KR101234622B1 - 차량의 밀림 방지장치 및 그것의 제어방법 - Google Patents

Abstract

차량의 밀림 방지장치로, 차량의 출발시 크리프 토크량에 따라 밀림 방지장치의 제동 압력을 제어하여 경사도에 관계없이 밀림을 방지하고, 평지 출발에서 출발 지연이 발생되지 않도록 하는 것이다.

본 발명은 차량이 정지 상태에서 출발 조건으로 전환되었는지 판단하는 과정, 출발 조건으로 전환되었으면 밀림 방지장치를 작동시켜 보조 제동력을 확보하는 과정, 차량의 출발에 따라 복원되는 크리프 토크를 검출하고, 크리프 토크에 따라 밀림 방지 제어 토크를 감소 제어하는 과정 및 크리프 토크가 정상 복원되면 밀림 방지 제어를 해제하는 과정을 포함한다.

밀림 방지장치, 크리프 토크, 토크 합

Description

차량의 밀림 방지장치 및 그것의 제어방법{APPARATUS FOR PROTECTING A SLIP OF VEHICLE AND CONTROL METHOD THEREOF}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 밀림 방지장치에 대한 개략적인 구성 블록도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 밀림 방지 제어 수행에 대한 흐름도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 밀림 방지 제어의 그래프로, 크리프 토크에 따른 밀림 방지 토크 관계를 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 밀림 방지 제어의 그래프로, 크리프 토크에 따른 밀림 방지 토크 관계를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 브레이크 스위치 20 : 차속센서

30 : APS 센서 40 : 제어부

50 : 밀림 방지장치

본 발명은 차량의 밀림 방지장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 차량의 출발시 크리프 토크량에 따라 밀림 방지장치의 제동 압력을 제어하여 경사도에 관계없이 밀림을 방지하고, 평지 출발에서 출발 지연이 발생되지 않도록 하는 차량의 밀림 방지장치 및 그것의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 경우 주행중 경사로에 정차한 상태에서 브레이크 페달을 오프하게 되면 뒤로 미끄러지게 되어 후방 차량과의 추돌 사고를 발생시키거나 계곡으로의 추락하는 등의 대형 사고를 유발시키게 된다.

클러치가 사용되는 수동 변속기를 장착한 차량의 경우 경사로의 정지 후 출발시 클러치 조작의 미숙에 따른 엔진 시동 정지나 가속 지연 등으로 인하여 뒤로 미끄러져 항상 사고의 위험을 가지고 있다.

그러나, 자동 변속기 차량의 경우에는 시프트 레버가 'D'레인지에 위치되어 있는 상태에서는 토크 컨버터가 항상 바퀴쪽으로 동력(토크)을 전달해 주므로 밀림을 방지 할 수 있으나, 차량의 중량, 엔진 토크 그리고 토크 컨버터의 특성에 따라 8 ~ 15% 정도 이상의 경사로에서는 브레이크 페달을 밟지 않는 경우 뒤로 밀리는 현상이 발생하게 된다.

소프트 타입 하이브리드 차량에 장착되는 클러치 타입의 CVT는 브레이크 페달이 작동되는 정지 상태에서는 클러치가 많이 슬립하게 되어, 대략적으로 4Nm 정도의 크리프 토크를 발생시킨다.

이때, 브레이크 페달의 작동을 오프하게 되면 클리치의 크리프 토크가 상승하게 되며, 설정된 일정시간 대략적으로 0,6초 이후에 정상적인 크리프 토크로 복 귀된다.

그러나, 브레이크 페달의 작동을 오프한 시점에서 정상적인 크리프 토크로 복귀되는 시간 동안에 발생되는 토크 부족분이 경사로에서 밀림 현상을 야기시키게 된다.

따라서, 밀림 현상을 방지하기 위하여 하이브리드 차량에는 밀림 방지장치가 장착되어 사용하고 있는데, 밀림 방지장치는 경사각 센서에서 검출되는 경사도에 따라 작동 시간이 결정된다.

예를 들어 경사도가 16%일 때 밀림 방지장치는 대략적으로 0.5초 정도 작동되어 밀리지 않을 정도의 크리프 토크가 발생될 때 까지 브레이크를 밟고 있는 효과를 내어 경사로에서의 밀림을 방지하게 된다.

이와 반대로 경사도가 0%일 때, 즉 평지에서의 출발인 경우 밀림 방지장치는 동작되지 않아 불필요한 출발지연을 일으키지 않는다.

상기와 같이 밀림 방지 제어를 위해 경사도를 검출하는 경사각 센서는 반도체 타입의 가속도 센서로, 차량의 피칭과 진동, 가속도 등 많은 요인에 의해 영향을 받아 잘못된 경사도를 판단하여 다음과 같은 문제를 발생시킨다.

