KR20130053036A - 차량의 크립토크 제어 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기차 또는 하이브리드 차량에 있어서, 차량의 브레이크가 작동(On)되고 상기 차량이 정지상태이면 상기 크립토크를 0으로 제어하고, 상기 브레이크가 해제되면 상기 전기모터를 구동하여 크립토크를 발생시키는 것을 특징으로 하는 차량의 크립토크 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따르면 차량의 크립 그론 노이즈가 감소되고, 차량의 발진감이 향상되는 효과가 있다.
Description
본 발명은 차량의 크립토크 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정차 후 출발 상황 등에서 크립토크에 의한 노이즈를 저감시킬 수 있는 차량의 크립토크 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
자동차 제동장치에 있어서 브레이크 노이즈 발생은 성능에 직접적인 영향은 크지 않으나 최근 차량 구입자 초기 품질 만족도에서 중요 항목으로 평가되고 있다. 고객 만족을 최우선으로 하는 시장 환경에서 상품성과 자동차 제조사별 품질 차별성에 있어 점점 중요성이 증대되고 있는 것이 현실이다.
이 가운데 브레이크 마찰재의 크립 그론 노이즈(Creep Groan Noise)는 약 20~200Hz 대의 저주파 노이즈로 도 1에 도시된 바와 같이 브레이크가 해제시 크립토크가 브레이크 토크 보다 커지는 구간에서 스틱슬립(Stick-slip) 현상에 의해 발생된다.
스틱슬립(Stick-slip) 현상은 마찰재와 디스크의 마찰시 정마찰계수와 동마찰계수의 차이에 의하여 마찰면에서 순간적인 정지와 미끄러짐이 연속되는 현상으로서, 이로 인해 마찰력의 변화를 수반하고 가진력을 일으켜 자려진동(Self-excited vibration)이 발생하게 한다.
상기와 같이 크립토크가 브레이크 토크 보다 커지는 구간에서는 극 저속, 저 압력에서 디스크 브레이크와 브레이크 패드의 스틱슬립(Stick-slip) 현상이 생기게 되고 이로 인해 자려진동(Self-excited vibration)에 유발됨으로써 크립 그론 노이즈가 발생하게 되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 스틱슬립 현상을 최소화하여 크립 그론 노이즈를 저감시킬 수 있는 차량의 크립토크 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명의 실시예에서는 차량의 크립토크 제어 방법을 제공한다. 몇몇 실시예에서, 상기 차량의 크립토크 제어 방법은 상기 차량의 브레이크가 작동(On)되고 시동상태에서 정지되는 단계; 상기 브레이크 작동(On) 및 정지 상태에서 크립토크를 0으로 제어하는 단계; 상기 브레이크의 작동이 해제(Off)되는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 브레이크 작동이 해제되는 경우 크립토크가 발생되도록 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 크립토크가 발생되면 차량 주행모드로 진입하는 단계;를 더 포함 할 수 있다.
상기 브레이크의 작동이 해제(Off)되는 정도에 반비례하여 상기 크립토크가 발생되도록 제어 할 수 있다.
상기 차량은 전기차(Electric Vehicle)인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 차량은 하이브리드 차량(Hybrid Electric Vehicle)이고, 전기차 주행모드인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 크립토크의 제어는 상기 차량의 구동모터의 토크를 제어함으로써 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 브레이크의 작동(On) 및 해제(Off)는 브레이크페달 스트로크센서로 감지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서는 차량의 크립토크 제어 시스템을 제공한다. 몇몇 실시예에서, 상기 차량의 크립토크 제어 시스템은 상기 차량의 브레이크 페달의 입력을 감지하여 그 신호를 전송하는 센서; 상기 차량의 크립토크를 발생시키기 위한 전기모터; 및 상기 센서로부터 상기 브레이크 입력 신호를 수신하고 이를 토대로 상기 전기모터를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 브레이크가 작동(On)되고 상기 차량이 정지상태이면 상기 크립토크를 0으로 제어하고, 상기 브레이크가 해제되면 상기 전기모터를 구동하여 크립토크를 발생시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 브레이크의 작동이 해제(Off)되는 정도에 반비례하여 상기 크립토크가 발생되도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 센서는 브레이크페달 스트로크센서로 감지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 차량은 전기차(Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(Hybrid Electric Vehicle)인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 차량의 크립토크 제어 시스템 및 방법에 의하면 차량의 브레이크의 작동이 해제되면 비로소 크립토크를 발생시킴으로써 스틱슬립(Stick-slip) 현상을 최소화하여 차량의 크립 그론 노이즈(Creep Groan Noise)를 현저하게 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 차량의 브레이크가 해제되는 정도에 반비례하여 차량의 크립토크가 발생하게 되므로 차량이 서서히 발진하게 되어 운전자가 느끼는 발진감이 향상되고 운행시 안전성이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 차량의 브레이크와 크립토크를 도시한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어 시스템 및 방법에 의한 브레이크와 크립토크를 도시한 그래프이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어 시스템의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어 방법의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어 시스템 및 방법에 의한 브레이크와 크립토크를 도시한 그래프이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어 시스템(10)의 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어 시스템(10)은, 상기 차량의 브레이크 페달의 입력을 감지하여 그 신호를 전송하는 센서(100)와, 상기 차량의 크립토크를 발생시키기 위한 전기모터(200) 및 상기 센서(100)로부터 상기 브레이크 입력 신호를 수신하고 이를 토대로 상기 전기모터(200)를 제어하는 제어부(300)를 포함할 수 있다.
