KR102714477B1 - 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제동과 관련된 차량 상태 정보에 따라 제1 및 제2전자식 진공펌프의 작동 및 해제 조건을 제동 상황별로 판별하고, 판별된 제동 상황에 따라 제1 및 제2전자식 진공펌프를 단독 또는 동시 구동시킴으로써, 부스터에 차량 상태 정보에 맞는 최적의 부압을 용이하게 공급할 수 있도록 한 상시 구동 가능한 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템 및 방법을 제공하고자 한 것이다.
Description
본 발명은 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기자동차의 제동 시스템에 적용되는 상시 구동형 진공펌프의 내구 성능 향상 및 제동 성능 향상을 도모할 수 있도록 한 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 엔진을 탑재한 내연기관 차량은 브레이크 페달의 조작에 의해 발생된 유압을 이용하여 제동력을 발생시키는 유압식 제동 시스템이 적용되고 있다.
첨부한 도 1을 참조하면, 상기 유압식 제동 시스템은 브레이크 페달(10)의 조작량에 따라 대기압과 진공압 간의 압력차를 형성하는 부스터(12)와, 부스터(12)에 의해 가해지는 힘으로 작동되는 마스터 실린더(14)와, 마스터 실린더(14)로부터 발생된 유압을 각 휠에 장착된 유압제동부(18 : 예, 제동용 휠 실린더)로 적절히 분배하는 제어기(16)와, 제어기(16)의 제어 신호에 의하여 구동되는 보조식 진공펌프(19) 등을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 부스터(12)는 엔진(20)으로부터 제공되는 엔진 부압에 의하여 작동된다.
상기 부스터(12)에 제공되는 엔진 부압이 기준치 이하이면, 상기 제어기(16)에서 보조식 진공펌프(19)를 구동시키는 제어를 함으로써, 보조식 진공펌프(19)의 구동에 의하여 부족한 부압이 부스터에 제공될 수 있다.
이와 같이, 엔진을 포함하는 내연기관 차량에 탑재된 보조식 진공펌프(19)는 엔진 부압이 부족한 경우에만 작동하여 부스터에 부압을 보조적으로 제공한다.
반면, 전기자동차의 경우에는 엔진이 존재하지 않고 모터 구동에 의하여 주행을 하게 되므로, 부스터에 부압을 제공하기 위한 상시 작동형 진공펌프가 필요하다.
그러나, 내연기관 차량에 적용되는 상기 보조식 진공펌프는 그 내구 성능이 떨어져 전기자동차를 위한 상시 작동형 진공펌프로 사용할 수 없는 문제점이 있다.
구체적으로, 상기 보조식 진공펌프는 제어기에 의한 릴레이 온/오프(ON/OFF) 제어에 의하여 작동하는 바, 이 릴레이의 내구 성능이 떨어지기 때문에 보조식 진공펌프를 전기자동차를 위한 상시 작동형 진공펌프로 사용할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 상기 보조식 진공펌프는 엔진 부압이 부족한 경우 보조적으로 부압을 제공하기 위하여 작동하므로, 전기자동차에 적용되는 부스터의 요구 부압을 충족시킬 수 없는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 제동과 관련된 차량 상태 정보에 따라 제1 및 제2전자식 진공펌프의 작동 및 해제 조건을 제동 상황별로 판별하고, 판별된 제동 상황에 따라 제1 및 제2전자식 진공펌프를 단독 또는 동시 구동시킴으로써, 부스터에 차량 상태 정보에 맞는 최적의 부압을 용이하게 공급할 수 있도록 한 상시 구동 가능한 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 구현예는: 전기자동차의 제동시 부스터에 부압을 제공하는 제1전자식 진공펌프 및 제2전자식 진공펌프; 및 차량의 시동 및 제동 관련 정보를 감지하는 센서류의 신호를 기반으로, 상기 제1전자식 진공펌프와 제2전자식 진공펌프를 교번 구동시키는 제어를 하거나, 동시 구동시키는 제어를 하는 EVP 제어기; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템을 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 구현예는: 전기자동차의 시동 및 제동 관련 정보를 감지하는 센서류의 신호가 제어기에 제공되는 단계; 상기 제어기에서 센서류의 센싱 신호를 기반으로 부스터에 부압을 제공하는 제1전자식 진공펌프와 제2전자식 진공펌프의 작동 및 해제 조건을 판별하는 단계; 판별된 조건에 따라 상기 EVP 제어기에서 제1전자식 진공펌프와 제2전자식 진공펌프의 교번 구동을 위한 교번 구동 신호를 인가하거나, 제1전자식 진공펌프와 제2전자식 진공펌프의 동시 구동을 위한 동시 구동 신호를 인가하는 제어 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 진공펌프의 구동 제어 방법을 제공한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 부스터에 대한 부압 공급을 위하여 제1전자식 진공펌프 및 제2전자식 진공펌프를 채택함으로써, 제1전자식 진공펌프의 작동시킨 후, 제2전자식 진공펌프를 작동시키는 교차 구동 제어를 통하여 각 전자식 진공펌의 냉각 시간을 확보할 수 있고, 그에 따라 전자식 진공펌의 성능 유지 및 내구 수명 향상을 도모할 수 있다.
