KR20000038609A - 자동차의 언덕길 발진 제어장치 및 발진 제어방법 - Google Patents

Abstract

자동차의 제동장치로 언덕길에서의 정차 후 출발시에 브레이크의 해제 기능을 자동으로 제어하여 뒤로 미끌림이 발생하지 않도록 하며, 주 정차시 제동력의 자동 조정으로 운행에 편리성을 제공하도록 한 자동차의 언덕길 발진 제어장치 및 발진 제어방법에 관한 것으로, 시동 온이 유지되는 상태에서 검출되는 차량의 상태가 언덕길 발진 제어 모드의 진입 조건인지를 판단하는 과정과, 언덕길 발진 제어 모드이면 해당 모드로 진입한 다음 공기 탱크의 압력이 기준 압력 이상을 유지하고 있는지를 판단하는 과정과, 공기 탱크의 압력이 기준 압력 이상을 유지하면 솔레노이드 밸브의 제어를 통해 브레이크 페달의 구동 없이 제동력을 유지시키는 과정과, 제동력이 유지되는 상태에서 검출되는 도어와 변속단의 위치, 클러치의 스트로크 및 가속 페달의 조건이 출발 조건을 만족하는지를 판단하는 과정과, 출발 조건을 만족하는 상태이면 구배 센서 또는 운전자의 모드 선택으로 지정되는 도로의 경사도를 인지하여 경사도가 언덕길 발진 제어를 통해 안정된 출발을 유지할 수 있는 일정 범위 이내인지를 판단하는 과정과, 경사도가 일정 범위 이내이면 엔진 회전수와 차량의 중량 및 클러치 페달의 스트로크 변위량에 따라 제동력 해제를 위한 공기량의 감압 속도를 연산하는 과정과, 연산된 감압 공기량에 따라 솔레노이드 밸브를 개방시켜 제동력을 해제시키는 과정을 포함한다.

Description

자동차의 언덕길 발진 제어장치 및 발진 제어방법

본 발명은 자동차의 제동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 언덕길에서의 정차 후 출발시에 브레이크의 해제 기능을 자동으로 제어하여 뒤로 미끌림이 발생하지 않도록 하며, 주 정차시 제동력의 자동 조정으로 운행에 편리성을 제공하도록 한 자동차의 언덕길 발진 제어장치 및 발진 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 제동장치는 주행중인 자동차의 차속을 감속시키거나 정지시키고, 동시에 주차 및 정차의 상태를 유지하기 위하여 사용하는 장치로, 최고속도와 차량중량에 대하여 항상 충분한 제동작용을 유지하여야 하고, 신뢰성과 내구성이 높아야 하며, 제동장치를 작동시키지 않는 상태에서 각 휠의 회전에 방해가 되지 않아야 하는 특성을 구비하고 있다.

상기와 같은 제동장치는 작동방식에 따라 다양하게 구분되는데, 로드나 와이어에 의한 구동력의 전달로 제동력을 발생시키는 기계식 브레이크와, 파스칼(pascal)의 원리를 응용한 유압식 브레이크, 엔진의 흡기 부압이나 압축공기를 이용하는 서보 브레이크, 압축공기의 압력을 이용하는 공기 브레이크 등이 있다.

상기와 같이 구분되는 제동장치에서 공기 브레이크는 작은 조작력으로 큰 제동력으로 얻을 수 있는 장점 때문에 주로 중대형의 자동차에 널리 사용되고 있다.

그러나 상기와 같이 공기 브레이크를 적용하고 있는 자동차는 자체의 중량과 적재되는 화물 및 승차 인원의 중량 등에 의하여 경사로에서의 주 정차나 주 정차 후의 출발시 뒤로 밀리는 경우가 발생하게 되어 예기치 못하는 대형 사고를 발생시키게 되는 위험성이 내포하고 있다.

따라서, 운전자는 경사로에서의 주 정차 후의 출발시 뒤로 밀리는 것을 방지하기 위한 목적으로 가속페달을 크게 구동하여 엔진의 출력을 높이도록 하고 있는데, 이는 불완전 연소된 배기가스의 배출을 높이게 되어 환경 오염을 유발시키게 되며, 급가속 등으로 인해 연비의 저하를 유발하며 소음의 발생시키는 단점이 내포되어 있다.

상기한 바와 같이 자동차의 경사로 주 정차 이후의 출발이나 주 정차시 뒤로 밀리는 것을 방지하기 위한 목적으로 하는 언덕길 보조 발진 장치가 일본 특개평 7-40817호에 제시되어 있으나, 이는 하나의 5웨이 컨트롤 밸브를 사용하여 전륜 휠과 후륜 휠의 제동력을 유지하여 주는 것으로, 컨트롤 밸브의 제어 동작이 복잡하게 되는 문제점이 있으며, 컨트롤 밸브의 파손시 서비스 브레이크 작용과 언덕길 보조 발진 동작을 실행할 수 없는 단점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 제반적인 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 자동차의 경사로 주 정차 이후의 출발시 경사로의 정도와 적재된 화물이나 승차원에 의한 자체의 중량 등을 감안하여 브레이크 제동력의 해제 시점을 자동으로 제어하도록 함으로서 경사로의 출발시 뒤로의 밀림이 발생하지 않도록 한 것이다.

또한, 정체 및 지체가 반복되는 도로의 운행에서 운전자의 브레이크 페달 구동이 없는 상태에서도 자동적으로 주차 보조의 제동 제어가 실행되도록 하여 운전에 편리성을 제공하도록 한 것이다.

또한, 본 발명은 범용적인 솔레노이드 밸브를 복수개 사용하여 임의의 솔레노이드 밸브의 파손시에도 정상적인 언덕길 보조 발진 및 주차 보조 기능이 실행되도록 하여 운행에 안정성 및 신뢰성을 제공하며, 범용적인 솔레노이드 밸브의 사용으로 제작원가를 절감하도록 한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 언덕길 발진 제어장치에 대한 개략적인 구성도이고,

도 2는 본 발명의 일 실시예로 풀 에어 방식의 제동장치를 갖는 자동차의 언덕길 발진 제어장치에 대한 구성도이며,

도 3은 도 2의 풀 에어 방식의 제동장치를 갖는 자동차의 언덕길 발진 제어장치에서 발진 동작 실행에 대한 일 실시예의 흐름도이며,

도 4는 본 발명의 일 실시예로 에어 오버 하이드로닉 방식의 제동장치를 갖는 자동차의 언덕길 발진 제어장치에 대한 구성도이며,

도 5는 도 4의 에어 오버 하이드로닉 방식의 제동장치를 갖는 자동차의 언덕길 발진 제어장치에서 발진 동작 실행에 대한 일 실시예의 흐름도이며,

도 6은 본 발명에서 각 제어 상태 모드에 대한 입출력 조건의 상태 다이어그램이다.

상기한 바와 같은 목적은 달성하기 위한 본 발명은 자동차에 구비되는 각종 스위치의 접점 위치에 대한 신호를 검출하여 그에 대한 신호를 출력하는 스위칭 신호 검출수단과;

자동차에 구비되는 각종 센서로부터 차량의 상태 정보를 검출하는 센서 정보 검출수단과;

운행하고자 하는 전방 도로의 경사도에 대한 정보를 검출하는 구배정보 검출수단과;

자동차가 노면에 미치는 중량에 대한 정보를 검출하는 부하 검출수단과;

상기 검출되는 각각의 정보를 종합하여 설정된 알고리즘을 통해 분석한 다음 언덕길 발진 제어 및 주차 보조 제어에 대한 전반적인 동작을 실행하는 주 제어수단과;

외부의 입출력장치와 접속되어 프로그램의 업그레이드 및 저장된 자기진단 데이터의 시리얼 통신을 실행하는 인터페이스수단과;

상기 주 제어수단에서 인가되는 제어 신호에 따라 해당 밸브가 온/오프 및 듀티 조정되어 언덕길 발진 제어 및 주차 보조 제어에 대한 동작을 실행하는 솔레노이드 밸브와;