상기 센서(100)는 차량의 브레이크의 입력 신호를 감지하고 이를 전기적 신호로 전환하여 전송하는 역할을 한다.
하나 또는 다수의 실시예에서 상기 센서(100)는 차량의 운전자가 차량의 브레이크페달을 밟는 정도를 감지하는 브레이크페달 스트로크센서(100)가 될 수 있다. 브레이크페달 스트로크센서(100)에서 감지된 신호는 상기 제어부(300)로 전송된다.
상기 전기모터(200)는 상기 차량의 크립토크를 발생시키기 위한 모터로서 상기 제어부(300)에 의해 제어된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 크립토크 제어 시스템(10)이 적용되는 차량은 전기모터(200)를 동력원으로 구비하는 전기차 또는 하이브리드 차량이 될 수 있다.
일반적으로 내연기관 차량의 경우에는 엔진의 아이들 RPM에 따라 크립토크의 크기가 상시 동일하게 정해져 있는 반면에 전기차나 하이브리드 차량의 경우에는 전기 모터의 구동에 의해 크립토크 발생을 제어하므로 본 발명의 크립토크 제어 시스템(10)을 적용하기에 적합하다.
하나 또는 다수의 실시예에서 상기 차량이 하이브리드 차량인 경우에는 전기차 주행모드에 한해 본 발명의 제어 시스템(10)이 적용되도록 하는 것이 바람직하다. 전기차 주행모드는 엔진이 구동되지 않고 전기모터(200)에 의해서만 차량이 구동되는 주행모드이다. 내연기관인 엔진이 구동되는 경우에는 엔진의 아이들 RPM에 따라 크립토크가 상시 발생되기 때문에 본 발명의 제어를 적용하기 어렵다.
상기 제어부(300)는 상기 센서(100)로부터 상기 브레이크 입력 신호를 수신하고 이를 토대로 상기 전기모터(200)를 제어하는 역할을 하는 것으로서 차량의 ECU(Electric Control Unit) 등이 이에 해당될 수 있다.
구체적으로, 상기 제어부(300)는 차량의 브레이크가 작동(On)되고 상기 차량이 정지상태이면 상기 크립토크를 0으로 제어하고, 상기 브레이크가 해제(Off)되면 상기 전기모터(200)를 구동하여 크립토크를 발생시킨다.
즉, 브레이크의 작동이 해제(Off)되면 비로소 크립토크를 발생시킴으로써 스틱슬립(Stick-slip) 현상을 최소화하여 차량 발진시 크립 그론 노이즈(Creep Groan Noise)를 감소시키는 것이다.
하나 또는 다수의 실시예에서 상기 브레이크의 작동(On)과 해제(Off)를 판단하기 위해서 운전자가 브레이크페달에서 발을 어느 정도 밟거나 떼어야 하는지에 대해서는 제어부(300)에서 미리 설정해 놓을 수 있다. 즉, 브레이크페달 스트로크센서(100)에서 보내오는 신호가 미리 설정해둔 소정값 이하인 경우에는 브레이크가 해제(Off)된 것으로 판단하고 이를 초과하면 브레이크가 작동(On)되고 있는 것으로 판단할 수 있다.
하나 또는 다수의 실시예에서 도 4에 도시된 바와 같이 상기 브레이크의 작동이 해제(Off)되는 정도에 반비례하여 상기 크립토크가 발생되도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
제어부(300)는 브레이크페달 스트로크센서(100)로부터 브레이크페달의 입력값이 실시간으로 수신되므로 이를 이용하여 브레이크페달의 입력값에 반비례하는 크기로 크립토크가 발생되도록 제어할 수 있다.
