KR100658770B1 - Pump operation control method and apparatus of motor for EHB system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 브레이크 액압을 생성하는 유압펌프의 구동제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 상세하게는 상기 유압펌프에 구동력을 인가하는 모터의 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive control apparatus for a hydraulic pump for generating brake hydraulic pressure and a control method thereof, and more particularly, to a control apparatus for a motor for applying a driving force to the hydraulic pump and a method thereof.

종래에는 PWM 신호의 듀티비를 과도하게 높게 설정한 경우에는 유압펌프의 구동소음이 많이 발생하는 반면에, PWM 신호의 듀티비를 과도하게 낮게 설정한 경우에는 어큐뮬레이터의 압력이 증가함에 따라 유압펌프의 피스톤 양단의 압력차에 의해 피스톤이 왕복운동을 하지 못하게 되고, 이로 인해, 유압모터의 회전이 강제로 정지하게 됨으로서 유압모터에 정격구동전압보다 높은 과전압이 인가되어 유압모터와 유압모터를 구동시키는 구동회로가 손상될 우려가 있다.Conventionally, when the duty ratio of the PWM signal is set too high, the driving noise of the hydraulic pump is generated a lot. On the other hand, when the duty ratio of the PWM signal is set too low, the pressure of the accumulator increases. The piston is prevented from reciprocating due to the pressure difference between the two ends of the piston. As a result, the rotation of the hydraulic motor is forcibly stopped so that an overvoltage higher than the rated driving voltage is applied to the hydraulic motor to drive the hydraulic motor and the hydraulic motor. The furnace may be damaged.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 펌프에 의해 토출되는 유압 토출량을 산출하고, 산출된 토출량에 대응되는 모터의 회전속도를 추정하여, 상기 추정된 모터의 회전속도에 도달하도록 모터를 펄스폭 변조 제어하도록 하는 유압 펌프 구동용 모터 제어장치 및 그 방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to calculate the hydraulic discharge amount discharged by the pump, to estimate the rotational speed of the motor corresponding to the calculated discharge amount, the estimated rotation of the motor The present invention provides a motor control apparatus and a method for driving a hydraulic pump to pulse-modulate control a motor to reach a speed.

유압펌프, 유압모터Hydraulic Pump, Hydraulic Motor

Description

유압 브레이크 시스템의 펌프 구동용 모터 제어장치 및 그 방법{Pump operation control method and apparatus of motor for EHB system}Pump control motor control device for hydraulic brake system and method thereof {Pump operation control method and apparatus of motor for EHB system}

도 1은 종래의 유압 브레이크 시스템에서의 유압펌프 구동장치를 보이기 위한 블록도.1 is a block diagram for showing a hydraulic pump drive device in a conventional hydraulic brake system.

도 2는 본 발명의 유압펌프 구동용 모터제어장치의 구성을 보인 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a motor control apparatus for driving a hydraulic pump of the present invention.

도 3은 본 발명의 모터 제어장치의 제어부 구성을 보이기 위한 블록도.Figure 3 is a block diagram for showing the control unit configuration of the motor control apparatus of the present invention.

도 4는 본 발명 유압펌프 구동용 모터제어방법을 보인 플로우 차트.Figure 4 is a flow chart showing the motor control method for driving the hydraulic pump of the present invention.

도 5는 본 발명에 적용되는 유압펌프의 간략 구성도.5 is a simplified configuration diagram of a hydraulic pump applied to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 브레이크 유압 저장소 20 : 유압펌프.10 brake hydraulic reservoir 20 hydraulic pump.

30 : 어큐뮬레이터 40 : 유압모터30: accumulator 40: hydraulic motor

50 : 압력센서 60 : 제어부50: pressure sensor 60: control unit

70 : 스위칭 수단 80 : 전류센서
70: switching means 80: current sensor

본 발명은 브레이크 액압을 생성하는 유압펌프의 구동제어장치 및 그 제어방법에 관한 것으로, 상세하게는 상기 유압펌프에 구동력을 인가하는 모터의 제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive control apparatus for a hydraulic pump for generating brake hydraulic pressure and a control method thereof, and more particularly, to a control apparatus for a motor for applying a driving force to the hydraulic pump and a method thereof.

일반적으로, 전자 유압 브레이크 제어, 앤티록 브레이크 제어, 트랙션 컨트롤 제어등과 같은 유압 브레이크 시스템에서의 유압펌프는 유압모터와 기계적으로 연결되어 유압모터의 회전운동에 의해서 유압펌프의 피스톤이 왕복운동을 하게 된다. 이 왕복운동에 의해 펌프 흡입구에 대기압보다 낮은 진공 부분이 생성되고, 이 진공부분에 의해 브레이크액 저장소의 브레이크액이 빨아 올려져 어큐뮬레이터로 토출된다. 어큐뮬레이터에서의 브레이크액은 필요한 시점에 휠 실린더에 공급되게 된다.In general, hydraulic pumps in hydraulic brake systems such as electrohydraulic brake control, anti-lock brake control and traction control control are mechanically connected to the hydraulic motor so that the piston of the hydraulic pump reciprocates by the rotational movement of the hydraulic motor. do. This reciprocating motion generates a vacuum portion lower than atmospheric pressure at the pump inlet, and the vacuum liquid sucks up the brake fluid in the brake fluid reservoir and discharges it to the accumulator. The brake fluid in the accumulator is supplied to the wheel cylinder when necessary.

