고 적용 차량의 제동장치 제어방법을 도 3의 순서도와 도 4를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

운전자가 브레이크페달을 밟아 차량이 정차하게 되면, 엔진의 시동을 오프시켜 아이들스탑 상태에 진입한다.

상기 컨트롤러(1)는 상기 브레이크페달센서와 차속센서 및 엔진ECU로부터 신호를 입력 받아, 브레이크페달이 작동중이고, 차량이 정차하여 차속이 0이며, 엔진의 시동이 오프되었는지를 판단하는, 아이들스탑진입 판단단계(S10)를 수행한다.

상기 아이들스탑진입 판단단계(S10)수행 결과, 차량이 아이들스탑 상태인 경우 상기 밸브수단인 제1솔레노이드밸브(7)와 제2솔레노이드밸브(11)를 제어하여 상기 전륜측제동라인(5)과 후륜측제동라인(9)을 모두 차단하여 제동상태를 고정시키는 제동고정단계(S20)를 실시한다.

즉, 운전자가 아이들 스탑 상태 진입시에 브레이크페달을 밟고 있었으므로, 차륜측에는 제동압이 공급되어 있는 상태인데, 이때 상기 전륜측제동라인(5)과 후륜측제동라인(9)을 모두 차단하면, 상기 차륜측으로 공급되었던 제동압이 운전자가 브레이크페달을 놓아도 빠지지 못하여, 각 차륜들을 계속해서 제동상태를 유지하도록 하는 것이다.

따라서, 운전자가 차량을 다시 출발시키기 위해 브레이크페달에서 발을 떼어도 차량은 제동상태를 유지하여, 후방으로 또는 전방으로 밀리는 일이 없이 안정된 상태로 정차상태를 유지하게 된다.

상기한 바와 같은 상태에서, 운전자가 가속페달을 밟아, 엔진의 시동이 개시되면, 상기 컨트롤러(1)는 알터네이터의 L단자가 오픈 되었고, APS 신호가 소정값 이상인지를 판단하는 주행준비판단단계(S30)를 수행한다.

여기서, 상기 알터네이터의 L단자가 오픈되었는지를 판단하는 것은, 차량이 아이들스탑 상태에 진입하여 엔진이 오프되면, 상기 알터네이터의 L단자는 접지상태로 전환되고, 엔진이 다시 시동되면, 상기 접지상태가 해제되고 오픈상태로 전환되므로, 이와 같은 변화를 통해 엔진의 시동이 이루어졌는지를 판단하도록 하기 위한 것이다.

상기 주행준비판단단계(S30) 수행결과, 알터네이터의 L단자가 오픈 상태이고 APS 신호가 소정값 이상이 된 경우, 상기 밸브수단인 제1솔레노이드밸브(7)와 제2솔레노이드밸브(11)를 제어하여 제동라인을 해제하는 제동해제단계(S40)를 수행한다.

즉, 상기 알터네이터의 L단자가 오픈 상태로 되고 APS 신호가 소정값 이상인 경우에는 차량은 아이들 스탑 상태를 종료하고 엔진의 시동을 완료하여 차량이 출발하고 있는 상황이므로, 차륜으로 엔진의 구동력이 전달될 수 있는 상황이 도래하였다고 판단하여, 상기 차륜들을 제동상태로 유지하였던 제동압들을 해제시켜 주어 차량이 원활하게 출발할 수 있도록 하는 것이다.

따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 차량이 아이들 스탑 후 재출발시에 평지뿐만 아니라 오르막 경사로나 내리막 경사로에서 차량이 후방이나 전방으로 밀리는 현상 없이 운전자가 요구하는 대로 차량이 거동하게 된다.

이상과 같이 본 발명은 아이들 스탑 상태에 진입하였다가 차량이 다시 출발하려고 엔진의 시동이 이루어지도록 하는 동안에, 차량을 안정된 상태로 정차시킬 수 있는 제동압을 자동적으로 유지하도록 해주고, 차량의 출발시에는 적절한 시점에 제동상태를 자동적으로 해제해 줌으로써, 차량의 안정되고 신뢰성 있는 주행성을 확보할 수 있도록 한다.

도 1은 종래 차량이 정차하여 아이들 스탑 상태에 진입하였다가 다시 출발하는 동안의 차량의 거동을 설명한 그래프,

도 2는 본 발명에 따른 아이들 스탑 앤 고 적용 차량의 제동장치의 실시예를 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 아이들 스탑 앤 고 적용 차량의 제동장치 제어방법의 실시예를 도시한 순서도,

도 4는 본 발명에 따른 차량이 정차하여 아이들 스탑 상태에 진입하였다가 다시 출발하는 동안의 차량의 거동을 설명한 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1; 컨트롤러 3; 듀얼브레이크밸브

5; 전륜측제동라인 7; 제1솔레노이드밸브

9; 후륜측제동라인 11; 제2솔레노이드밸브

S10; 아이들스탑진입 판단단계 S20; 제동고정단계

S30; 주행준비판단단계 S40; 제동해제단계

Claims

브레이크페달의 조작에 의해 차륜측으로 제동압을 공급하도록 된 제동라인에 설치되어, 상기 제동라인을 연통시키거나 차단시키도록 된 밸브수단과;

차속과, 엔진 운전상태, 브레이크페달 조작상태, 알터네이터 작동상태 및 가속페달 조작상태에 따라 상기 밸브수단을 제어하는 컨트롤러;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 아이들 스탑 앤 고 적용 차량의 제동장치.
청구항 1에 있어서, 상기 밸브수단은

듀얼브레이크밸브로부터 전륜측으로 제동압을 공급하도록 연결된 전륜측제동라인에 설치된 제1솔레노이드밸브와;

상기 듀얼브레이크밸브로부터 후륜측으로 제동압을 공급하도록 연결된 후륜측제동라인에 설치된 제2솔레노이드밸브;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 아이들 스탑 앤 고 적용 차량의 제동장치.
청구항 2에 있어서, 상기 컨트롤러는

브레이크페달이 작동되고, 차속이 0이며, 엔진이 오프되면 상기 제1솔레노이드밸브와 제2솔레노이드밸브로 각각 상기 전륜측제동라인과 후륜측제동라인을 차단하고,

알터네이터의 L단자가 오픈 상태로 전환되고, APS신호가 소정값 이상인 것을 입력 받으면, 상기 제1솔레노이드밸브와 제2솔레노이드밸브를 해제하여 상기 전륜측제동라인과 후륜측제동라인을 각각 연통상태로 전환하도록 구성된 것

을 특징으로 하는 아이들 스탑 앤 고 적용 차량의 제동장치.
청구항 1 내지 3중 어느 하나의 제동장치를 제어하는 방법은,

브레이크페달이 작동중이고, 차량이 정차하여 차속이 0이며, 엔진의 시동이 오프되어 아이들 스탑 상태에 진입하였는지를 판단하는 아이들스탑진입 판단단계와;

상기 아이들스탑진입 판단단계 수행 결과, 아이들스탑 상태인 경우 상기 밸브수단을 제어하여 제동라인을 차단하는 제동고정단계와;

알터네이터의 L단자가 오픈 되었고, APS 신호가 소정값 이상인지를 판단하는 주행준비판단단계와;

상기 주행준비판단단계 수행결과, 알터네이터의 L단자가 오픈 상태이고 APS 신호가 소정값 이상이 된 경우, 상기 밸브수단을 제어하여 제동라인을 해제하는 제동해제단계;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 아이들 스탑 앤 고 적용 차량의 제동장치 제어방법.