둘째, 부스터에 대한 부압 공급을 위하여 제1전자식 진공펌프 및 제2전자식 진공펌프를 채택함으로써, 각 진공펌프를 보다 컴팩트한 사이즈로 다운사이즈시킬 수 있고, 그에 따라 작동 소음을 줄일 수 있으므로 차량의 NVH(noise, vibration, harshness) 성능을 향상시킬 수 있다.
셋째, 고감속 및 급제동시 안정적인 제동을 위하여 제1전자식 진공펌프와 제2전자식 진공펌프가 동시에 작동되도록 제어함으로써, 부스터에 대한 부압 충진 성능을 향상시킬 수 있고, 그에 따라 제동 성능을 향상시킬 수 있다.
넷째, 제1전자식 진공펌프와 제2전자식 진공펌프의 사이즈를 다운사이징시킴으로써, 원가절감, 중량 절감, 소모전류 절감 등의 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 내연기관 차량의 제동 시스템을 도시한 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템을 포함하는 전기자동차의 제동 시스템을 도시한 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템을 위한 제어 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 전자식 진공펌프의 구동 제어 방법을 도시한 순서도,
도 5 내지 도 10은 본 발명에 따른 전자식 진공펌프의 구동 제어예를 각 실시예 별로 도시한 그래프.
도 2는 본 발명에 따른 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템을 포함하는 전기자동차의 제동 시스템을 도시한 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템을 위한 제어 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 전자식 진공펌프의 구동 제어 방법을 도시한 순서도,
도 5 내지 도 10은 본 발명에 따른 전자식 진공펌프의 구동 제어예를 각 실시예 별로 도시한 그래프.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 2는 본 발명에 따른 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템을 포함하는 전기자동차의 전체 제동 시스템을 나타내고, 첨부한 도 3은 본 발명에 따른 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템을 위한 제어 구성도를 나타내며, 도 4는 본 발명에 따른 전자식 진공펌프의 구동 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기자동차용 제동 시스템은 브레이크 페달(10)의 조작량에 따라 대기압과 진공압 간의 압력차를 형성하는 부스터(12)와, 부스터(12)에 의해 가해지는 힘으로 작동되는 마스터 실린더(14)와, 마스터 실린더(14)로부터 발생된 유압을 각 휠에 장착된 유압제동부(18 : 예, 제동용 휠 실린더)로 적절히 분배하는 제어기(16)와, 제어기(16)의 제어 신호에 의하여 구동되는 상시 작동형 전자식 진공펌프(100) 등을 포함하여 구성되고, 또한 상기 상시 작동형 전자식 진공펌프(100)인 제1전자식 진공펌프(101)와 제2전자식 진공펌프(102)에 대한 온/오프 제어를 위한 EVP 제어기(110)를 더 포함하여 구성된다.
이때, 상기 전자식 진공펌프(100 : EVP, Electronic Vacuum Pump)는 도 2에 도시된 바와 같이, 모터(30)의 구동으로 주행하는 전기자동차의 제동시 부스터(12)에 부압을 제공하기 위하여 상시 작동하는 것으로서, 교번 작동하거나 동시 작동하는 제1전자식 진공펌프(101)와 제2전자식 진공펌프(102)로 구성될 수 있다.
이에, 상기 부스터(12)는 전기자동차의 제동시 상기 제1전자식 진공펌프(101)와 제2전자식 진공펌프(102)로부터 제공되는 부압에 의하여 작동된다.
상기 EVP 제어기(110)는 차량의 시동 및 제동 관련 정보를 감지하는 센서류의 센싱 신호를 기반으로 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)의 작동 및 해제 조건을 판별하고, 판별된 조건에 따라 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)에 교번 구동 신호 또는 동시 구동 신호를 인가하는 제어를 하게 된다.