이와 같은 유압펌프가 마련된 종래의 유압 브레이크 시스템에서의 유압펌프 구동장치는 도 1에 도시한 바와 같이, 브레이크액 저장소(1), 유압펌프(2), 어큐뮬레이터(3), 유압모터(4), 압력센서(5), 전자제어장치(6)를 포함하고 있다.As shown in FIG. 1, the hydraulic pump driving device in the conventional hydraulic brake system provided with such a hydraulic pump includes a brake fluid reservoir 1, a hydraulic pump 2, an accumulator 3, a hydraulic motor 4, The pressure sensor 5 and the electronic controller 6 are included.

브레이크액 저장소(1)는 유압펌프(2)의 흡입측에 연결되며 브레이크액을 저장하고 있다. 유압펌프(2)의 토출측에는 어큐뮬레이터(3)가 연결되어 있다. 유압펌프(2)는 브레이크액 저장소(1)로부터 브레이크액을 펌핑하여 어큐뮬레이터(3)에서의 브레이크액압을 증가시킨다. 유압모터(4)는 유압펌프(2)를 구동시키기 위해 유압펌프(2)에 연결된다.The brake fluid reservoir 1 is connected to the suction side of the hydraulic pump 2 and stores brake fluid. The accumulator 3 is connected to the discharge side of the hydraulic pump 2. The hydraulic pump 2 pumps the brake fluid from the brake fluid reservoir 1 to increase the brake fluid pressure in the accumulator 3. The hydraulic motor 4 is connected to the hydraulic pump 2 to drive the hydraulic pump 2.

압력센서(5)는 어큐뮬레이터(3)에 연결되어 어큐뮬레이터(3)에서의 브레이크액압을 감지한다. The pressure sensor 5 is connected to the accumulator 3 to sense the brake fluid pressure in the accumulator 3.                         

전자제어장치(6)는 유압모터를 구동하기 위한 제어신호를 출력하며, 압력센서(5)에서 감지된 브레이크액압을 입력받아 어큐뮬레이터의 현재 압력이 미리 설정된 목표압력에 도달하는 경우, 유압모터(4)를 정지시키기 위한 제어신호를 출력한다.The electronic controller 6 outputs a control signal for driving the hydraulic motor. When the brake pressure is detected by the pressure sensor 5 and the current pressure of the accumulator reaches the preset target pressure, the hydraulic motor 4 Outputs a control signal for stopping).

스위칭소자(7)는 전자제어장치(6)의 제어신호에 따라 유압모터(4)에 배터리전압(Vbat)의 공급을 단속한다.The switching element 7 interrupts the supply of the battery voltage Vbat to the hydraulic motor 4 according to the control signal of the electronic controller 6.

종래의 유압펌프 구동제어장치에서는 유압모터를 구동시키기 위해 미리 정해진 일정한 듀티비의 펄스폭 변조(Pulse width Modulation ; 이하 PWM 라 칭함)신호를 출력하여 유압모터를 구동한다.In the conventional hydraulic pump drive control apparatus, the hydraulic motor is driven by outputting a pulse width modulation (PWM) signal having a predetermined duty ratio to drive the hydraulic motor.

그러나, PWM 신호의 듀티비를 과도하게 높게 설정한 경우에는 유압펌프의 구동소음이 많이 발생하는 반면에, PWM 신호의 듀티비를 과도하게 낮게 설정한 경우에는 어큐뮬레이터의 압력이 증가함에 따라 유압펌프의 피스톤 양단의 압력차에 의해 피스톤이 왕복운동을 하지 못하게 되고, 이로 인해, 유압모터의 회전이 강제로 정지하게 됨으로서 유압모터에 정격구동전압보다 높은 과전압이 인가되어 유압모터와 유압모터를 구동시키는 구동회로가 손상될 우려가 있다.However, when the duty ratio of the PWM signal is set too high, the driving noise of the hydraulic pump is generated a lot. On the other hand, when the duty ratio of the PWM signal is set too low, the pressure of the accumulator increases as the pressure of the accumulator increases. The piston is prevented from reciprocating due to the pressure difference between the two ends of the piston. As a result, the rotation of the hydraulic motor is forcibly stopped so that an overvoltage higher than the rated driving voltage is applied to the hydraulic motor to drive the hydraulic motor and the hydraulic motor. The furnace may be damaged.