예를 들어 실제는 경사도가 20%인데도 불구하고 0%의 경사도로 인식하여 밀림 방지장치가 작동되지 않아 출발시 심각한 밀림 현상이 발생한다.

또한, 경사도가 0%인데도 블구하고 20%의 경사도로 인식하여 불필요하게 밀림 방지장치를 동작시켜 출발지연을 일으킨다.

더욱이 20%의 경사도에서 하이브리드 차량의 특징인 아이들 스톱(Idle Stop) 이 작동을 했는데 경사각 센서가 0%로 인식하여 밀림 방지장치가 작동되지 않는 경우엔 토크가 증가하는 시간과 엔진 시동 시간이 합쳐져 밀림현상은 더욱 증가한다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 경사도와 관계없이 밀림 방지장치는 크리핑 토크가 대략 13Nm으로 증가할 때 까지 동작하여 경사로에서 밀림이 방지되도록 하고 있다.

그러나, 이러한 제어방법은 심한 출발지연이 발생되고, 밀림 방지장치의 작동이 중지되는 시점에서 차량이 활시위를 당겼다 놓듯 튕겨나가는 현상이 발생하게 되어 사용자에게 불쾌감을 주게 되는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 차량의 출발시 크리프 토크량에 따라 밀림 방지장치의 제동 압력을 제어하여 두 토크의 합이 일정하게 유지되도록 함으로써, 경사도에 관계없이 밀림을 방지하고 평지 출발에서 출발 지연이 발생되지 않도록 한다.

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 차량의 밀림 방지장치에 있어서, 브레이크 페달의 작동 여부를 검출하는 브레이크 스위치; 변속기의 출력축 기어의 회전수로부터 현재의 차속을 검출하는 차속 검출부; 가속페달의 변위 정보를 검출하는 APS 센서; 상기 브레이크 스위치의 정보와 차속센서의 정보 및 APS 센서의 정보를 분석하여 정지상태에서 출발 조건으로 전환되었는지를 판단하며 출발 조건이면 밀림 방지장치를 작동시켜 보조적인 제동력을 확보하는 제어부를 포함한다.

또한, 본 발명은 차량이 정지 상태에서 출발 조건으로 전환되었는지 판단하는 과정; 출발 조건으로 전환되었으면 밀림 방지장치를 작동시켜 보조 제동력을 확보하는 과정; 차량의 출발에 따라 복원되는 크리프 토크를 검출하고, 크리프 토크에 따라 밀림 방지 제어 토크를 감소 제어하는 과정 및; 크리프 토크가 정상 복원되면 밀림 방지 제어를 해제하는 과정을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야헤서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량의 밀림 방지장치는 브레이크 스위치(10)와 차속센서(20), APS 센서(30), 제어부(40) 및 밀림 방지장치(50)를 포함한다.

브레이크 스위치(10)는 브레이크 페달의 작동에 동작되어 제동 여부에 대한 정보를 제어부(40)에 제공한다.

차속센서(20)는 변속기의 출력축 기어의 회전수로부터 현재의 차속을 검출하여 그에 대한 정보를 제어부(40)에 제공한다.

APS센서(30)는 가속페달 센서로, 운전자가 작동하는 가속페달의 변위 정보를 제어부(40)에 제공한다.

제어부(40)는 브레이크 스위치(10)의 정보와 차속센서(20)의 정보 및 APS 센서(30)의 정보를 분석하여 차량의 정지상태에서 출발 조건으로 전환되었는지를 판단하며, 브레이크 페달 오프에 따른 출발 조건이면 밀림 방지장치(50)를 작동시켜 보조적인 제동력을 확보하여 차량이 밀리는 것을 방지한다.

상기 제어부(40)는 차량의 출발 조건에서 밀림 방지장치(50)의 제어는 브레이크 페달 오프에 따라 회복되는 크리프 토크에 비례하여 감소되도록 제어하며, 크리프 토크과 밀림 방지제어 토크의 합은 일정하게 제어한다.

상기 두 토크의 합은 차량의 특성이나 클러치, 브레이크에 따라 조정된다.

밀림 방지장치(50)는 상기 제어부(40)에서 인가되는 제어신호에 의해 작동되어 브레이크 페달의 오프시 보조 제동력을 발생시켜 차량이 밀리는 것을 방지하여 준다.

전술한 바와 같은 기능을 포함하는 본 발명의 동작에 대하여 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

브레이크 스위치(10)가 온으로 검출되고, APS 센서(30)의 신호가 '0V'로 검출되며, 차속센서(20)로부터의 차속이 '0KPH'로 검출되는 차량의 정지상태에서(S101), 제어부(40)는 브레이크 스위치(10)의 변위를 지속적으로 검출한다(S102).