이를 위해, 차량의 시동 및 제동 관련 정보를 감지하거나 검출하여 EVP 제어기(110)에 전송하는 상기 센서류는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 마스터 실린더(14)의 작동 압력(예, 각 휠의 유압제동부로 공급하기 위한 유압)을 감지하는 압력센서(21)와, 차속을 검출하는 휠속센서(22)와, 상기 부스터(12)에 제공된 부압을 감지하는 부압센서(23)와, 시동시 이그니션 신호를 제공하는 I/G 신호 제공부(24)을 포함하여 구성될 수 있다.
따라서, 상기 EVP 제어기(110)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 압력센서(21)에서 감지된 마스터 실린더(14)의 현재 작동 압력 신호와, 상기 휠속센서(22)에서 검출되는 차속 정보와, 상기 부압센서(23)에 감지된 부압 신호와, 상기 I/G 신호 제공부(24)의 시동 온/오프 신호를 수신하여(S101), 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)의 작동 및 해제 조건을 제동 및 주행 상황별로 판별한 다음(S102), 판별된 제동 및 주행 상황에 따라 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)에 교번 구동 신호 또는 동시 구동 신호를 인가하는 제어를 하게 된다(S103).
보다 상세하게는, 상기 EVP 제어기(110)는 상기 압력센서(21)에서 감지된 마스터 실린더(14)의 현재 작동 압력 신호와, 상기 휠속센서(22)에서 검출되는 차속 정보와, 상기 부압센서(23)에 감지된 부압 신호와, 상기 I/G 신호 제공부(24)의 시동 온/오프 신호를 기반으로, 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)의 작동 및 해제 조건을 제동 및 주행 상황별(시동 온(I/G ON) 상황, 고감속 및 급제동 상황, 저부압 상황, 차속별 등)으로 구분하여, 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)에 교번 구동 신호 또는 동시 구동 신호를 인가하는 제어를 하게 된다.
이에, 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)가 제동 및 주행 상황별(시동 온(I/G ON) 상황, 고감속 및 급제동 상황, 저부압 상황, 차속별 등)에 따라, RPM이 조절되면서 교번으로 구동되거나 동시에 구동됨으로써, 각 제동 및 주행 상황별에 따라 부스터에서 필요한 최적의 부압을 생성하게 된다(S104).
여기서, 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)가 제동 및 주행 상황별로 구동되는 제어예를 각 실시예 별로 살펴보기로 한다.
상기 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)는 EVP 제어기(110)의 교차 제어 신호에 의하여 기본적인 상황에서는 교번으로 작동되고, 시동 온 상황, 고감속 및 급제동 상황, 저부압 상황 시에는 EVP 제어기(110)의 동시 제어 신호에 의하여 동시에 함께 작동된다.
제1 및 제2전자식 진공펌프의 교차 구동 제어예
시동 온 상황, 고감속 및 급제동 상황, 저부압 상황 등을 배제한 기본적인 차량 주행 및 제동 상황(예를 들어, 정속 주행 중 급제동이 아닌 정상 제동시)에는 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)는 EVP 제어기(110)의 교차 제어 신호에 의하여 교대로 작동된다.
이를 위해, 상기 EVP 제어기(110)는 시동 온 상황, 고감속 및 급제동 상황, 저부압 상황 등을 배제한 기본적인 차량 주행 및 제동 상황에서는 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)에 교번 구동을 위한 교차 제어 신호를 인가하도록 구성된다.
즉, 상기 EVP 제어기(110)는 각 전자식 진공펌프(101,102)가 미리 설정된 최대 작동시간 내에서 최적의 부압을 생성하도록 각 전자식 진공펌프(101,102)를 교대로 작동시키기 위한 교차 제어를 수행하도록 구성된다.
따라서, 차량 시동 온 이후 차량 주행 중, 상기 EVP 제어기(110)의 교차 제어 신호에 의하여 제1전자식 진공펌프(101)가 먼저 작동하고, 제1전자식 진공펌프(101)의 최대 작동 시간 이내에 원하는 부압이 생성되지 못하면 제1전자식 진공펌프(101)는 작동 해제됨과 함께 제2전자식 진공펌프(102)가 작동하게 된다.
시험예로서, 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)를 EVP 제어기(110)의 교차 제어 신호에 의하여 교대로 작동시켜서 부압 생성 정도를 측정한 결과, 도 5의 측정 그래프에서 보는 바와 같이 상기 제1전자식 진공펌프(101)의 작동시 생성되는 부압과 제2전자식 진공펌프(102)의 작동시 생성되는 부압이 기준 부압을 만족시킴을 알 수 있었다.