상기 주 제어수단에서 인가되는 제어신호에 따라 언덕길 발진 제어 및 주차 보조 제어시 해당하는 램프가 점등되어 해당 동작 상태를 지시하는 지시수단과;

언덕길 발진시 뒤로 밀림이 발생하는 상황이거나 주차 시 정상적인 제동력을 발생할 수 없는 상황일 경우 주 제어수단에서 인가되는 제어 신호에 의하여 소정의 경보음을 송출하는 경보음 송출수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 언덕길 발진 제어장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 차량의 전륜 및 후륜의 휠 속도를 검출하는 휠 스피드 센서와, 상기 휠 스피드 센서에서 검출되는 각 휠의 회전 속도를 분석한 다음 안티락 제동 제어와 슬립 방지를 위한 제동 제어를 실행시키는 ABS 제어부와, ABS 제어부의 신호에 따라 에어 챔버에 공급되는 공기압을 단속시키는 모듈레이터로 이루어지는 풀 에어 방식의 제동장치를 갖는 자동차에 있어서,

자동차의 전반적인 상태 정보를 검출 분석한 다음 언덕길 발진 제어 및 주차 보조에 대한 전반적인 동작을 제어하는 언덕길 발진 제어부;

상기 듀얼 브레이크의 출력측과 연결되며 상기 언덕길 발진 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 온/오프 되어 상기 릴리즈 밸브측 및 메인 릴레이 밸브측에 공급되는 공기압의 조정을 통해 언덕길 발진 제어를 실행시키는 제1,제2솔레노이드 밸브와;

공기 탱크와 메인 릴레이 밸브의 사이에 위치되며, 상기 언덕길 발진 제어부에서 인가되는 제어 신호에 따라 온/오프 및 듀티 조정되어 후 전륜측에 구비되는 릴레이 밸브와 후 후륜측에 구비되는 메인 릴레이 밸브를 제어하여 주차 보조 제어를 실행시키는 제3솔레노이드 밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 언덕길 발진 제어장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 전륜 및 후륜 휠에 장착되어 휠 속도를 검출하는 스피드 센서와, 인가되는 공기압에 의해 유압을 발생하여 주는 복수개의 마스터 실린더와, 듀얼 브레이크에 의한 제동력이 발생하는 경우 상기 스피드 센서에서 검출되는 휠 속에 따라 안티락 제동 제어신호를 출력하는 ABS 제어부와, 상기 ABS 제어부로부터 인가되는 안티락 제동 제어신호에 따라 제동 제어를 실행하는 모듈레이터를 구비하는 에어 오버 하이드로닉 제동장치를 갖는 자동차에 있어서,

자동차에 구비되는 각종 정보 검출수단으로부터 인가되는 정보를 분석한 다음 언덕길 발진 제어 및 주차 보조 제어의 동작을 실행하는 언덕길 발진 제어부와;

듀얼 브레이크 출력측과 릴레이 밸브의 사이에 설치되며, 상기 언덕길 발진 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 온/오프되어 모듈레이터의 압력을 조정하여 언덕길 발진시 제동력을 조정하는 제1,제2솔레노이드 밸브와;

공기 탱크와 릴레이 밸브의 출력측 사이에 연결되며, 상기 언덕길 발진 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 릴레이측에 공급되는 공기량을 조정하는 제3솔레노이드 밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차의 언덕길 발진 제어장치를 제공한다.

상기한 바와 같은 기술적 특징을 갖는 본 발명은 시동 온이 유지되는 상태에서 검출되는 차량의 상태가 언덕길 발진 제어 모드의 진입 조건인지를 판단하고, 판단되는 조건이 언덕길 발진 제어 모드이면 해당 모드로 진입한 다음 공기 탱크의 압력이 기준 압력 이상을 유지하고 있는지를 판단하며, 공기 탱크의 압력이 기준 압력 이상을 유지하면 솔레노이드 밸브의 제어를 통해 브레이크 페달의 구동 없이 제동력을 유지시킨다.

상기와 같이 브레이크 페달의 구동 없이 제동력이 유지되는 상태에서 검출되는 도어와 변속단의 위치, 클러치 페달의 스트로크 및 가속 페달의 조건이 출발 조건을 만족하는지를 판단하고, 출발 조건을 만족하는 상태이면 구배 센서 또는 운전자의 모드 선택으로 지정되는 도로의 경사도를 인지하여 경사도가 언덕길 발진 제어를 통해 안정된 출발을 유지할 수 있는 일정 범위 이내인지를 판단하며, 경사도가 안정된 출발을 유지 할 수 있는 범위를 만족하는 경우 엔진 회전수와 차량의 중량 및 클러치 페달의 스트로크 변위량에 따라 제동력 해제를 위한 공기량의 감압 속도를 연산한다.

이후, 상기 연산된 감압 공기량에 따라 솔레노이드 밸브를 개방시켜 제동력을 해제시키며, 상기와 같이 제동력의 해제로 주행하는 상태에서 브레이크 페달의 구동이 검출되는 경우 스피드 센서의 휠 속도에 따라 ABS 또는 ASR 제동 제어를 실행한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 언덕길 발진 제어장치는, 스위칭 신호 검출부(10)와, 센서 정보 검출부(20), 구배정보 검출부(30), 로드 센서(40), 주 제어부(50), 인터페이스부(60), 솔레노이드 밸브(70), 지시램프(80), 경보음 발생부(90)로 이루어지는데, 스위칭 신호 검출부(10)는 자동차에 구비되는 각종 스위치의 접점 스위칭에 대한 신호를 검출하여 그에 대한 신호를 출력한다.

센서 정보 검출부(20)는 자동차에 구비되는 각종 센서로부터 검출되는 차량의 상태 정보에 대한 전기적인 신호를 출력한다,

구배 정보 검출부(30)는 운행하고자 하는 전방 도로의 경사로에 대한 정보를 운전자의 선택이나 자동 검출을 통해 그에 대한 전기적인 신호를 출력한다.

로드 센서(40)는 자동차가 노면에 미치는 중량에 대한 정보를 검출하여 그에 대한 전기적인 신호를 출력한다.

주 제어부(50)는 상기 검출되는 각각의 정보를 종합하여 설정된 알고리즘을 통해 분석한 다음 언덕길 발진 제어 및 주차 보조 제어에 대한 전반적인 동작을 실행한다.

인터페이스부(60)는 외부의 입출력장치와 접속되어 프로그램의 업그레이드 및 저장된 자기진단 데이터의 시리얼 통신을 실행한다.

솔레노이드 밸브(70)는 언덕길 발진 제어를 위한 솔레노이드 밸브와 주차 보조 제어를 위한 솔레노이드 밸브로 이루어지며, 상기 주 제어부(50)에서 인가되는 제어 신호에 따라 해당 밸브가 온/오프 조정되어 언덕길 발진 제어 및 주차 보조에 대한 동작을 실행한다.

지시램프(80)는 상기 주 제어부(50)에서 인가되는 제어신호에 따라 언덕길 발진 제어 및 주차 보조 제어시 해당하는 램프가 점등되어 해당 동작 상태를 지시하여 준다.

경보음 발생부(90)는 언덕길 발진시 뒤로 밀림이 발생하는 상황이거나 주차 시 정상적인 제동력을 발생할 수 없는 상황일 경우 주 제어부(50)에서 인가되는 제어 신호에 의하여 소정의 경보음을 송출한다.

상기에서 스위칭 신호 검출부(10)는 가속페달의 구동 여부 및 가속 정도에 대한 상태 정보를 출력하는 가속페달 스위치(11)와, 클러치 페달의 구동 여부에 대한 전기적 신호를 출력하는 클러치 스위치(12)와, 브레이크 페달의 동작에 연동되는 제동 램프 스위치의 스위칭 여부를 검출하는 제동 램프 스위치(13)와, 변속기어의 위치가 중립인지를 검출하는 중립 스위치(14)와, 주차 브레이크가 동작 되었는 지의 여부를 검출하는 주차 스위치(15)와, 도어의 온/오프 여부를 검출하는 도어 스위치(16)로 이루어진다.

