KR20200077036A - 전기차용 비상 제동 시스템 및 비상 제동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브레이크 페달의 신호에 의해 모터의 회전수를 감속 제어하는 메인 서비스 브레이크(service brake), 공급되는 전원에 의해 차량의 파킹(parking)을 위한 제동력을 부여하는 전자브레이크(EM brake) 및 상기 메인 서비스 브레이크 및 상기 전자브레이크를 통합 제어하는 컨트롤러를 포함하는 전기차용 비상 제어 시스템으로서, 본 발명에 의하면, 메인 서비스 브레이크와 전자브레이크를 구비한 전기차의 비상시 제동력의 보완이 가능하게 한다.

Description

전기차용 비상 제동 시스템 및 비상 제동 방법{EMERGENCY BRAKE SYSTEM AND METHOD FOR AN ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 전기를 동력원으로 사용하는 차량의 비상시 제동을 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

전기차(Electric Vehicle, EV)는 충방전이 가능한 배터리의 전원을 이용하여 전기 구동모터를 구동하여, 전기 구동모터의 구동력을 전체 또는 일부 동력원으로 사용하는 자동차를 말한다.

전기차는 전기만을 구동력으로 이용하는 순수 전기자동차와, 기존의 엔진 형태의 내연기관에서 발생되는 구동력과 전기모터의 구동력을 병용하는 하이브리드형 전기자동차가 있다.

이러한 전기차의 경우 도 1의 도시와 같이 주행 중 안전한 제동을 위해 유압을 이용한 메인 풋 브레이크(foot brake, service brake)가 있고, 정차시나 경사길 등에서 정지한 경우 차량이 밀리는 것을 방지하기 위한 전자식 주차브레이크(전자브레이크, EM brake)를 동시에 구비하고 있고, 각각 별도로 제어되어 구동축(drive axle)의 회전을 구속시키도록 구성된다.

메인 풋 브레이크는 브레이크 페달(brake pedal)의 각도에 따라 정해진(setting) 제동성능에 의해 모터의 회전수를 감속 제어하게 된다.

그리고, 전자브레이크는 네거티브(negative) 방식으로 운전자가 주행을 위해 가속페달을 밟음으로써 전압이 인가되어 전기 구동모터가 동작되면 구동축의 구속을 해제하게 되고, 정지함으로써 전압을 해제하면 구동축을 구속하여 제동상태가 유지되도록 구성된다.

이러한 메인 풋 브레이크와 전자브레이크는 독립적인 시스템으로 제어된다.

그런데, 브레이크 페달에 따라 메인 풋 브레이크에 의한 제동이 이루어지더라도 급제동이 필요한 상황이나 브레이크 페달이 최대한 가동된 경우에도 더 큰 제동력이 필요한 경우에는 이를 보조할 수단이 없는 한계가 존재한다.

이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

한국등록특허공보 제10-0088202호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 메인 서비스 브레이크와 전자브레이크를 구비한 전기차의 비상시 제동 시스템 및 제동 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 관점에 의한 전기차용 비상 제어 시스템은, 브레이크 페달의 신호에 의해 모터의 회전수를 감속 제어하는 메인 서비스 브레이크(service brake), 공급되는 전원에 의해 차량의 파킹(parking)을 위한 제동력을 부여하는 전자브레이크(EM brake) 및 상기 메인 서비스 브레이크 및 상기 전자브레이크를 통합 제어하는 컨트롤러를 포함한다.

그리고, 상기 브레이크 페달의 각도를 측정하는 센서를 더 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 센서의 측정값에 따라 정해진 감속값에 따라 상기 메인 서비스 브레이크를 제어하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 컨트롤러는 주행 중에 상기 전자브레이크를 작동 제어하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 컨트롤러는 상기 센서를 통해 측정되는 상기 브레이크 각도가 최대 각도인 경우, 상기 전자브레이크를 작동 제어하는 것을 특징으로 한다.

또는, 상기 컨트롤러는 차량에 미리 설정된 비상 제동 상황 발생이 감지되면, 상기 전자브레이크를 작동 제어하는 것을 특징으로 한다.

다음으로, 본 발명의 일 관점에 의한 전기차용 비상 제어 방법은, 브레이크 페달의 신호에 의해 모터의 회전수를 감속 제어하는 메인 서비스 브레이크(service brake)와, 공급되는 전원에 의해 차량의 파킹(parking)을 위한 제동력을 부여하는 전자브레이크(EM brake)를 통합 제어하는 컨트롤러에 의해 차량에 미리 설정된 비상 제동 상황 발생이 감지되면, 상기 전자브레이크를 작동 제어하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 컨트롤러는 주행 중에 상기 전자브레이크를 작동 제어하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 컨트롤러는 상기 브레이크 페달의 각도를 측정하는 센서를 통해 측정되는 상기 브레이크 각도가 최대 각도인 경우, 상기 전자브레이크를 작동 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 전기차용 비상 제동 시스템 및 제동 방법에 의하면, 메인 풋 브레이크의 작동에도 제동력에 한계가 있는 비상 상황에서 전자브레이크에 의해 제동이 가능하게 함으로써 제동 성능을 보완할 수 있게 한다.

따라서, 차량 및 사용자의 안전을 보다 보장할 수가 있다.

도 1은 일반적인 전기차의 제동 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 전기차의 제동 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 의한 전기차의 제동 방법의 개념을 도시한 것이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명에 의한 전기차의 제동 시스템을 개략적으로 도시한 것이고, 도 3은 본 발명에 의한 전기차의 제동 방법의 개념을 도시한 것이다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 전기차용 비상 제동 시스템 및 비상 제동 방법을 설명하기로 한다.