즉, 도 5의 A로 지시된 바와 같이 EVP 작동부압이 기준부압 미만으로 떨어지면 제1전자식 진공펌프(101)를 작동시키고, 제1전자식 진공펌프(101)의 최대 작동 시간 내에 기준부압을 만족시키면 제1전자식 진공펌프(101)를 작동 해제시키며, 이후에 도 5의 B로 지시된 바와 같이 EVP 작동부압이 기준부압 미만으로 또 떨어지면 제2전자식 진공펌프(102)를 작동시키고, 제2전자식 진공펌프(102)의 최대 작동 시간 내에 기준부압을 만족시키면 제2전자식 진공펌프(102)를 작동 해제시키는 과정이 교번으로 반복된다.
한편, 상기 EVP 제어기(110)는 상기 제1전자식 진공펌프(101)가 최대 작동 시간에 도달함에도 불구하고 작동 해제 부압(기준 부압)을 생성하지 못하더라도, 제1전자식 진공펌프(101)의 동작을 정지시키고, 제2전자식 진공펌프(102)를 작동 해제 부압에 도달할 때까지 작동시키는 제어를 하게 된다.
바람직하게는, 상기 EVP 제어기(110)는 작동 해제 부압(기준 부압)을 충족시킬 때까지 제1전자식 진공펌프(101)와 제2전자식 진공펌프(102)를 교대로 작동시키는 교차 제어를 수행하게 된다.
더욱 바람직하게는, 상기 EVP 제어기(110)는 제1전자식 진공펌프(101)가 작동 해제 부압을 생성하여 제1전자식 진공펌프(101)의 작동을 정지시킨 후, 그 다음 번의 작동 상황에서는 상기 제2전자식 진공펌프(102)를 우선 작동시키는 제어를 하고, 반대로 제2전자식 진공펌프(102)가 작동 해제 부압을 생성하여 제2전자식 진공펌프(102)의 작동을 정지시킨 후, 그 다음 번의 작동 상황에서는 상기 제1전자식 진공펌프(101)를 우선 작동시키는 제어를 하게 된다.
예를 들어, 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)가 최대 작동 시간 = 5초, 작동 해제 부압 = 600mmHg 로 셋팅된 상태에서 상기 제1전자식 진공펌프(101)가 최대 작동 시간 5초 이내인 4초 에서 작동 해제 부압인 600mmHg 를 생성하게 되면, 제1전자식 진공펌프(101)는 4초 시점에서 작동 종료되고, 그 다음 번의 작동 상황에서는 제2전자식 진공펌프가 작동된다.
또한, 상기 제1전자식 진공펌프(101)가 최대 작동 시간인 5초를 초과함에도 불구하고 작동 해제 부압(기준 부압)을 생성하지 못하면, 제1전자식 진공펌프(101)가 5초 작동 후 작동 중지되고, 제2전자식 진공펌프(102)가 5초 동안 작동 해제 부압에 도달할 때까지 작동되며, 만일 제2전자식 진공펌프(102)도 5초 동안 작동 해제 부압을 생성하지 못하면 다시 제1전자식 진공펌프(101)가 작동된다.
이와 같이 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)에 대한 EVP 제어기(110)의 교차 제어를 통하여, 기준 부압을 용이하게 생성할 수 있을 뿐만 아니라, 각 전자식 진공펌프(101,102)의 과온 발생 방지 및 내구성 증대를 도모할 수 있다.
차속별 제1 및 제2전자식 진공펌프의 구동 제어예
상기 EVP 제어기(110)는 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)를 차속별로 달리 설정된 RPM으로 구동시키고, 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)의 구동에 따른 생성 부압이 기준 부압을 만족시키면 그 구동을 종료시키는 제어를 하도록 구성된다.
즉, 상기 EVP 제어기(110)는 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)에 대한 구동 RPM을 차속(kph)에 따라 달리 설정하고, 각 차속별 RPM으로 구동될 때의 부압에 따라 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)의 구동 종료 시점을 설정할 수 있으며, 아래의 표 1의 그 설정 예를 나타낸다.
이를 위해, 상기 EVP 제어기(110)는 휠속센서(22)와 부압센서(23)의 신호를 기반으로, 차량이 일정속도 이하의 정속 주행 중 제동으로 인해 부압이 기준 부압 미만으로 떨어진 것으로 판정되면, 상기 제1전자식 진공펌프(101) 또는 제2전자식 진공펌프(102)의 구동 RPM을 위와 같이 설정된 차속별 RPM으로 작동시킨 후, 부압이 기준 부압에 도달하면 제1전자식 진공펌프(101) 또는 제2전자식 진공펌프(102)의 작동을 종료시키는 제어를 하게 된다.