상기에서 센서정보 검출부(20)는 현재의 엔진 회전수에 대한 정보를 검출하는 엔진 회전수 센서(21)와, 현재의 차속 정보를 검출하는 차속센서(22)와, 클러치 페달의 구동 정도에 대한 정보를 검출하는 클러치 스트로크 센서(23)와, 제동력을 발생시키기 위하여 압축 공기를 저장하는 공기 탱크의 압력을 검출하는 공기압 센서(24)로 이루어진다.

구배 정보 검출부(30)는 도로의 경사도에 대한 정보를 검출하는 구배센서(31) 또는 운전자의 육안을 통해 전방 도로의 경사도를 판단한 다음 그에 대한 경사 정도의 신호를 입력하는 모드 선택 스위치(32)로 이루어진다.

상기에서 모드 선택 스위치(32)는 도로의 경사도에 따라 평탄길, 적은 구배, 중간 구배 및 심한 구배로 구분된다.

전술한 바와 같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명의 일 실시예에서의 언덕길 발진 제어 및 주차 보조에 대한 동작은 다음과 같다.

자동차의 메인 스위치 접점이 온 상태를 유지하여 엔진의 시동이 온 상태를 유지하는 상태에서 주 제어부(50)는 스위칭 신호 검출부(10)의 제동 램프 스위치(13)에서 인가되는 신호가 온 상태를 유지하고 주차 스위치(15)로부터 인가되는 신호가 오프 상태를 유지하는지를 판단한다.

상기에서 제동 램프 스위치(13)가 온 상태를 유지하고, 주차 스위치(15)가 오프의 상태를 유지하는 것으로 판단되면, 주 제어부(50)는 차량이 출발을 시도하려고 하는 상태인 것으로 판단하여 언덕길 발진 제어 모드로 진입한다.

상기와 같이 언덕길 발진 제어 모드로 진입한 상태에서 주 제어부(50)는 제동시 각 휠의 실린더측에 제동 압력을 제공하여 주는 공기 탱크의 압력을 검출하여 설정된 일정 압력 이상을 유지하고 있는지를 판단한다.

상기에서 공기 탱크의 압력이 설정된 일정 압력, 일 예를 들어 5BAR 이상을 유지하고 있는 것으로 판단되면 솔레노이드 밸브(70)를 구동시켜 브레이크 페달을 밟지 않는 상태에서도 제동력이 유지되도록 하는 주차 보조 동작을 실행한다.

상기와 같이 브레이크 페달의 구동이 발생하지 않는 상태에서의 보조 주차로 각 휠의 록이 유지되는 상태에서 주 제어부(50)는 스위칭 신호 검출부(10)의 도어 스위치(16) 신호가 오프 상태를 유지하고, 중립 스위치(14)의 신호가 임의의 변속단을 선택하고 있는 상태이며, 클러치 스위치(12)가 단속된 동력을 연결하려고 하는 온 상태이며, 가속페달이 흡입 공기량을 증가시키기 위한 온의 상태인지를 판단한다.

이때, 주 제어부(50)에 검출되는 상기의 전체 조건이 만족하지 않는 상태이면 주 제어부(50)는 정상적인 출발을 시도할 수 없는 상황인 것으로 판단하여 경보음 발생부(90)를 통해 출발 위험에 대한 경보음을 송출하고, 상기의 전체 조건을 만족하는 것으로 판단되면 주 제어부(50)는 주행 의지로 판단하여 구배 정보 검출부(30)의 구배 센서(31)로부터 인가되는 신호를 분석하여 진행하고자 하는 전방도로의 경사정도를 판단한다.

상기에서 구배 센서가 구비되지 않는 경우 상기 주행의지 판단 이전에 운전자에 의해 모드 선택 스위치(32)로 선택되는 신호로부터 도로의 경사정도를 검출한다.

상기에서 검출되는 도로의 경사정도가 안정된 출발을 유지할 수 있는 일정 경사도의 범위 ±30°를 초과하는 경우 주 제어부(50)는 언덕길 발진 동작을 안정되게 실행할 수 없는 상태인 것으로 판단하여 경보음 발생부(90)를 통해 출발 위험에 대한 소정의 경보음을 송출함과 동시에 지시램프(80)를 통해 출발 위험 상황을 운전자에게 지시한 다음 제동력을 유지하고 있는 공기압의 배출을 서서히 유지하여 준다.

상기에서 검출되는 도로의 경사정도가 설정된 일정 경사도의 범위, ±30°이내에 포함되는 경우 주 제어부(50)는 엔진 회전수 센서(21)에서 검출되는 엔진의 회전수 증가율과 로드 센서(40)에서 검출되는 차량의 중량 및 클러치 스위치(12)로부터 검출되는 클러치 스트로크의 변위량을 설정된 알고리즘을 통해 분석한 다음 휠을 록하고 있는 브레이크 공기압의 해제를 위한 속도를 연산한다.

이후, 주 제어부(50)는 연산된 공기압 해제의 속도로 해당 솔레노이드 밸브의 개방을 통해 제동력을 해제시켜 경사로에서의 차량 출발을 유지하여 준다.

상기에서 모드 선택 스위치(32)에 의한 구배의 정보 또는 구배 센서(31)에 의한 구배 정보에 따른 구배율과 클러치 스트로크의 행정길이 및 엔진 회전수에 따른 제동력 공기압의 해제 속도는 하기의 표 1과 같이 설정한다.

표 1.

도로구배모드	구배율(%)	클러치 행정길이(140mm)	엔진회전수(rev/min)	공기압 해제속도(cm3/sec)
평탄길	0∼3	35	500	40
적은 구배	3∼5	35	600	40
중간 구배	5∼8	38	700	30
심한 구배	8∼30	40	1200	20

또한, 외부의 접속장치가 인터페이스부(60)에 접속되는 경우 주 제어부(50)는 캔(CAN) 통신을 위한 모드로 진입한 다음 입력되는 데이터 정보를 내부의 메모리수단에 업그레이드하여 프로그램을 보완하며, 데이터의 억세스 요구에 따라 저장된 진단 데이터 및 운행기록 정보를 외부의 접속장치를 통해 분석할 수 있도록 한다.

전술한 바와 같은 기능을 구비하는 자동차의 언덕길 보조 발진 제어장치를 풀 에어 브레이크 시스템(Full Air Brake System)에 적용한 일 실시예의 구성은 다음과 같다.

운행을 위한 동력 발생수단인 엔진(101)과, 이 엔진(101)에 연결되어 추진력을 발생시키는 트랜스미션(102)과, 트랜스미션(102)의 드리븐 기어측에 피니언 결합되어 현재의 차속을 검출하는 차속 센서(102a)와, 엔진(101)에 연결되어 공기압을 발생시키는 컴퓨레셔(104)와, 컴퓨레셔(104)에서 발생된 공기를 건조시킴과 동시에 필터링하는 건조기(105), 건조기(105)를 통해 공급되는 공기를 압축 저장하는 전륜 및 후륜 공기 탱크(106)(107)와, 운전자가 제동력의 발생을 위하여 구동하는 듀얼 브레이크(108)와, 듀얼 브레이크(108)의 출력측에 연결되어 듀얼 브레이크(108) 구동시 언덕길 발진 제어부(140)에서 인가되는 제어신호에 따라 개폐시기가 조정되어 언덕길 발진 보조를 행하는 제1, 제2솔레노이드 밸브(119)(109)와, 상기 제1솔레노이드 밸브(119)를 통해 공급되는 공기압을 전륜휠의 모듈레이터(120a)(120b)측에 공급하는 릴리즈 밸브(118)와, 릴리즈 밸브(118)를 통해 공급되는 공기압을 전륜휠의 에어 챔버(121a)(121b)측에 공급하여 주는 모듈레이터(120a)(120b)와, 제2솔레노이드 밸브(109)를 통해 공급되는 공기압을 후륜휠의 모듈레이터(114a)(114b)에 공급하는 메인 릴리즈 밸브(113)와, 메인 릴리즈 밸브(113)를 통해 공급되는 공기압을 후륜휠의 에어 챔버(116a)(116b)측에 공급하여 주는 모듈레이터(114a)(114b)와, 공기탱크(107)의 다른 출력측에 연결되어 언덕길 발진 제어부(140)에서 인가되는 제어신호에 온/오프되어 제동력 발생을 위한 공기의 공급 및 단속을 실행하는 제3솔레노이드(115)와, 차량의 전륜 및 후륜의 휠 속도를 검출하여 그에 대한 전기적인 신호를 출력하는 휠 스피드 센서(122a)(122b)(116a)(116b)와, 상기 휠 스피드 센서(122a)(122b)(116a)(116b)에서 검출되는 각 휠의 회전 속도를 분석한 다음 안티락 제동 제어와 슬립 방지를 위한 제동 제어를 실행시키기 위한 제어신호를 상기 모듈레이터(120a)(120b)(114a)(114b)측에 출력하는 ABS 제어부(130)와, 자동차의 전반적인 상태 정보를 검출 분석한 다음 언덕길 발진 제어 및 주차 보조에 대한 전반적인 동작을 제어하는 언덕길 발진 제어부(140)로 이루어진다.