보통 유압모터는 설계시 모터의 회전에 따라 발생되는 역기전력을 감안하여 정격구동전압이 설정된다. 예를 들면, 배터리 전압이 12V 이고, 모터의 회전시 발생되는 역기전력이 4V 이라면, 모터는 8V(12V - 4V)의 정격구동전압에 의해서 구동될 수 있도록 설계되는데 유압모터의 회전이 정지하게 되면, 유압모터에 역기전력이 발생되지 않는 상태에서도 모터의 정격구동전압 8V 보다 높은 12V 의 과전압이 공급되어 유압모터와 유압모터를 구동시키는 구동회로가 손상될 수 있다.Usually, the rated motor voltage is set in consideration of the counter electromotive force generated by the rotation of the motor when designing a hydraulic motor. For example, if the battery voltage is 12V and the counter electromotive force generated during the rotation of the motor is 4V, the motor is designed to be driven by the rated driving voltage of 8V (12V-4V). When the rotation of the hydraulic motor is stopped, Even when no back electromotive force is generated in the hydraulic motor, an overvoltage of 12 V higher than the rated driving voltage of the motor is supplied, which may damage the hydraulic motor and the driving circuit for driving the hydraulic motor.

또한, 상기 유압모터의 구동 및 정지시의 기준압력을 설정하고, 구동 시작점의 압력에 도달하면 구동을 시작하였다가 정지시의 압력에 도달하면 정지하고, 그 구동시작점과 정지 시점의 압력 사이에는 아무런 동작을 취하지 않아, 좀더 정밀하게 세밀한 제어를 수행하지 못하는 단점이 있었다.In addition, the reference pressure at the time of driving and stopping of the hydraulic motor is set, and when the pressure at the driving start point is reached, the driving is started, and when the pressure at the stopping point is reached, the motor stops and there is no pressure between the driving starting point and the pressure at the stopping point. There was a drawback that it could not perform more precise control because it did not take action.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 펌프에 의해 토출되는 유압 토출량을 산출하고, 산출된 토출량에 대응되는 모터의 회전속도를 추정하여, 상기 추정된 모터의 회전속도에 도달하도록 모터를 펄스폭 변조 제어하도록 하는 유압 펌프 구동용 모터 제어장치 및 그 방법을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to calculate the hydraulic discharge amount discharged by the pump, to estimate the rotational speed of the motor corresponding to the calculated discharge amount, the estimated rotation of the motor The present invention provides a motor control apparatus and a method for driving a hydraulic pump to pulse-modulate control a motor to reach a speed.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 모터의 구동에 의해 제동유압을 어큐뮬레이터로 펌핑하는 유압펌프 구동용 모터 제어장치에 있어서, 펌프에 의해 토출되는 유압 토출량을 산출하고, 산출된 토출량에 대응되는 모터의 회전속도를 추정하여, 상기 추정된 모터의 회전속도를 이용하여 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.In the present invention for achieving the above object, in the hydraulic pump drive motor control apparatus for pumping the braking hydraulic pressure to the accumulator by driving the motor, calculating the hydraulic discharge amount discharged by the pump, corresponding to the calculated discharge amount And estimating a rotational speed of the motor and outputting a control signal using the estimated rotational speed of the motor.

상기 제어부는 모터에 작용되는 토오크를 추정하는 토오크 추정기와, 상기 추정된 토오크와 펌프에서 토출되는 유압의 압력을 이용하여 그 토출량을 산출하는 유압 토출량 산출기와, 모터의 회전속도를 산출하는 회전속도 산출기와, 상기 산출 된 유압 토출량에 대응되는 모터의 회전속도가 저장된 유압토출량/회전속도 비교 테이블과, 상기 추정된 모터의 토오크와 유압 토출량으로 모터의 목표 회전속도를 산출하고, 산출된 목표 회전속도와 회전속도 산출기에서 산출된 실제 회전속도를 비례제어하여 모터를 제어하기 위한 PWM 신호를 출력하는 모터 제어기로 구성됨을 특징으로 한다.The control unit includes a torque estimator for estimating the torque applied to the motor, a hydraulic discharge amount calculator for calculating the discharge amount using the estimated torque and the pressure of the hydraulic pressure discharged from the pump, and a rotation speed calculation for calculating the rotational speed of the motor. The target rotational speed of the motor is calculated using the hydraulic discharge amount / rotation speed comparison table in which the rotational speed of the motor corresponding to the calculated hydraulic discharge amount is stored, the torque and the hydraulic discharge amount of the estimated motor, and the calculated target rotational speed and Characterized in that it consists of a motor controller for outputting a PWM signal for controlling the motor by proportional control of the actual rotation speed calculated by the rotation speed calculator.