바람직하게는, 위의 표 1 및 도 6을 참조하면, 상기 EVP 제어기(110)에서 휠속센서(22)와 부압센서(23)의 신호를 기반으로, 차량이 20kph 이하의 정속 주행 중 제동으로 인해 부압이 400mmHg로 떨어진 것으로 판정되면, 상기 제1전자식 진공펌프(101) 또는 제2전자식 진공펌프(102)를 작동시킨 후, 부압이 기준 부압인 600mmHg 에 도달하면 제1전자식 진공펌프(101) 또는 제2전자식 진공펌프(102)의 작동을 종료시키는 제어를 하게 된다.
예를 들어, 각 전자식 진공펌프(101,102)가 차속 20kph 이하에서 1000RPM으로 작동하는 조건에서 각 전자식 진공펌프(101,102)의 최대 작동 시간이 10초로 설정된 경우, 400mmHg → 600mmHg 도달하는 시간이 8초라면 제1전자식 진공펌프(101)만 8초 동안 작동시키면 되고, 400mmHg → 600mmHg 도달하는 시간이 12초라면 제1전자식 진공펌프(101)를 작동시킨 후 제2전자식 진공펌프(102)를 작동시키게 된다.
또는, 위의 표 1 및 도 7을 참조하면, 상기 EVP 제어기(110)에서 휠속센서(22)와 부압센서(23)의 신호를 기반으로, 차량이 20kph를 초과하는 가속 주행 중 제동으로 인해 부압이 550mmHg로 떨어진 것으로 판정되면, 상기 제1전자식 진공펌프(101) 또는 제2전자식 진공펌프(102)를 작동시킨 후, 부압이 기준 부압인 620mmHg 에 도달하면 제1전자식 진공펌프(101) 또는 제2전자식 진공펌프(102)의 작동을 종료시키는 제어를 하게 된다.
이와 같이 상기 EVP 제어기(110)의 제어에 의하여 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)를 각 차속별 최적 RPM으로 구동시킬 수 있고, 또한 부압 생성치에 따라 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)의 구동 종료가 이루어지도록 함으로써, 각 전자식 진공펌프(101,102)의 과온 발생 방지 및 내구성 증대를 도모할 수 있다.
시동 온 시 제1 및 제2전자식 진공펌프의 동시 구동 제어예
차량의 시동시 상기 EVP 제어기(110)에서 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)에 동시 구동 제어 신호를 인가하여, 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)가 함께 작동될 수 있다.
이를 위해, 상기 EVP 제어기(110)는 부압센서(23)의 신호와 I/G 신호 제공부(24)의 시동 신호를 기반으로, 시동 온으로 판정되면 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)에 동시 구동을 위한 동시 구동 제어 신호를 인가하도록 구성된다.
아울러, 상기 제어기(16(는 부압센서(23)의 신호를 기반으로, 시동 온 시 부압이 기준 부압 이하이면 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)에 동시 구동을 위한 동시 구동 제어 신호를 인가하고, 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)의 동시 구동에 따른 생성 부압이 기준 부압을 만족시키면 그 구동을 종료시키는 제어를 하도록 구성된다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이 차량 시동 온(I/G ON) 시 부압이 기준 부압 이하이면, 상기 EVP 제어기(110)의 동시 구동 제어 신호에 의하여 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)가 동시에 구동되고, 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)의 동시 구동에 따른 생성 부압이 기준 부압을 만족시키면 EVP 제어기(110)에서 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)의 구동을 종료시키는 제어를 하게 된다.
예를 들어, 상기 EVP 제어기(110)는 차량 시동 온(I/G ON) 시 부압이 400mmHg 이면, 차량 시동 온시 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)의 작동 종료 부압을 600mmHg로 설정한 상태에서, 차량 시동 온시 부압이 550mmHg 이면 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)를 미작동시키고, 차량 시동 온시 부압 350mmHg이면 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)를 동시에 구동시킨 후 그 생성 부압이 600mmHg 에 도달하면 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)의 작동을 종료시키는 제어를 하게 된다.
고감속 및 급제동시 제1 및 제2전자식 진공펌프의 동시 구동 제어예
고감속 및 급제동시 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)의 동시 구동 제어를 위하여 상기 EVP 제어기(110)는 압력센서(21)와 부압센서(23)의 신호를 기반으로, 고감속 또는 급제동이 이루어진 것으로 판정되면, 제1 및 제2전자식 진공펌프에 동시 구동을 위한 동시 구동 제어 신호를 인가하도록 구성된다.