전술한 바와 같은 기능을 구비하는 풀 에어 방식의 제동장치에서 언덕길 발진 제어 및 주차 보조에 대한 동작을 도 4와 함께 설명하면 다음과 같다.

자동차의 엔진(101) 시동이 온 상태를 유지하게 되면 엔진(101)과 벨트나 기타의 동력 전달수단으로 연결되어 있는 컴퓨레셔(104)가 동작되어 공기압을 발생하고, 상기 컴퓨레셔(104)에서 발생되는 공기압은 건조기(105)에 의해 건조 및 필터링된 다음 전륜 및 후륜 에어 탱크(106)(107)에 압축 저장된다.

또한, 상기와 같이 엔진(101)의 시동이 온 상태를 유지하게 되면 엔진 회전수 센서는 현재 엔진의 회전수에 대한 정보를 검출하여 그에 대한 전기적인 신호를 언덕길 발진 제어부(140)측에 인가한다.

상기와 같이 엔진(101)의 시동이 온을 유지하는 상태에서(S101) 언덕길 발진 제어부(140)는 듀얼 브레이크(108)와 주차 스위치의 신호를 검출 분석하여 브레이크가 온 상태, 즉 제동력 발생을 위한 동작 상태이고, 주차 스위치가 오프된 상태, 즉 출발을 위한 조건인지를 판단한다(S102).

상기 S102에서 듀얼 브레이크(108)가 제동력을 발생시키고 있는 상태이고, 주차 스위치의 접점이 오프된 상태, 즉 출발을 위한 조건으로 판단되면 언덕길 발진 제어부(140)는 언덕길 발진 보조 모드로 진입하여 전륜 및 후륜 에어 탱크(106)(107)의 압력을 압력센서(150)를 통해 검출하여(S103)(S104), 설정된 기준 압력, 일 예를 들어 5BAR 이상을 유지하고 있는지를 판단한다(S105).

상기에서 전륜 및 후륜 에어 탱크(106)(107)의 압력이 설정된 기준 압력 이하의 상태를 유지하고 있는 것으로 판단되면 정상적인 제동 제어를 실행할 수 없는 상태인 것으로 판단하여 에어 탱크의 압력을 연속적으로 검출하고, 설정된 기준 압력 이상을 유지하고 있는 것으로 판단되면, 언덕길 발진 제어부(140)는 언덕길 발진 동작을 보조하기 위하여 제1솔레노이드 밸브(119)와 제2솔레노이드 밸브(109) 및 제3솔레노이드 밸브(115)측에 제어신호를 인가하여 제1, 제2, 제3솔레노이드 밸브(119)(109)(115)를 동작시킨다.

따라서, 제1, 제2 솔레노이드 밸브(119)(109)는 인가되는 제어신호에 따라 동작되어 폐쇄 상태를 유지하고, 제3솔레노이드 밸브(115)는 개방 상태를 유지하여 공기 탱크(107)로부터의 공기압을 릴리즈 밸브(118)와 메인 릴리즈 밸브(113)측에 공급하므로, 모듈레이터(120a)(120b)의 동작에 의해 전륜휠의 제동력이 유지되고, 모듈레이터(114a)(114b)의 동작에 의해 후륜휠의 제동력이 유지되어 듀얼 브레이크(108)의 구동이 없는 상태에서 휠의 록 상태가 유지된다(S106).

상기와 같이 각 휠의 록이 유지되는 상태에서 언덕길 발진 제어부(140)는 도어 스위치로부터 인가되는 신호를 분석하여 도어 스위치가 오프 상태, 즉 도어가 닫힘 상태이고, 중립 스위치에서 인가되는 신호가 임의의 변속단을 선택한 상태이며, 클러치 센서로부터 인가되는 신호가 동력 연결을 위한 상태이며, 가속페달 스위치로부터 인가되는 신호가 가속을 위한 상태인지를 판단한다(S107).

상기 S107에서 모든 조건을 만족하고 있지 않은 상태이면 출발 위험 상태인 것으로 판단하여 부저를 통해 음성 경보를 출력하고(S108), 상기 S107에서 모든 조건을 만족하는 것으로 판단되면 구배 센서로부터 인가되는 신호를 분석하여 주행하고자 하는 전방 도로의 경사도를 검출 분석한다(S109).

이후, 검출되는 경사도가 설정된 일정 값의 범위이내, 예를 들어 ±30°이내, 즉 언덕길 발진 제어를 통해 안정된 출발을 유지할 수 있는 경사정도를 유지하는지를 판단한다(S110).

상기에서 검출되는 전방 도로의 경사도가 일정값의 범위 내에 포함되는 경우 언덕길 발진 제어부(140)는 엔진 회전수 센서로부터 인가되는 신호로부터 엔진(101)의 회전수를 판독하고, 로드 센서로부터 차량의 중량에 대한 정보를 판독하며, 클러치 센서로부터 클러치 페달의 변위량을 검출한 다음(S111) 검출된 정보를 분석하여 제동력 해제에 필요한 감압 공기량의 속도를 연산한다(S112).

상기 S112에서 감압 공기량의 속도 연산이 완료되면 언덕길 발진 제어부(140)는 휠의 구속을 해제시키기 위해 연산된 속도로 제1,제2,제3솔레노이드 밸브(119)(109)(115)를 제어하여(S113) 제1,제2솔레노이드 밸브(119)(109)의 개방을 통해 공기압을 누출시키며, 제3솔레노이드 밸브(115)를 폐쇄시켜 에어의 공급을 차단함으로써 휠의 구속을 해제시켜 경사로에서의 출발을 안정되게 실행한다(S114)(S115).

상기에서 검출되는 전방 도로의 경사도가 일정값의 범위에 포함되지 않는 경우 언덕길 발진 제어를 통해서는 정상적인 출발을 실행할 수 없는 것으로 판단하여 부저를 통해 출발위험에 대한 상태를 경보한 다음 제동력을 유지하고 있는 공기압을 서서히 배출시켜 차량의 안정된 출발을 유도하여 준다(S116)(S117).

상기와 같이 언덕길 발진 제어로 경사로의 출발이 안정되게 진행되어 소정의 속도로 운행되는 상태에서 듀얼 브레이크(108)에 의한 제동 제어가 발생되면 ABS 제어부(130)는 휠 스피드 센서(122a)(122b)(117a)(117b)로부터 검출되는 신호를 분석하여 ABS 제동 제어를 위한 조건을 만족하는지를 판단한다(S118).

상기에서 ABS 제어를 위한 조건을 만족하면 ABS 제어부(130)는 전륜 및 후륜의 모듈레이터(120a)(120b)(114a)(114b)를 제어하여 ABS 제동 제어를 실행하여 차량의 정지를 유도하고, 상기에서 ABS 제어를 위한 조건을 만족하지 않으면 통상적인 제동 제어를 실행하여 차량의 정지를 유도한다(S119)(S120).