또한, 상기와 같이 구성된 유압펌프 구동용 모터의 제어방법은,In addition, the control method of the hydraulic pump drive motor configured as described above,

펌프에 의해 토출되는 유압의 양을 산출하는 제 1단계, 상기 산출된 유압 토출량으로 모터의 목표 회전속도를 추정하는 제 2단계, 상기 추정된 모터의 목표 회전속도를 이용하여 제어신호를 출력하는 제 3단계로 수행됨을 특징으로 한다.A first step of calculating the amount of hydraulic pressure discharged by the pump, a second step of estimating a target rotational speed of the motor using the calculated hydraulic pressure discharge amount, and a step of outputting a control signal using the estimated target rotational speed of the motor Characterized in that performed in three steps.

상기 제 1단계는 모터에 작용되는 토오크를 추정하는 단계, 추정된 모터의 토오크와 펌프의 토출압력을 이용하여 토출되는 유압의 양을 산출하는 단계로 수행됨을 특징으로 한다.The first step is characterized by estimating the torque applied to the motor, calculating the amount of hydraulic pressure discharged using the estimated torque of the motor and the discharge pressure of the pump.

상기 제 2단계는 상기 제 1단계에서 추정된 모터의 토오크와 유압 토출량으로 미리 설정된 유압토출량/회전속도 비교 테이블을 이용하여 모터의 목표 회전속도를 산출함을 특징으로 한다.The second step is characterized in that the target rotational speed of the motor is calculated using the hydraulic discharge amount / rotational speed comparison table preset by the torque and the hydraulic discharge amount of the motor estimated in the first step.

상기 제 3단계는 상기 제 2단계에서 추정된 목표 회전속도와, 실제 회전속도를 비례제어하여 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.In the third step, the control signal is output by proportionally controlling the target rotation speed estimated in the second step and the actual rotation speed.

상기 제 3단계의 제어신호는 펄스폭 변조 신호이다.The control signal of the third step is a pulse width modulation signal.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 들어 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.                     

도 2는 본 발명의 유압펌프 구동용 모터제어장치의 구성을 보인 블록도이고, 도 3은 본 발명의 모터 제어장치의 제어부 구성을 보이기 위한 블록도이며, 도 4는 본 발명 유압펌프 구동용 모터제어방법을 보인 플로우 차트, 도 5는 본 발명에 적용되는 유압펌프의 간략 구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the motor control apparatus for driving a hydraulic pump of the present invention, Figure 3 is a block diagram for showing a control unit configuration of the motor control apparatus of the present invention, Figure 4 is a hydraulic pump driving motor of the present invention Flow chart showing a control method, Figure 5 is a simplified configuration of a hydraulic pump applied to the present invention.

먼저, 도 2를 참조하여 그 구성을 살펴보면,First, referring to Figure 2, the configuration,

브레이크 유압이 저장된 브레이크액 저장소(10)에서 브레이크 유압을 펌핑하여 어큐뮬레이터(30)에 공급하는 유압펌프(20)와, 상기 유압펌프(20)에 의해 어큐뮬레이터(30)에 공급되는 브레이크 유압압력을 검출하기 위한 압력센서(50)와, 배터리 전압(BAT)을 인가받아 유압펌프(20)를 구동시키기 위한 유압모터(40)와, 유압모터(40)에 공급되는 전류를 검출하기 위한 전류센서(80)와, 유압모터(40)에 배터리 전압(BAT)의 공급을 단속하는 스위칭소자(70)와, 상기 압력센서(50)와 전류센서(80)로부터 감지된 값을 읽어들여 소정의 연산을 수행하며 연산결과에 따라 유압모터(40)의 회전속도를 제어하도록 하는 제어신호를 출력하는 제어부(60)를 포함하고 있다. Detects the brake hydraulic pressure supplied to the accumulator 30 by the hydraulic pump 20 for pumping the brake hydraulic pressure in the brake fluid reservoir 10 in which the brake hydraulic pressure is stored and supplying the accumulator 30 to the accumulator 30. Pressure sensor 50, a hydraulic motor 40 for driving the hydraulic pump 20 by receiving a battery voltage BAT, and a current sensor 80 for detecting a current supplied to the hydraulic motor 40. ), The switching element 70 for intermitting the supply of the battery voltage BAT to the hydraulic motor 40, and the value detected from the pressure sensor 50 and the current sensor 80 to perform a predetermined operation. And a control unit 60 for outputting a control signal for controlling the rotational speed of the hydraulic motor 40 according to the calculation result.

상기 브레이크 유압 저장소(10)는 유압펌프(40)의 흡입측에 연결되며 브레이크 유압을 저장하고 있다. 유압펌프(40)의 토출측에는 어큐뮬레이터(30)가 연결되어 있다. 유압펌프(40)는 브레이크 유압 저장소(10)로부터 브레이크 유압을 펌핑하여 어큐뮬레이터(30)에서의 브레이크 유압을 증가시킨다. 유압모터(40)는 유압펌프(20)를 구동시키기 위해 유압펌프(20)에 연결된다.The brake hydraulic reservoir 10 is connected to the suction side of the hydraulic pump 40 and stores the brake hydraulic pressure. The accumulator 30 is connected to the discharge side of the hydraulic pump 40. The hydraulic pump 40 pumps the brake hydraulic pressure from the brake hydraulic reservoir 10 to increase the brake hydraulic pressure in the accumulator 30. The hydraulic motor 40 is connected to the hydraulic pump 20 to drive the hydraulic pump 20.