이와 같이 제어함으로써 차량 발진시 차량의 운전자가 느끼는 발진감을 향상시키고 차량 운행의 안전성을 향상시키게 된다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어 방법을 도면을 참고하여 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어 방법의 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어 방법을 그래프로 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량의 크립토크 제어 방법은, 상기 차량의 브레이크가 작동(On)되고 시동상태에서 정지되는 단계(S10)와, 상기 브레이크 작동(On) 및 정지 상태에서 크립토크를 0으로 제어하는 단계(S20)와, 상기 브레이크의 작동이 해제(Off)되는지 여부를 판단하는 단계(S30)와, 상기 브레이크 작동이 해제되는 경우 크립토크가 발생되도록 제어하는 단계(S40) 및 상기 크립토크가 발생되면 차량 주행모드로 진입하는 단계(S50)를 포함할 수 있다.
먼저 상기 차량은 정지상태가 되며 이때 차량의 시동은 켜진 상태가 되고 차량의 브레이크가 자동(On)되는 상태가 된다(S10).
본 발명은 브레이크 작동 해제로 인해 차량이 저속으로 운행하게 되는 경우 스틱슬립에 의한 크립 그론 노이즈 발생을 저감하기 위한 것이므로 그 전제로서 상기 차량의 브레이크는 작동되고 있고 차량이 정지상태여야 한다. 마찬가지로 브레이크 해제시 차량은 크립토크가 발생해야 하므로 시동이 걸려있는 상태가 전제가 된다.
상기와 같이 차량의 브레이크가 작동되고 있고, 차량의 시동이 걸려 있으며, 차량이 정지되어 있는 상태에서 차량의 제어부에서는 상기 차량의 크립토크가 0(Off)이 되도록 제어한다(S20). 즉, 상기와 같은 상태에서 차량의 크립토크가 발생되지 않도록 제어한다.
하나 또는 다수의 실시예에서 본 발명의 크립토크 제어 방법이 적용되는 차량은 전기차 또는 하이브리드 차량이 될 수 있으며, 특히 하이브리드 차량인 경우에는 전기차 주행모드에 한해 본 발명의 제어 방법이 적용되도록 한다.
그 다음 상기 차량의 브레이크 작동이 해제되는지 여부를 판단한다(S30). ECU(Electric Control Unit)와 같은 차량의 제어부(300)에서 브레이크 작동을 감지하는 센서의 신호를 수신하여 브레이크가 작동 상태인지 해제 상태인지 여부를 판단한다.
하나 또는 다수의 실시예에서 상기 센서는 브레이크페달 스트로크센서(100)가 될 수 있다. 차량의 운전자가 브레이크페달을 밟고 있는 경우 브레이크페달 스트로크센서(100)에서 이를 감지하여 그 신호를 제어부(300)로 보내면 제어부(300)에서 브레이크 작동상태로 판단한다. 반대로 운전자가 브레이크페달에서 발을 떼면 브레이크페달 스트로크센서(100)에서 이를 감지하여 제어부(300)로 신호를 보내면 제어부(300)에서는 브레이크가 해제된 상태로 판단한다.
하나 또는 다수의 실시예에서 상기 브레이크의 작동과 해제를 판단하기 위해서 운전자가 브레이크페달에서 발을 어느 정도 밟거나 떼어야 하는지에 대해서는 제어부(300)에서 미리 설정해 놓을 수 있다. 즉, 브레이크페달 스트로크센서(100)에서 보내오는 신호가 미리 설정해둔 소정값 이하인 경우에는 브레이크가 해제된 것으로 판단하고 이를 초과하면 브레이크가 작동되고 있는 것으로 판단한다.
또한, 도 4에 실시예로 도시된 그래프와 같이 페달 시뮬레이터나 브레이크페달 스트로크센서(100) 등에 의한 브레이크 입력값이 급격하게 떨어지는 시점을 제어부(300)에서 브레이크 해제시점으로 판단할 수 있다.
상기와 같은 판단에서 브레이크의 작동이 해제되지 않은 것으로 판단되는 경우에는 도 3에 도시된 바와 같이 크립토크를 0으로 제어한다(S31). 따라서, 브레이크의 작동이 해제되기 전까지는 크립토크는 계속적으로 0으로 제어된다.
한편, 상기와 같은 판단에 의해 브레이크 작동이 해제된 것으로 판단되는 경우(S32) 상기 차량의 크립토크를 발생시키도록 제어한다(S40).
즉, 브레이크 작동시에는 전기모터(200)의 토크 제어하여 크립토크를 0으로 제어하고 브레이크의 작동이 해제되면 비로소 전기모터(200)를 작동시켜 크립토크를 발생시킴으로써 스틱슬립(Stick-slip) 현상을 최소화하는 것이다.