또한, 구배 센서가 장착되어 있지 않고 모드 선택 스위치가 장착되어 있는 경우 상기 S106과 같이 브레이크 페달의 구동 없이 휠의 록을 유지하는 상태에서 언덕길 발진 제어부(140)는 모드 선택 스위치로부터 인가되는 구배 정도의 선택신호, 즉 운전자가 전방 도로의 경사정도를 육안으로 판단한 다음 선택하는 평탄길 또는 구배 정도의 대/중/소에 대한 신호의 입력을 판단한다.

상기에서 모드 선택 스위치로부터 입력되는 구배 정도에 대한 선택 신호가 검출되면 언덕길 발진 제어부(140)는 그에 대한 모드로 진입한 다음 로드 센서로부터 차량의 중량을 판단하고, 주행의지를 검출한다.

상기에서 주행의지가 검출되면 언덕길 발진 제어부(140)는 엔진의 회전수와 차량의 중량, 클러치 페달의 변위량 및 선택된 모드에 따라 제1,제2,제3 솔레노이드 밸브(119)(109)(115)에 제어신호를 인가하여 제동력 해제의 시점을 조정시켜 차량의 출발을 안정되게 유지하여 준다.

또한, 상기에서 구배 센서 및 모드 선택 스위치를 채용하지 않는 경우 상기와 같이 에어 탱크(106)(107)의 압력이 설정된 일정 압력 이상의 유지로 휠의 록이 유지되는 상태에서 언덕길 발진 제어부(140)는 도어의 상태와 변속기어의 위치, 클러치 페달의 변위 및 가속페달의 위치로부터 주행의지를 판단한다.

상기에서 주행의지가 있는 것으로 판단되면 엔진의 회전수 정보와 클러치 페달의 변위량으로부터 록 상태를 유지하고 있는 공기압의 해제를 위한 속도를 연산한 다음 연산된 값에 따라 제1, 제2, 제3솔레노이드 밸브(119)(109)(115)를 제어하여 제동력을 해제함으로써 언덕길에서의 출발을 안정되게 유지하여 준다.

또한, 언덕길 발진 제어부(140)에 검출되는 엔진의 상태 정보가 시동 오프의 상태를 유지하고, 메인 스위치가 온 상태를 유지하고 있으며 주차 브레이크가 온 상태를 유지하는 경우(S150) 차량이 주차하려고 하는 의지인 것으로 판단하여 언덕길 발진 제어 모드를 해제한 다음(151) 주차 보조 모드로 진입한다(S152).

상기와 같이 주차 보조 모드로 진입한 상태에서 언덕길 발진 제어부(140)는 차속센서(102a)에서 검출되는 트랜스미션의 회전속도가 "0"을 유지하는 지를 판단한다(S153).

상기에서 트랜스미션의 회전속도가 "0"을 유지하는 것으로 판단되면 언덕길 발진 제어부(140)는 주차 보조모드를 실행하여야 하는 것으로 판단한 다음 제1솔레노이드 밸브(109)측에 제어신호를 인가하여 제1솔레노이드 밸브(109)의 구동을 통해 후륜 휠을 구속하는 제동력을 발생하며(S154), 부저를 통해 주차 브레이크가 구동되었음에 대한 경보를 송출한다(S156).

상기에서 언덕길 발진 제어부(140)와 ABS 제어부(130)는 각각 다른 전자제어장치(ECU ; electric control unit)로 설명하였지만, 이를 하나의 통합 전자제어장치를 통해 언덕길 발진 제어와 ABS 제어를 실시할 수도 있다.

또한, 다른 일 실시예로 본 발명에 따른 언덕길 발진 제어장치를 에어 오버 하이드로닉(Air Over Hydraulic) 제동장치에 적용한 구성은 다음과 같다.

에어 오버 하이드로닉 제동장치는 제동 제어는 파스칼 원리의 유압을 이용하고, 제동력 발생을 위한 제어의 동작은 공기압을 이용하는 제동장치인 것으로, 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 운행을 위한 동력 발생수단인 엔진(201)과, 이 엔진(201)에 연결되어 추진력을 발생시키는 트랜스미션(202)과, 트랜스미션(202)의 드리븐 기어측에 피니언 결합되어 현재의 차속을 검출하는 차속센서(202a)와, 엔진(201)에 연결되어 현재의 엔진 회전수에 대한 정보를 검출하는 엔진 회전수 센서(203)와, 상기 엔진(201)에 연결되어 공기압을 발생시키는 컴퓨레셔(204)와, 컴퓨레셔(204)에서 발생된 공기를 건조시킴과 동시에 필터링하는 건조기(205), 건조기(205)에 압축되는 공기압을 퍼지하여 공기량을 조정하는 퍼지 탱크(205a)와, 건조기(205)를 통해 공급되는 공기의 공급 방향을 결정하여 주는 프로젝션 밸브(218)와, 상기 프로젝션 밸브(218)를 통해 공급되는 공기를 압축 저장하는 복수개의 공기 탱크(206a)(206b)와, 운전자가 제동력의 발생을 위하여 구동하는 듀얼 브레이크(217)와, 전륜 및 후륜 휠에 장착되어 휠 속도를 검출하여 그에 대한 전기적인 신호를 출력하는 스피드 센서(216a)(216b)(215a)(215b)와, 공급되는 공기압으로부터 유압을 발생하여 주는 복수개의 마스터 실린더(214a)(214b)(214c)와, 상기 마스터 실린더(214a)(214b)(214c)에 공급되는 오일의 양 및 압력을 안정되게 유지하여 주는 리저버(213), 듀얼 브레이크(217)에 의한 제동력이 발생하는 경우 상기 스피드 센서(216a)(216b)(215a)(215b)에서 검출되는 휠속에 따라 안티락 제동 제어신호를 출력하는 ABS 제어부(220)와, 상기 ABS 제어부(220)로부터 인가되는 안티락 제동 제어신호에 따라 제동 제어를 실행하는 모듈레이터(208)(209)(210)와, 상기 모듈레이터(208)(209)(210)에 공급되는 공기의 온/오프를 제어하는 릴레이 밸브(216a)(216b)와, 상기 자동차에 구비되는 각종 정보 검출수단으로부터 인가되는 정보를 분석한 다음 언덕길 발진 제어 및 주차 보조 제어의 동작을 실행하는 언덕길 발진 제어부(230)와, 상기 릴레이 밸브(216a)(216b)와 듀얼 브레이크(217)의 사이에 설치되며, 상기 언덕길 발진 제어부(230)에서 인가되는 제어신호에 따라 온/오프되어 릴레이 밸브(216a)(216b)를 동작을 조정하여 언덕길 발진시 제동력을 조정시켜 뒤로 밀리는 것을 방지하는 제1, 제2솔레노이드 밸브(211)(212)와, 상기 공기 탱크(206a)(206b)와 릴레이 밸브(216a)(216b)의 사이에 연결되어 상기 언덕길 발진 제어부(230)에서 인가되는 제어신호에 따라 릴레이 밸브(216a)(216b)에 공급되는 공기량을 조정하여 주차 보조 제어를 실행시키는 제3솔레노이드 밸브(213)로 이루어진다.

전술한 바와 같은 기능을 구비하여 이루어지는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 오버 하이드로닉 제동장치에서의 언덕길 발진 제어에 대한 동작을 설명하면 다음과 같다.

자동차의 엔진(201) 시동이 온 상태를 유지하게 되면 엔진(201)과 벨트나 기타의 동력 전달수단으로 연결되어 있는 컴퓨레셔(204)가 동작되어 공기압을 발생하고, 상기 컴퓨레셔(204)에서 발생되는 공기압은 건조기(205)에 의해 건조 및 필터링된 다음 에어 탱크(206a)(206b)에 압축 저장된다.

또한, 상기와 같이 엔진(201)의 시동이 온 상태를 유지하게 되면 엔진 회전수 센서(203)는 현재 엔진의 회전수에 대한 정보를 검출하여 그에 대한 전기적인 신호를 언덕길 발진 제어부(230)측에 인가한다.

상기와 같이 엔진(201)의 시동이 온을 유지하는 상태에서(S201) 언덕길 발진 제어부(230)는 듀얼 브레이크(217)와 주차 스위치의 신호를 검출 분석하여 브레이크가 온 상태, 즉 제동력 발생을 위한 동작 상태이고, 주차 스위치가 오프된 상태, 즉 출발을 위한 조건인지를 판단한다(S202).