상기 압력센서(50)는 어큐뮬레이터(30)에 연결되어 어큐뮬레이터(30)에서의 브레이크 유압을 감지한다.The pressure sensor 50 is connected to the accumulator 30 to sense the brake hydraulic pressure in the accumulator 30.

상기 제어부(60)는 도 3에 도시된 바와 같이,As shown in FIG. 3, the controller 60

상기 압력센서(50)에서 출력하는 유압펌프(20)의 토출압력을 입력하여 유압모터(40)에 작용되는 토오크를 추정하는 토오크 추정기(61)와, 상기 추정된 토오크와 유압펌프(20)에서 토출되는 유압의 압력을 이용하여 그 토출량을 산출하는 유압 토출량 산출기(62)와, 전류센서(80)에서 출력한 전류값을 입력하여 현재 유압모터(40)의 회전속도를 산출하는 모터 회전속도 산출기(63)와, 상기 산출된 유압 토출량에 대응되는 유압모터(40)의 회전속도가 저장된 유압토출량/회전속도 비교 테이블(65)과, 상기 추정된 유압모터(40)의 토오크와 유압 토출량으로 유압모터(40)의 목표 회전속도를 산출하고, 산출된 목표 회전속도와 회전속도 산출기(63)에서 산출된 실제 회전속도를 비례제어하여 유압모터(40)를 제어하기 위한 PWM 신호를 출력하는 모터 제어기(64)로 구성된다.Torque estimator 61 for estimating the torque acting on the hydraulic motor 40 by inputting the discharge pressure of the hydraulic pump 20 output from the pressure sensor 50, and in the estimated torque and the hydraulic pump 20 The motor rotation speed which calculates the rotational speed of the current hydraulic motor 40 by inputting the hydraulic discharge amount calculator 62 which calculates the discharge amount using the discharged hydraulic pressure, and the current value output from the current sensor 80. Torque and hydraulic discharge amount of the hydraulic discharge amount / rotational speed comparison table 65 in which the calculator 63, the rotational speed of the hydraulic motor 40 corresponding to the calculated hydraulic discharge amount, and the estimated hydraulic motor 40 are stored. Calculates the target rotational speed of the hydraulic motor 40, and outputs a PWM signal for controlling the hydraulic motor 40 by proportionally controlling the calculated target rotational speed and the actual rotational speed calculated by the rotational speed calculator 63. It consists of a motor controller 64.

그 제어방법은 도 4에 도시된 바와 같이,The control method is as shown in Figure 4,

유압모터(40)에 작용되는 토오크를 추정하는 단계, 상기 추정된 유압모터(40)의 토오크를 이용하여 유압펌프(20)의 유압토출량을 산출하는 단계, 상기 산출된 유압토출량을 이용하여 미리 설정된 유압토출량/회전속도 비교테이블(65)을 이용하여 목표 회전속도를 선정하는 단계, 현재 유압모터(40)의 회전속도가 상기 선정된 목표 회전속도를 추종하도록 제어신호를 출력하는 단계로 수행된다.Estimating a torque applied to the hydraulic motor 40, calculating a hydraulic discharge amount of the hydraulic pump 20 by using the estimated torque of the hydraulic motor 40, and using the calculated hydraulic discharge amount in advance Selecting a target rotational speed using the hydraulic discharge amount / rotational speed comparison table 65, and outputting a control signal so that the rotational speed of the current hydraulic motor 40 follows the selected target rotational speed.

상기 제어신호는 펄스폭 변조신호이며, 유압모터(40)의 회전속도가 목표 회 전속도를 추종하도록 하는 것은 상기 펄스폭 변조신호의 듀티비를 변화시킴으로서 달성된다.The control signal is a pulse width modulation signal, and causing the rotational speed of the hydraulic motor 40 to follow the target rotational speed is achieved by changing the duty ratio of the pulse width modulation signal.

이하 그 상세동작을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the detailed operation will be described.

먼저, 제어부(60)는 유압펌프(20)에서 출력하는 유압 토출량을 산출하게 되는데, 상기 유압 토출량은 유압펌프(20)를 구동하는 유압모터(40)에 작용되는 토오크(T)와 그 토출측의 압력(P)으로 산출하게 되므로, 상기 토출측의 압력(P)은 압력센서(50)에 의해 감지되지만, 토오크(T)는 소정 연산작용으로 산출하게 되는 것이다.First, the control unit 60 calculates the hydraulic discharge amount output from the hydraulic pump 20, the hydraulic discharge amount of the torque T acting on the hydraulic motor 40 for driving the hydraulic pump 20 and the discharge side Since the pressure P is calculated, the pressure P on the discharge side is sensed by the pressure sensor 50, but the torque T is calculated by a predetermined arithmetic operation.