본 발명에 의한 비상 제동 시스템 및 비상 제동 방법은 전기를 동력원으로 구동되며, 브레이크 페달의 신호에 의해 모터의 회전수를 감속 제어하는 메인 서비스 브레이크(service brake)와 차량의 파킹(parking)을 위해 모터의 회전을 제어하는 전자브레이크(EM brake)를 구비한 차량의 비상시 긴급 제동을 위한 시스템 및 방법이다.

종래에 이러한 메인 서비스 브레이크와 전자브레이크는 별도의 시스템에 의해 제어되고, 전자브레이크는 네거티브(negative) 방식으로 전압을 인가하여 파킹을 해제시키고, 전압이 해제되면 파킹이 되는 방식으로 구성된다.

본 발명은 메인 서비스 브레이크만에 의한 비상시 제동의 한계를 극복하기 위한 것으로, 브레이크 페달(brake pedal)의 각도를 측정하는 센서(sensor)와, 센서 신호의 측정값에 따라 메인 서비스 브레이크와 전자브레이크를 통합하여 제어하는 컨트롤러(controller)를 포함함으로써, 비상 제동이 필요한 경우에 전자브레이크에 의해 제동력이 보완될 수 있도록 구성된다.

도 3과 같이, 메인 서비스 브레이크는 브레이크 페달의 각도에 따라 감속값(deceleration)이 셋팅(setting)되고, 이는 파라미터(parameter)를 변경하여 셋팅값별로 감각성을 확인하여 최종 셋팅된다.

본 발명은 이러한 메인 서비스 브레이크만에 의해 제동력이 부족한 상황의 일 예로 도 3과 같이 브레이크 페달의 각도가 특정값이 되면, 컨트롤러(controller)가 전자브레이크(EM brake)를 작동시키도록 제어됨으로써, 제동력이 확보 가능하게 한다.

나아가, 이러한 제동은 ABS(Anti-lock Brake System) 수준의 제동이 가능하고 하고, 그 사용 빈도는 낮게 셋팅되는 것이 바람직하다.

전자브레이크가 작동되는 브레이크 페달의 각도는 최대 각도, 즉 브레이크 페달의 end point일 수 있다.

브레이크 페달의 각도는 사용자가 비상 제동이 필요함을 인식하여 각도를 높이는 경우에 해당하고, 본 발명에서의 비상 상황은 이 외에도 차량의 감지수단(카메라, 적외선 센서 등)에 의해서 장애물 인지 등의 경우에 컨트롤러(controller)가 전자브레이크(EM brake)를 제어하도록 동작될 수 있다. 그 외에도 비상상황으로 분류될 수 있는 상황 발생시 차량의 메인 전자제어장치(ECU, Electric Control Unit)의 신호에 의해 컨트롤러가 동작될 수도 있다. 이 같은 비상 상황의 인식 및 제어는 현재 상당한 개발 상황에 있는 자율주행 차량을 위해 더욱 필요하다.

이와 같이 본 발명에 의한 비상 제동 시스템 및 방법은 전기차의 메인 서비스 브레이크의 제동력의 한계를 극복하여 비상시에도 안전한 제동이 가능하게 한다.

이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

1. 브레이크 페달의 신호에 의해 모터의 회전수를 감속 제어하는 메인 서비스 브레이크(service brake);
   공급되는 전원에 의해 차량의 파킹(parking)을 위한 제동력을 부여하는 전자브레이크(EM brake); 및
   상기 메인 서비스 브레이크 및 상기 전자브레이크를 통합 제어하는 컨트롤러를 포함하는,
   전기차용 비상 제어 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 브레이크 페달의 각도를 측정하는 센서를 더 포함하고,
   상기 컨트롤러는 상기 센서의 측정값에 따라 정해진 감속값에 따라 상기 메인 서비스 브레이크를 제어하는 것을 특징으로 하는,
   전기차용 비상 제어 시스템.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 컨트롤러는 주행 중에 상기 전자브레이크를 작동 제어하는 것을 특징으로 하는,
   전기차용 비상 제어 시스템.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 컨트롤러는 상기 센서를 통해 측정되는 상기 브레이크 각도가 최대 각도인 경우, 상기 전자브레이크를 작동 제어하는 것을 특징으로 하는,
   전기차용 비상 제어 시스템.
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 컨트롤러는 차량에 미리 설정된 비상 제동 상황 발생이 감지되면, 상기 전자브레이크를 작동 제어하는 것을 특징으로 하는,
   전기차용 비상 제어 시스템.
6. 브레이크 페달의 신호에 의해 모터의 회전수를 감속 제어하는 메인 서비스 브레이크(service brake)와, 공급되는 전원에 의해 차량의 파킹(parking)을 위한 제동력을 부여하는 전자브레이크(EM brake)를 통합 제어하는 컨트롤러에 의해 차량에 미리 설정된 비상 제동 상황 발생이 감지되면, 상기 전자브레이크를 작동 제어하는 것을 특징으로 하는,
   전기차용 비상 제어 방법.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 컨트롤러는 주행 중에 상기 전자브레이크를 작동 제어하는 것을 특징으로 하는,
   전기차용 비상 제어 방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 컨트롤러는 상기 브레이크 페달의 각도를 측정하는 센서를 통해 측정되는 상기 브레이크 각도가 최대 각도인 경우, 상기 전자브레이크를 작동 제어하는 것을 특징으로 하는,
   전기차용 비상 제어 방법.

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