상기 S202에서 듀얼 브레이크(217)가 제동력을 발생시키고 있는 상태이고, 주차 스위치의 접점이 오프된 상태, 즉 출발 조건으로 판단되면 언덕길 발진 제어부(230)는 언덕길 발진 제어 모드로 진입하여(S203) 에어 탱크(206a)(206b)의 압력을 검출하고(S204), 에어 탱크(206a)(206b)의 압력이 설정된 기준 압력, 일 예를 들어 5BAR 이상을 유지하고 있는지를 판단한다(S205).

상기에서 에어 탱크(206a)(206b)의 압력이 설정된 기준 압력 이하의 상태를 유지하고 있는 것으로 판단되면 정상적인 제동 제어를 실행할 수 없는 상태인 것으로 판단하여 에어 탱크(206a)(206b)의 압력을 연속적으로 검출하고, 설정된 기준 압력 이상을 유지하고 있는 것으로 판단되면, 언덕길 발진 제어부(230)는 언덕길 발진 동작을 안정되게 유지하기 위하여 제1솔레노이드 밸브(211)와 제2솔레노이드 밸브(212) 및 제3솔레노이드 밸브(213)측에 제어신호를 인가한다(S206).

따라서, 제1, 제2솔레노이드 밸브(211)(212)는 인가되는 제어신호에 따라 폐쇄되고, 제3솔레노이드 밸브(213)는 인가되는 제어신호에 따라 개방되어 에어 탱크(206a)(206b)의 공기압을 릴레이 밸브(216a)(216b)측에 공급하여 모듈레이터(208)(209)(210) 및 마스터 실린더(214a)측에 공급하므로, 브레이크 페달의 구동이 발생하지 않는 상태에서 휠의 록 상태를 유지시킨다(S206).

상기와 같이 각 휠의 록이 유지되는 상태에서 언덕길 발진 제어부(230)는 도어 스위치로부터 인가되는 신호를 분석하여 도어 스위치가 오프 상태, 즉 도어가 닫힘 상태이고, 중립 스위치에서 인가되는 신호가 임의의 변속단을 선택한 상태이며, 클러치 센서로부터 인가되는 신호가 동력 연결을 위한 상태이며, 가속페달 스위치로부터 인가되는 신호가 가속을 위한 상태인지를 판단한다(S207).

상기 S207에서 모든 조건을 만족하고 있지 않은 상태이면 출발시 뒤로 밀림이 발생하는 위험 상태인 것으로 판단하여 부저를 통해 음성 경보를 출력하고(S208), 상기 S207에서 모든 조건을 만족하는 것으로 판단되면 구배 센서로부터 인가되는 신호를 분석하여 주행하고자 하는 전방 도로의 경사도를 검출 분석한다(S209).

이후, 검출되는 경사도의 정보가 설정된 일정 값의 범위이내, 예를 들어 ±30°이내, 즉 언덕길 발진 제어를 통해 안정된 출발을 유지할 수 있는 경사정도를 유지하는지를 판단한다(S210).

상기에서 검출되는 전방 도로의 경사도가 일정값의 범위 내에 포함되는 경우 언덕길 발진 제어부(230)는 엔진 회전수 센서(203)로부터 인가되는 신호로부터 엔진(201)의 회전수를 판독하고, 로드 센서로부터 차량의 중량에 대한 정보를 판독하며, 클러치 센서로부터 클러치 페달의 변위량을 검출한 다음(S211) 검출된 정보를 분석하여 제동력 해제에 필요한 감압 공기량의 속도를 연산한다(S212).

상기 S212에서 감압 공기량의 속도 연산이 완료되면 언덕길 발진 제어부(230)는 휠의 구속을 해제시키기 위해 연산된 속도로 제1,제2,제3솔레노이드 밸브(211)(212)(213)를 제어하여(S213) 제1,제2솔레노이드 밸브(211)(212)를 개방 상태로 유지하고, 제3솔레노이드 밸브(213)를 폐쇄하여 휠의 구속을 해제시켜 경사로에서의 출발을 안정되게 실행한다(S214)(S215).

상기에서 검출되는 전방 도로의 경사도가 일정값의 범위를 초과하는 것으로 판단되는 경우 언덕길 발진 제어를 통해서는 정상적인 출발을 실행할 수 없는 것으로 판단하여 부저를 통해 출발위험에 대한 상태를 경보한 다음 제동력을 유지하고 있는 공기압을 서서히 배출시켜 차량의 안정된 출발을 유도하여 준다(S216)(S217).

상기와 같이 언덕길 발진 보조로 경사로의 출발이 안정되게 진행되어 소정의 속도로 운행되는 상태에서 듀얼 브레이크(217)에 의한 제동 제어가 발생되면 ABS 제어부(220)는 휠 스피드 센서(216a)(216b)(215a)(215b)로부터 검출되는 신호를 분석하여 ABS 제동 제어를 위한 조건을 만족하는지를 판단한다(S218).

상기에서 ABS 제어를 위한 조건을 만족하면 ABS 제어부(220)는 모듈레이터(208)(209)의 제어를 통해 ABS 제동 제어를 실행하여 차량의 정지를 유도하고(S219)(S220), 상기에서 ABS 제어를 위한 조건을 만족하지 않으면 통상적인 제동 제어를 실행하여 차량의 정지를 유도한다(S221)(S220).

또한, 상기에서 구배 센서가 장착되어 있지 않고 모드 선택 스위치가 장착되어 있는 경우 상기 S206과 같이 브레이크 페달의 구동 없이 휠의 록을 유지하는 상태에서 언덕길 발진 제어부(230)는 모드 선택 스위치로부터 인가되는 구배정도의 선택신호, 즉 운전자가 전방 도로의 경사정도를 육안으로 판단한 다음 선택하는 평탄길 또는 구배정도의 대/중/소에 대한 신호의 입력을 판단한다.

상기에서 모드 선택 스위치로부터 입력되는 구배 정도에 대한 선택 신호가 검출되면 언덕길 발진 제어부(230)는 그에 대한 모드로 진입한 다음 로드 센서로부터 차량의 중량을 판단하고, 주행의지를 검출한다.

상기에서 주행의지가 검출되면 언덕길 발진 제어부(230)는 엔진의 회전수와 차량의 중량, 클러치 변위량 및 선택된 모드에 따라 제1, 제2, 제3 솔레노이드 밸브(211)(212)(213)에 제어신호를 인가하여 제동력 해제의 시점을 조정시켜 차량의 출발을 안정되게 유지하여 준다.

또한, 상기에서 구배 센서 및 모드 선택 스위치를 채용하지 않는 경우 상기와 같이 에어 탱크(206a)(206b)의 압력이 설정된 일정 압력 이상의 유지로 휠의 록이 유지되는 상태에서 언덕길 발진 제어부(230)는 도어의 상태와 변속기어의 위치, 클러치의 변위 및 가속페달의 위치로부터 주행의지를 판단한다.

상기에서 주행의지가 있는 것으로 판단되면 엔진의 회전수 정보와 클러치의 변위량으로부터 록 상태를 유지하고 있는 공기압의 해제를 위한 속도를 연산한 다음 연산된 값에 따라 제1, 제2, 제3솔레노이드 밸브(211)(212)(213)를 제어하여 제동력을 해제함으로써 언덕길에서의 출발을 안정되게 유지하여 준다.

또한, 언덕길 발진 제어부(230)에 검출되는 엔진의 상태 정보가 시동 오프의 상태를 유지하고, 메인 스위치가 온 상태를 유지하고 있으며 주차 브레이크가 온 상태를 유지하는 경우(S250) 차량이 주차하려고 하는 의지인 것으로 판단하여 언덕길 발진 제어 모드를 해제한 다음(251) 주차 보조 모드로 진입한다(S252).

상기와 같이 주차 보조 모드로 진입한 상태에서 언덕길 발진 제어부(230)는 트랜스미션(202)에 피니언 결합되어 있는 차속센서(202a)에서 검출되는 트랜스미션의 회전속도가 "0"을 유지하는 지를 판단한다(S253).