도 5에 도시된 바와 같이, 유압펌프(20)는 유압모터(40)측에 편심되어 모터의 회전운동을 왕복운동으로 변환시키는 원형 캠(20a)이 피스톤(20b)을 미는 구조로 이루어져 있어, 토오크(T)는 유압모터(40)의 부하, 즉 유압펌프(20)의 피스톤(20b)에 작용되는 힘과 그 피스톤(20b)의 단면적과, 편심정도에 밀접한 관계가 있는 것이다.As shown in FIG. 5, the hydraulic pump 20 has a structure in which a circular cam 20a which is eccentric to the hydraulic motor 40 and converts the rotational motion of the motor into a reciprocating motion pushes the piston 20b. The torque T is closely related to the load of the hydraulic motor 40, that is, the force acting on the piston 20b of the hydraulic pump 20, the cross-sectional area of the piston 20b, and the degree of eccentricity.

그 토오크(T)를 산출하는 식은 아래 수학식과 같다.The formula for calculating the torque T is as follows.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112003017208319-pat00001
Figure 112003017208319-pat00001

(여기서, T는 토오크, A는 피스톤의 단면적, d는 편심정도, P는 압력센서에서 감지한 유압압력, ㅡ 는 토오크의 방향성을 나타낸다.)(Where T is the torque, A is the cross-sectional area of the piston, d is the eccentricity, P is the hydraulic pressure detected by the pressure sensor, and ㅡ is the direction of the torque.)

상기에서와 같이 토오크(T)가 산출되면, 제어부(60)의 유압 토출량 산출기(62)는 상기 산출된 토오크(T)와 압력(P)을 이용하여 유압 펌프(20)의 유압 토출량을 산출하게 된다. When the torque T is calculated as described above, the hydraulic discharge amount calculator 62 of the controller 60 calculates the hydraulic discharge amount of the hydraulic pump 20 by using the calculated torque T and the pressure P. Done.

산출된 유압 토출량을 모터 제어기(64)는 입력하여 미리 설정되어진 유압토출량/회전속도 비교테이블(65)을 이용하여 유압펌프(20)를 구동하는 유압모터(40)의 목표 회전속도를 선정하게 된다. 즉, 현재 펌핑되는 유압토출량에 대응되는 모터의 회전속도를 상기 유압토출량/회전속도 비교테이블(65)을 이용하여 선정하게 되는 것이다. 이때, 모터 회전속도 산출기(63)는 전류센서(80)에서 출력되는 유압모터(40)에 공급되는 전류를 감지하여 현재 유압모터(40)의 회전속도를 산출하게 되는 바, 그 방법은 아래의 수학식과 같다.The motor controller 64 inputs the calculated hydraulic discharge amount and selects a target rotational speed of the hydraulic motor 40 driving the hydraulic pump 20 by using a preset hydraulic discharge amount / rotation speed comparison table 65. . That is, the rotational speed of the motor corresponding to the hydraulic discharged pumping amount is selected using the hydraulic discharge amount / rotational speed comparison table 65. At this time, the motor rotational speed calculator 63 detects the current supplied to the hydraulic motor 40 output from the current sensor 80 to calculate the current rotational speed of the hydraulic motor 40. Is the same as

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112003017208319-pat00002
Figure 112003017208319-pat00002

(여기서, Φ는 모터의 회전속도, V는 배터리 전압, i는 전류센서에서 감지한 전류값, R는 모터저항, k는 모터상수, Duty ratio는 모터구동신호의 펄스폭)Where Φ is the rotational speed of the motor, V is the battery voltage, i is the current value detected by the current sensor, R is the motor resistance, k is the motor constant, and Duty ratio is the pulse width of the motor drive signal.

상기에서와 같이 모터 회전속도 산출기(63)는 현재 유압모터(40)의 회전속도를 산출하게 되고, 모터 제어기(64)는 상기 모터 회전속도 산출기(63)에서 출력한 현재 회전속도와 상기 목표 회전속도를 입력하고, 현재 회전속도를 목표 회전속도에 도달하도록 비례제어 방법을 통한 펄스폭 변조신호를 스위칭 수단(70)에 출력하게 되는 것이다. 이때, 비례제어의 주요목적은 목표 회전속도명령과 현재 회전속도명령의 차이를 없애는데 있다. As described above, the motor rotational speed calculator 63 calculates the rotational speed of the current hydraulic motor 40, and the motor controller 64 outputs the current rotational speed and the output of the motor rotational speed calculator 63. The target rotational speed is input, and the pulse width modulation signal through the proportional control method is output to the switching means 70 so as to reach the target rotational speed. At this time, the main purpose of the proportional control is to eliminate the difference between the target rotational speed command and the current rotational speed command.                     