종래기술의 경우에는 브레이크 작동시에 크립토크도 함께 발생되므로 이 상태에서 브레이크가 해제되면 도 1에 도시된 바와 같이 크립토크가 브레이크 토크 보다 커지는 구간에서 슬립스틱(Stick-slip) 현상이 발생하여 크립 그론 노이즈가 크게 발생된다.
그러나 상기와 같은 본 발명의 실시예에 따르면 브레이크 작동시에는 크립토크가 0으로 제어되고 브레이크의 작동이 해제되면 비로소 크립토크가 발생되기 때문에 종래기술에 비해 슬립스틱(Stick-slip) 현상이 최소화 된다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따르면 슬립스틱 현상이 최소화됨으로써 크립 그론 노이즈가 현저하게 감소된다.
하나 또는 다수의 실시예에서 도 4에 도시된 바와 같이 상기 브레이크의 작동이 해제(Off)되는 정도에 반비례하여 상기 크립토크가 발생되도록 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
제어부(300)는 브레이크페달 스트로크센서(100)로부터 브레이크페달의 입력값이 실시간으로 수신되므로 이를 이용하여 브레이크페달의 입력값에 반비례하는 크기로 크립토크가 발생되도록 제어할 수 있다.
이와 같이 제어함으로써 차량 발진시 차량의 운전자가 느끼는 발진감을 향상시키고 차량 운행의 안전성을 향상시키게 된다.
상기와 같이 크립토크가 발생되면 차량 주행모드로 진입한다(S50).
브레이크가 해제되는 정도에 반비례하여 차량의 크립토크가 발생하게 되므로 차량이 서서히 발진하게 되어 운전자가 느끼는 발진감이 향상되고 운행시 안전성이 향상되는 효과가 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10: 차량의 크립토크 제어 시스템
100: 센서(브레이크페달 스트로크센서)
200: 전기모터
300: 제어부
100: 센서(브레이크페달 스트로크센서)
200: 전기모터
300: 제어부
Claims (11)
- 차량의 크립토크 제어 방법에 있어서,
상기 차량의 브레이크가 작동(On)되고 시동상태에서 정지되는 단계;
상기 브레이크 작동(On) 및 정지 상태에서 크립토크를 0으로 제어하는 단계;
상기 브레이크의 작동이 해제(Off)되는지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 브레이크 작동이 해제되는 경우 크립토크가 발생되도록 제어하는 단계;
를 포함하는 차량의 크립토크 제어 방법. - 제1항에 있어서,
상기 크립토크가 발생되면 차량 주행모드로 진입하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 크립토크 제어 방법. - 제1항에 있어서,
상기 브레이크의 작동이 해제(Off)되는 정도에 반비례하여 상기 크립토크가 발생되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 크립토크 제어 방법. - 제1항에 있어서,
상기 차량은 전기차(Electric Vehicle)인 것을 특징으로 하는 차량의 크립토크 제어 방법. - 제1항에 있어서,
상기 차량은 하이브리드 차량(Hybrid Electric Vehicle)이고, 전기차 주행모드인 것을 특징으로 하는 차량의 크립토크 제어 방법. - 제4항 또는 제5항에 있어서,
상기 크립토크의 제어는 상기 차량의 구동모터의 토크를 제어함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 크립토크 제어 방법. - 제1항에 있어서,
상기 브레이크의 작동(On) 및 해제(Off)는 브레이크페달 스트로크센서로 감지하는 것을 특징으로 하는 차량의 크립토크 제어 방법. - 차량의 크립토크 제어 시스템에 있어서,
상기 차량의 브레이크 페달의 입력을 감지하여 그 신호를 전송하는 센서;
상기 차량의 크립토크를 발생시키기 위한 전기모터; 및
상기 센서로부터 상기 브레이크 입력 신호를 수신하고 이를 토대로 상기 전기모터를 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 제어부는 상기 브레이크가 작동(On)되고 상기 차량이 정지상태이면 상기 크립토크를 0으로 제어하고, 상기 브레이크가 해제되면 상기 전기모터를 구동하여 크립토크를 발생시키는 것을 특징으로 하는 차량의 크립토크 제어 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 브레이크의 작동이 해제(Off)되는 정도에 반비례하여 상기 크립토크가 발생되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 크립토크 제어 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 센서는 브레이크페달 스트로크센서로 감지하는 것을 특징으로 하는 차량의 크립토크 제어 시스템. - 제8항에 있어서,
상기 차량은 전기차(Electric Vehicle) 또는 하이브리드 차량(Hybrid Electric Vehicle)인 것을 특징으로 하는 차량의 크립토크 제어 시스템.
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