상기에서 트랜스미션의 회전속도가 "0"을 유지하는 것으로 판단되면 언덕길 발진 제어부(230)는 주차 보조모드를 실행하여야 하는 것으로 판단한 다음 제3솔레노이드 밸브(213)측에 제어신호를 인가하여 제3솔레노이드 밸브(210)의 구동을 통해 후륜 휠을 구속하는 제동력을 발생하며(S254), 부저를 통해 주차 브레이크를 구동하라는 경보를 송출한다(S256).

상기에서 언덕길 발진 제어부(230)와 ABS 제어부(220)는 각각 다른 전자제어장치로 설명하였지만, 이를 하나의 통합 전자제어장치를 통해 언덕길 발진 제어와 ABS 제어를 실시할 수도 있다.

상기의 각 실시예에서 설명한 언덕길 발진 제어 및 주차 보조에 대한 각 상태에서의 언덕길 발진 제어부에서의 입출력 조건은 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 이그니션 키가 온 상태를 유지하고 주차 브레이크가 오프 상태이며 브레이크 페달이 구동되고 있는 상태인 것으로 검출되면 언덕길 발진 제어부는 주차에서 정차의 상태 "①" 인 것으로 판단한 다음 솔레노이드 밸브의 구동을 통해 제동 제어를 실행하고, 이그니션 키가 오프 상태이고 주차 브레이크가 온 상태이며 브레이크 페달이 구동되지 않는 상태인 것으로 검출되면 언덕길 발진 제어부는 정차에서 주차의 상태 "②" 인 것으로 판단한 다음 솔레노이드 밸브의 구동을 통해 주차 보조의 동작을 실행한다.

브레이크 페달이 구동되지 않고 클러치 페달이 동력 전달을 유지하는 상태이며 가속페달이 구동되어지고 변속단이 1단 또는 후진을 선택한 상태인 것으로 검출되면 언덕길 발진 제어부는 정차에서 출발을 유지하는 상태 "③"인 것으로 판단한 다음 솔레노이드 밸브의 구동을 통해 언덕길 발진 제어를 실행하고, 브레이크 페달이 구동되고 클러치 페달이 동력 전달을 유지하는 상태이며 가속페달이 구동되어지지 않는 상태를 검출하면 언덕길 발진 제어부는 출발에서 정차를 유지하는 상태 "④" 인 것으로 판단하여 솔레노이드 밸브의 구동을 통해 제동 제어를 실행한다.

또한, 가속페달이 구동되어지고 차속이 "0" 이상이며 변속단이 전진 또는 후진의 임의의 변속단을 선택하고 있는 상태인 것으로 검출되면 언덕길 발진 제어부는 출발에서 주행을 유지하는 상태 "⑤" 인 것으로 판단하여 별도의 제어 동작을 실행하지 않으며, 브레이크 페달이 구동되고 클러치 페달이 구동되며 차속이 고속에서 저속으로 급 감속이 이루어지는 경우 언덕길 발진 제어부는 주행에서 정차하고자 하는 상태 "⑥"인 것으로 판단하여 ABS 제동 제어를 실행하도록 하여 준다.

만약, 이그니션 키가 온을 유지하고 브레이크 페달의 구동이 발생하지 않으며 차속이 "0" 이상을 유지하고 있는 상태인 것으로 검출되면 언덕길 발진 제어부는 정차중에 밀림이 발생하는 상태 "⑦" 인 것으로 판단하여 솔레노이드 밸브의 구동을 통해 언덕길 발진 제어를 실행함과 동시에 부저를 통해 경보음을 송출시키고, 이그니션 키가 온을 유지하고 차속이 "0"을 유지하고 있는 상태를 검출하면 언덕길 발진 제어부는 정차를 유지하는 상태 "⑧" 인 것으로 판단하여 밀림이 발생하지 않도록 솔레노이드 밸브를 구동시켜 제동 제어를 실행하며, 이그니션 키가 오프를 유지하고 차속이 "0" 이상을 유지하는 상태인 것으로 검출되면 언덕길 발진 제어부는 주차에서 뒤로 밀림이 발생하는 상태 "⑨"인 것으로 판단하여 솔레노이드 밸브의 구동을 통해 제동 제어를 실행함과 동시에 부저를 통해 경보음을 송출한다.

이그니션 키가 오프를 유지하고 차속이 "0"을 유지하고 있는 것으로 검출되면 언덕길 발진 제어부는 솔레노이드 밸브의 구동을 통해 주차 보조의 동작을 실행하여 안정된 주차를 유지하는 상태 "⑩"이며, 이그니션 키의 오프만이 검출되는 경우 언덕길 발진 제어부는 출발 또는 주행 이후 주차를 유지하는 상태 "⑪","⑫"인 것으로 판단하여 솔레노이드 밸브의 구동을 통해 주차 보조의 동작을 실행시킨다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 자동차의 언덕길 출발시 도로의 경사정도와 차량의 중량, 운전자가 판단하여 입력한 도로의 경사도, 가속페달 및 클러치 페달의 스트로크 등을 감안하여 제동력의 해제 시점 및 해제의 속도를 자동으로 조정하므로 자동차의 언덕길 출발에 안정성을 제공하고, 주차시 보조 제동력의 발생으로 인하여 안정된 주차를 유지하여 준다.

Claims (16)

1. 자동차에 구비되는 각종 스위치의 접점 위치에 대한 신호를 검출하여 그에 대한 신호를 출력하는 스위칭 신호 검출수단과;

   자동차에 구비되는 각종 센서로부터 차량의 상태 정보를 검출하는 센서 정보 검출수단과;

   운행하고자 하는 전방 도로의 경사도에 대한 정보를 검출하는 구배정보 검출수단과;

   자동차가 노면에 미치는 중량에 대한 정보를 검출하는 부하 검출수단과;

   상기 검출되는 각각의 정보를 종합하여 설정된 알고리즘을 통해 분석한 다음 언덕길 발진 제어 및 주차 보조 제어에 대한 전반적인 동작을 실행하는 주 제어수단과;

   외부의 입출력장치와 접속되어 프로그램의 업그레이드 및 저장된 자기진단 데이터의 시리얼 통신을 실행하는 인터페이스수단과;

   상기 주 제어수단에서 인가되는 제어 신호에 따라 해당 밸브가 온/오프 조정되어 언덕길 발진 제어 및 주차 보조에 대한 동작을 실행하는 솔레노이드 밸브와;

   상기 주 제어수단에서 인가되는 제어신호에 따라 언덕길 발진 제어 및 주차 보조 제어시 해당하는 램프가 점등되어 해당 동작 상태를 지시하는 지시수단과;

   언덕길 발진시 뒤로 밀림이 발생하는 상황이거나 주차 시 정상적인 제동력을 발생할 수 없는 상황일 경우 주 제어수단에서 인가되는 제어 신호에 의하여 소정의 경보음을 송출하는 경보음 송출수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 언덕길 발진 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스위칭 신호 검출수단은 가속페달의 구동 여부 및 가속 정도에 대한 상태 정보를 출력하는 가속페달 스위치와;

   클러치 페달의 구동 여부에 대한 전기적 신호를 출력하는 클러치 스위치와;

   브레이크 페달의 동작에 연동되는 제동 램프 스위치의 스위칭 여부를 검출하는 제동 램프 스위치와;

   변속기어의 위치가 중립인지를 검출하는 중립 스위치와;

   주차 브레이크가 동작 되었는 지의 여부를 검출하는 주차 스위치와;

   도어의 온/오프 여부를 검출하는 도어 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 언덕길 발진 제어장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 센서 정보 검출수단은 현재의 엔진 회전수에 대한 정보를 검출하는 엔진 회전수 센서와;

   현재의 차속 정보를 검출하는 차속센서와;

   클러치 페달의 구동 정도에 대한 정보를 검출하는 클러치 스트로크 센서와;