또한, 상기 펄스폭 변조신호의 듀티비를 조절하여 유압모터(40)의 회전속도를 조절함도 가능하다.In addition, it is also possible to adjust the rotational speed of the hydraulic motor 40 by adjusting the duty ratio of the pulse width modulation signal.

상기와 같은 과정을 제어부(60)는 소정 설정시간의 간격으로 반복하게 되어 거의 실시간적인 제어가 가능하게 된다.The control unit 60 repeats the above process at intervals of a predetermined set time, thereby enabling almost real-time control.

상기에서와 같이 본 발명에서는 유압펌프에서 실제 토출하는 유압량과, 그 유압펌프를 구동하는 모터의 실제 회전속도를 근거로 펌프의 토출량, 즉 유압모터의 회전속도를 제어하므로, 필요로 하는 최적의 속도제어를 구현할 수 있으며, 그에 따라 브레이킹 동작시 작동소음을 줄일 수 있어, 사용자에게 신뢰성 있는 제품을 공급하게 된다. As described above, in the present invention, the discharge amount of the pump, that is, the rotational speed of the hydraulic motor is controlled based on the amount of hydraulic pressure actually discharged from the hydraulic pump and the actual rotational speed of the motor driving the hydraulic pump. Speed control can be implemented, thereby reducing operating noise during braking operation, providing a reliable product to the user.

Claims (10)