구체적으로, 상기 EVP 제어기(110)는 압력센서(21)의 신호에 근거하여 마스터 실린더의 제동 유압이 소정 압력 이상일 경우 고감속 또는 급제동 상황으로 판정하여, 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)를 동시에 구동시키는 제어를 하되, 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)에서 생성되는 생성 부압이 목표 부압에 도달되면 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)의 구동을 종료하는 제어를 하도록 구성된다.
이에, 차량의 주행 중 고감속 또는 급제동이 이루어지는 경우, 상기 EVP 제어기(110)는 압력센서(21) 및 부압센서(23)의 신호를 기반으로, 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)를 동시에 구동시키는 제어를 하게 된다.
즉, 도 9의 좌측에 도시된 바와 같이 상기 EVP 제어기(110)는 압력센서(21)의 신호에 근거하여 마스터 실린더(14)의 제동 유압이 소정 압력 이상일 경우(예, 도 9에 제동유압(60bar 이상으로 지시한 부분 참조) 고감속 상황으로 판정하여, 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)를 동시에 구동시키는 제어를 하되, 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)에서 생성되는 생성 부압이 목표 부압에 도달되면 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)의 작동을 종료하는 제어를 하게 된다.
예를 들어, 마스터 실린더(14)의 소정 압력이 60bar이고, 목표 부압(진공펌프 작동 종료 부압)이 600mmHg로 설정된 상태라고 가정할 때, 실제 제동시 마스터 실린더의 제동 압력이 70bar이면, 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)가 동시에 구동됨에 따른 생성 부압이 목표 부압인 600mmHg 에 도달 시 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)의 작동이 종료된다.
또한, 도 9의 우측에 도시된 바와 같이 상기 EVP 제어기(110)는 압력센서(21)의 신호에 근거하여 마스터 실린더(14)의 제동 유압 상승 기울기가 소정 기울기 이상일 경우(예, 도 9에 500bar/sec 이상으로 지시된 부분 참조) 급제동 상황으로 판정하여, 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)를 동시에 구동시키는 제어를 하되, 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)에서 생성되는 생성 부압이 목표 부압에 도달되면 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)의 작동을 종료하는 제어를 하게 된다.
이와 같이, 차량의 주행 중 고감속 또는 급제동이 이루어지는 경우, 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)를 동시에 구동시키는 제어가 이루어지도록 함으로써, 제동을 위한 부압 생성이 용이하게 이루어질 수 있다.
저부압시 제1 및 제2전자식 진공펌프의 동시 구동 제어예
상기 EVP 제어기(110)는 압력센서(21) 및 부압센서(23)의 신호를 기반으로, 차량의 주행 중 브레이크 페달의 연속적인 제동 작동으로 인하여 부스터의 부압이 기준치 이하인 저부압 상태로 판정하면, 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)를 동시에 구동시키는 제어를 하게 된다.
상기와 같이 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)를 교차 구동시키더라도 부스터에서 필요한 부압을 생성할 수 있지만, 브레이크 페달 스트로크가 반복되는 연속 제동시에는 부압 소진이 빠르게 이루어짐에 따라 제1전자식 진공펌프(101) 또는 제2전자식 진공펌프(101,102)에서 생성 부압을 형성하는 속도가 부압의 소진 속도보다 느린 상태가 되어, 브레이크 페달의 밟는 느낌이 딱딱해지는 현상이 발생될 수 있으며, 이러한 상태를 상기 EVP 제어기(110)는 압력센서(21) 및 부압센서(23)의 신호를 기반으로 저부압 상황으로 인지하게 된다.
이에, 상기 브레이크 페달의 밟는 느낌이 딱딱해지는 현상을 방지하고자 부압 충진속도를 향상시킬 수 있도록 상기 EVP 제어기(110)는 도 10에 도시된 바와 같이 저부압 판단 시점에서 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)를 동시에 구동시키는 제어를 하게 된다.
따라서, 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프(101,102)의 동시 구동에 의하여 부압이 기준 부압(EVP 작동 종료 부압)까지 빠르게 생성되어 부스터로 충진될 수 있다.
한편, 상기와 같은 제1 및 제2전자식 진공펌프의 구동 제어예를 위한 작동 조건들이 중복되거나 오버랩될 경우, 제1 및 제2전자식 진공펌프를 동시에 구동시키는 제어가 우선적으로 이루어지도록 한다.
예를 들어, 제1 및 제2전자식 진공펌프에 대한 교차 구동 상황 중 저부압/고감속 등의 상황이 발생하여 상기와 같이 제1 및 제2전자식 진공펌프를 동시에 구동시키는 제어가 중첩되어 이루어질 때, 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프의 동시 구동을 우선 적용하도록 하고, 이를 통한 생성 부압이 기준 부압(작동 종료 부압)을 만족시키면 제1 및 제2전자식 진공펌프의 동시 구동 제어를 종료한다.