이때, 브레이크 스위치(10)가 오프로 검출되면(S103) 제어부(40)는 차량의 출발 조건으로 판단하고(S104), 밀림 방지장치(50)에 제어신호를 출력하여 밀림 방 지장치(50)를 작동시켜 브레이크 페달의 오프에 따른 보조 제동력이 발생되도록 한다(S105).

이와 같이 브레이크 페달이 오프되고 밀림 방지장치(50)가 작동되는 상태에서 제어부(40)는 회복되는 크리프 토크를 검출한 다음(S106) 회복되는 크리프 토크에 따라 밀림 방지장치(50)의 토크를 제어한다(S107).

즉, 브레이크 페달의 오프가 따라 크리프 토크가 복원되면 복원되는 크리프 토크 만큼 밀림 방지장치(50)의 보조 제동력 토크를 감소시켜, 두 토크의 합은 항상 일정하게 제어한다.

상기와 같이 크리프 토크와 밀림 방지 제어 토크를 상호 보합적으로 제어하는 상태에서 크리프 토크가 정상 토크, 일 예를 들어 13Nm으로 복원되었는지를 판단한다(S108).

크리프 토크가 정상적으로 복원되지 않았으면 상기 S106의 단계로 리턴하여 크리프 토크에 따른 밀림 방지 토크를 상호 보합적으로 제어하고, 크리프 토크가 정상적으로 복원되었으면 제어부(40)는 밀림 방지장치(50)의 동작을 해제하여 정상적인 주행이 이루어질 수 있도록 한다(S109).

도 3은 밀림 방지장치에 전기 제어 브레이크를 적용한 것으로, 브레이크 페달이 오프되는 시점 혹은 직전(aT1)에 밀림 방지장치의 작동이 시작(A)되고, 브레이크 페달의 오프에 따라 크리프 토크가 복원되면 밀림 방지장치의 제어 토크는 복원되는 크리프 토크에 비례하여 감소 제어되며, 크리프 토크가 정상적으로 복원되는 시점(aT2)에서 밀림 방지장치의 제어 토크는 해제된다.

도 4는 일반적인 밀림 방지장치인 경우, 전기 제어 브레이크의 동작을 모사하여 브레이크 페달의 오프에 따라 복원되는 크리프 토크에 따라 밀림 방지장치의 제어 토크가 제어된다.

즉, 브레이크 페달이 오프되는 시점 혹은 그 직전에 밀림 방지장치의 작동이 시작(A1)되며, 크리프 토크의 복원에 비례하여 밀림 방지장치의 제어 토크가 감소 제어된다.

이러한 과정에서 크리프 토크가 설정된 기준값(T11), 대략적으로 5 ~ 6Nm으로 복원되었을 때 밀림 방지장치의 작동을 해제한 다음(B1) 설정된 시간(△t), 예를 들어 20ms 이내에 다시 밀림 방지장치를 동작시키며(C1), 크리프 토크가 정상적으로 복귀되면 밀림 방지장치의 작동을 해제한다(D1).

이는 밀림 방지장치의 보조 제동력 제어가 유압에 의해 작동되므로, 유압의 릴리즈 제어의 연속적으로 확보하기 위해 밀림 방지장치의 온/오프 제어가 반복적으로 수행된다.

상기 밀림 방지장치의 온/오프 제어 반복의 횟수는 크리프 토크 혹은 브레이크 페달 오프로부터의 시간에 따라 변경 가능하다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하므로 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 역시 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 차량의 출발시에 작동되는 밀림 방지장치의 작동을 회복되는 크리프 토크에 따라 상호 보합적으로 감소 제어하여 두 토크의 합을 항상 일정하게 제어함으로써, 차량의 출발시 밀림이 발생되지 않는 안정된 출발성을 확보한다.

또한, 평지에서의 출발시 출발 지연이 발생되지 않아 운행에 신뢰성이 제공된다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 차량이 정지 상태에서 출발 조건으로 전환되었는지 판단하는 과정;

   출발 조건으로 전환되었으면 밀림 방지장치를 작동시켜 보조 제동력을 확보하는 과정;

   차량의 출발에 따라 복원되는 크리프 토크를 검출하고, 크리프 토크에 따라 밀림 방지 제어 토크를 감소 제어하는 과정 및;

   크리프 토크가 정상 복원되면 밀림 방지 제어를 해제하는 과정을 포함하며,

   상기 복원되는 크리프 토크에 따른 밀림 방지 제어 토크는 두 토크의 합을 일정하게 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 밀림 방지장치 제어방법.

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