유압 펌프의 토출 유압을 측정하기 위한 압력센서와, 상기 유압 펌프를 구동하는 유압모터에 공급되는 전류를 측정하기 위한 전류측정수단이 구성된 유압모터의 구동에 의해 제동유압을 어큐뮬레이터로 펌핑하는 유압펌프 구동용 모터 제어장치에 있어서, Hydraulic pump driving pumping braking hydraulic pressure to the accumulator by driving a hydraulic motor comprising a pressure sensor for measuring the discharge oil pressure of the hydraulic pump and a current measuring means for measuring the current supplied to the hydraulic motor for driving the hydraulic pump. In the motor control device for 유압펌프에 의해 토출되는 유압 토출량을 산출하고, 산출된 토출량에 대응되는 유압모터의 회전속도를 추정하며, 상기 추정된 유압모터의 회전속도를 이용하여 유압모터 제어신호를 출력하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템의 펌프 구동용 모터 제어장치.And a control unit for calculating the hydraulic discharge amount discharged by the hydraulic pump, estimating the rotational speed of the hydraulic motor corresponding to the calculated discharge amount, and outputting the hydraulic motor control signal using the estimated rotational speed of the hydraulic motor. Motor control device for driving the pump of the hydraulic brake system, characterized in that. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는 상기 압력센서에서 출력하는 유압펌프의 토출압력을 입력하여 유압모터에 작용되는 토오크를 추정하는 토오크 추정기와, 상기 추정된 토오크와 압력센서에서 감지된 유압펌프의 토출압력을 이용하여 그 토출량을 산출하는 유압 토출량 산출기와, 상기 전류센서에서 출력한 전류값을 입력하여 현재 유압모터의 회전속도를 산출하는 모터 회전속도 산출기와, 상기 산출된 유압 토출량에 대응되는 유압모터의 회전속도가 저장된 유압토출량/회전속도 비교 테이블과, 상기 추정된 유압모터의 토오크와 유압 토출량으로 유압모터의 목표 회전속도를 산출하고, 산출된 목표 회전속도에 추종되도록 상기 회전속도 산출기에서 산출된 실제 회전속 도를 비례제어하여 유압모터를 제어하기 위한 제어신호를 출력하는 모터 제어기로 구성됨을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템의 펌프 구동용 모터 제어장치.The control unit inputs the discharge pressure of the hydraulic pump output from the pressure sensor to estimate the torque applied to the hydraulic motor, and the discharge amount by using the estimated torque and the discharge pressure of the hydraulic pump detected by the pressure sensor A hydraulic discharge amount calculator for calculating a pressure, a motor rotation speed calculator for calculating a rotation speed of a current hydraulic motor by inputting a current value output from the current sensor, and a hydraulic pressure in which a rotation speed of a hydraulic motor corresponding to the calculated hydraulic discharge amount is stored. The target rotational speed of the hydraulic motor is calculated using the discharge amount / rotation speed comparison table and the estimated torque and hydraulic discharge amount of the hydraulic motor, and the actual rotational speed calculated by the rotation speed calculator to follow the calculated target rotational speed is calculated. It consists of a motor controller that outputs a control signal for controlling the hydraulic motor by proportional control. A motor control device for driving the pump of the hydraulic brake system according to. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 토오크 추정기에서 토오크를 추정하는건 다음의 수학식에 의해 수행됨을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템의 펌프 구동용 모터 제어장치.Estimating torque in the torque estimator is a motor control device for driving a pump of a hydraulic brake system, characterized in that performed by the following equation. [수학식][Equation]
Figure 112003017208319-pat00003
Figure 112003017208319-pat00003
(여기서, T는 토오크, A는 펌프내 피스톤의 단면적, d는 편심정도, P는 압력센서에서 감지한 유압압력, ㅡ 는 토오크의 방향성을 나타낸다.)(Where T is the torque, A is the cross-sectional area of the piston in the pump, d is the eccentricity, P is the hydraulic pressure detected by the pressure sensor, ㅡ is the torque direction).
제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 모터 회전속도 산출기에서 현재 회전속도를 산출하는건 다음의 수학식에 의해 수행됨을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템의 펌프 구동용 모터 제어장치.The motor control apparatus for driving a pump of a hydraulic brake system, characterized in that calculating the current rotation speed in the motor rotation speed calculator is performed by the following equation. [수학식][Equation]
Figure 112003017208319-pat00004
Figure 112003017208319-pat00004
(여기서, Φ는 모터의 회전속도, V는 배터리 전압, i는 전류센서에서 감지한 전류값, R는 모터저항, k는 모터상수, Duty ratio는 모터구동신호의 펄스폭)Where Φ is the rotational speed of the motor, V is the battery voltage, i is the current value detected by the current sensor, R is the motor resistance, k is the motor constant, and Duty ratio is the pulse width of the motor drive signal.
제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 모터 제어기에서 출력하는 제어신호는 펄스폭 변조신호이며, 그 펄스폭 변조신호의 듀티비를 조정함으로써 모터의 회전속도를 제어함을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템의 펌프 구동용 제어장치.And a control signal output from the motor controller is a pulse width modulated signal, and controls the rotation speed of the motor by adjusting the duty ratio of the pulse width modulated signal. 유압 펌프의 토출 유압을 측정하기 위한 압력센서와, 상기 유압 펌프를 구동하는 유압모터에 공급되는 전류를 측정하기 위한 전류측정수단이 구성된 유압 브레이크 시스템의 모터 제어장치에 있어서,In the motor control apparatus of a hydraulic brake system comprising a pressure sensor for measuring the discharge oil pressure of the hydraulic pump, and a current measuring means for measuring the current supplied to the hydraulic motor for driving the hydraulic pump, 유압펌프에 의해 토출되는 유압의 양을 산출하는 제 1단계, 상기 산출된 유압 토출량으로 유압모터의 목표 회전속도를 추정하는 제 2단계, 상기 추정된 유압모터의 목표 회전속도에 현재 회전속도가 추종되도록 모터 제어신호를 출력하는 제 3단계로 수행됨을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템의 펌프 구동 제어방법.A first step of calculating the amount of hydraulic pressure discharged by the hydraulic pump, a second step of estimating a target rotational speed of the hydraulic motor by the calculated hydraulic discharge amount, and a current rotational speed following the estimated target rotational speed of the hydraulic motor The pump drive control method of the hydraulic brake system, characterized in that performed in a third step of outputting a motor control signal. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제 1단계는 모터에 작용되는 토오크를 추정하는 단계, 추정된 모터의 토오크와 상기 압력센서에서 감지한 펌프의 토출압력을 이용하여 토출되는 유압의 양을 산출하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템의 펌프 구동 제어방법.The first step includes estimating the torque acting on the motor, and calculating the amount of hydraulic pressure discharged using the estimated torque of the motor and the discharge pressure of the pump sensed by the pressure sensor. Pump drive control method of brake system. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제 2단계는 상기 제 1단계에서 산출된 유압 토출량으로 미리 설정된 유압토출량/회전속도 비교 데이터를 이용하여 모터의 목표 회전속도를 선정함을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템의 펌프 구동 제어방법.The second step is a pump drive control method of the hydraulic brake system, characterized in that for selecting the target rotational speed of the motor using the hydraulic discharge amount / rotational speed comparison data preset in the hydraulic discharge amount calculated in the first step. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제 3단계의 제어신호는 펄스폭 변조 신호이고, 그 펄스폭 변조 신호의 듀티비를 조절함으로써 모터의 회전속도를 제어함을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템의 펌프 구동 제어방법.The control signal of the third step is a pulse width modulation signal, the pump drive control method of the hydraulic brake system, characterized in that for controlling the rotational speed of the motor by adjusting the duty ratio of the pulse width modulation signal. 제 7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 모터에 작용되는 토오크를 추정하는 건 다음의 수학식에 의해 수행됨을 특징으로 하는 유압 브레이크 시스템의 펌프 구동 제어방법.Estimate the torque applied to the motor is a pump drive control method of a hydraulic brake system, characterized in that performed by the following equation. [수학식][Equation]
Figure 112003017208319-pat00005
Figure 112003017208319-pat00005
(여기서, T는 토오크, A는 펌프내 피스톤의 단면적, d는 편심정도, P는 압력센서에서 감지한 유압압력, ㅡ 는 토오크의 방향성을 나타낸다.)(Where T is the torque, A is the cross-sectional area of the piston in the pump, d is the eccentricity, P is the hydraulic pressure detected by the pressure sensor, ㅡ is the torque direction).
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