바람직하게는, 상기와 같이 제1 및 제2전자식 진공펌프의 동시 구동 제어 상황이 중첩되어 발생될 경우, 후행되는 동시 구동 제어의 종료 조건에 맞추어 제1 및 제2전자식 진공펌프의 구동을 정지시키도록 한다.
10 : 브레이크 페달
12 : 부스터
14 : 마스터 실린더
16 : 제어기
18 : 유압제동부
19 : 보조식 진공펌프
20 : 엔진
21 : 압력센서
22 : 휠속센서
23 : 부압센서
24 : I/G 신호 제공부
30 : 모터
100 : 전자식 진공펌프
101 : 제1전자식 진공펌프
102 : 제2전자식 진공펌프
110 : EVP 제어기
12 : 부스터
14 : 마스터 실린더
16 : 제어기
18 : 유압제동부
19 : 보조식 진공펌프
20 : 엔진
21 : 압력센서
22 : 휠속센서
23 : 부압센서
24 : I/G 신호 제공부
30 : 모터
100 : 전자식 진공펌프
101 : 제1전자식 진공펌프
102 : 제2전자식 진공펌프
110 : EVP 제어기
Claims (18)
- 전기자동차의 제동시 부스터에 부압을 제공하는 제1전자식 진공펌프 및 제2전자식 진공펌프; 및
차량의 시동 및 제동 관련 정보를 감지하는 센서류의 신호를 기반으로, 상기 제1전자식 진공펌프와 제2전자식 진공펌프를 교번 구동시키는 제어를 하거나, 동시 구동시키는 제어를 하는 EVP 제어기;
를 포함하여 구성되고,
상기 EVP 제어기는 제1 및 제2전자식 진공펌프를 차속별로 달리 설정된 RPM으로 구동시키고, 제1 및 제2전자식 진공펌프의 구동에 따른 생성 부압이 기준 부압을 만족시키면 그 구동을 종료시키는 제어를 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 EVP 제어기는 상기 센서류의 센싱 신호를 기반으로 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프의 작동 및 해제 조건을 판별하고, 판별된 조건에 따라 제1 및 제2전자식 진공펌프에 교번 구동 신호 또는 동시 구동 신호를 인가하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템.
- 청구항 1에 있어서,
상기 센서류는:
마스터 실린더의 작동 압력을 감지하여 EVP 제어기에 제공하는 압력센서;
차속을 검출하여 EVP 제어기에 제공하는 휠속센서;
부스터에 제공된 부압을 감지하여 EVP 제어기에 제공하는 부압센서; 및
시동시 이그니션 신호를 EVP 제어기에 제공하는 I/G 신호 제공부;
를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템.
- 청구항 3에 있어서,
상기 EVP 제어기는 시동 온 상황, 고감속 및 급제동 상황, 저부압 상황 등을 배제한 기본적인 차량 주행 및 제동 상황에서는 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프에 교번 구동을 위한 교차 제어 신호를 인가하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템.
- 삭제
- 청구항 3에 있어서,
상기 EVP 제어기는 부압센서의 신호와 I/G 신호 제공부의 시동 신호를 기반으로, 시동 온 시 제1 및 제2전자식 진공펌프에 동시 구동을 위한 동시 구동 제어 신호를 인가하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템.
- 청구항 6에 있어서,
상기 EVP 제어기는 부압센서의 신호를 기반으로, 시동 온 시 부압이 기준 부압 이하이면 제1 및 제2전자식 진공펌프에 동시 구동을 위한 동시 구동 제어 신호를 인가하고, 제1 및 제2전자식 진공펌프의 동시 구동에 따른 생성 부압이 기준 부압을 만족시키면 제1 및 제2전자식 진공펌프의 구동을 종료시키는 제어를 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템.
- 청구항 3에 있어서,
상기 EVP 제어기는 압력센서와 부압센서의 신호를 기반으로, 고감속 또는 급제동이 이루어진 것으로 판정되면, 제1 및 제2전자식 진공펌프에 동시 구동을 위한 동시 구동 제어 신호를 인가하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템.