   제동력을 발생시키기 위하여 압축 공기를 저장하는 공기 탱크의 압력을 검출하는 공기압 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 언덕길 발진 제어장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 구배 정보 검출수단은 도로의 경사도에 대한 정보를 검출하는 구배센서 또는 운전자의 육안을 통해 전방 도로의 경사도를 판단한 다음 그에 대한 경사 정도의 신호를 입력하는 모드 선택 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 언덕길 발진 제어장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주 제어수단은 자동차의 중량과 구배센서에 의한 도로 경사도와 가속페달의 구동 정도 및 클러치 페달의 스트로크 정도에 따라 솔레노이드 밸브를 통한 제동력의 해제 속도 및 해제 시점을 결정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 언덕길 발진 제어장치.
6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주 제어수단은 모드 선택 스위치로 선택되는 구배 정도와 가속페달의 구동 정도 및 클러치 페달의 스트로크 정도에 따라 제동력의 해제 시점 및 해제 속도를 결정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 언덕길 발진 제어장치.
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 주 제어수단은 도로의 구배 정도와 무관하고 클러치 페달의 스트로크 정도와 엔진 회전수의 조합으로 제동력의 해제 시점 및 해제 속도를 결정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 언덕길 발진 제어장치.
8. 제 4 항에 있어서, 상기 모드 선택 스위치는 4 가지의 조건을 입력하며, 도로의 구배율과 클러치 스트로크 행정길이 및 엔진 회전수에 따른 제동 공기압의 해제 속도는 하기와 같이 설정되는 것을 특징으로 하는 자동차의 언덕길 발진 제어장치.

   도로구배 모드 구배율(%) 클러치 행정길이(140mm) 엔진회전수(rev/min) 공기압 해제속도 (cm³/sec) 평탄길 0∼3 35 800 40 적은 구배 3∼5 35 1000 40 중간 구배 5∼8 38 1500 30 심한 구배 8∼30 40 2000 20
9. 차량의 전륜 및 후륜의 휠 속도를 검출하는 휠 스피드 센서와, 상기 휠 스피드 센서에서 검출되는 각 휠의 회전 속도를 분석한 다음 안티락 제동 제어와 슬립 방지를 위한 제동 제어를 실행시키는 ABS 제어부와, ABS 제어부의 신호에 따라 에어 챔버에 공급되는 공기압을 단속시키는 모듈레이터를 포함하는 풀 에어 방식의 제동장치를 갖는 자동차에 있어서,

   자동차의 전반적인 상태 정보를 검출 분석한 다음 언덕길 발진 보조 제어 및 주차 보조에 대한 전반적인 동작을 제어하는 언덕길 발진 제어부;

   상기 듀얼 브레이크의 출력측과 연결되며 상기 언덕길 발진 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 온/오프되어 상기 릴리즈 밸브측 및 메인 릴레이 밸브측에 공급되는 공기압의 조정을 통해 언덕길 발진 제어를 실행시키는 제1,제2솔레노이드 밸브와;

   공기 탱크와 메인 릴레이 밸브의 사이에 위치되며, 상기 언덕길 발진 제어부에서 인가되는 제어 신호에 따라 온/오프 및 듀티 조정되어 후 전륜측에 구비되는 릴레이 밸브와 후 후륜측에 구비되는 메인 릴레이 밸브를 제어하여 주차 보조 제어를 실행시키는 제3솔레노이드 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 언덕길 발진 제어장치.
10. 전륜 및 후륜 휠에 장착되어 휠 속도를 검출하는 스피드 센서와 공압을 통해 유압의 발생을 유지하여 주는 복수개의 마스터 실린더와 듀얼 브레이크에 의한 제동력이 발생하는 경우 상기 스피드 센서에서 검출되는 휠속에 따라 안티락 제동 제어신호를 출력하는 ABS 제어부와, 상기 ABS 제어부로부터 인가되는 안티락 제동 제어신호에 따라 제동 제어를 실행하는 모듈레이터를 구비하는 에어 오버 하이드로닉 제동장치를 갖는 자동차에 있어서,

    자동차에 구비되는 각종 정보 검출수단으로부터 인가되는 정보를 분석한 다음 언덕길 발진 제어 및 주차 보조 제어의 동작을 실행하는 언덕길 발진 제어부와;

    듀얼 브레이크 출력측과 릴레이 밸브의 사이에 설치되며, 상기 언덕길 발진 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 온/오프되어 모듈레이터의 압력을 조정하여 언덕길 발진시 제동력을 조정하는 제1,제2솔레노이드 밸브와;

    공기 탱크와 릴레이 밸브의 출력측 사이에 연결되며, 상기 언덕길 발진 제어부에서 인가되는 제어신호에 따라 릴레이측에 공급되는 공기량을 조정하는 제3솔레노이드 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 언덕길 발진 제어장치.
11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 상기 ABS 제어부와 언덕길 발진 제어부를 하나의 통합 전자제어장치로 형성하여, 상기 언덕길 발진 제어와 ABS 제어를 실시하도록 하는 것을 특징으로 하는 자동차의 언덕길 발진 제어장치.
12. 시동 온이 유지되는 상태에서 검출되는 차량의 상태가 언덕길 발진 제어 모드의 진입 조건인지를 판단하는 과정과;

    상기에서 판단되는 조건이 언덕길 발진 제어 모드이면 해당 모드로 진입한 다음 공기 탱크의 압력이 기준 압력 이상을 유지하고 있는지를 판단하는 과정과;

    상기에서 공기 탱크의 압력이 기준 압력 이상을 유지하면 솔레노이드 밸브의 제어를 통해 브레이크 페달의 구동 없이 제동력을 유지시키는 과정과;

    상기와 같이 브레이크 페달의 구동 없이 제동력이 유지되는 상태에서 검출되는 도어와 변속단의 위치, 클러치의 스트로크 및 가속페달의 조건이 출발 조건을 만족하는지를 판단하는 과정과;

    상기에서 출발 조건을 만족하는 상태이면 구배 센서 또는 운전자의 모드 선택으로 지정되는 도로의 경사도를 인지하여 경사도가 언덕길 발진 제어를 통해 안정된 출발을 유지할 수 있는 일정 범위이내인지를 판단하는 과정과;

    상기에서 경사도가 안정된 출발을 유지 할 수 있는 범위를 만족하는 경우 엔진 회전수와 차량의 중량 및 클러치 페달의 스트로크 변위량에 따라 제동력 해제를 위한 공기량의 감압 속도를 연산하는 과정과;

    상기 연산된 감압 공기량에 따라 솔레노이드 밸브를 개방시켜 제동력을 해제시키는 과정 및;

    상기와 같이 제동력은 제동력의 해제로 주행하는 상태에서 브레이크 페달의 구동이 검출되는 경우 스피드 센서의 휠 속도에 따라 ABS 또는 ASR 제동 제어를 실행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 언덕길 발진 제어방법.
13. 제 12 항에 있어서, 상기에서 엔진의 시동이 오프 상태로 검출되고 주차 브레이크가 구동되는 상태이면 주차 모드의 진입으로 판단하여 언덕길 발진 제어 모드를 해제한 다음 현재의 차속이 차량의 이동으로 검출되는지를 판단하는 단계와;

    상기에서 차량의 이동으로 판단되는 경우 주차 보조 솔레노이드 밸브를 구동시켜 후륜 브레이크를 통해 주차 제동력을 발생시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 언덕길 발진 제어방법.
14. 제 12 항에 있어서, 상기에서 공기 탱크의 기준 압력은 5BAR로 설정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 언덕길 발진 제어방법.
15. 제 12 항에 있어서, 상기에서 언덕길 발진 제어를 통해 안정된 출발을 유지할 수 있는 경사도의 범위는 ±30°로 설정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 언덕길 발진 제어방법.
16. 제 12 항에 있어서, 상기에서 구배 센서 또는 모드 선택 스위치에 의한 도로의 경사도 정보가 안정된 출발을 유지할 수 없는 일정 범위 내에 포함되지 않는 경우 경보음 송출수단을 통해 소정의 경보음을 송출하여 운전자에게 경보하여 주는 것을 특징으로 하는 자동차의 언덕길 발진 제어방법.