- 청구항 8에 있어서,
상기 EVP 제어기는 압력센서의 신호에 근거하여 마스터 실린더의 제동 유압이 소정 압력 이상이면 고감속으로 판정하고, 또는 마스터 실린더의 제동 유압 상승 기울기가 소정 기울기 이상이면 급제동 상황으로 판정하여, 제1 및 제2전자식 진공펌프를 동시에 구동시키는 제어를 하되, 제1 및 제2전자식 진공펌프에서 생성되는 생성 부압이 목표 부압에 도달되면 제1 및 제2전자식 진공펌프의 구동을 종료하는 제어를 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템.
- 청구항 3에 있어서,
상기 EVP 제어기는 압력센서 및 부압센서의 신호를 기반으로, 차량의 주행 중 브레이크 페달의 연속적인 제동 작동으로 인하여 부스터의 부압이 기준치 이하인 저부압 상태로 판정하면, 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프를 동시에 구동시키는 제어를 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자식 진공펌프의 구동 제어 시스템.
- 전기자동차의 시동 및 제동 관련 정보를 감지하는 센서류의 신호가 EVP 제어기에 제공되는 단계;
상기 EVP 제어기에서 센서류의 센싱 신호를 기반으로 부스터에 부압을 제공하는 제1전자식 진공펌프와 제2전자식 진공펌프의 작동 및 해제 조건을 판별하는 단계; 및
판별된 조건에 따라 상기 EVP 제어기에서 제1전자식 진공펌프와 제2전자식 진공펌프의 교번 구동을 위한 교번 구동 신호를 인가하거나, 제1전자식 진공펌프와 제2전자식 진공펌프의 동시 구동을 위한 동시 구동 신호를 인가하는 제어 단계;
를 포함하고,
상기 제어 단계 중, 제1 및 제2전자식 진공펌프를 차속별로 달리 설정된 RPM으로 구동시키고, 제1 및 제2전자식 진공펌프의 구동에 따른 생성 부압이 기준 부압을 만족시키면 그 구동을 종료시키는 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자식 진공펌프의 구동 제어 방법.
- 청구항 11에 있어서,
상기 EVP 제어기는 판별된 조건이 시동 온 상황, 고감속 및 급제동 상황, 저부압 상황 등을 배제한 기본적인 차량 주행 및 제동 상황이면, 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프에 교번 구동을 위한 교차 제어 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 전자식 진공펌프의 구동 제어 방법.
- 삭제
- 청구항 11에 있어서,
상기 EVP 제어기에서 부압센서의 신호와 I/G 신호 제공부의 시동 신호를 기반으로 판별된 조건이 시동 온 시이면, 제1 및 제2전자식 진공펌프에 동시 구동을 위한 동시 구동 제어 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 전자식 진공펌프의 구동 제어 방법.
- 청구항 14에 있어서,
상기 EVP 제어기에서 부압센서의 신호를 기반으로, 시동 온 시 부압이 기준 부압 이하이면 제1 및 제2전자식 진공펌프에 동시 구동을 위한 동시 구동 제어 신호를 인가하고, 제1 및 제2전자식 진공펌프의 동시 구동에 따른 생성 부압이 기준 부압을 만족시키면 제1 및 제2전자식 진공펌프의 구동을 종료시키는 제어를 하는 것을 특징으로 하는 전자식 진공펌프의 구동 제어 방법.
- 청구항 11에 있어서,
상기 EVP 제어기에서 압력센서와 부압센서의 신호를 기반으로 판별된 조건이 고감속 또는 급제동 상황이면, 제1 및 제2전자식 진공펌프에 동시 구동을 위한 동시 구동 제어 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 전자식 진공펌프의 구동 제어 방법.
- 청구항 16에 있어서,
상기 EVP 제어기에서 압력센서의 신호에 근거하여 마스터 실린더의 제동 유압이 소정 압력 이상이면 고감속으로 판정하고, 또는 마스터 실린더의 제동 유압 상승 기울기가 소정 기울기 이상이면 급제동 상황으로 판정하여, 제1 및 제2전자식 진공펌프를 동시에 구동시키는 제어를 하되, 제1 및 제2전자식 진공펌프에서 생성되는 생성 부압이 목표 부압에 도달되면 제1 및 제2전자식 진공펌프의 구동을 종료하는 제어를 하는 것을 특징으로 하는 전자식 진공펌프의 구동 제어 방법.
- 청구항 11에 있어서,
상기 EVP 제어기에서 압력센서 및 부압센서의 신호를 기반으로 판별된 조건이 차량의 주행 중 브레이크 페달의 연속적인 제동 작동으로 인하여 부스터의 부압이 기준치 이하인 저부압 상황이면, 상기 제1 및 제2전자식 진공펌프를 동시에 구동시키는 제어를 하는 것을 특징으로 하는 전자식 진공펌프의 구동 제어 방법.
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